专利名称：天线调整方法以及天线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及天线调整方法以及天线装置。
技术背景利用有如下结构的小型单极天线，该天线在基板上配置有发射器和反 射导体，该发射器被供电而发射电磁波，所述反射导体被接地，起到将发 射器发射的电磁波反射并加倍波长化的大地作用。例如在专利文献1等中记载有为了调整这样的天线装置的频率特性而 调整发射器形状的发明。批量生产对应于设计规格而设计成复杂形状的小 型发射器，并且将其作为零件而进行供给。使用者将购入的发射器组装到 设有反射导体的基板上，然后组装到数字设备等中而制成最终的产品。但是，组装天线装置的设备的导电性壳体等会对天线特性产生不良影 响，有时不能得到按照设计的特性。另外，通过改变通信设备的局部设计 也会改变天线特性。将小型发射器模制封装化并且分别进行微调整是不现 实的，对应于使用者的规格而改变发射器的设计使得成本提高且效率降低。专利文献1:(日本)特开2006- 186969号公报 专利文献2:(日本)实开平7-14714号公报 专利文献3:(日本)特开平7-79113号公报 专利文献4:(日本)特开平5 - 347509号公报 专利文献5:(日本)特开2006- 519545号公报发明内容本发明是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种不改变发射 器形状的天线调整方法以及容易进行调整的天线装置。为了解决上述问题，本发明第一方面提供一种天线调整方法，该天线 装置具有发射器和板状的反射导体，所述发射器发射电磁波并且由金属形 成或由金属和电介体形成，所述反射导体将所述发射器发射的电磁波反射并且加倍波长化，其中，通过改变所述反射导体的形状来调整所述天线装 置的频率特性。根据该方法，通过改变反射导体的形状而能够改变反射导体的反射特 性，可调整天线装置整体的频率特性。另外，在本发明的天线调整方法中，若在所述反射导体上至少设有两 个部分突出的突出部，则由于突出部的不连续形状对谐振特性影响较大， 故而各突出部的形状分别控制特定带域的频率特性。因此，通过改变任一 突出部的形状而能够改变特定带域的特性。另外，在本发明的天线调整方法中，若使所述突出部以一定的宽度直 线状地突出，则能够根据突出部的长度来管理调整量。另外，在本发明的天线调整方法中，若使所述突出部的宽度不足所述反射导体宽度的1/2，则能够向相同方向形成两个以上突出部，故而面积效 率提高。若使两个突出部从反射导体向所述发射器相反的一侧突出，则各 自的突出部的谐振特性锐度清晰，故更加理想。另外，在本发明的天线调整方法中，也可以在所述反射导体附近预先 并列设置由相互分离的导体构成的多个调整导体，通过将所述反射导体和 所述调整导体电连接来扩展所述反射导体。根据该方法，能够容易地改变反射导体的形状，并且容易管理改变后 的形状。另外，在本发明的天线调整方法中，通过将所述调整导体直线状地排 列配置，能够容易地实现反射导体的阶段地形状变化。另外，本发明提供一种天线装置，具有发射器和板状的反射导体，所 述发射器发射电磁波并且由金属形成或由金属和电介体形成，所述反射导 体将所述发射器发射的电磁波反射并且加倍波长化，在所述反射导体上至 少设有两个部分突出的突出部。根据该结构，反射导体突出部的不连续形状对谐振特性影响较大，故 个突出部的形状分别控制特定带域的频率特性。因此，通过改变任一突出 部的形状，能够改变特定带域的特性，容易进行调整。本发明另一方面提供一种天线装置，具有发射器和板状的反射导体， 所述发射器发射电磁波并且由金属形成或由金属和电介体形成，所述反射 导体将所述发射器发射的电磁波反射并且加倍波长化，在所述反射导体近排列有由相互分离的导体构成的多个调整导体。根据该结构，通过将反射导体和调整导体电连接，能够扩展反射导体 而改变形状，并且调整天线特性。根据本发明，通过反过来利用反射导体的不完全反射特性并改变反射 导体的形状，不改变复杂化的发射器形状即可调整天线装置的天线特性。
图1是本发明第一实施方式的天线装置的平面图。图2是表示图1的天线装置形状改变所引起的天线特性的差异的图表。图3是本发明第二实施方式的天线装置的平面图。图4是表示图3的天线装置形状改变所引起的天线特性的差异的图表。图5是本发明第三实施方式的天线装置的平面图。图6是表示图5的天线装置形状改变所引起的天线特性的差异的图表。图7是本发明第四实施方式的天线装置的平面图。图8是表示图7的天线装置形状改变所引起的天线特性的差异的图表。图9是本发明第五实施方式的天线装置的平面图。图10是表示图9的天线装置形状改变所引起的天线特性的差异的11 (a) ~ (c)是表示图9的天线装置使用时的模式的立体图。图12是表示图11的天线装置的天线特性的图表。图13是本发明第六实施方式的天线装置的平面图。图14是本发明第七实施方式的天线装置的平面图。图15是本发明第八实施方式的天线装置的平面图。图16是本发明第九实施方式的天线装置的平面图。图17是本发明第十实施方式的天线装置的立体图。图18是表示图1的天线装置的调整例的立体图。图19是本发明第十一实施方式的天线装置的平面图。图20是本发明第十二实施方式的天线装置的平面图。图21是本发明第十三实施方式的天线装置的平面图。附图标记说明1:天线装置；2:基板；3:发射器；4:反射导体；5:馈电部；6、66a 8h:突出部；7:金属体；8、 8a 8h:调整导体具体实施方式
由此，参照
本发明的实施方式。图l表示本发明第一实施方式的天线装置1。天线装置l在基板2的表 面上设有模制成型的发射器3、由金属层构成的反射导体4。发射器3被馈 电部5施加输入电力并且发射电磁波。反射导体4起到将发射电介体3发 射的电磁波镜面(鏡写L)反射的大地的作用，将发射的电磁波加倍波长 化。但是，与理想的大地不同，反射导体4的大小是有限的，因此，通过 谐振等，由于频率的不同而使电磁波的反射特性不同。因此，反射导体4 不能够准确地将电介体3发射的电磁波镜面反射，天线装置1的输出根据 频率而发生变化。图2表示改变反射导体4的宽度W和高度H时天线装置1的频率特性 的差异。图示的图表表示基于频率的VSWR (电压驻波比)的变化。由此 可知，通过改变反射导体4的形状而使天线装置1的频率特性变化。天线 装置1可评价为在VSWR为2以下的频率带、作为天线具有理想的特性。但是，在反射导体4的宽度W或高度H与频率特性之间不能够看出相 关的关系，为了得到所希望的频率特性时，需要利用尝试法来决定反射导 体4的形状。图3表示本发明第二实施方式的天线装置1。在以下的说明中，对与先 前说明的结构要素相同的构成要素标注同 一附图标记并省略说明。本实施 方式的天线1中，反射导体4在与发射器3相反一侧具有以一定宽度直线 状突出的突出部6。图4中，在本实施方式中表示改变突出部6的长度L时的频率特性的 变化。如图所示，也通过改变突出部6的长度来改变天线装置1的频率特 性。图5表示本发明第三实施方式的天线装置1。本实施方式的突出部6 从反射导体4向侧方突出。图6表示改变该天线装置1的突出部6长度时 的频率特性。在本实施方式中，与第二实施方式同样地，根据突出部6的 长度L来改变频率特性。图7表示本发明第四实施方式的天线装置1。第三实施方式的突出部6 从反射导体4向发射器3的偏向一侧的侧方突出，但本实施方式的突出部6 向与发射器3相反一侧的侧方突出而形成。在本实施方式中，如图8所示， 与第二、第三实施方式同样地，根据突出部6的长度L来改变频率特性。下，即，若改进某频率带的VSWR，则其他频率带的VSWR变差，不适合 宽带域使用的天线装置。图9表示能够得到宽带域所希望的天线特性的本发明第五实施方式的 天线装置1。天线装置l设定为是在3-5GHz的带域中使用的UWB天线， 并且被组装到便携终端等电子设备中。在本实施方式中，形成有从反射导 体4向发射器3的相反侧平行突出的两个突出部6a、 6b。图IO表示改变本实施方式的天线装置1的突出部6a的长度L时的频 率特性变化。如图所示，在本实施方式中，若增长突出部6a的长度，则虽 然大大改善了 4GHz以下的频率带的特性，但4GHz以上的频率带的特性不 会由于突出部6a的长度而受到较大影响。这是由于，高频域的谐振特性由另一个突出部6b保持，故而被突出部 6a控制的低频域的谐振特性的变化所带来的高频域的变化比例减小。图11表示本实施方式的天线装置1的利用模拟例。图11 (a)表示天 线装置1单独的状态，图11 (b)表示将看到的金属体7靠近壳体配置的样 子，图11 (c)表示将突出部6b的长度延迟来抵消金属体7的影响的样子。图12表示图11的天线装置1的频率特性变化。天线装置1设计成在 图ll(a)的状态下、在3-5GHz下表示2以下的VSWR,但若如图ll(b) 所示地使金属体7接近配置，则4GHz前后的VSWR上升、即该带域的性 能降低。因此，如图ll(c)所示，将突出部6b延长之后，使4GHz前后的VSWR 降低的同时，能够较低地维持其前后的VSWR。这样，在本实施方式的天线装置1中，3GHz带的频率特性大大依赖于 突出部6a， 4GHz带的频率特性大大依存于突出部6b。因此，能够使各自 整。>< 、'、'、 "、' ' 口 。这样的天线装置1的频率特性与从馈电部5到突出部6a、 6b前端的反射导体的外周距离相关。即，从馈电部5到突出部6a、 6b前端的反射导体 4的外周距离与表示低VSWR的波长(频率的倒数)的吻合度较高。这意味着，如图13所示的本发明第六实施方式，也可以使突出部6a、 6b的长度与第五实施方式的相反。另外，如图14所示的本发明第七实施方式，也可以进一步设置从反射 导体4向与发射器3同侧突出的突出部6c。其中，突出部6向发射器3的相反侧突出设置时容易得到更窄带域的 特性变化。这是由于，通过使突出部6的前端边缘位于馈电部5的相反侧， 谐振特性的锐度清晰。因此，在本发明中，从反射导体4向发射器3的相反侧平行地形成两 个以上突出部6a、 6b为好。另外在排列两个突出部6a、 6b时，需要使突出 部6的宽度小于反射导体宽度的1/2。另外，如图15所示的第八实施方式，突出部6a、 6b、 6c可以不/人反 射导体3的角部突出、而是从各边的中途突出。另外，如图16所示的本发明第九实施方式，也可以从反射导体4的各 边向上下左右分别使突出部6a、 6b、 6c、 6d、 6e、 6f、 6g、 6h突出。图17表示本发明第十实施方式的天线装置1。该天线装置l在突出部 6a、 6b的延长线附近分别沿直线排列设置有相互分离的多个调整导体8a、 8b。在本实施方式中，如图18所示，通过利用金属带9a、 9b等将突出部 6a、 6b、调整导体8a、 8b电连接，能够改变突出部6a、 6b的实质长度，容 易调整天线装置的频率特性。当然，例如图19所示的本发明第十一实施方式，可以在三个突设部6a、 6b、 6c前端附近分别配设调整导体8a、 8b、 8c，能够自由地选择其配置方 式、数量以及大小。另外，如图20所示的本发明第十二实施方式，可以不设置突出部，而 是在反射导体4的主体附近并列设置多个调整导体8a、 8b、 8c,通过将反 射导体4和调整导体8a、 8b、 8c连接，结果形成突出部。另外，如图21所示的第十三实施方式的天线装置1,可以在反射导体 4的主体附近并列设置具有与反射导体4相同宽度(或高度)的调整导体8， 改变反射导体4的宽度或高度。
权利要求
1.一种天线调整方法，该天线装置具有发射器和板状的反射导体，所述发射器发射电磁波并且由金属形成或由金属和电介体形成，所述反射导体将所述发射器发射的电磁波反射并且加倍波长化，其特征在于，通过改变所述反射导体的形状来调整所述天线装置的频率特性。
2. 如权利要求1所述的天线调整方法，其特征在于，所述反射导体至少具有两个部分突出的突出部，通过改变所述突出部的长度来改变所述反 射导体的形状。
3. 如权利要求2所述的天线调整方法，其特征在于，所述突出部以一定宽度直线状地突出。
4. 如权利要求3所述的天线调整方法，其特征在于，所述突出部的宽 度不足所述反射导体宽度的1/2。
5. 如权利要求1 ~4中任一项所述的天线调整方法，其特征在于，在所 述反射导体附近预先并列设置由相互分离的导体构成的多个调整导体，通 过将所述 反射导体和所述调整导体电连接来扩展所述反射导体。
6. 如权利要求5所述的天线调整方法，其特征在于，所述调整导体直 线状地排列配置。
7. —种天线装置，其特征在于，具有发射器和板状的反射导体，所述 发射器发射电磁波并且由金属形成或由金属和电介体形成，所述反射导体 将所述发射器发射的电磁波反射并且加倍波长化，所述反射导体至少具有 两个部分突出的突出部。
8. 如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述突出部以一定的宽度直线状地突出。
9. 如权利要求8所述的天线装置，其特征在于，所述突出部的宽度不 足所述反射导体宽度的1/2。
10. 如权利要求9所述的天线装置，其特征在于，在与所述发射器相反 的一侧至少平行地突出两个所述突出部。
11. 如权利要求7 10中任一项所述的天线装置，其特征在于，在所述 突出部的延长线附近并列设置有由分离的导体构成的调整导体。
12. —种天线装置，其特征在于，具有发射器和板状的反射导体，所述发射器发射电磁波并且由金属形成或由金属和电介体形成，所述反射导体 将所述发射器发射的电磁波反射并且加倍波长化，在所述反射导体附近具 有由相互分离的导体构成的多个调整导体。
13.如权利要求12所述的天线装置，其特征在于，所述调整导体直线状地排列。
全文摘要
本发明提供一种天线调整方法以及天线装置，不改变发射器的形状。天线装置(1)包括发射电磁波的发射器(3)、将发射器(3)发射的电磁波反射并加倍波长化的板状反射导体(4)，其中，在反射导体(4)上形成部分突出的突出部(6)，通过改变突出部(6)的长度来改变反射导体(4)的形状，调整天线装置(1)的频率特性。
文档编号H01Q21/30GK101252220SQ20081000464
公开日2008年8月27日 申请日期2008年1月21日 优先权日2007年2月22日
发明者多和田真丈 申请人:欧姆龙株式会社