CN1832251A

CN1832251A - 天线装置

Info

Publication number: CN1832251A
Application number: CNA2005101302495A
Authority: CN
Inventors: 野吕顺一; 加藤隆夫
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-09-13
Also published as: US20060202902A1; JP2006254049A; JP4318046B2; US7324062B2

Abstract

本发明涉及天线装置，其目的是提供一种难以受到外包装盒和人体影响、即使在使用中也能得到期望的天线特性的柱型天线装置。柱型天线装置具有：将可挠性绝缘薄膜部件(20)形成为筒状的筒体(11)、由形成于该筒体的内周面(20－1)上的4根导体(21～24)构成的天线图形、在该筒体的内周面(20－1)上与上述天线图形电连接而形成的移相图形(25)。筒体由筒状外包装盒覆盖。被设计成覆盖移相图形(25)的屏蔽部件在筒体外周面(20－2)上，且由在与形成有移相图形之处相对的面上所形成的接地图形(27)构成。

Description

天线装置

技术领域

本发明涉及柱型天线装置，特别涉及可接收来自人造卫星的电波(以下称“卫星波”)或地上的电波(以下称“地面波”)并可收听数字无线电广播的数字无线电接收机用的个人小型柱型天线装置。

背景技术

近来，开发了可接收卫星波或地面波来收听数字无线电广播的数字无线电接收机，并在美国得以实用。该数字无线电接收机通常搭载于汽车等移动体上，且可接收频率约为2.3GHz波段的电波来收听无线电广播。即，数字无线电接收机是可移动收听广播的无线电接收机。由于接收电波的频率约为2.3GHz波段，所以这时的接收波长(谐振波长)λ约为128.3mm。另外，地面波是，一旦由地面站接收卫星波后，使其频率稍许移动，再以线偏振波发送。即，卫星波是圆偏振波，与之相对，地面波是线偏振波。

这样，由于数字无线电广播使用频率约为2.3GHz波段的电波，所以接收该电波的天线装置必须设置于室外。

作为数字无线电接收机，有搭载于汽车上的、有设置于房屋的、还有以电池为电源可携带的移动型的。

作为移动型数字无线电接收机的具体实例，提供了移动型音响设备等移动型电子设备。在该移动型电子设备中，除了具有用于收听数字无线电广播的数字调频器之外，还在箱体内一体化地内装有例如用于读取光盘(CD)等光学磁盘的光盘驱动器及放大器、扬声器。

另一方面，作为接收频率约为2.3GHz波段的电波的天线装置，提出了多种方案。其形状差别很大，有作为连接天线的平面型(平板型)及环形天线和螺旋形天线等的圆筒型。此类平面型天线和圆筒型天线在被准备成独立于上述移动型电子设备的箱体之外的状态下通过电缆及连接器与内装于箱体内的数字无线电调频器连接以进行使用。

而且，圆筒型天线一般比平面型天线常用。其原因是由于通过使天线形成为圆筒型可实现广阔的定向性。

接着，说明作为圆筒型天线之一的螺旋型天线(例如，参照专利文献1特开2001-339227号公报)。螺旋形天线的构造为在圆筒或圆柱(以下称“圆筒”)状部件的周围具有至少一条呈螺旋状卷曲的导线，且可效率良好地接收上述圆偏振波。因此，螺旋形天线专门用于接收卫星波。使用塑料等绝缘材料来作为圆筒状部件的材料。而且，作为导线的条数，为了提高接收灵敏度，通常使用例如四条等多条。另一方面，在圆筒状部件中螺旋状地卷曲多条导线实际上非常困难。因此，提出了以下方案(例如，参照专利文献2特开2003-37430号公报)：制作在可挠性绝缘薄膜部件的一面上印刷由多条导线构成的天线图形的物体(以下称“带天线图形的绝缘薄膜部件”)，并通过将该带天线图形的绝缘薄膜部件以上述一面为外周面制成圆筒状来制造螺旋形天线。

而且，在圆筒状部件的周围螺旋状卷绕多条导线的结构的螺旋形天线的情况下，用该螺旋形天线的多条螺旋形导线所接收的多个卫星波(圆偏振波)通过由移相器转换它们的相位而使相位互相一致(调整)并合成，然后由低噪音放大器(LNA)放大再传输到接收机主体。这里，螺旋形天线、移相器与LNA的组合被称为天线装置。

此外，还提出了以下的天线装置(例如参照专利文献3特开2001-339228号公报)，包括：螺旋形天线，其在圆筒状部件的外周面上形成有天线图形；移相器，其形成有与该圆筒状部件外周面上的天线图形连续(连接)而形成的移相图形。

此类天线装置为了防水而容纳于有头的筒状外包装盒(圆筒)内。因此，天线装置整体的外观形状将呈柱形状。所以，具有此类外观的天线装置被称为柱型天线装置。由于柱型天线装置在例如用夹子夹住的状态下携带于口袋等中，所以其接近于人体而配置。

总之，现有柱型天线装置中具有在圆筒状部件(筒体)外周面上形成了天线图形和移相图形的构造。

如上所述，现有柱型天线装置在筒体外周面上形成了天线图形和移相图形。因此，作为简易且小型的柱型天线装置，如果在筒体外周面上形成了天线图形和移相图形，则其天线特性受外包装盒和人体的影响很大。其原因是，由于天线图形存在与外包装盒直接接触的情况，所以天线特性受到了外包装盒的影响。而且，由于将移相图形接近人体地配置，所以天线特性受到了人体的影响。其结果，现有的小型柱型天线装置存在在使用中难以得到期望天线特性的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供天线特性难以受到外包装盒影响的柱型天线装置。

本发明的其它目的是提供天线特性难以受到人体影响的柱型天线装置。

本发明的另外目的是提供即使在使用中也能得到期望的天线特性的柱型天线装置。

根据本发明第一方案，可得到天线装置10，其配备有：将可挠性绝缘薄膜部件20形成为筒状的筒体11、形成于该筒体的内周面20-1上的由至少一个导体21～24构成的天线图形、覆盖上述筒体的筒状外包装盒40。

在本发明第一方案的上述天线装置中，上述导体21～24在上述筒体的内周面20-1上理想的是以在上述天线装置纵向上至少一次向相反方向弯曲的状态延伸成螺旋状而形成。

另外，根据本发明第二方案，可得到天线装置10，其配备有：将可挠性绝缘薄膜部件20形成为筒状的筒体11、形成于该筒体的内周面20-1上的由多个导体21～24构成的天线图形、在所述筒体的内周面20-1上与上述天线图形电连接而形成的移相图形25、覆盖上述筒体的筒状外包装盒40、被设计成覆盖上述移相图形的屏蔽部件27。

在本发明第二方案的上述天线装置中，上述屏蔽部件在例如上述筒体的外周面20-2上且由在与形成有上述移相图形之处相对的面上所形成的接地图形27构成也可以。取而代之，上述屏蔽部件在上述外包装盒内壁上且由在与形成有上述移相图形之处相对应的面上所形成的导电图形构成也可以，或者，在上述外包装盒外壁上且由与形成有上述移相图形之处相对应的面上所粘贴的具有屏蔽效果的胶带构成也可以。上述导体21～24中的每个在上述筒体的内周面20-1上理想的是以在上述天线装置纵向上至少一次向相反方向弯曲的状态延伸成螺旋状而形成。

另外，为了使本发明易于理解而添加了上述标记，其仅为一例，当然并不限于此例。

本发明中，由于箱体内周面上形成有天线图形，所以可防止天线图形与外包装盒直接接触，故起到了可防止天线图形与外包装盒直接接触的效果。而且，由于在箱体内周面上形成有天线图形和移相图形的同时，设置屏蔽部件以覆盖移相图形，所以起到了可防止天线图形受人体影响的效果。结果，即使在使用中也能保持期望的天线特性。

附图说明

图1是展示了本发明一个实施方式的柱型天线装置的概要分解图。

图2是图1所示的柱型天线装置所使用的螺旋形天线部分及移相部分的展开图，(A)是展示了第一面(内周面)的俯视图，(B)是展示了第二面(外周面)的俯视图。

图3是将图1所示的柱型天线装置除去外包装盒来展示的分解后视图。

图4是将图3所示的柱型天线装置除去筒体来展示的分解后视图。

图5是图4所示的柱型天线装置的分解侧视图。

图6是图1所示的柱型天线装置所使用的底帽的剖视图。

图7是图1所示的柱型天线装置所使用的密封件的图，(A)是主视图，(B)是俯视图，(C)是(B)的B-B剖视图。

图8是图1所示的柱型天线装置的分解正剖视图。

图9是展示了图1所示的柱型天线装置的外观的主视图。

图10展示了图1所示的柱型天线装置的正剖视图。

图11是用来说明图1所示的柱型天线装置所使用的基板和筒体的配置关系的分解侧视图。

图12是用来说明图11所示的基板和筒体的配置关系的分解后视图。

图13是展示了安装了图11所示的基板和筒体的状态的后视图。

图14是图13中圆所包围部分的放大图。

图中：10-柱型天线装置，11-筒体，20-可挠性绝缘薄膜部件，20H-螺旋形天线部分，20P-移相部分，20-1-第一面(内周面)，20-2-第二面(外周面)，21～24-导体(天线图形)，25-移相图形(移相器)，27-接地图形(屏蔽部件)，40-外包装盒(圆筒)。

具体实施方式

下面将参照附图来详细说明本发明的实施方式。

参照图1及图2来说明本发明一个实施方式的柱型天线装置10。图示的柱型天线装置10是数字无线电接收机用的天线装置，其通过电缆31及插座(未图示出)连接到内装于移动型电子设备(未图示出)的箱体内的数字无线电调频器(未图示出)以进行使用。

图示柱型天线装置10具有将图2所示的可挠性绝缘薄膜部件20卷成筒状而形成的筒体11。在图2中，(A)展示了绝缘薄膜部件20的第一面20-1，(B)展示了绝缘薄膜部件20的第二面20-2。绝缘薄膜部件20由螺旋形天线部分20H和移相部分20P构成。螺旋形天线部分20H实质上呈平行四边形的形状，移相部分20P实质上呈矩形的形状。

通过将绝缘薄膜部件20的一对侧边间以第一面20-1为内周面地进行连接可形成图1所示的筒体11。一对侧边间的连接可由例如双面粘接胶带和粘接剂及焊接等来完成。

在螺旋形天线部分20H的第一面20-1上形成有由第一至第四导体21、22、23、24构成的天线图形。图示的第一至第四导体21～24中的每个皆以在柱型天线装置10的纵向上两次向相反方向弯曲的状态与侧边平行地延伸而形成。因此，如果如上述般将绝缘薄膜部件20卷成筒体11，则第一至第四导体21～24中的每个皆处于在筒体11内周面上在柱型天线装置10纵向上两次向相反方向弯曲的状态下，且将以螺旋状延伸而形成。由第一至第四导体21～24构成的天线装置起到了螺旋形天线的作用。

这样，在本实施方式中，由于第一至第四导体21～24中的每个皆在柱型天线装置10的纵向上弯曲，所以与不使导体弯曲的情况相比较，可降低柱型天线装置10的高度。

移相部分20P的第一面20-1上形成有与上述天线图形电连接的移相图形25。因此，如果如上述般将绝缘薄膜部件20卷成筒体11，则筒体11的内周面上将形成有移相图形25。该移相图形25起到了移相器的作用。

移相部分20P的第二面20-2上形成有接地图形27。即，接地图形27形成于与形成有移相图形25之处相对的面上。因此，如果如上述般将绝缘薄膜部件20卷成筒体11，则在筒体11的外周面上且在与形成有移相图形25之处相对的面上将形成接地图形27。该接地图形27起到了为覆盖移相图形25而设的屏蔽部件的作用。

柱型天线装置10还具有覆盖筒体11的有头筒状外包装盒(圆筒)40。该外包装盒40的内径比筒体11的直径大。

如上所述，在本实施方式中，因为由构成螺旋形天线部分20H的第一至第四导体21～24所组成的天线图形形成于筒体11的内周面20-1上，所以天线图形和外包装盒40的内壁不直接接触。因此，可防止柱型天线装置10的天线特性受到外包装盒40的影响。而且，由于将起到屏蔽部件作用的接地图形27配置于移相图形25的外侧，所以可防止柱型天线装置10的天线特性受到人体的影响。其结果，本实施方式的柱型天线装置10即使在使用中也可得到期望的天线特性。

在图示实施方式中，螺旋形天线部分20H的前端部上缠绕有第一环形软垫材料51。而且，在该第一环状软垫材料51的正下方，第二软垫材料52缠绕在螺旋形天线部分20H的外周面上。第二软垫材料52的厚度比筒体11和外包装盒40之间的间隙厚些。第一及第二环状软垫材料51、52由例如发泡聚氨酯等材料构成。

这样，通过在螺旋形天线部分20H的前端部上缠绕有第一环状软垫材料51，可改变螺旋形天线部分20H的前端部的介电常数，从而使得调整柱型天线装置10的天线频率特性成为可能。因此，通过改变第一环状软垫材料51的厚度、宽度，可改变柱型天线装置10的天线频率特性。

另一方面，第二环状软垫材料52起到了外包装盒40的内壁和螺旋形天线部分20H之间的软垫的作用，且可使外包装盒40的内壁和螺旋形天线部分20H之间的间隙保持恒定。这样，由于可防止螺旋形天线部分20H相对于外包装盒40的极端倾斜，所以可抑制柱型天线装置10的定向性的偏差。这里，如上所述，由于第二环状软垫材料52的厚度稍大于外包装盒40的内壁和螺旋形天线部分20H之间的间隙，所以第二环状软垫材料52将被压入到外包装盒40中。其结果，可使外包装盒40的内壁和螺旋形天线部分20H之间的间隙保持恒定。

柱型天线装置10具备基板32。在该基板32上搭载有低噪音放大器(未示出)等电子部件。该低噪音放大器与移相图形25的输出端子25a和电缆31连接。

由螺旋形天线部分20H的四个导体21～24接收的多个卫星波(圆偏振波)在通过用移相图形25变换它们的相位而使相位一致(调整)并合成后，由低噪音放大器(LNA)放大并通过电缆31传送至接收机主体(未示出)。

除了图1外参照图3至图5，柱型天线装置10还配备有自由滑动地安装到电缆31上的引出罩33、如下述般安装到外包装盒40的下端的底帽(底罩)34、及防水用的密封件35。引出罩33由聚氨酯制成。

通过使引出罩33和密封件35进入到底帽34中并将基板32插入其中发挥电缆31侧的防水功能和基板固定功能。

图6是底帽34的剖视图。如图6所示，底帽34在其上端侧具有用于使基板32的两侧端部321插入的凹口341。底帽34带有爪342以便在基板32压入时不后退。而且，底帽34下端留有供引出罩33贯穿的开口343。

另一方面，基板32具有从其两侧面向侧方突出的两侧端部321。如图3所示，在该基板32的两侧端部321上形成有纳入底帽34的爪342的凹口321a。

图7是展示了密封件35的图，(A)是主视图，(B)是俯视图，(C)是(B)的B-B剖视图。如图6及图7所示，密封件35的外径D2比底帽34的内径D1大。在密封件35上形成有凹口351以插入基板32的下端部322。

这样，通过将密封件35压入底帽34并由基板32固定该压入状态来保持电缆31侧的防水功能。这时，由于基板32也被固定到外包装盒40内，所以也可确定基板32的位置。

参照图8，外包装盒40由圆筒部41和顶罩42构成。在圆筒部41的内壁开设有槽411以插入基板31的两侧端部321。

图9是展示了柱型天线装置10的外观的主视图，图10展示了柱型天线装置10的剖视图。顶罩42通过超声波焊接而接合到圆筒部41上端。因此，由于柱型天线装置10是不使用螺钉的构造，所以可削减部件数量。

参照图11至图14来说明基板32和筒体11的配置关系。筒体11具有凹口11a以插入基板32的两侧端部321。

如图13所示，搭载了低噪音放大器(LNA)61的基板31的一部分插入到筒体11的内部。如图14所示，筒体11中形成的输出端子25a通过焊锡62与基板31(低噪音放大器61)连接。

这样，由于将基板31的一部分插入到筒体11内部，所以可缩短柱型天线装置10的纵向尺寸。而且，由于使用可挠性绝缘薄膜部件20中所形成的输出端子25a来实现筒体11和基板31(低噪音放大器61)之间的连接，所以不需要现有柱型天线装置中所必须的特别的(专用的)接头部件，从而可削减部件数量。

以上，虽然用优选实施方式对本发明进行了说明，当然本发明并不限定于上述实施方式。例如，在上述实施例中，作为天线装置，虽然使用了在筒体的内周面上形成的四个导体，但是也可由至少一个导体构成。在导体为一个的情况下，不需要移相器(移相部分)。在上述实施方式中，虽然构成天线图形的各导体在柱形天线装置的纵向两次朝相反方向弯曲，但也可以至少一次超相反方向弯曲。在上述实施方式中，作为屏蔽部件，虽然使用了形成于筒体外周面上的接地图形，但屏蔽部件并不限于此，其也可被设计成覆盖移相图形。例如，屏蔽部件既可以是在上述外包装盒内壁上且在与形成有上述移相图形之处相对应的面上所形成的导电图形，也可以是在上述外包装盒外壁上且与形成有上述移相图形之处相对应的面上所粘贴的具有屏蔽效果的胶带。

此外，上述实施例中所说明的柱型天线装置，虽然适用于数字无线电接收机用的简易型的小型天线装置，但不应限定于此，也可适用于GPS接收机用的天线装置、及用于接收其它卫星波和地面波的移动体通信用天线装置。

Claims

1.一种天线装置，其特征在于，具有：

将可挠性绝缘薄膜部件形成为筒状的筒体，

由形成于该筒体的内周面上的至少1个导体构成的天线图形，

覆盖所述筒体的筒状外包装盒。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：

所述导体在所述筒体的内周面上以在所述天线装置纵向上至少一次向相反方向弯曲的状态延伸成螺旋状而形成。

3.一种天线装置，其特征在于，具有：

将可挠性绝缘薄膜部件形成为筒状的筒体，

由形成于该筒体的内周面上的多个导体构成的天线图形，

在所述筒体的内周面上与所述天线图形电连接而形成的移相图形，

覆盖所述筒体的筒状外包装盒，

被设计成覆盖所述移相图形的屏蔽部件。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于：

所述屏蔽部件在所述筒体的外周面上且由在与形成有所述移相图形之处相对的面上所形成的接地图形构成。

5.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于：

所述屏蔽部件在所述外包装盒内壁上且具有在与形成有所述移相图形之处相对应的面上所形成的导电图形。

6.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于：

所述屏蔽部件在所述外包装盒外壁上且具有在与形成有所述移相图形之处相对应的面上所粘贴的有屏蔽效果的胶带。

7.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于：

所述导体中的每个在所述筒体的内周面上以在所述天线装置纵向上至少一次向相反方向弯曲的状态延伸成螺旋状而形成。