TWI514677B - 多頻天線及應用該多頻天線的無線通訊裝置 - Google Patents

Description

多頻天線及應用該多頻天線的無線通訊裝置

本發明涉及一種天線，尤其涉及一種多頻天線及應用該多頻天線的無線通訊裝置。

隨著科技水準的發展，人們對移動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等無線通訊裝置的要求亦越來越高，在滿足基本的通信功能的同時，希望其能夠具備更多的娛樂功能，例如：調頻(Frequency Modulation,FM)及越來越流行的數位電視廣播(Digital Video Broadcasting,DVB)等。該等附加娛樂功能一般都需要以天線作為其傳遞、交換無線電訊號的部件。

先前的無線通訊裝置接收FM廣播時，一般都需要外接至少一耳機作為FM天線，使用上相當不便。若使用者希望該無線通訊裝置同時還能夠接收DVB訊號，還需再另配專用的天線。由於無線通訊裝置體積一般較小，內部裝配空間有限，顯然額外設置的DVB天線將使無線通訊裝置使用更加不便，且成本較高。

有鑒於此，有必要提供一種結構簡單、功能多樣化且易於實現的多頻天線。

此外，還有必要提供一種應用前述多頻天線的無線通訊裝置。

一種多頻天線，裝設於一無線通訊裝置內的基板上，並電性連接於該基板，其包括一天線組及一開關組，該天線組包括一第一天線部、一第二天線部及一第三天線部，該第一天線部、第二天線部及第三天線部設置於基板周緣同一表面，且鄰近該基板一端，該開關組控制該第一、第二及第三天線部的連接與斷開，從而組成分別用於接收不同訊號的組合天線結構。

一種無線通訊裝置，其包括一匹配電路、一FM晶片、一DVB晶片、一中央處理器、一基板及一多頻天線，該多頻天線包括一天線組及一開關組，該天線組包括一第一天線部、一第二天線部及一第三天線部，該第一、第二及第三天線部設置於基板周緣同一表面，且鄰近該基板一端，該天關組控制該第一天線部、第二天線部及第三天線部的連接與斷開，從而組成分別用於接收不同訊號的組合天線結構，然後該FM晶片或DVB晶片對接收到的訊號進行處理後再通過中央處理器控制該無線通訊裝置將接收到的訊號播放出來。

與習知技術相比，前述多頻天線由複數天線段與複數開關組成，利用開關及天線段之間的不同配合實現不同訊號的接收，操作簡便。且該複數天線段及開關環繞於無線通訊裝置內部的基板周緣同一表面，並鄰近該基板一端，佔用空間較小，結構簡單，易於製造及組裝，成本較低。

100‧‧‧多頻天線

10‧‧‧天線組

11‧‧‧第一天線部

111‧‧‧第一延伸段

113‧‧‧第一彎折段

13‧‧‧第二天線部

131‧‧‧第二延伸段

133‧‧‧第二彎折段

15‧‧‧第三天線部

151‧‧‧第三延伸段

153‧‧‧第三彎折段

30‧‧‧開關組

31‧‧‧第一開關

33‧‧‧第二開關

200‧‧‧無線通訊裝置

21‧‧‧匹配電路

23‧‧‧FM晶片

25‧‧‧DVB晶片

27‧‧‧中央處理器

90‧‧‧基板

91‧‧‧第一邊緣

92‧‧‧第二邊緣

93‧‧‧第三邊緣

94‧‧‧第四邊緣

圖1係本發明較佳實施例之多頻天線裝設於無線通訊裝置的基板上的立體圖。

圖2係具有圖1所示多頻天線的無線通訊裝置的平面圖。

請一併參閱圖1，所示為本發明較佳實施例適用於移動電話、PDA等無線通訊裝置的多頻天線100。該多頻天線100裝設於一無線通訊裝置內的基板90上，並電性連接於該基板90。前述基板90大致呈矩形板狀，具有一第一邊緣91、一第二邊緣92、一第三邊緣93及一第四邊緣94，其中第一邊緣91及第三邊緣93相對平行設置且長度較長，第二邊緣92及第四邊緣94相對平行設置且長度較短。該基板90通常為設於前述無線通訊裝置內的印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)。

前述多頻天線100由具有良好導電性能的金屬如銅合金等材料形成的薄板製造而成，其包括一天線組10及一開關組30，該開關組30用於控制天線組10的連接與斷開。

天線組10包括用於發射及接收無線訊號的一第一天線部11、一第二天線部13及一第三天線部15，前述第一天線部11、第二天線部13及第三天線部15均設於基板90的同一表面上，第一天線部11及第三天線部15分別對稱設於基板90上鄰近第一邊緣91及第三邊緣93處，第二天線部13設於基板90上鄰近第二邊緣92處，置於第一天線部11及第三天線部15之間。

第一天線部11為一往復曲折的長條形結構。具體上，該第一天線部11由一與基板90表面平行的細長的導體薄片在基板90表面上，沿與第一邊緣91平行的方向延伸形成一第一延伸段111，於該第一延伸段111末段沿與該第一邊緣91垂直的方向向基板90內側彎折延伸形成一第一彎折段113，於該第一彎折段113末段沿與第一 邊緣91平行的方向迂回延伸形成又一第一延伸段111，於該第一延伸段111末段沿垂直第一邊緣91的方向彎折延伸形成又一第一彎折段113，如此往復迂回並彎折延伸若干次，使該第一天線部11外觀上大致呈矩形。該第一天線部11鄰近第一邊緣91邊緣的最外側的延伸段111向遠離第二天線部13的方向(即第四邊緣94所在方向)延伸。該第一天線部11遠離第一邊緣91的最內側的一延伸段111向第二邊緣92所在的方向延伸，並通過開關組30與第二天線部13連接。該第一天線部11的第一延伸段111及第一彎折段113的長度及數目等以實際情況中能夠接收DVB-high訊號為准，可根據實際要求相應的做出調整。

第二天線部13形狀與前述第一天線部11相似，亦為一往復曲折的長條形結構。具體上，該第二天線部13由一與基板90表面平行的細長的導體薄片在基板90表面上，沿與第二邊緣92平行的方向形成一第二延伸段131，於該第二延伸段131末段沿與第二邊緣92垂直的方向向基板90內側彎折延伸形成一第二彎折段133，於該第二彎折段133末段沿與第二邊緣92平行的方向迂回延伸形成又一第二延伸段131，於其末段再沿與第二邊緣92垂直的方向向基板90內側彎折延伸形成又一第二彎折段133，如此往復迂回並彎折延伸若干次。該第二天線部13鄰近第二邊緣92邊緣的最外側的延伸段131向遠離第一天線部11的方向(即第三邊緣93所在的方向)延伸。該第二天線部13遠離第二邊緣92的最內側的一延伸段131向第三邊緣93所在的方向延伸，並通過開關組30與第三天線部15連接。該第二天線部13的第二延伸段131及第二曲折段133的長度及數目等以實際情況中將前述第二天線部13與第一天線部11通過開關組30連接起來後能夠接收DVB-low訊號為准，可根據實際要 求相應的做出調整。

第三天線部15亦為一往復曲折的長條形結構。具體上，該第三天線部15由一與基板90表面平行的細長的導體薄片在基板90表面上，沿與第三邊緣93平行的方向延伸形成一第三延伸段151，於該第三延伸段151末段沿與該第三邊緣93垂直的方向向基板90內側彎折延伸形成一第三彎折段153，於該第三延伸段151末段沿與第一邊緣91平行的方向迂回延伸形成又一第三延伸段151，於該第三延伸段151末段沿垂直第一邊緣91的方向彎折延伸形成又一第三彎折段153，如此往復迂回並彎折延伸若干次。該第三天線部15遠離第三邊93的最內側的延伸段151向遠離第二天線部13的方向(即第四邊94的方向)延伸。該第三天線部15鄰近第三邊緣93邊緣的最外側的延伸段151向第二邊緣92所在的方向延伸，於該延伸段151末端沿與基板90的第三邊緣93垂直的方向向基板90內側彎折延伸並通過開關組30與第二天線部13的最內側的延伸段131連接起來。該第三天線部15的第三延伸段151及第三彎折段153的長度及數目由實際情況中將第一天線部11、第二天線部13及第三天線部15通過開關組30連接起來後能夠接收到FM訊號為准，可根據實際要求相應的做出調整。

開關組30包括一第一開關31及一第二開關33。前述第一開關31設於第一天線部11及第二天線部13之間，可控制第一天線部11及第二天線部13的連接與斷開。前述第二開關33設於第二天線部13及第三天線部15之間，可控制第二天線部13與第三天線部15的連接與斷開。通過開關組30來控制天線組10各個天線部的連接與斷開，從而實現天線組10對不同頻段訊號的接收。

前述多頻天線100，其開關組30與天線組10有以下組合方式，相應的實現不同訊號的接收功能：第一開關31斷開，第二開關33斷開或者係閉合，天線組10的接收天線都為第一天線部31，實現DVB-high訊號的接收；當第一開關31閉合，第二開關33斷開時，第一天線部13通過第一開關31的連接作用與第二天線部13連接起來，前述第一天線部11及第二天線部13共同實現DVB-low訊號的接收；當第一開關31、第二開關33均閉合時，第一天線部11、第二天線部13及第三天線部15通過第一開關31及第二開關33的連接作用相互串接起來，共同實現FM訊號的接收。

同時請參圖2，無線通訊裝置200具有上述多頻天線100，該無線通訊裝置200還具有一匹配電路21、一FM晶片23、一DVB晶片25及一中央處理器27，前述匹配電路21、FM晶片23、DVB晶片25及中央處理器27均設於基板90上，且均保持電連接。

匹配電路21與第一天線部11連接，用於調整天線組10的共振頻率點，當天線組10受外界干擾或無線通訊裝置200本身的影響或其他原因造成天線的共振頻率點有偏差時，可通過調整匹配電路21來消除偏差。該匹配電路21還可為第一天線部11提供訊號的饋入。

FM晶片23與匹配電路21及中央處理器27均存在電連接。該FM晶片23用於處理接收到的FM訊號，例如將接收到的其他雜波訊號濾除，然後將得到的FM訊號轉換成數位訊號，發送到中央處理器27。

DVB晶片25與匹配電路21及中央處理器27均存在電連接。該DVB晶片25用於處理接收到的DVB訊號，例如將接收到的其他雜波訊號濾除，然後將得到的DVB訊號轉換成數位訊號後再發送到中央處 理器27。

中央處理器27與前述開關組30、FM晶片23及DVB晶片25均存在電連接。該中央處理器27可控制開關組30的閉合與斷開，從而使天線組10可選擇性地使用不同大小及形狀的輻射部分，以分別實現對不同訊號的接收。當天線組10接收到FM訊號或DVB訊號後，該中央處理器27還可控制並相應的開啟無線通訊裝置200上的FM或DVB播放功能，將接收到的訊號通過聲音或視頻的方式播放出來。於實際應用中，可在該無線通訊裝置200上設置一開關按鈕或一控制鍵，通過該按鈕或控制鍵來實現選擇接受FM訊號或者係DVB訊號，中央處理器27再實現對開關組30的相應的控制。

當使用者希望通過該無線通訊裝置200觀看DVB-high頻段的電視時，首先通過先前的開關按鈕或控制鍵選取到接收DVB-high訊號檔，即對中央處理器27發出相應的控制指令，中央處理器27將發送一控制訊號到開關組30，使第一開關31斷開，此時僅有適於接收DVB-high訊號的第一天線部11工作，實現DVB-high訊號的接收。接收到的訊號饋入到匹配電路21後再進入到DVB晶片25，經過DVB晶片25處理後再輸出到中央處理器27，然後中央處理器27開啟無線通訊裝置200上的DVB播放功能，將接受到的DVB訊號用視頻的方式播放出來。當使用者希望通過該無線通訊裝置200觀看DVB-low頻段的電視時，可選取到DVB-low訊號檔，通過中央處理器27發送一控制訊號到開關組30，使第一開關31閉合、第二開關33斷開，將天線組10的第一天線部11及第二天線部13串接起來，形成適於接收DVB-low訊號的組合天線結構，實現DVB-low訊號的接收，然後通過上述播放DVB-high訊號相似的播放過程將接收到 的訊號通過視頻的方式播放出來。當使用者希望得通過該無線通訊裝置200收聽FM廣播時，可選取到FM訊號檔，通過中央處理器27控制開關組30，使第一開關31及第二開關33均閉合起來，此時第一天線部11、第二天線部13及第三天線部15均串接起來，形成適於接收FM訊號的組合天線結構，實現FM訊號的接收，再控制將接收到的訊號通過音頻的方式播放出來。

前述多頻天線100利用開關組30及天線組10的配合能夠實現FM訊號及DVB訊號的選擇接收，操作十分簡便。且該多頻天線100設於無線通訊裝置200內部的基板90周緣同一表面，並鄰近該基板90一端，佔用空間較小，結構簡單，易於製造及組裝，成本較低。

綜上前述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上前述者僅為本發明之實施方式，本發明之範圍並不以前述實施方式為限，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‧‧‧多頻天線

10‧‧‧天線組

11‧‧‧第一天線部

111‧‧‧第一延伸段

113‧‧‧第一彎折段

13‧‧‧第二天線部

131‧‧‧第二延伸段

133‧‧‧第二彎折段

15‧‧‧第三天線部

151‧‧‧第三延伸段

153‧‧‧第三彎折段

30‧‧‧開關組

31‧‧‧第一開關

33‧‧‧第二開關

90‧‧‧基板

91‧‧‧第一邊緣

92‧‧‧第二邊緣

93‧‧‧第三邊緣

94‧‧‧第四邊緣

Claims (13)

1. 一種多頻天線，裝設於一無線通訊裝置內的基板上，並電性連接於該基板，其包括一天線組及一開關組，其改良在於：該天線組包括一第一天線部、一第二天線部及一第三天線部，該第一天線部、第二天線部及第三天線部設置於基板周緣同一表面，並鄰近該基板一端，該基板具有相對平行設置的較長的第一邊緣及第三邊緣及相對平行設置的較短的第二邊緣及第四邊緣，前述第一天線部及第三天線部分別對稱設於基板鄰近第一邊緣及第三邊緣處，第二天線部設於基板鄰近第二邊緣處，置於第一天線部及第三天線部之間，該開關組控制該第一、第二及第三天線部的連接與斷開，從而組成分別用於接收不同訊號的組合天線結構。
2. 如專利申請範圍第1項所述之多頻天線，其中前述開關組包括一第一開關及一第二開關，前述第一開關用以控制該第一天線部與第二天線部的連接與斷開，該第二開關用以控制該第二天線部及第三天線部的連接與斷開。
3. 如專利申請範圍第2項所述之多頻天線，其中前述第一開關斷開時，該天線組接收DVB-high訊號；前述第一開關閉合、第二開關斷開時，該天線組接收DVB-low訊號；前述第一開關及第二開關均閉合時，該天線組接收FM訊號。
4. 如專利申請範圍第1項所述之多頻天線，其中前述第一天線部、第二天線部及第三天線部均為一曲折形結構的片狀體天線，且均與該基板處於同一平面內。
5. 如專利申請範圍第4項所述之多頻天線，其中前述第一天線部、第二天線部及第三天線部均由基板表面沿與該天線部鄰近邊緣平行的方向延伸後 再向與該鄰近邊緣垂直的方向向基板內部彎折延伸，於其末段再迂回並彎折延伸若干次，形成至少一個與該邊緣平行的延伸段及至少一個與該邊緣垂直的彎折段。
6. 一種無線通訊裝置，其包括一匹配電路、一FM晶片、一DVB晶片、一基板及一中央處理器，其改良在於：該無線通訊裝置還包括一多頻天線，該多頻天線包括一天線組及一開關組，該天線組包括一第一天線部、一第二天線部及一第三天線部，該第一天線部、第二天線部及第三天線部設於基板周緣同一表面，並鄰近該基板一端，該基板具有相對平行設置的較長的第一邊緣及第三邊緣及相對平行設置的較短的第二邊緣及第四邊緣，前述第一天線部及第三天線部分別對稱設於基板鄰近第一邊緣及第三邊緣處，第二天線部設於基板鄰近第二邊緣處，置於第一天線部及第三天線部之間，該開關組控制該第一、第二及第三天線部的連接與斷開，從而組成分別用於接收不同訊號的組合天線結構，然後該FM晶片或DVB晶片對接收到的訊號進行處理後再通過中央處理器控制該無線通訊裝置將接收到的訊號播放出來。
7. 如專利申請範圍第6項所述之無線通訊裝置，其中前述開關組包括一第一開關及及一第二開關，前述第一開關用以控制該第一天線部與第二天線部的連接與斷開，該第二開關用以控制該第二天線部及第三天線部的連接與斷開。
8. 如專利申請範圍第7項所述之無線通訊裝置，其中前述第一開關斷開時，該天線組接收DVB-high訊號；前述第一開關閉合、第二開關斷開時，該天線組接收DVB-low訊號；前述第一開關及第二開關均閉合時，該天線組接收FM訊號。
9. 如專利申請範圍第6項所述之無線通訊裝置，其中前述第一天線部、第二天線部及第三天線部均為一曲折形結構的片狀體天線，且均與該基板處 於同一平面內。
10. 如專利申請範圍第9項所述之無線通訊裝置，其中前述第一天線部、第二天線部及第三天線部均由基板表面沿與該天線部鄰近邊緣平行的方向延伸後再向與該鄰近邊緣垂直的方向向基板內部彎折延伸，於其末段再迂回並彎折延伸若干次，形成至少一個與該邊緣平行的延伸段及至少一個與該邊緣垂直的彎折段。
11. 如專利申請範圍第10項所述之無線通訊裝置，其中前述中央處理器控制開關組的狀態，使天線組實現不同訊號的接收。
12. 如專利申請範圍第9項所述之無線通訊裝置，其中前述FM晶片將接收到的FM訊號進行處理後再通過中央處理器控制無線通信裝裝置播放出來。
13. 如專利申請範圍第10項所述之無線通訊裝置，其中前述DVB晶片將接收到的DVB訊號處理後再通過中央處理器控制無線通訊裝置播放出來。