TW201251203A - Active antenna and electronic device - Google Patents

Description

201251203 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係指-種主動式天線及電子裝置，尤指一種具有較廣操 作頻寬範圍及較小尺寸的主動式天線及電子裝置。 ,、 【先前技術】 近年來由於無線通訊的蓬勃發展，對於無線通訊的需求與日俱 增，愈來愈多的資訊透過無線網路來傳遞，使得頻寬需求增加；而、 輕、薄、短、小也同時成為設計通訊裝置時的考量，即造^設計空 目前既有制於行動式電子裝置的天線多為被動式天線，近來 料部份設計因天線空間不足，採社動式切換電路搭配天線，以 辛取較佳的設計郎及軌品f。舉絲說，習知技射可由一手 機天線切換電路搭配多組執行無線電發射與接收的内置天線（即多 組輪射體），於待機週_間自動選擇接收頻段高的天線，並於語立 通話期間，選擇具有良好天線·的天線。 曰 …而自知透物換纽天線進行發賴接收之方式，其成本 f空間料較高，且多_單—平面之架構進行，可顧空間有.限， 目對減少了設計的彈性。有鑑於此，f知技術實有改進之必要。 【發明内容】 3 201251203 小尺：==::在於提供-種具臟作特性及較 揭露一種主動式天線，具寬頻操作特性包含有一輕射 路一饋入點，分別對應於至少二模態；一切換控制電 控制訊號;以及一主動式切換電路，用來根據 該換控制訊號，切_接至該至少二饋人點當中一者。 一本發明露-種電子裝置，包含有—射頻處理單元， 用來處 一射頻訊號；以及-主動式天線，具寬頻操作特性，包含有一韓 =，包含有至少二饋人點，分聊應於至少二模態；—切換控制 ^路’用來產生-切換控制訊號；以及—主動式切換電路，用來根 據該切換控制訊號，切_接至該至少二饋入點當中一者。 【實施方式】 明參考第1圖’第1圖為本發明實施例—主動式天線⑺之示意 第1圖所示，主動式天線10包含有一輕射體峨斜線部分）、 一切換控制電路104、一主動式切換電路祕及-訊號饋入端刚。 間早來說，輕射體U)2包含有饋入點m、FP2，分別對應於兩個模 態。切換控制電路104可產生一切換控制訊號—+主動式切換電 路106 ’使主動式切換電路應根據切換控制訊號c加，切換搞接 入點m、FP2當中一者，使輻射體1G2操作於兩個模態當中 者如此來，主動式天線10可透過切換耦接至輕射體⑽之不 4 201251203 同饋入點，操作於不同模態，以具有較廣操作頻寬。 詳細來說，於發射訊號時’切換控制電路1〇4可根據通訊狀況， 控制主動式切換電路106耦接至饋入點FPi、Fp2當中一者，使得 訊號饋入端1G8可經由絲式切觀路1G6，將―棚訊號咖饋 入至饋入點FP卜FP2當中-者，再經域射體搬中不同天線路 徑發射射獅號RFin。換言之’由於在不_人賴人射頻訊號 RFm時，射頻訊號Rpin於輕射體1〇2所經天線路徑亦不同，使輕 射體102操作於不同模態，因此共振頻率亦會隨之改變或移動。二 似地，於接收訊號時，切換控制電路顺亦可根據通訊蚊控制主 =式切換電路廳耦接至饋入點m、FP2當中一者，以操作於適 當模態。如此-來，切換控制電路1〇4可輯通訊狀況，控制主動 式切換電路106麵接至輕射體1〇2中適當饋入點，以增加天線操作 頻寬並提升通訊品質。 具體而言，請參考第2A圖及第迅圖，第从圖為主動式切換 電路106分職接至饋入點m、Fp2時，主動式天線之一返回 損失（咖《nioss)之示意圖，而第2B圖為主動式切換電路觸分 別轉接至饋入點m、FP2時，主動式天線1Q之—天線输效率之 :意圖。如第2A圖及第2B圖所示’當主動式切換電路 =請、FP2時’主動式天線10會分別操作於相』 U兩個不同模態下的返回損失及天線細效率分別 與虛線所示。如此-來，如第3A圖及第3B _示，在較佳的情況 5 201251203 下，當切換控制電路104根據通訊狀況，控制主動式切換電路撕 麵接至饋入點肥、FP2當中適當饋入點時，主動式天線K)可操作 於兩個·愤_返_失錄高的天_射 操作頻寬並提升速訊品質。 另一方面，請繼續參考第1圖，如第1圖所示，主動式切換電 路106之-延伸平面PL1較佳地與輕射胃1〇2之一延伸平面具 有角度其中’角度可為度（即平面PL1、PL2互相垂直） 或其它特定角度，即主動式天線1〇為一立體結構。在此情況下，輕 射體102之-天線接地面可如第i圖所示與主動式切換電路廳之 延伸平面PL1設置於-基板Sub上，或平行主動式切換電路廳之 延伸平面PL1 (未顯示）’或為主動式切換電路1〇6之一接地面之延 伸（未顯示）。如此一來，由於主動式天線1〇利用三維空間實現天 線架構（即輻射體102)與主動式切換電路1〇6，可有效利用空間， 因此具有較小尺寸。 值知注思的疋’本發明之主要精神在於主動式天線可透過切 換搞接至輻射體102之不同饋入點’操作於不同模態，以具有較廣 操作頻寬，且係利用三維空間實現，可有效利用空間，因而具有較 小尺寸。除此之外’本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變化， 而不限於此。舉例來說，在第1圖之實施例中係同時具有將切換搞 接至輕射體102之不同饋入點及利用二維空間實現之特徵，然而上 述兩個特徵亦可分開實施而仍保有其各別優點；此外，第1圖僅繪 6 201251203 不兩個饋入點FP卜FP2分別對應於兩個模態，實際上主動式切換 電路106可切換耦接大於兩個饋入點當中一者，使輻射體1〇2操作 於大於兩個模態當中一者；再者，輕射體1〇2之設計可配合需求有 不同的結構，而不限於第1圖所示之結構。 另方面，訊號饋入端1〇8較佳為一同轴線訊號饋入端，即主 動式天線10於如筆記型電腦，平板電腦，手滅電子#等行動 '電子裝置中’但亦可應用於其它電子裝置，只要電子裝置包含有 可處理傳輸或接收之射頻訊號之射頻處理單元即可；此外，切換控 制電路104可為一電壓控制電路’利用具有不同控制電壓之切換: 制訊號Con，將主動式切換電路1〇6切換搞接至不同饋入點，而不 限於此。再者，主動式天線ω之尺寸、材質等未有所限，本領域具 通常知識者當根據系賴f，適#碰，使之符合操翻段之需求。 在習知技術中，透過切換多組天線進行發射與接收之 並 工間有限，姆減少了設計㈣性。相較之下，本發 中u饋人.ϋ增加天線操作頻寬並提升通訊品質 維空間實現’可有效利用空間，因而具有較小尺寸。’、糊二 綜上所述 尺寸。 本發明之主動式天線具有較廣操 作頻寬範圍及較小 201251203 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明實施例-主動式天線之示意圖。 ^ =圖為第i圖所示，一主動式切換電路分別祕至饋入點 τ主動式天線之一返回損失之示意圖。 時1圖所示之主動式切換電路分別_至饋入點 夺主動式天線之一天線輻射效率之示意圖。 請參考第3A圖及第3B圖分別為第i圖所 較佳返回贱及^健场_鱗轉圖。喊天線之一 【主要元件符號說明】 10 102 104 106 108 Con FP1 > FP2 RFin PU、PL2 主動式天線 輻射體 切換控制電路 主動式切換電路 訊號饋入端 切換控制訊號 饋入點 射頻訊號 延伸平面 角度 8

Claims (1)

1. 201251203 七、申請專利範圍： 1· 一種主動式天線，具寬頻操作特性，包含有： -輻射體，包含有至少二饋人點，分別對應於至少二模態； 一切換控制電路，用來產生一切換控制訊號丨以及 -主動式切換電路’时根據該切換控制峨，切換祕至該 至少二饋入點當中一者。 2.如。月求項1所述之主動式天線，其另包含一訊號饋入端，用來 經由該主動式切換電路，將一射頻訊號饋入至該至少二饋入點 當中一者。 3.如^求項2所述之主動式天線，其中該訊號饋入端係一同袖線 §扎號饋入端。 4如：1所述之主動式天線’其中該主動式切換電路之一第 一延伸平面與棘射體之—第二延伸平面具有-角度。 5.所述之主動式天線’其中該輻射體之-天線接地面 與该主動式切換電路之—第1伸平面設置於—基板上。 6·如請求項1所述之主動式天绐.^ 平行該主動式切換電路之—天射體之-天線接地面 201251203 如請求項i所述之主動式天線，其中該$|射體之—天線接地面 為該主動式切換電路之一接地面之延伸。 8. —種電子裝置，包含有： 一射頻處理單元，用來處理一射頻訊號；以及 一主動式天線，具寬頻操作特性，包含有： 幸田射體’包含有至少二饋入點，分別對應於至少二模態； :切換控制電路，用來產生—切換控制訊號；以及 -主動式_電路’用來根據該切換控制訊號，切換搞接 至該至少二饋入點當中一者。 9. Γ料8所述之電抒置，其中該主動式天線另包含一訊號 ，用來經由社動式切換電路，將姉頻訊魏入至該 至少二饋入點當中一者。 10. 如請求項9所述之電子裝置 號饋入端。 其中该§扎號饋入端係一同軸線訊 U::=所述之電子裳置’其中該主動式切換電路之. W千面與射體之—第二延伸平面具有一角度。 •述之電子裝置，其中該輻射體之-天線接地面與 該主動式切換電路之-第―延伸平面設置於—基板上。 201251203 13. 如請求項8所述之電子裝置，其中該輻射體之一天線接地面平 行該主動式切換電路之一第一延伸平面。 14. 如請求項8所述之電子裝置，其中該輻射體之一天線接地面為 該主動式切換電路之一接地面之延伸。 八、圖式： 11