專利名稱：多頻段天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多頻段天線裝置，尤其涉及一種利用一開關(guān)元件控制二天線間的
導(dǎo)通狀態(tài)，以接收不同頻段信號(hào)的多頻段天線裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)無線裝置上，由于有各種不同的無線通信應(yīng)用，例如GSM(GlobalSystemfor Mobile Communications) 、 WCDMA(Wide-band Code DivisionMultiple Access)、WiFi (Wireless Fidelity)、 BT (Bluetooth) 、 GPS(GlobalPositioning System)、DVB (Digital Video Broadcasting)等，若將上述種種應(yīng)用技術(shù)整合在同一通信工具中，通常會(huì)造成各無線通信應(yīng)用的效能不明顯，或是為顧及效能，轉(zhuǎn)而將無線裝置的尺寸加大，未能同時(shí)兼顧效能與尺寸。 而傳統(tǒng)無線裝置的天線設(shè)計(jì)，為了能顧及多頻段的無線通信應(yīng)用，是針對(duì)一個(gè)頻段設(shè)計(jì)一個(gè)天線，但如此除了會(huì)造成電路設(shè)計(jì)較復(fù)雜外，也會(huì)造成電路面積太大的缺點(diǎn)，使無線裝置的體積不易縮小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一多頻段天線裝置，利用一開關(guān)元件控制兩個(gè)天線之間的導(dǎo)通狀態(tài)，如此一來，不但能夠以不同的天線分別接收不同頻段的信號(hào)，也可以減少設(shè)計(jì)電路的體積，此外，通過調(diào)整天線的阻抗值，也可以減少信號(hào)饋入天線的反彈能量，使天線的收發(fā)達(dá)到最佳的狀態(tài)。 本發(fā)明的多頻段天線裝置包含有一第一天線、一第二天線以及一開關(guān)元件，第一天線具有一第一端與一第二端，其中，第一端為信號(hào)的饋入點(diǎn)；第二天線具有一第一端與一第二端，第一天線的第二端與第二天線的第一端之間則是通過開關(guān)元件連接，而該開關(guān)元件則是用以控制第一天線與第二天線之間的導(dǎo)通狀態(tài)。 當(dāng)開關(guān)元件關(guān)閉時(shí)，第一天線與第二天線間無法導(dǎo)通，表示多頻天線裝置只能以第一天線進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)，此時(shí)多頻天線裝置收發(fā)信號(hào)的波長將等于第一天線的長度入1，其收發(fā)頻率即第一頻率fl等于^ = u/A"其中u為電磁波速度。 當(dāng)開關(guān)元件開啟時(shí)，第一天線與第二天線間可以導(dǎo)通，表示多頻天線裝置以第一天線與第二天線共同收發(fā)信號(hào)，此時(shí)多頻天線裝置收發(fā)信號(hào)的波長將等于第一天線的長度入l與第二天線的長度A2的總和，S卩^1+^2，其收發(fā)頻率即第二頻率等于^= u/
(入一A2)， u為電磁波速度。 由上述說明可知，本發(fā)明的多頻段天線裝置利用一開關(guān)元件控制二天線之間的導(dǎo)通狀況，以達(dá)到接收不同頻段的信號(hào)。而隨著天線與開關(guān)元件數(shù)量的增加，本發(fā)明的天線裝置將可以接收更多頻段范圍的信號(hào)。 本發(fā)明的開關(guān)元件包含一控制器以及一二極管，其中二極管分別與第一天線以及第二天線連接，控制器則是用以控制該二極管的導(dǎo)通狀態(tài)，其中該控制器可以是一可編程邏輯控制器，其內(nèi)部可寫入一軟件程序以控制該二極管。 而且，本發(fā)明可通過調(diào)整天線的阻抗值，以減少信號(hào)饋入天線的反彈能量，使多頻
天線裝置的信號(hào)收發(fā)達(dá)到最佳化的效果。 相較于已知技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括 利用單一天線裝置接收多頻段的信號(hào)，以減少天線裝置的體積。 通過調(diào)整天線的阻抗值，減少饋入信號(hào)的能量反彈，使信號(hào)的收發(fā)達(dá)到最佳化的效果。


圖1A為第一種實(shí)施方式的多頻段天線裝置。
圖1B為第二種實(shí)施方式的多頻段天線裝置。
圖1C為第三種實(shí)施方式的多頻段天線裝置。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1A，其為本發(fā)明多頻段天線裝置的第一種實(shí)施方式，多頻段天線裝置1 由一第一天線11、一第二天線12以及一第一開關(guān)元件14所組成。 其中，第一天線11具有一第一端111與一第二端112，且該第一端111為一饋入 點(diǎn)。第二天線12也具有一第一端121與一第二端122。第一開關(guān)元件14，其包含一第一控 制器141與一第一二極管142。 上述的第一開關(guān)元件14中，第一二極管142的兩端分別連接于第一天線11的第 二端112與第二天線12的第一端121，并由第一控制器141控制第一二極管142的導(dǎo)通。 其中，第一控制器141可為一可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller ;PLC) 并以軟件程序進(jìn)行控制。 本發(fā)明的多頻段天線裝置1利用第一開關(guān)元件14的開啟與關(guān)閉，以調(diào)整多頻段天 線裝置1的收發(fā)頻段。在本發(fā)明的多頻段天線裝置1中，電磁波的傳遞速度為u ，第一天線 ll的長度為Al，第二天線12的長度為入2。 當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件14關(guān)閉時(shí)，第一天線11與第二天線12間無法導(dǎo)通，表示多頻天 線裝置1只能以第一天線11進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)，此時(shí)多頻天線裝置1收發(fā)信號(hào)的波長將等于 第一天線ll的長度Al，其收發(fā)頻率即第一頻率fl等于^二 u/A"其中u為電磁波速度。 當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件14開啟時(shí)，第一天線11與第二天線12間可以導(dǎo)通，表示多頻天 線裝置1是以第一天線11與第二天線12共同收發(fā)信號(hào)，此時(shí)多頻天線裝置1收發(fā)信號(hào)的 波長將等于第一天線11的長度A 1與第二天線12的長度的總和，S卩A l+A2，其收發(fā) 頻率即第二頻率等于&= u/(A1+A2)， u為電磁波速度。 由上述說明可知，本發(fā)明將第一天線11與第二天線12整合在同一個(gè)天線裝置中， 再利用第一開關(guān)元件14的開啟與關(guān)閉控制二天線之間的導(dǎo)通狀態(tài)，以達(dá)到分別接收二種 不同頻段的信號(hào)。 本發(fā)明也可以將多個(gè)天線以串接方式整合在同一個(gè)天線裝置中，再配合多個(gè)開關(guān) 元件控制天線之間的導(dǎo)通，以接收不同頻段的信號(hào)。
請(qǐng)參閱圖1B，其為本發(fā)明的多頻段天線裝置1的第二種實(shí)施方式。包括一第一天線11、一第二天線12、一第三天線15、一第一開關(guān)元件14以及一第二開關(guān)元件16，其中第一天線11、第二天線12以及第一開關(guān)元件14的結(jié)構(gòu)、組成與功效如第一種實(shí)施方式，因此不再贅述，在此僅針對(duì)第三天線15以及第二開關(guān)元件16加以說明。 第三天線具有一第一端151與一第二端152 ;—第二開關(guān)元件16，其包含一第二控制器161與一第二二極管162。 上述的第二控制器16中，第二二極管162的兩端分別連接于第二天線12的第二端122與第三天線15的第一端151，并由第二控制器161控制第二二極管162的導(dǎo)通。其中，該第二控制器161可為一可編程邏輯控制器(PLC)并可以載入一軟件程序以便進(jìn)行程序控制。 在本實(shí)施例的多頻段天線裝置1中，電磁波的傳遞速度為u ，第一天線11的長度為入l，第二天線12的長度為A2，第三天線15的長度為入3。 當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件14關(guān)閉時(shí)，第一天線11與第二天線12間無法導(dǎo)通，表示多頻天線裝置1只能以第一天線11進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)，此時(shí)多頻天線裝置1收發(fā)信號(hào)的波長將等于第一天線ll的長度Al，其收發(fā)頻率即第一頻率fl等于^二 u/A"其中u為電磁波速度。 當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件14開啟且第二開關(guān)元件16關(guān)閉時(shí)，第二天線12與第三天線15間無法導(dǎo)通，表示多頻天線裝置1只能以第一天線11和第二天線12進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)，此時(shí)多頻天線裝置1收發(fā)信號(hào)的波長將等于第一天線11與第二天線12的長度總和，即A 1+入2，其收發(fā)頻率即第二頻率f2等于f2 = u/(A,、)，其中u為電磁波速度。
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件14與第二開關(guān)元件16都開啟時(shí)，第一天線11、第二天線12與第三天線15間皆可導(dǎo)通，表示多頻天線裝置1以第一天線11、第二天線12與第三天線15進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)，此時(shí)多頻天線裝置1收發(fā)信號(hào)的波長將等于第一天線11、第二天線12與第三天線15的長度總和，S卩Al+A2+A3，其收發(fā)頻率即第三頻率f3等于f3二 u/(入一、+、)，其中u為電磁波速度。 由上述說明可知，本發(fā)明是將第一天線11、第二天線12與第三天線15整合在同一個(gè)天線裝置中，再利用第一開關(guān)元件14與第二開關(guān)元件16的開啟與關(guān)閉控制三天線之間的導(dǎo)通狀態(tài)，以達(dá)到分別接收三種不同頻段的信號(hào)。 請(qǐng)參閱圖1C，其為本發(fā)明的多頻段天線裝置1的第三種實(shí)施方式。包括一第一天線11、一第二天線12、一第三天線15、一第一開關(guān)元件14以及一第二開關(guān)元件16所組成。
其中第一天線11、第二天線12以及第三天線15的結(jié)構(gòu)、組成與功效如第二種實(shí)施方式，因此不再贅述，在此僅針對(duì)第一開關(guān)元件14以及第二開關(guān)元件16加以說明。
其中，第一開關(guān)元件14，其包含一第一控制器141a與一第一二極管142 ;—第二開關(guān)元件16，具有一第二二極管162。 上述的第二開關(guān)元件16的第二二極管162，連接于第二天線12的第二端122以及第三天線15的第一端151，并與第一控制器141a相連接。第一開關(guān)元件14的第一二極管142，連接于第一天線11的第二端112與第二天線12的第一端121。第一控制器141a能夠分別控制第一二極管142與第二二極管162的導(dǎo)通。其中，第一控制器141a可為一可編程邏輯控制器(PLC)并可以載入一軟件程序，并分別對(duì)第一二極管142與第二二極管162的導(dǎo)通。 在本實(shí)施例的多頻段天線裝置1中，電磁波的傳遞速度為u ，第一天線11的長度 為入l，第二天線12的長度為A2，第三天線15的長度為入3。 當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件14控制第一二極管142關(guān)閉時(shí)，第一天線11與第二天線12間無 法導(dǎo)通，表示多頻天線裝置只能以第一天線11進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)，此時(shí)多頻天線裝置1收發(fā) 信號(hào)的波長將等于第一天線ll的長度Al，其收發(fā)頻率即第一頻率fl等于^二 u/入p其 中u為電磁波速度。 當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件14控制第一二極管142開啟且第二二極管162關(guān)閉時(shí)，第二天線 12與第三天線15間無法導(dǎo)通，表示多頻天線裝置只能以第一天線11和第二天線12進(jìn)行信 號(hào)的收發(fā)，此時(shí)多頻天線裝置1收發(fā)信號(hào)的波長將等于第一天線11與第二天線12的長度 總和，g卩Al+A2，其收發(fā)頻率即第二頻率f2等于&二 u/(A,、)，其中u為電磁波速度。 當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件14控制第一二極管142以及第二二極管162都開啟時(shí)，第一天線 11、第二天線12與第三天線15間皆可導(dǎo)通，表示多頻天線裝置1以第一天線11、第二天線 12與第三天線15進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)，此時(shí)多頻天線裝置1收發(fā)信號(hào)的波長將等于第一天線 11、第二天線12與第三天線15的長度總和，即A 1+A 2+A 3，其收發(fā)頻率即第三頻率f3等 于^= u/(A一A2+A3)，其中u為電磁波速度。 由上述說明可知，本實(shí)施方式是將第一天線11、第二天線12與第三天線15整合在 同一個(gè)天線裝置中，再利用第一開關(guān)元件14與第二開關(guān)元件16的開啟與關(guān)閉控制三天線 之間的導(dǎo)通狀態(tài)，以達(dá)到分別接收三種不同頻段的信號(hào)，此外，本實(shí)施方式利用第一控制器 分別控制兩個(gè)二極管，相較于第二實(shí)施方式而言，可省去一個(gè)控制器。 本發(fā)明的另一特性，請(qǐng)參閱圖1C，多頻天線裝置1的天線可利用天線的長度、寬 度或是材料等方式調(diào)整阻抗值，并利用阻抗值的調(diào)整，使信號(hào)的饋入能量增加，反彈能量下 降，以實(shí)現(xiàn)多頻天線裝置的最佳化的收發(fā)效果，以使多頻天線裝置1的收發(fā)信號(hào)效能可以 達(dá)到最佳化。 因此本發(fā)明在單一天線裝置中，能提供多頻段的信號(hào)，同時(shí)可減少設(shè)計(jì)電路體積， 此外本發(fā)明中，可調(diào)整天線的阻抗值至多頻天線裝置最佳化的信號(hào)收發(fā)效能，如此能增加 饋入信號(hào)并減少能量反彈。最后，本發(fā)明所公開如上的各實(shí)施例中，并非用以限定本發(fā)明， 任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾，因 此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種多頻段天線裝置，其特征是，包括第一天線，具有第一端與第二端；第二天線，具有第一端與第二端；以及第一開關(guān)元件，分別與上述第一天線的第二端以及上述第二天線的第一端連接，并控制上述第一天線與上述第二天線的導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)上述第一開關(guān)元件關(guān)閉時(shí)，上述多頻天線裝置以上述第一天線收發(fā)第一頻段的信號(hào)，當(dāng)上述第一開關(guān)元件開啟時(shí)，則以上述第一天線與上述第二天線共同收發(fā)第二頻段的信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線裝置，其特征是，其中上述第一天線的第一端為 饋入點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線裝置，其特征是，其中上述第一天線與上述第二 天線分別具有不同的阻抗。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線裝置，其特征是，其中上述第一開關(guān)元件包括第 一二極管以及第一控制器，上述第一控制器可控制上述第一二極管的導(dǎo)通狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線裝置，其特征是，其還包括 第三天線，具有第一端以及第二端；以及第二開關(guān)元件，分別與上述第二天線的第二端以及上述第三天線的第一端連接，并控 制上述第二天線與上述第三天線的導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)上述第一開關(guān)元件開啟且上述第二開關(guān)元件關(guān)閉時(shí)，上述多頻天線裝置以上述第一 天線與上述第二天線共同收發(fā)上述第二頻段的信號(hào)，當(dāng)上述第一開關(guān)元件開啟且上述第二 開關(guān)元件開啟時(shí)，上述多頻天線裝置以上述第一天線、上述第二天線以及上述第三天線共 同收發(fā)第三頻段的信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述，其特征是，其中上述第一天線、上述第二天線以及上述第三天 線分別具有不同的阻抗。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頻段天線裝置，其特征是，其中上述第二開關(guān)元件包括第 二二極管以及第二控制器，上述第二控制器可控制上述第二二極管的導(dǎo)通狀態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頻段天線裝置，其特征是，其中上述第二開關(guān)元件包括第 二二極管與上述第一控制器相連接，上述第一控制器可分別控制上述第一二極管以及上述 第二二極管的導(dǎo)通狀態(tài)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多頻段天線裝置，其特征是，其中上述第一控制開關(guān)元件為 可編程邏輯控制器，并以軟件程序控制上述第一二極管與上述第二二極管的導(dǎo)通狀態(tài)。
全文摘要
一種多頻段天線裝置，包含一第一天線、一第二天線以及一開關(guān)元件，其中，該開關(guān)元件分別與該第一天線以及該第二天線連接，并控制該第一天線與該第二天線的導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)該開關(guān)元件關(guān)閉時(shí)，該多頻天線裝置以第一天線收發(fā)一第一頻段的信號(hào)；當(dāng)該開關(guān)元件開啟時(shí)，則以第一天線與第二天線共同收發(fā)一第二頻段的信號(hào)。本發(fā)明能接收不同頻段的信號(hào)，也能減少設(shè)計(jì)電路的體積，并通過調(diào)整天線的阻抗值以減少信號(hào)饋入天線時(shí)的反彈能量，使多頻天線裝置達(dá)到最佳化的收發(fā)狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01Q9/04GK101740874SQ20081017606
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者湯慶仲, 辜偉志, 黃荃健 申請(qǐng)人:華碩電腦股份有限公司