CN116114119A - 天线装置 - Google Patents

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CN116114119A
CN116114119A CN202180062616.XA CN202180062616A CN116114119A CN 116114119 A CN116114119 A CN 116114119A CN 202180062616 A CN202180062616 A CN 202180062616A CN 116114119 A CN116114119 A CN 116114119A
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Abstract

本发明提供一种天线装置。接地层的第一边缘沿第一方向延伸。在接地层的厚度方向上与接地层隔开间隔地配置有辐射元件。供电线向辐射元件供给高频信号。在沿第一方向夹着辐射元件的位置配置有一对短截线。短截线与接地层连接。在俯视时,从辐射元件到第一边缘的与第一方向正交的第二方向上的距离为与辐射元件的谐振频率对应的波长的1/4以下。即使为使辐射元件接近接地层的边缘的结构,也能够抑制波束图案的紊乱。

Description

天线装置
技术领域
本发明涉及天线装置。
背景技术
在下述的专利文献1中公开了一种使辐射元件的单侧(后边缘)短路,将辐射元件的面积小型化到约1/2的贴片天线(在本说明书中,称为半贴片天线。)。在专利文献1所公开的半贴片天线中,通过缩短辐射元件的与后边缘相反侧的前边缘与接地层的对应的边缘的横向距离,来得到所希望的辐射特性。
专利文献1:美国专利第9865926号
发明内容
根据本申请的发明人的研究,发现在使辐射元件接近接地层的边缘的情况下,存在波束图案被扰乱的情况。本发明的目的在于提供一种即使为使辐射元件接近接地层的边缘的结构,也能够抑制波束图案的紊乱的天线装置。
根据本发明的一个观点,提供一种天线装置,具备:
接地层,具有在第一方向上延伸的第一边缘;
辐射元件,在上述接地层的厚度方向上与上述接地层隔开间隔地配置;
供电线,向上述辐射元件供给高频信号;以及
一对短截线,配置于在上述第一方向上夹着上述辐射元件的位置,与上述接地层连接,
在俯视时,从上述辐射元件到上述第一边缘的与上述第一方向正交的第二方向上的距离为与上述辐射元件的谐振频率对应的波长的1/4以下。
发现若接近到从辐射元件到第一边缘的距离,则在接地层产生沿着第一边缘传播的高频电流,波束图案因该高频电流而紊乱。一对短截线抑制该高频电流的传播。由此,波束图案的紊乱被抑制。
附图说明
图1是第一实施例的天线装置的导体部分的立体图。
图2是第一实施例的天线装置的导体部分的俯视图。
图3A和图3B分别是图2的点划线3A-3A和点划线3B-3B上的剖视图。
图4是图2的点划线4-4上的剖视图。
图5A和图5B分别是表示在第一实施例和比较例的天线装置的接地层中流动的高频电流的某一时刻的电流分布的图。
图6A和图6B分别是用浓淡表示第一实施例(图5A)和比较例(图5B)的天线装置的指向性增益的角度依赖性的图表。
图7是表示距离Dz与θ=90°、
Figure BDA0004121908540000021
的方向上的天线装置的指向性增益的关系的图表。
图8是表示短截线的长度与θ=90°、
Figure BDA0004121908540000022
的方向上的天线装置的指向性增益的关系的图表。
图9是第一实施例的变形例的天线装置的导体部分的立体图。
图10是第一实施例的其他变形例的天线装置的导体部分的立体图。
图11是第二实施例的天线装置的金属部分的立体图。
图12是用浓淡表示第二实施例的天线装置的指向性增益的角度依赖性的图表。
图13是第三实施例的天线装置的金属部分的立体图。
图14是用浓淡表示第三实施例的天线装置的指向性增益的角度依赖性的图表。
图15是第四实施例的天线装置的俯视图。
图16是第五实施例的天线装置的金属部分的立体图。
图17是第六实施例的天线装置的导体部分的俯视图。
图18是第七实施例的天线装置的俯视图。
图19是第七实施例的变形例的天线装置的俯视图。
具体实施方式
[第一实施例]
参照图1至图8的附图,对第一实施例的天线装置进行说明。
图1和图2分别是第一实施例的天线装置的导体部分的立体图和俯视图。第一实施例的天线装置包含设置于电介质基板的第一层接地层41、第二层接地层42、第三层接地层43以及辐射元件20。将从第三层接地层43向第一层接地层41的方向定义为上方。
向上方与第一层接地层41隔开间隔地配置有辐射元件20。辐射元件20由与接地层41平行地配置的金属板构成,俯视时的形状为长方形。将与长方形的一个长边对应的辐射元件20的边缘称为前边缘20F。将前边缘20F的相反侧的边缘称为后边缘20R。
接地层41具有直线状的第一边缘41A和与第一边缘41A相反侧的第二边缘41B(图2)。第二层接地层42以及第三层接地层43也分别具有在俯视时与第一边缘41A一致的第一边缘42A、43A。在俯视时,辐射元件20配置在接地层41的第一边缘41A与第二边缘41B之间。在俯视时,辐射元件20的前边缘20F与接地层41的第一边缘41A的一部分重叠。
定义将与第一边缘41A平行的方向作为z方向、将与第一边缘41A正交且与接地层41平行的方向作为y方向、将接地层41的法线方向作为x方向的正交坐标系。将从第一边缘41A向第二边缘41B的方向定义为y轴的正向。将从接地层41向辐射元件20的方向定义为x轴的正向。用以z轴的正向为基准的极角θ、以xy面内的x轴的正向为基准的方位角
Figure BDA0004121908540000031
表示来自辐射元件20的方向。
供电线30与辐射元件20的供电点21连接。供电点21配置在前边缘20F的中点与辐射元件20的几何中心之间。通过供电线30向辐射元件20供给高频信号。后面参照图3A对供电线30的结构进行详细说明。
沿着辐射元件20的后边缘20R配置有多个短路导通孔24。多个短路导通孔24使辐射元件20的后边缘20R与接地层41短路。通过辐射元件20和接地层41构成半贴片天线。
在z方向夹着辐射元件20的位置,配置有分别与接地层41连接的短截线50。短截线50包含从接地层41向上方(x轴的正向)延伸的第一部分50A和从第一部分50A的前端沿y轴的正向延伸的第二部分50B。将从短截线50与接地层41的连接部位的中心到辐射元件20的z方向的距离记作Dz。从一个短截线50到辐射元件20的距离Dz与从另一个短截线50到辐射元件20的距离Dz相等。
将从短截线50与接地层41的连接部位的中心到接地层41的第一边缘41A的距离记作Dy。短截线50的第二部分50B在第一部分50A与第二部分50B的连接部位包含与制造工艺中的对位精度相应的大小的圆形的焊盘区域。该焊盘区域在俯视时比第一部分50A大,且包含第一部分50A。第二部分50B所包含的焊盘区域配置为在俯视时与第一边缘41A接触。在该情况下,第二部分50B的焊盘区域的外周线与第一部分50A的外周线的间隔和第一部分50A的半径的合计值与距离Dy相等。
图3A和图3B分别是图2的点划线3A-3A以及点划线3B-3B上的剖视图。在电介质基板60的上表面配置有辐射元件20以及短截线50的第二部分50B,在下表面配置有第三层接地层43。在电介质基板60的内层配置有第一层接地层41。在第一层接地层41与第三层接地层43之间,配置有第二层接地层42以及供电线30。供电线30配置于与第二层接地层42相同的层内。由供电线30及其上下的接地层41、43形成三板结构的带状线。
供电线30经由沿电介质基板60的厚度方向延伸的导体部件31与辐射元件20的供电点21连接。导体部件31例如配置于与接地层41相同层内,包含与接地层41分离的内层焊盘31B、连接内层焊盘31B与供电线30的导通孔31A、以及连接内层焊盘31B与辐射元件20的导通孔31C。在俯视时,内层焊盘31B比导通孔31A、31C稍大。该大小之差根据制造工艺中的对位精度来设定。
辐射元件20的后边缘20R通过短路导通孔24与第一层接地层41短路。此外,在短路导通孔24与辐射元件20的连接部位和后边缘20R之间确保取决于制造工艺中的对位精度的余量。辐射元件20的前边缘20F和接地层41的第一边缘41A在y方向上配置于同一位置。此外,第二层接地层42以及第三层接地层43的第一边缘42A、43A在y方向上也配置于与前边缘20F相同的位置。
短截线50的第二部分50B和接地层41通过第一部分50A连接。第一部分50A配置于比接地层41的第一边缘41A稍靠内侧。
图4是图2的点划线4-4上的剖视图。在电介质基板60的上表面配置有辐射元件20,在下表面配置有接地层43。辐射元件20通过多个短路导通孔24与内层接地层41短路。在接地层41与接地层43之间配置有接地层42以及供电线30。
接下来,参照图5A至图6B的附图,对第一实施例的优异的效果进行说明。
在以相当于辐射元件20的谐振频率的频率激励辐射元件20时,通过模拟求出在接地层41中流动的高频电流的分布。辐射元件20的谐振频率为60GHz。此时,考虑到由电介质基板60的介电常数引起的波长缩短效果的有效波长(以下,有称为实效波长的情况。)约为3.40mm。另外,除非另有说明,“与谐振频率对应的波长”是指“与谐振频率对应的实效波长”。此外,辐射元件20的谐振频率由辐射元件20的y方向的尺寸、辐射元件20与接地层41的第一边缘41A的位置关系、辐射元件20与短截线50的位置关系等来决定。
图5A和图5B分别是第一实施例以及比较例的天线装置的接地层41中流动的高频电流的某个瞬间的电流分布的图。比较例的天线装置与从第一实施例的天线装置除去短截线50后的结构相同。在图5A和图5B中,用相对较淡的颜色表示表面电流密度相对较大的区域。
在比较例的天线装置(图5B)中,在第一边缘41A的位置,在z方向上周期性地出现表面电流密度相对较大的区域。若从图5B所示的时刻经过时间,则表面电流密度相对较大的区域向远离辐射元件20的方向移动。即,发现产生沿着第一边缘41A传播的高频电流。
与此相对,在第一实施例的天线装置(图5A)中,发现电流集中在短截线50的安装部位附近。由于在辐射元件20的正下方的接地层41产生并沿着第一边缘41A传播的高频电流被短截线50反射,从而沿着第一边缘41A的高频电流的传播被抑制。
接下来,参照图6A和图6B,对第一实施例(图5A)以及比较例(图5B)的天线装置的波束图案进行说明。
图6A和图6B分别是用浓淡表示第一实施例(图5A)以及比较例(图5B)的天线装置的指向性增益的角度依赖性的图表。横轴用单位“°”表示方位角
Figure BDA0004121908540000051
纵轴用单位“°”表示极角θ。用相对较淡的颜色表示指向性增益相对较高的区域。
在第一实施例的天线装置中,如图6A所示,指向性增益在方位角
Figure BDA0004121908540000061
约为45°±10°、极角θ约为90°±10°的范围增大。即,在方位角
Figure BDA0004121908540000062
约为45°、极角θ约为90°的方向上形成主波束。
与此相对,在比较例中,如图6B所示,指向性增益相对较高的范围分散地出现在多处。即,波束图案紊乱。另外,在将极角θ固定在90°(即,在xy面内)使方位角
Figure BDA0004121908540000065
变化的情况下,没有明显的波束出现。该波束图案的紊乱是由沿着接地层41的第一边缘41A传播的高频电流成为新的波源而引起的。
在第一实施例中,能够抑制以沿着接地层41的第一边缘41A传播的高频电流为波源的二次辐射。其结果是,可得到能够抑制波束图案的紊乱这样的优异效果。
接下来,参照图7,对从短截线50到辐射元件20的z方向的距离Dz(图2)的优选范围进行说明。若使针对接地层41的短截线50的安装部位过度远离辐射元件20,则从辐射元件20到短截线50之间的高频电流可传播的距离延长,因此设置短截线50的效果被减少。另外,若使短截线50过度接近辐射元件20,则从辐射元件20观察比短截线50更远的区域的接地层41与辐射元件20耦合以产生高频电流。由于在该高频电流向远离辐射元件20的方向传播的路径上未配置短截线50,因此高频电流沿着第一边缘41A传播。因此,认为距离Dz存在优选的范围。
图7是表示距离Dz与θ=90°、
Figure BDA0004121908540000063
的方向(即y轴的正向)上的天线装置的指向性增益的关系的图表。横轴用单位“μm”表示距离Dz,纵轴用单位“dBi”表示指向性增益。相当于辐射元件20的谐振频率的实效波长约为3.40mm。从图7所示的图表可知,通过使距离Dz成为实效波长的1/15以上且1/4以下,可得到较高的指向性增益。
接下来,参照图8,对短截线50的长度的优选的范围进行说明。在这里,短截线50的长度相当于第一部分50A的x方向的尺寸与第二部分50B的y方向的尺寸的合计长度。
图8是表示短截线50的长度与θ=90°、
Figure BDA0004121908540000064
的方向(即y轴的正向)上的天线装置的指向性增益的关系的图表。横轴用单位“μm”表示短截线50的长度,纵轴用单位“dBi”表示指向性增益。可知通过将短截线50的长度设定在实效波长的21%以上且25%以下的范围,可得到较高的指向性增益。
接下来,对从短截线50与接地层41的连接部位到第一边缘41A的距离Dy(图2)的优选范围进行说明。为了阻止沿着第一边缘41A的高频电流的传播,优选将短截线50的连接部位接近第一边缘41A。参照图5B可知,在沿着第一边缘41A远离辐射元件20的区域,即使在从第一边缘41A向接地层41的内侧进入与辐射元件20的谐振频率对应的实效波长的1/4的位置,也流动充分大的表面电流。因此,只要从短截线50与接地层41的连接部位到第一边缘41A的距离Dy为与辐射元件20的谐振频率对应的实效波长的1/4以下,就认为能得到阻止沿着第一边缘41A的高频电流的传播的充分的效果。
接下来,参照图9对第一实施例的变形例进行说明。
图9是第一实施例的变形例的天线装置的导体部分的立体图。在第一实施例(图1)中,多个短路导通孔24沿着辐射元件20的后边缘20R配置。与此相对,在本变形例中,在辐射元件20的后边缘20R的两端分别配置有短路导通孔24。在后边缘20R的两端以外的部位未配置短路导通孔24。在本变形例中,辐射元件20和接地层41也作为半贴片天线动作。像这样,在辐射元件20和接地层41作为半贴片天线动作的条件下,决定短路导通孔24的根数以及配置即可。
接下来,参照图10对第一实施例的其他变形例进行说明。
图10是第一实施例的其他变形例的天线装置的导体部分的立体图。在第一实施例(图1)中,在俯视时辐射元件20包含于第一层接地层41。与此相对,本变形例的天线装置的第一层接地层41具有去除第一实施例的天线装置的第一层接地层41(图1)中的与辐射元件20重叠的部分的形状。
因此,在俯视时接地层41的第一边缘41A不与辐射元件20的前边缘20F重叠。但是,在俯视时,第一边缘41A的延长线和前边缘20F重叠。
另外,在第一实施例(图4)中,供电线30配置于与第二层接地层42相同的层。与此相对,在本变形例中,供电线30配置于与第一层接地层41相同的层,在供电线30与接地层41之间确保去除了金属膜的间隙部。
在俯视时,第二层接地层42包含辐射元件20。在俯视时,接地层42的第一边缘42A的一部分与辐射元件20的前边缘20F一致。辐射元件20通过设置于后边缘20R的两端的短路导通孔24与第二层接地层42短路。
在本变形例中,第二层接地层42设置于电介质基板的下表面,未设置第三层接地层。
在本变形例中,第一层接地层41的第一边缘41A的接近辐射元件20的端部的附近与辐射元件20耦合,产生沿着第一边缘41A传播的高频电流。短截线50抑制沿着第一边缘41A的高频电流的传播。另外,也产生沿着第二层接地层42的第一边缘42A的高频电流。短截线50在和与第一层接地层41的连接部位相同的部位也连接到第二层接地层42。因此,短截线50也抑制沿着第二层接地层42的第一边缘42A的高频电流的传播。由此,能够抑制波束图案的紊乱。
如图10所示的变形例那样,第一层接地层41也可以为在俯视时不与辐射元件25重叠的结构。
接下来,对第一实施例的又一变形例进行说明。
在第一实施例中,由辐射元件20和接地层41构成半贴片天线,但也可以构成通常的贴片天线。通过从第一实施例的天线装置除去短路导通孔24,将辐射元件20的y方向的尺寸扩大到半贴片天线的辐射元件20的尺寸的2倍,来构成通常的贴片天线。
在第一实施例中,辐射元件20的俯视时的形状为长方形,但也可以为可作为贴片天线或者半贴片天线动作的其他形状。例如,也可以为将长方形的四角切成正方形或者长方形的形状。
[第二实施例]
接下来,参照图11和图12对第二实施例的天线装置进行说明。以下,对与第一实施例的天线装置(图1至图4的附图)共用的结构省略说明。
图11是第二实施例的天线装置的金属部分的立体图。在第一实施例中,短截线50的第二部分50B从第一部分50A的前端向y轴的正向延伸。与此相对,在第二实施例中,短截线50的第二部分50B从第一部分50A的前端与第一边缘41A平行地、并且向远离辐射元件20的方向延伸。
图12是用浓淡表示第二实施例的天线装置的指向性增益的角度依赖性的图表。横轴用单位“°”表示方位角
Figure BDA0004121908540000081
纵轴用单位“°”表示极角θ。用相对较淡的颜色表示指向性增益相对较高的区域。在第二实施例中也与第一实施例的天线装置(图6A)相同地,在极角θ=90°,即xy面内,在方位角
Figure BDA0004121908540000091
约为45°±10°的范围内指向性增益增大。另外,与图6B所示的比较例的天线装置的波束图案相比,可知波束图案的紊乱被降低。
[第三实施例]
接下来,参照图13和图14对第三实施例的天线装置进行说明。以下,对与第一实施例的天线装置(图1至图4的附图)共用的结构省略说明。
图13是第三实施例的天线装置的金属部分的立体图。在第一实施例中,短截线50的第二部分50B从第一部分50A的前端向y轴的正向延伸。与此相对,在第二实施例中,短截线50的第二部分50B从第一部分50A的前端向y轴的负方向延伸。
图14是用浓淡表示第三实施例的天线装置的指向性增益的角度依赖性的图表。横轴用单位“°”表示方位角
Figure BDA0004121908540000092
纵轴用单位“°”表示极角θ。用相对较淡的颜色表示指向性增益相对较高的区域。在第二实施例中也与第一实施例的天线装置(图6A)相同地,在极角θ=90°,即xy面内,在方位角
Figure BDA0004121908540000093
约为45°±10°的范围内指向性增益增大。另外,与图6B所示的比较例的天线装置的波束图案相比,可知波束图案的紊乱被降低。
如在上述的第一实施例至第三实施例中说明的那样,对短截线50的第二部分50B(图1、图11、图13)的延伸方向并未特别限定。此外,在第二实施例中,如图12所示,在极角θ约为10°以及约为170°,方位角
Figure BDA0004121908540000094
为-70°以上且30°以下的范围内,产生与主波束相同程度的指向性增益的区域。在第三实施例中,如图14所示,产生4处与主波束相同程度的指向性增益的区域。为了提高指向性,优选如第一实施例那样,将短截线50的第二部分50B从第一部分50A的前端向y轴的正向延伸。
另外,若使短截线50的第二部分50B延伸的方向变化,则天线装置的输入阻抗变化。通过适当地设计第二部分50B延伸的方向,能够实现天线装置的阻抗匹配。
[第四实施例]
接下来,参照图15对第四实施例的天线装置进行说明。以下,对与第一实施例的天线装置(图1至图4的附图)共用的结构省略说明。
图15是第四实施例的天线装置的俯视图。在第一实施例(图2)中,在俯视时使辐射元件20的前边缘20F与接地层41的第一边缘41A的一部分一致。与此相对,在第四实施例中,辐射元件20的前边缘20F配置于在俯视时从第一边缘41A向第二边缘41B后退的位置。将第一边缘41A与前边缘20F之间的y方向的距离记作Gy。距离Gy也能够定义为从第一边缘41A到辐射元件20的y方向的距离。从辐射元件20的后边缘20R到接地层41的第二边缘41B的y方向的距离比距离Gy长。即,在俯视时,辐射元件20配置于相对于接地层41偏向第一边缘41A侧的位置。
即使辐射元件20的前边缘20F配置于在俯视时从接地层41的第一边缘41A后退的位置,接地层41也与辐射元件20耦合,产生沿着第一边缘41A传播的高频电流。
若距离Gy变长,则沿着第一边缘41A传播的高频电流变小,几乎不会产生天线装置的波束图案的紊乱。在该情况下,无需设置短截线50。在距离Gy为与辐射元件20的谐振频率对应的实效波长的1/4以下的情况下,不能忽略由沿着第一边缘41A传播的高频电流引起的波束图案的紊乱。因此,在距离Gy为与辐射元件20的谐振频率对应的实效波长的1/4以下的情况下,可得到设置短截线50的显著效果。
[第五实施例]
接下来,参照图16对第五实施例的天线装置进行说明。以下,对于与第一实施例的天线装置(图1至图4的附图)共用的结构省略说明。
图16是第五实施例的天线装置的金属部分的立体图。在第一实施例中,辐射元件20和接地层41(图1)构成半贴片天线。与此相对,在第五实施例中,辐射元件20包含与第一边缘41A平行地配置的两根直线状导体20A、20B,作为偶极天线而动作。
一根直线状导体20A经由导通孔25A与供电线30连接。另一根直线状导体20B经由导通孔25B与接地层41连接,并且也经由配置于导通孔25B的正下方的导通孔25C与第二层接地层42连接。导通孔25A、25B例如由多个内层焊盘和将上下的内层焊盘相互连接的多个导通孔构成。
在z方向上夹着辐射元件20的位置分别配置有短截线50。短截线50的结构与第一实施例的天线装置的短截线50(图1、图3B)的结构相同。在俯视时,从两根直线状导体20A、20B中的每根直线状导体到接地层41的第一边缘41A的y方向的距离为与作为偶极天线动作的辐射元件20的谐振频率对应的实效波长的1/4以下。
接下来,对第五实施例的优异效果进行说明。
在第五实施例中,接地层41与作为偶极天线动作的辐射元件20耦合,产生沿着第一边缘41A传播的高频电流。通过短截线50抑制沿着第一边缘41A的高频电流的传播,能够抑制波束图案的紊乱。
[第六实施例]
接下来,参照图17对第六实施例的天线装置进行说明。以下,对于与参照图1至图8的附图说明的第一实施例的天线装置共用的结构省略说明。
图17是第六实施例的天线装置的导体部分的俯视图。第一实施例的天线装置具有一个辐射元件20。与此相对,在第六实施例的天线装置中,在z方向上排列配置多个与第一实施例的辐射元件20相同结构的辐射元件20。在各个辐射元件20上连接有供电线30。对多个辐射元件20配置共用的接地层41。由多个辐射元件20以及接地层41构成阵列天线。多个辐射元件20中的每个辐射元件20与接地层41的第一边缘41A的位置关系和第一实施例的天线装置的辐射元件20与接地层41的第一边缘41A的位置关系相同。
在多个辐射元件20中的每个辐射元件20的z方向的两侧分别配置短截线50。此外,在z方向上相邻的两个辐射元件20之间配置有一个短截线50,一个短截线50被两侧的辐射元件20共用。多个辐射元件20中的每个辐射元件20与其两侧的短截线50的位置关系与第一实施例的天线装置的辐射元件20与其两侧的短截线50的位置关系相同。另外,各个短截线50与接地层41的第一边缘41A的位置关系和第一实施例的天线装置的短截线50与接地层41的第一边缘41A的位置关系相同。
接下来,对第六实施例的优异效果进行说明。
在第六实施例中也与第一实施例相同地能够抑制辐射元件20的各自的波束图案的紊乱。因此,在包含多个辐射元件20的阵列天线中,也能够抑制波束图案的紊乱。
另外,通过在z方向上相邻的两个辐射元件20之间配置一个短截线50,并由两个辐射元件20共用一个短截线50,从而与对辐射元件20分别独立地配置短截线50的结构相比,能够将辐射元件20相互接近地配置。因此,辐射元件20的间隔设定的自由度提高。
[第七实施例]
接下来,参照图18对第七实施例的天线装置进行说明。以下,对于与第四实施例的天线装置(图15)共用的结构省略说明。
图18是第七实施例的天线装置的俯视图。在第四实施例(图15)中,在俯视时,辐射元件20为长方形。与此相对,在第七实施例中,辐射元件20为三角形,例如为等腰三角形。等腰三角形的底边在俯视时与接地层41的第一边缘41A平行,相当于辐射元件20的后边缘20R。
供电点21配置在从顶点20C向后边缘20R下降的垂线上。辐射元件20的三个顶点中的被两个等边共享的顶点20C最接近供电点21。在俯视时,等腰三角形的两个等边共享的顶点20C朝向第一边缘41A。从辐射元件20到第一边缘41A的y方向的距离Gy与从第一边缘41A到顶点20C的y方向的距离相等。
从短截线50与接地层41的连接部位的中心到辐射元件20的z方向的距离Dz用等腰三角形的底边的两端的顶点20D和短截线50与接地层41的连接部位的中心之间的z方向的间隔来定义。
如第七实施例那样,即使使辐射元件20的平面形状成为等腰三角形,辐射元件20也作为半贴片天线而动作。此时,辐射元件20的谐振频率由辐射元件20的y方向的尺寸、辐射元件20与接地层41的第一边缘41A的位置关系、辐射元件20与短截线50的位置关系等来决定。
接下来,对第七实施例的优异效果进行说明。
在第七实施例中,也与第四实施例相同,在距离Gy为与辐射元件20的谐振频率对应的实效波长的1/4以下的情况下,可得到设置短截线50的显著效果。
接下来,参照图19,对第七实施例的变形例的天线装置进行说明。
图19是第七实施例的变形例的天线装置的俯视图。在第七实施例中,辐射元件20的俯视时的形状为等腰三角形,但在本变形例中,辐射元件20的俯视时的形状为半圆形。与半圆形的直径对应的边缘相当于后边缘20R。
从辐射元件20到第一边缘41A的y方向的距离Gy和从后边缘20R的垂直平分线与圆周的交点20E到第一边缘41A的y方向的距离相等。供电点21位于通过交点20E的半径上。
如本变形例那样,也可以使辐射元件20的俯视时的形状成为半圆形。另外,也可以使辐射元件20的俯视时的形状成为将椭圆用长径或者短径分割成一半的形状。
上述的各实施例是例示,当然能够进行在不同的实施例中示出的结构的部分置换或者组合。对于由多个实施例的相同结构起到的相同的作用效果,不在每个实施例中依次提及。并且,本发明并不限制于上述的实施例。例如,能够进行各种变更、改进、组合等对本领域技术人员来说是显而易见的。
附图标记说明
20…辐射元件;20A、20B…直线状导体;20C…等腰三角形的辐射元件的两个等边共享的顶点;20D…等腰三角形的辐射元件的底边的两端的顶点;20E…半圆形的辐射元件的后边缘的垂直平分线与圆周的交点;20F…前边缘;20R…后边缘;21…供电点;24…短路导通孔;25A、25B、25C…导通孔;30…供电线;31…导体部件;31A…导通孔;31B…内层焊盘;31C…导通孔;41…接地层;41A…第一边缘;41B…第二边缘;42…接地层;42A…第一边缘;43…接地层;43A…第一边缘;50…短截线;50A…短截线的第一部分;50B…短截线的第二部分;60…电介质基板。

Claims (8)

1.一种天线装置,具备:
接地层,具有在第一方向上延伸的第一边缘;
至少一个辐射元件,在上述接地层的厚度方向上与上述接地层隔开间隔地配置;
供电线,向上述辐射元件供给高频信号;
至少两个短截线,配置于在上述第一方向上夹着上述辐射元件的位置,并与上述接地层连接,
在俯视时,从上述辐射元件到上述第一边缘的与上述第一方向正交的第二方向上的距离为与上述辐射元件的谐振频率对应的波长的1/4以下。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其中,
从上述短截线与上述接地层连接的部位到上述第一边缘的上述第二方向上的距离为与上述辐射元件的谐振频率对应的波长的1/4以下。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置,其中,
上述辐射元件包含金属板,上述金属板与上述接地层一起构成贴片天线,
上述金属板具有前边缘和后边缘,其中,在俯视时上述前边缘位于上述第一边缘侧,上述后边缘位于上述前边缘的相反侧,
从上述后边缘到上述接地层的与上述第一边缘相反侧的第二边缘的上述第二方向上的距离比从上述前边缘到上述接地层的上述第一边缘的上述第二方向上的距离长。
4.根据权利要求3所述的天线装置,其中,
从上述短截线与上述接地层连接的部位到上述辐射元件的上述第一方向上的距离为与上述辐射元件的谐振频率对应的波长的1/15以上且1/4以下。
5.根据权利要求3或4所述的天线装置,其中,
上述短截线分别包含第一部分和第二部分,其中,上述第一部分从上述接地层沿上述接地层的厚度方向延伸,上述第二部分从上述第一部分的前端沿与上述接地层平行的方向延伸。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的天线装置,其中,
上述短截线的各自的长度为与上述辐射元件的谐振频率对应的波长的21%以上且25%以下。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的天线装置,其中,
上述辐射元件沿着上述第一方向配置有多个,
上述短截线配置于在上述第一方向上夹着上述辐射元件中的每个辐射元件的位置,在上述第一方向上相邻的两个上述辐射元件之间配置有一个上述短截线,一个上述短截线被两侧的上述辐射元件共用。
8.根据权利要求1或2所述的天线装置,其中,
上述辐射元件包含构成偶极天线的两根直线状导体,上述两根直线状导体中的一根与上述供电线连接,另一根与上述接地层连接。
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