[发明专利]用于一多输入多输出无线通信系统的圆极化天线

说明书

技术领域

本发明是一种用于一多输入多输出无线通信系统的圆极化天线，特别是一种借由正交结合两相同线性极化天线所形成的圆极化天线。

背景技术

具有无线通信功能的电子产品，如笔记本电脑、个人数字助理(PersonalDigital Assistant)等，是通过天线来发射或接收无线电波，以传递或交换无线电信号，进而访问无线网络。因此，为了让使用者能更方便地访问无线通信网络，理想天线的频宽应在许可范围内尽可能地增加，而尺寸则应尽量减小，以配合电子产品体积缩小的趋势。

在无线通信系统中，圆极化天线(circular polarization antenna)可避免发射天线与接收天线因极化不匹配而造成的极化损耗。因此，在应用上可使接收装置的摆放位置更具弹性。然而，一般圆极化天线都是应用在单频系统架构之下，例如卫星通信系统，且不具有高指向性的辐射场型，因而已无法满足目前无线通信产品的需求。

除此之外，随着无线通信技术不断演进，电子产品所配置的天线数量可能增加。举例来说，无线区域网络标准IEEE 802.11n支援多输入多输出(Multi-input Multi-output，MIMO)通信技术，也就是说相关电子产品可通过多组天线同步收发无线信号，以在不增加频宽或总发射功率耗损(TransmitPower Expenditure)的情况下，大幅地增加系统的数据吞吐量(Throughput)及传送距离，进而有效提升无线通信系统的频谱效率及传输速率，改善通信品质。

然而，上述多输入多输出系统中的每一天线均具有固定极化方向，而无法根据系统需求进行调整，以致可能会因极化不匹配而影响传输效率。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种用于一多输入多输出无线通信系统的圆极化天线。

本发明公开一种圆极化天线，用于一多输入多输出的无线通信系统。该圆极化天线包括一第一基板、一第二基板、一第一线性极化天线及一第二线性极化天线。该第二基板垂直形成在该第一基板上。该第一线性极化天线形成在该第一基板上，用来根据一第一馈入信号，产生具有一第一极化方向的辐射电场。该第二线性极化天线形成在该第二基板上，与该第一线性极化天线具有相同架构，用来根据一第二馈入信号，产生具有一第二极化方向的辐射电场。其中，该第一极化方向及该第二极化方向系正交，而该第一馈入信号及该第二馈入信号为具有一特定相位差的相同馈入信号。

附图说明

图1说明了本发明圆极化天线的设计概念。

图2为本发明实施例一圆极化天线的示意图。

图3为图2中的圆极化天线的反射系数图。

图4为图2中的圆极化天线的耦合系数图。

图5A到图5D为图2中的圆极化天线的天线增益图。

图6A到图6B为图2中的圆极化天线的轴比例图。

主要元件符号说明

10、20     圆极化天线

11、23     水平极化天线

12、24     垂直极化天线

13、21     水平基板

22         垂直基板

FED1、FED2 馈入端

DRV1、DRV2 驱动器

DIR1、DIR2 引向器

REF1、REF2 反射器

25         结合机构

具体实施方式

请参考图1，图1说明了本发明一圆极化天线10的设计概念。圆极化天线10可用于一多输入多输出的无线通信系统，如符合IEEE 802.11n标准的无线通信系统，但不以此为限，用来进行无线信号的同步收发。如图1所示，圆极化天线10包括一水平极化天线11及一垂直极化天线12。水平极化天线11及垂直极化天线12可借由两支相同的线性极化天线实现，并分别布置在以正交方式结合的一水平基板13及一垂直基板(未显示)上。因此，水平极化天线11及垂直极化天线12可分别用来提供能量相同的一水平极化(Horizontal Polarization)辐射电场及一垂直极化(Vertical Polarization)辐射电场。在此情形下，将具有一特定相位差的信号分别馈入水平极化天线11及垂直极化天线12，即可产生一圆极化的辐射电场。