TW398101B - Microstrip arry antenna - Google Patents

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、發明説明（ 經濟部中夬標準局員工消費合作社印裝 發明背景 本發明大欵有關於天 線。 7 尤其有關於微波導式陣列天 直接衛星廣播服務的旦 在世界各地都有磨〆、里g g上在世界各地增加，它 接收這種雇播服^々昀要，即閜於霧要一種天線其具有 藉由反射.器：：：=也增加了。此增加的需求已通常 器天線-般用得到滿足，這是習用的。反射 衛星的廣播服務，收來自地：固定式或赤道 點例如笨重以及對A A 、、13唬。反射态天線有一些缺 的本質θ铲用户而言太貴。此外反射器天線 、^人外湿式而且孔受到饋人組件的阻隔，其會大 °° ，'泉勺孔政率，其—般導致僅約5 5 %的孔效 〇 少另一種天線如微波導式天線可克服反射器天線具有的許 夕缺點。例如微波導式天線需要較小的空間而且製造簡單 又便且，而且比反射器天線更與印刷電路技術相容。微波 導式陣列天線即微波導式天線具有一微波導式陣列，可用 於需要高定向性的應用中。惟微波導式陣列天線一般依賴 行波並需要複雜的微波導式饋入網路，因而是總天線損失 中佔有大邵分的饋入損失。此外許多微波導式陣列天線限 制在只能發射與/或接收線性極化波東。這些缺點在世界上 的許多地方都很明顯，其中僅使用圓形極化波束來提供廣 播服務。在這些情況下服務接收者必須使用較無效率且更 貴更笨重的反射器天線，或使用極化器的的微波導式陣列 -4 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210x297公後） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 、-° 線 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 '發明説明 天線。惟極化器命估 =έ σ 之天嘁產生額外的功率損失因而產生較 走旳TO ^輻射圖樣。 因而需要種报僧/上，， JL T ^ 、a的簡潔天線，其具有高孔效率，而 , 路’而且可改叙成發射與/戋接收線 性極化或圓形極化波束。 耵〃、/次接收，·泉 發明之概述 因此本發明提供— '種低成本之簡潔天線，其具有高孔效 午’而且不需要褪雜+ 接收均4 ，，心饋入網路，而且可改裝.成發射與/或 ^ _ .ra . / 化波束。因此本發明之微波導式天 深包括兩個介雷；，甘、，， m /、以插置其間之傳導波導陣列社人在

It皮=隔開以界定各對相鄰波導間之槽。-Si接 地面置於兩個結合Λ赤 μ ,,,, i ^層I吊一外側上，而一輻射凸塊陣 兩個結合介電層之第二外侧上，各凸塊定位在一對 ^槽^凸塊陣列係分開俾於各對相鄰凸塊間形成—孔。 包兹fl匕里之回應係將—鬲階駐波感應在天線 線發射-定向波束與/或由天線接收—定向波束。 本發明可達成之—優點是與反射器天線或其他微波導式 天線相比，一般可以達成極高之孔效率。 本發明可達成之另—優點是其利用一高階駐波，其比一 般微波導式陣列天線中利用之行波更有效。 本發明可達成之另-優點是其產生之輻射圖樣比其他微 波導式陣列天線-般產生之輕射圖樣，具有更高之品質。 本發明。Γ達成之另一優點是其較薄且平坦，因此與反射 器天線相比極小、極輕且較不笨重，而且可併入現存接收 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) .装. 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 器/發射器系統中。 π本發明可達成之另-優點是其製造遠比反射器天線簡 早，因：可以用-小部分的反射器天線成本來設置。 附圖之簡單說明 圖圖1是實施本發明特徵之平面陣列天線之部分切除的立體 圖2是沿著圖1的線2-2的圖1天線的側視圖。 圖3是實施本發明特徵之另一平面天線實施例之部分切除 的立體圖。 圖4是實施本發明例子一之線性陣列天線的立體圖。 圖5是沿著圖4的線5 _ 5的圖4天線的侧視圖。 圖6是沿著圖4的線6_6的圖4天線的側視圖。， 圖7的圖形在説明圖4 _ 6的天線的£平面輻射圖*以回應 4.10GHz信號。 〜 較佳實施例之詳細説明 參考圖1，2，參考數字10一般表示實施本發明特徵的平 面微波導式陣列天線用以發射與接收電磁（E Μ)能量。在圖 2中，天線1 〇分別包括薄圓盤狀的第及第二介電層i 2， 1 4，其用一種具較低介電常數如2.2的.機械性穩定的材料 製造。這種介電材料的例子是RT/dUr〇id 5880，如位於 Chandler，Arizona的Rogers公司製造的。雖然介電膚i 2 , 1 4是從同一材料製造，但是在這二種層中使用時並不需要 是相同材料，這可以依天線應用而定，藉由在各層使用不 同的材料，其各具有不同的介電常數，即可強化性能。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Μ規格（210X297公釐） J— ^ 7 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央搮準局資工消费合作社印製 Λ7 ΙΓ 克、發明説明（4 ) 各介電層1 2，1 4最好具有0.003 λ到0.050几之間的厚度 (即從圖1，2看去的垂直大小）。層1 2，1 4的直徑是由使用 的波導與凸塊數目來決定，如以下所述。可以了解的是除 #另有説明，都是將又當成自由空間中Ε Μ波束的波長（即 几= c/ f，而c是自由空間中的光速，而f是波束頻率）。更可 了解的是本文定義爲波導及凸塊的元件則組成微波導。 第一介電層12界定：底部12a以..便與傳導接地面1 6結 合，頂部1 2 b以便與傳導中央波導2 0以及含三個隔開同心 圓傳導環狀波導2 2，2 4，2 6之陣列結合，以便於介電層 1 2之中形成一徑向傳送線洞。環狀波導2 2，2 4，2 6都具 有約lmil (即0.001英吋）的厚度（爲了説明方便未在圖1，2 中依比例顯示）。中央波導2 〇的直徑與各環狀波導2 2，2 4 的寬度（即徑向大小如圖1的大小A)大約是λ / 2，而環狀波 導2 6的寬度最好在λ / 2與3 λ / 4之間（雖然若S Μ Α探針如 以下所述未接到波導2 6，則它可以低到A /4 )，而波導 2 2，2 4，2 6是隔開的以便於其相鄰波導之間形成同心圓 環狀連接槽30，32，34，各槽最好具有0.〇1 λ到0.20 λ之 間的寬度。介電層1 2也界定一外圓周邊緣1 2 c以便最好與 ，邊緣導體1 8結合以提供一傳導（即一減縮终端）表面用以 防止不必要的輻射從其周邊洩漏，藉以控制輻射到一較大 範圍，以便從天線1 0產生更斯望的輻射圖樣。接地面1 6的 厚度及其邊緣導體1 8大約是1 mil (即0.001英叫·），但是若必 要也可以大於一mil (如0_ 125英吋），以提供天線1 〇的結構 支撑。 -7- ΙΊ---：--：----裝------訂------線 .(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公趁） A 7 A 7 經濟中央標隼局員工消費合作社印製 、發明説明 接地面1 6，j息絡憤μ 傳導材料如鋼：：:kl8’與波導2〇,22,2 4,26包含 屬化，桷卡值# •'艮，而且取好使用習用印刷電路，金 學㈣"支術：I任早石微波積體電路(MMIC)技術，或化 合。 次任何其他適當的技術以便與介電層12結 導材料、二衣~化學蝕刻技術，介電層1 2係覆蓋到上述傳 l2it^U Ί而槽^ 〇，3 2，3 4使用習用蝕刻技術而與層 化予餘刻脱離，择w两—，士禮一 陣列。 猎以界疋波導20，22，24，26的期望 ? 〇第2 J电層1 4接到第一介電層1 2的上表面1 2 b與波導 ~〇 22，24，26，這是使用任何適當的技術如產生具極 ;寻。（如」.5mil)熱接合膜（未示）的结合，其具有介電常數 第—介電層14界定一上表面14a以便使用習用印刷電 路盅屬化，德卡傳輸技術，MMIC技術，或化學蝕刻， 或任何其他適當的技術來結合含三個環狀同心圓韓射凸塊 4 0 4 2 ’ 4 4的陣列。各凸塊4 〇，4 2，4 4都具有维抓（即 0.001英吋）的厚度（爲了説明方便未在圖丄，2中依比例顯 示），而寬度（即徑向大小）最好在凡以與几。之間，且分別 定位於％狀槽3 0，3 2，3 4之上，而且隔開以便—中央孔 5〇與兩個同心圓環狀孔52，54形成在相鄰凸塊之間，各 孔最好具有0.011與0.20λ之間的寬度。此外凸塊4〇: 42 ’ 44界定開（即輻射）邊緣4〇a，4〇b，42a，42b， 44a ， 44b 0 爲了在一特殊頻率達到最佳性能，波導2 〇 , 2 2，2 4， 26的寬度（即徑向大小），槽30，32，34，凸塊4〇，42， J.----：--；---裝----：--訂丨-；-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 五、發明説明（6 Λ7 Η 7 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 44 ’孔5 〇 ’ 5 2，5 4，及介電層1 2，1 4的厚度是個別計算 以便在天線洞中形成一高階駐波（即駐波基本模式以外模式 的駐波），並界定在介電層丨2，i 4之中，以便從輻射邊緣 ° & 4 0t) 5 42a’ 42b，4 4a，44b輻射的場會建設 性的互相干涉。此外計算出槽3 〇，3 2，3 4及孔5 〇，5 2， 5 4的大小與位置以不僅控制天線丨〇的共振頻率而且控制輸 入阻抗。假設垂直電場組件（從圖1，2看去）在各元件的邊 界消失即可執行這種計算’所以天線1 〇 (從圖2觀看最清晰） 接著由中央郡分如部分6 〇所示，及外周期部分如部分6 2， 6 4所示组成之合併。電場的垂直組件與c 〇 $ θ成正比，其 中~是從天線1 〇中央延伸出的第一線與第二線之間的角 度’第一線通過天線的饋入點（如下所述），而第二線通過 天線中的相關點。接著要了解的是天線洞中的場分布會影 響天線的期望輻射與輸入阻抗，周期環狀部分6 2，6 4的數 目不僅決定總大小而且決定天線1 0的方向性。天線1 0的側 邊凸緣位準是由輻射邊緣4〇a，40b，42a，42b，44a， 4 4 b處的場分布決定，。因此天線特殊如方向性，側邊凸緣 位準，與輸入阻抗是由各波導20，22，24，26，以及各 凸塊40，42，44 的寬度及位置來控制。爲達成高方 向性而假設輻射邊緣4 〇 a , 4 0 b，4 2 a，4 2 b，4 4 a，4 4 b 處的場分布儘可能的均勻。在相鄰槽3 〇，3 2，3 4之間的 介電層1 4之中有一些電場無效點。在一些例子中，垂直縮 短接腳（未示）可置於天線1 〇中以抑制不需要的模式激勵。 上述計算與分析使用到的技術例如·所述的洞模型與瞬間方 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規輅（210X29"7公#_ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝」 、-=* 線· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 _____B7 五、發明説明（7 ) ~ 法 了參考 C.S. Lee, V. Nalbandian，F. Schwering 所著的 "Planar dual-band microstiip antenna"論文，發表於 IE££

Tiansactions on Antennas and Propagation, Vol. 43, pp.892-895，1995年8月。因爲這些技術是習用的，因而在此不再 詳述。 提供第一習用S Μ A探針7 0以便將一線性極化（lp )信號 從一缓線（未示）饋入天線丨〇的一饋入點。S μ A探針7 0包 括’用以將E Μ能量傳送到天線1 〇以及/或者從天線〖〇發射 E Μ能量，一外導體7 2其與接地面1 6係電的連接，一内（或 饋入）導體74，其與環狀波導26係電的連接，與一環狀介 電7 5 ’分別插置於内與外導體7 2，7 4之間。雖然s μ Α探 針7 〇較佳，但是可使用任何適當的同軸探針與/或連接配 置以實施上述連接。例如可使用一傳導黏劑以結合及維持 内導體7 4與環狀波導2 6之間的接觸，而且可設置一適當的 閉封（未示）以密閉式的封閉連接。雖然未示但是可了解的 疋S Μ A探針7 〇的另一端，其未接到天線丄〇，是可以經由 缓線（未示）而與信號產生器連接或是與接收器如使用電視 信號的衛星信號解碼器連接。 操作時’天線丨〇可用以接收波束與/或發射波束。爲了例 示天線如何可用以接收一波束，天線1 0可位於家中並定向 以接收來自一地面固定或赤道衛星的波束，其在一預設頻 帶或頻道中載有一電視信號。天線〖〇的定向方法是將上表 面1 4 a的方向指向波束源，以便其大致與波束方向垂直。 假设天線1 〇元件具有正確的大小以接收這種衛星信號，接 _ - 10- 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ 297公楚） J----^---；----1------IT------i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} . 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 Λ7 五^ ---- 著.波束會通過孔5〇，W，54，並感應—駐波，其會在介 電層與1 4之間共振。介電層1 2界定的發射線洞中所感 應的駐波是透過S M A探針7 0而與接收器如解碼器（未示）接 通。已知天線發射與接收信號是相互的。要了解的是夭線 1 0用以發射k號的操作與天線用以接收信號的操作是相互 同等的。因此天線1 〇的信號發射不在此詳述。 圖3的實施例實質上與圖i，2所示的相同，因此相同元 件具有相同的參考數字。根據圖3的實施例，接著將天線 110改裝成接收與/或發射圓形極化（cp)信號而不是Lp信 號。因此天線11 0包括第二習用S Μ A探針170，其與第一 S Μ A探針7 〇相差9 0度（即與s M A探針7〇正交如圖3所 示）。SMA探針170包括，用以將EM*量傳送到衣線丨〇以 及/或者從天線10發射EM能量，一外導體172其與接地面 1 6係電的連接，—内（或饋入）導體口4，其與環狀波導2 6 係電的連接，與—環狀介電175，分別插置於内與外導體 172 , 174之間。SMA探針17〇可以依照SMA探針7〇與天線 1 〇連接的方式而與天線1丨〇連接。 天線Π0的操作實質上與天線i 〇相同，除了發射c p輻射 時兩個探針7 0，170必須以產生相差9 〇度的信號饋入、 外。 、〈 本發明如圖1 - 3所實施者具有數個優點，例如當本發明的 天線10或110的輸入阻抗匹配時，輸入的em能量即因傳導 損失，介電損失，輻射損失而逐漸消失。傳導與介電損失 較小，因此多數的E Μ能量是以波東來輻射，而導致孔戈 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（21〇Χ 297公漦） J----^------裝------訂------線 (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經茇部中央標準局®：：工消费合作社印製 Λ7 B7 五'發明説明（9 ) 率大於80%。在反射器天線上這是一項優點，其在孔效率 中會因爲饋入外溢而且孔受到饋入组件的阻隔而導致明顯 的損失，通常導致僅約55%的孔效率。雖然本發明的天線 可因此達成高的孔效率，但是這些效率以貴重複雜的反射 杂天線仍是很難達到的。 除了提供比反射器天線更優越的性能外，本發明的天線 也比反射器天線小輕且較不笨重。自因此本發明的天線也是 平且薄的，因此與反射器天線的邊裝相比，可容易的安裝 在簡單不貴的框架上。本發明的天線也可容易的裝在住宅 中如電視上或閣樓中，以接收從衛星傳來的波束，藉以消 除因天氣而導致的問題。此外本發明的天線可以遠比反射 器天線簡單的方式製造，因此可以用一小部分的習用反射 器天線成本來設置。 要了解的是本發明可以採取多種形式與實施例，本文所 述的實施例僅爲説明而非限制本發明。因此在不偏離本發 明之精神或範圍下，可對以上所述作一.些變化。例如以設 置額外的周期部分6 2以減少波束寬，或可使用較少的周期 邵分6 2以減少本發明天線所需的實體空間。本發明的天線 也可配置成大致非圓的形狀如橢圓形而非圓形。況且本發 明的天線可以配置成使波導2 〇界定形成在其中央的圓孔， 所以凸塊4 0不界定孔5 〇。 另一種變化是任何數目的SMA探針7〇，17〇可以依上述 方式連接到本發明的天線丨〇，n 〇，即在數個不同饋入點 中的任一點從接地面丨6延伸到波導2 〇，2 2，2 4 , 2 6中的 ___________-12- 本紙張尺度適财關家縣（CNS)A4%#. ( 210^297^^ ) j ^ 裝 訂 線 (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 五 、發明説明（1〇 Λ7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 任 —, “二。因此許多SMA探針可連接到位於相同徑向距離 的二f:心算起)的饋入點，所有的饋入點都可均等有效 又射與/或接收謂能量波束。例如假設sma探針7〇， %，甘角度差是90度，則外導體72，m可以it接到任一 • “與本發明的天線中心距離都相等，而内導74， 174可以電㈣接到《2。，22,24,26中的/二者7,4其 以有多重饋入點以便使輸入阻抗匹配。要注意的是雖 ，最外面的饋入位置以製造簡單的理由視之大致較佳，但 是也可以較大的孔天線將SM A探針70，ι7〇連接到饋入 點’其從接地面丨6延伸到中央波導2 〇。此外多重S M A探 針7 0 ’ 170可以連接到天線1 〇或天線丨丨〇的上述任一饋入 點’以提供數個不同信號頻道或頻帶的輸入到天線，或從 天線輸出數個不同信號頻道或頻帶，藉以使天線1 〇 , 1 1〇 用於雙極化應用中。此外，使用多重共振模式時，也可實 知乂頻▼與多重頻帶操作。S Μ A探針，其可用以從同軸電 、覽饋入’也可以用其他饋入配置如微波導式線馈入或孔連 接饋入來替代。 圖4 - 6説明本發明的、另一實施例，其中參考數字21 〇 一般 是指實施本發明特徵的線性天線以發射及接收E Μ能量。 在圖4中，天線210分別包括第一與第二平行四邊形介電層 2 12 ’ 214 ’其從機械性穩定的材料製造如RT/duroid 5880，具有較低的介電常數如2.2，並具有一厚度（即圖4 -6中的垂直大小），亦即分別由上述的介電層12，1 4來決 定。用使用的波導與凸塊敫目來決定天線2 1 2，2 14的長度 -13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） Ί ^ 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ ΙΓ 經 濟 部 中 央 標 準 局 員 工 消 費 作 社 印 製 五、發明説明（11 ) 與寬度，而且如下所述是依天線的期望方向性與實體大小 而定。 第一介電層212界定：與接地面216結合的底部212a，與 各末端導體218，219結合的末端212b，212c，及與含四個 隔開的傳導波導220，222，224 , 226的陣列結合的頂部 2 12d，用以形成具介電層2 12的線性傳送線洞。各波導 220，222，224，226都具有約1 mil (即0.001英吋）的厚度（爲 了説明方便未在圖4 - 6中依比例顯示），約λ / 2的長度（即 圖5的水平大小）^各波導22〇，226的寬度（即圖6的水平大 小）在；L /2與3人/4之間較佳，而各波導222，224大約是九 孔2。波導220，222，224，226是隔開的以便於其相鄰波導 之間形成槽230，232，234，各槽具有的寬度（圖5)在(Μ凡 與0.20凡之間較佳。如以上圖1 - 3的實施例所述，接地面 16，末端導體2]8，219，與波導220，222，224，226是從 傳導性材料如銅，鋁，銀形成，而且最好使用習用印刷電 路’金屬化，德卡傳輸，MMIC技術，或化學蝕刻技術， 或任何其他適當的技術以便與介電2 12結合。 第二介電層214界定：與第一介電層212的上表面212d以 及與波導220，222，224，226結合的底表面2i4a，這是使 用任何適當的技術如以2.3大小的介電常數用極薄（如i.5mil) 熱結合膜（未示）來產生一結合。如上所述第二介電層2丨4更 界4與二個輕射凸塊240，242，244結合的上表面2 14b，這 是使用習用印刷電路，金屬化，德卡傳輸，MMIC技術， __或_4f·-何朱.〇 凸成 24.0，— -14^ 本紙張尺度適用巾_家轉（CNS),賤格（21()><297公# 2f先聞讀背面之注意事1!再填寫本頁) 、一-° -線. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ 7 Β7 五、發明説明（12 ) 242，244 界定輻射邊緣 240a, 240b，242a, 242b, 244a, 244b，其位置大約是在環狀槽230，232，234上方的中央， 而且是互相隔開的以便於相鄰凸塊之間形成兩個孔250， 252。各凸塊240，242，244具有的長度（圖5)在；I /4與λ /2 之間較佳，而寬度（圖6 )大約是又/ 2，各孔250，252具有的 寬度（圖5)在0.01几與0.20几之間較佳。 爲了在一特殊頻率達到最佳性能，波導220，224，226， 槽 230，232，234，凸塊 240，242，244，及孑L 250，252 的 寬度以及波導，槽，凸塊，及孔的數目，與介電層212， 2 14的厚度，應該個別計算以便從介電層2 14的輻射邊緣 240a, 242b，242a, 242b, 244a, 244b 輻射的 ΕΜ 能量會互相建 設性的干涉。在執行這些計算時，要了解的是縱向（圖5 )中 的波束寬受到波導220 - 226與凸塊240 - 244的影響，而橫向 (圖6)中的波束寬受到波導與凸塊的寬度影響。因爲這些計 算與分析如上所述是熟於此技術者已知的，因而在此不再 詳述。 設一 S Μ A探針270以便將E Μ能量從纜線（未示）饋入天線 2 10。S Μ Α探針270包括，用以將Ε Μ能量傳送到天線210 以及/或者從天線210發射Ε Μ能量，一外導體272其與接地 面216係電的連接，一内（或饋入）導體274，其與環狀波導 226係電的連接，與一環狀介電（未示）分別插置於内與外導 體272，274之間。雖然以上已詳細説明S Μ Α探針7 0，但是 可使用任何適當的連接配置以實施上述連接。雖然未示， 但是可了解的是SMA探針270的另一端，其未與天線210連 _-15-_ 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X29·]公釐） 1 i i 裝 訂 务 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 Λ 7 ___—_______ Β7 五、發明説明（13 ) 接，是可以經由同軸纜線（未示）而與信號產生器連接或是 與接收器如使用電視信號的衛星信號解碼器的連接。 天線210的操作與天線1〇，11〇的操作類似，因此除了作 爲範例之外，在此即不再詳述。因此天線21〇已用介電層 212，2：U來配置，其從厚度心…丨與介電常數2之的心#二 RT/dur〇1dTM 5880中形成。在圖5中，波導22〇，2%是 54mm長，而波導 222，224 是4〇mm長，槽 23〇，232，234 是 2mm寬，凸塊240，242，244是34mm長，而孔25〇，之”是 4mm寬。在圖6中，波導與凸塊的寬度，及槽與孔的長度 是25mm。從這種配置產生的E平面輻射圖樣可回應輸入^ 4.10GHz EM信號如圖7所示。尤其是，實線28〇表示理論上 的輻射圖樣，而虛線282表示實驗出的輻射圖樣。要了解 的是雖然實驗與理論圖樣因不精確的實驗室測試條件而有 一些差異，但是貫驗圖樣大致上是與理論圖樣一致的。 除了圖1-3實施例的優點外，圖4_5實施例與先前實施例 在設計與製造方面相比，其成本較低。雖然要注意的是圖 4，5貫施例與圖1 - 3貫施例相比較沒有效率，這是因爲從 非傳導侧漏出的E Μ能量。 可了解的是本發明圖4，5的實施例可以有多種形式與實 施例，本文所述實施例的目的是説明性質，而非限制本發 明。因此在不偏離本發明之精神或範圍下，可對上述説^ 作許多變化，例如線性陣列可以包圍著—傳導柱體以產生 甜甜圈狀的輻射圖徵，其可在無線通訊中供基地台發射 用。天線2 1 〇的各邊可設置一傳導表面以防止從其中漏出 本紙張尺度適用中國國家^率（ ----------裝-------訂------線 一 ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五 發明説明（14 Λ7 B1 ---. Ε Μ能量，藉以增強天線效率。 一也要了解的是天線10，u〇，21〇中的任_者是配置成在 一頻率下操作，但是也可再配置成在任何其他期望的頻辱 下操作，而不會顯著改變特徵如天線在一頻率下的輻射圖 樣舁政率，方法是大致上將天線的各部分細分成與期望海 率和一頻率之比例成正比，假設介電層的介電常數盥=^ 頻率下的該期望頻率相同。此外可以從具22以外介電常秦 的材料，以及從機械性不穩定的材料中製造出介電層1 2， 14 ’ 212，214。甚者，可以從具有不同介電常數的相 料中製造出層12，14，以及可以從具有不同介電常數的= 同材料中製造出層2 12，214。 1 雖然已顯示並説明本發明的各說明性實施例，在上、狀 述中與-些情況下也可以作廣泛的修正，變化 = 發明的-些特徵可以在沒有其他特徵的對應使用库 因此要了解的是要在與本發明範園—致的方式下將 請專利範圍作廣泛的解釋u n^

IJ---------裝I-----訂 i- '(諳先閲讀背面之注意事项再填寫本NC 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉

Claims (1)

1. 申请夺利範圍 A8 B8 C8 D8 1’ 種天綠，包含： 第—介電層，具有第一及第 .側 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 傳導接地面，置於第—介電層之第—側： 一傳導波導陣列，置於第—介電層 列係隔Η他人*』4 .. ' . 弟 '—側，波導陣 •* = ^開俾於各相鄰波導對之間形成一槽； 弟-介電層，具有第—及第二側，第 側作会士入穿 .Λ _ .、 . ’1 4滑之弟*一 側係〜合弟—介電層之第二側及波導陣列·以及 塊率列，置於第二介電層·之第二側上，各凸 :…塊陣列係隔開俾於各相鄰凸塊 2·如申請專利範圍第β之夭線，更包含—連接之探針， 俾將電磁能量饋人天線，或從天賴取電磁能旦。 3. 如申請專利範圍第2項之天線，其中探針包括一外導， 及：内導體，外導體係電氣連接至接地面，而内導體： 電氣連接至—傳導.波導睁列。 4. 如申請專利範圍第2 .項之天線 轴纖線。 5. 如申請專利範圍第2項之天線 可連接至一同軸纜線。 6. 如申請專利範圍第1項之天線 _ _ 線，俾將電磁能量饋入天線，或從天線擷取電磁能量。 7. 如申請專利範圍第！項之天線，更包含一連接之孔連接 線’俾將電磁能量饋入天線，或從天線擁取電磁能量。 8. 如申請專利範園第1項之天線，其中第一及第二介電層 其中探針可連接至—同 其中探針係一S Μ A探針 更包含一連接之微波導 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁·). 、1T 線 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公嫠） 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專_利範圍 係圓盤狀而且係同心圓，而其中波導，槽，凸塊陣列， 及孔係環狀而且與第一及第二介電層係同心圓。 9. 如申請專利範圍第8項之天線，更包含連接之第一及第 二探針，俾將電磁能量饋入天線，或從天線擷取電磁能 量，第一及第.二探針係隔開角度9 0度用以傳送與/或接 .收一圓形極化波束。 10. 如申請專利範圍第1項之天線，其中第一及第二介電層 係從一機械穩定材料製造。 11. 如申請專利範圍第1項之天線，其中.第一介電層界定具 有一傳導表面之周邊。 12. 如申請專利範圍第1項之天線，其中回應'RF能量時在天 線中感應一駐波。 13. 如申請專利範園第1 2項之天線，其中駐波係一高階駐 波。 14. 如申請專利範園第1項之天線，其中第一及第二介電層 具有平行四邊形之幾.何形狀。 15. 如申請專利範圍第1項之天線，更.包含一結合膜，插置 於第一與第二介電層之間用以將諸層結合在一起。 16. —種微波導式陣列天線，包含： 第一介電層，具有第一及第二相對侧； _ 一傳導接地面，固定於第一介電層之第一側： 一傳導波導陣列，固定於第一介電層之第二侧，波導 陣列係隔開俾於各相鄰波導對之間形成一槽： 第二介電層，具有第一與第二相對侧，第二層之第一 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---.--- 裝 訂 备 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 -------------- -D8 ____ 穴、申請專、利範園 側係固定於第一介電層之第二側及波導陣列； —輕射凸塊陣列，固定於第二介電層之第二側，各凸 塊係位於諸槽之一上，凸塊陣列係隔開俾於各相鄰凸塊 對之間形成一孔：以及 其中波導，槽，凸塊，及孔係有適當大小，俾於回應 電磁能量時在天線中感應一高階駐波。 π_如申請專利範圍第】6項之天線，其中第一及第二介電層 係圓盤狀而且係同心圓，而其中波導，槽，凸塊陣列， 及孔係環狀而且與第一及第二介電層係同心圓。 18. 如申請專利範圍第1?項之天線，其中第一介電層界定具 有一傳導表面之周邊。 19. 如申請專利範圍第17項之天線，更包.含一探針，俾將電 磁能量饋入天線，或從天線擷取電磁能量。 20_如申請專利範圍第1 9項之天線，其中探針包括一外導體 及一内導體，外導體係電氣連接至接地面，而内導體係 免氣連接至一傳導波導陣列。 21. —種天線，包含： 兩個介電層，與插置其間之傳導波導陣列結合在一 起，波導係隔開俾於各相鄰波導對之間界定—样· 一傳導接地面，置於兩個結合介電層之第—外侧上： 以及 一韓射凸塊陣列，置於兩個結合介電層之第二外侧 上，各凸塊係位於一對應槽上，凸塊陣列係隔開俾於各 相鄰凸塊對之間形成一孔，俾於回應電磁能量時在天線 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐Γ ~ ----- ---.--.—------裝--..----訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁·>

   定向波東則從天線發射出或者 而 398101 —一丨 _ 丨· 、申請專利範圍 中感應一高階駐波 由天線接收。 _ i申叩專利範圍第2 1項之天線，.其中介電層具有—，、 面置於其上’更界定具有一傳導表面之周邊。接地 」·如申蜻專利範圍第2 1項之天線，其中第一及第一人 係圓盤狀而且係同心圓，而其中波導，槽，凸塊；：層 及孔係環狀而且與第一及第二介電層係同心圓。' A :I請專利範圍第2 1項之天線，更包含裝置用以將㊉磁 此量饋入天線，或從天線擷取電磁能量。 ^ 25. 如申請專利範圍第。項之天線，其中第—及第二介屏 係圓盤狀而且係同心圓，而其.中波導，槽，&塊陣歹^ 及孔係環狀而且相對於第一及第二介電層係同心圓，而 其中天線更包含隔開角度9 〇度之第一 ^ —展置，用>7 傳送與/或接收—圓形極化波束。 26. 如申請專利範園第.2 1項之天線，其中第—及人* 具有平行四邊形之幾何形狀，而各波導及凸塊係矩形， ：---------------裝—:----訂---^----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁). _ >_-- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 -21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）