[发明专利]双模式天线阵列及双模式天线阵列的匹配方法

说明书

本发明公开了一种双模式天线阵列，包括双模式天线、开关、导通传输线、天线单元以及开路传输线。开关具有第一端、第二端与第三端，开关的第一端连接双模式天线，开关受控于控制信号以选择操作状态将第一端导通至第三端或是第二端。双模式天线在第一频带与第二频带的阻抗为导通传输线的阻抗的二分之一倍至一倍。天线单元通过导通传输线连接开关的第二端。阻抗为导通传输线的阻抗的二分之一的开路传输线连接于开关的第三端。在模式零，双模式天线的第一馈入端所测得的在第一频带的阻抗与在第二频带的阻抗分别具有第一电抗值与第二电抗值，开路传输线的长度用以使第一电抗值与第二电抗值皆更远离于零电抗。同时实现了辐射场型控制与降低制造成本。

技术领域

本发明涉及一种天线阵列及天线阵列的匹配方法，特别是一种双模式天线阵列的匹配方法。

背景技术

天线的辐射场型依据天线基本工作原理而有所差异，例如偶极天线（Dipoleantenna）能够产生全向性（Omnidirectional）的辐射场型，平板天线（Patch antenna）能够产生侧向（Broadside）的辐射场型。各种辐射场型有不同的应用，例如，全向性的辐射场型适用于终端装置，以让终端装置可以接收到各方向的无线讯号。又例如，基地台天线，如无线网络接取器（Wireless access point）的天线，则可能需要能够产生特定方向的辐射场型，以与位于各种特定位置的终端装置能更进行无线通讯。

一般而言，虽然可用阵列天线控制特定辐射场型，但阵列天线的控制电路（包括开关、相位控制及馈入网络等）引入了更多的传输损耗的问题。再者，现行电子装置的无线传输通常需要多频带传输的功能，制造商必须制造多频工作的无线模组（包括天线）。若要使用具有多个天线（阵列）的设计，又要同时兼具多频带操作，例如常见用于无线区域网络的2.4GHz频带及5GHz频带的操作需求，选择传统的阵列天线设计所使用的多个开关、多个馈入网络除了要详加考虑传输损耗的问题，更要考虑馈入网络残段在多频（或双频）工作时对不同频带的阻抗影响特性，尤其在现行电子装置对于天线要求轻薄短小的情况下，提供双频以上操作的馈入网络的电路面积相当大（可能比天线阵列还大，而造成天线阵列模组整体体积难以缩小），使得传统上使用需要复杂的馈入网络在实现双频（或多频）操作时会造成天线阵列产品制造成本的大幅增加。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种双模式天线阵列，利用双模式天线其输入阻抗可搭配单天线工作模式与双天线工作模式的特性，使双模式天线阵列在双频工作的需求下不需要使用复杂的双频馈入网络，且仅需使用一个开关，使得辐射场型控制的目的与制造成本的降低都能同时实现。本发明的另一目的是提供一种双模式天线阵列的匹配方法。

本发明的技术方案是这样的：一种双模式天线阵列，其特征在于，包括：

双模式天线，具有第一馈入端，所述双模式天线由所述第一馈入端接收第一射频信号以操作于第一频带，且由所述第一馈入端接收第二射频信号以操作于第二频带，其中所述第二频带的频率高于所述第一频带的频率；

开关，具有第一端、第二端与第三端，所述开关的所述第一端连接所述双模式天线的所述第一馈入端，所述开关受控于控制信号以选择操作状态于模式零或模式一，所述模式零是将所述第一端导通至所述第三端，所述模式一是将所述第一端导通至所述第二端；

导通传输线，所述开关的所述第二端连接所述导通传输线，其中所述双模式天线在所述第一频带与所述第二频带的阻抗为所述导通传输线的阻抗的二分之一倍至一倍之间；

天线单元，具有第二馈入端，所述天线单元的所述第二馈入端通过所述导通传输线连接所述开关的所述第二端，其中所述天线单元在所述第一频带与所述第二频带的阻抗相同于所述导通传输线的阻抗；