TWI682585B - 天線裝置 - Google Patents
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Abstract
一種天線裝置包含多個第一天線單元、多個第二天線單元、多個第一切換電路和多個第二切換電路。多個第一天線單元產生操作於第一頻率之射頻訊號。多個第二天線單元產生操作於第二頻率之射頻訊號,第一頻率大於第二頻率。多個第一切換電路用以選擇性地導通至少一個第一天線單元,多個第一切換電路每一者各包含第一開關元件以及第二開關元件,第一開關元件與一電感並聯設置,第二開關元件與另一電感並聯設置。多個第二切換電路用以選擇性地導通至少一個第二天線單元。
Description
本揭示內容是關於一種天線裝置,且特別是有關於雙頻波束切換的天線裝置。
隨著無線通訊技術的蓬勃發展,如何有效的使用頻帶、增加無線通訊傳輸的穩定度和通訊品質漸趨重要。而如今,解決頻帶缺少最常見方法為使用具有雙頻天線的通訊裝置。
然而,傳統上的雙頻天線不但體積大、高低頻之間會互相干擾,甚至指向性和前後比(Front to Back Ratio)不佳。
因此,如何設計一種指向性和前後比較佳,並且進一步的讓低頻訊號和高頻訊號不會互相干擾的天線裝置為現今一個重要的目標。
為了解決上述問題,本揭示內容提供之一種天線裝置包含多個第一天線單元、多個第二天線單元、多個第一切換電路和多個第二切換電路。多個第一天線單元產生操作
於第一頻率之射頻訊號。多個第二天線單元分別耦接至多個第一天線單元對應一者,並產生操作於第二頻率之射頻訊號,第一頻率大於第二頻率。多個第一切換電路分別耦接至多個第一天線單元,並用以依據多個控制訊號選擇性地導通至少一個第一天線單元,多個第一切換電路每一者各包含第一開關元件以及第二開關元件,第一開關元件與一電感並聯設置,第二開關元件與另一電感並聯設置。多個第二切換電路分別耦接至多個第二天線單元,並用以依據多個控制訊號選擇性地導通至少一個第二天線單元。
綜上所述,本揭示內容藉由在天線裝置中設置多個開關元件在天線單元上,以達成可以經由多個開關元件切換高低頻的輻射場型,並同時具有較佳之前後比(Front to Back Ratio)。
100‧‧‧天線裝置
160‧‧‧接地面
170‧‧‧柱子
X、Y、Z‧‧‧方向
45°、135°、225°、315°‧‧‧角度
210、220、230、240、250、260、270、280‧‧‧天線單元
210a、210b、220a、220b、230a、230b、240a、240b、250a、250b、260a、260b、270a、270b、280a、280b‧‧‧輻射體
251、252、253、254‧‧‧反射單元
201、202、211、212、221、222、231、232‧‧‧傳輸線
310、320、330、340、350、360、370、380‧‧‧切換電路
312、313、314、315、316、322、323、324、325、326、332、333、334、335、336、342、343、344、345、346、352、362、372、382‧‧‧濾波器
293‧‧‧基板
293a‧‧‧基板之第一表面
293b‧‧‧基板之第二表面
291‧‧‧訊號饋入點
292‧‧‧天線接地端
G‧‧‧接地
P1、P2、P3、P4‧‧‧節點
D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42、D51、D52、D61、D62、D71、D72、D81、D82‧‧‧移相開關二極體
311、321、331、341、351、361、371、381‧‧‧阻抗單元
CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6、CT7、CT8‧‧‧控制訊號
L1~L52、L57~L68‧‧‧電感
C1~C8、C33~C68‧‧‧電容
410、411、412、413、414、415、420、421、422、423、424、425、510、511、512、513、514、515、520、521、522、523、524、525、610、611、612、613、614、620、621、622、623、624‧‧‧輻射場型
0、30、60、90、120、150、-180、-150、-120、-90、
-60、-30‧‧‧角度
0.00、-5.00、-10.00‧‧‧輻射強度(dB)
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:第1圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的立體示意圖;第2A圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的上視圖;第2B圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的下視圖;
第3A圖為根據本揭示揭示內容之一些實施例所繪示第2A圖和第2B圖中天線裝置的部分電路圖;第3B圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示第2A圖和第2B圖中天線裝置的部分電路圖;第4A圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的高頻輻射場型圖;第4B圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的高頻輻射場型圖;第4C圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種高頻輻射場型如第4A圖所示的天線裝置的低頻輻射場型圖;第4D圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種高頻輻射場型如第4B圖所示的天線裝置的低頻輻射場型圖;第5A圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的低頻輻射場型圖;第5B圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的低頻輻射場型圖;第5C圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種低頻輻射場型如第5A圖所示的天線裝置的高頻輻射場型圖;第5D圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種低頻輻射場型如第5B圖所示的天線裝置的高頻輻射場型圖;
第6A圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的高頻輻射場型圖;第6B圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置的高頻輻射場型圖;第6C圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種高頻輻射場型如第6A圖所示的天線裝置的低頻輻射場型圖;以及第6D圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種高頻輻射場型如第6B圖所示的天線裝置的低頻輻射場型圖。
為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備,可參照所附之圖式及以下所述各種實施例。另一方面,眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中,以避免對本揭示內容造成不必要的限制。
關於以下各種實施例中所使用之「耦接」或「連接」,可指二或多個元件相互「直接」作實體接觸或電性接觸,或是相互「間接」作實體接觸或電性接觸,亦可指二個或多個元件相互動作。
於一些實施例中,本揭示內容所揭露之天線裝置100為一可調整輻射場型的天線裝置100,其可以根據偵測使用者所在位置而調整天線裝置100產生之高低頻分別的輻射場型,進而達到較大的傳輸效率。
第1圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置100的立體示意圖。如第1圖所示,於一些實施例中,天線裝置100設置於接地面160之上,且經由相連接的四根柱子170連接至接地面160。於一些實施例中,天線裝置100為水平極化天線裝置,用以產生水平方向之輻射。
於一些實施例中,天線裝置100可以整合在具有無線通訊功能的電子裝置內,例如無限存取點(Access Point,AP)、個人電腦(Personal Computer,PC)或筆記型電腦(Laptop),但不限於此,任何可以支援多輸入多輸出(Multi-input Multi-output,MIMO)通訊技術,並且具有通訊功能的電子裝置皆在本揭示內容所保護的範圍內。於實際應用中,天線裝置100依據控制訊號調整其輻射場型,實現全向性(Omni-directional)的輻射場型或指向性(Directional)的輻射場型。
於一些實施例中,一併參照第2A圖及第2B圖。第2A圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置100的上視圖,第2B圖為根據本揭示內容之一些實施例所繪示的一種天線裝置100的下視圖於一些實施例中,天線裝置100適合同時操作於高頻和低頻之下,舉例而言,高頻包含5.5GHz,低頻包含2.45GHz,但不限於此,任何適合天線裝置100操作之頻率皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中,如第2A圖、第2B圖所示,
天線裝置100包含天線單元210、220、230、240、反射單元251、252、253、254、傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232、訊號饋入點291、天線接地端292及基板293,其中傳輸線201連接訊號饋入點291、天線單元210和天線單元250,傳輸線211連接訊號饋入點291、天線單元240和天線單元280,傳輸線221連接訊號饋入點291、天線單元230和天線單元270,傳輸線231連接訊號饋入點291、天線單元220和天線單元260。
於此實施例中,天線裝置100具有八個天線單元210、220、230、240、250、260、270、280,且分別為四個低頻天線單元210、220、230、240和四個高頻天線單元250、260、270、280但不限於此,天線裝置100具有兩個以上的天線單元皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中,天線單元210包含設置在基板293第一表面293a的輻射體210a和設置在基板293第二表面293b的輻射體210b,天線單元220包含設置在基板293第一表面293a的輻射體220a和設置在基板293第二表面293b的輻射體220b,天線單元230包含設置在基板293第一表面293a的輻射體230a和設置在基板293第二表面293b的輻射體230b,天線單元240包含設置在基板293第一表面293a的輻射體240a和設置在基板293第二表面293b的輻射體240b,天線單元250包含設置在基板293第一表面293a的輻射體250a和設置在基板293第二表面293b的輻射體250b,天線單元260包含設置在基板293第一表面293a的輻
射體260a和設置在基板293第二表面293b的輻射體260b,天線單元270包含設置在基板293第一表面293a的輻射體270a和設置在基板293第二表面293b的輻射體270b,天線單元280包含設置在基板293第一表面293a的輻射體280a和設置在基板293第二表面293b的輻射體280b。
於一些實施例中,傳輸線201耦接至輻射體210a、輻射體250a和訊號饋入點291;傳輸線202耦接至輻射體210b、輻射體250b和天線接地端292;傳輸線211耦接至輻射體240a、輻射體280a和訊號饋入點291;傳輸線212耦接至輻射體240b、輻射體280b和天線接地端292;傳輸線221耦接至輻射體230a、輻射體270a和訊號饋入點291;傳輸線222耦接至輻射體230b、輻射體270b和天線接地端292;傳輸線231耦接至輻射體220a、輻射體260a和訊號饋入點291;傳輸線232耦接至輻射體220b、輻射體260b和天線接地端292。
於一些實施例中,訊號饋入點291設置於傳輸線201、211、221、231之交叉點,天線接地端292設置於傳輸線202、212、222、232之交叉點但不限於此,訊號饋入點291和天線接地端292可以設置於可以連接至天線單元210、220、230、240、250、260、270、280之基板293上或基板293外任何位置。
於一些實施例中,天線單元210、220、230、240、250、260、270、280操作為傳送天線,分別用以接收來自訊號饋入點291之射頻訊號,並據以使得天線裝置
100產生一輻射場型,其中輻射場型之方向為以訊號饋入點291為中心向外延伸。於一些實施例中,天線單元210、220、230、240、250、260、270、280操作為接收天線,分別用以接收來自使用者之一無線訊號,並據以建立一無線訊號通道。於一些實施例中,天線單元250、260、270、280用以產生操作於第一頻率(例如5.5GHz)之射頻訊號,天線單元210、220、230、240用以產生操作於第二頻率(例如2.45GHz)之射頻訊號,且第一頻率大於第二頻率。
於一些實施例中,天線單元210、220、230、240、250、260、270、280可以由平面倒F天線(Planar Inverted F Antenna,PIFA)、偶極(dipole)天線以及迴路(Loop)天線來實現,但不限於此,任何適用於實現水平極化天線單元的電路元件皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中,天線單元210、220、230、240其中一者、天線單元250、260、270、280對應一者與傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232對應一者呈F形設置。舉例來說,天線單元210的輻射體210a、天線單元250的輻射體250a和傳輸線201呈F形設置;天線單元210的輻射體210b、天線單元250的輻射體250b和傳輸線202呈F形設置;天線單元220的輻射體220a、天線單元260的輻射體260a和傳輸線231呈F形設置;天線單元220的輻射體220b、天線單元260的輻射體260b和傳輸線232呈F形設置;天線單元230的輻射體230a、天線單元270的輻射體270a和傳輸線221呈F形設置;天線單元230的輻射
體230b、天線單元270的輻射體270b和傳輸線222呈F形設置;天線單元240的輻射體240a、天線單元280的輻射體280a和傳輸線211呈F形設置;天線單元240的輻射體240a、天線單元280的輻射體280a和傳輸線212呈F形設置。
於一些實施例中,反射單元251、252、253、254用以調整天線單元210、220、230、240、250、260、270、280之一輻射場型,舉例來說,反射單元251和反射單元252用以調整天線單元240和天線單元280對應之輻射場型;反射單元252和反射單元253用以調整天線單元230和天線單元270對應之輻射場型;反射單元253和反射單元254用以調整天線單元220和天線單元260對應之輻射場型;反射單元254和反射單元251用以調整天線單元210和天線單元250對應之輻射場型,使得天線單元210、220、230、240、250、260、270、280之輻射場型各自均可具有指向性。於其他一些實施例中,反射單元251、252、253、254之形狀和可以依據X軸、Y軸和Z軸而調整。
於一些實施例中,反射單元251、252、253、254耦接至基板293,並且設置於天線單元210、220、230、240、250、260、270、280之兩側。於一些實施例中,反射單元251、252、253、254可以由細金屬條所實現,但不限於此,任何可以用以實現調整輻射場型的反射單元皆在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中,傳輸線201、202、211、212、
221、222、231、232用以將來自訊號饋入點291之射頻訊號傳送至天線單元210、220、230、240、250、260、270、280。於一些實施例中,傳輸線201、202、211、212、221、222、231、232可以由金屬線所實現,但不限於此,任何可以用以傳送射頻訊號之線材皆在本揭示內容所保護的範圍內。
一併參照第2A圖、第2B圖、第3A圖和第3B圖,其中第3A圖和第3B圖分別為根據本揭示內容之一些實施例所繪示第2A圖和第2B圖中天線裝置100的部分電路圖。
於一些實施例中,控制電路(未繪示)用以產生多個控制訊號CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6、CT7、CT8。於一些實施例中,控制電路(未繪示)可以由具有運算、資料讀取、接收信號或訊息、傳送信號或訊息等功能的伺服器、電路、中央處理單元(central processor unit,CPU)、微處理器(MCU)或其他具有同等功能的電子晶片所實現。
於一些實施例中,天線裝置100包含切換電路310、320、330、340、350、360、370、380,分別用以依據來自控制電路(未繪示)的多個控制訊號CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6、CT7、CT8選擇性地導通天線單元210、220、230、240、250、260、270、280至少一者。於一些實施例中,切換電路310、320、330、340、350、360、370、380之實際配置方式如第3A圖和第3B圖所示。
如第3A、3B圖所示,天線裝置100包含切換電路310、320、330、340、350、360、370、380,其中切
換電路310接收控制訊號CT1,切換電路320接收控制訊號CT2,切換電路330接收控制訊號CT3,切換電路340接收控制訊號CT4,切換電路350接收控制訊號CT5,切換電路360接收控制訊號CT6,切換電路370接收控制訊號CT7,切換電路380接收控制訊號CT8。
於一些實施例中,如第3A圖和第3B圖所示,切換電路310包含第三開關元件(於第3A圖之實施例為移相開關二極體D11)以及第四開關元件(於第3A圖之實施例為移相開關二極體D12)、阻抗單元311、濾波器312、313、314、315、316和電容C57;切換電路320包含第三開關元件(於第3A圖之實施例為移相開關二極體D21)以及第四開關元件(於第3A圖之實施例為移相開關二極體D22)、阻抗單元321、濾波器322、323、324、325、326和電容C58;切換電路330包含第三開關元件(於第3A圖之實施例為移相開關二極體D31)以及第四開關元件(於第3A圖之實施例為移相開關二極體D32)、阻抗單元331、濾波器332、333、334、335、336和電容C59;切換電路340包含第三開關元件(於第3A圖之實施例為移相開關二極體D41)以及第四開關元件(於第3A圖之實施例為移相開關二極體D42)、阻抗單元341、濾波器342、343、344、345、346和電容C60;切換電路350包含第一開關元件(於第3B圖之實施例為移相開關二極體D51)以及第二開關元件(於第3B圖之實施例為移相開關二極體D52)、阻抗單元351、濾波器352和電感L57、L58;切換電路360包含第一開關元件(於第3B圖之實施例為移相開關二
極體D81)以及第二開關元件(於第3B圖之實施例為移相開關二極體D82)、阻抗單元361、濾波器362和電感L63、L64;切換電路370包含第一開關元件(於第3B圖之實施例為移相開關二極體D71)以及第二開關元件(於第3B圖之實施例為移相開關二極體D72)、阻抗單元371、濾波器372和電感L61、L62;切換電路380包含第一開關元件(於第3B圖之實施例為移相開關二極體D61)以及第二開關元件(於第3B圖之實施例為移相開關二極體D62)、阻抗單元381、濾波器382和電感L59、L60。
於一些實施例中,切換電路310、320、330、340分別包含的電容C57、C58、C59、C60是用以改善低頻匹配的阻抗。
於一些實施例中,切換電路350中的電感L57並聯移相開關(PIN)二極體D51,電感L58並聯移相開關二極體D52,切換電路360中的電感L63並聯移相開關二極體D81,電感L64並聯移相開關二極體D82,切換電路370中的電感L61並聯移相開關二極體D71,電感L62並聯移相開關二極體D72,切換電路380中的電感L59並聯移相開關二極體D61,電感L60並聯移相開關二極體D62。藉由上述配置,可以使得當移相開關二極體D51/D52/D81/D82/D71/D72/D61/D62關閉時可與對應的電感L57/L58/L63/L64/L61/L62/L59/L60形成高頻的帶阻濾波器(Band stop filter),並且利用此機制當關閉鄰近兩個天線單元250/260/270/280上的移相開關二極體
D51/D52/D81/D82/D71/D72/D61/D62並導通其他天線單元250/260/270/280上的移相開關二極體D51/D52/D81/D82/D71/D72/D61/D62,即可使高頻場型形成波束。
於一些實施例中,切換電路310、320、330、340、350、360、370、380中的移相開關二極體D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42、D51、D52、D81、D82、D71、D72、D61、D62分別設置在天線單元210、220、230、240、250、260、270、280上,用以阻隔或導通射頻訊號由訊號饋入點291傳輸至多個天線單元210、220、230、240、250、260、270、280。舉例而言,移相開關二極體D11和移相開關二極體D12用以在欲關閉天線單元210時,阻隔射頻訊號從訊號饋入點291經由傳輸線201傳送至輻射體210a及經由傳輸線202傳送至輻射體210b;移相開關二極體D21和移相開關二極體D22用以在欲關閉天線單元220時,阻隔射頻訊號從訊號饋入點291經由傳輸線231傳送至輻射體220a及經由傳輸線232傳送至輻射體220b;移相開關二極體D31和移相開關二極體D32用以在欲關閉天線單元230時,阻隔射頻訊號從訊號饋入點291經由傳輸線221傳送至輻射體230a及經由傳輸線222傳送至輻射體230b;移相開關二極體D41和移相開關二極體D42用以在欲關閉天線單元240時,阻隔射頻訊號從訊號饋入點291經由傳輸線211傳送至輻射體240a及經由傳輸線212傳送至輻射體240b;移相開關二極體D51和移相開關二
極體D52用以在欲關閉天線單元250時,阻隔射頻訊號從訊號饋入點291經由傳輸線201傳送至輻射體250a及經由傳輸線202傳送至輻射體250b;移相開關二極體D61和移相開關二極體D62用以在欲關閉天線單元260時,阻隔射頻訊號從訊號饋入點291經由傳輸線231傳送至輻射體260a及經由傳輸線232傳送至輻射體260b;移相開關二極體D71和移相開關二極體D72用以在欲關閉天線單元270時,阻隔射頻訊號從訊號饋入點291經由傳輸線221傳送至輻射體270a及經由傳輸線222傳送至輻射體270b;移相開關二極體D81和移相開關二極體D82用以在欲關閉天線單元280時,阻隔射頻訊號從訊號饋入點291經由傳輸線211傳送至輻射體280a及經由傳輸線212傳送至輻射體280b。
於一些實施例中,切換電路310中的濾波器312、313、314、315用以降低天線單元210對天線單元250之影響;切換電路320中的濾波器322、323、324、325用以降低天線單元220對天線單元260之影響;切換電路330中的濾波器332、333、334、335用以降低天線單元230對天線單元270之影響;切換電路340中的濾波器342、343、344、345用以降低天線單元240對天線單元280之影響。藉由將濾波器322~325、332~335及342~345設置在對應的移相開關二極體D11/D12/D21/D22/D31/D32/D41/D42的兩側,可以有效的降低高頻的天線(亦即天線單元250/260/270/280)輻射場型被影響的程度。
於一些實施例中,所述濾波器312~315、
322~325、332~335及342~345每一者包含並聯的電容和電感,以形成一帶阻濾波器(Band Stop filter)。舉例來說,以切換電路310為例示,濾波器312包含電容C45和電感L45,且電容C45和電感L45並聯設置;濾波器313包含電容C46和電感L46,且電容C46和電感L46並聯設置;濾波器314包含電容C34和電感L34,且電容C34和電感L34並聯設置;濾波器315包含電容C33和電感L33,且電容C33和電感L33並聯設置。
於一些實施例中,濾波器316、326、336、346用以對高頻訊號和低頻訊號進行分頻,以讓高頻通過。如第2A圖和第2B圖所示,切換電路310中的濾波器316設置在傳輸線201、202上以作分頻;切換電路320中的濾波器326設置在傳輸線231、232上以作分頻;切換電路330中的濾波器336設置在傳輸線221、222上以作分頻;切換電路340中的濾波器346設置在傳輸線211、212上以作分頻。
於一些實施例中,所述濾波器316/326/336/346每一者包含串聯的電容和電感,以形成一帶通濾波器(band pass filter),讓高頻的訊號通過。舉例來說,濾波器316包含電容C49和電感L49,且電容C49和電感L49串聯設置;濾波器326包含電容C50和電感L50,且電容C50和電感L50串聯設置;濾波器336包含電容C51和電感L51,且電容C51和電感L51串聯設置;濾波器346包含電容C52和電感L52,且電容C52和電感L52串聯設置。
於一些實施例中,如第2A圖、第2B圖和第3B圖所示,濾波器352、362、372、382分別設置在反射單元254、
251、252、253上,以讓反射單元254、251、252、253具有兩種特性,可以同時作為天線單元210、220、230、240和天線單元250、260、270、280所產生之輻射場型的調整板。
於一些實施例中,濾波器352包含電容C53和電感L65,且電容C53和電感L65並聯設置;濾波器362包含電容C56和電感L68,且電容C56和電感L68並聯設置;濾波器372包含電容C55和電感L67,且電容C55和電感L67並聯設置;濾波器382包含電容C54和電感L66,且電容C54和電感L66並聯設置。
於一些實施例中,阻抗單元311包含電感L17、L18、L9、L1、L2、電容C2、C8;阻抗單元321包含電感L15、L16、L10、L4、L3、電容C3、C7;阻抗單元331包含電感L13、L14、L11、L6、L5、電容C4、C6;阻抗單元341包含電感L19、L20、L12、L8、L7、電容C1、C5。
於一些實施例中,阻抗單元311、321、331、341、351、361、371、381中之電感L1~L32用以作為射頻扼流圈(RF Choke),詳細來說,電感L1~L32用以阻隔射頻訊號互相干擾。於一些實施例中,阻抗單元311、321、331、341、351、361、371、381中之電容C1~C8、C61~C68用以作為直流阻隔器(DC Block),詳細來說,電容C1~C8、C61~C68用以阻隔多個控制訊號CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6、CT7、CT8之間的互相干擾。
於一些實施例中,如第2A圖所示,移相開關二極
體D11、D21、D31、D41、D51、D61、D71、D81、電感L1~L12、L21~L28、L33~L40、L49~L52、L57、L59、L61、L63、L65~L68、電容C1~C4、C41~C48、C53~C60、C61、C63、C65、C67設置於基板293之第一表面293a。於一些實施例中,如第2B圖所示,移相開關二極體D5~D8、電感L13~L20、L29~L32、L41~L48、L58、L60、L62、L64、電容C5~C8、C33~C40、C49~C52、C62、C64、C66、C68設置於基板293之第二表面293b。
於一些實施例中,如第3A圖所示,電感L17之第一端用以接收控制訊號CT1,電感L17之第二端耦接至電感L18之第一端,電感L18之第二端耦接至電感L45之第一端及電容C45之第一端,電感L45之第二端耦接至電容C45之第二端及移相開關二極體D12之第一端,移相開關二極體D12之第二端耦接至電感L46之第一端和電容C46之第一端,電感L46之第二端耦接至電容C46之第二端和電容C57之第一端、電感L9之第一端、電容C49之第一端和電容C8之第一端,電容C57之第二端耦接至電容C34之第一端、電感L9之第二端、電感L34之第一端、電感L49之第二端及電容C2之第一端,電容C49之第二端耦接至電感L49之第一端,電感L49之第二端耦接至電容C2之第一端,電容C2之第二端耦接至訊號饋入點291(可一併參閱第2A圖中的訊號饋入點291),電容C8之第二端耦接至天線接地端292(可一併參閱第2B圖中的天線接地端292),電感L34之第二端耦接至移相開關二極體D11之第一端,移相開關二極體D11之第二端耦接至電感L33之第一端和電容C33
之第一端,電感L33之第二端耦接至電容C33之第二端和電感L1之第一端,電感L1之第二端耦接至電感L2之第一端,電感L2之第二端接地。
於一些實施例中,如第3A圖所示,電感L15之第一端用以接收控制訊號CT2,電感L15之第二端耦接至電感L16之第一端,電感L16之第二端耦接至電感L43之第一端及電容C43之第一端,電感L43之第二端耦接至電容C43之第二端及移相開關二極體D22之第一端,移相開關二極體D22之第二端耦接至電感L44之第一端和電容C44之第一端,電感L44之第二端耦接至電容C44之第二端和電容C58之第一端、電感L10之第一端、電容C50之第一端和電容C7之第一端,電容C58之第二端耦接至電容C36之第一端、電感L10之第二端、電感L36之第一端、電感L50之第二端及電容C3之第一端,電容C50之第二端耦接至電感L50之第一端,電感L50之第二端耦接至電容C3之第一端,電容C3之第二端耦接至訊號饋入點291(如第2A圖所示),電容C7之第二端耦接至天線接地端292(如第2B圖所示),電感L36之第二端耦接至移相開關二極體D21之第一端,移相開關二極體D21之第二端耦接至電感L35之第一端和電容C35之第一端,電感L35之第二端耦接至電容C35之第二端和電感L4之第一端,電感L4之第二端耦接至電感L3之第一端,電感L3之第二端接地。
於一些實施例中,如第3A圖所示,電感L13之第一端用以接收控制訊號CT3,電感L13之第二端耦接至電感L14之第一端,電感L14之第二端耦接至電感L41之第一端及
電容C41之第一端,電感L41之第二端耦接至電容C41之第二端及移相開關二極體D32之第一端,移相開關二極體D32之第二端耦接至電感L42之第一端和電容C42之第一端,電感L42之第二端耦接至電容C42之第二端和電容C59之第一端、電感L11之第一端、電容C51之第一端和電容C6之第一端,電容C59之第二端耦接至電容C38之第一端、電感L11之第二端、電感L38之第一端、電感L51之第二端及電容C4之第一端,電容C51之第二端耦接至電感L51之第一端,電感L51之第二端耦接至電容C4之第一端,電容C4之第二端耦接至訊號饋入點291(如第2A圖所示),電容C6之第二端耦接至天線接地端292(如第2B圖所示),電感L38之第二端耦接至移相開關二極體D31之第一端,移相開關二極體D31之第二端耦接至電感L37之第一端和電容C37之第一端,電感L37之第二端耦接至電容C37之第二端和電感L6之第一端,電感L6之第二端耦接至電感L5之第一端,電感L5之第二端接地G。
於一些實施例中,如第3A圖所示,電感L19之第一端用以接收控制訊號CT4,電感L19之第二端耦接至電感L20之第一端,電感L20之第二端耦接至電感L47之第一端及電容C47之第一端,電感L47之第二端耦接至電容C47之第二端及移相開關二極體D42之第一端,移相開關二極體D42之第二端耦接至電感L48之第一端和電容C48之第一端,電感L48之第二端耦接至電容C48之第二端和電容C60之第一端、電感L12之第一端、電容C52之第一端和電容C5之第一端,電容C60之第二端耦接至電容C40之第一端、電感L12之第二端、電感
L40之第一端、電感L52之第二端及電容C1之第一端,電容C52之第二端耦接至電感L52之第一端,電感L52之第二端耦接至電容C1之第一端,電容C1之第二端耦接至訊號饋入點291(如第2A圖所示),電容C5之第二端耦接至天線接地端292(如第2B圖所示),電感L40之第二端耦接至移相開關二極體D41之第一端,移相開關二極體D41之第二端耦接至電感L39之第一端和電容C39之第一端,電感L39之第二端耦接至電容C39之第二端和電感L8之第一端,電感L8之第二端耦接至電感L7之第一端,電感L7之第二端接地G。
於一些實施例中,如第3B圖所示,電感L32之第一端用以接收控制訊號CT5,電感L32之第二端耦接至電感L57之第一端和移相開關二極體D51之第一端,移相開關二極體D51之第二端耦接至電感L57之第二端、電容C61之第一端和電感L23之第一端,電容C61之第二端耦接至訊號饋入點291(如第2A圖所示),電感L23之第二端耦接至電感L58之第一端、移相開關二極體D52之第一端和電容C62之第一端,電容C62之第二端耦接至天線接地端292(如第2B圖所示),移相開關二極體D52之第二端耦接至電感L58之第二端和電感L24之第一端,電感L24之第二端接地G並耦接至電容C56之第一端和電感L68之第一端,電容C56之第二端耦接至電感L68之第二端,並將此耦合點表示為第2A圖中的節點P1。
於一些實施例中,如第3B圖所示,電感L29之第一端用以接收控制訊號CT6,電感L29之第二端耦接至電感L63之第一端和移相開關二極體D81之第一端,移相開關二極
體D81之第二端耦接至電感L63之第二端、電容C63之第一端和電感L21之第一端,電容C63之第二端耦接至訊號饋入點291(如第2A圖所示),電感L21之第二端耦接至電感L64之第一端、移相開關二極體D82之第一端和電容C64之第一端,電容C64之第二端耦接至天線接地端292(如第2B圖所示),移相開關二極體D82之第二端耦接至電感L64之第二端和電感L22之第一端,電感L22之第二端接地G並耦接至電容C55之第一端和電感L67之第一端,電容C55之第二端耦接至電感L67之第二端,並將此耦合點表示為第2A圖中的節點P2。
於一些實施例中,如第3B圖所示,電感L30之第一端用以接收控制訊號CT7,電感L30之第二端耦接至電感L61之第一端和移相開關二極體D71之第一端,移相開關二極體D71之第二端耦接至電感L61之第二端、電容C65之第一端和電感L27之第一端,電容C65之第二端耦接至訊號饋入點291(如第2A圖所示),電感L27之第二端耦接至電感L62之第一端、移相開關二極體D72之第一端和電容C66之第一端,電容C66之第二端耦接至天線接地端292(如第2B圖所示),移相開關二極體D72之第二端耦接至電感L62之第二端和電感L28之第一端,電感L28之第二端接地G並耦接至電容C54之第一端和電感L66之第一端,電容C54之第二端耦接至電感L66之第二端,並將此耦合點表示為第2A圖中的節點P3。
於一些實施例中,如第3B圖所示,電感L31之第一端用以接收控制訊號CT8,電感L31之第二端耦接至電感L59之第一端和移相開關二極體D61之第一端,移相開關二極
體D61之第二端耦接至電感L59之第二端、電容C67之第一端和電感L25之第一端,電容C67之第二端耦接至訊號饋入點291(如第2A圖所示),電感L25之第二端耦接至電感L60之第一端、移相開關二極體D62之第一端和電容C68之第一端,電容C68之第二端耦接至天線接地端292(如第2B圖所示),移相開關二極體D62之第二端耦接至電感L60之第二端和電感L26之第一端,電感L26之第二端接地G並耦接至電容C53之第一端和電感L65之第一端,電容C53之第二端耦接至電感L65之第二端,並將此耦合點表示為第2A圖中的節點P4。
於一些實施例中,天線裝置100分別具有高頻和低頻兩種操作頻率,所述兩種操作頻率分別對應全向性模式和指向性模式。在實際應用中,藉由控制天線裝置100中的多個移相開關二極體D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42至少二者導通,切換低頻帶的全向性模式或指向性模式;藉由控制天線裝置100中的多個移相開關二極體D51、D52、D81、D82、D71、D72、D61、D62至少二者導通,切換高頻帶的全向性模式或指向性模式。
於一些實施例中,當天線裝置100欲操作於低頻的全向性模式時,將移相開關二極體D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42全部導通,以產生低頻的全向性的輻射場型;當天線裝置100欲操作於低頻的指向性模式時,將移相開關二極體D31、D32、D41、D42導通,移相開關二極體D11、D12、D21、D22關閉,以使得低頻的全部能量集中至天線單元230、240,並產生如往第2A圖左下方(亦即
如第1圖所示315度的方向)傳遞的輻射場型;將移相開關二極體D11、D12、D41、D42導通,移相開關二極體D21、D22、D31、D32關閉,以使得低頻的全部能量集中至天線單元210、240,並產生如往第2A圖左上方(亦即如第1圖所示225度的方向)傳遞的輻射場型;將移相開關二極體D11、D12、D21、D22導通,移相開關二極體D31、D32、D41、D42關閉,以使得低頻的全部能量集中至天線單元210、220,並產生如往第2A圖右上方(亦即如第1圖所示135度的方向)傳遞的輻射場型;將移相開關二極體D21、D22、D31、D32導通,移相開關二極體D11、D12、D41、D42關閉,以使得低頻的全部能量集中至天線單元220、230,並產生如往第2A圖右下方(亦即如第1圖所示45度的方向)傳遞的輻射場型。
於上述實施例中可以看出來天線裝置100在切換低頻的輻射場型時,導通天線單元210、220、230、240至少鄰近兩者上之移相開關二極體,其原因在於,若僅導通天線單元210、220、230、240其中一者上之移相開關二極體,會造成反射損失(Return Loss)過大,然而僅導通天線單元210、220、230、240其中一者亦在本揭示內容所保護的範圍內。
於一些實施例中,不論天線裝置100操作於高頻的全向性模式或指向性模式,低頻的輻射場型皆不受影響。詳細來說,不論移相開關二極體D51、D52、D81、D82、D71、D72、D61、D62每一者被關斷或導通,低頻的輻射場型皆與之無關。
於一些實施例中,當天線裝置100欲操作於高
頻的全向性模式時,將移相開關二極體D51、D52、D61、D62、D71、D72、D81、D82全部導通,以產生高頻的全向性的輻射場型;當天線裝置100欲操作於高頻的指向性模式時,將移相開關二極體D71、D72、D81、D82導通,移相開關二極體D51、D52、D61、D62關閉,以使得高頻的全部能量集中至天線單元270、280,並產生如往第2A圖左下方(亦即如第1圖所示315度的方向)傳遞的輻射場型;將移相開關二極體D51、D52、D81、D82導通,移相開關二極體D61、D62、D71、D72關閉,以使得高頻的全部能量集中至天線單元250、280,並產生如往第2A圖左上方(亦即如第1圖所示225度的方向)傳遞的輻射場型;將移相開關二極體D51、D52、D61、D62導通,移相開關二極體D71、D72、D81、D82關閉,以使得高頻的全部能量集中至天線單元250、260,並產生如往第2A圖右上方(亦即如第1圖所示135度的方向)傳遞的輻射場型;將移相開關二極體D61、D62、D71、D72導通,移相開關二極體D51、D52、D81、D82關閉,以使得高頻的全部能量集中至天線單元260、270,並產生如往第2A圖右下方(亦即如第1圖所示45度的方向)傳遞的輻射場型。
於上述實施例中可以看出來天線裝置100在切換高頻的輻射場型時,導通天線單元250、260、270、280至少鄰近兩者上之移相開關二極體,其原因在於,若僅導通天線單元250、260、270、280其中一者上之移相開關二極體,會造成反射損失過大,然而僅導通天線單元250、260、270、280其中一者亦在本揭示內容所保護的範圍內。
於實際應用中,當天線裝置100偵測到使用者進入某特定波束涵蓋區(Beam Footprint)時,切換內部之多個開關(例如移相開關二極體D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42、D51、D52、D61、D62、D71、D72、D81、D82)全部導通,以產生雙頻全向性輻射場型。接者,依據多個天線單元210、220、230、240、250、260、270、280所接收到的接收訊號強度指標(Received Signal Strength Indicator,RSSI),切換內部之多個開關(例如移相開關二極體D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42、D51、D52、D61、D62、D71、D72、D81、D82)部分導通,以調整波束指向使用者,使得天線裝置100和使用者之間的資料傳輸率(Data Rate)達到最大。
一併參照第4A圖和第4C圖,第4A圖為第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於一操作模式下的高頻輻射場型圖,第4C圖為根據第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於與第4A圖相同之操作模式下的低頻輻射場型圖。於一些實施例中,第4A圖和第4C圖所繪示的操作模式是在指向角(theta)為90度的平面且操作於高頻的全向性模式,此時,天線裝置100的高頻輻射場型圖為輻射場型410(如第4A圖所示),天線裝置100的低頻輻射場型圖為輻射場型411-415(如第4C圖所示)。
如第4C圖所示,天線裝置100之低頻輻射場型圖包含天線裝置100於移相開關二極體D31、D32、D41、D42關閉時的輻射場型411,天線裝置100於移相開關二極體
D21、D22、D31、D32關閉時的輻射場型412,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D21、D22關閉時的輻射場型413,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D41、D42關閉時的輻射場型414,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42全部導通時的輻射場型415。經由上述,可以看出來在天線裝置100操作於高頻的全向性模式(亦即天線單元250、260、270、280皆開啟)時,低頻的指向性模式並不會受到高頻輻射場型410的影響,依舊保有良好的指向性。
一併參照第4B圖和第4D圖,第4B圖為第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於另一操作模式下的高頻輻射場型圖,第4D圖為根據第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於與第4B圖相同之操作模式下的低頻輻射場型圖。。於一些實施例中,第4B圖和第4D圖所繪示的操作模式是在指向角(theta)為60度的平面且操作於高頻的全向性模式,此時,天線裝置100的高頻輻射場型圖為輻射場型420(如第4B圖所示),天線裝置100的低頻輻射場型圖為輻射場型421-425(如第4D圖所示)。
如第4D圖所示,天線裝置100之低頻輻射場型圖包含天線裝置100於移相開關二極體D31、D32、D41、D42關閉時的輻射場型421,天線裝置100於移相開關二極體D21、D22、D31、D32關閉時的輻射場型422,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D21、D22關閉時的輻射場型423,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D41、D42
關閉時的輻射場型424,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42全部導通時的輻射場型425。經由上述,可以看出來在天線裝置100操作於高頻的全向性模式(亦即天線單元250、260、270、280皆開啟)時,低頻的指向性模式並不會受到高頻輻射場型420的影響,依舊保有良好的指向性。
一併參照第5A圖和第5C圖,第5A圖為第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於一操作模式下的低頻輻射場型圖,第5C圖為根據第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於與第5A圖相同之操作模式下的高頻輻射場型圖。於一些實施例中,第5A圖和第5C圖所繪示的操作模式是在指向角(theta)為90度的平面且操作於低頻的全向性模式,此時,天線裝置100的低頻輻射場型圖為輻射場型510(如第5A圖所示),天線裝置100的高頻輻射場型圖為輻射場型511-515(如第5C圖所示)。
如第5C圖所示,天線裝置100之高頻輻射場型圖包含天線裝置100於移相開關二極體D71、D72、D81、D82關閉時的輻射場型511,天線裝置100於移相開關二極體D61、D62、D71、D72關閉時的輻射場型512,天線裝置100於移相開關二極體D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型513,天線裝置100於移相開關二極體D51、D52、D81、D82關閉時的輻射場型514,天線裝置100於移相開關二極體D51、D52、D61、D62、D71、D72、D81、D82全部導通時的輻射場型515。經由上述,可以看出來在天線裝置100操作
於低頻的全向性模式(亦即天線單元210、220、230、240皆開啟)時,高頻的指向性模式並不會受到低頻輻射場型510的影響,依舊保有良好的指向性。
一併參照第5B圖和第5D圖,第5B圖為第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於另一操作模式下的低頻輻射場型圖,第5D圖為根據第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於與第5A圖相同之操作模式下的高頻輻射場型圖。於一些實施例中,第5B圖和第5D圖所繪示的操作模式是在指向角(theta)為60度的平面且操作於低頻的全向性模式,此時天線裝置100的低頻輻射場型圖為輻射場型520(如第5B圖所示),天線裝置100的高頻輻射場型圖為輻射場型521-525(如第5D圖所示)。
如第5D圖所示,天線裝置100之高頻輻射場型圖包含天線裝置100於移相開關二極體D71、D72、D81、D82關閉時的輻射場型521,天線裝置100於移相開關二極體D61、D62、D71、D72關閉時的輻射場型522,天線裝置100於移相開關二極體D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型523,天線裝置100於移相開關二極體D51、D52、D81、D82關閉時的輻射場型524,天線裝置100於移相開關二極體D51、D52、D61、D62、D71、D72、D81、D82全部導通時的輻射場型525。經由上述,可以看出來在天線裝置100操作於低頻的全向性模式(亦即天線單元210、220、230、240皆開啟)時,高頻的指向性模式並不會受到低頻輻射場型520的影響,依舊保有良好的指向性。
一併參照第6A圖和第6C圖,第6A圖為第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於一操作模式下的高頻輻射場型圖,第6C圖為根據第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於與第6A圖相同之操作模式下的低頻輻射場型圖。於一些實施例中,第6A圖和第6C圖所繪示的操作模式是在指向角(theta)為90度的平面且操作於高頻的指向性模式(例如移相開關二極體D51、D52、D61、D62關閉)時,此時,天線裝置100的高頻輻射場型圖為輻射場型610(如第6A圖所示),天線裝置100的低頻輻射場型圖為輻射場型611-614(如第6C圖所示)。
如第6C圖所示,天線裝置100之低頻輻射場型圖包含天線裝置100於移相開關二極體D31、D32、D41、D42、D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型611,天線裝置100於移相開關二極體D21、D22、D31、D32、D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型612,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D21、D22、D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型613,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D41、D42、D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型614。經由上述,可以看出來即使天線裝置100操作於高頻的指向性模式(例如天線單元230、240開啟)時,低頻的指向性模式並不會受到高頻指向性模式下的輻射場型610的影響,依舊保有良好的指向性。
一併參照第6B圖和第6D圖,第6B圖為第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於一操作模式下的
高頻輻射場型圖,第6D圖為根據第1圖至第3B圖所示之實施例中的天線裝置100於與第6B圖相同之操作模式下的低頻輻射場型圖。於一些實施例中,第6B圖和第6D圖所繪示的操作模式是於指向角(theta)為60度的平面,且操作於高頻的指向性模式(例如移相開關二極體D51、D52、D61、D62關閉)時,天線裝置100的高頻輻射場型圖為輻射場型620(如第6B圖所示),天線裝置100的低頻輻射場型圖為輻射場型621-624(如第6D圖所示)。
如第6D圖所示,天線裝置100之低頻輻射場型圖包含天線裝置100於移相開關二極體D31、D32、D41、D42、D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型621,天線裝置100於移相開關二極體D21、D22、D31、D32、D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型622,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D21、D22、D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型623,天線裝置100於移相開關二極體D11、D12、D41、D42、D51、D52、D61、D62關閉時的輻射場型624。經由上述,可以看出來在天線裝置100操作於高頻的指向性模式(例如天線單元230、240開啟)時,低頻的指向性模式並不會受到高頻指向型模式下的輻射場型620的影響,依舊保有良好的指向性。
綜上所述,本揭示內容藉由在天線裝置100中分別設置多個移相開關二極體D11-D82在天線單元210-280上,以達成可以經由多個移相開關二極體D11-D82切換高頻和低頻的輻射場型,並使天線裝置100具有較佳之
前後比(Front to Back Ratio)。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭示內容,任何熟習此技藝者,於不脫離本揭示內容之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧天線裝置
160‧‧‧接地面
170‧‧‧柱子
X、Y、Z‧‧‧方向
45°、135°、225°、315°‧‧‧角度
Claims (10)
- 一種天線裝置,包含:複數個第一天線單元,產生操作於一第一頻率之射頻訊號;複數個第二天線單元,分別耦接至該些第一天線單元對應一者,並產生操作於一第二頻率之射頻訊號,該第一頻率大於該第二頻率;複數個第一切換電路,分別耦接至該些第一天線單元,並用以依據來自一控制電路的複數個控制訊號選擇性地導通該些第一天線單元至少一者,該些第一切換電路每一者包含一第一開關元件以及一第二開關元件,該第一開關元件與一電感並聯設置,該第二開關元件與另一電感並聯設置;以及複數個第二切換電路,分別耦接至該些第二天線單元,並用以依據該些控制訊號選擇性地導通該些第二天線單元至少一者。
- 如請求項1所述之天線裝置,其中該些第一切換電路每一者更包含:一濾波器,耦接至該第一開關元件,並用以阻隔操作於該第二頻率之射頻訊號影響該第一天線單元產生之輻射場型。
- 如請求項1所述之天線裝置,其中該些第一切換電路每一者更包含: 複數個第一阻抗單元,分別耦接至該些第一天線單元,並與該第一開關元件或該第二開關元件並聯或串聯耦接,以阻隔該些控制訊號之間互相干擾以及阻隔操作於該第一操作頻率之射頻訊號互相干擾,該些第二切換電路每一者更包含:一第三開關元件及一第四開關元件;以及複數個第二阻抗單元,分別耦接至該些第二天線單元,並與該第三開關元件或該第四開關元件並聯或串聯耦接,以阻隔該些控制訊號之間互相干擾以及阻隔操作於該第二操作頻率之射頻訊號互相干擾。
- 如請求項3所述之天線裝置,其中該些第一阻抗單元包含複數個電容和複數個電感,其中該些電容用以阻隔該些控制訊號互相干擾,該些電感用以阻隔射頻訊號互相干擾。
- 如請求項1所述之天線裝置,其中該些第一切換電路每一者包含:一第一電感,該第一電感之第一端用以接收該些控制訊號之一對應一者;一第二電感,該第二電感之第一端耦接至該第一電感之第二端,該第一開關元件之第一端耦接至該第一電感之第二端和該第二電感之第一端;一第一電容,該第一電容之第一端耦接至該第二電感 之第二端和該第一開關元件之第二端,該第一電容之第二端用以接收來自一訊號饋入點之射頻訊號;一第三電感,該第三電感之第一端耦接至該第二電感之第二端、該第一開關元件之第二端和該第一電容之第一端;一第四電感,該第四電感之第一端耦接至該第三電感之第二端,該第二開關元件之第一端耦接至該第三電感之第二端和該第四電感之第一端;一第二電容,該第二電容之第一端耦接至該第三電感之第二端、該第四電感之第一端和該第二開關元件之第一端,該第二電容之第二端耦接至一天線接地端;一第五電感,該第五電感之第一端耦接至該第四電感之第二端和該第二開關元件之第二端,該第五電感之第二端接地;一第三電容,該第三電容之第一端耦接至該第五電感之第二端並接地;以及一第六電感,該第六電感之第一端耦接至該第三電容之第一端並接地,該第六電感之第二端耦接至該第三電容之第二端。
- 如請求項1所述之天線裝置,其中該些第二切換電路每一者包含:一第一電感,該第一電感之第一端用以接收該些控制訊號之一對應一者; 一第二電感,該第二電感之第一端耦接至該第一電感之第二端;一第三電感,該第三電感之第一端耦接至該第二電感之第二端;一第一電容,該第一電容之第一端耦接至該第二電感之第二端和該第三電感之第一端,該第一電容之第二端耦接至該第三電感之第二端;一第三開關元件,該第三開關元件之第一端耦接至該第三電感之第二端和該第一電容之第二端;一第四電感,該第四電感之第一端耦接至該第三開關元件之第二端;一第二電容,該第二電容之第一端耦接至該第三開關元件之第二端和該第四電感之第一端,該第二電容之第二端耦接至該第四電感之第二端;一第三電容,該第三電容之第一端耦接至該第二電容之第二端和該第四電感之第二端;一第五電感,該第五電感之第一端耦接至該第二電容之第二端和該第四電感之第二端;一第四電容,該第四電容之第一端耦接至該第二電容之第二端和該第四電感之第二端;一第六電感,該第六電感之第一端耦接至該第四電容之第二端;一第五電容,該第五電容之第一端耦接至該第二電容之第二端和該第四電感之第二端,該第五電容之第二端耦接至一天線接地端; 一第六電容,該第六電容之第一端耦接至該第三電容之第二端、該第五電感之第二端和該第六電感之第二端;一第七電感,該第七電感之第一端耦接至該第三電容之第二端、該第五電感之第二端、該第六電感之第二端和該第六電容之第一端;一第七電容,該第七電容之第一端耦接至該第三電容之第二端、該第五電感之第二端、該第六電感之第二端、該第六電容之第一端和第七電感之第一端,該第七電容之第二端用以接收來自該天線饋入點之射頻訊號;一第四開關元件,該第四開關元件之第一端耦接至該第六電容之第二端和該第七電感之第二端;一第八電感,該第八電感之第一端耦接至該第四開關元件之第二端;一第八電容,該第八電容之第一端耦接至該第八電感之第一端,該第八電容之第二端耦接至該第八電感之第二端;一第九電感,該第九電感之第一端耦接至該第八電感之第二端和該第八電容之第二端;以及一第十電感,該第十電感之第一端耦接至該第九電感之第二端,該第十電感之第二端接地。
- 如請求項1所述之天線裝置,其中該些第一天線單元每一者包含:一第一輻射體,設置於一基板之一第一表面;以及一第二輻射體,耦接於該第一輻射體,設置於該基板 之一第二表面,且該第一表面相對於該第二表面,該些第二天線單元每一者包含:一第三輻射體,設置於該基板之該第一表面;以及一第四輻射體,耦接於該第三輻射體,設置於該基板之該第二表面。
- 如請求項1所述之天線裝置,更包含:複數個反射單元,耦接至一基板,該些反射單元分別設置於該些第一天線單元之兩側以及該些第二天線單元之兩側,並用以調整該些第一天線單元和該些第二天線單元分別產生之輻射場型。
- 如請求項1所述之天線裝置,更包含:複數條傳輸線,該些傳輸線每一者連接一訊號饋入點、該些第一天線單元對應一者及該些第二天線單元對應一者。
- 如請求項9所述之天線裝置,其中該些第一天線單元其中一者、該些第二天線單元對應一者與該些傳輸線對應一者呈F形設置,且該訊號饋入點設置於該些傳輸線之交叉點,以經由該些傳輸線耦接至該些第一天線單元和該些第二天線單元。
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CN113078464A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-06 | 东南大学 | 一种电小尺寸的可调频率宽带天线 |
KR102454355B1 (ko) * | 2021-04-28 | 2022-10-13 | 한양대학교 산학협력단 | 다중 대역 주파수 재구성 가능한 안테나 |
KR102347529B1 (ko) * | 2021-09-23 | 2022-01-04 | 국방과학연구소 | S 및 x 대역의 이중 대역 반사형 능동 메타표면 단위 셀 |
TWI866089B (zh) * | 2023-02-24 | 2024-12-11 | 立積電子股份有限公司 | 天線裝置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0022656B1 (en) * | 1979-07-09 | 1985-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Directivity-controllable antenna system |
TW201705614A (zh) * | 2015-07-30 | 2017-02-01 | 啟碁科技股份有限公司 | 天線系統 |
TWI591894B (zh) * | 2016-01-25 | 2017-07-11 | 啟碁科技股份有限公司 | 天線系統 |
US20170271748A1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | Wistron Neweb Corporation | Smart antenna and wireless device having the same |
Family Cites Families (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5625894A (en) * | 1995-03-21 | 1997-04-29 | Industrial Technology Research Institute | Switch filter having selectively interconnected filter stages and ports |
US5966102A (en) * | 1995-12-14 | 1999-10-12 | Ems Technologies, Inc. | Dual polarized array antenna with central polarization control |
US7023909B1 (en) * | 2001-02-21 | 2006-04-04 | Novatel Wireless, Inc. | Systems and methods for a wireless modem assembly |
FR2841391B3 (fr) * | 2002-06-25 | 2004-09-24 | Jacquelot Technologies | Dispositif rayonnant bi-bande a double polarisation |
JP4088140B2 (ja) * | 2002-11-21 | 2008-05-21 | Dxアンテナ株式会社 | アンテナシステム |
JP4023799B2 (ja) * | 2003-01-22 | 2007-12-19 | 電気興業株式会社 | 3周波共用アンテナ |
SE0301200D0 (sv) * | 2003-04-24 | 2003-04-24 | Amc Centurion Ab | Antenna device and portable radio communication device comprising such an antenna device |
JP4170823B2 (ja) * | 2003-06-02 | 2008-10-22 | 電気興業株式会社 | 多周波共用ダイポールアンテナ |
JP4181067B2 (ja) * | 2003-09-18 | 2008-11-12 | Dxアンテナ株式会社 | 多周波数帯アンテナ |
JP4184941B2 (ja) * | 2003-12-12 | 2008-11-19 | Dxアンテナ株式会社 | 多周波数帯アンテナ |
US7696946B2 (en) * | 2004-08-18 | 2010-04-13 | Ruckus Wireless, Inc. | Reducing stray capacitance in antenna element switching |
US7652632B2 (en) * | 2004-08-18 | 2010-01-26 | Ruckus Wireless, Inc. | Multiband omnidirectional planar antenna apparatus with selectable elements |
US8175532B2 (en) * | 2006-06-06 | 2012-05-08 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and method for wireless communication via at least one of directional and omni-direction antennas |
KR100794788B1 (ko) * | 2006-07-20 | 2008-01-21 | 삼성전자주식회사 | 다중 주파수 대역에서 동작가능한 mimo 안테나 |
JP5252513B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2013-07-31 | カシオ計算機株式会社 | 複数周波円偏波アンテナ |
CN102509882A (zh) * | 2011-11-26 | 2012-06-20 | 苏州佳世达电通有限公司 | 天线装置 |
US8797221B2 (en) * | 2011-12-07 | 2014-08-05 | Utah State University | Reconfigurable antennas utilizing liquid metal elements |
CN102570007B (zh) * | 2012-01-06 | 2014-04-16 | 上海交通大学 | 一种含法向振子的可重构广角天线 |
US9570799B2 (en) * | 2012-09-07 | 2017-02-14 | Ruckus Wireless, Inc. | Multiband monopole antenna apparatus with ground plane aperture |
WO2014143320A2 (en) * | 2012-12-21 | 2014-09-18 | Drexel University | Wide band reconfigurable planar antenna with omnidirectional and directional patterns |
KR101490156B1 (ko) * | 2013-03-19 | 2015-02-05 | 에더트로닉스코리아 (주) | 스위치 어블 및 튜너블이 가능한 핸드폰 안테나 칩 |
KR101541374B1 (ko) * | 2013-07-15 | 2015-08-03 | 주식회사 굿텔 | 다중대역 다이폴 안테나 및 시스템 |
CN103700942A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-02 | 电子科技大学 | 水平范围内可切换波束全向扫描的平面天线 |
TWI533516B (zh) * | 2014-04-07 | 2016-05-11 | 啟碁科技股份有限公司 | 可切換式天線 |
CN105006660B (zh) * | 2014-04-17 | 2017-10-13 | 启碁科技股份有限公司 | 可切换式天线 |
CN104201466B (zh) * | 2014-09-01 | 2017-04-19 | 西安电子科技大学 | 一种具有端射特性的频率可重构滤波天线 |
CN104577323A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-04-29 | 西安电子科技大学 | 一种用于移动通讯基站的双频双极化天线 |
KR101524528B1 (ko) * | 2015-02-17 | 2015-06-10 | 주식회사 감마누 | 다중대역 복사소자 |
WO2016137526A1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | CommScope Technologies, LLC | Full wave dipole array having improved squint performance |
TWI563733B (en) | 2015-04-07 | 2016-12-21 | Wistron Neweb Corp | Smart antenna module and omni-directional antenna thereof |
US10096908B2 (en) * | 2015-04-07 | 2018-10-09 | Wistron Neweb Corporation | Antenna device |
CN106410416A (zh) * | 2015-07-31 | 2017-02-15 | 南京理工大学 | 基于变容二极管的频率和极化可重构微带天线 |
CN106450797A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-02-22 | 启碁科技股份有限公司 | 天线系统 |
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CN108023178B (zh) * | 2017-12-01 | 2019-12-10 | 电子科技大学 | 一种方向图可重构天线及其相控阵 |
CN108281779B (zh) * | 2018-01-04 | 2023-06-30 | 南京信息工程大学 | 一种低剖面波束切换智能天线 |
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
EP0022656B1 (en) * | 1979-07-09 | 1985-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Directivity-controllable antenna system |
TW201705614A (zh) * | 2015-07-30 | 2017-02-01 | 啟碁科技股份有限公司 | 天線系統 |
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