CN104124991B - 射频装置及无线通信装置 - Google Patents

Abstract

一种射频装置及无线通信装置。该射频装置包括：接地组件，用来提供接地；天线，包括：辐射体；信号馈入组件，用来将射频信号传送至辐射体，以通过辐射体发射射频信号；以及接地端，用来耦接接地组件；电容性感应组件，用来通过辐射体，感应特定范围的环境电容值；第一直流阻隔组件，用来阻断天线的接地端至接地组件的直流信号路径；第二直流阻隔组件，用来阻断辐射体至天线的信号馈入组件的直流信号路径；以及高频阻隔组件，电性连接于辐射体与电容性感应组件之间，用来阻断辐射体至电容性感应组件的高频信号路径。本发明不影响辐射效率，并可降低设计及生产成本且利于零件管理，使射频装置达到小尺寸、高效率、环境适应性高及低干扰的特性。

Description

射频装置及无线通信装置

技术领域

本发明涉及一种射频装置及无线通信装置，尤指一种可避免影响天线的辐射效率，同时降低射频装置尺寸及提升感应距离的射频装置及无线通信装置。

背景技术

无线通信装置通过天线发射或接收无线电波，以传递或交换无线电信号，进而接入一无线通信***。无线电波是一种高频振荡的弦波信号，因此世界各国对于其能量都有一定的规范，主要目的是避免对使用者造成影响或干扰其他无线通信装置的运作。举例来说，国际非游离辐射防护委员会（InternationalCommissiononNon-IonizingRadiationProtection）建议人体特定吸收率（SpecificAbsorptionRate，SAR）的值不应超过2.0W/Kg，而美国联邦通信委员会（FederalCommunicationsCommission，FCC）则建议不超过1.6W/Kg。人体特定吸收率是指一般电磁辐射环境中生物体单位质量对电磁波能量比吸收率，此数值以W/Kg作为单位。除此之外，不同通信产品所应用的环境不同，因此会进一步考虑距离因素，例如，对于移动电话、智能型手机等手持式无线通信装置，一般是规定距离人体20cm时必需测试SAR值。

如本领域所熟知，降低无线通信装置对外的干扰（即SAR值）通常会影响天线效能，因此为了同时维持天线效能，公知技术已提出许多方式，其中之一就是使用接近感应器来感测人体的接近情况；也就是说，当接近感应器检测到人体接近时，降低无线信号能量，而当接近感应器未检测到人体接近时，则维持或适当提高无线信号能量。然而，公知的接近感应器需包含具有金属材质的接收器或感测器，用以感测人体接近的电容变化，从而判断人体接近情形。此外加的接收器或感测器会对天线辐射效率产生影响，而需要花费额外的成本以调校天线，因此，如何设计出可同时满足SAR值法规要求及维持效能的天线已成为一大挑战。

从而，需要提供一种射频装置及无线通信装置来解决上述问题。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种射频装置及无线通信装置，以降低干扰、维持天线效能及缩小射频装置的尺寸。

本发明公开一种射频装置，该射频装置用于一无线通信装置，该射频装置包含：一接地组件，该接地组件用来提供接地；一天线，该天线包含：一辐射体；一信号馈入组件，该信号馈入组件用来将一射频信号传送至该辐射体，以通过该辐射体发射该射频信号；以及一接地端，该接地端用来耦接该接地组件；一电容性感应组件，该电容性感应组件用来通过该辐射体，感应一特定范围的一环境电容值；一第一直流阻隔组件，该第一直流阻隔组件电性连接于该天线的该接地端与该接地组件之间，用来阻断该接地端至该接地组件的一直流信号路径；一第二直流阻隔组件，该第二直流阻隔组件电性连接于该辐射体与该信号馈入组件之间，用来阻断该辐射体至该信号馈入组件的一直流信号路径；以及一高频阻隔组件，该高频阻隔组件电性连接于该辐射体与该电容性感应组件之间，用来阻断该辐射体至该电容性感应组件的一高频信号路径。

本发明还公开一种无线通信装置，该无线通信装置包含：一射频信号处理装置，该射频信号处理装置用来产生一射频信号，并根据一感应结果，调整该射频信号的能量；以及一射频装置，该射频装置包含：一接地组件，该接地组件用来提供接地；一天线，该天线包含：一辐射体；一信号馈入组件，该信号馈入组件用来将该射频信号传送至该辐射体，以通过该辐射体发射该射频信号；以及一接地端，该接地端用来耦接该接地组件；一电容性感应组件，该电容性感应组件用来通过该辐射体，感应一特定范围的一环境电容值；一第一直流阻隔组件，该第一直流阻隔组件电性连接于该天线的该接地端与该接地组件之间，用来阻断该接地端至该接地组件的一直流信号路径；一第二直流阻隔组件，该第二直流阻隔组件电性连接于该辐射体与该信号馈入组件之间，用来阻断该辐射体至该信号馈入组件的一直流信号路径；以及一高频阻隔组件，该高频阻隔组件电性连接于该辐射体与该电容性感应组件之间，用来阻断该辐射体至该电容性感应组件的一高频信号路径。

本发明还公开一种射频装置，该射频装置用于一无线通信装置，该射频装置包含：一天线，该天线包含：一辐射体；以及一信号馈入组件，该信号馈入组件用来将一射频信号传送至该辐射体，以通过该辐射体发射该射频信号；一电容性感应组件，该电容性感应组件用来通过该辐射体，感应一特定范围的一环境电容值；一直流阻隔组件，该直流阻隔组件电性连接于该辐射体与该信号馈入组件之间，用来阻断该辐射体至该信号馈入组件的一直流信号路径；以及一高频阻隔组件，该高频阻隔组件电性连接于该辐射体与该电容性感应组件之间，用来阻断该辐射体至该电容性感应组件的一高频信号路径；其中，该信号馈入组件或该电容性感应组件阻断该辐射体至一地端间的一直流信号路径。

本发明还公开一种无线通信装置，该无线通信装置包含：一射频信号处理装置，该射频信号处理装置用来产生一射频信号，并根据一感应结果，调整该射频信号的能量；以及一射频装置，该射频装置包含：一天线，该天线包含：一辐射体；以及一信号馈入组件，该信号馈入组件用来将该射频信号传送至该辐射体，以通过该辐射体发射该射频信号；一电容性感应组件，该电容性感应组件用来通过该辐射体，感应一特定范围的一环境电容值；一直流阻隔组件，该直流阻隔组件电性连接于该辐射体与该信号馈入组件之间，用来阻断该辐射体至该信号馈入组件的一直流信号路径；以及一高频阻隔组件，该高频阻隔组件电性连接于该辐射体与该电容性感应组件之间，用来阻断该辐射体至该电容性感应组件的一高频信号路径；其中，该信号馈入组件或该电容性感应组件阻断该辐射体至一地端间的一直流信号路径。

本发明利用天线的辐射体感应特定范围的环境电容值，并据以调整无线信号能量，因而可避免影响天线的辐射效率，同时，只需设计单一天线即可适用具有相近频带需求的不同通信***，可进一步降低设计及生产成本，并有利于零件管理，使得射频装置达到小尺寸、高效率、环境适应性高及低干扰的特性。

附图说明

图1为本发明实施例的一无线通信装置的示意图。

图2A为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图2B为图2A的射频装置的一变化方式的示意图。

图2C为图2A的射频装置的一变化方式的示意图。

图2D为图2A的射频装置的一变化方式的示意图。

图3为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图4为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图5为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图6为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图7为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图8A为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图8B为图8A的射频装置的一变化方式的示意图。

图8C为图8A的射频装置的一变化方式的示意图。

图9为本发明实施例的一无线通信装置的示意图。

图10为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图11为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图12为本发明实施例的一射频信号处理装置的示意图。

图13为本发明实施例的一射频信号处理装置的示意图。

图14为本发明实施例的一电容性感应组件的示意图。

主要组件符号说明：

10、90无线通信装置

100、900、1200、1300射频信号处理装置

102、202、302、402、502、602、702、802、902、1002、射频装置

1102

104、204、304、404、504、604、704、804接地组件

106、206、306、406、506、606、706、806、906、1006、天线

1106

108、208、308、408、508、608、708、808、908、1008、辐射体

1108

808_r1、808_r2、808_r3子辐射体

IND电感

110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、信号馈入组件

1110

112、212、312、412、512、612、712、812接地端

114、214、314、414、514、614、714、814、914、1014、电容性感应组件

1114、1400

116、216、316、416、516、616、716、816、118、218、直流阻隔组件

318、418、518、618、718、818、918、1018、1118

120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、高频阻隔组件

1120

CAP_rst感应结果

RF_sig射频信号

1212、1312信号产生模块

1214衰减模块

1216、1316切换模块

R1～R3、1314电阻

1402判断单元

C_INT、C_Sensing、C_HAND电容

PIN_Sensing引脚

V_STEP临界电压值

N_CHARGE充电次数

N_BARRIER壁垒充电次数

SW1、SW2切换器

具体实施方式

为了兼顾降低干扰及维持天线效能两种需求，本发明利用天线的辐射体感应特定范围的环境电容值，并据以调整无线信号能量，其可节省电容性感应组件的使用空间，且针对具有相近频带需求的不同通信***，只需设计单一天线即可，因而可降低设计及生产成本，并有利于零件管理。此外，本发明还利用直流阻隔组件及高频阻隔组件，以增加感应组件的有效感应面积，提升感应距离及降低感应组件对天线辐射效率的影响。以下将依据天线形式的不同，分为两大类说明本发明的概念。

首先，针对辐射体与地间具有直流连接路径的天线，请参考图1，图1为本发明实施例的一无线通信装置10的示意图。无线通信装置10可以是任何具有无线通信功能的电子产品，如手机、计算机***、无线接入点设备等，其简略地由一射频信号处理装置100及一射频装置102所构成。射频信号处理装置100用来产生一射频信号RF_sig，并可根据射频装置102所回传的环境电容值的感应结果CAP_rst，调整射频信号RF_sig的能量。射频装置102包含有一接地组件104、一天线106、一电容性感应组件114、直流阻隔组件116、118以及一高频阻隔组件120。天线106包含有一辐射体108、一信号馈入组件110及一接地端112。天线106可以是一平面倒F天线、一双极天线、一折叠式双极天线、一回路天线、一微带天线或一耦合式天线，但不以此为限。电容性感应组件114用来通过辐射体108，感应特定范围的环境电容值，并据以产生感应结果CAP_rst。直流阻隔组件116介于天线106的接地端112与接地组件104之间，用来阻断接地端112至接地组件104的直流信号路径。直流阻隔组件118电性连接于辐射体108与信号馈入组件110之间，用来阻断辐射体108至信号馈入组件110的直流信号路径，而高频阻隔组件120则电性连接于辐射体108与电容性感应组件114之间，用来阻断辐射体108至电容性感应组件114的高频信号路径。

简单来说，在无线通信装置10中，电容性感应组件114利用天线106的辐射体108来感应环境电容值，并将感应结果CAP_rst传送至射频信号处理装置100，使射频信号处理装置100据以调整射频信号RF_sig的能量。此外，由于天线106与接地组件104间具有直流连接路径，因此射频装置102利用直流阻隔组件116阻断接地端112至接地组件104的直流信号路径，藉此，可避免电容性感应组件114通过接地组件104感应环境电容值。除此之外，射频装置102还利用直流阻隔组件118阻断辐射体108至信号馈入组件110的直流信号路径，以避免电容性感应组件114对信号馈入组件110进行充电，防止误动作的情况发生，并可增加电容性感应组件114的感应距离。而高频阻隔组件120则可阻断辐射体108至电容性感应组件114的高频信号路径，并可用来调整电容性感应组件114的高频输入阻抗，以降低电容性感应组件114对天线辐射效率的影响。

详细来说，直流阻隔组件118用以阻断辐射体108至信号馈入组件110的直流信号路径，其可以是一或多个电容、耦合器或其他具有直流阻隔特性的复合组件等。而高频阻隔组件120用以阻断辐射体108至电容性感应组件114的高频信号路径，其可以是一或多个电感、连接组件、匹配网络（matchingnetwork）或其他具有高频阻隔特性的复合组件等。在此情形下，当射频装置102需通过辐射体108收发射频信号时，对射频信号而言高频阻隔组件120相当于开路，亦即往电容性感应组件114方向的输入阻抗可视为无限大，因而不影响辐射体108的阻抗匹配，因此，天线的辐射效率不受电容性感应组件114的影响。同时，对射频信号而言直流阻隔组件118相当于短路，亦即直流阻隔组件118不影响在辐射体108上收发的射频信号。另一方面，当电容性感应组件114进行感应时，对直流信号而言高频阻隔组件120相当于短路，亦即高频阻隔组件120上的金属及其电性连接的辐射体108皆成为电容性感应组件114的感应金属的一部分。同时，对直流信号而言直流阻隔组件118相当于开路，亦即电容性感应组件114的直流信号被直流阻隔组件118阻挡而不会对信号馈入组件110充电，因此可避免信号馈入组件110或电容性感应组件114发生误动作。此外，直流阻隔组件118上连接辐射体108的金属部分亦可以成为电容性感应组件114的感应金属的一部分，而增加感应距离。简言之，直流阻隔组件118、高频阻隔组件120可增加感应组件的感应距离及避免影响天线106的辐射效率。

由上述可知，无线通信装置10的电容性感应组件114利用天线106的辐射体108进行感应，因而不需增加接收器或感测器，可降低空间需求。另外，无线通信装置10的直流阻隔组件118可在射频装置102需通过辐射体108收发射频信号时，阻断由辐射体108至电容性感应组件114的射频信号，使天线106不受电容性感应组件114影响；而直流阻隔组件118则在电容性感应组件114进行感应时，阻断由电容性感应组件114至信号馈入组件110的直流信号路径，使电容性感应组件114不受信号馈入组件110的影响。因此，藉由直流阻隔组件118及高频阻隔组件120，无线通信装置10可增加电容性感应组件114的感应距离及避免影响天线106的辐射效率。

另一方面，图1的无线通信装置10说明针对辐射体与地间具有直流连接路径的天线，如何不增加可能影响天线效率的接收器或感应器，而有效感应人体接近情形。本领域的普通技术人员应当可据以作不同的修饰，而不限于此。举例来说，天线106表示辐射体与地间具有直流连接路径的天线，但不限于任何形式。同样地，电容性感应组件114通过天线106的辐射体108感应环境电容值，但其运作方式、相对于辐射体108的连接位置、感应结果CAP_rst的产生方式、形式或内容等皆不限于任何规则。另外，直流阻隔组件116用以阻断接地端112至接地组件104的直流信号路径，其可以是一或多个电容、耦合器或其他具有直流阻隔特性的复合组件等，但在不同应用中，可能需特殊规格（如大电容值）等才能达到相同目的。

举例来说，请参考图2A，图2A为本发明实施例的一射频装置202的示意图。射频装置202为图1的射频装置102的一实施方式，因此相同功能的组件采用相同命名方式，亦即射频装置202包含有一接地组件204、一天线206、一电容性感应组件214、直流阻隔组件216、218以及一高频阻隔组件220，天线206包含有一辐射体208、一信号馈入组件210及一接地端212。由图2A可知，天线206为一双频天线。虽然电容性感应组件214与辐射体208之间连接有高频阻隔组件220，但不影响电容性感应组件214与辐射体208之间电性连接的特性，使得辐射体208与直流阻隔组件218的金属面积皆可成为电容性感应组件214的感应金属片。直流阻隔组件218的等效电容值的较佳范围为3.3pF至56pF，直流阻隔组件216的等效电容值的较佳范围为3.3pF至33pF，以确保高频信号有良好的导通，并得到较佳的感应距离。此外，电容性感应组件214通过高频阻隔组件220电性连接辐射体208的位置不限于图2A所示之处，例如，图2B及图2C分别显示了另外两种电容性感应组件214的设置方式，其皆属于本发明的范畴。

图2B及图2C显示了电容性感应组件214的设置方式只要可通过高频阻隔组件220电性连接于辐射体208即可，除此之外，直流阻隔组件216的设置方式亦可适当调整，只要能阻断电容性感应组件214至接地组件204的直流连接路径即可。换句话说，当电容性感应组件214设置于辐射体208的尾端时（即图2B的实施例），直流阻隔组件216亦可改为设置于如图2D所示的位置；此时，接地端212的位置亦重新定义。简单来说，在本发明中，接地端212（或接地端112）定义为辐射体208至接地组件204的路径上的点，更精确来说，为定义直流阻隔组件216相对于电容性感应组件214的位置，故可适应性调整。

同样地，其他不同形式但具有相同特征（辐射体与地间具有直流连接路径）的天线亦可依图2A至图2D的实施例适当衍生及变化。

请参考图3，图3为本发明实施例的一射频装置302的示意图。射频装置302为图1的射频装置102的一实施方式，因此相同功能的组件采用相同命名方式，亦即射频装置302包含有一接地组件304、一天线306、一电容性感应组件314、直流阻隔组件316、318以及一高频阻隔组件320，天线306包含有一辐射体308、一信号馈入组件310及一接地端312。由图3可知，天线306为一平面倒F天线，除此之外，仅需确保电容性感应组件314可通过高频阻隔组件320电性连接于辐射体308，以及辐射体308至信号馈入组件310的直流信号路径被直流阻隔组件318阻断即可，其他如电容性感应组件314的设置位置、直流阻隔组件316的位置等皆可仿图2B至图2D的实施例而适当调整，故在此不赘述。

请参考图4，图4为本发明实施例的一射频装置402的示意图。射频装置402为图1的射频装置102的一实施方式，因此相同功能的组件采用相同命名方式，亦即射频装置402包含有一接地组件404、一天线406、一电容性感应组件414、直流阻隔组件416、418以及一高频阻隔组件420，天线406包含有一辐射体408、一信号馈入组件410及一接地端412。由图4可知，天线406为一双极天线，除此之外，仅需确保电容性感应组件414可通过高频阻隔组件420电性连接于辐射体408，以及辐射体408至信号馈入组件410的直流信号路径被直流阻隔组件418阻断即可，其他如电容性感应组件414的设置位置、直流阻隔组件416的位置等皆可仿图2B至图2D的实施例而适当调整，故在此不赘述。

请参考图5，图5为本发明实施例的一射频装置502的示意图。射频装置502为图1的射频装置102的一实施方式，因此相同功能的组件采用相同命名方式，亦即射频装置502包含有一接地组件504、一天线506、一电容性感应组件514、直流阻隔组件516、518以及一高频阻隔组件520，天线506包含有一辐射体508、一信号馈入组件510及一接地端512。由图5可知，天线506为一折叠式双极天线，除此之外，仅需确保电容性感应组件514可通过高频阻隔组件520电性连接于辐射体508，以及辐射体508至信号馈入组件510的直流信号路径被直流阻隔组件518阻断即可，其他如电容性感应组件514的设置位置、直流阻隔组件516的位置等皆可仿图2B至图2D的实施例而适当调整，故在此不赘述。

请参考图6，图6为本发明实施例的一射频装置602的示意图。射频装置602为图1的射频装置102的一实施方式，因此相同功能的组件采用相同命名方式，亦即射频装置602包含有一天线606、一电容性感应组件614、直流阻隔组件616、618以及一高频阻隔组件620，天线606包含有一辐射体608、一信号馈入组件610及一接地端612。由图6可知，天线606为一环形天线，除此之外，仅需确保电容性感应组件614可通过高频阻隔组件620电性连接于辐射体608，以及辐射体608至信号馈入组件610的直流信号路径被直流阻隔组件618阻断即可，其他如电容性感应组件614的设置位置、直流阻隔组件616的位置等皆可适当调整，故在此不赘述。

另外，针对图1的无线通信装置10，本发明亦不限制信号馈入组件110的馈入方式，亦即信号馈入组件110可以通过耦合方式或电性连接方式耦接于辐射体108。举例来说，请参考图7，图7为本发明实施例的一射频装置702的示意图。射频装置702为图1的射频装置102的一实施方式，因此相同功能的组件采用相同命名方式，亦即射频装置702包含有一接地组件704、一天线706、一电容性感应组件714、直流阻隔组件716、718以及一高频阻隔组件720，天线706包含有一辐射体708、一信号馈入组件710及一接地端712。由于信号馈入组件710通过耦合馈入方式将射频信号RF_sig传送至辐射体708，因此辐射体708与信号馈入组件710不具有直流信号路径，相当于在辐射体708与信号馈入组件710之间有直流阻隔组件718。除此之外，仅需确保电容性感应组件714可通过高频阻隔组件720电性连接于辐射体708，以及辐射体708至信号馈入组件710的直流信号路径被直流阻隔组件718阻断即可，其他如电容性感应组件714的设置位置、直流阻隔组件716的位置等皆可仿图2B至图2D的实施例而适当调整，故在此不赘述。

另一方面，针对图1的无线通信装置10，本发明亦不限制辐射体108的数目，亦即辐射体108可以由两个以上的子辐射体构成，并且子辐射体之间可以有交互耦合作用。举例来说，请参考图8A，图8A为本发明实施例的一射频装置802的示意图。射频装置802为图1的射频装置102的一实施方式，因此相同功能的组件采用相同命名方式，亦即射频装置802包含有一接地组件804、一天线806、一电容性感应组件814、直流阻隔组件816、818以及一高频阻隔组件820，天线806包含有一辐射体808、一信号馈入组件810及一接地端812，其中辐射体808包含有子辐射体808_r1、808_r2及808_r3，而在子辐射体808_r2及808_r3与子辐射体808_r1之间还包含有一电感IND，以增加电容性感应组件814的感应金属面积，进而增加感应距离。由于电感IND在天线806的工作频率之下为高阻抗，高频信号不会经由电感IND在子辐射体808_r2及808_r3与子辐射体808_r1之间流通，因此降低电感IND对天线辐射效率的影响。直流阻隔组件818的等效电容值的较佳范围为3.3pF至56pF，直流阻隔组件816的等效电容值的较佳范围为3.3pF至33pF，以确保高频信号良好地导通，并获得较佳的感应距离，而电感IND的等效电感值的较佳范围为大于33nH，以避免影响天线辐射效率。

需注意的是，电容性感应组件814通过高频阻隔组件820与辐射体808电性连接，其连接位置不限于图8A所示之处。举例来说，电容性感应组件814可通过高频阻隔组件820在子辐射体808_r1、808_r2及808_r3或天线806本体任何位置连接，并藉由调整电感IND的数值将电容性感应组件814对天线辐射效率的影响降低。除此之外，子辐射体808_r1、808_r2及808_r3可分别为一高频辐射体、一低频辐射体及另一低频辐射体，藉由电感IND连接于子辐射体808_r1、808_r2及808_r3之间，使高、低频辐射体之间的直流信号导通，而增加电容性感应组件814的感应金属面积，提升感应距离，并阻隔高频信号影响低频信号，以降低对天线辐射效率的影响。电感IND的连接位置不限于图8A所示之处，亦可连接于子辐射体808_r1、808_r2之间或子辐射体808_r1、808_r3之间，或者是在任意靠近的高低频辐射体处相连接，并调整其电感值达到上述同样目的。上述方法可实施于具有两个或两个以上的高低频辐射体的各种天线架构，以使高低频辐射体的直流信号导通，增加感应金属面积，提升感应距离，并阻隔高频信号的流通，以降低对天线辐射效率的影响。例如，图8B及图8C分别显示了另外两种电容性感应组件814及电感IND的设置方式，其皆属于本发明的范畴。

图8B及图8C显示了电容性感应组件814的设置方式只要可通过高频阻隔组件820电性连接于辐射体808即可，除此之外，电感IND的连接位置只要能连接于子辐射体808_r1、808_r2之间或子辐射体808_r1、808_r3之间即可，故可随不同应用作适应性的调整。

如前所述，在不同应用中，可能需多个电容才能阻断辐射体108至接地组件104的直流信号路径，常见的例子如槽孔天线、槽孔耦合式天线等。此等因应多直流信号路径而使用多个电容的变化，应属本领域的普通技术人员通常的技术，故在此不赘述。

另外，针对辐射体与地间不具有直流连接路径的天线，请参考图9，图9为本发明实施例的一无线通信装置90的示意图。无线通信装置90可以是任何具有无线通信功能的电子产品，如手机、计算机***、无线接入点设备等，其简略地由一射频信号处理装置900及一射频装置902所构成。射频信号处理装置900用来产生一射频信号RF_sig，并可根据射频装置902所回传的环境电容值的感应结果CAP_rst，调整射频信号RF_sig的能量。射频装置902包含有一天线906、一电容性感应组件914、一直流阻隔组件918以及一高频阻隔组件920，天线906包含有一辐射体908及一信号馈入组件910。直流阻隔组件918电性连接于辐射体908与信号馈入组件910之间，用来阻断辐射体908至信号馈入组件910的直流信号路径，而高频阻隔组件920电性连接于辐射体908与电容性感应组件914之间，用来阻断辐射体908至电容性感应组件914的高频信号路径。电容性感应组件914电性连接于辐射体908，用来通过辐射体908，感应特定范围的环境电容值，并据以产生感应结果CAP_rst。

简单来说，在无线通信装置90的运作方式与无线通信装置10类似，由电容性感应组件914经由高频阻隔组件920利用辐射体908来感应环境电容值，并将感应结果CAP_rst传送至射频信号处理装置900，使射频信号处理装置900据以调整射频信号RF_sig的能量，并且利用直流阻隔组件918阻断辐射体908至信号馈入组件910的直流信号路径，防止误动作的情况发生，并增加电容性感应组件914的感应距离。无线通信装置90与无线通信装置10不同之处在于，天线906与地间不具有直流连接路径，因此射频装置902不需如射频装置102一样需利用直流阻隔组件阻断天线至地的直流信号路径。无线通信装置90亦不需增加接收器或感测器，而是利用射频装置902中原有的辐射体908来进行环境电容值的感应。如此一来，不但可避免影响天线906的辐射效率，亦可缩小无线通信装置90的尺寸。更重要的是，针对具有相近频带需求的不同通信***，只需设计单一天线即可，因而可降低设计及生产成本，并有利于零件管理。

需注意的是，图9的无线通信装置90说明针对辐射体与地间不具有直流连接路径的天线，如何不增加可能影响天线效率的接收器或感应器，而有效感应人体接近情形。其他衍生变化可仿前述的实施例而得，不限于此。举例来说，请参考图10，图10为本发明实施例的一射频装置1002的示意图。射频装置1002为图9的射频装置902的一实施方式，因此相同功能的组件采用相同命名方式，亦即射频装置1002包含有一天线1006、一电容性感应组件1014、一直流阻隔组件1018以及一高频阻隔组件1020，天线1006包含有一辐射体1008及一信号馈入组件1010。由图10可知，天线1006为一单极天线，除此之外，仅需确保电容性感应组件1014可通过高频阻隔组件1020电性连接于辐射体1008，以及辐射体1008至信号馈入组件1010的直流信号路径被直流阻隔组件1018阻断即可，其他如电容性感应组件1014的设置位置等皆可适当调整，故在此不赘述。

请参考图11，图11为本发明实施例的一射频装置1102的示意图。射频装置1102为图9的射频装置902的一实施方式，因此相同功能的组件采用相同命名方式，亦即射频装置1102包含有一天线1106、一电容性感应组件1114、一直流阻隔组件1118以及一高频阻隔组件1120，天线1106包含有一辐射体1108及一信号馈入组件1110。由图11可知，天线1106为一平板天线，因此，电容性感应组件1114较佳地通过高频阻隔组件1120电性连接于辐射体1108，但不限于此。

上述实施例依天线的辐射体是否与地间具有直流连接路径，而分为两大类说明，用以阐明本发明不需增加接收器或感测器，而是利用射频装置中原有的辐射体来进行环境电容值的感应，此外，射频装置还利用直流阻隔组件阻断辐射体至信号馈入组件的直流信号路径，以及利用高频阻隔组件阻断辐射体至电容性感应组件的高频信号路径。如此一来，可避免影响天线的辐射效率，防止误动作的情况发生，并增加电容性感应组件的感应距离，更重要的是，针对具有相近频带需求的不同通信***，只需设计单一天线即可，因而可降低设计及生产成本，并有利于零件管理。

另一方面，针对射频信号处理装置100或900的运作方式则不限于特定规则，只要能根据感应结果CAP_rst，适当调整射频信号RF_sig的能量即可。更明确来说，当感应结果CAP_rst显示有人体接近时，应降低射频信号RF_sig的能量。举例来说，请参考图12，图12为本发明实施例的一射频信号处理装置1200的示意图。射频信号处理装置1200为图1射频信号处理装置100或图9的射频信号处理装置900的一实施方式。射频信号处理装置1200包含有一信号产生模块1212、一衰减模块1214及一切换模块1216。信号产生模块1212用来产生射频信号RF_sig，而衰减模块1214由电阻R1～R3所构成，用来衰减信号能量。切换模块1216耦接于信号馈入组件（如110、910等）、电容性感应组件（如114、914等）、信号产生模块1212及衰减模块1214，其包含切换器SW1、SW2，用来在电容性感应组件的感应结果CAP_rst显示特定范围的环境电容值大于一预设值时，将衰减模块1214连结至信号产生模块1212与信号馈入组件之间，使信号产生模块1212所输出的射频信号经衰减模块1214衰减能量后传送至信号馈入组件；反之，当电容性感应组件的感应结果CAP_rst显示特定范围的环境电容值未大于预设值时，则将信号产生模块1212直接连结至信号馈入组件，使信号产生模块1212所输出的射频信号直接传送至信号馈入组件。如此一来，当感应结果CAP_rst显示有人体接近时，射频信号处理装置1200可降低射频信号RF_sig的能量，以避免影响人体；而当感应结果CAP_rst显示未有人体接近时，射频信号处理装置1200则维持射频信号RF_sig的能量，以维持天线效率。

另外，请参考图13，图13为本发明实施例的一射频信号处理装置1300的示意图。射频信号处理装置1300为图1射频信号处理装置100或图9的射频信号处理装置900的一实施方式。射频信号处理装置1300包含有一信号产生模块1312、一电阻1314及一切换模块1316。信号产生模块1312用来产生射频信号RF_sig，并电性连接于电阻1314及信号馈入组件（如110、910等）。切换模块1316耦接于***地端、电容性感应组件（如114、914等）及电阻1314，用来在电容性感应组件的感应结果CAP_rst显示特定范围的环境电容值大于一预设值时，导通电阻1314至***地端的连结，使信号产生模块1312所输出的射频信号部分分流至地端，从而降低传送至信号馈入组件的射频信号RF_sig的能量；反之，当电容性感应组件的感应结果CAP_rst显示特定范围的环境电容值未大于预设值时，切断电阻1314至***地端的连结，使信号产生模块1312所输出的射频信号直接传送至信号馈入组件，从而维持传送至信号馈入组件的射频信号RF_sig的能量。如此一来，当感应结果CAP_rst显示有人体接近时，射频信号处理装置1300可降低射频信号RF_sig的能量，以避免影响人体；而当感应结果CAP_rst显示未有人体接近时，射频信号处理装置1300则维持射频信号RF_sig的能量，以维持天线效率。

除此之外，关于射频信号处理装置1200及1300中切换模块1216、1316的供电方式，可将直流电源嵌于射频信号RF_sig中，再通过滤波器、分流电路等将直流电源取出并供应至切换模块1216、1316，此应是本领域熟知的技术。

另一方面，在前述实施例中，电容性感应组件114、214、314、414、514、614、714、814、914、1014、1114用来感应特定范围的环境电容值，其实现方式未有所限，可因应***需求而适当调整。举例来说，请参考图14，图14为本发明实施例一的电容性感应组件1400的示意图。电容性感应组件1400可取代或实现前述实施例中的电容性感应组件114、214、314、414、514、614、714、814、914、1014、1114，其包含有一判断单元1402及一电容C_INT。判断单元1402通过一引脚PIN_Sensing连接辐射体（如辐射体108、208、308、408、508、608、708、808、908、1008、1108），用来检测引脚PIN_Sensing的电压是否达到临界电压值V_STEP，再根据引脚PIN_Sensing的电压达到临界电压值所需要的充电次数是否超越N_CHARGE+N_BARRIER，判断是否有外物靠近，从而输出感应结果CAP_rst。其中，临界电压值V_STEP表示电容C_INT对引脚PIN_Sensing完成充电的临界电压值；充电次数N_CHARGE表示当无外物靠近时，电容C_INT对引脚PIN_Sensing进行充电，使得引脚PIN_Sensing的电压达到临界电压值V_STEP所需的充电次数；壁垒充电次数N_BARRIER是为了避免环境些微变化所造成的误动作，为充电次数N_CHARGE再加上的壁垒充电次数，当充电次数超越N_CHARGE+N_BARRIER即可正确地判断有外物靠近。

详细来说，引脚PIN_Sensing（或辐射体）至地可等效为一至地的电容C_Sensing；其中，需注意的是，电容C_Sensing为一等效电容，其不存在于实体结构中，然而，为说明电容性感应组件1400的运作方式，仍绘示于图14中。当无外物靠近的时候，电容C_INT会对电容C_Sensing充电而达到临界电压值V_STEP所需要的充电次数即为充电次数N_CHARGE；换言之，充电次数N_CHARGE可作为外物靠近判断的依据，而壁垒充电次数N_BARRIER则额外考虑环境些微变化所造成的影响。因此，当外物靠近而使得电容C_INT对引脚PIN_Sensing充电至临界电压值V_STEP所需要的充电次数超越N_CHARGE+N_BARRIER时，判断单元1402可正确地判断外物靠近的事件发生，从而输出对应的感应结果CAP_rst（如逻辑1）；反之，当无外物靠近，或者当外物靠近但是电容C_INT对引脚PIN_Sensing充电至临界电压值V_STEP所需要的充电次数未超越N_CHARGE+N_BARRIER时，表示外物靠近的事件并未被触发，则判断单元1402输出对应的感应结果CAP_rst（如逻辑0）。

更进一步来说，如图14所示，人体或者手对于接地电平可等效为一对地的电容C_HAND，因此当人体或者手靠近电容性感应组件时，引脚PIN_Sensing的电容值将会因为电容并联而增加，亦即C_Sensing+C_HAND，电容值增加将使得电容C_INT对引脚PIN_Sensing充电至临界电压值V_STEP所需要的充电次数增加。藉此，当充电次数超越N_CHARGE+N_BARRIER时，即可正确地判断外物靠近事件发生，并在感应结果CAP_rst显示对应的信息（如逻辑1），表示检测到人体或者手靠近。

需注意的是，图14说明适用于本发明的电容性感应组件的一实现方式，本领域的普通技术人员应当可因应***需求而适当调整，不限于此。

在公知技术中，为了兼顾降低干扰及维持天线效能两种需求，通常利用接近感应器感测人体接近的电容变化，从而判断人体接近情形。然而，接近感应器需包含具有金属材质的接收器或感测器，此外加的接收器或感测器会对天线效率产生影响，而需要花费额外的成本以调校天线。相比之下，本发明不需增加接收器或感测器，而是利用既有的辐射体来进行环境电容值的感应，此外，利用直流阻隔组件阻隔辐射体至信号馈入组件的直流信号、利用高频阻隔组件阻隔辐射体至电容性感应组件的高频信号，同时增加感应金属面积。如此一来，不但可节省电容性感应组件的使用空间及避免影响天线的辐射效率，还可增加感应组件的感应距离，更重要的是，针对具有相近频带需求的不同通信***，只需设计单一天线即可，其他组件可使用相同规格而不需重新设计，因而可降低设计及生产成本，并有利于零件管理。

综上所述，本发明利用天线的辐射体感应特定范围的环境电容值，并据以调整无线信号能量，因而可避免影响天线的辐射效率，同时，只需设计单一天线即可适用具有相近频带需求的不同通信***，可进一步降低设计及生产成本，并有利于零件管理，使得射频装置达到小尺寸、高效率、环境适应性高及低干扰的特性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书的范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (28)

1.一种射频装置，该射频装置用于一无线通信装置，该射频装置包括：

一接地组件，该接地组件用来提供接地；

一天线，该天线包括：

一辐射体；

一信号馈入组件，该信号馈入组件用来将一射频信号传送至该辐射体，以通过该辐射体发射该射频信号；以及

一接地端，该接地端用来耦接该接地组件；

该射频装置还包括：

一电容性感应组件，该电容性感应组件用来通过该辐射体，感应一特定范围的一环境电容值；

一第一直流阻隔组件，该第一直流阻隔组件电性连接于该天线的该接地端与该接地组件之间，用来阻断该接地端至该接地组件的一直流信号路径；

一第二直流阻隔组件，该第二直流阻隔组件电性连接于该辐射体与该信号馈入组件之间，用来阻断该辐射体至该信号馈入组件的一直流信号路径；以及

一高频阻隔组件，该高频阻隔组件电性连接于该辐射体与该电容性感应组件之间，用来阻断该辐射体至该电容性感应组件的一高频信号路径。

2.如权利要求1所述的射频装置，其中该高频阻隔组件是一电感、一连接组件或一复合组件。

3.如权利要求1所述的射频装置，其中该第一直流阻隔组件及该第二直流阻隔组件是一电容、一耦合器或一复合组件。

4.如权利要求1所述的射频装置，其中该天线是一平面倒F天线、一双极天线、一折叠式双极天线、一回路天线、一微带天线或一耦合式天线。

5.如权利要求1所述的射频装置，其中该第二直流阻隔组件的一等效电容值的范围为3.3pF至56pF。

6.如权利要求1所述的射频装置，其中该一第一直流阻隔组件的一等效电容值的范围为3.3pF至33pF。

7.如权利要求1所述的射频装置，其中该辐射体包括一第一子辐射体及一第二子辐射体，该天线还包括一电感，该电感电性连接于该第一子辐射体与该第二子辐射体之间。

8.如权利要求7所述的射频装置，其中该电感的一等效电感值大于33nH。

9.一种无线通信装置，该无线通信装置包括：

一射频信号处理装置，该射频信号处理装置用来产生一射频信号，并根据一感应结果，调整该射频信号的能量；以及

一射频装置，该射频装置包括：

一接地组件，该接地组件用来提供接地；

一天线，该天线包括：

一辐射体；

一信号馈入组件，该信号馈入组件用来将该射频信号传送至该辐射体，以通过该辐射体发射该射频信号；以及

一接地端，该接地端用来耦接该接地组件；

该射频装置还包括：

一电容性感应组件，该电容性感应组件用来通过该辐射体，感应一特定范围的一环境电容值；

一第一直流阻隔组件，该第一直流阻隔组件电性连接于该天线的该接地端与该接地组件之间，用来阻断该接地端至该接地组件的一直流信号路径；

一第二直流阻隔组件，该第二直流阻隔组件电性连接于该辐射体与该信号馈入组件之间，用来阻断该辐射体至该信号馈入组件的一直流信号路径；以及

一高频阻隔组件，该高频阻隔组件电性连接于该辐射体与该电容性感应组件之间，用来阻断该辐射体至该电容性感应组件的一高频信号路径。

10.如权利要求9所述的无线通信装置，其中该高频阻隔组件是一电感、一连接组件或一复合组件。

11.如权利要求9所述的无线通信装置，其中该第一直流阻隔组件及该第二直流阻隔组件是一电容、一耦合器或一复合组件。

12.如权利要求9所述的无线通信装置，其中该天线是一平面倒F天线、一双极天线、一折叠式双极天线、一回路天线、一微带天线或一耦合式天线。

13.如权利要求9所述的无线通信装置，其中该第二直流阻隔组件的一等效电容值的范围为3.3pF至56pF。

14.如权利要求9所述的无线通信装置，其中该一第一直流阻隔组件的一等效电容值的范围为3.3pF至33pF。

15.如权利要求9所述的无线通信装置，其中该辐射体包括一第一子辐射体及一第二子辐射体，该天线还包括一电感，该电感电性连接于该第一子辐射体与该第二子辐射体之间。

16.如权利要求15所述的无线通信装置，其中该电感的一等效电感值大于33nH。

17.如权利要求9所述的无线通信装置，其中该射频信号处理装置包括：

一信号产生模块，该信号产生模块用来产生该射频信号；

一衰减模块，该衰减模块用来衰减信号能量；以及

一切换模块，该切换模块耦接于该信号馈入组件、该电容性感应组件、该信号产生模块及该衰减模块，用来在该电容性感应组件的该感应结果显示该特定范围的该环境电容值大于一预设值时，将该衰减模块连结至该信号产生模块与该信号馈入组件之间，使该射频信号经该衰减模块衰减能量后传送至该信号馈入组件。

18.如权利要求9所述的无线通信装置，其中该射频信号处理装置包括：

一信号产生模块，该信号产生模块耦接于该信号馈入组件，用来产生该射频信号；

一电阻，该电阻耦接于该信号产生模块与该信号馈入组件之间；以及

一切换模块，该切换模块耦接于该电容性感应组件、该电阻及一地端，用来在该电容性感应组件的该感应结果显示该特定范围的该环境电容值大于一预设值时，导通该电阻至该地端的连结，使该射频信号部分分流至该地端。

19.一种射频装置，该射频装置用于一无线通信装置，该射频装置包括：

一天线，该天线包括：

一辐射体；以及

一信号馈入组件，该信号馈入组件用来将一射频信号传送至该辐射体，以通过该辐射体发射该射频信号；

该射频装置还包括：

一电容性感应组件，该电容性感应组件用来通过该辐射体，感应一特定范围的一环境电容值；

一直流阻隔组件，该直流阻隔组件电性连接于该辐射体与该信号馈入组件之间，用来阻断该辐射体至该信号馈入组件的一直流信号路径；以及

一高频阻隔组件，该高频阻隔组件电性连接于该辐射体与该电容性感应组件之间，用来阻断该辐射体至该电容性感应组件的一高频信号路径；

其中，该信号馈入组件或该电容性感应组件阻断该辐射体至一地端间的一直流信号路径。

20.如权利要求19所述的射频装置，其中该高频阻隔组件是一电感、一连接组件或一复合组件。

21.如权利要求19所述的射频装置，其中该直流阻隔组件是一电容、一耦合器或一复合组件。

22.如权利要求19所述的射频装置，其中该天线是一单极天线或一平板天线。

23.一种无线通信装置，该无线通信装置包括：

一射频信号处理装置，该射频信号处理装置用来产生一射频信号，并根据一感应结果，调整该射频信号的能量；以及

一射频装置，该射频装置包括：

一天线，该天线包括：

一辐射体；以及

一信号馈入组件，该信号馈入组件用来将该射频信号传送至该辐射体，以通过该辐射体发射该射频信号；

该射频装置还包括：

一电容性感应组件，该电容性感应组件用来通过该辐射体，感应一特定范围的一环境电容值；

一直流阻隔组件，该直流阻隔组件电性连接于该辐射体与该信号馈入组件之间，用来阻断该辐射体至该信号馈入组件的一直流信号路径；以及

一高频阻隔组件，该高频阻隔组件电性连接于该辐射体与该电容性感应组件之间，用来阻断该辐射体至该电容性感应组件的一高频信号路径；

其中，该信号馈入组件或该电容性感应组件阻断该辐射体至一地端间的一直流信号路径。

24.如权利要求23所述的无线通信装置，其中该高频阻隔组件是一电感、一连接组件或一复合组件。

25.如权利要求23所述的无线通信装置，其中该直流阻隔组件是一电容、一耦合器或一复合组件。

26.如权利要求23所述的无线通信装置，其中该天线是一单极天线或一平板天线。

27.如权利要求23所述的无线通信装置，其中该射频信号处理装置包括：

一信号产生模块，该信号产生模块用来产生该射频信号；

一衰减模块，该衰减模块用来衰减信号能量；以及

一切换模块，该切换模块耦接于该信号馈入组件、该电容性感应组件、该信号产生模块及该衰减模块，用来在该电容性感应组件的该感应结果显示该特定范围的该环境电容值大于一预设值时，将该衰减模块连结至该信号产生模块与该信号馈入组件之间，使该射频信号经该衰减模块衰减能量后传送至该信号馈入组件。

28.如权利要求23所述的无线通信装置，其中该射频信号处理装置包括：

一信号产生模块，该信号产生模块耦接于该信号馈入组件，用来产生该射频信号；

一电阻，该电阻耦接于该信号产生模块与该信号馈入组件之间；以及

一切换模块，该切换模块耦接于该电容性感应组件、该电阻及一地端，用来在该电容性感应组件的该感应结果显示该特定范围的该环境电容值大于一预设值时，导通该电阻至该地端的连结，使该射频信号部分分流至该地端。