移动装置及用于重新组态一移动装置的方法

移动装置及用于重新组态一移动装置的方法
【专利摘要】本发明揭露一种移动装置及用于重新组态一移动装置的方法。移动装置包含第一天线以及第一天线馈入点。第一天线具有第一通道以及第一流体，其中第一通道定义第一内部空间，第一流体具有电传导性且位于第一通道内，第一流体还具有小于第一内部空间的第一体积。该第一天线馈入点的配置是对应于当移动装置处于第一轴向时使第一流体与第一天线馈入点电性连接。
【专利说明】移动装置及用于重新组态一移动装置的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明是有关于一种移动装置，且特别是有关于一种具有天线的移动装置。
【背景技术】
[0002]因人体靠近而产生的近场效应会影响手持式无线装置的效能。在一些情况中，移动装置的无线通讯功能会因为人体吸收能量以及/或是因为严重的频率失调(frequencydetuning)而无法运作。因此，许多时间与成本投入在决定移动装置中的天线种类、天线馈入点(antenna feed)以及天线摆放位置，以避免上述情况发生。然而，使用者有各种不同的方式握持移动装置，也因此，为了改善使用者经验而找寻最佳的天线解决方案成了非常具有挑战性的议题。
[0003]可重新组态式天线(reconfigurableantenna)、可调式天线(tunable antenna)以及/或分集天线(diversity antenna)已被提出作为解决上述问题的可能解决方案。然而，一般而言，这些方案需要额外的元件，例如:开关、可变电容器以及/或二极管。这些元件也可能需要额外的高偏压信号线(high-voltage bias signal line),进而使得电路板的复杂度增加。再者，这些方案还可能需要演算法以重新组态天线结构以及/或选择天线。这些方案也还可能需要一个或一个以上的感测器以侦测使用者的行为，如此便可搭配上述演算法以进行天线的重新组态。

【发明内容】

[0004]本发明是关于一种具有导电液体天线的移动装置及用于重新组态一移动装置的方法。简单说明如下，本发明的一实施例是关于一种移动装置，包含第一天线以及第一天线馈入点。第一天线具有第一通道以及第一流体，其中第一通道定义第一内部空间，第一流体具有电传导性且位于第一通道内，第一流体还具有小于第一内部空间的第一体积。第一天线馈入点的配置是对应于当移动装置处于第一轴向时，使第一流体与第一天线馈入点电性连接。
[0005]本发明的另一实施例是关于一种方法，用于重新组态一个移动装置，此方法包含以下步骤:利用受重力导引的导电流体的流动，以选择上述移动装置的天线。
[0006]透过以下附图以及详细说明，任何熟悉此技艺者可依照本发明的精神推敲得知本发明的其他系统、方法、特征以及优点。因此，所有由本发明推敲得知的系统、方法、特征以及优点应包含在本说明书中以及本发明的保护范围，本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1是绘示依照本发明一实施例的移动装置的示意图；
[0008]图2A是绘示依照本发明图1所示的处于第一轴向时的移动装置的内部示意图；
[0009]图2B是绘示依照本发明图1所示的处于第二轴向时的移动装置的内部示意图；[0010]图3是绘示依照本发明一实施例的重新组态移动装置的方法的流程示意图；
[0011]图4是绘示依照本发明另一实施例的移动装置的示意图；
[0012]图5是绘示依照本发明另一实施例的天线的示意图；
[0013]图6是绘示依照本发明另一实施例的天线的阻抗匹配单元的配置示意图；
[0014]图7A?图7D是绘示依照本发明另一实施例的处于各个不同轴向时的移动装置的示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了总结本发明的各种实施方式，以下叙述将搭配附图作更详尽的说明。尽管本说明书搭配附图作说明，本发明不限于以下叙述所揭示的实施例。换言之，本发明应涵盖所有各种包含在本发明的精神以及保护范围内的变形、改良以及类似的实施例。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
[0016]本发明是关于一种具有导电液体天线的移动装置及与其相关的方法，其中，受重力导引的导电流体的流动被利用，以选择上述移动装置的天线。在一些实施例中，上述导电液体被装在非导电性的通道内，用以让上述导电液体在上述通道内流动。天线馈入点配置于上述通道上，使得上述导电液体根据移动装置的轴向，在至少一个非导电性的通道内与其相连的天线馈入点(一个天线馈入点或多个天线馈入点)电性连接。因此，本发明实施例所示的移动装置(在其他可能的元件中)不需要为了在多个天线中以选择可电性连接的天线而采用额外的元件来判定移动装置的轴向以及/或使用者的手握位置。
[0017]图1是绘示依照本发明一实施例的移动装置(例如:平板电脑或智能手机)的示意图。如图1所示，移动装置100包含外壳102以及显示器104。在本实施例中，外壳102具有周边侧缘106、107、108以及109，还具有外部角落110、111、112以及113。值得注意的是，移动装置100还包含无线通讯元件(图1未绘示)，而上述无限通讯元件可用来执行通讯传输，且此通讯传输采用一个或一个以上的各种无线通讯协定。
[0018]图2A以及图2B是绘示依照本发明图1所示的移动装置的内部示意图。图2A是绘示移动装置100处于第一轴向，而图2B是绘示移动装置100处于第二轴向。如图2A以及图2B所示，天线120结合于移动装置100中，其中天线120包含通道122以及液体124。液体124具有电传导性，且以气密方式封在通道122内，使得液体124能对应于加速力(例如:重力)的导引在通道122内流动。为了让液体124能流动，通道122的内部空间要大于液体124的体积。
[0019]本发明实施例所示的导电液体(例如:图2A以及图2B所示的液体124)可采用各种不同的导电液体。举例来说，水银具有相当的流动性以及导电性(虽然还有其他的考量让水银成为较不推荐的选项)。此外，在其他可能的导电液体中，镓铟锡合金(镓、铟、锡等金属组成的液态合金Gal instan)亦可被应用于本发明实施例，不论本发明实施例所示的通道内部是否具有涂层(coatings)。
[0020]在本实施例中，通道122具有多个分段部，但不限于此，在其他实施例中，本发明实施例所示的通道可具有其他各种不同的结构。具体的说明，通道122具有分段部132、134以及中间分段部136，其中分段部132、134从中间分段部136向外延伸，分段部132、134透过中间分段部136相互连接。值得注意的是，分段部132、134以及中间分段部136各自平行于外壳102中相应的周边侧缘(例如:分段部132相对应于周边侧缘106，分段部134相对应于周边侧缘109，中间分段部136相对应于外部角落113)且与上述相应的周边侧缘相
隔配置。
[0021]分段部134 (其整体如图2A所示)具有末端138，且分段部134由中间分段部136成直线地延伸至末端138。再者，分段部134沿着自身的长度具有一致的截面积(例如:圆形截面)，但不限于此。在其他实施例中，本发明实施例所示的分段部可具有其他各种不同的结构。
[0022]天线馈入点140配置于中间分段部136，其中中间分段部136邻近外部角落113。通过上述设置，液体124可流动至一位置，而对应于液体124流动至上述位置的情形，液体124与天线馈入点140互相电性连接。在一些实施例中，电性连接可透过液体124与天线馈入点140之间的实体接触而实现。举例来说，在一些实施例中，天线馈入点的一部分可延伸入通道中。
[0023]如图2A所示，在移动装置100处于第一轴向时，移动装置100的外部角落113的位置低于外部角落110 (如图1所示)的位置。而上述情形与图2B所示的情形相反，如图2B所示，外部角落113的位置高于外部角落110 (如图1所示)的位置。值得注意的是，移动装置100处于不同的轴向可影响液体124在通道122内的分布情形。
[0024]如图2A所示，在移动装置100处于第一轴向时，液体124流动以填充分段部134以及中间分段部136，以达到液体124与天线馈入点140可互相电性连接的程度。当移动装置100移动而处于第二轴向时，如图2B所示，液体124流入分段部132，因而液体124与天线馈入点140之间的电性不连接。在其他可能的实施例中，若多个天线皆同时被激发(其中额外的天线馈入点配置在外部角落之间)，处理系统则可具有较佳的增益，其原因在于移动通讯标准中的选择分集(selection diversity)或是内嵌分集(embedded diversity)的功能。
[0025]承上述，图3是绘示依照本发明一实施例的重新组态移动装置的方法的流程示意图。如图3所示，上述方法包含以下步骤:利用受重力导引的导电液体的流动，以选择上述移动装置的天线(方块150)。在一些实施例中，上述移动装置包含多个天线，其中上述天线是用以基于移动装置所处轴向而操作。
[0026]图4是绘示依照本发明另一实施例的移动装置的示意图。如图3所示，移动装置160包含处理装置170(例如:处理器)、输入输出接口 172、显示装置174、触控显示界面176、网络通讯接口 178、记忆体180以及操作系统182，且上述装置是透过本机数据总线184通讯。此外，移动装置160包含天线186、188。
[0027]处理装置170可包含客制化的或市场上可取得的处理器、中央处理单元(centralprocessing unit, CPU)或许多处理器中的辅助处理器、半导体制程的处理器(封装为微芯片的形式)、一个或一个以上的特定应用集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)、多个经适当设定的数字逻辑门，以及其他电路架构其包含离散元件同时以个别和不同组合的方式协同整体系统的操作。
[0028]记忆体180可包含挥发性记忆体(volatile memory)元件(例如:随机存取记忆体(randam-access memory, RAM)、动态随机存取记忆体(dynamic random accessmemory, DRAM)、静态随机存取记忆体(static random access memory, SRAM))以及非挥发性记忆体(non-volatile memory)元件的一种组合或任意组合。一般而言，记忆体180包含原生(native)的操作系统182、一个或一个以上的原生应用程序、模拟系统(emulatedsystem)、或用于各种操作系统以及/或模拟硬件平台的模拟应用程序、模拟操作系统等。举例来说，上述应用程序可包含特定应用的软件(application specific software),且此特定应用的软件可包含上述系统的部分或全部的元件。根据上述实施例，上述元件储存于记忆体180中而由处理装置170所执行。
[0029]触控显示界面176用以侦测显示装置174的显示区域内的触碰，且提供显示器上的(虚拟)按键、选单、键盘、软键(soft key)等功能，使得使用者得以通过触碰导览操作使用者界面。
[0030]任何熟悉此技艺者可理解上述记忆体可包含为了简洁说明而忽略的其他元件。值得注意的是，在本说明书的叙述中，非暂态计算机可读取媒体(non-transitorycomputer-readable medium)储存一个或一个以上的程序供以由指令执行系统(instruction execution system)、装置、器件所使用或连结。
[0031]继续参照图4，网络通讯接口 178可包含各种元件用以从网络环境中传送或接收数据。举例来说，上述元件可包含无线通讯接口。当上述元件以应用程序的方式实现时，一个或一个以上的元件可被储存于非暂态计算机可读取媒体且由处理装置170所执行。
[0032]天线186、188选择性地(且在此例中为交替地)与网络通讯接口 178电性连接以传送或接收数据。更具体的说明，每个天线具有一个通道，此通道具有导电液体封装于其中。在操作上，上述导电液体根据移动装置的移动以及/或所处轴向而在相应的通道中流动，使得其中一个天线在任意的给定时间点可运作。
[0033]图5是绘示依照本发明另一实施例的天线的示意图，其中上述天线可应用于移动装置。在图5所示的实施例中，天线190包含通道192，其中通道192具有以气密方式封装于其中的导电液体(图5未绘不)。通道192具有延长的分段部194、196,每个延长的分段部从与其相连接的中间分段部198往外延伸至相应的末端202、204。在本实施例中，通道192的末端202、204为弧形。
[0034]分段部194、196之间定义夹角Ψ (例如，在本实施例中Ψ约为九十度)。在一些其他的实施例中，为确保至少一个天线被激发，夹角Ψ不必然为九十度。
[0035]天线馈入点206配置于中间分段部198。中间分段部198具有球根形状的部位，此球根形状的部位将通道192的一部分向外延伸。值得注意的是，上述球根形状的部位以异于夹角Ψ的方位从通道192的一部分向外突出。
[0036]多个阻抗匹配单元208、210沿着分段部194、196分布配置，可适性地改变天线的阻抗，借以动态地对天线形状以及/或有效长度的变化提供校正的协助，其中天线形状以及/或有效长度的变化是由于使用移动装置时的各种不同使用者行为所产生。更具体的说明，本实施例所示的阻抗匹配单元208、210配置于分段部194、196外部的部位，且帮助天线190调整其阻抗以达到所需操作频率的阻抗匹配。需要注意的是，在任何给定时间点所致动的阻抗匹配单元的数目是与通道192内的导电液体的分布位置相关，其中阻抗匹配单元与上述导电液体的电性连接有效地致动阻抗匹配单元。因此，当天线190的所处轴向改变时，阻抗匹配单元所被致动的数量也跟着改变。
[0037]在一些实施例中，阻抗匹配单元可包含导电材料，其中上述导电材料可由各种不同的结构(例如:导线)所提供。导电材料的形状可相似于本发明实施例所示的通道的截面形状，举例来说，导电材料的结构可依据本发明实施例所示的通道的表面而发展。如上述的实施例可参照图6的示意图，其中图6是绘示依照本发明另一实施例的阻抗匹配单元的配置示意图。
[0038]如图6所示，阻抗匹配单元212配置于通道214内。阻抗匹配单元212具有导电材料，且此导电材料具有包含开路端216的形状，而开路端216可短路于信号地(signalground),例如:加马阻抗匹配(gamma impedance matching)或并联阻抗匹配(shuntimpedance matching),以及/或开路端216透过导电液体(如图6的双箭头符号218所绘示)连接于另一个阻抗匹配单元(图6未绘示)。因此，随着上述导电液体的位准在通道214内上升或下降，阻抗匹配单元212与上述导电液体之间也相应地电性联接或电性不联接。上述导电材料的另一端也可与开路端216类似，举例来说，上述导电材料的另一端短路于信号地以及/或连接于另一个阻抗匹配单元以作为阻抗匹配网络。
[0039]图7A?图7D是绘示依照本发明实施例的具有多个天线的移动装置的示意图，其中图7A?图7D分别绘示移动装置处于各个不同的轴向。更具体的说明，图7A所示的移动装置220包含天线222、224，天线222、224配置在外壳226内。天线222具有通道228、液体230以及天线馈入点232，其中通道228由分段部234、238以及中间分段部236所组成。天线224具有通道240、液体242以及天线馈入点244，其中通道240由分段部250、246以及中间分段部248所组成。移动装置220还包含多个阻抗匹配单元(例如:阻抗匹配单元252,254)沿着通道228、240分布配置。
[0040]当移动装置220处于图7A所示的轴向时(其中使用者用手260握持移动装置220 )，移动装置220的周边侧缘262所处位置高于周边侧缘264，使得在所有分段部中，中间分段部236在移动装置220内处于最高位置。在本实施例中，移动装置220所处轴向导致液体230分离成两个液体部分266、268，其中液体部分266邻近于末端270，液体部分268邻近于末端272。如此一来，液体230与天线馈入点232之间的电性不连接。因此，天线222不被选择成为无线通讯操作的天线。
[0041]另一方面，移动装置220所处轴向导致液体242整体维持同一个部位，使得液体242与天线馈入点244之间电性连接。因此，天线224被选择成为移动装置220的无线通讯操作的天线。值得注意的是，在通道228、240内的液体230、242的流动导致处于最低位置的天线馈入点(例如:天线馈入点244)其相应天线(例如:天线224)被激发。在本实施例中，处于最低位置的天线(例如:天线224)自然地不位于使用者的手的邻近处。
[0042]为了能涵盖移动装置于360度下的使用情形，则与移动装置的短边相应的通道可填入足够的导电液体以激发相应的天线。如果根据一般使用者行为以及/或者特定的系统架构使移动装置不需要涵盖360度下的使用情形，举例来说，填充于通道内的液体量以及通道的细部形状可依据使用者的使用需求而作改变。
[0043]当移动装置220处于图7B所示的轴向时，使用者用手261握持移动装置220，其中周边侧缘262所处位置高于周边侧缘264。然而，末端272在移动装置220内处于最高位置。在本实施例中，移动装置220所处轴向导致液体230远离天线馈入点232而流动，使得液体230与天线馈入点232之间的电性不连接。因此，天线222不被选择成为无线通讯操作的天线。具体的说明，液体242与天线馈入点244之间维持电性连接。因此，天线224被选择成为移动装置220的无线通讯操作的天线。需要注意的是，考虑在液体242整体维持同一个部份且从分段部250的末端280向上延伸的情形下，在通道240内的液体242的量够多而足以让液体242与天线馈入点244之间维持电性连接，然而上述情况不包含分段部250的轴向接近垂直(微倾斜而离垂直大约5度内)的情形。
[0044]如图7C所示，分段部250所处轴向为垂直，其中液体242与天线馈入点244之间电性不连接。具体的说明，原先分段部250中的液体242的其中一部份液体分散流入分段部246以及中间分段部248中一者或一者以上，且上述流入分段部246以及/或中间分段部248中的液体量，其是多到使分段部250内的液体242无法延伸至天线馈入点244，因而使得液体242与天线馈入点244之间的电性不连接。然而，移动装置220处于图7C所示的轴向可使液体230流往天线馈入点232而与天线馈入点232接触。因此，天线222被激发。
[0045]在图7D所示的实施例中，当移动装置220处于图7D所示的垂直轴向时，天线222处于非激发状态，但天线224被激发。
[0046]上述实施例仅为示范可能的实现例子。任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可针对上述实施例作各种的更动与润饰。举例来说，上述的系统可以硬件、软件或软硬件结合的方式实现。所有相关的更动与改良皆应包含于本发明的保护范围，且本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种移动装置，其特征在于，包含: 一第一天线，具有一第一通道以及一第一流体，其中该第一通道定义一第一内部空间，该第一流体具有电传导性且位于该第一通道内，该第一流体还具有小于该第一内部空间的一第一体积；以及 一第一天线馈入点，其中该第一天线馈入点的配置是对应于当该移动装置处于一第一轴向时，使该第一流体与该第一天线馈入点电性连接。
2.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，还包含: 一第二天线，具有一第二通道以及一第二流体，其中该第二通道定义一第二内部空间，该第二流体具有电传导性且位于该第二通道内，该第二流体还具有小于该第二内部空间的一第二体积；以及 一第二天线馈入点，其中该第二天线馈入点的配置是对应于当该移动装置处于一第二轴向时，使该第二流体与该第二天线馈入点电性连接，并且使该第一流体与该第一天线馈入点之间的电性 不连接。
3.根据权利要求2所述的移动装置，其特征在于，于该移动装置处于该第一轴向时，该第二流体与该第二天线馈入点之间的电性不连接。
4.根据权利要求3所述的移动装置，其特征在于，该第一天线馈入点以及该第二天线馈入点分别位于该移动装置的不同角落；以及 于该第一天线馈入点与该第二天线馈入点之间，该移动装置还包含至少一个天线馈入点，借以在该移动装置处于该第一轴向或该第二轴向时激发一个以上的天线。
5.根据权利要求2所述的移动装置，其特征在于，该第一通道与该第二通道不具有电传导性。
6.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，该第一通道具有一第一分段部、一第二分段部以及一中间分段部，且该第一分段部与该第二分段部透过该中间分段部相互连接；以及 该第一天线馈入点配置于该中间分段部。
7.根据权利要求6所述的移动装置，其特征在于，该中间分段部的截面积分别大于该第一分段部以及该第二分段部各自的截面积。
8.根据权利要求6所述的移动装置，其特征在于，该第一分段部具有一末端，且该第一分段部由该中间分段部成直线地延伸至该末端。
9.根据权利要求6所述的移动装置，其特征在于，该第一分段部沿着自身的一段长度具有一致的截面积。
10.根据权利要求6所述的移动装置，其特征在于，该移动装置具有一外壳，该外壳具有多个周边侧缘；以及 该第一分段部、该第二分段部以及该中间分段部各自平行于该些周边侧缘中相应一者。
11.根据权利要求10所述的移动装置，其特征在于，该外壳具有一外部角落；以及 该中间分段部邻近该外部角落。
12.根据权利要求6所述的移动装置，其特征在于，该第一分段部短于该第二分段部。
13.根据权利要求6所述的移动装置，其特征在于，该第一分段部的内部空间小于该第二分段部的内部空间。
14.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，还包含: 一第一阻抗匹配单元，其是用以操作性地改变该第一天线的一阻抗； 其中该第一阻抗匹配单元的定向是对应于当该移动装置处于该第一轴向时，使该第一流体与该第一阻抗匹配单元电性连接，且亦对应于当该移动装置处于该第二轴向时，使该第一流体不与该第一阻抗匹配单元电性连接。
15.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，还包含: 多个阻抗匹配器，其是用以选择性地与该第一流体电性连接以选择性地改变该第一天线的一阻抗。
16.一种用于重新组态一移动装置的方法，其特征在于，包含: 利用受重力导引的一导电流体的流动，以选择该移动装置的一天线。
17.根据权利要求16所述的用于重新组态一移动装置的方法，其特征在于，该导电流体形成该天线的至少一部分以传递多个信号。
18.根据权利要求16所述的用于重新组态一移动装置的方法，其特征在于，该天线为一第一天线，且该导电流体为一第一导电流体，该方法还包含: 利用受重力导引的一第二 导电流体的流动，以选择该移动装置的一第二天线。
19.根据权利要求18所述的用于重新组态一移动装置的方法，其特征在于，该第一天线与该第二天线是以交替的方式被选择。
20.根据权利要求16所述的用于重新组态一移动装置的方法，其特征在于，还包含: 利用受重力导引的该导电流体的流动，以改变该天线的一阻抗。
【文档编号】H01Q21/00GK103840253SQ201310211872
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年11月23日
【发明者】梁太荣, 托尔伯特·威廉·海伍德, 高见沢浩一郎 申请人:宏达国际电子股份有限公司