專利名稱：貼片天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及貼片天線，特別涉及能夠接收來自于人造衛(wèi)星的電波(以下稱為“衛(wèi)星波”)或地面電波(以下稱為“地面波”)的、作為收聽數(shù)字無線廣播的數(shù)字無線電接收機(jī)的天線來使用的貼片天線。
背景技術(shù)：
近年來，開發(fā)了能夠接收衛(wèi)星波或地面波、收聽數(shù)字無線廣播的數(shù)字無線電接收機(jī)，并在美國進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。該數(shù)字無線電接收機(jī)能夠裝載到汽車等移動(dòng)裝置上，接收頻率值為2.3GHz頻帶的電波，從而收聽無線廣播。也就是說，數(shù)字無線電接收機(jī)為可以移動(dòng)收聽廣播的無線電接收機(jī)。由于接收電波的頻率約為2.3GHz，此時(shí)的接收波長(共振波長)λ大約為128.3mm。并且，一旦在地球站接收到衛(wèi)星波后，地面波的頻率進(jìn)行若干偏移，以直線偏振波進(jìn)行再次發(fā)送。
在這樣的數(shù)字無線廣播中，由于使用的是大約為2.3GHz頻帶頻率的電波，就必須在室外設(shè)置接收它的天線。從而，在裝載數(shù)字無線電廣播接收機(jī)到汽車的情況，就必須將天線安裝在汽車的頂板上。
這種天線必須具有較寬的定向性。因?yàn)樵跀?shù)字接收機(jī)中，必須接收來自仰角位于20°～60°的范圍內(nèi)較低仰角的人造衛(wèi)星的衛(wèi)星波。而且，地面波的仰角實(shí)質(zhì)為0°。
一般，由于貼片天線這樣的平面型(平板型)天線，其定向性較為狹窄，可以認(rèn)為該種天線是沒有方向的。但是，例如公知，即使是貼片天線，通過使用面積較大的地極板(接地導(dǎo)板)，也能擴(kuò)大天線的定向性(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
特別，在裝載數(shù)字無線電接收機(jī)到汽車的情況，如上所述，該天線被安裝在汽車的頂板上。在此情況，汽車頂板自身作為地極板進(jìn)行工作，因而能夠確認(rèn)即使是貼片天線，也可以充分地作為數(shù)字無線電接收機(jī)使用的天線進(jìn)行使用。
另一方面，不僅僅在車內(nèi)收聽數(shù)字無線廣播，例如，也要求從CD收錄機(jī)等的可搬動(dòng)型的音響電子設(shè)備中進(jìn)行收聽。為了達(dá)到這樣的要求，提出了在設(shè)置在可搬型音響電子設(shè)備的框體頂面上的、用來裝卸光盤的可以開關(guān)的門式蓋內(nèi)裝載貼片天線。在此情況，在貼片天線下必須設(shè)置地極板(接地導(dǎo)板)。
而且，平面天線的一種中具有微波帶狀天線。已知作為該微波帶狀天線在底板頂面的邊緣部分設(shè)置了無源元件(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
并且，還已知有在全球定位系統(tǒng)(GPS)等中使用的小型平面貼片天線(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
特開2003-163521公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開平11-284429號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]特開平7-94934號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容如上所述，在貼片天線中，為了增加低仰角的天線的定向性，必須要使用面積較大的地極板。但是，僅僅設(shè)置了地極板，通過其大小唯一決定了貼片天線的天線定向性，在其之上獲得低仰角中天線的定向性較為困難。
另一方面，專利文獻(xiàn)2在底板的頂面設(shè)置無源元件，它是用來阻止來自該地導(dǎo)體端部的折射波的。雖然由該專利文獻(xiàn)2所記載的，可以改善天線的特性。但是，在頂面設(shè)置無源元件的結(jié)構(gòu)中，向發(fā)射元件的干涉變得較大。而且，因?yàn)椴荒軌蛳蚋叨确较蛘{(diào)整，就產(chǎn)生了不能夠滿足所希望的天線特性的情況。
從而，本發(fā)明的目的在于提供能夠確保低仰角天線定向性的貼片天線。
本發(fā)明的另一目的在于提供對(duì)發(fā)射元件的干涉小的貼片天線。
本發(fā)明的再一目的在于提供能夠容易地進(jìn)行向高度方向調(diào)整的貼片天線。
本發(fā)明的其他目的在于提供一種不會(huì)擴(kuò)大天線自身尺寸，可以確保在頂面的電介質(zhì)面積的貼片天線。
按照本發(fā)明，所獲得的貼片天線(10)包括具備有頂面(12u)、底面(12d)和側(cè)面(12s)的電介質(zhì)(12)、在該電介質(zhì)的頂面所形成的發(fā)射元件(14)、在電介質(zhì)的底面形成的接地導(dǎo)體(16)，其特征在于具有在電介質(zhì)的側(cè)面形成的環(huán)狀無源元件(18)。
在如上所述的本發(fā)明的貼片天線上，無源元件最好是在電介質(zhì)的側(cè)面的最上段形成。而且，無源元件也可以是由銅帶粘貼而形成，其也可以是通過厚膜印刷形成。
并且，所述的括弧內(nèi)的符號(hào)是為了容易地理解本發(fā)明而添加的，不過是一個(gè)例子，顯然并不限定于其中。
在本發(fā)明中，由于在電介質(zhì)的側(cè)面設(shè)置環(huán)狀無源元件，因而達(dá)到在低仰角中能夠確保天線定向性的效果。


圖1表示涉及本發(fā)明的一種實(shí)施形態(tài)的貼片天線的結(jié)構(gòu)，(a)為透視圖，(b)為平面圖，(c)為正視圖，(d)為左側(cè)視圖，(e)為右側(cè)視圖，(f)為后視圖，(g)為底面圖；圖2表示將如圖1所示的貼片天線裝載在4英尺見方地極板中央情況下的天線發(fā)射特性圖；圖3表示將現(xiàn)有技術(shù)的貼片天線搭載在4英尺見方地極板中央的情況下的天線發(fā)射特性圖；10貼片天線 12電介質(zhì) 12u頂面 12d底面 12s側(cè)面14發(fā)射元件 16接地導(dǎo)體 18無源元件具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
參照?qǐng)D1，對(duì)于涉及本發(fā)明一種實(shí)施形態(tài)的貼片天線10進(jìn)行說明。在圖1中，(a)為貼片天線10的透視圖，(b)為貼片天線10的平面圖，(c)為貼片天線10的正視圖，(d)為貼片天線10的左側(cè)視圖，(e)為貼片天線10的右側(cè)視圖，(f)為貼片天線10的后視圖，(g)為貼片天線10的底面圖。
貼片天線10具有大約長方體的電介質(zhì)12。在圖示的例子中，電介質(zhì)12長(縱)×寬(橫)×高為20mm×20mm×4mm。電介質(zhì)12由陶瓷材料或樹脂構(gòu)成。電介質(zhì)12具有頂面12u、底面12d和側(cè)面12s。實(shí)際上，如圖1所示，將電介質(zhì)12s的角截為面。
電介質(zhì)12的頂面12u上形成發(fā)射元件14。電介質(zhì)12的底面12d形成接地導(dǎo)體16。并且，15為供電點(diǎn)。
在電介質(zhì)12的側(cè)面12s形成環(huán)狀無源元件18。在圖示的例子中，無源元件18，形成于電介質(zhì)12的側(cè)面12s的最上段。而且，在圖示的例子中，無源元件18是通過粘貼銅帶形成的。銅帶的寬度為1mm。并且，作為替代，無源元件也可以通過厚膜印刷來形成。
在圖2中表示了具有如圖1所示的環(huán)狀無源元件18的貼片天線10的天線發(fā)射特性，圖3中表示了沒有環(huán)狀無源元件的現(xiàn)有的貼片天線的天線發(fā)射特性。這里，表示的是貼片天線放置在4英尺(約120cm)見方的地極板的中央位置情況的天線發(fā)射特性。相對(duì)于衛(wèi)星波(satellite)，表示仰角為20°、30°、40°、50°以及60°的情況下，平均增益Ave.(dBi)、最大增益Max(dBi)、最小增益Min(dBi)，以及最大增益和最小增益的差Max-Min；相對(duì)于仰角為0°的地面波(Terrestrial)，表示平均增益Ave.(dBi)、最大增益Max.(dBi)、最小增益Min(dBi)，以及最大增益和最小增益的差Max-Min(增益偏差Max-Min)。
根據(jù)圖2和圖3，在仰角為40°以下的低仰角中，本發(fā)明的貼片天線10的一方與現(xiàn)有技術(shù)的貼片天線相比較，顯而易見其平均增益和最大增益較大。
由此，在本發(fā)明中，在頂面12u上沒有無源元件18，而設(shè)置在側(cè)面12s上，因而能夠使得向發(fā)射元件14的干涉較小。而且，通過在高度方向調(diào)整無源元件18的寬度和位置，能夠容易地調(diào)整在低仰角的天線特性。另外，由于不改變頂面12u上的電介質(zhì)12的面積，因而沒有必要增大天線的尺寸。
以上對(duì)本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施形態(tài)進(jìn)行了說明，顯而易見本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施形態(tài)。
權(quán)利要求
1.貼片天線(10)，包括具備有頂面、底面和側(cè)面的電介質(zhì)；在該電介質(zhì)頂面形成的發(fā)射元件；在電介質(zhì)的底面形成的接地導(dǎo)體，其特征在于具有在電介質(zhì)的側(cè)面形成的環(huán)狀無源元件。
2.如權(quán)利要求1所述的貼片天線，所述無源元件形成于電介質(zhì)的側(cè)面的最上段。
3.如權(quán)利要求1或2所述的貼片天線，所述無源元件通過銅帶粘貼形成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的貼片天線，所述無源元件通過厚膜印刷形成。
全文摘要
確保低仰角中天線的定向性。在包括具備有頂面(12u)、底面(12d)和側(cè)面(12s)的電介質(zhì)(12)；在電介質(zhì)的頂面(12u)形成的發(fā)射元件(14)；在電介質(zhì)的底面(12d)形成的接地導(dǎo)體(16)的貼片天線(10)中，在電介質(zhì)的側(cè)面(12s)形成環(huán)狀無源元件(18)。無源元件(18)最好是形成于電介質(zhì)側(cè)面的最上段。而且，無源元件(18)可以通過銅帶粘貼形成，也可以通過厚膜印刷形成。
文檔編號(hào)H01Q21/29GK1614816SQ20041007027
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者野呂順一, 相澤俊明 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社