本發(fā)明涉及一種天線(xiàn)結(jié)構(gòu)；特別是指一種具片狀金屬群負(fù)載的偶極單元及其應(yīng)用的天線(xiàn)裝置。

背景技術(shù)：

天線(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，為了適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與高密度的多頻譜訊號(hào)收發(fā)功能需求，已從簡(jiǎn)易單一天線(xiàn)架構(gòu)形態(tài)發(fā)展成較為復(fù)雜的整合式天線(xiàn)架構(gòu)形態(tài)，例如雙頻基地臺(tái)、多頻基地臺(tái)等天線(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均為所指。

前述雙頻、多頻基地臺(tái)等天線(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，因系排列布設(shè)有眾多高頻振子與低頻振子，且其各高頻振子與低頻振子之間因?yàn)楫a(chǎn)品尺寸的要求通常呈現(xiàn)緊密排列狀態(tài)，如此一來(lái)，造成其運(yùn)作上容易因?yàn)楦髡褡拥膱?chǎng)型(pattern)能量相互干擾、相互影響等狀態(tài)，從而導(dǎo)致整體天線(xiàn)輻射場(chǎng)型變形以及偏移等問(wèn)題，使得此種天線(xiàn)產(chǎn)品的效能與質(zhì)量嚴(yán)重受到影響而難以提升。

目前天線(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，有通過(guò)一些屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到降低天線(xiàn)場(chǎng)型受干擾的目的。屏蔽結(jié)構(gòu)通常系采用全面域遮蔽的形態(tài)(相對(duì)于天線(xiàn)輻射部的設(shè)置面積而言)，此形態(tài)雖可達(dá)成其屏蔽效果，卻相對(duì)造成天線(xiàn)輻射特性大受影響，無(wú)法保有其正常天線(xiàn)輻射特性的問(wèn)題及缺弊。

再者，天線(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中與高頻振子緊密排列的低頻振子，若該低頻振子的振臂能夠越短且越細(xì)，對(duì)于高頻場(chǎng)型的干擾可以越小，但是，過(guò)于細(xì)短的振臂，會(huì)相對(duì)減損低頻振子的帶寬與效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種具片狀金屬群負(fù)載的偶極單元及其應(yīng)用的天線(xiàn)裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種偶極單元包括：至少一介質(zhì)基板，呈板片狀形態(tài)；至少一振臂，設(shè)于介質(zhì)基板的上段部，且振臂呈側(cè)向延伸形態(tài)，該振臂包括一第一側(cè)面以及一第 二側(cè)面；至少一連續(xù)金屬條，呈連續(xù)帶面形態(tài)設(shè)于振臂的第一側(cè)面；至少一片狀金屬群，設(shè)于振臂的第二側(cè)面，包括至少兩個(gè)片狀負(fù)載金屬間隔排列而成，該片狀負(fù)載金屬相對(duì)遠(yuǎn)離的二端點(diǎn)直線(xiàn)長(zhǎng)度須介于天線(xiàn)高頻最高頻率對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的0.1至0.35倍，且所述片狀負(fù)載金屬與連續(xù)金屬條之間為設(shè)置位置為至少局部重迭的配置關(guān)系；且連續(xù)金屬條與片狀負(fù)載金屬的間距不得小于介質(zhì)基板的板厚。

一種天線(xiàn)裝置，其特征在于包括：一反射板；至少一天線(xiàn)數(shù)組單元排列布設(shè)于反射板上；至少一上述偶極單元，設(shè)于反射板上且與天線(xiàn)數(shù)組單元之間呈間隔配置關(guān)系。

本發(fā)明的主要效果與優(yōu)點(diǎn)，系能通過(guò)其片狀金屬群所設(shè)片狀負(fù)載金屬補(bǔ)償相對(duì)細(xì)短振臂的低頻振子輻射特性，且其區(qū)段式排列形態(tài)能使高頻感應(yīng)電流呈現(xiàn)區(qū)段式的不連續(xù)狀態(tài)，以降低對(duì)高頻天線(xiàn)場(chǎng)型的干擾與影響，進(jìn)而達(dá)到大幅提升天線(xiàn)效能與質(zhì)量的實(shí)用進(jìn)步性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明偶極單元較佳實(shí)施例的立體圖。

圖2為本發(fā)明偶極單元較佳實(shí)施例的另一側(cè)向立體圖。

圖3為本發(fā)明偶極單元另一實(shí)施例的組合立體圖。

圖4為本發(fā)明偶極單元另一實(shí)施例的分解立體圖。

圖5為本發(fā)明偶極單元另一實(shí)施例的平面?zhèn)纫晥D一。

圖6為本發(fā)明偶極單元另一實(shí)施例的平面?zhèn)纫晥D二。

圖7為本發(fā)明的連續(xù)金屬條及片狀負(fù)載金屬為至少兩個(gè)排配置形態(tài)實(shí)施例圖。

圖8為本發(fā)明的振臂設(shè)為橫向設(shè)置形態(tài)實(shí)施例圖。

圖9為本發(fā)明的天線(xiàn)裝置較佳實(shí)施例的立體圖。

圖10為本發(fā)明的天線(xiàn)裝置另一實(shí)施例的立體圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，系本發(fā)明具片狀金屬群負(fù)載的偶極單元及其應(yīng)用的天線(xiàn)裝 置的較佳實(shí)施例，惟此等實(shí)施例僅供說(shuō)明的用，在專(zhuān)利申請(qǐng)上并不受此結(jié)構(gòu)的限制；所述偶極單元A包括下述構(gòu)成：至少一介質(zhì)基板10，呈板片狀形態(tài)；至少一振臂20，設(shè)于介質(zhì)基板10的上段部，且該振臂20呈側(cè)向延伸形態(tài)，該振臂20包括一第一側(cè)面21及一第二側(cè)面22；至少一連續(xù)金屬條30，呈連續(xù)帶面形態(tài)設(shè)于振臂20的第一側(cè)面21；至少一片狀金屬群40，設(shè)于振臂20的第二側(cè)面22，包括至少兩個(gè)片狀負(fù)載金屬41間隔排列而成，該片狀負(fù)載金屬41相對(duì)遠(yuǎn)離的二端點(diǎn)直線(xiàn)長(zhǎng)度須介于天線(xiàn)高頻最高頻率(例如2690MHZ)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的0.1至0.35倍(注：此作用系藉以破壞高頻信號(hào)在振臂20上感應(yīng)電流的連續(xù)性，從而降低繞射、共振等交互作用的影響)，且所述片狀負(fù)載金屬41與連續(xù)金屬條30間的設(shè)置位置為至少局部重迭的配置關(guān)系；且其中，連續(xù)金屬條30與片狀負(fù)載金屬41的間距不得小于該介質(zhì)基板10的板厚。

如圖3至6所示，其中該介質(zhì)基板10B亦可包括設(shè)向相互交叉(本例為垂直交叉形態(tài))的一X平面板體11及一Y平面板體12，該X平面板體11與Y平面板體12分別設(shè)有能夠相插套嵌合的切槽115、125(僅標(biāo)示于圖4)，以使X平面板體11與Y平面板體12得以相互榫接組合，又X平面板體11及Y平面板體12上段分設(shè)有振臂20，而形成雙極化振子形態(tài)。本例振子結(jié)構(gòu)，主要采用平面偶極天線(xiàn)架構(gòu)，在兩片交叉排列的板體結(jié)構(gòu)上各設(shè)一個(gè)平面偶極天線(xiàn)，并各自提供一個(gè)極化的偏振。

同圖3至6所示，其中X平面板體11及Y平面板體12下端還設(shè)有一附加電路板50，附加電路板50上并設(shè)有一連接環(huán)51以供X平面板體11及Y平面板體12下端嵌插達(dá)成定位支撐狀態(tài)；本例中所述附加電路板50可裝設(shè)至一反射板71(參圖9、10所示)上，亦可提供額外的短路點(diǎn)。

其中，連續(xù)金屬條30以及片狀金屬群40可為單排配置形態(tài)(如圖1至6所示)，亦或者如圖7所示，為至少兩個(gè)排配置形態(tài)；其中，為至少兩個(gè)排配置形態(tài)時(shí)，可透過(guò)較大面積而獲得較佳輻射特性，但對(duì)于高頻場(chǎng)型的干擾也相對(duì)較大。

其中，振臂20可為立向設(shè)置形態(tài)(如圖1至6所示)，亦或者如圖8所示的振臂20B，系為橫向設(shè)置形態(tài)，此均為振臂20、20B形態(tài)的可具體實(shí)施態(tài)樣。

其中，連續(xù)金屬條30與片狀負(fù)載金屬41的間距可介于0.5mm至3.5mm之間。

其中，片狀負(fù)載金屬41相對(duì)遠(yuǎn)離的二端點(diǎn)直線(xiàn)長(zhǎng)度可約為天線(xiàn)高頻最高頻率對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的0.2倍。此為一較佳實(shí)施例，但并不局限于此。

接著如圖9所示，本發(fā)明還提供一種天線(xiàn)裝置70，包括：一反射板71；至少一天線(xiàn)數(shù)組單元72，排列布設(shè)于反射板71上；至少一前述的具片狀金屬群40負(fù)載的偶極單元A，設(shè)于反射板71上且與天線(xiàn)數(shù)組單元72呈間隔配置關(guān)系。

承上段，所述天線(xiàn)裝置70可為一雙頻或多頻數(shù)組天線(xiàn)，以使所述天線(xiàn)數(shù)組單元72為高頻數(shù)組且呈至少二排間隔配置形態(tài)，該偶極單元A則為低頻數(shù)組且設(shè)于其中二排天線(xiàn)數(shù)組單元72中間位置的配置形態(tài)。

另如圖10所示，該偶極單元A亦可為分設(shè)于其中二排天線(xiàn)數(shù)組單元72中間及相對(duì)二側(cè)邊位置的配置形態(tài)。

前述圖9、10所示實(shí)施例，具體而言系一個(gè)整合有兩高頻數(shù)組與一低頻數(shù)組結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的天線(xiàn)裝置70；該兩列高頻數(shù)組各設(shè)有六個(gè)單元，間隔并列于兩側(cè)，中間則是由偶極單元A構(gòu)成的低頻數(shù)組，有三個(gè)單元，每個(gè)數(shù)組都是雙極化單元，所以共有六個(gè)端口；整個(gè)天線(xiàn)裝置70的體積其實(shí)很小，低頻與高頻共享同一個(gè)反射板71，由于低頻與高頻共享同一個(gè)反射板71，為顧及高頻場(chǎng)型(pattern)無(wú)法從反射板71延伸出較高的側(cè)墻來(lái)控制低頻的水平瓣寬，此時(shí)需要額外的場(chǎng)型(pattern)控制結(jié)構(gòu)來(lái)縮減低頻的水平瓣寬，此部份如圖10所示，設(shè)于反射板71二側(cè)的單片形態(tài)偶極單元A，即可用以達(dá)到場(chǎng)型(pattern)控制功能，此處所設(shè)偶極單元A可直接以金屬條短路或連接電容、蜿蜒金屬線(xiàn)等來(lái)縮短長(zhǎng)度，成為一個(gè)無(wú)源的被動(dòng)偶極反射結(jié)構(gòu)，藉以有效控制高頻的場(chǎng)型變形扭曲現(xiàn)象。

如圖3、6所示，其中該介質(zhì)基板10B的下段部更可設(shè)有一平衡轉(zhuǎn)非平衡轉(zhuǎn)換器60(balun)，且該平衡轉(zhuǎn)非平衡轉(zhuǎn)換器60下端電性連接有饋入線(xiàn)61(可為同軸纜線(xiàn)或其他形式的傳輸線(xiàn))，藉以組成數(shù)組或是連接至其他射頻組件。

補(bǔ)充說(shuō)明的是，該連續(xù)金屬條30與片狀金屬群40的片狀負(fù)載金屬41之間可以通過(guò)導(dǎo)孔(via)連接以變化其阻抗特性獲得較佳匹配，但在偶極單元A以高 功率輸出時(shí)，若使用PCB標(biāo)準(zhǔn)電鍍通孔(Plated Through Hole,PTH)來(lái)制作導(dǎo)孔，需注意線(xiàn)性度可能會(huì)因此而變得較差，此時(shí)則可采用實(shí)心金屬柱以焊接方式制作導(dǎo)孔。又該平衡轉(zhuǎn)非平衡轉(zhuǎn)換器60的平衡端或兩振臂之間，可再加上一個(gè)跨接電容以縮短振臂20的長(zhǎng)度，或是用以改善阻抗匹配。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)說(shuō)明：

本發(fā)明具片狀金屬群負(fù)載的偶極單元及其應(yīng)用的天線(xiàn)裝置主要通過(guò)所述介質(zhì)基板、振臂、連續(xù)金屬條、片狀金屬群、片狀負(fù)載金屬等所構(gòu)成的創(chuàng)新獨(dú)特結(jié)構(gòu)形態(tài)與技術(shù)特征，使本發(fā)明對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)而言，能夠通過(guò)其片狀金屬群所設(shè)片狀負(fù)載金屬補(bǔ)償相對(duì)細(xì)短振臂的低頻振子輻射特性，且其區(qū)段式排列形態(tài)能使高頻感應(yīng)電流呈現(xiàn)區(qū)段式的不連續(xù)狀態(tài)，以降低對(duì)高頻天線(xiàn)場(chǎng)型的干擾與影響，進(jìn)而達(dá)到大幅提升天線(xiàn)效能與質(zhì)量的實(shí)用進(jìn)步性。此外，本發(fā)明偶極單元的介質(zhì)基板、振臂、連續(xù)金屬條、片狀金屬群的平面式結(jié)構(gòu)形態(tài)，可輕易使用雙面印刷電路板制作成型，更具有易于調(diào)整以及質(zhì)輕體積小等優(yōu)勢(shì)；本發(fā)明技術(shù)特征尤其適用于雙頻、多頻的基地臺(tái)天線(xiàn)產(chǎn)品。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。