CN1117415C - 无线装置、通信系统和数字电视广播接收装置 - Google Patents

Abstract

一种天线装置包括导电接地基底、接收单元和发送单元。其中，接收单元具有接收端，位于导电接地基底的附近；发送单元具有发射端，位于接收单元的附近。接收单元和发送单元具有一公共端，和可通过导电接地基底接地。接收单元和发送单元具有不同的工作频带。

Description

天线装置、通信系统和 数字电视广播接收装置

技术领域

本发明涉及一种与汽车车身相连的天线装置，用于接收例如调幅、调频或电视广播，或者无绳电话等，并且涉及一种使用这种天线装置的通信系统。

背景技术

随着汽车多媒体时代的发展，除了调幅/调频(AM/FM)收音机之外，目前已在汽车中安装了诸如TV接收机、无绳电话机和导航系统等各种无线电设备。此后，还可以通过无线电波大量提供信息和服务，因此天线的重要性不断增加。

一般地说，在无绳电话机或者其它任何可以用于移动通信并且能够发送和接收的通信装置中，天线被用于发送和接收两者，并且连接该天线的单端通过诸如分频器、混频器、循环器或开关等公用元件，起到接收部之输入端和发送部之输出端的双重功能。在接收期间，这类公用元件防止接收到的信号通过天线进入发送部，让它正常地进入接收部。相反，在发射期间，该部件防止发射信号从发送部进入接收部，并让信号通过天线发射出去。

但是，如上所述，当用天线进行发送和接收两者，并且通信装置中有一公用元件时，通常公用元件的成本较高，并且通信装置本身非常贵。另外，存在一个问题，即由于将单个天线与公用元件一起使用，所以发射损耗的增加会使接收灵敏度降低。

另外，由于接收放大器和发送放大器肯定安装在通信装置一侧，所以存在一个问题，即天线天线和通信装置之间的缆线连接会降低接收电平和发射功率。

发明内容

鉴于传统天线的这些问题，本发明的目的在于提供一种天线装置和一种通信系统，它们能够提高接收灵敏度，降低发射损耗，并且成本较低。

另外，本发明的目的是提供一种可以进一步提高其增益的天线装置。

另外，本发明的目的是提供一种数字电视广播接收装置和一种接收方法，它们能够减少数字数据移动接收期间的接收干扰。

本发明的第一方面(对应于权利要求1)是一种天线装置，它包括：

导电接地基底；

接收单元，它位于所述导电接地基底的附近，并且具有一接收端；和

发送单元，它位于所述接收单元的附近，并且具有一发射端；

其特征在于，所述接收单元的一端和所述发送单元的一端与所述导电接地基底相连，以便通过一公共部分接地，并且所述接收单元的频带与所述发送单元的频带不同。

本发明的第二方面(对应于权利要求2)是一种天线装置，它包括：

导电接地基底；

接收单元，它位于所述导电接地基底的附近，并且具有一接收端；和

发送单元，它位于所述接收单元的附近，并且具有一发射端；

其特征在于，所述接收单元的一端和所述发送单元的一端与所述导电接地基底相连，以便在分离的位置接地，并且所述接收单元的频带与所述发送单元的频带不同。

本发明的第三方面(对应于权利要求12)是一种天线装置，它包括：

导电接地基底；

天线单元，其一端与所述导电接地基底相连以便接地，并且形成于公共电路板上；和

供电端，它从所述天线单元拉出；

其特征在于，在所述供电端和所述天线单元不接地的另一端之间插入一共振电路。

本发明的第四方面(对应于权利要求18)是一种通信系统，它包括：

天线装置，它具有导电接地基底、天线单元和接收放大器，其中所述天线单元形成于所述导电接地基底附近的公共电路板上，所述接收放大器位于所述公共电路板上，在所述天线单元和供电端之间；

接收机，它具有电源部，用于将电能提供给所述天线装置的所述接收放大器；和

馈电线，用于将所述天线装置的所述供电端与所述接收机的所述信号输入部相连，

其特征在于，分别在所述天线装置的所述接收放大器和所述供电端之间以及所述接收机的接收放大器的输入端提供一隔直流电容器，并且所述电源部通过所述馈电线将电能提供给所述天线装置的所述接收放大器。

本发明的第五方面(对应于权利要求20)是一种通信系统，它包括：

本发明的天线装置(对应于权利要求15)；

接收机，它具有一接收信道设置电路，该电路为所述天线装置的所述电压可变电容器元件产生一偏压；和

馈电线，用于将所述接收机的信号输入部与所述天线装置的供电端相连；

其特征在于，所述天线装置的所述电压可变电容器元件与所述供电端相连，分别在所述天线单元和所述供电端之间以及所述接收机的接收放大器的输入端提供一隔直流电容器，并且通过改变由所述接收信道设置电路产生的偏压来建立接收信道。

本发明的第六方面(对应于权利要求21)是一种通信系统，其特征在于，包括：

本发明的天线装置(对应于权利要求1至10中任何一种)；

通信装置，它具有接收放大器和发送放大器；

接收连接线，用于将所述天线装置的接收端与所述通信装置的所述接收放大器相连；和

发送连接线，用于将所述天线装置的发射端与所述通信装置的所述发送放大器相连。

本发明的第七方面(对应于权利要求22)是一种通信系统，它包括：

天线装置，它包括导电接地基底、接收单元、发送单元和收发转换电路，其中所述接收单元的接收端位于所述导电接地基底附近的公共电路板上，所述发送单元的发射端位于所述接收单元附近的所述公共电路板上，而所述收发转换电路位于所述公共电路板上，并且能够切换所述接收端和所述发射端；

馈电线，它与所述收发转换电路相连；和

通信装置，它与所述馈电线相连，并且能够发射和接收；

其特征在于，通过用切换信号转换所述通信装置中的传输操作，来控制所述天线装置的所述收发转换电路。

本发明的第八方面(对应于权利要求23)是一种通信系统，它包括：

本发明的天线装置(对应于权利要求11)；

通信装置，它包括电源部，用于将电能提供给所述天线装置的所述接收放大器，并且能够发射和接收；和

馈电线，用于将所述天线装置的公共端与所述通信装置的信号输入/输出部相连，其特征在于，分别在所述天线单元的公共元件和所述公共端之间以及在所述通信装置的输入/输出端提供一隔直流电容器，并且所述电源部通过所述馈电线将电能提供给所述天线装置的接收放大器。

本发明的第九方面(对应于权利要求30)是一种天线装置，它包括：

导电接地基底；

主天线单元，它通过基本上平行于所述导电接地基底的第一接地连接线与所述导电接地基底相连；和

无源单元，它通过沿所述主天线单元的第二接地连接线与所述导电接地基底相连。

本发明的第十方面(对应于权利要求38)是一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是本发明的天线装置(对应于权利要求1至37中的任何一种)，并且将电磁波转换成电信号；

延迟装置，用于从所述输入装置接收信号，并且延迟该信号；

合成装置，用于合成来自所述延迟装置的信号以及来自所述输入装置的信号；

接收装置，用于对来自所述合成装置的信号进行频率变换；和

解调装置，用于将来自所述接收装置的信号转换成基带信号，其特征在于，可以任意建立在所述延迟装置中使用的延迟时间以及在所述合成装置中使用的合成比例。

本发明的第十一方面(对应于权利要求39)是一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是本发明的天线装置(对应于权利要求1至37中的任何一种)，并且将电磁波转换成电信号；

延迟装置，用于从所述输入装置接收信号，并且延迟该信号；

合成装置，用于合成来自所述延迟装置的信号以及来自所述输入装置的信号；

接收装置，用于对来自所述合成装置的信号进行频率变换；

解调装置，用于将来自所述接收装置的信号转换成基带信号；

延迟波估计装置，用于接收来自所述解调装置的表示解调状态的信号，并且估计在来自所述输入装置的信号中所包含的延迟波；和

合成控制装置，用于根据来自所述延迟波估计装置的信号控制所述合成装置和所述延迟装置，其特征在于，可以根据来自所述合成控制装置的信号，控制在所述合成装置中使用的信号合成比例或者在所述延迟装置中使用的延迟时间。

本发明的第十二方面(对应于权利要求40)是一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是本发明的天线装置(对应于权利要求1至37中的任何一种)，并且将电磁波转换成电信号；

接收装置，用于对来自所述输入装置的信号进行频率变换；

延迟装置，用于接收来自所述接收装置的信号，并且延迟该信号；

合成装置，用于合成来自所述延迟装置的信号以及来自所述接收装置的信号；和

解调装置，用于将来自所述合成装置的信号转换成基带信号，其特征在于，可以任意建立在所述延迟装置中使用的延迟时间以及在所述合成装置中使用的合成比例。

本发明的第十三方面(对应于权利要求41)是一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是本发明的天线装置(对应于权利要求1至37中的任何一种)，并且将电磁波转换成电信号；

接收装置，用于对来自所述输入装置的信号进行频率变换；

延迟装置，用于接收来自所述接收装置的信号，并且延迟该信号；

合成装置，用于合成来自所述延迟装置的信号以及来自所述接收装置的信号；

解调装置，用于将来自所述合成装置的信号转换成基带信号；

延迟波估计装置，用于接收来自所述解调装置的表示解调状态的信号，并且估计在来自所述输入装置的信号中所包含的延迟波；和

合成控制装置，用于根据来自所述延迟波估计装置的信号控制所述合成装置和所述延迟装置，其特征在于，可以根据来自所述合成控制装置的信号，控制在所述合成装置中使用的信号合成比例或者在所述延迟装置中使用的延迟时间。

本发明的第十四方面(对应于权利要求42)是一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是本发明的天线装置(对应于权利要求1至37中的任何一种)，并且将电磁波转换成电信号；

接收装置，用于对来自所述输入装置的信号进行频率变换；

解调装置，用于将来自所述接收装置的信号转换成基带信号；

延迟波估计装置，用于接收来自所述解调装置的关于解调状态的信息，并且估计在来自所述输入装置的信号中所包含的延迟波；和

解调控制装置，用于根据来自所述延迟波估计装置的延迟波信息控制所述解调装置，其特征在于，可以根据来自所述解调控制装置的控制信号，控制由所述解调装置处理的传递函数。

附图概述

图1是一示意图，例示了依照本发明第一实施例的天线装置；

图2是一示意图，示出了在第一实施例天线装置中获得的频带；

图3是一示意图，例示了依照第一实施例的另一种天线装置；

图4是一示意图，例示了依照第一实施例的又一种天线装置；

图5是一示意图，例示了依照第一实施例的再一种天线装置；

图6是一示意图，例示了依照第一实施例的另一种天线装置；

图7是一示意图，例示了依照第一实施例的另一种天线装置；

图8是一示意图，例示了依照第一实施例的另一种天线装置；

图9是一示意图，例示了依照第一实施例的另一种天线装置；

图10是一示意图，例示了依照第一实施例的另一种天线装置；

图11是一示意图，例示了依照第一实施例的另一种天线装置；

图12是一示意图，例示了依照第一实施例的另一种天线装置；

图13是一示意图，例示了依照本发明第二实施例的天线装置；

图14是一示意图，例示了依照第二实施例的另一种天线装置；

图15是一示意图，例示了依照第二实施例的另一种天线装置；

图16是一示意图，例示了依照第二实施例的另一种天线装置；

图17是一示意图，例示了依照第二实施例的另一种天线装置；

图18是一示意图，例示了依照本发明第三实施例的天线装置；

图19是一示意图，说明了图18所示天线装置的频率特性；

图20是一示意图，例示了依照第三实施例的另一种天线装置；

图21是一示意图，说明了图20所示天线装置的频率特性；

图22是一示意图，例示了依照本发明第四实施例的天线装置中的主要元件；

图23是一示意图，说明了图22所示天线装置的频率特性；

图24是一示意图，示出了第四实施例天线装置中另一例的主要元件；

图25是一示意图，例示了依照本发明第五实施例的天线装置中的主要元件；

图26是一示意图，说明了图25所示天线装置的频率特性；

图27是一示意图，例示了依照本发明第六实施例的使用天线装置的通信系统的结构；

图28是一示意图，例示了依照第六实施例的使用天线装置的另一种通信系统的结构；

图29是一示意图，例示了依照本发明第七实施例的使用天线装置的通信系统的结构；

图30是一示意图，例示了依照本发明第八实施例的使用天线装置的通信系统的结构；

图31是一示意图，例示了使用第八实施例的天线装置的另一种通信系统的结构；

图32是一示意图，例示了使用第八实施例的天线装置的又一种通信系统的结构；

图33是一示意图，例示了使用本发明第九实施例的天线装置的通信系统的结构；

图34是一示意图，例示了使用本发明第十实施例的天线装置的通信系统的结构；

图35是一示意图，例示了使用第十实施例的天线装置的另一种通信系统的结构；

图36是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图37是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图38是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图39是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图40是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图41是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图42是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图43是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图44是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图45是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图46是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图47是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图48是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图49是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图50是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图51是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图52是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图53示出了本发明中天线与导电接地基底之间的位置关系；

图54是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图55是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图56是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图57是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图58是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图59是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图60是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图61是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图62是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图63是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图64是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图65是一透视图，示出了将安装本发明天线装置的可能位置；

图66是一示意图，例示了具有本发明天线装置的移动通信装置；

图67是一示意图，例示了具有本发明天线装置的便携式电话；

图68例示了依照本发明的频带合成；

图69例示了本发明的增益积累；

图70是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图71是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图72是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图73是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图74是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图75是一透视图，示出了可以应用本发明天线装置的汽车；

图76是一透视图，示出了对于汽车每一部分可以安装本发明天线装置的位置；

图77说明本发明天线的性能；

图78是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图79是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图80是一透视图，示出了对于汽车每一部分可以安装本发明天线的位置；

图81是一透视图，示出了可以应用本发明天线的便携式电话；

图82是一透视图，示出了可以应用本发明天线的普通房子；

图83是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图84(a)是一示意图，例示了本发明天线的结构，而图84(b)是其说明图；

图85是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图86是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图87是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图88(a)和88(b)是示意图，例示了本发明天线的结构，而图88(c)是说明其频率特性的曲线图；

图89(a)和89(b)是示意图，例示了本发明天线的结构，而图89(c)是说明其频率特性的曲线图；

图90(a)和90(b)是示意图，例示了本发明天线的结构，而图90(c)是说明其频率特性的曲线图；

图91示出了本发明天线装置的一种应用；

图92示出了本发明天线装置的一种应用；

图93示出了本发明天线装置的一种应用；

图94示出了本发明天线装置的一种应用；

图95是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图96是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图97是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图98是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图99是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图100是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图101是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图102是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图103是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图104是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图105是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图106是一示意图，示出了依照本发明的各种单元式样；

图107是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图108是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图109是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图110是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图111是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图112是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图113是一透视图，示出了本发明天线装置的一特殊结构；

图114示出了图113所示天线的阻抗和VSWR特性；

图115示出了图113所示天线的定向增益特性；

图116示出了一单元的VSWR特性，说明4单元天线中的频带合成；

图117示出了另一单元的VSWR特性，说明4单元天线中的频带合成；

图118示出了另一单元的VSWR特性，说明4单元天线中的频带合成；

图119示出了另一单元的VSWR特性，说明4单元天线中的频带合成；

图120示出了在图116-119所示4单元天线进行频带合成之后的VSWR特性；

图121示出了当扩大图120中纵坐标范围时的VSWR特性；

图122示出了在图72(b)天线中，当天线接地部离开装置接地部不同距离时的定向增益特性；

图123示出了图83(a)天线的定向增益特性；

图124示出了图83(b)天线的定向增益特性；

图125(a)示出了在本发明天线装置的供电端附近设置的一低通电路，而图125(b)示出了用相同方法在供电端附近设置的一高通电路；

图126是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图127是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图128是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图129是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图130是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图131是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图132是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图133是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图134是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图135是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图136是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图137是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图138是一示意图，例示了依照本发明的天线装置；

图139例示了本发明天线装置的增益特性；

图140例示了本发明天线装置的增益特性；

图141是一方框图，示出了依照本发明一实施例的数字电视广播接收装置的结构；

图142是一方框图，示出了依照本发明另一实施例的数字电视广播接收装置的结构；

图143是一方框图，示出了依照本发明另一实施例的数字电视广播接收装置的结构；

图144是一方框图，示出了依照本发明另一实施例的数字电视广播接收装置的结构；

图145是一方框图，示出了依照本发明另一实施例的数字电视广播接收装置的结构；

图146是一方框图，示出了依照本发明另一实施例的数字电视广播接收装置的结构；

图147是一概念图，示出了对受延迟波干扰的接收信号进行频率分析的结果；

图148是一概念图，示出了合成装置进行的增益控制；

图149是一概念图，示出了延迟波的延迟时间和差错率；

图150是一流程图，说明从一个天线转换到另一个天线的天线切换情况。[标号说明]

101，104                   天线单元(线状导体)

102                        供电端

151                        天线接地部

152                        接收单元

153                        发送单元

205                        导电接地基底

356                        公共电路板

502，504                   电抗单元

1304                       印刷电路板

1357                       接收放大器

1458                       发送放大器

1505                       凹部

1655                       公用元件

1806                       多层印刷电路板

1853                       共振电路装载部

1901                       供电点

2760                       直流电源部

2961                       接收信道设定电路

3003                       电介质

3203                       线圈

3355                       收发单元转换中继开关

3362                       手机

3365                       话音调制器

3503                       分集转换开关

3804                       通信装置

3805                       车身

3902                        屏蔽盒

4603                        高电容率材料

5603，5606                  铁电物质

4001                        主要单元

4002                        无源单元

4003                        导电接地基底

4004                        接地线

4005                        接地线

4006                        供电端

6001                        输入装置

6002                        延迟装置

6003                        合成装置

6004                        接收装置

6005                        解调装置

6006                        合成控制装置

6007                        延迟波估计装置

6008                        位置信息确定装置

6009                        车辆信息检测装置

6011                        天线

6012                        放大装置

6061                        增益控制装置

6062                        延迟时间控制装置

6091                        速度检测装置

6092                        位置检测装置

实施本发明的最佳模式

现在，参照说明实施例的附图描述本发明。

(实施例1)

图1包括一平面图和一剖面图，示出了依照本发明第一实施例的天线装置。该天线装置包括接收单元152和发送单元153，两单元的天线平面面对着天线接地部(导电接地基底)151。接收单元152具有一接收端154，而发送单元153具有一发射端155。如图2所示，接收单元152和发送单元153的共振频率彼此不同，它们依赖于单元的长度。由此，可以改善接收信号和发射信号之间的隔离。另外，接收单元152和发送单元153都有一端与天线接地部151相连，以便接地。由于接收单元152和发送单元153相互独立工作，所以可以分别对天线装置进行接收和发送的优化，并且提高接收灵敏度和发射效率。

应该注意，在图中，括号中的文字表示对发射和接收的共振频率作相反设定的情况，但设定频率是可选择的。这适用于后面的例子。

图3示出了在具有类似与上述结构的天线装置中，利用印刷布线等技术在面对天线接地部351的公共电路板356上形成接收单元352和发送单元353。该天线的功能等效于上述天线装置，但由于各单元固定在公共电路板356上，所以提高了稳定性。

图4例示了在图3结构中，在公共双面电路板456相对发送单元453的另一面(即靠近天线接地部451的一侧)形成接收单元452。当然，应该注意，可以相反地形成接收单元452和发送单元453。

图5例示了在图3的结构中，接收单元552和发送单元553通过(不同位置处)分离的接地线557，与天线接地部551相连。在该例中，接收单元552和发送单元553在其彼此远离的一端分开接地。与使用公共接地线的天线装置相比，这种结构可以加强接收信号和发射信号之间的隔离。图6也示出了分离的接地线，但在该结构中，接收单元652和发送单元653在其彼此靠近的一端分开接地。

图7示出的天线装置包括接收单元752和发送单元753，其天线平面相互不重叠，并且两个单元在其彼此靠近的一端分开接地。根据这些单元的位置，可以进一步增加隔离度。图8示出了在图7的结构中，接收单元852和发送单元853在其彼此远离的一端分开接地。另外，图9例示了接收单元952和发送单元953沿相同方向布置，并且该天线装置具有与上述装置相同的功能。

图10例示了接收单元1052和发送单元1053相对一预定点对称布置，并且这些单元在其彼此远离的一端分开接地。图11示出了在图10的结构中，接收单元和发送单元在其彼此靠近的一端分开接地。另外，图12示出了在图10的结构中，接收单元1252在其内端接地，而发送单元1253在其外端接地。

(实施例2)

图13包括一平面图和一剖面图，示出了依照本发明第二实施例的天线装置。该天线装置具有图3的结构，并且将接收放大器1357连接在接收单元1352和接收端1354之间。由于接收放大器1357在公共电路板1356上靠近接收单元1352，所以它可以放大接收信号，然后通过接收端1354将信号提供给合适的部分。此天线装置可以抵挡任何噪声进入馈电器，并且提高了接收灵敏度。

图14例示了除了图13所示的元件，还在公共电路板1456上的发送单元1453和发送端1455之间提供发送放大器1458。此结构可以提高接收灵敏度，并且降低馈电器中的功率损耗，提高传输效率。

图15示出了在类似图13的结构中，用一公共的双面电路板1556在该板相对天线单元1552和1553的另一面上形成接收放大器1557，并且用穿过通孔1558的电缆将接收放大器1557连接到接收单元1552。由于接收放大器位于公共双面电路板1556和天线接地部1551之间，所以此结构可以节省空间。

图16示出用公用元件1655来提供公共端1654。公共端1654起接收端和发射端的双重功能，并且在公共电路板1656上提供诸如分频器、混频器、循环器或开关等公用元件1655，以便公用端1654可以用作接收单元1652和发送单元1653两者的供电端。图17例示了除了上述元件，还在接收单元1752和公用元件1755之间插入接收放大器1757。由于只需要一个供电端，所以此结果允许通过单根电缆实现与通信装置的简单连接。

(实施例3)

图18包括一平面图和一剖面图，示出了依照本发明第三实施例的天线装置。在该天线装置中，天线单元1852的一端与天线接地部1851相连接地，并与供电端1854相连。天线单元1852形成于公共电路板1855上，与天线接地部1851平行，并且在天线单元1852内插入一共振电路1853。共振电路1853具有合适的电感器1856和电容器1857，它们并联连接，因此该电路对频率f1～f2的阻抗为jX1～jX2。如图19所示，共振电路1853提供了带宽为f1～f2的天线，因为电路的阻抗在jX1～jX2的范围内变化，并且当把L/C共振频率设置为f0时，电路在频率f1～f2处具有增益峰值。

图20示出了用串联连接的固定隔直流电容器2055和压控变容元件(变容二极管)2057来代替图18中共振电路的电容器。如图右侧所示，压控变容元件2057的电容Cv随偏压V而变化，并且通过改变偏压可以控制该电容以至共振频率。如图21所示，在变容二极管的低偏压，降低L/C共振频率(f01)，负载电抗jX增加(jX21～jX22)，并且降低天线的调谐频率(f1)。相反，在变容二极管的高偏压，升高L/C共振频率(f02)，负载电抗jX降低(jX11～jX12)，并且升高天线的调谐频率(f2)。同样，依照本实施例，通过控制压控变容元件(变容二极管)2057的偏压，可以改变调谐频率。

(实施例4)

图22是一示意图，示出了本发明第四实施例天线装置中主要元件的结构。也就是说，在本实施例中，在天线单元中以及上述每个天线装置供电端的附近，插入具有预定共振频率的共振电路(陷波电路)。在图22和图23中，插入天线单元2251的陷波电路1(f1)2252和插在供电端2255附近的陷波电路3(f1)2254在此传输带中具有一共振频率，而插入天线单元2251的另一陷波电路2(f2)2253在另一频带f2中具有一共振频率，其中频带f2和传输频带f1在接收频带f0的两侧。因此，通过提供在接收频率两侧的频带中具有各自共振频率的陷波电路，可以提高某个频带中天线单元之间的隔离。

在图22中，将供电端附近的陷波电路插在供电端和天线单元之间，但如图24(a)和(b)所示，可以从插在天线单元2451中的陷波电路2452或2462之电容器之间的一点或者电感器中的一点，拉出供电端2453。另外，如图24(c)所示，可以将陷波电路2472插在供电端2453和天线接地部之间以及靠近接地部的位置。因此，当陷波电路越来越靠近接地部时，可以减小电感值乃至陷波电路的大小，从而提供更小型化、重量更轻的天线。

(实施例5)

图25是一示意图，示出了本发明第六实施例天线装置中主要元件的结构。也就是说，在本实施例中，在天线单元中以及上述每个天线装置的供电端附近，插入共振频率与天线之共振频率(f0)相同的带通电路。带通电路包括一电感器和一电容器的串联连接，并且插入天线单元2551的带通电路1(f0)2552以及插在供电端2554附近的带通电路2(f0)2553两者都具有如图26(a)所示的电抗特性。因此，如图26(b)所示，与天线只具有天线单元的情况相比，当插入带通电路时，可以提高天线的选择性，从而获得更好的选择性。

如图125(a)和(b)所示，可以在天线单元和供电端之间插入低通电路或高通电路。

在图125(a)中，在天线单元101和供电端103之间提供低通电路102。当低通电路102通过包括天线调谐频率的低频信号而阻断频率高于天线调谐频率的信号时，可以保护天线不受频率高于天线调谐频率的那些信号的任何干扰。因此，如果位于上述单元附近的另一单元的调谐频率高于上述单元的频率，那么可以免除干扰。在图125(b)中，在天线单元101和供电端103之间提供高通电路105。当高通电路105通过包括天线调谐频率的高频信号而阻断频率低于天线调谐频率的信号时，可以保护天线不受频率低于天线调谐频率的那些信号的任何干扰。因此，如果位于上述单元附近的另一单元的调谐频率低于上述单元的频率时，可以免除干扰。

应该注意，在图125中，低通电路或高通电路包括一电容器和一电感器，但要实现类似的特性还可以使用其它结构。

(实施例6)

图27是一示意图，示出了使用依照本发明第六实施例天线装置的通信系统的结构。在图27的天线装置中，在平行于天线接地部2751的公共电路板2755上形成天线单元2752，并且在公共电路板2755上的天线单元2752和供电端2753之间提供接收放大器2754和隔直流电容器2757。供电端2753和接收放大器2754的电源端通过直流电源线2756连接。

另一方面，在作为通信装置的接收机2759中，提供了直流电源部2760和接收放大器2761等，以便将直流电源提供给天线的接收放大器2754，并且在接收放大器2761的输入端附近提供一隔直流电容器2762。天线的供电端2753和接收机2759通过同轴电缆2758相连。

在此结构中，接收机2759的直流电源部2760将直流信号2764通过同轴电缆2758提供给天线的接收放大器2754。这时，隔直流电容器2757和2762防止任何直流信号进入接收放大器2754的输出端和接收放大器2761的输入端。接收放大器2754对天线单元2752接收到的电波进行放大，并且通过同轴电缆2758将其射频信号2763提供给接收机2759的接收放大器2761。

由上述可知，由于在提供给接收机之前，用接收放大器2754对接收信号进行放大，所以通过同轴电缆2758的射频信号将有足够的强度，并且降低外界噪声的干扰，提高接收灵敏度。另外，由于天线具有接收放大器2754，所以可以简化接收机2759的放大器。

图28示出了除上述图27所示的元件之外，提供一接收放大器控制器2861，用于控制从直流电源部2860至天线接收放大器2854的电力供应。其它元件与图27所示的相同。因此，由于用接收放大器控制器2861控制了从直流电源部2860到天线接收放大器2854的电力供应的继续或停止，所以此结构可以防止放大不希望有的干扰信号(如果有的话)并将该信号提供给接收机2859。

(实施例7)

图29是一示意图，示出了使用依照本发明第七实施例天线装置的通信系统的结构。在图29的天线装置中，在平行于天线接地部2951的公共电路板2957上形成天线单元2952，并且在该天线单元2952中插入由电感器2955、(压控)变容元件2956等组成(参见图20)的可变共振电路装载部2954。变容元件2956的阴极和供电端2953相连，并且在供电端2953附近提供隔直流电容器2958。

另一方面，在作为通信装置的接收机2960中，提供接收信道设定电路(调谐信道控制直流电压发生器)2961和调谐器2962等，以便将一偏压提供给天线的变容元件2956，并且在调谐器2962输入端的附近提供隔直流电容器2963。天线供电端2953和接收机2960通过同轴电缆2959相连。应该注意，接收信道设定电路2961能够产生与一电容值相应的电压，而所述电容值可以提供所需的调谐频率，并且例如对每个信道设定预定电压，以便根据所选信道产生电压。

在此结构中，接收信道设定电路2961通过同轴电缆2959将为每条信道确定的变容元件偏压2965提供给变容元件2956。因此，如以上对图21所描述的，电容发生变化，并且将天线的调谐频率调节到所选信道的频率。然后，通过同轴电缆2959，将与天线调谐频率匹配的信道信号作为最大增益的接收RF信号2964提供给接收机2960。

(实施例8)

图30是一示意图，示出了使用依照本发明第八实施例天线装置的通信系统的结构。图30的天线装置与上述图3的相同。也就是说，在天线装置中，在平行于天线接地部3051的公共电路板3056上形成接收单元3052和发送单元3053，并且接收单元3052和发送单元3053分别具有接收端3054和发射端3055。

另一方面，通信装置3059包括接收放大器3060、发送放大器3061等，并且天线接收端3054和接收放大器3060通过接收同轴电缆3057相连，而发射端3055和发送放大器3061通过发送同轴电缆3058相连。

此结构可以免除通常较贵和较重的、会引起较大通道损耗的公用元件，并且此结构以较低的成本提供了重量轻、灵敏的装置。

图31示出了在类似上述图30的结构中，在天线装置接收端的附近提供一接收放大器，并且其它元件与图30的相同。也就是说，该例使用与图13所示相同的天线装置，不使用公用元件。另外，提高了接收灵敏度(例如，大于约6dB)，并且免除了要在通信装置初始级提供的接收放大器。

图32示出了在上述图31的结构中，在天线装置的发射端附近提供一发送放大器，并且其它元件与图31的相同。也就是说，该例使用图14所示的相同天线装置，不使用公用元件。另外，提高了接收灵敏度(例如，大于约6dB)，并且免除要在通信装置初始级提供的接收放大器。另外，降低了传输损耗，并且还免除了通信装置中的发送放大器。

(实施例9)

图33是一示意图，示出了使用依照本发明第九实施例的天线装置的通信系统的结构。图33的天线装置基本上与上述图3的相同，但另外还提供了收发单元转换中继开关3355。也就是说，在天线装置中，在平行于天线接地部3351的公共电路板3356上形成接收单元3352和发送单元3353，并且接收单元3352的接收端和发送单元3353的发射端通过收发单元转换中继开关3355相连。

另一方面，通信装置3358包括话音调制器3365、公用元件3361、接收放大器3359、发送放大器3061等，并且它还具有传输用的手机3362。手机3362包括扩音器3364和按键通话开关3363，其中按键通话开关3363与话音调制器3365以及天线中收发单元转换中继开关3355的驱动线圈相连，并且按下时与直流电源3368相连。天线的供电端3354和通信装置3358的输入/输出端(公用元件3361的公用端)通过同轴电缆3357相连。

在此结构中，在接收期间，收发单元转换中继开关3355与接收单元3352相连，而在发送期间(即，当按下按键通话开关3363，给收发单元转换中继开关3355的线圈提供能量时)，它变成发送单元3353。由于接收到的RF信号3366和发射的RF信号3367都通过同轴电缆3357，所以天线和通信装置通过此单根同轴电缆相连。应该注意，通信装置3358的公用元件3361可以用类似收发单元转换中继开关3355的开关来实现，以便相互锁定。还应该注意，可以用通用信号输入装置(诸如数字信号输入装置)和调制器(数字调制器)来代替扩音器3364和话音调制器3365。

(实施例10)

图34是一示意图，示出了使用依照本发明第十实施例的天线装置的通信系统的结构。图34的天线装置基本上与上述图17的相同。也就是说，在天线装置中，在平行于天线接地部3451的公共电路板3456上形成接收单元3452和发送单元3453，并且发送单元3453的发射端与公共电路板3456上的公用元件3457相连。同样，接收单元3452通过公共电路板3456上的接收放大器3455与公用元件3457相连。另外，公用元件3457的公用端通过隔直流电容器3459与供电端3454相连。接收放大器3455的电源端通过直流电源线3458与供电端3454相连。

另一方面，通信装置3461包括公用元件3465、与公用元件3465相连的接收放大器3462和发送放大器3463、与发送放大器3463相连的调制器3464，以及接收放大器直流电源部3467等，并且在公用元件3465的公用端和通信装置3461的输入/输出端之间提供隔直流电容器3466。天线的供电端3454和通信装置3461通过同轴电缆3460相连。

在此结构中，接收放大器直流电源部3467通过同轴电缆3460向天线的接收放大器3455提供接收放大器直流电3470。通过同轴电缆3460将接收放大器3455放大的接收RF信号3468提供给通信装置3461，然后通过公用元件3465将其提供给通信装置3461的接收放大器3462。通过公用元件3465将来自通信装置3461之发送放大器3463的发射RF信号3469提供给天线的供电端3454，然后，通过公用元件3457，由发送单元3453发射出去。

图35示出了将发射用的手机3565加到上述图34的结构中，并且手机3565包括扩音器3567和按键通话开关3566，其中按键通话开关与话音调制器3564和接收放大器直流电源部3568相连，并且按下时与直流电源3574相连。

在此结构中，在接收期间，接收放大器直流电源部3568将接收放大器直流电3573提供给天线的接收放大器3555，以便操作接收放大器3555。在发射期间，当按下按键通话开关3566时，切断来自接收放大器直流电源部3568的电力，或者将其降低至较低的电平，以便使天线的接收放大器3555停止工作，或者减小放大的程度。这可以在不必要时不提供电力。

应该注意，根据本实施例，天线接地部面对天线单元的面积小于天线单元的外部面积，但天线接地部的面积最好几乎等于天线单元的外部面积。

还应该注意，依照本实施例，上面没有描述如何或在哪里安装天线装置。但是，安装天线装置时，只要保持合适的绝缘，可以使天线接地部接近或面对各种静止装置、移动装置和交通工具等主体接地部。例如，静止装置包括房屋或建筑、固定通信装置等；移动装置包括便携式通信装置、便携式电话机等，而交通工具包括汽车、火车、飞机和轮船等。

还应该注意，在本实施例中，对上述天线装置各元件的形状和数目的描述只是举例性的，它们不局限于附图所示的情况。

现在参照附图，具体描述如何或在哪里安装上述天线装置，或者适用本发明天线装置的天线形状和数目。

图36(a)示出一天线装置，它包括天线单元201、供电端202和端子203。其中天线单元201由带两个弯头的线状导体构成，并且位于导电接地基底205的附近，天线平面平行于基底，供电端202位于天线单元201上适当的位置，而端子203与导电接地基底205相连，用于接地。图36(b)示出另一天线装置，它包括天线单元204、供电端202和端子203。其中天线单元201由带四个弯头的线状导体构成，并且位于导电接地基底205的附近，天线平面平行于基底，供电端202位于天线单元204上适当的位置，而端子203与导电接地基底205相连，用于接地。用这种方式，由于天线装置位于导电接地基底205的附近，并且它们的天线平面平行于导电接地基底205，所以天线装置可以缩小安装面积，并提高它们的定向增益性能。应该注意，天线单元中弯头的数目不限于上例所描述的情况。这还适用于后面描述的实施例。

图113示出了图36(a)天线装置的具体结构。在图113中，由两弯头线状导体构成的天线单元8501离开导电接地基底8504一段距离，天线平面几乎与基底平行，并且天线单元8501的一端与几乎垂直于导电接地基底8504的导电板8503的一端相连，使天线接地。应该注意，在该情况下，由天线单元8501形成的面积几乎等于导电接地基底8504的面积。还应注意，在天线单元8501的路途中提供供电部8502。

导电板8503的宽度大大地大于天线单元8501的宽度，即导电板的厚度几乎不受天线单元8501之调谐频率所确定的任何电抗的影响。这允许导电板起地的作用。宽度较小会使导电板与天线单元8501耦合，并由此与天线单元8501一起作为一个整体形成单个天线单元，这将偏离本发明的范围。例如，对于波长940mm，天线单元8501为220mm长，2mm宽，这可以使天线装置更小型化。应该注意，天线平面和导电接地基底平面可以倾斜一定程度，使天线单元和基底之间存在一有效的电势差。还应注意，如果导电接地基底的面积大于天线平面的面积(例如，四倍)，那么对于垂直极化波，增益保持不变，但对水平极化波，增益降低。

上述天线与传统天线不同，例如不同之处在于，天线单元与接地板之间的距离较短会使传统的反转F形天线的性能恶化，但此较短的距离可以改善本发明天线装置的性能。

图114示出了图113中天线的阻抗和VSWR特性。图115示出了的其定向增益特性。如图115所示，图113的天线对于垂直极化波一般具有圆形的方向性。

不用说，天线单元的形状和数目不限于上例所描述的情况。

较好的是，导电接地基底与天线单元之间的距离为波长的四十分之一或者更大。

图37(a)示出一天线装置，它包括天线单元401、供电端402和点403。其中天线单元401是一偶极天线，由带四个弯头的线状导体构成，并且位于导电接地基底405的附近，天线平面平行于基底，供电端402位于天线单元401上合适的位置，而点403与导电接地基底405相连，进行接地。图37(b)示出另一天线装置，它包括天线单元404、供电端402和点403。其中天线单元404是一偶极天线，由带八个弯头的线状导体构成，并且位于导电接地基底405的附近，天线平面平行于基底，供电端402位于天线单元404上合适的位置，点403与导电接地基底405相连，进行接地。按这种方式，当天线装置位于导电接地基底附近，其天线平面分别平行于导电接地基底405时，本发明的天线装置可以减小安装面积，并进一步提高它们的定向增益性能。

图38(a)示出一天线装置，它包括三个单极天线单元601a、601b和601c，和电抗单元602a、602b、602c和604。其中每个天线单元都有二个弯头，但长度不同，位于导电接地基底607附近的同一平面内。电抗单元602a、602b、602c和604分别连接在天线单元601a、601b和601c之抽头和供电端603之间，以及供电端603和接地端605之间，以便调节它们的阻抗。图38(b)示出另一个天线装置，它用具有四个弯头的天线单元606a、606b和606c替代上述图38(a)中天线装置的天线单元601a、601b和601c。

利用上述结构，可以一定的间隔设置天线单元的调谐频率，来实现具有所需要带宽的天线装置。图68例示了具有七个天线单元的天线所完成的频带合成，并且由图可见，即使每个天线单元只有很小的带宽，通过这种频带合成，也能获得宽带频率特性。

下面，就图116至121所示的VSWR特性，描述具体的频带合成的例子。即，这些例子使用具有不同调谐频率的四个天线单元，其中调谐频率分别是196.5MHz(图116)、198.75MHz(图117)、200.5MHz(图118)和203.75MHz(图119)。图120示出了在对这些天线单元作频带合成后的VSWR特性，并且可以看出，该频带比以前的宽。图121示出了当把图120的坐标范围扩大(五倍)时的VSWR特性。

图39(a)示出在具有类似于上述图38(a)结构的天线装置中，在天线单元801a、801b和801c之间提供用于频带合成的附加电抗单元808a和808b。图39(b)示出在具有类似于上述图38(b)结构的天线装置中，在天线单元806a、806b和806c之间提供用于频带合成的附加电抗单元808a和808b。

图40(a)示出一天线装置，它包括三个偶极天线单元1001、1002和1003，和电抗单元1004、1005、1006和1009。其中每个天线单元都有四个弯头，但长度不同，并且位于导电接地基底1007附近的同一平面内。电抗单元1004、1005、1006和1009分别连接在天线单元1001、1002和1003之抽头和供电端1008之间，以及供电端1008和接地端1010之间，以调节它们的阻抗。图40(b)示出另一个天线装置，它用具有八个弯头的天线单元1011、1012和1013替代上述图40(a)中天线装置的天线单元1001、1002和1003。

图41(a)示出在具有类似于上述图40(a)结构的天线装置中，在两个分开的位置处，在天线单元1201、1202和1203之间提供用于频带合成的附加电抗单元1214、1215、1216和1217。图41(b)示出在具有类似于上述图40(b)结构的天线装置中，在两个分开的位置处，在天线单元1211、1212和1213之间提供用于频带合成的附加电抗单元1214、1215、1216和1217。

图42(a)示出一天线装置，它包括三个偶极天线单元1301、1302和1303，它们具有不同长度，形成于印刷电路板1304上。图42(b)示出了另一天线装置，其结构与上述图42(a)类似，在印刷电路板1304上相对于天线单元1320的另一面形成导电接地基底1308。这种用印刷电路板来形成天线单元1301、1302和1303(1305、1306、1307)和导电接地基底1308的结构可以节省天线装置必需的空间，并且易于制造性能可靠性和稳定性提高的天线装置。

图43示出了一结构与上述图42(a)类似的天线装置，它具有一用于频带合成的导体，沿垂直于天线单元的方向，形成于印刷电路板上相对于天线单元的另一面。也就是说，图43(a)示出了一天线装置，它包括三个偶极天线单元1401、1402和1403，以及两个导体1405。其中，三个偶极天线具有不同的长度，形成于印刷电路板1404上，而两个导体沿垂直于天线单元的方向，形成于印刷电路板1404上相对于天线单元1410的另一面。图43(b)示出另一天线装置，其结构与上述图43(a)的类似，在天线单元1410另一面的附近形成导电接地基底1406。可以用多层印刷技术在印刷电路板上形成导电接地基底1406。上述结构便于制作用于频带合成的元件。

图44示出一天线装置，它具有天线单元1501、1502和1503，它们位于导电接地基底1504的凹部1505中。该结构可以避免突出于汽车车身之外，并且通过天线单元1510边缘与导电接地基底1504之间的相互作用，提高定向增益性能。

图45(a)的天线装置由天线1610和天线1620组成，天线1610包括天线单元1601、1602和1603，而天线1620包括天线单元1606、1607和1608，并且这些天线1610和1620位于同一平面内，且位于导电接地基底1604的凹部1605内。应该注意，该例中，天线1610和1620的尺寸和形状彼此不同，但它们可以具有相同的尺寸和形状。天线的供电部相互靠近。图45(b)示出类似的天线位于平面型导电接地基底1609的附近。

图46(a)的天线装置包括上天线1710和下天线1720。其中上天线1710由天线单元1701、1702和1703组成，下天线1720也由天线单元1701、1702和1703组成，并且这些天线1710和1720位于两个水平面，且位于导电接地基底1704的凹部1705内。应该注意，在该例中，天线1710和1720具有相同的尺寸和形状，但它们可以具有不同的尺寸和形状。图46(b)示出一类似的天线，它位于平面型导电接地基底1706附近。如果天线具有相同尺寸，那么它们具有相同的调谐频率。因此，整个天线装置的带宽与单个单元的带宽相同，只是本例可以实现高增益、高选择性的天线，因为如图69所示，与单个单元的情况相比，通过累积每个天线单元的增益，可以提高天线单元的总增益。

图47(a)的天线装置包括三个天线1801、1802和1803，其中每个天线都包括一个或多个弯头，以及多个偶极天线单元。并且这些天线形成一个多层印刷电路板1806，位于导电接地基底1804的凹部1805内。应该注意，本例中，三个天线1801、1802和1803具有相同的尺寸和形状，但它们可以具有不同的尺寸和形状。还应该注意，在本例中，层叠三个天线，但也可以层叠四个或更多个天线。图47(b)示出了类似的天线位于平面型导电接地基底1807附近。如上所述，通过将多个天线形成一个多层印刷电路板可以很方便地实现高增益和高选择性的天线。

图48的天线具有两个线状导体，每个导体有四个弯头，并且这些导体以供电部彼此相对。也就是说，图48(a)示出一天线装置，它相对供电点1901具有两个彼此沿相反方向弯折的线状导体1902和1903，而图48(b)示出另一天线装置，它相对供电点1901具有两个彼此沿相同方向弯折的线状导体1904和1905。这种形状可以实现小型化的平面型非定向天线。

另一方面，图49(a)示出一天线装置，它具有天线单元2002，其中供电部2001和第一弯头P之间的长度比第一弯头P和第二弯头Q之间的长度要长。图49(b)示出一天线装置，它具有天线单元2002，其中供电部2001和第一弯头P之间的长度比第一弯头P和第二弯头Q之间的长度要短。这种形状允许将天线装置安装在窄小的区域中。

应该注意，本例具有两个以供电部彼此相对的线状导体，但线状导体的数目不限于本例的情况，并且可以只有一个。另外，弯头头的数目不限于本例的情况。

还应该注意，本例中的线状导体是弯折的，但它们可以成曲形，或者成螺旋形。例如，如图50(a)所示，本例可以相对供电部2101具有两个沿相反方向成曲线形的线状导体2102和2103，或者相对供电部2101具有两个沿相同方向成曲线形的线状导体2104和2105。另外，如图50(b)所示，本例可以相对供电部2101具有两个沿相反方向成螺旋形的线状导体2106和2107，或者相对供电部2101具有两个沿相同方向成螺旋形的线状导体2108和2109。

当制造本例的天线时，当然可以通过加工金属件来形成天线单元，但也可以通过在电路板上印刷线路来形成天线单元。这种印刷布线技术极大地方便了天线的制作，从而可以降低成本，提供更小型的天线，以及提高可靠性等等。

图51的天线装置位于导电接地基底的附近，并且其接地端与基底相连。例如，如图51(a)所示，天线单元2201位于基底2204的附近，其接地端2203与基底2204相连。应该注意，该天线装置与上述图3(b)的类似，所不同的是使电缆通过基底，将供电端2202设置在导电接地基底2204上相对于天线装置的另一面。这种结构可以提供所需的阻抗特性和定向性。

图51(b)示出在天线的接地端和导电接地基底之间提供一个开关元件。如图所示，在天线单元2201的接地端2203和导电接地基底2204之间提供开关元件2205，用于选择哪个状态(即接地端是否与导电接地基底相连)会实现最佳的无线电波传播。为此，可以远距离操作开关元件2205，以便根据接收波的状态控制天线装置。如果接地端2203与基底相连，那么本例的天线装置用于垂直极化波，但如果接地端不与基底相连，那么它用于水平极化波。

应该注意，在图51(b)中，供电端2202穿过导电接地基底2204，但其位置不限于本例的情况，以及如图52所示，供电端2302和接地端2303可以不穿过导电接地基底2304。

图53示出了上述天线装置中天线和导电接地基底之间的位置关系。如图53(a)所示，导电接地基底2402和天线2401彼此平行，相距一段距离h。通过控制距离h，可以将天线2401的定向性改变到所需的方向。如果天线2401接近导电接地基底2402，那么调谐频率升高，但如果天线远离基底，那么调谐频率降低。因此，可以将天线装置结构成根据接收波的状态控制距离h。例如，可以用输送或滑动机构(未图示)沿垂直于天线平面的方向移动天线，或者在天线2410和导电接地基底2402之间插入一绝缘间隔物(未图示)并沿平行于天线平面的方向移动间隔物以调节间隔物插入长度来控制距离h。还有，确定间隔物的大小，以便在制造天线时获得所需的天线性能。应该注意，基底和天线之间的间隔物可以由诸如多孔苯乙烯等介电常数较低的材料制成。

如图53(b)所示，导电接地基底2402和天线2403可以成一预定角度θ放置(在本例中，为90度)。通过铰链机构调节角度θ，从而控制天线2403的定向性。

还应该注意，根据本实施例，天线单元的数目为1，但不限于本例的情况，数目可以是两个或更多个。还应该注意，在本例中，基底由单个导体组成，但也可以将汽车车身等用作基底。

图54示出一天线，它由多个布置在一预定范围内的天线单元组成，并由单个供电机构提供服务。如图54(a)所示，用单个供电机构服务多个天线单元2501、2502和2503，以便提供一个由一组天线单元组成的天线。例如，用每个天线单元覆盖不同的带宽，从而实现一个整体上覆盖所需带宽的宽带天线。具体地说，在图54(a)的结构中，外天线单元2501必须比内天线单元2503长，并且很容易将较长的天线单元2501设置为较低的调谐频率，而将较短的天线单元2503设置为较高的调谐频率，从而实现整体上覆盖一宽带的所需天线。

如图54(b)所示，可以将多个天线单元分开地布置在一个天线平面中，相互不绕在一起。

如果每个天线单元覆盖相同的频带，那么可以提高天线的效率。

为了在天线单元之间提供绝缘，可以确定它们之间的距离，以便保持预定的绝缘，或者将一绝缘体或反射体与每个天线单元相连。

应该注意，根据本例，天线单元的数目是两个或三个，但数目不限于本例的情况，可以是等于或大于2的任何数目。

图55的天线装置与前例的不同之处在于，如图55(a)所示，天线单元2601、2602和2603，或者天线单元2604、2605和2606沿垂直于参考平面的方向层叠。应该注意，可以如此布置天线单元，以便它们如左图所示，在投影面上精确地重叠；或者如右图所示，部分重叠；或者相互分离。图55(b)是一部分解剖图，示出了本实施例的一个应用，在该应用中，通过印刷布线技术将天线2611和2612形成于一多层印刷电路板2609上，并且将天线布置成部分重叠在水平面上。通过使导体通过穿孔2610，可以使两个单元适当地耦合。

图56(a)例示了单个天线供电部，用于为多个天线单元服务。如图56(a)所示，天线单元2701、2702和2703在适当位置分别形成有抽头2704、2705和2706，将它们与供电端2707相连。应该注意，抽头方向对所有天线单元都相同，但也可以为每个单元任意确定抽头方向。

图56(b)示出一天线，它在每个天线单元的抽头和供电端之间有一个公共电极。如图所示，分别在天线单元2701、2702和2703的适当位置形成抽头2704、2705和2706，并且在抽头和供电端2707之间提供一公共电极2708。这使得结构非常简单，另外，例如通过将电极2708放置成与最外侧天线单元2701平行，可以节省更多的空间。

图57示出一天线，其每个天线单元通过一电抗单元抽头。如图57(a)所示，天线单元2801、2802和2803可以通过电抗单元2804、2805和2806分别与供电端2807独立相连。或者，如图57(b)所示，在供电端2807和抽头之间的公共电极2808内提供一电抗单元2809。在后一种情况下，可以在供电端和接地端之间提供电抗单元。按这种方法，通过使用合适的电抗单元，可以获得所需的阻抗、频带和最大效率。应该注意，可以将可变电抗单元用作这种电抗单元，以便调节。

图58示出一天线，它由多个天线单元组成，天线单元布置在导电接地基底附近的一个预定范围内，并由单个供电机构提供服务，其接地端与导电接地基底相连。如图58所示，相对天线单元位于导电接地基底2909另一面的单个供电端2907为多个天线单元2901、2902和2903提供服务，从而提供一个由成组天线单元组成的天线，并且供电部的接地端2908与导电接地基底2909相连。该结构允许在导电接地基底附近的一个平面内提供小型的高增益天线。

在图59(a)的天线中，通过将天线单元在其开口端附近的相对部分3001和3002之间的距离设定为一预定值控制它们之间的耦合，来控制调谐频率。

通过如图59(b)所示提供介电质3003，或者如图59(c)所示通过电抗单元3004连接天线单元在其开口端附近的相对部分3001和3002，可以在这两个相对部分之间建立耦合。为此，可移动地设置介电质3003以便控制耦合，或者用一可变电抗器构成电抗单元3004，从而控制耦合。

应该注意，在本例中，天线单元的数目是1，但不限于此，天线单元的数目可以象上述图54所示的天线那样为两个或更多个。

在图60(a)的天线中，通过将天线单元开口端部分3101和3102与中间点3103或者中间点附近两相对部分3111和3112之间的距离设置为一预定值，来控制调谐频率。

如图60(b)和(c)所示，通过提供介电质3104，或者通过电抗单元3105或3106作连接，在天线单元开口端部分与中间点或者中间点附近的相对部分之间建立耦合。为此，与上述第十三实施例一样，可移动地设置介电质3104以便控制耦合，或者用一可变电抗器构成电抗单元3101或3102，从而控制耦合。

应该注意，在本例中，天线单元的数目也是1，但不限于此，天线单元的数目可以象上述图54所示的天线那样为两个或更多个。

在图61的天线装置中，至少有一个线状导体与线圈的每一端相连，接地端从线圈的中间点拉出，并且在线状导体或线圈上的适合位置形成抽头，以便在分支电缆的末端提供供电端。如图61(a)所示，线圈3203在线圈的每一端具有线状导体3201和3202，接地端3206从线圈3203的中间点拉出，并且在线状导体(本例中为3202)上合适的位置形成一抽头3204，以便在分支电缆的末端提供供电端3205。如图61(b)所示，在线圈3203上合适的位置形成抽头3204，从而提供供电端3205。

该结构允许通过控制线圈绕组的匝数来调节天线的调谐频率，另外它可以实现更小型的宽带天线。

图62示出一天线装置，该装置具有多个与线圈相连的线状导体。如图62(a)所示，线圈3307在其每一端都有多个线状导体3301、3302和3303，或者3304、3305和3306。接地端3311从线圈3307的中间点3310拉出，并且在线状导体(本例中为3304、3305和3306)上的合适位置形成抽头3308，以便在分支电缆的末端提供供电端3309。如图62(b)所示，在线圈3307的合适位置形成抽头3312，从而提供供电端3309。应该注意，在本例中，在线圈的每一侧都提供了三个线状导体，但导体的数目不限于此，它可以是大于或等于2的任何数目。

应该注意，本例中用作天线单元的导体都是线状的，但每个导体的形状不限于此，任何导体都可以至少有一个弯折或弯曲，或者可以是螺旋形的。

图63的天线装置具有一组或两组线状导体，每组导体通过线圈与供电部相连。如图63所示，一组线状导体3401、3402和3403以及另一组线状导体3404、3405和3406分别与公用电极3407和3408相连，并且这些电极分别通过线圈3409和3410与供电部3411相连。该结构通过控制线圈绕组的匝数来调节天线的调谐频率，另外它可以实现更小型的宽带天线。

图64的天线装置包括多个由多组天线单元组成的天线，并且这些天线位于分集接收的预定范围内，以便从中选择一个可以达到最佳接收状态的天线。例如，在图64中，用连接每个天线供电部的分集转换开关3503切换两个天线3501和3502，以便选择一个可以获得最佳无线电波传播的天线。应该注意，天线数目不限于本例所述的两个，它可以是三个或更多个。还应该注意，天线的类型不限于图64所示的那种，可以使用上述实施例所描述的其它类型的天线，以及不同类型的天线。

另外，通过控制选择接收机输入最大的天线，或者通过控制选择多路径干扰程度最小的天线，可以控制从多个天线中选择最佳的天线。

还应该注意，如上所述为每个天线单元或者由多个天线单元组组成的每个天线提供服务的供电部，可以具有平衡—不平衡转换器、模式转换器，或者与其相连的阻抗转换器。

如果将上述每种天线按垂直位置安装在汽车上，例如，可以将其安装在图65(a)所示的汽车阻流板3701或3702的端部3703，或者遮阳板的端部3703，或者图65(b)所示的柱子部3704。当然，安装位置不限于这里所述的情况，并且天线可以安装在相对水平面倾斜一定程度的任何其它位置。因此，通过在这些位置安装天线，很容易接收到需要的极化波。

如上所述，由于上述每种天线装置在安装时可以使天线平面平行于或接近车身平面(车身平面是导电接地基底)，所以安装时无任何部分突出于汽车车身平面。另外，由于天线只占很小的面积，可以安装在窄小的空间中。因此，改善了天线周围有微风时的状况。另外，消除了诸如被偷以及汽车清洗前要移动天线等一些其它问题。

图66是一示意图，例示了具有天线装置的移动通信装置。如图66所示，将依照上述任何一个实施例的天线3801安装在汽车车身3805的顶部。在本例中，如果天线3801位于车顶的凹部3806内，那么天线的任何部分都不会突出到车身3805的轮廓之外。将天线3801与安装在车身3805内的通信装置3804相连，其中通信装置3804由放大器3802、调制解调器3803等组成。

图67(a)例示了将位于便携式电话树酯盒3901内的导电屏蔽盒3902用作导电接地基底，并且天线3903沿盒3901的内侧放置，平行于屏蔽盒3902。图67(b)示出了另一个例子，在该例中，天线3904位于便携式电话树酯盒3901之外的上表面上，而导电接地基底3905位于盒3901中与天线3904相对的内壁上。在后一种情况下，屏蔽盒3902的顶太小，不能用作导电接地基底。图67(a)和(b)中所用的天线最好具有较多的弯折或者较多的绕组匝数，以便实现小型天线。

利用这些结构，导电接地基底一侧对天线的定向增益非常小，因此如果使用这种天线装置时将导电接地基底一侧转向用户，那么可以降低电磁波可能对人体的影响，并且天线效果不会劣化。

应该注意，在以上描述中，将天线装置安装在汽车上，但也可以将其安装在诸如飞机或轮船等其它交通工具上。另一方面，不仅可以将天线装置安装在交通工具上，而且可以安装在诸如高速公路等高速道路的路基、路肩、关卡或隧道壁上，或者安装在建筑物的墙上、窗上等。

还应该注意，在以上描述中，将天线装置与移动通信装置一起使用，但天线装置还可以与诸如电视机、盒式收放机、收音机等用于接收或发射无线电波的其它装置一起使用。

还应该注意，在上述描述中，在便携式电话中实现天线装置，但它还适用于诸如个人手提电话系统(PHS)装置、寻呼机或导航系统等其它便携式收音机。

图70(a)示出了一个单极类型的宽带天线，它包括主天线单元4202、天线单元4201和天线单元4203。其中主天线单元4202的一端接地4204，天线单元4201位于主天线单元4202的附近，比天线单元4202长并且没有一端接地，而天线单元4203比天线单元4202短，且没有一端接地。主天线单元4202有一抽头，它通过电抗单元4205与供电点4206相连，用于阻抗调节。图70(b)示出另一种天线装置，它是通过印刷布线技术在印刷电路板4207上形成上述图70(a)中天线装置的天线单元4201、4202和4203而获得的。

图71示出了具有上述结构的偶极型天线装置。也就是说，图71(a)示出了一种偶极型宽带天线，它包括主天线单元4302、天线单元4301和天线单元4303。其中，主天线单元4302的中心接地4304，天线单元4301位于主天线单元4302的附近，比天线单元4302长，且没有任何部分接地，而天线单元4303比天线单元4302短，且没有任何部分接地。主天线单元4302有一抽头，它通过电抗单元4305与供电点4306相连，用于阻抗调节。图71(b)示出另一种天线装置，它是通过印刷布线技术在印刷电路板4307上形成上述图71(a)中天线装置的天线单元4301、4302和4303而获得的。

这些结构可以实现非常简单且易于调节的宽带高增益天线装置。

应该注意，在本例中，使一较短的天线单元和一较长的天线单元放在主天线单元的附近，但也可以在主天线的每一侧放两个或多个天线单元。

图72(a)示出了与图40或上述其它图所示的结构类似的导电接地基底位于天线单元附近的天线装置，而本例天线装置与那些天线装置的不同之处在于，位于天线单元4401、4402和4403附近的导电接地基底4404在尺寸上几乎等于或小于最外侧的天线单元4401。与导电接地基底大于天线单元的情况相比，这种结构可以提高对水平极化波的增益。

图72(b)示出了上述图72(a)的天线装置位于交通工具本体的凹部、通信装置的盒子、房子墙壁或其它装置盒内，并且对于该情况，天线接地部(导电接地基底)4404不接地。该结构为水平和垂直极化波两者都提供了较高的增益。图122示出了该天线装置对垂直极化波的定向增益特性。由该图可见，当天线接地部和盒子接地部之间的距离(即，间隔)为(a)10mm，(b)30mm，(c)80mm，或者(d)150mm时，较短的距离可以提供较佳的增益。也就是说，当天线接地部接近盒子接地部时，可以获得较佳的性能。应该注意，在本例中，天线接地部4404位于交通工具本体的凹部、通信装置的盒子、房子墙壁，或其它装置盒内，以防止天线突出到外盒的外面，但天线接地部也可以位于盒子接地部的平面附近，离开一段距离，从而获得类似的效果。即使在后一种情况，天线也属于本发明范围内。

还应该注意，在本例中使用平衡型天线单元，但非平衡型天线单元可以获得类似的效果。

图73示出了天线单元的位置有多接近导电接地基底，并且图73(a)例示了放置单个天线单元的情况。也就是说，将天线单元4501(恰当地说，是天线接地连接)和导电接地基底4502之间的距离h设置为天线共振频率f之波长λ的0.01至0.25倍(即，0.01λ至0.25λ)。该结构可以实现极易调节的高增益天线。

图73(b)示出了另一例情况，在该情况下，四个天线单元4503、4504、4505和4506分别离开导电接地基底不同的距离。如图73(b)所示，当天线单元具有不同长度时，较短的元件具有较高的共振频率和较短的波长。因此，可以将最短天线单元4506的距离h1设置为最小值，将最长天线单元4503的距离h2设置为最大值，而将中间天线单元4504和4505的距离分别设置为依赖于共振频率之波长的值。于是，每个天线单元4503、4504、4505和4506与导电接地基底4507之间距离必须满足下述条件，即落在每个天线单元之共振频率f的波长λ的0.01至0.25倍的范围内(即，0.01λ至0.25λ)。

图74示出了在天线单元4601和导电接地基底4602之间提供一介电常数较高的材料。因此，该结构适用于上述导电接地基底位于天线单元附近的任何其它天线装置。还应该注意，通过在二者之间提供这种介电常数较高的材料，可以等效地缩小天线单元和导电接地基底之间的距离。

图75示出了将上述任何一种天线装置安装在总共五个位置的情况，即，四个柱子4701上每个柱子上面一个，以及车顶上一个，以便提供这些平面天线的分集结构。这种结构可以很好地接收和发射水平和垂直极化波两者。应该注意，在本例中，将天线装置安装在五个位置，但它还可以安装在更多或更少的位置上。

图76示出了将上述任何一种天线装置安装在汽车车身4801之顶板、引擎罩、柱子、侧面、缓冲器、轮子、底面，或者其它表面部分的任何一个或多个位置上。在图76中，将天线4802安装在天线平面几乎处于水平的位置，将天线4803安装在天线平面倾斜的位置，而将天线4804安装在天线平面几乎垂直的位置。应该注意，该图用举例的方式示出了天线安装的可能位置，并且所有图示的位置上没有提供天线。当然，还应该注意，天线可以安装在非所示位置的任何其它位置上。还应该注意，汽车类型不限于所示的这种乘客汽车，本发明的天线可以安装在公共汽车、卡车或任何其它类型的车辆上。

另外，由于将天线4805安装在天线平面处于水平的位置上，具体地说，安装在底面的背面(下表面)，使其定向性面向路基，所以该天线适于与安装在路面(或嵌入路面)的波源进行通信，用于通信或检测车辆的位置。

一般地说，TV广播或FM广播的无线电波主要由水平极化波组成，而便携式电话和无线电通信等使用的电波主要由垂直极化波组成。天线适用于水平极化波还是垂直极化波决定于其安装的方向。如图77(a)所示，平行于导电接地基底4901(即汽车车身4801的垂直表面部分)安装的，包括三个非平衡型天线单元的、并且接地端连接在一起的天线4902对水平极化波有效，因为右图所示的水平电场提高了天线对水平极化波的灵敏度。这可以通过如图76安装天线4804来实现。另一方面，平行于汽车车身4801的水平表面部分安装的天线4802对垂直极化波有效，因为垂直电场提高了天线对垂直极化波的灵敏度。另外，可以不考虑极化方向使用倾斜安装的天线4803，因为其灵敏度根据倾斜程度在水平和垂直极化波之间平衡。图77(b)示出了一例平衡型天线，它类似于上述方式对水平极化波有效。

图78的天线装置与上述天线装置的不同之处在于，它接收或发射其导电接地基底一侧的波，而非其天线单元一侧的波。如图78(a)所示，平行于导电接地基底5001并相隔一段距离安装具有三个天线单元的天线5002，并且天线5002的接地端与导电接地基底5001相连，面朝外。该天线在(相对天线5002的另一面)对应于天线5002覆盖面积的导电接地基底5001的上区域以及图78(b)所示的下区域，具有对称的定向特性。因此，即使天线5002和导电接地基底5001位置相反，也能获得与上述天线一样的效果。另外，即使将导电接地基底5003做成图78(c)所示的封闭盒，导电接地基底5003内的天线5002可以具有类似的特性，并且当供电时可以通过导电接地基底5003与外界通信。

图79例示了一种平衡型天线装置，它可以获得与上述情况相同的效果，而图78示出的是非平衡型天线装置。

图80是一示意图，示出了对于类似于图76的汽车场合，可以安装本实施例天线装置的位置。与图76中的一样，在图80中，将天线5202安装在天线平面几乎处于水平的位置，将天线5203安装在天线平面倾斜的位置，而将天线5204安装在天线平面几乎垂直的位置。另外，由于将天线5205安装在天线平面处于水平的位置，具体地，安装在底面的内表面，所以它适于按类似图76的方式与安装在路面上的波源通信。尽管图示的这些天线都安装在汽车车身5201的里面，但因上述理由，它们可以获得与安装在汽车车身外表面上的天线相同的的性能。另外，由于它们没有暴露在车身之外，所以在外观、损坏或被窃等方面非常有利。另外，如图80所示，通过将天线嵌入部件的内部，可以将天线装置安装在后视镜、车内遮阳板、数字板，或者不能将天线安装在外表面的任何其它位置上。

图81是一示意图，示出了便携式电话具有任何上述天线装置的一种可能的应用，其中将天线5302安装在与天线接地部相连的导电接地盒5301的内部。这种结构允许按类似于将天线安装在接地盒5301之外的方式使用天线，并且由于天线没有暴露在外，所以有利于操作天线。应该注意，在本例中，将天线与便携式电话一起使用，但还适用于TV、PHS或其它无线电装置。

图82是一示意图，示出了普通房子具有上述任何天线的一种可能的应用。也就是说，将天线5402安装在房子5401之导电门内部，将天线5403安装在导电窗(例如，风雨护窗)的内部，将天线5404安装在导电墙的内部，而将天线5405安装在导电屋顶的内部。所以当用这种方式将天线安装在房子5401的导电结构内时，由于天线不暴露在外，可以保护天线不因天气而损坏或劣化，延长了寿命。

还应该注意，即使房子由不导电的结构组成，也可以通过将一导体与外表面连接，而将这种天线安装在任何位置。

图83示出了导电接地基底5501和平行于基底且在基底附近的天线5502，它们可以在虚线所示的轴上一起旋转。如图83(a)所示，当天线5502处于垂直位置时，如右图所示，电场是水平的，并且对水平极化波的灵敏度变高。如图83(b)所示，当天线5502处于水平位置时，如右图所示，电场成垂直的，并且对垂直极化波的灵敏度变高。因此，可以根据极化波的状态，将天线指向最佳的位置。当然，可使其指向倾斜的位置。图123示出了图83(a)所示天线的定向增益特性，而图124示出了图83(b)所示天线的定向增益特性。由这些图可见，处于垂直位置的天线对水平极化波的灵敏度较高，而处于水平位置的天线对垂直极化波的灵敏度较高。

应该注意，可以通过手动操作或者用电动机或任何其它驱动设备自动操作手柄，旋转导电接地基底5501和天线5502。

图84(a)是一示意图，示出了另一天线装置的结构，该天线装置可以获得与上述相同的效果，但不用旋转天线。即，将铁电体5603放在导电接地基底5601和天线5602之间，将天线5602夹在中间。如图84(b)的右边所示，该结构允许导电接地基底5604和天线5605之间的电场通过铁电体5606沿水平方向延伸，致使与左图不用铁电体的情况相比，减小了垂直分量，增加了水平分量。根据是否使用铁电体，为垂直极化波或水平极化波设置天线。应该注意，如果将天线安装在垂直位置，这种铁电体会给天线带来不利的影响。还要注意，为了达到这一目的，可以在制造期间或不在制造期间安装铁电体5603，并且提供槽以便移动铁电体。

尽管上述天线装置使用弯曲单元，将它们安装在很窄的空间中，但图85的每个天线装置都使用一线状单元，将其安装在汽车的细长元件上，或者使用适合元件的单元。

图85(a)示出了一线状天线5702，三个单元位于细长板状导电接地基底5701的表面附近。图85(b)示出了一线状天线5704，三个单元位于圆柱形导电接地基底5703的表面附近，每个单元离开导电接地基底5703的距离相同。图85(c)示出了一线状天线5706，三个单元位于四边形棱柱状导电接地基底5705的表面附近，每个单元离开导电接地基底5705的距离相同。

图86示出了图85所示天线的各种变化，其中根据被弯曲或弯折的导电接地基底，对单元进行弯曲或弯折。图86(a)示出了天线5802，三个弯曲单元位于弯曲的圆柱状导电接地基底5801之表面的附近，每个单元离开导电接地基底5801的距离相同。图86(b)示出了天线5804，三个弯折单元位于弯折的四边形棱柱状导电接地基底5803之表面的附近，每个单元离开导电接地基底5803的距离相同。图86(c)示出了天线5806，三个弯折单元位于弯折的板状导电接地基底5805之表面的附近。

另外，图87(a)示出了沿圆柱形导电接地基底5901之表面布置的天线5902，而图87(b)示出了沿球状导电接地基底5903之表面布置的天线5904。

应该注意，本例中的天线位于构成导电接地基底的元件之外，但不限于本例的情况。天线可以位于板状元件的里面，或者位于圆柱形元件的内表面上。

图91和93示出了本实施例天线装置的应用。图91示出了将天线6302安装在汽车车身6301之车顶上的细长顶轨6303的表面上，而图93示出了将天线6502安装在汽车车身6501之车顶上的细长顶盒6503内。

另外，图92和94示出了本实施例天线装置的其它应用。图92示出了将天线6403安装在汽车车身6401之车顶上的细长顶盒6402的表面上，而图94示出了将天线6603安装在汽车车身6601之车顶上的细长顶轨6602内。

图88(a)和88(b)所示的天线装置包括具有三个长单元的天线6002，和具有三个短单元的天线6003，长元件和短元件是相对与导电接地基底6001相连的接地点而言的。并且，为这些天线6002和6003分别提供供电点A6005和B6004。如图88(c)所示，将短天线6003调谐到频率相对较高的频带A，而将长天线6002调谐到频率相对较低的频带B。因此，该单个天线装置可以适应两个调谐频带。应该注意，可以将供电点A6005和B6004相互连接。

图89(a)和89(b)示出了另一例具有两个调谐频带的非平衡型天线。该天线是一个四单元天线，天线的一端连接导电接地基底6101，并且位于导电接地基底6101的附近。另外，具有两个相对较长单元的天线6102具有供电点B6104，而具有两个相对较短单元的天线6103具有供电点A6105。如图89(c)所示，用与上例类似的方法，该结构可以提供两个调谐频带，即频率相对较高的A频带和频率相对较低的B频带。还应注意，可以将供电点A6005和B6004相互连接。

图90(a)和90(b)示出了另一例具有两个调谐频带的平衡型天线。该天线是一个四单元天线，其中点连接导电接地基底6201，并且位于导电接地基底6201的附近。另外，具有两个相对较长单元的天线6202具有供电点B6204，而具有两个相对较短单元的天线6203具有供电点A6205。如图90(c)所示，用与上例类似的方法，该结构可以提供两个调谐频带，即频率相对较高的A频带和频率相对较低的B频带。同样应该注意，可以将供电点A6005和B6004相互连接。

同样，上述天线可以提供在安装方面要求最小空间并且能够提供多个调谐频带的先进的天线装置。因此，这种天线可以应用于汽车或便携式电话等窄小的空间中。

应该注意，该例假设两个调谐频带，但它可以提供三个或更多个频带。提供多个天线，使每个天线的单元长度与每个调谐频带相对应，并且为每个天线提供供电点，由此可以实现后一种情况。

在图95的天线装置中，在处于导电接地基底6702附近的三边天线单元6701的适当位置提供线圈6703，并且天线单元6701的一端与导电接地基底6702相连。另外，在线圈6703和导电接地基底6702之间天线单元6701上提供供电部6704。该结构允许电流集中在线圈中，因此可以缩小天线装置的大小，但不改变增益。例如，如果天线单元由带状线组成，那么可以将天线的面积缩小到四分之一。另外，可以使其带宽变窄，而具有尖锐的频带特性。

图96示出了两个具有图95结构的天线单元平行连接，用于频带合成。也就是说，分别将具有不同频带(长度)和置于单元上的线圈6803a和6803b(它们位于元件上适用的位置)的两个天线单元6801a和6801b平行放置，并且每个单元的一端与导电接地基底6802相连。另外，天线单元6801a和6801b分别通过电抗单元6805a和6805b与公用供电部6804相连。该结构可以将两个天线单元的频带合成，因此可以实现一个与上述效果相同的宽带天线装置。

在图97的天线装置中，在位于导电接地基底6902附近的三边天线单元的一端和导电接地基底6902之间提供一个线圈6903，并且将线圈6903的另一端与导电接地基底6902相连，用于接地。另外，在天线单元6901的适当位置上提供供电部6904。按与上述第三十二实施例相似的方式，该结构允许电流集中在线圈中，因此可以缩小天线装置的大小，但增益不变。

图98示出两个具有图97所示结构的天线单元平行连接，用于频带合成。也就是说，分别将具有不同频带(长度)的两个天线单元7001a和7001b平行放置，并且一端与公用线圈7003的一端相连，而线圈7003的另一端与导电接地基底7002相连。另外，天线单元7001a和7001b分别通过电抗单元7005a和7005b与公用供电部7004相连。该结构可以将两个天线单元的频带合成，因此可以实现一个与上述效果相同的宽带天线装置。应该注意，由两个天线单元共享单个线圈有利于简化结构。

图99的天线与上述图97的天线不同，不同之处在于，如图99所示，在导电接地基底7102上提供绝缘体7105，并且天线单元7101和线圈7103连接在绝缘体7105上。该结构允许方便地安装线圈7103，这对实施很有利，因此可以稳定地安装线圈。图100示出了由两个天线单元7201a和7201b组成的结构，用于频带合成。如图所示，尽管与前例相比，由于使用更多的天线单元，线圈7203与天线单元之间的连接变得更复杂，但在导电接地基底7202的绝缘体7205上提供的连接点使天线单元与线圈之间的连接更容易。

在图101的天线装置中，分开提供两个线圈部分，并且在7302上提供两个绝缘体7305a和7305b，用以连接天线单元和线圈。也就是说，位于导电接地基底7302附近的三边天线单元7301的一端与线圈7303a的一端一起连接到绝缘体7305a上；线圈7303a的另一端、另一线圈7303b的一端以及供电部7304一起连接到另一绝缘体7305a上；而线圈7303b的另一端与导电接地基底7302相连，用于接地。图102示出了具有两个天线单元7401a和7401b的天线装置，天线单元被布置成用于频带合成，并且天线单元、线圈和供电部用类似图101所示方式连接。

由于供电端提供在电路板上，所以这些结构允许很容易地与其它电路元件相连。

在图103的天线装置中，在天线单元7501中插入曲折样式7503，代替图95结构的线圈。尽管具有线圈的结构可以三维延伸，但具有此样式7503的结构可以与天线单元7501处于同一平面，并且通过印刷布线技术制造。图104示出了具有两个天线单元7601a和7601b的天线装置，天线单元被布置成用于频带合成，并且分别在天线单元7601a和7601b中插入曲折样式7603a和7603b。应该注意，可以如图106(c)所示将曲折样式变成锯齿样式。

在图105的天线装置中，将整个位于导电接地基底7702附近的天线单元7701形成曲折样式，并且天线单元7701的一端与线圈7703的一端相连，而线圈7703的另一端接地。另外，在曲折天线单元的合适位置提供供电部7704。尽管可能增加损耗，但此结构允许进一步缩小天线装置的大小，例如缩小到1/6或1/8。应该注意，可以将天线单元形成其它样式，例如图106(b)和(c)所示的样式。图106(b)所示的样式是三维线圈。

在图107的天线装置中，在导电接地基底7902上提供绝缘体7904，并且将从天线单元7901引出的导线7905以及供电部7903一起连接到绝缘体7904上。由于将供电部7903提供在电路板上，所以该结构很容易与其它电路元件相连。

图108示出了在导电接地基底8002上形成通孔8005，以便相对天线单元8001在导电接地基底8002的另一面提供绝缘体8004。从天线单元8001引出的导线8006穿过通孔8005和绝缘体8004，并与绝缘体8004上的供电部8003相连。此结构比上述图107的结构更容易将其它电路元件与供电部8003相连，因为这类电路元件可以连接到导电接地基底8002的背面。

图109示出了除上述图108的结构之外，还在导电接地基底的背面(相对于天线单元的另一面)提供另一个导电板，用以在上面安装各种电路元件。也就是说，在导电接地基底8102和导电板8105两者中形成通孔8104，以便从天线单元8101引出的导线8111从中通过，绝缘体8103位于导电板8105上，覆盖通孔8104。另外，在导电板8105上提供所需数目的绝缘体8106，用以连接各种电路元件。导线8111通过通孔8104到达绝缘体8103，而电路元件8107-8110连接到绝缘体8103和8106上。

该结构允许电路位于天线的附近，并且通过导电板很容易在天线和电路之间实现屏蔽，因此便于实现小型装置。

图110示出了另一例天线，在该天线中，电路元件位于天线单元的同一侧。也就是说，在导电接地基底8202上提供用于连接来自天线单元8201的导线8205的绝缘体8203，以及用于连接各种电路元件的所需数量的绝缘体8206。另外，在导电接地基底8202上提供导电屏蔽盒8204，以便保护导电接地基底8202上的电路元件不受天线单元8201的影响，并且形成通孔8207，使导线8205从中穿过。导线8205通过通孔8207，与绝缘体8203相连，并且将电路元件8208-8210连接到绝缘体8203和8206上。天线单元8201的一端与屏蔽盒8204相连，用于接地。

此结构允许整个电路位于天线单元和导电接地基底之间，并且用屏蔽盒对其屏蔽。因此很容易实现比上述图109的结构更小型化的装置。

在图111的天线装置中，在绝缘板8305的一侧形成天线单元8301，并且天线单元8305的一端8307通过绝缘板8305。从天线单元8301中一点引出的导线8303还通过绝缘板8305，并且形成于绝缘板8305另一面并且平行于天线单元8305的另一导线8306与导线8303相连，用于使供电部8304与导线8306相连。应该注意，供电部8304位于天线单元8301的末端8307的附近。另外，绝缘板8305平行于导电接地基底8302放置，并且天线单元8301的末端8307与导电接地基底8302相连。

由于天线单元的接地端靠近供电部，所以该结构便于连接同轴电缆。

在图112的天线装置中，通过绝缘板8405在另一个较宽的导电接地基底8402上提供导电接地基底8404，并且天线单元8401位于导电接地基底8404的附近。应该注意，天线单元8401的一端接到导电接地基底8404接地。导电接地基底8404的大小最好与天线单元8401相等。具体地说，导电接地基底8402可以是汽车或客车的车身、接收机或通信装置的金属壳，或者房子的任何金属结构，并且可以将它安装在房间或空间的里面或外面。

此结构可以获得几乎水平的仰角，具有最大增益，因此适于接收来自横向的通信电波(垂直极化波)。

应该注意，图95至图112所示的任何天线装置都可以安装在图65、75、76、80、81和82所示的位置正常地工作。

还应该注意，在图95至图112所示的任何天线装置中使用了一个或两个天线单元，但自然也可以使用三个或更多个天线单元。

还应该注意，在图95至图112所示的任何天线装置中使用的天线单元都是三边形状的，但它们可以是环形或任何其它的形状。

还应该注意，在图107至图112所示的任何天线装置中用来提供连接点的绝缘体可以适用于上述各实施例的任何其它的天线装置。

接下来，描述本发明主要用于提高增益的其它实施例。

图126是一透视图，示出了本发明的一个实施例。

在该图中，标号4003表示导电接地基底，主单元4001通过第一接地连接部4005与其相连，主单元4001基本上平行于该基底。主单元4001和第一接地部4005之间的连接与另一地4007相连。另外，供电端4006与主单元4001中的一点相连，并且供电端4006的接地端与地4007相连。

无源单元4002沿主单元4001，通过第二接地部4004与导电接地基底4003相连。

由图139和149所示的曲线可见，用这种方式提供无源单元4002可以提高增益。在图中，带白方框的线表示理想的单极天线，带黑方框的线表示一个单元的天线，而带黑圆圈的线表示本发明的实施例。由图可见，对于特定的窄频带，可以改善增益特性。

图127示出了本发明的另一实施例，其与图126实施例的不同之处在于，将供电端4006与导电接地基底4003一起接地。应该注意，图126的实施例可以获得比本实施例更好的增益。

图128示出了本发明的另一实施例。在本实施例中，将主单元4001和无源单元4002都做成圆形，而在图126的实施例中，它们是直的。应该注意，无源单元4002可以位于主单元4001的里面或外面。

图129是沿垂直于导电接地基底4003的方向截取的平面图，示出了各种类型的主单元4001和无源单元4002。具体地说，图129(a)示出了笔直型，图129(b)至(d)示出了弯曲型，而图129(e)和(f)示出了圆型。另外，标号4010表示每种类型的定向性。由图可见，图129(f)所示的这种大致圆型可以获得最佳的全方向。相反，如果需要特殊的方向性，则可以选择可获得该方向性的另一类型的单元。

图130示出了圆型，其中，供电端4006与导电接地基底4003一起接地。

图131示出了另一种圆型，其中供电端4006与一特别提供的接地部4007一起接地，而不是与导电接地基底4003一起接地。

图132示出了本发明的另一实施例，在该实施例中，通过绝缘体4011，在导电接地基底4003的下面提供诸如汽车车身等较大的接地部4012。最好，绝缘体4011的大小和形状与外主单元4001的相同。如果提供无源单元4002作为外单元，那么最好无源单元4002的大小和形状与绝缘体4011的一样。还有，最好主单元4001和无源单元4002之间的距离大约为1/600λ，两个单元4001和4402与导电接地基底4003之间的距离大约为1/20λ，而绝缘体4011的厚度大约为1/60λ。图133示出了可以将图128中的接地连接4004和4005形成单个连接板4013。该结构为较窄的带宽提供了更简单的天线装置。

图134示出了提供两个无源单元4002，4002，它们分别位于主单元4001的两侧。如图134(b)所示，该结构可以提供两个增益峰。

图135示出了平行提供的两个圆形主单元4001，并且公用供电端4006通过电容4014与它们相连。此结构可以实现频带合成。图135(b)示出了这种频带合成的结果。

图136示出了提供的两个无源单元4003、4003，它们分别位于图135所示两个主单元4001的两侧。与图135的例子相比，该结构可以提供如图136(b)所示有改进的频带合成增益。

图137示出了在图135所示的两个主单元4001和4001之间提供一个无源单元4003。

图138示出了在印刷电路板4015的上表面提供一圆形的主单元4001，并且在印刷电路板4015的下表面提供一无源单元4002。主单元4001和无源单元4002的位置彼此相对。上述导电接地基底4003平行于印刷电路板4015。

接下来，描述数字电视广播接收装置的几个实施例，在这些实施例中，使用了上述本发明的任何天线装置。

(实施例10)

图138是一方框图，示出了依照本发明实施例10的数字电视广播接收装置的结构。在图138中，标号6001表示输入装置，标号6002表示延迟装置，标号6003表示合成装置，标号6004表示接收装置，标号6005表示解调装置，标号6007表示延迟波估计装置，标号6008表示位置信息确定装置，而标号6009表示车辆信息检测装置。下面参考图141描述在车辆中接收数字电视广播的工作过程。

用诸如接收天线等输入装置6001将电视广播电波转换成电信号，然后将其提供给延迟装置6002和合成装置6003。根据来自合成控制装置6006的延迟控制信号，延迟装置6002对转换成电信号的电视广播电波进行延迟，然后将其提供给合成装置6003。在合成装置6003中，根据来自合成控制装置6006的合成控制信号，为来自输入装置6001的信号和来自延迟装置6002的另一信号提供一预定的增益，并将它们合成在一起，然后提供给接收装置6004。作为用于此目的的合成技术，可以使用加法、最大值选取或其它简单的操作。

接收装置6004只从合成装置6003提供的信号中抽取在一必需频带内的信号，并将其转换成解调装置6005可对其频率进行处理的信号。将如此转换成的信号提供给解调装置6005，解调装置6005再对其解调并输出。解调装置6005将解调信息提供给延迟波估计装置6007，该装置根据解调装置6005提供的解调信息，估计接收电波中所含的延迟波。

下面描述解调和延迟波估计的工作过程。在日本目前正在标准化的地面波数字广播中，用正交频分复用(OFDM)技术进行调制，解调装置6005进行OFDM解调，以便对发射码解码。在解码过程中，通过诸如FFT等操作进行频率分析。用接收信号中包含的各种导频信号估计接收信号的传输特性，以便进行数据解调。例如，通过检测凹陷位置以及频率分量中的凹陷数，来检测延迟时间，其中所述频率分量是从FFT频率分析中获得的。

图147例示了对OFDM进行的频率分析。当不存在延迟波时，频率特性可以是平坦的，而当存在一些延迟波时，频率分量会有一些如图147所示的凹陷。另一种方法是，通过观察导频信号中的任何变化或者缺少导频信号，来检测延迟波。在FFT操作后，进行误差校正过程，根据通过校正过程获得的误差数据位置信息，可以估计干扰波的延迟时间。应该注意，在上面的段落中描述了日本的数字广播，但该技术还可以应用于模拟广播或外国的数字广播。

接下来，描述合成控制和延迟控制的工作过程。合成控制装置6006根据延迟波估计装置6007估计得到的延迟波信息提供一信号，以便控制延迟装置6002和合成装置6003。下面描述合成控制装置6006的结构，其中合成控制装置6006包括增益控制装置6061和延迟时间控制装置6062。增益控制装置6061根据延迟波估计装置6007提供的延迟波信息在合成装置6003中建立合成增益。下面参考图148描述该建立过程。在图148中，横座标表示延迟波的大小，纵座标表示输入装置6001提供的信号之增益(信号A增益)与延迟装置6002提供的信号之增益(信号B增益)的比(＝信号A增益/信号B增益)。如此控制合成增益，使得当延迟波的强度较大时，尤其当它等于直达波的强度时，两种增益相等；或者当延迟波的强度较小，或当延迟波的强度大于直达波的强度时，通过降低延迟装置提供的信号之增益或者降低输入装置提供的信号之增益，来获得两种增益之间的差。另外，如果根据延迟波估计装置6007提供的延迟波的延迟时间进行增益控制，那么延迟时间较长情况下的增益差(图148中的曲线a)将大于延迟时间较短情况下的增益差(图148中的曲线b)。

接下来，描述延迟时间控制装置6062的工作情况。它控制建立延迟装置6002将要使用的延迟时间，以便延迟装置6002所延迟的时间几乎等于延迟波估计装置6007估计得到的延迟时间。例如，图149中示出了延迟波和解调信号之差错率之间的关系。如该图所示，由于当延迟时间很小时(点B：大约为2.5微秒或更小)，差错率会突然变差，所以当估计得到的延迟时间很小时，通过使用固定的延迟时间可以有效地防止这种差错率的恶化，例如所述固定的延迟时间是图149中超过点B的延迟时间，而不是延迟波估计装置6007估计得到的延迟时间。应该注意，这里将要建立的延迟时间最多比加到OFDM信号的保护期短。为了防止因延迟波的延迟时间较短而造成差错率的恶化，延迟装置6002可以总是建立一个预定的延迟时间。为此，通过将这种延迟时间设置为点B的大约两倍，便可以消除短延迟时间的任何影响。如果用图141所示的单个天线接收信号，那么可以对信号增加比接收信号的带宽倒数还要短的延迟时间，从而降低接收信号的噪声电平，改变差错率。这是因为增加的信号所产生的凹陷出现在信号带宽之外。例如，如果信号带宽为500kHz，那么必须将增加的延迟时间设定为2微秒或更小。对于用作移动接收广播服务的窄带广播，给信号增加一短的延迟时间的上述操作过程可以有效地改善信号带宽的接收程度。

接下来，描述车辆信息检测装置6009的使用情况。车辆信息检测装置6009检测关于移动接收车辆的信息。例如，该装置可以由速度(车辆速度)检测装置6091和位置检测装置6092组成，其中速度检测装置6091检测移动接收车辆的速度，而位置检测装置6092检测该车辆的位置。不用说，车辆信息检测装置6009可以由导航系统来实现，位置检测装置可以通过使用GPS系统或者通过PHS、便携式电话机或诸如VICS等交通管制系统检测位置来实现。将检测得到的车辆信息提供给位置信息确定装置6008。

位置信息确定装置6008检查哪个广播站覆盖了当前的位置，并且估计在接收点接收到的波的延迟时间和强度，考虑离开该广播站的距离以及山和建筑物可能产生的反射。到此为止，该装置已预先获得了包括诸如广播站或中断站等每个发射站的发射频率和位置或者发射功率的信息，或者通过诸如广播或电话等任何通信装置将其下载到存储装置中，以便将其与车辆信息检测装置6009提供的位置信息相比较。根据该信息，可以估计出在接收点接收到的波的延迟时间和大小。

另外，除了在地图上标注每个广播站的位置，还标注位于接收点附近每个建筑物的位置、大小和高度等信息，并且考虑所有可能的反射，由此可以更精确地获得接收波的延迟时间和大小。不用说，可以用导航系统处理关于发射站、建筑物和山的信息。还应该注意，由于通过速度检测装置6091可以知道移动接收车辆的速率，从而估计出跟在后面的延迟波，所以可以更快地跟踪延迟波。

合成控制装置6006根据上述位置信息确定装置6008提供的延迟波信息，控制合成增益和延迟时间。可用根据延迟波估计装置6007提供的延迟波信号类似的方法对它们进行这些控制操作。另外，可以将来自延迟波估计装置6007的信息与来自位置信息确定装置6008的信息结合起来使用，于是只有当这两类延迟信息彼此相同时，才可以控制增益和延迟时间，或者如果这两类延迟信息彼此完全不同，那么控制它们保持不变，或者根据包含强度较大延迟波的信息来控制它们。应该注意，在以上描述中，为移动接收提供了车辆信息检测装置6009，但只使用位置检测装置6092就可以实现移动接收和静止接收两者。

如图141所示，上述结构只有一个输入装置，但图142所示的另一种结构有多个输入装置和多个对应于输入装置的延迟装置，这种结构对移动接收也很有效。对此结构的每个输入装置提供不同的输入信号，因为即使接收相同的广播电波，也会受到不同程度多路径干扰的影响。如图147所示，这会在不同的位置(频率)和不同的深度产生凹陷。因此，可以将多个不同的输入信号加在一起，在不同的位置、以不同的深度提供另一个凹陷，从而降低信号差错率。图142所示装置的接收过程几乎与图141所描述的相同。在延迟装置6002和合成装置6003的控制下，以相关的方式，用延迟装置1至N建立所需的延迟时间，并且根据延迟信号设置增益。如果多个天线位置之间的距离充分地小于基带的波长，那么通过在基带内增加多个输入信号可以提高接收信号的强度。

如上所述，依照本实施例的数字电视广播接收装置可以通过合成信号来减少信号凹陷，从而改善数字数据的差错率。通过建立延迟时间，用较短的延迟时间防止信号的任何影响，可以避免差错率的任何恶化。另外，通过延迟估计装置、车辆信息检测装置和位置信息确定装置产生精确的延迟波，可以更准确地避免信号凹陷，由此可以进一频改善差错率。

根据差错情况可以切换由多个天线接收到的信号。下面参考图150描述从一个天线变换到另一天线的天线切换条件。首先，确定输入信号的C/N比和诸如帧周期等超过期(past period)的长度，如果C/N比较大，并且差错率较低，那么不进行天线切换。如果差错率较高，但差错是一个时间非常短的猝发，并且没有持续一会儿，那么不进行天线切换。如果输入信号的C/N减小，或者较高的差错率持续了一会儿，那么进行天线切换。可以将天线切换的定时设置成附加在OFDM信号上的保护间隔。另一种方法是，通过结合车辆速度信息和位置信息，可以计算出这种天线切换定时。应该注意，可以将天线切换定时设置为附加在OFDM信号上的保护间隔。这允许根据移动接收期间接收状态的变化，来优化天线切换。还应该注意，通过提供天线6001和放大装置6012作为图141和142所示输入装置的部件，可以避免因分配而产生的信号衰减或匹配损失，从而可以精确地进行后续操作。

(实施例11)

图143是一方框图，示出了依照本发明实施例11的数字电视广播接收装置的结构。在图143中，标号6001表示输入装置，标号6002表示延迟装置，标号6003表示合成装置，标号6004表示接收装置，标号6005表示解调装置，标号6007表示延迟波估计装置，标号6008表示位置信息确定装置，而标号6009表示车辆信息检测装置。图143所示实施例11的结构与上述实施例10的结构不同，不同之处在于，接收装置6004与输入装置6001直接相连。下面描述依照实施例11在车辆中接收数字电视广播的工作过程。

用诸如接收天线等输入装置6001将电视广播电波转换成电信号，然后将其提供给接收装置6004。接收装置6004只从输入装置6001提供的信号中抽取在一必需频带内的信号，并将其提供给延迟装置6002和合成装置6003。根据来自合成控制装置6006的延迟控制信号，延迟装置6002对接收装置6004提供的信号进行延迟，然后将其提供给合成装置6003。在合成装置6003中，根据来自合成控制装置6006的合成控制信号，为对每个信号增加的预定增益对来自接收装置6004的信号和来自延迟装置6002的另一信号进行加权，并将其合成在一起，然后提供给解调装置6005。作为用于此目的的合成技术，可以按类似于上述实施例10的方式，使用加法、最大值选取或其它简单的操作。解调装置6005对信号解调，以便输出。

用类似于实施例10的方式，分别根据解调装置6005提供的解调信号以及车辆信息检测装置6009提供的移动接收信息，在延迟波估计装置6007和位置信息确定装置6008中估计延迟波，然后将其提供给合成控制装置6006，合成控制装置6006再通过产生要提供给延迟装置6002和合成装置6003的控制信号，来控制延迟和合成操作。在上述接收操作期间对合成控制装置和车辆信息检测装置进行的详细操作过程与实施例10中的相同。在实施例11的接收装置中，由于接收装置1限制了频率和频带，所以可以简化延迟装置6002和合成装置6003的操作，但可以获得与实施例10相同的效果。

如图144所示，可以为接收提供多个输入装置6001、多个接收装置6004和多个延迟装置6002。图144所示结构的操作与上述实施例的相同，不再详细描述。由于提供了多个输入装置6001、多个接收装置6004和多个延迟装置6002，所以即使接收相同的广播电波，也会向该结构的每个输入装置提供因不同干扰状态产生的不同输入强度。如图147所示，这会在不同位置(频率)和不同深度产生凹陷。因此，可以将多个不同的输入信号加在一起，以便在不同的位置和深度提供另一凹陷，从而降低信号差错率。

(实施例12)

图145是一方框图，示出了依照本发明实施例12的数字电视广播接收装置的结构。在图145中，标号6001表示输入装置，标号6004表示接收装置，标号6005表示解调装置，标号6007表示延迟波估计装置，标号6055表示解调控制装置，标号6008表示位置信息确定装置，而标号6009表示车辆信息检测装置。下面参照图145描述在移动车辆或固定位置接收数字电视广播的工作过程。

用诸如接收天线等输入装置6001将电视广播电波转换成电信号，然后将其提供给接收装置6004。接收装置6004只从输入装置6001提供的信号中抽取在一必需频带内的信号，并将其提供给解调装置6005。解调装置对接收装置6004提供的信号进行解调，以便提供数字信号用于输出，并且将解调情况提供给延迟波估计装置6007。

现在，描述解调装置6005的工作情况。具体地说，解调装置6005由频率分析装置6051、调节装置6052和解码装置6053组成，下面描述其工作情况。频率分析装置6051用FFT、实时FFT、DFT或FHT频率分析技术对接收装置6004提供的信号进行频率分析，以便将其转换成频率轴上的信号，并且将转换后的信号提供给调节装置6052。调节装置6052根据解调控制装置6055提供的控制信号，对来自频率分析装置6051的频率轴上的信号进行运算。该运算可以由以下方法来实现：根据来自解调控制装置6055的信号，用一传递函数对频率分析装置6051提供的信号进行运算；通过滤波进行算术运算；加强特定的频率分量；或者插入可能丢失的频率分量。解码装置6053将调节装置6052提供的信号解码成数字代码。延迟波估计装置6007根据来自解码装置6005的信号对延迟波进行估计。这类参考信号包括由频率分析装置6051提供的频谱，以及解码过程期间在解码装置6053中获得的导频信号。如图147所示，接收信号的频谱具有响应于存在延迟波的凹陷。由于在数字电视广播通常使用的ODFM调制中频谱变得平坦，所以可以估计延迟波的大小和延迟时间。还可以根据相位变化或者导频信号的丢失来估计延迟波的大小和延迟时间。解调控制装置6055根据延迟波估计装置6007或位置信息确定装置6008提供的延迟波信息，控制调节装置6052。这种控制可以通过下述方法来实现，即提供按照调节装置6052确定的控制参数，并且例如当要把传递函数提供给调节装置6052时，按照延迟波提供由解调控制装置6055确定的传递函数。另一种方法是，当要进行滤波时提供滤波因子，或者当要进行内插时提供内插值。位置信息确定装置6008和车辆信息检测装置6009与上述实施例10和11中的相同，不再描述。

如上所述，根据本实施例，用接收数字信号改善后的差错率可以实现精确解码，因为调节装置6052可以减少延迟波的任何影响。

图146示出了具有多个输入装置6001的结构。该结构需要的接收装置与输入装置一样多，并且需要多个频率分析装置。但是，不需要多个调节装置，也不需要多个解码装置。它可以通过选择要处理的信号，用一个调节装置和一个解码装置进行工作。应该注意，为了简便起见，图146中只示出了一个频率分析装置6051、一个调节装置6052和一个解码装置6053，但如上所述，本实施例实际包括的这些装置的数目与输入装置的数目相同。

在图146的结构中，由于对每个输入装置进行频率分析运算，所以可以对每个输入装置估计延迟波的大小和延迟时间。因此，调节装置6052可以选择具有最佳接收状态的信号。另外，用上述传递函数、滤波或内插技术可以对每个信号进行适当的调节，以便在解码装置6053中对信号解码。解码装置6053或调节装置6052只在来自输入装置的经频率分析的信号中选择频谱具有良好接收状态的信号。由上述可见，图146的结构可以通过提供多个输入装置来校正接收差错。

应该注意，在本发明的不同数字电视广播接收装置中，当天线由多个天线单元组成时，通过设计每个天线单元具有不同的角度，可以相对具有不同极化平面的波获得最大增益。

工业应用性

由上述可见，本发明提供了一种天线装置和一种具有这样天线的通信系统，该天线能够提高接收灵敏度，降低传输损耗，并且成本较低。

另外，本发明提供了一种具有更佳增益特性的天线装置。

在本发明的数字电视广播接收装置(诸如权利要求38)中，在输入或接收后立即延迟输入信号，然后合成这些信号，由此可以用解调后经改善的差错率减少由输入信号所含延迟波引起的干扰。

另外，在本发明的数字电视广播接收装置(诸如权利要求39)中，根据解调信号或正在解调的信号，估计延迟时间和延迟大小以控制这些延迟和合成操作，并且根据估计得到的延迟时间和延迟大小控制延迟和合成操作，由此可以用解调后经改善的差错率适当地消除因延迟波产生的干扰。

Claims (26)

1.一种天线装置，它包括：

导电接地基底；

接收单元，它位于所述导电接地基底的附近，并且具有一接收端；和

发送单元，它位于所述接收单元的附近，并且具有一发射端；

其特征在于，所述接收单元和所述发送单元一起形成于公共电路板的一侧或两侧，所述接收单元的一端和所述发送单元的一端与所述导电接地基底相连，所述接收单元的频带与所述发送单元的频带不同，并且在所述接收单元和所述接收端之间，在所述公共电路板上提供一接收放大器。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，分别在所述接收单元和所述接收端之间以及在所述发送单元和所述发射端之间，在所述公共电路板上提供一接收放大器和一发送放大器。

3.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，相对所述接收单元，在所述公共电路板的另一侧提供所述接收放大器，并且所述接收放大器通过在所述公共电路板上提供的通孔与所述接收单元相连。

4.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，相对所述发送单元，在所述公共电路板的另一侧提供所述发送放大器，并且所述发送放大器通过在所述公共电路板上提供的通孔与所述发送单元相连。

5.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，用一个公共元件使所述接收端和所述发送端成为单个公共端。

6.一种通信系统，它包括：

天线装置，它具有导电接地基底、天线单元和接收放大器，其中所述天线单元位于所述导电接地基底附近的公共电路板上，所述接收放大器位于所述公共电路板上，在所述天线单元和供电端之间；

接收机，它具有电源部，用于将电能提供给所述天线装置的所述接收放大器；和

馈电线，用于将所述天线装置的所述供电端与所述接收机的所述信号输入部相连，

其特征在于，分别在所述天线装置的所述接收放大器和所述供电端之间，以及所述接收机的接收放大器的输入端提供一隔直流电容器，并且所述电源部通过所述馈电线将电能提供给所述天线装置的所述接收放大器。

7.如权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述接收机包括一电源控制部，用于控制所述电源部的接通/切断。

8.一种通信系统，它包括：

如权利要求5所述的天线装置；

通信装置，它包括电源部，用于将电能提供给所述天线装置的所述接收放大器，并且能够发射和接收；和

馈电线，用于将所述天线装置的公共端与所述通信装置的信号输入/输出部相连，其特征在于，分别在所述天线单元的公共元件和所述公共端之间，以及在所述通信装置的输入/输出端提供一隔直流电容器，并且所述电源部通过所述馈电线将电能提供给所述天线装置的接收放大器。

9.如权利要求8所述的通信装置，其特征在于，通过用切换信号转换所述通信装置中的传输操作，来控制所述电源部的接通/切断。

10.如权利要求1-5中任何一项所述的天线装置，其特征在于，所述导电接地基底的面积基本上等于所述天线单元的外部面积。

11.如权利要求1-5和10中任何一项所述的天线装置，其特征在于，所述导电接地基底位于静止装置、移动装置或汽车的本体接地基底附近，并且面向所述本体接地基底，同时保持适当的绝缘。

12.如权利要求11所述的天线装置，其特征在于，在汽车、火车或飞机上的各个重要位置，提供天线本体。

13.一种天线装置，其特征在于，包括：

导电接地基底；

主天线单元，它通过基本上平行于所述导电接地基底的第一接地连接部与所述导电接地基底相连；

供电端，它与所述主天线单元中的一点相连，其中所述供电端的接地端与所述第一接地连接部相连；和

无源单元，它沿所述主天线单元，通过第二接地连接部与所述导电接地基底相连。

14.如权利要求13所述的天线装置，其特征在于，当基本上沿垂直于所述导电接地基底的方向截取时，所述主天线单元和所述无源单元是圆形的。

15.如权利要求13所述的天线装置，其特征在于，用于所述主单元的供电端的接地端与所述主单元和所述接地连接部之间的连接线相连。

16.如权利要求13所述的天线装置，其特征在于，所述导电接地基底通过一绝缘器固定在比所述导电接地基底大的导电结构上，并且所述导电接地基底的大小和形状等于所述主单元或所述无源单元的大小和形状，无论哪个在外面。

17.如权利要求13所述的天线装置，其特征在于，与所述主单元相连的所述第一接地连接部和与所述无源单元相连的第二接地连接部构成单个板状接地连接部。

18.如权利要求13所述的天线装置，其特征在于，提供两个无源单元，分别位于所述主单元的两边。

19.如权利要求13-18中任何一项所述的天线装置，其特征在于，提供多个主单元，并且公共供电端与所述多个主单元相连，以便进行频带合成。

20.如权利要求13-18中任何一项所述的天线装置，其特征在于，分别在印刷电路板正面和背面的相对位置上为所述主单元和所述无源单元布置图案。

21.一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是如权利要求1-5、10-20中任何一项所述的天线装置，并且将电磁波转换成电信号；

延迟装置，用于从所述输入装置接收信号，并且延迟该信号；

合成装置，用于合成来自所述延迟装置的信号以及来自所述输入装置的信号；

接收装置，用于对来自所述合成装置的信号进行频率变换；和

解调装置，用于将来自所述接收装置的信号转换成基带信号，其特征在于，可以任意建立在所述延迟装置中使用的延迟时间以及在所述合成装置中使用的合成比例。

22.一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是如权利要求1-5、10-20中任何一项所述的天线装置，并且将电磁波转换成电信号；

延迟装置，用于从所述输入装置接收信号，并且延迟该信号；

合成装置，用于合成来自所述延迟装置的信号以及来自所述输入装置的信号；

接收装置，用于对来自所述合成装置的信号进行频率变换；

解调装置，用于将来自所述接收装置的信号转换成基带信号；

延迟波估计装置，用于接收来自所述解调装置的表示解调状态的信号，并且估计在来自所述输入装置的信号中所包含的延迟波；和

合成控制装置，用于根据来自所述延迟波估计装置的信号控制所述合成装置和所述延迟装置，其特征在于，可以根据来自所述合成控制装置的信号，控制在所述合成装置中使用的信号合成比例，或者在所述延迟装置中使用的延迟时间。

23.一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是如权利要求1-5、10-20中任何一项所述的天线装置，并且将电磁波转换成电信号；

接收装置，用于对来自所述输入装置的信号进行频率变换；

延迟装置，用于接收来自所述接收装置的信号，并且延迟该信号；

合成装置，用于合成来自所述延迟装置的信号以及来自所述接收装置的信号；和

解调装置，用于将来自所述合成装置的信号转换成基带信号，其特征在于，可以任意建立在所述延迟装置中使用的延迟时间以及在所述合成装置中使用的合成比例。

24.一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是如权利要求1-5、10-20中任何一项所述的天线装置，并且将电磁波转换成电信号；

接收装置，用于对来自所述输入装置的信号进行频率变换；

延迟装置，用于接收来自所述接收装置的信号，并且延迟该信号；

合成装置，用于合成来自所述延迟装置的信号以及来自所述接收装置的信号；

解调装置，用于将来自所述合成装置的信号转换成基带信号；

延迟波估计装置，用于接收来自所述解调装置的表示解调状态的信号，并且估计在来自所述输入装置的信号中所包含的延迟波；和

合成控制装置，用于根据来自所述延迟波估计装置的信号控制所述合成装置和所述延迟装置，其特征在于，可以根据来自所述合成控制装置的信号，控制在所述合成装置中使用的信号合成比例，或者在所述延迟装置中使用的延迟时间。

25.一种数字电视广播接收装置，它包括：

输入装置，它是如权利要求1-5、10-20中任何一项所述的天线装置，并且将电磁波转换成电信号；

接收装置，用于对来自所述输入装置的信号进行频率变换；

解调装置，用于将来自所述接收装置的信号转换成基带信号；

延迟波估计装置，用于接收来自所述解调装置的关于解调状态的信号，并且估计在来自所述输入装置的信号中所包含的延迟波；和

解调控制装置，用于根据来自所述延迟波估计装置的延迟波信息控制所述解调装置，其特征在于，可以根据来自所述解调控制装置的控制信号，控制由所述解调装置处理的传递函数。

26.如权利要求21-25任何一项所述的数字电视广播接收装置，其特征在于，所述装置具有多个天线单元，并且将每个天线单元安装成对具有不同极化平面的电波具有最大增益。

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