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TWI591894B - 天線系統 - Google Patents

天線系統 Download PDF

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Publication number
TWI591894B
TWI591894B TW105102171A TW105102171A TWI591894B TW I591894 B TWI591894 B TW I591894B TW 105102171 A TW105102171 A TW 105102171A TW 105102171 A TW105102171 A TW 105102171A TW I591894 B TWI591894 B TW I591894B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
antenna elements
antenna
antenna system
reflectors
coupled
Prior art date
Application number
TW105102171A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201728004A (zh
Inventor
游上賢
陶宇
黃俊哲
詹長庚
Original Assignee
啟碁科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 啟碁科技股份有限公司 filed Critical 啟碁科技股份有限公司
Priority to TW105102171A priority Critical patent/TWI591894B/zh
Priority to US15/201,996 priority patent/US10186785B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI591894B publication Critical patent/TWI591894B/zh
Publication of TW201728004A publication Critical patent/TW201728004A/zh

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/242Circumferential scanning
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40Element having extended radiating surface

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

天線系統
本發明係關於一種天線系統,特別係關於一種可調整且高指向性之天線系統。
隨著行動通訊技術的發達,行動裝置在近年日益普遍,常見的例如:手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求,行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍,例如:行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊,而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍,例如:Wi-Fi、Bluetooth系統使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。
無線網路基地台(Wireless Access Point)是使行動裝置於室內能高速上網之必要元件。然而,由於室內環境充滿了信號反射和多重路徑衰減(Multipath Fading),無線網路基地台必須能同時處理來自各方向之信號。因此,如何於無線網路基地台之有限空間中設計出一種窄波束、可調整且高指向性之天線系統,已成為現今設計者之一大挑戰。
在較佳實施例中,本發明提供一種天線系統,包括:一信號源,耦接至一饋入點;複數天線元件,其中該等天線元件皆涵蓋相同之一操作頻帶,每一該等天線元件係經由複數切換器之個別一者和複數傳輸線之個別一者耦接至該饋入點,而每一該等切換器係選擇性地導通或不導通;以及複數反射器,其中每一該等反射器係用於反射來自該等天線元件之個別一者之電磁波。
在一些實施例中,該等天線元件之總數量、該等切換器之總數量、該等傳輸線之總數量,以及該等反射器之總數量皆為8。
在一些實施例中,該等天線元件係以等間距排列於一第一圓形之一圓周上。
在一些實施例中,該等反射器係以等間距排列於一第二圓形之一圓周上,而該第二圓形之一直徑係小於該第一圓形之一直徑。
在一些實施例中,該等切換器皆為正-本-負二極體。
在一些實施例中,該操作頻帶係介於2400MHz至2500MHz之間。
在一些實施例中,每一該等反射器和其對應之每一該等天線元件之間距係介於該操作頻帶之1/8至1/3倍波長之間。
在一些實施例中,每一該等反射器和其對應之每一該等天線元件之間距為該操作頻帶之1/4倍波長。
在一些實施例中,每一該等天線元件、其對應之每一該等反射器,以及該饋入點係排列於個別之一直線上。
在一些實施例中,該等天線元件皆為H字形,而該等反射器皆為直條形。
在一些實施例中,僅有該等天線元件之不相鄰二者同時被致能,以共同產生一窄合成輻射波束。
在一些實施例中,每一該等反射器係介於該等天線元件之個別相鄰二者之間。
在一些實施例中,該等天線元件皆為H字形,而該等反射器皆為T字形。
在一些實施例中,僅有該等天線元件之相鄰三者同時被致能,以共同產生一窄合成輻射波束。
在一些實施例中,該天線系統更包括:複數相位延遲線,其中每一該等相位延遲線係耦接至該等傳輸線之個別一者。
在一些實施例中,該天線系統更包括:複數四分之一波長轉換器,其中每一該等四分之一波長轉換器係耦接至該等傳輸線之個別一者。
在一些實施例中,該等天線元件皆為H字形,而該等反射器皆為H字形。
在一些實施例中,僅有該等天線元件之相鄰四者同時被致能,以共同產生一窄合成輻射波束。
在一些實施例中,該天線系統更包括:複數共振電路,其中每一該等共振電路係與該等切換器之個別一者作並 聯耦接。
在一些實施例中,每一該等共振電路包括串聯耦接之一電容器和一電感器。
100、200、400、600‧‧‧天線系統
121、122、…、128‧‧‧切換器
131、132、…、138、231、232、…、238、431、432、…、438、631、632、…、638‧‧‧傳輸線
141、142、…、148、241、242、…、248、441、442、…、448、641、642、…、648‧‧‧天線元件
151、152、…、158、251、252、…、258、451、452、…、 458、651、652、…、658‧‧‧反射器
160、260、460、660‧‧‧第一圓形
170、270、470、670‧‧‧第二圓形
481、482、…、488、681、682、…、688‧‧‧四分之一波長轉換器
691、692、…、698‧‧‧相位延遲線
810‧‧‧共振電路
C1‧‧‧電容器
CC1‧‧‧第一曲線
CC2‧‧‧第二曲線
CC3‧‧‧第三曲線
CC4‧‧‧第四曲線
CC5‧‧‧第五曲線
CC6‧‧‧第六曲線
CC7‧‧‧第七曲線
CC8‧‧‧第八曲線
CC9‧‧‧第九曲線
D1、D2、D3‧‧‧間距
FP‧‧‧饋入點
L1‧‧‧電感器
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之示意圖;第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之示意圖;第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統進行信號發射或接收時之輻射場型圖;第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之示意圖;第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統進行信號發射或接收時之輻射場型圖;第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統之示意圖;第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統進行信號發射或接收時之輻射場型圖;以及第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之共振電路之示意圖。
為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉出本發明之具體實施例,並配合所附圖式,作詳細說 明如下。
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統100之示意圖。天線系統100可應用於一無線網路基地台(Wireless Access Point)當中,並提供具有較窄主波束之輻射場型。如第1圖所示,天線系統100包括:一信號源(未顯示)、複數個切換器121、122、…、128、複數條傳輸線131、132、…、138、複數個天線元件141、142、…、148,以及複數個反射器151、152、…、158。必須注意的是,雖然在第1圖之實施例中,該等天線元件之總數量、該等切換器之總數量、該等傳輸線之總數量,以及該等反射器之總數量皆為8,但在其他實施例中,天線系統100還可包括更多個或更少個前述元件,例如:2、4、10,或是12個。
信號源係耦接至一饋入點FP。每一該等天線元件141、142、…、148係經由該等切換器121、122、…、128之個別一者和該等傳輸線131、132、…、138之個別一者耦接至饋入點FP。例如,天線元件141可經由傳輸線131和切換器121耦接至饋入點FP。該等傳輸線131、132、…、138可具有相同長度和相同阻抗,使得該等天線元件141、142、…、148大致具有相同之饋入相位。例如,該等天線元件141、142、…、148之間之一饋入相位差可介於-10度至10度之間,且較佳為0度。該等切換器121、122、…、128係個別選擇性地導通(Closed)或不導通(Opened),以分別致能(Enable)或禁能(Disable)該等天線元件141、142、…、148。例如,若切換器121導通,則天線元件141將被致能,而若切換器121不導通,則天線元件141 將被禁能。在一些實施例中,該等切換器121、122、…、128之切換狀態係根據來自一處理器之一控制信號來決定。在一些實施例中,該等切換器121、122、…、128皆為正-本-負二極體(PIN Diode),或皆為SPST(Single-Pole Single-Throw)切換器。每一該等反射器151、152、…、158係用於反射來自該等天線元件141、142、…、148之個別一者之電磁波,以提升天線系統100之指向性(Directivity)。例如,反射器151係用於反射天線元件141之背向輻射,並增強天線元件141之正向輻射。必須注意的是,該等反射器151、152、…、158可分別耦接至一接地電位,且該等反射器151、152、…、158皆獨立於該等天線元件141、142、…、148之信號傳輸路徑(信號傳輸路徑由傳輸線和切換器所形成)之外。在一些實施例中,該等天線元件141、142、…、148係以等間距排列於一第一圓形160之一圓周上,而該等反射器151、152、…、158係以等間距排列於一第二圓形170之一圓周上,其中第二圓形170之一直徑係略小於該第一圓形160之一直徑。該等天線元件141、142、…、148可涵蓋相同之一操作頻帶。例如:操作頻帶可介於2400MHz至2500MHz之間,以支援WLAN(Wireless Local Area Networks)2.4GHz和Bluetooth頻帶。
天線系統100之細部結構將於下列實施例中作說明。必須理解的是,這些實施例和圖式僅係用於舉例,而非用於限制本發明之專利範圍。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統200之示意圖。在第2圖之實施例中,天線系統200包括:一 信號源(未顯示)、複數個切換器(未顯示)、複數條傳輸線231、232、…、238、複數個天線元件241、242、…、248,以及複數個反射器251、252、…、258。信號源係耦接至一饋入點FP。每一該等天線元件241、242、…、248係經由該等切換器之個別一者和該等傳輸線231、232、…、238之個別一者耦接至饋入點FP。例如,天線元件241可經由對應之一切換器和傳輸線231耦接至饋入點FP。該等切換器係個別選擇性地導通或不導通,以分別致能或禁能該等天線元件241、242、…、248。該等傳輸線231、232、…、238可具有相同長度和相同阻抗(例如:每一傳輸線之阻抗值皆為100歐姆)。每一該等反射器251、252、…、258係用於反射來自該等天線元件241、242、…、248之個別一者之電磁波。該等反射器251、252、…、258可分別耦接至一接地電位,且該等反射器251、252、…、258皆獨立於該等天線元件241、242、…、248之信號傳輸路徑之外。如第2圖所示,該等天線元件241、242、…、248皆為H字形,而該等反射器251、252、…、258皆為直條形。該等天線元件241、242、…、248係以等間距排列於一第一圓形260之一圓周上,而該等反射器251、252、…、258係以等間距排列於一第二圓形270之一圓周上,其中第二圓形270之一直徑係略小於該第一圓形260之一直徑。每一該等天線元件241、242、…、248、該等反射器251、252、…、258之對應一者,以及饋入點FP係排列於個別之一直線上。例如,天線元件241、反射器251,以及饋入點FP可排列於一直線上,而天線元件242、反射器252,以及饋入點FP可排列於另一直線上。每一該等反射器251、252、…、 258和該等天線元件241、242、…、248之對應一者之間距D1可皆為天線系統200之操作頻帶之1/4倍波長。例如,反射器251和天線元件241之間距D1可為天線系統200之操作頻帶之1/4倍波長,而反射器252和天線元件242之間距D1亦可為天線系統200之操作頻帶之1/4倍波長。在第2圖之實施例中,當天線系統200進行信號發射或接收時,僅有該等天線元件241、242、…、248之不相鄰二者同時被致能,以共同產生一窄合成輻射波束。例如,僅有不相鄰之二天線元件241、247被致能,而其餘六天線元件242、243、244、245、246、248皆被禁能。此時,對應之二傳輸線231、237係並聯耦接(例如:並聯傳輸線之總阻抗值為50歐姆)。詳細而言,若一第一天線元件和一第二天線元件被致能且其餘天線元件被禁能,則第一天線元件和饋入點FP所連接之一第一直線,與第二天線元件和饋入點FP所連接之一第二直線,此二直線之夾角將大致為90度。在其他實施例中,藉由控制該等切換器,天線系統200之合成輻射波束亦可調整為朝向其他不同方向。
第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統200進行信號發射或接收時之輻射場型圖。如第3圖所示,一第一曲線CC1、一第二曲線CC2,以及一第三曲線CC3分別代表仰角為0度、30度,以及90度時所量測到之輻射場型。根據第3圖之量測結果可知,當天線系統200之不相鄰二天線元件(例如:天線元件241、247)同時被致能時,天線系統200之主輻射波束寬度可約介於50度至55度之間,其可提供較高之指向性及較大之前後比(Front-ro-Back Ratio)。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統400之示意圖。在第4圖之實施例中,天線系統400包括:一信號源(未顯示)、複數個切換器(未顯示)、複數條傳輸線431、432、…、438、複數個天線元件441、442、…、448、複數個反射器451、452、…、458,以及複數個四分之一波長轉換器(Quarter-wavelength Transformer)481、482、…、488。信號源係耦接至一饋入點FP。每一該等天線元件441、442、…、448係經由該等切換器之個別一者、該等傳輸線431、432、…、438之個別一者,以及該等四分之一波長轉換器481、482、…、488之個別一者耦接至饋入點FP。例如,天線元件441可經由對應之一切換器、傳輸線431,以及四分之一波長轉換器481耦接至饋入點FP。該等切換器係個別選擇性地導通或不導通,以分別致能或禁能該等天線元件441、442、…、448。該等傳輸線431、432、…、438可具有相同長度和相同阻抗。每一該等四分之一波長轉換器481、482、…、488係耦接至該等傳輸線431、432、…、438之個別一者。例如,四分之一波長轉換器481可耦接至傳輸線431,而四分之一波長轉換器482可耦接至傳輸線432。每一該等四分之一波長轉換器481、482、…、488係用於調整該等傳輸線431、432、…、438之對應一者之阻抗值,且它們的阻抗值皆為相同(例如,由四分之一波長轉換器481所調整之傳輸線431之阻抗值可為150歐姆,而由四分之一波長轉換器482所調整之傳輸線432之阻抗值亦可為150歐姆)。該等四分之一波長轉換器481、482、…、488係用於降低生產高阻抗傳輸線之困難度。該等反射器451、452、…、458可分別耦接至一接地 電位,且該等反射器451、452、…、458皆獨立於該等天線元件441、442、…、448之信號傳輸路徑之外。如第4圖所示,該等天線元件441、442、…、448皆為H字形,而該等反射器451、452、…、458皆為T字形。該等天線元件441、442、…、448係以等間距排列於一第一圓形460之一圓周上,而該等反射器451、452、…、458係以等間距排列於一第二圓形470之一圓周上,其中第二圓形470之一直徑係略小於該第一圓形460之一直徑。每一該等反射器451、452、…、458係介於該等天線元件441、442、…、448之個別相鄰二者之間。例如,反射器451可介於相鄰二天線元件441、442之間,而反射器452可介於相鄰二天線元件442、443之間。每一該等反射器451、452、…、458和該等天線元件441、442、…、448之對應一者之間距D2皆介於天線系統400之操作頻帶之1/8至1/3倍波長之間。例如,反射器451和天線元件441(或天線元件442)之間距D2可介於天線系統400之操作頻帶之1/8至1/3倍波長之間。在第4圖之實施例中,當天線系統400進行信號發射或接收時,僅有該等天線元件441、442、…、448之相鄰三者同時被致能,以共同產生一窄合成輻射波束。例如,僅有相鄰之三天線元件441、442、448被致能,而其餘五天線元件443、444、445、446、447皆被禁能。此時,對應之三傳輸線431、432、438係並聯耦接(例如:並聯傳輸線之總阻抗值為50歐姆)。詳細而言,若一第一天線元件、一第二天線元件,以及一第三天線元件被致能且其餘天線元件被禁能,則第一天線元件和饋入點FP所連接之一第一直線,與第三天線元件和饋入點FP所連接之一第三直線,此二直線之夾角將 大致為90度。在其他實施例中,藉由控制該等切換器,天線系統400之合成輻射波束亦可調整為朝向其他不同方向。
第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統400進行信號發射或接收時之輻射場型圖。如第5圖所示,一第四曲線CC4、一第五曲線CC5,以及一第六曲線CC6分別代表仰角為0度、30度,以及90度時所量測到之輻射場型。根據第5圖之量測結果可知,當天線系統400之相鄰三天線元件(例如:天線元件441、442、448)同時被致能時,天線系統400之主輻射波束寬度可約介於45度至50度之間,其可提供較高之指向性及較大之前後比。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統600之示意圖。在第6圖之實施例中,天線系統600包括:一信號源(未顯示)、複數個切換器(未顯示)、複數條傳輸線631、632、…、638、複數個天線元件641、642、…、648、複數個反射器651、652、…、658、複數個四分之一波長轉換器681、682、…、688,以及複數條相位延遲線(Phase Delay Line)691、692、…、698。信號源係耦接至一饋入點FP。每一該等天線元件641、642、…、648係經由該等切換器之個別一者、該等傳輸線631、632、…、638之個別一者、該等相位延遲線691、692、…、698之個別一者,以及該等四分之一波長轉換器681、682、…、688之個別一者耦接至饋入點FP。例如,天線元件641可經由對應之一切換器、傳輸線631、相位延遲線691,以及四分之一波長轉換器681耦接至饋入點FP。該等切換器係個別選擇性地導通或不導通,以分別致能或禁能該等天線元件641、642、…、 648。該等傳輸線631、632、…、638可具有相同長度和相同阻抗。每一該等四分之一波長轉換器681、682、…、688係耦接至該等傳輸線631、632、…、638之個別一者。例如,四分之一波長轉換器681可耦接至傳輸線631,而四分之一波長轉換器682可耦接至傳輸線632。每一該等四分之一波長轉換器681、682、…、688係用於調整該等傳輸線631、632、…、638之對應一者之阻抗值,且它們的阻抗值皆為相同(例如,由四分之一波長轉換器681所調整之傳輸線631之阻抗值可為200歐姆,而由四分之一波長轉換器682所調整之傳輸線632之阻抗值亦可為200歐姆)。該等四分之一波長轉換器681、682、…、688係用於降低生產高阻抗傳輸線之困難度。每一該等相位延遲線691、692、…、698可於其並聯之一第一路徑(如圖中彎折之實線)和一第二路徑(如圖中未彎折之虛線)之間進行切換,其中第一路徑具有一可調相位延遲(例如,可介於80度至130度之間),而第二路徑無相位延遲。每一該等相位延遲線691、692、…、698可藉由使用分別連接第一路徑(圖中彎折之實線)和第二路徑(圖中未彎折之虛線)之射頻切換器(未顯示)來選擇其第一路徑或第二路徑二者擇一,以耦接至該等傳輸線631、632、…、638之個別一者。該等相位延遲線691、692、…、698係用於調整該等天線元件641、642、…、648之饋入相位。該等反射器651、652、…、658可分別耦接至一接地電位,且該等反射器651、652、…、658皆獨立於該等天線元件641、642、…、648之信號傳輸路徑之外。如第6圖所示,該等天線元件641、642、…、648皆為H字形,而該等反射器651、652、…、658亦皆為H字 形。該等天線元件641、642、…、648係以等間距排列於一第一圓形660之一圓周上,而該等反射器651、652、…、658係以等間距排列於一第二圓形670之一圓周上,其中第二圓形670之一直徑係略小於該第一圓形660之一直徑。每一該等反射器651、652、…、658係介於該等天線元件641、642、…、648之個別相鄰二者之間。例如,反射器651可介於相鄰二天線元件641、642之間,而反射器652可介於相鄰二天線元件642、643之間。每一該等反射器651、652、…、658和該等天線元件641、642、…、648之對應一者之間距D3皆介於天線系統600之操作頻帶之1/8至1/3倍波長之間。例如,反射器651和天線元件641(或天線元件642)之間距D3可介於天線系統600之操作頻帶之1/8至1/3倍波長之間。在第6圖之實施例中,當天線系統600進行信號發射或接收時,僅有該等天線元件641、642、…、648之相鄰四者同時被致能,以共同產生一窄合成輻射波束。例如,僅有相鄰之四天線元件644、645、646、647被致能,而其餘四天線元件641、642、643、648皆被禁能。此時,對應之四傳輸線634、635、636、637係並聯耦接(例如:並聯傳輸線之總阻抗值為50歐姆)。另外,對應之二相位延遲線695、696則可產生80度至130度之相位延遲,以抑制天線元件645、646之傳輸相位領先(因為天線元件645、646較天線元件644、647放在更前方之位置)。詳細而言,若一第一天線元件、一第二天線元件、一第三天線元件,以及一第四天線元件被致能且其餘天線元件被禁能,則第一天線元件和饋入點FP所連接之一第一直線,與第四天線元件和饋入點FP所連接之一第四直線,此二直線之夾角將 大致為135度。在其他實施例中,藉由控制該等切換器,天線系統600之合成輻射波束亦可調整為朝向其他不同方向。
第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線系統600進行信號發射或接收時之輻射場型圖。如第7圖所示,一第七曲線CC7、一第八曲線CC8,以及一第九曲線CC9分別代表仰角為0度、30度,以及90度時所量測到之輻射場型。根據第7圖之量測結果可知,當天線系統600之相鄰四天線元件(例如:天線元件644、645、646、647)同時被致能時,天線系統600之主輻射波束寬度可約為37度,其可提供較高之指向性及較大之前後比。
第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之共振電路810之示意圖。共振電路810可用於改善切換器之切換效果。在第1、8圖之實施例中,天線系統100可更包括複數個共振電路,其中每一該等共振電路係與該等切換器121、122、…、128之個別一者作並聯耦接。舉例而言,切換器121可與共振電路810作並聯耦接。共振電路810可包括串聯耦接之一電容器C1和一電感器L1,其共振頻率約介於2400MHz至2500MHz之間(例如:2450MHz)。當切換器121不導通時,電容器C1和電感器L1可發生共振以形成一完美斷路,使得對應之天線元件141係完全被禁能。必須理解的是,第8圖之共振電路810亦可套用至天線系統200、400、600之每一該等切換器上。
本發明提供一種高指向性之天線系統。藉由適當地致能部份天線元件及禁能其餘天線元件,本發明之天線系統可產生相對較狹窄之主輻射波束,以指向特定方向,而此特定 方向亦是可調整的。本發明可加強無線網路基地台之定位功能,其適合應用於各種不同環境,如居家、大賣場等等。
值得注意的是,以上所述之元件尺寸、元件參數、元件形狀,以及頻率範圍皆非為本發明之限制條件。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。另外,本發明之天線系統並不僅限於第1-8圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-8圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之,並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之天線系統中。
在本說明書以及申請專利範圍中的序數,例如「第一」、「第二」、「第三」等等,彼此之間並沒有順序上的先後關係,其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
本發明雖以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明的範圍,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許的更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧天線系統
121、122、…、128‧‧‧切換器
131、132、…、138‧‧‧傳輸線
141、142、…、148‧‧‧天線元件
151、152、…、158‧‧‧反射器
160‧‧‧第一圓形
170‧‧‧第二圓形
FP‧‧‧饋入點

Claims (18)

  1. 一種天線系統,包括:一信號源,耦接至一饋入點;複數天線元件,其中該等天線元件皆涵蓋相同之一操作頻帶,每一該等天線元件係經由複數切換器之個別一者和複數傳輸線之個別一者耦接至該饋入點,而每一該等切換器係選擇性地導通或不導通;以及複數反射器,其中每一該等反射器係用於反射來自該等天線元件之個別一者之電磁波;其中該等天線元件係以等間距排列於一第一圓形之一圓周上;其中該等反射器係以等間距排列於一第二圓形之一圓周上,而該第二圓形之一直徑係小於該第一圓形之一直徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該等天線元件之總數量、該等切換器之總數量、該等傳輸線之總數量,以及該等反射器之總數量皆為8。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該等切換器皆為正-本-負二極體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該操作頻帶係介於2400MHz至2500MHz之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中每一該等反射器和其對應之每一該等天線元件之間距係介於該操作頻帶之1/8至1/3倍波長之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之天線系統,其中每一該等反射 器和其對應之每一該等天線元件之間距為該操作頻帶之1/4倍波長。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中每一該等天線元件、其對應之每一該等反射器,以及該饋入點係排列於個別之一直線上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該等天線元件皆為H字形,而該等反射器皆為直條形。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之天線系統,其中僅有該等天線元件之不相鄰二者同時被致能,以共同產生一窄合成輻射波束。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中每一該等反射器係介於該等天線元件之個別相鄰二者之間。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該等天線元件皆為H字形,而該等反射器皆為T字形。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之天線系統,其中僅有該等天線元件之相鄰三者同時被致能,以共同產生一窄合成輻射波束。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,更包括:複數相位延遲線,其中每一該等相位延遲線係耦接至該等傳輸線之個別一者。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,更包括:複數四分之一波長轉換器,其中每一該等四分之一波長轉換器係耦接至該等傳輸線之個別一者。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,其中該等天線元件 皆為H字形,而該等反射器皆為H字形。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之天線系統,其中僅有該等天線元件之相鄰四者同時被致能,以共同產生一窄合成輻射波束。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之天線系統,更包括:複數共振電路,其中每一該等共振電路係與該等切換器之個別一者作並聯耦接。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之天線系統,其中每一該等共振電路包括串聯耦接之一電容器和一電感器。
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