无向性辐射的平板天线制造技术

一种无向性辐射的平板天线，包括一基板、一偶极天线、一微带线组以及一信道选择模块。偶极天线设置在基板的第一表面，且微带线组与信道选择模块设置在基板的第二表面。微带线组中的第一微带线与第二微带线在一垂直投影面上，沿着相反的两旋转轨迹螺旋式地延展，以与偶极天线形成高频路径。平板天线将可借由控制信道选择模块的导通状态，致使偶极天线导通至第一配线与第二配线时形成一低频路径，其中高频路径与低频路径内可分别产生具有不同操作频率的多个频道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种平板天线，且特别是有关于一种无向性辐射的平板天线。
技术介绍
无向性辐射(Isotropic Radiation)的场型可避免因场型内的弱信点(null)而 造成通信质量的劣化，故具有此特性的天线结构相当适用于接收来自四面八方的无线信号 的通信产品，尤其是手持式产品，如手机、便携计算机、可携式移动通信装置或蓝牙装置等。 图1为传统无向性辐射的天线的结构示意图。参照图1，无向性辐射的天线100包括一基 板110、一偶极天线120、一螺旋型辐射体130以及另一螺旋型辐射体140。其中，偶极天线 120配置在基板110的第一表面111，而螺旋型辐射体130与140则分别配置在基板110的 第二表面。为了说明方便起见，以虚线标示出在透视基板110的情况下，螺旋型辐射体130 与140在基板110的第一表面111的相对位置。参照图1，螺旋型辐射体130与140相互对称，并分别通过导孔151与152电性连 接偶极天线120中的辐射体121与122。在此，根据安培右手定则(Ampere’ s right-hand rule)可知，沿着标号Dll所标示的电流方向来看的话，螺旋型辐射体130与140所产生的 磁场(Magnetic field)将穿射出第一表面111，也就是标号M12与M13所示的磁场方向，进 而形成磁偶极。此外，螺旋型辐射体130与140所产生的磁偶极的极化方向与偶极天线120 所产生的电偶极的极化方向两者相互垂直。因此，无向性辐射的天线100可通过螺旋型辐 射体130与140、偶极天线120，产生两个正交且垂直的极化分量，进而形成无向性辐射的场 型。更进一步来看，螺旋型辐射体130由三个微带线131 133相互串接所构 成。其中，微带线132的外型呈现一弧型(arc)细长状，例如是一细长传输线(narrow transmission line)，因此具有相对阻挡(blocking)高频信号的功能，基于微带线132阻 抗的特性，其阻抗值(impedance) X= L= (2 π f) L，故阻抗值X正比于频率f，当频率愈 高时，阻抗值则愈大，故高频信号便不容易通过，其中微带线132的长度L λ g/4，λ g为导波 波长(guided wavelength)。也就是说，微带线132相当于一电感性滤波器，其中来自微带 线131的低频信号将可通过微带线132而传送至微带线133，而来自微带线131的高频信号 则相对无法通过微带线132。如此一来，辐射体121以及微带线131串接而成的电流路径将 形成一高频路径，而辐射体121以及微带线131 133串接而成的电流路径将形成一低频 路径。因此，无向性辐射的天线100将更可收发双频带(dual band)的信号。值得注意的是，微带线132的最小宽度会受限于基板110的印刷技术，以致于隔 离高频信号的程度会受限于板端的印刷制程技术，且微带线132的摆放位置为固定的情形 下，将导致无向性辐射的天线100可应用的频道多样性亦受到限制，意即无法于高频及低 频路径中再作频道的选择(channel selection)。再者，以辐射体121的中心点为基准来 看，随着微带线131 133环绕中心点的圈数的增加，同时微带线131 133的延展长度也 变长，螺旋型辐射体130会产生类似多环螺旋型(spiral)电感的功效，进而导致无向性辐射的平板天线100的辐射效率将随之下降，此外无向性辐射的平板天线100的体积也将随 之增加。
技术实现思路
本专利技术提供一种无向性辐射的平板天线，利用电性相连的微带线组与偶极天线 形成一高频路径，并借由控制信道选择模块的导通状态，而致使偶极天线导通至第一配 线与第二配线时产生具有不同操作频率的高频路径与低频路径，即可获得不同的高工作 频带(high-frequency band)及低工作频带(low-frequency band)中的不同通信频道 (channels)。本专利技术提出一种无向性辐射的平板天线，包括一基板、一偶极天线、一微带线组以 及一信道选择模块。其中，偶极天线设置在基板的第一表面，而微带线组与信道选择模块则 设置在基板的第二表面。偶极天线具有一第一辐射体与一第二辐射体。微带线组中的一第 一微带线与一第二微带线于一垂直投影面上，分别以第一辐射体与第二辐射体的底端为起 点，沿着相反的两旋转轨迹螺旋式地延展，以与偶极天线形成一高频路径。信道选择模块电 性连接微带线组、一第一配线与一第二配线。借此，无向性辐射的平板天线将可借由控制信 道选择模块的导通状态，致使偶极天线导通至第一配线与第二配线时形成一低频路径，其 中高频路径与低频路径内更可因此而分别产生具有不同操作频率的多个通信频道。在本专利技术的一实施例中，上述的信道选择模块包括多个第一信道单元以及多个第 二信道单元。其中，多个第一信道单元电性连接在第一微带线与第一配线之间。多个第二 信道单元电性连接在第二微带线与第二配线之间。此外，无向性辐射的平板天线对等地控 制所述多个第一信道单元与所述多个第二信道单元的导通状态，以从所述高频路径与低频 路径的多个频道中选择性地切换一频道。在本专利技术的一实施例中，上述的多个第一信道单元分别包括一第一开关与一第一 电感。其中，第一开关的第一端电性连接第一微带线。第一电感的第一端电性连接第一开 关的第二端，且第一电感的第二端电性连接第一配线。在本专利技术的一实施例中，上述的多个第二信道单元分别包括一第二开关与一第二 电感。其中，第二开关的第一端电性连接第二微带线。第二电感的第一端电性连接第二开 关的第二端，且第二电感的第二端电性连接第二配线。在本专利技术的一实施例中，上述的第一微带线与第二微带线在垂直投影面上，分别 由内而外或是由外而内地沿着相反的两旋转轨迹螺旋式地延展，以环绕第一辐射体与第二 辐射体。基于上述，本专利技术是利用微带线组所形成的磁偶极与偶极天线所形成的电偶极来 产生无向性辐射的场型。此外，本专利技术更利用电性相连的微带线组与偶极天线形成一高频 路径，并借由控制信道选择模块的导通状态，致使偶极天线导通至第一配线与第二配线时 产生具有不同操作频率的多个高频与低频路径。借此，与传统技术相比较之下，本专利技术的无 向性辐射的平板天线不仅具有微型化的优势，还有助于提升天线的辐射效率。此外，本专利技术 的无向性辐射的平板天线还可借由信道选择模块中多个信道单元的切换，而接收或是发射 于高与低工作频带(band)中不同信道(channel)的信号。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。 附图说明图1为传统无向性辐射的天线的结构示意图。图2所示为依据本专利技术一实施例的无向性辐射的平板天线的结构示意图。图3所示为用以说明图2的无向性辐射的平板天线在垂直投影面上的透视结构示 意图。图4所示为依据本专利技术另一实施例的无向性辐射的平板天线在垂直投影面上的 透视结构示意图。图5与图6分别所示为依据本专利技术又一实施例的无向性辐射的平板天线在垂直投 影面上的透视结构示意图。图7与图8分别所示为依据本专利技术再一实施例的无向性辐射的平板天线在垂直投 影面上的透视结构示意图。图9与图10分别所示为依据本专利技术再一实施例的无向性辐射的平板天本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无向性辐射的平板天线，包括：一基板，具有一第一表面与一第二表面；一偶极天线，设置在该第一表面，并具有一第一辐射体与一第二辐射体；一微带线组，设置在该第二表面，并电性连接至该偶极天线，其中该微带线组中的一第一微带线与一第二微带线在一垂直投影面上，分别以该第一辐射体与该第二辐射体的底端为起点，沿着相反的两旋转轨迹螺旋式地延展，以与该偶极天线形成一高频路径；以及一信道选择模块，设置在该第二表面，并电性连接至该微带线组，其中该无向性辐射的平板天线借由控制该信道选择模块的导通状态，致使该偶极天线导通至一第一配线与一第二配线时形成一低频路径，其中该高频路径与该低频路径内可分别产生具有不同操作频率的多个频道。

【技术特征摘要】
1.一种无向性辐射的平板天线，包括一基板，具有一第一表面与一第二表面；一偶极天线，设置在该第一表面，并具有一第一辐射体与一第二辐射体；一微带线组，设置在该第二表面，并电性连接至该偶极天线，其中该微带线组中的一第 一微带线与一第二微带线在一垂直投影面上，分别以该第一辐射体与该第二辐射体的底端 为起点，沿着相反的两旋转轨迹螺旋式地延展，以与该偶极天线形成一高频路径；以及一信道选择模块，设置在该第二表面，并电性连接至该微带线组，其中该无向性辐射的 平板天线借由控制该信道选择模块的导通状态，致使该偶极天线导通至一第一配线与一第 二配线时形成一低频路径，其中该高频路径与该低频路径内可分别产生具有不同操作频率 的多个频道。2.根据权利要求1所述的无向性辐射的平板天线，其中该信道选择模块包括多个第一信道单元，电性连接在该第一微带线与该第一配线之间；以及多个第二信道单元，电性连接在该第二微带线与该第二配线之间，其中，该无向性辐射的平板天线对等地控制该些第一信道单元与该些第二信道单元的 导通状态，以分别从该高频路径与该低频路径的该等频道中选择性地切换一频道。3.根据权利要求2所述的无向性辐射的平板天线，其中该些第一信道单元分别包括一第一开关，其第一端电性连接该第一微带线；以及一第一电感，其第一端电性连接该第一开关的第二端，该第一电感的第二端电性连接 该第一配线。4.根据权利要求3所述的无向性辐射的平板天线，其中该些第一信道单元中的该第一 开关与该第一电感沿着该第一微带线的一第一延展方向相互串接，且该些第一信道单元沿 着该第一延展方向的方向相互并排。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄奂衢，
申请(专利权)人：宏达国际电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]