CN201754429U - 双极化微带天线 - Google Patents

Abstract

一种双极化微带天线包含：基板，包含第一表面及第二表面，其中第二表面接地；第一馈入点，位于第一表面；第二馈入点，位于第一表面；二辐射单元，平行第一表面，每一辐射单元包含第一侧边、第二侧边及缺口，其中缺口位于第一侧边及第二侧边之间；第一馈入线，电连接于辐射单元的第一侧边之间；第二馈入线，电连接于辐射单元的第二侧边之间；第三馈入线，电连接于第一馈入点与第一馈入线之间；及第四馈入线，电连接于第二馈入点与第二馈入线之间。

Description

双极化微带天线

技术领域

本创作有关一种微带天线，特别是一种双极化微带天线。

背景技术

随着无线通讯技术的发展，无线通讯网路成为通用的信息传输媒介，使通讯装置脱离实体线路的束缚，而具有移动的便利性。然，有限的通讯范围亦限制了使用者的活动范围，使用者必须处于通讯范围内，方可进行通讯传输。近年来发展的微波存取全球互通技术(World Interoperability for MicrowaveAccess，以下简称WiMAX)，具有可视距离范围内传输数据的特性，可满足使用者随时随地上网的需求，解除使用者活动范围的限制。

然而，在使用者与日遽增的情形下，如何增加有限频谱的使用效率为当今重要课题之一。无线电波可以垂直极化及水平极化传播，在无障碍环境中，此二极化波可为二互不干扰的通讯载波，然现实环境并非完美，二极化波间仍会相互影响。因此，如何提高二极化波的隔离度为天线设计上的重要课题。

发明内容

有鉴于此，本创作的主要目的在于提出一种双极化微带天线，可有效提高垂直极化波与水平极化波的隔离度。

一种双极化微带天线包含：基板，包含第一表面及第二表面，其中第二表面接地；第一馈入点，位于第一表面；第二馈入点，位于第一表面；二辐射单元，平行第一表面，每一辐射单元包含第一侧边、第二侧边及缺口，其中缺口位于第一侧边及第二侧边之间；第一馈入线，电连接于二辐射单元的第一侧边之间；第二馈入线，电连接于二辐射单元的第二侧边之间；第三馈入线，电连接于第一馈入点与第一馈入线之间；及第四馈入线，电连接于第二馈入点与第二馈入线之间。

一种双极化微带天线包含：基板，包含第一表面及第二表面，其中第二表面接地；第一馈入点，位于第一表面；第二馈入点，位于第一表面；辐射单元，平行第一表面，包含第一侧边、第二侧边及缺口，其中缺口位于第一侧边及第二侧边之间；第一馈入线，电连接于第一馈入点与第一侧边之间；及第二馈入线，电连接于第二馈入点与第二侧边之间。

有关本创作的较佳实施例及其功效，兹配合附图说明如后。

附图说明

图1为本创作的第一实施例俯视图。

图2为本创作的第一实施例及第二实施例侧视图。

图3为本创作的第二实施例俯视图。

图4为本创作的第三实施例俯视图。

图5为本创作的第三实施例侧视图。

图6为本创作的第三实施例第一馈入点的反射损失图。

图7为本创作的第三实施例第二馈入点的反射损失图。

图8为本创作的第三实施例的第一馈入点与第二馈入点的隔离度量测结果。

图9为本创作的第三实施例第一馈入点的增益图。

图10为本创作的第三实施例第二馈入点的增益图。

图11为本创作的第三实施例第一馈入点的H-Plane场型图。

图12为本创作的第三实施例第二馈入点的H-Plane场型图。

符号说明

10：基板                11：第一表面

12：第二表面            20：第一馈入点

30：第二馈入点          40：辐射单元

41：第一侧边            42：第二侧边

43：缺口                44：槽孔

45：介质空间            46：辐射单元

47：辐射单元            48：辐射单元

49：辐射单元            51：第一馈入线

52：第二馈入线          53：第三馈入线

54：第四馈入线          55：第五馈入线

56：第六馈入线

具体实施方式

以下举出具体实施例以详细说明本创作的内容，并以附图作为辅助说明。说明中提及的符号参照图标符号。

请参照图1所示，为本创作的第一实施例俯视图。本实施例提出的双极化微带天线包含基板10、第一馈入点20、第二馈入点30、辐射单元40、第一馈入线51及第二馈入线52。

基板10具有相对的第一表面11及第二表面12，其中第二表面12接地，可使辐射单元40往正Z轴方向辐射，可增加讯号指向性并提升增益。第一馈入点20位于第一表面11；第二馈入点30位于第一表面11。辐射单元40包含第一侧边41、第二侧边42及缺口43，其中缺口43位于第一侧边41及第二侧边42之间。第一馈入线51电连接于第一馈入点20与第一侧边41的间；第二馈入线52电连接于第二馈入点30与第二侧边42之间。因此，可自第一馈入点20及第二馈入点30输入激发讯号于辐射单元40激发出极化波。

于此，辐射单元40实质可为经截去缺口43的矩形金属片，藉由截去部分辐射单元40，改变双极化的激发电流于辐射单元40表面的流动方向，可产生较高的隔离度。缺口43可为矩形。辐射单元40更可包含至少一槽孔44，设置于第一馈入线51与辐射单元40间的连接处，或第二馈入线52与辐射单元40间的连接处，用以匹配微带天线的阻抗。

请参照图2所示，为本创作的第一实施例侧视图。辐射单元40平行第一表面11，其间产生的介质空间45可隔离辐射单元40与基板10。于此，第一馈入线51及第二馈入线52位于第一表面11上，然其分别有一部份垂直基板10以连接至辐射单元40。在此，辐射单元40与第一表面11的间隔距离较佳地可为5mm，但本创作非以此为限。

请参照图3，为本创作的第二实施例俯视图。为了提高天线讯号强度，可以将二个辐射单元40组合为数组天线。本实施例提出的双极化微带天线包含基板10、第一馈入点20、第二馈入点30、二辐射单元40、第一馈入线51、第二馈入线52、第三馈入线53及第四馈入线54。基板10包含第一表面11及第二表面12，其中第二表面12接地。第一馈入点20位于第一表面11，第二馈入点20位于第一表面11。每一辐射单元40包含第一侧边41、第二侧边42及缺口43，其中缺口43位于第一侧边41及第二侧边42之间。第一馈入线51电连接于二辐射单元40的第一侧边41之间；第二馈入线52电连接于二辐射单元40的第二侧边42之间。第三馈入线53电连接于第一馈入点20与第一馈入线51之间；第四馈入线54电连接于第二馈入点30与第二馈入线52之间。

于此，辐射单元40实质可为经截去缺口43的矩形金属片，藉由截去部分辐射单元40，改变双极化的激发电流于辐射单元40表面的流动方向，可产生较高的隔离度。缺口43可为矩形。辐射单元40更可包含至少一槽孔44，设置于第一馈入线51与辐射单元40间的连接处，或第二馈入线52与辐射单元40间的连接处，用以匹配微带天线的阻抗。

前述说明的辐射单元40及其缺口43仅为举例，本创作非以此为限，辐射单元40及其缺口43可为其它合适的形状，且两者的形状可为不相同。

请参照图2所示，亦可为本创作的第二实施例侧视图。在本实施例中，二辐射单元40相邻且位于同平面，并平行于第一表面11，其中，辐射单元40与第一表面11间产生的介质空间45可隔离辐射单元40与基板10。于此，第一馈入线51、第二馈入线52、第三馈入线53及第四馈入线54位于第一表面11上，然其分别有一部份垂直基板10以连接至辐射单元40。在此，辐射单元40与第一表面11的间隔距离较佳地可为5mm，但本创作非以此为限。

请参照图4所示，为本创作的第三实施例俯视图。本实施例为本创作的较佳实施例，以四个辐射单元40组合为数组天线，可提升天线讯号强度，并拥有较佳的指向性。本实施例提出的双极化微带天线包含基板10、第一馈入点20、第二馈入点30、四辐射单元46～49、第一馈入线51、第二馈入线52、第三馈入线53、第四馈入线54、第五馈入线55及第六馈入线56。

基板10包含第一表面11及第二表面12，其中第二表面12接地。第一馈入点20位于第一表面11，第二馈入点20位于第一表面11。每一辐射单元46～49包含第一侧边41、第二侧边42及缺口43，其中缺口43位于第一侧边41及第二侧边42之间。第一馈入线51电连接于辐射单元46及辐射单元47的第一侧边41间；第二馈入线52电连接于辐射单元46及辐射单元47的第二侧边42之间。第三馈入线53电连接于辐射单元48及辐射单元49的第一侧边41之间；第四馈入线54电连接于辐射单元48及辐射单元49的第二侧边42之间。第五馈入线55自第一馈入点20电连接至第一馈入线51及第三馈入线53；第六馈入线56自第二馈入点30电连接至第二馈入线52及第四馈入线54。

如前述，辐射单元46～49实质可为经截去缺口43的矩形金属片，且其截去位置及形状或大小均相同。辐射单元46～49更可包含至少一槽孔44，以利于匹配天线阻抗。

请参照图5所示，为本创作的第三实施例侧视图。在本实施例中，辐射单元46～49相邻且位于同平面，并平行于第一表面11，其中，辐射单元46～49与第一表面11间产生的介质空间45可隔离辐射单元40与基板10。于此，第一馈入线51、第二馈入线52、第三馈入线53及第四馈入线54位于第一表面11上，然其分别有一部份垂直基板10以连接至辐射单元40。第五馈入线55及第六馈入线56亦位于第一表面11上。

请参阅图6所示，为本创作的第三实施例第一馈入点的反射损失图。图中实线部分为有缺口43(with notch)的双极化微带天线量测的反射损失；虚线为截去缺口43前(without notch)的双极化微带天线量测的反射损失。有缺口43的双极化微带天线的操作模态可涵盖2.5GHz至2.7GHz。

请参阅图7所示，为本创作的第三实施例第二馈入点的反射损失图。截去缺口43后的双极化微带天线的操作模态仍可涵盖2.5GHz至2.7GHz。

请参阅图8所示，为本创作的第三实施例的第一馈入点与第二馈入点的隔离度量测结果。截去缺口43后，第一馈入点20与第二馈入点30的隔离度，于操作频段内低于-16dB。

请参阅图9及图10所示，分别为本创作的第三实施例第一馈入点及第二馈入点的增益图。于操作频段内皆大于12dBi。

请参阅图11及图12所示，分别为本创作的第三实施例第一馈入点及第二馈入点的H-Plane场型图。图中所示为工作于2.6GHz时，H-Plane的辐射场型量测结果。

本创作提出的双极化微带天线的主要操作频段为2.5GHz至2.7GHz，可适用于WiMAX。尤其本创作的双极化微带天线提高水平极化及垂直极化间的隔离度，使讯号可传送更远。

虽然本创作的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本创作，任何熟悉此项技术人员，在不脱离本创作的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本创作的范畴内，因此本创作的保护范围当根据权利要求所界定的内容为准。

Claims (6)

1.一种双极化微带天线，其特征在于，包含：

一基板，包含一第一表面及一第二表面，其中该第二表面接地；

一第一馈入点，位于该第一表面；

一第二馈入点，位于该第一表面；

二辐射单元，平行该第一表面，每一该些辐射单元包含一第一侧边、一第二侧边及一缺口，其中该缺口位于该第一侧边及该第二侧边之间；

一第一馈入线，电连接于该些辐射单元的该第一侧边之间；

一第二馈入线，电连接于该些辐射单元的该第二侧边之间；

一第三馈入线，电连接于该第一馈入点与该第一馈入线之间；及

一第四馈入线，电连接于该第二馈入点与该第二馈入线之间。

2.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，每一该些辐射单元更包含至少一槽孔，用以匹配该微带天线的阻抗。

3.如权利要求1所述的微带天线，其特征在于，该第一馈入线、该第二馈入线、该第三馈入线及该第四馈入线位于该第一表面上。

4.一种双极化微带天线，其特征在于，包含：

一基板，包含一第一表面及一第二表面，其中该第二表面接地；

一第一馈入点，位于该第一表面；

一第二馈入点，位于该第一表面；

一辐射单元，平行该第一表面，包含一第一侧边、一第二侧边及一缺口，其中该缺口位于该第一侧边及该第二侧边之间；

一第一馈入线，电连接于该第一馈入点与该第一侧边之间；及

一第二馈入线，电连接于该第二馈入点与该第二侧边之间。

5.如权利要求4所述的微带天线，其特征在于，该辐射单元更包含至少一槽孔，用以匹配该微带天线的阻抗。

6.如权利要求4所述的微带天线，其特征在于，该第一馈入线及该第二馈入线位于该第一表面上。

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