[发明专利]圆极化天线

说明书

技术领域

本发明是有关于一种圆极化天线，特别是指一种缩小化的圆极化天线。

背景技术

随着无线射频辨识系统技术(RFID)应用的逐渐普及，使得物件辨识更快速也更安全。且为方便使用者携带或使用，轻薄短小成为电子产品的主要设计趋势，因此当圆极化天线应用在该等电子产品上时，天线的尺寸大小成为设计天线时的重要考量之一。

一般圆极化平面天线的设计可分为单馈入与双馈入两种方式。单馈入的圆极化天线可利用截角、挖槽孔或植入窄槽缝等微扰方式，使原本正交的模态激发出两个等振幅且相位差90度的相邻垂直模态。但此种天线虽然只需单层基板即可，但其缺点是操作频宽非常狭窄，通常不超过其线性极化辐射频宽的三分之一，且设计限制条件较多，不容易调整天线圆极化特性及阻抗匹配，所以设计困难。至于双馈入的圆极化天线则通常是使用Wilkinson功率分配器或支路耦合器(branch-line coupler)来提供振幅相等且相位相差90度的激发电流，且两个馈入点需分别位于互相垂直的方向。此种天线具有较单馈入的天线频宽大且天线圆极化特性良好等优点，但由于需要使用两层以上的基板，以致天线体积变得过于庞大。

发明内容

本发明的目的，是在提供一种在不影响天线辐射效能情况下有效缩小天线尺寸的圆极化天线。

于是，本发明的圆极化天线，包括一基板、一环形辐射部、一微带辐射部及一接地面。该基板具有相反的一第一面及一第二面。该环形辐射部设于该基板的第一面。该微带辐射部设于该环形辐射部所围绕的空间中，并包括一第一线段及一第二线段，该二线段的一端相邻近以馈入讯号，另一端相远离且分别连接该环形辐射部。该接地面，设于该基板的第二面。

较佳地，该圆极化天线更包括一用以平均分配馈入讯号功率的馈入单元，其包括设于该环形辐射部所围绕的空间中的一馈入部及一电阻，该馈入部包括一馈入线段及二由该馈入线段一端向外延伸的转阻线段，该二转阻线段分别终止于该第一线段及第二线段相邻近的一端并各别连接该第一线段及第二线段，且该电阻两端连接该二转阻线段的邻近该第一线段及第二线段的一端。

较佳地，其中该馈入线段的另一端更设有一贯穿该基板的第一面和第二面的贯孔，供一SMA接头连接以馈入讯号，以使该SMA接头的中心馈入线与该馈入线段电连接，并使该SMA接头的一接地端经由该贯孔与设于基板第二面的接地面电连接。

可替换地，该馈入单元可以是一功率分配器，其连接该第一线段及第二线段相邻近的一端，用以分配馈入讯号功率使平均馈入该第一线段及第二线段。

较佳地，该环形辐射部可以是圆环形、方环形、三角环形或椭圆环形的环形结构金属线。

较佳地，该第一线段及第二线段可以是L形弯折或圆弧形的金属线段，且第一线段及第二线段概呈垂直地以其相远离的另一端各别连接该环形辐射部。

较佳地，该第一线段与第二线段的总长相差四分之一波长。

较佳地，该接地面可以是一矩形、圆形、三角形或与该基板近似形状的金属平面。

较佳地，该馈入线段可以是长条形、L形或圆盘形的金属线段。

较佳地，该转阻线段可以是圆弧形、矩形或L形弯折的金属线段。

较佳地，该基板可以是玻璃纤维基板或陶瓷基板。

较佳地，该基板可以是矩形或圆盘形。

本发明的圆极化天线具有结构简单、尺寸短小、圆极化轴比频宽大、收发角度广且增益高等优点，因此十分适合应用于无线通讯系统的天线设计上，尤其适合轻薄短小的电子通讯产品，具有极高的产业价值。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明圆极化天线的一较佳实施例进行详细说明：

图1为本发明圆极化天线的一较佳实施例的立体图。

图2为本实施例圆极化天线的平面图。

图3为本实施例圆极化天线的反射损失实测数据图。

图4为本实施例圆极化天线的实验结果史密斯图。

图5为本实施例圆极化天线在X-Z平面的辐射场型实验结果。

图6为本实施例圆极化天线在Y-Z平面的辐射场型实验结果。

图7为本实施例圆极化天线在操作频带内的天线轴比实验结果。

图8为本实施例圆极化天线在操作频带内的天线增益实验结果。

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。