專利名稱：天線裝置和天線切換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路，且特別涉及天線裝置和天線切換電路。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)今對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，而有越來(lái)越多使用兩組天線的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在只需要使用一組天線運(yùn)作的情況下電子產(chǎn)品所使用的微處理器需要切換到其中一組天線，目前的電路設(shè)計(jì)都需要在微處理器上使用一組專門用來(lái)切換天線的通用型輸入輸出端口(General Purposed Input Output,以下稱為GPIO)、或是利用特殊的電子式或機(jī)械式切換連接器或接頭來(lái)切換要使用的天線。使用GPIO的做法如果在GPIO不足的情況下就無(wú)法進(jìn)行理想的天線切換。而使用特殊的電子式或機(jī)械式切換連接器或接頭的方式會(huì)增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。因此，需要提供一種天線裝置和天線切換電路來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種天線裝置及一種天線切換電路以解決前述問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例的一種天線裝置包括一第一天線、一第二天線裝置、一切換控制電路以及一控制器。該第一天線用于傳送射頻信號(hào)。該第二天線裝置包括一第二天線、用于檢測(cè)該第二天線的一電感。該切換控制電路耦接上述第二天線裝置，一旦檢測(cè)到上述第二天線即產(chǎn)生表示第二天線存在的一第一控制信號(hào)。該控制器耦接上述第一天線、上述第二天線裝置及上述切換控制電路，當(dāng)收到上述第一控制信號(hào)時(shí)便耦接到上述第二天線。本發(fā)明實(shí)施例的一種天線 裝置包括:一第一天線，該第一天線用于傳送射頻信號(hào)；一第二天線裝置，該第二天線裝置包括一第二天線及用于檢測(cè)該第二天線的一天線檢測(cè)電路，該天線檢測(cè)電路包括一電感；一切換控制電路，該切換控制電路耦接上述第二天線裝置，一旦檢測(cè)到上述第二天線即產(chǎn)生表示第二天線存在的一第一控制信號(hào)；以及一控制器，該控制器耦接上述第一天線、上述天線檢測(cè)電路以及上述切換控制電路，當(dāng)收到上述第一控制信號(hào)時(shí)便切換耦接到上述第二天線。本發(fā)明實(shí)施例的另一種天線切換電路包括:一天線檢測(cè)電路以及一切換控制電路；該天線檢測(cè)電路包括用于檢測(cè)一第一天線的一電感；該切換控制電路耦接上述天線檢測(cè)電路，一旦檢測(cè)到上述第一天線即產(chǎn)生表示第一天線存在的一第一控制信號(hào)，并且根據(jù)上述第一控制信號(hào)而控制一控制器耦接上述第一天線。本發(fā)明可降低生產(chǎn)成本以及減少控制器或微處理器所消耗的功率。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1顯示適用本發(fā)明的一種天線裝置I的方框圖。
圖2顯示適用本發(fā)明的一種天線裝置2的電路圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明:1,2 天線裝置106控制器100 第一天線1060RF 模塊102 第二天線裝置 1062第一 IO端口1020 第二天線1064第二 IO 端口1022 天線檢測(cè)電路 204天線切換電路104 天線切換電路 2040隔離電路1040 切換控制電路 2042切換控制電路
具體實(shí)施例方式
圖1顯示適用本發(fā)明的一種天線裝置I的方框圖，包括第一天線100、第二天線裝置102、天線切換電路104和控制器106。控制器106耦接第一天線100和天線切換電路104，該天線切換電路104可另外耦接到第二天線裝置102。天線裝置I可以用于數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話或是任何具有通信功能的電子裝置內(nèi)。第一天線100可為一種內(nèi)建天線，建置在天線裝置I內(nèi)以提供基本的數(shù)據(jù)收發(fā)。第二天線1020可為一種外部天線，其可由使用者選擇而提供所需要的天線效能以及數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。外部第二天線1020可通過(guò)天線切換電路104而耦接控制器106。當(dāng)外部第二天線裝置102未耦接到天線切換電路104時(shí)，天線裝置I使用內(nèi)建的第一天線100進(jìn)行數(shù)據(jù)的上行或下行傳輸；而當(dāng)外部第二天線裝置102藉由插入或其他方式耦接到天線切換電路104時(shí)，天線切換電路104即可以將電子裝置的傳送接收天線從內(nèi)建第一天線100切換到外部第二天線1020,使用第二天線1020代替第一天線100來(lái)傳送及接收無(wú)線信號(hào)。上述內(nèi)建第一天線100到外部第二天線1020的切換由天線切換電路104所控制并且由外部第二天線裝置102的連接所觸發(fā)。控制器106可為一或多微處理器、處理器、控制器、微控制器或集成電路所構(gòu)成?？刂破?06產(chǎn)生要傳送的上行射頻(Radio Frequency,以下稱為RF)信號(hào)通過(guò)內(nèi)部第一天線100或外部第二天線1020而傳播到空氣介質(zhì)中，以及將內(nèi)部第一天線100或外部第二天線1020所接收的下行RF信號(hào)進(jìn)行處理?？刂破?06包括第一 IO端口 1062、第二 IO端口 1064、RF模塊1060和基頻模塊(未圖標(biāo))。RF模塊1060包括傳送器(未圖示)和接收器(未圖示)。該傳送器將該基頻模塊輸出的基頻信號(hào)進(jìn)行包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換處理、濾波處理、上轉(zhuǎn)換處理以及放大處理的信號(hào)處理而產(chǎn)生要傳送的上行信號(hào)。相對(duì)的該接收器將接收到的下行RF信號(hào)進(jìn)行包括放大處理、下轉(zhuǎn)換處理、濾波處理以及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理的信號(hào)處理而產(chǎn)生進(jìn)行數(shù)字處理的基頻信號(hào)?？刂破?06只會(huì)耦接到內(nèi)部第一天線100或外部第二天線1020中的一者，利用該選擇的天線而進(jìn)行上行及下行信號(hào)傳輸。在一些實(shí)施例中，控制器106可以藉由一開(kāi)關(guān)來(lái)選擇耦接到內(nèi)部第一天線100或外部第二天線1020。在另一些實(shí)施例中，控制器106可以藉由一多任務(wù)器(multiplexer,未圖示)來(lái)選擇使用內(nèi)部第一天線100或外部第二天線1020?？刂破?06接收第一控制信號(hào)Ssw ext及第二控制信號(hào)Ssw int分別控制要耦接到外部第二天線1020或內(nèi)部第一天線100。在一些實(shí)施例中，第一控制信號(hào)Ssi^xt及第二控制信號(hào)Ssw int為互補(bǔ)的信號(hào)，使得當(dāng)連接到第一天線100和第二天線1020中的其中的一者時(shí)，會(huì)同時(shí)切斷另一者。例如，第一控制信號(hào)Ssw ext為3.3V的預(yù)定電壓Vkf，用以表示外部第二天線的存在及建立到第二天線的連接，同時(shí)第二控制信號(hào)Ssw int為OV的地極電壓V_，用以切斷到第一天線100的連接。RF模塊1060根據(jù)第一控制信號(hào)Sswext及第二控制信號(hào)Ssw int分別控制到第一天線100或第二天線1020的耦接。當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)Ssw—ext為預(yù)定電壓Vkf且第二控制信號(hào)Ssw int為OV時(shí)，將RF模塊1060從第一 IO端口1062切換連接到第二 IO端口 1064，使RF模塊1060和外部第二天線通過(guò)第二 IO端口 1064和天線切換電路104建立連接。相反地，當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)Ssw ext為OV且第二控制信號(hào)Sswint為預(yù)定電壓Vkf時(shí)，將RF模塊1060從第二 IO端口 1064切換連接到第一 IO端口 1062，藉以使用內(nèi)部第一天線100進(jìn)行運(yùn)作。天線切換電路104可藉由離散組件(discrete component)電路在印刷電路板上實(shí)現(xiàn)。天線切換電路104包括切換控制電路1040。第二天線裝置102包括第二天線1020與天線檢測(cè)電路1022，可用于檢測(cè)第二天線1020。天線檢測(cè)電路1022在第二天線1020連接端和地極之間串接電感LI。當(dāng)外部第二天線裝置102未連接到天線切換電路104時(shí)天線檢測(cè)信號(hào)Sdet為一開(kāi)路(open-circuited)路徑。相對(duì)地，當(dāng)外部第二天線裝置102連接到天線切換電路104時(shí)電感LI對(duì)低頻信號(hào)形成一短路路徑而將該低頻信號(hào)導(dǎo)入地極電壓，例如0V，高頻信號(hào)將電感LI視為一開(kāi)路路徑，使得天線檢測(cè)電路1022輸出天線檢測(cè)信號(hào)Sdet，藉以通知切換控制電路1040第二天線1020的存在。切換控制電路1040藉由天線檢測(cè)信號(hào)Sdet而判斷外部第二天線1020的存在，一旦檢測(cè)到第二天線1020即產(chǎn)生表示第二天線存在的第一控制信號(hào)Ssw ext，藉以啟用外部第二天線1020來(lái)傳送和接收RF信號(hào)。在一些實(shí)施例中，切換控制電路1040判斷外部第二天線1020連接上天線裝置I后也會(huì)同時(shí)產(chǎn)生第二控制信號(hào)Ssw int以同時(shí)切斷內(nèi)部第一天線100到控制器106的連接。天線裝置I不使用特殊的RF連接器或是高成本的微處理器，而使用離散電路所構(gòu)成的天線切換電路，來(lái)達(dá)到電子式的天線切換，藉以降低生產(chǎn)成本以及減少控制器或微處理器所消耗的功率。圖2顯示適用本發(fā)明的一種天線裝置2的電路圖，包括第一天線100、第二天線裝置102、天線切換電路204和控制器 106。圖2的天線裝置2的電路連接和操作和圖1的天線裝置I完全相同，相關(guān)描述可以參考前面段落，這里不再重復(fù)。天線切換電路204詳細(xì)顯示天線切換電路104的其中一種實(shí)現(xiàn)，包括隔離電路2040以及切換控制電路2042。天線檢測(cè)電路1022耦接隔離電路2040，其接著耦接切換控制電路2042。圖2中的天線檢測(cè)電路1022和切換控制電路2042分別對(duì)應(yīng)到圖1中的天線檢測(cè)電路1022和切換控制電路1040，并且其功能完全相同。隔離電路2040耦接于天線檢測(cè)電路1022和切換控制電路2042之間，用以隔離天線檢測(cè)電路1022和切換控制電路2042，并且在檢測(cè)到來(lái)自天線檢測(cè)電路1022的天線檢測(cè)信號(hào)Sdrt后即輸出一隔離電路輸出信號(hào)至切換控制電路2042，藉以觸發(fā)切換控制電路2042而產(chǎn)生第一控制信號(hào)Ssw ext。隔離電路2040可包括一偏壓電阻及耦接該偏壓電阻的晶體管M3。在一些實(shí)施例中晶體管M3可以由一 NMOS晶體管實(shí)現(xiàn)。當(dāng)?shù)诙炀€裝置102未被接上而且天線檢測(cè)信號(hào)Sdrt為一預(yù)定電壓Vdrt時(shí)，NMOS晶體管M3被打開(kāi)并且輸出上述隔離電路輸出信號(hào)OV至切換控制電路2042以通知切換控制電路2042第二天線1020不存在。當(dāng)?shù)诙炀€裝置102被接到天線檢測(cè)信號(hào)Sdet為OV時(shí)，NMOS晶體管M3被關(guān)閉并且輸出上述隔離電路輸出信號(hào)Vkf至切換控制電路2042以通知第二天線1020的存在。切換控制電路2042可包括一第一電阻、連接到該第一電阻的第一晶體管Ml、一第二電阻、連接到該第二電阻的第二晶體管M2。當(dāng)切換控制電路2042收到代表第二天線裝置102未連接的上述隔離電路輸出信號(hào)為OV時(shí)，第一晶體管Ml會(huì)被關(guān)閉且第二晶體管M2會(huì)被打開(kāi)，產(chǎn)生第一控制信號(hào)Ssw ext為OV且第二控制信號(hào)Ssw int為預(yù)定電壓VKF。相應(yīng)地，控制器106會(huì)連接到內(nèi)部第一天線100且切斷到第二天線1020的連接。當(dāng)切換控制電路2042收到代表第二天線裝置102已連接的上述隔離電路輸出信號(hào)為Vkf時(shí)，第一晶體管Ml會(huì)被打開(kāi)且第二晶體管M2會(huì)被關(guān)閉，產(chǎn)生第一控制信號(hào)Ssw—ext為預(yù)定電壓Vkf且第二控制信號(hào)Sswjnt為0V。相應(yīng)地，控制器106會(huì)切斷到內(nèi)部第一天線100的連接且連接到第二天線1020。天線裝置2提供一種天線切換電路204，不使用特殊的RF連接器或是高成本的微處理器，而仍可達(dá)到電子式的天線切換，藉以降低生產(chǎn)成本以及減少控制器或微處理器所消耗的功率。本發(fā)明描述的各種邏輯區(qū)塊、模塊以及電路的操作和功能可以利用電路硬件或嵌入式軟件代碼加以實(shí)現(xiàn)，該嵌入式軟件代碼可以由一處理器存取以及執(zhí)行。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)可以作些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)視所附的 權(quán)利要求書(shū)的范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，該天線裝置包括: 一第一天線，該第一天線用于傳送射頻信號(hào)； 一第二天線裝置，該第二天線裝置包括一第二天線及用于檢測(cè)該第二天線的一天線檢測(cè)電路，該天線檢測(cè)電路包括一電感； 一切換控制電路，該切換控制電路耦接上述第二天線裝置，一旦檢測(cè)到上述第二天線即產(chǎn)生表不第二天線存在的一第一控制信號(hào)；以及 一控制器，該控制器耦接上述第一天線、上述天線檢測(cè)電路以及上述切換控制電路，當(dāng)收到上述第一控制信號(hào)時(shí)便切換耦接到上述第二天線。
2.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，該切換控制電路包括耦接上述電感的第一和第二晶體管，一旦檢測(cè)到上述第二天線，該第二晶體管便產(chǎn)生一第二控制信號(hào)以及該第一晶體管便產(chǎn)生該第一控制信號(hào)，以及當(dāng)收到第二控制信號(hào)時(shí)上述控制器便切斷上述第一天線到上述控制器的耦接。
3.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，還包括一隔離電路，該隔離電路耦接于上述天線檢測(cè)電路和上述切換控制電路之間，用以隔離上述天線檢測(cè)電路和上述切換控制電路，并且在檢測(cè)到上述第二天線時(shí)即觸發(fā)上述切換控制電路以產(chǎn)生上述第一控制信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，該電感耦接于上述第二天線以及一地極之間，并且藉由上述第二天線檢測(cè)到的信號(hào)而檢測(cè)上述第二天線的存在。
5.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，該電感耦接于上述第二天線以及具有一地極電壓的一地極之間，并且當(dāng)上述第二天線不存在時(shí)輸出該地極電壓。
6.一種天線切換電路，該天線切換電路包括: 一天線檢測(cè)電路，該天線檢測(cè)電路包括用于檢測(cè)一第一天線的一電感；以及 一切換控制電路，該切換控制電路耦接上述天線檢測(cè)電路，一旦檢測(cè)到上述第一天線即產(chǎn)生表示第一天線存在的一第一控制信號(hào)，并且根據(jù)上述第一控制信號(hào)而控制一控制器率禹接上述第一天線。
7.如權(quán)利要求6所述的天線切換電路，其中，該切換控制電路包括耦接上述電感的第一和第二晶體管，一旦檢測(cè)到上述第一天線，該第二晶體管便產(chǎn)生一第二控制信號(hào)以及該第一晶體管便產(chǎn)生該第一控制信號(hào)，以及根據(jù)上述第二控制信號(hào)還控制上述控制器切斷到一第二天線的耦接。
8.如權(quán)利要求6所述的天線切換電路，還包括一隔離電路，該隔離電路耦接于上述天線檢測(cè)電路和上述切換控制電路之間，用以隔離上述天線檢測(cè)電路和上述切換控制電路，并且在檢測(cè)到上述第二天線時(shí)即觸發(fā)上述切換控制電路以產(chǎn)生上述第一控制信號(hào)。
9.如權(quán)利要求6所述的天線切換電路，其中，該電感耦接于上述第一天線以及一地極之間，并且藉由上述第二天線檢測(cè)到的信號(hào)而檢測(cè)上述第一天線的存在。
10.如權(quán)利要求6所述的天線切換電路，該電感耦接于上述第一天線以及具有一地極電壓的一地極之間， 并且當(dāng)上述第二天線不存在時(shí)輸出該地極電壓。
全文摘要
一種天線裝置和天線切換電路。該天線裝置包括一第一天線、一第二天線裝置、一切換控制電路以及一控制器；該第一天線用于傳送射頻信號(hào)；該第二天線裝置包括一第二天線及用于檢測(cè)該第二天線的一天線檢測(cè)電路，該天線檢測(cè)電路包括一電感；該切換控制電路耦接上述第二天線裝置，一旦檢測(cè)到上述第二天線即產(chǎn)生表示第二天線存在的一第一控制信號(hào)；該控制器耦接上述第一天線、上述天線檢測(cè)電路以及上述切換控制電路，當(dāng)收到上述第一控制信號(hào)時(shí)便切換耦接到上述第二天線。本發(fā)明可降低生產(chǎn)成本以及減少控制器或微處理器所消耗的功率。
文檔編號(hào)H04B7/04GK103248409SQ20121002253
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者彭志翔, 陳保衡, 呂正雄 申請(qǐng)人:啟碁科技股份有限公司