CN207098050U - 双频双极化天线及其数组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双频双极化天线及其数组，包含一概呈平板状的接地基底、一与所述接地基底彼此实质成相间隔地平行的第一辐射片、一与所述第一辐射片彼此实质成相间隔地平行并令所述第一辐射片位于所述接地基底和所述第二辐射片之间的第二辐射片、一供一第一讯号馈入的第一传输组件，及一供一第二讯号馈入的第二传输组件，所述第一传输组件和所述第二传输组件分别藉由非电性连接的方式将所述第一讯号和所述第二讯号耦合馈入所述第一辐射片和所述第二辐射片，而具有二种不同中心频率的频带和二种不同极化方向。

Description

双频双极化天线及其数组

技术领域

本实用新型涉及一种天线，特别是指一种具有二种不同中心频率的频带和二种不同极化方向的双频双极化天线及其数组。

背景技术

随着无线通信技术的演变，通讯产品更加地讲求实用性，以早期的天线设计为例，大多设计为单一频率的应用，所以早期的天线在能使用的频段之应用范围易受到局限，因此，为求能有多样化地应用，天线的使用频率之设计逐渐由单频、双频，渐渐地演变为三频、多频，甚至为宽带。

再者，一般的平面天线之结构虽然具有尺寸小、易与电子产品结合组装之优点，但电性连接馈入平面天线的设计大多仅能做到双频单极化，或是单频双极化，也就是说习知的平面天线虽然能应用于双频带，但却只能接收/ 发射单一方向的讯号，亦或是可以接收/发射两个方向的讯号，但其所能应用的频带只有一个，因此，应用的范围上会受到限制。

发明内容

本实用新型目的是提供一种具有二种不同中心频率的频带和二种不同极化方向的双频双极化天线及其数组。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种双频双极化天线，适用于馈入一第一讯号和一第二讯号，包含：

一接地基底，平板状；

一第一辐射片，与所述接地基底成相间隔地平行，并包括一外周缘、一自所述外周缘向内形成的第一缺口，及一自所述外周缘向内形成且延伸方向与所述第一缺口的延伸方向彼此正交的第二缺口；

一第二辐射片，与所述第一辐射片成相间隔地平行并令所述第一辐射片位于所述接地基底和所述第二辐射片之间，且所述第二辐射片向所述接地基底的正投影落入所述第一辐射片内；

一第一传输组件，与所述接地基底成相间隔地排列，并包括一供所述第一讯号馈入的第一馈入端、一自所述第一馈入端延伸入所述第一缺口的第一主臂、一自所述第一主臂位于所述第一缺口的一端朝所述第二辐射片延伸的第一直立臂，及一由所述第一直立臂邻近所述第二辐射片的一端与所述第二辐射片相间隔地延伸入所述第二辐射片向所述接地基底的正投影区域的第一延伸臂；及

一第二传输组件，与所述接地基底成相间隔地排列，并包括一供所述第二讯号馈入的第二馈入端、一自所述第二馈入端延伸入所述第二缺口的第二主臂、一自所述第二主臂位于所述第二缺口的一端朝所述第二辐射片延伸的第二直立臂，及一由所述第二直立臂邻近所述第二辐射片的一端与所述第二辐射片相间隔地延伸入所述第二辐射片向所述接地基底的正投影区域的第二延伸臂。

所述第一辐射片和所述第二辐射片为矩形。

所述第一缺口和所述第二缺口为自所述外周缘向内形成的长矩形。

还包含多数分别连接所述接地基底和所述第一辐射片、所述第一辐射片和所述第二辐射片、所述接地基底和所述第一传输组件，及所述接地基底和所述第二传输组件的支撑件。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种双频双极化天线数组，适用于馈入一第一讯号和一第二讯号，包含：

一接地基底，平板状；

复数个第一辐射片，与所述接地基底相间隔地位于同一平面，且沿一第一方向间隔排列，分别包括一外周缘、一自所述外周缘向内形成的第一缺口，及一自所述外周缘向内形成且延伸方向与所对应的所述第一辐射片之第一缺口的延伸方向彼此正交的第二缺口；

复数个第二辐射片，与所述接地基底相间隔地位于同一平面，且沿所述第一方向间隔排列，并令所述每一第一辐射片位于所述接地基底和所述每一第二辐射片之间且所述每一第二辐射片向所述接地基底的正投影落入所述每一第一辐射片内；

一第一传输组件，与所述接地基底成相间隔地排列，并包括一供所述第一讯号馈入的第一馈入端、复数个分别自所述第一馈入端延伸入所述每一第一辐射片的第一缺口的第一主臂、复数个分别自所述每一第一主臂位于所述第一缺口的一端朝所述所对应的第二辐射片延伸的第一直立臂，及复数个分别由所述第一直立臂邻近所述所对应的第二辐射片的一端与所述第二辐射片相间隔地延伸入所述第二辐射片向所述接地基底的正投影区域的第一延伸臂；及

一第二传输组件，与所述接地基底成相间隔地排列，并包括一供所述第二讯号馈入的第二馈入端、复数个分别自所述第二馈入端延伸入所述每一第一辐射片的第二缺口的第二主臂、复数个分别自所述每一第二主臂位于所述第二缺口的一端朝所述所对应的第二辐射片延伸的第二直立臂，及复数个分别由所述第二直立臂邻近所述所对应的第二辐射片的一端与所述第二辐射片相间隔地延伸入所述第二辐射片向所述接地基底的正投影区域的第二延伸臂。

所述第一辐射片和所述第二辐射片为矩形。

所述每一第一缺口和所述每一第二缺口为自所述外周缘向内形成的长矩形。

还包含多数分别连接所述接地基底和所述每一第一辐射片、所述每一第一辐射片和所述每一第二辐射片、所述接地基底和所述第一传输组件，及所述接地基底和所述第二传输组件的支撑件。

所述支撑件是由非导电材质所组合而成。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

利用所述第一传输组件和所述第二传输组件耦合馈入的方式激发出两种不同方向的线性极化，同时利用所述第一辐射片和所述第二辐射片共振出双频带之特性，而具有二种不同中心频率的频带和二种不同极化特性，供更多样化地应用。

附图说明

图1是一立体图，说明本实用新型双频双极化天线数组之一实施例；

图2是一侧视示意图，辅助图1说明本实用新型双频双极化天线数组之该实施例；

图3是一曲线图，说明本实用新型双频双极化天线数组之该实施例的S 参数趋势；

图4是一曲线图，说明本实用新型双频双极化天线数组之该实施例的电压驻波比；

图5是一场型图，说明本实用新型双频双极化天线数组之该实施例馈入一第一讯号而共振于1.8GHz时的辐射场型；

图6是一场型图，说明本实用新型双频双极化天线数组之该实施例馈入一第二讯号而共振于1.8GHz时的辐射场型；

图7是一场型图，说明本实用新型双频双极化天线数组之该实施例馈入一第一讯号而共振于2.6GHz时的辐射场型；

图8是一场型图，说明本实用新型双频双极化天线数组之该实施例馈入一第二讯号而共振于2.6GHz时的辐射场型；

图9是一立体图，说明本实用新型双频双极化天线仅具有一第一辐射片和一第二辐射片之态样；

图10是一侧视示意图，辅助图9说明本实用新型双频双极化天线之该实施例；及

图11是一立体分解图，说明本实用新型双频双极化天线数组之复数个支撑件。

其中：1、接地基底；2、第一辐射片；21、外周缘；22、第一缺口；23、第二缺口；3、第二辐射片；4、第一传输组件；41、第一馈入端；42、第一主臂；43、第一直立臂；44、第一延伸臂；5、第二传输组件；51、第二馈入端；52、第二主臂；53、第二直立臂；54、第二延伸臂；6、支撑件；60、短柱；601、第一端；602、第二端；603、第一支撑件；604、第二支撑件； 605、第三支撑件；606、底壁；607、侧壁；608、空间；7、螺帽；L1、第一方向。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见图2～4所示，一种双频双极化天线数组，包含一接地基底1、复数个支撑件6、二个第一辐射片2、二个第二辐射片3、一第一传输组件4，及一第二传输组件5，适用于馈入一第一讯号和一第二讯号以共振出一低频的频带和一高频的频带，及二个不同方向的线性极化。

所述接地基底1概成平板状。

所述多个支撑件6是由非导电材质所组合而成，例如塑料类材质等，分别设置于所述接地基底1和所述每一第一辐射片2、所述接地基底1和所述每一第二辐射片3、所述接地基底1和所述第一传输组件4，及所述接地基底1和所述第二传输组件5之间，而使所述接地基底1、所述多个第一辐射片2、所述多个第二辐射片3、所述第一传输组件4，及所述第二传输组件5 等依需要成彼此间隔的形态。

所述二第一辐射片2分别概成矩形并藉由所述多个支撑件6其中之至少二与所述接地基底1相间隔地位于同一假想平面且沿一第一方向L1彼此间隔排列，分别包括一外周缘21、一自所述外周缘21向内形成的第一缺口22，及一自所述外周缘21向内形成且延伸方向与所对应的所述第一辐射片2之第一缺口22的延伸方向彼此正交的第二缺口23，而所述第一缺口22和所述第二缺口23则分别为自所述每一第一辐射片2的所述外周缘21向内形成的长矩形。

所述二第二辐射片3分别概成矩形并藉由所述多个支撑件6其中之至少二与所述接地基底1相间隔地位于同一假想平面且沿所述第一方向L1彼此间隔排列，且所述每一第一辐射片2位于所述接地基底1和所述每一第二辐射片3之间，同时所述每一第二辐射片3向所述接地基底1的正投影落入所述每一第一辐射片2内。

所述第一传输组件4藉由所述多个支撑件6其中之至少一与所述接地基底1彼此实质成相间隔地排列，并包括一供所述第一讯号馈入的第一馈入端 41、复数个分别自所述第一馈入端41延伸入所述第一缺口22的第一主臂42、复数个分别自所述第一主臂42位于所述第一缺口22的一端朝所述第二辐射片3延伸的第一直立臂43，及复数个分别由所述第一直立臂43邻近所述第二辐射片3的一端与所述所对应的第二辐射片3相间隔地延伸入所对应的所述第二辐射片3向所述接地基底1的正投影区域的第一延伸臂44。

所述第二传输组件5藉由所述多个支撑件6其中之至少一与所述接地基底1彼此实质成相间隔地排列，并包括一供所述第二讯号馈入的第二馈入端 51、复数个分别自所述第二馈入端51延伸入所述第二缺口23的第二主臂52、复数个分别自所述第二主臂52位于所述第二缺口23的一端朝所述第二辐射片3延伸的第二直立臂53，及复数个分别由所述第二直立臂53邻近所述第二辐射片3的一端与所述每一第二辐射片3相间隔地延伸入所述所对应的第二辐射片3向所述接地基底1的正投影区域的第二延伸臂54。

所述第一讯号和所述第二讯号分别由所述第一传输组件4的所述第一馈入端41和所述第二传输组件5的所述第二馈入端51输入，并分别经由所述多个第一主臂42、所述多个第二主臂52而行经至所述多个第一直立臂43和所述多个第二直立臂53，此时，所述第一讯号和所述第二讯号分别藉由延伸入所述多个第一缺口22的所述多个第一直立臂43和所述多个第二缺口23 的所述多个第二直立臂53耦合而馈入至每一第一辐射片2，使其共振于中心频率位于1.8GHz的所述低频频带。

于此同时，所述第一讯号和所述第二讯号继续经由所述多个第一直立臂 43和所述多个第二直立臂53行进至延伸入所述所对应的第二辐射片3向所述接地基底1的正投影区域的所述每一第一延伸臂44和所述每一第二延伸臂54，并分别透过所述多个第一延伸臂44和所述多个第二延伸臂54耦合馈入至所述每一第二辐射片3，使其共振于中心频率位于2.6GHz的所述高频频带。也就是说，所述第一讯号和所述第二讯号分别耦合馈入至所述多个第一辐射片2和所述多个第二辐射片3能使其分别共振在1.8GHz的低频频带和 2.6GHz的高频频带而达到双频道之特性。

此外，所述第一讯号自所述第一传输组件4沿所述第一方向L1耦合馈入至所述多个第一辐射片2及所述多个第二辐射片3时，激发出所述第一方向L1的第一线性极化；且所述第二讯号也自所述第二传输组件5沿正交于所述第一方向L1的方位将所述第二讯号耦合馈入所述多个第一辐射片2和所述多个第二辐射片3，以激发出正交于所述第一方向L1的第二线性极化，因此，本实用新型双频双极化天线不只能接收平行于所述第一方向L1的讯号，亦能接收正交于所述第一方向L1的讯号，而在实际接收讯号的应用上能不受限制。

再者，因为所述第一讯号和所述第二讯号自所述第一传输组件4和所述第二传输组件5以非实际电性连接的方式耦合馈入所述多个第一辐射片2和所述多个第二辐射片3，所以可以避免以往的天线因为实体接触而形成电连接时，所产生的辐射场型受馈入讯号的影响而使得所述辐射场型的主波束产生偏移、造成较大的旁波电平的问题，如图5、图6、图7、图8所示，可证明本实用新型双频双极化天线数组之实施例的辐射场型并未受所述第一讯号和所述第二讯号的影响，并出现过大的旁波电平的状况。

要补充说明的是，因为所述每一第一辐射片2和其所对应的所述第二辐射片3组合所产生的辐射场型之指向性都为同一方向，因此辐射出去的能量能有累加倍增之效果而具有高指向性及高增益之特性，所以本实用新型双频双极化天线数组还可以藉由增加所述多个第一辐射片2和所述多个第二辐射片3的数量，再提高辐射的指向性及增益。

此外，参见图9和图10，当本实用新型双频双极化天线数组仅包含一个第一辐射片2和一个第二辐射片3而成一双频双极化天线时，因为所述第一讯号自所述第一传输组件4耦合馈入至所述第一辐射片2及所述第二辐射片 3，使其激发出一平行所述第一方向L1的第一线性极化，在此同时，所述第二讯号也自所述第二传输组件5以耦合馈入的方式传送至所述第一辐射片2 及所述第二辐射片3，使其激发出一正交于所述第一方向L1的第二线性极化；而所述第一讯号和所述第二讯号也会各自激发所述第一辐射片2和所述第二辐射片3以分别共振出低频的频带及高频的频带，故，本实施例的双频双极化天线也会具有二种不同中心频率的频带和二种不同的极化方向之特性，进而配合各电子产品的需求而具有更多样化的应用。

再者，参见图11，所述双频双极化天线数组的所述多个支撑件6的一第一态样包括一具有一公螺纹的第一端601，一具有一母螺纹的第二端602的短柱60所组成，为方便说明，所述多个支撑件6分别以四个第一支撑件603、四个第二支撑件604，及四个第三支撑件605加以说明，所述多个第一支撑件603的第一端601分别穿射过所述接地基底1并落入所述第一辐射片2的正投影区域内，而所述多个第二支撑件604分别藉由每一第二端602锁固于所述多个第一支撑件603的每一第一端601，并藉由每一第一端601穿射过所述多个第一辐射片2，以使所述多个第一辐射片2和所述接地基底1平行地间隔设置，所述多个第三支撑件605分别藉由每一第二端602锁固于所述多个二支撑件604的每一第一端601，并藉由所述每一第一端601穿射过所述多个第二辐射片3，以使每一第二辐射片3和每一第一辐射片2平行地间隔设置，再使用复数个螺帽7分别锁固于每一第三支撑件605的每一第一端 601之上，因此，所述多个支撑件6可使所述接地基底1和所述每一第一辐射片2、所述每一第一辐射片2和所述每一第二辐射片3平行地间隔设置。

所述多个支撑件6的一第二态样为二分别设置于所述接地基底1且位于所述第一传输组件4和所述第二传输组件5的正投影区域的底壁606，二由所述每一底壁606的二侧分别向相反于所述接地基底1的方向延伸的侧壁 607，且所述底壁606和所述多个侧壁607分别围绕出二个供所述第一传输组件4和所述第二传输组件5放置的空间608，藉由所述多个支撑件6可使所述第一传输组件4和所述第二传输组件5于所述接地基底1平行间隔设置。

综上所述，本实用新型双频双极化天线数组于输入所述第一讯号和所述第二讯号时，所述第一讯号和所述第二讯号自所述第一传输组件4和所述第二传输组件5同时以非电性连接的方式耦合馈入至所述多个第一辐射片2和所述多个第二辐射片3，此时，所述多个第一辐射片2和所述多个第二辐射片3分别共振出所述低频的频带和所述高频的频带；且，由于所述第一讯号和所述第二讯号分别沿所述第一方向L1及正交于所述第一方向L1之方位耦合馈入至所述多个第一辐射片2和所述多个第二辐射片3，而使所述多个第一辐射片2和所述多个第二辐射片3激发出第一线性极化及第二线性极化，而具有二种不同中心频率的频带和二种不同的极化方向，进而供多样化地应用，故确实能达成本实用新型之目的。

Claims (9)

1.一种双频双极化天线，适用于馈入一第一讯号和一第二讯号，包含：

一接地基底，平板状；

一第一辐射片，与所述接地基底成相间隔地平行，并包括一外周缘、一自所述外周缘向内形成的第一缺口，及一自所述外周缘向内形成且延伸方向与所述第一缺口的延伸方向彼此正交的第二缺口；

一第二辐射片，与所述第一辐射片成相间隔地平行并令所述第一辐射片位于所述接地基底和所述第二辐射片之间，且所述第二辐射片向所述接地基底的正投影落入所述第一辐射片内；

一第一传输组件，与所述接地基底成相间隔地排列，并包括一供所述第一讯号馈入的第一馈入端、一自所述第一馈入端延伸入所述第一缺口的第一主臂、一自所述第一主臂位于所述第一缺口的一端朝所述第二辐射片延伸的第一直立臂，及一由所述第一直立臂邻近所述第二辐射片的一端与所述第二辐射片相间隔地延伸入所述第二辐射片向所述接地基底的正投影区域的第一延伸臂；及

一第二传输组件，与所述接地基底成相间隔地排列，并包括一供所述第二讯号馈入的第二馈入端、一自所述第二馈入端延伸入所述第二缺口的第二主臂、一自所述第二主臂位于所述第二缺口的一端朝所述第二辐射片延伸的第二直立臂，及一由所述第二直立臂邻近所述第二辐射片的一端与所述第二辐射片相间隔地延伸入所述第二辐射片向所述接地基底的正投影区域的第二延伸臂。

2.根据权利要求1所述的双频双极化天线，其特征在于，所述第一辐射片和所述第二辐射片为矩形。

3.根据权利要求2所述的双频双极化天线，其特征在于，所述第一缺口和所述第二缺口为自所述外周缘向内形成的长矩形。

4.根据权利要求3所述的双频双极化天线，其特征在于，还包含多数分别连接所述接地基底和所述第一辐射片、所述第一辐射片和所述第二辐射片、所述接地基底和所述第一传输组件，及所述接地基底和所述第二传输组件的支撑件。

5.一种双频双极化天线数组，适用于馈入一第一讯号和一第二讯号，包含：

一接地基底，平板状；

复数个第一辐射片，与所述接地基底相间隔地位于同一平面，且沿一第一方向间隔排列，分别包括一外周缘、一自所述外周缘向内形成的第一缺口，及一自所述外周缘向内形成且延伸方向与所对应的所述第一辐射片之第一缺口的延伸方向彼此正交的第二缺口；

复数个第二辐射片，与所述接地基底相间隔地位于同一平面，且沿所述第一方向间隔排列，并令所述每一第一辐射片位于所述接地基底和所述每一第二辐射片之间且所述每一第二辐射片向所述接地基底的正投影落入所述每一第一辐射片内；

一第一传输组件，与所述接地基底成相间隔地排列，并包括一供所述第一讯号馈入的第一馈入端、复数个分别自所述第一馈入端延伸入所述每一第一辐射片的第一缺口的第一主臂、复数个分别自所述每一第一主臂位于所述第一缺口的一端朝所述所对应的第二辐射片延伸的第一直立臂，及复数个分别由所述第一直立臂邻近所述所对应的第二辐射片的一端与所述第二辐射片相间隔地延伸入所述第二辐射片向所述接地基底的正投影区域的第一延伸臂；及

一第二传输组件，与所述接地基底成相间隔地排列，并包括一供所述第二讯号馈入的第二馈入端、复数个分别自所述第二馈入端延伸入所述每一第一辐射片的第二缺口的第二主臂、复数个分别自所述每一第二主臂位于所述第二缺口的一端朝所述所对应的第二辐射片延伸的第二直立臂，及复数个分别由所述第二直立臂邻近所述所对应的第二辐射片的一端与所述第二辐射片相间隔地延伸入所述第二辐射片向所述接地基底的正投影区域的第二延伸臂。

6.根据权利要求5所述的双频双极化天线数组，其特征在于，所述第一辐射片和所述第二辐射片为矩形。

7.根据权利要求6所述的双频双极化天线数组，其特征在于，所述每一第一缺口和所述每一第二缺口为自所述外周缘向内形成的长矩形。

8.根据权利要求7所述的双频双极化天线数组，还包含多数分别连接所述接地基底和所述每一第一辐射片、所述每一第一辐射片和所述每一第二辐射片、所述接地基底和所述第一传输组件，及所述接地基底和所述第二传输组件的支撑件。

9.根据权利要求8所述的双频双极化天线数组，其特征在于，所述支撑件是由非导电材质所组合而成。