[发明专利]具有静电防护的射频装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种具有静电防护的射频装置，且特别是有关于利用电容与电感所组成的电路架构来同时达到静电防护与阻抗匹配的一种射频装置。

背景技术

集成电路(IC)在制造的过程中或是芯片完成后，静电放电(electrostaticdischarge，ESD)事件常是导致集成电路损坏的主要原因。因此，集成电路通常需要静电防护的功能，以避免外来的静电信号对集成电路造成损害。举例而言，现今的射频装置(例如无线收发机、手机、全球定位系统等)在利用天线收发射频信号的同时，其必须衡量到天线所提供的传输路径也会导致静电放电事件的发生。

基于上述原因，传统射频装置针对不同种类的天线采取不同的静电防护措施。譬如，当传统射频装置利用平面倒F型天线(planer inverted-F antenna)作为收发射频信号的路径时，由于平面倒F型天线本身的设计已具备接地路径，故当静电放电事件发生的同时，传统射频装置可利用平面倒F型天线中的接地路径，来避免外来静电信号对内部射频电路的影响。然而，平面倒F型天线在使用上却有频宽过窄的问题。相对地，当传统射频装置在利用平面倒F型天线来增强静电防护功能时，其天线的性能将受限于平面倒F型天线而无法提升。

此外，传统射频装置也可利用单极天线(monopole antenna)来收发射频信号。此时，传统射频装置通过机构包覆单极天线的方式，让单极天线远离射频装置的机壳边缘。如此一来，单极天线将无法提供一传输路径给外来的静电信号，进而致使传统射频装置具有静电防护的功能。然而，随着消费性电子产品讲求轻薄短小的前提下，单极天线与机壳边缘的距离被迫缩减，此种采用机构包覆单极天线的方式，将致使传统射频装置无法达到微型化的目的。

另一种方式是采用ESD抑制元件，如图1所绘示的具有静电防护功能的传统射频装置100，其利用天线110来接收信号。当静电放电事件发生时，静电信号将通过ESD抑制元件120传送至地端，进而避免静电信号对射频电路130造成损害。然而，现今可作为ESD抑制元件120的电子零件，例如低电容值的变阻器(varistor)或聚合物材质(polymer)的ESD抑制器(ESD suppresser)等，往往都有价格过高的问题。此外，利用传统ESD抑制元件120做为静电防护的传统射频装置100，无法通过IEC61000-4-2测试规范中第3等级(空气放电+/-8kv)的测试条件。换而言之，利用传统ESD抑制元件120的传统射频装置100，其静电防护效果极差。

发明内容

本发明提供一种具有静电防护的射频装置，利用电容与电感所组成的电路架构，来促使静电信号放电至地端，并降低射频信号在射频装置中的损失。

本发明提供一种具有静电防护的射频装置，防止静电信号借由内建天线或外接天线进入射频装置，损害到射频装置的电路性能。

本发明提供一种具有静电防护的射频装置，除了具备良好的静电防护功效外，还具有微型化与提升射频装置的性能的优势。

本发明所提出的一种具有静电防护的射频装置，包括天线、电感、电容以及射频电路。其中射频装置利用天线来接收一射频信号，且该射频信号的频率在一特定范围内。除了射频信号之外，也可能有非预期性的静电信号借由天线进入射频装置中，此时由于电容具有传递射频信号并阻隔静电信号的功用，故射频电路会配合天线来对应地接收射频信号。另一方面，由于电感具有传递静电信号并阻隔射频信号的功用，故当静电事件发生时，静电信号将通过电感被传送至地端。此外，上述的电容的阻抗值维持在一第一范围内，且电感的阻抗值维持在一第二范围内，以致使电容与电感所组成的阻抗匹配电路，可达到阻隔一特定电压下的该静电信号。

在本发明的具有静电防护的射频装置中，当特定电压为±8kv时，则第一范围为电容的阻抗值小于或等于39pF，且第二范围为电感的阻抗值小于或等于56nH。此外，值得注意的是，上述特定范围为射频信号的频率大于或等于频率750MHz。

本发明又提出一种具有静电防护的射频装置，包括内建天线、射频开关、第一电感、电容以及射频电路。其中射频开关具有一固定连接端、一预设连接端以及一信号连接端。在此，预设连接端用以提供一连接途径给一外接天线，且此射频开关依据预设连接端的连接状态，而致使信号连接端电性连接至固定连接端与预设连接端其中的一。借此，射频装置将通过预设连接端的连接状态，而接收到来自内建天线或外接天线的一射频信号，其中射频信号的频率维持在一特定范围内。