CN112514165A - 天线装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够在大频率范围内使用的小型轻量的天线装置。使第1振子和第2振子在旋转了大致90度的状态下以规定间隔相对,并且将整体倾斜规定角度(例如大致45度)固定于安装面。各振子具有从连接馈电点的部位向相互远离的方向延伸的两个臂部(101A和102A、201A和202B)。
Description
技术领域
本发明涉及能够在例如从698MHz及其前后频率到6GHz及其前后频率的大频率范围内使用的薄型的天线装置。
背景技术
近年来,在车辆上搭载电子设备并使用LTE(Long Term Evolution:长期演进)或5G(第5代移动通信***)的频带来进行基于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output:多进多出)的通信的需求变高。MIMO是使用多个天线从各个天线发送不同的数据并以多个天线同时接收数据的通信方式。作为能够实现这样的通信方式的天线装置,已知专利文献1所公开的MIMO天线装置。
专利文献1所公开的MIMO天线装置在长度为100mm、宽度为50mm、高度为45mm的鲨鱼鳍天线壳体内收容多个天线即不平衡天线和平衡天线而构成。不平衡天线通过以多氯联苯形成的长方形的平面蚀刻而构成。平衡天线由彼此相对的对称的两个平面L字形臂构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2016-504799号公报
发明内容
若如专利文献1所公开的MIMO天线装置那样将不平衡天线设为低高度,则会因天线尺寸(高度)减小而导致VSWR(Voltage Standing Wave Ratio:驻波比)的恶化和水平方向的增益不足。另外,若在鲨鱼鳍天线壳体那样的狭小区域收纳多个天线,则会发生天线间的干涉,对天线特性带来令人不满意的影响。例如,在以LTE使用的MIMO天线装置中,天线间隔离度越大越好,但在专利文献1所公开的MIMO天线装置中,难以在大频带范围内满足该条件。如专利文献1的图5~图7所示,可使用的频带在0.6~3GHz的范围内被限定为多处,各自的波段窄。
本发明的目的在于提供一种天线装置,其主要目的为能够在大频带范围内实现稳定的动作,而且能降低接近的其他天线或振子的影响。
本发明的一个实施方式的天线装置的特征在于,具备:一对第1振子,其配置在第1平面上;和一对第2振子,其配置在与上述第1平面平行的第2平面上,极化的方向与上述一对第1振子正交,上述一对第1振子及上述一对第2振子的各振子分别包括作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作的部分。
更具体地说,其特征在于,上述一对第1振子及上述一对第2振子的各振子分别具有从能够连接馈电点的基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部,上述两个臂部作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作。“自相似型天线”是例如双锥形天线、蝴蝶结天线等即使改变比例(尺寸比)形状也为相似形的天线。
发明效果
本发明的天线装置通过具备包括各自作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作的部分的一对第1振子、和极化方向与第1振子正交的一对第2振子,从而在相对高的频带区域即高频区域侧作为例如渐变开槽天线(行波型天线的一种)而动作,在相对低的频带区域即低频区域侧作为例如环状天线(共振型天线的一种)而动作。另外,在相对高的频带与相对低的频带的中间的频带区域即中频区域中的特定频带区域下作为偶极子天线(共振型天线的一种)而动作。另外,在相对高的频带、相对低的频带及中频区域的各自之间的波段下,在这些天线的动作原理复合的状态下,即作为复合天线而动作。因此,虽然是一个天线装置,但能够在比以往的这种天线装置大的频带范围内稳定地动作。
另外,由于第1振子和第2振子的极化的方向相互正交,所以即使在第1振子与第2振子接近的情况下也能够降低干涉等的影响。因此,能够将天线装置设为薄型。
附图说明
图1A是第1实施方式的收容天线部的外壳主体的立体图。
图1B是图1A的一个侧部的端面图。
图2A是第1实施方式的天线部的主视图。
图2B是第1实施方式的天线部的后视图。
图2C是第1实施方式的天线部的俯视图。
图2D是第1实施方式的天线部的立体图。
图3A是一方及另一方的第2振子的例示图。
图3B是一对第2振子的例示图。
图4A是一个振子的VSWR特性图。
图4B是一个振子的辐射效率特性图。
图4C是图3A的天线的水平面的平均增益特性图。
图5A是两个振子的VSWR特性图。
图5B是两个振子的辐射效率特性图。
图5C是图3B的天线的水平面的平均增益特性图。
图6A是第1实施方式中的馈电点K1的VSWR特性图。
图6B是第1实施方式中的馈电点K2的VSWR特性图。
图7A是第1实施方式中的馈电点K1的辐射效率特性图。
图7B是第1实施方式中的馈电点K2的辐射效率特性图。
图8A是第1实施方式中的从馈电点K1向馈电点K2的通过电力特性图。
图8B是第1实施方式中的从馈电点K2向馈电点K1的通过电力特性图。
图9A是第1实施方式的天线部的主视图。
图9B是表示第1实施方式的天线部倾斜规定角度的状态的主视图。
图10A是图9A的配置下的馈电点K1的水平面的平均增益特性图。
图10B是图9A的配置下的馈电点K2的水平面的平均增益特性图。
图11A是图9B的配置下的馈电点K1的水平面的平均增益特性图。
图11B是图9B的配置下的馈电点K2的水平面的平均增益特性图。
图12A是比较例天线部的主视图。
图12B是比较例天线部的后视图。
图12C是比较例天线部的俯视图。
图12D是比较例天线部的立体图。
图13A是比较例天线部的VSWR特性图。
图13B是图13A的低频区域部分的放大图。
图14A是比较例天线部的辐射效率特性图。
图14B是图14A的低频区域部分的放大图。
图15A是第2实施方式的天线部的主视图。
图15B是第2实施方式的天线部的后视图。
图15C是第2实施方式的天线部的俯视图。
图15D是第2实施方式的天线部的立体图。
图16A是第2实施方式中的馈电点K1的VSWR特性图。
图16B是第2实施方式中的馈电点K2的VSWR特性图。
图17A是第2实施方式中的馈电点K1的辐射效率特性图。
图17B是第2实施方式中的馈电点K2的辐射效率特性图。
图18A是第2实施方式中的从馈电点K1向馈电点K2的通过电力特性图。
图18B是第2实施方式中的从馈电点K2向馈电点K1的通过电力特性图。
图19A是图9A的配置下的馈电点K1的水平面的平均增益特性图。
图19B是图9A的配置下的馈电点K2的水平面的平均增益特性图。
图20A是第3实施方式的天线部的主视图。
图20B是第3实施方式的天线部的长边部的俯视图。
图20C是第3实施方式的天线部的短边部的侧视图。
图20D是第3实施方式的天线部的立体图。
图21A是第3实施方式中的馈电点K1的VSWR特性图。
图21B是第3实施方式中的馈电点K2的VSWR特性图。
图22A是第3实施方式中的馈电点K1的辐射效率特性图。
图22B是第3实施方式中的馈电点K2的辐射效率特性图。
图23A是第3实施方式中的从馈电点K1向馈电点K2的通过电力特性图。
图23B是第3实施方式中的从馈电点K2向馈电点K1的通过电力特性图。
图24A是图9A的配置下的馈电点K1的水平面的平均增益特性图。
图24B是图9A的配置下的馈电点K2的水平面的平均增益特性图。
图25A是第4实施方式的天线部的主视图。
图25B是第4实施方式的天线部的俯视图。
图25C是第4实施方式的天线部的立体图。
图26A是第4实施方式中的馈电点K1的VSWR特性图。
图26B是第4实施方式中的馈电点K2的VSWR特性图。
图27A是第4实施方式中的馈电点K1的辐射效率特性图。
图27B是第4实施方式中的馈电点K2的辐射效率特性图。
图28A是第4实施方式中的从馈电点K1向馈电点K2的通过电力特性图。
图28B是第4实施方式中的从馈电点K2向馈电点K1的通过电力特性图。
图29A是图9A的配置下的馈电点K1的水平面的平均增益特性图。
图29B是图9A的配置下的馈电点K2的水平面的平均增益特性图。
图30A是第4实施方式的天线部的正面侧的立体图。
图30B是第4实施方式的天线部的背面侧的立体图。
图31A是第6实施方式的天线部的立体图。
图31B是表示第6实施方式中的第1振子的馈电状态的主视图。
图31C是表示第6实施方式中的第2振子的馈电状态的主视图。
图32A是第6实施方式中的同轴线缆F114的输出端的VSWR特性图。
图32B是第6实施方式中的同轴线缆F214的输出端的VSWR特性图。
图32C是第6实施方式中的同轴线缆F114的输出端的辐射效率特性图。
图32D是第6实施方式中的同轴线缆F214的输出端的辐射效率特性图。
图32E是第6实施方式中的从同轴线缆F114的输出端向同轴线缆F214的输出端的通过电力特性图。
图32F是第6实施方式中的从同轴线缆F214的输出端向同轴线缆F114的输出端的通过电力特性图。
图32G是图32A的配置下的同轴线缆F114的输出端的水平面的平均增益特性图。
图32H是图32A的配置下的同轴线缆F214的输出端的水平面的平均增益特性图。
图33A是第7实施方式中的第1振子的主视图。
图33B是第7实施方式中的第2振子的主视图。
图33C是表示第7实施方式中的第1振子的馈电状态的主视图。
图33D是表示第7实施方式中的第2振子的馈电状态的主视图。
图33E是表示第1振子及第2振子整体的状态的立体图。
图33F是第7实施方式的天线部的侧视图。
图34A是第7实施方式中的同轴线缆F114的输出端的VSWR特性图。
图34B是第7实施方式中的同轴线缆F214的输出端的VSWR特性图。
图34C是第7实施方式中的同轴线缆F114的输出端的辐射效率特性图。
图34D是第7实施方式中的同轴线缆F214的输出端的辐射效率特性图。
图34E是第7实施方式中的从同轴线缆F114的输出端向同轴线缆F214的输出端的通过电力特性图。
图34F是第7实施方式中的从同轴线缆F214的输出端向同轴线缆F114的输出端的通过电力特性图。
图34G是图31A的配置下的同轴线缆F114的输出端的水平面的平均增益特性图。
图34H是第7实施方式中的同轴线缆F214的输出端的水平面的平均增益特性图。
图35A是变形例的同轴线缆F114的输出端的VSWR特性图。
图35B是变形例的同轴线缆F214的输出端的VSWR特性图。
图35C是变形例的同轴线缆F114的输出端的辐射效率特性图。
图35D是变形例的同轴线缆F214的输出端的辐射效率特性图。
图35E是变形例的从同轴线缆F114的输出端向同轴线缆F214的输出端的通过电力特性图。
图35F是变形例的从同轴线缆F214的输出端向同轴线缆F114的输出端的通过电力特性图。
图35G是图31A的配置下的同轴线缆F114的输出端的水平面的平均增益特性图。
图35H是变形例的同轴线缆F214的输出端的水平面的平均增益特性图。
图36A是表示第8实施方式的天线部的整体结构例的立体图。
图36B是表示第8实施方式中的第1振子的馈电状态的主视图。
图36C是表示第8实施方式中的第2振子的馈电状态的主视图。
图37A是第8实施方式中的同轴线缆F114的输出端的VSWR特性图。
图37B是第8实施方式中的同轴线缆F214的输出端的VSWR特性图。
图37C是第8实施方式中的同轴线缆F114的输出端的辐射效率特性图。
图37D是第8实施方式中的同轴线缆F214的输出端的辐射效率特性图。
图37E是第8实施方式中的从同轴线缆F114的输出端向同轴线缆F214的输出端的通过电力特性图。
图37F是第8实施方式中的从同轴线缆F214的输出端向同轴线缆F114的输出端的通过电力特性图。
图37G是图31A的配置下的同轴线缆F114的输出端的水平面的平均增益特性图。
图37H是图31A的配置下的同轴线缆F214的输出端的水平面的平均增益特性图。
图38是第9实施方式中的天线装置的外观图。
图39是第9实施方式中的天线装置的分解图。
图40A是从背面侧观察第1壳体的内侧的立体图。
图40B是观察第1壳体的内侧的主视图。
图40C是从背面侧观察第2壳体的内侧的立体图。
图40D是观察第2壳体的内侧的主视图。
具体实施方式
以下,参照附图说明将本发明适用于能够在从698MHz及其前后频率到6GHz及其前后频率的大频带区域下使用的天线装置的情况的实施方式例。
[第1实施方式]
第1实施方式的天线装置在能够例如以任意姿势设置在室内或车辆室内的任意部位的薄型外壳内收容天线部而使用。薄型外壳构成为包含电波透射性部件例如ABS树脂制的外壳主体、和与设置部位相应地适当成形的保持部。外壳主体具有例如在内部具有天线部的收容空间的有底四棱柱状的框体、和用于密封收容空间的盖体。盖体设在框体的四个侧面中的某一个或宽度最大的一个主面上进行密封。
图1A示出外壳主体的形状例。图1B是图1A的一个侧部(在本例中为纵边L1)的端面图。外壳主体10是纵边L1、横边L2均为约90mm、进深L3为约13mm的外壳的例子。外壳10的内部尺寸如图1B所示,在纵边L1的情况下,内边L11为约87mm,内侧进深L31为约10mm。外壳主体在收容了天线部后被盖体密封。在外壳主体的安装部位,例如,安装有与隔板的平面上的形状等相应地准备多个的保持部中的一个(图示省略)。
对收容于外壳主体10的天线部进行说明。图2A~图2D是表示天线部的结构例的图,图2A是主视图,图2B是图2A的后视图,图2C是俯视图,图2D是立体图。为便于说明,规定x轴、y轴、z轴的正交坐标系。天线部具备配置在第1平面100上的一对第1振子、和配置在与第1平面100平行的第2平面200上且极化的方向与一对第1振子正交的一对第2振子。此外,对于一对第1振子及一对第2振子各自的结构,使用图3A及图3B进行说明。
各振子的规定部分(在图示的例子中,一对第1振子彼此最接近的部分,一对第2振子彼此最接近的部分)是能够连接馈电点的部分。将该部分称为“基端部”。在需要特别区分一对第1振子的基端部和第2振子的基端部的情况下,存在将前者称为“第1基端部”、将后者称“第2基端部”的情况。一对中的一方的第1振子(为便于说明,称为“一方的第1振子”)具有从第1基端部向远离的方向延伸的两个臂部101a、102a,各臂部101a、102a的顶端为开放端部。
一对中的另一方的第1振子(为便于说明,称为“另一方的第1振子”)也具有从第1基端部向远离的方向延伸的两个臂部101b、102b,各臂部101b、102b的顶端为开放端部。一方的第1振子所具有的两个臂部(例如101a、102a)各自的宽度随着远离第1基端部而连续性或阶梯性地变大。也就是说,各自的宽度在距第1基端部远的区域中比距第1基端部近的区域大。另外,各自的相对间隔随着远离第1基端部而连续性或阶梯性地变大。也就是说,各自的相对间隔在距第1基端部远的区域中比距第1基端部近的区域大。这是为了使各臂部101a、102a各自成为双锥形天线或蝴蝶结天线等自相似型天线或进行以其为标准的动作。
对于另一方的第1振子的两个臂部(例如101b、102b)也是同样的。另外,一方的第1振子所具有的两个臂部(例如101a、102a)也相对于另一方的第1振子所具有的两个臂部(例如101b、102b)向相互远离的方向延伸。
一对第2振子也是与一对第1振子相同的形状、构造。即,一对中的一方的第2振子(为便于说明,称为一方的第2振子)具有从第2基端部向远离的方向延伸的两个臂部201a、202a,各臂部201a、202a的顶端为开放端部。一方的第2振子所具有的两个臂部(例如201a、202a)各自的宽度随着远离第2基端部而连续性或阶梯性地变大。也就是说,各自的宽度在距第2基端部远的区域中比距第2基端部近的区域大。另外,各自的相对间隔随着远离第2基端部而连续性或阶梯性地变大。也就是说,各自的相对间隔在距第2基端部远的区域中比距第2基端部近的区域大。这是为了使各臂部201a、202a各自成为双锥形天线或蝴蝶结天线等自相似型天线或进行以其为标准的动作。对于另一方的第2振子的两个臂部(例如201b、202b)也是同样的。另外,一方的第2振子所具有的两个臂部(例如201a、202a)也相对于另一方的第2振子所具有的两个臂部(例如201b、202b)向相互远离的方向延伸。
接下来,对一对第1振子和一对第2振子的配置进行说明。将一方的第1振子的第1基端部与另一方的第1振子的第1基端部之间的距离的中间点称为第1中央部。另外,将一方的第2振子的第2基端部与另一方的第2振子的基端部之间的距离的大致中间点称为第2中央部。第1中央部成为第1振子的馈电点K1,第2中央部成为第2振子的馈电点K2。第1中央部和第2中央部在以平面(例如正面或背面)观察时重合。
一对第2振子在第2中央部一边维持间隔D11一边从与第1中央部正对的位置旋转了90度的状态下,与一对第1振子相对地配置。因此,在相对的第1振子与第2振子之间形成有断口环(将环的一部分切除并使其相对的形状)。另外,在第1振子和第2振子中,极化的方向正交。即,例如,若第1振子的极化的方向为垂直(垂直极化),则第2振子的极化的方向为水平(水平极化),相反地,若第1振子的极化的方向为水平(水平极化),则第2振子的极化的方向为垂直(垂直极化)。
此外,“大致90度”表示可以并不严格为90度。
第1振子的连结外缘的尺寸(外缘尺寸)与第2振子的外缘尺寸相同。因此,在一对第2振子的旋转前后外缘尺寸相同。各振子是例如厚度为0.5mm的导体板,外缘尺寸是收于图1的外壳主体10的收容空间的尺寸。若列举一例,则各振子的外缘尺寸为约87mm×约87mm×约10mm。第1平面100与第2平面200的间隔D11为上述外壳主体10的内侧进深L31,即约9mm。
接下来,对一对第1振子及一对第2振子各自的振子构造详细进行说明。图3A及图3B是第2振子的构造例的说明图。一对第2振子如图3A所示,将一方的第2振子所具有的两个臂部201a、202a和另一方的第2振子所具有的两个臂部201b、202b以第2基端部(馈电点K2)为中心对称地接合,或者一体地成形,如图3B那样构成。
从各臂部201a、202a、201b、202b至顶端的部分为开放端。将该顶端的部分称为开放端部。各开放端部形成为为了确保低频区域(为了能够实现更低频域下的使用),而主要将第1振子及第2振子的面积确保为一定以上。在本例中,示出成形为L字状的例子,但开放端部的形状不限于L字状,也可以是梯形、菱形、椭圆形、圆形、三角形等。
一方的第2振子所具有的两个臂部201a、202a和另一方的第2振子所具有的两个臂部201b、202b分别从第2基端部到开放端部,随着远离而宽度连续性或阶梯性地变大。也就是说,一方的第2振子所具有的两个臂部201a、202a和另一方的第2振子所具有的两个臂部201b、202b的宽度在距第2基端部远且距开放端部近的区域中,比距第2基端部近且距开放端部远的区域大。另外,一方的第2振子所具有的两个臂部201a、202a的相对距离及另一方的第2振子所具有的两个臂部201b、202b的相对距离随着远离第2基端部而连续性或阶梯性地变大。也就是说,一方的第2振子所具有的两个臂部201a、202a的相对距离及另一方的第2振子所具有的两个臂部201b、202b的相对距离在距第2基端部远的区域中比距第2基端部近的区域大。通过设为这样的结构,而成为双锥形天线、蝴蝶结天线等自相似型天线或进行以其为标准的动作。由此,一方的第2振子所具有的两个臂部201a、202a和另一方的第2振子所具有的两个臂部201b、202b分别与第2基端部一起呈大致V形的形状。
一对第1振子也为与图3A、图3B相同的振子构造。
图4A~图4C示出将图3A的一方的第2振子(例如两个臂部201a、202a)单独用作天线的情况下的天线特性。图4A是VSWR特性图,图4B是辐射效率特性图,图4C是图3A的天线的水平面(xy平面)的平均增益特性图。各个横轴表示频率(MHz)。平均增益是水平面内的平均增益(以下相同)。如图4A、图4B所示,在仅将第2振子单独用作天线的情况下,在约900MHz附近,作为共振型天线的动作是支配性的,在约2500MHz以上作为非共振型天线的动作是支配性的。另外,从图4C可知,在约900MHz~4500MHz,平均增益为约-2dBi以上,为与专利文献1所公开的MIMO天线装置相比不逊色的可实用水平。
另外,图5A~图5C示出使图3B所示的一对第2振子作为天线动作的情况下的天线特性。图5A是VSWR特性图,图5B是辐射效率特性图,图5C是图3B的天线的水平面(xy平面)的平均增益特性图。各个横轴表示频率(MHz)。从图5A~图5C可知,在使一对第2振子作为天线动作的情况下,频率为约1500MHz附近的VSWR、辐射效率、平均增益(dBi)与图3A所示的使用一个第2振子的情况相比显著改善。对于一对第1振子也为相同的天线特性。
接下来,对图2A~图2D那样构成的天线部的天线特性进行说明。该天线部在一对第2振子的第2基端部一边维持间隔D11一边从与第1基端部正对的位置旋转了大致90度的状态下与一对第1振子相对。也就是说,在相对的第1振子与第2振子之间形成有断口环。因此,频带区域向低频区域侧扩大而能够作为更大波段的天线动作。另外,第1振子与第2振子的极化正交。例如,若第1振子的极化为垂直极化,则第2振子的极化为水平极化,相反地,若第1振子的极化为水平极化,则第2振子的极化为垂直极化。因此,能够抑制相互的干涉。例如,与不旋转的情况相比隔离度显著改善。
以下,具体说明第1实施方式的天线部的特性例。图6A是馈电点K1的VSWR特性图,图6B是馈电点K2的VSWR特性图。各个横轴为频率(MHz)。根据第1实施方式的天线部,作为接收波或发送波能够使用的频带区域向低频区域侧扩大。
图7A是馈电点K1的辐射效率特性图,图7B是馈电点K2的辐射效率特性图。各个横轴为频率(MHz)。在第1实施方式的天线部中,698MHz附近的辐射效率为约0.85(在图4B的例子中为约0.17,在图5B的例子中为约0.3)。可知能够使用频率向更低频区域的方向扩大。
图8A是从馈电点K1向馈电点K2的通过电力特性图,图8B是从馈电点K2向馈电点K1的通过电力特性图。图8A的纵轴为20Log|S21|(dB),图8B的纵轴为20Log|S12|(dB),各个横轴为频率(MHz)。S21是表示从第1振子的馈电点K1向第2振子的馈电点K2的透射系数的S参数,20Log|S21|是该通过电力特性的分贝表示。另外,S12是表示从第2振子的馈电点K2向第1振子的馈电点K1的透射系数的S参数,20Log|S12|是该通过电力特性的分贝表示。
在第1实施方式的天线部中,馈电点K1与馈电点K2之间的隔离度在从698MHz及其前后频率到约6GHz及其以上的频率的大波段范围内为约-30dB~约-70dB以下。也就是说,虽然馈电点K1与馈电点K2接近但天线间的干涉极小。
第1实施方式的天线部设置在相对于与大地平行的X-Y平面而成为铅垂上方的Z平面上,本发明人验证了通过将该天线部在Z平面上以规定角度倾斜,天线特性会以怎样的程度变化。
图9A是本实施方式的天线部的主视图,与图2A相同。图9B是表示将该天线部倾斜规定角度θ、例如逆时针倾斜大致45度的状态的图。图10A是图9A的配置下的馈电点K1的水平面(xy平面)的平均增益特性图,图10B是图9A的配置下的馈电点K2的水平面(xy平面)的平均增益特性图。各个纵轴为平均增益(dBi),横轴为频率(MHz)。在一对第1振子中,例如698MHz附近的平均增益为约1dBi,例如在6GHz附近为约-3dBi。其间的频率下的增益变动的幅度也小于图4C、图5C。在一对第2振子中,例如698MHz附近的平均增益为约-2dBi,例如在6GHz附近为-2dBi。其间的频率下的平均增益的变动幅度也小于图4C、图5C。
图11A是天线部倾斜时、即图9B的状态时的馈电点K1的水平面(xy平面)的平均增益特性图,图11B是图9B的状态时的馈电点K2的水平面(xy平面)的平均增益特性图。在与图10A、图10B的对比中,第1振子、第2振子均是5GHz以上的频带下的增益比旋转前高。另外,增益的最大值与最小值之差在旋转前为约6dB,与之相对在旋转状态小到约4dB。也就是说,可知通过使天线部倾斜大致45度后固定,能够提高平均增益且抑制平均增益的变动。
此外,大致45度表示无需严格为45度。
在此,为了说明第1实施方式的天线部的特征性动作,对构造与该天线部类似的比较例天线部进行说明。图12A是比较例天线部的主视图,图12B是后视图,图12C是俯视图,图12D是立体图。比较例天线部具备频率、材质、纵横尺寸与第1实施方式的天线部相同的一对第1蝴蝶结天线和一对第2蝴蝶结天线。尺寸是能够收容于图1所示的外壳主体10的尺寸。
一对第1蝴蝶结天线501、502在第1面500上分别将半圆板的直径部分朝外配置。一对第2蝴蝶结天线601、602在第2面600上分别将半圆板的直径部分朝外配置。各蝴蝶结天线在一边维持间隔D11一边将弧的最接近的部分(例如弧的连接馈电点K1、K2的部分)分别从正对的位置旋转了大致90度的状态下与另一方相对。
图13A是比较例天线部的VSWR特性图,图13B是图13A的低频区域部分的放大图。图14A是比较例天线部的辐射效率特性图,图14B是图14A的低频区域部分的放大图。各个横轴为频率(MHz)。各特性的测定条件与第1实施方式的天线部相同。虚线是仅一对第1蝴蝶结天线501、502的情况下的特性,实线是使一对第1蝴蝶结天线501、502与一对第2蝴蝶结天线601、602相对的情况下的特性。
这些测定结果所表示的是,即使仅是一对蝴蝶结天线(例如第1蝴蝶结天线501、502)也能够用作大波段天线,以及存在仅通过使一方的一对蝴蝶结天线和另一方的一对蝴蝶结天线在一边维持间隔D11一边从弧的最接近的部分分别正对的位置旋转了大致90度的状态下相对,会使VSWR、辐射效率均降低的情况。尤其是,在低频区域中,VSWR在1000MHz附近最小,而且为6左右,辐射效率也为0.5以下。
[第2实施方式]
接下来,对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式的天线部在具备极化的方向相互正交的一对第1振子和一对第2振子的方面、各振子包括进行以自相似型天线为标准的动作的部分的方面与第1实施方式的天线部相同,但各振子的形状、构造与第1实施方式的天线部不同。其中,第2实施方式的天线部的尺寸与第1实施方式的天线部相同。即,图1所示的外壳主体10也能够收容第2实施方式的天线部。为便于说明,针对与第1实施方式的天线部对应的部件,使用相同的部件名,也标注相同的附图标记进行说明。
图15A是第2实施方式的天线部的主视图,图15B是后视图,图15C是俯视图,图15D是立体图。第2实施方式的天线部具有一对第1振子和一对第2振子。一对第2振子在从第2中央部(连接馈电点K2的部分或端口)与第1中央部(连接馈电点K1的部分或端口)正对的位置一边维持规定间隔D11一边旋转了大致90度旋转的状态下与一对第1振子相对。在旋转前后天线部的外缘尺寸相同。
对一对第1振子进行说明。一方的第1振子具有从第1基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部101c、101d。另一方的第1振子也具有从第1基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部102c、102d。一方的第1振子的臂部101c也相对于另一方的第1振子的最近的臂部102c向远离的方向延伸。臂部101d也同样,也相对于臂部102d向远离的方向延伸。一方的第1振子与另一方的第1振子以第1中央部为中心对称地配置,从正面观察时呈大致C状。
各臂部101c、101d、102c、102d是具有一样的宽度的导体板,其顶端为成形为规定形状、例如L字状的开放端部。臂部101c的开放端部与臂部101d的开放端部相对,臂部102c的开放端部与臂部102d的开放端部相对。另外,在各开放端部的一部分形成有弯折区域1011c、1011d、1021c、1021d。弯折区域1011c、1011d、1021c、1021d分别向天线部的厚度方向、即后述的第2振子的方向弯折大致90度。这是为了维持性能且缩小整体尺寸。
对第2振子进行说明。一方的第2振子具有从第2基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部201c、201d。另一方的第2振子也具有从第2基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部202c、202d。一方的第2振子的臂部201c也相对于另一方的第2振子的最近的臂部202c向远离的方向延伸。臂部201d也同样,相对于最近的臂部202d向远离的方向延伸。一方的第2振子和另一方的第2振子以第2中央部为中心对称地配置,在从正面观察时呈大致C状。
各臂部201c、201d、202c、202d是具有一样的宽度的导体板,其顶端为成形为规定形状、例如L字状的开放端部。臂部201c的开放端部与臂部201d的开放端部相对,臂部202c的开放端部与臂部202d的开放端部相对。另外,在各开放端部的一部分形成有弯折区域2011c、2011d、2021c、2021d。弯折区域2011c、2011d、2021c、2021d分别向天线部的厚度方向、即第1振子的方向弯折大致90度。这是为了维持性能且缩小整体尺寸。
另外,与第1实施方式的天线部同样地,第2实施方式的天线部也形成有断口环,因此能够将可使用的频带区域向低频区域侧扩大。
图16A~图19B中示出第2实施方式的天线部的天线特性。图16A是馈电点K1的VSWR特性图,图16B是馈电点K2的VSWR特性图。图17A是馈电点K1的辐射效率特性图,图17B是馈电点K2的辐射效率特性图。各个横轴为频率(MHz)。另外,图18A是从第1振子的馈电点K1向第2振子的馈电点K2的通过电力特性图,图18B是从第2振子的馈电点K2向第1振子的馈电点K1的通过电力特性图。图18A的纵轴为上述的20Log|S21|(dB),图18B的纵轴为20Log|S12|(dB),各个横轴为频率(MHz)。图19A是图9A的配置下的馈电点K1的水平面(xy平面)的平均增益特性图,图19B是图9A的配置下的馈电点K2的水平面(xy平面)的平均增益特性图。横轴为频率(MHz)。
此外,弯折区域1011c、1011d、1021c、1021d、2011c、2011d、2021c、2021d还可以也设于第1实施方式的天线部。确认到第2实施方式的天线部也是如图10B所示,通过在Z面上倾斜大致45度而固定,从而水平面(xy平面)的平均增益稳定地变高。
[第3实施方式]
接下来,对本发明的第3实施方式进行说明。第3实施方式的天线部在具备极化的方向相互正交的一对第1振子和一对第2振子的方面、各振子包括自相似型天线或进行以其为标准的动作的部分的方面与第1实施方式及第2实施方式的天线部相同,但各振子的形状、构造与第1实施方式的天线部不同。
第3实施方式的天线部的特征之一是第1振子的形状、构造、尺寸与第2振子的形状、构造、尺寸彼此不同。天线部的外缘尺寸在从正面观察时为长方形状。因此,产生长边部和短边部。图1A、图1B所示的天线外壳10也为长边部相对大的长方体。
其中,为便于说明,对与第1实施方式或第2实施方式的天线部对应的部件使用相同部件名,也标注相同的附图标记进行说明。
图20A是第3实施方式的天线部的主视图,图20B是长边部的侧视图,图20C是短边部的侧视图,图20D是立体图。
第3实施方式的天线部具有一对第1振子和一对第2振子。另外,一对第2振子在从第2中央部(连接馈电点K2的部分)与第1中央部(连接馈电点K1的部分)正对的位置一边维持规定间隔一边旋转了大致90度的状态下与一对第1振子相对。规定间隔与在第1实施方式中说明的间隔D11相同。
对一对第1振子进行说明。一方的第1振子具有从第1基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部101c、101d,另一方的第1振子具有从第1基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部102c、102d。一方的第1振子所具有的两个臂部101c、101d和另一方的第1振子所具有的两个臂部102c、102d分别随着远离第1基端部而宽度连续性或阶梯性变大。也就是说,一方的第1振子所具有的两个臂部101c、101d和另一方的第1振子所具有的两个臂部102c、102d的宽度在距第1基端部远的区域中比距第1基端部近的区域大。另外,一方的第1振子与另一方的第1振子的相对距离随着远离第1基端部而连续性或阶梯性地变大。也就是说,一方的第1振子与另一方的第1振子的相对距离在距第1基端部远的区域中比距第1基端部近的区域大。一方的第1振子的臂部101c也相对于另一方的第1振子的最近的臂部102c向远离的方向延伸。通过设为这样的结构,成为双锥形天线、蝴蝶结天线等自相似型天线或进行以其为标准的动作。
各臂部101c、102c、101d、102d的顶端的部分为开放端部。各开放端部成形为规定形状、例如L字状。臂部101c的开放端部与臂部101d的开放端部相对,臂部102c的开放端部与臂部102d的开放端部相对。由此,一方的第1振子所具有的两个臂部101c、101d和另一方的第1振子所具有的两个臂部102c、102d以第1中央部为中心对称地配置,在从正面观察时分别呈大致C形的形状。
接下来,对一对第2振子进行说明。一方的第2振子所具有的两个臂部201c、202c和另一方的第2振子所具有的两个臂部201d、202d分别随着远离第2基端部而相对距离连续性或阶梯性地变大。也就是说,一方的第2振子所具有的两个臂部201c、202c和另一方的第2振子所具有的两个臂部201d、202d的相对距离在距第2基端部远的区域中比距第2基端部近的区域大。一方的第2振子的臂部201c也相对于另一方的第2振子的最近的臂部201d向远离的方向延伸。像这样,对于臂部201c、202c及臂部201d、202d的相对距离,当对基端部附近和开放端部附近进行比较时,开放端部附近更大。通过设为这样的结构,成为双锥形天线或蝴蝶结天线等自相似型天线或进行以其为标准的动作。
由此,一方的第2振子所具有的两个臂部201c、202c和另一方的第2振子所具有的两个臂部201d、202d以第2中央部为中心对称地配置,在从正面观察时分别呈大致C形的形状。
各臂部201c、201d、202c、202d的顶端分别为开放端部。各臂部201c、201d、202c、202d中的从第2基端部附近到开放端部附近的宽度的变化率小于第1振子的从第1基端部附近到开放端部附近的宽度的变化率。在臂部201c的开放端部的一部分形成有长边的弯折区域2011c和短边的弯折区域2012c。长边的弯折区域2011c向天线部的厚度方向、即最近的第1振子的方向弯折90度。短边的弯折区域2012c从长边的弯折区域2011c向另一方的第2振子的方向弯折90度后,向最近的第1振子的方向弯折90度。
对于其他臂部202c、201d、202d的开放端部也形成有构造与臂部201c的开放端部相同的弯折区域。即,在臂部202c的一部分形成有长边的弯折区域2021c和短边的弯折区域2022c。在臂部201d的一部分形成有长边的弯折区域2011d和短边的弯折区域2012d。在臂部202d的一部分形成有长边的弯折区域2021d和短边的弯折区域2022d。
通过形成这些弯折区域2011c、2012c、2021c、2022c、2011d、2012d、2021d、2022d,能够在维持没有形成弯折区域的情况下的天线性能的同时缩小整体尺寸。另外,在一对第1振子和一对第2振子中,由于形成有断口环,所以能够将可使用的频带区域向低频区域侧扩大。
图21A~图24B中示出第3实施方式的天线部的天线特性。图21A是馈电点K1的VSWR特性图,图21B是馈电点K2的VSWR特性图。图22A是馈电点K1的辐射效率特性图,图22B是馈电点K2的辐射效率特性图。各个横轴为频率(MHz)。另外,图23A是从第1振子的馈电点K1向第2振子的馈电点K2的通过电力特性图,图23B是从第2振子的馈电点K2向第1振子的馈电点K1的通过电力特性图。图23A的纵轴为20Log|S21|(dB),图23B的纵轴为20Log|S12|(dB),各个横轴为频率(MHz)。图24A是图9A的配置下的馈电点K1的水平面(xy平面)的平均增益特性图,图24B是图9A的配置下的一馈电点K2的水平面(xy平面)的平均增益特性图。横轴为频率(MHz)。
[第4实施方式]
接下来,本对发明的第4实施方式进行说明。第4实施方式的天线部在具备极化的方向相互正交的一对第1振子和一对第2振子的方面、各振子包括自相似型天线或进行以其为标准的动作的部分的方面与第1实施方式的天线部相同,但各振子的形状、构造与第1实施方式的天线部不同。其中,为便于说明,对与第1实施方式的天线部对应的部件使用相同部件名,也标注相同的附图标记进行说明。
图25A是第4实施方式的天线部的主视图,图25B是俯视图,图25C是立体图。第4实施方式的天线部的基本构造与第1实施方式的天线部相同。一对第1振子与一对第2振子的间隔及外缘尺寸也与第1实施方式的天线部相同。
第4实施方式的天线部在第1振子所具有的臂部的开放端部与最近的第2振子所具有的臂部的开放端部导通的方面、在图示例中一体地成形从而形成为包括作为自相似型天线或其以为标准的天线而动作的部分的环状的方面,与第1实施方式的天线部不同。因此,在第4实施方式的天线部中,没有形成上述的断口环。
图26A~图29B中示出第4实施方式的天线部的天线特性。图26A是馈电点K1的VSWR特性图,图26B是馈电点K2的VSWR特性图。图27A是馈电点K1的辐射效率特性图,图27B是馈电点K2的辐射效率特性图。各个横轴为频率(MHz)。另外,图28A是从第1振子的馈电点K1向第2振子的馈电点K2的通过电力特性图,图28B是从第2振子的馈电点K2向第1振子的馈电点K1的通过电力特性图。图28A的纵轴为20Log|S21|(dB),图28B的纵轴为20Log|S12|(dB),各个横轴为频率(MHz)。图29A是图9A的配置下的馈电点K1的水平面(xy面)的平均增益特性图,图29B是图9A的配置下的馈电点K2的水平面(xy面)的平均增益特性图。横轴为频率(MHz)。
[第5实施方式]
接下来,对本发明的第5实施方式进行说明。第5实施方式的天线部的一对第1振子与一对第2振子的配置关系、各振子的形状、构造、尺寸与第1实施方式的天线部相同,但一对各振子的组合方式与第1实施方式的天线部不同。另外,向馈电点的方式被具体化。为便于说明,对与第1实施方式的天线部对应的部件使用相同部件名,也标注相同的附图标记进行说明。
图30A是表示第5实施方式的天线部的结构例的立体图,图30B是从图30A的背面侧观察到的立体图。在第1实施方式中,一方的第1振子和另一方的第1振子分别设为以第1中央部为中心对称的两个倒V状的振子,但在第5实施方式的天线部中,将一对中的一方的第1振子以两个臂部101a、101b构成,将另一方的第1振子以两个臂部102a、102b构成,由此,设为以第1中央部为中心对称的两个大致C状的振子。对于一对第2振子也是同样的。即,将一方的第2振子以两个臂部201a、201b构成,将另一方的第2振子以两个臂部202a、202b构成,由此,设为以第2中央部为中心对称的两个大致C状的振子。
即使是这样的振子的组合,也是在一对第1振子和一对第2振子中能够接收或发送的信号的极化的方向正交,并且,各自的振子包括作为自相似型天线或以其为标准的天线动作的部分,因此能够起到与第1实施方式相同的作用效果。
另外,在第1中央部的馈电点连接了缠绕有铁氧体磁芯的第1馈电线F11,并且在第2中央部的馈电点连接了所缠绕的铁氧体磁芯的角度与第1馈电线F11相差大致90度的第2馈电线F21。由此,能够抑制698MHz等进行共振动作的低频区域的泄漏电流,稳定并提高辐射特性。
此外,图30A及图30B中的L11、L21示出成为各馈电线F11、F21的一例的同轴线缆。
[变形例1]
在第1、第2、第4、第5实施方式中,设为第1振子和第2振子为相同的形状、构造、尺寸进行了说明,但不限于此。只要具有作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作的部分、极化的方向正交且为能够减小重合部分的面积的形状,则一方可以为与另一方不同的尺寸。
另外,在第1、第2、第4、第5实施方式中,说明了一对第1振子及一对第2振子呈大致V形或大致C形的例子,但也可以是大致D形、大致U形、大致半圆形、大致半椭圆形、大致三角形、大致四边形。另外,在这些实施方式中,以两处设置馈电点的结构为前提进行了说明,但也可以是仅在一处设置馈电点的结构。由于第1振子及第2振子电连接,所以能够实现与设置两处的情况相同的动作。
在第1实施方式中,说明了通过将天线部在Z平面上倾斜大致45度设置、从而天线特性变好的例子,但也可以对于第2至第5实施方式的天线部也同样地倾斜设置。另外,不仅仅是一对第1振子或一对第2振子,即使在将构成各振子的一个臂部或两个臂部用作天线的情况下,也可以同样地倾斜设置。
[第1至第5实施方式的天线装置的效果]
第1至第5实施方式的天线部由于一对第1振子和一对第2振子配置成极化的方向正交,所以抑制了振子间的相互干涉,能够实现天线装置的薄型化。另外,由于一对第1振子及一对第2振子的各振子包括作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作的部分,所以能够在大频带区域范围内进行接收或发送,能够在大频带范围内实现稳定的动作。
另外,一对第1振子及一对第2振子的各振子分别具有从能够连接馈电点的基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部,由此能够实现振子的小型化。如图12A~图12D所示的比较例天线部那样,在一对第2蝴蝶结天线601、602以从与一对第1蝴蝶结天线501、502正对的状态旋转了大致90度的状态与一对第1蝴蝶结天线501、502相对配置的情况下,在第1蝴蝶结天线501、502及第2蝴蝶结天线601、602的振子间的周边夹着导体。
另一方面,通过设为第1至第5实施方式的天线部12中的一对第2振子在从与一对第1振子正对的状态旋转了大致90度的状态下与一对第1振子相对地配置,从而使两振子接近时的振子间重合的面积变小。即,成为在第1振子及第2振子间的周边不会夹着导体的结构。
因此,由于在两振子间不会进入散射体,所以能够抑制电抗的变动,阻抗稳定。因此能够实现大波段。
能够实现如下天线装置:虽然天线部能够收容于纵横边尺寸为90mm、厚度为13mm以下的电波透射性外壳(外壳主体10),因此小型且薄型,但能够抑制干涉地收容隔离度优异的两个天线。该天线装置设置于例如车辆的任意地方或室内的任意部位,也能够用于使用了LTE或5G的频带区域的MIMO。
另外,第1及第2实施方式的天线部如图6A~图8B、图16A~图19B所示,天线特性在LTE及5G的从低频带区域到高频带区域的范围内稳定优异,因此即使不进行任何设计变更也能够用作国内用及外国用的天线装置。
通过分别设为随着远离馈电点K1(K2)而宽度变大,尤其是高频区域侧的VSWR变小,能够提高辐射效率、平均增益,并且抑制它们的变动。另外,通过设为一对第1振子和一对第2振子的结构,进一步地使一对第2振子在从与一对第1振子正对的状态旋转了大致90度的状态下与一对第1振子相对,并使两振子接近地配置,从而相对的各相对端部彼此电连接,由此形成环路,能够实现698MHz附近的低频区域方向的大波段化。通过设为这样的结构,能够扩大在例如以往型的天线装置中难以实现的、可使用的频带的低频区域侧,实现了可使用的频带的更大波段化。
两个臂部(例如101a、101b)由于各自的顶端成形为与设置部位的形状相应地确定的规定形状,所以能提高振子形状的自由度,且在各臂部中确保所需的振子面积。“所需的振子面积”由扩大低频区域的波段的断口环的共振频率确定。
两个臂部(例如101c、101d)中的最远离馈电点(例如K1)的区域的一部分向相对的其他臂部(例如201c、201d)的方向弯折,因此不改变天线部整体(及外壳主体10)的纵横边尺寸及厚度就能够将频带区域向低频区域侧扩大。
此外,第1实施方式中说明的比较例天线部将彼此旋转了大致90度的一对蝴蝶结天线彼此分别设为大波段天线,在分开40mm以上而使用的情况下得到实用水平的天线特性。
另外,在第1至第5实施方式中,说明了将LTE的最小频率设为698MHz的例子,但在一边维持各个实施方式的天线的性能一边将频率向低频区域侧扩大至约450MHz的情况下,能够不改变天线部的间隔D11地通过将天线部的从正面或背面观察时的尺寸(外缘尺寸)与波长的比率相应地扩大而实现。此外,尽管不及这些实施方式的天线的性能,但通过不改变天线部的尺寸(外缘尺寸)地适当设定臂部的宽度和相当于开放端部的部位的面积,也能够将频率扩大至约450MHz的低频区域侧。
[第6实施方式]
接下来,对本发明的第6实施方式进行说明。在第6实施方式中,除了第1至第5实施方式的天线部的作用效果以外,对也考虑了振子制作工序的简化的结构的天线部进行说明。对于具有一对第1振子和一对第2振子的方面、它们的配置关系、以及馈电***,大体与第1至第5实施方式的天线部相同。为便于说明,对与目前为止说明的实施方式的天线部对应的部件使用相同部件名,也标注相同的附图标记进行说明。
图31A是第6实施方式中的天线部的立体图,图31B是表示一对第1振子的馈电状态的主视图,图31C是表示一对第2振子的馈电状态的主视图。设该天线部为收容于z方向的长度为60mm、x方向的长度为80mm、y方向的长度为15mm的箱状树脂制外壳(例如图1A、图1B所示的外壳10)的尺寸。
参照图31A~图31C的图,一对第1振子中的一方的第1振子具有:自我的基端部向另一方的第1振子的基端部的方向(x轴方向)形成为弧形的作为第1区域的基端区域101e;与该基端区域101e的一方的端部导通连接的作为第2区域的延伸区域101f;以及与基端区域101e的另一方的端部导通连接的另一个延伸区域101g。
另一方的第1振子也具有:自我的基端部向一方的第1振子的基端部的方向形成为弧形的基端区域102e;与该基端区域102e的一方的端部导通连接的延伸区域102f;以及与基端区域102e的另一方的端部导通连接的另一个延伸区域102g。导通连接能够通过焊锡连接或导电性过孔而实现。也可以使用导电性的螺钉或螺栓-螺母、导电性粘结剂或导电线使两个区域导通。
基端区域101e、102e相当于目前为止说明的实施方式中的臂部的包括连接馈电点的部分的一部分区域、即前述的第1基端部附近或第2基端部附近的区域。另外,延伸区域101f、101g、102f、102g相当于目前为止说明的实施方式的臂部中的上述一部分区域的剩余区域。
基端区域101e在一片基板PB1的表背面分别被印刷成带状后,在本例中以多个导电性过孔1011e相互导通连接。基板PB1在本例中以大致长方形状的PCB(Printed CircuitBoard;以下相同)构成。基端区域102e也在基板PB1的表背面分别被印刷成带状后,以多个导电性过孔1021e相互导通连接。两个基端区域101e、102e最接近的部位成为上述的第1中央部(连接馈电点K1的部分或端口)。在基端区域102e导通连接有作为馈电线的一例的同轴线缆F114的信号线F111。在基端区域101e导通连接有作为同轴线缆F114的接地线F112。由此,一对第1振子作为两个偶极子天线而动作。另外,基端区域101e、102e和延伸区域101f、101g及延伸区域102f、102g作为两个渐变开槽天线而动作。
此外,在同轴线缆F114安装有铁氧体磁芯F113,由此,能够将从同轴线缆F114的外层泄露的电流切断。另外,为了提高698GHz附近的低频区域侧的频带下的增益,一般将天线部的尺寸增大,但通过安装铁氧体磁芯F113,能够在确保低频区域侧的增益的同时实现天线部的尺寸的小型化。
在此,在同轴线缆F114中,将与第1振子的连接点设为馈电点K1,将与馈电点K1相反的一侧的端部设为输出端。
另外,通常,在印刷基板上设有阻抗匹配电路,但本实施方式的天线无需阻抗匹配电路,同轴线缆的信号线F111及接地线F112与形成于基板PB1的基板区域101e、102e直接连接。因此,天线部整体的结构被简化。
延伸区域101f、101g、102f、102g是相对于基板PB1大致垂直且向第2振子的方向具有宽度的金属板,分别由板金制成。延伸区域101f、101g、102f、102g的顶端附近分别为开放端部。开放端部由在与基板PB1垂直的面上呈梯形状的第1端部1011f、1011g、1021f、1021g、和在与基板PB1平行的面上弯折而呈大致三角形状的第2端部1012f、1012g、1022f、1022g构成。将第2端部1012f、1012g、1022f、1022g设为大致三角形状是为了维持自相似形且使阻抗固定,提高天线性能(VSWR、辐射效率、增益)。
此外,为了避免相对的第2端部1012f、1012g与第2端部1022f、1022g的结合,也可以将三角形状的顶端的一部分削除而呈近似梯形的形状。各端部随着趋向于各自延伸区域的顶端而其宽度变大。第2端部1012f、1012g、1022f、1022g通过设为大致三角形状,作为天线部整体能够继续维持相似形,使阻抗固定,提高天线特性尤其是VSWR。一方的第1振子所具有的两个延伸区域101f、101g与另一方的第1振子所具有的两个延伸区域102f、102g以第1中央部为中心对称地配置,在从正面(y轴方向)观察时分别呈大致C形的形状。
接下来,对一对第2振子进行说明。一对第2振子中的一方的第2振子具有:自我的基端部向另一方的第2振子的基端部的方向(z轴方向)形成为弧形的基端区域201e;与该基端区域201e的一方的端部导通连接的延伸区域201f;以及与基端区域201e的另一方的端部导通连接的另一个延伸区域201g。另一方的第2振子也具有:自我的基端部向一方的第2振子的基端部的方向形成为弧形的基端区域202e;与该基端区域202e的一方的端部导通连接的延伸区域202f;以及与基端区域202e的另一方的端部导通连接的另一个延伸区域202g。
基端区域201e形成于在与基板PB1平行的平面上以第1中央部为中心倾斜约90度而配置的基板PB2上。基板PB2是其长边在与基板PB1正交的方向上延伸的大致长方形的PCB。基端区域201e在该基板PB2的表背面分别被印刷成带状后,以多个导电性过孔2011e相互导通连接。基端区域202e也在基板PB2的表背面分别被印刷成带状后,以多个导电性过孔2021e相互导通连接。
两个基端区域201e、202e最接近的部位成为上述的第2中央部(连接馈电点K2的部分或端口)。在基端区域202e导通连接有作为馈电线的一例的同轴线缆F214的信号线F211。在基端区域201e导通连接有同轴线缆F214的接地线F212。由此,一对第2振子作为两个偶极子天线而动作,或作为两个渐变开槽天线而动作。在同轴线缆F214安装有铁氧体磁芯F213。其效用与第1振子的情况相同。另外,基端区域201e、202e和延伸区域201f、201g及延伸区域202f、202g作为两个渐变开槽天线而动作。
在此,在同轴线缆F214中,将与第2振子的连接点设为馈电点K2,将与馈电点K2相反的一侧的端部设为输出端。
延伸区域201f、201g、202f、202g是相对于基板PB2垂直且向第1振子的方向具有宽度的金属板,分别由板金制成。延伸区域201f、201g、202f、202g的顶端附近分别为开放端部。开放端部由在与基板PB2垂直的面上呈梯形状的第1端部2011f、2011g、2021f、2021g、和在与基板PB2平行的面上弯折而呈大致三角形状的第2端部2012f、2012g、2022f、2022g构成。也可以将三角形状的顶端的一部分削除而成为近似梯形的形状,这对于第2振子也是同样的。各端部随着趋向于各自的延伸区域的顶端而其宽度变大。一方的第2振子所具有的两个延伸区域201f、201g和另一方的第2振子所具有的两个延伸区域202f、202g以第2中央部为中心对称地配置,在从正面(y轴方向)观察时分别呈大致C形的形状。
第1振子的第1端部1011f、1011g、1021f、1021g及第2端部1012f、1012g、1022f、1022g与最近的第2振子的第1端部2021f、2021g、2011f、2011g及第2端部2022f、2022g、2012f、2012g之间形成有断口环。也就是说,两个区域为非导通,但电容耦合。由此,作为一对第1振子与一对第2振子的整体,成为以环状天线为标准的动作。该断口环起到将天线部的可使用的频带区域向低频区域侧扩大的作用。
第6实施方式的天线部也与目前为止说明的实施方式例的天线部同样地,一对第1振子相对于一对第2振子倾斜大致90度。因此,能够接收或发送的信号的极化的方向正交,并且各自的振子的一部分或全部作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作。
另外,在以板金制成自相似型天线或进行以其为标准的动作的振子的情况下,谋求将连接馈电点的基端部周边的宽度设为尽可能窄。因此难以实现。但是,第6实施方式的天线部构成为通过向基板PB1、PB2印刷而形成基端区域101e、102e、201e、202e,导通连接基端区域101e和延伸区域101f、101g,导通连接基端区域102e和延伸区域102f、102g,导通连接基端区域201e和延伸区域201f、201g,导通连接基端区域202e和延伸区域202f、202g,因此其制作容易。
另外,基端区域101e、102e、201e、202e分别以导电性过孔1011e、1021e、2011e、2021e将形成于基板PB1、PB2的表背面的两处印刷导通连接,因此,与仅由一处印刷构成的情况相比,辐射电阻和电感增加,辐射效率提高。此外,也可以是一对第1振子及一对第2振子中的至少一方的振子的一部分区域形成于基板PB1、PB2。另外,也可以将基端区域101e、102e、201e、202e仅形成于基板PB1、PB2的一方的面上。该情况下,无需导电性过孔1011e、1021e、2011e、2021e。
接下来,对第6实施方式的天线的天线特性进行说明。
图32A是同轴线缆F114的输出端的VSWR特性图,图32B是同轴线缆F214的输出端的VSWR特性图。图32C是同轴线缆F114的输出端的辐射效率特性图,图32D是同轴线缆F214的输出端的辐射效率特性图。各个横轴为频率(MHz)。另外,图32E是从同轴线缆F114的输出端向同轴线缆F214的输出端的通过电力特性图,图32F是从同轴线缆F214的输出端向同轴线缆F114的输出端的通过电力特性图。图32E的纵轴为20Log|S21|(dB),图32F的纵轴为20Log|S12|(dB),各个横轴为频率(MHz)。图32G是图31A的配置下的同轴线缆F114的输出端的水平面(xy平面)的平均增益特性图,图32H是同轴线缆F214的输出端的水平面(xy平面)的平均增益特性图。横轴为频率(MHz)。
如从这些天线特性判断那样,虽然为z方向的长度小于60mm、x方向的长度小于80mm、y方向的长度小于15mm的超小型的天线部,但能够实现例如698MHz及其前后频率那样的低频区域中的使用及实用化。
此外,由形成于基板上的基端区域和以板金制成的延伸区域构成天线部、且将它们电结合方式也能够适用于图31A至图31C所示的例子以外的例子。例如,也能够将上述方式适用于由一个第1振子和一个第2振子构成的其他方式的天线部。
[第7实施方式]
在第7实施方式中,作为第6实施方式的应用,说明了以基板上的印刷来制作天线部的各振子的情况的例子。图33A是第7实施方式中的一对第1振子的主视图,图33B是一对第2振子的主视图,图33C是表示一对第1振子的馈电状态的主视图,图33D是表示一对第2振子的馈电状态的主视图。图33E是用于说明第1振子及第2振子整体的状态的立体图,图33F是天线部的侧视图。在此,设基板是厚度为0.8mm、一边的长度为87mm的正方形状的PCB。为便于说明,对与目前为止说明的实施方式中使用的天线部件相同的结构部件,标注相同的附图标记进行说明。
第7实施方式的天线部在具有平面状的表背面的基板PB3的一方的面(表面)上以印刷形成一对第1振子,并且在该基板的PB3的另一方的面(背面)上以印刷形成有极化的方向与一对第1振子正交的一对第2振子。
参照图33A,一对第1振子中的一方的第1振子具有分别从能够连接馈电点的基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部101j、101k。臂部101j具有随着远离基端部而宽度变大的区域1011j、和从基板PB3的其他角部朝向基板PB3的中央部以直线状切除得到的开放端部1012j。臂部101k具有随着远离基端部而宽度变大的区域1011k、和从基板PB3的一个角部朝向基板PB3的中央部以直线状切除得到的开放端部1012k。
另一方的第1振子具有分别从能够连接馈电点的基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部102j、102k。臂部102j具有随着远离基端部而宽度变大的区域1021j、和从基板PB3的其他角部朝向基板PB3的中央部以直线状切除得到的开放端部1022j。臂部102k具有随着远离基端部而宽度变大的区域1021k、和从基板PB3的其他角部朝向基板PB3的中央部以直线状切除得到的开放端部1022k。一对第1振子的各振子分别作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作。
在一方的第1振子的基端部,如图33C所示导通连接有同轴线缆F114的信号线F111。在另一方的第1振子的基端部,导通连接有同轴线缆F114的接地线F112。由此,一对第1振子作为两个偶极子天线而动作,或作为两个渐变开槽天线而动作。此外,在同轴线缆F114安装有铁氧体磁芯F113。
在此,在同轴线缆F114中,将与第1振子的连接点设为馈电点K1,将与馈电点K1相反的一侧的端部设为输出端。
参照图33B,一对第2振子中的一方的第2振子具有分别从能够连接馈电点的基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部201j、201k。臂部201j具有随着远离基端部而宽度变大的区域2011j、和从基板PB3的其他角部朝向基板PB3的中央部以直线状切除得到的开放端部2012j。臂部201k具有随着远离基端部而宽度变大的区域2011k、和从基板PB3的一个角部朝向基板PB3的中央部以直线状切除得到的开放端部2012k。
另一方的第2振子具有分别从能够连接馈电点的基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部202j、202k。臂部202j具有随着远离基端部而宽度变大的区域2021j、和从基板PB3的其他角部朝向基板PB3的中央部以直线状切除得到的开放端部2022j。臂部202k具有随着远离基端部而宽度变大的区域2021k、和从基板PB3的其他角部朝向基板PB3的中央部以直线状切除得到的开放端部2022k。一对第2振子的各振子分别作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作。
在一方的第2振子的基端部,如图33D所示导通连接有同轴线缆F214的信号线F211。在另一方的第2振子的基端部,导通连接有同轴线缆F214的接地线F212。由此,一对第2振子作为两个偶极子天线而动作。此外,在同轴线缆F214安装有铁氧体磁芯F213。
在此,在同轴线缆F214中,将与第2振子的连接点设为馈电点K2,将与馈电点K2相反的一侧的端部设为输出端。
如图33E所示,在基板PCB3的表面的第1振子的臂部的开放端部(例如开放端部1012j)与基板PCB3的背面侧最近的第2振子的臂部的开放端部(例如开放端部2012j)之间形成有断口环。因此,第1振子与第2振子非导通,但电容耦合,也作为环状天线动作。
对第7实施方式的天线部的天线特性进行说明。图34A是同轴线缆F114的输出端的VSWR特性图,图34B是同轴线缆F214的输出端的VSWR特性图。图34C是同轴线缆F114的输出端的辐射效率特性图,图34D是同轴线缆F214的输出端的辐射效率特性图。各个横轴为频率(MHz)。另外,图34E是从同轴线缆F114的输出端向同轴线缆F214的输出端的通过电力特性图,图34F是从同轴线缆F214的输出端向同轴线缆F114的输出端的通过电力特性图。图34E的纵轴为20Log|S21|(dB),图34F的纵轴为20Log|S12|(dB),各个横轴为频率(MHz)。图34G是图31A的配置下的同轴线缆F114的输出端的水平面(xy平面)的平均增益特性图,图34H是同轴线缆F214的输出端的水平面(xy平面)的平均增益特性图。横轴为频率(MHz)。
从这些天线特性判断可知,如图33F所示,虽然是对厚度0.8mm加上印刷部分这种程度的薄型、且一边的长度为87mm的正方形状的超小型的天线部,但能够实现在698MHz前后频率这样的低频区域中的使用及实用化。
此外,在第7实施方式中,说明了在一片基板的表面形成第1振子、在背面形成第2振子的结构,但也能够以使用两片基板的结构实施。即,也可以在一方的基板的第1面以导电图案形成一对第1振子,在与第1面相对的另一方的基板的第2面以导电图案形成一对第2振子,并且使各导电图案以导电性的通孔等导通。
[第7实施方式的变形例]
在第7实施方式中,说明了基板PB3的表面的第1振子的臂部的开放端部(例如开放端部1012j)与基板PB3的背面侧最近的第2振子的臂部的开放端部(例如开放端部2012j)之间为非导通(形成有断口环)的例子。在此,以下,作为其变形例,对基板PB3的表面的第1振子的臂部的开放端部(例如开放端部1012j)与基板PB3的背面侧最近的第2振子的臂部的开放端部(例如开放端部2012j)之间导通的结构进行说明。基板PB3的表面的第1振子的臂部的开放端部(例如开放端部1012j)与基板PB3的背面侧最近的第2振子的臂部的开放端部(例如开放端部2012j)之间的导通能够通过例如锡焊或导电性过孔等而实现。
图35A~图35H中示出第7实施方式的变形例的天线部的天线特性。测定条件与第7实施方式时相同。图35A是同轴线缆F114的输出端的VSWR特性图,图35B是同轴线缆F214的输出端的VSWR特性图。图35C是同轴线缆F114的输出端的辐射效率特性图,图35D是同轴线缆F214的输出端的辐射效率特性图。各个横轴为频率(MHz)。另外,图35E是从同轴线缆F114的输出端向同轴线缆F214的输出端的通过电力特性图,图35F是从同轴线缆F214的输出端向同轴线缆F114的输出端的通过电力特性图。图35E的纵轴为20Log|S21|(dB),图35F的纵轴为20Log|S12|(dB),各个横轴为频率(MHz)。图35G是图31A的配置下的同轴线缆F114的输出端的水平面(xy平面)的平均增益特性图,图35H是同轴线缆F214的输出端的水平面(xy平面)的平均增益特性图。横轴为频率(MHz)。
从这些天线的VSWR特性判断,若对使最近的臂部的开放端部彼此导通的情况和如第7实施方式的天线部那样设为非导通的情况进行比较,则可知第7实施方式的天线的小于约1GHz带的波段扩大。
[第8实施方式]
在第8实施方式中,对使第6实施方式的天线部中的基板表面的第1振子的开放端部与最近的基板背面的第2振子的开放端部导通的结构的天线部进行说明。图36A是表示第8实施方式的天线部的整体结构例的立体图,图36B是表示一对第1振子的馈电状态的主视图,图36C是表示一对第2振子的馈电状态的主视图。
与第6实施方式的天线部的不同在于,在基板表面的第1振子的开放端部与最近的基板背面的第2振子的开放端部之间不存在断口环的方面,也就是说最近的开放端部的第1端部彼此导通、不存在在与基板PB1平行的面上弯折而呈大致三角形状的第1振子的第2端部1012f、1012g、1022f、1022g及第2振子的第2端部2012f、2012g、2022f、2022g的方面。
第8实施方式的天线部的天线特性如图37A~图37H所示。测定条件与第6实施方式相同。图37A是同轴线缆F114的输出端的VSWR特性图,图37B是同轴线缆F214的输出端的VSWR特性图。图37C是同轴线缆F114的输出端的辐射效率特性图,图37D是同轴线缆F214的输出端的辐射效率特性图。各个横轴为频率(MHz)。另外,图37E是从同轴线缆F114的输出端向同轴线缆F214的输出端的通过电力特性图,图37F是从同轴线缆F214的输出端向同轴线缆F114的输出端的通过电力特性图。图37E的纵轴为20Log|S21|(dB),图37F的纵轴为20Log|S12|(dB),各个横轴为频率(MHz)。图37G是图31A的配置下的同轴线缆F114的输出端的水平面(xy平面)的平均增益特性图,37H是同轴线缆F214的输出端的水平面(xy平面)的平均增益特性图。横轴为频率(MHz)。
从这些天线的VSWR特性判断,若对使最近的臂部的开放端部彼此导通的第8实施方式的天线部和如第6实施方式的天线部那样设为非导通的情况进行比较,则可知第8实施方式的天线的小于约1GHz带的波段扩大。
[第9实施方式]
在第9实施方式中,对天线部的向外壳的组装构造和馈电***详细进行说明。在此,不是对图1A、图1B所示的外壳10进行说明,而是对图38~图40所示的组合型的外壳进行说明。该外壳为电波透射性的塑料制,如图38中以主视、后视、俯视、仰视、右视、左视示出的图及图39所示的分解图所示,由内部的收容空间在彼此的开口端被密封的大致矩形状的第1壳体10a和第2壳体10b构成。图40A是从背面侧观察固定了一对第1振子的状态下的第1壳体10a的内侧的立体图,图40B是观察第1壳体10a的内侧的主视图。图40C是观察固定了一对第2振子的状态下的第2壳体10B的内侧的立体图,图40D是观察第1壳体10a的内侧的主视图。在第1壳体10a形成有螺纹刻有螺钉承托部的四个螺钉承托凸台10a1~10a4。密封通过将螺钉10c从第2壳体10b的背面***并进行螺纹固定而进行,也能够使用粘结剂而进行。密封时的第1壳体10a和第2壳体10b的尺寸除了露出的同轴线缆F114、F214以外,长边为60mm,短边为80mm,厚度为15mm。
收容于各壳体10a、10b的天线部设为将第6实施方式的天线部的一部分的形状等变形而成。即,在一对第1振子中的基板PB1上的基端区域101e的两端或其附近形成有一对贯通孔。在基板PB1上的基端区域102e的两端或其附近也形成有一对贯通孔。在由板金制成的延伸区域101f、101g、102f、102g的基端部,开通上述贯通孔,并一体地形成有其顶端附近事后能够变形(能够弯折)的金属制的爪PB1a~PB1d。并且,在使该爪PB1a~PB1d从贯通孔贯通后,在基板PB1的基端区域101e、102e上使其顶端附近弯折。由此,延伸区域101f、101g、102f、102g和基板PB1上的基端区域101e、102e在导通连接的状态下被固定。此外,也可以在该时间点,将爪PB1a~PB1d和基端区域101e、102e锡焊固定。
如上所述,在基板PB1没有设置阻抗匹配电路,同轴线缆F114的信号线及接地线与基端区域101e、102e的一方和另一方直接连接。该同轴线缆F114与铁氧体磁芯F113一起固定于第1壳体10a的短边中的距一方端近的一侧。
第1端部1011f、1011g、1021f、1021g和第2端部1012f、1012g、1022f、1022g分别成形为沿着第1壳体10a的底面及侧面的形状。基板PB1的长度和延伸区域101f、101g、102f、102g的长度比第2振子中的相当于各结构的结构长。另一方面,延伸区域101f、101g、102f、102g从基端区域101e、102e分支并向远离的方向延伸的部分(分支后区域)的长度比第2振子中的相当于各结构的结构短。如前所述,第2端部1012f、1012g、1022f、1022g中的相对的第2端部1012f、1012g及第2端部1022f、1022g的顶端部分的一部分为了确保所期望的频带区域而调整了电容性和感应性,由此成为近似梯形的形状。
对于一对第2振子也是,以大致同样的构造收容于第2壳体10b。即,在一对第2振子中的基板PB2上的基端区域201e的两端或其附近形成有一对贯通孔。在基板PB2上的基端区域202e的两端或其附近也形成有一对贯通孔。在由板金制成的延伸区域201f、201g、202f、202g的基端部,一体地形成有从上述贯通孔贯通的金属制的爪PB2a~PB2d。并且,在使该爪PB2a~PB2d从贯通孔贯通后,在基板PB2的基端区域201e、202e上使其顶端附近弯折。由此,延伸区域201f、201g、202f、202g和基板PB2上的基端区域201e、202e在导通连接的状态下被固定。此外,也可以在该时间点,将爪PB2a~PB2d和基端区域201e、202e锡焊固定。
在基板PB1上没有设置阻抗匹配电路,同轴线缆F214的信号线及接地线与基端区域201e、202e的一方和另一方直接连接。该同轴线缆F214与铁氧体磁芯F213一起固定于第2壳体10a的短边中的距另一方端近的一侧。由此,尽可能延长了与同轴线缆F114的最近距离。
第1端部2011f、2011g、2021f、2021g和第2端部2012f、2012g、2022f、2022g分别成形为沿着第1壳体10b的底面及侧面的形状。如前所述,第2端部1012f、1012g、1022f、1022g中的相对的第2端部1012f、1012g及第2端部1022f、1022g的顶端部分的一部分为了确保所期望的频带区域而调整了电容性和感应性,由此成为近似梯形的形状。此外,一对第1振子和一对第2振子中的最近的开放端部间(例如第2端部1012f与第2端部2022f)为非导通,作为断口环而发挥作用。也就是说,电容耦合,也作为环状天线而动作。
如上所述,本实施方式的天线部与使用的频带相应地成为不同的动作原理,或者在这些不同的动作原理复合的状态下动作。例如,在一对第1振子的第1端部1011f、1011g、1021f、1021g及第2端部1012f、1012g、1022f、1022g和一对第2振子的第1端部2011f、2011g、2021f、2021g及第2端部2012f、2012g、2022f、2022g电容耦合的频带中,以一对第1振子与一对第2振子整体进行以环状天线为标准的动作(动作A)。
另外,一对第1振子及一对第2振子分别作为两个偶极子天线而动作(动作B)。该情况下,由板金制成的两个延伸区域101f、101g及延伸区域102f、102g从基端区域101e、102e分支且向远离的方向延伸的部分的长度越长,则中频区域下的天线特性(VSWR等)越向低频区域侧移动。也就是说天线特性稳定的波段扩大。
而且,基端区域101e、102e和延伸区域101f、101g及延伸区域102f、102g作为两个渐变开槽天线而动作(动作C)。该情况下,一边与基板PB1、PB2的长度相对一边延伸的两个延伸区域101f、101g及延伸区域102f、102g的长度越长,则高频区域越接近更低频区域侧的天线特性(VSWR等)。也就是说天线特性稳定的波段扩大。像这样,具备一个天线部的天线装置在低频区域侧的频带下主要作为环状天线而动作,在中频区域侧的频带下主要作为偶极子天线而动作,在高频区域侧的频带下主要作为渐变开槽天线而动作。另外,在其中间波段下作为它们的动作原理复合的复合天线而动作。即,在从低频区域侧的频带区域到中频区域侧的频带区域的范围内,主要作为环状天线的动作原理及偶极子天线的动作原理复合的复合天线而动作,在中频区域侧的频带到高频区域侧的频带区域的范围内,主要作为偶极子天线的动作原理及渐变开槽天线的动作原理复合的复合天线而动作。
连接于一对第1振子的同轴线缆F114与用于连接于一对第2振子的同轴线缆F214在第1壳体10a及第2壳体10b中以最远离的位置固定,在外壳外也是以分开的状态使用。因此,能够抑制因流向同轴线缆F114、F214的外层的电流引起的不需要的电波产生的相互干涉。
此外,在不在同轴线缆F114、F214设置铁氧体磁芯F113、F213的情况下,尽管辐射效率在波段中的最低频区域侧降低,但能够动作。因此,在能够允许低频区域侧的频带下的辐射效率降低的用途中,可以不在同轴线缆F114、F214安装铁氧体磁芯F113、F213而使用。
另外,在第9实施方式中,在第1振子及第2振子分别设有馈电用的端口,对各馈电用的端口连接同轴线缆F114、F214。换言之,具备第9实施方式的天线部的天线装置具有端口,在该两个端口分别连接有馈电用的同轴线缆F114、F214。但是,天线装置通过设置分支电路等,即使以一条同轴线缆进行馈电也能够动作。该情况下,只要去掉与两个端口中某一方连接的同轴线缆即可。
此外,在一对第1振子和一对第2振子中,对基板PB1、PB2的长度、延伸区域101f、101g、102f、102g、201f、201g、202f、202g的长度不同的情况进行了说明,但不限于此。例如,在第1外壳10a、10b的形状为大致正方形的情况下,它们的长度可以相同。
Claims (22)
1.一种天线装置,具备:
一对第1振子,其配置在第1平面上;和
一对第2振子,其配置在与所述第1平面平行的第2平面上,极化的方向与所述一对第1振子正交,
所述一对第1振子及所述一对第2振子的各振子分别包括作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作的部分。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其中,
所述一对第1振子及所述一对第2振子的各振子分别具有从能够连接馈电点的基端部向相互远离的方向延伸的两个臂部,
所述两个臂部作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作。
3.根据权利要求2所述的天线装置,其中,
所述一对第1振子中的一方的第1振子的所述基端部与另一方的第1振子的所述基端部之间的距离的中间点为第1中央部,
所述一对第2振子中的一方的第2振子的所述基端部与另一方的第2振子的所述基端部之间的距离的中间点为第2中央部,
在所述第1中央部和所述第2中央部以平面观察时重合的情况下,
所述一对第2振子在从所述第2中央部与所述第1中央部正对的位置旋转了大致90度的状态下,与所述一对第1振子相对地配置。
4.根据权利要求3所述的天线装置,其中,
在所述第1中央部及所述第2中央部中的至少一方连接有馈电点。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的天线装置,其中,
所述两个臂部各自的相对间隔越从所述基端部的附近远离越变大。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的天线装置,其中,
所述两个臂部各自的宽度越从所述基端部远离越变大。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的天线装置,其中,
所述一对第1振子中的一方的第1振子所具有的两个臂部和所述一对第1振子中的另一方的第1振子所具有的两个臂部向相互远离的方向延伸。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的天线装置,其中,
所述两个臂部的顶端为开放端部,由此与所述基端部一起呈大致C形、大致D形、大致U形、大致V形、大致半圆形、大致半椭圆形、大致三角形、大致四边形中的某一形状。
9.根据权利要求8所述的天线装置,其中,
所述开放端部的一部分向相对的另一振子的方向弯折。
10.根据权利要求2至7中任一项所述的天线装置,其中,
所述一对第1振子的两个臂部与相对的所述一对第2振子的两个臂部中的最近的所述臂部导通或电容耦合,由此所述一对第1振子和所述一对第2振子与使用频带相应地,作为环状天线、偶极子天线、渐变开槽天线或将它们复合的复合天线而动作。
11.一种天线装置,具备:
一对第1振子,其配置在第1平面上;和
一对第2振子,其配置在与所述第1平面平行的第2平面上,极化的方向与所述一对第1振子正交,
所述一对第1振子及所述一对第2振子的各振子分别具有连接馈电点的基端部、和以所述基端部为中心在一个平面上对称地配置的一对臂部,所述一对臂部中的至少一方的臂部作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的天线装置,其中
所述天线装置能够进行从698MHz及其前后频率到6GHz及其前后频率的频带中的特定频带的信号的发送或接收。
13.一种天线装置,具备:
第1振子及第2振子,其配置在一个平面上;和
馈电点,其能够向所述第1振子及所述第2振子馈电,
所述第1振子及所述第2振子分别具有两个臂部和连接所述馈电点的基端部,
所述第1振子及所述第2振子包括以所述馈电点为中心彼此相对、且各自作为自相似型天线或以其为标准的天线而动作的部分,
所述第1振子的所述两个臂部相互从所述基端部向远离的方向延伸,
所述第2振子的所述两个臂部相互从所述基端部向远离的方向延伸,并且也向远离各自相对的所述第1振子的所述两个臂部的方向延伸,
所述第1振子与所述第2振子的相对间隔随着远离所述基端部而连续性或阶梯性地变大。
14.根据权利要求13所述的天线装置,其中,
关于所述第1振子的所述两个臂部及所述第2振子的所述两个臂部各自的宽度,与所述基端部相比在远离所述基端部的部位更大。
15.根据权利要求13或14所述的天线装置,其中,
所述两个臂部的顶端为开放端部,
由此与所述基端部一起呈大致C形、大致D形、大致U形、大致V形、大致半圆形、大致半椭圆形、大致三角形、大致四边形中的某一形状。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的天线装置,其中,
所述第1振子及所述第2振子以所述馈电点为中心对称。
17.根据权利要求1至12中任一项所述的天线装置,其中,
作为所述一对第1振子及所述一对第2振子中的至少一方的振子的一部分且包括连接馈电点的部分的第1区域形成在基板上,
所述第1区域以外的第2区域由金属板形成,
所述第1区域与所述第2区域导通连接。
18.根据权利要求1至12中任一项所述的天线装置,其中,
所述一对第1振子及所述一对第2振子形成在基板上。
19.根据权利要求13至15中任一项所述的天线装置,其中,
作为所述第1振子及所述第2振子中的至少一方的振子的一部分且包括连接馈电点的部分的第1区域形成在基板上,
所述第1区域以外的第2区域由金属板形成,
所述第1区域与所述第2区域导通连接。
20.根据权利要求13至15中任一项所述的天线装置,其中,
所述第1振子及所述第2振子形成在基板上。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的天线装置,其中,
所述第1振子和相对的所述第2振子与频带相应地,作为动作原理不同的天线或复合有不同的所述动作原理的复合天线而动作。
22.根据权利要求21所述的天线装置,其中,
所述一对第1振子与相对的所述一对第2振子电容耦合,由此所述一对第1振子和所述一对第2振子与频带相应地,作为动作原理不同的天线或复合有不同的所述动作原理的复合天线而动作。
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