专利名称：面型天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及在一个面内形成的面型天线。
背景技术：
近年，无线通信中，越来越多地采用在宽频带收发信号的通信方式。例如，用微处理器和DSP执行从基带信号到中间频率信号的信号处理的软件无线技术，通过软件的改写来切换多个通信方式，可进行宽频带的信号的处理。与信号的宽频带化对应，收发信号的天线也被要求宽频带化，提出了各种天线。例如，非专利文献1记载了具备圆板状的单极天线单元作为主发射单元的圆板单极天线示。另外，专利文献1记载了具备与主发射单元分离的无馈电元件的天线，非专利文献2记载了具备无馈电元件的面状的天线。
特开2001-284946号公报[非专利文献1]Agrawall，“Wide-Band Planar Monopole Antennas”IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION.VOL.46，NO.2(Feb.1998)[非专利文献2]Kumar，“Broad-Band Microstrip Antennas UsingAdditional Resonators Gap-Coupled to the Radiating Edges”IEEETRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION.VOL.AP-32，NO.12(Dec.1984)发明内容但是，非专利文献1记载的圆板单极天线中，必须有在与圆板状的单极天线单元垂直的方向上配置的地板。而且，从地板到单极天线单元的顶点的高度必须为最低工作频率中的自由空间波长的约1/4的高度，必须确保大的设置空间。另外，非专利文献2及专利文献1记载的天线中，无馈电元件与单一的电谐振点对应，为了宽频带化必须配置许多无馈电元件，因此难以小型化。
本发明鉴于上述问题，其目的是提供小型化且宽频带化的面型天线。
实现上述目的的本发明的面型天线，是在一个面内形成的面型天线，具备具有接地点且至少一边直线状延伸的地板；具有馈电点且沿上述直线状的一边且与该边之间空出的间隔逐渐变宽的主发射单元；与上述主发射单元邻接，并沿上述直线状的一边与上述主发射单元之间空出间隔的同时与上述地板之间空出的间隔逐渐变宽的无馈电元件，上述主发射单元具有，与上述一边的间隔越靠近上述无馈电元件越宽的形状，上述无馈电元件具有，在距离上述主发射单元的最远点处与上述地板连接且与上述一边的间隔越靠近上述主发射单元越宽的形状，并形成有狭缝。
本发明的面型天线由于具备具有相互越靠近则与地板的一边的间隔越宽的形状的主发射单元12及无馈电元件13而宽频带化，而且，通过在无馈电元件上形成狭缝，无需对无馈电元件增加配置就可增加电谐振点并进一步宽频带化。从而，根据本发明的面型天线，无需对无馈电元件进行增加配置，可实现小型化且宽频带化的面型天线。
这里，上述本发明的面型天线中，上述无馈电元件最好形成有与上述一边平行延伸的狭缝。
狭缝与地板的一边平行形成，从而提高了狭缝导致的面型天线的宽频带化的效果。
另外，上述本发明的面型天线中，上述无馈电元件最好具有相互长度不同的多个狭缝。
通过使多个狭缝的长度不同，电谐振点在宽频率范围内分散，因此可实现面型天线的进一步宽频带化。
另外，上述本发明的面型天线可在可挠性的电介质基体材料的表面形成。
面型天线通过在可挠性的电介质基体材料的表面形成，可配置在各种各样形状的空间。
如上所述，根据本发明，可实现小型化且宽频带化的面型天线。
图1是本发明一实施例的面型天线的外观图。
图2是图1的面型天线与信号源连接的形态的说明图。
图3是比较例的面型天线的示图。
图4是图1所示面型天线及图3所示比较例的面型天线的特性的测定结果的曲线图。
10面型天线11地板111 接地点11a 地板的一边12主发射单元121 馈电点13无馈电元件20电介质基体材料131、132 狭缝
具体实施例方式
以下参照
本发明的实施例。
图1是本发明一实施例的面型天线的外观图。
图1所示面型天线10是在一个面内形成的面型天线，作为单面印刷基板上的印刷布线图案形成。面型天线10具有近似矩形状的外形，具备具有接地点的地板11；具有馈电点的主发射单元12；与主发射单元12邻接的无馈电元件13，这些元件在可挠性电介质基体材料20的表面上形成。
地板11是具有直线状延伸的4个边及4个角的近似矩形，在一个角附近配置接地点111。
主发射单元12具有一边呈圆弧状膨胀的近似直角三角形状的形状，圆弧状的边12a配置成朝向地板11及无馈电元件13。即，主发射单元12，沿地板11的4个边中与接地点111相接的一边11a，与该边11a之间空出的间隔逐渐变宽，具有与边11a的间隔越靠近无馈电元件13越宽的形状。近似直角三角形状的主发射单元12的角中，与地板11的接地点111最近的角的部分起馈电点121的功能。即，主发射单元12在距离无馈电元件13的最远点处最接近地板11，在与该地板11最接近的位置的角上配置馈电点121。另一方面，接地点111配置在地板11中与主发射单元12最接近的位置，且离无馈电元件13最远。
无馈电元件13与主发射单元12空开间隔地邻接，并且沿地板11的一边11a，与该地板11之间空出的间隔逐渐变宽。无馈电元件13也具有一边呈圆弧状膨胀的近似直角三角形状的外形，圆弧状的边13a配置成朝向地板11及主发射单元12。即，具有与地板11的一边11a的间隔越靠近主发射单元12越宽的形状。由于主发射单元12及无馈电元件13的形状，电谐振点在一定的范围内分散，面型天线10成为宽频带化。
另外，无馈电元件13上还形成2条直线状的狭缝131、132，以使面型天线10进一步宽频带化。该狭缝131和狭缝132形成不同的长度，以使面型天线10的电谐振点进一步在更宽的频率范围内分散。另外，狭缝131、132与地板11的边11a平行地形成，以使面型天线10有效率地宽频带化。
这里，面型天线10中配置了主发射单元12及无馈电元件13的区域中主发射单元12和无馈电元件13并排的宽度方向的宽度W1，最好在面型天线10的最低工作频率的1/4波长以上，1/3波长以下的范围。另外，主发射单元12及无馈电元件13的高度H2若在最低工作频率的1/10波长以下，则可获得实用的特性。
再有，更详细地说，为了易于与同轴电缆的屏蔽连接，地板11的宽度W2配置成比配置有主发射单元12及无馈电元件13的区域的宽度W1稍宽，且地板11在宽度方向上超出主发射单元12。接地点111从该超出部分还配置突出延伸的突出部11b，将主发射单元12的馈电点121包围。
通过刻蚀等从淀积了铜等的金属被膜的电介质基体材料20除去不需要的金属被膜来制造上述的面型天线10。但是，面型天线10也可用其他方法制造，例如，也可通过将剪切加工的金属片与电介质基体材料20的表面粘接来制作。
面型天线10通过在可挠性的电介质基体材料20的表面上形成，能够以弯曲的状态或部分弯折的状态配置在各种各样形状的空间。例如，面型天线10中，包含地板11的高度H1越大则特性越稳定，但是，地板11通过与装置等的框体的金属部分电气连接，可获得与高度H1的大小无关的稳定特性。
图2是图1的面型天线与信号源连接的形态的说明图。
面型天线10作为发送侧天线使用时，如图2所示，面型天线10的接地点111及馈电点121经由同轴电缆等与信号源30连接。
这里，制作图1所示面型天线10及作为比较例的天线并测定特性。
图3是比较例的面型天线的示图。
图3所示比较例的面型天线50是与图1所示面型天线10比较特性用的面型天线，具备地板51、主发射单元52以及无馈电元件53。比较例的面型天线50除了在无馈电元件53上未形成狭缝外，具有与图1所示面型天线10同样的结构。
制作的面型天线10和面型天线50，均配置了主发射单元及无馈电元件的区域的宽度W1(参照图1)是60mm，高度H1是50mm。另外，地板的宽度W2是65mm，主发射单元及无馈电元件的高度H2是12mm。将制作的面型天线10及面型天线50分别与信号源连接并测定特性。
图4是图1所示面型天线及图3所示比较例的面型天线的特性的测定结果的曲线图。
曲线图的横轴表示从信号源馈电的信号的频率，纵轴表示电压驻波比(VSWR)。如曲线图所示，未形成狭缝的比较例的面型天线5在约1.8GHz附近具有谐振点，在该频率附近具有良好的VSWR特性。但是，从1.8GHz附近开始随着频率上升，VSWR特性劣化。
另一方面，图1的形成有2条狭缝131、132的面型天线10具有与狭缝131、132对应增加的谐振点，因此，伴随频率的上升，VSWR反复地上升及下降，并维持一定的范围内。
结果，比较例的无狭缝的面型天线50中，VSWR维持在2.8以下的频率的频带为从约1.7GHz到约2.7GHz。另一方面，形成了狭缝131、132的面型天线10，在从约1.4GHz到2.9GHz的超过1倍频程的宽频带中，VSWR维持在2.8以下。
这样，本实施例的面型天线10由于具备具有相互越靠近则与地板11的边11a的间隔越宽的形状的主发射单元12及无馈电元件13而宽频带化，而且，通过在无馈电元件13形成2条狭缝131、132，无需对无馈电元件增加配置就可在超过1倍频程的宽频带中维持良好VSWR特性。从而，根据本实施例的面型天线10，无需对无馈电元件进行增加，可实现小型化且宽频带化的面型天线。
另外，上述的实施例中，说明了在无馈电元件13上形成相互不同长度的2条狭缝131、132，但是本发明不限于此。例如，狭缝的条数可以是2条以外的多条，另外也可以是1条。但是，具有多个狭缝会使面型天线更加宽频带化。
另外，多条狭缝按形成的位置而具有不同的谐振点，因此，它们的长度也可相同。但是，通过形成相互不同的长度，可使谐振点分散在更宽的频率范围，面型天线更加宽频带化。
另外，在上述的实施例中，具体地说明了地板11、主发射单元12及无馈电元件13的详细形状，但是本发明不限于此。例如，说明了主发射单元12的边12a及无馈电元件13的边13a是呈圆弧状膨胀的形状，但是本发明不限于此，边的详细形状可以为直线状，另外，也可为阶段状。
权利要求
1.一种在一个面内形成的面型天线，其特征在于，设有具有接地点且至少一边直线状延伸的地板；具有馈电点的、沿所述直线状的一边在与该边之间空出间隔且逐渐变宽的主发射单元；以及与所述主发射单元邻接的、沿所述直线状的一边与所述主发射单元之间空出间隔并与该地板之间空出间隔且逐渐变宽的无馈电元件，所述主发射单元具有与所述一边的间隔越靠近所述无馈电元件越宽的形状，所述无馈电元件具有在距离所述主发射单元的最远点处与所述地板连接且与所述一边的间隔越靠近所述主发射单元越宽的形状，且形成有狭缝。
2.权利要求1所述的面型天线，其特征在于，所述无馈电元件形成有与所述一边平行延伸的狭缝。
3.权利要求2所述的面型天线，其特征在于，所述无馈电元件具有相互长度不同的多个狭缝。
4.权利要求1所述的面型天线，其特征在于，在可挠性的电介质基体材料的表面上形成。
全文摘要
本发明提供小型化且宽频带化的面型天线。在一个面内形成的面型天线(10)中设有具有接地点(111)且至少一边(11a)直线状延伸的地板(11)；具有馈电点(121)且沿边(11a)与该边(11a)之间空出间隔且逐渐变宽的主发射单元(12)；沿一边(11a)与主发射单元(12)之间空出间隔、并在与地板(11)之间空出间隔且逐渐变宽的无馈电元件(13)。主发射单元(12)具有，与边(11a)的间隔越靠近无馈电元件(13)越宽的形状，无馈电元件(13)具有在距离主发射单元(12)的最远点处与地板(11)连接、且与边(11a)的间隔越靠近主发射单元(12)越宽的形状，并形成有狭缝(131、132)。
文档编号H01Q1/38GK101034767SQ20071008765
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月9日 优先权日2006年3月10日
发明者高田义直, 野末大介 申请人:安普泰科电子有限公司