[實用新型]耦合饋入式微帶天線

有效

• 申請號: 201821510154.5
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN209232953U
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 周志伸;葉宗壽;楊翔程;劉信祥
• 申請（專利權）人: 詠業科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q15/24
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 陳英

本實用新型公開了一種耦合饋入式微帶天線，主要于隔著絕緣基體相對的兩個表面上分別設置第一電極層及第二電極層，其中第二電極層內設置至少一凈空區。至少一饋入單元設置于絕緣基體的表面，并位于第二電極層的凈空區內，其中凈空區用以隔離第二電極層及饋入單元，而饋入單元會連接訊號饋入端。饋入單元可設置至少兩個分枝，其中沒有連接訊號饋入端的分枝之間的夾角介于70度到110度之間，如此可得到具有水平極化或垂直極化或圓極化之特性的微帶天線，甚者，更可利用兩個饋入單元的訊號輸出，分別連接耦合器，進而形成大頻寬的圓極化天線。

技術領域

本實用新型為一種耦合饋入式微帶天線，在制作微帶天線的過程中，不需要在絕緣基體上設置通孔，可減少微帶天線的制程步驟及使用材料的復雜度，并有利于降低微帶天線的制作成本。且可藉由饋入單元設計上的變化，創造出同時具有水平極化與垂直極化之微帶天線或圓極化微帶天線，此外，也可以制作具有兩個訊號饋入或輸出的微帶天線，再經由兩個訊號饋入線的相轉移及耦合，創造出大頻寬的圓極化微帶天線。

背景技術

相較于傳統上利用金屬材料制作的天線，微帶天線(Microstrip Antenna)具有平面結構、可大量生產并容易整合在電路板上等優點，因而被大量的應用在各種無線傳輸裝置上，例如全球定位系統GPS(Global Positioning System)或無線射頻辨識(RFID)。

請參閱圖1A及圖1B，為目前廣泛為業界采用的現有微帶天線的頂部及底部的立體示意圖。如圖中所示，傳統的微帶天線10包含一絕緣基體11、一第一電極層13、一第二電極層15、一饋入區171及一導電元件173，其中第一電極層13位于絕緣基體11的上表面，而第二電極層15則位于絕緣基體11的下表面。導電元件173貫穿絕緣基體11、第一電極層13及第二電極層15，并電性連接第一電極層13，其中導電元件173未與第二電極層15連接，并于兩者之間存在間隙。

設置在絕緣基體11上表面的第一電極層13可作為微帶天線10的幅射體，而設置在絕緣基體11下表面的第二電極層15則為接地層。在透過微帶天線10進行射頻訊號的接收時，射頻訊號會由第一電極層13經由饋入區171及導電元件173輸入，而在進行射頻訊號的發射時，訊號則會經由導電元件173及饋入區171傳送至第一電極層13，并經由第一電極層13發射訊號。

在制作微帶天線10的過程中，需要在絕緣基體11、第一電極層13及第二電極層15上預先設置通孔，并將導電元件173穿過上述元件的通孔，其中導電元件173與第一電極層13連接的區域為饋入區171。然而在絕緣基體11、第一電極層13及第二電極層15上設置通孔，會增加微帶天線10的制程步驟，造成制作工時的增加，亦會增加微帶天線10的制作成本。而且，要將微帶天線10安裝于電路板時，電路板上也需要設置通孔，也會增加電路板的復雜度與制造成本。此外具有針狀突出物的元件，通常無法適用于表面粘著制程，因而可能需要人工組裝，并導致產品良率的降低，所以，也會增加組裝過程的復雜度與生產成本。

實用新型內容

本實用新型的一目的，在于提供一種微帶天線，主要于隔著絕緣基體相對的兩個表面上分別設置第一電極層及第二電極層，并于第二電極層內設置至少一凈空區，其中凈空區為絕緣基體上沒有設置電極層的區域。凈空區內設置至少一具導電性的饋入單元，其中饋入單元與絕緣基體的第二表面的邊緣之間的最短距離大于1mm，而且此最短距離的周邊區域沒有設置電極層。饋入單元可用以連接訊號饋入端，其中饋入單元經由電磁耦合(Electromagnetic Coupling)與第一電極層形成電性連結，藉此將可透過微帶天線進行無線電訊號的接收與傳送。

本實用新型的一目的，在于提供一種微帶天線，僅需要在一個電極層內設置凈空區，并于凈空區內設置饋入單元，使得微帶天線可進行無線電訊號的接收與傳送。可省去在絕緣基體上設置通孔的步驟，不僅有利于簡化微帶天線的制程步驟，亦可降低微帶天線的制作成本。