DE112020001537T5

DE112020001537T5 - Antennenvorrichtung

Info

Publication number: DE112020001537T5
Application number: DE112020001537.8T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Ikeda; Yuuji Kakuya; Kenichiro Sanji; Nobuyasu Okabe
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2021-12-09
Also published as: WO2020195110A1; JP2020161957A; CN113632318A; JP7028212B2; US20220006195A1; CN113632318B

Abstract

Eine Antennenvorrichtung beinhaltet: eine Masseplatte (10), die ein flaches plattenförmigen Leiterelement ist; eine gegenüberliegende leitende Platte (30), die mit einem Energieversorgungspunkt zum elektrischen Verbinden mit einer Energieversorgungsleitung versehen ist und aus einem flachen plattenförmigen Leiterelement gefertigt ist, das mit einer vorbestimmten Distanz von der Masseplatte installiert ist; und einen Kurzschlussabschnitt (40), der in einer Mittenregion der gegenüberliegenden leitenden Platte bereitgestellt ist und elektrisch die gegenüberliegende leitende Platte und die Masseplatte verbindet. Eine Parallelresonanz an einer vorbestimmten Zielfrequenz wird durch eine Induktivität, die in dem Kurzschlussabschnitt bereitgestellt ist, und eine Kapazität zwischen der Masseplatte und der gegenüberliegenden leitenden Platte erzeugt und die Masseplatte ist asymmetrisch bezüglich der gegenüberliegenden leitenden Platte angeordnet.

Description

QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2019-58817 , eingereicht am 26. März 2019, deren Beschreibung hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Antennenvorrichtung mit einer Struktur einer flachen Platte.
STAND DER TECHNIK
Patentdokument 1 offenbart eine Antennenvorrichtung einschließlich einer Mikrostreifenantenne (in anderen Worten eine Patchantenne) und einer Monopolantenne, die aufrecht auf der Patchantenne steht. Gemäß der Antennenvorrichtung stellt die Patchantenne die Richtwirkung in der Richtung senkrecht zum flachen Masseleiter (nachfolgend die Masseplatte) bereit und die Monopolantenne stellt die Richtwirkung in der Richtung parallel zur Masseplatte bereit. Gemäß dieser Konfiguration ist es beispielsweise, wenn die Masseplatte in einer horizontalen Position verwendet wird, möglich, sowohl Funkwellen, die von der Zenitrichtung ankommen, als auch Funkwellen, die von der horizontalen Richtung ankommen, zu empfangen. Die Funkwelle, die von der Zenitrichtung ankommt, ist beispielsweise eine Funkwelle von einer Satellitenstation. Die Funkwelle von der horizontalen Richtung ist beispielsweise eine Funkwelle von einer Bodenstation.
Die Konfiguration, die in Patentdokument 1 offenbart ist, beinhaltet eine Monopolantenne zum Senden und Empfangen von Funkwellen von der horizontalen Richtung. Da die Monopolantenne eine Länge einer 1/4 Wellenlänge der Funkwelle, die zu senden und empfangen ist, haben muss, wird die Höhe der Antennenvorrichtung (nachfolgend als Montagehöhe bezeichnet) groß. Die Montagehöhe bezieht sich hierbei auf die Höhe, wenn die Antennenvorrichtung auf dem sich bewegenden Körper in einer Stellung montiert ist, in der die Ebene der Patchantenne horizontal ist. Es ist denkbar, dass das Leiterelement als eine Monopolantenne unter Verwendung einer Spule oder dergleichen verkürzt wird, aber, wenn die Höhe durch die Spule oder dergleichen verringert wird, kann sich die Leistung verschlechtern.
LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
PATENTLITERATUR
[Patentdokument 1] JP 2005-20301 A
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung wurde basierend auf diesem Umstand erstellt und ihr Zweck ist es, eine Antennenvorrichtung bereitzustellen, wobei die Höhe davon reduziert wird, um Funkwellen in der Richtung senkrecht zum Boden und in der Richtung parallel zum Boden zu emittieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Antennenvorrichtung: eine Masseplatte, die ein flaches plattenförmigen Leiterelement ist; eine gegenüberliegende leitende Platte, die mit einem Energieversorgungspunkt zum elektrischen Verbinden mit einer Energieversorgungsleitung versehen ist und aus einem flachen plattenförmigen Leiterelement gefertigt ist, das mit einer vorbestimmten Distanz von der Masseplatte installiert ist; und einen Kurzschlussabschnitt, der in einer Mittenregion der gegenüberliegenden leitenden Platte bereitgestellt ist und elektrisch die gegenüberliegende leitende Platte und die Masseplatte verbindet. Unter Verwendung der Induktivität, die in dem Kurzschlussabschnitt bereitgestellt ist, und der elektrostatischen Kapazität, die durch die Masseplatte und die gegenüberliegende leitende Platte ausgebildet ist, tritt Parallelresonanz bei einer vorbestimmten Zielfrequenz auf. Die Masseplatte ist asymmetrisch bezüglich der gegenüberliegenden leitenden Platte angeordnet.
Bei diesem Typ Antennenvorrichtung wird Parallelresonanz aufgrund einer elektrostatischen Kapazität, die zwischen der Masseplatte und der gegenüberliegenden leitenden Platte ausgebildet ist, und einer Induktivität erzeugt, die in dem Kurzschlussabschnitt beinhaltet ist. Die Parallelresonanz wird bei einer Frequenz entsprechend der elektrostatischen Kapazität und der Induktivität erzeugt. Dann werden aufgrund des vertikalen elektrischen Felds, das zwischen der gegenüberliegenden leitenden Platte und der gegenüberliegenden Masseplatte gemäß der Parallelresonanz erzeugt wird, linear polarisierte Wellen deren Schwingungsrichtung des elektrischen Felds senkrecht zur Masseplatte ist, in der Richtung entlang der gegenüberliegenden leitenden Platte gesendet und empfangen.
Ferner, da die Masseplatte asymmetrisch bezüglich der gegenüberliegenden leitenden Platte angeordnet ist, sind der Betrag von Strom, der in der Masseplatte entlang einer Richtung betrachtet von dem Kurzschlussabschnitt fließt, und der Betrag von Strom, der in der entgegengesetzten Richtung in der Masseplatte fließt, asymmetrisch. Demzufolge verringert sich der Grad zu welchem sich Funkwellen, die durch Ströme abgestrahlt werden, die in jeder Richtung von dem Kurzschlussabschnitt fließen, gegenseitig auslöschen. Die Funkwellen, die durch den Strom abgestrahlt werden, der durch die Masseplatte fließt, bleiben ungelöscht und die verbleibenden Funkwellen breiten sich in den Raum aus. Das heißt, Funkwellen werden von einer Region der Masseplatte abgestrahlt, die betrachtet von der gegenüberliegenden leitenden Platte asymmetrisch ist (nachfolgend ein asymmetrischer Abschnitt).
Durch Simulation bestätigt sich, dass der Strom hauptsächlich an der Kante des asymmetrischen Abschnitts induziert wird. Die Kante der Masseplatte kann als linear angesehen werden. Das heißt, gemäß der vorstehenden Konfiguration operiert die Kante des asymmetrischen Abschnitts der Masseplatte als eine lineare Antenne (beispielsweise eine Antenne vom Poltyp). Die Funkwellen, die vom asymmetrischen Abschnitt der Masseplatte abgestrahlt werden, sind linear polarisierte Wellen, deren elektrische Feldschwingungsrichtung parallel zur Masseplatte ist. Ferner wird die Funkwelle, die von dem asymmetrischen Abschnitt der Masseplatte abgestrahlt wird, in der Richtung orthogonal zum Kantenabschnitt des asymmetrischen Abschnitts abgestrahlt. Die Richtung orthogonal zur Kante des asymmetrischen Abschnitts beinhaltet ebenso die Richtung senkrecht zur Masseplatte.
Wie vorstehend beschrieben ist, können gemäß der vorstehenden Konfiguration Funkwellen in der Richtung senkrecht zur Masseplatte und in der Richtung parallel zur Masseplatte abgestrahlt werden. Ferner wird Abstrahlung in einer Richtung parallel zur Masseplatte erzeugt, indem Parallelresonanz aufgrund der Kapazität, die zwischen der Masseplatte und der gegenüberliegenden leitenden Platte ausgebildet ist, und der Induktivität verursacht wird, die in dem Kurzschlussabschnitt bereitgestellt ist. Demnach kann die Höhe der Antennenvorrichtung reduziert werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Antennenvorrichtung: eine Masseplatte, die ein flaches plattenförmiges Leiterelement ist; eine gegenüberliegende leitende Platte, die mit einem Energieversorgungspunkt zum elektrischen Verbinden mit einer Energieversorgungsleitung versehen ist und aus einem flachen plattenförmigen Leiterelement gefertigt ist, das mit einer vorbestimmten Distanz von der Masseplatte installiert ist; und einen Kurzschlussabschnitt, der in einer Mittenregion der gegenüberliegenden leitenden Platte bereitgestellt ist und elektrisch die gegenüberliegende leitende Platte und die Masseplatte verbindet. Unter Verwendung der Induktivität, die in dem Kurzschlussabschnitt bereitgestellt ist, und der elektrostatischen Kapazität, die durch die Masseplatte und die gegenüberliegende leitende Platte ausgebildet ist, tritt Parallelresonanz bei einer vorbestimmten Zielfrequenz auf. Der Kurzschlussabschnitt ist an einer Position ausgebildet, die um einen vorbestimmten Betrag von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte beabstandet ist.
In dieser Konfiguration werden linear polarisierte Wellen mit der Schwingungsrichtung des elektrischen Felds senkrecht zur Masseplatte in der Richtung entlang der gegenüberliegenden leitenden Platte unter Verwendung der Parallelresonanz der Kapazität, die zwischen der Masseplatte und der gegenüberliegenden leitenden Platte ausgebildet ist, und der Induktivität, die in dem Kurzschlussabschnitt bereitgestellt ist, gesendet und empfangen.
Ferner ist in dieser Konfiguration, da der Kurzschlussabschnitt an einer Position angeordnet ist, die von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte abweicht, die Symmetrie der Stromverteilung, des Stroms, der durch die gegenüberliegende leitende Platte fließt, gebrochen und der Grad der Auslöschung bzw. Aufhebung der Funkwellen, die von dem Kurzschlussabschnitt in jeder Richtung abgestrahlt werden, ist reduziert. Demzufolge werden Funkwellen von der gegenüberliegenden leitenden Platte in der Richtung senkrecht zur gegenüberliegenden leitenden Platte abgestrahlt. Da die gegenüberliegende leitende Platte angeordnet ist, um der Masseplatte zugewandt zu sein, entspricht die Richtung senkrecht zur gegenüberliegenden leitenden Platte der Richtung senkrecht zur Masseplatte. Das heißt, gemäß der vorstehenden Konfiguration können Funkwellen jeweils in der Richtung senkrecht zur Masseplatte und in der Richtung parallel zur Masseplatte abgestrahlt werden. Ferner wird Abstrahlung in einer Richtung parallel zur Masseplatte erzeugt, indem Parallelresonanz aufgrund der Kapazität, die zwischen der Masseplatte und der gegenüberliegenden leitenden Platte ausgebildet ist, und der Induktivität verursacht wird, die in dem Kurzschlussabschnitt bereitgestellt ist. Demnach kann die Höhe der Antennenvorrichtung reduziert werden.
Figurenliste
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen deutlicher. Es zeigen:

1 eine perspektivische Außenansicht, die eine Konfiguration der Antennenvorrichtung zeigt;
2 eine Querschnittsansicht der Antennenvorrichtung entlang Linie II-II in 1 ;
3 ein Diagramm zum Erläutern der Positionsbeziehung zwischen der Masseplatte und der gegenüberliegenden leitenden Platte;
4 ein Diagramm, das eine Stromverteilung, eine Spannungsverteilung und eine elektrische Feldverteilung in der Nähe der gegenüberliegenden leitenden Platte illustriert;
5 ein Diagramm, das Abstrahlcharakteristika in dem LC-Resonanzmodus in der X-Y-Ebene zeigt;
6 ein Diagramm, das Abstrahlcharakteristika in dem LC-Resonanzmodus in der X-Z-Ebene und der Y-Z-Ebene zeigt;
7 ein Diagramm zum Erläutern des Operationsprinzips des Masseplattenanregungsmodus;
8 ein Diagramm zum Erläutern des Operationsprinzips des Masseplattenanregungsmodus;
9 ein Diagramm, das Abstrahlcharakteristika zeigt, die durch den Masseplattenanregungsmodus bereitgestellt werden;
10 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Verstärkung in der horizontalen Richtung der Antenne, einer Verstärkung in der Aufwärtsrichtung der Antenne und einer Breite W eines asymmetrischen Abschnitts zeigt;
11 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Antennenvorrichtungsmontageposition und -montagestellung an einem Fahrzeug zeigt;
12 ein konzeptionelles Diagramm, das die Richtwirkung der Antennenvorrichtung gemäß der Montageposition und Montagestellung, die in 11 gezeigt sind, zeigt;
13 ein Diagramm zum Erläutern einer bevorzugteren Montageposition der Antennenvorrichtung;
14 ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel der Antennenvorrichtung zeigt;
15 ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel der Antennenvorrichtung zeigt;
16 ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel der Antennenvorrichtung zeigt;
17 ein Diagramm, das eine Konfiguration zeigt, in der ein Schaltungsabschnitt auf einer Oberseitenoberfläche einer Trägerplatte ausgebildet ist;
18 ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel der Antennenvorrichtung zeigt;
19 ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel der Antennenvorrichtung zeigt;
20 ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel der Antennenvorrichtung zeigt;
21 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Masseplatte zeigt, in der ein Verbindungszustand zwischen einem Symmetriebeibehaltungsabschnitt und einem asymmetrischen Abschnitt umschaltbar ist;
22 ein Diagramm, das eine Antennenvorrichtung zeigt, in der ein Kurzschlussabschnitt an einer Position vorgesehen ist, die von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte abweicht;
23 ein Diagramm, das eine Stromverteilung auf einer gegenüberliegenden leitenden Platte zeigt, wenn ein Kurzschlussabschnitt in der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte ausgebildet ist;
24 ein Diagramm zum Erläutern einer Stromverteilung auf der gegenüberliegenden leitenden Platte und deren Operation, wenn ein Kurzschlussabschnitt an einer Position ausgebildet ist, die von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte beabstandet ist;
25 eine perspektivische Außenansicht, die die Konfiguration der Antennenvorrichtung der zweiten Ausführungsform zeigt; und
26 eine Draufsicht zum Erläutern der Positionsbeziehung zwischen der Masseplatte, der gegenüberliegenden leitenden Platte und dem Kurzschlussabschnitt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[Erste Ausführungsform]
Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gemäß den Zeichnungen beschrieben. Nachfolgend werden Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die redundante Beschreibung davon wird weggelassen. Wenn nur ein Teil der Konfiguration beschrieben ist, kann die Konfiguration, die in der vorherigen Ausführungsform beschrieben ist, auf andere Teile angewendet werden.
1 ist eine perspektivische Außenansicht, die ein Beispiel einer schematischen Struktur einer Antennenvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustriert. 2 ist eine Querschnittsansicht der Antennenvorrichtung 1 entlang der Linie II-II, die in 1 illustriert ist. Die Antennenvorrichtung 1 wird verwendet, um an einem sich bewegenden Körper wie einem Fahrzeug montiert zu werden.
Die Antennenvorrichtung 1 ist konfiguriert, um Funkwellen mit einer vorbestimmten Zielfrequenz zu senden und zu empfangen. In einem anderen Modus kann die Antennenvorrichtung 1 natürlich nur zum Senden oder zum Empfangen verwendet werden. Da Senden und Empfangen von Funkwellen reversibel sind, ist eine Konfiguration, die Funkwellen mit einer vorbestimmten Frequenz senden kann, ebenso gleich bzw. ähnlich einer Konfiguration, die Funkwellen mit der vorbestimmten Frequenz empfangen kann.
Hierbei ist die Operationsfrequenz beispielsweise 2,45 GHz. Natürlich kann die Zielfrequenz angemessen entworfen werden und Zielfrequenzen können beispielsweise 300 MHz, 760 MHz, 850 MHz, 900 MHz, 1,17 GHz, 1,28 GHz, 1,55 GHz, 5,9 GHz oder dergleichen sein. Die Antennenvorrichtung 1 kann nicht nur die Zielfrequenz senden und empfangen, sondern ebenso Funkwellen mit einer Frequenz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, der mit der Zielfrequenz als eine Referenz bestimmt wird. Beispielsweise ist die Antennenvorrichtung 1 konfiguriert, um Frequenzen senden und empfangen zu können, die zu dem Band von 2400 MHz bis 2500 MHz gehören (nachfolgend 2,4-GHz-Band).
Das heißt, die Antennenvorrichtung 1 kann Funkwellen in Frequenzbändern senden und empfangen, die bei Nahbereichsfunkkommunikation verwendet werden, wie Bluetooth Low Energy (Bluetooth ist eine registrierte Marke), Wi-Fi (registrierte Marke), ZigBee (registrierte Marke) und dergleichen. In anderen Worten ist die Antennenvorrichtung 1 konfiguriert, um Funkwellen in dem Frequenzband senden und empfangen zu können (sogenanntes ISM-Band), das durch die International Telecommunication Union for general use in the industrial, scientific and medical fields spezifiziert ist.
Nachfolgend repräsentiert „λ“ die Wellenlänge der Funkwelle der Zielfrequenz (nachfolgend ebenso als die Zielwellenlänge bezeichnet). Beispielsweise beziehen sich „λ/2“ und „0,5 λ“ auf eine Hälfte der Länge der Zielwellenlänge und „λ/4“ und „0,25 λ“ beziehen sich auf die Länge eines Viertels der Zielwellenlänge. Die Wellenlänge der 2,4-GHz-Funkwelle (das heißt, λ) im Vakuum und Luft ist 125 mm.
Die Antennenvorrichtung 1 ist mit einer Drahtlosvorrichtung, die nicht gezeigt ist, mittels beispielsweise eines Koaxialkabels verbunden und ein Signal, das durch die Antennenvorrichtung 1 empfangen wird, wird sequentiell an die Drahtlosvorrichtung ausgegeben. Die Antennenvorrichtung 1 wandelt ein elektrisches Signal, das von der Drahtlosvorrichtung eingegeben wird, in eine Funkwelle und emittiert die Funkwelle in den Raum. Die Drahtlosvorrichtung verwendet Signale, die durch die Antennenvorrichtung 1 empfangen werden, und führt auch Hochfrequenzleistung entsprechend Sendesignalen der Antennenvorrichtung 1 zu.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Beispiel beschrieben, in dem die Antennenvorrichtung 1 und die Drahtlosvorrichtung durch das Koaxialkabel verbunden sind, wobei jedoch alternativ ein anderes Kommunikationskabel wie eine Energieversorgungsleitung zum Verbinden verwendet werden kann. Die Antennenvorrichtung 1 und die Drahtlosvorrichtung können mittels einer Anpassschaltung, einer Filterschaltung oder dergleichen außer dem Koaxialkabel verbunden sein. Die Antennenvorrichtung 1 kann integral mit der Drahtlosvorrichtung konfiguriert sein. Beispielsweise kann die Antennenvorrichtung 1 auf einer Leiterplatine verwirklicht werden, auf der eine Modulations-/Demodulationsschaltung oder dergleichen montiert ist.
Nachfolgend wird eine spezifische Struktur der Antennenvorrichtung 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet die Antennenvorrichtung 1 eine Masseplatte 10, eine Trägerplatte 20, eine gegenüberliegende leitende Platte 30 und einen Kurzschlussabschnitt 40. Der Einfachheit halber wird nachfolgend jeder Teil mit der Seite, auf der die gegenüberliegende leitende Platte 30 in Bezug auf die Masseplatte 10 bereitgestellt ist, als die Oberseite für die Antennenvorrichtung 1 beschrieben. Das heißt, die Richtung von der Masseplatte 10 zur gegenüberliegenden leitenden Platte 30 entspricht der Aufwärtsrichtung für die Antennenvorrichtung 1. Die Richtung von der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 hin zur Masseplatte 10 entspricht der Abwärtsrichtung für die Antennenvorrichtung 1.
Die Masseplatte 10 ist ein leitendes Element mit einer Plattenform und ist aus einem Leiter wie Kupfer gefertigt. Die Masseplatte 10 ist entlang der Unterseitenoberfläche der Trägerplatte 20 vorgesehen. Die Plattenform beinhaltet hierbei eine Dünnfilmform wie eine Metallfolie. Das heißt, die Masseplatte 10 kann ein Muster sein, das auf der Oberfläche einer Harzplatte wie einer bedruckten Verdrahtungsplatte durch Elektroplattieren oder dergleichen ausgebildet ist. Die Masseplatte 10 ist elektrisch mit dem Außenleiter des Koaxialkabels verbunden und stellt das Massepotential (in anderen Worten Masse) in der Antennenvorrichtung 1 bereit.
Die Masseplatte 10 ist in einer rechteckigen Form ausgebildet. Die Länge der kurzen Seite der Masseplatte 10 ist elektrisch beispielsweise auf einen Wert entsprechen 0,4 λ festgelegt. Ferner ist die Länge L der langen Seite bzw. Längsseite der Masseplatte 10 elektrisch auf 1,2 λ festgelegt. In diesem Fall ist die elektrische Länge eine effektive Länge hinsichtlich eines elektrischen Streufelds, einer Wellenlängenverkürzungswirkung durch eine dielektrische Substanz und dergleichen. Wenn die Trägerplatte 20 unter Verwendung eines dielektrischen Materials mit einer relativen Permittivität bzw. Dielektrizitätskonstante von 4,3 ausgebildet ist, ist die Wellenlänge auf der Oberfläche der Masseplatte 10 ungefähr 60 mm aufgrund der Wellenlängenverkürzungswirkung des dielektrischen Materials, das die Trägerplatte 20 darstellt. Demnach ist die Länge, die elektrisch 1,2 λ entspricht, 72 mm.
Die X-Achse, die in unterschiedlichen Zeichnungen wie 1 gezeigt ist, repräsentiert die Längsrichtung der Masseplatte 10, die Y-Achse repräsentiert die Querrichtung der Masseplatte 10 und die Z-Achse repräsentiert die vertikale Richtung. Ein dreidimensionales Koordinatensystem einschließlich der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse ist ein Konzept zum Beschreiben der Konfiguration der Antennenvorrichtung 1. Als ein weiterer Aspekt, wenn die Masseplatte 10 eine quadratische Form hat, kann Richtung entlang irgendeiner Seite die X-Achse sein. Ferner, wenn die Hauptplatte 10 kreisförmig ist, kann eine beliebige Richtung parallel zur Masseplatte 10 als die X-Achse festgelegt werden. Die Y-Achse kann in einer Richtung parallel zur Masseplatte 10 und orthogonal zur X-Achse sein. Wenn die Masseplatte 10 eine Form wie ein Rechteck oder eine Ellipse hat, in der eine Längsrichtung und eine Querrichtung existieren, kann die Längsrichtung die X-Achsenrichtung sein.
Die Größe der Masseplatte 10 kann geeignet geändert werden. Die Länge einer Seite der Masseplatte 10 kann auf einen Wert festgelegt werden, der elektrisch kleiner als eine Wellenlänge ist (beispielsweise 1/3 einer Zielwellenlänge). Ferner kann die Form der Masseplatte 10 von oben betrachtet (nachfolgend als eine planare Form bezeichnet) geeignet geändert werden. Hierbei ist beispielsweise die Ebenenform der Masseplatte 10 eine rechteckige Form, wobei alternativ als ein anderer Aspekt die Ebenenform der Masseplatte 10 eine quadratische Form oder eine andere polygonale Form sein kann. Beispielsweise kann die Masseplatte 10 eine quadratische Form haben, in der eine Seite elektrisch auf einen Wert entsprechend einer Wellenlänge festgelegt ist.
Es kann bevorzugt sein, dass die Masseplatte 10 eine liniensymmetrische Form (nachfolgend eine bidirektionale liniensymmetrische Form) hat, wobei jeder von zwei geraden Linien orthogonal zueinander Symmetrieachsen darstellen. Die bidirektionale liniensymmetrische Form betrifft eine Figur, die liniensymmetrisch mit einer ersten geraden Linie als eine Symmetrieachse ist und die ferner liniensymmetrisch bezüglich einer zweiten geraden Linie ist, die orthogonal zur ersten geraden Linie ist. Die bidirektionale liniensymmetrische Form entspricht beispielsweise einer Ellipse, einem Rechteck, einem Kreis, einem Quadrat, einem regelmäßigen Sechseck, einem regelmäßigen Achteck, einer Raute oder dergleichen. Die Masseplatte 10 kann bevorzugt ausgebildet sein, um eine Größe zu haben, die größer als ein Kreis mit einem Durchmesser einer Wellenlänge ist. Die planare Form eines Elements bezieht sich auf die Form des Elements von oben betrachtet. Ein Kantenabschnitt der Masseplatte 10 kann teilweise oder gesamt mäanderförmig ausgebildet sein. Die bidirektionale liniensymmetrische Form beinhaltet auch eine Form, in der winzige Unregelmäßigkeiten (etwa mehrere Millimeter) an der Kante der bidirektionalen liniensymmetrischen Form vorgesehen sein können. Die Unebenheit, die auf der Kante der Masseplatte 10 vorgesehen ist, und der Schlitz, der an einer Position weg von der Kante der Masseplatte 10 ausgebildet ist, können vernachlässigbar sein, solange sie die Antennenoperation nicht beeinträchtigen. Das gleiche gilt für die punktsymmetrische Form.
Die Trägerplatte 20 ist ein plattenförmiges Element zum Anordnen der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30, so dass sie einander mit einem vorbestimmten Intervall zugewandt sind. Die Trägerplatte 20 hat eine rechteckige flache Plattenform und eine Größe der Trägerplatte 20 ist in einer Draufsicht im Wesentlichen die gleiche wie eine Größe der Masseebene 10. Die Trägerplatte 20 ist unter Verwendung eines dielektrischen Materials verwirklicht, das eine vorbestimmte relative Permittivität bzw. Dielektrizitätskonstante hat, wie beispielsweise Glasepoxidharz. Hierbei ist die Trägerplatte 20 beispielsweise unter Verwendung eines Glasepoxidharzes mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 4,3 (in anderen Worten FR4: flammenhemmender Typ 4) verwirklicht.
In der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise die Dicke H1 der Trägerplatte 20 ausgebildet, um beispielsweise 1,5 mm zu sein. Die Dicke H1 der Trägerplatte 20 entspricht der Distanz zwischen der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30. Durch Einstellen der Dicke H1 der Trägerplatte 20 kann die Distanz zwischen der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 und der Masseplatte 10 eingestellt werden. Der spezifische Wert der Dicke H1 der Trägerplatte 20 kann geeignet durch Simulationen oder Experimente bestimmt werden. Die Dicke H1 der Trägerplatte 20 kann 2,0 mm, 3,0 mm oder dergleichen sein. Die Wellenlänge der Trägerplatte 20 ist ungefähr 60 mm aufgrund der Wellenlängenverkürzungswirkung des dielektrischen Materials. Demnach entspricht der Wert von 1,5 mm Dicke elektrisch 1/40 der Zielwellenlänge (das heißt, λ/40).
Die Trägerplatte 20 kann die vorstehend erwähnte Funktion erfüllen und die Form der Trägerplatte 20 kann geeignet geändert werden. Eine Konfiguration zum Anordnen der gegenüberliegenden leitenden Platte 30, um der Masseplatte 10 zugewandt zu sein, kann mehrere Spalten sein. Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration, in der ein Harz als eine Trägerplatte 20 gefüllt ist, zwischen der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 verwendet, wobei alternativ die vorliegende Ausführungsform nicht darauf beschränkt sein muss. Der Raum zwischen der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 kann hohl oder vakuumiert sein. Die Trägerplatte 20 kann beispielsweise eine Wabenstruktur haben. Ferner können die vorstehend beispielhaft dargestellten Strukturen kombiniert werden. Wenn die Antennenvorrichtung 1 unter Verwendung einer bedruckten Verdrahtungsplatte verwirklicht ist, können mehrere Leiterschichten, die in der bedruckten Verdrahtungsplatte beinhaltet sind, als die Masseplatte 10 und die gegenüberliegende leitende Platte 30 verwendet werden, und eine Harzschicht, die die Leiterschichten separiert, kann als die Trägerplatte 20 verwendet werden.
Die Dicke H1 der Trägerplatte 20 funktioniert ebenso als ein Parameter zum Einstellen einer Länge eines Kurzschlussabschnitts 40 (in anderen Worten einer Induktivität, die durch den Kurzschlussabschnitt 40 bereitgestellt ist), wie später beschrieben wird. Das Intervall H1 funktioniert ebenso als ein Parameter zum Einstellen der Kapazität, die durch die Masseplatte 10 und die gegenüberliegende leitende Platte 30, die einander zugewandt sind, ausgebildet ist.
Die gegenüberliegende leitende Platte 30 ist ein leitendes Element mit einer Plattenform und ist aus einem Leiter wie Kupfer gefertigt. Wie vorstehend beschrieben ist, beinhaltet die Plattenform ebenso eine Dünnfilmform bzw. eine Form eines dünnen Films wie eine Kupferfolie. Die gegenüberliegende leitende Platte 30 ist angeordnet, um der Masseplatte 10 mittels der Trägerplatte 20 zugewandt zu sein. Ähnlich zur Masseplatte 10 kann die gegenüberliegende leitende Platte 30 ebenso ein Muster haben, das auf der Oberfläche einer Harzplatte wie einer bedruckten Verdrahtungsplatte ausgebildet ist. Der Ausdruck „parallel“ muss hier nicht auf perfekt parallel beschränkt sein. Die gegenüberliegende leitende Platte 40 kann um mehrere Grad bis zehn Grad bezüglich der Masseplatte 50 geneigt sein. Das heißt, der Ausdruck „parallel“ beinhaltet einen im Wesentlichen parallelen Zustand.
Durch Anordnen der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 und der Masseplatte 10, um einander zugewandt zu sein, ist eine Kapazität gemäß der Fläche der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 und der Distanz zwischen der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 und der Masseplatte 10 ausgebildet. Die gegenüberliegende leitende Platte 30 ist ausgebildet, um eine Größe zu haben, die eine Kapazität ausbildet, die parallel mit der Induktivität des Kurzschlussabschnitts 40 mit einer Zielfrequenz resoniert. Die Fläche der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 kann angemessen entworfen werden, um die gewünschte Kapazität bereitzustellen (und somit mit der Zielfrequenz zu operieren). Beispielsweise ist die gegenüberliegende leitende Platte 30 elektrisch in einer quadratischen Form mit einer Seite von 12 mm ausgebildet. Da die Wellenlänge auf der Oberfläche der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 ungefähr 60 mm aufgrund der Wellenlängenverkürzungswirkung der Trägerplatte 20 ist, entspricht der Wert von 12 mm elektrisch 0,2 λ. Natürlich kann die Länge einer Seite der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 geeignet geändert werden und kann beispielsweise 14 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm oder dergleichen sein.
Hierbei ist die Form der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 beispielsweise quadratisch, wobei jedoch alternativ als andere Konfiguration die planare Form der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 kreisförmig, regelmäßig achteckig, regelmäßig sechseckig oder dergleichen sein. Ferner kann die gegenüberliegende leitende Platte 30 eine rechteckige Form oder eine längliche Form aufweisen. Die gegenüberliegende leitende Platte 30 kann bevorzugt eine bidirektionale liniensymmetrische Form haben. Es kann bevorzugt sein, dass die gegenüberliegende leitende Platte 30 eine punktsymmetrische Figur wie ein Kreis, ein Quadrat, ein Rechteck und ein Parallelogramm ist.
Die gegenüberliegende leitende Platte 30 kann mit Schlitzen versehen sein oder kann abgerundete Ecken haben. Beispielsweise kann eine Aussparung als ein degeneriertes Trennelement an einem Paar diagonaler Abschnitte vorgesehen sein. Ein Kantenabschnitt der Gegenleiterplatte 30 kann teilweise oder gesamt mäanderförmig ausgebildet sein. Unregelmäßigkeiten, die an dem Kantenabschnitt der Gegenleiterplatte 30 vorgesehen sind, die die Operation nicht beeinträchtigen, können ignoriert werden.
Ein Energieversorgungspunkt 31 ist an einer willkürlichen Position auf der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 ausgebildet. Der Energieversorgungspunkt 31 ist ein Abschnitt, an dem der Innenleiter des Koaxialkabels und die gegenüberliegende leitende Platte 30 elektrisch verbunden sind. Der Innenleiter des Koaxialkabels entspricht der Energieversorgungsleitung. Der Energieversorgungspunkt 31 kann an einer Position vorgesehen sein, an der die charakteristische Impedanz des Koaxialkabels und die Impedanz der Antennenvorrichtung 1 bei der Zielfrequenz angepasst werden kann. In anderen Worten kann der Energieversorgungspunkt 31 an einer Position vorgesehen sein, bei der die Rückflussdämpfung einen vorbestimmten zulässigen Pegel erreicht. Der Energieversorgungspunkt 31 kann an einer beliebigen Position wie beispielsweise in der Mittenregion des Kantenabschnitts der gegenüberliegenden leitenden Platte 20 angeordnet sein.
Als ein Energieversorgungsverfahren für die Gegenleiterplatte 30 können unterschiedliche Verfahren wie ein Direktverbindungsenergieversorgungsverfahren und ein elektromagnetisches Kopplungsverfahren kann eingesetzt werden. Das Direktverbindungsenergieversorgungsverfahren bezieht sich auf ein Verfahren, in dem eine Mikrostreifenleitung, ein Leiterstift, ein Via oder dergleichen, die elektrisch mit dem Innenleiter des Koaxialkabels verbunden sind (das heißt zur Energieversorgung), direkt mit der Gegenleiterplatte 30 verbunden ist. In dem Direktenergieversorgungsverfahren entspricht der Verbindungspunkt zwischen der Mikrostreifenleitung oder dergleichen und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 dem Energieversorgungspunkt 31 für die gegenüberliegende leitende Platte 30. Das elektromagnetische Kopplungsverfahren bezieht sich auf ein Energieversorgungsverfahren unter Verwendung elektromagnetischer Kopplung zwischen einer Mikrostreifenleitung oder dergleichen zur Energieversorgung und der Gegenleiterplatte 30.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Gegenleiterplatte 30 angeordnet, um der Masseplatte 10 derart zugewandt zu sein, dass ein Satz gegenüberliegender Seiten parallel zur X-Achse ist und ein anderer Satz gegenüberliegender Seiten parallel zur Y-Achse ist. Hierbei ist die Mitte davon angeordnet, um von der Mitte der Masseplatte 10 um einen vorbestimmten Betrag in der X-Achsenrichtung abzuweichen. Insbesondere ist die gegenüberliegende leitende Platte 30 so angeordnet, dass ihre Mitte elektrisch von der Mitte der Masseplatte 10 in der X-Achsenrichtung um 1/20 (das heißt, 0,05 λ) der Zielwellenlänge abweicht. Gemäß einem anderen Blickwinkel entspricht diese Konfiguration einer Konfiguration, in der die Masseplatte 10 asymmetrisch bezüglich der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 angeordnet ist.
Die Distanz zwischen der Mitte der Masseplatte 10 (nachfolgend die Masseplattenmitte) und der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 in der X-Achsenrichtung (nachfolgend der Masseplattenversatzbetrag ΔSa) muss nicht auf 0,05 λ beschränkt sein. Der Masseplattenversatzbetrag ΔSa kann 0,08 λ, 0,04 λ, 0,25 λ oder dergleichen sein. Der Masseplattenversatzbetrag ΔSa kann auf λ/8 festgelegt sein. Der Masseplattenversatzbetrag ΔSa kann geeignet innerhalb eines Bereichs geändert werden, in dem die gegenüberliegende leitende Platte 30 von oben betrachtet nicht zur Außenseite der Masseplatte 10 hervorsteht. Die gegenüberliegende leitende Platte 30 ist so angeordnet, dass mindestens die gesamte Region (in anderen Worten die gesamte Oberfläche) der Masseplatte 10 zugewandt ist. Der Masseplattenversatzbetrag ΔSa entspricht dem Abweichungsbetrag zwischen der Mitte der Masseplatte 10 und der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30.
In 3 ist die Trägerplatte 20 transparent gezeichnet (das heißt, nicht gezeigt), um die Positionsbeziehung zwischen der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 klarzustellen. Die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie Lx1, die in 3 gezeigt ist, repräsentiert eine gerade Linie, die durch die Mitte der Masseplatte 10 und parallel zur X-Achse verläuft, und die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie Ly1 repräsentiert eine gerade Linie, die durch die Mitte der Masseplatte 10 und parallel zur Y-Achse verläuft. Die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie Ly2 repräsentiert eine gerade Linie, die durch die Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 verläuft und parallel zur Y-Achse ist. Von einem anderen Blickpunkt entspricht die gerade Line Lx1 der Symmetrieachse für die Masseplatte 10 und die gegenüberliegende leitende Platte 30. Die gerade Linie Ly1 entspricht der Symmetrieachse für die Masseplatte 10. Die gerade Linie Ly2 entspricht der Symmetrieachse für die gegenüberliegende leitende Platte 30.
Da die gegenüberliegende leitende Platte 30 so angeordnet ist, dass sie um einen vorbestimmten Betrag in der X-Achsenrichtung von einer Position versetzt ist, die konzentrisch mit der Masseplatte 10 ist, verläuft die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie Lx1 ebenso durch die Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30. Das heißt, die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie Lx1 ist eine gerade Linie parallel zur X-Achse und entspricht einer geraden Linie, die durch die Mitte der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 verläuft. Die Kreuzung der geraden Linie Lx1 und der geraden Linie Ly1 entspricht der Mitte der Masseplatte und die Kreuzung der geraden Linie Lx1 und der geraden Linie Ly2 entspricht der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 (nachfolgend Leitende-Platte-Mitte). Die Leitende-Platte-Mitte entspricht dem Schwerpunkt der gegenüberliegenden leitenden Platte 30. Da die gegenüberliegende leitende Platte 30 in der vorliegenden Ausführungsform eine quadratische Form hat, entspricht die Mitte der leitenden Platte der Kreuzung von zwei diagonalen Linie der gegenüberliegenden leitenden Platte 30. Der Anordnungsmodus, in dem die Masseplatte 10 und die gegenüberliegende leitende Platte 30 konzentrisch sind, entspricht einem Anordnungsmodus, in dem die Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 und die Mitte der Masseplatte 10 sich in Draufsicht überlappen.
Der Kurzschlussabschnitt 40 ist ein leitendes Element, das elektrisch die Masseplatte 10 und die gegenüberliegende leitende Platte 30 verbindet. Es ist ausreichend, dass der Kurzschlussabschnitt 40 unter Verwendung eines leitenden Stifts vorgesehen ist (nachfolgend Kurzschlussstift). Eine Induktivität des Kurzschlussstifts 40 kann durch Einstellen eines Durchmessers und einer Länge des Kurzschlussstifts, der als der Kurzschlussabschnitt 40 dient, eingestellt werden.
Der Kurzschlussabschnitt 40 kann ein lineares Element sein, von dem ein Ende elektrisch mit der Masseplatte 10 verbunden ist und das andere Ende elektrisch mit der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 verbunden ist. Wenn die Antennenvorrichtung 1 unter Verwendung einer bedruckten Verdrahtungsplatte als ein Basismaterial verwirklicht wird, kann ein Vialoch, das auf der Verdrahtungsplatte vorgesehen ist, als der Kurzschlussabschnitt 40 verwendet werden.
Der Kurzschlussabschnitt 40 ist beispielsweise so vorgesehen, um an einer Mitte der leitenden Platte angeordnet zu sein. Es ist zu beachten, dass eine Position, an der der Kurzschlussabschnitt 40 ausgebildet ist, nicht immer exakt mit der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 40 übereinstimmen muss. Der Kurzschlussabschnitt 40 kann von der Mitte der leitenden Platte um mehrere Millimeter abweichen. Der Kurzschlussabschnitt 40 kann in einer Mittenregion der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 ausgebildet sein. Die Mittenregion der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 nimmt Bezug auf eine Region innerhalb der Linie, die die Punkte verbindet, die intern die leitende Platte von der Mitte des Kantenabschnitts in einem Verhältnis 1:5 unterteilt. Von einem anderen Gesichtspunkt aus entspricht die Mittenregion einer Region, bei der sich konzentrische Figuren, in dem die gegenüberliegende leitende Platte 30 ähnlich auf 1/6 reduziert ist, überlappen
<Operation der Antennenvorrichtung 1 >
Die Operation der Antennenvorrichtung 1, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, wird beschrieben. Die gegenüberliegende leitende Platte 30 in der Antennenvorrichtung 1X ist mit der Masseplatte 10 durch einen Kurzschlussabschnitt 40 kurzgeschlossen, der in der Mittenregion der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 vorgesehen ist, und die Fläche der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 ist gleich zu einer Fläche zum Ausbilden einer elektrostatischen Kapazität, die parallel mit der Induktivität des Kurzschlussabschnitts 40 mit der Zielfrequenz resoniert.
Aus diesem Grund tritt eine Parallelresonanz (sogenannte LC-Parallelresonanz) aufgrund eines Energieaustauschs zwischen der Induktivität und der Kapazität auf und ein vertikales elektrisches Feld senkrecht zur Masseplatte 10 und zur gegenüberliegenden leitenden Platte 30 wird zwischen der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 erzeugt. Dieses vertikale elektrische Feld breitet sich von dem Kurzschlussabschnitt 40 hin zur Kante der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 aus und an der Kante der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 wird das vertikale elektrische Feld eine linear polarisierte Welle (das heißt, vertikal polarisierte Welle der Masseplatte) mit einer Polarisationsebene senkrecht zur Masseplatte 10 und breitet sich im Raum aus. Die vertikal polarisierte Welle der Masseplatte betrifft hierbei eine Funkwelle, in der die Schwingungsrichtung des elektrischen Felds senkrecht zur Masseplatte 10 und zur gegenüberliegenden leitenden Platte 30 ist. Wenn die Antennenvorrichtung 1 in einer Stellung parallel zur horizontalen Ebene verwendet wird, bezieht sich die vertikal polarisierte Welle der Masseplatte auf eine polarisierte Welle, in der die Oszillationsrichtung des elektrischen Felds senkrecht zur Masse ist (eine sogenannte vertikal polarisierte Welle).
Wie in 4 gezeigt ist, ist die Ausbreitungsrichtung des vertikalen elektrischen Felds symmetrisch bezüglich des Kurzschlussabschnitts 40. Demnach, wie in 5 gezeigt ist, hat die Antennenvorrichtung 1 die gleiche Verstärkung in allen Richtungen in der horizontalen Ebene. In anderen Worten hat bei der Zielfrequenz die Antennenvorrichtung 1 eine Richtwirkung in allen Richtungen von der Mittenregion hin zur Kante der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 (das heißt, einer horizontalen Antennenrichtung). Wenn die Masseplatte 10 angeordnet ist, um horizontal zu sein, funktioniert die Antennenvorrichtung 1 als eine Antenne mit einem Hauptstrahl in der horizontalen Richtung. Die horizontale Ebene der Antenne bezieht sich hierbei auf eine Ebene parallel zur Masseplatte 10 und zur gegenüberliegenden leitenden Platte 30. Die horizontale Richtung der Antenne bezieht sich hierbei auf die Richtung von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 hin zu deren Kante. Gemäß einem anderen Blickwinkel bezieht sich die horizontale Antennenrichtung auf eine Richtung senkrecht zu einer zur Masseplatte 10 senkrechten Linie, die durch die Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 verläuft. Die horizontale Antennenrichtung entspricht einer Querrichtung der Antennenvorrichtung 1.
Da der Kurzschlussabschnitt 40 an der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 angeordnet ist, ist ein Strom, der durch die gegenüberliegende leitende Platte 30 fließt, symmetrisch um den Kurzschlussabschnitt 40. Demnach wird eine Funkwelle in der Antennenhöhenrichtung, die durch einen Strom erzeugt wird, der durch die gegenüberliegende leitende Platte 30 in einer bestimmten Richtung von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 fließt, durch eine Funkwelle gelöscht, die durch den Strom erzeugt wird, der in der entgegengesetzten Richtung fließt. Das heißt, der Strom, der durch die gegenüberliegende leitende Platte 30 angeregt wird, trägt nicht zur Emission von Funkwelle bei. Demnach, wie in 6 gezeigt ist, werden Funkwellen nicht aufwärts von der Antenne emittiert. Nachfolgend wird der Einfachheit halber ein Modus, in dem die Antennenvorrichtung 1 durch die LC-Parallelresonanz der Kapazität, die zwischen der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 ausgebildet ist, und der Induktivität des Kurzschlussabschnitts 40 operiert, als ein LC-Resonanzmodus bezeichnet. Der LC-Resonanzmodus entspricht einem Operationsmodus unter Verwendung einer Spannungsoszillation der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 bezüglich der Masseplatte 10. Der LC-Resonanzmodus entspricht einem Resonanzmodus nullter Ordnung. Die Antennenvorrichtung 1 in dem LC-Resonanzmodus entspricht einer Spannungsantenne.
Ferner strahlt die Antennenvorrichtung 1 ebenso Funkwellen von der Masseplatte 10 aufgrund der Tatsache ab, dass die Masseplatte 10 von der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 betrachtet asymmetrisch ausgebildet ist. Spezifische Beispiele sind wie folgt. In der Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist die gegenüberliegende leitende Platte 30 so angeordnet, dass sie elektrisch von einer Position, die konzentrisch mit der Masseplatte 10 in der X-Achsenrichtung ist, um 1/20 (das heißt, λ/20) der Zielwellenlänge abweicht. Gemäß der Ausführungsform, in der der Masseplattenversatzbetrag ΔSa auf λ/20 festgelegt ist, ist die Region innerhalb λ/10 von dem Kantenabschnitt in der X-Achsenrichtung der asymmetrische Abschnitt 11 für die gegenüberliegende leitende Platte 30. Der asymmetrische Abschnitt 11 bezieht sich hier auf eine Region der Masseplatte 10 die betrachtet von der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 asymmetrisch ist. In 7 und 8 ist der asymmetrische Abschnitt 11 mit einem Punktmuster schraffiert, um die Region klar anzugeben. Der Einfachheit halber wird die maximale Region der Masseplatte 10, die Symmetrie bezüglich der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 hat, ebenso als der Symmetriebeibehaltungsabschnitt 12 bezeichnet. Der Symmetriebeibehaltungsabschnitt 12 ist festgelegt, um einen Teil des Kantenabschnitts der Masseplatte 10 zu beinhalten. Die Länge des Symmetriebeibehaltungsabschnitts 12 von der Mittenregion zum Endabschnitt in der X-Achsenrichtung ist (L / 2 - ΔSa). Die Mitte des Symmetriebeibehaltungsabschnitts 12 und die Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 fallen in der Draufsicht zusammen.
7 ist ein Diagramm, das konzeptionell den Strom zeigt, der durch die Masseplatte 10 fließt. Als Ergebnis der Simulation wurde bestätigt, dass der Strom, der durch die Masseplatte 10 aufgrund der LC-Parallelresonanz fließt, hauptsächlich entlang der Kante der Masseplatte 10 fließt. In 7 repräsentiert die Stärke des Pfeils die Amplitude des Stroms. In 7 ist die Trägerplatte 20 transparent gezeichnet (das heißt, nicht gezeigt).
Der Strom, der von der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 durch den Kurzschlussabschnitt 40 und in die Masseplatte 10 fließt, fließt von dem Kurzschlussabschnitt 40 zu beiden Seiten der Masseplatte 10 in der Längsrichtung. Der Kurzschlussabschnitt 40, der als der Eingang und Ausgang des Stroms für die Masseplatte 10 dient, ist an der Mitte des Symmetriebeibehaltungsabschnitts 12 in der Längsrichtung vorgesehen. Ferner haben in dem Symmetriebeibehaltungsabschnitt 12 die Ströme, die von dem Kurzschlussabschnitt 40 hin zu beiden Enden in der X-Achsenrichtung fließen, entgegengesetzte Richtungen und dieselbe Größe. Demnach wird die elektromagnetische Welle, die durch den Strom erzeugt wird, der in einer bestimmten Richtung (beispielsweise positive X-Achsenrichtung) von der Mitte des Symmetriebeibehaltungsabschnitts 12 fließt, durch die elektromagnetische Welle ausgelöscht, die durch den Strom ausgebildet wird, der in der entgegengesetzten Richtung fließt (beispielsweise der negativen X-Achsenrichtung), wie in 8 gezeigt ist. Demnach wird die Funkwelle nicht wesentlich von dem Symmetriebeibehaltungsabschnitt 12 emittiert.
Jedoch bleibt die Funkwelle, die durch den Strom erzeugt wird, der durch den asymmetrischen Abschnitt 11 fließt, ohne gelöscht zu werden. In anderen Worten funktioniert die Kante des asymmetrischen Abschnitts 11 als ein Abstrahlelement (tatsächlich eine lineare Antenne). Die Funkwellen, die von der Masseplatte 10 abgestrahlt werden, sind linear polarisierte Wellen, in denen das elektrische Feld in einer Richtung parallel zur Masseplatte 10 oszilliert (nachfolgend als parallel polarisierte Wellen der Masseplatte bezeichnet). Insbesondere ist die Funkwelle, die von der Masseplatte 10 abgestrahlt wird, linear polarisiert (nachfolgend parallel zur X-Achse polarisierte Welle), wobei die Schwingungsrichtung des elektrischen Felds parallel zur X-Achse ist. Ferner wird die parallele Polarisation der Masseplatte in einer Richtung orthogonal zur X-Achse abgestrahlt. Das heißt, die parallele Polarisation der Masseplatte wird ebenso in der Aufwärtsrichtung (nachfolgend die Aufwärtsrichtung der Antenne) für die Antennenvorrichtung 1 abgestrahlt.
Nachfolgend wird der Einfachheit halber der Operationsmodus unter Verwendung des linearen Stroms, der durch die Kante des asymmetrischen Abschnitts 11 der Masseplatte 10 fließt, als der Masseplattenanregungsmodus bezeichnet. Der Masseplattenanregungsmodus entspricht einem Operationsmodus, in dem linear polarisierte Wellen, deren elektrisches Feld in der Richtung schwingt, in der der asymmetrische Abschnitt 11 und der Symmetriebeibehaltungsabschnitt 12 verbunden sind (hier die X-Achsenrichtung), in der Richtung senkrecht zum Kantenabschnitt abgestrahlt werden. Die Antennenvorrichtung 1 als bzw. im Masseplattenanregungsmodus entspricht einer strombasierten Antenne, die Funkwellen durch einen induzierten Strom abstrahlt. Wenn die Antennenvorrichtung 1 in einer Stellung parallel zur horizontalen Ebene verwendet wird, entspricht die parallele Polarisation der Masseplatte der linearen Polarisation (das heißt, die horizontale Polarisation), in der die elektrische Feldschwingungsrichtung parallel zur Masse ist. 9 ist ein Diagramm, das ein Simulationsergebnis der Abstrahlcharakteristika der Antennenvorrichtung 1 zeigt, in der die elektrische Länge des Masseplattenversatzbetrags ΔSa auf 0,05 λ in dem Masseplattenanregungsmodus festgelegt ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Antennenvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform simultan in sowohl dem LC-Resonanzmodus, in dem der Strahl in der horizontalen Richtung der Antenne ausgebildet ist, als auch dem Masseplattenanregungsmodus operieren, in dem der Strahl in der Aufwärtsrichtung der Antenne ausgebildet ist. Als die Beziehung zwischen der Länge des asymmetrischen Abschnitts 11 in der X-Achsenrichtung (nachfolgend die Breite W des asymmetrischen Abschnitts), der Verstärkung in der horizontalen Richtung der Antenne und der Verstärkung in der Aufwärtsrichtung der Antenne simuliert wurde, hat sich bestätigt, dass das Verhältnis zwischen der Verstärkung in der Plattenvertikalrichtung und der Verstärkung in der Masseplattenparallele abhängig von der Länge des asymmetrischen Abschnitts 511 in der X-Achsenrichtung variiert (nachfolgend die Breite W des asymmetrischen Abschnitts). Die Breite W des asymmetrischen Abschnitts kann angemessen eingestellt werden, so dass ein gewünschtes Verstärkungsverhältnis erlangt werden kann.
Hierbei kann das Verhältnis der Verstärkung in der vertikalen Richtung der Masseplatte zur Verstärkung in der parallelen Richtung der Masseplatte nicht nur durch die Breite W des asymmetrischen Abschnitts beeinträchtigt werden, sondern ebenso durch die Separation zwischen der Masseplatte 10 und dem hinteren Metallkörper, der ein Metallelement ist, das auf der Unterseite (in anderen Worten der Rückseite) der Antennenvorrichtung 1 existiert. 10 zeigt die Charakteristika, wenn eine leitende Platte größer als die Masseplatte 10 an einer Position 4 mm unterhalb der Masseplatte 10 angeordnet ist. Die Breite W des asymmetrischen Abschnitts ist basierend auf Simulation oder dergleichen entworfen, so dass ein gewünschtes Verstärkungsverhältnis hinsichtlich der Separation zwischen dem hinteren Metallkörper bzw. der Metallkarosserie und der Masseplatte 10 erlangt werden kann. Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Breite W des asymmetrischen Abschnitts hier auf 0,1 λ festgelegt, kann jedoch als weitere Ausführungsform auf 0,25 λ festgelegt werden. Die Breite W des asymmetrischen Abschnitts entspricht dem doppelten Wert des Masseplattenversatzbetrags ΔSa. Demnach entspricht die Konfiguration, in der die Breite W des asymmetrischen Abschnitts 0,25A ist, der Konfiguration, in der der Masseplattenversatzbetrag ΔSa auf 0,125 λ festgelegt ist.
Die Operation der Antennenvorrichtung 1, wenn Funkwellen gesendet werden, und die Operation der Antennenvorrichtung 1, wenn Funkwellen empfangen werden, sind wechselseitig umkehrbar. Das heißt, gemäß der Antennenvorrichtung 1 kann die vertikale Polarisation der Masseplatte, die von der horizontalen Richtung der Antenne ankommt, empfangen werden und die parallele Polarisation der Masseplatte, die von der Aufwärtsrichtung der Antenne ankommt, kann ebenso empfangen werden.
Durch Operieren in dem LC-Resonanzmodus kann die Antennenvorrichtung 1 die vertikale Polarisation der Masseplatte in allen Richtungen in der horizontalen Richtung der Antenne senden und empfangen. Gleichzeitig operiert die Antennenvorrichtung 1 in dem Masseplattenanregungsmodus, so dass die Masseplattenparallelpolarisation in der Aufwärtsrichtung der Antenne gesendet und empfangen werden kann. Auf diese Weise kann die Antennenvorrichtung 1 Funkwellen senden und empfangen, die unterschiedliche Polarisationsebenen in Richtungen orthogonal zueinander haben.
Ferner nutzt die Antennenvorrichtung 1 die Parallelresonanz der Kapazität, die zwischen der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 ausgebildet ist, und der Induktivität, die in dem Kurzschlussabschnitt 40 bereitgestellt ist, zum Erzeugen der vertikalen Polarisation in der horizontalen Richtung der Antenne. In der Konfiguration, die in Patentdokument 1 offenbart ist, ist eine elektrische Länge λ/4 erforderlich, um vertikal polarisierte Wellen in der horizontalen Richtung der Antenne zu senden und empfangen, wobei die Höhe (in anderen Worten Dicke) der Antennenvorrichtung 1 ungefähr λ/100 ist. Das heißt, die Größe der Antennenvorrichtung 1 in der Höhenrichtung kann reduziert werden.
Ferner operiert die Antennenvorrichtung 1 in dem Masseplattenanregungsmodus, da der asymmetrische Abschnitt 11 neben dem Symmetriebeibehaltungsabschnitt 12 angeordnet ist (sich tatsächlich erstreckt). Das heißt, als eine Konfiguration zum weiteren Hinzufügen von Richtwirkung in der Aufwärtsrichtung der Antenne der Antennenvorrichtung 1 als die LC-Resonanzantenne, kann die Masseplatte 10 an einer Position vorgesehen sein, die asymmetrisch bezüglich der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 ist. Der vorstehend erwähnte asymmetrische Abschnitt 11 kann unter Verwendung eines Teils der Masseplatte 10 verwirklicht werden, der bzw. die in der LC-Resonanzantenne beinhaltet ist. Demnach ist gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Herstellungskosten zum Herstellen verglichen mit dem Fall zu reduzieren, in dem die Antenne für horizontal polarisierte Wellen separat von der Antenne für vertikal polarisierte Wellen vorgesehen ist.
<Verwendung der Antennenvorrichtung 1>
Die Antennenvorrichtung 1 die vorstehend beschrieben ist, kann beispielsweise, wie in 11 gezeigt ist, verwendet werden, indem sie auf der Außenoberfläche der Fahrzeugkabine an der B-Säule 51 des Fahrzeugs montiert ist, so dass die Masseplatte 10 der Oberfläche der B-Säule 51 zugewandt ist, und die X-Achsenrichtung ist entlang der Längsrichtung (in anderen Worten der Fahrzeughöhenrichtung) der B-Säule 51 angeordnet. Alternativ kann die Vorrichtung 1 angebracht sein, um die vorstehend beschriebene Stellung auf einem Innenabschnitt des Türblechs zu haben, der die B-Säule 51 überlappt.
Gemäß der vorstehenden Montagestellung entspricht die Z-Achsenrichtung (in anderen Worten die Antennenaufwärtsrichtung) für die Antennenvorrichtung 1 der Richtung orthogonal zur seitlichen Oberfläche des Fahrzeugs (das heißt, der Fahrzeugbreitenrichtung), und die horizontale Richtung der Antenne ist die Richtung entlang der Fahrzeugseitenoberfläche (in anderen Worten, eine parallele Richtung). Gemäß der Montagestellung, wie in 12 gezeigt ist, kann Richtwirkung in sowohl der Richtung parallel zum Fahrzeugseitenoberflächenabschnitt und zur Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet sein.
Die Montageposition und Montagestellung der Antennenvorrichtung 1 muss nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt sein. Die Antennenvorrichtung 1 kann an einer beliebigen Position auf der Außenoberfläche des Fahrzeugs wie der Außenoberfläche der Fahrzeugkabine an der A-Säule 52 und der C-Säule, dem Schwellerabschnitt (in anderen Worten der Seitenschwelle) 54 und der Innenseite/Nähe des äußeren Türgriffs 55 angebracht sein. Beispielsweise kann die Antennenvorrichtung 1 innerhalb des äußeren Türgriffs 55 in einer Stellung aufgenommen sein, in der die X-Achsenrichtung entlang der Längsrichtung des Griffs und die Y-Achse entlang der Fahrzeughöhenrichtung ist.
Hierbei kann es bevorzugt sein, dass die Antennenvorrichtung 1 an dem flachen Metallkarosserieabschnitt des Fahrzeugs (nachfolgend die Fahrzeugmetallkarosserie 50) in einer Stellung angebracht ist, in der die Masseplatte 10 der Fahrzeugmetallkarosserie 50 zugewandt ist. Gemäß der Ausführungsform, in der die Antennenvorrichtung 1 auf der Fahrzeugmetallkarosserie 50 montiert ist, funktioniert die Fahrzeugmetallkarosserie 50 als eine Basisplatte (nachfolgend eine Hauptmasseplatte) für die Masseplatte 10, wie in 13 gezeigt ist, und die Operation der Antennenvorrichtung 1 ist stabil.
Obwohl die erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorstehend beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend erläuterte erste Ausführungsform beschränkt und unterschiedliche Modifikationen, die nachfolgend beschrieben sind, sind ebenso im technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung beinhaltet. Ferner können zusätzlich zum Folgenden unterschiedliche Änderungen innerhalb des Bereichs getätigt werden, der nicht von dem Umfang abweicht. Beispielsweise können verschiedene nachfolgend zu beschreibende Modifikationen in geeigneter Kombination innerhalb eines Umfangs implementiert werden, der keine technische Inkonsistenz verursacht. Außerdem können die in der ersten Ausführungsform beschriebenen Konfigurationen und deren Modifikationen auf die offenbarten Konfigurationen als die später beschriebene zweite Ausführungsform angewendet werden.
[Modifikation 1]
Wie in 13 gezeigt ist, kann die Antennenvorrichtung 1 eine Hauptmasseplatte 50a beinhalten, die größer als die Masseplatte 10 ist und sich auf der Unterseite der Masseplatte 10 befindet. Die Hauptmasseplatte 50a kann bevorzugt ein Leiterelement mit einer Länge einer Wellenlänge oder mehr in sowohl der X-Achsenrichtung als auch der Y-Achsenrichtung sein. Wenn die Masseplatte 10 als die erste Masseplatte definiert ist, entspricht die Hauptmasseplatte 50a der zweiten Masseplatte. Das Leiterelement als die Hauptmasseplatte 50a kann ein Element sein, das eine im Wesentlichen flache Oberfläche hat, die der Masseplatte 10 zugewandt ist.
Die Hauptmasseplatte 50a ist angeordnet, um der Masseplatte 10 mit einer vorbestimmten Distanz zugewandt zu sein. Die Hauptmasseplatte 50a ist auf der inneren Bodenoberfläche des Harzgehäuses 60 der Antennenvorrichtung 1 beispielsweise, wie in (A) von 14 gezeigt ist, angeordnet. Wie in (B) von 14 gezeigt ist, kann die Hauptmasseplatte 50a auf der Außenbodenoberfläche des Gehäuses 60 der Antennenvorrichtung 1 angeordnet sein. Das Gehäuse 60 und die Hauptmasseplatte 50a können integral ausgebildet sein. Ferner kann der Boden des Gehäuses 60 aus Metall gefertigt sein. In diesem Fall entspricht der Boden des Metallgehäuses der Hauptmasseplatte 50a. Ferner kann die Fahrzeugmetallkarosserie 50 als die Hauptmasseplatte 50a verwendet werden.
[Zweite Modifikation]
Wie in der ersten Modifikation erläutert ist, kann die Antennenvorrichtung 1 ein Gehäuse 60 zum Aufnehmen der Masseplatte 10, der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 und der Trägerplatte 20, auf der der Kurzschlussabschnitt 40 ausgebildet ist, beinhalten. Das Gehäuse 60 ist durch Kombinieren beispielsweise eines oberen Gehäuses und eines unteren Gehäuses, die vertikal separierbar sind, ausgebildet. Das Gehäuse 60 ist unter Verwendung beispielsweise eines Polycarbonat-(PC)-Harzes konstruiert. Als das Material des Gehäuses 60 können unterschiedliche Harze wie Kunstharz, das durch Mischen von Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (sogenanntes ABS) mit PC-Harz und Polypropylen (PP) erhalten wird, verwendet werden. Das Gehäuse 60 beinhaltet einen Gehäusebodenabschnitt 61, einen Gehäuseseitenwandabschnitt 62 und einen Gehäuseoberplattenabschnitt 63. Der Gehäusebodenabschnitt 61 ist konfiguriert, um den Boden des Gehäuses 60 bereitzustellen. Der Gehäusebodenabschnitt 61 ist in einer flachen Plattenform ausgebildet. In dem Gehäuse 60 ist die Leiterplatte 100 so angeordnet, dass die Masseplatte 10 dem Gehäusebodenabschnitt 61 zugewandt ist. Die Distanz zwischen dem Gehäusebodenabschnitt 91 und der Masseplatte 10 kann bevorzugt auf λ/25 oder weniger festgelegt sein.
Der Gehäuseseitenwandabschnitt 62 ist konfiguriert, um die seitliche Oberfläche des Gehäuses 60 bereitzustellen, und ist von dem Kantenabschnitt des Gehäusebodenabschnitts 61 aufwärts aufgestellt. Die Höhe des Gehäuseseitenwandabschnitts 62 ist so entworfen, dass beispielsweise die Distanz zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuseoberplattenabschnitts 63 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 λ/25 oder weniger ist. Der Gehäuseoberplattenabschnitt 63 ist konfiguriert, um einen oberen Oberflächenabschnitt des Gehäuses 60 bereitzustellen. Der Gehäuseoberplattenabschnitt 63 dieser Ausführungsform ist in einer flachen Plattenform ausgebildet. Als die Form des Gehäuseoberplattenabschnitts 63 können unterschiedliche andere Formen wie eine Kuppelform verwendet werden. Der Gehäuseoberplattenabschnitt 63 ist derart konfiguriert, dass die innere Oberfläche der oberen Oberfläche des Trägerabschnitts 20 (und somit der gegenüberliegenden leitenden Platte 30) zugewandt ist.
Wenn der Gehäuseoberplattenabschnitt 63 nahe der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 wie in der vorstehenden Konfiguration angeordnet ist, wird unterdrückt, dass das vertikale elektrische Feld, das durch den LC-Resonanzmodus abgestrahlt wird, sich nach oben von dem Kantenabschnitt der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 wickelt bzw. windet (engl. wrapping), und der Antennengewinn in der horizontalen Richtung kann erhöht werden. Der Ausdruck „nahe der gegenüberliegenden leitenden Platte 30“ bezieht sich beispielsweise auf eine Region, in der die Distanz von der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 elektrisch 1/25 oder weniger der Zielwellenlänge ist. Wenn der Gehäusebodenabschnitt 61 nahe der Masseplatte 10 wie in der vorstehenden Konfiguration angeordnet ist, wird unterdrückt, dass das vertikale elektrische Feld, das durch den LC-Resonanzmodus abgestrahlt wird, nach unten von dem Kantenabschnitt der Masseplatte 10 wickelt bzw. windet (engl. wrapping), und der Antennengewinn in der horizontalen Richtung kann erhöht werden.
Ferner kann es, wenn die Antennenvorrichtung 1 das Gehäuse 60 beinhaltet, bevorzugt sein, dass die Innenseite des Gehäuses 60 mit einem Dichtungsmaterial 70 wie Silikon gefüllt ist. Das Dichtungsmaterial 70 entspricht einem Dichtungselement. Gemäß der Konfiguration, in der das Gehäuse 60 mit dem Dichtungsmaterial 70 gefüllt ist, unterdrückt das Dichtungsmaterial 70, das oberhalb der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 angeordnet ist, das Herumwickeln bzw. Winden (engl. wraparound) der vertikalen Polarisation der Masseplatte von dem Endabschnitt der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 zur Oberseite, so dass es die Wirkung zum Verbessern des Antennengewinns in deren horizontalen Richtung hat. In dem Gehäuse 60 kann mindestens ein Seitenoberflächenabschnitt und ein oberer Oberflächenabschnitt aus Harz oder Keramik mit einer vorbestimmten relativen Dielektrizitätskonstante gefertigt sein. Ferner kann gemäß der Konfiguration, in der das Dichtungsmaterial 70 in dem Gehäuse 60 gefüllt ist, Wasserdichtheit, Staubdichtigkeit und Vibrationsbeständigkeit verbessert werden.
Ferner, wie in 15 gezeigt ist, kann der Gehäuseoberplattenabschnitt 63 mit einer oberen Rippe 631 ausgebildet sein, die in Kontakt mit dem Kantenabschnitt der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 kommt. Die obere Rippe 631 hat eine konvexe Struktur, die auf der Innenseitenoberfläche des Gehäuseoberplattenabschnitts 63 nach unten ausgebildet ist. Die obere Rippe 631 ist vorgesehen, um in Kontakt mit dem Kantenabschnitt der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 zu kommen. Die obere Rippe 631 fixiert die Position der Trägerplatte 20 in dem Gehäuse 60, unterdrückt das Herumwickeln bzw. Winden (engl. wraparound) der vertikalen Polarisation der Masseplatte von dem Ende der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 hin zur Oberseite und verbessert den Antennengewinn in der horizontalen Richtung. Ein Metallmuster wie eine Kupferfolie kann an der vertikalen Oberfläche (das heißt, der Außenoberfläche) der oberen Rippe 631 angeordnet sein, die mit der Kante der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 verbunden ist.
Da das Gehäuse 60 und die Hauptmasseplatte 50a unabhängige Konfiguration haben, kann auch nur eine davon angebracht sein. Beispielsweise kann die Antennenvorrichtung 1 ein Gehäuse 60 ohne die Hauptmasseplatte 50a beinhalten. Füllen des Dichtungsmaterials 70, wenn die Antennenvorrichtung 1 das Gehäuse 60 beinhaltet, muss kein essentielles Element sein. Die obere Rippe 631 kann ebenso ein optionales Element sein. Als das Dichtungsmaterial 70 kann Urethanharz wie beispielsweise ein Polyurethan-Präpolymer verwendet werden. Hierbei können als das Dichtungsmaterial 70 unterschiedliche andere Materialien wie Epoxidharz und Silikonharz verwendet werden. Der Gehäuseoberplattenabschnitt 63, die obere Rippe 631 und das Dichtungsmaterial 70 entsprechen einer Konfiguration (nachfolgend eine Funkwellenabschirmung), die unterdrückt, dass das vertikale elektrische Feld, das durch den LC-Resonanzmodus abgestrahlt wird, sich von dem Kantenabschnitt der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 zur Oberseite wickelt bzw. windet (engl. wraps around). Die Konfiguration, die als die zweite Modifikation offenbart ist, entspricht einer Konfiguration, in der ein Funkwellenabschirmungskörper, der unter Verwendung eines Leiters oder eines dielektrischen Materials konfiguriert ist, auf der Oberseite der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 angeordnet ist.
Das Gehäuse 60, das die obere Rippe 631 und das Dichtungsmaterial 70 beinhaltet, kann bevorzugt eine hohe relative Dielektrizitätskonstante und einen kleinen dielektrischen Verlustfaktor haben. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, dass die relative Dielektrizitätskonstante 2,0 oder mehr ist und der dielektrische Verlustfaktor 0,03 oder weniger ist. Wenn der dielektrische Verlustfaktor hoch ist, nimmt die Menge von Strahlungsenergie, die als Wärmeverlust verloren geht, zu. Demnach kann es bevorzugt sein, dass das Gehäuse 60 und das Dichtungsmaterial 70 unter Verwendung eines Materials verwirklicht werden, das einen kleineren dielektrischen Verlustfaktor hat. Ferner funktionieren das Gehäuse 60 und das Dichtungsmaterial 70 so, dass sie das Herumwickeln bzw. Winden (engl. wraparound) des elektrischen Felds stark unterdrücken, wenn die Dielektrizitätskonstante ansteigt. In anderen Worten, je höher die Dielektrizitätskonstante des Gehäuses 60 und des Dichtungsmaterials 70 ist, umso besser ist die Verstärkungsverbesserungswirkung in der horizontalen Richtung der Antenne. Demnach kann es bevorzugt sein, dass das Gehäuse 60 und das Dichtungsmaterial 70 aus einem Dielektrikum gefertigt sind, das eine hohe Dielektrizitätskonstante hat.
Entweder der Gehäuseboden 91 oder die Gehäuseoberplatte 93, die in dem Gehäuse 90 beinhaltet sind, können weggelassen werden. Wenn entweder die Oberseite oder die Unterseite des Gehäuses 90 weggelassen wird (das heißt, eine Öffnung wird), kann das Dichtungsmaterial 70 bevorzugt unter Verwendung eines Harzes verwirklicht werden, das Festigkeit in dem Bereich beibehält, der als die Temperatur der Umgebung angenommen wird, in der die Antennenvorrichtung 1 verwendet wird (nachfolgend der Operationstemperaturbereich). Der Operationstemperaturbereich kann beispielsweise - 30 °C bis 100 °C sein.
[Drittes modifiziertes Beispiel]
Wie in 16 gezeigt ist, kann eine Schaltungseinheit 80 einschließlich einer Modulations-/Demodulationsschaltung, einer Energieversorgungsschaltung und dergleichen auf der Oberfläche der Trägerplatte 20 auf der Seite ausgebildet sein, auf der die gegenüberliegende leitende Platte 30 angeordnet ist (nachfolgend Oberseitenoberfläche 20a der Trägerplatte). Die Schaltungseinheit 80 ist eine elektrische Baugruppe unterschiedlicher Teile wie eines IC, eines analogen Schaltungselements und eines Verbinders. Diese Konfiguration entspricht einer Konfiguration, in der die Antennenvorrichtung 1 durch Anordnen der Masseplatte 10, der gegenüberliegenden leitenden Platte 30, des Kurzschlussabschnitts 40 und der Schaltungseinheit 80 auf der Leiterplatine, die die Trägerplatte 20 darstellt, verwirklicht ist. Bezugszeichen 81 in 16 gibt eine Mikrostreifenleitung zum Liefern elektrischer Energie an die gegenüberliegende leitende Platte 30. Die Schaltungseinheit 80 kann beispielsweise in einer Region ausgebildet sein, die sich oberhalb des asymmetrischen Abschnitts 11 auf der Oberseitenoberfläche 20a der Trägerplatte befindet.
[Viertes modifiziertes Beispiel]
Der Anordnungsmodus der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 bezüglich der Masseplatte 10 muss nicht auf die Konfiguration beschränkt sein, die als die Ausführungsform offenbart ist. Die gegenüberliegende leitende Platte 30 kann an einer Position angeordnet sein, die von einer Position abweicht, die konzentrisch mit der Masseplatte 10 ist. Als Anordnungsmodus der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 bezüglich der Masseplatte 10 können unterschiedliche Anordnungsmodi verwendet werden, wie in 17 bis 20 illustriert ist. In 17 bis 20 ist die Trägerplatte 20 transparent gezeichnet (das heißt, nicht gezeigt), um die Positionsbeziehung zwischen der Masseplatte 10 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 klarzustellen. In jeder Zeichnung ist der Bereich entsprechend dem asymmetrischen Abschnitt 11 mit einer Punktmusterschraffur wie in 7 versehen. Die Abmessungen jeder Zeichnung sind Beispiele und können auf geeignete Weise geändert werden.
Es ist zu beachten, dass Lx2, das in 18 gezeigt ist, eine gerade Linie zeigt, die durch die Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 und parallel zur X-Achse verläuft. Die Konfiguration, die in 18 offenbart ist, entspricht einer Konfiguration, in der die gegenüberliegende leitende Platte 30 angeordnet ist, um um einen vorbestimmten Betrag in der Y-Achsenrichtung von einer Position versetzt zu sein, die konzentrisch mit der Masseplatte 10 ist. Die Versatzrichtung der leitenden Platte, die die Richtung ist, in der die gegenüberliegende leitende Platte 30 bezüglich der Masseplatte 10 versetzt ist, muss nicht zwingend auf die Längsrichtung der Masseplatte 10 beschränkt sein (das heißt, die X-Achsenrichtung). Die Versatzrichtung der leitenden Platte kann die Querrichtung der Masseplatte 10 sein. Die Versatzrichtung der leitenden Platte entspricht der Richtung, in der der asymmetrische Abschnitt 11 der Masseplatte 10 betrachtet von der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 angeordnet ist. 19 illustriert eine Ausführungsform, in der die gegenüberliegende leitende Platte 30 kreisförmig ausgebildet ist. Wie vorstehend beschrieben ist, können unterschiedliche Formen für die Masseplatte 10 und die gegenüberliegende leitende Platte 30 verwendet werden.
Ferner, wie in 20 gezeigt ist, funktioniert gemäß der Konfiguration, in der die asymmetrischen Abschnitte 11 jeweils in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung jeweils vorgesehen sind, der Kantenabschnitt parallel zur X-Achse und der Kantenabschnitt parallel zur Y-Achse als Abstrahlelemente. ΔSa1 in 20 repräsentiert den Masseplattenversatzbetrag ΔSa in der X-Achsenrichtung und ΔSa2 repräsentiert den Masseplattenversatzbetrag ΔSa in der Y-Achsenrichtung. ΔSa1 und ΔSa2 können den gleichen Wert oder unterschiedliche Werte haben.
Gemäß der Konfiguration, die in 20 gezeigt ist, können sowohl die Polarisation parallel zur X-Achse als auch die lineare Polarisation, deren elektrische Feldschwingungsrichtung parallel zur Y-Achse ist (nachfolgend Polarisation parallel zur Y-Achse), jeweils aufwärts auf der Antenne abgestrahlt werden. Insbesondere können diagonal polarisierte Wellen, die durch Synthetisieren von Polarisation parallel zur X-Achse gemäß ΔSa1 und Polarisation parallel zur Y-Achse gemäß ΔSa2 ausgebildet sind, abgestrahlt werden. Durch Einstellen des Verhältnisses ΔSa und ΔSa2, kann das Verhältnis der Polarisation parallel zur X-Achse und der Polarisation parallel zur Y-Achse, die die diagonal polarisierte Welle bilden, beliebig eingestellt werden. Die Konfiguration, die in 20 gezeigt ist, entspricht einer Konfiguration, in der die gegenüberliegende leitende Platte 30 um einen vorbestimmten Betrag in der X-Achsenrichtung von einer Position versetzt ist, die konzentrisch mit der Masseplatte 10 ist, und ferner um einen vorbestimmten Betrag in der Y-Achsenrichtung versetzt ist.
[Fünfte Modifikation]
Der Symmetriebeibehaltungsabschnitt 12 und der asymmetrische Abschnitt 11 können physikalisch separiert sein, wie in 21 gezeigt ist, und der elektrische Verbindungszustand zwischen zwei Abschnitten kann unter Verwendung eines Schalters 13 umschaltbar sein. Die Separation zwischen dem Symmetriebeibehaltungsabschnitt 12 und dem asymmetrischen Abschnitt 11 kann basierend auf der Simulation auf einen Wert festgelegt sein, der die elektromagnetische Kopplung bei der Zielfrequenz nicht verursacht. Wenn der Schalter 13 ausgeschaltet ist, operiert die Antennenvorrichtung 1 nur im LC-Resonanzmodus. Wenn der Schalter 13 eingeschaltet ist, operiert die Antennenvorrichtung 1 in sowohl dem LC-Resonanzmodus als auch dem Masseplattenanregungsmodus. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, zu steuern, ob oder nicht die Antennenvorrichtung 1 in dem Masseplattenanregungsmodus operiert, durch Ein- und Ausschalten des Schalters 13. In der Konfiguration dieser Modifikation kann die Breite W des asymmetrischen Abschnitts bevorzugt auf ein integrales Vielfaches von λ/4, wie λ/4 oder λ/2 festgelegt werden. Gemäß so einer Festlegung kann die Verstärkung als der Masseplattenanregungsmodus erhöht werden.
[Sechstes modifiziertes Beispiel]
Wie in 22 gezeigt ist, kann der Kurzschlussabschnitt 40 an einer Position angeordnet sein, die von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 um einen vorbestimmten Betrag in der Y-Achsenrichtung abweicht (nachfolgend Kurzschlussabschnittversatzbetrag ΔSb). Gemäß dieser Konfiguration ist die Symmetrie der Stromverteilung auf der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 gebrochen und linear polarisierte Wellen parallel zur Y-Achsenrichtung werden von der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 abgestrahlt. Spezifische Beispiele sind wie folgt.
In der Konfiguration, in der der Kurzschlussabschnitt 40 an der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 wie in der Antennenvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform angeordnet ist, ist der Strom, der durch die gegenüberliegende leitende Platte 30 fließt, symmetrisch mit einer Mitte auf dem Kurzschlussabschnitt 40, wie in 23 gezeigt ist. Demnach werden die Funkwellen, die durch den Strom erzeugt werden, der in einer bestimmten Richtung betrachtet von dem Verbindungspunkt der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 (nachfolgend der kurzgeschlossene Punkt) zwischen dem Kurzschlussabschnitt 40 und der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 fließt, durch die Funkwellen gelöscht, die durch den Strom erzeugt werden, der in der entgegengesetzten Richtung fließt.
Andererseits ist in der Konfiguration, in der der Kurzschlussabschnitt 40 an einer Position angeordnet ist, die in der Y-Achsenrichtung um einen vorbestimmten Betrag von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 abweicht, ist die Symmetrie in der Stromverteilung des Stroms, der durch die gegenüberliegende leitende Platte 30 fließt, wie in (A) von 24 gezeigt ist, gebrochen. Demnach, wie in 6B gezeigt ist, verbleiben die Funkwellen, die durch die Stromkomponente in der Y-Achsenrichtung abgestrahlt werden, ungelöscht. Das heißt, in der Konfiguration, in der der Kurzschlussabschnitt 40 an einer Position angeordnet ist, die um einen vorbestimmten Betrag in der Y-Achsenrichtung von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 abweicht, werden die linear polarisierten Wellen, in denen das elektrische Feld in der parallelen Richtung entlang der Y-Achse schwingt, aufwärts von der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 abgestrahlt. Da die Symmetrie der Stromkomponente in der X-Achsenrichtung aufrechterhalten wird, löschen die linear polarisierten Wellen, in denen das elektrische Feld in der X-Achsenrichtung oszilliert, einander aus. Das heißt, die linear polarisierte Welle, deren elektrisches Feld in der X-Achsenrichtung oszilliert, wird nicht von der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 abgestrahlt.
Natürlich wird gemäß der vorstehenden Konfiguration die vertikale Polarisation der Masseplatte in der horizontalen Richtung der Antenne durch die Parallelresonanz der Kapazität, die zwischen der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 und der Masseplatte 10 ausgebildet wird, und der Induktivität, die durch den Kurzschlussabschnitt 40 bereitgestellt ist, abgestrahlt. Das heißt, gemäß der vorstehenden Konfiguration können die vertikale Polarisation der Masseplatte in der horizontalen Richtung der Antenne, die Polarisation parallel zur X-Achse in der Aufwärtsrichtung der Antenne und die Polarisation parallel zur Y-Achse in der Aufwärtsrichtung der Antenne gleichzeitig abgestrahlt werden. Die Abstrahlung der Polarisation parallel zur X-Achse in der Aufwärtsrichtung der Antenne wird durch den asymmetrischen Abschnitt 11 der Masseplatte 10 bereitgestellt. Die Emission der Polarisation parallel zur Y-Achse in der Aufwärtsrichtung der Antenne wird durch die versetzte Anordnung des Kurzschlussabschnitts 40 in der Y-Achsenrichtung bereitgestellt.
Die Richtung des Verschiebens des Kurzschlussabschnitts 40 bezüglich der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 (nachfolgend der Kurzschlussabschnittsversatz) kann eine Richtung orthogonal zur Versatzrichtung der leitenden Platte sein. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, zwei Typen linear polarisierter Wellen, deren elektrische Feldschwingungsrichtungen orthogonal zueinander sind, als linear polarisierte Wellen abzustrahlen, die aufwärts auf der Antenne abgestrahlt werden.
Der Kurzschlussabschnitt 40 kann in einer Mittenregion der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 ausgebildet sein. Der Kurzschlussversatzbetrag ΔSb kann bevorzugt auf 0,04 λ oder weniger festgelegt werden, um Rundumrichtwirkung (in anderen Worden Omnidirektionalität) in der horizontalen Richtung der Antenne aufrechtzuerhalten. Es kann bevorzugt sein, dass der Kurzschlussversatzbetrag ΔSb 0,02 λ (=2,5 mm) oder weniger ist, wie beispielsweise 0,004 λ (= 0,5 mm), 0,008 λ (= 1,0 mm), 0,012 λ (= 1,5 mm) usw. Durch Ändern des Kurzschlussversatzbetrags ΔSb kann die Strahlungsverstärkung von Polarisation parallel zur Y-Achse in der Aufwärtsrichtung der Antenne eingestellt werden. Ferner ändert sich die Operationsfrequenz nicht, sogar, wenn der Kurzschlussversatzbetrag ΔSb geändert wird. Wenn die Position des Energieversorgungspunkts 31 fest ist, kann das Stehwellenverhältnis (VSWR) gemäß dem Kurzschlussabschnittversatzbetrag ΔSb fluktuieren. Hierbei, da der Energieversorgungspunkt 31 auf eine beliebige Position festgelegt werden kann, kann das VSWR bei der Zielfrequenz auf einen praktikablen Pegel (beispielsweise 3 oder weniger) unterdrückt werden, indem der Energieversorgungspunkt 31 an einer Position entsprechend dem Kurzschlussversatzbetrag ΔSb bereitgestellt wird. Das heißt, die Rückflussdämpfung kann auf einen gewünschten zulässigen Pegel durch Einstellen der Position des Energieversorgungspunkts 31 gemäß der Position des Kurzschlussabschnitts 40 unterdrückt werden.
[Zweite Ausführungsform]
In der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, ist die Konfiguration unter einer Bedingung offenbart, dass die gegenüberliegende leitende Platte 30 an einer Position angeordnet ist, die von der Mitte der Masseplatte 10 abweicht, wobei alternativ die Konfiguration der Antennenvorrichtung 1 nicht auf dieses Merkmal beschränkt sein muss. Wenn die Antennenvorrichtung 1 die Konfiguration hat, die in dem modifizierten Beispiel 6 offenbart ist, kann die gegenüberliegende leitende Platte 30 an einer Position angeordnet sein, die konzentrisch mit der Masseplatte 10 ist, wie in 25 und 26 gezeigt ist. In anderen Worten muss in der Konfiguration, in der der Kurzschlussabschnitt 40 an einer Position angeordnet ist, die von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 abweicht, muss die Masseplatte 10 nicht immer den asymmetrischen Abschnitt 11 haben. Lx2 und Ly2, die in 25 gezeigt sind, geben die Symmetrieachsen der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 an. Lx1 und Ly1, die in 26 gezeigt sind, geben die Symmetrieachse der Masseplatte 10 an.
Wie in der ersten und zweiten Ausführungsform offenbart ist, kann die Abstrahlung paralleler Polarisation der Masseplatte in der Aufwärtsrichtung der Antenne unter Verwendung mindestens einer der Konfiguration, in der der Kurzschlussabschnitt 40 angeordnet ist, um von der Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte 30 in der Richtung entlang der Symmetrieachse versetzt zu sein, und der Konfiguration, in der der asymmetrische Abschnitt 11 zur Masseplatte 10 hinzugefügt ist, verwirklicht werden. Als ein weiterer Aspekt, wie in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung mit der Nummer 2016-15688 offenbart ist, ist ebenso eine Konfiguration (nachfolgend als eine Vergleichskonfiguration bezeichnet) derart denkbar, dass die gegenüberliegende leitende Platte 30 als eine Patchantenne operiert, durch Anordnen des zweiten Energieversorgungspunkts auf der Symmetrieachse der gegenüberliegenden leitenden Platte 30. Hierbei sind in der Vergleichskonfiguration zwei Energieversorgungspunkte erforderlich, was die Schaltung verkompliziert. Andererseits kann gemäß den Konfigurationen der ersten und zweiten Ausführungsform die gegenüberliegende leitende Platte 30 nur einen Energieversorgungspunkt haben, so dass die Schaltungskonfiguration vereinfacht werden kann.
Obwohl die vorliegende Offenbarung gemäß den Beispielen beschrieben wurde, ist es ersichtlich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Beispiele oder Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung umfasst auch verschiedene modifizierte Beispiele und Modifikationen innerhalb eines einheitlichen Bereichs. Darüber hinaus fallen verschiedene Kombinationen und Ausführungen sowie andere Kombinationen und Ausbildungen, die nur ein Element oder mehr oder weniger als diese Elemente enthalten, ebenfalls in den Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 201958817 [0001]
JP 2005020301 A [0005]

Claims

Antennenvorrichtung, aufweisend: eine Masseplatte (10), die aus einem Leiter mit einer flachen Plattenform gefertigt ist; eine gegenüberliegende leitende Platte (30), die aus einem anderen Leiter mit einer flachen Plattenform gefertigt ist, angeordnet ist, um von der Masseplatte um eine vorbestimmte Distanz beabstandet zu sein, und einen Energieversorgungspunkt hat, der elektrisch mit einer Energieversorgungsleitung verbunden ist; einen Kurzschlussabschnitt (40), der in einer Mittenregion der gegenüberliegenden leitenden Platte angeordnet ist und elektrisch die gegenüberliegende leitende Platte und die Masseplatte verbindet, wobei: eine Parallelresonanz bei einer vorbestimmten Zielfrequenz durch eine Induktivität, die in dem Kurzschlussabschnitt bereitgestellt ist, und eine Kapazität zwischen der Masseplatte und der gegenüberliegenden leitenden Platte erzeugt wird; und die Masseplatte asymmetrisch bezüglich der gegenüberliegenden leitenden Platte angeordnet ist.
Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Masseplatte in einer Form jeweils symmetrisch bezüglich jeder von zwei geraden Linien angeordnet ist, die orthogonal zueinander sind; die gegenüberliegende leitende Platte eine gesamte Oberfläche hat, die der Masseplatte zugewandt ist; und eine Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte nicht mit einer Mitte der Masseplatte überlappt.
Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: die Masseplatte eine rechteckige Form hat; die gegenüberliegende leitende Platte eine gesamte Oberfläche hat, die der Masseplatte zugewandt ist; und die gegenüberliegende leitende Platte an einer Position angeordnet ist, die in einer Längsrichtung der Masseplatte von einer Position verschoben ist, bei der die gegenüberliegende leitende Platte und die Masseplatte konzentrisch sind.
Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei: die gegenüberliegende leitende Platte an einer Position angeordnet ist, die um einen vorbestimmten Betrag in der Längsrichtung der Masseplatte von einer Mitte der Masseplatte abweicht.
Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei: die gegenüberliegende leitende Platte an einer Position angeordnet ist, die um einen vorbestimmten Betrag von einer Mitte der Masseplatte in jeder einer Längsrichtung und einer Querrichtung der Masseplatte abweicht.
Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der Kurzschlussabschnitt an einer Position angeordnet ist, die um einen vorbestimmten Betrag von einer Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte beabstandet ist.
Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die Masseplatte eine rechteckige Form hat; die gegenüberliegende leitende Platte eine gesamte Oberfläche hat, die der Masseplatte zugewandt ist; die gegenüberliegende leitende Platte an einer Position angeordnet, die von einer Mitte der Masseplatte in einer Längsrichtung der Masseplatte abweicht; und der Kurzschlussabschnitt an einer Position angeordnet ist, die um einen vorbestimmten Betrag in einer Querrichtung der Masseplatte von einer Position abweicht, bei der die gegenüberliegende leitende Platte und die Masseplatte konzentrisch sind.
Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei: der Kurzschlussabschnitt an einer Position angeordnet ist, die um einen vorbestimmten Betrag in der Querrichtung der Masseplatte von einer Mitte der Masseplatte abweicht.
Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die Masseplatte und die gegenüberliegende leitende Platte auf einer Trägerplatte (20) angeordnet sind, die aus Harzmaterial gefertigt ist, wobei die Antennenvorrichtung ferner aufweist: ein Harzgehäuse (60) zum Aufnehmen der Trägerplatte, wobei: das Gehäuse einen Gehäuseboden (61) beinhaltet, der der Masseplatte mit einer vorbestimmten Distanz dazwischen gegenüberliegt; das Gehäuse eine Gehäuseseitenwand (62) beinhaltet, die von einer Kante des Gehäusebodens aufgestellt ist; die Gehäuseseitenwand höher als eine obere Oberfläche der Trägerplatte angeordnet ist; und ein Inneres des Gehäuses mit einem Harzmaterial, das eine relative Dielektrizitätskonstante von 2,0 oder mehr hat, als ein Dichtungsmaterial (70) zum Abdecken der oberen Oberfläche der Trägerplatte gefüllt ist.
Antennenvorrichtung, aufweisend: eine Masseplatte (10), die aus einem Leiter mit einer flachen Plattenform gefertigt ist; eine gegenüberliegende leitende Platte (30), die aus einem anderen Leiter mit einer flachen Plattenform gefertigt ist, angeordnet ist, um von der Masseplatte um eine vorbestimmte Distanz beabstandet zu sein, und einen Energieversorgungspunkt hat, der elektrisch mit einer Energieversorgungsleitung verbunden ist; einen Kurzschlussabschnitt (40), der in einer Mittenregion der gegenüberliegenden leitenden Platte angeordnet ist und elektrisch die gegenüberliegende leitende Platte und die Masseplatte verbindet, wobei: eine Parallelresonanz bei einer vorbestimmten Zielfrequenz durch eine Induktivität, die in dem Kurzschlussabschnitt bereitgestellt ist, und eine Kapazität zwischen der Masseplatte und der gegenüberliegenden leitenden Platte erzeugt wird; und der Kurzschlussabschnitt an einer Position angeordnet ist, die um einen vorbestimmten Betrag von einer Mitte der gegenüberliegenden leitenden Platte beabstandet ist.
Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: die gegenüberliegende leitende Platte in einer Form angeordnet ist, die liniensymmetrisch bezüglich jeder von zwei geraden Line ist, die orthogonal zueinander sind.
Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend: einen Funkwellenabschirmungskörper (63, 631, 70) zum Abschirmen einer Ausbreitung eines elektrischen Feldes, der aus einem Leiter oder einem dielektrischen Material gefertigt ist und auf der Oberseite der gegenüberliegenden leitenden Platte angeordnet ist.