可調(diào)整頻率的天線裝置及調(diào)整天線頻率的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可調(diào)整頻率的天線裝置及調(diào)整天線頻率的方法?？烧{(diào)整頻率的天線裝置包括天線、控制電路與微控制器。控制電路耦接天線，控制電路具有等效阻抗值。微控制器具有序列周邊接口，微控制器透過序列周邊接口連接控制電路。微控制器透過控制電路使天線操作在第一操作頻率，微控制器透過控制電路偵測(cè)天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度。微控制器依據(jù)天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度調(diào)整控制電路的等效阻抗值，以改變天線的第一操作頻率。
【專利說明】可調(diào)整頻率的天線裝置及調(diào)整天線頻率的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種天線，且特別是一種可調(diào)整頻率的天線裝置及調(diào)整天線頻率的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]天線是無線通信裝置的重要組件，在天線設(shè)計(jì)上通常要考慮到操作頻率、帶寬、輻射場(chǎng)型等。依據(jù)天線所應(yīng)用通訊規(guī)格與無線通信產(chǎn)品的使用環(huán)境，天線必須要被設(shè)計(jì)為具有符合通訊規(guī)格的操作頻率與帶寬。然而，天線的駐波比(Standing Wave Rat1, SffR)可能受到外在環(huán)境的影響而改變，進(jìn)而使得天線在所需的操作頻率得不到較好的駐波比。天線的工作頻率會(huì)隨著環(huán)境而飄移。如此，可能造成天線在使用上無法發(fā)揮其良好特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例提供一種可調(diào)整頻率的天線裝置及調(diào)整天線頻率的方法，使用軟件控制方式調(diào)整天線的操作頻率。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供一種可調(diào)整頻率的天線裝置，其包括天線、控制電路與微控制器?？刂齐娐否罱犹炀€，控制電路具有等效阻抗值。微控制器具有序列周邊接口，微控制器透過序列周邊接口連接控制電路。微控制器透過控制電路使天線操作在第一操作頻率，微控制器透過控制電路偵測(cè)天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度。微控制器依據(jù)天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度調(diào)整控制電路的等效阻抗值，以改變天線的第一操作頻率。
[0005]其中，當(dāng)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，該微控制器提升該天線的該第一操作頻率；
[0006]其中，當(dāng)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，該微控制器降低該天線的該第一操作頻率。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供一種可調(diào)整頻率的天線裝置還包括:一阻抗匹配電路，耦接該天線。其中，該微控制器透過該控制電路使該天線操作在一第二操作頻率，該第二操作頻率高于該第一操作頻率。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供一種調(diào)整天線頻率的方法，包括以下步驟。首先，微控制器透過控制電路使天線操作在第一操作頻率，其中微控制器透過序列周邊接口連接控制電路。然后，微控制器透過控制電路偵測(cè)天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度，其中微控制器依據(jù)天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度調(diào)整控制電路的等效阻抗值，以改變天線的第一操作頻率。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供一種調(diào)整天線頻率的方法，還包括:
[0010]當(dāng)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，該微控制器提升該天線的該第一操作頻率；
[0011]當(dāng)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，該微控制器降低該天線的該第一操作頻率。
[0012]其中，該微控制器透過該控制電路使該天線操作在一第二操作頻率，該第二操作頻率高于該第一操作頻率；
[0013]其中，該微控制器傳送一數(shù)字編碼訊號(hào)至該控制電路。
[0014]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供一種可調(diào)整頻率的天線裝置及調(diào)整天線頻率的方法，其在天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度因環(huán)境影響而改變時(shí)，以軟件方式透過控制電路調(diào)整天線的操作頻率。
[0015]為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的可調(diào)整頻率的天線裝置的功能方塊圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的序列周邊接口的控制時(shí)序圖。
[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的可調(diào)整頻率的天線裝置的示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的天線的駐波比圖。
[0020]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的天線的第一操作頻率隨著數(shù)字編碼訊號(hào)變化的曲線圖。
[0021]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的天線的效率圖。
[0022]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的天線的第一操作頻率的效率的示意圖。
[0023]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的調(diào)整天線頻率的方法的流程圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]1-可調(diào)整頻率的天線裝置；10_電路板；11_天線；12-控制電路；13-微控制器；14-阻抗匹配電路；CS、SCLK, DIN-訊號(hào);131_ 序列周邊界面;code_0、code_20、code_40、code_60、code_80、code_100、code_120_ 編碼；S101、S103-步驟流程。

【具體實(shí)施方式】
[0026]〔可調(diào)整頻率的天線裝置的實(shí)施例〕
[0027]請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的可調(diào)整頻率的天線裝置的功能方塊圖?？烧{(diào)整頻率的天線裝置I可以用于無線通信裝置，例如:手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等?？烧{(diào)整頻率的天線裝置I包括天線11、控制電路12、微控制器(MCU) 13與阻抗匹配電路14。微控制器13具有序列周邊接口(Serial Peripheral Interface, SPI),微控制器13透過序列周邊接口連接控制電路12。在本實(shí)施例中，阻抗匹配電路14耦接天線11且用以調(diào)整天線11的阻抗匹配。
[0028]請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的序列周邊接口的控制時(shí)序圖。序列周邊接口可以包括訊號(hào)CS、SCLK, DIN等。訊號(hào)SCLK代表序列頻率(Serial Clock)。訊號(hào)CS代表致能信號(hào)，訊號(hào)CS在低電位時(shí)為致能(Enable)。訊號(hào)DIN代表輸出的編碼數(shù)據(jù)(Data)。
[0029]復(fù)參照?qǐng)D1，控制電路12具有等效阻抗(如:等效電容值或等效電感值)。控制電路12可以具有至少一個(gè)電容或至少一個(gè)電感。微控制器13透過控制電路12使天線操作在第一操作頻率Π與第二操作頻率f2，第二操作頻率f2高于第一操作頻率H。微控制器13透過控制電路12偵測(cè)天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度。微控制器13依據(jù)天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度調(diào)整控制電路12的等效阻抗值，以改變天線11的第一操作頻率fl。
[0030]在實(shí)務(wù)上，天線11可能會(huì)受外在的環(huán)境影響而使操作頻率改變。微控制器13可以依系統(tǒng)所接收的訊號(hào)強(qiáng)度來判斷訊號(hào)是否有所變化，若訊號(hào)強(qiáng)度變小時(shí)極有可能天線的工作頻率已有所變動(dòng)，當(dāng)微控制器13發(fā)現(xiàn)訊號(hào)強(qiáng)度變?nèi)鯐r(shí)，可以通過微控制器13輸出對(duì)應(yīng)的控制訊號(hào)來改變天線11的操作頻率。
[0031]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1與圖3，圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的可調(diào)整頻率的天線裝置的示意圖?？烧{(diào)整頻率的天線裝置I設(shè)置在電路板10上，電路板10上設(shè)置天線11、控制電路12、微控制器13與阻抗匹配電路14。天線11可以模塊化的設(shè)置在電路板10上。阻抗匹配電路14是用于調(diào)整天線與系統(tǒng)之間的阻抗使其能達(dá)到最佳功率傳輸。在本實(shí)施例中，控制電路12與微控制器13可透過傳輸線相連接，所述線路是符合微控制器13的序列周邊接口131規(guī)格(如圖2揭示的三個(gè)訊號(hào)CS、SCLK、DIN)，但本發(fā)明并不因此限定。微控制器13傳送數(shù)字編碼訊號(hào)(code)至控制電路12，通過編碼的控制使其天線11的頻率產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的頻率變化。
[0032]請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的天線的駐波比圖。依據(jù)不同的數(shù)字編碼訊號(hào)，控制電路12可以改變第一操作頻率fl的頻率。如圖4所示，編碼code_0、code_20、code_40、code_60、code_80、code_100、code_120。在圖 4 中，編碼 code_0、code_20、code_40、code_60、code_80、code_100、code_120 逐漸增加第一操作頻率 f I 的頻率。例如:第一操作頻率Π可以在704MHz至960MHz之間改變。每一個(gè)編碼對(duì)應(yīng)一個(gè)天線11的第一操作頻率fl的頻率值，且每一個(gè)編碼可以對(duì)應(yīng)控制電路12的一個(gè)特定的等效阻抗值。因此，天線11在所需的操作頻率可以得到一個(gè)較好的駐波比，使得天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度變強(qiáng)。
[0033]在實(shí)務(wù)上，為了要增加天線11在704MHz與960MHz之間的頻率范圍的第一操作頻率fl的帶寬，通常需要復(fù)雜的天線設(shè)計(jì)或較大的天線體積，如此可能增加設(shè)計(jì)成本及不能滿足現(xiàn)有的行動(dòng)通訊系統(tǒng)的需求。因此，本發(fā)明提出調(diào)整天線頻率的設(shè)計(jì)，電路架構(gòu)簡單且可降低天線設(shè)計(jì)時(shí)所需的空間。例如:當(dāng)天線11的第一操作頻率fl的帶寬不足以涵蓋704MHz至960MHz之間的全部頻率范圍時(shí)，可將第一操作頻率fl分切為數(shù)段的工作范圍并依據(jù)微控制器13產(chǎn)生的數(shù)字編碼訊號(hào)而調(diào)整。使得改變第一操作頻率Π后的天線，可以在所選定的頻率范圍獲得較好的駐波比。
[0034]在本發(fā)明一實(shí)施例中，微控制器13偵測(cè)天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，微控制器13提升天線11的第一操作頻率H。微控制器13可以產(chǎn)生數(shù)字編碼訊號(hào)，以調(diào)整天線11的第一操作頻率fl。接著，微控制器13則再次偵測(cè)天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度，并判斷是否要再次調(diào)整。
[0035]值得一提的是，在本實(shí)施例中，第二操作頻率f2涵蓋1900MHz附近的頻率。在各種編碼中，第二操作頻率f2基本上不受改變?？刂齐娐?2僅主要改變天線11的第一操作頻率Π，且第二操作頻率f2的頻率值(在1900MHz附近)距離第一操作頻率fl的頻率值(在900MHz附近)相當(dāng)遠(yuǎn)，使得天線11的第一操作頻率f I的駐波比改變時(shí)，第二操作頻率f2的駐波比基本上不受影響。
[0036]請(qǐng)參照?qǐng)D5是本發(fā)明實(shí)施例提供的天線的第一操作頻率fl隨著數(shù)字編碼訊號(hào)變化的曲線圖。當(dāng)數(shù)字編碼訊號(hào)由編碼code_0逐漸改變至編碼Code_120時(shí)，第一操作頻率fl逐漸由890MHzy增加至950MHz。例如:當(dāng)在編碼code_0時(shí),若天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于臨界值，則微控制器13可以逐步改變編碼，例如改變?yōu)镃ode_20、Code_40、Code_80等，以期在其中一個(gè)編碼所對(duì)應(yīng)的頻率中找到一個(gè)較強(qiáng)的訊號(hào)。
[0037]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D6與圖7，圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的天線的效率圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的天線的第一操作頻率fl的效率圖。由圖4及圖7可以得知天線的駐波頻率改變時(shí)天線的效率也會(huì)隨之改變，并可使天線在第一操作頻率Π的頻段內(nèi)都可獲得較佳的天線效率。天線在第二操作頻率f2的效率基本上不隨著編碼而改變，因?yàn)榈诙僮黝l率f2的駐波比大致上不改變(參照?qǐng)D4)。
[0038]〔調(diào)整天線頻率的方法的實(shí)施例〕
[0039]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1與圖8，圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的調(diào)整天線頻率的方法的流程圖。本實(shí)施例提供一種調(diào)整天線頻率的方法，所述方法以圖1的可調(diào)整頻率的天線裝置I來實(shí)現(xiàn)。關(guān)于可調(diào)整頻率的天線裝置1，請(qǐng)參照前一實(shí)施例的說明。所述的調(diào)整天線頻率的方法包括以下步驟。首先，在步驟SlOl中，微控制器13透過控制電路12使天線11操作在第一操作頻率fl，其中微控制器13透過序列周邊接口連接控制電路12。然后，在步驟S103中，微控制器13透過控制電路12偵測(cè)天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度，其中微控制器13依據(jù)天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度調(diào)整控制電路12的等效阻抗值，以改變天線11的第一操作頻率fl。在本發(fā)明一實(shí)施例中，微控制器13也透過控制電路12使天線11操作在第二操作頻率f2，第二操作頻率f2高于第一操作頻率H。微控制器13傳送符合序列周邊接口規(guī)格的數(shù)字編碼訊號(hào)至控制電路12。
[0040]在本發(fā)明一實(shí)施例中，在步驟S103中，當(dāng)天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，微控制器13提升天線11的第一操作頻率fl。在本發(fā)明一實(shí)施例中，當(dāng)天線11所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，微控制器13降低天線11的第一操作頻率fl。
[0041]〔實(shí)施例的可能功效〕
[0042]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種可調(diào)整頻率的天線裝置及調(diào)整天線頻率的方法，其在天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度因環(huán)境影響而改變時(shí)，以軟件方式透過控制電路調(diào)整天線的操作頻率。電路架構(gòu)簡單，并可避免天線的操作頻率的帶寬不足的問題。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，其并非用以局限本發(fā)明的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)整頻率的天線裝置，其特征在于，包括: 一天線； 一控制電路，耦接該天線，該控制電路具有一等效阻抗值；以及一微控制器，具有一序列周邊接口，該微控制器透過該序列周邊接口連接該控制電路，該微控制器透過該控制電路使該天線操作在一第一操作頻率，該微控制器透過該控制電路偵測(cè)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度，其中該微控制器依據(jù)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度調(diào)整該控制電路的該等效阻抗值，以改變?cè)撎炀€的該第一操作頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整頻率的天線裝置，其特征在于，當(dāng)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，該微控制器提升該天線的該第一操作頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整頻率的天線裝置，其特征在于，當(dāng)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，該微控制器降低該天線的該第一操作頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整頻率的天線裝置，其特征在于，更包括: 一阻抗匹配電路，耦接該天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整頻率的天線裝置，其特征在于，該微控制器透過該控制電路使該天線操作在一第二操作頻率，該第二操作頻率高于該第一操作頻率。
6.一種調(diào)整天線頻率的方法，其特征在于，包括: 一微控制器透過一控制電路使一天線操作在一第一操作頻率，其中該微控制器透過一序列周邊接口連接該控制電路；以及 該微控制器透過該控制電路偵測(cè)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度，其中該微控制器依據(jù)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度調(diào)整該控制電路的一等效阻抗值，以改變?cè)撎炀€的該第一操作頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)整天線頻率的方法，其特征在于，更包括: 當(dāng)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，該微控制器提升該天線的該第一操作頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)整天線頻率的方法，其特征在于，更包括: 當(dāng)該天線所收到的訊號(hào)強(qiáng)度低于一臨界值時(shí)，該微控制器降低該天線的該第一操作頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)整天線頻率的方法，其特征在于，該微控制器透過該控制電路使該天線操作在一第二操作頻率，該第二操作頻率高于該第一操作頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)整天線頻率的方法，其特征在于，該微控制器傳送一數(shù)字編碼訊號(hào)至該控制電路。
【文檔編號(hào)】H01Q1/22GK104425901SQ201310404478
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】陳志銘, 曾明燦, 謝立庭 申請(qǐng)人:佳邦科技股份有限公司