专利名称：天线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及天线装置，特别涉及UWB(Ultra Wide band)用天线。
背景技术：
正如其名，UWB意味着超宽频带无线电波，是指占有中心频率的25％以上，或者1.5GHz以上的频带宽度的无线电传送方式的广义的词汇。简言之，使用超宽频带的短脉冲(通常为1ns以下)进行通信，是引发无线电领域的革命的技术。
过去的无线电波与UWB本质的不同可以说是有无载波。过去的无线电波，采用各种方法调制称为载波的某一频率正弦波，发送接收数据。对此，UWB则不使用该载波，像UWB的定义所写得那样，其使用超宽频带的短脉冲。
正如其名，UWB具有超宽频带的频率频带。另一方面，过去的无线电波只具有较窄的频率频带。这是因为频率频带窄的部分能够利用电波。电波是有限的资源。尽管UWB是超宽频带，但之所以受到注目是各频率的输出功率。UWB虽然频率频带较宽，但其各频率的输出功率很小。该功率的大小在可以被噪声淹没的水平，因此对其他无线通信的干涉很小。FCC(FederalCommunication Commission美国联邦通信委员会)考虑到不会产生对其他无线通信的干涉的问题，从而有条件的允许使用。
由于UWB是超宽频率，所以与现存的无线通信服务的频带相重合。目前，将UWB的频带限定在3.1GHz到10.6GHz之间。
此外，天线基本是利用共振现象。天线虽是以其长度决定共振频率的，但在包含很多频率成分的UWB中很难产生共振。因此，要发射的电波的频率频带越宽，与此相应在天线的设计就越困难。
例如，作为小型天线人们熟知的有贴片式天线。已知这样的贴片式天线之一是一种便携性优良、并且频率温度特性也较高、共振频率的偏差较小、可靠性高的小型平面贴片式天线(例如，参照特开平7-949334号公报)。另外，还知道能够对应多个频率的贴片式天线装置(例如，参照特开平10-190347号公报)。
但是，由于贴片式天线不是宽频带，因此不适于用作UWB用天线。
另一方面，在近距离无线通信的世界中，作为能够同时实现大容量数据传送与低耗电的下一代技术，太阳诱电面向当今最令人注目的UWB，已成功开发出形状为10mm×8mm、厚度仅有1mm的超小型的陶瓷贴片天线。由于这种天线的开发，至今只限于军事应用的UWB已扩展到PDP(Plasms DisplayPanel)电视、数码相机等数字产品间的超高速连接的民用中，并且使这种像移动电话这样常见的机器的小型化成为可能。
还有，这种UWB用天线能够用于蓝牙(Bluetooth)(商标)或无线LAN(Local Area Network)等。
蓝牙是为了使较小范围内的声音或数据的无线通信在台式及笔记本电脑、PDP(Personal Digital Assistant)、移动电话、打印机、扫描仪、数码相机、以及家用电器之间实现而一般公开的规格。由于蓝牙使用在地球上的任何地方均可使用的2.4GHz频带的电波，所以在世界各地都能使用。简单地说，利用蓝牙，就不需要用电缆连接数字外围设备，电缆连接所带来的麻烦都已成为过去。
无线LAN指的是使用电波或红外线等有线电缆以外的传送通路的LAN。
如上所述，在贴片式天线那样过去的天线中，有难以宽频带化、波形失真(波形变宽)的问题。并且，虽然电压驻波比(VSWR)越低，作为天线的特性越好，但是过去的天线在频率高的部分的VSWR不能降低，就是说，会有在频率高的部分VSWR变高这一问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可以实现宽频带化的UWB用天线。
本发明的其它目的在于提供一种可以实现对频率特性进行改良的UWB用天线。
根据本发明的一实施例，由上侧电介体11、下侧电介体13、以及夹持在所述上侧电介体和所述下侧电介体之间的导体图案15构成的UWB用天线10，其特征在于，所述导体图案在前面的大致中央部具有馈电点151，并由倒三角形部分15-1、主突出部分15-2、右侧突出部15-3、以及左侧突出部15-4构成，其中，倒三角形部分15-1具有从该馈电点以规定的角度分别向右侧面及左侧面展开的右侧锥形部152及左侧锥形部153，主突出部分15-2从所述倒三角形部分的上边154突出，右侧突出部15-3从所述右侧锥形部突出，左侧突出部15-4从所述左侧锥形部突出。
所述右侧突出部和左侧突出部分别由平滑的两条曲线15-3a、15-4a所规定。
所述两条曲线可以是分别连接所述倒三角形部分的顶点和所述上边的两端的曲线。
所述两条曲线也可以是左右对称。
所述倒三角形部分也可以是等边三角形。
所述的主突出部也可以由连接所述倒三角形部分的上边的两端的圆弧15-2a所规定。
另外，上述符号是为了容易理解本发明而付加的，当然仅是一例，并不限于此。
本发明中，用两片电介体夹持导体图案，由于该导体图案具有馈电点、从该馈电点以规定的角度向两侧展开的锥形部，所以可以得到宽频带的UWB用天线的效果。进而，导体图案不仅具有从倒三角形部分的上边突出的主突出部，而且还具有从锥形部突出的突出部，所以，即使在频率高的部分也可以将VSWR维持得较低，因此，可以实现频率特性的进一步的改善。
图1表示作为本发明的第一实施例的天线装置的UWB用天线的结构，(a)为横剖面俯视图、(b)为纵剖面侧视图。
图2是为了对图1所示的UWB用天线的导体图案形状的主要部分进一步详细说明的说明图。
图3是表示3种UWB用天线的天线特性的图，横轴为频率(GHz)，纵轴为VSWR。
图中
10 UWB用天线10f 前面11 矩形上侧电介体13 矩形下侧电介体15 导体图案151 馈电点20 接地部件152 右侧锥形部153 左侧锥形部154 上边15-1 倒三角形部分15-2 主突出部15-3 右侧突出部15-4 左侧突出部15-2a 圆弧15-3a 右侧曲线15-4a 左侧曲线具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。
参照图1，对作为本发明的第1实施例的天线装置的UWB用天线10进行说明。图1中，(a)是UWB用天线10的横剖面俯视图、(b)是UWB用天线10的纵剖面侧视图。
UWB用天线10的整体外观是具有长度(纵长)B、宽度(横宽)W、高度T的长方体(矩形板)的形状。图示的例子中，长度B为10.1mm、宽度W为10.1mm、高度T为0.8mm。
UWB用天线10具有上面10u、底面10d、前面10f、被面10b、右侧面10rs、以及左侧面10ls。
UWB用天线10由矩形上侧电介体11、矩形下侧电介体13、以及夹持在矩形上侧电介体11和矩形下侧电介体13之间的导体图案15构成。矩形上侧电介体11和矩形下侧电介体13分别具有长度B、宽度W、高度T/2。导体图案13由例如银糊等材料制成，其厚度约为8μm。
另外，矩形上侧电介体11和矩形下侧电介体13的电介常数为εr。图示的例子中，电介常数εr为4.4。矩形上侧电介体11和矩形下侧电介体13由例如陶瓷板构成。
导体图案15在前面10f的大约中央部具有馈电点151。纵长为G、宽度为W的接地部件20电连接在导体图案15的馈电点151上。图示的例子中，纵长G为0.8mm。
并且，导体图案15包括以下部分具有从馈电点151以规定的角度θ分别向右侧面10rs和左侧面10ls展开的右侧锥形部152、左侧锥形部153的倒三角形部分15-1；从倒三角形部分的上边154突出的主突出部15-2；从右侧锥形部153突出的右侧突出部15-3；以及从左侧锥形部153突出的左侧突出部15-4，倒三角形部分与各突出部做成一体。图示的例子中，角度θ为60°，所以，倒三角形部分15-1为等边三角形。
主突出部15-2由连接倒三角形部分15-1的上边154的两端的圆弧15-2a所规定。即，倒三角形部分15-1的上边154与主突出部15-2的底边相互连接。圆弧15-2a的中心与整体的长度(纵长)B及宽度(横宽)W的中央一致。
右侧突出部15-3和左侧突出部15-4分别由平滑的右侧曲线15-3a和左侧曲线15-4a所规定。右侧曲线15-3a及左侧曲线15-4a是分别连接倒三角形部分15-1的顶点与上边154的两端部而成的，且左右对称。
参照图2，进一步对右侧曲线15-3a做详细的说明，这里，z0为7.60mm、y0为4.39mm。
以下的公式(1)是关于曲线的一般式。从eaz减去1，以与图2一致、z为0时y为0。
eaz-1＝y…(1)可以得到从公式(1)求出系数a的下面的公式(2)。
a＝ln(y0+1)/z0…(2)
将y0和z0的值带入公式(2)可得a＝0.221651因此，可以通过下面的公式(3)求出+y侧的值(即，决定右侧曲线15-3a的值)。
y＝y0-{ea(z0-z)-1} …(3)还有，因为右侧曲线15-3a和左侧曲线15-4a有左右对称的关系，所以也同样可以求出-y侧的值(即，决定左侧曲线15-4a的值)。
下面，参照图3对3种UWB天线的天线特性进行说明。图3中，横轴表示频率(GHz)，纵轴表示VSWR。在图3的右下部分，表示有使用的导体图案的形状。另外，还表示VSWR越低天线特性越好。
第1特性曲线T1是表示具有图1所示的导体图案15、即第1种的导体图案Type.1的天线的天线特性。第2特性曲线T2是表示具有第2种的导体图案Type.2的天线的天线特性。第3特性曲线T3是表示具有第3种的导体图案Type.3的天线的天线特性。
第1特性曲线T1在比较高的频率、即大约5GHz以上的频率处，VSWR比较低。因此，具有第1种的导体图案Type.1的天线显示出良好的天线特性。即，图1所示的UWB用天线是天线特性优异的天线。
第2特性曲线T2只在大约3.5～4.8GHz的频率处，VSWR较低，但是在其他部分，VSWR较高。因此，具有第2种的导体图案Type.2的天线，其天线特性较差。
第3特性曲线T3只在大约3～4GHz的频率处，VSWR较低，但是在其他部分，VSWR极高。因此，具有第3种的导体图案Type.3的天线其天线特性较差。
以上，用令人满意的实施例对本发明进行了说明，但本发明决不仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种天线装置，是包括上侧电介体、下侧电介体、以及夹持在所述上侧电介体和所述下侧电介体之间的导体图案的UWB用天线，其特征在于，所述导体图案在前面的大致中央部具有馈电点，并包括倒三角形部分、主突出部分、右侧突出部、以及左侧突出部，其中，倒三角形部分具有从该馈电点以规定的角度分别向右侧面及左侧面展开的右侧锥形部及左侧锥形部，主突出部分从所述倒三角形部分的上边突出，右侧突出部从所述右侧锥形部突出，左侧突出部从所述左侧锥形部突出。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述右侧突出部及所述左侧突出部分别由平滑的两条曲线所规定。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，所述两条曲线是分别连接所述倒三角形部分的顶点与所述上边的两端部的曲线。
4.根据权利要求2或3所述的天线装置，其特征在于，所述两条曲线左右对称。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的天线装置，其特征在于，所述倒三角形部分是等边三角形。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的天线装置，其特征在于所述主突出部由连接所述倒三角形部分的上边的两端的圆弧所规定。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种可以宽频带化，并可以实现频率特性改善的UWB用天线。UWB用天线(10)由上侧电介体(11)、下侧电介体(13)和夹持在其间的导体图案(15)构成。导体图案在前面的大致中央部具有馈电点(151)。导体图案还具从馈电点以规定的角度分别向右侧成及左侧面展开的右侧锥形部(152)和左侧锥形部(153)的倒三角形部分(15－1)。从倒三角部分的上边(154)，主突出部(15－2)突出。从倒三角形部分的右侧锥形部右侧突出部(15－3)突出，从左侧锥形部左侧突出部(15－4)突出。
文档编号H01Q19/00GK1677745SQ200510000390
公开日2005年10月5日 申请日期2005年1月10日 优先权日2004年4月2日
发明者中野久松, 三好明 申请人:三美电机株式会社, 中野久松