CN104011936A - 天线装置 - Google Patents

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Abstract

该发明设置有:天线元件(10),用于接收广播电波和叠加在广播电波上的被发送的信号;以及接地元件(30),具有预定长度,接地元件(30)被配置为使得可以调整相对于天线元件(10)的相对位置。该发明还设置有馈入元件(Fp),天线元件(10)和接地元件(30)连接到馈入元件(Fp),并且从馈入元件(Fp)中取得由天线元件(10)接收的信号。

Description

天线装置
技术领域
本公开涉及一种适于在诸如车辆的移动物体中接收广播信号的天线装置。
背景技术
通常,作为用于安装在车辆中的汽车导航装置和附接到车辆上的PND(个人导航装置)的天线,经常使用附接在车辆外部的棒状天线或可粘接到挡风玻璃或后玻璃的薄膜天线。
在移动物体(诸如车辆)接收广播的情况下,由于衰减的影响,所接收的信号的信号电平变化很大,并且因此,为了弥补由衰减的影响而引起的接收信号的衰退的目的,经常执行分集接收。然而,为了执行分集接收,必须设置多个天线。
因为这样,作为用于执行分集接收的天线,因为天线的数量增加,所以,相比有损外观的棒状天线,更加频繁地选择几乎不影响外观的薄膜天线。
例如,在专利文献1中,通过在车辆的四个表面(即前、后、左和右表面)上安装薄膜天线来实现广播电波的稳定接收的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JPH11-017595A
发明内容
技术问题
然而,难以将薄膜天线附接到窗户上,因此,为了以有利的方式将薄膜天线粘结到适当的位置,用户需要请教专家来执行附接。在这种情况下,除了薄膜天线的费用,用户还需要支付附接工作的费用。
此外,因为薄膜天线使用导电率不是很好的构件作为天线元件,并且天线电缆的长度很长,所以相比棒状天线等,天线增益低。为了解决这个问题,在很多薄膜天线中还使用放大器。然而,如果设置放大器,会引起功耗增加并且需要专用连接器这样的问题。
本公开的目的是提供一种在接收性能方面优异并容易附接的天线装置。
问题的解决方案
本公开的天线装置包括:天线元件,被配置为接收广播电波和叠加在广播电波上并随后被发送的信号;以及接地元件,具有预定的长度并被配置为使得能够调节相对于天线元件的相对角度。此外,提供了一种馈入部件,天线元件和接地天线连接到该馈入部件,并且取得由天线元件从馈入部件接收的信号。
利用该配置,通过调整接地元件相对于天线元件的角度,在接地元件与安装车载天线的车体金属部分之间发生电容耦合。因此,用作用于接收广播信号的天线装置的接地的部分的面积增大,并且因此,提高了天线装置的接收特性。此外,仅通过将天线元件和接地元件布置在例如车体的仪表板等上来形成天线装置,并且因此,能够非常容易地附接天线装置。
发明的有益效果
根据本公开,提供了一种在接收性能方面优异并容易附接的天线装置。
附图说明
[图1]图1是示出根据本公开的第一实施方式的车载天线的配置实例的说明图。
[图2]图2的A至图2的C是示出根据本公开的第一实施方式的车载天线在UHF波段的频率-增益特性的曲线图和表格,其中,图2的A是曲线图,图2的B是示出当接收垂直极化波时的增益特性的表格,且图2的C是示出当接收垂直极化波时的增益特性的表格。
[图3]图3是示出根据本公开第一实施方式的车载天线的布置实例的说明图。
[图4]图4A和图4B是示出根据本公开的第一实施方式的车载天线的接收特性的曲线图,其中,图4A是示出由传统薄膜天线接收的信号中的C/N比的曲线图,且图4B是示出由本公开的车载天线接收的信号中的C/N比。
[图5]图5是示出根据本公开的第一实施方式的变形例1的车载天线的配置实例的说明图。
[图6]图6的A至图6的C是示出根据本公开的第一实施方式的变形例1的车载天线在UHF波段的频率-增益特性的曲线图和表格,其中,图6的A是曲线图,图6的B是示出当接收垂直极化波时的增益特性的表格,且图6的C是示出当接收垂直极化波时的增益特性的表格。
[图7]图7是示出根据本公开第一实施方式的变形例2中的车载天线的配置实例的说明图。
[图8]图8的A至图8的C是示出根据本公开的第一实施方式的变形例2的车载天线在UHF波段的频率-增益特性的曲线图和表格,其中,图8的A是曲线图,图8的B是示出当接收垂直极化波时的增益特性的表格,且图8的C是示出当接收垂直极化波时的增益特性的表格。
[图9]图9是示出根据本公开第一实施方式的变形例3的车载天线的配置实例的说明图。
[图10]图10是示出根据本公开第二实施方式的车载天线的配置实例的说明图。
[图11]图11是示出根据本公开的第二实施方式的变形例的车载天线的配置实例的说明图。
[图12]图12的A至图12的C是示出根据本公开的第二实施方式的变形例的车载天线在UHF波段的频率-增益特性的曲线图和表格,其中,图12的A是曲线图,图12的B是示出当接收垂直极化波时的增益特性的表格,且图12的C是示出当接收垂直极化波时的增益特性的表格。
具体实施方式
在下文中,描述体现本公开的优选实施方式。按照下面的顺序给出描述。
1.第一实施方式实例(其中天线元件和接地元件经由基板连接的实例)
2.第一实施方式的变形例
2-1.第一实施方式的变形例1(其中天线元件通过基板配置的实例)
2-2.第一实施方式的变形例2(其中天线元件通过基板配置并且J型天线通过与接地元件和天线元件不同的接地部件配置的实例)
2-3.第一实施方式的变形例3(其中设置了多个天线元件并共享具有接地元件的连接部件的实例)
3.第二实施方式实例(其中接地元件通过棒状天线配置的实例)
3-1.第二实施方式的变形例(其中设置了多个由棒状天线配置的接地元件的实例)
4.各种变形例
<1.第一实施方式实例>
图1是示出根据本公开的第一实施方式的车载天线的配置实例的示意图。图1所示的车载天线1包括天线元件10、高频传输线20、接地元件30和作为天线电缆的同轴线40。在本实施方式中,天线元件10通过导线材料(诸如金属棒)来配置,并且天线元件10连接到通过接地共面线配置的高频传输线20的信号图案(信号线)21。共面线是其中信号线和接地导体存在于同一平面上的传输线。
如上所述,在高频传输线20中,使用了接地共面线,并且在由板状电介质构成的基板21的表面上直接或经由绝缘膜设置信号图案22与接地导体23。在信号图案22与接地导体23之间,设置具有适当宽度的为线型间隙的狭缝24。接地导体23也形成在基板21的背面上,并且通常经由通孔等与在顶表面上的接地导体23相连接,并被配置以便用作地面。通过接地共面线配置高频传输线20,基板的介电损耗被抑制为很低,并且因此,可以允许由天线元件10接收的高频信号不具有衰减地通过。
由导线材料(诸如金属棒)配置的接地元件30连接到基板21上的接地导体23。利用该配置,天线通过天线元件10和接地元件30配置。通过将天线元件10的长度和接地元件30的长度的总长度设置为大约期望接收的频率的λ/2,使得可以通过车载天线1接收所期望的频率。实际上,需要根据天线元件10的材料、接地元件30的材料和接收频率适当地调节元件。在本实施方式中,例如,通过将天线元件10的长度设置为13cm,并且将接地元件30的长度设置为10cm,天线被配置为能够接收在UHF波段的频率。
在天线元件10连接至的一侧的相反侧,同轴线40的芯线41连接到基板21上的信号图案22的端部,并且同轴线40的外部导体43连接到接地导体23的端部。换句话说,在同轴线40的顶端部分,保护罩(protectivecovering)44和外部导体43从同轴线40去除,以实现其中电介质42和芯线41被暴露的状态。根据本实施方式的车载天线1的馈入点FP是其中天线元件10在图1中从接地导体23沿着向左的方向突出的部分。换句话说,在天线元件10与信号模式22连接的部分中,形成馈入点FP。
作为天线元件10、接地元件30和同轴线40连接到高频传输线20的部分的连接部件50通过树脂51(诸如人造橡胶)来模制。换句话说,形成树脂51以覆盖基板21、信号图案22和接地导体23。在连接到连接部件50的一侧的相反侧,同轴连接器45附接到同轴线40的端部。
此外,作为高频衰减构件的铁氧体磁芯60设置在同轴线40的一部分上。通过设置铁氧体磁芯60,在同轴导线40的外部导体43上不会感应(induce)从铁氧体磁芯60到同轴连接器45的无线电波。因此,由天线元件10接收的图像电流和噪声流经外部导体43从连接部件50到铁氧体磁芯60。换句话说,该部分用作天线元件10的接地。因此,可以防止用作天线的同轴线40的外部导体43感应非预期频率的无线电波。
此外,因为用作天线的接地的部分延伸,所以改善了天线元件10的接收特性。假设根据期望接收的频率等能够将同轴线40上设置铁氧体磁芯60的位置(到连接部件50的距离)调节到任何位置。在本实施方式中,通过在与连接部50间隔7厘米的位置处设置铁氧体芯60,可以最有效地去除在天线元件10上感应的噪声和图像电流。
此外,如上所述,车载天线1的馈入点FP被配置在其中基板21的信号图案22和天线元件10连接的位置处。通过铁氧体磁心60的插入位置和天线元件10的长度调整馈入点FP的阻抗,使得可以确定接收频率。
图2的A至图2的C示出了当图1所示的车载天线1接收在UHF波段的广播时的频率-增益特性。作为图1所示的同轴线40,使用具有3m长度的同轴线。图2的A是曲线图,且图2的B和图2的C示出了数据。图2的A中的水平轴表示频率(MHz),且垂直轴表示峰值增益(dBd)。曲线图中的实线表示在接收水平极化波时的增益特性,且虚线表示在接收垂直极化波时的增益特性。图2的B是表示在接收垂直极化波时的频率-增益特性的数据,且图2的C是表示在接收水平极化波时的频率-增益特性的数据。如图2的A至图2的C所示,在470MHz到870MHz的UHF波段,确定在水平极化波(即TV广播的主极化波)中获得了约-10dB或更多的增益特性。
图3的A和图3的B示出了通过与传统薄膜天线的C/N比相比的在解调前所接收信号的C/N比(载波噪声比)。图3的A是示出在车载天线1接收在UHF波段(中心频率是475MHz)的信号的情况下的所接收的信号的C/N比的曲线图,且图3的B是示出在传统的薄膜天线接收在UHF波段的信号的情况下的所接收的信号的C/N比的曲线图。作为传统的薄膜天线,使用利用放大器以将所接收的信号的电平增加15dB的薄膜天线。在图3的A和图3的B中,水平轴表示频率(MHz),且垂直轴表示信号电平(dBm)。
如图3的A所示,在由根据本实施方式的车载天线1接收的信号中,本底噪声为由虚线表示的-122dBm附近的值,且信号电平为由交替的长和短划线表示的-105dBm附近的值。与此相反,在由传统的薄膜天线接收的信号中,信号电平增加至如图3的B所示的-88dBm附近。然而,已知的是与信号电平一起,本底噪声也增加至-108dBm附近。换句话说,在图3的B中,由表示本底噪声电平的交替的长和短划线与表示信号电平的虚线之间的间隔所表示的C/N比,与图3的A所示的车载天线1的C/N比并没有太大不同。在某些频率处,图3的A所示的车载天线1的C/N比稍好。
图4是示出车载天线1到车体的布置实例的示意图。例如,在车载天线1接收使用高阶调制系统的广播(诸如全波段广播的广播)的情况下,可以通过设置两个车载天线1以执行分集接收来提高天线的接收特性。图4示出了其中两个车载天线1分别被布置在与车辆的挡风玻璃101的底座(base)接触的仪表板102的右端和左端的实例。在左和右车载天线1中,使天线元件10笔直地向前延伸,以平行于仪表板102上的挡风玻璃101的底座,并且使接地元件30沿着挡风玻璃101的左侧和右侧延伸。
设置在左和右车载天线1的每个同轴线40的顶端部分的同轴连接器45连接到PND200。在PND200内部,接收器210被配置并且接收器210执行分集接收并解调接收的信号。在本实施方式中,作为分集接收,例如,使用空间分集的最大比合并系统。由接收器210解调的信号显示在包括液晶显示器等的显示单元220的屏幕上。
通过以这种方式布置车载天线1,位于挡风玻璃101的端部的车辆的金属体与车载天线1的接地元件30是电容耦合的,并且天线的接地延伸。因此,由车载天线1接收的信号的电平增加,并且此外,还提高了在行驶时的接收特性。
根据本实施方式的车载天线1,通过接地元件30与车体的金属部分的电容耦合,天线的用作接地的部分延伸,并且因此,使得可以获得等于或高于传统薄膜天线的接收特性的接收特性。此外,无需将天线粘接到挡风玻璃101或后玻璃(未示出),并且因此,使得可以使用具有优异导电性的金属构件作为天线元件10的原始材料。此外,不再需要将天线放置在与汽车导航装置或PND200分开的位置处,诸如挡风玻璃101和后玻璃(未示出)的上端,并且因此,还可以减小天线电缆(同轴线40)的长度。
因此,不再需要设置放大器来弥补由天线元件的材料和电缆长度造成的降低的天线增益。因此,不再需要使用昂贵的连接器,诸如与放大器兼容的MCX连接器,并且因此,可以降低制造成本。除此之外,还可抑制功耗。此外,根据本实施方式的车载天线1仅需要放置在仪表板102上,并且因此,用户自己可以容易地进行附接。因此,不再需要用户支付附接费用。
此外,容易增加天线的数量,并且因此,可以执行分集接收。因此,使得可以接收全波段广播,并且因此,使得即使在屏幕尺寸相对较大的装置(诸如在PND200)上,也可以清楚地显示高精度的字符和影像。此外,即使在增加车载天线1的数量以执行分集接收的情况下,车载天线1不放置在挡风玻璃101的表面上,并且因此,不再妨碍驾驶时的可视性。此外,不需要将天线附接在车体外部,并且因此,不再有损车辆的外观。
在上述实施方式中,车载天线1的天线元件10和接地元件30放置在车辆的仪表板102上,但也可以通过夹持件(clamper)等来固定。
此外,在上述实施方式中,天线元件10与接地元件30经由通过接地共面线配置的高频传输线20连接,但并不局限于此。也可使用另一种高频传输线,诸如微带线。可替代地,天线元件10和接地元件30可直接连接到同轴线40,而无需使用高频传输线20,在这种情况下,天线元件10连接到同轴线40的芯线41,并且接地元件30连接到同轴线40的外部导体43。
在图4所示的布置示例中,给出了其中设置两个车载天线1以执行分集接收的实例,但也可设置另一数量的车载天线1,诸如四个。应用在不执行分集接收的情况下也是可利用的,并且在这种情况下,只使用一个车载天线1。
<2.第一实施方式的变形例>
接着,参照图5至图9,对根据上述第一实施方式的变形例的车载天线1A的配置实例进行说明。
[2-1.变形例1]
图5是示出变形例1的配置实例的示意图。在图5中,相同的符号被附加到与图1中的部分相对应的部分,并且省略重复的说明。图5所示的车载天线1A与图1所示的车载天线1的不同之处在于天线元件10a由板状导体制成的基板来配置。
具体地,宽度被设置为从两个接地导体23的端部到端部的相同宽度(例如15mm),并且在纵向方向上的长度被设置为115mm。不具有设置在背面的接地的基板与基板21上的信号图案22的端部相连。在基板21上的信号图案22的端部是指同轴线40的芯线41或接地元件30未连接至的一侧。利用该配置,相比如第一实施方式所述的车载天线1的面积,能够更多地增加天线元件10a的面积。在本实施方式中,天线元件10a与基板21连接的部分被树脂壳体51a覆盖。
图6的A至6的C是示出当本实施方式的车载天线1A接收在UHF波段的广播时的频率-增益特性的曲线图和表格。同轴线40的长度被设置为1.5m。图6的A是曲线图,且图6的B和图6的C示出了数据。图6的A的水平轴表示频率(MHz),且垂直轴表示峰值增益(dBd)。图中的实线表示在接收水平极化波时的增益特性,且虚线表示在接收垂直极化波时的增益特性。图6的B是表示在接收垂直极化波时的频率-增益特性的数据,且图6的C是表示在接收水平极化波时的频率-增益特性的数据。如图6的A至图6的C所示,特别是在570MHz至770MHz的波段,确定在垂直极化波和水平极化波中都获得了约-10dB或更多的增益特性。换句话说,已知相比如第一实施方式所述的车载天线1的增益特性(参见图2的A至图2的C),大幅度提高了接收特性。
在此,给出其中天线元件10a的宽度被设置与从接地导体23的端部到端部的相同宽度的实例,但这并不局限于此。宽度可比此更宽,并且如果加宽,则不同频率的电流流经天线元件10a,并且因此,可以进一步提高尤其是在高频侧的接收特性。
[2-2.变形例2]
图7是示出本公开的第一实施方式的变形例2的配置实例的示意图。在图7中,相同的符号被附加到与图1和图6中的那些相对应的部分,并且省略重复的说明。图7所示的车载天线1B与图6所示的车载天线1A的不同之处在于基板21上的接地导体23延伸并且设置与接地元件30不同的第二接地元件30a。
第二接地元件30a被放置为平行于天线元件10b,并且与天线元件10a分离预定的间隔,并且其纵向方向的长度被制成得比天线元件10b的长度更短。利用该配置,J型天线通过天线元件10a和第二接地元件30a配置。
通过调节第二接地元件30a的长度和到天线元件10a的距离,在由天线元件10a接收的频率处的图像电流开始流经第二接地元件30a。因此,使得可以获取期望的电波和图像电流的信号之和作为在馈入点处接收的信号,并且因此,可以增加所接收的信号的电平。换句话说,可以提高天线的接收灵敏度。对于具体尺寸,例如,在接收UHF波段的信号的情况下,天线元件10a的长度和宽度分别被设置为130mm和8mm,并且第二接地元件30a的长度和宽度被分别设置为85mm和3mm。随后,天线元件10a与第二接地元件30a之间的间隔被设置,从而使分别由天线元件10a和第二接地元件30a接收的信号能够彼此分离。
图8的A至图8的C是示出当本实施方式的车载天线1B接收在UHF波段的广播时的频率-增益特性的曲线图和表格。接地元件30的长度被设置为100mm,并且同轴线40的长度被设置为1.5m。图8的A是曲线图,且图8的B和图8的C示出了数据。图8的A的水平轴表示频率(MHz),且垂直轴表示峰值增益(dBd)。曲线图中的实线表示在接收水平极化波时的增益特性,且虚线表示在接收垂直极化波时的增益特性。图8的B是表示在接收垂直极化波时的频率-增益特性的数据,且图8的C是表示在接收水平极化波时的频率-增益特性的数据。如图8的A至图8的C所示,在高频率特别是约670MHz到750MHz的部分,确定在垂直极化波和水平极化波中都获得了约-8dB或更多的增益特性。特别是在水平极化波中,获得了-5dB或更多的有利特性。换句话说,已知相比上述每个实施方式的车载天线的增益特性,大幅度地改善了接收特性。
对于本实施方式的车载天线1B,还进行了现场测试以评估其运转性能。通过将传统的薄膜天线和本实施方式的车载天线1B附接到一辆车上并使其驶过电场微弱的区域和建筑物后面的无线电波微弱并被衰减的区域来进行现场测试。随后,通过观看和收听分别由两个天线接收的预定广播电波的影像,检查块噪声(block noise)如何出现在影像中。换句话说,比较产生块噪声的间隔的长度、所产生的块噪声出现的方式等。进行现场测试的区域的东端围绕石川、大田区、东京(距发送广播电波的东京塔约10km),并且西端围绕武藏新城、中原区、川崎市(在西南方向上与东端相距约5km)。北端围绕那霸市、世田谷区,并且南端围绕Shinmaruko、中原区、川崎市。
作为薄膜天线,设置了两个天线以执行分集接收,并且天线分别被粘结到挡风玻璃的右上部分和左上部分。另一方面,类似地,两个车载天线1B(参见图7)分别被设置并布置在仪表板的右端部和左端部,并且使每个接地元件30沿着车体的左和右支柱延伸。接收信道是TOKYO MX(物理信道:UHF波段20ch,中心频率:515MHz,发送输出:3kW)。进行现场测试的当天的天气很好。
作为现场测试的结果,在围绕Shinmaruko、Musashinakahara和Musashishinjo的住宅街道中,对于薄膜天线和本公开的车载天线1B,块噪声出现在影像中的方式基本相同。与此相反,在从大三京浜公路的玉川IC到京浜崎IC的部分,在从国道312的石川到玉川IC的区域,以及在从国道311的石川到Shinmaruko的区域,对于本公开的车载天线1B,出现更少的块噪声。换句话说,确定接收特性比薄膜天线的接收特性更优异。此外,在本公开的车载天线1B被放置在距离支柱10cm的情况下,可以获得基本相同的接收特性。
换句话说,根据本实施方式,获得了与根据上述每个实施方式的车载天线的效果等效的效果,并且进一步改善了天线的接收特性。
在图7所示的配置中,给出了其中天线元件10a放置在同轴线40的一侧并且第二接地元件30a放置在天线元件10a上方的实例,但这并不局限于此,并可接受与之相反的布置。换句话说,第二接地元件30a可放置在同轴线40的一侧,并且天线元件10a可放置在第二接地元件30a上方。
[2-3.变形例3]
接着,参照图9,说明根据本实施方式的变形例3的车载天线1C的配置实例。在图9中,相同的符号被附加到对应于图1、图5、图7中的那些的部分,并且省略重复的说明。图9所示的车载天线1C具有其中设置了由线性金属部件制成的两个天线元件并且第二接地元件30被两个天线元件共享的配置。天线元件10-1和天线元件10-2被布置成面向不同的方向,从而使两个天线之间的接收状态的相关性尽可能地小。
基板21b上设置有两组信号图案22,并且接地导体23以及天线元件10-1和天线元件10-2分别连接到不同的信号图案22。随后,在信号图案22的未被附接天线元件的一侧,单独地设置用于天线元件10-1的同轴线40-1和用于天线元件10-2的同轴线40-2。
利用该配置,即使在需要两个天线元件以执行分集接收的情况下,仅需要在仪表板(未示出)的一侧上放置车载天线1C。此外,即使在使用四个天线元件执行分集接收的情况下,也仅需要在仪表板的两侧上放置两个车载天线1C。根据本实施方式的车载天线1C,可以获得与上述每个实施方式中所获得的效果等效的效果。
在本实施方式中,给出了其中天线元件10-1和天线元件10-2由相同的构件(金属构件)来配置的实例,但这并不局限于此。例如,也可以由基板配置两个天线元件中的其中一个,并且由金属线材料配置另一个。此时,通过布置由基板配置的天线元件以使其相对于仪表板是水平的,并且通过由线型金属构件配置另一天线并布置该天线元件以使其垂直地竖起,可以减少两个天线元件之间的相关程度。
<3.第二实施方式实例>
接着,参照图10说明根据本公开的第二实施方式的车载天线的配置实例。在图10中,相同的符号被附加到与图1、图5、图7和图9的那些相对应的部分,并且省略重复的说明。在根据本实施方式的车载天线1D中,天线元件10b和接地元件30b由棒状天线(棒状天线)配置。
作为用作接地元件30b的棒状天线,例如,使用其中天线部分与支承部分(相对位置)所形成的角度可被调节到任何角度的类型。天线元件10b和接地元件30b经由上述的高频传输线(未图示)等相连接,并且连接部分被树脂壳体覆盖。在本实施方式中,接地元件30b的与高频传输线的基板的连接部分设置有旋转机构31,旋转机构31包括3.5的耳机插孔(earphone jack),并且通过将接地元件30b插入到旋转机构31中,使得可以将接地元件30b相对于天线元件10b的角度调整到任何角度。
利用该配置,使得可以通过旋转接地元件30b来将接地元件30b与车体(未示出)之间的间隔调整到任何间隔。换句话说,可以将接地元件30b放置在其中接地元件30b与车体之间发生的电容耦合是最合适的位置处,并且因此,使得可以很容易地改善天线特性。此外,可以将接地元件30b的角度调整到支柱相对于接地的任何角度,并且因此,可以将车载天线1D附接到任何车体。在本实施方式中,给出了其中旋转机构31由耳机插孔形成的实例,但这不受限制,并且也可以形成专用的旋转机构31。此外,也可以使用被配置为能够旋转、延伸和收缩的棒状天线,诸如移动电话中的用于观看和收听单波段广播的棒状天线。
[3-1.变形例]
也可以将如图10所示的其中天线元件10b和接地元件30b由棒状天线配置的车载天线1D配置为J型天线。如上所述配置的车载天线1E的配置实例在图11中示出。如在图7中所示的配置,设置与接地元件30b分离的第二接地元件30c。随后,第二接地元件30c被放置为平行于天线元件10b并与天线元件10a分开预定的间隔,并且其在纵向方向上的长度被制成得比天线元件10b的长度短。
利用该配置,可以使在由天线元件10a接收的频率处的图像电流流经第二接地元件30c,并且同时,使对应于接地元件30c的长度的电流也在天线元件侧流动,并且因此,使得可以扩展可接收的波段。
图12的A至图12的C是示出了当本实施方式的车载天线1E(参见图11)接收在UHF波段的广播时的频率-增益特性的曲线图和表格。接地元件30的长度被设置为120mm,并且同轴线40的长度被设置为1.5m。此外,天线元件10b的长度被设置为130mm,第二接地元件30c的长度被设置为85mm,并且天线元件10b与第二接地元件30c之间的角度被设置为135°。
图12的A是曲线图,且图12的B和图12的C示出了数据。图12的A的水平轴表示频率(MHz),且垂直轴表示峰值增益(dBd)。图中的实线表示在接收水平极化波时的增益特性,且虚线表示在接收垂直极化波时的增益特性。图12的B是表示在接收垂直极化波时的频率-增益特性的数据,且图12的C是表示在接收水平极化波时的频率-增益特性的数据。如图12的A至图12所示,特别是在670MHz到750MHz附近的高频部分,确定在垂直极化波和水平极化波中都获得了约-8dB或更多的增益特性。换句话说,虽然与图8的A至图8的C所示的增益特性相比优异性稍差,但已知获得了比本公开的未被配置成J型的其它车载天线的接收特性更优异的特性。
<4.各种变形例>
在上述每个实施方式中,将其中车载天线1接收在UHF波段的无线电波的情况作为一个实例,但这并不受限制。也可以将每个实施方式应用到接收例如VHF波段的天线。
此外,在上述每个实施方式中,给出了其中车载天线1不具有放大器的实例,但也可以在被配置为共面线的高频传输线20上设置放大器。通过设置放大器,被插入放大器的部分的前面和后面在高频方面上被分开,并且因此,不再需要将铁氧体磁芯60插入到同轴线40中。
此外,在上述每个实施方式中,给出了其中车载天线1和导航装置(诸如PND200)经由同轴线40连接的实例,但车载天线1可结合在PND200中。例如,也可以设计其中天线元件被嵌入在壳体的显示屏上方的部分等中并且接地元件30可选转地设置在壳体的右上或左上部分的配置。
此外,在上述每个实施方式中,给出了其中车载天线1连接到导航装置(诸如PND200)的实例,但这并不受限制,也可以配置车载天线1以便能够被附接到便携装置,诸如移动电话终端和平板终端。在这种情况下,例如,只需要将接地元件30插入到终端,诸如微型USB(USB微终端),并且也可能使用设置到终端的天线作为标准装置,而不设置天线元件10。
此外,本公开也可以配置如下。
(1)
一种天线装置,包括:
天线元件,被配置以接收广播波和叠加在广播电波上并随后被发送的信号;
接地元件,具有预定长度,该接地元件被配置为能够调整相对于天线元件的相对位置;以及
馈入部件,天线元件和接地元件连接到该馈入部件,并且从其取得由天线元件接收的信号。
(2)
根据(1)所述的天线装置,
其中,天线元件和接地元件由导电构件形成。
(3)
根据(1)或(2)所述的天线装置,
其中,在接地元件与其中安装了天线装置的车辆的车体的金属部分之间发生的电容耦合的耦合电容的大小根据接地元件与天线元件之间的相对位置关系而改变。
(4)
根据(1)至(3)中任意一项所述的天线装置,
其中,以天线元件的长度和接地元件的长度的总长度基本为期望接收的无线电波的波长的λ/2的方式来调整天线元件和接地元件在纵向方向上的长度。
(5)
根据(1)至(4)中任意一项所述的天线装置,进一步包括:
第二接地元件,被布置成基本平行于天线元件,第二接地元件具有比天线元件的长度短的长度并且连接到馈入部件。
(6)
根据(1)至(4)中任意一项所述的天线装置,
其中,同轴线被连接到馈入部件,并且天线装置进一步包括与天线元件不同的第二天线元件。
(7)
根据(1)至(6)中任意一项所述的天线装置,
其中,天线元件和第二天线元件以天线元件和第二天线元件面向彼此不同的方向的方式来布置。
(8)
根据(1)至(7)中任意一项所述的天线装置,
其中,天线元件连接到具有导电部件和接地部件的基板的导电部件,基板的导电部件包括用于天线元件的第一导电部件和用于第二天线元件的第二导电部件,第一导电部件连接到同轴线,并且第二导电部件连接到与同轴线不同的第二同轴线。
(9)
根据(1)至(4)中任意一项所述的天线装置,
其中,同轴线连接到馈入部件,并且被配置为衰减高频电流的高频衰减部件被设置在同轴线的一部分。
(10)
根据(1)至(4)中任意一项所述的天线装置,
其中,天线元件连接到具有导电部件和接地部件的基板的导电部件,并且接地元件与基板的接地部件连接。
(11)
根据(1)至(4)中任意一项所述的天线装置,
其中,天线元件连接到同轴线的芯线,并且接地元件连接到同轴线的外部导体。
符号说明
1,1A,1B,1C,1D,1E  车载天线
10,10-1,10-2,10a,10b  天线元件
20 高频传输线
21 基板
22 信号图案
23 接地导体
24 狭缝
30 接地元件
30a 第二接地元件
30b 接地元件
30c 第二接地元件
31 旋转机构
40 同轴线
40-1,40-2 同轴线
41 芯线
42 电介质
43 外部导体
44 保护罩
45 同轴连接器
50 连接部件
51 树脂
51A 树脂壳体
60 铁氧体磁芯
101 挡风玻璃
102 仪表板
200 PND
210 接收器
220 显示单元

Claims (11)

1.一种天线装置,包括:
天线元件,被配置为接收广播电波和叠加在所述广播电波上并随后被发送的信号;
接地元件,具有预定的长度,所述接地元件被配置为能够调整相对于所述天线元件的相对位置;以及
馈入部件,所述天线元件和所述接地元件连接至所述馈入部件,并且从所述馈入部件取得由所述天线元件接收的所述信号。
2.根据权利要求1所述的天线装置,
其中,所述天线元件和所述接地元件由导电构件形成。
3.根据权利要求2所述的天线装置,
其中,在所述接地元件与安装了所述天线装置的车辆的车体的金属部分之间发生的电容耦合的耦合电容的大小根据所述接地元件与所述天线元件之间的相对位置关系而变化。
4.根据权利要求3所述的天线装置,
其中,以所述天线元件的长度和所述接地元件的长度的总长度为期望接收的无线电波的波长的λ/2的方式来调整所述天线元件和所述接地元件在纵向方向上的长度。
5.根据权利要求4所述的天线装置,进一步包括:
第二接地元件,被布置为基于平行于所述天线元件,所述第二接地元件具有比所述天线元件的长度更短的长度并且连接至所述馈入部件。
6.根据权利要求4所述的天线装置,
其中,同轴线连接至所述馈入部件,并且所述天线装置进一步包括不同于所述天线元件的第二天线元件。
7.根据权利要求6所述的天线装置,
其中,所述天线元件和所述第二天线元件以所述天线元件和所述第二天线元件面向彼此不同的方向的方式来布置。
8.根据权利要求7所述的天线装置,
其中,所述天线元件连接至具有导电部件和接地部件的基板的所述导电部件,所述基板的所述导电部件包括用于所述天线元件的第一导电部件和用于所述第二天线元件的第二导电部件,所述第一导电部件连接至所述同轴线,并且所述第二导电部件连接至不同于所述同轴线的第二同轴线。
9.根据权利要求4所述的天线装置,
其中,在所述同轴线的一部分上设置被配置为衰减高频电流的高频衰减部件。
10.根据权利要求4所述的天线装置,
其中,所述天线元件连接至具有导电部件和接地部件的基板的导电部件,并且所述接地元件连接至所述基板的所述接地部件。
11.根据权利要求4所述的天线装置,
其中,所述天线元件连接至所述同轴线的芯线,并且所述接地元件连接至所述同轴线的外部导体。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5959586A (en) * 1995-02-06 1999-09-28 Megawave Corporation Sheet antenna with tapered resistivity
JP2005142658A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Hitachi Cable Ltd 車両用アンテナ装置
CN102237564A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 昆达电脑科技(昆山)有限公司 弹性变换位置的gps天线结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5959586A (en) * 1995-02-06 1999-09-28 Megawave Corporation Sheet antenna with tapered resistivity
JP2005142658A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Hitachi Cable Ltd 車両用アンテナ装置
CN102237564A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 昆达电脑科技(昆山)有限公司 弹性变换位置的gps天线结构

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