201101586 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及天線，尤其涉及一種槽孔天線及槽孔天線陣 列。 【先前技術】 [0002] 在習知技術中，一種結構的槽孔天線輻射出的頻率往往 只能夠覆蓋某一單一頻段，如果要擴展回波損耗-10dB的 阻抗頻寬，就必須使用複數種結構不同的槽孔天線來覆 蓋複數頻段。這樣就對用戶的複數頻段需求帶來極大不 便，同時也給用戶帶來增加成本的壓力。所以，在滿足 無線通訊標準之頻段範圍下，如何實現一種結構的槽孔 天線能夠覆蓋複數頻段並且具有良好的輻射性能是一大 挑戰。 【發明内容】 [0003] 有鑒於此，有必要提供一種槽孔天線，可實現複數頻段 覆蓋，且輻射性能好。 [0004] 此外，還有必要提供一種槽孔天線陣列，可實現複數頻 段覆蓋，且輻射性能好。 [0005] 本發明實施方式中的槽孔天線設置於基板上，其中基板 包括第一表面與第二表面，槽孔天線包括饋入線、第一 輻射體、第二輻射體及第三輻射體。饋入線設置於第一 表面上，用於饋入電磁波。第一輻射體設置於第一表面 上，呈圓形，且與饋入線相連。第二輻射體設置於第二 表面上，其上設有槽孔，第二輻射體與第一輻射體相互 耦合以輻射電磁波訊號。第三輻射體設置於第二表面上 098120560 表單編號A0101 第4頁/共19頁 0982035019-0 201101586 ，呈圓環形，其中心與該第一輻射體的圓心相對，第三 輻射體與第一輻射體相互耦合以輻射電磁波訊號。其中 ，第一、第二及第三輻射體分別用於輻射不同頻段的電 磁波訊號，且第二輻射體接地。 [0006] Ο ❹ [0007] 本發明實施方式中的槽孔天線陣列設置於基板上，其中 基板包括第一表面與第二表面，槽孔天線陣列包括複數 槽孔天線及第一附加饋入線。每一個槽孔天線包括饋入 線、第一輻射體、第二輻射體及第三輻射體。其中，饋 入線設置於第一表面上，用於饋入電磁波。第一輻射體 設置於第一表面上，呈圓形，且與饋入線相連。第二輻 射體設置於第二表面上，其上設有槽孔，第二輻射體與 第一輻射體相互耦合以輻射電磁波訊號。第三輻射體設 置於第二表面上，呈圓環形，其中心與第一輻射體的圓 心相對，第三輻射體與第一輻射體相互耦合以輻射電磁 波訊號。第一、第二及第三輻射體分別用於輻射不同頻 段的電磁波訊號，且第二輻射體接地。第一附加饋入線 與該等槽孔天線的饋入線相連以傳輸電磁波訊號。 藉由以下對具體實施方式詳細的描述並結合附圖，將可 輕易的瞭解上述内容及此項發明之技術效果。 【實施方式】 [0008] 請同時參閱圖1、圖2與圖3，所示分別為本發明實施方式 中槽孔天線陣列10的第一表面21、第二表面22及立體示 意圖。在本實施方式中，槽孔天線陣列10設置於一基板 20，基板20包括第一表面21及第二表面22，第一表面21 與第二表面22相對設置。 098120560 表單編號Α0101 第5頁/共19頁 0982035019-0 201101586 [〇〇〇9] 槽孔天線陣列10包括複數槽孔天線300及複數第一附加饋 入線11 〇。在此，以槽孔天線陣列1 0包括四個槽孔天線 300與兩個第一附加镇入線11〇為例進行詳細闡述。 [0010] 在本實施方式中，每一槽孔天線300包括饋入線100、第 一輻射體310、第二輻射體320及第三輻射體330。 [0011] 在本實施方式中，饋入線1〇〇設置於第一表面21上，用於 饋入電磁波。 [0012] 第一輻射體310設置於第一表面上21上，呈圓形，且與饋 入線100相連。在本實施方式申，四個第一輻射體310的 圓心311在同一直線上。 [0013] 第二輻射體320設置於第二表面22上。第二輻射體320上 設有槽孔340，且第二輻射體320與第一輻射體210相互 麵合以輻射電磁波訊號。在本實施方式中，第二輻射體 320所輻射的電磁波訊號包括第一諧振頻率訊號與第二諧 振頻率訊號，第二諧振頻率的大小可為第一諧振頻率的 兩倍。第二輻射體320接地》在本實施方式中，槽孔340 係在基板20上的第二輻射體320上蝕刻複數相同的橢圓形 槽孔341而形成的星形槽孔，且該等橢圓形槽孔341的長 軸的一端相交於同一點342，槽孔340相對於點342呈中 心對稱。在本實施方式中，槽孔340由四個橢圓形槽孔 340形成。在本實施方式中，槽孔340的中心342與第一 輻射體310的圓心311在第二表面22上的投影重合。 [0014] 第三輻射體330呈圓環形，其中心與第一輻射體310的圓 心311在第二表面22上的投影重合，且第三輻射體330與 098120560 表單編號A0101 第6頁/共19頁 0982035019-0 201101586 第一輻射體310相互耦合以輻射電磁波。在本實施方式中 ，組成槽孔340的複數橢圓341的中心均位於第三輻射體 330上。第二輻射體330的外半徑大於或者等於橢圓 的長半軸。藉由這樣的設計，第三輻射體能改變第二 輻射體320所輻射的第二諳振頻率，實現槽孔天線3〇〇的 多頻段覆蓋。在本實施方式中，第三輻射體33〇輻射的電 磁波訊號頻率可為第一諧振頻率的1. 5倍。 [0015] Ο [0016] ❹ 第一附加饋入線Π〇與該等槽孔天線3〇〇的饋入線1〇〇相 連以傳輸電磁波訊號《在本實施方式中，第一附加饋入 線110為兩個，每一第一附加饋入線1〇〇分別與兩相鄰槽 孔天線300的饋入線1〇〇相連。在本實施方式中，第一附 加饋入線11〇包括第一饋入部1101與第二饋入部11〇2， 其中第一饋入部1102與第一饋入部11〇1相互垂直，形成 Τ形，相鄰的槽孔天線300的饋入線1〇〇分別與第—饋入部 1101的兩端相連。 在本實施方式中，槽孔天線陣歹彳1,0還包括第二附加饋入 線120 ’呈T形V其頂邊的兩端分別連接於一對第一附加 饋入線110。在本實施方式中，第二附加饋入線12〇包括 第二饋入部1201與第四饋入部1202，其中第四饋入部 1202與第三饋入部1201相互垂直，形成了形，第三饋入 部1201的兩端與一對第二饋入部11〇2的相連。 在本實施方式中，第一附加饋入線110與第二附加饋入線 120的形狀基本相同，這樣，槽孔天線3〇〇就能使輻射的 訊號具有相同的相位。 098120560 表單編號A0101 第7頁/共19頁 0982035019-0 [0017] 201101586 [0018] 在本發明的其他實施方式中，槽孔天線100還可以包括更 多槽孔天線300與更多第一附加饋入線110，這樣能更好 的抑制旁瓣電平，使槽孔天線陣列10的輻射性能更好。 [0019] 請參閱圖4，所示為本發明槽孔天線陣列10—實施方式中 的槽孔天線300的尺寸圖。在本實施方式中，槽孔天線陣 列10中的第一輻射體310的半徑為R1，且第一輻射體所輻 射的第一頻訊號的頻率為F1，且頻率為F1的訊號的波長 為第一輻射體的周長，即2 ttRI。在本實施方式中，橢圓 形槽孔341的長半軸長為R4，短半軸長為XI。在本實施方 0 式中，第二輻射體320將產生一個第一諧振頻率F2與第二 諧振頻率F3，且第一諧振頻率F2的波長為星形槽孔340的 周長的一半。在本實施方式中，第二諧振頻率F3的大小 為第一諧振頻率F2的大小的兩倍。在本實施方式中，在 星形槽孔340上設置形狀為圓環的第三輻射體330，且第 三輻射體330大致經過複數橢圓形槽孔341的中心，該第 三輻射體330的外半徑為R2及内半徑為R3。在本實施方式 中，外半徑R2與内半徑R1的差值W1為lmra，而Rl、R4與 | ) XI的長度可以根據無線通訊系統及用戶所需要的頻段來 設置，這樣槽孔天線陣列10滿足了不同用戶的需求，具 有極大的靈活性。在本實施方式中，第三輻射體330能改 變第二諧振頻率F3的大小。在本實施方式中，第三輻射 體330將第二諧振頻率F3的大小改變為接近第一諧振頻率 F2的大小的1. 5倍。 [0020] 請參閱圖5，所示為本發明槽孔天線陣列10—實施方式中 的方向圖，從圖5中可以明顯看出槽孔天線陣列10的主瓣 098120560 表單編號 A0101 第 8 頁/共 19 頁 0982035019-0 201101586 [0021] Ο [0022] Ο 寬度窄，而旁瓣電平比較弱，這說明該槽孔天線陣列1〇 的輻射能量很集中，方向性非常好。在本發明的其他實 施方式中，可在基板2〇的第一表面21的上方加上一塊反 射板，該反射板為金屬面板，且接地，藉由這樣的結構 來控制槽孔天線陣列10使得該槽孔天線陣列10具有單向 輻射的效果。 參閱圖6，所示為本發明槽孔天線陣列1 〇 一實施方式中 的回波損耗（Return Loss)測試圖。在本實施方式中 ’ R1為7mm ’ R4為7mm ’ XI為2. 5mm。如圖6所示，可以 明顯看出槽孔天線陣列1〇在工作於3. 7GHz附近工作頻段 、4. 4GHz附近工作頻段以及5GHz附近工作頻段時，其衰 減幅度均小於-10dB，符合行業標準*在本發明的其他實 施方式中’ Rl、R4與XI可為其他的值。 本發明實施方式中的槽孔天線3〇〇及槽.孔天線陣列1 〇藉由 在槽孔天線300的第二輻射體320上設置槽孔34〇以及在 槽孔340上設置形狀為圓環的第三輻射1體33〇來實現覆蓋 複數頻段’同時具有良好的輻射性能，滿足了不同用戶 的需求，具有極大的靈活性。 [0023] 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡 熟悉本案技藝之人士，在爰依本案發明精神所作之等效 修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。 [0024] 【圖式簡單說明】 圖1為本發明槽孔天線陣列一實施方式中的第一表面示音 圖。 098120560 表單编號A0101 第9頁/共19頁 0982035019-0 201101586 [0025] 圖2為本發明槽孔天線陣列一實施方式中的第二表面示意 圖。 [0026] 圖3為本發明槽孔天線陣列一實施方式中的立體示意圖。 [0027] 圖4為本發明槽孔天線一實施方式中的尺寸圖。 [0028] 圖5為本發明槽孔天線陣列一實施方式中的方向圖。 [0029] 圖6為本發明槽孔天線陣列一實施方式中的回波損耗（ Return Loss)測試圖。 【主要元件符號說明】 [0030] 槽孔天線陣列10 [0031] 基板 2 0 [0032] 槽孔天線300 [0033] 第一表面21 [0034] 第二表面22 [0035] 饋入線1 0 0 [0036] 第一附加饋入線11 0 [0037] 第一饋入部1101 [0038] 第二饋入部1102 [0039] 第二附加饋入線120 [0040] 第三饋入部1201 [0041] 第四饋入部1202 098120560 表單編號A0101 第10頁/共19頁 0982035019-0 201101586 [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] Ο 第一輻射體310 第一輻射體的圓心311 第二輻射體320 第三輻射體330 槽孔340 橢圓341 槽孔的中心342 ❹ 098120560 表單編號Α0101 第11頁/共19頁 0982035019-0