波束天线制造技术

本发明专利技术公开一种波束天线，包括第一介质层、第二介质层、至少一第一辐射导体单元以及能量传输导体结构。第一介质层具有信号源以及第一导体层。第二介质层具有至少一第一薄膜层，第一薄膜层附着于第二介质层的表面上。第一薄膜层并包含绝缘胶体以及多个触发粒子。第一辐射导体单元附着于第一薄膜层的表面上，第一薄膜层位于第一辐射导体单元以及第二介质层之间。能量传输导体结构位于第一以及第二介质层之间，具有第一端点以及第二端点，第一端点电气耦接或电气连接于信号源，第二端点电气耦接或电气连接于第一辐射导体单元。据此，能有效减少介质与欧姆损耗的天线架构，来提升单一天线设计的远场辐射特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天线设计，特别是涉及一种提升天线辐射能量的天线设计。
技术介绍
随着无线通讯技术的快速蓬勃发展，越来越多的无线通讯功能必须被要求同时整合设计实现于单一手持通讯装置当中。例如:无线广域网络(WirelessWideAreaNetwork，简称为WWAN)系统、无线个人网络(WirelessPersonalAreaNetwork，简称为WPAN)、无线区域网络(WirelessLocalAreaNetwork，简称为WLAN)系统、多输入多输出(Multi-InputMulti-Output，简称为MIMO)系统、数字电视广播(DigitalTelevisionBroadcasting，简称为DTV)系统、全球卫星定位系统(GlobalPositioningSystem，简称为GPS)、卫星通讯系统(SatelliteCommunicationSystem)以及波束成形天线阵列系统(BeamformingAntennaArraySystem)等。当不同无线通讯系统的天线设计都必须被整合于内部空间狭小的单一手持通讯装置当中时，将可能会导致天线辐射特性衰减的情形发生。例如：天线远场辐射效率下降、天线场型最大增益变小、天线储能增加以及天线介质与欧姆损耗增加等问题。故此大幅增加了手持通讯装置多天线整合设计的技术困难与挑战。现有可能的技术解决方法，主要为利用在天线元件间设计突出或凹槽金属结构、或者增加天线元件间距离来降低多天线间的能量耦合程度。然而，这些做法均可能会导致必须额外增加多天线系统的整体尺寸。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种波束天线，能有效减少介质与欧姆损耗的天线架构，来提升单一天线设计的远场辐射特性。本专利技术提出一种波束天线。此波束天线包含第一介质层、第二介质层、至少一第一辐射导体单元以及能量传输导体结构。第一介质层具有信号源以及第一导体层，第一导体层附着于第一介质层的表面上，并且信号源电气耦接或电气连接于第一导体层。第二介质层具有至少一第一薄膜层，第一薄膜层附着于第二介质层的表面上。第一薄膜层包含绝缘胶体以及多个触发粒子。绝缘胶体为高分子材料。多个触发粒子包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3电子伏特(eV)的半导体材料至少其中之一。触发粒子可受激光能量照射活化，其中激光能量的波长介于430～1080毫微米(nm)之间。至少一第一辐射导体单元附着于第一薄膜层的表面上，第一薄膜层位于第一辐射导体单元以及第二介质层之间。能量传输导体结构位于第一以及第二介质层之间，具有第一端点以及第二端点。第一端点电气耦接或电气连接于信号源，第二端点电气耦接或电气连接于第一辐射导体单元，并激发波束天线产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。从另一观点来看，本专利技术提出一种波束天线。此波束天线包含第一介质层、第二介质层、至少一第一辐射导体单元、至少一第二辐射导体单元以及能量传输导体结构。第一介质层具有信号源以及第一导体层，第一导体层附着于第一介质层的表面上，并且信号源电气耦接或电气连接于第一导体层。第二介质层具有第一薄膜层以及第二薄膜层分别附着于第二介质层的不同表面上，并且第二介质层位于第一薄膜层以及第二薄膜层之间。第一与第二薄膜层均包含绝缘胶体以及多个触发粒子。绝缘胶体为高分子材料。多个触发粒子包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3eV的半导体材料至少其中之一，触发粒子可受激光能量照射活化，激光能量的波长介于430至1080nm之间。至少一第一辐射导体单元附着于第一薄膜层的表面上，第一薄膜层位于第一辐射导体单元以及第二介质层之间。至少一第二辐射导体单元附着于第二薄膜层的表面上，第二薄膜层位于第二介质层以及第二辐射导体单元之间，第一辐射导体单元电气耦接或电气连接于第二辐射导体单元。能量传输导体结构位于第一介质层以及第二介质层之间，并具有第一端点以及第二端点，第一端点电气耦接或电气连接于信号源，第二端点电气耦接或电气连接于第一辐射导体单元，并激发波束天线产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。为了对本案的上述及其他内容有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的一实施例绘示的波束天线的结构示意图；图2为本专利技术的另一实施例绘示的波束天线的结构示意图；图3为本专利技术的又一实施例绘示的波束天线的结构示意图；图4为本专利技术的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；图5A为本专利技术的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；图5B为依据图5A绘示的波束天线的返回损图；图5C为依据图5A绘示的波束天线的主波束辐射场型图；图6为本专利技术的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；图7为本专利技术的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；图8A为本专利技术的其他实施例绘示的波束天线的结构示意图；图8B为依据图8A绘示的波束天线的返回损图。符号说明1、2、3、4、5、6、7、8：波束天线11、21、31、41、51、61、71、81：第一介质层111、211、311、411、511、611、711、811：信号源112、212、312、412、512、612、712、812：第一导体层213、313：微带传输线结构12、22、32、42、52、62、72、82：第二介质层121、221、321、421、521、621、721、821：第一薄膜层222、322、522：第二薄膜层1211、2211、2221、3211、3221、4211、5211、5221、6211、7211、8211：绝缘胶体1212、2212、2222、3212、3222、4212、5212、5222、6212、7212、8212：触发粒子13、23、33、43、53、63、73、83：第一辐射导体单元331、531：共面波导结构332：灌孔导通结构24、341、342、343、344、54：第二辐射导体单元14、25、35、44、55、64、74、84：能量传输导体结构141、251、351、441、551、641、741、841：第一端点142、252、352、442、552、642、742、842：第二端点631、831：槽缝结构731、732、832：蜿蜒结构56：匹配电路57、85、86：共振模态58：主波束辐射场型t：第二介质层的厚度d1：第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波束天线，其特征在于，包含：第一介质层，其具有信号源以及第一导体层，所述第一导体层附着于所述第一介质层的表面上，并且所述信号源电气耦接或电气连接于所述第一导体层；第二介质层，其具有至少一第一薄膜层，所述第一薄膜层附着于所述第二介质层的表面上，并且所述第一薄膜层包含：绝缘胶体，其为高分子材料；以及多个触发粒子，其包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等于3电子伏特的半导体材料至少其中之一，所述些触发粒子可受激光能量照射活化，其中所述激光能量的波长介于430至1080毫微米之间；至少一第一辐射导体单元，其附着于所述第一薄膜层的表面上，所述第一薄膜层位于所述第一辐射导体单元以及所述第二介质层之间；以及能量传输导体结构，其位于所述第一介质层以及所述第二介质层之间，并具有第一端点以及第二端点，所述第一端点电气耦接或电气连接于所述信号源，所述第二端点电气耦接或电气连接于所述第一辐射导体单元，并激发所述波束天线产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。

【技术特征摘要】
2015.11.06 TW 104136638;2014.12.08 US 62/088,7011.一种波束天线，其特征在于，包含：
第一介质层，其具有信号源以及第一导体层，所述第一导体层附着于所
述第一介质层的表面上，并且所述信号源电气耦接或电气连接于所述第一导
体层；
第二介质层，其具有至少一第一薄膜层，所述第一薄膜层附着于所述第
二介质层的表面上，并且所述第一薄膜层包含：
绝缘胶体，其为高分子材料；以及
多个触发粒子，其包含有机金属粒子、金属螯合物，与带隙大于等
于3电子伏特的半导体材料至少其中之一，所述些触发粒子可受激光能量照
射活化，其中所述激光能量的波长介于430至1080毫微米之间；
至少一第一辐射导体单元，其附着于所述第一薄膜层的表面上，所述第
一薄膜层位于所述第一辐射导体单元以及所述第二介质层之间；以及
能量传输导体结构，其位于所述第一介质层以及所述第二介质层之间，
并具有第一端点以及第二端点，所述第一端点电气耦接或电气连接于所述信
号源，所述第二端点电气耦接或电气连接于所述第一辐射导体单元，并激发
所述波束天线产生至少一共振模态来涵盖至少一通讯系统频段操作。
2.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层包含的
所述些触发粒子为带隙大于等于3电子伏特的半导体材料，并且其选自由氮
化镓、二氧化钛、氮化铝、二氧化硅、硫化锌、氧化锌、碳化硅、氮化铝镓、
氧化铝、氮化硼或氮化硅其中之一或其所组成的群组。
3.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层包含的
所述些触发粒子为有机金属粒子，所述有机金属粒子结构为R-M-X或
R-M-R，其中M为金属，R为环烷、烷基、杂环或羧酸、卤烷、芳香烃，X
为卤素化合物或胺类，并且M选自由金、镍、锡、铜、钯、银或铝其中之
一或其所组成的群组。
4.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层包含的
所述些触发粒子为金属螯合物，并且其为由螯合剂螯合金属组成，所述螯合
剂为吡咯烷二硫代氨基甲酸铵、乙二胺四乙酸、NTA或二乙烯三胺五乙酸至
少其中之一，并且所述金属选自由金、银、铜、锡、铝、镍或钯其中之一或

\t其所组成的群组。
5.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述量传输结构为波导
结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、
顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构。
6.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层包含的
所述绝缘胶体的黏滞系数小于9000厘泊，并且所述第一薄膜层包含的所述
些触发粒子占所述绝缘胶体0.1～28重量百分比。
7.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一介质层与所述
第二介质层之间的距离小于所述波束天线产生共振模态最低操作频率的
0.39倍波长。
8.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第二介质层的厚度
介于所述波束天线产生共振模态最低操作频率的0.001～0.15倍波长之间。
9.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一薄膜层的厚度
介于10～290微米之间。
10.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述信号源通过波导
结构、同轴传输线结构、微带传输线结构、共面波导结构、双线传输线结构、
顶针馈入结构、导体弹片结构或匹配电路其中之一或其所组合的结构，电气
耦接或电气连接于所述能量传输导体结构的所述第一端点。
11.如权利要求1所述的波束天线，其特征在于，所述第一辐射导体单
元具有平板结构、短路结构、蜿蜒结构、槽孔结构、槽缝结构或间隙结构其
中之一或其所组合的结构。
12.一种波束天线，其特征在于，包含：
第一介质层，其具有信号源以及第一导体层，所述第一导体层附着于所
述第一介质层的表面上，并且所述信号源电气耦接或电气连接于所述第一导
体层；
第二介质层，其具有第一薄膜层以及第二薄膜层，分别附着于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟宇，高端环，黄萌祺，钟蒍，周敏杰，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71