[發明專利]電子切換波束方向數組天線

有效

• 申請號: 201611021014.7
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN107611591B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 廖文照;林彥妘;楊成發;廖昌倫
• 申請（專利權）人: 中華電信股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q3/30;H01Q21/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明是提供一種電子切換波束方向數組天線。前述天線的共平面饋線設于基板的金屬面上，而其開槽型天線斜向設置于金屬面并設于共平面饋線的至少一側。各個開槽型天線的開槽型耦合段設于開槽型天線一端以及鄰近共平面饋線，以使開槽型天線耦合連接共平面饋線。而開槽型天線的開關組件則設于開槽型天線的一端以及由金屬面形成的接地面之間。而當開關組件被致能時可配置開槽型天線輻射特征，并達到設定數組天線波束方向的目的。

技術領域

本發明是一種數組天線，尤指一種可透過電子控制電子切換波束方向的數組天線。

背景技術

在新一代的通訊系統中，多透過波束可調數組天線來調整輻射場型的波束方向，以有效的分配自由空間中的無線帶寬以及無線通信功率。

現有的波束可調數組天線可透過為被動式方案以及主動式方案實現。被動式方案大多透過巴特勒矩結構，并搭配開關電路來產生多個不同相位的信號并將其饋入各個天線端，以達到調整波束的目的，然而巴特勒矩陣結構體積相當的大，使得被動式波束可調數組天線在安裝上常處處受限。

主動式方案則是在特定天線的前端配置相位控制器，并透過設定各個天線相位以及振幅來調整數組天線的波束方向。由于相位控制器的制作復雜度相當的高，而使得波束可調數組天線成本始終居高不下。

綜上所述，如可提供一種具波束方向控制并可解決前述方案問題的數組天線乃本領域亟需解決的技術問題。

發明內容

為解決前揭的問題，本發明的目的是提供一種具備波束方向控制的數組天線。

為達上述目的，本發明提出一種電子切換波束方向數組天線。前述的天線包含共平面饋線以及多個開槽型天線。前述的共平面饋線設于一基板的一金屬面上，前述的開槽型天線斜向設置于金屬面，以及設于共平面饋線的至少一側。各個開槽型天線進一步包含開槽型耦合段以及開關組件，開槽型耦合段設于開槽型天線的一端以及鄰近共平面饋線，以使開槽型天線耦合連接共平面饋線。而開關組件則設于開槽型天線的一端以及由金屬面形成的接地面之間。其中各開關組件在被致能下配置開槽型天線輻射特征，以設定數組天線的波束方向。

綜上所述，相較于前述數組天線的復雜結構，本發明提供較為簡潔的天線數組結構，而使用端可透過致能開關組件即能有效的調整波束方向。

附圖說明

圖1為本發明的第一實施例電子切換波束方向數組天線的結構示意圖。

圖2及圖3為單一開槽型天線的示意圖。

圖4及圖5分為本發明第一實施例電子切換波束方向數組天線于狀態1以及狀態2時反射損耗擬的模擬圖以及實際量測圖。

圖6及圖7為本發明第一實施例電子切換波束方向數組天線于狀態1以及狀態2于XZ平面(鉛垂面)的場型模擬圖以及實際量測圖。

圖8為本發明第二實施例電子切換波束方向數組天線的結構示意圖。

圖9為本發明第二實施例的開路型開槽組件以及終端開槽型天線結構示意圖。

圖10～圖17為本發明第二實施例在各天線間距下饋入端相對于終端的S參數模擬圖以及量測圖。

圖18～圖21為本發明第二實施例電子切換波束方向數組天線于各天線群組的場型示意圖。

圖22為本發明第三實施例電子切換波束方向數組天線的結構示意圖。

圖23～26為本發明第三實施例的圓極化場型圖。

[附圖標記說明]