CN117296207A - 天线 - Google Patents

Abstract

一种天线，具备基板和形成于上述基板的第1导体部及第2导体部，上述第1导体部与信号线连接，上述第2导体部与接地线连接，上述第1导体部及上述第2导体部作为套管偶极天线而工作。

Description

天线

技术领域

本发明涉及一种天线。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种应对2.4GHz频带的电波的偶极天线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-62372号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1的天线中，在根据要求将天线小型化的情况下，泄漏电流成为问题。

本发明的目的的一例在于在将天线小型化的同时，抑制泄漏电流。本发明的其他目的可从本说明书的记载得以明确。

用于解决课题的方案

本发明的一个方案为一种天线，具备基板和形成于上述基板的第1导体部及第2导体部，上述第1导体部与信号线连接，上述第2导体部与接地线连接，上述第1导体部及上述第2导体部作为套管偶极天线而工作。

发明效果

根据本发明的一个方案，在能够将天线小型化的同时，抑制泄漏电流。

附图说明

图1是本实施方式的第1例的天线10的平面图，图1A是天线10的表面侧的图，图1B是天线10的背面侧的图。

图2是天线10的分解立体图。

图3是天线50的图，图3A是天线50的平面图，图3B是天线50的振子部分的放大图，图3C是向+Z方向观察时的天线50的振子部分的立体图，图3D是向-Z方向观察时的天线50的振子部分的立体图。

图4是天线60的图，图4A是天线60的平面图，图4B是天线60的振子部分的放大图。

图5是表示连接了同轴线缆1的天线50及天线60的电场分布的图，图5A是表示天线50的电场分布的图，图5B是表示天线60的电场分布的图。

图6是表示天线50及天线60的指向性的一例的图表，图6A及6B是2400MHz下的图表，图6C及6D是2450MHz下的图表，图6E及6F是2500MHz下的图表。

图7是天线70的立体图。

图8是表示连接了同轴线缆1的天线70的电场分布的图。

图9是表示天线70的指向性的一例的图表，图9A是2400MHz下的图表，图9B是2450MHz下的图表，图9C是2500MHz下的图表。

图10是天线10的线路部的图，图10A是天线10的线路部的剖视图，图10B是将天线10的线路部的截面示意化的图。

图11是表示天线10的频率特性的一例的图表。

图12是表示连接了同轴线缆1的天线10的电场分布的图。

图13是表示天线10的指向性的一例的图表，图13A是2400MHz下的图表，图13B是2450MHz下的图表，图13C是2500MHz下的图表。

图14是本实施方式的第2例的天线80的平面图，图14A是天线80的表面侧的图，图14B是天线80的背面侧的图。

图15是表示天线80的频率特性的一例的图表。

图16是表示连接了同轴线缆1的天线80的电场分布的图。

图17是表示天线80的指向性的一例的图表，图17A是2400MHz下的图表，图17B是2450MHz下的图表，图17C是2500MHz下的图表。

图18是表示天线80的指向性的一例的图表，图18A是5100MHz下的图表，图18B是5400MHz下的图表，图18C是5700MHz下的图表。

图19是本实施方式的第1变形例的天线90的平面图，图19A是天线90的表面侧的图，图19B是天线90的背面侧的图。

图20是本实施方式的第2变形例的天线100的平面图，图20A是天线100的表面侧的图，图20B是天线100的背面侧的图。

图21是本实施方式的第3变形例的天线110的立体图。

图22是天线110的分解立体图。

图23是天线110的线路部的图，图23A是天线110的线路部的剖视图，图23B是将天线110的线路部的截面示意化的图。

具体实施方式

根据本说明书及附图的记载，至少以下事项得以明确。

以下，一边参照附图一边说明本发明的优选实施方式。对各图中所示的相同或同等的结构要素、部件等标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。

＝＝本实施方式＝＝

图1是本实施方式的第1例的天线10的平面图。此外，图1A是天线10的表面侧的图，图1B是天线10的背面侧的图。另外，图2是天线10的分解立体图。

＜＜方向等的定义＞＞

首先，一边参照图1及图2，一边对天线10中的方向等(X方向、Y方向及Z方向)进行定义。

如图1及图2所示，将与基板11(后述)的板面垂直的方向(相对于板面的法线方向)设为X方向。另外，如图2所示，将从基板11的表面朝向背面的方向设为+X方向，将从基板11的背面朝向表面的方向设为-X方向。在此，将基板11的板面中的设置线缆连接部12的那一侧的面称为“表面”，将表面的相反侧的面称为“背面”。

另外，如图1所示，将一对表面侧第2线路部31A(后述)排列的方向设为Y方向，将第1线路部21(后述)延伸的方向设为Z方向。并且，以与上述的+X方向一起组成右手系的正交三轴的方式确定+Y方向及+Z方向。此外，-Y方向及-Z方向分别定义为+Y方向及+Z方向的相反方向。

在图1及图2中，为了容易理解天线10的方向等，以带箭头的线段表示+X方向、+Y方向及+Z方向的各自方向。此外，这些带箭头的线段的交点并不表示坐标原点。

在本实施方式的天线10中，基板11的外形为大致长方形。因此，有时将Y方向称为“宽度方向”，将Z方向称为“长度方向”。另外，Y方向也是沿着基板11的短边的方向，Z方向也是沿着基板11的长边的方向。在此，“大致长方形”包含于“大致四边形”。另外，“大致四边形”是指例如由四条边构成的形状，例如，可以是相对于边斜着切除至少一部分的角。另外，在“大致四边形”的形状中，可以在边的一部分设置切口(凹部)或凸出(凸部)。

在本实施方式的天线10中，例如，如图1所示，在沿着基板11的长度方向的方向上连接有同轴线缆1。因此，这样的基板11的形状特征、同轴线缆1的延伸方向等有助于理解天线10中的方向等。

此外，关于上述的方向等的定义，除了特别记载的情况以外，在本说明书的其他实施方式中也是共通的。

＜＜第1例的天线10的概要＞＞

接下来，参照图1及图2，说明本实施方式的第1例的天线10的概要。

天线10是移动通信用的宽带天线。本实施方式的天线10应对Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)等中使用的2.4GHz频带及5GHz频带的电波。另外，天线10是应对直线极化波的天线。直线极化波也有时例如在极化面相对于大地垂直的情况下称为垂直极化波，在极化面相对于大地为水平面的情况下称为水平极化波。

但是，天线10所应对的通信标准及频带不限定于上述，也可以是其他通信标准及频带。天线10例如可以应对车载信息服务、V2X(Vehicle to Everything：车车间通信、路车间通信)、GSM、UMTS、LTE、5G用的频带中的至少一部分频带的电波。

另外，天线10也可以应对基于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)的通信。在基于MIMO的通信中，从由天线10构成的多个天线分别发送数据，并以多个天线同时接收数据。而且，天线10也可以是无钥匙进入用的天线、智能进入用的天线。

在天线10上，如图1及图2所示，连接有同轴线缆1。同轴线缆1是与天线10连接的馈电线。同轴线缆1如图1A及图2所示，由作为内部导体的信号线2和作为外部导体的接地线3构成。此外，在图1A及图2中，以虚线示出了覆盖于同轴线缆1的护套的接地线3。并且，信号线2与形成于基板11的第1导体部20，接地线3与形成于基板11的第2导体部30连接。

在此，“连接”并不限定于物理性连接，也包含“电连接”。并且，“电连接”包含例如以导体将对象彼此相连、以电子电路、电子部件等将对象彼此相连。

天线10具有基板11、线缆连接部12、第1导体部20、第2导体部30和馈电部40。

基板11是形成有作为第1导体部20及第2导体部30发挥功能的导体图案的板状部件。在本实施方式的天线10中，基板11是印刷基板(PCB：Printed-Circuit Board)。另外，在本实施方式的天线10中，基板11是刚性基板，但不限于此，也可以是柔性基板。此外，在基板11上，除了作为第1导体部20及第2导体部30发挥功能的导体图案以外，也可以另行设置滤波器等电路元件。

基板11具有电介质层16。

电介质层16是由介电材料形成的层。在本实施方式中，电介质层16由PCB中使用的玻璃环氧树脂等介电材料形成。但是，电介质层16也可以由苯酚树脂等玻璃环氧树脂以外的介电材料形成。

在本实施方式的天线10中，基板11如图1及图2所示，是在一个电介质层16的两面上形成有导体图案的双面基板(2层基板)。但是，基板11也可以是在一个电介质层16的单面上形成有导体图案的单面基板(1层基板)。另外，基板11也可以如后述的图21及图22所示的天线110那样，具有与电介质层16不同的电介质层17，由此构成为3层基板，也可以构成为4层以上的多层基板。

以下，如图2所示，有时将基板11的表面侧的层、且形成有导体图案等的层称为“第1层13”。另外，有时将基板11的背面侧的层、且形成有导体图案等的层称为“第2层14”。

线缆连接部12是用于将同轴线缆1连接到天线10的部件。在本实施方式中，线缆连接部12如图2所示，由保持同轴线缆1的端部的环状保持部件构成。并且，保持部件通过锡焊接合于基板11。但是，线缆连接部12不限于上述方式，例如，也可以由连接器构成。线缆连接部12设于基板11的-Z方向侧的端部。由此，同轴线缆1连接于基板11的端部。

此外，在本实施方式中，基板11如图1B及图2所示，具有切口部11A。切口部11是在基板11中切除得到的区域。并且，线缆连接部12位于切口部11A。具体地说，保持同轴线缆1的端部的保持部件的一部分配置在切口部11A的内部，保持部件的Y方向的两侧通过锡焊接合于基板11的缺口的缘部。

由此，同轴线缆1位于切口部11A的内部，能够减小连接有同轴线缆1的天线10的厚度(即，X方向上的大小)，能够使天线10小型化。另外，能够使天线10薄型化。而且，由于能够将保持同轴线缆1的端部的保持部件跨着缺口而配置，所以能够容易进行保持部件向基板11的锡焊。

因此，通过基板11具有切口部11A，线缆连接部12位于切口部11A，从而能够容易将同轴线缆1与天线10连接，并且将连接有同轴线缆1的天线10小型化并薄型化。

第1导体部20是与同轴线缆1的信号线2连接的导体部。第1导体部20具有设于第1层13(即，基板11的表面侧的层)的第1线路部21和设于第2层14(即，基板11的背面侧的层)的第1延伸部22。关于第1导体部20的详细说明将后述。

第2导体部30是与同轴线缆1的接地线3连接的导体部。第2导体部30具有第2线路部31和第2延伸部32。具体地说，第2线路部31具有表面侧的第2线路部31A、背面侧的第2线路部31B、和将第2线路部31A与第2线路部31B连接的通孔31C，第2延伸部32具有主体部32A、附加部32B、和将主体部32A与附加部32B连接的通孔32C。关于上述以外的第2导体部30的详细说明将后述。

第1导体部20及第2导体部30是形成于基板11的导体图案，作为在天线10所应对的电波的频带下谐振的振子而发挥功能。像这样，通过将天线10的振子在基板11上以导体图案形成，天线10整体的厚度变小，由此能够将天线10薄型化，天线10的配置自由度提高。另外，通过将天线10的振子在基板11上以导体图案形成，容易进行天线10的振子(第1导体部20及第2导体部30)的保持。

馈电部40是天线10中的包含馈电点的区域。在本实施方式中，馈电部40如图1B所示，位于第1导体部20与第2导体部30之间。

然而，在移动通信用的宽带天线中，有时要求将天线进一步小型化。此时，有时向同轴线缆侧的泄漏电流成为问题。

因此，在本实施方式的天线10中，第1导体部20及第2导体部30设为作为套管偶极天线而工作。由此，将天线10小型化且薄型化，而且能够抑制泄漏电流。以下，在说明天线10的第1导体部20及第2导体部30的特征之前，说明研讨天线10时成为模型的天线50、60及70。

＜＜套管偶极天线的研讨＞＞

图3是天线50的图。此外，图3A是天线50的平面图，图3B是天线50的振子部分的放大图，图3C是向+Z方向观察时的天线50的振子部分的立体图，图3D是向-Z方向观察时的天线50的振子部分的立体图。

作为对于抑制泄漏电流有利的天线，发明人首先着眼于套管偶极天线。图3所示的天线50是普通的套管偶极天线。天线50如图3所示，连接有同轴线缆1。与天线50连接的同轴线缆1如图3B所示，与上述的连接于天线10的同轴线缆1同样地，由作为内部导体的信号线2和作为外部导体的接地线3构成。

天线50具有第1振子51和第2振子52。

第1振子51是与同轴线缆1的信号线2连接的振子。第1振子51如图3D所示，具有向+Z方向开口的细长套管的形状。

第2振子52是与同轴线缆1的接地线3连接的振子。第2振子52如图3C所示，具有向-Z方向开口的细长套管的形状。

具体地说，第1振子51及第2振子52各自如图3所示，是具有底面的筒形状。并且，第1振子51在-Z方向侧具有底面，第2振子52在+Z方向侧具有底面。

在天线50中，如图3A及图3B所示，构成第1振子51的套管和构成第2振子52的套管以各个套管的中心轴相同的方式排列配置。换言之，第1振子51及第2振子52以在长度方向上排列的方式配置。

并且，同轴线缆1如图3B所示，连接在第1振子51与第2振子52之间。也就是说，同轴线缆1的信号线2与第1振子51的-Z方向侧(第2振子52侧)的端部连接，同轴线缆1的接地线3与第2振子52的+Z方向侧(第1振子51侧)的端部连接。并且，与第1振子51及第2振子52连接的同轴线缆1从第2振子52的套管的内部通过，向-Z方向侧延伸出。

在天线50的第2振子52中，在图3B的虚线A所示的-Z方向侧的端部，阻抗最高。因此，在天线50中，通过将同轴线缆1以从第2振子52的套管的内部通过的方式配置，能够抑制向同轴线缆1侧流动的泄漏电流。

另外，在天线50中，天线50的长度方向和从天线50延伸出的同轴线缆1的方向相同。因此，在想要将同轴线缆1以从天线50的长度方向的端部延伸出的方式配置的情况下，采用作为套管偶极天线的天线50是尤其有利的。

发明人接着为了将作为套管偶极天线的天线50安装到基板11而构想减小天线50的厚度。具体地说，发明人如图3D所示，构想将天线50的第1振子51及第2振子52以虚线所示的面切断并除去两端。

图4是天线60的图。此外，图4A是天线60的平面图，图4B是天线60的振子部分的放大图。

天线60是将天线50的第1振子51及第2振子52以图3D的虚线所示的面切断并除去两端的模型的天线。天线60如图4所示，连接有同轴线缆1。与天线60连接的同轴线缆1如图4B所示，与上述的连接于天线50的同轴线缆1同样地，由作为内部导体的信号线2和作为外部导体的接地线3构成。

第1振子61是与同轴线缆1的信号线2连接的振子。第1振子61如图4B所示，具有向+Z方向开口的细长套管被切断的形状。

第2振子62是与同轴线缆1的接地线3连接的振子。第2振子62如图4B所示，具有向-Z方向开口的细长套管被切断的形状。

具体地说，第1振子61及第2振子62各自如图4所示，是像置于YZ平面的音叉的形状。

天线60的将天线50的第1振子51及第2振子52以图3D的虚线所示的面切断并除去两端以外的特征与天线50的特征相同。也就是说，在天线60中，如图4A及图4B所示，构成第1振子61的部分套管和构成第2振子62的部分套管以各个部分套管的中心轴相同的方式排列配置。换言之，第1振子61及第2振子62以在长度方向上排列的方式配置。

并且，同轴线缆1如图4B所示，连接在第1振子61与第2振子62之间连接。也就是说，同轴线缆1的信号线2与第1振子61的-Z方向侧(第2振子62侧)的端部连接，同轴线缆1的接地线3与第2振子62的+Z方向侧(第1振子61侧)的端部连接。并且，连接于第1振子61及第2振子62的同轴线缆1从第2振子62的部分套管的内部通过并向-Z方向侧延伸出。

在天线60的第2振子62中，也与天线50的第2振子52同样地，在图4B的虚线B所示的-Z方向侧的端部，阻抗最高。因此，在天线60中，也与天线50同样地，同轴线缆1以从第2振子62的部分套管的内部通过的方式配置，由此能够抑制向同轴线缆1侧流动的泄漏电流。

另外，在天线60中，也与天线50同样地，天线60的长度方向和从天线60延伸出的同轴线缆1的方向相同。因此，在想要将同轴线缆1以从天线60的长度方向的端部延伸出的方式配置的情况下，采用天线60是尤其有利的。

接下来，关于上述的天线50及天线60，进行电场分布及指向性的模拟，研讨泄漏电流的状况。以下，说明这些验证结果。

图5是表示连接了同轴线缆1的天线50及天线60的电场分布的图。此外，图5A是表示天线50的电场分布的图，图5B是表示天线60的电场分布的图。另外，图6是表示天线50及天线60的指向性的一例的图表。此外，图6A及6B是2400MHz下的图表，图6C及6D是2450MHz下的图表，图6E及6F是2500MHz下的图表。在图6中，图6A、图6C及图6E示出天线50中的指向性，图6B、图6D及图6F示出天线60中的指向性。

图5所示的电场分布视觉性表示了天线中产生的泄漏电流。具体地说，表示了天线中产生的泄漏电流在同轴线缆1上具有多次收缩的状况。并且，若泄漏电流的影响变大，则在图6所示的天线的指向性中产生波动。

在天线50中，如图5A、图6A、图6C及图6E所示，泄漏电流少，具有良好的指向性。另一方面，在天线60中，如图5B、图6B、图6D及图6F所示，与天线50相比，泄漏电流多，由于泄漏电流的影响，在2.4GHz频带下的指向性中产生了波动。即，天线60与天线50相比，泄漏电流变多。

在天线50中，同轴线缆1的周围全部被阻抗最高的第2振子52的端部包围。但是，在天线60中，由于第2振子62为除去了第2振子52的一部分得到的形状，所以同轴线缆1的周围未全部被第2振子62的端部包围。也就是说，在天线60中，第2振子62的阻抗最高的部分在同轴线缆1的周围未封闭。因此，天线60与天线50相比，认为抑制泄漏电流的效果减小。

因此，发明人着眼于通过在天线60设置陷波(Spertopf)部而提高抑制泄漏电流的效果。

图7是天线70的立体图。

天线70除了与上述的天线60相同的第1振子61及第2振子62以外，还具有陷波部71。陷波部71是抑制天线70的泄漏电流的部件。陷波部71如图7所示，具有向+Z方向开口的细长套管的形状。具体地说，陷波部71为筒形状，如图7所示，相对于第2振子62而位于-Z方向侧。

接下来，关于上述的天线70，进行电场分布及指向性的模拟，验证泄漏电流的状况。以下，说明这些验证结果。

图8是表示连接了同轴线缆1的天线70的电场分布的图。另外，图9是表示天线70的指向性的一例的图表。此外，图9A是2400MHz下的图表，图9B是2450MHz下的图表，图9C是2500MHz下的图表。

在天线70中，如图8及图9所示，与上述的图5B、图6B、图6D及图6F所示的天线60相比，泄漏电流被抑制，指向性也得以改善，因此，本实施方式的天线10将天线70的这些验证结果中的特性设为目标。

发明人基于上述的天线70，在基板11上形成导体图案(第1导体部20及第2导体部30)，由此安装了本实施方式的天线10。即，在本实施方式的天线10中，第1导体部20及第2导体部30设为作为套管偶极天线而工作。另外，在本实施方式的天线10中，第2导体部30的至少一部分也具有抑制泄漏电流的构造。由此，能够将天线小型化并薄型化，而且抑制泄漏电流。

＜＜第1例的天线10的详情＞＞

以下，关于将天线小型化并抑制泄漏电流的天线10的详细结构，再次参照图1及图2进行说明。

第1导体部20具有第1线路部21、第1延伸部22和通孔24。

第1线路部21是将相当于同轴线缆1的信号线2的结构安装于基板11的部位。第1线路部21如图1A及图2所示，形成于基板11的第1层13(即，基板11的表面侧的层)。并且，第1线路部21的-Z方向侧的端部与信号线2连接，第1线路部21的+Z方向侧的端部经由通孔24与第1延伸部22连接。

第1延伸部22是与后述的第2延伸部32一起，将在天线10所应对的电波的频带(例如，2.4GHz频带及5GHz频带)下谐振的作为振子的结构安装于基板11的部位。因此，第1延伸部22形成为具有与天线10所应对的电波的频带的使用波长(例如，2.4GHz频带下的波长)相应的长度和宽度。

在本实施方式的天线10中，第1延伸部22的从馈电部40起的电气长度形成为在天线10所应对的电波的频带下谐振。例如，第1延伸部22的从馈电部40起的电气长度形成为相当于天线10所应对的电波的频带下的波长的四分之一。

在此，“天线10所应对的电波的频带下的波长的四分之一”不限于精确的值，只要是在所期望的频带下谐振的值即可。这是因为天线10所应对的电波的频带下的波长未必以整除的整数表现、实际的第1延伸部22的从馈电部40起的电气长度因各种各样的因素而变化。此外，第1延伸部22的从馈电部40起的电气长度只要形成为在天线10所应对的电波的频带下谐振，则也可以不形成为相当于天线10所应对的电波的频带下的波长的四分之一。

在本实施方式的天线10中，第1延伸部22如图1B所示，形成为从馈电部40向Y方向的两侧延伸。向Y方向的两侧延伸的第1延伸部22各自的从馈电部40起的电气长度形成为相当于天线10所应对的电波的频带下的波长的四分之一。

第1延伸部22如图1B及图2所示，形成于基板11的第2层14(即，基板11的背面侧的层)。并且，第1延伸部22的-Z方向侧的端部经由通孔24与第1线路部21连接。

第1延伸部22具有折弯部23。折弯部23是从第1延伸部22的+Z方向侧的端部折弯并进一步延伸的部位。由此，即使基板11小，第1延伸部22的从馈电部40起的电气长度也能够确保为了在天线10所应对的电波的频带下谐振而需要的电气长度。此外，折弯部23只要为使第1延伸部22的长度进一步延伸那样的形状即可，并不限定于折弯形状。即，折弯部23也可以具有弯曲形状、折曲形状、蜿蜒形状等的形状。

在本实施方式的天线10中，折弯部23形成为向第1延伸部22的内侧折弯，但也可以形成为向外侧折弯。另外，折弯部23也可以形成为从第1延伸部22的+Z方向侧的端部以外的部位延伸出。而且，折弯部23在向Y方向的两侧延伸的第1延伸部22分别以相同形状形成，但也可以仅形成于单方的第1延伸部22。另外，关于向Y方向的两侧延伸的第1延伸部22，也可以分别形成有具有不同形状的折弯部23。也可以例如，在向+Y方向侧延伸的第1延伸部22的端部形成有向内侧折弯的折弯部23，在向-Y方向侧延伸的第1延伸部22的端部形成有向外侧折弯的折弯部23。

通孔24是将形成于基板11的第1层13的第1线路部21和形成于基板11的第2层14的第1延伸部22连接的部位。通过通孔24，将第1线路部21与第1延伸部22电连接。

第2导体部30具有第2线路部31和第2延伸部32。

第2线路部31是将相当于同轴线缆1的接地线3的结构安装于基板11的部位。第2线路部31如图1及图2所示，由形成于基板11的第1层13(即，基板11的表面侧的层)的表面侧第2线路部31A、和形成于基板11的第2层14(即，基板11的背面侧的层)的背面侧第2线路部31B构成。

表面侧第2线路部31A形成为沿着第1导体部20的第1线路部21向Z方向延伸。而且，表面侧第2线路部31A在第1线路部21的Y方向的两侧形成一对。并且，一对表面侧第2线路部31A各自的-Z方向侧的端部与接地线3连接。

背面侧第2线路部31B与表面侧第2线路部31A同样地，形成为向Z方向延伸。背面侧第2线路部31B的+Z方向侧的端部与第2延伸部32的主体部32A连接。背面侧第2线路部31B设在线缆连接部12与馈电部40之间。

此外，在本实施方式中，第2线路部31以与第1线路部21平行的方式配置。但是，只要第1线路部21和第2线路部31不相互耦合，则第1线路部21及第2线路部31可以不平行，可以至少一方弯曲或蜿蜒。

第2线路部31还具通孔31C。通孔31C是将形成于基板11的第1层13的表面侧第2线路部31A和形成于基板11的第2层14的背面侧第2线路部31B连接的部位。通过通孔31C，将表面侧第2线路部31A和背面侧第2线路部31B电连接。

此外，在本实施方式的天线10中，通孔31C如图1及图2所示，在沿着表面侧第2线路部31A的Z方向上排列配置多个。并且，各个通孔31C将表面侧第2线路部31A和背面侧第2线路部31B连接。此外，通过配置多个通孔31C，犹如设有由导体形成的壁那样发挥功能。

具有主体部32A、附加部32B和通孔32C的第2延伸部32是与第1延伸部22一起将在天线10所应对的电波的频带(例如，2.4GHz频带及5GHz频带)下谐振的作为振子的结构安装于基板11的部位。因此，第2延伸部32形成为具有与天线10所应对的电波的频带下的使用波长(例如，2.4GHz频带下的波长)相应的长度和宽度。

在本实施方式的天线10中，第2延伸部32的从馈电部40起的电气长度形成为在天线10所应对的电波的频带下谐振。例如，第2延伸部32的从馈电部40起的电气长度形成为相当于天线10所应对的电波的频带下的波长的四分之一。此外，第2延伸部32的从馈电部40起的电气长度只要形成为在天线10所应对的电波的频带下谐振，则也可以不形成为相当于天线10所应对的电波的频带下的波长的四分之一。

在本实施方式的天线10中，第2延伸部32如图1B及图2所示，形成为从馈电部40向Y方向的两侧延伸。也就是说，第2延伸部32从馈电部40延伸，以夹着背面侧第2线路部31B的方式取位。向Y方向的两侧延伸得到第2延伸部32各自的从馈电部40起的电气长度形成为相当于天线10所应对的电波的频带下的波长的四分之一。

如上述那样，第2延伸部32具有主体部32A、附加部32B和通孔32C。

主体部32A是第2延伸部32中的形成于基板11的第2层14(即，基板11的背面侧的层)的部位。

附加部32B是为了确保在天线10所应对的电波的频带下谐振所需的电气长度而附加地设于主体部32A的部位。附加部32B形成于基板11的第1层13(即，基板11的表面侧的层)。

在此，附加部32B也可以不是形成于基板11的第1层13，而是形成于基板11的第2层14。即，附加部32B可以如第1延伸部22的折弯部23那样，形成于与形成有主体部32A的层相同的层。该情况下，附加部32B例如形成为从主体部32A的端部向内侧折弯。但是，有时会导致附加部32B因与第2线路部31(背面侧第2线路部31B)接近而耦合，对特性带来不良影响。

因此，附加部32B通设于与形成有主体部32A的层不同的层，能够确保为了在天线10所应对的电波的频带下谐振而需要的电气长度，并且抑制因与第2线路部31接近而对特性带来的不良影响。

通孔32C是将形成于基板11的第1层13的附加部32B、和形成于基板11的第2层14的主体部32A连接的部位。通过通孔32C，将附加部32B和主体部32A电连接。

在本实施方式的天线10中，如图1B所示，第1导体部20的第1延伸部22和第2导体部30的第2延伸部32位于基板11的相同的第2层14。并且，在位于相同的第2层14的第1导体部20与第2导体部30相对的区域内，第1导体部20及第2导体部30具有自相似形状部41。由此，尤其在5GHz频带下，能够实现应对宽带宽的天线10。

在此，“自相似形状”是即使改变比例(尺寸比)形状也为相似形的形状。但是，第1导体部20及第2导体部30也可以不具有自相似形状部41。

此外，以下，有时将第1线路部21及第2线路部31中的至少一方仅称为“线路部”。另外，有时将第1延伸部22及第2延伸部32中的至少一方仅称为“延伸部”。

在本实施方式的天线10中，如图1A及图1B所示，线缆连接部12所在的基板11的层(即，第1层13)和第2导体部30的一部分所在的基板11的层(即第2层14)互不相同。即，形成有天线10的线路部的层和形成有天线10的延伸部的层互不相同。由此，能够将基板11小型化，并且提高VSWR特性。

图10是天线10的线路部的图。此外，图10A是天线10的线路部的剖视图，图10B是将天线10的线路部的截面示意化的图。

本实施方式的天线10的线路部如图10A所示，通过与接地线3连接的背面侧第2线路部31B和与信号线2连接的第1线路部21而构成与微带线类似的构造。而且，本实施方式的天线10的线路部还在侧面配置有作为地线发挥功能的作为导体的通孔31C。像这样，在本实施方式的天线10中，如图10B所示，为构成了连接于信号线2的第1线路部21与连接于接地线3的第2线路部31的同轴构造中的一半构造的形状。

图11是表示天线10的频率特性的一例的图表。

在该图中，横轴表示频率，纵轴表示电压驻波比(VSWR)。另外，在图11中，以实线示出了天线10中的计算结果。

天线10如图11所示，在2.4GHz频带的、尤其2400MHz～2500MHz的范围下，具有良好的VSWR特性。另外，天线10如图11所示，在5GHz频带的5500～6000MHz的范围下也是，具有良好的VSWR特性。

图12是表示连接了同轴线缆1的天线10的电场分布的图。另外，图13是表示天线10的指向性的一例的图表。此外，图13A是2400MHz下的图表，图13B是2450MHz下的图表，图13C是2500MHz下的图表。

如图12及图13所示，第1导体部20及第2导体部30设为作为套管偶极天线而工作，由此，天线10的泄漏电流以某种程度被抑制。但是，如图13C所示，在作为2.4GHz频带的上限的2500MHz附近指向性恶化。像这样，天线10相对于作为目标的天线70的特性具有改进的余地。

关于在天线10所应对的电波的频带下谐振的构造，振子(延伸部)的电气长度所带来的影响是支配性的。因此，由基板11的电介质层16导致的波长缩短效果带来的影响相对变小。另一方面，关于抑制泄漏电流的构造，由于取决于天线10的线路部与延伸部之间的关系，所以处于线路部与延伸部之间的基板11的电介质层16的影响变大，容易引起波长缩短。

＜＜第2例的天线80＞＞

因此，如后述的天线80那样，通过相对于延伸部的电气长度独立地调整抑制泄漏电流的构造的电气长度，能够进一步抑制天线10的泄漏电流。此外，有时将“抑制泄漏电流的构造”称为“陷波构造”。

图14是本实施方式的第2例的天线80的平面图。此外，图14A是天线80的表面侧的图，图14B是天线80的背面侧的图。

在第2例的天线80中，第2导体部30的第2延伸部32除了还具有调整部33以外，与第1例的天线10的结构相同。

调整部33是第2延伸部32的主体部32A的、设于背面侧第2线路部31B侧的附加性的导体部分。由此，主体部22A与背面侧第2线路部31B的间隔变小，陷波构造内部的路径长度L和电容C发生变化。由此，能够独立地调整陷波构造。即，第2例的天线80是相对于第1例的天线10进一步独立地调整陷波构造的天线。

图15是表示天线80的频率特性的一例的图表。

在该图中，横轴表示频率，纵轴表示电压驻波比(VSWR)。另外，在图15中，以实线示出了天线80中的计算结果。

天线80如图15所示，与天线10同样地，在2.4GHz频带的、尤其2400MHz～2500MHz的范围下，具有良好的VSWR特性。另外，天线80与天线10同样地，在5GHz频带的5500～6000MHz的范围下也是，具有良好的VSWR特性。

图16是表示连接了同轴线缆1的天线80的电场分布的图。

图17是表示天线80的指向性的一例的图表。此外，图17A是2400MHz下的图表，图17B是2450MHz下的图表，图17C是2500MHz下的图表。

如图16及图17所示，通过独立地调整陷波构造，天线80的泄漏电流与天线10相比进一步被抑制。因此，可知天线80十分接近图8及图9所示的天线70的特性。

图18是表示天线80的指向性的一例的图表。此外，图18A是5100MHz下的图表，图18B是5400MHz下的图表，图18C是5700MHz下的图表。

天线80的泄漏电流如图18所示，在5GHz频带下也以某种程度得到抑制，但与图16及图17所示的2.4GHz频带相比较，在指向性产生了波动。但是，5GHz频带由于被期待作为行波的动作，所以若与2.4GHz频带相比较，则对泄漏电流的容许度大，独立调整陷波构造的必要性不高。

＜＜第1变形例的天线90＞＞

在上述的天线10及天线80中，第1导体部20及第2导体部30具有不同形状。但是，如后述的第1变形例的天线90那样，也可以是第1导体部20及第2导体部30具有相同形状。

也就是说，在上述的天线10及天线80中，第1导体部20的第1延伸部22具有从端部折弯并进一步延伸的折弯部23。但是，在第1变形例的天线90中，也可以具有与第2导体部30的第2延伸部32相同的结构。

图19是本实施方式的第1变形例的天线90的平面图。此外，图19A是天线90的表面侧的图，图19B是天线90的背面侧的图。

第1延伸部22具有主体部22A、附加部22B和通孔25。

主体部22A是第1延伸部22中的形成于基板11的第2层14(即，基板11的背面侧的层)的部位。

附加部22B是为了确保在天线10所应对的电波的频带下谐振所需的电气长度而附加设于主体部22A的部位。附加部22B形成于基板11的第1层13(即，基板11的表面侧的层)。

通孔25是将形成于基板11的第1层13的附加部22B和形成于基板11的第2层14的主体部22A连接的部位。通过通孔25将附加部22B和主体部22A电连接。

在第1变形例的天线90中，第1延伸部22除了具有与第2导体部30相同的外形以外，与天线80的结构相同。

＜＜第2变形例的天线100＞＞

在上述的天线10及天线80中，第1导体部20的第1延伸部22和第2导体部30的第2延伸部32位于基板11的相同的第2层14。但是，第1延伸部22和第2延伸部32也可以不位于相同层。如后述的第2变形例的天线100那样，第1延伸部22和第2延伸部32也可以位于不同层。

图20是本实施方式的第2变形例的天线100的平面图。此外，图20A是天线100的表面侧的图，图20B是天线100的背面侧的图。

在天线100中，第1延伸部22形成于基板11的第1层13(即，基板11的表面侧的层)。第1延伸部22的-Z方向侧的端部与第1线路部21连接。因此，不存在通孔24。

在第2变形例的天线100中，除了第1导体部20的第1延伸部22形成于基板11的第1层13且不存在通孔24以外，与天线80的结构相同。

＜＜第3变形例的天线110＞＞

基板11在上述的天线10及天线80中，是在一个电介质层16的两面形成有导体图案的双面基板(2层基板)。但是，如后述的第3变形例的天线110那样，也可以通过具有与电介质层16不同的电介质层17而构成为3层基板。

图21是本实施方式的第3变形例的天线110的立体图。图22是天线110的分解立体图。

在第3变形例的天线110中，如图21及图22所示，基板11除了具有电介质层16和线缆连接部12以外，还具有与电介质层16不同的电介质层17。即，基板11构成为3层基板。

以下，如图22所示，有时将电介质层16与电介质层17之间的层称为“第3层15”。

在第3变形例的天线110中，在第3层15形成有第1线路部21和第2延伸部32的附加部32B。第3变形例的天线110的其他结构与天线80的结构相同。

图23是天线110的线路部的图。此外，图23A是天线110的线路部的剖视图，图23B是将天线110的线路部的截面示意化的图。

第3变形例的天线110的线路部如图23A所示，通过与接地线3连接的背面侧第2线路部31B和与信号线2连接的第1线路部21而构成了与微带线类似的构造。而且，第3变形例的天线110的线路部还在侧面配置有作为地线发挥功能的作为导体的通孔31C。像这样，在第3变形例的天线110中，如图23B所示，成为构成了连接于信号线2的第1线路部21与连接于接地线3的第2线路部31的同轴构造的整个构造的形状。

在图10B所示的天线10中，为构成了同轴构造的一半构造的形状，与之相对在第3变形例的天线110中，为构成了同轴构造的整个构造的形状。因此，第3变形例的天线110与天线10相比较，作为线路部的功能优异。

＝＝总结＝＝

以上，说明了作为本发明的实施方式的天线10、80、90、100及110。

本实施方式的天线10、80、90、100及110例如如图1、图2、图14、图19、图20～图22所示，具备基板11和形成于基板11的第1导体部20及第2导体部30。另外，第1导体部20与信号线2连接，第2导体部30与接地线3连接，第1导体部20及第2导体部30作为套管偶极天线而工作。由此，能够将天线小型化且薄型化，而且抑制泄漏电流。

另外，在本实施方式的天线10、80、90、100及110中，例如，如图1、图2、图14、图19、图20～图22所示，还具备供同轴线缆1连接的线缆连接部12，线缆连接部12设于基板11的端部。由此，能够将天线小型化且薄型化，而且抑制泄漏电流。

另外，在本实施方式的天线10、80、90、100及110中，例如，如图1、图2、图14、图19、图20～图22所示，在基板11形成有切口部11A，线缆连接部12位于切口部11A。由此，能够容易将同轴线缆1与基板11连接，并且将天线小型化。

另外，在本实施方式的天线10、80、90、100及110中，例如，如图1、图2、图14、图19、图20～图22所示，线缆连接部12所在的基板11的第1层13和第2导体部30的至少一部分(例如，第2延伸部32的主体部32A)所在的基板11的第2层14互不相同。由此，能够将基板11小型化，并且提高VSWR特性。

另外，在本实施方式的天线10、80、90、100及110中，例如，如图1、图2、图14、图19、图20～图22所示，第2导体部30设为从基板11的一个第2层14延伸到其他的第1层13。由此，能够确保天线谐振所需的电气长度。

另外，在本实施方式的天线10、80、90及110中，例如，如图1、图2、图14、图19、图21及图22所示，第1导体部20的至少一部分(例如，第1延伸部22)和第2导体部30的至少一部分(例如，第2延伸部32)位于基板11的相同的第2层14。由此，能够实现应对宽带宽的天线。

另外，在本实施方式的天线10、80、90及110中，例如，如图1、图2、图14、图19、图21及图22所示，在位于相同的第2层14的第1导体部20与第2导体部30相对的规定区域内，第1导体部20及第2导体部30具有自相似形状部41。由此，能够实现应对宽带宽的天线。

另外，在本实施方式的天线10、80、90、100及110中，例如，如图1、图2、图14、图19、图20～图22所示，基板11具有供同轴线缆1连接的线缆连接部12，第2导体部30具有设于线缆连接部12与馈电部40之间的背面侧第2线路部31B、和从馈电部40延伸且以夹着背面侧第2线路部31B的方式取位的一对第2延伸部32(主体部32A)。由此，能够将天线小型化，并且能够抑制泄漏电流。

上述实施方式是为了容易理解本发明，并不用于限定地解释本发明。另外，本发明能够在不脱离其趣旨的范围内进行变更和改进，并且本发明当然包含其等效物。

附图标记说明

1 同轴线缆

2 信号线

3 接地线

10、50、60、70、80、90、100、110天线

11 基板

11A 切口部

12 线缆连接部

13第1层

14第2层

15第3层

16、17电介质层

20第1导体部

21第1线路部

22第1延伸部

23折弯部

24、25、31C、32C通孔

30第2导体部

31第2线路部

31A表面侧第2线路部

31B背面侧第2线路部

32第2延伸部

22A、32A主体部

22B、32B附加部

33 调整部

40 馈电部

41 自相似形状部

51、61第1振子

52、62第2振子

71陷波部。

Claims (8)

1.一种天线，具备：

基板；和

形成于所述基板的第1导体部及第2导体部，

所述第1导体部与信号线连接，

所述第2导体部与接地线连接，

所述第1导体部及所述第2导体部作为套管偶极天线而工作。

2.根据权利要求1所述的天线，其中，

还具备供同轴线缆连接的线缆连接部，

所述线缆连接部设于所述基板的端部。

3.根据权利要求2所述的天线，其中，

所述基板具有切口部，

所述线缆连接部位于所述切口部。

4.根据权利要求2或3所述的天线，其中，

所述线缆连接部所在的所述基板的层和所述第2导体部的至少一部分所在的所述基板的层互不相同。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线，其中，

所述第2导体部设为从所述基板的一个层延伸到其他层。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线，其中，

所述第1导体部的至少一部分和所述第2导体部的至少一部分位于所述基板的相同层。

7.根据权利要求6所述的天线，其中，

在位于所述相同层的所述第1导体部与所述第2导体部相对的规定区域内，所述第1导体部及所述第2导体部具有自相似形状部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线，其中，

所述基板具有供同轴线缆连接的线缆连接部，

所述第2导体部具有：

设于所述线缆连接部与馈电部之间的线路部；和

从所述馈电部延伸且以夹着所述线路部的方式取位的一对延伸部。