CN105891824B - 微波感应天线模块 - Google Patents

Abstract

本发明为一种微波感应天线模块，包括基板、检波混合器以及振荡器。该基板具有一第一侧面，该第一侧面具有一第一区域。该振荡器具有一振荡电路结构和设置在其上并位于第一区域的一射频晶体管。该检波混合器设置在第一侧面上，具有一检波混合电路结构和设置在其上的至少一检波元件。其中，振荡电路结构包括多个结构段，每一结构段各具有一弯曲部；振荡电路结构的部分的结构段相互连接，且部分的弯曲部朝向第一区域的方向弯曲，以呈现靠拢或内缩，从而大幅度地减少其电路布局所会占据的面积。本发明在确保进行有效微波感应的同时能减少整体尺寸。

Description

微波感应天线模块

技术领域

本发明涉及一种微波感应天线模块，尤其是涉及一种应用在照明装置上的微波感应天线模块。

背景技术

一般的照明装置或灯具是采用传统白炽灯泡、灯管或省电灯泡等作为发光元件而能提供照明，且习用的控制手段多半是以人为方式控制这些发光元件的闪灭。随着技术的进步，以发光二极管(LED)作为发光元件的设计也越来越广泛，并带来更高的照明效果。此外，目前利用动作感应技术来控制发光元件的闪灭所设计而成的照明装置或灯具更能有效地达到节省能源的目的。

所谓的动作感应技术是在照明装置或灯具中设置一感应器，该感应器可感应物体的动作变化或环境光的强度变化，因而能进一步根据感应范围内相关的变化情形来对发光元件作闪灭的控制。习用可进行动作感应的感应器可采用被动式人体红外线(PIR)或微波(Microwave)等感应技术作设计。相关技术可参考中国专利号200520000991.X、200810097926.1所示。

以其中的微波感应技术来说，此技术是利用多普勒原理将微波的电磁波进行发射与接收的频率的比较。由于当感应器之前有物体产生动作变化时，接收前后的频率会有对应变化，从而能有效地判断出物体的移动情形。一般来说，此类微波感应器除了能以分离方式和包括灯泡或灯管在内的各式照明装置或灯具作组装搭配设置外，如果直接将其结合至各式照明装置或灯具的内部，显然将能提供更方便的应用性。也就是说，此种具有微波感应功能的各式照明装置或灯具，更能让使用者无需大幅改变既有照明装置或灯具的室内或电源安排设计，而可直接安装在其灯座上。

请参阅图1，为具有微波感应功能的一灯泡1的分解示意图。如图所示，该灯泡1主要包含有一灯体11、一发光模块13、一感应及驱动模块15以及一透明灯罩18。其中该发光模块13包括一电路板和设置于其上的多个为LED的发光元件。感应及驱动模块15是一微波感应模块，包括一电路板155以及由一上盖壳154a、一天线模块154b、一放大电路板154c和一下盖壳154d所组成的一感应装置154。天线模块154b与放大电路板154c夹设于上盖壳154a与下盖壳154d之间，而放大电路板154c并与天线模块154b相互耦接且再耦接于电路板155。

感应及驱动模块15即是因天线模块154b而能以微波方式进行感应。请同时参阅图2和图3，其中图2为天线模块154b的电路示意图，而图3则为天线模块154b的功能方块示意图。如图所示，天线模块154b主要包含有一电流输入端21、一振荡器22、一功率分配器24、一发射天线28、一接收天线29、一检波混合器25、一中频(IF)输出端20和多个滤波器23、26、27。图中并示意出各元件之间的耦接关系，且各元件设置在同一板材(基板)上。

承上所述，该振荡器22为一微波源，包括一振荡电路结构220、一射频晶体管(FET或BJT)221和一弧形的滤波耦合结构F0，该射频晶体管221设置在振荡电路结构220上。振荡器22所产生的微波的频率可由对振荡电路结构220的形状、长度的设计决定，并从发射天线28向外定向地发射微波。图2中的该振荡电路结构220部分呈现为矩形，而另一端则为一滤波器。其中，振荡电路结构220的弯曲部C01、C02，是以朝向射频晶体管(FET或BJT)221所在位置的相反或远离的方向弯曲设置，且弯曲部C01、C02与弧形滤波耦合结构F0中任一者的弯曲结构两侧端，彼此形成一直角形式的空间夹角关系。

另外，当微波遇到物体而被反射时便可由该接收天线29接收其反射波，并由该检波混合器25将反射波与来自该振荡器22的微波进行混合与检波；之后所产生的低频信号即能反应出物体的移动情形，并由中频输出端20作输出以进行信号放大。该检波混合器25包括两检波元件251、252和一检波混合电路结构250，且两检波元件251、252设置在检波混合电路结构250上。类似地，检波混合电路结构250的形状、长度的设计可决定其所解调出的低频信号的频率；而图2中的该检波混合电路结构250呈现环形。

以微波方式进行感应的天线模块154b，原则上并不容易受到周围发光元件所产生的光线或热能的影响，因此其可不需设置遮光罩，但，其设置位置还是需要能和发光模块13进行整体的搭配组装，以使上述微波感应模块15不但要能被安装并结合至各式照明装置或灯具的内部(例如，灯泡、灯管或吸顶灯中)，且要能满足诸如不能够阻挡到发光模块13的发光路径等等各式照明特性或其它微波感应特性的一些组装上的要求；基于此，要将上述微波感应模块15结合至各式照明装置或灯具(例如，灯泡、灯管或吸顶灯)的内部中，其天线模块或电路板的尺寸设计便需着重考虑。

一般而言，以带状的金属导线直接印制并形成天线模块154b中所使用的基板的一侧面上的若干微带线(Micro-strip)，且此些微带线中包括有如图2所示的上述振荡电路结构220或上述检波混合电路结构250的导线布局(layout)方式时，上述基板的最大边长L0，往往会至少落在25mm至36mm之间，甚至若设计不良，此尺寸还会再更加地长。其中，针对所使用的前述基板为方形或矩形时，所谓最大边长L0指任一方形或矩形所具有的四个边长中属于长度最长者；若，使用的前述基板为圆形时，所谓最大边长L0是指上述圆形基板的直径。基于此，如何能进一步缩小所使用基板的面积(或体积)，以便更方便地让使用者能将天线模块154b安装与应用于各式不同尺寸的照明装置或灯具内部，特别是应用于小尺寸的LED灯泡、LED灯管或小型LED吸顶灯等等照明领域，即成为一重要的技术课题。

此外，振荡电路结构或检波混合电路结构的形状、长度的设计亦会对相关的频率造成影响，因此，于进行上述面积(或体积)的缩减时，也是必须要兼顾好此些设计要点。有鉴于此，提供一感应照明装置使其中的天线模块能更有效运作并能兼顾照明效果与感应效能，便为业界中的重要研发议题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种微波感应天线模块，藉由对相关的电路进行特定形状的设计而能有效利用板材上的空间，也就是缩减其电路布局所会占据的面积，从而能将其模块以更简单与更易组装的方式组装与应用在使用发光二极管(LED)作为发光元件的各式照明装置或灯具上，并能兼顾照明效果与感应效能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种微波感应天线模块，其包括基板、检波混合器以及振荡器，该基板具有一第一侧面和一第二侧面，该第一侧面具有一第一区域；该检波混合器设置在该第一侧面上；该振荡器设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波，该振荡器具有一振荡电路结构和一射频晶体管，该射频晶体管设置在该振荡电路结构上并位于该第一区域，该振荡电路结构包括第一结构段、第二结构段以及第三结构段，该第一结构段具有一第一弯曲部；该第二结构段具有一第二弯曲部，该第二结构段的第一端连接于该第一结构段的第一端；该第三结构段具有一第三弯曲部，该第三结构段的第一端连接于该第二结构段的第二端；其中，该第一弯曲部和该第二弯曲部中的至少一者朝向该第一区域的方向弯曲，且该第三结构段的第二端朝向该第一区域。

较佳地，该基板至少为圆形、方形和矩形中的任一者。

较佳地，该基板的最大边长不超过24mm(含)，且该最大边长是指该方形基板或该矩形基板所具有的四个边长中长度最长的边长，抑或该最大边长是指该圆形基板的直径。

较佳地，该基板的最大边长可为16mm以下(含)或是9mm以下(含)。

较佳地，该振荡电路结构中该第一结构段、该第二结构段以及该第三结构段，皆是由具有不同曲率的弯曲部所组成。

较佳地，该第一弯曲部和该第二弯曲部呈类c字形。

较佳地，该第三弯曲部呈类s字形。

较佳地，该振荡电路结构还包括第一滤波器、四个接点以及第四结构段，该第一滤波器的第一端连接于该第一结构段的第二端；其中，该第一滤波器形成一弧形的滤波耦合结构；该四个接点形成于该第一侧面上并位于该第一区域，而该射频晶体管设置在该些接点上；该第四结构段具有一第四弯曲部，该第四结构段的第一端连接于该些接点中的一第一接点，该第四弯曲部连接于该第一滤波器的第二端，且该第四结构段的第二端呈直线，用以进行阻抗匹配调整；其中，该第三结构段的第二端连接于该些接点中的一第二接点。

较佳地，该微波感应天线模块还包括电流输入端、第二滤波器、功率分配器、第三滤波器、发射天线、接收天线以及第四滤波器，该电流输入端形成于该第一侧面上，并耦接至该第一接点，用以输入一驱动电流以驱动该射频晶体管；该第二滤波器设置在该第一侧面上，并耦接至第四弯曲部，用以对该微波进行滤波；该功率分配器设置在该第一侧面上，并耦接至该第二滤波器，该功率分配器具有两个输出端口，用以对该微波进行分配输出；该第三滤波器设置在该第一侧面上，并耦接至该功率分配器的其一输出端口，用以对该微波进行滤波；该发射天线设置在该第二侧面上，并通过对应形成于该第一侧面上的一发射天线端而耦接至该第三滤波器，用以发射出该微波；该接收天线设置在该第二侧面上，用以接收该微波遇到物体所反射形成的一反射波；该第四滤波器设置在该第一侧面上，并通过对应形成于该第一侧面上的一接收天线端而耦接至该接收天线，用以对该反射波进行滤波；其中，该检波混合器耦接至该功率分配器的另一输出端口，而该第四滤波器亦耦接至该检波混合器。

较佳地，该检波混合器将该反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号，并通过对应形成于该第一侧面上的一中频输出端作输出以进行信号放大。

较佳地，该第一频率为23GHz至25GHz之间的微波频率。

本发明还提供一种微波感应天线模块，其包括基板、检波混合器以及振荡器，该基板具有一第一侧面和一第二侧面，该第一侧面具有一第一区域；该检波混合器设置在该第一侧面上；该振荡器设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波，该振荡器具有一振荡电路结构和一射频晶体管，该射频晶体管设置在该振荡电路结构上并位于该第一区域，该振荡电路结构包括第一结构段以及第二结构段，该第一结构段具有一第一弯曲部；该第二结构段具有一第二弯曲部，该第二结构段的第一端连接于该第一结构段的第一端，且该第二结构段的第二端朝向该第一区域；其中，该第一弯曲部和该第二弯曲部中的至少一者朝向该第一区域的方向弯曲。

较佳地，该基板至少为圆形、方形和矩形中的任一者。

较佳地，该基板的最大边长不超过24mm(含)，且该最大边长是指该方形基板或该矩形基板所具有的四个边长中长度最长的边长，抑或该最大边长是指该圆形基板的直径。

较佳地，该基板的最大边长可为16mm以下(含)或是9mm以下(含)。

较佳地，该振荡电路结构中该第一结构段与该第二结构段，皆是由具有不同曲率的弯曲部所组成。

较佳地，该第一弯曲部呈类c字形，该第二弯曲部呈类ω字形。

较佳地，该振荡电路结构还包括第一滤波器、四个接点以及第三结构段，该第一滤波器的第一端连接于该第一结构段的第二端；其中，该第一滤波器形成一弧形的滤波耦合结构；该四个接点形成于该第一侧面上并位于该第一区域，而该射频晶体管设置在该些接点上；该第三结构段具有一第三弯曲部，该第三结构段的第一端连接于该些接点中的一第一接点，该第三弯曲部连接于该第一滤波器的第二端，且该第三结构段的第二端呈直线，用以进行阻抗匹配调整；其中，该第三结构段的第二端连接于该些接点中的一第二接点。

本发明还提供一种微波感应天线模块，其包括基板、振荡器以及检波混合器，该基板具有一第一侧面和一第二侧面，该第一侧面具有一第一区域；该振荡器设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波，该振荡器具有一振荡电路结构和一射频晶体管，该射频晶体管设置在该振荡电路结构上并位于该第一区域；该检波混合器设置在该第一侧面上，用以将所形成的一反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号；其中，该振荡电路结构包括多个结构段，每一结构段各具有一弯曲部；该振荡电路结构的部分的结构段相互连接，且至少部分的弯曲部朝向该第一区域的方向弯曲。

本发明还提供一种微波感应天线模块，其包括基板、振荡器以及检波混合器，该基板具有一第一侧面和一第二侧面；该振荡器设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波；其中，该振荡器至少具有一振荡电路结构与形成一弧形的滤波耦合结构的一第一滤波器；该检波混合器设置在该第一侧面上，用以将所形成的一反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号；其中，该振荡电路结构包括多个结构段，每一结构段各具有一弯曲部，且该些弯曲部与该弧形滤波耦合结构中至少一者的弯曲结构两侧端，形成一非直角形式的空间夹角关系。

较佳地，该些结构段与该弧形滤波耦合结构相互串接形成一微带线(Micro-strip)，且该微带线的两侧端电连接于多个接点中的任两个相对应接点。

较佳地，位于该任两个相对应接点中的一者与该弧形滤波耦合结构之间的一结构段的一端，具有一呈直线形式的电感结构，以供进行阻抗匹配调整。

本发明还提供一种微波感应天线模块，其包括基板、振荡器以及检波混合器，该基板具有一第一侧面和一第二侧面；其中，该基板的最大边长不超过24mm(含)；该振荡器设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波；其中，该振荡器至少具有一振荡电路结构、形成一弧形的滤波耦合结构的一第一滤波器以及多个接点；该检波混合器设置在该第一侧面上，用以将所形成的一反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号；其中，该振荡电路结构包括多个结构段，以与该弧形滤波耦合结构相互串接形成一微带线(Micro-strip)，而该微带线的两侧端电连接于该些接点中的任两个相对应接点，且除位于该任两个相对应接点中的一者与该弧形滤波耦合结构之间的一结构段具有一呈直线形式的电感结构之外，该微带线的其余结构皆是由具有不同曲率的弯曲部所组成。

较佳地，该基板至少为圆形、方形和矩形中的任一者，且该最大边长是指该方形基板或该矩形基板所具有的四个边长中长度最长的边长，抑或该最大边长是指该圆形基板的直径。

较佳地，该基板的最大边长可为16mm以下(含)或是9mm以下(含)。

本发明还提供一种微波感应天线模块，其包括基板、振荡器以及检波混合器，该基板具有一第一侧面和一第二侧面；其中，该基板的最大边长不超过24mm(含)；该振荡器设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波；其中，该振荡器至少具有一振荡电路结构与一滤波耦合结构；该检波混合器设置在该第一侧面上，用以将所形成的一反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号；其中，该振荡电路结构与该滤波耦合结构共同组成一微带线(Micro-strip)，且该振荡电路结构是由具有至少两种以上不同曲率的弯曲部所组成。

较佳地，该振荡器还包括多个接点以及设置在该些接点上的一射频晶体管，该微带线的两侧端电连接于该些接点中的任两个相对应接点。

较佳地，该检波混合器具有一检波混合电路结构和至少一检波元件，该至少一检波元件设置在该检波混合电路结构上。

较佳地，该基板为圆形、方形或矩形，且该最大边长是指该方形基板或该矩形基板所具有的四个边长中长度最长的边长，抑或该最大边长是指该圆形基板的直径。

较佳地，该基板的最大边长可为16mm以下(含)或是9mm以下(含)。

本发明的微波感应天线模块藉由对相关的电路进行特定形状的设计而能有效利用板材上的空间，即缩减其电路布局所会占据的面积，从而能将其模块以更简单与更易组装的方式组装与应用在使用发光二极管(LED)作为发光元件的各式照明装置或灯具上；且当基板或电路板的尺寸更为缩小时，除了能明显地减少耗材外，还能增加各式照明装置或灯具中的LED发光元件的数量，进而可更进一步提升照明效果，从而能兼顾照明效果与感应效能。

为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。

附图说明

图1为具有微波感应功能的一灯泡1的分解示意图。

图2为图1中现有天线模块154b的电路示意图。

图3为图1中现有天线模块154b的功能方块示意图。

图4为本发明第一实施例的微波感应天线模块300的电路示意图。

图5为本发明第一实施例的微波感应天线模块300的功能方块示意图。

图6为本发明第二实施例的微波感应天线模块400的电路示意图。

图7为本发明第三实施例的微波感应天线模块500的电路示意图。

具体实施方式

现以一第一实施例进行本发明所提出的微波感应天线模块300的实施说明。请同时参阅图4和图5，其中图4为第一实施例的微波感应天线模块300的电路示意图，而图5则为该微波感应天线模块300的功能方块示意图。如图所示，该微波感应天线模块300主要包含有一电流输入端31、一振荡器32、一功率分配器34、一发射天线38、一接收天线39、一检波混合器35、一中频(IF)输出端30和多个滤波器33、36、37。图中并示意出各元件之间的耦接关系，且各元件设置在具有一第一侧面3a和一第二侧面(未显示于图式)的一基板3上，在图4中仅示意出该第一侧面3a所在的平面，而该第二侧面则为该第一侧面3a的背面。

和背景技术的图2和图3相比可知，无论是所设置的元件种类或这些元件之间的耦接关系，该微波感应天线模块300大致与图2和图3中的现有天线模块154b间无太大的差异；当然，本技术领域普通技术人员亦可在不影响本发明针对背景技术的缺失所要提出的改善做法的前提下，进行若干修改或元件的替换，例如，可将图3现有天线模块154b中的柱状式天线，予以修改并替换为平面式印刷天线(图未示出)，且不以此为限。

同样的，本发明的该微波感应天线模块300亦将应用与组装至以LED作为发光元件的一灯泡中，也就是亦如背景技术的图1所示的其LED发光元件是环绕着该微波感应天线模块300，从而能达到较佳的照明效果；当然，于实际应用时并不以上述灯泡为限，亦可将该微波感应天线模块300安装至其它包括吸顶灯在内的各式照明装置或灯具的内部，在此即不再赘述。

再则，由背景技术所述可知，现有天线模块的尺寸愈大时，必会对LED发光元件的设置也造成限制。因此，于本发明第一实施例中将该基板3的形状设计为圆形，使得在能兼顾照明效果的条件下，进行微波感应的所有必要元件亦能整合于该基板3上。

当然，于其它的实施方式中亦可将该基板3作其它形状的设计，例如方形或矩形，则同样能达到微波感应的设计目的。

惟，本发明所提出的微波感应天线模块300，其与图2和图3中现有天线模块154b间的主要特征差异是在于：本发明对该振荡器32与该检波混合器35中至少一者的电路布局形式或其对应的长度重新设计，从而使其模块能达到减少整体尺寸以及能于所需的频率上进行运作的目的。

申言之，该振荡器32为一微波源，设置在该第一侧面3a上，并至少包括一振荡电路结构320和一射频晶体管(FET或BJT)321。该第一侧面3a具有一第一区域A1。于此实施例中，该振荡电路结构320为以带状的金属导线直接印制并形成于该第一侧面3a上的微带线(Micro-strip)。

进一步来说，如图所示，该振荡电路结构320包含有形成一弧形滤波耦合结构的一第一滤波器F1、四个接点P1～P4和多个结构段所共同组成的微带线，于此实施例中该多个结构段为第一至第四结构段S1～S4等四个结构段。其中每一结构段各具有一弯曲部，即第一至第四弯曲部C1～C4，而该射频晶体管321则设置在该振荡电路结构320的四个接点P1～P4上并位于该第一区域A1。

承上所述，如图所示，该振荡电路结构320的部分的结构段相互连接。详细来说，该第二结构段S2的第一端S2a连接于该第一结构段S1的第一端S1a，该第三结构段S3的第一端S3a连接于该第二结构段S2的第二端S2b，该第一滤波器F1的第一端F1a连接于该第一结构段S1的第二端S1b，该第四结构段S4的第一端S4a连接于该些接点中的一第一接点P1，该第三结构段S3的第二端S3b连接于该些接点中的一第二接点P2而朝向该第一区域A1。其中，该第一弯曲部C1和该第二弯曲部C2朝向该第一区域A1的方向弯曲，而该第四弯曲部C4连接于该第一滤波器F1的第二端F1b。

于此实施例中，该第一弯曲部C1和该第二弯曲部C2呈现为类c字形，该第三弯曲部C3呈现为类s字形，而该第一滤波器F1和该第四弯曲部C4亦呈现为类c字形或弧形的弯曲；当然，于该第一弯曲部C1、该第二弯曲部C2、该第三弯曲部C3、该第四弯曲部C4、该第一滤波器F1等等弯曲结构中，至少具有两种以上不同的弯曲曲率。

是以，在相关结构段的弯曲设计下，该振荡电路结构320的整体相较于背景技术的图2的样式而更为趋向本身结构的中心，也就是向该第一区域A1的位置呈现靠拢或是内缩，从而大幅度地减少其电路布局所会占据的面积。

从另一角度而言，本实施例中所揭露该第一结构段S1这一弯曲结构两侧端(即，是指第一端S1a与第二端S1b)，此两者形成一非直角形式的空间夹角关系；同理，该第二结构段S2这一弯曲结构两侧端(即，是指第一端S2a与第二端S2b)、该第三结构段S3这一弯曲结构两侧端(即，是指第一端S3a与第二端S3b)、该第四结构段S4这一弯曲结构两侧端(即，是指第一端S4a与第二端S4b)、该第一滤波器F1这一弧形滤波耦合结构两侧端(即，是指第一端F1a与第二端F1b)，也皆各自形成一非直角形式的空间夹角关系。如此一来，即有别于图2中弯曲部C01、C02与弧形滤波耦合结构F0中任一者的弯曲结构两侧端，彼此形成一直角形式的空间夹角关系；是以，本发明的做法确实可以大幅度地减少电路布局所会占据的面积。另外，该第四结构段S4的第二端S4b呈直线，且其设计是作为一电感而能对结构段上所流经的电流进行阻抗匹配调整。同样的，在对该振荡电路结构320的形状的设计下，根据所应用的灯泡的规格或发光元件的数量，此种形状的振荡电路结构320将具有相对应的长度，使得该振荡器32将产生具有一第一频率的一微波；于此实施例中，该第一频率在透过实验的方式进行分析验证下可为23GHz至25GHz之间的微波频率，较佳地，可为24.15GHz或24GHz。

而其它元件的设置与运作大致和背景技术相同。详细来说，该电流输入端31、该第二滤波器33、该功率分配器34、该第三滤波器36、该第四滤波器37、该检波混合器35、该中频输出端30等是形成或设置于该第一侧面3a上，而该发射天线38和该接收天线39则对应地设置在该第二侧面上。该电流输入端31耦接至该第一接点P1，并输入一驱动电流以驱动该射频晶体管321。该第二滤波器33耦接至第四弯曲部C4。具有两输出端口的该功率分配器34耦接至该第二滤波器33，而该第三滤波器36耦接至该功率分配器34的其一输出端口。

承上所述，所述的第二滤波器33与第三滤波器36能对所产生并传输通过的微波进行滤波；例如进行高通或低通的滤波，以决定出所需的发射频率。其次，设置在该第二侧面上的该发射天线38通过对应形成于该第一侧面3a上的一发射天线端而耦接至该第三滤波器36，能将所得的该微波发射而出。而同样设置在该第二侧面上的该接收天线39与该发射天线38之间将有一间距，使得于信号传输上有一隔离度以避免形成耦合干扰。

接着，由该接收天线39接收该微波遇到物体所反射形成的一反射波；而通过对应形成于该第一侧面3a上的一接收天线端而耦接至该接收天线39的该第四滤波器37将对该反射波进行滤波，并再输出至相互耦接的该检波混合器35。

其中具有两输出端口的该功率分配器34能对该微波进行分配输出；也就是除了会输出发射部分的信号以外，该功率分配器34的另一输出端口则和该检波混合器35相耦接，从而该检波混合器35能将该反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号。最后，通过对应形成于该第一侧面3a上的一中频输出端30作输出，以提供后续进行信号放大与进一步的感应判断和相关应用。

另一方面，该检波混合器35包括一检波混合电路结构350和至少一检波元件；于此实施例中为检波元件351、352等两个检波元件。同样的，该检波混合电路结构350亦为以带状的金属导线直接印制并形成于该第一侧面3a上的微带线(Micro-strip)。进一步来说，如图所示，该检波混合电路结构350包含有多个结构段；于此实施例中为包括第五和第六结构段S5、S6等两个结构段。其中每一结构段各具有一弯曲部，即第五和第六弯曲部C5、C6，而该些检波元件351、352则设置在该检波混合电路结构350上。当然，于该第五弯曲部C5与该第六弯曲部C6等等弯曲结构中，至少具有两种以上不同的弯曲曲率。

承上所述，如图所示，该检波混合电路结构350的所有的结构段相互连接。详细来说，该第六结构段S6的两端分别连接于该第五结构段S5的两端，且其中该第五弯曲部C5和该第六弯曲部C6的弯曲方向相互对应，呈现一腰果外形，且其凹口朝向发射天线38。

于此实施例中，该第五弯曲部C5呈现为类c字形，而该第六弯曲部C6呈现为类s字形或类c字形。是以，在相关结构段的弯曲设计下，该检波混合电路结构350的整体相较于背景技术的图2的样式而更为趋向一角落，也就是第五和第六弯曲部C5、C6皆朝同一方向(或接近同一方向)进行弯曲而呈现靠拢或是内缩，从而大幅度地减少其电路布局所会占据的面积。当然，于其它的实施方式中亦可将此两弯曲部设计成朝另一角落进行弯曲，则同样也能达到缩减所占面积的目的。

另一种做法(图未示出)，第五和第六弯曲部C5、C6也可皆朝向相反但相互接近的方向(或接近相反但相互接近的方向)进行弯曲而呈现靠拢或是内缩，也是属于依据本发明而为的一种均等变化。

申言之，基于前述关于该检波混合电路结构350中第五和第六结构段S5、S6的各种不同设置方式，其即是由第五和第六结构段S5、S6共同组成的封闭式微带线所围成的平面几何中心点，与前述封闭式微带线多个点之间所形成的多个直线距离，于其中至少具有两种以上不相等的直线距离；也就是说，前述由第五和第六结构段S5、S6共同组成的封闭式微带线，并未构成一正圆形或接近正圆形的封闭式平面几何图形，且具有朝向前述平面几何中心点弯曲的至少一弯曲部。

另外，也因为图4中对第五和第六弯曲部C5、C6的弯曲设计，位于邻侧的该第二滤波器33、该功率分配器34、该第三滤波器36等元件的设置位置，相较于背景技术的图2的样式也能更为趋向该基板3的中心。是以，在搭配对该振荡电路结构320的形状设计下，能让所有必要元件于该基板3上作整合与有效利用可布局的空间，也使得该基板3的形状于制程上得以设计为圆形。

同样的，在对该检波混合电路结构350的形状的设计下，根据所应用的灯泡的规格或发光元件的数量，此种形状的检波混合电路结构350亦将具有相对应的长度，使得该些检波元件351、352可决定其所解调出的该低频信号的频率。

现以一第二实施例进行本发明所提出的微波感应天线模块400的实施说明。请参阅图6，为第二实施例的微波感应天线模块400的电路示意图。需注意的是和第一实施例的图4相比，类似的构成单元亦以相近的元件编号作示意；包括电流输入端41、振荡器42、功率分配器44、发射天线48、接收天线49、检波混合器45、中频输出端40和滤波器43、46、47，以及具有第一侧面4a和第二侧面的基板4等。

如图所示，可知此第二实施例和第一实施例的差异亦仅在于电路布局的形式而已，尤其是该振荡器42的振荡电路结构420。于此实施例中，该振荡电路结构420具有三个结构段S1’～S3’、四个接点P1’～P4’和一第一滤波器F1’；该第二结构段S2’的第一端S2a’连接于该第一结构段S1’的第一端S1a’，该第二结构段S2’的第二端S2b’连接于第二接点P2’而朝向第一区域A1’(即朝向射频晶体管(FET或BJT)421)，且三个弯曲部C1’～C3’中的该第一弯曲部C1’和该第二弯曲部C2’亦朝向该第一区域A1’的方向弯曲。

而第一滤波器F1’、第三结构段S3’及其第一端S3a’、第二端S3b’与第三弯曲部C3’等的形状与连接关系，则皆和第一实施例的对应位置上的电路布局相同。且，于该第一弯曲部C1’、该第二弯曲部C2’、该第三弯曲部C3’、该第一滤波器F1’等等弯曲结构中，至少具有两种以上不同的弯曲曲率。

再则，于此实施例中，该第一弯曲部C1’呈现为类c字形，但和第一实施例的图4相比，该第一弯曲部C1’的弯曲程度较小。另外，该第二弯曲部C2’则呈现为类ω字形，且相比之下，该振荡电路结构420少了一个结构段或弯曲部，并由该第二结构段S2’的第二端S2b’直接连接于该第二接点P2’，使得该振荡电路结构420的整体长度相对较短，因而又更减少了电路布局所会占据的面积。

相同地，从另一角度而言，本实施例中所揭露该第一结构段S1’这一弯曲结构两侧端(即，是指第一端S1a’与第二端S1b’)，此两者形成一非直角形式的空间夹角关系；同理，该第二结构段S2’这一弯曲结构两侧端(即，是指第一端S2a’与第二端S2b’)、该第三结构段S3’这一弯曲结构两侧端(即，是指第一端S3a’与第二端S3b’)、该第一滤波器F1’这一弧形滤波耦合结构两侧端(即，是指第一端F1a’与第二端F1b’)，也皆各自形成一非直角形式的空间夹角关系。如此一来，即有别于图2中弯曲部C01、C02与弧形滤波耦合结构F0中任一者的弯曲结构两侧端，彼此形成一直角形式的空间夹角关系；是以，本发明的做法确实可以大幅度地减少电路布局所会占据的面积。

至于第二实施例的检波混合器45包括一检波混合电路结构450以及检波元件451、452，则因其设置相似于第一实施例的检波混合器，故于此即不再赘述。

现以一第三实施例进行本发明所提出的微波感应天线模块500的实施说明。请参阅图7，为第三实施例的微波感应天线模块500的电路示意图。于第三实施例中特别针对前两实施例中所提的振荡器32的振荡电路结构320的可能变化形态，进一步加以说明，同样地，类似的构成单元亦以相近的元件编号作示意；包括电流输入端51、振荡器52、发射天线58、接收天线59、检波混合器55、中频输出端50以及具有第一侧面5a和第二侧面的基板5等。

于此实施例中，该振荡电路结构520具有三个结构段S1”～S3”、四个接点P1”～P4”和一第一滤波器F1”。其中，该第一结构段S1”具有一弯曲部C1”、延伸自弯曲部C1”的第一端S1a”以及第二端S1b”；该第二结构段S2”具有一弯曲部C2”、延伸自弯曲部C2”的第一端S2a”以及第二端S2b”；该第三结构段S3”具有一弯曲部C3”、延伸自弯曲部C3”的第一端S3a”以及第二端S3b”。

接着介绍结构段S1”～S3”之间的连接关系。

该第一结构段S1”的第一端S1a”连接于该第二结构段S2”的第一端S2a”，该第二结构段S2”的第二端S2b”连接于第二接点P2”，故结构段S1”与结构段S2”共同组成一连续而不间断的曲线形状。

至于该第一滤波器F1”的第一端F1a”耦接于该第一结构段S1”的第二端S1b”，该第一滤波器F1”的第二端F1b”则是耦接于该第三结构段S3”的第二端S3b”，而该第三结构段S3”的第一端S3a”则连接于第一接点P1”。

如图7所示，该第一弯曲部C1”以及该第二弯曲部C2”的弯曲结构中，至少具有两种以上不同的弯曲曲率。且第三实施例另一特别之处在于，该第一滤波器F1”以平行长条形状呈现。

进一步而言，于第三实施例中，该第一弯曲部C1”呈现为类c字形，但和第一实施例的图4的第一弯曲部C1相比，本发明该第一弯曲部C1”的弯曲程度较小，并且，自该第一弯曲部C1”延伸的第一结构段S1”的第二端S1b”外形呈长直条形，该长直条形以平行于该第一滤波器F1”的方向延伸。另一方面，该第二弯曲部C2”的中间部分朝向射频晶体管(FET或BJT)521凸出(即朝向第一区域A1”凸出)，使其形状呈现类m字形。至于该第三弯曲部C3”的形状属微幅弯曲，且因其长度较短的关系，亦可能改变将其以短线条的形状呈现。

相同地，从另一角度而言，本实施例中所揭露该第一结构段S1”这一弯曲结构两侧端(即，是指第一端S1a”与第二端S1b”)，此两者形成一非直角形式的空间夹角关系；同理，该第二结构段S2”这一弯曲结构两侧端(即，是指第一端S2a”与第二端S2b”)也形成一非直角形式的空间夹角关系。如此一来，即有别于图2中弯曲部C01、C02与弧形滤波耦合结构F0中任一者的弯曲结构两侧端，是彼此形成一直角形式的空间夹角关系；是以，第三实施例的做法亦可以大幅度地减少电路布局所会占据的面积。

至于第三实施例的检波混合器55包括一检波混合电路结构550以及检波元件551、552，则因其设置相似于前两实施例的检波混合器，故于此即不再赘述。

根据上述的实施说明可知，相对于背景技术的图2而言，第一～第三实施例皆对其振荡电路结构与检波混合电路结构作形状变化或不同样式的弯曲设计。然而，本发明还可根据上述第一～第三实施例所揭露的概念进行相关的变化实施，而能在类似的构造设计下达成相近的功效与实施目的。

举例来说，可仅对其振荡电路结构采用第一～第三实施例的样式作设计，而其检波混合电路结构则可采用背景技术的环形样式；或者，可仅对其检波混合电路结构采用第一～第三实施例的样式作设计，而其振荡电路结构则可采用背景技术的部分矩形样式。如此，虽然对于缩减电路所占面积的效果会有所不一，但同样也能让所有必要元件于基板上作整合与有效利用可布局的空间。

就一制造上的实例来说，本发明揭露的微波感应天线模块所使用的基板的形状，可至少为圆形、方形和矩形中的任一者。且请配合参阅图4、图6以及图7，于其中整体微波感应天线模块300、400所使用基板3、4、5的最大边长L、L’、L”，皆可不超过24mm(含)；举例而言，此一最大边长L、L’、L”的一较佳做法，可各自皆为16mm(含)以下或是9mm(含)以下；其中，针对所使用的基板为方形或矩形时，前述最大边长L、L’、L”皆指任一方形或矩形所具有的四个边长中属于长度最长者；若，使用的基板为圆形(例如，图4、图6以及图7中标示3、4、5者)，前述最大边长L、L’、L”皆指可用以完整涵盖此一圆形基板3、4、5面积的最小方形或矩形几何图形G、G’、G”所具有的四个边长中属于长度最长者(亦即，前述最大边长L、L’、L”皆指该圆形基板3、4、5的直径)。

综上所述，为了搭配现有各式照明装置或灯具的规格与兼顾照明效果，将设于各式照明装置或灯具中的微波感应天线模块进行尺寸的对应缩减，便为一不可忽略的重点。同时，根据目前技术，产生微波的频率亦和电路结构的形状、长度的设计有关，而这可透过实验的方式进行分析验证而能得知所设计的电路结构是否可得到所需的频率。因此，当本发明所提出的微波感应天线模块能保有现有技术而于微波感应上有效运作并同时能减少整体尺寸时，实已成功地达到产业上的目标。另一方面，当其基板或电路板的尺寸可再更为缩小时，除了能明显地减少耗材外，还能增加各式照明装置或灯具中的LED发光元件的数量，进而可更进一步提升照明效果。

是故，本发明能有效解决背景技术中所提出的相关问题，并能成功地达到本发明的主要目的。

任何本技术领域普通技术人员，可在与本发明相同目的的前提下，使用本发明所揭示的概念和实施例变化来作为设计和改进其它一些方法的基础。这些变化、替代和改进不能背离权利要求范围所界定的本发明的保护范围。是故，本发明可以由本技术领域普通技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求范围所欲保护者。

Claims (29)

1.一种微波感应天线模块，其特征在于，包括：

基板，具有一第一侧面和一第二侧面，该第一侧面具有一第一区域；其中，该基板的最大边长不超过24mm；

检波混合器，设置在该第一侧面上；以及

振荡器，设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波，该振荡器具有一振荡电路结构和一射频晶体管，该射频晶体管设置在该振荡电路结构上并位于该第一区域，该振荡电路结构包括：

第一结构段，具有一第一弯曲部；

第二结构段，具有一第二弯曲部，该第二结构段的第一端连接于该第一结构段的第一端；以及

第三结构段，具有一第三弯曲部，该第三结构段的第一端连接于该第二结构段的第二端；

其中，该第一弯曲部和该第二弯曲部中的至少一者朝向该第一区域的方向弯曲，且该第三结构段的第二端朝向该第一区域，而该第一频率为23GHz至25GHz之间的微波频率。

2.如权利要求1所述的微波感应天线模块，其特征在于，该基板至少为圆形、方形和矩形中的任一者。

3.如权利要求2所述的微波感应天线模块，其特征在于，该最大边长是指该方形基板或该矩形基板所具有的四个边长中长度最长的边长，抑或该最大边长是指该圆形基板的直径。

4.如权利要求3所述的微波感应天线模块，其特征在于，该基板的最大边长为16mm以下或是9mm以下。

5.如权利要求1所述的微波感应天线模块，其特征在于，该振荡电路结构中该第一结构段、该第二结构段以及该第三结构段，皆是由具有不同曲率的弯曲部所组成。

6.如权利要求1所述的微波感应天线模块，其特征在于，该第一弯曲部和该第二弯曲部呈类c字形。

7.如权利要求1所述的微波感应天线模块，其特征在于，该第三弯曲部呈类s字形。

8.如权利要求1所述的微波感应天线模块，其特征在于，该振荡电路结构还包括：

第一滤波器，其第一端连接于该第一结构段的第二端；其中，该第一滤波器形成一弧形的滤波耦合结构；

四个接点，形成于该第一侧面上并位于该第一区域，而该射频晶体管设置在该些接点上；以及

第四结构段，具有一第四弯曲部，该第四结构段的第一端连接于该些接点中的一第一接点，该第四弯曲部连接于该第一滤波器的第二端，且该第四结构段的第二端呈直线，用以进行阻抗匹配调整；

其中，该第三结构段的第二端连接于该些接点中的一第二接点。

9.如权利要求8所述的微波感应天线模块，其特征在于，该微波感应天线模块还包括：

电流输入端，形成于该第一侧面上，并耦接至该第一接点，用以输入一驱动电流以驱动该射频晶体管；

第二滤波器，设置在该第一侧面上，并耦接至第四弯曲部，用以对该微波进行滤波；

功率分配器，设置在该第一侧面上，并耦接至该第二滤波器，该功率分配器具有两个输出端口，用以对该微波进行分配输出；

第三滤波器，设置在该第一侧面上，并耦接至该功率分配器的其一输出端口，用以对该微波进行滤波；

发射天线，设置在该第二侧面上，并通过对应形成于该第一侧面上的一发射天线端而耦接至该第三滤波器，用以发射出该微波；

接收天线，设置在该第二侧面上，用以接收该微波遇到物体所反射形成的一反射波；以及

第四滤波器，设置在该第一侧面上，并通过对应形成于该第一侧面上的一接收天线端而耦接至该接收天线，用以对该反射波进行滤波；

其中，该检波混合器耦接至该功率分配器的另一输出端口，而该第四滤波器亦耦接至该检波混合器。

10.如权利要求9所述的微波感应天线模块，其特征在于，该检波混合器将该反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号，并通过对应形成于该第一侧面上的一中频输出端作输出以进行信号放大。

11.一种微波感应天线模块，其特征在于，包括：

基板，具有一第一侧面和一第二侧面，该第一侧面具有一第一区域；其中，该基板的最大边长不超过24mm；

检波混合器，设置在该第一侧面上；以及

振荡器，设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波，该振荡器具有一振荡电路结构和一射频晶体管，该射频晶体管设置在该振荡电路结构上并位于该第一区域，该振荡电路结构包括：

第一结构段，具有一第一弯曲部；以及

第二结构段，具有一第二弯曲部，该第二结构段的第一端连接于该第一结构段的第一端，且该第二结构段的第二端朝向该第一区域；

其中，该第一弯曲部和该第二弯曲部中的至少一者朝向该第一区域的方向弯曲。

12.如权利要求11所述的微波感应天线模块，其特征在于，该基板至少为圆形、方形和矩形中的任一者。

13.如权利要求12所述的微波感应天线模块，其特征在于，该最大边长是指该方形基板或该矩形基板所具有的四个边长中长度最长的边长，抑或该最大边长是指该圆形基板的直径。

14.如权利要求13所述的微波感应天线模块，其特征在于，该基板的最大边长为16mm以下或是9mm以下。

15.如权利要求11所述的微波感应天线模块，其特征在于，该振荡电路结构中该第一结构段与该第二结构段，皆是由具有不同曲率的弯曲部所组成。

16.如权利要求11所述的微波感应天线模块，其特征在于，该第一弯曲部呈类c字形，该第二弯曲部呈类ω字形。

17.如权利要求16所述的微波感应天线模块，其特征在于，该振荡电路结构还包括：

第一滤波器，其第一端连接于该第一结构段的第二端；其中，该第一滤波器形成一弧形的滤波耦合结构；

四个接点，形成于该第一侧面上并位于该第一区域，而该射频晶体管设置在该些接点上；以及

第三结构段，具有一第三弯曲部，该第三结构段的第一端连接于该些接点中的一第一接点，该第三弯曲部连接于该第一滤波器的第二端，且该第三结构段的第二端呈直线，用以进行阻抗匹配调整；

其中，该第三结构段的第二端连接于该些接点中的一第二接点。

18.一种微波感应天线模块，其特征在于，包括：

基板，具有一第一侧面和一第二侧面，该第一侧面具有一第一区域；其中，该基板的最大边长不超过24mm；

振荡器，设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波，该振荡器具有一振荡电路结构和一射频晶体管，该射频晶体管设置在该振荡电路结构上并位于该第一区域；以及

检波混合器，设置在该第一侧面上，用以将所形成的一反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号；

其中，该振荡电路结构包括多个结构段，每一结构段各具有一弯曲部；该振荡电路结构的部分的结构段相互连接，且至少部分的弯曲部朝向该第一区域的方向弯曲。

19.一种微波感应天线模块，其特征在于，包括：

基板，具有一第一侧面和一第二侧面；

振荡器，设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波；其中，该振荡器至少具有一振荡电路结构与形成一弧形的滤波耦合结构的一第一滤波器；以及

检波混合器，设置在该第一侧面上，用以将所形成的一反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号；

其中，该振荡电路结构包括多个结构段，每一结构段各具有一弯曲部，且该些弯曲部与该弧形滤波耦合结构中至少一者的弯曲结构两侧端，形成一非直角形式的空间夹角关系。

20.如权利要求19所述的微波感应天线模块，其特征在于，该些结构段与该弧形滤波耦合结构相互串接形成一微带线，且该微带线的两侧端电连接于多个接点中的任两个相对应接点。

21.如权利要求20所述的微波感应天线模块，其特征在于，位于该任两个相对应接点中的一者与该弧形滤波耦合结构之间的一结构段的一端，具有一呈直线形式的电感结构，以供进行阻抗匹配调整。

22.一种微波感应天线模块，其特征在于，包括：

基板，具有一第一侧面和一第二侧面；其中，该基板的最大边长不超过24mm；

振荡器，设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波；其中，该振荡器至少具有一振荡电路结构、形成一弧形的滤波耦合结构的一第一滤波器以及多个接点；以及

检波混合器，设置在该第一侧面上，用以将所形成的一反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号；

其中，该振荡电路结构包括多个结构段，以与该弧形滤波耦合结构相互串接形成一微带线，而该微带线的两侧端电连接于该些接点中的任两个相对应接点，且除位于该任两个相对应接点中的一者与该弧形滤波耦合结构之间的一结构段具有一呈直线形式的电感结构之外，该微带线的其余结构皆是由具有不同曲率的弯曲部所组成。

23.如权利要求22所述的微波感应天线模块，其特征在于，该基板至少为圆形、方形和矩形中的任一者，且该最大边长是指该方形基板或该矩形基板所具有的四个边长中长度最长的边长，抑或该最大边长是指该圆形基板的直径。

24.如权利要求22所述的微波感应天线模块，其特征在于，该基板的最大边长为16mm以下或是9mm以下。

25.一种微波感应天线模块，其特征在于，包括：

基板，具有一第一侧面和一第二侧面；其中，该基板的最大边长不超过24mm；

振荡器，设置在该第一侧面上，用以产生具有一第一频率的一微波；其中，该振荡器至少具有一振荡电路结构与一滤波耦合结构；以及

检波混合器，设置在该第一侧面上，用以将所形成的一反射波与该微波进行混合与检波，并产生对应的一低频信号；

其中，该振荡电路结构与该滤波耦合结构共同组成一微带线，且该振荡电路结构是由具有至少两种以上不同曲率的弯曲部所组成。

26.如权利要求25所述的微波感应天线模块，其特征在于，该振荡器还包括多个接点以及设置在该些接点上的一射频晶体管，该微带线的两侧端电连接于该些接点中的任两个相对应接点。

27.如权利要求25所述的微波感应天线模块，其特征在于，该检波混合器具有一检波混合电路结构和至少一检波元件，该至少一检波元件设置在该检波混合电路结构上。

28.如权利要求25所述的微波感应天线模块，其特征在于，该基板为圆形、方形或矩形，且该最大边长是指该方形基板或该矩形基板所具有的四个边长中长度最长的边长，抑或该最大边长是指该圆形基板的直径。

29.如权利要求25所述的微波感应天线模块，其特征在于，该基板的最大边长为16mm以下或是9mm以下。