TWI617150B - 分離式天線 - Google Patents
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Abstract
實例實現方式涉及分離式天線。在一實例中,分離式天線可以包括一天線系統,其具有一第一天線以在一第一頻帶中接收及發射信號,一第二天線以在一第二頻帶中接收信號並且在一第三頻帶中發射及接收信號,以及一第三天線以在一第四頻帶中接收信號,其中該第一天線、該第二天線、以及該第三天線的每一個係實體上分離且不同的。
Description
本發明係有關於分離式天線。
發明背景 運算裝置可以包括天線以促進無線通訊。例如,在一雙天線運算裝置中,一個天線可被指定為一主要天線以操作在該裝置之所有感興趣的頻帶中,而該次要天線可被指定為一次要天線保留用於把分集性的功能應用至接收到的信號。
依據本發明之一實施例,係特地提出一種天線系統,其包含有:一第一天線以在一第一頻帶中接收及發射信號;一第二天線以在一第二頻帶中接收信號並且在一第三頻帶中發射及接收信號;以及一第三天線以在一第四頻帶中接收信號,其中該第一天線、該第二天線、以及該第三天線的每一個係實體上分離且不同的。
較佳實施例之詳細說明 隨著運算裝置規格改變,在運算裝置內的空間分配可能會改變。例如,行動及/或可攜式運算裝置(在這裡一般被稱為「運算裝置」)可能變得更小、更薄及/或更輕。運算裝置可以包括智慧型手機、手持式電腦、個人數位助理、車用電腦、可穿戴式電腦、膝上型電腦、平板電腦、膝上型/平板電腦混合型、等等。
運算裝置可以包括一天線來發送及/或接收信號。例如,一天線可被使用來便於網頁存取、IP語音通訊、遊戲、高解晰度行動電視、視訊會議、等等。某些電子裝置採用的一主要發射天線及一分集天線。然而,隨著運算裝置變得更小、更薄、及/或更輕,一電子裝置的一主要的傳輸天線和一分集天線可能會相對於彼此更接近地被定位。當被定位成靠近另一天線及/或與其接觸時,一天線可能會遇到干擾及/或可能不如所欲的方式被執行。
相應地,本揭示係涉及使用分離式天線之方法、系統、和電子裝置。例如,如本文所描述之分離式天線可以包括一種天線系統,其具有一第一天線以在一第一頻帶中接收及發射信號、一第二天線以在一第二頻帶中接收信號而且在一第三頻帶中發射及接收信號、以及一第三天線以在一第四頻帶中接收信號。值得注意的是,該第一天線、該第二天線、以及該第三天線的每一個係實體上分離且不同的。例如,該等三個天線(第一天線、第二天線、和第三天線)可各自被實質地定位在一電子裝置之各自的角落以在該等三個天線的每一個之間創建實體分離(即,距離)來提升天線效率、提供所欲的天線隔離、以及產生一最小的包封相關係數。
圖1根據本揭示圖示出一種天線系統100之一實例的一示意圖。正如在圖1中所示,該天線系統100可以包括一第一天線102、一第二天線104、以及一第三天線106。
該第一天線102可以在一第一頻帶中發射和接收信號。該第一頻帶可以一個主要低頻帶119及一主要中間頻帶120來形成,如在本文中所描述的。該第一天線102可以是一實體上連續的天線,其係由一連續的導電材料及/或導電材料的一種組合來形成,也有其他的可能性。
該第二個天線104可以在一第二頻帶中接收信號並且在一第三頻帶中發射及接收信號。該第二頻帶可由一分集性低頻帶123來形成,而該第三頻帶可由一主要高頻帶122來形成,如本文所描述的。該第二天線104可以是一實體上連續的天線,其係由一連續的導電材料及/或導電材料的一種組合來形成。例如,該第二天線104可由一單一天線臂來形成,也有其他的可能性。
該第三天線106可以在一第四頻帶中接收信號。該第四頻帶可包括一分集性中頻帶125以及一分集性高頻帶126,如本文所描述的。該第三天線106可以是一實體上連續的天線,其係由一連續的導電材料及/或導電材料的一種組合來形成。
該第三天線106可以實體上較小,使得比起該第一天線102及該第二天線104的每一個佔據空間之一相對較小的體積。例如,該第三天線106可以在至少一維度中比該第一天線102要小,諸如具有比起該第一天線相對較小的長度、寬度、及/或厚度。該第三天線106此一種相對較小的尺寸可以至少部分地肇因於該第三天線僅支持分集的中高頻帶,而該第一天線102及該第二天線104支援低頻帶(即,該主要低頻帶和分集的低頻帶)。
如在圖1中所示,應被注意的是該第一天線102、該第二天線104、以及該第三天線106的每一個係分離且不同的。換句話說,該第一天線102、該第二天線104、以及該第三天線106的每一個彼此並不實體地接觸。藉由彼此並不實體地接觸,該第一天線102、該第二天線104、以及該第三天線106可彼此獨立地被調諧,在各自不同的頻帶中進行操作,在該等三個天線的每一個之間創建實體分離(即,距離)來提升天線效率、提供所欲的天線隔離、以及產生一最小的包封相關係數。
在各種實例中,該第一天線102可被耦合到一第一雙工器114。同樣地,該第二天線104可被耦合到一第二雙工器116而該第三天線可被耦合到一第三雙工器118。即,三個雙工器都可被使用。如在本文中所使用的,一「雙工器」係指實現頻域多工及/或分頻多工之一種被動裝置。儘管在本文中所提及的雙工器具有兩個輸入埠和一個輸出埠,但是本揭示並不侷限於此。而是一雙工器係指實現頻域及/或分頻多工之具有一合適數目輸入的適當裝置,諸如一三工器、一四工器、或其他合適的多工器以提升分離式天線。
如在圖1中所示,該第一雙工器114、該第二雙工器116、以及該第三雙工器118可被耦合到一射頻前端(RF前端)130。該RF前端130可包括積體電路、放大器、以及接收器,以及其他的組件。雖然沒有被如此地示出,在一些實例中,該等雙工器的一些或全體(例如,該第三雙工器118)可被包括在該RF前端130中。在任何情況下,該第一天線102、該第二天線104、以及該第三天線可經由該RF前端130來耦合或經由RF前端130和其他組件來耦合以形成一主要的發送天線以及一分集式天線,如本文所描述的。
在一些實例中,該第一雙工器114可被耦合到一長期演進(LTE)模組(圖中未示出)。該LTE模組可便於在各種運算裝置之間進行無線通訊。例如,該LTE模組可以根據WW-LTE或US-LTE標準來便於在運算裝置之間進行無線通訊。該LTE模組可包括指令、一硬體處理器、一發射器、及一接收器、還有其他組件以提升無線通訊往來於一電子裝置。例如,該硬體處理器可以控制如何(例如,那一個天線)及/或何時該天線系統要發送及/或接收信號,還有其他的可能性。
該主要的低頻帶119可各自包括從699百萬赫茲(MHz)到960 MHz之一頻率範圍中的頻率。同樣地,該分集低頻帶123可以包括從729 MHz到960MHz之一頻率範圍中的頻率。
該主要的中間頻帶120可各括從1710 MHz到2160 MHz之一頻率範圍中的頻率。同樣地,該分集中間頻帶125可以包括從1805 MHz到2160MHz之一頻率範圍中的頻率。
該分集高頻帶126可各括從2350 MHz到2690 MHz之一頻率範圍中的頻率。同樣地,該主要的高頻帶122可以包括從2305 MHz到2690MHz之一頻率範圍中的頻率。然而,本揭示並不受此限制。更確切地說,主要的低頻帶119、該分集低頻帶123、該主要的中間頻帶120、該分集中間頻帶125、該分集高頻帶126、及/或該主要的高頻帶122可被變化以包括不同的各別頻率,取決於一所欲的應用及/或以其他的方式來提升分離式天線。
圖2根據本揭示圖示出包括一分離式天線系統之一種運算裝置240其一實例的一示意圖。如以上所述,該等運算裝置可以包括一智慧型手機、手持式電腦、個人數位助理、車用電腦、可穿戴式電腦、膝上型電腦、平板電腦、及/或膝上型/平板電腦混合型、等等。該運算裝置240可包括一外殼242、一第一天線202、一第二天線204、以及一第三天線206。該第一天線202、該第二天線204、該第三天線206分別類似於該第一天線102、一第二天線104、以及一第三天線106。
該外殼242係指該運算裝置240的一外主體。該外殼242可以用金屬、塑料、及/或各種其他的材料來形成。該外殼242可以包括一第一端244(例如,一底端)及一第二端246(例如,一頂端)。在不同的實例中,該第一天線202及該第二天線204可以在該外殼242的該第一端244。例如,如在圖2中所示,該第一天線202可被定位在該運算裝置240的一左下角處,而該第二天線可被定位在該電子裝置的一右下角處。
然而,該第一天線202及/或該第二天線204可被定位在沿著該第一端244之不同的其他位置中。例如,該第一天線可以位於該右下角(例如,當該第二天線204被置於其他的位置時)及/或在該第一端244的一中心處,還有其他的可能性。在一些實例中,該第一端244可包括一麥克風或其他的接收器(圖中未示出)以接收音訊通訊,諸如那些提供給該電子裝置之使用者的該電子裝置,而該第二端246可包括一揚聲器(圖中未示出)或其他的聲音發射裝置以傳送音訊資訊給該運算裝置240的一末端使用者。
在各種實例中,該第三天線206可被定位在該電子裝置240的該第二端246。例如,該第三天線206實質上可被定位在一左上角處,如在圖2中所示。在這些實例中,該第三天線206與該第二天線204的距離會相對地比與該第一天線202者要大,如在圖2中所示。
如在圖2中所示,該第一端244與該第二端246相對。然而,雖然該第一端244被圖示出為該電子裝置240的一「底」端而該第二端246被圖示為該電子裝置240的一「頂」端,但本揭示並不侷限於此。反而,在一些實例中,該第一端244可以是該電子裝置240的一「側面」(例如,一左側面)而該第二端246可以該電子裝置240的一相對「側面」(例如,一右側面)。
然而,該第三天線206的該位置可以沿著該裝置之該第二端246及/或相對於該第一天線202及/或該第二天線204來變化。例如,在一些實例中,該第三天線206可實質上被定位在該運算裝置240的一右上角。在這種實例中,該第三天線206與該第一天線202的距離會相對地比與該第二天線204者要大,當該第一天線202及該第二天線係在如圖2中所示的位置上時。
在任何的情況下,該第一天線202、該第二天線204、以及該第三天線206的每一個係分離且不同的天線,其實質上被定位在該運算裝置240之各自的角落上以提供提升的高天線效率、高度天線隔離、以及低的包封相關係數,當相對於不採用定位在一電子裝置之各自角落之如此分離式且不同天線的其他方法時。
在各種實例中,該第一天線202及該第二天線204一起形成一主要的發射天線以在由該第一頻帶(例如,該主要的低頻帶及該主要的中間頻帶)和該第三頻帶(即,該主要的高頻帶)所形成之一主要頻帶中以無線的方式發射和接收信號。換句話說,雖然該第一天線202及該第二天線204係實體上分離且不同的,但它們一起操作以提供該運算裝置240具有遍及該主要頻帶之完全傳輸和接收能力。例如,該主要的發送天線可以根據一WW-LTE或US-LTE標準來無線地發送及/或接收信號。
在一些實例中,該主要的傳輸天線係該運算裝置的唯一傳輸天線。以這種方式,只有該第一天線202及該第二天線204被使用於主要的傳輸目的。
在各種實例中,該第三天線206及該第二天線204一起形成一分集式天線以在由該第二頻帶(即,該分集的低頻帶)和該第四頻帶(即,該分集的中間頻帶及該分集的高頻帶)所形成的一分集的頻帶中接收信號。換句話說,雖然該第三天線206及該第二天線204係實體上分離且不同的,但它們一起操作以提供該運算裝置240具有遍及該分集的頻帶之完全的分集接收能力。
在一些實例中,該分集天線係執行分集接收之該運算裝置的唯一天線。以這種方式,只有該第三天線206及該第二天線204被使用於分集接收的目的。
應注意的是天線之一些(即,一特定天線的一部分)、全體、或完全沒有可能可見於該電子裝置的一末端使用者。也就是說,該第一天線202、該第二天線204、及該第三天線206被示出為可見於圖2中係用於便於說明和討論,但該運算裝置240及本文所描述的分離式天線並不侷限於此。
可取代的是,在各種實例中,該第一天線202、該第二天線204、以及該第三天線206的每一個被包圍在至少一部分由該外殼242所形成之該電子裝置的一內部容積中,使得該第一天線202、該第二天線204、以及該第三天線206沒有一個係可見於該運算裝置240的一末端使用者(即,消費者)。例如,該第一天線202、該第二天線204、以及該第三天線206可以被提供在該運算裝置240所包括的一印刷電路板上,還有其他的可能性。在一些實例中,該第一天線202、該第二天線204、以及該第三天線206可被定位在該運算裝置240的該邊框250中,如在圖2中所示出的。
該運算裝置240的一電子顯示器248完全地延伸及/或至少實質地從該運算裝置240的該第一端244到該第二端246以顯示資訊(例如,「S」249),和其他可能的資訊)及/或由接收由該運算裝置240之一使用者的資訊輸入。在一些實例中,該運算裝置240可包括圍繞一電子顯示器248之周邊的一個邊框250。然而,本揭示並不侷限於此。反而,在各種實例中,該電子顯示器248可延伸完全跨越該電子裝置之一個面的一長度及/或寬度。
為了便於說明的目的,並不是該運算裝置240之所有組件都被圖示出。即,該運算裝置240包括有沒在圖2中被示出之額外的組件。例如,雙工器、一RF前端、處理器、IC、記憶體、發射器、及/或接收器、還有其他的組件,可被包括在該運算裝置240中。
圖3根據本揭示圖示出一種形成一分離式天線系統之方法300390其一實例的一流程圖。如在392所示,該方法390可包括在一電子裝置的一第一端定位一第一天線。如在本文中所使用的,定位可包括該環形元件的製造及/或以其他方式來獲得。如所提及的,該第一天線將在第一頻帶中進行接收和發射信號。
該方法390可包括在該電子裝置的該第一端定位一第二天線,如在394所示。如所提及的,該第二天線將在一第二頻帶接收信號,並在一第三頻帶中進行發射和接收信號。
如在396所示,該方法390可包括在相對於該第一端之該電子裝置的一第二端定位一第三天線以形成一天線系統。如所提到的,該第三天線將在一第四頻帶中接收信號以形成一天線系統。值得注意的是,該天線系統之該第一天線、該第二天線、以及該第三天線的每一個係實體上分離且不同的。
在一些實例中,該方法390可以包括把該第一天線耦合到一第一雙工器、把該第二天線耦合到一第二雙工器、以及把該第三天線耦合到一第三雙工器。在不同的實例中,該第一天線、該第二天線、該第三天線、該第一雙工器、該第二雙工器、以及該第三雙工器各自可被設置在一PCB(例如,一單一PCB)上。然而,可提升如本文中所描述之分離式天線的其他組配是有可能的。
在本揭示的前述詳細描述中,提及到形成本文之一部分的該等附圖,並且其中係藉由說明本揭示的實例是如何可被實現的方式來被展示。這些實例被描述的足夠詳細使得本領域的普通技術人員可實現本揭示的該等實例,並且將被理解的是其他的實例可被採用以及程序、電氣、及/或結構的變化可以在不脫離本揭示之範圍的情況下進行。
在本文中的該等圖示依循一種編號慣例,其中該第一數字對應到該圖示的標號,而其餘的數字標識出在該圖示中的一元件或組件。例如,參考號碼110可以指在圖1中的元件「10」,且一類似的元件可由參考號碼210在圖2中被指出。展示在本文之各種圖示中的元件可被新增、交換、及/或消除從而提供了本揭示之許多的額外實例。此外,提供在該等圖示中之該等元件的該比例及該相對比例旨在說明本揭示的該等實例,並且不應該以限制性的意義來被理解。
如在本文中所使用的,「數個」元件及/或特徵可能指的是一或多個這樣子的元件及/或特徵。應被理解的是,當一元件被稱為是在另一元件之「上」、「連接到」其、「耦合至」其、或與其「耦合」時,它可能直接該另一元件之上、連接到其、或與其耦合,或兩者間可能存在有中間的元件。如在本文中所使用的,「實質」係指一種特性其足夠接近該絕對的特性以實現相同的功能(例如,具有三個對應的天線(第一天線、第二天線、以及第三天線)各自被實質地定位在一電子裝置之各自角落以在該等三個天線的每一個之間創建實體分離(即,距離)來實現高度天線隔離)。
100‧‧‧天線系統
102、202‧‧‧第一天線
104、204‧‧‧第二天線
106、206‧‧‧第三天線
114‧‧‧第一雙工器
116‧‧‧第二雙工器
118‧‧‧第三雙工器
119‧‧‧主要的低頻帶
120‧‧‧主要的中間頻帶
122‧‧‧主要的高頻帶
123‧‧‧分集的低頻帶
125‧‧‧分集的中間頻帶
126‧‧‧分集的高頻帶
130‧‧‧RF前端
240‧‧‧運算裝置
242‧‧‧外殼
244‧‧‧第一端
246‧‧‧第二端
248‧‧‧顯示器
249‧‧‧S
250‧‧‧邊框
390‧‧‧方法
392〜396‧‧‧方塊
圖1根據本揭示圖示出一種分離式天線系統之一實例的一示意圖。
圖2根據本揭示圖示出包括一分離式天線系統之一種運算裝置其一實例的一示意圖。
圖3根據本揭示圖示出一種形成一分離式天線系統之方法其一實例的一流程圖。
Claims (15)
- 一種天線系統,其包含有:一第一天線以在一第一頻帶中接收及發射信號;一第二天線以在一第二頻帶中接收信號並且在一第三頻帶中發射及接收信號;以及一第三天線以在一第四頻帶中接收信號,其中該第一天線、該第二天線、以及該第三天線的每一個係實體上分離且不同的。
- 如請求項1之天線系統,其中該第二天線包含有一實體上連續的天線以在該第二頻帶中接收信號並在該第三頻帶中發射和接收信號。
- 如請求項1之天線系統,其中該第一頻帶包含有一主要的低頻帶及一主要的中間頻帶,並且其中該第三頻帶包含有一主要的高頻帶。
- 一種運算裝置,其包含有:一外殼;以及一天線系統,其由以下來形成:在該外殼之一第一端的一第一天線,其中該第一天線將在一第一頻帶中接收和發射信號;在該外殼之該第一端的一第二天線,其中該第二天線將在一第二頻帶中接收信號並且在一第三頻帶中發射和接收信號;以及在相對於該外殼之該第一端的該外殼之一第二端的一第三天線,其中該第三天線將在一第四頻帶中接收信號,其中該第一天線、該第二天線、以及該第三天線的每一個係實體上分離且不同的。
- 如請求項4之運算裝置,其中該第一天線及該第二天線一起形成一主要的發射天線以在由該第一頻帶及該第三頻帶所形成的一主要頻帶中以無線的方式來發射和接收信號。
- 如請求項5之運算裝置,其中該主要的發射天線將根據一WW-LTE或US-LTE標準來無線地進行發射及接收。
- 如請求項6之運算裝置,其中該主要的發射天線係該運算裝置之唯一的發射天線。
- 如請求項5之運算裝置,其中該第四頻帶係由一分集的高頻帶和一分集的中間頻帶所構成,並且其中該第二頻帶係由一分集的低頻帶所構成。
- 如請求項8之運算裝置,其中該第三天線及該第二天線一起形成一分集天線以在由該分集的低頻帶、該分集的中間頻帶、以及該分集的高頻帶所形成的一分集的頻帶中接收信號。
- 如請求項9之運算裝置,其中該分集天線係執行分集接收之該運算裝置的唯一天線。
- 如請求項9之運算裝置,其中該分集的低頻帶係從729百萬赫茲(MHz)到960MHz,其中該分集的中間頻帶係從1805MHz到2160MHz,以及其中該分集的高頻帶係從2350MHz到2690MHz。
- 如請求項4之運算裝置,其中該第一天線、該第二天線、以及該第三天線的每一者並沒有實體接觸。
- 如請求項4之運算裝置,其中該運算裝置包含有一行動電話。
- 一種製造天線系統的方法,其包含有:將一第一天線定置在一電子裝置的一第一端,其中該第一天線將在一第一頻帶中接收和發射信號; 將一第二天線定置在該電子裝置的該第一端,其中該第二天線將在一第二頻帶中接收信號,並在一第三頻帶中發射和接收信號;以及將一第三天線定置在相對於該第一端之該電子裝置的一第二端以形成一天線系統,其中該第三天線將在一第四頻帶中接收信號,其中該天線系統之該第一天線、該第二天線、以及該第三天線的每一個係實體上分離且不同的。
- 如請求項14之方法,更包含有把該第一天線耦合到一第一雙工器、把該第二天線耦合到一第二雙工器、以及把該第三天線耦合到一第三雙工器。
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