TW201810802A - 可調整輻射場型的天線結構 - Google Patents

Abstract

一種可調整輻射場型的天線結構，包括單極天線、控制單元以及第一反射單元。單極天線垂直設置在接地面上。包括第一金屬臂、第一射頻二極體、第二金屬臂以及第一電容的第一反射單元設置於單極天線的第一側邊。第一金屬臂平行於單極天線。第一射頻二極體連接於第一金屬臂與接地面之間。第二金屬臂連接第一金屬臂，且第二金屬臂經由第一導線電性連接至控制單元，且經由第一電容電性連接至接地面。第一導線的走線由第二金屬臂的第二端起始且沿著第一電容附近而向接地面延伸以電性連接至控制單元。當第一射頻二極體導通時，第一金屬臂提升第一對向側邊的天線增益。

Description

可調整輻射場型的天線結構

本發明有關於一種天線，且特別是一種可調整輻射場型的天線結構。

現在的筆記型電腦、平板電腦等終端裝置必備無線連網功能，因此無線模組及天線是必要的元件。因應終端裝置產品所使用的無線網路環境可能隨著時間與地點都不相同的情況，傳統上應用於終端裝置的天線設計一般僅考慮其天線效率、天線增益以及特定吸收率(SAR)，或者考慮全向性輻射場型以作為設計考量的基本要求。

然而，天線的輻射場型依據天線基本工作原理而有所差異，例如偶極天線(dipole antenna)能夠產生全向性(omnidirectional)的輻射場型，平板天線(patch antenna)能夠產生側向(broadside)的輻射場型。在產品上的天線設計已固定的情況下，因應筆記型電腦與平板電腦所遇到的各種不同通訊環境，可能造成某些時間或某些應用情況的通訊不良或資料傳輸速度變差的情況。

為了解決前述的先前技術問題，本發明實施例提供 一種可調整輻射場型的天線結構，利用單一天線設計，以實現輻射場型可調整的效果，藉此達成可因應使用環境而改變(或提升)資料傳輸速度。

本發明實施例提供一種可調整輻射場型的天線結構，包括單極天線、控制單元以及第一反射單元。單極天線垂直設置在接地面上並接收射頻訊號饋入以產生具有在一水平面的全向型輻射場型的四分之一波長共振模態。控制單元受控於第一控制訊號以決定是否利用第一導線與第二導線輸出第一直流控制電壓，第一直流控制電壓使第一導線的直流電位大於第二導線的直流電位，第二導線電性連接於接地面與控制單元之間。第一反射單元設置於單極天線的第一側邊，第一反射單元包括第一金屬臂、第一射頻二極體、第二金屬臂以及第一電容。第一金屬臂具有第一端與第二端，第一金屬臂平行於單極天線，且第一金屬臂的第一端與接地面的距離大於第一金屬臂的第二端與接地面的距離。第一射頻二極體具有陽極端與陰極端，第一射頻二極體的陽極端連接第一金屬臂的第二端，第一射頻二極體的陰極端連接接地面。第二金屬臂具有第一端與第二端，第二金屬臂的第一端連接第一金屬臂的第二端，第二金屬臂的第二端電性連接第一導線。第一電容具有第一端與第二端，第一電容的第一端連接第二金屬臂的第二端，第一電容的第二端連接接地面，其中第一導線的走線由第二金屬臂的第二端起始且沿著第一電容附近而向接地面延伸以電性連接至控制單元。當控制單元利用第一導線與第二導線輸出第一直流控制電壓時，第一射頻二極體導通，第一金屬臂藉由第一射頻二極體而與接地面短路導通，用以提升相對於第 一側邊的第一對向側邊的天線增益，其中短路導通至接地面的第一金屬臂的長度等效於單極天線的操作頻率所對應的波長的四分之一。當控制單元不利用第一導線與第二導線輸出第一直流控制電壓時，第一射頻二極體不導通，且對於射頻訊號而言，第一金屬臂與第二金屬臂藉由第一電容短路至接地面以構成半波長短路路徑，藉此避免影響單極天線的全向性輻射場型。

綜上所述，本發明實施例提供一種可調整輻射場型的天線結構，利用控制第一反射單元的第一射頻二極體導通時，第一反射單元的第一金屬臂形成四分之一波長的共振反射體，提升相對於第一側邊的第一對向側邊的天線增益，藉以達到天線結構整體的輻射場型可調整的目的。當第一射頻二極體不導通時，第一反射單元形成半波長接地結構，無反射效果，天線結構整體的輻射場型維持與單極天線原本的輻射場型相同。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1‧‧‧處理單元

2‧‧‧無線模組

3‧‧‧具有可調整場型的天線結構

31、71‧‧‧單極天線

32‧‧‧控制單元

33‧‧‧第一反射單元

CT1‧‧‧第一控制訊號

34a‧‧‧第一導線

34b‧‧‧第二導線

V1‧‧‧第一直流控制電壓

X、Y、Z‧‧‧軸

d‧‧‧距離

331‧‧‧第一金屬臂

331a‧‧‧第一金屬臂的第一端

331b‧‧‧第一金屬臂的第二端

332‧‧‧第二金屬臂

332a‧‧‧第二金屬臂的第一端

332b‧‧‧第二金屬臂的第二端

333‧‧‧第一電容

334‧‧‧第一射頻二極體

321‧‧‧開關

322‧‧‧直流電源

62‧‧‧微波基板

CT2‧‧‧第二控制訊號

34c‧‧‧第三導線

34d‧‧‧第四導線

35‧‧‧第二反射單元

351‧‧‧第三金屬臂

351a‧‧‧第一金屬臂的第一端

351b‧‧‧第一金屬臂的第二端

352‧‧‧第四金屬臂

352a‧‧‧第二金屬臂的第一端

352b‧‧‧第二金屬臂的第二端

353‧‧‧第二電容

354‧‧‧第二射頻二極體

V2‧‧‧第二直流控制電壓

73‧‧‧反射單元

圖1是本發明實施例提供的具有可調整輻射場型的天線結構的終端裝置的部分功能方塊圖。

圖2是本發明實施例提供的可調整輻射場型的天線結構的架構示意圖。

圖3A是本發明實施例提供的可調整輻射場型的天線結構在第 一射頻二極體導通狀態的輻射場型圖。

圖3B是本發明實施例提供的可調整輻射場型的天線結構在第一射頻二極體不導通狀態的輻射場型圖。

圖4是本發明實施例提供的可調整輻射場型的天線結構其實際應用的結構圖。

圖5是本發明另一實施例提供的具有兩個反射單元的可調整輻射場型的天線結構其實際應用的結構圖。

圖6A是圖5實施例的可調整輻射場型的天線結構在第一射頻二極體與第二射頻二極體皆不導通時的輻射場型圖。

圖6B是圖5實施例的可調整輻射場型的天線結構在第一射頻二極體導通時的輻射場型圖。

圖6C是圖5實施例的可調整輻射場型的天線結構在的二射頻二極體導通時的輻射場型圖。

圖7是本發明另一實施例提供的具有四個反射單元的可調整輻射場型的天線結構其實際應用的結構圖。

本發明實施例的具有可調整輻射場型的天線結構可應用於各種無線終端裝置，例如筆記型電腦、平板電腦、一體電腦或智慧電視，可讓無線終端裝置針對各種應用情境調整收發訊號強弱的方向。以下以圖1的可調整輻射場型的天線結構的終端裝置的部分功能方塊圖作為說明。終端裝置內具有處理單元1、無線模組2與具有可調整輻射場型的天線結構3。具有可調整輻射場型的天線結構3包括單極天線31、控制單元32與第一反射單元33。處 理單元1連接無線模組2與控制單元32，處理單元1控制無線模組2收發訊號(及處理所收發的訊號)，且處理單元1經由控制單元32控制第一反射單元33的工作狀態。無線模組2連接單極天線31以提供射頻訊號饋入。終端裝置的其他相關功能方塊(例如電源電路、顯示單元、輸入單元)，在此予以省略，所屬技術領域具有通常知識者應能輕易了解如筆記型電腦、平板電腦、一體電腦或智慧電視的終端裝置各自的主要功能及其附屬電路方塊，在此不做贅述。

本發明實施例利用切換第一反射單元33的狀態，以達到輻射場型可調整的目的。請參照圖2，圖2是本發明實施例提供的可調整輻射場型的天線結構的架構示意圖。圖2的天線結構並未按比例繪製，僅是用以幫助說明，圖2中的天線各部元件的形狀也並非用以限定本發明。在圖2中，單極天線31是垂直設置在接地面39上並接收射頻訊號饋入以產生具有在一水平面(X-Y平面)的全向型輻射場型的四分之一波長共振模態，所述接地面39是終端裝置(如筆記型電腦)的系統接地，例如是筆記型電腦或一體電腦(或智慧電視)的螢幕上緣的系統接地面。

再參照圖2，單極天線31主要產生線性極化的輻射場型，單極天線31接受射頻饋入訊號以產生第一極化方向的輻射場型，在圖2中的單極天線31是產生垂直極化輻射場型(在圖2中，所述垂直極化方向是平行Z軸)。控制單元32受控於第一控制訊號CT1以決定是否利用第一導線34a與第二導線34b輸出第一直流控制電壓V1，第一直流控制電壓V1使第一導線34a的直流電位大於第二導線34b的直流電位，第二導線34b電性連接於接地面39與控制單元32之間。第一反射單元33設置於單極天線31的第一側邊(在圖2中 是右側邊，位於+Y軸向的側邊)，第一反射單元33與單極天線31的距離d較佳例如是單極天線31的操作頻率所對應波長的0.15倍至0.5倍(即0.15 λ至0.5 λ)，但本發明並不因此限定。第一反射單元33包括第一金屬臂331、第一射頻二極體334、第二金屬臂332以及第一電容333。第一金屬臂331具有第一端331a與第二端331b，第一金屬臂331平行於單極天線31，且第一金屬臂331的第一端331a與接地面39的距離大於第一金屬臂331的第二端331b與接地面39的距離。第一射頻二極體334具有陽極端與陰極端，第一射頻二極體334的陽極端連接第一金屬臂331的第二端331b，第一射頻二極體334的陰極端連接接地面39。第二金屬臂332具有第一端332a與第二端332b，第二金屬臂332的第一端332a連接第一金屬臂331的第二端331b，第二金屬臂331的第二端331b電性連接第一導線34a。第一電容333具有第一端與第二端，第一電容333的第一端連接第二金屬臂332的第二端332b，第一電容333的第二端連接接地面39，其中第一導線34a的走線由第二金屬臂332的第二端332b起始且沿著第一電容333附近而向接地面延伸以電性連接至控制單元32。在圖2中的第一導線34a的走線僅是用以示意，第一導線34a的走線的實施方式將在後續圖4進一步說明。

另外，為了不影響第一反射單元33與單極天線31的距離設定，第二金屬臂332可設置由第一金屬臂331的第二端331b處起始朝向遠離單極天線31的方向延伸。詳細的說，相比於第二金屬臂332的第一端332a，第二金屬臂332的第二端332b較遠離單極天線31。換句話說，藉由將第一金屬臂331設置於單極天線31與第二金屬臂332之間，使得第二金屬臂332的形狀與配置不受限於 第一反射單元33與單極天線31的間距。

控制單元32可包括受控於第一控制訊號CT1的開關321與直流電壓源322，開關321用以切換是否傳送直流電壓源322的第一直流控制電壓V1至第一射頻二極體334。第一直流控制電壓V1的值需要是大於第一射頻二極體334的導通電壓(臨界電壓)。依據第一射頻二極體334的導通與否，第一反射單元33的兩種狀態將於以下說明。

第一反射單元33的第一種狀態如下所述：當控制單元32利用第一導線34a與第二導線34b輸出第一直流控制電壓時V1，第一射頻二極體導通334。第一金屬臂331藉由第一射頻二極體334而與接地面39短路導通，用以提升相對於第一側邊(+Y軸向)的第一對向側邊(-Y軸向)的天線增益，其中短路導通至接地面39的第一金屬臂331的長度等效於單極天線31的操作頻率所對應的波長的四分之一。並且第一電容333對單極天線31的操作頻率而言總是視為導通，使得對於單極天線31的操作頻率而言，第二金屬臂332第二端藉由第一電容333而短路接地。對於射頻訊號的頻率為5GHz的情況而言，第一電容333的電容值為大於80pF較佳，例如為200pF，但本發明並不限定射頻訊號的頻率(或稱為天線操作頻率)與第一電容333的電容值。也就是說，不但第二金屬臂332的第一端332a因為第一射頻二極體334的導通而接地，且對於所使用的射頻訊號而言，第二端332b也藉由第一電容333而接地，使得當第二射頻二極體334導通時第二金屬臂332整體為接地。在此第一種操作狀態，相較於傳統上單獨只有單極天線31時在X-Y平面的全向性輻射場型，可見圖3A所示的輻射場型朝向第一對向側邊(-Y 軸向)偏移。第一金屬臂331成為四分之一波長的共振反射體，因此影響整體的輻射場型，使得第一反射單元產生反射的效果。在實際應用時，例如當單極天線31是操作在5GHz時，第一金屬臂331的長度約為15毫米(mm)左右(5GHz的電磁波在真空中的波長的四分之一)，若將第一反射單元33設置於微波基板(例如FR4基板)，則可依據微波基板材料的介電系數而進一步縮短第一金屬臂331的實際長度。

第一反射單元33的第二種狀態如下所述：當控制單元32不利用第一導線34a與第二導線34b輸出第一直流控制電壓V1時，第一射頻二極體334不導通。對於單極天線31的操作頻率而言，第一金屬臂331與第二金屬臂332藉由第一電容333短路至接地面39以構成半波長短路路徑，藉此避免影響單極天線31的全向性輻射場型。也就是說，除了第一金屬臂331的大約四分之一波長路徑，第二金屬臂332更提供了四分之一波長的短路路徑，第一金屬臂331與第二金屬臂332共同構成半波長短路路徑。當單極天線31是操作在5GHz時，第一金屬臂331、第二金屬臂332與第一電容333構成的半波長短路路徑其並不是5GHz頻率的共振反射體。因此，單極天線31即使激發此半波長短路路徑上的電流，此半波長短路路徑上的電流仍不影響整體的輻射場型。參照圖3B，可見輻射場型仍保持大約為全向性的輻射場型。

在實際應用時，控制單元32的切換可以例如依據接收信號強度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)，而判斷選擇何種切換的輻射場型狀態以做無線網路通訊之用，例如：選擇接收信號強度指示較大的輻射場型狀態作為通訊之用，且可 因應接收信號強度指示的變化而改變輻射場型的切換狀態。但本發明並不因此限定決定如何切換輻射場型的因素。

請參照圖4，圖4是本發明實施例提供的可調整輻射場型的天線結構其實際應用的結構圖。在實際應用時，單極天線31可設置於微波基板62，例如以蝕刻製程形成於微波基板62，並利用同軸電纜線饋入。第一反射單元33也可設置於微波基板63，同樣可藉由蝕刻製程形成於微波基板63，第一電容333與第一射頻二極體334較佳為表面黏著元件。接下來說明，實現第一導線34a的走線由第二金屬臂332的第二端332b起始且沿著第一電容333附近而向接地面延伸以電性連接至控制單元32的方式。第一導線34a具有第一端與第二端，第一導線34a可設置在微波基板62的另一面(背面)，且第一導線34a的第一端利用貫孔導電連接第二金屬臂332，且第一導線34a的走線由第一導線34a的第一端起始且沿著第一電容333附近而向接地面39延伸至第一導線34a的第二端，然後第一導線34a的第二端電性連接控制單元32。設置第一導線34a的走線沿著第一電容333的原因是，就單極天線31的操作頻率而言，電容333總是視為導通的狀態，故將第一導線34a的走線靠近第一電容333，可以使第一導線34a的電流路徑與第一電容333的電流路徑彼此接近，而可將第一導線34a的電流路徑與第一電容333的電流路徑視為在大致為同一個位置的電流路徑，因此第一導線34a的電流大體上(或實質上)不改變第一反射單元33所形成結構的電流路徑對於單極天線31輻射場型的影響。另一方面，第二導線34b可直接連接於接地面39與控制單元32之間，用以電性連接第一射頻二極體334的陰極以形成第一射頻二極體334與控制單元32之間的 接地路徑。

以下將進一步說明，利用兩個反射單元進行場型控制的實施例。請參照圖5，圖5是本發明另一實施例提供的具有兩個反射單元的可調整輻射場型的天線結構其實際應用的結構圖。相較於圖4的應用例子，圖5的實施例中的天線結構更包括第二反射單元35。第二反射單元35大致與第一反射單元33相同，其差異僅在於第二反射單元35所設置的位置與第一反射單元33所設置的位置不相同，且第二反射單元35與第一反射單元33彼此獨立的受控於控制單元32。詳細的說，控制單元32受控於第二控制訊號CT2以決定是否利用第三導線34c與第四導線34d輸出第二直流控制電壓V2，第二直流控制電壓V2使第三導線34c的直流電位大於第四導線34d的直流電位，第四導線34d電性連接於接地面39與控制單元32之間。第二反射單元35設置於單極天線31的第二側邊(-Y軸向)，第二反射單元35包括第三金屬臂351、第二射頻二極體354、第四金屬臂352以及第二電容353。第二反射單元35可設置於微波基板62，第三金屬臂351與第四金屬臂352藉由蝕刻製程形成於此微波基板62，第二電容353與第二射頻二極體354為表面黏著元件。第三金屬臂351具有第一端351a與第二端352b，第三金屬臂351平行於單極天線31，且第三金屬臂351的第一端351a與接地面39的距離大於第三金屬臂351的第二端351b與接地面39的距離。第二射頻二極體354具有陽極端與陰極端，第二射頻二極體354的陽極端連接第三金屬臂351的第二端351b，第二射頻二極體354的陰極端連接接地面39。第四金屬臂352具有第一端352a與第二端352b，第四金屬臂352的第一端352a連接第三金屬臂351的第二端351b，第四金 屬臂352的第二端352b電性連接第三導線34c。第二電容353具有第一端與第二端，第二電容353的第一端連接第四金屬臂352的第二端352b，第二電容353的第二端連接接地面39，其中第三導線34c的走線由第四金屬臂352的第二端352b起始且沿著第二電容353附近而向接地面39延伸以電性連接至控制單元32。當控制單元32利用第三導線34c與第四導線34d輸出第二直流控制電壓V2時，第二射頻二極體354導通，第三金屬臂351藉由第二射頻二極體354而與接地面39短路導通，用以提升相對於第二側邊(-Y軸向)的第二對向側邊(+Y軸向)的天線增益，其中短路導通至接地面39的第三金屬臂351的長度等效於單極天線31的操作頻率所對應的波長的四分之一。當控制單元31不利用第三導線34c與第四導線34d輸出第二直流控制電壓V2時，第二射頻二極體354不導通，且對於射頻訊號而言，第三金屬臂351與第四金屬臂352藉由第二電容353短路至接地面39以構成半波長短路路徑，藉此避免影響單極天線31的全向性輻射場型。在圖5中因為第一反射單元33與第二反射單元35彼此相對，故圖5的實施例中的第二對向側邊恰好是的第一反射單元33的第一側邊，但本發明並不因此限定。

再者，類似於第一導線34a的較佳設置方式，第三導線34c的較佳設置方式描述如下，第三導線34c可設置在微波基板62的另一面(背面)，且第三導線34c的第一端利用貫孔導電連接第四金屬臂352，且第三導線34c的走線由第三導線34c的第一端起始且沿著第二電容353附近而向接地面39延伸至第三導線34c的第二端，然後第三導線34c的第二端電性連接控制單元32。

另外，為了不影響第二反射單元53與單極天線31的 距離設定，第四金屬臂352可設置由第三金屬臂351的第二端351b處起始朝向遠離單極天線31的方向延伸。再者，第三金屬臂351與單極天線31的距離是單極天線31的操作頻率所對應波長的0.15倍至0.5倍為較佳。當單極天線的操作頻率為5GHz，第二電容353的電容值較佳的為大於80pF。第二反射單元35的原理與第一反射單元33的原理大致相同，不再贅述。

以下將說明，依據第一反射單元33與第二反射單元35的第一射頻二極體334與第二射頻二極體354的導通情況，輻射場型可以分為三種應用，分別對應圖6A、圖6B與圖6C所示的輻射場型。請參照圖6A，圖6A是圖5實施例的可調整輻射場型的天線結構在第一射頻二極體334與第二射頻二極體354皆不導通時的輻射場型圖，此時輻射場型大致維持全向性的輻射場型。而圖6B是圖5實施例的可調整輻射場型的天線結構在第一射頻二極體334導通且第二射頻二極體354不導通時的輻射場型圖，輻射場型朝向第二反射單元35偏移(-Y軸向)。接著，參照圖6C，圖6C是圖5實施例的可調整輻射場型的天線結構在第二射頻二極體354導通且第一射頻二極體334不導通時的輻射場型圖，輻射場型朝向第一反射單元33偏移(+Y軸向)。

更進一步，本發明實施例所提供的可調整輻射場型的天線結構可具有超過兩個反射單元，且可依據使用需要而選擇反射單元的數量以及每一個反射單元的位置，上述的具有一個反射單元與兩個反射單元的實施例僅用以幫助說明原理，可依此類推至具有三個或三個以上的反射單元的情況。例如參照圖7的例子是使用對稱設置在單極天線71的四個側邊的反射單元73，每一個 反射單元73的功能相同於圖2的第一反射單元33，不再贅述。圖7中的天線各部元件經過比例調整以方便繪製，在實際實施時，每一個反射單元73與單極天線31的距離較佳是單極天線71的操作頻率所對應波長的0.15倍至0.5倍(即0.15 λ至0.5 λ)。圖7中也省略了控制單元與控制二極體導通狀態的導線。依據前面實施例所提的運作機制，藉由四個反射單元73的狀態切換，可以控制X-Y平面的輻射場型。圖7中的四個反射單元73的結構與相對位置僅是用以舉例說明，本發明也不因此限定。

綜上所述，本發明實施例所提供的可調整輻射場型的天線結構利用導通第一反射單元的第一射頻二極體，使第一反射單元形成四分之一波長的共振反射體，提升相對於第一側邊的第一對向側邊的天線增益，藉以達到天線結構整體的輻射場型可調整的目的。當第一射頻二極體不導通時，第一反射單元形成半波長短路接地，無反射效果，天線結構整體的輻射場型維持與單極天線原本的輻射場型大致相同。同理，當具有第二反射單元時，利用導通第二反射單元的第二射頻二極體，可提升相對於第二側邊的第二對向側邊的天線增益。依此類推，本發明實施例的可調整輻射場型的天線結構可推廣應用於具有多個反射單元的情況，藉以達到輻射場型及增益可多方向調整的效果。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

Claims (10)

1. 一種可調整輻射場型的天線結構，包括：一單極天線，垂直設置在一接地面上並接收一射頻訊號饋入以產生具有在一水平面的全向型輻射場型的四分之一波長共振模態；一控制單元，受控於一第一控制訊號以決定是否利用一第一導線與一第二導線輸出一第一直流控制電壓，該第一直流控制電壓使該第一導線的直流電位大於該第二導線的直流電位，該第二導線電性連接於該接地面與該控制單元之間；以及一第一反射單元，設置於該單極天線的一第一側邊，該第一反射單元包括：一第一金屬臂，具有一第一端與一第二端，該第一金屬臂平行於該單極天線，且該第一金屬臂的該第一端與該接地面的距離大於該第一金屬臂的該第二端與該接地面的距離；一第一射頻二極體，具有一陽極端與一陰極端，該第一射頻二極體的該陽極端連接該第一金屬臂的該第二端，該第一射頻二極體的該陰極端連接該接地面；一第二金屬臂，具有一第一端與一第二端，該第二金屬臂的該第一端連接該第一金屬臂的該第二端，該第二金屬臂的該第二端電性連接該第一導線；以及一第一電容，具有一第一端與一第二端，該第一電容的該第一端連接該第二金屬臂的該第二端，該第一電容的該第二端連接該接地面，其中該第一導線的走線由該第二金屬臂的該第 二端起始且沿著該第一電容附近而向該接地面延伸以電性連接至該控制單元；其中，當該控制單元利用該第一導線與該第二導線輸出該第一直流控制電壓時，該第一射頻二極體導通，該第一金屬臂藉由該第一射頻二極體而與該接地面短路導通，用以提升相對於該第一側邊的一第一對向側邊的天線增益，其中短路導通至該接地面的該第一金屬臂的長度等效於該單極天線的操作頻率所對應的波長的四分之一；其中，當該控制單元不利用該第一導線與該第二導線輸出該第一直流控制電壓時，該第一射頻二極體不導通，且對於該射頻訊號而言，該第一金屬臂與該第二金屬臂藉由該第一電容短路至該接地面以構成半波長短路路徑，藉此避免影響該單極天線的全向性輻射場型。
2. 根據請求項第1項所述之可調整輻射場型的天線結構，其中該第一金屬臂與該單極天線的距離是該單極天線的操作頻率所對應波長的0.15倍至0.5倍。
3. 根據請求項第1項所述之可調整輻射場型的天線結構，其中該單極天線的操作頻率為5GHz，該第一電容的電容值為大於80pF。
4. 根據請求項第1項所述之可調整輻射場型的天線結構，其中該第二金屬臂由該第一金屬臂的該第二端處起始朝向遠離該單極天線的方向延伸。
5. 根據請求項第1項所述之可調整輻射場型的天線結構，其中該單極天線、該第一金屬臂與該第二金屬臂藉由蝕刻製程形成於一微波基板，該第一電容與該第一射頻二極體為表面黏著元件。
6. 根據請求項第1項所述之可調整輻射場型的天線結構，其中該控制單元受控於一第二控制訊號以決定是否利用一第三導線與一第四導線輸出一第二直流控制電壓，該第二直流控制電壓使該第三導線的直流電位大於該第四導線的直流電位，該第四導線電性連接於該接地面與該控制單元之間，該可調整輻射場型的天線結構更包括：一第二反射單元，設置於該單極天線的一第二側邊，該第二反射單元包括：一第三金屬臂，具有一第一端與一第二端，該第三金屬臂平行於該單極天線，且該第三金屬臂的該第一端與該接地面的距離大於該第三金屬臂的該第二端與該接地面的距離；一第二射頻二極體，具有一陽極端與一陰極端，該第二射頻二極體的該陽極端連接該第三金屬臂的該第二端，該第二射頻二極體的該陰極端連接該接地面；一第四金屬臂，具有一第一端與一第二端，該第四金屬臂的該第一端連接該第三金屬臂的該第二端，該第四金屬臂的該第二端電性連接該第三導線；以及一第二電容，具有一第一端與一第二端，該第二電容的該第一端連接該第四金屬臂的該第二端，該第二電容的該第二端連接該接地面，其中該第三導線的走線由該第四金屬臂的該第二端起始且沿著該第二電容附近而向該接地面延伸以電性連接至該控制單元；其中，當該控制單元利用該第三導線與該第四導線輸出該第二直流控制電壓時，該第二射頻二極體導通，該第三金屬臂 藉由該第二射頻二極體而與該接地面短路導通，用以提升相對於該第二側邊的一第二對向側邊的天線增益，其中短路導通至該接地面的該第三金屬臂的長度等效於該單極天線的操作頻率所對應的波長的四分之一；其中，當該控制單元不利用該第三導線與該第四導線輸出該第二直流控制電壓時，該第二射頻二極體不導通，且對於該射頻訊號而言，該第三金屬臂與該第四金屬臂藉由該第二電容短路至該接地面以構成半波長短路路徑，藉此避免影響該單極天線的全向性輻射場型。
7. 根據請求項第6項所述之可調整輻射場型的天線結構，其中該第三金屬臂與該單極天線的距離是該單極天線的操作頻率所對應波長的0.15倍至0.5倍。
8. 根據請求項第6項所述之可調整輻射場型的天線結構，其中該單極天線的操作頻率為5GHz，該第二電容的電容值為大於80pF。
9. 根據請求項第6項所述之可調整輻射場型的天線結構，其中該第四金屬臂由該第三金屬臂的該第二端處起始朝向遠離該單極天線的方向延伸。
10. 根據請求項第6項所述之可調整輻射場型的天線結構，其中該單極天線、該第一金屬臂、該第二金屬臂、該第三金屬臂與該第四金屬臂藉由蝕刻製程形成於一微波基板，該第一電容、該第一射頻二極體、該第二電容與該第二射頻二極體為表面黏著元件。