利用短补片天线的天线设备制造技术

一种平面天线设备，适于通过电磁耦合来激励一个小的辐射元件。天线设备有一个三层板系统，包括在电介质基板的上和下表面上形成的接地导体板和夹在接地导体板之间的馈线。通过接地导体板之一形成一个耦合孔，在耦合孔附近提供一个构件以便在电气上连接两块接地导体板。通过耦合孔而耦合到馈线上的辐射部分有一端接地以形成短补片天线。短补片天线的尺寸基本上是补片天线的一半。同时，连接构件防止了不需要的耦合。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
利用短补片天线的天线设备本专利技术涉及一种扁平天线设备，它具有一个单独的辐射元件或多个辐射元件。图1a～1c是说明在日本专利申请第5-145327号所公开显示的现有技术的天线设备的结构的图。这种天线设备用于例如利用人造卫星等类似设备的汽车电话中，它由两个电介质基板所组成。在这些图中，图1b和图1c分别表示两块电介质基板中的上基板和下基板。这两块基板叠合在一起以形成图1a所示的天线设备。更具体地参考图1a～1c，天线设备包括：一块薄板形式的第一电介质基板1；一块类似的第二电介质基板2；在第一电介质基板1的上部表面上形成的一个辐射元件3；在第二电介质基板2的下部表面上形成的条状导体4；在第二电介质基板2的整个表面上形成的接地导体板5，它和条状导体4一起构成了微带线；和安排在第二电介质基板2的表面上所形成的接地导体板5上的一个补片(patch)6，它的长度短于传输的波长。补片6和接地导体板5之间相互用一个非导电区7绝缘。同时，一个馈电针8把补片6连接到带状线4。在图1a中所示的天线设备中，接地导电板5和补片6是夹在第一电介质基板1和第二电介质基板2之间的，因此不能从外面见到。另一方面，辐射元件3出现在天线设备的上部表面，而带状线4则出现在天线设备的下表面。-->其次将说明上述天线设备的工作。再参考图1a，通过带状线4的信号经过馈电针8而激励补片6。由于补片6和辐射元件3是电磁耦合的，被激励的补片6使得辐射元件3也受到激励。这样，无线电波就辐射到空中。在图1a所示的已有技术的天线设备中，由于补片6和辐射元件3相互之间有电磁耦合，因而不需要馈电针来把辐射元件3连接到带状线4，从而能够简化电源的结构。但是，由于辐射元件3的尺寸延伸到约λg/2(λg表示在电介质基板中的波长)，当使用多个这样的天线设备以配置成阵列天线时这可能是不利的。同时，这种类型的天线设备需要使用那些在高频范围内呈现出较少损耗的电介质基板以便改善其效率。但是，这样的基板一般是昂贵的，因而导致增高的制造成本。另外，由于使用了电介质基板，天线设备不可避免地要承担某些电介质损耗。本专利技术就是为了解决上述问题而进行的，本专利技术的一个目的就是提供这样一种天线设备，它具有比起已有技术的天线设备来较小的辐射元件。本专利技术的另一个目的是提供一种天线设备，它可以以较低的成本来制造。本专利技术的还有一个目的是提供一种天线设备，它具有较小的电介质损耗。本专利技术另外一个目的是提供一种结构稳定的天线设备。本专利技术的另外的目的是提供一种天线设备，它能够容易地在较宽的频带内使传输线和辐射元件相匹配。本专利技术的另外一个目的是提供一种天线设备，它能够-->减少由于环绕天线设备的环境因素所引起的不必要的散射波所致的有害影响。为了达到上述目标，本专利技术提供一种天线设备，它包括：一个接地的导体板；一个短补片天线类型的辐射元件，它安排在接地导体板上；用于激励辐射元件的馈电电路；和一个在接地导体板上形成的耦合孔，用于馈电电路和辐射元件之间的电磁耦合。在本专利技术的一个实施例中，接地导体板形成在电介质基板的一个表面上，而辐射元件则包括形成于电介质基板的另一表面上的信号辐射部分和用于把信号辐射部分连接到接地导体板上的连接装置。馈电电路是一种三层板系统(triplate line)，包括接地导体板、另一块接地导体板和一个夹在这两块导体板之间的带状导体，或者是一个微带线，包括接地导体板和与接地导体板相隔开的一条微带线。在本专利技术的另一实施例中，接地导体板在一块电介质基板上形成，而辐射元件可包括与接地导体板相隔一个预定距离的信号辐射部分和用于把信号辐射部分的一端连接到接地导体板上的连接装置。辐射元件以一预定的距离和接地导体板相隔开，在辐射元件和接地导体板之间有一个空间存在。最好是该电介质基板是一种泡沫介质基板。接地导体板可以由在电介质基板上电镀而形成。天线设备还可以包括一个固定部件以便在辐射元件的-->信号辐射部分和接地导体板之间保持一个固定的间距。辐射元件可以这样来安排，使得它和耦合孔之间的位置关系是可调节的。天线设备还可以包括另一块接地导体板，它外加在该接地导体板上并与其间隔开，馈电导体就安排在两块接地导体板之间，并且在靠近耦合孔的地方可提供一个连接机构以便把接地导体板和另一块导体板在耦合孔附近相连接。连接机构可以是一个导电块，安排在接地导体板和另一块接地导体板之间，以便用于连接两块接地导体板并用于电屏蔽馈电导体。尤为可取的是，馈电导体包括一个低阻抗部分或靠近耦合孔的一个短截线(stub)以提高辐射元件和馈电电路间的电磁耦合。辐射元件和接地导体板之间的间距在辐射元件的接地端和开放端可以做成是不相同的。该辐射元件可以由多个辐射元件组成，它们之间有各自的信号辐射部分并且相互之间有一预定距离。本专利技术还提供一种天线设备，它包括：(1)一个天线部分，包括：传输信号用的一个馈电电路；至少有一个耦合孔的接地导体板；由馈电电路通过耦合孔激励的至少一个辐射部分；和用于把辐射部分的一端接地到接地导体板的接地装置；(2)用于容纳天线部分的一个外壳；和(3)围绕外壳安排的散射波减少装置。-->散射波减少装置可以是下列之一：具有斜坡部分的导体块，其高度从外壳的顶端逐渐向外壳的底部减少；安排在外壳顶部的一个电波吸收部件和在外壳和接地导体板之间实施电短路的装置。本专利技术还提供一个天线设备，它包括：(1)一个天线部分，包括：传输信号用的一个馈电电路；至少有一个耦合孔的接地导体板；由馈电电路通过耦合孔激励的至少一个辐射部分；和用于把辐射部分的一端接地到接地导体板的接地装置；(2)用于容纳天线部分的一个外壳；和(3)传播延迟装置，用于延迟从辐射部分传播的电磁波的相位以控制由围绕着天线部分产生的散射波所引起的天线部分的辐射图形的变化。本专利技术的上述和其它目标和优点通过下面的说明并结合所附的插图将变得更加明显。图1a是一个透视图，它图解地表明现有技术的天线设备的结构；图1b和1c表示图1a所示的天线设备的组成元件；图2a是个透视图，它图解地表示按照本专利技术的天线设备的第一实施例的结构；图2b、2c和2d表示图2a所示的天线设备的组成元件；图3a是个透视图，它图解地表示按照本专利技术的天线设备的第二实施例的结构；图3b和3c表示图2a所示的天线设备的组成元件；-->图4是个透视图，它图解地表示按照本专利技术的天线设备的第三实施例的结构；图5是沿图4A-A线所取的截面图；图6是图4所示天线设备的顶视图；图7a是个截面图，用于说明按照本专利技术的天线设备的第三实施例的另一种方案；图7b是图7a所示的衬垫的截面图；图8a是图7a所示结构的修改例子的截面图；图8b是用于图8a的修改例子的一个防松螺母的截面图；图9是表示图7a所示结构的另一个修改例子的截面图；图10是图解地表明按照本专利技术的天线设备的第四实施例的结构的透视图；图11是沿图10中B-B线所取的截面图；图12是表明按照本专利技术的天线设备的第五实施例的结构的展开图；图13是图解地表明按照本专利技术的天线设备的第六实施例的结构的透视图；图14是沿图13的C-C线所取的截面图；图15是图解地表明按照本专利技术的天线设备的第七实施例的结构的透视图；图16是图15所示的天线设备的顶视图；图17是图解地表明按照本专利技术的天线设备的第八本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线设备，包括：一个接地导体板；一个安装在上述接地导体板上的短补片天线类型的辐射元件；一个激励上述辐射元件的馈电电路；和一个形成于该接地导体板上用于使上述馈电电路和该辐射元件进行电磁耦合的耦合装置。

【技术特征摘要】
JP 1995-2-14 25129/951.一种天线设备，包括：一个接地导体板；一个安装在上述接地导体板上的短补片天线类型的辐射元件；一个激励上述辐射元件的馈电电路；和一个形成于该接地导体板上用于使上述馈电电路和该辐射元件进行电磁耦合的耦合装置。2.按照权利要求1的天线设备，其特征在于，其中该接地导体板形成于电介质基板的一个表面上；和上述辐射元件包括一个形成于该电介质基板的另一表面上的信号辐射部分和用于把上述信号辐射部分连接到接地导体板的连接装置。3.按照权利要求2的天线设备，其特征在于，其中所说的馈电电路是一种三层板系统，包括上述接地导体板、另一接地导体板和夹在这两块接地导体板之间的一个带状导体。4.按照权利要求2的天线设备，其特征在于，其中所说的馈电电路是一个微带线，包括上述接地导体板和与该接地导体板隔开的带状导体。5.按照权利要求1的天线设备，其特征在于，其中所说的接地导体板是在电介质基板上形成的；和上述辐射元件包括以预定距离和该接地导体板隔开的信号辐射部分和把该信号辐射部分的一端接到上述接地导体板的连接装置。-->6.按照权利要求5的天线设备，其特征在于，其中所说的电介质基板是泡沫电介质基板。7.按照权利要求6的天线设备，其特征在于，其中该接地导体板是由上述电介质基板电镀而成。8.按照权利要求5的天线设备，其特征在于，还包括一个固定构件，用于在上述信号辐射元件的上述信号辐射部分和上述接地导体板之间保持一个固定的间距。9.按照权利要求5的天线设备，其特征在于，其中所说的辐射元件是这样安装的，即它和耦合孔的位置关系是可调节的。10.按照权利要求5的天线设备，其特征在于，还包括：除了上述接地导板外与其相隔开的另一块接地导体板，其中一馈电导体安排在上述两块接地导体板之间；和用于在上述耦合孔附近把上述接地导体板和上述另一块接地导体板连接的连接构件。11.按照权利要求10的天线设备，其特征在于，其中所说的连接构件是...

【专利技术属性】
技术研发人员：大塚昌孝，礒田阳次，中原新太郎，松永诚，小西善彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]