TWI403026B - 雙頻平面式微帶天線 - Google Patents

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Description

雙頻平面式微帶天線
本發明係相關於一種微帶天線，尤指一種雙頻平面式微帶天線。
微帶天線就是在具有導體接地板的介質基片上附加導體薄片而產生的天線。微帶天線可利用微帶線或同軸線等導線來實施，以在導體薄片與接地板之間產生射頻電磁場，並使射頻電磁場通過導體薄片四周與接地板之間的縫隙來向外發散。通常，微帶天線所使用之介質基片的厚度遠小於對應之共振頻率的波長，因此當應用於無線通訊裝置時，可大幅縮小無線通訊裝置所佔據的體積。微帶天線所附加的導體薄片通常是具有規則幾何形狀的平面單元，例如矩形、圓形、圓環形、窄長方形等。微帶天線亦可利用微帶線的彎曲或直角轉彎等形變方式來發散無線訊號。與一般用於傳送微波的天線相比，微帶天線具有輕薄、可形變、易附加於印刷電路、易與電源和電路形成單一元件、形成均勻或多主波束的輻射場型、應用於雙頻率等優點，但是也具有頻帶窄、易面臨介質損耗而降低輻射效率、應用功率較小、以及性能易受基片材料影響等缺點。因此追求微帶天線的雙頻特性、高增益、廣面(Broadside)輻射場等要求便成為研發微帶天線時重要的課題。
本發明係揭露一種雙頻平面式微帶天線。該雙頻平面式微帶天線係包含一天線陣列。該天線陣列係包含一矩形微帶天線與一箭頭形微帶天線。該矩形微帶天線係包含一第一槽孔與一第二槽孔，並耦接至一訊號饋入端。該箭頭形微帶天線係以一第一微帶線耦接於該矩形微帶天線。該第一槽孔係設置於該矩形微帶天線中接近該箭頭形微帶天線處，且該第二槽孔係設置於該矩形微帶天線中接近該訊號饋入端處。
本發明係揭露一種雙頻平面式微帶天線。該雙頻平面式微帶天線係包含一第一天線陣列、一第二天線陣列、及一T形接合部。該第一天線陣列係包含一第一矩形微帶天線與一第一箭頭形微帶天線。該第一矩形微帶天線係包含一第一槽孔與一第二槽孔。該第一箭頭形微帶天線係以一第一微帶線耦接於該第一矩形微帶天線。該第二天線陣列係包含一第二矩形微帶天線與一第二箭頭形微帶天線。該第二矩形微帶天線係包含一第三槽孔與一第四槽孔。該第二箭頭形微帶天線係以一第二微帶線耦接於該第二矩形微帶天線。該T形接合部之第一端係藉由一第三微帶線耦接於該第一天線陣列。該T形接合部之一第二端係藉由一第四微帶線耦接於該第二天線陣列。該T形接合部之一第三端係耦接於一訊號饋入端。該第一槽孔係設置於該第一矩形微帶天線中接近該第一箭頭形微帶天線處。該第二槽孔係設置於該第一矩形微帶天線中接近該T形接合部之第一端處。該第三槽孔係設置於該第二矩形微帶天線中接近該第二箭頭形微帶天線處。該第四槽孔係設置於該第二矩形微帶天線中接近該T形接合部之第二端處。
本發明係揭露一種雙頻平面式微帶天線。該雙頻平面式微帶天線係包含N個第一天線陣列、N個第二天線陣列、及N個T形接合部。該第一天線陣列包含一第N1矩形微帶天線及一第N1箭頭形微帶天線。該第N1矩形微帶天線係包含一第N11槽孔與一第N12槽孔。該第N1箭頭形微帶天線係以一第N1微帶線耦接於該第N1矩形微帶天線。該第二天線陣列包含一第N2矩形微帶天線及一第N2箭頭形微帶天線。該第N2矩形微帶天線係包含一第N21槽孔與一第N22槽孔。該第N2箭頭形微帶天線係以一第N2微帶線耦接於該第N2矩形微帶天線。該T形接合部之第一端係藉由一第N3微帶線耦接於該第一天線陣列。該T形接合部之第二端係藉由一第N4微帶線耦接於該第二天線陣列。該T形接合部之第三端係以一微帶線耦接至一訊號饋入端。該T形接合部之L形部之長部的長度係為欲壓制的共振頻率之共振長度。該第N11槽孔係設置於該第N1矩形微帶天線中接近該第N1箭頭形微帶天線處。該第N12槽孔係設置於該第N1矩形微帶天線中接近該T形接合部之第一端處。該第N21槽孔係設置於該第N2矩形微帶天線中接近該第N2箭頭形微帶天線處。該第N22槽孔係設置於該第N2矩形微帶天線中接近該T形接合部之第二端處。
本發明係揭露一種雙頻天線。該雙頻天線包含一天線陣列。該天線陣列包含一第一部及一第二部。該第一部之形狀係為L形。該第一部係具有一訊號饋入端。該第一部具有至少一槽孔。該第二部之形狀係為曲形。該第二部係耦接於該第一部。
為了滿足微帶天線的雙頻特性、高增益、與廣面輻射場的要求，本發明係揭露一種雙頻天線。此雙頻天線主要分為第一部、第二部，以及耦接天線陣列間之接合部。其中，第一部的形狀包括有L形，且其實施例部分則以矩形作為實施樣態；第二部的形狀則包括有曲形，且其實施例部分則以箭頭形之流線樣態實施。此雙頻天線包括了兩共振頻率，其中一共振頻率係由雙頻天線的長度所決定，例如之後所示矩形天線之長度。而第二部之後所示所具有之槽孔，則與另一共振頻率有關。而此雙頻天線可例如是一種微帶天線。
在設計上，箭頭形微帶天線的彎曲表面例如根據橢圓方程式所設計，以使該雙頻天線在上述二共振頻率(之後係以一第一共振頻率與一第二共振頻率稱之)下皆可共振，以形成廣面輻射場型。而接合部可例如是T形接合部，其可與天線陣列之輸出阻抗來分配天線陣列之間的功率。而T形接合部上可設計一L形之帶拒濾波器來抑制第一共振頻率之倍頻的共振。
請參閱第1圖，其為本發明所揭露之單一組雙頻平面式微帶天線的概略示意圖，其中該單一組雙頻平面式徹帶天線亦可視為一徹帶天線模組。如第1圖所示，一雙頻平面式微帶天線100係包含一第一天線陣列150、一第二天線陣列160、及一T形接合部114。第一天線陣列150係包含一第一矩形微帶夭線102及一第一箭頭形微帶天線104。第一矩形微帶天線102係包含一第一槽孔116與一第二槽孔118。第一箭頭形微帶天線104係以一第一微帶線1101耦接於第一矩形微帶天線102。T形接合部114之第一端係藉由一第二微帶線1102耦接於第一天線陣列150。第二天線陣列160包含一第二矩形微帶天線106及一第二箭頭形微帶天線108。第二矩形微帶天線106係包含一第三槽孔120與一第四槽孔122。第二箭頭形微帶天線108係以一第三微帶線1121耦接於第二矩形徹帶天線106。第二矩形微帶天線106係藉由一第四微帶線1122耦接於T形接合部114之一第二端。如第1圖所示，第一槽孔116係設置於第一矩形微帶天線102中接近第一箭頭形微帶天線104處。第二槽孔118係設置於第一矩形微帶天線102中接近T形接合部114之第一端處。第三槽孔120係設置於第二矩形微帶天線106中接近第二箭頭形微帶天線108處。第四槽孔122係設置於第二矩形微帶天線106中接近T形接合部114之第二端處。
第1圖所示之雙頻平面式微帶天線100係設計用來在一第一共振頻率與一第二共振頻率下傳輸無線訊號。為了可以使雙頻平面式微帶天線100可以順利的在該第一共振頻率與該第二共振頻率下運作，雙頻式平面微帶天線100所包含之各元件的位置或長度都必須經過嚴謹的設計。
請參閱第2圖，其為第1圖所示之雙頻平面式微帶天線100中所包含之第一矩形微帶天線102的詳細示意圖。為了讓第一矩形微帶天線102可以在該第一共振頻率下運作，第一矩形微帶天線102中未設置有第一槽孔116與第二槽孔118之兩側的長度(亦即第2圖所示之長度L 5 )係設計為該第一共振頻率的半波長與該第二共振頻率之波長的最小公倍數之整數倍。為了讓第一矩形微帶天線102可以同樣的在該第二共振頻率下運作，係事先讓第一矩形微帶天線102在該第一共振頻率下運作，以找出第一矩形微帶天線102上電流分布較小的位置，並在這些電流分布較小的位置上開設第一槽孔116與第二槽孔118，也就是如第1圖所示在第一矩形微帶天線102中接近第一箭頭形微帶天線104與T形接合部114之第一端的兩側位置。第一矩形微帶天線102中設置有第一槽孔116與第二槽孔118之兩側的長度的一半(亦即第2圖所示之W 4 )係為該第一共振頻率之四分之一波長與該第二共振頻率之二分之一波長的最小公倍數之整數倍。除此以外，第一槽孔116與第二槽孔118的周長長度都被設計為該第二共振頻率的波長之整數倍，以滿足在該第二共振頻率下傳輸無線訊號的條件，並使得第一矩形微帶天線102在低頻率下的輻射特性亦不受到影響。請注意，第二矩形微帶天線106之規格係與第一矩形微帶天線102完全相同，故上述針對第一矩形微帶天線102在規格上的敘述亦適用於第二矩形微帶天線106。
請參閱第3圖，其為第1圖所示之雙頻平面式微帶天線100中第一箭頭形微帶天線104的詳細示意圖。第一箭頭形微帶天線104係包含一第一彎曲表面1041與一第二彎曲表面1042。第一箭頭形微帶天線104的主要作用是在於藉由第一彎曲表面1041與第二彎曲表面1042改變第一箭頭形微帶天線104傳輸無線訊號時在空氣中的共振路徑，並使得第一箭頭形微帶天線104於雙頻平面式微帶天線100在該第一共振頻率與該第二共振頻率下運作時，皆可得到廣面輻射場型。第一彎曲表面1041與第二彎曲表面1042皆滿足同一橢圓方程式，因此可藉由控制第一箭頭形微帶天線104的半長軸長度(即第3圖中所示之W 3 )與半短軸長度(即第3圖中所示之L 4 )來控制該橢圓方程式，並藉此控制第一箭頭形微帶天線104所產生的共振頻率。請注意，第二箭頭形微帶天線108之規格係與第一箭頭形微帶天線104之規格完全相同，並滿足同一橢圓方程式，故上述對於第一箭頭形微帶天線104之規格的敘述亦適用於第二箭頭形微帶天線108。除此以外，雖然第一矩形微帶天線102上所開挖的第一槽孔116與第二槽孔118會造成雙頻平面式微帶天線100在較高頻率運作時部分輻射場型的形變反而無法滿足廣面輻射場型，但是第一箭頭形微帶天線104的存在與輻射發散特性卻可完美的彌補這一點。
請參閱第4圖，其為第1圖所示之雙頻平面式微帶天線100中T形接合部114的詳細示意圖。如第4圖所示，T形接合部114包含一第一L形部130、一第二L形部132、及一中間部134。第一L形部130係設置於T形接合部114之左側，且第一L形部130之一第一端係耦接於T形接合部114之第一端。第二L形部132係設置於T形接合部114之右側。第二L形部132之一第一端係耦接於第一L形部130之一第二端。第二L形部132之一第二端係耦接於T形接合部114之第二端。中間部134係設置於T形接合部114之中間，且中間部134之一第一端係耦接於第一L形部130之第二端。
微帶天線中的阻抗對於微帶天線所採用的共振頻率通常都具有決定性的影響，這一點在本發明所揭露之雙頻平面式微帶天線100也相同，因此在T形接合部114中，第二微帶線1102與第四微帶線1122之輸入阻抗也被設計為由T形接合部114之輸出阻抗來決定，並藉此達到雙頻平面式微帶天線100可在該第一共振頻率與該第二共振頻率下運作的要求。換言之，T形接合部114係為第一天線陣列150與第二天線陣列160的功率分配器。在本發明之一較佳實施例中，第二微帶線1102與第四微帶線1122之輸入阻抗係等於T形接合部114之輸出阻抗。除此以外，第一L形部130與第二L形部132之長部的長度(亦即第4圖所示之W 8 )係為該第一共振頻率之四分之一波長與該第二共振頻率之二分之一波長的最小公倍數之整數倍。
接下來，雖然根據上面的敘述，T形接合部114已可相當完美的使雙頻平面式微帶天線100完善的在該第一共振頻率與該第二共
振頻率下運作，但是當雙頻平面式微帶天線100受到以該第一共振頻率之倍數頻率的無線訊號影響時，會產生多餘的共振，而使得雙頻平面式微帶天線100的傳輸被干擾。為了解決這個問題，第4圖所示之T形接合部114係另外增加複數個L形帶拒濾波器。請同時參閱第4圖與第5圖，其中第5圖係為用來圖示第4圖所示之T形接合部114包含之各L型帶拒濾波器而標示起來之虛線區域180的詳細示意圖。如第4圖所示，T形接合部114另包含一第一L形帶拒濾波器142、一第二L形帶拒濾波器144、一第三L形帶拒濾波器146、與一第四L形帶拒濾波器148。第一L形帶拒濾波器142係沿著第一L形部130之一第一側設置，且第一L形帶拒濾波器142之一第一端係耦接於第一L形部130之第一側。第二L形帶拒濾波器144係沿著第一L形部130之一第二側設置，且第二L形帶拒濾波器144之一第一端係耦接於第一L形部130之第二側。第三L形帶拒濾波器146係沿著第二L形部132之一第一側設置，且第三L形帶拒濾波器146之一第一端係耦接於第二L形部132之第一側。第四L形帶拒濾波器148係沿著第二L形部132之一第二側設置，且第四L形帶拒濾波器148之一第一端係耦接於第二L形部132之第二側。為了簡化說明T形接合部114中所增加之各L形帶拒濾波器的作用，第5圖中僅詳細圖示第三L形帶拒濾波器146與第四L形帶拒濾波器148。如第5圖所示，第三L形帶拒濾波器146與第四L形帶拒濾波器148沿著第二L形部132所設置之一側的長度(亦即第5圖所示之長度W 10 )與寬度(亦即第5圖所示之寬度L 10 )係為一第三共振頻率之四分之一波長的整數倍。第三L形帶拒濾波器146與第四L形帶拒濾波器148與第二L形部132之間距(亦即第5圖所示之寬度L 9 )的長度係為該第三共振頻率之四分之一波長的整數倍。藉由這樣的設置，可以消弭上述該第一共振頻率的倍頻訊號所造成干擾。請注意，第一L形帶拒濾波器142和第二L形帶拒濾波器144的規格與設置方式皆與第三L形帶拒濾波器146和第四L形帶拒濾波器148相同，亦與該第三共振頻率相關，故第一L形帶拒濾波器142和第二L形帶拒濾波器144的規格與設置方式不再在此加以贅述。
在本發明之一較佳實施例中，該第一共振頻率係為2.4GHz，且該第二共振頻率係為5.8GHz。本發明之該較佳實施例於配合2.4GHz與5.8GHz之該二共振頻率時，於各元件所採用之規格與相關長度係分散圖示於第1圖、第2圖、第3圖、第4圖、第5圖並詳述如下。第一矩形微帶天線102中未設置有第一槽孔116與第二槽孔118之兩側的長度(亦即第2圖所示之L 5 )係為29.6mm。第一矩形微帶天線102中設置有第一槽孔116與第二槽孔118之兩側的長度之一半(亦即第2圖中所示之W 4 )係為16.65mm。第一槽孔116與第二槽孔118之寬度(亦即第2圖所示之L 7 )係皆為1mm。第一箭頭形微帶天線104中，第一彎曲表面1041與第二彎曲表面1042所滿足之橢圓方程式所代表之半長軸的長度(亦即第3圖所示之W 3 )係為17mm，且該橢圓方程式所代表之半短軸的長度(亦即第3圖所示之L 4 )係為5.93mm。第一彎曲表面1041與第二彎曲表面1042之間的垂直間距(亦即第3圖所示之W 2 )係為7.5mm。第一L形部130與第二L形部132之長部(亦即第4圖所示之W 8 )的長度係為16.15mm。第一L形部130與第二L形部132之短部的寬度(亦即第4圖所示之W 9 )係為0.7mm。中間部134之長度(亦即第4圖中所示之L 8 )係為5mm。中間部134之寬度(亦即第4圖所示之W 6 )係為3mm。第一L形帶拒濾波器142沿著第一L形部130所設置之一側的長度、第二L形帶拒濾波器144沿著第一L形部130所設置之一側的長度、第三L形帶拒濾波器146沿著第二L形部132所設置之一側的長度、及第四L形帶拒濾波器148沿著第二L形部132所設置之一側的長度(亦即第5圖中所示之W 10 )係皆為10mm。第一L形帶拒濾波器142沿著第一L形部130所設置之一側的寬度、第二L形帶拒濾波器144沿著第一L形部130所設置之一側的寬度、第三L形帶拒濾波器146沿著第二L形部132所設置之一側的寬度、及第四L形帶拒濾波器148沿著第二L形部132所設置之一側的寬度(亦即第5圖中所示之L 10 )係皆為0.3mm。第一L形帶拒濾波器142與第一L形部130之間距的長度、第二L形帶拒濾波器144與第一L形部130之間距的長度、第三L形帶拒濾波器146與第二L形部132之間距的長度、及第四L形帶拒濾波器148與第二L形部132之間距的長度(亦即第5圖所示之L 9 )係皆為0.3mm。第一槽孔116和第二槽孔118與第一矩形微帶天線102之邊緣的間距、及第三槽孔120和第四槽孔122與第二矩形微帶天線106之邊緣的間距(亦即第2圖所示之L 7 )係皆為1.6mm。第一矩形微帶天線102與第一箭頭形微帶天線104之間距、及第二矩形微帶天線106與第二箭頭形微帶天線108之間距(亦即第1圖所示之L 2 )係皆為6mm。第一矩形微帶天線102與第一L形部130之長部的間距、及第二矩形微帶天線106與第二L形部132之長部的間距(亦即第1圖所示之L 3 )係皆為4mm。雙頻平面式微帶天線100之長度(亦即第1圖所示之L 1 )係為56.7mm。雙頻平面式微帶天線100之寬度(亦即第1圖所示之W 1 )係為76.5mm。中間部134與第一L形帶拒濾波器142、第二L形帶拒濾波器144、第三L形帶拒濾波器146、第四L形帶拒濾波器148之間距(亦即第4圖所示之W 7 )皆為2mm。第一槽孔116與第二槽孔1162之長度(亦即第2圖中所示之W 5 )係皆為10.8mm。同理，第三槽孔120與第四槽孔122之長度亦皆為10.8mm。第二天線陣列160所包含之各元件的規格與第一天線陣列150所包含之各元件的規格相同，故不再加以贅述。除此以外，T形接合部114之輸入阻抗係為50歐姆(Ω)，T形接合部114之第一端與第二端的輸出阻抗係皆為100歐姆，且第二微帶線1102與第四微帶線1122之輸入阻抗係皆為100歐姆。雙頻平面式微帶天線100所使用之基板板材的介電係數係為4.4，該基板板材之厚度係為1.6mm，該基板板材之tanδ係為0.022，且該基板板材之金屬厚度係為35μm。
請參閱第6圖，其為本發明根據第5圖所示之實施例作量測所得到本發明所揭露之雙頻平面式微帶天線100的反射係數統計圖。如第6圖所示，在第一共振頻率下所要求之頻寬2.4GHz至2.5GHz與在第二共振頻率下所要求之頻寬5.59GHz至6.34GHz，對應之反射係數皆不大於-10dB。
請參閱第7圖與第8圖。第7圖係為根據第5圖所述之實施例，對第1圖所示之雙頻平面式微帶天線100在該第一共振頻率之值為2.4GHz進行量測時，第1圖所示之XZ平面與YZ平面上的輻射場型之示意圖。第8圖係為根據第5圖所述之實施例，對第1圖所示之雙頻平面式微帶天線100在該第二共振頻率之值為5.8GHz進行量測時，第1圖所示之XZ平面與YZ平面上的輻射場型之示意圖。觀察第7圖可知，在第一共振頻率為2.4GHz時，最大量測增益之值係為3.63dBi。同理，觀察第8圖可知，在第二共振頻率為5.8GHz時，最大量測增益之值係為7.08dBi。
本發明所揭露之雙頻平面式微帶天線除了第1圖所述之實施例以外，亦可以第1圖所示之雙頻平面式微帶天線100為基礎，以並聯方式串接複數個雙頻平面式微帶天線100來產生以矩陣方式形成的雙頻平面式微帶天線。請參閱第9圖，其為以第1圖所示之雙頻平面式微帶天線100為基礎，所產生之以矩陣方式形成的雙頻平面式微帶天線200的示意圖。如第9圖所示，雙頻平面式微帶天線200係包含至少二個雙頻平面式微帶天線100(亦可視為至少二個微帶天線模組)。該至少二個雙頻平面式微帶天線100中所包含之T形接合部114的輸入端係耦接於一導線210，亦即該至少二個雙頻平面式微帶天線100係以導線210來並聯。導線210之阻抗係對應於每一T形接合部114的輸入阻抗。雙頻平面式微帶天線200的規格與設置方式皆可由上列敘述輕易推導得到，故不在此詳加贅述。
本發明係提供一種雙頻平面式微帶天線，以滿足微帶天線的雙頻特性、高增益、與廣面輻射場型的要求，並可藉由並聯複數個本發明所提供之複數個雙頻平面式微帶天線的方式來得到以矩陣方式形成的雙頻平面式微帶天線。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、200．．．雙頻平面式微帶天線
102、106．．．矩形微帶天線
104、108．．．箭頭形微帶天線
1041、1042．．．彎曲表面
1101、1102、1121、1122．．．微帶線
114．．．T形接合部
116、118、120、122．．．槽孔
130、132．．．L形部
142、144、146、148．．．L形帶拒濾波器
150、160．．．天線陣列
180．．．虛線區域
210．．．導線
第1圖係為本發明所揭露之單一組雙頻平面式微帶天線的概略示意圖。
第2圖為第1圖所示之雙頻平面式微帶天線中所包含之矩形微帶天線的詳細示意圖。
第3圖為第1圖所示之雙頻平面式微帶天線中箭頭形微帶天線的詳細示意圖。
第4圖為第1圖所示之雙頻平面式微帶天線中T形接合部的詳細示意圖。
第5圖係為用來圖示第4圖所示之T形接合部包含之各L型帶拒濾波器而標示起來之虛線區域的詳細示意圖。
第6圖為本發明根據第5圖所示之實施例作量測所得到本發明所揭露之雙頻平面式微帶天線的反射係數統計圖。
第7圖係為根據第5圖所述之實施例，對第1圖所示之雙頻平面式微帶天線在該第一共振頻率之值為2.4GHz進行量測時，第1圖所示之XZ平面與YZ平面上的輻射場型之示意圖。
第8圖係為根據第5圖所述之實施例，對第1圖所示之雙頻平面式微帶天線在該第二共振頻率之值為5.8GHz進行量測時，第1圖所示之XZ平面與YZ平面上的輻射場型之示意圖。
第9圖為以第1圖所示之雙頻平面式微帶天線為基礎，所產生之以矩陣方式形成的雙頻平面式微帶天線的示意圖。
100．．．雙頻平面式微帶天線
102、106．．．矩形微帶天線
104、108．．．箭頭形微帶天線
1041、1042．．．彎曲表面
1101、1102、1121、1122．．．微帶線
114．．．T形接合部
116、118、120、122．．．槽孔
150、160．．．天線陣列

Claims (30)

  1. 一種雙頻平面式微帶天線，包含：一天線陣列，包含：一矩形微帶天線，包含一第一槽孔與一第二槽孔，並耦接至一訊號饋入端；及一箭頭形微帶天線，其係以一第一微帶線耦接於該矩形微帶天線；其中該第一槽孔係設置於該矩形微帶天線中接近該箭頭形微帶天線處，且該第二槽孔係設置於該矩形微帶天線中接近該訊號饋入端處。
  2. 如請求項1所述之雙頻平面式微帶天線，其中該第一槽孔與該第二槽孔之形狀係為矩形、銳角三角形、梯形、或多邊形；其中該矩形微帶天線之一較長邊係垂直於該第一槽孔與該第二槽孔的中心連線。
  3. 如請求項2所述之雙頻平面式微帶天線，其中該箭頭形微帶天線係包含一第一彎曲表面與一第二彎曲表面；其中該第一彎曲表面係為內凹，且該第二彎曲表面係為外凸。
  4. 如請求項3所述之雙頻平面式微帶天線，其中該矩形微帶天線 之二平行邊的長度係為一第一共振頻率與一第二共振頻率之共振長度，且該二平行邊係平行於該第一槽孔與該第二槽孔的中心連線。
  5. 如請求項4所述之雙頻平面式微帶天線，其中該第一槽孔與該第二槽孔之一最長對角線的長度係為該第二共振頻率的半波長之整數倍。
  6. 如請求項4所述之雙頻平面式微帶天線，其中該天線陣列另包含：一第二微帶線，耦接於該訊號饋入端與該矩形微帶天線之間，且該第二微帶線係包含至少一個L形共振器。
  7. 如請求項6所述之雙頻平面式微帶天線，其中該L形共振器沿著該第二微帶線所設置之一側的長度係為欲壓制之一共振頻率的共振長度。
  8. 如請求項2所述之雙頻平面式微帶天線，其中該矩形微帶天線之二平行邊的長度係為一第一共振頻率與一第二共振頻率之共振長度，且該二平行邊係平行於該第一槽孔與該第二槽孔的中心連線。
  9. 如請求項2所述之雙頻平面式微帶天線， 其中該箭頭形微帶天線係包含一第一彎曲表面與一第二彎曲表面；其中該第一彎曲表面係為內凹，且該第二彎曲表面係為外凸。
  10. 如請求項2所述之雙頻平面式微帶天線，其中該天線陣列另包含：一第二微帶線，耦接於該訊號饋入端與該矩形微帶天線之間，且該第二微帶線係包含至少一個L形共振器。
  11. 如請求項10所述之雙頻平面式微帶天線，其中該L形共振器沿著該微帶線所設置之一側的長度係為欲壓制之一共振頻率的共振長度。
  12. 一種雙頻平面式微帶天線，包含：一第一天線陣列，包含：一第一矩形微帶天線，包含一第一槽孔與一第二槽孔；及一第一箭頭形微帶天線，以一第一微帶線耦接於該第一矩形微帶天線；一第二天線陣列，包含：一第二矩形微帶天線，包含一第三槽孔與一第四槽孔；及一第二箭頭形微帶天線，以一第二微帶線耦接於該第二矩形微帶天線；及一T形接合部，其第一端係藉由一第三微帶線耦接於該第一天 線陣列，該T形接合部之一第二端係藉由一第四微帶線耦接於該第二天線陣列，且該T形接合部之一第三端係耦接於一訊號饋入端；其中該第一槽孔係設置於該第一矩形微帶天線中接近該第一箭頭形微帶天線處，該第二槽孔係設置於該第一矩形微帶天線中接近該T形接合部之第一端處，該第三槽孔係設置於該第二矩形微帶天線中接近該第二箭頭形微帶天線處，該第四槽孔係設置於該第二矩形微帶天線中接近該T形接合部之第二端處。
  13. 如請求項12所述之雙頻平面式微帶天線，其中該第一箭頭形微帶天線與該第二箭頭形微帶天線各自之箭頭方向係為同向對稱。
  14. 如請求項12所述之雙頻平面式微帶天線，其中該第一箭頭形微帶天線與該第二箭頭形微帶天線各自之箭頭方向係為反向對稱。
  15. 如請求項13所述之之雙頻平面式微帶天線，其中該第一天線陣列另包含：一第四微帶線，耦接於該T形接合部之第一端與該第一矩形微帶天線之間，且該第四微帶線係包含至少一個L形共振器。
  16. 如請求項15所述之雙頻平面式微帶天線，其中該L形共振器沿著該第四微帶線所設置之一側的長度係為欲壓制之一共振頻率的共振長度。
  17. 如請求項13所述之之雙頻平面式微帶天線，其中該第二天線陣列另包含：一第五微帶線，耦接於該T形接合部之第二端與該第二矩形微帶天線之間，且該第五微帶線係包含至少一個L形共振器。
  18. 如請求項17所述之雙頻平面式微帶天線，其中該L形共振器沿著該第五微帶線所設置之一側的長度係為欲壓制之一共振頻率的共振長度。
  19. 一種雙頻平面式微帶天線，包含：N個第一天線陣列，該第一天線陣列包含：一第N1矩形微帶天線，包含一第N11槽孔與一第N12槽孔；及一第N1箭頭形微帶天線，其係以一第N1微帶線耦接於該第N1矩形微帶天線；N個第二天線陣列，該第二天線陣列包含：一第N2矩形微帶天線，包含一第N21槽孔與一第N22槽孔；及一第N2箭頭形微帶天線，其係以一第N2微帶線耦接於該 第N2矩形微帶天線；及N個T形接合部，該T形接合部之第一端係藉由一第N3微帶線耦接於該第一天線陣列，該T形接合部之第二端係藉由一第N4微帶線耦接於該第二天線陣列，且該T形接合部之第三端係以一微帶線耦接至一訊號饋入端；其中該T形接合部之L形部之長部的長度係為欲壓制的共振頻率之共振長度；其中該第N11槽孔係設置於該第N1矩形微帶天線中接近該第N1箭頭形微帶天線處，該第N12槽孔係設置於該第N1矩形微帶天線中接近該T形接合部之第一端處，該第N21槽孔係設置於該第N2矩形微帶天線中接近該第N2箭頭形微帶天線處，且該第N22槽孔係設置於該第N2矩形微帶天線中接近該T形接合部之第二端處。
  20. 如請求項19所述之雙頻平面式微帶天線，其中該第N11槽孔、該第N12槽孔、該第N21槽孔、與該第N22槽孔之形狀係為矩形、銳角三角形、梯形、或多邊形；其中該N1矩形微帶天線之一較長邊係垂直於該第N11槽孔與該第N2槽孔的中心連線；其中該N2矩形微帶天線之一較長邊係垂直於該第N21槽孔與該第N22槽孔的中心連線。
  21. 如請求項20所述之雙頻平面式微帶天線， 其中該N1箭頭形微帶天線與該N2箭頭形微帶天線係各自包含一第一彎曲表面與一第二彎曲表面；其中該第一彎曲表面係為內凹，且該第二彎曲表面係為外凸。
  22. 一種雙頻天線，包含：一天線陣列，包含：一第一部，其形狀係為L形，該第一部係具有一訊號饋入端，且該第一部具有至少一槽孔；一第二部，其形狀係為曲形，且該第二部係耦接於該第一部；及一T型接合部，用以耦接該雙頻天線與一另一雙頻天線。
  23. 如請求項22所述之雙頻天線，其中該第一部之天線長度與一第一共振頻率有關，且該槽孔與一第二共振頻率有關。
  24. 如請求項22所述之雙頻天線，其中該第二部所具有之曲形係根據一橢圓方程式所設計，且與一第一共振頻率及一第二共振頻率之共振有關。
  25. 如請求項22所述之雙頻天線，其中該第二部以該曲形之形狀構成一箭頭形之流線樣態。
  26. 如請求項22所述之雙頻天線，其中該第一部以該L形之形狀構 成一矩形樣態。
  27. 如請求項22所述之雙頻天線，其中該第一部具有一第一槽孔以及一第二槽孔。
  28. 如請求項22所述之雙頻天線，其中該第一部以及該第二部屬於一微帶天線。
  29. 如請求項22所述之雙頻天線，其中T形接合部之一側至少具有一L形之結構。
  30. 如請求項22所述之雙頻天線，其中T形接合部之兩側各具有一L形之結構。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10756423B2 (en) 2017-10-16 2020-08-25 Pegatron Corporation Dual band antenna module

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2311141B1 (en) * 2008-05-20 2018-02-21 DEKA Products Limited Partnership Rfid system
US8669914B2 (en) * 2011-04-28 2014-03-11 Realtek Semiconductor Corp. Dual-band antenna and related wireless communication apparatus
US9138195B2 (en) * 2012-04-23 2015-09-22 Analogic Corporation Contactless communication signal transfer
US9673499B2 (en) 2015-08-28 2017-06-06 King Abdulaziz City For Science And Technology Notch filter with arrow-shaped embedded open-circuited stub
US10224723B2 (en) * 2015-09-25 2019-03-05 Intel Corporation Radio frequency filter for wireless power system
TWI683480B (zh) * 2018-09-12 2020-01-21 泓博無線通訊技術有限公司 雙模式天線陣列及具有雙模式天線陣列的電子裝置
JP6853857B2 (ja) * 2019-07-29 2021-03-31 株式会社フジクラ アンテナ
CN112821064A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 Oppo广东移动通信有限公司 天线组件及电子设备
CN112635942B (zh) * 2021-01-07 2022-03-04 中山大学 一种具备超大频率比的紧凑型双频带通滤波器
CN113922051B (zh) 2021-11-03 2023-05-26 西安邮电大学 一种具有自解耦特性的宽带mimo天线

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030184484A1 (en) * 2002-03-27 2003-10-02 Morihiko Ikegaya Plate antenna and electric appliance therewith

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3757343A (en) * 1970-10-12 1973-09-04 Ampex Slot antenna array
US4101896A (en) * 1977-04-14 1978-07-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Camouflaged dual-slot antenna
JP4332494B2 (ja) * 2004-12-22 2009-09-16 アルプス電気株式会社 アンテナ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030184484A1 (en) * 2002-03-27 2003-10-02 Morihiko Ikegaya Plate antenna and electric appliance therewith

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10756423B2 (en) 2017-10-16 2020-08-25 Pegatron Corporation Dual band antenna module

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