專利名稱：雙極化微帶天線的制作方法
技術領域：
本創(chuàng)作有關一種微帶天線，特別是一種雙極化微帶天線。
背景技術：
隨著無線通訊技術的發(fā)展，無線通訊網路成為通用的信息傳輸媒介，使通訊裝置 脫離實體線路的束縛，而具有移動的便利性。然，有限的通訊范圍亦限制了使用者的活動范 圍，使用者必須處于通訊范圍內，方可進行通訊傳輸。近年來發(fā)展的微波存取全球互通技術 (World Interoperability for MicrowaveAccess，以下簡稱 WiMAX)，具有可視距離范圍內 傳輸數(shù)據(jù)的特性，可滿足使用者隨時隨地上網的需求，解除使用者活動范圍的限制。然而，在使用者與日遽增的情形下，如何增加有限頻譜的使用效率為當今重要課 題之一。無線電波可以垂直極化及水平極化傳播，在無障礙環(huán)境中，此二極化波可為二互不 干擾的通訊載波，然現(xiàn)實環(huán)境并非完美，二極化波間仍會相互影響。因此，如何提高二極化 波的隔離度為天線設計上的重要課題。
發(fā)明內容有鑒于此，本創(chuàng)作的主要目的在于提出一種雙極化微帶天線，可有效提高垂直極 化波與水平極化波的隔離度。一種雙極化微帶天線包含基板，包含第一表面及第二表面，其中第二表面接地； 第一饋入點，位于第一表面；第二饋入點，位于第一表面；二輻射單元，平行第一表面，每一 輻射單元包含第一側邊、第二側邊及缺口，其中缺口位于第一側邊及第二側邊之間；第一饋 入線，電連接于二輻射單元的第一側邊之間；第二饋入線，電連接于二輻射單元的第二側邊 之間；第三饋入線，電連接于第一饋入點與第一饋入線之間；及第四饋入線，電連接于第二 饋入點與第二饋入線之間。一種雙極化微帶天線包含基板，包含第一表面及第二表面，其中第二表面接地； 第一饋入點，位于第一表面；第二饋入點，位于第一表面；輻射單元，平行第一表面，包含第 一側邊、第二側邊及缺口，其中缺口位于第一側邊及第二側邊之間；第一饋入線，電連接于 第一饋入點與第一側邊之間；及第二饋入線，電連接于第二饋入點與第二側邊之間。有關本創(chuàng)作的較佳實施例及其功效，茲配合附圖說明如后。

圖1為本創(chuàng)作的第一實施例俯視圖。圖2為本創(chuàng)作的第一實施例及第二實施例側視圖。圖3為本創(chuàng)作的第二實施例俯視圖。圖4為本創(chuàng)作的第三實施例俯視圖。圖5為本創(chuàng)作的第三實施例側視圖。圖6為本創(chuàng)作的第三實施例第一饋入點的反射損失圖。
3[0014]圖7為本創(chuàng)作的第三實施例第二饋入點的反射損失圖。圖8為本創(chuàng)作的第三實施例的第一饋入點與第二饋入點的隔離度量測結果。圖9為本創(chuàng)作的第三實施例第一饋入點的增益圖。圖10為本創(chuàng)作的第三實施例第二饋入點的增益圖。圖11為本創(chuàng)作的第三實施例第一饋入點的H-Plane場型圖。圖12為本創(chuàng)作的第三實施例第二饋入點的H-Plane場型圖。符號說明10:基板12 第二表面30 第二饋入點41 第一側邊43:缺口45 介質空間47 輻射單元49 輻射單元52 第二饋入線54:第四饋入線56:第六饋入線
具體實施方式
以下舉出具體實施例以詳細說明本創(chuàng)作的內容，并以附圖作為輔助說明。說明中 提及的符號參照圖標符號。請參照圖1所示，為本創(chuàng)作的第一實施例俯視圖。本實施例提出的雙極化微帶天 線包含基板10、第一饋入點20、第二饋入點30、輻射單元40、第一饋入線51及第二饋入線 52?；?0具有相對的第一表面11及第二表面12，其中第二表面12接地，可使輻射 單元40往正Z軸方向輻射，可增加訊號指向性并提升增益。第一饋入點20位于第一表面 11 ；第二饋入點30位于第一表面11。輻射單元40包含第一側邊41、第二側邊42及缺口 43，其中缺口 43位于第一側邊41及第二側邊42之間。第一饋入線51電連接于第一饋入 點20與第一側邊41的間；第二饋入線52電連接于第二饋入點30與第二側邊42之間。因 此，可自第一饋入點20及第二饋入點30輸入激發(fā)訊號于輻射單元40激發(fā)出極化波。于此，輻射單元40實質可為經截去缺口 43的矩形金屬片，藉由截去部分輻射單元 40，改變雙極化的激發(fā)電流于輻射單元40表面的流動方向，可產生較高的隔離度。缺口 43 可為矩形。輻射單元40更可包含至少一槽孔44，設置于第一饋入線51與輻射單元40間的 連接處，或第二饋入線52與輻射單元40間的連接處，用以匹配微帶天線的阻抗。請參照圖2所示，為本創(chuàng)作的第一實施例側視圖。輻射單元40平行第一表面11， 其間產生的介質空間45可隔離輻射單元40與基板10。于此，第一饋入線51及第二饋入線 52位于第一表面11上，然其分別有一部份垂直基板10以連接至輻射單元40。在此，輻射 單元40與第一表面11的間隔距離較佳地可為5mm，但本創(chuàng)作非以此為限。
11 第一表面 20 第一饋入點 40 輻射單元 42 第二側邊 44 槽孔 46 輻射單元 48 輻射單元 51 第一饋入線 53 第三饋入線 55 第五饋入線
4[0037]請參照圖3，為本創(chuàng)作的第二實施例俯視圖。為了提高天線訊號強度，可以將二個 輻射單元40組合為數(shù)組天線。本實施例提出的雙極化微帶天線包含基板10、第一饋入點 20、第二饋入點30、二輻射單元40、第一饋入線51、第二饋入線52、第三饋入線53及第四饋 入線54。基板10包含第一表面11及第二表面12，其中第二表面12接地。第一饋入點20 位于第一表面11，第二饋入點20位于第一表面11。每一輻射單元40包含第一側邊41、第 二側邊42及缺口 43，其中缺口 43位于第一側邊41及第二側邊42之間。第一饋入線51電 連接于二輻射單元40的第一側邊41之間；第二饋入線52電連接于二輻射單元40的第二 側邊42之間。第三饋入線53電連接于第一饋入點20與第一饋入線51之間；第四饋入線 54電連接于第二饋入點30與第二饋入線52之間。于此，輻射單元40實質可為經截去缺口 43的矩形金屬片，藉由截去部分輻射單元 40，改變雙極化的激發(fā)電流于輻射單元40表面的流動方向，可產生較高的隔離度。缺口 43 可為矩形。輻射單元40更可包含至少一槽孔44，設置于第一饋入線51與輻射單元40間的 連接處，或第二饋入線52與輻射單元40間的連接處，用以匹配微帶天線的阻抗。前述說明的輻射單元40及其缺口 43僅為舉例，本創(chuàng)作非以此為限，輻射單元40 及其缺口 43可為其它合適的形狀，且兩者的形狀可為不相同。請參照圖2所示，亦可為本創(chuàng)作的第二實施例側視圖。在本實施例中，二輻射單元 40相鄰且位于同平面，并平行于第一表面11，其中，輻射單元40與第一表面11間產生的介 質空間45可隔離輻射單元40與基板10。于此，第一饋入線51、第二饋入線52、第三饋入線 53及第四饋入線54位于第一表面11上，然其分別有一部份垂直基板10以連接至輻射單元
40。在此，輻射單元40與第一表面11的間隔距離較佳地可為5mm，但本創(chuàng)作非以此為限。請參照圖4所示，為本創(chuàng)作的第三實施例俯視圖。本實施例為本創(chuàng)作的較佳實施 例，以四個輻射單元40組合為數(shù)組天線，可提升天線訊號強度，并擁有較佳的指向性。本實 施例提出的雙極化微帶天線包含基板10、第一饋入點20、第二饋入點30、四輻射單元46 49、第一饋入線51、第二饋入線52、第三饋入線53、第四饋入線54、第五饋入線55及第六饋 入線56?；?0包含第一表面11及第二表面12，其中第二表面12接地。第一饋入點20 位于第一表面11，第二饋入點20位于第一表面11。每一輻射單元46 49包含第一側邊
41、第二側邊42及缺口43，其中缺口 43位于第一側邊41及第二側邊42之間。第一饋入線 51電連接于輻射單元46及輻射單元47的第一側邊41間；第二饋入線52電連接于輻射單 元46及輻射單元47的第二側邊42之間。第三饋入線53電連接于輻射單元48及輻射單 元49的第一側邊41之間；第四饋入線54電連接于輻射單元48及輻射單元49的第二側邊 42之間。第五饋入線55自第一饋入點20電連接至第一饋入線51及第三饋入線53 ；第六 饋入線56自第二饋入點30電連接至第二饋入線52及第四饋入線54。如前述，輻射單元46 49實質可為經截去缺口 43的矩形金屬片，且其截去位置 及形狀或大小均相同。輻射單元46 49更可包含至少一槽孔44，以利于匹配天線阻抗。請參照圖5所示，為本創(chuàng)作的第三實施例側視圖。在本實施例中，輻射單元46 49相鄰且位于同平面，并平行于第一表面11，其中，輻射單元46 49與第一表面11間產 生的介質空間45可隔離輻射單元40與基板10。于此，第一饋入線51、第二饋入線52、第三 饋入線53及第四饋入線54位于第一表面11上，然其分別有一部份垂直基板10以連接至
5輻射單元40。第五饋入線55及第六饋入線56亦位于第一表面11上。請參閱圖6所示，為本創(chuàng)作的第三實施例第一饋入點的反射損失圖。圖中實線部 分為有缺口 43(with notch)的雙極化微帶天線量測的反射損失；虛線為截去缺口 43前 (without notch)的雙極化微帶天線量測的反射損失。有缺口 43的雙極化微帶天線的操作 模態(tài)可涵蓋2. 5GHz至2. 7GHz。請參閱圖7所示，為本創(chuàng)作的第三實施例第二饋入點的反射損失圖。截去缺口 43 后的雙極化微帶天線的操作模態(tài)仍可涵蓋2. 5GHz至2. 7GHz。請參閱圖8所示，為本創(chuàng)作的第三實施例的第一饋入點與第二饋入點的隔離度 量測結果。截去缺口 43后，第一饋入點20與第二饋入點30的隔離度，于操作頻段內低 于-16dB。請參閱圖9及圖10所示，分別為本創(chuàng)作的第三實施例第一饋入點及第二饋入點的 增益圖。于操作頻段內皆大于12dBi。請參閱圖11及圖12所示，分別為本創(chuàng)作的第三實施例第一饋入點及第二饋入點 的H-Plane場型圖。圖中所示為工作于2. 6GHz時，H-Plane的輻射場型量測結果。本創(chuàng)作提出的雙極化微帶天線的主要操作頻段為2. 5GHz至2. 7GHz，可適用于 WiMAX0尤其本創(chuàng)作的雙極化微帶天線提高水平極化及垂直極化間的隔離度，使訊號可傳送 更遠。雖然本創(chuàng)作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本創(chuàng)作， 任何熟悉此項技術人員，在不脫離本創(chuàng)作的精神所作些許的更動與潤飾，皆應涵蓋于本創(chuàng) 作的范疇內，因此本創(chuàng)作的保護范圍當根據(jù)權利要求所界定的內容為準。
權利要求一種雙極化微帶天線，其特征在于，包含一基板，包含一第一表面及一第二表面，其中該第二表面接地；一第一饋入點，位于該第一表面；一第二饋入點，位于該第一表面；二輻射單元，平行該第一表面，每一該些輻射單元包含一第一側邊、一第二側邊及一缺口，其中該缺口位于該第一側邊及該第二側邊之間；一第一饋入線，電連接于該些輻射單元的該第一側邊之間；一第二饋入線，電連接于該些輻射單元的該第二側邊之間；一第三饋入線，電連接于該第一饋入點與該第一饋入線之間；及一第四饋入線，電連接于該第二饋入點與該第二饋入線之間。
2.如權利要求1所述的微帶天線，其特征在于，每一該些輻射單元更包含至少一槽孔， 用以匹配該微帶天線的阻抗。
3.如權利要求1所述的微帶天線，其特征在于，該第一饋入線、該第二饋入線、該第三 饋入線及該第四饋入線位于該第一表面上。
4.一種雙極化微帶天線，其特征在于，包含一基板，包含一第一表面及一第二表面，其中該第二表面接地； 一第一饋入點，位于該第一表面； 一第二饋入點，位于該第一表面；一輻射單元，平行該第一表面，包含一第一側邊、一第二側邊及一缺口，其中該缺口位 于該第一側邊及該第二側邊之間；一第一饋入線，電連接于該第一饋入點與該第一側邊之間；及 一第二饋入線，電連接于該第二饋入點與該第二側邊之間。
5.如權利要求4所述的微帶天線，其特征在于，該輻射單元更包含至少一槽孔，用以匹 配該微帶天線的阻抗。
6.如權利要求4所述的微帶天線，其特征在于，該第一饋入線及該第二饋入線位于該第一表面上。
專利摘要一種雙極化微帶天線包含基板，包含第一表面及第二表面，其中第二表面接地；第一饋入點，位于第一表面；第二饋入點，位于第一表面；二輻射單元，平行第一表面，每一輻射單元包含第一側邊、第二側邊及缺口，其中缺口位于第一側邊及第二側邊之間；第一饋入線，電連接于輻射單元的第一側邊之間；第二饋入線，電連接于輻射單元的第二側邊之間；第三饋入線，電連接于第一饋入點與第一饋入線之間；及第四饋入線，電連接于第二饋入點與第二饋入線之間。
文檔編號H01Q1/36GK201754429SQ20102025936
公開日2011年3月2日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權日2010年7月8日
發(fā)明者林憶芳, 王洋凱, 陳華明, 陳建宏, 黃永豪 申請人:長盛科技股份有限公司