可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),其包含接地面、主動(dòng)天線以及射頻電流導(dǎo)引器。主動(dòng)天線貼近于接地面的一邊,而射頻電流導(dǎo)引器則貼近于接地面的另一邊。射頻電流導(dǎo)引器含有至少一開關(guān)元件,其中該至少一開關(guān)元件建構(gòu)供導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器或阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器。
【專利說(shuō)明】可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),特別是涉及一種組裝簡(jiǎn)單及低損耗的可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在天線設(shè)計(jì)方面,智慧型天線(smart antenna)技術(shù)是無(wú)線通訊系統(tǒng)中重要的一環(huán),主要可分為多進(jìn)多出(Multiple Input Multiple Output, ΜΙΜΟ)天線技術(shù)以及自適應(yīng)天線系統(tǒng)(Adaptive Antenna System, AAS)兩大類別。
[0003]MMO天線技術(shù)利用多組無(wú)線傳輸路徑,來(lái)增加所接收信號(hào)的覆蓋范圍或是增加數(shù)據(jù)的傳輸量。自適應(yīng)天線系統(tǒng)技術(shù)利用多個(gè)天線單元而形成一組陣列天線,并針對(duì)每一天線單元進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整輸入功率,來(lái)操控天線的波束(beam steering),而朝向欲傳輸數(shù)據(jù)的裝置,通過(guò)提升信噪比(signal to noise ratio, SNR)及降低同頻干擾而達(dá)成高效率的傳輸。同時(shí)若有動(dòng)態(tài)的物體(例如人或其他障礙物)阻擋信號(hào)的傳輸路徑而造成干擾時(shí),系統(tǒng)也將會(huì)即時(shí)地重新調(diào)整波束方向而形成新的傳輸路徑并繼續(xù)傳送。此陣列天線技術(shù)的指向性(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。
[0004]天線的輻射場(chǎng)型切換技術(shù)有多種實(shí)現(xiàn)方式,主要如陣列天線(多天線)、改變電磁率禹合、改變射頻電流(RF current)分布等方式。陣列天線的方式控制各天線單元的激發(fā)相位和振幅,來(lái)合成特定的福射場(chǎng)型。改變電磁稱合的方式如Yagi天線,此類天線切換被動(dòng)天線為波導(dǎo)或反射結(jié)構(gòu),使主波束方向改變。
[0005]圖1至圖3說(shuō)明類似的三種天線結(jié)構(gòu)與相對(duì)應(yīng)的輻射場(chǎng)型。如圖1至圖3所示,三種天線結(jié)構(gòu)31-33上不同射頻電流流向天線會(huì)輻射不同的場(chǎng)型31a,32a, 33a。如圖1中,平衡的天線結(jié)構(gòu)(balanced antenna) 31其結(jié)構(gòu)對(duì)稱,使射頻電流呈現(xiàn)對(duì)稱分布,因此其福射場(chǎng)型31a也對(duì)稱。圖2中,非平衡的天線結(jié)構(gòu)(unbalanced antenna) 32其系統(tǒng)接地面32b為天線輻射金屬一部分,因結(jié)構(gòu)不對(duì)稱導(dǎo)致不對(duì)稱的射頻電流分布使主波束方向朝向系統(tǒng)接地面32b。
[0006]非平衡式天線與系統(tǒng)接地面具不同相對(duì)位置關(guān)系其射頻電流分布也會(huì)不相同,如圖2與圖3所示,因此具有不同的輻射場(chǎng)型32a與33a,及最佳信號(hào)接收方向也不相同。
[0007]以改變射頻電流來(lái)實(shí)現(xiàn)天線的輻射場(chǎng)型切換技術(shù),如美國(guó)專利7084816號(hào),其公開一種天線裝置,通過(guò)切換接地導(dǎo)體與輔助接地導(dǎo)體的連接狀態(tài),來(lái)改變天線的主要波束方向,而不影響天線的共振頻率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的一目的是提供一種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu)。本發(fā)明主要為一種組裝簡(jiǎn)單及低損耗的可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),可避免天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0009]本發(fā)明揭示一種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),其包含一接地面、一主動(dòng)天線以及一射頻電流導(dǎo)引器。[0010]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(dòng)天線貼近于該第一邊并電性連結(jié)至一射頻信號(hào)源。該射頻電流導(dǎo)引器貼近于該第二邊。
[0011]該射頻電流導(dǎo)引器包含至少一開關(guān)元件,該至少一開關(guān)元件建構(gòu)供調(diào)整該射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,以供導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器或阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器。
[0012]本發(fā)明揭示一種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),其包含一接地面、一第一輻射區(qū)、一第二輻射區(qū)、一第一控制線以及一第二控制線。
[0013]該接地面包含一第一區(qū)及一第二區(qū),其中該第一區(qū)及一第二區(qū)彼此相鄰,該第一區(qū)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。
[0014]該第一輻射區(qū)鄰近于該第一區(qū)設(shè)置,該第一輻射區(qū)包含一第一主動(dòng)天線及一第一射頻電流導(dǎo)引器。
[0015]該第一主動(dòng)天線貼近于該第一邊并電性連結(jié)至一射頻信號(hào)源。該第一射頻電流導(dǎo)引器貼近于該第二邊并包含一第一開關(guān)元件,該第一開關(guān)元件建構(gòu)供電耦合于該射頻電流導(dǎo)引器或該接地面。
[0016]該第二輻射區(qū)鄰近于該第二區(qū)設(shè)置,其中該第二輻射區(qū)包含一第二主動(dòng)天線、一第二射頻電流導(dǎo)引器,且該第二射頻電流導(dǎo)引器包含一第二開關(guān)元件。
[0017]該第一控制線電連接至該第一射頻電流導(dǎo)引器,且該第二控制線電連接至該第二射頻電流導(dǎo)引器。
[0018]該第一控制線及該第二控制線建構(gòu)供傳輸一直流信號(hào)至該第一開關(guān)元件及該第二開關(guān)元件,該第一開關(guān)元件,相應(yīng)于該直流信號(hào),調(diào)整該第一射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,相應(yīng)于第一射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,該接地面的射頻電流導(dǎo)入至該第一射頻電流導(dǎo)引器,或該接地面的射頻電流阻絕于該第一射頻電流導(dǎo)引器;該第二開關(guān)元件,相應(yīng)于該直流信號(hào),調(diào)整該第二射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,相應(yīng)于第二射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,該接地面的射頻電流導(dǎo)入至該第二射頻電流導(dǎo)引器,或該接地面的射頻電流阻絕于該第二射頻電流導(dǎo)引器。
[0019]本發(fā)明揭示一種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),其包含一接地面、一主動(dòng)天線以及一射頻電流導(dǎo)引器。
[0020]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(dòng)天線貼近于該第一邊并電性連結(jié)至一射頻信號(hào)源。
[0021]該射頻電流導(dǎo)引器貼近于該第二邊。該射頻電流導(dǎo)引器包含至少一開關(guān)元件,該至少一開關(guān)元件設(shè)置于該接地面及該射頻電流導(dǎo)引器間,以供導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器或阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器。
[0022]本發(fā)明揭示一種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),其包含一接地面、一第一輻射區(qū)、一第二輻射區(qū)、一第一控制線以及一第二控制線。
[0023]該接地面包含一第一區(qū)及一第二區(qū),其中該第一區(qū)及一第二區(qū)彼此相鄰,該第一區(qū)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。
[0024]該第一輻射區(qū)鄰近于該第一區(qū)設(shè)置,該第一輻射區(qū)包含一第一主動(dòng)天線及一第一射頻電流導(dǎo)引器。[0025]該第一主動(dòng)天線貼近于該第一邊并電性連結(jié)至一射頻信號(hào)源。該第一射頻電流導(dǎo)引器貼近于該第二邊并包含一第一開關(guān)元件,該第一開關(guān)元件建構(gòu)供電耦合于該射頻電流導(dǎo)引器或該接地面。
[0026]該第二輻射區(qū)鄰近于該第二區(qū)設(shè)置,其中該第二輻射區(qū)包含一第二主動(dòng)天線、一第二射頻電流導(dǎo)引器,且該第二射頻電流導(dǎo)引器包含一第二開關(guān)元件。
[0027]該第一控制線電連接至該第一射頻電流導(dǎo)引器,且該第二控制線電連接至該第二射頻電流導(dǎo)引器。
[0028]該第一控制線及該第二控制線建構(gòu)供傳輸一直流信號(hào)至該第一開關(guān)元件及該第二開關(guān)元件,該第一開關(guān)元件設(shè)置于該接地面及該第一射頻電流導(dǎo)引器間,該第二開關(guān)元件設(shè)置于該接地面及該第二射頻電流導(dǎo)引器間,該第一開關(guān)元件,相應(yīng)于該直流信號(hào),切換該第一射頻電流導(dǎo)引器與該接地面間的開路狀態(tài)或短路狀態(tài),于短路狀態(tài)中,該第一開關(guān)元件導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該第一射頻電流導(dǎo)引器,于開路狀態(tài)中,該第一開關(guān)元件阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該第一射頻電流導(dǎo)引器;該第二開關(guān)元件,相應(yīng)于該直流信號(hào),切換該第二射頻電流導(dǎo)引器與該接地面間的開路狀態(tài)或短路狀態(tài),于短路狀態(tài)中,該第二開關(guān)元件導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該第二射頻電流導(dǎo)引器,于開路狀態(tài)中,該第二開關(guān)元件阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該第二射頻電流導(dǎo)引器。
[0029]本發(fā)明的其他目的,部分將在后續(xù)說(shuō)明中陳述,而部分可由內(nèi)容說(shuō)明中輕易得知,或可由本發(fā)明的實(shí)施而得知。本發(fā)明的各方面將可利用后附的權(quán)利要求中所特別指出的元件及組合而理解并達(dá)成。需了解,先述的一般說(shuō)明及下列詳細(xì)說(shuō)明均僅作舉例之用,并非用以限制本發(fā)明。
[0030]上文已相當(dāng)廣泛地概述本發(fā)明的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn),以使下文的本發(fā)明詳細(xì)描述得以獲得較佳了解。構(gòu)成本發(fā)明的權(quán)利要求標(biāo)的的其它技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)將描述于下文。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者應(yīng)了解,可相當(dāng)容易地利用下文揭示的概念與特定實(shí)施例可作為修改或設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)或制作工藝而實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明相同的目的。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者也應(yīng)了解,這類等效建構(gòu)無(wú)法脫離所附的權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的精神和范圍。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1至圖3說(shuō)明類似的三種天線結(jié)構(gòu)與相對(duì)應(yīng)的輻射場(chǎng)型的示意圖;
[0032]圖4顯示本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)的主動(dòng)天線及射頻電流導(dǎo)引器的示意圖;
[0033]圖5至圖7顯示本發(fā)明的射頻電流導(dǎo)引器的不同實(shí)施例的示意圖;
[0034]圖8顯示本發(fā)明的單極式射頻電流導(dǎo)引器的實(shí)施例的示意圖;
[0035]圖9顯示本發(fā)明的射頻電流導(dǎo)入射頻電流導(dǎo)引器的實(shí)施例的示意圖;
[0036]圖10顯示本發(fā)明圖10所示的天線結(jié)構(gòu)所輻射的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0037]圖11顯示本發(fā)明圖9所示的天線結(jié)構(gòu)所輻射的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0038]圖12顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及其電感與狹縫位置的示意圖;
[0039]圖13顯示本發(fā)明圖12實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及其電感與狹縫位置的放大圖;
[0040]圖14顯示本發(fā)明的變化實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)的射頻電流導(dǎo)引器的示意圖;
[0041]圖15顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的狹縫位置靠近接地面第二邊所影響的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0042]圖16顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的狹縫位置遠(yuǎn)離接地面第二邊所影響的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0043]圖17顯示本發(fā)明又一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及狹縫數(shù)量的示意圖;
[0044]圖18至圖20顯示本發(fā)明又一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及狹縫數(shù)量所影響的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0045]圖21顯示本發(fā)明再一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及狹縫的示意圖;
[0046]圖22顯示圖21實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及狹縫的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0047]圖23顯示本發(fā)明圖21實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及射頻電流的示意圖;
[0048]圖24顯示圖23實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及狹縫的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0049]圖25顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及狹縫的示意圖;
[0050]圖26顯示圖25實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及狹縫的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0051]圖27顯示本發(fā)明圖25實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及射頻電流的示意圖;
[0052]圖28顯示圖27實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及狹縫的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0053]圖29顯示本發(fā)明一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及多個(gè)輻射區(qū)的示意圖;
[0054]圖30顯示本發(fā)明圖29實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)的天線場(chǎng)型的示意圖;
[0055]圖31顯示本發(fā)明圖29實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及射頻電流導(dǎo)入射頻電流導(dǎo)引器的示意圖;
[0056]圖32顯示本發(fā)明圖31實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及射頻電流導(dǎo)入射頻電流導(dǎo)引器的示意圖;
[0057]圖33顯示本發(fā)明一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)及多邊形接地面的示意圖;
[0058]圖34顯示本發(fā)明一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)設(shè)置于墻面的示意圖;
[0059]圖35顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)設(shè)置于墻面的示意圖;以及
[0060]圖36顯示本發(fā)明再一實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)設(shè)置于墻面的示意圖。
[0061]主要元件符號(hào)說(shuō)明
[0062]31天線結(jié)構(gòu)
[0063]31a 場(chǎng)型
[0064]32天線結(jié)構(gòu)
[0065]32a 場(chǎng)型
[0066]32b 接地面
[0067]33天線結(jié)構(gòu)
[0068]33a 場(chǎng)型
[0069]500天線結(jié)構(gòu)
[0070]510接地面
[0071]510a 接地面
[0072]511第一邊
[0073]512第二邊
[0074]520 主動(dòng)天線
[0075]530 射頻電流導(dǎo)引器[0076]530a 左側(cè)分支
[0077]530b 右側(cè)分支
[0078]531偽天線
[0079]532延伸部分
[0080]533 偽天線
[0081]534 偽天線
[0082]534a 偽天線截段
[0083]534b 偽天線截段
[0084]540 開關(guān)元件
[0085]540a 開關(guān)元件
[0086]540b 開關(guān)元件
[0087]540c 開關(guān)元件
[0088]540d 開關(guān)元件
[0089]550 單一饋入點(diǎn)
[0090]600天線結(jié)構(gòu)
[0091]610 接地面
[0092]611第一邊
[0093]612第二邊
[0094]620主動(dòng)天線
[0095]630射頻電流導(dǎo)引器
[0096]631端點(diǎn)
[0097]632射頻電流導(dǎo)引器
[0098]633射頻電流導(dǎo)引器本體
[0099]634射頻電流導(dǎo)引器延伸部分
[0100]640開關(guān)元件
[0101]642開關(guān)元件
[0102]650射頻信號(hào)源
[0103]660控制器
[0104]670電感
[0105]680狹縫
[0106]690單一饋入點(diǎn)
[0107]700天線結(jié)構(gòu)
[0108]710接地面
[0109]780a狹縫
[0110]780b狹縫
[0111]780c狹縫
[0112]800a天線結(jié)構(gòu)
[0113]810接地面
[0114]820主動(dòng)天線[0115]830射頻電流導(dǎo)引器
[0116]840開關(guān)元件
[0117]880狹縫
[0118]800b天線結(jié)構(gòu)
[0119]881狹縫
[0120]900天線結(jié)構(gòu)
[0121]900a天線結(jié)構(gòu)
[0122]900b天線結(jié)構(gòu)
[0123]900c天線結(jié)構(gòu)
[0124]900d天線結(jié)構(gòu)
[0125]910接地面
[0126]910a接地面
[0127]911第一區(qū)
[0128]911a第一區(qū)
[0129]911b第一區(qū)
[0130]911d 第一區(qū)
[0131]912第二區(qū)
[0132]912a第二區(qū)
[0133]912b第二區(qū)
[0134]912d第二區(qū)
[0135]913第一邊
[0136]914第二邊
[0137]915第三區(qū)
[0138]915a第三區(qū)
[0139]920第三輻射區(qū)
[0140]920a第三輻射區(qū)
[0141]920b第三輻射區(qū)
[0142]921第三主動(dòng)天線
[0143]922第三射頻電流導(dǎo)引器
[0144]923第三開關(guān)元件
[0145]930第一控制線
[0146]931第二控制線
[0147]932第三控制線
[0148]940控制器
[0149]950第一輻射區(qū)
[0150]950a第一輻射區(qū)
[0151]950b第一輻射區(qū)
[0152]950d第一輻射區(qū)
[0153]951第一主動(dòng)天線[0154]952第一射頻電流導(dǎo)引器
[0155]953第一開關(guān)元件
[0156]960第二輻射區(qū)
[0157]960a第二輻射區(qū)
[0158]960b第二輻射區(qū)
[0159]960d第二輻射區(qū)
[0160]961第二主動(dòng)天線
[0161]962第二射頻電流導(dǎo)引器
[0162]963第二開關(guān)元件
[0163]970 射頻信號(hào)源
[0164]970d第三輻射區(qū)
[0165]980狹縫
[0166]991墻面
[0167]α夾角
[0168]β夾角
【具體實(shí)施方式】
[0169]本發(fā)明在此所探討的方向?yàn)榭汕袚Q輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu)。所公開者是關(guān)于一種具切換不同福射場(chǎng)型的特性的天線結(jié)構(gòu)。此天線結(jié)構(gòu)包含一接地面、至少一主動(dòng)天線、至少一射頻電流導(dǎo)引器,該至少一射頻電流導(dǎo)引器包含至少一開關(guān)元件。此至少一主動(dòng)天線電性連結(jié)(electrically connected)至一射頻信號(hào)源(RF signal source)。此至少一射頻電流導(dǎo)引器電性耦合于此接地面。此至少一主動(dòng)天線與此至少一射頻電流導(dǎo)引器各別設(shè)置于此接地面上或鄰近于此接地面的兩側(cè)而形成一夾角。此天線結(jié)構(gòu)將一天線接地面視為天線福射體的一部分。
[0170]于天線操作頻段時(shí),至少一開關(guān)元件建構(gòu)調(diào)整該射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,以供導(dǎo)入該接地面的射頻電流至此至少一射頻電流導(dǎo)引器或阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入此至少一射頻電流導(dǎo)引器,以形成多種輻射場(chǎng)型。
[0171]然而在其他不同實(shí)施例中,至少一開關(guān)元件設(shè)置于該接地面及該射頻電流導(dǎo)引器間,且該至少一開關(guān)元件利用短路(short circuit)以供導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器或利用開路(open circuit)阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器。
[0172]為了能徹底地了解本發(fā)明,將在下列的描述中提出詳盡的步驟及結(jié)構(gòu)。顯然地,本發(fā)明的施行并未限定于相關(guān)領(lǐng)域的技藝者所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。另一方面,眾所周知的結(jié)構(gòu)或步驟并未描述于細(xì)節(jié)中,以避免造成本發(fā)明不必要的限制。本發(fā)明的較佳實(shí)施例會(huì)詳細(xì)描述如下,然而除了這些詳細(xì)描述之外,本發(fā)明還可以廣泛地施行在其他實(shí)施例中,且本發(fā)明的范圍不受限定,其以之后的專利范圍為準(zhǔn)。
[0173]如圖4的實(shí)施例所示,本發(fā)明的可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu)500包含接地面510、主動(dòng)天線520、射頻電流導(dǎo)引器530以及開關(guān)元件540。
[0174]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(shí)施例中約為90°以供主動(dòng)天線520及射頻電流導(dǎo)引器530間具有較佳的場(chǎng)型分布;然而在其他實(shí)施例中,夾角α也可不限于90°,而可相應(yīng)于不同設(shè)計(jì)而改變角度,如 175°、130。、125。、108。、85。或 60。。
[0175]在此實(shí)施例中,接地面510的邊長(zhǎng)(第一邊511及第二邊512的長(zhǎng)度)介于操作中心頻率的1/4波長(zhǎng)至5個(gè)波長(zhǎng)之間。換言之,第一邊511及第二邊512的長(zhǎng)度可相同或相異。在此實(shí)施例中,天線結(jié)構(gòu)500的操作中心頻率為5.5GHz,其操作頻段為5.1GHz至
5.9GHz 之間。
[0176]如圖4的實(shí)施例中,主動(dòng)天線520設(shè)置于「貼近于」第一邊511。此處所言的「貼近于」可解釋為電性耦合或電連接。主動(dòng)天線520的右側(cè)金屬片也為主動(dòng)天線520的一部分,右側(cè)金屬片與接地面510電連接;然而在其他實(shí)施例(圖未示)中,右側(cè)金屬片也可不電連接至接地面510。此外,主動(dòng)天線520的右側(cè)金屬片也為主動(dòng)天線520的一部分,能量會(huì)耦合至右側(cè)金屬片,此方式可使該主動(dòng)天線520具寬頻操作特性,也為天線饋入方式一種。
[0177]在此實(shí)施例中,主動(dòng)天線520電連接至射頻信號(hào)源正極,信號(hào)源負(fù)極(圖未示)則與接地面510相連,且射頻信號(hào)源的單一饋入點(diǎn)550電連接至射頻信號(hào)源正極設(shè)置于主動(dòng)天線520鄰近于第一邊511的一側(cè)。換言之,單一饋入點(diǎn)550相對(duì)應(yīng)于接地面510設(shè)置,同時(shí)射頻信號(hào)源也接地于接地面510上。由于本發(fā)明的主動(dòng)天線520只有單一饋入點(diǎn)550可輸入射頻信號(hào),因此與利用饋入網(wǎng)絡(luò)連接多個(gè)不同天線饋入點(diǎn)并將信號(hào)切換至不同天線的技術(shù)并不相同。前述技術(shù)因單一天線無(wú)法切換場(chǎng)型,需增加饋入點(diǎn)進(jìn)而形成不同場(chǎng)型,因此本案與利用多個(gè)不同饋入點(diǎn)而形成不同場(chǎng)型的技術(shù)并不相同。
[0178]如圖4所示的實(shí)施例中,射頻電流導(dǎo)引器530貼近于第二邊512,且射頻電流導(dǎo)引器530的共振長(zhǎng)度約為操作中心頻率的1/4波長(zhǎng)。而射頻電流導(dǎo)引器530的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)于單一饋入點(diǎn)550。具體而言,以單一饋入點(diǎn)550為圓心并以操作中心頻率的1/4至I個(gè)波長(zhǎng)的長(zhǎng)度范圍為半徑畫圓,此圓與第二邊512相交的位置則為射頻電流導(dǎo)引器530的相對(duì)位置。具體而言,射頻電流導(dǎo)引器530與接地面510之間設(shè)有開關(guān)元件540。換言之,在此實(shí)施例中,射頻電流導(dǎo)引器530與接地面510并無(wú)直接接觸;然而在其他實(shí)施例(圖未示)中,射頻電流導(dǎo)引器530也可因應(yīng)于不同設(shè)計(jì)而與接地面510連接。
[0179]如圖4的實(shí)施例中,由于射頻電流導(dǎo)引器530與接地面510并無(wú)直接接觸,因此射頻電流導(dǎo)引器530與接地面510間的電連接是通過(guò)開關(guān)元件540。換言之,開關(guān)元件540電耦合于射頻電流導(dǎo)引器530及接地面510間。在此實(shí)施例中,開關(guān)元件540可為二極管。然而在其他實(shí)施例(圖未示)中,開關(guān)元件540選自接面晶體管(bipolar junctiontransistor)、場(chǎng)效晶體管(field effect transistor)、可變電容及微機(jī)電(MEMS)開關(guān)。
[0180]開關(guān)元件540由一直流信號(hào)所控制,因此本發(fā)明無(wú)需復(fù)雜的功率分配器、相移器、振幅調(diào)整器,或復(fù)雜的控制器來(lái)控制開關(guān)元件540的開啟或關(guān)閉。
[0181]天線結(jié)構(gòu)500進(jìn)一步包含控制器(圖未示),控制器建構(gòu)供產(chǎn)生一直流信號(hào)。開關(guān)元件540可相應(yīng)于直流信號(hào)使射頻電流導(dǎo)引器530與接地面510間呈開路或短路狀態(tài),以導(dǎo)入(短路狀態(tài))或阻絕(開路狀態(tài))接地面510的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器530。具體而言,當(dāng)直流信號(hào)傳輸至開關(guān)元件540后,開關(guān)元件540將根據(jù)直流信號(hào)的強(qiáng)度決定開啟模式或關(guān)閉模式。當(dāng)開關(guān)元件540于開啟模式時(shí),開關(guān)元件540將導(dǎo)通(短路)接地面510及射頻電流導(dǎo)引器530。此時(shí)由于接地面510相對(duì)于射頻信號(hào)源產(chǎn)生的射頻電流將通過(guò)開關(guān)元件540導(dǎo)入射頻電流導(dǎo)引器530。相對(duì)地,當(dāng)開關(guān)元件540于關(guān)閉模式時(shí),開關(guān)元件540將阻絕接地面510及射頻電流導(dǎo)引器530。換言之,射頻電流導(dǎo)引器530對(duì)射頻電流的輸入阻抗可視為開路(open),將接地面510的射頻電流阻絕于此相對(duì)應(yīng)的射頻電流導(dǎo)引器530。因此接地面510的射頻電流無(wú)法導(dǎo)入射頻電流導(dǎo)引器530中。由于開關(guān)元件540建構(gòu)經(jīng)由開啟或關(guān)閉而控制接地面510的射頻電流導(dǎo)入射頻電流導(dǎo)引器530或阻絕于射頻電流導(dǎo)引器530,因此本發(fā)明可通過(guò)開關(guān)元件540的開啟或關(guān)閉來(lái)導(dǎo)引或阻絕射頻電流流入射頻電流導(dǎo)引器530,進(jìn)而輻射兩種不同的場(chǎng)型。
[0182]在其他實(shí)施例中,開啟模式與關(guān)閉模式經(jīng)由射頻電流導(dǎo)引器的射頻電流與操作頻段間的共振所決定。例如,開關(guān)元件為開啟模式時(shí),此射頻電流導(dǎo)引器的射頻電流共振于所操作頻段下,對(duì)射頻電流的輸入阻抗為低阻抗,因此可將射頻電流導(dǎo)入此射頻電流導(dǎo)引器。當(dāng)開關(guān)元件被切換至關(guān)閉模式時(shí),于所操作頻段下,對(duì)射頻電流的輸入阻抗為高阻抗,可將射頻電流阻絕于此射頻電流導(dǎo)弓I器之外。
[0183]如圖4的實(shí)施例所示,主動(dòng)天線520加上射頻電流導(dǎo)引器530后,其輻射場(chǎng)型是一主動(dòng)天線及另一主動(dòng)天線(一為此主動(dòng)天線,另一為取代此射頻電流導(dǎo)引器530的另一主動(dòng)天線)的射頻電流分布所形成的輻射場(chǎng)型的線性疊加,其中此射頻電流導(dǎo)引器530的相位與振幅是此主動(dòng)天線520的射頻電流分布所形成的輻射場(chǎng)型的線性系數(shù)的因子。例如一主動(dòng)天線的場(chǎng)型為E1P, Ψ),而另一主動(dòng)天線的場(chǎng)型為Ε2(θ,Ψ),是故,兩者的輻射場(chǎng)型(EtOtai) =Ei ( θ , Ψ)+Ε2( θ,ψ) exp ( a 2+j β 2),因此射頻電流導(dǎo)引器530的相位與振幅是此主動(dòng)天線520的射頻電流分布所形成的輻射場(chǎng)型的線性系數(shù)的因子。
[0184]因此,本發(fā)明通過(guò)切換(開啟或關(guān)閉)各開關(guān)元件540導(dǎo)入或阻絕射頻電流來(lái)影響接地面510上射頻電流。而不同的切換組合使天線結(jié)構(gòu)500上可具有多種射頻電流分布。而改變接地面510上射頻電流分布將會(huì)影響天線遠(yuǎn)場(chǎng)場(chǎng)型(指向性)及近場(chǎng)電磁能量分布,例如單位質(zhì)量對(duì)電磁波能量的吸收率(Specific Absorption Rate, SAR),所以,使此天線結(jié)構(gòu)500可具有切換不同輻射場(chǎng)型的特性。
[0185]與以電磁耦合改變天線輻射場(chǎng)型的現(xiàn)有技術(shù)相較,本發(fā)明沒有針對(duì)主動(dòng)天線與射頻電流導(dǎo)引器的極化與間距來(lái)做限制或要求,因此本發(fā)明也可以適用于低姿勢(shì)(lowprofile)天線結(jié)構(gòu)。
[0186]在本發(fā)明的射頻電流導(dǎo)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(dǎo)引器的三個(gè)實(shí)施例的示意圖;在其他實(shí)施例中,開關(guān)元件可選自切換開關(guān)(switch)及可調(diào)式負(fù)載,以下范例是以切換開關(guān)的單極式偽天線來(lái)說(shuō)明。
[0187]如圖5所示,偽天線式射頻電流導(dǎo)引器的實(shí)施例中,開關(guān)元件540a位于偽天線531與該偽天線531的一延伸部分532之間,此時(shí)偽天線531接地于接地面510a。如圖6所示,開關(guān)元件540b位于偽天線533與接地面510a之間,此實(shí)施例相似于本發(fā)明的圖10所示的射頻電流導(dǎo)引器530的左側(cè)分支530a。如圖7所示,開關(guān)元件540c位于偽天線534內(nèi)部。換言之,開關(guān)元件540c置于兩段偽天線截段534a,534b之間,且偽天線截段534b接地于接地面510a。前述的偽天線可以是導(dǎo)體(conductor),例如金屬片(metal plate)。射頻電流可經(jīng)由I禹合(couple)或直接饋入(direct flow)此偽天線中。[0188]圖8顯示為單極式偽天線射頻電流導(dǎo)引器的實(shí)施例的示意圖。如圖8所示,單極式偽天線射頻電流導(dǎo)引器的開關(guān)元件540d置于射頻電流導(dǎo)引器530c的L臂的兩截段之中,L臂的一端連接于接地面510a。復(fù)參照?qǐng)D4,射頻電流導(dǎo)引器530的右側(cè)分支530b相似于單極式偽天線射頻電流導(dǎo)引器的設(shè)計(jì),因此右側(cè)分支530b的開關(guān)元件540可設(shè)置于射頻電流導(dǎo)引器530與接地面510間或是設(shè)置于射頻電流導(dǎo)引器530的L臂的兩截段之中。綜上所述,上述的單極式偽天線式射頻電流導(dǎo)引器的設(shè)計(jì)可因應(yīng)不同的設(shè)計(jì)而組合以形成不同的射頻電流導(dǎo)引器。
[0189]此外,諧振器式射頻電流導(dǎo)引器可以一種多埠共振器來(lái)實(shí)現(xiàn)。諧振器式射頻電流導(dǎo)引器可等效為一 LC(電感-電容)電路,其建構(gòu)供切換射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率以供導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器或阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器。
[0190]參照?qǐng)D4,在關(guān)閉模式下,接地面510的射頻電流無(wú)法流向射頻電流導(dǎo)引器530。如圖10所示,天線結(jié)構(gòu)500在關(guān)閉模式下,天線輻射場(chǎng)型的主波束大約朝向55°的方向(箭頭所指)。參照?qǐng)D9,在開啟模式下,接地面510的射頻電流(箭頭所示)經(jīng)由開關(guān)元件540流向射頻電流導(dǎo)引器530,此時(shí)天線結(jié)構(gòu)500的操作中心頻率為5.5GHz,波長(zhǎng)為54.5毫米(mm)。如圖11所示,天線結(jié)構(gòu)500在開啟模式下,天線輻射場(chǎng)型的主波束大約朝向-35°的方向(箭頭所指)。換言之,此實(shí)施例中,天線主波束方向大約可切換55°、-35°。簡(jiǎn)言之,當(dāng)接地面510的射頻電流導(dǎo)入至該射頻電流導(dǎo)引器530時(shí)(開啟模式下),天線結(jié)構(gòu)500輻射第一場(chǎng)型(主波束大約朝向-35°的方向)。當(dāng)阻絕接地面510的射頻電流導(dǎo)入射頻電流導(dǎo)引器530時(shí),天線結(jié)構(gòu)500福射第二場(chǎng)型(主波束大約朝向55°的方向),且第一場(chǎng)型與第二場(chǎng)型相異。具體而言,當(dāng)接地面510的射頻電流導(dǎo)入射頻電流導(dǎo)引器530時(shí),該射頻電流導(dǎo)引器530共振于主動(dòng)天線操作頻段而使第二場(chǎng)型切換成第一場(chǎng)型。
[0191]圖4及圖9揭示單一射頻電流導(dǎo)引器的實(shí)施例,然而在其他實(shí)施例(圖未示)也可包含多個(gè)射頻電流導(dǎo)引器,每個(gè)射頻電流導(dǎo)引器可通過(guò)各別的開關(guān)元件控制。由于輻射場(chǎng)型是一主動(dòng)天線及多個(gè)射頻電流導(dǎo)引器(如N個(gè)射頻電流導(dǎo)引器)的射頻電流分布所形成的輻射場(chǎng)型的線性疊加,由于一個(gè)射頻電流導(dǎo)引器可形成兩個(gè)輻射場(chǎng)型,是故具有N個(gè)射頻電流導(dǎo)引器的此天線結(jié)構(gòu)的輻射場(chǎng)型則包含2N的場(chǎng)型。
[0192]如圖12所示的天線結(jié)構(gòu)600包含接地面610、主動(dòng)天線620、射頻電流導(dǎo)引器630、開關(guān)元件640、射頻信號(hào)源650、控制器660、電感670以及狹縫680。
[0193]接地面610、主動(dòng)天線620、射頻電流導(dǎo)引器630及開關(guān)元件640相似于上述實(shí)施例所述的接地面510、主動(dòng)天線520、射頻電流導(dǎo)引器530及開關(guān)元件540,在此不再贅述。
[0194]如圖12所示的實(shí)施例中,射頻信號(hào)源650的操作中心頻率為5.5GHz,其波長(zhǎng)為54.5毫米(mm),操作頻段介于5.1GHz至5.9GHz之間。
[0195]圖13為圖12的區(qū)域A的放大圖。如圖13所示,射頻信號(hào)源650經(jīng)由單一饋入點(diǎn)690將射頻信號(hào)傳輸至主動(dòng)天線620。具體而言,射頻信號(hào)源650經(jīng)由傳輸線的正端(標(biāo)號(hào)+)將射頻信號(hào)傳輸單一饋入點(diǎn)690,且傳輸線的負(fù)端(標(biāo)號(hào)_)則電連接至接地面610。
[0196]此外,控制器660所連接的控制線電連接至射頻電流導(dǎo)引器630的端點(diǎn)631??刂凭€所傳輸?shù)闹绷餍盘?hào)(DC)導(dǎo)入端點(diǎn)631而經(jīng)由電感670而傳輸至開關(guān)兀件640。電感670則建構(gòu)供分隔射頻信號(hào)源650的射頻信號(hào)泄漏至端點(diǎn)631。在此實(shí)施例中,開關(guān)元件640設(shè)置接地面610及射頻電流導(dǎo)引器630間,因此直流信號(hào)DC可控制開關(guān)元件640的開路(關(guān)閉模式)或短路(開啟模式)狀態(tài)切換射頻電流阻絕或?qū)肷漕l電流導(dǎo)引器630。
[0197]然而在其他實(shí)施例中,如圖14所示,射頻電流導(dǎo)引器632所包含的開關(guān)元件642設(shè)置于射頻電流導(dǎo)引器本體633及射頻電流導(dǎo)引器延伸部分634之間。電感670則設(shè)置于端點(diǎn)631及射頻電流導(dǎo)引器延伸部分634之間。
[0198]在此實(shí)施例中,開關(guān)元件642處于關(guān)閉模式時(shí),開關(guān)元件642使射頻電流導(dǎo)引器本體633及射頻電流導(dǎo)引器延伸部分634間呈現(xiàn)開路。在此實(shí)施例中,射頻電流導(dǎo)引器本體633共振于主動(dòng)天線620的操作頻段,而使射頻電流導(dǎo)入,射頻電流導(dǎo)引器本體633。當(dāng)直流信號(hào)DC經(jīng)由端點(diǎn)631及電感670傳輸至開關(guān)元件642并開啟開關(guān)元件642,進(jìn)而使射頻電流導(dǎo)引器本體633及射頻電流導(dǎo)引器延伸部分634間呈現(xiàn)短路時(shí),射頻電流將阻絕于射頻電流導(dǎo)引器632。這是因?yàn)樯漕l電流導(dǎo)引器632與主動(dòng)天線620的操作頻段共振的結(jié)構(gòu)增長(zhǎng),進(jìn)而使射頻電流導(dǎo)引器632共振頻率低于主動(dòng)天線620的操作頻段進(jìn)而造成射頻電流將阻絕于射頻電流導(dǎo)引器632。
[0199]參照?qǐng)D12所示的實(shí)施例,天線結(jié)構(gòu)600的操作中心頻率為5.5GHz,其波長(zhǎng)為54.5毫米(mm)。狹縫680的長(zhǎng)度約為操作中心頻率的1/4波長(zhǎng)(約為13.625毫米),且狹縫680的設(shè)置位置,以單一饋入點(diǎn)690為圓心并以操作中心頻率的I個(gè)波長(zhǎng)(約為54.5毫米)畫圓的范圍內(nèi)。在此實(shí)施例中,狹縫680設(shè)置于上述圓周與第一邊611相交的位置;然而在其他實(shí)施例(圖未示)中,狹縫680不必然開口于第一邊611或第二邊612上,也可設(shè)置于接地面610內(nèi)。此外,狹縫680的位置也會(huì)影響場(chǎng)型的主波束方向。由于狹縫680兩側(cè)的接地面610的射頻電流會(huì)形成共振且該狹縫可改變?cè)撎炀€結(jié)構(gòu)的等效接地面,因此天線結(jié)構(gòu)600所輻射的第一場(chǎng)型(開啟模式)及第二場(chǎng)型(關(guān)閉模式)的主波束方向?qū)⑹艿秸{(diào)整。
[0200]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(dāng)D為0.25個(gè)波長(zhǎng)時(shí),場(chǎng)型的主波束方向大約朝向25°的方向,如箭頭所指。如圖16所示,當(dāng)D為0.45個(gè)波長(zhǎng)時(shí),主波束方向大約朝向95°的方向,如箭頭所指。簡(jiǎn)言之,當(dāng)狹縫680遠(yuǎn)離單一饋入點(diǎn)690后,場(chǎng)型的主波束方向大致朝逆時(shí)鐘方向改變。
[0201]上述實(shí)施例顯示單一個(gè)狹縫及其設(shè)置位置對(duì)于場(chǎng)型的影響。如圖17所示的實(shí)施例中,在操作中心頻率為5.5GHz,其波長(zhǎng)為54.5毫米(mm)的情況下,天線結(jié)構(gòu)700包含的接地面710上形成三個(gè)狹縫780a,780b及780c,每個(gè)狹縫之間距離0.1的波長(zhǎng)(約為5.45毫米)。當(dāng)天線結(jié)構(gòu)(圖未示)只包含狹縫780a時(shí),其場(chǎng)型如圖18所示,且此場(chǎng)型的主波束方向大約朝向25°的方向,如箭頭所指。當(dāng)天線結(jié)構(gòu)(圖未示)只包含兩個(gè)狹縫780a, 780b時(shí),其場(chǎng)型如圖19所示,且此場(chǎng)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(dāng)天線結(jié)構(gòu)700包含三個(gè)狹縫780a,780b及780c時(shí),場(chǎng)型主波束方向大約朝向88°的方向,如箭頭所指。綜上所述,當(dāng)狹縫數(shù)量增加時(shí),天線場(chǎng)型的主波束方向由25。改變至88°。是故,狹縫的數(shù)量將影響主波束方向朝逆時(shí)鐘方向改變。
[0202]上述實(shí)施例說(shuō)明狹縫數(shù)量與主波束方向改變的關(guān)系。后續(xù)的實(shí)施例將進(jìn)一步說(shuō)明當(dāng)天線結(jié)構(gòu)分別處于開啟模式及關(guān)閉模式時(shí),狹縫如何調(diào)整天線主波束的方向。如圖21所示的天線結(jié)構(gòu)800a相似于圖9所示的天線結(jié)構(gòu)500,然而天線結(jié)構(gòu)800a另包含狹縫880。當(dāng)天線結(jié)構(gòu)800a處于關(guān)閉模式下,接地面810的射頻電流無(wú)法經(jīng)由開關(guān)元件840流至射頻電流導(dǎo)引器830時(shí),射頻電流導(dǎo)引器830無(wú)法產(chǎn)生主動(dòng)天線的功能。在此實(shí)施例中,輻射場(chǎng)型(如圖22所示)主要由主動(dòng)天線820及狹縫880所影響。如圖22所示,天線結(jié)構(gòu)800a在關(guān)閉模式下,天線輻射場(chǎng)型的主波束大約朝向75°的方向(箭頭所指)。若比較圖10及圖22的主波束方向,也可應(yīng)證狹縫880可使場(chǎng)型的主波束方向朝逆時(shí)鐘方向改變。相較之下,如圖23所示,當(dāng)天線結(jié)構(gòu)800a處于開啟模式下,接地面810的射頻電流(如箭頭所示)經(jīng)由開關(guān)元件840流至射頻電流導(dǎo)引器830時(shí),射頻電流導(dǎo)引器830具有主動(dòng)天線的功能。在此實(shí)施例中,輻射場(chǎng)型(如圖22所示)可由主動(dòng)天線820、射頻電流導(dǎo)引器830及狹縫880所影響。如圖24所示,天線結(jié)構(gòu)800a在開啟模式下,天線輻射場(chǎng)型的主波束大約朝向-110°的方向(箭頭所指)。
[0203]此外,狹縫并不限于設(shè)置于與主動(dòng)天線相同的一邊。如圖25所示的天線結(jié)構(gòu)800b相似于圖21所示的天線結(jié)構(gòu)800a,然而天線結(jié)構(gòu)800b另包含狹縫881。當(dāng)天線結(jié)構(gòu)800b處于關(guān)閉模式下,接地面810的射頻電流無(wú)法經(jīng)由開關(guān)元件840流至射頻電流導(dǎo)引器830時(shí),射頻電流導(dǎo)引器830無(wú)法產(chǎn)生主動(dòng)天線的功能。在此實(shí)施例中,輻射場(chǎng)型(如圖26所示)主要由主動(dòng)天線820及狹縫880及881所影響。如圖26所示,天線結(jié)構(gòu)800b在關(guān)閉模式下,天線輻射場(chǎng)型的主波束大約朝向-145°的方向(箭頭所指)。相較之下,如圖27所示,當(dāng)天線結(jié)構(gòu)800b處于開啟模式下,接地面810的射頻電流(如箭頭所示)經(jīng)由開關(guān)元件840流至射頻電流導(dǎo)引器830時(shí),射頻電流導(dǎo)引器830則具有主動(dòng)天線的功能。在此實(shí)施例中,輻射場(chǎng)型(如圖28所示)可由主動(dòng)天線820、射頻電流導(dǎo)引器830及狹縫880及881所影響。如圖28所示,天線結(jié)構(gòu)800b在開啟模式下,天線輻射場(chǎng)型的主波束大約朝向-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°。
[0204]如圖29所示的實(shí)施例中,一種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu)900包含接地面910、第一輻射區(qū)950、第二輻射區(qū)960、第三輻射區(qū)920、第一控制線930、第二控制線931及第三控制線932。
[0205]接地面910包含第一區(qū)911、第二區(qū)912及第三區(qū)915,且第一區(qū)911與第二區(qū)912彼此相鄰。第一區(qū)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的角度范圍相似于前述實(shí)施例的夾角α。
[0206]第一輻射區(qū)950鄰近于第一區(qū)911設(shè)置,且包含第一主動(dòng)天線951、第一射頻電流導(dǎo)引器952及第一開關(guān)元件953。第一主動(dòng)天線951、第一射頻電流導(dǎo)引器952及第一開關(guān)元件953分別相似于前述實(shí)施例的主動(dòng)天線620、射頻電流導(dǎo)引器630以及開關(guān)元件640,因此第一射頻電流導(dǎo)引器952的共振長(zhǎng)度約為操作中心頻率的1/4波長(zhǎng),且第一射頻電流導(dǎo)引器952設(shè)置于以單一饋入點(diǎn)為圓心,半徑為操作中心頻率的1/4至I個(gè)波長(zhǎng)的范圍內(nèi)。
[0207]第二輻射區(qū)960鄰近于第二區(qū)912設(shè)置,且第二輻射區(qū)960的第二主動(dòng)天線961、第二射頻電流導(dǎo)引器962及第二開關(guān)元件963也分別相似于前述實(shí)施例的主動(dòng)天線620、射頻電流導(dǎo)引器630以及開關(guān)元件640,因此第二射頻電流導(dǎo)引器962的長(zhǎng)度及設(shè)置位置相似于第一射頻電流導(dǎo)引器952。
[0208]如圖29的實(shí)施例所示,天線結(jié)構(gòu)900另包含第三輻射區(qū)920,第三輻射區(qū)920相似于第一輻射區(qū)950,在此不再贅述。此外,在此實(shí)施例中,第二輻射區(qū)960與第一輻射區(qū)950順時(shí)鐘配置角度相差120°。此外,第二輻射區(qū)960與第一輻射區(qū)950角度相差也可不限于120° ,而可相應(yīng)于不同設(shè)計(jì)而改變。
[0209]如圖29所示,第三區(qū)915分別相鄰于第一區(qū)911與第二區(qū)912。第三輻射區(qū)920鄰近于第三區(qū)915設(shè)置,且第三輻射區(qū)920的第三主動(dòng)天線921、第三射頻電流導(dǎo)引器922及第三開關(guān)元件923也分別相似于前述實(shí)施例的主動(dòng)天線620、射頻電流導(dǎo)引器630以及開關(guān)元件640,因此第三射頻電流導(dǎo)引器922的長(zhǎng)度及設(shè)置位置相似于第一射頻電流導(dǎo)引器952。在此實(shí)施例中,第三輻射區(qū)920與第一輻射區(qū)950逆時(shí)鐘配置角度相差120°。
[0210]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電連接至第一射頻電流導(dǎo)引器952的端點(diǎn)(圖未示)。同樣地,第二控制線931電連接至第二射頻電流導(dǎo)引器962的端點(diǎn)(圖未示),第三控制線932電連接至第三射頻電流導(dǎo)引器922的端點(diǎn)(圖未示)。
[0211]由于第一控制線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的直流信號(hào)并建構(gòu)供各別控制第一開關(guān)元件953、第二開關(guān)元件963及第三開關(guān)元件923。
[0212]在此實(shí)施例中,第一開關(guān)元件953設(shè)置于該接地面910及該第一射頻電流導(dǎo)引器952間。第二開關(guān)元件963設(shè)置于該接地面910及該第二射頻電流導(dǎo)引器962間。第三開關(guān)元件923設(shè)置于該接地面910及該第三射頻電流導(dǎo)引器922間。該第一開關(guān)元件953、該第二開關(guān)元件963及第三開關(guān)元件923,相應(yīng)于各別的直流信號(hào),各別切換該第一射頻電流導(dǎo)引器952、該第二射頻電流導(dǎo)引器962及第三射頻電流導(dǎo)引器922與接地面910呈開路狀態(tài)或短路狀態(tài),在短路狀態(tài)中,該第一開關(guān)元件953、該第二開關(guān)元件963及第三開關(guān)元件923導(dǎo)入接地面910的射頻電流至第一射頻電流導(dǎo)引器952、第二射頻電流導(dǎo)引器962及第三射頻電流導(dǎo)引器922,在開路狀態(tài)中,該第一開關(guān)元件953、該第二開關(guān)元件963及第三開關(guān)元件923阻絕接地面910的射頻電流導(dǎo)入第一射頻電流導(dǎo)引器952、第二射頻電流導(dǎo)引器962及第三射頻電流導(dǎo)引器922。例如,當(dāng)?shù)谝簧漕l電流導(dǎo)引器952及第二射頻電流導(dǎo)引器962處于開啟模式時(shí),第三射頻電流導(dǎo)引器922則控制于第三控制線932而處于關(guān)閉模式,反之亦然。在此實(shí)施例中,由于天線結(jié)構(gòu)900具有第一輻射區(qū)950、第二輻射區(qū)960及第三輻射區(qū)920,各個(gè)輻射區(qū)可切換兩種場(chǎng)型,是故天線結(jié)構(gòu)900共具有23共8種場(chǎng)型組合。
[0213]此外,在其他實(shí)施例中,該第一射頻電流導(dǎo)引器952、該第二射頻電流導(dǎo)引器962及該第三射頻電流導(dǎo)引器922也可相似于圖14所示的設(shè)計(jì)。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的直流信號(hào)并建構(gòu)供各別控制第一開關(guān)元件953、第二開關(guān)元件963及第三開關(guān)元件923。該第一開關(guān)元件953、該第二開關(guān)元件963及第三開關(guān)元件923,相應(yīng)于各別的直流信號(hào),調(diào)整該第一射頻電流導(dǎo)引器952、該第二射頻電流導(dǎo)引器962及第三射頻電流導(dǎo)引器922的共振頻率。此實(shí)施例中,相應(yīng)于該第一射頻電流導(dǎo)引器952、該第二射頻電流導(dǎo)引器962及第三射頻電流導(dǎo)引器922的各別共振頻率,該接地面910的射頻電流則分別導(dǎo)入至該第一射頻電流導(dǎo)引器952該第二射頻電流導(dǎo)引器962及第三射頻電流導(dǎo)引器922,或該接地面910的射頻電流阻絕于該第一射頻電流導(dǎo)引器952該第二射頻電流導(dǎo)引器962及第三射頻電流導(dǎo)引器922。
[0214]在其他實(shí)施例中,第一開關(guān)元件953、第二開關(guān)元件963及第三開關(guān)元件923亦可,相應(yīng)于相同直流信號(hào),同時(shí)導(dǎo)入或阻絕接地面910的射頻電流至第一射頻電流導(dǎo)引器952、第二射頻電流導(dǎo)引器962及第三射頻電流導(dǎo)引器922。該些開關(guān)元件選自接面晶體管(bipolar junction transistor)、場(chǎng)效晶體管(field effect transistor)、可變電容、二極管及微機(jī)電(MEMS)開關(guān)。[0215]如圖29所示,當(dāng)阻絕接地面910的射頻電流導(dǎo)入第一射頻電流導(dǎo)引器952、第二射頻電流導(dǎo)引器963及第三射頻電流導(dǎo)引器923 (在關(guān)閉模式下)時(shí),天線結(jié)構(gòu)900輻射出8種場(chǎng)型中的第二場(chǎng)型,如圖30所示。如圖31所示,當(dāng)接地面910的射頻電流(如箭頭所示)導(dǎo)入至第一射頻電流導(dǎo)引器952、第二射頻電流導(dǎo)引器962及第三射頻電流導(dǎo)引器923 (在開啟模式下)時(shí),此天線結(jié)構(gòu)900輻射第一場(chǎng)型,如圖32所示。此外,由于天線結(jié)構(gòu)900具有第一輻射區(qū)950、第二輻射區(qū)960及第三輻射區(qū)920,各個(gè)輻射區(qū)可切換兩種場(chǎng)型而涵蓋120°,是故天線結(jié)構(gòu)900的第一輻射區(qū)950、第二輻射區(qū)960及第三輻射區(qū)920可切換8種場(chǎng)型而涵蓋360°。
[0216]此外,天線結(jié)構(gòu)900進(jìn)一步包含電感(圖未示)及位于第一區(qū)911的射頻信號(hào)源970所導(dǎo)入的單一饋入點(diǎn)(圖未示)。此實(shí)施例的電感相似于圖12的電感670,其建構(gòu)供避免射頻信號(hào)泄漏至控制用的直流信號(hào)路徑。
[0217]此外,此實(shí)施例的單一饋入點(diǎn)相似于圖9的單一饋入點(diǎn)550并設(shè)置于第一主動(dòng)天線951鄰近于第一邊913的一側(cè)。
[0218]再者,天線結(jié)構(gòu)900進(jìn)一步包含至少一狹縫980。狹縫980的長(zhǎng)度約為天線結(jié)構(gòu)900的操作中心頻率的1/4波長(zhǎng),且狹縫980設(shè)置于以單一饋入點(diǎn)為圓心,半徑為操作中心頻率的I個(gè)波長(zhǎng)的范圍內(nèi)。此外,狹縫980可使該狹縫980兩側(cè)的接地面910的射頻電流形成共振,進(jìn)而調(diào)整第一場(chǎng)型或第二場(chǎng)型的主波束方向。
[0219]在一實(shí)施例(圖未示)中,各區(qū)的天線結(jié)構(gòu)也具有前述各實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特征。
[0220]如圖33所示的另一實(shí)施例中,天線結(jié)構(gòu)900a的接地面910a也可設(shè)計(jì)為其他多邊形狀,例如星形、正方形、矩形、三角形及菱形。此實(shí)施例中,第一區(qū)911a及第二區(qū)912a并不相鄰。第一輻射區(qū)950a及第二輻射區(qū)960a相似于圖29的第一輻射區(qū)950及第二輻射區(qū)960,在此不再贅述。此外,在另一實(shí)施例中,也可另包含第三輻射區(qū)920a于接地面910a相鄰的虛線區(qū)域內(nèi),因此第三區(qū)915a相對(duì)應(yīng)于第三輻射區(qū)920a設(shè)置。
[0221]另,如圖34所示,本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)900b也可設(shè)置于墻面991上,且其第一區(qū)911b及第二區(qū)912b也可相互堆疊而使第一輻射區(qū)950b、第二輻射區(qū)960b及第三輻射區(qū)920b所輻射的場(chǎng)型充分涵蓋墻面991之外的空間。
[0222]如圖35所示的實(shí)施例中,本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)900c也可設(shè)置于兩墻面991之間,進(jìn)而使天線結(jié)構(gòu)900c輻射的場(chǎng)型充分涵蓋兩墻面991之間的空間。
[0223]如圖36所示的實(shí)施例中,天線結(jié)構(gòu)900d的第一區(qū)911d及第二區(qū)912d的夾角小于90°。雖然天線結(jié)構(gòu)900d也設(shè)置于墻面991上,但第一輻射區(qū)950d、第二輻射區(qū)960d及第三輻射區(qū)970d所輻射的場(chǎng)型以可充分涵蓋墻面991之外的空間。
[0224]本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上,然而本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者應(yīng)了解,在不背離后附權(quán)利要求所界定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi),本發(fā)明的教示及揭示可作種種的替換及修飾。例如,上文揭示的許多元件可以不同的結(jié)構(gòu)實(shí)施或以其它相同功能的結(jié)構(gòu)予以取代,或者采用上述二種方式的組合。
[0225]此外,本案的權(quán)利范圍并不局限于上文揭示的特定實(shí)施例的裝置、元件或結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者應(yīng)了解,基于本發(fā)明教示及揭示裝置、元件或結(jié)構(gòu),無(wú)論現(xiàn)在已存在或日后開發(fā)者,其與本案實(shí)施例揭示者以實(shí)質(zhì)相同的方式執(zhí)行實(shí)質(zhì)相同的功能,而達(dá)到實(shí)質(zhì)相同的結(jié)果,也可使用于本發(fā)明。因此,以上的權(quán)利要求用以涵蓋此類裝置、元件或結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),包含: 接地面,包含第一邊及第二邊,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(dòng)天線,貼近于該第一邊并電性連結(jié)至一射頻信號(hào)源;以及至少一射頻電流導(dǎo)引器,貼近于該第二邊并包含至少一開關(guān)元件,其中該至少一開關(guān)元件建構(gòu)調(diào)整該射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,以供導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器或阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu),其中當(dāng)該接地面的射頻電流導(dǎo)入至該射頻電流導(dǎo)引器時(shí),該天線結(jié)構(gòu)輻射一第一場(chǎng)型,當(dāng)阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器時(shí),該天線結(jié)構(gòu)輻射一第二場(chǎng)型,該第一場(chǎng)型與該第二場(chǎng)型相異。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線結(jié)構(gòu),其中當(dāng)該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器時(shí),該射頻電流導(dǎo)引器共振于主動(dòng)天線操作頻段而使該第二場(chǎng)型切換成該第一場(chǎng)型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含一控制器,其建構(gòu)供傳輸一直流信號(hào),該至少一開關(guān)元件相應(yīng)于該直流信號(hào),導(dǎo)入或阻絕該接地面的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含該射頻信號(hào)源的一單一饋入點(diǎn),該單一饋入點(diǎn)設(shè)置于該主動(dòng)天線鄰近于該第一邊的一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu),其中該接地面邊長(zhǎng)介于該天線結(jié)構(gòu)的操作中心頻率的1/4波長(zhǎng)至5個(gè)波長(zhǎng)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含一狹縫,該狹縫的長(zhǎng)度為該天線結(jié)構(gòu)的操作中心頻率的1/4波長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含一狹縫,該狹縫設(shè)置于以該單一饋入點(diǎn)為圓心,半徑為該天線結(jié)構(gòu)的操作中心頻率的1/4至I個(gè)波長(zhǎng)的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu),其中該夾角為90°,且該射頻電流導(dǎo)引器的共振長(zhǎng)度約為操作中心頻率的1/4波長(zhǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線結(jié)構(gòu),其中該射頻電流導(dǎo)引器設(shè)置于以該單一饋入點(diǎn)為圓心,半徑為該天線結(jié)構(gòu)的操作中心頻率的1/4至I個(gè)波長(zhǎng)的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含一狹縫,該狹縫使該狹縫兩側(cè)的該接地面的射頻電流形成共振,進(jìn)而調(diào)整該第一場(chǎng)型或該第二場(chǎng)型的主波束方向。
12.—種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),包含: 接地面包含第一區(qū)及第二區(qū),其中該第一區(qū)及一第二區(qū)彼此相鄰,該第一區(qū)包含第一邊及第二邊,其中該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角; 第一輻射區(qū)鄰近于該第一區(qū)設(shè)置,該第一輻射區(qū)包含: 第一主動(dòng)天線,貼近于該第一邊并電性連結(jié)至一射頻信號(hào)源 '及第一射頻電流導(dǎo)引器,貼近于該第二邊并包含第一開關(guān)元件,建構(gòu)供電耦合于該射頻電流導(dǎo)引器或該接地面; 第二輻射區(qū)鄰近于該第二區(qū)設(shè)置,其中該第二輻射區(qū)包含第二主動(dòng)天線、一第二射頻電流導(dǎo)引器,其中該第二射頻電流導(dǎo)引器包含一第二開關(guān)元件; 第一控制線,電連接至該第一射頻電流導(dǎo)引器;以及 第二控制線,電連接至該第二射頻電流導(dǎo)引器;其中該第一控制線及該第二控制線建構(gòu)供傳輸一直流信號(hào)至該第一開關(guān)元件及該第二開關(guān)元件,該第一開關(guān)元件,相應(yīng)于該直流信號(hào),調(diào)整該第一射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,相應(yīng)于第一射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,該接地面的射頻電流導(dǎo)入至該第一射頻電流導(dǎo)引器,或該接地面的射頻電流阻絕于該第一射頻電流導(dǎo)引器;該第二開關(guān)元件,相應(yīng)于該直流信號(hào),調(diào)整該第二射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,相應(yīng)于第二射頻電流導(dǎo)引器的共振頻率,該接地面的射頻電流導(dǎo)入至該第二射頻電流導(dǎo)引器,或該接地面的射頻電流阻絕于該第二射頻電流導(dǎo)引器。
13.—種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),包含: 接地面,包含第一邊及第二邊,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(dòng)天線,貼近于該第一邊并電性連結(jié)至一射頻信號(hào)源;以及 至少一射頻電流導(dǎo)引器,貼近于該第二邊并包含至少一開關(guān)元件,其中該至少一開關(guān)元件設(shè)置于該接地面及該射頻電流導(dǎo)引器間,以供導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器或阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天線結(jié)構(gòu),其中當(dāng)該接地面的射頻電流導(dǎo)入至該射頻電流導(dǎo)引器時(shí),該天線結(jié)構(gòu)輻射一第一場(chǎng)型,當(dāng)阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該射頻電流導(dǎo)引器時(shí),該天線結(jié)構(gòu)福射一第二場(chǎng)型,該第一場(chǎng)型與該第二場(chǎng)型相異。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含控制器,建構(gòu)供傳輸一直流信號(hào),該至少一開關(guān)元件相應(yīng)于該直流信號(hào),導(dǎo)入或阻絕該接地面的射頻電流至該射頻電流導(dǎo)引器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含該射頻信號(hào)源的一單一饋入點(diǎn),該單一饋入點(diǎn)設(shè)置于該主動(dòng)天線鄰近于該第一邊的一側(cè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天線結(jié)構(gòu),其中該接地面邊長(zhǎng)介于該天線結(jié)構(gòu)的操作中心頻率的1/4波長(zhǎng)至5個(gè)波長(zhǎng)之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含一狹縫,該狹縫的長(zhǎng)度為該天線結(jié)構(gòu)的操作中心頻率的1/4波長(zhǎng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含一狹縫,該狹縫設(shè)置于以該單一饋入點(diǎn)為圓心,半徑為該天線結(jié)構(gòu)的操作中心頻率的1/4至I個(gè)波長(zhǎng)的范圍內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天線結(jié)構(gòu),其中該夾角為90°,且該射頻電流導(dǎo)引器的共振長(zhǎng)度約為操作中心頻率的1/4波長(zhǎng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的天線結(jié)構(gòu),其中該射頻電流導(dǎo)引器設(shè)置于以該單一饋入點(diǎn)為圓心,半徑為該天線結(jié)構(gòu)的操作中心頻率的1/4至I個(gè)波長(zhǎng)的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的天線結(jié)構(gòu),進(jìn)一步包含一狹縫,該狹縫使該狹縫兩側(cè)的該接地面的射頻電流形成共振,進(jìn)而調(diào)整該第一場(chǎng)型或該第二場(chǎng)型的主波束方向。
23.—種可切換輻射場(chǎng)型的天線結(jié)構(gòu),包含: 接地面包含第一區(qū)及第二區(qū),其中該第一區(qū)及該第二區(qū)彼此相鄰,該第一區(qū)包含第一邊及第二邊,其中該第一邊及該第二邊夾該接地面形成一夾角; 第一輻射區(qū)鄰近于該第一區(qū)設(shè)置,該第一輻射區(qū)包含: 第一主動(dòng)天線,貼近于該第一邊并電性連結(jié)至一射頻信號(hào)源 '及 第一射頻電流導(dǎo)引器,貼近于該第二邊并包含第一開關(guān)元件,建構(gòu)供電耦合于該射頻電流導(dǎo)引器或該接地面; 第二輻射區(qū)鄰近于該第二區(qū)設(shè)置,其中該第二輻射區(qū)包含第二主動(dòng)天線、第二射頻電流導(dǎo)引器,其中該第二射頻電流導(dǎo)引器包含第二開關(guān)元件; 第一控制線,電連接至該第一射頻電流導(dǎo)引器;以及 第二控制線,電連接至該第二射頻電流導(dǎo)引器; 其中該第一控制線及該第二控制線建構(gòu)供傳輸一直流信號(hào)至該第一開關(guān)元件及該第二開關(guān)元件,該第一開關(guān)元件設(shè)置于該接地面及該第一射頻電流導(dǎo)引器間,該第二開關(guān)元件設(shè)置于該接地面及該第二射頻電流導(dǎo)引器間,該第一開關(guān)元件,相應(yīng)于該直流信號(hào),切換該第一射頻電流導(dǎo)引器與該接地面間的開路狀態(tài)或短路狀態(tài),于短路狀態(tài)中,該第一開關(guān)元件導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該第一射頻電流導(dǎo)引器,于開路狀態(tài)中,該第一開關(guān)元件阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該第一射頻電流導(dǎo)引器;該第二開關(guān)元件,相應(yīng)于該直流信號(hào),切換該第二射頻電流導(dǎo)引器與該接地面間的開路狀態(tài)或短路狀態(tài),于短路狀態(tài)中,該第二開關(guān)元件導(dǎo)入該接地面的射頻電流至該第二射頻電流導(dǎo)引器,于開路狀態(tài)中,該第二開關(guān)元件 阻絕該接地面的射頻電流導(dǎo)入該第二射頻電流導(dǎo)引器。
【文檔編號(hào)】H01Q21/00GK103730732SQ201210408571
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】浦大鈞, 陳叡宏, 林弘萱, 吳俊熠 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院