[实用新型]鱼骨形平板天线结构

说明书

本实用新型涉及一种鱼骨形平板天线结构，特别是应用于无线电通讯基地台上的天线结构，其做为基地台与移动式终端装置间的讯号收发端，以增加水平面辐射半功率波束宽度。

目前，移动电话已经成为资讯生活中所不可缺少的一种通讯产品，且有越来越普及的趋势。移动电话与一般的有线电话相似，使用移动电话的双方可同时发送，且为保护个人隐私，每个移动电话用户都有专门的电话号码，而用户则可经基地台以编码信号呼叫所需的受话者。

然而，目前的基地台不再使用高功率发射机以涵盖全区域的广播方式来操作，而是多使用细胞式(Cellular)通讯原理，改以应用为数众多的低功率发射机，分散用于小区域中，称之为细胞，因此，便需要为数众多的细胞，亦即基地台来确保收讯的质量与范围，所以，基地台的发送功率、水平角度范围、垂直角度范围亦成为相当重要的参数，若能以较少的天线达到更广泛的接收与传送范围，将会更符合经济效益的要求。

如图1所示，是公知的矩形平板天线结构10的立体结构示意图，其结构包括：

一开槽耦合微带平板天线20，该平板天线是一低损耗介质所构成的平板且其背面具有微带线路21(Microstrip)，而正面具有隙缝或开槽22，且借由一导线40连接至讯号源(图中未示)；

一反射背板30，其为一金属平板并以非电导通状态置于开槽耦合微带平板天线20之后，从而迫使向后辐射的电磁波朝前方辐射；以及

一共振平板11，其是位于开槽耦合微带平板天线20之前，且与开槽耦合微带平板天线20为非电导通状态，用以增加电磁波的指向性及工作频宽。

借助上述的天线结构所发送的讯号，其水平面半功率波束宽度θ仅能位于中心60°-70°的范围内，最大仅能达到80°，因此，若就矩形平板结构来看，则无法达到较大讯号接收与传送范围的要求。

本实用新型的主要目的是提供一种鱼骨形平板共振的天线结构，其是应用于无线电通讯基地台上，做为基地台与复数个移动式终端装置之间的讯号收发端，而根据该天线结构可以达到增大水平面辐射半功率宽度的目的。

根据本实用新型的鱼骨形平板天线结构，其是应用于无线电通讯基地台上，做为该基地台与复数个移动式终端装置间的讯号收发端，该天线结构包括：一开槽耦合微带平板天线，其连接至讯号源以辐射电磁波；一反射背板，其以非电导通状态位于所述开槽耦合微带平板天线的后方，从而迫使该电磁波朝前方辐射；以及一鱼骨形共振平板，其遮挡于所述开槽耦合微带平板天线的前方，该鱼骨形共振平板为一平直板状元件，在该平直板状元件边缘形成复数个锯齿，而该鱼骨形共振平板与所述开槽耦合微带平板天线为非电导通状态，用以增加所述电磁波的辐射半功率波束宽度。

由上可知，本实用新型的鱼骨形平板天线结构，其包括：一开槽耦合微带电路基板、一反射背板、及一鱼骨形共振平板。该鱼骨形共振平板位于开槽耦合微带电路基板之前，且与开槽耦合微带电路基板为非电导通状态，用以增加电磁波的辐射半功率波束宽度。该鱼骨形共振平板为平直板状元件，在平直板状元件边缘形成复数个锯齿，因此，利用该鱼骨形共振平板来取代传统的基地台内的矩形共振平板的天线结构，即可利用此锯齿部将发射的角度变大，从而达到更广泛接收与传送讯号的目的。

根据本实用新型的鱼骨形平板天线结构，所述鱼骨形共振平板的锯齿于中间部分特别密，且可借助该锯齿的密度来决定工作频率。

以下结合附图和实施例对本实用新型的内容及技术进行更详细地说明：

图1是公知的矩形平板天线的立体结构示意图；

图2是本实用新型的鱼骨形平板天线的立体结构示意图；

图3A-图3C是公知的矩形平板天线于不同工作频率时所测量到的指向性图；以及

图4A-图4C是本实用新型的鱼骨形平板天线于不同工作频率时所测量到的指向性图。

一般来说，根据天线的应用范围所要求设计天线的参数包括有：工作频率的范围、在发射的垂直面与水平面的辐射半功率波束宽度(HPBW，Half-power Beamwidth)、电压驻波比值(VSWR，Voltage StandingWave Ratio)、以及天线增益值等，通过对这些参数数值的修改，即可设计得出符合要求的天线结构。

根据前述所公知的平板天线的立体结构(如图1所示)，欲达到较大的水平面辐射半功率波束宽度，我们可缩小共振平板11的宽度。但为了符合相关规格的要求，如工作频宽、返回损耗与天线增益等的要求，并无法随意缩小共振平板11的宽度，所以若欲增加水平面辐射半功率波束宽度且达到其他相关规格的要求，只想依靠缩小共振平板11的宽度是不可能的，亦即有其一定的极限。