CN1716690A

CN1716690A - 天线装置

Info

Publication number: CN1716690A
Application number: CN200510008887.XA
Authority: CN
Inventors: 野吕顺一; 镰田谦一; 三好明
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-01-04
Anticipated expiration: 2025-02-24
Also published as: JP2006050517A; US7084820B2; TW200601613A; CN1716690B; US20060001579A1

Abstract

本发明涉及天线装置，特别涉及套管天线的改进。提供一种天线装置，其不仅能够提高水平偏振特性，而且还能够提高垂直偏振特性。该天线装置使与同轴电缆(12)的中心导体连接的导线(14)弯曲形成L字状，同时，使与同轴电缆的外部导体连接的金属套管(16)也弯曲形成L字状，以使天线装置整体形成コ字形状。也可以使用形成于基板上的第1以及第2配线结构代替导线(14)以及金属套管(16)。

Description

天线装置

技术领域

本发明涉及天线装置，特别涉及套管天线的改进。

背景技术

众所周知，套管天线作为同轴形垂直天线，为单一的垂直半波长辐射器。套管天线不具有水平方向的指向性。这种套管天线是为消除供电线与天线的结合而使用的。

图1显示了套管天线1的外观。套管天线1由下半部2和上侧的辐射部3构成。下半部2采用了金属套管，并且在其中供电线4以同心状通过。作为供电线4，使用了同轴电缆。上侧的辐射部3具有1/4波长(λ/4)的长度，并与供电线4的中心导体相连。

作为供电线，使用了同轴电缆。在这种情况下，仍能够使同轴电缆的中心导体作为上侧的辐射部3使用。另外，利用锡焊等，使同轴电缆的外部导体与上述金属套管2导通。

另外，虽然不是套管天线，但是作为与本发明相关的现有技术，已知有能够以两种波长λ1以及λ2共振的小型、重量轻且成本低的天线装置(例如，参照日本专利文献特开2003-338708号公报)。

如上所述，套管天线由于不具有水平方向的指向性，因此，会获得水平偏振特性。但是，套管天线存在垂直偏振特性不足的问题。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种不仅能够提高水平偏振特性，而且还能够提高垂直偏振特性的天线装置。

根据本发明的第1方案，提供了一种天线装置(10、10A)，其具有同轴电缆(12)，L字形的第1导体部(14、31)以及L字形的第2导体部(16、32)，并且天线装置整体形成コ字形状，其中，所述同轴电缆具有中心导体(22)和外部导体(21)并且在顶端部以L字形弯曲；所述第1导体部在该同轴电缆的顶端部与所述中心导体电连接，并从所述同轴电缆的顶端沿纵向延伸；所述第2导体部在所述同轴电缆的顶端部与所述外部导体电连接，并沿该同轴电缆的外周面设置。

在上述第1方案的天线装置(10)中，所述第1导体部可以由使所述同轴电缆的中心导体仍按原样沿纵向延伸的L字形的电线(14)构成。所述第2导体部可以由包覆所述同轴电缆顶端部外周面的L字形金属套管(16)构成。取而代之，所述同轴电缆设置在基板(30)上，所述第1导体部可以由形成于所述基板上的L字形的第1配线结构(31)构成，所述第2导体部可以由形成在所述基板上的L字形的第2配线结构(32)构成。

根据本发明的第2方案，能够获得一种天线装置，其设有：基板(30)；形成于该基板上的L字形的第1配线结构(31)；L字形的第2配线结构(32)，其具有与所述第1配线结构的顶端(31a)分离并相对的顶端(32a)，且实质上与所述第1配线结构对称形成于所述基板上；L字形的接地结构(41)，其具有与所述第2配线结构(32a)的顶端电连接的一端，并在所述第2配线结构的内侧留有间隔且沿所述第2配线结构形成于所述基板上；L字形的信号结构(42)，其具有与所述第1配线结构的顶端(31a)电连接的一端，并在所述接地结构的内侧留有间隔且沿所述接地结构形成于所述基板上；同轴电缆(12)，其为具有中心导体(22)和外部导体(21)的同轴电缆，在该同轴电缆的顶端部，使所述中心导体与所述信号结构的另一端相连，使所述外部导体与所述接地结构的另一端相连；并且所述天线装置整体形成コ字形状。

另外，上述括号内的符号是为易于理解本发明而加设的，因此，它们不过是一个例子，不言而喻，不应受到这些符号的限制。

发明效果

在本发明的天线装置中，由于使与同轴电缆的中心导体相连的第1导体部弯曲形成L字状，同时，使与同轴电缆的外部导体相连的第2导体部也弯曲形成L字状，并使天线装置整体形成コ字形状，因此，不仅能够提高水平偏振特性，而且还能够提高垂直偏振特性。

附图说明

图1为显示套管天线结构的立体图。

图2为本发明中第1实施方式的天线装置的俯视图。

图3为正视图，其展示了作为图2中所示的天线装置的供电线使用的同轴电缆。

图4为特性图，其展示了以往套管天线的辐射图形特性。

图5为特性图，其显示了本发明的天线装置的辐射图形特性。

图6为显示涉及本发明第2实施方式的天线装置的视图，(A)为俯视图，(B)为右侧视图，(C)为后视图。

图7为俯视图，其显示了在图6所示的天线装置中使用的基板。

图8为俯视图，其显示了涉及本发明第3实施方式的天线装置。

图中：10、10A、10B-天线装置，12-同轴电缆(供电线)，14-导线(辐射部)，16-金属套管，20-同轴电缆，21-外部导体，22-中心导体，23-绝缘体，24-护皮，30-基板，31-第1配线结构，32-第2配线结构，41-接地结构，42-信号结构。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明进行详细说明。

参照图2，对本发明第一实施方式的天线装置10进行说明。图2为天线装置10的俯视图。图中所示的天线装置10是通过如后面所述那样使图1所示的套管天线1变形而获得的。

天线装置10使用了图3所示的同轴电缆20作为供电线12。如图3所示，同轴电缆20为由圆筒状外部导体21和位于其中央的中心导体22构成的同轴形状的电信号传送媒体。外部导体21与中心导体22之间由圆筒状绝缘体23绝缘。另外，外部导体21由护皮24包覆。

切断同轴电缆20的护皮24、外部导体21以及绝缘体23，并且仅使同轴电缆12的中心导体22延伸距离L₁，形成天线装置10的辐射部14。即，辐射部14是通过由同轴电缆20的中心导体22形成的导线构成的。

另一方面，在供电线12的外周，包裹长度L₂的金属套管16。利用锡焊，使金属套管16与同轴电缆20的外部导体21导通。另外，图中所示的金属套管16由铜制成。

如图2所示，金属套管16在中途以直角弯折并形成L字形，辐射部(导线)14也在中途以直角弯折并形成L字形。因此，本天线装置10整体形成コ字形状。

在图示的例子中，辐射部14的长度L₁为30.5mm，金属套管16的长度L₂为24mm，金属套管16的弯曲位置和辐射部14的弯曲位置之间的距离L₃为17.9mm。另外，辐射部14的直径D₁为0.4mm，金属套管16的外径D₂为1.4mm，供电线12(同轴电缆20)的外径D₃为0.8mm。

这样，本实施方式的天线装置10形成以コ字形状弯折图1所示的套管天线1的结构(形状)。

另外，这种天线装置10具有由无线LAN(局域网)等使用的频率带域内的2.456GHz的共振频率。

具有这种结构的天线装置10与以往的套管天线1不同，不仅能够提高水平偏振特性，而且还能够提高垂直偏振特性。

在图4以及图5中，分别显示了以往的套管天线1以及本发明的天线装置10的辐射图形特性。在图4以及图5中，HP显示了水平偏振特性，VP显示了垂直偏振特性。

如图4所示，套管天线1虽能获得充分的水平偏振特性HP，但却不能获得充分的垂直偏振特性VP。与其相比，如图5所示，本发明的天线装置10则能够获得充分的水平偏振特性HP以及垂直偏振特性VP。

图6对本发明中第2实施方式的天线装置10A进行了说明。在图6中，(A)为俯视图，(B)为右侧视图，(C)为后视图。图中所示的天线装置10A除了代替导线14和金属套管16而采用了形成于基板30上的第1以及第2配线结构31以及32以外，具有与图2所示的天线装置10相同的结构。

在图7中，展示了具有第1配线结构31以及第2配线结构32的基板30。基板30形成纵L₄、横L₅的矩形形状。第1配线结构31的长度为L₅且形成L字状。第2配线结构32的长度为L₂并形成L字状。第1配线结构31以及第2配线结构32如图7所示，在它们的一端31a以及32a之间留出间隙的状态下，相互靠近来配置。

在图示的例子中，第1配线结构31的长度L₁为26.5mm，第2配线结构32的长度L₂为26mm。另外，基板30的纵向L₄为35mm，横向L₅为23mm。

如图6所示，在图7所示的基板30上，沿第2配线结构32搭设同轴电缆12。利用锡焊34，使同轴电缆12的中心导体22与第1配线结构31导通。利用锡焊36使同轴电缆12的外部导体21与第2配线结构32导通。

另外，利用粘着带38，将同轴电缆12固定在基板30上。

在具有这种结构的天线装置10A中，在第1配线结构31作为辐射部31工作的同时，第2配线结构32能够实现金属套管的功能。由于本天线装置10A整体也为コ字形状，因此，不仅能够提高水平偏振特性，而且还能够提高垂直偏振特性。

参照图8，对本发明第3实施方式的天线装置10B进行说明。图8为天线装置10B的俯视图。如后面所述，图中所示的天线装置10B除了代替将同轴电缆12的顶端部弯折成L字状并搭设在基板30上而在基板30上形成接地结构41和信号结构42以外，具有与图6所示的天线装置10A相同的结构。

即，在图6所示的天线装置10A中，将同轴电缆12的顶端部弯折成L字状并搭设在基板30上。换句话说，利用由第1以及第2配线结构31，32构成的印刷图案和同轴电缆12的外部导体(铠装线材)21形成同轴管偶极。将所述同轴电缆12的前端部搭设在基板30上的作业是通过人手进行的。因此，利用同轴电缆12在基板30上的装配位置会显著改变天线性能，另外，由于必须将同轴电缆12的顶端部弯折成L字状并搭设在基板30上，因此，难以组装天线装置10A。

因此，在图8所示的天线装置10B中，在基板30上形成接地结构41和信号结构42，以代替将同轴电缆12的顶端部弯曲成L字状并搭载在基板30上。

详细地说，第1配线结构31以及第2配线结构32分别具有彼此分离并相对的顶端31a和32a，并且实质上以对称形状形成于基板30上。接地结构41形成L字形状，并具有与第2配线结构32的顶端32a电连接的一端。另外，接地结构41在第2配线结构32的内侧留有间隔并且沿第2配线结构32形成于基板30上。信号结构42也形成L字形状，并具有与第1配线结构31的顶端31a电连接的一端。另外，信号结构42在接地结构41的内侧留有间隔并且沿接地结构41形成于基板30上。同轴电缆12在其顶端部处，利用锡焊34使中心导体22与信号结构42的另一端相连接，利用锡焊36使外部导体21与接地结构41导通。

这样，在本实施例的天线装置10B中，套管偶极天线的接地侧并不是由图6所示的同轴电缆12的外部导体(铠装线材)21形成的，而是由作为接地结构41的印刷图案形成的。因此，可以很容易地组装天线装置10B，并且可以抑止天线性能的偏移，从而确保稳定性。

另外，由于天线装置10B整体也形成了コ字形状，因此，不仅能够提高水平偏振特性，而且还能够提高垂直偏振特性。

以上，虽然通过最佳实施例对本发明进行了说明，但是，不言而喻，本发明并不限定于上面所述的实施例。例如，作为第1导体部，虽然是以使用了形成于导线或基板上的第1配线结构的情况为例进行说明的，但是，不言而喻，第1导体部并不限定于此。另外，作为第2导体部，虽然是以使用了形成于金属套管或基板上的第2配线结构的情况为例进行说明的，但是，不言而喻，第2导体部并不限定于此。

Claims

1.一种天线装置，其特征在于：具有同轴电缆和L字形的第1导体部以及L字形的第2导体部，并且天线装置整体形成コ字形状，其中，所述同轴电缆具有中心导体和外部导体并且在顶端部弯折成L字形；所述第1导体部在该同轴电缆的顶端部与所述中心导体导通，并从所述同轴电缆的顶端沿纵向延伸；所述第2导体部在所述同轴电缆的顶端部与所述外部导体导通，并沿该同轴电缆的外周面配置。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：所述第1导体部由使所述同轴电缆的中心导体按原样沿纵向延伸的L字形的电线构成。

3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：所述第2导体部由包覆所述同轴电缆顶端部外周面的L字形金属套管构成。

4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：所述同轴电缆配置在基板上，所述第1导体部由形成于所述基板上的L字形的第1配线结构构成，所述第2导体部由形成于所述基板上的L字形的第2配线结构构成。

5.一种天线装置，其特征在于，具有：

基板；

形成于该基板上的L字形的第1配线结构；

L字形的第2配线结构，其具有与所述第1配线结构的顶端分离并相对的顶端，且实质上与所述第1配线结构对称形成于所述基板上；

L字形的接地结构，其具有与所述第2配线结构的顶端电连接的一端，并在所述第2配线结构的内侧留有间隔且沿所述第2配线结构形成于所述基板上；

L字形的信号结构，其具有与所述第1配线结构的顶端电连接的一端，并在所述接地结构的内侧留有间隔且沿所述接地结构形成于所述基板上；

同轴电缆，其为具有中心导体和外部导体的同轴电缆，在该同轴电缆的顶端部，使所述中心导体与所述信号结构的另一端相连接，使所述外部导体与所述接地结构的另一端相连接；

并且所述天线装置整体形成コ字形状。