[發(fā)明專利]圓極化平板天線

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010202892.5
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN102280693A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 王洋凱;楊仲哲;陳華明;林憶芳
• 申請（專利權）人: 長盛科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q21/24
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權代理有限公司 11006
• 代理人: 陳紅

技術領域

本發(fā)明是有關于一種圓極化平板天線，特別是有關于一種縮小化的圓極化平板天線。

背景技術

隨著無線射頻辨識系統(tǒng)技術(RFID)應用的逐漸普及，使得對象辨識更快速也更安全。且為方便使用者攜帶或使用，輕薄短小成為電子產(chǎn)品的主要設計趨勢，因此當圓極化平板天線應用在這些電子產(chǎn)品上時，天線的尺寸大小成為設計天線時的重要考慮之一。

一般圓極化平面天線的設計可分為單饋入與雙饋入兩種方式。單饋入的圓極化平板天線可利用截角、挖槽孔或植入窄槽縫等微擾方式，使原本正交的模態(tài)激發(fā)出兩個等振幅且相位差90度的相鄰垂直模態(tài)，如論文(″Circularlypolarized?microstrip?antenna?with?a?tuning?stub，″Electron.Lett.，vol.34，pp.831-832，April?30，1998.)所提及。但這種天線雖然只需單層基板即可，但其缺點是操作頻寬非常狹窄，通常不超過其線性極化輻射頻寬的三分之一，且設計限制條件較多，不容易調整天線圓極化特性及阻抗匹配，所以設計困難。至于雙饋入的圓極化平板天線則通常是使用Wilkinson功率分配器或支路耦合器(branch-line?coupler)來提供振幅相等且相位相差90度的激發(fā)電流，如中國臺灣專利第096145886申請?zhí)枺覂蓚€饋入點需分別位于互相垂直的方向。這種天線具有較單饋入的天線頻寬大且天線圓極化特性良好等優(yōu)點，但由于需要使用兩層以上的基板，以致天線體積變得過于龐大。

發(fā)明內容

本發(fā)明的一目的是在提供一種圓極化平板天線，借以在不影響天線輻射效能情況下有效縮小天線尺寸的圓極化平板天線，特別是以線路蜿蜒與電容耦合達成電流路徑延長與90度相位差的天線設計機制。

因此，在一實施例中，此圓極化平板天線包括介質基板、第一輻射組件、第二輻射組件、及饋入單元。介質基板具有相對的第一表面及第二表面。第一輻射組件設于介質基板的第一表面，并包括位于第一表面的第一線段及第二線段，此二線段的一端與相鄰近線段垂直，另包含一第一耦合金屬片。第二輻射組件設于介質基板的第二表面，并包括位于一第二表面的第三線段及第四線段，此二線段的一端與相鄰近線段垂直，另包含一第二耦合金屬片。

在又一實施例中，饋入單元的另一端還設有一貫穿介質基板的第一表面和第二表面的通孔，以供一無線區(qū)域網(wǎng)絡用的天線接頭(SMA、MCX)連接或直接以一同軸電纜線連接第一表面和第二表面的通孔而饋入信號，以使天線接頭(SMA、MCX)的中心饋入線與饋入單元電性相連接，并使天線接頭(SMA、MCX)的一接地端與設于介質基板的第二表面的接地面電性連接。

在又一實施例中，饋入單元可以是一矩形、菱形、三角形、圓形、橢圓形的金屬片，其連接第一表面的第一線段及第二線段相鄰近的一端，用以分配饋入信號功率，來使信號功率平均饋入第一線段及第二線段。

在又一實施例中，第一或第二耦合金屬片可以是一矩形、菱形、三角形、圓形、橢圓形的金屬片。

在又一實施例中，位于第一表面及第二表面的第一線段及第二線段可以是L形彎折、ㄇ字型或圓弧形的蜿蜒金屬線段，且第一線段及第二線段呈垂直地以其相遠離的另一端各別延伸成為天線的輻射部。

在又一實施例中，第一線段與第二線段的長度相近。

在又一實施例中，第三線段與第四線段的長度相近。

在又一實施例中，接地面可以是一矩形、菱形、三角形、圓形、橢圓形的金屬帶或與介質基板近似形狀的金屬平面。

在又一實施例中，位于第二表面的接地面的饋入線段可以是長條形、L形或ㄇ字型的金屬線段。

在又一實施例中，介質基板可以是玻璃纖維基板或陶瓷基板。

在又一實施例中，介質基板可以是矩形或圓盤形。

綜上所述，本發(fā)明的實施例的圓極化平板天線具有結構簡單、尺寸短小、圓極化軸比頻寬集中、收發(fā)角度廣且增益高等優(yōu)點，因此十分適合應用于無線通訊系統(tǒng)的天線設計上，尤其適合輕薄短小的電子通訊產(chǎn)品，具有極高的產(chǎn)業(yè)價值。

附圖說明

為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的詳細說明如下：

圖1A至圖1C為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的圓極化平板天線的示意圖，其中圖1A為正面圖，圖1B為背面圖，圖1C為側面圖；

圖2為本實施例的圓極化平板天線的反射損失實測數(shù)據(jù)圖；

圖3為本實施例的圓極化平板天線的實驗結果史密斯圖；

圖4為本實施例的圓極化平板天線在X-Z平面的輻射場型實驗結果；