CN102082328A - 变形折叠式偶极天线及其阻抗控制方法和包括该天线的天线装置 - Google Patents

Abstract

在U形的变形折叠式偶极天线(20)中，具有馈电点的第一平行节段(22)包括第一、第二L形节段(40、41)，不带有馈电点的第二平行节段(23)包括第一、第二相对侧边部分(23a1、23a2)、以及将第一和第二相对侧边部分(23a1、23a2)的端部联接起来的连接边部分(23b)。第一、第二L形节段(40、41)的被布置得平行于第一、第二相对侧边部分(23a1、23a2)的部分(22a1、22a2)具有宽度W1。第一、第二L形节段(40、41)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1、22b2)具有宽度W2。第一、第二相对侧边部分(23a1、23a2)具有宽度W3。连接边部分(23b)具有宽度W4。通过将宽度W2设定为大于宽度W1、W3、和W4，对变形折叠式偶极天线(20)的阻抗进行控制。

Description

变形折叠式偶极天线及其阻抗控制方法和包括该天线的天线装置

技术领域

本发明涉及一种变形的折叠式偶极天线，在该天线上，两个平行的节段利用一些短的节段联接起来，两平行节段被变形为相互对置的U形形状。本发明还涉及对变形折叠式偶极天线的阻抗进行控制的方法、以及包括变形折叠式偶极天线的天线装置。

背景技术

日本专利文件JP-A-2005-260567公开了一种变形的折叠式偶极天线，其可被作为变形折叠式偶极天线的实例。

变形的折叠式偶极天线包括一对被布置得相互平行的平行节段(文件JP-A-2005-260567中图1所示的侧边部分9、12以及侧边部分10、13)、以及分别联接着成对平行节段的端部的短节段(折叠结构11、14)。其中一个平行节段(侧边部分9、12)具有馈电点，其位于电路纵向长度的中点处。

不带有馈电点的另一平行节段(侧边部分10、13)具有U形结构，该结构带有一对相互对置的相对侧边部分、以及将相对侧边部分的端部连接起来的连接边部分(位于折叠结构16、18之间的部分)。

具有馈电点的平行节段(侧边部分9、12)包括两个L形的节段。两L形节段中的其中之一(侧边部分9)被布置得与连接边部分的一部分、以及两相对侧边部分的其中之一(侧边部分10)相平行。另一L形节段(侧边部分12)被布置得与连接边部分的一部分、以及两相对侧边部分中的另一者(侧边部分13)相平行。

在两个L形节段(侧边部分9、12)中，与连接边部分(位于折叠结构16、18之间的部分)相对的两个部分(位于折叠结构15、17之间的部分)之间以预定的距离对置着，且被布置在同一条直线上。因而，两L形的节段形成了切断的U形结构。馈电点被设置在与连接边部分相对的L形节段的端头部分上。

因而，在这样的变形折叠式偶极天线中，两个相互对置的平行节段利用短节段联接起来，其中一个平行节段为U形，而另一个平行节段为切断的U形结构。

当各个平行节段的宽度在纵长方向上是恒定一致的时，则可通过改变具有馈电点的平行节段的宽度相对于不带有馈电点的平行节段的比值来控制变形折叠式偶极天线的阻抗，例如在文件JP-A-2004-228917中就描述了这样的方法。

当常规的阻抗控制方法被应用到具有U形结构的变形折叠式偶极天线上时，在各个平行节段的整个纵长方向上，具有馈电点的平行节段的切断U形结构的宽度被设定为小于不带有馈电点的平行节段的U形结构的宽度。

例如，当变形折叠式偶极天线的两个平行节段具有相同的宽度时，则为了增大变形折叠式偶极天线的阻抗，就要在整个纵长方向上减小带有馈电点的平行节段的宽度，并在整个纵长方向上增大带有不带有馈电点的平行节段的宽度。在上述的情况中，变形折叠式偶极天线沿U形结构所在平面的外部尺寸取决于宽度增大的、不带有馈电点的平行节段的外部尺寸。因而，在沿对置侧边部分的方向上、以及沿连接边部分的方向上，变形折叠式偶极天线的外部尺寸都被增大了。尤其是对于平行节段为U形的变形折叠式偶极天线，由于两相对的侧边部分被布置成在与垂直于连接边部分的方向上相互平行，故增大两相对侧边部分的宽度将导致沿连接边部分方向的外部尺寸增大。

与此相反，为了减小阻抗，与不带有馈电点的平行节段的宽度相比，要使带有馈电点的平行节段沿整个纵长方向的宽度增大。

例如，当变形折叠式偶极天线中的两个U形平行节段具有相同的宽度时，则为了减小变形折叠式偶极天线的阻抗，就要增大带有馈电点的平行节段沿整个纵长方向的宽度，并减小不带有馈电点的平行节段沿整个纵长方向的宽度。在上述的情况下，变形折叠式偶极天线在U形结构所在平面上的外部尺寸取决于宽度增大的、带有馈电点的平行节段的外部尺寸。因而，在沿对置侧边部分的方向上、以及沿连接边部分的方向上，天线的外部尺寸都被增大了。尤其是对于平行节段为U形的变形折叠式偶极天线，由于两相对的侧边部分被布置成在与垂直于连接边部分的方向上相互平行，故增大两相对侧边部分的宽度将导致沿连接边部分方向的外部尺寸增大。

按照这种方式，当对具有U形结构的变形折叠式偶极天线的阻抗进行控制、以确保其阻抗与诸如同轴电缆和平行馈线等外部器件相匹配时，其中一个平行节段的两相反端部的宽度将大于阻抗控制前的宽度，因而可能增大变形折叠式偶极天线沿连接边部分的外部尺寸。

通过将其中一个平行节段的宽度固定并减小另一平行节段的宽度也能限制外部尺寸的增大。但是，在生产方面，减少宽度是存在限制的。尤其是，对于初始宽度就小的小型天线，阻抗的控制范围是很小的。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的一个目的是提供一种具有U形结构的变形折叠式偶极天线。本发明的另一目的提供一种对变形折叠式偶极天线的阻抗进行控制的方法。本发明的再一目的是提供一种带有变形折叠式偶极天线的天线装置。

根据本发明的第一到第三方面，提供了一种对变形折叠式偶极天线的阻抗进行控制的方法。该变形折叠式偶极天线具有第一平行节段、第二平行节段、以及两个短节段。第一平行节段与第二平行节段是由导电材料制成的，并被布置成沿一个平面的方向相互平行。短节段是由导电材料制成的。每个短节段的长度都短于第一平行节段和第二平行节段的长度。每个短节段都将第一平行节段的端部与第二平行节段上对应的端部联接起来。第二平行节段具有U形的结构，该U形结构包括第一相对侧边部分、第二相对侧边部分、以及连接边部分。第一相对侧边部分和第二相对侧边部分相互对置着，连接边部分将第一相对侧边部分的端部与第二相对侧边部分的端部联接起来。第一平行节段具有切断的U形结构，该切断U形结构包括第一L形节段和第二L形节段。第一L形节段包括被布置得与第一相对侧边部分相平行的部分、以及被布置得与连接边部分的一部分相平行的部分。第二L形节段包括被布置得与第二相对侧边部分相平行的部分、以及被布置得与连接边部分的另一部分相平行的部分。第一L形节段具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分相平行的部分的端部处。第二L形节段具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分相平行的部分的端部处。第一L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分和第二L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分位于同一直线上。第一L形节段的端部与第二L形节段的端部间隔一距离地对置着。第一L形节段的被布置得平行于第一相对侧边部分的部分和第二L形节段的被布置得平行于第二相对侧边部分的部分具有沿所述平面的方向的宽度W1。第一L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分和第二L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分具有沿所述平面的方向的宽度W2。第一相对侧边部分与第二相对侧边部分具有沿所述平面方向的宽度W3。连接边部分具有沿所述平面方向的宽度W4。

根据第一方面的、对变形折叠式偶极天线的阻抗进行控制的方法包括：将宽度W2设定为大于宽度W1、W3、W4。在此情况下，与宽度W2与宽度W4相等的情况、以及宽度W2小于宽度W4的情况相比，变形折叠式偶极天线的阻抗可被增大。

根据本发明第二方面的、用于对变形折叠式偶极天线的阻抗进行控制的方法包括：将宽度W4设定为大于宽度W1-W3。在此情况下，与宽度W4等于宽度W2的情况、以及宽度W4小于宽度W2的情况相比，变形折叠式偶极天线的阻抗被减小了。

根据第三方面的、用于对变形折叠式偶极天线的阻抗进行控制的方法包括：在宽度W1与宽度W3被固定的前提下，对宽度W2与宽度W4的比值进行控制。通过增大比值W2/W4可增大阻抗，通过减小比值W2/W4可减小阻抗。由于宽度W1和宽度W3是固定的，所以可有效地限制在连接边部分方向上的尺寸增大。

根据本发明的第四方面，变形折叠式偶极天线包括第一平行节段、第二平行节段、以及两个短节段。第一平行节段与第二平行节段是由导电材料制成的，并被布置成沿一个平面相互平行。短节段是由导电材料制成的。每个短节段的长度都短于第一平行节段和第二平行节段的长度。每个短节段都将第一平行节段的端部与第二平行节段上对应的端部联接起来。第二平行节段具有U形的结构，该U形结构包括第一相对侧边部分、第二相对侧边部分、以及连接边部分。第一相对侧边部分和第二相对侧边部分相互对置着，连接边部分将第一相对侧边部分的端部与第二相对侧边部分的端部联接起来。第一平行节段具有切断的U形结构，该切断U形结构包括第一L形节段和第二L形节段。第一L形节段包括被布置得与第一相对侧边部分相平行的部分、以及被布置得与连接边部分的一部分相平行的部分。第二L形节段包括被布置得与第二相对侧边部分相平行的部分、以及被布置得与连接边部分的另一部分相平行的部分。第一L形节段具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分相平行的部分的端部处。第二L形节段具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分相平行的部分的端部处。第一L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分与第二L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分位于同一直线上。第一L形节段的端部与第二L形节段的端部间隔一距离地对置。第一L形节段的被布置得平行于第一相对侧边部分的部分和第二L形节段的被布置得平行于第二相对侧边部分的部分具有沿所述平面的方向的宽度W1。第一L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分和第二L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分具有沿所述平面的方向的宽度W2。第一相对侧边部分与第二相对侧边部分具有沿所述平面方向的宽度W3。连接边部分具有沿所述平面方向的宽度W4。宽度W2大于宽度W1、W3、W4。

在根据第四方面的变形折叠式偶极天线中，相比于宽度W2等于宽度W4的情况、以及宽度W2小于宽度W4的情况，阻抗得以增大。

根据本发明的第五方面，一种天线装置带有根据第四方面的变形折叠式偶极天线，连接边部分被布置得平行于垂直方向，且第一相对侧边部分和第二相对侧边部分与垂直方向相垂直。

在根据第五方面的天线装置中，天线的增益(垂直极化波增益)相比于如下的情况得以改善：连接边部分以及第一、第二L形节段上被布置得平行于连接边部分的部分与垂直方向相垂直。另外，位于变形折叠式偶极天线上方半球面内的指向性对于垂直极化波可成为无方向性的。

根据本发明的第六方面，变形折叠式偶极天线包括第一平行节段、第二平行节段、以及两个短节段。第一平行节段和第二平行节段是由导电材料制成的，并被布置成沿一个平面相互平行。短节段是由导电材料制成的。每个短节段的长度都短于第一平行节段和第二平行节段的长度。每个短节段都将第一平行节段的端部与第二平行节段上对应的端部联接起来。第二平行节段具有U形的结构，该U形结构包括第一相对侧边部分、第二相对侧边部分、以及连接边部分。第一相对侧边部分和第二相对侧边部分相互对置，连接边部分将第一相对侧边部分的端部与第二相对侧边部分的端部联接起来。第一平行节段具有切断的U形结构，该切断U形结构包括第一L形节段和第二L形节段。第一L形节段包括被布置得与第一相对侧边部分相平行的部分、以及被布置得与连接边部分的一部分相平行的部分。第二L形节段包括被布置得与第二相对侧边部分相平行的部分、以及被布置得与连接边部分的另一部分相平行的部分。第一L形节段具有位于被布置得与连接边部分相平行的部分的端部处的馈电点。第二L形节段具有位于被布置得平行于连接边部分的部分的端部上的馈电点。第一L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分与第二L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分位于同一直线上。第一L形节段的端部与第二L形节段的端部间隔一距离地对置着。第一L形节段的被布置得平行于第一相对侧边部分的部分和第二L形节段的被布置得平行于第二相对侧边部分的部分具有沿所述平面的方向的宽度W1。第一L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分和第二L形节段的被布置得平行于连接边部分的部分具有沿所述平面的方向的宽度W2。第一相对侧边部分与第二相对侧边部分具有沿所述平面方向的宽度W3。连接边部分具有沿所述平面方向的宽度W4。宽度W4大于宽度W1-W3。

对于根据第六方面的变形折叠式偶极天线，相比于宽度W4等于宽度W2的情况、以及宽度W4小于宽度W2的情况，其阻抗被减小了。

根据本发明的第七方面，一种天线装置带有根据第六方面的变形折叠式偶极天线，连接边部分被布置得平行于垂直方向，且第一相对侧边部分和第二相对侧边部分与垂直方向相垂直。

在根据第七方面的天线装置中，天线的增益(垂直极化波增益)相比于如下的情况得以改善：连接边部分以及第一、第二L形节段上被布置得平行于连接边部分的部分与垂直方向相垂直。另外，位于变形折叠式偶极天线上方半球面内的指向性对于垂直极化波可成为无方向性的

附图说明

从下文结合附图对优选实施方式所作的详细描述，可更加清楚地认识到本发明的其它目的和优点。在附图中：

图1表示了折叠式偶极天线的一种实例；

图2表示了变形折叠式偶极天线的一种实例；

图3A中的俯视图表示了一种用在阻抗研究中的变形折叠式偶极天线，图3B是该变形折叠式偶极天线的仰视图，图3C是沿图3A中的IIIC-IIIC线对该变形折叠式偶极天线所作的剖视图；

图4A表示了在宽度W1-W4均相等情况下的第一平行节段和第二平行节段，图4B是带有图4A所示第一、第二平行节段的变形折叠式偶极天线的史密斯圆图；

图5A表示了在宽度W1和W2大于宽度W3和W4情况下的第一平行节段和第二平行节段，图5B是带有图5A所示第一、第二平行节段的变形折叠式偶极天线的史密斯圆图；

图6A表示了在宽度W1和W2小于宽度W3和W4情况下的第一平行节段和第二平行节段，图6B是带有图6A所示第一、第二平行节段的变形折叠式偶极天线的史密斯圆图；

图7A表示了在宽度W4大于宽度W1-W3情况下的第一平行节段和第二平行节段，图7B是带有图7A所示第一、第二平行节段的变形折叠式偶极天线的史密斯圆图；

图8A表示了在宽度W2和W4大于宽度W1和W3情况下的第一平行节段和第二平行节段，图8B是带有图8A所示第一、第二平行节段的变形折叠式偶极天线的史密斯圆图；

图9A表示了在宽度W2大于宽度W1、W3和W4情况下的第一平行节段和第二平行节段，图9B是带有图9A所示第一、第二平行节段的变形折叠式偶极天线的史密斯圆图；

图10A是根据本发明第一实施方式的变形折叠式偶极天线中第一平行节段的平面图，图10B是根据第一实施方式的变形折叠式偶极天线中第二平行节段的平面图；

图11A中的平面图表示了根据第一实施方式改型的变形折叠式偶极天线中的第一平行节段，图11B是根据该改型方式的变形折叠式偶极天线中的第二平行节段的平面图；

图12A中的平面图表示了根据本发明第二实施方式的变形折叠式偶极天线中的第一平行节段，图12B是根据该第二实施方式的变形折叠式偶极天线中的第二平行节段的平面图；

图13中的轴测图表示了根据本发明第三实施方式的天线装置；

图14中的轴测图表示出了带有变形折叠式偶极天线和GPS天线的天线装置的一部分；

图15A中的平面图表示了根据第三实施方式改型的变形折叠式偶极天线中的第一平行节段，图15B是根据第三实施方式的变形折叠式偶极天线中的第二平行节段的平面图；以及

图16A表示了根据第三实施方式的变形折叠式偶极天线对于垂直极化波的指向性，图16B表示了根据对比实例的变形折叠式偶极天线对于垂直极化波的指向性。

具体实施方式

在对本发明的优选实施方式进行描述之前，先对本申请的发明人作出本发明的过程进行介绍。

首先，将参照附图1对普通的折叠式偶极天线进行介绍。折叠式偶极天线包括两个平行节段21和两个短节段24。两平行节段21被布置得相互平行，且各个平行节段21的电路长度L1约为波长的一半。每个短节段24的长度都远小于平行节段21的长度。每个短节段24都将其中一个平行节段21的端部与另一平行节段21的端部在电路上联接起来。其中一个平行节段21是第一平行节段22，另一平行节段21是第二平行节段23。在第一平行节段22电路长度的中点处设置有馈电点。第一平行节段22的结构类似于半波长的偶极天线。第二平行节段23被布置得在其整个长度范围内都与第一平行节段22平行。第一平行节段22的两端与第二平行节段23的两端通过短节段24联接起来，由此形成了折叠式的偶极天线。该折叠式偶极天线的阻抗约为293，该阻抗比偶极天线的阻抗大4倍。

在折叠式的偶极天线中，发明人对图2所示的变形的折叠式偶极天线进行了研究。在变形的折叠式偶极天线20中，利用短节段24联接起来的第一平行节段22和第二平行节段23被变形为相互对置的U形结构。第一平行节段22具有两个L形部分，它们位于馈电点的相反两侧。通过将第一平行节段22和第二平行节段23进行变形，可使天线的阻抗相比于图1所示折叠式偶极天线的阻抗减小。

该变形的折叠式偶极天线20可被用于车辆信息及通信系统(VICS)的频带范围(2.5GHz)。在日本，“VICS”是车辆信息与通信系统中心的注册商标。换言之，变形的折叠式偶极天线20可被用来接收道路交通信息。

可按照图3A-图3C所示那样来制成变形的折叠式偶极天线20。制备了具有预定厚度且为矩形平面形状的基底30。在基底30前表面31和后表面32的整个区域内，都制有导电的薄膜。例如，基底30是玻璃环氧树脂基底(FR-4)，其厚度为0.8mm，导电薄膜是厚度为18μm的铜膜。

利用布图工艺对前表面31和后表面32上的导电薄膜进行处理，制出具有U形结构的平行节段21。例如，将第一平行节段21制在前表面31上，而将第二平行节段23制在后表面32上。在基底30厚度方向上，制有贯穿了基底30的通孔33。通过利用导电构件将通孔33填充，就形成了将第一平行节段22的端部与第二平行节段23的端部联接起来的短节段24。例如，每个短节段24都是通过电镀工艺制成的，其直径为0.3mm。

如图3B所示，第二平行节段23具有U形结构，该结构具有一对相对的侧边部分23a1和23a2、以及连接边部分23b。相对侧边部分23a1和23a2相互对置着，连接边部分23b将两相对侧边部分23a1和23a2的同侧端部联接起来。

图3B中的中线CL4是穿过相对侧边部分23a1宽度方向的中点、且沿着相对侧边部分23a1延伸的直线。图3B中的中线CL5是穿过相对侧边部分23a2宽度方向的中点、且沿着相对侧边部分23a2延伸的直线。图3B中的中线CL6是穿过连接边部分23b宽度方向的中点、且沿着连接边部分23b延伸的直线。每个相对侧边部分23a1和23a2的宽度都为W3。连接边部分23b的宽度为W4。宽度W3和宽度W4的宽度方向与电流的流动方向垂直。

如上所述，两相对侧边部分23a1和23a2的宽度都为W3，且两相对侧边部分23a1和23a2的长度(电路长度)均为L2。如图3B所示，相对侧边部分23a1和23a2的电路长度是指如下两点间的距离：相对侧边部分23a1和23a2与短节段24的连接点、以及中线CL4和CL5与中线CL6的交点。在发明人所进行的研究中，长度L2被设定为22.5mm，且相互平行的中线CL4与CL5之间的距离-即连接边部分23b的长度L3被设定为7mm。因而，在具有U形结构的第二平行节段23中，相对侧边部分23a1和23a2的长度L2大于连接边部分23b的长度L3。在研究中，长度L2和L3的数值是固定的。

第一平行节段22具有L形节段40和L形节段41。L形节段40被布置得与连接边部分23b的一部分、以及相对侧边部分23a1相平行。L形节段41被布置得平行于连接边部分23b的一部分、以及相对侧边部分23a2。L形节段40包括被布置得平行于相对侧边部分23a1的相对侧边部分22a1和平行于连接边部分23b一部分的连接边部分22b1。L形节段41包括被布置得平行于相对侧边部分23a2的相对侧边部分22a2、以及平行于连接边部分23b一部分的连接边部分22b2。

第一平行节段22从L形节段40连接边部分22b1的端部处、以及L形节段41连接边部分22b2的端部处接收到电信号。因而，L形节段40的馈电点位于平行于连接边部分23b的连接边部分22b1的端部处，且L形节段41的馈电点位于平行于连接边部分23b的连接边部分22b2的端部处。

连接边部分22b1和22b2被布置在同一直线上，按照这样的方式，使得L形节段40和41上作为馈电点的端部以一定的距离对置着。因而，第一平行节段22为切断的U形结构。在本申请的研究中，L形节段40与41上作为馈电点的两端部之间的距离被设定为1mm。

图3A中的中线CL1是这样的直线：其穿过相对侧边部分22a1的宽度中心，并沿着相对侧边部分22a1进行延伸。图3A中的中线CL2是这样的直线：其穿过相对侧边部分22a2的宽度中心，且沿着相对侧边部分22a2延伸。图3A中的中线CL3穿过连接边部分22b1和22b2宽度方向上的中心，并沿着连接边部分22b1和22b2延伸。如果沿着与基底30前面31和后面32垂直的方向进行观察，则中线CL1将与第二平行节段23的中线CL4重合，中线CL2则与第二平行节段23的中线L6重合，中线CL3与第二平行节段23的中线CL6重合。因而，在基底30的厚度方向上，第一平行节段22切断的U形结构与第二平行节段23的U形结构相互对置着，且相互平行。

两相对侧边部分23a1和23a2的宽度都为W1，且被布置在同一直线上的两连接边部分23b1和23b2的宽度均为W2。宽度W1和W2均是在垂直于电流流动方向的宽度方向上的宽度。

两相对侧边部分22a1和22a2的长度L2(电路长度)与相对侧边部分23a1和23a2的长度相同。如图3A所示，相对侧边部分22a1和22a2的电路长度是指如下两点间的距离：相对侧边部分22a1和22a2与短节段24的交点、以及中线CL1和CL2与中线CL3的相交点。被布置得相互平行的中线CL1和CL2之间的距离即为长度L3，该长度与第二平行节段23上中线CL4与CL5之间的距离相等。在下文的描述中，基底30的厚度方向被简称为“厚度方向”。沿基底30的平面(前表面31和后表面32)方向-即布置第一平行节段22的切开U形结构和第二平行节段23的U形结构的平面的方向被称为“平面方向”。在平面方向上，沿着连接边部分22b1、22b2、以及23b的方向被称为“V方向”，而沿着相对侧边部分22a1、22a2、23a1、23a2的方向被称为“H方向”。

变形的折叠式偶极天线20在V方向上的外部尺寸为V1。该外部尺寸V1是如下两个外部尺寸中的至少之一：第一平行节段22在V方向上的外部尺寸、第二平行节段23在V方向上的外部尺寸，且V1是两外部尺寸中较大的那个尺寸。在图3A和图3B所示的实例中，宽度W1与宽度W3相同。因而，第二平行节段23在V方向上的外部尺寸也为V1。

变形的折叠式偶极天线20在H方向上的外部尺寸为H1。外部尺寸H1是如下两外部尺寸中的至少之一：第一平行节段22在H方向上的外部尺寸、第二平行节段23在H方向上的外部尺寸，且H1是两外部尺寸中较大的那个尺寸。在图3A和图3B所示的实例中，宽度W2与宽度W4相同。因而，第二平行节段23在H方向上的外部尺寸也为H1。

发明人制备了变形折叠式偶极天线20的各种实例，在这些实例中，对宽度W1-W4进行了改变，并对各种天线的阻抗R(Ω)进行了测量。

下面将介绍常规的阻抗控制方法。在常规的阻抗控制方法中，相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1等于连接边部分22b1和22b2的宽度W2，且相对侧边部分23a1和23a2的宽度W3等于连接边部分23b的宽度W4。这样，通过控制比值W1/W3就能控制阻抗，也就是说，对第一平行节段22宽度W1(等于W2)与第二平行节段23宽度W3(等于W4)的比值进行控制。

在图4A所示的、变形折叠式偶极天线20的所有宽度W1-W4都相等(具体而言等于1mm)的情况下，阻抗R如图4B所示为17Ω。在图5A所示的、第一平行节段22的宽度W1和W2大于第二平行节段23宽度W3和W4(具体而言，W1＝W2＝1mm，W3＝W4＝0.75mm)的情况下，阻抗R如图5B所示为15Ω。在图6A所示的、第一平行节段22的宽度W1和W2小于第二平行节段23宽度W3和W4(具体而言，W1＝W2＝0.75mm，W3＝W4＝1mm)的情况下，阻抗R如图6B所示为19Ω。

换言之，在具有馈电点的第一平行节段22的宽度W1和W2大于不带有馈电点的第二平行节段23的宽度W3和W4的情况下，变形折叠式偶极天线20的阻抗R将减小。在在具有馈电点的第一平行节段22的宽度W1和W2小于不带有馈电点的第二平行节段23的宽度W3和W4的情况下，变形折叠式偶极天线20的阻抗R将增大。这一结果是已知的。

在图4A所示的、所有宽度W1-W4都相等的实例中，第一平行节段22和第二平行节段23的外部尺寸都变为变形折叠式偶极天线20的外部尺寸V1和H1。在图5A所示的、宽度W1和W2大于宽度W3和W4的实例中，宽度较大的第一平行节段22的外部尺寸变为变形折叠式偶极天线20的外部尺寸V1和H1。在图6A所示的、宽度W3和W4大于宽度W1和W2的实例中，宽度较大的第二平行节段23的外部尺寸成为变形折叠式偶极天线20的外部尺寸V1和H1。

按照这种方式，在常规的阻抗控制方法中，第一平行节段22和第二平行节段23的宽度是在整个纵长方向范围内改变的。因而，当利用常规方法对具有U形结构的变形折叠式偶极天线20的阻抗进行控制、以确保该阻抗与阻抗为50Ω或75Ω的同轴电缆等外部器件相适配时，第一平行节段22或第二平行节段23的两相对侧边部分的宽度将比实施阻抗控制前增大，变形折叠式偶极天线20在连接边部分方向(V方向)上的外部尺寸将增大。

例如，在要将图4A所示的、所有宽度W1-W4均相等的变形折叠式偶极天线的阻抗进行增大的情况下，减小了第一平行节段22的宽度W1和W2，并增大了第二平行节段23的宽度W3和W4。在此情况下，不论是在V方向、还是在H方向，变形折叠式偶极天线20的外部尺寸V1和H1都取决于宽度增大的第二平行节段23的外部尺寸。因而，在V方向和H方向上，变形折叠式偶极天线20的外部尺寸都变得大于阻抗控制前的尺寸。特别是在V方向上，由于两个相对侧边部分23a1和23a2被布置得相互平行，故外部尺寸的增大量将是两个相对侧边部分23a1和23a2的宽度增大量。

与此相反，在要将图4A所示的、所有宽度W1-W4均相等的变形折叠式偶极天线的阻抗进行减小的情况下，增大了第一平行节段22的宽度W1和W2，并减小了第二平行节段23的宽度W3和W4。在此情况下，不论是在V方向、还是在H方向，变形折叠式偶极天线20的外部尺寸V1和H1都取决于宽度增大的第一平行节段22的外部尺寸。因而，在V方向和H方向上，变形折叠式偶极天线20的外部尺寸都变得大于阻抗控制前的尺寸。特别是在V方向上，由于两个相对侧边部分22a1和22a2被布置得相互平行，故外部尺寸的增大量将是两个相对侧边部分22a1和22a2的宽度增大量。

按照这样的方式，在整个纵长方向范围内改变宽度的常规阻抗控制方法中，第一平行节段22或第二平行节段23相对侧边部分的宽度变得大于阻抗控制前的宽度，从而增大了V方向上的外部尺寸。

还可通过使平行节段22和23中之一的宽度保持不变、并减小平行节段22和23中另一者的宽度来限制外部尺寸的增大。但是，在减小宽度方面，存在着制造上的限制条件。特别是，对于原先宽度就小的小型电线，阻抗的可控制范围将很小。

因而，发明人对如下问题进行了研究：是否可仅通过改变连接边部分的宽度W2和W4来对阻抗进行控制。研究的结果被表示在图7A到图9B中。在该研究中，第一平行节段22相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1被固定为0.75mm，第二平行节段23的相对侧边部分23a1和23a2被固定为1mm。也就是说，相对侧边部分的宽度W1和W3与图6A所示的实例相同。

在图7A所示的第一平行节段22的连接边部分22b1和22b2的宽度W2为1mm、且第二平行节段23的连接边部分23b为3mm的情况下-也就是说在宽度W2小于宽度W4的情况下，如图7B所示，阻抗R为14Ω。图7A所示实例的阻抗值R小于图4A、图5A、和图6A所示实例的阻抗R。在图7A所示的实例中，宽度W1＜宽度W2＜宽度W3＜宽度W4。按照这种方式，发明人发现：通过将第一平行节段22的宽度W2设定为小于第二平行节段23的宽度W4，可降低阻抗。

在图8A所示的第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2为3mm、且第二平行节段23的连接边部分23b为3mm的情况下-也就是说在宽度W2等于宽度W4的情况下，如图8B所示，阻抗R为16Ω。因而，图8A所示实例的阻抗R变为图4A所示实例的阻抗R(17Ω)与图5A所示实例的R(15Ω)之间的数值。在图8A所示的实例中，宽度W1＜宽度W3＜宽度W2＝宽度W4。

在图9A所示的第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2为3mm、且第二平行节段23的连接边部分23b为1mm的情况下-也就是说在宽度W2大于宽度W4的情况下，如图9B所示，阻抗R为33Ω。因而，图9A所示实例的阻抗R大于图4A、图5A、和图6A所示实例的阻抗R。在图9A所示的实例中，宽度W1＜宽度W3＝宽度W4＜宽度W2。按照这种方式，发明人发现：通过将第一平行节段22的宽度W2设定为大于第二平行节段23的宽度W4，可增大阻抗。

此外，发明人发现：图4A到图9A所示的各个实例在指向性方面不存在差异。因而，即使通过改变宽度W2和W4对变形折叠式偶极天线20的阻抗进行了控制，也能保持变形折叠式偶极天线20的指向性。

从上述的研究，发明人获得了如下的认识：可在不改变第一平行节段22的相对侧边部分22a1和22a2宽度W1、以及第二平行节段23相对侧边部分23a1和23a2宽度W3的情况下，如下面所述那样对变形折叠式偶极天线的阻抗进行控制。

(i)通过将第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2设定得大于第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4(W2＞W4)，可使变形折叠式偶极天线20的阻抗相比于宽度W2等于宽度W4(W2＝W4)的情况、以及宽度W2小于宽度W4(W2＜W4)的情况得以增大。

(ii)通过将第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4设定得大于第一平行节段22连接边部分22b1、22b2的宽度W2(W4＞W2)，可使变形折叠式偶极天线20的阻抗相比于宽度W4等于宽度W2(W4＝W2)的情况、以及宽度W4小于宽度W2(W4＜W2)的情况得以减小。

(iii)通过将第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2设定得大于宽度W1、W3、W4，可增大变形折叠式偶极天线20的阻抗。

(iv)通过将第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4设定得大于宽度W1-W3，可减小变形折叠式偶极天线20的阻抗。

本发明是基于上述的认识(i)-(iv)而作出的。

(第一实施方式)

下面将参照图10A和图10B来介绍根据本发明第一实施方式的变形折叠式偶极天线20。

根据该实施方式的变形折叠式偶极天线20的构造与图3所示变形折叠式偶极天线20的构造类似。根据该实施方式的变形折叠式偶极天线20被用来接收道路交通信息。该变形折叠式偶极天线20包括第一平行节段22、第二平行节段23、以及两个短节段24。第一平行节段22和第二平行节段23是由导电材料制成的，且被布置成沿着平面相互平行。短节段24是由导电材料制成的。每个短节段24的长度都小于第一平行节段22和第二平行节段23的长度。每个短节段24都将第一平行节段22的端部与第二平行节段23上的对应端部联接起来。在沿着平面的方向上，第一平行节段22相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1、第二平行节段23相对侧边部分23a1和23a2的宽度W3、以及第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4是彼此相等的，第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2大于宽度W1、W3、W4。

在沿着平面的方向上，基底30的外部尺寸对应着变形折叠式偶极天线20的外部尺寸V1和H1，使得带有该基底30的变形折叠式偶极天线20的外部尺寸可以很小。

第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2大于第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4(W2＞W4)。因而，折叠式偶极天线20的阻抗可大于宽度W2等于宽度W4(W2＝W4)的情况、以及宽度W2小于宽度W4(W2＜W4)情况下的阻抗。

第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2大于第一平行节段22相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1、第二平行节段23相对侧边部分23a1和23a2的宽度W3、以及第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4。因而，可防止V方向上的外部尺寸V1增大。

在根据该实施方式的变形折叠式偶极天线20中，V方向上的外部尺寸V1受到了限制，且阻抗大于实施控制前的阻抗。

第一平行节段22与第二平行节段23是通过在介电材料制成的基底30前表面31和后表面32上布设导电薄膜而制成的，短节段24是通过用导电材料填充基底30上设置的通孔33而形成的。由于变形折叠式偶极天线20是利用多层基底的一部分制成的，因而可简化变形折叠式偶极天线20的构造，且与平行节段22、23以及短节段24中的至少一部分是由金属条或金属线制成的情况相比，可降低制造成本。另外，由介电材料制成的基底30具有缩短波长的效应，利用由该效应获得的线路长度，可减小变形折叠式偶极天线20的尺寸。

下面将介绍对根据该实施方式的变形折叠式偶极天线20实施阻抗控制的方法。

将第一平行节段22相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1、以及第二平行节段23相对侧边部分23a1、23a2的宽度W3保持固定不变，并改变比值W2/W4，该比值是第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2相对于第二平行节段23连接边部分23b宽度W4的比值。

将宽度W2和宽度W4控制在这样的范围内：使得比值W2/W4大于1，也就是说，处于使宽度W2大于宽度W4(W2＞W4)的范围内，以使得变形折叠式偶极天线20的阻抗大于控制之前的阻抗，并使得变形折叠式偶极天线20的阻抗大体上等于同轴电缆的阻抗(50Ω)。也就是说，确保了阻抗与同轴电缆相适配。

在根据该实施方式的阻抗控制方法中，如认识(i)所述的那样，通过将第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2设定得大于第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4(W2＞W4)，且不改变第一平行节段22相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1以及第二平行节段23相对侧边部分23a1和23a2的宽度W3，可增大变形折叠式偶极天线20的阻抗。因而，可有效地防止V方向上的外部尺寸V1增大。

在上述的实例中，宽度W4是固定不变的。作为备选方案，也可以将宽度W4减小来进一步增大比值W2/W4，并进一步增大阻抗。

在上述的实例中，在固定宽度W1和W3的同时通过对宽度W2和W4进行控制来增大阻抗。作为备选方案，如知识点(iii)所述那样，通过将第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2设定得大于宽度W1、W3和W4，可增大变形折叠式偶极天线20的阻抗。因而，可按照一定的方式对宽度W1和W3进行改变以满足上述的关系。在图11A和图11B所示的改型中，宽度W2-W4与图10A和图10B所示实例的宽度W2-W4相同，且第一平行节段22的相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1小于第二平行节段23相对侧边部分23a1和23a2的宽度W3。在此情况下，由于比值W1/W3小于图10A和图10B所示实例中的比值，故可进一步增大阻抗。

(第二实施方式)

下面将参照图12A和图12B对根据本发明第二实施方式的变形折叠式偶极天线20进行描述。在根据该第二实施方式的变形折叠式偶极天线20中，第一平行节段相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1、第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2、以及第二平行节段23相对侧边部分23a1和23a2的宽度W3都彼此相等的。第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4大于宽度W1-W3。

同样，在根据该实施方式的变形折叠式偶极天线20中，基底30的外部尺寸对应于变形折叠式偶极天线20在沿平面方向上的外部尺寸V1和H1，因而，带有该基底30的变形折叠式偶极天线20的外部尺寸可变小。

如上所述，在根据该实施方式的变形折叠式偶极天线20中，第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4大于第一平行节段连接边部分22b1和22b2的宽度W2(W4＞W2)。因而，变形折叠式偶极天线20的阻抗将小于宽度W2等于宽度W4(W2＝W4)情况下、以及宽度W4小于宽度W2(W4＜W2)情况下的阻抗。

此外，第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4大于第一平行节段22相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1、第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2、以及第二平行节段23相对侧边部分23a1和23a2的宽度W3。因而，可阻止V方向上外部尺寸的增大。

在根据该实施方式的变形折叠式偶极天线20中，对V方向上的外部尺寸V1进行了限制，且可使阻抗小于实施控制前的阻抗。

第一平行节段22与第二平行节段23是通过在介电材料制成的基底30前表面31和后表面32上布设导电薄膜而制成的，短节段24是通过用导电材料填充基底30上设置的通孔33而形成的。因而，可简化变形折叠式偶极天线20的构造，并降低制造成本。另外，由介电材料制成的基底30具有缩短波长的效应，利用由该效应获得的线路长度可减小变形折叠式偶极天线20的尺寸。

下面将介绍对根据该实施方式的变形折叠式偶极天线20实施阻抗控制的方法。

同样，在根据该实施方式的变形折叠式偶极天线20中，将第一平行节段22相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1、以及第二平行节段23相对侧边部分23a1、23a2的宽度W3保持固定不动，并改变比值W2/W4，该比值是第一平行节段22连接边部分22b1和22b2的宽度W2相对于第二平行节段23连接边部分23b宽度W4的比值。

将宽度W2和宽度W4控制在这样的范围内：使得比值W2/W4小于1，也就是说，处于使宽度W4大于宽度W2(W4＞W2)的范围内，以使得变形折叠式偶极天线20的阻抗变为小于控制之前阻抗的预定值。

在根据该实施方式的阻抗控制方法中，如认识(ii)所述的那样，通过将第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4设定得大于第一平行节段22连接边部分22b1、22b2的宽度W2(W4＞W2)，且不改变第一平行节段22相对侧边部分22a1和22a2的宽度W1以及第二平行节段23相对侧边部分23a1和23a2的宽度W3，可使变形折叠式偶极天线20的阻抗相比于宽度W4等于宽度W2(W4＝W2)的情况、以及宽度W4小于宽度W2(W4＜W2)的情况得以减小。因而，可限制V方向上外部尺寸V1的增大。

在上述的实例中，宽度W2是固定不变的。作为备选方案，也可以将宽度W2减小来进一步减小比值W2/W4，并进一步减小阻抗。

在上述的实例中，在固定宽度W1和W3的同时通过对宽度W2和W4进行控制来减小阻抗。作为备选方案，如知识点(iv)所述那样，通过将第二平行节段23连接边部分23b的宽度W4设定得大于宽度W1-W3，可减小变形折叠式偶极天线20的阻抗。因而，可按照一定的方式对宽度W1和W3进行改变以满足上述的关系。通过对宽度W1和W3的至少之一进行改变、以使得比值W1/W3增大，就能进一步减小阻抗。

(第三实施方式)

下面将参照图13和图14对根据本发明第三实施方式的天线装置100进行描述。

在图13中，Z方向指代垂直方向，X方向和Y方向指代与垂直方向相垂直的方向。

天线装置100包括壳体，在该壳体内布置由变形的折叠式偶极天线20以及全球定位系统天线(GPS天线)50。该变形折叠式偶极天线20可以是上述变形折叠式偶极天线20的其中之一。该变形折叠式偶极天线20被用来接收道路交通信息。GPS天线50被设计为所谓的接线天线。GPS天线50包括具有矩形平行六面体形状的绝缘本体。在该绝缘本体的第一表面上布置有发射元件50a。在绝缘本体上与第一表面相反的第二表面上制有接地件(图中未示出)。

壳体包括一侧开口的箱体和遮盖着所述开口的盖板60。在图13所述的实例中，盖板60是金属板，其可起到接地面的作用。除了盖板60之外，还可另外设置接地面。

变形折叠式偶极天线20和GPS天线50可被布置在基底51上。基底51的功能是作为共用基底。基底51具有第一表面51a和与第一表面51a相反的第二表面51b。GPS天线50被按照这样的方式安装在基底51上：使得绝缘本体的第二表面与基底51的第一表面51a相对。基底51上具有从第一表面51a延伸到第二表面51b的通孔。变形折叠式偶极天线20的基底30被插入到通孔中，基底30由支撑元件52支撑着。

在基底51上，制有匹配电路和无线电路。变形折叠式偶极天线20和GPS天线50利用匹配电路和无线电路而实现了电路联接。制在基底51上的电路通过同轴电缆(图中未示出)与连接器(图中未示出)进行联接。连接器例如与导航仪相联接。在基底51的第二表面51b上，设置有电磁波屏蔽构件53。

基底51利用电磁波屏蔽构件53布置在盖板60的表面60a上。按照这种方式，将变形折叠式偶极天线20和GPS天线50布置在盖板60上。

变形折叠式偶极天线20和GPS天线50的每一个都从包括基础结构处接收无线电波，其中的基础结构包括人造卫星和道路上的设备。无线电波的到达方向是位于变形折叠式偶极天线20和GPS天线50垂直方向上方侧的半球面内的方向。因而，优选地是，变形折叠式偶极天线20和GPS天线50都被布置成这样：使得半球面内的指向性对于极化波而言是无方向性的。在GPS天线50中，极化波是右旋的圆偏振波。在变形的折叠式偶极天线20中，极化波是垂直极化波。在根据该实施方式的天线装置100中，基底51上第一表面51a和第二表面51b被布置得平行于作为接地面的盖板60表面60a，GPS天线50上制有发射元件50a的第一表面被布置得平行于盖板60的表面60a。变形折叠式偶极天线20的基底30被插入到基底51的通孔中，以使得连接边部分22b1、22b2、以及23b与基底51的厚度方向平行，且相对侧边部分22a1、22a2、23a1、23a2垂直于基底51的厚度方向。因而，连接边部分22b1、22b2、23b垂直于盖板60的表面60a，相对侧边部分22a1、22a2、23a1、23a2与盖板60的表面60a平行。从而，如果天线装置100被按照这样的方式安装到车辆上：使得盖板的表面60a与车辆的垂直方向相垂直，则GPS天线50上制有发射元件50a的第一表面将与垂直方向相垂直。此外，变形折叠式偶极天线20连接边部分22b1、22b2、以及23b与垂直方向平行，且相对侧边部分22a1、22a2、23a1、23a2与垂直方向相垂直。

在天线装置100中，靠近馈电点且电流密度大的连接边部分22b1、22b2、以及23b被布置为与垂直方向平行。因而，与连接边部分22b1、22b2、以及23b与垂直方向相垂直的情况相比，天线的增益(垂直极化波的增益)得以改善。另外，对于垂直极化波，变形折叠式偶极天线20上方半球面内的指向性是无方向性的。

由于变形折叠式偶极天线20和GPS天线50被布置在同一基底51上，故天线装置100的结构得以简化。此外，在变形折叠式偶极天线20和GPS天线50中，两天线半球面内的指向性对于极化波都可以是无方向性的。

在各个相对侧边部分22a1、22a2、23a1、以及23a2中，相对侧边部分22a1和23a1被称为第一相对侧边部分，相对侧边部分22a2和23a2被称为第二相对侧边部分。发明人发现：在第一相对侧边部分22a1和23a1的长度等于第二相对侧边部分22a2和23a2长度的情况下，如设置一个更靠近第二相对侧边部分22a2和23a2的金属构件，则就能在变形折叠式偶极天线上方半球面内垂直极化波的指向性(即垂直指向性)上造成畸变，其中，更靠近第二相对侧边部分是指距离第二相对侧边部分的距离小于距离第一相对侧边部分22a1和23a1的距离。图16B表示出了畸变实例。在图16B所示的实例中，在由虚线圆所示的部分处产生了畸变。在图16A和图16B中，0度代表在垂直方向上的上方。在图13和图14所示的实例中，电磁波屏蔽构件53和盖板60距离第二相对侧边部分22a2和23a2的距离小于距离第一相对侧边部分22a1和23a1的距离。电磁波屏蔽构件53和盖板60对应于金属构件。

发明人为了改善畸变-也就是说为了改善无方向性而进行了研究。当电流流入到靠近金属构件(例如作为接地面的盖板60)的第二相对侧边部分22a2和23a2中时，就会在金属构件中感应出镜像电流。本发明人认为畸变现象是由镜像电流造成的，且因为将带有镜像电流的第二相对侧边部分22a2和23a2的长度设置得等于第一相对侧边部分22a1和23a1的电路长度。换言之，如图15A和图15B所示，将第二相对侧边部分22a2和23a2的长度L2b设定为小于第一相对侧边部分22a1和23a1的长度L2a。除了长度L2a和L2b互不相同之外，图15A和图15B所示的变形折叠式偶极天线20与图11A和图11B所示的变形折叠式偶极天线类似。

图16A表示了图15A和图15B所示变形折叠式偶极天线20对于垂直极化波的指向性。如图16A所示，尤其是在虚线圆内，垂直方向上上侧半球面对于垂直极化波的指向性得到了改善。

在根据该实施方式的天线装置100中，考虑到影像电流的影响，将第二相对侧边部分22a2和23a2的长度L2b设定得短于第一相对侧边部分22a1和23a1的长度L2a。因而，与第二相对侧边部分22a2和23a2的长度L2b等于第一相对侧边部分22a1和23a1的长度L2a的情况相比，垂直方向上上方半球面内垂直极化波的无方向性获得了改善。

在图13和图14所示的实例中，作为接地面的盖板60和电磁波屏蔽构件53被作为感应出影像电流的金属构件。作为备选方案，天线装置100也可带有盖板60(接地面)和电磁波屏蔽构件53中的至少之一。

天线装置100还只包括变形折叠式偶极天线20作为天线，靠近馈电点、且电流密度高的连接边部分22b1、22b2、以及23b可被布置得平行于垂直方向。因而，可改善变形折叠式偶极天线20的天线增益。此外，位于垂直方向上方的半球面对垂直极化波的指向性可成为无方向性的。

在图13和图14所示的实例中，天线装置100带有变形折叠式偶极天线20和GPS天线50，以这两个天线作为装置的天线。天线装置100除了带有变形折叠式偶极天线20之外，还可带有其它的天线(例如用于短波通讯的天线)以取代GPS天线50。除了带有变形折叠式偶极天线20和GPS天线50之外，天线装置100还可带有除变形折叠式偶极天线20和GPS天线50之外的其它天线。

在图13和图14所示的实例中，GPS天线50和变形折叠式偶极天线20被布置在同一基底51上。GPS天线50和变形折叠式偶极天线20也可被布置在不同的基底上。作为备选方案，还可在基底51上制出GPS天线50，且变形折叠式偶极天线20也可被布置在基底51上。

在上述的实例中，变形折叠式偶极天线20被用来接收道路交通信息。变形折叠式偶极天线20还可被用作垂直极化波天线，用于其它的应用，这些应用例如包括用于移动通讯的电话天线。

在图13和图14所示的实例中，远离金属构件的第一相对侧边部分是相对侧边部分22a1和23a1，靠近金属构件的第二相对侧边部分是相对侧边部分22a2和23a2。作为备选方案，相对侧边部分22a1和23a1可作为靠近金属构件的第二相对侧边部分，相对侧边部分22a1和23a2可作为第一相对侧边部分。

在上述的实例中，宽度W4是固定的。通过将宽度W4设定得小于实施控制前的宽度、从而增大比值W2/W4，就能进一步增大阻抗。

在图15A和图15B所示的实例中，宽度W1与宽度W3不同。作为备选方案，如图10A和图10B所示那样，通过仅改变宽度W2和W4、但保持宽度W1和W3不变，也能增大阻抗。此外，还可将第二实施方式中所述的构造应用到天线装置100上。

(其它实施方式)

尽管上文已参照附图结合着优选的实施方式对本发明作了充分的描述，但需要指出的是：对本领域技术人员而言，可显然地认识到各种改型和变动方式。

变形折叠式偶极天线20的应用并不限于接收道路交通信息，该变形折叠式偶极天线20还可被用作其它装置的天线，其它的装置包括无线装置和便携装置。

在上述的实施方式中，第一平行节段22和第二平行节段23是通过在基底30前表面31和后表面32上布设导电层而制成的，短节段24是层间的连接器，其是通过用导电材料填充贯通基底30的通孔33而形成的。使用基底30的构造并不限于上述实例。

例如，变形折叠式偶极天线20可包括用绝缘材料制成的基底30，该基底带有布置在厚度方向上的多个导电布图，第一平行节段22和第二平行节段23都是由其中一个导电布图形成的，短节段24是由层间的连接器形成的，通过用导电材料填充基底30上的孔洞而形成这些层间连接器。第一平行节段22和第二平行节段23中的至少之一还可以是由基底30中的中间层布图形成的。如果采用了中间层，则作为短节段24的层间连接器将是一些连接通路孔，通过用导电材料填充基底30上的通路孔而形成这些连接通路孔。

作为备选方案，基底30可不包括层间连接器，且位于不同层的第一平行节段22和第二平行节段23可利用穿过基底30侧面的导电构件来实现电路联接。

还可利用金属条和金属线来制成变形折叠式偶极天线20，而不是采用基底30。

在上述的实施方式中，对于第一平行节段22和第二平行节段23，H方向上的电路长度L2大于在V方向上的电路长度L3。作为备选方案，H方向上的电路长度L2也可短于V方向上的电路长度L3。同样，在此情况中，上述的构造设计以及阻抗控制方法也是适用的。

如上所述，折叠式偶极天线的阻抗约为293Ω。在图3A到图4B所示的实例中，H方向的电路长度L2大于V方向上的电路长度L3，阻抗为17Ω。因而，在H方向电路长度L2小于V方向电路长度L3的情况下，需要考虑到阻抗大于同轴电缆的阻抗(50Ω到70Ω)，为了确保与同轴电路匹配，需要降低阻抗。在此情况下，可应用第二实施方式中的结构及阻抗控制方法。

可在两相对侧边部分22a1和22a2或23a1和23a2之间的区域内布置介电构件。在此情况下，利用由波长缩短效应获得的线路长度，可减小变形折叠式偶极天线20的尺寸。

在上述的实施方式中，在将中线CL1和CL2之间距离、以及中线CL4与CL5之间距离保持不变的同时对宽度W1和W3进行控制。换言之，例如对于相对侧边部分22a1，对宽度W1进行控制，以使得中线CL1两侧的宽度相等。作为备选方案，例如在相对侧边部分22a1，对宽度W1进行控制，使得中线CL1两侧的宽度是不同的。

在朝向馈电点的方向上，变形折叠式偶极天线20的电流密度增大，而在朝向U形结构与短节段24相连接端部的方向上，电流密度降低。因而，可在从馈电点朝向所述端部的方向上对平行节段21的宽度进行改变。例如，在从靠近馈电点的高电流密度的部分向U形结构端部的方向上，可将宽度减小。因而，可减小变形折叠式偶极天线20的占用面积。例如，在基底30上，变形折叠式偶极天线20的成形面积可被减小，从而保证了其它器件的安装面积。

Claims (17)

1.一种对变形折叠式偶极天线(20)的阻抗进行控制的方法，其中的变形折叠式偶极天线(20)包括：

由导电材料制成的第一平行节段(22)和第二平行节段(23)，它们被布置成沿一个平面的方向相互平行；以及

由导电材料制成的两个短节段(24)，每个短节段(24)的长度都短于第一平行节段(22)和第二平行节段(23)的长度，每个短节段(24)都将第一平行节段(22)的端部与第二平行节段(23)的对应的端部联接起来；

第二平行节段(23)为U形结构，该U形结构包括第一相对侧边部分(23a1)、第二相对侧边部分(23a2)、以及连接边部分(23b)；

第一相对侧边部分(23a1)和第二相对侧边部分(23a2)相互对置，连接边部分(23b)将第一相对侧边部分(23a1)的端部与第二相对侧边部分(23a2)的端部联接起来；

第一平行节段(22)具有切断的U形结构，该切断U形结构包括第一L形节段(40)和第二L形节段(41)；

第一L形节段(40)包括被布置得与第一相对侧边部分(23a1)相平行的部分(22a1)、以及被布置得与连接边部分(23b)的一部分相平行的部分(22b1)；

第二L形节段(41)包括被布置得与第二相对侧边部分(23a2)相平行的部分(22a2)、以及被布置得与连接边部分(23b)的另一部分相平行的部分(22b2)；

第一L形节段(40)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b1)的端部处；

第二L形节段(41)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b2)的端部处；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)与第二L形节段(41)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)位于同一直线上；

第一L形节段(40)的端部与第二L形节段(41)的端部间隔一距离地对置；

第一L形节段(40)的被布置得平行于第一相对侧边部分(23a1)的部分(22a1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于第二相对侧边部分(23a2)的部分(22a2)具有沿所述平面的方向的宽度W1；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)具有沿所述平面的方向的宽度W2；

第一相对侧边部分(23a1)与第二相对侧边部分(23a2)具有沿所述平面方向的宽度W3；以及

连接边部分(23b)具有沿所述平面方向的宽度W4，

对阻抗进行控制的方法包括：将宽度W2设定为大于宽度W1、W3、W4。

2.一种对变形折叠式偶极天线(20)的阻抗进行控制的方法，其中的变形折叠式偶极天线(20)包括：

由导电材料制成的第一平行节段(22)和第二平行节段(23)，它们被布置成沿一个平面的方向相互平行；以及

由导电材料制成的两个短节段(24)，每个短节段(24)的长度都短于第一平行节段(22)和第二平行节段(23)的长度，每个短节段(24)都将第一平行节段(22)的端部与第二平行节段(23)上对应的端部联接起来；

第二平行节段(23)具有U形结构，该U形结构包括第一相对侧边部分(23a1)、第二相对侧边部分(23a2)、以及连接边部分(23b)；

第一相对侧边部分(23a1)和第二相对侧边部分(23a2)相互对置，连接边部分(23b)将第一相对侧边部分(23a1)的端部与第二相对侧边部分(23a2)的端部联接起来；

第一平行节段(22)具有切断的U形结构，该切断U形结构包括第一L形节段(40)和第二L形节段(41)；

第一L形节段(40)包括被布置得与第一相对侧边部分(23a1)相平行的部分(22a1)、以及被布置得与连接边部分(23b)的一部分相平行的部分(22b1)；

第二L形节段(41)包括被布置得与第二相对侧边部分(23a2)相平行的部分(22a2)、以及被布置得与连接边部分(23b)的另一部分相平行的部分(22b2)；

第一L形节段(40)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b1)的端部处；

第二L形节段(41)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b2)的端部处；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)位于同一直线上；

第一L形节段(40)的端部与第二L形节段(41)的端部间隔一距离地对置；

第一L形节段(40)的被布置得平行于第一相对侧边部分(23a1)的部分(22a1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于第二相对侧边部分(23a2)的部分(22a2)具有沿所述平面的方向的宽度W1；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)具有沿所述平面的方向的宽度W2；

第一相对侧边部分(23a1)与第二相对侧边部分(23a2)具有沿所述平面方向的宽度W3；以及

连接边部分(23b)具有沿所述平面方向的宽度W4，

对阻抗进行控制的方法包括：将宽度W4设定为大于宽度W1-W3。

3.一种对变形折叠式偶极天线(20)的阻抗进行控制的方法，其中的变形折叠式偶极天线(20)包括：

由导电材料制成的第一平行节段(22)和第二平行节段(23)，它们被布置成沿一个平面的方向相互平行；以及

由导电材料制成的两个短节段(24)，每个短节段(24)的长度都短于第一平行节段(22)和第二平行节段(23)的长度，每个短节段(24)都将第一平行节段(22)的端部与第二平行节段(23)上对应的端部联接起来；

第二平行节段(23)具有U形结构，该U形结构包括第一相对侧边部分(23a1)、第二相对侧边部分(23a2)、以及连接边部分(23b)；

第一相对侧边部分(23a1)和第二相对侧边部分(23a2)相互对置着连接边部分(23b)将第一相对侧边部分(23a1)的端部与第二相对侧边部分(23a2)的端部联接起来；

第一平行节段(22)具有切断的U形结构，该切断U形结构包括第一L形节段(40)和第二L形节段(41)；

第一L形节段(40)包括被布置得与第一相对侧边部分(23a1)相平行的部分(22a1)、以及被布置得与连接边部分(23b)的一部分相平行的部分(22b1)；

第二L形节段(41)包括被布置得与第二相对侧边部分(23a2)相平行的部分(22a2)、以及被布置得与连接边部分(23b)的另一部分相平行的部分(22b2)；

第一L形节段(40)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b1)的端部处；

第二L形节段(41)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b2)的端部处；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)位于同一直线上；

第一L形节段(40)的端部与第二L形节段(41)的端部间隔一距离地对置；

第一L形节段(40)的被布置得平行于第一相对侧边部分(23a1)的部分(22a1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于第二相对侧边部分(23a2)的部分(22a2)具有沿所述平面的方向的宽度W1；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)具有沿所述平面的方向的宽度W2；

第一相对侧边部分(23a1)与第二相对侧边部分(23a2)具有沿所述平面方向的宽度W3；以及

连接边部分(23b)具有沿所述平面方向的宽度W4，

对阻抗进行控制的方法包括：在宽度W1和宽度W3被固定的情况下，对宽度W1与宽度W4的比值进行控制。

4.一种变形的折叠式偶极天线(20)，包括：

由导电材料制成的第一平行节段(22)和第二平行节段(23)，它们被布置成沿一个平面的方向相互平行；以及

由导电材料制成的两个短节段(24)，每个短节段(24)的长度都短于第一平行节段(22)和第二平行节段(23)的长度，每个短节段(24)都将第一平行节段(22)的端部与第二平行节段(23)上对应的端部联接起来；

第二平行节段(23)具有U形结构，该U形结构包括第一相对侧边部分(23a1)、第二相对侧边部分(23a2)、以及连接边部分(23b)；

第一相对侧边部分(23a1)和第二相对侧边部分(23a2)相互对置，连接边部分(23b)将第一相对侧边部分(23a1)的端部与第二相对侧边部分(23a2)的端部联接起来；

第一平行节段(22)具有切断的U形结构，该切断U形结构包括第一L形节段(40)和第二L形节段(41)；

第一L形节段(40)包括被布置得与第一相对侧边部分(23a1)相平行的部分(22a1)、以及被布置得与连接边部分(23b)的一部分相平行的部分(22b1)；

第二L形节段(41)包括被布置得与第二相对侧边部分(23a2)相平行的部分(22a2)、以及被布置得与连接边部分(23b)的另一部分相平行的部分(22b2)；

第一L形节段(40)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b1)的端部处；

第二L形节段(41)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b2)的端部处；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)和第二L形节段(41)上被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)位于同一直线上；

第一L形节段(40)的端部与第二L形节段(41)的端部间隔一距离地对置；

第一L形节段(40)的被布置得平行于第一相对侧边部分(23a1)的部分(22a1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于第二相对侧边部分(23a2)的部分(22a2)具有沿所述平面的方向的宽度W1；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)具有沿所述平面的方向的宽度W2；

第一相对侧边部分(23a1)与第二相对侧边部分(23a2)具有沿所述平面方向的宽度W3；以及

连接边部分(23b)具有沿所述平面方向的宽度W4，

宽度W2大于宽度W1、W3、W4。

5.根据权利要求4所述的变形的折叠式偶极天线(20)，其特征在于，包括：

由介电材料制成的基底(30)，基底(30)包括多个导电布图，这些布图被布置在基底(30)的厚度方向上，基底还包括多个层间连接器，这些连接器是通过用导电材料填充基底(30)上设置的多个孔洞(33)而形成的，其中：

第一平行节段(22)和第二平行节段(23)的每一个都是由多个导电布图中的其中之一形成的；以及

每个短节段(24)都是由多个层间连接器中的其中之一形成的。

6.一种天线装置(100)，其包括根据权利要求4或5所述的变形的折叠式偶极天线(20)，其中：

连接边部分(23b)被布置得与垂直方向平行；以及

第一相对侧边部分(23a1)和第二相对侧边部分(23a2)与垂直方向垂直。

7.根据权利要求6所述的天线装置(100)，其特征在于，还包括：

全球定位系统的天线(50)，其带有发射元件(50a)；以及

共用的基底(51)，变形的折叠式偶极天线(20)和全球定位系统天线(50)都被布置在该基底上；其中，

变形的折叠式偶极天线(20)被用来接收道路交通信息；

全球定位系统天线(50)具有其上制有所述发射元件的表面；以及

全球定位系统天线(50)的所述表面与垂直方向相垂直。

8.根据权利要求6所述的天线装置(100)，其特征在于，还包括：

金属构件(53、60)，其具有与垂直方向相垂直的表面，在垂直方向上，金属构件(53、60)与第二相对侧边部分(23a2)的距离小于该金属构件与第一相对侧边部分(23a1)的距离；其中

第一相对侧边部分(23a1)和第一L形部分(40)上被布置得平行于第一相对侧边部分(23a1)的部分(22a1)的长度L2a；

第二相对侧边部分(23a2)和第二L形部分(41)上被布置得平行于第二相对侧边部分(23a2)的部分(22a2)具有长度L2b；以及

长度L2b小于长度L2a。

9.根据权利要求8所述的天线装置(100)，其特征在于：金属构件(53、60)包括接地平面(60)。

10.根据权利要求8所述的天线装置(100)，其特征在于：金属构件(53、60)包括电磁波屏蔽构件(53)。

11.一种变形的折叠式偶极天线(20)，包括：

由导电材料制成的第一平行节段(22)和第二平行节段(23)，它们被布置成沿一个平面的方向相互平行；以及

由导电材料制成的两个短节段(24)，每个短节段(24)的长度都短于第一平行节段(22)和第二平行节段(23)的长度，每个短节段(24)都将第一平行节段(22)的端部与第二平行节段(23)上对应的端部联接起来；

第二平行节段(23)具有U形结构，该U形结构包括第一相对侧边部分(23a1)、第二相对侧边部分(23a2)、以及连接边部分(23b)；

第一相对侧边部分(23a1)和第二相对侧边部分(23a2)相互对置，连接边部分(23b)将第一相对侧边部分(23a1)的端部与第二相对侧边部分(23a2)的端部联接起来；

第一平行节段(22)具有切断的U形结构，该切断U形结构包括第一L形节段(40)和第二L形节段(41)；

第一L形节段(40)包括被布置得与第一相对侧边部分(23a1)相平行的部分(22a1)、以及被布置得与连接边部分(23b)的一部分相平行的部分(22b1)；

第二L形节段(41)包括被布置得与第二相对侧边部分(23a2)相平行的部分(22a2)、以及被布置得与连接边部分(23b)的另一部分相平行的部分(22b2)；

第一L形节段(40)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b1)的端部处；

第二L形节段(41)具有馈电点，其位于被布置得与连接边部分(23b)相平行的部分(22b2)的端部处；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)和第二L形节段(41)上被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)位于同一直线上；

第一L形节段(40)的端部与第二L形节段(41)的端部间隔一距离地对置；

第一L形节段(40)的被布置得平行于第一相对侧边部分(23a1)的部分(22a1)和第二L形节段(41)的被布置得平行于第二相对侧边部分(23a2)的部分(22a2)具有沿所述平面的方向的宽度W1；

第一L形节段(40)的被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b1)和第二L形节段(41)上被布置得平行于连接边部分(23b)的部分(22b2)具有沿所述平面的方向的宽度W2；

第一相对侧边部分(23a1)与第二相对侧边部分(23a2)具有沿所述平面方向的宽度W3；以及

连接边部分(23b)具有沿所述平面方向的宽度W4，

宽度W4大于宽度W1-W3。

12.根据权利要求11所述的变形的折叠式偶极天线(20)，其特征在于，包括：

由介电材料制成的基底(30)，基底(30)包括多个导电布图，这些布图被布置在基底(30)的厚度方向上，基底还包括多个层间连接器，这些连接器是通过用导电材料填充基底(30)上设置的多个孔洞(33)而形成的，其中：

第一平行节段(22)和第二平行节段(23)的每一个都是由多个导电布图中的其中之一形成的；以及

每个短节段(24)都是由多个层间连接器中的其中之一形成的。

13.一种天线装置(100)，包括根据权利要求11或12所述的变形的折叠式偶极天线(20)，其中：

连接边部分(23b)被布置得与垂直方向平行；以及

第一相对侧边部分(23a1)和第二相对侧边部分(23a2)与垂直方向垂直。

14.根据权利要求13所述的天线装置(100)，其特征在于，还包括：

全球定位系统的天线(50)，其包括发射元件(50a)；以及

共用的基底(51)，变形的折叠式偶极天线(20)和全球定位系统天线(50)都被布置在该基底上；其中，

变形的折叠式偶极天线(20)被构造成接收道路交通信息；

全球定位系统天线(50)具有其上制有所述发射元件的表面；以及

全球定位系统天线(50)的所述表面与垂直方向相垂直。

15.根据权利要求13所述的天线装置(100)，其特征在于，还包括：

金属构件(53、60)，其具有与垂直方向相垂直的表面，在垂直方向上，金属构件(53、60)与第二相对侧边部分(23a2)的距离小于该构件与第一相对侧边部分(23a1)的距离；其中

第一相对侧边部分(23a1)和第一L形部分(40)的被布置得平行于第一相对侧边部分(23a1)的部分(22a1)具有长度L2a；

第二相对侧边部分(23a2)和第二L形部分(41)的被布置得平行于第二相对侧边部分(23a2)的部分(22a2)具有长度L2b；以及

长度L2b小于长度L2a。

16.根据权利要求15所述的天线装置(100)，其特征在于：

金属构件(53、60)包括接地平面(60)。

17.根据权利要求15所述的天线装置(100)，其特征在于：

金属构件(53、60)包括电磁波屏蔽构件(53)。

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