天线装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种天线装置。所述天线装置在大致圆形的基板上侧所附加设置的大致圆形的微带贴片（Ｍｉｃｒｏ　　ｓｔｒｉｐ　　Ｐａｔｃｈ）的周围，在大致垂直的方向上竖直设置了上下两侧开口的大致圆锥形的导电性部件，其特征在于：该导电性部件的下侧开口部接地于被附加设置在基板下侧的接地板上，该导电性部件的上侧开口部的直径，比该导电性部件的下侧开口部的直径大。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用了微带贴片(Micro strip Patch)的天线装置的结构，特别涉及在微带贴片的周围配置了大致圆锥形罩盖(cup)的天线装置的结构。
技术介绍
本专利技术的申请人，关于在微带天线的周围配置了大致圆筒状的导电性部件的天线装置，在日本已具有专利权(日本专利第3026171号)。日本专利第3026171号的天线装置，与微带天线的周围未配置大致圆筒状的导电性部件的情况相比较，是谋求实现增益提高和窄波束宽度(这里所说的波束宽度是半功率宽度)的天线装置。更具体的说，相对于具有天线的厚度薄、重量轻、结构简单、容易得到圆极化波等特征的以往的微带天线，上述专利的天线装置，在微带天线周围配置大致圆筒状的导电性部件，由此谋求增益的提高，使上述微带天线的增益约为7dBi，并谋求窄波束宽度的实现。其结果，调整大致圆筒状的导电性部件的高度、直径后，例如增益达到了约9dBi以上，波束宽度达到约50°。本专利技术目的在于，通过改善日本专利第3026171号所示的天线装置，提供一种具有高增益和/或窄波束宽度的天线装置。
技术实现思路
实现上述目的的本专利技术的天线装置，具备如下结构。即，一种天线装置，所述天线装置在大致圆形的基板上侧所附加设置的大致圆形的微带贴片的周围，沿大致垂直的方向竖直设置了上下两侧开口的大致圆锥形的导电性部件，其特征在于该导电性部件的下侧开口部接地于被附加设置在基板下侧的接地板上；该导电性部件的上侧开口部的直径，比该导电性部件的下侧开口部的直径大。相对于作为该天线装置的对象的信号波长，通过将导电性部件的高度设为相当于1/3波长左右到1/2波长左右，可以实现更高增益和/或窄波束宽度。相对于作为该天线装置的对象的信号波长，通过将导电性部件的高度设为相当于1/3波长左右，基板的直径设为相当于3/4波长左右到5/4波长左右，导电性部件的上侧开口部的直径设为相当于13/12波长左右到11/6波长左右，可以实现比上述日本专利第3026171号天线装置更高的增益和/或窄波束宽度。特别的，基板的直径是1波长左右时，通过将导电性部件的高度设为1/3波长左右，导电性部件的上侧开口部的直径设为3/2波长左右，能同时实现高增益和窄波束宽度。通过用蜂窝状材料形成基板，和/或在微带贴片的辐射面前方配置无源元件，能够在高增益和窄波束宽度的基础上扩展天线装置的频带。可以在微带贴片周围拆装自由地竖直设立导电性部件。这样，不改变接地板、基板、微带贴片，只改变导电性部件就可以做成具有与使用目的相符合的增益、波束宽度的天线装置。附图说明图1是本专利技术的天线装置的垂直剖面图。图2是本专利技术的天线装置的平面图。图3是基板为蜂窝状材料的天线装置的垂直剖面图。图4是配置了无源元件的天线装置的垂直剖面图。图5是表示在微带天线的周围配置了作为大致圆筒状的导电性部件的圆柱罩盖时的、增益相对于该圆柱罩盖的高度而变化的表。图6是表示在将大致圆锥状的导电性部件的高度固定在1/3波长，使基板的直径和该导电性部件的上侧开口部分的直径发生变化时的增益变化(计算值)的表。图7是表示在将大致圆锥状的导电性部件的高度固定在1/3波长，使基板的直径和该导电性部件的上侧开口部分的直径发生变化时的波束宽度变化(计算值)的表。图8是表示在将大致圆锥状的导电性部件的高度固定在1/3波长、基板的直径固定在1波长，使该导电性部件的上侧开口部分的直径发生变化时的增益变化(测量值)的表。图9是表示在将大致圆锥状的导电性部件的高度固定在1/3波长、基板的直径固定在1波长，使该导电性部件的上侧开口部分的直径发生变化时的在H面和E面的波束宽度变化(测量值)的表。具体实施例方式根据图1和图2，详细阐述本专利技术的实施方式。并且，本专利技术并不限于以下的说明，可以适当地改变设计。下述的用于实施本专利技术的优选方式，是使更高增益和更窄波束宽度并存情况的实施方式。不限于本专利技术的天线装置，一般的，天线装置的最佳实施方式具有与其使用目的相应的性能。例如，有要求既提高增益又使波束宽度变窄的使用目的。也存在与其相反的情况。因此，下述的实施方式并不是通常的最佳方式。顺便的，下述的实施方式中的天线装置的使用目的在于，例如，为了使用于卫星通信，取得更多的线路容限(margin)，而使增益提高。图1表示本专利技术的天线装置的垂直剖面图；图2表示本专利技术的天线装置的平面图。作为接地板的金属板1、作为基板的电介质基板2、以及作为微带贴片的金属板3的形状各自做成圆形。并不是必须为正圆，大致为圆形就可以。作为接地板的金属板1和电介质基板2，一般是相同大小相同形状，但也不一定必须是相同大小相同形状。例如，作为接地板的金属板1也可以是包容电介质基板2的大小的正方形。在本实施方式中，作为接地板的金属板1和电介质基板2做成了相同大小相同形状。一般的，作为圆形的微带贴片的金属板3的半径能够由下式(作为数学式1)近似地求出。F=1.84×C/]]>其中，F表示共振频率，即作为本专利技术的天线装置对象的信号波的频率，C表示光速，a表示圆形微带贴片的半径，t表示基板的厚度，εr表示基板的介电常数。另外，作为本专利技术的天线装置对象的信号波的波长λ，可以用下面的式子(作为数学式2)求出。λ＝C/F下面，所谓波长是指作为本专利技术的天线装置12对象的信号波波长λ。作为接地板的金属板1和电介质基板2的直径，即，在图1中，用D标记的部分，是1个波长左右的长度。金属板最好是电阻较小的金属，通常使用比较便宜电阻又很小的铜。另外，作为接地板的金属板1和作为微带贴片的金属板3可以使用不同的金属，但一般使用同样的金属。作为电介质基板，有玻璃树脂、聚乙烯、陶瓷电介质等，也可以是以往周知的用于微带天线的电介质。另外，如图3所示，电介质基板2也可以用蜂窝状材料9形成。通过这样做，可以进行天线装置的宽频带化。使作为接地板的金属板1与电介质基板2一致地接合，为了使作为微带贴片的金属板3不超出电介质基板2，通常将作为微带贴片的金属板3接合在电介质基板2的中间部分。接合方法也有使用所谓接合剂的方法，但是，因为产生由接合剂引起的介电常数的变化，所以应用以下的方法，即在电介质基板2的两个面上对用于接地板和用于微带贴片的金属板实施蚀刻处理，剥离微带贴片一侧的金属板的一部分。其结果，与在电介质基板2上接合了作为接地板和作为微带贴片的金属板是相同的。另外，根据实施蚀刻处理的方法，剥离后剩余的金属板部分成为微带贴片，因为该微带贴片的大小影响共振频率，所以通过调整剥离的金属板部分就能够设定共振频率。此外，因为电介质基板与作为接地板的金属板、作为微带贴片的金属板之间的接合方法，并不是本专利技术的重点，所以上述方法不一定是必需的，也可以适当使用以往的周知的方法。作为上下两侧开口的大致圆锥形的导电性部件的锥形罩盖4，用金属来做成。其材质并不排除是不同于作为接地板的金属板1和作为微带贴片的金属板3的金属，但是，在使用了不同金属的情况下，为了防止基于各种金属固有的阻抗的影响等，通常使用相同的材料。在本实施方式中，其材料为铜。锥形罩盖4的下侧开口部分5是圆形，该直径和电介质基板2以及作为接地板的金属板1的直径几乎是相同的，抵接在电介质基板2和作为接地板的金属板1的圆周边缘。可是，不一定要使锥形罩盖4抵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线装置，所述天线装置在大致圆形的基板上侧所附加设置的大致圆形的微带贴片的周围，沿大致垂直的方向竖直设置了上下两侧开口的大致圆锥形的导电性部件，其特征在于：该导电性部件的下侧开口部接地于被附加设置在基板下侧的接地板上；该 导电性部件的上侧开口部的直径，比该导电性部件的下侧开口部的直径大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：田中正人，张宰赫，金英植，朴丙善，
申请(专利权)人：独立行政法人情报通信研究机构，
类型：发明
国别省市：JP[日本]