专利名称：宽带供电电路以及包括该宽带供电电路的天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及天线，尤其涉及在宽的频带上动作的宽带供电电路以及包括该宽带供 电电路的天线。
背景技术：
当前，从卫星通信到全球定位系统(GPS)和携带电话等移动通信中，使用了各种 各样的天线。由于如上所述天线被用于各种用途，因此要求在宽的频带上动作的宽带化。作 为以平行平板间传输模式被使用的天线，以往主流是隙缝天线等使用了频带不太宽的元件 的天线。但最近，螺旋形天线等使用了频带宽的元件的应用也扩展开来。随之，对供电电路 也要求宽带化。作为天线以及供电电路的宽带化，有本申请发明人开发的天线。图IA示出了使用 了向该平行平板间传输模式供电的供电电路的天线的截面图，图IB示出了上述天线的回 波损耗特性。图IA所示的天线1包括上部导体板2、下部导体板3、同轴中心导体4、导向 部5以及短路部7。上部导体板2和下部导体板3被大致平行地设置，并设置有将下部导体 板3的中央部分向下凹入而成的短路部7。将形成短路部7的底面的导体作为短路板8。天 线的中央部分处的被导向部5保护的同轴中心导体4被固定在短路板8上。在本发明中， 除去天线的上部导体板2，将下部导体板3、同轴中心导体4、导向部5、短路部7以及短路板 8统称为供电电路。在该天线中，通过将下部导体板3的中央部分向下凹入而成的短路部7发挥阻抗 变换电路的功能，扩大了频率的带宽。图IB示出了该天线的回波损耗(RL)特性的频率依 赖性。回波损耗以向天线的入射功率与反射功率之比来表示，当回波损耗值小时，表示与该 频率相匹配。在本发明中，将回波损耗值小于或等于_20dB、即功率损耗小于或等于的 情况判断为匹配。因此，在图1所示的天线中，中心频率为7. 75GHz，下限频率为7. 4GHz，上 限频率为 . 95GHz，其带宽为550MHz，分数带宽为7. 1 %。该天线的带宽比以往宽，被改善至 550MHz。但存在要求进一步扩大该带宽的问题。
发明内容
发明要解决的问题如上所述，对于扩大天线及其供电电路的带宽的要求越发强烈，并且要求进一步 扩大带宽。本发明的目的在于，提供解决上述天线和供电电路的宽带化的课题的技术，并提 供在宽的频带上动作的宽带供电电路以及包括该宽带供电电路的天线。用于解决问题的手段本发明宽带供电电路的特征在于，包括下部导体板，其与上部导体板大致平行地 设置；凹状的短路部，其被设置在所述下部导体板的中央部分；以及凸状的锪孔，其被设置 在短路板的中央部分，该短路板形成所述短路部的底面。另外，本发明天线的特征在于，宽
3带供电电路，包括下部导体板；凹状的短路部，其被设置在所述下部导体板的中央部分； 以及凸状的锪孔，其被设置在短路板的中央部分，该短路板形成所述短路部的底面；以及上 部导体板，其与所述下部导体板大致平行地设置。发明效果在本发明中，在下部导体板上设置凹状的短路部，并且在短路部上设置凸状的锪 孔。通过如此使短路部成为两级结构，能够扩大带宽。根据本发明，能够得到带宽大的宽带 供电电路以及具有该宽带供电电路的用于平行平板间传输模式的天线。
图IA是以往的天线的截面图；图IB是示出图IA的天线的回波损耗特性的频率依赖性的图；图2A是本发明第一实施方式涉及的天线的截面图；图2B是示出图2A的天线的回波损耗特性的频率依赖性的图；图3A是本发明第二实施方式涉及的天线的截面图；图3B是示出图3A的天线的回波损耗特性的频率依赖性的图；图4A是本发明第三实施方式涉及的天线的截面图；图4B是示出图4A的天线的回波损耗特性的频率依赖性的图。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。(第一实施方式)参照图2A和图2B，对本发明的第一实施方式进行详细说明。图2A示出了本发明 第一实施方式中的应用了向平行平板间传输模式供电的供电电路的天线的截面图。图2B 示出了图2A的天线的回波损耗特性的频率依赖。图2A所示的天线10包括上部导体板2、下部导体板3、同轴中心导体4、导向部5、 倒圆锥导体6、以及短路部7。上部导体板2和下部导体板3是圆形导体，并被大致平行地 设置。设置有通过将下部导体板3的中央部分的一部分向下侧凹成圆形而成的短路部7。 短路部7的直径为A，深度为HI。将形成短路部的底面的导体板作为短路板8。短路板8与 上部导体板2以及下部导体板3大致平行。在短路板8的中心设置有被固定在短路板8上 并由导向部5保护的同轴中心导体4。另外，在同轴中心导体4的顶端部分设置有如图所示 变粗并形成为倒圆锥形状的倒圆锥导体6。天线在平面图中的中心位置用点划线表示。上 述上部导体板2、下部导体板3以及短路部7各自的中心点处于以该点划线表示的一条直线 上，并大致处于天线的中心位置。因此，该同轴中心导体4和倒圆锥导体6被配置在上部导 体板2、下部导体板3以及短路部7的中心位置、即天线的中心部分。通过在同轴中心导体4的顶端部分设置倒圆锥导体6，能够扩大带宽。该倒圆锥导 体6的尺寸可根据要匹配的频率而定。图2B示出了包括该倒圆锥导体6的天线的回波损 耗(RL)特性的频率依赖性。根据图2B，中心频率为7. 75GHz，下限频率为7. 25GHz，上限频 率为7. 95GHz。由此可知，其带宽为700MHz，分数带宽为9%，带宽变宽了。在本实施方式 中，与现有例比较，中心频率同为7. 75GHz，上限频率同为7. 95GHz，但下限频率从7. 4GHz扩宽到7. 25GHz。其结果是，与现有技术相比，带宽被改善至700MHz，分数带宽被改善至9%。根据本实施方式，通过使供电电路的同轴中心导体的顶端变粗成倒圆锥导体，天 线的下限频率变宽，能够扩大带宽和分数带宽。这样，通过使供电电路的同轴中心导体的顶 端变粗成倒圆锥导体，能够得到在宽的频带上动作的宽带供电电路以及包括该宽带供电电 路的天线。(第二实施方式)参照图3A和图3B，对本发明的第二实施方式进行详细说明。图3A示出了本发明 第二实施方式中的应用了向平行平板间传输模式供电的供电电路的天线的截面图。图3B 示出了图3A的天线的回波损耗特性的频率依赖。第二实施方式在第一实施方式的短路部 进一步设置了锪孔。图3A所示的天线11包括上部导体板2、下部导体板3、同轴中心导体4、导向部5、 倒圆锥导体6、短路部7、短路板8、以及锪孔9。第二实施方式的结构是在第一实施方式的结 构中增加了锪孔9的结构。对于与第一实施方式的结构相同的构成要素标注相同的标号， 并省略其说明。锪孔9在短路板8的中央部分被构成为向短路部7侧凸出的形状。短路部 7是下部导体板3向下侧突出而成的凹状的锪孔，锪孔9是短路部7的底面向与短路部7相 反方向的上侧突出而成的凸状的锪孔。该锪孔6的底面(在图中被示于上面)与上部导体 板2以及下部导体板3大致平行。该锪孔9和短路部7均为圆形，它们的中心点排列在作为天线中心的以点划线表 示的直线上。短路部7的直径为A，深度为H1，锪孔9被设置在从短路板的端部向内侧B/2 的位置处，其直径为(A-B)，深度为H2。通过在短路部7上设置锪孔9，短路部7的结构形成为两级。第一级是直径A的空 间区域，第二级是在第一级的下侧构成的槽状的空间区域。通过该两级结构，能够进一步扩 大频率的带宽。该锪孔9的尺寸可以根据要匹配的频率而定。图3B示出了该天线的回波损 耗(RL)特性的频率依赖性。根据图3B，中心频率为7. 75GHz，下限频率宽带化为7. 15GHz， 上限频率为8. 25GHz，带宽变宽了。其带宽为1. 1GHz，分数带宽为14.2%。在本实施方式 中，与第一实施例比较，上限频率从7. 95GHz进一步扩宽到8. 25GHz，下限频率从7. 25GHz进 一步扩宽到7. 15GHz。其结果是，带宽被改善至1. 1GHz，分数带宽被改善至14. 2%。 根据本实施方式，通过在短路部7上设置锪孔9从而使短路部形成为两级结构，能 够扩宽天线的上限和下限频率，从而能够扩大带宽和分数带宽。这样，通过使短路部形成为 两级结构，能够得到在宽的频带上动作的宽带供电电路以及包括该宽带供电电路的天线。(第三实施方式)参照图4A和图4B，对本发明的第三实施方式进行详细说明。图4A示出了本发明 第三实施方式中的应用了向平行平板间传输模式供电的供电电路的天线的截面图。图4B 示出了图4A的天线的回波损耗特性的频率依赖。第三实施方式是使第二实施方式的短路 部和锪孔的侧壁成为锥形状的实施方式。图4A所示的天线12包括上部导体板2、下部导体板3、同轴中心导体4、导向部 5、倒圆锥导体6、短路部7、短路板8、以及锪孔9。省略对与第二实施方式相同的构成要素的 说明。在本实施方式中，将短路部7和锪孔9的侧壁形成为锥形状，即使它们的构造倾斜。 将短路部7的侧壁从垂直偏移β，将与下部导体板3的接合面扩大β，将侧壁倾斜β /HI。
5在锪孔9中，将其侧壁从垂直偏移α，将凸部的上表面减小α，将侧壁倾斜α /Η2。这样，使 短路部7、锪孔9的侧壁形成为锥形状，使其倾斜。该倾斜β /HI、α /Η2可以根据要匹配的 频率而定。通过使该短路部7、锪孔9的侧壁形成为锥形状，使其倾斜，能够进一步扩大频率 的带宽。通过使侧壁倾斜，短路位置和直径被模糊化，从而带宽被进一步扩大。图4Β示出 了该天线的回波损耗(RL)特性的频率依赖性。根据图4Β，中心频率为7. 75GHz，下限频率 为7. 05GHz，上限频率为8.65GHz。其带宽为1. 6GHz，分数带宽为20. 6%，带宽进一步被扩 大了。在本实施方式中，与第二实施例比较，上限频率从8. 25GHz扩宽到8. 65GHz，下限频率 从7. 15GHz扩宽到7. 05GHz。其结果是，带宽被改善至1. 1GHz，分数带宽被改善至20. 6%.根据本实施方式，通过在短路部7上设置锪孔9并使短路部7和锪孔9的侧壁倾 斜，能够扩宽上限和下限频率，能够进一步扩大带宽和分数带宽。通过如此使短路部和锪孔 的侧壁倾斜，能够得到在宽的频带动作的宽带供电电路以及包括该宽带供电电路的天线。以上，将本发明作为实施方式进行了说明。本发明的宽带供电电路的特征在于，包 括下部导体板，其与上部导体板大致平行地设置；凹状的短路部，其被设置在所述下部导 体板的中央部分；以及凸状的锪孔，其被设置在短路板的中央部分，该短路板形成所述短路 部的底面。另外，可以使宽带供电电路的短路部的侧壁倾斜，还可以进一步使锪孔的侧壁倾 斜。另外，可以构成为该短路部和锪孔均为圆形形状，它们的中心点位于同一直线上。另 外，也可以在该锪孔的中心具有被导向部保护的同轴中心导体，将该同轴中心导体的顶端 部形成为倒圆锥导体。另外，本发明的特征在于，能够得到具有上述宽带供电电路的天线。该天线能够用 于平行平板间传输模式。以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明不受上述实施方式的限定。能 够对本发明的结构和细节进行在本发明的范围内本领域技术人员可理解的各种变更。本申请要求基于2008年3月19日提出的日本申请特愿2008-071200号的优先权， 其全部公开内容合并于此。
权利要求
一种宽带供电电路，其特征在于，包括下部导体板，其与上部导体板大致平行地设置；凹状的短路部，其被设置在所述下部导体板的中央部分；以及凸状的锪孔，其被设置在短路板的中央部分，该短路板形成所述短路部的底面。
2.如权利要求1所述的宽带供电电路，其特征在于， 所述短路部的侧壁倾斜。
3.如权利要求1或2所述的宽带供电电路，其特征在于， 所述锪孔的侧壁倾斜。
4.如权利要求3所述的宽带供电电路，其特征在于，所述短路部和所述锪孔均为圆形形状，所述短路部和所述锪孔的中心点排列在同一直 线上。
5.如权利要求4所述的宽带供电电路，其特征在于， 在所述锪孔的中心具有被导向部保护的同轴中心导体。
6.如权利要求5所述的宽带供电电路，其特征在于， 所述同轴中心导体的顶端部为倒圆锥导体。
7.一种天线，其特征在于，包括宽带供电电路，包括下部导体板；凹状的短路部，其被设置在所述下部导体板的中央 部分；以及凸状的锪孔，其被设置在短路板的中央部分，该短路板形成所述短路部的底面； 以及上部导体板，其与所述下部导体板大致平行地设置。
8.如权利要求7所述的天线，其特征在于， 所述短路部的侧壁倾斜。
9.如权利要求7或8所述的天线，其特征在于， 所述锪孔的侧壁倾斜。
10.如权利要求9所述的天线，其特征在于，所述短路部和所述锪孔均为圆形形状，所述短路部和所述锪孔的中心点排列在同一直 线上。
11.如权利要求10所述的天线，其特征在于， 在所述锪孔的中心具有被导向部保护的同轴中心导体。
12.如权利要求11所述的天线，其特征在于， 所述同轴中心导体的顶端部为倒圆锥导体。
全文摘要
能够得到宽带供电电路，包括下部导体板，其与上部导体板大致平行地设置；凹状的短路部，其被设置在所述下部导体板的中央部分；以及凸状的锪孔，其被设置在短路板的中央部分，该短路板形成所述短路部的底面。并且可得到具有该宽带供电电路的天线。
文档编号H01Q13/22GK101978555SQ20098010979
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月18日 优先权日2008年3月19日
发明者安藤真, 尼野理, 是枝修一, 镰田幸男 申请人:日本电气东芝太空系统株式会社;独立行政法人宇宙航空研究开发机构