CN102714357B - 宽带天线 - Google Patents
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Abstract
在多层基板(2)的内部，且在位于绝缘层(5、6)之间设置接地导体板(8)，并位于绝缘层(4、5)之间设置辐射导体元件(9)。该辐射导体元件(9)与带状线路(10)连接。在多层基板(2)的表面(2A)设置与辐射导体元件(9)对置的无源导体元件(15)。在多层基板(2)的绝缘层(3、4)之间，且在位于辐射导体元件(9)与无源导体元件(15)之间设置耦合量调整导体板(16)。该耦合量调整导体板(16)在相对于辐射导体元件(9)中流通的电流(I)的朝向而正交方向跨过辐射导体元件(9)，并且该耦合量调整导体板(16)的两端侧通过通孔(17)与接地导体板(8)电连接。
Description
技术领域
本发明涉及诸如适用于微波、毫米波等的高频信号的宽带天线。
背景技术
作为现有技术的宽带天线，例如已知有：设置夹着比波长更薄的电介质而相互对置的辐射导体元件与接地导体板，并且，在辐射导体元件的辐射面侧，设置无源导体元件的微带天线(贴片天线：patch antenna)(例如，参照专利文献1)。另外，作为其他的现有技术，已知有：在所述专利文献1的构成上，在辐射导体元件与无源导体元件之间，配置相互有间隙而对置的2个导体板，将这些导体板与接地导体板进行电连接的构成(例如，参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开昭55-93305号公报
专利文献2：JP实开平4-27609号公报
发明内容
但是，在专利文献1的宽带天线中，是利用辐射导体元件与无源导体元件的电磁场耦合来实现宽带化的。但是，由于电磁场耦合的大小受到辐射导体元件与无源导体元件之间的厚度方向的间隔尺寸的较大作用，所以在扩大频带上存在极限。
另外，在专利文献2的宽带天线中，由于辐射导体元件与无源导体元件之间配置有导体板，使辐射导体元件与无源导体元件之间的磁场耦合变强，具有扩大频带的可能性。但是，由于是导体板呈L字形弯折并且通过焊接将其端部安装于接地导体的构造，所以，除组装变复杂且生产性较低外，还存在每个天线的特性偏差也变大这样的问题。
本发明是鉴于上述现有技术的问题而开发的，本发明的目的在于提供一种能够抑制特性偏差且能扩大频带的宽带天线。
(1)为了解决上述的课题，本发明的宽带天线具备：接地导体板，其与接地连接；辐射导体元件，其与该接地导体板保持间隔地对置，并与供电线路连接；无源导体元件，其从该辐射导体元件来观察时，被配置在与所述接地导体板相反的相反侧，且与所述接地导体板以及所述辐射导体元件进行绝缘；以及耦合量调整导体板，其配置在该无源导体元件与所述辐射导体元件之间，用于调整该无源导体元件与所述辐射导体元件的耦合量，其中，所述耦合量调整导体板构成为：局部地覆盖所述无源导体元件与所述辐射导体元件相互重叠的部位，并在相对于所述辐射导体元件中流通的电流的朝向而正交方向上跨过所述辐射导体元件，并且所述耦合量调整导体板的两端侧与所述接地导体板电连接。
根据本发明，耦合量调整导体板构成为：局部地覆盖无源导体元件与辐射导体元件相互重叠的部位，并在相对于辐射导体元件中流通的电流的朝向而正交方向上跨过辐射导体元件。由此，辐射导体元件与无源导体元件进行电场耦合时，能够利用耦合量调整导体板来调整该电场耦合的强度，能够扩大供电线路与辐射导体元件所匹配的频带。
具体而言，在将耦合量调整导体板的宽度方向设为与辐射导体元件中流通的电流的朝向平行的方向时，通过变更耦合量调整导体板的宽度尺寸，能够调整辐射导体元件与无源导体元件的电场耦合的强度。另外，在将耦合量调整导体板的长度方向设为与辐射导体元件中流通的电流的朝向正交的方向时，通过变更耦合量调整导体板的长度尺寸，能够调整电流的共振频率。
例如，在将接地导体板以及耦合量调整导体板设置于由绝缘材料构成的基板的情况下，利用在该基板所设置的通孔能够容易地将接地导体板与耦合量调整导体板进行连接。由此，没有通过焊接而连接的位置，能够组装中使操作简单化进而提高生产性，并且，能够减小各天线的特性偏差。
(2)本发明中，所述耦合量调整导体板构成为利用柱状的导体将所述耦合量调整导体板的两端侧与所述接地导体板连接。
根据本发明，利用柱状的导体将耦合量调整导体板的两端侧与接地导体板进行连接。由此，例如在将接地导体板以及耦合量调整导体板设置于由绝缘材料构成的基板的情况下，利用形成设置于该基板的柱状导体的通孔，能够容易地将接地导体板与耦合量调整导体板实现连接。
(3)本发明中，所述供电线路通过从所述接地导体板来观察时设于与所述辐射导体元件相反的相反侧的其他的接地导体板、以及设于该其他的接地导体板与所述接地导体板之间的带状导体所形成的带状线路来构成，该带状线路的带状导体构成为通过设于所述接地导体板的连接用开口且与所述辐射导体元件进行连接。
根据本发明，由于供电线路通过从接地导体板来观察时配置于与辐射导体元件相反的相反侧的带状线路来构成，例如在将接地导体板、辐射导体元件以及耦合量调整导体板设于由绝缘材料构成的基板的情况下，能够将带状线路一并形成在该基板上，能够谋求生产性的提高以及特性偏差的减轻。
(4)本发明中，所述供电线路通过从所述接地导体板来观察时设于与所述辐射导体元件相反的相反侧的带状导体所形成的微带线路来构成，该微带线路的带状导体构成为通过设于所述接地导体板的连接用开口且与所述辐射导体元件进行连接。
根据本发明，由于供电线路通过从接地导体板来观察时配置于与辐射导体元件相反的相反侧的微带线路来构成，例如在将接地导体板、辐射导体元件以及耦合量调整导体板设于由绝缘材料构成的基板的情况下，能够将微带线路一并形成在该基板上，能够谋求生产性的提高以及特性偏差的减轻。
(5)本发明中，所述无源导体元件通过切取了角部部分后的大致四边形状的导体板来形成。
根据本发明，由于无源导体元件是由切取了角部部分的大致四边形状的导体板来形成，所以，能够调整无源导体元件中流通的电流的路径，调整无源导体元件与辐射导体元件之间的耦合量，能够扩大供电线路与辐射导体元件所匹配的频带。
(6)本发明中，所述接地导体板、辐射导体元件、无源导体元件以及耦合量调整导体板构成为：被设于多个绝缘层所层叠而形成的多层基板，并且，配置在相对于该多层基板的厚度方向而相互不同的位置。
根据本发明，接地导体板、辐射导体元件、无源导体元件以及耦合量调整导体板构成为：被设于多个绝缘层所层叠而形成的多层基板。由此，例如通过在相互不同的绝缘层的表面设置接地导体板、辐射导体元件、无源导体元件以及耦合量调整导体板，能够容易地将这些配置于相对于多层基板的厚度方向相互不同的位置。其结果，能够提高生产性，并且，能够减小各天线的特性偏差。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的宽带贴片天线的立体图。
图2是从图1中的箭头所示II-II方向观察宽带贴片天线时的剖视图。
图3是表示从图2中的箭头所示III-III方向观察宽带贴片天线时的剖视图。
图4是表示从图2中的箭头所示IV-IV方向观察宽带贴片天线时的剖视图。
图5是以与图2相同的位置，表示宽带贴片天线的第1共振模式的说明图。
图6是以与图2相同的位置，表示宽带贴片天线的第2共振模式的说明图。
图7是表示第1实施方式以及第1比较例中的回波损耗(return loss)的频率特性的特性线图。
图8是表示第1实施方式以及第2、第3比较例中的回波损耗的频率特性的特性线图。
图9是表示第2实施方式的宽带贴片天线的立体图。
图10是从图9中的箭头所示X-X方向观察宽带贴片天线时的剖视图。
图11是从图10中的箭头所示XI-XI方向观察宽带贴片天线时的剖视图。
图12是从图10中的箭头所示XII-XII方向观察宽带贴片天线时的剖视图。
图13是表示第3实施方式的宽带贴片天线的立体图。
图14是从图13中的箭头所示XIV-XIV方向观察宽带贴片天线时的剖视图。
图15是表示第4实施方式的宽带贴片天线的立体图。
图16是表示从与图4相同的位置观察第4实施方式的宽带贴片天线时的剖视图。
图17是表示第4实施方式以及第4比较例中的回波损耗的频率特性的特性线图。
具体实施方式
以下，作为本发明的实施方式的宽带天线，例如以60GHz带用的宽带贴片天线为例，参照添加的附图来进行详细说明。
图1至图4表示第1实施方式的宽带贴片天线1。该宽带贴片天线1由后述的多层基板2、接地导体板8、辐射导体元件9、无源导体元件15、耦合量调整导体板16等来构成。
多层基板2形成为相对于相互正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的例如X轴方向以及Y轴方向而平行地扩展的平板状。该多层基板2相对于成为宽度方向的Y轴方向例如具有数mm程度的宽度尺寸，相对于成为长度方向的X轴方向例如具有数mm程度的长度尺寸，并且，相对于成为厚度方向的Z轴方向例如具有数百μm程度的厚度尺寸。
另外，多层基板2例如由低温共烧陶瓷多层基板(LTCC多层基板)而形成，具有从表面2A侧朝向背面2B侧在Z轴方向层叠的5层绝缘层3～7。各绝缘层3～7由在1000℃以下的低温可烧制的绝缘性的陶瓷材料构成，形成为薄的层状。
接地导体板8例如利用铜、银等的导电性金属材料来形成，与接地连接。该接地导体板8位于绝缘层5与绝缘层6之间且覆盖多层基板2的大致整个面。在接地导体板8的表面侧设有辐射导体元件9，并且，在接地导体板8的背面侧设有带状线路10。由此，为了连接辐射导体元件9与带状线路10之间，在接地导体板8的中央部分设有例如大致圆形的连接用开口8A。
辐射导体元件9例如利用与接地导体板8相同的导电性金属材料呈大致四边形状地形成，与接地导体板8保持间隔地对置。具体而言，辐射导体元件9配置在绝缘层5与绝缘层4之间。该辐射导体元件9与接地导体板8之间配置绝缘层5。由此，辐射导体元件9在与接地导体板8进行绝缘的状态下，与接地导体板8对置。
另外，如图4所示，辐射导体元件9在Y轴方向上例如具有数百μm程度的宽度尺寸L1，并且，在X轴方向上例如具有数百μm程度的长度尺寸L2。该辐射导体元件9的X轴方向的长度尺寸L2以电气长设定为成为例如使用的高频信号的半波长的值。
并且，关于辐射导体元件9，在X轴方向的中途位置与后述的通孔14连接，并且，经由该通孔14与后述的带状线路10连接。接下来，辐射导体元件9构成为通过来自带状线路10的供电，电流I朝着X轴方向流通。
如图1至图4所示，从接地导体板8来观察，带状线路10设置于与辐射导体元件9相反的相反侧，构成用于对辐射导体元件9进行供电的供电线路。具体而言，从接地导体板8来观察，带状线路10由与辐射导体元件9相反的相反侧所设置的其他的接地导体板11、接地导体板8与接地导体板11之间所设置的带状导体12来构成。在此，接地导体板11设于多层基板2的背面2B(绝缘层7的背面)，大致遍布整个面地覆盖背面2B。该接地导体板11通过多个通孔13与接地导体板8电连接。
该通孔13贯通绝缘层6、7，通过在其内径为数十～数百μm程度(例如100μm)的贯通孔中设置诸如铜、银等的导电性金属材料而形成为柱状的导体。另外，通孔13沿Z轴方向延伸，其两端分别与接地导体板8、11连接。接下来，多个通孔13包围带状导体12地配置。由此，通孔13能够使接地导体板8、11的电位稳定，并且，能够抑制在带状导体12中传送的高频信号发生泄漏。
一方面，带状导体12例如由与接地导体板8相同的导电性金属材料构成，形成为沿X轴方向延伸的细长的带状，并且，配置于绝缘层6与绝缘层7之间。该带状导体12的端部配置在连接用开口8A的中心部分，经由作为连接线路的通孔14而与辐射导体元件9连接。
该通孔14与通孔13大致相同地形成为柱状的导体。另外，通孔14形成为贯通绝缘层5、6，穿过连接用开口8A的中心部分在Z轴方向上延伸，其两端分别与辐射导体元件9与带状导体12连接。接下来，带状线路10形成为相对于通过宽度方向的中心位置的与X轴平行的线而呈线对称。
无源导体元件15例如利用与接地导体板8相同的导电性金属材料而形成为大致四边形状，从辐射导体元件9来观察，其位于与接地导体板8相反的相反侧，并配置在多层基板2的表面2A(绝缘层3的表面)。在该无源导体元件15与辐射导体元件9之间配置有绝缘层3、4。由此，无源导体元件15在辐射导体元件9以及接地导体板8进行绝缘的状态下，与辐射导体元件9保持间隔地对置。
另外，无源导体元件15，如图4所示，其在Y轴方向例如具有数百μm程度的宽度尺寸L3，并且，在X轴方向例如具有数百μm程度的长度尺寸L4。该无源导体元件15的宽度尺寸L3例如比辐射导体元件9的宽度尺寸L1要大。另一方面，无源导体元件15的长度尺寸L4例如比辐射导体元件9的长度尺寸L2要小。另外，无源导体元件15以及辐射导体元件9的大小关系、这些具体的形状并不限于上述情形，考虑宽带贴片天线1的辐射图案等来进行适当设定。接下来，无源导体元件15与辐射导体元件9产生电磁场结合。
耦合量调整导体板16例如利用与接地导体板8相同的导电性金属材料而形成为大致四边形状，并配置在辐射导体元件9与无源导体元件15之间。具体而言，耦合量调整导体板16如图2以及图3所示，配置在绝缘层3与绝缘层4之间，相对于辐射导体元件9以及无源导体元件15进行绝缘。
另外，如图4所示，耦合量调整导体板16在Y轴方向例如具有数百μm程度的宽度尺寸L5，并且，在X轴方向例如具有数百μm程度的长度尺寸L6。该耦合量调整导体板16的宽度尺寸L5例如比辐射导体元件9的宽度尺寸L1以及无源导体元件15的宽度尺寸L3要大。另一方面，耦合量调整导体板16的长度尺寸L6例如比辐射导体元件9的长度尺寸L2以及无源导体元件15的长度尺寸L4要小。由此，耦合量调整导体板16沿Y轴方向横穿地覆盖成为辐射导体元件9与无源导体元件15相互重叠的部位中的其中一部分的中心部分(例如X轴方向的中心部分)。由此，耦合量调整导体板16在相对于辐射导体元件9中流通的电流I的朝向而正交方向上跨过辐射导体元件9。
另外，在耦合量调整导体板16的两端侧，设置有一对通孔17。这些通孔17与通孔13大致相同地形成为柱状的导体，贯通绝缘层4、5而形成，将耦合量调整导体板16与接地导体板8进行电连接。
接下来，辐射导体元件9、无源导体元件15以及耦合量调整导体板16例如配置在相互的中心位置是在XY平面上的相同的位置。另外，辐射导体元件9、无源导体元件15以及耦合量调整导体板16形成为相对于通过这些中心位置的且与X轴平行的线而呈线对称，并且，相对于通过这些中心位置的且与Y轴平行的线而呈线对称。接下来，耦合量调整导体板16用于调整辐射导体元件9与无源导体元件15之间的耦合量。
本实施方式的宽带贴片天线1是具有如上所述的构成，接下来对其动作进行说明。
首先，从带状线路10向辐射导体元件9进行供电时，在辐射导体元件9中向X轴方向流通电流I。由此，宽带贴片天线1发送或接收与辐射导体元件9的长度尺寸L2相应的高频信号。
此时，辐射导体元件9与无源导体元件15相互进行电磁场耦合，并且，如图5以及图6所示，具有共振频率相互不同的2个共振模式。除在这2个共振频率降低高频信号的回波损耗外，在这2个共振频率之间的频带也降低高频信号的回波损耗。由此，与省略了无源导体元件15的情况相比较，能够扩大可使用的高频信号的频带。
另外，无源导体元件15随着与辐射导体元件9之间的间隔尺寸变大，带状线路10与辐射导体元件9所匹配的频带具有扩大的倾向。但是，无源导体元件15在与辐射导体元件9之间的间隔尺寸变大时，天线整体也会大型化，从而存在难以适用于小型电子设备等这样的问题。
相对于此，在本实施方式中，由于在辐射导体元件9与无源导体元件15之间设置有耦合量调整导体板16，能够利用耦合量调整导体板16来调整辐射导体元件9与无源导体元件15之间的耦合量。
为了确认该耦合量调整导体板16的效果，关于设有耦合量调整导体板16的情况(第1实施方式)与未设有的情况(第1比较例)，而测定了回波损耗的频率特性。其结果如图7所示。另外，多层基板2的厚度尺寸设为0.7mm。辐射导体元件9的宽度尺寸L1设为0.55mm，长度尺寸L2设为0.7mm。无源导体元件15的宽度尺寸L3设为1.15mm，长度尺寸L4设为0.6mm。耦合量调整导体板16的宽度尺寸L5设为1.5mm，长度尺寸L6设为0.3mm。通孔13、14、17的直径设为0.1mm。
根据图7的结果，在未设置耦合量调整导体板16的情况下，回波损耗比-8dB要低的频带为14GHz程度。相对于此，在设有耦合量调整导体板16的情况下，回波损耗比-8dB要低的频带为19GHz程度，由此可知频带得到扩大。
如此，耦合量调整导体板16能够根据其宽度尺寸L5来调整电流的共振频率，能够按照其长度尺寸L6来调整辐射导体元件9与无源导体元件15之间的电场耦合的强度。
另外，关于耦合量调整导体板16的长度尺寸L6而存在最佳值。例如在图8中，作为第2比较例所示那样，在减小耦合量调整导体板16的长度尺寸L6的情况下(L6＝0.2mm)，在高频侧的回波损耗变小，频带变窄。另一方面，如在图8中，作为第3比较例所示那样，在过分增大耦合量调整导体板16的长度尺寸L6的情况下(L6＝0.6mm)，在2个共振频率之间的频带也将产生回波损耗上升，产生频带变窄的情形。由此，为了谋求宽带化，耦合量调整导体板16的长度尺寸L6优选相对于辐射导体元件9的长度尺寸L2而设定为诸如一半程度的值。
这样，在本实施方式中，耦合量调整导体板16构成为：局部地覆盖辐射导体元件9与无源导体元件15相互重叠的部位，相对于辐射导体元件9中流通的电流的朝向在正交方向上跨过辐射导体元件9。由此，辐射导体元件9与无源导体元件15进行电场耦合时，利用耦合量调整导体板16则能够调整该电场耦合的强度，从而能够扩大带状线路10与辐射导体元件9所匹配的频带。
另外，自将接地导体板8以及耦合量调整导体板16设置于多层基板2后，利用用于贯通多层基板2的绝缘层4、5的通孔17，能够容易地将耦合量调整导体板16的两端侧与接地导体板8连接。由此，能够使耦合量调整导体板16的电位稳定，并且能够使耦合量调整导体板16的电特性相对于Y轴方向而成为对称，这与仅将耦合量调整导体板16的一端侧与接地导体板8进行了连接的情况相比，能够抑制寄生容量(straycapacitance)的发生、不需要的共振现象等。
另外，接地导体板8、辐射导体元件9、无源导体元件15以及耦合量调整导体板16构成为设置在由多个绝缘层3～7所层叠形成的多层基板2中。由此，通过在相互不同的绝缘层3～6的表面依次设置无源导体元件15、耦合量调整导体板16、辐射导体元件9以及接地导体板8，能够容易地将这些部件相对于多层基板2的厚度方向而配置于相互不同的位置。
并且，从接地导体板8来观察，在与辐射导体元件9相反的相反侧，设置带状线路10。由此，在设置了接地导体板8、辐射导体元件9、无源导体元件15以及耦合量调整导体板16的多层基板2上能够一并形成带状线路10，能够谋求生产性的提高、特性偏差的减轻。
接下来，图9至图12表示本发明的第2实施方式。接下来，本实施方式的特征在于：设为在辐射导体元件连接微带线的构成。另外，在本实施方式中，对于与所述第1实施方式相同的构成要素而赋予相同的标号，并省略其说明。
第2实施方式的宽带贴片天线21由多层基板22、接地导体板8、辐射导体元件9、无源导体元件15、耦合量调整导体板16等构成。在此，多层基板22与第1实施方式的多层基板2大致相同地，由LTCC多层基板来形成，从表面22A侧至背面22B侧，具有在Z轴方向层叠了的4层绝缘层23～26。
在该情况下，接地导体板8设置在绝缘层25与绝缘层26之间，遍布大致整个面地覆盖多层基板22。辐射导体元件9设置在绝缘层24与绝缘层25之间并与接地导体板8保持间隔而相对置。无源导体元件15设置于多层基板22的表面22A(绝缘层23的表面)。该无源导体元件15从辐射导体元件9来观察时，位于与接地导体板8相反的相反侧，并与辐射导体元件9以及接地导体板8进行绝缘。
另外，耦合量调整导体板16设置在绝缘层23与绝缘层24之间，并配置在辐射导体元件9与无源导体元件15之间。该耦合量调整导体板16局部地覆盖辐射导体元件9与无源导体元件15相互重叠的部位，在Y轴方向跨过辐射导体元件9。接下来，耦合量调整导体板16的两端侧经由通孔17与接地导体板8电连接。
如图9至图11所示，从接地导体板8来观察时，微带线路27设置于与辐射导体元件9相反的相反侧，其构成用于对辐射导体元件9进行供电的供电线路。具体而言，微带线路27从接地导体板8来观察时，由设置于与辐射导体元件9相反的相反侧的带状导体28构成。该带状导体28例如由与接地导体板8相同的导电性金属材料构成，形成为在X轴方向延伸的细长的带状，并且，设置于多层基板22的背面22B(绝缘层26的背面)。接下来，微带线路27相对于通过宽度方向的中心位置的与X轴平行的线呈线对称地形成。
另外，带状导体28的端部配置在连接用开口8A的中心部分，经由作为连接线路的通孔29而与辐射导体元件9连接。该通孔29与第1实施方式的通孔14大致相同地形成，贯通绝缘层25、26，并且，通过连接用开口8A的中心部分在Z轴方向进行延伸。接下来，通孔29的两端分别与辐射导体元件9、带状导体28连接。
这样，即使是本实施方式，能够获得与第1实施方式相同的作用效果。尤其是，本实施方式中，由于设为对辐射导体元件9连接微带线路27的构成，与第1实施方式的带状线路10相比较，能够简化微带线路27的构成，能够降低制造成本。
接下来，图13以及图14示出了本发明的第3实施方式。接下来，本实施方式的特征设为利用了贯通多层基板的通孔来连接耦合用调整导体板与接地导体板的构成。另外，在本实施方式中，对于与所述第1实施方式相同的构成要素赋予相同的标号，并省略其说明。
第3实施方式的宽带贴片天线31由多层基板32、接地导体板8、辐射导体元件9、无源导体元件15、耦合量调整导体板40等来构成。在此，多层基板32与第2实施方式的多层基板22大致相同地形成，从表面32A侧至背面32B侧，具有在Z轴方向层叠了的4层绝缘层33～36。
在该情况下，接地导体板8设于绝缘层35与绝缘层36之间，并遍布大致整个面地覆盖多层基板32。辐射导体元件9位于绝缘层34与绝缘层35之间，并与接地导体板8隔着间隔而对置。无源导体元件15设于多层基板32的表面32A(绝缘层33的表面)。从辐射导体元件9来观察时，该无源导体元件15位于与接地导体板8相反的相反侧，并与辐射导体元件9以及接地导体板8进行绝缘。
微带线路37与第2实施方式的微带线路27大致相同地形成，从接地导体板8来观察时，由设于与辐射导体元件9相反的相反侧的带状导体38来构成。该带状导体38例如由与接地导体板8相同的导电性金属材料构成，形成为在X轴方向延伸的细长的带状，并且，设于多层基板32的背面32B(绝缘层36的背面)。
另外，带状导体38的端部配置于连接用开口8A的中心部分，通过作为连接线路的通孔39与辐射导体元件9连接。该通孔39与第1实施方式的通孔14大致相同地形成，贯通绝缘层35、36，并且通过连接用开口8A的中心部分在Z轴方向进行延伸。接下来，通孔39的两端分别与辐射导体元件9、带状导体38连接。
耦合量调整导体板40与第1实施方式的耦合量调整导体板16大致相同地形成，设于绝缘层33与绝缘层34之间，并配置于辐射导体元件9与无源导体元件15之间。该耦合量调整导体板40局部地覆盖辐射导体元件9与无源导体元件15相互重叠的部位，在Y轴方向横跨辐射导体元件9。
其中，耦合量调整导体板40的两端侧利用贯通了多层基板32的通孔41而与接地导体板8进行电连接的点是与第1实施方式的耦合量调整导体板16不同的。在该情况下，通孔41与第1实施方式的通孔17相同地构成为柱状的导体，贯通多层基板32的所有的绝缘层33～36。由此，通孔41在Z轴方向进行延伸，并且，在其途中位置与接地导体板8以及耦合量调整导体板16分别连接。
这样，即使是本实施方式，也能够获得与第1实施方式相同的作用效果。尤其是，在本实施方式中，由于设为利用贯通了多层基板32的通孔41来将耦合量调整导体板40与接地导体板8连接的构成，即使在连接特定的层间的通孔的形成为较难的情况下，也能够容易地形成由贯通孔构成的通孔来构成通孔41。
另外，在第3实施方式中，以适用于与第2实施方式相同地具备微带线路37的宽带贴片天线31的情况为例进行了说明，也可适用于与第1实施方式相同而具备带状线路的宽带贴片天线。
接下来，图15以及图16示出了本发明的第4实施方式。本实施方式的特征在于：无源导体元件是由切取了角部部分后的大致四边形状的导体板来形成的。另外，在本实施方式中，对于与所述第1实施方式相同的构成要素而赋予相同的标号，并省略其说明。
第4实施方式的宽带贴片天线51由多层基板2、接地导体板8、辐射导体元件9、无源导体元件52、耦合量调整导体板16等来构成。
无源导体元件52与第1实施方式的无源导体元件15大致相同地形成。其中，本实施方式的无源导体元件52是由具有切取了其角部部分后的切取部52A的大致四边形状的导体板来形成。在该情况下，无源导体元件52的切取部52A设为呈直线状切取后的形状，例如也可以是呈圆弧状切取后的形状。
接下来，根据切取部52A的形状，无源导体元件52中流通的电流路径进行变化。由此，通过适当地设定切取部52A的形状，能够调整辐射导体元件9与无源导体元件52之间的耦合量。
为了确认该切取部52A所带来的效果，关于角部部分切取后的情况(第4实施方式)与未切取的情况(第4比较例)，测定了回波损耗的频率特性。其结果如图17所示。
根据图17的结果，在未切取角部部分的情况下，在2个共振频率之间的频带，回波损耗上升至-8dB程度。相对于此，在切取了角部部分的情况下，与未切取的情况相比较，低频侧的共振频率向高频侧移动，但在2个共振频率之间的频带中，回波损耗比-10dB要低。由此，回波损耗比-10dB要低的频带为15GHz程度，可知扩大了频带。
这样，即使是本实施方式也能获得与第1实施方式相同的作用效果。尤其是，在本实施方式中，由于无源导体元件52是由具有切取了角部部分后的切取部52A的大致四边形状的导体板而形成，所以通过调整无源导体元件52中流通的电流的路径，能够调整无源导体元件52与辐射导体元件9之间的耦合量，能够降低回波损耗。由此，能够扩大带状线路10与辐射导体元件9所匹配的频带，能够谋求宽带化。
另外，在第4实施方式中，以适用于与第1实施方式相同的宽带贴片天线51的情况为例进行了说明，但也可以适用于第2、第3实施方式的宽带贴片天线21、31。
另外，在所述各实施方式中，以使宽带贴片天线1、21、31、51在多层基板2、22、32形成的情况为例进行了说明，也可以通过在单层的基板设置导体板等来形成宽带贴片天线。
另外，在所述各实施方式中，以作为供电线路而利用了带状线路10、微带线路27、37的情况为例进行了说明，也可以设为诸如利用同轴线缆等的其他的供电线路的构成。
另外，在所述各实施方式中，以使用于60GHz带的毫米波的宽带贴片天线为例进行了说明，也可以适用于在其他频带的毫米波、微波中所利用的宽带贴片天线。
标号说明
1、21、31、51 宽带贴片天线(宽带天线)
2、22、32 多层基板
8 接地导体板
8A 连接用开口
9 辐射导体元件
10 带状线路
11 接地导体板(其他的接地导体板)
12、28、38 带状导体
13、14、17、29、39、41 通孔(柱状的导体)
15、52 无源导体元件
16、40 耦合量调整导体板
27、37 微带线路
52A 切取部
Claims (6)
1.一种宽带天线，其具备：
接地导体板，其与接地连接；
辐射导体元件，其与该接地导体板保持间隔地对置，并与供电线路连接；
无源导体元件，其从该辐射导体元件来观察时，被配置在与所述接地导体板相反的相反侧，且与所述接地导体板以及所述辐射导体元件进行绝缘；以及
耦合量调整导体板，其配置在该无源导体元件与所述辐射导体元件之间，用于调整该无源导体元件与所述辐射导体元件的耦合量，
其中，
所述耦合量调整导体板构成为：覆盖成为所述无源导体元件与所述辐射导体元件相互重叠的部位中的其中一部分的中心部分，并在相对于所述辐射导体元件中流通的电流的朝向的正交方向上跨过所述辐射导体元件，
并且在所述耦合量调整导体板的两端侧，设置有贯通多个绝缘层而形成且对所述耦合量调整导体板与所述接地导体板进行电连接的一对通孔，
将所述耦合量调整导体板的宽度方向设为与所述辐射导体元件中流通的电流的朝向平行的方向，并且将所述耦合量调整导体板的长度方向设为与所述辐射导体元件中流通的电流的朝向正交的方向。
2.根据权利要求1所述的宽带天线，其中，
所述耦合量调整导体板构成为利用柱状的导体将所述耦合量调整导体板的两端侧与所述接地导体板连接。
3.根据权利要求1所述的宽带天线，其中，
所述供电线路通过由从所述接地导体板来观察时设于与所述辐射导体元件相反的相反侧的其他的接地导体板、以及设于该其他的接地导体板与所述接地导体板之间的带状导体所形成的带状线路来构成，该带状线路的带状导体构成为通过设于所述接地导体板的连接用开口与所述辐射导体元件进行连接。
4.根据权利要求1所述的宽带天线，其中，
所述供电线路通过由从所述接地导体板来观察时设于与所述辐射导体元件相反的相反侧的带状导体所形成的微带线路来构成，该微带线路的带状导体构成为通过设于所述接地导体板的连接用开口与所述辐射导体元件进行连接。
5.根据权利要求1所述的宽带天线，其中，
所述无源导体元件通过切取了角部部分后的大致四边形状的导体板来形成。
6.根据权利要求1所述的宽带天线，其中，
所述接地导体板、所述辐射导体元件、所述无源导体元件以及所述耦合量调整导体板构成为：被设于层叠了所述多个绝缘层而形成的多层基板，并且，配置在相对于该多层基板的厚度方向而相互不同的位置。
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