寬頻領結型天線

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

102143980

專利證號

I 521798

專利獲證名稱

寬頻領結型天線

專利所屬機關 (申請機關)

元智大學

獲證日期

2016/02/11

技術說明

為了滿足用戶數量快速成長且對頻寬需求日增之趨勢，新一代的無線通訊系統也隨之應運而生。以目前最新發展之LTE無線通訊系統而言，除了在通訊模式可以有效提升資料傳輸的速度外，非常寬的操作頻帶亦是其主要特色之一。整體而言，LTE系統所使用的頻寬可以涵蓋自700MHz 起至2700MHz甚至達3800MHz止，其頻寬百分比高達110%。現有之天線架構中適合寬頻操作者如螺旋天線(Spiral antenna)、領結天線(Bowtie antenna)、週期性結構天線(Log periodic antenna)或韋瓦第天線(Vivaldi antenna)等。然而上述諸天線除了在低頻體積過於巨大的缺點外，其全向性的輻射場型與較低的增益並不適用於基地台應用。 本發明所揭露之架構為利用反射器與導引器之加成效應以達成在較寬的操作頻寬下改善天線增益，並提高前後比的效果。在習知的實現方法中，增加反射器或是導引器是一種常見的提高增益的方式，但反射器與導引器的大小與放置的距離，往往受限於頻率與波長。因此擺在特定位置的反射器與導引器往往只能改善一部份頻寬的增益，並無法有效地對於寬頻天線整體的頻寬做出改善。因此本發明所提出之架構，主要先針對反射器與導引器在不同頻段下提高增益之表現進行完整分析後，進一步具體透過物理尺寸及相對位置之最佳化以加成不同頻段改善效應，進而達成在較寬的操作頻寬下天線整體特性改善的目標。所揭露之架構可適用於任何平面式輻射體架構之天線。 This patent discloses a new antenna architecture through proper arrangement of the director and reflector to achieve the improvement in antenna gain and front-to-back ratio in a very broadband sense. While the director or reflector structure alone has proven effective in many previous antenna designs, the relation of the size and distance to the radiator with the operating wavelength usually limits the operation bandwidth of such configuration. In the proposed approach, we first analyze analytically the frequency dependence of the improvement in antenna characteristics caused by the director and reflector alone. Then the geometry dimensions are optimized until the best combination is achieved yielding to the improvement over the entire band of interest. This proposed architecture can be applied to any kind of antenna with planar radiators.

備註

本部(發文號1090026300)同意貴校109年5月4日元智研字第1090000453號及函109年3月4日元智研字第1090000254號申請終止維護專利。

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