CN102714356B - 天线装置以及天线系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种天线装置以及天线系统。天线装置的、由连续的导电性路径构成的放射元件(115)具有第1以及第2根源部(117)、(118)、和第1以及第2根源部(117)、(118)之间的中间部。第1以及第2根源部(117)、(118),形成有供电部(114),以围绕供电部(114)的方式配置,且形成于作为导电性路径的形成区域的一部分的区域的卷绕部(113)。卷绕部(113)中的、第1以及第2根源部(117)、(118)与上述中间部直接连接的后端直线部朝相互相反的方向延伸,在第1以及第2根源部(117)、(118)中的至少一个上形成有与连接于供电部(114)的供电线重叠的位置的宽度比其他位置宽的宽幅部。由此,无论收发低频带侧的电波以及高频带侧的电波的任一个,都能够提高各自电波的放射增益以及VSWR特性。

Description

天线装置以及天线系统
技术领域
本发明涉及在VHF广播频段、UHF地面数字广播频段的电波的收发中使用的天线装置以及天线系统。
背景技术
作为用于将高频电流变换为电磁波,或将电磁波变换为高频电流的装置,从以前就使用天线。天线根据其形状分类为线状天线、面状天线以及立体天线等,进而,线状天线根据其构造分类为双极天线、单极天线以及环形天线等。这些线状天线中,例如非专利文献1所公开的双极天线是具有非常简单的构造的线状天线,作为基站天线等现在也被广泛利用。
然而,从2003年12月1日起,在关东、近畿、中京这3大广域圈开始了使用地面波的UHF段(470MHz~770MHz)的地面数字广播的服务。随着从2011年7月起停止模拟广播,在地面数字广播中,除了数字、高清视频的高画质、高音质节目之外,还能够提供双向节目。地面数字电视广播,能够利用UHF天线接收,而且,即使是设置在行驶中的电车、公车等的电视,也能够没有闪烁清晰地收看节目。另外,在移动信息终端等,也计划接收、收看动画、数据广播、声音广播的服务。
这里,作为面向移动设备的接收天线,一般使用棒状的单极天线。单极天线与双极天线相比只需要一半的长度即可(即、λ/4),能够比较小型地构成。单极天线,原理上需要无限大的导体板,但在移动设备中以非常窄的导体板代用。这样的移动设备用的单极天线被称为“棒形天线”或者“鞭状天线”。这些棒形天线以及鞭状天线其导体板的上表面的放射电场与双极天线的指向性相等。
在小型携带用的电视接收器、无线电接收器等中,具有能够伸缩的构造的棒形天线为大家所知。该棒形天线,一拉长就能够发挥性能,一缩短就变得紧凑,便利。
作为使用了上述棒形天线的天线装置提出了如下的构成,例如,由伸缩自如的棒形天线构成平面天线的供电管脚,通过棒形天线的引出导体与平面天线的贴片状的导体的电连接、分离,能够作为圆偏振波天线与线偏振波天线来进行动作。
另外,作为棒形天线的其他的构成例,在棒中将天线线卷成了螺旋状的“螺旋天线”为大家所知。一般地,使用了与波长相比较长的导线的天线具有较宽的可使用频带。因此,螺旋天线能够利用卷线构造保持宽频带性而实现小型化。另外,若在成为芯的棒中使用具有弹性的柔软的材料,则成为难以折断具有柔软性(安全性)的可挠性天线。
这样的携带设备用天线装置,在470MHz~770MHz中动作,能够以单体覆盖地面数字广播的全部的频道的很少。另外,为了实现覆盖全部的频道的携带设备用天线装置,需要在该天线装置设置调谐电路,进行电压调整,从而与接收频率调谐。这样的事情,在搭载于汽车等的移动体的移动体用天线中也是相同的。
另外,在携带设备用天线装置、移动体用天线装置中,针对地面数字广播的全频带不能够得到充分的放射特性,所以仅与单波段对应的是主流,与13个波段全部对应的很少。因为与13个波段全部对应的天线装置要求具有与仅与单波段对应的天线装置相比更高的SN比(信噪比)。
此处,地面数字广播是将6兆赫的频带分为13个波段来发送的广播方式。另一方面,上述的“单波段”是,仅以13个波段的中间的一个波段发送面向便携式电话、移动体终端的影像、声音、数据的1波段部分接收服务,从2006年4月1日(星期六)开始提供。单波段的节目服务与使用12波段发送的面向通常的电视接收器的节目基本是相同的内容,在外面也能够收看平常通过设置在家庭内的电视而看惯的受欢迎的节目。
在这样的情况下,如果地波数字广播用的天线装置被实用化,则能够将该天线装置搭载到除了便携式电话之外的、汽车导航系统、个人计算机、专用携带式电视等多种多样的接收器,此时,与单波段型相比,能够接收高画质的影像。
非专利文献1:J.D.克劳斯等人著(J.D.Kraus and R.J.Marhefka),“天线与其应用(Antennas For All Applications)”,第3版,(美国),麦格劳-希尔(McGraw Hill),2002年,p178-181
如上所述,作为携带设备用的地面波数字广播用的天线装置,单波段用的天线装置逐渐被实用化。
可是,覆盖所有频道的地面波数字广播用的携带设备用天线装置尚未普及,实际上要求接收灵敏度更高,更小型的天线装置。
另外,对于VHF广播用的天线装置而言,也未达到能够覆盖VHF广播频段、接收灵敏度更高、更小型的天线装置的实用化。
此处,能够伸缩的棒形天线因为缺乏柔软性,所以存在受到冲击便从根部折断的问题,或者用户、物体容易碰到的问题。另外,构造复杂,制造成本比较高。
另外,对于螺旋天线而言,若在成为芯的棒中使用具有弹性的柔软的材料,则能够使其难折断而具有柔软性(安全性)。然而,螺旋天线,不管哪一个部分都能够自由地弯曲,但存在增益降低、放射效率恶化等的缺点,特别是,在产生因振动而造成的弯曲的情况下,天线导线的线圈卷绕间隔不均匀,带来阻抗变化。
另一方面,上述棒形天线以及螺旋天线的构造上的问题,可以在平面天线中消除。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种天线装置,是能够搭载于携带设备等的小型的天线,并且,无论在收发VHF广播频段、UHF地面数字广播频段这样的、低频带侧的电波、高频带侧的电波,都能够实现各个电波的高放射增益,提高VSWR特性,从而能够实现可使用频带的扩大。而且,提供一种能够搭载到移动体的、具有同样的特征的天线装置以及天线系统。
为了实现上述目的,本发明的天线装置具备备放射元件,该放射元件具有从一端连续至另一端的导电性路径,且在上述导电性路径的两端侧形成有供电部,上述放射元件具有作为上述导电性路径的一端侧的第1根源部、作为上述导电性路径的另一端侧的第2根源部以及上述第1根源部与上述第2根源部之间的中间部,上述供电部形成于上述第1根源部以及上述第2根源部,上述第1根源部以及上述第2根源部以围绕上述供电部的方式配置,并且形成于作为形成有上述导电性路径的区域中的一部分区域的第1区域,上述第1区域中的、上述第1根源部和上述第2根源部的与上述中间部直接连接的后端直线部朝相互相反方向延伸,在上述第1根源部与上述第2根源部中的至少一个上形成有与连接于上述供电部的供电线重叠的位置的宽度比其他位置宽的宽幅部。
本申请的发明者专心研究的结果,发现了一种无论收发低频带侧的电波、还是高频带侧的电波,都能够实现各自电波的高放射增益,提高VSWR特性的天线装置的构成。
即、在上述的天线装置中,在具有从一端连续至另一端的导电性路径的放射元件中,在其两端侧形成有供电部,从而与具有环形状的环形天线装置相同,能够实现高的放射增益。
另外,放射元件构成为,具有作为上述导电性路径的一端侧的第1根源部、作为上述导电性路径的另一端侧的第2根源部以及这些第1根源部与第2根源部之间的中间部,上述供电部形成于上述第1根源部以及上述第2根源部,上述第1根源部以及上述第2根源部以围绕上述供电部的方式配置,并且在作为形成有上述导电性路径的区域中的一部分区域的第1区域形成。进而构成为,上述第1区域中的、上述第1根源部和上述第2根源部的与上述中间部直接连接的后端直线部朝相互相反方向延伸,在上述第1根源部与上述第2根源部中的至少一个上,形成有与连接于上述供电部的供电线重叠的位置的宽度比其他位置宽的宽幅部。
由此,实现供电部中的放射元件与供电线的阻抗匹配,这样做,能够降低放射元件的VSWR值,即、能够提高VSWR特性。
因此,能够实现放射元件的高放射增益,且提高其VSWR特性,因此能够扩大放射元件的可使用区域。
本发明的天线装置,通过上述的构成,在安装于携带设备、个人计算机的情况下,无论收发VHF广播频段、UHF地面数字广播波段这样的、低频带侧的电波、高频带侧的电波,都能够实现各自电波的高放射增益,提高VSWR特性,从而能够实现可使用频带的扩大。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的天线装置的概略结构的俯视图。
图2是图1的卷绕部的放大图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的天线装置的变形例的概略结构的俯视图。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的天线装置的变形例的概略结构的俯视图。
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的天线装置的变形例的概略结构的俯视图。
图6是表示本发明的实施方式1所涉及的天线装置的变形例的概略结构的俯视图。
图7是用于说明测量天线的放射指向性的顺序的图。
图8是用于说明测量天线的放射指向性的顺序的图。
图9是用于说明测量天线的放射指向性的顺序的图。
图10是用于说明测量天线的放射指向性的顺序的图。
图11是表示图3的天线装置的VSWR特性的图表。
图12是表示图3的天线装置的放射模式的图表。
图13是表示本发明的实施方式2所涉及的天线装置的比较例的概略结构的俯视图。
图14是表示本发明的实施方式2所涉及的天线装置的比较例的概略结构的俯视图。
图15是表示本发明的实施方式2所涉及的天线装置的概略结构的俯视图。
图16是表示图15的天线装置的VSWR特性的图表。
图17是表示图15的天线装置的放射模式的图表。
图18是分别表示图13以及图15的天线装置的放射模式的图表。
图19是分别表示图14、图15以及图20的天线装置的放射模式的图表。
图20是表示本发明的实施方式2所涉及的天线装置的比较例的概略结构的俯视图。
图21是表示本发明的实施方式3所涉及的天线装置的概略结构的俯视图。
图22是表示在具有曲折形状的放射元件内配置短路部件,使放射元件内产生多个导电性路径的状态的示意图。
图23是说明用于表示本发明的天线装置的效果的实验的测量状况的示意图。
图24是表示本发明的实施方式3所涉及的天线装置的比较例的概略结构的俯视图。
图25是分别表示图21以及图24的天线装置的VSWR特性的图表。
图26是表示使电介质的厚度发生变化时的、图21的天线装置的VSWR特性的图表。
图27是表示图21的天线装置的放射模式的图表,(a)表示xy面中的放射模式,(b)表示yz面中的放射模式,(c)表示zx面中的放射模式。
图28是表示本发明的实施方式3所涉及的天线装置的变形例的概略结构的俯视图。
图29是表示本发明的实施方式3所涉及的天线装置的变形例的比较例的概略结构的俯视图。
图30是表示本发明的实施方式3所涉及的天线装置的变形例的比较例的概略结构的俯视图。
图31是分别表示图28、图29以及图30的天线装置的VSWR特性的图表。
图32是表示使电介质的厚度发生变化时的、图28的天线装置的VSWR特性的图表。
图33是表示图28的天线装置的放射模式的图表,(a)表示xy面中的放射模式,(b)表示yz面中的放射模式,(c)表示zx面中的放射模式。
图34是说明将本发明的天线装置搭载到车的情况下的、搭载场所的具体例的示意图。
图35是表示本实施方式的天线装置配置在汽车的车内的车顶的内表面(车内的顶棚)的车宽度方向的中央附近的状态的立体图。
图36是表示本实施方式的天线装置配置在汽车的车内的车顶的内表面的窗边附近的状态的立体图。
图37是表示本实施方式的天线装置配置在汽车的车内的中柱的状态的立体图。
图38是表示本实施方式的天线装置配置在汽车的车内的后柱的状态的立体图。
图39是表示本实施方式的天线装置配置在汽车的车内的前柱以及仪表板的状态的立体图。
图40是表示将本实施方式的天线装置配置在支柱的金属材料与内装材料之间的状态的支柱的横剖视图。
图41是表示将本实施方式的天线装置配置在车内的内装材料的状态的立体图,(a)是表示将天线装置粘结在车内的内装材料的内表面之前的状态的立体图,(b)是表示已将天线装置粘结在车内的内装材料的内表面的状态的立体图。
图42是表示将本实施方式的天线装置配置在汽车的车内的内装材料的外表面的状态的纵剖视图。
图43是表示将本实施方式的天线装置配置在汽车的车内的内装材料的内表面的状态的纵剖视图。
图44是表示将本实施方式的天线装置配置在汽车的车内的、车体的金属材料的内表面的状态的纵剖视图。
图45是表示将本实施方式的天线装置配置在汽车的车外的、车体的金属材料的外表面的状态的纵剖视图。
图46是表示在将本实施方式的天线装置配置在车内的情况下,距离窗一定距离D内的天线装置的配置范围的、车体的主要部分的横剖视图。
图47是表示本实施方式的天线系统的概略构成的框图。
图48是表示将图47所示的天线系统的4个天线装置配置在同一平面上而形成分集结构时的天线装置的配置状态的说明图,(a)是表示将天线装置配置在作为基准的第1位置的状态的说明图,(b)是表示将天线装置配置在从第1位置顺时针旋转90度(绕y轴旋转90度)的、第2位置的状态的说明图,(c)是表示将天线装置配置在从第1位置顺时针旋转180度(绕y轴旋转180度)的、第3位置的状态的说明图,(d)是表示将天线装置配置在从第1位置顺时针旋转270度(绕y轴旋转270度)的、第4位置的状态的说明图。
图49是表示图48的(a)所示的第1位置的天线装置在550MHz频带的xy面、yz面以及zy面中的放射模式的图表,(a)是表示xy面的放射模式的图表,(b)是表示yz面的放射模式的图表,(c)是表示zy面的放射模式的图表。
图50是表示图48的(b)所示的第2位置的天线装置在550MHz频带的xy面、yz面以及zy面中的放射模式的图表,(a)是表示xy面的放射模式的图表,(b)是表示yz面的放射模式的图表,(c)是表示zy面的放射模式的图表。
图51是表示图48的(c)所示的第3位置的天线装置在550MHz频带的xy面、yz面以及zy面中的放射模式的图表,(a)是表示xy面的放射模式的图表,(b)是表示yz面的放射模式的图表,(c)是表示zy面的放射模式的图表。
图52是表示图48的(d)所示的第4位置的天线装置在550MHz频带的xy面、yz面以及zy面中的放射模式的图表,(a)是表示xy面的放射模式的图表,(b)是表示yz面的放射模式的图表,(c)是表示zy面的放射模式的图表。
图53是表示利用图48的(a)以及(b)所示的第1位置以及第2位置的天线装置进行分集的情况下的550MHz频带的xy面、yz面以及zy面中的放射模式的图表,(a)是表示xy面中的放射模式的图表,(b)是表示yz面中的放射模式的图表,(c)是表示zy面中的放射模式的图表。
图54是表示利用从图48的(a)至(c)所示的从第1位置至第3位置的天线装置进行分集的情况下的550MHz频带的xy面、yz面以及zy面中放射模式的图表,(a)是表示xy面中的放射模式的图表,(b)是表示yz面中的放射模式的图表,(c)是表示zy面中的放射模式的图表。
图55是表示利用从图48的(a)至(d)所示的从第1位置至第4位置的天线装置进行分集的情况下的550MHz频带的xy面、yz面以及zy面中的放射模式的图表,(a)是表示xy面中的放射模式的图表,(b)是表示yz面中的放射模式的图表,(c)是表示zy面中的放射模式的图表。
图56是表示将图47所示的天线系统的4个天线装置在分别绕x轴旋转的状态下配置而形成分集结构时的天线装置的配置状态的说明图,(a)是表示将天线装置配置在作为基准的第1位置的状态的说明图,(b)是表示将天线装置配置在从第1位置绕x轴旋转90度的、第2位置的状态的说明图,(c)是表示将天线装置配置在从第1位置绕x轴旋转180度的、第3位置的状态的说明图,(d)是表示将天线装置配置在从第1位置绕x轴旋转270度的、第4位置的状态的说明图。
图57是表示将图47所示的天线系统的4个天线装置在分别绕z轴旋转的状态下配置而形成分集结构时的天线装置的配置状态的说明图,(a)是表示将天线装置配置在作为基准的第1位置的状态的说明图,(b)是表示将天线装置配置在从第1位置绕z轴旋转90度的、第2位置的状态的说明图,(c)是表示将天线装置配置在从第1位置绕z轴旋转180度的、第3位置的状态的说明图,(d)是表示将天线装置配置在从第1位置绕z轴旋转270度的、第4位置的状态的说明图。
图58是表示在图47所示的天线系统中,将4个天线装置配置在汽车的保险杠的具有不同角度的面的状态的立体图。
图59是表示在图47所示的天线系统中,将多个天线装置配置在汽车的车体的外表面的状态的立体图,(a)是表示将天线装置配置在汽车的车顶外表面、发动机罩以及前保险杠的状态的立体图,(b)是表示将天线装置配置在汽车的车顶外表面以及后保险杠的状态的立体图。
图60是表示在图47所示的天线系统中,将多个天线装置配置在汽车的车内的状态的立体图,(a)是表示将天线装置配置在汽车的车顶的内表面(车内的顶棚)的2个地方的状态的立体图,(b)是表示将天线装置配置在车内的车顶的窗边的2个地方的状态的立体图。
图61是表示在图47所示的天线系统中,将多个天线装置配置在汽车的车内的与图60所示的位置不同的位置的状态的立体图,(a)是表示将天线装置配置在中柱的状态的立体图,(b)是表示将天线装置配置在后柱的状态的立体图,(c)是表示将天线装置配置在前柱以及仪表板的状态的立体图。
图62是表示在图47所示的天线系统中,在汽车的车体外表面、车顶外表面配置了4个天线装置的状态的立体图。
图63是表示在图47所示的天线系统中,在汽车的车体外表面、车顶外表面与左右的前柱配置了合计3个天线装置的状态的立体图。
图64是表示在图47所示的天线系统中,在汽车的车体外表面、车顶外表面、左右的前柱以及左右的后柱中的任意地方,分散地配置2~4个天线装置时的配置状态的一个例子的立体图。
图65是表示在图47所示的天线系统中,在汽车的车内的窗边配置多个天线装置的状态的立体图,(a)是表示在车顶的窗附近的车顶内表面位置上配置了多个天线装置的状态的立体图,(b)是表示在车体侧面的窗附近的车顶内表面位置上配置了多个天线装置的状态的立体图。
图66是表示在图47所示的天线系统中,在汽车的车内的支柱上配置了多个天线装置的状态的立体图,(a)是表示在左右的后柱上分别配置了天线装置的状态的立体图,(b)是表示在中柱以及前柱上分别配置了天线装置的状态的立体图。
图67是表示在图47所示的天线系统中,在汽车的车内的车顶的内表面以及中柱上配置了多个天线装置的状态的立体图,(a)是表示在车顶的内表面的车宽度方向的中央附近配置了天线装置的状态的立体图,(b)是表示在车顶的内表面的窗边附近以及中柱上分别配置了天线装置的状态的立体图。
图68是表示在图47所示的天线系统中,在汽车的车内的车顶的内表面的窗边附近、中柱以及仪表板上分别配置了天线装置的状态的立体图。
图69是表示在图47所示的天线系统中,通过已配置在汽车的车体的外表面以及汽车的车内的多个天线装置进行分集时的天线装置的配置状态的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
〔实施方式1〕
图1表示本发明的实施方式1所涉及的的天线装置的概略结构的俯视图。如图1所示,天线装置101具备放射元件115。该放射元件115例如形成在表面平坦的基材的表面。
放射元件115具有从一端至另一端连续的导电性路径。从具有从一端至另一端连续的导电性路径这一点来看,与公知的环形天线装置相同,可以说放射元件115形成为环形状。而且,放射元件115是配置在同一平面上,作为其构件,例如,能够使用导线、导体膜。
在放射元件115的导电性路径中,一端侧的部分成为第1根源部(一个根源部)117,另一端侧的部分成为第2根源部(另一个根源部)118。上述导电性路径的第1根源部117与第2根源部118间的中间部的一部分(第1部分)构成第1放射部111,剩余的部分(第2部分)构成第2放射部112。另一方面,第1根源部117与第2根源部118构成卷绕部(第1区域)113。即、放射元件115具备2个根源部117、118、上述根源部117、118间的第1放射部111以及第2放射部112。在图1的例子中,第1放射部111具有曲折形状(曲折线天线形状、曲折形状部),第2放射部112具有直线形状。
天线装置101的尺寸是,图1中的左右方向(Y轴方向)的长度为70mm,图1中上下方向(X轴方向)的长度为30mm。
在放射元件115的第1以及第2根源部117、118中形成有供电部114。供电部114与供电线121连接,由此,从供电线121对放射元件115供电。
在卷绕部113中,放射元件115的第1根源部117的引出的朝向为图1的左方向(Y轴的负方向),放射元件115的第2根源部118的引出的朝向为图1的右方向(Y轴的正方向)。即、这2个引出的朝向成相反的朝向。
另外,对于放射元件115的2个根源部117、118的引出的朝向而言,第1根源部117为以供电部114的位置为起始端供电线121延伸的朝向,即,图1的左方向(Y轴的负方向),第2根源部118为与以供电部114的位置为起始端供电线121延伸的朝向(图1的左方向)相反的朝向。
具体而言,在卷绕部113中,第1根源部117的延伸的朝向为从放射元件115的一个端,向图1中的左方向(Y轴的负方向),上方向(X轴的负方向),右方向(Y轴的正方向),下方向(X轴的正方向),左方向(Y轴的负方向,引出的朝向),第2根源部118的延伸的朝向为,从放射元件115的另一个端,向图1中的右方向(Y轴的正方向),下方向(X轴的正方向),左方向(Y轴的负方向),上方向(X轴的负方向),右方向(Y轴的正方向,引出的朝向)。即、在卷绕部113中,不管2个根源部117、118中的哪个,它们延伸的朝向都是围绕供电部114,旋转360°。在本实施方式中,通过围绕供电部114这样的卷绕部113的构成,天线装置101在470MHz~860MHz频带中,作为其放射增益能够实现最大4dBi。
放射元件115的第1放射部111与第1根源部117连续,具有由至少折回1次的折回图案构成的曲折形状。该曲折形状的折回图案的折回方向(图1的X轴方向)与卷绕部113中的放射元件115的第1根源部117的引出的朝向垂直。
放射元件115的第2放射部112具有直线形状。该直线形状(放射部112)的延伸的方向(图1的Y轴方向)与卷绕部113中的放射元件115的第2根源部118的引出的朝向平行。
即、在天线装置101的放射元件115中,第1放射部111具有的曲折形状的折回方向与第2放射部112具有的直线形状的延伸的方向垂直。
另外,在卷绕部113中,进而,如图1所示,在卷绕部113上配置有供电线121,位于供电线121的下方且与供电线121重叠的、放射元件115的第1根源部117的线宽与不位于供电线121的下方的其他的位置的线宽相比变宽。
因此,在供电部114中能够实现阻抗匹配。此外,将这样的线宽变宽的部分以下称之为电感匹配图案(宽幅部)116。
此外,如上述那样,将线宽变宽的图案称之为电感匹配图案(宽幅部)116是因为,线宽变宽的图案针对输入到天线装置110的高频电流作为具有感抗的电感器发挥功能,使天线装置101的输入阻抗变化。但是,有助于线宽变宽的图案的输入阻抗的,并不限于作为电感的线宽变宽的图案。即、线宽变宽的图案也可以作为具有容抗的电容器发挥功能,使天线装置101的输入阻抗变化。
天线装置101利用这样的电感匹配图案116的配置构成,能够使放射元件115的VSWR降低。因此,能够扩大VSWR的值成为规定值以下的可使用频带。因此,在收发低频带侧的电波、高频带侧的电波的任意一个的情况下,能够实现包含那些电波的频带的可使用频带。有关上述的电感匹配图案116的构成,基于图2将在后面详述。
接下来,基于图2,更详细地说明卷绕部113。卷绕部113如上述那样,由放射元件115的第1根源部117与第2根源部118构成。
放射元件115的一个根源部117具有:从放射元件115的一端向图2中左方向(Y轴的负方向)延伸的第1直线部;经由向图2中的上方向(X轴的负方向)延伸的第1弯曲部与第1直线部连结,且从第1弯曲部向图2中右方向(Y轴的正方向)延伸的第2直线部;经由向图2中的下方向(X轴的正方向)延伸的第2弯曲部与第2直线部连结,且从第2弯曲部向图2中左方向(Y轴的负方向)延伸的第3直线部。
上述构成也能够以如下方式进行说明。在图2中,放射元件115的第1根源部117具有:从放射元件115的一端朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第1直线部117o1;从该第1直线部117o1的端部朝上方向(X轴的负方向)延伸的第1弯曲部117o2;从该第1弯曲部117o2的端部朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第2直线部117o3;从该第2直线部117o3的端部朝下方向(X轴的正方向)延伸的第2弯曲部117o4;从该第2弯曲部117o4的端部朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第3直线部(后端直线部)117o5。
即、放射元件115的第1根源部117以经由第1以及第2弯曲部117o2、117o4依次连接的第1至第3直线部117o1、117o3、117o5相互平行的方式,形成为矩形的漩涡状。
另外,放射元件115的另一个根源部118具有:从放射元件115的另一端向图2中右方向(Y轴的正方向)延伸的第4直线部;经由向图2中的下方向(X轴的正方向)延伸的第3弯曲部与第4直线部连结,且从第3弯曲部向图2中左方向(Y轴的负方向)延伸的第5直线部;经由向图2中的上方向(X轴的负方向)延伸的第4弯曲部与第5直线部连结,且从第4弯曲部向图2中右方向(Y轴的正方向)延伸的第6直线部。
上述构成也能够以如下方式进行说明。图2中,放射元件115的第2根源部118具有:从放射元件115的另一端朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第4直线部118o1;从该第4直线部118o1的端部朝下方向(X轴的正方向)延伸的第3弯曲部118o2;从该第3弯曲部118o2的端部朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第5直线部118o3;从该第5直线部118o3的端部朝上方向(X轴的负方向)延伸的第4弯曲部118o4;从该第4弯曲部118o4的端部朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第6直线部(后端直线部)118o5。
即、放射元件115的第2根源部118也以经由第3以及第4弯曲部118o2、118o4依次连接的第4至第6直线部118o1、118o3、118o5相互平行的方式,形成为矩形的漩涡状。
这样的配置可以说放射元件115的2个根源部117、118相互卷绕,所以将该部分称之为卷绕部113。
另外,在第1根源部117的第1直线部117o1的端部,形成有向第1直线部117o1的宽度方向,即向第2根源部118的第4直线部118o1的方向突出的凸部117o11。同样地,在第2根源部118的第4直线部118o1的端部,形成有向第4直线部118o1的宽度方向,即向第1根源部117的第1直线部117o1的方向突出的凸部118o11。
因此,上述凸部117o11与上述凸部118o11配置为在图2所示的Y方向相邻,且在X方向朝向相反。另外,第1根源部117与第2根源部118,以上述凸部117o11、118o11为起始端,即作为漩涡的中心,配置成矩形的漩涡状。
对放射元件115的第1根源部117的供电是由形成在其端部的供电部114来进行。另一方面,对放射元件115的第2根源部118的供电不是由其端部,而是由形成在根源部118的第3弯曲部118o2的中间的供电部114来进行。
具体而言,供电部114配置在第1根源部117的第1直线部117o1的凸部117o11、以及在Y方向上和该凸部117o11相邻的第2根源部118的第3弯曲部118o2的中间部。通过供电部114的这样的配置,实现在图2中的左右方向配置供电线121、连接供电线121与供电部114,即、连接供电线121与第1以及第2根源部117、118的构成。
并且,在该供电线121与供电部114的连接构成中,构成供电线121的同轴电缆的外部导体122向放射元件115的第1根源部117(第1直线部117o1的凸部117o11)供电,该同轴电缆的内部导体123向放射元件115的第2根源部118(第3弯曲部118o2的中间部)供电。另外,作为供电线121的同轴电缆的、与外部导体122露出的部分相邻的、被绝缘性外皮覆盖的部分(外部导体122未露出的部分)配置在第4直线部118o1的凸部118o11上。
对于来自供电线121的供电,具体而言,在供电部114中,经由构成供电线121的同轴电缆的内部导体123,规定频带的信号被施加到放射元件115的第2根源部118,经由该同轴电缆的外部导体122,接地电位施加到放射元件115的第1根源部117。
像这样,在供电部114中,放射元件115的第1根源部117与第2根源部118之间进行供电的情况下,为了将VSWR特性设定为充分良好的值,在供电线121与供电部114之间,必须进行阻抗匹配。
因此,在放射元件115的第2根源部118的第4直线部118o1中,在其端部形成向其宽度方向(图2的上下方向,X方向)突出的凸部118o11,利用该凸部118o11,在直线部118o1设有上述的电感匹配图案116。该电感匹配图案116在供电线121与供电部114之间的阻抗匹配中,作为电感器发挥功能。即、在第2根源部118的直线部118o1形成凸部118o11,在该凸部118o11上配置有供电线121。而且,位于供电线121的下方与供电线121重叠的、形成有凸部118o11的第4直线部118o1的部分成为与不位于供电线121的下方的其他的部分相比线宽较宽的宽幅部。该宽幅部的线宽比放射元件115的中间部的最小的线宽宽即可。即,“不位于供电线121的下方的其他的部分”是指放射元件115的中间部中线宽最小的部分。另外,该宽幅部的线宽优选是供电线121的直径的1.2倍以上4.5倍以下。
如以上所述,放射元件115的2个根源部117、118围绕供电部114向相反的朝向引出,分别与图1所示的第1放射部111以及第2放射部112连接。
通过这样的配置,能够将放射元件115的2个根源部117、118收纳于比较窄的矩形区域。因此,上述配置有助于紧凑地形成供电部114的周边部。
此外,在以下说明的其他的附图中,有图示与上述的各构成部件对应的变形例的情况。对于这些变形例,附记在上述的对应的构成部件中附记的符号(数字)a,b,c……的拉丁字母,从而明确对应关系且表示是作为变形例这一情况。
(变形例1)
图3表示作为天线装置101的变形例的天线装置101a。
放射元件115a其中间部的一部分也构成第1放射部111a,其中间部的另一部分构成第2放射部112a,其2个根源部117a、118a构成卷绕部(第1区域)113a。
放射元件115a的中间部的一部分在第1放射部111a中,具有由至少折回1次的折回图案构成的曲折形状。而且,该曲折形状的折回图案的折回方向与卷绕部113a的放射元件115a的第1根源部117a的引出的朝向垂直。
放射元件115a的中间部的另一部分也在第2放射部112a中具有曲折形状。而且,该曲折形状的延伸的方向是与卷绕部113a的放射元件115a的第2根源部118a的引出的朝向平行。
放射元件115a的一个根源部具有:从放射元件115a的一端向图3中的左方向(Y轴的负方向)延伸的第1直线部;经由向图3中上方向(X轴的负方向)延伸的第1弯曲部与第1直线部连结,且从第1弯曲部向图3中右方向(Y轴的正方向)延伸的第2直线部;经由向图3中的下方向(X轴的正方向)延伸的第2弯曲部与第2直线部连结,且从第2弯曲部向图3中左方向(Y轴的负方向)延伸的第3直线部。
上述构成也能够以如下方式进行说明。图3中,放射元件115a的第1根源部117a具有:从放射元件115a的一端朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第1直线部117a1;从该第1直线部117a1的端部朝上方向(X轴的负方向)延伸的第1弯曲部;从该第1弯曲部的端部朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第2直线部;从该第2直线部的端部朝下方向(X轴的正方向)延伸的第2弯曲部;从该第2弯曲部的端部朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第3直线部(后端直线部)。
另外,放射元件115a的另一个根源部具有:从放射元件115a的另一端向图3中右方向(Y轴的正方向)延伸的第4直线部;经由向图3中的下方向(X轴的正方向)延伸的第3弯曲部与第4直线部连结,且从第3弯曲部向图3中左方向(Y轴的负方向)延伸的第5直线部;经由向图3中上方向(X轴的负方向)延伸的第4弯曲部与第5直线部连结,且从第4弯曲部向图3中右方向(Y轴的正方向)延伸的第6直线部。
上述构成也能够以如下方式进行说明。图3中,放射元件115a的第2根源部118a具有:从放射元件115a的另一端朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第4直线部118a1;从该第4直线部118a1的端部朝下方向(X轴的正方向)延伸的第3弯曲部;从该第3弯曲部的端部朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第5直线部;从该第5直线部的端部朝上方向(X轴的负方向)延伸的第4弯曲部;从该第4弯曲部的端部朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第6直线部(后端直线部)。
对放射元件115a的第1根源部117a的供电是由形成在其第1直线部117a1的中间的供电部114a来进行。对放射元件115a的第2根源部118a的供电也由形成在其第4直线部118a1的中间的供电部114a来进行。
特别是,在供电部114a中,放射元件115a的第1根源部117a在其第1直线部117a1的中间具有向其宽度方向(图3中的上下方向,X轴方向,第4直线部118a1方向)突出的凸部117a11。另外,放射元件115a的第2根源部118a也在其第4直线部118a1的中间具有向其宽度方向(图3中的上下方向,X轴方向,第1直线部117a1方向)突出的凸部118a11。而且,2个根源部117a、118a的各自的凸部117a11、118a11在图3中的左右方向(Y轴方向,供电线121a的延伸方向)相邻接地配置。这样做,能够实现在图3中的左右方向(Y轴方向)配置供电线121a、连接供电线121a与供电部114a的构成。
此外,在图3的例子中,在第2根源部118a的第4直线部118a1中,将配置被供电线121a的被绝缘性外皮覆盖的部分的部分的线宽作为宽幅部,从而构成电感匹配图案116a。
(变形例2)
图4表示作为天线装置101的变形例的天线装置101b。
放射元件115b其中间部的一部分构成第1放射部111b,其中间部的另一部分构成第2放射部112b,此外,其2个根源部117b、118b构成卷绕部(第1区域)113b。另外,第1放射部111b具有曲折形状,第2放射部112b也具有曲折形状。
放射元件115b的一个根源部具有:从放射元件115b的一端向图4中的左方向(Y轴的负方向)延伸的第1直线部;经由向图4中的上方向(X轴的负方向)延伸的第1弯曲部与第1直线部连结,且从第1弯曲部向图4中右方向(Y轴的正方向)延伸的第2直线部;经由向图4中的下方向(X轴的正方向)延伸的第2弯曲部与第2直线部连结,且从第2弯曲部向图4中左方向(Y轴的负方向)延伸的第3直线部。
上述构成也能够以如下方式进行说明。图4中,放射元件115b的第1根源部117b具有:从放射元件115b的一端向图4中的左方向(Y轴的负方向)延伸的第1直线部117b1;从该第1直线部117b1的端部朝上方向(X轴的负方向)延伸的第1弯曲部;从该第1弯曲部的端部朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第2直线部;从该第2直线部的端部朝下方向(X轴的正方向)延伸的第2弯曲部;从该第2弯曲部的端部朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第3直线部(后端直线部)。
另外,放射元件115b的另一个根源部具有:从放射元件115b的另一端向图4中的右方向(Y轴的正方向)延伸的第4直线部;经由向图4中的下方向(X轴的正方向)延伸的第3弯曲部119b与第4直线部连结,且从第3弯曲部向图4中左方向(Y轴的负方向)延伸的第5直线部;经由向图4中的上方向(X轴的负方向)延伸的第4弯曲部与第5直线部连结,且从第4弯曲部向图4中的右方向(Y轴的正方向)延伸的第6直线部。
上述构成也能够以如下方式进行说明。图4中,放射元件115b的第2根源部118b具有:从放射元件115b的另一端朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第4直线部118b1;从该第4直线部118b1的端部朝下方向(X轴的正方向)延伸的第3弯曲部119b;从该第3弯曲部119b的端部朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第5直线部118b3;从该第5直线部118b3的端部朝上方向(X轴的负方向)延伸的第4弯曲部;从该第4弯曲部的端部朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第6直线部(后端直线部)。
进而,放射元件115b的第2根源部118b还具有向图4的上下方向(X轴方向)延伸的第7直线部120b。而且,该第7直线部120b与第4直线部118b1以及第5直线部118b3的各自的中央附近连结。
像这样,在放射元件115b的第2根源部118b中,如图4所示,第4直线部118b1与第5直线部118b3经由第3弯曲部119b与第7直线部120b这双方而连结。由此,增加放射元件115b的第2根源部118b中的电流路径,使谐振点增加,从而实现宽带化的天线装置101b。
对放射元件115b的第1根源部117b的供电是由形成在其端部的供电部114b来进行。另一方面,对放射元件115b的第2根源部118b的供电不是由其端部,而是由形成在其第1直线部的中间的供电部114b来进行。
特别是,在供电部114b中,放射元件115b的第1根源部117b在其第1直线部117b1的端部具有向其宽度方向(图4中的上下方向,第4直线部118b1方向)突出的凸部117b11。另外,放射元件115b的第2根源部118b在其第4直线部118b1的中间具有向其宽度方向(图4中的上下方向,第1直线部117b1方向)突出的凸部118b11。
而且,2个根源部117b、118b的各自的凸部117b11、118b11在图4中的左右方向(供电线121b的延伸方向)相邻接地配置。由此,能够实现在图4中的左右方向配置供电线121b,连接供电线121b与供电部114b的构成。
此外,在图4的例子中,在第2根源部118b的第4直线部118b1中,将配置被供电线121b的被绝缘性外皮覆盖的部分的部分的线宽作为宽幅部,从而构成电感匹配图案116b。
(变形例3)
图5表示作为天线装置101的变形例的天线装置101c。
第1放射部111c具有曲折形状,第2放射部112c具有直线形状。
特别是,第2放射部112c由相邻接的2条直线路径构成,这2条直线路径中,各自的一个端部相互连接,且各自的另一个端部相互连接。即、并联连接。
另外,第1放射部111c具有与构成第2放射部112c的2条直线路径连结的、2条直线路径111c1。第1放射部111c所具有的2条直线路径111c1中,也是各自的一个端部相互连接,且各自的另一个端部相互连接。即、并联连接。
在卷绕部(第1区域)113c中,放射元件115c的第1根源部117c的引出的朝向是图5中的下方向(X轴的正方向),放射元件115c的第2根源部118c的引出的朝向是图5中的上方向(X轴的负方向)。即、这2个根源部117c、118c的引出的朝向相互相反。
而且,放射元件115c的2个根源部117c、118c的引出的朝向,其第1根源部117c为供电线121c延伸的朝向,即与图5中的下方向(X轴的正方向)相同的朝向,其第2根源部118c为与供电线121c延伸的朝向(图5中的下方向,X轴的正方向)相反的朝向。
具体而言,在卷绕部113c中,第1根源部117c的延伸的朝向成为图5中的上方向(X轴的负方向)、右方向(Y轴的正方向)、下方向(X轴的正方向,引出的朝向),第2根源部118的延伸的朝向成为下方向(X轴的正方向)、左方向(Y轴的负方向)、上方向(X轴的负方向,引出朝向)。
即、在卷绕部113c中,不管2个根源部117c、118c中的哪一个,它们延伸的朝向都是围绕供电部114c旋转180°。通过围绕供电部114c这样的配置构成,天线装置101在470MHz~860MHz频带中,作为其放射增益能够实现最小1dBi。
特别是,在图5中,放射元件115c的第1根源部117c具有:从放射元件115c的一端朝上方向(X轴的负方向)延伸的第1直线部117c1;从该第1直线部117c1的端部朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第1弯曲部117c2;从该第1弯曲部117c2的端部朝下方向(X轴的正方向)延伸的第2直线部(后端直线部)117c3。
即、放射元件115c的第1根源部117c是以经由第1弯曲部117c2相互邻接的第1直线部117c1和第2直线部117c3平行的方式折弯成コ字状而形成。
另外,在图5中,放射元件115c的第2根源部118c具有:从放射元件115c的另一端朝下方向(X轴的正方向)延伸的第3直线部118c1;从该第3直线部118c1的端部朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第2弯曲部118c2;从该第2弯曲部118c2的端部朝上方向(X轴的负方向)延伸的第4直线部(后端直线部)118c3。
即、放射元件115c的第2根源部118c也以经由第2弯曲部118c2相互邻接的第3直线部118c1和第4直线部118c3平行的方式折弯成コ字状而形成。
对放射元件115c的第1根源部117c的供电是由形成在其第1直线部117c1的中间的供电部114c来进行。对放射元件115c的第2根源部118c的供电也由形成在其第3直线部118c1的中间的供电部114c来进行。
特别是,在供电部114c中,放射元件115c的第1根源部117c在其第1直线部117c1的中间具有向其宽度方向(图5中的左右方向,Y轴方向,第3直线部118c1方向)突出的凸部117c11。另外,放射元件115c的第2根源部118c也在其第3直线部118c1的中间具有向其宽度方向(图5中的左右方向,Y轴方向,第1直线部117c1方向)突出的凸部118c11。而且,2个根源部117c、118c的各自的凸部117c11、118c11在图5中的上下方向(供电线121c的延伸方向)相邻接地配置。由此,能够实现在图5的上下方向(X轴方向)配置供电线121c、连接供电线121c与供电部114c的构成。
此外,在图5的例子中,在第1根源部117c的第1直线部117c1中,将配置被供电线121c的被绝缘性外皮覆盖的部分的部分的线宽作为宽幅部,从而构成电感匹配图案116c。
(变形例4)
图6表示作为天线装置101的变形例的天线装置101d。
放射元件115d其中间部的一部分构成第1放射部111d,其中间部的另一部分构成第2放射部112d,另外,其2个根源部117d、118d构成卷绕部(第1区域)113d。另外,第1放射部111d具有曲折形状,第2放射部112d也具有曲折形状。
放射元件115d的一个根源部具有:从放射元件115d的一端向图6中的上方向(X轴的负方向)延伸的第1直线部;经由向图6中的右方向(Y轴的正方向)延伸的第1弯曲部与第1直线部连结,且从第1弯曲部向图6中的下方向(X轴的正方向)延伸的第2直线部。
上述的构成也能够以如下方式进行说明。在图6中,放射元件115d的第1根源部117d具有:从放射元件115d的一端朝上方向(X轴的负方向)延伸的第1直线部117d1;从该第1直线部117d1的端部朝右方向(Y轴的正方向)延伸的第1弯曲部117d2;从该第1弯曲部117d2的端部朝下方向(X轴的正方向)延伸的第2直线部(后端直线部)117d3。
另外,放射元件115d的另一个根源部具有:从放射元件115d的另一端向图6中的下方向(X轴的正方向)延伸的第3直线部;经由向图6中的左方向(Y轴的负方向)延伸的第2弯曲部与第3直线部连结,且从第2弯曲部向图6中的上方向(X轴的负方向)延伸的第4直线部。
上述的构成也能够以如下方式进行说明。在图6中,放射元件115d的第2根源部118d具有:从放射元件115d的另一端朝下方向(X轴的正方向)延伸的第3直线部118d1;从该第3直线部118d1的端部朝左方向(Y轴的负方向)延伸的第2弯曲部118d2;从该第2弯曲部118d2的端部朝上方向(X轴的负方向)延伸的第4直线部(后端直线部)118d3。
对放射元件115d的第1根源部117d的供电由形成在其端部的供电部114d来进行。对放射元件115d的第2根源部118d的供电也由形成在其端部的供电部114d来进行。
特别是,在供电部114d中,放射元件115d的第1根源部117d在其第1直线部117d1具有向其宽度方向(图6中的左右方向,Y轴方向,第3直线部118d1方向)突出的凸部117d11。另外,放射元件115d的第2根源部118d也在其第3直线部118d1具有向其宽度方向(图6中的左右方向,Y轴方向,第1直线部117d1方向)突出的凸部118d11。而且,2个根源部117d、118d的各自的凸部117d11、118d11在图6中的上下方向(X轴方向,供电线121d的延伸方向)相邻接地配置。由此,能够实现在图6中的上下方向(X轴方向)配置供电线121d、连接供电线121d与供电部114d的构成。
另外,电感匹配图案116d是通过将放射元件115d的第2根源部118d的第2弯曲部118d2作为宽幅部而构成的。利用这样的构成,能够使放射元件115d的第2根源部118与图5的情况相比变短,能够将其收纳在比较窄的区域。因此,上述配置有助于紧凑地形成卷绕部113d。
(放射指向性以及VSWR特性)
接下来,对本发明的实施方式1所涉及的天线装置的放射指向性以及VSWR特性进行说明。
以下,表示放射指向性以及VSWR特性的测量顺序的概要。
(1)测量带电缆的天线的VSWR。
(2)测量带电缆的天线的放射功率。
(3)计算带电缆的天线的放射特性。
(4)根据需要,测量取掉电缆的天线的VSWR。
(5)测量电缆的损失。
(6)计算取掉电缆的天线的放射特性。
在该测量顺序中所利用的计算式以及,这些计算式中的变量如下。
[数1]
D m C = 1 - | Γ s | 2 P m C 1 - | Γ m C | 2 P s D s , | Γ m C | = VSWR C - 1 VSWR C + 1
D m A = 1 α 1 - | Γ s | 2 1 - | Γ m A | 2 P m C P s D s , | Γ m A | = VSWR A - 1 VSWR A + 1 , α = 10 ( α dB 10 )
[数2]
VSWRC:带电缆的天线的VSWR
VSWRA:取掉电缆的天线的VSWR
αdB:电缆的损失dB值(≥0)
带电缆的天线的指向性增益
取掉电缆的天线的指向性增益
Ds:标准天线的增益
带电缆的天线的放射功率
Ps:标准天线的方式功率
带电缆的天线的振幅反射系数
取掉电缆的天线的振幅反射系数
Γs:标准天线的反射系数
α:电缆的功率损失(≤1)
以下,以图3所示的上述的变形例1的天线装置101a为例,对本发明的实施方式1所涉及的天线装置的放射指向性以及VSWR特性进行说明。
在图3所示的天线装置101a中,如图示那样,设定了xy面、yz面以及zx面。
而且,如图7以及图8所示,例如,在测量xy面的情况下,测量在上述的测量顺序中所示的(2)的天线的放射功率时,以载置到转台的测量用的接收天线的朝向在xy面内依次成为x轴正方向、y轴正方向,x轴负方向、y轴正方向、x轴正方向的方式,使转台的旋转角度α变化为0°→360°即可。天线装置101a配置在图8所示的接收天线朝向所指的位置,相隔规定的距离(例如,3m)。
在该变化的过程中,测量表示天线的放射功率的垂直偏振波V以及水平偏振波H,基于这些的测量结果,计算各接收天线的朝向的放射特性。
如图7、图9以及图10所示,与上述相同地计算yz面以及zx面的放射特性。
图11是表示图3所示的天线装置101a的VSWR特性的图表。另外,图12是分别表示图3所示的天线装置101a在470MHz频带以及500MHz频带中的放射模式的图表。图12是xy面中的放射模式。
根据图11,可知地面波数字电视频带(470MHz~900MHz)中、500MHz以下的频带中能将VSWR抑制在3.5以下。
另外,根据图12,可知不管470MHz频带以及500MHz频带中的哪一个,都能实现放射无指向性。
〔实施方式2〕
接下来,对本发明的实施方式2进行说明。本实施方式是在上述的实施方式1所涉及的天线装置101~101d中,在第1放射部111~111d所具有的曲折形状(曲折形状部),以及第2放射部112~112d所具有的曲折形状的至少一个中配置了用于使各自的曲折形状内产生短路位置的一个或者多个短路部件(短路部)的实施方式。此外,短路部件并不限于作为独立的部件来设置的情况,例如利用与形成放射元件的导电性路径相同的材料,与导电性路径一起形成也可以。
图13~图15是用于说明本发明的实施方式2的图。图13是从本发明的实施方式2所涉及的天线装置除去电感匹配图案的例子,图14是从本发明的实施方式2所涉及的天线装置除去短路部件的例子。另外,图15是表示本发明的实施方式2所涉及的天线装置的概略结构的俯视图。此外,图14中的标记116f以及图15中的标记116g表示电感匹配图案。
如图15所示,在本发明的实施方式2所涉及的天线装置101g中,放射元件115g其中间部的一部分构成第1放射部111g,其中间部的另一部构成第2放射部112g,另外,其2个根源部117g、118g构成卷绕部(第1区域)113g。
放射元件115g的中间部的一部分在第1放射部111g中具有由至少折回1次的折回图案构成的曲折形状。而且,该曲折形状的折回图案的折回方向与卷绕部113g的放射元件115g的第1根源部117g的引出朝向平行。
放射元件115g的中间部的另一部分也在第2放射部112g具有曲折形状。而且,该曲折形状的折回图案的折回方向与卷绕部113g的放射元件115g的第2根源部118g的引出朝向垂直。
在第1放射部111g所具有的曲折形状内配置有短路部件131g、132g、133g、134g。另外,在第2放射部112g所具有的曲折形状内配置有短路部件131g。
通过以下方式决定配置这样的短路部件131g~134g的位置以及地方。
即、以放射元件115g的谐振点增加,且供电部114g的放射元件115g的2个根源部117g、118g的VSWR特性稳定的方式决定配置短路部件131g~134g的位置以及地方。
由此,在放射元件115g收发VHF频段侧的电波的情况以及收发UHF频段侧的电波的情况下,都能够使各自电波的放射无指向性提高。
此外,在图15的例子中,在第1放射部111g以及第2放射部112g中的任一个的曲折形状内都配置有短路部件131g~134g,当然,只在第1放射部111g所具有的曲折形状内配置也可以,只在第2放射部112g所具有的曲折形状内配置也可以。
总之,以放射元件115g的谐振点增加,且供电部114g的放射元件115g的2个根源部的VSWR特性稳定的方式,决定短路部件131g~134g的位置以及地方即可。
此外,短路部件131g~134g是使放射元件115g短路的部件,例如,能够使用金属材料等的导电材料。这样的短路部件131g~134g与放射元件115g直接接触,使放射元件115g短路。
(放射指向性以及VSWR特性)
图16是表示图15所示的天线装置101g的VSWR特性的图表。另外,图17是表示图15所示的天线装置101g在550MHz频带的xy面的放射模式的图表。
根据图16,可知地面波数字电视频带(470MHz~900MHz)中、在500MHz以下的频带中能将VSWR抑制在3.5以下。
另外,根据图17,可知在550MHz频带中,能实现放射无指向性。
(电感匹配图案的有无)
图18是表示图13所示的天线装置101e在750MHz频带的xy面的放射模式,以及图15所示的天线装置101g在800MHz频带的xy面的放射模式的图表。
根据图18,可知通过设置电感匹配图案116g,能够提高放射无指向性。
(短路部件的有无以及曲折形状的折回方向的配置构成)
图19是表示图14所示的天线装置101f在700MHz频带的xy面的放射模式、图15所示的天线装置101g在700MHz频带的xy面的放射模式以及图20所示的天线装置101h在700MHz频带的xy面的放射模式的图表。
在图20的例子中,放射元件115h的中间部的一部分,在第1放射部111h中,其曲折形状的折回图案的折回方向与卷绕部113h的放射元件115的第1根源部117的引出的朝向平行。
另外,放射元件115h的中间部的另一部分,在第2放射部112h中,其曲折形状的折回图案的折回方向与卷绕部113h的放射元件115的第2根源部118的引出的朝向平行。
即、在天线装置101h中配置构成为,第1放射部111h所具有的曲折形状的折回方向与第2放射部112h所具有的曲折形状的折回方向平行。
如图18所示,从图14所示的天线装置101f的放射模式与图15所示的天线装置101g的放射模式的比较结果可知通过设置短路部件131g~134g,能够使放射无指向性稳定化。
另外,从图14所示的天线装置101f的放射模式与图20所示的天线装置101h的放射模式的比较结果可知通过配置构成为第1放射部111f所具有的曲折形状的折回方向与第2放射部112f所具有的曲折形状的折回方向垂直,能够使放射无指向性稳定化。
〔实施方式3〕
接下来,对本发明的实施方式3进行说明。如上述那样,如果地面波数字广播用的天线装置被实用化,则能搭载到成为其广播的接收终端的、便携式电话、个人计算机、车辆导航系统,车载用电视接收器等多种多样的接收器。
然而,天线装置强烈受到其周围的影响,所以在其搭载地方如何安装是重要的事情。
特别是,天线装置搭载于由金属板等构成的导体部件上的情况下,不能避免来自导体部件的影响。换句话说,天线装置搭载于导体部件的情况与天线装置单体处于真空的自由空间的情况不同,需要考虑来自其导体部件的影响,设计天线装置。
于是,在本发明的实施方式3中,天线装置搭载于导体部件的情况下,采用考虑了从导体部件受到的影响的构成。因此,通过使用短路部件(短路部),并决定配置短路部件的位置以及地方,而使放射元件的谐振点增加,使VSWR值降低。由此,即使在天线装置搭载于导体部件的情况下,也能够实现可使用频带的扩大。此外,如前述那样,短路部件并不局限于作为独立的部件来设置的情况,例如利用与形成放射元件的导电性路径相同的材料,与导电性路径一起形成、与导电性路径一体形成的部件也可以。
图21是表示本发明的实施方式3的天线装置的概略结构的俯视图。如图21所示,天线装置201具备放射元件215。
放射元件215具有从一端连续至另一端的导电性路径,是1条线路。从具有从一端连续至另一端的导电性路径这一点来看,可以说形成为环形状。而且,放射元件215配置在同一平面上,作为其构件例如能够使用导线、导体膜。
放射元件215中,从放射元件215的一端起规定长度的部分(相当于下述的卷绕部211的部分)、从其另一端起规定长度的部分(相当于下述的卷绕部211的部分)分别成为第1以及第2根源部225、226。而且,从放射元件215除去2个根源部225、226的剩余的部分成为中间部。
上述中间部的一部分构成具有曲折形状(曲折形状部)的放射部212,上述中间部的剩余的部分构成第1宽幅部213以及第2宽幅部214,另外,上述2个根源部225、226构成卷绕部211。第1宽幅部213与第2宽幅部214相互共有各自的一部分。
天线装置201的尺寸,在图21中的左右方向(X轴方向)的长度为92mm,上下方向(Z轴方向)的长度为52mm。
在上述卷绕部211中,在放射元件215的2个根源部225、226分别形成有供电部222。从与供电部222连接的供电线221分别向2个根源部225、226供电。放射元件215的第1根源部225的引出的朝向是图21中的左方向(X轴的负方向),第2根源部226的引出的朝向是图21中的右方向(X轴的正方向)。即、这些2个引出的朝向相互相反。
并且,对于放射元件215的2个根源部225、226的引出的朝向而言,第1根源部225为供电线221延伸的朝向,换句话说,与图21的左方向(X轴的负方向)相同的朝向,第2根源部226为与供电线221延伸的朝向相反的朝向。
具体而言,在图21中,在卷绕部211中,第1根源部225的延伸的朝向为从放射元件215的一端向上方向(Z轴的正方向)、左方向(X轴的负方向,引出的朝向)。即,第1根源部225具有向上方向延伸的第1直线部225o1以及从该第1直线部225o1的端部朝左延伸的第1弯曲部225o2(后端直线部)。
另外,另一个根源部的延伸的朝向为从放射元件215的另一端向下方向(Z轴的负方向)、右方向(X轴的正方向,引出的朝向)。即,第2根源部226具有向下方向延伸的第2直线部226o1以及从该第2直线部226o1的端部朝右方向延伸的第2弯曲部226o2(后端直线部)。
像这样,在卷绕部211中,不管2个根源部225、226的哪一个,它们的延伸的朝向都是围绕供电部114旋转90°。
另外,放射元件215的中间部的一部分在放射部212中,具有由至少折回1次的折回图案构成的曲折形状。而且,该曲折形状的折回图案的折回方向(Z轴方向)与卷绕部211的放射元件215的第2根源部226的引出的朝向(X轴的正方向),即第2弯曲部226o2(后端直线部)的朝向垂直。
另外,位于供电线221的下方,且与供电线221重叠的、第1宽幅部213的线宽(X轴方向的长度)与构成放射元件215的卷绕部211以及放射部212的部分的线宽相比变宽。因此,在供电部222中能够实现与供电线221之间的阻抗匹配。
第2宽幅部214也与第1宽幅部213相同,与构成放射元件215的卷绕部211以及放射部212的部分的线宽相比变宽。
与图21不同,如果是供电线221从供电线222向Z轴的负方向延伸的情况下,则该第2宽幅部214起到第1宽幅部213的作用。即、可以说,此时,位于供电线221的下方,且与供电线221重叠的、第2宽幅部214的线宽(X轴方向的长度)与构成放射元件215的卷绕部211以及放射部212的部分的线宽相比变宽。
进而,在放射部212所具有的曲折形状内配置有短路部件231。这里,以下使用图22,对该短路部件231的作用进行说明。
(短路部件231的作用)
图22是表示在具有曲折形状的放射元件315内配置短路部件331,使放射元件315内产生多个导电性路径的状态的示意图。
如图22所示,天线装置301具有作为1条线路的放射元件315,该放射元件315具有曲折形状。即、放射元件315被曲折化。在放射元件315中,供电部322与供电线连接。
短路部件331使曲折化的放射元件315的例如不同的2点间短路。在图22的例子中,位于短路部件331的两端部的、向上下方向延伸的2条直线部间被短路。由此,在放射元件315中形成与第1波长λ1对应的实线所示的第1路线(第1导电性路径)、与第2波长λ2对应的虚线所示的第2路线(第2导电性路径)。
这样,在天线装置301中,在曲折化的放射元件315中,以使多个不同点相互短路的方式设置短路部件331,增加长度不同的导电性路径的数量,从而能够使天线装置301的谐振频率增加。由此,能够使使用频带中的天线装置301的VSWR特性提高。
这里,如上所述,天线装置中存在以下情况,搭载于导体部件的情况下,受导体部件的影响,使用频带中(例如,如果是面向日本地面数字广播用天线则是470MHz~770MHz,如果是面向北米地面数字广播用天线则是470MHz~860MHz,如果是面向欧州地面数字广播用天线则是470~890MHz)的VSWR特性恶化(VSWR值上升)。
这样的情况下,如图22的天线装置301中所示那样,在被曲折化的放射元件315中,以使多个不同点相互短路的方式设置短路部件331,从而能够抑制使用频带中的VSWR特性的恶化(VSWR值的上升)。即、考虑了来自导体部件的影响,在放射元件315的附近配置伪导电部件的状态下,在放射元件315中决定利用短路部件331短路的位置而配置短路部件331。由此,长度不同的导电性路径的数量增加,天线装置301的谐振频率增加。其结果,即使在将天线装置301搭载到导体部件的情况下,也能够抑制因导体部件的影响造成的使用频带中的VSWR特性的恶化(VSWR值的上升)。
在图21所示的天线装置201中,作为如上所述的短路部件331,短路部件231配置在被曲折化的放射部212。例如,以如下方式决定配置该短路部件231的位置以及地方。
短路部件231的配置在放射元件215经由电介质配置在金属板上的状态下,按照使用频带内的各频率的VSWR值与没有配置短路部件231的情况相比变小的方式来决定。更优选的是,在放射元件215经由电介质配置在金属板上的状态下,以使用频带内的各频率的VSWR值为3.5以下的方式来决定。
如果更具体地说,在伪金属板上经由电介质所配置的放射元件215上虚设短路部件231之后,一边对使用频带中的VSWR值进行监控一边移动短路部件231。然后,在使用频带内的各频率中,找到VSWR值与没有配置短路部件的情况相比变小的位置的情况下,在该位置固定短路部件231。另一方面,在使用频带内的各频率中,没有找到VSWR值与没有配置短路部件的情况相比变小的位置的情况下,一边将使用的短路部件231更换为形状或者尺寸不同的部件,一边反复上述的动作。
短路部件231是使放射元件215的规定的位置相互短路的部件,例如,能够使用金属材料等的导电材料。短路部件231例如与放射元件215直接接触,使放射元件215短路。
以下说明针对短路部件231的有无与VSWR特性的关系进行调查的实验结果。
(短路部件的有无效果)
在该实验中,如图23所示,在作为350mm×250mm的导体部件的金属板403上,经由电介质层402搭载了天线装置401。电介质层402将在后述。如果天线装置401的尺寸是100mm×50mm左右,则在将天线装置401搭载到汽车的发动机罩等的导体部件上时也能得到与将天线装置401搭载到350mm×250mm的导体部件上时大体相同的特性。
作为天线装置401,使用了图21所示的天线装置201以及图24所示的天线装置501,并对各个测量了VSWR特性。图24的天线装置501除了没有设置在图21的天线装置201所设置的短路部件231这一点之外,具有与图21的天线装置201相同的构成。
图25是表示天线装置201以及天线装置501的各VSWR特性的测量结果的图表。在图25中,“有短路部件”的图表是天线装置201的测量结果,“无短路部件”的图表是天线装置501的测量结果。此外,该测量时,电介质层402的厚度d为5mm,介电常数ε为1。
从图25所示的实验结果可知,在天线装置201中配置短路部件231,使短路产生,从而在地面波数字电视频带(470MHz~770MHz)中、在800MHz以下的频带能将VSWR抑制在3.5以下。
(电介质的厚度效果)
发明者们发现,如图23所示,通过在天线装置401与作为导体部件的金属板403之间设置电介质层402,能够实现即使将天线装置401与导体部件(金属板403)之间的距离减小至数mm左右也具有耐用的VSWR特性的天线装置。此时,优选将电介质层402的介电常数ε设定为1以上10以下。这是因为介电常数ε如果比10大,则放射效率的降低就不能被忽略。
图26表示使电介质层402的厚度d变化,各厚度d的天线装置401的VSWR特性的测量结果。这里,使用图21的天线装置201作为天线装置401。
另外,厚度d准备了d=无限大(∞)、d=5mm、d=2mm、d=0mm的4个条件。此外,所谓d=无限大,是指天线装置201与金属板403的距离无限大,换句话说,意味着金属板403不存在的状况的条件。另外,d=0mm是意味天线装置201以与金属板403直接接触的方式安装的状况的条件。
如图26所示,可知在d=无限大、d=5mm这2个条件下,在470MHz~770MHz的频带中能将VSWR抑制在3.5以下。另外,可知即使在d=2mm的情况下,如果去除670MHz附近的频带,在470MHz~770MHz的频带中能将VSWR抑制在3.5以下。从上述内容可以推出以下的内容。
如果d=无限大,即、天线装置201不搭载在金属板403,则天线装置201不会受到来自金属板402的影响。换句话说,如果天线装置201从距离金属板403无限远缓缓地靠近金属板403,则应该越靠近金属板403,越强烈地受到来自金属板403的影响。
因此,从图26的结果可以说,如果天线装置201与金属板403之间的电介质层402的厚度d,即、天线装置201与金属板403之间的距离被设为5mm以上,则在470MHz~770MHz的频带中,能将VSWR抑制在3.5以下。另外,如果将天线装置201与金属板403之间的距离设为2mm以上,则除去一部分的例外的频带,在470MHz~770MHz频带中能将VSWR抑制在3.5以下。
图27是表示图21所示的天线装置201在550MHz频带中的放射模式的图表。(a)表示xy面中的放射模式,(b)表示yz面中的放射模式,(c)表示zx面中的放射模式。此时的电介质层402的厚度d为5mm,介电常数ε为1。
根据图27可知,不管xy面中的放射模式、yz面中的放射模式、zx面中的放射模式中的哪一个都能实现放射无指向性。
(变形例)
图28表示作为天线装置201的变形例的天线装置201a。以下,对与上述的实施方式3不同的部分,进行详细的说明,相同的部分省略其说明。
天线装置201a的尺寸,图28中的左右方向(X轴方向)的长度为83mm,上下方向(Z轴方向)的长度为56mm。
在卷绕部211a中,在放射元件215a的2个根源部225a、226a分别形成有供电部222a。从与供电部222a连接的供电线221a向2个根源部225a、226a的各个供电。
此外,第1根源部225a具有与图21所示的第1根源部225的第1直线部225o1以及第1弯曲部225o2对应的第1直线部225a1以及第1弯曲部225a2(后端直线部)。同样地,第2根源部226a具有与图21所示的第2根源部226的第2直线部226o1以及第2弯曲部226o2对应的第2直线部226a1以及第2弯曲部226a2(后端直线部)。
供电线221a延伸的朝向与上述的实施方式1的供电线221不同,为图28的Z轴的负方向。
因此,放射元件215a的2个根源部225a、226a的引出的朝向都与供电线221延伸的方向垂直。
另外,第1宽幅部213a位于供电线221a的下方,且与供电线221a重叠的部分的线宽(X轴方向的长度)与构成放射元件215a的卷绕部211a以及放射部212a的部分的线宽相比变宽。
与图28不同,供电线221a也可以从供电线222a向X轴的负方向延伸。
而且,在放射部212a所具有的曲折形状内配置有短路部件231a以及短路部件232a。该短路部件231a以及短路部件232a的作用与上述的实施方式3的短路部件231相同。
发明者们对根据短路部件231a以及232a的有无,VSWR特性提高多少进行了实验。以下说明该实验结果。
(有无短路部件的效果)
与上述的实施方式3相同,如图23所示,发明者们在350mm ×250mm的金属板403上经由电介质层402搭载了天线装置401。
作为天线装置401,使用图28所示的天线装置201a、图29所示的天线装置502、以及图30所示的天线装置503,针对各个测量了VSWR特性。图29的天线装置502除了图28的短路部件232a配置在放射部212a的曲折形状部内之外,具有与图28的天线装置201a相同的构成。另外,图30的天线装置503除了图28的短路部件231a以及232a配置在放射部212a的曲折形状部内之外,具有与图28的天线装置201a相同的构成。
图31表示天线装置201a、天线装置502以及天线装置503的各VSWR特性的测量结果。在图25中,“有短路部件”的图表是天线装置201a的测量结果,“无短路部件”的图表是天线装置503的测量结果,“无第2短路部件”的图表是天线装置502的测量结果。该测量时,电介质层402的厚度d为5mm,介电常数ε为1。
如图31所示,可知通过配置短路部件231a而使短路产生,在地面波数字电视频带(470MHz~770MHz)中的低频带能将VSWR抑制在3.5以下。
而且,可知,通过配置短路部件232a而使短路产生,在地面波数字电视频带(470MHz~770MHz)中的高频带也能将VSWR抑制在3.5以下。
(电介质的厚度的效果)
图32表示使电介质层402的厚度d发生变化,各厚度d的天线装置401的VSWR特性的测量结果。这里,使用图28的天线装置201a作为天线装置401。
而且,作为厚度d准备了d=无限大(∞)、d=5mm、d=2mm、d=0mm这4个条件。
如图32所示,可知在d=无限大、d=5mm这2个条件下,在420MHz~920MHz的频带中能将VSWR抑制在3.1以下。
而且,可知在d=无限大、d=5mm、d=2mm这3个条件下,在420MHz~870MHz的频带中能将VSWR抑制在3.5以下。
根据该情况,可以说如果将天线装置201与金属板403间的距离设为2mm以上,则在420MHz~870MHz的频带中,能够将VSWR抑制在3.5以下。
图33是表示图28所示的天线装置201a在550MHz频带中的放射模式的图表。(a)表示xy面中的放射模式,(b)表示yz面中的放射模式,(c)表示zx面中的放射模式。此时的电介质层402的厚度d为5mm,介电常数ε为1。
根据图33可知,不管xy面中的放射模式、yz面中的放射模式、zx面中的放射模式的哪一个,都能实现放射无指向性。
(天线装置的搭载场所的具体例)
如上述那样,如果地面波数字广播用的天线装置被实用化,则作为接收终端,除了便携式电话之外,能够搭载到汽车导航系统,个人计算机,专用携带式电视等多种多样的接收器。
特别是,在车上搭载这样的天线装置的情况下,本发明的天线装置非常有效。原因是,如图34所示,如果在车601上搭载天线装置,例如,将车顶外表面611、保险杠612、后窗613、门614、后视镜615、后备箱616、发动机罩617这样的金属板亦即导体部件作为搭载场所是必须的。
根据本发明的天线装置,即使在这样的搭载场所,也能够考虑到来自导体部件的影响,而搭载天线装置。
〔实施方式4〕
以下基于附图对本发明的其他的实施方式进行说明。
以上的实施方式所示的各天线装置,例如如图34所示,能够配置在汽车的外部,即车体的外表面。另外,上述的各天线装置,如图35~图39所示,能够配置在汽车的内部。此外,在图35~图39中,天线装置是作为天线装置701表示。天线装置701是指上述的各实施方式中所示的任一的天线装置。而且,天线装置701配置于汽车的车体,从而构成汽车的天线系统。
图35表示天线装置701配置在汽车的车内的车顶的内表面(车内的顶棚)的车宽度方向的中央附近的状态。图36表示天线装置701配置在汽车的车内的车顶的内表面的窗边附近的状态。图37表示天线装置701配置在汽车的车内的中柱的状态。图38表示天线装置701配置在汽车的车内的后柱的状态。图39表示天线装置701配置在汽车的车内的前柱以及仪表板的状态。
在图35~图39所示的天线装置701的配置中,天线装置701配置在车内的内装材料的外表面也可以,或者配置在内装材料的内侧,即、车体的金属材料与内装材料之间也可以。
天线装置701配置在车内的内装材料的外表面的情况下,例如利用粘合剂粘结在内装材料的表面。此时,天线装置701与车体的金属材料之间,由于内装材料的存在,能够容易地确保2mm以上的距离。此外,内装材料的外表面以及表面是指内装材料的外侧,即内装材料的与车体部件(车身)对置的面的相反侧的面。
另外,天线装置701配置在内装材料的内侧,即车体部件与内装材料之间的情况下,例如成为图40所示那样的配置。图40是在支柱的金属材料802与内装材料803之间配置了天线装置701的情况下的支柱的横剖视图。
如图40所示,支柱810具有作为导体的金属材料802与由合成树脂构成的内装材料803,这些金属材料802与内装材料803之间形成空间部。金属材料802具有圆弧状的剖面形状,内装材料802具有直线状或圆弧状的剖面形状。天线装置701在上述空间部中与内装材料803的内表面803a粘结。另外,天线装置701的金属材料802侧的面与金属材料802的内表面的最短的间隔距离L为2mm以上。
如果进一步详细地表示天线装置701相对于内装材料803的配置构造,则如图41的(a)(b)。(a)是表示在车内的内装材料803的内表面803a粘结天线装置701之前的状态的立体图,(b)表示在车内的内装材料803的内表面803a粘结了天线装置701的状态的立体图。如图41的(b)所示,天线装置701具备可挠性,所以成为沿着内装材料803的内表面803a的形状,能够容易地粘结于内装材料803。
不局限于支柱,在具有车体的金属材料802与内装材料803的汽车的车体中,在车内以及车体外表面配置天线装置701的方式存在多个。这里,若总结天线装置701相对于车体的金属材料802以及内装材料803的配置方式,则如图42~图45所示。
图42是表示在汽车的车内、在内装材料803的外表面配置天线装置701的状态的纵剖视图。图43是表示在汽车的车内、在内装材料803的内表面803a配置天线装置701的状态的纵剖视图。图44是表示在汽车的车内、在车体的金属材料802的内表面配置天线装置701的状态的纵剖视图。图45是表示在汽车的车外、在车体的金属材料802的外表面配置天线装置701的状态的纵剖视图。
在图42~图45的例子中,针对天线装置701,表示了天线装置701的放电元件702的两面被例如由PET构成的作为电介质层711的电介质膜覆盖的情况。此时,天线装置701能够看作是包含电介质层711的构成。这样,在天线装置701的放电元件702被电介质层711覆盖的构成中,利用电介质层711能够得到放电元件702的防锈功能。另外,如果将电介质层711的厚度设定为规定厚度以上(2mm以上),则在将放电元件702配置在金属材料802的表面的情况下,利用电介质层711,能够在放电元件702与金属材料802之间确保规定的距离(2mm以上)。
此外,仅从在放电元件702与金属材料802之间确保规定的距离(2mm以上)的观点来看,在图42的构成以及图43的构成中,能够省略放电元件702的两侧的电介质层711。另外,在图44的构成中,能够省略放电元件702的内装材料803侧的电介质层711,在图45的构成中,能够省略放电元件702的与金属材料802侧相反侧的电介质层711。
如上述那样,在本实施方式中,表示了在汽车的车内配置天线装置701的构成。这样,在汽车的车内配置了天线装置701的构成中,例如在汽车中配置多个天线装置701的情况下,能够防止因天线装置701的配置而破坏汽车的外观的情况。
另外,在汽车的车内配置天线装置701的情况下,优选将天线装置701配置在距离窗、车顶的开口部等、通到车内的车体的开口部一定距离D以内的范围。上述的一定距离D为天线装置701的使用频带的频率中的最长的波长(λ)的1λ,进而优选为1/2λ。
图46是表示距离汽车901的作为上述开口部的窗903上述一定距离D的范围的车体902的主要部分的横剖视图。在图46中,上述一定距离D的范围是利用网眼所示的区域。
如上述那样,在距离通到车内的车体的开口部一定距离D以内的范围配置了天线装置701的情况下,天线装置701能够成为良好的电场强度中的接收状态。特别是,地面波数字广播的电波从横方向入射到车内。因此,相对于车体侧面的窗在上述一定距离D的范围内配置天线装置701的情况下,对地面波数字广播能得到良好的接收状态。
〔实施方式5〕
以下,基于附图,对本发明的其他的实施方式进行说明。
本实施方式的天线系统将以上的各实施方式所示的天线装置701中的多个天线装置701作为分集构成使用。在本实施方式中,使用于天线系统的多个天线装置701可以是全部相同的构成、相互不同的构成、或者至少1个不同的构成中的任一个。
作为天线系统的分集方式,一般天线选择方式与最大比合成方式已为人们所知。本实施方式的天线系统可以是这些中的任一个。
图47是表示本实施方式的天线系统703的概略的构成的框图。如图47所示,天线系统703具备例如4个天线装置701。此外,天线装置701的数量并不限于4个,是多个即可。在本实施方式中,天线系统703采用最大比合成方式。因此,各天线装置701与合成器705连接。合成器705合成来自各天线装置701的输出信号并取出,例如供给调谐器706。
在天线系统703中,例如在同一平面上配置了4个天线装置701作为分集构成的情况下,这些天线装置701能够采用例如图48的(a)~(d)所示的配置。(a)表示将天线装置701配置在作为基准的第1位置的状态,(b)表示将天线装置701配置在从第1位置顺时针旋转90度(绕y轴旋转90度)的第2位置的状态,(c)表示将天线装置701配置在从第1位置顺时针旋转180度(绕y轴旋转180度)的第3位置的状态,(d)表示将天线装置701配置在从第1位置顺时针旋转270度(绕y轴旋转270度)的第4位置的状态。
图49表示在上述第1位置配置天线装置701的状态在550MHz频带中的天线装置701的xy面、yz面以及zy面中的放射模式。(a)是表示天线装置701的xy面中的放射模式的图表,(b)是表示天线装置701的yz面中的放射模式的图表,(c)是表示天线装置701的zy面中的放射模式的图表。
图50表示在上述第2位置配置天线装置701的状态在550MHz频带中的天线装置701的xy面、yz面以及zy面中的放射模式。(a)是表示天线装置701的xy面中的放射模式的图表,(b)是表示天线装置701的yz面中的放射模式的图表,(c)是表示天线装置701的zy面中的放射模式的图表。
图51表示在上述第3位置配置天线装置701的状态在550MHz频带中的天线装置701的xy面、yz面以及zy面中的放射模式。(a)是表示天线装置701的xy面中的放射模式的图表,(b)是表示天线装置701的yz面中的放射模式的图表,(c)是表示天线装置701的zy面中的放射模式的图表。
图52表示在上述第4位置配置天线装置701的状态在550MHz频带中的天线装置701的xy面、yz面以及zy面中的放射模式。(a)是表示天线装置701的xy面中的放射模式的图表,(b)是表示天线装置701的yz面中的放射模式的图表,(c)是表示天线装置701的zy面中的放射模式的图表。
因此,通过第1位置以及第2位置的天线装置701进行分集的情况下,从天线系统703的合成器705能得到图53所示的在550MHz频带中的天线装置701的xy面、yz面以及zy面中的放射模式。(a)是表示通过第1位置以及第2位置的天线装置701得到的xy面中的放射模式的图表,(b)是表示通过第1位置以及第2位置的天线装置701得到的yz面中的放射模式的图表,(c)是表示通过第1位置以及第2位置的天线装置701得到的zy面中的放射模式的图表。
另外,通过第1位置至第3位置的天线装置701进行分集的情况下,从天线系统703的合成器705能得到图54所示的在550MHz频带中的天线装置701的xy面、yz面以及zy面中的放射模式。(a)是表示通过第1位置至第3位置的天线装置701得到的xy面中的放射模式的图表,(b)是表示通过第1位置至第3位置的天线装置701得到的yz面中的放射模式的图表,(c)是表示通过第1位置至第3位置的天线装置701得到的zy面中的放射模式的图表。
并且,通过第1位置至第4位置的天线装置701进行分集的情况下,从天线系统703的合成器705能得到图55所示的在550MHz频带中的天线装置701的xy面、yz面以及zy面中的放射模式。(a)是表示通过第1位置至第4位置的天线装置701得到的xy面中的放射模式的图表,(b)是表示通过第1位置至第4位置的天线装置701得到的yz面中的放射模式的图表,(c)是表示通过第1位置至第4位置的天线装置701得到的zy面中的放射模式的图表。
如图55所示,通过第1位置至第4位置的天线装置701进行分集的情况下,在天线系统703中即使将各天线装置701配置在汽车901的车体902的情况下,也能够在x,y,z的各轴向上得到良好且均匀的增益。
另外,在天线系统703中,例如将4个天线装置701以分别绕x轴旋转的方式配置,而形成分集构成的情况下,这些天线装置701能够采用例如图56的(a)~(d)所示的配置。(a)表示将天线装置701配置在作为基准的第1位置的状态,(b)表示将天线装置701配置在从第1位置绕x轴旋转90度的第2位置的状态,(c)表示将天线装置701配置在从第1位置绕x轴旋转180度的第3位置的状态,(d)表示将天线装置701配置在从第1位置绕x轴旋转270度的第4位置的状态。
并且,在天线系统703中,例如将4个天线装置701以分别绕z轴旋转的方式配置,而形成分集构成的情况下,这些天线装置701能够采用如图57的(a)~(d)所示的配置。(a)表示将天线装置701配置在作为基准的第1位置的状态,(b)表示将天线装置701配置在从第1位置绕z轴旋转90度的第2位置的状态,(c)表示将天线装置701配置在从第1位置绕z轴旋转180度的第3位置的状态,(d)表示将天线装置701配置在从第1位置绕z轴旋转270度的第4位置的状态。
此外,在图48至图57的例子中,表示在具备多个天线装置701的天线系统703中,在相互不同的朝向上配置各天线装置701来进行分集的构成。然而,并不局限于此,即使在同一方向上配置多个天线装置701,也能得到增益的改善效果。
此外,在天线系统703中,将多个天线装置701以分别绕x轴或者绕z轴旋转的方式配置的情况下,这些天线装置701,例如图58所示,能够配置在汽车901的保险杠的具有不同的角度的面。图58是表示在图47所示的天线系统703中,在汽车901的保险杠的具有不同的角度的面上配置4个天线装置701的状态的立体图。
接下来,对在具备多个天线装置701的天线系统703中,各天线装置701相对于汽车901的车体902的其他的配置例(搭载例)进行说明。
图59是表示在天线系统703中,在汽车901的车体902的外表面配置多个天线装置701的状态的立体图。具体而言,(a)是表示天线装置701配置在汽车901的车顶外表面、发动机罩以及前保险杠的状态的立体图。(b)是表示天线装置701配置在汽车901的车顶外表面以及后保险杠的状态的立体图。此外,在天线系统703中,配置至少4个天线装置701即可,能够在x、y、z的各轴向上得到所希望的增益。另外,作为天线装置701在车体902的外表面中的配置位置能够例举出后挡泥板、门、后视镜以及后备箱等。
图60是表示在天线系统703中,在汽车901的车内配置多个天线装置701的状态的立体图。具体而言,(a)是表示天线装置701配置在汽车901的车顶的内表面(车内的顶棚)的2个位置的状态的立体图。(b)是表示天线装置701配置在车内的车顶的窗边的2个位置的状态的立体图。
图61是表示在天线系统703中,在汽车901的车内的与图60所示的位置不同的位置配置多个天线装置701的状态的立体图。具体而言,(a)是表示天线装置701配置在汽车901的车内的中柱的状态的立体图。(b)是表示天线装置701配置在汽车901的车内的后柱的状态的立体图。(c)是表示天线装置701配置在汽车901的车内的前柱以及仪表板的状态的立体图。
在天线系统703中,作为进行分集的多个天线装置701的适合的配置例,除了上述的例子之外,能够例举出如下的例子。
图62是表示在图47所示的天线系统703中,在汽车901的车体外表面、在车顶外表面配置4个天线装置701的状态的立体图。此时,4个天线装置701如图48所示那样地配置在第1位置~第4位置也可以。此外,在天线系统703中,进行分集时的天线装置701的个数并不限定为4个,优选为2个以上且4个以下。下限为2个是因为为了进行分集需要2个以上的天线装置701。另外,上限为4个是因为,即使配置超过4个的天线装置701,与配置了4个天线装置701的情况相比较,难以得到分集构成带来的效果的提高。
图63是表示在图47所示的天线系统703中,在汽车901的车体外表面、即在车顶外表面与左右的前柱配置合计3个天线装置701的状态的立体图。此外,作为天线装置701的相同的配置,也可以是在车顶外表面(例如后侧)与左右的后柱配置合计3个天线装置701的状态。
图64是表示在图47所示的天线系统703中,在汽车901的车体外表面、即在车顶外表面、左右的前柱以及左右的后柱中的任意地方,分散地配置2~4个天线装置的情况的配置状态的一个例子的立体图。
图65是表示在图47所示的天线系统703中,在汽车901的车内的窗边配置多个天线装置701的状态的立体图。具体而言,(a)是表示在车顶的窗附近的车顶内表面位置配置多个天线装置701的状态的立体图,(b)是表示在车体侧面的窗附近的车顶内表面位置配置多个天线装置701的状态的立体图。此外,在天线系统703中,也可以是混杂安装(a)所示的天线装置701与(b)所示的天线装置701而具备2~4个天线装置701,由这些天线装置701进行分集的构成。
图66是表示在图47所示的天线系统703中,在汽车901的车内的支柱配置多个天线装置701的状态的立体图。具体而言,(a)是表示在左右的后柱的各个配置天线装置701的状态的立体图,(b)是表示在中柱以及前柱的各个配置天线装置701的状态的立体图。此外,在天线系统703中,也可以是混杂安装(a)所示的天线装置701与(b)所示的天线装置701而配置2~4个天线装置701,由这些天线装置701进行分集的构成。
图67是表示在图47所示的天线系统703中,在汽车901的车内的车顶的内表面以及中柱配置多个天线装置701的状态的立体图。具体而言,(a)是表示在车顶的内表面的车宽度方向的中央附近配置天线装置701的状态的立体图,(b)是表示在车顶的内表面的窗边附近以及中柱的各个配置天线装置701的状态的立体图。此外,在天线系统703中,也可以是混杂安装(a)所示的天线装置701与(b)所示的天线装置701而具备2~4个天线装置701,由这些天线装置701进行分集的构成。
图68是表示在图47所示的天线系统703中,在汽车901的车内的车顶的内表面的窗边附近、中柱以及仪表板的各个配置天线装置701的状态的立体图。在天线系统703中,成为混杂安装各位置的天线装置701而具备2~4个天线装置701,由这些天线装置701进行分集的构成。
图69是表示在图47所示的天线系统703中,由配置在汽车901的车体902的外表面以及汽车901的车内(车体902的内表面)的多个天线装置701进行分集时的天线装置701的配置状态的立体图。具体而言,天线装置701分别配置在汽车901的车顶外表面、前柱、中柱以及后柱。其中,例如前柱、中柱以及后柱的天线装置701是配置在车内,车顶外表面的天线装置701是配置在车外。在天线系统703中,混杂配置在车内的天线装置701与配置在车外的天线装置701,由2~4个天线装置701进行分集。
在图69所示的天线装置701的配置中,在车内配置构成分集的一部分的天线装置701,在车外配置剩余的天线装置701。因此,通过车外的天线装置701确保良好的接收状态,并且,能够抑制将全部的天线装置701配置在车外而容易产生的汽车的外观的破坏。另外,车外(车体902的外表面)的天线装置701的安装数减少,相应地能够使车外的天线装置701的安装位置的自由度增加。
优选在上述的天线装置中,上述放射元件还具有夹在上述2个根源部之间的中间部,上述中间部由第1部分与第2部分构成,该第1部分具有由至少折回1次的折回图案构成的曲折形状,第2部分具有直线形状或者由至少折回1次的折回图案构成的曲折形状,且该中间部以上述第1部分的曲折形状的折回方向与上述第2部分的直线形状的延伸的方向或者曲折形状的折回方向相互垂直的方式配置。
此时,因为以放射元件的中间部的第1部分的曲折形状的折回方向与其第2部分的直线形状延伸的方向或者曲折形状的折回方向相互垂直的方式配置,所以无论收发低频带侧的电波以及高频带侧的电波的哪一个,都能够提高各个电波的放射无指向性。
优选,在上述的天线装置中,上述放射元件的上述第1根源部具有:从上述放射元件的一端向第1方向延伸的第1直线部;和经由第1弯曲部与上述第1直线部连结,且从上述第1弯曲部向与上述第1方向相反的第2方向延伸的第2直线部。上述第2直线部成为上述后端直线部。上述第2根源部具有:从上述放射元件的另一端向上述第2方向延伸的第3直线部;和经由第2弯曲部与上述第3直线部连结,且从上述第2弯曲部向上述第1方向延伸的第4直线部。上述第4直线部成为上述后端直线部。
此时,无论在放射元件的2个根源部的哪一个,它们的延伸方向都是围绕供电部而旋转180°。
因此,无论收发低频带侧的电波以及高频带侧的电波的哪一个,都能够得到各个电波的高的放射增益。
优选,在上述的天线装置中,上述放射元件的上述第1根源部具有从上述放射元件的一端向第1方向延伸的第1直线部;经由第1弯曲部与上述第1直线部连结,且从上述第1弯曲部向与上述第1方向相反的第2方向延伸的第2直线部;经由第2弯曲部与上述第2直线部连结,且从上述第2弯曲部向上述第1方向延伸的第3直线部,上述第3直线部成为上述后端直线部,上述第2根源部具有从上述放射元件的另一端向上述第2方向延伸的第4直线部;经由第3弯曲部与上述第4直线部连结,且从上述第3弯曲部向上述第1方向延伸的第5直线部;经由第4弯曲部与上述第5直线部连结,且从上述第3弯曲部向上述第2方向延伸的第6直线部,上述第6直线部成为上述后端直线部。
此时,无论在放射元件的2个根源部的哪一个,它们的延伸方向都是围绕供电部而旋转360°。
因此,无论收发低频带侧的电波以及高频带侧的电波的哪一个,都能够得到各个电波的高的放射增益。
优选,在上述的天线装置中,上述第1部分以及上述第2部分的至少一个具有一个或者多个短路部件,该短路部件配置在各自的曲折形状上,且用于在各自的曲折形状内产生短路地方。
此时,为了在各自的曲折形状内产生短路地方而配置一个或者多个短路部件时,能够以放射元件的谐振点增加的方式决定配置短路部件的位置以及地方。
因此,由于能够使放射元件的谐振点增加,所以能够进一步扩大天线装置的可使用频带。
优选,在上述的天线装置中,上述放射元件的上述中间部具有由折回多次上述导电性路径的折回图案构成的曲折形状部,在上述曲折形状部上形成使上述折回图案中的不同的2点间短路的短路部,以使天线装置的使用频带内的VSWR值降低。
根据上述的构成,通过在放射元件的中间部的曲折形状部上形成使折回图案中的不同的2点间短路的短路部,使天线装置的使用频带内的VSWR值降低。由此,利用在曲折形状部上形成短路部这样的简单的构成,能够容易地得到使用频带内的VSWR特性良好的天线装置。
优选,在上述的天线装置中,上述短路部将上述折回图案的不同的2点间短路以使上述VSWR值降低为3.5以下。
根据上述的构成,通过在短路部将折回图案中的不同的2点间短路这样的简单的构成,能够得到具有使用频带内的VSWR值为3.5以下这样的良好的VSWR特性的天线装置。
优选,在上述的天线装置中,在上述放射元件的一个表面侧具备由电介质构成的电介质层。
根据上述的构成,天线装置在放射元件的一个表面侧具备由电介质构成的电介质层,因此在将天线装置设置在例如汽车的车体等的金属部件上的情况下,能够利用电介质层抑制来自金属部件的负面影响。由此,即使天线装置设置在例如汽车的车体的情况下,也能够维持良好的VSWR特性。
优选,在上述的天线装置中,上述电介质的厚度为2mm以上。
根据上述的构成,即使在导体附近搭载天线装置的情况下,除了一部分的例外的频带之外,能够在使用频带内将VSWR值抑制在3.5以下。
本发明的天线系统是具备上述天线装置,该天线装置配置在汽车的车内的构成,在上述天线装置中,上述放射元件的上述中间部具有由折回多次上述导电性路径的折回图案构成的曲折形状部,在上述曲折形状部形成使上述折回图案中的不同的2点间短路的短路部,以使天线装置的使用频带内的VSWR值降低。
根据上述的构成,因为在汽车上配置利用在曲折形状部形成短路部这样的简单的构成而使用频带内的VSWR特性变得良好的天线装置,所以即使在汽车上也能够得到电波的良好的接收状态。另外,因为天线装置是在汽车的车内配置,因此能够防止因天线装置的配置而破坏汽车的外观的情况。
在上述的天线系统中,上述天线装置也可以是配置在:距形成于汽车的车体的开口部、例如窗的距离为上述天线装置的使用频带的最低频率的波长的1/2以下的距离的范围的构成。
根据上述的构成,能够使天线装置成为在良好的电场强度中的接收状态。特别是,地面波数字广播的电波从横方向射入车内,所以针对地面波数字广播能得到良好的接收状态。
在上述的天线系统中,上述天线装置也可以是配置在汽车的支柱的位置、车顶内表面的位置、门的内侧的位置、或者仪表板上的位置的任意一个位置的构成。
根据上述的构成,在汽车的车内,能够适当地配置天线装置。
上述天线系统具备天线装置、接收信号输出单元,上述天线装置的上述放射元件的上述中间部具有由折回多次上述导电性路径的折回图案构成的曲折形状部,在上述曲折形状部形成使上述折回图案中的不同的2点间短路的短路部,以使天线装置的使用频带内的VSWR值降低,多个上述天线装置配置于汽车的车体,上述接收信号输出单元与上述多个的天线装置连接,通过上述多个天线装置进行分集。
根据上述的构成,因为在汽车上配置利用在曲折形状部形成短路部这样的简单的构成而使用频带内的VSWR特性变得良好的多个天线装置,所以即使在汽车上,在各天线装置也能够得到电波的良好的接收状态。另外,因为在汽车的车体配置多个这样的天线装置,来进行分集,所以能够得到良好的分集。
在上述天线系统中,也可是在汽车的车内与车外分别配置有上述多个天线装置中的至少一个的构成。
根据上述的构成,能够通过车外的天线装置确保良好的接收状态,并且能够抑制将全部的天线装置配置在车外而容易产生的汽车的外观的破坏。另外,车外的天线装置的安装数减少,相应地能够使车外的天线装置的安装位置的自由度增加。
在上述天线系统中,也可以是上述多个天线装置的总数是2个以上且4个以下的构成。
根据上述的构成,天线装置的总数的下限为2个,所以能够分集。另外,天线装置的总数的上限为4个,能够防止多余地配置难以提高由分集构成带来的效果的天线装置的情况。
本发明并不限于上述的各实施方式,在权利要求所示的范围内能够进行各种变更,本发明的技术范围也包括对在不同的实施方式分别公开的技术内容适当地进行组合而得到的实施方式。
产业上的可利用性
本发明能够应用于广播波接收用的天线装置。具体而言,能够利用于安装于例如,在VHF广播频段与UHF地面数字广播频段的两波段中能够收发的、带显示功能的携带设备、个人计算机等的天线装置。
更详细的是,本发明能够应用于安装于上述带显示功能的携带设备等、来解决未使用时的收纳空间的问题的天线装置。特别是,能够应用于安装于带携带功能的设备、耐冲击性、安全性优良的天线装置。
附图符号说明
101、201、201a天线装置,111第1放射部(第1部分),112第2放射部(第2部分),113、113a~113g、211、211a卷绕部(第1区域),114、222、222a供电部,115、215、215a放射元件,116、116a~116d、116f~116h电感匹配图案(宽幅部),117、117a、117b、117c、117d第1根源部,117c1第1直线部(宽幅部),117c3第2直线部(后端直线部),117d3第2直线部(后端直线部),117o1第1直线部,117o5第3直线部(后端直线部),117o11、117a11、117b11、117c11、117d11凸部,118、118a、118b、118c、118d第2根源部,118a1第4直线部(宽幅部),118b1第4直线部(宽幅部),118d2第2弯曲部(宽幅部),118c3第4直线部(后端直线部),118d3第4直线部(后端直线部),118o1第4直线部(宽幅部),118o5第6的直线部(后端直线部),118o11凸部(宽幅部),118a11、118b11、118c11、118d11凸部,121、221、221a同轴电缆,122外部导体,123内部导体,131g、132、133、134g、231、231a、232a短路部件(短路部),212、212a放射部,213、213a第1宽幅部,214、214a第2宽幅部,402电介质,701天线装置,702放电元件,703天线系统,711电介质层,802金属材料,803内装材料,901汽车,902车体,903窗。

Claims (15)

1.一种天线装置,其具备放射元件,该放射元件具有从一端连续至另一端的导电性路径,且在所述导电性路径的两端侧形成有供电部,该天线装置的特征在于,
所述导电性路径是从一端到另一端自身没有交叉的路径,
所述放射元件具有作为所述导电性路径的一端侧的第1根源部、作为所述导电性路径的另一端侧的第2根源部、以及所述第1根源部与所述第2根源部之间的中间部,
所述供电部形成于所述第1根源部以及所述第2根源部,
所述第1根源部以及所述第2根源部,被配置于端部相互相邻的位置,以从这两方的端部相互跟随的方式延伸而构成卷绕所述两方的端部的卷绕部,并且所述第1根源部以及所述第2根源部以围绕所述供电部的方式配置,并且形成于作为形成有所述导电性路径的区域中的一部分区域的第1区域,
所述第1区域中的、所述第1根源部和所述第2根源部的与所述中间部直接连接的所述卷绕部的后端直线部朝相互相反方向延伸,
在所述第1根源部与所述第2根源部中的至少一个上,形成有与连接于所述供电部的供电线重叠的位置的宽度比其他位置宽的宽幅部。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述中间部由第1部分与第2部分构成,所述第1部分具有由至少折回1次的折回图案构成的曲折形状,所述第2部分具有直线形状或者由至少折回1次的折回图案构成的曲折形状,
以所述第1部分的曲折形状的折回方向与所述第2部分的直线形状的延伸的方向或者曲折形状的折回方向相互垂直的方式配置所述中间部。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
所述放射元件的所述第1根源部具有:从所述放射元件的一端向第1方向延伸的第1直线部;以及经由第1弯曲部与所述第1直线部连结,且从所述第1弯曲部向与所述第1方向相反的第2方向延伸的第2直线部,所述第2直线部成为所述后端直线部,
所述第2根源部具有:从所述放射元件的另一端向所述第2方向延伸的第3直线部;以及经由第2弯曲部与所述第3直线部连结,且从所述第2弯曲部向所述第1方向延伸的第4直线部,所述第4直线部成为所述后端直线部。
4.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
所述放射元件的所述第1根源部具有:从所述放射元件的一端向第1方向延伸的第1直线部;经由第1弯曲部与所述第1直线部连结,且从所述第1弯曲部向与所述第1方向相反的第2方向延伸的第2直线部;以及经由第2弯曲部与所述第2直线部连结,且从所述第2弯曲部向所述第1方向延伸的第3直线部,所述第3直线部成为所述后端直线部,
所述放射元件的所述第2根源部具有:从所述放射元件的另一端向所述第2方向延伸的第4直线部;经由第3弯曲部与所述第4直线部连结,且从所述第3弯曲部向所述第1方向延伸的第5直线部;以及经由第4弯曲部与所述第5直线部连结,且从所述第3弯曲部向所述第2方向延伸的第6直线部,所述第6直线部成为所述后端直线部。
5.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,
所述第1部分以及所述第2部分中的至少一个具有一个或者多个短路部件,该短路部件配置在所述第1部分以及所述第2部分各自的曲折形状上,且用于在所述第1部分以及所述第2部分各自的曲折形状内产生短路地方。
6.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述放射元件的所述中间部具有由折回多次所述导电性路径的折回图案构成的曲折形状部,
在所述曲折形状部形成有使所述折回图案的不同的2点间短路的短路部,以使天线装置在使用频带内的VSWR值降低。
7.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,
所述短路部使所述折回图案中的不同的2点间短路,以使所述VSWR值降低为3.5以下。
8.根据权利要求1、2、5、6、7中任一项所述的天线装置,其特征在于,在所述放射元件中的一个表面侧具备由电介质构成的电介质层。
9.根据权利要求8所述的天线装置,其特征在于,
所述电介质的厚度为2mm以上。
10.一种天线系统,其特征在于,
具备权利要求6所述的天线装置,所述天线装置配置在汽车的车内。
11.根据权利要求10所述的天线系统,其特征在于,
所述天线装置配置在:距形成于汽车的车体的开口部的距离是所述天线装置的使用频带的最低频率的波长的1/2以下的距离的范围内。
12.根据权利要求10或11所述的天线系统,其特征在于,
所述天线装置配置在汽车的支柱的位置、车顶内表面的位置、门的内侧的位置、或者仪表板上的位置中的任意一个位置上。
13.一种天线系统,其特征在于,
具备权利要求6所述的天线装置、和接收信号输出单元,多个所述天线装置配置于汽车的车体,所述接收信号输出单元与所述多个天线装置连接,通过所述多个天线装置进行分集。
14.根据权利要求13所述的天线系统,其特征在于,
在汽车的车内与车外分别配置有所述多个天线装置中的至少一个。
15.根据权利要求13或14所述的天线系统,其特征在于,
所述多个天线装置的总数是2个以上且4个以下。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014075649A (ja) * 2012-10-03 2014-04-24 Kojima Press Industry Co Ltd アンテナユニット
USD760205S1 (en) * 2014-03-28 2016-06-28 Lorom Industrial Co., Ltd. Antenna for glass
USD795845S1 (en) * 2014-11-15 2017-08-29 Airgain Incorporated Antenna
USD795227S1 (en) * 2015-06-09 2017-08-22 Airgain Incorporated Antenna
USD801954S1 (en) * 2015-08-07 2017-11-07 Airgain Incorporated Antenna
US11048786B2 (en) 2016-04-13 2021-06-29 AMI Research & Development, LLC Techniques for fingerprint detection and user authentication
WO2018111794A1 (en) * 2016-12-12 2018-06-21 AMI Research & Development, LLC Am/fm directional antenna array for vehicle
DE102017213374B3 (de) 2017-08-02 2018-10-11 Audi Ag Antennenanordnung für ein Fahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1148833C (zh) * 1998-06-24 2004-05-05 Amc森托瑞恩股份公司 天线设备及其制造方法以及包括该天线设备的便携式蜂窝电话
CN1871743A (zh) * 2001-09-28 2006-11-29 三菱麻铁里亚尔株式会社 天线线圈及使用该天线线圈的射频识别用标签、应答器用天线
EP1887652A1 (en) * 2006-08-08 2008-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Loop antenna having matching circuit integrally formed
TW200812150A (en) * 2006-08-29 2008-03-01 Univ Nat Sun Yat Sen An internal meandered loop antenna for multiband operation

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0987789A4 (en) * 1998-03-31 2004-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd ANTENNA AND DIGITAL TELEVISION
JP3639767B2 (ja) 1999-06-24 2005-04-20 株式会社村田製作所 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機
JP3824900B2 (ja) * 2000-10-12 2006-09-20 古河電気工業株式会社 アンテナ取付構造
JP2002280817A (ja) * 2001-03-21 2002-09-27 Hitachi Cable Ltd 同軸ケーブル付小型アンテナ及びそれを用いた情報端末
EP1439608A4 (en) 2001-09-28 2008-02-06 Mitsubishi Materials Corp ANTENNA COIL AND RFID USE LABEL USING IT, TRANSPONDER UTILITY ANTENNA
JP2004112044A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Furukawa Electric Co Ltd:The ループアンテナ
JP4389540B2 (ja) * 2003-10-06 2009-12-24 ソニー株式会社 携帯型情報端末装置
US7233298B2 (en) * 2003-10-30 2007-06-19 Wavetest Systems, Inc. High performance antenna
JP4249090B2 (ja) * 2004-05-31 2009-04-02 マスプロ電工株式会社 ループアンテナ及びアンテナ装置
JPWO2006059366A1 (ja) * 2004-11-30 2008-06-05 株式会社日立超エル・エス・アイ・システムズ 無線タグ装置
JP4663346B2 (ja) * 2005-02-01 2011-04-06 富士通株式会社 メアンダラインアンテナ
JP4794974B2 (ja) * 2005-10-19 2011-10-19 富士通株式会社 タグアンテナ,これを用いるタグ及びrfidシステム。
JP4747988B2 (ja) * 2006-08-07 2011-08-17 株式会社デンソー 車載アンテナ装置およびその製造方法
US8235299B2 (en) * 2007-07-04 2012-08-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Wireless IC device and component for wireless IC device
WO2009110381A1 (ja) 2008-03-03 2009-09-11 株式会社村田製作所 無線icデバイス及び無線通信システム
EP2251933A4 (en) * 2008-03-03 2012-09-12 Murata Manufacturing Co COMPOSITE ANTENNA
JP2009246844A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Asahi Glass Co Ltd 自動車用高周波ガラスアンテナ及び自動車用の窓ガラス板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1148833C (zh) * 1998-06-24 2004-05-05 Amc森托瑞恩股份公司 天线设备及其制造方法以及包括该天线设备的便携式蜂窝电话
CN1871743A (zh) * 2001-09-28 2006-11-29 三菱麻铁里亚尔株式会社 天线线圈及使用该天线线圈的射频识别用标签、应答器用天线
EP1887652A1 (en) * 2006-08-08 2008-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Loop antenna having matching circuit integrally formed
TW200812150A (en) * 2006-08-29 2008-03-01 Univ Nat Sun Yat Sen An internal meandered loop antenna for multiband operation

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