TWI665827B - 天線裝置 - Google Patents

天線裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI665827B
TWI665827B TW107104374A TW107104374A TWI665827B TW I665827 B TWI665827 B TW I665827B TW 107104374 A TW107104374 A TW 107104374A TW 107104374 A TW107104374 A TW 107104374A TW I665827 B TWI665827 B TW I665827B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
terminal
inductor
coupled
capacitor
pin diode
Prior art date
Application number
TW107104374A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201935767A (zh
Inventor
謝家興
劉安錫
Original Assignee
和碩聯合科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 和碩聯合科技股份有限公司 filed Critical 和碩聯合科技股份有限公司
Priority to TW107104374A priority Critical patent/TWI665827B/zh
Priority to CN201811560053.3A priority patent/CN110120581A/zh
Priority to US16/254,762 priority patent/US10840610B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI665827B publication Critical patent/TWI665827B/zh
Publication of TW201935767A publication Critical patent/TW201935767A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/04—Multimode antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • H01Q21/205—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path providing an omnidirectional coverage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
    • H01Q21/293—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic one unit or more being an array of identical aerial elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/247—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching by switching different parts of a primary active element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/321—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285—Planar dipole

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

一種天線裝置包含多個天線單元、多條傳輸線、多個切換電路。其中上述多個天線單元用以操作於指向性模式或全向性模式，上述多條傳輸線耦接至上述多個天線單元。上述多個切換電路分別耦接至上述多條傳輸線，並用以依據多個控制訊號選擇性地導通上述多條傳輸線，以將一射頻訊號傳送至被導通的傳輸線對應的天線單元。當上述多個天線單元操作於指向性模式時，上述多個切換電路依據上述多個控制訊號斷開上述多條傳輸線至少一者；當上述多個天線單元操作於全向性模式時，上述多個切換電路依據上述多個控制訊號導通上述多條傳輸線。

Description

天線裝置
本發明內容是關於一種天線裝置，且特別是有關於波束切換的天線裝置。
隨著無線通訊技術的蓬勃發展，無線訊號的傳輸穩定度和無線傳輸的能量強度在通訊品質上漸趨重要。而如今，解決通訊品質不佳所使用的常見方法為使用具有指向性天線的天線裝置，將天線的指向對準使用者所在之方向。
近年來，使用指向性天線產生輻射場型的方法大致上皆為將開關耦接至反射單元，以控制反射單元調整天線單元所產生之輻射場型。然而，所述將開關偶皆至反射單元之方法會造成輻射場型的指向性和前後比(Front to Back Ratio)皆不佳，而使得輻射場型指向外的方向依舊接收能量，並且干擾其他天線裝置。
因此，如何設計一種指向性和前後比較佳，且在全向性模式和指向性模式之間轉換不會產生阻抗問題的天線裝置為現今一個重要的目標。
為了解決上述問題，本發明內容提供之一種天線裝置包含多個天線單元、多條傳輸線、多個切換電路。其中上述多個天線單元用以操作於指向性模式或全向性模式，上述多條傳輸線耦接至上述多個天線單元。上述多個切換電路分別耦接至上述多條傳輸線，並用以依據多個控制訊號選擇性地導通上述多條傳輸線，以將一射頻訊號傳送至被導通的傳輸線對應的天線單元。當上述多個天線單元操作於指向性模式時，上述多個切換電路依據上述多個控制訊號斷開上述多條傳輸線至少一者；當上述多個天線單元操作於全向性模式時，上述多個切換電路依據上述多個控制訊號導通上述多條傳輸線。
本揭示內容之一實施態樣係提供一種通訊裝置包含多個天線單元、多個開關、多個阻抗單元。其中上述多個天線單元用以操作於指向性模式或全向性模式，上述多個開關分別耦接至上述多個天線單元，並用以依據來自一控制電路的多個控制訊號選擇性地導通上述多個天線單元，以將來自訊號饋入點的射頻訊號傳送至被導通的上述多個傳輸線對應的天線單元。多個阻抗單元分別耦接至上述多個天線單元，並與上述多個開關並聯或串聯耦接，以阻隔上述多個控制訊號及射頻訊號互相干擾，當上述多個天線單元操作於指向性模式時，上述多個開關依據上述多個控制訊號斷開上述多個天線單元至少一者；當上述多個天線單元操作於全向性模式時，上述多個開關依據上述多個控制訊號導通上述多個天線單元。
綜上所述，本揭示內容藉由在天線裝置中設置多個開關在傳輸線上，以及設置多個開關在天線單元上，以達成可以經由多個開關切換輻射場型並具有較佳之前後比(Front to Back Ratio)。
100、200、300、400、500‧‧‧天線裝置
160‧‧‧接地面
170‧‧‧柱子
X、Y、Z‧‧‧方向
210、220、230、240‧‧‧天線單元組
210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b‧‧‧天線單元
241‧‧‧控制電路
251、252、253、254‧‧‧反射單元
201、202、211、212、221、222、231、232‧‧‧傳輸線
261、262、263、264、361、362、363、364、461、462、463、464、561、562、563、564‧‧‧切換電路
270‧‧‧基板
271‧‧‧基板之第一表面
272‧‧‧基板之第二表面
280‧‧‧訊號饋入點
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8‧‧‧PIN二極體
281、282、283、284、381、382、383、384、481、482、483、484、581、582、583、584‧‧‧阻抗單元
CT11、CT12、CT13、CT14、CT21、CT22、CT23、CT24、CT31、CT32、CT33、CT34、CT41、CT42、CT43、CT44‧‧‧控制訊號
L1~L22‧‧‧電感
C1~C12‧‧‧電容
為讓本發明內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的立體示意圖；第2A圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的上視圖；第2B圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的下視圖；第2C圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示第2A圖和第2B圖中天線裝置的電路圖；第3A圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的上視圖；第3B圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的下視圖；第3C圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示第3A圖和第3B圖中天線裝置的電路圖；第4A圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的上視圖； 第4B圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的下視圖；第4C圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示第4A圖和第4B圖中天線裝置的電路圖；第5A圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的上視圖；第5B圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的下視圖；以及第5C圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示第5A圖和第5B圖中天線裝置的電路圖。
為了使本發明內容之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明內容造成不必要的限制。
關於以下各種實施例中所使用之「耦接」或「連接」，可指二或多個元件相互「直接」作實體接觸或電性接觸，或是相互「間接」作實體接觸或電性接觸，亦可指二個或多個元件相互動作。
於一些實施例中，本揭示內容所揭露之天線裝置100為一可調整輻射場型的天線裝置100，其可以根據偵測使用者所在位置而調整天線裝置100產生之輻射場型，進而達到較大的傳輸效率。
第1圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置100的立體示意圖。如第1圖所示，於一些實施例中，天線裝置100設置於接地面160之上，且經由相連接的四根柱子170連接至接地面160。於一些實施例中，天線裝置100為水平極化天線裝置，用以產生水平方向之輻射。
於一些實施例中，天線裝置100可以整合在具有無線通訊功能的電子裝置內，例如無限存取點(Access Point，AP)、個人電腦(Personal Computer，PC)或筆記型電腦(Laptop)，但不限於此，任何可以支援多輸入多輸出(Multi-input Multi-output，MIMO)通訊技術，並且具有通訊功能的電子裝置皆在本揭示內容所保護的範圍內。於實際應用中，天線裝置100依據控制訊號調整其輻射場型，實現全向性(Omni-directional)的輻射場型或指向性(Directional)的輻射場型。
於一些實施例中，一併參照第2A圖、第2B圖及第2C圖。第2A圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置200的上視圖，第2B圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置200的下視圖，第2C圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示第2A圖和第2B圖中天線裝置200的電路圖。於一些實施例中，天線裝置200適合操作於低頻之下，舉例而言，低頻包含2.4GHz，但不限於此，任何適合天線裝置200操作之頻率皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中，如第2A圖、第2B圖和第2C圖所示，天線裝置200包含天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b、反射單元251、252、253、254、傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232、切換電路261、262、263、264、電感L13、L14、控制電路241、訊號饋入點280及基板270，其中傳輸線201耦接於天線單元210a；傳輸線202耦接於至天線單元210b；傳輸線211耦接於天線單元220a；傳輸線212耦接於天線單元220b；傳輸線221耦接於天線單元230a；傳輸線222耦接於天線單元230b；傳輸線231耦接於天線單元240a；傳輸線232耦接於天線單元240b。切換電路261和切換電路262耦接至傳輸線221、222、231、232；切換電路263和切換電路264耦接至傳輸線201、202、211、212；切換電路261、262、263、264分別耦接至電感L13和電感L14。於一些實施例中，天線單元210a、220a、230a、240a及傳輸線201、211、221、231設置於基板270之第一表面271；天線單元210b、220b、230b、240b、反射單元251、252、253、254及傳輸線202、212、222、232設置於基板270相對於第一表面271另一側之第二表面272，天線單元210a和天線單元210b設置於反射單元251和反射單元252之間；天線單元220a和天線單元220b設置於反射單元252和反射單元253之間；天線單元230a和天線單元230b設置於反射單元253和反射單元254之間；天線單元240a和天線單元240b設置於反射單元254和反射單元251之間。
於一些實施例中，訊號饋入點280設置於傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232之交叉點，但不限於此，訊號饋入點280可以設置於可以連接至天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b之基板270上或基板270外任何位置。
於一些實施例中，天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b操作為傳送天線，分別用以接收來自訊號饋入點280之射頻訊號，並據以使得天線裝置200產生一輻射場型，其中輻射場型之方向為以訊號饋入點280為中心向外延伸。於一些實施例中，天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b操作為接收天線，分別用以接收來自使用者之一無線訊號，並據以建立一無線訊號通道。於一些實施例中，天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b可以由平面倒F天線(Planar Inverted F Antenna，PIFA)、偶極(dipole)天線以及迴路(Loop)天線來實現，但不限於此，任何適用於實現水平極化天線單元的電路元件皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中，天線裝置200具有四組天線單元組210、220、230、240，其中天線單元組210包含天線單元210a及210b，天線單元組220包含天線單元220a及220b，天線單元組230包含天線單元230a及230b，天線單元組240包含天線單元240a及240b。於此實施例中，天線裝置200具有四組天線單元組210、220、230、240，但不 限於此，天線裝置200具有兩組以上的天線單元組皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中，天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b分別與傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232對應一者呈L形設置。舉例來說，天線單元210a和傳輸線201呈L形設置；天線單元210b和傳輸線202呈L形設置；天線單元220a和傳輸線211呈L形設置；天線單元220b和傳輸線212呈L形設置；天線單元230a和傳輸線221呈L形設置；天線單元230b和傳輸線222呈L形設置；天線單元240a和傳輸線231呈L形設置；天線單元240b和傳輸線232呈L形設置。
於一些實施例中，反射單元251、252、253、254用以調整天線單元組210、220、230、240之一輻射場型，舉例來說，反射單元251和反射單元252用以調整天線單元210a和天線單元210b對應之輻射場型；反射單元252和反射單元253用以調整天線單元220a和天線單元220b對應之輻射場型；反射單元253和反射單元254用以調整天線單元230a和天線單元230b對應之輻射場型；反射單元254和反射單元251用以調整天線單元240a和天線單元240b對應之輻射場型，使得天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b之輻射場型各自均可具有指向性。於其他一些實施例中，反射單元251、252、253、254之形狀和可以依據X軸、Y軸和Z軸而調整。
於一些實施例中，反射單元251、252、253、 254耦接至基板270，並且設置於天線單元組210、220、230、240之兩側。於一些實施例中，反射單元251、252、253、254可以由細金屬條所實現，但不限於此，任何可以用以實現調整輻射場型的反射單元皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中，傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232用以將來自訊號饋入點280之射頻訊號傳送至天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b。於一些實施例中，傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232可以由金屬線所實現，但不限於此，任何可以用以傳送射頻訊號之線材皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中，控制電路241用以產生多個控制訊號CT11、CT12、CT13、CT14。於一些實施例中，控制電路241可以由具有運算、資料讀取、接收信號或訊息、傳送信號或訊息等功能的伺服器、電路、中央處理單元(central processor unit,CPU)、微處理器(MCU)或其他具有同等功能的電子晶片所實現。
於一些實施例中，切換電路261、262、263、264用以依據來自控制電路241的多個控制訊號CT11、CT12、CT13、CT14選擇性地導通傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232至少一者，以將射頻訊號傳送至天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b中之對應的天線單元。於一些實施例中，切換電路 261、262、263、264之實際配置方式如第2C圖所示。
於一些實施例中，如第2C圖所示，切換電路261包含移相開關(PIN)二極體D4、PIN二極體D8以及阻抗單元281；切換電路262包含PIN二極體D7、PIN二極體D3以及阻抗單元282；切換電路263包含PIN二極體D1、PIN二極體D5以及阻抗單元283；切換電路264包含PIN二極體D6、PIN二極體D2以及阻抗單元284。
於一些實施例中，切換電路261、262、263、264中的PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8分別設置在傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232上，並用以阻隔或導通射頻訊號由訊號饋入點280傳輸至多個天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b。舉例而言，PIN二極體D4和PIN二極體D8用以在欲關閉天線單元240a及天線單元240b時，阻隔射頻訊號經由傳輸線231及傳輸線232傳輸至天線單元240a及天線單元240b；PIN二極體D7和PIN二極體D3用以在欲關閉天線單元230a及天線單元230b時，阻隔射頻訊號經由傳輸線221及傳輸線222傳輸至天線單元230a及天線單元230b；PIN二極體D1和PIN二極體D5用以在欲關閉天線單元210a及天線單元210b時，阻隔射頻訊號經由傳輸線201及傳輸線202傳輸至天線單元210a及天線單元210b；PIN二極體D6和PIN二極體D2用以在欲關閉天線單元220a及天線單元220b時，阻隔射頻訊號經由傳輸線211及傳輸線212傳輸至天線單元220a及天線單元220b。
於一些實施例中，阻抗單元281包含電感L1、電感L2、感L8和、電感L12以及電容C4；阻抗單元282包含電感L11、電感L3以及電容C3；阻抗單元283包含電感L5、電感L6、電感L7、電感L9以及電容C1；阻抗單元284包含電感L10、電感L4以及電容C2。
於一些實施例中，阻抗單元281、282、283、284中之電感L1~L12以及電感L13、L14用以作為射頻扼流圈(RF Choke)，詳細來說，電感L1~L14用以阻隔在傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232上傳導的射頻訊號互相干擾。於一些實施例中，阻抗單元281、282、283、284中之電容C1~C4用以作為直流阻隔器(DC Block)，詳細來說，電容C1~C4用以阻隔多個控制訊號CT11、CT12、CT13、CT14之間的互相干擾。
於一些實施例中，如第2A圖所示，PIN二極體D1~D4、電感L1~L8、L14、電容C1~C4設置於基板270之第一表面271。於一些實施例中，如第2B圖所示，PIN二極體D5~D8、電感L9~L13設置於基板270之第二表面272。
於一些實施例中，如第2C圖所示，電感L2之第一端用以接收控制訊號CT11，電感L2之第二端耦接至電容C3之第一端、傳輸線221及電感L1之第一端，電感L1之第二端耦接至電感L8之第一端和電感L12之第一端；電感L8之第二端耦接至電容C4之第二端和PIN二極體D4之第一端；電容C4之第一端耦接至傳輸線231，電容C4之第二端耦接至PIN二極體D4之第一端；PIN二極體D4之第二端耦接至電感L14之第一端； 電感L12之第二端耦接至傳輸線232和PIN二極體D8之第一端；PIN二極體D8之第二端耦接至電感L13之第一端。電感L11之第一端用以接收控制訊號CT12，電感L11之第二端耦接至傳輸線222及PIN二極體D7之第一端；PIN二極體D7之第二端耦接至電感L13之第一端；電感L3之第一端用以接收控制訊號CT12，電感L3之第二端耦接至PIN二極體D3之第一端和電容C3之第二端；PIN二極體D3之第二端耦接至電感L14之第一端。電感L5之第一端用以接收控制訊號CT14，電感L5之第二端耦接至電容C2之第一端、傳輸線211及電感L6之第一端，電感L6之第二端耦接至電感L7之第一端和電感L9之第一端；電感L7之第二端耦接至電容C1之第二端和PIN二極體D1之第一端；電容C1之第一端耦接至傳輸線201，電容C1之第二端耦接至PIN二極體D1之第一端；PIN二極體D1之第二端耦接至電感L14之第一端；電感L9之第二端耦接至傳輸線202和PIN二極體D5之第一端；PIN二極體D5之第二端耦接至電感L13之第一端。電感L10之第一端用以接收控制訊號CT13，電感L10之第二端耦接至傳輸線212及PIN二極體D6之第一端；PIN二極體D6之第二端耦接至電感L13之第一端；電感L4之第一端用以接收控制訊號CT13，電感L4之第二端耦接至PIN二極體D2之第一端及電容C2之第二端；PIN二極體D2之第二端耦接至電感L14之第一端。電感L13之第二端和電感L14之第二端分別接地。
於一些實施例中，天線裝置200具有兩種操作模式，分別為全向性模式和指向性模式。在實際應用中，藉 由控制天線裝置200中的多個PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8至少一者導通，切換全向性模式或指向性模式。舉例而言，當天線裝置200欲操作於全向性模式時，將PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8全部導通，以產生全向性的輻射場型；當天線裝置200欲操作於指向性模式時，將PIN二極體D1、D4、D5、D8導通，PIN二極體D2、D3、D6、D7關閉，以產生如往第2A圖右上方(亦即如第1圖所示45度的方向)傳遞的輻射場型；將PIN二極體D3、D4、D7、D8導通，PIN二極體D1、D2、D5、D6關閉，以產生如往第2A圖右下方(亦即如第1圖所示135度的方向)傳遞的輻射場型；將PIN二極體D2、D3、D6、D7導通，PIN二極體D1、D4、D5、D8關閉，以產生如往第2A圖左下方(亦即如第1圖所示225度的方向)傳遞的輻射場型；將PIN二極體D1、D2、D5、D6導通，PIN二極體D3、D4、D7、D8關閉，以產生如往第2A圖左上方(亦即如第1圖所示315度的方向)傳遞的輻射場型。
於上述實施例中可以看出來天線裝置200在切換輻射場型時，導通傳輸線201、211、221、231至少鄰近兩者上之PIN二極體，其原因在於，若僅導通傳輸線201、211、221、231其中一者上之PIN二極體，會造成反射損失(Return Loss)過大。
於一些實施例中，一併參照第3A圖、第3B圖及第3C圖。第3A圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置300的上視圖，第3B圖為根據本發明內容之一 些實施例所繪示的一種天線裝置300的下視圖，第3C圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示第3A圖和第3B圖中天線裝置300的電路圖。於一些實施例中，天線裝置300適合操作於高頻之下，舉例而言，高頻包含5GHz，但不限於此，任何適合天線裝置300操作之頻率皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中，如第3A圖、第3B圖和第3C圖所示，天線裝置300除了天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b、反射單元251、252、253、254、傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232、電感L13、L14、控制電路241及基板270，更包含切換電路361、362、363、364，其中天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b、反射單元251、252、253、254、傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232、電感L13、L14、控制電路241及基板270與天線裝置200中相同標號的元件之元件特性和操作方式雷同。
於一些實施例中，如第3C圖所示，切換電路361包含PIN二極體D4、PIN二極體D8、阻抗單元381、電感L15以及電感L20。於一些實施例中，電感L15以及電感L20分別並聯至PIN二極體D4及PIN二極體D8，使其並聯電路形成一帶阻濾波器(Band-stop filter)，進而隔絕射頻訊號。於一些實施例中，如第3C圖所示，切換電路362包含PIN二極體D7、PIN二極體D3、阻抗單元382、電感L21以及電感L18。於一些實施例中，電感L21以及電感L18分別並聯至PIN二極體D7 及PIN二極體D3，使其並聯電路形成一Band-stop filter，進而隔絕射頻訊號。於一些實施例中，如第3C圖所示，切換電路363包含PIN二極體D1、PIN二極體D5、阻抗單元383、電感L16以及電感L19。於一些實施例中，電感L16以及電感L19分別並聯至PIN二極體D1及PIN二極體D5，使其並聯電路形成一Band-stop filter，進而隔絕射頻訊號。於一些實施例中，如第3C圖所示，切換電路364包含PIN二極體D6、PIN二極體D2、阻抗單元384、電感L22以及電感L17。於一些實施例中，電感L22以及電感L17分別並聯至PIN二極體D6及PIN二極體D2，使其並聯電路形成一Band-stop filter，進而隔絕射頻訊號。
於一些實施例中，切換電路361、362、363、364中的PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8分別設置在傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232上，並用以阻隔或導通射頻訊號由訊號饋入點280傳輸至多個天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b。舉例而言，PIN二極體D4和PIN二極體D8用以在欲關閉天線單元240a及天線單元240b時，阻隔射頻訊號經由傳輸線231及傳輸線232傳輸至天線單元240a及天線單元240b；PIN二極體D7和PIN二極體D3用以在欲關閉天線單元230a及天線單元230b時，阻隔射頻訊號經由傳輸線221及傳輸線222傳輸至天線單元230a及天線單元230b；PIN二極體D1和PIN二極體D5用以在欲關閉天線單元210a及天線單元210b時，阻隔射頻訊號經由傳輸線201及傳輸線202傳輸至 天線單元210a及天線單元210b；PIN二極體D6和PIN二極體D2用以在欲關閉天線單元220a及天線單元220b時，阻隔射頻訊號經由傳輸線211及傳輸線212傳輸至天線單元220a及天線單元220b。
於一些實施例中，如第3C圖所示，阻抗單元381包含電感L2、電感L1、電感L8、電感L12、電容C4、電容C9以及電容C8；阻抗單元382包含電感L11、電感L3、電容C3、電容C7以及電容C12；阻抗單元383包含電感L5、電感L6、電感L7、電感L9、電容C1、電容C10以及電容C5；阻抗單元384包含電感L10、電感L4、電容C2、電容C6以及電容C11。
於一些實施例中，阻抗單元381、382、383、384中之電感L1~L12以及電感L13、L14用以作為射頻扼流圈，詳細來說，電感L1~L14用以阻隔在傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232上傳導的射頻訊號互相干擾。於一些實施例中，阻抗單元381、382、383、384中之電容C1~C12用以作為直流阻隔器，詳細來說，電容C1~C12用以阻隔來自控制電路241的多個控制訊號CT21、CT22、CT23、CT24之間的互相干擾。
於一些實施例中，如第3A圖所示，PIN二極體D1~D4、電感L1~L8、L14~L17、電容C1~C4、C9~C12設置於基板270之第一表面271。於一些實施例中，如第3B圖所示，PIN二極體D5~D8、電感L9~L13、L19~L22、電容C5~C8設置於基板270之第二表面272。於一些實施例中，如第3C圖所示，電感L2之第一端用以接收控制訊號CT21，電感L2之第二 端耦接至電容C3之第一端、傳輸線221及電感L1之第一端，電感L1之第二端耦接至電感L8之第一端和電感L12之第一端；電感L8之第二端耦接至電容C4之第二端、PIN二極體D4之第一端和電容C9之第一端；電容C4之第一端耦接至傳輸線231，電容C4之第二端耦接至電容C9之第一端和PIN二極體D4之第一端；電容C9之第二端耦接至電感L15之第一端，電感L15之第二端耦接至PIN二極體D4之第二端和電感L14之第一端；電感L12之第二端耦接至傳輸線232、PIN二極體D8之第一端和電容C8之第一端；電容C8之第二端耦接至電感L20之第一端；電感L20之第二端耦接至PIN二極體D8之第二端和電感L13之第一端。電感L11之第一端用以接收控制訊號CT22，電感L11之第二端耦接至傳輸線222、PIN二極體D7之第一端和電容C7之第一端；電容C7之第二端耦接至電感L21之第一端；電感L21之第二端耦接至PIN二極體D7之第二端和電感L13之第一端；電感L3之第一端用以接收控制訊號CT22，電感L3之第二端耦接至PIN二極體D3之第一端、電容C3之第二端和電容C12之第一端；電容C12之第二端耦接至電感L18之第一端；電感L18之第二端耦接至PIN二極體D3之第二端和電感L14之第一端。電感L5之第一端用以接收控制訊號CT24，電感L5之第二端耦接至電容C2之第一端、傳輸線211及電感L6之第一端，電感L6之第二端耦接至電感L7之第一端和電感L9之第一端；電感L7之第二端耦接至電容C1之第二端、PIN二極體D1之第一端和電容C10之第一端；電容C1之第一端耦接至傳輸線201，電容C1之第二端耦接至PIN二極體D1之第一端和電容C10之 第一端；電容C10之第二端耦接至電感L16之第一端；電感L16之第二端耦接至PIN二極體D1之第二端和電感L14之第一端；電感L9之第二端耦接至傳輸線202、PIN二極體D5之第一端和電容C5之第一端；電容C5之第二端耦接至電感L19之第一端；電感L19之第二端耦接至PIN二極體D5之第二端和電感L13之第一端。電感L10之第一端用以接收控制訊號CT23，電感L10之第二端耦接至傳輸線212、PIN二極體D6之第一端和電容C6之第一端；電容C6之第二端耦接至電感L22之第一端；電感L22之第二端耦接至PIN二極體D6之第二端和電感L13之第一端；電感L4之第一端用以接收控制訊號CT23，電感L4之第二端耦接至PIN二極體D2之第一端、電容C2之第二端和電容C11之第一端；電容C11之第二端耦接至電感L17之第一端；電感L17之第二端耦接至PIN二極體D2之第二端和電感L14之第一端。電感L13之第二端和電感L14之第二端分別接地。
於一些實施例中，天線裝置300具有兩種操作模式，分別為全向性模式和指向性模式。在實際應用中，藉由控制天線裝置300中的多個PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8至少一者導通，以切換全向性模式和指向性模式。舉例而言，當天線裝置300欲操作於全向性模式時，將PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8全部導通，以產生全向性的輻射場型；當天線裝置300欲操作於指向性模式時，將PIN二極體D1、D4、D5、D8導通，PIN二極體D2、D3、D6、D7關閉，以產生如往第3A圖右上方(亦 即如第1圖所示45度的方向)傳遞的輻射場型；將PIN二極體D3、D4、D7、D8導通，PIN二極體D1、D2、D5、D6關閉，以產生如往第3A圖右下方(亦即如第1圖所示135度的方向)傳遞的輻射場型；將PIN二極體D2、D3、D6、D7導通，PIN二極體D1、D4、D5、D8關閉，以產生如往第3A圖左下方(亦即如第1圖所示225度的方向)傳遞的輻射場型；將PIN二極體D1、D2、D5、D6導通，PIN二極體D3、D4、D7、D8關閉，以產生如往第3A圖左上方(亦即如第1圖所示315度的方向)傳遞的輻射場型。
於一些實施例中，一併參照第4A圖、第4B圖及第4C圖。第4A圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置400的上視圖，第4B圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置400的下視圖，第4C圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示第4A圖和第4B圖中天線裝置400的電路圖。於一些實施例中，天線裝置400適合操作於高頻之下，舉例而言，高頻包含5GHz，但不限於此，任何適合天線裝置400操作之頻率皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中，如第4A圖第4B圖所示，天線裝置400除了天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b、反射單元251、252、253、254、傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232、控制電路(未繪示)及基板270，更包含切換電路461、462、463、464，其中天線單元210a、210b、220a、220b、230a、 230b、240a、240b、反射單元251、252、253、254、傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232、控制電路(未繪示)及基板270與天線裝置200中相同標號的元件之元件特性和操作方式雷同。
於一些實施例中，如第4C圖所示，切換電路461包含PIN二極體D1、PIN二極體D5、阻抗單元481、電感L16以及電感L19。於一些實施例中，電感L16以及電感L19分別並聯至PIN二極體D4及PIN二極體D5，使其並聯電路形成一帶阻濾波器(Band-stop filter)，進而隔絕射頻訊號。於一些實施例中，如第4C圖所示，切換電路462包含PIN二極體D2、PIN二極體D6、阻抗單元482、電感L17以及電感L22。於一些實施例中，電感L17以及電感L22分別並聯至PIN二極體D2及PIN二極體D6，使其並聯電路形成一Band-stop filter，進而隔絕射頻訊號。於一些實施例中，如第4C圖所示，切換電路463包含PIN二極體D3、PIN二極體D7、阻抗單元483、電感L18以及電感L21。於一些實施例中，電感L18以及電感L21分別並聯至PIN二極體D3及PIN二極體D7，使其並聯電路形成一Band-stop filter，進而隔絕射頻訊號。於一些實施例中，如第4C圖所示，切換電路464包含PIN二極體D4、PIN二極體D8、阻抗單元484、電感L15以及電感L20。於一些實施例中，電感L15以及電感L20分別並聯至PIN二極體D4及PIN二極體D8，使其並聯電路形成一Band-stop filter，進而隔絕射頻訊號。
於一些實施例中，切換電路461、462、463、 464中的PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8分別設置在天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b上，並用以阻隔或導通射頻訊號由訊號饋入點280傳輸至多個天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b。舉例而言，PIN二極體D4和PIN二極體D8用以在欲關閉天線單元240a及天線單元240b時，阻隔射頻訊號傳輸至天線單元240a及天線單元240b；PIN二極體D7和PIN二極體D3用以在欲關閉天線單元230a及天線單元230b時，阻隔射頻訊號傳輸至天線單元230a及天線單元230b；PIN二極體D1和PIN二極體D5用以在欲關閉天線單元210a及天線單元210b時，阻隔射頻訊號傳輸至天線單元210a及天線單元210b；PIN二極體D6和PIN二極體D2用以在欲關閉天線單元220a及天線單元220b時，阻隔射頻訊號傳輸至天線單元220a及天線單元220b。
於一些實施例中，如第4C圖所示，阻抗單元481包含電感L9、電容C1、電感L3、電容C5以及電感L4；阻抗單元482包含電感L12、電容C2、電感L5、電容C6以及電感L6；阻抗單元483包含電感L11、電容C3、電感L7、電容C7以及電感L8；阻抗單元484包含電感L10、電容C4、電感L1、電容C8以及電感L2。
於一些實施例中，阻抗單元481、482、483、484中之電感L1~L12用以作為射頻扼流圈，詳細來說，電感L1~L12用以阻隔在多個天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b上傳導的射頻訊號互相干擾。於一 些實施例中，阻抗單元481、482、483、484中之電容C1~C8用以作為直流阻隔器(DC Block)，詳細來說，電容C1~C8用以阻隔來自控制電路(未繪示)的多個控制訊號CT31、CT32、CT33、CT34之間的互相干擾。
於一些實施例中，如第4A圖所示，PIN二極體D1~D4、電感L1~L8、L15~L18、電容C1~C4設置於基板270之第一表面271。於一些實施例中，如第4B圖所示，PIN二極體D5~D8、電感L9~L13、L19~L22、電容C5~C8設置於基板270之第二表面272。
於一些實施例中，如第4C圖所示，電感L9之第一端用以接收控制訊號CT31，電感L9之第二端耦接至PIN二極體D1之第一端和電感L16之第一端；電感L16之第二端耦接至電容C1之第一端；PIN二極體D1之第二端耦接至電容C1之第二端和電感L3之第一端；電感L3之第二端耦接至PIN二極體D5之第一端和電容C5之第一端；電容C5之第二端耦接至電感L19之第一端；電感L19之第二端耦接至PIN二極體D5之第二端和電感L4之第一端；電感L4之第二端接地。電感L12之第一端用以接收控制訊號CT32，電感L12之第二端耦接至PIN二極體D2之第一端和電感L17之第一端；電感L17之第二端耦接至電容C2之第一端；PIN二極體D2之第二端耦接至電容C2之第二端和電感L5之第一端；電感L5之第二端耦接至PIN二極體D6之第一端和電容C6之第一端；電容C6之第二端耦接至電感L22之第一端；電感L22之第二端耦接至PIN二極體D6之第二端和電感L6之第一端；電感L6之第二端接地。電 感L11之第一端用以接收控制訊號CT33，電感L11之第二端耦接至PIN二極體D3之第一端和電感L18之第一端；電感L18之第二端耦接至電容C3之第一端；PIN二極體D3之第二端耦接至電容C3之第二端和電感L7之第一端；電感L7之第二端耦接至PIN二極體D7之第一端和電容C7之第一端；電容C7之第二端耦接至電感L21之第一端；電感L21之第二端耦接至PIN二極體D7之第二端和電感L8之第一端；電感L8之第二端接地。電感L10之第一端用以接收控制訊號CT34，電感L10之第二端耦接至PIN二極體D4之第一端和電感L15之第一端；電感L15之第二端耦接至電容C4之第一端；PIN二極體D4之第二端耦接至電容C4之第二端和電感L1之第一端；電感L1之第二端耦接至PIN二極體D8之第一端和電容C8之第一端；電容C8之第二端耦接至電感L20之第一端；電感L20之第二端耦接至PIN二極體D8之第二端和電感L2之第一端；電感L2之第二端接地。
於一些實施例中，天線裝置400具有兩種操作模式，分別為全向性模式和指向性模式。在實際應用中，藉由控制天線裝置400中的多個PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8至少一者導通，以切換全向性模式和指向性模式。舉例而言，當天線裝置400欲操作於全向性模式時，將PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8全部導通時，以產生全向性的輻射場型；將PIN二極體D1、D4、D5、D8導通，PIN二極體D2、D3、D6、D7關閉，以產生如往第4A圖右上方(亦即如第1圖所示45度的方向)傳遞的輻射 場型；將PIN二極體D3、D4、D7、D8導通，PIN二極體D1、D2、D5、D6關閉，以產生如往第4A圖右下方(亦即如第1圖所示135度的方向)傳遞的輻射場型；將PIN二極體D2、D3、D6、D7導通，PIN二極體D1、D4、D5、D8關閉，以產生如往第4A圖左下方(亦即如第1圖所示225度的方向)傳遞的輻射場型；將PIN二極體D1、D2、D5、D6導通，PIN二極體D3、D4、D7、D8關閉，以產生如往第4A圖左上方(亦即如第1圖所示315度的方向)傳遞的輻射場型。
於一些實施例中，一併參照第5A圖、第5B圖及第5C圖。第5A圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置500的上視圖，第5B圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置500的下視圖，第5C圖為根據本發明內容之一些實施例所繪示第5A圖和第5B圖中天線裝置500的電路圖。於一些實施例中，天線裝置500適合操作於低頻之下，舉例而言，低頻包含2.4GHz，但不限於此，任何適合天線裝置500操作之頻率皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中，如第5A圖第5B圖所示，天線裝置500除了天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b、反射單元251、252、253、254、傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232、控制電路(未繪示)及基板270，更包含切換電路561、562、563、564，其中天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b、反射單元251、252、253、254、傳 輸線201、202、211、212、221、222、231、232、控制電路(未繪示)及基板270與天線裝置200中相同標號的元件之元件特性和操作方式雷同。
於一些實施例中，如第5C圖所示，切換電路561包含PIN二極體D1、PIN二極體D5、阻抗單元581；切換電路562包含PIN二極體D2、PIN二極體D6、阻抗單元582；切換電路563包含PIN二極體D3、PIN二極體D7、阻抗單元583；切換電路564包含PIN二極體D4、PIN二極體D9、阻抗單元584。於一些實施例中，PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8分別設置在天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b上，並用以依據來自控制電路(未繪示)的多個控制訊號CT41、CT42、CT43、CT44選擇性地阻隔或導通天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b至少一者，以將來自訊號饋入點280的射頻訊號傳輸至多個天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b。舉例而言，PIN二極體D4和PIN二極體D8用以在欲關閉天線單元240a及天線單元240b時，阻隔射頻訊號傳輸至天線單元240a及天線單元240b；PIN二極體D7和PIN二極體D3用以在欲關閉天線單元230a及天線單元230b時，阻隔射頻訊號傳輸至天線單元230a及天線單元230b；PIN二極體D1和PIN二極體D5用以在欲關閉天線單元210a及天線單元210b時，阻隔射頻訊號傳輸至天線單元210a及天線單元210b；PIN二極體D6和PIN二極體D2用以在欲關閉天線單元220a及天線單元220b時，阻隔射頻訊號傳輸至天線單元 220a及天線單元220b。
於一些實施例中，如第5C圖所示，阻抗單元581包含電感L9、電感L3以及電感L4；阻抗單元582包含電感L12、電感L5以及電感L16；阻抗單元583包含電感L11、電感L7以及電感L8；阻抗單元584包含電感L10、電感L1以及電感L2。
於一些實施例中，阻抗單元581、582、583、584中之電感L1~L12用以作為射頻扼流圈，詳細來說，電感L1~L12用以阻隔在多個天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b上傳導的射頻訊號互相干擾。
於一些實施例中，控制電路(未繪示)用以產生多個控制訊號CT41、CT42、CT43、CT44，以控制多個PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8分別選擇性地導通天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b。
於一些實施例中，如第5A圖所示，PIN二極體D1~D4、電感L1~L8設置於基板270之第一表面271。於一些實施例中，如第5B圖所示，PIN二極體D5~D8、電感L9~L12設置於基板270之第二表面272。
於一些實施例中，如第5C圖所示，電感L9之第一端用以接收控制訊號CT41，電感L9之第二端耦接至PIN二極體D1之第一端；PIN二極體D1之第二端耦接至電感L3之第一端；電感L3之第二端耦接至PIN二極體D5之第一端；PIN二極體D5之第二端耦接至電感L4之第一端；電感L4之第二端 接地。電感L12之第一端用以接收控制訊號CT42，電感L12之第二端耦接至PIN二極體D2之第一端；PIN二極體D2之第二端耦接至電感L5之第一端；電感L5之第二端耦接至PIN二極體D6之第一端；PIN二極體D6之第二端耦接至電感L6之第一端；電感L6之第二端接地。電感L11之第一端用以接收控制訊號CT43，電感L11之第二端耦接至PIN二極體D3之第一端；PIN二極體D3之第二端耦接至電感L7之第一端；電感L7之第二端耦接至PIN二極體D7之第一端；PIN二極體D7之第二端耦接至電感L8之第一端；電感L8之第二端接地。電感L10之第一端用以接收控制訊號CT44，電感L10之第二端耦接至PIN二極體D4之第一端；PIN二極體D4之第二端耦接至電感L1之第一端；電感L1之第二端耦接至PIN二極體D8之第一端；PIN二極體D8之第二端耦接至電感L2之第一端；電感L2之第二端接地。
於一些實施例中，天線裝置500具有兩種操作模式，分別為全向性模式和指向性模式。在實際應用中，藉由控制天線裝置500中的多個PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8至少一者導通，以切換全向性模式和指向性模式。舉例而言，當PIN二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8皆導通時，產生全向性的輻射場型；當PIN二極體D1、D4、D5、D8導通，PIN二極體D2、D3、D6、D7關閉時，產生如往第5A圖右上方(亦即如第1圖所示45度的方向)傳遞的輻射場型；當PIN二極體D3、D4、D7、D8導通，PIN二極體D1、D2、D5、D6關閉時，產生如往第5A圖右下方(亦 即如第1圖所示135度的方向)傳遞的輻射場型；當PIN二極體D2、D3、D6、D7導通，PIN二極體D1、D4、D5、D8關閉時，產生如往第5A圖左下方(亦即如第1圖所示225度的方向)傳遞的輻射場型；當PIN二極體D1、D2、D5、D6導通，PIN二極體D3、D4、D7、D8關閉時，產生如往第5A圖左上方(亦即如第1圖所示315度的方向)傳遞的輻射場型。
於實際應用中，當天線裝置100、200、300、400、500偵測到使用者進入某特定波束涵蓋區(Beam Footprint)時，切換內部之多個開關(例如是PIN二極體D1~D8)全部導通，以產生全向性輻射場型。接者，依據多個天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b所接收到的接收訊號強度指標(Received Signal Strength Indicator，RSSI)，切換內部之多個開關(例如是PIN二極體D1~D8)部分導通，以調整波束指向使用者，使得天線裝置100、200、300、400、500和使用者之間的資料傳輸率(Data Rate)達到最大。
綜上所述，本揭示內容藉由在天線裝置200、300中設置多個PIN二極體D1~D8在傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232上，以及在天線裝置400、500中設置多個PIN二極體D1~D8在天線單元210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b上，以達成可以經由多個PIN二極體D1~D8切換輻射場型並具有較佳之前後比(Front to Back Ratio)。
雖然本發明內容已以實施方式揭露如上，然其 並非用以限定本發明內容，任何熟習此技藝者，於不脫離本發明內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (17)

  1. 一種天線裝置，包含：複數個天線單元，用以操作於一指向性模式或一全向性模式；複數條傳輸線，耦接至該些天線單元以及一訊號饋入點；以及複數個切換電路，分別耦接至該些傳輸線，並用以依據來自一控制電路的複數個控制訊號選擇性地導通該些傳輸線，以將來自該訊號饋入點的一射頻訊號傳送至被導通的該些傳輸線對應的該些天線單元，當該些天線單元操作於該指向性模式時，該些切換電路依據該些控制訊號斷開該些傳輸線至少一者；當該些天線單元操作於該全向性模式時，該些切換電路依據該些控制訊號導通該些傳輸線，其中每一該些切換電路包括一第一電容和一第一PIN二極體以及一第二PIN二極體，該第一電容和該第一PIN二極體以及該第二PIN二極體其中之一以及對應的天線單元耦接，以阻隔該些控制訊號互相干擾。
  2. 如請求項1所述之天線裝置，其中當該天線裝置操作於高頻時，該些電感和該些PIN二極體並聯，以阻隔該射頻訊號傳輸至該些天線單元至少一者，使得該天線裝置產生具有方向性之輻射場型。
  3. 如請求項1所述之天線裝置，其中該些切換電路包含一第一切換電路，該第一切換電路包含：一第一電感，該第一電感之第一端用以接收該些控制訊號之一第一控制訊號，該第一電感之第二端耦接至該些傳輸線之一第一傳輸線；一第二電感，該第二電感之第一端耦接至該第一電感之第二端及該第一傳輸線；一第三電感，該第三電感之第一端耦接至該第二電感之第二端；一第四電感，該第四電感之第一端耦接至該第二電感之第二端及該第三電感之第一端，該第四電感之第二端耦接至該些傳輸線之一第二傳輸線；該第一電容，該第一電容之第一端耦接至該些傳輸線之一第三傳輸線，該第一電容之第二端耦接至該第三電感之第二端；該第一PIN二極體，該第一PIN二極體之第一端耦接至該第一電容之第二端及該第三電感之第二端；以及該第二PIN二極體，該第二PIN二極體之第一端耦接至該第四電感第二端及該第二傳輸線。
  4. 如請求項3所述之天線裝置，其中該些切換電路之該第一切換電路更包含：一第二電容，該第二電容之第一端耦接至該第一電容之第二端、該第三電感之第二端及該第一PIN二極體之第一端；一第五電感，該第五電感之第一端耦接至該第二電容之第二端，該第五電感之第二端耦接至該第一PIN二極體之第二端；一第三電容，該第三電容之第一端耦接至該第四電感第二端、該第二傳輸線及該第二PIN二極體之第一端；以及一第六電感，該第六電感之第一端耦接至該第三電容之第二端，該第六電感之第二端耦接至該第二PIN二極體之第二端。
  5. 如請求項1所述之天線裝置，其中該些切換電路包含一第二切換電路，該第二切換電路包含：一第一電感，該第一電感之第一端用以接收該些控制訊號之一第二控制訊號，該第一電感之第二端耦接至該些傳輸線之一第一傳輸線；一第二電感，該第二電感之第一端用以接收該第二控制訊號；該第一電容，該第一電容之第一端耦接至該些傳輸線之一第二傳輸線，該第一電容之第二端耦接至該第二電感之第二端；該第一PIN二極體，該第一PIN二極體之第一端耦接至該第一電感之第二端及該第一傳輸線；該第二PIN二極體，該第二PIN二極體之第一端耦接至該第二電感之第二端及該第一電容之第二端。
  6. 如請求項5所述之天線裝置，其中該些切換電路之該第二切換電路更包含：一第二電容，該第二電容之第一端耦接至該第一電感之第二端、該第一傳輸線及該第一PIN二極體之第一端；一第三電感，該第三電感之第一端耦接至該第二電容的第二端，該第三電感之第二端耦接至該第一PIN二極體之第二端；一第三電容，該第三電容之第一端耦接至該第二電感之第二端、該第一電容之第二端及該第二PIN二極體之第一端；以及一第四電感，該第四電感之第一端耦接至該第三電容之第二端，該第四電感之第二端耦接至該第二PIN二極體之第二端。
  7. 如請求項1所述之天線裝置，其中該些切換電路至少一者包含：一第一電感，該第一電感之第一端用以接收該些控制訊號之一第一控制訊號，該第一電感之第二端耦接至該些傳輸線之一第一傳輸線；一第二電感，該第二電感之第一端耦接至該第一電感之第二端及該第一傳輸線；一第三電感，該第三電感之第一端耦接至該第二電感之第二端；一第四電感，該第四電感之第一端耦接至該第二電感之第二端及該第三電感之第一端，該第四電感之第二端耦接至該些傳輸線之一第二傳輸線；該第一電容，該第一電容之第一端耦接至該些傳輸線之一第三傳輸線，該第一電容之第二端耦接至該第三電感之第二端；該第一PIN二極體，該第一PIN二極體之第一端耦接至該第一電容之第二端及該第三電感之第二端；該第二PIN二極體，該第二PIN二極體之第一端耦接至該第四電感第二端及該第二傳輸線；一第五電感，該第五電感之第一端用以接收該些控制訊號之一第二控制訊號，該第五電感之第二端耦接至該些傳輸線之一第四傳輸線；一第六電感，該第六電感之第一端用以接收該第二控制訊號；一第二電容，該第二電容之第一端耦接至該第一傳輸線、該第一電感和該第二電感，該第二電容之第二端耦接至該第六電感之第二端；一第三PIN二極體，該第三PIN二極體之第一端耦接至該第五電感之第二端及該第四傳輸線，該第三PIN二極體之第二端耦接至該第二PIN二極體之第二端；以及一第四PIN二極體，該第四PIN二極體之第一端耦接至該第六電感之第二端及該第二電容之第二端，該第四PIN二極體之第二端耦接至該第一PIN二極體之第二端。
  8. 如請求項1所述之天線裝置，其中該些切換電路至少一者包含：一第一電感，該第一電感之第一端用以接收該些控制訊號之一第一控制訊號，該第一電感之第二端耦接至該些傳輸線之一第一傳輸線；一第二電感，該第二電感之第一端耦接至該第一電感之第二端及該第一傳輸線；一第三電感，該第三電感之第一端耦接至該第二電感之第二端；一第四電感，該第四電感之第一端耦接至該第二電感之第二端及該第三電感之第一端，該第四電感之第二端耦接至該些傳輸線之一第二傳輸線；該第一電容，該第一電容之第一端耦接至該些傳輸線之一第三傳輸線，該第一電容之第二端耦接至該第三電感之第二端；該第一PIN二極體，該第一PIN二極體之第一端耦接至該第一電容之第二端及該第三電感之第二端；一第二電容，該第二電容之第一端耦接至該第一電容之第二端、該第三電感之第二端及該第一PIN二極體之第一端；一第五電感，該第五電感之第一端耦接至該第二電容之第二端，該第五電感之第二端耦接至該第一PIN二極體之第二端；該第二PIN二極體，該第二PIN二極體之第一端耦接至該第四電感第二端及該第二傳輸線；一第三電容，該第三電容之第一端耦接至該第四電感第二端、該第二傳輸線及該第二PIN二極體之第一端；一第六電感，該第六電感之第一端耦接至該第三電容之第二端，該第六電感之第二端耦接至該第二PIN二極體之第二端；一第七電感，該第七電感之第一端用以接收該些控制訊號之一第二控制訊號，該第七電感之第二端耦接至該些傳輸線之一第四傳輸線；一第八電感，該第八電感之第一端用以接收該第二控制訊號；一第四電容，該第四電容之第一端耦接至該第一傳輸線，該第四電容之第二端耦接至該第八電感之第二端；一第三PIN二極體，該第三PIN二極體之第一端耦接至該第七電感之第二端及該第四傳輸線，該第三PIN二極體之第二端耦接至該第二PIN二極體之第二端及該第六電感之第二端；一第五電容，該第五電容之第一端耦接至該第七電感之第二端、該第四傳輸線及該第三PIN二極體之第一端；一第九電感，該第九電感之第一端耦接至該第五電容的第二端，該第九電感之第二端耦接至該第三PIN二極體之第二端、該第二PIN二極體之第二端及該第六電感之第二端；一第四PIN二極體，該第四PIN二極體之第一端耦接至該第八電感之第二端及該第四電容之第二端，該第四PIN二極體之第二端耦接至該第一PIN二極體之第二端及該第五電感之第二端；一第六電容，該第六電容之第一端耦接至該第八電感之第二端、該第四電容之第二端及該第四PIN二極體之第一端；以及一第十電感，該第十電感之第一端耦接至該第六電容之第二端，該第十電感之第二端耦接至該第四PIN二極體之第二端、該第一PIN二極體之第二端及該第五電感之第二端。
  9. 如請求項1所述之天線裝置，其中該些天線單元之至少一者、該些傳輸線之至少一者和該些切換電路之至少一者設置於一基板之一第一表面，該些天線單元之其他至少一者、該些傳輸線之其他至少一者和該些切換電路之其他至少一者設置於該基板之相對於該第一表面之另一側之一第二表面。
  10. 如請求項1所述之天線裝置，更包含：複數個反射單元，耦接至一基板，該些反射單元分別設置於該些天線單元之兩側，並用以調整該些天線單元之一輻射場型。
  11. 如請求項1所述之天線裝置，其中該些天線單元分別與該些傳輸線對應一者呈L形設置，且該訊號饋入點設置於該些傳輸線之交叉點，以經由該些傳輸線耦接至該些天線單元。
  12. 一種天線裝置，包含：複數個天線單元，耦接至一訊號饋入點，並用以操作於一指向性模式或一全向性模式；複數個PIN二極體，分別耦接至該些天線單元，並用以依據來自一控制電路的複數個控制訊號選擇性地導通該些天線單元，以將來自該訊號饋入點的一射頻訊號傳送至被導通的該些傳輸線對應的該些天線單元；以及複數個阻抗單元，分別耦接至該些天線單元，並與該些PIN二極體並聯或串聯耦接，以阻隔該些控制訊號及該射頻訊號互相干擾，當該些天線單元操作於該指向性模式時，該些PIN二極體依據該些控制訊號斷開該些天線單元至少一者；當該些天線單元操作於該全向性模式時，該些PIN二極體依據該些控制訊號導通該些天線單元，其中每一該些阻抗單元和該些PIN二極體中之一第一PIN二極體以及一第二PIN二極體耦接，每一該些阻抗單元包括一第一電容，該第一電容和該第一PIN二極體以及該第二PIN二極體其中之一以及對應的天線單元耦接，以阻隔該些控制訊號互相干擾。
  13. 如請求項12所述之天線裝置，其中當該天線裝置操作於高頻時，該天線裝置更包含複數個電感，該些電感和該些PIN二極體並聯，以阻隔該射頻訊號傳送至該些天線單元至少一者，使得該天線裝置產生具有方向性之輻射場型。
  14. 如請求項12所述之天線裝置，其每一該些阻抗單元更包含：一第一電感，該第一電感之第一端用以接收一控制訊號，該第一電感之第二端耦接至該第一PIN二極體之第一端；一第二電感，該第二電感之第一端耦接至該第一PIN二極體之第二端，該第二電感之第二端耦接至該第二PIN二極體之第一端；以及一第三電感，該第三電感之第一端耦接至該第二PIN二極體之第二端，該第三電感之第二端接地。
  15. 如請求項12所述之天線裝置，其中每一該些阻抗單元更包含；一第四電感，該第四電感之第一端耦接至該第一電感之第二端及該第一PIN二極體之第一端；該第一電容，該第一電容之第一端耦接至該第四電感之第二端，該第一電容之第二端耦接至該第一PIN二極體之第二端及該二電感之第一端；一第二電容，該第二電容之第一端耦接至該第二電感之第二端及該第二PIN二極體之第一端；以及一第五電感，該第五電感之第一端耦接至該第二電容之第二端，該第五電感之第二端耦接至該第二PIN二極體之第二端及該第三電感之第一端。
  16. 如請求項12所述之天線裝置，更包含：複數個反射單元，耦接至一基板，該些反射單元分別設置於該些天線單元之兩側，並用以調整該些天線單元所產生之一輻射場型。
  17. 如請求項12所述之天線裝置，更包含複數條傳輸線，其中該些天線單元分別與該些傳輸線對應一者呈L形設置，且該訊號饋入點設置於該些傳輸線之交叉點，以經由該些傳輸線耦接至該些天線單元。
TW107104374A 2018-02-07 2018-02-07 天線裝置 TWI665827B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107104374A TWI665827B (zh) 2018-02-07 2018-02-07 天線裝置
CN201811560053.3A CN110120581A (zh) 2018-02-07 2018-12-20 天线装置
US16/254,762 US10840610B2 (en) 2018-02-07 2019-01-23 Antenna device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107104374A TWI665827B (zh) 2018-02-07 2018-02-07 天線裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI665827B true TWI665827B (zh) 2019-07-11
TW201935767A TW201935767A (zh) 2019-09-01

Family

ID=67477092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107104374A TWI665827B (zh) 2018-02-07 2018-02-07 天線裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10840610B2 (zh)
CN (1) CN110120581A (zh)
TW (1) TWI665827B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11038272B2 (en) * 2017-05-29 2021-06-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Configurable antenna array with diverse polarizations
TWI671951B (zh) * 2018-03-09 2019-09-11 啟碁科技股份有限公司 智慧型天線裝置
TWI682585B (zh) * 2018-10-04 2020-01-11 和碩聯合科技股份有限公司 天線裝置
CN111769372B (zh) * 2019-10-22 2021-10-22 华为技术有限公司 天线组件和无线设备
CN113708068B (zh) 2020-05-20 2023-04-04 华为技术有限公司 天线及通信设备
CN112186333B (zh) * 2020-09-29 2021-06-25 华南理工大学 基站天线、辐射单元及辐射臂
CN115224463A (zh) * 2021-04-19 2022-10-21 华为技术有限公司 一种天线及无线设备

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4334230A (en) * 1979-07-09 1982-06-08 Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. Directivity-controllable antenna system
US20060038738A1 (en) 2004-08-18 2006-02-23 Video54 Technologies, Inc. Wireless system having multiple antennas and multiple radios
US7696946B2 (en) * 2004-08-18 2010-04-13 Ruckus Wireless, Inc. Reducing stray capacitance in antenna element switching
US7639106B2 (en) 2006-04-28 2009-12-29 Ruckus Wireless, Inc. PIN diode network for multiband RF coupling
US8786383B2 (en) * 2010-04-12 2014-07-22 Hollinworth Fund L.L.C. Metamaterial diplexers, combiners and dividers
CN102570007B (zh) * 2012-01-06 2014-04-16 上海交通大学 一种含法向振子的可重构广角天线
US9570799B2 (en) 2012-09-07 2017-02-14 Ruckus Wireless, Inc. Multiband monopole antenna apparatus with ground plane aperture
WO2014143320A2 (en) * 2012-12-21 2014-09-18 Drexel University Wide band reconfigurable planar antenna with omnidirectional and directional patterns
CN103700942A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 电子科技大学 水平范围内可切换波束全向扫描的平面天线
TWI533516B (zh) * 2014-04-07 2016-05-11 啟碁科技股份有限公司 可切換式天線
CN104538738B (zh) * 2014-05-06 2018-12-04 康凯科技（杭州）股份有限公司 应用于无线通信中的可切换天线
TWI572093B (zh) * 2015-07-30 2017-02-21 啟碁科技股份有限公司 天線系統
TWI591894B (zh) 2016-01-25 2017-07-11 啟碁科技股份有限公司 天線系統
GB2547917B (en) * 2016-03-02 2018-11-28 Nat Chung Shan Inst Science & Tech Antenna reconfigurable circuit
TWI678025B (zh) * 2016-03-16 2019-11-21 啟碁科技股份有限公司 智慧型天線及具有智慧型天線的無線通訊裝置
CN106299663B (zh) * 2016-09-20 2023-06-20 华南理工大学 一种光控方向图可重构天线
CN107342456B (zh) * 2017-06-21 2020-07-03 西安电子科技大学昆山创新研究院 一种小型化宽带波束可重构雷达天线

Also Published As

Publication number Publication date
US20190245278A1 (en) 2019-08-08
US10840610B2 (en) 2020-11-17
TW201935767A (zh) 2019-09-01
CN110120581A (zh) 2019-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI665827B (zh) 天線裝置
US11095029B2 (en) Antenna device
KR102280159B1 (ko) 통신모듈 및 이를 포함하는 통신장치
CN113067129B (zh) 天线装置、壳体、电子标签设备以及天线匹配方法
CN104081676B (zh) 通信装置
US20180175503A1 (en) Antenna tuning system and method thereof
KR20090094979A (ko) 안테나 장치
CN106129613A (zh) 可调辐射场型的天线结构
US20230163463A1 (en) Electronic device
TWI686013B (zh) 雙模式天線陣列及雙模式天線陣列的匹配方法
CN111293429B (zh) 自动切换智能天线装置
Abdulhadi et al. Dual printed meander monopole antennas for passive UHF RFID tags
CN106374229A (zh) 天线装置及移动终端
Shah et al. Design of electro-textile UHF RFID tag through T-Match network
CN103311660B (zh) 基于印刷电路板的垂直极化、差分馈电的槽天线
JP6461039B2 (ja) 可変特性アンテナ
TWI656695B (zh) 電子裝置的天線模組
TWI662744B (zh) 可控天線單元及電子裝置的天線模組
TWI740383B (zh) 自動切換智能天線裝置
CN212908064U (zh) 一种多模式三合一天线及通讯设备
Mohammadpour-Aghdam et al. Miniaturized RFID/UWB antenna structure that can be optimized for arbitrary input impedance
CN116247446A (zh) 一种方向图可重构的八木天线
TWI683480B (zh) 雙模式天線陣列及具有雙模式天線陣列的電子裝置
TWI686010B (zh) 雙模式天線陣列及具有雙模式天線陣列的電子裝置
CN109616757B (zh) 双模式天线阵列及双模式天线阵列的匹配方法