CN115735302A - 天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线装置。天线装置具备长方形的接地板(10)和天线元件(2)。接地板(10)的短边被设定为比作为收发的对象的电波的波长(λ)的一半短。天线元件(2)配置在靠近接地板(10)的长边方向的一个端部的位置。在接地板(10)中，在从天线远方端起λ/4的奇数倍的位置的连接点(11)与接地用电缆(51)连接，该天线远方端是接地板(10)的长边方向的端部中距天线元件(2)较远的端部。

Description

天线装置

相关申请的交叉引用

该申请以2020年6月26日在日本申请的专利申请第2020－110670号为基础，并通过参照将基础申请的内容整体地引用。

技术领域

本公开涉及与外部装置电缆连接来使用的天线装置。

背景技术

作为天线装置，提出以及开发了单极天线、贴片天线等各种天线装置(例如专利文献1)。这些天线装置与辐射元件分开具备提供接地电位的导体板亦即接地板。

在这些天线装置中，在接地板的面积相对于作为收发的对象的电波的波长不充分的情况下，从接地板泄漏到电缆的电流(以下，称为泄漏电流)有可能增大，而增益降低，或者指向性变得不稳定。

作为与这样的课题相关的技术，在专利文献1中公开了如下的方法：通过使用作为低通滤波器发挥作用的电路元件亦即滤波器元件对高频电流进行滤波，来抑制向电缆的泄漏电流。

专利文献1：日本特开2005－27134号公报

在专利文献1所公开的结构中，由于需要滤波器元件，所以有成本增加与滤波器元件相应的成本的课题。

发明内容

本公开是基于该情况而完成的，其目的在于提供在抑制成本的增加的同时，能够抑制向电缆的泄漏电流的天线装置。

用于实现该目的的天线装置具备形成为矩形的平板状的导体部件亦即接地板、以及设置有与供电线电连接的供电点的导体部件亦即天线元件，接地板的规定方向的长度被设定为比作为收发的对象的电波的波长亦即对象波长短，在接地板中，在距接地板的边缘部的距离为对象波长的1/4的奇数倍的位置连接有接地用电缆。

开发者们通过模拟等验证削减了接地板面积的天线装置的工作，得到从接地板的边缘部起对象波长的1/4的奇数倍的位置作为电位分布的波节(所谓的node)进行动作这样的见解。电位分布的波节是指电位最小的位置。上述的结构是基于该见解创造出的结构，根据在从接地板的边缘部起对象波长的1/4的奇数倍的位置连接有接地用电缆的结构，由于难以产生接地用电缆与接地板的电位差，所以能够抑制泄漏电流。另外根据上述结构，不需要用于抑制向电缆的泄漏电流的滤波器元件。换句话说，在抑制成本的增加的同时，能够抑制向电缆的泄漏电流。

此外，权利要求书所记载的括号内的附图标记表示与作为一个方式后述的实施方式所记载的具体单元的对应关系，并不对本公开的技术范围进行限定。

附图说明

图1是天线装置1的外观立体图。

图2是概括地表示图1所示的II－II线处的剖面的图。

图3是天线装置1的俯视图。

图4是表示接地板10上的电位分布的图。

图5是表示在距接地板10的边缘部的距离为λ/2的位置设置有电缆连接点11的情况下的指向性的模拟结果的图。

图6是表示在距接地板10的边缘部的距离为λ/4的位置设置有电缆连接点11的情况下的指向性的模拟结果的图。

图7是表示天线装置1向车辆的搭载例子的图。

图8是表示接地用电缆51与接地板10的连接姿势的一个例子的图。

图9是表示接地用电缆51与接地板10的连接姿势的一个例子的图。

图10是表示接地板10的结构的一个例子的图。

图11是表示天线元件2相对于接地板10的位置的变形例的图。

图12是表示天线元件2相对于接地板10的位置的变形例的图。

图13是表示天线元件2相对于接地板10的位置的变形例的图。

图14是表示天线装置1具备壳体60的情况下的结构例的图。

具体实施方式

以下，使用图对本公开的实施方式进行说明。此外，以后对具有相同的功能的部件附加相同的附图标记，并省略其说明。另外，在仅提及结构的一部分的情况下，其它部分能够应用先前说明的实施方式的结构。

图1是表示本实施方式所涉及的天线装置1的概略的结构的一个例子的外观立体图。图2是图1所示的II－II线处的天线装置1的剖视图。天线装置1例如搭载于车辆等移动体来使用。

该天线装置1构成为收发规定的对象频率的电波。当然，作为其它方式，天线装置1也可以仅利用于发送和接收中的任意一方。由于电波的收发有可逆性，所以能够发送某一频率的电波的结构也是能够接收该频率的电波的结构。

此处作为一个例子，对象频率设为2.45GHz。当然，只要适当地设计对象频率即可，作为其它方式，例如也可以设为300MHz、760MHz、850MHz、900MHz、1.17GHz、1.28GHz、1.55GHz、5.9GHz等。天线装置1不仅能够收发对象频率，也能够收发以对象频率为基准规定的规定范围内的频率的电波。例如天线装置1构成为能够收发属于2400MHz～2500MHz的频带亦即2.4GHz频带的频率。

换句话说，天线装置1构成为能够收发Bluetooth Low Energy(Bluetooth是注册商标)、Wi－Fi(注册商标)、ZigBee(注册商标)等近距离无线通信所使用的频带的电波。换句话说，天线装置1构成为能够收发由国际电信联盟规定的为了在工业、科学以及医疗领域通用地使用而分配的频率的频带(所谓的ISM频段)的电波。

以后的“λ”表示对象波长。对象波长是指对象频率的电波的波长。例如“λ/2”以及“0.5λ”是指对象波长的一半的长度，“λ/4”以及“0.25λ”是指对象波长的1/4的长度。此外，真空中以及空气中的2.4GHz的电波的波长(即、λ)是125mm。

天线装置1例如经由电缆与搭载于车辆的通信用的ECU(Electronic ControlUnit：电子控制单元)连接，天线装置1接收的信号依次输出到通信用ECU。另外，天线装置1将从通信用ECU输入的电信号转换为电波并向空间辐射。通信用ECU利用天线装置1接收的信号，并且对该天线装置1供给与发送信号相应的高频电力。

此处作为一个例子，假定天线装置1与通信用ECU通过AV线连接的情况进行说明。AV线是汽车用低压电线，例如通过利用氯乙烯等绝缘材料覆盖软铜绞线来实现。AV线的“A”是指汽车用低压电线，“V”是指乙烯树脂。作为与天线装置1连接的AV线，有用于提供接地电位的AV线亦即接地用电缆、和信号流通的AV线亦即信号用电缆。此外，作为天线装置1与通信用ECU的连接电缆，也能够采用汽车用薄壁低压电线(AVSS电缆)、汽车用压缩导体超薄壁氯乙烯绝缘低压电线(CIVUS电缆)等。AVSS的“SS”是指极薄壁型。CIVUS的“C”是指压缩导体型，“I”是指ISO标准，“V”是指乙烯树脂，“US”是指超薄壁型。另外，作为连接天线装置1与通信用ECU的电缆，也可以使用同轴电缆或者馈线等其它通信电缆进行连接。也可以在天线装置1与电缆的连接点设置有阻抗匹配电路等。

以下，对天线装置1的具体的结构进行叙述。如图1所示，天线装置1具备：接地板10、支承板20、对置导体板30以及短路部40。为了便于说明，以下将对接地板10设置对置导体板30的一侧作为对于天线装置1来说的上侧来进行各部的说明。换句话说，从接地板10朝向对置导体板30的方向相当于对于天线装置1来说的上方向。另外，从对置导体板30朝向接地板10的方向相当于对于天线装置1来说的下方向。

接地板10是将铜等导体作为材料的板状的导体部件。接地板10沿着支承板20的下侧面设置。此处的板状也包含金属箔那样的薄膜状。换句话说，接地板10也可以是通过电镀等在印刷布线板等树脂制的板的表面进行了图案形成的板。另外，接地板10也可以使用配置在包含多个导体层以及绝缘层的多层基板的内部的导体层来实现。该接地板10与接地用电缆51电连接，提供天线装置1中的地线电位(换言之，接地电位)。接地板10相当于与接地用电缆51直接或者间接地连接的导体板。接地用电缆51也能够称为接地侧电线。接地用电缆51也可以是同轴电缆的外部导体。另外对接地板10与接地用电缆51的连接点亦即电缆连接点11的位置进行说明。

接地板10形成为长方形。接地板10的短边的长度例如设定为电气上相当于0.4λ的值。另外，接地板10的长边的长度电气上设定为1.2λ。此处的电气长度是指考虑到边缘电场、基于电介质的波长缩短效应等的有效的长度。该结构相当于短边方向的长度比对象波长短且长边方向的长度被设定为短边方向的两倍以上的长方形的接地板10。此外，接地板10的短边的长度也可以是0.6λ、0.8λ等。接地板10的短边只要比λ/4长即可。接地板10的长边方向的长度只要比短边方向长即可，也可以是1.0λ、1.5λ等。接地板10的短边与长边的长度之比大致能够设为1：2、1：3、1：4、2：3、2：5等。此外，在使用相对介电常数4.3的电介质形成支承板20的情况下，接地板10表面的波长由于作为支承板20的电介质的波长缩短效应而在理论上为60mm左右。因此，电气上相当于1.2λ的长度成为72mm。

图1等各种图所示的X轴表示接地板10的长边方向，Y轴表示接地板10的短边方向，Z轴表示上下方向。Y轴方向相当于规定方向。具备这些X轴、Y轴、以及Z轴的三维坐标系是用于说明天线装置1的结构的概念。此外，作为其它方式，在接地板10为正方形的情况下，能够将沿着任意一边的方向设为X轴。

此外，接地板10只要至少比对置导体板30大即可。接地板10的尺寸能够适当地变更。接地板10的一个边的长度也可以设定为在电气上比一个波长小的值，例如对象波长的1/3。另外，从上侧观察接地板10的形状亦即平面形状能够适当地变更。此处作为一个例子，将接地板10的平面形状设为长方形，但作为其它方式，接地板10的平面形状也可以为正方形。另外，也可以是其它的多边形。例如接地板10也可以是一边被设定为在电气上相当于一个波长的值的正方形。矩形包括长方形和正方形。

支承板20是用于将接地板10与对置导体板30隔开规定间隔地相互对置配置的板状部件。支承板20为矩形平板状，在俯视时，支承板20的大小为与接地板10大致相同的大小。支承板20例如使用玻璃环氧树脂等具有规定的相对介电常数的电介质来实现。此处作为一个例子，支承板20使用相对介电常数4.3的玻璃环氧树脂所谓的FR4(Flame RetardantType 4)来实现。

在本实施方式中，作为一个例子，支承板20的厚度H1例如形成为1.5mm。支承板20的厚度H1相当于接地板10与对置导体板30的间隔。通过调整支承板20的厚度H1，能够调整对置导体板30与接地板10的间隔。通过模拟或者试验适当地决定支承板20的厚度H1的具体的值即可。当然，支承板20的厚度H1也可以是2.0mm，或者3.0mm等。此外，支承板20的波长由于电介质的波长缩短效应而成为60mm左右。因此，厚度1.5mm这样的值在电气上相当于对象波长的1/40(也就是λ/40)。

此外，支承板20只要实现上述的作用即可，支承板20的形状能够适当地变更。用于使对置导体板30与接地板10对置配置的结构也可以是多个柱。另外，虽然在本实施方式中采用接地板10与对置导体板30之间填充有作为支承板20的树脂的结构，但并不限定于此。接地板10与对置导体板30之间也可以中空或者真空。作为支承板20，也能够采用蜂巢构造等。并且，也可以组合在以上例示的构造。在使用印刷布线板实现天线装置1的情况下，也可以利用印刷布线板具备的多个导体层作为接地板10、对置导体板30，并且也可以利用隔开导体层的树脂层作为支承板20。

支承板20的厚度H1如后述那样也作为调整短路部40的长度的参数发挥作用。换句话说，支承板20的厚度H1作为调整短路部40提供的电感的参数发挥作用。除此之外，厚度H1也作为调整通过接地板10与对置导体板30对置而形成的静电电容的参数发挥作用。

也可以在支承板20中配置对置导体板30的一侧的面亦即支承板上侧面20a形成有收发电路70。收发电路70是实施调制、解调、频率转换、放大、数字模拟转换以及检波的至少任意一个的电路模块。收发电路70是IC、模拟电路元件、连接器等多种部件的电集合体。收发电路70通过作为供电线路71的微带等与对置导体板30电连接。另外，收发电路70也经由导通孔或者短路销等与接地板10连接。收发电路70也与作为信号用电缆的AV线电连接。换句话说，收发电路70经由信号用电缆与通信用ECU连接。此外，天线装置1中的信号用电缆的连接位置能够为任意的位置。

对置导体板30是将铜等导体作为材料的板状的导体部件。如上述那样，此处的板状也包含铜箔等薄膜状。对置导体板30配置为经由支承板20与接地板10对置。对置导体板30也可以是与接地板10同样地在印刷布线板等树脂制的板的表面进行了图案形成的板。另外，此处的“平行”并不限于完全的平行状态。也可以倾斜几度到30度左右。换句话说，能够包含大概平行的状态(所谓的大致平行的状态)。本公开中的“垂直”这个表达也并不限定于完全垂直的状态，也包含倾斜几度到30度左右的方式。

通过对置导体板30与接地板10相互对置配置，从而形成与对置导体板30的面积、对置导体板30与接地板10的间隔相应的静电电容。对置导体板30形成为形成在对象频率下与短路部40具备的电感并联谐振的静电电容的大小。对置导体板30的面积只要适当地设计为提供所希望的静电电容即可。所希望的静电电容是指通过与短路部40的电感的协作而以对象频率进行动作的静电电容。此外，若将动作频率设为f，将短路部40具备的电感设为L，并将对置导体板30在与接地板10之间形成的静电电容设为C，则f＝1/{2π√(LC)}的关系成立。本领域技术人员能够基于该关系式决定适当的对置导体板30的面积。

例如对置导体板30形成为一边在电气上为12mm的正方形。对置导体板30的表面的波长由于支承板20的波长缩短效应而成为60mm左右，所以12mm这个值在电气上相当于0.2λ。当然，对置导体板30的一边的长度能够适当地变更，也可以是14mm、15mm、20mm、25mm等。此外，对置导体板30的平面形状也可以是圆形、正八边形、正六边形等。另外，对置导体板30也可以是长方形、长椭圆形等。

在对置导体板30形成有供电点31。供电点31是将电线路71与对置导体板30电连接的部分。在本结构中，供电点31能够配置在任意的位置。只要设置在能够取得与供电线路71的阻抗的匹配的位置即可。换句话说供电点31只要设置在回波损耗成为规定的允许等级的位置即可。供电点31例如能够配置在对置导体板30的边缘部、中央区域等任意的位置。此处作为一个例子，在通过对置导体板30的中心且与X轴平行的直线上形成供电点31。

此外，作为向对置导体板30的供电方式，能够采用直接连结供电方式、电磁耦合方式等多种方式。直接连结供电方式是指将供电线路71与对置导体板30直接连接的方式。电磁耦合方式是指利用了供电用的微带线路等与对置导体板30的电磁耦合的供电方式。

短路部40是将接地板10与对置导体板30电连接的导电性的部件。短路部40使用导电性的销亦即短路销来实现即可。通过调整作为短路部40的短路销的直径、长度，能够调整短路部40具备的电感。

此外，短路部40只要是一端与接地板10电连接，另一端与对置导体板30电连接的线状的部件即可。在使用印刷布线板作为基材实现天线装置1的情况下，能够利用设置于印刷布线板的导通孔作为短路部40。

短路部40例如设置为位于导体板中心。此处的导体板中心是指对置导体板30的中心。导体板中心相当于对置导体板30的重心にす。在本实施方式中，由于对置导体板30为正方形，所以导体板中心相当于对置导体板30的两个对角线的交点。此外，接地板10与对置导体板30同心的配置方式相当于在俯视时对置导体板30的中心与接地板10的中心重叠的配置方式。

此外，短路部40的形成位置不需要严格地与导体板中心一致。短路部40也可以从导体板中心偏移数mm左右。短路部40只要形成在对置导体板30的中央区域即可。对置导体板30的中央区域是指与连结从导体板中心到边缘部以1：5进行内分的点的线相比靠内侧的区域。根据其它观点，中央区域相当于将对置导体板30相似缩小到1/6左右的同心图形重叠的区域。

＜对置导体板30相对于接地板10的位置＞

如图3所示，对置导体板30以某一组的对边与X轴平行且其它组的对边与Y轴平行的姿势与接地板10对置配置。例如，对置导体板30配置在其中心从接地板10的中心向X轴负方向偏移了规定的偏移量ΔX的位置。偏移量ΔX例如能够设为0.125λ、0.25λ、0.5λ等。对置导体板30也可以配置为沿着接地板10的X轴负方向的端部。偏移量ΔX能够在俯视时对置导体板30不突出到接地板10的外侧的范围内适当地变更。对置导体板30配置为至少整个区域(换言之，整个面)与接地板10对置。偏移量ΔX相当于接地板10的中心与对置导体板30的中心的偏移量。

此外，在图3中为了明示接地板10与对置导体板30的位置关系，而使支承板20以及收发电路70等透过。换句话说，省略图示。图3所示的点划线Lx1表示通过接地板10的中心且与X轴平行的直线，点划线Ly1表示通过接地板10的中心且与Y轴平行的直线。双点划线Ly2表示通过对置导体板30的中心且与Y轴平行的直线。根据其它观点，直线Lx1相当于对于接地板10、对置导体板30来说的对称轴。直线Ly1相当于对于接地板10来说的对称轴。直线Ly2相当于对于对置导体板30来说的对称轴。点划线Lx1也通过对置导体板30的中心。换句话说，点划线Lx1相当于与X轴平行的直线且为通过接地板10和对置导体板30的中心的直线。直线Lx1与直线Ly1的交点相当于接地板中心，直线Lx1与直线Ly2的交点相当于导体板中心。

＜天线装置1的动作原理＞

此处对天线装置1的动作进行说明。天线装置1通过设置在对置导体板30其中央区域的短路部40与接地板10短路，并且，对置导体板30的面积成为形成在对象频率下与短路部40具备的电感并联谐振的静电电容的面积。

因此，若从收发电路70输入高频信号，则通过电感与静电电容之间的能量交换产生LC并联谐振，在接地板10与对置导体板30之间产生与接地板10以及对置导体板30垂直的电场。该垂直电场从短路部40朝向对置导体板30的边缘部传播，在对置导体板30的边缘部，垂直电场成为具有与接地板10垂直的极化面的直线极化波亦即接地板垂直极化波，并在空间传播。也就是说，包含短路部40以及对置导体板30的结构作为辐射元件，换言之作为天线元件2发挥作用。此外，此处的接地板垂直极化波是指电场的振动方向与接地板10、对置导体板30垂直的电波。

另外，天线装置1在对象频率下，在天线水平方向具有指向性。因此，在配置为接地板10水平的情况下，天线装置1作为在水平方向具备主波束的天线发挥作用。此处的天线水平方向是指从对置导体板30的中心朝向其边缘部的方向。根据其它观点，天线水平方向是指与通过对置导体板30的中心的向接地板10的垂线正交的方向。而且换句话说，天线水平方向相当于对于天线装置1来说的横向(换言之，侧方)。

此外，天线装置1发送(辐射)电波时的工作与接收电波时的工作相互具有可逆性。也就是说，根据上述天线装置1，能够接收从天线水平方向到来的接地板垂直极化波。

＜接地板10中的电缆连接点11的位置＞

在本公开中，接地用电缆51与接地板10的连接点亦即电缆连接点11配置在距接地板10的X轴正方向的端部(附图上的右端)的距离α为λ/4的位置。具体而言，在通过接地板10的中心且与X轴平行的直线Lx1上，设置在与天线远方端12相距λ/4的位置。天线远方端12是指未配置作为天线元件2的对置导体板30的端部。以后，为了便于说明，也将与天线远方端12相距λ/4的接地板10的部分记载为λ/4地点。

此外，也可以配置在距接地板10的X轴正方向的端部的距离为λ/4的三倍或者五倍的位置。电缆连接点11只要设置在距接地板10的端部的距离α为λ/4×N(N是奇数)的位置即可。另外，电缆连接点11只要配置与天线远方端12相距λ/4的奇数倍的位置即可，Y方向的位置并不限定在直线Lx1上。也可以配置在从图3所示的位置向Y轴正或者负方向偏移的位置。

优选接地用电缆51从电缆连接点11以与Y轴平行的姿势进行布线，或者与接地板10相距λ/20以上进行布线。根据这样的结构，能够抑制接地用电缆51在电缆连接点11以外与接地板10电耦合或者电磁耦合。

＜作用效果＞

模拟的结果确认了通过LC并联谐振在接地板10流过的电流主要从短路部40流向接地板10的边缘部。另外，从对置导体板30通过短路部40流入接地板10的电流从短路部40流向接地板10的长边方向的两侧。也就是说，在接地板10流过的电流从短路部40流向天线远方端12。

此处，由于在天线远方端12中电流为零，所以如图4所示，天线远方端12处的电位最大，在从天线远方端12起λ/4×N的位置处，电位最小。在电位最小的点，即使导体接近，接地板10的电位也不变化。因此，在电位最小的点，即使导体接近也不产生电流的变化。因此，根据在从天线远方端12起λ/4的奇数倍的位置设置电缆连接点11的结构，能够抑制从接地板10向接地用电缆51的泄漏电流。

图5以及图6是对将电缆连接点11设置在与天线远方端12相距λ/2的位置的情况、和设置在相距λ/4的位置的情况下的接地用电缆51的有无引起的指向性变化进行解析的结果。图5示出将电缆连接点11设置在与天线远方端12相距λ/2的位置的情况，图6示出将电缆连接点11设置在与天线远方端12相距λ/4的位置的情况。图5、图6中的虚线表示不存在接地用电缆51的情况下的指向性的模拟结果，实线表示存在接地用电缆51的情况下的指向性的模拟结果。换句话说，图5以及图6中的虚线与实线的间隙表示接地用电缆51对指向性的影响程度。若对图5以及图6进行比较则清楚根据将电缆连接点11的位置设置在相距λ/4的位置的结构，能够抑制接地用电缆51所引起的指向性的紊乱。此外，指向性的紊乱源于向接地用电缆51的泄漏电流。也就是说，图5以及图6间接地示出根据将电缆连接点11的位置设置在相距λ/4的位置的结构，能够抑制向接地用电缆51的泄漏电流。

如以上所述那样，根据上述结构，即使在接地板10的尺寸相对于对象波长不充分的情况下，也能够降低向接地用电缆51的电流的泄漏量。在接地板10的短边方向的长度小于0.75λ的结构中，上述的电缆相对于接地板10的连接方法特别合适地发挥作用。另外，在接地板10为具有长边方向的长方形，且在长边方向的一个端部配置有天线元件2的结构中特别优选。这是因为在长边方向的一个端部配置天线元件2的结构中，电流流向相反侧的端部亦即天线远方端12，容易形成电压分布的波腹和波节。

上述的天线装置1通过包含对置导体板30以及短路部40的天线元件2进行LC并联谐振，能够在天线水平方向收发接地板垂直极化波。此外，作为能够收发接地板垂直极化波的其它结构，也能够采用单极天线作为天线元件2。但是，在将天线元件2设为单极天线的结构中，需要λ/4的高度。与此相对，在上述天线装置1中能够以λ/100左右的高度(换言之，厚度)实现。也就是说，根据上述公开的结构，能够抑制天线装置1的高度。

除此之外，通过将电缆连接点11的位置配置在λ/4的奇数倍的位置，能够不设置低通滤波器等电路元件，而抑制向接地用电缆51的泄漏电流。换句话说，能够兼得制造成本的抑制和天线特性的稳定化。

＜天线装置1的使用方法＞

例如如图7所示，在车辆的B柱91的车厢外侧的面，以接地板10与B柱91的表面对置且X轴方向沿着B柱91的长边方向(也就是车辆高度方向)的姿势安装使用上述的天线装置1即可。或者，也可以在车门面板内部中与B柱91重叠的部分以上述的姿势进行安装。

根据以上的安装姿势，对于天线装置1来说的上方向亦即Z轴正方向与车宽方向大致一致，天线水平方向成为沿着车辆侧面部(换言之，平行)的方向。根据该安装姿势，能够以沿着车辆侧面部的方式形成通信区域。

此外，天线装置1的安装位置以及安装姿势并不限定于上述的例子。天线装置1能够安装在A柱92或者C柱的车厢外侧的面、下边梁部(换言之，门槛)94、外车门把手95的内部/附近等车辆外面部的任意的位置。例如，天线装置1也可以以X轴方向沿着把手的长边方向且Y轴沿着车辆高度方向的姿势收容在外车门把手95的内部。另外，天线装置1也可以搭载在车顶部93。

以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述的第一实施方式，以下所述的各种补充、变形例也包含于本公开的技术范围。并且，除了下述以外，也能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更来实施。例如下述的各种变形例能够在不产生技术的矛盾的范围内适当地组合并实施。

＜天线元件2＞

在上述的实施方式中，公开了天线装置1具备包含对置导体板30和短路部40的结构作为天线元件2的结构。换句话说，公开了使用零阶谐振天线作为天线元件2的结构，但并不限定于此。天线元件2也可以是单极天线，也可以是贴片天线。天线元件2也可以是倒F天线或者环形天线。能够采用多种天线结构作为天线装置1的天线元件2。

＜接地用电缆51相对于接地板10的连接方式＞

在电缆连接点11处，接地用电缆51也可以如图8所示使用连接器52与接地板10垂直地连接。根据这样的结构，能够降低接地用电缆51与接地板10在电缆连接点11以外电耦合或者电磁耦合的可能性。

另外，作为其它方式，如图9所示，也可以从天线远方端12朝向λ/4地点设置宽度W的狭缝13，并将接地用电缆51布线为通过该狭缝13的中心线上。接地用电缆51在狭缝13的里侧端部与接地板10连接。此处的里侧是指狭缝13的延伸配置方向中从天线远方端12朝向相反侧的端部的方向。在图8所示的连接结构中，连接器52以垂直的姿势与接地板10连接，所以天线装置1整体的高度提高与连接器52相应的高度。与此相对，根据图9所示的结构，连接器52与接地板10平行地连接，所以能够抑制天线装置1的高度。也就是说，能够提高向B柱91等安装空间的厚度较少的位置的搭载性。此外，宽度W只要成为通过狭缝13的中心的接地用电缆51与接地板10不电磁耦合的程度的宽度即可，例如，宽度W能够设为λ/10以上。根据该结构，接地用电缆51与接地板10的Y轴方向的间隔大致在λ/20以上，能够抑制电磁耦合。

此外，也可以在接地板10的下侧形成有相当于支承板20的绝缘层。也就是说，接地板10也可以使用印刷电路基板的内层来实现。在使用印刷多层基板的内层实现接地板10的结构中，难以将连接器52安装在狭缝13的里侧端部。因此，如图10所示，也可以从λ/4地点11a到天线远方端12形成通过狭缝13的中心的导电线路亦即引出线路14，并在引出线路14的端部连接接地用电缆51。引出线路14例如相当于进行了图案形成的布线。引出线路14也可以形成为微带或者带状线。根据这样的结构，能够在天线远方端12配置连接器52，并且也能够实质的连接点能够设为λ/4地点。该结构相当于通过对引出线路14串联连接接地用电缆51，从而接地用电缆51经由引出线路14与接地板10电连接的结构。引出线路14只要附着于在接地板10的上侧以及下侧的至少任意一方形成的作为支承板20的绝缘层即可。在使用包含多个导体层以及绝缘层的多层基板构成天线装置1的情况下，通信用电缆能够在与作为接地板10的导体层不同的导体层的任意的位置电连接。

＜接地板10以及对置导体板30的形状以及位置关系的补充＞

接地板10只要大概为矩形即可，也可以将角部弄圆。另外，接地板10的边缘部也可以部分地或者整体形成为弯曲形状。矩形也包含在其边缘部设置微小的凹凸的形状。，只要设置在接地板10的边缘部的凹凸、形成在远离接地板10的边缘部的位置的狭缝不给予天线动作影响，则在定义接地板10的外观形状上能够忽略。此处的微小的凹凸是指数mm左右的凹凸。

在对置导体板30也可以设置狭缝，或者将角部弄圆。例如在一对的对角部分也可以设置作为简并分离元件的切口部。对置导体板30的边缘部也可以部分地或者整体设定为弯曲形状。设置在对置导体板30的边缘部的不给予动作影响的程度的凹凸能够忽略处理。

另外，接地板10的形状、对置导体板30相对于接地板10的配置方式并不限定于作为实施方式公开的结构。作为对置导体板30相对于接地板10的配置方式，能够采用如图11～图13所例示那样多种的配置方式。例如如图11所示，对置导体板30也可以配置为X轴负方向侧的端部与接地板10的X轴负方向侧的端部一致。在图11～图13中，为了明示接地板10与对置导体板30的位置关系，而省略支承板20以及收发电路70等的图示。各图的尺寸为一个例子而能够适当地变更。

此外，图12所示的Lx2表示通过对置导体板30的中心且与X轴平行的直线。另外，图12的ΔX表示对置导体板30相对于接地板10的X轴方向的偏移量，ΔY表示Y轴方向的偏移量。ΔX与ΔY既可以是相同的值，也可以是不同的值。图12所公开的结构相当于将对置导体板30配置为从与接地板10同心的位置向X轴方向以及Y轴方向偏移规定量的结构。

另外，作为设置电缆连接点11时的基准的接地板10的端部并不限定于长边方向的端部。如图13所示也可以设置在与从短边方向的端部中相对地远离短路部40的端部相距λ/4的奇数倍的位置。

＜天线装置1整体结构的补充＞

如图14所示，天线装置1也可以具备收容形成对置导体板30、短路部40的支承板20的壳体60。此外，图14是概念性地表示壳体60内部的结构的图。为了确保图的可视性，省略表示材料种类的阴影线等。例如通过组合构成为能够向上下方向分离的上壳体和下壳体来构成壳体60。例如使用聚碳酸酯(PC：polycarbonate)树脂来构成壳体60。此外，作为壳体60的材料，能够采用在PC树脂混合了丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物(所谓的ABS)的合成树脂、聚丙烯(PP：polypropylene)等多种树脂。壳体60具备壳体底部61、侧壁部62以及壳体顶板部63。壳体底部61是提供壳体60的底部的结构。壳体底部61形成为平板状。在壳体60内，包含接地板10、对置导体板30、收发电路70等的电路基板被配置为接地板10与壳体底部61对置。

侧壁部62是提供壳体60的侧面的结构，从壳体底部61的边缘部朝向上方竖立设置。侧壁部62的高度例如被设计为壳体顶板部63的内面与对置导体板30的分离在λ/25以下。壳体顶板部63是提供壳体60的上面部的结构。本实施方式的壳体顶板部63形成为平板状。此外，作为壳体顶板部63的形状，除此之外还能够采用圆顶型等多种形状。壳体顶板部63构成为内面与支承板上侧面20a对置。在侧壁部62设置有用于引出接地用电缆51等的孔亦即电缆引出部64。根据在侧壁部62设置电缆引出部64的结构，能够提高向B柱91等的搭载性。

在如上述结构那样壳体顶板部63存在于对置导体板30的附近的情况下，能够抑制通过LC谐振模式辐射的垂直电场从对置导体板30的边缘部绕到上侧，能够提高向天线水平方向的辐射增益。此处的对置导体板30的附近例如是指距对置导体板30的距离在电气上为对象波长的1/25以下的区域。

除此之外，如图14所示，也可以在壳体顶板部63形成有与对置导体板30的边缘部抵接的上侧肋631。上侧肋631是在壳体顶板部63的内侧面朝向下方形成的凸状的结构。上侧肋631设置为与对置导体板30的边缘部抵接。上侧肋631起到固定壳体60内的支承板20的位置，并且抑制接地板垂直极化波从对置导体板30的端部绕到上侧，使向天线水平方向的辐射增益提高的效果。也可以在上侧肋631中与对置导体板30的边缘部连接的垂直面也就是外侧的侧面赋予铜箔等金属图案。

除此之外，优选在壳体60的内部填充硅等密封材料65。作为密封材料65，能够采用聚氨酯预聚物等聚氨酯树脂。当然，除此之外，能够采用环氧树脂、硅树脂等多种材料作为密封材料65。根据在壳体60内填充有密封材料65的结构，位于对置导体板30的上方的密封材料65起到抑制接地板垂直极化波从对置导体板30的端部绕到上侧，提高向天线水平方向的辐射增益的效果。壳体60至少侧面部以及上面部只要由具有规定的相对介电常数的树脂或者陶瓷形成即可。另外，根据在壳体60内填充有密封材料65的结构，也能够提高防水性、防尘性、耐振动性。

当然，壳体60内的密封材料65的填充是任意的要素。上侧肋631也是任意的要素。此外，壳体顶板部63、上侧肋631、密封材料65相当于负责抑制通过LC谐振模式辐射的垂直电场从对置导体板30的边缘部绕到上侧的作用的结构亦即电波遮挡体。上述结构相当于在对置导体板30的上侧配置有使用导体或者电介质而构成的电波遮挡体的结构。

也可以省略壳体60具备的壳体底部61以及壳体顶板部63的任意一方。在省略壳体底部61以及壳体顶板部63的任意一方的情况下，优选密封材料65使用在假定为使用天线装置1的环境的温度的规定的使用温度范围内维持固形的树脂来实现。使用温度范围例如能够设为－30℃以上且100℃以下。此外，省略了壳体底部61以及壳体顶板部63的任意一方的结构成为将壳体的上面或者底面作为开口部的壳体。

Claims (8)

1.一种天线装置，具备：

接地板(10)，是形成为矩形的平板状的导体部件；以及

天线元件(2)，是设置有与供电线电连接的供电点的导体部件，

上述接地板的规定方向的长度被设定为比对象波长短，其中，上述对象波长是作为收发的对象的电波的波长，

在上述接地板中，在距上述接地板的边缘部的距离为上述对象波长的1/4的奇数倍的位置连接有接地用电缆。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，

上述接地用电缆相对于上述接地板垂直地连接。

3.根据权利要求1所述的天线装置，其中，

在上述接地板中从上述边缘部沿着长边方向形成有上述对象波长的1/4的奇数倍的长度的狭缝(13)，

上述接地用电缆与上述狭缝的里侧端部电连接。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的天线装置，其中，

上述接地板是短边方向的长度比上述对象波长短的长方形，且长边方向的长度被设定为短边方向的两倍以上，

上述天线元件配置在从与上述接地板的中心重叠的位置向上述接地板的长边方向偏移的位置，

在距天线远方端(12)的距离为上述对象波长的1/4的奇数倍的位置连接有上述接地用电缆，上述天线远方端是上述接地板的长边方向的端部中的远离上述天线元件的端部。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其中，

上述接地板是短边方向的长度比上述对象波长短的长方形，且长边方向的长度被设定为短边方向的两倍以上，

上述天线元件配置在从与上述接地板的中心重叠的位置向上述接地板的长边方向偏移的位置，

从上述接地板的长边方向的端部中的远离上述天线元件的端部亦即天线远方端(12)朝向相反侧的端部形成有上述对象波长的1/4的奇数倍的长度的狭缝(13)，

在上述狭缝的中心线上形成有导电线路(14)，

上述接地用电缆经由上述导电线路与上述接地板连接。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的天线装置，其中，

上述天线元件配置在上述接地板的长边方向的一个端部。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的天线装置，其中，

上述天线元件采用如下部分而构成：

对置导体板(30)，是与上述接地板隔开规定间隔地设置的平板状的导体部件，并设置有上述供电点；以及

短路部(40)，设置在上述对置导体板的中央区域，并将上述对置导体板与上述接地板电连接，

上述天线元件构成为使用上述短路部具备的电感以及上述接地板与上述对置导体板形成的静电电容以规定的对象频率并联谐振。

8.根据权利要求1～6中任意一项所述的天线装置，其中，

上述天线元件是单极天线、贴片天线、倒F天线以及环形天线中的任意一个。

Images