[发明专利]天线阵列

说明书

一种天线阵列，包括：一介质基板、一接地金属面、一第一天线单元、一第二天线单元、一第三天线单元，以及一第四天线单元。第一天线单元包括一第一金属环圈和一第一馈入金属部，其中第一馈入金属部邻近于第一金属环圈。第二天线单元包括一第二金属环圈和一第二馈入金属部，其中第二馈入金属部邻近于第二金属环圈。第三天线单元包括一第三金属环圈和一第三馈入金属部，其中第三馈入金属部邻近于第三金属环圈。第四天线单元包括一第四金属环圈和一第四馈入金属部，其中第四馈入金属部邻近于第四金属环圈，具有较大总波束宽、多极化方向、小尺寸、宽频带，以及低制造成本等优势。

技术领域

本发明关于一种天线阵列(Antenna Array)，特别关于一种可提供较大波束宽(Beam Width)的天线阵列。

背景技术

随着移动通信技术的发达，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：手提式电脑、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的携带型电子装置。为了满足人们的需求，移动装置通常具有无线通信的功能。有些涵盖长距离的无线通信范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通信，而有些则涵盖短距离的无线通信范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth系统使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通信。

天线阵列(Antenna Array)因本身具备高指向性(High Directivity)、高增益(High Gain)等特性，故大量为军事科技、雷达探测、生命探测、健康侦测等领域所采用。如何设计一种具有大波束宽度(Beam Width)的天线阵列以提高通信性能，已成为现今设计者的一大挑战。

发明内容

在较佳实施例中，本发明提出一种天线阵列，包括：一介质基板，具有相对的一第一表面和一第二表面；一接地金属面，设置于该介质基板的该第二表面上；一第一天线单元，包括一第一金属环圈和一第一馈入金属部，其中该第一馈入金属部耦接至一第一信号源并邻近于该第一金属环圈；一第二天线单元，包括一第二金属环圈和一第二馈入金属部，其中该第二馈入金属部耦接至一第二信号源并邻近于该第二金属环圈；一第三天线单元，包括一第三金属环圈和一第三馈入金属部，其中该第三馈入金属部耦接至一第三信号源并邻近于该第三金属环圈；以及一第四天线单元，包括一第四金属环圈和一第四馈入金属部，其中该第四馈入金属部耦接至一第四信号源并邻近于该第四金属环圈；其中该第一金属环圈、该第二金属环圈、该第三金属环圈，以及该第四金属环圈皆设置于该介质基板的该第一表面上。

在一些实施例中，该第一天线单元、该第二天线单元、该第三天线单元，以及该第四天线单元皆涵盖毫米波操作的一第一频带和一第二频带。

在一些实施例中，该第一频带约位于28GHz处，而该第二频带约位于39GHz处。

在一些实施例中，该第一金属环圈、该第二金属环圈、该第三金属环圈，以及该第四金属环圈的每一者各自呈现一较大正方形。

在一些实施例中，该第一金属环圈具有一第一挖空部分，该第二金属环圈具有一第二挖空部分，该第三金属环圈具有一第三挖空部分，该第四金属环圈具有一第四挖空部分，而该第一挖空部分、该第二挖空部分、该第三挖空部分，以及该第四挖空部分的每一者各自呈现一较小正方形。

在一些实施例中，该第一挖空部分、该第二挖空部分、该第三挖空部分，以及该第四挖空部分的每一者的长度皆大致等于该第一频带的0.25倍波长。

在一些实施例中，该第一金属环圈、该第二金属环圈、该第三金属环圈，以及该第四金属环圈于该介质基板的该第二表面上的垂直投影皆完全位于该接地金属面之内。

在一些实施例中，该第一金属环圈、该第二金属环圈、该第三金属环圈，以及该第四金属环圈皆大致排列于同一直线上。