TWI594589B - 射頻匹配電路及無線通訊裝置 - Google Patents

Description

射頻匹配電路及無線通訊裝置

本發明涉及一種電路結構，尤其涉及一種用於多頻天線的射頻匹配電路及應用該射頻匹配電路的無線通訊裝置。

隨著無線通訊蓬勃的發展，天線作為無線通訊裝置的必要組件，其在低頻段接收的訊號頻率範圍變得越來越寬，而要增加天線接收的頻率範圍並使其具有足夠的輻射效率，需要增加天線的淨空區。惟，在無線通訊裝置日益縮小的趨勢下增加天線需要的淨空區較為困難。

目前的一種解決辦法是為天線搭配多個匹配電路，再利用切換開關，分別對低頻段訊號進行阻抗匹配。即，一個匹配電路只需匹配單個頻帶(例如880-960MHz或824-894MHz等)的頻率範圍，當匹配其他頻帶的頻率範圍時，則用切換開關進行切換。此方法雖可降低天線對淨空區的需求，但匹配電路會影響整個天線系統，在調整低頻段的匹配阻抗時，往往會造成高頻段的阻抗不匹配，且此種方法需要增加切換開關及多組匹配電路，佔用較大的電路佈局空間，不利於無線通訊裝置的小型化發展趨勢。

鑒於以上情況，有必要提供一種用於多頻天線的射頻匹配電路。

另有必要提高一種應用上述射頻匹配電路無線通訊裝置。

一種射頻匹配電路，電性連接於一天線及一射頻模塊之間，所述射頻匹配電路包括第一導納電路及第二導納電路，所述第一導納電路串聯在天 線與射頻模塊之間，第一導納電路的導納可調，以調整天線在不同工作頻段的低頻的共振頻率；所述第二導納電路一端電性連接於射頻模塊與第一導納電路之間，另一端接地，以抵消第一導納電路對高頻訊號的影響。

一種無線通訊裝置，其包括天線、射頻模塊及射頻匹配電路，所述射頻匹配電路包括第一導納電路及第二導納電路，所述第一導納電路串聯在天線與射頻模塊之間，第一導納電路的導納可調，以調整天線在不同工作頻段的低頻的共振頻率；所述第二導納電路一端電性連接於射頻模塊與第一導納電路之間，另一端接地，以抵消第一導納電路對高頻訊號的影響，所述射頻匹配電路電性連接在天線及射頻模塊之間。

上述無線通訊裝置藉由可調電感或可調電容，調節匹配電路的匹配參數，提高了天線涵蓋的頻率範圍，減小了對天線淨空區的要求，且電路結構簡單，便於無線通訊裝置的小型化發展。

100‧‧‧無線通訊裝置

10‧‧‧射頻匹配電路

11‧‧‧第一導納電路

12‧‧‧第二導納電路

20‧‧‧天線

C‧‧‧可調電容

L‧‧‧可調電感

C1‧‧‧第一電容

C2‧‧‧第二電容

L1‧‧‧第一電感

L2‧‧‧第二電感

30‧‧‧射頻模塊

圖1係本發明射頻匹配電路第一實施例的電路圖。

圖2係本發明射頻匹配電路第二實施例的電路圖。

圖3係本發明射頻匹配電路第三實施例的電路圖。

圖4係本發明射頻匹配電路第四實施例的電路圖。

圖5係本發明射頻匹配電路第五實施例的電路圖。

圖6係本發明射頻匹配電路第六實施例的電路圖。

圖7係本發明射頻匹配電路第七實施例的電路圖。

圖8係本發明射頻匹配電路第八實施例的電路圖。

圖9係圖5所示射頻匹配電路第五實施例的回波損耗圖。

圖10係圖5所示射頻匹配電路第五實施例的輻射效率圖。

請參閱圖1，本發明提供一種射頻匹配電路10，其應用於無線通訊裝置100中。該無線通訊裝置100可以為行動電話、平板電腦等具有無線通訊功能的電子裝置，包括天線20及射頻模塊30，該射頻匹配電路10電性連接於天線20及射頻模塊30之間。

該天線20可接收射頻模塊30傳輸的電訊號並轉換成無線電波發射，也可將接收到的無線電波轉換成電訊號並傳輸給射頻模塊30。該天線20可收發不同頻段的訊號。

該射頻匹配電路10包括依次電性連接在天線20與射頻模塊30間的第一導納電路11與第二導納電路12。第一導納電路11串聯連接於天線20與射頻模塊30之間。第二導納電路12的一端電性連接於的第一導納電路11與射頻模塊30之間，另一端接地。

在本發明的第一實施例中，該第一導納電路11包括可調電容C，其串聯在天線20與射頻模塊30之間。該第二導納電路12包括第一電感L1，該第一電感L1的一端電性連接於射頻模塊30與可調電容C之間，另一端接地。該可調電容C可根據外圍的控制電路(圖未示)，如無線通訊裝置100的微型控制單元(microcontroller unit,MCU)，根據不同的工作頻段輸出的電壓控制訊號(例如高電平或低電平)調整電容值，從而與第一電感L1共同匹配天線20的阻抗，使天線20在低頻的共振頻率符合不同工作頻段的要求。

請參閱圖2，本發明的第二實施例與第一實施例大致相同，不同的是，第一導納電路11包括可調電感L，其串聯在天線20與射頻模塊30之間。該可調電感L可根據外圍的控制電路輸出的電壓控制訊號(例如高電平或低電平)調整電感值，從而與第一電感L1一起匹配天線20的阻抗。

請參閱圖3，本發明的第三實施例與第一實施例大致相同，不同的是，該第二導納電路12還包括與第一電感L1並聯的第一電容C1，以抵消第一電感L1對高頻訊號的影響。優選的，該第一電容C1一端連接在第一電感L1與射頻模塊30之間，另一端接地。

請參閱圖4，本發明的第四實施例與第一實施例大致相同，不同的是，該第一導納電路11還包括與可調電容C相串聯的第二電感L2，以抵消可 調電感L對高頻訊號的影響。優選的，該第二電感L2串聯在可調電容C及天線20之間。該第二電感L2可為一可調電感。

請參閱圖5，本發明的第五實施例與第四實施例大致相同，不同的是，該第二導納電路12還包括與第一電感L1並聯的第一電容C1，以抵消第一電感L1對高頻訊號訊號的影響。優選的，該第一電容C1一端連接在第一電感L1及射頻模組30之間，另一端接地。

請參閱圖6，本發明的第六實施例與第二實施例大致相同，不同的是，該第二導納電路12還包括第一電容C1，以抵消第一電感L1對高頻訊號的影響。優選的，該第一電容C1一端連接在射頻模塊30及第一電感L1之間，另一端接地。

請參閱圖7，本發明的第七實施例與第二實施例大致相同，不同的是，該第一導納電路11還包括第二電容C2，用以抵消可調電感L對高頻訊號的影響。優選的，該第二電容C2串聯在射頻模塊30與可調電感L之間。

請參閱圖8，本發明的第八實施例與第七實施例大致相同，不同的是，該第二導納電路12還包括第一電容C1，以抵消第一電感L1對高頻訊號的影響。優選的，該第一電容C1一端連接在射頻模塊30及第一電感L1之間，另一端接地。

由圖9及圖10系利用圖5之射頻匹配電路，藉由調整可調電容C的值得到天線20的三組由曲線a,b,c代表的不同回波損耗及輻射效率。由圖9及圖10可知，本發明的射頻匹配電路10搭配天線20後，天線20具有較佳的輻射效率，天線20在低頻段的操作頻率可以從746MHz到980MHz或更高頻之間做調整，而高頻段的反射係數與輻射效率不會受太大影響而衰減輻射效率。

該射頻匹配電路10的第一導納電路11的導納可藉由調節可調電感L的電感或可調電容C的電容進行調節，從而對天線20在不同的低頻頻段時的輸入阻抗進行阻抗匹配，調整天線20在低頻的共振頻率，使天線20在低頻的共振頻率調整範圍廣且較連續，提高了天線20涵蓋的低頻頻率範圍，減小了天線對淨空區的要求。同時，藉由增加第一電容C1、第二電容C2或第二電感L2，以抵消射頻匹配電路10對高頻訊號的影響。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

100‧‧‧無線通訊裝置

10‧‧‧匹配電路

11‧‧‧第一導納電路

12‧‧‧第二導納電路

20‧‧‧天線

C‧‧‧可調電容

L1‧‧‧第一電感

30‧‧‧射頻模塊

Claims (7)

1. 一種射頻匹配電路，電性連接於一天線及一射頻模塊之間，其改良在於：所述射頻匹配電路包括第一導納電路及第二導納電路，所述第一導納電路串聯在天線與射頻模塊之間，第一導納電路的導納可調，以調整天線在不同工作頻段的低頻的共振頻率；所述第二導納電路包括第一電感及第一電容，其中，所述第一電感的一端電性連接於射頻模塊與第一導納電路之間，所述第一電感的另一端接地，所述第一電容的一端電性連接於所述第一電感與所述射頻模塊之間，所述第一電容的另一端接地，所述第二導納電路用以抵消第一導納電路對高頻訊號的影響。
2. 如申請專利範圍第1項所述之射頻匹配電路，其中所述第一導納電路包括可調電容，所述可調電容串聯於所述天線與所述射頻模塊之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之射頻匹配電路，其中所述第一導納電路還包括第二電感，所述第二電感串聯在所述可調電容及所述天線之間，以抵消可調電感對高頻訊號的影響。
4. 如申請專利範圍第3項所述之射頻匹配電路，其中所述第二電感為可調電感。
5. 如申請專利範圍第1項所述之射頻匹配電路，其中所述第一導納電路包括可調電感，所述可調電感串聯在天線與射頻模塊之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之射頻匹配電路，其中所述該第一導納電路還包括第二電容，所述第二電容串聯在射頻模塊與可調電感之間，以抵消可調電感對高頻訊號的影響。
7. 一種無線通訊裝置，其包括天線及射頻模塊，其改良在於：所述無線通訊裝置還包括如申請專利範圍第1至6項任一項所述的射頻匹配電路，所述射頻匹配電路電性連接在所述天線及所述射頻模塊之間。