耦合馈入式微带天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种耦合馈入式微带天线，主要于隔着绝缘基体相对的两个表面上分别设置第一电极层及第二电极层，其中第二电极层内设置至少一净空区。至少一馈入单元设置于绝缘基体的表面，并位于第二电极层的净空区内，其中净空区用以隔离第二电极层及馈入单元，而馈入单元会连接讯号馈入端。馈入单元可设置至少两个分枝，其中没有连接讯号馈入端的分枝之间的夹角介于70度到110度之间，如此可得到具有水平极化或垂直极化或圆极化之特性的微带天线，甚者，更可利用两个馈入单元的讯号输出，分别连接耦合器，进而形成大频宽的圆极化天线。

Coupled-fed microstrip antenna

【技术实现步骤摘要】
耦合馈入式微带天线
本技术为一种耦合馈入式微带天线，在制作微带天线的过程中，不需要在绝缘基体上设置通孔，可减少微带天线的制程步骤及使用材料的复杂度，并有利于降低微带天线的制作成本。且可藉由馈入单元设计上的变化，创造出同时具有水平极化与垂直极化之微带天线或圆极化微带天线，此外，也可以制作具有两个讯号馈入或输出的微带天线，再经由两个讯号馈入线的相转移及耦合，创造出大频宽的圆极化微带天线。
技术介绍
相较于传统上利用金属材料制作的天线，微带天线(MicrostripAntenna)具有平面结构、可大量生产并容易整合在电路板上等优点，因而被大量的应用在各种无线传输装置上，例如全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)或无线射频辨识(RFID)。请参阅图1A及图1B，为目前广泛为业界采用的现有微带天线的顶部及底部的立体示意图。如图中所示，传统的微带天线10包含一绝缘基体11、一第一电极层13、一第二电极层15、一馈入区171及一导电元件173，其中第一电极层13位于绝缘基体11的上表面，而第二电极层15则位于绝缘基体11的下表面。导电元件173贯穿绝缘基体11、第一电极层13及第二电极层15，并电性连接第一电极层13，其中导电元件173未与第二电极层15连接，并于两者之间存在间隙。设置在绝缘基体11上表面的第一电极层13可作为微带天线10的幅射体，而设置在绝缘基体11下表面的第二电极层15则为接地层。在透过微带天线10进行射频讯号的接收时，射频讯号会由第一电极层13经由馈入区171及导电元件173输入，而在进行射频讯号的发射时，讯号则会经由导电元件173及馈入区171传送至第一电极层13，并经由第一电极层13发射讯号。在制作微带天线10的过程中，需要在绝缘基体11、第一电极层13及第二电极层15上预先设置通孔，并将导电元件173穿过上述元件的通孔，其中导电元件173与第一电极层13连接的区域为馈入区171。然而在绝缘基体11、第一电极层13及第二电极层15上设置通孔，会增加微带天线10的制程步骤，造成制作工时的增加，亦会增加微带天线10的制作成本。而且，要将微带天线10安装于电路板时，电路板上也需要设置通孔，也会增加电路板的复杂度与制造成本。此外具有针状突出物的元件，通常无法适用于表面粘着制程，因而可能需要人工组装，并导致产品良率的降低，所以，也会增加组装过程的复杂度与生产成本。
技术实现思路
本技术的一目的，在于提供一种微带天线，主要于隔着绝缘基体相对的两个表面上分别设置第一电极层及第二电极层，并于第二电极层内设置至少一净空区，其中净空区为绝缘基体上没有设置电极层的区域。净空区内设置至少一具导电性的馈入单元，其中馈入单元与绝缘基体的第二表面的边缘之间的最短距离大于1mm，而且此最短距离的周边区域没有设置电极层。馈入单元可用以连接讯号馈入端，其中馈入单元经由电磁耦合(ElectromagneticCoupling)与第一电极层形成电性连结，藉此将可透过微带天线进行无线电讯号的接收与传送。本技术的一目的，在于提供一种微带天线，仅需要在一个电极层内设置净空区，并于净空区内设置馈入单元，使得微带天线可进行无线电讯号的接收与传送。可省去在绝缘基体上设置通孔的步骤，不仅有利于简化微带天线的制程步骤，亦可降低微带天线的制作成本。本技术的一目的，在于提供一种同时具有水平极化与垂直极化的微带天线，可透过馈入单元具有多个分枝的设计方式，让没有连接讯号馈入端的两个分枝之间的夹角介于70度到110度之间，如此可利用两个分枝分别电磁耦合至第一电极层，而同时得到水平极化与垂直极化的双极化辐射特性。当第一电极层为正方形或长方形，则馈入单元的两个分枝分别大致平行于第一电极层的相邻的两个边。当第一电极层为多边形或圆形或椭圆形或其他几何形状，则馈入单元的分枝分别大致平行于通过第一电极层几何形状中心点的两条互相垂直的虚拟直线。本技术的一目的，在于提供一种圆极化天线，可透过馈入单元具有多个分枝的设计方式，让没有连接讯号馈入端的两个分枝之间的夹角介于70度到110度之间，并利用分枝的形状、尺寸或角度上的调整，再经由分枝分别电磁耦合至第一电极层，而得到圆极化的辐射特性。本技术的一目的，在于提供一种微带天线，主要于隔着绝缘基体相对的两个表面上，分别设置第一电极层及第二电极层，并于第二电极层内设置至少一净空区。净空区为绝缘基体上没有设置电极层的区域，而净空区内则设置至少一馈入单元。此外亦可进一步在第一电极层区域内设置至少一绝缘单元，其中绝缘单元为绝缘基体上未设置电极层的区域，藉由绝缘单元的设置，可在不改变微带天线的尺寸、体积及材料的前提下，降低微带天线的共振频率。本技术的一目的，在于提供一种大频宽的圆极化天线，主要于隔着绝缘基体相对的两个表面上分别设置第一电极层及第二电极层，并于第二电极层内设置至少两个净空区，其中两个净空区分别接近第二电极层相邻的两个边，并在两个净空区内分别设置至少一馈入单元，藉由此两个馈入单元分别与耦合器相连接，进而形成大频宽圆极化天线。在本技术微带天线一实施例中，当第一电极层为正方形或长方形，两个馈入单元没有连接讯号馈入端的两个分枝分别大致平行于第一电极层相邻的两个边。当第一电极层为多边形、圆形、椭圆形或其他几何形状，则两个馈入单元的两分枝分别大致平行于通过第一电极层几何形状中心点的两条互相垂直的虚拟直线。在本技术微带天线一实施例中，其中净空区为T字型、Y字形、十字形、矩形、圆形、椭圆形、长椭圆形、多边形或其他几何形状。在本技术微带天线一实施例中，其中馈入单元为T字型、Y字形、十字形、矩形、圆形、椭圆形、长椭圆形、环状、中空几何形状或其他几何形状。在本技术微带天线一实施例中，包括至少一绝缘单元，设置于第一电极层内，该绝缘单元为绝缘基体上未设置电极层的区域。在本技术微带天线一实施例中，其中绝缘单元为圆弧形、椭圆弧形、不规则弧形、方形、长条形、X形或其他几何形状。本技术的有益效果：本技术大大减少了制作工时和组装过程的复杂度，及大大降低了生产成本。附图说明图1A为现有微带天线的顶部立体示意图。图1B为现有微带天线的底部立体示意图。图2A为本技术微带天线一实施例的顶部立体示意图。图2B为本技术微带天线一实施例的底部立体示意图。图2C为本技术微带天线一实施例的仰视图。图3为本技术微带天线又一实施例的仰视图。图4为本技术微带天线又一实施例的俯视图。图5为本技术微带天线又一实施例的俯视图。图6为本技术微带天线又一实施例的俯视图。图7为本技术微带天线又一实施例的仰视图。图8为本技术微带天线又一实施例的仰视图。图9为本技术微带天线又一实施例的仰视图。图10为本技术微带天线又一实施例的仰视图。图11为本技术微带天线又一实施例的俯视图。图12为本技术微带天线又一实施例的俯视图。图13为本技术微带天线又一实施例的俯视图。图14A为本技术微带天线又一实施例的顶部立体示意图。图14B为本技术微带天线又一实施例的底部立体示意图。图14C为本技术微带天线又一实施例的仰视图。图15为本技术微带天线又一实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合馈入式微带天线，具有水平极化或垂直极化或圆极化的特性，其特征在于，包括：一绝缘基体，包括一第一表面及一第二表面，其中该第一表面与该第二表面为隔着该绝缘基体相对的两个表面；至少一第一电极层，建置于该绝缘基体的该第一表面；至少一第二电极层，建置于该绝缘基体的该第二表面，其中该第二电极层内包含至少一净空区，该净空区为该绝缘基体上没有建置该第二电极层的区域；及至少一馈入单元，为设置于该绝缘基体的该第二表面上的导电体，位于该第二电极层的该净空区内，并用以连结一讯号馈入端，其中该净空区用以分隔该第二电极层及该馈入单元，且该馈入单元经由电磁耦合，与隔着该绝缘基体的该第一电极层形成电性连结，其中该馈入单元与该绝缘基体的该第二表面的一边缘之间的一最短距离大于1mm，而且该最短距离的周边区域没有设置该第二电极层。

【技术特征摘要】
1.一种耦合馈入式微带天线，具有水平极化或垂直极化或圆极化的特性，其特征在于，包括：一绝缘基体，包括一第一表面及一第二表面，其中该第一表面与该第二表面为隔着该绝缘基体相对的两个表面；至少一第一电极层，建置于该绝缘基体的该第一表面；至少一第二电极层，建置于该绝缘基体的该第二表面，其中该第二电极层内包含至少一净空区，该净空区为该绝缘基体上没有建置该第二电极层的区域；及至少一馈入单元，为设置于该绝缘基体的该第二表面上的导电体，位于该第二电极层的该净空区内，并用以连结一讯号馈入端，其中该净空区用以分隔该第二电极层及该馈入单元，且该馈入单元经由电磁耦合，与隔着该绝缘基体的该第一电极层形成电性连结，其中该馈入单元与该绝缘基体的该第二表面的一边缘之间的一最短距离大于1mm，而且该最短距离的周边区域没有设置该第二电极层。2.根据权利要求1所述的耦合馈入式微带天线，其特征在于，该馈入单元包括至少两个分枝，其中没有连接该讯号馈入端的该分枝之间的夹角介于70度到110度之间。3.根据权利要求2所述的耦合馈入式微带天线，其特征在于，该第一电极层为正方形或长方形，而没有连接该讯号馈入端的该馈入单元的该两个分枝，分别大致平行于该第一电极层相邻的两个边。4.根据权利要求2所述的耦合馈入式微带天线，其特征在于，该第一电极层为多边形或圆形或椭圆形，而没有连接该讯号馈入端的该馈入单元的该两个分枝分别与通过该第一电极层的几何形状中心点且互相垂直的两条虚拟直线大致平行。5.根据权利要求1所述的耦合馈入式微带天线，其特征在于，该净空区为T字形、Y字形、十字形、矩形、圆形或椭圆形。6.根据权利要求1所述的耦合馈入式微带天线，其特征在于，该馈入单元为T字形、Y字形、十字形、矩形、圆形或椭圆形。7.根据权利要求2所述的耦合馈入式微带天线，其特征在于，该馈入单元的该分枝的形状、尺寸及夹角，用以调整该耦合馈入式微带天线的极化特性。8.根据权利要求1所述的耦合馈入式微带天线，其特征在于，包括至少一绝缘单元设置于该第一电极层内，该绝缘单元为该绝缘基体上未设置该第一电极层的区域。9.根据权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志伸，叶宗寿，杨翔程，刘信祥，
申请(专利权)人：咏业科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71