天线装置制造方法及图纸

一种天线装置，包括：多个环状金属线，环状金属线由金属线形成环路并且围绕中心线放射状地布置；给环状金属线供给电的电供给部(15)或从环状金属线接收电的电接收部(15)，电供给部(15)或电接收部(15)设置在中心线上；以及可变阻抗元件(14)，可变阻抗元件(14)插入在环状金属线中的每一个中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能够改变其指向性的天线装置。
技术介绍
在现有技术中，称为ESPAR天线的天线装置已知为能够改变其指向性的天线装置。例如，日本专利申请公开号2001-24431 (JP-A-2001-24431)描述了这种天线装置。 JP-A-2001-24431中描述的天线装置具有下述构造多个无源元件定位在距馈电元件为四分之一波长的距离处，然后可变电抗元件连接至每一个无源元件。可通过改变每个可变电抗元件的电抗值来改变天线装置的指向性。然而，在描述在JP-A-2001-M431中的天线装置中，馈电元件与每个无源元件之间的间隔需要设定为波长的四分之一，所以难以减小天线装置的尺寸。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能够改变其指向性并且尺寸小的天线装置。本专利技术的第一方面提供了一种天线装置。该天线装置包括多个环状金属线，所述环状金属线由金属线形成环路并且围绕中心线放射状地布置；电供给部，所述电供给部设置在所述中心线上并且给所述环状金属线供给电；以及可变阻抗元件，所述可变阻抗元件插入在所述环状金属线中的每一个中。本专利技术的第二方面提供了一种天线装置。该天线装置包括多个环状金属线，所述环状金属线由金属线形成环路并且围绕中心线放射状地布置；电接收部，所述电接收部设置在所述中心线上并且从所述环状金属线接收电；以及可变阻抗元件，所述可变阻抗元件插入在所述环状金属线中的每一个中。每个环路的形状不受具体限制；相反，该形状可由曲线形成，比如圆和椭圆，该形状可由直线形成，比如三角形和矩形，或者，该形状可由曲线和直线两者形成。另外，每个环状金属线不必与其它环状金属线逐个地完全独立；相反，金属线的一部分可被共用。另外，可使用接地导体由电气镜像形成每个环状金属线的一半。在第一和第二方面中，所述环状金属线中的每一个可形成三角形或矩形环路。在第一和第二方面中，所述环状金属线中的每一个可由下述部件形成矩形环路 直线状第一金属线，所述第一金属线由所述环状金属线共用并且具有所述电供给部或所述电接收部；相互平行的两个第二金属线，所述两个第二金属线分别连接至所述第一金属线的两个端部，从而正交于所述第一金属线；以及第三金属线，所述第三金属线联接所述两个第二金属线，并且在所述第三金属线中插入有所述可变阻抗元件。在上述构造中，所述第二金属线的长度可以是所述第一金属线和所述第三金属线的长度的三至五倍大。在上述构造中的任一个构造中，所述可变阻抗元件可以是可变电阻元件，或者可以是可变电容器或可变电感器。在上述构造中的任一个构造中，所述环状金属线中的每一个在正交于所述中心线的方向上的长度可小于或等于波长的二十分之一。 在上述构造中的任一个构造中，所述环状金属线中的每一个可包括通过接地导体形成的电气镜像。根据本专利技术的第一和第二方面，由一个环状金属线的可变阻抗元件反射的无线电波也传播向其它环状金属线。于是，当改变可变阻抗元件的阻抗时，因该可变阻抗元件而生成的反射波的相位和振幅发生变化，所以传播向其它环状金属线的无线电波的相位和振幅也变化，于是无线电波分布整体变化。因此，通过改变可变阻抗元件的阻抗，可改变天线装置的指向性。当所有可变阻抗元件的阻抗相等时，可将天线装置设定成无指向性。另外，本专利技术的第一和第二方面分别具有一个电供给部和一个电接收部，所以与多个天线元件需要供给电或接收电的指向性可变天线装置相比，它们可以低成本制造。另外，根据本专利技术的第一和第二方面，天线装置的尺寸可小于或等于工作无线电波的波长的十分之一。附图说明从以下参照附图进行的示例性实施方式的描述中，本专利技术的前述及其它目的、特征和优势将变得明显，在所述附图中相似的附图标记用来指代相似的元件，并且在所述附图中图1是示出根据第一实施方式的天线装置的构造的视图；图2是沿着图1中的线II-II截取的天线装置的截面图；图3是示出天线装置在xy平面中的辐射特性的图；图4是示出天线装置在xy平面中的辐射特性的图；图5是示出天线装置在xy平面中的辐射特性的图；图6是示出根据第二实施方式的天线装置的构造的视图；图7是示出根据第三实施方式的天线装置的构造的视图；以及图8是示出根据第四实施方式的天线装置的构造的视图。具体实施例方式以下，将参照附图描述本专利技术的具体实施方式；然而，本专利技术的方面并不局限于实施方式。图1是示出根据第一实施方式的天线装置1的构造的视图。另外，图2是沿着图1 中的线II-II截取的截面图。天线装置1包括接地金属板10和垂直于金属板10布置的直线状第一金属线11。以下，为了容易说明起见，如图1所示，垂直于金属板10设定Z轴，并且在平行于金属板10的平面中设定X轴和Y轴。在第一金属线11与金属板10之间设置电供给部15。注意，天线装置1可构造成使得用电接收部15替换电供给部15。具有电供给部15的天线装置1可用作发射天线。具有电接收部15的天线装置1可用作接收天线。四个直线状第二金属线12连接至第一金属线11的与电供给部15相反的端部。第二金属线12沿平行于金属板10的方向、即正交于第一金属线11的方向延伸。以下，将第一金属线11连接至四个第二金属线12的点称为分叉点16。另外，四个第二金属线12中的每一个沿与四个第二金属线12中的相邻一个延伸的方向正交的方向延伸。这样，第二金属线12沿正交于第一金属线11的方向以等角度间隔围绕分叉点16放射状地布置。在本文中，在四个第二金属线12之中，从分叉点16沿正χ轴方向延伸的是第二金属线12a，沿负χ 轴方向延伸的是第二金属线12c，沿正y轴方向延伸的是第二金属线12b，而沿负y轴方向延伸的是第二金属线12d。第三金属线13a至13d分别连接至第二金属线1 至12d的与连接至第一金属线 11的端部相反的端部。第三金属线13a至13d垂直于金属板10，并且分别经由可变电阻元件1 至14d连接至金属板10。天线装置1构造成使得由第一金属线11、第二金属线12、第三金属线13和通过金属板10形成的这些线的电气镜像，围绕电供给部15放射状地布置四个矩形环路。矩形环路用作根据本专利技术的方面的环状金属线。每个可变电阻元件14是这样的元件，在该元件中第三金属线13中的对应一个连接至SPDT开关的输入端口，然后10 Ω电阻和250Ω电阻分别连接至两个输出端口。切换 SPDT开关，以使连接至上述对应第三金属线13的电阻在10 Ω与250 Ω之间切换，从而实现可变电阻。SPDT开关例如由两个PIN 二极管形成。使用控制电压来控制每一个PIN 二极管的开/关状态从而切换连接。接下来，将描述天线装置1的操作。从电供给部15供应的无线电波传播经过金属板10和第一金属线11。传播经过第一金属线11的无线电波从分叉点16传播向四个第二金属线1 至12d，然后进一步传播向第三金属线13a至13d。在传播期间，无线电波一点一点地泄漏并辐射。取决于辐射的位置，所辐射的无线电波的相位不同，并且形成与以相位差馈电给多个离散阵列天线供给电的情况中相同的指向性。在传播期间未辐射的无线电波到达可变电阻元件14，然后被反射或吸收。所反射的无线电波从分叉点16传播向第一金属线11或其它三个第二金属线12，从而改变无线电波分布。即，第二金属线12和第三金属线13中的无线电波分布基于下述无线电波决定从电供给部15本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种天线装置，包括：多个环状金属线，所述环状金属线由金属线形成环路并且围绕中心线放射状地布置；电供给部，所述电供给部设置在所述中心线上并且给所述环状金属线供给电；以及可变阻抗元件，所述可变阻抗元件插入在所述环状金属线中的每一个中。

【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：花泽理宏，井手信宏，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP