平板双极化天线及复合天线制造技术

一种平板双极化天线及复合天线。该平板双极化天线用来收发至少一无线电信号，包括：一接地金属板，该接地金属板沿一第一方向及一第二方向分别具有一宽度及一长度；以及一上微带金属片，该上微带金属片的一形状沿该第一方向及该第二方向分别具有一第一对称轴及一第二对称轴，该第一对称轴将该上微带金属片区分为一第一区块及一第三区块，该第二对称轴将该上微带金属片区分为一第二区块及一第四区块；其中，该形状的一对称中心点与该接地金属板的一中心点对齐，该第一区块的一第一几何中心与该对称中心点相隔一第一距离，该第二区块的一第二几何中心与该对称中心点相隔一第二距离，该第一距离与该第二距离不相等。本发明专利技术可增加波束宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种平板双极化天线及复合天线，尤指一种具有宽带、较宽波束、高天线增益、高同极化对正交极化(Co/Cx)值、较小天线尺寸且可产生倾斜45度正交双极化天线场型的平板双极化天线及复合天线。
技术介绍
具有无线通信功能的电子产品，如笔记本型计算机、个人数字助理(PersonalDigitalAssistant)等，通过天线来发射或接收无线电波，以传递或交换无线电信号，进而访问无线网络。因此，为了让使用者能更方便地访问无线通信网络，理想天线的带宽应在许可范围内尽可能地增加，而尺寸则应尽量减小，以配合电子产品体积缩小的趋势。此外，随着无线通信技术不断演进，电子产品所配置的天线数量可能增加。举例来说，长期演进(LongTermEvolution，LTE)无线通信系统支持多输入多输出(Multi-inputMulti-output，MIMO)通信技术，亦即相关电子产品可通过多重(或多组)天线同步收发无线信号，以在不增加带宽或总发射功率损耗(TransmitPowerExpenditure)的情况下，大幅地增加系统的数据吞吐量(Throughput)及传送距离，进而有效提升无线通信系统的频谱效率及传输速率，改善通信质量。此外，多输入多输出通信技术可搭配空间多路复用(SpatialMultiplexing)、波束成型(Beamforming)、空间分集(SpatialDiversity)、预编码(Precoding)等技术，进一步减少信号干扰及增加信道容量。此外，长期演进无线通信系统共采用44个频段，涵盖的频率从最低的698MHz到最高的3800MHz。由于频段的分散和杂乱，即使在同一国家或地区，系统业者仍可能同时使用多个频段。在此情形下，如何设计符合传输需求的天线，同时兼顾尺寸及功能，已成为业界所努力的目标之一。因此，需要提供一种平板双极化天线及复合天线来满足上述需求。
技术实现思路
因此，本专利技术主要提供一种平板双极化天线，以有效增加天线波束宽(beamwidth，BW)。本专利技术公开一种平板双极化天线，用来收发至少一无线电信号，包括一接地金属板，该接地金属板沿一第一方向及一第二方向分别具有一宽度及一长度；以及一上微带金属片，该上微带金属片的一形状大致呈一十字形，该形状沿该第一方向及该第二方向分别具有一第一对称轴及一第二对称轴，该第一对称轴将该上微带金属片区分为一第一区块及一第三区块，该第二对称轴将该上微带金属片区分为一第二区块及一第四区块；其中，该形状的一对称中心点与该接地金属板的一中心点对齐，该第一区块的一第一几何中心与该对称中心点相隔一第一距离，该第二区块的一第二几何中心与该对称中心点相隔一第二距离，该第一距离与该第二距离不相等。本专利技术公开一种平板双极化天线，该平板双极化天线用来收发至少一无线电信号，该平板双极化天线包括：一接地金属板，该接地金属板沿一第一方向及一第二方向分别具有一宽度及一长度；以及一上微带金属片，该上微带金属片的一形状沿该第一方向及该第二方向分别具有一第一对称轴及一第二对称轴，该第一对称轴将该上微带金属片区分为一第一区块及一第三区块，该第二对称轴将该上微带金属片区分为一第二区块及一第四区块；其中，该形状的一对称中心点与该接地金属板的一中心点对齐，该第一区块的一第一几何中心与该对称中心点相隔一第一距离，该第二区块的一第二几何中心与该对称中心点相隔一第二距离，该第一距离与该第二距离不相等。本专利技术还公开一种复合天线，用来收发至少一无线电信号，包括一接地金属板，该接地金属板包括多个矩形区块，该多个矩形区块的每一矩形区块沿一第一方向及一第二方向分别具有一宽度及一长度；以及一上平板双极化天线层，包括多个上微带金属片，该多个上微带金属片分别对应该多个矩形区块的一矩形区块设置，其中，该多个上微带金属片的每一上微带金属片的一形状大致呈一十字形，该形状沿该第一方向及该第二方向分别具有一第一对称轴及一第二对称轴，该第一对称轴将该上微带金属片区分为一第一区块及一第三区块，该第二对称轴将该上微带金属片区分为一第二区块及一第四区块；其中，该形状的一对称中心点与对应的该矩形区块的一中心点对齐，该第一区块的一第一几何中心与该对称中心点相隔一第一距离，该第二区块的一第二几何中心与该对称中心点相隔一第二距离，该第一距离与该第二距离不相等。本专利技术还公开一种复合天线，该复合天线用来收发至少一无线电信号，该复合天线包括：一接地金属板，该接地金属板包括多个矩形区块，该多个矩形区块的每一矩形区块沿一第一方向及一第二方向分别具有一宽度及一长度；以及一上平板双极化天线层，该上平板双极化天线层包括多个上微带金属片，该多个上微带金属片分别对应该多个矩形区块的一矩形区块设置，其中，该多个上微带金属片的每一上微带金属片的一形状沿该第一方向及该第二方向分别具有一第一对称轴及一第二对称轴，该第一对称轴将该上微带金属片区分为一第一区块及一第三区块，该第二对称轴将该上微带金属片区分为一第二区块及一第四区块；其中，该形状的一对称中心点与对应的该矩形区块的一中心点对齐，该第一区块的一第一几何中心与该对称中心点相隔一第一距离，该第二区块的一第二几何中心与该对称中心点相隔一第二距离，该第一距离与该第二距离不相等。本专利技术藉由调整上微带金属片对应接地金属板的区块的长宽比例，来增加波束宽。并且，藉由调整上微带金属片的形状而使面积沿特定方向分布，以平衡长度与宽度的不对称性，而能改善同极化对正交极化值。在此情况下，相比在接地金属板配置图案槽孔的作法，本专利技术的接地金属板具有封闭性，因此有源电路可设置于接地金属板提供的屏蔽区域内，以有效隔离天线与有源电路。附图说明图1A为本专利技术实施例的一平板双极化天线的俯视示意图。图1B为平板双极化天线沿图1A的剖线A-A'的截面示意图。图2A为本专利技术实施例的十字方形20的示意图。图2B、图2C分别为本专利技术实施例图2A的十字方形与另一十字方形的比较示意图。图3为本专利技术实施例的一平板双极化天线的俯视示意图。图4为本专利技术实施例的一平板双极化天线的俯视示意图。图5为本专利技术实施例的一平板双极化天线的俯视示意图。图6为本专利技术实施例的一复合天线的俯视示意图。图7为本专利技术实施例的一复合天线的俯视示意图。图8A为图7的复合天线在比例值Ax为1.02、比例值Ay为1时的天线共振仿真结果示意图。图8B至图8E为图7的复合天线在比例值Ax为1.02、比例值Ay为1时应用于长期演进无线通信系统而分别操作于2.3GH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平板双极化天线，该平板双极化天线用来收发至少一无线电信号，该平板双极化天线包括：一接地金属板，该接地金属板沿一第一方向及一第二方向分别具有一宽度及一长度；以及一上微带金属片，该上微带金属片的一形状沿该第一方向及该第二方向分别具有一第一对称轴及一第二对称轴，该第一对称轴将该上微带金属片区分为一第一区块及一第三区块，该第二对称轴将该上微带金属片区分为一第二区块及一第四区块；其中，该形状的一对称中心点与该接地金属板的一中心点对齐，该第一区块的一第一几何中心与该对称中心点相隔一第一距离，该第二区块的一第二几何中心与该对称中心点相隔一第二距离，该第一距离与该第二距离不相等。

【技术特征摘要】
1.一种平板双极化天线，该平板双极化天线用来收发至少一无线电信号，该平板双
极化天线包括：
一接地金属板，该接地金属板沿一第一方向及一第二方向分别具有一宽度及一长度；
以及
一上微带金属片，该上微带金属片的一形状沿该第一方向及该第二方向分别具有一第
一对称轴及一第二对称轴，该第一对称轴将该上微带金属片区分为一第一区块及一第三区
块，该第二对称轴将该上微带金属片区分为一第二区块及一第四区块；
其中，该形状的一对称中心点与该接地金属板的一中心点对齐，该第一区块的一第一
几何中心与该对称中心点相隔一第一距离，该第二区块的一第二几何中心与该对称中心点
相隔一第二距离，该第一距离与该第二距离不相等。
2.如权利要求1所述的平板双极化天线，其中该接地金属板的该长度与该接地金属
板的该宽度不相等，以调整波束宽。
3.如权利要求1所述的平板双极化天线，其中该形状符合：
WmaxAx=LmaxAy=D,]]>其中，Wmax及Ax分别为该形状沿该第一方向的一最大宽度及一第一比例值，Lmax
及Ay分别为该形状沿该第二方向的一最大长度及一第二比例值，D为该上微带金属片对
应共振带宽的一基准尺寸，该第一比例值与该第二比例值分别为依据该接地金属板的该宽
度及该长度，而对应该基准尺寸调整该最大宽度及该最大长度的程度。
4.如权利要求1所述的平板双极化天线，其中该上微带金属片的该形状由叠合的一
十字区块与一四边形区块组成，或该形状由一十字区块组成。
5.如权利要求4所述的平板双极化天线，其中该四边形区块包括多个突出部分或多
个缺口。
6.如权利要求1所述的平板双极化天线，还包括：
一馈入传输线层，该馈入传输线层包括一第一馈入传输线及一第二馈入传输线，该第
一馈入传输线与该第二馈入传输线对称；
一第一介质层，该第一介质层设置于该馈入传输线层与该接地金属板之间；
一第二介质层，该第二介质层设置于该接地金属板之上；以及
一下微带金属片，该下微带金属片设置于该第二介质层与该上微带金属片之间。
7.如权利要求6所述的平板双极化天线，其中该接地金属板包括一第一槽孔及一第
二槽孔，该第一槽孔与该第二槽孔对称，该第一槽孔与该第一馈入传输线产生耦合作用，

\t该第二槽孔与该第二馈入传输线产生耦合作用，以增加该平板双极化天线的带宽。
8.如权利要求6所述的平板双极化天线，其中该下微带金属片的该形状由叠合的一
十字区块与一四边形区块组成，或该形状由一十字区块组成。
9.如权利要求1所述的平板双极化天线，其中该第一距离DIS_U符合：
DIS_U=∫0∞∫-∞∞f(x,y)y∂x∂y∫0∞∫-∞∞f(x,y)∂x∂y,]]>而该第二距离DIS_R符合：
DIS_R=∫-∞∞∫0∞f(x,y)x∂x∂y∫-∞∞∫0∞f(x,y)∂x∂y,]]>其中，x方向为该第一方向，y方向为该第二方向，该对称中心点的坐标(x,y)符合
(x,y)＝(0,0)，且f(x,y)在该上微带金属片处符合f(x,y)＝1，f(x,y)在空间中其他地方符
合f(x,y)＝0。
10.一种复合天线，该复合天线用来收发至少一无线电信号，该复合天线包括：
一接地金属板，该接地金属板包括多个矩形区块，该多个矩形区块的每一矩形区块沿
一第一方向及一第二方向分别具有一宽度及一长度；以及
一上平板双极...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹长庚，徐杰圣，
申请(专利权)人：启碁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71