CN108604736A - 天线装置 - Google Patents
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Abstract
天线装置(1)具备:电介质基板(2)、配置在上述电介质基板的第一面的底板(3)、配置在上述电介质基板的第二面的天线部(4)、以及反射部(5)。上述反射部配置在上述天线部的周围,并具有作为反射板发挥作用的多个导体贴片。上述多个导体贴片形成沿着预先设定的块排列方向排列的多个块。上述多个块被构成为在每个上述块在上述工作频率下的反射波的相位不同,并且对于每个相邻的块在该相邻的块间的反射波的相位差不均匀地不同。
Description
相关申请的交叉引用
本国际申请要求于2015年12月15日在日本国专利厅申请的日本国专利申请第2015-244384号和于2016年9月8日在日本国专利厅申请的日本国专利申请第2016-175795号的优先权,并在此引用日本国专利申请第2015-244384号以及日本国专利申请第2016-175795号的全部内容。
技术领域
本公开涉及使用了电介质基板的天线装置。
背景技术
形成在电介质基板上的天线用于例如在车辆、飞机等移动体中监视其周围的雷达等。
在使用这种天线作为车载用的雷达装置的天线的情况下,例如可以考虑安装在车辆的保险杠内。该情况下,已知从天线辐射的电波的一部分在保险杠的内壁反射,并进一步在天线的辐射面再反射,该再反射波与辐射波干扰,而对天线的辐射特性造成恶劣影响。
对此,在下述引用文献1公开了使用平面基板结构的电磁波反射面,使电磁波的反射方向朝向所希望的方向的技术。平面基板结构的电磁反射面在一面上形成有底板的基板的另一面上具备以规定间隔排列的多个导体贴片和将导体贴片彼此电连接的连接元件。通过根据沿着一个所希望的方向的配置位置而增加或者减少的电容或者电感构成该连接元件,从而能够使在电磁反射面反射的反射波的波面倾斜。
另外,在这种天线中,也已知由于在基板表面传播的表面波,在基板端等产生与主要的天线辐射不同的辐射,导致指向性发生混乱。
对此,例如在下述专利文献2公开了通过在基板上形成具有阻止表面波在天线所使用的特定的频率下传播的带隙的结构(以下,称为EBG),抑制指向性的混乱的技术。EBG具有在基板的表面周期性地二维配置六角形的金属小板,并利用由金属形成的贯通孔与形成在基板的背面的金属板接线的结构。
专利文献1:日本特开2011-193345号公报
专利文献2:日本特开2003-304113号公报
发明人经详细研究后发现在专利文献1中有如下问题,即,由于利用电磁反射面,在来自天线辐射面的再反射波的反射方向形成与主波束不同的强波束,而可能成为误检测目标的原因。
另外,发明人经详细研究后发现在专利文献2中有如下问题,即,由于利用需要在基板形成贯通孔的EBG,基板的结构变复杂。另外,EBG在原理上利用LC共振来阻止成为扰乱指向性的原因的表面波的传播。因此,发明人经详细研究后发现在EBG中有如下问题,即,能够阻止的频带较窄,而难以应用于宽带的天线。
发明内容
在本公开的一个方式中,期望能够提供即使在设置在反射电波的环境的情况下,也充分抑制反射波的影响的技术。
在本公开的另一个方式中,期望能够提供以简单的结构抑制表面波的影响的技术。
本公开的一方式所涉及的天线装置具备具有第一面和第二面的电介质基板、底板、天线部、以及反射部。底板配置在电介质基板的第一面,作为天线接地面发挥作用。天线部配置在电介质基板的第二面,并具有作为阵列天线发挥作用的天线图案。反射部配置在天线部的周围,并具有多个导体贴片,该多个导体贴片分别在预先设定的工作频率下具有比波长小的尺寸,且作为反射板发挥作用。另外,多个导体贴片形成沿着预先设定的块排列方向排列的多个块。另外,多个块被构成为每个块的工作频率下的反射波的相位不均匀地不同。
根据这样的结构,将电介质基板的第二面作为辐射面,能够使射入辐射面的反射波向各种方向反射而不是向固定的方向反射,即能够使反射散射。结果,能够在从辐射波的辐射方向到来的反射波在辐射面进行了再反射时,减小朝向与辐射波相同的方向的再反射波的反射强度。因此,能够不在特定方向上形成基于再反射波的强力的波束而抑制再反射波所引起的干扰。
本公开的另一方式所涉及的天线装置具备具有第一面和第二面的电介质基板、底板、天线部、以及附加功能部。底板配置在电介质基板的第一面,作为天线接地面发挥作用。天线部配置在电介质基板的第二面,并具有作为辐射元件发挥作用的天线图案。附加功能部配置在天线部的周围,并具有分别在预先设定的工作频率下具有比波长小的尺寸的多个导体贴片。另外,多个导体贴片形成沿着预先设定的块排列方向排列的多个块。由在电介质基板的表面传播的表面波引起的来自多个导体贴片的辐射波在多个块之间的相位差被设定为辐射波朝向补偿方位辐射,该补偿方位是在将附加功能部除去的情况下的天线特性中,增益最小的方位。
根据这样的结构,与EBG相比能够通过简单的结构来改善补偿方位的增益并能够扩展带宽。
附图说明
图1是成为天线装置的主视图的x-y平面图。
图2是成为天线装置的侧视图的x-z平面图。
图3是使导体贴片的尺寸进行各种变化而示出以在常规基板的反射波的相位为基准求出在导体贴片的反射波的相位的频率特性的图表。
图4是示意地表示没有导体贴片的常规基板的辐射面处的反射方向的说明图。
图5是示意地表示在横跨相邻的块的导体贴片间产生的反射波的相位差恒定的基板的辐射面处的反射方向的说明图。
图6是示意地表示使在横跨相邻的块的导体贴片间产生的反射波的相位差逐渐增大的基板的辐射面处的反射方向的说明图。
图7是表示在实施例1、2以及比较例1、2的块间产生的反射波的相位差的一览表。
图8是表示以在常规基板的反射强度为基准求出光从天线装置的正面即反射方位为0deg的方向射入的情况下的反射强度的模拟结果的图表。
图9是表示以不存在保险杠的情况下的天线增益为基准,求出由于保险杠的存在而受到了基于反射波的干扰的影响后的天线增益的增益变动量的模拟结果的图表。
图10是示意地表示由于保险杠产生的反射波的说明图。
图11是表示在设定为相位延迟从电介质基板的块排列方向的一端朝向另一端单调增加的情况下,求出反射强度的模拟结果的图表。
图12是使贴片间的间隙的尺寸进行各种变化而示出以在常规基板的反射波的相位为基准求出在导体贴片的反射波的相位的频率特性的图表。
图13是成为第二实施方式的天线装置的主视图的x-y平面图。
图14是成为第二实施方式的天线装置的侧视图的x-z平面图。
图15是使导体贴片的尺寸进行各种变化而示出求出在导体贴片的反射波的相位的频率特性的图表。
图16是表示在实施例3以及比较例3、4的块间产生的表面辐射波的相位差的一览表。
图17是表示在有无附加功能部的情况和使构成附加功能部的天线元件间的表面电流的辐射相位差变化的情况下求出天线装置整体的辐射特性的模拟结果的图表。
图18是表示求出在天线的单侧形成的附加功能部的辐射特性的模拟结果的图表。
图19是表示在有无附加功能部的情况和设置了EBG来代替附加功能部的情况下求出天线装置整体的辐射特性的模拟结果的图表。
图20是表示附加功能部所包含的导体贴片的形状的变形例的说明图。
图21是表示附加功能部所包含的导体贴片的形状的变形例的说明图。
图22是使贴片间的间隙的尺寸进行各种变化而示出求出在导体贴片的反射波的相位的频率特性的图表。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。
[1.第一实施方式]
[1-1.结构]
天线装置1构成安装在车辆的保险杠内并检测存在于车辆的周边的各种物标的毫米波雷达。
如图1以及图2所示,天线装置1由形成在长方形的电介质基板2的铜图案形成。以下,将电介质基板2的一面称为基板表面2a,将另一面称为基板背面2b。另外,将沿着电介质基板2的一边的方向称为x轴方向,将沿着与x轴方向正交的另一边的方向称为y轴方向,并将基板表面2a的法线方向称为z轴方向。
在基板背面2b形成有包含覆盖基板背面2b的整个面的铜图案的底板3。在基板表面2a中,在中央附近形成有天线部4,在该天线部4的周围形成有反射部5。以下,也将基板表面2a称为辐射面。
天线部4具备沿着x轴方向排列的多个阵列天线。各阵列天线具备沿着y轴方向配置的矩形形状的多个贴片天线41和对各贴片天线41进行供电的供电线42。天线部4被构成为从该天线部4辐射的电波的偏振方向与x轴方向一致。
反射部5具备二维配置的包含矩形形状的铜图案的多个导体贴片P。导体贴片P的每个形成为正方形,其一边的尺寸被设定为比天线装置1的工作频率下的波长λ小。更详细而言,期望导体贴片P的每个的一边的尺寸在3/4波长以下,这里使用1/5~1/3波长左右的大小的尺寸。
在反射部5中,设置有沿着y轴方向的多列的导电贴片P。在各列中,相同尺寸的导电贴片P配置成一列。各列的导电贴片P形成块B。另外,多个块B沿着x轴方向排列。换句话说,块B的排列方向与x轴方向一致。导体贴片P的尺寸在每个块B中不同。其中,块B内的导体贴片P间的间隙以及横跨相邻的块B的导体贴片P间的间隙均被设定为恒定的尺寸。
反射部5具备以块中心为边界的两个部位51、52。块中心是指通过x轴方向上的反射部5的中心位置的沿着y轴方向的线。这两个部位51、52所包含的多个块B,还有基于各块B所包含的多个导体贴片P具有相对于块中心呈线对称的结构。以下,将各部位51、52中距离块中心最近的块B表示为B1,然后随着依次远离块中心而将各块B表示为B2、B3、…。
此外,在反射部5中,导体贴片P具有电感元件。另外,导体贴片P间的间隙具有电容元件。换句话说,在反射部5中,若以等效电路表示,则如图2所示,与块B的数量对应的数量的、电感与电容的串联电路相互串联连接。而且,对于在辐射面2a流过的电流,电感元件引起相位延迟,电容元件引起相位提前。
利用该性质,反射部5中的各块Bi被设计为满足以下的(1)~(3)的条件那样的结构。即,(1)反射波的相位特性隔着块中心呈线对称。(2)距离块中心越远,相位延迟越大。(3)距离块中心越远,相邻的块间的相位差越大。即,使相位差有倾斜。
这里,通过调整各块Bi所包含的导体贴片P的尺寸来设计反射部5。
[1-2.设计]
例如以如下方式设计天线装置1的反射部5。
图3是表示设计所使用的反射特性的图表。具体而言,是针对从天线的正面方向到来的到来波在导体贴片P反射的反射波的相位特性(以下,称为反射特性)。其中,该反射特性以在不具有反射部5的基板亦即常规基板的反射波的相位为基准。另外,将导体贴片P间的间隙固定为1mm,并使导体贴片P的一边的尺寸在2.5mm~3.3mm之间变化。即,在使导体贴片P的尺寸恒定的情况下,工作频率越高,相位延迟越大。另外,在使工作频率恒定的情况下,导体贴片P的尺寸越大,相位延迟越大。在图3中,以-180deg~180deg的范围示出相位差,所以相位差-180deg与180deg被视为相同。
首先,任意地决定成为基准的块Bi的导体贴片P的尺寸。接下来,利用图3所示的关系,将与定好尺寸的块Bi相邻的块Bi的导体贴片P的尺寸设定为在规定的工作频率下得到预先设定的相位差。通过依次重复该处理,设计全部的块Bi的导体贴片P的尺寸。
[1-3.作用]
在没有导体贴片P的常规基板的情况或者将反射部5设计为在块B间反射波的相位差为0deg的情况下,如图4所示,来自z轴方向的射入光在辐射面2a的哪个部分均以相同的相位弹回。结果,反射光朝向射入光的来向。
在块B间的相位差恒定的情况下,即在相当于不满足上述条件(3)的现有技术的结构的情况下,如图5所示,来自z轴方向的射入光在辐射面2a反射,该反射光成为距离块中心越远相位越延迟的反射光。其中,该相位延迟与距离块中心的距离成比例。结果,反射光向相对于射入光的来向具有某个角度的恒定方向反射。换句话说,能够得到相当于在使其弯曲为山形状的平面折射基板的反射的反射特性。
在块B间的相位差有倾斜的本实施方式的情况下,如图6所示,来自z轴方向的射入光在辐射面2a反射,距离块中心越远,该反射光的相位越延迟。其中,距离块中心的距离越远,该相位延迟越加速增大。结果,反射光向相对于射入光的来向具有某个角度的方向反射,距离块中心越远,该反射角度越大。换句话说,能够得到相当于在曲面基板的反射的反射特性,反射光被散射而朝向各种方向,而不是朝向恒定方向。
[1-4.效果]
根据以上详述的第一实施方式,得到以下的效果。
(1a)天线装置1尽管被构成为使用平面的电介质基板2,但能够使在辐射面2a反射的反射波的反射方向向周围散射而朝向各种方向,而不是朝向正面或规定的恒定方向。结果,天线装置1即使设置在车辆的保险杠内,也能够抑制基于来自保险杠的反射波的干扰的影响。
(1b)天线装置1利用导体贴片P的电感元件和导体贴片P间的间隙的电容元件。因此,不同于现有技术,不需要在导体贴片P间配置连接元件。结果,天线装置1也能够毫无问题地应用于导体贴片P间的间隙极窄的毫米波段。
[1-5.实验]
对针对实施例1、2以及比较例1、2进行了模拟的结果进行说明。如图7所示,在实施例1中,将相邻的块B间的相位差的增加幅度设定为30deg。在实施例2中,将相位差的增加幅度设定为50deg。在比较例1中,使用没有反射部5的常规基板。在比较例2中,将块B间的相位差设定为100deg的恒定值。其中,工作频率为24.15GHz。
如图8所示,在比较例2中,虽然与比较例1相比抑制了向反射方位0deg附近的反射,但在±50度附近产生较大的反射。与此相对,在实施例1中,不产生向特定方向的强力的反射,而在反射方位的整体上抑制了反射。
如图9所示,由于保险杠的存在,与不存在保险杠的情况相比,在比较例1中产生最多5dB的增益变动,在比较例2产生最多2dB的增益变动。与此相对,在实施例1中增益变动被抑制为最多1.5dB。此外,在存在保险杠的情况下,如图10所示,从天线装置1辐射的直接波被保险杠反射,该反射波被天线装置1的辐射面2a再反射,该再反射波与直接波相干扰的结果是经由保险杠辐射到外部。这里,将从辐射面2a到保险杠的距离设为28mm。
图11是通过对与图8相同的反射强度进行模拟而求出仅包含部位51、52中的一方的反射部5的反射特性的结果。换句话说,是使块B间的相位差相对于块中心不呈线对称,而使其从x轴方向的一端部到另一端部连续地单向变化的情况下的反射特性。将该图11的图表与使图11的图表左右反转的图表相加合成后的图表为图8。
[2.第二实施方式]
[2-1.结构]
天线装置6例如用于安装在车辆并用于检测存在于车辆的周边的各种物标的毫米波雷达。
如图13以及图14所示,天线装置6具备长方形的电介质基板7和形成在电介质基板7上的铜图案。以下,将电介质基板7的一面称为基板表面7a,并将另一面称为基板背面7b。另外,将沿着电介质基板7的较长的一边的方向称为x轴方向,将沿着与x轴方向正交的较短的另一边的方向称为y轴方向,并将基板表面7a的法线方向称为z轴方向。
在基板背面7b形成有包含覆盖基板背面7b的整个面的铜图案的底板8。在基板表面7a中,在x轴方向的中央附近形成有天线部9,隔着该天线部9在x轴方向的两侧形成有附加功能部10。以下,也将基板表面7a称为辐射面。
天线部9由铜图案形成,具备矩形形状的贴片天线91和形成在贴片天线91的周围的底板图案92。以辐射的电波的偏振方向与x轴方向一致的方式对贴片天线91进行供电。
附加功能部10具备二维配置的包含矩形形状的铜图案的多个导体贴片P。导体贴片P的每个形成为正方形,其一边的尺寸被设定为比天线装置6的工作频率下的波长λ小。更详细而言,期望导体贴片P的每个的一边的尺寸在3/4波长以下,这里使用1/5~1/3波长左右的大小的尺寸。
在附加功能部10中,设置有沿着y轴方向的多列的导电贴片P。在各列中,相同尺寸的导电贴片P配置成一列。各列的导体贴片P形成块B。另外,多个块B沿着x轴方向排列。换句话说,块B的排列方向与x轴方向一致。导体贴片P的尺寸在每个块B中不同。另外,在块B内的导体贴片P间的间隙被设定为在每个块中不同的恒定的尺寸。另外,横跨相邻的块B的导体贴片P间的间隙均被设定为恒定的尺寸。
附加功能部10具备位于天线部9的两侧的两个部位11、12。这两个部位11、12所包含的多个块B,还有多个导体贴片P具有隔着天线部9对称的结构。以下,将各部位11、12中的距离天线部9最近的块B表示为B1,然后随着依次远离块中心而将各块B表示为B2、B3、…。
此外,在附加功能部10中,导体贴片P具有电感元件。另外,导体贴片P间的间隙具有电容元件。换句话说,在附加功能部10中,若以等效电路表示,则如图14所示,与块B的数量对应的数量的、电感与电容的串联电路相互串联连接。而且,对于在辐射面7a流过的电流,即对于在辐射面7a传播的表面波,电感元件引起相位延迟,电容元件引起相位提前。
利用该性质,附加功能部10中的各块Bi被设计为满足以下的(4)~(6)的条件那样的结构。即,(4)反射波的相位特性隔着块中心呈线对称。(5)距离块中心越远,相位延迟越大。(6)通过在辐射面7a沿着x轴方向传播的表面波,使从附加功能部10辐射的表面辐射波的指向性朝向补偿方向。其中,将在不具有附加功能部5的基板亦即常规基板的天线特性(以下,称为基本特性)中增益最小的方向设为补偿方向。
这里,通过调整各块Bi所包含的导体贴片P的尺寸来设计附加功能部10。
[2-2.设计]
例如以如下方式设计天线装置6的附加功能部10。
图15是表示设计所使用的反射特性的图表。具体而言,是针对从天线的正面方向到来的到来波在导体贴片P反射的反射波的相位特性(以下,称为反射特性)。其中,该反射特性以在不具有附加功能部10的基板亦即常规基板的反射波的相位为基准。另外,将导体贴片P间的间隙固定为1mm,并使导体贴片P的一边的尺寸在2.5mm~3.3mm之间变化。即,在使导体贴片P的尺寸恒定的情况下,工作频率越高,相位延迟越大。另外,在使工作频率恒定的情况下,导体贴片P的尺寸越大,相位延迟越大。在图15中,以-180deg~180deg的范围示出相位差,所以相位差-180deg与180deg被视为相同。
首先,任意地决定成为基准的块Bi的导体贴片P的尺寸。接下来,利用图15所示的关系,将与定好尺寸的块Bi相邻的块Bi的导体贴片的尺寸设定为在规定的工作频率下得到预先设定的相位差。由此得到的是未考虑表面波的传播延迟的反射波的相位。因此,求解表面辐射波的相位需要进行考虑到表面波的传播延迟的修正。以下,通过依次重复该处理,设计全部的块Bi的导体贴片P的尺寸。
[2-3.效果]
根据以上详述的第二实施方式,得到以下的效果。
(2a)在天线装置6中,利用基于在辐射面7a传播的表面波从附加功能部10所包含的导体贴片P辐射的表面辐射波,使基本特性中增益最小的方位的增益增加。由此,能够使天线装置6整体的天线特性提高,尤其能够扩展天线装置6整体的带宽。
(2b)在天线装置6中,附加功能部10具备形成在辐射面7a的导体贴片P。因此,不同于利用EBG的现有技术,不需要设置连接导体贴片P与形成在基板背面7b的底板8的贯通孔,所以能够使天线装置6的结构简单化。
(2c)在天线装置6中,利用分别包含多个导体贴片P的块B间的相位差来调整表面反射波的辐射方向。因此,与利用了通过LC共振决定表面波的阻止带宽,进而决定天线的使用带宽的EBG的现有技术相比,能够实现宽带的天线。
[2-4.实验]
对实施例3以及比较例3、4、5进行了模拟的结果进行说明。在实施例3中,将块B间的表面辐射波的相位差(以下,称为辐射相位差)设定为60deg。在比较例3中,使用没有附加功能部10的常规基板。在比较例4中,将辐射相位差设定为90deg。在比较例5中,代替附加功能部10而设置具有EBG结构的部位。其中,工作频率为24.15GHz。图16是对比较例3、4以及实施例3示出以块B1为基准的各块的辐射相位的一览表。
如图17所示,比较例3具有在反射方位40~45deg附近(以下,称为补偿方位)增益最小的天线特性(即,基本特性)。对此,实施例3与比较例3相比,通过改善补偿方位的增益,具有带宽变宽并且抑制了旁瓣的天线特性。另外,辐射相位差被设定为与实施例3不同的值的比较例4即使与比较例3相比也具有带宽较窄并且未抑制旁瓣的天线特性。换句话说,附加功能部10的辐射相位差需要根据基本特性适当地进行最佳化。
图18是通过模拟求出附加功能部10所包含的部位11、12中的仅一方的天线特性的结果。将该图18的图表与使图18的图表左右反转的图表相加合成后的图表为图17中的实施例3以及比较例4的图表。
如图19所示,可知具有附加功能部10的实施例3与使用了比附加功能部10复杂的EBG结构的比较例5相比,在增益以及带宽方面能够得到等同或更好的天线特性。换句话说,能够以更简单的结构实现与利用EBG结构的天线装置等同的效果。
[3.其它的实施方式]
以上,对用于实施本公开的方式进行了说明,但本公开并不限定于上述的实施方式,能够进行各种变形来实施。
(3a)在上述第一实施方式中,通过使横跨相邻的块B的导体贴片P间的间隙恒定,并使导体贴片P的尺寸变化来调整延迟相位,但本公开并不限定于此。例如,也可以通过在全部的块B设置相同尺寸的导体贴片P,并使横跨相邻的块B的导体贴片P间的间隙变化来调整延迟相位。该情况下,代替图3所示的图表而使用图12所示的图表,进行反射部5的设计即可。在图12中,对将导体贴片P的尺寸固定为2.9mm×2.9mm,并使导体贴片间的间隙在0.16mm~0.2mm的范围内变化的各个情况,求出相对于常规基板的相位差的频率特性。如图所示,若工作频率恒定,则越增大间隙相位延迟越大,另外,若间隙恒定,则越提高工作频率相位延迟越大。
(3b)在上述第一实施方式中,以满足条件(1)~(3)的方式设计反射部5,但本公开并不限定于此。例如,只要能够使反射波向各种方向几乎等同地散射,则并不需要一定满足条件(1)~(3)的全部。
(3c)在上述第二实施方式中,通过使横跨相邻的块B的导体贴片P间的间隙恒定,并使导体贴片P的尺寸变化来调整反射波以及辐射波的相位,但本公开并不限定于此。例如,也可以如图20所示的天线装置6a那样,通过在附加功能部10a的部位11a、12a所包含的全部的块B设置相同尺寸的导体贴片P,并使横跨相邻的块B的导体贴片P间的间隙变化来调整反射波以及辐射波的相位。另外,也可以如图21所示的天线装置6b那样,通过在附加功能部10b的部位11b、12b设置具有螺旋状图案的导体贴片P,并使这些螺旋状图案的图案宽度按照每个块B变化来调整反射波以及辐射波的相位。另外,也可以结合这些方法来调整反射波以及辐射波的相位。
(3d)在上述第二实施方式中,使用图15所示的图表进行附加功能部10的设计,但本公开并不限定于此。例如,在通过使导体贴片P间的间隙变化来调整反射波、辐射波的相位的情况下,也可以代替图15所示的图表而使用图22所示的图表进行附加功能部10的设计。此外,在图22中,对将导体贴片P的尺寸固定为2.9mm×2.9mm,并使导体贴片间的间隙在0.16mm~0.2mm的范围内变化的各个情况求出相对于常规基板的相位差的频率特性。如图所示,若工作频率恒定,则越增大间隙相位延迟越大,另外,若间隙恒定,则越提高工作频率相位延迟越大。
(3e)也可以通过多个结构元件实现上述实施方式中的一个结构元件具有的多个功能,或者通过多个结构元件实现一个结构元件具有的一个功能。另外,也可以通过一个结构元件实现多个结构元件具有的多个功能,或者通过一个结构元件实现由多个结构元件实现的一个功能。另外,也可以省略上述实施方式的结构的一部分。另外,也可以将上述实施方式的结构的至少一部分加入或者替换到其它的上述实施方式的结构。此外,仅根据权利要求书所记载的语句确定的技术构思所包含的所有的方式都是本公开的实施方式。
(3f)除了上述的天线装置之外,能够以将该天线装置作为结构元件的系统等各种方式实现本公开。
Claims (16)
1.一种天线装置,是安装在车辆的保险杠内的天线装置(1),具备:
电介质基板(2),其具有第一面和第二面;
底板(3),其配置在所述电介质基板的所述第一面,并被构成为作为天线接地面发挥作用;
天线部(4),其配置在所述电介质基板的所述第二面,并具有被构成为作为阵列天线发挥作用的天线图案;以及
反射部(5),其配置在所述天线部的周围,并具有多个导体贴片,所述多个导体贴片分别在预先设定的工作频率下具有比波长小的尺寸,并被构成为作为反射板发挥作用,
所述多个导体贴片形成沿着预先设定的块排列方向排列的多个块,
所述多个块被构成为每个所述块在所述工作频率下的反射波的相位不同,并且对于每个相邻的块在该相邻的块间的反射波的相位差不均匀地不同。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其中,
所述多个块被构成为距离块中心越远,所述反射波的相位成为越延迟相位,所述块中心是所述块排列方向上的所述电介质基板的中心。
3.根据权利要求2所述的天线装置,其中,
所述多个块被构成为距离所述块中心越远,所述相邻的块间的所述反射波的相位差越大。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的天线装置,其中,
在所述多个块中,对于每个所述块,所述多个导体贴片的尺寸不同,从而调整所述反射波的相位。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的天线装置,其中,
在所述多个块中,对于每个所述相邻的块,横跨所述相邻的块而相邻的导体贴片间的间隔不同,从而调整所述反射波的相位。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的天线装置,其中,
所述多个块被设定为所述反射波的相位特性隔着所述块中心对称。
7.根据权利要求6所述的天线装置,其中,
所述块排列方向与所述阵列天线的偏振方向一致。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的天线装置,其中,
所述多个导体贴片的每个具有3/4波长以下的尺寸。
9.一种天线装置(6、6a、6b),具备:
电介质基板(7),其具有第一面和第二面;
底板(8),其配置在所述电介质基板的所述第一面,并被构成为作为天线接地面发挥作用;
天线部(9),其配置在所述电介质基板的所述第二面,并具有被构成为作为辐射元件发挥作用的天线图案;以及
附加功能部(10、10a、10b),其配置在所述天线部的周围,并具有多个导体贴片,所述多个导体贴片分别在预先设定的工作频率下具有比波长小的尺寸,
所述多个导体贴片形成沿着预先设定的块排列方向排列的多个块,
由在所述电介质基板的表面传播的表面波引起的来自所述多个导体贴片的辐射波的所述多个块之间的相位差被设定为所述辐射波朝向补偿方位辐射,所述补偿方位是在将所述附加功能部去除的情况下的天线特性中,增益最小的方位。
10.根据权利要求9所述的天线装置,其中,
所述多个块被构成为距离块中心越远,所述辐射波的相位成为越延迟相位,所述块中心是所述块排列方向上的所述电介质基板的中心。
11.根据权利要求9或者权利要求10所述的天线装置,其中,
在所述多个块中,对于每个所述块,所述多个导体贴片的尺寸不同,从而调整所述辐射波的相位。
12.根据权利要求9或者权利要求10所述的天线装置,其中,
在所述多个块中,对于每个所述相邻的块,横跨所述相邻的块而相邻的导体贴片间的间隔不同,从而调整所述辐射波的相位。
13.根据权利要求9或者权利要求10所述的天线装置,其中,
在所述多个导体贴片中,设置按照每个所述块具有不同的图案宽度的螺旋状图案,从而调整所述辐射波的相位。
14.根据权利要求9~13中任意一项所述的天线装置,其中,
所述多个块被设定为所述辐射波的相位特性隔着所述块中心对称。
15.根据权利要求14所述的天线装置,其中,
所述块排列方向与所述天线部的偏振方向一致。
16.根据权利要求9~15中任意一项所述的天线装置,其中,
所述多个导体贴片的每个具有3/4波长以下的尺寸。
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