TWI612778B - 通訊裝置和無人機 - Google Patents

Abstract

一種通訊裝置，包括：一輸入輸出端、一第一天線、一第一相位延遲器、一第一參考路徑、一第一選擇電路、一第二天線、一第二相位延遲器、一第二參考路徑，以及一第二選擇電路。該第一相位延遲器可提供一第一相位延遲。該第一選擇電路可將該第一天線經由該第一相位延遲器或該第一參考路徑耦接至該輸入輸出端。該第二相位延遲器可提供一第二相位延遲，其中該第二相位延遲係與該第一相位延遲不同。該第二選擇電路可將該第二天線經由該第二相位延遲器或該第二參考路徑耦接至該輸入輸出端。

Description

通訊裝置和無人機

本發明係關於一種通訊裝置，特別係關於一種多輸入多輸出(Multi-Input and Multi-Output，MIMO)之通訊裝置。

在傳統多輸入多輸出(Multi-Input and Multi-Output，MIMO)之天線系統中，為了達成波束成形(Beamforming)之效果，通常須設計二級以上之移相器(Phase Shifter)作串接。然而，由於移相器本身具有較大之損耗(Loss)，若將移相器作多級串聯，往往會降低天線系統之輻射效率和天線增益。有鑑於此，實有必要設計出一種全新之通訊裝置，以克服先前技術所面臨之困境。

在較佳實施例中，本發明提供一種通訊裝置，包括：一輸入輸出端；一第一天線；一第一相位延遲器，提供一第一相位延遲；一第一參考路徑；一第一選擇電路，將該第一天線經由該第一相位延遲器或該第一參考路徑耦接至該輸入輸出端；一第二天線；一第二相位延遲器，提供一第二相位延遲，其中該第二相位延遲係與該第一相位延遲不同；一第二參考路徑；以及一第二選擇電路，將該第二天線經由該第二相位 延遲器或該第二參考路徑耦接至該輸入輸出端。

在一些實施例中，該第一選擇電路包括一第一切換器和一第二切換器，該第一切換器之一端係耦接至該輸入輸出端，該第一切換器之另一端係於該第一相位延遲器和該第一參考路徑之間作切換，該第二切換器之一端係於該第一相位延遲器和該第一參考路徑之間作切換，而該第二切換器之另一端係耦接至該第一天線。

在一些實施例中，該第二選擇電路包括一第三切換器和一第四切換器，該第三切換器之一端係耦接至該輸入輸出端，該第三切換器之另一端係於該第二相位延遲器和該第二參考路徑之間作切換，該第四切換器之一端係於該第二相位延遲器和該第二參考路徑之間作切換，而該第四切換器之另一端係耦接至該第二天線。

在一些實施例中，該通訊裝置係設置於一無人機中，並用以收發與一遙控端之間之無線訊號。

在另一較佳實施例中，本發明提供一種通訊裝置，包括：一射頻模組，用於產生或處理一射頻信號；一第一功率分配電路，具有一共同端、一第一分支端，以及一第二分支端，其中該第一功率分配電路之該共同端係耦接至該射頻模組；一第一天線；一第一相位延遲器，提供一第一相位延遲；一第一參考路徑；一第一選擇電路，將該第一天線經由該第一相位延遲器或該第一參考路徑耦接至該第一功率分配電路之該第一分支端；一第二天線；一第二相位延遲器，提供一第二相位延遲，其中該第二相位延遲係與該第一相位延遲不同；一第二參 考路徑；以及一第二選擇電路，將該第二天線經由該第二相位延遲器或該第二參考路徑耦接至該第一功率分配電路之該第二分支端。

在一些實施例中，該第一選擇電路包括一第一切換器和一第二切換器，該第一切換器之一端係耦接至該第一功率分配電路之該第一分支端，該第一切換器之另一端係於該第一相位延遲器和該第一參考路徑之間作切換，該第二切換器之一端係於該第一相位延遲器和該第一參考路徑之間作切換，而該第二切換器之另一端係耦接至該第一天線。

在一些實施例中，該第二選擇電路包括一第三切換器和一第四切換器，該第三切換器之一端係耦接至該第一功率分配電路之該第二分支端，該第三切換器之另一端係於該第二相位延遲器和該第二參考路徑之間作切換，該第四切換器之一端係於該第二相位延遲器和該第二參考路徑之間作切換，而該第四切換器之另一端係耦接至該第二天線。

在一些實施例中，該通訊裝置更包括：一第二功率分配電路，具有一共同端、一第一分支端，以及一第二分支端，其中該第二功率分配電路之該共同端係耦接至該射頻模組；一第三天線；一第三相位延遲器，提供一第三相位延遲；一第三參考路徑；一第三選擇電路，將該第三天線經由該第三相位延遲器或該第三參考路徑耦接至該第二功率分配電路之該第一分支端；一第四天線；一第四相位延遲器，提供一第四相位延遲，其中該第四相位延遲係與該第三相位延遲不同；一第四參考路徑；以及一第四選擇電路，將該第四天線經由該第四相 位延遲器或該第四參考路徑耦接至該第二功率分配電路之該第二分支端。

在一些實施例中，該第三選擇電路包括一第五切換器和一第六切換器，該第五切換器之一端係耦接至該第二功率分配電路之該第一分支端，該第五切換器之另一端係於該第三相位延遲器和該第三參考路徑之間作切換，該第六切換器之一端係於該第三相位延遲器和該第三參考路徑之間作切換，而該第六切換器之另一端係耦接至該第三天線。

在一些實施例中，該第四選擇電路包括一第七切換器和一第八切換器，該第七切換器之一端係耦接至該第二功率分配電路之該第二分支端，該第七切換器之另一端係於該第四相位延遲器和該第四參考路徑之間作切換，該第八切換器之一端係於該第四相位延遲器和該第四參考路徑之間作切換，而該第八切換器之另一端係耦接至該第四天線。

在一些實施例中，該通訊裝置係設置於一無人機中，並用以收發與一遙控端之間之無線訊號，而其中該第一天線、該第二天線、該第三天線，以及該第四天線係分別配置於該無人機之一起落架總成之四支架中。

在另一較佳實施例中，本發明提供一種無人機，包括：一射頻模組，用於產生或處理一射頻信號；一第一功率分配電路，具有一共同端、一第一分支端，以及一第二分支端，其中該第一功率分配電路之該共同端係耦接至該射頻模組；一第一天線；一第一相位延遲器，提供一第一相位延遲；一第一參考路徑；一第一選擇電路，將該第一天線經由該第一相位延 遲器或該第一參考路徑耦接至該第一功率分配電路之該第一分支端；一第二天線；一第二相位延遲器，提供一第二相位延遲，其中該第二相位延遲係與該第一相位延遲不同；一第二參考路徑；以及一第二選擇電路，將該第二天線經由該第二相位延遲器或該第二參考路徑耦接至該第一功率分配電路之該第二分支端。

100、300、400、500‧‧‧通訊裝置

110‧‧‧輸入輸出端

120、320、510‧‧‧第一天線

130、330‧‧‧第一相位延遲器

140、340‧‧‧第一參考路徑

150、350‧‧‧第一選擇電路

151、351‧‧‧第一切換器

152、352‧‧‧第二切換器

160、360、520‧‧‧第二天線

170、370‧‧‧第二相位延遲器

180、380‧‧‧第二參考路徑

190、390‧‧‧第二選擇電路

191、391‧‧‧第三切換器

192、392‧‧‧第四切換器

305‧‧‧射頻模組

310‧‧‧第一功率分配電路

311‧‧‧第一功率分配電路之共同端

312‧‧‧第一功率分配電路之第一分支端

313‧‧‧第一功率分配電路之第二分支端

410‧‧‧第二功率分配電路

411‧‧‧第二功率分配電路之共同端

412‧‧‧第二功率分配電路之第一分支端

413‧‧‧第二功率分配電路之第二分支端

420、530‧‧‧第三天線

430‧‧‧第三相位延遲器

440‧‧‧第三參考路徑

450‧‧‧第三選擇電路

451‧‧‧第五切換器

452‧‧‧第六切換器

460、540‧‧‧第四天線

470‧‧‧第四相位延遲器

480‧‧‧第四參考路徑

490‧‧‧第四選擇電路

491‧‧‧第七切換器

492‧‧‧第八切換器

550‧‧‧第一介質基板

560‧‧‧第二介質基板

570‧‧‧第三介質基板

580‧‧‧第四介質基板

590‧‧‧中心控制元件

600‧‧‧無人機

650‧‧‧無人機之起落架總成

660、670、680、690‧‧‧無人機之起落架總成之四個支架

CC1‧‧‧第一曲線

CC2‧‧‧第二曲線

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之示意圖；第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之天線輻射場型示意圖；第3圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置之示意圖；第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之示意圖；第5圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置之示意圖；以及第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之無人機之示意圖。

為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」及「包括」一詞為開放式的用語，故應解釋成「包含但不僅限定於」。「大致」一詞則是指在可接受的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，達到所述基本之技術效果。此外，「耦接」一詞在本說明書中包含任何直接及間接的電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接至一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電性連接至該第二裝置，或經由其它裝置或連接手段而間接地電性連接至該第二裝置。

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置100之示意圖。通訊裝置100可藉由多輸入多輸出(Multi-Input and Multi-Output，MIMO)之一天線系統來實施。如第1圖所示，通訊裝置100包括：一輸入輸出端(Input/Output(I/O)Terminal)110、一第一天線120、一第一相位延遲器(Phase Delay Element)130、一第一參考路徑(Reference Path)140、一第一選擇電路150、一第二天線160、一第二相位延遲器170、一第二參考路徑180，以及一第二選擇電路190。

輸入輸出端110可用於輸入或輸出一射頻(Radio Frequency，RF)信號。舉例而言，當通訊裝置100操作於一發射模式時，輸入輸出端110處之射頻發射信號可先分成二路再 藉由第一天線120和第二天線160發射出去；當通訊裝置100操作於一接收模式時，由第一天線120和第二天線160處所接收之信號可先結合為輸入輸出端110處之射頻接收信號。第一天線120和第二天線160之種類及形狀於本發明中並不特別作限制。舉例而言，第一天線120和第二天線160之任一者可為一單極天線(Monopole Antenna)、一偶極天線(Dipole Antenna)、一迴圈天線(Loop Antenna)、一螺旋天線(Helical Antenna)、一補釘天線(Patch Antenna)、一平面倒F字形天線(Planar Inverted F Antenna，PIFA)，或是一晶片天線(Chip Antenna)。

第一相位延遲器130可提供一第一相位延遲(Phase Delay)。第一參考路徑140理想上沒有相位延遲(亦即，其相位延遲為0度)。例如，若第一相位延遲為90度，則第一相位延遲器130和第一參考路徑140之間之相位差應為90度。惟本發明並不僅限於此。在其他實施例中，若第一參考路徑140有些許相位延遲(例如：10度)，則第一相位延遲器130可對應地增加其相位延遲(例如：100度)，使得第一相位延遲器130和第一參考路徑140之間之相位差(Phase Difference)仍維持於一固定值(例如：90度)。第一選擇電路150可將第一天線120經由第一相位延遲器130或第一參考路徑140兩者擇一耦接至輸入輸出端110。舉例而言，第一選擇電路150可包括一第一切換器(Switch Element)151和一第二切換器152。第一切換器151和第二切換器152可各自為一單刀雙擲(Single Pole Double Throw，SPDT)切換器。第一切換器151之一端係耦接至輸入輸出端110，而第一切換器151之另一端係於第一相位延遲器130和第一參考路徑 140之間作切換。第二切換器152之一端係於第一相位延遲器130和第一參考路徑140之間作切換，而第二切換器152之另一端係耦接至第一天線120。須注意的是，第一切換器151和第二切換器152須同時切換至第一相位延遲器130，或是同時切換至第一參考路徑140。

第二相位延遲器170可提供一第二相位延遲。第二參考路徑180理想上沒有相位延遲(亦即，其相位延遲為0度)。例如，若第二相位延遲為180度，則第二相位延遲器170和第二參考路徑180之間之相位差應為180度。惟本發明並不僅限於此。在其他實施例中，若第二參考路徑180有些許相位延遲(例如：10度)，則第二相位延遲器170可對應地增加其相位延遲(例如：190度)，使得第二相位延遲器170和第二參考路徑180之間之相位差仍維持於一固定值(例如：180度)。第二選擇電路190可將第二天線160經由第二相位延遲器170或第二參考路徑180兩者擇一耦接至輸入輸出端110。舉例而言，第二選擇電路190可包括一第三切換器191和一第四切換器192。第三切換器191和第四切換器192可各自為一單刀雙擲切換器。第三切換器191之一端係耦接至輸入輸出端110，而第三切換器191之另一端係於第二相位延遲器170和第二參考路徑180之間作切換。第四切換器192之一端係於第二相位延遲器170和第二參考路徑180之間作切換，而第四切換器192之另一端係耦接至第二天線160。須注意的是，第三切換器191和第四切換器192須同時切換至第二相位延遲器170，或是同時切換至第二參考路徑180。

如表一所示，藉由控制第一選擇電路150，第一天線120之相位延遲可為0度或90度，而藉由控制第二選擇電路190，第二天線160之相位延遲可為0度或180度。因此，第二天線160和第一天線120之間之相位差可為0度、90度、180度，或是270度之其中一者，致使整體天線系統至少有四種不同之輻射場型。在此設計下，通訊裝置100可達成多輸入多輸出天線系統中各種波束成形(Beamforming)之效果，以接收或傳送不同方向之信號。例如，在發射模式中，通訊裝置可藉由調整第二天線160和第一天線120之間之相位差，使天線系統之主波束(Main Beam)朝向一目標接收器；而在接收模式中，通訊裝置亦可藉由調整第二天線160和第一天線120之間之相位差，使天線系統之接收信號強度指標(Received Signal Strength Indicator，RSSI)達其最大值。在其他實施例中，第一相位延遲器130和第二相位延遲器170亦可具有不同之相位延遲，例如： 45度或135度，以滿足更多種使用者需求。

第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置100之天線輻射場型(Antenna Radiation Pattern)示意圖，其中一第一曲線CC1代表僅使用第一天線120時之天線增益(Antenna Gain)分佈，而一第二曲線CC2代表同時使用第一天線120和第二天線160時之天線增益分佈。根據第2圖之量測結果可知，只要適當地控制第二天線160和第一天線120之間之相位差，通訊裝置100將可提供近似於全向性(Omni-Directional)之天線輻射場型，此設計不但有助於接收或傳送各種方向之信號，亦能有效提高通訊裝置100之分集增益(Diversity Gain)。須注意的是，在本發明中，由於第一天線120和第二天線160各自均僅耦接至單一級之移相器(Phase Shifter)，非如傳統天線系統皆有多級移相器作串聯，故其將可大幅降低通訊裝置100之總傳輸路徑損耗(Loss)。

第3圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置300之示意圖。第3圖和第1圖相似。在第3圖之實施例中，通訊裝置300包括：一射頻模組(RF Module)305、一第一功率分配電路(Power Distribution Circuit)310、一第一天線320、一第一相位延遲器330、一第一參考路徑340、一第一選擇電路350、一第二天線360、一第二相位延遲器370、一第二參考路徑380，以及一第二選擇電路390。射頻模組305係用於產生一射頻信號，或是處理已接收之一射頻信號。第一功率分配電路310具有一共同端(Common Terminal)311、一第一分支端(First Branch Terminal)312，以及一第二分支端(Second Branch Terminal)313， 其中第一功率分配電路310之共同端311係耦接至射頻模組305。第一功率分配電路310為一雙向元件，其可作為一信號分割器(Signal Divider)或一信號結合器(Signal Cormbiner)。例如，當第一功率分配電路310之共同端311接收到一第一信號(例如：其功率可為1W)時，此第一信號將可被分割為一第二信號(例如：其功率可為0.5W)和一第三信號(例如：其功率可為0.5W)，使得第二信號由第一功率分配電路310之第一分支端312處輸出至第一天線320，而第三信號由第一功率分配電路310之第二分支端313處輸出至第二天線360。反之，當第一功率分配電路310之第一分支端312接收到一第二信號(例如：其功率可為0.5W)且第一功率分配電路310之第二分支端313接收到一第三信號(例如：其功率可為0.5W)時，此第二信號和此第三信號可被結合成為一第一信號(例如：其功率可為1W)，使得第一信號可由第一功率分配電路310之共同端311處輸出至射頻模組305。在其他實施例中，第一功率分配電路310亦可以不同比例分割信號之功率(例如：輸入之第一信號之功率可為1W，輸出之第二信號之功率可為0.3W，而輸出之第三信號之功率可為0.7W，但不僅限於此)，或是僅接收單一信號之功率(例如：輸入之第二信號之功率可為1W，輸入之第三信號之功率可為0W，而輸出之第一信號之功率可為1W，但不僅限於此)。

第一相位延遲器330可提供一第一相位延遲。第一參考路徑340理想上沒有相位延遲。例如，第一相位延遲可為180度，使得第一相位延遲器330和第一參考路徑340之間之相位差可為180度。若第一參考路徑340有些許相位延遲(例如： 10度)，則第一相位延遲器330可對應地增加其相位延遲(例如：190度)，使得第一相位延遲器330和第一參考路徑340之間之相位差仍維持於一固定值(例如：180度)。第一選擇電路350可將第一天線320經由第一相位延遲器330或第一參考路徑340兩者擇一耦接至第一功率分配電路310之第一分支端312。舉例而言，第一選擇電路350可包括一第一切換器351和一第二切換器352。第一切換器351和第二切換器352可各自為一單刀雙擲(Single Pole Double Throw，SPDT)切換器。第一切換器351之一端係耦接至第一功率分配電路310之第一分支端312，而第一切換器351之另一端係於第一相位延遲器330和第一參考路徑340之間作切換。第二切換器352之一端係於第一相位延遲器330和第一參考路徑340之間作切換，而第二切換器352之另一端係耦接至第一天線320。第一切換器351和第二切換器352須同時切換至第一相位延遲器330，或是同時切換至第一參考路徑340。

第二相位延遲器370可提供一第二相位延遲。第二參考路徑380理想上沒有相位延遲。例如，第二相位延遲可為90度，使得第二相位延遲器370和第二參考路徑380之間之相位差可為90度。若第二參考路徑380有些許相位延遲(例如：10度)，則第二相位延遲器370可對應地增加其相位延遲(例如：100度)，使得第二相位延遲器370和第二參考路徑380之間之相位差仍維持於一固定值(例如：90度)。第二選擇電路390可將第二天線360經由第二相位延遲器370或第二參考路徑380兩者擇一耦接至第一功率分配電路310之第二分支端313。舉例而言，第二選擇電路390可包括一第三切換器391和一第四切換器392。第三 切換器391和第四切換器392可各自為一單刀雙擲切換器。第三切換器391之一端係耦接至第一功率分配電路310之第二分支端313，而第三切換器391之另一端係於第二相位延遲器370和第二參考路徑380之間作切換。第四切換器392之一端係於第二相位延遲器370和第二參考路徑380之間作切換，而第四切換器392之另一端係耦接至第二天線360。第三切換器391和第四切換器392須同時切換至第二相位延遲器370，或是同時切換至第二參考路徑380。第3圖之通訊裝置300之其餘特徵皆與第1圖之通訊裝置100類似，故此二實施均可達成相似之操作效果。

第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置400之示意圖。第4圖和第3圖相似。在第4圖之實施例中，通訊裝置400更包括：一第二功率分配電路410、一第三天線420、一第三相位延遲器430、一第三參考路徑440、一第三選擇電路450、一第四天線460、一第四相位延遲器470、一第四參考路徑480，以及一第四選擇電路490。第二功率分配電路410具有一共同端411、一第一分支端412，以及一第二分支端413，其中第二功率分配電路410之共同端411亦耦接至射頻模組305。第二功率分配電路410為一雙向元件，其可作為一信號分割器或一信號結合器(功能類似於之前所述之第一功率分配電路310)。

第三相位延遲器430可提供一第三相位延遲。第三參考路徑440理想上沒有相位延遲。例如，第三相位延遲可為180度，使得第三相位延遲器430和第三參考路徑440之間之相位差可為180度。若第三參考路徑440有些許相位延遲(例如： 10度)，則第三相位延遲器430可對應地增加其相位延遲(例如：190度)，使得第三相位延遲器430和第三參考路徑440之間之相位差仍維持於一固定值(例如：180度)。第三選擇電路450可將第三天線420經由第三相位延遲器430或第三參考路徑440兩者擇一耦接至第二功率分配電路410之第一分支端412。舉例而言，第三選擇電路450可包括一第五切換器451和一第六切換器452。第五切換器451和第六切換器452可各自為一單刀雙擲(Single Pole Double Throw，SPDT)切換器。第五切換器451之一端係耦接至第二功率分配電路410之第一分支端412，而第五切換器451之另一端係於第三相位延遲器430和第三參考路徑440之間作切換。第六切換器452之一端係於第三相位延遲器430和第三參考路徑440之間作切換，而第六切換器452之另一端係耦接至第三天線420。第五切換器451和第六切換器452須同時切換至第三相位延遲器430，或是同時切換至第三參考路徑440。

第四相位延遲器470可提供一第四相位延遲。第四參考路徑480理想上沒有相位延遲。例如，第四相位延遲可為90度，使得第四相位延遲器470和第四參考路徑480之間之相位差可為90度。若第四參考路徑480有些許相位延遲(例如：10度)，則第四相位延遲器470可對應地增加其相位延遲(例如：100度)，使得第四相位延遲器470和第四參考路徑480之間之相位差仍維持於一固定值(例如：90度)。第四選擇電路490可將第四天線460經由第四相位延遲器470或第四參考路徑480兩者擇一耦接至第二功率分配電路410之第二分支端413。舉例而言，第四選擇電路490可包括一第七切換器491和一第八切換器492。第七 切換器491和第八切換器492可各自為一單刀雙擲切換器。第七切換器491之一端係耦接至第二功率分配電路410之第二分支端413，而第七切換器491之另一端係於第四相位延遲器470和第四參考路徑480之間作切換。第八切換器492之一端係於第四相位延遲器470和第四參考路徑480之間作切換，而第八切換器492之另一端係耦接至第四天線460。第七切換器491和第八切換器492須同時切換至第四相位延遲器470，或是同時切換至第四參考路徑480。第4圖之通訊裝置400之其餘特徵皆與第3圖之通訊裝置300類似，故此二實施均可達成相似之操作效果。

必須注意的是，本發明並不僅限於此。在其他實施例中，通訊裝置400還可包括更多功率分配電路、更多相位延遲器、更多參考路徑、更多選擇電路，以及更多天線，其皆可用與上述實施例相似之方式進行運作。

第5圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置500之示意圖。第5圖和第4圖相似。在第5圖之實施例中，通訊裝置500係設置於一無人機(Unmanned Aircraft)中，並用以收發與一遙控端(未顯示)之間之無線訊號，其中一第一天線510、一第二天線520、一第三天線530，以及一第四天線540係分別配置於此無人機之四個角落處。第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之無人機600之示意圖。更進一步地說，在第6圖之實施例中，無人機600可具有包含四個支架660、670、680、690之一起落架總成650，而第一天線510、第二天線520、第三天線530，以及第四天線540可以分別位於前述之四個支架660、670、680、690當中。須注意的是，無人機600可包括通訊裝置 500之所有元件。請一併參考第5、6圖。舉例而言，第一天線510、第二天線520、第三天線530，以及第四天線540可皆為偶極天線(Dipole Antenna)，其可分別設置於一第一介質基板(Dielectric Substrate)550、一第二介質基板560、一第三介質基板570，以及一第四介質基板580上。前述之所有介質基板係彼此獨立分離。第一天線510、第二天線520、第三天線530，以及第四天線540皆可操作於一WLAN(Wireless Local Area Network)2.4GHz頻帶，其約介於2400MHz至2500MHz之間。通訊裝置500更可包括一中心控制元件590，其大致為一空心長方體金屬盒。通訊裝置500之其餘元件，如第4圖之射頻模組、功率分配電路、相位延遲器、參考路徑、選擇電路等等，皆可配置於中心控制元件590之內部，使得通訊裝置500之天線系統可達成各種波束成形(Beamforming)之效果，以接收或傳送不同方向之信號。中心控制元件590更可包括一攝相機、一電池模組、一飛行模組，以及一處理器(未顯示)，使得包含通訊裝置500之無人機600可一邊進行信號通訊，另一邊同時飛行及進行空拍任務。第5、6圖之通訊裝置500和無人機600之其餘特徵皆與第4圖之通訊裝置400類似，故這些實施均可達成相似之操作效果。

本發明提出一種新穎之通訊裝置和無人機，對照於傳統設計，其至少具有下列優勢：(1)可提高對於無人機天線系統而言最關鍵之整體天線增益；(2)可使天線系統產生近似全向性之輻射場型；(3)可壓低天線系統之總傳輸路徑損耗；以及(4)可降低整體製造生產成本。

值得注意的是，以上所述之元件尺寸、元件形狀，以及頻率範圍皆非為本發明之限制條件。設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之通訊裝置和無人機並不僅限於第1-6圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-6圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之通訊裝置和無人機當中。

在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧通訊裝置

110‧‧‧輸入輸出端

120‧‧‧第一天線

130‧‧‧第一相位延遲器

140‧‧‧第一參考路徑

150‧‧‧第一選擇電路

151‧‧‧第一切換器

152‧‧‧第二切換器

160‧‧‧第二天線

170‧‧‧第二相位延遲器

180‧‧‧第二參考路徑

190‧‧‧第二選擇電路

191‧‧‧第三切換器

192‧‧‧第四切換器

Claims (11)

1. 一種通訊裝置，包括：一輸入輸出端；一第一天線；一第一參考路徑；一第一相位延遲器，提供相對於該第一參考路徑之一第一相位延遲；一第一選擇電路，將該第一天線經由該第一相位延遲器或該第一參考路徑耦接至該輸入輸出端；一第二天線；一第二參考路徑；一第二相位延遲器，提供相對於該第二參考路徑之一第二相位延遲，其中該第二相位延遲係與該第一相位延遲不同；以及一第二選擇電路，將該第二天線經由該第二相位延遲器或該第二參考路徑耦接至該輸入輸出端；其中該第一相位延遲器及該第二相位延遲器皆係單級相位延遲器，該第一天線與該第一選擇電路之間僅耦接該第一相位延遲器，該第二天線與該第二選擇電路之間僅耦接該第二相位延遲器；其中該通訊裝置係設置於一無人機中，並用以收發與一遙控端之間之無線訊號，而其中該第一天線和該第二天線係分別配置於該無人機之一起落架總成之二個支架中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該第一選擇電 路包括一第一切換器和一第二切換器，該第一切換器之一端係耦接至該輸入輸出端，該第一切換器之另一端係於該第一相位延遲器和該第一參考路徑之間作切換，該第二切換器之一端係於該第一相位延遲器和該第一參考路徑之間作切換，而該第二切換器之另一端係耦接至該第一天線。
3. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該第二選擇電路包括一第三切換器和一第四切換器，該第三切換器之一端係耦接至該輸入輸出端，該第三切換器之另一端係於該第二相位延遲器和該第二參考路徑之間作切換，該第四切換器之一端係於該第二相位延遲器和該第二參考路徑之間作切換，而該第四切換器之另一端係耦接至該第二天線。
4. 一種通訊裝置，包括：一射頻模組，用於產生或處理一射頻信號；一第一功率分配電路，具有一共同端、一第一分支端，以及一第二分支端，其中該第一功率分配電路之該共同端係耦接至該射頻模組；一第一天線；一第一參考路徑；一第一相位延遲器，提供相對於該第一參考路徑之一第一相位延遲；一第一選擇電路，將該第一天線經由該第一相位延遲器或該第一參考路徑耦接至該第一功率分配電路之該第一分支端；一第二天線； 一第二參考路徑；一第二相位延遲器，提供相對於該第二參考路徑之一第二相位延遲，其中該第二相位延遲係與該第一相位延遲不同；以及一第二選擇電路，將該第二天線經由該第二相位延遲器或該第二參考路徑耦接至該第一功率分配電路之該第二分支端；其中該第一相位延遲器及該第二相位延遲器皆係單級相位延遲器，該第一天線與該第一選擇電路之間僅耦接該第一相位延遲器，該第二天線與該第二選擇電路之間僅耦接該第二相位延遲器；其中該通訊裝置係設置於一無人機中，並用以收發與一遙控端之間之無線訊號，而其中該第一天線和該第二天線係分別配置於該無人機之一起落架總成之二個支架中。
5. 如申請專利範圍第4項所述之通訊裝置，其中該第一選擇電路包括一第一切換器和一第二切換器，該第一切換器之一端係耦接至該第一功率分配電路之該第一分支端，該第一切換器之另一端係於該第一相位延遲器和該第一參考路徑之間作切換，該第二切換器之一端係於該第一相位延遲器和該第一參考路徑之間作切換，而該第二切換器之另一端係耦接至該第一天線。
6. 如申請專利範圍第4項所述之通訊裝置，其中該第二選擇電路包括一第三切換器和一第四切換器，該第三切換器之一端係耦接至該第一功率分配電路之該第二分支端，該第三切換 器之另一端係於該第二相位延遲器和該第二參考路徑之間作切換，該第四切換器之一端係於該第二相位延遲器和該第二參考路徑之間作切換，而該第四切換器之另一端係耦接至該第二天線。
7. 如申請專利範圍第4項所述之通訊裝置，更包括：一第二功率分配電路，具有一共同端、一第一分支端，以及一第二分支端，其中該第二功率分配電路之該共同端係耦接至該射頻模組；一第三天線；一第三相位延遲器，提供一第三相位延遲；一第三參考路徑；一第三選擇電路，將該第三天線經由該第三相位延遲器或該第三參考路徑耦接至該第二功率分配電路之該第一分支端；一第四天線；一第四相位延遲器，提供一第四相位延遲，其中該第四相位延遲係與該第三相位延遲不同；一第四參考路徑；以及一第四選擇電路，將該第四天線經由該第四相位延遲器或該第四參考路徑耦接至該第二功率分配電路之該第二分支端。
8. 如申請專利範圍第7項所述之通訊裝置，其中該第三選擇電路包括一第五切換器和一第六切換器，該第五切換器之一端係耦接至該第二功率分配電路之該第一分支端，該第五切換 器之另一端係於該第三相位延遲器和該第三參考路徑之間作切換，該第六切換器之一端係於該第三相位延遲器和該第三參考路徑之間作切換，而該第六切換器之另一端係耦接至該第三天線。
9. 如申請專利範圍第7項所述之通訊裝置，其中該第四選擇電路包括一第七切換器和一第八切換器，該第七切換器之一端係耦接至該第二功率分配電路之該第二分支端，該第七切換器之另一端係於該第四相位延遲器和該第四參考路徑之間作切換，該第八切換器之一端係於該第四相位延遲器和該第四參考路徑之間作切換，而該第八切換器之另一端係耦接至該第四天線。
10. 如申請專利範圍第7項所述之通訊裝置，其中該第三天線和該第四天線係分別配置於該無人機之該起落架總成之另外二個支架中。
11. 一種無人機，包括：一射頻模組，用於產生或處理一射頻信號；一第一功率分配電路，具有一共同端、一第一分支端，以及一第二分支端，其中該第一功率分配電路之該共同端係耦接至該射頻模組；一第一天線；一第一參考路徑；一第一相位延遲器，提供相對於該第一參考路徑之一第一相位延遲；一第一選擇電路，將該第一天線經由該第一相位延遲器或該 第一參考路徑耦接至該第一功率分配電路之該第一分支端；一第二天線；一第二參考路徑；一第二相位延遲器，提供相對於該第二參考路徑之一第二相位延遲，其中該第二相位延遲係與該第一相位延遲不同；以及一第二選擇電路，將該第二天線經由該第二相位延遲器或該第二參考路徑耦接至該第一功率分配電路之該第二分支端；其中該第一相位延遲器及該第二相位延遲器皆係單級相位延遲器，該第一天線與該第一選擇電路之間僅耦接該第一相位延遲器，該第二天線與該第二選擇電路之間僅耦接該第二相位延遲器；其中該第一天線和該第二天線係分別配置於該無人機之一起落架總成之二個支架中。