專利名稱：多重饋入天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是指一種多重饋入天線，尤指一種可通過一控制電路以變更不同饋入端的多重饋入天線。
背景技術(shù)：
天線是用來發(fā)射或接收無線電波，以傳遞或交換無線電信號。一般具無線網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Network ;WLAN)通訊功能的電子產(chǎn)品，如筆記本型計算機(jī)、手機(jī)、平板計算機(jī)或其它具有通訊功能的手持式裝置，其通常通過內(nèi)建的天線來存取無線網(wǎng)絡(luò)。隨著無線通訊技術(shù)的演進(jìn)，不同無線通訊系統(tǒng)的操作頻率可能不同，如電機(jī)電子工程師協(xié)會(Institute of Electrical and Electronics Engineers ；IEEE)所訂定的無線局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1la的載波中心頻率約為5GHz，而IEEE802.1lb的載波中心頻率則約為
2.4GHz。因此，為了讓使用者能更方便地存取不同的無線通訊網(wǎng)絡(luò)，理想的天線應(yīng)能以單一天線而涵蓋不同無線通訊網(wǎng)絡(luò)所需的頻帶。另外，尺寸設(shè)計上應(yīng)盡可能地減小，以配合可攜式無線通訊裝置體積縮小的趨勢，將天線集成入其中。對于無線通訊系統(tǒng)需要及質(zhì)量不斷地提升，寬帶及多頻天線已不再只是為了滿足頻寬上的需求，更進(jìn)一步地改善通訊質(zhì)量，尤其是在通話行為上。就頻寬不足的觀點而言，若所需的多個頻帶相近時，以多重頻帶的平面式倒F型天線(Planar Inverted F antenna,PIFA)的設(shè)計上有實際困難。此外，多重頻帶的平面式倒F型天線的共振路徑間有耦合現(xiàn)象發(fā)生，而使得多重頻帶的平面式倒F型天線的設(shè)計更加復(fù)雜化。一般來說，寬帶的平面式倒F型天線必須在頻寬與效能上進(jìn)行取舍，以減小天線面積。以不良通話質(zhì)量的觀點而言，手機(jī)天線的效能表現(xiàn)可能由于人體的影響(如:手持的方法/姿勢或太靠近人體)而大大地降低，導(dǎo)致通訊質(zhì)量的變差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種多重饋入天線，以通過變更饋入點改變天線的場型。本發(fā)明揭露一種多重饋入天線。該多重饋入天線至少包含有一第一饋入端、一第二饋入端、一第一接地端、一第二接地端、一輻射體以及一控制電路。該輻射體耦接于該第一饋入端、該第一接地端、該第二饋入端、該第二接地端。該控制電路稱接于該第一饋入端與該第二饋入端，用來切換一射頻信號于該第一饋入端、該第一接地端或該第二饋入端、該第二接地端之間。本發(fā)明還揭露一種多重饋入天線。該多重饋入天線至少包含有一第一饋入端、一第二饋入端、一第一接地端、一第二接地端、一第一福射體、一第二福射體以及一控制電路。該第一輻射體耦接于該第一饋入端與該第一接地端。該第二輻射體耦接于該第二饋入端與該第二接地端。該控制電路耦接于該第一饋入端與該第二饋入端，用來切換一射頻信號于該第一饋入端、該第一接地端或該第二饋入端、該第二接地端之間。


圖1為本發(fā)明實施例一多重饋入天線的示意圖。圖2為于一控制電壓為一正電壓時，圖1的多重饋入天線的示意圖。圖3為于一控制電壓為一負(fù)電壓時，圖1的多重饋入天線的示意圖。圖4為本發(fā)明實施例一非對稱多重饋入天線的示意圖。圖5為本發(fā)明實施例另一多重饋入天線的示意圖。圖6為本發(fā)明實施例一多重饋入天線的場型圖。圖7為本發(fā)明實施例一多重饋入天線的另一場型圖。[主要元件標(biāo)號 說明]10、50多重饋入天線F1、F2饋入端G1、G2 接地端100、500、520 輻射體120、540控制電路L1、L2、L3金屬線段L1、L2、L3、L4 金屬線段 Dl、D2、D3、D4 二極管Vctrl控制電壓R收發(fā)端
具體實施例方式請參考圖1，圖1為本發(fā)明實施例一多重饋入天線10的示意圖。多頻天線10包含有一饋入端Fl、一饋入端F2、一接地端Gl、一接地端G2、一輻射體100以及一控制電路120。福射體100至少包含有一金屬線段L1、一金屬線段L2以及一金屬線段L3。較佳地,金屬線段LI及金屬線段L2為一 L型。金屬線段LI的第一端為開路，金屬線段LI的第二端耦接于饋入端F1。金屬線段L2的第一端為開路，金屬線段L2的第二端耦接于饋入端F2。金屬線段L3的第一端耦接。于金屬線段LI的第二端(即，饋入端Fl)，金屬線段L3的第二端耦接于金屬線段L2的第二端(即，饋入端F2)。于本實施例中，較佳地，金屬線段LI與金屬線段L2的形狀大小相同且左右對稱。因此，金屬線段L1、金屬線段L2以及金屬線段L3形成兩相對的凹口?？刂齐娐?20具有用來切換射頻信號饋入端的功能，其包含有一收發(fā)端R、一二極管Dl、一二極管D2以及一控制電壓Vctrl。其中，收發(fā)端R，用來收發(fā)無線信號。二極管Dl的正端耦接于收發(fā)端R，二極管Dl的負(fù)端耦接于饋入端Fl。二極管D2的正端耦接于饋入端F2，二極管D2的負(fù)端稱接于收發(fā)端R與二極管Dl的正端。控制電壓Vctrl稱接于收發(fā)端R、二極管Dl的正端及二極管D2的負(fù)端，用以控制二極管Dl與二極管D2的導(dǎo)通狀態(tài)。此外，多頻天線10還包含有一二極管D3及一二極管D4。二極管D3的正端耦接于金屬線段L3，二極管D3的負(fù)端稱接于接地端Gl。_二極管D4的正端稱接于接地端G2, _二極管D4的負(fù)端奉禹接于金屬線段L3。二極管D1-D4的正負(fù)端的配置方式并不受限于上述的連接方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員亦可根據(jù)需求而變更個別二極管的接法。請參考圖2的實施例，若將此多重饋入天線10配置于一手持式裝置(未繪示)之內(nèi)，其中多重饋入天線10可設(shè)計于手持式裝置的任何位置，較佳地是設(shè)計于手持式裝置的頂端或底端。當(dāng)使用者的握持位置是非?？拷饘倬€段L2，則天線的輻射效能是會受到人體的影響。為改變此已知技術(shù)的缺點，可通過手持式裝置內(nèi)既有的相關(guān)電子電路零件(例如CPU、RF電路、檢測電路…等)，再輔以控制電路120的配合，依據(jù)不同的操作環(huán)境或手持方式，可適性地切換射頻信號的饋入端，將射頻信號的傳輸路徑從一共振路徑切換至另一共振路徑，藉以維持天線的收訊質(zhì)量。其中，當(dāng)控制電壓Vctrl為一正電壓時，多重饋入天線10的示意圖。在圖2中，當(dāng)控制電壓Vctrl提供一正電壓時，二極管Dl及二極管D3是導(dǎo)通，二極管D2及二極管D4則關(guān)閉。因此，射頻信號由饋入端Fl饋入，使得金屬線段LI可收發(fā)一高頻帶信號，而金屬線段L2以及金屬線段L3可收發(fā)一低頻帶信號。請參考圖3，若使用者的握持位置是非?？拷饘倬€段LI，其中當(dāng)控制電壓Vctrl為一負(fù)電壓時，多重饋入天線10的示意圖。在圖3中，當(dāng)控制電壓Vctrl提供一負(fù)電壓時，二極管D2及二極管D4導(dǎo)通，二極管Dl及二極管D3則關(guān)閉。因此，射頻信號由饋入端F2饋入，使得金屬線段L2可收發(fā)高頻帶信號，而金屬線段LI以及金屬線段L3可收發(fā)低頻帶信號。因此，控制電路120耦接于饋入端Fl與饋入端F2，可通過輸入正電壓或負(fù)電壓而控制二極管Dl及D2的導(dǎo)通狀態(tài)，換言之，其是改變多重饋入天線10的饋入端，藉此將人體對天線的影響降到最低。除此之外，多重饋入天線10的接地端亦隨正電壓或負(fù)電壓的輸入而有所不同。可理解地，不同饋入端可對應(yīng)不同的天線場型，不同的天線場型亦可對應(yīng)不同的輻射能力，藉此以改善天線整體的效能。需注 意的是，金屬線段LI與金屬線段L2無須相同或?qū)ΨQ。也就是說，多重饋入天線可為一非對稱型。請參 考圖4，圖4為本發(fā)明實施例一非對稱多重饋入天線40的示意圖。多重饋入天線40的架構(gòu)與多重饋入天線10相似，因此相同元件用相同符號名稱表示。多重饋入天線40的架構(gòu)與多重饋入天線10不同之處在于金屬線段LI與金屬線段L2長度并不相同，其中金屬線段LI的長度可大于金屬線段L2的長度，金屬線段LI的長度亦可小于金屬線段L2的長度。也就是說，當(dāng)控制電壓Vctrl提供一正電壓時，射頻信號由饋入端Fl饋入，使得金屬線段LI可收發(fā)一頻帶信號BI，而金屬線段L2以及金屬線段L3可收發(fā)一頻帶信號B2。當(dāng)控制電壓Vctrl提供一負(fù)電壓時，射頻信號由饋入端F2饋入，使得金屬線段L2可收發(fā)一頻帶信號B3，而金屬線段LI以及金屬線段L3可收發(fā)一頻帶信號B4。當(dāng)饋入端可適性地切換時，高頻帶信號的中心操 作頻率具有B1>B3的關(guān)系，換言之，高頻帶的可操作頻寬為BI至B3之間；而低頻帶信號的中心操作頻率具有B4>B2的關(guān)系，換言之，低頻帶的可操作頻寬為B4至B2之間。相較于多重饋入天線10，多重饋入天線40除了可將人體對天線的影響降到最低之外，還可通過切換不同的信號饋入端而涵蓋更廣的收發(fā)頻帶。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員亦可通過變更饋入端Fl及F2的距離而變更金屬線段所對應(yīng)的頻帶，而不限于此。請參考圖5，圖5為本發(fā)明實施例另一多重饋入天線50的示意圖。多重饋入天線50的架構(gòu)與多重饋入天線10相似，亦可將此多重饋入天線50配置于一手持式裝置之內(nèi)，基本上是輻射體的配置略有不同，因此相同元件用相同符號名稱表示。多頻天線50包含有一饋入端Fl、一饋入端F2、一接地端Gl、一接地端G2、一輻射體500、一輻射體520以及一控制電路540。福射體500包含有一金屬線段LI以及一金屬線段L2,且配置于手持式裝置的上半部。金屬線段LI為L型，金屬 線段L2為凹口狀。金屬線段LI的第一端為開路，金屬線段LI的第二端耦接于饋入端F1。金屬線段L2的第一端為開路，金屬線段L2的第二端耦接于饋入端Fl。輻射體520包含有一金屬線段L3以及一金屬線段L4，且配置于手持式裝置的下半部。相同地，金屬線段L3為L型，金屬線段L4為凹口狀。金屬線段L3的第一端為開路，金屬線段L3的第二端耦接于饋入端F2。金屬線段L4的第一端為開路，金屬線段L4的第二端耦接于饋入端F2。較佳地，金屬線段LI及L3與金屬線段L2及L4的形狀上下對稱?？刂齐娐?40具有用來切換射頻信號饋入端的功能，其包含有一收發(fā)端R、一二極管D1、一二極管D2以及一控制電壓Vctrl。其中，收發(fā)端R，用來收發(fā)射頻信號。二極管Dl的正端耦接于收發(fā)端R，二極管Dl的負(fù)端耦接于饋入端Fl。二極管D2的正端耦接于饋入端F2，二極管D2的負(fù)端耦接于收發(fā)端R。控制電壓Vctrl耦接于收發(fā)端R、二極管Dl的正端及二極管D2的負(fù)端，用以控制二極管Dl與二極管D2的導(dǎo)通狀態(tài)。同樣地，多頻天線50還包含有一二極管D3及一二極管D4。二極管D3的正端耦接于金屬線段L2，二極管D3的負(fù)端耦接于接地端Gl。二極管D4的正端耦接于接地端G2，二極管D4的負(fù)端耦接于金屬線段L4。同樣地，若使用者的握持位置是靠近天線的輻射體，則天線的輻射效能會受到影響。因此，當(dāng)控制電壓Vctrl提供一正電壓時，二極管Dl及二極管D3導(dǎo)通，二極管D2及二極管D4則關(guān)閉。也就是說，多重饋入天線50的上半部導(dǎo)通，下半部關(guān)閉。射頻信號由饋入端Fl饋入，使得金屬線段LI可收發(fā)一高頻帶信號，而金屬線段L2可收發(fā)一低頻帶信號。當(dāng)控制電壓Vctrl提供一負(fù)電壓時，二極管D2及二極管D4導(dǎo)通，二極管Dl及二極管D3則關(guān)閉。也就是說，多重饋入天線50的下半部導(dǎo)通，上半部關(guān)閉。因此，射頻信號由饋入端F2饋入，使得金屬線段L3可收發(fā)高頻帶信號，而金屬線段L4可收發(fā)低頻帶信號。通過切換射頻信號的饋入端而將人體對天線的影響降到最低。需注意的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員亦可根據(jù)需求變更金屬線段L1、L2、L3及L4的長度，使得多重饋入天線50可收發(fā)更廣的頻寬信號，而不限于此。請參考圖6，圖6為本發(fā)明實施例(圖1及2) —多重饋入天線的場型圖。在圖6中，由于饋入點的位置(當(dāng)控制電壓Vctrl為一正電壓時)靠近天線的底部以及左半部，因此在場型圖上可見兩缺口處(null point)分別在下方以及左邊。請參考圖7，圖7為本發(fā)明實施例(圖1及3) —多重饋入天線的另一場型圖。在圖7中，由于饋入點的位置(當(dāng)控制電壓Vctrl為一負(fù)電壓時)靠近天線的下方以及右半部，因此在場型圖上可見兩缺口處(null point)分別在下方以及右邊。因此，本發(fā)明通過同時變更饋入點與接地點的情況下，當(dāng)金屬線段LI與金屬線段L2對稱時，可依據(jù)手持式裝置的操作方式(即使用者的握持方式)，改變天線的輻射場型。如此一來，一方面可避免電磁波對人體的影響，另一方面可通過改變場型以得到較佳的天線效能。當(dāng)金屬線段LI與金屬線段L2不對稱時，除了能達(dá)到對稱時的功能外，還可拓展高低頻的可操作頻寬。綜上所述，本發(fā)明的多重饋入天線包含有一控制電路，通過控制電路可改變天線饋入點的位置。通過改變天線饋入點的位置，進(jìn)而可得不同的輻射場型，以改善天線整體的效能。另一方面，通過改變天線饋入點的位置以及變更金屬線段長度，可使得本發(fā)明的多重饋入天線收發(fā)更寬頻帶的無線信號。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種多重饋入天線，至少包含有: 一第一饋入端； 一第二饋入端； 一第一接地端； 一第二接地端； 一福射體稱接于該第一饋入端、該第一接地端、該第二饋入端、該第二接地端；以及一控制電路，耦接于該第一饋入端與該第二饋入端，用來切換一射頻信號于該第一饋入端、該第一接地端或該第二饋入端、該第二接地端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重饋入天線,其中該輻射體包含: 一 L型第一金屬線段，具有一第一端開路，及一第二端耦接于該第一饋入端；以及 一 L型第二金屬線段，具有一第一端開路，及一第二端耦接于該第二饋入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多重饋入天線，其中該控制電路至少包含有: 一收發(fā)端，用來收發(fā)該射頻信號； 一第一二極管，具有一正端稱接于該收發(fā)端及一負(fù)端稱接于該第一饋入端； 一第二二極管，具有一正端耦接于該第二饋入端及一負(fù)端耦接于該第一二極管的該正端及該收發(fā)端；以及 一控制電壓，耦接于該收發(fā)端、該第一二極管的正端及該第二二極管的負(fù)端，用以控制該第一二極管或該第二二極管的導(dǎo)通狀態(tài)。`
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多重饋入天線，其中該輻射體還包含: 一第三金屬線段，具有一第一端耦接于該L型第一金屬線段的該第二端及一第二端耦接于該L型第二金屬線段的該第二端； 一第三二極管，具有一正端耦接于該第三金屬線段及一負(fù)端耦接于該第一接地端；以及 一第四二極管，具有一正端耦接于該第二接地端及一負(fù)端耦接于該第三金屬線段。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多重饋入天線，其中于該控制電壓為一正電壓時，該第一二極管及該第三二極管導(dǎo)通，使得該L型第一金屬線段可收發(fā)一第一頻帶信號，而該L型第二金屬線段以及該第三金屬線段可收發(fā)一第二頻帶信號；于該控制電壓為一負(fù)電壓時，該第二二極管及該第四二極管導(dǎo)通，使得該L型第二金屬線段可收發(fā)一第三頻帶信號，而該L型第一金屬線段以及該第三金屬線段可收發(fā)一第四頻帶信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多重饋入天線，其中于該L型第一金屬線段與該L型第二金屬線段對稱時，該第一頻帶信號的中心操作頻率實質(zhì)上等于該第三頻帶信號的中心操作頻率，且該第二頻帶信號的中心操作頻率實質(zhì)上等于該第四頻帶信號的中心操作頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多重饋入天線，其中于該L型第一金屬線段與該L型第二金屬線段不對稱時，該第一頻帶信號的中心操作頻率大于該第三頻帶信號的中心操作頻率，且該第二頻帶信號的中心操作頻率小于該第四頻帶信號的中心操作頻率。
8.一種多重饋入天線，至少包含有: 一第一饋入端； 一第二饋入端； 一第一接地端；一第二接地端； 一第一輻射體耦接于該第一饋入端與該第一接地端； 一第二輻射體耦接于該第二饋入端與該第二接地端；以及 一控制電路，耦接于該第一饋入端與該第二饋入端，用來切換一射頻信號于該第一饋入端、該第一接地端或該第二饋入端、該第二接地端之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多重饋入天線，其中 該第一福射體包含: 一 L型第一金屬線段，具有一第一端開路，及一第二端耦接于該第一饋入端；以及 一凹口狀第一金屬線段，具有一第一端開路，及一第二端稱接于該第一饋入端； 該第二輻射體包含: 一 L型第二金屬線段，具有一第一端開路，及一第二端耦接于該第二饋入端；以及 一凹口狀第二金屬線段，具有一第一端開路，及一第二端耦接于該第二饋入端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多重饋入天線，其中該控制電路至少包含有: 一收發(fā)端，用來收發(fā)一射頻信號； 一第一二極管，具有一正端稱接于該收發(fā)端及一負(fù)端稱接于該第一饋入端； 一第二二極管，具有一正端耦接于該第二饋入端及一負(fù)端耦接于該第一二極管的該正端及該收發(fā)端；以及 一控制電壓，耦接于該收發(fā)端、該第一二極管的正端及該第二二極管的負(fù)端，用以控制該第一二極管或該第二二極管的導(dǎo)通狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多重饋入天線，其中 該第一輻射體還包含: 一第三二極管，具有一正端稱接于該凹口狀第一金屬線段及一負(fù)端稱接于該第一接地端；以及 該第二輻射體還包含: 一第四二極管，具有一正端耦接于該第二接地端及一負(fù)端耦接于該凹口狀第二金屬線段。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多重饋入天線，其中于該控制電壓為一正電壓時，該第一二極管及該第三二極管導(dǎo)通，使得該L型第一金屬線段可收發(fā)一第一頻帶信號，而該凹口狀第一金屬線段可收發(fā)一第二頻帶信號；于該控制電壓為一負(fù)電壓時，該第二二極管及該第四二極管導(dǎo)通，使得該L型第二金屬線段可收發(fā)一第三頻帶信號，而該凹口狀第二金屬線段可收發(fā)一第四頻帶信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多重饋入天線，其中于該L型第一金屬線段及該凹口狀第一金屬線段與該L型第二金屬線段及該凹口狀第二金屬線段對稱時，該第一頻帶信號的中心操作頻率實質(zhì)上等于該第三頻帶信號的中心操作頻率，且該第二頻帶信號的中心操作頻率實質(zhì)上等于該第四頻帶信號的中心操作頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多重饋入天線，其中于該L型第一金屬線段及該凹口狀第一金屬線段與該L型第二金屬線段及該凹口狀第二金屬線段不對稱時，該第一頻帶信號的中心操作頻率大于該第三頻帶信號的中心操作頻率，且該第二頻帶信號的中心操作頻率小于該第四頻帶信號的中心操作頻率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多重饋入天線。該多重饋入天線至少包含有一第一饋入端、一第二饋入端、一第一接地端、一第二接地端、一輻射體以及一控制電路。該輻射體耦接于該第一饋入端、該第一接地端、該第二饋入端、該第二接地端。該控制電路耦接于該第一饋入端與該第二饋入端，用來切換一射頻信號于該第一饋入端、該第一接地端或該第二饋入端、該第二接地端之間。
文檔編號H01Q23/00GK103107412SQ20121025116
公開日2013年5月15日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者郭彥良, 陳萬明 申請人:宏達(dá)國際電子股份有限公司