雙頻帶雙極性天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示一種雙頻帶雙極性天線，包括垂直極化的單極傳播組件；反射裝置，具有在第一平面的投射部，第一平面垂直單極傳播組件的垂直軸；若干內(nèi)部水平極化傳播組件，其排列方式與單極傳播組件形成共同中心，每一內(nèi)部水平極化傳播組件，具有在第二平面的投射部，第二平面垂直垂直軸，第二平面沿著垂直軸的方向偏移第一平面；若干外部水平極化傳播組件，每一外部水平極化傳播組件，具有在第三平面的一投射部，第三平面垂直垂直軸；以及同軸饋送排列結(jié)構(gòu)，用以饋送單極傳播組件、內(nèi)部水平極化傳播組件以及外部水平極化傳播組件。
【專利說明】雙頻帶雙極性天線
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種天線，特別是涉及一種雙頻帶雙極性天線，以用于無線通信領(lǐng)域，本實(shí)用新型參考公元2013年4月22日申請(qǐng)的美國(guó)第61/814，399號(hào)臨時(shí)專利申請(qǐng)案，其揭露多種新式的天線結(jié)構(gòu)，在此納入該申請(qǐng)案作為參考。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在習(xí)知技術(shù)中已經(jīng)揭示各種雙極性天線【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本實(shí)用新型之一目的在于提供一種雙頻帶雙極性天線，特別適用于多重輸入以及多重輸出(multiple-1nput multiple-output, ΜΙΜΟ) ?
[0004]為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例提供一種雙頻帶雙極性天線，包括:一垂直極化的單極傳播組件；一反射裝置，具有在一第一平面的一投射部，該第一平面垂直該單極傳播組件的一垂直軸；復(fù)數(shù)內(nèi)部水平極化傳播組件，其排列方式與該單極傳播組件形成共同中心，每一該些內(nèi)部水平極化傳播組件，具有在一第二平面的一投射部，該第二平面垂直該垂直軸，該第二平面沿著該垂直軸的方向偏移該第一平面；復(fù)數(shù)外部水平極化傳播組件，其排列方式與該單極傳播組件形成共同中心，每一該些外部水平極化傳播組件，具有在一第三平面的一投射部，該第三平面垂直該垂直軸，該第三平面沿著該垂直軸的方向偏移該第一平面以及該第二平面；以及一同軸饋送排列結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該反射裝置上，用以饋送該單極傳播組件、該些內(nèi)部水平極化傳播組件以及該些外部水平極化傳播組件。
[0005]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該單極傳播組件包括一直立式多重分支結(jié)構(gòu)。
[0006]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該些內(nèi)部水平極化傳播組件包括水平極化的電雙極之?dāng)?shù)組。
[0007]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該數(shù)組包括四個(gè)呈正方形排列結(jié)構(gòu)的電雙極。
[0008]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該水平極化的電雙極垂直于該垂直軸。
[0009]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該些外部水平極化傳播組件包括水平極化的電雙極之?dāng)?shù)組。
[0010]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該數(shù)組包括四個(gè)傾斜呈正方形排列結(jié)構(gòu)的電雙極。
[0011]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該反射裝置包括一接地面。
[0012]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該反射裝置包括一平面結(jié)構(gòu)。
[0013]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該同軸饋送排列結(jié)構(gòu)包括一第一連接埠，用以饋送該單極傳播組件以及一第二連接埠用以饋送該些內(nèi)部水平極化傳播組件以及該些外部水平極化傳播組件。
[0014]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該第一連接埤電流連接該單極傳播組件。
[0015]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述之天線更包括一雙工器(diplexer)、一第一結(jié)合器以及一第二結(jié)合器,該雙工器(diplexer)、該第一結(jié)合器以及該第二結(jié)合器連接該第二連接埤。
[0016]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該同軸饋送排列結(jié)構(gòu)包括一第一組四個(gè)同軸纜線連接該第一結(jié)合器與該些內(nèi)部水平極化傳播組件之間。
[0017]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該第一組四個(gè)同軸纜線的該四個(gè)同軸纜線具有相同的電性長(zhǎng)度。
[0018]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該同軸饋送排列結(jié)構(gòu)包括一第二組四個(gè)同軸纜線連接該第二結(jié)合器與該些外部水平極化傳播組件之間。
[0019]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該第二組四個(gè)同軸纜線的該四個(gè)同軸纜線具有相同的電性長(zhǎng)度。
[0020]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該垂直極化的單極傳播組件包括一垂直主要部件，該垂直主要部件包括:兩個(gè)相對(duì)的下方復(fù)合臂部，包括兩個(gè)相對(duì)的內(nèi)部垂直臂件以及兩個(gè)相對(duì)的曲線外部臂件；以及兩個(gè)相對(duì)的上方肩部，每個(gè)相對(duì)的上方肩部支持部件，每一部件包括一矩形部。
[0021]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該垂直主要部件的下方端部與該反射裝置的上表面之間的距離系為6.35公厘。
[0022]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該曲線外部臂件的上方延伸部與該反射裝置的上表面之間的距離系為53.9公厘。
[0023]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述之天線更包括一連接頸部延伸于該垂直主要部件與該反射裝置之間，用以電流連接該單極傳播組件至該第一連接埠。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0024]本實(shí)用新型之優(yōu)選實(shí)施例透過所附圖式與下面之說明作詳細(xì)描述:
[0025]圖1A、1B、1C分別繪示依據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中簡(jiǎn)化的天線透視圖、上視圖以及側(cè)視圖。
[0026]圖1D繪示依據(jù)圖1A、1B、1C中天線的傳播組件(radiating element)之?dāng)U展側(cè)視圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0027]圖1A、1B、1C分別繪示依據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中簡(jiǎn)化的天線透視圖、上視圖以及側(cè)視圖。圖1D繪示依據(jù)圖1A、1B、1C中天線的傳播組件(radiating element)之?dāng)U展側(cè)視圖。
[0028]如圖1A?ID所示，其揭露一種天線100，適用于室內(nèi)型式的天線，特別是固定于天花板上，然而本實(shí)用新型的天線視天線100的運(yùn)作需求，亦可將其固定于各種室內(nèi)/室外的表面上。
[0029]在一優(yōu)選實(shí)施例中，天線100包括寬波段(broadband)的垂直極化的單極傳播組件106，復(fù)數(shù)內(nèi)部水平極化傳播組件，其排列方式與該單極傳播組件106形成共同中心，復(fù)數(shù)外部水平極化傳播組件,其排列方式與該單極傳播組件106形成共同中心，其中該些內(nèi)部水平極化傳播組件例如是四個(gè)水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組，該些外部水平極化傳播組件例如是四個(gè)水平極化的電雙極110之外部數(shù)組。
[0030]本實(shí)用新型的天線100形成雙極性天線，可同時(shí)垂直以及水平地傳送極化射頻(rad1-frequency, RF)訊號(hào),其系利用單極傳播組件106以及該些內(nèi)部水平極化傳播組件108以及該些外部水平極化傳播組件110之運(yùn)作。由于單極傳播組件106以及該些內(nèi)部水平極化傳播組件108以及該些外部水平極化傳播組件110具有互相正交的極性，藉由單極傳播組件106以及該些內(nèi)部水平極化傳播組件108以及該些外部水平極化傳播組件110之間解相關(guān)性(decorrelated)，使得天線100特別適用于多重輸入以及多重輸出(MMO)之應(yīng)用。
[0031]該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組傳送第一高頻波段的訊號(hào)，水平極化的電雙極I1之外部數(shù)組傳送第二低頻波段的訊號(hào)，因此該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及水平極化的電雙極110之外部數(shù)組分別傳送(radiate)兩個(gè)不同的水平極化頻率波段的訊號(hào)，故天線100系以雙頻帶天線方式運(yùn)作。
[0032]單極傳播組件106、該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及水平極化的電雙極110之外部數(shù)組設(shè)置于反射裝置114的上方表面112，該反射裝置114形成天線100的一接地面。本實(shí)用新型的反射裝置114產(chǎn)生該天線100運(yùn)作時(shí)的許多優(yōu)點(diǎn)。
[0033]反射裝置114的尺寸、形狀以及位置用以控制該單極傳播組件106、該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及水平極化的電雙極110之外部數(shù)組的訊號(hào)傳送態(tài)樣(radiat1npatterns)。在一實(shí)施例中，反射裝置114具有在一第一平面的一投射部,該第一平面垂直該單極傳播組件106的一垂直軸115，該反射裝置例如是平面(planar)結(jié)構(gòu)組件，以定義垂直于該單極傳播組件106的一垂直軸115之一平面，如圖1C所示。
[0034]在一實(shí)施例中，該水平極化的電雙極18之內(nèi)部數(shù)組包括第一內(nèi)部電雙極(dipole) 116、第二內(nèi)部電雙極118、第三內(nèi)部電雙極120以及第四內(nèi)部電雙極122，該第一至第四內(nèi)部電雙極(116?122)的配置形成正方形排列結(jié)構(gòu)的電雙極，該正方形排列結(jié)構(gòu)的電雙極(例如直立的電雙極結(jié)構(gòu))具有在一第二平面的一投射部，該第二平面垂直該單極傳播組件106的該垂直軸115,在垂直軸115的方向，該直立的電雙極結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)于該反射裝置114所定義的第一平面。
[0035]在一實(shí)施例中，該水平極化的電雙極110之外部數(shù)組包括第一外部電雙極(dipole) 124、第二外部電雙極126、第三外部電雙極128以及第四外部電雙極130，該第一至第四外部電雙極(124?130)的配置形成傾斜呈正方形排列結(jié)構(gòu)的電雙極，該傾斜呈正方形排列結(jié)構(gòu)的電雙極具有在一第三平面的一投射部，該第三平面垂直該垂直軸115，該第三平面沿著該垂直軸的方向偏移該第一平面(該反射裝置114所定義)以及該第二平面(該水平極化的電雙極108所定義)，如圖1C所示。
[0036]上述反射裝置114相關(guān)于該單極傳播組件106、該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及該水平極化的電雙極110之外部數(shù)組形成全方向(omnidirect1nal)的訊號(hào)傳送態(tài)樣，其系利用該單極傳播組件106、該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及該水平極化的電雙極110之外部數(shù)組。此種訊號(hào)傳送態(tài)樣特別適用于固定在天花板型式的天線。此外，由于該單極傳播組件106、該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及該水平極化的電雙極110之外部數(shù)組具有類似的訊號(hào)傳送態(tài)樣，本實(shí)用新型之天線100提供優(yōu)選的平衡多重波段之水平以及垂直極化訊號(hào)束覆蓋于操作環(huán)境。
[0037]反射裝置114除了改善該單極傳播組件106、該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及該水平極化的電雙極110之外部數(shù)組的訊號(hào)傳送態(tài)樣之外，反射裝置114也可以吸收該單極傳播組件106、該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及該水平極化的電雙極110之外部數(shù)組之間的RF傳送干擾，以修正彼此之間的隔離狀態(tài)。
[0038]另外，反射裝置114改善該單極傳播組件106、該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及該水平極化的電雙極110之外部數(shù)組之間與其環(huán)境的隔離，故可降低天線100對(duì)于實(shí)體以及電氣的影響之敏感性。
[0039]天線100在運(yùn)作時(shí)，單極傳播組件106接收垂直極化的RF輸入訊號(hào)于第一連接端口 140，該第一連接端口利用反射裝置114中的孔洞142電流連接該單極傳播組件106的基座，該垂直極化的RF輸入訊號(hào)利用第一同軸連接器144傳送至第一饋送連接埠140。
[0040]雙頻帶水平極化RF訊號(hào)于第二饋送連接部152被輸入至雙工器(diplexer) 150,雙工器150例如包括印刷電路板(PCB)組件，其位于反射裝置114的上方表面112，雙頻帶水平極化RF訊號(hào)利用第二同軸連接器154傳送至第二饋送連接埠152。
[0041]雙工器150分別利用第三同軸纜線160以及第四同軸纜線162，以連接第一結(jié)合器156以及一第二結(jié)合器158,該第一結(jié)合器156以及一第二結(jié)合器158為PCB組件,其設(shè)置于反射裝置114的上方表面112。
[0042]第一結(jié)合器156以及一第二結(jié)合器158之運(yùn)作用以饋送訊號(hào)至該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及該水平極化的電雙極110之外部數(shù)組，高頻水平極化RF訊號(hào)利用第三同軸纜線160從雙工器150傳送至第一結(jié)合器156。第一組四個(gè)同軸纜線164連接該第一結(jié)合器與該些內(nèi)部水平極化傳播組件108之間，以傳送高頻水平極化RF訊號(hào)至該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組。
[0043]第一組四個(gè)同軸纜線164包括第五同軸纜線166連接第一內(nèi)部電雙極116、第六同軸纜線168連接第二內(nèi)部電雙極118、第七同軸纜線170連接第三內(nèi)部電雙極120、以及第八同軸纜線172連接第四內(nèi)部電雙極122。在一實(shí)施例中，第五至第八同軸纜線(166?172)具有相同的實(shí)體以及電氣長(zhǎng)度，以提供該些內(nèi)部水平極化傳播組件108之同相(co-phasic)饋送，在一優(yōu)選實(shí)施例中，第一組四個(gè)同軸纜線164的第五至第八同軸纜線(166?172)之長(zhǎng)度大約250公厘(mm)。
[0044]利用第四同軸纜線162將低頻水平極化RF訊號(hào)從雙工器150傳送至第二結(jié)合器158，第二組四個(gè)同軸纜線174連接該第二結(jié)合器158與該些外部水平極化傳播組件110之間，以提供該些外部水平極化傳播組件110之饋送。
[0045]第二組四個(gè)同軸纜線174包括第九同軸纜線176連接第一外部電雙極124、第十同軸纜線178連接第二外部電雙極126、第i^一同軸纜線180連接第三外部電雙極128、以及第十二同軸纜線182連接第四外部電雙極130。在一實(shí)施例中，第九至第十二同軸纜線(176?182)具有相同的實(shí)體以及電氣長(zhǎng)度，以提供該些外部水平極化傳播組件110之同相(co-phasic)饋送,在一優(yōu)選實(shí)施例中,第一組四個(gè)同軸纜線164的第九至第十二同軸纜線(176?182)之長(zhǎng)度大約400公厘(mm)。
[0046]開孔190的多重性形成于反射裝置114，以促進(jìn)反射裝置114對(duì)于支撐表面(例如天花板)的附著性，開孔190亦可適用于天線罩的附著性。
[0047]利用第一組四個(gè)同軸纜線164以及第二組四個(gè)同軸纜線174來饋送該水平極化的電雙極108之內(nèi)部數(shù)組以及該水平極化的電雙極110之外部數(shù)組系為本實(shí)用新型的重要特征，第一組四個(gè)同軸纜線164以及第二組四個(gè)同軸纜線174設(shè)置于反射裝置114的表面112，以簡(jiǎn)潔地形成一天線饋送架構(gòu)，其系相較于習(xí)知的天線需要將饋送組件設(shè)置反射裝置的多重表面上。
[0048]此外，第一組四個(gè)同軸纜線164以及第二組四個(gè)同軸纜線174包括具有較窄直徑的同軸纜線，約2.55公厘(mm)，由于第一組四個(gè)同軸纜線164以及第二組四個(gè)同軸纜線174的同軸纜線支直徑較小，故對(duì)天線的訊號(hào)傳送之影響較小，而有效避免訊號(hào)的扭曲。
[0049]如圖1D所示，該單極傳播組件106包括一直立式多重分支結(jié)構(gòu)，其中該垂直極化的單極傳播組件106包括一垂直主要部件1100，該垂直主要部件1100包括:兩個(gè)相對(duì)的下方復(fù)合臂部1102、1104，包括兩個(gè)相對(duì)的內(nèi)部垂直臂件以及兩個(gè)相對(duì)的曲線外部臂件1110、1112。曲線外部臂件1110、1112包括突出部1114、1116，突出部1114、1116面對(duì)反射裝置114的上方表面112。
[0050]兩個(gè)相對(duì)的上方肩部1118、1120，每個(gè)相對(duì)的上方肩部1118、1120支持部件1122、1124，每一部件1122、1124包括一矩形部1126、1128。在一優(yōu)選實(shí)施例中，矩形部1126的外側(cè)邊與矩形部1128的外側(cè)邊之距離系為56mm。
[0051]連接頸部1130延伸于該垂直主要部件1100與該反射裝置114之間，用以電流連接該單極傳播組件106至該第一連接埠140，其系透過反射裝置114的孔洞142。
[0052]在一優(yōu)選實(shí)施例中，該垂直主要部件1100的下方端部與該反射裝置114的上表面112之間的距離系為6.35公厘。在一優(yōu)選實(shí)施例中，該曲線外部臂件1110、1112的上方延伸部與該反射裝置114的上表面112之間的距離系為53.9公厘。在一優(yōu)選實(shí)施例中，該曲線外部臂件1110的末端以及相對(duì)的該曲線外部臂件1112的末端之間的距離系為94公厘。
[0053]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種天線，其特征在于，所述天線包括: 一垂直極化的單極傳播組件； 一反射裝置，具有在一第一平面的一投射部，所述第一平面垂直所述單極傳播組件的一垂直軸； 若干內(nèi)部水平極化傳播組件，其排列方式與所述單極傳播組件形成共同中心，每一若干內(nèi)部水平極化傳播組件，具有在一第二平面的一投射部，所述第二平面垂直所述垂直軸，所述第二平面沿著所述垂直軸的方向偏移所述第一平面； 若干外部水平極化傳播組件，其排列方式與所述單極傳播組件形成共同中心，每一若干外部水平極化傳播組件，具有在一第三平面的一投射部，所述第三平面垂直所述垂直軸，所述第三平面沿著所述垂直軸的方向偏移所述第一平面以及所述第二平面；以及 一同軸饋送排列結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述反射裝置上，用以饋送所述單極傳播組件、若干內(nèi)部水平極化傳播組件以及若干外部水平極化傳播組件。
2.權(quán)利要求1所述之天線，其特征在于，單極傳播組件包括一直立式多重分支結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或是權(quán)利要求2所述之天線，其特征在于，若干內(nèi)部水平極化傳播組件包括水平極化的電雙極之?dāng)?shù)組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述之天線，其特征在于，所述數(shù)組包括四個(gè)呈正方形排列結(jié)構(gòu)的電雙極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述之天線，其特征在于，所述水平極化的電雙極垂直于所述垂直軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之天線，其特征在于，若干外部水平極化傳播組件包括水平極化的電雙極之?dāng)?shù)組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述之天線，其特征在于，所述數(shù)組包括四個(gè)傾斜呈正方形排列結(jié)構(gòu)的電雙極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述之天線，其特征在于，所述反射裝置包括一接地面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述之天線，其特征在于，所述反射裝置包括一平面結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述之天線，其特征在于，所述同軸饋送排列結(jié)構(gòu)包括一第一連接埠，用以饋送所述單極傳播組件以及一第二連接埠用以饋送若干內(nèi)部水平極化傳播組件以及若干外部水平極化傳播組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述之天線，其特征在于，所述第一連接埤電流連接所述單極傳播組件。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述之天線，其特征在于，所述天線更包括一雙工器、一第一結(jié)合器以及一第二結(jié)合器，所述雙工器、所述第一結(jié)合器以及所述第二結(jié)合器連接所述第二連接焊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述之天線，其特征在于，所述同軸饋送排列結(jié)構(gòu)包括一第一組四個(gè)同軸纜線連接所述第一結(jié)合器與若干內(nèi)部水平極化傳播組件之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述之天線，其特征在于，所述第一組四個(gè)同軸纜線的所述四個(gè)同軸纜線具有相同的電性長(zhǎng)度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述之天線，其特征在于，所述同軸饋送排列結(jié)構(gòu)包括一第二組四個(gè)同軸纜線連接所述第二結(jié)合器與若干外部水平極化傳播組件之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述之天線，其特征在于，所述第二組四個(gè)同軸纜線的所述四個(gè)同軸纜線具有相同的電性長(zhǎng)度。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述之天線，其特征在于，所述垂直極化的單極傳播組件包括一垂直主要部件，所述垂直主要部件包括: 兩個(gè)相對(duì)的下方復(fù)合臂部，包括兩個(gè)相對(duì)的內(nèi)部垂直臂件以及兩個(gè)相對(duì)的曲線外部臂件；以及 兩個(gè)相對(duì)的上方肩部，每個(gè)相對(duì)的上方肩部支持部件，每一部件包括一矩形部。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述之天線，其特征在于，所述垂直主要部件的下方端部與所述反射裝置的上表面之間的距離系為6.35公厘。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述之天線，其特征在于，所述曲線外部臂件的上方延伸部與所述反射裝置的上表面之間的距離系為53.9公厘。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述之天線，其特征在于，所述天線更包括一連接頸部延伸于所述垂直主要部件與所述反射裝置之間，用以電流連接所述單極傳播組件至所述第一連接
【文檔編號(hào)】H01Q1/48GK204103048SQ201420197278
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】阿納托利·比利辛, 亞尼夫·利夫, 海伊·尤那, 沙龍·哈雷爾 申請(qǐng)人:蓋爾創(chuàng)尼克斯有限公司