多频天线模块及其自我调整方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于电子装置中的一种多频天线模块。
【【背景技术】】
[0002]一般而言，当电子装置与外界需与其它的电子装置以无线的方式进行联机时，电子装置上必须配置着对应的天线。当电子装置运用天线收发射频信号时，为了要使得天线的阻抗匹配恰当，通常将额外的设置一阻抗匹配单元，耦接于天线与射频信号的产生单元之间，使得收发射频信号时可获得最大的功率转换。然而，阻抗匹配单元本身具有一定的阻抗值，串接于天线与射频信号的产生单元之间，则容易造成信号于收发时的衰减，使得收发射频信号的功率转换仍然不甚理想。
【
【发明内容】
】
[0003]本发明提供一种多频天线模块，透过耦接于寄生部与接地面间的谐振单元调整天线模块的阻抗匹配。
[0004]本发明的一种多频天线模块，包括:一天线本体、多个谐振单元、一寄生部以及一切换单元。其中，天线本体，包括一辐射部、一信号馈入部以及接地部。信号馈入部连接辐射部,并且于连接处形成一馈入点。一接地部连接辐射部与一系统接地面之间，并且接地部邻设并平行于信号馈入部。一同轴电线连接馈入点以使辐射部可收发一射频信号。寄生部邻设并平行于天线本体的辐射部，并当天线本体收发射频信号时，传送一电压信号。多个谐振单元耦接于寄生部于系统接地面之间。切换单元耦接寄生部以及谐振单元之间，切换单元根据电压信号而选择性地导通寄生部与谐振单元其中之一的路径。
[0005]本发明的自我调整方法，利用前述的多频天线模块进行以下步骤。首先，收发一射频信号于天线本体。然后，根据射频信号产生一电压信号。接着，根据电压信号判断射频信号的一中心频率。以及，根据射频信号的中心频率选择性地导通些谐振单元的其中之一与系统接地面之间的路径。如此一来，多频天线模块可因应中心频率而适应性的调整，使多频天线模块内的阻抗匹配达到最佳的状态。
[0006]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【【附图说明】】
[0007]图1为根据本发明一实施例所绘示的多频天线模块的示意图。
[0008]图2为根据本发明一实施例所绘示的切换单元与谐振单元的示意图。
[0009]图3为根据本发明一实施例所绘示的信号感应器的示意图。
[0010]图4为根据本发明一实施例所绘示的自我调整方法的步骤流程图。【【具体实施方式】】
[0011]图1为根据本发明一实施例所绘示的多频天线模块的示意图。多频天线模块10包括天线本体110、谐振单元141?14η、寄生部120以及切换单元130。天线本体110包括辐射部111、信号馈入部112以及接地部113。信号馈入部112连接辐射部111并包括馈入点FP。接地部113连接辐射部111与系统接地面之间(例如，将接地点GP与系统的接地面GND连接)，并且接地部113邻设并平行于信号馈入部112。
[0012]一同轴电线连接馈入点FP以使辐射部111可收发一射频信号。寄生部120邻设并平行于天线本体110的辐射部111,并当天线本体110收发射频信号时，寄生部120传送一电压信号VS。复数谐振单元141?14η耦接于寄生部120于系统接地面GND之间。切换单元130耦接寄生部120以及谐振单元141?14η之间，切换单元130根据电压信号VS而选择性地导通寄生部120与谐振单元141?14η中的其中之一路径。
[0013]在本实施例中，天线本体110为一平面倒F天线(Planar Inverted-FAntenna, PIFA)，从馈入点FP至辐射部111的开路端OP的路径长度约为射频信号的四分之一波长，但本发明并不限定天线本体110以及寄生部120的实施方式。例如在本发明一实施例中，天线本体110为一双频的PIFA，可利用两个长度不同的辐射部分别收发中心频率例如为2.4GHz,5GHz的射频信号。而在此实施例中，多频天线模块10则包括邻设并平行于两个辐射部的两个寄生部，并且此两个寄生部耦接上述的切换单元130(如图1所示辐射部111与寄生部120的设置关系)。当上述的两个辐射部之一收发对应频段的射频信号时，对应所述辐射部的寄生部即会传送电压信号VS至切换单元130。
[0014]谐振单元141?14η则分别对应于不同大小的阻抗值。由于电压信号VS将随着射频信号的中心频率的高低而改变。因此，切换单元130即可根据电压信号VS的大小，选择谐振单元141?14η中具有对应于目前射频信号的中心频率的最佳阻抗的谐振单元，使得天线本体HO收发射频讯号时可具有较大的功率转换。
[0015]以下则根据实施例针对切换单元130以及谐振单元141?14η的【具体实施方式】进行说明。图2为根据本发明一实施例所绘示的切换单元与谐振单元的示意图。相较于图1所示实施内容，图2所示实施例提供了切换单元与谐振单元一种较为详细的实施方式。请参照图2，谐振单元141?14η分别为由电感器(L)和电容器(C)构成的LC电路。谐振单元141?14η分别由阻抗值不同的电容以及电感所并联而成。而在本发明另一时实施例中，谐振单元141?14η则可由电阻(R)、电感器(L)和电容器(C)所构成的RLC电路，并分别对应于不同大小的阻抗值，但本发明并不限定于上述的实施方式。
[0016]在本实施例中，切换单元130包括信号感应器131以及开关132。信号感应器131不直接电性连接寄生部120，而是透过设置在邻近于连接寄生部120和开关132之间的导线CL，并由导线CL耦合(coupling)到信号感应器131而得到一固定比例的电压信号VS，例如振幅80%大小的电压信号VS。信号感应器131则可由此耦合到的电压信号VS产生控制信号CS至开关132。开关132耦接信号感应器131与谐振单元141?14η之间。开关132从信号感应器131接收控制信号CS，并根据控制信号CS选择性地导通谐振单元141?14η的其中之一，也就是说当信号感应器131接收到电压信号VS后，从信号感应器131经开关132而到谐振单元(如谐振单元141)形成一电气相通的路径。
[0017]信号感应器131除了上述的接收电压信号VS的方式之外，还可直接电性连接寄生部120，并从寄生部120接收电压信号VS，然后根据电压信号VS产生控制信号CS至开关132。开关132耦接信号感应器131与谐振单元141?14η之间。开关132从信号感应器131接收控制信号CS，并根据控制信号CS选择性地导通谐振单元141?14η的其中之一，也就是说当信号感应器131接收到电压信号VS后，从信号感应器131经开关132而到谐振单元(如谐振单元141)形成一电性相通的路径。
[0018]图3为根据本发明一实施例所绘示的信号感应器的示意图。请参照图3，在此实施例中，信号感应器131包括信号感应组133、电容电感组1341?134m、模拟数字转换单元135以及控制单元136。在本实施例中，与图2所示实施例相似，信号感应组133被邻设于连接寄生部120至开关132之间的导线CL，透过耦合导线CL中传递的电压信号VS得到固定比例的电压信号VS。
[0019]电容电感组1341?134m，耦接信号感应组133，并且分别具有不同的阻抗值，使得电容电感组1341?134m可与特定频率的信号谐振并且分别产生电压值Vl?Vm，因