[發明專利]天線陣列模塊及天線單元

有效

• 申請號: 201110237582.1
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102456945A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 林怡成;陳鶴中;洪國鋒
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司;林怡成
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q21/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明有關于一種天線陣列模塊，特別有關于一種天線陣列模塊及其共振腔堆疊平面天線單元(cavity-backed?stacked?planar?antenna?unit)。

背景技術

圖1為傳統的天線1，包括天線基板10、饋入基板(feed?substrate)20、偶合金屬層(patch)30、接地面40以及微帶饋線(feed?line)50。該天線基板10包括第一表面11以及第二表面12。該饋入基板20包括第三表面21以及第四表面22。該偶合金屬層30設于該第一表面11之上。該接地面40設于該第三表面21之上。該第二表面12連接于該接地面40。耦合槽孔41形成于該接地面40之上。該微帶饋線50設于該第四表面22之上。該微帶饋線50透過該耦合槽孔41對該偶合金屬層30饋入無線信號。傳統的天線一般具有較小的帶寬，過大的反向輻射，以及不必要的表面波輻射(surface?wave?radiation)等問題。

發明內容

本發明即為了解決上述傳統技術的問題而提供一種天線單元，包括第一基板、第一導電層、第二導電層、多個導通穿孔、饋入導體以及偶合金屬層。第一基板包括第一表面以及第二表面，其中，該第一表面位于該第二表面對面。第一導電層設于該第一表面。第二導電層設于該第二表面，其中開口形成于該第二導電層之上，該開口具有開口邊緣。導通穿孔形成于該第一基板之中并將該第一導電層電性連接該第二導電層，其中，該多個導通穿孔環繞該開口以定義共振槽孔。饋入導體于該開口上方延伸，并對該天線單元饋入無線信號。偶合金屬層設于該開口上方，并與該饋入導體分離。

本發明還提供一種天線陣列模塊，所述的天線陣列模塊包括：第一基板，包括第一表面以及第二表面，其中，所述的第一表面位于所述的第二表面對面；第一導電層，設于所述的第一表面之上；第二導電層，設于所述的第二表面之上；以及多個天線單元，所述的多個天線單元呈矩陣排列，每個天線單元包括開口、多個導通穿孔、饋入導體和偶合金屬層，其中，所述的開口形成于所述的第二導電層之上，所述的開口具有開口邊緣，所述的多個導通穿孔形成于所述的第一基板之中并將所述的第一導電層電性連接所述的第二導電層，所述的多個導通穿孔環繞所述的開口以定義共振槽孔，所述的饋入導體于所述的開口上方延伸，并對所述的天線單元饋入無線信號，所述的偶合金屬層設于所述的開口上方，并與所述的饋入導體分離。

本發明還提供一種天線單元，所述的天線單元包括：第一基板，包括第一表面以及第二表面，其中，所述的第一表面位于所述的第二表面對面；導電層，設于所述的第二表面之上，其中開口形成于所述的導電層之上；共振槽孔，形成于所述的第一基板之中，并環繞所述的開口，其中，所述的共振槽孔電性連接于所述的導電層；饋入導體，于所述的開口上方延伸，并對所述的天線單元饋入無線信號；以及偶合金屬層，設于所述的開口上方，并與所述的饋入導體分離。

在本發明實施例的天線單元中，電場形成于該偶合金屬層、該饋入導體以及該開口邊緣之間，該電場具有相對于該第二導電層的斜向振蕩方向。通過此斜向振蕩方向，本發明實施例的天線單元具有較大的輻射角度。且本發明實施例的天線單元或是天線陣列模塊可以輕易的透過低成本的標準印刷板電路制程而大量制作。

附圖說明

圖1為傳統的天線；

圖2為本發明實施例的天線單元；

圖3為圖2的III-IH方向截面圖；

圖4為本發明實施例的天線單元的俯視圖；

圖5為本發明實施例的天線單元的輸入反射損失(S₁₁)；

圖6a為本發明實施例的天線單元于電場(E)平面以及磁場(H)平面在57GHz的天線方向圖；

圖6b為本發明實施例的天線單元在57GHz的微小背向輻射特性；

圖7a為本發明實施例的天線單元于電場(E)平面以及磁場(H)平面在66GHz的天線方向圖；

圖7b為本發明實施例的天線單元在66GHz的微小背向輻射特性；以及

圖8為本發明實施例的天線陣列模塊。

具體實施方式