双极化偶极天线及其十字耦合元件的制作方法_3

文档序号:9332928阅读:来源:国知局
加宽广。
[0064]请参阅图5A、图5B及图5C,其分别为根据本发明再一较佳实施例构成和实现的偶极天线简化的组合视图、爆炸视图和侧视图。
[0065]如图5A至图5C所示,其提供有一双极化偶极天线500,双极化偶极天线500较佳包含一第一对偶极臂502以及一第二对偶极臂504,第二对偶极臂504较佳与第一对偶极臂502交叉并与其相互正交排列。第一对偶极臂502较佳以一第一偏振方向于一第一频带下进行放射,第二对偶极臂504较佳以一第二偏振方向于该第一频带下进行放射,第二偏振方向正交于第一对偶极臂502的第一偏振方向。第一对和第二对偶极臂502及504的第一和第二偏振方向较佳倾斜±45°,使得偶极天线500具有一单向、双极化的放射模式。
[0066]如图5B中的放大区块505清楚显示的,第一对偶极臂502较佳由一第一馈源506来进行信号馈入,举例来说,第一馈源506在此可实施为一第一微带馈入线506,其较佳是于一第一馈入点511电性(galvanically)连接至第一对偶极臂502的一个臂510。第一对偶极臂502的另一个臂514较佳连接到一接地元件(未图示),偶极天线500较佳设置在该接地元件上。
[0067]第二对偶极臂504较佳由一第二馈源518来进行信号馈入,举例来说,第二馈源518在此可实施为一第二微带馈入线518,其较佳是于一第二馈入点524电性(galvanically)连接至第二对偶极臂504的一个臂522,如图5B清楚显示的。第二对偶极臂504的另一个臂528较佳连接到该接地元件(未图示),偶极天线500较佳设置在该接地元件上。
[0068]第一和第二微带馈入线506及518中的每一个备选地可由一金属闭体(未图示)所围绕,金属闭体用来提升第一对和第二对偶极臂502及504之±45°偏振的交叉极化。
[0069]可以理解的是,在上述第一对和第二对偶极臂502及504的各个馈入配置中,第一对和第二对偶极臂502及504中的臂510及522较佳进行信号馈入,而第一对和第二对偶极臂502及504中另外的臂514及528较佳是接地,故其较佳作用为一平衡臂。
[0070]本发明较佳实施例的一个技术特点是,双极化偶极天线500较佳更包含安装于第一对和第二对偶极臂502及504上的至少一导电十字元件,举例来说,导电十字元件在此可实施为通过多个非导电柱542而非电性地(non-galvanically)安装在第一对和第二对偶极臂502及504上方的一导电十字元件540。可以理解的是,为了进一步使得偶极天线500的操作频宽变得更加宽广,虽然图5A至图5C所显示的偶极天线500仅包含单一个十字元件540,但是偶极天线500亦可包含不只一个十字元件540。
[0071]十字导电元件540较佳是电容性地(capacitively)親接至第一对和第二对偶极臂502及504,并且较佳是从第一对和第二对偶极臂502及504垂直偏移一段远小于λ的距离,其中λ为偶极天线500操作于第一频带下所对应的波长。仅作为示例的,十字导电元件540可从第一对和第二对偶极臂502及504垂直偏移一段少于0.03 λ的距离,此较佳是对应于一段少于约5mm的物理距离(physical distance)。
[0072]十字元件540较佳是藉由第一对和第二对偶极臂502及504进行电容性地(capacitively)馈入,并且较佳于一第二频带下进行共振,第二频带较佳跨越一较高的频率范围,其高于第一对和第二对偶极臂502及504在第一频带下进行放射的频率范围。由十字元件540进行放射的第二频带与由第一对和第二对偶极臂502及504进行放射的第一频带一起结合,较佳形成了双极化偶极天线500的一结合的、宽广的放射频带。可以理解的是,十字元件540的作用使得双极化偶极天线500在两种偏振方向下进行放射的频带有益地变得更加宽广。
[0073]从偶极天线500与偶极天线200的比较可以看出,在垂直和水平两者的延伸方向上,偶极天线500的尺寸较佳大于偶极天线200。因此,含有十字元件540的偶极天线500可操作于一相当广的频率范围,其跨越了约700?960MHz,此频率范围较佳小于可以用来作为比较的偶极天线200的频率范围,这是由于它们之间尺度上的差异所造成。可以理解的是,多个偶极天线500可排列成阵列型态,构建成一双极化低频宽带天线阵列。
[0074]十字元件540较佳包含一第一导电带544及一第二导电带546,第二导电带546较佳与第一导电带544正交地交叉。可以理解的是,十字元件540较佳以一单一元件(monolithic element)形成,而第一和第二导电带544及546之划分仅为方便参照而已。再者,可以理解的是,第一和第二导电带544及546可为如图5A和图5B所示的相互对称,亦可以是相互不对称的。
[0075]如图5B清楚显示的,第一和第二导电带544及546的一交叉点548较佳是与第一对和第二对偶极臂502及504的一交叉点550共线(co-linear)。可以理解的是,十字元件540的几何图形较佳类似于第一对和第二对偶极臂502及504的几何图形。但是,十字元件540的形状与第一对和第二对偶极臂502及504的形状两者较佳并非全等的(congruent)或并非等长的,这是因为十字元件540具有较小的物理(physical)及电性(electrical)长度。
[0076]第一对和第二对偶极臂502及504中的每一个的电性长度较佳等于λ /2,亦即从偶极臂510、522其一的一第一端量测到每一个偶极对502及504中对应之另一偶极臂514、528的一第二端。可以理解的是,第一对和第二对偶极臂502及504可为如图5Α和图5Β所示的相互对称,亦可以是相互不对称的。
[0077]第一和第二导电带544及546中的每一个的电性长度较佳少于λ/2。与第一对和第二对偶极臂502及504中的每一个的电性长度相较,由于形成十字元件540的导电带544及546中的每一个的电性长度较小,因此十字元件540较佳共振于一较高频带下,其高于第一对和第二对偶极臂502及504的操作频带,从而产生了上述提及的频带变宽的效果。
[0078]第一和第二导电带544及546可与第一对和第二对偶极臂502及504沿垂直方向对齐排列,如此第一和第二导电带544及546在第一对和第二对偶极臂502及504之平面上的投影与第一对和第二对偶极臂502及504重迭。但是,可以理解的是,形成十字元件540的第一和第二导电带544及546亦可与第一对和第二对偶极臂502及504在垂直方向上非对齐排列,如此第一和第二导电带544及546在第一对和第二对偶极臂502及504之平面上的投影在角度方面偏离第一对和第二对偶极臂502及504。
[0079]本发明较佳实施例的另一个技术特点是,双极化偶极天线500较佳更包含一第一垂直巴伦部560及一第二垂直巴伦部(未图示),其较佳在天线500本体中是相互一体成型。接地的偶极臂514及528中的每一个较佳分别连接到第一和第二垂直巴伦部。第一和第二垂直巴伦部每一个较佳包含一狭缝部564,其较佳具有等于λ/4的电性长度,其中λ为第一对和第二对偶极臂502及504在第一频带进行放射下所对应的波长。
[0080]双极化偶极天线500中第一和第二垂直巴伦部一体成型有利于简化实施于其内的馈入配置,这与现有的双极化偶极天线形成对比。现有的双极化偶极天线典型地需要复杂的馈入网路,其从天线本体分开地形成。而在本较佳实施例中,由于每一对偶极臂502及504的一个偶极臂514、528的接地是通过垂直巴伦部达成,每一对偶极臂502及504较佳是直接接地,因此特别适合用在电性情况改变的环境,例如室外。
[0081]双极化偶极天线500可由一单一弯折金属板形成,类似于图4所示的金属板170,但具有不同的尺寸。利用单一金属片来形成双极化偶极天线500此一较佳形成方式使得双极化偶极天线500的组装特别经济、简单,因此相当适合大量生产。再者,由于双极化偶极天线500除十字元件540外的本体其整体是由单一片金属所形成,因此天线500较佳能够耐受严苛的操作条件,其包含高功率和高温条件等。此外,由金属片之一部份一体成型形成的第一和第二巴伦部简化了天线500的馈入配置,并且将其所需之部件的数目最小化,从而更进一步地降低天线500的制造成本。
[0082]请参阅图6A、图6B及图6C,其分别为根据本发明再一较佳实施例构成和实现的偶极天线简化的组合视图、爆炸视图和侧视图。
[0083]如图6A至图6C所示,其提供有一双极化偶极天线600,双极化偶极天线600较佳包含一第一对偶极臂602以及一第二对偶极臂604,第二对偶极臂604较佳与第一对偶极臂602交叉并与其相互正交排列。第一对和第二对偶极臂602及604较佳设置于一非导电基板603的表面上。基板603可包含一印刷电路板(printed circuit board, PCB)基板,而第一对和第二对偶极臂602及604可印刷于、镀于,或者是形成于该PCB基板上。
[0084]第一对和第二对偶极臂602及604每一个较佳于一第一频带下进行放射。第一对偶极臂602较佳以一第一偏振方向进行放射,第二对偶极臂604较佳以一第二偏振方向进行放射,第二偏振方向正交于第一对偶极臂602的第一偏振方向。第一对和第二对偶极臂602及604的第一和第二偏振方向较佳倾斜±45°,使得偶极天线600具有一单向、双极化的放射模式。
[0085]如图6B中的放大区块605清楚显示的,第一对偶极臂602较佳由一第一馈源606来进行信号馈入,举例来说,第一馈源606在此可实施为一第一微带馈入线606,其较佳是于一第一馈入点611电性(galvanically)连接至第一对偶极臂602的一个臂610。第一对偶极臂602的另一个臂614较佳连接到一接地元件(未图示),偶极天线600较佳设置在该接地元件上。
[0086]第二对偶极臂604较佳由一第二馈源618来进行信号馈入,举例来说,第二馈源618在此可实施为一第二微带馈入线618,其较佳是于一第二馈入点624电性(galvanic
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1