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CN117044041A - 天线装置 - Google Patents

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CN117044041A
CN117044041A CN202280023498.6A CN202280023498A CN117044041A CN 117044041 A CN117044041 A CN 117044041A CN 202280023498 A CN202280023498 A CN 202280023498A CN 117044041 A CN117044041 A CN 117044041A
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CN
China
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antenna
extension
ground
impedance
passive element
Prior art date
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Application number
CN202280023498.6A
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English (en)
Inventor
野崎高志
寺下典孝
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Yokowo Co Ltd
Original Assignee
Yokowo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明的天线装置包括：接地部；天线，其具有主体部和馈电部，所述主体部具有与所述接地部相对且开放的开放端部，所述馈电部从所述主体部向所述接地部的方向延伸并具有馈电点；以及所述天线的阻抗调节用的无源元件，其具有位于与所述开放端部隔开间隔的位置的第1端部。

Description

天线装置
技术领域
本发明涉及天线装置。
背景技术
专利文献1中公开了一种综合天线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-81500号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1公开的综合天线中的第1电话用天线和第2电话用天线各自所应对的频带有限，无法应对宽频带的电波。
鉴于上述课题，本发明的目的之一是实现能够应对宽频带的电波的天线装置。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式是一种天线装置，其包括：接地部；天线，其具有主体部和馈电部，所述主体部具有与所述接地部相对且开放的开放端部，所述馈电部从所述主体部向所述接地部的方向延伸并具有馈电点；以及所述天线的阻抗调节用的无源元件，其具有位于与所述开放端部隔开间隔的位置的第1端部。
根据本发明的一个方式，能够实现能够应对宽频带的电波的天线装置。
附图说明
图1是(a)从左后方、(b)从右前方、(c)从右后方观察第1实施方式的天线装置1的立体图。
图2是天线2的概要图，(a)示出将天线20的长度设为应对频段的电波长度的二分之一的长度的情况，(b)示出将天线20的长度设为应对频段的电波长度的四分之一的长度的情况。
图3是表示(a)没有无源元件30的情况、(b)有无源元件30的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图4是示出没有无源元件30的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图5是示出有无源元件30的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图6是示出有无源元件30、电容器与天线10串联连接的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图7是示出天线装置1中的、VSWR相对于频率的关系的曲线图。
图8的(a)是示出天线装置1的一例的图、和(b)是示出使无源元件30与天线10的间隔变化的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图9的(a)是示出天线装置1的一例的图、和(b)是示出使无源元件30的前后长度变化的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图10的(a)是示出天线装置1的一例的图、和(b)是示出使无源元件30的前后长度变化的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图11的(a)是示出天线装置1的一例的图、和(b)是示出使无源元件30的宽度变化的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图12的(a)是示出天线装置1的一例的图、和(b)是示出使无源元件30的宽度变化的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图13的(a)是示出天线装置1的一例的图、和(b)是示出天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图14的(a)是示出天线装置1的一例的图、和(b)是示出天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图15的(a)是示出天线装置1的一例的图、和(b)是示出天线10的阻抗特性的史密斯圆图。
图16是第2实施方式中的天线装置100的分解立体图。
图17是第2实施方式中的天线装置100的立体图，(a)示出从左前方观察的情况、(b)示出从右前方观察的情况。
具体实施方式
根据本说明书及附图的记载，至少可知以下内容。
以下，参照附图说明本发明优选的实施方式。对各附图中示出的相同或等同的构成要素、部件等标注同一附图标记，并适当省略重复的说明。
＝＝第1实施方式＝＝
＜＜天线装置1的概要＞＞
参照图1及图2说明本实施方式中的天线装置1的概要。
天线装置1是在未图示的车辆(带车轮的交通工具)中使用的车辆用天线装置。在本实施方式中，天线装置1例如安装在车辆的上表面(包含车顶、后车门)、上表面的下方或仪表板内部。但是，天线装置1也可以位于车辆的阻流板、顶置控制台等除了车顶、仪表板内部以外的车辆的部位。另外，天线装置1也可以是车辆用以外的天线装置。
天线装置1具有天线2、接地部3、无源元件30、电路基板50、保持部件60。天线2分别作为能够应对不同频带的两个天线发挥功能。以下将这两个天线设为天线10及天线20。而且，天线2具备作为第3天线发挥功能的馈电部12(后述)。
在以下的说明中，如图1所示，将从接地部3朝向天线2的方向设为上方，其相反方向设为下方。将无源元件30的上部(后述的第1延伸部31)朝向后述的元件11的第2延伸部11B延伸方向设为前方，将其相反方向设为后方。另外，将与上下方向及前后方向正交的方向设为左右方向。
需要说明的是，如图1所示，有时将前后方向称为“X方向”、将左右方向称为“Y方向”、将上下方向称为“Z方向”。有时将向后方称为+X方向、将向左方向称为+Y方向、将向上方向称为+Z方向。另外，有时将左右方向称为“横方向”或“宽度方向”，将上下方向称为“纵方向”或“高度方向”。
需要说明的是，对于上述方向等的定义，除了特别说明的情况以外，在本说明书的其他实施方式中也是相同的。
＜接地部3＞
接地部3作为天线装置1具有的天线2及无源元件30的接地部发挥功能。但是，接地部3也可以作为天线2中的一部分天线的接地部发挥功能。例如，也可以是，接地部3作为天线10的接地部发挥功能，其他接地部作为天线20的接地部发挥功能。
另外，在本实施方式中，如图1所示，接地部3形成为一体的金属板(板金)。但是，接地部3也可以由多个分体的金属板构成。例如，接地部3也可以是设有天线10的金属板与设有天线20的其他金属板电连接的构成。
需要说明的是，接地部3若为作为天线装置1具有的天线的接地部发挥功能的部件，则也可以由板状以外的形状形成。另外，接地部3若作为天线装置1具有的天线的接地部发挥功能，则也可以将金属制的部件与非金属制的部件自由组合而构成。例如，接地部3也可以是包含金属板和树脂制的绝缘体的构成。另外，接地部3也可以由在印刷基板(PCB：Printed-Circuit Board)上形成有导体图案的一张基板构成。
另外，如图1所示，在上下方向观察时，接地部3由大致四边形的部件形成。在以下的说明中，“大致四边形”或“矩形”是指例如包含正方形、长方形在内的、由四条边构成的形状，例如，也可以是至少一部分的角相对于边被斜切缺的形状，或是至少一部分的角包含曲线的形状。此外，在“大致四边形”、“矩形”的形状中，也可以在边的一部分设有切缺(凹部)、突出(凸部)。
＜天线10＞
天线10是以倒L天线为基础的移动通信用的宽频带天线(参见图1、图2)。在本实施方式中，天线10例如应对GSM、UMTS、LTE用的699MHz～894MHz频段(与“第1频段”相当)的电波。但是，天线10不限于此，也可以应对GSM、UMTS、LTE、5G用中的一部分(例如仅5G用)频段的电波。
另外，天线10也可以应对GSM、UMTS、LTE用以外的频段的电波。天线10例如也可以是应对远程信息处理技术、V2X(Vehicle to Everything：车车间通信、路车间通信)、Wi-Fi、Bluetooth等所使用的频段的电波的天线。需要说明的是，Wi-Fi及Bluetooth是注册商标。
天线10具有元件11和馈电部12。元件11是与馈电部12一起在天线10所应对的电波的频段共振的元件。如图1所示，元件11与馈电部12的上端部连接。
需要说明的是，“连接”不限定于物理连接，包含“电连接”。另外，电连接不限定于以导体相连，包含以电子电路、电子部件等相连。
元件11是水平延伸的板状部件，隔着保持部件60与接地部3相对，具备在俯视观察时在前部弯曲为L字型的形状。元件11具有第1延伸部11A和第2延伸部11B。
第1延伸部11A是以从馈电部12向前方延伸的方式形成的部位。另外，第1延伸部11A形成为与接地部3在上下方向上相对。
第2延伸部11B是从第1延伸部11A的前部向右方延伸的部位。在本实施方式中，元件11由于第1延伸部11A和第2延伸部11B而形成为在俯视观察时向右方弯曲的形状。第2延伸部11B的端部11C形成开放端部，如图1所示，与无源元件30的前方的端部隔开间隔地在前后方向上相对。需要说明的是，“端部”如图1的(a)虚线所示，并非表示严格的端部，而表示包含端部的一定区域。
馈电部12是以从电路基板50向上方延伸方式形成的平板状的部件。在馈电部12的下端部设有与电路基板50电连接的馈电点12A。
馈电部12形成大致半圆形状，左右方向观察形成为向下方凹陷的圆弧。因此，馈电部12的上端部与下端部相比，前后方向的长度(以下有时称为宽度)长。需要说明的是，馈电部12的形状不限于半圆形状，也可以设为多边形等其他形状，可以使馈电部12的上端部的前后方向的长度比下端部长。
通过增大馈电部12上端部的前后方向的长度(左右方向观察的情况下的馈电部12的宽度)，从而馈电部12作为应对3.3～5GHz频段(与“第2频段”相当)的天线发挥功能。
从馈电点12A到端部11C为止的、沿着天线10的形状的长度等于699MHz～894MHz频段的电波(作为一例为中心频率、在图3的例子中为699MHz)的波长的大致四分之一(在图2中以带圈数字1的箭头表示)。通过将天线10的长度设为应对频段的电波长度的大致四分之一，从而能够使应对频段的天线10的灵敏度良好。
＜天线20＞
天线20是以弯折单极天线为基础的移动通信用的宽频带天线(参见图1、图2)。在本实施方式中，天线20与馈电部12一起应对2GHz频段(例如为1710～2170MHz，与“第3频段”相当)的电波。但是，天线20不限于此，也可以应对2GHz频段中的、部分频段的电波。
另外，天线20也可以应对GSM、UMTS、LTE、5G用的频段的电波。天线20例如也可以是应对远程信息处理技术、V2X(Vehicle to Everything：车车间通信、路车间通信)、Wi-Fi、Bluetooth等中使用的频段的电波的天线。此外，如后所述，天线20也可以应对基于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output：多输入多输出)的通信。
天线20具有元件21，与天线10共用馈电部12。
元件21是平板状的导电性部件，以从馈电部12的上端部向后方延伸方式形成。元件21具有第1延伸部21A和第2延伸部21B。
第1延伸部21A是从馈电部12的上端部水平且向后方延伸的部位。第2延伸部21B是从第1延伸部21A的后端部向下方延伸的部位。第2延伸部21B的下端部使用螺丝等连接件连接于接地部3，且与接地部3电连接。需要说明的是，第2延伸部21B与接地部3的连接也可以使用软钎焊、熔敷等方法。
从馈电点12A到接地部3的连接部、即从馈电点12A到短路端为止的沿着天线20的形状的长度等于2GHz频段的电波(作为一例为中心频率)的波长的大致二分之一(在图2的(a)中以带圈数字3的箭头表示)。通过将天线20的长度设为应对频段的电波长度的二分之一，从而能够使应对频段的天线20的灵敏度良好。
需要说明的是，如图2的(b)所示，也可以将天线20的端部设为开放端。在该情况下，通过将天线20的长度设为应对频段的电波(作为一例为中心频率)的波长的大致四分之一(在图2的(b)中以带圈数字3的箭头表示)，从而能够使应对频段的天线20的灵敏度良好。需要说明的是，在图2的(b)中以带圈数字1的箭头表示的应对频段的波长与图2的(a)相同。
＜无源元件30＞
无源元件30是与接地部3机械及电连接的平板状的导电性部件，具有调节天线10的阻抗的功能。无源元件30包括在前后方向上延伸的第1延伸部31和从第1延伸部31的后端部向下方延伸的第2延伸部32(参见图1、图2)。
第1延伸部31是在俯视观察时形成为大致矩形的部位。第1延伸部31在前后方向上延伸，隔着保持部件60与接地部3在上下方向上相对。第1延伸部31的相距接地部3的距离(上下方向高度)比天线10的应对频段(699MHz～894MHz)的波长短，另外，与第1延伸部11A、第2延伸部11B及第1延伸部21A的相距接地部3的距离大致相等。如图1所示，第1延伸部31的前端部与端部11C在前后方向上相对。
需要说明的是，第1延伸部31的相距接地部3的距离(图2的(a)的D1)未必与第1延伸部11A及第2延伸部11B的相距接地部3的距离(图2的(a)的D2)相等。因此，第1延伸部31的前端部也可以与第2延伸部11B的端部相比位于下方或上方。
第2延伸部32是左右方向观察形成为矩形的部位，上下延伸以将第1延伸部31的后端部与接地部3连接。第2延伸部32的下端部使用螺丝等连接件与接地部3连接，且与接地部3电连接。将该第1延伸部31的从前端部到短路端为止的沿着第1延伸部31和第2延伸部32的形状的长度以图2的(a)、(b)的箭头圆圈数字2表示。需要说明的是，第2延伸部32与接地部3的连接也可以使用软钎焊、熔敷等方法。
需要说明的是，第1延伸部11A、第2延伸部11B及第1延伸部21A的延伸方向、以及第1延伸部31的延伸方向不限于与接地部3的面平行的方向，也可以是从与接地部3的面平行的方向以规定的角度倾斜的方向。第1延伸部11A及第2延伸部11B(元件11)以及第1延伸部21A与本公开中的“主体部”相当。
＜电路基板50＞
电路基板50是安装于接地部3的上表面的矩形部件，与馈电点12A电连接。电路基板50具备电容器(未图示)，经由馈电点12A与天线10、20串联连接。电容器的容量能够对应于天线10的特性适当设定。
＜保持部件60＞
保持部件60是由树脂等绝缘体形成的部件，具有支承天线10、20及无源元件30的功能。详细来说，保持部件60在其上表面载置天线10、20及无源元件30，维持天线10、20及无源元件30的形状。另外，保持部件60将第1延伸部11A、第2延伸部11B及第1延伸部21A以相距接地部3的距离恒定的方式支承。
另外，保持部件60在分别与天线10的元件11的第1延伸部11A和无源元件30的第1延伸部31相对的平面上各设有两个上端为L字状的卡定部61。这些卡定部61插入于天线10的元件11的第1延伸部11A的孔部11D和在无源元件30的第1延伸部31上形成的孔部31A，在前后方向上滑动来保持元件11。由此，天线10的元件11和无源元件30相对于保持部件60的定位变得容易，此外，能够使得天线10(20)的元件11(21)与无源元件30的间隔保持为恒定，以维持稳定的天线性能。
需要说明的是，也可以是在保持部件60的缘部附近设有肋部以将天线10(20)的元件11(21)、无源元件30相对于该保持部件60定位的方式。
当然，也可以不设置这样的卡定部61、孔(切缺)，而是通过一体成形、熔敷/焊接、螺丝固定将天线10(20)的元件11(元件21)固定保持于保持部件60的方式。需要说明的是，在该情况下，需要一体成形、熔敷/焊接用的设备、螺丝固定用的夹具等。另一方面，在由卡定部61和孔(切缺)保持情况下，由于不需要这种设备、夹具而具有容易进行组装的优点。
＜无源元件30的配置＞
如以下说明，天线10的阻抗特性通过无源元件30的尺寸或位置来调节。
将没有无源元件30的状态下的天线10的阻抗特性示于图3的(a)及图4。图3的(a)是在以50Ω(欧姆)归一化的史密斯圆图上以虚线的曲线示出天线10的阻抗的图，曲线图的起点和终点是600MHz和1000MHz。另外，曲线图上的编号1、2的标记与天线10的应对频段的最小值(699MHz)和最大值(894MHz)对应。图4是仅将图3的(a)中的天线10的应对频段的分布以实线表示的图。
如图所示，天线10的阻抗在史密斯圆图上沿着等电阻圆(以实线图示)分布。在本实施方式中，通过设置无源元件30，从而调节天线10的阻抗使其分布在史密斯圆图的实数轴上方。详细见后述，其理由在于，优选实施阻抗匹配以在从699MHz到894MHz调节为恒定的阻抗(例如50欧姆)，使得阻抗在史密斯圆图上进入上半面。
将设有无源元件30的情况下的、天线10的阻抗特性示于图3的(b)及图5。图3的(b)示出阻抗特性(虚线)和VSWR(Voltage Standing Wave Ratio：电压驻波比)3.5的分布(实线)。阻抗特性的范围、归一化的方法与图3的(a)相同。图5仅示出图3的(b)中的天线10的应对频段的分布。如图所示，天线10的阻抗的大部分分部在史密斯圆图的实数轴的上方。将图4与图5比较，阻抗的分布形状变化，并且，如图4的虚线箭头所示向网格线范围内或其附近移动。另外，图3的(b)中的阻抗的分布形状与图3的(a)不同，形成曲率大的圆弧，在史密斯圆图上收敛在一定范围内。
图6是示出在有无源元件30的状态下进一步在天线10中串联附加3.5pF的电容器的情况下的、天线10的阻抗特性的史密斯圆图。由于电容器而阻抗的电容成分增加，如图3的(b)中以“串联C”的箭头所示，阻抗的曲线图向下方滑动。其结果，如图3的(b)及图6所示，阻抗以实数轴上的1.0值(50Ω)为中心，在VSWR3.5附近以圆弧状分布，收敛在一定范围内。
另外，如图7所示，附加有3.5pF的电容器的天线10的VSWR在699MHz～894MHz的频段收敛于3.5以下。像这样，无源元件30有助于天线10的阻抗特性的调节，在宽频带范围内发挥良好的VSWR特性。需要说明的是，3.5pF的电容器设置于图1的(a)所示的电路基板50，经由图2中的馈电点12A供给有助于天线10的阻抗特性调节的电流。
如上所述，无源元件30能够通过其位置、形状来调节天线10的阻抗特性。因此，为了使天线10的阻抗特性符合设计条件等，除了在图1等中示出的位置及形状以外，无源元件30还能够采用多种形状或位置。以下，说明无源元件30的位置及形状与天线10的阻抗特性的关系。
(无源元件30与天线10的间隔)
作为一例，通过变更无源元件30与天线10的间隔，从而能够调节天线10的阻抗特性。将天线10的关于第1延伸部31的前端部与第2延伸部11B的端部的间隔的构成与该天线10的(无电容器连接)的阻抗的关系示于图8。
在图8的(a)所示的天线装置1的天线10的构成中，第1延伸部31的前端部与第2延伸部11B的端部的间隔(间隔d)在1mm以上4mm以下的范围内每次变更1mm。在无源元件30的形状维持不变的状态下，通过前后错开来变更间隔d。
如图8的(b)的史密斯圆图所示，可知天线10的阻抗的分布通过调节间隔d而变化。若间隔d扩大，则天线10的与无源元件30之间的寄生电容变小、电感成分变大，在宽频带的范围内移动到史密斯圆图的上方。像这样，通过使阻抗的分布变化，从而能够使阻抗在史密斯圆图上分布在实数轴的上方，优选收敛在图4的网格线部这样的一定范围内。
(无源元件30的长度)
另外，作为一例，能够通过变更无源元件30的长度来调节天线10的阻抗特性。在图9的(a)及图10的(a)中，示出第1延伸部31的前后方向的长度及天线10(无电容器连接)的阻抗相对于该第1延伸部31的长度的关系。在图9的(a)及图10的(a)中，第1延伸部31的长度L在47mm以上82mm以下的范围内每次变更5mm。第1延伸部31的前端部与端部11C的间隔维持为1mm。需要说明的是，在图9的(a)中，无源元件30的第1延伸部31的前后方向的长度L比与其相对配置的天线10的第1延伸部11A的前后方向的长度长，在图10的(a)中，比与其相对配置的天线10的第1延伸部11A的前后方向的长度短。
如图9的(b)及图10的(b)的史密斯圆图所示，可知天线10的阻抗分布通过调节第1延伸部31的前后方向的长度而变化。像这样，能够使阻抗在史密斯圆图上分布在实数轴的上方，优选如图4的网格线部所示分布在一定范围附近或收敛于范围内。
(无源元件30的宽度)
也能够通过变更无源元件30的宽度来调节天线10的阻抗特性。在图11的(a)及图12的(a)中，示出第1延伸部31的宽度及天线10(无电容器连接)的阻抗相对于该宽度、即左右方向的长度的关系。在图11的(a)及图12的(a)中，第1延伸部31的宽度W在10mm以上30mm以下的范围内每次变更5mm。第1延伸部31的前端部与端部11C的间隔设为1mm，前后方向的长度设为67mm。在图11的(a)中，无源元件30的第1延伸部31的宽度W比在图1中示出的第1延伸部31的宽度窄，在图12的(a)中，比在图1中示出的第1延伸部31的宽度宽。
如图11的(b)及图12的(b)的史密斯圆图所示，可知天线10的阻抗分布通过改变第1延伸部31的宽度而变化。像这样，能够使阻抗在史密斯圆图上分布在实数轴的上方，优选如图4的网格线部所示分布在一定范围附近或范围内。
(无源元件30的变形)
在图13～图15中以示出第1延伸部31的宽度、长度及第2延伸部11B的端部的间隔的方式，示出基于上述考虑设计的无源元件30的例子。在各图所示的任一例子中，天线10的阻抗均大致分布在史密斯圆图的实数轴上方。像这样，可知第1延伸部31的宽度、长度及端部11C的间隔存在多种变形，有助于阻抗的调节。
＝＝第2实施方式＝＝
将第2实施方式的天线装置100示于图16及图17。
天线装置100包括接地部103、天线102(天线110及天线120)、无源元件130、电路基板150、保持天线102的保持部件(未图示)、从上方覆盖这些部件的框体101。另外，天线装置100具备载置于电路基板150上的平板状的贴片天线170(GNSS(Global NavigationSatellite System：全球导航卫星系统)中使用)、弯折棒状的两个Wi-Fi/Bluetooth天线140(应对2.4/5GHz频段)及弯折板状的两个Sub6天线175(应对低于6GHz的频段)。需要说明的是，Wi-Fi/Bluetooth天线140不限于棒状，也可以对板状、导体板冲裁而形成或在PCB上形成导体图案。而且，天线装置100具备从电路基板150向上方延伸的棒状的V2X单极天线180及具有无源元件192和辐射元件191的V2X天线190。
配置于电路基板150的贴片天线170配置在电路基板150的大致中央。另外，V2X单极天线180与V2X天线190的辐射元件191夹着贴片天线170配置于在左右方向上通过该贴片天线170的大致中心的直线上。并且，在V2X天线190中的辐射元件191的前后方向的两侧隔开规定间隔地配置有无源元件192。在图16中，仅在相对于贴片天线170位于左方向侧的V2X天线190中配置有无源元件，也可以在右方向侧的V2X单极天线180中配置无源元件。
需要说明的是，V2X天线190在向前方向上具有指向特性，V2X单极天线180在向右方向上具有指向特性。特别是通过使左方的V2X天线190具有无源元件192，从而天线装置100能够提高向左方向的指向性的增益。
两个Wi-Fi/Bluetooth天线140分别在夹着贴片天线170在左右方向上分离的位置配置在通过该贴片天线170的大致中心的直线上。此外，两个Wi-Fi/Bluetooth天线140分别在前后方向上配置在天线120与无源元件130之间，成为抑制干涉的配置并实现小型化。
贴片天线170应用于能够接收基于2点馈电方式、4点馈电方式等多种馈电方式的圆偏振波信号的卫星测位系统的天线。作为贴片天线构造，采用层叠型天线、多谐振天线、进而附加无源元件等应对卫星波信号的天线即可。
天线装置100在左部和右部分别具备各为一个的天线110、天线120、无源元件130、保持部件(未图示)。这些部件左右大致对称配置。以下，使用图17主要说明配置在左方的天线110、天线120及无源元件130。配置在右方的天线110、天线120及无源元件130具有与左方相同的构成，因此省略说明。
接地部103是水平延伸的矩形部件，具有与接地部3相同的功能。即，接地部103作为天线装置100具有的天线110及天线120、无源元件130的接地部发挥功能。接地部103与接地部3同样地，作为天线110和天线120的公共的接地部发挥功能。接地部103如图16所示，形成为一体的金属板(板金)。但是，接地部103也可以由多个分体的金属板构成。
天线110具备与天线10相同的功能，是以倒L天线为基础的移动通信用的宽频带天线。另外，天线110具有元件111和馈电部112。
元件111是水平延伸的板状的部件。元件111以从馈电部112向后方延伸方式形成，与接地部103上下相对。在元件111的后端部形成有作为开放端的端部111C，与无源元件130在前后方向上相对。
馈电部112以从电路基板150上表面向上方延伸方式形成。馈电部112在下端部与电路基板150接触，还具有电连接的馈电点112A。需要说明的是，馈电部112的上端部(元件111侧)成为前后方向的宽度比下端部(电路基板150侧)长的形状。
如图17的(b)中箭头(圆圈数字1)所示，从馈电点112A到端部111C为止的、沿着天线110的形状的长度等于699MHz～894MHz频段的电波的四分之一波长。通过将天线110的长度设为应对频段的波长的四分之一，从而能够使应对频段的天线110的灵敏度良好。
天线120是以弯折单极天线为基础的移动通信用的宽频带天线。天线120与天线20同样地，应对2GHz频段(例如1710～2170MHz)的电波。另外，天线120也可以应对GSM、UMTS、LTE、5G用的频段的电波。天线120例如也可以是应对远程信息处理技术、V2X(Vehicle toEverything：车车间通信、路车间通信)、Wi-Fi、Bluetooth等中使用的频段的电波的天线。
天线120具有元件121，与天线110共用馈电部112。
元件121是平板状的导电性部件，以从馈电部112的上端部向右方延伸方式形成(图17的(b))。元件121具有第1延伸部121A和第2延伸部121B。
第1延伸部121A是从馈电部112的上端部向右方延伸的部位。第2延伸部121B是从第1延伸部121A的右端部向下方延伸的部位。第2延伸部121B的下端部与接地部103机械及电连接。需要说明的是，第2延伸部121B与接地部103的连接使用借助螺丝等接合件的接合方法、软钎焊、熔敷等方法。
如图17的(b)的箭头(圆圈数字3)所示，从馈电点112A到第2延伸部121B的下端部为止的、沿着天线120的形状的电气长度等于2GHz频段的电波(例如中心频率的电波)的大致二分之一波长。通过将天线120的电气长度设为应对频段的电波的二分之一波长，从而能够使应对频段的天线120的灵敏度良好。
无源元件130是与接地部103机械及电连接的平板状的导电性部件，与无源元件30同样地，具有调节天线110的阻抗的功能(图17的(a))。无源元件130包括在左右方向及前后方向上延伸的第1延伸部131和从第1延伸部131的右端部向下方延伸的第2延伸部132。
第1延伸部131是以在俯视观察时弯曲为L字状的方式形成的部位。第1延伸部131在上下方向上与接地部103相对。第1延伸部131的相距接地部103的高度与元件111的相距接地部103的高度大致相等。
第1延伸部131从第2延伸部132的上端部向左方延伸，在左端部向前方弯曲。第1延伸部131的前端部形成开放端，与元件111的端部111C隔开间隔地相对。
第2延伸部132是在前后方向上观察形成为矩形的部位，上下延伸以将第1延伸部131的右端部与接地部103连接。第2延伸部132的下端部使用螺丝等连接件与接地部103机械及电连接。需要说明的是，第2延伸部132与接地部103的连接使用借助螺丝等接合件的接合方法、软钎焊、熔敷等方法。
电路基板150是配置在接地部103的上方的矩形部件，与馈电点112A电连接。电路基板150具备电容器(未图示)，经由馈电点112A与天线110、120串联连接。
在上述构成中，也与第1实施方式同样地，天线110的阻抗特性通过沿着无源元件130的形状的长度(在图17的(a)中以箭头圆圈数字2表示)、宽度或天线10的间隔来调节。通过这样的调节来设计无源元件130的结果，天线110发挥期望的阻抗特性。而且，天线110通过与电路基板150中的电容器连接，从而能够在应对频段发挥良好的VSWR特性。
＜效果＞
在上述各实施方式中，天线装置1、100具有接地部3、103、天线2、102、无源元件30、130。天线2、102具有与接地部3、103相对且具有开放的开放端部的元件11、111(与“主体部”相当)和从元件11、111向接地部3、103的方向延伸并具有馈电点12A、112A的馈电部12、112。无源元件30、130具有与元件11、111的开放端部隔开间隔的第1端部，被用于天线10、110的阻抗调节。
根据上述构成，能够通过设置无源元件30、130来调节天线10、110的阻抗特性，能够在宽频带范围内良好地实现天线10、110的性能。
在上述构成的基础上，从馈电点12A、112A经由天线10、110到开放端部为止的长度是与天线10、110的应对频段对应的长度。
通过设为这样的构成，从而能够良好地收发应对频段的电波。
在上述构成的基础上，元件11、111与接地部3、103的距离比天线10、110的应对频段的波长短。
通过按照上述方式构成，从而能够使天线装置1、100低背化、即抑制上下高度以实现小型化。无源元件30、130有助于实现小型化。详细来说，如图3及图7所示，能够通过无源元件30、130来调节天线10、110的阻抗，在宽频带的范围内提高VSWR特性。因此，在上述实施方式中，将元件11、111配置在低的位置，实现装置整体的小型化。通过小型化的实现，从而天线装置1、100能够配置在狭小的空间内。
在上述构成的基础上，无源元件30、130配置为，使应对频段的阻抗的电感成分增加。
通过按照上述方式构成，从而如图5所示，能够使阻抗向史密斯圆图上的上方分布，使得使用电容器等元件的阻抗调节(图6)容易。若应对频段的阻抗在史密斯圆图上位于实数轴的上方，则能够通过使用电容器增加电导成分而使阻抗的分布在史密斯圆图上向下方滑动，使得阻抗调节容易。
在上述各实施方式中，通过将使应对频段的阻抗的电容成分增加的电容器与天线10、110连接，从而调节使得阻抗在史密斯圆图上收敛于以50Ω为中心的一定范围内(图6)。由此，能够获得良好的VSWR特性。
馈电部12在与元件11的连接部分具有比馈电点12A大的宽度(前后长度)。因此，能够应对比应对频段高的频段，在宽频带的范围内获得高的性能。
天线2、102具备将第1延伸部21A、121A(与“主体部”相当)与接地部3、103连接的第2延伸部21B、121B(与“连接部”相当)。
根据该构成，天线2、102具有应对与天线10、110的应对频段及馈电部12的应对频段中的任一者均不同的频段的天线20、120的功能。
第2延伸部11B的端部在上下方向上相距接地部3的距离D2(与“第1距离”相当)与第1延伸部31的前端部在上下方向上相距接地部3的距离D1(与“第2距离”相当)相同。另外，元件111的前端部在上下方向上相距接地部103的距离与第1延伸部131的前端部在上下方向上相距接地部103的距离相同。
像这样，通过使元件11、111的端部和与之相对的无源元件130、130的端部在相同高度对齐而齐平面，从而能够使天线装置1、100低背化、即抑制上下方向高度以实现小型化。
附图标记说明
1、100天线装置
2、102天线
3、103接地部
12、112馈电部
12A、112A馈电点
30、130无源元件
50 电路基板
60 保持部件

Claims (9)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：
接地部；
天线，其具有主体部和馈电部，所述主体部具有与所述接地部相对且开放的开放端部，所述馈电部从所述主体部向所述接地部的方向延伸并具有馈电点；以及
所述天线的阻抗调节用的无源元件，其具有位于与所述开放端部隔开间隔的位置的第1端部。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
从所述馈电点通过所述天线到所述开放端部为止的长度是与第1频段对应的长度。
3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，
所述长度是所述第1频段的波长的大致四分之一。
4.根据权利要求2或3所述的天线装置，其特征在于，
所述主体部与所述接地部的距离比所述第1频段的波长短。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述无源元件配置为，使所述第1频段的阻抗的电感成分增加。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的天线装置，其特征在于，
进一步具备电容器，所述电容器与所述天线连接，使所述第1频段的阻抗的电容成分增加。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述馈电部在与所述主体部的连接部分具有比所述馈电点的部分大的宽度，以应对比所述第1频段高的第2频段。
8.根据权利要求7所述的天线装置，其特征在于，
所述天线具备将所述主体部与所述接地部连接的连接部，以应对与所述第1频段及所述第2频段中的任一者均不同的第3频段。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的天线装置，其特征在于，
在所述接地部的垂直方向上，所述第1端部相距所述接地部的第1距离与所述开放端部相距所述接地部的第2距离相同。
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