天线装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种即使开口部较小也能够辐射电波的天线装置。贴片阵列天线包括接地平面以及距相对于接地平面隔着间隔配置的多个辐射元件。在配置有多个辐射元件的表面的上方配置有导电性的金属部件。金属部件在相对于与贴片阵列天线的排列方向正交的方向上，与多个辐射元件的每一个局部各自的一部分的区域重叠，不与其他的区域重叠，并在排列方向上，从一端的辐射元件连续至另一端的辐射元件。

Antenna device

The invention provides an antenna device capable of radiating electric waves even if the opening part is small. The patch array antenna includes a ground plane and a plurality of radiating elements spaced apart from the ground plane. A conductive metal component is disposed above the surface disposed with a plurality of radiating elements. In the direction perpendicular to the arrangement direction of the patch array antenna, the metal parts overlap with each part of each part of the radiation element, and do not overlap with other regions, and in the arrangement direction, the radiant elements from one end to the other end are continuous.

【技术实现步骤摘要】
天线装置
本专利技术涉及一种天线装置。
技术介绍
在专利文献1公开了一种指向性可变天线装置，其在被金属壳体围起的情况下，也能够使指向性变化。将无线通信设备的金属壳体的一部分切除，并在切除的位置安装具备指向性可变天线与多个波导管的天线装置。该天线装置具有：波导管，其拥有彼此不同的开口宽度；波导管连接部，其将波导管在它们的一端连接；指向性可变天线，其设置于波导管连接部内。通过切换指向性可变天线的指向性来使波传播至两根波导管中的任一个。专利文献1：日本特开2010-161612号公报在专利文献1中，示出了包括波导管的天线装置安装于固定型装置的金属壳体的内部的例子。然而，在智能手机等移动终端的金属壳体的内部高密度地安装有电路部件，因此难以在金属壳体的内部安装包括波导管的天线装置。特别地，难以安装波导管以便在薄型的金属壳体的厚度方向上对电波进行导波。另外，从外观设计的观点或强度的观点考虑，在金属壳体设置用于辐射电波的较大的开口部存在困难的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使开口部较小也能够辐射电波的天线装置。本专利技术的第一观点的天线装置，具有：贴片阵列天线，其包括接地平面以及相对于上述接地平面隔着间隔配置的多个辐射元件；和导电性的金属部件，其配置于配置有多个上述辐射元件的表面的上方，在与上述贴片阵列天线的排列方向正交的方向上，与多个上述辐射元件各自的局部区域重叠而不与其他区域重叠，并在上述排列方向上从一端的上述辐射元件连续至另一端的上述辐射元件。金属部件覆盖辐射元件的局部区域，因此仅在辐射元件的局部区域确保开口部即可。其结果是，能够缩小开口部。借助来自辐射元件的边缘电场在金属部件激发电流。根据该电流的分布，金属部件的缘作为波源发挥功能。通过调整在金属部件激发的电流的分布能够调整天线装置的指向特性。本专利技术的第二观点的天线装置在第一观点的天线装置的结构的基础上构成为，在与上述排列方向正交的方向上，多个上述辐射元件各自的与上述金属部件重叠的区域的尺寸是上述辐射元件的尺寸的一半以下。能够抑制天线装置的增益的降低。本专利技术的第三观点的天线装置在第一或第二观点的天线装置的结构的基础上构成为，上述辐射元件与上述金属部件之间的间隔，在与上述贴片阵列天线的谐振频率对应的自由空间波长的1/50以上且1/10以下。能够得到抑制天线装置的特性降低并且配置金属部件的充分效果。本专利技术的第四观点的天线装置在第一～第三观点的天线装置的结构基础上构成为，还具有供电线，该供电线有对多个上述辐射元件供电的微波带状线构造，上述供电线与上述金属部件重叠，并配置于上述接地平面与上述金属部件之间。利用供电线、接地平面以及金属部件形成三层板型构造的传输线路。其结果是，能够减少来自供电线的辐射。本专利技术的第五观点的天线装置在第一～第四观点的天线装置的结构的基础上构成为，还具有壳体，该壳体收纳上述贴片阵列天线，且局部由金属形成，上述金属部件构成上述壳体的局部。能够缩小壳体的金属部分的开口部。本专利技术的第六的观点的天线装置在第五观点的天线装置的结构的基础上构成为，多个上述辐射元件沿着上述壳体的端部配置于上述壳体的内侧。以接近壳体的缘的方式配置天线装置，由此能够提高壳体内的空间的利用效率。金属部件覆盖辐射元件的局部区域，因此仅在辐射元件的局部区域确保开口部即可。其结果是，能够缩小开口部。借助来自辐射元件的边缘电场在金属部件激发电流。根据该电流的分布，金属部件的缘作为波源发挥功能。通过调整在金属部件激发的电流的分布，能够调整天线装置的指向特性。附图说明图1A是第一实施例的天线装置的俯视图，图1B是图1A的单点划线1B-1B处的剖视图。图2是用于说明第一实施例的一个效果的天线装置的简要俯视图。图3A是比较例的天线装置的模拟模型的俯视图，图3B是第一实施例的天线装置的模拟模型的俯视图。图4A以及图4B分别是表示涉及图3A所示的比较例的天线装置的x方向以及y方向的指向特性的模拟结果的坐标图。图5A以及图5B分别是表示涉及图3B所示的第一实施例的天线装置的x方向以及y方向的指向特性的坐标图。图6A是第二实施例的天线装置的剖视图，图6B是第二实施例的变形例的天线装置的剖视图。具体实施方式参照图1A以及图1B，对第一实施例的天线装置进行说明。图1A是第一实施例的天线装置的俯视图，图1B是图1A的单点划线1B-1B处的剖视图。该天线装置包括贴片阵列天线10与导电性金属部件20。贴片阵列天线10包括配置于电介质基板15的上表面的多个辐射元件11与配置于下表面的接地平面12。多个(例如四个)辐射元件11沿一个方向(排列方向)排列。通过供电线13向辐射元件11供给电力。由供电线13与接地平面12构成微波带状线构造的传输线路。在图1A所示的例子中，从一根供电线13分支的多根供电线13分别与辐射元件11连接。辐射元件11在与排列方向正交的方向上被激励。在配置有多个辐射元件11的表面(电介质基板15的上表面)的上方以相对于辐射元件11隔着间隙的方式配置有导电性金属部件20。金属部件20在与贴片阵列天线10的排列方向正交的方向(图1A的上下方向)上与多个辐射元件11各自的一部分的区域重叠，而与其他的区域不重叠。即，金属部件20覆盖辐射元件11各自的一部分的区域，遮挡从辐射元件11沿辐射方向(电介质基板15的法线方向)辐射的电波的传播路径的剖面的一部分。在图1A中，以虚线表示辐射元件11以及供电线13中的被金属部件20覆盖的区域。在排列方向上，金属部件20从一端的辐射元件11连续至另一端的辐射元件11。在图1A中，辐射元件11各自的下侧的一部分的区域与金属部件20重叠。金属部件20与供电线13的整个区域重叠，覆盖供电线13。由接地平面12、金属部件20以及供电线13构成三板构造的传输线路。贴片阵列天线10收纳于一部分由金属形成的壳体21内。金属部件20构成壳体21的一部分。例如，壳体21的金属部分包括朝向下方的底板22、朝向上方的金属部件20以及连接两者的端板23。壳体21还包括封闭金属部分的开口部的电介质板24。多个辐射元件11沿着壳体21的端部(端板23)配置于壳体21的内侧。接下来，对第一实施例的天线装置的工作进行说明。若通过供电线13向多个辐射元件11供给电力，则各个辐射元件11在与排列方向正交的方向上被激励。与辐射元件11的排列方向正交的方向的尺寸相当于谐振波长的1/2。产生以各个辐射元件11的位于与排列方向正交的方向的两端的缘11a、11b为起点或终点的边缘电场。借助以被金属部件20覆盖的一方的缘11b为起点或终点的边缘电场，在金属部件20激励电流，并且边缘电场集中在金属部件20的前端的缘20a。在图1A以及图1B所示的第一实施例中，辐射元件11的未被金属部件20覆盖的一方的缘11a以及金属部件20的前端的缘20a为波源，辐射电波。接下来，对采用上述第一实施例的天线装置的结构的优异效果进行说明。通常，在从贴片阵列天线10沿辐射方向辐射的电波的传播路径不配置金属等遮挡物。然而，在第一实施例中，在贴片阵列天线10的辐射方向辐射的电波的传播路径的局部配置有壳体21的金属部分的局部即金属部件20。因此，即使在壳体21的金属部分的开口部较小的情况下，也能够将贴片阵列天线10内置于壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线装置，其中，具有：贴片阵列天线，其包括接地平面以及相对于所述接地平面隔着间隔配置的多个辐射元件；和导电性的金属部件，其配置于配置有多个所述辐射元件的表面的上方，在与所述贴片阵列天线的排列方向正交的方向上与多个所述辐射元件各自的局部区域重叠而不与其他区域重叠，并且在所述排列方向上从一端的所述辐射元件连续至另一端的所述辐射元件。

【技术特征摘要】
2016.09.14 JP 2016-1793181.一种天线装置，其中，具有：贴片阵列天线，其包括接地平面以及相对于所述接地平面隔着间隔配置的多个辐射元件；和导电性的金属部件，其配置于配置有多个所述辐射元件的表面的上方，在与所述贴片阵列天线的排列方向正交的方向上与多个所述辐射元件各自的局部区域重叠而不与其他区域重叠，并且在所述排列方向上从一端的所述辐射元件连续至另一端的所述辐射元件。2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，在与所述排列方向正交的方向上，多个所述辐射元件各自的与所述金属部件重叠的区域的尺寸是所述辐射元件的尺寸的一半以...

【专利技术属性】
技术研发人员：川端一也，水沼隆贤，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP