一种通信系统及通信控制方法，该系统包括：天线结构、第一滤波器、第二滤波器、第一射频芯片，以及第二射频芯片。天线结构具有一馈入点，并用于接收或传送位于第一频带的第一信号以及位于第二频带的第二信号，其中第一频带不同于第二频带，而第二频带为一调频频带，约介于88MHz至108MHz之间。第一滤波器是用于使第一频带的频率通过，并阻挡第二频带的频率。第二滤波器是用于使第二频带的频率通过，并阻挡第一频带的频率。第一射频芯片经由第一滤波器耦接至天线结构的馈入点。第二射频芯片经由第二滤波器耦接至天线结构的馈入点。本发明的系统及方法，由于不需要额外的天线结构和天线设计空间，将容易于应用在各种小型化的移动装置。
一天线结构，具有一馈入点，并用于接收或传送位于一第一频带的一第一信号以及位于一第二频带的一第二信号，其中该第一频带不同于该第二频带，而该第二频带为一调频频带，约介于88MHz至108MHz之间；
一第一滤波器，用于使该第一频带的频率通过，并阻挡该第二频带的频率；
一第二滤波器，用于使该第二频带的频率通过，并阻挡该第一频带的频率；
一第一射频芯片，经由该第一滤波器耦接至该天线结构的该馈入点，并用于处理或产生该第一信号；以及一第二射频芯片，经由该第二滤波器耦接至该天线结构的该馈入点，并用于处理或产生该第二信号；
其中该天线结构包括一第一部分和一第二部分，该第一部分大致为一矩形，该第二部分大致为一J字形；
其中该天线结构的该第一部分和该第二部分界定出一缺口，而该缺口大致为一L字形；
其中该天线结构还具有一第一短路点，该通信系统还包括一第四滤波器，该第四滤波器耦接于该第一短路点和一接地电位之间，并用于阻挡该第二频带的频率；
其中该馈入点和该第一短路点分别位于该第一部分的相对二角落处。
2.如权利要求1所述的通信系统，其中该第一频带为一蓝牙或一Wi-Fi频带，约介于
3.如权利要求1所述的通信系统，其中该第一频带为一全球卫星定位系统频带，约介于
4.如权利要求1所述的通信系统，其中该第一频带为一模拟电视频带，约介于470MHz至
5.如权利要求1所述的通信系统，其中该第一频带为一近场通信频带，约位于
6.如权利要求1所述的通信系统，其中该第一频带为一无线充电频带，约位于
7.如权利要求1所述的通信系统，还包括：一第一低噪声放大器，用于放大接收的该第一信号，其中该第一射频芯片经由该第一低噪声放大器和该第一滤波器耦接至该天线结构的该馈入点；以及一第二低噪声放大器，用于放大接收的该第二信号，其中该第二射频芯片经由该第二低噪声放大器和该第二滤波器耦接至该天线结构的该馈入点。
8.如权利要求1所述的通信系统，还包括：一第一匹配电路，其中该第一射频芯片经由该第一匹配电路和该第一滤波器耦接至该天线结构的该馈入点；以及一第二匹配电路，其中该第二射频芯片经由该第二匹配电路和该第二滤波器耦接至该天线结构的该馈入点。
9.如权利要求1所述的通信系统，其中该天线结构还用于接收或传送位于一第三频带的一第三信号，该第三频带不同于该第二频带，而该通信系统还包括：一第三滤波器，用于使该第三频带的频率通过，并阻挡该第一频带和该第二频带的频率；以及一第三射频芯片，经由该第三滤波器耦接至该天线结构的该馈入点，并用于处理或产生该第三信号；
其中，该第一滤波器和该第二滤波器还用于阻挡该第三频带的频率。
10.如权利要求9所述的通信系统，其中该第一频带为一蓝牙或一Wi-Fi频带，约介于
2400MHz至2500MHz之间，而该第三频带为一全球卫星定位系统频带，约介于1565MHz至
11.如权利要求9所述的通信系统，其中该第一频带为一近场通信频带，约位于
13.56MHz，而该第三频带为一无线充电频带，约位于13.56MHz。
12.如权利要求9所述的通信系统，还包括：一第三低噪声放大器，用于放大接收的该第三信号，其中该第三射频芯片经由该第三低噪声放大器和该第三滤波器耦接至该天线结构的该馈入点。
13.如权利要求9所述的通信系统，还包括：一第三匹配电路，其中该第三射频芯片经由该第三匹配电路和该第三滤波器耦接至该天线结构的该馈入点。
14.如权利要求1的所述的通信系统，还包括：一第四匹配电路，其中该第一短路点经由该第四滤波器和该第四匹配电路耦接至该接地电位。
15.如权利要求1所述的通信系统，还包括：一寄生部，与该天线结构分离，并接近该天线结构，其中该寄生部具有一第二短路点；
一第五滤波器，耦接于该第二短路点和一接地电位之间，并用于阻挡该第二频带的频率。
16.如权利要求15的所述的通信系统，还包括：一第五匹配电路，其中该第二短路点经由该第五滤波器和该第五匹配电路耦接至该接地电位。
17.如权利要求15所述的通信系统，其中该寄生部大致为一I字形，而该第二短路点大致位于该寄生部的一端。
18.一种通信控制方法，包括下列步骤：借由一天线结构，接收或传送位于一第一频带的一第一信号以及位于一第二频带的一第二信号，其中该第一频带不同于该第二频带，而该第二频带为一调频频带，约介于88MHz至108MHz之间；
借由一第一滤波器，使该第一频带的频率通过，并阻挡该第二频带的频率；
借由一第二滤波器，使该第二频带的频率通过，并阻挡该第一频带的频率；
借由一第一射频芯片，处理或产生该第一信号，其中该第一射频芯片经由该第一滤波器耦接至该天线结构一馈入点；以及借由一第二射频芯片，处理或产生该第二信号，其中该第二射频芯片经由该第二滤波器耦接至该天线结构的该馈入点；
其中该天线结构包括一第一部分和一第二部分，该第一部分大致为一矩形，该第二部分大致为一J字形；
其中该天线结构的该第一部分和该第二部分界定出一缺口，而该缺口大致为一L字形；
其中该天线结构还具有一第一短路点，一第四滤波器耦接于该第一短路点和一接地电位之间，并用于阻挡该第二频带的频率；
其中该馈入点和该第一短路点分别位于该第一部分的相对二角落处。
通信系统及通信控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种通信系统，尤其涉及包括可涵盖多重频带的共用天线结构的通信系统。
背景技术
[0002] 随着移动通信技术的发达，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：手提式电脑、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的便携式电子装置。为了满足人们的需求，移动装置通常具有无线通信的功能。有些涵盖长距离的无线通信范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、
1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通信，而有些则涵盖短距离的无线通信范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth以及WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)系统使用2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通信。
[0003] 在公知技术中，若需要于多重频带内进行无线通信，则必须设置多个天线于移动装置中，以分别对应至这些频带。然而，移动装置的内部空间往往十分有限，故无法容纳这么多天线于其中。
发明内容
[0004] 为了解决现有技术的问题，本发明提供一种通信系统，包括：一天线结构，具有一馈入点，并用于接收或传送位于一第一频带的一第一信号以及位于一第二频带的一第二信号，其中该第一频带不同于该第二频带，而该第二频带为一调频频带，约介于88MHz至108MHz之间；一第一滤波器，用于使该第一频带的频率通过，并阻挡该第二频带的频率；一第二滤波器，用于使该第二频带的频率通过，并阻挡该第一频带的频率；一第一射频芯片，经由该第一滤波器耦接至该天线结构的该馈入点，并用于处理或产生该第一信号；以及一第二射频芯片，经由该第二滤波器耦接至该天线结构的该馈入点，并用于处理或产生该第二信号。
[0005] 另外，本发明还提供一种通信控制方法，包括下列步骤：借由一天线结构，接收或传送位于一第一频带的一第一信号以及位于一第二频带的一第二信号，其中该第一频带不同于该第二频带，而该第二频带为一调频频带，约介于88MHz至108MHz之间；借由一第一滤波器，使该第一频带的频率通过，并阻挡该第二频带的频率；借由一第二滤波器，使该第二频带的频率通过，并阻挡该第一频带的频率；借由一第一射频芯片，处理或产生该第一信号，其中该第一射频芯片经由该第一滤波器耦接至该天线结构的一馈入点；以及借由一第二射频芯片，处理或产生该第二信号，其中该第二射频芯片经由该第二滤波器耦接至该天线结构的该馈入点。
[0006] 本发明提供的通信系统和方法中，包括一共用天线结构以支持多重频带的无线通信。由于不需要额外的天线结构和天线设计空间，本发明将容易于应用在各种小型化的移动装置，使其更能操作于至少一调频频带。
附图说明
[0007] 图1是显示根据本发明一实施例所述的通信系统的示意图；
[0008] 图2是显示根据本发明一实施例所述的通信系统的示意图；
[0009] 图3是显示根据本发明一实施例所述的通信系统的示意图；
[0010] 图4是显示根据本发明一实施例所述的通信系统的示意图；
[0011] 图5是显示根据本发明一实施例所述的通信系统的示意图；
[0012] 图6是显示根据本发明一实施例所述的通信系统的示意图；
[0013] 图7是显示根据本发明一实施例所述的通信系统的示意图；以及
[0014] 图8是显示根据本发明一实施例所述的通信控制方法的流程图。
[0015] 【主要元件附图标记说明】
[0016] 100、200、300、400、500、600、700～通信系统；
[0017] 110、120、130、140、150～滤波器；
[0018] 112、122、132～射频芯片；
[0019] 114、124、134、144、154～匹配电路；
[0020] 116、126、136～低噪声放大器；
[0021] 180、580～天线结构；
[0022] 182、582～天线结构的馈入点；
[0023] 583～天线结构的短路点；
[0024] 587～天线结构的第一部分；
[0025] 588～天线结构的第二部分；
[0026] 589～缺口；
[0027] 710～寄生部；
[0028] 713～寄生部的短路点；
[0029] GND～接地电位；
[0030] G1～耦合间隙；
[0031] S1～第一信号；
[0032] S2～第二信号；
[0033] S3～第三信号。
具体实施方式
[0034] 为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附的图，作详细说明如下。
[0035] 图1是显示根据本发明一实施例所述的通信系统100的示意图。在一些实施例中，通信系统100可为一移动装置的一收发器(Transceiver)的一部分，而该移动装置可为一智能手机(Smart Phone)、一平板电脑(Tablet Computer)、一笔记本电脑(Notebook Computer)，或是其他具有无线通信功能的电子装置。如图1所示，通信系统100至少包括：一天线结构180、两个滤波器110、120，以及两个射频芯片(RF Chip，Radio Frequency Chip)112、122。天线结构180可用金属制成，例如：铜、银，或铝。天线结构180具有一馈入点182，并用于接收或(且)传送位于一第一频带的一第一信号S1以及位于一第二频带的一第二信号S2，其中该第一频带不同于该第二频带。在较佳实施例中，该第二频带为一调频(Frequency Modulation，FM)频带，其约介于88MHz至108MHz之间。该第一频带则可根据不同需要作选择，详细内容请参考其后的实施例。天线结构180的种类在本发明中并不作限制。例如，天线结构180可为一单极天线(Monopole Antenna)、一回圈天线(Loop Antenna)、一偶极天线(Dipole Antenna)、一平面倒F形天线(Planar Inverted F Antenna，PIFA)、一补钉天线(Patch Antenna)，或是一芯片天线(Chip Antenna)。滤波器110是用于使该第一频带的频率通过，并阻挡该第二频带的频率。滤波器120是用于使该第二频带的频率通过，并阻挡该第一频带的频率。换言之，滤波器110、120皆具有带通滤波器(Band Pass Filter，BPF)和带拒滤波器(Band Rejection Filter，BRF)的部分功能，但其可通过频带(Pass Band)和停止频带(Stop Band)则不相同。在一些实施例中，滤波器110、120各自包括一或多个电容器和电感器。射频芯片112经由滤波器110耦接至天线结构180的馈入点182，并用于处理或(且)产生第一信号S1。射频芯片122经由滤波器120耦接至天线结构180的馈入点182，并用于处理或(且)产生第二信号S2。因为有了滤波器110、120，射频芯片112、122将不会受到无关频率的干扰，在此共用天线结构下仍能保持良好的处理效能。射频芯片112、122可用集成电路(Integrated Circuits，ICs)来实施之。在较佳实施例中，射频芯片122为一调频处理芯片，而滤波器120可使该调频频带是频率通过。
[0036] 在一些实施例中，该第一频带为一蓝牙(Bluetooth)或(且)一Wi-Fi频带，其约介于2400MHz至2500MHz之间。在一些实施例中，该第一频带为一全球卫星定位系统(Global Positioning System，GPS)频带，其约介于1565MHz至1585MHz之间。在一些实施例中，该第一频带为一模拟电视(Analog Television，ATV)频带，其约介于470MHz至862MHz之间。在一些实施例中，该第一频带为一近场通信(Near Field Communication，NFC)频带，其约位于13.56MHz。在一些实施例中，该第一频带为一无线充电(Wireless Charging)频带，其约位于13.56MHz。值得注意的是，本发明并不限于此。在其他实施例中，该第一频带也可涵盖其他以上未提及的频率范围。
[0037] 在本发明较佳实施例中，天线结构180、滤波器110，以及射频芯片112形成一主要通信路径，而另一方面，天线结构180、滤波器120，以及射频芯片122形成一次要通信路径。该主要通信路径的该第一频带可选择为各种频带，例如：一蓝牙/Wi-Fi频带，或是一全球卫星定位系统频带等等，而该次要通信路径的该第二频带皆选择为一调频频带。由于滤波器
110、120可以提供不同共振长度(例如：滤波器120可包括至少一电感器以增加共振长度)，该主要通信路径和该次要通信路径可共用天线结构180来传送和接收位于不同频带的第一信号S1和第二信号S2。换言之，滤波器110和天线结构180可视为一第一天线，而滤波器120和天线结构180可视为一第二天线，其中该第一天线可涵盖该第一频带，而该第二天线可涵盖该第二频带。在此设计下，本发明的通信系统仅需要单一天线结构即可操作于多重频带，具有降低成本和节省移动装置内部使用空间的优点。举例来说，本发明可借由共用其主要天线(例如：一蓝牙/Wi-Fi天线，或是一近场通信天线等等)的方式，使得一般智能手机增加收听调频广播的功能。
[0038] 图2是显示根据本发明一实施例所述的通信系统200的示意图。图2和图1相似。在图2的实施例中，通信系统200还包括两个匹配电路(Matching Circuit)114、124和两个低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)116、126。匹配电路114、124是分别用于调整该主要通信路径和该次要通信路径的阻抗匹配。匹配电路114、124可各自包括一或多个电感器和电容器。在一些实施例中，射频芯片112经由匹配电路114和滤波器110耦接至天线结构180的馈入点182，而射频芯片122经由匹配电路124和滤波器120耦接至天线结构180的馈入点182。低噪声放大器116用于放大接收的第一信号S1，而低噪声放大器126用于放大接收的第二信号S2。在一些实施例中，射频芯片112经由低噪声放大器116和滤波器110耦接至天线结构180的馈入点182，而射频芯片122经由低噪声放大器126和滤波器120耦接至天线结构
180的馈入点182。若一匹配电路和一低噪声放大器同时设置于一通信路径中，则其间的连接顺序并不作限制。例如，在该主要通信路径中，匹配电路114可与低噪声放大器116作位置对调。值得注意的是，匹配电路114、124和低噪声放大器116、126是用于改善通信系统200的效能，但皆非为本发明的必要元件。在其他实施例中，它们也可从通信系统200中移除。图2的通信系统200的其余特征皆与图1的通信系统100相似，故这两个实施例均可达成相似的操作效果。
[0039] 图3是显示根据本发明一实施例所述的通信系统300的示意图。图3和图1相似。在图3的实施例中，通信系统300还包括一滤波器130和一射频芯片132。除了第一信号S1和第二信号S2以外，天线结构180还用于接收或(且)传送位于一第三频带的一第三信号S3，其中该第三频带不同于该第二频带或(且)不同于该第一频带。滤波器130是用于使该第三频带的频率通过，并阻挡该第一频带和该第二频带的频率。射频芯片132经由滤波器130耦接至天线结构180的馈入点182，并用于处理或(且)产生第三信号S3。另外，该主要通信路径的滤波器110和该次要通信路径的滤波器120还可用于阻挡该第三频带的频率。在本实施例中，天线结构180、滤波器130，以及射频芯片132形成另一次要通信路径，使得通信系统300可共用天线结构180来接收和传送位于至少三频带的第一信号S1、第二信号S2，以及第三信号S3。在其他实施例中，通信系统300可包括更多次要通信路径，例如，四条或是五条。相似地，该第二频带仍被选择为一调频频带，其约介于88MHz至108MHz之间。在一些实施例中，该第一频带为一蓝牙或(且)一Wi-Fi频带，其约介于2400MHz至2500MHz之间，而该第三频带为一全球卫星定位系统频带，其约介于1565MHz至1585MHz之间。在一些实施例中，该第一频带为一近场通信频带，其约位于13.56MHz，而该第三频带为一无线充电频带，其约位于13.56MHz。图3的通信系统300的其余特征皆与图1图的通信系统100相似，故这两个实施例均可达成相似的操作效果。
[0040] 图4是显示根据本发明一实施例所述的通信系统400的示意图。图4和图2、图3相似。在图4的实施例中，通信系统400还包括一匹配电路134和一低噪声放大器136。匹配电路134可包括一或多个电感器和电容器，并用于调整其通信路径的阻抗匹配。在一些实施例中，射频芯片132经由匹配电路134和滤波器130耦接至天线结构180的馈入点182。低噪声放大器136是用于放大接收的第三信号S3。在一些实施例中，射频芯片132经由低噪声放大器
136和滤波器130耦接至天线结构180的馈入点182。相似地，匹配电路134和低噪声放大器
136用于改善通信系统400的效能，但皆非为本发明的必要元件。在其他实施例中，它们也可从通信系统400中移除。图4的通信系统400的其余特征皆与图2、图3的通信系统200、300相似，故这三个实施例均可达成相似的操作效果。
[0041] 图5是显示根据本发明一实施例所述的通信系统500的示意图。图5和图1相似。在图5的实施例中，通信系统500包括具有特定形状的一天线结构580。天线结构580可为金属制成的一平面结构，例如：铜、银，或铝。在一些实施例中，天线结构580可印刷于一介质基板上，例如：一FR4基板。更详细地说，天线结构580包括一第一部分587和一第二部分588，其中第一部分587大致为一矩形，第二部分588大致为一J字形，而天线结构580的一馈入点582是大致位于第一部分587的一角落处。馈入点582耦接至该主要通信路径的滤波器110和该次要通信路径的滤波器120。天线结构580的第一部分587和第二部分588可以界定出一缺口589，而缺口589大致为一L字形。以上所述的天线结构580的形状仅为一举例，并非为本发明的限制条件。在一些实施例中，通信系统500还可包括用于接收和传送一第三信号S3的另一次要通信路径，如图3所示。在一些实施例中，通信系统500还可包括一或多个匹配电路和低噪声放大器，如图2、图4所示。图5的通信系统500的其余特征皆与图1的通信系统100相似，故这二个实施例均可达成相似的操作效果。
[0042] 图6是显示根据本发明一实施例所述的通信系统600的示意图。图6和图5相似。在图6的实施例中，通信系统600的天线结构580还具有一短路点583，其耦接至一接地电位GND。在一些实施例中，天线结构580的短路点583是大致位于其第一部分587的另一角落处。例如，馈入点582和短路点583可以分别位于矩形的第一部分587的相对二角落处，但不限于此。另外，通信系统600还包括一滤波器140和一匹配电路144。滤波器140耦接于天线结构
580的短路点583和接地电位GND之间，并用于阻挡该第二频带(亦即，一调频频带，其约介于
88MHz至108MHz之间)的频率。由于该次要通信路径的该第二频带是对应至较长波长，于天线结构580的一接地路径中加入用于阻挡该第二频带的滤波器140，可使得该接地路径对于该第二频带的信号而言为一开路(Open Circuit)，以维持天线结构580于该第二频带的有效共振长度。在一些实施例中，短路点583还可经由滤波器140和匹配电路144耦接至接地电位GND。匹配电路144可包括一或多个电感器和电容器。匹配电路144是用于调整天线结构
580的该接地路径的阻抗匹配，但并非为本发明必要元件。图6的通信系统600的其余特征皆与图5的通信系统500相似，故这两个实施例均可达成相似的操作效果。
[0043] 图7是显示根据本发明一实施例所述的通信系统700的示意图。图7和图6相似。在图7的实施例中，通信系统700还包括一寄生部710。寄生部710可为金属制成的一平面结构，例如：铜、银，或铝。在一些实施例中，寄生部710可印刷于一介质基板上，例如：一FR4基板。如图7所示，寄生部710与天线结构580分离，并具有一短路点713。寄生部710接近天线结构
580，而寄生部710和天线结构580之间具有狭小的一耦合间隙G1。在一些实施例中，寄生部
710大致为一I字形，而短路点713是大致位于寄生部710的一端。在其他实施例中，寄生部
710也可为其他形状，例如，大致为一L字形、一S字形，或是一U字形，而短路点713仍大致位于寄生部710的一端。在一些实施例中，寄生部710的短路点713接近天线结构580的短路点
583。另外，通信系统700还包括一滤波器150和一匹配电路154。滤波器150耦接于寄生部710的短路点713和接地电位GND之间，并用于阻挡该第二频带(亦即，一调频频带，其约介于
88MHz至108MHz之间)的频率。相似地，滤波器150可使得寄生部710的一接地路径对于该第二频带的信号而言为一开路。在一些实施例中，短路点713还可经由滤波器150和匹配电路
154耦接至接地电位GND。匹配电路154可包括一或多个电感器和电容器。匹配电路154用于调整寄生部710的该接地路径的阻抗匹配，但并非为本发明必要元件。图7的通信系统700的其余特征皆与图6的通信系统600相似，故这两个实施例均可达成相似的操作效果。
[0044] 图8是显示根据本发明一实施例所述的通信控制方法的流程图。首先，在步骤S810，借由一天线结构，接收或(且)传送位于一第一频带的一第一信号以及位于一第二频带的一第二信号，其中该第一频带不同于该第二频带，而该第二频带为一调频频带，约介于88MHz至108MHz之间。在步骤S820，借由一第一滤波器，使该第一频带的频率通过，并阻挡该第二频带的频率。在步骤S830，借由一第二滤波器，使该第二频带的频率通过，并阻挡该第一频带的频率。在步骤S840，借由一第一射频芯片，处理或(且)产生该第一信号，其中该第一射频芯片经由该第一滤波器耦接至该天线结构的一馈入点。最后，在步骤S850，借由一第二射频芯片，处理或(且)产生该第二信号，其中该第二射频芯片经由该第二滤波器耦接至该天线结构的该馈入点。值得注意的是，以上步骤不须照顺序来执行。另外，图1-图7的实施例的每一细部特征均可套用至本通信控制方法。
[0045] 以上所述的元件形状、元件参数，以及频带范围皆非为本发明的限制条件。设计者可根据不同需要来调整这些设定值。
[0046] 本发明提供一种新颖的通信系统，其包括一共用天线结构以支持多重频带的无线通信。由于不需要额外的天线结构和天线设计空间，本发明将容易于应用在各种小型化的移动装置，使其更能操作于至少一调频频带。
[0047] 在本说明书以及申请专利范围中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。
[0048] 本发明虽以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本领域普通知识的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。
