TWM650422U - 圓極化雙頻貼片天線 - Google Patents

Abstract

本創作係提供一種圓極化雙頻貼片天線，其主要特點，包括一絕緣材料構成的介電基板、一導電材料構成的片狀輻射元件、一導電材料構成的環帶及一導電材料構成的饋入元件，其中該介電基板的頂緣及底緣分別形成一第一表面及一第二表面，該介電基板的周側形成一第三表面，該輻射元件設置在該第一表面，一槽孔貫穿該輻射元件，該環帶環圍該輻射元件的側向外周，且該環帶及該輻射元件之間形成一環狀的隔離空間，該環帶電磁耦合該輻射元件，該饋入元件配置在該第三表面，該饋入元件電磁耦合該輻射元件。

Description

圓極化雙頻貼片天線

本創作係涉及一種貼片天線，特別是指一種圓極化雙頻貼片天線之創新結構型態揭示者。

貼片天線是一種用於接收及傳送無線訊號的通訊電子元件，習知貼片天線包括一介電基板、一輻射元件及一傳導饋針，其中絕緣材料構成的該介電基板具有一平面，導電材料構成的該輻射元件連接該平面，該傳導饋針具有一頭部及一桿部，該桿部穿設該輻射元件及該介電基板並由該介電基板遠離該輻射元件的一側凸出該介電基板，該頭部貼靠該輻射元件。

惟，此種結構型態於實際使用經驗中發現仍存在下述之問題點：由於該饋針的該桿部凸出該介電基板的一側，使得習知貼片天線不易整合應用在表面黏著技術（Surface Mount Technology，簡稱SMT），且若習知貼片天線應用在接收雙頻訊號，該輻射元件的結構將複雜化，該介電基板需要配合該輻射元件形成複雜的三維結構，使該輻射元件能夠配置定位在該介電基板。

本創作之主要目的，係在提供一種貼片天線，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種可應用在表面黏著技術作為表面安裝元件，更具理想實用性之新式圓極化貼片天線結構型態為目標加以創新突破。

基於前述目的，本新型係提供一種圓極化雙頻貼片天線，其係包括：

一絕緣材料構成的介電基板，該介電基板的頂緣形成一第一表面，該介電基板的底緣形成一第二表面，該介電基板的一側形成一第三表面，該第三表面鄰接該第一表面及該第二表面；

一輻射元件係導電材料構成的薄片體，該輻射元件設置在該第一表面；

一環帶係導電材料構成的薄片體，該環帶設置在該第一表面，該環帶環圍該輻射元件的側向外周，該環帶的環狀內側及該輻射元件的周側側向相對，且該環帶及該輻射元件之間形成一環狀的隔離空間，該隔離空間分隔該環帶及該輻射元件，該環帶電磁耦合該輻射元件；

一饋入元件配置在該第三表面，該饋入元件係導電材料構成，該饋入元件的一端向該第一表面的方向延伸，該饋入元件及該環帶之間形成一間隙，該間隙分隔該環帶及該饋入元件，該饋入元件電磁耦合該環帶，該饋入元件的另一端延伸至該第三表面的底緣；

一槽孔貫穿該輻射元件，該輻射元件環圍該槽孔。

藉此創新結構型態與技術特徵，使本創作對照先前技術而言，俾可應用在表面黏著技術作為表面安裝元件（Surface Mount Device，簡稱SMD），該槽孔的形成，能夠在兩個頻帶接收訊號，達到實用之進步性。

請參閱圖式所示，係本創作圓極化雙頻貼片天線之實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制。

如圖1至圖4所示，所述圓極化雙頻貼片天線的實施例一，包括一絕緣材料構成的介電基板10、一輻射元件20、一環帶30及一饋入元件40，其中該介電基板10的頂緣形成一第一表面12，該介電基板10的底緣形成一第二表面14，該第二表面14用於接觸一電路板（圖未繪示）表面的錫膏(圖未繪示)，該介電基板10的一側形成一第三表面16，該第三表面16鄰接該第一表面12及該第二表面14。

該輻射元件20係導電材料構成的薄片體，該輻射元件20設置在該第一表面12，一槽孔50貫穿該輻射元件20，該輻射元件20環圍該槽孔50。

該輻射元件20可視需要選擇置換為其他形狀的薄片體，據此構成基於實施例一變化而得的變換實施選擇。

該環帶30係導電材料構成的薄片體，該環帶30設置在該第一表面12，該環帶30環圍該輻射元件20的側向外周，該環帶30的環狀內側及該輻射元件20的周側側向相對，且該環帶30及該輻射元件20之間形成一環狀的隔離空間62，該隔離空間62分隔該環帶30及該輻射元件20，該環帶30電磁耦合該輻射元件20。

該饋入元件40配置在該第三表面16，該饋入元件40係導電材料構成，該饋入元件40的一端向該第一表面12的方向延伸，該饋入元件40及該環帶30之間形成一間隙64，該間隙64分隔該環帶30及該饋入元件40，該饋入元件40電磁耦合該環帶30，該饋入元件40的另一端延伸至該第三表面16的底緣。

該介電基板10配置在該電路板時，該第二表面14接觸印刷形成在該電路板的該錫膏，在回焊加熱該錫膏的製程中，融化的該錫膏接觸該饋入元件40形成電性連接，本創作易於整合應用在表面黏著技術作為表面安裝元件，該槽孔50的形成，使得實施例一能夠在兩個頻帶接收訊號，圖3及圖4分別以實線繪製右旋圓極化（Right Hand Circular Polarization，簡稱RHCP）的場型，虛線繪製依據實施例三變化所得左旋圓極化（Left Hand Circular Polarization，簡稱LHCP）的場型，其中沿著圓周方向的單位為角度，沿著直徑方向的單位為dB。

該槽孔50主要由二擴張部52及一頸部54一體連通構成，各該擴張部52分別形成該槽孔50的兩端，該頸部54位於各該擴張部52之間，具體而言，該頸部54的寬度W1小於各該擴張部52的寬度W2，各該擴張部52及該頸部54分別呈長形，且該頸部54連通各該擴張部52的中央部份，據使該槽孔50形成工字形，該槽孔50的具體形狀可視需要選擇置換，工字形僅為該槽孔50形狀的一種具體可行的例示，不能作為解釋該槽孔50的限制。

該饋入元件40包括一第一延伸部41、一第二延伸部42及一銜接部43，其中該第一延伸部41設置在該第一表面12，該第二延伸部42設置在該第二表面14，該銜接部43設置在該第三表面16，且該銜接部43連接該第一延伸部41及該第二延伸部42，該間隙64分隔該第一延伸部41及該環帶30，且該第一延伸部41電磁耦合該環帶30，該第二延伸部42設置在該第二表面14，據使信號通過該第二延伸部42饋入該饋入元件40。

圖5至圖9所示係本創作之實施例二，實施例二主要不同於實施例一之構成在於，該輻射元件20貫穿兩個長形的該槽孔50，各該槽孔50沿著一虛擬的軸線X間隔形成，且該軸線X通過各該槽孔50在長形方向的兩端。

該饋入元件40包括數個該第一延伸部41分別設置在該第一表面12，其中數個該間隙64分別位於各該第一延伸部41及該環帶30之間，各該第一延伸部41分別電磁耦合該環帶30，該銜接部43包括一主幹44、數個分支45及一連接部46，其中各該分支45分別連接各該第一延伸部41，該連接部46連接各該分支45，該主幹44連接該第二延伸部42及該連接部46。

圖7所示實施例二之天線返回損耗頻率回應圖，其中橫軸為頻率，單位為GHz，縱軸為返回損耗，單位為dB。

如圖10及圖12所示，實施例三主要不同於實施例二之構成在於各該槽孔50相對於該饋入元件40在空間上的相對構成，實施例二之各該槽孔50依據該介電基板10在正交其厚度的軸向為中心旋轉90∘，即可變化為實施例三，實施例三具有不同於實施例二的右旋圓極化的場型及左旋圓極化的場型。

如圖13所示，實施例四主要不同於實施例一之構成在於，該輻射元件20貫穿兩個長形的該槽孔50，各該槽孔50沿著一虛擬的軸線X間隔形成，且該軸線X通過各該槽孔50在長形方向的兩端。

該饋入元件40不具備實施例一之該第一延伸部41及該第二延伸部42，可以減少實施例一中該饋入元件40形成該第一延伸部41及該第二延伸部42的製程，該饋入元件40包括一主幹44、數個分支45及一連接部46，各該分支45分別向該第一表面12的方向延伸，數個該間隙64分別位於各該分支45及該環帶30之間，各該分支45分別電磁耦合該環帶30，該連接部46連接各該分支45，該主幹44的一端連接該連接部46，該主幹44的另一端延伸至該第三表面16的底緣，據使信號饋入該饋入元件40。

該介電基板10配置在該電路板，在回焊加熱該錫膏的製程中，位在該介電基板10周側的該錫膏融化並接觸位於該第三表面16的該主幹44，據使該錫膏及該饋入元件40形成電性連接，使得信號能夠饋入該饋入元件40。

如圖14所示，實施例五主要不同於實施例三之構成在於，該輻射元件20面向該隔離空間62的周側主要由四個直形的側面22及四個圓弧面24依序銜接構成，各該圓弧面24分別連接兩個該側面22，配合各該圓弧面24的形成，該環帶30變化其面向該輻射元件20方向側的形狀，使得該環帶30及該輻射元件20之間形成等距。

進一步而言，具有各該側面22及各該圓弧面24之該輻射元件20，亦可應用在實施例一至實施例四，用於置換實施例一至實施例四所揭示不具有各該側面22及各該圓弧面24的該輻射元件20。

如圖15所示，實施例六主要不同於實施例二之構成在於，該輻射元件20貫穿兩個圓形的該槽孔50。

10:介電基板

12:第一表面

14:第二表面

16:第三表面

20:輻射元件

22:側面

24:圓弧面

30:環帶

40:饋入元件

41:第一延伸部

42:第二延伸部

43:銜接部

44:主幹

45:分支

46:連接部

50:槽孔

52:擴張部

54:頸部

62:隔離空間

64:間隙

W1,W2:寬度

X:軸線

圖1係本創作實施例一之立體圖。 圖2係本創作實施例一之俯視圖。 圖3係本創作實施例一在1.575GHz頻率之平面輻射場型圖。 圖4係本創作實施例一在1.176GHz頻率之平面輻射場型圖。 圖5係本創作實施例二之立體圖。 圖6係本創作實施例二之俯視圖。 圖7係本創作實施例二之天線返回損耗頻率回應圖。 圖8係本創作實施例二在1.575GHz頻段之平面輻射場型圖。 圖9係本創作實施例二在1.176GHz頻段之平面輻射場型圖。 圖10係本創作實施例三之俯視圖。 圖11係本創作實施例三在1.575GHz頻段之平面輻射場型圖。 圖12係本創作實施例三在1.176GHz頻段之平面輻射場型圖。 圖13係本創作實施例四之立體圖。 圖14係本創作實施例五之俯視圖。 圖15係本創作實施例六之俯視圖。

10:介電基板

12:第一表面

14:第二表面

16:第三表面

20:輻射元件

30:環帶

40:饋入元件

41:第一延伸部

43:銜接部

44:主幹

45:分支

46:連接部

50:槽孔

Claims (10)

1. 一種圓極化雙頻貼片天線，包括： 一絕緣材料構成的介電基板，該介電基板的頂緣形成一第一表面，該介電基板的底緣形成一第二表面，該介電基板的一側形成一第三表面，該第三表面鄰接該第一表面及該第二表面； 一輻射元件係導電材料構成的薄片體，該輻射元件設置在該第一表面； 一環帶係導電材料構成的薄片體，該環帶設置在該第一表面，該環帶環圍該輻射元件的側向外周，該環帶的環狀內側及該輻射元件的周側側向相對，且該環帶及該輻射元件之間形成一環狀的隔離空間，該隔離空間分隔該環帶及該輻射元件，該環帶電磁耦合該輻射元件； 一饋入元件配置在該第三表面，該饋入元件係導電材料構成，該饋入元件的一端向該第一表面的方向延伸，該饋入元件及該環帶之間形成一間隙，該間隙分隔該環帶及該饋入元件，該饋入元件電磁耦合該環帶，該饋入元件的另一端延伸至該第三表面的底緣； 一槽孔貫穿該輻射元件，該輻射元件環圍該槽孔。
2. 如請求項1所述之圓極化雙頻貼片天線，其中該槽孔主要由二擴張部及一頸部一體連通構成，各該擴張部分別形成該槽孔的兩端，該頸部位於各該擴張部之間。
3. 如請求項2所述之圓極化雙頻貼片天線，其中該頸部的寬度小於各該擴張部的寬度。
4. 如請求項2或3所述之圓極化雙頻貼片天線，其中各該擴張部及該頸部分別呈長形，且該頸部連通各該擴張部的中央部份。
5. 如請求項1所述之圓極化雙頻貼片天線，其中該輻射元件貫穿兩個長形的該槽孔，各該槽孔沿著一虛擬的軸線間隔形成，且該軸線通過各該槽孔在長形方向的兩端。
6. 如請求項1所述之圓極化雙頻貼片天線，其中該輻射元件面向該隔離空間的周側主要由四個直形的側面及四個圓弧面依序銜接構成，各該圓弧面分別連接兩個該側面。
7. 如請求項1所述之圓極化雙頻貼片天線，其中該輻射元件貫穿兩個圓形的該槽孔。
8. 如請求項1所述之圓極化雙頻貼片天線，其中該饋入元件包括一第一延伸部、一第二延伸部及一銜接部，其中該第一延伸部設置在該第一表面，該第二延伸部設置在該第二表面，該銜接部設置在該第三表面，且該銜接部連接該第一延伸部及該第二延伸部，該間隙分隔該第一延伸部及該環帶，且該第一延伸部電磁耦合該環帶。
9. 如請求項8所述之圓極化雙頻貼片天線，其中該饋入元件包括數個該第一延伸部分別設置在該第一表面，數個該間隙分別位於各該第一延伸部及該環帶之間，各該第一延伸部分別電磁耦合該環帶，該銜接部包括一主幹、數個分支及一連接部，各該分支分別連接各該第一延伸部，該連接部連接各該分支，該主幹連接該第二延伸部及該連接部。
10. 如請求項1所述之圓極化雙頻貼片天線，其中該饋入元件包括一主幹、數個分支及一連接部，各該分支分別向該第一表面的方向延伸，數個該間隙分別位於各該分支及該環帶之間，各該分支分別電磁耦合該環帶，該連接部連接各該分支，該主幹的一端連接該連接部，該主幹的另一端延伸至該第三表面的底緣，據使信號饋入該饋入元件。

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