TWI695545B - 雙段可調式智慧天線 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種雙段可調式智慧天線。此雙段可調式智慧天線包含接地部、第一輻射體、第二輻射體、第三輻射體、第一開關元件、第二開關元件以及控制模組。第一輻射體位於接地部與第二輻射體之間，且電性連接至訊號饋入點，以接收天線訊號。第三輻射體係電性連接至接地部。第一開關元件係電性連接於第一輻射體與第二輻射體之間。第二開關元件係電性連接於第二輻射體與第三輻射體之間。控制模組係用以調整天線訊號之偏壓位準，以控制第一開關元件和第二開關元件之開關狀態。

Description

雙段可調式智慧天線

本發明是有關於一種雙段可調式智慧天線，且特別是有關於一種可提供兩種不同天線場型之雙段可調式智慧天線。

隨著通訊科技的快速發展，各種通訊產品，例如無線接入點(Wireless Access Point)、智慧型手機和筆記型電腦也逐漸成為人類生活的一部分。這些通訊產品大多具有天線裝置來實現無線傳輸的功能，以滿足消費者的需求。由於智慧型天線(Smart Antenna)可提供穩定的通訊品質，智慧型天線已成為通訊產品中常用的天線裝置。

一般而言，智慧型天線係根據空間中通訊訊號能量所傳送或接收的方向來變化其天線輻射場型，以選擇出較佳的天線輻射場型來進行訊號傳輸。例如，智慧型天線可切換提供多種不同的天線輻射場型，並根據空間中的通訊訊號來從中決定出通訊品質較佳的天線輻射場型，以使得智慧型天線的訊號傳輸更為穩定。

本發明之一個態樣在於提供一種雙段可調式智慧天線。此雙段可調式智慧天線包含接地部、第一輻射體、第二輻射體、第三輻射體、第一開關元件以及第二開關元件。第一輻射體係位於接地部與第二輻射體之間，且電性連接至訊號饋入點，以接收天線訊號。第三輻射體係電性連接至接地部。第一開關元件係電性連接於第一輻射體與第二輻射體之間，用以根據天線訊號來選擇性地將第一輻射體與第二輻射體電性連接或斷開。第二開關元件係電性連接於第二輻射體與第三輻射體之間，用以根據天線訊號來將第二輻射體與第三輻射體電性連接或斷開。

依據本發明之一實施例，其中雙段可調式智慧天線更包含電容結構，其包含第一導體以及第二導體。第一導體電性連接至第二輻射體。第二導體電性連接至接地部。第一導體與第二導體間具有間隙，以形成前述之電容結構。

依據本發明之一實施例，其中第一開關元件和第二開關元件為二極體。

依據本發明之一實施例，其中第一開關元件和第二開關元件係於天線訊號具有第一偏壓位準時關閉，該第一開關元件和該第二開關元件係於天線訊號具有第二偏壓位準時開啟。

依據本發明之一實施例，其中第二偏壓位準大於第一偏壓位準。

本發明之另一態樣在於提供一種雙段可調式智 慧天線。此雙段可調式智慧天線包含接地部、第一輻射體、第二輻射體、第三輻射體、第一開關元件、第二開關元件以及控制模組。第一輻射體係位於接地部與第二輻射體之間，且電性連接至訊號饋入點，以接收天線訊號。第三輻射體係電性連接至接地部。第一開關元件係電性連接於第一輻射體與第二輻射體之間。第二開關元件係電性連接於第二輻射體與第三輻射體之間。控制模組係用以調整天線訊號之偏壓位準，以控制第一開關元件和第二開關元件之開關狀態。

依據本發明之一實施例，其中雙段可調式智慧天線更包含電容結構，其包含第一導體以及第二導體。第一導體電性連接至第二輻射體。第二導體電性連接至接地部。第一導體與第二導體間具有間隙，以形成前述之電容結構。

依據本發明之一實施例，其中第一開關元件和第二開關元件為二極體。

依據本發明之一實施例，其中當控制模組調整偏壓位準為第一電壓位準時，第一開關元件和第二開關元件關閉，以將該第一輻射體與該第二輻射體電性斷開，以及將第二輻射體與第三輻射體電性斷開；當控制模組調整偏壓位準為第二電壓位準時，第一開關元件和第二開關元件開啟，以將第一輻射體與第二輻射體電性連接，以及將第二輻射體與第三輻射體電性連接。

依據本發明之一實施例，其中第二偏壓位準大於第一偏壓位準。

100‧‧‧雙段可調式智慧天線

110‧‧‧第一輻射體

120‧‧‧第二輻射體

130‧‧‧第三輻射體

140‧‧‧接地部

150‧‧‧連接體

160‧‧‧電容結構

162‧‧‧第一導體部

164‧‧‧第二導體部

166‧‧‧間隙

170‧‧‧控制模組

AS‧‧‧天線訊號

D1‧‧‧第一開關元件

D2‧‧‧第二開關元件

FP‧‧‧訊號饋入點

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：[圖1]係繪示根據本發明實施例之雙段可調式智慧天線的結構示意圖；[圖2]係繪示根據本發明實施例之單一耦合天線的結構示意圖；以及[圖3]係繪示根據本發明實施例之雙迴圈(loop)天線的結構示意圖。

關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指次序或順位的意思，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。

請參照圖1，其係繪示根據本發明實施例之雙段可調式智慧天線100的結構示意圖。雙段可調式智慧天線100包含第一輻射體110、第二輻射體120、第三輻射體130、接地部140、連接體150、電容結構160、控制模組170、第一開關元件D1以及第二開關元件D2。第一輻射體110係電性連接至訊號饋入點FP，以接收天線訊號AS。在本實施例中，天線訊號AS係透過訊號饋入組件(例如，同軸線)來饋入至第一輻射體110。具體而言，訊號饋入組件包含訊號端和接地端，其中訊號饋入組件之訊號端連接至訊號饋入點FP，而訊號饋入組件之接地端則連接至接地部140。

第二輻射體120係鄰設於第一輻射體110，以產生電磁耦合效果。在本實施例中，第一輻射體110係設置於第二輻射體120與接地部140之間，但本發明之實施例並不受限於此。電容結構160係電性連接於第二輻射體120與接地部140之間，以提供等效電容於第二輻射體120與接地部140之間。在本實施例中，電容結構160包含第一導體部162和第二導體部164。第一導體部162係電性連接至第二輻射體120，而第二導體部164係電性連接至接地部140，其中第一導體部162與第二導體部164之間具有間隙166，以形成電容結構160。

第三輻射體130係鄰設於第二輻射體120，以產生電磁耦合效果。在本實施例中，第三輻射體130係透過連接體150來電性連接至接地部140，以使第三輻射體130與接地部140電性連通。另外，本實施例之第一輻射體110、第二輻射體120、第三輻射體130、接地部140和連接體150皆為金屬。舉例而言，第一輻射體110、第二輻射體120、第三輻射體130、接地部140和連接體150可以銅片製成，但本發明之實施例並不受限於此。

第一開關元件D1係電性連接於第一輻射體110與第二輻射體120之間，以根據天線訊號AS來選擇性地將第一輻射體110與第二輻射體120電性連接或斷開。在本實施例中，第一開關元件D1為二極體，其可根據天線訊號AS的偏壓位準來開啟或關閉。具體而言，第一開關元件D1之正極係電性連接至第一輻射體110，而負極則電性連接至第 二輻射體120。當天線訊號AS的偏壓位準高於第一開關元件D1的導通電壓時，第一開關元件D1便會開啟，並將第一輻射體110與第二輻射體120電性連接。相反地，當天線訊號AS的偏壓位準低於或等於第一開關元件D1的導通電壓時，第一開關元件D1便會關閉，並將第一輻射體110與第二輻射體120電性斷開。

第二開關元件D2係電性連接於第二輻射體120與第三輻射體130之間，以根據天線訊號AS來選擇性地將第二輻射體120與第三輻射體130電性連接或斷開。在本實施例中，第二開關元件D2為二極體，其可根據天線訊號AS的偏壓位準來開啟或關閉。具體而言，第二開關元件D2之正極係電性連接至第二輻射體120，而負極則電性連接至第三輻射體130。當天線訊號AS的偏壓位準高於第二開關元件D2的導通電壓時，第二開關元件D2便會開啟，並將第二輻射體120與第三輻射體130電性連接。相反地，當天線訊號AS的偏壓位準低於或等於第二開關元件D2的導通電壓時，第二開關元件D2便會關閉，並將第二輻射體120與第三輻射體130電性斷開。

控制模組170係用以調整天線訊號AS之偏壓位準，以控制第一開關元件D1和第二開關元件D2之開關狀態。如圖2所示，當控制模組170調整天線訊號AS之偏壓位準，使天線訊號AS具有低於第一開關元件D1和第二開關元件D2之導通電壓的第一電壓位準時，第一開關元件D1和第二開關元件D2為關閉狀態，如此第一輻射體110與第二輻射 體120電性斷開，而第二輻射體120與第三輻射體130亦為電性斷開。在此情況下，雙段可調式智慧天線100為單一耦合天線。

如圖3所示，當控制模組170調整天線訊號AS之偏壓位準，使天線訊號AS具有高於第一開關元件D1和第二開關元件D2之導通電壓的第二電壓位準時，第一開關元件D1和第二開關元件D2為開啟狀態，如此第一輻射體110與第二輻射體120電性連通，而第二輻射體120與第三輻射體130亦為電性連通。在此情況下，雙段可調式智慧天線100為雙迴圈(loop)天線。

由上述說明可知，本實施例之雙段可調式智慧天線100係調整天線訊號AS之偏壓位準，以切換第一開關元件D1和第二開關元件D2之開關狀態來提供兩種不同的天線輻射場型，然而本發明之實施例並不受限於此。在本發明之其他實施例中，可根據使用者的需求來調整雙段可調式智慧天線100之輻射體和開關元件的個數以及輻射體和開關元件的實體佈局，以提供其他各種不同天線輻射場型。

另外，本發明之其他實施例中，控制模組170亦可適當地設定天線訊號AS的第一電壓位準和第二電壓位準，以使第一開關元件D1在天線訊號AS為第一電壓位準時開啟，而第二開關元件D2在天線訊號AS為第一電壓位準時關閉，以提供第一種天線輻射場型；又，使第一開關元件D1和第二開關元件D2在天線訊號AS為第二電壓位準時開啟，以提供第二種天線輻射場型。

雖然本發明已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧雙段可調式智慧天線

110‧‧‧第一輻射體

120‧‧‧第二輻射體

130‧‧‧第三輻射體

140‧‧‧接地部

150‧‧‧連接體

160‧‧‧電容結構

162‧‧‧第一導體部

164‧‧‧第二導體部

166‧‧‧間隙

170‧‧‧控制模組

AS‧‧‧天線訊號

D1‧‧‧第一開關元件

D2‧‧‧第二開關元件

FP‧‧‧訊號饋入點

Claims (8)

1. 一種雙段可調式智慧天線，包含：一接地部；一第一輻射體，電性連接至一訊號饋入點，以接收一天線訊號；一第二輻射體，其中該第一輻射體位於該接地部與該第二輻射體之間；一第三輻射體，電性連接至該接地部；一第一開關元件，電性連接於該第一輻射體與該第二輻射體之間，用以根據該天線訊號來選擇性地將該第一輻射體與該第二輻射體電性連接或斷開；一第二開關元件，電性連接於該第二輻射體與該第三輻射體之間，用以根據該天線訊號來將該第二輻射體與該第三輻射體電性連接或斷開；以及一電容結構，其中該電容結構包含：一第一導體，電性連接至該第二輻射體；以及一第二導體，電性連接至該接地部；其中，該第一導體與該第二導體間具有一間隙，以形成該電容結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之雙段可調式智慧天線，其中該第一開關元件和該第二開關元件為二極體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之雙段可調式 智慧天線，其中該第一開關元件和該第二開關元件係於該天線訊號具有一第一偏壓位準時關閉，該第一開關元件和該第二開關元件係於該天線訊號具有一第二偏壓位準時開啟。
4. 如申請專利範圍第3項所述之雙段可調式智慧天線，其中該第二偏壓位準大於該第一偏壓位準。
5. 一種雙段可調式智慧天線，包含：一接地部；一第一輻射體，電性連接至一訊號饋入點，以接收一天線訊號；一第二輻射體，其中該第一輻射體位於該接地部與該第二輻射體之間；一第三輻射體，電性連接至該接地部；一第一開關元件，電性連接於該第一輻射體與該第二輻射體之間；一第二開關元件，電性連接於該第二輻射體與該第三輻射體之間；一控制模組，用以調整該天線訊號之一偏壓位準，以控制該第一開關元件和該第二開關元件之開關狀態；以及一電容結構，其中該電容結構包含：一第一導體，電性連接至該第二輻射體；以及一第二導體，電性連接至該接地部；其中，該第一導體與該第二導體間具有一間隙， 以形成該電容結構。
6. 如申請專利範圍第5項所述之雙段可調式智慧天線，其中該第一開關元件和該第二開關元件為二極體。
7. 如申請專利範圍第5項所述之雙段可調式智慧天線，其中：當該控制模組調整該偏壓位準為一第一電壓位準時，該第一開關元件和該第二開關元件關閉，以將該第一輻射體與該第二輻射體電性斷開，以及將該第二輻射體與該第三輻射體電性斷開；當該控制模組調整該偏壓位準為一第二電壓位準時，該第一開關元件和該第二開關元件開啟，以將該第一輻射體與該第二輻射體電性連接，以及將該第二輻射體與該第三輻射體電性連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之雙段可調式智慧天線，其中該第二偏壓位準大於該第一偏壓位準。

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