CN108429017A - 天线及其信号输入电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信号输入电路，适用于天线，所述信号输入电路包括换衡器及调节电路。换衡器具有一第一信号输入端及两个第一信号输出端，换衡器藉由第一信号输入端接收馈入信号及接地信号，依据馈入信号及接地信号产生两个平衡信号，并藉由所述两个第一信号输出端分别输出所述两个平衡信号。调节电路具有两个第二信号输入端及两个第二信号输出端，所述两个第二信号输入端分别连接于换衡器的所述两个第一信号输出端，且所述两个第二信号输出端用于分别输出经调整后的所述两个平衡信号至天线的发射部。本发明还公开了一种天线。

Description

天线及其信号输入电路
技术领域
本发明关于一种信号输入电路，特别是适用于天线的信号输入电路。
背景技术
无线通信系统中，天线作为收发器与传播环境的中介点，具有转换电压电流与电磁场信号，以及改变电磁波在空间中的分布的功能。随着无线通信技术的发展以及现代人生活形态的改变，现今的无线通信产业中，各式行动无线通信产品的开发需求大幅增加。
因此，为了适应各式新颖的无线通信规格及产品开发，作为无线通信技术中关键角色的天线元件的发展日益重要。
发明内容
鉴于上述，本发明提供一种适用于天线的信号输入电路及天线。
依据本发明一实施例的信号输入电路，适用于天线，所述信号输入电路包括换衡器及调节电路。换衡器具有一第一信号输入端及两个第一信号输出端，换衡器藉由第一信号输入端接收馈入信号及接地信号，依据馈入信号及接地信号产生两个平衡信号，并藉由所述两个第一信号输出端分别输出所述两个平衡信号。调节电路具有两个第二信号输入端及两个第二信号输出端，所述两个第二信号输入端分别连接于换衡器的所述两个第一信号输出端，且所述两个第二信号输出端用于分别输出经调整后的所述两个平衡信号至天线的发射部。
依据本发明一实施例的天线，包括第一发射部、第二发射部、换衡器及调节电路。第一发射部具有第一弯折侧缘及第一馈入位置，第二发射部具有第二弯折侧缘及第二馈入位置。第二弯折侧缘与第一弯折侧缘之间共同形成渐变沟槽，其中渐变沟槽具有缩口端及扩口端。换衡器具有一第一信号输入端及两个第一信号输出端，换衡器藉由第一信号输入端接收馈入信号及接地信号，依据馈入信号及接地信号产生两个平衡信号，并藉由所述两个第一信号输出端分别输出所述两个平衡信号。调节电路具有两个第二信号输入端及两个第二信号输出端，其中所述两个第二信号输入端分别连接于换衡器的所述两个第一信号输出端，且所述两个信号输出端分别连接于第一发射部的第一馈入位置及第二发射部的第二馈入位置，以分别传输经调整后的所述两个平衡信号至第一馈入位置及第二馈入位置。
藉由上述结构，本发明所公开的适用于天线的信号输入电路及天线，提供通过换衡器及调节电路运作的信号输入机制，藉此降低天线发射部规划难度，提高天线在电子装置中的配置弹性。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。
附图说明
图1为依据本发明一实施例所绘示的适用于天线的信号输入电路的功能方块图。
图2为依据本发明一实施例所绘示的适用于天线的信号输入电路的架构示意图。
图3为依据本发明一实施例所绘示的天线的架构示意图。
图4A为依据本发明一实施例所绘示的天线的设置示意图。
图4B为依据本发明另一实施例所绘示的天线的设置示意图。
其中，附图标记：
1 天线
10 信号输入电路
11 换衡器
111 第一信号输入端
113a、113b 第一信号输出端
13 调节电路
131a、131b 第二信号输入端
133a、133b 第二信号输出端
135a、135b 阻抗匹配电路
L1、L2 电感
L1a 第一端
L1b 第二端
C1、C3 第一电容
C1a 第一端
C1b 第二端
C2、C4 第二电容
C2a 第一端
C2b 第二端
15a 第一发射部
15b 第二发射部
151a 第一弯折侧缘
151b 第二弯折侧缘
153a 第一馈入位置
153b 第二馈入位置
155 渐变沟槽
1551 缩口端
1553 扩口端
3 平板计算机
31 壳体
5 笔记本电脑
51、52 壳体
53 枢转铰链
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
请参考图1及图2，其中图1为依据本发明一实施例所绘示的适用于天线的信号输入电路的功能方块图，图2则为依据本发明一实施例所绘示的适用于天线的信号输入电路的架构示意图。于图1所示的实施例中，信号输入电路10适用于天线，用于将外界信号经转换及调整后再输入至此天线的发射部。详细来说，信号输入电路10适用于任何具有天线的便携式电子装置，例如平板计算机、笔记本电脑等。
如图1所示，信号输入电路10包括有换衡器11以及调节电路13。其中，换衡器11例如为平衡不平衡转换器(Balun)，具有一第一信号输入端111及两个第一信号输出端113a及113b。第一信号输入端111用于接收馈入信号及接地信号，详细来说，第一信号输入端111可以电性连接于同轴电缆。同轴电缆至少包括导线、围绕包覆导线的绝缘层及绝缘层外的导电层，其中导线传送馈入信号而导电层传送接地信号至换衡器11。换衡器11依据来自同轴电缆的馈入信号及接地信号产生两路平衡信号，并分别通过第一信号输出端113a及113b输出此两个平衡信号。详细来说，此两个平衡信号具有相同的振幅大小，且彼此相位相差180度。
调节电路13则具有两个第二信号输入端131a及131b与两个第二信号输出端133a及133b，其中第二信号输入端131a及131b分别电性连接于换衡器11的第一信号输出端113a及113b，以接收并调整换衡器11所产生的上述两个平衡信号，再通过第二信号输出端133a及133b输出经调整后的所述两个平衡信号至天线的发射部。
进一步来说，如图2所示，调节电路13包括两个阻抗匹配电路135a及135b，以执行天线的阻抗匹配。每一阻抗匹配电路135a及135b包括其中的一电感、第一电容及第二电容。详细来说，阻抗匹配电路135a包括电感L1、第一电容C1及第二电容C2，其中电感L1的第一端L1a及第二端L1b分别电性连接于第二信号输入端131a及第二信号输出端133a；第一电容C1的第一端C1a及第二端C1b则分别电性连接于电感L1的第一端L1a及接地端；而第二电容C2的第一端C2a及第二端C2b分别电性连接于电感L1的第二端L1b及接地端。阻抗匹配电路135a的电感L1、第一电容C1与第二电容C2共同构成一个π型电路；而阻抗匹配电路135b也包括电感L2、第一电容C3及第二电容C4，以共同构成另一π型电路，其中各端及元件之间的连接关系皆同于上述的阻抗匹配电路135a，于此不再赘述。调节电路13的阻抗匹配电路135a及135b用于使天线的信号端的特征阻抗与负载端的阻抗相互匹配。换句话说，调节电路13可以使连接于换衡器11该侧的特征阻抗匹配于连接于天线的发射部该侧的负载阻抗。
于另一实施例中，调节电路13也可用于调整上述两个平衡信号之间的相位差，藉此使天线产生具有不同波速或指向性的电磁波。详细来说，调节电路13可以包括集成电路或微带线以调整两个平衡信号间的相位差。于又一实施例中，用于调整相位差的集成电路或微带线可以设置于换衡器11的电路中。
接下来请参考图3，其中图3为依据本发明一实施例所绘示的天线的架构示意图。如图3所示，天线1包括换衡器11、调节电路13、第一发射部15a及第二发射部15b，其中换衡器11及调节电路13的组合即为上述实施例中的信号输入电路10，因此详细的电路结构及功能于此不再赘述。
于此实施例中，第一发射部15a及第二发射部15b例如为金属制的片状结构。第一发射部15a具有第一弯折侧缘151a及第一馈入位置153a，而第二发射部15b具有第二弯折侧缘151b及第二馈入位置153b，其中，第一发射部15a的第一弯折侧缘151a及第二发射部15b的第二弯折侧缘151b之间共同形成具有缩口端1551及扩口端1553的渐变沟槽155。详细来说，第一弯折侧缘151a及第二弯折侧缘151b可以分别为两个凸弧边，且渐变沟槽155即由这两个凸弧边相对设置所形成。此外，第一弯折侧缘151a及第二弯折侧缘151b也可以具有多个弯折处的侧缘，本发明的信号输入电路10并不仅限于与上述结构的天线发射部结合以构成该天线1。
详细说明上述实施例中天线1产生并输出电磁波的过程，换衡器11自同轴电缆同时接收馈入信号及接地信号，据以产生两个平衡信号，再通过两个第一信号输出端113a及113b分别输出所述两个平衡信号至调节电路13；调节电路13调整接收到的两个平衡信号并分别传送至第一发射部15a及第二发射部15b；接着，第一发射部15a及第二发射部15b依据接收到的信号产生电磁波，再通过渐变沟槽155输出此电磁波。特别来说，渐变沟槽155的缩口端1551与扩口端1553之间的渐变结构，类似于韦瓦第天线(Vivaldi antenna)的结构。
接下来请一并参考图3、图4A及图4B，其中图4A为依据本发明一实施例所绘示的天线的设置示意图，图4B则为依据本发明另一实施例所绘示的天线的设置示意图。上述实施例中的天线1适用于便携式电子装置，例如平板计算机、笔记本电脑或是其他便携式电子装置。于图4A所示的实施例中，天线1可以设置于平板计算机3，其中天线1的第一发射部15a及第二发射部15b可共同设置于平板计算机3的壳体31的表层或夹层，或是分别设置于不同层。如图4B所示，天线1也可以设置于笔记本电脑5。于此实施例中，第一发射部15a及第二发射部15b分别设置于笔记本电脑5的两个壳体51及52(例如上盖及底座)的外侧边角。
然而图4A及4B为示例性地绘示天线1的设置位置，于其他实施例中，天线1的第一发射部15a及第二发射部15b也可以共同设置笔记本电脑5的上盖外侧、上盖的外侧与内侧(即屏幕设置侧)之间、笔记本电脑5的底座外侧、底座的外侧与内侧(即键盘设置侧)之间或是底座内侧，或是分别设置于笔记本电脑5的上述多个设置位置的其中的两处。此外，于图4B的实施例中，天线1的信号输入电路10设置于笔记本电脑5的枢转铰链53中。于其他实施例中，信号输入电路10也可设置于笔记本电脑5的上盖或底座，且信号输入电路10的换衡器11及调节电路13也可分别设置于笔记本电脑5的上盖、枢转铰链53及底座中的其中的两处。除了上述的平板计算机3及笔记本电脑5之外，天线1也可设置于其他任何具有天线功能的便携式电子装置，本发明不予限制。
藉由上述结构，本发明所公开的适用于天线的信号输入电路及天线，提供通过换衡器及调节电路运作的信号输入机制，藉此降低天线发射部规划难度，提高天线在电子装置中的配置弹性。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种信号输入电路，适用于一天线，其特征在于，该信号输入电路包括：
一换衡器，具有一第一信号输入端及两个第一信号输出端，该换衡器藉由该第一信号输入端接收一馈入信号及一接地信号，依据该馈入信号及该接地信号产生两个平衡信号，并藉由该两个第一信号输出端分别输出该两个平衡信号；以及
一调节电路，具有两个第二信号输入端及两个第二信号输出端，该两个第二信号输入端分别连接于该换衡器的该两个第一信号输出端，且该两个第二信号输出端用于分别输出经调整后的该两个平衡信号至该天线的发射部。
2.根据权利要求1所述的信号输入电路，其特征在于，该调节电路包括两个阻抗匹配电路，用于执行该天线的阻抗匹配。
3.根据权利要求2所述的信号输入电路，其特征在于，每一该两个阻抗匹配电路包括一电感、一第一电容及一第二电容，该电感具有一第一端及一第二端分别连接于该两个第二信号输入端的其中之一及该两个第二信号输出端的其中之一，该第一电容的两端分别连接于该电感的该第一端及一接地端，且该第二电容的两端分别连接于该电感的该第二端及该接地端。
4.根据权利要求1所述的信号输入电路，其特征在于，该调节电路用于调整该两个平衡信号之间的相位差。
5.一种天线，其特征在于，该天线包括：
一第一发射部，具有一第一弯折侧缘及一第一馈入位置；
一第二发射部，具有一第二弯折侧缘及一第二馈入位置，该第二弯折侧缘与该第一弯折侧缘之间共同形成一渐变沟槽，其中该渐变沟槽具有一缩口端及一扩口端；
一换衡器，具有一第一信号输入端及两个第一信号输出端，该换衡器藉由该第一信号输入端接收一馈入信号及一接地信号，依据该馈入信号及该接地信号产生两个平衡信号，并藉由该两个第一信号输出端分别输出该两个平衡信号；以及
一调节电路，具有两个第二信号输入端及两个第二信号输出端，该两个第二信号输入端分别连接于该两个第一信号输出端，且该两个第二信号输出端分别用于连接于该第一馈入位置及该第二馈入位置，以分别传输经调整后的该两个平衡信号至该第一馈入位置及该第二馈入位置。
6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，该第一弯折侧缘及该第二弯折侧缘分别具有两个凸弧边，且该渐变沟槽由该两个凸弧边相对设置所形成。
7.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，该调节电路包括两个阻抗匹配电路，用于执行该天线的阻抗匹配。
8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，每一该两个阻抗匹配电路包括一电感、一第一电容及一第二电容，该电感具有一第一端及一第二端分别连接于该两个第二信号输入端的其中之一及该两个第二信号输出端的其中之一，该第一电容的两端分别连接于该电感的该第一端及一接地端，且该第二电容的两端分别连接于该电感的该第二端及该接地端。
9.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，该调节电路用于调整该两个平衡信号之间的相位差。
10.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，该天线适用于具有一壳体的一便携式电子装置，该第一发射部及该第二发射部设置于该便携式电子装置的该壳体。
11.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，该天线适用于具有两个壳体的一便携式电子装置，该第一发射部及该第二发射部分别设置于该便携式电子装置的该两个壳体。
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