[发明专利]数组天线之辐射导体配置

说明书

【发明所属之技术领域】

本发明系关于一种数组天线，特别系指具有双馈入点之双极化数组天线结构。

【先前技术】

数组天线系以许多相同的单个天线按一定规律排列顺序所组成，单个天线的辐射场形图不易控制，增益不高，其它重要参数往往也不能满足高规格使用需求，所以在某些传输质量要求高的产品中即需使用数组天线加以改善，数组天线的各组成天线单元有一定的排列规则和讯号馈入传导方式，藉以达成要求的效果，天线单元数越多，增益越高，尺寸相对较大。

传统双极化数组天线设计方式请参阅第1图，为美国专利第5923296号专利“Dualpolarized microstrip patch antenna array for PCS base stations”之立体俯视图。其系于印刷电路板1表面配置互相垂直之极化平板铜组件3、5组成的辐射导体数组，经此构成两组互相垂直极化之数组天线结构，然而此配置方式将导致天线尺寸大幅增加至一般数组天线体积的数倍大，且两组天线结构并不互相对称，造成辐射场型差异大，且其天线之间容易互相产生干扰。

【发明内容】

本发明之目的系提供一种数组天线，利用每一辐射导体相对应的第一侧边与第二侧边延伸形成不互相干扰之传输网络区，将复数辐射导体之馈入点设置于相对应位置，使对应之两辐射导体间产生180度之相位差，藉以降低数组天线之交叉极化量，并提高天线增益。

本发明之另一目的系提供一种数组天线，将第一传输网络及第二传输网络配置于不同之传输网络区，藉以有效隔绝传输网络讯号之间的干扰现象，简化传输网络设计复杂度及路径长度，提升辐射讯号传导效率。

为达成上述目的，本发明系为一种数组天线之辐射导体配置，包括：复数辐射导体、第一传输网络及第二传输网络；将复数辐射导体以对称数组形式配置，每一辐射导体形成相对应的一第一侧边及一第二侧边，其中复数辐射导体之第一侧边延伸形成一第一传输网络区，而复数辐射导体之第二侧边则延伸形成一第二传输网络区；第一传输网络分布于第一传输网络区，其连接于各辐射导体之馈入方向皆位于第一侧边，并具有一第一馈入点；第二传输网络分布于第二传输网络区，其连接于各辐射导体之馈入方向皆位于第二侧边，并具有一第二馈入点。

本发明主要将第一传输网络及第二传输网络馈入讯号端设置于辐射导体之不同方向侧边，经此使对称配置之复数辐射导体结构得以激发两组互相垂直之数组天线讯号，并将每一辐射导体相对应的第一侧边与第二侧边延伸线围绕形成不互相交叉重迭之传输网络区，同时将每一辐射导体之馈入点设置于相对应位置，使两对应之辐射导体间产生180度之相位差，由于复数辐射导体为数组对称形式，其激发之基频模态电流为相反方向，经此相位差调整后，恰可使两对称辐射导体之基频模态辐射讯号转换为相同方向，使整体天线系统增益具加乘效果；另针对与基频模态垂直的交叉极化电流而言，其两对称辐射导体之激发电流方向为相同方向，经此相位差调整后，恰可使两辐射导体互相抑制辐射讯号，从而有效降低交叉极化量，另外还可提高天线增益。

另外由于第一传输网络及第二传输网络配置于不同区域之传输网络区，经此隔绝传输网络讯号传递时的干扰现象，降低传输网络设计复杂度，提升辐射讯号传导效率，此外经由缩短传输网络路径长度，亦可使整体数组天线体积大幅缩减。

为使贵审查人员进一步了解本发明之详细内容，兹列举下列较佳实施例说明如后。

【实施方式】

请共同参阅图2及图3，为本发明第一实施例之正面及反面俯视图。数组天线之辐射导体配置包括：复数辐射导体21、第一传输网络22及第二传输网络23；每一辐射导体21形成相对应的一第一侧边211及一第二侧边212，其中复数辐射导体21之第一侧边211延伸形成一第一传输网络区24(请参阅第4图)，而复数辐射导体21之第二侧边212则延伸形成一第二传输网络区25(请参阅第4图)，而第一传输网络24及第二传输网络25并不互相交叉重迭。

将复数辐射导体21以对称数组形式配置于一基板2，基板2底面利用非金属支撑柱4组立于金属承载体6顶面，利用金属承载体6作为天线系统之接地面，第一传输网络22分布于第一传输网络区24，并设置一第一馈入点221，其连接于各辐射导体21之馈入方向皆位于第一侧边211，并于连接每一辐射导体21之连接处形成一夹角，其角度范围介于30至60度之间，另具有一第一馈入线26，包含：第一中心导线261及第一外层导线262，将第一中心导线261连接于第一馈入点221，第一外层导线262则连接于天线系统之接地面。