本發(fā)明涉及具備多個(gè)天線并特別應(yīng)用于mimo(多輸入多輸出：multiple-inputandmultiple-output)而優(yōu)選的天線裝置。

背景技術(shù)：

在無(wú)線通信中，已知在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)雙方中使用多個(gè)天線，并能夠使通信質(zhì)量提高的mimo。由于在mimo中，即使不強(qiáng)化帶寬或發(fā)射輸出也能夠改善數(shù)據(jù)的吞吐量或能夠鏈接的距離，所以頻帶的利用效率高，且能夠提高鏈路的可靠性或多樣性，所以是在無(wú)線通信業(yè)界引人注目的技術(shù)。由于mimo是空間復(fù)用通信的一種，也復(fù)用無(wú)線模塊，并同時(shí)使用多個(gè)天線，所以需要多個(gè)天線。

在專利文獻(xiàn)1中記載了能夠應(yīng)用于mimo的以往的天線裝置。在該以往的天線裝置中，為了提供一種能夠一邊抑制布線圖案設(shè)計(jì)的自由度下降，一邊減小天線元件間的互耦的多天線裝置，具備第一天線元件、第二天線元件以及配置在第一天線元件與第二天線元件之間的非接地的無(wú)饋電元件。該無(wú)饋電元件由與第一天線元件對(duì)置地配置的第一對(duì)置部、與第二天線元件對(duì)置地配置的第二對(duì)置部以及連結(jié)第一對(duì)置部和第二對(duì)置部的連結(jié)部構(gòu)成，能夠?qū)ⅲ河膳c第一天線元件的直接耦合引起并流經(jīng)第二天線元件的電流的方向、由無(wú)饋電元件的第二對(duì)置部的電流導(dǎo)致的間接耦合引起并流經(jīng)第二天線元件的電流的方向設(shè)為相反方向。由此，由于由直接耦合引起的電流與由間接耦合引起的電流相互抵消，所以能夠減小第一天線元件與第二天線元件的互耦。

另外，在專利文獻(xiàn)2中記載了能夠應(yīng)用于mimo的以往的天線裝置。該以往的天線裝置具備：位于基板上的多個(gè)天線元件、在基板上位于多個(gè)天線元件之間并與預(yù)定的接地部接地的隔離元件。而且，利用隔離元件，能夠使從多個(gè)天線元件放射并向其他天線傳播的電磁波相互抵消，能夠防止天線元件間的干涉。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利5532847號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2002-141732號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

即使在能夠應(yīng)用于mimo的天線裝置中搭載有多條天線，也要求設(shè)置位置的小空間化、設(shè)計(jì)性上的天線的小型化以及天線間的增益差和定向性偏差的減小。然而，在以往的天線裝置中，對(duì)于為了提高天線的小型化、天線間的增益差和定向性偏差而改善平均增益中的定向性，不能夠期待充分的達(dá)成。

另外，提出了能夠應(yīng)用于mimo的以往的天線裝置。在圖20中示出表示該以往的天線裝置100的構(gòu)成的俯視圖。

該圖所示的以往的天線裝置100具備第一天線110和第二天線120，第一天線110和第二天線120由分別形成在高頻特性良好的絕緣性的第一基板111的正面110a和第二基板121的正面120a上的偶極天線構(gòu)成。將該第一天線110和第二天線120隔開(kāi)距離l101并配置成背面110b、120b彼此面對(duì)而構(gòu)成以往的天線裝置100。

第一天線110和第二天線120設(shè)為相同的構(gòu)成，例如，能夠設(shè)為與后述圖2所示的第一天線10相同的構(gòu)成。即，在第一天線110和第二天線120的天線基板111、121的正面110a、120a上，形成有由帶電元件和接地元件構(gòu)成的偶極天線，從形成在天線基板111、121的背面110b、120b上的饋電部向偶極天線饋電。在各個(gè)饋電部上連接有饋電用的同軸電纜119、129。

在圖21(a)中示出將以往的天線裝置100的應(yīng)用頻率設(shè)為2000mhz，將距離l101設(shè)為15mm并豎立設(shè)置時(shí)的第一天線110的水平面內(nèi)的輻射方向圖，在圖21(b)中示出第二天線120的水平面內(nèi)的輻射方向圖。另外，在圖22中示出第一天線110和第二天線120的電壓駐波比(vswr)的頻率特性，在圖23中示出第一天線110與第二天線120之間的隔離的頻率特性。

參照?qǐng)D21(a)可知，在-90°～0°～90°的方向上增益下降。另外，在第一天線110的輻射方向圖中，偏差為6.1db，在-90°～0°～90°的方向上標(biāo)準(zhǔn)化而成的平均增益為-4.9db，與第一天線110和第二天線120的增益差為4.8db。另外，參照?qǐng)D21(b)可知，在-90°～180°～90°的方向上增益下降。另外，在第二天線120的輻射方向圖中，偏差成為6.9db。

另外，參照?qǐng)D22，在約830mhz～約1510mhz和約1790mhz～2700mhz中得到了3以下的vswr。并且，參照?qǐng)D23，在約1970mhz～約2130mhz中，得到了-10db以下的隔離。

而且，當(dāng)將以往的天線裝置100的應(yīng)用頻率設(shè)為2000mhz，將距離l101設(shè)為80mm時(shí)，改善了第一天線110和第二天線120的上述各電特性。然而，雖然為了提高天線間的增益差和定向性偏差，改善了平均增益中的定向性，但存在天線裝置成為大型而不能夠小型化這樣的問(wèn)題點(diǎn)。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種天線裝置，使隔離特性變得良好，并能夠使天線小型化，并且由于提高了天線間的增益差和定向性偏差，所以能夠改善平均增益中的定向性。

用于解決問(wèn)題的手段

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第一天線裝置具備在無(wú)線通信中同時(shí)使用的第一偶極天線和第二偶極天線，其最主要的特征在于，所述第一偶極天線和所述第二偶極天線配置成v字形。

也可以是，在本發(fā)明的第一天線裝置中，所述第一偶極天線形成在絕緣性的第一基板的正面上，所述第二偶極天線形成在絕緣性的第二基板的正面上，以所述第一基板的背面與所述第二基板的背面對(duì)置的方式將所述第一基板和所述第二基板配置成v字形。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第一天線裝置中，配置形成有所述第一偶極天線的所述第一基板、形成有所述第二偶極天線的所述第二基板的v字形的角度設(shè)為約72°～約180°。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第一天線裝置中，形成在所述第一基板的正面上的所述第一偶極天線和形成在所述第二基板的正面上的所述第二偶極天線設(shè)為相同的構(gòu)成，所述第一偶極天線和所述第二偶極天線具備帶電元件和正面接地元件，所述帶電元件由第一環(huán)形天線和形成在該第一環(huán)形天線的內(nèi)部的第一t型部件構(gòu)成，所述正面接地元件由第二環(huán)形天線和形成在該第二環(huán)形天線的內(nèi)部的第二t型部件構(gòu)成。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第一天線裝置中，在所述第一基板的背面上，形成有配置成與所述帶電元件面對(duì)的細(xì)長(zhǎng)的第一無(wú)饋電元件和配置成與所述正面接地元件面對(duì)的細(xì)長(zhǎng)的第二無(wú)饋電元件。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第一天線裝置中，具備：合成樹(shù)脂制的基座部，由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的剖面設(shè)為等腰三角形，并具有嵌入部，所述嵌入部在上表面上呈v字形形成有第一保持槽和第二保持槽，所述第一保持槽保持所述第一基板的下部，所述第二保持槽保持所述第二基板的下部；和合成樹(shù)脂制的蓋，由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的剖面設(shè)為等腰三角形，在下部被覆蓋在所述基座部的所述嵌入部上時(shí)，配置成v字形的由所述第一保持槽保持的所述第一基板和由所述第二保持槽保持的所述第二基板容納在內(nèi)部的容納空間中。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第一天線裝置中，具備：合成樹(shù)脂制的基座部，由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的剖面設(shè)為等腰三角形，并具有嵌入部，所述嵌入部在上表面上呈v字形形成有第一保持槽和第二保持槽并且在周面上形成有多個(gè)卡合爪，所述第一保持槽保持所述第一基板的下部，所述第二保持槽保持所述第二基板的下部；和合成樹(shù)脂制的蓋，由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的剖面設(shè)為等腰三角形，多個(gè)卡合孔形成在下部的周面上，在下部被覆蓋在所述基座部的所述嵌入部上時(shí)，所述多個(gè)卡合爪嵌入并固定安裝在所述多個(gè)卡合孔中，配置成v字形的由所述第一保持槽保持的所述第一基板和由所述第二保持槽保持的所述第二基板容納在內(nèi)部的容納空間中。

本發(fā)明的第二天線裝置具備在無(wú)線通信中同時(shí)使用的第一偶極天線和第二偶極天線，其最主要的特征在于，所述第一偶極天線和所述第二偶極天線配置成v字形，無(wú)饋電元件配置在呈v字形配置的所述第一偶極天線與所述第二偶極天線之間。

也可以是，在本發(fā)明的第二天線裝置中，所述第一偶極天線形成在絕緣性的第一基板的正面上，所述第二偶極天線形成在絕緣性的第二基板的正面上，以所述第一基板的背面與所述第二基板的背面對(duì)置的方式將所述第一基板和所述第二基板配置成v字形，所述無(wú)饋電元件形成在無(wú)饋電基板的兩個(gè)面上，所述無(wú)饋電元件配置在呈v字形配置的所述第一基板和所述第二基板之間。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第二天線裝置中，配置所述第一基板和所述第二基板而成的v字形的角度為約72°～約180°，其中，所述第一基板形成有所述第一偶極天線，所述第二基板形成有所述第二偶極天線。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第二天線裝置中，形成在所述第一基板的正面上的所述第一偶極天線和形成在所述第二基板的正面上的所述第二偶極天線設(shè)為相同的構(gòu)成，所述第一偶極天線和所述第二偶極天線具備帶電元件和正面接地元件，所述帶電元件由第一環(huán)形天線和形成在該第一環(huán)形天線的內(nèi)部的第一t型部件構(gòu)成，所述正面接地元件由第二環(huán)形天線和形成在該第二環(huán)形天線的內(nèi)部的第二t型部件構(gòu)成。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第二天線裝置中，在所述第一基板的背面上，形成有配置成與所述帶電元件面對(duì)的細(xì)長(zhǎng)的第一無(wú)饋電元件和配置成與所述正面接地元件面對(duì)的細(xì)長(zhǎng)的第二無(wú)饋電元件。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第二天線裝置中，在將應(yīng)用頻率的波長(zhǎng)設(shè)為λ'時(shí)，所述無(wú)饋電元件配置在距連結(jié)所述第一偶極天線和所述第二偶極天線打開(kāi)的頂端間的線約0.066λ'以內(nèi)，所述無(wú)饋電元件配置在呈v字形配置的所述第一偶極天線與所述第二偶極天線之間，所述第一偶極天線形成在所述第一基板上，所述第二偶極天線形成在所述第二基板上。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第二天線裝置中，在將應(yīng)用頻率的波長(zhǎng)設(shè)為λ'，將形成有所述無(wú)饋電元件的所述無(wú)饋電基板上的縮短的波長(zhǎng)設(shè)為λ時(shí)，形成在所述無(wú)饋電基板上的所述無(wú)饋電元件的長(zhǎng)度設(shè)為約0.48λ～約0.59λ。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第二天線裝置中，具備：合成樹(shù)脂制的基座部，由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的剖面設(shè)為等腰三角形，并具有嵌入部，所述嵌入部在上表面上呈v字形形成有第一保持槽和第二保持槽，并且在上表面上在第一保持槽與所述第二保持槽之間形成有第三保持槽，所述第一保持槽保持所述第一基板的下部，所述第二保持槽保持所述第二基板的下部，所述第三保持槽保持所述無(wú)饋電基板的下部；和合成樹(shù)脂制的蓋，由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的剖面設(shè)為等腰三角形，在下部被覆蓋在所述基座部的所述嵌入部上時(shí)，配置成v字形的由所述第一保持槽保持的所述第一基板和由所述第二保持槽保持的所述第二基板、由所述第三保持槽保持的所述無(wú)饋電基板容納在內(nèi)部的容納空間中。

另外，也可以是，在本發(fā)明的第二天線裝置中，具備：合成樹(shù)脂制的基座部，由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的剖面設(shè)為等腰三角形，并具有嵌入部，所述嵌入部在上表面上呈v字形形成有第一保持槽和第二保持槽，并且在上表面上在第一保持槽與所述第二保持槽之間形成有第三保持槽，還在周面上形成有多個(gè)卡合爪，所述第一保持槽保持所述第一基板的下部，所述第二保持槽保持所述第二基板的下部，所述第三保持槽保持所述無(wú)饋電基板的下部；和合成樹(shù)脂制的蓋，由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的剖面設(shè)為等腰三角形，多個(gè)卡合孔形成在下部的周面上，在下部被覆蓋在所述基座部的所述嵌入部上時(shí)，所述多個(gè)卡合爪嵌入并固定安裝在所述多個(gè)卡合孔中，配置成v字形的由所述第一保持槽保持的所述第一基板和由所述第二保持槽保持的所述第二基板、由所述第三保持槽保持的所述無(wú)饋電基板容納在內(nèi)部的容納空間中。

本發(fā)明的第三天線裝置具備在無(wú)線通信中同時(shí)使用的由第一偶極天線至第四偶極天線構(gòu)成的四個(gè)偶極天線，其最主要的特征在于，所述第一偶極天線至所述第四偶極天線配置成w字形。

本發(fā)明的第四天線裝置具備在無(wú)線通信中同時(shí)使用的由第一偶極天線至第四偶極天線構(gòu)成的四個(gè)偶極天線，其最主要的特征在于，所述第一偶極天線至所述第四偶極天線沿著正方形的各邊配置。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的天線裝置通過(guò)將第一偶極天線和第二偶極天線配置成v字形，第一偶極天線與第二偶極天線的隔離變良好，能夠?qū)⑻炀€小型化，并且由于提高天線間的增益差和定向性偏差，所以能夠改善平均增益中的定向性。并且，通過(guò)在第一偶極天線與第二偶極天線之間配置無(wú)饋電元件，隔離變得更良好，能夠?qū)⑻炀€小型化，并且由于提高了天線間的增益差和定向性偏差，所以能夠進(jìn)一步改善平均增益中的定向性。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的天線裝置的構(gòu)成的俯視圖、主視圖。

圖2是表示構(gòu)成本發(fā)明第一實(shí)施例的天線裝置中的第一天線的第一基板的正面和背面的構(gòu)成的圖。

圖3是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的天線裝置中的第一天線和第二天線的輻射方向圖的圖。

圖4是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的天線裝置中的第一天線和第二天線的vswr的頻率特性的圖。

圖5是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的天線裝置中的第一天線和第二天線的隔離的頻率特性的圖。

圖6是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的天線裝置的構(gòu)成的俯視圖、主視圖。

圖7是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的天線裝置中的無(wú)饋電基板的構(gòu)成的圖。

圖8是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的天線裝置中的第一天線和第二天線的輻射方向圖的圖。

圖9是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的天線裝置中的第一天線和第二天線的vswr的頻率特性的圖。

圖10是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的天線裝置中的第一天線和第二天線的隔離的頻率特性的圖。

圖11是表示在本發(fā)明第二實(shí)施例的天線裝置中，相對(duì)于第一天線和第二天線的角度的平均增益、相對(duì)于第一天線和第二天線與無(wú)饋電基板的距離偏差的平均增益、以及相對(duì)于無(wú)饋電元件的長(zhǎng)度的平均增益的圖。

圖12是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的天線裝置的構(gòu)成的俯視圖。

圖13是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的天線裝置的構(gòu)成的俯視圖。

圖14是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的天線裝置的構(gòu)成的俯視圖。

圖15是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的天線裝置的構(gòu)成的立體圖。

圖16是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的天線裝置中的蓋的構(gòu)成的立體圖。

圖17是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的天線裝置中的基座部的構(gòu)成的立體圖。

圖18是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的天線裝置中的基臺(tái)的構(gòu)成的立體圖。

圖19是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的天線裝置的組裝的立體圖。

圖20是表示以往的天線裝置的構(gòu)成的俯視圖。

圖21是表示以往的天線裝置中的第一天線和第二天線的輻射方向圖的圖。

圖22是表示以往的天線裝置中的第一天線和第二天線的vswr的頻率特性的圖。

圖23是表示以往的天線裝置中的第一天線和第二天線的隔離的頻率特性的圖。

具體實(shí)施方式

在圖1(a)中示出表示本發(fā)明第一實(shí)施例的天線裝置1的構(gòu)成的俯視圖，在圖1(b)中示出表示第一實(shí)施例的天線裝置1的構(gòu)成的主視圖。

這些圖所示的本發(fā)明第一實(shí)施例的天線裝置1設(shè)為具備兩條天線并應(yīng)用于mimo而優(yōu)選的小型天線裝置。第一實(shí)施例的天線裝置1具備第一天線10和第二天線20，第一天線10和第二天線20由分別形成在聚四氟乙烯基板或玻璃環(huán)氧基板等高頻特性良好的絕緣性的第一基板11的正面10a和第二基板21的正面20a上的偶極天線構(gòu)成。該第一天線10和第二天線20配置成：形成有偶極天線的第一基板11和第二基板21形成的角度為θ1并對(duì)置而成為v字形。角度θ1例如設(shè)為90°。在該情況下，第一基板11的背面10b和第二基板21的背面20b以角度θ1對(duì)置，第一基板11的正面10a和第二基板21的正面20a配置成極力遠(yuǎn)離。形成在第一基板11的正面10a上的偶極天線由帶電元件12和正面接地元件13構(gòu)成，并從配置在背面10b上的同軸電纜19供電。另外，形成在第二基板21的正面20a上的偶極天線由帶電元件22和正面接地元件23構(gòu)成，并從配置在背面20b上的同軸電纜29供電。

由于第一基板11和第二基板21的構(gòu)成設(shè)為相同的構(gòu)成，所以以下通過(guò)僅進(jìn)行第一基板11的說(shuō)明，作為也進(jìn)行第二基板21的說(shuō)明。在圖2(a)中示出第一基板11的正面10a的構(gòu)成，在圖2(b)中示出背面10b的構(gòu)成。

如這些圖所示，第一基板11設(shè)為縱向細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，通過(guò)蝕刻或粘貼等在正面10a的上半部分上形成有帶電元件12，通過(guò)蝕刻或粘貼等在下半部分上形成有正面接地元件13。帶電元件12由第一環(huán)形部件和t字狀的第一t型部件構(gòu)成，所述第一環(huán)形部件具有從第一基板11的大致中央的形成有通孔12a的帶電側(cè)饋電點(diǎn)起變寬的錐形部，并大致沿著第一基板11的上半部分的周緣形成；所述第一t型部件形成在該第一環(huán)形部件的內(nèi)部。第一t型部件由從帶電側(cè)饋電點(diǎn)延伸的直線部和形成于直線部的頂端的與直線部大致正交的頭部構(gòu)成。

另外，正面接地元件13用與帶電元件12類似的形狀線對(duì)稱地形成，由第二環(huán)形部件和t字狀的第二t型部件構(gòu)成，所述第二環(huán)形部件具有從第一基板11的大致中央的形成有通孔13a的接地側(cè)饋電點(diǎn)起變寬的錐形部，并大致沿著第一基板11的下半部分的周緣形成；所述第二t型部件形成在該第二環(huán)形部件的內(nèi)部。第二t型部件由從饋電點(diǎn)延伸的寬幅直線部和形成于直線部的頂端的與直線部大致正交的頭部構(gòu)成。

如圖2(b)所示，在第一基板11的背面10b上，通過(guò)蝕刻或粘貼等大致沿一條直線排列形成有縱向細(xì)長(zhǎng)地延伸并在中途形成有段(stub)的第一無(wú)饋電元件15和縱向細(xì)長(zhǎng)地形成的第二無(wú)饋電元件16。第一無(wú)饋電元件15配置成夾著第一基板11與帶電元件12面對(duì)，第二無(wú)饋電元件16配置成夾著第一基板11與正面接地元件13面對(duì)。另外，在第一基板11的背面10b上的從大致中央到下部的左側(cè)，通過(guò)蝕刻或粘貼等，以一部分沿著第二無(wú)饋電元件16的方式形成有背面接地元件14。并且，通過(guò)蝕刻或粘貼等在背面10b的中央部上形成有饋電部18，在饋電部18上形成有彎曲成コ字狀的饋電圖案，在該饋電圖案的一端連接有通孔12a，所述通孔12a形成在帶電元件12的帶電側(cè)饋電點(diǎn)。在饋電圖案的另一端焊接有同軸電纜19的中心導(dǎo)體19a，在饋電圖案的中途形成有段17。并且，正面接地元件13的形成在接地側(cè)饋電點(diǎn)的通孔13a與背面接地元件14連接。在該背面接地元件14上，焊接有同軸電纜19的編織線19c。中心導(dǎo)體19a和編織線19c經(jīng)由絕緣體19b設(shè)為同軸構(gòu)造。由此，由形成在正面10a上的帶電元件12和正面接地元件13構(gòu)成的偶極天線經(jīng)由饋電部18，從配置在背面10b上的同軸電纜19饋電。

第二基板21的正面20a和背面20b的構(gòu)成也與上述構(gòu)成相同，由形成在正面20a上的帶電元件22和正面接地元件23構(gòu)成的偶極天線經(jīng)由未圖示的饋電部，從配置在背面20b上的同軸電纜29饋電。

以下說(shuō)明第一實(shí)施例的天線裝置1的尺寸的一例。在該情況下，第一基板11和第二基板21的厚度t約為1.6mm，相對(duì)介電常數(shù)εr約為4.6，第一基板11和第二基板21的面上的有效波長(zhǎng)λ用以下的式(1)表示。

在式(1)中，λ'是應(yīng)用頻率的自由空間的波長(zhǎng)，當(dāng)算出有效波長(zhǎng)λ時(shí)，可知被縮短為約0.6λ'。

在將應(yīng)用頻率設(shè)為2000mhz時(shí)，角度θ1約為90°且以角度θ1對(duì)置成v字形的圖1(a)所示的第一基板11和第二基板21的下端間的間隔l1(成為形成在兩基板上的偶極天線的下端間的間隔)約為0.1λ'(約15mm)。另外，圖2(a)所示的第一天線10上的帶電元件12和正面接地元件13的寬度l2約為0.356λ(約32mm)，從帶電元件12的上端到正面接地元件13的下端的長(zhǎng)度l3約為1.32λ(約119mm)。第二天線20上的各尺寸也設(shè)為與第一天線10的上述尺寸相同。此外，由于間隔l1不是縮短了波長(zhǎng)的基板上的長(zhǎng)度，所以用自由空間的波長(zhǎng)λ'表示。

在圖3(a)中示出豎立設(shè)置并配置第一實(shí)施例的天線裝置1，并設(shè)為上述尺寸時(shí)的第一天線10的水平面內(nèi)的輻射方向圖，在圖3(b)中示出第二天線20的水平面內(nèi)的輻射方向圖。另外，在圖4中示出第一天線10和第二天線20的電壓駐波比(vswr)的頻率特性，在圖5中示出第一天線10與第二天線20之間的隔離的頻率特性。

參照?qǐng)D3(a)，在第一天線10的輻射方向圖中，在90°～180°～-90°的方向上得到了良好的增益，在-90°～0°～90°的方向上有偏差，但與以往的天線裝置100相比，在+90°和-90°的方向上有約2～3db的改善。另外，在第一天線10的輻射方向圖中，偏差為6.0db，在-90°～0°～90°的方向上標(biāo)準(zhǔn)化而成的平均增益為-4.5db，與第一天線10和第二天線20的增益差為5.0db。另外，參照?qǐng)D3(b)，在第二天線20的輻射方向圖中，在-90°～0°～90°的方向上得到了良好的增益，在-90°～0°～90°的方向上有偏差，但與以往的天線裝置100相比，在+90°和-90°的方向上有約2～3db的改善。另外，在第二天線20的輻射方向圖中，偏差成為7.0db。

另外，參照?qǐng)D4，在約800mhz～約2700mhz的頻帶中，得到了3以下的vswr，在約810mhz～約1140mhz和約1820mhz～約2360mhz的頻帶中，得到了2.1以下的vswr。并且，參照?qǐng)D5，在700mhz～2700mhz的寬帶的頻帶中，得到了成為-10db以下的隔離，在約850mhz～約960mhz和約1320mhz～2700mhz的頻帶中，得到了成為-12db以下的隔離。

這樣，可知，第一實(shí)施例的天線裝置1與以往的天線裝置100相比，改善了水平面內(nèi)的輻射方向圖，并且特別改善了vswr的頻率特性和隔離的頻率特性。因此，第一實(shí)施例的天線裝置1使隔離特性變得良好，并能夠使天線小型化，并且由于提高了天線間的增益差和定向性偏差，所以能夠改善平均增益中的定向性。

接著，說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施例的天線裝置2。在圖6(a)中示出表示第二實(shí)施例的天線裝置2的構(gòu)成的俯視圖，在圖6(b)中示出表示第二實(shí)施例的天線裝置2的構(gòu)成的主視圖。

這些圖所示的本發(fā)明第二實(shí)施例的天線裝置2設(shè)為具備兩條天線并應(yīng)用于mimo而優(yōu)選的小型天線裝置。第二實(shí)施例的天線裝置2在如下構(gòu)成中不同：在第一實(shí)施例的天線裝置1中，在以角度θ1配置成v字形的第一天線10與第二天線20之間配置了無(wú)饋電基板30，由于其他構(gòu)成設(shè)為相同的構(gòu)成，所以對(duì)不同的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。第一天線10與第二天線20由分別形成在第一基板11的正面10a和第二基板21的正面20a上的偶極天線構(gòu)成。該第一天線10和第二天線20配置成：形成有偶極天線的第一基板11和第二基板21形成的角度為θ1并對(duì)置而成為v字形。角度θ1例如設(shè)為90°。在該情況下，第一基板11的背面10b和第二基板21的背面20b以角度θ1對(duì)置，第一基板11的正面10a和第二基板21的正面20a配置成極力遠(yuǎn)離。形成在第一基板11的正面10a上的偶極天線由帶電元件12和正面接地元件13構(gòu)成，并從配置在背面10b上的同軸電纜19供電。另外，形成在第二基板21的正面20a上的偶極天線由帶電元件22和正面接地元件23構(gòu)成，并從配置在背面20b上的同軸電纜29供電。由于第一基板11和第二基板21的構(gòu)成如上述說(shuō)明的那樣，所以省略其說(shuō)明。

在圖7中示出無(wú)饋電基板30的構(gòu)成。圖7(a)是示出無(wú)饋電基板30的一個(gè)面的構(gòu)成的主視圖，圖7(b)是示出無(wú)饋電基板30的另一個(gè)面的構(gòu)成的主視圖。

如這些圖所示，無(wú)饋電基板30設(shè)為縱向細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，偏向無(wú)饋電基板30的上部，長(zhǎng)度l5的細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)方形的無(wú)饋電元件31a、31b通過(guò)蝕刻或粘貼等分別形成在一個(gè)面和另一個(gè)面上，無(wú)饋電元件31a、31b形成為夾著無(wú)饋電基板30重疊。

以下說(shuō)明第二實(shí)施例的天線裝置2的尺寸的一例。在該情況下，由于無(wú)饋電基板30的相對(duì)介電常數(shù)εr與第一基板11和第二基板21相同且約為4.6，所以如上所述，第一基板11和第二基板21、無(wú)饋電基板30的面上的有效波長(zhǎng)λ縮短為約0.6λ'。

在將應(yīng)用頻率設(shè)為2000mhz時(shí)，角度θ1約為90°且以角度θ1對(duì)置成v字形的圖6(a)所示的第一基板11和第二基板21的下端間的間隔l1(成為形成在兩基板上的偶極天線的下端間的間隔)約為0.1λ'(約15mm)，從連結(jié)第一基板11和第二基板21的上端間的線(成為連結(jié)形成在兩基板上的偶極天線的上端間的線)到無(wú)饋電基板30的中心為止的距離l4約為0.05λ'(約7.5mm)。另外，第一天線10上的帶電元件12和正面接地元件13的寬度l2約為0.356λ(約32mm)，從帶電元件12的上端到正面接地元件13的下端的長(zhǎng)度l3約為1.32λ(約119mm)，形成在無(wú)饋電基板30上的無(wú)饋電元件31a、31b的長(zhǎng)度l5約為0.48λ(約43mm)。第二天線20上的各尺寸也設(shè)為與第一天線10的上述尺寸相同。此外，由于間隔l1和距離l4不是縮短了波長(zhǎng)的基板上的長(zhǎng)度，所以用自由空間的波長(zhǎng)λ'表示。

在圖8(a)中示出豎立設(shè)置并配置第二實(shí)施例的天線裝置2，并設(shè)為上述尺寸時(shí)的第二天線10的水平面內(nèi)的輻射方向圖，在圖8(b)中示出第二天線20的水平面內(nèi)的輻射方向圖。另外，在圖9中示出第一天線10和第二天線20的電壓駐波比(vswr)的頻率特性，在圖10中示出第一天線10與第二天線20之間的隔離的頻率特性。

參照?qǐng)D8(a)可知，在第一天線10的輻射方向圖中，在90°～180°～-90°的方向上得到了良好的增益，在-90°～0°～90°的方向上，與第一實(shí)施例的天線裝置1的第一天線10相比改善了增益。另外，在第一天線10的輻射方向圖中，偏差為5.9db，在-90°～0°～90°的方向上標(biāo)準(zhǔn)化而成的平均增益為-3.1db，與第一天線10和第二天線20的增益差提高為4.7db。另外，參照?qǐng)D8(b)可知，在第二天線20的輻射方向圖中，在-90°～0°～90°的方向上得到了良好的增益，在90°～180°～-90°的方向上，與第一實(shí)施例的天線裝置1的第二天線20相比改善了增益。另外，在第二天線20的輻射方向圖中，偏差成為6.9db。

另外，參照?qǐng)D9，在約800mhz～約2700mhz的頻帶(除去約2370mhz～約2410mhz)中，得到了3以下的vswr，在約810mhz～約1140mhz、約1800mhz～約2330mhz、約2530mhz～2700mhz的頻帶中，得到2.0以下的vswr。并且，參照?qǐng)D10，在700mhz～2700mhz的寬帶的頻帶中，得到了成為-10db以下的隔離，在約860mhz～約960mhz和約1660mhz～1800mhz的頻帶中，得到了成為-12db以下的隔離。

這樣，第二實(shí)施例的天線裝置2與第一實(shí)施例的天線裝置1相比，改善了水平面內(nèi)的輻射方向圖，并且改善了vswr的頻率特性。另外，可知，與以往的天線裝置100相比，改善了水平面內(nèi)的輻射方向圖，并且特別改善了vswr的頻率特性和隔離的頻率特性。因此，第二實(shí)施例的天線裝置2使隔離特性變得良好，并能夠使天線小型化，并且由于提高了天線間的增益差和定向性偏差，所以能夠改善平均增益中的定向性。

在第一實(shí)施例的天線裝置1和第二實(shí)施例的天線裝置2中，為了得到最佳的天線特性，水平面內(nèi)的輻射方向圖中的+60°～+90°的平均增益為-4db以上即可。該情況下的輻射方向圖在第一天線10的輻射方向圖中、在第二天線20的輻射方向圖中均成立。在這里，在圖11(a)中示出了將第一天線10與第二天線20形成的角度θ1變化為30°～180°時(shí)的水平面內(nèi)的輻射方向圖中的+60°～+90°的平均增益。參照?qǐng)D11(a)可知，當(dāng)角度θ1成為約72°以上時(shí)，平均增益成為-4db以上。

另外，在圖11(b)中示出：從連結(jié)第一基板11和第二基板21的上端間的線(成為連結(jié)形成在兩基板上的偶極天線的上端間的線)到無(wú)饋電基板30的中心為止的距離l4距基準(zhǔn)位置的偏差所對(duì)應(yīng)的水平面內(nèi)的輻射方向圖中的+60°～+90°的平均增益。在該情況下，基準(zhǔn)位置是作為上述距離l4的尺寸的0.05λ'，并使距離l4從該基準(zhǔn)位置起以-0.15λ'～0.10λ'為止的偏差變化。參照?qǐng)D11(b)可知，在距離l4距基準(zhǔn)位置為約0.066λ'以下時(shí)，平均增益成為-4db以上。此外，距基準(zhǔn)位置的偏差為負(fù)的方向是無(wú)饋電基板30從第一天線10和第二天線20遠(yuǎn)離的方向，由于圖11(b)示出了即使沒(méi)有無(wú)饋電基板30的作用，平均增益也為-4db以上，所以沒(méi)有距離l4的偏差的下限。

并且，在圖11(c)中示出將無(wú)饋電元件31a、31b的長(zhǎng)度l5變化為0.00λ～1.40λ時(shí)的水平面內(nèi)的輻射方向圖中的+60°～+90°的平均增益。參照?qǐng)D11(c)可知，當(dāng)長(zhǎng)度l5成為約0.48λ～約0.59λ時(shí)，平均增益成為-4db以上。

在上述平均增益成為-4db以上的角度θ1、距離l4以及長(zhǎng)度l5的范圍內(nèi)，第一實(shí)施例的天線裝置1和第二實(shí)施例的天線裝置2應(yīng)用于mimo并成為優(yōu)選的天線裝置。

接著，在圖12中示出表示本發(fā)明第三實(shí)施例的天線裝置3的構(gòu)成的俯視圖。

該圖所示的本發(fā)明第三實(shí)施例的天線裝置3設(shè)為具備兩條天線并應(yīng)用于mimo而優(yōu)選的小型天線裝置。第三實(shí)施例的天線裝置3在如下構(gòu)成中不同：在第二實(shí)施例的天線裝置2中，使以角度θ1配置成v字形的第一天線10的背面10b與第二天線20的正面20a對(duì)置并配置。即，第三實(shí)施例的天線裝置3設(shè)為如下構(gòu)成：顛倒配置第二基板21的正面20a和背面20b，在以角度θ1配置成v字形的第一基板11與第二基板21之間，配置有具備無(wú)饋電元件的無(wú)饋電基板30，其他構(gòu)成設(shè)為與第二實(shí)施例的天線裝置2相同的構(gòu)成。由于第三實(shí)施例的天線裝置3的尺寸設(shè)為與第二實(shí)施例的天線裝置2的尺寸相同，且電特性也相同，所以省略其說(shuō)明。

接著，在圖13中示出表示本發(fā)明第四實(shí)施例的天線裝置4的構(gòu)成的俯視圖。該圖所示的本發(fā)明第四實(shí)施例的天線裝置4應(yīng)用于具備4條天線的mimo時(shí)，成為能夠進(jìn)一步提高頻帶的利用效率并提高吞吐量的小型天線裝置。第四實(shí)施例的天線裝置4具備：配置成w字形的第一天線41、第二天線42、第三天線44以及第四天線47。而且，設(shè)為如下構(gòu)成：使以角度θ1配置成v字形的第一天線41的背面41b與第二天線42的背面42b對(duì)置并配置，在以角度θ1配置成v字形的第一天線41與第二天線42之間配置具備無(wú)饋電元件的無(wú)饋電基板43，使以角度θ1配置成倒v字形的第二天線42的正面42a與第三天線44的正面44a對(duì)置并配置，在以角度θ1配置成倒v字形的第二天線42與第三天線44之間配置具備無(wú)饋電元件的無(wú)饋電基板45，使以角度θ1配置成v字形的第三天線44的背面44b與第四天線47的背面47b對(duì)置并配置，在以角度θ1配置成v字形的第三天線44與第四天線47之間配置具備無(wú)饋電元件的無(wú)饋電基板46。由于第一天線41至第四天線47設(shè)為與圖2所示的第一天線10同樣的構(gòu)成，并且無(wú)饋電基板43、45、46設(shè)為與圖7所示的無(wú)饋電基板30同樣的構(gòu)成，其尺寸也設(shè)為相同，所以省略其說(shuō)明。另外，由于第一天線41至第四天線47的水平面內(nèi)的輻射方向圖、vswr的頻率特性、隔離的頻率特性設(shè)為與上述第二實(shí)施例的天線裝置2中的第一天線10或第二天線20相同，所以省略其說(shuō)明。

接著，在圖14中示出表示本發(fā)明第五實(shí)施例的天線裝置5的構(gòu)成的俯視圖。

該圖所示的本發(fā)明第五實(shí)施例的天線裝置5應(yīng)用于具備4條天線的mimo時(shí)，成為能夠進(jìn)一步提高頻帶的利用效率并提高吞吐量的小型天線裝置。第五實(shí)施例的天線裝置5具備配置成◇字形(菱形)的第一天線51、第二天線52、第三天線54以及第四天線55。而且，使以角度θ1配置成倒v字形的第一天線51的背面51b與第二天線52的背面52b對(duì)置并配置，在以角度θ1配置成逆v字形的第一天線51與第二天線52之間配置具備無(wú)饋電元件的無(wú)饋電基板53。另外，使以角度θ1配置成v字形的第三天線54的背面54b與第四天線55的背面55b對(duì)置并配置，在以角度θ1配置成v字形的第三天線54與第四天線55之間配置具備無(wú)饋電元件的無(wú)饋電基板56。而且，通過(guò)以與配置成倒v字形的第一天線51和第二天線52對(duì)置的方式配置第三天線54和第四天線55，所述第三天線54和第四天線55配置成v字形，從而設(shè)為呈◇字形配置了天線的天線裝置5。由于第一天線51至第四天線55設(shè)為與圖2所示的第一天線10同樣的構(gòu)成，并且無(wú)饋電基板53、56設(shè)為與圖7所示的無(wú)饋電基板30同樣的構(gòu)成，其尺寸也設(shè)為相同，所以省略其說(shuō)明。另外，由于第一天線51至第四天線55的水平面內(nèi)的輻射方向圖、vswr的頻率特性、隔離的頻率特性設(shè)為與上述第一天線10或第二天線20相同，所以省略其說(shuō)明。此外，由于配置成◇字形的第五實(shí)施例的天線裝置5通過(guò)旋轉(zhuǎn)90°而配置成□字形(正方形)，所以與配置成正方形同義。

接著，在圖15中示出表示本發(fā)明第六實(shí)施例的天線裝置6的構(gòu)成的立體圖，在圖16中示出表示第六實(shí)施例的天線裝置6中的蓋60的構(gòu)成的立體圖，在圖17中示出表示第六實(shí)施例的天線裝置6中的基座部70的構(gòu)成的立體圖，在圖18中示出表示第六實(shí)施例的天線裝置6中的基臺(tái)80的構(gòu)成的立體圖。

這些圖所示的本發(fā)明第六實(shí)施例的天線裝置6設(shè)為將第二實(shí)施例的天線裝置2容納在天線殼體而成的構(gòu)成。天線殼體由基座部70、嵌套在基座部70上的蓋60以及安裝有嵌套了蓋60的基座部70的基臺(tái)80構(gòu)成?；?0、蓋60以及基臺(tái)80為相對(duì)于電磁波作為透明原材料的合成樹(shù)脂制。如圖16所示，蓋60的剖面設(shè)為由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的等腰三角形，并在其頂部形成有弧狀的凹部。蓋60由主體部61和下部62構(gòu)成，其內(nèi)部設(shè)為容納空間。另外，在下部62的周面上，在兩條斜邊上各形成一個(gè)橫向細(xì)長(zhǎng)的矩形卡合孔62a，在底邊上形成兩個(gè)卡合孔62a，雖然未圖示，合計(jì)形成4個(gè)。

如圖17所示，在基座部70上安裝有第二實(shí)施例的天線裝置2。即，基座部70的嵌入部73的剖面設(shè)為由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的等腰三角形，并在其頂部形成有弧狀的凹部。在嵌入部73的周面上，在兩條斜邊上各形成有一個(gè)前端部設(shè)為朝下的斜面的、橫向細(xì)長(zhǎng)并呈矩形突出的卡合爪71，在底邊上形成有兩個(gè)卡合爪71，雖然未圖示，合計(jì)形成4個(gè)。四個(gè)卡合爪71的形成位置設(shè)為與形成在蓋60上的卡合孔62a的形成位置相同。在嵌入部73的上表面上形成有基板保持部72，所述基板保持部72由豎立設(shè)置的預(yù)定高度的壁部構(gòu)成，并設(shè)為由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的等腰三角形，其頂部設(shè)為弧狀的凹部。在基板保持部72上形成有第一保持槽、第二保持槽以及未圖示的第三保持槽，所述第一保持槽設(shè)為嵌套了第一天線10的下部的長(zhǎng)孔；所述第二保持槽設(shè)為與該第一保持槽以角度θ1配置成v字形的、嵌套了第二天線20的下部的長(zhǎng)孔，所述第三保持槽在以角度θ1形成為v字形的第一保持槽與第二保持槽之間嵌套了無(wú)饋電基板30的下部。在圖17中，示出了在第一保持槽中嵌套了第一天線10的下部，在第二保持槽中嵌套了第二天線20的下部，并且在第三保持槽中嵌套無(wú)饋電基板30的下部，第一天線10與第二天線20以角度θ1配置成v字形，在其之間配置了無(wú)饋電基板30而成的第二實(shí)施例的天線裝置2的具體構(gòu)成。

基臺(tái)80由矩形的底面、從底面的三條邊豎立設(shè)置的周壁部以及豎立設(shè)置部81構(gòu)成，所述豎立設(shè)置部81形成在該周壁部的內(nèi)側(cè)，由豎立設(shè)置在底面上的預(yù)定高度的壁部構(gòu)成，設(shè)為由兩條斜邊和底邊構(gòu)成的等腰三角形，且其頂部設(shè)為弧狀的凹部。周壁部由呈矩形豎立設(shè)置的背面?zhèn)缺诓亢团c背面?zhèn)缺诓看笾抡徊⑿纬稍趦蓚?cè)的側(cè)面?zhèn)缺诓繕?gòu)成，側(cè)面?zhèn)缺诓吭O(shè)為具有高低差的斜面并形成為高度逐漸降低。在背面?zhèn)缺诓亢偷酌嫔希纬捎卸鄠€(gè)用于插通螺釘?shù)鹊陌惭b孔，所述螺釘用于將天線裝置6安裝在垂直的面或水平的面上。另外，豎立設(shè)置部81設(shè)為與形成在基座部70的嵌入部73的內(nèi)側(cè)的等腰三角形的凹部大致相同的形狀。

在這里，在圖19中示出表示第六實(shí)施例的天線裝置6的組裝的立體圖。在組裝第六實(shí)施例的天線裝置6時(shí)，如圖19所示，首先，從安裝有第二實(shí)施例的天線裝置2的基座部70的上方逐漸覆蓋蓋60。然后，當(dāng)蓋60的下部62逐漸嵌入基座部70的嵌入部73時(shí)，形成在嵌入部73的周面上的四個(gè)卡合爪71嵌入形成在蓋60的下部62的四個(gè)卡合孔62a，蓋60固定安裝在基座部70上。這時(shí)，安裝在基座部70上的第二實(shí)施例的天線裝置2容納在蓋60的容納空間中。接著，當(dāng)從基臺(tái)80的上方安裝固定安裝了蓋60的基座部70時(shí)，在基座部70的底面內(nèi)側(cè)的凹部嵌合基臺(tái)80的豎立設(shè)置部81，如圖15所示，組裝了第六實(shí)施例的天線裝置6。

此外，說(shuō)明了在基座部70上安裝了第二實(shí)施例的天線裝置2，但也可以在基座部70上安裝第一實(shí)施例的天線裝置1。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

在以上說(shuō)明的本發(fā)明的天線裝置中，將偶極天線設(shè)為圖2所示的構(gòu)成的偶極天線，但不限于此，也可以設(shè)為通常已知的偶極天線。另外，在基板上形成偶極天線的圖案不限于圖2所示的構(gòu)成，能夠設(shè)為作為偶極天線發(fā)揮功能的其他圖案。并且，雖然同軸電纜配置在背面，但也可以配置在正面，饋電部的構(gòu)成也可以設(shè)為圖示的構(gòu)成以外的已知的構(gòu)成。

如上所述，本發(fā)明的天線裝置的特征在于同時(shí)使用的第一偶極天線(第一天線)和第二偶極天線(第二天線)配置成v字形，可以在配置成v字形的第一偶極天線與第二偶極天線之間配置無(wú)饋電元件。然后，v字形的角度能夠設(shè)為約72°～約180°的范圍，無(wú)饋電元件能夠配置在距連結(jié)第一偶極天線和第二偶極天線的打開(kāi)的頂端間的線約0.066λ'以內(nèi)，無(wú)饋電元件的長(zhǎng)度能夠設(shè)為約0.48λ～約0.59λ。其中，應(yīng)用頻率的波長(zhǎng)設(shè)為λ'，無(wú)饋電基板上的縮短的波長(zhǎng)設(shè)為λ。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1～6天線裝置，10第一天線，10a正面，10b背面，11第一基板，12帶電元件，12a通孔，13正面接地元件，13a通孔，14背面接地元件，15第一無(wú)饋電元件，16第二無(wú)饋電元件，17段，18饋電部，19同軸電纜，19a中心導(dǎo)體，19b絕緣體，19c編織線，20第二天線，20a正面，20b背面，21第二基板，22帶電元件，23正面接地元件，29同軸電纜，30無(wú)饋電基板，31a無(wú)饋電元件，41第一天線，41b背面，42第二天線，42a正面，42b背面，43無(wú)饋電基板，44第三天線，44a正面，44b背面，45無(wú)饋電基板，46無(wú)饋電基板，47第四天線，47b背面，51第一天線，51b背面，52第二天線，52b背面，53無(wú)饋電基板，54第三天線，54b背面，55第四天線，55b背面，56無(wú)饋電基板，60蓋，61本體部，62下部，62a卡合孔，70基座部，71卡合爪，72基板保持部，73嵌入部，80基臺(tái)，81豎立設(shè)置部，100天線裝置，110第一天線，110a、120a正面，110b、210b背面，111第一基板，119、129同軸電纜，120第二天線，121第二基板。