單饋天線的製作方法
2023-04-25 15:47:06
單饋天線的製作方法
【專利摘要】本實用新型揭示一種單饋天線，包括：接地支架；介電平臺，固定於所述接地支架上，所述介電平臺設有一上表面自所述接地支架延伸以及一下表面接近於所述接地支架；主要傳播組件，設置於介電平臺上，所述主要傳播組件包括一第一部分設置於所述上表面、以及一第二部分連接所述第一部分且設置於所述下表面；以及饋送線路，電容性地傳送所述主要傳播組件的信號。
【專利說明】單饋天線
【【技術領域】】
[0001]本實用新型涉及於一種天線，特別是涉及一種單饋天線，本實用新型參考公元2013年6月25日申請的美國第61/838，958號臨時專利申請案，其揭露寬帶板型天線結構，在此納入該申請案作為參考。
【【背景技術】】
[0002]在習知技術中已經揭示各種單饋天線。
【
【發明內容】
】
[0003]本實用新型之一目的在於提供一種新式的單饋天線，具有較寬廣的操作頻率範圍。
[0004]為達成上述目的，本實用新型的一較佳實施例提供一種單饋天線，包括:接地支架；介電平臺，固定於所述接地支架上，所述介電平臺設有一上表面自所述接地支架延伸以及一下表面接近於所述接地支架；主要傳播組件，設置於介電平臺上，所述主要傳播組件包括一第一部分設置於所述上表面、以及一第二部分連接所述第一部分且設置於所述下表面；以及饋送線路，電容性地傳送所述主要傳播組件的信號。
[0005]在一實施例中，所述主要傳播組件的所述第一部分包括一第一段以及一第二段，所述第一段以及所述第二段以一間隙分隔。
[0006]在一實施例中，所述單饋天線還包括專用印刷電路板，設置於第二段上。
[0007]在一實施例中，所述饋送線路包括一同軸纜線，所述同軸纜線包括一外部導電護套以及一內部導電芯線，所述外部導電護套電流連接所述第一段，所述內部導電芯線連接所述專用印刷電路板並且電流性連接所述第二段。
[0008]在一實施例中，所述之單饋天線更包括一第一電流性接地腳，延伸於所述第一段以及所述接地支架之間。
[0009]在一實施例中，所述之單饋天線，更包括一第二電容性接地腳，延伸於所述介電平臺與所述接地支架之間，所述第二電容性接地腳電容性耦接所述主要傳播組件至所述接地支架。
[0010]在一實施例中，所述之單饋天線，更包括一延伸附加傳播組件固定於接地支架，且鄰近於主要傳播組件，所述延伸附加傳播組件寄生性地耦接主要傳播組件。
[0011 ] 在一實施例中，所述之單饋天線，更包括一導電側壁自所述接地支架延伸垂直設置，以環繞所述介電平臺。
[0012]在一實施例中,所述導電側壁包括一第一壁面、一第二壁面垂直於所述第一壁面、一第三壁面垂直於所述第二壁面且平行於所述第一壁面、以及一第四壁面垂直於所述第一壁面與所述第三壁面且平行於所述第二壁面，所述第一壁面以及所述第三壁面包括上方側邊具非線性結構。
[0013]在一實施例中,所述之單饋天線，更包括一步級金屬帶，所述步級金屬帶包括一第一端部以及一第二端部，所述第一端部依附於所述第一壁面，所述第二端部設置於所述介電平臺的所述上表面。
[0014]在一實施例中，所述之單饋天線，更包括一導電唇狀部，延伸自所述第四壁面並且與所述第四壁面呈銳角。
[0015]在一實施例中，所述接地支架包括矩形周邊，一圓柱導電組件沿著所述矩形周邊設置。
[0016]在一實施例中，所述天線的頻率擴展範圍大約380?2700MHz。
[0017]在一實施例中，所述接地支架包括一矩形組件設置於第一平面且具有25.5公分長度與19.9公分寬度之尺寸，所述矩形組件設有導角部。
[0018]在一實施例中，所述主要傳播組件的所述第一部分包括一導電組件設置於一第二平面且平行所述第一平面，所述導電組件以邊緣為界，所述邊緣包括:一第一直線區段，延伸平行所述第一壁面；一第二區段延伸自所述第一直線區段且包括第一突出轉角部；一第三區段延伸自所述第一突出轉角部並且平行、偏移所述第一直線區段，所述第三區段包括一第一開放端部從所述第三區段向外延伸並且朝向所述第一直線區段；一第四步級區段從所述第一開放端部下降，所述第四步級區段包括第一步級以及第二步級，所述第二步級的縱向尺寸以及橫向尺寸小於所述第一步級的縱向尺寸以及橫向尺寸；一角塔形狀的第五區段從所述第二步級延伸；一第六銳角區段從所述第五區段曝露出來；一第七直線區段自所述第六銳角區段，並且延伸平行於所述述第三區段；一第八短型區段，正交彎折於所述第七直線區段，所述第八短型區段包括斜面邊緣區段；一第九步級區段從所述斜面邊緣區段下降，所述第九步級區段在一第二開放端部終止且具有反向L型結構；一第十延伸區段自所述第九步級區段延伸，所述第十延伸區段包括延長內邊界部以十字型溝終止，所述十字型溝於所述主要傳播組件之內定義內穴，所述十字型溝的外側是由延長外邊界所定義，所述延長外邊界終止於第二突出轉角部，所述第二突出轉角部具有後縮下側邊以及倒角上側邊；一第十一區段從所述倒角上側邊曝露出來；以及一第十二區段自所述第十一區段延伸，並且延伸平行且連續接合於所述第一直線區段。
[0019]在另一實施例中，所述延伸附加傳播組件包括平面組件，所述平面組件具有第一錐形線性部以及第二加寬端部從一端延伸至另一端，所述第二加寬端部包括垂直彎折片連接所述延伸附加傳播組件至所述第一壁面。
[0020]在又一實施例中，所述第一電流性接地腳包括彎折腳位具有一上銳角區段以及下銳角區段，所述上銳角區段從所述介電平臺的所述上表面穿過矩形開口，所述矩形開口形成於介電平臺中。
[0021]在另一實施例中，所述第二電容性接地腳更包括:一第一腳位部，固定於所述接地支架；一第二方形平面部，垂直彎折自所述第一腳位部，所述第二方形平面部延伸平行於所述第三壁面；一第三角部延伸自所述第二方形平面部，所述第三角部與所述第二方形平面部呈銳角並且包括第四矩形突出部，所述第三角部具有一頂點；以及一第五部分，延伸自所述第三角部的所述頂點，所述第五部分包括第一直線部以及垂直的第二彎折部，所述第二彎折部設置於所述介電平臺的所述上表面。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0022]本發明上述目的、特徵及優點將結合以下詳細說明與所附圖式具體呈現。
[0023]圖ΙΑ、1B、1C、ID、1E、1F是分別繪示依據本實用新型優選實施例中建構以及運作的天線透視圖、上視圖、局部放大、第一側視、第二側視以及組合視圖。
【【具體實施方式】】
[0024]圖ΙΑ、1B、1C、ID、1E、1F是分別繪示依據本實用新型優選實施例中建構以及運作的天線透視圖、上視圖、局部放大、第一側視、第二側視以及組合視圖。
[0025]如圖認、川、1(:、10、^、1?所示，天線100包括接地支架102以及固定於該接地支架102的介電平臺(dielectric platform) 104,介電平臺104利用一對支柱106固定於該接地支架102，該對支柱106例如是非導電材質(如介電材質)。介電平臺104設有上表面108延伸自接地支架102、以及下表面110接近並且面對接地支架102。
[0026]天線100還包括主要傳播組件(primary radiating element) 112,設置於該介電平臺104上，如圖1A、1B所示，主要傳播組件112包括第一部分114設置於上表面108、以及第二部分116設置於下表面110。在一實施例中，第一部分114以及第二部分116以一對貫孔118連接，主要傳播組件112的第一部分114以及第二部分116亦可以其它型式的連接裝置作連接。上述設置於所述介電平臺104上的主要傳播組件112的行程結構僅為一實施範例說明。在不同的實施例中，可以移除所述介電平臺104，使主要傳播組件112可為自行支撐金屬薄片直接固定於接地支架102。
[0027]在一優選實施例中，主要傳播組件112以單一饋送線路進行饋送，饋送線路例如是同軸纜線120。由於主要傳播組件112以單一饋線進行饋送，例如同軸纜線120，因此天線100可以視為單饋天線或是單輸入單輸出(single-1nput single-output, SIS0)天線。
[0028]同軸纜線120包括外部導電護套122以及內部導電芯線124，如圖1C的放大區域125所示更為清楚,外部導電護套122電流(galvanically)連接主要傳播組件112的第一部分114之第一區段126，主要傳播組件112的第一部分114之第一區段126為接地。內部導電芯線124優選地連接至第一部分114之專用印刷電路板(PCB) 127，並且內部導電芯線124電容性(capacitively)連接主要傳播組件112的第一部分114之第二區段128,主要傳播組件112的第一部分114之第二區段128接收輸入的射頻訊號(RF)，在天線100中的專用印刷電路板(PCB) 127為可選用的組件，故可選擇性地移除專用印刷電路板(PCB) 127並且以適當的間格結構來取代，以使同軸纜線120電容性地饋送主要傳播組件112，如圖1C所示，主要傳播組件112的第一區段126以及第二區段128以一較窄的間隙(narrow gap) 130分隔。
[0029]除了主要傳播組件112的接地連接是連到同軸電纜120的外部導電護套122之夕卜，主要傳播組件112利用第一電流性接地腳132以及第二電容性接地腳134連接接地支架102，第一電流性接地腳132延伸於介電平臺104介於主要傳播組件112的第一部分114以及接地支架102之間，並且電流性連接主要傳播組件112至接地支架102。此外，第一電流性接地腳132較佳為調諧組件(tuning element),其操作的頻率範圍介於380MHz至400MHz 之間。
[0030]利用連接於專用印刷電路板(PCB) 127的同軸電纜120來進行天線100的電容性饋送是本發明的特徵之一，所述電容性饋送組件的排列可以改善天線的阻抗匹配(impedance matching)於信號源，以適用於較低的頻率範圍380MHz至400MHz之間。
[0031]第二電容性接地腳134延伸於介電平臺104與接地支架102之間，並且鄰近但與主要傳播組件112的第二區段128分隔開來，因此第二電容性接地腳134電容性耦接所述主要傳播組件112，因而提供主要傳播組件112與接地支架102形成電容性接地連接。另外，第二電容性接地腳134較佳為調諧組件(tuning element),其操作的頻率範圍介於800MHz至960MHz之間。
[0032]天線100還包括延伸附加傳播組件136，延伸附加傳播組件136固定於接地支架102，且鄰近於主要傳播組件112的橫向邊緣。所述延伸附加傳播組件136寄生性(parasitically)地稱接主要傳播組件112,其操作頻率範圍介於400MHz至470MHz之間。
[0033]一組側壁150設置於接地支架102上，以環繞介電平臺104以及主要傳播組件112，側壁150垂直曝露於接地支架102且為導電材質。側壁150包括第一壁面152、第二壁面154垂直於第一壁面152、第三壁面156垂直於第二壁面154且平行於第一壁面152、以及第四壁面158垂直於第一、三壁面152、156且平行於第二壁面154。第一壁面152以及第三壁面156包括上方側邊160具非線性結構，該非線性結構改善天線100的傳送態樣，第二壁面154利用連接器161分為兩部分，連接器161用以保護同軸電纜120的終端部分。
[0034]第一壁面152利用步級金屬帶162連接至介電平臺104,步級金屬帶162包括第一端部164以及第二端部166,第一端部164依附於第一壁面152,第二端部166設置於第一矩形導電區段168，第一矩形導電區段168位於介電平臺104的上表面108，步級金屬帶162結合第一矩形導電區段168用以調諧(tune)天線100的運作，並且天線100在較寬廣的頻率範圍700MHz至960MHz之間提供平順的電壓駐波比(voltage standing waverat1, VSWR)。所述延伸附加傳播組件136從第一壁面152延伸，並且從步級金屬帶162步級金屬帶162的位置偏移(offset)。
[0035]導電唇狀部170延伸自第四壁面158的上側邊172並且與第四壁面158呈銳角，如圖1D、1E所示。為清楚檢視，側壁150為透明狀態，如圖1D、1E所示。導電唇狀部170為調諧組件(tuning element),其操作的頻率範圍介於700MHz至800MHz之間，以擴展天線100的頻率操作範圍。延長圓柱導電組件180設置於接地支架102的周邊182，導電組件180沿著接地支架102的周邊182之輪廓而設置，用以調製該天線100。
[0036]當天線100運作時，主要傳播組件112傳播的頻率波段介於700MHz至960MHz以及介於1710MHz至2700MHz之間。如上所述之主要傳播組件112、第一電流性接地腳132、第二電容性接地腳134、延伸附加傳播組件136以及導電唇狀部170，天線100可以在較寬廣的頻率波段380?2700MHz之間運作。天線100可應用於室內或是室外，並且通過天線罩幕(radome)作保護，例如圖1F所示的天線罩。
[0037]在一較佳實施例中，接地支架102包括一矩形組件1100設置於第一平面且具有約25.5公分長度與19.9公分寬度之尺寸。接地支架102設有導角部1102且為金屬材質，例如招。
[0038]在一較佳實施例中，主要傳播組件112的第一部分114包括迷宮似的(labyrinthine)導電組件1104設置於第二平面且平行第一平面,迷宮似的導電組件1104以邊緣1106為界，邊緣1106定義其範圍。邊緣1106包括第一直線區段1108延伸平行第一壁面152，第二區段1110延伸自該第一直線區段1108且包括第一突出轉角部1112。第三區段1114延伸自第一突出轉角部1112並且平行、偏移所述第一直線區段1108。第一開放端部(open-ended stub) 1116從第三區段1114向外延伸並且朝向第一直線區段1108。
[0039]第四步級區段1118從第一開放端部1116下降，第四步級區段1118包括第一步級1120以及第二步級1122，第二步級1122的縱向尺寸以及橫向尺寸小於第一步級1120，角塔形狀的第五區段1124從第二步級延伸，第六銳角區段1126從第五區段1124曝露出來並且轉換成銳角以形成第七直線區段1128，第七直線區段1128延伸平行於第三區段1114。第七直線區段1128正交彎折以形成第八短型區段1130，第八短型區段1130包括斜面邊緣區段1132。第九步級區段1134從斜面邊緣區段1132下降，第九步級區段1134在第二開放端部1136終止且具有反向L型結構。
[0040]側邊1106包括具延長內邊界部1140的第十延伸區段1138，延長內邊界部1140以十字型溝1142終止，十字型溝1142於主要傳播組件112之內定義內穴。所述十字型溝1142的外側是由延長外邊界1144所定義，延長外邊界1144終止於第二突出轉角部1146，第二突出轉角部1146具有後縮下側邊1148以及倒角上側邊1150，第i^一區段1152從倒角上側邊1150曝露出來，第十一區段1152垂直彎折以形成第十二區段1154，延伸平行且連續接合於第一直線區段1108。
[0041]在一優選實施例中，延伸附加傳播組件136包括平面組件1160，平面組件1160具有第一錐形線性部1162以及第二加寬端部1164從一端延伸至另一端，第二加寬端部1164包括垂直彎折片1166，如圖1A所示，垂直彎折片1166用以連接延伸附加傳播組件136至第一壁面152。
[0042]在另一優選實施例中，第一電流性接地腳132包括彎折腳位1170具有一上銳角區段1172以及下銳角區段1174，如圖1D、1E所示，上銳角區段1172從介電平臺104的上表面108穿過矩形開口 1176，矩形開口 1176形成於介電平臺104中。
[0043]在又一優選實施例中，第二電容性接地腳134包括第一腳位部1190，其利用兩個螺絲1192固定於接地支架102。第一腳位部1190垂直彎折以形成第二方形平面部1194，其延伸平行於第三壁面156，第三角部1196延伸自第二方形平面部1194，第三角部1196與第二方形平面部1194呈銳角並且包括第四矩形突出部1198，其延伸自該些角度邊緣1200其中之一，如圖1E所示。第五部分1202延伸自第三角部1196的頂點1204，第五部分1202包括第一直線部1206以及垂直的第二彎折部1208，第二彎折部1208設置於介電平臺104的上表面108。
[0044]以上所述僅是本發明的優選實施例，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種單饋天線,其特徵在於,所述單饋天線包括: 一接地支架； 一介電平臺，固定於所述接地支架上，所述介電平臺設有一上表面自所述接地支架延伸以及一下表面接近於所述接地支架； 一主要傳播組件，設置於介電平臺上，所述主要傳播組件包括一第一部分設置於所述上表面、以及一第二部分連接所述第一部分且設置於所述下表面；以及 一饋送線路，電容性地傳送所述主要傳播組件的信號。
2.根據權利要求1項所述之單饋天線，其特徵在於，所述主要傳播組件的所述第一部分包括一第一段以及一第二段，所述第一段以及所述第二段以一間隙分隔。
3.根據權利要求2所述之單饋天線，其特徵在於，所述單饋天線還包括專用印刷電路板，設置於第二段上。
4.根據權利要求3所述之單饋天線，其特徵在於，所述饋送線路包括一同軸纜線，所述同軸纜線包括一外部導電護套以及一內部導電芯線，所述外部導電護套電流連接所述第一段，所述內部導電芯線連接所述專用印刷電路板並且電流性連接所述第二段。
5.根據權利要求2?4中任一項所述之單饋天線，更包括一第一電流性接地腳，延伸於所述第一段以及所述接地支架之間。
6.根據權利要求5所述之單饋天線，更包括一第二電容性接地腳，延伸於所述介電平臺與所述接地支架之間，所述第二電容性接地腳電容性耦接所述主要傳播組件至所述接地支架。
7.根據權利要求6所述之單饋天線，更包括一延伸附加傳播組件固定於接地支架，且鄰近於主要傳播組件，所述延伸附加傳播組件寄生性地耦接主要傳播組件。
8.根據權利要求7所述之單饋天線，更包括一導電側壁自所述接地支架延伸垂直設置，以環繞所述介電平臺。
9.根據權利要求8所述之單饋天線，其特徵在於，所述導電側壁包括一第一壁面、一第二壁面垂直於所述第一壁面、一第三壁面垂直於所述第二壁面且平行於所述第一壁面、以及一第四壁面垂直於所述第一壁面與所述第三壁面且平行於所述第二壁面，所述第一壁面以及所述第三壁面包括上方側邊具非線性結構。
10.根據權利要求9所述之單饋天線,更包括一步級金屬帶,所述步級金屬帶包括一第一端部以及一第二端部，所述第一端部依附於所述第一壁面，所述第二端部設置於所述介電平臺的所述上表面。
11.根據權利要求10所述之單饋天線，更包括一導電唇狀部，延伸自所述第四壁面並且與所述第四壁面呈銳角。
12.根據權利要求11所述之單饋天線，其特徵在於，所述接地支架包括矩形周邊，一圓柱導電組件沿著所述矩形周邊設置。
13.根據權利要求12所述之單饋天線，其特徵在於，所述天線的頻率擴展範圍大約380 ?2700MHz。
14.根據權利要求13所述之單饋天線，其特徵在於，所述接地支架包括一矩形組件設置於第一平面且具有25.5公分長度與19.9公分寬度之尺寸，所述矩形組件設有導角部。
15.根據權利要求14所述之單饋天線，其特徵在於，所述主要傳播組件的所述第一部分包括一導電組件設置於一第二平面且平行所述第一平面，所述導電組件以邊緣為界，所述邊緣包括: 一第一直線區段，延伸平行所述第一壁面； 一第二區段延伸自所述第一直線區段且包括第一突出轉角部； 一第三區段延伸自所述第一突出轉角部並且平行、偏移所述第一直線區段，所述第三區段包括一第一開放端部從所述第三區段向外延伸並且朝向所述第一直線區段； 一第四步級區段從所述第一開放端部下降，所述第四步級區段包括第一步級以及第二步級，所述第二步級的縱向尺寸以及橫向尺寸小於所述第一步級的縱向尺寸以及橫向尺寸； 一角塔形狀的第五區段從所述第二步級延伸； 一第六銳角區段從所述第五區段曝露出來； 一第七直線區段自所述第六銳角區段，並且延伸平行於所述述第三區段； 一第八短型區段，正交彎折於所述第七直線區段，所述第八短型區段包括斜面邊緣區段； 一第九步級區段從所述斜面邊緣區段下降，所述第九步級區段在一第二開放端部終止且具有反向L型結構； 一第十延伸區段自所述第九步級區段延伸，所述第十延伸區段包括延長內邊界部以十字型溝終止，所述十字型溝於所述主要傳播組件之內定義內穴，所述十字型溝的外側是由延長外邊界所定義，所述延長外邊界終止於第二突出轉角部，所述第二突出轉角部具有後縮下側邊以及倒角上側邊； 一第十一區段從所述倒角上側邊曝露出來；以及 一第十二區段自所述第十一區段延伸，並且延伸平行且連續接合於所述第一直線區段。
16.根據權利要求15所述之單饋天線，其特徵在於，所述延伸附加傳播組件包括平面組件，所述平面組件具有第一錐形線性部以及第二加寬端部從一端延伸至另一端，所述第二加寬端部包括垂直彎折片連接所述延伸附加傳播組件至所述第一壁面。
17.根據權利要求16所述之單饋天線，其特徵在於，所述第一電流性接地腳包括彎折腳位具有一上銳角區段以及下銳角區段，所述上銳角區段從所述介電平臺的所述上表面穿過矩形開口，所述矩形開口形成於介電平臺中。
18.根據權利要求17所述之單饋天線，其特徵在於，所述第二電容性接地腳更包括: 一第一腳位部，固定於所述接地支架； 一第二方形平面部，垂直彎折自所述第一腳位部，所述第二方形平面部延伸平行於所述第三壁面； 一第三角部延伸自所述第二方形平面部，所述第三角部與所述第二方形平面部呈銳角並且包括第四矩形突出部，所述第三角部具有一頂點；以及 一第五部分，延伸自所述第三角部的所述頂點，所述第五部分包括第一直線部以及垂直的第二彎折部，所述第二彎折部設置於所述介電平臺的所述上表面。
【文檔編號】H01Q1/00GK204118231SQ201420342243
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2013年6月25日
【發明者】亞尼夫·利夫, 海伊·尤那 申請人:蓋爾創尼克斯有限公司