圆极化天线制造技术

本发明专利技术提供一种圆极化天线，包括：基底，具有第一表面和第二表面；馈电元件，设置于该第一表面；接地面，设置于该第二表面，且该接地面具有孔洞；调谐短线，设置于该第二表面，且该调谐短线连接于该孔洞的边缘；以及腔室结构，连接于该接地面，且该腔室结构用于反射电磁波。本发明专利技术提供的圆极化天线具有更高的天线增益或更大的天线带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种圆极化天线(Circular Polarization Antenna),特别有关于具有高天线增益(Antenna Gain)的圆极化天线。
技术介绍
在无线数据传输中，天线在传送和接收电磁波中扮演着重要的角色。通常情况下，天线应提供在方位角方向(Azimuth Direction)为全方向(Omn1-Directional)的福射图型(Radiation Pattern),并提供在正上方的一个零点(Null)图型。因此,棒形天线(Rod-like Antenna),例如偶极天线(Dipole Antenna),通常适合接收和传送垂直极化波(vertically polarized wave),因此而广泛地应用于现今的通信装置当中。在无线通信系统中，数据信号可能被许多的周围物体反射，因此，这些反射波(Reflected Waves)和原来的数据信号将产生建设性或破坏性的混合。即使偶极天线可用于接收和传送垂直极化波，但是来自周遭环境的多路径干扰(Mult1-Path Interference)、绕射(Diffraction)或是反射，都可能在长程通信中改变传送垂直极化波的相位。更严重的情况下，数据信号可能由垂直极化波转变为水平极化波，而无法被偶极天线接收，造成数据遗失。有鉴于此，必须设计一种新天线，以处理垂直极化波与水平极化波。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种圆极化天线。本专利技术提供一 种圆极化天线，包括:基底，具有第一表面和第二表面；馈电元件，设置于该第一表面；接地面，设置于该第二表面，且该接地面具有孔洞；调谐短线，设置于该第二表面，且该调谐短线连接于该孔洞的边缘；以及腔室结构，连接于该接地面，且该腔室结构用于反射电磁波。本专利技术还提供一种圆极化天线，包括:第一天线元件，该第一天线元件包括:基底，具有第一表面和第二表面；馈电元件，设置于该第一表面；接地面，设置于该第二表面，且该接地面具有孔洞；第一调谐短线，设置于该第二表面，且该第一调谐短线连接于该孔洞的边缘；以及第二调谐短线，设置于该第二表面，且该第二调谐短线连接于该孔洞的该边缘。本专利技术提供的圆极化天线具有更高的天线增益或更大的天线带宽。附图说明图1A为显示根据本专利技术一个实施例的圆极化天线的立体图；图1B为根据本专利技术该实施例的圆极化天线沿着一条直线的剖面图；图1C为根据本专利技术该实施例的圆极化天线沿着另一直线的剖面图；图2为根据本专利技术一个实施例的接合于接地面的腔室结构的剖面图；图3A为根据本专利技术一个实施例的接合于接地面的腔室结构的立体图3B为根据本专利技术的该实施例的接合于接地面的腔室结构沿着一条直线的剖面图；图4A为根据本专利技术一个实施例的接合于接地面的腔室结构的剖面图；图4B为根据本专利技术该实施例的接合于接地面的腔室结构的俯视图；图5为根据本专利技术一个实施例的圆极化天线的轴比示意图；图6为根据本专利技术另一个实施例的圆极化天线的立体图；图7为根据本专利技术一个实施例的圆极化天线的轴比示意图；图8A为根据本专利技术一个实施例的圆极化天线的立体图；图8B为根据本专利技术另一个实施例的圆极化天线的立体图；图9为根据本专利技术一个实施例的圆极化天线的俯视图；图10为根据本专利技术一个实施例的圆极化天线的轴比示意图；图1lA为根据本专利技术一个实施例的接地面的示意图；图1lB为根据本专利技术一个实施例的接地面的示意图；图1lC为根据本专利技术一个实施例的接地面的示意图；图1lD为根据本专利技术一个实施例的接地面的示意图；图1lE为根据本专利技术一个实施例的接地面的示意图；图1lF为根据本专利技术一个实施例的接地面的示意图；图1lG为根据本专利技术一个实施例的接地面的示意图。具体实施例方式图1A为显示根据本专利技术一个实施例的圆极化天线100的立体图。图1B为根据本专利技术该实施例的圆极化天线100沿着直线LLl的剖面图。图1C为根据本专利技术该实施例的圆极化天线100沿着另一直线LL2的剖面图。如图1A、图1B及图1C所示，圆极化天线100可包括:基底110、接地面120、馈电元件(Feeding Element) 130、调谐短线(Tuning Stub) 140以及腔室结构(Cavity Sturcture) 170。基底110可以是FR4基底,其介电常数(DielectricConstant)等于4.3,而基底厚度为0.6mm。接地面120、馈电元件130,以及调谐短线140可由金属制成，例如银或铜。基底110具有两个表面E1、E2，其中表面El与表面E2为相对面。馈电元件130设置于表面E1，其中馈电元件130的一端可以电性连接至信号源190以接收输入信号。接地面120设置于表面E2，且接地面120具有一个孔洞125。孔洞125可以是圆形、矩形或其他形状。调谐短线140设置于表面E2，并电性连接至孔洞125的边缘。在一个实施例中，馈电元件130和调谐短线140两者都大致为直条形，而孔洞125为圆形，其中调谐短线140和孔洞125的圆周(Periphery)垂直。在其他实施例中，馈电元件130可以为T字形或是锥面形(Taper-Shaped)。腔室结构170电性连接至接地面120，并用于反射电磁波。在一个实施例中，腔室结构170大致上为无上盖的空心圆柱体，并接合在接地面120上(例如可以沿着虚线172的轨迹接合)。圆极化天线100可以同时产生一个左旋圆极化波(Left-hand CircularlyPolarized Wave)和一个右旋圆极化波(Right-hand Circularly Polarized Wave)。在一些实施例中，左旋圆极化波向上方传播，而右旋圆极化波向下方传播。因此，腔室结构170可用于大致上覆盖住接地面120上的孔洞125，反射不同方向的电磁波以提高天线增益。腔室结构170通常设计为具有等于四分之一波长(λ/4)的高度，其中该四分之一波长可以根据圆极化天线的中心操作频率进行调整。本专利技术另提供各种不同的腔室结构，将于之后进行说明。图2为根据本专利技术一个实施例的接合于接地面120的腔室结构270的剖面图。如图2所示，腔室结构270为空心金属外壳，用于覆盖接地面120的孔洞125。在一些实施例中，该空心金属外壳内部填充满介质275，例如FR4介质或是空气。该空心金属外壳通常设计为具有等于四分之一波长(λ/4)的高度，其中该四分之一波长可以根据圆极化天线的中心操作频率进行调整。图3Α为根据本专利技术一个实施例的接合于接地面120的腔室结构370的立体图。图3Β为根据本专利技术的该实施例的接合于接地面120的腔室结构370沿着直线LLl的剖面图。如图3Α及图3Β所示，腔室结构370包括:腔室基底372、腔室接地面374，以及多个通孔(Via)376。腔室基底372具有两个表面，其中的一个表面接合于接地面120。腔室接地面374设置于腔室基底372的另一个表面E3。多个通孔376穿过腔室基底372，并大致上环绕孔洞125。多个通孔376更电性连接于接地面120和腔室接地面374之间。腔室基底372可以是FR4基底，其介电常数等于4.3，而基底厚度为四分之一波长(λ/4)，其中该四分之一波长可以根据圆极化天线的中心操作频率进行调整。腔室接地面374和多个通孔376可以由金属制成，例如银或铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆极化天线，包括：基底，具有第一表面和第二表面；馈电元件，设置于该第一表面；接地面，设置于该第二表面，且该接地面具有孔洞；调谐短线，设置于该第二表面，且该调谐短线连接于该孔洞的边缘；以及腔室结构，连接于该接地面，且该腔室结构用于反射电磁波。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：洪国锋，谢士炜，陈鹤中，吴茂林，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：