CN2505992Y

CN2505992Y - 双极化隙缝偶极阵列天线

Info

Publication number: CN2505992Y
Application number: CN 01232237
Authority: CN
Inventors: 蓝植宏
Original assignee: JUNYAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd TAIWAN
Current assignee: JUNYAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd TAIWAN
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2011-07-27

Abstract

本实用新型提供一种双极化隙缝偶极阵列天线,包括有一个电路板、复数个正交且互相垂直的天线组件、两道金属墙、复数个丁字型金属板及复数个金属隔板,其中,电路板提供馈入信号源及作为反射板,各天线组件设有多个槽孔以自行相互嵌入,并分别焊接于电路板上而形成阵列天线,金属墙分别连接于电路板并位于天线组件的两侧,且各自延伸有一个水平面,使得天线组件辐射的半功率波束宽度减小,丁字型金属板分别设于电路板上,并相邻于金属墙及天线组件之间,金属隔板则分别设于电路板上,并位于各天线组件之间,增加天线组件辐射的隔绝度,藉此达到更高隔绝度并更有效率的电磁波传导。

Description

双极化隙缝偶极阵列天线

技术领域

本实用新型是一种双极化隙缝偶极阵列天线，特别是关于一种达到高隔绝度、高增益及有效的电磁波传导的改良的天线结构。

背景技术

一般天线的规格会依照其应有的范围而有所不同，其参数大抵上有工作频率范围(frequency range)、电阻值、电压驻波比(voltagestanding wave ratio)、极化方向、水平/垂直面辐射半功率波束宽度(half-power beamwidth；HPBW)及天线增益等，通过修改天线结构可改变上述参数值，并创造出适用于系统的天线。

要增加基站信号强度的方式，除了增加接口(如加装前置放大器)以增加信号强度外，还可通过天线差异性(adaptive antenna diversity)的方式来达成，其种类分为：

1、空间上的差异性(space diversity)：是用数个天线合并使用，来克服上述问题，即以各个独立且分开的天线来接收不同路径的信号；

2、电波收放场型的差异性(pattern diversity)：以一个具有多种电波场型的天线来克服上述问题；

3、电波极化的差异性(polarization diversity)：以一个具有多种不同极化的天线来克服上述问题，即以各个不同极化方向的天线来接收不同路径的信号；具有此特性且能随机应变(adaptive)的天线也称为智能型天线(smart antenna)。

利用天线差异性虽可增加接受信号的强度，却会因差异性方式、天线间的距离及接收信号路径等的不同，导致效果也不相同。

此外，天线差异性虽可增加差异性增益(diversity gain)，但天线之间的相关系数对于增益而言却有着很大的影响，相关系数愈小者表示天线间的独立性愈大，其差异性增益也愈大。

因此，由上述种种诉求可知，在不增加系统接口的情况下，欲增加增益的最好方法，即选用极化方向为正交的天线、缩小水平极化半功率波束宽度并增加两天线间的隔绝度。

发明内容

本实用新型的主要目的即是提供一种双极化隙缝偶极阵列天线，是应用在无线电通讯基站上的天线结构，作为基站与移动式终端设备间的信号收发桥梁，通过高隔绝度的线性双极化天线，来提高天线的灵敏度。

为了达成上述目的，本实用新型提供的一种双极化隙缝偶极阵列天线，包括有一个电路板、复数个正交且互相垂直的天线组件、两道金属墙、复数个丁字型金属板及复数个金属隔板，其中，该电路板提供馈入信号源，并可当反射板用，各天线组件设有多个槽孔以达到自行相互嵌入，并分别焊接于该电路板上而形成阵列天线，该金属墙分别连接于该电路板并位于该天线组件的两侧，且各延伸有一个水平面，使得该天线组件辐射的半功率波束宽度减小及指向性增加，该丁字型金属板分别设于该电路板上，并相邻于该金属墙及天线组件之间，该金属隔板则分别设于该电路板并位于各天线组件之间，如此设计可增加天线组件辐射的隔绝度，以提高天线的敏锐度。

附图说明

图1是本实用新型的立体图

图2是本实用新型的具体实施例的电路板及金属墙立体图

图3是本实用新型的具体实施例的丁字型金属板及天线组件立体图

图4是本实用新型的具体实施例的金属隔板的立体图

图5是无丁字型金属板及金属隔板时所测得的波形图

图6是本实用新型所测得的波形图

1：电路板

11：接头

2：天线组件

3：金属墙

31：水平面

4：丁字型金属板

5：金属隔板

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

请参照图1，本实用新型是一种双极化隙缝偶极阵列天线，是应用于无线电通讯基站上，作为基站与多个移动式终端间的信号收发，包括有一个电路板1、复数个正交且相互垂直的天线组件2、两道金属墙3、复数个丁字型金属板4及复数个金属隔板5，其中：

该电路板1具有信号馈入的接头11，以提供馈入信号源，并可作为反射板；

该等天线组件2是由印刷电路板1蚀刻而成，各天线组件2开设有多个槽孔，以达到自行相互嵌入，而互呈±45°，且各天线组件2正交焊接于该电路板1上，以形成阵列天线；

该金属墙3分别连接于该电路板的侧边1，并与该天线组件2同高，且各自延伸有一个水平面31，以压制该天线组件2的高频、中频与低频的水平极化半功率波束宽度，以增加其增益及指向性；

该等丁字型金属板4分别设置于该电路板1上，并相邻于该金属墙3及天线组件1间，该等金属隔板5则分别插设于该电路板1上及各天线组件2距离的中心位置，且与该天线组件2同等高度，如此，该丁字型金属板4及金属隔板5可增加该天线组件2辐射的隔绝度，以提高天线的敏锐度；

通过上述构件的组合，可达到更高隔绝度并更有效率的电磁波传导，以改善通讯品质。

图2至图4是表示本发明的较佳具体实施例，凡熟悉该项技艺的人士均知此实施例仅供说明，并不限于此。首先假设该金属墙3所延伸的水平面31外围相距λg，则各天线组件2两侧的丁字型金属板4相距1/3λg，该丁字型金属板4的宽度W1须小于该天线组件2的臂宽，其长度L1须大于 /2倍天线组件2的长度，其高度H1须与该天线组件2的臂宽中点离该电路板1的高度相同；该金属隔板5的高度H2与该天线组件2同等高度，其宽度W2为3/4λg；该金属墙3的高度H3是与该天线组件2同高，且彼此间相距3/4λg，并拥有1/8λg宽度的水平面31向外延伸。

此外，经由网络分析仪量测分析可知，在无丁字型金属板4及金属隔板5的情况时，其隔绝度为-20dB(如图5所示)，而加设了丁字型金属板4及金属隔板5后，在全频段1710～1880MHz时，其隔绝度为-30dB，有着明显的差异；同时，该金属墙3可将半功率波束宽度压至65。左右，其向外延伸的水平面31可使水平极化功率波束宽度在高低频差值时为±3°之内。

显然地，本实用新型的双极化隙缝偶极阵列天线，其隔绝度非常好，是因丁字型金属板4隔绝住该天线组件2的同极化(co-polarization)及叉极化(cross polarization)偶合，并由该金属隔板5隔绝住各天线组件2电波辐射的偶合量，来达到高隔绝度的作用。

综上所述，本实用新型具有双极化、高隔绝度及高增益等特点，可有效提高电磁传输的效率。

本实用新型的一个较佳实施例公开如上，但是其并非用以限定本发明，任何在本实用新型构思范围内的改动，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1、一种双极化隙缝偶极阵列天线，其特征是，该天线包括：

一个电路板；

复数个正交且互相垂直的天线组件，各天线组件设有多个槽孔以达到自行相互嵌入，并分别焊接于该电路板上而形成阵列天线；

两道金属墙，分别连接于该电路板并位于该天线元件的两侧，且各延伸有一水平面；以及

复数个丁字型金属板及金属隔板，该丁字型金属板分别设于该电路板上，并相邻于该金属板及天线组件之间，该金属隔板则分别设于该电路板上，并位于各天线组件之间。

2、如权利要求1所述的双极化隙缝偶极阵列天线，其特征是，该电路板具有供信号馈入的接头。

3、如权利要求1所述的双极化隙缝偶极阵列天线，其特征是，该天线组件是由印刷电路板蚀刻而成。

4、如权利要求1所述的双极化隙缝偶极阵列天线，其特征是，该金属墙与天线组件等高。

5、如权利要求1所述的双极化隙缝偶极阵列天线，其特征是，该金属隔板分别设于各天线组件间距离的中心位置。

6、如权利要求1所述的双极化隙缝偶极阵列天线，其特征是，该金属隔板与天线组件等高。