[发明专利]天线装置

说明书

技术领域

本发明涉及按多个频率使用的多元件天线构成的天线装置。

背景技术

图1是表示例如美国专利5828348号公报中公开的已有天线装置的结构的图。该例是按2个频率使用的4元件天线的情况，该4元件天线上连接的各匹配电路使用的元件相同。

图1中，101a，101b，101c，101d是天线元件，102a，102b，102c，102d是寄生天线元件，103a，103b，103c，103d是分别连接于天线元件101a，101b，101c，101d的匹配电路，104a，104b是使用对输入的信号附加90度相位差而分配的支线型分配合成线路的分配合成电路，105是对输入的信号附加180度相位差而分配的180度分配合成路，106是信号输入输出端子。

图2是表示在表面上形成图1的天线元件101a，101b，101c，101d和寄生天线元件102a，102b，102c，102d构成的天线部分的圆筒形介电体30的图。如图所示，各天线元件101a，101b，101c，101d形成在圆筒形介电体30的外径表面上，各寄生天线元件102a，102b，102c，102d形成在圆筒形介电体30的内径表面上。

接着说明动作。

输入到输入输出端子106的信号通过180度分配合成电路105被分配为具有0度、-180度的相位的信号。之后，由分配合成电路104a分配成具有0度和-90度的相位的信号，由分配合成电路104b分配成具有-180度和-270度的相位的信号。在使用的2个频率f1和f2中，180度分配合成电路105实现0度、-180度的相位分布，分配合成电路104a，104b实现0度和-90度的相位分布。

在这2个频率f1和f2中，为和天线元件101a，101b，101c，101d的每一个进行匹配，测量或计算求出天线的散射矩阵后，使用激励振幅和激励相位求出使用时的反射系数，但该例子中，通过天线的散射矩阵的对称性和激励相位的对称性，使得各天线元件101a，101b，101c，101d的反射系数相同。因此，连接于各天线元件101a，101b，101c，101d的匹配电路103a，103b，103c，103d也相同。

如图1所示，180度分配合成电路105和分配合成电路104a，104b构成的整个分配合成电路变大，如图2所示，在圆筒形介电体30上不能形成该整个分配合成电路，仅形成天线元件101a，101b，101c，101d和各寄生天线元件102a，102b，102c，102d构成的天线部分。

图3是表示组合T分支和不同的线路长度的线路的已有小型分配合成电路的图，图中，107a，107b，107c，107d是激励端子、108是输入输出端子，109a，109b，109c，109d是与希望的激励相位对应长度的线路。线路长度为109a＜109b＜109c＜109d，激励相位按107a，107b，107c，107d的顺序延迟。

图3所示的T分支和不同的线路长度构成的小型分配合成电路中，使用的频率为多个时，全部的频率中每隔一定角度偏离相位来激励是困难的。例如，设定成在某一频率f1每隔90度偏离相位来按对称的相位激励线路109a，109b，109c，109d时，在与频率f1不同的频率f2，变成每隔90度不偏离相位而按不对称的相位来激励，各天线元件101a，101b，101c，101d的反射系数不等。

由于已有的天线装置如上构成，如图1所示，存在对于使用的频率f1和f2，每隔一定角度偏离相位来激励的180度分配合成电路105和分配合成电路104a，104b变得非常大的问题。

因此，在各个基板上分别构成图1的天线元件101a，101b，101c，101d，匹配电路天线元件103a，103b，103c，103d，分配合成电路天线元件104a，104b，180度分配合成电路105，用电缆或其它连接结构连接基板之间时，存在天线装置整体变得非常大的问题。

另外，在由图3所示的T分支和不同的线路长度构成的小型分配合成电路中，使用的2个频率f1和f2双方都按每隔一定角度偏离相位来激励是困难的，有各天线元件101a，101b，101c，101d的反射系数不等、不能取得匹配的问题。

本发明为解决上述问题而作出，目的是得到一种天线装置，通过使用图3所示的小型分配合成电路实现小型化，通过对各个天线元件101a，101b，101c，101d连接互不相同的匹配电路，在使用的多个频率中，可取得多元件天线的匹配。