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      高增益多極化天線陣列模塊的制作方法

      文檔序號:6977797閱讀:216來源:國知局
      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(jì)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(shí)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(gè)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(shí),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(dòng)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(jì)并未將用戶使用移動(dòng)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(gè)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(gè)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(gè)第一角度混合耦合器、多個(gè)第一角度相位變換器、多 個(gè)第一輸入端口以及多個(gè)第一輸出端口,其中該多個(gè)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(gè)饋入端口 ;以及一第二巴特勒矩陣,包括多個(gè)第二角度混合耦合器、多個(gè)第二角度相位變換器、多 個(gè)第二輸入端口以及多個(gè)第二輸出端口,其中該多個(gè)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(gè)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(gè)輻射單元、多個(gè)第一槽孔與多個(gè) 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(gè)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(gè)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(shí),該多個(gè)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(shí),該多個(gè)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(gè)連接柱銜接,且該多個(gè)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(gè)第一輸入端口與該多個(gè)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(gè)連接柱銜接,且該多個(gè)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(shí),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(shí),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(gè)第一輸入端口與該多個(gè)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(gè)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(shí),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(shí),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(shí),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(shí),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(gè)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(shí),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(shí),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(shí),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(shí),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(gè)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(jì)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(gè)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(gè)輻射單元22a,22b,22c, 22d、多個(gè) 第一槽孔23 , 232b, 232c,232d與多個(gè)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(gè)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(gè)第一角度混合耦合器221a,222a, 223a,22 、多個(gè)第一角度相位變換器Mla,242a、多個(gè)第一輸入端口 251a,252a, 253a, 25 、多個(gè)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(gè)第二角度混合耦合器221b,222b,22北,2Mb、多個(gè) 第二角度相位變換器241b,、多個(gè)第二輸入端口 251b,252b, 253b, 254b、多個(gè)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(jì),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(jì),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(jì),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(shí),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(shí),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(gè)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(gè)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(shí),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(gè)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(shí),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(shí),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(shí),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(shí), 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(shí),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(shí),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(shí),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(shí), 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(shí),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(jì)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(gè)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(gè)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(gè)第一角度混合耦合器、多個(gè)第一角度相位變換器、多個(gè)第 一輸入端口以及多個(gè)第一輸出端口,其中該多個(gè)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(gè)饋入端口 ;以及一第二巴特勒矩陣,包括多個(gè)第二角度混合耦合器、多個(gè)第二角度相位變換器、多個(gè)第 二輸入端口以及多個(gè)第二輸出端口,其中該多個(gè)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(gè)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(gè)輻射單元、多個(gè)第一槽孔與多個(gè)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(gè)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(gè)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(shí),該多個(gè)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(shí),該多個(gè)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(gè)連接柱銜接,且該多個(gè)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(gè)第一輸入 端口與該多個(gè)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(gè)連接柱銜接,且該多個(gè)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(shí),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(shí),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(gè)第一輸入 端口與該多個(gè)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(gè)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(shí), 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(shí),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(shí),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(shí),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(gè)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(shí),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(shí),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(shí), 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(shí),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(gè)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
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