专利名称：阵列式天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天线，特别是一种具有多个天线单元的阵列式天线。
背景技术：
随着无线通讯的蓬勃发展，各种应用于多频传输的产品与技术也孕育而生，像是 手机、移动电视、全球位置测定装置(global positioning system, GPS)等等，都需要借助 适合的天线设计，借以达到最佳的效能。天线是在无线传输中用以发送和接收电磁波能量 的重要元件，让使用者可不受地形限制，而顺利的利用无线通讯系统进行信息传输。目前各 种产品所应用的天线，其设计方法与使用材质均不相同。选用适当的天线，有助于提升传输 特性，同时也能降低生产成本。目前常用的天线有单极天线(monopole antenna)、倒F型天线 (inverted-Fantenna)以及偶极天线(dipole antenna)。但，单极天线与偶极天线在制作 上较为繁杂，且所需的制造成本费用较为高昂，因此以印刷电路板方式制造偶极天线为目 前的生产主流。另外一种较为常用的天线种类为阵列式天线，其以两片金属片或是多个机械构件 所组成。阵列式天线结构与偶极天线结构属于不同的设计，因此阵列式天线较少为双极化 偶极天线的结构设计。由于现有阵列式天线需要多件零组件方可组装构成，导致制造工序过于繁复，连 带使得制造成本大幅提高，且习用阵列式天线所占据的体积过大，在实际使用上并不方便。
实用新型内容鉴于以上的问题，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种阵列式天线，借以 解决现有阵列式天线须通过多个零组件组装构成，其所导致的制造工序过于繁多、制造成 本过高、及所占据的体积过大等问题。为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种阵列式天线，包括有一反射板；多 个天线单元，该天线单元以与该反射板间隔一预定距离的方式设置于该反射板上，且各该 天线单元具有两个信号馈入部；以及，两个信号接头，分别与各该天线单元的该两个信号馈 入部电性连接。上述阵列式天线，其特点在于，该天线单元为一体成型结构。上述阵列式天线，其特点在于，该天线单元的材质为金属材料。上述阵列式天线，其特点在于，该反射板弯折有多个支撑柱，该支撑柱分别连接于 各该天线单元，该天线单元固设于该反射板上，并且该天线单元与该反射板之间间隔该预
定距罔。上述阵列式天线，其特点在于，该天线单元还具有至少一结合孔，该支撑柱分别插 置于该天线单元的该结合孔，各该天线单元固设于该反射板上。上述阵列式天线，其特点在于，该支撑柱与该结合孔以焊接方式相互结合。[0013]上述阵列式天线，其特点在于，还包括有一壳体，该反射板及该天线单元设置于该壳体内，该两个信号接头贯穿设置该壳体上。上述阵列式天线，其特点在于，还包括有一电路板，设置于该反射板上，该电路板 具有多条走线，且该走线与该两个信号接头电性连接，该天线单元的该两个信号馈入部分 别通过一线缆与该走线电性连接，该天线单元与该两个信号接头电性连接。上述阵列式天线，其特点在于，该反射板还具有多个结构墙，设置于该反射板的周缘。本实用新型的功效在于，各天线单元以金属材料直接一体成型制成，因此并不因 天线频率或是数量的要求而造成制造上的困难性。且，天线单元直接固设于反射板上，不仅 简化了制造工序及降低制造成本，同时大幅提高天线辐射效率。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型 的限定。
图1为本实用新型一实施例的分解示意图；图2A为本实用新型一实施例的立体示意图；图2B为本实用新型一实施例的立体示意图；图3为本实用新型一实施例的平面侧视图；图4为本实用新型一实施例的平面顶视图；图5A为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°的电压驻波比 (VSffR)数值分布图；图5B为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°的电压驻波比 (VSffR)数值分布图；图6为本实用新型一实施例的阵列式天线的隔离度与频率的关系图；图7A为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为 2300兆赫的水平平面场形图；图7B为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为 2400兆赫的水平平面场形图；图7C为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为 2500兆赫的水平平面场形图；图7D为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为 2600兆赫的水平平面场形图；图7E为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为 2700兆赫的水平平面场形图；图8A为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为 2300兆赫的垂直平面场形图；图8B为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为 2400兆赫的垂直平面场形图；图8C为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为2500兆赫的垂直平面场形图；图8D为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为2600兆赫的垂直平面场形图；图8E为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为 2700兆赫的垂直平面场形图；图9A为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2300兆赫的水平平面场形图；图9B为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2400兆赫的水平平面场形图；图9C为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2500兆赫的水平平面场形图；图9D为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2600兆赫的水平平面场形图；图9E为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2700兆赫的水平平面场形图；图IOA为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2300兆赫的垂直平面场形图；图IOB为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2400兆赫的垂直平面场形图；图IOC为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2500兆赫的垂直平面场形图；图IOD为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2600兆赫的垂直平面场形图；以及图IOE为本实用新型一实施例的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为 2700兆赫的垂直平面场形图。其中，附图标记100 阵列式天线110 反射板111 支撑柱112 结构墙120 天线单元121 信号馈入部122 结合孔130 信号接头140 壳体150 电路板151 走线160 线缆具体实施方式
图1至图4为本实用新型一实施例的阵列式天线的示意图。如图所示，本实用新 型的阵列式天线100包括有一反射板110、多个天线单元120、及两个信号接头130，而本实 用新型的阵列式天线100的频宽范围在2. 3GHz (千兆赫)至2. 8GHz之间，主要是应用在无 线网络的信号传输/发送。其中，阵列式天线100还包括有一壳体140，以供反射板110、天 线单元120、与信号接头130装设于其中，以保护天线构件不受外界水分及脏污的影响而丧 失其效能。反射板110由一金属板材所制成，并且反射板110通过冲压制程而弯折形成有多 个支撑柱111，也即支撑柱111与反射板110为一体成型结构，且支撑柱111概略垂直设置 于反射板110的一表面上。反射板110的周缘位置还弯折形成有多个结构墙112，从而增加 反射板110的结构强度，使反射板110得以承载更大重量的对象而不致发生挠性变形现象。 本实施例的支撑柱111也可以外加构件的形式装设于反射板110上，并不以本实用新型所 揭露的一体成型的结构型态为限。如图1至图4所示，各个天线单元120以金属板片冲压制作而成。即，天线单元 120为一体成型结构。本实用新型的天线单元120的结构可参阅申请人所提出的发明申请 案(申请号为098127468)所载的多极化偶极天线结构，故申请人在此不再赘述。本实用新型的各天线单元120具有两个信号馈入部121及至少一结合孔122。反 射板110的支撑柱111插置于天线单元的结合孔122内，并以焊接方式将支撑柱111与结 合孔122予以牢焊固接，使得天线单元120以与反射板110之间间隔有一预定距离的方式 设置于反射板110上，而此一预定距离的高度即等于支撑柱111的高度。值得注意的是，本 实用新型的天线单元120也可选择不开设结合孔122，而直接与反射板110的支撑柱111相 互连接，其结合孔122与支撑柱111的数量与设置位置可根据实际设计需求而对应调整，并 且反射板110与天线单元120的结合方式也可采取粘合方式等任何固接手段，并不以本实 施例为限。请继续参阅图1至图4，本实用新型的两个信号接头130贯穿设置于壳体140的 一侧面上，信号接头130露出于壳体140的一端供一同轴缆线(图中未示)电性连接，而信 号接头130位于壳体140内的一端抵靠于反射板110。另外，本实用新型的阵列式天线100 还包括有一电路板150，设置于反射板110上，并与两个信号接头130相抵接。电路板150 上布线(layout)有多条走线151，分别电性连接于两个信号接头130，而各个天线单元120 的两个信号馈入部121分别通过线缆160而与各走线151电性连接，使得天线单元120的 两个信号馈入部121分别与两个信号接头130构成电性连接关系。其中，两个线缆160分 别连接于各天线单元120的两个相对侧面上，并且两个线缆160连接于天线单元120的一 端呈相互垂直的设置关系。另外，线缆160以焊接方式固设于天线单元120上，以构成电性 连接关系。图5A及图5B所示分别为本实用新型的阵列式天线的极化方向为+45°及极化 方向为-45°通过测试后的电压驻波比(voltage standing wave ratio, VSWR)数值分布 图。由图5A及图5B中可得知，第1点皆约为2. 3GHz，第2点皆约为2. 4GHz，第3点皆约为 2. 5GHz，第4点皆约为2. 7GHz。图6所示为本实用新型的阵列式天线的隔离度(isolation)测试曲线图，其中纵轴表示能量取log后所得的值，单位为dB，每格5dB (5. OOdB/DIV)，且参考基准REF为OdB。 而横轴表示量测的频率范围，起始频率为2200兆赫(MHz)，且终止频率为2800兆赫(MHz)。由图6中的隔离度测试曲线可得知，测试点1 (频率约为2. 3GHz)的值 为-24. 787dB,测试点2 (频率约为2. 4GHz)的值为-22. 016dB,测试点3 (频率约为2. 5GHz) 的值为-22. 522dB,且测试点4 (频率约为2. 7GHz)的值为-22. 802dB,都远低于参考基准的 OdB。图7A所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为2300 兆赫的水平平面(H-plane)场形图；图7B所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为 +45°且操作频率为2400兆赫的水平平面(H-plane)场形图；图7C所示为本实用新型的阵 列式天线的极化方向为+45°且操作频率为2500兆赫的水平平面(H-plane)场形图；图7D 所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为2600兆赫的水平平面 (H-plane)场形图；图7E所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率 为2700兆赫的水平平面(H-plane)场形图。图8A所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为+45°且操 作频率为2300 兆赫的垂直平面(V-plane)场形图；图8B所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为 +45°且操作频率为2400兆赫的垂直平面(V-plane)场形图；图8C所示为本实用新型的阵 列式天线的极化方向为+45°且操作频率为2500兆赫的垂直平面(V-plane)场形图；图8D 所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率为2600兆赫的垂直平面 (V-plane)场形图；图8E所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为+45°且操作频率 为2700兆赫的垂直平面(V-plane)场形图。图9A所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为2300 兆赫的水平平面(H-plane)场形图；图9B所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向 为-45°且操作频率为2400兆赫的水平平面(H-plane)场形图；图9C所示为本实用新型 的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为2500兆赫的水平平面(H-plane)场形图； 图9D所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为2600兆赫的水平 平面(H-plane)场形图；图9E所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为-45°且操作 频率为2700兆赫的水平平面(H-plane)场形图。图10A所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为2300 兆赫的垂直平面(V-plane)场形图；图10B所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向 为-45°且操作频率为2400兆赫的垂直平面(V-plane)场形图；图10C所示为本实用新型 的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为2500兆赫的垂直平面(V-plane)场形图； 图10D所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为-45°且操作频率为2600兆赫的垂直 平面(V-plane)场形图；图10E所示为本实用新型的阵列式天线的极化方向为-45°且操 作频率为2700兆赫的垂直平面(V-plane)场形图。本实用新型所揭露的阵列式天线中的各天线单元为金属材料所制成，且各天线单 元皆为一体成型结构，因此本实用新型的阵列式天线并不因天线频率或是天线数量的要求 而造成制造时的困难性。并且，本实用新型的各天线单元直接固设于反射板上并间隔一距 离，不仅简化了制造工序及降低制造成本，同时大幅提高天线辐射效率，也使阵列式天线的 体积得以小型化。[0072] 当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相 应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范 围。
权利要求一种阵列式天线，包括有一反射板；多个天线单元，该天线单元以与该反射板间隔一预定距离的方式设置于该反射板上，且各该天线单元具有两个信号馈入部；以及两个信号接头，分别与各该天线单元的该两个信号馈入部电性连接。
2.根据权利要求1所述的阵列式天线，其特征在于，该天线单元为一体成型结构。
3.根据权利要求1所述的阵列式天线，其特征在于，该天线单元的材质为金属材料。
4.根据权利要求1所述的阵列式天线，其特征在于，该反射板弯折有多个支撑柱，该支 撑柱分别连接于各该天线单元，该天线单元固设于该反射板上，并且该天线单元与该反射 板之间间隔该预定距离。
5.根据权利要求4所述的阵列式天线，其特征在于，该天线单元还具有至少一结合孔， 该支撑柱分别插置于该天线单元的该结合孔，各该天线单元固设于该反射板上。
6.根据权利要求5所述的阵列式天线，其特征在于，该支撑柱与该结合孔以焊接方式 相互结合。
7.根据权利要求1所述的阵列式天线，其特征在于，还包括有一壳体，该反射板及该天 线单元设置于该壳体内，该两个信号接头贯穿设置该壳体上。
8.根据权利要求1所述的阵列式天线，其特征在于，还包括有一电路板，设置于该反射 板上，该电路板具有多条走线，且该走线与该两个信号接头电性连接，该天线单元的该两个 信号馈入部分别通过一线缆与该走线电性连接，该天线单元与该两个信号接头电性连接。
9.根据权利要求1所述的阵列式天线，其特征在于，该反射板还具有多个结构墙，设置 于该反射板的周缘。
专利摘要本实用新型涉及一种阵列式天线。包括有一反射板、多个天线单元、及两个信号接头，其中天线单元以与反射板间隔一定距离的方式设置于反射板上，且各个天线单元具有两个信号馈入部，分别与两个信号接头电性连接。通过天线单元直接设置于反射板的设置关系，以达到简化制程工序及降低制造成本的目的。
文档编号H01Q21/00GK201576754SQ200920276499
公开日2010年9月8日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者周耿弘, 陈俊志, 黄盛谋 申请人:寰波科技股份有限公司