專利名稱：天線導體的配置方法及陣列天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種天線導體的配置方法及陣列天線技術，特別涉及一種具有對稱式
配置形式的組合式陣列天線導體結構，及應用此天線導體配置形成的陣列天線。
背景技術：
無線通訊開始應用陣列天線技術，最明顯的是新一代的Wi-Fi無線通訊，設計者在既有的IEEE 802. llg無線收發(fā)應用裝置上增加多進多出(Multiple-InputMultiple-Output ;MIMO)或IEEE 802. lln技術(也稱為Draft-n)，前述技術都會使用多組天線，過去的Wi-Fi只使用1組天線，通過適當傳輸線連接網(wǎng)絡設計，以提高增益及信號收發(fā)效率，而MMO、Draft-n的無線收發(fā)皆須使用2組以上天線，因此，通過多組天線完成資訊收發(fā)即稱為所謂的"陣列式天線"。 不僅Wi-Fi會使用MMO的陣列天線技術，包括WiMAX與3G等等其它無線通訊先進技術，同樣將陣列天線技術列入發(fā)展規(guī)劃中，甚至可直接說想提升無線通訊收發(fā)傳輸效率，除正交分頻多工(Orthogonal Frequency-DivisionMultiplexing ;OFDM)調(diào)變技術夕卜，另一必要技術就是使用陣列天線技術。 為提高增益及信號收發(fā)效率，一般在設計時會經(jīng)由增加輻射導體元件配置數(shù)量的方式達成，請參閱圖l，為傳統(tǒng)組合式3X3陣列天線導體結構平面俯視圖。將陣列導體12的每一導體依相同間距依序配置于基板11表面，并利用信號傳輸線連接于每一導體形成饋入網(wǎng)絡13，由饋入點14輸入饋入信號經(jīng)饋入網(wǎng)絡13傳遞至陣列導體12進行信號收發(fā)。
然而其中每一導體之間的配置位置并非完全對稱，為使每一導體元件具有相同功率及相位，必須針對傳輸線饋入網(wǎng)絡13尺寸粗細及路徑長度進行計算及設計，使饋入網(wǎng)絡13結構較為復雜，進而影響天線系統(tǒng)輻射場型。且基板11周圍通常必須設置孔洞，利用螺栓固定安裝于無線傳輸裝置中，因此必須避免孔洞與導體位置互相抵觸，如此將增加設計難度，同時導致組裝不便且生產(chǎn)良率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種陣列天線的導體配置方法，利用第一陣列導體及第二陣列導體呈現(xiàn)的矩形設置形式，經(jīng)兩矩形第一軸及第二軸交叉點為中心即可將整體陣列天線作旋轉或平移至適當擺放位置，使產(chǎn)品配置更具彈性，并可隨時依產(chǎn)品設計結構變化擺置形式。 本發(fā)明的另一目的是提供一種陣列天線的導體配置方法，利用第一陣列導體及第
二陣列導體組成對稱式導體結構，避免導體位置設置不佳影響天線系統(tǒng)輻射場型，同時有
效運用導體配置空間，使其輕易容置于各種無線傳輸裝置中，增加安裝便利性。 本發(fā)明的又一目的是提供一種陣列天線，利用對稱式陣列導體設計，且其饋入網(wǎng)
絡同樣具有對稱信號傳輸路徑，使天線系統(tǒng)具有較佳的輻射場型，簡化饋入網(wǎng)絡結構復雜
度，降低制造難度且提高產(chǎn)品良率。
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為達成上述目的，本發(fā)明提供一種天線導體的配置方法，其主要包括第一陣列導體及第二陣列導體；其中第一陣列導體利用復數(shù)導體排列組成矩形配置形式，將每一導體中心點連線構成第一矩形，且通過第一矩形的對角線界定出第一軸；第二陣列導體也利用復數(shù)導體排列組成矩形配置形式，并同樣通過每一導體中心點連線構成第二矩形，且依第二矩形的對角線界定出第二軸；其中第一軸和第二軸之間形成40至50度的夾角。利用第一陣列導體及第二陣列導體組成對稱式陣列導體結構，避免導體位置設置復雜影響輻射場型，節(jié)省導體配置空間，同時形成的陣列天線可增加天線安裝及機構設計的便利性。
為了達到上述目的，本發(fā)明還提供一種陣列天線，包括基板；第一陣列導體，是以復數(shù)導體組成并以矩形形式配置于所述基板，其中每一導體中心點連線構成第一矩形，利用所述第一矩形對角線界定出第一軸；第二陣列導體，是以復數(shù)導體組成并以矩形形式配置于所述基板，其中每一導體中心點連線構成第二矩形，利用所述第二矩形對角線界定出第二軸；饋入網(wǎng)絡，是以復數(shù)金屬傳輸線組成，并用以連接所述第一陣列導體及第二陣列導體，并設置有一饋入點；支撐部，是用以支撐所述基板；以及接地面，是用以承載所述支撐部；其中所述第一軸和第二軸之間形成40至50度的夾角。 本發(fā)明主要特征是設計對稱式第一陣列導體及第二陣列導體結構，其中第一陣列導體的每一導體互相呈兩兩相對配置形式，適當控制相鄰導體元件間的間距，即可調(diào)整陣列天線至最佳增益值，并使每一導體傳輸線饋入網(wǎng)絡具有相同粗細尺寸及路徑長度，使系統(tǒng)呈現(xiàn)的輻射場型更為集中，而第二陣列導體的每一導體同樣互相呈兩兩相對配置形式，其欲達成的功效及目的與第一陣列導體相同，經(jīng)此導體對應配置使天線系統(tǒng)具有特性優(yōu)異的輻射場型，有效整合運用導體配置空間，簡化導體結構設計，并避免周圍安裝孔洞以及螺栓裝置與輻射導體互相抵觸，降低機構設計難度，同時更易于整合于各種無線傳輸裝置中。


圖1為傳統(tǒng)組合式3X3陣列天線導體結構平面俯視圖； 圖2為本發(fā)明實施例的平面俯視圖； 圖3為本發(fā)明實施例的變化實施形態(tài)平面俯視圖； 圖4為本發(fā)明實施例的輻射場型測量數(shù)據(jù)示意圖； 圖5為本發(fā)明實施例整合于無線傳輸裝置的局部放大平面俯視圖。
附圖標記說明11-基板；12-陣列導體；13-饋入網(wǎng)絡；14_饋入點；21_第一陣
列導體；211-第一導體；22-第二陣列導體；221-第二導體；23_第一矩形；231_第一軸；
24-第二矩形；241-第二軸；25-安裝孔洞；5_無線傳輸裝置；50-天線裝置；51-第一陣列
導體；52-第二陣列導體；53-基板；54-饋入網(wǎng)絡；54a_饋入點；55-支撐部；56-接地面；
57-饋入線；58-連接孔。
具體實施例方式
以下結合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的說明。
請參閱圖2，為本發(fā)明實施例的平面俯視圖。包括第一陣列導體21及第二陣列導體22 ;其中第一陣列導體利用復數(shù)第一導體211排列組成矩形配置形式，將每一第一導體211中心點連線連接后構成第一矩形23(圖示以四個第一導體211為說明例)，且通過第一矩形23的對角線連接線界定出第一軸231 ;第二陣列導體22也利用復數(shù)第二導體221排列組成矩形配置形式，并通過每一第二導體221中心點連線連接后構成第二矩形24(圖示以四個第二導體221為說明例)，依第二矩形24的對角線連接線界定出第二軸241。
將第一矩形23對角線互相連接后形成兩路第一軸231，而第二矩形24對角線互相連接后也形成兩路第二軸241 ，其中所述第一軸231及第二軸241中間處互相交集形成一交叉點，并具有40至50度的夾角9 。 本實施例的第一陣列導體21及第二陣列導體22分別由四片第一導體211及第二
導體221組成，其中每一導體尺寸皆相同，長度約為30mm，寬度約為30mm。 本實施例設計對稱式第一陣列導體21及第二陣列導體22構成組合式陣列導體結
構，將第一陣列導體21的每一第一導體211依兩兩相對配置形式擺置，而第二陣列導體22
的每一第二導體221同樣依兩兩相對配置形式擺置，有效運用導體配置空間，回避安裝孔
洞25位置且增加機構設計便利性，并使天線系統(tǒng)具有特性更為優(yōu)異的輻射場型。 請參閱圖3，為本發(fā)明實施例的變化實施形態(tài)平面俯視圖。將第一陣列導體21由
外側往內(nèi)側擺置，而第二陣列導體22則由內(nèi)側往外側擺置，且第一陣列導體21的復數(shù)第一
導體211及第二陣列導體22的復數(shù)第二導體221也以矩形形式配置，其中第一矩形23及
第二矩形24的對角線連接線同樣可界定出第一軸231及第二軸241。 經(jīng)上述說明顯示，依據(jù)本實施例的導體配置原理，不論無線傳輸裝置周圍安裝孔洞25及螺栓位置設置于何處，皆可依此導體配置變化進行擺置，降低機構設計難度，同時更易于控制天線系統(tǒng)的輻射場型。 請參閱圖4，為本發(fā)明實施例的輻射場型測量數(shù)據(jù)示意圖。其定義為陣列導體的天線系統(tǒng)輻射場型中心頻率在3300至3800MHz時所呈現(xiàn)的輻射場型圖，其中每一條線段表示每一中心頻率的輻射場型，經(jīng)由測量數(shù)據(jù)顯示，測量得到的平均最大增益值(Peak Gain)皆可達14dBi以上，顯示本發(fā)明利用對稱式陣列導體配置方式，確實達成天線系統(tǒng)高增益的目的，且輻射場型更易于控制于目標范圍內(nèi)。 請參閱圖5，為本發(fā)明實施例整合于無線傳輸裝置的局部放大平面俯視圖。將天線裝置50容置于無線傳輸裝置5中，其中第一陣列導體51及第二陣列導體52設置于基板53表面，饋入網(wǎng)絡54經(jīng)由復數(shù)金屬傳輸線組成且呈互相對稱配置形式，并具有一饋入點54a，將饋入網(wǎng)絡54連接于第一陣列導體51及第二陣列導體52，支撐部55位于基板53四邊，通過支撐部55用以支撐所述基板53，并利用接地面56承載支撐部55。另外設置有一饋入線57，將饋入線57中心導線連接于饋入點54a，外層導線連接于接地面56，將饋入點54a設置于第一軸及第二軸交叉點鄰近位置處。 本發(fā)明利用對稱形式組合式陣列導體結構，將第一陣列導體51及第二陣列導體52依兩兩相對配置形式擺置，有效控制輻射場型于目標范圍內(nèi)，確實達成天線系統(tǒng)高增益的目的，并靈活運用導體配置空間，回避連接孔58設置位置，增加天線安裝及機構設計的便利性。 以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離以下所附權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
一種天線導體的配置方法，其特征在于，其包括第一陣列導體，是以復數(shù)導體排列組成矩形配置形式，其中每一導體中心點連線構成第一矩形，利用所述第一矩形對角線界定出第一軸；以及第二陣列導體，是以復數(shù)導體排列組成矩形配置形式，其中每一導體中心點連線構成第二矩形，利用所述第二矩形對角線界定出第二軸；其中所述第一軸和所述第二軸之間形成40至50度的夾角。
2. 根據(jù)權利要求1所述的天線導體的配置方法，其特征在于，所述第一矩形對角線形 成兩路所述第一軸。
3. 根據(jù)權利要求1所述的天線導體的配置方法，其特征在于，所述第二矩形對角線形 成兩路所述第二軸。
4. 根據(jù)權利要求1所述的天線導體的配置方法，其特征在于，所述第一軸及所述第二 軸形成一交叉點。
5. —種陣列天線，其特征在于，其包括 基板；第一陣列導體，是以復數(shù)導體組成并以矩形形式配置于所述基板，其中所述每一導體 中心點連線構成第一矩形，利用所述第一矩形對角線界定出第一軸；第二陣列導體，是以復數(shù)導體組成并以矩形形式配置于所述基板，其中所述每一導體 中心點連線構成第二矩形，利用所述第二矩形對角線界定出第二軸；饋入網(wǎng)絡，是以復數(shù)金屬傳輸線組成，并用以連接所述第一陣列導體及所述第二陣列 導體，并設置有一饋入點；支撐部，是用以支撐所述基板；以及接地面，是用以承載所述支撐部；其中所述第一軸和所述第二軸之間形成40至50度的夾角。
6. 根據(jù)權利要求5所述的陣列天線，其特征在于，其還包括饋入線，所述饋入線包含 中心導線，連接于所述饋入點；以及外層導線，連接于所述接地面。
7. 根據(jù)權利要求5所述的陣列天線，其特征在于，所述第一矩形對角線形成兩路所述第一軸。
8. 根據(jù)權利要求5所述的陣列天線，其特征在于，所述第二矩形對角線形成兩路所述第二軸。
9. 根據(jù)權利要求5所述的陣列天線，其特征在于，所述第一軸及所述第二軸形成一交 叉點。
10. 根據(jù)權利要求9所述的陣列天線，其特征在于，所述第一軸及所述第二軸的交叉點 鄰近于饋入點。
11. 根據(jù)權利要求5所述的陣列天線，其特征在于，所述饋入網(wǎng)絡是呈互相對稱配置形式。
全文摘要
本發(fā)明是一種天線導體的配置方法及陣列天線，其主要包括第一陣列導體及第二陣列導體；其中第一陣列導體利用復數(shù)導體排列組成矩形配置形式；第二陣列導體也利用復數(shù)導體排列組成矩形配置形式。利用第一陣列導體及第二陣列導體組成對稱式導體結構及陣列天線，可避免導體位置設置復雜影響輻射場型，節(jié)省導體配置空間，同時增加天線安裝及機構設計的便利性。
文檔編號H01Q21/00GK101740875SQ20081017649
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權日2008年11月13日
發(fā)明者李文熙, 蕭富仁, 許振軒, 邱宗文 申請人:連展科技電子(昆山)有限公司