天线装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及天线装置。由设置于基板的辐射元件以及接地导体构成贴片天线。电介质部件被配置成在俯视时与辐射元件重叠。在从辐射元件观察时，电介质部件配置在与接地导体相反侧。在将辐射元件的法线方向设为高度方向并将与高度方向垂直的虚拟平面设为基准面时，电介质部件包括相对于基准面倾斜的侧面。电介质部件针对与高度方向平行地入射的电波不具有焦点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线装置
本专利技术涉及天线装置。
技术介绍
已知在构成阵列天线的多个单位天线的每个单位天线上配置有电介质等价物的电介质负载阵列天线(参照专利文献1)。该单位天线使用贴片天线，在各贴片上配置构成为长方体状的电介质。该电介质的纵、横、高的尺寸分别为波长的1.25倍、1.25倍以及1.42倍。通过像这样配置电介质，从而各单位天线的孔径效率增大。专利文献1：日本特开平1－243605号公报
技术实现思路
在负载有电介质的天线装置中，要求更宽带化。本专利技术的目的在于提供能够宽带化的天线装置。根据本专利技术的一个观点，提供一种天线装置，上述天线装置具有：贴片天线，包括设置于基板的辐射元件以及接地导体；以及均质的电介质部件，被配置成在俯视时与上述辐射元件重叠，并且在从上述辐射元件观察时配置在与上述接地导体相反侧，在将上述辐射元件的法线方向设为高度方向并将与上述高度方向垂直的虚拟平面设为基准面时，上述电介质部件包括相对于上述基准面倾斜的侧面。根据本专利技术的其它观点，提供一种天线装置，上述天线装置具有：贴片天线，包括设置于基板的辐射元件以及接地导体；以及电介质部件，被配置成在俯视时与上述辐射元件重叠，并且在从上述辐射元件观察时配置在与上述接地导体相反侧，在将上述辐射元件的法线方向设为高度方向并将与上述高度方向垂直的虚拟平面设为基准面时，上述电介质部件包括相对于上述基准面倾斜的侧面，上述电介质部件针对与上述高度方向平行地入射的电波不具有焦点。通过将上述的电介质部件负载到贴片天线，能够实现宽带化。附图说明图1是第一实施例的天线装置的立体图。图2是第一实施例的天线装置的剖视图。图3是表示第一实施例的天线装置的回波损耗S11与频率之间的关系的模拟结果的图表。图4是表示将第一实施例的天线装置的电介质部件的高度H固定为0.5mm、将底面的直径LD固定为5mm、使上表面的直径UD变化时的回波损耗S11与频率之间的关系的模拟结果的图表。图5是第二实施例的天线装置的立体图。图6是表示第二实施例的天线装置的回波损耗S11与频率之间的关系的模拟结果的图表。图7是第三实施例的天线装置的立体图。图8A是表示第三实施例的天线装置的天线增益与从法线方向向x轴方向的倾斜角θx之间的关系的图表，图8B是表示第三实施例的天线装置的天线增益与从法线方向向y轴方向的倾斜角θy之间的关系的图表。图9A以及图9B分别是第四实施例及其变形例的天线装置的立体图。图10是第五实施例的通信装置的局部立体图。具体实施方式[第一实施例]参照图1至图4的附图，对第一实施例的天线装置进行说明。图1是第一实施例的天线装置的立体图。在由电介质构成的基板10的一个面亦即上表面配置有辐射元件11，在内层配置有接地导体15。辐射元件11和接地导体15构成贴片天线。辐射元件11具有正方形的平面形状。此外，也可以将辐射元件11的平面形状设为长方形、圆形等。在基板10上(在从辐射元件11观察时与接地导体15相反侧)配置有电介质部件20，使得在俯视时与辐射元件11重叠。电介质部件20是由均质的电介质材料形成的一体成形品，通过粘合剂等粘合到辐射元件11以及基板10。电介质部件20的内部的介电常数是均匀的。在基板10的下表面配置有供电线12。供电线12通过设置于接地导体15的隙孔内的导通孔与辐射元件11结合。电介质部件20具有圆台形状。电介质部件20具有朝向辐射元件11侧的圆形的底面、与底面朝向相反侧的圆形的上表面以及连接底面和上表面的侧面。底面和上表面平行，上表面比底面小，通过底面的中心以及上表面的中心的平面中的电介质部件20的剖面是等腰梯形。在本说明书中，将辐射元件11的法线方向定义为高度方向，将与高度方向垂直的虚拟平面称为基准面。电介质部件20的侧面相对于基准面倾斜。电介质部件20例如能够由低温共烧陶瓷(LTCC)等陶瓷或者聚酰亚胺等树脂形成。例如，LTCC的相对介电常数εr约为6.4，聚酰亚胺的相对介电常数εr约为3。在俯视时，电介质部件20的底面的中心、上表面的中心以及辐射元件11的中心一致。在俯视时，电介质部件20的底面内含辐射元件11。更一般而言，电介质部件20的底面大于俯视时的辐射元件11的最小包含圆。此处，“最小包含圆”意味着包含平面上的有界的区域的最小的圆。在有界的区域为正方形或者长方形的情况下，由通过4个顶点的圆周围起的区域成为最小包含圆。图2是第一实施例的天线装置的剖视图。在基板10的上表面配置有辐射元件11，在内层配置有接地导体15，在下表面配置有供电线12。供电线12经由通过设置于接地导体15的隙孔的导通孔导体13与辐射元件11结合。在基板10与电介质部件20之间配置有粘合剂层17。此外，在图2中，示出供电线12配置在基板10的下表面的例子，但也可以将供电线12配置于基板10的内层。用LD表示电介质部件20的底面的直径，用UD表示上表面的直径，用H表示高度。用L表示辐射元件11的一边的长度，用T1表示厚度。用T2表示接地导体15的厚度。用T3表示基板10中的、辐射元件11与接地导体15之间的部分的厚度，用T4表示基板10中的、比接地导体15更靠下侧的部分的厚度。作为一个例子，直径LD＝5mm，直径UD＝1mm，高度H＝0.5mm。接下来，对第一实施例的优异的效果进行说明。根据本申请的专利技术人进行的模拟，确认出：第一实施例的天线装置与以往的配置长方体的电介质部件的情况相比，能够实现宽带化。认为宽带化归因于从辐射元件11(图1)辐射的电波在电介质部件20中反射而产生复合谐振。接下来，参照图3以及图4，对本申请的专利技术人进行的模拟进行说明。使电介质部件20的高度、底面以及上表面的尺寸变化，在从50GHz到70GHz的频率域中求出回波损耗S11。将辐射元件11的一边的长度L设为0.8mm。将辐射元件11的厚度T1以及接地导体15的厚度T2都设为15μm。将基板10的厚度T3、T4(图2)分别设为100μm、65μm。将电介质部件20以及基板10的相对介电常数εr设为6.4。图3是表示回波损耗S11与频率之间的关系的模拟结果的图表。横轴用单位“GHz”表示频率，纵轴用单位“dB”表示回波损耗S11。图3的图表的附于实线以及虚线的带括号的3个数字从左到右依次用单位“mm”表示高度H、底面的直径LD以及上表面的直径UD。为了参考，利用以间隙划分的线要素相对较长的虚线表示将电介质部件的形状设为长方体的情况下的回波损耗S11。例如，能够将回波损耗S11为－10dB以下的范围认为是天线装置能够高效地进行收发的频带。若回波损耗S11为－10dB以下的频带变宽，则能够称为“宽带化”。最优化长方体的电介质部件的尺寸，以使得频带宽度最宽。使用最优化的长方体的电介质部件时的频带宽度约为8GHz。明白在使用圆台形状的电介质部件20的第一实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线装置，具有：/n贴片天线，包括设置于基板的辐射元件以及接地导体；以及/n均质的电介质部件，被配置成在俯视时与上述辐射元件重叠，并且在从上述辐射元件观察时配置在与上述接地导体相反侧，/n在将上述辐射元件的法线方向设为高度方向并将与上述高度方向垂直的虚拟平面设为基准面时，上述电介质部件包括相对于上述基准面倾斜的侧面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180927 JP 2018-1811651.一种天线装置，具有：
贴片天线，包括设置于基板的辐射元件以及接地导体；以及
均质的电介质部件，被配置成在俯视时与上述辐射元件重叠，并且在从上述辐射元件观察时配置在与上述接地导体相反侧，
在将上述辐射元件的法线方向设为高度方向并将与上述高度方向垂直的虚拟平面设为基准面时，上述电介质部件包括相对于上述基准面倾斜的侧面。


2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，
上述电介质部件针对与上述高度方向平行地入射的电波不具有焦点。


3.根据权利要求1或者2所述的天线装置，其中，
上述电介质部件具有朝向上述辐射元件侧的底面以及与底面朝向相反侧的上表面，
在将用上述辐射元件的激励方向上的尺寸除以上述电介质部件的相对介电常数的平方根而得到的值设为基准值时，上述电介质部件的高度为上述基准值的1.5倍以上且3.2倍以下，上述电介质部件的底面的面积为直径为上述基准值的6.3倍的圆的面积以上且直径为上述基准值的35倍的圆的面积以下，上述电介质部...

【专利技术属性】
技术研发人员：二神大，根本崇弥，
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