CN1742407A - 天线装置 - Google Patents

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CN1742407A
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斋藤裕
宇野博之
太田现一郎
春木宏志
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Abstract

本发明提供一种天线装置，适于搭载在小型无线机上，能够形成倾斜于水平方向的水平极化波或垂直极化波的主波束。其中，线状元件(101a－101d)是元件长度(L1)为半波长的导体，并配置成菱形形状；延迟元件(102a)及延迟元件(102b)是全长为1/4波长且长度(L2)以1/8波长被弯折的导体；线状元件(101a)及线状元件(101c)通过延迟元件(102a)连接，线状元件(101b)及线状元件(101d)通过延迟元件(102b)连接；供电部(103)与线状元件(101a)及线状元件(101b)的一端连接，用来给线状元件供电；线状元件(101c)及线状元件(101d)的末端以长度(L3)的间隔开放；反射板(104)配置在朝向－Z一侧上与带有延迟元件的菱形天线相距距离(h)为0.42波长的位置上。

Description

天线装置
技术领域
本发明涉及一种用于移动通信的天线装置，例如适用于无线LAN系统的固定无线机及无线终端的天线装置。
背景技术
在无线LAN系统等宽带无线通信中，具有因多路径衰落或屏蔽而造成传送质量下降的问题，特别是在室内时较为显著。因此，为了能够在多路径衰落或屏蔽等恶劣的电波传播环境中维持适当的传送质量，就需要能够对搭载在无线机上的定向天线的主波束进行控制使其向所有方向辐射。
另外，对于放在桌上使用的笔记本式电脑的终端无线机或设置在屋顶的固定无线机上的搭载的天线，由于其结构上的原因而需要是平面结构。另外，还需要主波束的仰角呈相对天线面从垂直方向朝向水平方向倾斜(チルト)的状态。
作为实现此辐射特性的扇形天线，在电子信息通信学会论文杂志(B)Vol.J85-B，No.9，pp.1633-1643，2002中公开了八木-宇田缝隙阵平面多扇形天线。以下对此天线进行简单的说明。
图1是示意以往的扇形天线结构的俯视图。如此图所示，缝隙阵11a-11f分别配置有5个缝隙元件。扇形天线为将此缝隙阵11a-11f排列成放射状圆形的结构。此缝隙阵单体(例如只是11a)的主波束呈其垂直面仰角θ向45度-60度方向倾斜，在水平面上朝Y方向。将此缝隙阵在水平面上(XY面)相隔60度地排列，通过选择性地向各缝隙阵11a-11f供电，可以对将360度6等分的各扇区的主波束的方向性进行切换。此扇形天线的尺寸为，例如在操作频率为5GHz的状态下，直径L17为198mm(3.3波长)，面积为30790平方mm。
另外，作为其他的天线，在日本公开公报平11-355030及电子信息通信学会论文杂志(B)Vol.J82-B，No.10，pp.1915-1922，1999.中公开了末端开放菱形天线。图2是示意以往的菱形天线结构的俯视图。如此图所示，线状元件21及22的长度为操作频率的一个波长，元件中央部分被弯曲成预定的角度，2根线状元件被配置成末端开放的菱形形状。此天线中，通过供电点23供电，可以得到相对天线面(XY面)垂直的Z方向的主波束。
然而，由于上述以往的八木-宇田缝隙阵平面多扇形天线的6扇形天线的平面尺寸较大，且呈圆形形状，所以具有难于搭载在小型无线机上的问题。
另外，由于上述以往的末端开放菱形天线的主波束的方向为相对天线面垂直的方向，所以无法得到向水平方向倾斜的主波束，而有不适于作为搭载在笔记本式电脑的无线终端或设置在屋顶的固定无线机上的天线的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种天线装置，能够形成向水平方向倾斜的水平极化波或垂直极化波的主波束，且适于搭载在小型无线机上。
为实现上述目的，在边长为半波长的末端开放菱形天线中，在相对的一组顶点上分别设置延迟元件，而且在与元件的配置面平行且相隔了预定间隔的位置上设置反射板。
附图说明
图1是以往的扇形天线的结构示意图。
图2是以往的菱形天线的结构示意图。
图3是本发明实施方式1所涉及的天线装置的结构示意图。
图4A是示意本发明的实施方式1所涉及的天线装置的电流分布的概念图。
图4B是本发明的实施方式1所涉及的天线装置的电流分布的概念图。
图5是将本发明实施方式1所涉及的天线装置的操作以点波源模型示意的模式图。
图6A是本发明的实施方式1所涉及的天线装置的方向性的示意图。
图6B是本发明的实施方式1所涉及的天线装置的方向性的示意图。
图7是本发明的实施方式2所涉及的天线装置的结构示意图。
图8A是本发明的实施方式2所涉及的天线装置的方向性的示意图。
图8B是本发明的实施方式2所涉及的天线装置的方向性的示意图。
图9是本发明的实施方式3所涉及的天线装置的结构示意图。
图10A是本发明的实施方式3所涉及的天线装置的方向性的示意图。
图10B是本发明的实施方式3所涉及的天线装置的方向性的示意图。
图11是本发明的实施方式4所涉及的天线装置的结构示意图。
图12A是本发明的实施方式4所涉及的天线装置的方向性的示意图。
图12B是本发明的实施方式4所涉及的天线装置的方向性的示意图。
图13是本发明的实施方式5所涉及的天线装置的结构示意图。
图14是本发明的实施方式5所涉及的天线装置的方向性的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图3是本发明的实施方式1所涉及的天线装置的结构示意图。以下将天线的操作频率定为5GHz来进行说明。
线状元件101a-101d是元件长度L1为半波长(30mm)，元件宽为例如1mm的导体。这些线状元件101a-101d如图3所示被配置成菱形形状。
延迟元件102a及延迟元件102b是全长为1/4波长(15mm)，在长度L2为1/8波长(7.5mm)处弯折的元件宽为1mm的导体。线状元件101a及线状元件101c通过延迟元件102a而连接，线状元件101b及线状元件101d则通过延迟元件102b而连接。
供电单元103与线状元件101a及线状元件101b的一端相连，对线状元件进行供电。然而，线状元件101c及线状元件101d的末端以长度L3的间隔开放。
这种线状元件101a-101d，延迟元件102a、102b及供电单元103构成如图3所示的带有延迟元件的菱形天线。
反射板104被配置在朝向-Z一侧与配置有带有延迟元件的菱形天线的面的距离h为0.42波长(25mm)的位置上。反射板104是边长在约1个波长(60mm)以上的方形导体板。将带有延迟元件的菱形天线与反射板104固定使距离h稳定的方法有，例如通过树脂定位板机械性地支撑，此方法对天线性能影响较小。
接着，对具有上述结构的天线装置的动作参照附图进行说明。图4A及图4B是本发明的实施方式1所涉及的天线装置的电流分布的示意图。
图4A中，分布在线状元件101a、101b上的天线电流分别如箭头105a、105b所示，此箭头方向表示线状元件101a、101b上的天线电流的相位是同相的。分布在线状元件101c、101d上的天线电流，由于因延迟元件102a、102b而使电流的相位105a、105b延迟1/4波长，所以105a及105b最大时为“0”，图4A示意这种状态。在此，将线状元件101a与线状元件101b两个元件看成一组时，可将天线电流看作是箭头105a、105b的矢量合成，而可以认为是与Y方向极化波的1个波长偶极天线接近的动作。
另外，图4B中，同样地分布在线状元件101c、101d上的天线电流分别如箭头106a、106b所示，此箭头方向表示天线电流的相位是同相的。将线状元件101c与线状元件101d两个元件看成一组时，可将天线电流看作是箭头106a、106b的矢量合成，而可以认为是Y方向极化波的1个波长偶极天线的动作。
这里，假设延迟元件102a及102b不存在，且线状元件101a及101c与线状元件101b及101d分别连接的话，主波束就朝Z方向而主极化波方向就为Y方向。这就是图2所示的以往的菱形天线的动作。
接着，对连接了延迟元件102a及102b的图3所示的天线装置的动作，从垂直面XZ面着眼进行说明。
作为只着眼垂直面XZ面的模型有图5所示的点波源模型。图5是以点波源模型示意本发明的实施方式1所涉及的天线装置的动作的模式图。以线状元件101a及101b为组在点波源301建模，并以延迟元件101c及101d组在点波源302建模。在此，由于延迟元件102a及102b的元件长为1/4波长，所以点波源301的励磁相位就相对点波源302的前进90度。
另外，由于是以反射板104的效果来建模的，所以要考虑在相对点波源301及点波源302距离2h(0.84个波长：50mm)的位置上的点波源303及点波源304。根据成像的原理，可以认为点波源303及点波源304的励磁相位是分别相对点波源301及点波源302翻转了180度的。
另外，由于估计各点波源的X方向的位置处于各线状元件的中央，所以各点波源的X方向的间隔L4就为0.71波长(42.4mm)。
被如此配置的4个点波源301-304的阵列的辐射为，可以在从Z方向倾斜了角度α(45度)的方向上得到主波束。特别是通过设置反射板104，可以实现如同本实施方式的有效倾斜角。
图6A及图6B是本发明的实施方式1所涉及的天线装置的方向性的示意图。此图6A中，方向性401示意的是垂直(XZ)面的水平极化波(Eφ)分量的方向性，通过此图可以证实主波束的θ朝45度方向倾斜。
另外，图6B中，方向性402示意的是θ为45度的圆锥(conical)面内的水平极化波(Eφ)分量的方向性，通过此图可以证实主波束朝X方向且水平面的半波值(增益为相对最大增益-3dB以内的角度)为60度。此时，主波束的方向性增益就可以得到9.9dB。
根据此实施方式的天线装置，通过将长度为半波长的线状元件配置成菱形形状，在相对的一组顶点上设置延迟元件，且设计成小型平面结构，可以实现一种适于搭载在小型无线机上的天线装置，并且可以形成倾斜角为45度的水平极化波的主波束。
在本实施方式中，是将从线状元件到反射板的距离h定为0.42波长来进行说明的，不过可以通过改变距离h来改变倾斜角α。一般是缩短距离h的话倾斜角α就变小，而增大距离h的话倾斜角α就变大。但是，若将距离h增大的话，就会在-X方向上产生不需要的方向性极大点(旁瓣：マイナ一ロ一ブ)。因此，在1/4波长至1/2波长的范围内根据用途恰当地选择距离h，有利于提高天线增益。在本实施方式中h＝0.42波长，这是使倾斜角和方向性为最优的数值。
另外，在本实施方式中，是将从延迟元件的长度定为1/4波长来进行说明的，不过可以通过改变延迟元件的长度来改变倾斜角α。一般是缩短延迟元件的长度的话倾斜角α就变小，而增大延迟元件的长度的话倾斜角α就变大。但是，若将延迟元件的长度增大的话，就会在-X方向上产生旁瓣。因此，在0.2波长至0.35波长的范围内根据用途恰当地选择延迟元件的长度，有利于提高天线增益。在本实施方式中延迟元件的长度为1/4波长，这是使倾斜角和方向性为最优的数值。
另外，在本实施方式中使用延迟元件作为导体的延迟线路，不过使用例如类似感应器的集总常数部件也可以得到同样的效果。
另外，在本实施方式中是将线状元件配置成菱形形状来进行说明的，当然也包括了配置成正方形形状的情况。
另外，在本实施方式中使用4根线状元件进行了说明，不过本发明还可以将2根线状元件弯曲来形成线状延迟元件，由此构成带有延迟元件的菱形天线。这种状况下，和使用4根线状元件时相比，不仅可以削减零件数量，还容易制造。
(实施方式2)
图7是本发明实施方式2所涉及的天线装置的结构示意图。不过图7与图3共通的部分对其赋予与图3相同的符号，且省略其详细说明。图7与图3的不同之处在于添加了波导元件501。以下将天线的操作频率定为5GHz来进行说明。
图7中，波导元件501是长度L5为0.46波长(27.6mm)且元件宽为1mm的导体。波导元件501被配置在相对线状元件101c及101d的末端，在X方向上相距间隔L6(1mm)的位置上。
图8A及图8B是本发明的实施方式2所涉及的天线装置的方向性的示意图。在图8A中，方向性601是表示垂直(XZ)面的水平极化波(Eφ)分量的方向性，通过此图可以证实主波束的θ朝45度方向倾斜。另外，在图8B中，方向性602是表示θ为45度的圆锥面的水平极化波(Eφ)分量的方向性。此时，主波束的方向性增益可以得到11.2dB。这样由于通过设置波导元件501，能使朝X方向的辐射集中，所以能够提高带有延迟元件的菱形天线的X方向的增益。也就是说，相对实施方式1中说明的天线装置尺寸仅仅增加2mm，就可以得到1.3dB的高增益。
根据此实施方式的天线装置，通过在实施方式1中说明的天线装置上设置波导元件，能够使波导元件方向的增益提高。
不过在本实施方式中说明的波导元件501与线装元件101c及101d的间隔L6和波导元件501的长度L5只是一个例子，由于改变这些参数，方向性和增益就会发生变化，所以可以根据用途恰当地选择参数。
另外，波导元件并不限于一个，将2个或2个以上的波导元件在X方向上成列地排列的话，可以得到更高的增益。
(实施方式3)
此实施方式中，对将实施方式1所示的天线装置的线装元件置换成缝隙元件的状况进行说明。
图9是本发明的实施方式3所涉及的天线装置的结构示意图。不过图9与图3共通的部分对其赋予与图3相同的符号，且省略其详细说明。以下将天线的操作频率定为5GHz来进行说明。
在图9中，基材701是介电常数εr例如为2.6，厚度为1.6mm的介电体。在此，基材701中的实际有效波长(λe)为自由空间波长(λo)的84％。即其关系为λe＝0.84λo。因此，以下以实际有效波长(λe)来进行说明。基材16的边长L11为1.107λe(56mm)。
铜箔层702表示的是与基材701的Z侧面粘合的铜箔。缝隙元件703a-703d是将铜箔层702剥离而形成的缝隙元件。缝隙延迟元件704a及704b也是将铜箔层702剥离形成的。缝隙元件703a-703d的长度L7被设成1/2λe(25mm)。另外，缝隙延迟元件704a及704b的元件长度被设成1/4λe(12.6mm)，弯折长度L8被设成1/8λe(6.3mm)。
缝隙元件703c及703d的末端间隙L10＝2mm，此间隙处留有铜箔层702未被剥离。缝隙元件703a及703b的缝隙相连接。
如上形成的缝隙元件703a-703d及缝隙延迟元件704a及704b构成带有延迟元件的缝隙菱形天线，长度L9为0.702λe(35.4mm)。
在基材701的-Z侧面上，缝隙元件703a和703b的连接点附近有沿X方向由铜箔层形成的微型带状线705。带状线705的宽度W为4.3mm，其特性阻抗被设成50Ω。微型带状线705的末端与缝隙元件703a和703b的连接点之间的距离L12被设成例如4.5mm。
根据上述结构，微型带状线705与带有延迟元件的缝隙菱形天线发生磁耦合，微型带状线705则作为供电线路而运作。因此，在阻抗匹配的状况下可以供电，且从作为平面电路的微型带状线对介电体基材进行的供电就变得简单。再者，可以实现装置小型化。
图9所示本实施方式的带有延迟元件的缝隙菱形天线，是将图3所示的带有延迟元件的菱形天线的线状元件置换成缝隙元件的天线，可以将电场置换成磁场来对其动作进行说明。所以图3所示的带有延迟元件的菱形天线的主极化波分量是水平(Eφ)分量，而图9所示的带有延迟元件的缝隙菱形天线的主极化波分量则为垂直(Eθ)分量。
图10A及图10B是本发明的实施方式3所涉及的天线装置的方向性的示意图。在图10A中，方向性801是表示垂直(XZ)面的垂直极化波(Eθ)分量的方向性，通过此图可以证实主波束的θ朝35度方向倾斜。
另外，在图10B中，方向性802是表示θ为35度的圆锥面的垂直极化波(Eθ)分量的方向性，可判断出主波束之后将朝向X方向。另外，可以证实水平面的半波值为60度。此时，主波束的方向性增益可以得到10.6dB。
根据本实施方式的天线装置，通过将长度为半波长的缝隙元件配置成菱形形状，在相对的一组顶点上设置延迟缝隙元件，且设计成小型平面结构，即可实现一种适用于搭载在小型无线机上的天线装置，并且可以将倾斜角设成35度，主极化波分量设成垂直(Eθ)极化波分量。
虽然，在本实施方式中缝隙元件是通过介电体基材上的铜箔层而形成的，不过例如在导体板上设置缝隙也可以得到同样的效果。
(实施方式4)
图11是本发明实施方式4所涉及的天线装置的结构示意图。不过图11与图9共通的部分对其赋予相同的符号，且省略其详细说明。图11与图9的不同之处在于添加了波导缝隙元件901。以下将天线的操作频率定为5GHz来进行说明。
图11中，波导缝隙元件901是长度L13为0.4λe(20.4mm)元件宽为1mm的缝隙元件。波导缝隙元件901被配置与Y轴平行且相对缝隙元件703c及703d的末端在X方向上相距间隔L14(2mm)的位置上。并且λe＝0.84λo。
这样，由于通过形成波导缝隙元件901，可以使带有延迟元件的缝隙菱形天线的向X方向的辐射集中，从而可以提高X方向的增益与-X方向的增益比(F/B比)
图12A及图12B是本发明的实施方式4所涉及的天线装置的方向性的示意图。在图12A中，方向性1001是表示垂直(XZ)面的垂直极化波(Eθ)分量的方向性，通过此图可以证实主波束的θ朝45度方向倾斜。另外，在图12B中，方向性1002是表示θ为45度的圆锥面的垂直极化波(Eθ)分量的方向性。
从图12可以看出，由于波导缝隙元件901的形成，而可以将倾斜角扩大至40度，另外，可以得出F/B比为12dB。
根据本实施方式的天线装置，由于在实施方式3中说明的天线装置上形成有波导缝隙元件，而能够扩大倾斜角，并且得到较高的F/B比。
不过在本实施方式中说明的波导缝隙元件901与缝隙元件703c及703d的间隔L14和波导缝隙元件901的长度L13只是一个例子，由于改变这些参数，方向性和增益就会变化，所以优选根据用途恰当地选择参数。
另外，波导缝隙元件并不局限于一个，将2个以上的波导缝隙元件在X方向上成列地排列的话，可以得到更高的F/B比。
(实施方式5)
图13是本发明的实施方式5所涉及的天线装置的结构示意图。此图所示的天线是将6个图9所示的带有延迟元件的缝隙菱形天线配置成直线状的天线装置。
在图13中，带有延迟元件的缝隙菱形天线1101a-1101f分别与图9所示的天线装置的结构相同。另外，各天线1101a-1101f各自的主波束方向(图中虚线箭头)是在水平(XY)面上将360度分割成6份，分别错开60度地旋转地被配置。
在天线的操作频率为5GHz时，图13所示6扇形天线的外形尺寸是：L15为36.6mm(0.61波长)、L16为218.4mm(3.64波长)，面积为7993平方mm。此面积与图1所示以往的6扇形天线的面积30790平方mm相比大约只占1/4，而明显的小型化。
另外，当天线的操作频率为25GHz时，图13所示6扇形天线的外形就为7.3mm×43.7mm的长方形，也就是适于搭载在例如笔记本电脑等小型无线机上的形状及大小。
图14是本发明实施方式5所涉及的天线装置的方向性的示意图。此图示意的是带有延迟元件的缝隙菱形天线1101a-1101f的主波束在圆锥面上的垂直极化波(Eθ)分量的方向性1201a-1201f。
从图14可以看出，在水平(XY)面上，每错开60度的不同方向上形成有方向性，虽然相邻扇形的中点(例如30度方向)处的增益最低，可是此方向上仍然可以得到相对最大增益-3dB的增益。因此，在所有的辐射方向上都可以得到较高的增益。
对具有上述结构的带有延迟元件的缝隙菱形天线1101a-1101f进行选择性的供电，可以对将水平(XY)面360度分割成6份的扇形进行切换。由此，可以实现6扇形天线。根据此实施方式，通过将6个带有延迟元件的缝隙菱形天线在长方形的面上分别旋转60度来进行配置，并对天线进行选择性地供电，而实现可以在所有辐射方向上得到较高增益的小型6扇形天线。
不过，虽然在本实施方式中是对实现6扇形天线的状况进行了说明，然而本发明并不局限于此，也可以适用于实现多扇形天线的状况。
另外，在本实施方式中使用的是实施方式3所示的天线进行说明的，不过也可以使用其他实施方式所示的天线装置。
本发明的天线装置采用末端呈开放的结构，具有：4根线状元件，长度为操作频率的半波长且在平面上被配置成菱形形状；供电部件，设置在菱形形状的一个顶点处且向第1线状元件的一端及第2线状元件的一端供电；第1延迟部件，与第1线状元件的另一端及第3线状元件的一端连接且使天线电流的相位延迟预定的相位；第2延迟部件，与第2线状元件的另一端及第4线状元件的一端相连且使天线电流的相位延迟与第1延迟部件相同的相位；反射板，配置在与配置了所述线状元件的平面平行地相隔预定间隔的位置。
根据此结构，由于通过第1延迟部件及第2延迟部件使天线电流的相位延迟了预定的相位，而第1及第2线状元件的天线电流的相位与第2及第4线状元件的天线电流的相位错开，因此通过合成辐射出的电波与由反射板反射的电波，就可以实现产生向水平面倾斜的水平极化波的主波束的天线装置。
本发明的天线装置的上述结构中的所述第1及第2延迟部件是具有预定范围内的长度，呈弯折形状的线状元件。
根据此结构，由于在预定的范围内改变呈弯折形状的线状元件的长度的话，天线电流的相位的延迟量就发生变化，而改变倾斜角，从而能够得到所希望的倾斜角。
本发明的天线装置的上述结构中的所述第1及第2延迟部件是集总常数零件。
根据此结构，由于改变集总常数零件的常数的话，天线电流的相位的延迟量就发生变化，而可以改变倾斜角，从而能够得到所希望的倾斜角。
本发明的天线装置的上述结构采用至少具有一个波导元件的结构，所述波导元件具有半波长以下的长度，被配置在与所述线状元件的开放端相隔预定间隔的位置。
根据此结构，由于可以将从菱形形状的天线装置辐射出的电波向波导元件方向集中，而可提高波导元件方向的增益。
本发明的天线装置具有：长度相同的2根线状元件；弯折部，将所述2根线状元件在该元件的中央部分以预定范围内的长度弯折而形成的；供电部件，与所述2根线状元件的一端相连并进行供电；反射板，被配置在与含有所述2根线状元件的平面平行地相隔预定间隔的位置，其中，所述2根线状元件被弯折以成为边长为操作频率的半波长的菱形形状并被配置，且所述2个线状元件的另一端呈开放状结构。
根据此结构，由于通过将2根线状元件弯折而配置，可以实现带有延迟元件的菱形形状，所以能够以少量的零件数来构成，且容易生产。
本发明的天线装置，具有：介电体基材，具有预定的介电常数；导体层，形成在所述介电体基材面上；缝隙元件，形成在所述导体层上，边长长度为操作频率的半波长且呈菱形形状；第1及第2延迟部件，被分别配置在菱形形状中相对的一组顶点上，使天线电流的相位延迟；供电部件，设置在菱形形状中相对的另一组顶点中的一方，对所述缝隙元件进行供电；终结部，形成在菱形形状的相对的另一组顶点中的另一方，用于终结缝隙元件；反射板，被设置在从所述导体层夹着基材，且相距预定的间隔地与所述导体层平行的位置。
根据此结构，由于可以通过延迟部件使电流的相位延迟，而从供电部件到延迟部件的缝隙元件和从延迟部件到终结部的缝隙元件的天线电流的相位错开，通过合成由此辐射的电波和由反射板反射的电波，可以实现产生向水平方向倾斜的垂直极化波的主波束的天线装置。
本发明的天线装置的上述结构中的所述第1及第2延迟部件是具有预定范围内的长度，且形成在所述导体层上的弯折形状的缝隙元件。
根据此结构，由于在预定范围内改变弯折形状的缝隙元件的长度的话，天线电流的相位的延迟量就会变化，而可以改变倾斜角，因此可以得到所希望的倾斜角。
本发明的天线装置的上述结构中的所述供电部件，使用设置在形成所述到导体层的基材的背面的微型带状线进行供电。
根据此结构，由于可以在通过微型带状线使阻抗匹配的状况下进行供电，而可以容易地供电，并且可以实现装置小型化。
本发明的天线装置的上述结构还具有至少一个波导缝隙元件，长度为半波长或半波长以下，形成在与所述缝隙元件的终结部相距预定间隔的位置。
根据此结构，由于可以使从菱形形状的天线装置辐射的电波向波导缝隙元件方向集中，所以可以提高波导缝隙元件方向的增益。
本发明的扇形天线装置，使用多个上述任意的天线装置，将所述多个天线装置在平面上分别以相同的角度旋转地配置。
根据此结构，可以实现能够在所希望的方向上形成主波束的扇形天线。
本发明的扇形天线装置的上述结构中，将6个天线装置在预定的长方形面上排列成一列，且将所述6个天线装置分别旋转60度地排列。
根据此结构，通过将6个天线装置分别旋转60度地排列，可以实现等间隔地在6个方向上形成主波束的6扇形天线，且由于将6个菱形形状的天线在长方形面上排列，所以可以实现适用于搭载在小型无线机上的扇形天线。
如上所述，根据本发明的边长为半波长的末端开放菱形天线，通过在其相对的一组顶点上分别设置延迟元件，且在相对元件的配置面平行地相距预定的间隔的位置上设置反射板，可以形成向水平方向倾斜的水平极化波或垂直极化波的主波束。另外，通过将设有延迟元件的菱形天线在长方形面上分别以相同的角度旋转地配置，可以实现适用于搭载在小型无线机上的扇形天线。
本说明书基于2003年1月30日递交的日本专利申请2003-022369号。其全部内容都包含于此。
产业上的利用可能性
本发明适用于无线LAN系统的固定无线机及无线终端。

Claims (11)

1.一种天线装置，其特征在于具有：
4根线状元件，长度为操作频率的半波长且在平面上被配置成菱形形状；
供电部件，设置在菱形形状的一个顶点处，用于向第1线状元件的一端和第2线状元件的一端供电；
第1延迟部件，与第1线状元件的另一端和第3线状元件的一端连接，用于使天线电流的相位延迟预定的相位；
第2延迟部件，与第2线状元件的另一端和第4线状元件的一端连接，用于使天线电流的相位延迟与第1延迟部件相同的相位；
反射板，配置在与配置了所述线状元件的平面平行且相隔预定间隔的位置，其中，
该天线装置的末端呈开放状。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第1及第2延迟部件是具有预定范围内的长度且呈弯折形状的线状元件。
3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第1及第2延迟部件为集总常数零件。
4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于具有：至少一个波导元件，其中，所述波导元件的长度为半波长或半波长以下，被配置在与所述线状元件的开放端相隔预定间隔的位置。
5.一种天线装置，其特征在于具有：
长度相同的2根线状元件；
弯折部，通过将所述2根线状元件在该元件的中央部分以预定范围内的长度弯折而成；
供电部件，与所述2根线状元件的一端连接并进行供电；
反射板，配置在与含有所述2根线状元件的平面平行且相隔预定间隔的位置，其中，
所述2根线状元件以被弯折成边长为操作频率半波长的菱形形状的方式配置，且所述2根线状元件的另一端呈开放状。
6.一种天线装置，其特征在于具有：
介电体基材，具有预定的介电常数；
导体层，形成在所述介电体基材面上；
缝隙元件，形成在所述导体层上，边长为操作频率的半波长且呈菱形形状；
第1及第2延迟部件，分别配置在菱形形状中相对的一组顶点上，用于使天线电流的相位延迟；
供电部件，设置在菱形形状中相对的另一组顶点中的一方，用于对所述缝隙元件进行供电；
终结部，形成在菱形形状的相对的另一组顶点中的另一方，用于使缝隙元件终结；
反射板，设置在从所述导体层夹着基材且相距预定间隔与所述导体层平行的位置上。
7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述第1及第2延迟部件是具有预定范围内的长度且形成在所述导体层上的弯折形状的缝隙元件。
8.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述供电部件使用设置在形成所述导体层的基材的背面的微型带状线进行供电。
9.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于具有：
至少一个波导缝隙元件，其中，所述波导缝隙元件的长度为半波长或半波长以下，形成在与所述缝隙元件的终结部相距预定间隔的位置。
10.一种扇形天线装置，其特征在于，使用多个权利要求1所述的天线装置，并将所述多个天线装置在平面上分别以相同的角度旋转地排列。
11.根据权利要求10所述的扇形天线装置，其特征在于，将6个天线装置在预定的长方形面上排列成一列，且将所述6个天线装置分别旋转60度地排列。
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