TWI686998B - 天線系統 - Google Patents

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TWI686998B
TWI686998B TW106140531A TW106140531A TWI686998B TW I686998 B TWI686998 B TW I686998B TW 106140531 A TW106140531 A TW 106140531A TW 106140531 A TW106140531 A TW 106140531A TW I686998 B TWI686998 B TW I686998B
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彭奐喆
謝祥鳳
黃婉如
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啓碁科技股份有限公司
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

一種天線系統,包括至少一第一可調天線。第一可調天線包括:一第一輻射部、一第二輻射部、一傳輸線,以及一切換電路,其中傳輸線包括一第一區段、一第二區段,以及一相位調整區段。第一輻射部係經由第一區段耦接至一第一饋入點。第二輻射部經由第二區段耦接至一第二饋入點。切換電路係於第一饋入點和第二饋入點之間作切換,使得第一饋入點或第二饋入點能接收一饋入信號。相位調整區段具有一第一端和一第二端,其中第一饋入點係位於相位調整區段之第一端,而第二饋入點係位於相位調整區段之第二端。

Description

天線系統
本發明係關於一種天線系統(Antenna System),特別係關於一種可產生不同輻射場型(Radiation Pattern)之天線系統。
隨著行動通訊技術的發達,行動裝置在近年日益普遍,常見的例如:手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求,行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍,例如:行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊,而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍,例如:Wi-Fi、Bluetooth系統使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。
天線(Antenna)為支援無線通訊功能之行動裝置當中不可或缺之元件。然而,一般天線通常僅能產生固定之輻射場型(Radiation Pattern)。倘若信號接收方向朝著天線輻射場型之零點(Null)處,則將引發資料傳輸速率降低及通訊品質不佳之問題。有鑑於此,必須提出一種全新之解決方案,以克服先前技術所面臨之困境。
在較佳實施例中,本發明提供一種天線系統,包括:一第一可調天線,包括:一傳輸線,包括一第一區段、一第二區段,以及一相位調整區段;一第一輻射部,其中該第一輻射部係經由該第一區段耦接至一第一饋入點;一第二輻射部,其中該第二輻射部係經由該第二區段耦接至一第二饋入點;以及一切換電路,於該第一饋入點和該第二饋入點之間作切換,使得該第一饋入點或該第二饋入點能接收一饋入信號;其中該相位調整區段具有一第一端和一第二端,該第一饋入點係位於該相位調整區段之該第一端,而該第二饋入點係位於該相位調整區段之該第二端。
在一些實施例中,藉由於該第一饋入點和該第二饋入點之間作切換,該第一可調天線能產生不同之輻射場型。
在一些實施例中,該相位調整區段係呈現一倒U字形。
在一些實施例中,該切換電路係至少部份地設置於該相位調整區段之該倒U字形之一缺口內。
在一些實施例中,該第一輻射部和該第二輻射部係各自呈現一直條形或一L字形。
在一些實施例中,該天線系統係涵蓋介於5150MHz至5875MHz之間之一操作頻帶。
在一些實施例中,該相位調整區段之長度係小於或等於該操作頻帶之一中心頻率之0.25倍波長。
在一些實施例中,該第一輻射部和該第二輻射部 之間距係大致等於該操作頻帶之一中心頻率之0.25倍波長。
在一些實施例中,該第一輻射部和該第二輻射部各自之長度係大致等於該操作頻帶之一中心頻率之0.25倍波長。
在一些實施例中,該切換電路包括:一單刀雙擲開關,具有一共同端、一第一端,以及一第二端,其中該單刀雙擲開關之該共同端係耦接至一信號源,該單刀雙擲開關之該第一端係耦接至該第一饋入點,而該單刀雙擲開關之該第二端係耦接至該第二饋入點。
在一些實施例中,該切換電路更包括:一第一電容器,耦接於該信號源和該單刀雙擲開關之該共同端之間;一第二電容器,耦接於該第一饋入點和該單刀雙擲開關之該第一端之間;以及一第三電容器,耦接於該第二饋入點和該單刀雙擲開關之該第二端之間。
在一些實施例中,該第一可調天線更包括:一介質基板,具有一上表面和一下表面,其中該第一輻射部和該第二輻射部係設置於該介質基板之該上表面;一金屬走線,設置於該介質基板之該上表面;以及一接地面,設置於該介質基板之該下表面;其中該傳輸線為由該金屬走線和該接地面所形成之一微帶線。
在一些實施例中,該接地面係呈現一倒T字形。
在一些實施例中,該金屬走線於該介質基板之該下表面之一垂直投影係完全位於該接地面之內部。
在一些實施例中,該相位調整區段係呈現一直條 形。
在一些實施例中,一第三饋入點更位於該相位調整區段之一中央處,而其中該切換電路更於該第一饋入點、該第二饋入點,以及該第三饋入點之間作切換,使得該第一饋入點、該第二饋入點,或該第三饋入點能接收該饋入信號。
在一些實施例中,該天線系統更包括:一第二可調天線,其中該第二可調天線與該第一可調天線具有相同結構。
在一些實施例中,該第一可調天線和該第二可調天線係分別設置於一行動裝置之一顯示器之相對二角落處。
在一些實施例中,該行動裝置為一筆記型電腦。
在一些實施例中,該第一可調天線和該第二可調天線能產生不同之合成輻射場型。
100、300、400、600‧‧‧天線系統
110、310、411、610‧‧‧第一可調天線
120、320‧‧‧第一輻射部
130、330‧‧‧第二輻射部
140、340‧‧‧傳輸線之第一區段
150、350‧‧‧傳輸線之第二區段
160、360、660‧‧‧傳輸線之相位調整區段
161、361、661‧‧‧相位調整區段之第一端
162、362、662‧‧‧相位調整區段之第二端
165‧‧‧缺口
170‧‧‧切換電路
171‧‧‧單刀雙擲開關之共同端
172‧‧‧單刀雙擲開關之第一端
173‧‧‧單刀雙擲開關之第二端
175‧‧‧單刀雙擲開關
199‧‧‧信號源
380‧‧‧介質基板
390‧‧‧金屬走線
395‧‧‧接地面
412‧‧‧第二可調天線
420‧‧‧行動裝置
430‧‧‧顯示器
431、432‧‧‧顯示器之角落
C1‧‧‧第一電容器
C2‧‧‧第二電容器
C3‧‧‧第三電容器
D1‧‧‧間距
E1‧‧‧介質基板之上表面
E2‧‧‧介質基板之下表面
FP1‧‧‧第一饋入點
FP2‧‧‧第二饋入點
FP3‧‧‧第三饋入點
L1、L2、L3‧‧‧長度
SF‧‧‧饋入信號
X‧‧‧X軸
Y‧‧‧Y軸
Z‧‧‧Z軸
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之示意圖。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之切換電路之示意圖。
第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之正視圖。
第3B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之背視圖。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之示意 圖。
第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之合成輻射場型圖。
第5B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之合成輻射場型圖。
第5C圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之合成輻射場型圖。
第5D圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之合成輻射場型圖。
第6圖係顯示根據本發明另一實施例所述之天線系統之示意圖。
第7A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之合成輻射場型圖。
第7B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之合成輻射場型圖。
第7C圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之合成輻射場型圖。
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天線系統(Antenna System)100之示意圖。天線系統100可應用於一行動裝置當中,例如:一智慧型手機(Smart Phone)、一平板電腦(Tablet Computer),或是一筆記型電腦(Notebook Computer)。如第1圖所示,天線系統100至少包括一第一可調天線(Tunable Antenna)110,其中第一可調天線110包括:一第一輻射部(Radiation Element)120、一第二輻射部130、一傳輸線(Transmission Line),以及一切換電路(Switch Circuit)170,其中前述之傳輸線包括一第一區段(Segment)140、一第二區段150、一相位調整區段(Phase-Adjustment Segment)160。
第一輻射部120、第二輻射部130、第一區段140、第二區段150,以及相位調整區段160可用導體材質製成,例如:金屬材質。必須理解的是,第一輻射部120、第二輻射部130、第一區段140、第二區段150,以及相位調整區段160之形狀和 種類於本發明中並不特別作限制。舉例而言,第一輻射部120和第二輻射部130兩者可共同形成一單極天線(Monopole Antenna)、一偶極天線(Dipole Antenna)、一補釘天線(Patch Antenna),或是一晶片天線(Chip Antenna);而前述之傳輸線(包括第一區段140、第二區段150,以及相位調整區段160)可為一微帶線(Microstrip Line)、一帶狀線(Stripline),或是一共平面波導(Coplanar Waveguide,CPW)。
第一可調天線110具有一第一饋入點(Feeding Point)FP1和一第二饋入點FP2。第一輻射部120和第二輻射部130可以各自呈現一直條形或一矩形。第一輻射部120係經由第一區段140耦接至第一饋入點FP1,而第二輻射部130係經由第二區段150耦接至第二饋入點FP2。相位調整區段160係介於第一饋入點FP1和第二饋入點FP2之間,並用於改變關於第一輻射部120和第二輻射部130之饋入相位(Feeding Phases)。詳細而言,相位調整區段160具有一第一端161和一第二端162,其中第一饋入點FP1係位於相位調整區段160之第一端161,而第二饋入點FP2係位於相位調整區段160之第二端162。切換電路170可於第一饋入點FP1和第二饋入點FP2之間作切換,使得第一饋入點FP1或第二饋入點FP2兩者擇一能接收一饋入信號SF。一信號源(Signal Source)199可以是一射頻(Radio Frequency,RF)模組,其可用於產生饋入信號SF或是處理一接收信號。信號源199係經由切換電路170耦接至第一饋入點FP1或第二饋入點FP2兩者擇一,以激發第一可調天線110。在一些實施例中,相位調整區段160大致呈現一倒U字形,其中切換電路170係至少部份地 設置於相位調整區段160之倒U字形之一缺口165內,以微縮第一可調天線110之整體尺寸。在其他實施例中,相位調整區段160亦可具有不同形狀,例如:一直條形、一W字形,或是一C字形。藉由於第一饋入點FP1和第二饋入點FP2之間作切換,第一可調天線110將因饋入相位改變而產生不同之輻射場型(Radiation Pattern),從而可接收或傳送各種方向之無線信號。
在一些實施例中,天線系統100係涵蓋介於5150MHz至5875MHz之間之一操作頻帶,以支援WLAN(Wireless Local Area Networks)5GHz之應用。必須注意的是,前述操作頻帶亦可根據不同需要進行調整。在一些實施例中,天線系統100之元件尺寸係如下列所述。相位調整區段160之長度L1可等於前述操作頻帶之一中心頻率之0.25倍波長(λ/4),以提供近似於90度之一饋入相位差。由於切換電路170本身可貢獻少許之饋入相位差,在其他實施例中,相位調整區段160之長度L1亦可略小於前述操作頻帶之中心頻率之0.25倍波長(λ/4)。第一輻射部120和第二輻射部130之間距D1可大致等於前述操作頻帶之中心頻率之0.25倍波長(λ/4)。第一輻射部120和第二輻射部130各自之長度L2可大致等於前述操作頻帶之中心頻率之0.25倍波長(λ/4)。以上元件尺寸範圍係根據多次實驗結果而得出,其有助於最佳化天線系統100之輻射場型和阻抗匹配(Impedance Matching)。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之切換電路170之示意圖。在第2圖之實施例中,切換電路170至少包括一單刀雙擲(Single Port Double Throw,SPDT)開關175,其具 有一共同端171、一第一端172,以及一第二端173。單刀雙擲開關175之共同端171係耦接至信號源199,單刀雙擲開關175之第一端172係耦接至第一饋入點FP1,而單刀雙擲開關175之第二端173係耦接至第二饋入點FP2。在一些實施例中,切換電路170更包括一第一電容器(Capacitor)C1、一第二電容器C2,以及一第三電容器C3。詳細而言,第一電容器C1係耦接於信號源199和單刀雙擲開關175之共同端171之間,第二電容器C2係耦接於第一饋入點FP1和單刀雙擲開關175之第一端172之間,而第三電容器C3係耦接於第二饋入點FP2和單刀雙擲開關175之第二端173之間。第一電容器C1、第二電容器C2,以及第三電容器C3係用於阻擋直流(Direct Current,DC)雜訊進入第一輻射部120和第二輻射部130。在另一些實施例中,第一電容器C1、第二電容器C2,以及第三電容器C3亦可移除,其每一者可由一短路路徑(Shorted-Circuit Path)來取代之,使得單刀雙擲開關175可直接連接至信號源199、第一饋入點FP1,以及第二饋入點FP2。
第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統300之正視圖。第3B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統300之背視圖。請一併參考第3A、3B圖。第3A、3B圖和第1圖相似,其可視為天線系統100之一實際電路佈局(Circuit Layout)。在第3A、3B圖之實施例中,天線系統300包括一第一可調天線310,其中第一可調天線310包括:一第一輻射部320、一第二輻射部330、一傳輸線,以及一切換電路170,其中前述之傳輸線包括一第一區段340、一第二區段350、一相位調整區 段360。相位調整區段360具有一第一端361和一第二端362,其中第一輻射部320係經由第一區段340耦接至相位調整區段360之第一端361處之一第一饋入點FP1,而第二輻射部330係經由第二區段350耦接至相位調整區段360之第二端362處之一第二饋入點FP2。切換電路170和信號源199之結構和功能皆如第1、2圖之實施例所述。
詳細而言,第一可調天線310更包括一介質基板(Dielectric Substrate)380、一金屬走線(Metal Trace)390,以及一接地面(Ground Plane)395。介質基板380具有一上表面E1和一下表面E2,其中第一輻射部320和第二輻射部330係設置於介質基板380之上表面E1。例如,第一輻射部320和第二輻射部330可各自為一L字形金屬片,並印刷於介質基板380之上表面E1,其中第一輻射部320和第二輻射部330兩者之末端可朝向互相靠近之方向作延伸。另一方面,金屬走線390係設置或印刷於介質基板380之上表面E1,而接地面395係設置或印刷於介質基板380之下表面E2。金屬走線390可呈現一蜿蜒形狀,而接地面395可呈現一倒T字形,其中金屬走線390於介質基板380之下表面E2之一垂直投影(Vertical Projection)可以完全位於接地面395之內部。在此設計下,前述之傳輸線(包括第一區段340、第二區段350,以及相位調整區段360)可為由金屬走線390和接地面395所共同形成之一微帶線(Microstrip Line)。必須注意的是,接地面395之形狀可根據第一區段340、第二區段350,以及相位調整區段360之形狀進行調整及微縮。由於接地面395僅佔據介質基板380之下表面E2之一小部份面積,此可避免第一 輻射部320和第二輻射部330之輻射特性受到過大之接地面所干擾。天線系統300可利用一般之印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)製程來實施,因此其具有低設計複雜度、低成本之優勢。第3A、3B圖之天線系統300之其餘特徵皆與第1圖之天線系統100類似,故此二實施例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天線系統400之示意圖。在第4圖之實施例中,天線系統400包括一第一可調天線411和一第二可調天線412,其係應用於一行動裝置420。第二可調天線412係與第一可調天線411具有相同結構。例如,第一可調天線411和第二可調天線412之每一者之結構皆可等同於第1圖之第一可調天線110。因此,天線系統400可支援多輸入多輸出(Multi-Input and Multi-Output,MIMO)之功能。詳細而言,行動裝置420可為一筆記型電腦,其中第一可調天線411和第二可調天線412可分別設置於行動裝置420之一顯示器430之相對二角落431、432處(例如,第一可調天線411和第二可調天線412可平行於XZ平面而設置)。第一可調天線411和第二可調天線412兩者可產生不同之合成輻射場型。
第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統400之合成輻射場型圖,其係於XY平面上所量測。在第5A圖之實施例中,第一可調天線411係切換至其第二饋入點,而第二可調天線412係切換至其第二饋入點,以提高-X軸方向(或方位角180度)之輻射強度。第5B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統400之合成輻射場型圖,其係於XY平面上所量測。在第5B圖之實施例中,第一可調天線411係切換至其第二饋入 點,而第二可調天線412係切換至其第一饋入點,以均勻化各方向之輻射強度。第5C圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統400之合成輻射場型圖,其係於XY平面上所量測。在第5C圖之實施例中,第一可調天線411係切換至其第一饋入點,而第二可調天線412係切換至其第二饋入點,以均勻化各方向之輻射強度。第5D圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統400之合成輻射場型圖,其係於XY平面上所量測。在第5D圖之實施例中,第一可調天線411係切換至其第一饋入點,而第二可調天線412係切換至其第一饋入點,以提高+X軸方向(或方位角0度)之輻射強度。根據第5A-5D圖之量測結果可知,藉由於第一可調天線411和第二可調天線412之每一者(其實際結構同第1圖之第一可調天線110)之第一饋入點和第二饋入點之間作切換,天線系統400能產生四種不同之合成輻射場型。必須注意的是,本發明並不僅限於此,在其他實施例中,天線系統400可包括更多支可調天線,以產生更多種合成輻射場型。
第6圖係顯示根據本發明另一實施例所述之天線系統600之示意圖。第6圖和第1圖相似。在第6圖之實施例中,天線系統600包括一第一可調天線610,其中第一可調天線610包括:一第一輻射部120、一第二輻射部130、一傳輸線,以及一切換電路670,其中前述之傳輸線包括一第一區段140、一第二區段150、一相位調整區段660。相位調整區段660具有一第一端661和一第二端662,其中第一輻射部120係經由第一區段140耦接至相位調整區段660之第一端661處之一第一饋入點FP1,而第二輻射部130係經由第二區段150耦接至相位調整區 段660之第二端662處之一第二饋入點FP2。前述之傳輸線(包括第一區段140、第二區段150,以及相位調整區段660)可為一微帶線、一帶狀線,或是一共平面波導。第一輻射部120、第二輻射部130、第一區段140、第二區段150,以及信號源199之結構和功能皆如第1、2圖之實施例所述。
相位調整區段660可大致呈現一直條形。相位調整區段660之長度L3可小於或等於天線系統600之一操作頻帶之一中心頻率之0.25倍波長(λ/4),故能提供近似於90度之一饋入相位差。一第三饋入點FP3係位於相位調整區段660之一中央處(例如:第一饋入點FP1和第二饋入點FP2兩者之一中心點處),其中切換電路670可於第一饋入點FP1、第二饋入點FP2,以及第三饋入點FP3之間作切換,使得信號源199可經由切換電路670耦接至第一饋入點FP1、第二饋入點FP2,或是第三饋入點FP3。因此,第一饋入點FP1、第二饋入點FP2,或第三饋入點FP3可由信號源199處接收一饋入信號SF。相似地,如之前第2圖實施例所述,個別之一電容器可耦接於切換電路670之任一端和第一饋入點FP1、第二饋入點FP2、第三饋入點FP3,以及信號源199之任一者之間,以阻擋直流雜訊進入第一輻射部120和第二輻射部130。藉由於第一饋入點FP1、第二饋入點FP2,以及第三饋入點FP3之間作切換,第一可調天線610將因饋入相位改變而產生不同之輻射場型,從而可接收或傳送各種方向之無線信號。
請再次參考第4圖。在一些實施例中,第一可調天線411和第二可調天線412之每一者之結構亦可等同於第6圖之 第一可調天線610,以產生不同之合成輻射場型。第7A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統400之合成輻射場型圖其係於XY平面上所量測。在第7A圖之實施例中,第一可調天線411係切換至其第一饋入點,而第二可調天線412亦切換至其第一饋入點,以提高+X軸方向(或方位角0度)之輻射強度。第7B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統400之合成輻射場型圖,其係於XY平面上所量測。在第7B圖之實施例中,第一可調天線411係切換至其第二饋入點,而第二可調天線412亦切換至其第二饋入點,以提高-X軸方向(或方位角180度)之輻射強度。第7C圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統400之合成輻射場型圖,其係於XY平面上所量測。在第7C圖之實施例中,第一可調天線411係切換至其第三饋入點,而第二可調天線412亦切換至其第三饋入點,以均勻化各方向之輻射強度。根據第7A-7C圖之量測結果可知,藉由於第一可調天線411和第二可調天線412之每一者(其實際結構同第6圖之第一可調天線610)之第一饋入點、第二饋入點,以及第三饋入點之間作切換,天線系統400能產生三種不同之合成輻射場型。必須注意的是,本發明並不僅限於此,在其他實施例中,天線系統400可包括更多支可調天線,以產生更多種合成輻射場型。
在一些實施例中,第6圖之第三饋入點FP3和三擇一切換電路670亦可套用至第1圖之第一可調天線110或第3A、3B圖之第一可調天線310中,使得天線系統100、300可產生更多種不同之輻射場型。
在一些實施例中,前述之切換電路係根據一控制 信號來執行一饋入點選擇程序,而此控制信號可由一處理器模組所產生。例如,處理器模組可控制切換電路逐一切換至所有饋入點組合,最後再選擇對應至最大接收信號強度指標(Received Signal Strength Indicator,RSSI)之一特定饋入點組合,以最佳化天線系統之通訊品質。前述處理器模組可藉由一硬體電路來實施,抑或可藉由執行一電腦軟體程式來實施。例如,處理器模組可為一Wi-Fi模組,而其控制信號可透過一通用型輸入輸出(General-Purpose Input/Output,GPIO)介面傳送至切換電路,但亦不僅限於此。
本發明提出一種新穎之天線系統,其可於各饋入點間進行切換,從而使得一或複數個可調天線能產生不同之輻射場型。詳細而言,本發明可以均等化各個可調天線之接收信號強度指標(RSSI),故能提高整體天線系統之吞吐量(Throughput)。根據實際量測結果,若第4圖之天線系統400以兩支同為第1圖之第一可調天線110來實施,則其輻射場型之零點(Null)可增強約69%至633%,且其平均資料傳輸速率可提升約22%至90%。另外,若第4圖之天線系統400以兩支同為第6圖之第一可調天線610來實施,則其輻射場型之零點可增強約56%,且其平均資料傳輸速率可提升約22%。以上改良效果已可符合一般行動通訊裝置之實際應用需求。
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。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之天線系統並不僅限於第1-7圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-7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天線系統當中。
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‧‧‧天線系統
110‧‧‧第一可調天線
120‧‧‧第一輻射部
130‧‧‧第二輻射部
140‧‧‧傳輸線之第一區段
150‧‧‧傳輸線之第二區段
160‧‧‧相傳輸線之位調整區段
161‧‧‧相位調整區段之第一端
162‧‧‧相位調整區段之第二端
165‧‧‧缺口
170‧‧‧切換電路
199‧‧‧信號源
D1‧‧‧間距
FP1‧‧‧第一饋入點
FP2‧‧‧第二饋入點
L1、L2‧‧‧長度
SF‧‧‧饋入信號
X‧‧‧X軸
Y‧‧‧Y軸
Z‧‧‧Z軸

Claims (18)

  1. 一種天線系統,包括:一第一可調天線,包括:一傳輸線,包括一第一區段、一第二區段,以及一相位調整區段;一第一輻射部,其中該第一輻射部係經由該第一區段耦接至一第一饋入點;一第二輻射部,其中該第二輻射部係經由該第二區段耦接至一第二饋入點;一切換電路,於該第一饋入點和該第二饋入點之間作切換,使得該第一饋入點或該第二饋入點能接收一饋入信號;一介質基板,具有一上表面和一下表面,其中該第一輻射部和該第二輻射部係設置於該介質基板之該上表面;一金屬走線,設置於該介質基板之該上表面;以及一接地面,設置於該介質基板之該下表面;其中該相位調整區段具有一第一端和一第二端,該第一饋入點係位於該相位調整區段之該第一端,而該第二饋入點係位於該相位調整區段之該第二端;其中該第一輻射部和該第二輻射部皆用於涵蓋相同之一操作頻帶;其中該傳輸線為由該金屬走線和該接地面所形成之一微帶線;其中該接地面係呈現一倒T字形。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中藉由於該第一 饋入點和該第二饋入點之間作切換,該第一可調天線能產生不同之輻射場型。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該相位調整區段係呈現一倒U字形。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線系統,其中該切換電路係至少部份地設置於該相位調整區段之該倒U字形之一缺口內。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該第一輻射部和該第二輻射部係各自呈現一直條形或一L字形。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該操作頻帶係介於5150MHz至5875MHz之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之天線系統,其中該相位調整區段之長度係小於或等於該操作頻帶之一中心頻率之0.25倍波長。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之天線系統,其中該第一輻射部和該第二輻射部之間距係大致等於該操作頻帶之一中心頻率之0.25倍波長。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之天線系統,其中該第一輻射部和該第二輻射部各自之長度係大致等於該操作頻帶之一中心頻率之0.25倍波長。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該切換電路包括:一單刀雙擲開關,具有一共同端、一第一端,以及一第二端,其中該單刀雙擲開關之該共同端係耦接至一信號源,該單刀 雙擲開關之該第一端係耦接至該第一饋入點,而該單刀雙擲開關之該第二端係耦接至該第二饋入點。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之天線系統,其中該切換電路更包括:一第一電容器,耦接於該信號源和該單刀雙擲開關之該共同端之間;一第二電容器,耦接於該第一饋入點和該單刀雙擲開關之該第一端之間;以及一第三電容器,耦接於該第二饋入點和該單刀雙擲開關之該第二端之間。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該金屬走線於該介質基板之該下表面之一垂直投影係完全位於該接地面之內部。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該相位調整區段係呈現一直條形。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中一第三饋入點更位於該相位調整區段之一中央處,而其中該切換電路更於該第一饋入點、該第二饋入點,以及該第三饋入點之間作切換,使得該第一饋入點、該第二饋入點,或該第三饋入點能接收該饋入信號。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,更包括:一第二可調天線,其中該第二可調天線與該第一可調天線具有相同結構。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之天線系統,其中該第一可調 天線和該第二可調天線係分別設置於一行動裝置之一顯示器之相對二角落處。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之天線系統,其中該行動裝置為一筆記型電腦。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之天線系統,其中該第一可調天線和該第二可調天線能產生不同之合成輻射場型。
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