[发明专利]天线设备

说明书

背景技术

本发明涉及其中并入了用于接收FM广播的FM天线和用于接收GPS信号和/或卫星数字无线电广播的平面天线等的天线设备。

在安装在车辆上的天线设备中，分别要求用于接收FM广播、卫星数字广播和/或GPS信号的天线。然而，在其中单独地布置这些天线的情况下，外观将不美观，并因此，在这种天线设备的一个外壳中并入多个天线。此外，作为天线设备，紧凑且低姿态的天线设备是期望的。因此，考虑使用顶部电容负载型单极天线来代替杆状天线。在JP-A-2010-21856和JP-A-2009-135741中公开了使用这种顶部电容负载型单极天线的示例。在JP-A-2010-21856中公开的天线设备中，并入FM天线和用于接收GPS信号的平面天线。在JP-A-2009-135741中公开的天线设备中，并入了FM天线和用于接收卫星数字广播的平面天线。

在JP-A-2010-21856中公开的技术中，要被用作FM天线的顶部电容负载型单极天线的电容负载板被布置在从天线基板向上分开的位置处并与天线基板的平面平行。因此，可以实现具有低姿态的天线设备。然而，在其中平面天线被设置在天线基板上且在电容负载板下方的情况下，可以预测由于电容负载板的影响将降低平面天线的增益。

此外，在JP-A-2009-135741中公开的技术中，在天线基板上竖立地提供用作FM天线的单极天线。因此，可以预测被设置在天线基板上且在FM天线下方的平面天线将不太可能受到FM天线的影响。然而，由于相对于天线基板竖立地提供FM天线，所以不可能实现具有低姿态的天线设备。

作为第一步骤，本发明的发明人在从天线基板向上分开的位置处且与天线基板的平面平行地布置将用作FM天线的顶部电容负载型单极天线的电容负载板，并以与在JP-A-2010-21856中公开的技术中相同的方式，将平面天线设置在天线基板上且在电容负载板下方。然后，本发明人执行用于确定由于电容负载板的影响而降低平面天线的增益的程度的测量。图14是用于测量被设置在电容负载板下方的GPS贴片天线的增益的仿真模型的透视图。作为平面天线的GPS贴片天线12被设置在接地层10的中心处，并且顶部电容负载型单极天线的电容负载板14被设置在GPS贴片天线12之上，在50mm的高度H的位置处。此电容负载板14的长度L是100mm，并且其宽度W是30mm。图15示出在其中电容负载板14的中心在宽度和长度的方向上从GPS贴片天线12的中心移位的情况下、如图14所示的结构中的GPS贴片天线12的增益变化。GPS贴片天线12在顶点的方向上具有7dBic的增益，除非提供电容负载板14。当GPS天线12在宽度方向上的约±25mm和长度方向上的±30mm范围内、从电容负载板14的中心移位时，增益减少至3至4dBic，并且增益相对地减小。当GPS天线12在宽度方向上的约±45mm和长度方向上的±50mm范围内、从电容负载板14的中心移位时，增益减少至4至5dBic，并且增益显著地减小。可以通过使电容负载板14的中心显著地从GPS贴片天线12的中心移位来减少电容负载板14的这种影响。然而，在这种情况下。用于安装天线设备的面积增加。

在该情况下，期望的是通过在从天线基板向上分开的位置处且与天线基板的平面平行地布置将被用作FM天线的顶部电容负载型单极天线的电容负载板来使得天线设备具有低姿态，如在JP-A-2010-21856中公开的技术中那样，并且此外，被设置在天线基板上和电容负载板下方的平面天线不受电容负载板影响。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种天线设备，其中顶部电容负载型单极天线的电容负载板被布置在从采取平板形状的天线基板向上分离的位置处并与天线基板的平面平行，并且此外，被设置在天线基板上和电容负载板下方的平面天线不受电容负载板的影响。

为了实现该目的，根据本发明，提供了一种天线设备，包括：天线基板，该天线基板具有平板的形状；顶部电容负载型单极天线的电容负载板，所述电容负载板与所述天线基板平行地布置；以及平面天线，所述平面天线被布置在所述天线基板与所述电容负载板之间，其中，在电容负载板的宽度方向上的、电容负载板的至少一部分的尺寸小于平面天线的接收频率的约1/4波长，并且在电容负载板的宽度方向上的、电容负载板的边缘被向后折叠，使得电容负载板具有在电容负载板的长度方向上延伸的蜿蜒形状。