天线架构的制作方法

1.本发明涉及一种天线架构，且特别是有关于一种可支持无线广域网络(wireless wide area network，wwan)以及无线区域网络(wireless local area network，wlan)使用的天线架构。


背景技术：

2.随着无线通信产业的蓬勃发展，人们对于无线传输数据量的需求与日俱增，第五代移动通信技术(5th generation mobile networks，5g)应运而生。5g技术已广泛应用在wwan以及wlan等应用上。
3.5g技术采用多重输入输出(multi-input multi-output，mimo)的关键技术，然而mimo天线的隔离度与辐射场型的设计会影响电子装置的无线传输量以及通信品质。


技术实现要素：

4.本发明是针对一种天线架构，能调节天线场型及/或增加隔离度，以达到最佳的通信品质。
5.本发明的天线架构，包括第一信号源、第二信号源、第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体、第一电路以及第二电路。第一信号源用以产生第一信号，第二信号源用以产生第二信号。第一辐射体耦接至第一信号源以接收第一信号，第二辐射体耦接至第二信号源以接收第二信号。第一电路具有耦接至第三辐射体的第一端，以及耦接至第一辐射体或第一信号源的第二端。第二电路具有耦接至第三辐射体的第一端，以及耦接至第二辐射体或第二信号源的第二端。
6.基于上述，本发明的天线架构具额外的辐射体，能依据额外的辐射体与信号源或另一辐射体间的连接路径的导通或断开，以调节天线的辐射场型及/或增加天线的隔离度，以达到最佳的通信品质。
附图说明
7.图1是本发明一实施例的天线架构的示意图；
8.图2是本发明一实施例的第一电路的示意图；
9.图3是本发明天线架构的一共用模式实施方式的示意图；
10.图4是本发明天线架构的另一共用模式实施方式的示意图；
11.图5是本发明天线架构的场型调整的一实施方式的示意图；
12.图6a、6b是本发明实施例中，设置于电子装置上天线架构的配置方式的示意图；
13.图7a、7b是本发明天线架构的增加天线隔离度的实施方式的示意图；
14.图8a、8b是本发明天线配置的实施例的示意图。
15.附图标记说明
16.100、300、400、500、600、700a、700b：天线架构；
17.101、201、301、401、501、601、701a、701b：第一辐射体；
18.102、302、402、502、602、702a、702b：第二辐射体；
19.103、203、303、403、503、603、703a、703b：第三辐射体；
20.104、304、404、504、704a、704b：第一电路；
21.105、305、405、505、705a、705b：第二电路；
22.200：电路；
23.210：开关电路；
24.220：滤波电路；
25.230：阻抗匹配电路；
26.306、307、406、407、706a、707a、706b、707b：阻抗匹配电路；
27.506：第三电路；
28.507：第四电路；
29.610：本体部；
30.800a、800b：金属壳体；
31.a1、a1’：第一子天线架构；
32.a2、a2’：第二子天线架构；
33.ed1：第一端；
34.ed2：第二端；
35.d1～d4：方向；
36.f1a、f1b：第一延伸部；
37.f2a、f2b：第二延伸部；
38.f3a、f3b：转角部；
39.gnd：参考接地端；
40.s1：第一信号源；
41.s2：第二信号源；
42.md：模式选择信号；
43.x、y、z：轴向。
具体实施方式
44.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
45.请参照图1，图1为本发明一实施例的天线架构的示意图。天线架构100包括第一信号源s1、第二信号源s2、第一辐射体101、第二辐射体102、第三辐射体103、第一电路104、第二电路105。第一信号源s1用以产生第一信号，第二信号源s2用以产生第二信号。第一辐射体101耦接至第一信号源s1以接收第一信号，第二辐射体102耦接至第二信号源s2以接收第二信号。第一电路104具有第一端耦接至第三辐射体103，第二电路105具有第一端耦接至第三辐射体103。第一电路104的第二端则可耦接至第一辐射体101或第一信号源s1。第二电路105的第二端则可耦接至第二辐射体102或第二信号源s2。
46.在本实施例中，当第一电路104的第二端耦接至第一辐射体101时，第二电路105的
第二端可耦接至第二辐射体102。当第一电路104的第二端耦接至第一信号源s1时，第二电路105的第二端可耦接至第二信号源s2。
47.本发明的第一电路104以及第二电路105各自具开关功能，此外，还可具阻抗匹配及/或滤波等功能。当第一电路104的第二端耦接至第一辐射体101时，第一电路104可通过开关功能，使第一辐射体101与第三辐射体103间的连接路径被导通或被断开。相对的，当第二电路105的第二端耦接至第二辐射体102时，第二电路105可通过开关功能，使第二辐射体102与第三辐射体103间的连接路径被导通或被断开。在另一方面，当第一电路104的第二端耦接至第一信号源s1时，第一电路104可通过开关功能，使第一信号源s1与第三辐射体103间的连接路径被导通或被断开。相对的，当第二电路105的第二端耦接至第二信号源s2时，第二电路105可通过开关功能，使第二信号源s2与第三辐射体103间的连接路径被导通或被断开。上述的第一电路104以及第二电路105可依据模式选择信号md进行开关的切换动作，以使天线架构100可操作在不同模式中。
48.其中，第一辐射体至第三辐射体101～103可为导体结构所构成，因而可经由导体结构上的电流分布随时间的变化而激发产生辐射信号。构成第一辐射体至第三辐射体101～103的导体结构可应用本领域的普通技术人员所熟知的天线结构设计来实施，没有固定的限制。在某些实施例中，第一辐射体至第三辐射体101～103可为电子装置的金属壳体的一部分。
49.在某些实施例中，第一辐射体至第三辐射体101～103皆不耦接至电子装置的参考接地端。在某些实施例中，第一辐射体至第三辐射体101～103还可各自具一端耦接至天线架构100所设置的电子装置的参考接地端。在某些实施例中，仅第三辐射体103具一端耦接至电子装置的参考接地端。且在某些特定的实施例中，第三辐射体103还可由电子装置的主接地面的延伸结构所构成。
50.且其中，第一信号源s1以及第二信号源s2可为电路所构成，也可以为天线架构100所设置的电子装置的传输端(transmit，tx)，也可以为外部装置的tx端，或为任何已知形式的信号源，用以提供信号使得辐射体激发产生辐射信号。
51.请参照图2以及图1，图2所示为本发明图1实施例中的第一电路、第二电路的示意图。其中，图1实施例中的第一电路104与第二电路105可具有相同的电路架构。如图2中绘示的电路200。电路200包括开关电路210、滤波电路220以及阻抗匹配电路230。开关电路210、滤波电路220以及阻抗匹配电路230相互串联耦接。电路200可具有第一端ed1以及第二端ed2。其中，开关电路210、滤波电路220以及阻抗匹配电路230的连接顺序并没有一定的限制，图2的绘示仅只是说明用的范例，不用以限制本发明的范畴。
52.在图2中，开关电路210用以依据模式选择信号md导通或断开电路200的第一端ed1与第二端ed2间的连接。滤波电路220用以在开关电路210导通时，对所接收的信号进行滤波。阻抗匹配电路230用以在开关电路210导通时，使所连接的二电路间的阻抗可以相互匹配。
53.其中，关于开关电路210、滤波电路220以及阻抗匹配电路230的硬件架构，皆可应用本领域的普通技术人员所熟知的电路结构来实施，没有固定的限制。
54.请参照图3，图3为本发明天线架构的一共用模式的实施方式的示意图。天线架构300包括第一信号源s1、第二信号源s2、第一辐射体301、第二辐射体302、第三辐射体303、第
一电路304、第二电路305以及阻抗匹配电路306、307。其中，第一电路304耦接于第一辐射体301与第三辐射体303间，且第二电路305耦接于第二辐射体302与第三辐射体303间。且与图1实施例不同的地方在于，阻抗匹配电路306耦接于第一辐射体301与第一信号源s1间，用以进行第一辐射体301与第一信号源s1间的阻抗匹配；阻抗匹配电路307耦接于第二辐射体302与第二信号源s2间，用以进行第二辐射体302与第二信号源s2间的阻抗匹配。
55.在本实施例中，在共用模式中，依据模式选择信号md的选择，第一电路304可导通第一辐射体301与第三辐射体303间的连接。如此一来，第一信号源s1所产生的第一信号可被传送至第一辐射体301，并通过第一电路304，可使第一信号进一步的被提供至第三辐射体303。在另一方面，第二电路305则根据模式选择信号md以断开第二辐射体302与第三辐射体303间的连接，使第二信号源s2产生的第二信号无法提供至第三辐射体303。经由上述模式选择信号md的选择，第三辐射体303以及第一辐射体301形成第一子天线架构a1，并可共同接收第一信号。第二信号源s2产生的第二信号仅提供至第二辐射体302。第二辐射体302可形成第二子天线架构a2。本发明的天线架构300可经由第一子天线架构a1中第一辐射体301与第三辐射体303的共用，调整天线结构300的辐射场型。
56.请参照图4，图4为本发明天线架构的另一共用模式的实施例的示意图。天线架构400包括第一信号源s1、第二信号源s2、第一辐射体401、第二辐射体402、第三辐射体403、第一电路404、第二电路405以及阻抗匹配电路406、407。与图3实施例不同的地方在于，第一电路404耦接于第一信号源s1与第三辐射体403间，且第二电路405耦接于第二信号源s2与第三辐射体403间。
57.在本实施例中，在共用模式中，依据模式选择信号md的选择，第一电路404导通第一信号源s1与第三辐射体403间的连接。如此一来，第一信号源s1所产生的第一信号可被传送至第一辐射体401，并通过第一电路404，可使第一信号被提供至第三辐射体403。在另一方面，第二电路405则根据模式选择信号md以断开第二信号源s2与第三辐射体403间的连接，使第二信号源s2产生的第二信号无法提供至第三辐射体403。经由上述模式选择信号md的选择，第三辐射体403以及第一辐射体401形成第一子天线架构a1，并可共同接收第一信号源s1产生的第一信号。第二信号源s2产生的第二信号仅提供至第二辐射体402。第二辐射体402可形成第二子天线架构a2。本发明的天线架构400可经由第一子天线架构a1中第一辐射体401与第三辐射体403的共用，调整天线结构400的辐射场型。
58.请参照图5，图5为本发明另一天线架构实施例的示意图。天线架构500包括第一信号源s1、第二信号源s2、第一辐射体501、第二辐射体502、第三辐射体503、第一电路504、第二电路505、第三电路506以及第四电路507。与图4实施例不同的地方在于，第三电路506耦接于第一辐射体501与第一信号源s1间，第四电路507耦接于第二辐射体502与第一信号源s2间。其中，第三电路506以及第四电路507各自具开关功能，此外，还可具阻抗匹配及/或滤波等功能。在本实施例中，第三电路506以及第四电路507可为与第一电路504以及第二电路505架构相同的电路，而为图2电路200所例示的电路架构。
59.其中，第三电路506可通过开关功能，使第一辐射体501与第一信号源s1间的连接路径被导通或被断开。第四电路507可通过开关功能，使第二辐射体502与第二信号源s2间的连接路径被导通或被断开。上述的第三电路506以及第四电路507可依据模式选择信号md进行开关的切换动作，以决定第一辐射体501是否接收第一信号，以及第二辐射体502是否
接收第二信号，以改变天线架构500的辐射场型。
60.在本实施例中，如图5所示，依据模式选择信号md的选择，第一电路504导通第三辐射体503与第一信号源s1间的连接；第二电路505断开第三辐射体503与第二信号源s2间的连接；第三电路506断开第一辐射体501与第一信号源s1间的连接；以及第四电路507导通第二辐射体502与第二信号源s2间的连接。经由上述模式选择信号md的选择，第一信号源s1产生的第一信号仅提供至第三辐射体503。第三辐射体503可形成第一子天线架构a1。第二信号源s2产生的第二信号仅提供至第二辐射体502。第二辐射体502可形成第二子天线架构a2。本发明的天线架构500可经由第一子天线架构a1变化为仅使用第三辐射体503而形成，以调整天线结构500的辐射场型。
61.请参照图6a及6b。图6a及6b为本发明实施例中，设置于电子装置上天线架构的配置方式的示意图。图6a及图6b的天线架构600可为图1、图3～5实施例的天线架构的任何一者。在图6a及6b的实施例中，第一辐射体601、第二辐射体602、以及第三辐射体603设置在电子装置的本体部610上，其中第一辐射体601、第二辐射体602、以及第三辐射体603分别延轴向x、轴向y、轴向z配置，其中轴向x、y、z不相同，在本实施例中，轴向x、y、z可两两相互正交。上述设置方式为例示，本发明不以此为限。
62.在图6a中，天线架构600可依据模式选择信号形成仅使用第一辐射体601的第一子天线架构a1，以及形成仅使用第二辐射体602的第二子天线架构a2。如图6a所示，当第一子天线架构a1收发信号时，第一子天线架构a1的辐射场型的主要方向，可以为方向d1。当第二子天线架构a2收发信号时，第二子天线架构a2的辐射场型的主要方向，则可以为方向d2。其中第一方向d1与第二方向不相同，在本实施例中，第一方向d1与第二方向例如可以相互正交。
63.于图6b中第一子天线架构a1’的实施例中，天线架构600依据模式选择信号，形成共同使用第一辐射体601以及第三辐射体603的第一子天线架构a1’。可将图6b的第一子天线架构a1’与图6a的第一子天线架构a1相比较。第一子天线架构a1激发能量仅对第一辐射体601作用，因此由第一辐射体601激发出主要方向为方向d1的辐射场型。而第一子天线架构a1’一部分的激发能量作用于第一辐射体601，另一部分的激发能量作用于第三辐射体603。由于第一子天线架构a1’经由设置于不同轴向的第一辐射体601以及第三辐射体603的共同激发，使得辐射场型的主要方向自方向d1偏移至方向d3。
64.于图6b中第二子天线架构a2’的实施例中，天线架构600依据模式选择信号，形成共同使用第二辐射体602以及第三辐射体603的第二子天线架构a2’。同样地，可将图6b的第二子天线架构a2’以及图6a的第二子天线架构a2相比较。由于第二子天线架构a2’经由设置于不同轴向的第二辐射体602以及第三辐射体603的共同激发，使得辐射场型的主要方向自方向d2偏移至方向d4。
65.值得一提的是，于本实施例中，由于第一辐射体至第三辐射体601～603可分别延轴向x、y、z进行设置。轴向x、y、z不相同，在本实施例中，轴向x、y、z可两两相互正交。因此，以第一子天线架构a1’以及第二子天线架构a2’为例，天线架构a1’、a2’可经由相互正交的辐射体间的共同作用而偏移辐射方向，以达到最佳的场型调整。在本实施例中，以第一子天线架构a1’为例，可通过调整第一子天线架构a1’中相互正交的两辐射体的至少其中之一的激发能量强度，来进行第一子天线架构a1’发射信号的方向的调整动作。
66.请参照图7a及7b。图7a及图7b为本发明天线架构的增加天线隔离度的实施方式的示意图。图7a的天线架构700a包括第一信号源s1、第二信号源s2、第一辐射体701a、第二辐射体702a、第三辐射体703a、第一电路704a、第二电路705a以及阻抗匹配电路706a、707a。图7b的天线架构700b包括第一信号源s1、第二信号源s2、第一辐射体701b、第二辐射体702b、第三辐射体703b、第一电路704b、第二电路705b以及阻抗匹配电路706b、707b。
67.图7a的实施例与图3的实施例的不同在于，在天线架构700a中，第三辐射体703a的一端可耦接至参考接地端gnd。其中，第三辐射体703a中耦接至参考接地端gnd的端点可以与耦接至第一电路704a、第二电路705a的端点间分别具有相同或不相同的距离。依据模式选择信号md的选择，第一电路704a可断开第三辐射体703a与第一辐射体701a间的连接；第二电路705a则可断开第三辐射体703a与第二辐射体702a间的连接。因此天线架构700a中，第一辐射体701a接收第一信号，以形成第一子天线架构a1；第二辐射体702a则接收第二信号，以形成第二子天线架构a2。第三辐射体703a通过设置在第一辐射体701a以及第二辐射体702a间，并通过耦接至参考接地端gnd的效应，增加第一子天线架构a1以及第二子天线架构a2间的隔离度。在本发明的一些实施例中，第三辐射体703a亦可选择不耦接参考接地端gnd，而利用第三辐射体703a的结构本身，也可增加第一子天线架构a1以及第二子天线架构a2间的隔离度。
68.类似地，图7b的实施例与图4的实施例的差别在于，在天线架构700b中，第三辐射体703b的一端可耦接至参考接地端gnd。其中，第三辐射体703b中耦接至参考接地端gnd的端点可以与耦接至第一电路704b、第二电路705b的端点间分别具有相同或不同的距离。依据模式选择信号md的选择，第一电路704b可断开第三辐射体703b与第一信号源s1间的连接；第二电路705b则可断开第三辐射体703b与第二信号源s2间的连接。因此天线架构700b中，第一辐射体701b接收第一信号，以形成第一子天线架构a1；第二辐射体702b则接收第二信号，以形成第二子天线架构a2。第三辐射体703b通过设置在第一辐射体701b以及第二辐射体702b间，并通过耦接至参考接地端gnd的效应，增加第一子天线架构a1以及第二子天线架构a2间的隔离度。在本发明的一些实施例中，第三辐射体703b亦可选择不耦接参考接地端gnd，而利用第三辐射体703b的结构本身，也可增加第一子天线架构a1以及第二子天线架构a2间的隔离度。
69.值得一提的是，在某些实施例中，图7a及7b的第三辐射体703a、703b，还可由天线架构700a、700b所设置的电子装置上的主接地面的延伸结构所构成，以增加第一子天线架构a1以及第二子天线架构a2间的隔离度。
70.在本发明的诸多实施例中，本发明的第一辐射体至第三辐射体可以依据各种方式设置于电子装置上。在本发明的某些实施例中，本发明的第一辐射体至第三辐射体可为电子装置的金属壳体的一部分。请参照图8a及图8b。图8a及图8b为本发明某些天线配置的实施例的示意图。在图8a中，金属壳体800a为矩形形状，具有转角部f3a、与转角部f3a的第一侧边相邻的第一延伸部f1a、以及与转角部f3a的第二侧边相邻的第二延伸部f2a。在本发明的一实施例中，转角部f3a可配置为本发明的第三辐射体，第一延伸部f1a可配置为本发明的第一辐射体，以及第二延伸部f2a可配置为本发明的第二辐射体。在本发明的其他实施例中，转角部f3a、第一延伸部f1a、以及第二延伸部f2a与本发明第一辐射体至第三辐射体的配置关系可为其他任意排列组合。另外，本发明的金属壳体不限于矩形形状而可为任意多
边形，以图8b为例，金属壳体800b为三角形形状，而具有转角部f3b、与转角部f3b的第一侧边相邻的第一延伸部f1b以及与转角部f3b的第二侧边相邻的第二延伸部f2b。
71.综上所述，本发明的天线架构可配置于电子装置中，依据模式选择信号的选择，以调节天线架构的辐射场型及/或增加天线架构的隔离度，以达到最佳的通信品质。
72.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。