CN113519089A - 移动体用天线装置及通信装置 - Google Patents

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CN113519089A CN202080018828.3A CN202080018828A CN113519089A CN 113519089 A CN113519089 A CN 113519089A CN 202080018828 A CN202080018828 A CN 202080018828A CN 113519089 A CN113519089 A CN 113519089A
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Abstract

本发明的移动体用天线装置具有:天线,其搭载于移动体;以及反射器,其具有改变所述天线的波束方向的反射面。

Description

移动体用天线装置及通信装置
技术领域
本发明涉及移动体用天线装置及通信装置。本申请基于2019年3月18日申请的日本申请第2019-050392号而要求优先权,引用在上述日本申请中记载的全部记载内容。
背景技术
专利文献1公开了搭载于车辆的天线装置。
专利文献1:国际公开第2018/088051号
发明内容
本发明的一个方式为天线装置。本发明的天线装置具有:天线,其搭载于移动体;以及反射器,其具有改变所述天线的波束方向的反射面。
本发明的另一个方式为通信装置。本发明的通信装置具有:天线,其搭载于移动体;反射器,其具有改变所述天线的波束方向的反射面;以及无线电路,其与所述天线连接。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的天线装置的斜视图。
图2是第1实施方式所涉及的天线装置的侧视图。
图3是第1实施方式所涉及的天线装置的俯视图。
图4是通信装置的电路图。
图5是搭载有通信装置的车辆的示意图。
图6是第2实施方式所涉及的天线装置的侧视图。
图7是第2实施方式所涉及的天线装置的俯视图。
图8是第3实施方式所涉及的天线装置的侧视图。
图9是第3实施方式所涉及的天线装置的俯视图。
图10是第4实施方式所涉及的天线装置的侧视图。
图11是第4实施方式所涉及的天线装置的俯视图。
图12是第5实施方式所涉及的天线装置的斜视图。
图13是第5实施方式所涉及的天线装置的侧视图。
图14是第5实施方式所涉及的天线装置的俯视图。
图15是第6实施方式所涉及的天线装置的俯视图。
图16是图15的A-A线剖视图。
具体实施方式
[本发明所要解决的课题]
天线需要设置为波束朝向通信对象。但是,在车辆等移动体,存在可设置的部位的形态或外观设计上的限制,有时难以将天线设置为波束朝向通信对象。
例如,车辆的顶部通常是具有水平面的板状的构造体。为了通过在如上所述的顶部搭载的天线而得到大致水平方向的波束,需要使形成波束的天线面垂直地竖立。在该情况下,天线装置从车辆的顶部向上方凸出。因此,在车辆的顶部形成凸出的部位,对车辆的外观设计造成影响。另一方面,如果试图抑制对车辆的外观设计的影响,则得不到朝向通信对象的波束等而牺牲天线特性。如上所述,在移动体搭载的天线装置的设计的自由度低。
因此,即使存在能够设置天线的部位的形态或外观设计上的限制,也希望能够将波束朝向通信对象,抑制设计的自由度降低。
根据本发明,即使存在可设置天线的部位的形态或外观设计上的限制,也能够将波束朝向通信对象,能够抑制设计的自由度降低。
[本发明的实施方式的说明]
(1)实施方式所涉及的天线装置具有:天线,其搭载于移动体;以及反射器,其具有改变所述天线的波束方向的反射面。能够通过反射器改变天线的波束方向。因此,即使存在可设置天线的部位的形态或外观设计上的限制,也能够使波束朝向通信对象。
(2)所述天线包含:
1个或多个第1天线元件,其产生第1波束;以及
1个或多个第2天线元件,其产生第2波束,
所述反射面包含:
第1反射区域,其使所述第1波束朝向第1方向;以及第2反射区域,其使所述第2波束朝向与所述第1方向不同的第2方向。在该情况下,能够使波束朝向包含第1方向及第2方向的多个方向。此外,天线装置也可以是除了第1方向及第2方向以外,能够使波束朝向其他方向。
(3)优选所述第1天线元件及所述第2天线元件配置为,所述第1波束及所述第2波束在所述天线和所述反射器之间朝向同一方向。在该情况下,天线的制作变得容易。
(4)优选所述第1天线元件及所述第2天线元件设置于同一基座部件。在该情况下,得到将多个天线元件统一配置于同一基座部件的结构。
(5)优选所述第1天线元件及所述第2天线元件设置于所述基座部件的同一面。设置于同一面的天线元件有利于得到紧凑的天线。
(6)优选所述第1天线元件及所述第2天线元件设置于所述基座部件的同一平面。在该情况下,得到更紧凑的天线。
(7)优选所述第1天线元件及所述第2天线元件配置为,在所述天线和所述反射器之间,所述第1波束及所述第2波束朝向上方,所述第1方向及所述第2方向是与所述上方相比向水平方向侧倾斜的方向。在该情况下,即使进行波束朝向上方的天线元件配置,也能够使波束朝向处于与上方相比向水平方向侧倾斜的方向的通信对象。
(8)优选所述第1方向及第2方向是所述水平方向和所述上方之间的方向。在该情况下,能够使波束朝向存在于斜上方的通信对象。
(9)优选所述第1方向及第2方向是在水平面不同的方向。在该情况下,能够使波束在水平面朝向不同的方向。
(10)优选所述第1方向及第2方向在垂直面为同一方向。在该情况下,能够使垂直面的波束的方向一致。
(11)优选所述反射面具有凹曲面区域。在该情况下,能够增大增益。
(12)优选所述反射面具有抛物曲面区域。优选所述抛物曲面区域是,相对于设置有所述天线的面的正交面的截面形状为抛物线,与设置有所述天线的所述面平行的面的截面形状为直线。在该情况下,能够进一步增大增益。
(13)优选所述天线及所述反射器设置于基座部件,在所述基座部件设置有与所述天线连接的无线电路。在该情况下,能够将天线装置和无线电路设为一体。
(14)优选所述反射器具有内部空间,所述无线电路配置于所述内部空间内。在该情况下,能够将反射器的内部空间有效使用为无线电路的配置区域。
(15)实施方式的通信装置具有:天线,其搭载于移动体;反射器,其具有改变所述天线的波束方向的反射面;以及无线电路,其与所述天线连接。
[本发明的实施方式的详细内容]
[第1实施方式]
图1、图2、图3示出了第1实施方式所涉及的移动体用天线装置10。移动体用天线装置10具有天线50。天线50搭载于车辆(运载工具:vehicle)等移动体。运载工具例如为汽车、火车、船舶或飞行器。实施方式的天线50是在基板(基座部件)20上设置的贴片天线。贴片天线具有在基板20形成的天线元件(贴片元件)51、52、53、54。基板20为电介质基板。天线元件51、52、53、54形成于基板20的上表面21(第1面;平面)。在基板20的下表面22(第2面;平面)形成有成为接地面的导体层。贴片天线的基板20并不限定于如图示那样的1层构造,也可以是2层以上的多层构造。例如,能够采用具有第1电介质层及第2电介质层的2层构造的基板。在使用2层构造的基板的情况下,例如在与第2电介质层相反侧的第1电介质层的面形成接地,在第1电介质层和第2电介质层之间形成被供电的贴片元件,在与第1电介质层相反侧的第2电介质层的面形成无供电贴片元件。此外,天线50并不限定于贴片天线,例如也可以是缝隙天线。
在下面的说明中,将图2、图3所示的基板上表面21的左右方向设为x,将在上表面21与x正交的方向设为y,将与xy平面正交的方向设为z。在搭载于车辆等移动体的状态下,xy平面例如成为水平面。另外,在图3中,将左方称为-x方向,将右方称为+x方向。另外,在图3中,将下方称为-y方向,将上方称为+y方向。
在第1实施方式,天线50具有多个天线元件组。多个天线元件组例如为4个组。第1组由多个(4个)第1天线元件51构成。第2组由多个(4个)第2天线元件52构成。第3组由多个(4个)第3天线元件53构成。第4组由多个(4个)第4天线元件54构成。即,实施方式的天线50具有16个天线元件51、52、53、54。
多个(16个)天线元件51、52、53、54以构成矩形的4边的方式配置为矩形周状。即,第1天线元件51的第1组构成矩形的第1边。另外,第2天线元件52的第2组构成与第1边的相对边即第2边。并且,第3天线元件53的第3组构成与第1边及第2边正交的第3边,第4天线元件54的第4组构成与第3边的相对边即第4边。
天线元件51、52、53、54设置于水平面即基板上表面21,因此各天线元件51、52、53、54形成朝向上方Du的波束(参照图2)。
移动体用天线装置10具有反射器30。反射器30例如为金属性,对电波进行反射。反射器30设置于基板20的上表面21。反射器30在由多个天线元件51、52、53、54包围的区域(矩形区域)内直立设置。
反射器30具有在基板20安装的基部30A和在基部30A的上方设置的反射面(反射区域)31、32、33、34。基部30A构成为矩形形状的框体。反射面具有分别从矩形形状的基部30A的4边向斜上方延伸设置的多个反射区域31、32、33、34。图示的反射区域31、32、33、34各自为平面,配置为构成四棱锥台的4个锥体面。此外,在这里的四棱锥台是面积小的底面处于下侧、面积大的底面处于上侧的倒四棱锥台。此外,反射器30的内部为中空。
多个反射区域31、32、33、34包含第1反射区域(第1反射面)31。如图2所示,第1反射区域31位于第1天线元件51的上方。第1反射区域31使从第1天线元件51产生的朝向上方Du的第1波束朝向第1方向D1。第1方向D1如图2所示为大致水平(在图2中,相对于水平面H的仰角为10°),且如图3所示为-x方向。
多个反射区域31、32、33、34包含第2反射区域(第2反射面)32。第2反射区域32位于第2天线元件52的上方。第2反射区域32使从第2天线元件52产生的朝向上方Du的第2波束朝向第2方向D2。第2方向D2如图2所示为大致水平(仰角为10°),且如图3所示为+x方向。
多个反射区域31、32、33、34包含第3反射区域(第3反射面)33。第3反射区域33位于第3天线元件53的上方。第3反射区域33使从第3天线元件53产生的朝向上方Du的第3波束朝向第3方向D3。第3方向D3为大致水平(仰角为10°),且如图3所示为-y方向。
多个反射区域31、32、33、34包含第4反射区域(第4反射面)34。第4反射区域34位于第4天线元件54的上方。第4反射区域34使从第4天线元件54产生的朝向上方Du的第4波束朝向第4方向D4。第4方向D4为大致水平(仰角为10°),且如图3所示为+y方向。
如以上所述,反射器30使第1波束朝向第1方向D1,使第2波束朝向第2方向D2,使第3波束朝向第3方向D3,使第4波束朝向第4方向D4。各方向D1、D2、D3、D4各自是与上方Du相比向水平方向H侧倾斜的方向。因此,天线50本身的配置即使是使得从多个天线元件51、52、54、54产生的波束全部朝向同一方向即上方Du这样的配置,通过反射器30也能得到朝向与上方Du相比向水平方向H侧倾斜的方向的波束。因此,得到适于与处于除了上方Du以外的方向的通信对象之间的通信的波束指向性。
另外,在实施方式,通过反射器30得到分别朝向多个方向D1、D2、D3、D4的波束,因此多个天线元件51、52、54、54可以是产生全部朝向同一方向Du的波束的配置。即,多个天线元件51、52、54、54配置为各波束在天线50和反射器30之间朝向同一方向Du。因此,在实施方式,实现了将用于不同的方向D1、D2、D3、D4的多个天线元件51、52、53、54统一配置于同一基座部件(基板)20的结构。
特别地,在实施方式,实现了用于不同的方向D1、D2、D3、D4的多个天线元件51、52、53、54设置于基板上表面21这一同一面的结构。设置于同一面的天线元件51、52、53、54有利于得到紧凑的天线50。
而且,基板上表面21为平面,因此实现了将用于不同的方向D1、D2、D3、D4的多个天线元件51、52、53、54设置于基板上表面21这一同一平面的结构。设置于同一平面的天线元件51、52、53、54有利于得到更紧凑的天线50。
在实施方式,第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3、第4方向D4在水平面H(xy平面)是完全不同的方向。因此,作为天线装置10整体,能够确保水平面的宽的指向性。
另外,在实施方式,第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3、第4方向D4是将各反射区域31、32、33、34的倾斜角度设定为等价,以使得相对于水平面H(xy平面)的角度(例如,仰角)θ成为等价。因此,与水平面的方向D1、D2、D3、D4无关,能够使相对于水平面H的波束角θ一致。在这里,“角度等价”并不限定于角度完全相同,还包含角度实质相同。角度的实质相同是指作为波束角能够视为相同的程度的角度的同一性。例如,由制造误差产生的角度的差异不妨碍将波束角视为相同。另外,天线的规格上容许的角度的差异不妨碍将波束角视为相同。即,在某种观点上所容许的规定角度范围内,可以说角度为等价。
另外,如果将反射器30构成为一体成型品,则容易使各方向D1、D2、D3、D4相对于水平面H的角度θ一致。
并且,在实施方式,第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3、第4方向D4是仰角为10°,是水平面方向H和上方Du之间的方向。因此,实施方式的天线装置10适合于与存在于斜上方的通信对象的通信。存在于斜上方的通信对象例如是在大厦的楼顶、铁塔等高处设置的无线基站。
如前所述,实施方式的反射器30为中空。即,反射器30具有由基部30A及反射区域31、32、33、34包围的内部空间。在基板20的上表面21设置的反射器30将上表面21划分为反射器外部区域25和反射器内部区域26。反射器外部区域25是对多个天线元件51、52、53、54进行配置的天线元件配置区域。反射器内部区域26是对与天线50连接的无线电路60进行配置的电路配置区域。
在作为基板20的电路配置区域而使用的内部区域26,设置有包含收发机等的无线电路60的元件(集成电路等)。即,在反射器30的内部设置有无线电路60的元件。通过在反射器30的内部设置无线电路60的元件,从而能够有效使用基板20的空间。另外,反射器30的内部不易受到电波的影响,因此适合作为无线电路60的配置空间。
图4示出了具有天线装置10和与天线装置10连接的无线电路60的通信装置100,该天线装置10具有多个天线元件51、52、53、54。此外,在本实施方式,无线电路60设置于天线装置10内。
无线电路60具有:4分配相位器70,其与4个第1天线元件51连接;4分配相位器70,其与4个第2天线元件52连接;4分配相位器70,其与4个第3天线元件53连接;以及4分配相位器70,其与4个第4天线元件54连接。多个4分配相位器70经由选择器80而与收发机90连接。
4分配相位器70具有4分配器72和相位器71,该相位器71设置于4分配器72和天线元件之间。通过相位器71,例如能够进行改变水平面的波束的方向的波束转向(波束成形)。
选择器80使收发机90与多个4分配相位器70的任一个连接。在通信中使用的天线元件是经由选择器80而与收发机90连接的天线元件。与通信对象所在的方向相应地对选择器80进行切换,由此对在通信中使用的天线元件(有源的天线元件)进行切换。因此,即使移动体的朝向变化,也能够向通信对象所在的方向形成波束。例如,即使伴随移动体的移动而移动体和通信对象的相对位置关系发生变化,也能够维持将波束朝向通信对象的状态。
图5示出了将通信装置100搭载于车辆200的例子。通信装置100构成为在与无线基站300之间进行通信的移动站。在图5中,通信装置100搭载于顶部210。顶部210为板状的构造体。在顶部210形成有对通信装置100进行收容的凹部220。通信装置100配置于凹部220内。通信装置100以基板20成为水平、基板上表面21朝向上方的方式设置于顶部210。本实施方式的天线装置10即使天线50本身朝向上方,也通过反射器30形成斜上方的波束,因此能够进行与在斜上方设置的基站300等通信对象的通信。本实施方式的天线装置10通过反射器30实现了低高度化,因此即使设置于顶部210,也不会从顶部210凸出、或即使凸出也能设为少量凸出,因此能够抑制对外观设计的影响。
[第2实施方式]
图6、图7示出了第2实施方式所涉及的移动体用天线装置10。此外,在第2实施方式及其之后,对于没有特别进行说明的点,与第1实施方式相同。
在第2实施方式,多个天线元件组各自具有多列天线元件。另一方面,在第1实施方式,多个天线元件组各自由1列天线元件构成。即,在第1实施方式,第1组是4个第1天线元件51配置为1列。同样地,第2组是4个第2天线元件52配置为1列,第3组是4个第3天线元件53配置为1列,第4组是4个第4天线元件54配置为1列。在第1实施方式,各组的列的长度方向是与属于各组的天线元件所产生的波束的方向正交的方向。例如,第1天线元件51的列的长度方向是与第1波束所朝向的第1方向D1(-x)正交的y方向。
在第2实施方式,第1天线元件51的第1组具有多个(4个)列51A、51B、51C、51D。各列51A、51B、51C、51D各自具有4个天线元件51。多个列51A、51B、51C、51D的排列方向是将第1波束所朝向的第1方向D1投影于水平面(xy平面)的方向(x方向)。通过针对多个列51A、51B、51C、51D的每列调整相位,从而能够进行改变垂直面的第1波束的方向的波束成形。
同样地,第2天线元件52的第2组具有多个(4个)列52A、52B、52C、52D。各列52A、52B、52C、52D各自具有4个天线元件52。多个列52A、52B、52C、52D的排列方向是将第2波束所朝向的第2方向D2投影于水平面(xy平面)的方向(x方向)。通过针对多个列52A、52B、52C、52D的每列调整相位,从而能够进行改变垂直面的第2波束的方向的波束成形。
第3天线元件53的第3组具有多个(4个)列53A、53B、53C、53D。各列53A、53B、53C、53D各自具有4个天线元件53。多个列53A、53B、53C、53D的排列方向是将第3波束所朝向的第3方向D3投影于水平面(xy平面)的方向(y方向)。通过针对多个列53A、53B、53C、53D的每列调整调整相位,从而能够进行改变垂直面的第3波束的方向的波束成形。
第4天线元件54的第4组具有多个(4个)列54A、54B、54C、54D。各列54A、54B、54C、54D各自具有4个天线元件54。多个列54A、54B、54C、54D的排列方向是将第4波束所朝向的第4方向D4投影于水平面(xy平面)的方向(y方向)。通过针对多个列54A、54B、54C、54D的每列调整相位,从而能够进行改变垂直面的第2波束的方向的波束成形。
在第2实施方式,构成各天线元件组的天线元件的数量多,因此能够增大增益。另外,天线元件的数量多,因此波束变得尖锐,波束宽度变窄。因此,波束成形的效果变得更大。而且,如果针对天线元件的多个列的每列调整相位,则能够在垂直面改变朝向基站300等通信对象的波束的方向。
[第3实施方式]
图8、图9示出了第3实施方式所涉及的移动体用天线装置10。在第3实施方式,天线50具有8个天线元件组。第1组由1个第1天线元件51构成。第2组由1个第2天线元件52构成。第3组由1个第3天线元件53构成。第4组由1个第4天线元件54构成。第5组由1个第5天线元件55构成。第6组由1个第6天线元件56构成。第7组由1个第7天线元件57构成。第8组由1个第8天线元件58构成。即,第3实施方式的天线50具有8个天线元件51、52、53、54、55、56、57、58。
8个天线元件51、52、53、54、55、56、57、58配置为多边形周状(八边形周状)。即,第1天线元件51的第1组构成八边形的第1边。另外,第2天线元件52的第2组构成第1边的相对边即第2边。并且,第3天线元件53的第3组构成第3边,第4天线元件54的第4组构成第3边的相对边即第4边。第5天线元件55的第5组构成第5边,第6天线元件56的第6组构成第5边的相对边即第6边。第7天线元件57的第7组构成第7边,第8天线元件58的第8组构成第7边的相对边即第8边。
反射器30具有8边形状的基部30A和反射面31、32、33、34、35、36、37、38。反射面具有从8边形状的基部30A的8边分别向斜上方延伸设置的多个反射区域31、32、33、34、35、36、37、38。图示的反射区域31、32、33、34、35、36、37、38配置为构成八棱锥台的8个锥体面。此外,在这里的八棱锥台是面积小的底面处于下侧、面积大的底面处于上侧的倒八棱锥台。此外,反射器30的内部为中空。
多个反射区域31、32、33、34、35、36、37、38包含:第1反射区域(第1反射面)31、第2反射区域(第2反射面)32、第3反射区域(第3反射面)33、第4反射区域(第4反射面)34、第5反射区域(第5反射面)35、第6反射区域(第6反射面)36、第7反射区域(第7反射面)37及第8反射区域(第8反射面)38。
第1反射区域31位于第1天线元件51的上方,使第1天线元件51的波束朝向第1方向D1。第2反射区域32位于第2天线元件52的上方,使第2天线元件52的波束朝向第2方向D2。第3反射区域33位于第3天线元件53的上方,使第3天线元件53的波束朝向第3方向D3。第4反射区域34位于第4天线元件54的上方,使第4天线元件54的波束朝向第4方向D4。
第5反射区域35位于第5天线元件55的上方,使第5天线元件55的波束朝向第5方向D5。第6反射区域36位于第6天线元件56的上方,使第6天线元件56的波束朝向第6方向D6。第7反射区域37位于第7天线元件57的上方,使第7天线元件57的波束朝向第7方向D7。第8反射区域38位于第8天线元件58的上方,使第8天线元件58的波束朝向第8方向D8。
在第3实施方式,使用将图4所示的4端口切换的选择器80设为8端口切换的选择器。8端口切换选择器使收发机90与8个天线元件51、52、53、54、55、56、57、58的任一个连接。由此,能够使波束朝向8个方向D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8的任意方向,能够向全方向有效地确保指向性。
在第3实施方式,构成为与第1实施方式相比使波束朝向更多的方向,因此即使不进行水平面的波束成形,也能够容易地确保向水平面的全方向的指向性。
[第4实施方式]
图10、图11示出了第4实施方式所涉及的移动体用天线装置10。第4实施方式的天线50与第3实施方式的天线50相同。第4实施方式的反射器30具有圆柱形状的基部30A和反射面31、32、33、34、35、36、37、38。反射面构成倒圆锥台的锥体面。
在第4实施方式,也与第3实施方式同样地,反射器30具有8个反射区域31、32、33、34、35、36、37、38,但在各反射区域31、32、33、34、35、36、37、38之间没有明确的边界。
在第4实施方式,第1反射区域31是位于第1天线元件51的上方的区域,使第1天线元件51的波束朝向第1方向D1。第2反射区域32是位于第2天线元件52的上方的区域,使第2天线元件52的波束朝向第2方向D2。第3反射区域33是位于第3天线元件53的上方的区域,使第3天线元件53的波束朝向第3方向D3。第4反射区域34是位于第4天线元件54的上方的区域,使第4天线元件54的波束朝向第4方向D4。
第5反射区域35是位于第5天线元件55的上方的区域,使第5天线元件55的波束朝向第5方向D5。第6反射区域36是位于第6天线元件56的上方的区域,使第6天线元件56的波束朝向第6方向D6。第7反射区域37是位于第7天线元件57的上方的区域,使第7天线元件57的波束朝向第7方向D7。第8反射区域38是位于第8天线元件58的上方的区域,使第8天线元件58的波束朝向第8方向D8。如第4实施方式那样,如果反射面为圆锥状,则可以将天线元件配置于反射面的下方的任意位置,因此有利于希望设置大量天线元件的情况。
[第5实施方式]
图12、图13、图14示出了第5实施方式所涉及的移动体用天线装置10。第5实施方式的天线50与第1实施方式的天线50相同。第5实施方式的反射器130也与第1实施方式的反射器30同样地,具有4个反射区域131、132、133、134。但是,第1实施方式的反射区域31、32、33、34为平面,与此相对,第5实施方式的反射区域131、132、133、134为凹曲面(凹曲面区域),更具体地说,为抛物曲面(抛物曲面区域)。
实施方式的凹曲面只要不是平面即可,其形状并不特别受到限定。实施方式的抛物曲面是,相对于设置有天线50的面21(xy平面)的正交面的截面形状呈抛物线。另外,实施方式的抛物曲面是,与面21平行的面(xy平面)的截面形状呈直线。其直线延伸的方向优选与通过抛物曲面而改变波束方向的多个天线元件的排列方向平行。在图12、图13、图14中,相对于面21(xy平面)的正交面为yz平面或zx平面。
例如,图示的反射区域131、132是,正交面即zx平面的截面形状为抛物线,与面21平行的面即xy平面的截面形状为直线。反射区域131、132的截面形状所呈的直线与多个天线元件51、52的排列方向(y方向)平行。
反射区域133、134是,正交面即yz平面的截面形状为抛物线,与面21平行的面即xy平面的截面形状为直线。反射区域133、134的截面形状所呈的直线与多个天线元件53、54的排列方向(x方向)平行。
反射区域131、132、133、134是作为水平面即xy平面的截面形状而呈直线,由此即使改变波束方向,也能抑制水平面的特性的变化。
通过将反射区域131、132、133、134设为凹曲面,从而能够使波束向希望波束所朝向的方向D1、D2、D3、D4集中,能够增大增益。而且,如果反射区域131、132、133、134为抛物曲面,则能够使波束向希望波束所朝向的方向D1、D2、D3、D4进一步集中,能够进一步增大增益。
天线元件51、52、53、54配置于抛物曲面所具有的抛物线的焦点位置或焦点位置的附近。即,第1天线元件51配置于抛物曲面即第1反射区域131的焦点位置或其附近。第2天线元件52配置于抛物曲面即第2反射区域132的焦点位置或其附近。第3天线元件53配置于抛物曲面即第3反射区域133的焦点位置或其附近。第4天线元件54配置于抛物曲面即第4反射区域134的焦点位置或其附近。
[第6实施方式]
图15、图16示出了第6实施方式所涉及的移动体用天线装置10。第6实施方式的天线50与第1实施方式的天线50相同。第6实施方式的反射器230在由多个天线元件51、52、53、54包围的区域(矩形区域)外直立设置。换言之,多个天线元件51、52、53、54配置于反射器230的内侧空间。
反射器230具有:基部230A,其配置于形成天线50的基板20的周围;以及反射面(反射区域)231、232、233、234,其设置于基部230A的上方。基部230A构成为将基板20包围的矩形形状的框体,在上部具有开口236。反射面具有从矩形形状的基部230A的4边分别向斜上方延伸设置的多个反射区域231、232、233、234。图示的反射区域231、232、233、234各自为平面,配置为构成四棱锥台的4个锥体面。此外,在这里的四棱锥台是面积大的底面处于下侧、面积小的底面处于上侧。
多个反射区域231、232、233、234包含第1反射区域(第1反射面)231。如图16所示,第1反射区域231以位于第1天线元件51的上方的方式向内侧倾斜。第1反射区域231使从第1天线元件51产生的朝向上方Du的第1波束朝向第1方向D1。第1波束经过开口236而朝向反射器230外。第1方向D1如图15所示,为+x方向。
多个反射区域231、232、233、234包含第2反射区域(第2反射面)232。第2反射区域232位于第2天线元件52的上方。第2反射区域232使从第2天线元件52产生的朝向上方Du的第2波束朝向第2方向D2。第2波束经过开口236而朝向反射器230外。第2方向D2如图15所示,为-x方向。
多个反射区域231、232、233、234包含第3反射区域(第3反射面)233。第3反射区域233位于第3天线元件53的上方。第3反射区域233使从第3天线元件53产生的朝向上方Du的第3波束朝向第3方向D3。第3波束经过开口236而朝向反射器230外。第3方向D3如图15所示,为+y方向。
多个反射区域231、232、233、234包含第4反射区域(第4反射面)234。第4反射区域234位于第4天线元件54的上方。第4反射区域234使从第4天线元件54产生的朝向上方Du的第4波束朝向第4方向D4。第4波束经过开口236而朝向反射器230外。第4方向D4如图15所示,为-y方向。
在第6实施方式,与第1实施方式等同样地,通过反射器230得到分别朝向多个方向D1、D2、D3、D4的波束。另外,在第6实施方式,即使在反射器230的外侧空间存在噪声发生源(外部设备等)400,也能够防止由噪声发生源400引起的向天线50的干涉。即,反射器230不仅使波束反射,还作为针对噪声的屏蔽部起作用。因此,抗噪性提高。
此外,在第6实施方式,无线电路60的元件(集成电路等)可以设置于基板20的上表面21,但在图16,如用虚线所示的无线电路60那样,也可以设置于基板20的下表面22。在该情况下,能够防止无线电路60和天线50的干涉。
[附记]
此外,应当认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示且并不是限制性的内容。本发明的范围并不是上述的含义,而是由权利要求书表示,包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。
标号的说明
10:天线装置
20:基板
21:上表面
22:下表面
25:反射器外部区域
26:反射器内部区域
30:反射器
30A:基部
31:第1反射区域
32:第2反射区域
33:第3反射区域
34:第4反射区域
35:第5反射区域
36:第6反射区域
37:第7反射区域
38:第8反射区域
50:天线
51:第1天线元件
51A:列
51B:列
51C:列
51D:列
52:第2天线元件
52A:列
52B:列
52C:列
52D:列
53:第3天线元件
53A:列
53B:列
53C:列
53D:列
54:第4天线元件
54A:列
54B:列
54C:列
54D:列
55:第5天线元件
56:第6天线元件
57:第7天线元件
58:第8天线元件
60:无线电路
70:4分配相位器
71:相位器
72:4分配器
80:选择器
90:收发机
100:通信装置
130:反射器
131:反射区域
132:反射区域
133:反射区域
134:反射区域
200:车辆
210:顶部
220:凹部
230:反射器
230A:基部
231:第1反射区域
232:第2反射区域
233:第3反射区域
234:第4反射区域
236:开口
300:基站
400:噪声发生源
D1:第1方向
D2:第2方向
D3:第3方向
D4:第4方向
D5:第5方向
D6:第6方向
D7:第7方向
D8:第8方向
Du:上方
H:水平方向

Claims (15)

1.一种移动体用天线装置,其具有:
天线,其搭载于移动体;以及
反射器,其具有改变所述天线的波束方向的反射面。
2.根据权利要求1所述的移动体用天线装置,其中,
所述天线包含:
1个或多个第1天线元件,其产生第1波束;以及
1个或多个第2天线元件,其产生第2波束,
所述反射面包含:
第1反射区域,其使所述第1波束朝向第1方向;以及
第2反射区域,其使所述第2波束朝向与所述第1方向不同的第2方向。
3.根据权利要求2所述的移动体用天线装置,其中,
所述第1天线元件及所述第2天线元件配置为,所述第1波束及所述第2波束在所述天线和所述反射器之间朝向同一方向。
4.根据权利要求2或3所述的移动体用天线装置,其中,
所述第1天线元件及所述第2天线元件设置于同一基座部件。
5.根据权利要求4所述的移动体用天线装置,其中,
所述第1天线元件及所述第2天线元件设置于所述基座部件的同一面。
6.根据权利要求4或5所述的移动体用天线装置,其中,
所述第1天线元件及所述第2天线元件设置于所述基座部件的同一平面。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的移动体用天线装置,其中,
所述第1天线元件及所述第2天线元件配置为,在所述天线和所述反射器之间,所述第1波束及所述第2波束朝向上方,
所述第1方向及所述第2方向是与所述上方相比向水平方向侧倾斜的方向。
8.根据权利要求7所述的移动体用天线装置,其中,
所述第1方向及所述第2方向是所述水平方向和所述上方之间的方向。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的移动体用天线装置,其中,
所述第1方向及所述第2方向是在水平面不同的方向。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的移动体用天线装置,其中,
所述第1方向及所述第2方向相对于水平面的角度是等价的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的移动体用天线装置,其中,
所述反射面具有凹曲面区域。
12.根据权利要求11所述的移动体用天线装置,其中,
所述反射面具有抛物曲面区域,
所述抛物曲面区域是,相对于设置有所述天线的面的正交面的截面形状为抛物线,与设置有所述天线的所述面平行的面的截面形状为直线。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的移动体用天线装置,其中,
所述天线及所述反射器设置于基座部件,
在所述基座部件设置有与所述天线连接的无线电路。
14.根据权利要求13所述的移动体用天线装置,其中,
所述反射器具有内部空间,
所述无线电路配置于所述内部空间内。
15.一种通信装置,其具有:
天线,其搭载于移动体;
反射器,其具有改变所述天线的波束方向的反射面;以及
无线电路,其与所述天线连接。
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