[發明專利]圓極化天線

無效

• 申請號: 200710000184.1
• 申請日: 2007-01-05
• 公開（公告）號: CN101217219A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 林士杰;陳華明;王洋凱
• 申請（專利權）人: 長盛科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q13/00
• 分類號: H01Q13/00;H01Q13/08;H01Q1/38
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種圓極化天線，特別是涉及一種輕薄短小、性能優越，且相容性高的具有耦合元件的圓極化天線。

背景技術

隨著智慧型手機的市場占有率逐漸增加，GPS(全球定位系統)或導航的功能成為目前智慧型手機不可或缺的重要功能之一。使用GPS功能時須搭配圓極化天線，才能有效率地接收衛星訊號，然而目前電子產品的設計概念普遍強調整合性的功能，因此在設計圓極化天線時，往往需考慮目前整合性的問題，而使得隱藏式或內建式的天線設計成為設計天線時重要的考量之一。

在一般圓極化平面天線的設計中，可以分為單饋入方式與雙饋入方式兩種。

單饋入方式的圓極化天線設計，可以利用截角、挖槽孔或植入窄槽線等微擾的方式，使得原本正交的模態激發出兩個等振幅且相位差90度的相鄰垂直模態。然而利用單饋入方式設計圓極化天線時，其操作頻寬非常狹窄，一般不超過其線性極化輻射頻寬的三分之一。而雙饋入方式的圓極化天線設計，其中兩個饋入點處具有90度相差，且由一個Wilkinson功率分配器或支路耦合器(branch-line?coupler)提供大小相等的激發電流。同時，兩個饋入點分別位于互相垂直的方向。此種雙饋入方式的圓極化天線具有頻寬較單饋入方式大的優點，然而其外觀物理結構亦較為復雜許多。

由此可知，雙饋入的設計方式著重于功率分配的匹配網路設計，雖然設計方式較為簡單，但是卻需要兩層以上的基板配合，因此會使天線過于笨重；而采用單饋入設計雖然只需單層基板即可，但是由于要具有圓極化效果的設計，往往設計限制條件較多，且并不容易調整天線圓極化特性及阻抗匹配，大多是通過微擾方式調整出圓極化效果，以及配合適當的饋入位置調整阻抗匹配，所以設計困難。

此外，目前3C電子產品皆要求輕薄短小，且要求能夠與產品機構做結合，因此天線就必須具備高相容性的能力，才能與其他機構結合，而就產品的通訊使用情況來看，最基本的要求就是通訊品質必須良好，所以無線通訊產品基本上必須滿足上述兩項要求，若此種產品使用現有傳統的微帶天線來設計，雖然有良好的收訊品質，但其尺寸大小并不符合產品要求。

由此可見，上述現有的圓極化天線在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的圓極化天線，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。

有鑒于上述現有的圓極化天線存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的圓極化天線，能夠改進一般現有的圓極化天線，使其更具有實用性。因此本發明提出了一個創新的具有耦合元件的圓極化天線，利用一陶瓷基板作為天線的介質基底，以有效縮小天線尺寸，并提高天線與無線通訊產品的相容性，再通過一開路微帶傳輸線當作饋入機制，還可加強天線與無線通訊產品結合的便利性。經過不斷的研究、設計，并經過反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有的圓極化天線存在的缺陷，而提供一種新型的輕薄短小、性能優越，且相容性高的圓極化天線，從而更加適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種圓極化天線，該圓極化天線包括：一饋入單元，包含具有相反的一第一面及一第二面的一基板，設于該第一面的一接地面，及設于該第二面的一饋入元件；以及一輻射單元，設在該饋入單元上，其包含具有相反的一第三面及一第四面的一天線基板，該天線基板放置在該基板的第二面上并以第三面與該饋入元件接觸，該第四面上設有一封閉路徑金屬平面及一被該封閉路徑金屬平面包圍的耦合金屬平面。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

前述的圓極化天線，其中所述的接地面可以是一矩形、圓形、三角形或與該基板近似形狀的金屬平面。

前述的圓極化天線，其中所述的饋入元件為一長條形金屬平面或其他近似形狀。

前述的圓極化天線，其中所述的饋入元件為一L形、十字形或X形金屬平面或其近似形狀。

前述的圓極化天線，其中所述的饋入元件可以共平面波導饋入、槽孔耦合饋入或槽線饋入方式實現。

前述的圓極化天線，其中所述的基板可為玻璃纖維基板或是其他可用的介質材料。

前述的圓極化天線，其中所述的天線基板為矩形、圓盤形或其他相似形狀。