CN1521891A - 水平方向灵敏度良好的双波段天线 - Google Patents

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�ķ�ʤ
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Abstract

提供无论是高低不同的两种波段中的哪一种，也都能在水平方向上获得良好灵敏度的双波段天线。双波段天线具有：与上述接地导体相平行设置的第1发射导体板、从该第1发射导体板向下延伸的供电用导体板、使上述第1发射导体板与上述接地导体短路的连接导体板、以及具有弯曲成“く”字形的弹性变形部且立起设置在第1发射导体板的下方的第2发射导体板、以及合成树脂制的调节螺丝，该调节螺丝拧紧到第1发射导体板上，向下按压第2发射导体板的上端部。第1发射导体板以第1频率进行谐振；第2发射导体板以更高的第2频率进行谐振。此外，第2发射导体板采用能够改变与第1发射导体板的间隔的结构。

Description

水平方向灵敏度良好的双波段天线
技术领域
本发明涉及能发射和接收2种频带(波段)的信号波，适合于安装到车载通信机等内的小型双波段天线。
背景技术
过去，作为适合小型化的双波段天线，提出有在发射导体板上设置切口而能以高低2种频率谐振的倒F形天线(例如参照专利文献1)。
图5是表示该过去例的说明图。该图所示的倒F形双波段天线1，通过在发射导体板2上形成长方形切口4，具备：与第1频率f1谐振的L字形导体板2a、以及在频率比第1频率f1高的第2频率f2进行谐振的矩形导体板2b。发射导体板2的一端与连接导体板3相连接，连接导体板3立起来设置在接地导体板5上，使发射导体板2和该接地导体板5短路。发射导体板2的整面与接地导体板5以预定间隔(连接导体板3的高度尺寸)相对置，供电销6焊接在发射导体板2的预定位置上。该供电销6不与接地导体板5相接触，而与未图示的天线电路连接。
大致以这种结构构成的过去的双波段天线1上，沿着L字形导体片2a的延伸方向的长度尺寸，被设定为与第1频率f1相对应的谐波长λ1的约四分之一，而且，延伸尺寸短的矩形导体板2b的长度尺寸被设定为与第2频率f2相对应的谐振波长λ2(但λ2＜λ1)的约四分之一。因此，通过供电销6向发射导体板2供应预定的高频电力，能够使各导体板2a、2b以互不相同的频率进行谐振，能够接收高低不同的两种频带的信号波。
专利文献1：特开平10-93332号公报(第2-3页、图1)。
在图5所示的过去的双波段天线1中，当与第1频率f1谐振时，从L字形导体板2a发射的电波的方向性变成图6A所示，不仅上方能达到高增益，在水平方向也能获得高增益，当与更高的第2频率f2谐振时，从矩形导体板2b发射的电波的方向性，如图6B所示，变成向上方偏移，水平方向的增益低。然而，车载通信机有较多的机会对水平方向上传播的信号波进行收发，所以，若使用过去的双波段天线1作为车载通信天线，则有可能无法充分利用第2频率f2的电波。尤其，矩形导体板2b的谐振频率偏离预先设定的第2频率f2的情况下，灵敏度显著降低。但实际上，有时由于天线安装用的支架等的影响，造成谐振频率偏离设定值。用过去的双波段天线1很难校正这种偏差。
发明内容
本发明是鉴于以上现有技术的实际情况而提出的方案，其目的在于提供即使高低不同的两种波段也能在水平方向上获得良好灵敏度的双波段天线。
为了达到上述目的，本发明的双波段天线，具备：具有接地导体的支持基板、大致上与上述接地导体平行设置的第1发射导体板、从该第1发射导体板向下延伸而向下端部供给第1频率的高频功率的供电用导体板、使上述第1发射导体板与上述接地导体短路的连接导体板、以及第2发射导体板，该第2发射导体板相对于上述接地导体垂直立起，上端部与上述第1发射导体板的下表面相对置，而且向下端部供给频率比上述第1频率高的第2频率的高频功率，上述第2发射导体板采用能够改变其上端部和上述第1发射导体板的间隔的结构。
这种结构的双波段天线中，通过向供电用导体板的下端部供给第1频率的高频功率，能够使第1发射导体板作为倒F形天线进行谐振，所以能获得水平方向的增益良好的发射方向图。并且，通过向第2发射导体板下端部内供给第2频率的高频功率，能够使该第2发射导体板作为单极天线进行谐振，所以，即使以高低两种的任一频率谐振的情况下，也能在水平方向上达到良好的灵敏度。而且，在第2发射导体板谐振时，与其上端部相对置的第1发射导体板具有电容性负荷的功能，所以，能够降低第2发射导体板的高度尺寸，容易降低天线整体的高度。并且，通过改变第2发射导体板上端部和第1发射导体板的间隔，能够更改两块导体板间的电容耦合程度，所以，能够简便且准确地调节第2发射导体板的谐振频率。
而且，第2发射导体板上端部和第1发射导体板的间隔能够更改的结构，可以采用配备合成树脂调节螺丝的方法，例如在第2发射导体板的一部分上设置弹性变形部，并且设置合成树脂制的调节螺丝，该调节螺丝拧紧到第1发射导体板上，把第2发射导体板的上端部向下按压。在此情况下，若旋紧调节螺丝，则第2发射导体板离开第1发射导体板，谐振频率降低，相反，若旋松调节螺丝，则第2发射导体板接近第1发射导体板，谐振频率变高。并且，通过调节螺丝来连结第1和第2发射导体板，提高机械强度，所以，即使受到外部的振动和冲击也不易变形。
此外，为了能够更改第2发射导体板的上端部和第1发射导体板的间隔，也可以采用这样的结构：第2发射导体板由立起设置在上述支持基板上的立起导体部、和相对于该立起导体部能在上下方向上滑动的滑动导体部构成，并且，具有把该立起导体部和滑动导体部连结成一个整体的螺钉和螺母等固定装置。在此情况下，通过使滑动导体部相对于立起导体部的安装位置进行上下移动，来改变滑动导体部和第1发射导体板的间隔，所以，容易调节第2发射导体板的谐振频率。
并且，在第2发射导体板的上端部向与第1发射导体板大致平行的方向弯曲的双波段天线中，最好增大该上端部和第1发射导体板之间的容量值。
附图说明
图1是本发明实施方式例的双波段天线的斜视图。
图2是该双波段天线的侧面图。
图3是表示该双波段天线的发射方向图的特性图。
图4是本发明另一实施方式的双波段天线的侧面图。
图5是现有例的双波段天线的斜视图。
图6是表示该双波段天线的发射方向图的特性图。
具体实施方式
以下参照附图，详细说明发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的双波段天线的斜视图，图2是该双波段天线的侧面图，图3是表示该双波段天线的发射方向图的特性图。
图1、2所示的双波段天线10是小型天线，其结构是：把一块金属导体板(例如铜板)冲压加工成预定的形状，然后设置到接地导体11上，该接地导体11是在支持基板30上的几乎整个面上设置铜箔等导体层而成，该天线作为倒F形天线兼单极天线使用。在该双波段天线10上具有：与接地导体11平行设置的第1发射导体板12、从第1发射导体板12的适当的2个部位向下延伸的细长的供电用导体板13和连接导体板14、具有弯曲成“ㄑ”字形的弹性变形部15a并立起设置在第1发射导体板12的下方的第2发射导体板15，以及合成树脂制的调节螺丝16，该调节螺丝16拧紧到第1发射导体板12的大致中央处、并向下按压第2发射导体板15的上端部。
在供电用导体板13的下端部和第2发射导体板15的下端部上，分别连接了同轴电缆等未图示的馈电线，第1频率f1的高频功率能通过供电用导体板13而供给到第1发射导体板12上，并且，频率比第1频率f1高的第2频率f2的高频功率能供给到第2发射导体板15上。并且，第1发射导体板12，其大小和形状设定成能与第1频率f进行谐振。同样，第2发射导体板15，其大小和形状设定成能与第2频率f2进行谐振。第2发射导体板15的上端部设置成向与第1发射导体板12大致平行的方向弯曲的接收部15b，使该接收部15b与第1发射导体板12进行电容耦合，所以，当第2发射导体板15谐振时，第1发射导体板12成为电容性负荷，具有和缩短电容器一样的功能。
而且，供电用导体板13和第2发射导体板15设置在不与接地导体11相接触的区域，连接导体板14的下端部焊接在接地导体11上，所以，第1发射导体板12通过连接导体板14与接地导体11短路。该连接导体板14选择能避免阻抗不匹配的最佳位置而形成。
这样构成的双波段天线10，通过向供电用导体板13供应第1频率f1的高频功率，能使第1发射导体板12作为倒F字形天线进行谐振。这时与频率f1谐振的第1发射导体板12所发射的电波的方向性，变成图3A所示的发射方向图，在水平方向上能获得高增益。并且，通过供给第2频率f2的高频功率，能使第2发射导体板15作为单极天线进行谐振，这时与频率f2谐振的第2发射导体板15所发射的电波的方向性变成如图3B所示的发射方向图，也能在水平方向获得高增益。
再者，当第2发射导体板15谐振时，与其上端部(接收部15b)相对置的第1发射导体板12具有电容性负荷功能，所以能够减小第2发射导体板15的高度尺寸，容易降低天线整体的高度，并且，通过拧紧或拧松调节螺丝16，改变接收部15b和第1发射导体板12的间隔，来改变电容耦合的程度，因此，能够简便且准确地调节第2发射导体板15的谐振频率。具体来说，若拧紧调节螺丝16，则略“ㄑ”字形的弹性变形部15a被压弯，接收部15b下降，所以，第2发射导体板15随之离开第1发射导体板12，使电容耦合程度减弱，谐振频率随之降低。与此相反，若反向拧松调节螺丝16，则由于弹性变形部15a的弹力而使接收部15b上升，从而第2发射导体板15接近第1发射导体板12，使电容耦合程度增强，谐振频率随之提高。
而且，第1和第2发射导体板12、15通过调节螺丝16处于相连结的状态，因此，发射导体板12、15两者的机械强度提高，即使受到外部振动和冲击也不易变形。因此，该双波段天线10，即使以高低不同的两种频率的任一种谐振的情况下，也能实现水平方向灵敏度良好，而且抗振和抗冲击性强，能够谋求适用于车载通信机的天线性能。
而且，如本实施方式所示，如果第2发射导体板15的上端部(接收部15b)与第1发射导体板12的大致中央处相对置，那么，第2发射导体板15谐振时向上方的方向性减弱，水平方向的方向性增强，所以，有利于提高水平方向的灵敏度。
图4是本发明的另一实施方式的双波段天线的侧面图，对于和图1、2相对应的部分，标注相同的符号，其说明从略。
图4所示的双波段天线20，作为单极天线进行谐振的第2发射导体板21的结构，与上述实施方式有很大不同。也就是说，在本实施方式中，第2发射导体板21由立起设置在支持基板30上的立起导体部21a、以及相对于该立起导体部21a能在上下方向上滑动的略L字形的滑动导体部21b构成，这些立起导体部21a和滑动导体部21b，利用由螺栓22和螺母23构成的固定装置连结成一个整体。并且，未图示的、在立起导体部21a和滑动导体部21b上贯穿设置的任何一个螺栓22用穿通孔，均为在上下方向上延伸的长孔。所以，通过使滑动导体部21b相对于立起导体部21a的安装位置上下移动，能够改变由滑动导体部21b和第1发射导体板12的间隔取决的电容耦合的程度，和上述实施方式一样容易调节第2发射导体板21的谐振频率。
而且，在该双波段天线20的情况下，也能够通过设置合成树脂制的螺丝零件，将其拧紧到第1发射导体板12上，向下按压滑动导体部21b的上端部，来提高第1和第2发射导体板12、21的机械强度。
并且，在上述各实施方式中，第2发射导体板15、21的上端部向与第1发射导体板12大致平行的方向上弯曲，但该上端部不弯曲也能够将第2发射导体板15、21作为单极天线使用。但是，若弯曲该上端部，则与第1发射导体板12之间的容量值增大，容易调节谐振频率，容易实现降低天线高度。
发明效果
本发明按以上说明的方式来实施，能获得下述效果。
因为双波段天线能够使第1发射导体板作为倒F形天线进行谐振，同时能够使第2发射导体板作为单极天线进行谐振，所以在以高低两种不同频率的一种进行谐振的情况下，也能在水平方向上达到良好的灵敏度。而且，在第2发射导电板谐振时，与其上端部相对置的第1发射导体板具有电容性负荷的功能，所以，能够降低第2发射导体板的高度尺寸，可以容易降低天线整体的高度。并且，通过改变第2发射导体板上端部和第1发射导体板的间隔，能够改变两导体板间的电容耦合程度，所以，能够简便且准确地调节第2发射导体板的谐振频率。

Claims (4)

1、一种双波段天线，其特征在于，具备：具有接地导体的支持基板、大致上与上述接地导体平行设置的第1发射导体板、从该第1发射导体板向下延伸而向下端部供给第1频率的高频功率的供电用导体板、使上述第1发射导体板与上述接地导体短路的连接导体板、以及第2发射导体板，该第2发射导体板相对于上述接地导体垂直立起，上端部与上述第1发射导体板的下表面相对置，而且向下端部供给频率比上述第1频率高的第2频率的高频功率，
上述第2发射导体板采用能够改变其上端部和上述第1发射导体板的间隔的结构。
2、如权利要求1所述的双波段天线，其特征在于：在上述第2发射导体板的一部分设置弹性变形部，并且设置了合成树脂制的调节螺丝，该调节螺丝拧紧到上述第1发射导体板上，把上述第2发射导体板的上端部向下按压。
3、如权利要求1所述的双波段天线，其特征在于：上述第2发射导体板由立起设置在上述支持基板上的立起导体部、和相对于该立起导体部能在上下方向上滑动的滑动导体部构成，并且，具有把该立起导体部和滑动导体部连结成一个整体的固定装置。
4、如权利要求1所述的双波段天线，其特征在于：上述第2发射导体板的上端部向与上述第1发射导体板大致平行的方向弯曲。
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