CN1922764B - 圆偏振微带天线和含有该天线的无线电通信设备 - Google Patents
圆偏振微带天线和含有该天线的无线电通信设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1922764B CN1922764B CN200580005339XA CN200580005339A CN1922764B CN 1922764 B CN1922764 B CN 1922764B CN 200580005339X A CN200580005339X A CN 200580005339XA CN 200580005339 A CN200580005339 A CN 200580005339A CN 1922764 B CN1922764 B CN 1922764B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dielectric substrate
- emission electrode
- holding wire
- electrode
- circularly polarized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- -1 therefore Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
- H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
一种圆偏振波用的微带天线，包括介电基板(2)，在介电基板的前表面上只具有用以产生圆偏振波的λ/2型发射电极(3)。在介电基板(2)的后表面上形成给发射电极馈电的共面信号线(4)，并在介电基板(2)的后表面上除形成信号线(4)区域的全部后表面上形成发射电极(5)。信号线(4)做成的模式是成为从介电基板(2)的后端边缘(7)向着介电基板后表面(2b)上的中心位置(O)的中间部分延伸。这种微带天线很容易提高圆偏振特性，并能降低成本，且容易减小尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用圆偏振波进行无线电通信用的圆偏振微带天线，以及包含所述圆偏振微带天线的无线电通信设备。
背景技术
图8a表示一种圆偏振天线结构示例的透视图，图8b表示图8a所示圆偏振天线结构的剖面示意图(比如参见专利文献1)。这种圆偏振天线结构30包括介电基板31。在介电基板31的前表面上形成发射电极32，用以产生圆偏振波，并在介电基板31的后表面上形成接地电极33，实际上覆盖它的整个面积。在接地电极33内形成非电极区域，通过该区域插入传送引线34。将所述传送引线34穿过所述非电极区域插入到介电基板31内。传送引线34借助电容与发射电极32电磁耦合。传送引线34与传送同轴电缆的内导体相连，以使该传送引线34经该传送同轴电缆比如与无线电通信设备内所包含的高频无线电通信电路(未示出)相连。
按照这种圆偏振天线结构30，比如在把发射信号从无线电通信设备中的高频无线电通信电路经传送同轴电缆提供给传送引线34时，则因传送引线34与发射电极32电磁耦合之故，使所述发射信号从传送引线34被传送到发射电极32。相应地，发射电极32受到激励，产生圆偏振波，从而以无线方式发射所述信号。
图9a表示另一种圆偏振天线结构的示意平面图，而图9b表示沿图9a的A-A线所取的剖面示意图(比如参见专利文献2)。这种圆偏振天线结构36包括介电基板37。在介电基板37的前表面上形成用以产生圆偏振波的发射电极38，以及从发射电极38延伸的供给电极39。另外，在介电基板37后表面上形成信号线40，它是共面线(CPW线)，从介电基板37后表面的边缘延伸到信号线40与供给电极39面对的位置。此外，在介电基 板37的后表面上形成接地电极41，使接地电极41实际上覆盖除形成信号线40的区域之外的全部面积，并在接地电极41与信号线40之间形成缝隙。
所述共面信号线40与供给电极39电磁耦合。另外，信号线40与无线电通信设备中所包含的高频无线电通信电路(未示出)相连。当把发射信号从高频电路供给信号线40时，由于信号线40与供给电极39之间电磁耦合的缘故，把发射信号从信号线40提供给供给电极39，然后再从供给电极39发送到发射电极38。于是，发射电极38受到激励，产生圆偏振波，从而以无线方式发送发射信号。
图10a表示另一种圆偏振天线结构示例的平面示意图，而图10b表示沿图10a的B-B线所取的剖面示意图(比如参见专利文献3)。这种圆偏振天线结构43包括介电基板44。在介电基板44的前表面上形成发射电极45，用以产生圆偏振波。在介电基板44的后表面上形成供给电极46，以便在介电基板44的后表面上，从介电基板44后表面的边缘延伸发射电极45的中央位置。另外，在介电基板44的后表面上形成接地电极47，使该接地电极47实际上覆盖除形成供给电极46的区域之外的全部后表面面积，并在供给电极46与接地电极47之间形成缝隙。
专利文献1：日本未审专利申请公开No.2004-32014
专利文献2：日本未审专利申请公开No.10-93330
专利文献3：日本专利No.3002252
专利文献2：日本未审专利申请公开No.1-147905
发明内容
图8a和8b所示的天线结构30中使用传送引线34。因此，在制作过程中，于介电基板31上形成发射电极32和接地电极33之后，必须将传送引线34插入到介电基板31中，由此而使制作过程复杂。另外，在天线结构30中，最好使发射电极32和传送引线34彼此电磁耦合，而使阻抗得以匹配。为使发射电极32和传送引线34之间阻抗匹配，必须使传送引线34的一端恰好关于发射电极32定位，使发射电极32和传送引线34之间的间隔被设定成能使阻抗匹配的预定间隔。然而，比如在批量生产中，像对每一个成品所设计的那样，把传送引线34插入到介电基板31中是极为困难的。因此，发射电极32和传送引线34之间的间隔会随着产品而有所改变，并且发射电极32和传送引线34之间阻抗匹配的条件也会相应地改变。由于无线电通信性能会随着发射电极32和传送引线34之间阻抗匹配的条件而变，所以不能确保性能的可靠性。
另外，使用同轴电缆使天线结构30与无线电通信设备中的高频无线电通信电路连接。因此，就存在必须将同轴电缆与天线结构30相连的麻烦问题，并使制作的成本提高。
在图9a和9b中所示的天线结构36中，在介电基板37的前表面上不只形成发射电极38，而且还形成供给电极39。由于必须形成供给电极39，就难于减小介电基板37的尺寸。
在图10a和10b中所示的天线结构43中，形成供给电极46，用以在介电基板44的后表面上从介电基板44后表面的边缘延伸到发射电极45的中心位置。于是，就存在因下述理由而不能通过发射电极45得到为产生圆偏振波所用的良好谐振的问题，而且难以使天线结构43用作圆偏振天线。
在发射电极45中流动的电流(谐振电流)沿着通过发射电极45中心O的直线路径，比如沿着图10c的平面视图中虚线α和α′表示的路径传送。相应地，由发射电极45中的谐振电流感应出并在接地电极47中流动的镜像电流(image current)，最好希望是沿着发射电极45中的谐振电流的路径α和α′，也就是说沿着通过发射电极45中心O的直线路径传送。然而，由于在介电基板44后表面形成的供给电极46延伸到发射电极45中心O的位置，并且在发射电极45中心O周围的区域中不形成接地电极47，所以，接地电极47中的镜像电流沿着图10c中实线β和β′所示的围绕供给电极46的路径传送。具体地说，与发射电极45中的谐振电流不同，所述镜像电流不能沿着通过发射电极45中心O的直线路径传送。因此，镜像电流传送的路径的长度要比谐振电流在发射电极45中传送的路径长度长。为此，就不能由发射电极45得到产生圆偏振波所用的良好谐振。
为了解决上述这些问题，本发明提供如下的结构。也就是本发明提供一种圆偏振微带天线，它包括由介电常数为6或更大的介电材料组成的介电基板，在介电基板的前表面上只具有用以产生圆偏振波的λ/2型发射电极，在介电基板后表面上与发射电极电磁耦合的用以给发射电极馈电的共 面信号线从介电基板后表面的边缘朝向所述发射电极的中心位置不与该发射电极交迭地延伸到该发射电极的跟前位置，在所述共面信号线的内端部处，所述共面信号线的宽度大于介电基板后表面边缘上的端部处的信号线宽度，另外，在所述介电基板的后表面上，围绕所述信号线的延伸形成部位并且与所述发射电极的电极表面交迭地在除去设置信号线区域的全部后表面面积上形成接地电极，由此抑制了沿着接地电极的表面以对角线形状来流过的镜像电流的交点与发射电极中心点的偏移。另外，本发明提供一种无线电通信设备，它包含具有本发明特征结构的圆偏振微带天线。
按照本发明，设在介电基板后表面上的共面信号线，从介电基板后表面的边缘延伸到所述介电基板后表面的边缘与介电基板后表面上发射电极中心位置之间的中间位置。换句话说，本发明的给发射电极馈电的信号线的长度要比从介电基板后表面的边缘延伸到介电基板后表面上发射电极中心位置的给发射电极馈电的信号线的长度短。因此，按照本发明，可以缩短与发射电极交迭的信号线那部分的长度，或者省去这部分长度。
由于与发射电极交迭的信号线那部分长度的缩短，可使信号线进一步离开接地电极中镜像电流的理想路径。因此，按照本发明的结构，镜像电流以可在接地电极中沿着通过发射电极中心位置的路径传送，而不会受到给发射电极馈电的信号线的阻碍。相应地，可以防止镜像电流在发射电极中传送的路径变得比谐振电路在发射电极中传送的路径长。于是，可以由发射电极得到用以产生圆偏振波的良好谐振。
特别是当把给发射电极馈电的信号线被构造成使信号线不与发射电极交迭时，给发射电极馈电的信号线免得阻碍镜像电流的路径。因此，可由发射电极更为可靠地得到所述的谐振，可使圆偏振特性得到改善。于是，可以给出具有较高的无线电通信可靠性的圆偏振微带天线。
另外，按照本发明，在介电基板的前表面上形成发射电极，并在介电基板的后表面上形成用来给发射电极馈电的共面信号线。采用蚀刻或丝网印刷技术，能够以高精度很容易地在介电基板的前、后表面上形成所述发射电极和给发射电极馈电的信号线。另外，还能以高精度很容易地制成所述介电基板。因此，可以将发射电极与给发射电极馈电的信号线之间的缝隙实际上无误差地设定成等于设计值。相应地，可以将发射电极与给发射电极馈电的信号线之间的电容实际上设定成等于所设计的电容值。结果，可使发射电极与给发射电极馈电的信号线互相电磁耦合，同时得到有如所 设计的那样得到稳定的阻抗匹配，提高天线增益。这也就提高了无线电通信的可靠性。
再有，按照本发明，所述发射电极为λ/2型发射电极。因此，无需将发射电极与地连接。相应地，也就无需在介电基板的侧面上形成电极，去将发射电极与地电极连接。换句话说，按照本发明，只在介电基板的前表面上形成λ/2型发射电极，而不在介电基板的侧面上形成电极。因此，在制作过程中无需实行在介电基板侧面上形成电极的步骤。于是，使制作过程容易，并可降低制作成本。
此外，按照本发明，在介电基板的前表面上只形成发射电极。因此，与在介电基板的前表面上附带还形成除发射电极以外的元件相比，很容易使介电基板的尺寸得以减小(也就是可以很容易地使微带天线的尺寸减小)。
另一方面，曾经建议过几种具有三片结构的天线(即具有包含发射电极、供给电极和接地电极并且其间夹置有介电层的三层结构天线)(比如参见专利文献4)。在这样的结构中，在不同层的位置处布置所述发射电极、供给电极和接地电极。因此，由于各电极层数的增多，使制作过程复杂以及材料的成本增加。相比之下，按照本发明，由于给发射电极馈电的信号线和接地电极二者都形成于介电基板的后表面上，所以可以同时形成给发射电极馈电的信号线和接地电极。因此，可使制作过程简单。另外，由于可以减少所使用的介电材料的量，因此，可使材料成本降低。
附图说明
图1a是第一实施例圆偏振微带天线的透射图；
图1b是第一实施例圆偏振微带天线的展开图；
图1c是第一实施例圆偏振微带天线的平面图；
图2是表示利用模拟具有第一实施例结构的圆偏振微带天线所得回波损耗特性的示例曲线图；
图3a是说明一种圆偏振微带天线示例的展开图，所述天线不同于图1a-1c所示圆偏振微带天线，但具有第一实施例的特征结构；
图3b是图3a所示圆偏振微带天线的平面图；
图4是表示图3a和图3b所示圆偏振微带天线的回波损耗特性的示例曲线图；
图5a是第二实施例圆偏振微带天线的展开图；
图5b是第二实施例圆偏振微带天线的俯视平面图；
图6是说明一种使用两点供电方法的圆偏振微带天线实施例的示意图；
图7a是说明给发射电极馈电的共面信号线改型的式样图；
图7b是说明给发射电极供电的共面信号线另一改型的式样图；
图7c是说明给发射电极供电的共面信号线又一改型的式样图；
图8a是说明己知圆偏振天线结构示例的透视图；
图8b是图8所示圆偏振天线结构示例的剖面示意图；
图9a是说明同于图8a和8b所示圆偏振天线结构的已知圆偏振天线结构示例的平面图；
图9b是图9a所示圆偏振天线结构示例的剖面示意图；
图10a是说明不同于图8a和8b所示圆偏振天线结构的已知圆偏振天线结构另一示例的平面图；
图10b是说明图10a所示圆偏振天线结构的剖面示意图；
图10c是说明图10a所示圆偏振天线结构的仰视图。
参考标号
1 圆偏振微带天线
2 介电基板
3 发射电极
4 给发射电极馈电的共面信号线
5 接地电极
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明的具体实施例。
图1a是第一实施例圆偏振微带天线的透射图。图1b是图1a所示圆偏振微带天线的展开示意图。图1c是图1a所示圆偏振微带天线的俯视平 面图。
按照第一实施例的圆偏振微带天线1包括介电基板2。介电基板2的形状为矩形平板状。介电基板2由介电常数为6或更大的介电材料组成。在介电基板2的前表面2a上形成有发射电极3。在介电基板2的后表面2b上形成有给发射电极3馈电的共面信号线4。另外，在介电基板2的后表面2b上还形成有接地电极5，使接地电极5实际上覆盖除形成所述信号线4区域之外的全部面积，并在接地电极5与信号线4之间给出缝隙。在介电基板2的任何一个侧面2c-2f上都没有比如电极之类的导体形成，而所述侧面2c-2f用作不形成导体的区域。
发射电极3实际上为呈正方形的λ/2型发射电极(即电气长度约为无线电通信所用电波波长λ之半的发射电极)。在第一实施例的圆偏振微带天线1中，使用单点馈电方法(为给发射电极3馈电只形成一条共面信号线4)。因此，发射电极3具有切口6(6a和6b)，用以在它的彼此相对两个角部形成退化断口(degeneracy breaking)。相应地，在发射电极3内发生退化断口，使发射电极3能够产生无线电通信用的圆偏振波。在第一实施例中，有如上述那样，所述介电基板2的介电常数为6或更大。因此，介电基板2表现出较强的波长缩短效果，并因此而可使介电基板2的尺寸等减小。结果，可以使圆偏振微带天线1的尺寸减小。
给发射电极3馈电的信号线4与接地电极5连接。所述信号线4在介电基板2的后表面2a上面，从呈正方形的介电基板2的侧面(边缘)7直线延伸到所述侧面(边缘)7与发射电极3的中心位置O之间的中间位置。信号线4的长度与信号线4和发射电极3之间的电磁耦合量有关，并将其设定为适宜的长度，使信号线4与发射电极3能够互相电磁耦合，同时获得阻抗匹配。
以下将描述第一实施例结构的一个示例。这个示例中的介电基板2的介电常数为6，而介电基板2的尺寸是10mm×10mm×1mm。发射电极3是矩形的λ/2型发射电极。发射电极3的宽度W3(见图1b)是7.55mm，长度L3是8mm。将发射电极3形成为使发射电极3的中心位置实际上与介电基板2的中心位置一致。因此，沿着介电基板2宽度方向的边缘与相应的沿着发射电极3宽度方向的边缘之间的不形成电极的区域的线度D1和D2二 者都是1mm。另外，沿着介电基板2长度方向的边缘与相应的沿着发射电极3长度方向的边缘之间的不形成电极的区域的线度D3和D4二者都是1.225mm。
切口6(6a和6b)的宽度HW是0.7mm，而它的长度为HL是0.6mm。给发射电极3馈电的共面信号线4的宽度W4是1.8mm，而它的长度为L4是3mm。信号线4与围绕信号线4的接地电极5之间的缝隙D5是0.5mm。在介电基板2后表面2b上的信号线4内端部与发射电极3中心位置O之间的距离L0是2mm。于是，信号线4延伸到发射电极3的边缘与其中心位置O之间的中间位置。
本发明的发明人进行过模拟，以求得具有上述结构之圆偏振微带天线1的回流损耗特性与圆偏振波轴向比(axial ratio)。图2是表示所述回流损耗特性的模拟结果曲线。沿与发射电极3垂直方向(天顶方向)的圆偏振波轴向比为1.4dB。正如从这些结果所能清楚理解的，具有上述结构的圆偏振微带天线1，使用频率在7.3GHz周围的圆偏振波，能够提供良好的无线电通信。
这个示例中的信号线4从介电基板2后表面2b的边缘延伸到发射电极3的边缘与其中心位置O之间的中间位置。不过，信号线4所延伸到的位置并不限于发射电极3的边缘与其中心位置O之间的中间位置。将信号线4的长度设定成使得能够在信号线4与发射电极3之间得到良好的阻抗匹配。为在信号线4与发射电极3之间得到良好阻抗匹配的信号线4的长度随着介电基板2的介电常数、无线电通信用的预定频率等而不同。因此，所述信号线4的长度并不限于从介电基板2的边缘到发射电极3边缘与其中心位置O之间的中间位置的距离。例如，可使信号线4延伸到超过上述中间位置更接近发射电极3的中心位置O。作为另一种选择，可使信号线4从介电基板2的边缘延伸到上述发射电极3边缘与其中心位置O之间的中间位置之前的一个位置。作为举例，图3a表示另一示例的展开图，而图3b表示图3a所示圆偏振微带天线1俯视示意图。
在图3a和3b所示的示例中，介电基板2的介电常数为20，并且介电基板2的尺寸是10mm×10mm×1mm。发射电极3实际上为矩形的λ/2型发射电极。发射电极3的宽度W3(见图3a)是7.72mm，长度L3是8mm。将 发射电极3形成为使发射电极3的中心位置实际上与介电基板2的中心位置一致。因此，沿着介电基板2宽度方向的边缘与相应的沿着发射电极3宽度方向的边缘之间的不形成电极的区域的线度D1和D2二者都是1mm。另外，沿着介电基板2长度方向的边缘与相应的沿着发射电极3长度方向的边缘之间的不形成电极的区域的线度D3和D4二者都是1.14mm。
切口6(6a和6b)的宽度HW是0.6mm，而它的长度为HL是0.4mm。给发射电极3馈电的共面信号线4的宽度W4是2.2mm，而它的长度为L4是1.6mm。信号线4与围绕信号线4的接地电极5之间的缝隙D5是0.5mm。在介电基板2后表面2b上的信号线4内端部与发射电极3中心位置O之间的距离L0是3.4mm。换句话说，信号线4的长度比图1a-1c所示结构中的短，因此，使信号线4与发射电极3交迭的那部分的长度缩短。
通过模拟得到具有上述结构之圆偏振微带天线1的回流损耗特性与圆偏振波轴向比。图4是表示所述回流损耗特性的模拟结果曲线。沿与发射电极3垂直方向(天顶方向)的圆偏振波轴向比为2.1dB。正如从这些结果所能清楚理解的，具有上述结构的圆偏振微带天线1，使用频率在4.16GHz周围的圆偏振波，能够提供良好的无线电通信，并可提高天线的增益。
下面将描述第二实施例。第二实施例中以与第一实施例相同的参考标号表示相同的构成部分，并因此而省略对它们的重复说明。
图5a是第二实施例圆偏振微带天线1的展开图。图5b是图5a所示圆偏振微带天线1的俯视平面图。在第二实施例中，给发射电极3馈电的共面信号线4，在介电基板2的后表面上从介电基板2后表面的边缘7向着发射电极3的中心位置O延伸，并且信号线4的内端部被定位于形成发射电极3区域的外面。具体地说，第二实施例中的信号线4不与发射电极3交迭。
另外，在第二实施例中，将信号线4成形为使得它的内端部处的宽度大于介电基板2后表面边缘上端部的宽度。在图5a和5b所示的示例中，信号线4实际上呈T-形形状。当信号线4内端部处的宽度大于介电基板2的后表面边缘上端部的宽度时，与信号线4在其整个长度方向上都具有等于介电基板2后表面边缘的端部处宽度的恒定宽度的情况相比，可使信号 线4与发射电极3之间电磁耦合的强度增强。因此，即使在信号线4的长度减小的情况下，信号线4与发射电极3也能互相电磁耦合，同时可在它们之间得到阻抗匹配。相应地，有如第二实施例这样，可以很容易地获得信号线4不与发射电极3交迭的结构。
当信号线4不与发射电极3交迭时，流过接地电极5的镜像电流可以沿着接近理想路径(比如图10c中的虚线α和α′所示的通过发射电极中心位置的直线路径)的路径传送，而不会受到信号线4的组碍。相应地，可使圆偏振微带天线1的圆偏振特性得到改善。
接下去将描述第三实施例。第三实施例与无线电通信设备有关。第三实施例的无线电通信设备的特征在于它包含第一或第二实施例的圆偏振微带天线1。无线电通信设备的其它结构并不受到特别的限制，而是可以采用各种结构。因此，省略了除圆偏振微带天线以外的那些结构的描述。另外，由于上面已经描述了第一和第二实施例的圆偏振微带天线1，也省略对它们的描述。
按照第三实施例的无线电通信设备，由于使用第一或第二实施例的圆偏振微带天线1，可使圆偏振微带天线1的成本和尺寸降低。相应地，可使无线电通信设备的成本和尺寸降低。另外，由于圆偏振微带天线1的无线电通信性能提高，由这种无线电通信设备提供的无线电通信可靠性得以提高。
本发明并不限于上述第一至第三实施例，各种其它实施例也都是可以的。譬如，虽然在第一至第三实施例当中每一个的圆偏振微带天线1中都使用单点馈电方法，但也可将本发明应用于采用两点馈电方法的圆偏振微带天线中。在这样的情况下，有如图6的展开图所示那样，在圆偏振微带天线1中，形成两条共面信号线4(4A和4B)，用以给一个发射电极馈电。这两条信号线4(4A和4B)彼此分开，并在介电基板2的后表面2b上，分别从介电基板2的后表面2b上的边缘7A和7B延伸到边缘7A和7B与发射电极中心位置O之间的中间位置。信号线4A延伸的方向A和信号线4B延伸的方向B互相正交。将两条信号线4(4A和4B)的长度设定成使信号线4(4A和4B)能与发射电极3电磁耦合，同时获得阻抗匹配。信号线4(4A和4B)可以部分地与发射电极3交迭。作为另外的选择，所述结构可以是 使所述两条信号线4(4A和4B)都不与发射电极3交迭。
在采用两点馈电方式时，可以得到下述优点。这就是，发射电极3可有两种不同的产生圆偏振波的激励模式，并且，在采用两点馈电方法的情况下，所述两种激励模式彼此正交。于是，当从给发射电极馈电的两条信号线4(4A和4B)之一观察另一条时，所述两条信号线4(4A和4B)之一与另一条彼此电磁隐蔽。换句话说，信号线4A和信号线4B是彼此电磁隐蔽的。因此，与采用单点馈电方式并且只提供一条给发射电极馈电的信号线4的结构不同，即使在信号线4与发射电极3之间的电磁耦合较弱的情况下，也能够得到信号线4与发射电极3之间的阻抗匹配。相应地，可使信号线4与发射电极3交迭的长度缩短，或者很容易就能得到信号线4不与发射电极3交迭的结构。结果，可以将信号线4设计成，使得不将信号线4布置在使镜像电流在接地电极5中流过的理想路径上。因此，镜像电流可以沿着接近于理想路径的路径传送，并能提高圆偏振微带天线的性能。
在第二实施例中，给发射电极3馈电的信号线4不与发射电极3交迭，并将其成形为使得信号线4的内端部处的宽度大于介电基板底面边缘上的端部处的宽度。不过，即使在从在介电基板背面边缘上的端部到所述内端部的信号线4整个长度上信号线4的宽度都是恒定的情况下，比如若是信号线4的宽度较大的情况下，而且是在信号线4与发射电极3之间能够得到较强的电磁耦合的情况下，也可以将信号线4构造成使得信号线4不与发射电极3交迭。另外，即使在信号线4的内端部处其宽度大于介电基板背面边缘上的端部处的宽度时，也可以根据信号线4与发射电极3之间电磁耦合的强度，而将信号线4构造成使得在其较宽的端部处与发射电极3交迭。
另外，按照第二实施例，所述信号线4实际上呈T-型。但信号线4的形状并无特别限制，只要在它的内端部处的宽度大于介电基板背面边缘上的端部处的宽度即可。例如，也可将信号线4成形为像图7a、7b、7c所示那样。在如图7a所示的信号线4中，在从介电基板背面边缘上的端部到信号线4中间部分的一段范围内，它的宽度都是恒定的，然后向着它的内端部逐渐增大的。在如图7b所示的信号线4中，从介电基板背面边 缘上的端部到内端部，所述宽度连续地增大。在如图7c所示的信号线4中，从介电基板背面边缘上的端部到内端部，所述宽度阶梯式地增大。
此外，第一到第三实施例中的每一个，其中的介电基板2实际上为矩形的。但所述介电基板2也可以具有除矩形以外的其它形状，比如圆形、椭圆形、三角形和五角或更多角的多角形。另外，发射电极3的形状也不限于实际上为正方形，只要那个产生圆偏振波即可。
工业上的应用
按照本发明的结构，可以很容易地减小圆偏振微带天线以及包含这种的圆偏振微带天线的无线电通信设备的尺寸和成本。因此，本发明可以应用于那种要求小型化的便携式无线电通信装置，所述便携式无线电通信装置中包含圆偏振天线。
Claims (3)
1.一种圆偏振微带天线，它包括由介电常数为6或更大的介电材料组成的介电基板，在介电基板的前表面上只具有用以产生圆偏振波的λ/2型发射电极，在介电基板后表面上与发射电极电磁耦合的用以给发射电极馈电的共面信号线从介电基板后表面的边缘朝向所述发射电极的中心位置不与该发射电极交迭地延伸到该发射电极的跟前位置，在所述共面信号线的内端部处，所述共面信号线的宽度大于介电基板后表面边缘上的端部处的所述共面信号线宽度，另外，在所述介电基板的后表面上，围绕所述信号线的延伸形成部位并且与所述发射电极的电极表面交迭地在除去设置信号线区域的全部后表面面积上形成接地电极，由此抑制了沿着接地电极的表面以对角线形状来流过的镜像电流的交点与发射电极中心点的偏移。
2.如权利要求1所述的圆偏振微带天线，其中，在介电基板后表面上形成两个用以给发射电极馈电的共面信号线，所述两个共面信号线互相分开并沿彼此正交的方向延伸，使所述圆偏振微带天线中使用两点馈电方法。
3.一种无线电通信设备，包含权利要求1或2所述的圆偏振微带天线。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP157983/2004 | 2004-05-27 | ||
| JP2004157983 | 2004-05-27 | ||
| PCT/JP2005/005550 WO2005117210A1 (ja) | 2004-05-27 | 2005-03-25 | 円偏波用のマイクロストリップアンテナおよびそれを備えた無線通信機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1922764A CN1922764A (zh) | 2007-02-28 |
| CN1922764B true CN1922764B (zh) | 2011-08-31 |
Family
ID=35451195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200580005339XA Active CN1922764B (zh) | 2004-05-27 | 2005-03-25 | 圆偏振微带天线和含有该天线的无线电通信设备 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7369088B2 (zh) |
| JP (1) | JP4265654B2 (zh) |
| CN (1) | CN1922764B (zh) |
| GB (1) | GB2429585B (zh) |
| WO (1) | WO2005117210A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200840140A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-01 | Sinbon Elect Co Ltd | Patch antenna with an L-shaped cut corner |
| JP5699536B2 (ja) * | 2010-10-26 | 2015-04-15 | ソニー株式会社 | 電池ユニット |
| US9252499B2 (en) | 2010-12-23 | 2016-02-02 | Mediatek Inc. | Antenna unit |
| JP2013078027A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Tdk Corp | パッチアンテナ |
| TWM455997U (zh) * | 2013-01-21 | 2013-06-21 | Unictron Technologies Corp | 耦合饋入式微帶天線 |
| CN103500882B (zh) * | 2013-10-22 | 2015-07-15 | 厦门大学 | 高隔离度双极化双端口贴片天线 |
| WO2016063438A1 (ja) * | 2014-10-21 | 2016-04-28 | 日本電気株式会社 | 平面アンテナ |
| KR102343572B1 (ko) * | 2015-03-06 | 2021-12-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 |
| US10198890B2 (en) * | 2016-04-19 | 2019-02-05 | X-Celeprint Limited | Hybrid banknote with electronic indicia using near-field-communications |
| KR102411482B1 (ko) | 2018-06-11 | 2022-06-22 | 삼성전자 주식회사 | 용량성 구조물을 포함하는 전자 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5005019A (en) * | 1986-11-13 | 1991-04-02 | Communications Satellite Corporation | Electromagnetically coupled printed-circuit antennas having patches or slots capacitively coupled to feedlines |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350203A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Matsushita Electric Works Ltd | 平面アンテナ |
| JPH01147905A (ja) | 1987-12-03 | 1989-06-09 | Antenna Giken Kk | 平面アンテナ |
| US4890693A (en) | 1989-02-06 | 1990-01-02 | Brien Charles E O | Knock-down support stand and kit for assembly thereof |
| US4980693A (en) * | 1989-03-02 | 1990-12-25 | Hughes Aircraft Company | Focal plane array antenna |
| JP3002252B2 (ja) | 1990-11-05 | 2000-01-24 | 株式会社東芝 | 平面アンテナ |
| JP3002277B2 (ja) * | 1991-02-28 | 2000-01-24 | 日本放送協会 | 平面アンテナ |
| DE69222464T2 (de) * | 1991-05-30 | 1998-02-26 | Toshiba Kawasaki Kk | Mikrostreifenantenne |
| JPH06276014A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 移動無線用平面アンテナ |
| JP2920160B2 (ja) * | 1994-06-29 | 1999-07-19 | ザ ウィタカー コーポレーション | 車輌衝突回避レーダーシステム用平板形マイクロ波アンテナ |
| JP3445431B2 (ja) * | 1996-02-13 | 2003-09-08 | 株式会社東芝 | 円偏波パッチアンテナ及び無線通信システム |
| JPH1093330A (ja) | 1996-09-17 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | 円偏波アンテナ |
| JPH10209743A (ja) * | 1997-01-21 | 1998-08-07 | Toshiba Corp | スロット結合型マイクロストリップアンテナ |
| JP3472678B2 (ja) * | 1997-02-20 | 2003-12-02 | シャープ株式会社 | アンテナ一体化マイクロ波・ミリ波回路 |
| JP3252812B2 (ja) * | 1998-10-05 | 2002-02-04 | 株式会社村田製作所 | 表面実装型円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置 |
| JP2001177314A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-06-29 | Tdk Corp | パッチアンテナ |
| JP2002261539A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-13 | Hiroyuki Arai | パッチアレイアンテナ |
| JP4135861B2 (ja) * | 2001-10-03 | 2008-08-20 | 日本電波工業株式会社 | 多素子平面アンテナ |
| JP3842645B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2006-11-08 | 日本電波工業株式会社 | 多素子アレー型の平面アンテナ |
| JP2004023698A (ja) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Asahi Glass Co Ltd | アンテナ装置 |
| JP2004032014A (ja) | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Toko Inc | パッチアンテナ |
-
2005
- 2005-03-25 CN CN200580005339XA patent/CN1922764B/zh active Active
- 2005-03-25 JP JP2006513818A patent/JP4265654B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-25 WO PCT/JP2005/005550 patent/WO2005117210A1/ja active Application Filing
- 2005-03-25 GB GB0615728A patent/GB2429585B/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-09-12 US US11/519,040 patent/US7369088B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5005019A (en) * | 1986-11-13 | 1991-04-02 | Communications Satellite Corporation | Electromagnetically coupled printed-circuit antennas having patches or slots capacitively coupled to feedlines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1922764A (zh) | 2007-02-28 |
| WO2005117210A1 (ja) | 2005-12-08 |
| JP4265654B2 (ja) | 2009-05-20 |
| GB0615728D0 (en) | 2006-09-20 |
| GB2429585A (en) | 2007-02-28 |
| US7369088B2 (en) | 2008-05-06 |
| US20070008226A1 (en) | 2007-01-11 |
| GB2429585B (en) | 2008-06-18 |
| JPWO2005117210A1 (ja) | 2008-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1922764B (zh) | 圆偏振微带天线和含有该天线的无线电通信设备 | |
| US6900768B2 (en) | Antenna device and communication equipment using the device | |
| JP4089680B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| KR101982028B1 (ko) | 편파 공용 안테나 | |
| US6762729B2 (en) | Slotted bow tie antenna with parasitic element, and slotted bow tie array antenna with parasitic element | |
| JP4263820B2 (ja) | 円偏波用平面アンテナ | |
| JP2004088218A (ja) | 平面アンテナ | |
| JP2003309418A (ja) | ダイポールアンテナ | |
| EP1267440A2 (en) | Antenna element with conductors formed on outer surfaces of device substrate | |
| KR100944968B1 (ko) | 스피드론 프랙탈 구조의 광대역 원형편파 안테나 | |
| JP2002319811A (ja) | 複共振アンテナ | |
| WO2005031919A1 (en) | Broadband slot array antenna | |
| US6906667B1 (en) | Multi frequency magnetic dipole antenna structures for very low-profile antenna applications | |
| JP4021642B2 (ja) | アンテナ構造及び無線装置 | |
| KR19980069982A (ko) | 전 방향성 안테나 | |
| CN111710972A (zh) | 一种多模双极化基站天线振子 | |
| CN105680160B (zh) | 二单元宽带介质谐振器天线 | |
| JP4148126B2 (ja) | アンテナ装置及びこれを備えた通信機器 | |
| KR100714201B1 (ko) | 초 광대역 안테나 | |
| KR100603596B1 (ko) | 평면형 역 에프 안테나 | |
| CN111682312B (zh) | 沿e平面非对称切割的贴片天线 | |
| Mukherjee et al. | Implementation of dual-frequency longitudinal slot array antenna on substrate integrated waveguide at X-band | |
| JP2002344238A (ja) | 偏波共用平面アンテナ | |
| JP4347002B2 (ja) | 偏波共用アンテナ | |
| WO2002087012A1 (en) | Pifa antenna with higp structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |