CN105680166A - 波束天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种波束天线，包括第一介质层、第二介质层、至少一第一辐射导体单元以及能量传输导体结构。第一介质层具有信号源以及第一导体层。第二介质层具有至少一第一薄膜层，第一薄膜层附着于第二介质层的表面上。第一薄膜层并包含绝缘胶体以及多个触发粒子。第一辐射导体单元附着于第一薄膜层的表面上，第一薄膜层位于第一辐射导体单元以及第二介质层之间。能量传输导体结构位于第一以及第二介质层之间，具有第一端点以及第二端点，第一端点电气耦接或电气连接于信号源，第二端点电气耦接或电气连接于第一辐射导体单元。据此，能有效减少介质与欧姆损耗的天线架构，来提升单一天线设计的远场辐射特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线设计，特别是涉及一种提升天线辐射能量的天线设计。
背景技术
随着无线通讯技术的快速蓬勃发展，越来越多的无线通讯功能必须被要求同时整合设计实现于单一手持通讯装置当中。例如:无线广域网络(WirelessWideAreaNetwork，简称为WWAN)系统、无线个人网络(WirelessPersonalAreaNetwork，简称为WPAN)、无线区域网络(WirelessLocalAreaNetwork，简称为WLAN)系统、多输入多输出(Multi-InputMulti-Output，简称为MIMO)系统、数字电视广播(DigitalTelevisionBroadcasting，简称为DTV)系统、全球卫星定位系统(GlobalPositioningSystem，简称为GPS)、卫星通讯系统(SatelliteCommunicationSystem)以及波束成形天线阵列系统(BeamformingAntennaArraySystem)等。
当不同无线通讯系统的天线设计都必须被整合于内部空间狭小的单一手持通讯装置当中时，将可能会导致天线辐射特性衰减的情形发生。例如：天线远场辐射效率下降、天线场型最大增益变小、天线储能增加以及天线介质与欧姆损耗增加等问题。故此大幅增加了手持通讯装置多天线整合设计的技术困难与挑战。
现有可能的技术解决方法，主要为利用在天线元件间设计突出或凹槽金属结构、或者增加天线元件间距离来降低多天线间的能量耦合程度。然而，这些做法均可能会导致必须额外增加多天线系统的整体尺寸。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种波束天线，能有效减少介质与欧姆损耗的天线架构，来提升单一天线设计的远场辐射特性。
本发明提出一种波束天线。此波束天线包含第一介质层、第二介质层、至少一第一辐射导体单元以及能量传输导体结构。第一介质层具有信号源以及第一导体层，第一导体层附着于第一介质层的表面上，并且信号源电气耦接或电气连接于第一导体层。第二介质层具有至少一第一薄膜层，第一薄膜层附着于第二介质层的表面上。第一薄膜层包含绝缘胶体以及多个触发粒子。绝缘胶体为高分子材料。多个触发粒子包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3电子伏特(eV)的半导体材料至少其中之一。触发粒子可受激光能量照射活化，其中激光能量的波长介于430～1080毫微米(nm)之间。至少一第一辐射导体单元附着于第一薄膜层的表面上，第一薄膜层位于第一辐射导体单元以及第二介质层之间。能量传输导体结构位于第一以及第二介质层之间，具有第一端点以及第二端点。第一端点电气耦接或电气连接于信号源，第二端点电气耦接或电气连接于第一辐射导体单元，并激发波束天线产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
从另一观点来看，本发明提出一种波束天线。此波束天线包含第一介质层、第二介质层、至少一第一辐射导体单元、至少一第二辐射导体单元以及能量传输导体结构。第一介质层具有信号源以及第一导体层，第一导体层附着于第一介质层的表面上，并且信号源电气耦接或电气连接于第一导体层。第二介质层具有第一薄膜层以及第二薄膜层分别附着于第二介质层的不同表面上，并且第二介质层位于第一薄膜层以及第二薄膜层之间。第一与第二薄膜层均包含绝缘胶体以及多个触发粒子。绝缘胶体为高分子材料。多个触发粒子包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子可受激光能量照射活化，激光能量的波长介于430至1080nm之间。至少一第一辐射导体单元附着于第一薄膜层的表面上，第一薄膜层位于第一辐射导体单元以及第二介质层之间。至少一第二辐射导体单元附着于第二薄膜层的表面上，第二薄膜层位于第二介质层以及第二辐射导体单元之间，第一辐射导体单元电气耦接或电气连接于第二辐射导体单元。能量传输导体结构位于第一介质层以及第二介质层之间，并具有第一端点以及第二端点，第一端点电气耦接或电气连接于信号源，第二端点电气耦接或电气连接于第一辐射导体单元，并激发波束天线产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
为了对本案的上述及其他内容有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的一实施例绘示的波束天线的结构示意图；
图2为本发明的另一实施例绘示的波束天线的结构示意图；
图3为本发明的又一实施例绘示的波束天线的结构示意图；
图4为本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；
图5A为本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；
图5B为依据图5A绘示的波束天线的返回损图；
图5C为依据图5A绘示的波束天线的主波束辐射场型图；
图6为本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；
图7为本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；
图8A为本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；
图8B为依据图8A绘示的波束天线的返回损图。
符号说明
1、2、3、4、5、6、7、8：波束天线
11、21、31、41、51、61、71、81：第一介质层
111、211、311、411、511、611、711、811：信号源
112、212、312、412、512、612、712、812：第一导体层
213、313：微带传输线结构
12、22、32、42、52、62、72、82：第二介质层
121、221、321、421、521、621、721、821：第一薄膜层
222、322、522：第二薄膜层
1211、2211、2221、3211、3221、4211、5211、5221、6211、7211、8211：绝缘胶体
1212、2212、2222、3212、3222、4212、5212、5222、6212、7212、8212：触发粒子
13、23、33、43、53、63、73、83：第一辐射导体单元
331、531：共面波导结构
332：灌孔导通结构
24、341、342、343、344、54：第二辐射导体单元
14、25、35、44、55、64、74、84：能量传输导体结构
141、251、351、441、551、641、741、841：第一端点
142、252、352、442、552、642、742、842：第二端点
631、831：槽缝结构
731、732、832：蜿蜒结构
56：匹配电路
57、85、86：共振模态
58：主波束辐射场型
t：第二介质层的厚度
d1：第一薄膜层的厚度
d2：第二薄膜层的厚度
s：第一与第二介质层之间的距离
具体实施方式
本发明提供一波束天线的实施范例。此波束天线通过设计特殊的薄膜层以及导体层来提升天线远场辐射效率，进而改善天线最大增益。此波束天线并通过设计特殊的薄膜层触发粒子，来有效减少天线杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升天线远场辐射波束的场型覆盖范围。
图1是依据本发明的一实施例绘示的波束天线的结构示意图。如图1所示，波束天线1包括第一介质层11、第一导体层112、第二介质层12、至少一第一薄膜层121、至少一第一辐射导体单元13以及能量传输导体结构14。第一介质层11具有信号源111以及第一导体层112，第一导体层112附着于第一介质层11的表面上，并且信号源111电气耦接或电气连接于第一导体层112。第二介质层12具有至少一第一薄膜层121，第一薄膜层121附着于所述第二介质层12的表面上。并且第一薄膜层121包含绝缘胶体1211以及多个触发粒子1212。绝缘胶体1211为高分子材料。多个触发粒子1212包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子1212可受激光能量照射活化，其中激光能量的波长介于430～1080nm之间。至少一第一辐射导体单元13附着于所述第一薄膜层121的表面上，第一薄膜层121位于第一辐射导体单元13及第二介质层12之间。能量传输导体结构14位于第一介质层11以及第二12介质层之间，并具有第一端点141及第二端点142，第一端点141电气耦接或电气连接于所述信号源111，第二端点142电气耦接或电气连接于第一辐射导体单元13，并激发波束天线1产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
波束天线1通过设计特殊的第一薄膜层121以及第一导体层112来提升第一辐射导体单元13远场辐射效率，进而改善所述波束天线1最大增益。波束天线1并通过设计第一薄膜层121中特殊触发粒子1212与绝缘胶体1211的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元13杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升所述波束天线1远场辐射波束的场型覆盖范围。波束天线1的第一薄膜层121所包含触发粒子1212占绝缘胶体0.1～28重量百分比。并且第一薄膜层121所包含绝缘胶体1211的粘滞系数小于9000厘泊(centipoise，cP)。第二介质层12的厚度t介于波束天线1所产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。第一薄膜层121的厚度d1介于10～290微米(μm)之间。如此能够有效减少所述第一辐射导体单元13杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线1整体辐射效率，进而有效的增加波束天线1远场辐射波束的场型覆盖范围。第一介质层11与第二介质层12之间的距离s小于波束天线1所产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。如此能够增加波束天线1的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构14所造成的传输损耗，进而提升波束天线1的最大增益。
波束天线1中第一薄膜层121所包含触发粒子1212可为带隙大于等于3eV的半导体材料，并且其选自由氮化镓(GaNgalliumnitride，GaN)、二氧化钛(titaniumdioxide，TiO2)、氮化铝(aluminumnitride，AlN)、二氧化硅(silicondioxide，SiO2)、硫化锌(zincsulfide，ZnS)、氧化锌(zincoxide，ZnO)、碳化硅(siliconcarbide，SiC)、氮化铝镓(aluminumgalliumnitride，AlGaN)、氧化铝(aluminumoxide，Al2O3)、氮化硼(boronnitride，BN)及氮化硅(siliconnitride，Si3N4)其一或其所组成的群组。此外，波束天线1的第一薄膜层121所包含触发粒子1212可为有机金属粒子。有机金属粒子其结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷(cycloalkylgroup)、烷基(alkylgroup)、杂环(heterocyclegroup)或羧酸(carboxylicacidgroup)、卤烷(alkylhalidegroup)、芳香烃(aromatichydrocarbongroup)，X为卤素化合物(halogencompound)或胺类(aminegroup)。并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元13杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线1辐射效率，进而有效的增加波束天线1远场辐射波束的场型覆盖范围。
波束天线1中第一薄膜层121所包含触发粒子1212也可为金属螯合物，并且其为由螯合剂螯合金属所组成。螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(AmmoniumPyrrolidineDithiocarbamate,APDC)、乙二胺四乙酸(EhtylenediaminetetraaceticAcid,EDTA)、NTA(NitrilotriActiate)或二乙烯三胺五乙酸(DiethylenetriaminepentaaceticAcid,DTPA)至少其中之一。并且所述金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元13杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线1辐射效率，进而有效的增加波束天线1远场辐射波束的场型覆盖范围。
波束天线1中能量传输导体结构14为顶针馈入结构，能量传输导体结构14能有效激发波束天线1产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。量传输结构14也可为波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构。均同样能达成与波束天线1相同的功效。
此外，波束天线1中信号源111也可通过波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于能量传输导体结构14的第一端点141。均同样能达成与波束天线1相同的功效。
并且，波束天线1中第一辐射导体单元13也可具有平板结构、短路结构、蜿蜒结构、槽孔结构、槽缝结构或间隙结构其中之一或其所组合的结构。均同样能达成与波束天线1相同的功效。
波束天线1所产生的共振模态，可以是设计用来涵盖无线广域网络(WirelessWideAreaNetwork，WWAN)系统、无线个人网络(WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN)系统、无线区域网络(WirelessLocalAreaNetwork，WLAN)系统、多输入多输出(Multi-InputMulti-Output，MIMO)系统、数字电视广播(DigitalTelevisionBroadcasting，DTV)系统、全球卫星定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)、卫星通讯系统(SatelliteCommunicationSystem)以及波束成形天线阵列系统(BeamformingAntennaArraySystem)或者其他无线或移动通讯系统频带的操作。
图2是依据本发明的另一实施例绘示的波束天线的结构示意图。如图2所示，波束天线2包含第一介质层21、第一导体层212、第二介质层22、第一薄膜层221、第二薄膜层222、至少一第一辐射导体单元23、至少一第二辐射导体单元24以及能量传输导体结构25。第一介质层21具有信号源211以及第一导体层212，第一导体层212附着于第一介质层21的一表面上，并且信号源211电气耦接或电气连接于第一导体层212。第二介质层22具有第一薄膜层221以及第二薄膜层222分别附着于第二介质层22的不同表面上，并且第二介质层22位于第一薄膜层221以及第二薄膜层222之间。第一221与第二222薄膜层均包含绝缘胶体2211、2221以及多个触发粒子2212、2222。绝缘胶体2211、2221为高分子材料。多个触发粒子2212、2222包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子2212、2222可受激光能量照射活化，激光能量的波长介于430～1080nm之间。至少一第一辐射导体单元23附着于第一薄膜层221的表面上，第一薄膜层221位于第一辐射导体单元23以及第二介质层22之间。至少一第二辐射导体单元24附着于第二薄膜层222的表面上，第二薄膜层222位于第二介质层22以及第二辐射导体单元24之间。第一辐射导体单元23通过开槽孔结构231电气耦接于第二辐射导体单元24。能量传输导体结构25为波导结构，其位于第一介质层21以及第二介质层22之间，并具有第一端点251以及第二端点252，第一端点251通过一微带传输线结构213电气耦接于信号源211，第二端点252电气耦接于第一辐射导体单元23的开槽孔结构231，并激发波束天线2产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
波束天线2通过设计特殊的第一与第二薄膜层221、222以及第一导体层212来提升第一与第二辐射导体单元23、24的远场辐射效率，进而改善波束天线2最大增益。波束天线2并通过设计第一与第二薄膜层221、222中特殊触发粒子2212、2222与绝缘胶体2211、2221的重量百分比，来有效减少第一与第二辐射导体单元23、24杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升波束天线2远场辐射波束的场型覆盖范围。波束天线2的第一与第二薄膜层221、222所包含触发粒子2212、2222占绝缘胶体2211、2221的0.1～28重量百分比。并且第一与第二薄膜层221、222所包含绝缘胶体2211、2221的粘滞系数小于9000cP。第二介质层22的厚度t介于波束天线2所产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。第一与第二薄膜层221、222的厚度d1与d2均介于10～290μm之间。如此能够有效减少第一与第二辐射导体单元23、24杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线2整体辐射效率，进而有效的增加波束天线2远场辐射波束的场型覆盖范围。第一介质层21与第二介质层22之间的距离s小于波束天线2所产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。如此能够增加波束天线2的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构25所造成的传输损耗，进而提升波束天线2的最大增益。
所述波束天线2，其中第一与第二薄膜层221、222所包含所述些触发粒子2212、2222可为带隙大于等于3电子伏特eV的半导体材料，并且其选自由氮化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、氧化铝、氮化硼及氮化硅其一或其所组成的群组。此外，波束天线2的第一与第二薄膜层221、222所包含触发粒子2212、2222可为有机金属粒子。有机金属粒子其结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷、芳香烃，X为卤素化合物或胺类。并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一与第二辐射导体单元23、24杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线2辐射效率，进而有效的增加波束天线2远场辐射波束的场型覆盖范围。
所述波束天线2中第一与第二薄膜层221、222所包含触发粒子2212、2222也可为金属螯合物，并且其为由一螯合剂螯合一金属所组成。螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至少其中之一。并且金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一与第二辐射导体单元23、24杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线2辐射效率，进而有效的增加波束天线2远场辐射波束的场型覆盖范围。
相较于所述波束天线1，波束天线2虽然在第二介质层22的另一表面配置了另第二薄膜层222以及第二辐射导体单元24。然而，波束天线2同样通过设计第一与第二薄膜层221、222中特殊触发粒子2212、2222与绝缘胶体2211、2221的重量百分比，来有效减少第一与第二辐射导体单元23、24杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此有效提升所述波束天线2远场辐射波束的场型覆盖范围。并且波束天线2同样通过第一与第二薄膜层221、222的厚度d1与d2，来有效减少第一与第二辐射导体单元23、24杂散的寄生介质与欧姆损耗。进而提升波束天线2整体辐射效率。并且波束天线2同样通过第一介质层21与第二介质层22之间的距离s，来增加波束天线2的指向特性，进而有效减少所述能量传输导体结构25所造成的传输损耗，进而提升波束天线2的最大增益。因此波束天线2同样能够达成类同于波束天线1的功效。
波束天线2中能量传输导体结构25为波导结构，能量传输导体结构25能有效激发波束天线2产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。量传输结构25也可为顶针馈入结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构。均同样能达成与波束天线2相同的功效。
波束天线2中信号源211通过一微带传输线结构213电气耦接于所述能量传输导体结构25的第一端点251。然而，信号源211也可通过波导结构、同轴传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于能量传输导体结构25的第一端点251，均同样能达成与波束天线2相同的功效。
波束天线2中第一辐射导体单元23通过一开槽孔结构231电气耦接于第二辐射导体单元24。然而，第一辐射导体单元23也可通过波导结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、灌孔导通结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于第二辐射导体单元24，均同样能达成与波束天线2相同的功效。
波束天线2中第一与第二辐射导体单元23、24也可具有平板结构、短路结构、蜿蜒结构、槽孔结构、槽缝结构或间隙结构其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线2相同的功效。
波束天线2所产生的共振模态，可以是设计用来涵盖无线广域网络系统、无线个人网络系统、无线区域网络系统、多输入多输出系统、数字电视广播系统、全球卫星定位系统、卫星通讯系统以及波束成形天线阵列系统或者其他无线或移动通讯系统频带的操作。
图3是依据本发明的又一实施例绘示的波束天线的结构示意图。如图3所示，波束天线3包含第一介质层31、第一导体层312、第二介质层32、第一薄膜层321、第二薄膜层322、至少一第一辐射导体单元33、多个第二辐射导体单元341、342、343、344以及能量传输导体结构35。第一介质层31具有信号源311以及第一导体层312，第一导体层312附着于第一介质层31的一表面上，并且信号源311电气耦接或电气连接于第一导体层312。第二介质层32具有第一薄膜层321以及第二薄膜层322分别附着于第二介质层32的不同表面上，并且第二介质层32位于第一薄膜层321以及第二薄膜层322之间。第一与第二薄膜层321、322均包含绝缘胶体3211、3221以及多个触发粒子3212、3222。绝缘胶体3211、3221为高分子材料。多个触发粒子3212、3222包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子3212、3222可受激光能量照射活化，激光能量的波长介于430～1080nm之间。至少一第一辐射导体单元33附着于第一薄膜层321的表面上，第一薄膜层321位于第一辐射导体单元33以及第二介质层32之间。多个第二辐射导体单元341、342、343、344附着于第二薄膜层322的表面上，第二薄膜层322位于第二介质层32以及多个第二辐射导体单元341、342、343、344。第一辐射导体单元33通过共面波导结构331以及灌孔导通结构332电气连接于多个第二辐射导体单元341、342、343、344。多个第二辐射导体单元341、342、343、344彼此互相电气连接。能量传输导体结构35为双线传输线结构，其位于第一介质层31以及第二介质层32之间，并具有第一端点351以及第二端点352，第一端点351通过微带传输线313电气连接于信号源311，第二端点352电气连接于第一辐射导体单元33的共面波导结构331，并激发波束天线3产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
波束天线3通过设计特殊的第一与第二薄膜层321、322以及第一导体层312来提升第一辐射导体单元33以及多个第二辐射导体单元341、342、343、344的远场辐射效率，进而改善波束天线3最大增益。波束天线3并通过设计第一与第二薄膜层321、322中特殊触发粒子3212、3222与绝缘胶体3211、3221的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元33以及多个第二辐射导体单元341、342、343、344杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升波束天线3远场辐射波束的场型覆盖范围。其中波束天线3的第一与第二薄膜层321、322所包含触发粒子3212、3222占绝缘胶体3211、3221的0.1～28重量百分比。并且第一与第二薄膜层321、322所包含绝缘胶体3211、3221的粘滞系数小于9000cP。第二介质层32的厚度t介于波束天线3所产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。第一与第二薄膜层321、322的厚度d1与d2均介于10～290μm之间。如此能够有效减少第一辐射导体单元33以及多个第二辐射导体单元341、342、343、344杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线3整体辐射效率，进而有效的增加波束天线3远场辐射波束的场型覆盖范围。第一介质层31与第二介质层32之间的距离s小于波束天线3所产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。如此能够增加波束天线3的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构35所造成的传输损耗，进而提升波束天线3的最大增益。
波束天线3中第一与第二薄膜层321、322所包含触发粒子3212、3222可为带隙大于等于3eV的半导体材料，并且其选自由氮化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、氧化铝、氮化硼及氮化硅其一或其所组成的群组。此外，波束天线3的第一与第二薄膜层321、322所包含触发粒子3212、3222可为有机金属粒子。有机金属粒子其结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷、芳香烃，X为卤素化合物或胺类。并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元33以及多个第二辐射导体单元341、342、343、344杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线3辐射效率，进而有效的增加波束天线3远场辐射波束的场型覆盖范围。
波束天线3中第一与第二薄膜层321、322所包含触发粒子3212、3222也可为金属螯合物，并且其为由一螯合剂螯合一金属所组成。螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至少其中之一。并且所述金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元33以及多个第二辐射导体单元341、342、343、344杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线2辐射效率，进而有效的增加波束天线3远场辐射波束的场型覆盖范围。
相较于波束天线2，波束天线3配置了多个第二辐射导体单元341、342、343、344。然而，波束天线3同样通过设计第一与第二薄膜层321、322中特殊触发粒子3212、3222与绝缘胶体3211、3221的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元33以及多个第二辐射导体单元341、342、343、344杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此有效提升波束天线3远场辐射波束的场型覆盖范围。并且波束天线3同样通过第一与第二薄膜层321、322的厚度d1与d2，来有效减少第一与第二辐射导体单元33、34杂散的寄生介质与欧姆损耗。进而提升波束天线3整体辐射效率。并且波束天线3同样通过第一介质层31与第二介质层32之间的距离s，来增加波束天线3的指向特性，进而有效减少所述能量传输导体结构35所造成的传输损耗，进而提升波束天线3的最大增益。因此波束天线3同样能够达成类同于波束天线2的功效。
波束天线3中能量传输导体结构35为双线传输线结构，能量传输导体结构35能有效激发波束天线3产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。量传输结构35也可为顶针馈入结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、波导结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线3相同的功效。
波束天线3中信号源311通过微带传输线结构313电气耦接于能量传输导体结构35的第一端点351。然而，信号源311也可通过波导结构、同轴传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于能量传输导体结构35的第一端点351，均同样能达成与波束天线3相同的功效。
波束天线3中第一辐射导体单元33通过共面波导结构331以及灌孔导通结构332电气耦接于多个第二辐射导体单元341、342、343、344。然而，第一辐射导体单元33也可通过波导结构、微带传输线结构、开槽孔结构、双线传输线结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于多个第二辐射导体单元341、342、343、344，均同样能达成与波束天线3相同的功效。
波束天线3中第一辐射导体单元33与多个第二辐射导体单元341、342、343、344也可具有平板结构、短路结构、蜿蜒结构、槽孔结构、槽缝结构或间隙结构其中之一或其所组合的结构。均同样能达成与波束天线3相同的功效。
图4是依据本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图。如图4所示，波束天线4包括第一介质层41、第一导体层412、第二介质层42、至少一第一薄膜层421、至少一第一辐射导体单元43以及能量传输导体结构44。第一介质层41，其具有信号源411以及第一导体层412，第一导体层412附着于第一介质层41的表面上，并且信号源411电气耦接或电气连接于第一导体层412。第二介质层42具有至少一第一薄膜层421，第一薄膜层421附着于第二介质层42的表面上。并且第一薄膜层421包含绝缘胶体4211以及多个触发粒子4212。绝缘胶体4211为高分子材料。多个触发粒子4212包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子4212可受激光能量照射活化，其中激光能量的波长介于430～1080nm之间。至少一第一辐射导体单元43附着于第一薄膜层421的表面上，第一薄膜层421位于第一辐射导体单元43以及第二介质层42之间。能量传输导体结构44为一顶针馈入结构，其位于第一41以及第二42介质层之间，并具有第一端点441以及第二端点442，第一端点441电气连接于信号源411，第二端点442电气连接于第一辐射导体单元43，并激发波束天线4产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
波束天线4通过设计特殊的所述第一薄膜层421以及第一导体层412来提升第一辐射导体单元43远场辐射效率，进而改善波束天线4最大增益。波束天线4并通过设计第一薄膜层421中特殊触发粒子4212与绝缘胶体4211的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元43杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升波束天线4远场辐射波束的场型覆盖范围。其中波束天线4的第一薄膜层421所包含触发粒子4212占所述绝缘胶体0.1～28重量百分比。并且第一薄膜层421所包含绝缘胶体4211的粘滞系数小于9000cP。第二介质层42的厚度t介于波束天线4所产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。第一薄膜层421的厚度d1介于10～290μm之间。如此能够有效减少第一辐射导体单元43杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线4整体辐射效率，进而有效的增加波束天线4远场辐射波束的场型覆盖范围。第一介质层41与第二介质层42之间的距离s小于波束天线4所产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。如此能够增加波束天线4的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构44所造成的传输损耗，进而提升波束天线4的最大增益。
波束天线4中第一薄膜层421所包含触发粒子4212可为带隙大于等于3eV的半导体材料，并且其选自由氮化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、氧化铝、氮化硼及氮化硅其一或其所组成的群组。此外，波束天线4的第一薄膜层421所包含触发粒子4212可为有机金属粒子。有机金属粒子其结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷、芳香烃，X为卤素化合物或胺类。并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元43杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线4辐射效率，进而有效的增加波束天线4远场辐射波束的场型覆盖范围。
波束天线4中第一薄膜层421所包含触发粒子4212也可为金属螯合物，并且其为由一螯合剂螯合一金属所组成。螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至少其中之一。并且所述金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元43杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线4辐射效率，进而有效的增加波束天线4远场辐射波束的场型覆盖范围。
相较于波束天线1，波束天线4虽然其第二介质层42、第一薄膜层421以及第一辐射导体单元43的配置方向与波束天线1有所差异。然而，波束天线4同样通过设计第一薄膜层421中特殊触发粒子4212与绝缘胶体4211的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元43杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此有效提升波束天线4远场辐射波束的场型覆盖范围。并且波束天线4同样通过第一薄膜层4214的厚度d1，来有效减少第一辐射导体单元43杂散的寄生介质与欧姆损耗。进而提升波束天线4整体辐射效率。并且波束天线4同样通过第一介质层41与第二介质层42之间的距离s，来增加波束天线4的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构44所造成的传输损耗，进而提升波束天线4的最大增益。因此波束天线4同样能够达成类同于波束天线1的功效。
波束天线4中能量传输导体结构44为顶针馈入结构，能量传输导体结构44能有效激发波束天线4产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。量传输结构44也可为波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线4相同的功效。
此外，波束天线4中信号源411也可通过波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于能量传输导体结构44的第一端点441，均同样能达成与波束天线4相同的功效。
并且，波束天线4中第一辐射导体单元43也可具有平板结构、短路结构、蜿蜒结构、槽孔结构、槽缝结构或间隙结构其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线4相同的功效。
图5A是依据本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图。如图5A所示，波束天线5包含第一介质层51、第一导体层512、第二介质层52、第一薄膜层521、第二薄膜层522、至少一第一辐射导体单元53、至少一第二辐射导体单元54以及一能量传输导体结构55。第一介质层51具有信号源511以及第一导体层512，第一导体层512附着于第一介质层51的一表面上，并且所述信号源511电气耦接或电气连接于第一导体层512。第二介质层52具有所述第一薄膜层521以及所述第二薄膜层522分别附着于第二介质层52的不同表面上，并且第二介质层52位于第一薄膜层521以及第二薄膜层522之间。第一与所述第二薄膜层521、522均包含一绝缘胶体5211、5221以及多个触发粒子5212、5222。绝缘胶体5211、5221为高分子材料。多个触发粒子5212、5222包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子5212、5222可受激光能量照射活化，激光能量的波长介于430～1080nm之间。至少一第一辐射导体单元53附着于第一薄膜层521的表面上，第一薄膜层521位于第一辐射导体单元53以及第二介质层52之间。至少一第二辐射导体单元54附着于第二薄膜层522的表面上，第二薄膜层522位于第二介质层52以及第二辐射导体单元54之间。第一辐射导体单元53通过共面波导结构531电气耦接于第二辐射导体单元54。能量传输导体结构55位于第一介质层51以及第二介质层52之间，并具有第一端点551以及第二端点552，第一端点551通过匹配电路56电气连接于信号源511，第二端点5525电气连接于第一辐射导体单元53的共面波导结构531，并激发波束天线5产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
图5B是依据图5A绘示的波束天线的返回损图。如图5B所示，波束天线5产生至少一共振模态57来涵盖11GHz频段的通讯系统频段操作。图5C是依据图5A绘示的波束天线的主波束辐射场型58图。然而图5B仅为说明所述波束天线5所产生至少一共振模态可涵盖至少一通讯系统频段操作的范例，并非用来限定本发明的可实施方式。波束天线5所产生的共振模态，也可以是设计用来涵盖无线广域网络系统、无线个人网络系统、无线区域网络系统、多输入多输出系统、数字电视广播系统、全球卫星定位系统、卫星通讯系统以及波束成形天线阵列系统或者其他无线或移动通讯系统频带的操作。
波束天线5通过设计特殊的第一与第二薄膜层521、522以及第一导体层512来提升第一与第二辐射导体单元53、54的远场辐射效率，进而改善波束天线5的最大增益。波束天线5并通过设计所述第一与第二薄膜层521、522中特殊触发粒子5212、5222与绝缘胶体5211、5221的重量百分比，来有效减少第一与第二辐射导体单元53、54杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升波束天线5远场辐射波束的场型覆盖范围。其中波束天线5的第一与第二薄膜层521、522所包含触发粒子5212、5222占绝缘胶体5211、5221的0.1～28重量百分比。并且第一与第二薄膜层521、522所包含绝缘胶体5211、5221的粘滞系数小于9000cP。第二介质层52的厚度t介于波束天线5所产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。第一与第二薄膜层521、522的厚度d1与d2均介于10～290μm之间。如此能够有效减少第一与第二辐射导体单元53、54杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线5整体辐射效率，进而有效的增加波束天线5远场辐射波束的场型覆盖范围。第一介质层51与所述第二介质层52之间的距离s小于波束天线5所产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。如此能够增加波束天线5的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构55所造成的传输损耗，进而提所述波束天线5的最大增益。
波束天线5中第一与第二薄膜层521、522所包含触发粒子5212、5222可为带隙大于等于3eV的半导体材料，并且其选自由氮化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、氧化铝、氮化硼及氮化硅其一或其所组成的群组。此外，波束天线5的第一与第二薄膜层521、522所包含些触发粒子5212、5222可为有机金属粒子。有机金属粒子其结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷、芳香烃，X为卤素化合物或胺类。并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一与第二辐射导体单元53、54杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线5辐射效率，进而有效的增加波束天线5远场辐射波束的场型覆盖范围。
波束天线5中第一与第二薄膜层521、522所包含触发粒子5212、5222也可为金属螯合物，并且其为由一螯合剂螯合一金属所组成。螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至少其中之一。并且金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一与第二辐射导体单元53、54杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线5辐射效率，进而有效的增加波束天线5远场辐射波束的场型覆盖范围。
相较于波束天线2，波束天线5虽然其第二介质层52、第一与第二薄膜层521、522以及第一与第二辐射导体单元53、54的配置方向与波束天线2有所差异。并且第一与第二辐射导体单元53、54的形状与波束天线2有所差异。然而，波束天线5同样通过设计第一与第二薄膜层521、522中特殊触发粒子5212、5222与绝缘胶体5211、5221的重量百分比，来有效减少第一与第二辐射导体单元53、54杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此有效提升波束天线5远场辐射波束的场型覆盖范围。并且波束天线5同样通过第一与第二薄膜层521、522的厚度d1与d2，来有效减少第一与第二辐射导体单元53、54杂散的寄生介质与欧姆损耗。进而提升波束天线5整体辐射效率。并且波束天线5同样通过所述第一介质层51与第二介质层52之间的距离s，来增加波束天线5的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构55所造成的传输损耗，进而提升波束天线5的最大增益。因此波束天线5同样能够达成类同于波束天线2的功效。
波束天线5，其中能量传输导体结构55为双线传输线结构，能量传输导体结构55能有效激发波束天线5产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。量传输结构55也可为顶针馈入结构、波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线5相同的功效。
波束天线5中信号源511通过匹配电路56电气连接于能量传输导体结构55的第一端点551。然而，信号源511也可通过波导结构、同轴传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或微带传输线结构其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于能量传输导体结构55的第一端点551，均同样能达成与波束天线2相同的功效。
波束天线5中第一辐射导体单元53通过共面波导结构531电气耦接于第二辐射导体单元54。然而，第一辐射导体单元53也可通过波导结构、微带传输线结构、开槽孔结构、双线传输线结构、灌孔导通结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于第二辐射导体单元54，均同样能达成与波束天线5相同的功效。
波束天线5中第一与第二辐射导体单元53、54也可具有平板结构、短路结构、蜿蜒结构、槽孔结构、槽缝结构或间隙结构其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线5相同的功效。
图6是依据本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图。如图6所示，波束天线6包括第一介质层61、第一导体层612、第二介质层62、至少一第一薄膜层621、至少一第一辐射导体单元63以及能量传输导体结构64。第一介质层61，其具有信号源611以及第一导体层612，第一导体层612附着于第一介质层61的表面上，并且信号源611电气耦接或电气连接于第一导体层612。第二介质层62具有至少一第一薄膜层621，第一薄膜层621附着于第二介质层62的表面上。并且第一薄膜层621包含绝缘胶体6211以及多个触发粒子6212。绝缘胶体6211为高分子材料。多个触发粒子6212包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子6212可受激光能量照射活化，其中激光能量的波长介于430～1080nm之间。至少一第一辐射导体单元63附着于第一薄膜层621的表面上，第一薄膜层621位于第一辐射导体单元63以及第二介质层62之间。至少一第一辐射导体单元63为一平板结构，并具有一槽缝结构631。能量传输导体结构64为一顶针馈入结构，其位于第一61以及第二62介质层之间，并具有第一端点641以及第二端点642，第一端点641电气连接于信号源611，第二端点642电气连接于第一辐射导体单元63，并激发波束天线6产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。槽缝结构631的间隙距离小于波束天线6产生共振模态最低操作频率的0.19倍波长之间。
波束天线6通过设计特殊的所述第一薄膜层621以及第一导体层612来提升第一辐射导体单元63远场辐射效率，进而改善波束天线6最大增益。波束天线6并通过设计第一薄膜层621中特殊触发粒子6212与绝缘胶体6211的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元63杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升波束天线6远场辐射波束的场型覆盖范围。其中波束天线6的第一薄膜层621所包含触发粒子6212占所述绝缘胶体0.1～28重量百分比。并且第一薄膜层621所包含绝缘胶体6211的粘滞系数小于9000cP。第二介质层62的厚度t介于波束天线6所产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。第一薄膜层621的厚度d1介于10～290μm之间。如此能够有效减少第一辐射导体单元63杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线6整体辐射效率，进而有效的增加波束天线6远场辐射波束的场型覆盖范围。第一介质层61与第二介质层62之间的距离s小于波束天线6所产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。如此能够增加波束天线6的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构64所造成的传输损耗，进而提升波束天线6的最大增益。
波束天线6中第一薄膜层621所包含触发粒子6212可为带隙大于等于3eV的半导体材料，并且其选自由氮化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、氧化铝、氮化硼及氮化硅其一或其所组成的群组。此外，波束天线6的第一薄膜层621所包含触发粒子6212可为有机金属粒子。有机金属粒子其结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷、芳香烃，X为卤素化合物或胺类。并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元63杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线6辐射效率，进而有效的增加波束天线6远场辐射波束的场型覆盖范围。
波束天线6中第一薄膜层621所包含触发粒子6212也可为金属螯合物，并且其为由一螯合剂螯合一金属所组成。螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至少其中之一。并且所述金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元63杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线6辐射效率，进而有效的增加波束天线6远场辐射波束的场型覆盖范围。
相较于波束天线4，波束天线6中第一辐射导体单元63为一平板结构，并具有一槽缝结构631。然而，波束天线6同样通过设计第一薄膜层621中特殊触发粒子6212与绝缘胶体6211的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元63杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此有效提升波束天线6远场辐射波束的场型覆盖范围。并且波束天线6同样通过第一薄膜层6214的厚度d1，来有效减少第一辐射导体单元63杂散的寄生介质与欧姆损耗。进而提升波束天线6整体辐射效率。并且波束天线6同样通过第一介质层61与第二介质层62之间的距离s，来增加波束天线6的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构64所造成的传输损耗，进而提升波束天线6的最大增益。因此波束天线6同样能够达成类同于波束天线4的功效。
波束天线6中能量传输导体结构64为顶针馈入结构，能量传输导体结构64能有效激发波束天线6产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。量传输结构64也可为波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线6相同的功效。
此外，波束天线6中信号源611也可通过波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于能量传输导体结构64的第一端点641，均同样能达成与波束天线6相同的功效。
并且，波束天线6中第一辐射导体单元63也可具有短路结构、蜿蜒结构、槽孔结构或间隙结构其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线6相同的功效。
图7是依据本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图。如图7所示，波束天线7包括第一介质层71、第一导体层712、第二介质层72、至少一第一薄膜层721、至少一第一辐射导体单元73以及能量传输导体结构74。第一介质层71，其具有信号源711以及第一导体层712，第一导体层712附着于第一介质层71的表面上，并且信号源711电气耦接或电气连接于第一导体层712。第二介质层72具有至少一第一薄膜层721，第一薄膜层721附着于第二介质层72的表面上。并且第一薄膜层721包含绝缘胶体7211以及多个触发粒子7212。绝缘胶体7211为高分子材料。多个触发粒子7212包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子7212可受激光能量照射活化，其中激光能量的波长介于430～1080nm之间。至少一第一辐射导体单元73附着于第一薄膜层721的表面上，第一薄膜层721位于第一辐射导体单元73以及第二介质层72之间。至少一第一辐射导体单元73具有一蜿蜒结构731以及蜿蜒结构732。能量传输导体结构74为一顶针馈入结构，其位于第一71以及第二72介质层之间，并具有第一端点741以及第二端点742，第一端点741电气连接于信号源711，第二端点742电气连接于第一辐射导体单元73，并激发波束天线7产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。蜿蜒结构731以及蜿蜒结构732的路径长度小于波束天线7产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长之间。
波束天线7通过设计特殊的所述第一薄膜层721以及第一导体层712来提升第一辐射导体单元73远场辐射效率，进而改善波束天线7最大增益。波束天线7并通过设计第一薄膜层721中特殊触发粒子7212与绝缘胶体7211的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元73杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升波束天线7远场辐射波束的场型覆盖范围。其中波束天线7的第一薄膜层721所包含触发粒子7212占所述绝缘胶体0.1～28重量百分比。并且第一薄膜层721所包含绝缘胶体7211的粘滞系数小于9000cP。第二介质层72的厚度t介于波束天线7所产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。第一薄膜层721的厚度d1介于10～290μm之间。如此能够有效减少第一辐射导体单元73杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线7整体辐射效率，进而有效的增加波束天线7远场辐射波束的场型覆盖范围。第一介质层71与第二介质层72之间的距离s小于波束天线7所产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。如此能够增加波束天线7的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构74所造成的传输损耗，进而提升波束天线7的最大增益。
波束天线7中第一薄膜层721所包含触发粒子7212可为带隙大于等于3eV的半导体材料，并且其选自由氮化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、氧化铝、氮化硼及氮化硅其一或其所组成的群组。此外，波束天线7的第一薄膜层721所包含触发粒子7212可为有机金属粒子。有机金属粒子其结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷、芳香烃，X为卤素化合物或胺类。并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元73杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线7辐射效率，进而有效的增加波束天线7远场辐射波束的场型覆盖范围。
波束天线7中第一薄膜层721所包含触发粒子7212也可为金属螯合物，并且其为由一螯合剂螯合一金属所组成。螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至少其中之一。并且所述金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元73杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线7辐射效率，进而有效的增加波束天线7远场辐射波束的场型覆盖范围。
相较于波束天线4，波束天线7中第一辐射导体单元73具有一蜿蜒结构731以及蜿蜒结构732。然而，波束天线7同样通过设计第一薄膜层721中特殊触发粒子7212与绝缘胶体7211的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元73杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此有效提升波束天线7远场辐射波束的场型覆盖范围。并且波束天线7同样通过第一薄膜层7214的厚度d1，来有效减少第一辐射导体单元73杂散的寄生介质与欧姆损耗。进而提升波束天线7整体辐射效率。并且波束天线7同样通过第一介质层71与第二介质层72之间的距离s，来增加波束天线7的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构74所造成的传输损耗，进而提升波束天线7的最大增益。因此波束天线7同样能够达成类同于波束天线4的功效。
波束天线7中能量传输导体结构74为顶针馈入结构，能量传输导体结构74能有效激发波束天线7产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。量传输结构74也可为波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线7相同的功效。
此外，波束天线7中信号源711也可通过波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于能量传输导体结构74的第一端点741，均同样能达成与波束天线7相同的功效。
并且，波束天线7中第一辐射导体单元73也可具有平板结构、短路结构、槽孔结构或间隙结构其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线7相同的功效。
波束天线7所产生的共振模态，可以是设计用来涵盖无线广域网络系统、无线个人网络系统、无线区域网络系统、多输入多输出系统、数字电视广播系统、全球卫星定位系统、卫星通讯系统以及波束成形天线阵列系统或者其他无线或移动通讯系统频带的操作。
图8A是依据本发明的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图。如图8A所示，波束天线8包括第一介质层81、第一导体层812、第二介质层82、至少一第一薄膜层821、至少一第一辐射导体单元83以及能量传输导体结构84。第一介质层81，其具有信号源811以及第一导体层812，第一导体层812附着于第一介质层81的表面上，并且信号源811电气耦接或电气连接于第一导体层812。第二介质层82具有至少一第一薄膜层821，第一薄膜层821附着于第二介质层82的表面上。并且第一薄膜层821包含绝缘胶体8211以及多个触发粒子8212。绝缘胶体8211为高分子材料。多个触发粒子8212包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子8212可受激光能量照射活化，其中激光能量的波长介于430～1080nm之间。至少一第一辐射导体单元83附着于第一薄膜层821的表面上，第一薄膜层821位于第一辐射导体单元83以及第二介质层82之间。至少一第一辐射导体单元83具有一槽缝结构831以及一蜿蜒结构832。能量传输导体结构84为一双顶针馈入结构，其位于第一81以及第二82介质层之间，并具有第一端点841以及第二端点842，第一端点841电气连接于信号源811，第二端点842电气连接于第一辐射导体单元83，并激发波束天线8产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
图8B是依据图8A绘示的波束天线的返回损图。如图8B所示，波束天线8产生共振模态85以及共振模态86，来分别涵盖GSM850(GlobalSystemforMobileCommunications850)以及GSM1800/1900通讯系统频段操作。然而图8B仅为说明所述波束天线8所产生共振模态可涵盖至少一通讯系统频段操作的范例，并非用来限定本发明的可实施方式。波束天线8所产生的共振模态，也可以是设计用来涵盖无线广域网络系统、无线个人网络系统、无线区域网络系统、多输入多输出系统、数字电视广播系统、全球卫星定位系统、卫星通讯系统以及波束成形天线阵列系统或者其他无线或移动通讯系统频带的操作。
波束天线8通过设计特殊的所述第一薄膜层821以及第一导体层812来提升第一辐射导体单元83远场辐射效率，进而改善波束天线8最大增益。波束天线8并通过设计第一薄膜层821中特殊触发粒子8212与绝缘胶体8211的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元83杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升波束天线8远场辐射波束的场型覆盖范围。其中波束天线8的第一薄膜层821所包含触发粒子8212占所述绝缘胶体0.1～28重量百分比。并且第一薄膜层821所包含绝缘胶体8211的粘滞系数小于9000cP。第二介质层82的厚度t介于波束天线8所产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。第一薄膜层821的厚度d1介于10～290μm之间。如此能够有效减少第一辐射导体单元83杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线8整体辐射效率，进而有效的增加波束天线8远场辐射波束的场型覆盖范围。第一介质层81与第二介质层82之间的距离s小于波束天线8所产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。如此能够增加波束天线8的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构84所造成的传输损耗，进而提升波束天线8的最大增益。
波束天线8中第一薄膜层821所包含触发粒子8212可为带隙大于等于3eV的半导体材料，并且其选自由氮化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、氧化铝、氮化硼及氮化硅其一或其所组成的群组。此外，波束天线8的第一薄膜层821所包含触发粒子8212可为有机金属粒子。有机金属粒子其结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷、芳香烃，X为卤素化合物或胺类。并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元83杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线8辐射效率，进而有效的增加波束天线8远场辐射波束的场型覆盖范围。
波束天线8中第一薄膜层821所包含触发粒子8212也可为金属螯合物，并且其为由一螯合剂螯合一金属所组成。螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至少其中之一。并且所述金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。如此能够有效减少第一辐射导体单元83杂散的寄生介质与欧姆损耗，提升波束天线8辐射效率，进而有效的增加波束天线7远场辐射波束的场型覆盖范围。
相较于波束天线4，波束天线8中第一辐射导体单元83具有一槽缝结构831以及一蜿蜒结构832。然而，波束天线8同样通过设计第一薄膜层821中特殊触发粒子8212与绝缘胶体8211的重量百分比，来有效减少第一辐射导体单元83杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此有效提升波束天线8远场辐射波束的场型覆盖范围。并且波束天线8同样通过第一薄膜层8214的厚度d1，来有效减少第一辐射导体单元83杂散的寄生介质与欧姆损耗。进而提升波束天线8整体辐射效率。并且波束天线8同样通过第一介质层81与第二介质层82之间的距离s，来增加波束天线8的指向特性，进而有效减少能量传输导体结构84所造成的传输损耗，进而提升波束天线8的最大增益。因此波束天线8同样能够达成类同于波束天线4的功效。
波束天线8中能量传输导体结构84为双顶针馈入结构，能量传输导体结构84能有效激发波束天线8产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。量传输结构84也可为波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线8相同的功效。
此外，波束天线8中信号源811也可通过波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于能量传输导体结构84的第一端点841，均同样能达成与波束天线8相同的功效。
并且，波束天线8中第一辐射导体单元83也可具有平板结构、短路结构、槽孔结构其中之一或其所组合的结构，均同样能达成与波束天线8相同的功效。
综上所述，本发明实施例的波束天线，能通过设计特殊的薄膜层以及导体层来提升天线远场辐射效率，进而改善天线最大增益。波束天线并通过设计特殊的薄膜层触发粒子，来有效减少天线杂散的寄生介质与欧姆损耗，因此能够有效的提升天线远场辐射波束的场型覆盖范围。
虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本案。本案所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本案的精神和范围内，可作各种的更动与润饰。因此，本案的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (23)
1.一种波束天线，其特征在于，包含：
第一介质层，其具有信号源以及第一导体层，所述第一导体层附着于所述第一介质层的表面上，并且所述信号源电气耦接或电气连接于所述第一导体层；
第二介质层，其具有至少一第一薄膜层，所述第一薄膜层附着于所述第二介质层的表面上，并且所述第一薄膜层包含：
绝缘胶体，其为高分子材料；以及
多个触发粒子，其包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3电子伏特的半导体材料至少其中之一，所述些触发粒子可受激光能量照射活化，其中所述激光能量的波长介于430至1080毫微米之间；
至少一第一辐射导体单元，其附着于所述第一薄膜层的表面上，所述第一薄膜层位于所述第一辐射导体单元以及所述第二介质层之间；以及
能量传输导体结构，其位于所述第一介质层以及所述第二介质层之间，并具有第一端点以及第二端点，所述第一端点电气耦接或电气连接于所述信号源，所述第二端点电气耦接或电气连接于所述第一辐射导体单元，并激发所述波束天线产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
2.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层包含的所述些触发粒子为带隙大于等于3电子伏特的半导体材料，并且其选自由氮化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、氧化铝、氮化硼或氮化硅其中之一或其所组成的群组。
3.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层包含的所述些触发粒子为有机金属粒子，所述有机金属粒子结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷、芳香烃，X为卤素化合物或胺类，并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。
4.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层包含的所述些触发粒子为金属螯合物，并且其为由螯合剂螯合金属组成，所述螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至少其中之一，并且所述金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。
5.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述量传输结构为波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构。
6.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层包含的所述绝缘胶体的黏滞系数小于9000厘泊，并且所述第一薄膜层包含的所述些触发粒子占所述绝缘胶体0.1～28重量百分比。
7.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一介质层与所述第二介质层之间的距离小于所述波束天线产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。
8.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第二介质层的厚度介于所述波束天线产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。
9.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层的厚度介于10～290微米之间。
10.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述信号源通过波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于所述能量传输导体结构的所述第一端点。
11.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一辐射导体单元具有平板结构、短路结构、蜿蜒结构、槽孔结构、槽缝结构或间隙结构其中之一或其所组合的结构。
12.一种波束天线，其特征在于，包含：
第一介质层，其具有信号源以及第一导体层，所述第一导体层附着于所述第一介质层的表面上，并且所述信号源电气耦接或电气连接于所述第一导体层；
第二介质层，其具有第一薄膜层以及第二薄膜层，分别附着于所述第二介质层的不同表面上，并且所述第二介质层位于所述第一薄膜层以及所述第二薄膜层之间，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层均包含：
绝缘胶体，其为高分子材料；以及
多个触发粒子，其包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3电子伏特的半导体材料至少其中之一，所述些触发粒子可受激光能量照射活化，所述激光能量的波长介于430至1080毫微米之间；
至少一第一辐射导体单元，其附着于所述第一薄膜层的表面上，所述第一薄膜层位于所述第一辐射导体单元以及所述第二介质层之间；
至少一第二辐射导体单元，其附着于所述第二薄膜层的表面上，所述第二薄膜层位于所述第二介质层以及所述第二辐射导体单元之间，所述第一辐射导体单元电气耦接或电气连接于所述第二辐射导体单元；以及
能量传输导体结构，其位于所述第一介质层以及所述第二介质层之间，并具有第一端点以及第二端点，所述第一端点电气耦接或电气连接于所述信号源，所述第二端点电气耦接或电气连接于所述第一辐射导体单元，并激发所述波束天线产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
13.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层包含的所述些触发粒子为带隙大于等于3电子伏特的半导体材料，并且其选自由氮化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、氧化铝、氮化硼或氮化硅其中之一或其所组成的群组。
14.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层包含的所述些触发粒子为有机金属粒子，所述有机金属粒子其结构为R-M-X或R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷或芳香烃，X为卤素化合物或胺类，并且其中M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之一或其所组成的群组。
15.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层包含的所述些触发粒子为金属螯合物，其为由螯合剂螯合金属所组成，所述螯合剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至少其中之一，并且所述金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或其所组成的群组。
16.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述量传输结构为波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构。
17.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层包含的所述绝缘胶体的黏滞系数小于9000厘泊，并且所述第一薄膜层与所述第二薄膜层包含的所述些触发粒子占所述绝缘胶体0.1～28重量百分比。
18.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述第一介质层与所述第二介质层之间的距离小于所述波束天线产生共振模态最低操作频率的0.39倍波长。
19.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述第二介质层的厚度介于所述波束天线产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。
20.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层的厚度介于10～290微米之间。
21.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述信号源通过波导结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于所述能量传输导体结构的所述第一端点。
22.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述第一辐射导体单元通过波导结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、开槽孔结构、灌孔导通结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气耦接或电气连接于所述第二辐射导体单元。
23.如权利要求12所述的波束天线，其特征在于，所述第一辐射导体单元与所述第二辐射导体单元具有平板结构、短路结构、蜿蜒结构、槽孔结构、槽缝结构或间隙结构其中之一或其所组合的结构。
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