TWI553960B - 可切換輻射場型之天線結構 - Google Patents

可切換輻射場型之天線結構 Download PDF

Info

Publication number
TWI553960B
TWI553960B TW101137615A TW101137615A TWI553960B TW I553960 B TWI553960 B TW I553960B TW 101137615 A TW101137615 A TW 101137615A TW 101137615 A TW101137615 A TW 101137615A TW I553960 B TWI553960 B TW I553960B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
current
ground plane
antenna structure
switching element
antenna
Prior art date
Application number
TW101137615A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201415714A (zh
Inventor
浦大鈞
陳叡宏
林弘萱
吳俊熠
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財團法人工業技術研究院 filed Critical 財團法人工業技術研究院
Priority to TW101137615A priority Critical patent/TWI553960B/zh
Priority to CN201210408571.XA priority patent/CN103730732A/zh
Priority to US14/024,988 priority patent/US20170069965A9/en
Publication of TW201415714A publication Critical patent/TW201415714A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI553960B publication Critical patent/TWI553960B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/247—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching by switching different parts of a primary active element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

可切換輻射場型之天線結構
本揭露係關於一種可切換輻射場型之天線結構，特別是關於一種組裝簡單及低損耗的可切換輻射場型之天線結構。
在天線設計方面，智慧型天線(smart antenna)技術是無線通訊系統中重要的一環，主要可分為多進多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)天線技術以及自適應天線系統(Adaptive Antenna System,AAS)兩大類別。
MIMO天線技術利用多組無線傳輸路徑，來增加所接收訊號的覆蓋範圍或是增加資料的傳輸量。自適應天線系統技術利用多個天線單元而形成一組陣列天線，並針對每一天線單元進行動態調整輸入功率，來操控天線的波束(beam steering)，而朝向欲傳輸資料的裝置，藉由提昇信噪比(signal to noise ratio，SNR)及降低同頻干擾而達成高效率的傳輸。同時若有動態之物體(例如人或其他障礙物)阻擋訊號的傳輸路徑而造成干擾時，系統也將會即時地重新調整波束方向而形成新的傳輸路徑並繼續傳送。此陣列天線技術之指向性(或主波束方向)切換精密度高，但組成元件多、體積大，成本高昂。
天線之輻射場型切換技術有多種實現方式，主要如陣列天線(多天線)、改變電磁耦合、改變射頻電流(RF current) 分布等方式。陣列天線的方式係控制各天線單元之激發相位和振幅，來合成特定的輻射場型。改變電磁耦合的方式如Yagi天線，此類天線切換被動天線為波導或反射結構，使主波束方向改變。
圖1至圖3說明類似的三種天線結構與相對應的輻射場型。如圖1至圖3所示，三種天線結構31-33上不同射頻電流流向天線會輻射不同的場型31a,32a,33a。如圖1中，平衡的天線結構(balanced antenna)31其結構對稱，使射頻電流呈現對稱分佈，因此其輻射場型31a也對稱。圖2中，非平衡的天線結構(unbalanced antenna)32其系統接地面32b為天線輻射金屬一部分，因結構不對稱導致不對稱之射頻電流分佈使主波束方向朝向系統接地面32b。
非平衡式天線與系統接地面具不同相對位置關係其射頻電流分佈也會不相同，如圖2與圖3所示，因此具有不同之輻射場型32a與33a，及最佳訊號接收方向也不相同。
以改變射頻電流來實現天線之輻射場型切換技術，如美國專利7084816號，其揭露一種天線裝置，藉由切換接地導體與輔助接地導體的連接狀態，來改變天線之主要波束方向，而不影響天線之共振頻率。
本揭露之一目的係提供一種可切換輻射場型之天線結構。本揭露主要為一種組裝簡單及低損耗的可切換輻射場型之天線結構，可避免天線結構複雜。
本揭露揭示一種可切換輻射場型之天線結構，其包含一接地面、一主動天線以及一射頻電流導引器。
該接地面包含一第一邊及一第二邊，且該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角。該主動天線貼近於該第一邊並電性連結至一射頻信號源。該射頻電流導引器貼近於該第二邊。
該射頻電流導引器包含至少一開關元件，該至少一開關元件係建構供調整該射頻電流導引器之共振頻率，以供導入該接地面之射頻電流至該射頻電流導引器或阻絕該接地面之射頻電流導入該射頻電流導引器。
本揭露揭示一種可切換輻射場型之天線結構，其包含一接地面、一第一輻射區、一第二輻射區、一第一控制線以及一第二控制線。
該接地面包含一第一區及一第二區，其中該第一區及一第二區彼此相鄰，該第一區包含一第一邊及一第二邊，其中該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角。
該第一輻射區鄰近於該第一區設置，該第一輻射區包含一第一主動天線及一第一射頻電流導引器。
該第一主動天線貼近於該第一邊並電性連結至一射頻信號源。該第一射頻電流導引器貼近於該第二邊並包含一第一開關元件，該第一開關元件係建構供電耦合於該射頻電流導引器或該接地面。
該第二輻射區鄰近於該第二區設置，其中該第二輻射區包含一第二主動天線、一第二射頻電流導引器，且該第 二射頻電流導引器包含一第二開關元件。
該第一控制線電性連接至該第一射頻電流導引器，且該第二控制線電性連接至該第二射頻電流導引器。
該第一控制線及該第二控制線建構供傳輸一直流訊號至該第一開關元件及該第二開關元件，該第一開關元件，相應於該直流訊號，調整該第一射頻電流導引器之共振頻率，相應於第一射頻電流導引器之共振頻率，該接地面之射頻電流導入至該第一射頻電流導引器，或該接地面之射頻電流阻絕於該第一射頻電流導引器；該第二開關元件，相應於該直流訊號，調整該第二射頻電流導引器之共振頻率，相應於第二射頻電流導引器之共振頻率，該接地面之射頻電流導入至該第二射頻電流導引器，或該接地面之射頻電流阻絕於該第二射頻電流導引器。
本揭露揭示一種可切換輻射場型之天線結構，其包含一接地面、一主動天線以及一射頻電流導引器。
該接地面包含一第一邊及一第二邊，且該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角。該主動天線貼近於該第一邊並電性連結至一射頻信號源。
該射頻電流導引器貼近於該第二邊。該射頻電流導引器包含至少一開關元件，該至少一開關元件設置於該接地面及該射頻電流導引器間，以供導入該接地面之射頻電流至該射頻電流導引器或阻絕該接地面之射頻電流導入該射頻電流導引器。
本揭露揭示一種可切換輻射場型之天線結構，其包含 一接地面、一第一輻射區、一第二輻射區、一第一控制線以及一第二控制線。
該接地面包含一第一區及一第二區，其中該第一區及一第二區彼此相鄰，該第一區包含一第一邊及一第二邊，其中該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角。
該第一輻射區鄰近於該第一區設置，該第一輻射區包含一第一主動天線及一第一射頻電流導引器。
該第一主動天線貼近於該第一邊並電性連結至一射頻信號源。該第一射頻電流導引器貼近於該第二邊並包含一第一開關元件，該第一開關元件係建構供電耦合於該射頻電流導引器或該接地面。
該第二輻射區鄰近於該第二區設置，其中該第二輻射區包含一第二主動天線、一第二射頻電流導引器，且該第二射頻電流導引器包含一第二開關元件。
該第一控制線電性連接至該第一射頻電流導引器，且該第二控制線電性連接至該第二射頻電流導引器。
該第一控制線及該第二控制線建構供傳輸一直流訊號至該第一開關元件及該第二開關元件，該第一開關元件設置於該接地面及該第一射頻電流導引器間，該第二開關元件設置於該接地面及該第二射頻電流導引器間，該第一開關元件，相應於該直流訊號，切換該第一射頻電流導引器與該接地面間的開路狀態或短路狀態，於短路狀態中，該第一開關元件導入該接地面之射頻電流至該第一射頻電流導引器，於開路狀態中，該第一開關元件阻絕該接地面之 射頻電流導入該第一射頻電流導引器；該第二開關元件，相應於該直流訊號，切換該第二射頻電流導引器與該接地面間的開路狀態或短路狀態，於短路狀態中，該第二開關元件導入該接地面之射頻電流至該第二射頻電流導引器，於開路狀態中，該第二開關元件阻絕該接地面之射頻電流導入該第二射頻電流導引器。
本揭露之其他目的，部分將在後續說明中陳述，而部分可由內容說明中輕易得知，或可由本揭露之實施而得知。本揭露之各方面將可利用後附之申請專利範圍中所特別指出之元件及組合而理解並達成。需了解，先述的一般說明及下列詳細說明均僅作舉例之用，並非用以限制本揭露。
上文已相當廣泛地概述本揭露之技術特徵及優點，俾使下文之本揭露詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵及優點將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，可相當容易地利用下文揭示之概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或製程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，這類等效建構無法脫離後附之申請專利範圍所界定之本揭露的精神和範圍。
本揭露在此所探討的方向為可切換輻射場型之天線結 構。所揭露者是關於一種具切換不同輻射場型之特性的天線結構。此天線結構包含一接地面、至少一主動天線、至少一射頻電流導引器，該至少一射頻電流導引器包含至少一開關元件。此至少一主動天線電性連結(electrically connected)至一射頻信號源(RF signal source)。此至少一射頻電流導引器電性耦合於此接地面。此至少一主動天線與此至少一射頻電流導引器各別設置於此接地面上或鄰近於此接地面之兩側而形成一夾角。此天線結構將一天線接地面視為天線輻射體的一部分。
於天線操作頻段時，至少一開關元件係建構調整該射頻電流導引器之共振頻率，以供導入該接地面之射頻電流至此至少一射頻電流導引器或阻絕該接地面之射頻電流導入此至少一射頻電流導引器，以形成多種輻射場型。
然而在其他不同實施例中，至少一開關元件設置於該接地面及該射頻電流導引器間，且該至少一開關元件利用短路(short circuit)以供導入該接地面之射頻電流至該射頻電流導引器或利用開路(open circuit)阻絕該接地面之射頻電流導入該射頻電流導引器。
為了能徹底地瞭解本揭露，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及結構。顯然地，本揭露的施行並未限定於相關領域之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的結構或步驟並未描述於細節中，以避免造成本揭露不必要之限制。本揭露的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本揭露還可以廣泛地施行在其他實施 例中，且本揭露的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。
如圖4之實施例所示，本揭露之可切換輻射場型之天線結構500包含接地面510、主動天線520、射頻電流導引器530以及開關元件540。
接地面510包含第一邊511及第二邊512。第一邊511及第二邊512夾接地面510而形成夾角α，夾角α在此實施例中約為90°以供主動天線520及射頻電流導引器530間具有較佳的場型分布；然而在其他實施例中，夾角α亦可不限於90°，而可相應於不同設計而改變角度，如175°、130°、125°、108°、85°或60°。
在此實施例中，接地面510的邊長(第一邊511及第二邊512的長度)介於操作中心頻率之1/4波長至5個波長之間。換言之，第一邊511及第二邊512的長度可相同或相異。在此實施例中，天線結構500的操作中心頻率為5.5 GHz，其操作頻段為5.1 GHz至5.9 GHz之間。
如圖4之實施例中，主動天線520設置於「貼近於」第一邊511。此處所言之「貼近於」可解釋為電性耦合或電性連接。主動天線520之右側金屬片亦為主動天線520之一部分，右側金屬片與接地面510電性連接；然而在其他實施例(圖未示)中，右側金屬片亦可不電性連接至接地面510。此外，主動天線520之右側金屬片亦為主動天線520之一部分，能量會耦合至右側金屬片，此方式可使該主動天線520具寬頻操作特性，亦為天線饋入方式一種。
在此實施例中，主動天線520電性連接至射頻信號源正極，訊號源負極(圖未示)則與接地面510相連，且射頻信號源之單一饋入點550電性連接至射頻信號源正極設置於主動天線520鄰近於第一邊511之一側。換言之，單一饋入點550係相對應於接地面510設置，同時射頻信號源亦接地於接地面510上。由於本揭露之主動天線520只有單一饋入點550可輸入射頻訊號，因此與利用饋入網路連接多個不同天線饋入點並將訊號切換至不同天線的技術並不相同。前述技術因單一天線無法切換場型，需增加饋入點進而形成不同場型，因此本案與利用多個不同饋入點而形成不同場型的技術並不相同。
如圖4所示之實施例中，射頻電流導引器530貼近於第二邊512，且射頻電流導引器530之共振長度約為操作中心頻率之1/4波長。而射頻電流導引器530的設置位置係相對應於單一饋入點550。具體而言，以單一饋入點550為圓心並以操作中心頻率之1/4至1個波長的長度範圍為半徑畫圓，此圓與第二邊512相交的位置則為射頻電流導引器530的相對位置。具體而言，射頻電流導引器530與接地面510之間設有開關元件540。換言之，在此實施例中，射頻電流導引器530與接地面510並無直接接觸；然而在其他實施例(圖未示)中，射頻電流導引器530亦可因應於不同設計而與接地面510連接。
如圖4之實施例中，由於射頻電流導引器530與接地面510並無直接接觸，因此射頻電流導引器530與接地面510 間的電性連接係藉由開關元件540。換言之，開關元件540電耦合於射頻電流導引器530及接地面510間。在此實施例中，開關元件540可為二極體。然而在其他實施例(圖未示)中，開關元件540係選自接面電晶體(bipolar junction transistor)、場效電晶體(field effect transistor)、可變電容及微機電(MEMS)開關。
開關元件540係由一直流訊號所控制，因此本揭露無需複雜的功率分配器、相移器、振幅調整器，或複雜的控制器來控制開關元件540的開啟或關閉。
天線結構500進一步包含控制器(圖未示)，控制器係建構供產生一直流訊號。開關元件540可相應於直流訊號使射頻電流導引器530與接地面510間呈開路或短路狀態，以導入(短路狀態)或阻絕(開路狀態)接地面510之射頻電流至該射頻電流導引器530。具體而言，當直流訊號傳輸至開關元件540後，開關元件540將根據直流訊號的強度決定開啟模式或關閉模式。當開關元件540於開啟模式時，開關元件540將導通(短路)接地面510及射頻電流導引器530。此時由於接地面510相對於射頻信號源產生之射頻電流將通過開關元件540導入射頻電流導引器530。相對地，當開關元件540於關閉模式時，開關元件540將阻絕接地面510及射頻電流導引器530。換言之，射頻電流導引器530對射頻電流的輸入阻抗可視為開路(open)，將接地面510的射頻電流阻絕於此相對應的射頻電流導引器530。因此接地面510之射頻電流無法導入射頻電流導引器530中。由於開關元件540係建 構經由開啟或關閉而控制接地面510的射頻電流導入射頻電流導引器530或阻絕於射頻電流導引器530，因此本揭露可藉由開關元件540的開啟或關閉來導引或阻絕射頻電流流入射頻電流導引器530，進而輻射兩種不同的場型。
在其他實施例中，開啟模式與關閉模式係經由射頻電流導引器的射頻電流與操作頻段間的共振所決定。例如，開關元件為開啟模式時，此射頻電流導引器之射頻電流共振於所操作頻段下，對射頻電流的輸入阻抗為低阻抗，因此可將射頻電流導入此射頻電流導引器。當開關元件被切換至關閉模式時，於所操作頻段下，對射頻電流的輸入阻抗為高阻抗，可將射頻電流阻絕於此射頻電流導引器之外。
如圖4之實施例所示，主動天線520加上射頻電流導引器530後，其輻射場型是一主動天線及另一主動天線(一為此主動天線，另一為取代此射頻電流導引器530的另一主動天線)之射頻電流分佈所形成之輻射場型的線性疊加，其中此射頻電流導引器530之相位與振幅是此主動天線520之射頻電流分佈所形成之輻射場型之線性係數的因子。例如一主動天線之場型為E 1(θ,ψ)，而另一主動天線之場型為E 2(θ,ψ)，是故，兩者的輻射場型(E total)=E 1(θ,ψ)+E 2(θ,ψ)exp(α 2+jβ 2)，因此射頻電流導引器530之相位與振幅是此主動天線520之射頻電流分佈所形成之輻射場型之線性係數的因子。
因此，本揭露藉由切換(開啟或關閉)各開關元件540導 入或阻絕射頻電流來影響接地面510上射頻電流。而不同的切換組合使天線結構500上可具有多種射頻電流分佈。而改變接地面510上射頻電流分佈將會影響天線遠場場型(指向性)及近場電磁能量分佈，例如單位質量對電磁波能量的吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)，所以，使此天線結構500可具有切換不同輻射場型的特性。
與以電磁耦合改變天線輻射場型的習知技術相較，本揭露沒有針對主動天線與射頻電流導引器的極化與間距來做限制或要求，因此本揭露也可以適用於低姿勢(low profile)天線結構。
在本揭露之射頻電流導引器可選自偽天線式(pseudo antenna type)及諧振器(resonator type)。圖5至圖7是偽天線式射頻電流導引器的三個實施例之示意圖；在其他實施例中，開關元件可選自切換開關(switch)及可調式負載，以下範例是以切換開關之單極式偽天線來說明。
如圖5所示，偽天線式射頻電流導引器的實施例中，開關元件540a位於偽天線531與該偽天線531的一延伸部分532之間，此時偽天線531接地於接地面510a。如圖6所示，開關元件540b位於偽天線533與接地面510a之間，此實施例相似於本揭露之圖10所示的射頻電流導引器530之左側分支530a。如圖7所示，開關元件540c位於偽天線534內部。換言之，開關元件540c置於兩段偽天線截段534a,534b之間，且偽天線截段534b接地於接地面510a。前述的偽天線可以是導體(conductor)，例如金屬片(metal plate)。射頻電流 可經由耦合(couple)或直接饋入(direct flow)此偽天線中。
圖8顯示為單極式偽天線射頻電流導引器之實施例的示意圖。如圖8所示，單極式偽天線射頻電流導引器之開關元件540d置於射頻電流導引器530c之L臂的兩截段之中，L臂的一端連接於接地面510a。復參照圖4，射頻電流導引器530之右側分支530b相似於單極式偽天線射頻電流導引器的設計，因此右側分支530b的開關元件540可設置於射頻電流導引器530與接地面510間或是設置於射頻電流導引器530之L臂的兩截段之中。綜上所述，上述之單極式偽天線式射頻電流導引器的設計可因應不同的設計而組合以形成不同的射頻電流導引器。
此外，諧振器式射頻電流導引器可以一種多埠共振器來實現。諧振器式射頻電流導引器可等效為一LC(電感-電容)電路，其係建構供切換射頻電流導引器之共振頻率以供導入該接地面之射頻電流至該射頻電流導引器或阻絕該接地面之射頻電流導入該射頻電流導引器。
參照圖4，在關閉模式下，接地面510的射頻電流無法流向射頻電流導引器530。如圖10所示，天線結構500在關閉模式下，天線輻射場型之主波束大約朝向55°的方向(箭頭所指)。參照圖9，在開啟模式下，接地面510的射頻電流(箭頭所示)經由開關元件540流向射頻電流導引器530，此時天線結構500的操作中心頻率為5.5 GHz，波長為54.5毫米(mm)。如圖11所示，天線結構500在開啟模式下，天線輻射場型之主波束大約朝向-35°的方向(箭頭所指)。換言之，此 實施例中，天線主波束方向大約可切換55°、-35°。簡言之，當接地面510之射頻電流導入至該射頻電流導引器530時(開啟模式下)，天線結構500輻射第一場型(主波束大約朝向-35°的方向)。當阻絕接地面510之射頻電流導入射頻電流導引器530時，天線結構500輻射第二場型(主波束大約朝向55°的方向)，且第一場型與第二場型相異。具體而言，當接地面510之射頻電流導入射頻電流導引器530時，該射頻電流導引器530共振於主動天線操作頻段而使第二場型切換成第一場型。
圖4及圖9揭示單一射頻電流導引器的實施例，然而在其他實施例(圖未示)亦可包含複數個射頻電流導引器，每個射頻電流導引器可藉由各別的開關元件控制。由於輻射場型是一主動天線及複數個射頻電流導引器(如N個射頻電流導引器)之射頻電流分佈所形成之輻射場型的線性疊加，由於一個射頻電流導引器可形成兩個輻射場型，是故具有N個射頻電流導引器之此天線結構的輻射場型則包含2N的場型。
如圖12所示之天線結構600包含接地面610、主動天線620、射頻電流導引器630、開關元件640、射頻信號源650、控制器660、電感670以及狹縫680。
接地面610、主動天線620、射頻電流導引器630及開關元件640相似於上述實施例所述的接地面510、主動天線520、射頻電流導引器530及開關元件540，在此不再贅述。
如圖12所示之實施例中，射頻信號源650之操作中心頻 率為5.5 GHz，其波長為54.5毫米(mm)，操作頻段介於5.1GHz至5.9 GHz之間。
圖13為圖12之區域A的放大圖。如圖13所示，射頻信號源650經由單一饋入點690將射頻訊號傳輸至主動天線620。具體而言，射頻信號源650係經由傳輸線的正端(標號+)將射頻訊號傳輸單一饋入點690，且傳輸線的負端(標號-)則電性連接至接地面610。
此外，控制器660所連接之控制線電性連接至射頻電流導引器630之端點631。控制線所傳輸之直流訊號(DC)係導入端點631而經由電感670而傳輸至開關元件640。電感670則建構供分隔射頻信號源650之射頻訊號洩漏至端點631。在此實施例中，開關元件640設置接地面610及射頻電流導引器630間，因此直流訊號DC可控制開關元件640之開路(關閉模式)或短路(開啟模式)狀態切換射頻電流阻絕或導入射頻電流導引器630。
然而在其他實施例中，如圖14所示，射頻電流導引器632所包含之開關元件642設置於射頻電流導引器本體633及射頻電流導引器延伸部分634之間。電感670則設置於端點631及射頻電流導引器延伸部分634之間。
在此實施例中，開關元件642處於關閉模式時，開關元件642使射頻電流導引器本體633及射頻電流導引器延伸部分634間呈現開路。在此實施例中，射頻電流導引器本體633共振於主動天線620之操作頻段，而使射頻電流導入，射頻電流導引器本體633。當直流訊號DC經由端點631及電感 670傳輸至開關元件642並開啟開關元件642，進而使射頻電流導引器本體633及射頻電流導引器延伸部分634間呈現短路時，射頻電流將阻絕於射頻電流導引器632。這是因為射頻電流導引器632與主動天線620之操作頻段共振的結構增長，進而使射頻電流導引器632共振頻率低於主動天線620之操作頻段進而造成射頻電流將阻絕於射頻電流導引器632。
參照圖12所示之實施例，天線結構600之操作中心頻率為5.5 GHz，其波長為54.5毫米(mm)。狹縫680的長度約為操作中心頻率之1/4波長(約為13.625毫米)，且狹縫680的設置位置，係以單一饋入點690為圓心並以操作中心頻率之1個波長(約為54.5毫米)畫圓的範圍內。在此實施例中，狹縫680設置於上述圓周與第一邊611相交的位置；然而在其他實施例(圖未示)中，狹縫680不必然開口於第一邊611或第二邊612上，亦可設置於接地面610內。此外，狹縫680的位置亦會影響場型的主波束方向。由於狹縫680兩側的接地面610之射頻電流會形成共振且該狹縫可改變該天線結構之等效接地面，因此天線結構600所輻射之第一場型(開啟模式)及第二場型(關閉模式)的主波束方向將受到調整。
如圖12所示，狹縫680與第二邊612的距離定義為D。如圖15所示，當D為0.25個波長時，場型之主波束方向大約朝向25°的方向，如箭頭所指。如圖16所示，當D為0.45個波長時，主波束方向大約朝向95°的方向，如箭頭所指。簡言之，當狹縫680遠離單一饋入點690後，場型之主波束方向 大致朝逆時鐘方向改變。
上述實施例顯示單一個狹縫及其設置位置對於場型的影響。如圖17所示之實施例中，在操作中心頻率為5.5 GHz，其波長為54.5毫米(mm)的情況下，天線結構700包含的接地面710上形成三個狹縫780a,780b及780c，每個狹縫之間距離0.1的波長(約為5.45毫米)。當天線結構(圖未示)只包含狹縫780a時，其場型如圖18所示，且此場型的主波束方向大約朝向25°的方向，如箭頭所指。當天線結構(圖未示)只包含兩個狹縫780a,780b時，其場型如圖19所示，且此場型的主波束方向大約朝向65°的方向，如箭頭所指。如圖17及圖20所示，當天線結構700包含三個狹縫780a,780b及780c時，場型主波束方向大約朝向88°的方向，如箭頭所指。綜上所述，當狹縫數量增加時，天線場型的主波束方向由25°改變至88°。是故，狹縫的數量將影響主波束方向朝逆時鐘方向改變。
上述實施例說明狹縫數量與主波束方向改變的關係。後續的實施例將進一步說明當天線結構分別處於開啟模式及關閉模式時，狹縫如何調整天線主波束的方向。如圖21所示之天線結構800a相似於圖9所示之天線結構500，然而天線結構800a另包含狹縫880。當天線結構800a處於關閉模式下，接地面810之射頻電流無法經由開關元件840流至射頻電流導引器830時，射頻電流導引器830無法產生主動天線的功能。在此實施例中，輻射場型(如圖22所示)主要由主動天線820及狹縫880所影響。如圖22所示，天線結構800a 在關閉模式下，天線輻射場型之主波束大約朝向75°的方向(箭頭所指)。若比較圖10及圖22的主波束方向，亦可應證狹縫880可使場型之主波束方向朝逆時鐘方向改變。相較之下，如圖23所示，當天線結構800a處於開啟模式下，接地面810之射頻電流(如箭頭所示)經由開關元件840流至射頻電流導引器830時，射頻電流導引器830具有主動天線的功能。在此實施例中，輻射場型(如圖22所示)可由主動天線820、射頻電流導引器830及狹縫880所影響。如圖24所示，天線結構800a在開啟模式下，天線輻射場型之主波束大約朝向-110°的方向(箭頭所指)。
此外，狹縫並不限於設置於與主動天線相同的一邊。如圖25所示之天線結構800b相似於圖21所示之天線結構800a，然而天線結構800b另包含狹縫881。當天線結構800b處於關閉模式下，接地面810之射頻電流無法經由開關元件840流至射頻電流導引器830時，射頻電流導引器830無法產生主動天線的功能。在此實施例中，輻射場型(如圖26所示)主要由主動天線820及狹縫880及881所影響。如圖26所示，天線結構800b在關閉模式下，天線輻射場型之主波束大約朝向-145°的方向(箭頭所指)。相較之下，如圖27所示，當天線結構800b處於開啟模式下，接地面810之射頻電流(如箭頭所示)經由開關元件840流至射頻電流導引器830時，射頻電流導引器830則具有主動天線的功能。在此實施例中，輻射場型(如圖28所示)可由主動天線820、射頻電流導引器830及狹縫880及881所影響。如圖28所示，天線結構 800b在開啟模式下，天線輻射場型之主波束大約朝向-105°的方向(箭頭所指)。換言之，天線主波束方向大約可切換-145°、-105°。
如圖29所示之實施例中，一種可切換輻射場型之天線結構900包含接地面910、第一輻射區950、第二輻射區960、第三輻射區920、第一控制線930、第二控制線931及第三控制線932。
接地面910包含第一區911、第二區912及第三區915，且第一區911與第二區912彼此相鄰。第一區911包含第一邊913及第二邊914，而第一邊913及第二邊914夾接地面910形成夾角β。夾角β的角度範圍相似於前述實施例之夾角α。
第一輻射區950鄰近於第一區911設置，且包含第一主動天線951、第一射頻電流導引器952及第一開關元件953。第一主動天線951、第一射頻電流導引器952及第一開關元件953分別相似於前述實施例之主動天線620、射頻電流導引器630以及開關元件640，因此第一射頻電流導引器952之共振長度約為操作中心頻率之1/4波長，且第一射頻電流導引器952設置於以單一饋入點為圓心，半徑為操作中心頻率之1/4至1個波長的範圍內。
第二輻射區960鄰近於第二區912設置，且第二輻射區960之第二主動天線961、第二射頻電流導引器962及第二開關元件963亦分別相似於前述實施例之主動天線620、射頻電流導引器630以及開關元件640，因此第二射頻電流導引 器962之長度及設置位置相似於第一射頻電流導引器952。
如圖29之實施例所示，天線結構900另包含第三輻射區920，第三輻射區920相似於第一輻射區950，在此不再贅述。此外，在此實施例中，第二輻射區960與第一輻射區950順時鐘配置角度相差120°。此外，第二輻射區960與第一輻射區950角度相差亦可不限於120°，而可相應於不同設計而改變。
如圖29所示，第三區915分別相鄰於第一區911與第二區912。第三輻射區920鄰近於第三區915設置，且第三輻射區920之第三主動天線921、第三射頻電流導引器922及第三開關元件923亦分別相似於前述實施例之主動天線620、射頻電流導引器630以及開關元件640，因此第三射頻電流導引器922之長度及設置位置相似於第一射頻電流導引器952。在此實施例中，第三輻射區920與第一輻射區950逆時鐘配置角度相差120°。
如圖29所示，控制器940連接第一控制線930、第二控制線931及第三控制線932。第一控制線930電性連接至第一射頻電流導引器952之端點(圖未示)。同樣地，第二控制線931電性連接至第二射頻電流導引器962之端點(圖未示)，第三控制線932電性連接至第三射頻電流導引器922之端點(圖未示)。
由於第一控制線930、第二控制線931及第三控制線932連接至控制器940，因此第一控制線930、第二控制線931及第三控制線932可各別傳輸控制器940之直流訊號並建構 供各別控制第一開關元件953、第二開關元件963及第三開關元件923。
在此實施例中，第一開關元件953設置於該接地面910及該第一射頻電流導引器952間。第二開關元件963設置於該接地面910及該第二射頻電流導引器962間。第三開關元件923設置於該接地面910及該第三射頻電流導引器922間。該第一開關元件953、該第二開關元件963及第三開關元件923，相應於各別的直流訊號，各別切換該第一射頻電流導引器952、該第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922與接地面910呈開路狀態或短路狀態，在短路狀態中，該第一開關元件953、該第二開關元件963及第三開關元件923導入接地面910之射頻電流至第一射頻電流導引器952、第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922，在開路狀態中，該第一開關元件953、該第二開關元件963及第三開關元件923阻絕接地面910之射頻電流導入第一射頻電流導引器952、第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922。例如，當第一射頻電流導引器952及第二射頻電流導引器962處於開啟模式時，第三射頻電流導引器922則控制於第三控制線932而處於關閉模式，反之亦然。在此實施例中，由於天線結構900具有第一輻射區950、第二輻射區960及第三輻射區920，各個輻射區可切換兩種場型，是故天線結構900共具有23共8種場型組合。
此外，在其他實施例中，該第一射頻電流導引器952、該第二射頻電流導引器962及該第三射頻電流導引器922 亦可相似於圖14所示的設計。因此第一控制線930、第二控制線931及第三控制線932可各別傳輸控制器940之直流訊號並建構供各別控制第一開關元件953、第二開關元件963及第三開關元件923。該第一開關元件953、該第二開關元件963及第三開關元件923，相應於各別的直流訊號，調整該第一射頻電流導引器952、該第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922之共振頻率。此實施例中，相應於該第一射頻電流導引器952、該第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922之各別共振頻率，該接地面910之射頻電流則分別導入至該第一射頻電流導引器952該第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922，或該接地面910之射頻電流阻絕於該第一射頻電流導引器952該第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922。
在其他實施例中，第一開關元件953、第二開關元件963及第三開關元件923亦可，相應於相同直流訊號，同時導入或阻絕接地面910之射頻電流至第一射頻電流導引器952、第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922。該些開關元件係選自接面電晶體(bipolar junction transistor)、場效電晶體(field effect transistor)、可變電容、二極體及微機電(MEMS)開關。
如圖29所示，當阻絕接地面910之射頻電流導入第一射頻電流導引器952、第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922(在關閉模式下)時，天線結構900輻射出8種場型中的第二場型，如圖30所示。如圖31所示，當接地面910 之射頻電流(如箭頭所示)導入至第一射頻電流導引器952、第二射頻電流導引器962及第三射頻電流導引器922(在開啟模式下)時，此天線結構900輻射第一場型，如圖32所示。此外，由於天線結構900具有第一輻射區950、第二輻射區960及第三輻射區920，各個輻射區可切換兩種場型而涵蓋120°，是故天線結構900之第一輻射區950、第二輻射區960及第三輻射區920可切換8種場型而涵蓋360°。
此外，天線結構900進一步包含電感(圖未示)及位於第一區911的射頻信號源970所導入之單一饋入點(圖未示)。此實施例之電感相似於圖12之電感670，其建構供避免射頻訊號洩漏至控制用的直流訊號路徑。
此外，此實施例之單一饋入點相似於圖9之單一饋入點550並設置於第一主動天線951鄰近於第一邊913之一側。
再者，天線結構900進一步包含至少一狹縫980。狹縫980的長度約為天線結構900之操作中心頻率之1/4波長，且狹縫980設置於以單一饋入點為圓心，半徑為操作中心頻率之1個波長的範圍內。此外，狹縫980可使該狹縫980兩側的接地面910之射頻電流形成共振，進而調整第一場型或第二場型的主波束方向。
在一實施例(圖未示)中，各區之天線結構亦具有前述各實施例之結構特徵。
如圖33所示之另一實施例中，天線結構900a之接地面910a亦可設計為其他多邊形狀，例如星形、正方形、矩形、三角形及菱形。此實施例中，第一區911a及第二區912a 並不相鄰。第一輻射區950a及第二輻射區960a相似於圖29之第一輻射區950及第二輻射區960，在此不再贅述。此外，在另一實施例中，亦可另包含第三輻射區920a於接地面910a相鄰的虛線區域內，因此第三區915a相對應於第三輻射區920a設置。
另，如圖34所示，本揭露之天線結構900b亦可設置於牆面991上，且其第一區911b及第二區912b亦可相互堆疊而使第一輻射區950b、第二輻射區960b及第三輻射區920b所輻射的場型充分涵蓋牆面991之外的空間。
如圖35所示之實施例中，本揭露的天線結構900c亦可設置於兩牆面991之間，進而使天線結構900c輻射的場型充分涵蓋兩牆面991之間的空間。
如圖36所示之實施例中，天線結構900d的第一區911d及第二區912d的夾角小於90°。雖然天線結構900d亦設置於牆面991上，但第一輻射區950d、第二輻射區960d及第三輻射區970d所輻射的場型以可充分涵蓋牆面991之外的空間。
本揭露之技術內容及技術特點已揭示如上，然而本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，在不背離後附申請專利範圍所界定之本揭露精神和範圍內，本揭露之教示及揭示可作種種之替換及修飾。例如，上文揭示之許多元件可以不同之結構實施或以其它相同功能的結構予以取代，或者採用上述二種方式之組合。
此外，本案之權利範圍並不侷限於上文揭示之特定實施例的裝置、元件或結構。本揭露所屬技術領域中具有通 常知識者應瞭解，基於本揭露教示及揭示裝置、元件或結構，無論現在已存在或日後開發者，其與本案實施例揭示者係以實質相同的方式執行實質相同的功能，而達到實質相同的結果，亦可使用於本揭露。因此，以下之申請專利範圍係用以涵蓋此類裝置、元件或結構。
31‧‧‧天線結構
31a‧‧‧場型
32‧‧‧天線結構
32a‧‧‧場型
32b‧‧‧接地面
33‧‧‧天線結構
33a‧‧‧場型
500‧‧‧天線結構
510‧‧‧接地面
510a‧‧‧接地面
511‧‧‧第一邊
512‧‧‧第二邊
520‧‧‧主動天線
530‧‧‧射頻電流導引器
530a‧‧‧左側分支
530b‧‧‧右側分支
531‧‧‧偽天線
532‧‧‧延伸部分
533‧‧‧偽天線
534‧‧‧偽天線
534a‧‧‧偽天線截段
534b‧‧‧偽天線截段
540‧‧‧開關元件
540a‧‧‧開關元件
540b‧‧‧開關元件
540c‧‧‧開關元件
540d‧‧‧開關元件
550‧‧‧單一饋入點
600‧‧‧天線結構
610‧‧‧接地面
611‧‧‧第一邊
612‧‧‧第二邊
620‧‧‧主動天線
630‧‧‧射頻電流導引器
631‧‧‧端點
632‧‧‧射頻電流導引器
633‧‧‧射頻電流導引器本體
634‧‧‧射頻電流導引器延伸部分
640‧‧‧開關元件
642‧‧‧開關元件
650‧‧‧射頻信號源
660‧‧‧控制器
670‧‧‧電感
680‧‧‧狹縫
690‧‧‧單一饋入點
700‧‧‧天線結構
710‧‧‧接地面
780a‧‧‧狹縫
780b‧‧‧狹縫
780c‧‧‧狹縫
800a‧‧‧天線結構
810‧‧‧接地面
820‧‧‧主動天線
830‧‧‧射頻電流導引器
840‧‧‧開關元件
880‧‧‧狹縫
800b‧‧‧天線結構
881‧‧‧狹縫
900‧‧‧天線結構
900a‧‧‧天線結構
900b‧‧‧天線結構
900c‧‧‧天線結構
900d‧‧‧天線結構
910‧‧‧接地面
910a‧‧‧接地面
911‧‧‧第一區
911a‧‧‧第一區
911b‧‧‧第一區
911d‧‧‧第一區
912‧‧‧第二區
912a‧‧‧第二區
912b‧‧‧第二區
912d‧‧‧第二區
913‧‧‧第一邊
914‧‧‧第二邊
915‧‧‧第三區
915a‧‧‧第三區
920‧‧‧第三輻射區
920a‧‧‧第三輻射區
920b‧‧‧第三輻射區
921‧‧‧第三主動天線
922‧‧‧第三射頻電流導引器
923‧‧‧第三開關元件
930‧‧‧第一控制線
931‧‧‧第二控制線
932‧‧‧第三控制線
940‧‧‧控制器
950‧‧‧第一輻射區
950a‧‧‧第一輻射區
950b‧‧‧第一輻射區
950d‧‧‧第一輻射區
951‧‧‧第一主動天線
952‧‧‧第一射頻電流導引器
953‧‧‧第一開關元件
960‧‧‧第二輻射區
960a‧‧‧第二輻射區
960b‧‧‧第二輻射區
960d‧‧‧第二輻射區
961‧‧‧第二主動天線
962‧‧‧第二射頻電流導引器
963‧‧‧第二開關元件
970‧‧‧射頻信號源
970d‧‧‧第三輻射區
980‧‧‧狹縫
991‧‧‧牆面
α‧‧‧夾角
β‧‧‧夾角
圖1至圖3說明類似的三種天線結構與相對應的輻射場型之示意圖；圖4顯示本揭露之天線結構的主動天線及射頻電流導引器之示意圖；圖5至圖7顯示本揭露之射頻電流導引器的不同實施例之示意圖；圖8顯示本揭露之單極式射頻電流導引器之實施例之示意圖；圖9顯示本揭露之射頻電流導入射頻電流導引器之實施例之示意圖；圖10顯示本揭露圖10所示之天線結構所輻射的天線場型之示意圖；圖11顯示本揭露圖9所示之天線結構所輻射的天線場型之示意圖；圖12顯示本揭露另一實施例之天線結構及其電感與狹縫位置之示意圖；圖13顯示本揭露圖12實施例之天線結構及其電感與狹 縫位置之放大圖；圖14顯示本揭露之變化實施例之天線結構的射頻電流導引器之示意圖；圖15顯示本揭露另一實施例之狹縫位置靠近接地面第二邊所影響之天線場型之示意圖；圖16顯示本揭露另一實施例之狹縫位置遠離接地面第二邊所影響之天線場型之示意圖；圖17顯示本揭露又一實施例之天線結構及狹縫數量之示意圖；圖18至圖20顯示本揭露又一實施例之天線結構及狹縫數量所影響之天線場型之示意圖；圖21顯示本揭露再一實施例之天線結構及狹縫之示意圖；圖22顯示圖21實施例之天線結構及狹縫的天線場型之示意圖；圖23顯示本揭露圖21實施例之天線結構及射頻電流之示意圖；圖24顯示圖23實施例之天線結構及狹縫的天線場型之示意圖；圖25顯示本揭露另一實施例之天線結構及狹縫之示意圖；圖26顯示圖25實施例之天線結構及狹縫的天線場型之示意圖；圖27顯示本揭露圖25實施例之天線結構及射頻電流之 示意圖；圖28顯示圖27實施例之天線結構及狹縫的天線場型之示意圖；圖29顯示本揭露一實施例之天線結構及複數個輻射區之示意圖；圖30顯示本揭露圖29實施例之天線結構的天線場型之示意圖；圖31顯示本揭露圖29實施例之天線結構及射頻電流導入射頻電流導引器之示意圖；圖32顯示本揭露圖31實施例之天線結構及射頻電流導入射頻電流導引器之示意圖；圖33顯示本揭露一實施例之天線結構及多邊形接地面之示意圖；圖34顯示本揭露一實施例之天線結構設置於牆面之示意圖；圖35顯示本揭露另一實施例之天線結構設置於牆面之示意圖；以及圖36顯示本揭露再一實施例之天線結構設置於牆面之示意圖。
500‧‧‧天線結構
510‧‧‧接地面
511‧‧‧第一邊
512‧‧‧第二邊
520‧‧‧主動天線
530‧‧‧射頻電流導引器
530a‧‧‧左側分支
530b‧‧‧右側分支
540‧‧‧開關元件
550‧‧‧單一饋入點

Claims (24)

  1. 一種可切換輻射場型之天線結構，包含：一接地面，包含一第一邊及一第二邊，其中該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角；至少一主動天線，貼近於該第一邊並電性連結至一射頻信號源；以及至少一射頻電流導引器，貼近於該第二邊並包含至少一開關元件，其中該至少一開關元件係建構調整該射頻電流導引器之共振頻率，以供導入該接地面之射頻電流至該射頻電流導引器或阻絕該接地面之射頻電流導入該射頻電流導引器，其中該接地面在該第一邊或該第二邊設有一狹縫，該狹縫經配置以使位於該狹縫兩側的該接地面之射頻電流形成共振，進而調整輻射場型的主波束方向。
  2. 根據請求項1所述之天線結構，其中當該接地面之射頻電流導入至該射頻電流導引器時，該天線結構輻射一第一場型，當阻絕該接地面之射頻電流導入該射頻電流導引器時，該天線結構輻射一第二場型，該第一場型與該第二場型相異。
  3. 根據請求項2所述之天線結構，其中當該接地面之射頻電流導入該射頻電流導引器時，該射頻電流導引器共振於主動天線操作頻段而使該第二場型切換成該第一場型。
  4. 根據請求項1所述之天線結構，進一步包含一控制器係建構供傳輸一直流訊號，該至少一開關元件，相應於該直流 訊號，導入或阻絕該接地面之射頻電流至該射頻電流導引器。
  5. 根據請求項1所述之天線結構，進一步包含該射頻信號源之一單一饋入點，該單一饋入點設置於該主動天線鄰近於該第一邊之一側。
  6. 根據請求項1所述之天線結構，其中該接地面邊長介於該天線結構之操作中心頻率之1/4波長至5個波長之間。
  7. 根據請求項1所述之天線結構，其中該狹縫的長度為該天線結構之操作中心頻率之1/4波長。
  8. 根據請求項5所述之天線結構，其中該狹縫設置於以該單一饋入點為圓心，半徑為該天線結構之操作中心頻率之1/4至1個波長的範圍內。
  9. 根據請求項1所述之天線結構，其中該夾角為90°，且該射頻電流導引器之共振長度約為操作中心頻率之1/4波長。
  10. 根據請求項5所述之天線結構，其中該射頻電流導引器設置於以該單一饋入點為圓心，半徑為該天線結構之操作中心頻率之1/4至1個波長的範圍內。
  11. 根據請求項2所述之天線結構，其中該狹縫使該狹縫兩側的該接地面之射頻電流形成共振，進而調整該第一場型或該第二場型的主波束方向。
  12. 一種可切換輻射場型之天線結構，包含：一接地面包含一第一區及一第二區，其中該第一區及一第二區彼此相鄰，該第一區包含一第一邊及一第二邊，其中該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角； 一第一輻射區鄰近於該第一區設置，該第一輻射區包含：一第一主動天線，貼近於該第一邊並電性連結至一射頻信號源；及一第一射頻電流導引器，貼近於該第二邊並包含一第一開關元件，係建構供電耦合於該射頻電流導引器或該接地面；一第二輻射區鄰近於該第二區設置，其中該第二輻射區包含一第二主動天線、一第二射頻電流導引器，其中該第二射頻電流導引器包含一第二開關元件；一第一控制線，電性連接至該第一射頻電流導引器；以及一第二控制線，電性連接至該第二射頻電流導引器；其中該第一控制線及該第二控制線建構供傳輸一直流訊號至該第一開關元件及該第二開關元件，該第一開關元件，相應於該直流訊號，調整該第一射頻電流導引器之共振頻率，相應於第一射頻電流導引器之共振頻率，該接地面之射頻電流導入至該第一射頻電流導引器，或該接地面之射頻電流阻絕於該第一射頻電流導引器；該第二開關元件，相應於該直流訊號，調整該第二射頻電流導引器之共振頻率，相應於第二射頻電流導引器之共振頻率，該接地面之射頻電流導入至該第二射頻電流導引器，或該接地面之射頻電流阻絕於該第二射頻電流導引器，其中該接地面在該第一邊或該第二邊設有一狹縫，該狹縫經配置以使位於該狹縫兩側的該接地面之射頻電流 形成共振，進而調整輻射場型的主波束方向。
  13. 一種可切換輻射場型之天線結構，包含：一接地面，包含一第一邊及一第二邊，其中該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角；至少一主動天線，貼近於該第一邊並電性連結至一射頻信號源；以及至少一射頻電流導引器，貼近於該第二邊並包含至少一開關元件，其中該至少一開關元件設置於該接地面及該射頻電流導引器間，以供導入該接地面之射頻電流至該射頻電流導引器或阻絕該接地面之射頻電流導入該射頻電流導引器，其中該接地面在該第一邊或該第二邊設有一狹縫，該狹縫經配置以使位於該狹縫兩側的該接地面之射頻電流形成共振，進而調整輻射場型的主波束方向。
  14. 根據請求項13所述之天線結構，其中當該接地面之射頻電流導入至該射頻電流導引器時，該天線結構輻射一第一場型，當阻絕該接地面之射頻電流導入該射頻電流導引器時，該天線結構輻射一第二場型，該第一場型與該第二場型相異。
  15. 根據請求項14所述之天線結構，進一步包含一控制器係建構供傳輸一直流訊號，該至少一開關元件，相應於該直流訊號，導入或阻絕該接地面之射頻電流至該射頻電流導引器。
  16. 根據請求項13所述之天線結構，進一步包含該射頻信號源 之一單一饋入點，該單一饋入點設置於該主動天線鄰近於該第一邊之一側。
  17. 根據請求項13所述之天線結構，其中該接地面邊長介於該天線結構之操作中心頻率之1/4波長至5個波長之間。
  18. 根據請求項13所述之天線結構，其中該狹縫的長度為該天線結構之操作中心頻率之1/4波長。
  19. 根據請求項16所述之天線結構，其中該狹縫設置於以該單一饋入點為圓心，半徑為該天線結構之操作中心頻率之1/4至1個波長的範圍內。
  20. 根據請求項13所述之天線結構，其中該夾角為90°，且該射頻電流導引器之共振長度約為操作中心頻率之1/4波長。
  21. 根據請求項16所述之天線結構，其中該射頻電流導引器設置於以該單一饋入點為圓心，半徑為該天線結構之操作中心頻率之1/4至1個波長的範圍內。
  22. 根據請求項14所述之天線結構，其中該狹縫使該狹縫兩側的該接地面之射頻電流形成共振，進而調整該第一場型或該第二場型的主波束方向。
  23. 一種可切換輻射場型之天線結構，包含：一接地面包含一第一區及一第二區，其中該第一區及一第二區彼此相鄰，該第一區包含一第一邊及一第二邊，其中該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角；一第一輻射區鄰近於該第一區設置，該第一輻射區包含： 一第一主動天線，貼近於該第一邊並電性連結至一射頻信號源；及一第一射頻電流導引器，貼近於該第二邊並包含一第一開關元件，係建構供電耦合於該射頻電流導引器或該接地面；一第二輻射區鄰近於該第二區設置，其中該第二輻射區包含一第二主動天線、一第二射頻電流導引器，其中該第二射頻電流導引器包含一第二開關元件；一第一控制線，電性連接至該第一射頻電流導引器；以及一第二控制線，電性連接至該第二射頻電流導引器；其中該第一控制線及該第二控制線建構供傳輸一直流訊號至該第一開關元件及該第二開關元件，該第一開關元件設置於該接地面及該第一射頻電流導引器間，該第二開關元件設置於該接地面及該第二射頻電流導引器間，該第一開關元件，相應於該直流訊號，切換該第一射頻電流導引器與該接地面間的開路狀態或短路狀態，於短路狀態中，該第一開關元件導入該接地面之射頻電流至該第一射頻電流導引器，於開路狀態中，該第一開關元件阻絕該接地面之射頻電流導入該第一射頻電流導引器；該第二開關元件，相應於該直流訊號，切換該第二射頻電流導引器與該接地面間的開路狀態或短路狀態，於短路狀態中，該第二開關元件導入該接地面之射頻電流至該第二射頻電流導引器，於開路狀態中，該第二開關元件阻絕該接地面之 射頻電流導入該第二射頻電流導引器，其中該接地面在該第一邊或該第二邊設有一狹縫，該狹縫經配置以使位於該狹縫兩側的該接地面之射頻電流形成共振，進而調整輻射場型的主波束方向。
  24. 根據請求項1、12、13或23中任一項所述之天線結構，其中該狹縫於該第一邊或該第二邊設有一開口。
TW101137615A 2009-11-06 2012-10-12 可切換輻射場型之天線結構 TWI553960B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101137615A TWI553960B (zh) 2012-10-12 2012-10-12 可切換輻射場型之天線結構
CN201210408571.XA CN103730732A (zh) 2012-10-12 2012-10-24 可切换辐射场型的天线结构
US14/024,988 US20170069965A9 (en) 2009-11-06 2013-09-12 Antenna structure with reconfigurable patterns

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101137615A TWI553960B (zh) 2012-10-12 2012-10-12 可切換輻射場型之天線結構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201415714A TW201415714A (zh) 2014-04-16
TWI553960B true TWI553960B (zh) 2016-10-11

Family

ID=50454718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101137615A TWI553960B (zh) 2009-11-06 2012-10-12 可切換輻射場型之天線結構

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20170069965A9 (zh)
CN (1) CN103730732A (zh)
TW (1) TWI553960B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI625895B (zh) * 2017-01-04 2018-06-01 泓博無線通訊技術有限公司 雙頻天線輻射場型控制系統
US10916860B2 (en) 2018-12-19 2021-02-09 National Chaio Tung University Quanta Computer Inc. Compact high-gain pattern reconfigurable antenna

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8914258B2 (en) * 2011-06-28 2014-12-16 Space Systems/Loral, Llc RF feed element design optimization using secondary pattern
US10290940B2 (en) * 2014-03-19 2019-05-14 Futurewei Technologies, Inc. Broadband switchable antenna
US9520648B2 (en) * 2014-07-23 2016-12-13 Mediatek Inc. Polygon near field communication antenna
US20160233915A1 (en) * 2015-02-10 2016-08-11 Mediatek Inc. Communication device and electronic device
US10122399B2 (en) * 2015-03-10 2018-11-06 Mediatek Inc. Antenna ground and feed swapping in handheld applications
WO2016146160A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Mimo link between wireless communication nodes
US10277287B2 (en) 2015-04-29 2019-04-30 Mediatek Inc. Antenna system and harmonic suppression element
US20170033458A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Google Inc. Multi-Beam Antenna System
US9935378B2 (en) * 2015-10-30 2018-04-03 Te Connectivity Corporation Antenna apparatus configured to reduce radio-frequency exposure
CN105577223B (zh) * 2015-12-14 2018-11-09 联想(北京)有限公司 信号处理方法及电子设备
TWI624997B (zh) 2016-07-06 2018-05-21 廣達電腦股份有限公司 行動裝置
US10868371B2 (en) * 2017-03-24 2020-12-15 Ethertronics, Inc. Null steering antenna techniques for advanced communication systems
CN107453057A (zh) * 2017-07-31 2017-12-08 维沃移动通信有限公司 一种波束方向调整电路、电子设备及方法
CN108511873B (zh) * 2018-03-09 2020-03-06 常熟市泓博通讯技术股份有限公司 用于第五代移动网络的移动通讯装置
WO2022090037A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 Signify Holding B.V. Determining cause of missing rf messages

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200509456A (en) * 2003-04-10 2005-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Antenna element and antenna module, and electronic equipment using same
US20080231521A1 (en) * 2004-12-30 2008-09-25 Fractus, S.A. Shaped Ground Plane For Radio Apparatus
US20100295743A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Ta-Chun Pu Antenna Structure With Reconfigurable Pattern And Manufacturing Method Thereof
US20120001815A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 National Sun-Yat-Sen University Multiband Antenna and Method for an Antenna to be Capable of Multiband Operation
TWM428520U (en) * 2011-12-08 2012-05-01 Cai Xing Hua Dual-mode antenna

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7212161B2 (en) * 2004-11-19 2007-05-01 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Low-profile embedded antenna architectures for wireless devices
KR100922001B1 (ko) * 2007-09-10 2009-10-14 한국전자통신연구원 교차 다이폴, 교차 다이폴 모듈, 배열 안테나 및 다중 입력다중 출력 안테나
CN101409384B (zh) * 2007-10-11 2013-03-27 达创科技股份有限公司 应用于无线网络桥接器之印刷式单极智能天线
CN101901966B (zh) * 2009-05-25 2013-07-10 财团法人工业技术研究院 具切换不同辐射场形的特性的天线结构与制作方法
CN102104192B (zh) * 2009-12-08 2014-05-07 阿尔卑斯电气株式会社 天线装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200509456A (en) * 2003-04-10 2005-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Antenna element and antenna module, and electronic equipment using same
US20080231521A1 (en) * 2004-12-30 2008-09-25 Fractus, S.A. Shaped Ground Plane For Radio Apparatus
US20100295743A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Ta-Chun Pu Antenna Structure With Reconfigurable Pattern And Manufacturing Method Thereof
US20120001815A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 National Sun-Yat-Sen University Multiband Antenna and Method for an Antenna to be Capable of Multiband Operation
TWM428520U (en) * 2011-12-08 2012-05-01 Cai Xing Hua Dual-mode antenna

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI625895B (zh) * 2017-01-04 2018-06-01 泓博無線通訊技術有限公司 雙頻天線輻射場型控制系統
US10916860B2 (en) 2018-12-19 2021-02-09 National Chaio Tung University Quanta Computer Inc. Compact high-gain pattern reconfigurable antenna

Also Published As

Publication number Publication date
TW201415714A (zh) 2014-04-16
US20140104128A1 (en) 2014-04-17
US20170069965A9 (en) 2017-03-09
CN103730732A (zh) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI553960B (zh) 可切換輻射場型之天線結構
Nadeem et al. Study on mutual coupling reduction technique for MIMO antennas
CN110718761B (zh) 天线装置及移动终端
CN1802772B (zh) 多频带分支辐射天线元件
EP3381084B1 (en) Phased array antennas having decoupling units
TWI423524B (zh) 具切換不同輻射場形之特性的天線結構與製作方法
US9287633B2 (en) Dual frequency coupling feed antenna and adjustable wave beam module using the antenna
JP5725571B2 (ja) アンテナ装置及び無線通信機
US7605769B2 (en) Multi-ban U-slot antenna
TWI423523B (zh) 多平面掃描洩漏波天線
KR20100084615A (ko) 액티브 요소들을 갖는 안테나
EP2290746B1 (en) Planar antenna with isotropic radiation pattern
AU7245100A (en) A way of making a correction on the radiation pattern for a inear antenna
KR101309572B1 (ko) 안테나
US10283856B2 (en) Monopole antenna
KR102643317B1 (ko) 안테나, 안테나 모듈, 및 무선 네트워크 디바이스
CN105874648B (zh) 具有径向波导的宽带灵活圆柱形天线阵列的装置和方法
JP6984019B2 (ja) アンテナアレイ及び無線通信デバイス
CN108140940B (zh) 天线装置
US10033097B2 (en) Integrated antenna beam steering system
JP2007110693A (ja) アンテナ装置
Batel et al. Superdirective and compact electronically-beam-switchable antenna for smart communication objects
US20190214723A1 (en) Beam-steerable antenna devices, systems, and methods
Oh et al. Pattern reconfigurable dual-polarized dipole antenna with staggered parasitic elements
JP5605285B2 (ja) ダイポールアレーアンテナ