CN106611899A - 无线通信装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线通信装置，包括第一天线、第二天线与调整电路。第一天线通过一共振模态接收或是发射电磁波。第二天线操作在至少一频段，且在第一天线的共振模态下的至少一谐波位在至少一频段内。调整电路电性连接第一天线。当第二天线操作在所述至少一频段时，调整电路调整第一天线在共振模态下的操作频率，或是调整第一天线在共振模态下的阻抗匹配。本发明可增加第一天线与第二天线之间的隔离度，从而有助于增加无线通信装置的收讯品质。
Description
技术领域
本发明是有关于一种无线通信装置，且特别是有关于一种包括两个天线的无线通信装置。
背景技术
随着无线通信技术的快速发展，无线通信装置可用的操作频段不断地增加，以藉此提升无线资源的应用。例如，第四代移动通信所使用的操作频段包括700MHz、699MHz～960MHz、2600MHz以及2500MHz～2690MHz。此外，随着操作频段的增加，无线通信装置也必须对应地设置多个天线，以藉此支援多个操作频段。然而，无线通信装置的硬件空间有限。因此，如何在无线通信装置的有限的空间内设置多个天线，并兼顾天线之间的隔离度，已成为一项重要的课题。
发明内容
本发明提供一种无线通信装置，利用调整电路调整第一天线在共振模态下的操作频率，或是调整第一天线在共振模态下的阻抗匹配。藉此，将可增加第一天线与第二天线之间的隔离度，从而有助于增加无线通信装置的收讯品质。
本发明的无线通信装置，包括第一天线、第二天线与调整电路。第一天线通过一共振模态接收或是发射电磁波。第二天线操作在至少一频段，其中在第一天线的共振模态下的至少一谐波位在至少一频段内。调整电路电性连接第一天线。当第二天线操作在所述至少一频段时，调整电路调整第一天线在共振模态下的操作频率，或是调整第一天线在共振模态下的阻抗匹配。
在本发明的一实施例中，其中当上述的无线通信装置禁能第二天线时，调整电路将第一天线切换至第一模式，以致使第一天线通过共振模态接收或是发射电磁波。此外，当上述的无线通信装置致能第二天线时，调整电路将第一天线切换至第二模式，以调整第一天线在共振模态下的操作频率，或是调整第一天线在共振模态下的阻抗匹配。
基于上述，本发明的无线通信装置在第二天线被致能时，利用调整电路调整第一天线在共振模态下的操作频率，或是调整第一天线在共振模态下的阻抗匹配。藉此，将可增加第一天线与第二天线之间的隔离度，从而有助于增加无线通信装置的收讯品质。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的无线通信装置的示意图；
图2为本发明一实施例的第一天线的返射损失曲线图；
图3为本发明一实施例的第一天线与第二天线之间的隔离度曲线图；
图4为本发明一实施例的第二天线的辐射效率曲线图；
图5为本发明一实施例的用以说明第一天线与调整电路的示意图；
图6为本发明另一实施例的用以说明第一天线与调整电路的示意图；
图7为本发明另一实施例的第一天线的返射损失曲线图；
图8为本发明另一实施例的第一天线与第二天线之间的隔离度曲线图。
附图标记说明：
100：无线通信装置；
111、611：第一天线；
112：第二天线；
120、620：调整电路；
130、630：切换单元；
P11、P61：切换单元的第一端；
P12、P62：切换单元的第二端；
P13、P63：切换单元的第三端；
P14、P64：切换单元的第四端；
141～142、641～642：谐振元件；
F11、F12：馈入端；
101、102、610：信号源；
L1、L6：电感；
C1、C6：电容；
210～230、310～330、410、420、710～730、810～830：曲线；
501、601：辐射部；
502、602：馈入部；
503、603：短路部。
具体实施方式
图1为本发明一实施例的无线通信装置的示意图。如图1所示，无线通信装置100包括第一天线111、第二天线112与调整电路120。其中，第一天线111具有一馈入端F11，且第一天线111的馈入端F11通过调整电路120电性连接至信号源101。第二天线112的馈入端F12电性连接至信号源102。
在一实施例中，第一天线111可操作在低频频段(例如，699MHz～960MHz)。此外，第二天线112可操作在至少一频段，例如，第二天线112可操作在中频频段(例如，1710MHz～2170MHz)与高频频段(例如，2500MHz～2690MHz)。具体而言，第一天线111可通过一共振模态接收或是发射位在低频频段的电磁波。此外，第一天线111在所述共振模态下的二次谐波将位在第二天线112的中频频段内，且第一天线111在所述共振模态下的三次谐波将位在第二天线112的高频频段内。换言之，第一天线111的高次谐波的频段会与第二天线112所操作的频段相互重叠。
为了降低第一天线111与第二天线112之间的相互影响，当第二天线112操作在至少一频段时，调整电路120可调整第一天线111在共振模态下的操作频率，或是调整第一天线111在共振模态下的阻抗匹配。也即，调整电路120可调整第一天线111在共振模态下的返射损失或是驻波比。藉此，将可调整第一天线的高次谐波的位置，进而有助于降低第一天线111对第二天线112的影响。例如，随着第一天线111的共振模态的调整，将可避免第一天线111的高次谐波影响第二天线112所要接收的信号进行接收，从而可以有效地提升第一天线111与第二天线112之间的隔离度。
更进一步来看，调整电路120包括切换单元130与多个谐振元件141～142。其中，切换单元130具有第一端至第四端P11～P14。切换单元130的第一端P11电性连接第一天线111的馈入端F11。切换单元130的第二端P12电性连接信号源101。切换单元130的第三端P13电性连接谐振元件141。切换单元130的第四端P14电性连接信号源101，并通过谐振元件142电性连接至接地端。此外，谐振元件141可由一电感L1所构成，且谐振元件142可由一电容C1所构成。
在操作上，无线通信装置100可禁能或是致能第二天线112。当第二天线112在致能状态时，第二天线112将可操作在至少一频段。举例来说，信号源102可提供馈入信号至第二天线112的馈入端F12，进而致使第二天线112可接收或发射位在所述至少一频段的电磁波。另一方面，当第二天线112在禁能状态时，无线通信装置100将停止利用第二天线112接收或是发射电磁波。
就第一天线111而言，当无线通信装置100禁能第二天线112时，调整电路120会将第一天线111切换至第一模式。此外，在第一模式下，切换单元130的第一端P11与第二端P12电性相连，进而致使调整电路120可直接将第一天线111的馈入端F11导通至信号源101。如此一来，当第一天线111位于第一模式时，第一天线111将可通过所述共振模态接收或是发射电磁波。
当无线通信装置100致能第二天线112时，也即当第二天线112操作在至少一频段时，调整电路120会将第一天线111切换至第二模式。此外，在第二模式下，切换单元130的第一端P11电性连接至其第三端P13或是第四端P14，进而致使第一天线111的馈入端F11电性连接所述多个谐振元件141～142之其一。如此一来，当第一天线111位于第二模式时，调整电路120中的谐振元件141或142将可用以调整第一天线111与信号源101之间的阻抗匹配，进而可降低第一天线111的高次谐波的频段影响第二天线112的操作频段，并有助于提升第一天线111与第二天线112之间的隔离度。
举例来说，图2为本发明一实施例的第一天线的返射损失(S11)曲线图，且图3为本发明一实施例的第一天线与第二天线之间的隔离度(S21)曲线图。其中，图2中的曲线210～230分别用以表示，当切换单元130的第一端P11依序切换至其第二端至第四端P12～P14时，第一天线111的返射损失。此外，图3中的曲线310～330分别用以表示，当切换单元130的第一端P11依序切换至其第二端至第四端P12～P14时，第一天线111与被致能的第二天线112之间的隔离度系数。
如图2中的曲线210所示，当第一天线111维持在第一模式时，第一天线111在低频频段(例如，699MHz～960MHz)产生共振模态，因此第一天线111可通过所述共振模态接收或是发射电磁波。如图2中的曲线220与230所示，当第一天线111维持在第二模式时，第一天线111的共振模态的阻抗匹配变差，因此可降低第一天线的高次谐波对第二天线112操作频段的影响。
再者，如图3中的曲线310所示，倘若第二天线112被致能，且第一天线111维持在第一模式时，第一天线111与第二天线112之间的隔离度将非常的差。如图3中的曲线320与330所示，倘若第二天线112被致能，且第一天线111维持在第二模式时，第一天线111与第二天线112之间的隔离度将可大幅地改善，进而可大幅地改善第二天线112的辐射效率。
举例来说，图4为本发明一实施例的第二天线的辐射效率曲线图。其中，曲线410与420分别用以表示，当第一天线111分别切换至第一模式与第二模式时，被致能的第二天线112的辐射效率。就曲线410与420来看，可以发现，当第二天线112被致能时，切换至第二模式的第一天线111将可大幅地提升第二天线112的辐射效率。
值得一提的是，本领域技术人员可依设计所需，以平面倒F天线(PlanarInverted F Antenna，简称PIFA)、单极天线(monopole antenna)、偶极天线(dipoleantenna)或是环形天线(loop antenna)来实现第一天线111。举例来说，图5为本发明一实施例的用以说明第一天线与调整电路的示意图。如图5所示，图1中的第一天线111为一平面倒F天线，且所述平面倒F天线包括辐射部501、馈入部502与短路部503。此外，馈入部502可用以构成第一天线111的馈入端F11，且馈入部502通过调整电路120电性连接至信号源101。
值得注意的是，虽然图1与图5实施例列举了调整电路的设置位置，但其并非用以限定本发明。例如，在另一实施例中，调整电路120也可设置在第一天线111的短路端。藉此，当第二天线112操作在至少一频段时，调整电路120将可调整第一天线111在共振模态下的操作频率。如此一来，第一天线111的高次谐波的频段与第二天线112的操作频段将可互不重叠，从而可以有效地提升第一天线111与第二天线112之间的隔离度。
举例来说，图6为本发明另一实施例的用以说明第一天线与调整电路的示意图。如图6所示，第一天线611为一平面倒F天线，且所述平面倒F天线包括辐射部601、馈入部602与短路部603。此外，馈入部602可用以构成第一天线611的馈入端，且短路部603可用以构成第一天线611的短路端。再者，第一天线611的馈入部602(也即，馈入端)电性连接至信号源610，且第一天线611的短路部603(也即，短路端)通过调整电路620电性连接至接地端。
更进一步来看，调整电路620包括切换单元630与多个谐振元件641～642。其中，切换单元630具有第一端至第四端P61～P64。切换单元630的第一端P61电性连接第一天线611的短路部603(也即，短路端)。切换单元630的第二端P62电性连接至接地端。谐振元件641电性连接在切换单元630的第三端P63与接地端之间。谐振元件642电性连接在切换单元630的第四端P64与接地端之间。此外，谐振元件641可由一电感L6所构成，且谐振元件642可由一电容C6所构成。
在操作上，当无线通信装置100禁能第二天线112时，调整电路620会将第一天线611切换至第一模式。此外，在第一模式下，切换单元630的第一端P61与第二端P62电性相连，进而致使调整电路620可直接将第一天线611的短路部603(也即，短路端)导通至接地端。如此一来，当第一天线611位于第一模式时，第一天线611将可通过一共振模态接收或是发射在低频频段(例如，699MHz～960MHz)的电磁波。
当无线通信装置100致能第二天线112时，也即当第二天线612操作在至少一频段(例如，1710MHz～2170MHz与2500MHz～2690MHz)时，调整电路620会将第一天线611切换至第二模式。此外，在第二模式下，切换单元630的第一端P61电性连接至其第三端P63或是第四端P64，进而致使第一天线611的短路部603(也即，短路端)通过所述多个谐振元件641～642之其一电性连接至接地端。如此一来，当第一天线611位于第二模式时，调整电路620中的谐振元件641或642将可用以调整第一天线611在共振模态下的操作频率，从而可以有效地提升第一天线611与第二天线112之间的隔离度。
举例来说，图7为本发明另一实施例的第一天线的返射损失曲线图，且图8为本发明另一实施例的第一天线与第二天线之间的隔离度曲线图。其中，图7中的曲线710～730分别用以表示，当切换单元630的第一端P61依序切换至其第二端至第四端P62～P64时，第一天线611的返射损失。此外，图8的曲线810～830是分别用以表示，当切换单元630的第一端P61依序切换至其第二端至第四端P62～P64时，第一天线611与被致能的第二天线112之间的隔离度曲线图。
如图7中的曲线710～730所示，当第一天线611从第一模式切换至第二模式时，第一天线611在共振模态下的操作频率将会往高频偏移，进而致使第一天线111的高次谐波的频段与第二天线112所操作的频段互不重叠。此外，如图8中的曲线810所示，倘若第二天线112被致能(例如，第二天线112操作在1710MHz～2170MHz与2500MHz～2690MHz)，且第一天线611维持在第一模式时，第一天线611与第二天线112之间的隔离度将非常的差。再者，如图8中的曲线820与830所示，倘若第二天线112被致能，且第一天线611维持在第二模式时，第一天线611与第二天线112之间的隔离度将可大幅地改善，进而可大幅地改善第二天线112的辐射效率。
值得一提的是，虽然上述各实施例例举了第一天线与第二天线的操作频段，但其并非用以限定本发明。举例来说，在另一实施例中，第一天线111或611可通过一共振模态接收或是发射位在低频频段(例如，699MHz～960MHz)与中频频段(例如，1710MHz～2170MHz)的电磁波。也即，第一天线111或611可通过所述共振模态操作在低频频段与中频频段。此外，第二天线112可操作在高频频段(例如，2500MHz～2690MHz)。此时，第一天线111或611在所述共振模态下的二次谐波将位在第二天线112的高频频段内。此外，如图1所示的，可在第一天线111的馈入端F11设置调整电路120。或是，如图6所示的，可在第一天线611的接地端设置调整电路620。藉此，将可通过调整电路降低第一天线与第二天线之间的相互影响，从而有助于提升两天线之间的隔离度。
综上所述，本发明的无线通信装置包括第一天线与第二天线，且第一天线在一共振模态下的高次谐波的频段与第二天线所操作的频段相互重叠。此外，当第二天线操作在至少一频段时，调整电路调整第一天线在所述共振模态下的返射损失，以降低第一天线所能接收到或是发射出的电磁波的能量。或是，当第二天线操作在所述至少一频段时，调整电路调整第一天线在共振模态下的操作频率，以致使第一天线的高次谐波的频段与第二天线所操作的频段互不重叠。藉此，将可增加第一天线与第二天线之间的隔离度，从而有助于增加无线通信装置的收讯品质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种无线通信装置，其特征在于，包括：
一第一天线，通过一共振模态接收或是发射一电磁波；
一第二天线，操作在至少一频段，其中在所述第一天线的所述共振模态下的至少一谐波位在所述至少一频段内；以及
一调整电路，电性连接所述第一天线，
其中，当所述第二天线操作在所述至少一频段时，所述调整电路调整所述第一天线在所述共振模态下的操作频率或是调整所述第一天线在所述共振模态的阻抗匹配。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，当所述无线通信装置禁能所述第二天线时，所述调整电路将所述第一天线切换至一第一模式，以致使所述第一天线通过所述共振模态接收或是发射所述电磁波，且当所述无线通信装置致能所述第二天线时，所述调整电路将所述第一天线切换至一第二模式，以调整所述第一天线在所述共振模态下的操作频率或是调整所述第一天线在所述共振模态下的阻抗匹配。
3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于，所述第一天线具有一馈入端，当所述第一天线位于所述第一模式时，所述调整电路直接将所述第一天线的所述馈入端导通至一信号源，且当所述第一天线位于所述第二模式时，所述第一天线的所述馈入端电性连接所述调整电路中的多个谐振元件之其一。
4.根据权利要求3所述的无线通信装置，其特征在于，所述多个谐振元件包括一电感与一电容，且所述调整电路还包括：
一切换单元，具有电性连接所述馈入端的一第一端、电性连接所述信号源的一第二端、电性连接所述电感的一第三端以及电性连接所述电容的一第四端，
其中，当所述第一天线位于所述第一模式时，所述切换单元的所述第一端与所述第二端电性相连，当所述第一天线位于所述第二模式时，所述切换单元的所述第一端电性连接至所述第三端或是所述第四端。
5.根据权利要求4所述的无线通信装置，其特征在于，所述电感电性连接在所述切换单元的所述第三端与所述信号源之间，且所述切换单元的所述第四端电性连接所述信号源，并通过所述电容电性连接至一接地端。
6.根据权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于，所述第一天线具有一馈入端以及一短路端，当所述第一天线位于所述第一模式时，所述调整电路直接将所述第一天线的所述短路端导通至一接地端，当所述第一天线位于所述第二模式时，所述第一天线的所述短路端通过所述调整电路中的多个谐振元件之其一电性连接至所述接地端。
7.根据权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于，所述多个谐振元件包括一电感与一电容，且所述调整电路还包括：
一切换单元，具有电性连接所述短路端的一第一端、电性连接所述接地端的一第二端、一第三端以及一第四端，所述电感电性连接在所述切换单元的所述第三端与所述接地端之间，所述电容电性连接在所述切换单元的所述第四端与所述接地端之间，
其中，当所述第一天线位于所述第一模式时，所述切换单元的所述第一端与所述第二端电性相连，当所述第一天线位于所述第二模式时，所述切换单元的所述第一端电性连接至所述第三端或是所述第四端。
8.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述第一天线通过所述共振模态操作在一低频频段，所述第二天线的所述至少一频段包括一中频频段与一高频频段，且所述至少一谐波中的二次谐波与三次谐波分别位在所述中频频段与所述高频频段内。
9.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述第一天线通过所述共振模态操作在一低频频段与一中频频段，所述第二天线的所述至少一频段包括一高频频段，且所述至少一谐波中的二次谐波位在所述高频频段内。
10.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述第一天线为一平面倒F天线、一单极天线、一偶极天线或是一环形天线。
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