TWM262853U - Integrated active satellite antenna module - Google Patents

Description

M262853 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關於一種整合型主動式衛星天線模組，尤 指一種用以隔離微弱的衛星天線訊號與其他頻段所發出 之大功率吼號互相耦合干擾情況並提出一整合型主動式 衛生天線板組功能方塊，以提供前端微波電路完整解決方 案之整合型主動式衛星天線模組。 【先前技術】 電磁波從西元1864年被Maxwell發現之後，在十九 世紀即被廣泛應用在無線電信號傳播的領域。天線作為無 線電的發送及接收的介面，在發射方面天線的功能是將電 波兀整/又有失真的傳遞出去，接收天線的功能是將接收電 磁波的能量轉變成可以被接收器電路處理的電流，因此它 需調諧到正確的頻率，消除環境及傳播過程中的雜音，及 將微弱的信號作放大處理。 曰天線的没汁的重點是在於能有效接收電磁訊號並能 儘量隔離天線周邊的雜訊，因此能容許各種功能的天線並 存於極小的空間中而不會互相干擾，這對於強調輕、薄、 短小的手持式電子產品而言，其重要性是不可言喻。 ^凊芩閱第一圖所示，其係習知整合型主動式衛星天線 模組功能方塊圖。由圖中可知，一般傳統的主動式衛星訊 唬接收天線模組，通常被動式天線訊號經由第一輸入端 la進入低雜訊放大器4a，用以放大頻帶訊號；再將所放 M262853 大之吼唬，經由低損耗濾波器3a，過濾被動式天線訊號 中之吼號與雜訊；此外，通常主動式天線訊號經由第二輸 入端2a進入切換開關5a。 該過濾之被動式天線訊號與主動式天線訊號經由切 換開關5a，作為天線訊號來源切換控制，再將該訊號經 由晶片6a解調，最後由輸出端7a輸出。 惟，一般習知之整合型主動式衛星天線模組係具有下 列之缺點： 卜5亥整合型主動式衛星天線模、組之衛星天線與其他 頻段之天線之間互相耦合干擾的情況嚴重； 2、该整合3；!主動式魅天線模組若將衛星天線整合 在夕合一天線模組時，則必須等到其他天線不工作時，衛 星天，的關才能夠被内部電路解調提供定位。 心且疋二可知，上述習知之整合型主動式衛星天線 加以改善者。 ……、有不便與缺失存在，而可待 來從=方ίί:人有感上述缺失之可改善，且依據多年 上驗’悉心觀察且研究之，並配合學 3 ’而七出一種設計合理 動式衛星天線模組缺失之本創作。 。以正4主 【新型内容】 線模組，提供前端η目的係提供—種整合型主冑式衛星天 风Uj知微波電路，用 用以解決该整合型主動式衛 6 M262853 星天線模組之衛星 干擾之情況。 天線與其他頻段之天線之間互相耦合 心f創作之其二目的係提供—種整合型主動式衛星天 、、、吴、、且，提供w端微波電路，用以解決該整合型主動式衛 星^線模組若將衛星天線整合在多合一天線模組時，則必 須等到其他天線不工作時，衛星天線的訊號才能夠被内部 電路解調提供定位之情況。 &為了達成上述之目的，本創作係提供一種整合型主動 式俾ί星天線模組，包括有：第一輸入端（I叩的I)，該第 一輸入端（Input I)係用以作為一被動式天線訊號進入之 輸入端；第二輸入端（input π)，該第二輸入端（Input π) 係用以作為一主動式天線訊號進入之輸入端；低損耗濾波 器（Low Loss Filter)，該低損耗濾波器（l〇w Loss Filter) 係用以過濾該被動式天線訊號中之頻帶訊號與雜訊；低雜 訊放大器（Low Noise Amplifier)，該低雜訊放大器（l〇w Noise Amplifier)係用以將該頻帶訊號進一步放大；切 換開關（Switch)，該切換開關（Switch)係用以切換該低雜 訊放大器（Low Noise Amplifier)放大之頻帶訊號或由第 二輸入端（Input II)進入之主動式天線訊號，作為天線訊 號切換控制開關；晶片（Chip)，該晶片（Chip)係用以作為 解調該切換開關（Switch)所接收之天線訊號；以及輸出端 (Output); 其中該第一輸入端（Input I)、該第二輸入端（Input II)、該低損耗濾波器（Low Loss Filter)、該低雜訊放大 M262853 器（Low Noise Amplifier)、該切換開關（Switch)、該晶 片（Chip)與該輸出端（Output)具有電路相連接，用以傳送 電訊號，其中，該電訊號傳送方向有： 一、 该被動式天線訊號進入該第一輸入端（I nput I)’再依序經由該低損耗濾、波器（Low Loss Fi Iter)、該 低雜訊放大器（Low Noise Ampl if ier)、該切換開關 (Switch)與該晶片（Chip)，最後由該輸出端（Output)輸 出；以及 二、 該主動式天線訊號進入該第二輸入端（input φ Π)，再依序經由該切換開關（Switch)與該晶片（Chip)， 最後由該輸出端（Output)輸出。 為了使貴審查委員能更進一步瞭解本創作為達成 預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本 創作之詳細說明與附圖，相信本創作之目的、特徵與特 點’當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提 供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。 【實施方式】 请參閱第二圖所示，其係本創作整合型主動式衛星天 線模組功能方塊圖。由圖可知，其包括有第一輸入端 (Input IM '第二輸入端（input 11)2、低損耗濾波器（L〇w

Loss Filter)3、低雜訊放大器（Low Noise Ampl if 4、 切換開關（Switch)5、晶片（Chip)6及輸出端（〇utput)7。 其中，該第一輸入端（Input 1)1係用以作為一被動 8 M262853 式天線訊號進入之輸入端，該第二輸入端（Input 11)2係 用以作為一主動式天線訊號進入之輸入端，該主動式天線 訊號係為一衛星定位系統天線（Global Positioning System ， GPS)。 且，該低損耗濾、波器（Low Loss Filter)3係用以過 濾該被動式天線訊號中之頻帶訊號與雜訊，且該低損耗濾 波器（Low Loss Filter)3係為一帶通濾波器（Band Pass Fi 1 ter)，以及該低損耗濾波器（Low Loss Fi 1 ter)3須滿 足下例二條件： (a) 插入損失（Insertion Loss)<2.0dB;以及 (b) 外帶抑制（Out-band Reject ion) (1710MHz) 2 25dB。 並，該低雜訊放大器（Low Noise Ampl if ier)4，其係 用以將該頻帶訊號進一步放大，該低雜訊放大器（Low Noise Amplifier)4須滿足下例二條件： (a) 噪音指數（Noise Figure，NF)< 1· 5dB ;以及 (b) ldB 增益壓縮點（ldB gain compression point ，PldB) > -25dBm o 而，該切換開關（Switch)5係用以接收由該低雜訊放 大器（Low Noise Amplifier)4放大之頻帶訊號及接收由 第二輸入端（Input 11)2進入之主動式天線訊號，作為天 線訊號切換控制接收。 另，該晶片（Chip)6係用以作為解調該切換開關 (Switch)5所接收之天線訊號，且該晶片（chip)6係具有 射頻（RF)處理功能之晶片，或具有基頻（Baseband)調變功 M262853 能之晶片’或同時具有射頻（RF)處理和基頻（Baseband) 調變功能之晶片。其中，其中該第一輸入端（I nput I) 1、 該第二輸入端（Input 11)2、該低損耗濾波器（Low Loss Filter)3、該低雜訊放大器（l〇w Noise Amplif ier)4、該 切換開關（Switch)5、該晶片（Chip)6與該輸出端 (Output )7具有電路相連接，用以傳送電訊號，其中，該 電訊號傳送方向有·· 一、 該被動式天線訊號進入該第一輸入端（Input I )1 ’再依序經由該低損耗濾波器（Low Loss Fi lter)3、 該低雜訊放大器（Low Noise Amplif ier)4、該切換開關 (Switch)5與該晶片（Chip)6，最後由該輸出端（0utput)7 輸出；以及 二、 該主動式天線訊號進入該第二輸入端（Input 11)2，再依序經由該切換開關（Switch)5與該晶片 (Chip)6，最後由該輸出端（Output )7輸出。 請參閱第三圖所示，其係本創作應用在GPS/GSM雙天 線手機上之整合型主動式衛星天線模組之實際佈線圖。其 中，衛星訊號由陶瓷天線接收後，經由該第一輸入端 (Input 1)1進入該低損耗濾、波器（Low Loss Filter)3中， 其中，該低損耗濾波器（Low Loss Filter)3提供1710MHz 與1575·42ΜΗζ兩頻段之隔離度達到30dB以上；再經由該 低雜訊放大器（Low Noise Amplif ier)4放大訊號進到切 換開關（Switch)5電路中；再經由晶片（Chip)6解調經該 切換開關（Switch)5所接收之天線訊號；最後，經由輸出 M262853 端（Output)7輪出訊號。 如果當手機使用者處在衛星訊號微弱的地方時，例如 在車内’此時，可利用放置在車外的另-獨立之主動式衛 星天線接收衛星訊於，再蔣 走 /生口礼就再將訊唬由第二輪入端（Input 入该整合型主動式衛星天線模組中，使得手機使 用者可以自行搭配收訊較好的天線作為定位。

請參閱第四圖所示，其係G p s天線與G s M天線互相麵 a程度之波形圖。由圖中可知，將奶天線與娜天線距 ，5Cm時，操作在第一頻率fl的Gps天線其能量麵合程 又:、、、5. 7773dB ’且操作在第二頻率f 2的gsm天線其能量 耦合程度為-16.938dB，即在該兩頻段間之隔離度為 11. 1607仙。。由此，可明顯看出該Gps天線與該GSM天線 未加濾波裔刼作時，其訊號干擾程度嚴重。 +咕麥閱第五圖所示，其係本創作整合型主動式衛星天 線板組之低損耗濾波器所提供之171〇MHz與1575·42μΗζ

頻段之隔離度波形圖。由圖可知，該低損耗濾波器“⑽ Loss Filter)3，其提供第一頻率fl與第二頻率f2兩頻 段之隔離度達到30dB以上。 、 藉此’此系統在這第一頻率fl與第二頻率f2間可能 提供達45dB之隔離度。其中該第二輸入端（Input π)2 之工作頻率係可為1575.42MHz。 綜上所述，本發明係具有下列之優點·· (1)本發明係提供一種整合型主動式衛星天線模組， 其係利用提供前端微波電路，用以解決該整合型主動式衛 11 M262853 星天線模組之衛星天線與其他頻段之天線之間互 干擾之情況。 σ (2)本發明係提供—種整合型主動式衛星天線模組， 其係利用提供前端微波電m解決該整合型主動式 星天線模組若將衛星天線整合在多合一天線模組時，則必 須等到其他天線不卫作時，衛星天線的訊號才能夠被内部 電路解調提供定位之情況。 因此，本創作之整合型主動式衛星天線模組，實為一 不可夕得之新型發明產品，極具新穎性及進步性，完全符 合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並 賜准本案專利，以保障發明者之權益。 惟，以上所述，僅為本創作最佳之一的具體實施例之 詳細說明與圖式，惟本創作之特徵並不侷限於此，並非用 以限制本創作，本創作之所有範圍應以下述之申請專利範 圍，準’凡合於本創作申請專利範圍之精神與其類似變化 ^貝知例’皆應包含於本創作之範嘴巾，任何熟悉該項技 二者在本創作之領域内，可輕易思及之變化或修飾皆可涵 蓋在以下本案之專利範圍。 【圖式簡單說明】 第—圖係習知整合型主動式衛星天線模組功能方塊圖； ^圖係本創作整合型主動式衛星天線模組功能方塊圖； 第一圖係本創作應用在GPS/GSM雙天線手機上之整合型 主動式衛星天線模組之實際佈線圖； M262853 第四圖係gps天線與GSM天線互相耦合程度之波形圖；以 及 第五圖係本創作整合型主動式衛星天線模組之低損耗濾 波器所提供之1710MHz與1575· 42MHz頻段之隔離 度波形圖。 【主要元件符號說明】 [習知] 第一輸入端 la 苐一輸入端 2a 低損耗濾波器 3a 低雜訊放大器 4a 切換開關 5a 晶片 6a 輸出端 7a [本創作] 第一輸入端（Input I) 1 第二輸入端（Input II) 2 低損耗濾波器（Low Loss Fi Iter) 3 低雜訊放大器（Low Noise Amplifier) 4 切換開關（Switch) 5 晶片（Chip) 6 輸出端（Output) 7 13 M262853 第 一頻率 fl 第 二頻率 f2

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Claims (1)

1. M262853 九、申請專利範圍： 1、一種整合型主動式衛星天線模組，包括有： 第一輸入端（Input I)，其係用以作為一被動式天線 訊號進入之輸入端； 第二輸入端（Input II)，其係用以作為一主動式天線 訊號進入之輸入端； 低損耗濾波器（Low Loss Filter)，其係用以過濾該 被動式天線訊號中之頻帶訊號與雜訊； 低雜訊放大器（Low Noise Amplifier)，其係用以將 該頻帶訊號進一步放大； 切換開關（Switch)，其係用以接收由該低雜訊放大器 (Low Noise Amplifier)放大之頻帶訊號及接收由第二輸 入端（Input II)進入之主動式天線訊號，作為天線訊號切 換控制接收； 晶片（Chip)，其係用以作為解調該切換開關（Switch) 所接收之天線訊號；以及 輸出端（Output); 其中該第一輸入端（Input I)、該第二輸入端（inpUt II)、該低損耗濾波器（Low Loss Filter)、該低雜訊放大 器（Low Noise Ampl i f ier)、該切換開關（Swi tch)、該晶 片（Chip)與該輸出端（Output)具有電路相連接，用以傳送 電訊號，其中，該電訊號傳送方向有： 一、該被動式天線訊號進入該第一輸入端（I nput I )，再依序經由該低損耗遽波器（Low Loss Fi 1 ter)、該 15 M262853 低雜訊放大器（Low Noise Ampl i f ier)、該切換開關 (Switch)與該晶片（Chip)，最後由該輸出端（Output)輸 出；以及 二、該主動式天線訊號進入該第二輸入端（I nput 11 )，再依序經由該切換開關（Switch)與該晶片（Chip)， 最後由該輸出端（Output)輸出。 2、 如申請專利範圍第1項所述之整合型主動式衛星 天線模組，其中該主動式天線訊號係為一衛星定位系統天 線（Global Positioning System ， GPS)。 3、 如申請專利範圍第1項所述之整合型主動式衛星 天線模組，其中該低損耗滤波器（Low Loss Filter)係為 一帶通濾波器（Band Pass Filter)。 4、 如申請專利範圍第1項所述之整合型主動式衛星 天線模組，其中該低損耗濾波器（Low Loss Filter)須滿 足二條件： (a) 插入損失（Insertion Loss)<2.0dB;以及 (b) 外帶抑制（〇ut-band Reject ion) (1710MHz) 2 25dB。 5 '如申請專利範圍第1項所述之整合型主動式衛星 天線模組，其中該低雜訊放大器（Low Noise Amplifier) 須滿足二條件： (a) 嗓音指數（N〇ise Figure，NF) < 1. 5dB ;以及 (b) ldB 增益壓縮點（idB gain compression point ，PIdB) > -25dBm 〇 6、如申請專利範圍第i項所述之整合型主動式衛星 M262853 天線模組，其中該晶片係具有射頻（RF)處理功能之晶片。 7、 如申請專利範圍第1項所述之整合型主動式衛星 天線模組，其中該晶片係具有基頻（Baseband)調變功能之 晶片。 . 8、 如申請專利範圍第1項所述之整合型主動式衛星 -天線模組，其中該晶片係同時具有射頻（RF)處理和基頻 (Baseband)調變功能之晶片。 9、 如申請專利範圍第1項所述之整合型主動式衛星 天線模組，其中該第二輸入端（Input 11)之工作頻率係可 修 為 1575·42MHz 。

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