一种蜿蜒天线结构制造技术

本发明专利技术提供一种蜿蜒天线结构，其包括一基板、一接地层以及一微带天线层，接地层和微带天线层分别设在基板相异的两侧，微带天线层包括辐射单元，其呈蜿蜒状且形成一凹陷区，辐射单元的总长度对应一工作频率而介于0.8个波长至1.2个波长的长度，辐射单元的信号输入端接收输入信号以发出具辐射能量的电磁波时，可达到增大半功率波束宽度的效果。到增大半功率波束宽度的效果。到增大半功率波束宽度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种蜿蜒天线结构


[0001]本专利技术关于一种天线结构，尤其涉及一种可增大半功率波束宽度的蜿蜒天线结构。

技术介绍

[0002]美国专利第US04180817A号专利技术，公开一种串联连接的微带天线阵列，此现有技术中的微带天线阵列主要是以传输线段以及辐射元件所串接构成，通过通电而经传输线段导入电流信号，而由辐射元件产生具辐射能量的电磁波，借此电磁波进行物件感测。
[0003]然而，上述现有技术中的微带天线阵列，其辐射元件产生电磁波时的辐射方向皆为同向，导致半功率波束宽度（Half Power Beam Width , HPBW）受到限制而无法增大。此外，上述现有技术中的微带天线阵列为多个，因相邻的微带天线阵列之间会发生辐射干扰的现象，造成串接在前的辐射元件的辐射能量相对较强，串接较后的辐射元件的辐射能量有明显减弱的影响，且微带天线阵列也因此造成指向性的偏差，导致微带天线阵列整体的感测效果变差。

技术实现思路

[0004]为解决上述课题，本专利技术提供一种蜿蜒天线结构，可增大半功率波束宽度以扩大感测范围。
[0005]本专利技术的一项实施例提供一种蜿蜒天线结构，其包括一基板、一接地层以及一微带天线层，其中接地层设于基板的一侧，而微带天线层设于基板异于接地层的一侧。微带天线层包括至少一辐射单元，所述辐射单元呈蜿蜒状且形成一凹陷区，辐射单元的总长度对应一工作频率而介于0.8个波长至1.2个波长的长度，辐射单元有一信号输入端接收一输入信号以发出具辐射能量的电磁波。
[0006]于一实施例中，所述总长度为1个波长的长度。
[0007]于一实施例中，所述辐射单元包括一头段、一第一辐射段、一过渡段、一第二辐射段以及一尾段依序垂直连接而呈蜿蜒状，第一辐射段、过渡段及第二辐射段连接形成凹陷区，所述辐射单元的总长度为从头段至尾段的长度。
[0008]于一实施例中，所述辐射单元为多个，这些辐射单元以一前一后而依序相接成一天线阵列，其中在前的辐射单元以其尾段和在后的辐射单元的头段相接而沿所述蜿蜒状延续。
[0009]于一实施例中，所述天线阵列为多个，这些天线阵列而依横向并排，任两个相邻的天线阵列之间具有一间隔距离。
[0010]于一实施例中，间隔距离为对应所述1个波长的长度的二分之一。
[0011]于一实施例中，进一步在所述相邻的天线阵列之间有一解耦单元，解耦单元具有一导电部及多个抑制部，多个抑制部侧向延伸自导电部而呈梳状，导电部电性连接接地层，各抑制部伸设于一前述的凹陷区，以所述抑制部于所在的凹陷区中抑制对应的辐射单元的
感应电流。
[0012]于一实施例中，各抑制部的长度为对应所述1个波长的长度的四分的一。
[0013]于一实施例中，各抑制部于所在的凹陷区中伸设的长度为接近所述过渡段但不接触所述辐射单元。
[0014]于一实施例中，各导电部和接地层之间设有多个贯穿基板而电性连接的连接部，连接部对应所在导电部的多个抑制部而设。
[0015]于一实施例中，头段和尾段任一者的长度为过渡段长度的一半。
[0016]于一实施例中，工作频率为77GHz。
[0017]于一实施例中，头段、第一辐射段、过渡段、第二辐射段及尾段等宽而具有一线宽，线宽和所述1个波长的长度的比例约为1:10~1:30。
[0018]于一实施例中，头段、第一辐射段、过渡段、第二辐射段及尾段等宽而具有一线宽，凹陷区具有一凹陷宽度及一凹陷深度，过渡段的长度、凹陷深度、或凹陷宽度和线宽的比率为6:1至10：1。
[0019]于一实施例中，所述比率较佳为8:1。
[0020]于一实施例中，信号输入端输入一交流信号，辐射单元在异于信号输入端的一端具有一终端，终端呈开放状而不连接基板以外的元件。
[0021]于一实施例中，辐射单元和接地层互相不电性连接。
[0022]借此，微带天线层从头段至尾段的总长度对应一工作频率而设计为0.8个波长至1.2个波长的长度，较佳约为1个波长的长度，致使电磁波的最大辐射能量产生在第一辐射段和第二辐射段，而经干涉现象而可增大半功率波束宽度，以提升可感测物件的宽度范围。
[0023]此外，微带天线层如以多个辐射单元以一前一后而依序相接成天线阵列，由于在前的辐射单元和在后的辐射单元沿所述蜿蜒状而延续相接，天线阵列能够借此而达到辐射能量集中的效果，以使微带天线层维持良好的指向性。
[0024]再者，微带天线层于天线阵列之间设有解耦单元，通过抑制部于所在的凹陷区中抑制对应的辐射单元的感应电流，能使天线阵列以分布平均的电流密度传递至较后的辐射单元，借此再增大半功率波束宽度，且达到更佳的指向性。
附图说明
[0025]图1是本专利技术第一实施例的蜿蜒天线结构平面构造示意图；图2是图1于2-2剖线所见的剖视示意图；图3是本专利技术实施例的阵列天线及其辐射单元局部放大的构造示意图，图中并显示辐射单元的总长度对应一全波长的长度关；图4是本专利技术实施例的阵列天线及其辐射单元局部放大的另一构造示意图；图5是本专利技术第一实施例的蜿蜒天线结构与现有技术中的微带天线的波束场型比较图；图6是本专利技术第二实施例的蜿蜒天线结构平面构造示意图；图7是图6于7-7剖线所见的剖视图；图8是本专利技术第二实施例的解耦单元局部放大的构造示意图；图9(a)是本专利技术第二实施例的天线阵列之间未设解耦单元的电流密度分布图；
图9(b)是本专利技术第二实施例的天线阵列之间设有解耦单元的电流密度分布图；图10是本专利技术实施例的天线阵列之间设有解耦单元与未设解耦单元的波束场型比较图；图11是本专利技术实施例的天线阵列之间设有解耦单元与未设解耦单元的隔离度曲线比较图；图12是本专利技术实施例的天线阵列之间设有解耦单元与未设解耦单元的旁波瓣位准比较图。
[0026]附图标记说明100:蜿蜒天线结构
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10:基板20:接地层
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30:微带天线层40:辐射单元
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41:头段42:第一辐射段
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43:过渡段44:第二辐射段
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45:尾段46:凹陷区
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47:信号输入端48:终端
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50:天线阵列60:解耦单元
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61:导电部62:抑制部
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63:连接部70:边层
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A:接点B:中间点
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C:接点H1:凹陷深度
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H2:长度X、Y、Z:轴向
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W1:线宽W2:凹陷宽度
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜿蜒天线结构，其特征在于，其包括：一基板；一接地层，其设于该基板的一侧；以及一微带天线层，其设于该基板异于该接地层的一侧，该微带天线层包括至少一辐射单元，所述辐射单元呈蜿蜒状且形成一凹陷区，所述辐射单元的总长度对应一工作频率，该工作频率介于0.8个波长至1.2个波长的长度，所述辐射单元有一信号输入端，该信号输入端接收一输入信号以便发出具辐射能量的电磁波。2.如权利要求1所述的蜿蜒天线结构，其特征在于，所述总长度为1个波长的长度。3.如权利要求2所述的蜿蜒天线结构，其特征在于，所述辐射单元包括一头段、一第一辐射段、一过渡段、一第二辐射段以及一尾段，依序垂直连接而呈蜿蜒状，该第一辐射段、该过渡段及该第二辐射段连接形成该凹陷区，所述辐射单元的总长度为从该头段至该尾段的长度。4.如权利要求3所述的蜿蜒天线结构，其特征在于，所述辐射单元为多个，这些辐射单元以一前一后而依序相接成一天线阵列，其中在前的辐射单元以其尾段和在后的辐射单元的头段相接而沿所述蜿蜒状延续。5.如权利要求4所述的蜿蜒天线结构，其特征在于，所述天线阵列为多个，这些天线阵列而依横向并排，任两个相邻的所述天线阵列之间具有一间隔距离。6.如权利要求5所述的蜿蜒天线结构，其特征在于，该间隔距离为对应所述一个波长的长度的二分之一。7.如权利要求5所述的蜿蜒天线结构，其特征在于，该微带天线层进一步在相邻的所述天线阵列间有一解耦单元，该解耦单元具有一导电部及多个抑制部，该多个抑制部侧向延伸自该导电部而呈梳状，该导电部电性连接该接地层，各抑制部伸设于一前述的凹陷区，以所述抑...

【专利技术属性】
技术研发人员：锺世忠，蔡青翰，王柏逸，
申请(专利权)人：为昇科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：