專利名稱：貼片天線裝置和天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能用于UHF帶RFID手持終端等的貼片天線裝置和天線裝置。
背景技術(shù)：
貼片天線裝置由以下幾個(gè)部分構(gòu)成:由導(dǎo)體形成的接地電極，裝載在該接地電極上的電介質(zhì)基體，形成在該電介質(zhì)基體上的導(dǎo)體的放射電極。該結(jié)構(gòu)的貼片天線裝置具有不僅能實(shí)現(xiàn)薄型化且能夠得到高增益，而且與同軸線路或微帶(micro strip)線路等不平衡電路之間的兼容性好，能很容易地匹配到這些電路中等很多優(yōu)點(diǎn)。因此，貼片天線裝置廣泛應(yīng)用于RFID手持終端或其它收發(fā)機(jī)中(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。另外，在天線裝置中還設(shè)計(jì)了作為貼片天線元件而利用貼片天線裝置，并將這些多個(gè)貼片天線元件排列而構(gòu)成的陣列型天線裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。該陣列型天線裝置一般采用平面結(jié)構(gòu)。即，在一片電介質(zhì)基體的寬表面上平面排列多個(gè)放射電極，并從電介質(zhì)基體的背面?zhèn)认蚋鞣派潆姌O連接同軸電纜，通過該同軸電纜向各放射電極提供來自供電部的功率，或者在電介質(zhì)基體的背面等上設(shè)置帶狀線(stripIine)，通過將來自供電部的功率經(jīng)該帶狀線電磁耦合到各放射電極，使來自放射電極的電波放射到電介質(zhì)基體表面對(duì)應(yīng)的垂直的正面方向。專利文獻(xiàn)1:特開2006-245751號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特開2001-111336號(hào)公報(bào)但是，所述以往的貼片天線裝置中存在以下問題。在小型化貼片天線裝置時(shí)，采取提高電介質(zhì)基體的相對(duì)介電常數(shù)的方法。但是，提高電介質(zhì)基體的相對(duì)介電常數(shù)，從而減小天線電極尺寸的同時(shí)，若還要減小接地電極的尺寸，則會(huì)增加對(duì)背面接地側(cè)的放射，并會(huì)減少對(duì)正面?zhèn)鹊姆派湓鲆?。S卩，若小型化貼片天線裝置，貝U會(huì)產(chǎn)生惡化F/B比(Front to Back ratio)、并急劇降低正面方向的增益的缺陷。因此，在使用高介電常數(shù)基體的貼片天線裝置中，若要得到期望的增益或F/B比，則不得不將接地尺寸設(shè)定為半波長(zhǎng)水平以上，否則很難實(shí)現(xiàn)貼片天線裝置的小型化。如上所述，在以往的利用貼片天線的貼片天線裝置中，無法同時(shí)得到增益或F/B比的增加與裝置的小型化。另外，在以往的陣列型貼片天線裝置中，由于采用在一片電介質(zhì)基體的寬表面上排列多個(gè)放射電極的平面結(jié)構(gòu)，因此在小型電子設(shè)備內(nèi)需要寬的安裝面積，且在狹窄的天線安裝區(qū)域內(nèi)無法安裝。對(duì)此，也能想到減少天線元件數(shù)來實(shí)現(xiàn)小型化的方法，但是若減少天線元件數(shù)，會(huì)無法得到期望的增益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決所述問題而作出的，目的是提供一種確保向正面方向的足夠的增益的同時(shí)，能實(shí)現(xiàn)小型化且能夠輕易改變方向性的貼片天線裝置和天線裝置。為了解決所述問題，發(fā)明I是一種具有以下幾個(gè)部分的貼片天線裝置:正面與背面互相對(duì)置，且與這些正面和背面垂直的剖面大致為長(zhǎng)方形狀的電介質(zhì)基體；形成在該電介質(zhì)基體的正面，且連接到供電部的第I電極；和形成在該電介質(zhì)基體的背面的第2電極，其構(gòu)成為:第I電極的寬度設(shè)定為朝激勵(lì)方向的該第I電極長(zhǎng)度的四分之一以下，且第2電極的寬度設(shè)定為朝激勵(lì)方向的該第2電極長(zhǎng)度的四分之一以下，并且電介質(zhì)基體的正面和背面的各自的寬度設(shè)定為等于第I和第2電極的各自的寬度，且該電介質(zhì)基體的厚度設(shè)定為該寬度的一倍以上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從供電部向第I電極供電時(shí)，從第I電極放射規(guī)定頻率的電磁波。此時(shí)，由于第I電極與第2電極的寬度分別設(shè)置為其長(zhǎng)度的四分之一以下，而且，電介質(zhì)基體的正面和背面的寬度也設(shè)定為等于這些第I電極與第2電極的各自的寬度，因此，謀求了貼片天線裝置整體的小型化，但存在貼片天線裝置的增益降低的隱患。但是，在該發(fā)明的貼片天線裝置中，電介質(zhì)基體的厚度設(shè)定為該寬度的一倍以上，因此抑制了增益的降低，能夠確保足夠的增益。發(fā)明2的構(gòu)成為:在發(fā)明I所述的貼片天線裝置中，第I或第2電極的至少一個(gè)的長(zhǎng)度設(shè)定得比電介質(zhì)基體的正面或背面的長(zhǎng)度長(zhǎng)，并彎曲該長(zhǎng)度方向的兩端部，配置在該電介質(zhì)基體的兩端面。發(fā)明3的構(gòu)成為:在發(fā)明I或發(fā)明2所述的貼片天線裝置中，第2電極的長(zhǎng)度設(shè)定得比第I電極的長(zhǎng)度長(zhǎng)。發(fā)明4的天線裝置的構(gòu)成為:分別設(shè)置電極在電介質(zhì)基體的至少對(duì)置的大致平行的兩個(gè)面上而形成的一對(duì)貼片天線元件按規(guī)定間隔平行排列為一個(gè)貼片天線元件的電極與另一個(gè)貼片天線元件的電極相面對(duì)的方式，向一個(gè)貼片天線元件供電并作為供電元件，并且將另一個(gè)貼片天線元件作為無供電元件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，向作為供電元件的一個(gè)貼片天線元件供電時(shí)，從貼片天線元件放射規(guī)定頻率的電磁波。然后，與另一個(gè)貼片天線元件電磁耦合，使另一個(gè)貼片天線元件以該規(guī)定頻率產(chǎn)生諧振。此時(shí)，通過適當(dāng)設(shè)定另一個(gè)貼片天線元件自身的電抗值或一對(duì)貼片天線元件的間隔，能夠使從另一個(gè)貼片天線元件放射的電磁波與從一個(gè)貼片天線元件朝另一個(gè)貼片天線元件的電磁波產(chǎn)生干擾。具體而言，通過適當(dāng)設(shè)定電抗值，來改變從另一個(gè)貼片天線元件放射的電磁波的相位或振幅，并且通過對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)設(shè)定一對(duì)貼片天線元件的間隔，能夠提高從一個(gè)貼片天線元件向正面方向放射的電磁波的增益，且能衰減存在于背面方向的電磁波，并能提高F/B比。發(fā)明5的構(gòu)成為:在發(fā)明4所述的天線裝置中，利用發(fā)明I至發(fā)明3的任一項(xiàng)所述的貼片天線裝置作為貼片天線元件。發(fā)明6的構(gòu)成為:在發(fā)明4或發(fā)明5所述的天線裝置中，作為無供電元件的貼片天線元件排列在與作為供電元件的貼片天線元件的放射方向相反一側(cè)的位置。發(fā)明7的構(gòu)成為:在發(fā)明4至發(fā)明6的任一項(xiàng)所述的天線裝置中，作為無供電元件的貼片天線元件上連接電抗電路來作為終端。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過改變連接在作為無供電元件的貼片天線元件上的電抗電路的電抗值，無需提高貼片天線元件自身的電抗值，就能夠提高無供電元件側(cè)的電抗值。發(fā)明8的構(gòu)成為:在發(fā)明4至發(fā)明7的任一項(xiàng)所述的天線裝置中，一對(duì)貼片天線元件的間隔設(shè)定為使用頻率的自由空間波長(zhǎng)的0.12倍以上且0.30倍以下。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能得到最佳的增益與F/B比。發(fā)明9的構(gòu)成為:利用發(fā)明4至發(fā)明8的任一項(xiàng)所述的一對(duì)貼片天線元件作為子陣列單元，按照后一個(gè)子陣列單元的供電元件位于前一個(gè)子陣列單元的無供電元件的背后的方式，將多個(gè)子陣列單元按規(guī)定間隔排成一列，其中，所述一個(gè)貼片天線元件作為第I貼片天線元件，并且所述另一個(gè)貼片天線元件作為第2貼片天線元件，且將各貼片天線元件中的一個(gè)電極作為第I電極，并且將另一個(gè)電極作為第2電極，并按照前一個(gè)子陣列單元的第2貼片天線元件的第2電極與后一個(gè)子陣列單元的第I貼片天線元件的第I電極對(duì)置的方式，將所述多個(gè)子陣列單元按規(guī)定間隔排列成一列。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于作為前一個(gè)供電元件的第I貼片天線元件與作為后一個(gè)無供電元件的第2貼片天線元件按規(guī)定間隔交替排列，因此第I貼片天線元件和第2貼片天線元件沿電波的放射方向呈排列成一列的狀態(tài)。因此，在該發(fā)明的天線裝置中，與在電介質(zhì)基體的表面上平面排列多個(gè)放射電極的以往的陣列型貼片天線裝置不同，即使對(duì)于無表面方向的展寬且天線安裝面積狹窄的電子設(shè)備也能輕易安裝。另外，各子陣列單元中，向第I貼片天線元件供電時(shí)，從第I貼片天線元件向前方和后方放射規(guī)定頻率的電波。而且，向后方的電波與第2貼片天線元件電磁耦合，因此第2貼片天線元件以該規(guī)定頻率產(chǎn)生諧振。此時(shí)，通過適當(dāng)設(shè)定第I和第2貼片天線元件自身的電抗值或這些元件的元件間隔，使得能夠衰減向后方的電波，并僅能提高向前方的電波的增益。根據(jù)該設(shè)定，各子陣列單元能向前方放射高增益的電波。因此，在該發(fā)明的天線裝置中，由于這樣的多個(gè)子陣列單元按照前一個(gè)子陣列單元的第2貼片天線元件的第2電極與后一個(gè)子陣列單元的第I貼片天線元件的第I電極對(duì)置的方式以規(guī)定間隔排列成一列，因此，通過適當(dāng)設(shè)定各子陣列單元彼此的間隔，使從各子陣列單元向前方放射的電波彼此之間重疊，從而能夠增加從天線裝置放射的電波的增益。即，根據(jù)子陣列單元的數(shù)量能增加從天線裝置放射的電波的增益。發(fā)明10的構(gòu)成為:在發(fā)明9所述的天線裝置中，前一個(gè)子陣列單元與后一個(gè)子陣列單元的規(guī)定間隔設(shè)定為使用頻率的自由空間波長(zhǎng)的大致二分之一，對(duì)后一個(gè)子陣列單元的第I貼片天線元件的供電與對(duì)前一個(gè)子陣列單元的第I貼片天線元件的供電設(shè)置大致180°的相位差。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從前一個(gè)子陣列單元放射的電波與從后一個(gè)子陣列單元放射的電波一致，確實(shí)能夠提高從天線裝置放射的電波的增益。發(fā)明11的構(gòu)成為:在發(fā)明9或發(fā)明10所述的天線裝置中，各子陣列單元的第2貼片天線元件上連接了電抗電路。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過改變連接到第2貼片天線元件的電抗電路的電抗值，無需提高第2貼片天線元件自身的電抗值，就能夠提高第2貼片天線元件的電抗值。發(fā)明12的天線裝置的構(gòu)成為:分別設(shè)置電極在電介質(zhì)基體的至少對(duì)置的大致平行的兩個(gè)面上而形成的一對(duì)貼片天線元件按規(guī)定間隔平行排列為一個(gè)貼片天線元件的電極與另一個(gè)貼片天線元件的電極相面對(duì)的方式，并向所述一對(duì)貼片天線元件供電分別作為供電元件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，向作為供電元件的一對(duì)貼片天線元件分別供電時(shí)，分別從貼片天線元件的兩個(gè)電極放射規(guī)定頻率的電磁波。此時(shí)，通過適當(dāng)設(shè)定從另一個(gè)貼片天線元件放射的電磁波的相位或振幅，能夠使從另一個(gè)貼片天線元件放射的電磁波與從一個(gè)貼片天線元件朝另一個(gè)貼片天線元件放射的電磁波產(chǎn)生干擾。即，通過適當(dāng)設(shè)定從另一個(gè)貼片天線元件放射的電磁波的相位或振幅，能使從一個(gè)貼片天線元件向正面方向放射的電磁波的增益提高，并且能夠衰減存在于背面方向的電磁波，并能提高F/B比。發(fā)明13的構(gòu)成為:在發(fā)明12所述的天線裝置中，利用發(fā)明I至發(fā)明3的任一項(xiàng)所述的貼片天線裝置作為貼片天線元件。發(fā)明14的構(gòu)成為:在發(fā)明12或發(fā)明13所述的天線裝置中，向一個(gè)貼片天線元件供電的信號(hào)與向另一個(gè)貼片天線元件供電的信號(hào)的相位差設(shè)定為60度以上且120度以下。發(fā)明15的構(gòu)成為:在發(fā)明12至發(fā)明14的任一項(xiàng)所述的天線裝置中，來自一個(gè)貼片天線元件的放射電波的振幅設(shè)定為比來自另一個(gè)貼片天線元件的放射電波的振幅高2dB以上且6dB以下。發(fā)明16的構(gòu)成為:按照后一個(gè)貼片天線元件位于前一個(gè)貼片天線元件的背后的方式將多個(gè)貼片天線元件按規(guī)定間隔排成一列，并向各貼片天線元件分別供電，其中，各貼片天線元件的第I和第2電極分別設(shè)置在電介質(zhì)基體的前面和后面，按照前一個(gè)貼片天線元件的第2電極與后一個(gè)貼片天線元件的第I電極對(duì)置的方式，將多個(gè)貼片天線元件按規(guī)定間隔排列成一列。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于按照前一個(gè)貼片天線元件的第2電極與后一個(gè)貼片天線元件的第I電極對(duì)置的方式排列多個(gè)貼片天線元件，因此多個(gè)貼片天線元件沿電波的放射方向呈排列成一列的狀態(tài)。因此，在該發(fā)明的天線裝置中，與在電介質(zhì)基體的表面上平面排列多個(gè)放射電極的以往的天線裝置不同，即使對(duì)于無表面方向的展寬且天線安裝面積狹窄的電子設(shè)備也能輕易安裝。另外，向各貼片天線元件供電時(shí)，從貼片天線元件放射規(guī)定頻率的電波。因此，在該發(fā)明的天線裝置中，由于這樣的多個(gè)貼片天線元件按照前一個(gè)貼片天線元件的第2電極與后一個(gè)貼片天線元件的第I電極對(duì)置的方式以規(guī)定間隔排列，因此通過適當(dāng)設(shè)定貼片天線元件彼此的間隔于各貼片天線元件相位，能使從各貼片天線元件放射的電波彼此之間重疊，從而能增加從天線裝置放射的電波的增益。即，根據(jù)貼片天線元件的數(shù)量能增加從天線裝置放射的電波的增益。發(fā)明17的構(gòu)成為:在發(fā)明16所述的天線裝置中，前一個(gè)貼片天線元件與后一個(gè)貼片天線元件的規(guī)定間隔設(shè)定為使用頻率的自由空間波長(zhǎng)的大致四分之一，對(duì)后一個(gè)貼片天線元件的供電與對(duì)前一個(gè)貼片天線元件的供電設(shè)置大致90°的相位差。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從前一個(gè)貼片天線元件放射的電波與從后一個(gè)貼片天線元件放射的電波一致，確實(shí)能夠提高從天線裝置放射的電波的增益。發(fā)明18的構(gòu)成為:在發(fā)明16或發(fā)明17所述的天線裝置中，利用發(fā)明I至發(fā)明3的任一項(xiàng)所述的貼片天線裝置作為貼片天線元件。發(fā)明19的天線裝置的構(gòu)成為:分別設(shè)置電極在電介質(zhì)基體的至少對(duì)置的大致平行的兩個(gè)面上而形成的一對(duì)貼片天線元件按規(guī)定間隔平行排列為一個(gè)貼片天線元件的電極與另一個(gè)貼片天線元件的電極相面對(duì)的方式，并從所述一對(duì)貼片天線元件分別引出的一對(duì)供電線通過切換開關(guān)連接到供電部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，切換切換開關(guān)，在一個(gè)貼片天線元件與供電部連接的狀態(tài)時(shí)，該一個(gè)貼片天線元件成為供電元件，另一個(gè)貼片天線元件成為無供電元件。其結(jié)果，從一個(gè)貼片天線元件放射規(guī)定頻率的電磁波。然后，與另一個(gè)貼片天線元件電磁耦合，使另一個(gè)貼片天線元件以該規(guī)定頻率諧振。此時(shí)，通過適當(dāng)設(shè)定另一個(gè)貼片天線元件的供電線的電抗值或一對(duì)貼片天線元件的間隔，能夠使從另一個(gè)貼片天線元件放射的電磁波與從一個(gè)貼片天線元件朝另一個(gè)貼片天線元件放射的電磁波產(chǎn)生干擾。具體而言，通過適當(dāng)設(shè)定供電線的的長(zhǎng)度，來改變從另一個(gè)貼片天線元件放射的電磁波的相位或振幅，并且對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)設(shè)定一對(duì)貼片天線元件的間隔，能夠提高從一個(gè)貼片天線元件向正面方向放射的電磁波的增益，并且能夠衰減存在于背面方向的電磁波，提高F/B比。即，在該狀態(tài)下，在一個(gè)貼片天線元件的正面方向上放射高增益的電磁波。這里，再次切換切換開關(guān)，在另一個(gè)貼片天線元件與供電部連接的狀態(tài)時(shí)，該另一個(gè)貼片天線元件成為供電元件，一個(gè)貼片天線元件成為無供電元件。其結(jié)果，變成從另一個(gè)貼片天線元件的背面方向放射高增益的電波。即，從天線裝置的正面方向放射的電磁波通過切換開關(guān)的切換，變成放射到背面方向。發(fā)明20的構(gòu)成為:分別設(shè)置電極在電介質(zhì)基體的至少對(duì)置的大致平行的兩個(gè)面上而形成的三個(gè)貼片天線元件按規(guī)定間隔平行排列為相鄰的貼片天線元件的電極彼此相面對(duì)的方式，向中間的貼片天線元件供電作為供電元件，并且在其它貼片天線元件上連接可變電抗電路來作為無供電元件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，向作為供電元件的中間的貼片天線元件供電時(shí)，從貼片天線元件放射規(guī)定頻率的電波。而且，從該貼片天線元件向兩側(cè)放射的電磁波與兩側(cè)的貼片天線元件電磁耦合，使兩側(cè)的貼片天線元件以該規(guī)定頻率諧振。此時(shí)，適當(dāng)設(shè)定貼片天線元件的間隔，并且利用可電抗電路改變電抗值，使作為無供電元件的兩側(cè)的貼片天線元件的一個(gè)為電容性，而另一個(gè)為感應(yīng)性時(shí)，感應(yīng)性貼片天線元件正好起到如同反射器的作用。因此，從中間的貼片天線元件向感應(yīng)性貼片天線元件側(cè)放射的電磁波在感應(yīng)性貼片天線元件中全部被反射返回，與放射到電容性貼片天線元件側(cè)的電磁波產(chǎn)生干擾并被放大。其結(jié)果，從中間的貼片天線元件向電容性貼片天線元件方向放射高增益且高F/B比的電磁波。另外，利用可電抗電路改變電抗值，使兩側(cè)的貼片天線元件的電容性和感應(yīng)性相反時(shí)，從中間的貼片天線元件放射的電磁波的方向也會(huì)相反。發(fā)明21的構(gòu)成為:在發(fā)明19或發(fā)明20所述的天線裝置中，利用發(fā)明I至發(fā)明3的任一項(xiàng)所述的貼片天線裝置作為貼片天線元件。發(fā)明22的構(gòu)成為:在發(fā)明20或發(fā)明21所述的天線裝置中，利用變?nèi)荻O管形成可變電抗電路。
發(fā)明23的構(gòu)成為:在發(fā)明20或發(fā)明21所述的天線裝置中，可變電抗電路利用開關(guān)切換電抗值不同的多個(gè)固定電抗電路。如所述詳細(xì)說明，對(duì)于發(fā)明I的貼片天線裝置而言，由于第I和第2電極的寬度設(shè)定為長(zhǎng)度的四分之一以下，且電介質(zhì)基體的寬度設(shè)定成與第I和第2電極的寬度相等，因此能夠謀求貼片天線裝置整體的小型化。而且，將電介質(zhì)基體的厚度設(shè)定為該寬度的一倍以上，來抑制電磁波增益的下降，因此能夠確保足夠的增益。即，對(duì)于該發(fā)明而言，具有能夠確保期望的增益的同時(shí)能夠謀求裝置的小型化的突出的效果。因此，即使將其體積尺寸小型化到以往的貼片天線裝置的約1/2也能得到相同的增益。特別是對(duì)于發(fā)明2而言，由于將第I和第2電極的任意一個(gè)的兩端部彎曲而配置在電介質(zhì)基體的兩端面上，因此能將貼片天線裝置更加進(jìn)一步小型化。另外，對(duì)于發(fā)明3而言，由于將第2電極的長(zhǎng)度設(shè)定得比第I電極的長(zhǎng)度長(zhǎng)，因此保持貼片天線裝置的小型化的同時(shí)能有效提高向正面方向的增益。對(duì)于發(fā)明4的天線裝置而言，由分別在電介質(zhì)基體上設(shè)置電極而形成的一對(duì)貼片天線元件構(gòu)成天線裝置，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠提高向正面方向放射的電磁波的增益或F/B比，因此具有能夠提供確保向正面方向的足夠的增益或F/B比的同時(shí)謀求小型化的天線裝置的突出的效果。另外，對(duì)于發(fā)明6而言，能夠提供更加謀求小型化與高增益/高F/B比的天線裝置。特別是對(duì)于發(fā)明7而言，由于無需變大貼片天線元件本身就能增大無供電元件側(cè)的電抗值，因此天線裝置的更加小型化變得可能。而且，根據(jù)發(fā)明8，能夠得到確保最佳的增益與F/B比的天線裝置。對(duì)于發(fā)明9和發(fā)明16的天線裝置而言，能實(shí)現(xiàn)抑制表面方向的展寬的小型化，其結(jié)果，對(duì)于天線安裝面積狹窄的電子設(shè)備也能輕易安裝。而且，能夠根據(jù)貼片天線元件的數(shù)量增加從天線裝置放射的電波的增益。即，根據(jù)該發(fā)明的天線裝置能夠得到高增益，而且具有能實(shí)現(xiàn)小型化的突出效果。另外，由于將貼片天線元件作為構(gòu)成要素，因此與同軸線路等不平衡電路之間的耦合變得容易，且還具有能夠更有效地從供電部向天線裝置供電的效果。特別是對(duì)于發(fā)明10和發(fā)明17而言，具有確實(shí)能夠增加來自天線裝置的電波的增益的效果。另外，對(duì)于發(fā)明11而言，由于無需變大各子陣列單元的第2貼片天線元件本身就能增大第2貼片天線元件的電抗值，因此天線裝置的更加小型化變得可能。對(duì)于發(fā)明12的天線裝置而言，由分別在電介質(zhì)基體上設(shè)置電極而形成的一對(duì)貼片天線元件構(gòu)成天線裝置，且通過將兩者的貼片天線元件作為供電元件，能夠提高向正面方向放射的電波的增益或F/B比，因此具有能夠提供確保向正面方向的足夠的增益或F/B比的同時(shí)謀求小型化的天線裝置的突出的效果。另外，根據(jù)發(fā)明14和發(fā)明15，能夠得到確保最佳的增益與F/B比的天線裝置。對(duì)于發(fā)明19的天線裝置而言，具有能夠提供利用切換開關(guān)能輕易改變高增益且高F/B比的電波的方向性的小型天線裝置的突出的效果。另外，對(duì)于發(fā)明20而言，具有能夠提供通過可變電抗電路改變電抗值來輕易改變高增益且高F/B比的電波的方向性的小型天線裝置的突出的效果。


圖1是表示該發(fā)明的第I實(shí)施例的貼片天線裝置的立體圖。圖2是圖1的貼片天線裝置的縱剖面圖。圖3是圖1的貼片天線裝置的橫剖面圖。圖4是圖1的貼片天線裝置的展開圖。圖5是表示現(xiàn)有型的貼片天線裝置的立體圖。圖6是示意表示現(xiàn)有型的貼片天線裝置與其電流分布的主視圖。圖7是用于說明電極的寬度與電介質(zhì)基體的厚度之間的關(guān)系的立體圖。圖8是表示貼片天線裝置的寬度和厚度與增益之間的關(guān)系的圖表。圖9是表示貼片天線裝置的寬度和厚度與效率之間的關(guān)系的圖表。圖10是用于說明該實(shí)施例的貼片天線裝置所表示的作用和效果的剖面圖。圖11是表示該發(fā)明的第2實(shí)施例的貼片天線裝置的立體圖。圖12是表示第2電極長(zhǎng)度變化狀態(tài)的立體圖。圖13是表示第2電極的長(zhǎng)度與增益、F/B tk、頻帶之間的相關(guān)關(guān)系的圖表。圖14是表示該發(fā)明的第3實(shí)施例的貼片天線裝置的示意立體圖。圖15是貼片天線元件的展開圖。圖16是作為供電元件的貼片天線元件的示意剖面圖。圖17是作為無供電元件的貼片天線元件的示意立體圖。圖18是用于說明第3實(shí)施例的天線裝置所表示的作用和效果的示意側(cè)視圖。圖19是元件間隔與增益之間的相關(guān)圖。圖20是元件間隔與F/B比之間的相關(guān)圖。圖21是電抗值、元件間隔與增益之間的相關(guān)圖。圖22是電抗值、元件間隔與F/B比之間的相關(guān)圖。圖23是表示該發(fā)明的第4實(shí)施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖24是表示各子陣列單元結(jié)構(gòu)的立體圖。圖25是第I貼片天線元件的示意剖面圖。圖26是第2貼片天線元件的側(cè)視圖。圖27是表示電抗電路變形例的第2貼片天線元件的側(cè)視圖。圖28是用于說明各子陣列單元的電波放射的示意側(cè)視圖。圖29是用于說明天線裝置所表示的作用和效果的示意圖。圖30是貼片天線元件的元件數(shù)與增益之間的相關(guān)圖。圖31是表示該發(fā)明的第5實(shí)施例的天線裝置的示意立體圖。圖32是各貼片天線元件的示意剖面圖。圖33是用于說明第5實(shí)施例的天線裝置所表示的作用和效果的示意側(cè)視圖。圖34是相位差、振幅比與增益之間的相關(guān)圖。圖35是相位差、振幅比與F/B比之間的相關(guān)圖。圖36是表示該發(fā)明的第6實(shí)施例的天線裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖37是表示天線裝置結(jié)構(gòu)的立體圖。圖38是用于說明天線裝置所起的作用和效果的示意圖。圖39是元件數(shù)與增益之間的相關(guān)圖。圖40是表示該發(fā)明的第7實(shí)施例的天線裝置的示意立體圖。圖41是表示各貼片天線元件、切換開關(guān)、供電部之間的連接狀態(tài)的示意剖面圖。圖42是用于說明第7實(shí)施例的天線裝置所起的作用和效果的示意側(cè)視圖。圖43是表示將左側(cè)的貼片天線元件作為供電元件時(shí)的方向性的示意側(cè)視圖。圖44是表示將右側(cè)的貼片天線元件作為供電元件時(shí)的方向性的示意側(cè)視圖。圖45是表示作為供電元件的一對(duì)貼片天線元件的相對(duì)狀態(tài)的示意側(cè)視圖。圖46是表示該發(fā)明的第8實(shí)施例的天線裝置的示意立體圖。圖47是表示作為無供電元件的貼片天線元件示意剖面圖。圖48是用于說明第8實(shí)施例的天線裝置所起的作用和效果的示意側(cè)視圖。圖49是表示天線裝置的方向性的示意側(cè)視圖。圖50是表示該發(fā)明的第9實(shí)施例的天線裝置的主要部分的剖面圖。圖51是表示所述實(shí)施例的第I變形例的立體圖。圖52是表示所述實(shí)施例的第2變形例的立體圖。圖53是表示所述實(shí)施例的第3變形例的立體圖。圖54是表示所述實(shí)施例的第4變形例的立體圖。圖55是表示所述實(shí)施例的第5變形例的示意側(cè)視圖。圖中:1-貼片天線裝置；1A、1B-貼片天線元件；2、2A、2B-電介質(zhì)基體；2a、2Aa、2Ba-正面;2b、2Ab、2Bb-背面;2c、2d、2Ac、2Ad、2Bc、2Bd_ 側(cè)面；2e、2f、2Ae、2Af、2Be、2Bf-端面;2g、4a、2Ag、4Aa、2Bg、4Ba-孔；2h-空隙;3、4、3A、4A、3B、4B_ 電極;5_ 電抗電路；6-分配器；31、32_彎曲部；33、43、51、52-引出部；41、42_兩端部；53_可變電容二極管；54-電感；55_切換開關(guān)；56 59-固定電抗電路；61_可動(dòng)接點(diǎn)；62、63_固定接點(diǎn)；100_供電部;110、120_同軸電纜;111、121_內(nèi)部導(dǎo)體；122~外部導(dǎo)體;130、131、140、141_導(dǎo)線；200 205-天線裝置；210-1 210-n-子陣列單元；D、Dl-間隔；L-長(zhǎng)度；T-厚度；U1 Un、V2、V3-電波；ff-寬度；W0,ffl Wn-功率。
具體實(shí)施例方式以下，參照

該發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施例1)圖1是表示該發(fā)明的第I實(shí)施例的貼片天線裝置的立體圖，圖2是圖1的貼片天線裝置的縱剖面圖，圖3是圖1的貼片天線裝置的橫剖面圖，圖4是圖1的貼片天線裝置的展開圖。如圖1所示，該實(shí)施例的貼片天線裝置I具有電介質(zhì)基體2、第I電極3、第2電極4。電介質(zhì)基體2呈長(zhǎng)方體狀。具體而言，如圖2所示，電介質(zhì)基體2的正面2a與背面2b相對(duì)置，如圖3所示，與正面2a和背面2b垂直的剖面呈長(zhǎng)方形。即，電介質(zhì)基體2的側(cè)面2c、2d并沒有如虛線所示的中間鼓起來，而是呈如實(shí)線所示的直線狀。
如圖4所示，第I和第2電極3、4分別設(shè)置在電介質(zhì)基體2的正面2a、背面2b的整個(gè)面上。即，在該實(shí)施例中，將電介質(zhì)基體2的正面2a、背面2b的寬度設(shè)定為等于第I和第2電極3、4的寬度W。而且，在該實(shí)施例中，將電介質(zhì)基體2的厚度T設(shè)定為第I和第2電極3、4的寬度W的I倍以上，使得電介質(zhì)基體2擁有一定厚度。圖1中，第I電極3是在電介質(zhì)基體2的正面2a上圖案形成的放射電極，通過作為供電線的同軸電纜120連接到供電部100上，其長(zhǎng)度方向(圖1中的上下方向)作為激勵(lì)方向。具體而言，如圖2所示，將到第I電極3的孔2g、4a分別開在電介質(zhì)基體2、第2電極4上，并將同軸電纜120的內(nèi)部導(dǎo)體121插入到這些孔2g、4a中，使其連接到第I電極3上，從而使第I電極3電連接到供電部100上。另外，同軸電纜120的外部導(dǎo)體122連接到第2電極4上。該第I電極3的寬度W設(shè)定為朝激勵(lì)方向的第I電極3的長(zhǎng)度L的四分之一以下。圖1中，第2電極4是在電介質(zhì)基體2的背面2b上圖案形成的無供電電極，與第I電極3 —樣,該第2電極4的寬度W也設(shè)定為第2電極4的長(zhǎng)度L的四分之一以下。S卩，該實(shí)施例的貼片天線裝置I形成為細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)方體狀，并形成為比現(xiàn)有型的正方形貼片天線裝置更加小型的裝置。以下，將對(duì)該貼片天線裝置I的小型化的設(shè)定方法進(jìn)行說明。圖5是表示現(xiàn)有型的貼片天線裝置的立體圖，圖6是示意表示現(xiàn)有型的貼片天線裝置與其電流分布的主視圖。如圖5所示，在以往的貼片天線裝置Γ中，形成為在電介質(zhì)基體W的正面配置正方形狀的第I電極3'，并且在電介質(zhì)基體2'的里面配置第2電極4'的結(jié)構(gòu)，并通過從供電部100向第I電極:V提供規(guī)定頻率的功率，從而向正面?zhèn)确派湟?guī)定諧振頻率的電波。但是，在這樣的貼片天線裝置Γ中，例如，將第I電極:V的寬度W和長(zhǎng)度L均設(shè)定為同樣的長(zhǎng)度，因此所占面積大。而且，如圖6所示，第I電極3'的激勵(lì)時(shí)的電流集中在用第I電極3'的側(cè)邊3' a側(cè)附近的I表示的區(qū)域。即，如虛線表示，電流幾乎不流向第I電極3'的中央部3' b側(cè)，因此第I電極3'的中央部3' b變成無助于激勵(lì)的閑置狀態(tài)。
因此，發(fā)明者進(jìn)行了消除該閑置部分、力求貼片天線裝置的小型化的研究。圖7是用于說明電極的寬度與電介質(zhì)基體的厚度之間的關(guān)系的立體圖。如圖7 (a)所示，通過使第I電極3'與第2電極4'的寬度W變窄，來消除圖6所示的電流幾乎不流過的區(qū)域3' b，從而能做到貼片天線裝置I'的小型化。但是，在該貼片天線裝置Γ中，由于使第2電極V的寬度W也變窄，因此分布在第I電極3'上的電流I也變小，會(huì)降低向正面方向的增益。所以，如圖7(b)所示，通過對(duì)應(yīng)第I電極3'的寬度W，將電介質(zhì)基體2'的厚度T變厚，從而能夠增大分布在第I電極
上的電流I，其結(jié)果，能夠提高向正面方向的增益。但是，若為了小型化使電極3'、4'的寬度W變得太小，則為了得到增益不得不使電介質(zhì)基體2'的厚度T變厚，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致貼片天線裝置I'在厚度方向的大型化。反之，若使電介質(zhì)基體2'的厚度T不太厚，則不得不增大電極3'、4'的寬度W，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致貼片天線裝置P在寬度方向的大型化。
因此，發(fā)明者對(duì)于在什么樣的范圍內(nèi)設(shè)定第I電極3'的寬度W或電介質(zhì)基體2'的厚度T，才能夠使其體積比現(xiàn)有型的貼片天線裝置更小且增益為現(xiàn)有型增益以上的問題，利用如下的仿真進(jìn)行了研究。圖8是表示貼片天線裝置的寬度和厚度與增益之間的關(guān)系的圖表，圖9是表示貼片天線裝置的寬度和厚度與效率之間的關(guān)系的圖表。發(fā)明者利用相對(duì)介電常數(shù)為6.4、介電損耗(tan δ )為0.002的電介質(zhì)作為貼片天線裝置I的電介質(zhì)基體2,設(shè)定其長(zhǎng)度L為80mm。S卩,利用第I和第2電極3、4及電介質(zhì)基體2的長(zhǎng)度L為80mm的貼片天線裝置I，提供了頻率為910MHz的功率。然后，隨著改變貼片天線裝置I的寬度W(第I和第2電極3、4及電介質(zhì)基體2的寬度)與厚度T(電介質(zhì)基體2的厚度)，仿真了貼片天線裝置I的各增益，得到了圖8的增益曲線Gl G4中所示的結(jié)果。這里，增益曲線G1、G2、G3、G4表示ldB1、2dB1、3dB1、3.5dBi的各增益中的寬度W與厚度T之間的關(guān)系，區(qū)域J表示現(xiàn)有型的貼片天線裝置所采用的寬度W和厚度T的范圍，區(qū)域H表示該實(shí)施例的貼片天線裝置所采用的寬度W和厚度T的范圍。如圖8的區(qū)域J所示，在現(xiàn)有型的貼片天線裝置中，若想得到3dBi的增益，則必須使寬度W約為65mm以上、厚度T約為8mm左右，其體積最低也是約41.6cc。相對(duì)于此，如區(qū)域H所示，在設(shè)定成寬度W為長(zhǎng)度80mm的四分之一以下、厚度T為寬度W以上的貼片天線裝置I中，對(duì)于得到3dBi的增益，只要寬度W為20mm、厚度T約為20mm左右即可，其體積約為32cc左右即可。S卩，在長(zhǎng)度為80_的貼片天線裝置I中，能夠明確:通過設(shè)定寬度W為長(zhǎng)度的四分之一以下、厚度T為寬度W以上，得到相同增益的同時(shí)，其體積相對(duì)于現(xiàn)有型的貼片天線裝置的體積還削減了約25%以上。其次，發(fā)明者利用具備了擁有與所述相同的相對(duì)介電常數(shù)、介電損耗和長(zhǎng)度的電介質(zhì)基體2和第I及第2電極3、4的貼片天線裝置1，提供了頻率為910MHz的功率。然后，隨著改變寬度W與厚度T，仿真了貼片天線裝置I的各效率，得到了圖9的下效率曲線El E3中所示的結(jié)果。這里，效率曲線El、E2、E3表示70%、80%、90%的各效率中的寬度W與厚度T之間的關(guān)系。如圖9的區(qū)域J所示，在現(xiàn)有型的貼片天線裝置中，若想得到90%的效率，則必須使寬度W約為70mm以上、厚度T約為IOmm左右，其體積最低也是約56cc。相對(duì)于此，如區(qū)域H所示，在設(shè)定成寬度W為長(zhǎng)度80mm的四分之一以下、厚度T為寬度W以上的貼片天線裝置I中，對(duì)于得到90%的效率，只要寬度W為20mm、厚度T約為20mm左右即可，其體積最大也就約40cc左右即可。即，在長(zhǎng)度為80mm的貼片天線裝置I中，能夠明確:通過設(shè)定寬度W為長(zhǎng)度的四分之一以下、厚度T為寬度W以上，得到相同效率的同時(shí)，其體積相對(duì)于現(xiàn)有型的貼片天線裝置的體積還削減了約29%以上。發(fā)明者經(jīng)如上所述的仿真效果研究的結(jié)果，得到了以下結(jié)論:通過設(shè)定貼片天線裝置I的厚度T為寬度W的一倍以上、寬度W為長(zhǎng)度L的四分之一以下，使得與3dBi增益及90%效率的現(xiàn)有型的貼片天線裝置以相同的增益和效率就能夠?qū)崿F(xiàn)比現(xiàn)有型的貼片天線裝置更小型的裝置。因此，在該實(shí)施例中，如上所述，設(shè)定貼片天線裝置I的電介質(zhì)基體2的厚度T為第I和第2電極3、4的寬度W的一倍以上，設(shè)定第I和第2電極3、4的寬度W為第I和第2電極3、4的長(zhǎng)度L的四分之一以下。下面，將對(duì)該實(shí)施例的貼片天線裝置I所起的作用和效果進(jìn)行說明。圖10是用于說明該實(shí)施例的貼片天線裝置I所起的作用和效果的剖面圖。如圖10所示，從供電部100經(jīng)過同軸電纜120向第I電極3提供規(guī)定頻率的功率WO時(shí)，第I電極3作為放射電極而起作用，另外，連接到接地的同軸電纜120的外部導(dǎo)體122上的第2電極4作為接地電極而起作用。其結(jié)果，在第I電極中被激勵(lì)的規(guī)定頻率的電波V變成向正面?zhèn)?圖10的左側(cè))放射。此時(shí)，第I和第2電極3、4的寬度W分別設(shè)定為其長(zhǎng)度L的四分之一以下，而且電介質(zhì)基體2的正面2a和背面2b的寬度也設(shè)定為等于這些第I和第2電極3、4的寬度W，因此，謀求了貼片天線裝置I整體的小型化。因此，在高密度安裝電子部件且天線安裝區(qū)域狹窄的RFID的手持終端或其它的收發(fā)機(jī)中，也能夠輕易安裝該貼片天線裝置I。而且，由于電介質(zhì)基體2的厚度T設(shè)定為第I和第2電極3、4的寬度W的一倍以上，因此不存在從第I電極3放射的電波V的增益的降低。由此，能向貼片天線裝置I的正面方向放射充分增益的電波V。如上所述，對(duì)于該實(shí)施例的貼片天線裝置I而言，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)小型化而且同時(shí)還能得到向正面方向的高增益。(實(shí)施例2)下面，將對(duì)該發(fā)明的第2實(shí)施例進(jìn)行說明。圖11是表示該發(fā)明的第2實(shí)施例的貼片天線裝置的立體圖。該實(shí)施例與所述 第I實(shí)施例的不同點(diǎn)是 第I和第2電極3、4的長(zhǎng)度不同。如圖11所示，在該實(shí)施例的貼片天線裝置I"中，設(shè)定第2電極4的長(zhǎng)度比第I電極3的長(zhǎng)度(L)長(zhǎng)。具體而言，第I電極3的長(zhǎng)度L和寬度W與所述第I實(shí)施例相同，但是第2電極4的長(zhǎng)度設(shè)定得比第I實(shí)施例時(shí)的長(zhǎng)度長(zhǎng)，且設(shè)定第2電極4的長(zhǎng)度為比電介質(zhì)基體2的背面2b的長(zhǎng)度L長(zhǎng)的長(zhǎng)度(L+L2X2)。然后彎曲第2電極4的兩端部41、42，配置在電介質(zhì)基體2的兩端面2e、2f上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，原本需要具有與第2電極4的長(zhǎng)度(L+L2X2)相應(yīng)量的長(zhǎng)度的電介質(zhì)基體，但是用原來的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電介質(zhì)基體2就能解決，因此僅用彎曲部41、42的長(zhǎng)度(L2X2)就能夠?qū)崿F(xiàn)貼片天線裝置自身的小型化。另外，通過增加作為接地電極而起作用的第2電極4的長(zhǎng)度，能夠減少從第I電極3朝背面?zhèn)?第2電極4側(cè))的電波。因此，保持貼片天線裝置的小型化的同時(shí)增大了 F/Bt匕，其結(jié)果，能夠提高向正面方向(第I電極3的左方向)的增益。但是，如該實(shí)施例，設(shè)計(jì)具有第I和第2電極3、4的長(zhǎng)度的貼片天線裝置I"時(shí)，必須謀求與供電部100側(cè)的負(fù)載(例如50Ω)之間的耦合。在確定的頻率中，可能與負(fù)載耦合的第I和第2電極3、4的長(zhǎng)度有很多，若決定了與負(fù)載耦合的第2電極4的長(zhǎng)度，則第I電極3的長(zhǎng)度也對(duì)應(yīng)第2電極4的長(zhǎng)度而決定。而且,在確定的頻率中，與負(fù)載耦合的第2電極4的長(zhǎng)度不僅僅是電介質(zhì)基體2的背面2b的長(zhǎng)度，也能達(dá)到兩端面2e、2f及正面2a的長(zhǎng)度。但是，貼片天線裝置I "的增益或F/B比和頻帶這些放射特性會(huì)隨第2電極4的長(zhǎng)度不同而不同。因此謀求這些增益或F/B比和頻帶等，需設(shè)計(jì)一種最佳的貼片天線裝置I" O因此，發(fā)明者將不同長(zhǎng)度的第I和第2電極3、4形成在相對(duì)介電常數(shù)為6.4，介電損耗為0.002，長(zhǎng)度L、寬度W、厚度T分別為80mm、10mm、30mm的電介質(zhì)基體2上。而且，將頻率為910MHz的功率提供給該貼片天線裝置I "，改變第2電極4的長(zhǎng)度，并且仿真了貼片天線裝置I"的增益、F/B比及頻帶。圖12是表示第2電極長(zhǎng)度變化狀態(tài)的立體圖，圖13是表示第2電極的長(zhǎng)度與增益、F/B比、頻帶之間的相關(guān)關(guān)系的圖表。圖12的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)表示分別設(shè)定包括彎曲部41,42長(zhǎng)度的第2電極4的全長(zhǎng)L+L2X2為101mm、108mm、114mm、130mm、140mm時(shí)的貼片天線裝置I "。在該貼片天線裝置I"中，為了謀求確定頻率下與負(fù)載之間的耦合，包括彎曲部31、32的第I電極3的全長(zhǎng)L+L1X2按照隨第2電極4的變長(zhǎng)而變短的方式設(shè)定。仿真對(duì)圖12(a) (e)所示的具有第2電極4的各長(zhǎng)度的貼片天線裝置I "與第2電極4的全長(zhǎng)為104mm、113mm、116mm、120mm的貼片天線裝置I"的各裝置提供頻率為910MHz的功率，并測(cè)定了第2電極4的各長(zhǎng)度的增益、F/B比及頻帶。結(jié)果如圖13的增益曲線SI所示，第2電極4的全長(zhǎng)在108mm附近時(shí)增益最大。另夕卜，如F/B比曲線S2所示，F(xiàn)/B比在第2電極4的全長(zhǎng)為114mm 130mm附近變大。且，如頻帶曲線S3所示，頻帶隨第2電極4的全長(zhǎng)變長(zhǎng)而變寬。但是，頻帶雖然是第2電極4越長(zhǎng)則變得越寬，而與此相反，增益或F/B比會(huì)降低，另外與50Ω負(fù)載的耦合也變得更難，因此將第2電極4的長(zhǎng)度設(shè)定為140mm以上幾乎沒有優(yōu)點(diǎn)。從以上的仿真結(jié)果可知，使用相對(duì)介電常數(shù)為6.4，介電損耗為0.002，長(zhǎng)度L、寬度W、厚度T分別為80mm、10mm、30mm的電介質(zhì)基體2時(shí)，從增益、F/B比、頻帶的角度來說，優(yōu)選將第2電極4的長(zhǎng)度設(shè)定在108mm 130mm以內(nèi)(圖12的(b) (d)的狀態(tài))。其它的結(jié)構(gòu)、作用、效果與所述第I實(shí)施例相同，因此省略其敘述。(實(shí)施例3)圖14是表示該發(fā)明的第3實(shí)施例的貼片天線裝置的示意立體圖，圖15是貼片天線元件的展開圖，圖16是作為供電元件的貼片天線元件的示意剖面圖，圖17是作為無供電元件的貼片天線元件的示意立體圖。如圖14所示，該實(shí)施例的貼片天線裝置200具有按規(guī)定間隔D平行排列的一對(duì)貼片天線元件1A、1B。在該實(shí)施例中，作為一對(duì)貼片天線元件使用了所述第I實(shí)施例的貼片天線裝置I。因此，為了方便理解，在作為供電元件的貼片天線元件本身和其構(gòu)成部分上使用了附加“A”的標(biāo)記，在作為無供電元件的貼片天線元件本身和其構(gòu)成部分上使用了附加“B”的標(biāo)記。另夕卜，作為貼片天線元件1A、1B完全也能夠使用圖11和圖12所示的貼片天線裝置。S卩，貼片天線元件IA(IB)形成為將電極3A、4A(3B、4B)分別設(shè)置在長(zhǎng)方體狀的電介質(zhì)基體2A(2B)的相對(duì)的正面2Aa(2Ba)與背面2Ab (2Bb)上。而且，如圖15所示，電介質(zhì)基體2A(2B)具有正面2Aa (2Ba)、背面2Ab (2Bb)、側(cè)面 2Ac (2Bc)和 2Ad (2Bd)、端面 2Ae (2Be)和 2Af (2Bf)，電極 3A、4A (3B、4B)幾乎在正面2Aa(2Ba)、背面2Ab(2Bb)的整個(gè)面上形成。如圖14所示，天線裝置200構(gòu)成為:按照貼片天線元件IA的背面2Ab的電極4A與貼片天線元件IB的正面2Ba的電極3B相對(duì)的方式，按間隔D平行排列了貼片天線元件IAUB0在作為供電元件的貼片天線元件IA上，連接了從供電部100引出的同軸電纜120。具體而言，如圖16所示，將至貼片天線元件IA的電極3A的孔2Ag、4Aa開在電介質(zhì)基體2A與電極4A上，并將同軸電纜120的內(nèi)部導(dǎo)體121插入到這些孔2Ag、4Aa中，使其連接到電極3A上。另外，同軸電纜120的外部導(dǎo)體122連接到電極4A上。在作為無供電元件的貼片天線元件IB中，在正面和背面?zhèn)鹊碾姌O之間連接了電抗電路5。具體而言，如圖17所示，將至貼片天線元件IB的電極3B的孔2Bg、4Ba開在電介質(zhì)基體2B與電極4B上，并將導(dǎo)線插入到這些孔2Bg、4Ba中，使其一端連接到電極3B上，并且將另外一端連接到電抗電路5的輸入端上。而且，將電抗電路5的輸出端連接到導(dǎo)線113上，并且將該導(dǎo)線113連接到接地的背面?zhèn)鹊碾姌O4B上。如圖14和15所示，這樣的貼片天線元件1A、IB是相同的形狀，設(shè)定各電極3A、3B(4A、4B)的寬度W比長(zhǎng)度L短。即，通過將貼片天線元件1A、1B同時(shí)形成為細(xì)長(zhǎng)的四角棱柱狀，使得與一般的正四角棱柱元件相比，謀求有關(guān)寬度方向的小型化。另外，在該實(shí)施例中，將作為無供電元件的貼片天線元件IB分配在與作為供電元件的貼片天線元件IA的放射方向相對(duì)應(yīng)的逆方向側(cè)的位置上。具體而言，天線裝置200將電波的放射方向設(shè)定在貼片天線元件IA的電極3A側(cè)，為了提高到達(dá)該方向的電波的增益，將貼片天線元件IB配置在貼片天線元件IA的電波的放射方向的逆方向側(cè)上，即圖14右側(cè)的僅離貼片天線元件IA間隔D的位置。而且，將貼片天線元件1A、1B的間隔D設(shè)定為UHF頻帶的使用頻率的自由空間波長(zhǎng)的0.12倍以上0.30倍以下。下面，將對(duì)該實(shí)施例的天線裝置200所起的作用和效果進(jìn)行說明。圖18是用于說明該實(shí)施例的天線裝置200所起的作用和效果的示意側(cè)視圖。如圖18所示，從供電部100經(jīng)同軸電纜120向貼片天線元件IA提供規(guī)定頻率的信號(hào)時(shí)，激勵(lì)貼片天線元件1A，如實(shí)線所示，從貼片天線元件IA的電極3A、4A向貼片天線元件IA的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)确派湟?guī)定頻率的電波V2。于是，從電極4A側(cè)放射的電波V2與貼片天線元件IB電磁耦合之后，貼片天線元件IB在該規(guī)定頻率下產(chǎn)生諧振，如虛線所示，從電極3B、4B向貼片天線元件IB的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)确派潆姴╒3。通過適當(dāng)設(shè)定貼片天線元件IB的電抗電路5的電抗值與貼片天線元件1A、1B的元件間隔D，就能調(diào)整該電波V3的相位與振幅。因此，通過適當(dāng)調(diào)整貼片天線元件IB的電波V3的相位與振幅，使朝向貼片天線元件IB的背面?zhèn)鹊碾姴╒3與來自貼片天線元件IA的電波V2產(chǎn)生干擾，從而使其能夠得到抑制。而且，通過使朝向貼片天線元件IB的正面?zhèn)鹊碾姴╒3與放射到貼片天線元件IA的正面?zhèn)鹊碾姴╒2產(chǎn)生干擾，從而使其能夠得到增強(qiáng)。因此，能夠提高天線裝置200的正面方向(圖18的向左方向)的電波的增益，并且還能夠增大作為天線裝置200的正面方向的電波的增益與背面方向的電波的增益之比的F/B比。發(fā)明者為了確認(rèn)該效果，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
圖19是元件間隔D與增益之間的相關(guān)圖，圖20是元件間隔D與F/B比之間的相關(guān)圖。在該實(shí)驗(yàn)中，構(gòu)成了電介質(zhì)基體2A、2B的相對(duì)介電常數(shù)為6.4、寬度W、長(zhǎng)度L、厚度T為15mm、80mm、15mm的貼片天線元件1A、1B,并從供電部100向貼片天線元件IA提供頻率為920MHz的信號(hào)。然后，改變貼片天線元件1A、IB的元件間隔D，來分析各元件間隔D下的增益與F/B比，得到了如圖19和圖20所示的曲線S4所示的結(jié)果。另外，該實(shí)驗(yàn)中的元件間隔D表示成使用頻率920MHz的波長(zhǎng)的倍數(shù)。顯然，如圖19的曲線S4所示，在該天線裝置200中，通過設(shè)定元件間隔D為波長(zhǎng)的0.12倍 0.30倍，確認(rèn)了能得到約5dB以上的增益。另外，如圖20的曲線S4所示，通過設(shè)定元件間隔D為波長(zhǎng)的0.12倍 0.30倍，也能夠得到約7.5dB以上的F/B比。接著，改變電介質(zhì)基體2A、2B的相對(duì)介電常數(shù)，從而小型化了貼片天線元件1A、IB0具體而言，設(shè)定電介質(zhì)基體2A、2B的相對(duì)介電常數(shù)為21，并設(shè)定貼片天線元件1A、IB的寬度W、長(zhǎng)度L、厚度T為10mm、55mm、15mm之后，進(jìn)行與所述相同的實(shí)驗(yàn)，如圖19的曲線S5所示，在元件間隔D為波長(zhǎng)的0.12倍 0.30倍的范圍內(nèi)，能夠得到約4dB以上的增益的同時(shí)，如圖20的曲線S5所示，能夠得到約6dB以上的F/B比。并且，將電介質(zhì)基體2A、2B的相對(duì)介電常數(shù)提高到38，并設(shè)定貼片天線元件1A、IB的寬度W、長(zhǎng)度L、厚度T為10mm、40mm、15mm之后,進(jìn)行與所述相同的實(shí)驗(yàn),如圖19的曲線S6所示，在元件間隔D為波長(zhǎng)的0.12倍 0.30倍的范圍內(nèi)，能夠得到約3dB以上的增益的同時(shí)，如圖20的曲線S6所示，能夠得到約5dB以上的F/B比。S卩，對(duì)于該實(shí)施例的天線裝置200，確認(rèn)了以下事實(shí):通過將貼片天線元件1A、1B的元件間隔D設(shè)定在使用頻率的波長(zhǎng)的0.12倍 0.30倍的范圍內(nèi)，即使使用長(zhǎng)度為40mm的超小型的貼片天線元件1A、1B，也會(huì)得到約3dB以上的增益與約5dB以上的F/B比。之后，發(fā)明者將元件間隔D在波長(zhǎng)的0.15倍 0.24倍的范圍中變化，并確認(rèn)了貼片天線元件IB的電抗電路5的電抗值與天線裝置200的增益之間的關(guān)系及電抗值與F/B比之間的關(guān)系。圖21是電抗值、元件間隔D與增益之間的相關(guān)圖，圖22是電抗值、元件間隔與F/B比之間的相關(guān)圖。在該實(shí)驗(yàn)中，構(gòu)成了電介質(zhì)基體2A、2B的相對(duì)介電常數(shù)為6.4、寬度W、長(zhǎng)度L、厚度T為15mm、80mm、15mm的貼片天線元件1A、1B,并從供電部100向貼片天線元件IA提供頻率為920MHz的信號(hào)。然后，改變貼片天線元件IB的電抗電路5的電抗值，并分析了各元件間隔D中的增益與F/B比。這樣，得到了如圖21和圖22的曲面Sg、Sfb所示的結(jié)果。顯然，如圖21的曲面Sg所示，設(shè)定電抗電路5的電抗值約為jl.0Q左右的值時(shí)，能夠得到6dB以上的增益。通常，在使用相同尺寸的單個(gè)貼片天線元件時(shí)，相對(duì)于3 4dB左右的界限，在該實(shí)施例的天線裝置200中，用同樣的大小就能得到提高了 2 3dB左右的增益。另外，如圖22的曲面Sfb所示，顯然在設(shè)定電抗電路5的電抗值約為jl.0Ω左右的值時(shí)，能夠得到IOdB以上的F/B比。而且，通過將電抗電路5的電抗值與元件間隔D設(shè)定為最佳值，能夠得到20dB以上的F/B比。如上所述，對(duì)于該實(shí)施例的天線裝置200，即能實(shí)現(xiàn)小型化，也能得到向正面方向的高增益與大F/B比。另外，由于利用貼片天線元件1A、1B作為元件，因此與同軸線路等不平衡電路之間的耦合變得更容易，并能更有效地從供電部100向天線裝置200提供信號(hào)。而且，由于將貼片天線元件1A、1B中的貼片天線元件IB作為無供電的非激勵(lì)元件，因此與將貼片天線元件1A、1B兩者作為激勵(lì)元件的天線相比，不需要信號(hào)分配電路等，且結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，能使天線裝置200自身的成本變得低廉。其它的結(jié)構(gòu)、作用、效果與所述第I和第2實(shí)施例相同，因此省略其敘述。(實(shí)施例4)圖23是表示該發(fā)明的第4實(shí)施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖，圖24是表示各子陣列單元結(jié)構(gòu)的立體圖，圖25是第I貼片天線元件的示意剖面圖。如圖23所示，該實(shí)施例的天線裝置201具有:η個(gè)(η是2以上的整數(shù))子陣列單元210-1 210-η，和用于在來自供電部的功率上設(shè)置規(guī)定的相位差之后向子陣列單元210-1 210-η輸出的分配器6。如圖24所示，各子陣列單元210-1 (210-2 210-η)由作為前面位置的供電元件的第I貼片天線元件IA和作為后面位置的無供電元件的第2貼片天線元件IB構(gòu)成。SP，在該實(shí)施例中，將在所述第3實(shí)施例中使用的一對(duì)貼片天線元件1Α、1Β作為了構(gòu)成各子陣列單元210-1 (210-2 210-η)的第I貼片天線元件IA和第2貼片天線元件1Β。第I貼片天線元件IA由電介質(zhì)基體2Α、第I電極3Α、第2電極4Α構(gòu)成，且第I電極3Α、第2電極4Α分別形成在長(zhǎng)方體狀的電介質(zhì)基體2Α的相對(duì)的前面2Aa與后面2Ab上。而且，如圖23和圖25所示，各第I貼片天線元件IA上連接有從供電部100經(jīng)分配器6引出的同軸電纜120。如圖24所示，作為無供電元件的第2貼片天線元件IB由電介質(zhì)基體2B、第I電極3B、第2電極4B構(gòu)成，且第I電極3B、第2電極4B分別形成在長(zhǎng)方體狀的電介質(zhì)基體2B的相對(duì)的前面2Ba與后面2Bb上。而且，電抗電路5連接在第2貼片天線元件IB的側(cè)面2Bd側(cè)。因此，構(gòu)成為通過電抗電路5就能夠調(diào)整第2貼片天線元件IB整體的電抗值。圖26是第2貼片天線元件IB的側(cè)視圖。作為電抗電路5能夠應(yīng)用多種電路。例如，能應(yīng)用單個(gè)電感或單個(gè)電容，電感與電容之間的串聯(lián)諧振電路或并聯(lián)諧振電路，或者在這些諧振電路上串聯(lián)電感或電容的電路，還有代替電容使用變?nèi)荻O管等容量可變?cè)碾娐返?。在該?shí)施例中，應(yīng)用電感作為電抗電路5。具體而言，如圖26所示，在電介質(zhì)基體2B的側(cè)面2Bd上形成第2貼片天線元件IB的第I和第2電極3B、4B的引出部51、52，并將電感部件5的兩端連接到引出部51、52上。另外，電感不僅限于芯片部件狀的電感部件，也能由電極形成。例如，如圖27所示，在電介質(zhì)基體2B的側(cè)面2Bd上圖案形成彎曲(meander)狀且適當(dāng)長(zhǎng)度的電極5'，也能將該電極的兩端連接到第I和第2電極3B、4B上。因此，能夠謀求部件數(shù)的削減。
如圖23和圖24所示，在這樣的相同形狀的第I和第2貼片天線元件1A、1B中，按照第I貼片天線元件IA位于第2貼片天線元件IB前面的方式排列。具體而言，第I和第2貼片天線元件1A、1B按間隔D平行排列，且前面位置的第I貼片天線元件IA的第2電極4A對(duì)著第2貼片天線元件IB的第I電極3B。圖28是用于說明各子陣列單元210-1(210-2 210_n)的電波放射的示意側(cè)視圖。如圖23所示，從供電部100通過分配器6和同軸電纜120向各子陣列單元210-1 (210-2 210-η)的第I貼片天線元件IA提供規(guī)定頻率的功率Wl (W2 Wn)時(shí)，如圖28的實(shí)線所示，從第I貼片天線元件IA的第I電極3Α向前方與后方放射規(guī)定頻率的電波V2。而且，從第I貼片天線元件IA的第2電極4Α側(cè)放射的電波V2與第2貼片天線元件IB電磁耦合之后，第2貼片天線元件IB以該規(guī)定頻率產(chǎn)生諧振。因此，如虛線所示，第2貼片天線元件IB從第I和第2電極3Β、4Β向第2貼片天線元件IB的前方方向與后方方向放射電波V3。此時(shí)，通過由電抗電路5適當(dāng)調(diào)整電波V3的相位或振幅，使朝向第2貼片天線元件IB的后方的電波V3與來自第I貼片天線元件IA的電波V2產(chǎn)生干擾，從而使其能夠得到抑制。而且，通過使朝向第2貼片天線元件IB的前方的電波V3與放射到第I貼片天線元件IA的前方的電波V2產(chǎn)生重疊，從而使其能夠得到增強(qiáng)。S卩，通過利用各子陣列單元210-1 (210-2 210_η)，如兩點(diǎn)點(diǎn)劃線所示，能向各子陣列單元210-1 (210-2 210-η)的前方(圖28的向左方向)放射合成電波V2、V3的高增益的電波Ul (U2 Un)。

如圖23所示，η個(gè)子陣列單元210_1 210_η按間隔Dl排列成一列，并按照前一個(gè)子陣列單元210-m(l≤m < η)的第2貼片天線元件IB的第2電極4Β對(duì)著后一個(gè)子陣列單元210-(m+1)的第I貼片天線元件IA的第I電極3A的方式排列。S卩，以使所有的子陣列單元210-1 210-η的電波放射方向朝前方(圖23的左方)的方式設(shè)定。而且，前一個(gè)與后一個(gè)子陣列單元210-m、210_(m+l)的間隔Dl設(shè)定為使用頻率的自由空間波長(zhǎng)的約二分之一。具體而言，間隔Dl設(shè)定為從供電部100提供的功率WO的頻率的波長(zhǎng)的二分之一。分配器6是一種公知的分配器，是一種在從供電部100提供的功率WO上附加規(guī)定的相位差，并向子陣列單元210-1 210-η分別分配錯(cuò)位相位的功率Wl Wn的設(shè)備。具體而言，分配器6起到如下作用:使向前一個(gè)與后一個(gè)子陣列單元210-m、210-(m+1)提供的功率Wm、Wm+l的相位差變成180°。而且，分配器6起到如下作用:將向后一個(gè)子陣列單元210-(m+l)提供的功率Wm+1比向前一個(gè)子陣列單元210_m提供的功率Wm只提前相位差180°。因此，變成從后一個(gè)子陣列單元210-(m+l)放射的電波的相位比前一個(gè)子陣列單元210-m放射的電波的相位只提前180°。下面，將對(duì)該實(shí)施例的天線裝置所起的作用和效果進(jìn)行說明。圖29是用于說明天線裝置所起的作用和效果的示意圖。如圖29所示，功率WO從供電部100輸出時(shí)，通過分配器6，形成具有180°相位差的功率Wl Wn，這些功率Wl Wn分別提供給子陣列單元210-1 210_n的第I貼片天線元件ΙΑ。因此，從最后一個(gè)子陣列單元210-η放射如兩點(diǎn)點(diǎn)劃線所示的電波Un,電波Un-1在比電波Un只延遲180°相位的狀態(tài)下，從前一個(gè)子陣列單元210-(η-1)被放射。然后，如點(diǎn)劃線所示的電波U2在比電波Un只延遲180° X (η_2)相位的狀態(tài)下，從子陣列單元210-2被放射，最后，如實(shí)線所示的電波Ul在比電波Un只延遲180° X (η-1)相位的狀態(tài)下，從子陣列單元210-1被放射。此時(shí)，由于將鄰接的子陣列單元210-m、210_(m+l)的間隔Dl設(shè)定為從子陣列單元210-1 (210-2 210-η)放射的電波Ul (U2 Un)的波長(zhǎng)的二分之一，因此，放射到子陣列單元210-1的前方的所有的電波Ul Un變得一致。其結(jié)果，重疊電波Ul Un，且從天線裝置201放射的電波的增益會(huì)對(duì)應(yīng)子陣列單元數(shù)η而變高。發(fā)明者為了確認(rèn)該效果，進(jìn)行了如下仿真。圖30是貼片天線元件的元件數(shù)與增益之間的相關(guān)圖。在該仿真中，構(gòu)成了電介質(zhì)基體2Α、2Β的相對(duì)介電常數(shù)為6.4、寬度W、長(zhǎng)度L、厚度Τ(參照?qǐng)D24)為15mm、80mm、15mm的貼片天線元件,并向貼片天線元件提供頻率為920MHz的功率。然后，改變貼片天線元件的元件數(shù)，來分析在各元件數(shù)下的增益，得到了如圖30所示的結(jié)果。另外，在該仿真中，元件數(shù)為“I”時(shí)的增益表示只仿真未伴隨作為無供電元件的第2貼片天線元件IB的第I貼片天線元件IA時(shí)的增益，元件數(shù)為“2”時(shí)的增益表示仿真構(gòu)成各子陣列單元的第I和第2貼片天線元件1A、1B時(shí)的增益，元件數(shù)為“4”時(shí)的增益表示將由第I和第2貼片天線元件1A、1B構(gòu)成的兩個(gè)子陣列單元排成一列而仿真時(shí)的增益，元件數(shù)為“8”時(shí)的增益表示將4個(gè)子陣列單元排成一列而仿真時(shí)的增益。顯然，如圖30所示，貼片天線元件的元件數(shù)增到兩倍時(shí)，增益也大約增加3dBi。因此，如該實(shí)施例的天線裝置201所示，通過利用η個(gè)子陣列單元210_1 210_η，確認(rèn)了根據(jù)子陣列單元的數(shù)η能增加其增益。如上所述，對(duì)于該實(shí)施例的天線裝置201，由于根據(jù)子陣列單元的數(shù)量或貼片天線元件的數(shù)量能增加電波的增益，因此能夠?qū)崿F(xiàn)放射高增益電波的天線裝置。而且，由于構(gòu)成為沿著電波的放射方向?qū)⒌贗和第2貼片天線元件1Α、1Β排成一列的結(jié)構(gòu)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了表面方向展寬的小型的天線裝置201。其結(jié)果，即使對(duì)應(yīng)天線安裝面積狹窄的電子設(shè)備，也能輕易安裝該實(shí)施例的天線裝置201。另外，由于將貼片天線元件1Α、1Β作為構(gòu)成要件，因此與同軸線路等不平衡電路之間的耦合變得更容易，并能更有效地從供電部100向天線裝置201供電。其它的結(jié)構(gòu)、作用、效果與所述第I至第3實(shí)施例相同，因此省略其敘述。(實(shí)施例5)圖31是表示該發(fā)明的第5實(shí)施例的天線裝置的示意立體圖，圖32是各貼片天線元件的示意剖面圖。如圖31所示，該實(shí)施例的天線裝置202具有以規(guī)定間隔D平行排列的一對(duì)貼片天線元件IAAAf ο貼片天線元件1Α(1Α')是所述第I實(shí)施例的貼片天線裝置1，是一種將電極3Α、4A(3A/ Ak1 )分別設(shè)置在長(zhǎng)方體狀的電介質(zhì)基體2Α(2Α')的相對(duì)的正面2Aa(2Aa')與背面2Ab(2Ab')上而形成的供電元件。如圖31所示，天線裝置202構(gòu)成為:以貼片天線元件IA的背面2Ab的電極4A與貼片天線元件IA'的正面2Aa'的電極3A'相對(duì)的方式，按間隔D平行排列貼片天線元件1A、1A'，且通過分配器6向供電部100連接了貼片天線元件1A、1A'的同軸電纜120、120'。如圖32所示，各貼片天線元件1A(1A')上連接了從分配器6引出的同軸電纜
120(120' )ο如圖31所示，這樣的貼片天線元件1A、1A'是相同的形狀，另外，各電極3A、3A' (4A、4A')的寬度W設(shè)定得比長(zhǎng)度L短。即，通過同時(shí)將貼片天線元件1A、1A'形成為細(xì)長(zhǎng)的四角棱柱狀，使得與一般的正方形元件相比，謀求了有關(guān)寬度方向的小型化。

分配器6是一種將來自供電部100的規(guī)定頻率的功率WO分配成功率Wl、W2，而向貼片天線元件1A、1A'供電的設(shè)備。該分配器6具有以下功能:在分配時(shí)，在功率Wl的相位與功率W2的相位上設(shè)置相位差后輸出。在該實(shí)施例中，將功率W1、W2的相位差設(shè)定在60度以上120度以下。另外，分配器沒有設(shè)定相位差后輸出的功能時(shí)，通過改變向各元件的同軸電纜120和120'的長(zhǎng)度，也能設(shè)置所述相位差。另外，作為分配器6，除了等量分配功率Wl與功率W2之間的分配比的分配器外，也能選擇不等量分配的分配器，但是在該實(shí)施例中，選擇了以下分配器6，該分配器6根據(jù)來自貼片天線元件1A、1A,中的一方的放射電波的振幅比來自另一方的放射電波的振幅高出2dB以上且6dB以下的方式來設(shè)定功率Wl與功率W2之間的分配比。這樣的分配器6是一種公知的電路，例如，能應(yīng)用90度混合耦合器、T分支電路、延遲線路等適當(dāng)設(shè)定輸出側(cè)的分配比的電路。下面，將對(duì)該實(shí)施例的天線裝置202所起的作用和效果進(jìn)行說明。圖33是用于說明該實(shí)施例的天線裝置202所起的作用和效果的示意側(cè)視圖。如圖33所示，從供電部100提供規(guī)定頻率的功率WO時(shí)，在分配器6中分配的功率W1、功率W2經(jīng)過同軸電纜120、12(V提供給貼片天線元件1A、IA^。因此，貼片天線元件1A、1A'同時(shí)進(jìn)行激勵(lì)，如實(shí)線所示，從貼片天線元件IA的電極3A、4A向貼片天線元件IA的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)确派湟?guī)定頻率的電波V2的同時(shí)，如虛線所示，從貼片天線元件IA'的電極3A' Ak'向貼片天線元件IA'的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)确派湟?guī)定頻率的電波V3。此時(shí)，通過適當(dāng)設(shè)定電波V2、V3間的相位差，能提高天線裝置202所期望的放射方向的增益或F/B比。另外，通過適當(dāng)設(shè)定電波V2、V3的振幅比，能更好地提高放射方向的增
Mo例如，將貼片天線元件IA的正面方向(圖33的左方向)作為天線裝置202的放射方向時(shí)，選擇提供給貼片天線元件IA的功率Wl的相位比提供給貼片天線元件IA'的功率W2的相位只延遲60度 120度的分配器6。因此，通過來自貼片天線元件IA'的電波V3放大朝貼片天線元件IA的正面?zhèn)鹊碾姴╒2，提高天線裝置202的正面方向的增益。另外，使朝貼片天線元件IA'的背面?zhèn)鹊碾姴╒3與貼片天線元件IA的背面?zhèn)鹊碾姴╒2產(chǎn)生干擾而被抑制，增大天線裝置202的F/B比。另外，該相位差在進(jìn)一步提高天線裝置202的正面方向的增益時(shí)，選擇具有以下分配比的分配器6:使貼片天線元件IA的電波V2的振幅比來自貼片天線元件IA'的電波V3的振幅大。相反，將貼片天線元件IA'的背面方向(圖33的右方向)作為天線裝置202的放射方向時(shí)，選擇提供給貼片天線元件IA^的功率W2的相位比提供給貼片天線元件IA的功率Wl的相位只延遲60度 120度的分配器6。因此，通過來自貼片天線元件IA的電波V2放大朝貼片天線元件IA'的背面?zhèn)鹊碾姴╒3，提高天線裝置202的背面方向的增益。另夕卜，使朝貼片天線元件IA的正面?zhèn)鹊碾姴╒2與貼片天線元件IA'的正面?zhèn)鹊碾姴╒3產(chǎn)生干擾而被抑制，增大天線裝置202的F/B比。另外，該相位差在進(jìn)一步提高天線裝置202的背面方向的增益時(shí)，選擇具有以下分配比的分配器6:使貼片天線元件IA'的電波V3的振幅比來自貼片天線元件IA的電波V2的振幅大。另外，在該實(shí)施例中，選擇使用了具有所述分配比或相位差的分配器6，而若是用這些分配比、相位差可變的分配器，則無需交換分配器6就能提高增益或F/B比，而且還能任意改變天線裝置202的方向性。

發(fā)明者為了確認(rèn)用于起到如上所述的作用和效果的最佳的相位差與振幅比，進(jìn)行了如下仿真。圖34是相位差、振幅比與增益之間的相關(guān)圖，圖35是相位差、振幅比與F/B比之間的相關(guān)圖。在該仿真中，構(gòu)成了電介質(zhì)基體2A、2A,的相對(duì)介電常數(shù)為6.4、寬度W、長(zhǎng)度L、厚度T為15mm、80mm、15mm的貼片天線元件1A、1A,,且按60mm的元件間隔D排列，并從供電部100向貼片天線元件1A、1A'提供頻率為900MHz的功率。然后，改變與貼片天線元件IA'的功率W2所對(duì)應(yīng)的貼片天線元件IA的功率Wl的相位差，并且分析各振幅比下的增益與F/B比。將其結(jié)果表示在圖34和圖35的曲面Sg、Sfb上。這里，如曲面Sg、Sfb所示，對(duì)相位差設(shè)置約60度 120度范圍內(nèi)的相位差時(shí)，能得到6dB以上的增益和F/B比。與通常使用該實(shí)施例的天線裝置202的貼片天線元件幾乎相同的尺寸的單個(gè)貼片天線元件時(shí)得到的增益3 4dB左右相比，在該實(shí)施例的天線裝置
202中用同樣的尺寸能得到高出2dB左右的增益。另外，如圖34的曲面Sg所示，在所述相位差的范圍內(nèi)，即使在來自貼片天線元件1A、1A'的電波的振幅無差異的情況下(圖34和圖35的“振幅比OdB”)，也能得到5dB以上的高增益。但是，如圖35的曲面Sfb所示，通過將貼片天線元件IA的電波的振幅設(shè)定得比貼片天線元件IA'的電波的振幅只高出2dB 6dB，不僅能提高天線裝置202的正面方向的增益，還能進(jìn)一步增大F/B比。如上所述，對(duì)于該實(shí)施例的天線裝置202而言，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)小型化而且同時(shí)還能得到向正面方向的高增益與大F/B比。另外，由于使用貼片天線元件1A、1A'作為元件，因此與同軸線路等不平衡電路之間的耦合變得更容易，并能更有效地從供電部100向天線裝置202提供功率。
其它的結(jié)構(gòu)、作用、效果與所述第I至第4實(shí)施例相同，因此省略其敘述。(實(shí)施例6)下面，將對(duì)該發(fā)明的第6實(shí)施例進(jìn)行說明。圖36是表示該發(fā)明的第6實(shí)施例的天線裝置結(jié)構(gòu)的示意圖，圖37是表示天線裝置結(jié)構(gòu)的立體圖。如圖36所示，該實(shí)施例的天線裝置203具有:η個(gè)(η是2以上的整數(shù))貼片天線元件IA-1 lA-η，和用于在來自供電部的功率上設(shè)置規(guī)定的相位差之后向貼片天線元件IA-1 lA-η輸出的分配器6。各貼片天線元件IA-1 (1A-2 1Α_η)是供電元件，如圖37所示，與在所述第4實(shí)施例中應(yīng)用的第I貼片天線元件IA具有相同的結(jié)構(gòu)。即，各貼片天線元件IA-1 (1A-2 lA-η)由電介質(zhì)基體2A、第I電極3A、第2電極4A構(gòu)成，并與從供電部100經(jīng)分配器6引出的同軸電纜120連接。第I電極3A與第2電極4A分別形成在長(zhǎng)方體狀的電介質(zhì)基體2A的相對(duì)的前面2Aa與后面2Ab上。如圖36和圖37所示，η個(gè)貼片天線元件1Α_1 1Α_η按間隔D排成一列，且后一個(gè)貼片天線元件IA-(m+1)位于前一個(gè)貼片天線元件lA-m(l ^ m < η)的背后。S卩，前一個(gè)貼片天線元件lA-m(l彡m < η)的第2電極4Α與后一個(gè)貼片天線元件IA-(m+1)的第I電極3A相對(duì)而排列，且設(shè)定為所有的貼片天線元件IA-1 1Α_η的電波發(fā)射方向均朝前方(圖36的左方)。而且，前一個(gè)與后一個(gè)貼片天線元件lA-m、lA_(m+l)的間隔D設(shè)定為使用頻率的自由空間波長(zhǎng)的約四分之一。分配器6是一種 公知的分配器，該分配器6起到如下作用:使向前一個(gè)與后一個(gè)貼片天線元件lA-m、lA-(m+l)提供的功率Wm、Wm+l的相位差變成90°。而且,分配器6起到如下作用:將向后一個(gè)貼片天線元件lA-(m+l)提供的功率Wm+1比向前一個(gè)貼片天線元件lA-m提供的功率Wm的相位差只提前90°。因此，從后一個(gè)貼片天線元件lA-(m+l)放射的電波的相位比前一個(gè)貼片天線元件lA-m放射的電波的相位只提前90°。下面，將對(duì)該實(shí)施例的天線裝置所起的作用和效果進(jìn)行說明。圖38是用于說明天線裝置所起的作用和效果的示意圖。如圖38所示，從供電部100輸出功率WO時(shí)，通過分配器6，形成具有90°相位差的功率Wl Wn，將這些功率Wl Wn分別提供給貼片天線元件IA-1 1Α_η。因此，從最后一個(gè)貼片天線元件lA-η放射如兩點(diǎn)點(diǎn)劃線所示的電波Un'，電波Un-Γ的相位在比電波Un'只延遲90°的狀態(tài)下，從前一個(gè)貼片天線元件IA-(n_l)放射電波Un-1'。然后，如點(diǎn)劃線所示的電波U2'在比電波Un'只延遲90° X (n_2)相位的狀態(tài)下，從貼片天線元件1A-2放射電波U2'，最后，如實(shí)線所示的電波U廣在比電波UY只延遲90° X (η-l)相位的狀態(tài)下，從貼片天線元件IA-1放射電波Ul'。此時(shí)，由于將鄰接的貼片天線元件lA-m、lA_(m+l)的間隔D設(shè)定為從貼片天線元件IA-1 lA-η放射的電波Ul' Un'的波長(zhǎng)的四分之一，因此，放射到貼片天線元件IA-1的前方的所有的電波Ul' Un'變得完全一致。其結(jié)果，從天線裝置203放射的電波的增益會(huì)對(duì)應(yīng)貼片天線元件數(shù)η而變高。
發(fā)明者為了確認(rèn)該效果，進(jìn)行了如下仿真。圖39是元件數(shù)與增益之間的相關(guān)圖。在該仿真中，也與所述第4實(shí)施例的仿真同樣地構(gòu)成了電介質(zhì)基體2A的相對(duì)介電常數(shù)為6.4、寬度W、長(zhǎng)度L、厚度T為15mm、80mm、15mm的貼片天線元件，并向貼片天線元件提供頻率為920MHz的功率。然后，改變貼片天線元件的元件數(shù)，分析在各元件數(shù)下的增益，得到了如圖39所示的結(jié)果。顯然，如圖39所示的結(jié)果，在該實(shí)施例的天線裝置203中，也通過使用η個(gè)貼片天線元件IA-1 lA-η，從而確認(rèn)了與貼片天線元件數(shù)η所對(duì)應(yīng)的增益的增加。其它的結(jié)構(gòu)、作用、效果與所述第4實(shí)施例相同，因此省略其敘述。(實(shí)施例7)圖40是表示該發(fā)明的第7實(shí)施例的天線裝置的示意立體圖，圖41是表示各貼片天線元件、切換開關(guān)6、供電部100之間的連接狀態(tài)的示意剖面圖。如圖40所示，該實(shí)施例的天線裝置204具有:按規(guī)定間隔D平行排列的一對(duì)貼片天線元件1Α、1Α'與切換開關(guān)6。具體而言，天線裝置204構(gòu)成為:以貼片天線元件IA的背面2Ab的電極4A與貼片天線元件IA'的背面2Ab'的電極4A'相對(duì)的方式，按間隔D平行排列貼片天線元件IAUAi，且通過切換開關(guān)6向供電部100連接了貼片天線元件1A、1A,的同軸電纜120、120'。

如圖40所示，這些貼片天線元件1A、1A'是相同的形狀，另外，各電極3A、3A' (4A、4A')的寬度W設(shè)定得比長(zhǎng)度L短。即，通過同時(shí)將貼片天線元件1A、1A'形成為細(xì)長(zhǎng)的四角棱柱狀，使得與一般的正方形元件相比，謀求了有關(guān)寬度方向的小型化。如圖40所示，從這樣的貼片天線元件1A、1A'分別引出同軸電纜120、120'，并將這些同軸電纜120、12(V通過切換開關(guān)6連接到供電部100上。另一方面，如圖41所示，切換開關(guān)6具有可動(dòng)接點(diǎn)61和一對(duì)固定接點(diǎn)62、63。而且，可動(dòng)接點(diǎn)61與從供電部100引出的同軸電纜110的內(nèi)部導(dǎo)體111連接，固定接點(diǎn)62、63與同軸電纜120、120'的內(nèi)部導(dǎo)體121、121'連接。因此，如實(shí)線所示，使切換開關(guān)6的可動(dòng)接點(diǎn)61與固定接點(diǎn)62接觸時(shí)，貼片天線元件IA變成供電元件,貼片天線元件IA'變成無供電元件。相反，如虛線所示，使可動(dòng)接點(diǎn)61與固定接點(diǎn)63接觸時(shí)，貼片天線元件IA變成無供電元件，貼片天線元件IA,變成供電元件。下面，將對(duì)該實(shí)施例的天線裝置204所起的作用和效果進(jìn)行說明。圖42是用于說明該實(shí)施例的天線裝置204所起的作用和效果的示意側(cè)視圖，圖43是表示將左側(cè)的貼片天線元件IA作為供電元件時(shí)的方向性的示意側(cè)視圖，圖44是表示將右側(cè)的貼片天線元件IA^作為供電元件時(shí)的方向性的示意側(cè)視圖。如圖42的實(shí)線所示，在使切換開關(guān)6的可動(dòng)接點(diǎn)61與固定接點(diǎn)62接觸的狀態(tài)下從供電部100提供規(guī)定頻率的信號(hào)時(shí)，通過切換開關(guān)6向貼片天線元件IA提供該信號(hào)。因此，作為供電元件貼片天線元件IA起作用且進(jìn)行激勵(lì)。其結(jié)果，從貼片天線元件IA的電極3A、4A向貼片天線元件IA的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)确派淙鐚?shí)線所示的電波V2。另一方面，在該狀態(tài)下，貼片天線元件IA'作為無供電元件而起作用，并與來自貼片天線元件IA的電波V2產(chǎn)生諧振。其結(jié)果，從貼片天線元件IA'的電極3A'、4A,向貼片天線元件IA^的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)确派淙缣摼€所示的電波V3。此時(shí)，若調(diào)整從貼片天線元件IA'引出的同軸電纜120'的長(zhǎng)度來設(shè)定包括同軸電纜120'的貼片天線元件IA'的附加電抗值時(shí)，貼片天線元件IA與貼片天線元件IA'在正面方向(圖42的左方向)上變成同步而產(chǎn)生諧振，且天線裝置204的正面方向的增益會(huì)變高。另外，朝貼片天線元件IA'的背面?zhèn)?圖42的右側(cè))的電波V3被抑制，且天線裝置204的F/B比會(huì)變大。即，貼片天線元件W作為反射器而起作用，并提高天線裝置204的左方向的電波的增益或F/B比。其結(jié)果，如圖43所示，天線裝置204的方向性偏向左方向。并且，如圖42的虛線所示，切換切換開關(guān)6使切換開關(guān)6的可動(dòng)接點(diǎn)61與固定接點(diǎn)63接觸時(shí)，通過切換開關(guān)6向貼片天線元件IA'提供來自供電部100的信號(hào)，且貼片天線元件IA'作為供電元件而起作用并進(jìn)行激勵(lì)。其結(jié)果，從貼片天線元件IA'向其正面?zhèn)扰c背面?zhèn)确派淙缣摼€所示的電波V3。而且，在該狀態(tài)下，貼片天線元件IA作為無供電元件而起作用，并與來自貼片天線元件IA'的電波V3產(chǎn)生諧振，從貼片天線元件IA的電極3A、4A向正面?zhèn)扰c背面?zhèn)确派淙鐚?shí)線所示的電波V2。此時(shí)，與所述同樣地，若調(diào)整從貼片天線元件IA引出的同軸電纜120的長(zhǎng)度來調(diào)整貼片天線元件IA的附加電抗值時(shí)，貼片天線元件IA與貼片天線元件IA'在背面方向上變成同步而產(chǎn)生諧振，且天線裝置204的背面方向的增益會(huì)變高。另外，抑制朝貼片天線元件IA的正面?zhèn)鹊碾姴╒2。S卩，切換切換開關(guān)6時(shí)，貼片天線元件IA作為反射器而起作用，并提高天線裝置204的右方向的電波的增益或F/B比。其結(jié)果，如圖44所示，天線裝置204的方向性變?yōu)橛曳较?。如上所述，?duì)于該實(shí)施例的天線裝置204而言，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，而且在正面方向或背面方向上還能得到高增益與大F/B比，并且能輕易切換其方向性。另外，由于使用貼片天線元件1A、1A'作為元件，因此與同軸線路等不平衡電路之間的耦合變得更容易，并能更有效地從供電部100向天線裝置204提供信號(hào)。另外，在該實(shí)施例的天線裝置204中，將貼片天線元件1A(1A')的電極3A(3A')作為天線電極，并將電極4A(4A^ )作為接地電極，將電極3A(3A,)朝向作為放射方向的正面?zhèn)?、將電極4A(4A')朝向背面?zhèn)榷帕小５?，如該?shí)施例所述，在小型且電極3A、4A(3A'、4A')幾乎為相同尺寸時(shí)，很難明確區(qū)別哪一個(gè)是接地電極、哪一個(gè)是天線電極。而且，不管將哪一個(gè)作為接地電極和天線電極，天線特性都不會(huì)有很大差異。因此，即使是具有如圖45所示的貼片天線元件1A、1A'的排列的天線裝置，都會(huì)起到與所述實(shí)施例的天線裝置204相同的作用和效果。S卩，即使如圖45(a)所示，將貼片天線元件IA^朝向與實(shí)施例相反的方向，或如圖45(b)所示，將貼片天線元件IA朝向與實(shí)施例相反的方向，也會(huì)發(fā)揮與實(shí)施例的天線裝置204相同的特性。其它的結(jié)構(gòu)、作用、效果與所述第I至第6實(shí)施例相同，因此省略其敘述。(實(shí)施例8)
下面，將對(duì)該發(fā)明的第8實(shí)施例進(jìn)行說明。圖46是表示該發(fā)明的第8實(shí)施例的天線裝置的示意立體圖，圖47是表示作為無供電元件的貼片天線元件的示意剖面圖。如圖46所示，該實(shí)施例的天線裝置205具有三個(gè)貼片天線元件1Β_1、ΙΑ、1B_2。這些貼片天線元件IB-1、ΙΑ、1B-2按相鄰的貼片天線元件ΙΑ、IB-1 (1B-2UA)的電極4A、3B(4B、3A)彼此相對(duì)的方式以規(guī)定間隔D平行排列。而且，將中間的貼片天線元件IA作為與供電部100連接的供電元件，并將兩側(cè)的貼片天線元件1B-1UB-2作為具有可變電抗電路5的無供電元件。貼片天線元件IA由同軸電纜120直接連接到供電部100上。在作為無供電元件的貼片天線元件1B-1UB-2上分別連接可變電抗電路5而作為終端。具體而言，如圖47所示，將到達(dá)各貼片天線元件IB-1 (1B-2)的電極3B的孔2Bg、4Ba開在電介質(zhì)基體2B與電極4B上，并將導(dǎo)線140插入到該孔2Bg、4Ba中，使其一端連接到電極3B上，并且將另外一端連接到可變電抗電路5的輸入端上。而且，將可變電抗電路5的輸出端連接到導(dǎo)線141上，并且將該導(dǎo)線141連接到電極4B上。能夠采用公知的所有的可變電抗電路作為可變電抗電路5，而在該實(shí)施例中，利用可變電容二極管形成了可變電抗電路5。具體而言，將變?nèi)荻O管53與電感54串聯(lián)連接，并將變?nèi)荻O管53的陰極側(cè)與導(dǎo)線140連接的同時(shí)將電感54的一端連接到導(dǎo)線141上。因此，通過改變施加到變?nèi)荻O管53的陰極側(cè)的直流電壓Vcc的大小且改變變?nèi)荻O管53的電容值，從而能夠調(diào)整可變電抗電路5整體的電抗值。另外，該可變電抗電路5也與公知的可變電抗電路相同，電抗值能夠從感應(yīng)性范圍變化到電容性范圍。下面，將對(duì)該實(shí)施例的天線裝置205所起的作用和效果進(jìn)行說明。圖48是用于說明該實(shí)施例的天線裝置205所起的作用和效果的示意側(cè)視圖，圖49是表示天線裝置205的方向性的示意側(cè)視圖。如圖48所示，從供電部100經(jīng)過同軸電纜120向貼片天線元件IA提供規(guī)定頻率的信號(hào)，并將貼片天線元件IB-1的可變電抗電路5調(diào)整為感應(yīng)性電抗值的同時(shí)，將貼片天線元件1B-2的可變電抗電路5調(diào)整為電容性電抗值。這樣，貼片天線元件IB-1作為反射器而起作用，從而抑制朝向貼片天線元件IA的背面?zhèn)?圖48的右方向)的電波V2，并放大朝向貼片天線元件IA的正面?zhèn)?圖48的左方向)的電波V2。因此，提高了天線裝置205的正面方向的電波的增益，增大了 F/B比，且呈如圖49的實(shí)線所示的方向性。相反，若將貼片天線元件IB-1的可變電抗電路5調(diào)整為電容性電抗值的同時(shí)，將貼片天線元件1B-2的可變電抗電路5調(diào)整為感應(yīng)性電抗值，則貼片天線元件1B-2作為反射器而起作用，天線裝置205表示為如圖49的虛線所示的方向性。如上所述，對(duì)于該實(shí)施例的天線裝置205而言，不僅小型且同時(shí)能得到向正面方向的高增益與大F/B比，而且還能通過貼片天線元件1B-1UB-2的可變電抗電路5輕易改變天線裝置205的方向性。
其它的結(jié)構(gòu)、作用、效果與所述第I至第7實(shí)施例相同，因此省略其敘述。(實(shí)施例9)下面，將對(duì)該發(fā)明的第9實(shí)施例進(jìn)行說明。圖50是表示該發(fā)明的第9實(shí)施例的天線裝置的主要部分的剖面圖。在所述第8實(shí)施例中，由變?nèi)荻O管53與電感54構(gòu)成貼片天線元件1B_1、1B_2的可變電抗電路，示例了能連續(xù)改變其電抗值的可變電抗電路5。相對(duì)于此，在該實(shí)施例中，應(yīng)用了能離散改變?cè)撾娍怪档目勺冸娍闺娐?"。具體而言,如圖50所不，由切換開關(guān)55和電抗值不同的多個(gè)固定電抗電路56 59構(gòu)成可變電抗電路5"。因此，通過切換切換開關(guān)55，來連接固定電抗電路56 59之中的任意一個(gè)與貼片天線元件IB-1 (1B-2)，從而能夠改變可變電抗電路5"的電抗值。其它的結(jié)構(gòu)、作用、效果與所述第2實(shí)施例相同，因此省略其敘述。另外，該發(fā)明并不限定于所述實(shí)施例，在發(fā)明的主旨范圍內(nèi)能夠具有各種變形或改變。另外，如圖1或圖11所示，在所述實(shí)施例中，示例了對(duì)應(yīng)于在電介質(zhì)基體2的正面2a的整面上形成的電極3，將電極4的全長(zhǎng)設(shè)定得與第3電極相同或者更長(zhǎng)的貼片天線裝置。但是，如圖51所示，在正面2a上形成長(zhǎng)度L比電介質(zhì)基體2的正面2a的長(zhǎng)度短的第I電極3且將第2電極4的全長(zhǎng)設(shè)定成比該第I電極3相對(duì)更長(zhǎng)的貼片天線裝置也必然包括在該發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，在所述第2實(shí)施例中示例了電極4比電極3長(zhǎng)且將其兩端部41、42向電介質(zhì)基體2的兩端面2e、2f彎曲而配置的貼片天線裝置。但是，也能將電極3、4中的至少一個(gè)的長(zhǎng)度設(shè)定得比電介質(zhì)基體2的正面2e、背面2f的長(zhǎng)度長(zhǎng)且將該電極向兩端面2e、2f彎曲而配置。因此，電極3比電極4長(zhǎng)且將其兩端部彎曲后在電介質(zhì)基體2的兩端面2e、2f上配置的發(fā)明也包括在該發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，如圖1或圖14所示，在所述實(shí)施例中示例了:在長(zhǎng)方體上形成電介質(zhì)基體2 (2A、2B)，且在其正面2a(2Aa、2Ba)、背面2b (2Ab、2Bb)整面上形成電極3、4，并將貼片天線裝置(貼片天線元件)整體形成為長(zhǎng)方體狀。但是，只要貼片天線裝置I (貼片天線元件)的寬度W、長(zhǎng)度L、厚度T滿足規(guī)定的條件，且其剖面形狀幾乎為長(zhǎng)方形的形狀，則貼片天線裝置I (貼片天線元件)的形狀是任意的。因此，例如，圖52所示，兩端面2e、2f(2Ae、2Af，2Be、2Bf)為彎曲成半圓形的貼片天線裝置(貼片天線元件)，或如圖53所示，在電介質(zhì)基體2(2A、2B)的中央部上有空隙2h的貼片天線裝置(貼片天線元件)，也都包括在該發(fā)明的范圍內(nèi)。在所述實(shí)施例中，如圖2、圖10、圖16、圖25、圖32、圖41所示，作為向供電元件的貼片天線裝置I (貼片天線元件1A)的供電結(jié)構(gòu)，采用了將從供電部100引出的同軸電纜120的內(nèi)部導(dǎo)體121插入到貼片天線元件I (IA)的電介質(zhì)基體2 (2A)或電極4(4A)的孔2g、4a(2Ag、4Aa)中，從而連接到電極3 (3A)上，并且將外部導(dǎo)體122連接到電極4 (4A)上的結(jié)構(gòu)，但是供電結(jié)構(gòu)并不僅限于此。例如，如圖54所示，通過將同軸電纜120連接到貼片天線裝置I (貼片天線元件1A)的側(cè)面上，在電介質(zhì)基體2 (2A)或電極4(4A)上不開孔也能供電。即，通過在電介質(zhì)基體2(2A)的側(cè)面2d(2Ad)上形成電極3、4(3A、4A)的引出部33、43，并將同軸電纜120的內(nèi)部導(dǎo)體121連接到電極3 (3A)的引出部33，并且將外部導(dǎo)體122連接到電極4 (4A)的引出部34，就能從供電部100向貼片天線裝置I (貼片天線元件1A)供電。另外，也能不利用同軸電纜120而是利用電磁耦合來從供電部100向貼片天線裝置1(貼片天線元件1A)供電。另外，如第7實(shí)施例的說明所述，在小型且電極34、4么(38、48)幾乎為相同尺寸時(shí)，很難明確區(qū)別哪一個(gè)是接地電極、哪一個(gè)是天線電極。而且，不管將哪一個(gè)作為接地電極和天線電極，天線特性都不會(huì)有很大差異。因此，如圖55所示的具有貼片天線元件1A、1B的排列的天線裝置也會(huì)起到與所述實(shí)施例的天線裝置相同的作用和效果。即，如圖55(a)所示，即使是將貼片天線元件IA置于與通常相反的朝向，如圖55(b)所示，將貼片天線元件IB置于與通常相反的朝向，另外，如圖55 (C)所示，將貼片天線元件1A、IB兩者均置于與通常相反的朝向，也會(huì)發(fā)揮與所述實(shí)施例的天線裝置相同的特性。而且，具有這些排列的天線裝置也包括在該發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，在所述第4實(shí)施例中，如圖23所示，示例了將電抗電路5與各子陣列單元210-1 (210-2 210-n)的第2貼片天線元件IB連接的天線裝置。但是，并不意味著由電抗電路5未與第2貼片天線元件IB連接的子陣列單元210-1 210-n構(gòu)成的天線裝置在該發(fā)明的范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，其特征在于: 分別設(shè)置電極在電介質(zhì)基體的至少對(duì)置的大致平行的兩個(gè)面上而形成的一對(duì)貼片天線元件按規(guī)定間隔平行排列為一個(gè)貼片天線元件的電極與另一個(gè)貼片天線元件的電極相面對(duì)的方式， 向一個(gè)貼片天線元件供電并作為供電元件，并且將另一個(gè)貼片天線元件作為無供電元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于: 利用貼片天線裝置作為所述貼片天線元件， 所述貼片天線裝置，具有:電介質(zhì)基體，其正面與背面互相對(duì)置，且與這些正面和背面垂直的剖面大致為長(zhǎng)方形狀；第I電極，形成在該電介質(zhì)基體的正面，且連接到供電部；和第2電極，形成在該電介質(zhì)基體的背面， 所述第I電極的寬度設(shè)定為朝激勵(lì)方向的該第I電極長(zhǎng)度的四分之一以下，并且所述第2電極的寬度設(shè)定為朝激勵(lì)方向的該第2電極長(zhǎng)度的四分之一以下， 所述電介質(zhì)基體的正面和背面的各自的寬度設(shè)定為等于所述第I和第2電極的各自的寬度，并且該電介質(zhì)基體的厚度設(shè)定為該寬度的一倍以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線裝置，其特征在于: 所述第I或第2電極的至少一個(gè)的長(zhǎng)度設(shè)定得比所述電介質(zhì)基體的正面或背面的長(zhǎng)度長(zhǎng)，并彎曲該長(zhǎng)度方向的兩端部，配置在該電介質(zhì)基體的兩端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的天線裝置，其特征在于: 所述第2電極的長(zhǎng)度設(shè)定得比所述第I電極的長(zhǎng)度長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于: 作為所述無供電元件的貼片天線元件排列在與作為所述供電元件的貼片天線元件的放射方向相反一側(cè)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于: 作為所述無供電元件的貼片天線元件上連接電抗電路來作為終端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于: 所述一對(duì)貼片天線元件的所述間隔設(shè)定為使用頻率的自由空間波長(zhǎng)的0.12倍以上且0.30倍以下。
8.一種天線裝置，利用權(quán)利要求1至權(quán)利要求7的任一項(xiàng)所述的一對(duì)貼片天線元件作為子陣列單元，按照后一個(gè)子陣列單元的供電元件位于前一個(gè)子陣列單元的無供電元件的背后的方式，將多個(gè)子陣列單元按規(guī)定間隔配置成一列，其特征在于: 所述一個(gè)貼片天線元件作為第I貼片天線元件，并且所述另一個(gè)貼片天線元件作為第2貼片天線元件，且將各貼片天線元件中的一個(gè)電極作為第I電極，并且將另一個(gè)電極作為第2電極， 按照前一個(gè)子陣列單元的第2貼片天線元件的第2電極與后一個(gè)子陣列單元的第I貼片天線元件的第I電極對(duì)置的方式，將所述多個(gè)子陣列單元按規(guī)定間隔排列成一列。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線裝置，其特征在于: 前一個(gè)子陣列單元與后一個(gè)子陣列單元的所述規(guī)定間隔設(shè)定為使用頻率的自由空間波長(zhǎng)的大致二分之一，對(duì)后一個(gè)子陣列單元的第I貼片天線元件的供電與對(duì)前一個(gè)子陣列單元的第I貼片天線元件的供電設(shè)置大致180°的相位差。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的天線裝置，其特征在于: 所述各子陣列單元的第2貼片天線元件上連接了電抗電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種避免增益或效率等放射特性的惡化，并且謀求小型化的貼片天線裝置和天線裝置。在長(zhǎng)方體狀的電介質(zhì)基體(2)的正面(2a)上形成第1電極(3)，并且在電介質(zhì)基體(2)的背面(2b)上形成第2電極(4)，并通過同軸電纜(120)將第1電極(3)連接在供電部(100)上。而且，將第1和第2電極(3、4)的寬度(W)設(shè)定為其長(zhǎng)度(L)的四分之一以下，并且將電介質(zhì)基體(2)的厚度(T)設(shè)定為所述寬度(W)的一倍以上。更優(yōu)選將第2電極(4)設(shè)定得比第1電極(3)長(zhǎng)，并將第2電極(4)的兩端部彎曲后配置在電介質(zhì)基體(2)的兩端面(2e、2f)上。
文檔編號(hào)H01Q21/08GK103199343SQ20131006137
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月6日
發(fā)明者柴田治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所