CN104852140B - 能抑制高频连接器与天线间的干扰的共振电路 - Google Patents

Abstract

一种能抑制高频连接器与天线间的干扰的共振电路，该电路板上设有一电路布局、一高频连接器及一天线，高频连接器及天线的一端分别连接至电路布局的一第一接点及一第二接点，且高频连接器设置于电路布局的一侧，以使另一电子装置能通过高频连接器与电子装置传输信息，天线则能使电子装置通过一预定频率收发无线信息，其是与电路布局的一第三接点相连接，第三接点设置于第一接点及第二接点间的位置，且共振电路的共振频率接近天线的收发频率。通过设置于高频连接器与天线间的共振电路，当另一电子装置通过高频连接器与电子装置传输信息时，其所产生的辐射信号中与天线频率接近的噪声，便会被共振电路所吸收而不会影响到天线的正常运作。

Description

能抑制高频连接器与天线间的干扰的共振电路

技术领域

本发明是一种能抑制高频连接器与天线间的干扰的共振电路，尤指一种设置于高频连接器与天线间，且能吸收该高频连接器所产生的辐射信号，以避免噪声影响该天线正常运作的共振电路。

背景技术

随着电子技术领域的进展，各式电子装置的研发无不朝着小型化与轻量化的目标前进，尤其近年来各种可携式电子装置（如：手机、个人数字助理及平板电脑等）的市场蓬勃发展，为了满足携带上的便利性，这些可携式电子装置的研发方向，更被推向了轻、薄、短、小的极致。与此同时，为满足人们使用这些电子装置观赏或聆听各式多媒体信息的需求，各种数字文件容量的大小或数字信息流量的需求皆飞跃性地增长，因此，数字信息的传输速度与稳定度亦成为业界开发各式电子装置时，所追求的重要目标之一。

如同前述，由于各种电子装置的发展方向越来越趋向薄型化，因此，在整体设计上不仅已经几乎完全舍弃以往外接式的天线设计，全面改用内建式的天线设计，且这些电子装置的内部空间亦不断缩减；另一方面，为提升数字信息的传输速度，这些电子装置多会配置通用串行总线（Universal Serial Bus，简称USB）3.0规格的连接器、高清晰度多媒体（High Definition Multimedia Interface，简称HDMI）接口连接器、DisplayPort接口连接器或Thunderbolt接口连接器等能快速传输数字信息的高频连接器。虽然，极致追求电子装置小型化的目标，确实令使用者在携带这些电子装置时便利许多，且通过采用这些高频连接器，确实也令数字信息的传输效率获得飞跃性地提升，但是，同时追求以上两种目标时，却也衍生出其他的问题。

目前应用于这些电子装置的天线，多是通过IEEE802.11b/g/n或蓝牙等无线传输协定传送数字信息，且普遍采用2.4GHz的无线电波频段收发这些数字信息。过去，在有线传输的连接器规格较低的状况下，这些连接器在传输信号的过程中所产生的辐射信号，尚不致于影响该天线收发数字信息，但是，如今这些电子装置已大量采用这些高频连接器，在这些电子装置间通过高频连接器相互传输信息时，其所产生的辐射信号中，便会包含有接近该天线收发频率的噪声，而影响到该天线收发数字信息的稳定度。此外，随着这些电子装置的小型化，显然难以通过“增加这些高频连接器与天线间的距离”的方式，有效避免噪声干扰天线的运作。为解决前述的问题，部分业者在高频连接器设置屏蔽壳体，或在高频连接器的信号线设置屏蔽壳体，以期能借屏蔽壳体阻挡这些高频连接器在传输信号的过程中所产生的噪声；此外，尚有部分业者在高频连接器的信号线上加装吸波材料，以期能借吸波材料吸收这些高频连接器在传输信号的过程中所产生的噪声。虽然，前述作法确实对前述噪声干扰的问题提供了一个解决之道，但是，无论是设置屏蔽壳体或加装吸波材料的方式，皆会导致这些电子装置的生产成本提升，因此，仍难称为理想的解决方案。

综上所述可知，现有电子装置的设计，往往难以兼顾电子装置小型化与信号传输速率提升的目标，虽有部分业者试图解决此问题，但是，所提出的方案将导致生产成本的提升，因此，如何通过相对较低的成本，有效抑制高频连接器与天线间的干扰，即成为本发明所亟欲解决的重要课题。

发明内容

有鉴于现有电子装置在设计具有前述的问题，发明人乃根据其长年服务于相关产业经验，经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种能抑制高频连接器与天线间的干扰的共振电路，以期能通过本发明一举解决前述的诸多问题。

本发明的技术方案，是提供一种能抑制高频连接器与天线间的干扰的共振电路，该共振电路应用至一电子装置的一电路板上，该电路板上设有一电路布局、一高频连接器（如：USB3.0连接器）及一天线，其中该高频连接器及天线的一端分别连接至该电路布局的一第一接点及一第二接点，且该高频连接器设置于该电路布局的一侧，以使另一电子装置能通过该高频连接器与该电子装置传输信息，该天线则能使该电子装置通过一预定频率（如：2.4GHz）收发无线信息，该共振电路的特征在于：其与该电路布局的一第三接点相连接，该第三接点设置于该第一接点及第二接点间的位置，且该共振电路的共振频率（如：2.4～2.5GHz）接近该天线的收发频率。如此，通过设置于该高频连接器与该天线间的该共振电路，当该另一电子装置通过该高频连接器与该电子装置传输信息时，其所产生的辐射信号中与该天线频率接近的噪声，便会被该共振电路所吸收而不会影响到该天线的正常运作，此一作法，相较于现有电子装置在该高频连接器设置屏蔽壳体、在该高频连接器的信号线设置屏蔽壳体或在该高频连接器的信号线上加装吸波材料的方式，明显具有成本上的优势。

在本发明的一实施例中，该电路板上的该高频连接器是一通用串行总线3.0规格的连接器、一高清晰度多媒体接口连接器、一DisplayPort接口连接器或一Thunderbolt接口连接器。

在本发明的一实施例中，该电路板上的该天线是一微带天线（如：L形的微带天线），该微带天线的一端连接至该电路布局的该第二接点。

在本发明的一实施例中，该电路板上的天线是一刻蚀（Etching）天线（如：L形的刻蚀天线），该刻蚀天线是由该电路布局的该第二接点为起点刻蚀而成。

在本发明的一实施例中，该共振电路是一微带线路（如：L形的微带线路），其一端连接至该电路布局的该第三接点。

在本发明的一实施例中，该共振电路是一刻蚀线路（如：L形的刻蚀线路），该刻蚀线路由该电路布局的该第三接点为起点刻蚀而成。

在本发明的一实施例中，该共振电路的长度介于五分之一波长至三分之一波长间。

在本发明的一实施例中，该第一接点与第三接点间的距离为一第一距离，该第二接点与第三接点间的距离为一第二距离，且该第二距离与该第一距离的比值介于1至5间。

通过设置于高频连接器与天线间的该共振电路，当另一电子装置通过高频连接器与电子装置传输信息时，其所产生的辐射信号中与天线频率接近的噪声，便会被共振电路所吸收而不会影响到天线的正常运作；此外，相较于现有电子装置在高频连接器设置屏蔽壳体、在高频连接器的信号线设置屏蔽壳体，或在高频连接器的信号线上加装吸波材料的方式，本发明通过设置共振电路以降低噪声干扰的作法，由于无需另外生产屏蔽壳体或加装吸波材料，仅需通过电路规划设计即可完成，明显具有成本上的优势。

附图说明

图1是本发明第一较佳实施例的示意图；

图2是本发明第二较佳实施例的示意图；及

图3是实际测量设有本发明的共振电路及未设本发明的共振电路时，其噪声隔离效果比较图。

主要元件符号说明

1、2……电子装置

11、21……电路板

12、22……高频连接器

13、23……天线

14、24……共振电路

D1……第一距离

D2……第二距离

具体实施方式

为便贵审查员能对本发明目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，兹举实施例配合图式，详细说明如下：

本发明提供一种能抑制高频连接器与天线间的干扰的共振电路，在本发明的第一较佳实施例中，请参阅图1所示，该共振电路14应用至一电子装置1的一电路板11上，该电路板11上设有一电路布局、一高频连接器12（如：USB3.0、HDMI、DisplayPort或Thunderbolt连接器）及一天线13，其中该高频连接器12及天线13的一端分别连接至该电路布局的一第一接点及一第二接点（图式未显示第一接点及第二接点）。该高频连接器12设置于该电路布局的一侧，当使用者通过该高频连接器12将另一电子装置（图式未显示）与该电子装置1相互连接后，该电子装置1便能与该另一电子装置相互传输信息。在本发明的第一较佳实施例中，该天线13是L形的一微带天线，以令该电子装置1能通过一预定频率（如：2.4GHz）收发无线信息，但是，本发明并不以此为限，该天线13亦可为其他类型的天线，例如L形、F形、倒F形、T字形、一字形或ㄇ字形的单极化天线（Monopole）、平面倒F天线（Planar Inverted-F）、倒F天线（Inverted-F）、倒L形天线（Inverted-L）、曲折形天线（meanderline）或偶极天线（Dipole）等天线，合先叙明。

复请参阅图1所示，该共振电路14是与该电路布局的一第三接点相连接，该第三接点（图式未显示）设置于该第一接点及第二接点间的位置。该第三接点与第一接点间的距离为一第一距离D1，该第三接点与第二接点间的距离则为一第二距离D2，在此第一较佳实施例中，该第一距离D1为17mm，该第二距离D2则为85mm，因此，该第一距离D1与第二距离D2的比值为5，但是，该共振电路14的配置方式并不以此为限。在本发明的其他实施例中，亦可视情况调整该第一距离D1与第二距离D2间的比值，例如：将该第一距离D1及第二距离D2皆设定为45mm，令该第一距离D1与第二距离D2间的比值为1。此外，对所属技术领域的人士而言，显然也可以想到将该第一距离D1设定为15mm～45mm的任意值，并将该第二距离D2设定为45mm～85mm的任意值，而改变该第一距离D1与第二距离D2间的比值。以上仅是部分可能实施方式的例示，并非本发明主张保护的权利范围的限制，按凡本领域技术人员所能轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明所欲保护的范畴。

承上，在此第一较佳实施例中，该共振电路14是L形的一微带线路，且其长度介于五分之一波长至三分之一波长间（如：四分之一波长），但是，本发明并不以此为限，该共振电路14亦可为其他类型的共振电路。举例而言，请参阅图2所示，在本发明的第二较佳实施例中，电子装置2的电路板21上设有一电路布局，该电子装置2的共振电路24设计成L形的一刻蚀线路，且该刻蚀线路是由该电路布局的一第三接点（图式未显示）为起点刻蚀而成。该共振电路24与该电子装置2的高频连接器22及天线23间的配置关系，则类同于第一较佳实施例，通过此等设计方式，同样可达成本发明所欲达成的功效。复请参阅图1所示，该共振电路14的共振频率（如：2.4～2.5GHz）接近该天线13的收发频率（如：前述的2.4GHz）。由于该共振电路14的共振频率接近该天线13的收发频率，因此，在该另一电子装置通过该高频连接器12与该电子装置1传输信息时，虽然该高频连接器12会产生辐射信号，但是，该高频连接器12所产生的辐射信号中与该天线13频率接近的噪声，在影响到该天线13之前，便会先被该共振电路14所吸收，而有效降低了辐射信号对该天线13的不良影响。

请参阅图3所示，是本发明的发明人，针对设有该共振电路14的电子装置1及未设该共振电路的另一电子装置，实际进行测量其该高频连接器12与该天线13间的隔离度，所获得的数据图。其中较粗的线条表示设有该共振电路14的电子装置的测量结果，而较细的线条则表示未设有该共振电路14的另一电子装置的测量结果。由图中可明显看出，在一般常用于无线信号传输的频段（即2.4GHz左右），在设有该共振电路14的状态下，该高频连接器12与该天线13间的隔离度可达到约-70～-60dB，而在未设有该共振电路14的状态下，该高频连接器12与该天线13间的隔离度则仅约-55～-50dB，显然，在该高频连接器12与该天线13间设置该共振电路14，确实能对该高频连接器12与该天线13间提供良好的隔离效果。

共振电路与天线垂直其效果较佳，另外，当共振电路的长度增加，隔离的效果也随之增加。

综上所述可知，通过设置于该高频连接器12与该天线13间的该共振电路14，当该另一电子装置通过该高频连接器12与该电子装置1传输信息时，其所产生的辐射信号中与该天线13频率接近的噪声，便会被该共振电路14所吸收而不会影响到该天线13的正常运作；此外，相较于现有电子装置在高频连接器设置屏蔽壳体、在高频连接器的信号线设置屏蔽壳体，或在高频连接器的信号线上加装吸波材料的方式，本发明通过设置该共振电路14以降低噪声干扰的作法，由于无需另外生产屏蔽壳体或加装吸波材料，仅需通过电路规划设计即可完成，明显具有成本上的优势。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，但是，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，按凡本领域技术人员，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。

Claims (12)

1.一种能抑制高频连接器与天线间的干扰的共振电路，该共振电路应用至一电子装置的一电路板上，该电路板上设有一电路布局、一高频连接器及一天线，其中该高频连接器设置于该电路布局的一侧，以使另一电子装置能通过该高频连接器与该电子装置传输信息，该天线则能使该电子装置通过一预定频率收发无线信息，该高频连接器及天线的一端分别连接至该电路布局的一第一接点及一第二接点，该第一接点及第二接点间的距离不小于一个波长，其特征在于：

该共振电路是一微带线路或蚀刻线路，该微带线路之一端或该蚀刻线路之起点是该电路布局的一第三接点，该第三接点设置于该第一接点及第二接点间的位置，使该第一接点至第三接点之直线距离小于该第一接点至第二接点之直线距离，且该共振电路的共振频率接近该天线的收发频率，据此，该高频连接器所产生之辐射讯号中与该天线频率接近之噪声，在影响到该天线之前，便会先被该共振电路所吸收。

2.如权利要求1所述的共振电路，其特征在于，该电路板上的该高频连接器是一通用串行总线3.0规格的连接器。

3.如权利要求1所述的共振电路，其特征在于，该电路板上的该高频连接器是一高清晰度多媒体接口连接器。

4.如权利要求1所述的共振电路，其特征在于，该电路板上的该高频连接器是一DisplayPort接口连接器。

5.如权利要求1所述的共振电路，其特征在于，该电路板上的该高频连接器是一Thunderbolt接口连接器。

6.如权利要求1所述的共振电路，其特征在于，该电路板上的该天线是一微带天线，该微带天线的一端连接至该电路布局的该第二接点。

7.如权利要求1所述的共振电路，其特征在于，该电路板上的该天线是一刻蚀天线，该刻蚀天线是由该电路布局的该第二接点为起点刻蚀而成。

8.如权利要求6所述的共振电路，其特征在于，该电路板上的该天线是一L形、F形、倒F形、T字形、一字形或ㄇ字形天线。

9.如权利要求7所述的共振电路，其特征在于，该电路板上的该天线是一L形、F形、倒F形、T字形、一字形或ㄇ字形天线。

10.如权利要求1所述的共振电路，其特征在于，该共振电路是一L形、F形、倒F形、T字形、一字形或ㄇ字形天线。

11.如权利要求10所述的共振电路，其特征在于，该共振电路的长度介于五分之一波长至三分之一波长间。

12.如权利要求1至11任一项所述的共振电路，其特征在于，该第一接点与第三接点间的距离为一第一距离，该第二接点与第三接点间的距离为一第二距离，且该第二距离与该第一距离的比值介于1至5间。