多頻天線模塊及其自我調(diào)整方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電子裝置，且特別是有關(guān)于電子裝置中的一種多頻天線模塊。
【【背景技術(shù)】】
[0002]一般而言，當(dāng)電子裝置與外界需與其它的電子裝置以無線的方式進行聯(lián)機時，電子裝置上必須配置著對應(yīng)的天線。當(dāng)電子裝置運用天線收發(fā)射頻信號時，為了要使得天線的阻抗匹配恰當(dāng)，通常將額外的設(shè)置一阻抗匹配單元，耦接于天線與射頻信號的產(chǎn)生單元之間，使得收發(fā)射頻信號時可獲得最大的功率轉(zhuǎn)換。然而，阻抗匹配單元本身具有一定的阻抗值，串接于天線與射頻信號的產(chǎn)生單元之間，則容易造成信號于收發(fā)時的衰減，使得收發(fā)射頻信號的功率轉(zhuǎn)換仍然不甚理想。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明提供一種多頻天線模塊，透過耦接于寄生部與接地面間的諧振單元調(diào)整天線模塊的阻抗匹配。
[0004]本發(fā)明的一種多頻天線模塊，包括:一天線本體、多個諧振單元、一寄生部以及一切換單元。其中，天線本體，包括一輻射部、一信號饋入部以及接地部。信號饋入部連接輻射部,并且于連接處形成一饋入點。一接地部連接輻射部與一系統(tǒng)接地面之間，并且接地部鄰設(shè)并平行于信號饋入部。一同軸電線連接饋入點以使輻射部可收發(fā)一射頻信號。寄生部鄰設(shè)并平行于天線本體的輻射部，并當(dāng)天線本體收發(fā)射頻信號時，傳送一電壓信號。多個諧振單元耦接于寄生部于系統(tǒng)接地面之間。切換單元耦接寄生部以及諧振單元之間，切換單元根據(jù)電壓信號而選擇性地導(dǎo)通寄生部與諧振單元其中之一的路徑。
[0005]本發(fā)明的自我調(diào)整方法，利用前述的多頻天線模塊進行以下步驟。首先，收發(fā)一射頻信號于天線本體。然后，根據(jù)射頻信號產(chǎn)生一電壓信號。接著，根據(jù)電壓信號判斷射頻信號的一中心頻率。以及，根據(jù)射頻信號的中心頻率選擇性地導(dǎo)通些諧振單元的其中之一與系統(tǒng)接地面之間的路徑。如此一來，多頻天線模塊可因應(yīng)中心頻率而適應(yīng)性的調(diào)整，使多頻天線模塊內(nèi)的阻抗匹配達到最佳的狀態(tài)。
[0006]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。
【【附圖說明】】
[0007]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的多頻天線模塊的示意圖。
[0008]圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的切換單元與諧振單元的示意圖。
[0009]圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的信號感應(yīng)器的示意圖。
[0010]圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的自我調(diào)整方法的步驟流程圖?！尽揪唧w實施方式】】
[0011]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的多頻天線模塊的示意圖。多頻天線模塊10包括天線本體110、諧振單元141?14η、寄生部120以及切換單元130。天線本體110包括輻射部111、信號饋入部112以及接地部113。信號饋入部112連接輻射部111并包括饋入點FP。接地部113連接輻射部111與系統(tǒng)接地面之間(例如，將接地點GP與系統(tǒng)的接地面GND連接)，并且接地部113鄰設(shè)并平行于信號饋入部112。
[0012]一同軸電線連接饋入點FP以使輻射部111可收發(fā)一射頻信號。寄生部120鄰設(shè)并平行于天線本體110的輻射部111,并當(dāng)天線本體110收發(fā)射頻信號時，寄生部120傳送一電壓信號VS。復(fù)數(shù)諧振單元141?14η耦接于寄生部120于系統(tǒng)接地面GND之間。切換單元130耦接寄生部120以及諧振單元141?14η之間，切換單元130根據(jù)電壓信號VS而選擇性地導(dǎo)通寄生部120與諧振單元141?14η中的其中之一路徑。
[0013]在本實施例中，天線本體110為一平面倒F天線(Planar Inverted-FAntenna, PIFA)，從饋入點FP至輻射部111的開路端OP的路徑長度約為射頻信號的四分之一波長，但本發(fā)明并不限定天線本體110以及寄生部120的實施方式。例如在本發(fā)明一實施例中，天線本體110為一雙頻的PIFA，可利用兩個長度不同的輻射部分別收發(fā)中心頻率例如為2.4GHz,5GHz的射頻信號。而在此實施例中，多頻天線模塊10則包括鄰設(shè)并平行于兩個輻射部的兩個寄生部，并且此兩個寄生部耦接上述的切換單元130(如圖1所示輻射部111與寄生部120的設(shè)置關(guān)系)。當(dāng)上述的兩個輻射部之一收發(fā)對應(yīng)頻段的射頻信號時，對應(yīng)所述輻射部的寄生部即會傳送電壓信號VS至切換單元130。
[0014]諧振單元141?14η則分別對應(yīng)于不同大小的阻抗值。由于電壓信號VS將隨著射頻信號的中心頻率的高低而改變。因此，切換單元130即可根據(jù)電壓信號VS的大小，選擇諧振單元141?14η中具有對應(yīng)于目前射頻信號的中心頻率的最佳阻抗的諧振單元，使得天線本體HO收發(fā)射頻訊號時可具有較大的功率轉(zhuǎn)換。
[0015]以下則根據(jù)實施例針對切換單元130以及諧振單元141?14η的【具體實施方式】進行說明。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的切換單元與諧振單元的示意圖。相較于圖1所示實施內(nèi)容，圖2所示實施例提供了切換單元與諧振單元一種較為詳細(xì)的實施方式。請參照圖2，諧振單元141?14η分別為由電感器(L)和電容器(C)構(gòu)成的LC電路。諧振單元141?14η分別由阻抗值不同的電容以及電感所并聯(lián)而成。而在本發(fā)明另一時實施例中，諧振單元141?14η則可由電阻(R)、電感器(L)和電容器(C)所構(gòu)成的RLC電路，并分別對應(yīng)于不同大小的阻抗值，但本發(fā)明并不限定于上述的實施方式。
[0016]在本實施例中，切換單元130包括信號感應(yīng)器131以及開關(guān)132。信號感應(yīng)器131不直接電性連接寄生部120，而是透過設(shè)置在鄰近于連接寄生部120和開關(guān)132之間的導(dǎo)線CL，并由導(dǎo)線CL耦合(coupling)到信號感應(yīng)器131而得到一固定比例的電壓信號VS，例如振幅80%大小的電壓信號VS。信號感應(yīng)器131則可由此耦合到的電壓信號VS產(chǎn)生控制信號CS至開關(guān)132。開關(guān)132耦接信號感應(yīng)器131與諧振單元141?14η之間。開關(guān)132從信號感應(yīng)器131接收控制信號CS，并根據(jù)控制信號CS選擇性地導(dǎo)通諧振單元141?14η的其中之一，也就是說當(dāng)信號感應(yīng)器131接收到電壓信號VS后，從信號感應(yīng)器131經(jīng)開關(guān)132而到諧振單元(如諧振單元141)形成一電氣相通的路徑。
[0017]信號感應(yīng)器131除了上述的接收電壓信號VS的方式之外，還可直接電性連接寄生部120，并從寄生部120接收電壓信號VS，然后根據(jù)電壓信號VS產(chǎn)生控制信號CS至開關(guān)132。開關(guān)132耦接信號感應(yīng)器131與諧振單元141?14η之間。開關(guān)132從信號感應(yīng)器131接收控制信號CS，并根據(jù)控制信號CS選擇性地導(dǎo)通諧振單元141?14η的其中之一，也就是說當(dāng)信號感應(yīng)器131接收到電壓信號VS后，從信號感應(yīng)器131經(jīng)開關(guān)132而到諧振單元(如諧振單元141)形成一電性相通的路徑。
[0018]圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的信號感應(yīng)器的示意圖。請參照圖3，在此實施例中，信號感應(yīng)器131包括信號感應(yīng)組133、電容電感組1341?134m、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換單元135以及控制單元136。在本實施例中，與圖2所示實施例相似，信號感應(yīng)組133被鄰設(shè)于連接寄生部120至開關(guān)132之間的導(dǎo)線CL，透過耦合導(dǎo)線CL中傳遞的電壓信號VS得到固定比例的電壓信號VS。
[0019]電容電感組1341?134m，耦接信號感應(yīng)組133，并且分別具有不同的阻抗值，使得電容電感組1341?134m可與特定頻率的信號諧振并且分別產(chǎn)生電壓值Vl?Vm，因