专利名称：长条形圆极化天线结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种圆极化天线结构，尤其涉及一种具有耦合结构的长条形圆极 化天线结构。
背景技术：
由于无线通信技术的发展，电子产品对于信号的接收质量要求越来越重视，例如 全球定位系统(GPS)导航功能或移动通信能力等。此外，电子产业对于电子产品要求轻、 薄、短、小等特性之下，加上高度集成的芯片特性以实现小型化的目的。无线信号通常分为线性极化信号及圆形极化信号，一般来说收发系统的天线均会 选择相同极化方式来实现信号的传输。然而，圆形极化天线的体积较大，且圆形极化天线在 外观上是一种正方形的立体结构，利用接近于正方形的电极面，由其馈入点位置产生90度 相位差，而使上述的正方形电极面产生旋绕式电流，进而产生圆极化辐射场，因此，由于该 圆形极化天线的外型限制，使得已知应用圆形极化天线来接收圆形极化信号的装置都存在 难以满足微小化的要求。举例来说，目前业界商品化的圆形极化天线的天线面尺寸约为10 毫米X 10毫米，小于上述尺寸的圆极化天线已无法满足信号接收的特性要求。然而上述的 正方形尺寸对于一般手持式或移动式的电子装置而言，仍属于外型过大的天线结构，故不 适用于小型化或薄形化的电子装置。此外，传统的长条形天线因其线性极化特性，故易受多重路径干扰，导致信号质量 不佳。本实用新型发明人鉴于上述常用结构装置在实际实施时的缺失，并积累个人在从 事相关产业研发业务上多年的经验，精心研究，终于提出一种设计合理且有效改善上述问 题的结构。
实用新型内容本实用新型的主要目的，在于提供一种长条形圆极化天线结构，其是在辐射金属 片与接地金属片之间形成耦合结构，该耦合结构形成于该基材的侧面，以缩短天线路径，进 而在辐射金属片的宽度方向上激发出圆极化信号的第二方向极化，故可配合辐射金属片在 长度方向上所激发出的圆极化信号的第一方向极化，以实现圆极化天线辐射的效果。为了达到上述目的，本实用新型提供了一种长条形圆极化天线结构，包含一基 材，其上设有一贯穿孔位，该基材具有一顶面、一底面及多个位于该顶面与该底面之间的侧 面；一设于该基材上的辐射电极，该辐射电极定义有一长度方向及一宽度方向，该辐射电极 于该长度方向上激发出圆极化信号的第一方向极化；一设于该基材的该些侧面的耦合结 构，该耦合结构于该宽度方向上激发出圆极化信号的第二方向极化；以及一设于该基材的 该底面的接地电极。在具体实施例中，该耦合结构可包括第一槽沟电极与第二槽沟电极的组合、第一 槽沟电极或第二槽沟电极，从而可以调整上述电极的交错形态、其所延伸的路径或对称位置等，以缩短天线路径，以在宽度方向上激发出圆极化信号的第二方向极化。因此，由耦合 结构所激发出的第二方向极化配合长度方向上所激发出的圆极化信号的第一方向极化，即 可制作出小尺寸、具有小轴比特性的长条形圆极化天线结构，以符合电子产品的应用。 为能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的 详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
[0010]图1A是本实用新型第一实施例的立体分解图。[0011]图1B是本实用新型第一实施例的立体组合图。[0012]图2A是本实用新型第二实施例的立体分解图。[0013]图2B是本实用新型第二实施例的立体组合图。[0014]图3A是本实用新型第三实施例的立体分解图。[0015]图3B是本实用新型第三实施例的立体组合图。[0016]图4A是本实用新型第一实施例的变化形态的示意图。[0017]图4B是本实用新型第二实施例的变化形态的示意图。[0018]图4C是本实用新型第三实施例的变化形态的示意图。[0019]主要组件符号说明[0020]10基材102顶面[0021]103第一侧面104第二侧面[0022]105底面11辐射电极[0023]111狭缝12接地电极[0024]13耦合结构131第一槽沟电极[0025]132第二槽沟电极14馈入孔位[0026]L长度方向S宽度方向
具体实施方式
本实用新型提出一种具有槽沟电极结构的圆极化平板天线结构，其在辐射金属片 与接地金属片之间形成耦合结构，以缩短天线路径，以在辐射金属片的短边方向产生圆极 化信号的第二方向极化，故可搭配辐射金属片在长边方向所产生的圆极化信号的第一方向 极化，进而实现圆极化天线辐射的效果。图1A至图1B示出本实用新型的第一实施例，本实用新型的长条形圆极化天线结 构具有一基材10、一设于该基材10的顶面102的辐射电极11及一设于该基材10的底面 105的接地电极12 ；基材10是一种介电材料，其介电常数可介于8至150，例如陶瓷等，但 不限于此。此外，基材10为长方体结构，其上设有一贯穿孔位以用于作为后述的馈入孔位 14，该基材10可具有一顶面102、一底面105及多个位于该顶面与该底面之间的侧面，如本 实施例中所示的两个相对的第一侧面103及两个相对的第二侧面104，然而，基材10的形 态、外观等变化均为本实用新型的范畴。另外，该辐射电极11定义有一长度方向L以及一宽度方向S，换言之，该辐射电极 11是矩形电极，而该辐射电极11在该长度方向L(即长边方向)上可激发出圆极化信号的第一方向极化；该辐射电极11形成于该基材10的顶面102，例如利用银胶印刷方法所制 作，但不限于此；类似于辐射电极11，接地电极12形成于该基材10的底面105。此外，本实用新型的长条形圆极化天线结构还具有设于该基材10的该些侧面的 耦合结构13，该耦合结构13是用于缩短天线路径，以在辐射电极11的宽度方向S(即短边 方向)上产生圆极化信号的第二方向极化，因此，配合在该辐射电极11的长度方向L上的 第一方向极化与在该辐射电极11的宽度方向S的第二方向极化即可产生圆极化接收特性。本实施例的耦合结构13形成于基材10的相对的第一侧面103上，耦合结构13包 括至少一个由该辐射电极11沿着该两相对的第一侧面103延伸形成的第一槽沟电极131， 以及至少一个由该接地电极12沿着该两相对的第一侧面103延伸形成的第二槽沟电极 132，且该第一槽沟电极131对应于该第二槽沟电极132 ；具体而言，该辐射电极11沿着相 对的该两第一侧面103之一延伸形成有两第一槽沟电极131，而该接地电极12沿着相对的 该两第一侧面103之一延伸形成有一第二槽沟电极132，而第二槽沟电极132设于该两第一 槽沟电极131之间，而第一槽沟电极131的长度可依据阻抗值的调整而呈现相同或不同的 情形，但其长度不接触于该接地电极12 ；同样地，第二槽沟电极132的长度也可加以调整， 但不接触于该辐射电极11。换言之，在本具体实施例中，第一槽沟电极131与第二槽沟电极 132是交错设置，使该耦合结构13是形成凹槽状的路径，以缩短天线路径，进而在宽度方向 S上产生圆极化信号的第二方向极化。如上所述，耦合结构13在宽度方向S上所产生的圆 极化信号的第二方向极化可与辐射电极11在长度方向L上所产生的圆极化信号的第一方 向极化相配合，再搭配一设于基材10上的偏心馈入孔位14，即可达成圆极化天线辐射的效
^ o再一方面，本实用新型的第一实施例具有以下的变化形态，例如图4A所示，该辐 射电极11上可开设有至少一狭缝(slot) 111，且该狭缝111可具有多个弯折；该辐射电极 11上开设有一 U字型的狭缝111，该狭缝111可用以调整天线的阻抗匹配，使馈入孔位14 的位置可位于辐射电极11的长轴中央线位置。请参考图2A及图2B，其示出本实用新型的第二实施例，与第一实施例不同之处在 于，该耦合结构13包括至少一个由该辐射电极11沿着该两相对的第一侧面103延伸形成 的第一槽沟电极131，第一槽沟电极131并不与接地电极12接触。因此，可利用第一槽沟电 极131由辐射电极11向下与接地电极12产生耦合，以缩短天线路径，进而在宽度方向S上 产生圆极化信号的第二方向极化。因此，辐射电极11在长度方向L上所产生的圆极化信号 的第一方向极化可与耦合结构13在宽度方向S上所产生圆极化信号的第二方向极化配合， 而该两方向的极化可搭配偏心馈入孔位14，以实现圆极化天线辐射。与第一实施例相同，图 4B示出本实施例的变化形态，该辐射电极11上可开设有一 U字型的狭缝111，该狭缝111 可用以调整天线的阻抗匹配，使馈入孔位14的位置可位于辐射电极11的长轴中央线位置。请参考图3A与图3B，其示出第三实施例，其中，相较于第一实施例，本实施例的该 耦合结构13包括至少一个由该接地电极12沿着该两相对的第一侧面103延伸形成的第二 槽沟电极132，而该第二槽沟电极132并不与辐射电极11接触。因此，可利用第二槽沟电极 132由接地电极12向上与辐射电极11产生耦合，以缩短天线路径，进而在宽度方向S上产 生圆极化信号的第二方向极化。因此，辐射电极11在长度方向L上所产生的圆极化信号的 第一方向极化可与耦合结构13在宽度方向S上所产生圆极化信号的第二方向极化配合，而该两方向的极化可搭配偏心馈入孔位14，以实现圆极化天线辐射。而与第一实施例相同，图 4C示出本实施例的变化形态，该辐射电极11上可开设有一 U字型的狭缝111，该狭缝111 可用以调整天线的阻抗匹配，使馈入孔位14的位置可位于辐射电极11的长轴中央线位置。由上述实施例可知，本实用新型是利用耦合结构13在宽度方向S上缩短天线路 径，以激发出第二方向极化，进而配合长度方向L的圆极化信号的第一方向极化与馈入位 置，以产生圆极化天线辐射特性。而耦合结构13可包括第一槽沟电极131与第二槽沟电极 132的组合、第一槽沟电极131或第二槽沟电极132等形态，而上述电极的排列、对称或数量 等均可进行调整，以达到最佳化的天线特性，故上述所提及的变化或任何隐含于本实用新 型的变化均属于本实用新型的范畴。综上所述，本实用新型具有下列各项优点1、本实用新型的天线结构具有耦合结构，其通过槽沟电极设计与凹槽电极设计达 成耦合的效果，以缩短天线路径，进而激发出圆极化中的其中一个极化方向，配合辐射电极 在其长度方向上所激发的另一个极化方向，即可形成圆极化天线的设计。2、本实用新型的天线具有较佳的轴比(axial ratio)特性，进而达到缩小天线的 功效。因此，本实用新型的长条形圆极化天线结构可取代传统的尺寸较大的方形圆极化天 线，而更适用于薄形化的电子产品。3、本实用新型的长条形圆极化天线结构具有较小的轴比，可减少多重路径的干 扰，适用于接收圆极化信号。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，但并非因此限制本实用新型的专利保护 范围，因此运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型 的范围内。
权利要求1.一种长条形圆极化天线结构，其特征在于，包含 一基材，其上设有一贯穿孔位，所述基材具有一顶面、 一底面及多个位于所述顶面与所述底面之间的侧面；一设于所述基材上的辐射电极，所述辐射电极定义有一长度方向及一宽度方向，所述 辐射电极于所述长度方向上激发出圆极化信号的第一方向极化；一设于所述基材的所述侧面的耦合结构，所述耦合结构于所述宽度方向上激发出圆极 化信号的第二方向极化；以及一设于所述基材的所述底面的接地电极。
2.根据权利要求1所述的长条形圆极化天线结构，其特征在于，所述基材具有两个相 对的第一侧面，所述耦合结构包括至少一个由所述辐射电极沿着所述两相对的第一侧面延 伸形成的第一槽沟电极，以及至少一个由所述接地电极沿着所述两相对的第一侧面延伸形 成的第二槽沟电极，且所述第一槽沟电极对应于所述第二槽沟电极。
3.根据权利要求2所述的长条形圆极化天线结构，其特征在于，位于同一个所述第一 侧面的所述第一槽沟电极与所述第二槽沟电极交错设置。
4.根据权利要求3所述的长条形圆极化天线结构，其特征在于，所述辐射电极上具有 至少一狭缝。
5.根据权利要求4所述的长条形圆极化天线结构，其特征在于，所述狭缝具有多个弯折。
6.根据权利要求1所述的长条形圆极化天线结构，其特征在于，所述基材具有两个相 对的第一侧面，所述耦合结构包括至少一个由所述辐射电极沿着所述两相对的第一侧面延 伸形成的第一槽沟电极。
7.根据权利要求6所述的长条形圆极化天线结构，其特征在于，所述辐射电极上具有至少一狭缝。
8.根据权利要求7所述的长条形圆极化天线结构，其特征在于，所述狭缝具有多个弯折。
9.根据权利要求1所述的长条形圆极化天线结构，其特征在于，所述基材具有两个相 对的第一侧面，所述耦合结构包括至少一个由所述接地电极沿着所述两相对的第一侧面延 伸形成的第二槽沟电极。
10.根据权利要求9所述的长条形圆极化天线结构，其特征在于，所述辐射电极上具有至少一狭缝。
专利摘要一种长条形圆极化天线结构，其包含一基材，其上设有一贯穿孔位，该基材具有一顶面、一底面及多个位于该顶面与该底面之间的侧面；一设于该基材上的辐射电极，该辐射电极定义有一长度方向及一宽度方向，该辐射电极于该长度方向上激发出圆极化信号的第一方向极化；一设于该基材的这些侧面的耦合结构，该耦合结构于该宽度方向上激发出圆极化信号的第二方向极化；以及一设于该基材的该底面的接地电极。
文档编号H01Q1/36GK201789071SQ20102027246
公开日2011年4月6日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者苏志铭, 郑大福, 陈俊达 申请人:佳邦科技股份有限公司