发明名称 共面波导馈入之圆极化环槽天线及共面波导馈入之圆极化微带天线
摘要 一种共面波导馈入之圆极化天线,藉由一空桥结构解决先前技术无法使用共面波导直接馈入讯号至环槽天线以产生圆极化辐射讯号之技术问题。此外,藉由T字形之讯号馈入结构将讯号由槽线馈入至微带天线中;并藉由共面波导与槽线耦接之结构,组成一种共面波导馈入之微带天线阵列;更藉由设计循序旋转圆极化天线阵列所须之新型共面波导馈入网路,以增加天线的频宽。
申请公布号 TWI272742 申请公布日期 2007.02.01
申请号 TW093102858 申请日期 2004.02.06
申请人 陈一仁 发明人 陈一仁
分类号 H01Q13/00(2006.01) 主分类号 H01Q13/00(2006.01)
代理机构 代理人 许世正 台北市信义区忠孝东路5段410号4楼
主权项 1.一种共面波导馈入之圆极化环槽天线,包括有: 一环形凹槽结构,具有一讯号馈入端及至少一微扰 部,该微扰部用以产生圆极化辐射讯号; 一共面波导结构,与该环形凹槽结构耦接于该讯号 馈入端;以及 至少一空桥结构,用以连接该共面波导结构之不同 的二接地面。 2.如申请专利范围第1项所述之天线,其中该空桥结 构系约略设置于该讯号馈入端。 3.如申请专利范围第1项所述之天线,其中该空桥结 构系为一金属线。 4.如申请专利范围第1项所述之天线,其中该空桥结 构系为一金属薄片。 5.如申请专利范围第1项所述之天线,其中该共面波 导结构更包括有一高阻抗部,用以作为阻抗匹配。 6.如申请专利范围第5项所述之天线,其中该高阻抗 部系耦接于该环形凹槽结构与该共面波导结构之 间。 7.如申请专利范围第6项所述之天线,其中该空桥结 构系约略设置于该讯号馈入端。 8.如申请专利范围第1项所述之天线,其中该微扰部 包括有两个,分别设置于该环形凹槽结构之一角度 基准线45及225的位置。 9.如申请专利范围第1项所述之天线,其中该微扰部 包括有两个,分别设置于该环形凹槽结构之一角度 基准线135及315的位置。 10.如申请专利范围第1项所述之天线,其中该共面 波导结构之阻抗値约略为50欧姆。 11.一种槽线馈入之微带天线,包括有: 一微带辐射体,具有一第一讯号馈入端; 一第一槽线,与该微带辐射体耦接于该第一讯号馈 入端;以及 一第一讯号馈入结构,设置于该第一讯号馈入端, 并与该第一槽线耦接,作为该微带辐射体与该第一 槽线之间的阻抗匹配。 12.如申请专利范围第11项所述之天线,其中该第一 讯号馈入结构包含至少一短路槽线端部。 13.如申请专利范围第12项所述之天线,其中该第一 讯号馈入结构包含二短路槽线端部。 14.如申请专利范围第13项所述之天线,其中该第一 讯号馈入结构系为一T字形。 15.如申请专利范围第11项所述之天线,其中该第一 槽线之阻抗値约略为100欧姆。 16.如申请专利范围第11项所述之天线,其中该微带 辐射体系为一方形微带辐射体。 17.如申请专利范围第11项所述之天线,其中该微带 辐射体系为一圆形微带辐射体。 18.如申请专利范围第17项所述之天线,其中该微带 辐射体具有至少一个微扰部,使该微带辐射体产生 圆极化辐射讯号。 19.如申请专利范围第18项所述之天线,其中该微带 辐射体具有两个微扰部,分别设置于该微带辐射体 之距该第一槽线线45及225的位置。 20.如申请专利范围第18项所述之天线,其中该微带 辐射体具有两个微扰部,分别设置于该微带辐射体 之距该第一槽线线135及315的位置。 21.如申请专利范围第11项所述之天线,其中更包括 一第二槽线及一第二讯号馈入结构,而该微带辐射 体更具有一第二讯号馈入端,其中,该第二槽线与 该微带辐射体耦接于该第二讯号馈入端,而该第二 讯号馈入结构,设置于该第二讯号馈入端,并与该 第二槽线耦接。 22.如申请专利范围第21项所述之天线,其中该第一 槽线与该第二槽线约略共线。 23.如申请专利范围第21项所述之天线,其中该第二 槽线相对于该第二讯号馈入端之另一端与一负载( load)耦接。 24.如申请专利范围第23项所述之天线,其中该负载 系为另一槽线馈入之微带天线。 25.一种共面波导馈入之微带天线阵列,包括有: 一第一槽线馈入之微带天线,包括有: 一第一微带辐射体,具有一第一讯号馈入端; 一第一槽线,与该第一微带辐射体耦接于该第一讯 号馈入端;以及 一第一讯号馈入结构,设置于该第一讯号馈入端, 并与该第一槽线耦接,作为该第一微带辐射体与该 第一槽线之间的阻抗匹配; 一第二槽线馈入之微带天线,包括有: 一第二微带辐射体,具有一第二讯号馈入端; 一第二槽线,与该第二微带辐射体耦接于该第二讯 号馈入端;以及 一第二讯号馈入结构,设置于该第二讯号馈入端, 并与该第二槽线耦接,作为该第二微带辐射体与该 第二槽线之间的阻抗匹配;以及 一共面波导结构,耦接于该第一槽线与该第二槽线 。 26.如申请专利范围第25项所述之天线阵列,其中该 第一讯号馈入结构与该第二讯号馈入结构系为一T 字形。 27.如申请专利范围第25项所述之天线阵列,其中该 共面波导结构之阻抗値约略为50欧姆。 28.如申请专利范围第25项所述之天线阵列,其中该 第一微带辐射体与该第二微带辐射体系为方形微 带辐射体。 29.如申请专利范围第25项所述之天线阵列,其中该 第一微带辐射体与该第二微带辐射体系为圆形微 带辐射体。 30.如申请专利范围第29项所述之天线阵列,其中该 第一微带辐射体与该第二微带辐射体具有至少一 个微扰部,使该第一微带辐射体与该第二微带辐射 体产生圆极化辐射讯号。 31.如申请专利范围第30项所述之天线阵列,其中该 第一微带辐射体与该第二微带辐射体分别具有两 个微扰部,该第一微带辐射体之该两个微扰部分别 设置于该第一微带辐射体之距该第一槽线45及225 的位置,该第二微带辐射体之该两个微扰部分别设 置于该第二微带辐射体之距该第二槽线45及225的 位置。 32.如申请专利范围第30项所述之天线阵列,其中该 第一微带辐射体与该第二微带辐射体分别具有两 个微扰部,该第一微带辐射体之该两个微扰部分别 设置于该第一微带辐射体之距该第一槽线135及315 的位置,该第二微带辐射体之该两个微扰部分别 设置于该第二微带辐射体之距该第二槽线135及315 的位置。 33.如申请专利范围第25项所述之天线阵列,其中更 包括有: 一第三槽线馈入之微带天线,包括有: 一第三微带辐射体,具有一第三讯号馈入端; 一第三槽线,与该第三微带辐射体耦接于该第三讯 号馈入端;以及 一第三讯号馈入结构,设置于该第三讯号馈入端, 并与该第三槽线耦接,作为该第三微带辐射体与该 第三槽线之间的阻抗匹配;以及 一第五讯号馈入结构,设置于该第一微带辐射体之 一第五讯号馈入端,并与该第三槽线耦接。 34.如申请专利范围第33项所述之天线阵列,其中更 包括有: 一第四槽线馈入之微带天线,包括有: 一第四微带辐射体,具有一第四讯号馈入端; 一第四槽线,与该第四微带辐射体耦接于该第四讯 号馈入端;以及 一第四讯号馈入结构,设置于该第四讯号馈入端, 并与该第四槽线耦接,作为该第四微带辐射体与该 第四槽线之间的阻抗匹配;以及 一第六讯号馈入结构,设置于该第二微带辐射体之 一第六讯号馈入端,并与该第四槽线耦接。 35.如申请专利范围第25项所述之天线阵列,其中该 共面波导结构更包括有一第一空桥结构,用以连接 该共面波导结构之不同的二接地面。 36.如申请专利范围第35项所述之天线阵列,其中该 第一空桥结构系约略设置于该共面波导结构与该 第一槽线及该第二槽线耦接处。 37.如申请专利范围第25项所述之天线阵列,其中更 包括有: 一第三槽线馈入之微带天线,系耦接于该共面波导 结构,并与该第一槽线馈入之微带天线位于同一侧 ,包括有: 一第三微带辐射体,具有一第三讯号馈入端; 一第三槽线,与该第三微带辐射体耦接于该第三讯 号馈入端;以及 一第三讯号馈入结构,设置于该第三讯号馈入端, 并与该第三槽线耦接,作为该第三微带辐射体与该 第三槽线之间的阻抗匹配;以及 一第四槽线馈入之微带天线,系耦接于该共面波导 结构,并与该第二槽线馈入之微带天线位于同一侧 ,包括有: 一第四微带辐射体,具有一第四讯号馈入端; 一第四槽线,与该第四微带辐射体耦接于该第四讯 号馈入端;以及 一第四讯号馈入结构,设置于该第四讯号馈入端, 并与该第四槽线耦接,作为该第四微带辐射体与该 第四槽线之间的阻抗匹配。 38.如申请专利范围第37项所述之天线阵列,其中该 共面波导结构包括一相位延迟共面波导,作为产生 该第三槽线与该第一槽线间及该第四槽线与该第 二槽线间约略360之相位延迟。 39.如申请专利范围第38项所述之天线阵列,其中该 相位延迟共面波导之阻抗値约略为100欧姆。 40.如申请专利范围第39项所述之天线阵列,其中该 共面波导结构包括一阻抗渐变共面波导,与该相位 延迟共面波导耦接,作为该相位延迟共面波导与该 共面波导结构间的阻抗匹配。 41.如申请专利范围第37项所述之天线阵列,其中更 包括有: 一第二空桥结构,用以连接该共面波导结构之不同 的二接地面;以及 一第三空桥结构,用以连接该共面波导结构之不同 的二接地面。 42.如申请专利范围第41项所述之天线阵列,其中该 第二空桥结构系约略设置于该共面波导结构与该 第三槽线及该第四槽线耦接处,其中该第三空桥结 构系约略设置于该第二空桥结构之对侧。 43.一种共面波导馈入之圆极化天线阵列,包括有: 一第一槽线馈入之天线,具有一第一讯号馈入端; 一第二槽线馈入之天线,具有一第二讯号馈入端; 一第一槽线,与该第一槽线馈入之天线耦接于该第 一讯号馈入端; 一第二槽线,与该第二槽线馈入之天线耦接于该第 二讯号馈入端; 一第一相位延迟槽线,耦接于该第一槽线;以及 一共面波导结构,耦接于该第一相位延迟槽线与该 第二槽线。 44.如申请专利范围第43项所述之天线阵列,其中该 第一槽线更包括有一弯曲部,用以使该第一槽线馈 入之天线与该第二槽线馈入之天线循序旋转地配 置。 45.如申请专利范围第43项所述之天线阵列,其中该 第二槽线更包括有一弯曲部,用以使该第一槽线馈 入之天线与该第二槽线馈入之天线循序旋转地配 置。 46.如申请专利范围第43项所述之天线阵列,其中该 第一槽线馈入之天线与该第二槽线馈入之天线系 为槽线馈入之微带天线。 47.如申请专利范围第43项所述之天线阵列,其中该 第一槽线馈入之天线与该第二槽线馈入之天线系 为槽线馈入之环槽天线。 48.如申请专利范围第43项所述之天线阵列,其中该 第一相位延迟槽线系作为产生约略90之相位延迟 。 49.如申请专利范围第43项所述之天线阵列,其中该 共面波导结构更包括有一第一空桥结构,用以连接 该共面波导结构之不同的二接地面。 50.如申请专利范围第49项所述之天线阵列,其中该 第一空桥结构系约略设置于该共面波导结构与该 第一相位延迟槽线及该第二槽线耦接处。 51.一种共面波导馈入之圆极化天线阵列,包括有: 一第一槽线馈入之天线,具有一第一讯号馈入端; 一第二槽线馈入之天线,具有一第二讯号馈入端; 一第三槽线馈入之天线,具有一第三讯号馈入端; 一第四槽线馈入之天线,具有一第四讯号馈入端; 一第一槽线,与该第一槽线馈入之天线耦接于该第 一讯号馈入端; 一第二槽线,与该第二槽线馈入之天线耦接于该第 二讯号馈入端; 一第三槽线,与该第三槽线馈入之天线耦接于该第 三讯号馈入端; 一第四槽线,与该第四槽线馈入之天线耦接于该第 四讯号馈入端; 一第一相位延迟槽线,耦接于该第一槽线; 一第二相位延迟槽线,耦接于该第四槽线;以及 一共面波导结构,一侧耦接于该第一相位延迟槽线 与该第三槽线,另一侧耦接于该第二槽线与该第二 相位延迟槽线。 52.如申请专利范围第51项所述之天线阵列,其中该 第一槽线、第二槽线、第三槽线以及第四槽线之 每一更包括有一弯曲部,用以使该第一槽线馈入之 天线、该第二槽线馈入之天线、该第三槽线馈入 之天线以及该第四槽线馈入之天线循序旋转地配 置。 53.如申请专利范围第51项所述之天线阵列,其中该 第一槽线馈入之天线、该第二槽线馈入之天线、 该第三槽线馈入之天线以及该第四槽线馈入之天 线之每一系为槽线馈入之微带天线。 54.如申请专利范围第51项所述之天线阵列,其中该 第一槽线馈入之天线、该第二槽线馈入之天线、 该第三槽线馈入之天线以及该第四槽线馈入之天 线之每一系为槽线馈入之环槽天线。 55.如申请专利范围第51项所述之天线阵列,其中该 共面波导结构包括一相位延迟共面波导,作为产生 该第三槽线与该第一相位延迟槽线间及该第二相 位延迟槽线与该第二槽线间约略360之相位延迟。 56.如申请专利范围第55项所述之天线阵列,其中该 相位延迟共面波导之阻抗値约略为100欧姆。 57.如申请专利范围第55项所述之天线阵列,其中该 共面波导结构包括一阻抗渐变共面波导,与该相位 延迟共面波导耦接,作为该相位延迟共面波导与该 共面波导结构间的阻抗匹配。 58.如申请专利范围第51项所述之天线阵列,其中该 第一相位延迟槽线系作为产生约略90之相位延迟 。 59.如申请专利范围第51项所述之天线阵列,其中该 第二相位延迟槽线系作为产生约略90之相位延迟 。 60.如申请专利范围第51项所述之天线阵列,其中更 包括有至少一空桥结构,以连接该共面波导结构之 不同的二接地面。 61.如申请专利范围第60项所述之天线阵列,其中该 空桥结构包括:一第一空桥结构、一第二空桥结构 及一第三空桥结构,皆用以连接该共面波导结构之 不同的二接地面。 62.如申请专利范围第61项所述之天线阵列,其中该 第一空桥结构系约略设置于该共面波导结构与该 第一相位延迟槽线及该第二槽线耦接处,其中该第 二空桥结构系约略设置于该共面波导结构与该第 三槽线及该第二相位延迟槽线耦接处,其中该第三 空桥结构系约略设置于该第二空桥结构之对侧。 图式简单说明: 第1图系为本发明所揭露之共面波导馈入之圆极化 环槽天线之结构示意图; 第2图系为第1图结构之轴比对于频率的测试结果; 第3图系为第1图结构之回波损耗对于频率的测试 结果; 第4图系为第1图结构之辐射场型图; 第5图系为本发明所揭露之共面波导馈入之圆极化 微带天线之第一实施例之结构示意图; 第6图系为本发明所揭露之共面波导馈入之圆极化 微带天线之第二实施例之结构示意图; 第7图系为本发明所揭露之共面波导馈入之圆极化 微带天线之第三实施例之结构示意图; 第8图系为本发明所揭露之共面波导馈入之圆极化 微带天线之第四实施例之结构示意图; 第9图系为本发明所揭露之共面波导馈入之圆极化 微带天线之第五实施例之结构示意图; 第10图系为本发明微带天线之第一与第二实施例 之轴比对于频率的测试结果; 第11图系为本发明微带天线之第一与第二实施例 之回波损耗对于频率的测试结果; 第12图系为本发明微带天线之第一实施例之右手 圆极化辐射场型图; 第13图系为本发明微带天线之第二实施例之右手 圆极化辐射场型图; 第14图系为本发明微带天线之第一与第四实施例 有无空桥结构之轴比对于频率的测试结果; 第15图系为本发明微带天线之第一与第四实施例 有无空桥结构之回波损耗对于频率的测试结果; 第16图系为本发明微带天线之第三与第五实施例 有无空桥结构之轴比对于频率的测试结果;以及 第17图系为本发明微带天线之第三与第五实施例 有无空桥结构之回波损耗对于频率的测试结果。
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