CN205039812U - 可调整天线阻抗及天线频率的射频装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,主要包括一第一电路板、一射频模块及一第二电路板,其中射频模块设置在第一电路板上,第一电路板设置在第二电路板上,射频模块包括一天线单元、一第一频率调整单元及一射频电路,其中天线单元设置在第一电路板的第一净空区内,并通过一讯号馈入线连接射频电路,第二电路板包括一第二频率调整单元,其中第二频率调整单元通过第一电路板上的接地线及第一频率调整单元连接天线单元,并可通过第一频率调整单元及第二频率调整单元调整天线单元的共振频率。本实用新型无需变更射频模块的线路,通过变换第一频率调整单元及/或第二频率调整单元,即可调整天线的共振频率与阻抗。
Description
技术领域
本实用新型有关于一种可调整天线阻抗及频率的射频装置,可通过变换第一电路板上的第一频率调整单元及/或第二电路板上的第二频率调整单元,调整天线的共振频率与阻抗。
背景技术
随着无线通信技术的进步,无线通信产品已被广泛的应用在日常生活中,而射频装置则是无线通信产品最重要的零件之一。
通讯产品模块化的设计,往往可以让系统厂在设计新产品时,节省大量的开发时间。系统厂只要依据需求的功能,购买适合的射频模块产品,即可轻易的实现新产品所需要的特性。但也由于产品功能的需求越来越多样化、体积越来越轻薄化,如此,往往会造成内含天线的射频模块产品,在组装到电路板或无线通信产品内时,天线受到周围环境的影响,而使得天线的频率与阻抗发生偏移,造成收讯与发射的信号质量不好。
为了避免上述的问题产生,射频模块制造商往往需要针对每一个客户的产品环境去调整天线的阻抗与频率,才能够确保射频模块设置在无线通信产品后,仍旧能够达到预设的效能。如此一来无疑会增加射频模块制造商制作射频模块所花费的时间及成本,并导致无线通信产品的制作成本提高
实用新型内容
本实用新型的一目的,在于提供一种可调整天线频率与阻抗的射频装置,主要包括一第一电路板、一射频模块及一第二电路板。射频模块设置在第一电路板上,第一电路板设置在第二电路板上。射频模块的天线单元通过接地线及第一频率调整单元连接第二电路板上的第二频率调整单元,以此可通过变换第一频率调整单元及/或第二频率调整单元,来调整天线的共振频率与阻抗。
本实用新型的又一目的,在于提供一种可调整天线阻抗及频率的射频装置,可通过第一电路板上的第一频率调整单元及第二电路板上的第二频率调整单元调整天线单元的共振频率,使得射频模块及第一电路板设置在第二电路板后,不用再变更射频模块的线路,仅利用第二频率调整单元,即可调整天线单元的共振频率,修正天线单元因为受到环境影响而造成的共振频率偏移。
本实用新型的又一目的,在于提供一种可调整天线阻抗及频率的射频装置,可通过第一电路板上的第一阻抗匹配单元及第二电路板上的第二阻抗匹配单元,使得射频模块及第一电路板设置在第二电路板后,不用再变更射频模块的线路,仅利用第二阻抗匹配单元即可调整天线单元的阻抗,修正天线单元因为受到环境影响而造成的阻抗偏移。
为达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,包括:一第一电路板;一射频模块,设置于第一电路板上,并包括:一天线单元、一第一频率调整单元、一第一阻抗匹配单元、一第一净空区、至少一接地线、一射频电路、一讯号馈入线及一第一接地层;其中第一净空区位于第一电路板,天线单元位于第一净空区内,并电性连接接地线、讯号馈入线及第一频率调整单元;第一频率调整单元,电性连接天线单元及至少一接地线;第一阻抗匹配单元,电性连接讯号馈入线;讯号馈入线电性连接至射频电路;一第二电路板,设置于第一电路板的下方,并包括:一第二接地层、一第二频率调整单元,其中第二接地层电性连接第一接地层;第二频率调整单元电性连接第一电路板上的至少一接地线及第二接地层。
本实用新型还提供另一种可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,包括:一第一电路板;一射频模块,设置于第一电路板上,并包括:一天线单元、一第一频率调整单元、一第二频率调整单元、一第一阻抗匹配单元、一第二阻抗匹配单元、一第一净空区、复数个接地线、一射频电路、一第一讯号馈入线、一第二讯号馈入线及一第一接地层;其中第一净空区位于第一电路板,天线单元具有两个共振频率,位于第一净空区内,并电性连接复数个接地线、第一讯号馈入线、第二讯号馈入线、第一频率调整单元及第二频率调整单元;第一频率调整单元电性连接天线单元、第一讯号馈入线及至少一接地线;第二频率调整单元电性连接天线单元、第二讯号馈入线及至少一接地线;第一阻抗匹配单元电性连接第一讯号馈入线;第二阻抗匹配单元,电性连接第二讯号馈入线;射频电路电性连接第一讯号馈入线及第二讯号馈入线;一第二电路板,设置于第一电路板的上方或下方,包括;一第二接地层、一第三频率调整单元及一第四频率调整单元,其中第二接地层电性连接第一接地层;第三频率调整单元电性连接第一电路板上的第一频率调整单元;第四频率调整单元电性连接第一电路板上的第二频率调整单元。
在本实用新型射频装置一实施例中,还包括一第二阻抗匹配单元,位于第二电路板,且第二阻抗匹配单元电性连接第一电路板上的第一阻抗匹配单元。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中第二电路板包括一第二净空区,位于第一净空区垂直延伸位置。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中天线单元包括:至少一基材;复数个导电层,设置于基材的表面或内部,其中复数个导电层之间形成电容效应,并产生天线单元的共振频率,其中复数个接地线分别连接天线单元的各个导电层,而讯号馈入线则连接天线单元的至少一导电层。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中天线单元包括:至少一基材;至少一第一导电层,设置于基材的表面或内部,其中第一导电层电性连接第一频率调整单元;及至少一第二导电层,设置于基材的表面或内部,其中第一导电层及第二导电层之间用以产生电容效应,并形成天线单元的共振频率,其中第二导电层连接讯号馈入线及至少一接地线。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中第一导电层及第二导电层分别设置在不同的平面,且部分第一导电层与部分第二导电层重叠以产生电容效应,并形成天线单元的共振频率。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中第一导电层及第二导电层设置于相同或相近的平面上,且第一导电层与第二导电层之间存在一间隙以产生电容效应,并形成天线单元的共振频率。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中第一频率调整单元及第二频率调整单元包括至少一电容或至少一电感。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中第三频率调整单元并联第一频率调整单元,而第四频率调整单元则并联第二频率调整单元。
在本实用新型射频装置一实施例中,包括一第三阻抗匹配单元,位于第二电路板,并电性连接第一阻抗匹配单元。
在本实用新型射频装置一实施例中,包括一第四阻抗匹配单元,位于第二电路板,并电性连接第二阻抗匹配单元。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中第二电路板包括一第二净空区,位于第一净空区的垂直延伸位置。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中天线单元包括:至少一基材;复数个导电层,设置于基材的表面或内部,其中复数个导电层之间形成两个具电容效应的区域,并产生天线单元的两个共振频率,其中复数个接地线分别连接天线单元的各个导电层,而第一讯号馈入线与第二讯号馈入线则分别连接两个不同的导电层,以传输或接收不同频率的讯号。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中天线单元包括:至少一基材;至少一第一导电层,设置于基材的表面或内部,其中第一导电层电性连接第一频率调整单元,并通过第一讯号馈入线电性连接第一阻抗匹配单元;至少一第二导电层,设置于基材的表面或内部,其中第二导电层电性连接第二频率调整单元,并通过第二讯号馈入线电性连接第二阻抗匹配单元;及至少一第三导电层,设置于基材的表面或内部,第三导电层设置的平面与第一导电层或第二导电层设置的平面不同,且部分第三导电层分别与部分第一导电层及部分第二导电层重叠,以形成两个具电容效应的区域,其中第三导电层通过至少一接地线电性连接第一频率调整单元、第二频率调整单元及第一接地层。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中第一导电层及第二导电层分别通过至少一接地线连接第一接地层。
在本实用新型射频装置一实施例中,其中第一频率调整单元、第二频率调整单元、第三频率调整单元及第四频率调整单元包括至少一电容或至少一电感。
附图说明
图1为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置的一实施例的方块连接示意图。
图2为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置的一实施例的立体示意图。
图3为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置的一实施例的立体分解示意图。
图4为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置的天线单元的一实施例的立体示意图。
图5为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置的天线单元又一实施例的立体示意图。
图6为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的方块连接示意图。
图7为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。
图8为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。
图9为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的方块连接示意图。
图10为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。
图11为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体分解示意图。
图12为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置的天线单元又一实施例的立体示意图。
图13为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的方块连接示意图。
图14为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。
图15为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。
图16为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。
图17为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。
虽然已通过举例方式在图式中描述了本实用新型的具体实施方式,并在本文中对其作了详细的说明,但是本实用新型还允许有各种修改和替换形式。本实用新型的附图内容可为不等比例,附图及其详细的描述仅为特定型式的揭露,并不为本实用新型的限制,相反的,依据权利要求的精神和范围内进行修改、均等构件及其置换皆为本实用新型所涵盖的范围。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述:
请参阅图1至图3,分别为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置一实施例的方块连接示意图、立体示意图及立体分解示意图。如图所示,射频装置10主要包括一第一电路板11、一射频模块13及一第二电路板15,其中射频模块13设置在第一电路板11上,第二电路板15设置在第一电路板11的下方。
在本实用新型一实施例中,可将设置在第一电路板11上的组件及电路定义成射频模块13,其中射频模块13包括一天线单元131、复数个接地线132、一第一频率调整单元133、一讯号馈入线134、一第一阻抗匹配单元135、一第一接地层136、一射频电路137及一第一净空区138。第一净空区138位于第一电路板11上,天线单元131位于第一电路板11的第一净空区138内。
天线单元131电性连接至少一个接地线132、讯号馈入线134及第一频率调整单元133。
第一阻抗匹配单元135及射频电路137皆电性连接讯号馈入线134,其中射频电路137可通过讯号馈入线134及第一阻抗匹配单元135电性连接天线单元131。
第二电路板15包括一第二频率调整单元151及一第二接地层153,其中第二接地层153电性连接第一电路板11上的第一接地层136,而第二频率调整单元151电性连接第二接地层153,并通过第一电路板11上的至少一接地线132电性连接第一频率调整单元133。例如第二接地层153可通过第二频率调整单元151、接地线132及第一频率调整单元133电性连接天线单元131。
本实用新型所述的第一频率调整单元133及第二频率调整单元151,主要用以调整天线单元131所产生的共振频率,例如第一频率调整单元133及第二频率调整单元151包括电容、电感及/或电阻等被动组件。
在实际应用时,将第一电路板11及射频模块13设置在第二电路板15上时,往往会因为第二电路板15的尺寸或其他组件,而导致射频模块13上的天线单元131的共振频率产生偏移,例如第一电路板11及射频模块13电性连接第二电路板15上的电路或组件后,天线单元131的共振频率与安装前原本的共振频率不同。
如此一来可能会造成天线单元131的共振频率偏离正常使用频率范围,使得第一电路板11及射频模块13,设置在第二电路板15后无法正常运作。通过本实用新型所揭露的内容,可变换第二频率调整单元151,例如选用适当电容值、电感值及/或0奥姆电阻等,以改变射频模块13的天线单元131所产生的共振频率。使得第一电路板11及射频模块13,设置在第二电路板15上后,所产生的共振频率可符合所需要的频率范围,并可正常的运作。
第一电路板11及第二电路板15以层叠的方式设置,其中第一电路板11上可设置至少一连接单元139,并通过连接单元139电性连接第一接地层136及第二接地层153或连接相对应的导电线路。具体来说连接单元139可贯穿第一电路板11,或者是沿着第一电路板11的侧边设置,皆可达到电性连接第一接地层136及第二接地层153或连接第一电路板与第二电路板上的相对应的导电线路的目的,当然上述连接单元139的设置方式仅为本实用新型一实施例,并不为本实用新型的范围限制。第一电路板上的射频电路137,也依射频装置的电气特性需求,电性连接到第二电路板15,但此连接并未标示于示意图中。
在本实用新型一实施例中,如图3所示,第二电路板15可包括一第二净空区155,其中第二净空区155位于第一净空区138的垂直延伸位置。当第一电路板11设置在第二电路板15上时,第一电路板11上的第一净空区138会与第二电路板15上的第二净空区155大致重叠。
在本实用新型一实施例中,天线单元131包括至少一基材1311及复数个导电层1313/1315,其中各个导电层1313/1315可设置在基材1311的表面或内部,天线单元131设置于第一电路板11的第一净空区138内,其中至少一个接地线132连接天线单元131的一个导电层1315,讯号馈入线134连接天线单元131的至少一导电层1315,各个导电层1313/1315之间可形成电容效应,并产生天线单元131的共振频率。例如:导电层可包括一第一导电层1313及一第二导电层1315,其中第一导电层1313设置在基材1311的表面、底表面或内部,并电性连接第一频率调整单元133之后连接接地线132。第二导电层1315设置于基材1311的表面、顶表面或内部,连接讯号馈入线134及至少一接地线132,并通过讯号馈入线134电性连接第一阻抗匹配单元135。第一导电层1313及第二导电层1315之间用以产生电容效应,并形成天线单元131的共振频率。
具体来说第一导电层1313及第二导电层1315可分别设置在基材1311的不同平面上,其中部分的第一导电层1313与部分的第二导电层1315重叠,使得两者之间重叠的部分产生电容效应,以形成天线单元131的共振频率,如图4所示。在不同实施例中,第一导电层1313及第二导电层1315设置于基材1311的相同或相近的平面上,其中第一导电层1313及第二导电层1315之间存在一间隙1314,使得第一导电层1313及第二导电层1315之间可以产生电容效应,并形成天线单元131的共振频率,如图5所示。当然图4及图5所述的天线单元131仅为本实用新型的实施方式,并不为本实用新型的限制,对本实用新型所属技术领域的技术人员,亦可更换不同形式的天线单元,依据本实用新型的专利范围的精神和范围内,进行修改、均等构件及其置换,皆为本实用新型所涵盖的范围。
在本实用新型另一实施例中,如图6及图7所示,第二电路板15上亦可设置一第二阻抗匹配单元157,其中第二电路板15上的第二阻抗匹配单元157电性连接第一电路板11上的第一阻抗匹配单元135。当射频模块13设置于第二电路板15后,因为电气环境的改变,导致天线单元131的阻抗产生偏移时,可利用第二阻抗匹配单元157来调整天线单元131的阻抗。
在本实用新型一实施例中,第一阻抗匹配单元135及第二阻抗匹配单元157可以是由电阻、电容及/或电感所形成的π匹配电路。一般而言,将第一电路板11及射频模块13设置在第二电路板15上时,射频模块13的天线单元131的阻抗会受到第二电路板15尺寸及/或其他组件的影响而造成天线单元131与射频电路137间的阻抗匹配不适当。为此可进一步调整第二电路板15上的第二阻抗匹配单元157,例如选择适当的电阻、电容及/或电感,使得射频模块13上的天线单元131与射频电路137间的阻抗可互相匹配。
由本实用新型上述实施例可得知,在将第一电路板11及射频模块13设置在第二电路板15上时,往往会因为第二电路板15尺寸及/或其他组件的影响,造成射频模块13的天线单元131所产生的共振频率偏移,或者使得天线单元131与射频电路137之间的阻抗不互相匹配。在实务应用时,若遭遇上述的问题,往往只能依据第二电路板15对射频模块13的影响,重新调整第一电路板11及射频模块13上的第一频率调整单元133与第一阻抗匹配单元135,例如更换射频模块13上的第一频率调整单元133及/或第一阻抗匹配单元135的电容或电感或电阻。但是,如果第一电路板11或射频模块13已经过特定单位认证或是因其他原因,导致无法变更第一电路板11或射频模块13上的组件时,本实用新型即提供一有效的解决方案。
通过本实用新型所述的内容,即可在第二电路板15上,设置第二频率调整单元151及/或第二阻抗匹配单元157的电路,并让第二频率调整单元151及/或第二阻抗匹配单元157分别与第一电路板11的第一频率调整单元133及/或第一阻抗匹配单元135电性相连接,当射频模块13及第一电路板11设置在第二电路板15后,再适当的调整第二频率调整单元151及/或第二阻抗匹配单元157,便可让天线单元131所产生的共振频率符合要求,并让天线单元131与射频电路137的阻抗相互匹配。
请参阅图8,为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。本实用新型实施例所述的射频装置100的构造与图2所述的射频装置10的构造相近,主要的差别在于本实用新型实施例所述的射频装置100中,未连接第一频率调整单元133的接地线132,不会直接连接第一电路板11的第一接地层136。相较之下,图2所示的天线单元131中,未连接第一频率调整单元133的接地线132,则会直接连接第一电路板11上的第一接地层136。
具体来说射频装置100中的天线单元131可通过未连接第一频率调整单元133的接地线132及一第二阻抗匹配单元157连接第二电路板15的第二接地层153。此外该接地线132还电性连接讯号馈入线134及第一阻抗匹配单元135,并通过讯号馈入线134及第一阻抗匹配单元135电性连接射频电路137。
由于第二电路板15上的第二阻抗匹配单元157电性连接第一电路板11上的第一阻抗匹配单元135。因此当射频模块130设置于第二电路板15后,因为电气环境的改变,导致天线单元131的阻抗产生偏移时,可利用第二阻抗匹配单元157来调整天线单元131的阻抗。在本实用新型一实施例中,第二阻抗匹配单元157可以是电阻、电容、电感或者是由上述组件所组成的匹配电路。
请参阅图9及图10,分别为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置一实施例的方块连接示意图及立体示意图。如图所示,射频装置20主要包括一第一电路板21、一射频模块23及一第二电路板25,其中射频模块23设置于第一电路板21上,而第二电路板25则设置在第一电路板21的下方。
在本实用新型一实施例中,可将第一电路板21上的组件及线路定义为射频模块23,其中射频模块23包括一天线单元231、复数个接地线232、一第一频率调整单元2331、一第二频率调整单元2333、一第一讯号馈入线2341、一第二讯号馈入线2343、一第一阻抗匹配单元2351、一第二阻抗匹配单元2353、一第一接地层236、一射频电路237及一第一净空区238。第一净空区238位于第一电路板21上,而天线单元231设置在第一电路板21的第一净空区238内。
本实用新型实施例所述的天线单元231具有两个不同的共振频率,其详细的构造会在后面的实施例中具体说明。天线单元231电性连接复数个接地线232、第一讯号馈入线2341、第二讯号馈入线2343、第一频率调整单元2331及第二频率调整单元2333,其中天线单元231可通过其中一个接地线232电性连接第一频率调整单元2331,并通过另一个接地线232电性连接第二频率调整单元2333。
第一频率调整单元2331电性连接天线单元231、第一讯号馈入线2341及至少一接地线232,而第二频率调整单元2333电性连接天线单元231、第二讯号馈入线2343及至少一接地线232。
第一阻抗匹配单元2351电性连接第一讯号馈入线2341,第二阻抗匹配单元2353电性连接第二讯号馈入线2343。射频电路237电性连接第一讯号馈入线2341及第二讯号馈入线2343,其中射频电路237可通过第一讯号馈入线2341及第一阻抗匹配单元2351连接天线单元231,并通过第二讯号馈入线2343及第二阻抗匹配单元2353连接天线单元231。
具体来说,天线单元231可用以产生第一共振频率及第二共振频率,其中天线单元231可通过第一讯号馈入线2341及第一阻抗匹配单元2351传输第一共振频率的讯号,并通过第二讯号馈入线2343及第二阻抗匹配单元2353传输第二共振频率的讯号。
第二电路板25包括一第三频率调整单元2511、一第四频率调整单元2513及一第二接地层253,其中第二接地层253电性连接第一电路板21上的第一接地层236,第三频率调整单元2511电性连接第一电路板21上的第一频率调整单元2331,第四频率调整单元2513电性连接第一电路板21上的第二频率调整单元2333。例如第三频率调整单元2511可并联第一电路板21上的第一频率调整单元2331,第四频率调整单元2513可并联第一电路板21上的第二频率调整单元2333。
本实用新型所述的第一频率调整单元2331、第二频率调整单元2333、第三频率调整单元2511及第四频率调整单元2513,主要用以调整天线单元231所产生的共振频率,例如第一频率调整单元2331、第二频率调整单元2333、第三频率调整单元2511及第四频率调整单元2513可包括电容、电感及/或电阻等被动组件。具体来说可通过第一频率调整单元2331及第三频率调整单元2511调整天线单元231产生的第一共振频率,并通过第二频率调整单元2333及第四频率调整单元2513调整天线单元231产生的第二共振频率。
在实际应用时,将第一电路板21及射频模块23设置在第二电路板25上时,往往会因为第二电路板25尺寸及/或其他组件的影响,而导致射频模块23上天线单元231的共振频率产生偏移,此时可调整第二电路板25上的第三频率调整单元2511及第四频率调整单元2513,以改变射频模块23的天线单元231所产生的共振频率。如此将可以在不更动射频模块23及第一电路板21的前提下,达到调整天线单元231的共振频率的目的。当第一电路板21或射频模块23已经过特定单位认证,或是因某种原因无法变更第一电路板21或射频模块23上的组件时,本实用新型即提供一有效的解决方案,来调整射频模块23的天线单元231的共振频率。
第一电路板21设置于第二电路板25以堆栈的方式设置,其中第一电路板21上可设置至少一连接单元239,并通过连接单元239电性连接第一接地层236及第二接地层253或连接第一电路板与第二电路板上的相对应的导电线路。具体来说连接单元239可贯穿第一电路板21,或者是沿着第一电路板21的侧边设置,皆可达到电性连接第一接地层236及第二接地层253或连接第一电路板与第二电路板上的相对应的导电线路的目的,当然上述连接单元239的设置方式仅为本实用新型一实施例,并不为本实用新型的范围限制。
在本实用新型一实施例中,如图11所示,第二电路板25亦可包括一第二净空区255,其中第二净空区255位于第一净空区238的垂直延伸位置。当第一电路板21设置在第二电路板25上时,第一电路板21上的第一净空区238会与第二电路板25上的第二净空区255大致重叠。此外第二电路板25上的第三频率调整单元2511及第四频率调整单元2513分别连接一连接线路252,其中部分的连接线路252延伸至第一电路板21及/或第一净空区238的下方,使得第一频率调整单元2331及第二频率调整单元2333可通过穿透第一电路板21的连接单元239连接该连接线路252,其中第一频率调整单元2331及第二频率调整单元2333可分别并联第三频率调整单元2511及第四频率调整单元2513。
在本实用新型一实施例中,如图12所示,天线单元231包括至少一基材2311及复数个导电层2313/2315/2317,其中各个导电层2313/2315/2317可设置在基材2311的表面或内部,其中复数个接地线232分别连接天线单元231的各个导电层2313/2315/2317,而第一讯号馈入线2341及第二讯号馈入线2343则分别连接天线单元231的两个不同的导电层2313/2315,并分别用以传输或接收不同频率的讯号。各个导电层2313/2315/2317之间可形成两个具电容效应的区域,并产生天线单元231的两个共振频率。
在本实用新型一实施例中导电层可包括一第一导电层2313、一第二导电层2315及一第三导电层2317,其中第一导电层2313设置在基材2311的顶表面、表面或内部,电性连接第一频率调整单元2331,并通过第一讯号馈入线2341电性连接第一阻抗匹配单元2351与射频模块237,此外第一导电层2313亦可通过接地线232电性连接第一接地层236。
第二导电层2315设置于基材2311的顶表面、表面或内部,电性连接第二频率调整单元2333,并通过第二讯号馈入线2343电性连接第二阻抗匹配单元2353与射频模块237,此外第二导电层2315亦可通过接地线232连接第一接地层236。在本实用新型一实施例中,第一导电层2313及第二导电层2315分别通过至少一接地线232电性连接第一接地层236。
至少一第三导电层2317设置于基材2311的底表面、表面或内部,第三导电层2317设置的平面与第一导电层2313或第二导电层2315设置的平面不同,且部分第三导电层2317分别与部分第一导电层2313及部分第二导电层2315重叠,以形成两个具电容效应的区域。此外第三导电层2317通过至少一接地线232电性连接第一频率调整单元2331、第二频率调整单元2333及第一接地层236。
在本实用新型另一实施例中,如图13至图15所示,第二电路板25上亦可设置一第三阻抗匹配单元2571及/或一第四阻抗匹配单元2573,其中第二电路板25上的第三阻抗匹配单元2571电性连接第一电路板21上的第一阻抗匹配单元2351,而第二电路板25上的第四阻抗匹配单元2573则电性连接第一电路板21上的第二阻抗匹配单元2353。例如第二电路板25上的第三阻抗匹配单元2571及第四阻抗匹配单元2573分别连接一连接线路252,其中部分的连接线路252延伸至第一电路板21的下方,使得第一阻抗匹配单元2351及第二阻抗匹配单元2353可通过过穿透第一电路板21的连接单元239连接该连接线路252。
第一阻抗匹配单元2351、第二阻抗匹配单元2353、第三阻抗匹配单元2571及/或一第四阻抗匹配单元2573主要用以调整射频模块23上天线单元231与射频电路237间的阻抗匹配,使得第一电路板21及射频模块23设置在第二电路板25之后,天线单元231与射频电路237间的阻抗仍然是相互匹配的。
在本实用新型一实施例中,第一阻抗匹配单元2351、第二阻抗匹配单元2353、第三阻抗匹配单元2571及一第四阻抗匹配单元2573可以是由电阻、电容及/或电感所形成的π匹配电路。
由本实用新型上述实施例可得知,在将第一电路板21及射频模块23设置在第二电路板25上时,往往会因为第二电路板25尺寸及/或其他组件的影响,造成射频模块23的天线单元231所产生的共振频率偏移,或者使得天线单元231与射频电路237之间的阻抗匹配不佳。而当第一电路板21或射频模块23已经过特定单位认证或是其他原因,导致无法变更第一电路板21或射频模块23上的组件时,本实用新型即提供一有效的解决方案,来调整射频模块23的天线单元231的共振频率及其与射频电路237之间的阻抗匹配。
通过本实用新型所述的内容,即可在第二电路板25上,设置第三频率调整单元2511、第四频率调整单元2513、第三阻抗匹配单元2571、第四阻抗匹配单元2573的电路,并让第三频率调整单元2511及/或第三阻抗匹配单元2571,分别与第一电路板21的第一频率调整单元2331及/或第一阻抗匹配单元2351电性连接,也让第四频率调整单元2513及/或第四阻抗匹配单元2573,分别与第一电路板21的第二频率调整单元2333及/或第二阻抗匹配单元2353电性连接,当射频模块23及第一电路板21设置在第二电路板25后,即可适当的调整第三频率调整单元2511及/或第三阻抗匹配单元2571,来调整天线单元231所产生的一个共振频率及其与射频电路237间的阻抗匹配,同时也可以经由调整第四频率调整单元2513及/或第四阻抗匹配单元2573,来调整天线单元231所产生的另一个共振频率及其与射频电路237间的阻抗匹配。
请参阅图16,为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。本实用新型实施例所述的射频装置30的构造与图2所述的射频装置10的构造相近,主要的差别在于本实用新型实施例所述的射频装置30中,连接第一频率调整单元133的接地线132未直接连接第一电路板11上的第一接地层136。相较之下,图2所示的天线单元131中,连接第一频率调整单元133的接地线132则会连接第一电路板11上的第一接地层136。
请参阅图17,为本实用新型可调整天线阻抗及天线频率的射频装置又一实施例的立体示意图。本实用新型实施例所述的射频装置40的构造与图2所述的射频装置10的构造相近,主要的差别在于本实用新型实施例所述的射频装置40中,连接第一频率调整单元133的接地线132通过至少一电阻器41,例如0奥姆的电阻,电性连接第一电路板11上的第一接地层136。相较之下,图2所示的天线单元131中,连接第一频率调整单元133的接地线132则是直接连接第一电路板11上的第一接地层136。
在本实用新型中所述的连接指的是一个或多个物体或构件之间的直接连接或者是间接连接,例如可在一个或多个物体或构件之间存在有一个或多个中间连接物。
说明书中所描述的也许、必须及变化等字眼并非本实用新型的限制。说明书所使用的专业术语主要用以进行特定实施例的描述,并不为本实用新型的限制。说明书所使用的单数量值(如一个及该个)亦可为复数个,除非在说明书的内容有明确的说明。例如说明书所提及的一个装置可包括有两个或两个以上的装置的结合,而说明书所提的一物质则可包括有多种物质的混合。
以上所述者,仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用来限定本实用新型实施的范围,即凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本实用新型的申请专利范围内。
Claims (21)
1.可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,包括:
一第一电路板;
一射频模块,设置于该第一电路板上,并包括:一天线单元、一第一频率调整单元、一第一阻抗匹配单元、一第一净空区、复数个接地线、一射频电路、一讯号馈入线及一第一接地层,其中该第一净空区位于该第一电路板;该天线单元位于该第一电路板的该第一净空区内,并电性连接至少一接地线、该讯号馈入线及该第一频率调整单元;该第一频率调整单元,电性连接该天线单元及至少一接地线;该第一阻抗匹配单元,电性连接该讯号馈入线,并经由该讯号馈入线电性连接该射频电路与该天线单元;及
一第二电路板,设置于该第一电路板的下方,并包括:一第二接地层、一第二频率调整单元,其中该第二接地层电性连接该第一接地层;该第二频率调整单元电性连接该第二接地层,并经由该第一电路板上的至少一接地线电性连接该第一频率调整单元。
2.如权利要求1所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,连接所述第一频率调整单元的接地线不直接连接所述第一电路板的第一接地层。
3.如权利要求1所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,连接所述第一频率调整单元的接地线通过一电阻器电性连接所述第一电路板的第一接地层。
4.如权利要求1所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,还包括一第二阻抗匹配单元,位于所述第二电路板,且该第二阻抗匹配单元电性连接所述第一电路板上的第一阻抗匹配单元。
5.如权利要求1所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述第二电路板包括一第二净空区,位于所述第一净空区垂直延伸位置。
6.如权利要求1所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述天线单元包括:
至少一基材;
复数个导电层,设置于该基材的表面或内部,其中所述至少一接地线连接该天线单元的至少一导电层,所述讯号馈入线连接该天线单元的至少另一导电层,复数个导电层之间形成电容效应,并产生该天线单元的共振频率。
7.如权利要求1所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述天线单元包括:
至少一基材;
至少一第一导电层,设置于该基材的表面或内部,其中该第一导电层电性连接所述第一频率调整单元;及
至少一第二导电层,设置于该基材的表面或内部,该第二导电层连接所述讯号馈入线及至少一接地线,其中该第一导电层及该第二导电层之间用以产生电容效应,并形成该天线单元的共振频率。
8.如权利要求7所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述第一导电层及第二导电层分别设置在不同的平面,且部分所述第一导电层与部分所述第二导电层重叠以产生电容效应,并形成所述天线单元的共振频率。
9.如权利要求7所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述第一导电层及第二导电层设置于相同或相近的平面上,且所述第一导电层与第二导电层之间存在一间隙以产生电容效应,并形成所述天线单元的共振频率。
10.如权利要求1所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述第一频率调整单元及第二频率调整单元包括至少一电容或至少一电感或至少一电阻。
11.如权利要求1所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,未连接所述第一频率调整单元的接地线不直接连接所述第一电路板的第一接地层,并通过一第二阻抗匹配单元电性连接所述第二电路板的第二接地层。
12.如权利要求11所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,连接所述第一频率调整单元的接地线不直接连接所述第一电路板的第一接地层。
13.可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,包括:
一第一电路板;
一射频模块,设置于该第一电路板上,并包括:一天线单元、一第一频率调整单元、一第二频率调整单元、一第一阻抗匹配单元、一第二阻抗匹配单元、一第一净空区、复数个接地线、一射频电路、一第一讯号馈入线、一第二讯号馈入线及一第一接地层,其中该第一净空区位于该第一电路板;该天线单元具有两个共振频率,位于该第一电路板的该第一净空区内,并电性连接复数个接地线、该第一讯号馈入线、该第二讯号馈入线、该第一频率调整单元及该第二频率调整单元;该第一频率调整单元,电性连接该天线单元、该第一讯号馈入线及至少一接地线;该第二频率调整单元,电性连接该天线单元、该第二讯号馈入线及至少一接地线;该第一阻抗匹配单元,电性连接该第一讯号馈入线,并经由该第一讯号馈入线电性连接该射频电路与该天线单元;该第二阻抗匹配单元,电性连接该第二讯号馈入线,并经由该第二讯号馈入线电性连接该射频电路与该天线单元;及
一第二电路板,设置于该第一电路板的下方,包括;一第二接地层、一第三频率调整单元及一第四频率调整单元,其中该第二接地层电性连接该第一接地层;该第三频率调整单元电性连接该第一电路板上的该第一频率调整单元;该第四频率调整单元电性连接该第一电路板上的该第二频率调整单元。
14.如权利要求13所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述第三频率调整单元并联所述第一频率调整单元,所述第四频率调整单元并联所述第二频率调整单元。
15.如权利要求13所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,包括一第三阻抗匹配单元,位于所述第二电路板,并电性连接所述第一阻抗匹配单元。
16.如权利要求13所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,包括一第四阻抗匹配单元,位于所述第二电路板,并电性连接所述第二阻抗匹配单元。
17.如权利要求13所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述第二电路板包括一第二净空区,位于所述第一净空区的垂直延伸位置。
18.如权利要求13所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述天线单元包括:
至少一基材;
复数个导电层,设置于该基材的表面或内部,所述复数个接地线分别连接该天线单元的各个导电层,所述第一讯号馈入线与第二讯号馈入线分别连接两个不同的导电层,以传输或接收不同频率的讯号,其中复数个导电层之间形成两个具电容效应的区域,并产生该天线单元的两个共振频率。
19.如权利要求13所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述天线单元包括:
至少一基材;
至少一第一导电层,设置于该基材的表面或内部,该第一导电层电性连接所述第一频率调整单元,并经由所述第一频率调整单元连接所述第一接地层;该第一导电层通过所述第一讯号馈入线电性连接所述第一阻抗匹配单元,再经由所述第一阻抗匹配单元连接所述射频电路;
至少一第二导电层,设置于该基材的表面或内部,其中该第二导电层电性连接所述第二频率调整单元,并经由所述第二频率调整单元连接所述第一接地层;该第二导电层通过所述第二讯号馈入线电性连接所述第二阻抗匹配单元,再经由所述第二阻抗匹配单元连接所述射频电路;及
至少一第三导电层,设置于该基材的表面或内部,该第三导电层设置的平面与该第一导电层或该第二导电层设置的平面不同,其中该第三导电层通过至少一接地线电性连接所述第一频率调整单元、第二频率调整单元及第一接地层,且部分该第三导电层分别与部分该第一导电层及部分该第二导电层重叠,以形成两个具电容效应的区域。
20.如权利要求19所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述第一导电层及第二导电层分别通过所述至少一接地线连接所述第一接地层。
21.如权利要求13所述的可调整天线阻抗及天线频率的射频装置,其特征在于,所述第一频率调整单元、第二频率调整单元、第三频率调整单元及第四频率调整单元包括至少一电容或至少一电感或至少一电阻。
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|---|---|---|---|---|
| CN107294559A (zh) * | 2016-04-08 | 2017-10-24 | 晶钛国际电子股份有限公司 | 通讯装置 |
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2015
- 2015-09-24 CN CN201520746791.2U patent/CN205039812U/zh not_active Expired - Lifetime
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