专利名称：贴片天线装置及电波接收设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及贴片天线装置及具备该贴片天线装置的电波接收设备。
背景技术：
以往，如专利文献I (日本特开2002-198725号公报)所记载的那样，已知有具备在长方形的电介质板的上表面配设有近似正方形的平面放射电极并收发圆偏振波信号的贴片天线的贴片天线装置。
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这种贴片天线装置构成为以贴片天线的轴比与圆偏振波信号的频率一致的方式调整平面放射电极的边的长度。
发明内容
本发明的目的在于提供以简单的结构调整为得到圆偏振波特性的高増益的贴片天线装置及电波接收设备。为了实现上述目的，本发明的ー个方案是贴片天线装置，其特征在于，具备具有长边和短边的长方形的电介质板；配置在上述长方形的电介质板的一方的面上的平面放射电极；配置在上述长方形的电介质板的另一方的面上的接地电极；以及与上述平面放射电极电连接的供电部件，上述平面放射电极在与上述长方形的电介质板的相対的两个短边对应的部分对称地配备至少一个狭缝，该狭缝朝向与相对的另一短边对应的部分延伸，上述供电部件向上述平面放射电极的供电位置从该平面放射电极的中心偏移，以便得到圆偏振波特性。为了实现上述目的，本发明的ー个方案是电波接收设备，其特征在于，在设备主体上配备方案一所述的贴片天线装置。
图I是本发明的第一实施方式的贴片天线装置的立体图。图2是图I的贴片天线装置的俯视图。图3是表示将图I的贴片天线装置安装在电路板上的状态的主要部分剖视图。图4是用于说明图I的贴片天线装置的供电位置的局部剖切俯视图。图5是表示图I的贴片天线装置的辐射特性的图表。图6是本发明的第二实施方式的贴片天线装置的立体图。图7是图6的贴片天线装置的俯视图。图8是表示将图6的贴片天线装置安装在电路板上的状态的主要部分剖视图。图9是应用了图6的贴片天线装置的数码摄像机的立体图。图10是放大表示图9的数码摄像机的一部分的立体图。
图11是表示贴片天线装置的第一变形例的俯视图。图12是表示贴片天线装置的第二变形例的俯视图。图13是表示贴片天线装置的第三变形例的俯视图。
具体实施例方式以下參照
本发明的实施方式。
实施方式的贴片天线装置100具有图I 图3所示的结构，具备贴片天线110及导电接地部件120。其中，贴片天线110具备长方形的平面放射电极113、长方形的电介质板114、长方形的接地电极115 (參照图3)及供电部件116。在此，电介质板114在俯视中为纵长的长方形，例如以陶瓷为材料。在该电介质板114的上表面形成平面放射电极113。该平面放射电极113在俯视中为纵长的长方形，例如由规定的厚度的银箔、金属板或金属膜等构成。该平面放射电极113形成为在俯视中比电介质板114小(參照图2)。并且，平面放射电极113的长边与电介质板114的长边平行，另外，平面放射电极113的短边与电介质板114的短边平行。在该平面放射电极113的相对的两个短边的各个上各形成一个朝向相対的短边延伸的狭缝117。这两个狭缝117、117隔着平面放射电极113的中心对称地形成在彼此相対的位置上。另外，如图3所示，在电介质板114的下表面形成有接地电极115。该接地电极115除了供电部件116所处的部位及其周边外，形成在电介质板114的背面整体上。S卩，接地电极115的外形与电介质板114相同地为长方形。该接地电极115例如由规定厚度的银箔、金属板或金属膜等构成。另ー方面，如图2所示，导电接地部件120是在俯视中通常比电介质板114大的形状，利用双面胶带与贴片天线110的接地电极115固定。导电接地部件120的形状不需要特别地为正方形，但期望尽量増大面积。并且，以贯通该导电接地部件120与上述电介质板114的方式设有供电部件116。该供电部件116的上端通过钎料与平面放射电极113电连接。另外，如图3所示，电路板130位于相当于电路的GND的导电接地部件120的下方。并且，上述供电部件116的下端部贯通该电路板130，通过形成在该电路板130的下表面的导电图案130a而与未图示的发送电路及/或接收电路电连接。另外，在该实施方式中，长方形的平面放射电极113的长边的长度LI为9. 5_，短边的长度L2为9. 3mm。另外，长方形的电介质板114的长边的长度L3为12mm，短边的长度L4为11mm，厚度L5为4mm。另外，各狭缝117的长度L6为2. 45mm，但不限于这些尺寸，也可以是其他尺寸。
接着，对贴片天线位置100的供电位置、狭缝117的长度及平面放射电极113的长度进行说明。供电部件116的上端与平面放射电极113电连接的位置是供电位置。如图4所示，在此，供电位置设定在相对于通过平面放射电极113的中心0并且与平面放射电极113的短边平行的轴(Y轴)倾斜45°的直线上的位置且为适当的阻抗(50' Q )的位置。另外，狭缝117的长度L6及平面放射电极113的长度L1、L2调整为相对于贴片天线110的两个共振频率相位差为90°。由此，能够实现具有良好的圆偏振波特性的贴片天线装置100。图5是表示对该贴片天线装置100的辐射特性进行模拟的结果的图表。·在图5中，实线表示相对于右旋圆偏振波的天线增益，虚线表示相对于左旋圆偏振波的天线增益(单位dBic)。根据图5，在天线的天顶方向(图5的0°的位置)，右旋偏振波增益大，相反，在该天顶方向，左旋偏振波増益小。并且，作为识别圆偏振波的左转和右转的能力即相交偏振波识别度，得到大约16dB。这些作为圆偏振波天线，得到充分的性能。根据如上构成的贴片天线装置100，能够得到如下的效果。即，在平面放射电极113的相対的短边的各个上对称地形成朝向相对的另ー短边延伸的狭缝117。由此，能够降低贴片天线110的两个共振频率中的短边方向(图的横向)的频率变化。另外，将供电部件116向平面放射电极113的供电位置设定在相对于通过平面放射电极113的中心0并且与平面放射电极113的短边平行的轴(Y轴)倾斜45°的直线上的位置且为适当的阻抗(50' Q )的位置。由此，通过改变平面放射电极113的边的长度及狭缝117的长度，能够调整为相对于两个共振频率相位差为90°。由此，能够以简单的结构得到调整为得到圆偏振波特性的、高増益的贴片天线装置 100。另外，由于在平面放射电极113的相対的短边侧的位置对称地形成朝向平面放射电极113的中心延伸的两个狭缝117、117，因此如图2所示，在平面放射电极113中流动的电流ー边如虚线表示在该两个狭缝117、117的周围迂回ー边流动。由此，能够使短边方向(图的横向)的电流路径的长度更长。即，通过使平面放射电极113的短边方向(图的横向)的电流路径实质上变长，从而能够降低短边方向(图的横向)的共振频率。由此，能够减小长边方向(图的纵向)的共振频率与短边方向(图的横向)的共振频
率的差。另外，由于通过对称地形成两个狭缝117、117来得到与使电介质板114的短边方向(图的横向)的长度实质上变长相同的效果，因此机箱也能够容易地安装在宽度窄的电波接收设备上。(第二实施方式)图6是第二实施方式的贴片天线装置的立体图。图7是该贴片天线装置的俯视图。图8是表示将该 贴片天线装置安装在电路板上的状态的主要部分剖视图。该第二实施方式的贴片天线装置200具有图6 图8所示的结构，具备贴片天线210及导电接地部件220。其中，贴片天线210具备平面放射电极213、电介质板214、接地电极215及供电部件 216。该贴片天线210的平面放射电极213、电介质板214、接地电极215及供电部件216与第一实施方式的贴片天线110的平面放射电极113、电介质板114、接地电极115及供电部件116对应。另外，供电位置的设定、狭缝217的长度及平面放射电极213的尺寸的调整利用与第一实施方式相同的方法进行。另外，导电接地电极220及电路板230与第一实施方式的导电接地部件120及电路板130对应。因此，省略共同部分的详细的说明，主要对不同的部分进行说明。在该贴片天线装置200中，平面放射电极213及电介质体214的双方的形状与第ー实施方式的场合相比，更细长。即，平面放射电极213的长边的长度LI与第一实施方式的平面放射电极113的长边的长度LI大致相同。另外，平面放射电极213的短边的长度L2形成得比第一实施方式的平面放射电极113的短边的长度L2短。即，在本实施方式中，长方形的平面放射电极213的长边的长度LI为9. 2_，短边的长度L2为8. 4mm。另外，长方形的电介质板114的长边的长度L3为13mm，短边的长度L4为10mm，厚度L5为3mm。另外，各狭缝217a 217c 的长度 L62、L61、L62 为 3. 1mm、I. 2mm,3. 1mm。但是，不限定于这些尺寸，可以是其他尺寸。在这种场合，即使以与第一实施方式的贴片天线110相同的方式在平面放射电极213的两个短边各个上对称地各形成ー个狭縫，由于短边的长度L2比第一实施方式的场合大幅地变小，因此无法降低短边方向(图的横向)的共振频率。由此，短边方向(图的横向)的共振频率与长边方向(图的纵向)的共振频率的差变大，难以使收发的圆偏振波信号的频率与天线的轴比的最佳点一致。因此，为了得到与第一实施方式相同的天线特性，通过在平面放射电极213的两个短边的各个上对称地形成在该短边开ロ且朝向对象(相対的)短边延伸的各三个狭缝217a、217b、217c，使该短边的长度方向的电流路径实质上变长，减小长边方向(图的纵向)的共振频率与短边方向(图的横向)的共振频率的差。并且，在该实施方式的场合，使三个狭缝217a、217b、217c中的中央的一个狭缝217b的长度L61形成得比左右的其他两个狭缝217a、217c的长度L62短。通过这样，由于在平面放射电极213中流动的电流一边如虚线所示在长度不同的三个狭缝217a、217b、217c的周围迂回ー边流动，因此与使三个狭缝217a、217b、217c为相同长度的场合相比，能够使电流路径的整体的长度更长。因此，能够使平面放射电极213的短边的长度方向的电流路径实质上变长，能够有效地减小长边方向(图的纵向)的共振频率与短边方向(图的横向)的共振频率的差。根据该第二实施方式的贴片天线，能够得到以下效果。S卩，根据第二实施方式的贴片天线装置200的贴片天线210，由于比第一实施方式的贴片天线110更细长，因此与安装第一实施方式的贴片天线110的场合相比，能够安装在更细长的机箱上。图9及图10表示将该第二实施方式的贴片天线装置200搭载在设备主体201上的电波接收设备的ー个例子。该电波接收设备是数码摄像机202。在该数码摄像机中，从薄型化的要求出发，机箱203的进深尺寸变小。安装在该数码摄像机202的机箱203内的贴片天线装置200以上述电介质板214的短边的长度方向与数码摄像机202的进深方向一致的方式安装在数码摄像机202的上表面。在该场合，贴片天线装置200安装在从设备主体201的开ロ 201a露出的电路板230 上。图11表示贴片天线的第一变形例。 在该贴片天线410中，在长方形的电介质板414的上表面形成平面放射电极413，在电介质板414的下表面形成接地电极(未图示)，利用供电部件416进行向平面放射电极413的供电。在该贴片天线410中，狭缝417包括宽度窄的直线状部分417a以及与该直线状部分417a的前端相连设置的方形部分417b。根据该贴片天线410，与只由直线状部分417a构成的狭缝的情况相比，由于电流ー边在方形部分417b的周围迂回ー边流动，因此能够使电流路径更长。图12表示贴片天线的第二变形例。在该贴片天线510中，在长方形的电介质板514的上表面形成平面放射电极513，在电介质板514的下表面形成接地电极(未图示)，利用供电部件516进行向平面放射电极513的供电。在该贴片天线510中，狭缝517包括宽度窄的直线状部分517a以及与该直线状部分517a的前端相连设置的圆状部分517b。根据该贴片天线510，与只由直线状部分517a构成的狭缝的情况相比，由于电流在圆状部分517b的周围迂回流动，因此能够使电流路径更长。图13表示贴片天线的第三变形例。在该贴片天线610中，在长方形的电介质板614的上表面形成平面放射电极613，在电介质板614的下表面形成接地电极(未图示)，利用供电部件616进行向平面放射电极613的供电。
在该贴片天线610中，狭缝617包括宽度窄的直线状部分617a以及与该直线状部分617a的前端相连设置且横穿该直线状部分617b的中途的直线状部分617b。根据该贴片天线610，与只由直线状部分617a构成的狭缝的情况相比，由于电流在另一直线状部分617b的周围迂回流动，因此能够使电流路径更长。以上，说明了本发明的几个实施方式，但本发明的范围不限定于上述的实施方式，包括权利要求的范围所记载的发明的范围和与其均等的范围。例如，在上述实施方式及变形例中，使平面放射电极的平面形状为长方形，但也可以为正方形、圆形或椭圆形状等。另外，在该实施方式中，为直线状的狭缝，但也可以为在变形例中说明的由宽度窄 的直线状部分以及与该直线状部分的前端相连设置的方形部分、或圆状部分、或横穿该直线状部分的中途的直线状部分构成的狭縫。另外，在该实施方式中，长方形的平面放射电极的长边的长度、短边的长度、长方形的电介质板的长边的长度、短边的长度、厚度、狭缝的长度为特定的尺寸，但如上所述，不限定于这些尺寸，可以是其他尺寸。
权利要求
1.一种贴片天线装置，其特征在于，具备 具有长边和短边的长方形的电介质板； 配置在上述长方形的电介质板的一方的面上的平面放射电极； 配置在上述长方形的电介质板的另一方的面上的接地电极；以及 与上述平面放射电极电连接的供电部件， 上述平面放射电极在与上述长方形的电介质板的相对的两个短边对应的部分对称地配备至少一个狭缝，该狭缝朝向与相对的另一短边对应的部分延伸， 上述供电部件向上述平面放射电极的供电位置从该平面放射电极的中心偏移，以便得到圆偏振波特性。
2.根据权利要求I所述的贴片天线装置，其特征在于， 上述平面放射电极是圆形形状、椭圆形状、具有与上述长方形的电介质板的各边平行的各边的长方形形状中的任意的形状。
3.根据权利要求I所述的贴片天线装置，其特征在于， 上述至少一个狭缝是两个或三个狭缝，这些狭缝分别从与上述长方形的电介质板的相对的两个短边对应的部分与上述相对的短边正交地朝向与相对的另一短边对应的部分延伸。
4.根据权利要求3所述的贴片天线装置，其特征在于， 上述三个狭缝中的中央的一个狭缝的长度比其他两个狭缝的长度短。
5.根据权利要求I所述的贴片天线装置，其特征在于， 上述至少一个狭缝包括宽度窄的直线状部分以及与该直线状部分的前端相连设置的方形部分、或圆状部分、或横穿该直线状部分的中途的直线状部分。
6.根据权利要求I所述的贴片天线装置，其特征在于， 上述供电部件向上述平面放射电极的供电位置设定在相对于通过平面放射电极的中心且与平面放射电极的短边平行的轴倾斜45°的直线上的位置且为适当的阻抗的位置。
7.一种电波接收设备，其特征在于， 在设备主体上配备权利要求I所述的贴片天线装置。
全文摘要
本发明提供贴片天线装置及电波接收设备。本发明的贴片天线装置(100)具备长方形的电介质板(114)、平面放射电极(113)、接地电极(115)、供电部件(116)，平面放射电极(113)在与电介质板的两个短边对应的部分对称地配备朝向与另一短边对应的部分延伸的狭缝(117)，供电部件(116)的供电位置从该平面放射电极的中心偏移，以便得到圆偏振波特性。由此，能够实现以简单的结构调整为得到圆偏振波特性的、高增益的贴片天线装置及电波接收设备。
文档编号H01Q1/38GK102956966SQ201210286890
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月13日 优先权日2011年8月12日
发明者阿部和明 申请人:卡西欧计算机株式会社