[發明專利]天線裝置

無效

• 申請號: 201310040775.7
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103247849A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 吉岡洋樹
• 申請（專利權）人: 三美電機株式會社
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q9/06
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;嚴星鐵

技術領域

本發明涉及圓偏振波通信用的天線裝置。

背景技術

以往，作為高頻帶通信用的天線裝置，公知有貼片天線。貼片天線例如作為GPS（Global?Positioning?System：全球定位系統）天線、ETC（Electronic?Toll?Collection?System：電子不停車收費系統）天線來使用。

此處，參照圖15，對以往的貼片天線80的結構進行說明。圖15是貼片天線80的俯視圖。

貼片天線80是圓偏振波通信用的一點供電的貼片天線。如圖15所示，貼片天線80具備天線基體材料部81、天線電極82、接地部83以及供電銷84。

天線基體材料部81是具有上表面為正方形的長方體的形狀的陶瓷等電介質制的基體材料。天線電極82是在天線基體材料部81的上表面形成的金屬制的電極。接地部83是設置在天線基體材料部81的下表面且接地的金屬制的接地板。供電銷84是與天線電極82電連接且貫通天線基體材料部81、天線電極82以及接地部83的金屬制的供電銷。將供電銷84與天線電極82的連接點設為供電點P。

通過使用天線基體材料部81，來利用由天線基體材料部81的電介質的介電常數引起的波長縮短效果，能夠使貼片天線80小型化。

天線電極82具有從正方形的電極切去一對對角部分的形狀，并具有作為退化分離元件的擾動元件821。由于具有擾動元件821，因此在天線電極82上產生兩個共振模式。更具體而言，在天線電極82上，產生電極內的最長的電流路線、以及與該最長的電流路線正交的電流路線。將最長的電流路線的電極長設為長軸長L1。將與長軸長L1的電流路線正交的電流路線的電極長設為短軸長L2。長軸長L1的共振模式與短軸長L2的共振模式的振幅相同，從而通過以相位差為90°的方式向供電銷84流動天線電流，來從貼片天線80輻射圓偏振波的電波。將長軸長L1的共振模式設為第一模式，將短軸長L2的共振模式設為第二模式。

并且，公知有在天線基體材料部上使用磁性體的貼片天線（例如，參照專利文獻1）。并且，公知有在天線基體材料部上使用磁性復合材料（磁性電介質）的貼片天線（例如，參照專利文獻2）。磁性復合材料具有與電介質相同的介電常數，并且，具有與磁性體相同的相對磁導率。波長縮短效果的縮短率SR由下式（1）表示。

SR=1/（εr·μr）1/2…（1）

其中，εr：介電常數，μr：相對磁導率。

因此，通過在天線基體材料部使用磁性體或者磁性復合材料，也能夠使貼片天線小型化。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特開2000-82914號公報

專利文獻2：日本特開2011-49802號公報

參照圖16（a）、圖16（b），對在天線基體材料部81上使用了電介質或者磁性復合材料的貼片天線80的相對于頻率的電流的振幅分布以及相位分布進行說明。圖16（a）是表示在天線基體材料部81上使用了電介質或者磁性復合材料的貼片天線80的電流的振幅分布相對于頻率的分布的圖。圖16（b）是表示在天線基體材料部81使用了電介質或者磁性復合材料的貼片天線80的電流的相位分布相對于頻率的分布的圖。

如圖16（a）、圖16（b）所示，將在天線基體材料部81上使用了電介質的貼片天線80的長軸長L1所對應的共振頻率設為頻率fa1，將短軸長L2所對應的共振頻率設為頻率fa2。并且，將在天線基體材料部81上使用了磁性復合材料的貼片天線80的長軸長L1所對應的共振頻率設為頻率f1，將短軸長L2所對應的共振頻率設為頻率f2。將頻率fa1、fa2的中心頻率與頻率f1、f2的中心頻率設為頻率f0。

由貼片天線80產生圓偏振波的條件與長軸長L1、短軸長L2所對應的第一模式、第二模式的振幅相同，從而相位錯開90°。一般，對于振幅與相位而言，若在天線基體材料部81上使用電介質而使貼片天線80小型化，則如圖16（a）所示，頻率fa1、fa2間的頻段成為窄的頻段。此時，若如圖16（b）所示，成為過于窄的頻段，則相位差難以取得90°。與此相對，在天線基體材料部81上使用了磁性復合材料的貼片天線80中，頻率f1、f2間的頻段成為比較寬的頻段，從而相位差容易取得90°。

一般，若在天線的天線基體材料部上使用磁性材料，則可知天線的輸入阻抗增加、成為寬頻段。而且，如圖16（a）、圖16（b）所示，若在貼片天線的天線基體材料部上使用磁性復合材料，則確認成為寬頻段化。但是，對于在天線基體材料部上使用磁性復合材料的貼片天線輻射圓偏振波適當且具體的構造值不明確。

發明內容