CN102299411A - 基板型天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够以简单的结构实现高增益化及宽带化的基板型天线。在由电介体构成的基板(1)的一方的基板面(2)上形成在一个部位截断的环状的第一耦合部图形(3)，在该第一耦合部图形(3)的截断的位置的两端部端子上分别连接天线(5)，在上述基板(1)的另一方的基板面(6)上，在与第一耦合部图形(3)对应的位置上形成在一个部位截断的环状的第二耦合部图形(7)，在上述基板的上述一方的基板面(2)上，在与上述第一耦合部图形(3)大致同心且与上述第二耦合部图形(7)对应的位置上，形成在一个部位截断的环状的第三耦合部图形(9)，在该第三耦合部图形(9)的截断的位置的两端部端子上分别连接另一天线(11)。

Description

基板型天线
技术领域
本发明涉及在薄型基板上构成的基板型天线。
背景技术
作为现有的这种基板型天线，已知有如下结构，具有：由电介体构成的基板；形成于该基板的第一基板面上并在一个部位截断的环状的第一耦合部图形；以及形成于基板的第二基板面上并在一个部位截断的环状的第二耦合部图形，使第一耦合部图形及第二耦合部图形间形成静电电容耦合及磁感应耦合状态(例如，参照专利文献1)。根据这种结构，与以往那样的形成于同一平面上的情况不同，基板的图形间的静电电容耦合及磁感应耦合状态得到较大改善，与以往相比，能够容易地得到宽带且传输特性优良的高频耦合器。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2007-142666号公报
然而，在现有的基板型天线中，若组合多个天线来实现进一步提高增益，则结构变得复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够以简单的结构实现高增益化及高宽带化的基板型天线。
本发明为了实现上述目的，提供一种基板型天线，在由电介体构成的基板的一方的基板面上形成在一个部位截断的环状的第一耦合部图形，在该第一耦合部图形的截断的位置的两端部端子上分别连接天线，在上述基板的另一方的基板面的与上述第一耦合部图形对应的位置上形成在一个部位截断的环状的第二耦合部图形，该基板型天线的特征在于，在上述一方的基板面的与上述第二耦合部图形对应的位置上，与上述第一耦合部图形同心地形成在一个部位截断的环状的第三耦合部图形，在该第三耦合部图形的截断的位置的两端部端子上分别连接另一天线。
通过该结构，能够共用形成于另一方的基板面上的第二耦合部图形的供电点，并且在薄型基板上简单地构成多个天线，能够实现以天线单体无法得到的高增益及宽带化。
另外，本发明除了上述结构外，在上述基板的上述第二耦合部图形侧一体化地配置另一基板，在该另一基板的与上述第二耦合部图形相反侧的基板面上的与上述第二耦合部图形对应的位置上，形成在一个部位截断的环状的第四耦合部图形，在该第四耦合部图形的截断的位置的两端部端子上连接另一天线。由此，重新追加一个天线，能够通过总计三个天线进行增益的合成，能够进一步实现高增益化及宽带化。而且能够共用形成于基板的另一方的基板面上的供电点而构成三个天线，从而能够使整体结构简单化。
并且，本发明除了上述结构外，在上述基板的上述第二耦合部图形侧一体化地配置另一基板，在该另一基板的与上述第二耦合部图形形成侧的面相反侧的基板面上的与上述第二耦合部图形对应的位置上，形成在一个部位截断的环状的第四耦合部图形，并且在与该第四耦合部图形大致同心且与上述第二耦合部图形对应的位置上，形成在一个部位截断的环状的第五耦合部图形，在上述第四耦合部图形及上述第五耦合部图形的截断的位置的两端部端子上分别连接不同的另一天线。由此，重新追加两个天线，能够进一步实现高增益化及宽带化。而且能够共用形成于基板的另一基板面上的供电点而构成四个天线，从而能够使整体结构简单化。
本发明的效果如下。
根据本发明的基板型天线，能够共用形成于另一方的基板面上的第二耦合部图形的供电点，并且在薄型基板上简单地构成多个天线，从而能够实现以天线单体无法得到的高增益及宽带化。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的基板型天线的一方的基板面的俯视图。
图2是表示图1所示的基板型天线的另一方的基板面的俯视图。
图3是图1所示的一方的天线的增益特性图。
图4是图1所示的另一方的天线的增益特性图。
图5是图3及图4所示的天线的合成增益特性图。
图6是图1所示的一方的天线的其他增益特性图。
图7是图1所示的另一方的天线的其他增益特性图。
图8是图6及图7所示的天线的合成增益特性图。
图9是本发明的其他实施方式的基板型天线的侧视图。
图10是表示图9所示的基板型天线中的一方基板的上面的俯视图。
图11是图10所示的基板的仰视图。
图12是图9所示的基板型天线中的另一方的基板的仰视图。
图中：
1-电路基板，2-上面，3-耦合部图形，4-电路，5-天线，6-下面，7-耦合部图形，8-供电点，9-耦合部图形，10-电路，11-天线，12-电路基板，13-下面，14-耦合部图形，15-耦合部图形，16-天线，17-天线，18-电路，19-电路。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1及图2是分别表示本发明的一个实施方式的基板型天线的上面及下面的俯视图。
如图1所示，在作为由电介体构成的基板1的一方的基板面的上面2上形成在一个部位截断的环状的第一耦合部图形3，在该第一耦合部图形3的截断的位置的两端部端子上分别通过电路4连接偶极天线5，在作为图2所示的基板1的另一方的面的下面6上，形成在一个部位截断的环状的第二耦合部图形7，在该第二耦合部图形7的截断的端部形成供电点8。
另外，在图1所示的基板1的上面2上形成有：与第一耦合部图形3大致同心而且使截断的位置与第一耦合部图形3大致一致地在一个部位截断的环状的第三耦合部图形9；以及在该第三耦合部图形9的截断的位置的两端部端子上分别形成通过电路10连接的第二偶极天线11。因此，偶极天线5和偶极天线11并排地构成。
在此，形成于下面6侧的第二耦合部图形7形成得比形成于上面2侧的第一耦合部图形3及第三耦合部图形9的宽度更宽，内侧缘沿着第一耦合部图形3形成，而且外侧缘沿着第三耦合部图形9形成。
在基板1的上下面，第一耦合部图形3和第二耦合部图形7相对配置，而且第三耦合部图形9和第二耦合部图形7相对配置，并在各相对部形成静电电容耦合及磁感应耦合。成为通过这些多个耦合能够取出两天线5、11的增益的结构。
图示的各耦合部图形3、7、9的形状做成圆形状，但除此以外还能够采用椭圆形、多边形、这些形状的组合等各种形状。另外，在基板1的上下面侧，形状稍微不同也可以。并且，基板1做成一定厚度的平坦的基板，但是并不限定于此。
其次，对使用上述基板型天线的高增益化进行说明。
在此，构成为，基板1在图1的宽度方向为100mm、高度方向为20mm，第一耦合部图形3的该宽度方向的内径为10mm、外径12mm，第三耦合部图形9的该宽度方向的内径为14mm、外径16mm，第二耦合部图形7在图2中的该宽度方向的内径为10mm、外径为16mm，天线5的该宽度方向为34mm、高度方向为5mm，天线11的该宽度方向为40mm、高度方向为5mm。
在这种结构中，在图3中表示天线5单体的频率增益特性曲线19，在将天线5的共振频率调整成954MHz时的增益约为1.7dB。另一方面，在图4中表示天线11单体的频率增益特性曲线20，在将天线11的共振频率调整成954MHz时的增益约为1.0dB。
但是，若将各耦合部图形3、7、9的大小等设计成可用50欧姆的特性阻抗从第二耦合部图形7的供电点8接受两天线5、11的增益，则如图5所示的频率合成增益特性曲线21那样，在共振频率954MHz时能得到大约2.5dB的高增益。这种结果在将天线5、11的耦合部图形3和9一体化的情况下无法得到。
接着，对使用了上述的基板型天线的宽带化进行说明。
图6表示天线5单体的频率增益特性曲线22，在将天线5的共振频率调整到948MHz时的增益是大约1.0dB。另一方面，图7表示天线11单体的频率增益特性曲线23，在将天线11的共振频率调整到956MHz时的增益是大约0.7dB。
但是，若将各耦合部图形3、7、9的大小等设计成可用50欧姆的特性阻抗从第二耦合部图形7的供电点8接受两天线5、11的增益，则如图8所示的频率合成增益特性曲线24那样，能在共振频率为948～956MHz的宽带得到大约1.2dB的高增益。
这样，在基板1的一方的基板面上，大致同心地形成双层的第一耦合部图形3和第三耦合部图形9，在各耦合部图形3、9的截断部分别连接不同的天线5、11，因此能够共用形成于另一方的基板面上的第二耦合部图形7的供电点8，并且在薄型基板1上简单地构成天线5、11和耦合部图形3、9，能够实现以天线单体无法得到的高增益及宽带化。
图9是表示本发明的其他实施方式的基板型天线的侧视图。
与先前的实施方式的情况同样，在基板1的上面2和下面6上形成有其详细结构将在后文叙述的图形，并且在下面6侧重新追加了另一基板12，在该基板12的下面13上形成新的图形。如图10所示，在基板1的上面2上，与图1所示的结构完全同样地形成有：环状的第一耦合部图形3；与该第一耦合部图形3大致同心的结构的环状的第三耦合部图形9；以及天线5、11。而且如图11所示，在基板1的下面6上，与图2所示的结构完全同样地形成有环状的第二耦合部图形7和供电点8。
与此相对，如图12所示，在基板12的下面13上分别形成有：在一个部位截断的环状的第四耦合部图形14：以及以与该第四耦合部图形14大致同心的结构在大致相同的部位截断的环状的第五耦合部图形15。在第四耦合部图形14和第五耦合部图形15的两侧构成有并列型的两个天线16、17。也就是，在第四耦合部图形14的两端部端子上分别连接有通过电路18连接的天线16，此外，同样地，在第五耦合部图形15的两端部端子上分别连接有通过电路19连接的天线17。
如图9所示层叠这种基板1和基板12，用粘接剂或其他方法将两基板1、12之间一体化。
此时，对于两天线5、11除了与先前的实施方式的情况同样地构成之外，第四耦合部图形14和第五耦合部图形15间在基板12的下面13相对配置，在相对部实现静电电容耦合及磁感应耦合。另外，在电路基板12的上下面侧，第四耦合部图形14和第二耦合部图形7间相对配置，而且第五耦合部图形15和第二耦合部图形7间相对配置，并在这些相对部实现静电电容耦合及磁感应耦合，通过这些多个耦合，能够取出两天线16、17的增益。
根据这种结构的基板型天线，由于重新追加了天线16、17，因此与先前的实施方式的情况相比能够进一步实现高增益化及宽带化。而且，虽然将先前的实施方式的结构做成双层化，但由于在基板1的下面6上构成具有供电点8的第二耦合部图形7，而且在配置于该基板1的下方的另一基板12的下面13上形成第四耦合部图形14和第五耦合部图形15，因此能够共用供电点8而构成四个天线5、11、16、17，从而能够使整体结构简单化。
另外，作为本发明的其他实施方式，图12所示的基板12的下面13也能够做成其他不同的结构。例如能够采用第四耦合部图形14及第五耦合部图形15的任一方，与之相符，可以采用天线16及天线17的任一方。
根据这种结构的基板型天线，由于重新追加一个天线，能够通过总计三个天线进行增益的合成，与图1所示的实施方式的情况相比，能够进一步实现高增益化及宽带化。而且，由于在基板1的下面6上构成具有供电点8的第二耦合部图形7，并且在配置于该基板1的下方的另一基板12的下面13上形成第四耦合部图形14或第五耦合部图形15，因此能够共用供电点8而构成三个天线，从而能够使整体结构简单化。
另外，在上述实施方式中，将上面的天线图形的根数及下面13的天线的根数限定成左右两根，但是就天线的根数而言，只要全部相对配置在耦合部图形上则没有根数的限制。

Claims (3)

1.一种基板型天线，在由电介体构成的基板的一方的基板面上形成在一个部位截断的环状的第一耦合部图形，
在该第一耦合部图形的截断的位置的两端部端子上分别连接天线，
在上述基板的另一方的基板面的与上述第一耦合部图形对应的位置上形成在一个部位截断的环状的第二耦合部图形，该基板型天线的特征在于，
在上述一方的基板面的与上述第二耦合部图形对应的位置上，与上述第一耦合部图形同心地形成在一个部位截断的环状的第三耦合部图形，
在该第三耦合部图形的截断的位置的两端部端子上分别连接另一天线。
2.根据权利要求1所述的基板型天线，其特征在于，
在上述基板的上述第二耦合部图形侧一体化地配置另一基板，
在该另一基板的与上述第二耦合部图形相反侧的基板面上的与上述第二耦合部图形对应的位置上，形成在一个部位截断的环状的第四耦合部图形，
在该第四耦合部图形的截断的位置的两端部端子上连接另一天线。
3.根据权利要求1所述的基板型天线，其特征在于，
在上述基板的上述第二耦合部图形侧一体化地配置另一基板，
在该另一基板的与上述第二耦合部图形形成侧的面相反侧的基板面上的与上述第二耦合部图形对应的位置上，形成在一个部位截断的环状的第四耦合部图形，并且在与该第四耦合部图形大致同心且与上述第二耦合部图形对应的位置上，形成在一个部位截断的环状的第五耦合部图形，
在上述第四耦合部图形及上述第五耦合部图形的截断的位置的两端部端子上分别连接不同的另一天线。
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