CN101295817A - 天线模块及其应用的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种天线模块以及应用该天线模块以处理多种无线通信信号的信号处理模块。该信号处理模块包含有天线模块、第一处理电路及第二处理电路,其中天线模块包含有至少一第一天线、至少一第二天线以及一屏蔽部。第一天线用于传输或接收对应一第一无线通信规范的信号,第二天线用于传输或接收对应于一第二无线通信规范的信号,而屏蔽部设置在该第一天线及该第二天线之间,且第一处理电路耦接于第一天线,用于处理第一天线的信号,第二处理电路则耦接于第二天线,用于处理第二天线的信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种信号处理模块及其天线模块,特别涉及一种可处理多种无线通信信号的信号处理模块及其天线模块。
背景技术
全球微波互通存取(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess,WiMAX)及无线相容认证(wireless fidelity,WiFi)是两种以宽带速度传输无线通信信号的热门技术,其中,WiMAX是IEEE 802.16的标准接口规格,专门为了异步传输模式(ATM)、视频帧传输电路、以太网络或是其它通信协议所设计,WiMAX的传输范围广泛,在高功率的授权频道中传输距离可达数十哩;而符合IEEE 802.11规范的WiFi,则适合在大楼、热点间等无线局域网络环境下作为短距离的无线存取系统。
目前有不少业者正积极整合WiMAX及WiFi,例如在WiMAX基站的覆盖范围内连结建筑物内的宽带网络,再由WiFi提供建筑物内的无线上网功能,使地域的局限降低并提升无线传输的效率。在这类的应用下,用户所使用的通信装置(例如调制解调器)需要可同时接收WiMAX基站所传来的信号,并在建筑物空间内传输及接收WiFi信号。然而,由于WiMAX与WiFi所使用的频段太过接近(WiMAX为2.3-2.4GHz、2.5-2.7GHz或3.5-3.7GHz,而WiFi则是2.4GHz),传统经由设计天线的长度来选择接收频段的方法并不能使调制解调器有效区隔出所接收的信号是WiMAX信号或者是WiFi信号。且由于WiFi信号为近距离传输,其信号强弱通常远大于从基站接收到的WiMAX信号,因此当调制解调器同时处理WiMAX信号与WiFi信号时,WiFi信号便容易对WiMAX信号产生干扰,进而影响通信的品质。
此外,蓝牙(Bluetooth)信号使用2.4GHz至2.483GHz的频段;第三代行动通信(3G)信号使用的频带为1885-1980MHz、2010-20255MHz或2110-2170MHz;全球行动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)信号使用的无线电波频带包含有900MHz频带、1800MHz频带及1900MHz频带,其中900MHz频带中890-915MHz的部分用来上传手机信号至基站,935-960MHz则提供基站下传信号至手机,使用此频带的系统通称为GSM900;1800MHz频带中以1710-1785MHz作为上传频带,以1805-1880MHz作为下传频带,使用此频带的系统称为数字行动电话系统(Digital Cellular System,DSC)1800或称为GSM1800,而可同时支持GSM900和DSC1800的手机就是所谓的双频手机;美加地区专用的1900MHz频带中的1850-1910MHZ为上传频带,1930-1990MHz为下传频带,而可同时支持上述3种频带的手机就称为3频手机。从上述数据中可以看出,这些无线通信信号所使用的频段亦十分接近,若是将两种以上的系统整合在同一模块或芯片上,同样会遭遇到彼此间信号干扰的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一即在于提供一种可处理多种无线通信信号(例如WiMAX信号与WiFi信号)的信号处理模块及其天线模块,以解决上述的问题。
根据本发明的一实施例,一天线模块包含有至少一第一天线、至少一第二天线以及一屏蔽部。该第一天线用于传输或接收对应一第一无线通信规范的信号,该第二天线用于传输或接收对应于一第二无线通信规范的信号,且该第一天线及该第二天线之间设置有该屏蔽部。
根据本发明的另一实施例,一信号处理模块包含有一天线模块、一第一处理电路及一第二处理电路。该天线模块包含有至少一第一天线、至少一第二天线以及一屏蔽部,其中,该第一天线用于传输或接收对应一第一无线通信规范的信号,该第二天线用于传输或接收对应于一第二无线通信规范的信号,而该屏蔽部设置在该第一天线及该第二天线之间。该第一处理电路耦接于该第一天线,用于处理该第一天线的信号;该第二处理电路耦接于该第二天线,用于处理该第二天线的信号。
附图说明
图1是本发明天线模块的一实施例的示意图。
图2为本发明信号处理模块的一实施例的功能方块示意图。
附图符号说明
110第一天线 120屏蔽部
130第二天线 100天线模块
200信号处理模块 202第一处理电路
204第二处理电路
具体实施方式
请参考图1,其是本发明天线模块100的一实施例的示意图。在本实施例中,天线模块100包含有至少一第一天线110、至少一第二天线130以及一屏蔽部120。第一天线110用于传输或接收对应一第一无线通信规范的信号,例如WiMAX信号,而第二天线130则用于传输或接收对应于一第二无线通信规范的信号,例如WiFi信号,此外,屏蔽部120设置在第一天线110及第二天线130之间,用于分隔第一天线110及第二天线130以降低或消除彼此间的干扰,如图1所示,屏蔽部120为一平板,具有上下两侧,其中,第一天线110设置在屏蔽部120的一第一侧,而第二天线130设置在屏蔽部120的一第二侧。为了达到降低第一天线110与第二天线130间信号干扰的目的,屏蔽部120至少有一部份为金属材质、电波反射材质、电波吸收材质或任何可以达到屏蔽效果的材质,而屏蔽部120的外形并不限定必须为一平板,且也不限定为图示的圆形,可以是其它例如正方形、长方形、多边形等形状。请注意,图中所示的第一天线110、第二天线130及屏蔽部120的数量及形状仅为本发明的一实施例,本发明并未限制第一天线110及第二天线130的个数,或是屏蔽部120与第一天线110及第二天线130间的连接方式及配置方法,故其它符合上述精神的设计变化亦均属本发明的范畴。
另外,为了进一步降低第一天线110与第二天线130间的信号干扰,第一天线110与第二天线130可通过天线极化的设计使两者的场形指向不同,举例来说,请参考图中箭头的方向,本实施例使第一天线110的场形分布在屏蔽部120的第一侧且场形指向往上(此处所谓的上方是假设屏蔽部120的第一侧朝上),以及使第二天线130的场形分布在屏蔽部120的第二侧且指向水平方向(此处所谓的水平方向是假设第二天线130为垂直设置),或甚至当天线模块100具有多个第二天线130时,可将多个第二天线130平均分布在屏蔽部120的第二侧,并使每一根第二天线130各具有一最佳的信号接收方向,以分别接收来自各个方向的信号,当其中某一天线的接收效果最好(例如最接近基站),可特别选择该天线的信号来进行后续处理。由于第一天线110与第二天线130的接收/发射角度不同,再加上屏蔽部120的屏蔽效果,可使信号干扰的情况降到几乎可忽略的程度,因此,天线模块100可用于传输或接收多种不同无线通信规范的信号。
请同时参阅图1与图2,图2为本发明信号处理模块200的一实施例的功能方块示意图。本实施例中,信号处理模块200包含有图1所示的天线模块100、一第一处理电路202以及一第二处理电路204。当天线模块100应用于信号处理模块200(例如一笔记本型计算机或一通信芯片),第一处理电路202耦接于第一天线110,以处理第一天线110的信号(例如处理欲经由第一天线110输出的数据或经由第一天线110所接收的数据),而第二处理电路204则耦接于第二天线130,以处理第二天线130的信号(例如处理欲经由第二天线130输出的数据或经由第二天线130所接收的数据)。以整合WiMAX及WiFi的信号处理模块200为例,第一天线110可设计成具有向上的发射场形以在小空间内传输WiFi信号,而第二天线130可设计成具有水平的场形指向以接收远方WiMAX基站所传来的WiMAX信号,由于第一天线110的场形分布在屏蔽部120的一侧,再加上屏蔽部120的阻隔效果,信号处理模块的WiMAX接收端中WiFi信号对WiMAX信号的干扰可以降到最低,使第二处理电路204可正确解调所接收的WiMAX信号,经过仿真后发现,天线模块100可使信号处理模块200中WiMAX接收端收到的WiFi信号受到相当程度的衰减,例如至少低于-25dB,亦即提供第一天线110与第二天线130间相当程度的屏蔽效果,使信号处理模块200可同时处理WiMAX与WiFi信号,并可维持良好的通信品质。
由上述的实施例可以得知,天线模块100及信号处理模块200可有效解决一远距离传输信号(例如WiMAX信号)受到一近距离传输信号(例如WiFi信号)干扰的问题,因此,信号处理模块200除了可同时处理多种无线通信信号之外,亦可应用于整合远距离传输信号(例如WiMAX信号、3G信号或GSM信号)与近距离传输信号(例如WiFi信号或蓝牙信号),当信号处理模块200用于接收一远距离传输信号与一近距离传输信号时,信号处理模块200中远距离传输信号的接收端可不至于受到信号强度较强的近距离传输信号的干扰,以维持良好的通信品质。
此外,上述的天线模块亦可应用于笔记本型计算机、路由器、无线基站或无线网络卡等,以提供通信系统同时处理多种无线通信信号的能力并维持良好的通信品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (26)
1.一种天线模块,包含有:
至少一第一天线,用于传输或接收对应一第一无线通信规范的信号;
至少一第二天线,用于传输或接收对应于一第二无线通信规范的信号;以及
一屏蔽部,设置在该第一天线及该第二天线之间。
2.如权利要求1所述的天线模块,其中,该屏蔽部至少有一部份为金属材质、电波反射材质或电波吸收材质。
3.如权利要求1所述的天线模块,其中,该第一天线的场形指向不同于该第二天线的场形指向。
4.如权利要求1所述的天线模块,其中,该第一天线设置在该屏蔽部的一第一侧,以及该第二天线设置在该屏蔽部的一第二侧。
5.如权利要求4所述的天线模块,其中,该第一天线的场形分布在该第一侧,以及该第二天线的场形分布在该第二侧。
6.如权利要求1所述的天线模块,其中,该第一、第二天线之一用于传输或接收一近距离的传输信号。
7.如权利要求6所述的天线模块,其中,该近距离的传输信号是一无线兼容认证信号或一蓝牙信号。
8.如权利要求1所述的天线模块,其中,该第一、第二天线之一用于传输或接收一远距离的传输信号。
9.如权利要求8所述的天线模块,其中,该远距离的传输信号是一全球微波互通存取信号、一第三代行动通信信号或一全球行动通信系统信号。
10.如权利要求1所述的天线模块,其中,该第一、第二天线之一用于传输或接收一近距离的传输信号,以及该第一、第二天线的另一则用于传输或接收一远距离的传输信号。
11.如权利要求10所述的天线模块,其中,该近距离的传输信号是一无线兼容认证信号或一蓝牙信号,该远距离的传输信号是一全球微波互通存取信号、一第三代行动通信信号或一全球行动通信系统信号。
12.一种信号处理模块,包含有:
一天线模块,包含有:
至少一第一天线,用于传输或接收对应一第一无线通信规范的信号;
至少一第二天线,用于传输或接收对应于一第二无线通信规范的信号;以及
一屏蔽部,设置在该第一天线及该第二天线之间;
一第一处理电路,耦接于该第一天线,用于处理该第一天线的信号;以及
一第二处理电路,耦接于该第二天线,用于处理该第二天线的信号。
13.如权利要求12所述的信号处理模块,其中,该第一、第二天线之一用于传输或接收一近距离的传输信号。
14.如权利要求13所述的天线模块,其中,该近距离的传输信号是一无线兼容认证信号或一蓝牙信号。
15.如权利要求12所述的信号处理模块,其中,该第一、第二天线之一用于传输或接收一远距离的传输信号。
16.如权利要求15所述的天线模块,其中,该远距离的传输信号是一全球微波互通存取信号、一第三代行动通信信号或一全球行动通信系统信号。
17.如权利要求12所述的信号处理模块,其中,该第一、第二天线之一用于传输或接收一近距离的传输信号,以及该第一、第二天线的另一则用于传输或接收一远距离的传输信号。
18.如权利要求17所述的天线模块,其中,该近距离的传输信号是一无线兼容认证信号或一蓝牙信号,该远距离的传输信号是一全球微波互通存取信号、一第三代行动通信信号或一全球行动通信系统信号。
19.如权利要求12所述的天线模块,其中,该屏蔽部至少有一部份为金属材质、电波反射材质或电波吸收材质。
20.如权利要求12所述的天线模块,其中,该第一天线的场形指向不同于该第二天线的场形指向。
21.如权利要求12所述的天线模块,其中,该第一天线设置在该屏蔽部的一第一侧,以及该第二天线设置在该屏蔽部的一第二侧。
22.如权利要求21所述的天线模块,其中,该第一天线的场形分布在该第一侧,以及该第二天线的场形分布在该第二侧。
23.一种笔记本型计算机,包括如权利要求1所述的天线模块。
24.一种无线基站,包括如权利要求1所述的天线模块。
25.一种路由器,包括如权利要求1所述的天线模块。
26.一种无线网络卡,包括如权利要求1所述的天线模块。
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