[實用新型]魚骨形平板天線結構

無效

• 申請號: 00232073.8
• 申請日: 2000-03-24
• 公開（公告）號: CN2494042Y
• 公開（公告）日: 2002-05-29
• 發明（設計）人: 宋家駒;吳泓昌
• 申請（專利權）人: 寰波科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q13/00
• 分類號: H01Q13/00
• 代理公司: 隆天國際專利商標代理有限公司
• 代理人: 潘培坤,鄭特強

本實用新型涉及一種魚骨形平板天線結構，特別是應用于無線電通訊基地臺上的天線結構，其做為基地臺與移動式終端裝置間的訊號收發端，以增加水平面輻射半功率波束寬度。

目前，移動電話已經成為資訊生活中所不可缺少的一種通訊產品，且有越來越普及的趨勢。移動電話與一般的有線電話相似，使用移動電話的雙方可同時發送，且為保護個人隱私，每個移動電話用戶都有專門的電話號碼，而用戶則可經基地臺以編碼信號呼叫所需的受話者。

然而，目前的基地臺不再使用高功率發射機以涵蓋全區域的廣播方式來操作，而是多使用細胞式(Cellular)通訊原理，改以應用為數眾多的低功率發射機，分散用于小區域中，稱之為細胞，因此，便需要為數眾多的細胞，亦即基地臺來確保收訊的質量與范圍，所以，基地臺的發送功率、水平角度范圍、垂直角度范圍亦成為相當重要的參數，若能以較少的天線達到更廣泛的接收與傳送范圍，將會更符合經濟效益的要求。

如圖1所示，是公知的矩形平板天線結構10的立體結構示意圖，其結構包括：

一開槽耦合微帶平板天線20，該平板天線是一低損耗介質所構成的平板且其背面具有微帶線路21(Microstrip)，而正面具有隙縫或開槽22，且借由一導線40連接至訊號源(圖中未示)；

一反射背板30，其為一金屬平板并以非電導通狀態置于開槽耦合微帶平板天線20之后，從而迫使向后輻射的電磁波朝前方輻射；以及

一共振平板11，其是位于開槽耦合微帶平板天線20之前，且與開槽耦合微帶平板天線20為非電導通狀態，用以增加電磁波的指向性及工作頻寬。

借助上述的天線結構所發送的訊號，其水平面半功率波束寬度θ僅能位于中心60°-70°的范圍內，最大僅能達到80°，因此，若就矩形平板結構來看，則無法達到較大訊號接收與傳送范圍的要求。

本實用新型的主要目的是提供一種魚骨形平板共振的天線結構，其是應用于無線電通訊基地臺上，做為基地臺與復數個移動式終端裝置之間的訊號收發端，而根據該天線結構可以達到增大水平面輻射半功率寬度的目的。

根據本實用新型的魚骨形平板天線結構，其是應用于無線電通訊基地臺上，做為該基地臺與復數個移動式終端裝置間的訊號收發端，該天線結構包括：一開槽耦合微帶平板天線，其連接至訊號源以輻射電磁波；一反射背板，其以非電導通狀態位于所述開槽耦合微帶平板天線的后方，從而迫使該電磁波朝前方輻射；以及一魚骨形共振平板，其遮擋于所述開槽耦合微帶平板天線的前方，該魚骨形共振平板為一平直板狀元件，在該平直板狀元件邊緣形成復數個鋸齒，而該魚骨形共振平板與所述開槽耦合微帶平板天線為非電導通狀態，用以增加所述電磁波的輻射半功率波束寬度。

由上可知，本實用新型的魚骨形平板天線結構，其包括：一開槽耦合微帶電路基板、一反射背板、及一魚骨形共振平板。該魚骨形共振平板位于開槽耦合微帶電路基板之前，且與開槽耦合微帶電路基板為非電導通狀態，用以增加電磁波的輻射半功率波束寬度。該魚骨形共振平板為平直板狀元件，在平直板狀元件邊緣形成復數個鋸齒，因此，利用該魚骨形共振平板來取代傳統的基地臺內的矩形共振平板的天線結構，即可利用此鋸齒部將發射的角度變大，從而達到更廣泛接收與傳送訊號的目的。

根據本實用新型的魚骨形平板天線結構，所述魚骨形共振平板的鋸齒于中間部分特別密，且可借助該鋸齒的密度來決定工作頻率。

以下結合附圖和實施例對本實用新型的內容及技術進行更詳細地說明：

圖1是公知的矩形平板天線的立體結構示意圖；

圖2是本實用新型的魚骨形平板天線的立體結構示意圖；

圖3A-圖3C是公知的矩形平板天線于不同工作頻率時所測量到的指向性圖；以及

圖4A-圖4C是本實用新型的魚骨形平板天線于不同工作頻率時所測量到的指向性圖。

一般來說，根據天線的應用范圍所要求設計天線的參數包括有：工作頻率的范圍、在發射的垂直面與水平面的輻射半功率波束寬度(HPBW，Half-power?Beamwidth)、電壓駐波比值(VSWR，Voltage?StandingWave?Ratio)、以及天線增益值等，通過對這些參數數值的修改，即可設計得出符合要求的天線結構。

根據前述所公知的平板天線的立體結構(如圖1所示)，欲達到較大的水平面輻射半功率波束寬度，我們可縮小共振平板11的寬度。但為了符合相關規格的要求，如工作頻寬、返回損耗與天線增益等的要求，并無法隨意縮小共振平板11的寬度，所以若欲增加水平面輻射半功率波束寬度且達到其他相關規格的要求，只想依靠縮小共振平板11的寬度是不可能的，亦即有其一定的極限。