CN103022643A

CN103022643A - 低高度天线装置

Info

Publication number: CN103022643A
Application number: CN2012105017940A
Authority: CN
Inventors: 佐藤真人; 岩崎浩幸; 田代有吾
Original assignee: Harada Industry Co Ltd
Current assignee: Harada Industry Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: CN103022643B; JP2014072609A; JP5422717B1

Abstract

本发明提供一种在抑制高度的同时能够实现充分的宽带化的低高度天线装置，其包括导体板（10）、倒L型或倒F型的天线元件（20）和无源元件（30）。天线元件（20）包括从导体板（10）立起的天线立起部（21）和从该天线立起部（21）的前端弯曲地延伸的天线主体部（22）。无源元件（30）包括从导体板（10）立起的无源立起部（31）和从该无源立起部（31）的前端弯曲地延伸的无源主体部（32），无源立起部（31）为了激励天线立起部（21），其至少一部分沿着天线立起部（21）以各自带面对置的方式大致平行地延伸，从导体板（10）的上部观察时，无源主体部（32）以与天线主体部（22）的间隔比无源立起部（31）和天线立起部（21）的间隔宽的方式延伸。

Description

低高度天线装置

技术领域

本发明涉及一种低高度天线装置，尤其涉及一种使用无源元件通过多谐振效应来实现宽带化的低高度天线装置。

背景技术

目前，在车辆中装载有各种各样的天线装置，而作为这样的天线装置，例如有能够接收AM广播及FM广播的AM/FM收音机用天线。作为AM/FM收音机用天线，一般使用棒状天线。棒状天线由元件（Helical element，螺旋元件）部分和用于安装元件部分的基座部形成，其中，元件部分由天线罩覆盖，且采用螺旋形状的导体制成。

该棒状天线在安装到车身时，元件部分从车身大幅度突出，因此会损害车辆的美观或设计，并有可能在进入车库或洗车时破损，此外由于露出车外而安装，因此元件部分也有可能遭到盗窃。

基于上述问题，提出了一种低高度天线装置，其中，天线装置整体的高度比棒状天线低、并且将元件收容在天线外壳中从而保护其不向车外露出，考虑到天线安装后的车辆整体的设计而将天线外壳设计为鱼翅形状（鲨鱼鳍形状）。这种低高度的天线装置从兼顾法规制度等出发，多数高度为70mm以下、长度方向的长度为200mm左右。

但是，这种低高度天线装置由于设置为70mm以下的低姿势的影响而有频带窄带化或低增益化等问题。因此，开发了各种各样使用无源元件而通过多谐振效应来实现宽带化的低高度天线装置。例如在专利文献1（日本特开2003-258527号公报）中公开了通过蚀刻相对于基座垂直地配置的电介质基板上的导电性薄膜、并将倒L型的天线元件和无源元件上下地配置，来得到以高带宽为目的的低高度天线装置。

但是，在上述专利文献1所公开的低高度天线装置中，采用了将天线元件和无源元件上下地配置的结构，因此不能够充分地降低高度。此外，天线元件越接近基座则天线特性越差，因此难以在抑制高度的同时得到充分的特性。并且，天线元件和无源元件是通过蚀刻基板上的导电性薄膜而形成的，天线元件和无源元件的相向面的厚度仅为导电性薄膜的厚度。因而有时也不能充分地得到多谐振效应。

发明内容

本发明鉴于上述实际情况，提供一种能够在抑制高度的同时实现充分的宽带化的低高度天线装置。

〈用于解决课题的手段〉

为了实现上述本发明的目的，本发明的低高度天线装置包括：导体板，具有馈电点和短路点；倒L型或倒F型的天线元件，采用具有与导体板垂直的带面的导电体形成，包括与导体板的馈电点连接并从导体板立起的天线立起部和从该天线立起部的前端弯曲地延伸的天线主体部；以及无源元件，采用具有与导体板垂直的带状面的导电体形成，包括与导体板的短路点连接并从导体板立起的无源立起部和从该无源立起部的前端弯曲地延伸的无源主体部，无源立起部为了激励天线立起部，其至少一部分沿着天线立起部以各自的带状面相向的方式大致平行地延伸，无源主体部以其与天线主体部的间隔比无源立起部与天线立起部的间隔宽的方式延伸。

此处，无源元件的无源主体部，当从导体板的上部观察时，以与天线主体部的间隔从无源立起部到开放端逐渐变宽且开放端最宽的方式延伸即可。

此外，无源元件的无源主体部，当从导体板的上部观察时，也可以是以与天线主体部的间隔从无源立起部到开放端的途中最宽的方式延伸。

此外，天线元件也可以为了使天线立起部及/或天线主体部获得电气长度而折叠。

〈发明的效果〉

根据本发明的低高度天线装置，通过以带状面相向的方式天线主体部与无源主体部之间的间隔自天线立起部及无源立起部的一端侧朝向远端侧逐渐变宽，从而能够在抑制高度的同时实现宽带化。

附图说明

图1a显示为本发明的低高度天线装置的立体图。

图1b显示为本发明的低高度天线装置的侧视图。

图1c显示为本发明的低高度天线装置的俯视图。

图2显示为本发明的低高度天线装置中的天线主体部和无源主体部的间隔变化的情况下的电压驻波比特性曲线图。

图3显示为本发明的低高度天线装置的另外一例的俯视示意图。

图4显示为图3所示的本发明的低高度天线装置中的天线主体部和无源主体部的间隔变化的情况下的电压驻波比特性曲线图。

图5显示为本发明的低高度天线装置的天线元件另一种实施方式的情况下的部分截面侧视示意图。

图6a显示为本发明的低高度天线装置中使用了倒F型天线元件的情况下的例子的侧视图。

图6b显示为本发明的低高度天线装置中使用了倒F型天线元件的情况下的例子的俯视图。

元件标号说明

10导体板

11馈电点

12短路点

20天线元件

21天线立起部

22天线主体部

30无源元件

31无源立起部

32无源主体部

50外壳

具体实施方式

以下，结合附图中所示的例子来说明用于实施本发明的方式。请参阅图1a至图1c，图1a显示为本发明的低高度天线装置的立体图；图1b显示为本发明的低高度天线装置的侧视图；图1c显示为本发明的低高度天线装置的俯视图。如图所示，本发明的低高度天线装置主要包括导体板10、天线元件20和无源元件30。

导体板10是具有馈电点11和短路点12的导电性的板状体。在馈电点11上，例如连接有来自调谐器的馈电用的同轴电缆的信号线。此外，短路点12为接地处，例如是与导体板10直接短路处。导体板10例如可以是板本身由导电性材料形成，也可以是采用在表面上设置有导电性薄膜的电介质基板形成。

天线元件20在图示例中为倒L型天线元件。图示例的倒L型天线元件20由具有与导体板10垂直的带状面的导电体形成。天线元件20与导体板10的馈电点11连接。而且，天线元件20包括天线立起部21和天线主体部22。天线立起部21是从导体板10立起的部分。此外，天线主体部22从天线立起部21的顶端弯曲地延伸。具体而言，倒L型天线元件20是通过将具有带状面的导电体形成为L字型而得到，该带状面在相对于导体板10垂直的方向上具有预设的宽度，天线立起部21为L字型的短边侧，天线主体部22为L字型的长边侧。

无源元件30采用具有与导体板10垂直的带状面的导电体形成。无源元件30与导体板10的短路点12连接。而且，无源元件30包括无源立起部31和无源主体部32。无源立起部31是从导体板10立起的部分。此外，无源主体部32从无源立起部31的前端弯曲地延伸。此处，在本发明的低高度天线装置中，无源立起部31用于激励天线立起部21，其至少一部分沿着天线立起部以各自的带状面相向的方式大致平行地延伸。即，天线立起部21的带状面和无源立起部31的带状面分别以相向的面积增加的方式而配置。由此，无源立起部31更强地激励天线立起部21。因此，能够更强地表现出多谐振效应。此外，为了通过得到多谐振效应而扩大频带，无源元件30只要具有与天线元件20不同的电气长度即可。一般地，与天线元件20相比，将无源元件30设置得较短，并相对于天线元件20的目标频率在高频带侧扩大频带即可。而且，从导体板10的上部观察时，无源主体部32以与天线主体部22的间隔比无源立起部31与天线立起部21的间隔宽的方式延伸。即，在图1c的状态下，无源主体部32以与天线主体部22的间隔从无源立起部31到开放端逐渐扩大且开放端最宽的方式延伸。另外，无源主体部32可以如图示例那样以开放端直线性地扩大的方式延伸，也可以以开放端扩大为弓状的方式延伸。并且，在图示例中，表示出了无源主体部32侧以从天线主体部22偏离的方式而构成的例子，但本发明并非局限于此，天线主体部侧以从无源主体部侧偏离的方式构成当然也可以。即，天线主体部和无源主体部以开放端侧最宽的关系被配置即可。进一步来说，并非局限于从导体板的上部观察时变宽的关系，也可以配置为以从导体板的侧部观察时天线主体部和无源主体部的间隔朝着开放端侧变宽的关系，即以按上下的关系变宽而被配置。

图2是在使本发明的低高度天线装置中的天线主体部和无源主体部的间隔变化的情况下的电压驻波比（Voltage Standing Wave Ratio；简称VSWR）特性曲线图。具体而言，将天线主体部22和无源主体部32的馈电点11侧的间隔（图1c的W1）固定为4mm，并将开放端侧逐渐扩大、即将开放端侧的间隔（图1c的W2）变化为4mm、7mm、15mm的情况下的VSWR特性。如图所示可知，随着扩大开放端侧，频带变宽了。

这样，在本发明的低高度天线装置中，通过以带状面相向的方式形成天线立起部及无源立起部、并且使天线主体部与无源主体部的开放端侧逐渐变宽，换言之，通过以带状面相向的方式天线主体部与无源主体部之间的间隔自天线立起部及无源立起部的一端侧朝向远端侧逐渐变宽，从而能够在抑制高度的同时实现宽带化。

在上述的图示例中，对使天线主体部与无源主体部的开放端侧逐渐变宽的例子进行了说明，但本发明并非局限于此，也可以是一部分的间隔扩大。图3是用于说明本发明的低高度天线装置的另外一例的俯视示意图。图中，赋予了与图1相同符号的部分大致表示相同部分。如图所示，在本发明的低高度天线装置中，也可以为无源主体部32和天线主体部22的间隔在从无源立起部31到开放端的途中最宽的结构。即，也可以是，在从导体板10的上部观察时，无源主体部32形成为U状。即使采用这样的结构，与平行地配置了天线主体部和无源主体部的情况相比，也能够实现宽带化。

图4是在使图3所示的本发明的低高度天线装置中的天线主体部和无源主体部的间隔变化的情况下的VSWR特性曲线图。具体而言，将天线主体部22与无源主体部32的在馈电点11侧的间隔（图3的W1）固定为4mm，使中央的间隔（图3的W2）变化为4mm、15mm，使开放端侧的间隔（图3的W3）变化为4mm、15mm的情况下的VSWR特性。如图所示，可知：在W1、W2、W3为4mm、15mm、15mm的情况下为最宽频带，但即使在开放端侧为4mm、中央的间隔为15mm的情况下（4mm-15mm-4mm），与天线主体部22和无源主体部32以4mm的间隔平行地排列的情况（4mm-4mm-4mm）相比，频带也变宽了。这样，根据天线的配置状况，也可以采用中央部鼓出、开放端侧闭合的结构。例如，就天线装置的外观而言，即使是前端部分几乎没有空间的情况下，只要在中央部分具有空间，就能够通过扩大中央部分的间隔来实现宽带化。

在图1a至图1c中表示了天线元件20和无源元件30大致具有相同的形状。但是，本发明并非局限于此，只要通过两者相向能达到可获得多谐振效应的程度即可。本发明的天线元件20和无源元件30都采用具有带状面的导电体形成，并以带状面相向的方式而被设置，由于相向面积大，因此天线元件20的形状的自由度高。因而，在如低高度天线装置那样少的空间内希望设置尽量长的天线元件的情况下，能够使天线元件20在一定程度上弯曲而形成。

图5是用于说明本发明的低高度天线装置的天线元件另一种实施方式的情况下的例子的部分截面侧视示意图。图中，赋予了与图1a至图1c中相同符号的部分大致表示相同部分。如图所示，在该例子中，通过使用划定低高度天线装置的外形的外壳50的后方空间，为了获得天线元件的电气长度，天线立起部21在途中向后方弯曲并延伸到外壳的后端。而且，天线主体部22从此处开始沿着外壳50的顶壁内侧而弯曲地向前方延伸，并且为了获得天线元件的电气长度，天线主体部22的开放端侧折叠地延伸。另一方面，无源元件30中，无源立起部31笔直地延伸到外壳50的上面，并从此处开始沿着盖50的上面而弯曲地延伸。图示例的无源元件30以与天线元件20相比电气长度变短的方式而形成。而且，虽然根据图5的侧视图并非显而易见，但与图1c所示的状态同样地，在该例中，无源主体部32的开放端侧、即前方侧以变宽的方式延伸。

即使采用这种结构，无源立起部31和天线立起部21也具有以两者的带状面相向的方式平行延伸的部分，因此与其他图示例同样地进行激励，能得到充分的多谐振效应，因此能够实现宽带化。并且，天线元件的形状的自由度高，因此在如低高度天线装置那样少的空间内，也能够得到所期望的特性。另外，在图示例中，示出了天线立起部及天线主体部两者为了获得电气长度而折叠的例子，但本发明并非局限于此，也可以是仅天线立起部或仅天线主体部折叠的结构。

在上述的图示例中，对使用倒L型天线元件来作为天线元件的例子进行了说明，但本发明并非限定于此。图6a及图6b是用于说明在本发明的低高度天线装置中使用了倒F型天线元件的情况下的例子的示意图，具体地，图6a表示了侧视图，图6b表示了俯视图。图中，赋予了与图1a至图1c相同符号的部分大致表示相同部分。如图所示，即使在使用倒F型天线元件来作为天线元件20的情况下，只要是与馈电点11连接的天线立起部21与无源元件30的无源立起部31的带状面以彼此相向的方式大致平行地延伸的结构即可。而且，也可以为无源主体部32的开放端侧变宽的结构。由此，与使用了上述的倒L型天线元件的情况下同样，能够实现宽带化。

另外，本发明的低高度天线装置并非仅局限于上述的图示例。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的主旨下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种低高度天线装置，其特征在于包括：

导体板，具有馈电点和短路点；

倒L型或倒F型的天线元件，采用具有与所述导体板垂直的带状面的导电体形成，包括天线立起部以及从所述天线立起部的前端弯曲地延伸的天线主体部，所述天线立起部与所述导体板的馈电点连接，并从所述导体板立起；以及

无源元件，采用具有与所述导体板垂直的带状面的导电体形成，包括与所述导体板的短路点连接并从导体板立起的无源立起部和从该无源立起部的前端弯曲地延伸的无源主体部构成，无源立起部为了激励天线立起部，至少一部分沿着天线立起部以各自的带状面相向的方式大致平行地延伸，无源主体部以其与天线主体部的间隔比无源立起部与天线立起部的间隔宽的方式延伸。

2.如权利要求1所述的低高度天线装置，其特征在于，所述无源元件的无源主体部，从导体板的上部观察时，以与天线主体部的间隔从无源立起部到开放端逐渐变宽且开放端最宽的方式延伸。

3.如权利要求1所述的低高度天线装置，其特征在于，所述无源元件的无源主体部，从导体板的上部观察时，以与天线主体部的间隔从无源立起部到开放端的途中最宽的方式延伸。

4.如权利要求1至3中任一项所述的低高度天线装置，其特征在于，所述天线元件为了使天线立起部及/或天线主体部获得电气长度而折叠。