CN101536253A - 贴片天线装置和天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种避免增益或效率等放射特性的恶化，并且谋求小型化的贴片天线装置和天线装置。在长方体状的电介质基体(2)的正面(2a)上形成第1电极(3)，并且在电介质基体(2)的背面(2b)上形成第2电极(4)，并通过同轴电缆(120)将第1电极(3)连接在供电部(100)上。而且，将第1和第2电极(3、4)的宽度(W)设定为其长度(L)的四分之一以下，并且将电介质基体(2)的厚度(T)设定为所述宽度(W)的一倍以上。更优选将第2电极(4)设定得比第1电极(3)长，并将第2电极(4)的两端部弯曲后配置在电介质基体(2)的两端面(2e、2f)上。

Description

贴片天线装置和天线装置

技术领域

本发明涉及一种能用于UHF带RFID手持终端等的贴片天线装置和天线装置。

背景技术

贴片天线装置由以下几个部分构成：由导体形成的接地电极，装载在该接地电极上的电介质基体，形成在该电介质基体上的导体的放射电极。

该结构的贴片天线装置具有不仅能实现薄型化且能够得到高增益，而且与同轴线路或微带(micro strip)线路等不平衡电路之间的兼容性好，能很容易地匹配到这些电路中等很多优点。

因此，贴片天线装置广泛应用于RFID手持终端或其它收发机中(例如，参照专利文献1)。

另外，在天线装置中还设计了作为贴片天线元件而利用贴片天线装置，并将这些多个贴片天线元件排列而构成的阵列型天线装置(例如，参照专利文献2)。

该阵列型天线装置一般采用平面结构。即，在一片电介质基体的宽表面上平面排列多个放射电极，并从电介质基体的背面侧向各放射电极连接同轴电缆，通过该同轴电缆向各放射电极提供来自供电部的功率，或者在电介质基体的背面等上设置带状线(strip line)，通过将来自供电部的功率经该带状线电磁耦合到各放射电极，使来自放射电极的电波放射到电介质基体表面对应的垂直的正面方向。

专利文献1：特开2006-245751号公报

专利文献2：特开2001-111336号公报

但是，所述以往的贴片天线装置中存在以下问题。

在小型化贴片天线装置时，采取提高电介质基体的相对介电常数的方法。但是，提高电介质基体的相对介电常数，从而减小天线电极尺寸的同时，若还要减小接地电极的尺寸，则会增加对背面接地侧的放射，并会减少对正面侧的放射增益。

即，若小型化贴片天线装置，则会产生恶化F/B比(Front to Back ratio)、并急剧降低正面方向的增益的缺陷。

因此，在使用高介电常数基体的贴片天线装置中，若要得到期望的增益或F/B比，则不得不将接地尺寸设定为半波长水平以上，否则很难实现贴片天线装置的小型化。

如上所述，在以往的利用贴片天线的贴片天线装置中，无法同时得到增益或F/B比的增加与装置的小型化。

另外，在以往的阵列型贴片天线装置中，由于采用在一片电介质基体的宽表面上排列多个放射电极的平面结构，因此在小型电子设备内需要宽的安装面积，且在狭窄的天线安装区域内无法安装。对此，也能想到减少天线元件数来实现小型化的方法，但是若减少天线元件数，会无法得到期望的增益。

发明内容

本发明是为了解决所述问题而作出的，目的是提供一种确保向正面方向的足够的增益的同时，能实现小型化且能够轻易改变方向性的贴片天线装置和天线装置。

为了解决所述问题，发明1是一种具有以下几个部分的贴片天线装置：正面与背面互相对置，且与这些正面和背面垂直的剖面大致为长方形状的电介质基体；形成在该电介质基体的正面，且连接到供电部的第1电极；和形成在该电介质基体的背面的第2电极，其构成为：第1电极的宽度设定为朝激励方向的该第1电极长度的四分之一以下，且第2电极的宽度设定为朝激励方向的该第2电极长度的四分之一以下，并且电介质基体的正面和背面的各自的宽度设定为等于第1和第2电极的各自的宽度，且该电介质基体的厚度设定为该宽度的一倍以上。

根据该结构，从供电部向第1电极供电时，从第1电极放射规定频率的电磁波。此时，由于第1电极与第2电极的宽度分别设置为其长度的四分之一以下，而且，电介质基体的正面和背面的宽度也设定为等于这些第1电极与第2电极的各自的宽度，因此，谋求了贴片天线装置整体的小型化，但存在贴片天线装置的增益降低的隐患。但是，在该发明的贴片天线装置中，电介质基体的厚度设定为该宽度的一倍以上，因此抑制了增益的降低，能够确保足够的增益。

发明2的构成为：在发明1所述的贴片天线装置中，第1或第2电极的至少一个的长度设定得比电介质基体的正面或背面的长度长，并弯曲该长度方向的两端部，配置在该电介质基体的两端面。

发明3的构成为：在发明1或发明2所述的贴片天线装置中，第2电极的长度设定得比第1电极的长度长。

发明4的天线装置的构成为：分别设置电极在电介质基体的至少对置的大致平行的两个面上而形成的一对贴片天线元件按规定间隔平行排列为一个贴片天线元件的电极与另一个贴片天线元件的电极相面对的方式，向一个贴片天线元件供电并作为供电元件，并且将另一个贴片天线元件作为无供电元件。

根据该结构，向作为供电元件的一个贴片天线元件供电时，从贴片天线元件放射规定频率的电磁波。然后，与另一个贴片天线元件电磁耦合，使另一个贴片天线元件以该规定频率产生谐振。

此时，通过适当设定另一个贴片天线元件自身的电抗值或一对贴片天线元件的间隔，能够使从另一个贴片天线元件放射的电磁波与从一个贴片天线元件朝另一个贴片天线元件的电磁波产生干扰。

具体而言，通过适当设定电抗值，来改变从另一个贴片天线元件放射的电磁波的相位或振幅，并且通过对应波长设定一对贴片天线元件的间隔，能够提高从一个贴片天线元件向正面方向放射的电磁波的增益，且能衰减存在于背面方向的电磁波，并能提高F/B比。

发明5的构成为：在发明4所述的天线装置中，利用发明1至发明3的任一项所述的贴片天线装置作为贴片天线元件。

发明6的构成为：在发明4或发明5所述的天线装置中，作为无供电元件的贴片天线元件排列在与作为供电元件的贴片天线元件的放射方向相反一侧的位置。

发明7的构成为：在发明4至发明6的任一项所述的天线装置中，作为无供电元件的贴片天线元件上连接电抗电路来作为终端。

根据该结构，通过改变连接在作为无供电元件的贴片天线元件上的电抗电路的电抗值，无需提高贴片天线元件自身的电抗值，就能够提高无供电元件侧的电抗值。

发明8的构成为：在发明4至发明7的任一项所述的天线装置中，一对贴片天线元件的间隔设定为使用频率的自由空间波长的0.12倍以上且0.30倍以下。

根据该结构，能得到最佳的增益与F/B比。

发明9的构成为：利用发明4至发明8的任一项所述的一对贴片天线元件作为子阵列单元，按照后一个子阵列单元的供电元件位于前一个子阵列单元的无供电元件的背后的方式，将多个子阵列单元按规定间隔排成一列，其中，所述一个贴片天线元件作为第1贴片天线元件，并且所述另一个贴片天线元件作为第2贴片天线元件，且将各贴片天线元件中的一个电极作为第1电极，并且将另一个电极作为第2电极，并按照前一个子阵列单元的第2贴片天线元件的第2电极与后一个子阵列单元的第1贴片天线元件的第1电极对置的方式，将所述多个子阵列单元按规定间隔排列成一列。

根据该结构，由于作为前一个供电元件的第1贴片天线元件与作为后一个无供电元件的第2贴片天线元件按规定间隔交替排列，因此第1贴片天线元件和第2贴片天线元件沿电波的放射方向呈排列成一列的状态。因此，在该发明的天线装置中，与在电介质基体的表面上平面排列多个放射电极的以往的阵列型贴片天线装置不同，即使对于无表面方向的展宽且天线安装面积狭窄的电子设备也能轻易安装。

另外，各子阵列单元中，向第1贴片天线元件供电时，从第1贴片天线元件向前方和后方放射规定频率的电波。而且，向后方的电波与第2贴片天线元件电磁耦合，因此第2贴片天线元件以该规定频率产生谐振。此时，通过适当设定第1和第2贴片天线元件自身的电抗值或这些元件的元件间隔，使得能够衰减向后方的电波，并仅能提高向前方的电波的增益。根据该设定，各子阵列单元能向前方放射高增益的电波。因此，在该发明的天线装置中，由于这样的多个子阵列单元按照前一个子阵列单元的第2贴片天线元件的第2电极与后一个子阵列单元的第1贴片天线元件的第1电极对置的方式以规定间隔排列成一列，因此，通过适当设定各子阵列单元彼此的间隔，使从各子阵列单元向前方放射的电波彼此之间重叠，从而能够增加从天线装置放射的电波的增益。即，根据子阵列单元的数量能增加从天线装置放射的电波的增益。

发明10的构成为：在发明9所述的天线装置中，前一个子阵列单元与后一个子阵列单元的规定间隔设定为使用频率的自由空间波长的大致二分之一，对后一个子阵列单元的第1贴片天线元件的供电与对前一个子阵列单元的第1贴片天线元件的供电设置大致180°的相位差。

根据该结构，从前一个子阵列单元放射的电波与从后一个子阵列单元放射的电波一致，确实能够提高从天线装置放射的电波的增益。

发明11的构成为：在发明9或发明10所述的天线装置中，各子阵列单元的第2贴片天线元件上连接了电抗电路。

根据该结构，通过改变连接到第2贴片天线元件的电抗电路的电抗值，无需提高第2贴片天线元件自身的电抗值，就能够提高第2贴片天线元件的电抗值。

发明12的天线装置的构成为：分别设置电极在电介质基体的至少对置的大致平行的两个面上而形成的一对贴片天线元件按规定间隔平行排列为一个贴片天线元件的电极与另一个贴片天线元件的电极相面对的方式，并向所述一对贴片天线元件供电分别作为供电元件。

根据该结构，向作为供电元件的一对贴片天线元件分别供电时，分别从贴片天线元件的两个电极放射规定频率的电磁波。此时，通过适当设定从另一个贴片天线元件放射的电磁波的相位或振幅，能够使从另一个贴片天线元件放射的电磁波与从一个贴片天线元件朝另一个贴片天线元件放射的电磁波产生干扰。即，通过适当设定从另一个贴片天线元件放射的电磁波的相位或振幅，能使从一个贴片天线元件向正面方向放射的电磁波的增益提高，并且能够衰减存在于背面方向的电磁波，并能提高F/B比。

发明13的构成为：在发明12所述的天线装置中，利用发明1至发明3的任一项所述的贴片天线装置作为贴片天线元件。

发明14的构成为：在发明12或发明13所述的天线装置中，向一个贴片天线元件供电的信号与向另一个贴片天线元件供电的信号的相位差设定为60度以上且120度以下。

发明15的构成为：在发明12至发明14的任一项所述的天线装置中，来自一个贴片天线元件的放射电波的振幅设定为比来自另一个贴片天线元件的放射电波的振幅高2dB以上且6dB以下。

发明16的构成为：按照后一个贴片天线元件位于前一个贴片天线元件的背后的方式将多个贴片天线元件按规定间隔排成一列，并向各贴片天线元件分别供电，其中，各贴片天线元件的第1和第2电极分别设置在电介质基体的前面和后面，按照前一个贴片天线元件的第2电极与后一个贴片天线元件的第1电极对置的方式，将多个贴片天线元件按规定间隔排列成一列。

根据该结构，由于按照前一个贴片天线元件的第2电极与后一个贴片天线元件的第1电极对置的方式排列多个贴片天线元件，因此多个贴片天线元件沿电波的放射方向呈排列成一列的状态。因此，在该发明的天线装置中，与在电介质基体的表面上平面排列多个放射电极的以往的天线装置不同，即使对于无表面方向的展宽且天线安装面积狭窄的电子设备也能轻易安装。

另外，向各贴片天线元件供电时，从贴片天线元件放射规定频率的电波。因此，在该发明的天线装置中，由于这样的多个贴片天线元件按照前一个贴片天线元件的第2电极与后一个贴片天线元件的第1电极对置的方式以规定间隔排列，因此通过适当设定贴片天线元件彼此的间隔于各贴片天线元件相位，能使从各贴片天线元件放射的电波彼此之间重叠，从而能增加从天线装置放射的电波的增益。即，根据贴片天线元件的数量能增加从天线装置放射的电波的增益。

发明17的构成为：在发明16所述的天线装置中，前一个贴片天线元件与后一个贴片天线元件的规定间隔设定为使用频率的自由空间波长的大致四分之一，对后一个贴片天线元件的供电与对前一个贴片天线元件的供电设置大致90°的相位差。

根据该结构，从前一个贴片天线元件放射的电波与从后一个贴片天线元件放射的电波一致，确实能够提高从天线装置放射的电波的增益。

发明18的构成为：在发明16或发明17所述的天线装置中，利用发明1至发明3的任一项所述的贴片天线装置作为贴片天线元件。

发明19的天线装置的构成为：分别设置电极在电介质基体的至少对置的大致平行的两个面上而形成的一对贴片天线元件按规定间隔平行排列为一个贴片天线元件的电极与另一个贴片天线元件的电极相面对的方式，并从所述一对贴片天线元件分别引出的一对供电线通过切换开关连接到供电部。

根据该结构，切换切换开关，在一个贴片天线元件与供电部连接的状态时，该一个贴片天线元件成为供电元件，另一个贴片天线元件成为无供电元件。其结果，从一个贴片天线元件放射规定频率的电磁波。然后，与另一个贴片天线元件电磁耦合，使另一个贴片天线元件以该规定频率谐振。此时，通过适当设定另一个贴片天线元件的供电线的电抗值或一对贴片天线元件的间隔，能够使从另一个贴片天线元件放射的电磁波与从一个贴片天线元件朝另一个贴片天线元件放射的电磁波产生干扰。具体而言，通过适当设定供电线的的长度，来改变从另一个贴片天线元件放射的电磁波的相位或振幅，并且对应波长设定一对贴片天线元件的间隔，能够提高从一个贴片天线元件向正面方向放射的电磁波的增益，并且能够衰减存在于背面方向的电磁波，提高F/B比。即，在该状态下，在一个贴片天线元件的正面方向上放射高增益的电磁波。这里，再次切换切换开关，在另一个贴片天线元件与供电部连接的状态时，该另一个贴片天线元件成为供电元件，一个贴片天线元件成为无供电元件。其结果，变成从另一个贴片天线元件的背面方向放射高增益的电波。即，从天线装置的正面方向放射的电磁波通过切换开关的切换，变成放射到背面方向。

发明20的构成为：分别设置电极在电介质基体的至少对置的大致平行的两个面上而形成的三个贴片天线元件按规定间隔平行排列为相邻的贴片天线元件的电极彼此相面对的方式，向中间的贴片天线元件供电作为供电元件，并且在其它贴片天线元件上连接可变电抗电路来作为无供电元件。

根据该结构，向作为供电元件的中间的贴片天线元件供电时，从贴片天线元件放射规定频率的电波。而且，从该贴片天线元件向两侧放射的电磁波与两侧的贴片天线元件电磁耦合，使两侧的贴片天线元件以该规定频率谐振。此时，适当设定贴片天线元件的间隔，并且利用可电抗电路改变电抗值，使作为无供电元件的两侧的贴片天线元件的一个为电容性，而另一个为感应性时，感应性贴片天线元件正好起到如同反射器的作用。因此，从中间的贴片天线元件向感应性贴片天线元件侧放射的电磁波在感应性贴片天线元件中全部被反射返回，与放射到电容性贴片天线元件侧的电磁波产生干扰并被放大。其结果，从中间的贴片天线元件向电容性贴片天线元件方向放射高增益且高F/B比的电磁波。另外，利用可电抗电路改变电抗值，使两侧的贴片天线元件的电容性和感应性相反时，从中间的贴片天线元件放射的电磁波的方向也会相反。

发明21的构成为：在发明19或发明20所述的天线装置中，利用发明1至发明3的任一项所述的贴片天线装置作为贴片天线元件。

发明22的构成为：在发明20或发明21所述的天线装置中，利用变容二极管形成可变电抗电路。

发明23的构成为：在发明20或发明21所述的天线装置中，可变电抗电路利用开关切换电抗值不同的多个固定电抗电路。

如所述详细说明，对于发明1的贴片天线装置而言，由于第1和第2电极的宽度设定为长度的四分之一以下，且电介质基体的宽度设定成与第1和第2电极的宽度相等，因此能够谋求贴片天线装置整体的小型化。而且，将电介质基体的厚度设定为该宽度的一倍以上，来抑制电磁波增益的下降，因此能够确保足够的增益。即，对于该发明而言，具有能够确保期望的增益的同时能够谋求装置的小型化的突出的效果。因此，即使将其体积尺寸小型化到以往的贴片天线装置的约1/2也能得到相同的增益。

特别是对于发明2而言，由于将第1和第2电极的任意一个的两端部弯曲而配置在电介质基体的两端面上，因此能将贴片天线装置更加进一步小型化。

另外，对于发明3而言，由于将第2电极的长度设定得比第1电极的长度长，因此保持贴片天线装置的小型化的同时能有效提高向正面方向的增益。

对于发明4的天线装置而言，由分别在电介质基体上设置电极而形成的一对贴片天线元件构成天线装置，根据该结构，能够提高向正面方向放射的电磁波的增益或F/B比，因此具有能够提供确保向正面方向的足够的增益或F/B比的同时谋求小型化的天线装置的突出的效果。

另外，对于发明6而言，能够提供更加谋求小型化与高增益/高F/B比的天线装置。

特别是对于发明7而言，由于无需变大贴片天线元件本身就能增大无供电元件侧的电抗值，因此天线装置的更加小型化变得可能。

而且，根据发明8，能够得到确保最佳的增益与F/B比的天线装置。

对于发明9和发明16的天线装置而言，能实现抑制表面方向的展宽的小型化，其结果，对于天线安装面积狭窄的电子设备也能轻易安装。而且，能够根据贴片天线元件的数量增加从天线装置放射的电波的增益。即，根据该发明的天线装置能够得到高增益，而且具有能实现小型化的突出效果。

另外，由于将贴片天线元件作为构成要素，因此与同轴线路等不平衡电路之间的耦合变得容易，且还具有能够更有效地从供电部向天线装置供电的效果。

特别是对于发明10和发明17而言，具有确实能够增加来自天线装置的电波的增益的效果。

另外，对于发明11而言，由于无需变大各子阵列单元的第2贴片天线元件本身就能增大第2贴片天线元件的电抗值，因此天线装置的更加小型化变得可能。

对于发明12的天线装置而言，由分别在电介质基体上设置电极而形成的一对贴片天线元件构成天线装置，且通过将两者的贴片天线元件作为供电元件，能够提高向正面方向放射的电波的增益或F/B比，因此具有能够提供确保向正面方向的足够的增益或F/B比的同时谋求小型化的天线装置的突出的效果。

另外，根据发明14和发明15，能够得到确保最佳的增益与F/B比的天线装置。

对于发明19的天线装置而言，具有能够提供利用切换开关能轻易改变高增益且高F/B比的电波的方向性的小型天线装置的突出的效果。

另外，对于发明20而言，具有能够提供通过可变电抗电路改变电抗值来轻易改变高增益且高F/B比的电波的方向性的小型天线装置的突出的效果。

附图说明

图1是表示该发明的第1实施例的贴片天线装置的立体图。

图2是图1的贴片天线装置的纵剖面图。

图3是图1的贴片天线装置的横剖面图。

图4是图1的贴片天线装置的展开图。

图5是表示现有型的贴片天线装置的立体图。

图6是示意表示现有型的贴片天线装置与其电流分布的主视图。

图7是用于说明电极的宽度与电介质基体的厚度之间的关系的立体图。

图8是表示贴片天线装置的宽度和厚度与增益之间的关系的图表。

图9是表示贴片天线装置的宽度和厚度与效率之间的关系的图表。

图10是用于说明该实施例的贴片天线装置所表示的作用和效果的剖面图。

图11是表示该发明的第2实施例的贴片天线装置的立体图。

图12是表示第2电极长度变化状态的立体图。

图13是表示第2电极的长度与增益、F/B比、频带之间的相关关系的图表。

图14是表示该发明的第3实施例的贴片天线装置的示意立体图。

图15是贴片天线元件的展开图。

图16是作为供电元件的贴片天线元件的示意剖面图。

图17是作为无供电元件的贴片天线元件的示意立体图。

图18是用于说明第3实施例的天线装置所表示的作用和效果的示意侧视图。

图19是元件间隔与增益之间的相关图。

图20是元件间隔与F/B比之间的相关图。

图21是电抗值、元件间隔与增益之间的相关图。

图22是电抗值、元件间隔与F/B比之间的相关图。

图23是表示该发明的第4实施例的天线装置的结构的示意图。

图24是表示各子阵列单元结构的立体图。

图25是第1贴片天线元件的示意剖面图。

图26是第2贴片天线元件的侧视图。

图27是表示电抗电路变形例的第2贴片天线元件的侧视图。

图28是用于说明各子阵列单元的电波放射的示意侧视图。

图29是用于说明天线装置所表示的作用和效果的示意图。

图30是贴片天线元件的元件数与增益之间的相关图。

图31是表示该发明的第5实施例的天线装置的示意立体图。

图32是各贴片天线元件的示意剖面图。

图33是用于说明第5实施例的天线装置所表示的作用和效果的示意侧视图。

图34是相位差、振幅比与增益之间的相关图。

图35是相位差、振幅比与F/B比之间的相关图。

图36是表示该发明的第6实施例的天线装置结构的示意图。

图37是表示天线装置结构的立体图。

图38是用于说明天线装置所起的作用和效果的示意图。

图39是元件数与增益之间的相关图。

图40是表示该发明的第7实施例的天线装置的示意立体图。

图41是表示各贴片天线元件、切换开关、供电部之间的连接状态的示意剖面图。

图42是用于说明第7实施例的天线装置所起的作用和效果的示意侧视图。

图43是表示将左侧的贴片天线元件作为供电元件时的方向性的示意侧视图。

图44是表示将右侧的贴片天线元件作为供电元件时的方向性的示意侧视图。

图45是表示作为供电元件的一对贴片天线元件的相对状态的示意侧视图。

图46是表示该发明的第8实施例的天线装置的示意立体图。

图47是表示作为无供电元件的贴片天线元件示意剖面图。

图48是用于说明第8实施例的天线装置所起的作用和效果的示意侧视图。

图49是表示天线装置的方向性的示意侧视图。

图50是表示该发明的第9实施例的天线装置的主要部分的剖面图。

图51是表示所述实施例的第1变形例的立体图。

图52是表示所述实施例的第2变形例的立体图。

图53是表示所述实施例的第3变形例的立体图。

图54是表示所述实施例的第4变形例的立体图。

图55是表示所述实施例的第5变形例的立体图。

图中：1—贴片天线装置；1A、1B—贴片天线元件；2、2A、2B—电介质基体；2a、2Aa、2Ba—正面；2b、2Ab、2Bb—背面；2c、2d、2Ac、2Ad、2Bc、2Bd—侧面；2e、2f、2Ae、2Af、2Be、2Bf—端面；2g、4a、2Ag、4Aa、2Bg、4Ba—孔；2h—空隙；3、4、3A、4A、3B、4B—电极；5—电抗电路；6—分配器；31、32—弯曲部；33、43、51、52—引出部；41、42—两端部；53—可变电容二极管；54—电感；55—切换开关；56～59—固定电抗电路；61—可动接点；62、63—固定接点；100—供电部；110、120—同轴电缆；111、121—内部导体；122—外部导体；130、131、140、141—导线；200～205—天线装置；210-1～210-n—子阵列单元；D、D1—间隔；L—长度；T—厚度；U1～Un、V2、V3—电波；W—宽度；W0、W1～Wn—功率。

具体实施方式

以下，参照附图说明该发明的实施方式。

(实施例1)

图1是表示该发明的第1实施例的贴片天线装置的立体图，图2是图1的贴片天线装置的纵剖面图，图3是图1的贴片天线装置的横剖面图，图4是图1的贴片天线装置的展开图。

如图1所示，该实施例的贴片天线装置1具有电介质基体2、第1电极3、第2电极4。

电介质基体2呈长方体状。具体而言，如图2所示，电介质基体2的正面2a与背面2b相对置，如图3所示，与正面2a和背面2b垂直的剖面呈长方形。即，电介质基体2的侧面2c、2d并没有如虚线所示的中间鼓起来，而是呈如实线所示的直线状。

如图4所示，第1和第2电极3、4分别设置在电介质基体2的正面2a、背面2b的整个面上。即，在该实施例中，将电介质基体2的正面2a、背面2b的宽度设定为等于第1和第2电极3、4的宽度W。而且，在该实施例中，将电介质基体2的厚度T设定为第1和第2电极3、4的宽度W的1倍以上，使得电介质基体2拥有一定厚度。

图1中，第1电极3是在电介质基体2的正面2a上图案形成的放射电极，通过作为供电线的同轴电缆120连接到供电部100上，其长度方向(图1中的上下方向)作为激励方向。

具体而言，如图2所示，将到第1电极3的孔2g、4a分别开在电介质基体2、第2电极4上，并将同轴电缆120的内部导体121***到这些孔2g、4a中，使其连接到第1电极3上，从而使第1电极3电连接到供电部100上。另外，同轴电缆120的外部导体122连接到第2电极4上。

该第1电极3的宽度W设定为朝激励方向的第1电极3的长度L的四分之一以下。

图1中，第2电极4是在电介质基体2的背面2b上图案形成的无供电电极，与第1电极3一样，该第2电极4的宽度W也设定为第2电极4的长度L的四分之一以下。

即，该实施例的贴片天线装置1形成为细长的长方体状，并形成为比现有型的正方形贴片天线装置更加小型的装置。

以下，将对该贴片天线装置1的小型化的设定方法进行说明。

图5是表示现有型的贴片天线装置的立体图，图6是示意表示现有型的贴片天线装置与其电流分布的主视图。

如图5所示，在以往的贴片天线装置1′中，形成为在电介质基体2′的正面配置正方形状的第1电极3′，并且在电介质基体2′的里面配置第2电极4′的结构，并通过从供电部100向第1电极3′提供规定频率的功率，从而向正面侧放射规定谐振频率的电波。

但是，在这样的贴片天线装置1′中，例如，将第1电极3′的宽度W和长度L均设定为同样的长度，因此所占面积大。而且，如图6所示，第1电极3′的激励时的电流集中在用第1电极3′的侧边3′a侧附近的I表示的区域。即，如虚线表示，电流几乎不流向第1电极3′的中央部3′b侧，因此第1电极3′的中央部3′b变成无助于激励的闲置状态。

因此，发明者进行了消除该闲置部分、力求贴片天线装置的小型化的研究。

图7是用于说明电极的宽度与电介质基体的厚度之间的关系的立体图。

如图7(a)所示，通过使第1电极3′与第2电极4′的宽度W变窄，来消除图6所示的电流几乎不流过的区域3′b，从而能做到贴片天线装置1′的小型化。

但是，在该贴片天线装置1′中，由于使第2电极4′的宽度W也变窄，因此分布在第1电极3′上的电流I也变小，会降低向正面方向的增益。所以，如图7(b)所示，通过对应第1电极3′的宽度W，将电介质基体2′的厚度T变厚，从而能够增大分布在第1电极3′上的电流I，其结果，能够提高向正面方向的增益。

但是，若为了小型化使电极3′、4′的宽度W变得太小，则为了得到增益不得不使电介质基体2′的厚度T变厚，结果会导致贴片天线装置1′在厚度方向的大型化。反之，若使电介质基体2′的厚度T不太厚，则不得不增大电极3′、4′的宽度W，结果会导致贴片天线装置1′在宽度方向的大型化。

因此，发明者对于在什么样的范围内设定第1电极3′的宽度W或电介质基体2′的厚度T，才能够使其体积比现有型的贴片天线装置更小且增益为现有型增益以上的问题，利用如下的仿真进行了研究。

图8是表示贴片天线装置的宽度和厚度与增益之间的关系的图表，图9是表示贴片天线装置的宽度和厚度与效率之间的关系的图表。

发明者利用相对介电常数为6.4、介电损耗(tanδ)为0.002的电介质作为贴片天线装置1的电介质基体2，设定其长度L为80mm。即，利用第1和第2电极3、4及电介质基体2的长度L为80mm的贴片天线装置1，提供了频率为910MHz的功率。然后，随着改变贴片天线装置1的宽度W(第1和第2电极3、4及电介质基体2的宽度)与厚度T(电介质基体2的厚度)，仿真了贴片天线装置1的各增益，得到了图8的增益曲线G1～G4中所示的结果。这里，增益曲线G1、G2、G3、G4表示1dBi、2dBi、3dBi、3.5dBi的各增益中的宽度W与厚度T之间的关系，区域J表示现有型的贴片天线装置所采用的宽度W和厚度T的范围，区域H表示该实施例的贴片天线装置所采用的宽度W和厚度T的范围。

如图8的区域J所示，在现有型的贴片天线装置中，若想得到3dBi的增益，则必须使宽度W约为65mm以上、厚度T约为8mm左右，其体积最低也是约41.6cc。相对于此，如区域H所示，在设定成宽度W为长度80mm的四分之一以下、厚度T为宽度W以上的贴片天线装置1中，对于得到3dBi的增益，只要宽度W为20mm、厚度T约为20mm左右即可，其体积约为32cc左右即可。即，在长度为80mm的贴片天线装置1中，能够明确：通过设定宽度W为长度的四分之一以下、厚度T为宽度W以上，得到相同增益的同时，其体积相对于现有型的贴片天线装置的体积还削减了约25％以上。

其次，发明者利用具备了拥有与所述相同的相对介电常数、介电损耗和长度的电介质基体2和第1及第2电极3、4的贴片天线装置1，提供了频率为910MHz的功率。然后，随着改变宽度W与厚度T，仿真了贴片天线装置1的各效率，得到了图9的下效率曲线E1～E3中所示的结果。

这里，效率曲线E1、E2、E3表示70％、80％、90％的各效率中的宽度W与厚度T之间的关系。

如图9的区域J所示，在现有型的贴片天线装置中，若想得到90％的效率，则必须使宽度W约为70mm以上、厚度T约为10mm左右，其体积最低也是约56cc。相对于此，如区域H所示，在设定成宽度W为长度80mm的四分之一以下、厚度T为宽度W以上的贴片天线装置1中，对于得到90％的效率，只要宽度W为20mm、厚度T约为20mm左右即可，其体积最大也就约40cc左右即可。即，在长度为80mm的贴片天线装置1中，能够明确：通过设定宽度W为长度的四分之一以下、厚度T为宽度W以上，得到相同效率的同时，其体积相对于现有型的贴片天线装置的体积还削减了约29％以上。

发明者经如上所述的仿真效果研究的结果，得到了以下结论：通过设定贴片天线装置1的厚度T为宽度W的一倍以上、宽度W为长度L的四分之一以下，使得与3dBi增益及90％效率的现有型的贴片天线装置以相同的增益和效率就能够实现比现有型的贴片天线装置更小型的装置。

因此，在该实施例中，如上所述，设定贴片天线装置1的电介质基体2的厚度T为第1和第2电极3、4的宽度W的一倍以上，设定第1和第2电极3、4的宽度W为第1和第2电极3、4的长度L的四分之一以下。

下面，将对该实施例的贴片天线装置1所起的作用和效果进行说明。

图10是用于说明该实施例的贴片天线装置1所起的作用和效果的剖面图。

如图10所示，从供电部100经过同轴电缆120向第1电极3提供规定频率的功率W0时，第1电极3作为放射电极而起作用，另外，连接到接地的同轴电缆120的外部导体122上的第2电极4作为接地电极而起作用。其结果，在第1电极中被激励的规定频率的电波V变成向正面侧(图10的左侧)放射。

此时，第1和第2电极3、4的宽度W分别设定为其长度L的四分之一以下，而且电介质基体2的正面2a和背面2b的宽度也设定为等于这些第1和第2电极3、4的宽度W，因此，谋求了贴片天线装置1整体的小型化。因此，在高密度安装电子部件且天线安装区域狭窄的RFID的手持终端或其它的收发机中，也能够轻易安装该贴片天线装置1。而且，由于电介质基体2的厚度T设定为第1和第2电极3、4的宽度W的一倍以上，因此不存在从第1电极3放射的电波V的增益的降低。由此，能向贴片天线装置1的正面方向放射充分增益的电波V。

如上所述，对于该实施例的贴片天线装置1而言，不仅能够实现小型化而且同时还能得到向正面方向的高增益。

(实施例2)

下面，将对该发明的第2实施例进行说明。

图11是表示该发明的第2实施例的贴片天线装置的立体图。

该实施例与所述第1实施例的不同点是：第1和第2电极3、4的长度不同。

如图11所示，在该实施例的贴片天线装置1″中，设定第2电极4的长度比第1电极3的长度(L)长。具体而言，第1电极3的长度L和宽度W与所述第1实施例相同，但是第2电极4的长度设定得比第1实施例时的长度长，且设定第2电极4的长度为比电介质基体2的背面2b的长度L长的长度(L+L2×2)。然后弯曲第2电极4的两端部41、42，配置在电介质基体2的两端面2e、2f上。

根据该结构，原本需要具有与第2电极4的长度(L+L2×2)相应量的长度的电介质基体，但是用原来的长度为L的电介质基体2就能解决，因此仅用弯曲部41、42的长度(L2×2)就能够实现贴片天线装置自身的小型化。

另外，通过增加作为接地电极而起作用的第2电极4的长度，能够减少从第1电极3朝背面侧(第2电极4侧)的电波。因此，保持贴片天线装置的小型化的同时增大了F/B比，其结果，能够提高向正面方向(第1电极3的左方向)的增益。

但是，如该实施例，设计具有第1和第2电极3、4的长度的贴片天线装置1″时，必须谋求与供电部100侧的负载(例如50Ω)之间的耦合。在确定的频率中，可能与负载耦合的第1和第2电极3、4的长度有很多，若决定了与负载耦合的第2电极4的长度，则第1电极3的长度也对应第2电极4的长度而决定。而且，在确定的频率中，与负载耦合的第2电极4的长度不仅仅是电介质基体2的背面2b的长度，也能达到两端面2e、2f及正面2a的长度。

但是，贴片天线装置1″的增益或F/B比和频带这些放射特性会随第2电极4的长度不同而不同。因此谋求这些增益或F/B比和频带等，需设计一种最佳的贴片天线装置1″。

因此，发明者将不同长度的第1和第2电极3、4形成在相对介电常数为6.4，介电损耗为0.002，长度L、宽度W、厚度T分别为80mm、10mm、30mm的电介质基体2上。而且，将频率为910MHz的功率提供给该贴片天线装置1″，改变第2电极4的长度，并且仿真了贴片天线装置1″的增益、F/B比及频带。

图12是表示第2电极长度变化状态的立体图，图13是表示第2电极的长度与增益、F/B比、频带之间的相关关系的图表。

图12的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)表示分别设定包括弯曲部41、42长度的第2电极4的全长L+L2×2为101mm、108mm、114mm、130mm、140mm时的贴片天线装置1″。在该贴片天线装置1″中，为了谋求确定频率下与负载之间的耦合，包括弯曲部31、32的第1电极3的全长L+L1×2按照随第2电极4的变长而变短的方式设定。

仿真对图12(a)～(e)所示的具有第2电极4的各长度的贴片天线装置1″与第2电极4的全长为104mm、113mm、116mm、120mm的贴片天线装置1″的各装置提供频率为910MHz的功率，并测定了第2电极4的各长度的增益、F/B比及频带。

结果如图13的增益曲线S1所示，第2电极4的全长在108mm附近时增益最大。另外，如F/B比曲线S2所示，F/B比在第2电极4的全长为114mm～130mm附近变大。且，如频带曲线S3所示，频带随第2电极4的全长变长而变宽。但是，频带虽然是第2电极4越长则变得越宽，而与此相反，增益或F/B比会降低，另外与50Ω负载的耦合也变得更难，因此将第2电极4的长度设定为140mm以上几乎没有优点。

从以上的仿真结果可知，使用相对介电常数为6.4，介电损耗为0.002，长度L、宽度W、厚度T分别为80mm、10mm、30mm的电介质基体2时，从增益、F/B比、频带的角度来说，优选将第2电极4的长度设定在108mm～130mm以内(图12的(b)～(d)的状态)。

其它的结构、作用、效果与所述第1实施例相同，因此省略其叙述。

(实施例3)

图14是表示该发明的第3实施例的贴片天线装置的示意立体图，图15是贴片天线元件的展开图，图16是作为供电元件的贴片天线元件的示意剖面图，图17是作为无供电元件的贴片天线元件的示意立体图。

如图14所示，该实施例的贴片天线装置200具有按规定间隔D平行排列的一对贴片天线元件1A、1B。

在该实施例中，作为一对贴片天线元件使用了所述第1实施例的贴片天线装置1。因此，为了方便理解，在作为供电元件的贴片天线元件本身和其构成部分上使用了附加“A”的标记，在作为无供电元件的贴片天线元件本身和其构成部分上使用了附加“B”的标记。另外，作为贴片天线元件1A、1B完全也能够使用图11和图12所示的贴片天线装置。

即，贴片天线元件1A(1B)形成为将电极3A、4A(3B、4B)分别设置在长方体状的电介质基体2A(2B)的相对的正面2Aa(2Ba)与背面2Ab(2Bb)上。

而且，如图15所示，电介质基体2A(2B)具有正面2Aa(2Ba)、背面2Ab(2Bb)、侧面2Ac(2Bc)和2Ad(2Bd)、端面2Ae(2Be)和2Af(2Bf)，电极3A、4A(3B、4B)几乎在正面2Aa(2Ba)、背面2Ab(2Bb)的整个面上形成。

如图14所示，天线装置200构成为：按照贴片天线元件1A的背面2Ab的电极4A与贴片天线元件1B的正面2Ba的电极3B相对的方式，按间隔D平行排列了贴片天线元件1A、1B。

在作为供电元件的贴片天线元件1A上，连接了从供电部100引出的同轴电缆120。

具体而言，如图16所示，将至贴片天线元件1A的电极3A的孔2Ag、4Aa开在电介质基体2A与电极4A上，并将同轴电缆120的内部导体121***到这些孔2Ag、4Aa中，使其连接到电极3A上。另外，同轴电缆120的外部导体122连接到电极4A上。

在作为无供电元件的贴片天线元件1B中，在正面和背面侧的电极之间连接了电抗电路5。

具体而言，如图17所示，将至贴片天线元件1B的电极3B的孔2Bg、4Ba开在电介质基体2B与电极4B上，并将导线***到这些孔2Bg、4Ba中，使其一端连接到电极3B上，并且将另外一端连接到电抗电路5的输入端上。而且，将电抗电路5的输出端连接到导线113上，并且将该导线113连接到接地的背面侧的电极4B上。

如图14和15所示，这样的贴片天线元件1A、1B是相同的形状，设定各电极3A、3B(4A、4B)的宽度W比长度L短。即，通过将贴片天线元件1A、1B同时形成为细长的四角棱柱状，使得与一般的正方形元件相比，谋求有关宽度方向的小型化。

另外，在该实施例中，将作为无供电元件的贴片天线元件1B分配在与作为供电元件的贴片天线元件1A的放射方向相对应的逆方向侧的位置上。

具体而言，天线装置200将电波的放射方向设定在贴片天线元件1A的电极3A侧，为了提高到达该方向的电波的增益，将贴片天线元件1B配置在贴片天线元件1A的电波的放射方向的逆方向侧上，即图14右侧的仅离贴片天线元件1A间隔D的位置。

而且，将贴片天线元件1A、1B的间隔D设定为UHF频带的使用频率的自由空间波长的0.12倍以上0.30倍以下。

下面，将对该实施例的天线装置200所起的作用和效果进行说明。

图18是用于说明该实施例的天线装置200所起的作用和效果的示意侧视图。

如图18所示，从供电部100经同轴电缆120向贴片天线元件1A提供规定频率的信号时，激励贴片天线元件1A，如实线所示，从贴片天线元件1A的电极3A、4A向贴片天线元件1A的正面侧与背面侧放射规定频率的电波V2。

于是，从电极4A侧放射的电波V2与贴片天线元件1B电磁耦合之后，贴片天线元件1B在该规定频率下产生谐振，如虚线所示，从电极3B、4B向贴片天线元件1B的正面侧与背面侧放射电波V3。通过适当设定贴片天线元件1B的电抗电路5的电抗值与贴片天线元件1A、1B的元件间隔D，就能调整该电波V3的相位与振幅。

因此，通过适当调整贴片天线元件1B的电波V3的相位与振幅，使朝向贴片天线元件1B的背面侧的电波V3与来自贴片天线元件1A的电波V2产生干扰，从而使其能够得到抑制。而且，通过使朝向贴片天线元件1B的正面侧的电波V3与放射到贴片天线元件1A的正面侧的电波V2产生干扰，从而使其能够得到增强。

因此，能够提高天线装置200的正面方向(图18的向左方向)的电波的增益，并且还能够增大作为天线装置200的正面方向的电波的增益与背面方向的电波的增益之比的F/B比。

发明者为了确认该效果，进行了如下实验。

图19是元件间隔D与增益之间的相关图，图20是元件间隔D与F/B比之间的相关图。

在该实验中，构成了电介质基体2A、2B的相对介电常数为6.4、宽度W、长度L、厚度T为15mm、80mm、15mm的贴片天线元件1A、1B，并从供电部100向贴片天线元件1A提供频率为920MHz的信号。然后，改变贴片天线元件1A、1B的元件间隔D，来分析各元件间隔D下的增益与F/B比，得到了如图19和图20所示的曲线S4所示的结果。

另外，该实验中的元件间隔D表示成使用频率920MHz的波长的倍数。

显然，如图19的曲线S4所示，在该天线装置200中，通过设定元件间隔D为波长的0.12倍～0.30倍，确认了能得到约5dB以上的增益。

另外，如图20的曲线S4所示，通过设定元件间隔D为波长的0.12倍～0.30倍，也能够得到约7.5dB以上的F/B比。

接着，改变电介质基体2A、2B的相对介电常数，从而小型化了贴片天线元件1A、1B。

具体而言，设定电介质基体2A、2B的相对介电常数为3A，并设定贴片天线元件1A、1B的宽度W、长度L、厚度T为15mm、55mm、10mm之后，进行与所述相同的实验，如图19的曲线S5所示，在元件间隔D为波长的0.12倍～0.30倍的范围内，能够得到约4dB以上的增益的同时，如图20的曲线S5所示，能够得到约6dB以上的F/B比。

并且，将电介质基体2A、2B的相对介电常数提高到38，并设定贴片天线元件1A、1B的宽度W、长度L、厚度T为10mm、40mm、15mm之后，进行与所述相同的实验，如图19的曲线S6所示，在元件间隔D为波长的0.12倍～0.30倍的范围内，能够得到约3dB以上的增益的同时，如图20的曲线S6所示，能够得到约5dB以上的F/B比。

即，对于该实施例的天线装置200，确认了以下事实：通过将贴片天线元件1A、1B的元件间隔D设定在使用频率的波长的0.12倍～0.30倍的范围内，即使使用长度为40mm的超小型的贴片天线元件1A、1B，也会得到约3dB以上的增益与约5dB以上的F/B比。

之后，发明者将元件间隔D在波长的0.15倍～0.24倍的范围中变化，并确认了贴片天线元件1B的电抗电路5的电抗值与天线装置200的增益之间的关系及电抗值与F/B比之间的关系。

图21是电抗值、元件间隔D与增益之间的相关图，图22是电抗值、元件间隔与F/B比之间的相关图。

在该实验中，构成了电介质基体2A、2B的相对介电常数为6.4、宽度W、长度L、厚度T为15mm、80mm、15mm的贴片天线元件1A、1B，并从供电部100向贴片天线元件1A提供频率为920MHz的信号。然后，改变贴片天线元件1B的电抗电路5的电抗值，并分析了各元件间隔D中的增益与F/B比。

这样，得到了如图21和图22的曲面Sg、Sfb所示的结果。

显然，如图21的曲面Sg所示，设定电抗电路5的电抗值约为j1.0Ω左右的值时，能够得到6dB以上的增益。通常，在使用相同尺寸的单个贴片天线元件时，相对于3～4dB左右的界限，在该实施例的天线装置200中，用同样的大小就能得到提高了2～3dB左右的增益。

另外，如图22的曲面Sfb所示，显然在设定电抗电路5的电抗值约为j1.0Ω左右的值时，能够得到10dB以上的F/B比。而且，通过将电抗电路5的电抗值与元件间隔D设定为最佳值，能够得到20dB以上的F/B比。

如上所述，对于该实施例的天线装置200，即能实现小型化，也能得到向正面方向的高增益与大F/B比。

另外，由于利用贴片天线元件1A、1B作为元件，因此与同轴线路等不平衡电路之间的耦合变得更容易，并能更有效地从供电部100向天线装置200提供信号。

而且，由于将贴片天线元件1A、1B中的贴片天线元件1B作为无供电的非激励元件，因此与将贴片天线元件1A、1B两者作为激励元件的天线相比，不需要信号分配电路等，且结构变得简单，能使天线装置200自身的成本变得低廉。

其它的结构、作用、效果与所述第1和第2实施例相同，因此省略其叙述。

(实施例4)

图23是表示该发明的第4实施例的天线装置的结构的示意图，图24是表示各子阵列单元结构的立体图，图25是第1贴片天线元件的示意剖面图。

如图23所示，该实施例的天线装置201具有：n个(n是2以上的整数)子阵列单元210-1～210-n，和用于在来自供电部的功率上设置规定的相位差之后向子阵列单元210-1～210-n输出的分配器6。

如图24所示，各子阵列单元210-1(210-2～210-n)由作为前面位置的供电元件的第1贴片天线元件1A和作为后面位置的无供电元件的第2贴片天线元件1B构成。即，在该实施例中，将在所述第3实施例中使用的一对贴片天线元件1A、1B作为了构成各子阵列单元210-1(210-2～210-n)的第1贴片天线元件1A和第2贴片天线元件1B。

第1贴片天线元件1A由电介质基体2A、第1电极3A、第2电极4A构成，且第1电极3A、第2电极4A分别形成在长方体状的电介质基体2A的相对的前面2Aa与后面2Ab上。

而且，如图23和图25所示，各第1贴片天线元件1A上连接有从供电部100经分配器6引出的同轴电缆120。

如图24所示，作为无供电元件的第2贴片天线元件1B由电介质基体2B、第1电极3B、第2电极4B构成，且第1电极3B、第2电极4B分别形成在长方体状的电介质基体2B的相对的前面2Ba与后面2Bb上。

而且，电抗电路5连接在第2贴片天线元件1B的侧面2Bd侧。因此，构成为通过电抗电路5就能够调整第2贴片天线元件1B整体的电抗值。

图26是第2贴片天线元件1B的侧视图。

作为电抗电路5能够应用多种电路。例如，能应用单个电感或单个电容，电感与电容之间的串联谐振电路或并联谐振电路，或者在这些谐振电路上串联电感或电容的电路，还有代替电容使用变容二极管等容量可变元件的电路等。

在该实施例中，应用电感作为电抗电路5。

具体而言，如图26所示，在电介质基体2B的侧面2Bd上形成第2贴片天线元件1B的第1和第2电极3B、4B的引出部51、52，并将电感部件5的两端连接到引出部51、52上。另外，电感不仅限于芯片部件状的电感部件，也能由电极形成。例如，如图27所示，在电介质基体2B的侧面2Bd上图案形成弯曲(meander)状且适当长度的电极5′，也能将该电极的两端连接到第1和第2电极3B、4B上。因此，能够谋求部件数的削减。

如图23和图24所示，在这样的相同形状的第1和第2贴片天线元件1A、1B中，按照第1贴片天线元件1A位于第2贴片天线元件1B前面的方式排列。具体而言，第1和第2贴片天线元件1A、1B按间隔D平行排列，且前面位置的第1贴片天线元件1A的第2电极4A对着第2贴片天线元件1B的第1电极3B。

图28是用于说明各子阵列单元210-1(210-2～210-n)的电波放射的示意侧视图。

如图23所示，从供电部100通过分配器6和同轴电缆120向各子阵列单元210-1(210-2～210-n)的第1贴片天线元件1A提供规定频率的功率W1(W2～Wn)时，如图28的实线所示，从第1贴片天线元件1A的第1电极3A向前方与后方放射规定频率的电波V2。

而且，从第1贴片天线元件1A的第2电极4A侧放射的电波V2与第2贴片天线元件1B电磁耦合之后，第2贴片天线元件1B以该规定频率产生谐振。因此，如虚线所示，第2贴片天线元件1B从第1和第2电极3B、4B向第2贴片天线元件1B的前方方向与后方方向放射电波V3。此时，通过由电抗电路5适当调整电波V3的相位或振幅，使朝向第2贴片天线元件1B的后方的电波V3与来自第1贴片天线元件1A的电波V2产生干扰，从而使其能够得到抑制。而且，通过使朝向第2贴片天线元件1B的前方的电波V3与放射到第1贴片天线元件1A的前方的电波V2产生重叠，从而使其能够得到增强。

即，通过利用各子阵列单元210-1(210-2～210-n)，如两点点划线所示，能向各子阵列单元210-1(210-2～210-n)的前方(图28的向左方向)放射合成电波V2、V3的高增益的电波U1(U2～Un)。

如图23所示，n个子阵列单元210-1～210-n按间隔D1排列成一列，并按照前一个子阵列单元210-m(1≦m<n)的第2贴片天线元件1B的第2电极4B对着后一个子阵列单元210-(m+1)的第1贴片天线元件1A的第1电极3A的方式排列。即，以使所有的子阵列单元210-1～210-n的电波放射方向朝前方(图23的左方)的方式设定。

而且，前一个与后一个子阵列单元210-m、210-(m+1)的间隔D1设定为使用频率的自由空间波长的约二分之一。具体而言，间隔D1设定为从供电部100提供的功率W0的频率的波长的二分之一。

分配器6是一种公知的分配器，是一种在从供电部100提供的功率W0上附加规定的相位差，并向子阵列单元210-1～210-n分别分配错位相位的功率W1～Wn的设备。

具体而言，分配器6起到如下作用：使向前一个与后一个子阵列单元210-m、210-(m+1)提供的功率Wm、Wm+1的相位差变成180°。而且，分配器6起到如下作用：将向后一个子阵列单元210-(m+1)提供的功率Wm+1比向前一个子阵列单元210-m提供的功率Wm只提前相位差180°。

因此，变成从后一个子阵列单元210-(m+1)放射的电波的相位比前一个子阵列单元210-m放射的电波的相位只提前180°。

下面，将对该实施例的天线装置所起的作用和效果进行说明。

图29是用于说明天线装置所起的作用和效果的示意图。

如图29所示，功率W0从供电部100输出时，通过分配器6，形成具有180°相位差的功率W1～Wn，这些功率W1～Wn分别提供给子阵列单元210-1～210-n的第1贴片天线元件1A。

因此，从最后一个子阵列单元210-n放射如两点点划线所示的电波Un，电波Un-1在比电波Un只延迟180°相位的状态下，从前一个子阵列单元210-(n-1)被放射。然后，如点划线所示的电波U2在比电波Un只延迟180°×(n-2)相位的状态下，从子阵列单元210-2被放射，最后，如实线所示的电波U1在比电波Un只延迟180°×(n-1)相位的状态下，从子阵列单元210-1被放射。

此时，由于将邻接的子阵列单元210-m、210-(m+1)的间隔D1设定为从子阵列单元210-1(210-2～210-n)放射的电波U1(U2～Un)的波长的二分之一，因此，放射到子阵列单元210-1的前方的所有的电波U1～Un变得一致。其结果，重叠电波U1～Un，且从天线装置201放射的电波的增益会对应子阵列单元数n而变高。

发明者为了确认该效果，进行了如下仿真。

图30是贴片天线元件的元件数与增益之间的相关图。

在该仿真中，构成了电介质基体2A、2B的相对介电常数为6.4、宽度W、长度L、厚度T(参照图24)为15mm、80mm、15mm的贴片天线元件，并向贴片天线元件提供频率为920MHz的功率。然后，改变贴片天线元件的元件数，来分析在各元件数下的增益，得到了如图30所示的结果。

另外，在该仿真中，元件数为“1”时的增益表示只仿真未伴随作为无供电元件的第2贴片天线元件1B的第1贴片天线元件1A时的增益，元件数为“2”时的增益表示仿真构成各子阵列单元的第1和第2贴片天线元件1A、1B时的增益，元件数为“4”时的增益表示将由第1和第2贴片天线元件1A、1B构成的两个子阵列单元排成一列而仿真时的增益，元件数为“8”时的增益表示将4个子阵列单元排成一列而仿真时的增益。

显然，如图30所示，贴片天线元件的元件数增到两倍时，增益也大约增加3dBi。

因此，如该实施例的天线装置201所示，通过利用n个子阵列单元210-1～210-n，确认了根据子阵列单元的数n能增加其增益。

如上所述，对于该实施例的天线装置201，由于根据子阵列单元的数量或贴片天线元件的数量能增加电波的增益，因此能够实现放射高增益电波的天线装置。

而且，由于构成为沿着电波的放射方向将第1和第2贴片天线元件1A、1B排成一列的结构，因此能够实现抑制了表面方向展宽的小型的天线装置201。其结果，即使对应天线安装面积狭窄的电子设备，也能轻易安装该实施例的天线装置201。

另外，由于将贴片天线元件1A、1B作为构成要件，因此与同轴线路等不平衡电路之间的耦合变得更容易，并能更有效地从供电部100向天线装置201供电。

其它的结构、作用、效果与所述第1至第3实施例相同，因此省略其叙述。

(实施例5)

图31是表示该发明的第5实施例的天线装置的示意立体图，图32是各贴片天线元件的示意剖面图。

如图31所示，该实施例的天线装置202具有以规定间隔D平行排列的一对贴片天线元件1A、1A′。

贴片天线元件1A(1A′)是所述第1实施例的贴片天线装置1，是一种将电极3A、4A(3A′、4A′)分别设置在长方体状的电介质基体2A(2A′)的相对的正面2Aa(2Aa′)与背面2Ab(2Ab′)上而形成的供电元件。

如图31所示，天线装置202构成为：以贴片天线元件1A的背面2Ab的电极4A与贴片天线元件1A′的正面2Aa′的电极3A′相对的方式，按间隔D平行排列贴片天线元件1A、1A′，且通过分配器6向供电部100连接了贴片天线元件1A、1A′的同轴电缆120、120′。

如图32所示，各贴片天线元件1A(1A′)上连接了从分配器6引出的同轴电缆120(120′)。

如图31所示，这样的贴片天线元件1A、1A′是相同的形状，另外，各电极3A、3A′(4A、4A′)的宽度W设定得比长度L短。即，通过同时将贴片天线元件1A、1A′形成为细长的四角棱柱状，使得与一般的正方形元件相比，谋求了有关宽度方向的小型化。

分配器6是一种将来自供电部100的规定频率的功率W0分配成功率W1、W2，而向贴片天线元件1A、1A′供电的设备。

该分配器6具有以下功能：在分配时，在功率W1的相位与功率W2的相位上设置相位差后输出。在该实施例中，将功率W1、W2的相位差设定在60度以上120度以下。另外，分配器没有设定相位差后输出的功能时，通过改变向各元件的同轴电缆120和120′的长度，也能设置所述相位差。

另外，作为分配器6，除了等量分配功率W1与功率W2之间的分配比的分配器外，也能选择不等量分配的分配器，但是在该实施例中，选择了以下分配器6，该分配器6根据来自贴片天线元件1A、1A′中的一方的放射电波的振幅比来自另一方的放射电波的振幅高出2dB以上且6dB以下的方式来设定功率W1与功率W2之间的分配比。

这样的分配器6是一种公知的电路，例如，能应用90度混合耦合器、T分支电路、延迟线路等适当设定输出侧的分配比的电路。

下面，将对该实施例的天线装置202所起的作用和效果进行说明。

图33是用于说明该实施例的天线装置202所起的作用和效果的示意侧视图。

如图33所示，从供电部100提供规定频率的功率W0时，在分配器6中分配的功率W1、功率W2经过同轴电缆120、120′提供给贴片天线元件1A、1A′。

因此，贴片天线元件1A、1A′同时进行激励，如实线所示，从贴片天线元件1A的电极3A、4A向贴片天线元件1A的正面侧与背面侧放射规定频率的电波V2的同时，如虚线所示，从贴片天线元件1A′的电极3A′、4A′向贴片天线元件1A′的正面侧与背面侧放射规定频率的电波V3。

此时，通过适当设定电波V2、V3间的相位差，能提高天线装置202所期望的放射方向的增益或F/B比。另外，通过适当设定电波V2、V3的振幅比，能更好地提高放射方向的增益。

例如，将贴片天线元件1A的正面方向(图33的左方向)作为天线装置202的放射方向时，选择提供给贴片天线元件1A的功率W1的相位比提供给贴片天线元件1A′的功率W2的相位只延迟60度～120度的分配器6。

因此，通过来自贴片天线元件1A′的电波V3放大朝贴片天线元件1A的正面侧的电波V2，提高天线装置202的正面方向的增益。另外，使朝贴片天线元件1A′的背面侧的电波V3与贴片天线元件1A的背面侧的电波V2产生干扰而被抑制，增大天线装置202的F/B比。

另外，该相位差在进一步提高天线装置202的正面方向的增益时，选择具有以下分配比的分配器6：使贴片天线元件1A的电波V2的振幅比来自贴片天线元件1A′的电波V3的振幅大。

相反，将贴片天线元件1A′的背面方向(图33的右方向)作为天线装置202的放射方向时，选择提供给贴片天线元件1A′的功率W2的相位比提供给贴片天线元件1A的功率W1的相位只延迟60度～120度的分配器6。因此，通过来自贴片天线元件1A的电波V2放大朝贴片天线元件1A′的背面侧的电波V3，提高天线装置202的背面方向的增益。另外，使朝贴片天线元件1A的正面侧的电波V2与贴片天线元件1A′的正面侧的电波V3产生干扰而被抑制，增大天线装置202的F/B比。

另外，该相位差在进一步提高天线装置202的背面方向的增益时，选择具有以下分配比的分配器6：使贴片天线元件1A′的电波V3的振幅比来自贴片天线元件1A的电波V2的振幅大。

另外，在该实施例中，选择使用了具有所述分配比或相位差的分配器6，而若是用这些分配比、相位差可变的分配器，则无需交换分配器6就能提高增益或F/B比，而且还能任意改变天线装置202的方向性。

发明者为了确认用于起到如上所述的作用和效果的最佳的相位差与振幅比，进行了如下仿真。

图34是相位差、振幅比与增益之间的相关图，图35是相位差、振幅比与F/B比之间的相关图。

在该仿真中，构成了电介质基体2A、2A′的相对介电常数为6.4、宽度W、长度L、厚度T为15mm、80mm、15mm的贴片天线元件1A、1A′，且按60mm的元件间隔D排列，并从供电部100向贴片天线元件1A、1A′提供频率为900MHz的功率。然后，改变与贴片天线元件1A′的功率W2所对应的贴片天线元件1A的功率W1的相位差，并且分析各振幅比下的增益与F/B比。

将其结果表示在图34和图35的曲面Sg、Sfb上。

这里，如曲面Sg、Sfb所示，对相位差设置约60度～120度范围内的相位差时，能得到6dB以上的增益和F/B比。与通常使用该实施例的天线装置202的贴片天线元件几乎相同的尺寸的单个贴片天线元件时得到的增益3～4dB左右相比，在该实施例的天线装置202中用同样的尺寸能得到高出2db左右的增益。

另外，如图34的曲面Sg所示，在所述相位差的范围内，即使在来自贴片天线元件1A、1A′的电波的振幅无差异的情况下(图34和图35的“振幅比0dB”)，也能得到5db以上的高增益。但是，如图35的曲面Sfb所示，通过将贴片天线元件1A的电波的振幅设定得比贴片天线元件1A′的电波的振幅只高出2dB～6dB，不仅能提高天线装置202的正面方向的增益，还能进一步增大F/B比。

如上所述，对于该实施例的天线装置202而言，不仅能够实现小型化而且同时还能得到向正面方向的高增益与大F/B比。

另外，由于使用贴片天线元件1A、1A′作为元件，因此与同轴线路等不平衡电路之间的耦合变得更容易，并能更有效地从供电部100向天线装置202提供功率。

其它的结构、作用、效果与所述第1至第5实施例相同，因此省略其叙述。

(实施例6)

下面，将对该发明的第6实施例进行说明。

图36是表示该发明的第6实施例的天线装置结构的示意图，图37是表示天线装置结构的立体图。

如图36所示，该实施例的天线装置203具有：n个(n是2以上的整数)贴片天线元件1A-1～1A-n，和用于在来自供电部的功率上设置规定的相位差之后向贴片天线元件1A-1～1A-n输出的分配器6。

各贴片天线元件1A-1(1A-2～1A-n)是供电元件，如图37所示，与在所述第4实施例中应用的第1贴片天线元件1A具有相同的结构。即，各贴片天线元件1A-1(1A-2～1A-n)由电介质基体2A、第1电极3A、第2电极4A构成，并与从供电部100经分配器6引出的同轴电缆120连接。第1电极3A与第2电极4A分别形成在长方体状的电介质基体2A的相对的前面2Aa与后面2Ab上。

如图36和图37所示，n个贴片天线元件1A-1～1A-n按间隔D排成一列，且后一个贴片天线元件1A-(m+1)位于前一个贴片天线元件1A-m(1≦m<n)的背后。

即，前一个贴片天线元件1A-m(1≦m<n)的第2电极4A与后一个贴片天线元件1A-(m+1)的第1电极3A相对而排列，且设定为所有的贴片天线元件1A-1～1A-n的电波发射方向均朝前方(图36的左方)。

而且，前一个与后一个贴片天线元件1A-m、1A-(m+1)的间隔D设定为使用频率的自由空间波长的约四分之一。

分配器6是一种公知的分配器，该分配器6起到如下作用：使向前一个与后一个贴片天线元件1A-m、1A-(m+1)提供的功率Wm、Wm+1的相位差变成90°。而且，分配器6起到如下作用：将向后一个贴片天线元件1A-(m+1)提供的功率Wm+1比向前一个贴片天线元件1A-m提供的功率Wm的相位差只提前90°。

因此，从后一个贴片天线元件1A-(m+1)放射的电波的相位比前一个贴片天线元件1A-m放射的电波的相位只提前90°。

下面，将对该实施例的天线装置所起的作用和效果进行说明。

图38是用于说明天线装置所起的作用和效果的示意图。

如图38所示，从供电部100输出功率W0时，通过分配器6，形成具有90°相位差的功率W1～Wn，将这些功率W1～Wn分别提供给贴片天线元件1A-1～1A-n。

因此，从最后一个贴片天线元件1A-n放射如两点点划线所示的电波Un′，电波Un-1′的相位在比电波Un′只延迟90°的状态下，从前一个贴片天线元件1A-(n-1)放射电波Un-1′。然后，如点划线所示的电波U2′在比电波Un′只延迟90°×(n-2)相位的状态下，从贴片天线元件1A-2放射电波U2′，最后，如实线所示的电波U1′在比电波Un′只延迟90°×(n-1)相位的状态下，从贴片天线元件1A-1放射电波U1′。

此时，由于将邻接的贴片天线元件1A-m、1A-(m+1)的间隔D设定为从贴片天线元件1A-1～1A-n放射的电波U1′～Un′的波长的四分之一，因此，放射到贴片天线元件1A-1的前方的所有的电波U1′～Un′变得完全一致。其结果，从天线装置203放射的电波的增益会对应贴片天线元件数n而变高。

发明者为了确认该效果，进行了如下仿真。

图39是元件数与增益之间的相关图。

在该仿真中，也与所述第4实施例的仿真同样地构成了电介质基体2A的相对介电常数为6.4、宽度W、长度L、厚度T为15mm、80mm、15mm的贴片天线元件，并向贴片天线元件提供频率为920MHz的功率。然后，改变贴片天线元件的元件数，分析在各元件数下的增益，得到了如图39所示的结果。

显然，如图39所示的结果，在该实施例的天线装置203中，也通过使用n个贴片天线元件1A-1～1A-n，从而确认了与贴片天线元件数n所对应的增益的增加。

其它的结构、作用、效果与所述第4实施例相同，因此省略其叙述。

(实施例7)

图40是表示该发明的第7实施例的天线装置的示意立体图，图41是表示各贴片天线元件、切换开关6、供电部100之间的连接状态的示意剖面图。

如图40所示，该实施例的天线装置204具有：按规定间隔D平行排列的一对贴片天线元件1A、1A′与切换开关6。

具体而言，天线装置204构成为：以贴片天线元件1A的背面2Ab的电极4A与贴片天线元件1A′的背面2Ab′的电极4A′相对的方式，按间隔D平行排列贴片天线元件1A、1A′，且通过切换开关6向供电部100连接了贴片天线元件1A、1A′的同轴电缆120、120′。

如图40所示，这些贴片天线元件1A、1A′是相同的形状，另外，各电极3A、3A′(4A、4A′)的宽度W设定得比长度L短。即，通过同时将贴片天线元件1A、1A′形成为细长的四角棱柱状，使得与一般的正方形元件相比，谋求了有关宽度方向的小型化。

如图40所示，从这样的贴片天线元件1A、1A′分别引出同轴电缆120、120′，并将这些同轴电缆120、120′通过切换开关6连接到供电部100上。

另一方面，如图41所示，切换开关6具有可动接点61和一对固定接点62、63。而且，可动接点61与从供电部100引出的同轴电缆110的内部导体111连接，固定接点62、63与同轴电缆120、120′的内部导体121、121′连接。

因此，如实线所示，使切换开关6的可动接点61与固定接点62接触时，贴片天线元件1A变成供电元件，贴片天线元件1A′变成无供电元件。相反，如虚线所示，使可动接点61与固定接点63接触时，贴片天线元件1A变成无供电元件，贴片天线元件1A′变成供电元件。

下面，将对该实施例的天线装置204所起的作用和效果进行说明。

图42是用于说明该实施例的天线装置204所起的作用和效果的示意侧视图，图43是表示将左侧的贴片天线元件1A作为供电元件时的方向性的示意侧视图，图44是表示将右侧的贴片天线元件1A′作为供电元件时的方向性的示意侧视图。

如图42的实线所示，在使切换开关6的可动接点61与固定接点62接触的状态下从供电部100提供规定频率的信号时，通过切换开关6向贴片天线元件1A提供该信号。

因此，作为供电元件贴片天线元件1A起作用且进行激励。其结果，从贴片天线元件1A的电极3A、4A向贴片天线元件1A的正面侧与背面侧放射如实线所示的电波V2。

另一方面，在该状态下，贴片天线元件1A′作为无供电元件而起作用，并与来自贴片天线元件1A的电波V2产生谐振。其结果，从贴片天线元件1A′的电极3A′、4A′向贴片天线元件1A′的正面侧与背面侧放射如虚线所示的电波V3。

此时，若调整从贴片天线元件1A′引出的同轴电缆120′的长度来设定包括同轴电缆120′的贴片天线元件1A′的附加电抗值时，贴片天线元件1A与贴片天线元件1A′在正面方向(图42的左方向)上变成同步而产生谐振，且天线装置204的正面方向的增益会变高。另外，朝贴片天线元件1A′的背面侧(图42的右侧)的电波V3被抑制，且天线装置204的F/B比会变大。

即，贴片天线元件1A′作为反射器而起作用，并提高天线装置204的左方向的电波的增益或F/B比。其结果，如图43所示，天线装置204的方向性偏向左方向。

并且，如图42的虚线所示，切换切换开关6使切换开关6的可动接点61与固定接点63接触时，通过切换开关6向贴片天线元件1A′提供来自供电部100的信号，且贴片天线元件1A′作为供电元件而起作用并进行激励。

其结果，从贴片天线元件1A′向其正面侧与背面侧放射如虚线所示的电波V3。而且，在该状态下，贴片天线元件1A作为无供电元件而起作用，并与来自贴片天线元件1A′的电波V3产生谐振，从贴片天线元件1A的电极3A、4A向正面侧与背面侧放射如实线所示的电波V2。

此时，与所述同样地，若调整从贴片天线元件1A引出的同轴电缆120的长度来调整贴片天线元件1A的附加电抗值时，贴片天线元件1A与贴片天线元件1A′在背面方向上变成同步而产生谐振，且天线装置204的背面方向的增益会变高。另外，抑制朝贴片天线元件1A的正面侧的电波V2。

即，切换切换开关6时，贴片天线元件1A作为反射器而起作用，并提高天线装置204的右方向的电波的增益或F/B比。其结果，如图44所示，天线装置204的方向性变为右方向。

如上所述，对于该实施例的天线装置204而言，不仅能够实现小型化，而且在正面方向或背面方向上还能得到高增益与大F/B，并且能轻易切换其方向性。

另外，由于使用贴片天线元件1A、1A′作为元件，因此与同轴线路等不平衡电路之间的耦合变得更容易，并能更有效地从供电部100向天线装置204提供信号。

另外，在该实施例的天线装置204中，将贴片天线元件1A(1A′)的电极3A(3A′)作为天线电极，并将电极4A(4A′)作为接地电极，将电极3A(3A′)朝向作为放射方向的正面侧、将电极4A(4A′)朝向背面侧而排列。

但是，如该实施例所述，在小型且电极3A、4A(3A′、4A′)几乎为相同尺寸时，很难明确区别哪一个是接地电极、哪一个是天线电极。而且，不管将哪一个作为接地电极和天线电极，天线特性都不会有很大差异。

因此，即使是具有如图45所示的贴片天线元件1A、1A′的排列的天线装置，都会起到与所述实施例的天线装置204相同的作用和效果。即，即使如图45(a)所示，将贴片天线元件1A′朝向与实施例相反的方向，或如图45(b)所示，将贴片天线元件1A朝向与实施例相反的方向，也会发挥与实施例的天线装置204相同的特性。

其它的结构、作用、效果与所述第1至第6实施例相同，因此省略其叙述。

(实施例8)

下面，将对该发明的第8实施例进行说明。

图46是表示该发明的第8实施例的天线装置的示意立体图，图47是表示作为无供电元件的贴片天线元件的示意剖面图。

如图46所示，该实施例的天线装置205具有三个贴片天线元件1B-1、1A、1B-2。

这些贴片天线元件1B-1、1A、1B-2按相邻的贴片天线元件1A、1B-1(1B-2、1A)的电极4A、3B(4B、3A)彼此相对的方式以规定间隔D平行排列。

而且，将中间的贴片天线元件1A作为与供电部100连接的供电元件，并将两侧的贴片天线元件1B-1、1B-2作为具有可变电抗电路5的无供电元件。

贴片天线元件1A由同轴电缆120直接连接到供电部100上。

在作为无供电元件的贴片天线元件1B-1、1B-2上分别连接可变电抗电路5而作为终端。

具体而言，如图47所示，将到达各贴片天线元件1B-1(1B-2)的电极3B的孔2Bg、4Ba开在电介质基体2B与电极4B上，并将导线140***到该孔2Bg、4Ba中，使其一端连接到电极3B上，并且将另外一端连接到可变电抗电路5的输入端上。而且，将可变电抗电路5的输出端连接到导线141上，并且将该导线141连接到电极4B上。

能够采用公知的所有的可变电抗电路作为可变电抗电路5，而在该实施例中，利用可变电容二极管形成了可变电抗电路5。具体而言，将变容二极管53与电感54串联连接，并将变容二极管53的阴极侧与导线140连接的同时将电感54的一端连接到导线141上。

因此，通过改变施加到变容二极管53的阴极侧的直流电压Vcc的大小且改变变容二极管53的电容值，从而能够调整可变电抗电路5整体的电抗值。

另外，该可变电抗电路5也与公知的可变电抗电路相同，电抗值能够从感应性范围变化到电容性范围。

下面，将对该实施例的天线装置205所起的作用和效果进行说明。

图48是用于说明该实施例的天线装置205所起的作用和效果的示意侧视图，图49是表示天线装置205的方向性的示意侧视图。

如图48所示，从供电部100经过同轴电缆120向贴片天线元件1A提供规定频率的信号，并将贴片天线元件1B-1的可变电抗电路5调整为感应性电抗值的同时，将贴片天线元件1B-2的可变电抗电路5调整为电容性电抗值。

这样，贴片天线元件1B-1作为反射器而起作用，从而抑制朝向贴片天线元件1A的背面侧(图48的右方向)的电波V2，并放大朝向贴片天线元件1A的正面侧(图48的左方向)的电波V2。

因此，提高了天线装置205的正面方向的电波的增益，增大了F/B比，且呈如图49的实线所示的方向性。

相反，若将贴片天线元件1B-1的可变电抗电路5调整为电容性电抗值的同时，将贴片天线元件1B-2的可变电抗电路5调整为感应性电抗值，则贴片天线元件1B-2作为反射器而起作用，天线装置205表示为如图49的虚线所示的方向性。

如上所述，对于该实施例的天线装置205而言，不仅小型且同时能得到向正面方向的高增益与大F/B比，而且还能通过贴片天线元件1B-1、1B-2的可变电抗电路5轻易改变天线装置205的方向性。

其它的结构、作用、效果与所述第1至第7实施例相同，因此省略其叙述。

(实施例9)

下面，将对该发明的第9实施例进行说明。

图50是表示该发明的第9实施例的天线装置的主要部分的剖面图。

在所述第8实施例中，由变容二极管53与电感54构成贴片天线元件1B-1、1B-2的可变电抗电路，示例了能连续改变其电抗值的可变电抗电路5。

相对于此，在该实施例中，应用了能离散改变该电抗值的可变电抗电路5″。

具体而言，如图50所示，由切换开关55和电抗值不同的多个固定电抗电路56～59构成可变电抗电路5″。

因此，通过切换切换开关55，来连接固定电抗电路56～59之中的任意一个与贴片天线元件1B-1(1B-2)，从而能够改变可变电抗电路5″的电抗值。

其它的结构、作用、效果与所述第2实施例相同，因此省略其叙述。

另外，该发明并不限定于所述实施例，在发明的主旨范围内能够具有各种变形或改变。

另外，如图1或图11所示，在所述实施例中，示例了对应于在电介质基体2的正面2a的整面上形成的电极3，将电极4的全长设定得与第3电极相同或者更长的贴片天线装置。但是，如图51所示，在正面2a上形成长度L比电介质基体2的正面2a的长度短的第1电极3且将第2电极4的全长设定成比该第1电极3相对更长的贴片天线装置也必然包括在该发明的范围内。

另外，在所述第2实施例中示例了电极4比电极3长且将其两端部41、42向电介质基体2的两端面2e、2f弯曲而配置的贴片天线装置。但是，也能将电极3、4中的至少一个的长度设定得比电介质基体2的正面2e、背面2f的长度长且将该电极向两端面2e、2f弯曲而配置。因此，电极3比电极4长且将其两端部弯曲后在电介质基体2的两端面2e、2f上配置的发明也包括在该发明的范围内。

另外，如图1或图14所示，在所述实施例中示例了：在长方体上形成电介质基体2(2A、2B)，且在其正面2a(2Aa、2Ba)、背面2b(2Ab、2Bb)整面上形成电极3、4，并将贴片天线装置(贴片天线元件)整体形成为长方体状。但是，只要贴片天线装置1(贴片天线元件)的宽度W、长度L、厚度T满足规定的条件，且其剖面形状几乎为长方形的形状，则贴片天线装置1(贴片天线元件)的形状是任意的。因此，例如，图52所示，两端面2e、2f(2Ae、2Af，2Be、2Bf)为弯曲成半圆形的贴片天线装置(贴片天线元件)，或如图53所示，在电介质基体2(2A、2B)的中央部上有空隙2h的贴片天线装置(贴片天线元件)，也都包括在该发明的范围内。

在所述实施例中，如图2、图10、图16、图25、图32、图41所示，作为向供电元件的贴片天线装置1(贴片天线元件1A)的供电结构，采用了将从供电部100引出的同轴电缆120的内部导体121***到贴片天线元件1(1A)的电介质基体2(2A)或电极4(4A)的孔2g、4a(2Ag、4Aa)中，从而连接到电极3(3A)上，并且将外部导体122连接到电极4(4A)上的结构，但是供电结构并不仅限于此。

例如，如图54所示，通过将同轴电缆120连接到贴片天线装置1(贴片天线元件1A)的侧面上，在电介质基体2(2A)或电极4(4A)上不开孔也能供电。即，通过在电介质基体2(2A)的侧面2d(2Ad)上形成电极3、4(3A、4A)的引出部33、43，并将同轴电缆120的内部导体121连接到电极3(3A)的引出部33，并且将外部导体122连接到电极4(4A)的引出部34，就能从供电部100向贴片天线装置1(贴片天线元件1A)供电。

另外，也能不利用同轴电缆120而是利用电磁耦合来从供电部100向贴片天线装置1(贴片天线元件1A)供电。

另外，如第7实施例的说明所述，在小型且电极3A、4A(3B、4B)几乎为相同尺寸时，很难明确区别哪一个是接地电极、哪一个是天线电极。而且，不管将哪一个作为接地电极和天线电极，天线特性都不会有很大差异。

因此，如图55所示的具有贴片天线元件1A、1B的排列的天线装置也会起到与所述实施例的天线装置相同的作用和效果。即，如图55(a)所示，即使是将贴片天线元件1A置于与通常相反的朝向，如图55(b)所示，将贴片天线元件1B置于与通常相反的朝向，另外，如图55(C)所示，将贴片天线元件1A、1B两者均置于与通常相反的朝向，也会发挥与所述实施例的天线装置相同的特性。而且，具有这些排列的天线装置也包括在该发明的范围内。

另外，在所述第4实施例中，如图23所示，示例了将电抗电路5与各子阵列单元210-1(210-2～210-n)的第2贴片天线元件1B连接的天线装置。但是，并不意味着由电抗电路5未与第2贴片天线元件1B连接的子阵列单元210-1～210-n构成的天线装置在该发明的范围之外。

Claims (23)

1、一种贴片天线装置，具有：电介质基体，其正面与背面互相对置，且与这些正面和背面垂直的剖面大致为长方形状；第1电极，形成在该电介质基体的正面，且连接到供电部；和第2电极，形成在该电介质基体的背面，其特征在于：

所述第1电极的宽度设定为朝激励方向的该第1电极长度的四分之一以下，并且所述第2电极的宽度设定为朝激励方向的该第2电极长度的四分之一以下，

所述电介质基体的正面和背面的各自的宽度设定为等于所述第1和第2电极的各自的宽度，并且该电介质基体的厚度设定为该宽度的一倍以上。

2、根据权利要求1所述的贴片天线装置，其特征在于：

所述第1或第2电极的至少一个的长度设定得比所述电介质基体的正面或背面的长度长，并弯曲该长度方向的两端部，配置在该电介质基体的两端面。

3、根据权利要求1或权利要求2所述的贴片天线装置，其特征在于：

所述第2电极的长度设定得比所述第1电极的长度长。

4、一种天线装置，其特征在于：

分别设置电极在电介质基体的至少对置的大致平行的两个面上而形成的一对贴片天线元件按规定间隔平行排列为一个贴片天线元件的电极与另一个贴片天线元件的电极相面对的方式，

向一个贴片天线元件供电并作为供电元件，并且将另一个贴片天线元件作为无供电元件。

5、根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于：

利用权利要求1至权利要求3的任一项所述的贴片天线装置作为所述贴片天线元件。

6、根据权利要求4或权利要求5所述的天线装置，其特征在于：

作为所述无供电元件的贴片天线元件排列在与作为所述供电元件的贴片天线元件的放射方向相反一侧的位置。

7、根据权利要求4至6的任一项所述的天线装置，其特征在于：

作为所述无供电元件的贴片天线元件上连接电抗电路来作为终端。

8、根据权利要求4至7的任一项所述的天线装置，其特征在于：

所述一对贴片天线元件的所述间隔设定为使用频率的自由空间波长的0.12倍以上且0.30倍以下。

9、一种天线装置，利用权利要求4至权利要求8的任一项所述的一对贴片天线元件作为子阵列单元，按照后一个子阵列单元的供电元件位于前一个子阵列单元的无供电元件的背后的方式，将多个子阵列单元按规定间隔配置成一列，其特征在于：

所述一个贴片天线元件作为第1贴片天线元件，并且所述另一个贴片天线元件作为第2贴片天线元件，且将各贴片天线元件中的一个电极作为第1电极，并且将另一个电极作为第2电极，

按照前一个子阵列单元的第2贴片天线元件的第2电极与后一个子阵列单元的第1贴片天线元件的第1电极对置的方式，将所述多个子阵列单元按规定间隔排列成一列。

10、根据权利要求9所述的天线装置，其特征在于：

前一个子阵列单元与后一个子阵列单元的所述规定间隔设定为使用频率的自由空间波长的大致二分之一，

对后一个子阵列单元的第1贴片天线元件的供电与对前一个子阵列单元的第1贴片天线元件的供电设置大致180°的相位差。

11、根据权利要求9或权利要求10所述的天线装置，其特征在于：

所述各子阵列单元的第2贴片天线元件上连接了电抗电路。

12、一种天线装置，其特征在于：

分别设置电极在电介质基体的至少对置的大致平行的两个面上而形成的一对贴片天线元件按规定间隔平行排列为一个贴片天线元件的电极与另一个贴片天线元件的电极相面对的方式，

向所述一对贴片天线元件供电分别作为供电元件。

13、根据权利要求12所述的天线装置，其特征在于：

利用权利要求1至权利要求3的任一项所述的贴片天线装置作为所述贴片天线元件。

14、根据权利要求12或权利要求13所述的天线装置，其特征在于：

向所述一个贴片天线元件供电的信号与向另一个贴片天线元件供电的信号的相位差设定为60度以上且120度以下。

15、根据权利要求12至14的任一项所述的天线装置，其特征在于：

来自所述一个贴片天线元件的放射电波的振幅设定为比来自另一个贴片天线元件的放射电波的振幅高2dB以上且6dB以下。

16、一种天线装置，按照后一个贴片天线元件位于前一个贴片天线元件的背后的方式将多个贴片天线元件按规定间隔排成一列，并向各贴片天线元件分别供电，其特征在于：

所述各贴片天线元件的第1和第2电极分别设置在电介质基体的前面和后面，

按照前一个贴片天线元件的第2电极与后一个贴片天线元件的第1电极对置的方式，将多个所述贴片天线元件按规定间隔排列成一列。

17、根据权利要求16所述的天线装置，其特征在于：

前一个贴片天线元件与后一个贴片天线元件的所述规定间隔设定为使用频率的自由空间波长的大致四分之一，

对后一个贴片天线元件的供电与对前一个贴片天线元件的供电设置大致90°的相位差。

18、根据权利要求16或权利要求17所述的天线装置，其特征在于：

利用权利要求1至权利要求3的任一项所述的贴片天线装置作为所述贴片天线元件。

19、一种天线装置，其特征在于：

分别设置电极在电介质基体的至少对置的大致平行的两个面上而形成的一对贴片天线元件按规定间隔平行排列为一个贴片天线元件的电极与另一个贴片天线元件的电极相面对的方式，

从所述一对贴片天线元件分别引出的一对供电线通过切换开关连接到供电部。

20、一种天线装置，其特征在于：

分别设置电极在电介质基体的至少对置的大致平行的两个面上而形成的三个贴片天线元件按规定间隔平行排列为相邻的贴片天线元件的电极彼此相面对的方式，

向中间的贴片天线元件供电作为供电元件，并且在其它贴片天线元件上连接可变电抗电路来作为无供电元件。

21、根据权利要求19或权利要求20所述的天线装置，其特征在于：

利用权利要求1至权利要求3的任一项所述的贴片天线装置作为所述贴片天线元件。

22、根据权利要求20或权利要求21所述的天线装置，其特征在于：

利用变容二极管形成所述可变电抗电路。

23、根据权利要求20或权利要求21所述的天线装置，其特征在于：

所述可变电抗电路利用开关切换电抗值不同的多个固定电抗电路。

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