TWI263377B - Microstrip antenna - Google Patents

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TWI263377B
TWI263377B TW094109654A TW94109654A TWI263377B TW I263377 B TWI263377 B TW I263377B TW 094109654 A TW094109654 A TW 094109654A TW 94109654 A TW94109654 A TW 94109654A TW I263377 B TWI263377 B TW I263377B
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Kengo Iwata
Toshio Koguro
Youichi Murase
Kensuke Murata
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Toto Ltd
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Description

1263377 Π) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明乃關於,傳送微波或是頻率數較微波還高的電 ^ 波之微型條狀天線,尤其是關於,用來控制從微型條狀天 線所發送之整合性電波束的指向方向之技術。此外,本發 明亦關於採用微型條狀天線之高頻感測器。 ϋ 【先前技術】 以往,爲人所知的微型條狀天線有,各於基板的表面 及內面配置天線電極及接地電極,並藉由在天線電極及接 地電極之間施加微波的高頻信號,而從天線電極往垂直方 向發送電波者。關於用來控制從天線電極所發送之整合性 電波束的指向方向之技術,有下列所揭示者。例如,記載 於日本特開平7_ 1 2 8 4 3 5號公報者,係於基板的表面上配 置多數的天線電極,切換高頻開關並改變往各個天線電極 φ 之高頻信號的供電線路的長度,藉此而改變整合性電波束 的指向方向。亦即,藉由改變往多數的天線電極之供電線 路的長度,而於多數的天線電極所各自發送的電波之間產 - 生相位差,使整合性電波束的指向方向往產生相位延遲的 . 天線傾斜。此外,例如記載於日本特開平9-2 1 42 3 8號公 報者,係配置多數個整合性電波束的指向方向互爲不同的 天線電極,以高頻開關來切換施加有高頻信號之天線電極 ,藉此而改變整合性電波束的指向方向。 一種採用從微型條狀天線所發送的電波之物體檢測裝 (2) 1263377 置乃爲人所知。於此物體檢測裝置當中,藉由如上述般之 改變來自於微型條狀天線的整合性電波束的指向方向,而 可較固定整合性電波束的指向方向的情況,更爲正確的檢 ^ 測出物體的位置及模樣。例如,於X Y方向上改變從微型 條狀天線所傳送之整合性電波束的指向方向,而掃描2維 範圍,藉此可掌握2維範圍之物體的有無及模樣。關於物 體檢測裝置的用途,例如有自動循跡飛彈之目標檢測,及 φ 便器裝置之使用者檢測等多種用途。於任何用途當中,可 改變從微型條狀天線所傳送之整合性電波束的指向方向者 ,係極爲有用。例如,於便器裝置之使用者檢測裝置的情 況下,若可更正確的檢測出使用者的位置及狀態,則可更 適當的控制便器的洗淨裝置及脫臭裝置等。就僅僅從正確 掌握使用者的狀態之目的來看,也許攝影機的功能較爲適 合,但是於便器裝置當中當然無法使用攝影機。因此,於 採用電波之物體檢測裝置當中’控制測等多種用途。於任 φ 何用途當中,可改變從微型條狀天線所傳送之而更正確的 掌握使用者的模樣者’可說是極爲重要。順帶一提的是, 在曰本,於檢測出人體的目的中’可使用1 〇 · 5 2 5 G Η z或是 - 2 4 . 1 5 G Η ζ,此外,於防止汽車事故的目的中,可使用 . 7 6 G Η ζ的頻率數。 【發明內容】 根據日本特開平7- 1 2 843 5號公報及日本特開平9-2 1 4 2 3 8號公報所揭不之以往技術’爲了改變整合性電波 (3) 1263377 束的指向方向,必須切換傳送微波信號之供電線路。因此 ,必須採用,嚴格調整對所使用的特定頻率數的微波信號 之阻抗爲特定的適當値之高頻開關,而如此的高頻開關極 ^ 爲昂貴。尤其是,於連續性或是多階段性改變整合性電波 束的指向方向之情況下,需採用多數的高頻開關。然而, 例如於便器裝置之使用者檢測裝置的用途當中,採用多數 的昂貴零件,可說是不切實際。 • 因此,本發明的目的在於,於微型條狀天線當中,可 藉由簡單的構成,使傳送的整合性電波束的指向方向傾斜 〇 本發明的其他目的在於,於微型條狀天線當中,可藉 由簡單的構成,使傳送的整合性電波束的指向方向爲可變 〇 本發明係根據本發明者們的硏究所發現之新的創見, 而創作出之發明。所謂該新的創見,是指一旦將微型條狀 Φ 天線的天線電極,於與該區域中的供電點不同之某處上, 連接於接地電極,則從該天線電極所發送之微波電波的相 位,較未連接於接地電極之際而偏移者。亦即,若改變天 - 線電極的區域中之連接於接地電極之處的位置,則相位的 - 偏移量亦改變。本發明係於輸出多數的電波束而構成之微 型條狀天線當中,應用上述創見,使多數的電波束中的一 部分電波束的相位,從其他電波束當中偏移。藉此,使多 數的電波束互相整合而形成之整合性電波束的指向方向傾 斜。由於一旦改變相位的偏移量,則整合性電波束的斜率 (4) 1263377 亦改變,因此指向方向爲可變。 例如,於微型條狀天線具備多數的天線電極的情況下 _ ,係從這些多數的天線電極當中,輸出多數的電波束。於 — 此情況下,多數的天線電極中的一部分天線電極,係於該 電極中的某處,與接地電極連接。如此,從該天線電極所 發送之電波的相位,係從其他天線電極所發送之電波當中 偏移,因此,使整合後之整合性電波束的指向方向傾斜。 ^ 或者是,於二次共振模式下使1個天線電極動作的情況下 ,從該1個天線電極當中,發送出形成爲條紋狀的2條電 波束。於此情況下,若連接從該1個天線電極的區域當中 所選出的某處於接地電極的話,則形成爲條紋狀的2條電 波束當中的1條電波束的相位,從另1條電波束當中偏移 。因此,互相整合後的整合性電波束的指向方向產生改變 〇 爲了不讓用於連接天線電極於接地電極之連接構件對 φ 天線電極的特性產生不良影響,可配置天線電極,於平面 觀看的情況下爲進入天線電極的區域內之場所上。此外, 若設置用於開閉依據該連接構件之天線電極以及接地電極 ^ 之間的連接之開關,並導通/不導通該開關,則可切換整 • 合性電波束的指向方向,於與天線電極呈直角的方向上, 以及從該方向傾斜之方向上。此外,若於相位的偏移量爲 不同之天線電極的多數場所上,設置各個連接構件及開關 ,而改變連接於接地電極之場所的話,則可改變整合性電 波束的指向方向爲多數階段。上述開關,只要具備可讓特 (5) 1263377 定頻率數的微波信號通過某種程度之阻抗特性者即可,而 不須如以往技術般必須具備嚴格的適當値之阻抗,因而不 需採用極爲昂貴之高頻開關。 除了於接地電極上連接或是切離天線電極之所謂的導 通/非導通控制之外’亦可採用連續性或是階段性的改變 天線電極與接地電極之間的電性耦合程度,亦即對高頻信 號之阻抗之方法。整合性電波束的指向方向係因應該阻抗 的變化,而產生改變。 依循根據上述原理之本發明的一方面之微型條狀天線 ,其特徵爲’具備,絕緣性基板;及配置於上述基板的一 面上,並各自具備用於施加高頻訊號的供電點之多數的天 線電極;及配置於上述基板的另一面或是內部之用於提供 接地位準之接地電極;及用於在與上述供電點不同之至少 一處上,連接上述多數的天線電極當中至少之一的天線電 極,於上述接地電極之連接構件;上述連接構件係配置於 ,爲從平面觀看上述至少之一的天線電極的情況下,進入 上述至少之一的天線電極所佔有的平面區域內之場所;並 且爲’於該場所上藉由連接上述至少之一的天線電極於上 述接地電極,而使從上述多數的天線電極當中所放射之整 合性電子束的指向方向,從上述基板的法線方向當中傾斜 之場所。根據此微型條狀天線,由於於多數的天線電極當 中’從以連接構件而連接於接地電極之天線電極當中所輸 出之電波束’以及從其他天線電極當中所輸出之電波束之 間的相位產生偏移,因此整合從多數的天線電極當中所輸 -9- (6) 1263377 出之多數的電波束,而使整合性電子束的指向方向傾斜。 較理想的實施型態爲,上述至少之一的天線電極之連 一 接於上述接地電極之上述至少一處,係存在於,與從上述 ^ 至少之一的天線電極的上述供電點朝向終端邊緣僅僅距離 上述高頻訊號的1 Μ波長的奇數倍的距離之位置爲不同的 位置上。藉由連接此處於接地電極’可有效的獲得上述指 向方向傾斜之作用。 p 較理想的實施型態爲,上述連接構件爲,貫通上述至 少之一的天線電極之對應上述至少一處的上述基板的場所 之導電性通孔;並具備,連接於上述至少之一的天線電極 之上述至少一處之一端,及連接於上述接地電極之另一端 。上述通孔的直徑例如爲0 . 11Ώ m以下。此外,根據其他 較理想的實施型態,上述至少之一的天線電極之至少一邊 緣,係沿著上述基板的至少一邊緣而配置;上述連接構件 爲,配置於上述基板的上述至少一邊緣的側面上之導電體 φ ,並具備,連接於上述至少之一的天線電極之上述至少一 邊緣的至少一處之一端,及連接於上述接地電極之另一端 。於上述型態當中,均可簡化連接構件的構成。 — 較理想的實施型態爲,上述至少之一的天線電極之連 • 接於上述接地電極之上述至少一處,係存在於,爲上述至 少之一的天線電極之終端邊緣的附近,且於與上述供電點 朝向終端邊緣的方向爲直交之方向當中略爲中央的位置上 〇 較理想的實施型態爲’又具備,開閉依據上述連接構 -10- (7) 1263377 件之上述至少之一的天線電極與上述接地電極之間的連接 之開關。藉由此開關的導通/非導通,可改變整合性電波 < 束的指向方向。 - 較理想的實施型態爲,上述開關係配置於,上述連接 構件及上述接地電極的連接處上。由於如此配置的開關係 隱藏於天線電極的背後,因此不會對天線電極的特性產生 不良影響。 φ 上述開關係具備各自連接於上述連接構件及上述接地 電極之2個電性接點,該2個電性接點於導通狀態當中, 係具有第1間隙而相隔,於非導通狀態當中,則具有較第 1間隙還大的第2間隙而相隔。或者是,上述開關亦可採 用,於各自連接於上述連接構件及上述接地電極之2個電 性接點之間,具備絕緣膜之開關。於上述型態當中,均可 採用MEMS開關來做爲如此構造之開關。 此外,用於供應高頻電力於上述多數的天線電極之供 φ 電線,可設置於與基板的天線電極爲相同的面上,或是設 置於相反側的面上。於供電線設置於相反側的面上的情況 下,供電線及天線電極之間的連接,係通過貫通基板之通 _ 孔而進行。 » 較理想的實施型態爲,上述供電線係於基板的幾乎中 央的位置上,具備連接於振盪電路之大塊的供電點,並構 成爲,從該大塊的供電點往互爲相反的兩方向分歧,且來 自於上述大塊的供電點之供電線的分歧方向與激振各個天 線電極的方向,並不一致於單一方向。於上述多數的天線 -11 - (8) 1263377 電極上,各設置上述連接構件及上述開關。根據此微型條 狀天線,例如藉由操作位於最左側的1個以上的電極的開 關’可使整合性電波束的指向方向往平面觀看的情況下的 ' 例如右側(相反的,若操作位於最左側的1個以上的電極 的開關,則可使電波束例如往左側)傾斜,另一方面,例 如藉由操作位於最上側的1個以上的電極的開關,可使整 合性電波束的指向方向往平面觀看的情況下的例如下側( Φ 相反的,若操作位於最下側的1個以上的電極的開關,則 可使電波束例如往上側)傾斜。此外,藉由改變於相同側 同時導通之開關的個數,則可改變往相同側傾斜之指向方 向之傾斜角度的大小。 較理想的實施型態爲,上述基板的一面上的上述多數 的天線電極,係以相對介電常數較上述基板的相對介電常 數還大之電介質而包覆。於以電介質所包覆之天線電極的 表面上,高頻信號的波長,較電極表面直接接觸於空氣的 Φ 情況還短,因此可音映該減少的量而縮小天線電極的尺寸 及間隔。亦即,更可提高可配置於相同尺寸的基板上之天 線電極的數目及密度。結果爲,更可使電波束的指向方向 * 之可調節的斜率的分解能,達到更爲精細。 - 較理想的實施型態爲,上述至少之一的天線電極係分 割爲,於從上述供電點朝向終端邊緣的方向上延伸之多數 的條紋電極。藉此,可提升電波束的增益及指向性。 此外,亦可配置電介質爲連接於上述天線電極的端部 。亦可於上述天線電極的旁邊形成空孔構造。或是亦可於 -12- (9) 1263377 上述天線電極的旁邊配置無供電電極。 依循本發明的其他方面之微型條狀 具備,絕緣性基板;及配置於上述基板 ' 用於施加高頻訊號的供電點之至少1個 於上述基板的另一面或是內部之接地電 述供電點不同之至少一處上,連接上述 地電極之連接構件;上述連接構件係配 Φ 看上述天線電極的情況下,進入上述天 面區域內之場所,並且爲,於該場所上 電極於上述接地電極,而使從上述天線 整合性電子束的指向方向,從上述基板 斜之場所。較理想的實施型態爲’上述 收上述高頻訊號而於二次共振模式下動 據此微型條狀天線,係從1個天線電極 紋狀的2條電波束,並且當中1條電波 Φ 條電波束當中偏移,因而使整合性電子 〇 依循本發明的另一方面之微型條狀 * 具備,絕緣性基板;及配置於上述基板 - 具備用於施加高頻訊號的供電點之多數 置於上述基板的另一面或是內部之用於 地電極;及用於在與上述供電點不同之 連接上述多數的天線電極當中至少之一 述接地電極之連接構件。根據此微型條 天線,其特徵爲, 的一面上,並具備 天線電極;及配置 極;及用於在與上 天線電極於上述接 置於,爲從平面觀 線電極所佔有的平 藉由連接上述天線 電極當中所放射之 的法線方向當中傾 天線電極具備,接 作之二維尺寸。根 當中輸出形成爲條 :束的相位,從另1 束的指向方向傾斜 天線,其特徵爲, 的一面上,並各自 的天線電極;及配 提供接地位準之接 多數場所上,各自 的天線電極,於上 狀天線,由於於多 -13- (10) 1263377 數的天線電極當中,從以連接構件而連接於接地電極之天 線電極當中所輸出之電波束,以及從其他天線電極當中所 輸出之電波束之間的相位產生偏移,因此整合從多數的天 線電極當中所輸出之多數的電波束,而使整合性電子束的 指向方向傾斜。此外,可藉由開關,來選擇多數的連接構 件當中何者爲有效何者爲無效。藉由此選擇,可改變整合 性電子束的指向方向的傾斜方向及角度。 依循本發明的另一方面之微型條狀天線,其特徵爲, 具備’絕緣性基板;及配置於上述基板的一面上,並具備 用於施加高頻訊號的供電點之至少之一的天線電極;及配 置於上述基板的另一面或是內部之接地電極;及用於在與 上述供電點不同之多數場所上,各自連接上述天線電極於 上述接地電極之多數的連接構件·,及各自開閉依據上述多 數的連接構件之上述天線電極與上述接地電極之間的連接 之多數的開關。較理想的實施型態爲,上述天線電極具備 ’接收上述高頻訊號而於二次共振模式下動作之二維尺寸 。根據此微型條狀天線,係從1個天線電極當中輸出形成 爲條紋狀的2條電波束。一旦連接該天線電極的上述多數 場所當中之一於接地電極,則2條電波束之間產生相位偏 移,因此使整合性電子束的指向方向傾斜。藉由上述多數 的開關,來選擇連接上述多數場所當中的何處於接地電極 ,可改變整合性電子束的指向方向的傾斜方向及角度。 依循本發明的另一方面之微型條狀天線,其特徵爲, 具備,絕緣性基板;及配置於上述基板的一面上,並各自 -14- (11) 1263377 具備用於施加高頻訊號的供電點之多數的天線電極;及配 置於上述基板的另一面或是內部之用於提供接地位準之接 ^ 地電極;及用於在與上述供電點不同之至少一處上,電性 - 耦合上述多數的天線電極當中至少之一的天線電極,於上 述接地電極之連接構件;及改變依據上述連接構件之上述 至少之一的天線電極與上述接地電極之間的電性耦合,所 具備之對上述高頻信號之阻抗之阻抗可變裝置。根據此微 g 型條狀天線,由於於多數的天線電極當中,從以連接構件 而連接於接地電極之天線電極當中所輸出之電波束,以及 從其他天線電極當中所輸出之電波束之間的相位產生偏移 ,因此整合從多數的天線電極當中所輸出之多數的電波束 ,而使整合性電子束的指向方向傾斜。並藉由改變該電性 耦合所具備之對上述高頻信號之阻抗,可改變整合性電子 束的指向方向的傾斜方向及角度。 較理想的實施型態爲,上述阻抗可變裝置係設置於, Φ 上述連接構件及上述接地電極之電性耦合處。 較理想的實施型態爲,上述阻抗可變裝置,係改變依 據上述連接構件之上述至少之一的天線電極與上述接地電 - 極之間的電性線路的實效長度或是剖面積,而改變上述阻 - 抗。其他較理想的實施型態爲,上述阻抗可變裝置,係改 變依據上述連接構件之上述至少之一的天線電極與上述接 地電極之間的靜電電容,而改變上述電路的阻抗。。 較理想的實施型態爲,於上述至少之一的天線電極上 ,設置貫通上述基板之導電性的多數通孔來做爲上述連接 -15- (12) 1263377 構件’並於上述多數通孔上設置多數的上述開關。通孔的 直徑例如爲〇 . 1 m m以下。此外,上述阻抗可變裝置係從 • 上述多數的開關當中,選擇多數的開關之組合而導通。藉 ' 由改變所導通的開關的組合,而改變電波束的指向方向。 上述阻抗可變裝置可採用,具備各自連接於上述連接 構件及上述接地電極之2個電性接點,上述2個電性接點 於第1狀態當中,係具有第1間隙而相隔,於第2狀態當 φ 中,則具有較上述第1間隙還大的第2間隙而相隔之裝置 。或者是,上述阻抗可變裝置可採用,於各自連接於上述 連接構件及上述接地電極,且相互的距離爲可變之2個電 性接點上,具備絕緣膜之裝置。於上述型態當中,均可採 用MEMS開關來做爲如此構造之阻抗可變裝置。 依循本發明的另一方面之微型條狀天線,其特徵爲, 具備,絕緣性基板;及配置於上述基板的一面上,並具備 用於施加高頻訊號的供電點之至少之一的天線電極;及配 φ 置於上述基板的另一面或是內部之用於提供接地位準之接 地電極;及用於在與上述供電點不同之至少一處上,電性 耦合上述天線電極於上述接地電極之連接構件;及改變依 ^ 據上述連接構件之上述至少之一的天線電極與上述接地電 - 極之間的電性耦合,所具備之對上述高頻信號之阻抗之阻 抗可變裝置。較理想的實施型態爲’上述天線電極具備, 接收上述高頻訊號而於二次共振模式下動作之二維尺寸。 根據此微型條狀天線,係從1個天線電極當中輸出形成爲 條紋狀的2條電波束。並由於上述的電性耦合’而使當中 -16- (13) 1263377 1條電波束的相位從另〗條電波束當中偏移,因而使整合 性電子束的指向方向傾斜。並藉由改變該電性耦合所具備 之對上述高頻信號之阻抗,可改變整合性電子束的指向方 向的傾斜方向及角度。 此外,本發明係提供,具備採用依循上述本發明的微 型條狀天線之傳送天線,及用於接收上述傳送天線所輸出 的電波之來自於物體的反射波或是穿透波之,與上述傳送 天線爲相同的天線或是與上述傳送天線爲不同的天線之接 收天線,及接收來自於上述接收天線之電性信號而進行處 理之處理電路之高頻感測器。 【實施方式】 以下參照圖式來說明本發明之微型條狀天線的實施型 態。第1圖係顯示具備多數的天線電極之一般的微型條狀 天線的斜視圖。 於第1圖當中,於絕緣性的基板1的表面上,以形狀 上及位置上呈線型對稱的關係,配置具有相同尺寸以及相 同的矩形狀之A天線電極2及B天線電極3,並於基板內 面的幾乎全面上配置接地電極4。於A天線電極2及B天 線電極3之各自設置於相同側的邊緣的中央點之供電點P 、P上,透過供電線路1〇,而施加例如爲1 0.5 25 GHz的 高頻電壓V f。接地電極4係接地並提供接地位準。對A 天線電極2及B天線電極3之供電線路1 〇的長度爲相同 ◦供電點P、P亦可不配置於天線電極2、3的邊緣,而是 -17- (14) 1263377 配置於僅僅從天線電極2、3的邊緣往內側進入某距離之 位置上。藉由如此的構成’可從A天線電極2及B天線 電極3當中,以對基板1呈垂直的指向方向’傳送相同電 場強度的電波束7、8。 根據發明者們的實驗結果,一旦連接多數的天線電極 當中之一的天線電極的某處於接地電極,則在連接於接地 電極之天線電極之間傳輸之高頻信號的相位’及在未連接 於接地電極之天線電極之間傳輸之高頻信號的相位之間產 生相位偏移,因此確認出,使從多數的天線電極所傳送之 整合性電波束的指向方向傾斜。連接於接地電極之天線電 極之對未連接於接地電極之天線電極的相位偏移,乃因天 線電極之接地電極的連接位置及天線電極的形狀等不同, 而可能爲相位前進或是相位延遲。相位偏移的量亦因天線 電極之接地電極的連接位置及天線電極的形狀等而有所不 同。 例如,於天線電極爲某形狀的情況下,由於在連接於 接地電極之天線電極之間傳輸之高頻信號的相位,較在未 連接於接地電極之天線電極之間傳輸之高頻信號的相位還 前進,因此整合從多數的天線電極所輸出的電波束之整合 性電波,係往未連接於接地電極之天線電極側(亦即相位 延遲的天線電極側)傾斜。以下,以在連接於接地電極之 天線電極之間傳輸之高頻信號的相位,較在未連接於接地 電極之天線電極之間傳輸之高頻信號的相位還前進的情況 爲例,來說明本發明的實施型態。 -18- (15) 1263377 第2圖係顯示本發明的微型條狀天線的一種實施型態 之平面圖。第3圖係顯示第2圖之A - A剖面圖。 第2圖及第3圖所示之微型條狀天線,基本構成係與 - 第1圖所示者相同,亦即,具備基板1、a天線電極2、B 天線電極3、接地電極4、供電線路1 〇。a天線電極2及 B天線電極3於形狀上及位置上呈線型對稱的關係。除此 之外’一邊的電極,例如A天線電極2的某一處2 A連接 φ 於接地電極4。亦即,導電性的連接構件(以下稱爲「通 孔」)5貫通,對應A天線電極2的上述一處2A之基板 1的場所’此通孔5於一端上耦J合於A天線電極2的上述 一處,另一端上耦合於接地電極4。如此,A天線電極2 的上述一處2 A透過通孔5,而連接於接地電極4。將連 接於接地電極4 (或者是,如之後所說明般,可藉由開關 及其他電性電路而於期望之際來接地)之天線電極的一處 ,稱爲「接地點」。如第2圖所示般,從天線電極2、3 Φ 之圖中下側的供電點P、P開始至相反側的邊緣(終端邊 緣)爲止之天線電極2、3的長度L,係設計爲,與高頻 信號之在基板1中的半波長λ g/2相同或是稍微短。在此 - ,λ g爲於基板1之間傳輸之高頻信號的波長。此外,若 - 以真空中之高頻信號電波的波長爲λ,基板1的介電常數 爲ε r,貝〇 λ = ε r . 1 /2 . λ g。於第2圖所示的例子當中 ,A天線電極2的接地點2 A係配置於,與具有供電點P 之邊緣爲相反側的終端邊緣的一處上。從 A天線電極2 所發射出的電波束之相位,係較從B天線電極3所發射出 -19- (16) 1263377 的電波束之相位還稍微前進,結果爲,整合兩條電波束之 整合性電波束的指向方向,往第2圖當中箭頭所示之B天 " 線電極3的一側傾斜。 — 於第2圖所示的構成當中,若改變a天線電極2的 接地點2 A的位置,則整合性電波束的指向方向之傾斜角 度產生改變。第4圖係顯示,於天線電極2、3爲某種形 狀的情況下,由實驗所獲得之接地點2 A的位置,與整合 φ 性電波束的指向方向之對垂直於基板面的傾斜角度之間的 關係之特性圖3於第4圖當中’橫軸係顯示,以A天線 電極2的供電點P爲原點0的情況下之第2圖所示的長度 L的方向上之接地點2A的位置,縱軸係顯示整合性電波 束的指向方向之傾斜角度。 從第4圖當中可得知,於從長度l的方向之供電點P 開始至接地點2 A爲止的距離幾乎爲〇 (亦即,接地點2 a 與供電點P位於相同邊緣上),或是幾乎爲半波長λ g/2 •(亦即,接地點2A位於與供電點P相反側的終端邊緣上 )之際,整合性電波束的傾斜角度最大,相反的,於該距 離爲四分之一波長λ g/4 (亦即,接地點2A位於長度L方 • 向的中央位置上)之際,整合性電波束的傾斜角度最小( • 幾乎爲〇 )。在此圖中未顯示,於改變接地點2A的位置 爲與長度L方向直交的方向上的情況下,整合性電波束的 傾斜角度並無明顯變化。例如,於第2圖當中,即使沿著 上側的邊緣,往右方向移動位於A天線電極2的上左端 (於第4圖當中爲λ g/2的位置)之接地點2 A的位置, -20- (17) 1263377 整合性電波束的傾斜角度亦無明顯變化。相對於此’若沿 著左側的邊緣往下方移動的話’則傾斜角度降低’於中央 • 點(於第4圖當中爲λ g/4的位置)爲最低,然後逐漸上 - 升,到達下側的邊緣(於第4圖當中爲〇的位置)再次成 爲最大。 因此,如第5圖所示般,於配置A天線電極2的接 地點2 A於較終端邊緣稍往中間位置側上的情況下’整合 g 性電波束的斜率較第2圖所示的情況還小。於第2圖及第 5圖所示的2個接地點2 A的位置上,各設置通孔5 ’於 這些通孔5上各設置開關(圖中未顯示)’而可個別開閉 這些通孔5,如此’則可藉由關閉這些開關的全部,或是 導通當中之一,而可切換3種的整合性電波束的方向。 第6圖係顯示本發明的微型條狀天線的第2實施型態 之平面圖。此外,第7圖係顯示第6圖之b 一 B剖面圖。 如第6圖及第7圖所示般,a天線電極2及B天線電 φ 極3的終端邊緣,係沿著基板1的邊緣而配置。A天線電 極2的終端邊緣,係由配置於基板1的邊緣的側面上之連 接構件6 ’而連接於接地電極4。藉由連接A天線電極2 - 的終端邊緣於接地電極4 ’而與第2圖的情況相同,從微 - 型條狀天線所傳送之整合性電波束,係如第6圖的箭頭方 向所不般’在B天線電極3的方向傾斜。 第8圖係顯示本發明的微型條狀天線的第3實施型態 之平面圖。 如第8圖所示般’ A天線電極7及b天線電極8的供 -21 - (18) 1263377 電點P、P,各配置於A天線電極7及B天線電極8的内 側位置上(於供電線路丨0的阻抗及天線阻抗爲一致的點 )。於A天線電極7的終端邊緣的左端上具備接地點7a — ’並藉由圖中未顯示之通孔,而連接於背面的接地電極。 藉此,整合性電波束,係如第8圖的箭頭方向所示般,往 B天線電極8的方向傾斜。 於第8圖的實施型態當中,若改變a天線電極7的 φ 接地點7A往例如第9圖所示般之終端邊緣的右端,則整 合性電波束如第9圖的箭頭方向所示般,往a天線電極7 的方向傾斜。於第8圖及第9圖所示之2個接地點7A的 位置上’各設置通孔5,於這些通孔5上各設置開關(圖 中未顯示),而可個別開閉這些通孔,如此,則可藉由關 閉這些開關的全部,或是導通當中之一,而可切換3種的 整合性電波束的方向。於第8圖及第9圖所示的構成當中 ’由於在單側的天線電極上完全未配置通孔,因此可集中 φ 因製造上的變動性所造成之(阻抗未整合)傳達損失,而 可提供輸出特性極佳的天線。 第1 〇圖係顯示本發明的微型條狀天線的第4實施型 - 態之平面圖。 • 如第1 〇圖所示般,於基板1上,A天線電極11 ’及 B天線電極1 2,及C天線電極1 3,及D天線電極1 4的4 個天線電極,係配置爲2 X 2之矩陣形狀。A天線電極1 1 及B天線電極1 2於形狀上及位置上呈線型對稱的關係’ C天線電極1 3及D天線電極1 4亦於形狀上及位置上呈線 -22- (19) 1263377 绠對稱的關係。A天線電極1 1及B天線電極1 2的電極圖 案,就形狀上基本上與C天線電極〗3及D天線電極1 4 41 的圖案相同。對A天線電極1 1,及B天線電極1 2,及C 天線電極1 3,及D天線電極1 4之供電線路的長度爲相同 。來自於位於基板1的幾乎中央之大塊的供電點P 0之供 電線1 〇的分歧方向(圖中的左右方向),與激振各個天 線電極1 1〜1 4的方向(從供電點P朝終端邊緣的方向, φ 於圖中爲縱向),互爲直交而不一致。於A天線電極11 的終端邊緣的一處上具備接地點1 1 A,於C天線電極1 3 的終端邊緣的一處上亦設置接地點1 3 A。藉此,例如如第 1 0圖的右向箭頭所示般,整合性電波束的指向方向傾斜 於,從A、C天線電極1 1、1 3朝向B、D天線電極12、 1 4之方向。 此外,如第1 1圖所示般,於本實施型態當中,若於 A天線電極1 1及B天線電極1 2的終端邊緣上各設置接地 φ 點1 1 A、1 2 A,則例如如第1 1圖的下向箭頭所示般,整合 性電波束的指向方向傾斜於,從A、B天線電極11、;[ 2 朝向C、D天線電極1 3、1 4之方向。 - 此外,如第〗2圖所示般,於本實施型態當中,若僅 ^ 僅於A天線電極1〗上設置接地點1 1 A,則例如如第1 2圖 的朝右斜方往下方向的箭頭所示般,整合性電波束的指向 方向傾斜於,從A天線電極Π朝向D天線電極1 4之方 向。 此外,如第1 3圖所示般,於本實施型態當中,若於 -23- (20) 1263377 A天線電極1 1及B天線電極1 2及C天線電極1 3的終 邊緣上各設置接地點1 1 A、1 2 A、1 3 A,則例如如第1 3 A 的朝右斜方往下方向的箭頭所示般,整合性電波束的指 * 方向傾斜於,從A天線電極1 1朝向D天線電極1 4之 向,並且較第1 2圖還大幅傾斜。於連接於接地點n / 1 3 A之通孔(圖中未顯示)上各設置開關(圖中未顯示 ,而可選擇性的導通/非導通這些開關’如此’可選擇 B 第1 0圖〜第1 3圖所示之變化。 第1 4圖係顯示本發明的微型條狀天線的第5實施 態之平面圖。 如第14圖所示般,係配置A天線電極1 1,及B天 電極12,及C天線電極1 3,及D天線電極1 4的4個 線電極,爲2 X 2之矩陣形狀。A天線電極1 1及B天線 極1 2於形狀上及位置上呈線型對稱的關係,C天線電 1 3及D天線電極1 4亦於形狀上及位置上呈線型對稱的 φ 係。A天線電極1 1及B天線電極1 2的電極圖案,就形 上基本上與C天線電極1 3及D天線電極1 4的圖案相 。對A天線電極1 1,及B天線電極12,及C天線電 ' 1 3,及D天線電極1 4之供電線路的長度爲相同。A天 ♦ 電極1 1的終端邊緣的兩處,係藉由各配置於對應該兩 之基板1的上緣的側面上之2個連接構件6A、6B, 接於基板1的內面的接地電極(圖中未顯示)。同樣的 B天線電極1 2的終端邊緣的兩處,係藉由各配置於對 該兩處之基板1的上緣的側面上之2個連接構件6 C、
丄uu m 圖 向 方 ) 如 型 線 天 電 極 關 狀 同 極 線 處 連 應 6D -24- (21) 1263377 ’而連接於基板1的內面的接地電極(圖中未顯示)。藉 此’例如如第1 0圖的下向箭頭所示般,整合性電波束的 指向方向,係往C天線電極1 3及D天線電極1 4的方向 u 傾斜。於連接構件6A、6B、6C、6D上各設置開關(圖中 未顯示),並藉由這些開關來開閉連接構件6 A、6 B ' 6 C 、6 D ’而可改變整合性電波束的指向方向及角度。 第1 5圖係顯示本發明的微型條狀天線的第6實施型 g 態之平面圖。 如第1 5圖所示般,基板1爲如疊層有A基板1 A及 B基板1 B之多數的基板所組成之多數基板,於A基板1 A 及B基板1 B之間包夾有接地電極4。亦即,於基板1的 內部配置接地電極4。A天線電極2及B天線電極3例如 與第2圖的實施型態爲相同之配置。a天線電極2例如於 終端邊緣的一處上的接地點2 A上,藉由貫通A基板1 A 之通孔而連接於接地電極4。與第2圖的實施型態相同, φ 整合性電波束的指向方向係往B天線電極3的方向傾斜。 於通孔5上設置開關(圖中未顯示),可藉由這些開關而 開閉通孔5,而改變整合性電波束的方向。 - 第1 6圖係顯示上述開關的一例之剖面圖。 • 如第1 6圖所示般,於連接於A天線電極2的通孔5 以及接地電極4之間所連接之處上設置開關9 ’開關9用 於開閉此通孔5及接地電極4之間的連接。於平面觀看A 天線電極2的情況下,開關9係配置於,進入於A天線 電極2的區域內之場所。由於開關9不須具備可讓高頻信 - 25- (22) 1263377 號良好的通過之特性’因此可爲機械開關,亦可爲半導體 開關。 ^ 第1 7圖係顯示本發明的微型條狀天線的第7實施型 4 態之剖面圖。 此貫施型悲之平面圖與弟1 〇圖至第1 3圖所不者相同 。如第1 7圖所不般,A天線電極1 1於接地點1 1 a上,藉 由通孔5 A而連接於接地電極4。另一方面,B天線電極 φ 1 2係於與A天線電極1 1的接地點;[丨a對稱的位置之點 1 2 A上’連接於通孔5 B,但是此通孔5 b未完全貫通基板 1,因而未連接於接地電極4。因此,通孔5 B爲不具備通 孔的功能之虛擬的通孔。因此B天線電極1 2未連接於接 地電極4。與此A天線電極1 1及B天線電極1 2爲相同構 成者,亦可適用於C天線電極1 3及D天線電極14。因此 與第1 0圖的情況相同,由於僅僅A天線電極1 1及C天 線電極1 3連接於接地電極4,因此,整合性電波束的指 • 向方向係與第1 〇圖的情況爲相同之傾斜。除此之外,於 未連接於接地電極4之B天線電極1 2及D天線電極1 4 上,亦連接虛擬的通孔5 B ’藉此,所有的天線電極丨丨-1 4 * 乃幾乎構成爲相同形狀,而更進一步改良天線電極11-14 > 的整合性。 第1 8圖係顯示本發明的微型條狀天線的第8實施型 知之平面圖。第19圖係顯不第18圖之c一 C剖面圖。 於第1 8圖當中,從天線電極2 1的供電點P開始至終 端邊緣(上側的邊緣)爲止的長度L,係設定爲較高頻信 -26- (23) 1263377 號的半波長λ g/2稍微的大。因此,天線電極2 1係於二次 共振模式下,對高頻信號動作,結果爲如第1 9圖所示般 ,輸出從天線電極2 1往2個方向分裂的電波束2 2、2 3。 若A天線電極2 1於配置在某位置(例如,終端邊緣的左 端)之接地點2 1 A上,通過通孔5 A而連接於接地電極4 ,則由於電波束2 2、2 3之間產生相位偏移(例如’接地 點2 1 A側的電波束2 2的相位較爲前進),因此,整合有 電波束2 2、2 3之整合性電波束的指向方向,例如往無接 地點2 1 A的一側(圖中的右側)傾斜。若各自藉由開關 9 A、9 B來開閉通孔5 A、5 B而改變接地點的位置,則整 合性電波束的指向方向。 第2 0圖係顯示本發明的微型條狀天線的第9實施型 態之平面圖。第2 1圖係顯示同實施型態之背面圖。第22 圖係顯示第20圖之D— D剖面圖。第23圖係顯示第21 圖之通孔及接地電極的連接處S的擴大圖。 如第2 0圖及第2 2圖所不般,係於基板1的表面上’ 配置多數的天線電極1 1、1 2、1 3、1 4爲2 X 2之矩陣形狀 。天線電極Π及天線電極1 2於形狀上及位置上呈線型對 稱的關係,C天線電極1 3及D天線電極1 4亦於形狀上及 位置上呈線型對稱的關係。天線電極1 1及天線電極1 2的 電極圖案,就形狀上基本上與C天線電極1 3及D天線電 極1 4的圖案相同。對天線電極1 1、1 2、1 3、1 4之供電線 路的長度爲相问。各個天線電極1 1、1 2、1 3、1 4,係各 於配置在不同位置之多數的接地點1 ] A - 1 1 C、1 2 A -1 2 C、 -27- (24) 1263377 13A-13C、14A-14C上,連接有多數的通孔5、5、.....。 如第2 1圖所示般,於基板1的內面之實質的全面上,配 置接地電極4。如第2 2圖及第2 3圖所示般,各個通孔5 係貫通基板〗而形成圓形的島狀電極(以下稱爲「島部」 )3 1。如第2 3圖所示般,於對應接地電極4的各個島部 3 1之處上,打開有與島部3 1爲較大的同心圓之空隙,因 此,於島部3 1及接地電極4之間存在著絕緣空間3 3。連 接線3 2跨越絕緣空間3 3,而連接島部3 1及接地電極4 之間。連接線3 2具備開關功能,可電性連接或是關閉島 部3 1及接地電極4。藉由各條連接線3 2的開閉,可選擇 接地點 11A-11C、 12A-12C、 13A-13C、 14A-14C 當中之一 連接於接地電極4,藉此可改變,整合性電波束的指向方 向。 此外,關於各個天線電極之接地點的個數及配置,可 考量種種的變化。例如,以可使整合性電波束的指向方向 ,以垂直方向爲中心而從基板往相反方向(例如上下及左 右)搖擺,並且,可以期望數目的階段來改變各方向中的 指向方向的傾斜角度之方式,於多數場所上配置接地點。 於上述所有的實施型態當中,開關係單純的切換天線 電極及接地電極之間爲導通(連接)及非導通(切斷)之 2階段。然而,關於變形例,例如可連續性或是階段性的 調節天線電極及接地電極之間的電性耦合之程度,亦即調 節對天線電極及接地電極之間的高頻信號之阻抗Z ( =R+j ω L-j · 1 / ω C ),藉此可連續性或是階段性的調節整合性 -28- (25) (25)1263377 電波束的指向方向。例如,於第23圖所示的例子當中, 連接線3 2的寬度dm (換言之爲剖面積)及絕緣空間的距 離d S寺’係纟彳島η卩3 1 (亦即爲天線電極)及接地電極之 間的阻抗產生影響。因此,於第2 3圖所示的例子當中, 藉由導入設定連接線3 2的寬度dni或是絕緣空間的距離 ds爲連續性或是階段性可變之構成,可改變天線電極及 接地電極4之間的阻抗,藉此可控制爲改變整合性電波束 的指向方向之斜率的大小。例如,藉由改變連接線3 2的 寬度dm,可改變連接線3 2的阻抗(電阻値)。此外,藉 由改變從天線電極連接至接地電極之通孔的長度,亦可改 變天線電極及接地電極之間的阻抗。 以下說明關於改變天線電極及接地電極之間的阻抗之 實施型態。 第24圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 〇實施型 態之剖面圖。 於第24圖所示之實施型態當中,藉由改變通孔5的 長度,可控制爲改變天線電極2及接地電極4之間的阻抗 。亦即,於多層基板3 4的表面上配置天線電極2,連接 於該天線電極2之通孔5,係貫通多層基板3 4至內面側 爲止。通孔5係形成爲,可藉由該長度而可改變該阻抗般 之材質或是粗細度。於多層基板3 4的內面上配置接地電 極4。此外,於多層基板3 4的各層之間各配置中間電極 3 5 A、3 5 B、3 5 C、3 5 D,於所有的這些中間電極3 5 A、3 5 B 、3 5 C、3 5 D上,連接通孔5。各個中間電極3 5 A、3 5 B、 -29- (26) 1263377 3 5 C、3 5 D係構成爲,各自藉由開關S W 1、S W 2、S W 3、 S W 4而連接於內面的接地電極4。 ‘ 在此,若導通開關SW 1,則接地電極4實質上位於中 " 間電極3 5 A的位置,通孔5的實效長度最短,而天線電 極2及接地電極4之間的阻抗爲最小。此外,若導通開關 S W4,則接地電極4實質上位於中間電極3 5 D的位置,通 孔5的實效長度最短,而天線電極2及接地電極4之間的 φ 阻抗爲最大。如此,藉由切換各個開關 SW1、SW2、SW3 、s W 4,可改變通孔5的實效長度,藉此可改變整合性電 波束的指向方向。 第2 5圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 1實施型 態之通孔5及接地電極4的連接處的部分之平面圖。 於此實施型態當中,通孔5及島部3 1及接地電極4 的構成係與第2 3圖所示者相同。如第2 5圖(a )〜(c ) 所示般,連接線32A具備,愈往前端則愈連續性的變細 • (剖面積變小)之形狀。連接線32 A藉由促動器4 1,於 一定的角度範圍內轉動而移動。如第2 5圖(a )所示般, 於連接線3 2 A的前端之最細的部分連接島部3 1及接地電 • 極4的情況下,連接線32A的阻抗(亦即,天線電極及 、 接地電極4之間的阻抗)爲最大。如第2 5圖(b )及第 2 5圖(c )所示般,於連接線3 2 A的較粗部分連接島部3 1 及接地電極4的情況下,連接線3 2 A的阻抗(亦即,天 線電極及接地電極4之間的阻抗)變得較小。整合性電波 束的傾斜角度係對應上述阻抗的大小之角度。如此,藉由 -30- (27) 1263377 連續性的改變阻抗的大小,可連續性改變整合性電 斜率。 ^ 第2 6圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 2 - 態之通孔5及接地電極4的連接處的部分之平面圖 如第2 6圖(a )〜(c )所示般,具備愈往前 連續性的變細(剖面積變小)之形狀之連接線3 2 B 由促動器42,於某距離的範圍內直線移動。而可 p 第2 5圖的實施型態相同的作用效果。 第2 7圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 3 態之通孔5及接地電極4的連接處的部分之平面圖 如第2 7圖所示般,備愈往前端則愈階段性的 剖面積變小)之形狀之連接線3 2 C,係藉由促動器 某距離的範圍內直線移動。藉此可階段性的改變整 波束的斜率。 第2 8圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 4 φ 態之通孔5及接地電極4的連接處的部分之平面圖 於第28圖(a )所示的狀態下,可動電極45 簧44的反彈力,而遠離接地電極4及島部3 1,而 • 3 1及接地電極4之間(亦即,天線電極及接地電| . 間)的阻抗Ζ爲最大。此外,於第2 8圖(b )所示 下,可動電極45抵抗彈簧44的反彈力,完全接觸 3 1及接地電極4,而使島部3 1及接地電極4之間 ,天線電極及接地電極4之間)的阻抗Z爲最小。 可切換天線電極及接地電極4之間的阻抗爲2階段 波束的 實施型 〇 端則愈 ,係藉 獲得與 實施型 〇 變細( 42,於 合性電 實施型 〇 藉由彈 使島部 亟4之 的狀態 於島部 (亦即 如此, 。因應 -31 - (28) 1263377 於此,可改變整合性電波束的指向方向爲2階段。 第2 9圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 5實施型 J 態之通孔5及接地電極4的連接處的部分之平面圖。 — 如第2 9圖(a )所示般,可動電極4 7藉由彈簧4 6的 反彈力,而僅僅距離接地電極4及島部31爲特定的最大 距離。此時,通過連接板4 5之島部3 1及接地電極4之間 的靜電電容(C )爲最小,因此使島部3 1及接地電極4之 間(亦即,天線電極及接地電極4之間)的阻抗Z爲最大 。此外,如第2 9圖(b )所示般,若可動電極4 7抵抗彈 簧46的反彈力,而稍微接近島部3 1及接地電極4,則島 部3 1及接地電極4之間的靜電電容(C )變得較大,而使 島部3 1及接地電極4之間(亦即,天線電極及接地電極 4之間)的阻抗Z變得較小。此外,如第2 9圖(c )所示 般’若可動電極47抵抗彈簧46的反彈力,而更爲接近島 部3 1及接地電極4,則島部3 1及接地電極4之間的靜電 φ 電容(C )變得更大,而使島部3 1及接地電極4之間(亦 即,天線電極及接地電極4之間)的阻抗Z變得更小。如 此,可連續改變天線電極及接地電極4之間的阻抗。因應 r 於此,可連續改變整合性電波束的指向方向。 • 依循上述本發明之微型條狀天線,可應用於物體檢測 等之高頻感測器。如此的高頻感測器,係具備採用微型條 狀天線之傳送天線,及用於接收傳送天線所輸出的電波之 來自於物體的反射波或是穿透波之接收天線,及接收來自 於接收天線之電性信號而進行處理之處理電路。在此,接 -32- (29) 1263377 收天線係與傳送天線另外設置,但尤其是在接收反射波的 情況下,可採用傳送天線來做爲接收天線。 接下來說明依循本發明之微型條狀天線的特性。 * 根據實驗,由於對天線電極的供電點的位置及天線電 極的間隔之不同,即使於相同的共振頻率,該最適的天線 形狀(亦即縱向橫向的尺寸)亦有所不同。若天線的形狀 改變,則即使接地點的配置相同,相位前進多少或是延遲 φ 多少會有所改變,結果爲使電波的放射角度亦有所不同。 第3 0圖〜第3 2圖係顯示,於1 〇 G Η z下激振之天線 的構造之變化,於第3 0圖當中,於天線電極2、3的終端 邊緣上,配置供電點(與信號的傳輸線1 0的連接處)Ρ, 於第3 1圖及第3 2圖當中,於天線電極2 <、3的內部配置 供電點Ρ。於第3 0圖及第3 1圖當中,天線電極2、3的 間隔爲1 5mm,於第32圖當中,天線電極2、3的間隔爲 10mm。於這些圖當中,(a)的平面圖之白色圓圈及黑色 φ 圓圈的標記,係顯示接地點2 A、2 B, ( b )的圖式之橫軸 顯示接地點2 A、2 B之來自於供電點P的箭頭方向的位置 ,縱軸爲整合後的電波放射角度,虛線的曲線顯示於白色 * 圓圈的接地點2A的情況之由實驗所獲得的放射角度的變 . 化,實線的曲線顯示於黑色圓圈的接地點2B的情況之由 實驗所獲得的放射角度的變化。在此所謂的放射角度(之 後的說明亦相同),是指於設定垂直於天線電極的面之方 向(亦即,無接地點之際的放射方向)爲零角度之際之, 對此零角度方向之放射方向的傾斜角度。 -33- (30) 1263377 於第3 0圖當中,即使如第3 0圖(a )所示般,配置 接地點2 A、2 B於天線電極2的圖中左上(白色圓圈)或 是中央上(黑色圓圈)當中之一處的情況下,於改變接地 〜 點2 A、2 B的位置往箭頭所示之下方之際,整合後之電波 的放射角度,均如第3 0圖(b )所示般之相同傾向而變化 〇 於第3 1圖及第3 2圖當中,於天線電極的中央上(黑 φ 色圓圈)配置接地點2 B的情況下,係顯示出與第3 〇圖相 同之變化。然而,於天線電極的圖中左上(白色圓圈)配 置接地點2A的情況下,放射角度係於λ g/4的位置上, 對稱的從+方向改變爲-方向。此外,比較第3 1圖及第 3 2圖可得知,天線電極2、3的間隔愈窄,相位前進側的 放射角度愈大,該變化量亦愈大。 第33圖、第43圖、第44圖係各自顯示,於與上述 第3 0圖、第3 1圖、第3 2圖爲相同的構造之天線當中, φ 如各圖(a )所示般,於配置天線電極2的接地點2 A的位 置,在與供電點P側的邊緣爲相反側的終端邊緣的附近上 ,並沿著箭頭所示之終端邊緣,從圖中的左端至右端往橫 ^ 方向(與從供電點P往終端邊緣側之方向直交之方向)移 _ 動天線電極2的接地點2A的位置的情況下,由實驗所獲 得之接地點2 A的位置及整合後之電波的放射角度之間的 關係各圖(b )。於各圖(b )當中,橫軸之接地點的位置 的原點〇,係對應於各圖(a )當中接地點2 A所在之左端 位置(距離另一邊的天線電極3爲最遠的位置),此外, -34- (31) 1263377 W係顯示天線電極2之上述橫方向的尺寸(寬度 於弟3 3圖的天線(與弟3 0圖爲相同構造) ,放射角度與接地點2 A的位置無關,乃形成固 °於弟4 3圖的天線(與第3 1圖爲相同構造)的 於接地點 2A的位置爲較中央位置(W/2 )還左 射角度係形成固定的角度(較第3 3圖的天線的 角度還大),於接地點2 A的位置爲較中央位置 φ 還右側上,愈往右方向,則放射角度愈小。於第 天線(與第3 2圖爲相同構造)的情況下,於接 位於中央位置(W/2 )之際,放射角度爲最大的 第3 3圖及第43圖的天線的最大放射角度還大) 地點2A往左右兩側移動,則放射角度急遽降低。 如此,係因天線構造的不同而使放射角度改 有所不同。採用何種的天線,可因應用途而加以 而,從上述的驗證當中可得知,於大部分的天線 φ ,藉由在天線電極2的終端邊緣附近之寬度W 央位置(W/2 )上設置1個接地點,可獲得最大 。因此,藉由開關等來切換該終端邊緣的中央位 - 點之有效/無效(亦即是否接地)’可獲得於各 - 造之最大放射角度的變化。此外’亦於終端邊緣 置以外之可獲得更小的放射角度之位置上,設置 點,並藉由開關等來選擇這些多數的接地點之有 ,而更可微細的控制放射方向。 在此,係說明激振頻率數爲1 OGHz的情況 的情況下 定的角度 情況下, 側上,放 最大放射 :(W/2 ) 44圖的 地點 2A 峰値(較 ,一旦接 變的特性 取捨。然 構造當中 方向的中 放射角度 置的接地 個天線構 的中央位 其他接地 效/無效 ,而即使 -35- (32) 1263377 方Μ振頻半數爲更局或更低的情況,以及天線屬 的开狀及間隔與1 〇 G Η ζ的情況爲不同下,亦具 ^ 相同的傾向。 - 從多數的接地點當中選擇1個以上的接地點 波的放射角度的情況下,如第2 3圖所示般,可 各個接地點的通孔及接地電極之間設置空間,而 兩者之構造。 Ρ 第3 4圖係顯示從實驗中所獲得之通孔的直 )及整合電波的放射角度(縱軸)的關係之圖式 極的激振頻率數爲1 0 G Η ζ。 從第3 4圖當中可得知,若通孔的直徑太小 孔當中傳播的高頻信號的傳播量變少,因此放射 化變小。該理由可考量爲,若通孔的直徑變小, 當中傳播的高頻信號的傳播量變少之故。 相反的,若通孔的直徑變大,則放射角度變 φ 如激振頻率數爲1 〇 G Η ζ的情況下的)直徑例如於 00 · 3 mm附近時’放射角度到達飽和狀態。此外 的外周愈接近天線之λ /2的位置,則放射角度愈 - ,(例如激振頻率數爲1 0GHz的情況下的)通 β ,較理想爲〜扣,更爲有效者爲0100- ,於構成多數的通孔而切換電波的放射角度之際 01 00〜02 0 0mm,於以1個通孔與接地電極之間 化,而切換放射角度之際,較理想爲採用基板的 成效較高之。 i 極 2、3 備與上述 而切換電 採用,於 電性分離 徑(橫軸 。天線電 ,則於通 角度的變 則於通孔 大,(例 ,於通孔 小。因此 孔的直徑 -3 0 0 m m ,係採用 的阻抗變 開孔加工 -36- (33) 1263377 此外,較理想爲,通孔的最適直徑因應天線的激振頻 率數而改變,且激振頻率數愈高,通孔的直徑愈小者。該 M 理由可考量爲,與頻率數愈高則微型條紋線(M S L )愈細 - 之原理相同。 關於控制電波的放射角度之方法,如上述種種實施型 態般,於成爲任意的放射角度之天線電極面的一部分上, 設置通孔,(例如於放射角度爲最大之天線電極的位置上 φ ,亦即例如於前端部上,配置通孔),之後,如第2 5圖 〜第27圖的實施型態所示般,可採用,藉由改變於通孔 及接地電極之間形成短路之線寬,而控制放射角度之構造 。第3 5圖係顯示,於此情況下之,從實驗中所獲得之線 寬(橫軸)及整合電波的放射角度(縱軸)的關係之圖式 〇 或者是可藉由下列方法,而電性或是機械性的控制於 通孔及接地電極之間形成短路之面積,並藉此來階段性的 φ 控制天線的放射角度。亦即可採用,於通孔或是連接於通 孔之島部上,以及接地電極之間,配置多數個例如大約 1 0〜1 0 0 // m的寬度(粗細度)之板狀或是針狀的電極, ' 從這些電極當中,選擇使通孔及接地電極之間形成短路之 * 電極之構造。 或者是,於各個天線電極上配置多數的接地點,選擇 這些接地點而可階段性的控制放射角度。於該情況下,必 須於接地點的中心點之間,設置至少爲基板的厚度以上或 是通孔的直徑以上之間隔。因此,於即使接地點的位置於 -37- (34) 1263377 天線電極的寬度方向上產生若干變化,電波的放射角度亦 不會改變的情況下,例如如第3 6圖所示般,若於各個天 線電極1 1、1 2、1 3、1 4上之蛇行的多數位置上(白色圓 ~ 圈之標記),各配置接地點,則更可以較微細的階段來控 制放射角度。 於第3 7圖所示之天線當中,由於連接於各個天線電 極1 1、1 2、1 3、1 4之供電線路1 0的長度爲相同,因此電 φ 力係均等分配。 於第3 8圖及第3 9圖所示之各個天線當中,於圖中下 方的2個天線電極1 3、14之間,以及於圖中上方的2個 天線電極 Π、1 2之間,雖然所傳播的高頻信號的相位相 同,但由於連接於上方的2個天線電極1 1、1 2之供電線 路1 〇的長度,較連接於下方的2個天線電極1 3、1 4之供 電線路1 〇的長度還短,因此,下方的2個天線電極1 3、 1 4之放射電力,較上方的2個天線電極11、1 2還大。於 φ 第38圖所示之天線當中,係配置接地點1 1 A、12A於放 射電力較小之天線電極1 1、1 2,相對於此,於第3 9圖所 示之天線當中,係配置接地點1 3 A、1 4 A於放射電力較大 - 之下方的天線電極1 3、1 4。雖然在天線電極上配置接地 、 點而連接於接地電極,會降低放射電力,但可如第3 8圖 所示般,藉由配置接地點1 1 A、1 2 A於放射電力較小之天 線電極1 1、1 2,而可抑制放射電力的降低。 此外,關於第3 7圖〜第3 9圖之天線,於這些天線電 極的間隔爲相等的情況下,若比較從各個天線電極之放射 -38- (35) 1263377 電力的大小,則第3 9圖(例如Ο . 2 8 m W ) <第3 7圖(例 如0.48mW )〈第38圖(例如0.68mW )。另一方面,若 比較放射角度的變化,則第3 8圖(例如3 9 ° )<第3 7圖 (例如4 5 ° )<第3 9圖(例如5 7。)。因此,可因應重 視放射功率的情況以及重視角度變化的情況之不同,而分 開使用上述3種構造。 採用微細加工技術,於天線上構成電介質凹凸透鏡及 反射鏡,則可更進一步提高天線的特性。 於第40圖所示之實施型態當中,於依循本發明的原 理而改變整合電波的放射角度之各個天線電極5 1、5 2、 53、54的正面上,配置電介質凸透鏡 55、56、57、58。 並適當的設定各個電介質凸透鏡5 5、5 6、5 7、5 8的折射 率。從各個天線電極5 1、5 2、5 3、5 4所放射的電波束, 係聚光於箭頭所示之處,而提高分解能。此外,電介質凸 透鏡5 5、5 6、5 7、5 8本身可採用眾所皆知的構成。 此外,於第4 1圖所示之實施型態當中,於依循本發 明的原理而改變整合電波的放射角度之各個天線電極5 1 、52、53、54的正面上,配置電介質凹透鏡55、56、57 、5 8。並適當的設定各個電介質凹透鏡5 5、5 6、5 7、5 8 的折射率。於此情況下,係放射出如箭頭所示之廣角電波 。此外,電介質凹透鏡5 5、5 6、5 7、5 8本身可採用眾所 皆知的構成。 此外,於第42圖所示之實施型態當中,於依循本發 明的原理而改變整合電波的放射角度之各個天線電極5 1 -39- (36) 1263377 、5 2、5 3、5 4的正面上,配置微細的電波束方向 關 6 5 ' 6 6、6 7、6 8。電波束方向切換開關 6 5、6 6 * 68爲,採用電波反射鏡(或是透鏡)而可切換電 * 向者。例如,各個電波束方向切換開關 6 5、6 6、 ,係具備如圖所示之靜電力產生部7 1及電波反射 是透鏡)7 2,藉由靜電力產生部7 1所產生的靜電 可切換該傾斜方式(斜率)爲例如2階段。藉由各 φ 束方向切換開關 6 5、6 6、6 7、6 8的切換,可使依 明的原理之電波束掃描中心,從垂直於基板的方向 某固定的角度,因此不僅僅於某狹窄的區域之掃描 可進行更廣泛區域(例如1 8 0度全方位)的掃描。 從上述當中可得知,改變通過連接多數的天線 中的一部分天線電極及接地電極之通孔之微波信號 (亦即通孔的阻抗),藉此使該天線電極之微波信 位量改變,並藉此使由多數的天線電極當中所放射 % 性電波束的指向方向的傾斜角度改變。並藉由連續 階段性的控制上述信號傳達量,可對種種的角度放 束。關於控制通孔的信號傳達量之方法,除了上述 * 施型態之外,例如可採用, 、 (1 )採用半導體開關,例如採用FET ( Field
Transistor,場效電晶體),來做爲用於開閉依據 連接之開關,之後,藉由控制該FET的閘極電壓 節源極-汲極之間的信號傳達量,或是, (2 )於相同的天線電極上,連接多數個信號 切換開 、67、 波束方 67、68 鏡(或 力,而 個電波 循本發 上傾斜 ,而更 電極當 傳達量 號的相 之整合 性或是 射電波 幾項實 Effect 通孔之 ,可調 傳達量 -40- (37) 1263377 被限制於較飽和水準還小之通孔,從這些通孔當中選擇任 意的個數以及位置之通孔而導通等。 • 第45圖係顯示,採用上述的(2 )的方法之本發明的 ^ 第2 3實施型態之微型條狀天線的天線電極之平面圖。第 4 6圖係顯示於第4 5圖的微型條狀天線當中,通孔的直徑 及信號傳達量及電波束的傾斜角度的關係之一例之圖式。 於第4 5圖當中,傾斜角度係以垂直於基板表面的方向爲 • 〇度。 如第4 5圖所示般,於基板1的表面上,具備形狀上 及位置上呈線型對稱的關係之天線電極2、3,一邊的天 線電極2係於多數(例如爲9個)的接地點2A、2A、..... 上,連接多數(例如爲.9個)的通孔(圖中未顯示)。於 圖中的例子當中,9個接地點2A、2A、….·係集中於天線 電極2的終端邊緣的附近,並配置爲3 X 3之矩陣形狀, 此僅僅爲例子顯示,關於接地點的個數及配置,可採用種 φ 種的變形例。此外,於基板1的內面的接地電極及9個通 孔的連接處上,各設置用於導通/非導通這些通孔之9個 開關,此於圖中乃被省略。藉由控制這些開關,可任意選 ^ 擇1個以上的通孔而導通,藉此,通過通孔之信號的傳達 、 量改變’因此整合性電波束的指向方向亦改變。 第4 6圖係顯示,於第4 5圖的微型條狀天線當中,於 通孔的直徑各爲0.05mm、0.2mm、0.3mm的情況下僅僅 導通1個通孔5之際,以及於通孔的直徑爲〇 · 〇 5 m ιη的情 況下導通全部9個通孔之際之,通過導通後的通孔的信號 -41 - (38) 1263377 傳達量(對供應至天線電極之所有信號能量之通過通孔的 信號能量的比例),以及電波束的傾斜角度的關係之具體 • 例。 、 從第4 5圖當中可得知,即使於僅僅導通1個通孔的 狀態下,若通孔的直徑爲0.2mm以上,則通孔的信號傳 達量達到飽和値。另一方面,於通孔的直徑爲0 . 1 m m以 下的情況下,1個通孔的信號傳達量,爲飽和値的數分之 0 —以下,因此,藉由改變導通的通孔個數,可改變信號傳 達量爲數個階段以上,而可改變電波束的傾斜角度爲數個 階段以上。 第4 7圖係顯示,於第4 5圖的微型條狀天線當中,於 設定通孔的直徑爲〇 .〇 5 mm的情況下之通孔的選擇與電波 束的傾斜角度(垂直於基板表面的方向爲0度),以及指 向性與增益之間的關係之具體例。於第4 7圖當中,黑色 圓圈係顯示導通後的通孔的接地點,白色圓圏係顯示非導 φ 通後的通孔的接地點。 從第4 7圖當中可得知,藉由改變導通後的通孔的個 數,而改變電波束的傾斜角度。一般的傾向爲,導通的通 — 孔的個數愈多’傾斜角度愈大。而即使導通的通孔的個數 - 相同,議會因這些通孔的位置之不同而使傾斜角度不同。 此外,電波束的指向性與增益,亦因應導通的通孔之選擇 而產生變化。此外,即使導通的通孔之選擇不同,亦有可 能獲得幾乎相同之傾斜角度’但即使於該情況下,亦會因 通孔之選擇而使指向性與增益不同。只要從可獲得所期望 -42- (39) (39)1263377 的傾斜角度之數種通孔的選擇性當中,採用可獲得更爲理 想的指向性與增益者即可。 第4 8圖係顯示本發明的第2 4實施型態之微型條狀天 線的天線電極之平面圖。 如第4 8圖所示般,於基板1的表面上,配置多數個 ,例如4個電極群7 0、8 0、9 0 ' 1 〇 〇,爲2 X 2之矩陣形狀 。第1電極群7 0係由多數個,例如4個天線電極7〗、7 2 、7 3、7 4所構成,這些天線電極7 1、7 2、7 3、7 4係配置 爲2 X 2之矩陣形狀。天線電極7 1及7 3於形狀上及位置 上呈線型封稱的關係’天線電極7 2及7 4亦於形狀上及位 置上呈線型對稱的關係。天線電極71及73的電極圖案, 就形狀上實質上與天線電極7 2及7 4的圖案相同。對天線 電極71、72、73、74之供電線路1〇的長度爲相同。 弟2電極群8 0亦例如由4個天線電極8 1、8 2、8 3、 8 4所構成,第3電極群9 0亦例如由4個天線電極9 1、9 2 、9 3、9 4所構成,第4電極群1 〇 〇亦例如由4個天線電 極101、102、103、104所構成,各個電極圖案與第1電 極群7 0的電極圖案相同。來自於位於基板1的幾乎中央 之大塊的供電點2 0 0之供電線1 0的分歧方向(箭頭A所 不的方向),與各個天線電極 71〜74、81〜84、91〜94 、1 0 1〜1 04的激振方向(如代表性的電極72所示般,從 各個天線電極的供電點朝終端邊緣之箭頭B所示的方向) ,係互爲直交而不一致。如第48圖之黑色圓圈所示般, 於與供電點爲相反側的終端邊緣上,設置接地點。於這些 -43- (40) 1263377 接地點上各設置圖中未顯示之通孔,於這些通孔上各自連 接導通/非導通這些通孔之開關。這些開關可獨立控制。 * 此微型條狀天線係選擇性的採用多數的電極群70、 一 8 0、9 0、1 0 0,而可於平面觀看的情況下爲縱向及橫向上 改變整合性電波束的指向方向。第4 9圖〜第5 2圖係顯示 ,用於在縱向及橫向上改變整合性電波束的指向方向之具 體方法之具體例子。於第4 9圖〜第5 2圖當中,附有影線 g ( H a t c h i n g )之天線電極,係意味著導通連接於此之通孔 ,而未附有影線之天線電極,係意味著非導通連接於此之 通孔。 如第4 9圖及第5 0圖所示般,採用位於圖中的橫方向 的端部之天線電極,可於圖中的橫方向上改變電波束的指 向方向。亦即,如第4 9圖所示般,若僅僅導通配置於左 端之天線電極7 1、7 2、9 1、9 2的通孔,則整合性電波束 如箭頭所示般往右側傾斜。相反的,如第5 0圖所示般, ^ 若僅僅導通配置於右端之天線電極8 3、8 4、1 0 3、1 0 4的 通孔,則整合性電波束如箭頭所示般往左側傾斜。 此外,如第5 1圖及第5 2圖所示般,採用位於圖中的 • 縱方向的端部之天線電極,可於圖中的縱方向上改變電波 、 束的指向方向。亦即,如第5 1圖所示般,若僅僅導通配 置於上端之天線電極7 2、7 4、8 2、8 4的通孔,則整合性 電波束如箭頭所不般往下側傾斜。相反的,如第5 2圖所 不般,若僅僅導通配置於下端之天線電極9 1、9 3、1 〇 1、 1 〇 3的通孔,則整合性電波束如箭頭所示般往上側傾斜。 -44- (41) 1263377 第5 3圖〜第5 5圖係顯示,於第4 8圖的微型條狀天 線當中’調節電波束的傾斜角度的大小之方法之平面圖。 ' 於第5 3圖〜第5 5圖當中,附有影線之天線電極,係意味 - 著導通連接於此之通孔,而未附有影線之天線電極,係意 味著非導通連接於此之通孔。 於第53圖〜第55圖的例子當中,電波束與第49圖 所示的例子相同,係往右側傾斜,然而,由於導通通孔之 0 夭線電極的數目不同,因此傾斜角度的大小有所不同。導 通通孔之天線電極的數目,於第5 3圖的例子當中爲最少 的1個’於第5 4圖的例子當中爲2個,於第5 5圖的例子 當中爲3個,於第49圖的例子當中爲最多的4個,伴隨 著個數的增加,傾斜角度亦變大。如此,藉由改變導通通 孔之天線電極的數目,而可改變傾斜角度的大小。 如第4 8圖所示般,於採用在基板i上配置多數的天 線電極,且從振盪器(圖中未顯示)所供電之大塊的供電 ® 點2 0 0之供電線1 0的分歧方向(第4 8圖中的箭頭A ), _天線電極的激振方向(第4 8圖中的箭頭B )爲不一致 (或是如之後所述般,第5 7圖的例子之於2個方向上一 曹 致)之構造,亦即,上述分歧方向與激振方向並未於某一 方向上一致之構造之微型條狀天線當中,藉由採用上述第 4 8圖〜第5 5圖所示的方法,可以種種大小的角度,往上 卞左右調整整合性電波束的指向方向,並以電波束來掃描 2維範圍。 於第4 8圖〜第5 5圖所不的微型條狀天線當中’電極 -45- (42) 1263377 群的數目爲4個,而包含於1個電極群之天線電極的數目 亦爲4個,此僅僅爲例子之一,電極群的數目或是電極群 • 之天線電極的數目,亦可爲與上述不同之數目。此外,電 - 極的配置圖案一可爲與弟48圖〜第55圖所示者爲不同的 圖案,例如爲第5 6圖或第5 7圖之配置。不論上述何者, 均可採用,於各個天線電極上連接通孔,並以各個開關來 導通/非導通這些通孔之微型條狀天線◦於如此構成之微 g 型條狀天線當中,可使整合性電波束的指向方向往不同方 向傾斜,或是改變該傾斜角度的大小。此外,於第5 6圖 所示之天線電極的配置當中,來自於振盪器之供電點205 之供電的分歧方向(箭頭A )與天線電極的激振方向(箭 頭B )僅僅於某一方向(箭頭A、B所示之橫方向)上一 致。於此情況下,根據發明者們的實驗,整合性電波束的 方向僅僅傾斜於圖中的橫方向。然而,往橫方向傾斜之角 度的大小,係受到導通通孔之天線電極的數目之影響而不 φ 同,因此可微細的控制。另一方面,於第5 7圖所示之天 線電極的配置當中,供電點2 1 0之供電的分割方向(箭頭 A及箭頭C )與天線電極的激振方向(箭頭B及箭頭D ) - ,係於2方向(箭頭A、B的橫方向及箭頭C、D的縱方 . 向)上一致,因此並非僅於某一方向上一致。於此情況下 ,根據發明者們的實驗,均可使整合性電波束往橫方向及 縱方向當中任一方向傾斜。 於採用第4 8圖〜第5 5圖所示的天線電極的情況下’ 於各個天線電極群70、80、90、1 〇〇當中,位於內側的天 -46- (43) 1263377 線電極7 3、8 1、9 4、1 〇 2,就可改變電波束的指向方向之 目的下’並不需要進行操作,因此就此點而言,並不需要 ι 設置通孔及開關,但是就縮小電波束的指向角度之目的下 - ,操作這些天線電極者,乃極具效果。例如,於第5 8圖 所示之往圖中的右側傾斜電波方向的情況下,係如上述般 ,導通左端之天線電極 71、72、91、92的通孔,除此之 外’若亦導通各個電極群內之位於內側並且於左側之天線 ϋ 電極8 1、8 2、1 〇 1、1 〇 2的通孔,則更可縮小整合性電波 束的指向角度(亦即提升指向性)。如此,於改變此指向 角度爲廣角及窄角(改變指向性)之際,只需改變,於內 側之上述4個天線電極當中導通該通孔之電極的個數即可 ,導通的數目愈多,則指向角度愈窄。此外,於縮小往下 方向傾斜之電波束的指向角度之際,只需導通第5 9圖所 示之此電極群內之位於內側並且於上側之天線電極9 2、 94、102、104的通孔即可。關於其他方向,亦可依據上 φ 述方式來進行。 第6 0圖係顯示,可採用於上述種種實施型態之各個 天線電極之電極構造的變形例。 -第6 0圖Α所示之天線電極1 1 〇,係由1片之連續的 . 導電膜所組成,此構造係採用於上述種種實施型態之各個 天線電極當中。第60圖B所示之天線電極1 Π ’係分割 爲從供電點P朝向終端邊緣的方向延伸之多數的條紋電極 1 1 2、1 1 2、.....。此外,第6 0圖C所示之天線電極11 3, 係分割爲從供電點P朝向終端邊緣的方向延伸之多數的條 • 47- (44) 1263377 紋電極1 1 4、1 1 4、.....,該分割係較第6 0圖B的電極1 1 1 還細。 • 於各設置於相同位置之接地點1 1 〇 A、11 1 A、1 1 3 A之 — 處,連接第6 0圖 A、Β、C所示之不同構造的天線電極 1 1 〇、1 1 1、1 1 3於通孔(圖中未顯示)的情況下,於第6 0 圖 A、B、C的右側顯示,各個通孔爲導通之際以及非導 通之際之電波束的指向性與增益。從此圖當中可得知,如 第60圖B、C所示之分割爲條紋電極之天線電極之指向 性與增益,較第60圖A所示之連續性的天線電極還高。 如此,若分割(換言之,係往從供電點P朝向終端邊緣的 方向上插入縫隙)天線電極,則可改善電波束之指向性與 增益。該理由可推測爲,於天線當中,電場集中於平行於 供電方向的端面上,而幾乎不於內部產生電場,因此藉由 插入縫隙,可限制內部的無用的區域·,使於中央的天線所 產生的電場,對鄰近的無供電元件產生影響,於該無供電 φ 元件的兩端部上產生電解,然後再對鄰近的無供電元件產 生影響,可增加天線電極以及於無供電元件中所產生之電 場強度的總合,而提升放射強度之故。於上述種種微型條 ^ 狀天線的實施型態當中,藉由在所有的天線電極或是包含 • 具備接地點的天線電極之一部分的天線電極上,採用如第 6 0圖B、C所示之分割後的構造,而可能改善從該微型條 狀天線所放射出之電波束的指向性與增益,但是相反的, 可能使因通孔的作用而導致之電波束的傾斜角度之大小變 小。因此,採用此分割後的天線電極之微型條狀天線,可 -48- (45) (45)1263377 不需具備較大之擺動電波束的角度範圍,而在發射電波束 到達較遠之處的用途當中,例如防止汽車的碰撞之雷達等 當中,乃極爲有用。 第6 1圖係顯示以電介質包覆天線電極之微型條狀天 線的變形例之剖面圖。 如第6 1圖所示般,於基板1的表面上,形成由介電 常數較基板1的介電常數還大之電介質材料所構成之電介 質膜1 1 6,此電介質膜1 1 6包覆天線電極1 1 5、1 1 5、..... 。電介質膜1 1 6的介電常數愈高,此外,電介質膜1 1 6的 厚度愈厚,則於天線電極1 1 5的微波信號的波長變短。此 波長縮短作用之結果爲,可使天線電極小型化,而更高密 度的集積。亦即,於第62圖A所示之微型條狀天線當中 ,天線電極1 1 7接觸於空氣,而成爲圖中所示之尺寸,相 對於此,於第62圖B所示之微型條狀天線當中,由於以 上述之電介質膜1 1 6包覆天線電極1 1 5,因此,可因應波 長縮短的量而縮小天線電極1 1 5的尺寸及間隔,因此,在 相同尺寸及相同電波放射效率之微型條狀天線下,更可提 升天線電極的集積度。結果爲,於第62圖A所示之微型 條狀天線當中,可調節電波束的傾斜角度之角度分解能爲 第63圖A所示之0 1的値,相對於此,於第62圖B所示 之微型條狀天線當中,可因應集積度提升的量’而提升角 度分解能爲第63圖B所示之更爲微細之0 2的値。 電介質膜1 1 6的介電常數愈高,則上述波長縮短效果 愈高。因此,電介質膜1 1 6的介電常數愈高’則可獲得相 -49 - (46) 1263377 同的波長縮短效果之所需的使電介質膜1 1 6的厚度變薄。 因此,於要求微型條狀天線的薄型化的情況下,較理想爲 ' 採用介電常數較大之電介質材料,此外,亦可縮短電介質 - 的製膜時間,並降低製造成本。 第6 4圖係顯示可使用於上述種種實施型態之基板表 面的構造之其他變形例。 如第64圖所不般,以接觸於基板1的表面上之天線 φ 電極1 1 8、1 1 8、….·的端部之方式,於天線電極1 1 8、1 1 8 、…· ·之間的空隙區域上,設置由介電常數較基板1的介 電常數還大之電介質材料所構成之電介質層119、119 ..... 。因此,天線電極 Π 8、1 1 8、.....之間係藉由電介質層 1 1 9、1 1 9…· ·而被分隔。天線電極1 1 8、1 1 8、.....的端部 的電場對電介質層1 1 9、1 1 9 .....產生影響,而從電介質層 1 1 9、1 1 9…·.當中放射電波,因此可提升放射強度。然而 ,由於天線電極 1 1 8、1 1 8、.....的相互之間的干涉被限制 φ ,因此實質上天線電極1 1 8、1 1 8、.....之間的距離成爲延 伸的狀態,而抑制電波的傾斜角度。因此,於一般的天線 電極的設計當中,爲了使從供電線的分歧點所觀看的一側 之天線電極,不會受到另一側之天線電極的阻抗變化之影 _ 響,一般爲在分歧點上插入威金森耦合器,於本發明之上 述實施型態當中,由於利用天線電極的相互干涉而使電波 束傾斜,因此上述耦合器較不理想。 第65圖係顯示第64圖的構造之變形例。 於第6 5圖的構造當中,以接觸於天線電極1 1 8、1 1 8 -50- (47) 1263377 、.....的端部之方式,於該端部附近配置電介質1 2 0、1 2 0 、· · · ·.。與第6 4圖相同,天線電極1 1 8、1 1 8、.....的端部 的電場,可有效率的激起電介質1 2 0、1 2 0、.....,而提升 * 放射強度。 第6 6圖係顯示另外的變形例。 於第6 6圖的構造當中,於基板1的天線電極;[丨8、 1 1 8、…·.之間的部分上設置空孔構造1 2 1、1 2 1、.....。藉 φ 由空孔構造1 2 1、1 2 1、…·.,可增強天線電極1 1 8、1 1 8、 …··的相互干涉’雖然於通孔的開關爲非導通之際,放射 強度會降低,但是於通孔的開關爲導通之際,可確保最大 強度。結果爲,垂直於基板1的方向上之電場強度,以及 於使傾斜之際的電場強度,係略爲相等或是於傾斜之際爲 較大,因此,於採用電波束來做爲物體檢測之用途當中, 垂直於基板1的方向上之檢測微細度及傾斜之際之檢測微 細度爲相等,而可提供適合檢測出所有方向的物體之天線 Φ 裝置。 第6 7圖〜第6 9圖係顯示其他實施型態之微型條狀天 線。 - 於第6 7圖所示之微型條狀天線當中,係於基板1上 - 存在有配置爲二維矩陣之多數的電極。於這些電極當中, 中央的4個電極1 1、1 2、1 3、1 4爲,例如如第1 0圖的構 造之局頻供電之天線電極,配置於該周圍附近之多數的電 極(附有影線而顯示者)1 2 2、1 2 2、.....,爲不接受供電 之無供電電極。於天線電極1 1、1 2、1 3、1 4上具有黑色 -51 - (49) 1263377 、:l 2、1 3、1 4的各個激振方向(第7 0圖的上下方向)的 長度L,大約爲高頻之基板1上的波長Λ g的一半。 如參照第4圖所說明般,於第2圖所示之微型條狀天 線的情況下,即使於天線電極2的激振方向之λ g/4 (亦 即L/2 )的位置上配置接地點2 A,亦無法使電波束傾斜。 然而,此情況並非於所有構造的微型條狀天線當中爲真。 例如,於第7 0圖及第7 1圖所示之微型條狀天線當中,如 第70圖所示般,即使於天線電極1 1、1 2、1 3、1 4的激振 方向之λ g/4 (亦即 L/2 )的位置上配置接地點1 1 A、1 2A 、1 3 A、1 4 A,但是由於可選擇性的使接地點1 1 A、1 2 A、 1 3 A、1 4 A接地,因此可使電波束傾斜。該理由也許爲, 供電線1 3 0設置於與基板1的天線電極11、12、1 3、14 爲相反側的面之構造,但並未明確驗證出。總而言之,由 於微型條狀天線的構造之不同,使用於傾斜電波束之接地 點的配置亦不同。 第72圖A及第72圖B係顯示,可於上述種種構造 之微型條狀天線當中,採用用於導通以及非導通通孔之開 關的構造例。 第7 2圖A及第72圖B所示之開關2 1 6爲,用於開 閉連接於天線電極2 1 2之通孔2 2 2,以及接地電極2 1 4之 間之依據 MEMS( Microelectro mechanical System,微型
機電系統)技術之開關(以下稱爲MEMS開關)。第72 圖A係顯示MEMS開關216的非導通狀態,第72圖B係 顯示導通狀態。應予注意之點爲,不僅當然於第72圖A -53- (50) (50)
1263377 所示之非導通狀態下,甚至於第72圖B所示;$ 下,MEMS開關216內的固定電性接點22 0及百 點2 1 8之間,亦爲機械性打開而未接觸之點。功 7 2圖B所示之導通狀態下,於2個電性接點、 之間具備間隙,於第7 2圖A所不之非導通狀慶 隙更大。藉由採用如此構造的MEM S開關2 1 6 〜數百GHz之高頻區段當中製作出良好的導通 導通狀態。 接下來參照第73圖〜第74圖來說明此原理 第73圖A及第73圖B係各自顯示,以扫 開關的電性接點2 3 0、2 3 2之名目上的非導通取 狀態。此外,第74圖A及第74圖B係各自顯 圖A及第72圖B所示之MEMS開關216的電1: 、220之名目上的非導通狀態及導通狀態。 如第7 3圖A及第7 3圖B所示般,於以β 開關當中,電性接點2 3 0、2 3 2於名目上的非_ ,互相分離且僅僅打開間隙G1,而於名目上 下,則機械性的接觸。然而,如第7 3圖Α所 間隙G 1,於低頻區段當中實質上爲非導通狀 高頻區段當中則實質上成爲導通狀態。相對於 74圖A及第74圖B所示之MEMS開關216| 接點2 1 8、22 0於名目上的非導通狀態下,互丰j 備極大的間隙G2,而於名目上的導通狀態下, 離些微的間隙G 3。如第7 4圖A所示般,位方, .導通狀態 動電性接 :即,於第 18 及 220 :下,該間 ,可於1 G 狀態及非 〇 :的 Μ E M S 態及導通 示,第72 巨接點2 1 8 :的 Μ E M S 通狀態下 導通狀態 之些微的 ,但是於 此,於第 中,電性 分離且具 則僅僅分 •電性接點 -54 - (51) 1263377 2 1 8、2 2 0之間之極大的間隙G 2,於高頻區段當中亦實質 上成爲非導通狀態。此外’如第74圖Β所示般,即使於 " 電性接點2 1 8、2 2 0之間僅僅形成些微的間隙G 3,亦於高 , 頻區段當中實質上成爲導通狀態。 就控制電波束的斜率之目的下,如何製作出開關可真 正接近於非導通狀態之狀態,係較如何製作出開關可真正 接近於導通狀態之狀態,還更爲重要。該理由爲,通過通 g 孔的高頻的傳達量愈小,則對通過通孔的高頻的傳達量的 變化之電波束的傾斜角度的變化之感應度愈大之故。因此 ,可製作出對高頻波實質上爲非導通狀態之上述開關2 1 6 ,乃適合於控制電波束的斜率之用途。 第7 5圖Α及第7 5圖Β係顯示,適用於控制電波束 的斜率之用途之開關的電性接點的變形例。第7 5圖A係 顯示非導通狀態,第7 5圖B係顯示導通狀態。 如第7 5圖A及第7 5圖B所示般,於電性接點2 1 8、 φ 220之間,設置如矽氧化膜般的電介質材料或是絕緣材料 的薄膜2 1 4。如第7 5圖A所示般,藉由此絕緣薄膜2 1 4 ,即使於電性接點2 1 8、220之間僅僅具備極小的間隙G4 亦可製作出對高頻波實質上爲非導通之狀態。於第75 圖B所示之狀態當中,於電性接點2 1 8、2 2 0之間不存在 間隙G 4,因此即使具備絕緣薄膜2 1 4,亦可製作出對高 頻波實質上爲導通之狀態。 以上係說明本發明之實施型態,這些實施型態僅爲用 於說明本發明之例子之顯示,並不代表著本發明的範圍限 -55- (52) 1263377 定於這些實施型態。本發明在不脫離該主旨的範圍下,可 於其他種種型態中加以實施。 依循上述本發明之微型條狀天線,可應用於用來檢測 出位於遠距離的人以及物體之高頻感測器。亦即,如此的 高頻感測器,可藉由組合採用依循本發明的微型條狀天線 之傳送天線,以及用於接收傳送天線所輸出的電波之來自 於物體的反射波或是穿透波之,與傳送天線爲相同的天線 或是與傳送天線爲不同的天線之接收天線,以及接收來自 於該接收天線之電性信號而進行處理之處理電路而加以構 成。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示具備多數的天線電極之一般的微型條狀 天線的斜視圖。 第2圖係顯示本發明的微型條狀天線的一種實施型態 之平面圖。 第3圖係顯示第2圖之a — A剖面圖。 第4圖係顯示同實施型態之天線電極的接地點位置, 及整合性電波束的傾斜角度的關係之圖式。 第5圖係顯示同實施型態之天線電極的接地點的其他 配置例之平面圖。 第6圖係顯示本發明的微型條狀天線的第2實施型態 之平面圖。 第7圖係顯示第6圖之B — B剖面圖。 -56- (53) 1263377 第8圖係顯示本發明的微型條狀天線的第3實施型態 之平面圖。 " 第9圖係顯示同實施型態之天線電極的接地點的其他 - 配置例之平面圖。 第1 〇圖係顯示本發明的微型條狀天線的第4實施型 態之平面圖。 第〗1圖係顯示同實施型態之天線電極的接地點的其 g 他配置例之平面圖。 第1 2圖係顯示同實施型態之天線電極的接地點之另 外的配置例之平面圖。 第1 3圖係顯示同實施型態之天線電極的接地點之另 外的配置例之平面圖。 第1 4圖係顯示本發明的微型條狀天線的第5實施型 態之平面圖。 第1 5圖係顯示本發明的微型條狀天線的第6實施型 φ 態之平面圖。 第1 6圖係顯示用於實現本發明的微型條狀天線之第 1 1的變形之天線電極及接地電極的配置剖面圖。 -第1 7圖係顯示本發明的微型條狀天線的第7實施型 _ 態之剖面圖。 第1 8圖係顯示本發明的微型條狀天線的第8實施型 態之平面圖。 第1 9圖係顯示第1 8圖之c, 一 c剖面圖。 第2 0圖係顯示本發明的微型條狀天線的第9貫施型 -57- (54) 1263377 態之平面圖。 第2 1圖係顯示同實施型態之背面圖。 第22圖係顯示第20圖之D—D剖面圖。 第2 3圖係顯示第2 i圖之通孔及接地電極的連接處s 的擴大圖。 第2 4圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 〇實施型 態之剖面圖。 φ 第2 5圖(a )〜(c )係顯示本發明的微型條狀天線 的第1 1實施型態之通孔及接地電極的連接處的部分之平 面圖。 第2 6圖(a )〜(c )係顯示本發明的微型條狀天線 的第1 2實施型態之通孔及接地電極的連接處的部分之平 面圖。 第27圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 3實施型 態之通孔及接地電極的連接處的部分之平面圖。 φ 第2 8圖(a )、( b )係顯示本發明的微型條狀天線 的第1 4實施型態之通孔及接地電極的連接處的部分之平 面圖。 第2 9圖(a )〜(c )係顯示本發明的微型條狀天線 的第1 5實施型態之通孔及接地電極的連接處的部分之平 面圖。 第3 0圖(a )、( b )係顯示本發明的微型條狀天線 的構造之變形與電波放射方向之變化的例子之圖式。 第3 1圖(a )、 ( b )係顯示本發明的微型條狀天線 -58- (55) 1263377 的構造之變形與電波放射方向之變化的例子之圖式。 第3 2圖(a )、( b )係顯示本發明的微型條狀天線 的構造之變形與電波放射方向之變化的例子之圖式。 第3 3圖(a )、 ( b )係顯示本發明的微型條狀天線 的構造之變形與電波放射方向之變化的例子之圖式。 第3 4圖係顯示從實驗中所獲得之通孔的直徑(橫軸 )及整合電波的放射角度(縱軸)的關係之圖式。 § 第3 5圖係顯示從實驗中所獲得之於通孔及接地電極 之間形成短路之線寬(橫軸)及整合電波的放射角度(縱 軸)的關係之圖式。 第3 6圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 6實施型 態之平面圖。 第3 7圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 7實施型 態之平面圖。 第3 8圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 8實施型 φ 態之平面圖。 第3 9圖係顯示本發明的微型條狀天線的第1 9實施型 態之平面圖。 第40圖係顯示本發明的微型條狀天線的第20實施型 態之平面圖。 第4 1圖係顯示本發明的微型條狀天線的第2 1實施型 態之平面圖。 第42圖係顯示本發明的微型條狀天線的第22實施型 態之平面圖。 -59- (56) 1263377 第4 3圖(a )、 ( b )係顯示本發明的微型條狀天線 的構造之變形與電波放射方向之變化的例子之圖式。 第44圖(a )、 ( b )係顯示本發明的微型條狀天線 的構造之變形與電波放射方向之變化的例子之圖式。 第4 5圖係顯示本發明的第2 3實施型態之微型條狀天 線的天線電極之平面圖。 第46圖係顯示於第45圖的微型條狀天線當中,通孔 φ 的直徑及信號傳達量及電波束的傾斜角度的關係之一例之 圖式。 第47圖(A)〜(F)係顯示於第45圖的微型條狀天 線當中,導通的通孔的選擇及電波束的傾斜角度等的關係 之一例之圖式。 第4 8圖係顯示本發明的第24實施型態之微型條狀天 線的天線電極之平面圖。 第49圖係顯示於第48圖的微型條狀天線當中,往右 φ 方傾斜電波束的方法之平面圖。 第5 0圖係顯示於第4 8圖的微型條狀天線當中,往左 方傾斜電波束的方法之平面圖。 第5 1圖係顯示於第4 8圖的微型條狀天線當中,往下 方傾斜電波束的方法之平面圖。 第52圖係顯示於第48圖的微型條狀天線當中,往上 方傾斜電波束的方法之平面圖。 第5 3圖係顯示於第4 8圖的微型條狀天線當中,調節 電波束的傾斜角度的大小之方法之平面圖。 -60- (57) 1263377 第5 4圖係顯示於第4 8圖的微型條狀天線當中,調節 電波束的傾斜角度的大小之方法之平面圖。 第5 5圖係顯示於第4 8圖的微型條狀天線當中,調節 電波束的傾斜角度的大小之方法之平面圖。 第5 6圖係顯示第4 8圖的微型條狀天線的變形例之平 面圖。 第57圖係顯示第48圖的微型條狀天線的其他變形例 P 之平面圖。 第5 8圖係顯示於第4 8圖的微型條狀天線當中,改_ 電波束的指向性(D i r e c t i v i t y )的方法之平面圖。 第5 9圖係顯示於第4 8圖的微型條狀天線當中,改善 電波束的指向性的方法之平面圖。 第60圖(A )〜(C )係顯示天線電極的構造的變形 例之平面圖。 第6 1圖係顯示以電介質包覆天線電極之微型條狀天 Φ 線的變形例之剖面圖。 第62圖(A )、 ( B )係顯示說明由第6 1圖的構造所 達成之天線電極的集聚度提升效果之平面圖。 第63圖(A )、 ( B )係顯示,說明由第61圖的天線 電極的集聚度提升效果所達成之傾斜角度可變分解能的提 升效果之圖式。 第64圖係顯示於天線電極之間的空隙中設置電介質 層之變形例的剖面圖。 第65圖係顯示第64圖的構造之其他變形例之剖面圖 - 61 - ..領 (58) (58)1263377 第6 6圖係顯示於天線電極之間的空隙中設置空孔之 變形例的剖面圖。 第6 7圖係顯示本發明的第2 5實施型態之微型條狀天 線的天線電極之平面圖。 第68圖係顯示第67圖的微型條狀天線的作用之平面 圖。 第69圖係顯示第67圖的微型條狀天線的作用之平面 圖。 第7 0圖係顯示示本發明的第2 6實施型態之微型條狀 天線的天線電極之平面圖。 第71圖係顯示第70圖之E— E剖面圖。 第72圖A係顯示適用於控制電波束的斜率之用途之 MEMS開關的非導通狀態之剖面圖,第72圖B係顯示同 MEMS開關的導通狀態之剖面圖。 第7 3圖A係顯示以往類型的Μ E M S開關的電性連接 點的非導通狀態之剖面圖,第73圖Β係顯示同電性連接 點的導通狀態之剖面圖。 第74圖Α係顯示第72圖所示之MEMS開關的電性 連接點的非導通狀態之剖面圖,第7 4圖B係顯示同電性 連接點的導通狀態之剖面圖。 第7 5圖A係顯示適用於控制電波束釣斜率之用途之 開關的變形例之電性連接點的非導通狀態之剖面圖,第 75圖B係顯示同電性連接點的導通狀態之剖面圖。 - 62 - (59)1263377 【主要元件符號說明】 1 :絕緣性基板 1 A : A基板
1 B : B基板2、 7、Π : A天線電極 2A、7A、11A 〜11C、12A 〜12C、13A 〜13C、 1 4 C、1 1 0 A、1 1 1 A、1 1 3 A :接地點3、 8、1 2 : B天線電極 4、 2 1 4 :接地電極 5、 5A、5B、222 :通孔 6、 6A、6B、6C、6D:連接構件 9、9A、9B、216、SW1、SW2、SW3、SW4 : P 1 4A〜 關
1 〇 :供電線路 1 3 : C天線電極 1 4 : D天線電極 21、51 〜54、71 〜74、81 〜84、91 〜94、 101 104、 1 1 0、1 1 1、1 1 3、1 1 5、1 1 8、2 1 2 ··天線電極 2 2、2 3 :電波束 3 1 :島部 3 2、3 2 A、3 2 B、32C :連接線 3 3 :絕緣空間 35A、35B、35C、35D:中間電極 41、42 :促動器 -63- (60)1263377
4 4、4 6 :彈簧 4 5、4 7 :可動電捐 55 、 56 、 57 、 58 : 65 、 66 、 67 、 68 : 70 、 80 、 90 、 100 7 1 :靜電力產生咅i 7 2 :電波反射鏡< 1 1 2、1 1 4 :條紋賃 116、 119、 120 : 1 2 1 :空孔構造 1 2 2 :無供電電極 200、 P、 P0 :供1 216 : MEMS 開關 218' 220 、 230 > C :靜電電容 G1〜G4 :間隙 Vf :高頻電壓 Z :阻抗 電介質透鏡 電波束方向切換開關 :電極群 :透鏡) !極 電介質層 I點 2 3 2 :電性接點 -64-

Claims (1)

1263377 (1) 十、申請專利範圍 K --種微型條狀天線,其特徵爲,具備:絕緣性基板 * ;及配置於上述基板的一面上,並各自具備用於施加高頻 . 訊號的供電點之多數的天線電極;及配置於上述基板的另 一面或是內部之用於提供接地位準之接地電極;及用於在 與上述供電點不同之至少一處上,連接上述多數的天線電 極當中至少一個的天線電極,於上述接地電極之連接構件 g ;上述連接構件係配置於,爲從平面觀看上述至少一個的 天線電極的情況下,進入上述至少一個的天線電極所佔有 的平面區域內之場所;並且爲’於該場所上藉由連接上述 至少一個的天線電極於上述接地電極,而使從上述多數的 天線電極當中所放射之整合性電子束的指向方向,從上述 基板的法線方向當中傾斜之場所。 2 .如申g靑專利朝国弟1項之微型條狀天線,其中,上 述至少一個的天線電極之連接於上述接地電極之上述至少 φ 一處,係存在於,與從上述至少一個的天線電極的上述供 電點朝向終端邊緣,僅僅距離上述高頻訊號的1 / 4波長的 奇數倍的距離之位置爲不同的位置上。 - 3 .如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中,上 . 述連接構件爲,貫通上述至少一個的天線電極之對應上述 至少一處的上述基板的場所之導電性通孔;並具備,連接 於上述至少一·個的天線電極之上述至少—·處之一端,及連 接於上述接地電極之另一端。 4 ·如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中,上 -65- (2) 1263377 述至少一個的天線電極之至少一邊緣,係沿著上述基板的 至少一邊緣而配置;上述連接構件爲,配置於上述基板的 " 上述至少一邊緣的側面上之導電體,並具備’連接於上述 - 至少一個的天線電極之上述至少一邊緣的至少一處之一端 ,及連接於上述接地電極之另一端。 5 .如申請專利範圍第1項至第4項中之任一項之微型 條狀天線,其中,上述至少之一的天線電極之連接於上述 g 接地電極之上述至少一處,係存在於,爲上述至少一個的 天線電極之終端邊緣的附近,且於與上述供電點朝向終端 邊緣的方向爲直交之方向當中略爲中央的位置上。 6.如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中,又 具備,開閉依據上述連接構件之上述至少一個的天線電極 與上述接地電極之間的連接之開關。 7 .如申請專利範圍第6項之微型條狀天線,其中,上 述開關係配置於,上述連接構件及上述接地電極的連接處 •上。 8·如申請專利範圍第6項之微型條狀天線,其中,上 述開關具備各自連接於上述連接構件及上述接地電極之2 •個電性接點’上述2個電性接點於導通狀態當中,係具有 , 第1間隙而相隔’於非導通狀態當中,則具有較上述第1 間隙還大的第2間隙而相隔。 9 .如申δ靑專利範圍第6項之微型條狀天線,其中,上 述開關具備’各自連接於上述連接構件及上述接地電極之 互相的距離爲可變之2個電性接點;並具備,設置於上述 -66- (3) 1263377 2個電性接點之間之絕緣膜。 1 0 .如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中, ' 又具備’用於供應高頻電力於上述多數的天線電極之供電 - 線;上述供電線係設置於上述基板的上述另一面上,並且 通過貫通上述基板之導電性通孔,而連接於上述多數的天 線電極的上述供電點。 1 1 .如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中, Φ 又具備’用於供應高頻電力於上述多數的天線電極之供電 線;上述供電線係於基板的幾乎中央的位置上,具備連接 於振盪電路之大塊的供電點,並形成爲,從上述大塊的供 電點往互爲相反的兩方向分歧,且來自於上述大塊的供電 點之上述供電線的分歧方向與激振各個天線電極的方向, 並不一致於單一方向。 1 2 ·如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中, 上述基板的一面上的上述多數的天線電極,係以相對介電 φ 常數較上述基板的相對介電常數還大之電介質而包覆。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中, 上述至少之一的天線電極係分割爲,於從上述供電點朝向 - 終端邊緣的方向上延伸之多數的條紋電極。 〜 1 4 . 一種微型條狀天線,其特徵爲,具備:絕緣性基 板;及配置於上述基板的一面上,並具備用於施加高頻訊 號的供電點之至少1個天線電極;及配置於上述基板的另 一面或是內部之用於提供接地位準之接地電極;及用於在 與上述供電點不同之至少一處上,連接上述天線電極於上 (4) 1263377 述接地電極之連接構件;上述連接構件係配置於,爲從平 面觀看上述天線電極的情況下’進入上述天線電極所佔有 ^ 的平面區域內之場所,並且爲,於該場所上藉由連接上述 " 天線電極於上述接地電極,而使從上述天線電極當中所放 射之整合性電子束的指向方向,從上述基板的法線方向當 中傾斜之場所。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之微型條狀天線,其中, φ 上述天線電極具備,接收上述高頻訊號而於二次共振模式 下動作之二維尺寸。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項之微型條狀天線,其中, 上述天線電極之連接於上述接地電極之上述至少一處,係 存在於,與從上述天線電極的上述供電點朝向終端邊緣僅 僅距離上述高頻訊號的1 /4波長的奇數倍的距離之位置爲 不同的位置上。 1 7 .如申請專利範圍第1 4項之微型條狀天線,其中, % 上述連接構件爲,貫通上述天線電極之對應上述至少一處 的上述基板的場所之導電性通孔;並具備,連接於上述天 線電極之上述至少一處之一端,及連接於上述接地電極之 • 另一端。 ~ 1 8 ·如申請專利範圍第1 4項之微型條狀天線,其中, 上述天線電極之至少一邊緣,係沿著上述基板的至少一邊 緣而配置;上述連接構件爲,配置於上述基板的上述至少 一邊緣的側面上之導電體;並具備,連接於上述天線電極 之上述至少一邊緣的至少~處之一端,及連接於上述接地 -68- (5) 1263377 電極之另一端。 1 9 .如申請專利範圍第1 4項之微型條狀天線,其中, •又具備,開閉依據上述連接構件之上述天線電極與上述接 - 地電極之間的連接之開關。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項之微型條狀天線,其中, 上述開關係配置於,上述連接構件及上述接地電極的連接 處上。 g 2 I .如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中, 又具備,配置爲連接於上述天線電極的端部之電介質。 22.如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中, 又具備,形成於上述天線電極的旁邊之空孔構造。 23 .如申請專利範圍第1項之微型條狀天線,其中, 又具備,配置於上述天線電極的旁邊之無供電電極。 2 4. —種微型條狀天線,其特徵爲,具備:絕緣性基 板;及配置於上述基板的一面上,並各自具備用於施加高 φ 頻訊號的供電點之多數的天線電極;及配置於上述基板的 另一面或是內部之用於提供接地位準之接地電極;及用於 在與上述供電點不同之多數場所上,各自連接上述多數的 •天線電極當中至少一個的天線電極,於上述接地電極之多 、 數的連接構件;及各自開閉依據多數的連接構件之上述至 少一個的天線電極與上述接地電極之間的連接之多數的開 關。 2 5 . —種微型條狀天線,其特徵爲’具備:絕緣性基 板;及配置於上述基板的一面上,並具備用於施加高頻訊 -69- (6) 1263377 號的供電點之至少一個的天線電極;及配置於上述基板的 另一面或是內部之用於提供接地位準之接地電極;及用於 , 在與上述供電點不同之多數場所上,各自連接上述天線電 一 極於上述接地電極之多數的連接構件;及各自開閉依據上 述多數的連接構件之上述天線電極與上述接地電極之間的 連接之多數的開關。 2 6 . —種微型條狀天線,其特徵爲,具備:絕緣性基 板;及配置於上述基板的一面上,並各自具備用於施加高 頻訊號的供電點之多數的天線電極;及配置於上述基板的 另一面或是內部之用於提供接地位準之接地電極;及用於 在與上述供電點不同之至少一處上,電性耦合上述多數的 天線電極當中至少一個的天線電極,於上述接地電極之連 接構件;及改變依據上述連接構件之上述至少一個的天線 電極與上述接地電極之間的電性耦合,所具備之對上述高 頻信號之阻抗之阻抗可變裝置。 # 2 7 ·如申請專利範圍第2 6項之微型條狀天線,其中, 上述阻抗可變裝置,係改變依據上述連接構件之上述至少 一個的天線電極與上述接地電極之間的電性線路的實效長 度或是剖面積,而改變上述阻抗。 2 8 ·如申請專利範圍第2 6項之微型條狀天線,其中, 上述阻抗可變裝置,係改變依據上述連接構件之上述至少 〜個的天線電極與上述接地電極之間的靜電電容,而改變 上述電路的阻抗。 29.如申請專利範圍第26項之微型條狀天線,其中, -70- (7) 1263377 丄述阻抗可變裝置係設置於,上述連接構件及上述接地電 極之電性耦合處。 ^ 3 0 .如申請專利範圍第2 6項之微型條狀天線,其中, - 於上述至少一個的天線電極上,設置貫通上述基板之導電 性的多數通孔來做爲上述連接構件,並於上述多數通孔上 設置多數的上述開關;上述阻抗可變裝置係從上述多數的 開關當中,選擇多數的開關之組合而導通。 g 3 1 ·如申請專利範圍第2 6項之微型條狀天線,其中, 上述阻抗可變裝置具備各自連接於上述連接構件及上述接 地電極之2個電性接點;上述2個電性接點於第1狀態當 中,係具有第1間隙而相隔,於第2狀態當中,則具有較 上述第1間隙還大的第2間隙而相隔。 3 2 .如申請專利範圍第2 6項之微型條狀天線,其中, 上述阻抗可變裝置具備,各自連接於上述連接構件及上述 接地電極之互相的距離爲可變之2個電性接點,並具備設 φ 置於上述2個電性接點之間之絕緣膜。 3 3 · —種微型條狀天線,其特徵爲,具備:絕緣性基 板;及配置於上述基板的一面上,並具備用於施加高頻訊 .號的供電點之至少一個的天線電極;及配置於上述基板的 ^ 另一面或是內部之用於提供接地位準之接地電極;及用於 在與上述供電點不同之至少一處上,電性耦合上述天線電 極於上述接地電極之連接構件;及改變依據上述連接構件 之上述至少一個的天線電極與上述接地電極之間的電性耦 合,所具備之對上述高頻信號之阻抗之阻抗可變裝置。 -71 -
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