專利名稱：高增益多極化天線陣列模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天線陣列模塊，尤其涉及一種高增益多極化天線陣列模塊。
背景技術(shù)：
隨著無線通信的蓬勃發(fā)展，各種應(yīng)用于多頻傳輸?shù)漠a(chǎn)品與技術(shù)也孕育而生，其中 天線為無線傳輸中用以發(fā)送和接收電磁波能量的重要組件之一。現(xiàn)今各種產(chǎn)品所應(yīng)用的天 線，其設(shè)計方法與使用材質(zhì)均不相同。因此，選用適當(dāng)?shù)奶炀€，可有助于提升無線傳輸?shù)奶?性，并且同時降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。一般而言，天線可區(qū)分為全向性天線和指向性天線。全向性天線的特性是輻射能 量到一平面上所有的方向。指向性天線則是將能量集中輻射于某一個特定的角度范圍。因 此，相較于全向性天線，指向性天線于其特定的范圍中，可具有較大的天線增益。舉例來說， 傳統(tǒng)基地臺使用的三組指向性天線，其中各組指向性天線是各自負(fù)責(zé)涵蓋水平角度為120 度的扇形范圍。然而，在此情況之下，傳統(tǒng)基地臺所使用120度的扇形范圍的指向性天線， 仍然有其輻射范圍過廣的問題。也就是說，只有一小部分能量可以被正確地朝向使用者的 方向傳送，于此將造成能量的浪費(fèi)。同時，大部分多余的能量被輻射到其它地方，會對于其 它的使用者產(chǎn)生干擾。此外，現(xiàn)有基地臺所采用的天線單元是為垂直極化或水平極化，而客戶端使用的 移動裝置則習(xí)慣與大地成45度角，因此現(xiàn)有基地臺的天線設(shè)計并未將用戶使用移動裝置 的習(xí)慣列入考慮，如此也會造成天線增益的下降，影響通信傳輸?shù)馁|(zhì)量。其次，一般常用的天線單元包括單極天線(Monopole antenna)、倒F型天線 (inverted-F antenna)以及偶極天線(Dipole antenna)等等。其中雙偶極天線可有效地 發(fā)送及接收電磁波，因此被廣泛運(yùn)用于各種無線通信的領(lǐng)域。然而，目前現(xiàn)有技術(shù)下的偶極 天線，其產(chǎn)生的極化方向是為一固定方向，而不能隨產(chǎn)品或應(yīng)用領(lǐng)域的地形等外在條件做 任何調(diào)整，于此，天線在實(shí)際應(yīng)用上也因此受到相當(dāng)大的限制。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于以上的問題，本實(shí)用新型提出一種高增益多極化天線陣列模塊，不僅可利用 天線陣列與巴特勒矩陣產(chǎn)生波束形成(Beam !Arming)，令天線陣列產(chǎn)生的波束可依所設(shè)定 的特定角度偏擺，大幅增加天線的收訊質(zhì)量，還可利用多個偶極天線形成多極化的天線陣 列，進(jìn)一步達(dá)到天線陣列的極化方向可調(diào)變的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種高增益多極化天線陣列模塊，包括一反射板；至少一多極化天線陣列，配置于該反射板的一側(cè)，該多極化天線陣列具有二饋入 端口，且該多極化天線陣列包括多個偶極天線，其中該等饋入端口是用以饋入輸入信號，且 該等偶極天線可形成一第一極化方向或一第二極化方向；以及一巴特勒矩陣陣列，配置于該反射板上相異于該多極化天線陣列的另一側(cè)，該巴特勒矩陣陣列包括一第一巴特勒矩陣，包括多個第一角度混合耦合器、多個第一角度相位變換器、多 個第一輸入端口以及多個第一輸出端口，其中該多個第一輸出端口分別電性連接至該多極 化天線陣列的該多個饋入端口 ；以及一第二巴特勒矩陣，包括多個第二角度混合耦合器、多個第二角度相位變換器、多 個第二輸入端口以及多個第二輸出端口，其中該多個第二輸出端口分別電性連接至該多極 化天線陣列的該多個饋入端口。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，各該偶極天線包括一輻射板，位于該反射板上，該輻射板包括多個輻射單元、多個第一槽孔與多個 第二槽孔，各該輻射單元包括一第一子輻射單元以及一第二子輻射單元，連接該第一子輻 射單元；各該第一槽孔位于該第一子輻射單元中，且該第一槽孔向該第一子輻射單元的兩 端延伸；各該第二槽孔的一第一端連接該第一槽孔，且各該第二槽孔的一第二端向該第二 子輻射單元延伸；以及至少一支撐柱，連接于該輻射板與該反射板之間，以支撐該輻射板于該反射板 上；其中，該多個輻射單元的各該第二子輻射單元相互連接在一起。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，還具有一電性基板，電性連接于該反射 板與該多極化天線陣列之間，其中該多個輻射單元其中的二該第二子輻射單元的該第二端 連接一信號線，當(dāng)該信號線電性連接至該電性基板的一第一側(cè)邊時，該多個偶極天線形成 該第一極化方向，當(dāng)該信號線電性連接至該電性基板的一第二側(cè)邊時，該多個偶極天線形 成該第二極化方向。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，該支撐柱與該反射板為一體成型。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，該巴特勒矩陣陣列與該反射板之間以 多個連接柱銜接，且該多個連接柱與該反射板為一體成型。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，還包括一底板，其中該第一巴特勒矩陣 與該第二巴特勒矩陣設(shè)置于該底板與該反射板之間。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，該多個第一輸入端口與該多個第二輸 入端口設(shè)置于該底板之上。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，該巴特勒矩陣陣列與該反射板之間以 多個連接柱銜接，且該多個連接柱與該反射板為一體成型。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，當(dāng)一外部信號輸入該第一巴特勒矩陣 時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5°，當(dāng)該外部信號輸入該第二巴特 勒矩陣時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?45°。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，該多個第一輸入端口與該多個第二輸 入端口電性連接至一切換器，經(jīng)由該切換器進(jìn)行切換，令該多極化天線陣列在不同角度的 波束形成之間進(jìn)行切換。上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，該多個第一輸入端口包括一第一巴特 勒輸入端口、一第二巴特勒輸入端口、一第三巴特勒輸入端口與一第四巴特勒輸入端口，當(dāng) 一外部信號輸入該第一巴特勒矩陣的該第一巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5’，偏擺角度為一lo’，輸入該第一巴特勒矩陣的該第二巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5’，偏擺角度為+30’，輸入該第一巴特勒矩陣的該第三巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5’，偏擺角度為一30’，輸入該第一巴特勒矩陣的該第四巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5’，偏擺角度為lo’。[0026] 上述的高增益多極化天線陣列模塊，其中，該多個第二輸入端口包括一第一巴特勒輸入端口1一第二巴特勒輸入端口1一第三巴特勒輸入端口與一第四巴特勒輸入端口，當(dāng)一外部信號輸入該第二巴特勒矩陣的該第一巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)橐?5’，偏擺角度大致上為一lo’，輸入該第二巴特勒矩陣的該第二巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)橐?5’，偏擺角度大致上為+30’，輸入該第二巴特勒矩陣的該第三巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)橐?5’，偏擺角度大致上為一30’，輸入該第二巴特勒矩陣的該第四巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)橐?5’，偏擺角度大致上為lo’。[0027] 所以，本實(shí)用新型提出的高增益多極化天線陣列模塊，是使用多個巴特勒矩陣以及至少一天線陣列模塊，產(chǎn)生多種不同的極化方向集中于特定角度的波束形成，不僅可增加天線的收訊質(zhì)量，也具有可調(diào)變天線陣列的極化方向的優(yōu)點(diǎn)。[0028]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí)用新型的限定。


[0029] 圖l為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高增益多極化天線陣列模塊的組合示意圖；[0030] 圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高增益多極化天線陣列模塊的爆炸分解圖；[0031] 圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的多極化偶極天線的俯視圖；[0032] 圖4為根據(jù)圖3的偶極天線的側(cè)視圖；[0033] 圖5為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高增益多極化天線陣列模塊的后視的爆炸分解圖；[0034] 圖6為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的巴特勒矩陣陣列的功能方框圖；以及[0035] 圖7為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的巴特勒矩陣陣列的細(xì)部示意圖。[0036] 其中，附圖標(biāo)記[0037] 20a，20b，20C，20d多極化天線陣列[0038] 22輻射板[0039] 22a，22b，22C，22d輻射單元[0040] 24支撐柱[0041] 26a，26b，26C，26d連接柱[0042] 27a，27b跳線器[0043] 28a，2帥電路板[0044] lOO反射板[0045] 202偶極天線[0046]210第一巴特勒矩陣[0047]220第二巴特勒矩陣[0048]221a,222a,223a,224a第’一角度混合耦合器[0049]221b,222b,223b,224b二角度混合耦合器[0050]232a,232b,232c,232d第’一槽孔[0051]234a,234b,234c,234d第-二槽孔[0052]241a,242a第一角度相位變換器[0053]241b,242b第二角度相位變換器[0054]251a,252a,253a,254a第’一輸入端口[0055]251b,252b,253b,254b二輸入端口[0056]261a,262a,263a,264a第’一輸出端口[0057]261b,262b,263b,264b二輸出端口[0058]281a,281b,281c,281d第’一子輻射單元[0059]282a,282b,282c,282d二子輻射單元[0060]300底板[0061]400電性基板[0062]1000高增益多極化天線陣列模塊
具體實(shí)施方式以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、 權(quán)利要求范圍及圖式，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易地理解本實(shí)用新型相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。 以下的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)用新型的觀點(diǎn)，但非以任何觀點(diǎn)限制本實(shí)用新型的范請一并參閱圖1與圖2，分別為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高增益多極化天線陣列 模塊，其組合示意圖與爆炸分解圖。高增益多極化天線陣列模塊1000具有一反射板100，且 反射板100的相異二側(cè)面上分別具有至少一多極化天線陣列與巴特勒矩陣陣列，以下的實(shí) 施方式是以高增益多極化天線陣列模塊1000包括多極化天線陣列20a，20b，20c，20d及巴 特勒矩陣陣列包括第一巴特勒矩陣210與第二巴特勒矩陣220作為本實(shí)用新型一實(shí)施例的 說明。然而，多極化天線陣列的數(shù)目并非用以限定本實(shí)用新型的范圍，設(shè)計者可視實(shí)際天線 模塊的規(guī)格需求，而自行決定所需配置多極化天線陣列的數(shù)量。其中多極化天線陣列20a 包括多個偶極天線202，且多極化天線陣列20b，20c，20d的結(jié)構(gòu)與電性操作原理是相同于 多極化天線陣列20a，故便于說明僅以多極化天線陣列20a作為以下的說明。圖3是為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的偶極天線的俯視圖。其中偶極天線202具有一 輻射板22與至少一支撐柱M。其中輻射板22包括多個輻射單元22a，22b，22c, 22d、多個 第一槽孔23 , 232b, 232c，232d與多個第二槽孔23 ，234b，234c, 234d。以下是以輻射單 元2 作為一實(shí)施例說明，而輻射單元22b，22c, 22d的結(jié)構(gòu)皆與輻射單元2 相同，故不再 重述。輻射單元2 包含第一子輻射單元^la與第二子輻射單元觀加，其中第二子輻射單 元觀加是連接于第一子輻射單元且二者的形狀大致成一 T字型。第一槽孔23 位于第一子輻射單元^la中，并且向第一子輻射單元^la的二端延伸。第二槽孔23 位于 第二子輻射單元觀加中，且第二槽孔23 的第一端連接第一槽孔23 ，第二槽孔23 的 第二端是向第二子輻射單元觀加延伸。其中輻射單元22a的第二子輻射單元觀加、輻射 單元22b的第二子輻射單元觀沘、輻射單元22c的第二子輻射單元以及輻射單元22d 的第二子輻射單元是互相連接在一起，且其各自的第二槽孔23 ，234b，234c, 234d也 相互連通。圖4是為根據(jù)圖3的偶極天線的側(cè)視圖，其中支撐柱M是分別連接于輻射板22 與反射板100之間。舉例而言，支撐柱M可以是但不限于連接在輻射單元22b的第一子輻 射單元^lb與反射板100之間，也可以是但不限于連接在輻射單元22d的第一子輻射單元 ^ld與反射板100。其中支撐柱M與反射板100可以為一體成型(formed in a single body)，以支撐輻射板22于反射板100之上，并減少天線結(jié)構(gòu)額外的制作成本。圖5是為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高增益多極化天線陣列模塊的后視的爆炸分 解圖。由圖5可見，巴特勒矩陣陣列(意即第一巴特勒矩陣210與第二巴特勒矩陣220)與 反射板100之間也可以多個連接柱^a，26b, 26c, 26d銜接之，且連接柱^a，26b, 26c, 26d 與反射板100也可為一體成型(formed in a single body)，以減少巴特勒矩陣陣列結(jié)構(gòu)的 額外制作成本。以下的說明請一并參閱圖5與圖6，其中圖6是為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的巴特勒 矩陣陣列的功能方框圖。第一巴特勒矩陣210包括多個第一角度混合耦合器221a，222a， 223a，22 、多個第一角度相位變換器Mla，242a、多個第一輸入端口 251a，252a, 253a， 25 、多個第一輸出端口 ^la. 262a，^3a，264a以及一跳線器27a。根據(jù)本實(shí)用新型的一 實(shí)施例，第一角度混合耦合器221a，222a，223a，22 可以是混合角度為90°的耦合器，且 第一角度相位變換器Mla電性連接于第一角度混合耦合器221a，223a之間，第一角度相位 變換器對加電性連接于第一角度混合耦合器22^,22 之間。此外，跳線器27a電性相連 于第一角度混合耦合器221a，22 之間，且跳線器27a也電性相連于第一角度混合耦合器 22 , 223a之間，其中第一角度相位變換器Mla，242a的相位變換角度為45°。第二巴特勒矩陣220包括多個第二角度混合耦合器221b，222b，22北，2Mb、多個 第二角度相位變換器241b，、多個第二輸入端口 251b，252b, 253b, 254b、多個第二輸出 端口洸lb，262b, 263b, 264b以及一跳線器27b。其中第二角度混合耦合器221b，222b，223b， 224b可以是混合角度為90°的耦合器，且第二角度相位變換器Mlb，242b的相位變換角度 為-45°。其余第二巴特勒矩陣220的連接方式與第一巴特勒矩陣210皆相同。其中巴特勒矩陣陣列的輸入端口(意即第一巴特勒矩陣210的第一輸入端口 251a, 252a, 253a, 254a 與第二巴特勒矩陣 220 的第二輸入端 口 251b，252b, 253b, 254b)是設(shè) 置于底板300之上。于此，第一巴特勒矩陣210與第二巴特勒矩陣220是設(shè)置于底板300 與反射板100之間，并藉由連接柱沈^沈13，沈(3，26(1接合于反射板100的背面。巴特勒矩 陣陣列的輸出端口(意即第一巴特勒矩陣210的第一輸出端口 261a.沈加，263a，與第 二巴特勒矩陣220的第二輸出端口 ^lb，262b，沈北，264b)是分別電性連接至多極化天線 陣列20a，20b, 20c, 20d各自的信號饋入端口。舉例而言，第一巴特勒矩陣210的第一輸出 端口 261a，262a, 263a, 264a可各自電性連接于多極化天線陣列20a，20c, 20b, 20d的信號饋 入端口。第二巴特勒矩陣220的第二輸出端口 261b，沈沘，263c，可各自電性連接于多極化天線陣列20a，20c, 20b, 20d的信號饋入端口。于此，多極化天線陣列20a，20b, 20c, 20d 即各自具有電性連接于第一巴特勒矩陣210與第二巴特勒矩陣220的二饋入端口，以饋入 自巴特勒矩陣陣列輸出的信號。請參照圖7，是為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的巴特勒矩陣陣列的細(xì)部示意圖。第一巴 特勒矩陣210包括第一角度混合耦合器221a，222a, 223a, 22 、第一角度相位變換器Mla， 242a、第一輸入端口 251a，252a，253a，2Ma以及跳線器27a。第二巴特勒矩陣220包括第 二角度混合耦合器221b，222b, 223b, 224b、第二角度相位變換器Mlb，、第二輸入端 口 251b，252b，253b，254b以及跳線器27b。上述的混合耦合器是將信號傳遞線路做一方形 結(jié)構(gòu)設(shè)計，而跳線器則是一 8字型結(jié)構(gòu)。其中第一巴特勒矩陣210的第一角度相位變換器 Mla，24h是藉由將信號傳遞線路做一彎折設(shè)計，以將信號的相位做45°的相位延遲。而 第二巴特勒矩陣220的第二角度相位變換器Mlb，242b則是藉由將信號傳遞線路做另一種 彎折設(shè)計，以將信號的相位做-45°的相位延遲。其中各組件的連接關(guān)系同圖6所示。舉 例而言，當(dāng)外部信號輸入第一巴特勒矩陣210時，多極化天線陣列20a即可產(chǎn)生極化方向?yàn)?45°的電磁場形，而當(dāng)外部信號輸入第二巴特勒矩陣220時，多極化天線陣列20a即可產(chǎn)生 極化方向?yàn)?45°的電磁場形。其中第一巴特勒矩陣210與第二巴特勒矩陣220是各自采 用電路板^a，28b做為其基板。上述各組件是設(shè)置于電路板^a，28b之上，且各組件之間 可使用金屬線或是其它可傳送信號的組件相連結(jié)。詳細(xì)而言，請一并參閱圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，偶極天線202可分別形成 一第一極化方向或一第二極化方向。高增益多極化天線陣列模塊1000包括一電性基板 400，電性連接于反射板100與多極化天線陣列20a之間，其中電性基板400可選擇性地僅 配置于部分的偶極天線202與反射板100之間。各個偶極天線202是電性連接于一信號線，于此，偶極天線202即可藉由信號線連 接至電性基板400的連結(jié)方式，而產(chǎn)生不同的極化方向。承前述而言，信號線可分別位于輻 射單元22a，22b，22c，22d的第二子輻射單元觀加，282b, 282c, 282d，其中任二者的第二端 上。舉例而言，當(dāng)多極化天線陣列20a的各個偶極天線202，其信號線是連接于輻射單 元22a的第二子輻射單元觀加與電性基板400的第一側(cè)邊之間時，偶極天線202是形成第 一極化方向。至于，當(dāng)多極化天線陣列20a的各個偶極天線202，其信號線是連接于輻射單元 22b的第二子輻射單元與電性基板400的第二側(cè)邊之間時，偶極天線202則形成第二 極化方向。舉例而言，當(dāng)一外部信號輸入第一巴特勒矩陣210的第一巴特勒輸入端口(意即 第一輸入端口 251a)時，多極化天線陣列20a產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5°，且其偏擺 角度大致上為-10° ；輸入第一巴特勒矩陣210的第二巴特勒輸入端口(意即第一輸入端 口 252a)時，多極化天線陣列20a產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5°，且其偏擺角度大致上 為+30° ；輸入第一巴特勒矩陣210的第三巴特勒輸入端口(意即第一輸入端口 253a)時， 多極化天線陣列20a產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5°，且其偏擺角度大致上為-30° ；輸 入第一巴特勒矩陣210的第四巴特勒輸入端口(意即第一輸入端口 2Ma)時，多極化天線 陣列20a產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5°，且其偏擺角度大致上為10°。于此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高增益多極化天線陣列模塊，即可藉由第一巴特勒矩陣210，令多極化天 線陣列20a產(chǎn)生的波束依據(jù)不同角度偏擺，并藉此增加多極化天線陣列20a的收訊品質(zhì)。至于當(dāng)外部信號輸入第二巴特勒矩陣220的第一巴特勒輸入端口(意即第二輸 入端口 251b)時，多極化天線陣列20a產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?45°，且其偏擺角 度大致上為-10° ；輸入第二巴特勒矩陣220的第二巴特勒輸入端口(意即第二輸入端口 252b)時，多極化天線陣列20a產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?45°，且其偏擺角度大致上 為+30° ；輸入第二巴特勒矩陣220的第三巴特勒輸入端口(意即第二輸入端口 253b)時， 多極化天線陣列20a產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?45°，且其偏擺角度大致上為-30° ； 輸入第二巴特勒矩陣220的第四巴特勒輸入端口(意即第二輸入端口 2Mb)時，多極化天 線陣列20a產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?45°，且其偏擺角度大致上為10°。于此，根據(jù) 本實(shí)用新型實(shí)施例的高增益多極化天線陣列模塊，也可藉由第二巴特勒矩陣220，令多極化 天線陣列20a產(chǎn)生的波束依據(jù)不同角度偏擺，并藉此增加多極化天線陣列20a的收訊品質(zhì)。 于此需說明的是，關(guān)于本實(shí)施例所述的偏擺角度與極化方向僅為敘述的用，并不做為本實(shí) 用新型的限制，于本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的精神設(shè)計不同偏擺角度與 極化方向，令天線陣列的波束形成(Beam Forming)可依所設(shè)定的特定角度偏擺，并藉此產(chǎn) 生多種不同的極化方向集中于特定角度的波束形成。其次，根據(jù)本實(shí)用新型的又一較佳實(shí)施例，第一輸入端口 251a，25 , 253a，25 與第二輸入端口 251b，252b, 253b, 254b還可藉由電性連接至一切換器，并經(jīng)由該切換器進(jìn) 行切換后，令多極化天線陣列20a在不同角度的波束形成之間進(jìn)行切換，以達(dá)較佳的天線 收訊質(zhì)量。所以，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的多極化天線陣列即可根據(jù)偶極天線的信號線與電 性基板的連結(jié)方式，以產(chǎn)生不同的極化方向。并且，由多個偶極天線組成的多極化天線陣 列，還可藉由連接于巴特勒矩陣陣列的輸出端，以產(chǎn)生多種不同的極化方向集中于特定角 度的波束形成。是以，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高增益多極化天線陣列模塊，不僅令天線陣 列產(chǎn)生的波束可依特定角度偏擺，并可藉此達(dá)到較佳收訊質(zhì)量且高增益的多極化天線陣列 模塊。當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的 情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些 相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，包括一反射板；至少一多極化天線陣列，配置于該反射板的一側(cè)，該多極化天線陣列具有二饋入端口， 且該多極化天線陣列包括多個偶極天線，其中該等饋入端口是用以饋入輸入信號，且該等 偶極天線可形成一第一極化方向或一第二極化方向；以及一巴特勒矩陣陣列，配置于該反射板上相異于該多極化天線陣列的另一側(cè)，該巴特勒 矩陣陣列包括一第一巴特勒矩陣，包括多個第一角度混合耦合器、多個第一角度相位變換器、多個第 一輸入端口以及多個第一輸出端口，其中該多個第一輸出端口分別電性連接至該多極化天 線陣列的該多個饋入端口 ；以及一第二巴特勒矩陣，包括多個第二角度混合耦合器、多個第二角度相位變換器、多個第 二輸入端口以及多個第二輸出端口，其中該多個第二輸出端口分別電性連接至該多極化天 線陣列的該多個饋入端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，各該偶極天線包括一輻射板，位于該反射板上，該輻射板包括多個輻射單元、多個第一槽孔與多個第二 槽孔，各該輻射單元包括一第一子輻射單元以及一第二子輻射單元，連接該第一子輻射單 元；各該第一槽孔位于該第一子輻射單元中，且該第一槽孔向該第一子輻射單元的兩端延 伸；各該第二槽孔的一第一端連接該第一槽孔，且各該第二槽孔的一第二端向該第二子輻 射單元延伸；以及至少一支撐柱，連接于該輻射板與該反射板之間，以支撐該輻射板于該反射板上；其中，該多個輻射單元的各該第二子輻射單元相互連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，還具有一電性基 板，電性連接于該反射板與該多極化天線陣列之間，其中該多個輻射單元其中的二該第二 子輻射單元的該第二端連接一信號線，當(dāng)該信號線電性連接至該電性基板的一第一側(cè)邊 時，該多個偶極天線形成該第一極化方向，當(dāng)該信號線電性連接至該電性基板的一第二側(cè) 邊時，該多個偶極天線形成該第二極化方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，該支撐柱與該反 射板為一體成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，該巴特勒矩陣陣 列與該反射板之間以多個連接柱銜接，且該多個連接柱與該反射板為一體成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，還包括一底板，其 中該第一巴特勒矩陣與該第二巴特勒矩陣設(shè)置于該底板與該反射板之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，該多個第一輸入 端口與該多個第二輸入端口設(shè)置于該底板之上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，該巴特勒矩陣陣 列與該反射板之間以多個連接柱銜接，且該多個連接柱與該反射板為一體成型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，當(dāng)一外部信號輸 入該第一巴特勒矩陣時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5°，當(dāng)該外部信號輸入該第二巴特勒矩陣時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?45°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，該多個第一輸入 端口與該多個第二輸入端口電性連接至一切換器，經(jīng)由該切換器進(jìn)行切換，令該多極化天 線陣列在不同角度的波束形成之間進(jìn)行切換。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，該多個第一輸 入端口包括一第一巴特勒輸入端口、一第二巴特勒輸入端口、一第三巴特勒輸入端口與一 第四巴特勒輸入端口，當(dāng)一外部信號輸入該第一巴特勒矩陣的該第一巴特勒輸入端口時， 該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5°，偏擺角度為-10°，輸入該第一巴 特勒矩陣的該第二巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?45°，偏擺角度為+30°，輸入該第一巴特勒矩陣的該第三巴特勒輸入端口時，該多極化天 線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5°，偏擺角度為-30°，輸入該第一巴特勒矩陣的 該第四巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?5°，偏擺角 度為10°。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高增益多極化天線陣列模塊，其特征在于，該多個第二輸入 端口包括一第一巴特勒輸入端口、一第二巴特勒輸入端口、一第三巴特勒輸入端口與一第 四巴特勒輸入端口，當(dāng)一外部信號輸入該第二巴特勒矩陣的該第一巴特勒輸入端口時，該 多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?45°，偏擺角度大致上為-10°，輸入該第 二巴特勒矩陣的該第二巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向 為-45°，偏擺角度大致上為+30°，輸入該第二巴特勒矩陣的該第三巴特勒輸入端口時， 該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方向?yàn)?45°，偏擺角度大致上為-30°，輸入該 第二巴特勒矩陣的該第四巴特勒輸入端口時，該多極化天線陣列產(chǎn)生的電磁場形的極化方 向?yàn)?45°，偏擺角度大致上為10°。
專利摘要一種高增益多極化天線陣列模塊，具有一反射板，且反射板的相異二側(cè)面上分別包括多極化天線陣列與巴特勒矩陣陣列。多極化天線陣列包括多個偶極天線，其中偶極天線可形成一第一極化方向或一第二極化方向。巴特勒矩陣陣列包括角度混合耦合器、相位變換器、輸入端口以及輸出端口，其中輸出端口電性連接至多極化天線陣列的饋入端口，藉此，多極化天線陣列產(chǎn)生的波束可依巴特勒矩陣所設(shè)定的特定角度偏擺，并大幅增加其天線的收訊質(zhì)量。
文檔編號H01Q21/00GK201845860SQ20102055374
公開日2011年5月25日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者林作華, 江登照 申請人:寰波科技股份有限公司