TWI545836B - Folding antenna device - Google Patents
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Description
本揭示係關於可共用複數個不同頻帶之電波之接收之摺疊式天線裝置。
正在研究有針對多媒體廣播之頻帶分配700 MHz帶與900 MHz帶,而用於行動電話等之通訊。又,業已實施將舊的類比電視廣播所使用之VHS高頻帶即200 MHz帶亦用於多媒體廣播。
先前,作為用於室內接收VHF(Very high frequency,特高頻)與UHF(Ultra High Frequency,超高頻)兩頻帶之天線,利用有所謂的形似兔耳之兔耳形天線(rabbit ears antenna),或組合有使摺疊偶極天線之摺疊部分成為圓形之環形天線與棒狀天線者。棒狀天線係作為用於接收VHF帶之天線利用,環形天線係作為用於接收UHF帶之天線利用。
又,作為自先前開始使用之天線,有由棒狀天線與接地(GND)構成之移動體通訊用無指向性天線。若欲以此種先前型天線獲得天線性能,則必須合併棒狀天線與GND部成為1/2波長之長度。尤其是使VHF帶之高頻帶即200 MHz帶之1/2波長為70 cm以上,從而攜帶時存在不便。
再者,作為與本揭示之技術關聯之先前技術,有在天線之收納時與拉伸時可接收不同之頻帶之電波(例如,800 MHz帶與1.5 GHz)之行動電話用之雙頻帶用天線(參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2003-283224號公報
專利文獻1記載之天線設置有於將天線收納時,電性連接於供電部之第1金屬部,與使天線伸長時電性連接於供電部之第2金屬部。且用於調整天線特性之棒狀金屬部係設置於第1金屬部與第2金屬部之間。
但,專利文獻1記載之技術中,由於天線增益依存於天線之長度,故接收之電波之1/2波長無法接收如超過殼體之長度與棒狀天線之長度之和之低頻率之電波(例如VHF之高頻帶)。
又,為了以行動電話終端等小型終端接收VHF帶之電波,必須使天線增益增高。再者,作為攜帶用,亦要求可攜帶等便利性。本發明者等人先前致力於包含車載天線之小型天線之設計及製作,但作為其應用,此次考慮小型且薄型之天線。
本揭示提供一種可接收包含VHF高頻帶(200MHz)之複數個不同頻帶之電波之摺疊式天線裝置。
用於解決上述課題之本揭示之摺疊式天線裝置具備安裝第1天線之第1殼體,與安裝第2天線之第2殼體。又,具備將第1殼體與第2殼體可開關地支撐之鉸鏈,將第1殼體與第2殼體設為可摺疊。
且,第1天線及/或第2天線可設有收納於第1殼體或第2殼體之狀態、與自第1殼體或第2殼體拉出之狀態之2個狀態。
根據本揭示,可實現省空間且天線增益特性良好之天線。又,
可接收包含UHF帶與VHF高頻帶(200 MHz帶)之複數個不同頻帶之電波。
10‧‧‧第1殼體
11‧‧‧棒狀天線
12‧‧‧基板
13‧‧‧萬向接頭(通用接頭)
20‧‧‧第2殼體
21‧‧‧棒狀天線
22‧‧‧基板
23‧‧‧萬向接頭(通用接頭)
24‧‧‧凹部
25‧‧‧加感線圈
26‧‧‧平衡-不平衡轉換器(平衡-不平衡轉換器)
27‧‧‧直流截止用電容器
28‧‧‧2.5 mm高頻連接器
30‧‧‧鉸鏈部
31‧‧‧同軸線
32‧‧‧鐵氧體磁芯
33‧‧‧同軸連接器
34‧‧‧棒狀天線
35‧‧‧加感線圈
36‧‧‧直流截止用電容器
圖1係顯示本揭示之第1實施形態例之摺疊式天線裝置之概略構成的圖。
圖2係顯示本揭示之第1實施形態例所使用之天線與內部之電路構成的圖。
圖3(A)-(C)係顯示本揭示之摺疊式天線所使用之平衡-不平衡轉換器(balun)之例的圖。
圖4係顯示將本揭示之第1實施形態例所使用之摺疊式天線展開180°時之外觀圖(A)與其內部構造(B)的圖。
圖5(A)-(C)係顯示本揭示之第1實施形態例之天線與殼體內之基板的連接關係之圖。
圖6(A)、(B)係顯示將本揭示之第1實施形態例之摺疊式天線之第1殼體與第2殼體展開至180°,使棒狀天線伸長時之VHF帶與UHF帶之頻率-峰值增益特性之圖。
圖7(A)、(B)係作為比較例,顯示將本揭示之第1實施形態例之摺疊式天線之第1殼體與第2殼體展開至180°,將棒狀天線收進行納時之VHF帶與UHF帶之頻率-峰值增益特性之圖。
圖8(A)、(B)係顯示將本揭示之第1實施形態例之摺疊式天線之第1殼體與第2殼體展開至大致90°L字,使棒狀天線伸長時之VHF帶與UHF帶之頻率-峰值增益特性之圖。
圖9(A)、(B)係顯示將本揭示之第1實施形態例之摺疊式天線之第1殼體與第2殼體展開至大致90°L字,將棒狀天線進行收納時之VHF帶與UHF帶之頻率-峰值增益特性之圖。
圖10係顯示圖2之電路構成中,將同軸電纜長度設為15 cm置入平
衡-不平衡轉換器時(A),與未置入平衡-不平衡轉換器時(B)之雜訊底限特性,及將同軸電纜長度設為75 cm,置入平衡-不平衡轉換器時(C)之雜訊底限特性之圖。
圖11係顯示本揭示之第2實施形態例之摺疊式天線之概略構成之圖。
圖12係顯示本揭示之第2實施形態例之摺疊式天線所使用之1個棒狀天線與同軸電纜的連接關係之圖。
圖13(A)、(B)係顯示將本揭示之第2實施形態例之摺疊式天線之第1殼體與第2殼體展開至180°,使棒狀天線伸長時之VHF帶與UHF帶之頻率-峰值增益特性之圖。
圖14(A)、(B)係顯示將本揭示之第2實施形態例之摺疊式天線之第1殼體與第2殼體展開至90°L字,使棒狀天線伸長時之VHF帶與UHF帶之頻率-峰值增益特性之圖。
以下,參照圖式,參照圖1~圖14就本揭示之實施形態之摺疊式天線進行說明。說明之順序如下所示。
[第1實施形態例之摺疊式天線之構造]
[第1實施形態例之摺疊式天線之頻率-峰值增益特性]
[第1實施形態例之摺疊式天線之雜訊特性]
[第2實施形態例之摺疊式天線之構造]
[第2實施形態例之摺疊式天線之頻率-峰值增益特性]
以下,參照圖1、圖2,就本揭示之摺疊式天線之第1實施形態例(以下,有時亦稱為「本例」)進行說明。
圖1係顯示本例之摺疊式天線之構造之概略。如圖1所示,本例之摺疊式天線包含可摺疊之第1殼體10與第2殼體20。即,使第1殼體10與第2殼體20以鉸鏈部30為中心,可開關0°~180°。且,第1殼體10與第2殼體20在其角度為90°與180°時,係藉由未圖示之卡止構件卡止。又,於第2殼體20形成有可將第1殼體10作為嵌套件收納等之凹部24。如此,使2個殼體10、20成為嵌套件構造之摺疊式天線由於可使厚度變薄,故可作為攜帶用之天線小型化。
又,於第1殼體10及第2殼體20分別收納有基板12、22,該基板12、22亦作為天線之一部分發揮功能。該基板12與基板22分別按與收納之殼體10、20之大小對應之尺寸形成,亦包含該基板12、22之尺寸,以決定整體之天線特性。但,由於將第1殼體10與第2殼體20設為嵌套式構造,故設置於第1殼體10內之基板12之尺寸較設置於第2殼體20內之基板22之尺寸小。此處,將基板12設為第1基板,將基板22設為第2基板。
圖1中雖未圖示,但於第1殼體10之端部,設置有收納棒狀天線11之空間。又,第2殼體20之端部,亦設置有收納棒狀天線21之空間。該棒狀天線11構成偶極天線之第1天線單元(第1天線),棒狀天線21構成第2天線單元(第2天線)。
棒狀天線11及棒狀天線21構成為複數段之嵌套狀,且可進行伸縮。且,於棒狀天線11及棒狀天線21中之嵌套狀之初段(殼體側),以使該棒狀天線11、21之方向可360°自由旋轉的方式,設置有萬向接頭(通用接頭)13與23。
構成本例之摺疊式天線之各部之尺寸可按例如以下所示之尺寸設定。將第1殼體10收納於第2殼體20之凹部24之殼體之尺寸為例如縱60 mm、橫99.5 mm、高14.5 mm。又,棒狀天線11、21在伸長之狀態
下,自各殼體端至天線前端之長度為140 mm。又,如圖1所示,於第2殼體20設置有2.5 mm之高頻連接器28。該連接器為主要用於音訊用途之連接器。
此處,若將第1殼體10與第2殼體20展開至180°,將140 mm之棒狀天線11與21伸長,則天線之總長(物理長度)為大約480 mm。該值較相當於200 MHz之1/2波長之750 mm短很多。關於480 mm之長度為何可接收VHF帶之高頻帶(200 MHz)之詳細之理由隨後敍述,但可實現此係因為於棒狀天線與同軸電纜之間插入有加感線圈(參照圖2)。
圖2係本例之摺疊式天線所使用之第1殼體10與第2殼體20之內部電路圖。該電路自身為與通常之天線之電路圖大致相同者,並非本例之摺疊式天線特有。如上所述,本例之摺疊式天線藉由棒狀天線11與棒狀天線21構成偶極天線。於棒狀天線11、21分別連接有加感線圈15、25。加感線圈15為設置於作為嵌套件之第1殼體10內者,其電感值為130 nH。加感線圈25為設置於第2殼體20內者,且採用較加感線圈15略微小之120 nH之電感值。
該加感線圈15、25亦稱為延長線圈,插入偶極天線之各天線單元之中間,具有縮短天線之物理長度之功能。明明是用於縮短之線圈但為何稱為延長線圈係因為具有電氣延長經縮短之物理長度之功能。該經電氣延長之長度稱為電長度。
將加感線圈15之電感值設為130 nH,而加感線圈25之電感值設為120 nH,改變其值係因為配置於第1殼體10內之第1基板12與配置於第2殼體20內之第2基板22之尺寸不同。包含基板12、22之尺寸與連接於其之加感線圈15、25,將物理長度變換成電長度之情形,以使構成偶極天線之各單元之電長度成為接收之電波之大致1/4波長的方式,決定加感線圈15、25之值。
又,如圖2所示,於棒狀天線11、21連接平衡-不平衡轉換器26,
平衡-不平衡轉換器26經由直流截止用電容器27,與連接於未圖示之同軸線之端子28連接。平衡-不平衡轉換器26為用於連接平衡側之天線,與連接於端子28之不平衡側之同軸線之平衡-不平衡轉換器,亦稱為分選平衡-不平衡轉換器或浮子平衡-不平衡轉換器。若省略平衡-不平衡轉換器26,則由於構成同軸線之一導體會作為天線動作,故有時會使指向性錯亂,或增益降低。
如此,平衡-不平衡轉換器26具有抑制來自經由同軸線連接於天線之設置終端之雜訊之功能。即,藉由連接平衡-不平衡轉換器26,可抑制來自設置殼體之不平衡(共模)雜訊被天線誘發。其原因為來自不平衡側之同軸線及基板12、22之信號經不平衡-平衡轉換傳輸至天線側。
如此,若使用平衡-不平衡轉換器26,則同軸線側之不平衡可效率良好地轉換成天線側之平衡。例如,將偶極天線直接連接於同軸線之情形時,於天線供電側,會對同軸線之接地側與芯線側誘發平衡信號。且,該經誘發之平衡信號於同軸線上傳播,於連接機器之同軸線之部分(機器連接點)成為不平衡信號。該機器連接點成為同軸線真正之GND點,自該真正之GND點向天線供電點對被覆部之GND誘發之信號振幅會不斷增大。即,自同軸線之機器連接點向天線供電點對GND之阻抗不斷上升。
如此,由於同軸線自身亦具有平衡-不平衡轉換功能,故圖2之平衡-不平衡轉換器26在構成本例之摺疊式天線上未必為必要之構成。但,如圖2所示,可知插入平衡-不平衡轉換器26則天線之特性變佳,故本例中使用具有作為平衡-不平衡轉換器之功能之卷線數1對1之平衡-不平衡轉換器26(分選平衡-不平衡轉換器)。再者,將平衡-不平衡轉換器之一例顯示於圖3(A)~(C),然平衡-不平衡轉換器已知具有各種構造者,自該等之平衡-不平衡轉換器中,根據用途選擇最佳之平
衡-不平衡轉換器。例如,圖3(A)之分選平衡-不平衡轉換器使用於除去共模雜訊為著眼點之情形,而需要根據連接之電路之阻抗大小進行阻抗轉換之情形時,主要使用圖3(B)(C)所示之平衡-不平衡轉換器。
圖4係顯示將本例之摺疊式天線之第1殼體10與第2殼體20展開至180°之狀態之外觀(A),與各殼體之內部構造(B)之圖。於第1殼體10內配置有棒狀天線11、基板12、及加感線圈15,且該等電性連接。又,於第2殼體20內亦配置有基板22,且連接有棒狀天線21與加感線圈25(參照圖2)。又,加感線圈25連接於平衡-不平衡轉換器26。平衡-不平衡轉換器26連接於第2殼體20內之基板22。
圖4中,顯示將棒狀天線11、21收納於殼體10、20之狀態,若將其拉伸,則自棒狀天線11之前端至棒狀天線21之前端之物理長度為大約480 mm。另一方面,如圖4所示,於收納棒狀天線11、21之狀態下,自第1殼體10之前端至第2殼體20之前端之長度為大約200 mm。
若於該第1殼體10與第2殼體20內之基板12、22,與棒狀天線11、21之間,插入作為延長線圈發揮功能之加感線圈15、25,則電長度延長。且,如圖6中後述般,於收納棒狀天線11、21之狀態下可接收UHF帶,而在將棒狀天線11、21伸長之狀態下,可接收VHF帶之高頻帶(200 MHz)。
圖5(A)~(C)係顯示本例之摺疊式天線中,如圖4所示,將第1殼體10與第2殼體20展開至180°時,基板12與基板22之連接、及平衡-不平衡轉換器26、電容器27、高頻連接器28之電性連接關係之圖。圖5(C)係放大顯示圖5(B)之黑色○標記之部分之圖。
圖5(A)~(C)中,以12a、22a表示基板12、22之一面(將其稱為「正面」),而以12b、22b表示基板12、22之另一面(將其稱為「背面」)。基板12、22之正面12a、22a與背面12b、22b電性連接。
如圖5(A)(B)所示,配置於第1殼體10內之基板12,與配置於第2
殼體20內之基板22經由鉸鏈部30由導線連接。又,如圖5(C)所示,第2基板22經由平衡-不平衡轉換器26與電容器27,連接於2.5 mm高頻率連接器28。藉由如此連接,如後所述,第1殼體10與第2殼體20在配置於各自之內部之基板12、22與棒狀天線11、21配合之狀態下,具有作為天線之功能。
圖6(A)、(B)及表1、表2係顯示將本例之摺疊式天線之第1殼體10與第2殼體20展開180°之狀態下,且使棒狀天線11與21伸長時之天線之頻率-峰值增益特性者。表1與圖6(A)係顯示VHF帶之頻率-峰值增益特性,表2與圖6(B)係顯示UHF帶之頻率-峰值增益特性。再者,圖6(A)、(B)中,實線係表示水平極化波H,虛線係表示垂直極化波V。
自圖6(A)及表1可知,於VHF帶之高頻帶即1.70~220 MHz附近,
於主要之極化波即水平極化波H,獲得-10 dBd以上之增益。此處,單位(dBd)為與完全半波長之偶極天線比較時之分貝值。
又,自圖6(B)及表2,可知橫跨470~900 MHz之UHF帶之全頻帶,於水平極化波H確保有-10 dBd以上之增益。且,可知於垂直極化波V,670~770 MHz附近,亦可獲得較高之增益。
圖7(A)、(B)及表3、表4係作為比較例,顯示將本例之摺疊式天線之第1殼體10與第2殼體20在展開180°之狀態下放置,將棒狀天線11與21收納於各殼體10、20內時之天線之頻率-峰值增益特性者。
圖7(A)及表3為VHF帶之頻率-峰值增益特性,而圖7(B)及表4為UHF帶之頻率-峰值增益特性。
自圖7(A)及表3可知,若將棒狀天線11、21收納至各殼體10、20內,則VHF帶中,水平極化波H、垂直極化波V均無法獲得-10 dBd以上之增益。另一方面,自圖7(B)及表4可知,即便將棒狀天線11、21
收納至各殼體10、20內,UHF帶中,水平極化波H之全帶寬仍可獲得-10 dBd以上之增益。又,即便為垂直極化波,於670 MHz~720MHz中亦可獲得-10 dBd以上之增益。
綜上所述,亦可知本例之摺疊式天線中,若將棒狀天線11、21自各殼體10、20拉出,則可接收UHF帶與VHF帶兩者。但,若將棒狀天線11、21收納至各殼體10、20,則可接收UHF帶之電波,但無法進行VHF帶之電波之接收。
圖8(A)、(B)及表5、表6係顯示將本例之摺疊式天線之第1殼體10與第2殼體20開放至90°L字之狀態下,且使棒狀天線11與21伸長時之天線之頻率-峰值增益特性者。圖8(A)與表5係顯示VHF帶之頻率-峰值增益特性,圖8(B)與表6係顯示UHF帶之頻率-峰值增益特性。
自圖8(A)、(B)及表5、表6可知,若將第1殼體10與第2殼體20之角度配置成90°L字,則VHF帶、UHF帶水平極化波H與垂直極化波V
之頻率特性亦極其類似。自圖8(A)及表5可知的是VHF帶之高頻帶尤其是200~220 MHz附近,水平極化波H、垂直極化波V均可確保-10 dBd以上之增益。又,自圖8(B)及表6,可知橫跨470~900 MHz之UHF帶之全頻帶,水平極化波H及垂直極化波V均確保有-10 dBd以上之增益。
圖9(A)、(B)及表7、表8係顯示將本例之摺疊式天線之第1殼體10與第2殼體20展開至90°L字之狀態下,且將棒狀天線11與21收納至殼體內時之天線之頻率-峰值增益特性者。圖9(A)與表7係顯示VHF帶之頻率-峰值增益特性,而圖9(B)與表8係顯示UHF帶之頻率-峰值增益特性。
自圖9(A)、(B)可知,該情形時,水平極化波H與垂直極化波V之頻率-峰值增益特性亦為類似之趨勢。且,自圖9(A)及表7可知,若將棒狀天線11、21收納至各殼體10、20內,則VHF帶中,無法獲得-10
dBd以上之增益。另一方面,自圖9(B)及表8來看,即便將棒狀天線11、21收納於各殼體10、20內,UHF帶中,水平極化波H與垂直極化波V均亦可橫跨其全頻帶,獲得大致-10 dBd以上之增益。
自該圖9亦可知,若使棒狀天線11、21伸長,則可接收UHF帶與VHF帶兩者,若將棒狀天線11、21收納至各殼體10、20,則可接收UHF帶,而無法進行VHF帶之電波之接收。
圖10(A)~(C)係顯示無信號狀態下之天線輸出中之雜訊底限特性之圖。縱軸表示雜訊位準(dBm),橫軸表示頻率。此處,雜訊底限是指未輸入信號時之雜訊之位準。縱軸之單位dBm為相對於1 mW之輸出之0 dBm=1 mW。因此,-120 dBm是指雜訊位準為1 mW之1/120。
圖10(A)係顯示未插入平衡-不平衡轉換器26時之雜訊位準,圖10(B)係顯示插入平衡-不平衡轉換器時之雜訊位準。任一者同軸線之長度均設為150 mm。
圖10(C)係將同軸線之長度設為750 mm,且插入平衡-不平衡轉換器26進行測定之雜訊位準。如圖10(B)、(C)所示,可知插入平衡-不平衡轉換器26會導致雜訊底限下降。如此,若插入平衡-不平衡轉換器26降低雜訊底限,則由於可使信號之動態範圍增大,信號對雜訊比(S/N比)提高,因而結論上與放大器之增益之提高等效。
未插入平衡-不平衡轉換器26之圖10(A)中,以虛線表示之雜訊位準為-122~-123 dBm。相對於此,插入平衡-不平衡轉換器之圖10(B)與圖(C)中,實線之雜訊位準為-126~-127 dBm。綜上所述可知,圖10(B)、(C)中,相較於圖10(A)之未插入平衡-不平衡轉換器之情形,改善了3~4 dBm之雜訊特性。
再者,如圖10(C)所示,即便將電纜長度增加750 mm,由於雜訊底限特性幾乎未劣化,故仍可充分確認插入有平衡-不平衡轉換器之
效果。如此,不僅是天線增益之獲得,雜訊之抑制對獲得更佳之接收感度亦極為重要。
接著,參照圖11~圖12,就本揭示之摺疊式天線之第2實施形態例進行說明。
圖11所示之第2實施形態例與圖1所示之第1實施形態例之不同之處在於取代了收納於第2殼體20之棒狀天線21,而使用具有與其同等長度之同軸線31。與圖1相同之構成部分附註相同之符號。因此,第2實施形態例中,棒狀天線11為1條。一般而言,由於棒狀天線價格偏高,故第2實施形態例之摺疊式天線相較於第1實施形態例之摺疊式天線可削減成本。
如圖11所示,第2實施形態例中,取代了設置於圖1所示之第2殼體20之端部之棒狀天線21,而設置有同軸線31與鐵氧體磁芯32。即,第2實施形態例中,自第2殼體20之端部至鐵氧體磁芯32之外皮31b發揮取代圖1之棒狀天線21之作用。該第2實施形態例中,將自第2殼體20之殼體端至鐵氧體磁芯32之長度設為大致140 mm。該長度與拉伸圖1之棒狀天線21時距離殼體端之長度相同。同軸線之另一端連接於同軸連接器33。其他構成由於與圖1所示之第1實施形態例之天線構造相同,故此處省略說明。
此處,鐵氧體磁芯32與140 mm之同軸線31具有與圖1之棒狀天線21相同之功能之理由可如下所示考慮。即,鐵氧體磁芯32由於高頻阻抗較高,故認為至鐵氧體磁芯32之同軸線31與較鐵氧體磁芯32前之同軸線被高頻遮斷。因此,位於自第2殼體20之端部至鐵氧體磁芯32之同軸線31之外部31b之金屬導體具有相當於構成偶極天線之一個天線單元之功能,實質上取代了棒狀天線21。再者,同軸線31之芯線31a
當然是作為傳輸信號之線路予以利用。
圖12係將圖11之第2實施形態例之內部電路簡化進行顯示者。於棒狀天線11連接加感線圈35,該加感線圈35之另一端經由直流分量阻塞用電容器36連接於同軸線31之芯線31a。圖12中,未設置平衡-不平衡轉換器26(參照圖2),當然圖12中亦可設置平衡-不平衡轉換器。此處,將圖12中,連接於棒狀天線11之加感線圈35之電感值設為160 nH。該電感值係為使構成一個天線單元之棒狀天線11之電長度,與構成另一個天線單元之同軸線31(自殼體端至鐵氧體磁芯32)之電長度大致相等,而設計上設定之值。
圖13、圖14及表9~12係顯示第2實施形態例之天線特性者。自以下之說明可知,VHF帶、UHF帶均為實用且可充分利用之特性。
圖13(A)及表9係顯示使用圖11所示之同軸線31,將2個殼體展開180°時之VHF帶之頻率-峰值增益特性者。此處,同軸線(同軸電纜)以4芯同軸進行實驗,但並不限定於此,即便以通常之1芯同軸獲得之頻率-峰值增益特性亦不會改變。
自圖13(A)及表9可知,VHF帶之高頻即180~220 MHz附近,於主要之極化波即水平極化波H獲得-10 dBd以上之增益。
又,自圖13(B)及表10可知,橫跨470~900 MHz之UHF帶之全頻帶,水平極化波H確保有大致-10 dBd以上之增益。綜上所述,即便是取代第1實施形態例中使用之第2殼體20之棒狀天線21採用同軸線31之情形,雖認為增益略微劣化,但仍足夠經得起實際使用。
圖14(A)及表11同樣係使用同軸線31,將2個殼體展開至90°L字時,使棒狀天線11伸長時之VHF帶之頻率-峰值增益特性者。又,圖14(B)及表12為UHF帶之頻率-峰值增益特性。鐵氧體磁芯32之位置、及加感線圈35之電感值之值與圖13之情形相同為160 nH。
自圖14(A)及表11可知的是VHF帶之高頻尤其是200~220 Mhz附
近,水平極化波H。垂直極化波V均可確保-10 dBd以上之增益。但,確認的是將棒狀天線34作為天線利用接收之垂直極化波V,相較於將同軸線31作為天線利用接收之水平極化波H頻率-峰值增益特性略微良好。
又,圖14(B)及表12可知,470~900 MHz之UHF帶中至700 MHz左右之頻帶,水平極化波H及垂直極化波V均確保有大致-10 dBd以上之增益。但,可知若達到700 MHz以上之頻帶,則峰值增益特性為-10 dBd以下。
再者,自圖14(A)及表11可知,若將第1殼體10與第2殼體之角度展開至大致90°L字,則VHF帶中,水平極化波H與垂直極化波V之頻率-峰值增益特性為相似之特性。但,圖14(A)及表12可判斷,UHF帶中,水平極化波H與垂直極化波V之頻率-峰值增益特性逐漸不同。該差異認為是由於接收垂直極化波V之棒狀天線34連接有加感線圈35,相對於此,於同軸線31未連接加感線圈而導致。但,水平極化波H之頻率-峰值增益特性至470~700 MHz亦維持-10 dBd以上之增益,為足夠經得起實際使用者。
再者,本揭示之第1及第2實施形態例中,已將第1殼體10與第2殼體20作為嵌套式構造進行說明,但未必必須採用嵌套式構造。又,本揭示之第1及第2實施形態例中,設置有直流截止用電容器,但在對同軸之信號線未施加直流電壓之情形,便無需該電容器。再者,為使阻抗匹配成為最佳,亦可於最靠近棒狀天線等之天線單元處插入匹配元件。
又,本揭示之第1及第2實施形態例中,VHF與UHF兩者為確保天線特性,設置有加感線圈,但並不是說該加感線圈必不可少。本揭示之第1及第2實施形態例中,棒狀天線設為經收縮,可收納至殼體內,但無需使棒狀天線伸縮,可收納於殼體內。又,本揭示之第1及第2實
施形態例中,作為可接收VHF之200 MHz帶與UHF帶兩者之天線進行說明,但亦可採用變更尺寸,接收其他頻帶之構成。
以上,已就本揭示之實施形態例進行說明,但本揭示並不限定於上述之實施形態例,只要不脫離申請專利範圍所記載之本發明之主旨,乃包含各種變化例與應用例。
再者,本揭示亦可採用如下所示之構成。
(1)一種摺疊式天線裝置,其包含:安裝第1天線之第1殼體;安裝第2天線之第2殼體;及將上述第1殼體與上述第2殼體可開關地支撐之鉸鏈部。
(2)如(1)之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線設有收納於上述第1殼體之狀態,與自上述第1殼體伸長之狀態之2種狀態。
(3)如(2)之摺疊式天線裝置,其中上述第2天線設有收納於上述第2殼體之狀態,與自上述第2殼體伸長之狀態之2種狀態。
(4)如(2)或(3)之摺疊式天線裝置,其於上述第1天線收納於上述第1殼體、且上述第2天線收納於上述第2殼體之狀態下,接收第1頻帶之電波,於上述第1天線自上述第1殼體拉出、且上述第2天線自上述第2殼體拉出之狀態下,接收頻率低於上述第1頻帶之第2頻帶之電波。
(5)如(4)之摺疊式天線裝置,其中上述第1頻帶為UHF帶,上述第2頻帶為VHF之高頻帶。
(6)如(1)~(5)中任一項之摺疊式天線裝置,其中上述第2殼體包含可將上述第1殼體作為嵌套件收納之凹部。
(7)如(1)~(6)中任一項之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線及上述第2天線為採用複數段嵌套式構造之棒狀天線。
(8)如(1)~(7)中任一項之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線為棒狀天線,上述第2天線係由電長度與上述第1天線大致相等之同軸線
形成。
(9)如(1)~(8)中任一項之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線與設置於上述第1殼體內之第1基板連接,上述第2天線與設置於上述第2殼體內之第2基板連接。
(10)如(9)之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線與上述第2天線之各者經由加感線圈而安裝於上述第1基板或上述第2基板。
(11)如(9)或(10)之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線與上述第2天線之各者經由平衡-不平衡轉換器而安裝於上述第1基板或上述第2基板。
(12)如(9)~(11)中任一項之摺疊式天線裝置,其中上述第1基板或上述第2基板係成形為與上述第1殼體或上述第2殼體之尺寸對應之尺寸。
10‧‧‧第1殼體
11‧‧‧棒狀天線
12‧‧‧基板
13‧‧‧萬向接頭(通用接頭)
20‧‧‧第2殼體
21‧‧‧棒狀天線
22‧‧‧基板
23‧‧‧萬向接頭(通用接頭)
24‧‧‧凹部
28‧‧‧2.5 mm高頻連接器
30‧‧‧鉸鏈部
Claims (9)
- 一種摺疊式天線裝置,其包含:安裝第1天線之第1殼體;安裝第2天線之第2殼體;及將上述第1殼體與上述第2殼體可開關地支撐之鉸鏈部(hinge);且上述第1天線設有收納於上述第1殼體之狀態,與自上述第1殼體伸長之狀態之2種狀態;上述第2天線設有收納於上述第2殼體之狀態,與自上述第2殼體伸長之狀態之2種狀態;上述第1天線收納於上述第1殼體且上述第2天線收納於上述第2殼體之狀態下,接收第1頻帶之電波,於上述第1天線自上述第1殼體拉出且上述第2天線自上述第2殼體拉出之狀態下,接收頻率低於上述第1頻帶之第2頻帶之電波。
- 如請求項1之摺疊式天線裝置,其中上述第1頻帶為UHF帶,上述第2頻帶為VHF帶。
- 如請求項1之摺疊式天線裝置,其中上述第2殼體包含可將上述第1殼體作為嵌套件收納之凹部。
- 如請求項1之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線及上述第2天線為採用複數段嵌套式構造之棒狀天線。
- 如請求項1之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線為棒狀天線,上述第2天線係由電長度與上述第1天線大致相等之同軸線形成。
- 如請求項1之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線與設置於上述 第1殼體內之第1基板連接,上述第2天線與設置於上述第2殼體內之第2基板連接。
- 如請求項6之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線與上述第2天線之各者經由加感線圈(loading coil)而安裝於上述第1基板或上述第2基板。
- 如請求項6之摺疊式天線裝置,其中上述第1天線與上述第2天線之各者經由平衡-不平衡轉換器(balun)而安裝於上述第1基板或上述第2基板。
- 如請求項6之摺疊式天線裝置,其中上述第1基板或上述第2基板係成形為與上述第1殼體或上述第2殼體之尺寸對應之尺寸。
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