CN101582538B - 阵列天线 - Google Patents

Abstract

一种阵列天线，包括一第一天线单元、一第二天线单元、一第三天线单元以及一第四天线单元。上述第二天线单元邻接上述第一天线单元。上述第三天线单元邻接上述第二天线单元。上述第四天线单元邻接上述第三天线单元以及上述第一天线单元，并相反于上述第二天线单元。

Description

阵列天线

技术领域

本发明是有关于一种阵列天线，特别是有关于一种全方向性的阵列天线。

背景技术

已知的天线为要涵盖周遭的全部区域，多采用全方向性的耦极天线，然耦极天线的增益不高，传输距离有限。为改善耦极天线的增益，其尺寸需要被加大。以11dBi增益的耦极天线在0.8GHz的频段为例，其尺寸至少要有300公分以上。

已知技术亦有如美国公开20060273865号专利以及美国公告7,173,572号专利所揭露的微带天线，其组合需要夹具或支撑架来完成，成本较高，且体积仍然较大。

发明内容

本发明即为了欲解决已知技术的问题而提供的一种阵列天线，包括第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元以及第四天线单元。该第二天线单元邻接该第一天线单元。该第三天线单元邻接该第二天线单元，并相反于该第一天线单元。该第四天线单元邻接该第三天线单元以及该第一天线单元，并相反于该第二天线单元。

应用本发明的阵列天线，可以小体积的天线结构，提供全方位且良好的信号传输效果。

附图说明

图1显示本发明的阵列天线；

图2为单独显示第一天线单元的结构；

图3a为显示第一天线于第一上表面的结构；

图3b为显示第一天线于第一下表面的结构；

图4为显示本发明实施例的阵列天线的垂直平面(E-Plane)场型图；

图5为显示本发明实施例的阵列天线的水平平面(H-Plane)场型图；

图6为显示本发明实施例的阵列天线的输入反射损耗。

具体实施方式

参照图1，其为显示本发明实施例的阵列天线100，包括一第一天线单元101、一第二天线单元102、一第三天线单元103以及一第四天线单元104。该第一天线单元101、该第二天线单元102、该第三天线单元103以及该第四天线单元104均为截面为L形的天线结构。该第二天线单元102邻接该第一天线单元101。该第三天线单元103邻接该第二天线单元102，并相反于该第一天线单元101。该第四天线单元104邻接该第三天线单元103以及该第一天线单元101。

以下以第一天线单元101为例，说明各天线单元的细部结构，其中，该第一天线单元101、该第二天线单元102、该第三天线单元103以及该第四天线单元104的结构相同，因此不个别赘述。

参照图2，其为单独显示该第一天线单元101的结构，其包括一L形基板110、一第一天线120以及一第二天线130。L形基板110包括一第一区域111以及一第二区域112，该第一区域111垂直该第二区域112，该第一区域111包括一第一上表面113以及一第一下表面114，该第二区域112包括一第二上表面115以及一第二下表面116。该第一天线120设于该第一区域111，该第二天线130设于该第二区域112。

参照图3a以及3b，以下说明第一天线120的细部结构。第一天线120包括一第一接地部121、二第一辐射部122、一第一馈入导体124、一第一信号线(未图标)以及一第一接地线(图中未示)。第一接地部121连接上述这些第一辐射部122，该第一接地部121与第一辐射部122设于该第一上表面113之上，该第一馈入导体124设于该第一下表面114之上，该第一馈入导体124对应该第一辐射部122，该第一接地线(图中未示)电性连接该第一接地部121，该第一信号线(未图标)电性连接该第一馈入导体124。

参照图3b，第一馈入导体124包括一馈入点125，馈入点125位于上述这些第一辐射部122之间，该第一信号线(未图标)于该馈入点125电性连接该第一馈入导体124。同时，该第一接地线(图中未示)也在该第一接地部121上对应该馈入点125的位置，电性连接该第一接地部121。在一实施例中，该第一接地线与该第一信号线可以被整合为一同轴缆线。

参照图3a，每一第一辐射部122包括一第一L形辐射元件1221以及一第二L形辐射元件1222，该第一L形辐射元件1221包括一第一自由端1223，该第二L形辐射元件1222包括一第二自由端1224，该第一自由端1223与该第二自由端1224各朝相反方向延伸。该第一L形辐射元件1221可更包括匹配元件1225，该第二L形辐射元件1222可更包括匹配元件1226，藉以获致更佳的传输效果。

该第一L形辐射元件1221与该第二L形辐射元件1222之间具有一狭缝123。搭配参照第3b图，该第一馈入导体124对应该第一L形辐射元件1221、该第二L形辐射元件1222以及该狭缝123。由此，该第一馈入导体124感应耦合该第一辐射部122。

在上述实施例中，是以二个第一辐射部的情况为例进行说明，然其并不限制本发明，应用本发明实施例的阵列天线亦可应用单一第一辐射部，或三个以上的第一辐射部的第一天线进行信号传输。

同第一天线单元之结构，第二天线包括一第二接地部、二第二辐射部、一第二馈入导体、一第二信号线以及一第二接地线，该第二接地部连接上述这些第二辐射部，该第二接地部与上述这些第二辐射部设于该第二上表面之上，该第二馈入导体设于该第二下表面之上，该第二馈入导体对应第二辐射部，该第二接地线电性连接该第二接地部，该第二信号线电性连接该第二馈入导体。由于第二天线的结构与第一天线单元完全相同，因此不另外图示赘述。

在本发明的实施例中，第一接地部与第二接地部彼此以焊接的方式连接。然其并未限制本发明，第一接地部与第二接地部亦可以一体成形的方式连接，或，第一接地部与第二接地部亦可不互相连接。

本发明实施例的天线单元应用端射(endfire)耦极天线进行信号传输。应用本发明的阵列天线100，由于以第一天线单元101、一第二天线单元102、一第三天线单元103以及一第四天线单元104分别朝四个方向传输信号，因此可涵盖四周的信号。

参照图4、5、6，图4为显示本发明实施例的阵列天线的垂直平面(E-Plane)场型图，图5为显示本发明实施例的阵列天线的水平平面(H-Plane)场型图，图6为显示本发明实施例的阵列天线的输入反射损耗(S11)。由图4、5、6可知，本发明实施例的阵列天线可以小体积的天线结构，提供全方位且良好的信号传输效果。

虽然本发明已以具体的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (5)

1.一种阵列天线，其特征在于包括：

第一天线单元，包括：

L形基板，包括第一区域以及第二区域，上述第一区域垂直上述第二区域，上述第一区域包括第一上表面以及第一下表面，上述第二区域包括第二上表面以及一第二下表面；

第一天线，包括第一接地部、第一辐射部及第一馈入导体，上述第一接地部连接上述第一辐射部，上述第一接地部与上述第一辐射部设于上述第一上表面之上，上述第一馈入导体设于上述第一下表面之上，上述第一馈入导体对应上述第一辐射部；以及

第二天线，包括第二接地部、第二辐射部及第二馈入导体，上述第二接地部连接上述第二辐射部，上述第二接地部与上述第二辐射部设于上述第二上表面之上，上述第二馈入导体设于上述第二下表面之上，上述第二馈入导体对应上述第二辐射部；

第二天线单元，上述第二天线单元邻接上述第一天线单元；

第三天线单元，上述第三天线单元邻接上述第二天线单元；

第四天线单元，上述第四天线单元邻接上述第三天线单元以及上述第一天线单元，并相反于上述第二天线单元；

其中，上述第一天线单元、上述第二天线单元、上述第三天线单元和上述第四天线单元具有相同结构。

2.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，上述第一辐射部包括第一L形辐射元件以及第二L形辐射元件，上述第一L形辐射元件包括第一自由端，上述第二L形辐射元件包括第二自由端，上述第一自由端与上述第二自由端各朝相反方向延伸。

3.根据权利要求2所述的阵列天线，其特征在于，上述第一L形辐射元件与上述第二L形辐射元件之间具有一狭缝，上述第一馈入导体对应上述第一L形辐射元件、上述第二L形辐射元件以及上述狭缝。

4.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，上述第一馈入导体感应耦合上述第一辐射部。

5.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，上述第一接地部与上述第二接地部彼此连接。

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