TW200814429A - Dipolar antenna set - Google Patents

Description

200814429 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種雙極化天線組，尤指一種同時接收垂直化與水平化訊 號的天線結構組。 ' 【先前技術】 , 所謂多輸入多輸岀系統(ΜΙΜΟ，Multiple hiput Multiple Output) 係將無線網路訊號透過多組天線及通道進行訊號收發，以增加資料的傳輸 效率’因此’ MIM0系統端在發射端及接收端均具有多組天線（大多採用三 組天線），用以改善單組天線在發送與接收時所造成傳輸率下降的問題， 更詳細地說’該ΜΙΜΟ技術係將數位資料多重切割，並透過多組天線同時 收發訊號，以增加資料的傳輸率。 由於該技術係將數位資料經分割而以多路徑傳送，不僅單向流量降 , 低，亦可拉大天線组之(傳輸距離，擴灰其接收範園，故，現今強,高速率 且高傳輸距離的無線網路設備大多採用此種技術。 惟，現今具備ΜΙΜΟ技術之無線路由器大多採用三組半波長天線， 且’各組天線間係保持一特定距離地排列為一排或是排列為三角對立，僅 能依據各天線位置而手動調整單一極化方向，如：該天線極化方向均為垂 # 直極化方向時，天線本體與水平面需為垂直角，而欲控制水平極化方向 時，天線本體與水平面則為一平行狀態，各天線組僅能達到單一極化的效 果，不僅容易產生接收死角外，亦無法依據所處環境的訊號強弱，切換各 天線組之發射與接收功能。 而現今之智慧型天線（Smart Antenna)設計，則具備可依據訊號強弱 而切換接收訊號最佳的天線組為接收端的功能，一般係至少具有兩半波長 天線組，而各天線組與信號發射/接收端間係設有一切換電路，使兩組天 線分別與信號發射端或是信號接收端接連接，而欲發射信號時，係由兩天 線組同時工作（兩天線組皆為發射端），當接收信號時，則由系統端判別 並透過切換電路選擇訊號較高的天線組作為接收端，而該系統端判別訊號 200814429 主要係將各天線組所接收到的訊嗓進行比較，而判斷訊噪較高的天線作為 接收天線’使無線訊號傳輸達到最佳發射與接收效果。 因此’如何結合上述ΜΙΜΟ技術以及智慧型天線（Smart Antenna)優點 乃為本發明所鑽研之課題。 【發明内容】 本發明之目的在提供一種雙極化天線組，係於基板上分設有多組水平 • 極化天線單元以及垂直極化單元，並同步接收各單元所對應水平及垂直方 ， 向訊號，藉以補足單一極化方向的接收死角，而達到一全向性接收訊號的 效果。 本發明另一目的在提供一種雙極化天線組，係將電磁波同時以水平極 化、垂直極化方式將訊號輻射至大氣中，藉以將電磁波散佈於最大的覆蓋 範園’並形成一全向性電磁場。 為達上述目的’本發明係提供一種雙極化天線組，係包含： 一基材； 一負電位雨华顏輻射端组：設於該基材第一表面，係包食： 一負電位層訊號源共接以及， 」 c 多組負電位焉低頻輻射線路，係分別與該共接端連接，而各負電位高低 頻輕射線路係具有二輻射端，分別為負電位高頻段輻射端以及負電位 低頻段輻射端，而各輻射端分別具有一水平段以及一垂直段； ® 一正電位高低頻輻射端组，係設於該基材第二表面，係包含： 複數正電位饋入端；以及 . 多組正電位南低頻輻射線路，係與該饋入端連接，且各負電位高低頻輻 • 射線路具有二輻射端，分別為負電位高頻段輻射端以及負電位低頻段輻 射端，而各輻射端具有一水平段以及一垂直段； 其中’各負電位高頻段輻射端以及負電位低頻段輻射端之水平段係 分別與所對應之該正電位高頻段輻射端以及正電位低頻段輻射端之水平 段相連接而形成一水平極化單元；而負電位高頻段輻射端以及負電位低 頻段輕射端之垂直段係分別與所對應之正電位高頻段輻射端以及正電位 低頻段輻射端之垂直段相連接而形成一垂直極化單元。 7 200814429 依據前述之雙極化智慧天線，欲發射系統端產生之訊號時，係將負電 位訊號由該負電位訊號源共接端傳導至負電位高低頻輻射線路，並以水平 極化輻射至大氣中；而與負電位訊號對稱之正電位訊號，係由該正電位饋 入端的特性組抗匹配，將訊號傳導至正電位高低頻輻射線路，並以垂直極 化輻射至大氣中，藉此，達到同時將電磁波訊號以水平及垂直極化輻射至 大氣中，形成一全向性電場的效果。 依據前述之雙極化智慧天線，欲接收訊號時，正、負電位電磁波訊號 係分別由垂直極化單元之正電位高低頻輻射線路以及水平極化單元之負電 位高低頻輻射線路接收，經訊號合併後饋送至正電位饋入端而傳回系統二 進行處理’有效減少接收死角，而達到一全向性接收訊號的效果。 依據刖述之雙極化智慧天線，其中該基材之各水平極化單元之間，係 設有電磁波隔離線路，用以隔絕各單元間之電磁波干擾，令各極化單元間 距得有效縮小。 依據前述之雙極化智慧天線，其中各正電位饋入端間係設有一電子切 換件，係令系統端依據位於辱材各角度的正電位高低頻輻射線路所能接收 之訊號強弱’而選擇切換至最佳接收的正電位高低頻輻射線路。 ^ 【實施方式】 有關本發明為上述之目的，所採用之技術手段及其餘功效，茲舉其較 佳實施例，必配合圖示加以說明如下： ’、 請參閱第1至3圖，第1圖為本發明雙極化天線組之立體分解圖；第2 圖為本發明雙極化天線組之立體組合圖；第3圖為本發明雙極繞 水平極化單元及垂直極化單元組合示意圖。 如圖所示，本發明係提供一種雙極化天線組，至少包含:一基材、 -負電位高麵輻射端組20以及-正電位高低頻輻射端組30;其中該負電 位高低頻輻射端組20，設置於基材1〇第一表面，而該正電位高低頻輻射 端組30，係設置於基材10第二表面； 雨該基材10係由玻璃纖維基板或陶瓷基板材質構成之一圓形片體造 型，用以供各正、負電位高低頻輻射端組2〇、3〇設置於基材第一、第 二表面； 8 200814429 而設置於基材10第一表面之該負電位高低頻輻射端組2〇，係至少 含：一負電位層訊號源共接端21以及複數組負電位高低頻輻射線路22•誃 負電位高低頻輻射線路22係分別與負電位層訊號源共接端21相連接，’^ 各負電位高低頻輻射線路22係具有二輻射端，分別為負電位高頻段輕射 端221以及負電位低頻段輻射端222，而各輻射端分別延伸有:貼覆於美 材10表面的水平段以及垂直於基材10表面的垂直段，在本實施例中，^ 具有三組負電位高低頻輻射線路分別為第一負電位高低頻輕射線路mb' - 第二負電位高低頻輻射線路222以及第三負電位高低頻輻射線路2怒，分 別與負電位層訊號源共接端21相連接，且，第一、第二及第三負電位^ 低頻輻射線路221、222、223之負電位高頻輻射端221H、222^、2^H = 負電仅低輻射端221L、222L、223L，各具有水平段以及垂直段^ 雨設置於基材10第一表面之該正電位南低頻輕射端組洲，係至少包 含：複數正電位饋入端31以及多對正電位高低頻輻射線路32;其中，該等 正電位饋入端31具有第一正電位層信號饋入端311、第二正電位層信號饋 入^端312以及第三正電f立層信號饋入端313 3且正電位高低頻輻射線路32 具有第一正電位高低頻輻射線路321、第二正電位高低頻輻射線路〖22以 及第三正零位高低缚輻射蜂路323，且該第一正電位層信赛饋入端31卜 第二正電位層信號饋入端312以及第三正電位層信號饋入端313分別與該 第一正電位高低頻輻射線路321、第二正電位高低頻輻射線路322以及第 _ 三正電位高低頻輻射線路323連接。而各正電位高低頻輻射線路321、 322、323又分別具有正電位高頻輻射端321H、322H、323H以及正電位低 • 頻輻射端321L、322L、323L，且各輻射端係具有水平段以及垂直段；藉 此，第一正電位高低頻輻射線路321水平段係與第一負電位高低頻輻射線 路221之水平段連接，而形成第一水平極化單元hi，相對地，第一正電位 高低頻輻射線路321垂直段與第一負電位高低頻輻射線路221之垂直段連 接’形成第一垂直極化單元VI，同理地，第二及第三正電位高低頻輻射線 路322、323水平段係與第二及第三負電位高低頻輻射線路222、223之水 平段連接，而形成第二水平極化單元H2、第三水平極化單元H3，而，第 二及第三正電位高低頻輻射線路322、323垂直段係與第二及第三負電位 9 200814429 高低頻輻射線路222、223之垂直段連接，而形成第二垂直極化單元V2以 及第三垂直極化單元V3 (如第3圖所示）。 再次參閱第1圖及第4至5圖，第4圖為本發明雙極化天線組之各水 平極化單元及垂直極化單元之輻射示意圖；第5圖為本發明雙；^化天線組 水平及垂直極化輻射示意圖。

欲發射系統端所產生之訊號時，係將負電位訊號由負電位層訊號源共 接端21傳導至負電位南低頻輻射線路221、222、223，並以水平極化方向 輻射至大氣中；而與負電位訊號相對稱之正電位訊號，係由該正電位饋入 端311、312、313的特性組抗匹配，而將訊號傳導至正電位高低頻輻射線 路321、322、323，並以垂直極化方向輻射至大氣中，藉此，達到同時將 電磁波訊號以水平及垂直極化輻射至大氣中，形成一全向性電場（如第 4、5圖所示）〇 欲接收訊號時，正、負電位電磁波訊號係分別由垂直極化單元之正電 位鬲低頻輻射線路32以及水平極化單元之負電位高低頻輻射線路沒接 收，經訊號合併後声送至正電位饋入端31並傳回系統端進行處理以達 到一全向性接收訊號的效果。 3 、 請再次參閱第3圖，本發明之各極化單元間設有—電子切換件s，用以 控正電位高鋪輻射線路32卜第二正電位高低頻輻射線路微以 及第二正電位高低頻輻射線路323何者為接收功能或是輻射功能 地說，該電子切換件S預先設定各嫌線路所對狀電位差，而系統端= 依據各高低頻輻射線路所接收之訊號進行比對運算，判另4各輕射線路何^ 所能接收訊躲佳，錢改騎輪出錢電的高傾位，令電子切= 依據該電位差而切換至符合該電位之輻麟路，使其為一接收 射線路則為發射端）’而同步接收水平及垂直訊號。 、 請再次參閱第1圖，其中該基材之各水平極化單元m 間，係設有電磁波隔離線路23，用以隔絕各單元間之電磁波干擾，j g元間距得有麵小，而令本發 因此’以上所述者，僅為發明較佳實施例’並非用來限定本發明實施 200814429 之範圍。故及，凡依本發明申請專利範圍所述之形狀構造特徵及精神所為 之均等變化與修飾，均應包含於本發明之申請專利範圍内。

11 200814429 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明雙極化天線組之立體分解圖； 第2圖為本發明雙極化天線組之立體組合圖； 第3圖為本發明雙極化天線組之水平極化單元及垂直極化單元組合示意圖; 第4圖為本發明雙極化天線組之各水平極化單元及垂直極化單元之輻射示 意圖；以及 第5圖為本發明雙極化天線組水平及垂直極化輻射示意圖。 【主要元件編號】

S 電子切換件 10 基材 20 負電位高低頻輻射端組 21 負電位層訊號源共接端 22 負電位高低頻輻射線路 221 第一負電位高低頻輻射線路 221H 負電位高頻輻射端 3 C 221L 負電位低頻輻射端 222 第二負電位高低頻輻射線路 222H 負電位高頻輻射端 222L 負電位低頻輻射端 223 第三負電位高低頻輻射線路 223H 負電位高頻輻射端 223L 負電位低頻輻射端 23 電磁波隔離線路 30 正電位高低頻輻射端組 31 正電位饋入端 311 第一正電位層信號饋入端 312 第二正電位層信號饋入端 313 第三正電位層信號饋入端 32 正電位高低頻輻射線路 12 200814429 321 第一正電位高低頻輻射線路 321H 正電位高頻輻射端 321L 正電位低頻輻射端 322 第二正電位高低頻輻射線路 322H 正電位高頻輻射端 322L 正電位低頻輻射端 323 第三正電位高低頻輻射線路 323H 正電位高頻輻射端 323L 正電位低頻輻射端 S 電子切換件 HI 第一水平極化單元 H2 第二水平極化單元 H3 第三水平極化單元 VI 第一垂直極化單元 V2 第二垂直極化單元 c 3 ¥3 第三垂直極化單元

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Claims (1)

1. 200814429 十、申請專利範圍： 1. 一種雙極化天線組，係包含： 一基材； 一負電位高低頻輻射端組，設於該基材第一表面且包含： 一負電位層訊號源共接端；以及， 多組負電位高低頻輻射線路，係分別與該共接端連接且具有負電位高 、· 頻段輻射端以及負電位低頻段輻射端之二輻射端，各輻射端具有一水 . 平段以及一垂直段； 一正電位高低頻輻射端組，係設於該基材第二表面，且包含： 複數正電位饋入端；以及 ® 多組正電位高低頻輻射線路，係與該饋入端連接，具有正電位高頻段 輻射端以及正電位低頻段輻射端之二輻射端，各輻射端係具有一水平 段以及一垂直段； 藉此，各負電位高頻段輻射線路之水平段係與該正電位高低頻輻射 >線路之$平魏接，_成_水平叫單元，且各貞電鹤搬輻射線 路之垂直段係與該正電位高低頻輻射線路之垂直段連接，而形成一垂直 極化單元。 2·依據申請專利細第1項所述之雙極化天線組，其中該紐之各水平極 化單元之間，係設有電磁波隔離線路。 • 3·依據”翻麵第1 _述之雙極化天馳，射各貞敎高低頻輻 射線路之設置位置係與各正電位高低頻輻射線路相對應。 、 4·依據中請專利綱第1項所述之雙極化天線組，其中各水平極化單元係 與各垂直極化單元相對應0 ’、