CN112054291A - 天线装置 - Google Patents

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CN112054291A
CN112054291A CN202010500370.7A CN202010500370A CN112054291A CN 112054291 A CN112054291 A CN 112054291A CN 202010500370 A CN202010500370 A CN 202010500370A CN 112054291 A CN112054291 A CN 112054291A
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Abstract

本发明提供一种天线装置,可提高车辆的前后方向的增益。设置于汽车等车辆的车载的天线装置(1)具备堆栈偶极子天线部(40),该堆栈偶极子天线部(40)将多个偶极子天线与上述车辆的前后方向(y轴方向)的垂直面(xz平面)平行地配置。堆栈偶极子天线部(40)具有平面状的天线基板部和形成于该天线基板部的表面及背面的天线元件部。

Description

天线装置
技术领域
本发明涉及天线装置。
背景技术
目前,作为设置于汽车等车辆的车顶的车载的天线装置,已知一种天线,其能够接收GPS(Global Positioning System)、卫星无线电广播、AM/FM无线电广播等无线通信方式(标准)的电波。该天线装置将设置于天线装置的底面的固定部插入形成于车辆的车顶的设置面的固定用的车顶孔(固定用开口),并通过适当的方法固定。
作为上述车载的天线装置的无线通信方式,已知用于汽车与物体的通信的V2X(Vehicle to everything)。V2X是对使用3G(Generation)、LTE(Long Term Evolution)等通信方式的V2N(Vehicle to cellular Network)、用于多个汽车间的通信(车车间通信)的V2V(Vehicle to Vehicle)、用于汽车与设置于道路的兼容设备之间的通信(路车间通信)的V2I(Vehicle to roadside Infrastructure)的总称。
作为车载的天线装置,已知使用了V2X的单极子天线的天线装置。这是因为,通过单极子天线,能够实现小型化(低背化)和与卫星无线电广播等其它介质天线(贴片天线等)的复合化。但是,单极子天线容易受到其它介质天线的影响。
因此,作为V2X的天线装置,已知一种天线,其具备在竖立设置的天线基板上配置有导线图案的套筒天线、卫星无线电用的天线、以及GPS用的天线(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-182722号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在V2X中,为了V2V,因此车辆的前后方向的通信是重要的。例如,在V2V中,接收本车的前方的车辆的急刹车信息,并进行用于防止事故的处理。但是,就单极子天线而言,指向性容易从水平面向上方倾斜,且车载时,车辆的前后方向的增益容易降低。另外,套筒天线虽然不容易受到其它介质天线的影响,但是仍需要进一步提高车辆的前后方向的增益。
本发明的课题在于提高车辆的前后方向的增益。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,方案1是一种天线装置,其为设置于车辆的车载的天线装置,其中,
具备堆栈偶极子天线部,该堆栈偶极子天线部将多个偶极子天线与上述车辆的前后方向的垂直面平行地配置。
方案2根据方案1所述的天线装置,其中,
上述堆栈偶极子天线部具有:
平面状的天线基板部;以及
形成于上述天线基板部的表面及背面的天线元件部。
方案3根据方案1或2所述的天线装置,其中,
具备与上述堆栈偶极子天线部不同的无线通信方式的其它天线部。
方案4根据方案1至3中任一项所述的天线装置,其中,
上述堆栈偶极子天线部的无线通信方式为车车间通信的无线通信方式。
方案5根据方案1至4中任一项所述的天线装置,其中,
就相距接地面的上述多个偶极子天线的馈电点的高度而言,使用电波的波长λ,为0.25λ以上且1.0λ以下。
方案6根据方案1至5中任一项所述的天线装置,其中,
就上述多个偶极子天线的间隔而言,使用电波的波长λ,为0.4λ以下。
方案7根据方案1至6中任一项所述的天线装置,其中,
具备导波器,该导波器配置于上述堆栈偶极子天线部的前方向或后方向的位置。
方案8根据方案7所述的天线装置,其中,
上述导波器具有:
平面状的导波器基板部;以及
导体部,其形成于上述导波器基板部,且在与上述多个偶极子天线的延伸方向平行的方向上延伸。
发明效果
根据本发明,能够提高车辆的前后方向的增益。
附图说明
图1的(a)是表示本发明的实施方式的天线装置的立体图;(b)是表示实施方式的天线装置的侧视图。
图2的(a)是表示堆栈偶极子天线部的表面的俯视图;(b)是表示堆栈偶极子天线部的背面的俯视图。
图3是表示单极子天线和改变了馈电点的高度的偶极子天线的水平面放射图案及平均增益的图。
图4是表示单极子天线及偶极子天线相对于天线馈电点的高度的平均增益的图。
图5是表示是改变了偶极子天线的间隔的堆栈偶极子天线的水平面放射图案和天线增益的图。
图6是表示堆栈偶极子天线相对于偶极子天线的间隔的天线增益的图。
图7是表示基板堆栈偶极子天线和单极子天线的水平面放射图案、天线增益以及垂直面放射图案的图。
图8的(a)是表示第一变形例的天线装置的立体图;(b)是表示第一变形例的天线装置的侧视图。
图9是表示第一变形例中的改变了导体部的长度的堆栈偶极子天线及导波器的水平面放射图案以及天线增益的图。
图10的(a)是表示第二变形例的天线装置的立体图;(b)是表示第二变形例的天线装置的侧视图。
图11是表示第二变形例中的改变了导体部的长度的堆栈偶极子天线及导波器的水平面放射图案以及天线增益的图。
图中:
1、1A、1B—天线装置,10—天线底座部,11—底座主体部,12—基板设置部,13—导向部,14—螺纹部,20、20A、20B—基板部,21—基板主体部,22、22B—天线支座,23—外螺纹件,24A、24B—导波器支座,30—天线部,31、32—贴片天线,40—堆栈偶极子天线部,d1、d2—偶极子天线,41—天线基板部,42、43—天线元件部,421、422、423、424、425、431、432、433、434、435—天线元件,50—垫片,60A、60B—导波器,61A、61B—导波器基板部,62A、62B—导体部。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式及第一、第二变形例依次详细进行说明。但发明的范围并不限定于图示例。
(实施方式)
参照图1~图8,对本发明的实施方式的天线装置1进行说明。首先,参照图1及图2,对天线装置1的装置结构进行说明。图1的(a)是表示本实施方式的天线装置1的立体图。图1的(b)是表示天线装置1的侧视图。图2的(a)是表示堆栈偶极子天线部40的表面的俯视图。图2的(b)是表示堆栈偶极子天线部40的背面的俯视图。
图1所示的天线装置1是能够接收SDARS(Satellite Digital Audio RadioService:卫星数字音频广播服务)等卫星无线电广播、GPS、GLONASS(Global NavigationSatellite System)、Galileo等GNSS(Global Navigation Satellite System)、以及V2V(V2X)的频带的电波的车载的天线装置。天线装置1固定设置于汽车等车辆的车顶的设置面的固定用开口(省略图示)。固定用开口例如是由预定长度(例如15mm)的边构成的大致正方形的孔部。
如图1的(a)、图1的(b)所示,本实施方式的天线装置1具备:天线罩部(省略图示)、天线底座部10、基板部20、天线部30、堆栈偶极子天线部40、以及垫片50。另外,如图1所示,将车辆的水平面的前后方向设为y轴,将车辆的水平面的左右方向设为x轴,将垂直于车辆的水平面的上下方向设为z轴,且在其它图中也同样。
天线罩部安装于天线底座部10,从前方(+y方向)朝向后方(-y方向)呈流线型状隆起地形成,且以不损坏车辆的外观的方式形成为低姿势的鲨鱼鳍形状。天线罩部由ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)树脂等具有电波透过性及绝缘性的合成树脂等构成,形成为下表面开放的成形品。天线罩部的下表面开口为,在安装了天线底座部10等时,形成基板部20、天线部30、堆栈偶极子天线部40的收纳空间。
天线底座部10是天线装置1的基座部,安装基板部20、天线部30以及堆栈偶极子天线部40,并且具有安装于车辆的设置面的固定用开口的构造。天线底座部10设为通过铝等金属压铸一体地构成,但并不限定于此,例如,也可以构成为其至少一部分为钢板等板金、树脂制。
天线底座部10具有底座主体部11、基板设置部12、导向部13以及螺纹部14。底座主体部11是平板状的底座部。基板设置部12凸设于底座主体部11的平板部,是基板部20的设置部,且具有供后述的外螺纹件23螺纹结合的内螺纹孔(省略图示)。
导向部13是将天线装置1向车辆的固定用开口引导的部分。导向部13构成为具有与固定用开口对应的形状的大致正方形的面的长方体形状,且嵌于固定用开口。另外,导向部13具有临时固定用的爪部等。
螺纹部14是螺栓状的部分,在轴向上具有狭缝。在该狭缝部导通有天线部30、堆栈偶极子天线部40用的电缆。关于该电缆,一端电连接于基板部20的基板主体部21,另一端电连接于车辆的内部的接收机等。将螺纹部14及导向部13插入车辆的固定用开口,并利用天线固定部(省略图示)紧固于螺纹部14,从而将天线装置1安装于车辆的设置面。该天线固定部例如是金属制,且具有形成有与螺纹部14对应的内螺纹的螺母部和紧固时与车辆的设置面接触的突起部。
基板部20具有基板主体部21、天线支座22、以及外螺纹件23。基板主体部21是例如由玻璃环氧树脂构成的PCB(Printed Circuit Board),形成有天线部30、堆栈偶极子天线部40用的电路图案,且安装有天线部30及堆栈偶极子天线部40和各种电路元件。另外,基板主体部21具有多个(例如8个)螺纹件用孔部,并通过经由该螺纹件用孔部使外螺纹件23螺纹结合于基板设置部12的内螺纹孔,从而固定设置于基板设置部12。
天线支座22由树脂等绝缘体构成,竖立设置于基板主体部21上,是将堆栈偶极子天线部40以使其平面成为xz平面的方式引导并保持的保持部。
天线部30具有贴片天线31、32。贴片天线31例如是接收作为无线通信方式的SDARS用的频带的电波的贴片天线,且以平面为大致正方形的一个对角线成为x轴方向的方式安装于基板主体部21上。贴片天线32例如是接收作为无线通信方式的GNSS用的频带的电波的贴片天线,以平面为大致正方形的一个边成为x轴方向的方式安装于基板主体部21上。这样,贴片天线31和贴片天线32的边(对角线)偏离45°,由此防止互相对天线特性产生影响。此外,贴片天线31、32的无线通信方式及y轴方向的配置顺序为一例,并不限定于此。
堆栈偶极子天线部40是基板状的天线,接收/发送作为与天线部30不同的无线通信方式的V2V用(频带:5.9GHz波段)的电波,且通过嵌入天线支座22而配置成平面成为xz平面。将堆栈偶极子天线部40的+y侧的平面设为表面,将-y侧的平面设为背面。
垫片50由EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer:乙烯丙烯二烯橡胶)等石油类橡胶等具有防水性及耐化学药剂性的弹性体构成。垫片50设于天线底座部10的底座主体部11的周围及下表面,且通过将螺纹部14及导向部13插入车辆的固定用开口并利用天线固定部(省略图示)紧固,从而被夹在底座主体部11与车辆的设置面之间而压缩。因此,垫片50防止来自外部的水、尘等侵入物经由车辆的固定用开口侵入车辆内部,具有防水及防尘的功能。
此外,虽然将天线装置1设为鲨鱼鳍天线,但并不限定于此。例如,天线装置1也可以为棒形天线,该棒形天线具有:具备AM/FM无线电广播的天线的天线部30;以及V2X的堆栈偶极子天线部40。
另外,参照图2的(a)、图2的(b)对堆栈偶极子天线部40的平面图案进行说明。如图2的(a)、图2的(b)所示,堆栈偶极子天线部40具有天线基板部41和天线元件部42、43。设为在天线元件部42流通有天线电流,且天线元件部43接地,但也可以相反。
天线基板部41是由绝缘体构成的平面状的基板部,且支撑天线元件部42、43。如图2的(a)所示,天线元件部42由铜箔等金属构成,是作为形成于天线基板部41的表面的导体图案的天线元件部。天线元件部42具有天线元件421、422、423、424、425。
天线元件421是一端电连接于基板主体部21的端子且另一端沿+z方向延伸的天线元件。天线元件422是一端连接于天线元件421的+z侧的端部且沿+x方向延伸的天线元件。天线元件423是一端连接于天线元件422的+x侧的端部且沿-z方向延伸的天线元件。天线元件424是一端连接于天线元件421的+z侧的端部且沿-x方向延伸的天线元件。天线元件425是一端连接于天线元件424的-x侧的端部且沿-z方向延伸的天线元件。
如图2的(b)所示,天线元件部43由铜箔等金属构成,是作为形成于天线基板部41的背面的导体图案的天线元件部。天线元件部43具有天线元件431、432、433、434、435。
天线元件431是一端电连接于基板主体部21的端子且沿+z方向延伸的天线元件。天线元件432是一端连接于天线元件431的+z侧的端部且沿+x方向延伸的天线元件。天线元件433是一端连接于天线元件432的+x侧的端部且沿+z方向延伸的天线元件。天线元件434是一端连接于天线元件431的+z侧的端部且沿-x方向延伸的天线元件。天线元件425是一端连接于天线元件424的-x侧的端部且沿+z方向延伸的天线元件。
在堆栈偶极子天线部40中,天线元件423、433作为偶极子天线d1发挥功能,该偶极子天线d1以天线元件422、432的+x侧的端部为馈电点,天线元件在z轴方向(上下方向)上延伸。另外,天线元件425、435作为偶极子天线d2发挥功能,该偶极子天线d2以天线元件424、434的-x侧的端部为馈电点,天线元件在z轴方向(上下方向)上延伸。
另外,偶极子天线d1、d2作为天线元件彼此隔开预定距离平行且向下方向延伸的堆栈偶极子天线发挥功能。
接着,参照图3~图8,对天线装置1中的堆栈偶极子天线部40的天线特性进行说明。图3是表示单极子天线和改变了馈电点的高度h的偶极子天线的水平面放射图案及平均增益的图。图4是表示单极子天线及偶极子天线相对于天线馈电点的高度h的平均增益的图。图5是表示改变了偶极子天线的间隔D的堆栈偶极子天线的水平面放射图案和天线增益的图。图6是表示堆栈偶极子天线相对于偶极子天线的间隔D的天线增益的图。图7是表示基板堆栈偶极子天线和单极子天线的水平面放射图案、天线增益以及垂直面放射图案的图。
如图3所示,在单极子天线和改变了相距作为水平面的接地面(例如,基板部、底座部以及车辆的设置面(车顶)的接地部)的馈电点的高度h的偶极子天线的模型中,模拟出水平面放射图案及平均增益。图3中的单极子天线及偶极子天线的天线元件的延伸方向相对于接地面为垂直方向,在水平面中360[°]旋转对称。另外,偶极子天线的天线元件长度是单极子天线的天线元件长度的2倍。作为这些天线的水平面放射图案的角度[°],将单极子天线及偶极子天线的水平的任意的一方向设为0[°],对应于车辆的前方。
如图3所示,将相距接地面的单极子天线的馈电点的高度h设为0[mm],并使相距接地面的偶极子天线的馈电点的高度h改变成15、20[mm]。关于单极子天线、偶极子天线,各自水平面放射图案的增益[dBi]与角度[°]无关,几乎相同。另外,就单极子天线和偶极子天线的0~360[°]的角度的平均增益[dBi]而言,偶极子天线的平均增益比单极子天线的平均增益高。
另外,如图4所示,除了15、20[mm]以外,还模拟将馈电点的高度h设为13、30、40、50、60[mm]的偶极子天线的平均增益[dBi],得到单极子天线和改变了馈电点的高度h的各偶极子天线的平均增益[dBi]。根据图4,各高度h的偶极子天线的平均增益比单极子天线的平均增益高,且通过调整偶极子天线的高度h,能够提高平均增益[dBi]。
若使偶极子天线的馈电点的高度h过高,则电波分散,若使高度h过低,则在接地面的电波的反射成分增多,因此,存在使平均增益[dBi]增高的适当的高度h的范围。另外,从构造上的观点出发,若使高度h过低,则偶极子天线的天线元件与设置面接触,若使高度h过高,则无法内置于天线装置1,或者需要增大天线装置1自身。因此,若将V2V的周波数5.9[GHz]的电波的波长设为λ,则从增益和构造上的关键要素出发,偶极子天线的馈电点的优选的高度h的范围为0.25λ~1.0λ(12~51[mm]左右)。
接着,如图5所示,在使用两个与图3相同的偶极子天线并改变了两个偶极子天线的间隔D的堆栈偶极子天线的模型中,模拟出水平面放射图案及平均增益。将图5中的堆栈偶极子天线的相距接地面的偶极子天线的馈电点的高度h设为20[mm]。另外,在堆栈偶极子天线的水平面放射图案中,将与该堆栈偶极子天线的两个偶极子天线的包括天线元件的平面垂直的水平方向的角度[°]设为0[°](前方向)、180[°](后方向)。
首先,在图3的偶极子天线中,水平面放射图案无指向,但通过如图5那样设为堆栈偶极子天线,可得到具有在前后方向上具有强的增益的指向性的水平面放射图案。另外,如图5所示,使堆栈偶极子天线的两个偶极子天线的间隔D改变成5、10、15[mm]。据此可知,随着增大两个偶极子天线的间隔D,水平面放射图案的平均增益[dBi]增大。另外,在两个偶极子天线的间隔D小的情况下,水平面放射图案的增益[dBi]与角度[°]无关,为接近的值,但随着增大间隔D,相比90°方向及270°方向的增益[dBi],0°方向及180°方向的增益[dBi]增高的比例增大。
这是因为,在堆栈偶极子天线中,若两个偶极子天线的间隔D增大,则两个偶极子天线各自的前后方向(0°方向、180°方向)的电波(前后方向的两个电波)的位相一致,因此增强,但若间隔D增大,则两个偶极子天线的横向(90°方向、270°方向)的两个电波的位相偏移,间隔D越增大,横向的两个电波越进一步抵消。
另外,如图6所示,除了5、10、15[mm]以外,还模拟了将堆栈偶极子天线的间隔D设为20、25[mm]的堆栈偶极子天线的天线增益(0°方向增益[dBi]、90°方向增益[dBi])。参照堆栈偶极子天线的天线增益(0°方向增益、90°方向增益)[dBi],将V2V的5.9[GHz]的电波的波长设为λ,考虑天线增益的大小,若将间隔D设为0.4λ(约20[mm])以下,则90°方向增益将不会低于-5[dBi],因此较为优选。若90°方向增益低于-5[dBi],则与本车的侧方的车辆的车车间通信产生故障。另外,更优选使前后方向及横向的增益的平衡良好的间隔D=10[mm]左右。
接着,如图7所示,模拟出将图5的优选的条件(高度h=20[mm]、间隔D=10[mm])的堆栈偶极子天线形成于天线基板上的基板堆栈偶极子天线和用于比较的与图3相同的单极子天线的水平面放射图案、天线增益(平均增益[dBi]、0°方向增益[dBi]、90°方向增益[dBi]、180°方向增益[dBi])、以及垂直面(yz平面)放射图案(增益[dBi])。作为这些天线的垂直面放射图案的角度[°],将上方向(+z方向)设为0[°],将前方向(+y方向)设为90[°],将下方向(-z方向)设为180[°],将后方向(-y方向)设为270[°]。
作为基板堆栈偶极子天线的堆栈偶极子天线部40的水平放射图案及天线增益与图5的优选条件的堆栈偶极子天线的水平面放射图案及天线增益几乎相同。
就作为基板堆栈偶极子天线的堆栈偶极子天线部40的垂直放射图案而言,堆栈偶极子天线部40(车辆)的前后方向的增益[dBi]比与单极子天线高。
以上,根据本实施方式,设置于车辆的车载的天线装置1具备将偶极子天线d1、d2与车辆的前后方向的垂直面(xz平面)平行地配置的堆栈偶极子天线部40。因此,与单极子天线、一个偶极子天线相比,能够提高车辆的前后方向的增益。
另外,堆栈偶极子天线部40具有平面状的天线基板部41和形成于天线基板部41的表面及背面的天线元件部42、43。因此,能够使天线特性(水平面的增益)与不具有天线基板部的堆栈偶极子天线与相同,能够实现堆栈偶极子天线部40的构造简化且小尺寸。
另外,天线装置1具备与堆栈偶极子天线部40不同的无线通信方式的天线部30(贴片天线31、32)。因此,相比单极子天线,堆栈偶极子天线部40更不易受到其它天线部30的影响,并且能够提高堆栈偶极子天线部40的天线特性。
另外,堆栈偶极子天线部40的无线通信方式是作为车车间通信的V2V的无线通信方式。因此,由于堆栈偶极子天线部40可以提高前后方向的增益,从而特别是能够良好地进行行驶中等的与本车的前后方向的车辆的无线通信。
另外,就堆栈偶极子天线部40的相距接地面的偶极子天线d1、d2的馈电点的高度而言,使用电波的波长λ,为0.25λ以上且1.0λ以下。因此,能够提高堆栈偶极子天线部40的水平面的平均增益,并且能够容易地制造及设置堆栈偶极子天线部40,能够减小堆栈偶极子天线部40(天线装置1)的尺寸。
另外,就堆栈偶极子天线部40的偶极子天线d1、d2的间隔而言,使用电波的波长λ,为0.4λ以下。因此,能够提高堆栈偶极子天线部40的水平面的前后方向(y轴方向)的增益,并且防止该水平面的左右方向(x轴方向)的增益降低,能够良好地进行与本车的侧方的车辆的车车间通信。
(第一变形例)
参照图8~图9,对上述实施方式的第一变形例进行说明。在上述实施方式的天线装置1中未设置导波器,但在本变形例,构成为在堆栈偶极子天线部40的前方设置导波器。
参照图8的(a)、图8的(b),对本变形例的装置结构进行说明。图8的(a)是表示本变形例的天线装置1A的立体图。图8的(b)是表示天线装置1A的侧视图。
作为本变形例的装置结构,设为代替上述实施方式的天线装置1,而使用图8的(a)、图8的(b)所示的天线装置1A。其中,对与天线装置1相同的结构部分标注相同的符号并省略其说明。
天线装置1A具备天线罩部(省略图示)、天线底座部10、基板部20A、天线部30、堆栈偶极子天线部40、垫片50、以及导波器60A。基板部20A具有基板主体部21、天线支座22、外螺纹件23、以及导波器支座24A。
导波器支座24A由树脂等绝缘体构成,在基板主体部21上竖立设置于天线支座22的前方(+y侧)的位置,且为将导波器60A以使其平面成为xz平面的方式引导并保持的保持部。
导波器60A是平板状的导波器,通过嵌入导波器支座24A而配置成平面成为xz平面。将导波器60A的平面的+y侧设为表面,将该平面的-y侧设为背面。
导波器60A具有导波器基板部61A和导体部62A。导波器基板部61A是由绝缘体构成的平面状的基板部,且支撑导体部62A。如图8的(a)所示,导体部62A作为导体,由铜箔等金属构成,是形成于导波器基板部61A的表面且在z轴方向上延伸的导体图案。
接着,参照图9,对天线装置1A中的堆栈偶极子天线部40的天线特性进行说明。图9是表示本变形例的改变了导体部62A的长度RL的堆栈偶极子天线部40及导波器60A的水平面放射图案、以及天线增益的图。
如图9所示,在改变了导体部62A的z轴方向的长度RL的堆栈偶极子天线部40(与图7相同,偶极子天线的馈电点的高度h=20[mm]、偶极子天线的间隔D=10[mm])及导波器60A的模型中,模拟了水平面放射图案及天线增益(平均增益[dBi]、0°方向增益[dBi]、90°方向增益[dBi]、180°方向增益[dBi])。堆栈偶极子天线部40及导波器60A的水平面放射图案及天线增益相较于图7的基板堆栈偶极子天线(堆栈偶极子天线部40)的水平面放射图案及天线增益,平均增益[dBi]增加,尤其是对应于前方的0°方向增益[dBi]显著增加。
另外,使堆栈偶极子天线部40及导波器60A的导体部62A的长度RL改变成13、15、17[mm]。据此可知,导体部62A的长度RL越长,前方向的增益[dBi]也越大。因此,通过变更导波器60A的有无和导体部62A的长度RL的长度,能够根据车辆调整堆栈偶极子天线部40的前方向的增益。例如,对于由于具有天窗等而在堆栈偶极子天线部40中仅前方向的增益降低的车辆,通过设置导波器60A,并将导体部62A的长度RL设定得长,从而能够补偿堆栈偶极子天线部40的前方向的增益,以使其成为所需要的值。
以上,根据本变形例,天线装置1具备设置于堆栈偶极子天线部40的前方向(+y方向)的位置的导波器60A。因此,通过导波器60B,能够进一步提高堆栈偶极子天线部40的前方向(+y方向)的增益。
另外,导波器60A具有:平面状的导波器基板部61A;以及形成于导波器基板部61A,且在平行于偶极子天线d1、d2的延伸方向的方向(z轴方向)上延伸的导体部62A。因此,能够实现导波器60A的结构简化,并且能够通过改变导体部62A的长度来根据车辆自由地整条堆栈偶极子天线部40的前方向(+y方向)的增益。
(第二变形例)
参照图10~图11,对上述实施方式的第二变形例进行说明。在上述实施方式的天线装置1中未设置导波器,但在本变形例中,构成为在堆栈偶极子天线部40的后方设置导波器。
参照图10的(a)、图10的(b),对本变形例的装置结构进行说明。图10的(a)是表示本变形例的天线装置1B的立体图。图10的(b)是表示天线装置1B的侧视图。
作为本变形例的装置结构,设为代替上述实施方式的天线装置1而使用图10的(a)、图10的(b)所示的天线装置1B。其中,对与天线装置1相同的结构部分标注相同的符号并省略其说明。
天线装置1B具备天线罩部(省略图示)、天线底座部10、基板部20B、天线部30、堆栈偶极子天线部40、垫片50、以及导波器60B。基板部20B具有基板主体部21、天线支座22B、外螺纹件23、以及导波器支座24B。
天线支座22B与上述实施方式的天线支座22相同,但其位置配置于更前方(+y方向)侧的位置。
导波器支座24B与上述第一变形例的导波器支座24A相同,但在基板主体部21上配置于天线支座22B的后方(-y侧)的位置(例如,上述实施方式的天线支座22的位置)。导波器60B与导波器60A相同,且具有导波器基板部61B和导体部62B。
接着,参照图11,对天线装置1B中的堆栈偶极子天线部40的天线特性进行说明。图11是表示本变形例中的改变了导体部62B的长度RL的堆栈偶极子天线部40及导波器60B的水平放射图案及天线增益的图。
如图11所示,在改变了导体部62B的z轴方向的长度RL的堆栈偶极子天线部40(与图7相同,偶极子天线的馈电点的高度h=20[mm]、偶极子天线的间隔D=10[mm])及导波器60B的模型中,模拟了水平面放射图案及天线增益(平均增益[dBi]、0°方向增益[dBi]、90°方向增益[dBi]、180°方向增益[dBi])。堆栈偶极子天线部40及导波器60B的水平面放射图案及天线增益相较于图7的基板堆栈偶极子天线(堆栈偶极子天线部40)的水平面放射图案及天线增益,平均增益[dBi]增加,尤其是对应于后方的180°方向增益[dBi]显著增加。
另外,使堆栈偶极子天线部40及导波器60B的导体部62B的长度RL改变成13、15、17[mm]。据此可知,导体部62B的长度RL越长,后方向的增益[dBi]也越大。因此,通过变更导波器60B的有无和导体部62B的长度RL的长度,能够根据车辆调整堆栈偶极子天线部40的前方向的增益。例如,对于由于具有后扰流板等而在堆栈偶极子天线部40中仅后方向的增益降低的车辆,通过设置导波器60B,并将导体部62B的长度RL设定得较长,从而能够补偿堆栈偶极子天线部40的后方向的增益,以使其成为所需要的值。
以上,根据本变形例,天线装置1具备配置于堆栈偶极子天线部40的后方向(-y方向)的位置的导波器60B。因此,通过导波器60B,能够进一步提高堆栈偶极子天线部40的后方向(-y方向)的增益。
另外,导波器60B具有:平面状的导波器基板部61B;以及形成于导波器基板部61B且在平行于偶极子天线d1、d2的延伸方向的方向(z轴方向)上延伸的导体部62B。因此,能够实现导波器60B的结构简化,并且能够通过改变导体部62B的长度而根据车辆自由地调整堆栈偶极子天线部40的后方向(-y方向)的增益。
此外,上述实施方式及变形例中的描述是天线装置的一例,并不限定于此。其中,就在天线装置1设置导波器60A、60B双方的结构而言,有可能在水平面放射图案产生波纹。
此外,关于上述实施方式及变形例中的天线装置1、1A、1B的详细结构及详细动作,在不脱离本发明的主旨的范围内也能够进行适当变更。

Claims (8)

1.一种天线装置,其为设置于车辆的车载的天线装置,其特征在于,
具备堆栈偶极子天线部,该堆栈偶极子天线部将多个偶极子天线与上述车辆的前后方向的垂直面平行地配置。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
上述堆栈偶极子天线部具有:
平面状的天线基板部;以及
形成于上述天线基板部的表面及背面的天线元件部。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
具备与上述堆栈偶极子天线部不同的无线通信方式的其它天线部。
4.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
上述堆栈偶极子天线部的无线通信方式为车车间通信的无线通信方式。
5.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
就相距接地面的上述多个偶极子天线的馈电点的高度而言,使用电波的波长λ,为0.25λ以上且1.0λ以下。
6.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
就上述多个偶极子天线的间隔而言,使用电波的波长λ,为0.4λ以下。
7.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
具备导波器,该导波器配置于上述堆栈偶极子天线部的前方向或后方向的位置。
8.根据权利要求7所述的天线装置,其特征在于,
上述导波器具有:
平面状的导波器基板部;以及
导体部,其形成于上述导波器基板部,且在与上述多个偶极子天线的延伸方向平行的方向上延伸。
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