CN101106760A - 具有共享天线的通讯系统及其扩充卡 - Google Patents

Abstract

通讯系统包含有天线、第一通讯模块、第二通讯模块、及开关单元。第一通讯模块用来处理第一通讯信号并将第一通讯信号传送至开关单元。第二通讯模块用来处理第二通讯信号，传送第二通讯信号至开关单元。第一通讯模块并控制开关单元，使开关单元将第一通讯信号或第二通讯信号传送至天线，再以天线发射第一通讯信号或第二通讯信号。

Description

具有共享天线的通讯系统及其扩充卡

技术领域

本发明涉及一种通讯系统，特别是一种使蓝牙模块与无线网络模块共享天线的通讯系统及其扩充卡。

背景技术

图1显示现有无线网络模块100的示意图。无线网络模块100包含基频/介质存取控制模块(Baseband/Multimedia Access Control，BB/MAC)130、前端调制装置(Front End Modulation，FEM)120、主要天线(Main Antenna)160、及辅助天线(Auxiliary Antenna)170。

上述无线网络模块100是依照IEEE所制定的802.11b/g来制作，其传送的无线网络信号140操作于2.4 GHz的频带。主要天线160与辅助天线170耦接至前端调制模块120，而前端调制模块120耦接至基频/介质存取控制模块130。前端调制模块120用来将基频/介质存取控制模块130所发出的数字信号150转换为无线网络信号140并经由主要天线160或辅助天线170发射。

无线网络模块100在发射无线网络信号140时，根据主要天线160或辅助天线170的收讯情况，选择其中一天线作为发射天线，此即为智能型天线系统(Diversity Antennas)。亦即，主要天线160与辅助天线170的组设位置通常会相隔一段距离，藉此无线网络模块100便可通过主要天线160与辅助天线170的互相补偿来获得更好的信号。所以，当主要天线160收讯情况较好时，无线网络模块100将无线网络信号140经由主要天线160发射；而若辅助天线170收讯情况较好时，无线网络模块100将无线网络信号140经由辅助天线170发射。

图2为典型蓝牙(Blue Tooth)模块200的示意图。蓝牙模块200包含蓝牙天线210，用以发射蓝牙信号220。而蓝牙模块200所传送的蓝牙信号220亦操作于2.4GHz的频带。

一般而言，目前的无线网络模块与蓝牙模块是分别组设于两个不同的印刷电路板。例如：目前市面上所销售的无线网卡，通常只有提供无线网络模块，或者只有提供蓝牙模块。因此，对于使用者而言，若想要同时使用无线网络传输与蓝牙传输，便需要花费许多金钱，且同时购买两张不同规格的无线网卡，在使用时亦非常不方便。

虽然目前有些手机的无线网络模块与蓝牙模块皆组设于手机的印刷电路板中，亦即，无线网络模块与蓝牙模块设置在同一张印刷电路板中，但此种设计的无线网络模块只使用一支天线，而蓝牙模块使用芯片(Chip)天线，所以效能将会非常差。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有共享天线的通讯系统及其扩充卡，以解决现有技术中的问题。

根据本发明的一个方面，披露了一种扩充卡，适与一组设于一便携式电子装置的第一天线配合。该扩充卡包含第一通讯模块、第二通讯模块、及开关单元。第一通讯模块用来处理第一通讯信号。第二通讯模块用来处理第二通讯信号。开关单元分别与第一通讯模块及第二通讯模块耦接。当扩充卡插设于便携式电子装置时，开关单元并与第一天线耦接，且第一通讯模块与第二通讯模块的其中一个能通过开关单元的切换来通过第一天线传输第一通讯信号或第二通讯信号。

根据本发明的另一方面，披露了一种具有共享天线的通讯系统，包含第一天线；第一通讯模块，用来处理一第一通讯信号；第二通讯模块，耦接于该第一通讯模块，用来处理第二通讯信号并接收第一通讯模块传来的第一控制信号；开关单元，包含第一传输端，耦接于第一通讯模块，用来传输第一通讯信号；第二传输端，耦接于第二通讯模块，用来传输第二通讯信号；第一控制端，耦接于第一通讯模块，用来接收第一通讯模块传来的第一控制信号；及第三传输端，耦接于第一天线，用来根据第一控制信号耦接至第一传输端或第二传输端。

根据本发明的再一个方面，披露了一种具有共享天线的通讯系统，包含第一天线；第一通讯模块，用来处理第一通讯信号；第二通讯模块，用来处理第二通讯信号；第二天线，耦接至第二通讯模块，用来传输第二通讯信号；及开关单元，包含第一传输端，耦接于第一通讯模块，用来传输第一通讯信号；第二传输端，耦接于第二通讯模块，用来传输第二通讯信号；第一控制端，耦接于第一通讯模块，用来接收第一通讯模块传来的第一控制信号；及第三传输端，耦接于第一天线，用来根据第一控制信号耦接至第一传输端或第二传输端。

附图说明

图1是一无线网络模块的示意图。

图2是一蓝牙模块的示意图。

图3是本发明一实施所提供的通讯系统的示意图。

图4是通讯系统实施于笔记型计算机上的示意图。

图5是本发明的第一较佳实施例的通讯系统的示意图。

图6是本发明的第二较佳实施例的通讯系统的示意图。

图7是本发明的第三较佳实施例的通讯系统的示意图。

图8是本发明的第四较佳实施例的实施通讯系统于便携式电子装置的示意图。

附图符号说明

300 500 600 700                        通讯系统

130 520 620 720                        基频/介质存取控制模块

150 515 615 715                        数字信号

120 530 630 730                        前端调制模块

160 170 210 560 680 660 760 960 980    天线

140 580 780 590 695                    无线网络信号

220 595 696 790                        蓝牙信号

200 540 640 740 840                    蓝牙模块

100 510 610 710 810                    无线网络模块

400                                    笔记型计算机

900                                    便携式电子装置

550 650 750 850                        开关单元

511 541 611 641 711 741                信号品质提升装置

570 670 690 770 col co2                控制信号

80       扩充卡

860      接口单元

910      扩充槽

920      屏幕

具体实施方式

为了解决现有技术中的问题，可以将无线网络模块与蓝牙模块整合在同一张印刷电路板中。图3显示本发明第一较佳实施例的通讯系统300的示意图。通讯系统300包含无线网络模块100与蓝牙模块200。无线网络模块100包含基频/介质存取控制模块130、前端调制装置120、主要天线160、及辅助天线170。

无线网络模块100与蓝牙模块200的操作方式及其内部组件的耦接关系皆与图1相同，故不再赘述。由前述说明可知，无线网络模块100所传送的无线网络信号140与蓝牙模块200所传送的蓝牙信号220皆操作于2.4GHz的频带。然而，无线网络模块100与蓝牙模块200的无线收发范围有重复现象时，就会发生互相干扰的现象，例如：一般性干扰(Normal Interference)或前端装置重复(Front-end Overload)。

一般性干扰现象通常发生在基频(Baseband)处理器上，这是由于无线网络模块100与蓝牙模块200因未知对方的频道时而导致两者的主频重复在相同通道上。前端装置重复是因为此两个无线系统没有保持适当距离，即天线端的隔离度(Isolation)不够时或彼此的传输功率太大时所产生的谐波干扰。

因此，在设计通讯系统300时，便容易因为无线网络模块100的主要天线160、辅助天线170，与蓝牙模块200的蓝牙天线210间的天线隔离度不够，而互相产生干扰，造成传输效率下降。

图4进一步显示通讯系统300实施于笔记型计算机400的示意图。在此实施中，笔记型计算机400本身没有组设无线网络模块与蓝牙模块，而必须插设同时组设有无线网络模块与蓝牙模块的扩充卡，在其它实施例中，通讯系统300亦可直接组设于笔记型计算机400的主机板中。

通讯系统300无论是直接组设于笔记型计算机400或组设于扩充卡中，其需要三支天线来收发讯号。由于天线设置于笔记型计算机400的屏幕上会有比较好的通讯效果，所以无线网络模块的主要天线160与辅助天线170，以及蓝牙模块的蓝牙天线210设置于屏幕的上侧边，以供通讯系统300藉由屏幕上方的天线来传送无线网络信号140与蓝牙信号220。

然而，若主要天线160、辅助天线170、及蓝牙天线210皆组设于屏幕的上侧边，会产生天线端的隔离度不够的情形，使得通讯系统300在同时发射无线网络信号与蓝牙信号时，将较容易受到彼此信干扰，进而影响传输效率。

所以，若能减少所采用的天线数量，使得天线端的隔离度能符合25dB、30dB、或40dB，则将会有较佳的传输效率。

有关本发明第一较佳实施例的说明，敬请参考图5，其显示第一较佳实施例通讯系统500的功能方块图。通讯系统500包含无线网络模块510、信号品质提升装置511与541、蓝牙模块540、开关单元550、第一天线580、及第二天线560，其中无线网络模块510包含基频/介质存取控制模块(BB/MAC)520与前端调制模块(FEM)530，开关单元550包含控制端D与传输端A、B与C。

基频/介质存取控制模块520耦接至前端调制模块530，以传送数字信号515至前端调制模块530。前端调制模块530经由信号品质提升装置511耦接至开关单元550的传输端A，以将所接收的数字信号515转换为无线网络信号590并传送至开关单元550；前端调制模块530亦耦接至第一天线580，以传送无线网络信号590至第一天线580并将无线网络信号590发射。信号品质提升装置511耦接于前端调制模块530与开关单元550的传输端A之间。

蓝牙模块540经由信号品质提升装置541耦接至开关单元550的传输端C，用以将蓝牙信号595传送至开关单元550；蓝牙模块540亦耦接至开关单元550的控制端D，用以传送控制信号570至开关单元550的控制端D。信号品质提升装置541耦接于蓝牙模块540与开关单元550的传输端C之间。

于本较佳实施例中，开关单元550为2.4GHz射频(RF)开关，其它较佳实施中，开关单元550亦可为其它可以切换射频讯号的开关单元。

于本较佳实施例中，信号品质提升装置511与541用以提升信号品质，例如：信号品质提升装置511用以提升无线网络信号品质；信号品质提升装置541用以提升蓝牙信号的品质。于本较佳实施例中，信号品质提升装置511与541为滤波器，在其它较佳实施例中，信号品质提升装置511可为放大器，或其它可提升信号品质的等效装置。当然，在其它实施中，若无线网络信号品质与蓝牙信号品质够好，亦可将信号品质提升装置511与541移除，而将前端调制装置530直接耦接至开关单元550的传输端A，将蓝牙装置540直接耦接至开关单元550的传输端C。

如图5所示，在蓝牙模块540未传输蓝牙信号595时(意即蓝牙模块540没有在活动时)，开关单元550的传输端A与B耦接(传输端C不会与传输端B耦接)。因此，由图5可知，前端调制模块530便可经由开关单元550耦接至第二天线560。而无线网络模块510便可经由第一天线580与第二天线560，发射无线网络信号590。无线网络模块510便可根据第一天线580与第二天线560的收讯情况，来决定无线网络信号590是否要从第一天线580或第二天线560来发射。

当蓝牙模块540欲传输蓝牙信号595时，蓝牙模块540会传送控制信号570至开关单元550的控制端D，以将开关单元550的传输端C耦接至开关单元550的传输端B(此时，传输端A不会与传输端B耦接)。因此，蓝牙模块540可经由开关单元550耦接至第二天线560，而发送蓝牙信号595。当然，此时无线网络模块510仍可藉由第一天线580来发射无线网络信号590。

另外，本较佳实施例所提供的通讯系统500设计于单一印刷电路板501中，且该印刷电路板501为快速卡(Express Card)的电路板。该快速卡可被插设于笔记型计算机中的快速卡插槽，使得该笔记型计算机具有无线网络(802.11b/g)传输与蓝牙传输的能力。当然，在其它较佳实施例中，通讯系统500亦可被设计于便携式电子装置的主机板中。

因此，本发明第一较佳实施例可以解决现有通讯系统所面临的两种信号(无线网络信号与蓝牙信号)互相干扰的情况。此外，本较佳实施例所提供的通讯系统600可通过开关单元的切换方式，来减少天线数目，以使得天线彼此间隔离度的设计较为容易，而能降低无线网络信号与蓝牙信号干扰的情况，进而提升传输效率。

图6显示本发明第二较佳实施例的通讯系统600的示意图。通讯系统600包含无线网络模块610、信号品质提升装置611与641、蓝牙模块640、开关单元650、第一天线680、及第二天线660，其中无线网络模块610包含基频/介质存取控制模块620与前端调制模块630，开关单元650包含控制端D、E与传输端A、B与C。

本较佳实施例所披露的组件的耦接关系及其功效皆与第一较佳实施例相类似，唯无线网络模块610耦接至开关单元650的控制端E，以传送主动式控制信号690至开关单元650的控制端E。

如图6所示，当无线网络模块610与蓝牙模块640皆未分别传送无线网络信号695与蓝牙信号696时，开关单元650的传输端B未与传输端A、B耦接。当无线网络模块610欲传送无线网络信号695时，无线网络模块610会传送控制信号690至开关单元650的控制端E，使开关单元650的传输端B与传输端A耦接，进而使得前端调制模块630可经由开关单元650耦接至第二天线760。藉此，无线网络模块610便可经由第一天线680或第二天线660来发射无线网络信号695。亦即，此时无线网络模块610可根据第一天线680与第二天线660的收讯情况，来决定无线网络性号695是否要从第一天线680或第二天线660来发射。

当蓝牙模块640欲传输蓝牙信号696时，蓝牙模块640传送控制信号670至开关单元650的控制端D，以将开关单元750的传输端C耦接至开关单元650的传输端B。因此，蓝牙模块640可经由开关单元650耦接至第二天线660来发送蓝牙信号696。

值得注意的是，于本较佳实施例中，当无线网络模块610与蓝牙模块640同时分别传送无线网络信号695与蓝牙信号696时，无线网络模块610与蓝牙模块640分别传送控制信号690与670至开关单元650的控制端E与D。此时，开关单元650收到控制信号690与670后，开关单元650进行切换，以将传输端B耦接至传输端C，使得蓝牙模块640可通过第二天线660发射蓝牙信号696，而无线网络模块610仍通过第一天线680来发射无线网络信号695。

也就是说，于本较佳实施例中，蓝牙模块640使用第二天线660的优先权高于无线网络模块610。此种设计的原因，是因蓝牙模块640目前的应用主要是传输语音讯号，而无线网络模块610主要是传输数据。另外，语音讯号传输的优先权通常比数据传输的优先权高，以避免语音讯号在播放时产生断断续续的情形。所以，蓝牙模块640拥有较高的优先权来使用第二天线660。

当然，在其它较佳实施例中，可能基于其它特殊考虑，而使得无线网络模块610拥有较高的优先权来使用第二天线660，则此时开关单元650若同时收到控制信号690与670，开关单元650会将传输端B耦接至传输端A。

因此，本较佳实施例所提供的通讯系统600，可通过开关单元的切换方式来减少天线数目，且使得天线彼此间隔离度的设计较为容易，并能降低无线网络信号与蓝牙信号干扰的情况。

图7显示本发明第三较佳实施例的通讯系统700的示意图。通讯系统700包含无线网络模块710、信号品质提升装置711与741、蓝牙模块740、开关单元750、及天线760，其中无线网络模块710包含基频/介质存取控制模块720与前端调制模块730，开关单元750包含控制端D与传输端A、B与C。

本较佳实施例所披露的组件的耦接关系及其功效皆与第一较佳实施例相类似，但本较佳实施例的设计采用单一天线设计，所以无线网络模块710与蓝牙模块740皆与开关单元750的控制端D耦接。此外，在初始状态下(蓝牙模块740未传输蓝牙信号790时，亦即蓝牙模块540没有活动时)，开关单元550的传输端A耦接至传输端B(传输端C未与传输端B耦接)。因此，前端调制模块730便可经由开关单元750耦接至天线760，所以无线网络模块710便可经由天线760发射无线网络信号780。

当蓝牙模块740欲传输蓝牙信号790时，蓝牙模块740传送控制信号770至开关单元750的控制端D与无线网络模块710。开关单元750收到控制信号770后，将传输端C耦接至传输端B(此时，传输端A没有耦接至传输端B)。此外，控制信号570亦同时告知无线网络模块710暂停发射无线网络信号780。藉此，蓝牙模块740可经由开关单元750耦接至天线760来发送蓝牙信号790。

上述实施例所提供的无线网络模块、蓝牙模块、及开关单元可以被实施于扩充卡中。有关此实施，敬请参照图8显示本发明第四较佳实施例的示意图。

于图8中，扩充卡80包含无线网络模块810、蓝牙模块840、开关单元850、及接口单元860。于本实施例中，扩充卡80为快速卡(Express Card)，在其它实施例中，扩充卡80可为PCMCIA卡或其它型式的扩充卡。

上述无线网络模块810分别与开关单元850及接口单元860耦接。开关单元850分别与无线网络模块810、蓝牙模块840、及接口单元860耦接。

上述扩充卡80用以插设于便携式电子装置900的扩充槽910。便携式电子装置900的屏幕920组设有第一天线960与第二天线980。第一天线960与第二天线980皆组设于屏幕920的上侧，且第一天线960及第二天线980皆与扩充槽910耦接。于本实施例中，便携式装置900可为笔记型计算机(Laptop，Notebook)、掌上型计算机(Palmtop)、平板计算机(Tablet PC)、超小型计算机(Origami)、或个人数字助理装置(Personal DigitalAssistant，PDA)。

当扩充卡80插设于便携式电子装置900的扩充槽910时，蓝牙模块840通过开关单元850、接口单元860、及扩充槽910来与第一天线960耦接，藉此，无线网络模块810与蓝牙模块840的其中一个便能通过开关单元850的切换来通过第一天线960传输蓝牙信号或无线网络信号。

进一步而言，扩充卡80插设于扩充槽910时，无线网络模块810通过接口单元860及扩充槽910而与第二天线980耦接，所以无线网络模块810可通过第二天线980传输无线网络信号。当无线网络模块810通过第二天线980传输无线网络信号品质不良时，无线网络模块810输出控制信号co2至开关单元850，以控制开关单元850的切换，使得无线网络模块810可以通过第一天线960传输无线网络信号。

若之后，蓝牙模块840欲通过第一天线960传输蓝牙信号，则蓝牙模块840输出第一控制信号co1至开关单元850，以控制开关单元850的切换，使得蓝牙模块840可以通过第一天线960传输蓝牙信号。藉此，无线网络模块810便可通过第二天线980处理无线网络信号，蓝牙模块840便可通过第一天线960处理蓝牙信号。

藉由本实施例的设计，可以减少天线的使用数量，便携式电子装置900只需在屏幕920的上侧的两边分别设置第一天线960及第二天线980即可。如此，便可解决第一天线960及第二天线980的摆放问题，并解决无线讯号彼此干扰问题。

由以上的说明可知，上述较佳实施例所提供的通讯系统是利用开关单元来作为控制天线的收发，藉此来减少天线使用数量，并避免无线网络信号与蓝牙信号干扰的情况。

以上所述仅为本发明的较佳较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种扩充卡，适与一组设于一便携式电子装置的第一天线配合，该扩充卡包含：

一第一通讯模块，用来处理一第一通讯信号；

一第二通讯模块，用来处理一第二通讯信号；以及

一开关单元，分别与该第一通讯模块及该第二通讯模块耦接，该扩充卡插设于该便携式电子装置时，该开关单元并与该第一天线耦接，且该第一通讯模块与该第二通讯模块的其中一个能通过该开关单元的切换来通过该第一天线传输该第一通讯信号或该第二通讯信号。

2.如权利要求1所述的扩充卡，其中该第一通讯模块是一蓝牙模块。

3.如权利要求1所述的扩充卡，其中该第二通讯模块是一无线网络模块。

4.如权利要求1所述的扩充卡，其中该第一通讯模块输出一第一控制信号至该开关单元，以控制该开关单元切换，使得该第一通讯模块通过该第一天线传输该第一通讯信号。

5.如权利要求1所述的扩充卡，其中该第二通讯模块与一组设于该便携式装置的第二天线耦接，且该第二通讯模块通过该第二天线传输该第二通讯信号。

6.如权利要求5所述的扩充卡，其中该第二通讯模块通过该第二天线传输该第二通讯信号品质不良时，该第二通讯模块输出一第二控制信号至该开关单元，以控制该开关单元的切换，使得该第二通讯模块通过该第一天线传输该第二通讯信号。

7.如权利要求1所述的扩充卡，其中该扩充卡为快速卡。

8.一种具有共享天线的通讯系统，包含：

一天线；

一第一通讯模块，用来处理一第一通讯信号；

一第二通讯模块，耦接于该第一通讯模块，用来处理一第二通讯信号并接收该第一通讯模块传来的一第一控制信号；及

一开关单元，包含：

一第一传输端，耦接于该第一通讯模块，用来传输该第一通讯信号；

一第二传输端，耦接于该第二通讯模块，用来传输该第二通讯信号；

一第一控制端，耦接于该第一通讯模块，用来接收该第一通讯模块传来的该第一控制信号；及

一第三传输端，耦接于该天线，用来根据该第一控制信号耦接至该第一传输端或该第二传输端。

9.如权利要求8所述的通讯系统，其中该第一通讯模块是一蓝牙模块。

10.如权利要求8所述的通讯系统，其中该第二通讯模块是一无线网络模块。

11.一种具有共享天线的通讯系统，包含：

一第一天线；

一第一通讯模块，用来处理一第一通讯信号；

一第二通讯模块，用来处理一第二通讯信号；

一第二天线，耦接至该第二通讯模块，用来传输该第二通讯信号；及

一开关单元，包含：

一第一传输端，耦接于该第一通讯模块，用来传输该第一通讯信号；

一第二传输端，耦接于该第二通讯模块，用来传输该第二通讯信号；

一第一控制端，耦接于该第一通讯模块，用来接收该第一通讯模块传来的该第一控制信号；及

一第三传输端，耦接于该第一天线，用来根据该第一控制信号耦接至该第一传输端或该第二传输端。

12.如权利要求11所述的通讯系统，其中该第一通讯模块是一蓝牙模块。

13.如权利要求11所述的通讯系统，其中该第二通讯模块是一无线网络模块。

14.如权利要求11所述的通讯系统，其中该开关单元还包含一第二控制端，耦接于该第二通讯模块，用来接收该第二通讯模块传来的一第二控制信号，使得该第三传输端根据该第一控制信号与该第二控制信号耦接至该第一传输端或该第二传输端。

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