[发明专利]主动式天线裝置

说明书

技术领域

本发明涉及一种主动式天线模块，尤指一种具有自身混波解调架构的主动式天线模块。

背景技术

从古至今，交通工具的持续发展，是人类文明发展的原动力之一。各种交通工具的演进历程，已说明了交通工具在人类文明发展史中，扮演着不可或缺的推动力量。随着科技的不断进步，现今车辆的性能愈来愈好，人类的移动性愈来愈强，动态的道路状况也愈来愈多。于是各种各样具有不同道路交通监控功能的汽车电子产品，应运而生。

习知的微波射频侦测器，均是将天线与射频电路模块做分开独立的设计。请参考图1，图1为现有技术中微波射频侦测器的结构示意图。如图1所示，习知的微波射频侦测器10包含有一调变电路11、一压控振荡器12、一功率分配器13、一驱动放大器14、一发射天线15、一接收天线16、一低噪声放大器17以及一混波器18。调变电路11是用以产生所需的调变信号，然后将调变信号输出至压控振荡器12。压控振荡器12是一种电子振荡电路设计，可经由输入电压的不同来控制振荡频率，最后输出调频连续波，并由发射天线15对道路发射出发射波。但是在经过发射天线15之前，功率分配器13会将压控振荡器12输出功率的一部分输入到混波器18，以利于之后获得中频信号。同时，调频连续波在被发射天线15接收之前，会经由驱动放大器14做放大处理。

接收天线16于接收到回波信号之后，会将所接收到的信号输入至混波器18，但是信号在传递到混波器18之前，会先经过低噪声放大器17，将信号做放大处理的同时，又尽可能抑制噪声，以便于后续的电子组件做处理。然后混波器18会计算出发射波与接收波之间的频率差，进而降频并输出中频信号。接着，再透过后端的中频电路(未显示)来律定侦测距离范围，以取得侦测目标的信息。最后会经过模拟数字转换，将信号送至数字信号处理器(未显示)中，处理后进行目标辨识，以达到交通监控功能。

如前所述，现有技术中，是先将天线与射频电路模块分开独立设计，然后做进一步的整合。一般而言，在系统的设计上多采用双天线的架构，而采用双天线架构的目的，是为了增加发射端与接收端的隔离度。但是若考虑到体积大小时，可以采用单一天线配合回旋器(circulator)的架构，以将发射端与接收端进行隔离。虽然如此，现有技术仍然有其应用上的限制。即当现有技术应用于低成本、小体积(直径在2cm以内)、低耗能(耗能在1.5W以内)的产品，用以对短距离(距离在20m以内)的移动物体侦测，并且涵盖角度要大(约360度)时，会遇到以下问题。

上述的双天线架构以及单天线架构，均是以标准雷达原理作为侦测方式。换句话说，即主要是以功率大小作为侦测距离远近的参考。同时天线的尺寸与工作频率直接相关，当工作频率愈低时，尺寸愈大，但是3dB波束宽度较大，侦测的范围也较广。相反地，当工作频率愈高时，尺寸愈小，但是3dB波束宽度变小，侦测的范围也相对变小。当采用双天线架构时，因为使用双天线必定使体积变大，非常不适用于一般的小型侦测器。但是若提高载波频率，又会导致天线的3dB波束宽度变小，并不利于宽角度环境下的移动物体侦测。而当采用单天线架构时，虽然体积必定小于双天线架构，但是因为必需采用回旋器，会造成成本较双天线架构来得高。同时反向路径的隔离度，最高也只有35dB，明显较双天线架构低，并且在发射端也无法再加入功率放大器或是其他单方向组件。

因此，如何设计出新的主动式射频侦测器结构，使天线与射频电路得以整合在一起，以因应微型化实体的需求，便成为十分重要的课题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种主动式天线模块，以整合天线与射频电路，解决现有技术的问题。

本发明提供一种主动式天线模块，所述主动式天线模块包含有一回路天线、一射频晶体管、一第一旁路电容、一电感-电阻串行电路以及一第二旁路电容。所述射频晶体管具有一控制埠、一第一埠、以及一第二端口，所述回路天线的两端点分别电性连接至所述控制埠以及所述第二埠之一，且所述控制埠与所述第二埠为反相，所述第二埠经由所述第一旁路电容电性连接至所述第一埠。所述第一埠经由所述电感-电阻串行电路电性连接至一接地端。所述第二旁路电容与所述电感-电阻串行电路的一电阻并联。

依据本发明的实施例，所述射频晶体管为一双极性接面晶体管。

依据本发明的实施例，所述控制埠为基极，所述第一埠为发射极，且所述第二埠为集电极。

依据本发明的实施例，所述射频晶体管为场效应晶体管，且所述场效应晶体管(FET)包含一假型高速电子迁移率晶体管(P-Hemt)。