陣列天線之研製

Abstract

本研究主要是提出一個新型之共面波導饋入單面單極天線，由於其寬頻、容易製作、單面印刷電路之種種優點，因此在下一代行動通訊 系統之手機天線以及基地台之陣列天線設計上具相當之競爭優勢。本研究除了從理論的觀點來設計天線並且利用實驗量測來驗證其 輻射特性，並針對影響該天線特性之參數做做詳細之研究。 天線可以說是通訊系統的耳目，因此天線設計的好壞將影響到整體系統的性能。傳統應用於行動通訊系統中之偶極及單極天線由於 結構上的突兀，整合設計較為困難，因此逐漸被平面天線所取代。平面天線之研究已有相當久遠的歷史，常見的平面天線主要是利用印刷 電路板的技術來實現天線之設計，例如微帶天線與平面式偶極天線等，上述天線各有其優缺點，例如微帶天線之阻抗匹配容易，不需 額外之匹配線路設計，但由於其共振腔之特性明顯，有較高之Q值，因此頻寬自然受到限制。反觀平面偶極天線，由於使用偶極天線之 物理機制，因此可以達到寬頻使用的目的，然而其阻抗匹配之線路必須額外設計以期達到規格之需求。 有鑑於寬頻與設計簡單之雙重需求，本研究提出平面式單極天線，此一天線是由共面波導取代傳統之同軸饋入單極天線，由於採用單面 之共面波導饋入線路設計，與主動元件之結合使用容易，不需要連通孔洞之設計，因此可以避免高頻時孔洞輻射或耦合之電磁干擾現象發生。