CN104112909B - 分集天线组合及其可动态调整输入阻抗的宽频天线 - Google Patents
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Abstract
一种分集天线组合及其可动态调整输入阻抗的宽频天线。该可动态调整输入阻抗的宽频天线，包含一接地面、一辐射单元及一阻抗调整芯片。该接地面用以提供一参考地电位，并包括一边缘。该辐射单元包括：一第一辐射元件，设置有一间隔地邻近该接地面的边缘的讯号馈入点；及一第二辐射元件，与该第一辐射部实体隔离，并具有一自由端。该阻抗调整芯片具有：一第一讯号传输端及一第二讯号传输端，分别电连接该第一辐射元件及该第二辐射元件，且该阻抗调整芯片可接收一控制信号，并根据该控制信号来改变该第一讯号传输端及该第二讯号传输端之间的一电抗值。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线组合及其天线，特别是涉及一种分集天线组合及其可动态调整输入阻抗的宽频天线。
背景技术
参阅图1，图1示出的是美国专利公告US6483463号的分集天线组合，包含操作在同一频带的一第一倒F型天线及一第二倒F型天线。
该种分集天线组合的缺点在于：
1.从该第一倒F型天线11及该第二倒F型天线12的输入端111、121的输入阻抗都是固定的，因此无法对应不同的使用环境作动态调整。
2.该第一倒F型天线11及该第二倒F型天线12是三维立体式结构，制造及组装成本较高，且因为需要组装，所以良率较低，且也不适用于薄型电子产品，例如：通用序列总线（Universal Serial Bus,USB）装置。
发明内容
因此，本发明的其一目的是提供一种可动态调整输入阻抗的宽频天线。
于是本发明可动态调整输入阻抗的宽频天线，包含一接地面、一辐射单元、一阻抗调整芯片及一输入匹配单元。
该接地面用以提供一参考地电位，并包括一边缘。
该辐射单元包括一第一辐射元件及一第二辐射元件。该第一辐射元件设置有一间隔地邻近该接地面的边缘的讯号馈入点。该第二辐射元件与该第一辐射部实体隔离，并具有一自由端。
该阻抗调整芯片包括一第一讯号传输端及一第二讯号传输端。该第一讯号传输端及该第二讯号传输端分别电连接于该第一辐射元件及该第二辐射元件，且该阻抗调整芯片可接收一控制信号，并根据该控制信号来改变该第一讯号传输端及该第二讯号传输端之间的一电抗值。
该输入匹配单元包括一电感及一电容。该电感具有一接收一射频讯号的第一端，及一电连接该讯号馈入点的第二端。该电容具有一电连接该电感的第二端的第一端，及一电连接该接地面的第二端。
并且，从该第一辐射元件、该阻抗调整芯片到该第二辐射元件的自由端的一电性长度用以作为该宽频天线的一共振路径。
而本发明的另一目的是提供一种天线组合。
该天线组合包含一接地面、两个前述的该辐射单元、两个前述的该阻抗调整芯片及两个前述的该输入匹配单元。
该接地面用以提供一参考地电位，并包括两个边缘。
这些辐射单元分别间隔地邻近这些边缘，且这些辐射单元互相镜像对称于一镜像线，并各自与该镜像线间隔一距离，且这些边缘分别位于该镜像线的两相反侧。
这些阻抗调整芯片分别电连接于这些辐射单元。
这些输入匹配单元分别电连接于这些辐射单元。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是一种现有的分集天线组合；
图2是一示意图，说明本发明具有可动态调整输入阻抗的宽频天线的较佳实施例；
图3至图7，各是一电路示意图，说明该较佳实施例的一阻抗调整芯片的实施方式；
图8是一电路示意图，说明该较佳实施例的一输入匹配单元的实施方式；
图9是一示意图，说明本发明天线组合的较佳实施例；及
图10是该天线组合的较佳实施例的一电压驻波比图。
附图符号说明
11·············第一倒F型天线
111············输入端
12·············第二倒F型天线
121···········输入端
2···············接地面
21·············边缘
22·············边缘
3···············辐射单元
31·············第一辐射元件
311···········讯号馈入点
312···········短路臂
313···········馈入臂
314···········连接臂
315···········开口
316···········开口
317···········第五段部
32·············第二辐射元件
321···········自由端
322···········连接臂段
323···········第一段部
324···········第二段部
325···········第三段部
326···········第四段部
327···········第五段部
4···············阻抗调整芯片
41·············第一讯号传输端
42·············第二讯号传输端
43·············切换点
44·············电抗元件
45·············切换臂
5···············输入匹配单元
51·············电感
52·············电容
6···············基板
61·············表面
7···············镜像线
具体实施方式
在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图2，本发明可动态调整输入阻抗的宽频天线的较佳实施例包含一接地面2、一辐射单元3、一阻抗调整芯片4、一输入匹配单元5及一基板6。
该接地面2用以提供一参考地电位，并包括一实质地平行一第一方向(XY)延伸的边缘21。
该辐射单元3包括一第一辐射元件31及一第二辐射元件32。
该第一辐射元件31，设置有一间隔地邻近该接地面的边缘的讯号馈入点311，用以收发一射频讯号，且具有一短路臂312、一馈入臂313、一连接臂314。
该短路臂312、该馈入臂313及该连接臂314实质地电连接呈一E形，且该E形的两个开口315、316朝向该接地面2的边缘21，且该馈入臂313是介于这些开口315、316之间。
该第二辐射元件32为一个长弯折臂并与该第一辐射部31实体隔离，且具有一自由端321、一连接臂段322、一第一段部323、一第二段部324、一第三段部325、一第四段部326及一第五段部327。
该连接臂段322电连接该第二讯号传输端42。
该第一段部323弯折自该连接臂段322，且实质地平行该第一方向(XY)延伸。
该第二段部324弯折自该第一段部323，并实质地平行一第二方向(Y)延伸，且该连接臂段322、该第一段部323及该第二段部324实质地连接呈一Z形。
该第三段部325电连接该第二段部324，且实质地平行一第三方向(X)延伸，且该第二方向(Y)实质地垂直于该第三方向(X)。
第四段部326弯折自该第三段部325并延伸到该自由端321，且实质地平行该第一方向(XY)延伸，且于该第二方向(Y)上，该第四段部326重迭于该第三段部325及该第一辐射元件31之间，并与该第一辐射元件31相间隔以产生一用以降频的电容耦合效应。
该第五段部327实质地平行该第一方向(XY)延伸，并具有分别电连接该第二段部324及该第三段部325的两端。
该阻抗调整芯片4包括一第一讯号传输端41、一第二讯号传输端42、N个切换点43、N－2个电抗元件44及一切换臂45。其中，参数N是大于2的正整数。
该第一讯号传输端41及该第二讯号传输端42分别电连接该第一辐射元件31及该第二辐射元件32，且该阻抗调整芯片4可接收一控制信号，并根据该控制信号来改变该第一讯号传输端41及该第二讯号传输端42之间的一电抗值，并且，从该第一辐射元件31、该阻抗调整芯片4到该第二辐射元件32的自由端321的一电性长度用以作为该宽频天线的一共振路径。
参阅图3，图3所示是该阻抗调整芯片4的第一种实施方式，且为便于说明，是以N＝5，也就是五个切换点43及三个电抗元件44作举例。
该五个切换点43的其中两个分别与该第一讯号传输端41恒保持短路(short)及开路(open)。
每一电抗元件44是一个固定电容，并具有一电连接该第一讯号传输端41的第一端，及一作为一个该切换点43的第二端。
该切换臂45具有一电连接该第二讯号传输端42的固定端，及一电连接于这些切换点43的其中一点的切换端，且该切换臂45是根据该控制信号去控制该切换端与这些切换点43的其中一个电导通。
参阅图4，图4所示是该阻抗调整芯片4的第二种实施方式，其与第一种实施方式近似，差异在于：每一电抗元件44是一个固定电感。
参阅图5，图5所示是该阻抗调整芯片4的第三种实施方式，其与第一种实施方式近似，差异在于：N＝6，且该四个（N－2）电抗元件44是两个固定电感及两个固定电容。
参阅图6，图6所示是该阻抗调整芯片4的第四种实施方式，其与第一种实施方式近似，差异在于：N＝3，且该个（N－2）电抗元件44是一个可变电容。
参阅图7该阻抗调整芯片4的第五种实施方式，其与第四种实施方式近似，差异在于：该个电抗元件44是一个可变电感。
参阅图8，该输入匹配单元5包括一电感51及一电容52。
该电感51具有一接收一射频讯号的第一端，及一电连接该讯号馈入点311的第二端。该电容52具有一电连接该电感51的第二端的第一端，及一电连接该接地面2的第二端。
回归参阅图2，该基板6包括一表面61，该接地面2及该辐射单元3是设置于该基板6的该表面61。例如：该基板是一玻璃纤维板，该接地面2及该辐射单元3是由黏合在该表面61的一铜层蚀刻而成。
参阅图9，本发明天线组合的较佳实施例包含前述的该接地面2、两个前述的该辐射单元3、两个前述的该阻抗调整芯片4及两个前述的该输入匹配单元5。
该接地面2还包括另一边缘22。
这些辐射单元3分别间隔地邻近这些边缘21、22，且这些辐射单元3互相镜像对称于一镜像线7，并各自与该镜像线7间隔一距离，且这些边缘21、22分别位于该镜像线7的两相反侧。
这些阻抗调整芯片4分别电连接于这些辐射单元3。
该输入匹配单元5分别电连接于这些辐射单元3。且每一辐射单元3与该阻抗调整芯片4及该输入匹配单元5的电连接方式如同前述可动态调整输入阻抗的宽频天线的较佳实施例的说明。
参阅图10，10所示是该天线组合的两电压驻波比曲线图，且量测点是该两个等输入匹配单元5的电感51的第一端（见图8）量得，其显示：1.为双模态共振；及2.以电压驻波比＜3定义，该较佳实施例的每一辐射单元3搭配该输入匹配单元5具有850MHz的宽频效果。
综上所述，前述的较佳实施例具有以下优点：
1.该辐射单元3通过该阻抗调整芯片4使具有的该讯号馈入点311的输入阻抗是可调的，因此可以对应不同的使用环境作动态调整。
2.该接地面2及该辐射单元3同是位于该基板6的二维的表面61，且该阻抗调整芯片4及该输入匹配单元5都可以通过表面黏着技术快速精确地固定于该基板6的表面61，因此制造及组装成本低、良率高，且适用于薄型电子产品。
综上所述，前述的较佳实施例确实能实现本发明的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明的权利要求及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (9)
1.一种可动态调整输入阻抗的宽频天线，包含：
一接地面(2)，用以提供一参考地电位，并包括一边缘(21)；
一辐射单元(3)，包括：
一第一辐射元件(31)，设置有一间隔地邻近该接地面的边缘的讯号馈入点(311)；以及
一第二辐射元件(32)，与该第一辐射元件(31)实体隔离，并具有一自由端(321)；
以及
一阻抗调整芯片(4)，包括：
一第一讯号传输端(41)及一第二讯号传输端(42)，分别电连接该第一辐射元件(31)及该第二辐射元件(32)，且该阻抗调整芯片(4)可接收一控制信号，并根据该控制信号来改变该第一讯号传输端(41)及该第二讯号传输端(42)之间的一电抗值；
并且，从该第一辐射元件(31)、该阻抗调整芯片(4)到该第二辐射元件(32)的自由端(321)的一电性长度用以作为该宽频天线的一共振路径，
其中，该接地面(2)的边缘(21)实质地平行一第一方向(XY)延伸，该第二辐射元件(32)为一个长弯折臂，且还具有：
一连接臂段(322)，电连接该第二讯号传输端(42)；以及
一第一段部(323)，弯折自该连接臂段(322)，且实质地平行该第一方向(XY)延伸；
一第二段部(324)，弯折自该第一段部(323)，且实质地平行一第二方向(Y)延伸；
一第三段部(325)，电连接该第二段部(324)，且实质地平行一第三方向(X)延伸，且该第二方向(Y)实质地垂直于该第三方向(X)；以及
一第四段部(326)，弯折自该第三段部(325)并延伸到该自由端(321)，且实质地平行该第一方向(XY)延伸，且该第二方向(Y)实质地垂直于该第三方向(X)，且于该第二方向(Y)上，该第四段部(326)重迭于该第三段部(325)及该第一辐射元件(31)之间，并与该第一辐射元件(31)相间隔。
2.如权利要求1所述的可动态调整输入阻抗的宽频天线，其中，该阻抗调整芯片(4)还具有：
N个切换点(43)，且N是大于2的正整数，这些切换点(41)的其中两个分别与该第一讯号传输端(41)恒保持短路及开路；
N－2个电抗元件(44)，每一电抗元件(44)是选自固定电容或固定电感，并具有一电连接该第一讯号传输端(41)的第一端，及一作为一个该切换点的第二端；以及
一切换臂(45)，具有一电连接该第二讯号传输端(42)的固定端，及一电连接于这些切换点(43)的其中一点的切换端，且该切换臂(45)是根据该控制信号去控制该切换端与这些切换点(43)的其中一个电导通。
3.如权利要求1所述的可动态调整输入阻抗的宽频天线，其中，该阻抗调整芯片(4)还具有：
N个切换点(43)，且N是大于2的正整数，这些切换点(41)的其中两个分别与该第一讯号传输端(41)恒保持短路及开路；
N－2个电抗元件(44)，每一电抗元件(44)是选自可变电容或可变电感，并具有一电连接该第一讯号传输端(41)的第一端，及一作为一个该切换点的第二端；以及
一切换臂(45)，具有一电连接该第二讯号传输端(42)的固定端，及一电连接于这些切换点(43)的其中一点的切换端，且该切换臂(45)是根据该控制信号去控制该切换端与这些切换点(43)的其中一个电导通。
4.如权利要求1所述的可动态调整输入阻抗的宽频天线，其中，该第一辐射元件(31)具有：
一短路臂(312)，从该接地面(2)凸伸而出；
一馈入臂(313)，与该短路臂(312)相间隔，且其上用以设置该讯号馈入点(311)；以及
一连接臂(314)，电连接于该短路臂(312)、该馈入臂(313)及该第一讯号传输端(41)。
5.如权利要求4所述的可动态调整输入阻抗的宽频天线，其中，该短路臂(312)、该馈入臂(313)及该连接臂(314)实质地电连接呈一E形，且该E形的两个开口朝向该接地面(2)的边缘(21)，且该馈入臂(313)介于该E形的两个开口之间。
6.如权利要求1所述的可动态调整输入阻抗的宽频天线，其中，该第二辐射元件(32)还具有：
一第五段部(327)，实质地平行该第一方向(XY)延伸，并具有分别电连接该第二段部(324)及该第三段部(325)的两端。
7.如权利要求1所述的可动态调整输入阻抗的宽频天线，其中，该连接臂段(322)、该第一段部(323)及该第二段部(324)实质地连接呈一Z形。
8.如权利要求1所述的可动态调整输入阻抗的宽频天线，还包含一输入匹配单元(5)，包括：
一电感(51)，具有一接收一射频讯号的第一端，及一电连接该讯号馈入点(311)的第二端；以及
一电容(52)，具有一电连接该电感(51)的第二端的第一端，及一电连接该接地面(2)的第二端。
9.一种天线组合，包含：
一接地面(2)，用以提供一参考地电位，并包括两个边缘(21、22)；
两个权利要求8所述的该辐射单元(3)，分别间隔地邻近这些边缘(21、22)，且这些辐射单元(3)互相镜像对称于一镜像线(7)，并各自与该镜像线间隔一距离，且这些边缘(21、22)分别位于该镜像线(7)的两相反侧；
两个权利要求8所述的该阻抗调整芯片(4)，分别电连接于这些辐射单元(3)；以及
两个权利要求8所述的输入匹配单元(5)分别电连接于这些辐射单元(3)。
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