CN114824821A - 电磁波透射结构、电磁波透射结构阵列及电磁波透射偏移方法 - Google Patents

Abstract

一种电磁波透射结构、电磁波透射结构阵列及电磁波透射偏移方法，其中电磁波透射结构适用于将一电磁波汇聚，该电磁波透射结构包含一基板及一透射单元，该透射单元设置在该基板，该透射单元包括一个金属环片，该金属环片的一内径加权平均数及一外径加权平均数各自相关该电磁波的一波长、该电磁波透射结构与该电磁波汇聚至一焦点之间的一焦距，及该电磁波的一来源至该焦点之间的一入射距离，其中，该金属环片环绕一圈的多个内径及多个外径变化趋势相同，该多个内径分别对应的多个权值与通过该金属环片中心的一基准轴与该多个内径之间的多个参考夹角相关，该多个外径分别对应的多个权值与在该基准轴与该多个外径之间的该多个参考夹角相关。

Description

电磁波透射结构、电磁波透射结构阵列及电磁波透射偏移 方法

技术领域

本发明为关于一种结构、一种阵列及一种方法，尤指一种电磁波透射结构、一种电磁波透射结构阵列及一种电磁波透射偏移方法。

背景技术

在移动通讯系统中，由于电磁波的短波长和高损耗，以及建筑物、树木、家具、招牌等的遮蔽，常造成通讯的死角、暗区，或者信号微弱的区域。而现有的解决方法是采用增设基地台或强波器，因此，在布建基地台时，紧密布建成千上万个小型基地台或强波器将成为一个花费巨额成本、大量人力的大工程，且也消耗相当大的电力，后续的维护工程更是费时又费工，甚至让住在基地台附近的住户有心理压力。

发明内容

因此，本发明的第一目的即在提出一种能使一电磁波在传输路径上增强能量且改变辐射方向，使该电磁波能顺利进入通讯死角的电磁波透射结构。

该电磁波透射结构适用于将一电磁波汇聚，该电磁波透射结构包含一基板及一透射单元。该透射单元设置在该基板，该透射单元包括一个金属环片，该金属环片的一内径加权平均数及一外径加权平均数各自相关该电磁波的一波长、该电磁波透射结构与该电磁波汇聚至一焦点之间的一焦距，及该电磁波的一来源至该焦点之间的一入射距离，其中，该金属环片环绕一圈的多个内径及多个外径变化趋势相同，该多个内径分别对应的多个权值与通过该金属环片中心的一基准轴与该多个内径之间的多个参考夹角相关，该多个外径分别对应的多个权值与在该基准轴与该多个外径之间的该多个参考夹角相关。

本发明的第二目的即在提出一种能使一电磁波在传输路径上增强能量且改变辐射方向，使该电磁波能顺利进入通讯死角的电磁波透射结构。

该电磁波透射结构适用于将一电磁波汇聚，该电磁波透射结构包含一基板及一透射单元。该透射单元设置在该基板，该透射单元包括多个金属环片，该多个金属环片的一内径加权平均数大小皆不同，该多个金属环片以同一中心地间隔排列，每一金属环片的该内径加权平均数及一外径加权平均数各自相关每一金属环片相对于该中心排列的顺序、该电磁波的一波长、该电磁波透射结构与该电磁波汇聚至一焦点之间的一焦距，及该电磁波的一来源至该焦点之间的一入射距离，其中，每一金属环片环绕一圈的多个内径及多个外径变化趋势相同，该多个内径分别对应的多个权值与通过该金属环片中心的一基准轴与该多个内径之间的多个参考夹角相关，该多个外径分别对应的多个权值与在该基准轴与该多个外径之间的该多个参考夹角相关。

本发明的第三目的即在提出一种能使一电磁波在传输路径上增强能量且改变辐射方向，使该电磁波能顺利进入通讯死角的电磁波透射偏移方法。

该电磁波透射偏移方法包含以下步骤。

将一电磁波入射如上述的电磁波透射结构，该电磁波入射该电磁波透射结构后偏移一角度射出，该角度介于-25度至25度之间；当该电磁波的一入射方向与该电磁波透射结构的一法向量平行，该电磁波入射该电磁波透射结构后偏移至与该法向量夹该角度射出；当该电磁波的该入射方向与该电磁波透射结构的该法向量夹该角度，该电磁波入射该电磁波透射结构后偏移至与该法向量平行射出。

本发明的第四目的即在提出一种能使一电磁波在传输路径上增强能量且改变辐射方向，使该电磁波能顺利进入通讯死角的电磁波透射结构阵列。

该电磁波透射结构阵列包含多个上述的电磁波透射结构。该多个电磁波透射结构在以一基准点为一圆心及相关该波长的一距离为一半径的一基准圆上排列，该多个电磁波透射结构各自与一参考坐标轴夹一夹角。

根据上述技术特征可达成以下功效：

1.通过该电磁波透射结构，该电磁波入射后能达成汇聚该电磁波能量的效果、增强接收方向的一增益，且该电磁波入射该电磁波透射结构后能偏移-25度至25度之间的该角度射出，因此，经由设置该电磁波透射结构，该电磁波入射后产生偏移而可到达通讯死角。

2.该电磁波透射结构可依据实际布建的需求，调整该基板为该硬质板材、该软质板材，或该透射单元呈现透明、不透明等多种变化，皆可达到汇聚该电磁波能量的效果。

3.在该基板卷绕呈该圆柱状及设置位置，该电磁波在通过该电磁波透射结构可改变主波束方向。

4.通过该多个极化单元可使该电磁波在通过该电磁波透射结构改变极化。

5.通过该电磁波透射结构阵列，让该电磁波在通过该电磁波透射结构阵列时，可同时汇聚成多个主波束。

附图说明

图1是一立体图，说明本发明的一第一实施例。

图2是一俯视图，说明该第一实施例的一透射单元。

图3是一示意图，说明一电磁波入射该第一实施例且汇聚至一焦点。

图4是一示意图，说明该电磁波入射该第一实施例且汇聚至该焦点。

图5是一模拟图，说明使该电磁波透射结构分别在朝向负向的一X轴的方向偏移0毫米、20毫米及40毫米时，一接收天线接收经过该电磁波透射结构射出的该电磁波。

图6是一模拟图，说明该电磁波透射结构分别在朝向负向的该X轴的方向偏移0毫米、20毫米及40毫米时，在一XZ切面，一发射天线及该电磁波透射结构的主波束方向的一增益及一角度的变化。

图7是一模拟图，说明使该电磁波透射结构分别在朝向负向的一Y轴的方向偏移0毫米、20毫米及40毫米时，该接收天线接收经过该电磁波透射结构射出的该电磁波。

图8是一模拟图，说明该电磁波透射结构分别在朝向负向的该Y轴的方向偏移0毫米、20毫米及40毫米时，在一YZ切面，该发射天线及该电磁波透射结构的主波束方向的该增益及该角度的变化。

图9是一测量图，说明该电磁波透射结构在一电磁无反射室的一XZ平面场型图。

图10是一测量图，说明该电磁波透射结构在该电磁无反射室的一YZ平面场型图。

图11是一模拟图，说明使该电磁波透射结构分别在朝向正向的该X轴的方向偏移0毫米、10毫米、20毫米、30毫米、40毫米、50毫米及60毫米时，该接收天线接收经过该电磁波透射结构射出的该电磁波。

图12是一模拟图，说明该电磁波透射结构分别在朝向正向的该X轴的方向偏移0毫米、10毫米、20毫米、30毫米、40毫米、50毫米及60毫米时，该发射天线及该电磁波透射结构的主波束方向的该增益及该角度的变化。

图13是一模拟图，说明使该电磁波透射结构分别在朝向负向的该Y轴的方向偏移0毫米、10毫米、20毫米、30毫米、40毫米、50毫米及60毫米时，该接收天线接收经过该电磁波透射结构射出的该电磁波。

图14是一模拟图，说明该电磁波透射结构分别在朝向负向的该Y轴的方向偏移0毫米、10毫米、20毫米、30毫米、40毫米、50毫米及60毫米时，该发射天线及该电磁波透射结构的主波束方向的该增益及该角度的变化。

图15是一俯视图，说明本发明的一第二实施例。

图16是一示意图，说明该第二实施例为弯折的状态。

图17是一测量图，说明该第二实施例在该电磁无反射室的该XZ平面场型图。

图18是一测量图，说明该第二实施例在该电磁无反射室的该YZ平面场型图。

图19是一俯视图，说明本发明的一第三实施例。

图20是一测量图，说明该第三实施例在该电磁无反射室的该XZ平面场型图。

图21是一测量图，说明该第三实施例在该电磁无反射室的该YZ平面场型图。

图22是一示意图，说明本发明的一第四实施例。

图23是一测量及模拟图，说明该第四实施例在一XY平面场型图。

图24是一示意图，说明本发明的一第五实施例。

图25是一示意图，说明本发明的一第六实施例。

图26是一测量及模拟图，说明该第六实施例在该XY平面场型图。

图27是一示意图，说明本发明的一第七实施例。

图28是一测量及模拟图，说明该第七实施例在该XZ平面场型图。

图29是一示意图，说明本发明的一第八实施例。

图30是一示意图，说明本发明的一第九实施例。

图31是一模拟图，说明使该多个电磁波透射结构在每一金属环片分别为十二边形、十边形、八边形时，在一XZ切面，该发射天线及该多个电磁波透射结构的主波束方向的增益及角度的变化。

图32是一示意图，说明本发明的一第十实施例。

附图标记说明：10-电磁波透射结构；10a-电磁波透射结构；10b-电磁波透射结构；1-基板；2-透射单元；21-金属环片；3-发射天线；4-极化单元；41-环片；42-矩形片；X-X轴；Y-Y轴；Z-Z轴；D-基准轴；r₁-第一个金属环片的内径；r₂-第二个金属环片的内径；R₁-第一个金属环片的外径；R₂-第二个金属环片的外径；β-参考夹角；F-焦点；S-来源；c-入射距离的二分之一；d-焦距；S-电磁波的来源；F-焦点；θ-角度；L-参考坐标轴；a-椭圆形长轴的二分之一；b-椭圆形短轴的二分之一。

具体实施方式

综合上述技术特征，本发明电磁波透射结构及电磁波透射偏移方法的主要功效将可于下述实施例清楚呈现。

参阅图1至图3，本发明的一第一实施例，该第一实施例为一电磁波透射结构10，该电磁波透射结构10包含一基板1及一透射单元2。

该透射单元2设置在该基板1。该基板1概呈一矩形，该基板1为一硬质板材，该硬质板材可选自于一玻璃增强碳氢化合物和陶瓷层的压板、一纤维增强型环氧树脂板、一玻璃板等，在本例中，该基板1为一高频微波板材的该玻璃增强碳氢化合物和陶瓷层的压板，且厚度为0.508mm。该透射单元2包括多个金属环片21，每一金属环片21选自于一圆形、一椭圆形、一多边形其中之一，在本例中，该多个金属环片21的形状为圆形，每一金属环片21的一内径加权平均数大小皆不同，该多个金属环片21以同一中心地间隔排列，每一金属环片21的该内径加权平均数及一外径加权平均数各自相关每一金属环片21相对于该中心排列的顺序、该电磁波的一波长、该电磁波透射结构10与该电磁波汇聚至一焦点F的一焦距，及该电磁波的一来源S至该焦点F之间的一入射距离。又每一金属环片21环绕一圈的多个内径及多个外径的变化趋势相同，该多个内径分别对应的多个权值与该多个外径分别对应的多个权值相同，该多个内径的权值与通过该中心的一基准轴D与该多个内径之间的多个参考夹角β相关，若预设越靠近该基准轴D的该多个权值越重，则该多个内径的该多个权值能为该多个参考夹角β的余弦函数的绝对值，反之若预设越远离该基准轴D的该多个权值越重，则该多个内径的该多个权值能为该多个参考夹角β的正弦函数的绝对值，此外，该多个权值还可使用该多个参考夹角β的欧拉公式的绝对值。

使用该电磁波透射结构10可实行一电磁波透射偏移方法，在实行该电磁波透射偏移方法之前，先预设该电磁波的该来源S的一来源位置、该电磁波透射结构10设置的一设置位置，及该电磁波入射该电磁波透射结构10后汇聚至该焦点F的一聚焦位置，依据该来源位置、该设置位置及该聚焦位置求得该焦距及该入射距离，每一金属环片21的一内径函数及一外径函数相关该波长、该焦距及该入射距离。此外，依照该电磁波透射结构10所需大小预设将几个所述金属环片21设置在该基板1，本例以两个金属环片21做说明。

每一金属环片21的该内径加权平均数及该外径加权平均数分别能等效以下该内径函数的一函数值及该外径函数的一函数值。

其中，h_ni为第n个金属环片21的该内径函数，h_no为第n个金属环片21的该外径函数，n为相对于该中心依照由内至外的顺序中第n个金属环片21，c为该入射距离的二分之一，d为该焦距，λ为该波长。因此根据该内径函数、该外径函数，及预设的该波长、该焦距、该入射距离可求得每一金属环片21的该内径加权平均数及该外径加权平均数所分别对应的该多个函数值。又从每一金属环片21的该内径加权平均数及该外径加权平均数可推导出每一金属环片21的该多个内径及该多个外径的关系式，进而推导出每一金属环片21的态样。

本例每一金属环片21为圆形，例如在计算该第一个该金属环片21的该多个内径的关系式，预设该基准轴D为一YZ切面，且越远离该基准轴D的该多个权值越重，该多个内径的该多个权值即为该多个参考夹角β的正弦函数的绝对值。

以下为形成第一个该金属环片21的内缘的函数。

(x,y)表示第一个该金属环片21的内缘在一XY平面的坐标，r₁表示第一个该金属环片21的内径。

第一个该金属环片21的内径r₁是本例欲求的参数，第一个该金属环片21的该内径函数的函数值h_1i等效于该内径加权平均数，第一个该金属环片21的该内径函数的函数值h_1i是本例预设后已知的参数。

从上式求得第一个该金属环片21的任一内径r₁与该内径加权平均数相等。也就是在每一金属环片21为圆形时，每一金属环片21的该内径加权平均数及该外径加权平均数分别与任一内径及任一外径相等。则能以同样的方式推导出第一个该金属环片21的任一外径R₁、第二个该金属环片21的任一内径r₂及任一外径R₂。

参阅图1、图3及图4，该电磁波垂直入射该电磁波透射结构10，亦即该电磁波的一入射方向与该电磁波透射结构10的一法向量平行，部分的该电磁波入射至该电磁波透射结构10的该多个金属环片21之间时能通过，部分的该电磁波入射至该电磁波透射结构10的该多个金属环片21时被反射，因此，通过该电磁波入射该电磁波透射结构10后，让相位相近的该电磁波通过、相位相反的该电磁波反射，也就是让相位差为建设性干涉的该电磁波通过，相位差为破坏性干涉的该电磁波反射，而达成汇聚该电磁波能量的效果，使该电磁波入射该电磁波透射结构10后能增强一增益，且该电磁波入射后偏移至与该法向量夹一角度θ射出，该角度θ介于-25度至25度之间，须注意的是，偏移该角度θ范围内射出的该电磁波的该增益衰减小于3dBi，其中dBi表示增益的单位。更要补充说明的是，该电磁波的传递具有互易性，因此，若该电磁波的该入射方向与该电磁波透射结构10的该法向量夹该角度θ，该电磁波入射该电磁波透射结构10后偏移至与该法向量平行射出。因此，该电磁波透射结构10可依照让该电磁波在某个位置偏移来进入通讯死角来设置，而能改善原存在通讯死角的问题，相当便利。

参阅图5及图6，在模拟实例中，使用一领结天线作为一发射天线3，该电磁波透射结构10与该发射天线3皆设置在平行一XY平面，且在一Z轴的方向相间隔，该电磁波的频率为28GHz，从该电磁波的频率换算该波长λ，该电磁波透射结构10与该发射天线3的距离设为5倍的该波长λ，该焦距设为100倍的该波长λ，从这些参数获得该多个金属环片21各自的该内径、该外径，而依照这样的尺寸模拟该电磁波透射结构10。

该电磁波垂直入射该电磁波透射结构10，使该电磁波透射结构10朝向负向的一X轴的方向偏移，在偏移0毫米时，该角度θ为0度，该领结天线及该电磁波透射结构10所形成的一系统在一主波束方向的该增益为17.3dBi，在偏移20毫米时，该角度θ为16度，该系统的该主波束方向改变为16度，且该系统在该主波束方向的该增益衰减为16dBi，在偏移28毫米时，该角度θ为22度，该系统的该主波束方向改变为22度，且该系统在该主波束方向的该增益衰减为14.45dBi，小于3dBi的范围内。由于该电磁波透射结构10为对称的结构，该电磁波透射结构10朝向正向的该X轴的方向偏移的结果与朝向负向的该X轴的方向偏移的结果相同。

参阅图7及图8，在该电磁波透射结构10朝向负向的一Y轴的方向偏移，在偏移0毫米时，该角度θ为0度，该系统在该主波束方向的该增益为17.3dBi，在偏移20毫米时，该角度θ为16度，该系统的主波束方向改变为16度，且该系统在该主波束方向的该增益率减为16.2dBi，在偏移30毫米时，该角度θ为25度，该系统的主波束方向改变为25度，且该系统在该主波束方向的该增益衰减为14.5dBi，小于3dBi的范围内。由于该电磁波透射结构10为对称的结构，该电磁波透射结构10朝向正向的该Y轴的方向偏移的结果与朝向负向的该Y轴的方向偏移的结果类似。从该系统的该增益的图示看出，随着该电磁波透射结构10偏移的距离越大时，该系统的波束扫描的范围越大，但该增益会越衰减。

再要补充说明的是，该透射单元2也可只包括一个所述金属环片21，则该透射单元2所需的面积较小，因此该电磁波透射结构10可视需求缩小整体体积，但该电磁波入射一个所述金属环片21的该增益较差。

参阅图9、图10及图11，本发明电磁波透射结构10的另一实作，是以该基板1为该纤维增强型环氧树脂板，且厚度为0.254mm，该电磁波的频率为28GHz，该电磁波透射结构10与该发射天线3的距离为3倍的该波长λ，将该电磁波透射结构10放在一电磁无反射室进行测量，图9为一XZ平面场型图，图10为一YZ平面场型图，从测量图可看出，该电磁波透射结构10与该发射天线3(系统)的增益增加了11.2dBi，半功率波束宽(3dBi带宽)也缩减至10度。

参阅图11及图12，若对本实作进行模拟，该电磁波透射结构10与该发射天线3皆设置在平行该XY平面，且在该Z轴的方向相间隔，该电磁波透射结构10朝向正向的该X轴的方向偏移，则该电磁波透射结构10偏移的距离越大，该系统的场型的变化也变得更加明显，该系统的增益随着该电磁波透射结构10与一接收天线中心距离越远而开始降低，在该电磁波透射结构10未偏移时，该系统的增益为14.6dBi，该系统的主波束方向为0度，当该电磁波透射结构10偏移60mm时，该系统的增益为11.1dBi，该系统的主波束方向由0度改变至29度，可以明显看出，随着该电磁波透射结构10偏移的距离越大时，该系统的波束扫描的范围越大，但该增益会越衰减。

参阅图13及图14，由于该电磁波透射结构10为对称的结构，该电磁波透射结构10朝向负向的该Y轴的方向偏移的结果与朝向正向的该X轴的方向偏移的结果类似，其中，当该电磁波透射结构10偏移60mm时，该系统的增益为12dBi，该系统的主波束方向为从0度改变成26度。

参阅图15及图16，本发明的一第二实施例，与该第一实施例类似，不同处在于该基板1为一软质板材，该软质板材可依照使用的状态弯挠，则该电磁波透射结构10在实际布建上，有更多的自由度及更高的环境适应力，在本例中，该基板1为一硅胶，厚度为0.1mm，该电磁波的频率为28GHz，该电磁波透射结构10与该发射天线3的距离为3倍的该波长，将该电磁波透射结构10也放在该电磁无反射室进行测量，图17为一XZ平面场型图，图18为一YZ平面场型图，从测量图可看出，该电磁波透射结构10与该发射天线3(系统)的增益增加了11.3dBi，半功率波束宽(3dBi带宽)也缩减至10.5度，在实际测量后验证该基板1为该软质板材也具有汇聚该电磁波的效果。

参阅图19，本发明的一第三实施例，与该第一实施例类似，不同处在于该透射单元2呈现透明，在本例中，该透射单元2的材质为一氧化铟锡，该氧化铟锡为薄膜状时呈现透明同时又具有导电性，该透射单元2可设置在也呈透明的该基板1，因此，该第三实施例可布建在例如窗户，让该电磁波透射结构10在布建上有更高的灵活度及应用，在本例中，该基板1的厚度为0.7mm，该透射单元2的厚度为

该透射单元2的电阻率为1.305×10⁶Ωm，该透射单元的电导率为7.6×10⁵Sm^-1，该电磁波的频率为28GHz，该电磁波透射结构10与该发射天线3的距离为3倍的该波长，将该电磁波透射结构10也放在该电磁无反射室进行测量，图20为一XZ平面场型图，图21为一YZ平面场型图，从测量图可看出，该电磁波透射结构10与该发射天线(系统)的增益增加了11.1dBi，半功率波束宽也缩减至10度，在实际测量后验证该透射单元2呈现透明也具有汇聚该电磁波的效果。

参阅图22及图23，本发明的一第四实施例，与该第二实施例类似的地方为该基板1卷绕呈一圆柱状如图16所示，与该第二实施不同处在于该透射单元2呈现透明，将该电磁波透射结构10设置距离该发射天线3五倍的该波长距离，该发射天线3为一不对称带状共线天线，该发射天线3发射的该电磁波在经过该电磁波透射结构10后，该电磁波的增益增加且半功率波束宽也缩小，之后将该电磁波透射结构10在以该发射天线3为一圆心，五倍的该波长为一半径的一基准圆上环绕设置，该电磁波透射结构10在转至30度时的位置进行测量，得知该电磁波经过该电磁波透射结构10也跟着该电磁波透射结构10的位置改变主波束方向。

参阅图24，本发明的一第五实施例，与该第三实施例类似，不同处在于该电磁波透射结构10还包含多个极化单元4，该多个极化单元4设置在该基板1，需注意的是，该多个极化单元4位于最靠近该中心的该金属环片21内、该多个金属环片21之间，及最远离该中心的该金属环片21的外围中至少一个，该多个极化单元4设置的涵盖范围越广，改变极化的能力越强，在本例中，该多个极化单元4位于最靠近该中心的该金属环片21内及该多个金属环片21之间。每一极化单元4使该电磁波发生极化改变。在本例中，每一极化单元4包括一环片41及一矩形片42，该矩形片42位于该环片41内，且该矩形片42与一水平线夹一倾斜角度，该倾斜角度为45度，该环片41及该矩形片42的材质为金属，每一极化单元4为一线性极化转圆极化单元。该第二实施例的该电磁波透射结构10不会改变通过的该电磁波的极化，只有汇聚该电磁波的优点，但在该第五实施例，该电磁波透射结构10使通过的该电磁波在-7度至6度之间的一天线轴比在3dB以下，即在-7度至6度之间的该电磁波被该多个极化单元4的影响而趋近圆极化，该电磁波透射结构10的半功率波束宽为-3度至3度之间，也在该天线轴比小于3dB的范围内。因此，该电磁波透射结构10会随着该多个极化单元4使该电磁波改变极化。若每一极化单元4为一线极化单元，该电磁波透射结构10会使该电磁波改变成线性极化，若每一极化单元4为一椭圆极化单元，该电磁波透射结构10会使该电磁波改变成椭圆极化。

参阅图25及图26，为本发明的一第六实施例，该第六实施例为一电磁波透射结构阵列，该电磁波透射结构阵列包含多个所述电磁波透射结构10，每一电磁波透射结构10如该第四实施例的该基板1卷绕呈该圆柱状，该多个电磁波透射结构10在以一基准点为一圆心及相关该波长的一距离为一半径的一基准圆上排列，该多个电磁波透射结构10各自与一参考坐标轴L夹一夹角，该参考坐标轴L通过该基准点。在本例中，使用两个所述电磁波透射结构10，该半径为五倍的该波长，将该发射天线3设置在该基准点，为方便说明，将该多个电磁波透射结构10标示不同标号，其中一所述电磁波透射结构10a沿着该参考坐标轴L旋转90度，另一所述电磁波透射结构10b沿着该参考坐标轴L旋转-90度，该电磁波透射结构10a与该电磁波透射结构10b重叠，该电磁波透射结构10a较靠近该发射天线3，该电磁波透射结构10b较远离该发射天线3，从图26可知，该发射天线3发射的该电磁波经过该电磁波透射结构阵列后，在90度及-90度有两个主波束。因此，通过该电磁波透射结构阵列可让该电磁波经过后同时汇聚成多个主波束。

参阅图27及图28，为本发明的一第七实施例，与该第六实施例类似，不同处在于其中一所述电磁波透射结构10a与该参考坐标轴L夹0度，另一所述电磁波透射结构10b沿着该参考坐标轴L转90度，该电磁波透射结构10a与该电磁波透射结构10b重叠，该电磁波透射结构10a较靠近该发射天线3，该电磁波透射结构10b较远离该发射天线3，从图28可知，该发射天线3发射的该电磁波经过该电磁波透射结构阵列后，在0度及90度各有主波束产生。

参阅图29，为本发明电磁波透射结构阵列的一第八实施例，与该第六实施例类似，不同处在于其中一所述电磁波透射结构10a沿着该参考坐标轴L转5度，另一所述电磁波透射结构10b沿着该参考坐标轴L转-5度，该电磁波透射结构10a与该电磁波透射结构10b重叠，该电磁波透射结构10a较靠近该发射天线3，该电磁波透射结构10b较远离该发射天线3，该发射天线3发射的该电磁波经过该电磁波透射结构阵列后，会产生较宽的主波束达到波束塑型的效果。

参阅图30及图31，为本发明的一第九实施例，与该第一实施例类似，不同处在于每一金属环片21为一十二边形。若预设该基准轴D为一XZ切面，且越靠近该基准轴D的该多个权值越重，则该多个内径的该多个权值即为该多个参考夹角β的余弦函数的绝对值，每一金属环片21的该多个内径可由该十二边形函数获得，第n个金属环片21的该多个内径经过加权平均的运算需符合前述该内径函数h_ni的该函数值，同样的，每一金属环片21的该多个外径也由该十二边形函数获得，第n个金属环片21的该多个外径经过加权平均的运算需符合前述该外径函数h_no的该函数值。从图32可看出，在每一金属环片21为该十二边形、一十边形时，该系统在该主波束方向的该增益趋近17dB，在每一金属环片21为一八边形时，该系统在该主波束方向的该增益介于15dB至16dB之间。

参阅图32，为本发明的一第十实施例，与该第九实施例类似，不同处在于每一金属环片21为一椭圆形，若预设该基准轴D也为该XZ切面，该多个内径的该多个权值为该多个参考夹角β的余弦函数的绝对值。

以下为形成第一个该金属环片21的内缘的函数。

(x,y)表示第一个该金属环片21的内缘在一XY平面的坐标，a表示该椭圆形的一长轴的二分之一，b表示该椭圆形的一短轴的二分之一。

从以上式子可求得第一个该金属环片21的内缘为该椭圆形的该长轴及该短轴的关系式，以推测出适合的第一个该金属环片21。因此，任一金属环片21可为任意可由函数表示其形状的一封闭环片。

综上所述，通过该电磁波透射结构10，该电磁波入射后能达成汇聚该电磁波能量的效果、增强接收方向的该增益，更佳的是，该电磁波入射该电磁波透射结构10后能偏移该角度θ射出，且该角度θ在-25度至25度之间，该增益衰减小于3dBi的范围内，因此，经由设置该电磁波透射结构10，该电磁波入射后产生偏移而可进入通讯死角，解决在通讯死角收讯不良的问题，相当便利，此外，该电磁波透射结构10更可依据实际布建的需求，调整该基板1为该硬质板材、该软质板材，或该透射单元2呈现透明等多种变化，皆可达到汇聚该电磁波能量的效果，又通过该基板1卷绕呈该圆柱状及设置位置，使该电磁波在通过该电磁波透射结构10可改变主波束方向，更通过该多个极化单元4可使该电磁波在通过该电磁波透射结构10改变极化，此外，再通过该电磁波透射结构阵列，让该电磁波在通过该电磁波透射结构阵列时，可同时汇聚成多个主波束。

综合上述实施例的说明，当可充分了解本发明的操作、使用及本发明产生的功效，但以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明权利要求范围及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰，皆属本发明涵盖的范围内。

Claims (14)

1.一种电磁波透射结构，适用于将一电磁波汇聚，该电磁波透射结构包含一基板，其特征在于，该电磁波透射结构还包含一透射单元，该透射单元设置在该基板，且包括一个金属环片，该金属环片的一内径加权平均数及一外径加权平均数各自相关该电磁波的一波长、该电磁波透射结构与该电磁波汇聚至一焦点之间的一焦距，及该电磁波的一来源至该焦点之间的一入射距离，其中，该金属环片环绕一圈的多个内径及多个外径变化趋势相同，该多个内径分别对应的多个权值与通过该金属环片中心的一基准轴与该多个内径之间的多个参考夹角相关，该多个外径分别对应的多个权值与在该基准轴与该多个外径之间的该多个参考夹角相关。

2.如权利要求1的电磁波透射结构，其特征在于，该金属环片为一圆形、一椭圆形或一多边形，该内径加权平均数及该外径加权平均数分别等效以下一内径函数的一函数值及一外径函数的一函数值：

其中，h_i为该内径函数，h_o为该外径函数，c为该入射距离的二分之一，d为该焦距，λ为该波长。

3.如权利要求1的电磁波透射结构，其特征在于，该基板为一硬质板材或一软质板材。

4.如权利要求3的电磁波透射结构，其特征在于，在该基板为该软质板材时，该基板卷绕呈一圆柱状。

5.如权利要求1的电磁波透射结构，其特征在于，该透射单元为透明或不透明。

6.如权利要求1的电磁波透射结构，其特征在于，该电磁波透射结构还包含多个极化单元，该多个极化单元设置在该基板且位于该金属环片内，其中，每一极化单元使该电磁波改变极化。

7.一种电磁波透射结构，适用于将一电磁波汇聚，该电磁波透射结构包含一基板，其特征在于，该电磁波透射结构还包含一透射单元，该透射单元设置在该基板，且包括多个金属环片，该多个金属环片的一内径加权平均数大小皆不同，该多个金属环片以同一中心地间隔排列，每一金属环片的该内径加权平均数及一外径加权平均数各自相关每一金属环片相对于该中心排列的顺序、该电磁波的一波长、该电磁波透射结构与该电磁波汇聚至一焦点之间的一焦距，及该电磁波的一来源至该焦点之间的一入射距离，其中，每一金属环片环绕一圈的多个内径及多个外径变化趋势相同，该多个内径分别对应的多个权值与通过该金属环片中心的一基准轴与该多个内径之间的多个参考夹角相关，该多个外径分别对应的多个权值与在该基准轴与该多个外径之间的该多个参考夹角相关。

8.如权利要求7的电磁波透射结构，其特征在于，每一金属环片为一圆形、一椭圆形或一多边形，每一金属环片的该内径加权平均数及该外径加权平均数分别等效以下一内径函数的一函数值及一外径函数的一函数值：

其中，n为相对于该中心依照由内至外的顺序中第n个金属环片，h_ni为第n个金属环片的该内径函数，h_no为第n个金属环片的该外径函数，c为该入射距离的二分之一，d为该焦距，λ为该波长。

9.如权利要求7的电磁波透射结构，其特征在于，该基板为一硬质板材或一软质板材。

10.如权利要求9的电磁波透射结构，其特征在于，在该基板为该软质板材时，该基板卷绕呈一圆柱状。

11.如权利要求7的电磁波透射结构，其特征在于，该透射单元为透明或不透明。

12.如权利要求7的电磁波透射结构，其特征在于，该电磁波透射结构还包含多个极化单元，该多个极化单元设置在该基板，且该多个极化单元位于最靠近该中心的该金属环片内、该多个金属环片之间，及最远离该中心的该金属环片的外围中至少一个，其中，每一极化单元使该电磁波改变极化。

13.一种电磁波透射偏移方法，其特征在于，该电磁波透射偏移方法包含：

将一电磁波入射如权利要求1至12中任一项的电磁波透射结构，该电磁波入射该电磁波透射结构后偏移一角度射出，该角度介于-25度至25度之间；

当该电磁波的一入射方向与该电磁波透射结构的一法向量平行，该电磁波入射该电磁波透射结构后偏移至与该法向量夹该角度射出；

当该电磁波的该入射方向与该电磁波透射结构的该法向量夹该角度，该电磁波入射该电磁波透射结构后偏移至与该法向量平行射出。

14.一种电磁波透射结构阵列，其特征在于，该电磁波透射结构阵列包含：

多个如权利要求1至12任一项的电磁波透射结构；

该多个电磁波透射结构在以一基准点为一圆心及相关该波长的一距离为一半径的一基准圆上排列，该多个电磁波透射结构各自与一参考坐标轴夹一夹角。

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