TW201421807A - 近場通訊和頻率調製天線系統 - Google Patents

Abstract

一種近場通訊和頻率調製天線系統，應用於可攜式電子裝置，包括天線、NFC晶片、FM晶片、主控晶片、連接至天線的共用匹配模組、連接至共用匹配模組及主控晶片的選通模組、連接於選通模組與NFC晶片之間的NFC匹配模組及連接於選通模組與FM晶片之間的FM匹配模組，共用匹配模組將天線匹配至供多個頻帶的共用，主控晶片發送控制訊號並控制選通模組導通天線至NFC晶片FM晶片，當天線導通連接至NFC晶片或FM晶片時，NFC匹配模組調諧至NFC晶片的工作頻率，或FM匹配模組調諧至FM晶片的工作頻率。

Description

近場通訊和頻率調製天線系統

本發明涉及一種可擕式電子裝置天線系統，尤其涉及一種可由近場通訊和頻率調製共用的天線系統。

可擕式電子裝置中通常設計有頻率調製功能。現有技術中，實現頻率調製功能時，通常使用可擕式電子裝置外接的耳機兼作頻率調製的天線。然而，這樣會使得電子裝置用戶在使用頻率調製功能時，必須插上耳機，這可能給用戶帶來使用上的不便。

有鑒於此，有必要提供一種可以避免使用外接耳機的近場通訊和頻率調製天線系統。

一種近場通訊和頻率調製天線系統，應用於可擕式電子裝置，其包括天線、近場通訊（NFC）晶片、頻率調製（FM）晶片及主控晶片、電性連接至天線的共用匹配模組、電性連接至共用匹配模組及主控晶片的選通模組、電性連接於選通模組與NFC晶片之間的NFC匹配模組及電性連接於選通模組與FM晶片之間的FM匹配模組，共用匹配模組用於將天線匹配至供多個頻帶的共用，主控晶片用於發送控制訊號至選通模組並控制選通模組導通天線至NFC匹配模組與NFC晶片，或導通天線至FM匹配模組與FM晶片，當天線導通連接至NFC晶片時，NFC匹配模組用於調諧至NFC晶片的工作頻率，當天線導通連接至FM晶片時，FM匹配模組用於調諧至FM晶片的工作頻率。

所述近場通訊和頻率調製天線系統通過設置共用匹配模組及選通模組，並通過主控晶片控制選通模組將天線導通連接至NFC晶片或FM晶片，使得NFC晶片與FM晶片可共用一個天線。這樣，該系統無需使用外接耳機就可以實現頻率調製功能，方便用戶操作，也可節省製造成本。另外，可以通過NFC匹配模組與FM分別將天線調諧至NFC晶片與FM晶片的工作頻率，使NFC晶片與FM晶片分別應用天線時發送和接收的訊號較穩定。

本實施例較佳實施方式的近場通訊和頻率調製天線系統可應用於一可擕式電子裝置中。該可擕式電子裝置可為移動電話，個人數位助理（Personal Digital Assistance，PDA）及掌上電腦等，且同時具備近場通訊（Near Field Communication，NFC）功能及頻率調製（Frequency Modulation，FM）功能。

請參閱圖1，本實例較佳實施方式的近場通訊和頻率調製天線系統100包括天線10、共用匹配模組20、選通模組30、NFC匹配模組40、FM匹配模組50、NFC晶片60、FM晶片70及主控晶片80。天線10可為裝設於可擕式電子裝置中的平面繞線線圈。共用匹配模組20電性連接至天線10，用於將天線10匹配至供多個頻帶進行共用。選通模組30電性連接至共用匹配模組20、NFC匹配模組40及FM匹配模組50，NFC匹配模組40電性連接至NFC晶片60，FM匹配模組50電性連接至FM晶片70。選通模組30用於選擇接通天線10至NFC晶片60或FM晶片70。選通模組30可為天線共用器或單刀雙擲開關等，本實施例中，優選為天線共用器。NFC匹配模組40用於將NFC晶片60匹配至天線10，FM匹配模組50用於將FM晶片70匹配至天線10。主控晶片80電性連接至選通模組30，用於為選通模組30供電並用於控制選通模組30的選擇導通狀況。本實施例中，主控晶片80可為可擕式電子裝置的中央處理器（Central Processing Unit，CPU）。

請一併參閱圖1及圖2，天線10的饋線端電性連接至共用匹配模組20。共用匹配模組20包括依次電性連接的多個電容，其中第一電容C1及第二電容C2分別電性連接至天線10的兩個饋線端。第三電容C3及第四電容C4串聯連接，且第三電容C3與第四電容C4之間連接至地。第三電容C3並接至第一電容C1與天線10的一個饋線端之間，第四電容C4並接至第二電容C2與天線10的另一饋線端之間。第五電容C5與第六電容C6串聯連接，且第五電容C5與第六電容C6之間連接至地。第五電容C5電性連接至第一電容C1未連接天線10的饋線端的一端，第六電容C6電性連接至第二電容C2未連接天線10的饋線端的一端。

選通模組30可以是天線共用晶片，其包括十五個引腳。其中第七引腳P7及第八引腳P8電性連接至主控晶片80，第七引腳為電源引腳，用於從主控晶片80獲取選通模組30的工作電源，第八引腳P8為控制引腳，用於從主控晶片80獲取控制訊號以控制選通模組30的導通狀態。第十引腳P10及第十一引腳P11分別電性連接至第二電容C2及第一電容C1，這兩個引腳為選通模組30的訊號輸入引腳。第二引腳P2及第十四引腳P14電性連接至NFC匹配模組40，第三引腳P3電性連接至FM匹配模組50，這三個引腳為選通模組30的訊號輸出引腳。第一引腳P1、第四引腳P4、第五引腳P5、第六引腳P6、第九引腳P9、第十二引腳P12、第十三引腳P13及第十五引腳P15接地。

NFC匹配模組40的架構與共用匹配模組20的架構大致相同，NFC匹配模組40相比共用匹配模組20進一步包括第一電感L1及第二電感L2，分別電性連接至NFC匹配模組40的電容與NFC晶片60。當NFC晶片60被導通至天線10時，NFC匹配模組40用於將NFC晶片60匹配至天線10，並實現NFC的調諧，使得NFC工作在頻率13.56MHz附近。

FM匹配模組50包括串接的第三電感L3及第四電感L4，以及電性連接至選通模組30第三引腳P3與第三電感L3之間的第七電容C7、電性連接至第三電感L3與第四電感L4之間的第八電容C8。第三電感L3一端電性連接至選通模組30第三引腳P3，第四電感L4一端電性連接至FM晶片70，第七電容C7與第八電容C8的另一端接地。當FM匹配模組50被導通至天線10時，FM匹配模組50用於將FM晶片70匹配至天線10，並實現FM的調諧，使得FM工作在88MHz~108MHz的頻帶。

主控晶片80通過電阻R1電性連接至選通模組30的第七引腳P7，電阻R1與第七引腳P7之間還連接有第九電容C9，第九電容C9另一端接地。主控晶片80通過第七引腳P7向選通模組30提供工作電源。主控晶片80還電性連接至選通模組30第八引腳P8，主控晶片80通過向第八引腳P8發送控制訊號控制選通模組30的導通狀態。當主控晶片80向第八引腳P8發送一低電平訊號時，選通模組30的第十一引腳P11導通至第十四引腳P14，第十引腳P10導通至第二引腳P2，從而使天線10導通至NFC匹配模組40與NFC晶片60。此時，NFC匹配模組40將NFC晶片60與天線10調諧至其工作頻率，可用於非接觸式IC卡或非接觸式IC讀卡器等近距離無線通訊。當主控晶片80向第八引腳P8發送一高電平訊號時，選通模組30的第十一引腳P10導通至第三引腳P3，第十引腳P10導通至第五引腳P5而接地，從而使天線10導通至FM匹配模組50與FM晶片70。此時，FM匹配模組50將FM晶片70與天線10調諧至其工作頻率範圍，可用於接收數位廣播訊號。

所述近場通訊和頻率調製天線系統100通過設置共用匹配模組20及選通模組30，並通過主控晶片80控制選通模組30將天線10導通連接至NFC晶片60或FM晶片70，使得NFC晶片60與FM晶片70可共用一個天線10。這樣，該近場通訊和頻率調製天線系統100無需使用外接耳機就可以實現頻率調製功能，方便用戶操作，也可節省製造成本。另外，可以通過NFC匹配模組40與FM匹配模組50分別調諧至NFC晶片60與FM晶片70的工作頻率，使NFC晶片60與FM晶片70分別應用天線10時發送和接收的訊號更加穩定。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士，於援依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

100．．．近場通訊和頻率調製天線系統

10．．．天線

20．．．共用匹配模組

30．．．選通模組

40．．．NFC匹配模組

50．．．FM匹配模組

60．．．NFC晶片

70．．．FM晶片

80．．．主控晶片

C1~C9．．．電容

L1~L4．．．電感

R1．．．電阻

P1~P15．．．引腳

圖1是本發明較佳實施例近場通訊和頻率調製天線系統的功能模組圖。

圖2是本發明較佳實施例近場通訊和頻率調製天線系統的電路圖。

100．．．近場通訊和頻率調製天線系統

10．．．天線

20．．．共用匹配模組

30．．．選通模組

40．．．NFC匹配模組

50．．．FM匹配模組

60．．．NFC晶片

70．．．FM晶片

80．．．主控晶片

C1~C9．．．電容

L1~L4．．．電感

R1．．．電阻

P1~P15．．．引腳

Claims (10)

1. 一種近場通訊和頻率調製天線系統，應用於可擕式電子裝置，其包括天線、近場通訊（NFC）晶片、頻率調製（FM）晶片及主控晶片，其改良在於：所述近場通訊和頻率調製天線系統還包括電性連接至天線的共用匹配模組、電性連接至共用匹配模組及主控晶片的選通模組、電性連接於選通模組與NFC晶片之間的NFC匹配模組及電性連接於選通模組與FM晶片之間的FM匹配模組，共用匹配模組用於將天線匹配至供多個頻帶的共用，主控晶片用於發送控制訊號至選通模組並控制選通模組導通天線至NFC匹配模組與NFC晶片，或導通天線至FM匹配模組與FM晶片，當天線導通連接至NFC晶片時，NFC匹配模組用於調諧至NFC晶片的工作頻率，當天線導通連接至FM晶片時，FM匹配模組用於調諧至FM晶片的工作頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之近場通訊和頻率調製天線系統，其中所述主控晶片為可擕式電子裝置的中央處理器。
3. 如申請專利範圍第2項所述之近場通訊和頻率調製天線系統，其中所述選通模組為天線共用器或單刀雙擲開關。
4. 如申請專利範圍第3項所述之近場通訊和頻率調製天線系統，其中所述選通模組包括多個引腳，其中第七引腳及第八引腳電性連接至主控晶片，分別從主控晶片獲取工作電源及控制訊號，第十引腳及第十一引腳電性連接至共用匹配模組，第二引腳及第十三引腳電性連接至NFC匹配模組，第三引腳電性連接至FM匹配模組，其餘引腳接地。
5. 如申請專利範圍第4項所述之近場通訊和頻率調製天線系統，其中所述選通模組的第七引腳通過一電阻電性連接至主控晶片，該引腳與電阻之間還電性連接至一電容的一端，且該電容另一端接地。
6. 如申請專利範圍第4項所述之近場通訊和頻率調製天線系統，其中當主控晶片發送低電平訊號至選通模組時，選通模組的第十一引腳導通至第十三引腳，第十引腳導通至第二引腳，以使天線模組導通至NFC晶片；當主控晶片發送高電平訊號至選通模組時，選通模組的第十一引腳導通至第三引腳，第十引腳導通至地，以使天線模組導通至FM晶片。
7. 如申請專利範圍第1項所述之近場通訊和頻率調製天線系統，其中所述天線為裝設於可擕式電子裝置中的平面繞線線圈。
8. 如申請專利範圍第1項所述之近場通訊和頻率調製天線系統，其中所述共用匹配模組包括多個電容，其中第一電容及第二電容分別電性連接至天線的兩個饋線端，第三電容及第四電容串聯連接，且第三電容與第四電容之間連接至地，第三電容並接至第一電容與天線的一個饋線端之間，第四電容並接至第二電容與天線的另一饋線端之間，第五電容與第六電容串聯連接，且第五電容與第六電容之間連接至地，第五電容電性連接至第一電容未連接天線的饋線端的一端，第六電容電性連接至第二電容未連接天線的饋線端的一端。
9. 如申請專利範圍第8項所述之近場通訊和頻率調製天線系統，其中所述NFC匹配模組包括共用配對模組電路架構及兩個電感，兩個電感分別電性連接至NFC晶片。
10. 如申請專利範圍第1項所述之近場通訊和頻率調製天線系統，其中所述FM匹配模組包括串接於FM晶片與選通模組之間的兩個電感、以及分別以一端電性連接至兩個電感之間及電感與FM晶片之間的兩個電容，這兩個電容的另一端均接地。