一种超材料(110)，其由下侧导体面(103)、上侧导体(102)、导体片(104)的重复(例如周期)阵列和导体柱(105)构成，其中导体柱(105)使导体片(104)的每一者和下侧导体面(103)电连接。馈电线(106)被连接到导体(102)。开口被重复设置到下侧导体面(103)。在此情况下，岛状电极被设置到该开口的内侧，导体柱(105)通过夹置在其间的岛状电极连接到导体面(103)。
【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超材料(meta-material)的谐振天线。
技术介绍
近年来，在无线装置等中，要求天线的小型化和薄型化。这是由于因较高的封装密度而难以确保空间、天线的数目因多输入多输出(MIMO)的引入而增加等这样的事实所引起的。这种倾向尤其在要求小型化、质轻化、薄型化的移动领域是非常明显的，因此天线的小型化和薄型化是必要的。在诸如现有技术中的片状天线或者天线之类的谐振天线中，其工作带域取决于元件的尺寸和绝缘材料(电介质)的介电常数和导磁率。因此，可以确定工作带域和所使用的衬底材料，并且人为地确定其尺寸。图2示出了现有技术中的片状天线la。它由两片导体层构成。片状导体元件2为天线元件，它被配置在上层中，并且导体面3被配置在下层中，其中介电层14夹置在上、下层之间，并且点划线所包围的区域形成了谐振器12。另外，导体元件2被电连接到馈电线 6。在附图示例中，电力通过微带线被馈送给导体元件2。通常来讲，由于无线装置中所使用的载波频率在数几个GHz或者更小的范围内， 其在真空中的半波长λ/2的大小相当于真空中的数几个cm。在此，当将介电层14的介电常数设定为ε r，并且将导磁率设定为μ r时，半波谐振过程中的谐振器12的一边长度d用下列表达式来表示。d = λ / (2 · ( ε r · μ r)1/2)为了使有关技术型的天线小型化显著，要求使用介电常数和导磁率极其高的介质，因此其成本也非常高。另一方面，近年来，提出了将高阻抗表面(以下，被称作HIS)作为提高天线低轮廓化或指向性的方法。HIS也被称作人工磁导体(artificial magnetic conductor，AMC)。 作为实现该HIS的结构，专利文献1中所公开的蘑菇型周期结构10是公知的。蘑菇型周期结构10也被视作电磁带隙(EBG)结构的代表结构之一。专利文献1公开了，尽管通常的导体使电磁波发生了反相反射，但是蘑菇型周期结构10会使带隙频率附近的电磁波同相反射，并且充当磁壁，从而抑制表面电流在蘑菇型周期结构10的带隙频带中传播。图3示出了蘑菇型周期结构10的剖视图。蘑菇型周期结构10具有这样的结构， 即它由两片导体层构成，导体片4的周期阵列被配置在上层上，导体面3被配置在下层上， 并且导体片4的每一者通过导体柱5电连接到导体面3。作为导体片4的形状，提出了正六边形或者正方形等。图4(a)示出了专利文献1的图lib中所公开的片状天线11。在附图所示的示例中，馈电线6贯通介电层14，以被连接到同轴电缆16。蘑菇型周期结构10被配置为包围导体元件2 (天线元件)，从而抑制表面电流的传播。由此，从专利文献1等中可以看出，抑制了来自导体面3的末端或者后方不必要的放射，并且提高了天线的指向性和放射效率。图4(b)示出了专利文献1的图8b所公开的线状天线21。天线的工作频率，即谐振器12的谐振频率和蘑菇型周期结构10充当磁壁处的频率彼此匹配，从而可以将蘑菇型周期结构10用作充当磁壁的反射板。从专利文献1等中可以看出，当将通常的导体面用作天线的反射板时，为了提高放射效率，要求将导体元件2设定在远离导体面3四分之一波长的高度处以改进放射效果，另一方面，当将充当磁壁的蘑菇型周期结构10用作反射板时， 在使导体元件2靠近蘑菇型周期结构10时提高了放射效率，从而能够实现天线的低轮廓化。此外，在线状天线21中，蘑菇型周期结构10也抑制了表面电流的传播。由此，从专利文献1等中可以看出，抑制了来自导体面3的末端或者后方不必要的放射，并且提高了天线的指向性和放射效率。相关文献专利文献美国专利No.6，262，495的说明书(图8b和图lib)
技术实现思路
在图2(a)所示的片状天线Ia和专利文献1的图lib中所例证的图4(a)所示的片状天线11的情况下，由于使用了半波谐振，所以与其中将导体面用作反射板的有关技术中的天线相比，该天线元件的自身尺寸没有发生改变，因此很难使天线元件小型化。另外，在专利文献1的图8b中所例证的图4b所示的线状天线21中，由于蘑菇型周期结构10被用作反射板，所以蘑菇型周期结构所占据的面积自然而然地大于作为天线元件的导体元件2所占据的面积。也就是说，在将蘑菇型结构用作磁壁的天线中，可以实现该天线的低轮廓化。但是，必须将蘑菇型周期结构设置在较宽的区域上方，因此难以实现小型化。本专利技术的目的是提供一种能够使天线元件小型化，并且抑制蘑菇型周期结构所占据的面积，使其等于或者小于天线元件的尺寸的谐振天线。本专利技术的谐振天线包括第一导体；第二导体，该第二导体的至少一部分面向该第一导体；第三导体，该第三导体被重复配置在该第一导体与该第二导体之间；馈电线，该馈电线被电连接到该第一导体或者该第二导体；以及第一连接部件，该第一连接部件使导体柱和该第一导体彼此连接。根据本专利技术，可以使天线元件小型化，并且可以抑制蘑菇型周期结构所占据的面积，使其等于或者小于天线元件的尺寸。附图说明图1是解释根据本专利技术的谐振天线的实施例中所使用的超材料的视图。图2是解释有关技术型的片状天线Ia的视图。图3是解释蘑菇型周期结构10的剖视图。图4是解释其中使用了蘑菇型周期结构10的有关技术中的谐振天线的视图。图5是根据实施例的谐振天线中所使用的超材料的每个单元晶格的等效电路图。图6是根据实施例的谐振天线中的实施例中所使用的超材料的色散曲线。图7是解释根据实施例的谐振天线的实施例的视图。图8是用以解释根据实施例的谐振天线的谐振频率的超材料的色散曲线。图9是解释当将通孔10 用作连接部件时的示例的剖视图。图10是解释图9所示的谐振天线的实施例中的导体元件的单元晶格107a的俯视图。图11是解释根据第二实施例的谐振天线的剖视图。图12是解释构成根据第二实施例的谐振天线的导体面层的谐振器内部配置的俯视图。图13(a)是解释平面型电感元件的各种形状的俯视图。图13(b)是解释平面型电感元件的各种形状的俯视图。图13(c)是解释平面型电感元件的各种形状的俯视图。图14是解释根据第三实施例的谐振天线的剖视图。图15是解释每个超材料单元晶格中的导体面层的配置的俯视图。图16(a)是解释根据第四实施例的谐振天线的剖视图。图16(b)是解释根据第四实施例的谐振天线的剖视图。图16(c)是解释根据第四实施例的谐振天线的剖视图。图16(d)是解释根据第四实施例的谐振天线的剖视图。图17(a)是解释根据第五实施例的谐振天线的俯视图，并且图17(b)是沿图17(a) 的线A-A的剖视图。图18 (a)是解释根据第六实施例的谐振天线的俯视图，并且图18 (b)是沿图18 (a) 的线B-B的剖视图。图19是解释根据第七实施例的谐振天线的俯视图。图20是解释根据第八实施例的谐振天线的俯视图。图21是解释根据第八实施例的谐振天线的俯视图。图22是解释根据第九实施例的谐振天线的俯视图。图23是解释根据第十实施例的谐振天线的俯视图。图M是解释根据第一实施例的修改例的谐振器的剖视图。图25是解释根据第二实施例的修改例的谐振器的剖视图。图沈是解释根据第三实施例的修改例的谐振器的剖视图。具体实施例方式下面，将参考附图描述本专利技术的实施例。首先，根据本专利技术的谐振天线为具有超材料的谐振天线，其中超材料由周期结构构成，并且导体元件本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种谐振天线，其包括：第一导体；第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；第三导体，所述第三导体被重复配置在所述第一导体与所述第二导体之间；馈电线，所述馈电线被电连接到所述第一导体或者所述第二导体；以及第一连接部分，所述第一连接部分使所述导体片和所述第一导体彼此电连接。
【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：安道德昭，鸟屋尾博，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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