TWI706598B - 天線裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可電控並列式波束切換槽孔天線裝置。此天線裝置包括介電基板、第一天線組、第二天線組、及微帶線饋入單元。第一天線組位於介電基板並包括第一領結型槽孔。第二天線組位於介電基板並包括第二領結型槽孔。第二領結型槽孔之中垂線與第一領結型槽孔之中垂線正交，且第一及第二領結型槽孔朝一條假想線相對，第一及第二領結型槽孔並分別設有複數個短狹縫結構平行於對應中垂線及一對金屬導電部。微帶線饋入單元位於介電基板，並用以對第一及第二天線組耦合饋入。藉此，可達到雙頻與寬頻設計功效。

Description

天線裝置

本發明是有關於一種天線技術，且特別是有關於一種天線裝置。

隨著使用情境不同而進行波束變動選擇，對於先進的行動通訊網路系統(例如，第四代行動通訊(4G)長期演進(LTE)甚至是未來第五代行動通訊(5G)通訊系統)而言，具有可波束切換功能之基地台將會更受到重視。

一般波束切換機制可分為機械式與電控式兩大類。常見機械式切換做法是利用一塊介質擋板覆蓋於饋入天線端之傳輸線上，並依據不同的覆蓋量來改變介質中等效介電常數。根據公式1.1~1.3得知，當介質中的介電常數 ε _r 改變時( μ _r 為導磁係數)，將會影響折射率 n，折射率 n改變將影響傳播常數β變化。因此，在給定傳輸線長度

條件下，可藉此改變相位差數值

，以達到天線陣列主波束合成之偏移效果。在下面的公式亦可以發現波數 k ₀ 與頻率有關( k ₀ =2π/λ)。因此在不同操作頻率之下，其相位差數值亦有所不同。

…………………………… (1.1)

……………………………… (1.2)

……………………………… (1.3) 然而，機械式切換方式為一般室外大型基地台天線設計電子下傾角之做法，但此種做法由於機構操作複雜且成本高，更不利於導入小型基地台天線設計上。

另外一類屬於電控式機制，常見作法為藉由射頻開關，將輸入訊號經由不同路徑到巴特勒(Butler)矩陣之輸入埠，以產生多種波束切換效果。然而，電控式機制的缺點為電路所需使用面積較大，較不適用於小型化天線體設計。此外，此類電控式機制所提供之相位差為固定值，若需微調波束偏轉角度較不容易，甚至導入相移器元件亦會使整體設計更趨複雜與增加成本。

有鑑於此，本發明提供一種天線裝置，為電控式機制導入相位延遲電路，並對槽孔天線提供複數個垂直的短狹縫與金屬導電部結構，從而提供簡單且操作便利之設計，並改善操作頻段之共振頻寬及阻抗特性。

本發明實施例的天線裝置，其包括介電基板、第一天線組、第二天線組、及微帶線饋入單元。介電基板包括本體、第一表層面位於該本體一面及第二表層面位於該本體另一面。第一天線組位於第一表層面上，並包括第一領結(Bow-tie)型槽孔。第二天線組位於第一表層面上，並包括第二領結型槽孔。第二領結型槽孔之中垂線與第一領結型槽孔之中垂線正交，且第一及第二領結型槽孔朝一條假想線相對，第一及第二領結型槽孔並分別設有複數個短狹縫結構平行於對應中垂線與一對金屬導電部。微帶線饋入單元位於第二表層面，並用以對第一及第二天線組耦合饋入。

基於上述，本發明實施例的天線裝置，其利用領結型槽孔搭配設有垂直的複數個短狹縫結構與一對金屬導電部，藉此調整高頻段共振頻率與增加整體操作頻寬與阻抗特性，以達到第四代或更後世代行動通訊所要求的雙頻及寬頻設計之功效。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本發明一實施例的天線裝置1的立體示意圖。請參照圖1，天線裝置1包括介電基板11、並列式槽孔天線陣列組12、相位調整電路13、反射板14及微帶線饋入單元22。

於本實施例中，此介電基板11為厚度0.5mm、介電常數為3.55且損失正切為0.0027之低損耗基板。介電基板11包括本體(即，圖中所示四方體)、第一表層面111位於本體一面(圖中所示座標系統Y軸為正值一面)、以及第二表層面112位於本體另一面(圖中所示Y軸為負值一面)。

第一表層面111上設有並列式槽孔天線陣列組12與相位調整電路13。並列式槽孔天線陣列組12包括有槽孔天線陣列組121與槽孔天線陣列組122。各槽孔天線陣列組121, 122(或簡稱天線組)包括四個槽孔天線單元21(其他實施例可能有其他數目)，且兩個陣列組121, 122之間設有一個長條金屬挖空區123(兩陣列組121, 122至金屬挖空區123的距離大致相同)以隔離兩陣列組121, 122。

圖2A是依據本發明一實施例的槽孔天線單元21的局部示意圖。請參照圖2A，為了方便說明，以下僅介紹單一槽孔天線單元21，其他槽孔天線單元21將不再贅述。各槽孔天線單元21包括領結形槽孔211、複數個短狹縫結構212與一對金屬導電部213。各領結形槽孔211係由兩個相對且對稱的三角形槽孔所構成。值得注意的是，請同時參照圖1及圖2A，槽孔天線陣列組121的任一槽孔天線單元21與槽孔天線陣列組122的一個槽孔天線單元21朝一條假想線(即，平行於圖1所示金屬挖空區123的直線)相對。此外，槽孔天線陣列組121的任一槽孔天線單元21之中垂線與槽孔天線陣列組122中相對的槽孔天線單元21之中垂線正交。例如，本實施例的槽孔天線陣列組121中的領結形槽孔211之中垂線與介電基板11本體的底側邊(如圖1A所示最底側邊，與地平面平行)之間的夾角為+45度，而槽孔天線陣列組122中的領結型槽孔211之中垂線與介電基板11本體的底側邊之間的夾角為-45度。需說明的是，在其他實施例中，槽孔天線陣列組121, 122中的領結型槽孔211可能呈其他夾角或任一者與Y軸平行，但須注意槽孔天線陣列組121中的各領結型槽孔211方向一致，且槽孔天線陣列組122中的各領結型槽孔211方向一致。

此外，微帶線饋入單元22之數個饋入件(共8個微帶傳輸線)，分別沿領結型槽孔211之中垂線穿過領結型槽孔211，以耦合饋入於領結型槽孔211之中央處，且兩槽孔天線陣列組121, 122中相對的饋入件相互正交。值得注意的是，雖然領結型槽孔211具有雙頻共振模態，但高頻模態並未處於可使用之操作頻段上。因此，本發明實施例透過結合複數個短狹縫結構212來調整高頻段頻率響應。以圖2A為例，各領結型槽孔211設有十個短狹縫結構212(呈長條帶狀)(於其他實施例可能有其他數目)沿領結型槽孔211的中垂線左右對稱排列並平行於此中垂線。這些短狹縫結構212由領結型槽孔211中一個三角形槽孔向外延伸的長度，係位於此三角形槽孔中間的一個短狹縫結構最短(例如，圖中位於上排的那些短狹縫結構212由左至右第三個的向外延伸長度最短)，且這些短狹縫結構212的長度隨著其位置越接近三角形槽孔的頂端或底端而漸增(例如，圖中位於下排的由左至右漸短再漸長)。這些短狹縫結構212等間距設於領結型槽孔211上。而在各領結型槽孔211內之三角形槽孔更設置一對金屬導電部213，且各對金屬導電部213垂直於其領結型槽孔211上的那些短狹縫結構212，從而擾動領結型槽孔之電流分佈，並達到同時調整高低頻段操作頻寬之功效。此外，加入複數個短狹縫結構212可將既有領結型槽孔211高頻段共振頻率往低頻偏移，且對於複數個短狹縫結構212之長度優化調整，並不影響低頻段頻率響應。需說明的是，短狹縫結構212的長度仍可視實際需求而調整，且不以圖式所示的長度為限。例如，短狹縫結構212的長度皆相等。

而為了因應天線共振模態受外在環境影響而造成頻帶偏移，可透過快速調整天線結構體幾何參數，來恢復天線既有天線特性。本發明實施例可透過調整領結形槽孔211的長度L1、微帶線饋入單元22的饋入微帶線(即，饋入件)延伸長度L2與複數個短狹縫結構長度L3~L7之變化、以及金屬導電部長度L8，以進行天線共振模態優化設計。藉此，透過低損耗基材製作天線結構體，可達到有效涵蓋LTE頻段Band3(1710~1880MHz)與LTE Band7(2500~2690MHz)操作頻段之目的。

假設單一組槽孔天線陣列組121或122大小為 360(L)×120(W)mm ²，陣列組121, 122間距離為 30mm。在此間距下之共用槽孔金屬面(即，金屬挖空區123)需淨空，避免兩組天線陣列組121, 122的電流分布交錯影響而劣化天線效能。各槽孔陣列組121或122之槽孔天線單元21的間距皆為90 mm，約等於1710 MHz 的半波長(如圖3A所示長度L9)。在介電基板11下方40mm處，約等於最低操作頻率(例如，1800MHz)的四分之一波長，更設有反射板14(如圖1所示)，其尺寸為360(L)×285(W)×1.5(T)mm ³，使得雙極化槽孔天線陣列組具指向性場型。而整體天線尺寸為360(L)×285(W)×42(T)mm ³。關於長度 L1~L8的大小範圍，請見表(1)： 表(1)

名稱	長度
L1	87~90mm
L2	35~38mm
L3	28~32mm
L4	22~26mm
L5	12~16mm
L6	16~20mm
L7	18~22mm
L8	22~26mm

圖2B是先前技術的S參數量測結果的示意圖。請參照圖2B，假設先前技術Prior Art_1是僅採用矩形槽孔結構，且先前技術Prior Art_2是僅採用領結形槽孔但未設置短狹縫結構及金屬導電部213的結構。圖2C是應用本發明一實施例的S參數量測結果的示意圖。請同時參照圖2B及2C，相較於先前技術Prior Art_1, Prior Art_2，本發明實施例可達到所欲頻寬及頻段。

請參照圖1，相位調整電路13設於介電基板11之第二表面層112，相位調整電路13並包括功率分配電路131與相位延遲切換電路132。請參照圖3A，功率分配電路131為一個等分至四(一分多)輸出埠的傳輸線結構，並採用了兩組二階的一分二威爾金森功率分配器(Wilkinson Power Divider)1311(傳輸線)堆疊而成，使其各輸出埠有一個初始相位差。為了讓天線場型初始有一個偏轉角度，且讓輸出埠有其相位差，即在1.7GHz與2.6GHz頻段分別提供約30度與45度相位差，使得天線場型初始有10度偏轉角度，以此作為狀態1。而在狀態2與狀態3的情況下，可延長威爾金森功率分配器1311所產生之路徑等效相位差，使得天線陣列組121, 122合成之主波束可以偏轉更大的角度。若持續延長饋入路徑長度，使槽孔天線單元21之間的等效相位差更大，並產生更大的主波束傾角。藉此，透過切換不同狀態，可形成不同偏轉角度的主波束。需注意的是，若主波束偏轉過多，其增益將會降低，並會產生較大的旁波瓣。波束狀態之路徑等效相位差與主波束偏轉角度可參考表(2)： 表(2)

	1.8GHz 等效相位差	2.6 GHz 等效相位差	偏轉角度
狀態1	30度	45度	10度
狀態2	50度	75度	15度
狀態3	70度	105度	20度

相位延遲切換電路132需與功率分配電路131結合，且各波束偏轉狀態所需的相位差不同。因此，需要3個不同的相位延遲電路，請參考圖3B，相位延遲切換電路132包括第一相位延遲切換電路1321、第二相位延遲切換電路1322、以及第三相位延遲切換電路1323。各相位延遲切換電路1321, 1322或1323包括三段不同長度之微帶傳輸線(如圖所示微帶傳輸線1321-2提供不同相位差之路徑1~3並分別對應到狀態1~3)。請參照圖3C並以相位延遲切換電路1321為例，射頻開關1321-1, 1321-3可經切換而僅選擇/導通其中一條微帶傳輸線1321-2(圖中以不同長度的示意是用於說明提供不同相位差，但實際不限於直線)。例如，切換至路徑1，則形成狀態1，其餘依次類推。此外，射頻開關1321-3的輸入連接到對應微帶線饋入單元22之饋入件。

此外，請參照圖3B，各相位延遲切換電路1321, 1322或1323並包括有：直流阻隔器1331(其值介於為47~56pF)、旁路電容1332(其值為1~5nF)、高頻阻隔器1333(其值為22~56nH)、以及一對(即，兩個)SP3T射頻切換器1334(即，射頻開關1321-1, 1321-3)。最後，在兩功率分配電路131的末端形成天線輸出埠(1)1312與天線輸出埠(2)1313(如圖1所示)，用以供2Tx-2Rx(2輸入-2輸出)小型基地台設備使用。

需說明的是，在相位延遲電路1321, 1322或1323控制上，本發明實施例可利用通用型之輸入輸出(GPIO)控制射頻切換器1334，並採用電訊號控制電路(例如:Arduino單晶片模組)提供射頻切換器1334切換所需之電壓訊號。

圖4是依據本發明一實施例的電訊號控制電路的示意圖。請參照圖4，天線裝置1更連接或內建有電訊號控制電路20(以Arduino單晶片模組為例，但可能是其他控制晶片，並可連接至電源PW)並透過轉接電路30(例如，TTL到RS-232轉接器)連接至外部電腦主機40。電訊號控制電路20設有3個數位訊號控制腳位(例如，腳位(pin)2、pin3、pin4)以作為輸出埠(連接到射頻切換器1334(例如，射頻開關1321-1, 1321-3))。當電腦主機40接收到輸入裝置被鍵入「1」(即，對應到狀態1/路徑1)時，pin2輸出高電位，而pin3、pin4輸出低電位；當鍵入「2」(即，對應到狀態2/路徑2)時，則pin3輸出高電位，pin2、pin4輸出低電位；當鍵入「3」(即，對應到狀態3/路徑3)，則pin4輸出高電位，pin2、pin3輸出低電位。透過三用電表量測驗證，當輸出高電壓時，pin#(#=1,2,3)可呈現5V電壓值，相關主波束下傾角度之控制腳狀態可參照表(3)(1代表高電位，0代表低電位)。在與小細胞基地台整合時，可利用RS-232、USB等控制訊號傳輸介面，以下達波束切換指令。 表(3)

	Pin2	Pin3	Pin4	天線主波束
路徑1 (狀態1)	1	0	0	下傾角度10度
路徑2 (狀態2)	0	1	0	下傾角度15度
路徑3 (狀態3)	0	0	1	下傾角度20度

圖5是依據本發明一實施例的反射係數與穿透係數S ₁₁、S ₂₂、S ₂₁量測結果的示意圖。請參照圖5，雙極化並列式波束切換槽孔天線裝置1之反射係數量測結果，可以觀察出在低頻段1710~1880 MHz及高頻段2500~2690 MHz皆在-10 dB以下，可達到雙頻段共振特性，兩天線極化埠隔離度也在25 dB以上。圖6A及6B是依據本發明一實施例的輻射場型圖。請參照圖6A及6B為雙極化並列式波束切換槽孔天線輸出埠(1)1312(對應於圖6A)與輸出埠(2)1313(對應於圖6B)之波束偏轉場型圖量測結果(左圖對應到低頻段，右圖對應到高頻段)，可以觀察出三個狀態的波束偏轉效果分別約10度、15度與20度。兩輸出埠1312, 1313之最大增益在1.8 GHz及2.6 GHz分別約為 10dBi及12dBi，兩輸出埠1312, 1313之高低頻輻射效率皆大於60%，具有高指向性場型特性，其波束偏轉角度與各路徑產生等效相位差整理於表(2)中。

綜上所述，本發明實施例目的之一在於使發展具新穎性，並可支援先進行動通訊技術，且容易配合應用情境變化而動態調整其小型化基地台天線之天線特性，從而俾利電信業者提升行動數據容量與網路覆蓋率。傳統上為了優化高指向性天線訊號涵蓋範圍，大部份皆以機械式的旋轉動作來達成波束偏轉，但往往需透過人工調整或整合機械馬達，也因此徒增人力與網路建置成本。

本發明實施例利用相位陣列原理，以電控式射頻開關整合不同相位差之微帶傳輸線。在合成天線陣列時，由於改變天線單元之間饋入相位差，使得主波束偏轉角度可加以控制。於實際應用上，可根據不同的使用情境與用戶分佈情況，以直流電壓改變主波束偏轉方向，使得當前服務細胞區域內有效提升網路涵蓋品質與資料吞吐量。然而，在高容量與高密度網路佈建場域，為了增加服務細胞內之頻譜效率與資料傳輸速率。因此，網路運營商皆會佈署不同頻段載波與支援MIMO(Multiple Input Multiple Output，MIMO)多天線功能之網路設備。在此網路佈建策略下，對於天線的設計與選用上，亦勢必朝向多頻或寬頻操作，且可整合多輸入多輸出天線技術發展。此外，本發明實施例之槽孔陣列天線屬扁平化天線體設計，方便安裝高於使用者牆面或天花板位置，具有美觀與隱蔽之應用優勢，可大幅減少基地台佈建困難性。

本發明實施例為提供一種LTE雙頻操作，具正交雙極化輻射場型，以支援MIMO技術之平面式天線陣列。為了方便小細胞基地台設置，動態調整涵蓋範圍與避免干擾，天線將採取可電控式改變波束下傾角之設計。配合群組基地台天線場型聯合優化演算法，可以動態地針對用戶分布，調整多台小細胞(Small Cell)之天線波束指向，使整體波束選擇優化用戶聚集之區域，同時也使鄰近之小細胞干擾降至最低。

主波束方向可以電控方式變動之陣列天線，屬於可重置天線(Reconfigurable Antenna)範疇，而本發明實施例可透過簡單與操作便利之相位延遲電路來取代之傳統相移器元件。此外，利用一對SPxT射頻開關與複數個不同長度相位延遲線組合，提供槽孔陣列天線所需之相位角度，達到具有傾斜角度可電控調整之指向性波束。電控波束下傾角調整機制可方便小型基地台佈建，動態調整下傾角度，可達到網路涵蓋優化與減低細胞間干擾之效能。另一方面，可利用GPIO數位訊號來控制射頻開關電路，即整合電訊號控制模組提供射頻開關切換所需之電壓訊號，以進行波束切換控制。

另外，對於天線單體設計而言，傳統之槽孔天線架構屬於單頻及窄頻特性，需要透過結構體設計巧思來達到多頻與寬頻功效，且若使用不同極化方向的饋入網路去饋入同一個十字形交叉槽孔，容易受到彼此的輻射分量而劣化隔離度與極化鑑別度。因此，有鑑於波束切換需求功能與現存天線結構體之缺憾，本發明實施例即針對天線體的改良與相位延遲電路的整合提出有別於習知之創新想法，使此技術可達到天線具小型化、平面化之優勢，且可透過印刷電路板與表面黏著等標準化製程來滿足可商品化、大量生產之天線產品開發。藉此，可透過領結形槽孔結構以增加操作頻寬，使用與領結形槽孔垂直之複數個短狹縫結構調節高頻段共振頻率與阻抗特性，並加入一對具有擾動領結型槽孔電流分佈之金屬導電部結構，以達到LTE雙頻與寬頻設計功效。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1:天線裝置 11:介電基板 111:第一表面層 112:第二表面層 12:並列式槽孔天線陣列組 121、122:槽孔天線陣列組 123:金屬挖空區 13:相位調整電路 131:功率分配電路 1311:威爾金森功率分配器 1312:天線輸出埠(1) 1313:天線輸出埠(2) 132:相位延遲切換電路 1321:第一相位延遲切換電路 1321-1、1321-3:射頻開關 1321-2:微帶傳輸線 1322:第二相位延遲切換電路 1323:第三相位延遲切換電路 1331:直流阻隔器 1332:旁路電容 1333:高頻阻隔器 1334:射頻切換器 14:反射板 20:電訊號控制電路 21:槽孔天線單元 211:領結形槽孔 212:短狹縫結構 213:金屬導電部 22:微帶線饋入單元 30:轉接電路 40:電腦主機 L1~L9:長度 Prior Art_1、Prior Art_2:先前技術 S ₁₁、S ₂₂、S ₂₁:反射係數與穿透係數 PW:電源

圖1是依據本發明一實施例的天線裝置的立體示意圖。 圖2A是依據本發明一實施例的槽孔天線單元的局部示意圖。 圖2B是先前技術的S參數量測結果的示意圖。 圖2C是應用本發明一實施例的S參數量測結果的示意圖。 圖3A是依據本發明一實施例的天線裝置的示意圖。 圖3B是依據本發明一實施例的相位延遲切換電路的示意圖。 圖3C是依據本發明一實施例的相位延遲切換電路的局部示意圖。 圖4是依據本發明一實施例的電訊號控制電路的示意圖。 圖5是依據本發明一實施例的反射係數與穿透係數量測結果的示意圖。 圖6A及6B是依據本發明一實施例的輻射場型圖。

1:天線裝置

11:介電基板

111:第一表面層

112:第二表面層

12:並列式槽孔天線陣列組

121、122:槽孔天線陣列組

123:金屬挖空區

13:相位調整電路

131:功率分配電路

1311:威爾金森功率分配器

1312:天線輸出埠(1)

1313:天線輸出埠(2)

132:相位延遲切換電路

1321:第一相位延遲切換電路

1322:第二相位延遲切換電路

1323:第三相位延遲切換電路

14:反射板

21:槽孔天線單元

211:領結形槽孔

212:短狹縫結構

22:微帶線饋入單元

Claims (9)

1. 一種天線裝置，包括：一介電基板，包括一本體、一第一表層面位於該本體一面及一第二表層面位於該本體另一面；一第一天線組，位於該第一表層面上，並包括：一第一領結(Bow-tie)型槽孔；以及一第二天線組，位於該第一表層面上，並包括：一第二領結型槽孔，其中垂線與該第一領結型槽孔之中垂線正交，且該第一及該第二領結型槽孔朝一假想線相對，該第一及該第二領結型槽孔並分別設有至少一短狹縫結構平行於對應該中垂線，其中該第一領結型槽孔更設有一對金屬導電部垂直於該第一領結型槽孔上的該些短狹縫結構，或該第二領結型槽孔更設有該對金屬導電部垂直於該第二領結型槽孔上的該些短狹縫結構；以及一微帶線饋入單元，位於該第二表層面，並用以對該第一及該第二天線組耦合饋入。
2. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中該第一或該第二領結型槽孔設有十該短狹縫結構沿該第一或該第二領結型槽孔的中垂線左右對稱排列。
3. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中每一該領結型槽孔包括二相對且對稱的三角形槽孔，該些短狹縫結構由該第一或該第二領結型槽孔中一該三角形槽孔向外延伸的長度，係 位於該三角形槽孔中間的一該短狹縫結構最短，且該些短狹縫結構的長度隨著其位置越接近該三角形槽孔的頂端或底端而漸增，該些短狹縫結構並等間距設於第一或該第二領結型槽孔上。
4. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中該微帶線饋入單元包括：一第一饋入件，沿該第一領結型槽孔之中垂線穿過該第一領結型槽孔；以及一第二饋入件，沿該第二領結型槽孔之中垂線穿過該第二領結型槽孔，其中該第一饋入件與該第二饋入件正交。
5. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中該介電基板之本體具有一側邊，該側邊與該第一領結型槽孔之中垂線之間夾角為+45度，且該側邊與該第二領結型槽孔之中垂線之間夾角為-45度。
6. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中該第一天線組更包括：至少一第三領結型槽孔，位於該第一領結型槽孔同側；而該第二天線組更包括：至少一第四領結型槽孔，位於該第二領結型槽孔同側，其中垂線與該至少一第三領結型槽孔之中垂線正交，且該至少一第三及該第四領結型槽孔朝該假想線相對，該至少一第三及該第四領結型槽孔並分別設有該至少一短狹縫結構平行於對應該中垂線。
7. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，更包括： 一相位調整電路，設於該介電基板之第二表面層，並用以對該第一槽孔天線單元提供不同相位差饋入，並包括：至少一相位延遲切換電路，其中每一該相位延遲切換電路包括：至少二微帶傳輸線，提供不同相位差之路徑；二射頻開關，耦接該至少二微帶傳輸線；以及一功率分配電路，耦接該二射頻開關，其供該功率分配電路為一分多微帶傳輸線結構，並由二組二階的一分二傳輸線堆疊而成，使其各輸出埠有一初始相位差。
8. 如申請專利範圍第7項所述的天線裝置，更包括：一電訊號控制電路，耦接一該射頻開關，並提供該射頻開關切換所需之電壓訊號。
9. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，更包括：一反射板，設於該介電基板下方，並與該介電基板間隔最低操作頻率四分之一波長之距離。

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