CN1862881B - 分布相位型圆偏振波天线、高频模块及便携式无线电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于实现体积小、厚度薄的圆偏振波天线。本发明的分布相位型圆偏振波天线, 在一个平面上形成一个供电点(4)和二维分布的具有大致一维的电流分布的由多个宽度窄的导体(101)构成的宽度窄的导体组(1、2),在该宽度窄的导体(101)上感生的电流分布相对于在该平面上所规定的相互正交的两个方向的各自的复数矢量和在振幅上大致相等,在相位上呈大致90度的相位差。
Description
技术领域
本发明涉及适用于为用户提供卫星广播、卫星定位信息系统之类的使用圆偏振波的无线电系统服务的无线电相关设备的天线及搭载该天线的高频模块或无线电终端,特别是涉及适用于为用户提供将波长的长度比该无线电设备的尺寸大的电磁波作为媒体的信息无线电系统服务的小型薄型圆偏振波天线及包含该天线的高频模块以及搭载了这些的无线电终端。
背景技术
在各种无线电系统中,由于使用了卫星的服务可提供覆盖各国的无遗漏服务的作为通讯媒体的电磁波大致从天顶点方向传来,具有高层建筑物等遮挡效果小的优点,可用于覆盖全球的国际电话、卫星播放、定位系统等多种系统。能提供覆盖全球的无遗漏的服务的相反一面是,由于电磁波泄漏到其它国家、其它区域的可能性必然很高,因而,将不同的偏振波(右旋圆偏振波和左旋圆偏振波)分配给使用圆偏振波的相邻的国家和地区,以应对这样的电磁波泄漏的问题。右旋圆偏振波不能用左旋圆偏振波天线接收,左旋圆偏振波不能用右旋圆偏振波天线接收。另外,直线偏振波天线只能接收圆偏振波电功率的一半。因此,为了为用户有效地提供使用圆偏振波的无线电服务,圆偏振波天线的实现便成为重要的技术课题。
为了实现圆偏振波天线,现已公知的有两种方法并得到广泛应用。
第一种方法是使两个直线偏振波天线的位置相互交叉,对各个天线供电的相位错开90°。作为其典型的实际例子,交叉偶极天线是有名的;如非专利文献1《图说·天线》(后藤尚久著,电子情报通信学会1995年出版,第219页)所示,需要两个供电部,还需要将各个供电部错开90°的装置(例如移相器),因而增大了使用天线的无线电设备的电路规模,其无线电设备的小型化存在问题。
第二种方法是使用微带天线等的周边开放平板(パツチ)天线,在正交的两条轴线上使用带扩展的矩形或圆形式的二维平板,用一个供电点实现圆偏振波天线。如非专利文献2《小型·平面天线》(羽石操等著,电子情报通信学会1996年出版,第143-145页)所示,通过将正方形或圆形的形状相对于正交的两条轴线变形为一方短、而另一方长,将正方形的一边或圆形的半周长度做成不同的长度,从而使各自的长度成为比天线要接收的电波的波长的1/2稍长或稍短的状态,作为相对于从供电点观察的相互正交的各自的长度的电感性或电容性,通过一点供电将相对它们的各自长度的供电相位错开90°。这种方法与第一种方法相比,由于供电点是一个,因而,可以大幅度地削减对天线供给高频电的高频电路的规模,现在得到最广泛的应用。然而,采用本方法时,天线的外形尺寸必须确保天线所接收的电波的波长的大致1/2的尺寸二维(确保具有大致波长为1/2的一边的正方形的面积),因而应用到现代的手掌大小的小型终端上至今仍是问题。
另外,还有本申请的申请人提出的正在审批过程中的新原理的天线,它是在板状导体上加工图案,在形成该图案的微小导体段上感生的各电流投影到正交的二条轴线上的向量和的各个,其振幅大致相同,而其相位差大致为90°。该天线说明:天线的尺寸采用所使用的波长的大致1/4左右的外尺寸可以实现圆偏振波天线。但是,对于可以称为使用了卫星的定位信息系统的代表的全球卫星定位系统(GPS-Global Positioning System),由于使用的是1.5GHz频带的频率,其1/4波长的尺寸为5cm,即使考虑到因印制电路板等所使用的廉价的通用的电介质的最高相对介电常数为10的缩短波长效应,天线的尺寸也要保持不足2cm的程度,当考虑搭载到手机等小型信息无线电设备上时,要求进一步实现小型化。
为了减小这些现有技术或审批过程中的天线的尺寸,通过使用具有高介电常数的电介质作为天线衬里或被覆天线,虽然开发出了利用电介质所具有的缩短波长效应来使天线小型化的技术,但却产生了采用具有高介电常数的电介质的高成本和为了确保天线应当工作的频率范围的同时最大限度地发挥电介质的缩短波长效应而必须增加该电介质的厚度方向的尺寸,从而期待进一步的小型化。
发明内容
因此,本发明的目的在于实现为用户提供使用在卫星无线电系统中所代表的圆偏振波的电磁波的无线电服务的圆偏振波天线并提供使用了该圆偏天线的高频模块或无线电终端;在实现上述圆偏振波过程中,采用最简单的一点供电,做到体积小、尺寸薄、而且不另外附加有可能引起电介质等成本增高的用于缩短波长的别的媒体。
简而言之,本发明的目的在于实现体积小、厚度薄的圆偏振波天线。
为了达到上述目的,本发明的分布相位型圆偏振波天线的第一方案是,在一个平面上形成一个供电点和由多个二维分布的具有大致一维的电流分布的宽度窄的导体构成的宽度窄的导体组,在该宽度窄的导体上感生的电流分布相对于在该平面上所规定的相互正交的两个方向的各自的复数矢量和在振幅上大致相等,在相位上呈大致90度的相位差。
本发明的分布相位型圆偏振波天线的第二方案在第一方案的基础上,其特征是,该多个宽度窄的导体组相互结合,并且包含该供电点。
本发明的分布相位型圆偏振波天线的第三方案在第一或第二方案的基础上,其特征是,该天线结构形成在具有接地电位的有限大的导体板上。
本发明的分布相位型圆偏振波天线的第四方案在第三方案的基础上,其特征是,该天线结构与该导体板之间的空间用电介质充填。
本发明的分布相位型圆偏振波天线的第五方案在第二方案的基础上,其特征是,同轴电缆的一端与该供电点连接,其另一端作为外部连接用供电点。
分布相位型圆偏振波天线的第六方案在第二方案的基础上,其特征是,柔性印制电路电缆的一端与该供电点连接,其另一端作为外部连接用供电点。
另外,本发明的高频模块使用的是本发明的第三或第四方案所述的分布相位型圆偏振波天线。
另外,本发明的便携式无线电设备搭载有本发明的第一至第六方案中任何一项所述的分布相位型圆偏振波天线或本发明的第七方案所述的高频模块。
本发明的效果是可以实现体积小、厚度薄的圆偏振波天线。
附图说明
图1(a)是表示本发明的分布相位型圆偏振波天线的结构的立体图,图1(b)是该天线的A向侧视图,图1(c)是该天线的B向侧视图,图1(d)、图1(e)是该天线的导体图案。
图2是本发明的分布相位型圆偏振波天线的导体图案的探索流程图。
图3是由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的立体图。
图4是由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的立体图。
图5是由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的立体图。
图6是由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的立体图。
图7是由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的立体图。
图8是由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的立体图。
图9是由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的立体图。
图10是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的电路板的安装形式的立体图。
图11(a)是由本发明构成的高频模块的立体图,图11(b)是从该高频模块的A向见到的侧视图。
图12是表示搭载了由本发明构成的高频模块的便携式无线电设备的一种结构的分解组装立体图。
图13是表示搭载了由本发明构成的高频模块的便携式无线电设备的一种结构的分解组装立体图。
图中:
1第一导体平板,2第二导体平板,3结合导体,4供电点,5第三导体平板,6第二结合导体,7电介质,8第二电介质,9同轴线路,10柔性印制电路板,11激励电位接合点,12接地电位接合点,19有限接地导体,20高频电路,21高频信号点,22高频接地线,23高频输入线,24高频接地线,25输出线,26电源线,44外部连接用供电点,100矩形导体,100宽度窄的导体线路,121折弯型表面框体,122扬声器,123显示板,124键盘式输入装置,125麦克风,126第一电路板,127第二电路板,129基带(ベ一スバンド)或中频电路部,130接地导体图案,132电池,133第一背面框体,134第二背面框体,135高频模块,136电路板,141表面框体,143背面框体
具体实施方式
本发明的分布相位型圆偏振波天线以薄板小尺寸结构来实现了圆偏振波作用,具有宽度窄的导体线路的集合构造。
本发明的任务是实现薄型、小尺寸结构的圆偏振波天线,提供使用了该天线的小型的高频模块;作为其解决方案是,将以宽度窄的导体线路的集合所构成的导体平板叠层,将该集合展开在一个二维面内,使考虑了所展开的各线路的各点的感生电流向设定在同一个面内的正交的两个方向的相位延迟的投影的各个复数向量和的振幅相同,而相位差为90°。
如非专利文献2所述,所谓圆偏振波是指下述现象,即:若从接收圆偏振波的观察点来看,在与该圆偏振波到来的方向垂直的面内设置的相互正交的两个方向的电磁波的强度相同而相位相互差90°。根据电磁学所讲,由于导体上流过的电流的方向与该电流所生成的电磁波的电场的方向在远方为相同方向,因而,在一个平面(为假想的平面)上形成构成天线的宽度窄的导体线路的集合,在将该线路的集合的一个点作为供电点时,对于各轴求出将该各线路与波长相比分割得足够小(1/50或以下)的各点的感生电流的复数矢量对在该假想的平面上所设定的任意正交的两轴的投影的总和,若各总和的振幅相同而相位差为90°,则可以认为这时的该宽度窄的导体线路的集合就是圆偏振波天线。
对于这种天线,可以存在于该宽度窄的导体线路的集合体、即被图案化了的导体平板上的不同的宽度窄的导体线路的空间相位差的界限为该平板导体的对角线长度。若遵循类似专利的圆偏振波天线的工作原理,需要具有大致90°的空间相位差的多个宽度窄的导体线路组,在原理上不可能将方形天线的尺寸做到对角线小于或等于1/4波长,为了实现具有更良好的轴比的圆偏振波,要将方形天线尺寸的一边做成小于或等于1/4波长是极困难的。
因此,本发明根据本申请的申请人在审批过程中的天线的工作原理,将被图案化的两个导体平板相对地设置,并在各自的导体平板上的一个点内进行供电。这样一来,由两个导体平板所构成的宽度窄的导体线路的集合体的两个不同的要素间的空间相位差的限制,与由一个被图案化的导体平板构成时的情况相比得到双倍的缓和,其结果,若考虑波长为固定的,则可将天线尺寸做到(波长的)大致1/2。
根据本发明,由于能以小的尺寸实现一点供电的圆偏振波天线,因而,具有不引起成本有新的提高就能实现小型圆偏振波天线的效果,而且,还能实现包含小型、薄型化的天线的薄型模块,通过使用该天线和模块,还具有使用了圆偏振波的无线电系统的无线电终端小型化、薄型化的效果。
虽然形成有关本发明的具体的天线结构的设计计算方法有各种方案,但最简单的计算方法是:预先给出天线要占据的区域,再将该区域进一步划分成小区域(例如矩形区域),用计算机随机地决定在该划分的区域中导体是否存在的状态,在与所得到的宽度窄的导体线路(小区域的尺寸与宽度窄对应)的集合对应的导体分布图案上,通过进一步随机地选择供电点做成新原理圆偏振波天线的候选,便可以对该候选天线实际上是否产生圆偏振波随时进行验证。
在一个随机检索的例子中,通过采用如图1所示的尺寸为不足使用波长的1/8的两个正方形导体相互接近并相对设置,使其间隔达到小于该尺寸的1/10的结构,则可以得到具有有限厚度的小型板状圆偏振波天线。所得到的结果验证了以下效果:与现有技术构成的天线尺寸(具有边长大致为使用波长的1/4~1/2的正方形)相比,由远小于上述尺寸构成的一点供电圆偏振波天线可以不使用电介质等缩短波长用构件就得到实现,可以不引起新的成本增高地实现小型的圆偏振波天线。
下面,参照附图对本发明的一个实施例进行说明。
使用图1说明本发明的一个实施例。图1是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的一个实施例的结构图。图1(a)是表示本发明的分布相位型圆偏振波天线的立体图,图1(b)是该天线的A向侧视图,图1(c)是该天线的B向侧视图,图1(d)、图1(e)是该天线的导体图案。
本发明的分布相位型圆偏振波天线具备:由多个矩形导体100构成的第一导电平板1、同样由多个矩形导体100构成的第二导体平板2和将第一导体平板1和第二导体平板2进行电连接的具有与该矩形导体100相同或以下尺寸的结合导体3,第一导体平板1和第二导体平板2设置成相互面对,作为第一导体平板1的构成要素的一个矩形导体100和作为构成第二导体平板2的构成要素的一个矩形导体100由结合导体3连接。
在作为第一导体平板1的构成要素的不同的矩形导体100之间设有空隙,以该空隙作为供电点4对该不同的矩形导体100的部分进行供电。构成第一和第二导体平板1、2的多个矩形导体100在相互邻接的矩形导体100之间形成宽度窄的导体101。可以有同一个矩形导体100成为多个不同的宽度窄的导体101的构成要素的情况。
如图1(d)所示,若取出以虚线102包围的部分来看时,形成两个矩形导体100在W方向并列的宽度窄的导体101。另外,若取出以虚线103包围的部分来看时,形成两个矩形导体100在H方向并列的宽度窄的导体101。这样,本发明的分布相位型圆偏振波天线就是在一个平面(为假想的平面)上形成了由具有一个供电点4和二维分布的大致成具有一维电流分布的多个宽度窄的导体101构成的宽度窄的导体组。所谓宽度窄的导体组就是指第一导体平板1和第二导体平板2。
在宽度窄的导体101上感生其长度方向的高频电流,但在本实施例中,求得属于第一导体平板1的全部宽度窄的导体101所感生的电流相对于在该第一导体平板1上假想规定的正交的两条轴的投影的矢量和以及属于第二导体平板2上的全部宽度窄的导体101所感生的电流相对于在该第二导体平板2上假想规定的正交的两条轴的投影的矢量和;形成第一导体平板1和第二导体平板2地配置多个矩形导体100,使得在使用以复数作为自变量的指数函数将相当于导体平板1和导体平板2的相对距离的相位差乘以上述所求得的投影的矢量和的结果分别进行矢量相加时,则对于该正交的两轴线,振幅大致相等而相位具有大致90°的差。
根据本实施例,将通过第一导体平板1和第二导体平板2及结合导体3实现的、从可以在本天线结构上实现的一个矩形导体100到别的矩形导体100的电长度与具有单一的导体平板的天线结构比较做得更长。这是因为,在单一的导体平板的情况下,由于只在沿该单一的导体平板的路径上得到电长度,因而,电长度不能长于导体平板的尺寸以上,但在有多个导体平板时,可以以经由连接该多个导体平板的导体板而在跨越多个导体平板的长的路径得到电长度。
因此,对于具有两个导体平板的结构,在这两个导体平板的间隔与导体平板的尺寸相比足够小的情况下,则能够以比现有技术的由一块导体平板构成的结构小的尺寸来实现天线工作所必要的电长度。
这时,与相当于现有技术的1/2波长、1/4波长的尺寸比较,图1的例子在第一导体平板1和第二导体平板2的相对距离为1/100波长时实现的是1/8波长。因此,根据本实施例,与现有技术天线的尺寸相比,可以大幅度地减小天线尺寸,具有可以实现小型的一点供电的圆偏振波天线的效果。
使用图2的流程图说明决定作为图1实施例的分布相位型圆偏振波天线的矩形导体100的集合的第一导体平板1和第二导体平板2的具体结构的计算方法。
首先,大致说明图2的顺序。预先设想第一导体平板1和第二导体平板2分别是一个矩形导体板的情况,将各个矩形导体板假想划分成许多微小的正方形小区域,将各正方形小区域作为构成第一导体平板1和第二导体平板2的矩形导体,通过计算机随机决定使其保留或除去这两种状态,从而形成天线的候选图案(详细情况将予后述)。
其后,对于每个该候选图案,一般都将供电的候补点沿该正方形小区域的内边设定并计算候选图案的天线特性(在供电点的阻抗匹配状态和远处辐射场的轴比),将阻抗匹配和轴比都在允许范围内的候选图案作为分布相位型圆偏振波天线采用。在进行随机除去操作时预先决定划分平面上的正方形小区域的保留比例。此处,所谓阻抗匹配和轴比都在允许范围内是指:在供电点的阻抗与天线的阻抗的偏离(不匹配)引起的电力的反射在允许范围内,并且,作为表示圆偏振波的优良度的指标的轴比值也在允许范围内。
下面,对图2的顺序进行详细说明。
首先,在步骤S1,读取微小区域保存率R(S1)。并且,在划分平面上的正方形小区域的保存率R在随机除去操作时预先决定。
步骤S2读取分割平面尺寸W×H。为了方便,如图1(d)那样定义W、H。如图1(d)所示,W、H是第一导体平板1和第二导体平板2的尺寸,相互正交。
步骤S3读取微小区域尺寸w×h。如图1(d)所示,w、h是矩形导体100的尺寸,相互正交。
进而,步骤4分别读取反射系数允许值Tref、振幅比允许值Tα、相位差允许值Tδ以作为允许判断值。
随后,步骤S5进行分割平面的微小区域的索引化。所谓索引化是对分割平面中所存在的许多微小区域的每个赋予连续编号。此处,
编号i:1~N[N=W/w×H/h] (1)
步骤S6进行微小区域随机保存计算。其计算式为:
f(i)=Oorl 1;1保留,0除去i (2)
另外,M=NUM(i)for r(i)=1,M/N=R(3)
此处,式(2)表示的是r(i)的值为1或0;若r(i)的值为1,则将第I编号的微小区域保留;若r(i)的值为0,则将第I编号的微小区域除去。另外,式(3)表示r(i)的值为1时i的集合的要素的总数为M,并经常保持M/N的值为R。
接着,步骤S7进行供电点的依次设定。其计算式为:
fj:1~L[L=(W/w-1)×H/h+W/w(H/h-1)] (4)
此处,fj为对供电点所存在的位置赋予编号的各号(连续编号)。式(4)表示根据所给出的W、w、H、h所取得的fj值的上限值。
接着,步骤S8计算天线特性。据此,求得供电点反射系数ref。
进而,步骤S9计算微小区域复数电流。即,求每个微小区域的纵向复数电流Ih(r(i))和横向复数电流Iw(r(i))。
随后,步骤S10进行复数电流矢量和的计算。该计算是计算正交的两个方向(w方向和h方向)的振幅比α和相位差δ:
α=|∑Ih(r(i))|/|∑Iw(r(i))| (5)
δ=∠∑Ih(r(i))-∠∑Iw(r(i)) (6)
接着,步骤S11使用由步骤S10求得的振幅比α、由步骤S8求得的供电点反射系数ref、由步骤S4读取的反射系数允许值Tref、振幅比允许值Tα和相位差允许值Tδ,根据下述的条件式(7)判断真伪。
Ref<Tref∩|α-1|<Tα∩|δ-90|<Tδ (7)
如果条件式(7)不成立(No),返回步骤S6。返回步骤S6时,r(i)随机地变化。这样,由于重新进行了步骤S6~S10的计算,因而振幅比α、相位差δ不同。因此,步骤S11的结果改变。
如果条件式成立(Yes),则结束。条件式(7)成立是指,沿正交的两轴线的辐射电磁波的振幅相互大致相等,并且,天线的输入阻抗与高频电路的输入阻抗相互匹配,而且沿正交的两轴线的辐射电磁波的相位差大致等于90度。
使用图3说明本发明的另一个实施例。图3是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的另一实施例的结构图。与图1的实施例的不同点在于:作为一块矩形导体板的第三导体平板5与第二导体平板2相对,并以与第一导体平板1不同的方向相对地设置,该第三导体平板5的一部分和该第二导体平板2的一部分通过第二结合导体6进行电连接。
本实施例的构成第一导体平板1和第二导体平板2的矩形导体的集合使用图2的流程图,考虑到因第三导体平板5和第二结合导体6所存在的电磁效应而求得。具体的是,只要将第三导体平板5划分成正方形小区域,新考虑在这些正方形小区域上感生的电流,求得构成第一和第二导体平板1、2的矩形导体100的集合即可。
根据本实施例,可减小在将由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线安装到电路板上时对该电路板的天线的电磁作用,可节省在电路板安装后用于修正天线特性变化的调节后工序,具有降低搭载了该天线的无线电设备的制造成本的效果。
使用图4说明本发明的又一个实施例。图4是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的又一实施例的结构图,与图1的实施例不同之点在于:第一导体平板1和第二导体平板2之间充填了电介质7。
本发明的分布相位型圆偏振波天线由于电磁场能量集中存在于第一导体平板1和第二导体平板2之间,因而,通过将电介质插入到这部分中,可以缩短与天线工作相关联的电磁波的波长,其结果,可以缩小天线结构。因此,具有使由图1的实施例构成的分布相位型圆偏振波天线的尺寸小型化的效果。
使用图5说明本发明的再一个实施例。图5是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的另一实施例的结构图。与图4的实施例的不同点在于:作为一块矩形导体板的第三导体平板5与第二导体平板2相对,并以与第一导体平板1不同的方向相对地设置,该第三导体平板5的一部分和该第二导体平板2的一部分通过第二结合导体6进行电连接。
根据本实施例,可减小在将由图4的实施例构成的分布相位型圆偏振波天线安装到电路板上时对该电路板的天线的电磁作用,可节省在电路板安装后用于修正天线特性变化的调节后工序,具有降低搭载了该天线的无线电设备的制造成本的效果。
使用图6说明本发明的又一个实施例。图6是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的又一实施例的结构图,与图5的实施例不同之点在于:第二导体平板2和第三导体平板5之间充填了电介质8。
本发明的分布相位型圆偏振波天线由于电磁场能量集中存在于第一导体平板1和第二导体平板2及第三导体平板5之间,因而,通过将电介质7、8插入到这部分中,可以缩短与天线工作相关联的电磁波的波长,其结果,可以缩小天线结构。因此,具有使由图4的实施例构成的分布相位型圆偏振波天线的尺寸小型化的效果。
使用图7说明本发明的又一个实施例。图7是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的又一实施例的结构图,使同轴电缆9的一端的芯线和屏蔽线分别与图4的实施例的分布相位型圆偏振波天线的供电点4的激励电位电连接,该同轴电缆9的另一端成为外部连接用供电点44。
根据本发明,由于可以利用同轴电缆将天线的供电点引出到外部,因而,具有增加天线和对天线供给高频电的高频电路在无线电设备内配置的自由度的效果。
使用图8说明本发明的又一个实施例。图8是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的又一实施例的结构图,与图7的实施例不同之点在于:在供电点4上由柔性印制电路板10形成的共面(コプレナ)线路一端的热导体和接地导体一同与供电点4的激励电位和接地电位电连接,该柔性印制电路板10的另一端作为外部连接用供电点44。
根据本发明,由于可以将制造成本比图7的实施例的同轴电缆低的柔性印制电路板10用作供电线,因而,可以降低整个天线的制造成本。另外,由于可以利用柔性印制电路板将天线的供电点4电等效地引出到外部,因而,具有增加将天线和对天线供给高频电的高频电路在无线电设备内配置的自由度的效果。
使用图9说明本发明的又一个实施例。图9是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的又一实施例的结构图,是在图4的实施例的分布相位型圆偏振波天线中,同轴电缆9不进行电接触地穿过第二导体平板2,接着穿过电介质7,同轴电缆9的一端的芯线和屏蔽线一同与第一导体平板1上的供电点4的激励电位和接地电位电连接。
根据本发明,当利用同轴电缆9将天线的供电点4引出到外部时,由于该同轴电缆9不会妨碍主要是从第一导体平板1辐射到外部空间的电磁波,因而,可以提高天线的电波辐射效率,其结果,具有提高该天线灵敏度的效果。
使用图10说明本发明的又一个实施例。图10是表示由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的又一实施例的结构图,做成将图6实施例的分布相位型圆偏振波天线设置在电路板等的有限接地导体19上的结构。此处,所谓有限接地导体19是指作为高频接地电位发挥作用的具有有限尺寸的导体。第三导体平板5与电路板的接地电位电连接,作为第二导体平板2上的一点的接地电位结合点12与该接地电位电连接,作为第一导体平板1上的一点的激励电位结合点11与激励电位电连接。
本实施例的天线虽然是在第一导体平板1和第二导体平板2之间进行供电,但由于该第一导体平板1和第二导体平板2之间的距离与激励波长相比足够小,因而,可以认为图6的实施例的天线与本实施例的天线的工作基本上相同。在验证由本发明构成的分布相位型圆偏振波天线的各候选特性时,由于可以加入该有限接地导体19的电磁效应,使用这样的天线搜索方法,因而,可以实现预先加入考虑了将天线安装到电路板等上时的特性变化的天线搜索,具有能抑制在将天线安装到无线电设备内时的特性变差的效果。
使用图11说明本发明的另一个实施例。图11是表示由本发明构成的高频模块的一个实施例的图,形成与作为接地导体工作的第三导体平板5连接的接收用高频电路20,该高频电路20的接地电位与该第三导体平板5电连接,该高频电路20的输出经输出线25输出,该高频电路20的电源经电源线26供给,高频电路20的高频输入线23与作为第一导体平板1上的一点的高频信号点21电连接,高频电路20的高频接地线24与作为第二导体平板2上的一点的高频接地点22电连接,在该第一导体平板1和第二导体平板2之间充填有电介质7。
由第一导体平板1和第二导体平板2捕捉的电磁波通过高频信号线21和高频接地线以近距离损耗小的方式供给高频电路20,经放大、频率转换等处理后,由高频输出线25输出。根据本实施例,由于可以通过天线一体的结构实现薄型的高频接收模块,因而,可以减小高频接收模块自身的体积并提高搭载到无线电设备中的自由度,还可以进一步实现减小其在无线电设备内部所占的体积。
使用图12说明本发明的另一个实施例。图12是表示搭载由本发明构成的高频接收模块的一个实施例的便携式无线电设备的结构图,在折弯型表面框体121中装有扬声器122、显示部123、键盘式输入装置124、麦克风125,在容纳于该框体中的用柔性电缆128连接的第一电路板126和第二电路板127上,搭载有基带或中频电路部129和由本发明构成的高频模块135,并形成有连接上述基带或中频电路部129和高频模块135的信号和电源的接地导体图案130和131,做成与电池132一起装在第一背面框体133和第二背面框体134中的结构。
采用这种结构的特征是:由本发明构成的高频模块135夹住该高频模块135所搭载的电路板并位于显示部123或麦克风125的相反方向。根据本实施例,由于可以以内装天线的方式实现享受了多种无线电系统的服务的无线电终端,因而,在使该无线电终端的小型化,提高使用者的收放、携带时的方便性方面具有很大效果。
使用图13说明本发明的再一个实施例。图13是表示装有由本发明构成的天线元件的再一个实施例的便携式无线电设备的结构图,在表面框体141中装有扬声器122、显示部123、键盘式输入装置124、麦克风125,在容纳于该框体中的电路板136上,搭载有基带或中频电路部129和由本发明构成的高频模块135,并形成有连接该基带或中频电路部129和高频模块135的信号及电源的接地导体图案130和131,做成与电池132一起装在背面框体143中的结构。
采用这种结构的特征是:包含由本发明构成的无线元件的高频模块135夹住电路板并位于显示部或麦克风125或扬声器122或键盘式输入装置124的相反方向。根据本实施例,由于可以以内装天线的方式实现享受了多种无线电系统的服务的无线电终端,因而,在使该无线电终端的小型化,提高使用者的收放、携带时的方便性方面具有很大效果。另外,若与图12的实施例比较,由于可将电路板和框体做成一体,因而,具有使终端体积小型化,通过减小组装工时来降低制造成本的效果。
Claims (4)
1.一种分布相位型圆偏振波天线,其特征在于:
所述分布相位型圆偏振波天线具有:由多个正方形导体构成的第一导体平板,由多个正方形导体构成、且设置成与所述第一导体平板相互面对的第二导体平板,以及将所述第一导体平板和所述第二导体平板进行电连接的、具有与所述正方形导体相同或以下尺寸的结合导体;
所述分布相位型圆偏振波天线在所述第一导体平板上形成一个供电点,由所述多个正方形导体相互邻接来形成导体,所述第一导体平板和所述第二导体平板由二维分布的具有大致一维的电流分布的多个导体构成,在该导体上感生的电流分布相对于在所述第一导体平板和所述第二导体平板上所规定的相互正交的两个方向的各自的复数矢量和在振幅上大致相等,在相位上呈大致90度的相位差。
2.根据权利要求1所述的分布相位型圆振波天线,其特征在于:
同轴电缆的一端与该供电点连接,其另一端作为外部连接用供电点。
3.根据权利要求1所述的分布相位型圆振波天线,其特征在于:
柔性印制电路电缆的一端与该供电点连接,其另一端作为外部连接用供电点。
4.一种搭载有权利要求1~3中任何一项所述的分布相位型圆偏振波天线的便携式无线电设备。
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