[发明专利]天线装置

说明书

相关申请交叉引用

本发明含有涉及2007年12月18日提交到日本专利局的日本专利申请JP2007-326392的主题内容，其全部内容通过引用而包含于此。 技术领域 本发明涉及用于传输和接收无线电信号的天线装置，并且具体涉及由平面导体的简单组合形成的天线装置，平面导体包括彼此面对且其间插有绝缘材料的辐射导体板和接地导体板。 背景技术 在使用无线电波通信方法的无线通信中，使用电流流过天线时产生的辐射场来传输信号。天线具有各种类型。在通信中可使用具有宽带特性的天线，其通过在诸如UWB(超宽频带)的超宽频带上传播信号来传输和接收信号。此外，小尺寸天线有助于减小无线装置的尺寸和重量。 

具体地说，满足更薄天线要求的天线配置包括，配置为使得辐射导体板和接地导体板彼此面对且其间插入有绝缘材料的天线装置，即微带贴片天线(此后简称为贴片天线)。辐射导体的形状没有具体确定，但在绝大多数情况下是矩形或圆形的。插入辐射导体板和接地导体板之间的绝缘材料的厚度通常设定为等于或小于无线电频率的波长的十分之一。因此，贴片天线可形成为充分薄的形状。进一步地，可通过在两面都包覆铜箔的绝缘材料基底上执行刻蚀处理来制作贴片天线，并且这样可较轻易进行制作。也就是说，制作贴片天线相对比较容易。 

例如，已经提出了磁微带贴片天线，其中在相应位置上适当 地布置用于使辐射导体和接地导体导通的短路导体板，以抑制不期望的模式的激发，从而抑制带端的辐射模式的干扰，并且其中具有相对介电常数为1或更高且具有包括磁性层和空气层的交替层叠的多层结构的磁性材料被用于填充辐射导体板和接地导体板之间的空隙，从而实现在大带宽中的单向性(例如，参见美国专利申请号2005/253756)。 

普通的印刷板具有两个导体板将薄介电板上下夹在中间的结构。如果构建所述印刷板使得下导体板作为地(GND)，且上导体板成型为矩形或圆形并馈以电源，则可以形成贴片天线并与电路板轻易地集成。 

图15和图16图示在印刷板上形成的贴片天线的典型配置例子(图15是从上看的印刷板的视图，而图16是斜视印刷板的视图)。图中例示的贴片天线通常设计为具有由作为谐振器的上导体板(辐射元件)形成的天线。此外，沿导体板末端边沿流动的电流被认为等于流过延伸穿过介电材料的并行传输线的电流。因此，贴片天线具有相应于介电材料的相对介电常数的波长减小效应。如果假定辐射元件的长度L等于辐射元件的宽度W，则贴片天线可通过下面公式来表示。 方程1 L=W=λ2ϵeff=λg2...(1)]]>

这里，ε_eff表示介电基底的有效介电常数，且λ_g表示有效波长。可基于介电基底的介电常数和厚度以及天线的宽度值W(＝天线长度L)来确定有效介电常数ε_eff。上述公式(1)表明，如果天线(辐射元件)的长度或宽度被减小至有效波长的一半，则发生共振以辐射共振频率的无线电波长。 

近些年的通信系统可分为窄频带通信和宽频带通信。可以由贴片天线辐射的频率成分包括下面公式(2)基于有效波长λ_g和其更高次谐波成分确定的频率f。 方程2 f=cλg...(2)]]>