CN111615777A - 天线设备 - Google Patents

Abstract

[问题]为了在多个天线元件被组合成阵列时实现取得更有利形式的设备尺寸减小。[解决方案]一种天线设备，其设有：基板，支撑在该基板上并且各自具有馈送点的多个天线元件，以及支撑在该基板上并且不具有馈送点的无源元件，其中该多个天线元件被部署为沿预定方向彼此间隔开，该无源元件被部署使得在该预定方向上与该多个天线元件位于在该预定方向的端侧的第一天线元件相互间隔开，并且在该无源元件和该第一天线元件之间的第一元件间隔至多是在该第一天线元件与离该第一天线元件位于该无源元件的相对侧的第二天线元件之间的第二元件间隔的两倍。

Description

天线设备

技术领域

本公开涉及天线设备。

背景技术

在基于称为LTE/LTE-A(高级)的通信标准的移动通信系统中，主要使用频率为700MHz至3.5GHz的称为超短波的无线信号进行通信。

此外，在使用超短波的通信(如上面描述的通信标准)中，通过采用被称为所谓多输入多输出(MIMO)的技术，有可能甚至在衰落的环境中也通过除直达波之外还将反射波用于发送和接收信号来进一步改善通信性能。由于在MIMO中使用多个天线，因此已经研究了以更优选的方式在用于移动通信的终端设备(诸如智能电话等)中部署多个天线的各种方法。

此外，近年来，已经对遵循LTE/LTE-A的第五代(5G)移动通信系统进行了各种研究。例如，在移动通信系统中，已经研究了使用称为毫米波的无线信号进行通信的使用，该毫米波具有诸如28GHz或39GHz之类的频率(以下也简称为“毫米波”)。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特许公开No.2005-72653

发明内容

本发明要解决的问题

关于这一点，一般而言，毫米波具有相对大的空间衰减，并且在将毫米波用于通信的情况下，存在要求具有高增益的天线的趋势。为了满足这样的要求，可以使用被称为所谓波束形成的技术。具体而言，通过经由波束形成来控制天线的波束宽度并改善波束的方向性，有可能进一步改善天线的增益。可以实现这种控制的天线系统的一个示例是贴片阵列天线。例如，专利文献1公开了贴片阵列天线的一个示例。

同时，当排列多个天线元件(例如，贴片天线)时，在其中至少一些天线元件的辐射方向图中会发生失真。相反，可以引证通过提供足够大的接地面积来抑制这种失真的发生的方法。在这种情况下，天线设备的尺寸会变得更大。

因此，本公开提出了技术的一个示例，该技术使得能够在排列多个天线元件的情况下以更优选的方式使设备小型化。

对问题的解决方案

根据本公开，提供了一种天线设备，包括：基板；由基板支撑的多个天线元件，每个天线元件具有馈送点；以及由基板支撑并且不具有馈送点的寄生元件，其中所述多个天线元件被部署为沿着预定方向彼此间隔开，寄生元件在该方向上与所述多个天线元件当中位于该方向的端侧的第一天线元件相互间隔开，并且寄生元件和第一天线元件之间的第一元件间隔等于或小于第一天线元件和关于第一天线元件位于寄生元件的相对侧的第二天线元件之间的第二元件间隔的两倍。

发明的效果

如上所述，本公开提出了一种技术，该技术使得在排列多个天线元件的情况下能够以更优选的方式使设备小型化。

注意的是，以上效果不一定是限制性的，并且除了上述效果之外或代替上述效果，可以产生本说明书中指示的任何效果或可以从本说明书确定的其它效果。

附图说明

图1是用于描述根据本公开一个实施例的系统的示意性配置的一个示例的解释图。

图2是示出根据实施例的终端设备的配置的一个示例的框图。

图3是用于描述假设使用毫米波的通信设备的配置的一个示例的解释图。

图4是用于描述假设使用毫米波而应用于通信设备的天线设备的示意性配置的一个示例的解释图。

图5是用于描述假设使用毫米波而应用于通信设备的天线设备的技术问题的解释图。

图6是用于描述根据实施例的天线设备的示意性配置的一个示例的解释图。

图7是用于描述根据实施例的天线设备的配置的一个示例的解释图。

图8是用于描述根据实施例的天线设备的配置的一个示例的解释图。

图9是用于描述根据实施例的天线设备的配置的另一个示例的解释图。

图10是用于描述根据实施例的天线设备的配置的另一个示例的解释图。

图11是示出根据比较例的天线设备的示意性配置的一个示例的图。

图12是示出根据比较例的天线设备中的天线元件的辐射方向图的仿真结果的一个示例的图。

图13是示出根据比较例的天线设备中的天线元件的辐射方向图的仿真结果的一个示例的图。

图14是示出根据实施例的天线设备的示意性配置的一个示例的图。

图15是示出根据实施例的天线设备中的天线元件的辐射方向图的仿真结果的一个示例的图。

图16是示出根据实施例的天线设备中的天线元件的辐射方向图的仿真结果的一个示例的图。

图17是示出根据比较例的天线设备的反射特性的仿真结果的一个示例的图。

图18是示出根据实施例的天线设备的反射特性的仿真结果的一个示例的图。

图19是用于描述根据第一修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图。

图20是用于描述根据第一修改例的天线设备的配置的另一个示例的解释图。

图21是用于描述根据第一修改例的天线设备的配置的另一个示例的解释图。

图22是用于描述根据第二修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图。

图23是用于描述根据第二修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图。

图24是用于描述根据第二修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图。

图25是用于描述根据第二修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图。

图26是用于描述根据第三修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图。

图27是用于描述根据第三修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图。

图28是用于描述根据实施例的通信设备的应用示例的解释图。

图29是用于描述根据实施例的通信设备的应用示例的解释图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本公开的优选实施例。注意的是，在本说明书和附图中，具有基本上相同功能配置的部件用相同的附图标记表示，并且将省略其冗余描述。

注意的是，将按照以下次序进行描述。

1.示意性配置

1.1.系统配置的一个示例

1.2.终端设备的配置示例

2.使用毫米波的通信的概述

3.假设使用毫米波的通信设备的配置示例

4.技术问题

5.技术优势

5.1.配置

5.2.天线设备的特性

5.3.修改例

5.4.应用示例

6.结论

<<1.示意性配置>>

<1.1.系统配置的一个示例>

首先，参考图1，将描述根据本公开一个实施例的系统1的示意性配置的一个示例。图1是用于描述根据本公开一个实施例的系统1的示意性配置的一个示例的解释图。如图1中所示，系统1包括无线通信设备100和终端设备200。在此，终端设备200也被称为用户。用户也可以被称为UE。无线通信设备100C也被称为UE中继(relay)。在此，UE可以是在LTE或LTE-A中定义的UE，UE中继可以是在3GPP中讨论的到网络中继的邻近业务(prose)UE，更一般而言可以指通信设备。

(1)无线通信设备100

无线通信设备100是向下级设备提供无线通信服务的设备。例如，无线通信设备100A是蜂窝系统(或移动通信系统)的基站。基站100A与位于基站100A的小区10A内的设备(例如，终端设备200A)执行无线通信。例如，基站100A向终端设备200A发送下行链路信号，并从终端设备200A接收上行链路信号。

基站100A通过例如X2接口在逻辑上连接到另一个基站，并且可以发送和接收控制信息等。此外，基站100A通过例如S1接口在逻辑上连接到所谓的核心网络(未示出)，并且可以发送和接收控制信息等。注意的是，这些设备之间的通信可以由各种设备进行物理中继。

在此，图1中所示的无线通信设备100A是宏小区基站，并且小区10A是宏小区。同时，无线通信设备100B和100C是分别操作小小区10B和10C的主设备。作为一个示例，主设备100B是固定安装的小小区基站。小小区基站100B与宏小区基站100A建立无线回程链路，并且与小小区10B中的一个或多个终端设备(例如，终端设备200B)建立接入链路。注意的是，无线通信设备100B可以是由3GPP定义的中继节点。主设备100C是动态接入点(AP)。动态AP100C是动态地操作小小区10C的移动设备。动态AP 100C与宏小区基站100A建立无线回程链路，并且与小小区10C中的一个或多个终端设备(例如，终端设备200C)建立接入链路。动态AP 100C可以是例如配备有可以作为基站或无线接入点来操作的硬件或软件的终端设备。在这种情况下，小小区10C是动态形成的局部网络/虚拟小区。

小区10A可以根据诸如例如LTE、LTE-A(LTE-高级)、LTE-ADVANCED PRO、GSM(注册商标)、UMTS、W-CDMA、CDMA200、WiMAX、WiMAX2或IEEE802.16之类的无线通信方案来操作。

注意的是，小小区是可以包括比宏小区小的各种类型的小区并且被放置成与宏小区重叠或不与宏小区重叠的概念(例如，毫微微小区、纳米小区、微微小区、微小区等)。在一个示例中，小小区由专用基站操作。在另一个示例中，小小区由充当主设备的终端操作，该主设备临时作为小小区基站操作。所谓的中继节点也可以被视为小小区基站的一种形式。用作中继节点的主站的无线通信设备也称为施主基站。施主基站可以指LTE中的DeNB，或者更一般地可以指中继节点的主站。

(2)终端设备200

终端设备200可以在蜂窝系统(或移动通信系统)中执行通信。终端设备200与蜂窝系统的无线通信设备(例如，基站100A、主设备100B或100C)执行无线通信。例如，终端设备200A从基站100A接收下行链路信号，并且向基站100A发送上行链路信号。

此外，终端设备200不仅限于所谓的UE。例如，可以应用诸如MTC终端、增强型MTC(eMTC)终端或NB-IoT终端之类的所谓低成本终端(低成本UE)。

(3)补充

上面已经描述了系统1的示意性配置。但是，本技术不限于图1中所示的示例。例如，作为系统1的配置，可以采用不包括主设备、小小区增强(SCE)、异构网络(HetNet)、MTC网络等的配置。此外，作为系统1的配置的另一个示例，主设备可以连接到小小区，并且可以在小小区下面构造小区。

上面已经参考图1描述了根据本公开一个实施例的系统1的示意性配置的一个示例。

<1.2.终端设备的配置示例>

接下来，将参考图2描述根据本公开实施例的终端设备200的配置的一个示例。图2是示出根据本公开实施例的终端设备200的配置的一个示例的框图。如图2中所示，终端设备200包括天线部分2001、无线通信单元2003、存储单元2007和通信控制单元2005。

(1)天线部分2001

天线部分2001将由无线通信单元2003输出的信号作为电磁波辐射到空间中。此外，天线部分2001将空间中的电磁波转换成信号，并将该信号输出到无线通信单元2003。

(2)无线通信单元2003

无线通信单元2003发送和接收信号。例如，无线通信单元2003从基站接收下行链路信号，并且向基站发送上行链路信号。

(3)存储单元2007

存储单元2007临时或永久存储用于操作终端设备200的程序和各种数据。

(4)通信控制单元2005

通信控制单元2005通过控制无线通信单元2003的操作来控制与另一个设备(例如，基站100)的通信。作为一个具体示例，通信控制单元2005可以通过基于预定的调制方法对要发送的数据进行调制来生成发送信号，并且使无线通信单元2003向基站100发送该发送信号。此外，作为另一个示例，通信控制单元2005可以从无线通信单元2003获取来自基站100的信号的接收结果(即，接收到的信号)，并通过对接收到的信号执行预定的解调处理来解调从基站100发送的数据。

上面已经参考图2描述了根据本公开实施例的终端设备200的配置的一个示例。

<<2.使用毫米波的通信的概述>>

在基于诸如LTE/LTE-A等标准的通信系统中，被称为超短波的无线信号具有从大约700MHz至3.5GHz的频率用于通信。相比之下，在遵循LTE/LTE-A的第五代(5G)移动通信系统中，已经研究了使用称为具有诸如28GHz或39GHz之类的频率的毫米波(以下也简称为“毫米波”)的无线信号进行通信的使用。因此，在描述使用毫米波的通信的概述之后，将总结根据本公开一个实施例的通信设备的技术问题。

在使用超短波的通信(如LTE/LTE-A)中，通过采用所谓的多输入多输出(MIMO)技术，即使在衰落环境下，通过除了直达波之外还将反射波用于发送和接收信号，能够进一步改善通信性能。

相比之下，虽然毫米波可以比超短波增加更多的信息发送量，但是毫米波倾向于具有高平直度以及增大的传播损耗和反射损耗。因此，在直接连接发送和接收无线信号的天线的路径(所谓的站点线(LOS))上不存在障碍物的环境中，直达波主要贡献于通信特性，而几乎没有反射波的影响。根据这样的特性，例如在使用毫米波的通信中，诸如智能电话等通信终端接收从基站直接发送的无线信号(即，毫米波)(即，接收直达波)，从而使得有可能进一步改善通信性能。

此外，如上所述，在使用毫米波的通信中，直达波主要贡献于通信特性，并且反射波的影响小。根据这样的特性，在通信终端与基站之间使用毫米波的通信中，已经对引入称为极化MIMO的技术进行了研究，该技术通过在作为直达波发送的无线信号当中使用极化方向彼此不同的多个极化波(例如，水平极化波和垂直极化波)来实现MIMO。

<<3.假设使用毫米波的通信设备的配置示例>>

随后，作为假设使用毫米波的通信设备的配置示例，将描述在其中排列有贴片天线(平面天线)的所谓贴片阵列天线应用于诸如上述终端设备200之类的通信设备的情况下的配置的一个示例。例如，图3是用于描述假设使用毫米波的通信设备的配置的一个示例的解释图。注意的是，在以下描述中，图3中所示的通信设备可以被称为“通信设备211”。

通信设备211包括具有基本上矩形形状的前表面和后表面的板状壳体209。注意的是，在本说明书中，将提供有诸如显示器等显示单元的一侧上的表面称为壳体209的前表面。即，在图3中，附图标记201指示壳体209的外表面的后表面。此外，附图标记203和205各自与壳体209的外表面中的位于后表面201周围的一个端表面对应。更具体而言，附图标记203和205各自指示在后表面201的纵向方向上延伸的端表面。此外，附图标记202和204各自与壳体209的外表面中的位于后表面201周围的一个端表面对应。更具体而言，附图标记202和204各自指示在后表面201的横向方向上延伸的端表面。注意的是，在图3中省略了图示，为了方便起见，将位于后表面201的相对侧上的前表面也称为“前表面206”。

此外，在图3中，附图标记2110a至2110f中的每一个指示用于向基站发送和从基站接收无线信号(例如，毫米波)的天线设备。注意的是，在下面的描述中，在不特别区分天线设备2110a至2110f的情况下，天线设备2110a至2110f可以简称为“天线设备2110”。

如图3中所示，在通信设备211中，天线设备2110被保持(安装)在壳体209内，从而位于后表面201和端表面202至205中的每一个的至少一部分附近。

此外，天线设备2110包括多个天线元件2111。更具体而言，通过排列多个天线元件2111，天线设备2110被配置为阵列天线。例如，天线元件2111a被设置成被保持为位于后表面201的端表面204侧的端部附近，使得多个天线元件2111沿着端部延伸的方向(即，端表面204的纵向方向)布置。此外，天线元件2111d被设置成被保持为位于端表面205的一部分附近，使得多个天线元件2111沿着端表面205的纵向方向布置。

此外，在被保持为位于某个表面附近的天线设备2110中，每个天线元件2111被保持为使得平面元件的法线方向与表面的法线方向基本上一致。作为更具体的一个示例，在注意天线设备2110a的情况下，设置在天线设备2110a中的天线元件2111被保持为使得平面元件的法线方向与后表面201的法线方向基本上一致。这对于其它天线设备2110b至2110f是相似的。

利用上述配置，每个天线设备2110控制由多个天线元件2111中的每一个天线元件发送或接收的无线信号的相位和功率，从而使得有可能控制无线信号的方向性(即，执行波束形成)。

随后，参考图4，将描述在假设使用毫米波的情况下应用于通信设备211的天线设备的示意性配置的一个示例。图4是用于描述在假设使用毫米波的情况下应用于通信设备211的天线设备的示意性配置的一个示例的解释图。

图4中所示的天线设备2140具有通过连接部分2141连接彼此不同的两个天线设备2130的配置。注意的是，在图4所示的示例中，天线设备2130a和2130f分别与例如图3中所示的示例中的天线设备2110a和2110f对应。即，图4中由附图标记2131示出的天线元件与图3中示出的天线元件2111对应。注意的是，在图4所示的示例中，为了方便起见，布置多个天线元件2131的方向可以被称为x方向，而天线设备2140的厚度方向可以被称为z方向。此外，与x方向和z方向都正交的方向可以被称为y方向。

如图4中所示，放置天线设备2130a和2130f使得在天线设备2130a和2130f的端部中，在布置有多个天线元件2131的方向上延伸的端部之一位于彼此附近。此时，天线设备2130a的天线元件2131和天线设备2130f的天线元件2131被放置为使得平面元件的法线方向彼此相交(例如，正交)，或者法线方向处于互相扭转的位置处。此外，连接部分2141被设置成构造在位于彼此附近的天线设备2130a与天线设备2130f的端部之间。天线设备2130a和天线设备2130f通过连接部分2141连接。

具有上述构造的天线设备2140优选地沿着壳体209的外表面中的彼此连接的多个表面(外表面)(例如，如图3中所示的后表面201和端表面204)保持。利用这样的配置，可以以更优选的模式发送或接收从基本上垂直于彼此连接的多个表面中的每个表面的方向到达的无线信号。

上面已经参考图4描述了在假设使用毫米波的情况下应用于通信设备211的天线设备的示意性配置的一个示例。

<<4.技术问题>>

随后，参考图5，将描述在假设使用毫米波的情况下应用于通信设备211的天线设备的技术问题。图5是用于描述在假设使用毫米波的情况下应用于通信设备211的天线设备的技术问题的解释图。图5中所示的天线设备3010与参考图3描述的通信设备211中的天线设备2110的配置的一个示例对应。即，图5中所示的示例示出了其中排列有贴片天线的贴片阵列天线的配置的一个示例。

如图5中所示，天线设备3010包括天线元件3011a至3011d和介电基板3018。在图5中所示的天线设备3010中，天线元件3011a至3011d中的每一个天线元件被配置为贴片天线(平面天线)。注意的是，在图5中所示的示例中，为了方便起见，构成多个天线元件3011a至3011d的每一个天线元件的平面元件的法线方向被定义为z方向。此外，布置有多个天线元件3011a至3011d的方向可以被称为x方向，特别地，图的右方向可以被称为“+x方向”，而图的左方向可以被称为“-x方向”。

此外，与x方向和z方向都正交的方向被定义为y方向。即，在图5中所示的示例中，天线元件3011a至3011d被部署在介电基板3018的表面上，从而沿着x方向以此次序彼此间隔开。此外，在下文中，除非特别区分，否则天线元件3011a至3011d可以被称为“天线元件3011”。此外，在下面的描述中，类似于天线元件3011a至3011d，可以将布置有构成阵列天线的多个天线元件的方向简称为“布置方向”。例如，在图5中所示的示例中，多个天线元件3011的布置方向为x方向。

如图5中所示，在其中多个天线元件构成所谓阵列天线的天线设备中，在一些天线元件的辐射方向图中可能会发生失真。作为一个具体示例，在图5中所示的示例中，在沿着x方向布置的天线元件3011a至3011d中的每个天线元件中，因为电流被彼此相邻部署的另一个天线元件3011(即，位于附近的另一个天线元件3011)拉动，所以在布置方向(x方向)上可能会发生辐射方向图的失真。

作为一个更具体的示例，天线元件3011b被部署为在两个布置方向上都与其它天线元件3011a和3011c彼此相邻。因此，在两个布置方向(即，+x方向和-x方向)上都发生辐射方向图的失真。注意的是，在这种情况下，维持天线元件3011b的辐射方向图的布置方向的对称性。这对于天线元件3011c是类似的。

同时，对于位于布置方向(x方向)上的端部处的天线元件3011a和3011d，其它天线元件3011仅沿布置方向之一部署。因此，例如，在天线元件3011a中，由于电流被彼此相邻的天线元件3011b拉动，因此在天线元件3011b所处的方向上可能发生辐射方向图的失真，并且沿着布置方向的辐射方向图的对称性可能受损。类似地，在天线元件3011d中，由于彼此相邻部署的天线元件3011c的影响，辐射方向图的失真可能在天线元件3011c所位于的方向上发生，并且沿着布置方向的辐射方向图的对称性会受损。

如上所述，对于位于布置方向上的端侧的天线元件3011，作为用于确保辐射方向图在布置方向上的对称性的方法，例如，如图5中所示，一种用于在天线元件3011周围提供足够大接地区域的方法可以被引证。作为一个具体示例，对于天线元件3011a，在布置方向上未部署其它天线元件3011的-x方向侧上，提供长度等于或长于由天线元件3011a发送或接收的无线信号的波长λ的接地区域。即，在这种情况下，例如，介电基板3018从在-x方向上部署天线元件3011a的位置进一步延伸波长λ或更大的长度。类似地，对于天线元件3011d，在布置方向上未部署其它天线元件3011的+x方向侧，提供长度等于或长于由天线元件3011d发送或接收的无线信号的波长λ的接地区域。即，在这种情况下，例如，介电基板3018从在+x方向上部署天线元件3011d的位置进一步延伸波长λ或更大的长度。

但是，在设置如图5所示的接地区域以确保位于布置方向的端侧的天线元件3011(例如，天线元件3011a和3011d)的辐射方向图的对称性的情况下，天线设备的尺寸(特别是上述布置方向上的尺寸)由于其特性而变得更大。

鉴于这种情况，本公开提出了一种技术，该技术使得在排列多个天线元件的情况下能够以更优选的模式实现天线设备的小型化。具体而言，本公开提出了一种技术，该技术既能够确保每个天线元件(特别是位于布置方向上的端侧的天线元件)的辐射方向图的对称性，又能够在排列多个天线元件的情况下以更优选的模式使天线设备小型化。

<<5.技术优势>>

下面描述根据本公开一个实施例的天线设备的技术特征。

<5.1.配置>

首先，将描述根据本公开一个实施例的天线设备的配置的一个示例。例如，图6是用于描述根据本实施例的天线设备的示意性配置的一个示例的解释图，并且示出了其中排列有贴片天线的贴片阵列天线的配置的一个示例。注意的是，在下面的描述中，图6中所示的天线设备可以被称为“天线设备3110”，以便将天线设备与其它天线设备区分开。

如图6中所示，在天线设备3110中，天线元件3111a至3111d在介电基板3118的一个表面上沿着预定方向以这个次序相互间隔地部署。天线元件3111a至3111d中的每一个天线元件包括平面元件3112和馈送点3113。注意的是，在以下描述中，除非特别区分，否则天线元件3111a至3111d可以被称为“天线元件3111”。此外，在下面的描述中，构成天线元件3111的平面元件3112的法线方向是z方向，特别地，元件3112的前表面(上表面)侧可以被称为“+z方向”，而后表面(下表面)侧可以被称为“-z方向”。此外，天线元件3111a至3111d的布置方向被称为-x方向，特别是将天线元件3111a侧称为“-x方向”，而将天线元件3111d侧称为“+x方向”。

此外，将与x方向和z方向都正交的方向定义为y方向。

在介电基板3118的另一个表面(即，-z方向侧的表面)上，设置有基本上平面的接地板3119，以覆盖基本上整个表面。天线元件3111a至3111d中的每一个天线元件的馈送点3113被设置成沿着对应元件3112的法线方向(z方向)穿透介电基板3118，并且将元件3112电连接到上述的接地板3119。

此外，在介电基板3118的一个表面(即，+z方向侧的表面)上，在x方向上布置的天线元件3111a至3111d当中，寄生元件3115被部署为在布置方向上与位于布置方向(即，x方向)上的端侧的天线元件3111相互邻近。更具体而言，寄生元件3115a被部署为在上述布置方向(即，x方向)上相对于天线元件3111a在天线元件3111b的相对侧(即，-x方向)与天线元件3111a相互间隔开。类似地，寄生元件3115b被部署为在上述布置方向(即，x方向)上相对于天线元件3111d在天线元件3111c的相对侧(即，+x方向)与天线元件3111d相互间隔开。

寄生元件3115包括平面元件3116。元件3116可以被形成为具有与天线元件3111的元件3112基本上相同的形状。此外，元件3116可以被形成为具有与元件3112基本上相同的尺寸。同时，寄生元件3115与天线元件3111的不同之处在于，寄生元件3115不具有用于经由元件3116发送或接收无线信号的馈送点。

此外，寄生元件3115的元件3116可以被用作另一个传感器的垫片，以检测各种状态。因此，用于使元件3116用作上述传感器的垫片的各种电路可以电连接到寄生元件3115的元件3116。注意的是，上述传感器的示例包括用于检测物体的接近性的接近传感器(例如，电容性传感器)等。

随后，参考图7，在根据本实施例的天线设备3110当中，将特别关注每个部分的尺寸来描述其中多个天线元件3111构成阵列天线的部分的更详细的配置。图7是用于描述根据本实施例的天线设备3110的配置的一个示例的解释图，并且示出了在从上方垂直(+z方向)观察天线设备3110的情况下天线设备3110的示意性配置的一个示例。注意的是，图7中的x方向、y方向和z方向分别与图6中的x方向、y方向和z方向对应。

在图7中，附图标记d1指示多个天线元件3111中的每一个天线元件在布置方向(x方向)上的宽度(即，天线元件3111的尺寸)。在此，当构成天线设备3110(即，介电基板3118)的树脂框架的相对介电常数为εr并且由天线设备3110发送或接收的无线信号的波长为λ时，基于以下表示为(等式1)的关系表达式计算出的宽度是宽度d1的准则。

[等式1]

由于上述一般用于树脂框架的树脂的相对介电常数约为4，因此在相对介电常数εr＝4的情况下，基于以下表示为(等式2)的关系表达式计算宽度d1。

[等式2]

当然，也有可能使用具有较高介电常数的树脂作为上述用于树脂框架的树脂。在这种情况下，如上述(等式1)所示，可以使宽度d1更短，即，可以将尺寸更小的元件用作天线元件3111。注意的是，天线元件3111在布置方向上的宽度d1与“第二宽度”的一个示例对应。

此外，附图标记d2指示构成阵列天线的多个天线元件3111当中彼此相邻的两个天线元件3111之间的元件间隔。注意的是，在本公开中，“元件间隔”指示彼此相邻的两个天线元件3111的中心之间的间隔。

从进一步减小辐射图的失真的观点出发，作为元件间隔d2，优选地将彼此相邻的两个天线元件3111部署成尽可能远地间隔开。

同时，当d2≥λ时，作为阵列天线的操作可能引起被称为光栅波瓣不想要的发射，并且降低预定方向上的增益。相反，在λ/2<d2<λ的范围内，光栅波瓣发生的元件间隔d2取决于所需的光束扫描角度。

鉴于以上条件，优选地，每个天线元件3111被部署为使得元件间隔d2满足以下表示为(等式3)的条件。

[等式3]

因此，作为元件间隔d2，例如，可以将基于以下表示为(表达式4)的关系表达式计算出的间隔用作准则。注意的是，在布置方向上彼此相邻的两个天线元件3111之间的元件间隔d2与“第二元件间隔”的一个示例对应。

[等式4]

随后，参考图8，在详细描述了寄生元件3115的尺寸和安装位置之后，将关注天线设备3110的尺寸来描述根据本实施例的天线设备3110的特征。图8是用于描述根据本实施例的天线设备3110的配置的一个示例的解释图，并且示出了在从上方垂直(+z方向)观察天线设备3110的情况下天线设备3110的示意性配置的一个示例。注意的是，图8中的x方向、y方向和z方向分别与图6中的x方向、y方向和z方向对应。

例如，寄生元件3115可以被形成为在尺寸上与天线元件3111基本上完全相同。即，在寄生元件3115在x方向上的宽度(即，多个天线元件3111中的每一个在布置方向上的宽度)为d3的情况下，寄生元件3115优选地被形成为使得宽度d3基本上等于由上述(公式1)或(公式2)指示的宽度d2。此外，优选地，寄生元件3115被形成为具有与天线元件3111基本上相同的形状。注意的是，寄生元件3115在上述布置方向上的宽度d3与“第一宽度”的一个示例对应。

此外，d4是在寄生元件3115和与寄生元件3115相互邻近的天线元件3111(即，在布置方向上位于端侧的天线元件3111)之间的元件间隔。优选地，寄生元件3115被部署为使得元件间隔d4等于或小于由上述天线元件3111发送或接收的无线信号的波长λ。换句话说，鉴于上述(等式4)，寄生元件3115优选地被部署为使得元件间隔d4等于或小于元件间隔d2的两倍(d4≤2×d2)。注意的是，在寄生元件3115和与寄生元件3115相互邻近的天线元件3111之间的元件间隔d4与“第一元件间隔”的一个示例对应。

例如，图8中所示的示例示出了在宽度d3＝d1＝λ/4并且元件间隔d4＝d2＝λ/2的情况下天线设备3110的配置的一个示例。注意的是，在图8中所示的示例中，相对于相邻近的天线元件3111(即，位于布置方向上的端部的天线元件3111)，寄生元件3115部署在与和天线元件3111相互邻近的另一个天线元件3111对称的位置处。更具体而言，寄生元件3115a相对于天线元件3111a部署在与天线元件3111b对称的位置处。类似地，寄生元件3115b部署在相对于天线元件3111d与天线元件3111c对称的位置。注意的是，位于布置方向上的端部的天线元件3111(例如，图8中所示的天线元件3111a和3111d)与“第一天线元件”的一个示例对应。此外，与第一天线元件相互邻近的另一个天线元件3111(例如，图8中所示的天线元件3111b和3111c)与“第二天线元件”的一个示例对应。

此外，图8中所示的示例还示出了参考图5描述的天线设备3010作为比较目标。如图8中所示，由于设置有寄生元件3115(即，寄生元件3115a和3115b)，因此根据本实施例的天线设备3110不需要将介电基板3118从寄生元件3115在布置方向(x方向)上朝着多个天线元件3111的外部延伸。因此，与天线设备3010相比，有可能使天线设备3110在上述的布置方向上的尺寸更小型化。

注意的是，在参考图6和图8描述的天线设备3110中，寄生元件3115(即，寄生元件3115a和3115b)被设置为在布置方向上与位于布置方向的端侧的天线元件3111a和3111d中的每一个天线元件相互邻近。同时，寄生元件3115可以被设置为在天线元件3111的布置方向上仅与位于布置方向上的端侧上的天线元件3111a和3111d中的任一个天线元件3111相互邻近。

例如，图9和图10各用于描述根据本实施例的天线设备的配置的另一个示例的解释图。具体而言，图9示出了在上述天线元件3111a和3111d之中设置有寄生元件3115a以使得其在布置方向上仅与天线元件3111a相互邻近的情况下的配置的一个示例。此外，图10示出了在上述天线元件3111a和3111d之中设置有寄生元件3115b以使得其在布置方向上仅与天线元件3111d相互邻近的情况下的配置的一个示例。注意的是，在下面的描述中，图9中所示的天线设备可以被称为“天线设备3130”，以便将该天线设备与其它天线设备区分开。此外，图10中所示的天线设备可以被称为“天线设备3150”，以便将该天线设备与其它天线设备区分开。此外，除非特别区分，否则图6、图9和图10中的每一个图中所示的天线设备都可以被简单地称为“天线设备3110”。即，在下面的描述中，对“天线设备3110”的简单描述可以包括天线设备3130和天线设备3150，只要不存在由用于部署寄生元件3115的方法的差异造成的抑制因素即可。

上面已经参考图6至图10描述了根据本公开的一个实施例的天线设备的配置的一个示例。

<5.2.天线设备的特性>

随后，将描述根据本实施例的天线设备的特性的仿真结果。

(辐射方向图的仿真结果)

首先，作为根据本实施例的天线设备的特性，将描述构成天线设备的每个天线元件的辐射方向图的仿真结果的一个示例。注意的是，为了使根据本实施例的天线设备3110的特性更容易理解，首先，作为比较例，将描述在不提供与天线设备3110中的寄生元件3115对应的配置的情况下天线元件的辐射方向图的一个示例。例如，图11是示出根据比较例的天线设备的示意性配置的一个示例的图，并且示出了在从上方垂直(+z方向)观察天线设备的情况下天线设备的示意性配置的一个示例。注意的是，图11中的x方向、y方向和z方向分别与图6中的x方向、y方向和z方向对应。此外，在下面的描述中，为了方便起见，图11中所示的天线设备也被称为“天线设备3910”。

如图11中所示，在根据比较例的天线设备3910中，以与上述根据本实施例的天线设备3110相似的方式，多个天线元件3111被部署为沿着x方向彼此间隔开，并且多个天线元件3111构成阵列天线。同时，在天线设备3910中，与寄生元件3115对应的配置没有像在天线设备3110中那样部署，并且不具有像上面参考图5描述的天线设备3010中那样在布置方向(x方向)上延伸介电基板的配置。在这样的配置下，已经在多个天线元件3111中对位于-x方向的端侧的天线元件3111a和在+x方向与天线元件3111a相互邻近的天线元件3111b中的每一者执行了辐射方向图的仿真。

例如，图12和13各自是示出根据比较例的天线设备3910中的天线元件的辐射方向图的仿真结果的一个示例的图。

具体而言，图12示出了在沿着图11的I-I'平面(xz平面)切割辐射方向图的情况下天线元件3111a的辐射方向图的一个示例。图12示出了在+x方向侧的天线元件3111a的辐射方向图上发生失真。假定失真是由与天线元件3111a相互邻近的天线元件3111b的影响引起的。相反，在-x方向侧的天线元件3111a的辐射方向图上不发生失真。即，如图12中所示，在根据比较例的天线设备3910中，天线元件3111a的辐射方向图的形状在x方向上是不对称的。

此外，图13示出了在沿着图11的I-I'平面(xz平面)切割辐射方向图的情况下天线元件3111b的辐射方向图的一个示例。在+x方向和-x方向上，其它天线元件3111与天线元件3111b相互邻近地部署。因此，如图13中所示，在天线元件3111b的辐射方向图上在+x方向和-x方向上都发生失真。因此，利用这种布置，天线元件3111b的辐射图的形状在x方向上被作为目标。

随后，将描述根据本实施例的天线设备3110的特性。例如，图14是示出根据本实施例的天线设备3110的示意性配置的一个示例的图，并且示出了在从上方垂直(+z方向)观察天线设备3110时天线设备3110的示意性配置的一个示例。注意的是，图14中的x方向、y方向和z方向分别与图6中的x方向、y方向和z方向对应。在这样的配置下，在多个天线元件3111当中，已经对位于-x方向的端侧上的天线元件3111a(即，与寄生元件3115a相互邻近的天线元件3111)和在+x方向上与天线元件3111a相互邻近的天线元件3111b中的每一个天线元件执行辐射方向图的仿真。

例如，图15和图16各自是示出根据本实施例的天线设备3110中的天线元件的辐射方向图的仿真结果的一个示例的图。

具体而言，图15示出了在沿着图14的II-II'平面(xz平面)切割辐射方向图的情况下天线元件3111a的辐射方向图的一个示例。如通过将图15与图12进行比较可以看出，在根据本实施例的天线设备3110中，在天线元件3111a的辐射方向图上在+x方向侧生成的失真小于在根据比较例的天线设备3910中生成的失真。即，对于根据本实施例的天线设备3110，可以看出，与根据比较例的天线设备3910相比，天线元件3111a在x方向上的辐射方向图的形状的对称性变得更好。

此外，图16示出了在沿着图14的II-II'平面(xz平面)切割辐射方向图的情况下天线元件3111b的辐射方向图的一个示例。在图16中所示的辐射方向图的仿真结果中，以与图13中所示的仿真结果相似的方式，在+x方向和-x方向上均发生失真，并且作为结果，天线元件3111b的辐射方向图的形状在x方向中被作为目标。

(反射特性的仿真结果)

随后，作为根据本实施例的天线设备的特性，将描述关于天线设备的反射特性的仿真结果的一个示例，该天线设备具体地是根据比较例的天线设备3910(参见图11)和根据本实施例的天线设备3110(参见图14)中的每一个天线设备。

例如，图17是示出根据比较例的天线设备3910的反射特性的仿真结果的一个示例的图。在图17中，横轴指示频率(GHz)，纵轴指示增益(dB)。此外，图17中所示的示例示出了针对图11中所示的天线设备3910的天线元件3111a和3111b的S参数S11和S22中的每一个的仿真结果。

此外，图18是示出根据本实施例的天线设备3110的反射特性的仿真结果的一个示例的图。图18中的横轴和纵轴类似于图17中所示的示例。此外，图18中所示的示例示出了针对图14中所示的天线设备3110的天线元件3111a和3111b的S参数S11和S22中的每一个的仿真结果。

如通过将图17与图18进行比较可以看出的，在根据本实施例的天线设备3110与根据比较例的天线设备3910之间的反射特性没有变化。这表明，即使如根据本实施例的天线设备3110中那样设置有寄生元件3115，也不会影响天线设备的反射特性。

上面已经参考图11至图18描述了根据本实施例的天线设备的特性的仿真结果。

<5.3.修改例>

随后，将描述根据本实施例的天线设备的修改例。

(第一修改例)

首先，作为第一修改例，将描述在通过以L形连接两个天线设备来配置一个天线设备的情况下的一个示例。例如，图19是用于描述根据第一修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图，并且是天线设备的示意性透视图。注意的是，在下面的描述中，图19中所示的天线设备可以被称为“天线设备3210”，以便将天线设备与其它天线设备区分开。

如图19中所示，天线设备3250包括天线部分3110a和3110b以及连接部分3212。天线部分3110a和3110b中的每一个天线部分与参考图6和8描述的天线设备3110对应。因此，将省略对天线部分3110a和3110b中的每一个的配置的详细描述。注意的是，在图19中所示的天线设备3210中，天线部分3110a和3110b中的一个与“第一天线部分”的一个示例对应，另一个与“第二天线部分”的一个示例对应。即，第一天线部分的介电基板3118与“第一基板”的一个示例对应，而第二天线部分的介电基板3118与“第二基板”的一个示例对应。

如图19中所示，天线部分3110a和3110b被放置成使得在天线部分3110a和3110b的端部中，在多个天线元件3111的布置方向上延伸的端部之一位于彼此附近。此时，天线部分3110a的天线元件3111和天线部分3110b的天线元件3111被放置为使得平面元件的法线方向彼此相交(例如，正交)，或者法线方向位于彼此扭转的位置处。此外，连接部分3212被设置为在天线部分3110a和天线部分3110b的位于彼此附近的端部之间构造。天线部分3110a和天线部3110b通过连接部分3212连接。即，天线部分3110a和天线部分3110b由连接部分3212保持，使得天线部分3110a和天线部分3110b形成基本上L形。

利用这样的配置，在天线设备3210中，构成阵列天线的多个天线元件3111部署在由附图标记R11所指示的区域中，并且寄生元件3115部署在由附图标记R13和R15所指示的区域中。

具有上述配置的天线设备3210优选地沿着通信设备211的壳体209的外表面的彼此连接的多个表面(外表面)(例如，如图3中所示的通信设备211的后表面201和端表面204)被保持。利用这样的配置，可以以更优选的方式发送或接收从基本上垂直于彼此连接的多个表面中的每个表面的方向到达的无线信号。

注意的是，作为与构成L形天线设备3210的天线部分3110a和3110b对应的配置，还有可能应用参考图9描述的天线设备3130和参考图10描述的天线设备3150。

例如，图20是用于描述根据第一修改例的天线设备的配置的另一个示例的解释图。注意的是，在下面的描述中，图20中所示的天线设备可以被称为“天线设备3230”，以便将该天线设备与其它天线设备区分开。

图20中所示的天线设备3230具有与图19中所示的天线设备3210中的天线部分3110a和3110b对应的配置，并且与在应用图9中所示的天线设备3130的情况下的一个示例对应。即，图20中所示的天线部分3130a和3130b与图9中所示的天线设备3130对应。此外，基于相似于图19中所示的天线设备3210的构思，通过连接部分3232进行的天线部分3130a和3130b的连接构成了L形天线设备3230。

利用这样的配置，在天线设备3230中，构成阵列天线的多个天线元件3111部署在由附图标记R11所指示的区域中，并且寄生元件3115部署在由附图标记R13所指示的区域中。

此外，在图20中所示的天线设备3230中，天线部分3130a和3130b中的一个与“第一天线部分”的一个示例对应，另一个与“第二天线部分”的一个示例对应。即，第一天线部分的介电基板3118与“第一基板”的一个示例对应，第二天线部分的介电基板3118与“第二基板”的一个示例对应。

例如，图21是用于描述根据第一修改例的天线设备的配置的另一个示例的解释图。注意的是，在下面的描述中，图21中所示的天线设备可以被称为“天线设备3250”，以便将该天线设备与其它天线设备区分开。

图21中所示的天线设备3250具有与图19中所示的天线设备3210中的天线部分3110a和3110b对应的配置，并且与在应用图10中所示的天线设备3150的情况下的一个示例对应。即，图21中所示的天线部分3150a和3150b与图10中所示的天线设备3530对应。此外，基于类似于图19中所示的天线设备3210的构思，通过连接部分3252进行的天线部分3150a和3150b的连接构成了L形天线设备3250。

利用这样的配置，在天线设备3250中，构成阵列天线的多个天线元件3111部署在由附图标记R11所指示的区域中，并且寄生元件3115部署在由附图标记R15所指示的区域中。

此外，在图21中所示的天线设备3250中，天线部分3150a和3150b中的一个与“第一天线部分”的一个示例对应，另一个与“第二天线部分”的一个示例对应。即，第一天线部分的介电基板3118与“第一基板”的一个示例对应，第二天线部分的介电基板3118与“第二基板”的一个示例对应。

作为第一修改例，参考图19至图21，上面已经描述了在通过将两个天线设备以L形连接来配置一个天线设备的情况下的一个示例。

(第二修改例)

随后，作为第二修改例，将特别关注阵列天线的配置来描述根据本实施例的天线设备的配置的一个示例。

上述实施例已经描述了配置所谓一维阵列的情况，在该一维阵列中多个天线元件3111被沿着预定方向彼此隔开部署。同时，多个天线元件3111的布置不必仅限于如在上述实施例中那样配置所谓一维阵列的情况下的布置。

例如，图22至图24各自是用于描述根据第二修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图，并且示出了在阵列天线(所谓的二维阵列)通过二维地布置多个天线元件3111来配置的情况下的一个示例。注意的是，在图22至图24中，被指示为“馈送元件”的部分与根据本实施例的天线设备3110中的天线元件3111(即，具有馈送点的天线元件)对应。此外被，指示为“寄生元件”的部分与根据本实施例的天线设备3110中的寄生元件3115对应。此外，在图22至图24中，为了方便起见，将构成馈送元件的平面元件(即，与天线元件3111的元件3112对应的配置)的法线方向定义为z方向，并且将彼此正交并且与元件的平面水平的方向定义为x方向和y方向。即，在图22至图24中所示的示例中，多个馈送元件被部署为沿着x方向和y方向中的每一个彼此间隔开。

首先，将描述图22中所示的示例。在图22中所示的示例中，在二维地布置在xy平面上的馈送元件中，寄生元件被部署为在x方向上与位于x方向的端侧上的馈送元件相互邻近。即，在图22中所示的示例中，由附图标记R21和R22指示的部分中的每一个部分具有与参考图6和图8描述的天线设备3110的配置类似的配置。利用这种配置，在图22中所示的示例中，在由附图标记R21和R22指示的部分中的每一个部分中，以与天线设备3110类似的方式，有可能预期有改善馈送元件的辐射方向图的形状的对称性(在这种情况下为x方向上的形状的对称性)的效果。

然后，将描述图23中所示的示例。在图23中所示的示例中，在二维地布置在xy平面上的馈送元件中，寄生元件被部署为在y方向上与位于y方向的端侧上的馈送元件相互邻近。即，在图23中所示的示例中，由附图标记R23和R24指示的部分中的每一个部分具有与参考图6和图8描述的天线设备3110的配置类似的配置。利用这种配置，在图23所示的示例中，在由附图标记R23和R24指示的部分中的每一个部分中，以与天线设备3110类似的方式，有可能预期有改善馈送元件的辐射方向图的形状的对称性(在这种情况下为y方向上的形状的对称性)的效果。

然后，将描述图24中所示的示例。在图24中所示的示例中，在二维地布置在xy平面上的馈送元件中，在x方向和y方向中的每个方向上，寄生元件被部署为该方向的端侧上的馈送元件相互邻近。即，在图24中所示的示例中，由附图标记R25和R26指示的部分中的每一个部分具有与参考图6和图8描述的天线设备3110的配置类似的配置。利用这种配置，在图24中所示的示例中，在由附图标记R25和R26指示的部分中的每一个部分中，以与天线设备3110类似的方式，有可能预期有改善馈送元件的辐射方向图的形状的对称性(在这种情况下为x方向上的形状的对称性)的效果。类似地，在图24中所示的示例中，由附图标记R27和R28指示的部分中的每一个部分具有与天线设备3110的配置类似的配置。利用这样的配置，在图25所示的示例中，在由附图标记R27和R28指示的部分中的每一个部分中，以类似于天线设备3110的方式，有可能预期有改善馈送元件的辐射方向图的形状的对称性(在这种情况下为y方向上的形状的对称性)的效果。

此外，图25是用于描述根据第二修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图，并且示出了在通过径向布置多个天线元件3111来配置阵列天线(所谓的径向阵列)的情况下的一个示例。注意的是，在图25中，被指示为“馈送元件”的部分与根据本实施例的天线设备3110中的天线元件3111(即，具有馈送点的天线元件)对应。此外，被指示为“寄生元件”的部分与根据本实施例的天线设备3110中的寄生元件3115对应。此外，在图25中，x方向、y方向和z方向分别与图22至图24中所示的示例中的x方向、y方向和z方向对应。即，在图25中所示的示例中，多个馈送元件被部署为在xy平面中彼此间隔开。

在图25中所示的示例中，在径向布置在xy平面上的馈送元件(换句话说，同心布置的馈送元件)中，对于径向布置的多个馈送元件中的每一个馈送元件，寄生元件被部署为在径向方向上与位于该径向方向上的端侧的馈送元件相互邻近。即，在图25中所示的示例中，由附图标记R31至R37指示的部分中的每一个部分具有与参考图6和图8描述的天线设备3110的配置类似的配置。利用这样的配置，在图25中所示的示例中，在由附图标记R31至R37指示的部分中的每一个部分中，以与天线设备3110类似的方式，有可能预期有改善馈送元件的辐射方向图的形状的对称性的效果(在这种情况下是在径向方向上的形状的对称性)。

注意的是，图22至图25中所示的示例仅仅是一个示例，并且不一定限制根据本实施例的天线设备3110的配置。即，如果基于上述构思部署寄生元件，那么对于构成阵列天线的多个天线元件中沿着期望方向布置的至少两个或更多个天线元件，根据本实施例的天线设备的配置没有特别限制。

此外，馈送元件和寄生元件的形状没有特别限制，并且可以是例如圆形、正方形等。因此，作为馈送元件，例如，可以应用包括E型贴片天线、具有缝隙的贴片天线、具有圆极化扰动元件的贴片天线等的天线元件。此外，可以根据用作馈送元件的天线元件来设置寄生元件的形状。此外，作为另一个示例，可以根据组成构成天线设备的阵列天线的多个馈送元件的布置图案来确定馈送元件或寄生元件的形状。这不限于本修改例，而且对于上述实施例和其它修改例也相似。

作为第二修改例，参考图22至图25，上面已经描述了根据本实施例的天线设备的配置的一个示例，其特别关注阵列天线的配置。

(第三修改例)

随后，作为第三修改例，将描述根据本实施例的天线设备的配置的另一个示例。

上述实施例及修改例已经描述了在将部署有天线元件和寄生元件的基板形成为平面形状的情况下的一个示例。同时，如果有可能部署上述天线元件和寄生元件，那么其上部署有天线元件和寄生元件的基板的形状(即，与上述基板对应的配置)不必限于平面形状。

例如，图26和图27各自是用于描述根据第三修改例的天线设备的配置的一个示例的解释图。图26和图27中所示的示例示出了在将天线元件部署在作为期望机构的某个构件的树脂框架(例如，机械框架)上的情况下的一个示例。

具体而言，在图26中所示的天线设备3310中，附图标记3318指示树脂框架，并且附图标记3311指示天线元件。即，在图26中所示的示例中，天线元件和寄生元件(例如，图6中所示的天线元件3111和寄生元件3115)可以部署在树脂框架3318中部署有天线元件3311的区域中，以便与上述实施例和修改例基本上类似。即，在图26中所示的示例中，树脂框架3318与实施例和修改中的“基板”对应。

此外，在图27中所示的天线设备3320中，附图标记3328指示树脂框架，而附图标记3321指示天线元件。即，在图27中所示的示例中，天线元件和寄生元件(例如，图6中所示的天线元件3111和寄生元件3115)可以部署在天线元件3321部署在树脂框架3328中的区域中，以便与上述实施例和修改基本上相似。即，在图26中所示的示例中，树脂框架3318与实施例和修改例中的“基板”对应。

如上所述，在根据本实施例的天线设备中，与其上部署有天线元件和寄生元件的基板对应的配置不必限于平面形状，并且该配置可以具有三维形状，例如，如图26和图27中所示。即，在本公开中被描述为“基板”的部分不是仅限于平面基板，而是还包括可以其上部署天线元件的基板，如上述的树脂框架(例如，具有三维形状的基材)。

作为第三修改例，上面已经描述了根据本实施例的天线设备的配置的另一个示例。

<5.4.应用示例>

随后，作为对其应用根据本公开的一个实施例的天线设备的通信设备的应用示例，将描述根据本公开的技术应用于除通信终端(诸如智能电话)以外的设备的一个示例。

近年来，将各种事物连接到网络的技术(被称为物联网(IoT))引起了人们的关注。假设可以使用智能电话和平板终端以外的设备进行通信。因此，例如，将根据本公开的技术应用于可移动地配置的各种设备使得设备能够使用毫米波执行通信。

例如，图28是用于描述根据本实施例的通信设备的应用示例的解释图，并且示出了在将根据本公开的技术应用于相机设备的情况下的一个示例。具体而言，在图28中所示的示例中，根据本公开一个实施例的天线设备被保持为位于相机设备300的壳体的外表面中的面对彼此不同方向的表面301和302中的每一个表面附近。例如，附图标记311示意性地示出了根据本公开的一个实施例的天线设备。利用这样的配置，例如，在表面301和302中的每一个表面中，图28中所示的相机设备300可以发送或接收在基本上与表面的法线方向一致的方向上传播的无线信号。注意的是，不用说天线设备311不仅可以在图28中所示的表面301和302上提供，而且可以在设置其它表面上。

此外，根据本公开的技术可以应用于称为无人机等的无人驾驶空中车辆。例如，图29是用于描述根据本实施例的通信设备的应用示例的解释图，并且示出了在将根据本公开的技术应用于安装在无人机底部上的相机设备的情况下的一个示例。具体而言，优选地，高空飞行的无人机可以主要发送或接收来自下侧的各个方向的无线信号(毫米波)。因此，例如，在图29中所示的示例中，根据本公开一个实施例的天线设备被保持为位于安装在无人机底部的相机设备400的壳体的外表面401中的面对彼此不同的方向的相应部分附近。例如，附图标记411示意性地示出了根据本公开的一个实施例的天线设备。此外，虽然在图29中省略了图示，但是天线设备411不仅可以在相机设备400中提供，而且可以例如在无人机本身的壳体的相应部分中提供。而且在这种情况下，特别地，天线设备411优选地设置在壳体的下侧。

注意的是，如图29中所示，在目标设备的壳体的外表面的至少一部分被构造为弯曲表面(即，具有曲率的表面)的情况下，在该弯曲表面的相应部分区域中，天线设备411优选地保持在法线方向彼此交叉或法线方向在彼此扭转的位置的多个部分区域中的每一个区域的附近。利用这样的配置，图29中所示的相机设备400可以发送或接收在与每个部分区域的法线方向基本上一致的方向上传播的无线信号。

注意的是，参考图28和图29描述的示例仅仅是一个示例，并且对应用了根据本公开的技术的设备没有特别限制，只要该设备使用毫米波执行通信即可。

如上所述，作为应用了根据本公开一个实施例的天线设备的通信设备的应用示例，参考图28和图29，已经描述了将根据本公开的技术应用于除通信终端(诸如智能电话)以外的其它设备的一个示例。

<<6.结论>>

如上所述，根据本实施例的天线设备包括：基板(介电基板)、各自具有馈送点的多个天线元件，以及不具有馈送点的寄生元件。多个天线元件中的每一个天线元件和寄生元件均由基板支撑。具体而言，多个天线元件被部署为沿着预定方向彼此间隔开。此时，多个天线元件构成阵列天线。此外，在上述多个天线元件当中，寄生元件被部署为在布置方向上与位于多个天线元件的布置方向的端侧的第一天线元件相互间隔开。即，寄生元件被部署为在上述布置方向上与第一天线元件相互邻近。此外，上述寄生元件与上述第一天线元件之间的第一元件间隔等于或小于第一天线元件与相对于第一天线元件位于寄生元件的相对侧的第二天线元件之间的第二元件间隔的两倍。

利用以上配置，根据本实施例的天线设备使得有可能减少在上述第一天线元件的辐射方向图上产生的失真的影响，并且确保辐射方向图在上述布置方向上的对称性。此外，根据本实施例的天线设备，与在不设置寄生元件的情况下确保上述辐射方向图在上述布置方向上的对称性的情况相比，使得有可能减小布置方向上的尺寸。即，根据本实施例的天线设备使得既能够确保每个天线元件(特别是位于布置方向的端侧的天线元件)的辐射方向图的对称性，又能够在排列多个天线元件的情况下以更优选的方式使天线设备小型化。

上面已经参考附图详细描述了本公开的优选实施例，但是本公开的技术范围不限于这种示例。显然，本公开的技术领域的普通技术人员可以在权利要求书中描述的技术构思的范围内想到各种修改或变更，并且当然应该理解的是，这些修改或变更也落入本公开的技术范围内。

此外，本说明书中描述的效果仅仅是描述性或说明性的，而非限制性的。即，根据本公开的技术，除了上述效果以外或代替上述效果，还可以根据本说明书中的描述产生对于本领域技术人员显而易见的其它效果。

注意的是，以下配置也属于本公开的技术范围。

(1)一种天线设备，包括：

基板；

由基板支撑的多个天线元件，每个天线元件具有馈送点；以及

由基板支撑并且不具有馈送点的寄生元件，

其中所述多个天线元件被部署为沿着预定方向彼此间隔开，

寄生元件在该方向上与所述多个天线元件当中位于该方向的端侧的第一天线元件相互间隔开，以及

寄生元件和第一天线元件之间的第一元件间隔等于或小于第一天线元件和相对于第一天线元件位于寄生元件的相对侧的第二天线元件之间的第二元件间隔的两倍。

(2)根据上述(1)的天线设备，其中寄生元件被部署在相对于第一天线元件与第二天线元件对称的位置处。

(3)根据上述(1)或(2)所述的天线设备，其中第一元件间隔等于或小于由所述多个天线元件发送或接收的无线信号的波长。

(4)根据上述(3)的天线设备，其中第一元件间隔基本上等于波长的一半。

(5)根据上述(1)至(4)中的任一项的天线设备，其中寄生元件沿着所述方向的第一宽度基本上等于每个所述天线元件沿着所述方向的第二宽度。

(6)根据上述(5)的天线设备，其中，在天线元件的树脂框架的相对介电常数为εr且由所述多个天线元件发送或接收的无线信号的波长为λ的情况下，第一宽度d1满足以下所示的条件式。

[等式5]

(7)根据上述(6)的天线设备，其中第一宽度基本上等于λ/4。

(8)根据上述(1)至(7)中的任一项的天线设备，其中寄生元件被用作用于预定传感器的垫片。

(9)根据上述(1)至(7)中的任一项的天线设备，其中寄生元件的形状与每个所述天线元件的形状基本上相同。

(10)根据上述(9)的天线设备，其中每个天线元件被构造为贴片天线、E型贴片天线、具有缝隙的贴片天线或具有圆极化扰动元件的贴片天线。

(11)根据上述(1)至(10)中的任一项的天线设备，其中所述多个天线元件是构成阵列天线的天线元件的至少一部分，在该阵列天线中多个天线元件被部署在一个或多个方向上。

(12)根据上述(11)的天线设备，其中阵列天线是一维阵列天线、二维阵列天线或径向阵列天线。

(13)根据权利要求(1)至(12)中的任一项的天线设备，还包括各自支撑所述多个天线元件和寄生元件的第一基板和第二基板作为基板，

其中第一基板和第二基板各自被保持为使得法线方向彼此相交或者法线方向在彼此扭转的位置处。

附图标记列表

200 终端设备

2001 天线部分

2003 无线通信单元

2005 通信控制单元

2007 存储单元

211 通信设备

3110 天线设备

3111 天线元件

3112 元件

3113 馈送点

3115 寄生元件

3116 元件

3118 介电基板

3119 接地板

3210 天线设备

3110a，3110b 天线部分

3212 连接部分

Claims (13)

1.一种天线设备，包括：

基板；

由所述基板支撑的多个天线元件，每个所述天线元件具有馈送点；以及

由所述基板支撑并且不具有馈送点的寄生元件，

其中所述多个天线元件被部署为沿着预定方向彼此间隔开，

所述寄生元件与所述多个天线元件当中位于所述方向的端侧的第一天线元件在所述方向上相互间隔开，以及

所述寄生元件和所述第一天线元件之间的第一元件间隔等于或小于所述第一天线元件和相对于所述第一天线元件位于所述寄生元件的相对侧的第二天线元件之间的第二元件间隔的两倍。

2.根据权利要求1所述的天线设备，其中所述寄生元件被部署在相对于所述第一天线元件与所述第二天线元件对称的位置处。

3.根据权利要求1所述的天线设备，其中所述第一元件间隔等于或小于由所述多个天线元件发送或接收的无线信号的波长。

4.根据权利要求3所述的天线设备，其中所述第一元件间隔基本上等于所述波长的一半。

5.根据权利要求1所述的天线设备，其中所述寄生元件沿着所述方向的第一宽度基本上等于所述天线元件沿着该方向的第二宽度。

6.根据权利要求5所述的天线设备，其中，在所述天线元件的树脂框架的相对介电常数为εr且由所述多个天线元件发送或接收的无线信号的波长为λ的情况下，所述第一宽度d1满足以下所示的条件式：

[等式1]

7.根据权利要求6所述的天线设备，其中所述第一宽度基本上等于λ/4。

8.根据权利要求1所述的天线设备，其中所述寄生元件被用作预定传感器的垫片。

9.根据权利要求1所述的天线设备，其中所述寄生元件的形状与每个所述天线元件的形状基本上相同。

10.根据权利要求9所述的天线设备，其中每个所述天线元件被构造为贴片天线、E型贴片天线、具有缝隙的贴片天线或具有圆极化扰动元件的贴片天线。

11.根据权利要求1所述的天线设备，其中所述多个天线元件是构成阵列天线的天线元件的至少一部分，在所述阵列天线中多个天线元件被部署在一个或多个方向上。

12.根据权利要求11所述的天线设备，其中所述阵列天线是一维阵列天线、二维阵列天线或径向阵列天线。

13.根据权利要求1所述的天线设备，还包括各自支撑所述多个天线元件和所述寄生元件的第一基板和第二基板作为所述基板，

其中所述第一基板和所述第二基板各自被保持为使得法线方向彼此相交或者法线方向在彼此扭转的位置处。

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