緒論

1.1 背景與研究動機

隨著無線通訊技術的發展逐漸成熟，已帶我們進入一段嶄新的科技生活，各式各樣 的應用衍然而生，如影像通話、行動上網、數位家庭整合、網路保全與醫療看護等應用，

而提供這些應用背後的通訊技術大致有手機行動通訊（Global System for Mobile Communications，GSM）、無線網路（Wireless Local Area Network，WLAN）、藍芽

（Bluetooth）、超寬頻技術(Ultra Wideband，UWB)、無線都會區域網路（Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX），無線通訊的技術可說是無時無刻、無 所不在地伴隨在我們身邊，快速與便利是他們最大的特色，也是未來發展的趨勢；我們 可預見通訊產品將更輕薄短小、功能也更加強大，如何在有限的空間內完善的整合系 統，還要維持各系統效能運作，甚至提升整體系統效能，其研究主題真的多不勝數，其 中，擔任各個通訊產品間溝通連線的窗口－天線，便成為了最熱門的研究主題之一，在 有限的機構空間裡，設計與實現該需求頻段的天線是很困難的，首先，我們必須先了解 現有的天線架構，有：偶極天線（Dipole antenna）、單極天線（Monopole antenna）、倒 L 天線（Inverted-L antenna)、倒 F 天線（Inverted-F antenna）、環形天線（Loop antenna） … 等等，而由於通訊產品講求輕薄短小，其中λ/4 共振型天線架構（Monopole antenna、

ILA、IFA）較常被採用；由於近日資訊普及迅速，除了語音與小型資料(圖片、文字文 件)的傳輸應用，大型資料(影像串流、軟體共享)傳輸已日趨重要，如行動視訊會議、車 載通訊，甚至近期熱門的雲端應用…等等，都說明了提升傳輸速率的重要性與其帶來的 方便性，反觀現有的無線通訊技術，皆使用單支天線(Single-in & Single-out，SISO)進行 發射與接收的運作，傳輸速率約為幾十 Mbps，而為了提高傳輸速率，幾年前，一項重 要的無線通訊傳輸接收技術被提出－多重輸入多重輸出（Multi-input Multi-output，

MIMO）的傳輸接收技術，目前已經成為提升傳輸速率技術發展的主流，而基本的想法 來自於Shannon’s Theorem：

1.2 論文導讀

本論文共分為五個章節，第一章為緒論，首先，說明本論文的相關背景與研究動機。

在第二章中，則對本篇論文採用的天線架構理論與現有去耦合方法簡單的描述。而第三 章為針對預設單層基板空間提出簡潔的雙天線設計概念，在天線縮小化的同時減少之間 的耦合效應，也提出幾種雙天線架構設計來做探討。第四章為了進一步地提升天線的輻 射特性，利用了雙層疊板的架構來增加天線設計空間，接著探討小型無線收發器內部電 路的屏蔽盒與天線影響，最後由本論文提出架構相互比較。在第五章中，說明本論文的 結果與心得討論。

1.3 貢獻

本論文目的在接近實際設計應用的環境中，藉由探討兩支緊靠的天線間耦合效應，

提出簡潔的雙天線設計概念，在天線縮小化的同時又能減少彼此之間的耦合效應，並提 出了適用於 2.4GHz 極小型無線收發器的雙緊鄰天線幾種架構，為了進一步提升天線輻 射增益，而採用疊板架構設計，達到良好的天線輻射特性，其模擬與實際量測結果一致。