[发明专利]电子切换波束方向数组天线

说明书

本发明是提供一种电子切换波束方向数组天线。前述天线的共平面馈线设于基板的金属面上，而其开槽型天线斜向设置于金属面并设于共平面馈线的至少一侧。各个开槽型天线的开槽型耦合段设于开槽型天线一端以及邻近共平面馈线，以使开槽型天线耦合连接共平面馈线。而开槽型天线的开关组件则设于开槽型天线的一端以及由金属面形成的接地面之间。而当开关组件被致能时可配置开槽型天线辐射特征，并达到设定数组天线波束方向的目的。

技术领域

本发明是一种数组天线，尤指一种可透过电子控制电子切换波束方向的数组天线。

背景技术

在新一代的通讯系统中，多透过波束可调数组天线来调整辐射场型的波束方向，以有效的分配自由空间中的无线带宽以及无线通信功率。

现有的波束可调数组天线可透过为被动式方案以及主动式方案实现。被动式方案大多透过巴特勒矩结构，并搭配开关电路来产生多个不同相位的信号并将其馈入各个天线端，以达到调整波束的目的，然而巴特勒矩阵结构体积相当的大，使得被动式波束可调数组天线在安装上常处处受限。

主动式方案则是在特定天线的前端配置相位控制器，并透过设定各个天线相位以及振幅来调整数组天线的波束方向。由于相位控制器的制作复杂度相当的高，而使得波束可调数组天线成本始终居高不下。

综上所述，如可提供一种具波束方向控制并可解决前述方案问题的数组天线乃本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决前揭的问题，本发明的目的是提供一种具备波束方向控制的数组天线。

为达上述目的，本发明提出一种电子切换波束方向数组天线。前述的天线包含共平面馈线以及多个开槽型天线。前述的共平面馈线设于一基板的一金属面上，前述的开槽型天线斜向设置于金属面，以及设于共平面馈线的至少一侧。各个开槽型天线进一步包含开槽型耦合段以及开关组件，开槽型耦合段设于开槽型天线的一端以及邻近共平面馈线，以使开槽型天线耦合连接共平面馈线。而开关组件则设于开槽型天线的一端以及由金属面形成的接地面之间。其中各开关组件在被致能下配置开槽型天线辐射特征，以设定数组天线的波束方向。

综上所述，相较于前述数组天线的复杂结构，本发明提供较为简洁的天线数组结构，而使用端可透过致能开关组件即能有效的调整波束方向。

附图说明

图1为本发明的第一实施例电子切换波束方向数组天线的结构示意图。

图2及图3为单一开槽型天线的示意图。

图4及图5分为本发明第一实施例电子切换波束方向数组天线于状态1以及状态2时反射损耗拟的模拟图以及实际量测图。

图6及图7为本发明第一实施例电子切换波束方向数组天线于状态1以及状态2于XZ平面(铅垂面)的场型模拟图以及实际量测图。

图8为本发明第二实施例电子切换波束方向数组天线的结构示意图。

图9为本发明第二实施例的开路型开槽组件以及终端开槽型天线结构示意图。

图10～图17为本发明第二实施例在各天线间距下馈入端相对于终端的S参数模拟图以及量测图。

图18～图21为本发明第二实施例电子切换波束方向数组天线于各天线群组的场型示意图。

图22为本发明第三实施例电子切换波束方向数组天线的结构示意图。

图23～26为本发明第三实施例的圆极化场型图。

[附图标记说明]