交叉極化天線的製作方法

2023-07-29 00:28:26 1

專利名稱：交叉極化天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種天線，特別涉及一種由兩個一體成形方式構成的天線相互交叉配置而成的交叉極化天線。
背景技術：
無線電發射機輸出的射頻信號，經由饋入線傳送到天線，天線再以電磁波的形式輻射到外界。當電磁波傳送到接收點時，由天線接收電磁波，再經由饋入線將射頻信號傳送到無線電接收機。
一般而言，天線向周圍輻射電磁波，而電磁波是由電場與磁場所組成，其中電場方向即為天線極化方向。因此，不同極化特性的天線所能接收與輻射的電磁波也就因極化方向的差異而有所不同。如果天線與其接收的電磁波的極化方向不同，則將造成極化損失，而使得所能接收的信號變小。
例如，使用垂直方向的極化天線接收水平極化方向的電磁波時，其接收到的信號將變的非常小，也就是發生了極化損失，此時極化損失最大。
因此，為了減少極化損失，應讓天線能有效地接收不同極化方向的信號。
此外， 一般天線的結構複雜，相對使得製造與組裝過程不易，所以應該有效簡化天線的製造與組裝過程以及降低相對的製造成本。

發明內容
為了解決上述天線與其接收的電磁波的極化方向不同而造成的極化損失，以及天線的結構複雜使得製造與組裝過程不易等問題，本發明提出一種交叉極化天線，其能有效接收各種極化方向的電磁波，並且通過一體成形的設計，使得製造與組裝更為方便，因而能夠降低製造成本。
根據本發明的實施例，本發明揭示一種交叉極化天線，包含一基板；
一第一交叉極化天線，固定於該基板上；
一第二交叉極化天線，與該第一交叉極化天線以非接觸的方式配置於i亥
4基板上；
一第一阻抗轉換器，固定於該基板上，並與該第一交叉極化天線電性連
接；以及
一第二阻抗轉換器，固定於該基板上，並與該第二交叉極化天線電性連接。
第一交叉極化天線包含第一傳輸部、第一輻射部、第一接地部、第一底面、第二接地部以及第二輻射部。
第二交叉極化天線包含第二傳輸部、第三輻射部、第三接地部、第二底面、第四接地部以及第四輻射部。
靠近第一輻射部的第一端旁設有一第一開口 。靠近第三輻射部的第一端旁設有對應該第一開口位置的一第二開口。第一交叉極化天線與第二交叉極化天線通過第一開口與第二開口以非接觸的方式相互交叉配置於基板上。
第一阻抗轉換器，用以轉換阻抗，配置於基板上且包覆第一傳輸部，與第一交叉極化天線電性連接。第二阻抗轉換器，也用以轉換阻抗，配置於基板上且包覆第二傳輸部，與第二交叉極化天線電性連接。
通過本發明的交叉極化天線，將可以有效地接收各種極化方向的電磁波，讓極化損失降低。
另一方面，本發明的第一與第二交叉極化天線以一體成型的方式構成，製造容易，並且只需將天線各部位垂直其底面折起即可進行組裝，過程簡易，成本也能降低。
綜上所述，通過本發明的技術手段，得以有效的解決公知技術的問題，達到減少極化損失，並且使得製造與組裝更方便的目的。
有關本發明的特徵與實際操作，將配合附圖作優選實施例詳細說明如下。


圖1為本發明的第一交叉極化天線示意圖；圖2為本發明的第一交叉極化天線示意圖；圖3為本發明的第二交叉極化天線示意圖；圖4為本發明的第二交叉極化天線示意5圖5為本發明的組裝示意圖6為本發明的組裝示意圖7為本發明的組合圖；以及
圖8為本發明的使用頻段與絕對增益示意圖。
其中，附圖標記說明如下
100第一交叉極化天線
101第一傳輸部
102第一輻射部
103第一接地部
104第一底面
105第二接地部
106第二輻射部
107螺絲孔
108第一饋入線
109第一開口
200第二交叉極化天線
201第二傳輸部
202第三輻射部
203第三接地部
204第二底面
205第四接地部
206第四輻射部
207螺絲孔
208第二饋入線
209第二開口
300基板
301螺絲孔
400第一阻抗轉換器
500第二阻抗轉換器
600螺絲601 墊片
具體實施例方式
本發明所揭示的交叉極化天線主要由第一交叉極化天線100與第二 交叉極化天線200、基板300、第一阻抗轉換器400以及第二阻抗轉換器 500所組成。首先說明第一交叉極化天線IOO的構造與組成。
請參考圖1與圖2。本發明的第一交叉極化天線100包含第一傳輸 部101、第一輻射部102、第一接地部103、第一底面104、第二接地部 105以及第二輻射部106。其中，第一傳輸部101、第一輻射部102、第 一接地部103、第一底面104、第二接地部105以及第二輻射部106是以 可導電的材質製作，此可導電材質可為但並非局限於金屬。另一方面， 第一傳輸部101、第一輻射部102、第一接地部103、第一底面104、第 二接地部105以及第二輻射部106是以一體成形的方式構成。
第一傳輸部101的第一端連接第一輻射部102的第一端。在靠近第 一輻射部102的第一端旁設有一第一開口 109。第一輻射部102的第二端 連接第一接地部103的第一端。第一接地部103的第二端連接第一底面 104的第一端。第一底面104的第二端連接第二接地部105的第一端。第 二接地部105的第二端連接第二輻射部106的第一端。
在另一方面，為了將附圖的天線固定在基板300上，可在第一底面 104設置多個螺絲孔107，使得通過多個螺絲將第一交叉極化天線100鎖 固於基板300上。在另一方面，也可利用焊接的方式將第一交叉極化天 線100固定於基板300上。將第一交叉極化天線100固定於基板300上 有許多種方式，以上所提出的僅為示例性的說明，並非用以限定本發明 的實施方式。
接著說明第二交叉極化天線200的構造與組成。
請參考圖3與圖4。本發明的第二交叉極化天線200包含第二傳輸 部201、第三輻射部202、第三接地部203、第二底面204、第四接地部 205以及第四輻射部206。其中，第二傳輸部201、第三輻射部202、第 三接地部203、第二底面204、第四接地部205以及第四輻射部206是以 可導電的材質製作，此可導電材質可為但並非局限於金屬。另一方面，
7第二傳輸部201、第三輻射部202、第三接地部203、第二底面204、第 四接地部205以及第四輻射部206是以一體成形的方式構成。
第二傳輸部201的第一端連接第三輻射部202的第一端。在靠近第 三輻射部202的第一端旁設有一對應第一開口 109位置的第二開口 209。 第三輻射部202的第二端連接第三接地部203的第一端。第三接地部203 的第二端連接第二底面204的第一端。第二底面204的第二端連接第四 接地部205的第一端。第四接地部205的第二端連接第四輻射部206的
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在另一方面，為了將附圖的天線固定在基板300上，可在第二底面 204設置多個螺絲孔207，使得通過多個螺絲將第二交叉極化天線200鎖 固於基板300上。在另一方面，也可利用焊接的方式將第二交叉極化天 線200固定於基板300上。將第二交叉極化天線200固定於基板300上 有許多種方式，以上所提出的僅為示例性的說明，並非用以限定本發明 的實施方式。
請參考圖5與圖6，為本發明的組裝示意圖。
在本實施例中，第一底面104具有多個螺絲孔107。第二底面204 具有多個螺絲孔207。基板300具有多個螺絲孔301以對應第一底面104 的多個螺絲孔107與第二底面204的多個螺絲孔207。本實施例還包含多 個螺絲600與多個墊片601穿設於上述多個螺絲孔107與多個螺絲孔207 以將第一底面104與第二底面204固定於基板300之上。然而其並非用 以限定本發明的實施方式，僅為示例性說明。
第一輻射部102的第一開口 109與第三輻射部202的第二開口 209 相互對應，使得第一輻射部102與第三輻射部202在空間上能夠彼此交 叉配置而不相互接觸。
第一阻抗轉換器400配置於基板300上且包覆第一傳輸部101，與 第一交叉極化天線100電性連接。第二阻抗轉換器500配置於基板300 上且包覆第二傳輸部201，與第二交叉極化天線200電性連接。第一阻抗 轉換器400以焊接方式固定於基板300上。第二阻抗轉換器500以焊接 方式固定於基板300上。本實施例的第一阻抗轉換器400與第二阻抗轉 換器500為四分之一波長阻抗轉換器。以上所提出的僅為示例性的說明，
8並非用以限定本發明的實施方式。
請參考圖7，本發明可選擇性地設置第一饋入線108用以傳送信號。
第一傳輸部101配置於第一阻抗轉換器400之中並且穿越基板300與第 一饋入線108電性連接。此外，本發明還可選擇性地設置第二饋入線208 用以傳送信號。第二傳輸部201配置於第二阻抗轉換器500之中並且穿 越基板300與第二饋入線208電性連接。第一饋入線108可以焊接方式 與第一傳輸部101連接。第二饋入線208可以焊接方式與第二傳輸部201 連接。
信號由第一饋入線108傳送到由第一阻抗轉換器400所包覆的第一 傳輸部IOI，再經由第一傳輸部101傳送到第一輻射部102並以電磁波形 式輻射出去。其中，信號也經由第二輻射部106輻射出去。另一方面， 信號由第二饋入線208傳送到由第二阻抗轉換器500所包覆的第二傳輸 部201，再經由第二傳輸部201傳送到第三輻射部202並以電磁波形式輻 射出去。其中，信號也經由第四輻射部206輻射出去。第二輻射部106 可與第二阻抗轉換器500電性連接。第四輻射部206可與第一阻抗轉換 器400電性連接。
通過第一輻射部102與第三輻射部202交叉配置所組成的交叉極化 天線，將能夠有效接收到各極化方向的電磁波，並將極化損失降低。請 參考圖8，本實施例的天線使用頻段為2.3GHz至2.7GHz。
此外，當本發明的天線受到雷擊時，將通過第一接地部103與第三 接地部203把電流導出，以避免電流經由第一傳輸部101與第二傳輸部 201而破壞本天線所連接的電子設備。
綜上所述，通過本發明提出的交叉極化天線，其能有效接收各極化 方向的電磁波，並且通過一體成形金屬天線的設計，使得製造與組裝更 為方便，因而能夠降低製造成本，徹底解決現有技術的問題。
9
權利要求
1. 一種交叉極化天線，其包括一基板；一第一交叉極化天線，固定於該基板上；一第二交叉極化天線，與該第一交叉極化天線以非接觸的方式配置於該基板上；一第一阻抗轉換器，固定於該基板上，並與該第一交叉極化天線電性連接；以及一第二阻抗轉換器，固定於該基板上，並與該第二交叉極化天線電性連接。
2. 如權利要求1所述的交叉極化天線，其中該第一交叉極化天線包括 一第一傳輸部，配置於該基板上，該第一阻抗轉換器包覆該第一傳輸部； 一第一輻射部，該第一輻射部的第一端與該第一傳輸部的第一端連接，該第一輻射部的第一端旁側具有開口朝上的一第一開口；一第一接地部，該第一接地部的第一端連接該第一輻射部的第二端； 一第一底面，配置於該基板上，該第一底面的第一端連接該第一接地部的第二端；一第二接地部，該第二接地部的第一端連接該第一底面的第二端，該第二接地部可與該第二阻抗轉換器電性連接；以及一第二輻射部，該第二輻射部的第一端連接該第二接地部的第二端。
3. 如權利要求2所述的交叉極化天線，其中還包含一第一饋入線與該第 一傳輸部電性連接，該第一饋入線可以焊接方式與該第一傳輸部連接。
4. 如權利要求2所述的交叉極化天線，其中該第一傳輸部、該第一輻射 部、該第一接地部、該第一底面、該第二接地部以及該第二輻射部以一體成 形的方式構成。
5. 如權利要求2所述的交叉極化天線，其中該第一底面設有多個螺絲孔， 使得通過多個螺絲將該第一交叉極化天線鎖固於該基板上。
6. 如權利要求2所述的交叉極化天線，其中該第一交叉極化天線以焊t妾 方式固定於該基板上。
7. 如權利要求1所述的交叉極化天線，其中該第二交叉極化天線包括 一第二傳輸部，配置於該基板上，該第二阻抗轉換器包覆該第二傳輸部； 一第三輻射部，該第三輻射部的第一端與該第二傳輸部的第一端連接，該第三輻射部的第一端旁側具有開口朝下的一第二開口；一第三接地部，該第三接地部的第一端連接該第三輻射部的第二端； 一第二底面，配置於該基板上，該第二底面的第一端連接該第三接地部的第二端；一第四接地部，該第四接地部的第一端連接該第二底面的第二端，該第 四接地部可與該第一阻抗轉換器電性連接；以及一第四輻射部，該第四輻射部的第一端連接該第四接地部的第二端。
8. 如權利要求7所述的交叉極化天線，其中還包含一第二饋入線與該第 二傳輸部電性連接，該第二饋入線可以焊接方式與該第二傳輸部連接。
9. 如權利要求7所述的交叉極化天線，其中該第二傳輸部、該第三輻身寸 部、該第三接地部、該第二底面、該第四接地部以及該第四輻射部以一體成 形的方式構成。
10. 如權利要求7所述的交叉極化天線，其中該第二底面設有多個螺絲 孔，使得通過多個螺絲將該第二交叉極化天線鎖固於該基板上。
11. 如權利要求7所述的交叉極化天線，其中該第二交叉極化天線以焊t妾 方式固定於該基板上。
12. 如權利要求1所述的交叉極化天線，其中該第一阻抗轉換器以焊接方 式固定於該基板上。
13. 如權利要求1所述的交叉極化天線，其中該第二阻抗轉換器以焊接方 式固定於該基板上。
全文摘要
一種交叉極化天線，包含基板、第一阻抗轉換器、第二阻抗轉換器、第一交叉極化天線以及第二交叉極化天線。第一交叉極化天線的第一開口與第二交叉極化天線的第二開口相互對應，在空間上能夠彼此交叉配置而不相互接觸。本天線能有效接收各種極化方向的電磁波，減少極化損失，並且通過一體成形的方式構成，使得製造與組裝更為方便，因而能夠降低製造成本。
文檔編號H01Q21/00GK101471496SQ20071030070
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月25日 優先權日2007年12月25日
發明者林作華 申請人:寰波科技股份有限公司