[发明专利]天线模块及其阻抗匹配方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种天线模块，且特别是有关于一种可调整负载阻抗的天线模块。

背景技术

随着移动电话系统的演进及其技术跃进，从早期的2G系统进步到目前3G系统以及未来的LTE(Long Term Evolution)系统，其中LTE为一MISO(Multi-input Single-out)系统，使得手机所需要支持的频段也日趋越多且越广。然而，在一般已知的天线设计中，连接天线与功率放大器之间的匹配电路于主机板打件后即无法予以调整，从而固定其频宽特性范围。

因此，当欲通过已知技术，设计适用于LTE系统，则需要两天线主体，其中之一用以负责传送与接收；另一天线主体则用以负责接收，然而这将占据过多手机内部空间，而原本手机中的电话天线仍然存在，因此总共需要至少三支天线才可应用于GSM频段与LTE频段，这对于轻薄短小的产品设计趋势影响甚大。除此之外，由于目前手机天线的限制，亦难以达到满足LTE系统所需求的操作频宽，如从698MHz至894MHz之间。

目前GSM频段的有效操作频宽(effective operating frequency)仅为(894-824)/[(894+824)/2]＝8％。未来若将LTE的一支天线与原先的电话天线结合，则至少需要涵盖(894-698)/[(894+698)/2]＝25％的有效操作频宽(effectiveoperating frequency)，但由于目前的手机天线的限制，如此大的频宽需求是无法达成。

发明内容

本发明的目的是在提供一种天线模块，通过可调式匹配电路的概念运用，以调整其负载阻抗，进而在不改变天线主体设计结构下，增加其有效操作频宽。

本发明的一方面是提出一种天线模块，包含一天线主体、一可调式匹配电路以及一控制单元。天线主体具有一信号馈入点。可调式匹配电路电性连接信号馈入点，用以提供一负载阻抗，且可调式匹配电路包含一电感、一第一可调式电容以及一第二可调式电容。第一可调式电容的一端电性连接电感的一端。第二可调式电容的一端电性连接第一可调式电容的另一端与信号馈入点，第二可调式电容的另一端电性连接至系统接地面。一控制单元电性连接可调式匹配电路，用以读取一操作频段，并据以产生输出一控制信号至可调式匹配电路，可适地调整第一可调式电容与第二可调式电容的电容值。

依据本发明的一实施例，其中控制单元包含一微处理器，用以自一中央处理器读取操作频段。

依据本发明的一实施例，其中微处理器还包含一匹配数据表，且微处理器根据操作频段，撷取所对应匹配的一电容数据值。

依据本发明的一实施例，其中电容数据包含第一可调式电容的一数据值与第二可调式电容的一数据值。

依据本发明的一实施例，其中控制单元还包含一控制电路，电性连接微处理器与可调式匹配电路。

依据本发明的一实施例，其中控制电路根据电容数据值，用以产生控制信号以输出至可调式匹配电路，分别改变第一可调式电容与第二可调式电容的电容值。

依据本发明的一实施例，其中第一可调式电容及该第二可调式电容的电容值范围为0.2pF-20pF。

依据本发明的一实施例，其中第一可调式电容的电容值大于第二可调式电容的电容值。

依据本发明的一实施例，其中电感的电感值为2.2nH。

本发明的另一方面是提出一种天线模块的阻抗匹配方法，其中天线模块包含一可调式匹配电路，其有一电感、一第一可调式电容与一第二可调式电容。此阻抗匹配方法，包含下列步骤：首先，读取一操作频段；其次，根据操作频段，产生输出一控制信号至可调式匹配电路；以及，最后，根据控制信号，可适地调整第一可调式电容与第二可调式电容的电容值，以调整匹配电路的一负载阻抗。

依据本发明的一实施例，其中还包含自一中央处理器，读取该操作频段。

依据本发明的一实施例，其中还包含根据操作频段，撷取所对应匹配的一电容数据值。

依据本发明的一实施例，其中还包含自一匹配数据表，对应撷取电容数据值。

依据本发明的一实施例，其中电容数据包含第一可调式电容的一数据值与第二可调式电容的一数据值。

依据本发明的一实施例，其中还包含根据电容数据值，产生控制信号并输出至可调式匹配电路。