专利名称：超宽频带天线结构的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种超宽频带天线结构，以特殊的形状设计，使其覆盖的频率范 围约为300MHz 9GHz。
背景技术：
于行动装置必需通过暗室稳定测试(chamber stability tests)。暗室稳定测试 在频率低于3GHz时，以多种偶极天线进行，如图1中A部份所示偶极天线；但，对于较高频 的频带时，则依据选择的频带而以多种喇叭型天线进行，如图1中B部份所示喇叭型天线。 每一天线的造价皆相当的高。因此传统的暗室稳定测试，必需花费许多的经费以购置不同频段的天线，才能完 成测试。显然习知技术是不符合经济效益的，有待改善。
发明内容缘此，本实用新型的目的在于提供了一种超宽频带天线结构，其覆盖的频率范围 约300MHz的 9GHz，在整个频段内，具有合理的效率为40%以上。且其可有多种应用，如 暗室稳定性检验、或暗室对暗室确认(chamber to chamberverification)，可轻松且精确 完成。为实现上述目的，本实用新型公开了一种超宽频带天线结构，包括一微波基板，为长方形；—辐射单元，印置于该微波基板表面上方，自该微波基板上缘向下延伸，形成两收 缩阶状部后向下形成一锥状部，并在该锥状部边缘形成两个突出的耦合部；一共面波导单元，印置于该微波基板表面下方，具有一中央微带线，该中央微带线 以一垂直部及一水平部构成，该垂直部顶端连接至该辐射单元的锥状部顶点并向下延伸再 连接该水平部左端，而该水平部右端延伸至该微波基板右侧缘；一第一地面为L型设置于 该中央微带线左及下方，且其上缘自左向右向下斜倾，并在该斜倾侧上形成一突出的耦合 部；另一第二地面为半梯型设置于该中央微带线右及上方；及一射频连接头，设置于该微波基板右侧与该中央微带线的水平部右端连接以作讯 号馈入，并与该第一及第二地面连接。其中，该微波基板的背面设有一金属片，该金属片被设置于该中央微带线与该第 一及第二地面交界位置。其中，该微波基板为FR4。其中，该微波基板的长为100mm、宽为60mm及厚为1. 8mm。其中，覆盖频率范围为300MHz 9GHz。通过上述结构，本实用新型的超宽频带天线结构覆盖的频率范围约300MHz的 9GHz，在整个频段内，具有合理的效率为40%以上。实际中，对暗室覆盖频率在600MHz 9GHz之间是更为重要的。通过本实用新型设计的单一支超宽频带天线结构，可有多种应用，如暗室稳定性检验、或暗室对暗室确认(chamber tochamber verification)，可轻松且精 确完成。而且本实用新型的超宽频带天线结构虽然天线辐射模式不是完全全向性 (omni-directional)的，但是，它仍然产生良好的效益，以覆盖所需的频带宽度，且可以用 来作为替代校准(calibration)或暗室稳定检验的目的。本实用新型的主要优点是制造简 单且成本改善。因为相较于传统的多天线要求，本实用新型仅需一个天线结构即可，使本实 用新型的容易使用性也是一个重要优点。以下，将依据图面所示的实施例而详加说明本实用新型的结构特点及使用功效。
图1代表传统暗室确认天线，其中(A)为筒状天线，(B)为喇叭状天线，图2代表本实用新型的正面视图，图3代表本实用新型的背面视图，图4代表本实用新型返回损失测试结果，图5代表本实用新型电压驻波比测试结果。
具体实施方式
请参见图2所示，本实用新型提供了一种超宽频带天线结构1，主要以一微波基板 11、一辐射单元12、一共面波导(CPW)单元13及一射频连接头14所构成。微波基板11为长方形，其材质可为FR4，尺寸则长为100mm、宽为60mm及厚为 1. 8mm。辐射单元12被印置于微波基板11表面上方。辐射单元12的形状，自微波基板11 上缘向下延伸成一方形部121，再形成两收缩阶状部122后向下形成一锥状部123，并在锥 状部123边缘形成两个突出的耦合部124。共面波导(CPW)单元13被印置于微波基板11表面下方，具有一中央微带线131， 该中央微带线131以一垂直部131a及一水平部131b构成，该垂直部131a顶端连接至辐射 单元12的锥状部123顶点并向下延伸再连接该水平部131b左端，而水平部131b右端延伸 至微波基板11右侧缘。一第一地面132为L型设置于该中央微带线131左及下方，且其上 缘自左向右向下斜倾，并在该斜倾侧上形成一突出的耦合部133 ；另一第二地面134为半梯 型设置于该中央微带线131右及上方。射频连接头14设置于微波基板11右侧，且与中央微带线131的水平部131b右端 连接以作讯号馈入，并与第一及第二地面132及134连接。在本实用新型中，耦合部124及133等，系当作耦合元件(couplingelement)以对 天线本体产生较宽的频带宽度，且对较高频率下较好匹配。本实用新型包括一单极天线类 似的结构(如辐射单元12及中央微带线131)，具有第一及第二地面132及134围绕该馈入 点，引起一发送线效应。参见图4及图5本实用新型的返回损失(Return loss)及电压驻波比(VSWR)的测 试结果，可知本实用新型所提供的超宽频带天线结构1，其覆盖频率范围为300MHz 9GHz， 在整个频段内，具有合理的效率为40%以上，且返回损失较_5dB更好。[0029]另，参见图3所示，本实用新型的超宽频带天线结构1，其中微波基板11的背面设 有一金属片15，该金属片15被设置于中央微带线131与第一及第二地面132及134交界 位置。金属片15提供了发送线效应(transmissionline effect)用以追踪馈入在微波基 板11表面的天线本体。此增加的金属片15的目的用以增加频带宽度，且在一般的频带宽 度下得到更好的阻抗匹配。综上所陈，本实用新型所提供的超宽频带天线结构，完全符合专利新颖性及进步 性要件，爰依法提出申请。
权利要求一种超宽频带天线结构，其特征在于包括一微波基板，为长方形；一辐射单元，印置于该微波基板表面上方，自该微波基板上缘向下延伸成一方形部，再形成两收缩阶状部后向下形成一锥状部，并在该锥状部边缘形成两个突出的耦合部；一共面波导单元，印置于该微波基板表面下方，具有一中央微带线，该中央微带线以一垂直部及一水平部构成，该垂直部顶端连接至该辐射单元的锥状部顶点并向下延伸再连接该水平部左端，而该水平部右端延伸至该微波基板右侧缘；一第一地面为L型设置于该中央微带线左及下方，且其上缘自左向右向下斜倾，并在该斜倾侧上形成一突出的耦合部；另一第二地面为半梯型设置于该中央微带线右及上方；及一射频连接头，设置于该微波基板右侧与该中央微带线的水平部右端连接以作讯号馈入，并与该第一及第二地面连接。
2.依据权利要求1所述的超宽频带天线结构，其特征在于，该微波基板的背面设有一 金属片，该金属片被设置于该中央微带线与该第一及第二地面交界位置。
3.依据权利要求1所述的超宽频带天线结构，其特征在于，该微波基板为FR4。
4.依据权利要求1所述的超宽频带天线结构，其特征在于，该微波基板的长为100mm、 宽为60mm及厚为1. 8mm。
5.依据权利要求1所述的超宽频带天线结构，其特征在于，覆盖频率范围为300MHz 9GHz。
专利摘要一种超宽频带天线结构，以共面波导(CPW)设计方式设计，包括一微波基板，为长方形；一辐射单元，印置于该微波基板表面上方，自该微波基板上缘向下延伸成一方形部，再形成两收缩阶状部后向下形成一锥状部，并在该锥状部边缘形成两个突出的耦合部；一共面波导单元，印置于该微波基板表面下方，具有一中央微带线，该中央微带线以一垂直部及一水平部构成，该垂直部顶端连接至该辐射单元的锥状部顶点并向下延伸再连接该水平部左端，而该水平部右端延伸至该微波基板右侧缘；一第一地面为L型设置于该中央微带线左及下方，且其上缘自左向右向下斜倾，并在该斜倾侧上形成一突出的耦合部；另一第二地面为半梯型设置于该中央微带线右及上方；及一射频连接头，设置于该微波基板右侧与该中央微带线的水平部右端连接以作讯号馈入，并与该第一及第二地面连接。其覆盖的频率范围约为300MHz～9GHz，在整个频段内，具有合理的效率为40％以上，且返回损失较-5dB更好。通过本实用新型设计的单一支超宽频带天线结构，可有多种应用，如暗室稳定性检验、或暗室对暗室确认等，可轻松且精确完成。
文档编号H01Q13/08GK201699129SQ201020157090
公开日2011年1月5日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者张靖玮 申请人:耀登科技股份有限公司