CN1196228C - 天线装置及通信系统 - Google Patents
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Abstract
已有的天线装置在方向性或效率性能等方面的性能不够好。本发明的天线装置具备:设置进行供电用的供电端子(16)的具有盘旋形状的辐射组件(11)、与所述辐射组件(11)并设的有盘旋形状的无源组件(12)、与所述辐射组件(11)及无源组件(12)相对配置的地线(15)、将辐射组件(11)的一端连接于地线(15)的第1连接电极(13)、以及将无源组件(12)的一端连接于地线(15)的第2连接电极(14),第1、第2连接电极(13、14)在包含盘旋形状的平面内的方向上相互偏离。
Description
技术领域
本发明涉及使用于例如移动通信等的天线装置及通信系统。
背景技术
传统的或在较早但没有公开的文件中描述的天线装置包括(5/8)λ单极天线装置(λ表示波长)、单盘旋(single-spiral)天线装置、无源盘旋组件相对于盘旋组件偏转0度设置的0度偏转设置双盘旋天线装置、以及补片(patch)天线装置等。
而且,无源盘旋组件相对于盘旋组件偏转0度设置的0度偏转设置双盘旋天线装置并不是公知的。还有,在这里说到的盘旋不仅指螺旋形状,也在圆弧形状的意义上使用。
但是,上述已有的天线装置在方向性或效率性能等方面性能还不够好。
发明内容
本发明考虑上述已有的这样的存在问题,目的在于提供在例如方向性或效率性能等方面得到改良的天线装置以及通信系统。
本发明的第一方面提供一种天线装置,具备:
设置进行供电用的供电点的有屈曲或弯曲的形状的第1组件、
与所述第1组件并设的有屈曲或弯曲的形状的第2组件、
与所述第1组件及所述第2组件相对配置的地线、
将所述第1组件的一端连接于所述地线的第1连接电极、以及
将所述第2组件的一端连接于所述地线的第2连接电极,
所述第1、第2连接电极在包含具有所述屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离,
其中,所谓在包含具有所述屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离,是从具有所述屈曲或弯曲的形状的实质上的中心看来,所述第1、第2连接电极的位置实质上偏离90度。
本发明的第二方面提供一种天线装置,具备:
设置进行供电用的供电点的有屈曲或弯曲的形状的第1组件、
与所述第1组件并设的有屈曲或弯曲的形状的第2组件、
与所述第1组件及所述第2组件相对配置的悬挂(suspend)电极、
相对于所述悬挂电极,处于与所述第1组件和所述第2组件相反的一侧,与所述悬挂电极相对配置的地线、
将所述第1组件的一端连接于所述悬挂电极的第1连接电极、以及
将所述第2组件的一端连接于所述悬挂电极的第2连接电极,
所述第1、第2连接电极在包含具有所述屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离,
其中,所谓在包含具有所述屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离,是从具有所述屈曲或弯曲的形状的实质上的中心看来,所述第1、第2连接电极的位置实质上偏离90度。
本发明还提供一种通信系统,具备:
本发明任一方面所述的天线装置、
对所述天线装置发送的信号进行处理用的发送处理电路、以及
对所述天线装置接收的信号进行处理用的接收处理电路。
附图说明
图1是本发明实施形态1的与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图2是本发明实施形态1的与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图3是本发明的辐射组件与地线之间插入电介质的与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图4是本发明的辐射组件与地线之间插入电介质的与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图5是本发明的,供电从地线下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图6是本发明的,供电从地线下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图7是本发明的,没有悬挂电极,辐射组件与地线之间插入电介质,没有中性点电极,供电从地线下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图8是本发明的,没有悬挂电极,辐射组件与地线之间插入电介质,没有中性点电极,供电从地线下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图9是本发明的,在辐射组件上设置中性点电极的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图10是本发明的,在辐射组件上设置中性点电极的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图11是本发明的,没有悬挂电极,辐射组件与地线之间插入电介质,有中性点电极,供电从地线上部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图12是本发明的,没有悬挂电极,辐射组件与地线之间插入电介质,有中性点电极,供电从地线上部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图13是本发明的,没有悬挂电极,辐射组件与地线之间没有插入电介质,有中性点电极,供电从地线下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图14是本发明的,没有悬挂电极,辐射组件与地线之间没有插入电介质,有中性点电极,供电从地线下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图15是本发明的,没有悬挂电极,辐射组件与地线之间插入电介质,有中性点电极,供电从地线下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图16是本发明的,没有悬挂电极,辐射组件与地线之间插入电介质,有中性点电极,供电从地线下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图17是本发明实施形态2的,与左旋圆偏振波对应的,有悬挂电极的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图18是本发明实施形态2的,与右旋圆偏振波对应的,有悬挂电极的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图19是本发明的,辐射组件与悬挂电极之间插入电介质的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图20是本发明的,辐射组件与悬挂电极之间插入电介质,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图21是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间没有插入电介质,没有中性点电极,供电从地线下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图22是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间没有插入电介质,没有中性点电极,供电从地线下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图23是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间插入电介质,没有中性点电极,供电从地线下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图24是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间插入电介质,没有中性点电极,供电从地线下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图25是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间没有插入电介质,有中性点电极,供电从地线上部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图26是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间没有插入电介质,有中性点电极,供电从地线上部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图27是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间插入电介质,有中性点电极,供电从地线上部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图28是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间插入电介质,有中性点电极,供电从地线上部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图29是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间没有插入电介质,有中性点电极,供电从地线下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图30是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间没有插入电介质,有中性点电极,供电从地线下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图31是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间插入电介质,有中性点电极,供电从地线下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图32是本发明的,有悬挂电极,辐射组件与悬挂电极之间插入电介质,有中性点电极,供电从地线下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
图33是90度偏转设置双盘旋的模拟模型与电流分布分析的说明图。
图34是对于垂直偏振波的,水平面内的定向增益的模拟分析的说明图。
图35是对于垂直偏振波的,模拟分析特性比较的说明图。
图36是对于垂直偏振波的,90度偏转设置双盘旋的水平面内的增益提高功能的说明图。
图37是对于GPS用右旋偏振波的,90度偏转设置双盘旋的模拟模型及电流分布分析的说明图。
图38是对于GPS用右旋偏振波的,垂直面内的增益定向特性的模拟分析的说明图。
图39是对于GPS用右旋偏振波(仰角10°)的,水平面内的增益定向特性的模拟分析的说明图。
图40是90度偏转设置双盘旋GPS天线与已有的补片(patch)天线的比较说明图。
图41是本发明的,从盘旋形状的实质上的中心看来,第1、第2连接电极的位置相互偏离,形成0~360°之间的角度的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋的天线装置的立体图。
图42是本发明的,从盘旋形状的实质上的中心看来,第1、第2连接电极的位置相互偏离,形成0~360°之间的角度的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋的天线装置的立体图。
图43是本发明的天线装置的,电介质使用PPO(聚亚苯氧化物;polyphenylene oxide)的情况下双盘旋部的小型化与增益特性的关系说明图。
图44是本发明的天线装置的,双盘旋部的卷绕方向与右旋圆偏振波的增益特性的关系说明图。
图45是本发明的天线装置的增益特性的说明图。
图46是本发明实施形态3的天线装置的工作说明图。
图47是本发明实施形态4的天线装置的工作说明图。
图48是本发明实施形态3的天线装置的结构说明图。
图49是本发明实施形态4的天线装置的结构说明图。
图50是本发明实施形态3的天线装置(原理模型)的说明图。
图51是本发明实施形态3的天线装置(原理模型)的增益特性说明图。
图52是本发明实施形态3的天线装置(原理功能模型)的说明图。
图53是本发明实施形态3的天线装置(原理功能模型)的增益特性说明图。
图54是本发明实施形态5的天线装置(原理模型)的说明图。
图55是本发明实施形态5的天线装置(原理模型)的增益特性说明图。
图56是本发明实施形态4的天线装置的结构说明图。
图57是本发明的四盘旋(quad-spiral)天线装置(原理功能模型)与双盘旋天线装置(原理功能模型)的增益比较图。
图58是本发明的四盘旋天线装置(原理功能模型)与已有的补片(patch)天线装置的增益比较说明图。
图59是本发明的四盘旋天线装置、本发明的双盘旋天线装置以及已有的补片天线装置的比较说明图。
图60是本发明的四盘旋天线装置的小型化效果说明图。
图61是本发明的第1~第4组件的曲屈方向分别为右旋、左旋、右旋、左旋的天线装置的说明图。
图62是本发明的第1~第4组件的曲屈方向分别为右旋、右旋、左旋、左旋的天线装置的说明图。
图63是本发明的第1~第4组件的曲屈方向分别为右旋、右旋、右旋、右旋的天线装置的说明图。
符号说明
11 辐射组件
12 无供电组件
13、172 第1连接电极
14、173 第2连接电极
15 地线
16 供电端子
17 电源
171 悬挂电极
31、191 电介质
91 中性点电极
具体实施方式
下面参照附图对本发明的本实施形态进行说明。
实施形态1
首先参照本实施形态1的与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图图1以及本实施形态1的与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图图2,对本实施形态1的天线装置的结构进行说明。
在本说明书中,有屈曲或弯曲的形状的表达包括盘旋形状、螺旋(helical)形状、圆弧、椭圆弧等弧状、至少有一处以上的曲屈部的“L”字形等弯角形状等等,以下以盘旋形状为例进行说明。
又,在以下的说明中,不特地区别右旋偏振波和左旋偏振波,如图1和图2所示,从箭头A的方向观看时从第1连接电极(短路电极,也称为“电感”)13的位置开始向第2连接电极14的位置计算的角度的方向相对于左旋偏振波是反时针旋转,相对于右旋偏振波是顺时针旋转。这样的角度方向差异与垂直偏振波的收发信方向无关。
辐射组件11具有圆弧形状,具备与位于地线15上面的电源17连接的供电端子(供电点)16。还有,该供电点端子16直接连接于辐射组件11,但是也可以通过小间隙连接。
又,辐射组件11利用用于使电位稳定的第1连接电极13,将其一端连接于地线15。在这里,对于辐射组件11的弧长,限定为电波波长的1/4,但是也可以是电波波长的整数倍。
无源组件12与辐射组件11具有实质上相同的形状,与辐射组件11并设。又,辐射组件11利用用于使电位稳定的第2连接电极14,将其一端连接于地线15。
在这里,第1连接电极13和第2连接电极14在包含上述圆弧形状的平面内的方向上相互偏离。更具体地说,第1连接电极13和第2连接电极14从圆弧形状的实质上的中心O看来,第1连接电极13、第2连接电极14的位置相互偏离形成90°。这一点是本发明的天线装置的重要特征,带来下面所述的期望的效果。
具有这样的位置关系的、圆弧状辐射组件11和无源组件12习惯上往往并称为90度偏转设置双盘旋。
地线15接地,并且与辐射组件11和无源组件12相对配置。
还有,辐射组件11对应于本发明的第1组件,无源组件12对应于本发明的第2组件,地线15对应于本发明的地线,第1连接电极13对应于本发明的第1连接电极,第2连接电极14对应于本发明的第2连接电极。
下面对本实施形态的天线装置的动作进行说明。
本实施形态的天线装置通过在辐射组件11和地线15之间、以及无源组件12和地线15之间发生电场进行电波的接收和发送。
更具体地说,例如通信设备(未图示)的发送用的输出端子(未图示)通过供电端子16向辐射组件11进行信号输出。
利用该信号输出在辐射组件11和地线15之间、以及无源组件12和地线15之间发生电场。然后将这两个电场合成作为发信电波进行发送。
还有,本实施形态的天线装置的接收动作可以理解为与上述发送动作大约相反,因此省略其详细说明。
又,上述基本动作说明对于收发信中使用的任何类型的偏振波都是一样的。
下面参照图33~图36对本实施形态的天线装置能够以高效率同时接收和发送垂直偏振波和圆偏振波的情况进行详细说明。
首先,参照图33~图36对本实施形态的天线装置能够以高效率接收和发送垂直偏振波的情况进行说明。
下面首先参照图33、图36对本实施形态的天线装置能够以高效率接收和发送垂直偏振波的原理进行说明。还有,图33是90度偏转设置双盘旋的模拟模型与电流分布分析的说明图。又,图36是对于垂直偏振波的,90度偏转设置双盘旋的、水平面内的增益提高功能的说明图。
本实施形态的天线装置如上所述,第1连接电极13、第2连接电极14(参照图1)的位置从中心O(参照图1)看来,实质上相互偏离形成90°,因此具有各向同性的增长的增益。
更具体地说,如图33所示,外侧元件(辐射组件11)、内侧元件(无源组件12)各自的电流分布为-10~-40dB(0dB=30A/m)的部位,从90度偏转设置双盘旋的中心看来,实质上相互偏离形成90°。又如图36所示,本实施形态的双盘旋元件具有由外侧元件(辐射组件11)的定向特性361和内侧元件(无源组件12)的定向特性362的合成产生的合成定向特性363。因此,电磁场紧密耦合与定向特性正交两者并存,能够同时实现增益的提高和无方向性特性。
又,对于垂直偏振波的,本实施形态的天线装置即90度偏转设置双盘旋天线装置、已有的垂直偏振波收发信用天线装置、即(1)0度偏振设置双盘旋天线装置、(2)单盘旋天线装置、以及(3)(5/8)λ单极天线装置的水平面内的定向增益示于图34。图34是对于垂直偏振波的,水平面内的定向增益的模拟分析的说明图。
如图34所示,本实施形态的天线装置具有的90度偏转设置双盘旋的定向特性341与0度偏转设置双盘旋的定向特性342、单盘旋的定向特性343、以及(5/8)λ单极的定向特性344中的任一定向特性相比都能够保证无方向性的高增益。特别是本实施形态的天线装置具有比向来最高增益的(5/8)λ单极天线装置还高的增益,具有4%以上的部分频带宽度。还有,在理论上,(3/4)λ单极天线装置在水平面内具有最大增益,但是日本天线株式会社的(5/8)λ单极天线装置是高增益天线装置的代表。
又,对于垂直偏振波的,本实施形态的天线装置即90度偏转设置双盘旋天线装置、已有的天线装置、即(1)0度偏振设置双盘旋天线装置、(2)单盘旋天线装置、以及(3)(5/8)λ单极天线装置的增益的平均值(仰角0度)以及天线效率示于图35。图35是对于垂直偏振波的,模拟分析特性比较的说明图。
如图35所示,本实施形态的天线装置与已有的任一种天线装置相比也具有更高的增益平均值(仰角0度)以及天线效率。
这样,本实施形态的天线装置由于对于垂直偏振波具有各向同性增长的增益,因此适用于利用地面波的移动通信等。其原因是,在移动通信中,通常相对于电波基站的相对位置关系是是随着时间而变化的,因此各向同性地实现高增益是很重要的。
下面参照图37~图39对本实施形态的天线装置能够以高效率接收和发送圆偏振波的情况进行详细说明。
首先,参照图37对本实施形态的天线装置能够以高效率接收和发送圆偏振波的原理进行说明。还有,图37是对于GPS用右旋偏振波的,90度偏转设置双盘旋的模拟模型及电流分布分析的说明图。如图37所示,外侧元件(辐射组件11)、内侧元件(无源组件12)各自的电流分布为-10~-40dB(0dB=50A/m)的部位,从90度偏转设置双盘旋的中心看来,实质上相互偏离形成90°。因此与上面所述的垂直偏振波的情况相同,电磁场紧密耦合与定向特性正交两者并存,能够同时实现增益的提高和无方向性特性。
又,对于圆偏振波的,本实施形态的天线装置即90度偏转设置双盘旋天线装置、以及已有的圆偏振波收发信用天线装置、即补片(patch)天线装置的垂直面内的增益定向特性如图38所示,图38是对于GPS用右旋偏振波的,垂直面内的增益定向特性的模拟分析的说明图。
如图38所不,本实施形态的天线装置具有的90度偏转设置双盘旋的定向特性381与已有的补片(patch)天线的定向特性382相比能够保证更加无方向性的高增益。特别是本实施形态的天线装置在已有的补片天线不能够避免低增益的低仰角方向(从水平方向上起算角度小的方向)上也具有高增益。
又,对于圆偏振波的,本实施形态的天线装置即90度偏转设置双盘旋天线装置、以及已有的圆偏振波收发信用的天线装置、即补片天线装置的水平面内的增益定向特性示于图39。图39是对于GPS用右旋偏振波(仰角10°)的,水平面内的增益定向特性的模拟分析的说明图。
如图39所示,本实施形态的天线装置具有的90度偏转设置双盘旋的定向特性391与已有的补片天线的定向特性392相比能够保证更加无方向性的高增益。
这样,本实施形态的天线装置由于对圆偏振波具有各向同性地提高的增益,也适用于卫星通信等情况。其原因是,在例如汽车上用的GPS系统等中,相对于卫星的相对位置关系随着时间变化是很普通的,因此各向同性地实现高增益是很重要的。又,与位于低仰角方向上的GPS卫星的距离大于与位于天顶方向(从水平方向起算的角度大的方向)的GPS卫星的距离,电波的电场强度变弱,因此在低仰角方向上实现高增益是极其重要的。
实施形态2
首先参照与左旋圆偏振波对应的,有悬挂电极171的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图、即图17和与右旋圆偏振波对应的,有悬挂电极171的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图、即图18,对本实施形态2的天线装置的结构进行说明。
辐射组件11具有圆弧形状,具备与位于地线15上面的电源17连接的供电端子16。还有,如上所述该供电点端子16直接连接于辐射组件11,但是也可以通过小间隙连接。又,在本实施形态中,辐射组件11利用用于使电位稳定的第1连接电极172,将其一端连接于悬挂电极171。
无源组件12与辐射组件11具有实质上相同的形状,与辐射组件11并设。在本实施形态中,辐射组件11利用用于使电位稳定的第2连接电极173,将其一端连接于悬挂电极171。
在这里,第1连接电极172和第2连接电极173与上述实施形态1的情况相同,在包含上述圆弧形状的平面内的方向上相互偏离。更具体地说,第1连接电极172和第2连接电极173从圆弧形状的实质上的中心看来,第1连接电极172、第2连接电极173的位置相互偏离实质上形成90°。
悬挂电极171通过支持构件(图示省略)悬挂配置于包含辐射组件11与无源组件12的平面和包含地线15的平面之间。
地线15接地,并且相对于悬挂电极171,在与辐射组件11及无源组件12相反的一侧配置地线15,而且使地线15与悬挂电极171相向配置。
下面对本实施形态的天线装置的动作进行说明。
本实施形态的天线装置通过在辐射组件11和悬挂电极171之间、无源组件12和悬挂电极171之间、以及悬挂电极171和地线15之间发生电场进行电波的接收和发送。
更具体地说,通信设备(图示省略)的发送用的输出端子(图示省略)通过供电端子16向辐射组件11进行信号输出。
利用该信号输出在辐射组件11和悬挂电极171之间、无源组件12和悬挂电极171之间、以及悬挂电极171和地线15之间发生电场。然后将这三个电场合成作为发信电波进行发送。
这样,由于本实施形态的天线装置利用悬挂电极171的存在,可以把三个电场合成的和作为发信电波发送,与上述实施形态1的天线装置相比,能够实现更高的增益和扩大部分频带宽度
还有,本实施形态的天线装置的接收动作可以理解为与上述发送动作大约相反,因此省略其详细说明。
又,上述基本动作说明对于收发信中使用的任何类型的偏振波都是一样的。因此本实施形态的天线装置与上述本实施形态1的天线装置一样,对于垂直偏振波和圆偏振波的收发信都能够高效率进行。
实施形态3
首先参照本实施形态的天线装置的结构说明图即图48,对本实施形态3的天线装置的结构进行说明。
本实施形态的天线装置具备有供电点的磁流模式的组件和电流模式的组件。而且磁流模式的组件的电流流动平面和电流模式的组件的电流流动平面实质上相同或平行。
在这里对本实施形态的天线装置的结构进行更详细的说明。
磁流模式的组件具有辐射组件1011、无源组件1012、地线1015、第1连接电极1013、以及第2连接电极1014(参照图48右)。
辐射组件1011具有圆弧形状,利用用于使电位稳定的第1连接电极1013将其一端连接于地线1015。在这里,辐射组件1011的弧长限定为电波波长的1/4即λ/4左右。
无源组件1012与辐射组件1011具有实质上相同的形状,与辐射组件1011并设。又,辐射组件1011利用用于使电位稳定的第2连接电极1014,将其一端连接于地线1015。
在这里,第1连接电极1013和第2连接电极1014从圆弧形状的实质上的中心看来,第1连接电极1013、第2连接电极1014的位置相互偏离实质上形成90°。
地线1015接地,并且与辐射组件1011及无源组件1012相向配置。
电流模式的组件具有第1单极组件1011’和第2单极组件1012’(参照图48右)。
第1单极组件1011’是具有电波波长的1/4即λ/4的长度的直线状组件。又,第1单极组件1011’连接于辐射组件1011,由位于地线1015上面的电源(供电电源)1017供电。
第2单极组件1012’具有与第1单极组件1011’实质上相同的形状,连接于无源组件1012。
在这里,第1单极组件1011’与第2单极组件1012’实质上形成90°,不与地线1015相对配置,位于辐射组件1011和无源组件1012外侧。
还有,辐射组件1011对应于本发明的第1组件,无源组件1012对应于本发明的第2组件,第1单极组件1011’对应于本发明的第3组件,第2单极组件1012’对应于本发明的第4组件,地线1015对应于本发明的地线,第1连接电极1013对应于本发明的第1连接电极,第2连接电极1014对应于本发明的第2连接电极。
下面主要参照图46即本实施形态的天线装置的动作说明图对本实施形态的天线装置的动作进行说明。下面的说明中的增益特性分析的测定频率为1575.42MHz。
本实施形态的天线装置借助于利用辐射组件1011产生垂直偏振波电场EV(EV1)以及利用第1单极组件1011’产生水平偏振波电场EH(EH1),通过连接于电源(供电电源)1017(参照图48右)的端子,对通信设备的收发信用的端子(图示省略)进行信号的输入或输出(即电波的收发信)。还有感应出的磁场H(H1)图示于磁流模式组件1011与地线1015之间插入的电介质(PPO)1031附近。
于是,利用磁流模式组件和电流模式组件的合成,借助于单供电生成垂直偏振波模式及水平偏振波模式。
下面对例如信号输出时(也就是发送电波时)的情况进行更具体的说明。
也就是利用电源1017对第1单极组件1011’(参照图48右方)的供电,使相位差为0°的电流流入辐射组件1011(参照图48右方),因此感应产生磁场H1,所以在地线1015(参照图48右)有相位差180°的电流流动(参照图48左上方)。于是,在辐射组件1011和地线1015之间产生EV1(参照图48左上方)。
又,由于与上述供电一起产生的电磁感应,相位差为90°的电流流入无源组件1012(参照图48右方),因此感应产生磁场H2,所以相位差为270°的电流流入地线1015(参照图48左下方)。于是,EV2在无源组件1012与地线1015之间产生(参照图48左下方)。
于是,作为EV1与EV2的和,由上述磁流模式的组件产生垂直偏振电场EV,作为H1与H2的和,产生H(参照图48右方)。
另一方面,第1单极组件1011’流入相位差180°的电流,第1单极组件1012’(参照图48右方)流入相位差270°的电流(参照图48左方),于是,沿着第1单极组件1011’产生EH1,沿着第2单极组件1012’产生EH2(参照图48右方)。
然后,由上述电流模式的组件产生水平偏振波电场EH,作为EH1与EH2的和。
结果,垂直偏振波电场EV生水平偏振波电场EH的合成被作为发信电波发送出。
还有,本实施形态的天线装置的接收动作可以理解为与上述发送动作大约相反,因此省略其详细说明。
又,上述基本动作说明对于收发信中使用的任何类型的偏振波都是一样的。
但是,电流模式的组件产生的水平偏振波电场EH被使用于GPS(GlobalPositioning System;全球定位系统)等的球体状圆偏振波收发信时特别能够发挥威力。要而言之,在圆偏振模式的天线中,最好是直线偏振波激发模式(电流模式)的两个组件在空间中正交配置,这些电流的相位差为±90°,振幅相等(当然,方向性等多少有一些变坏,但是这样的组件(1)不必一定正交,(2)即使是一个组件也可以)。
在对图50、即本实施形态的天线装置(原理模型)的说明图所示的原理模型进行模拟分析时,得到图51、即本实施形态的天线装置(原理模型)的增益特性说明图所示的增益特性(V面内水平偏振波增益(右上方)以及V面内垂直偏振波增益(右下方)为对V面内右旋偏振波增益(左)进行分析的结果)。
又,在使图52、即本实施形态的天线装置(原理模型)的说明图所示的原理功能模型实际进行工作,进行试验时,得到图53、即本实施形态的天线装置(原理功能模型)的增益特性说明图所示的增益特性(V面内水平偏振波增益(右上方)以及V面内垂直偏振波增益(右下方)为对V面内右旋偏振波增益(左下)进行分析的结果)。
在这里,由辐射组件1011以及无源组件1012构成的磁流模式盘旋组件(双旋转)的尺寸为φ12mm,第1单极组件1011’以及第2单极组件1012’构成的电流模式组件(正交单极)的尺寸为48mm,地线1015的尺寸为20mm2。
这样,具有磁流模式与电流模式的天线装置的增益特性(特别是V面内的水平偏振波增益)比例如图45所示的双盘旋的天线装置的增益特性好得多,这一点在理论上和实验上都得到明确的支持。
实施形态4
下面参照图49、即本实施形态的天线装置的结构说明图以及图47、即本实施形态的天线装置的工作说明图,对本发明实施形态4的天线装置的结构和动作进行说明。
本实施形态的天线装置的结构和动作与上述实施形态3的天线装置的结构和动作相似。
本实施形态的天线装置借助于利用辐射组件1011产生垂直偏振波电场EV(EV1)以及利用第1单极组件1011’产生水平偏振波电场EH(EH1),通过连接于相位差为0°的电源(供电电源)1017(参照图48右)的端子,对通信设备的收发信用的端子(图示省略)进行信号的输入或输出(即电波的收发信)。还有感应出的磁场H(H1)图示于辐射组件1011与地线1015之间插入的电介质1031附近。
于是,利用磁流模式组件和电流模式组件的合成,借助于双供电生成圆偏振波模式。
但是,在本实施形态中,对第2单极组件1012’也利用电源(供电电源)1018供电,对第1单极组件1011’进行的供电的相位与对第2单极组件1012’进行的供电的相位实质上偏差90°。
因此,能够确保电磁感应产生的能够流入无源组件1012的上述相位差为90°的电流,所以本实施形态的天线装置能够进行更加稳定的工作。
实施形态5
下面参照图56、即本实施形态的天线装置的结构说明图,对本实施形态5的天线装置的结构和动作进行说明。
本实施形态的天线装置的结构和动作与上述实施形态3的天线装置的结构和动作相似。
但是,在本实施形态中,第1单极组件2011’和第2单极组件2012’具有圆弧形状,不与地线1015相对配置,辐射组件1011和无源组件1012并设(也就是说,本实施形态的天线装置是所谓四盘旋(quad-spiral)天线装置)。
在这里,如果注意到上述水平偏振波为最大的、与辐射组件1011或无源组件1012的连接部(供电点附近),第1单极组件2011’与第2单极组件2012’实质上正交。
因此能够在实现小型化的同时确保两个单极组件正交,因此本实施形态的天线装置能够可靠地利用电流模式的组件进行水平偏振波的收发信(也就是说,本实施形态的天线装置对使用于GPS等的球体状偏振波的收发信也是优异的)。
在对图54、即本实施形态的天线装置(原理模型)的说明图所示的原理模型进行模拟分析时,能够得到图55、即本实施形态的天线装置(原理模型)的增益特性说明图所示的增益特性(V面内水平偏振波增益(右上)和V面内垂直偏振波增益(右下)是对V面内右旋偏振波增益(左)进行分析的结果)。
这样,四盘旋天线装置的增益特性(特别是V面内水平偏振波增益)比流入图45所示的双盘旋天线装置的增益好得多就在理论上得到支持。
还有,本发明的四盘旋天线装置(原理功能模型)和双盘旋天线装置(原理功能模型)进行实际工作试验时,能够得到图57、即本发明的四盘旋天线装置(原理功能模型)与双盘旋天线(原理功能模型)的增益比较说明图所示的增益特性。
又,本发明的四盘旋天线装置(原理功能模型)和已有的补片天线装置进行实际工作试验时,能够得到图58、即本发明的四盘旋天线装置(原理功能模型)与已有的补片天线装置的增益比较说明图所示的增益特性。
又,本发明的四盘旋天线装置、本发明的双盘旋天线装置。以及已有的补片天线装置进行实际工作试验时,能够得到图59、即本发明的四盘旋天线装置、本发明的双盘旋天线装置以及已有的补片天线装置的比较说明图所示的结果。
也就是说,本发明的双盘旋天线装置以及本发明的四盘旋天线装置尽管使用与陶瓷相比介电常数εr较小、电介质损耗正切tanδ较大(因而电介质损耗较大)的PPO,还是比已有的补片天线装置小型而且增益也更好。
还有,上述本发明的四盘旋天线装置和双盘旋天线装置中电介质使用PPO,而已有的补片天线装置中电介质使用陶瓷,但是如图60、即本发明的四盘旋天线装置(研制品)的小型化效果说明图所示,在两者中使用空气作为电介质的情况下,要求确保相同的增益所要求的装置的尺寸有明细的不同。在这里,空气模型的直径是PPO模型的直径的(εeff)1/2=2.3倍即34.5mm(εeff为有效介电常数)。
根据上面所述,显然本发明的天线装置(特别是四盘旋天线装置)在形状、尺寸、容积、重量等都压缩得比较小,而且具有优异的特性。
当然,四盘旋(双盘旋及双单极盘旋)的卷绕方向和上述双盘旋的卷绕方向(参照图44)一样有各种变形例,例如(a)双盘旋左右卷绕+90度偏转并且双单极盘旋左右卷绕+90度偏转(参照图61)、(b)双盘旋右卷绕+90度偏转并且双单极盘旋左卷绕+90度偏转(参照图62)、(c)双盘旋右卷绕+90度偏转并且双单极盘旋右卷绕+90度偏转(参照图63)等。
还有,图61是本发明的第1~第4组件(1011、1012、1011’、1012’)的曲屈方向分别为右旋、左旋、右旋、左旋的天线装置的说明图。而图62是本发明的第1~第4组件的曲屈方向分别为右旋、右旋、左旋、左旋的天线装置的说明图。图63是本发明的第1~第4组件的曲屈方向分别为右旋、右旋、右旋、右旋的天线装置的说明图。要而言之,第1~第4组件的曲屈方向或弯曲方向可以相同也可以互不相同。
上面对实施形态1~5进行了详细说明。
还有,也可以在本发明的第1组件与本发明的地线之间插入电介质。例如,如图3、4所示,也可以在辐射组件11与地线15之间插入电介质31。还有,图3是在辐射组件11与地线15之间插入电介质31的、与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图4是在辐射组件11与地线15之间插入电介质31的、与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
又,本发明的第1组件与本发明的悬挂电极之间也可以插入电介质。例如,如图19、20所示,在辐射组件11与悬挂电极171之间也可以插入电介质191。图19是在辐射组件11与悬挂电极171之间插入电介质的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。图20是辐射组件11与悬挂电极171之间插入电介质191,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
还有,本发明的悬挂电极与本发明的地线之间也可以插入电介质。
又,本发明的电介质可以用陶瓷、聚四氟乙烯(teflon,杜邦公司制造)、环氧树脂、ABS等形成,而插入高介电常数的物质能够减小天线装置的高度并实现小型化。
但是,在将天线装置安装于便携式通信终端等上使用等情况下,必须考虑高介电常数对人体的影响,因此不能够插入介电常数太高的物质。但是,本发明的天线装置与已有的天线装置相比,装置实现了小型化而且即使是插入低介电常数的物质也能够进行高效率的收发信。更具体地说,如图40所示,作为本发明的具体例子的90度偏转设置双盘旋天线装置尽管插入介电常数只有10的树脂作为电介质,与已有的补片天线相比,在体积、面积、重量上都比较小,尽管电介质损耗(在图40称为“介电损耗”,但是更正确的说应该称为“电介质损耗”)较大,为0.004,还是具有高增益。图40是90度偏转设置双盘旋GPS天线与已有的补片天线的比较说明图。
又,本发明的第1组件也可以设置进行供电用的中性点电极。例如,如图9、10所示,辐射组件11上也可以设置由电源17进行供电用的中性点电极91。图9是在辐射组件11上设置中性点电极91的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。图10是在辐射组件11上设置中性点电极91的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
设置这样的中性点电极,能够使1/4波长的电流全部分布在辐射组件11上,因此能够得到可以使辐射效率(增益特性)达到最大的效果。还有,在没有设置这样的中性点电极91的情况下,1/4波长的电流分配分布于辐射组件11和第1连接电极13,因此辐射组件11的电流分量减少,辐射效率(增益特性)稍有下降。
又,本发明的供电在上述本实施形态中,从本发明的地线的上部进行。但是并不限于此,本发明的供电也可以从本发明的地线的下部进行。例如,如图5、6所示,从供电端子16进行的供电也可以从地线的下部进行。图5是供电从地线15下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。图6是供电从地线15下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
又,本发明的供电在上述本实施形态中对本发明的第1组件进行,但是并不限于此,也可以对本发明的第2组件进行。要而言之本发明的供电只要对本发明的第1组件和/或本发明的第2组件进行即可。
又,本发明(1)是否有悬挂电极,(2)是否有插入电介质,(3)是否有中性点电极,以及(4)供电是从地线上部进行还是从地线下部进行,如图7、8、11~16、21~32所示任意组合即可。
图7是没有悬挂电极,辐射组件11与地线15之间插入电介质31,没有中性点电极,供电从地线15的下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图8是没有悬挂电极,辐射组件11与地线15之间插入电介质31,没有中性点电极,供电从地线下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。又,图11是没有悬挂电极,辐射组件11与地线15之间插入电介质31,有中性点电极91,供电从地线15上部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图12是没有悬挂电极,辐射组件11与地线15之间插入电介质31,有中性点电极91,供电从地线15上部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
又,图13是没有悬挂电极,辐射组件11与地线15之间没有插入电介质,有中性点电极91,供电从地线15下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图14是本没有悬挂电极,辐射组件11与地线15之间没有插入电介质,有中性点电极91,供电从地线15下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。又,图15是没有悬挂电极,辐射组件11与地线15之间插入电介质31,有中性点电极91,供电从地线15下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图16是没有悬挂电极,辐射组件11与地线15之间插入电介质31,有中性点电极91,供电从地线15下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
又,图21是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间没有插入电介质,没有中性点电极,供电从地线15下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图22是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间没有插入电介质,没有中性点电极,供电从地线15下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。又,图23是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间插入电介质191,没有中性点电极,供电从地线15下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图24是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间插入电介质191,没有中性点电极,供电从地线15下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。又,图25是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间没有插入电介质,有中性点电极91,供电从地线15上部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图26是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间没有插入电介质,有中性点电极91,供电从地线15上部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。又,图27是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间插入电介质191,有中性点电极91,供电从地线15上部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图28是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间插入电介质191,有中性点电极91,供电从地线15上部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。又,图29是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间没有插入电介质,有中性点电极91,供电从地线15下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图30是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间没有插入电介质,有中性点电极91,供电从地线15下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。又,图31是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间插入电介质191,有中性点电极91,供电从地线15下部进行的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图,图32是有悬挂电极171,辐射组件11与悬挂电极171之间插入电介质191,有中性点电极91,供电从地线15下部进行的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋天线装置的立体图。
还有,如图43、即本发明的天线装置的电介质采用PPO(聚亚苯氧化物;polyphenylene oxide)的情况下的双盘旋部的小型化与增益特性的关系的说明图所示,使天线装置的直径(外径)φ和厚度t减小以缩小其尺寸、容积,则平均增益在H(水平)面内和V(垂直)面内都难免劣化,但是,取消衬垫(悬挂电极)的以减小厚度造成的平均增益劣化的程度要比减小电场发生部的厚度造成的平均增益劣化小得多。
又,如图44、即本发明的天线装置的,双盘旋部的卷绕方向与右旋圆偏振波的增益特性的关系说明图所示,由于要求高增益特性,存在不得不加长组件长度的倾向,但是天线装置的平均增益在两个组件的弯曲方向互不相同的左右卷绕的情况下(图44的(D)和(E)的情况)是良好的。
但是,如图45、即本发明的天线装置的增益特性的说明图(V面内水平偏振波增益(右上方)以及V面内垂直偏振波增益(右下方)为对V面内右旋偏振波增益(左下方)进行分析的结果)所示,即使是两个组件的弯曲方向互不相同的左右卷绕,这些连接电极在包含弯曲形状的平面内的方向上相互偏离的+90度偏转的情况(图44的(D)的情况)下,V面内水平偏转波增益多少有一些劣化。但是在两个组件的弯曲方向为互不相同的左右卷绕,在这些连接电极在包含弯曲形状的平面内的方向上相邻近的0度偏转的情况(图44的(E)的情况)下,特别是在V面内水平偏转波增益上能够看到有改善,因此能够得到最好的平均增益。
又,本发明的第1组件在上述本实施形态中从具有屈曲或弯曲的形状的实质上的中心看来,处于本发明第2组件的外侧。但是本发明的第1组件并不限于此,也可以是从具有屈曲或弯曲的形状的实质上的中心看来,处于本发明第2组件的内侧。要而言之,本发明的第1组件与本发明的第2组件的相对位置关系可以是任意的。
又,本发明的,所谓在包含有屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离,是在上述本实施形态中,从有屈曲或弯曲的形状的实质上的中心看来,第1、第2连接电极的位置实质相互偏离形成90°。但是并不限于此,本发明的,所谓在包含有屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离,是例如图41、42所示,从盘旋形状的实质上的中心看来,第1、第2连接电极的位置相互偏离形成0~360°的任意角度。图41是从盘旋形状的实质上的中心看来,第1、第2连接电极13、14的位置相互偏离,形成0~360°之间的角度的,与左旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋的天线装置的立体图,图42是从盘旋形状的实质上的中心看来,第1、第2连接电极13、14的位置相互偏离,形成0~360°之间的角度的,与右旋圆偏振波对应的90度偏转设置双盘旋的天线装置的立体图。但是,在上述角度实质上为90度的情况下,由于如上所述的定向特性正交成立,无定向特性得到最大发挥,同时高增益也得到最大发挥。
又,本发明还包括具备本发明的天线装置、对天线装置发送的信号进行处理的发送处理电路、以及对天线装置接收的信号进行处理的接收处理电路的通信系统。
还有,本发明的通信系统具备进行通信用的地线,本发明的地线和本发明的通信系统也可以相互靠近,在接地面接地。又,天线装置与通信系统的主体部也可以相对于地线和通信地线相互靠近接地的上述接地面处于不同侧。
从上面所述可知,本发明能够提供在例如方向性或效率性能等方面得到改良的天线装置及通信系统。
Claims (15)
1.一种天线装置,具备:
设置进行供电用的供电点的有屈曲或弯曲的形状的第1组件、
与所述第1组件并设的有屈曲或弯曲的形状的第2组件、
与所述第1组件及所述第2组件相对配置的地线、
将所述第1组件的一端连接于所述地线的第1连接电极、以及
将所述第2组件的一端连接于所述地线的第2连接电极,
所述第1、第2连接电极在包含具有所述屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离,
其特征在于,所述在包含具有所述屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离是指从具有所述屈曲或弯曲的形状的实质上的中心看来,所述第1、第2连接电极的位置实质上偏离90度。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述第1组件与所述地线之间插入电介质。
3.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述第1组件上设有进行供电用的中性点电极。
4.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述供电从所述地线的上部或下部进行。
5.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述第1组件,从有屈曲或弯曲的形状的实质上的中心看来,位于所述第2组件的外侧或内侧。
6.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述第1、第2组件的屈曲或弯曲的的方向互不相同。
7.一种天线装置,具备:
设置进行供电用的供电点的有屈曲或弯曲的形状的第1组件、
与所述第1组件并设的有屈曲或弯曲的形状的第2组件、
与所述第1组件及所述第2组件相对配置的悬挂电极、
相对于所述悬挂电极,处于与所述第1组件和所述第2组件相反的一侧,与所述悬挂电极相对配置的地线、
将所述第1组件的一端连接于所述悬挂电极的第1连接电极、以及
将所述第2组件的一端连接于所述悬挂电极的第2连接电极,
所述第1、第2连接电极在包含具有所述屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离,
其特征在于,所述在包含具有所述屈曲或弯曲的形状的平面内的方向上相互偏离,是从具有所述屈曲或弯曲的形状的实质上的中心看来,所述第1、第2连接电极的位置实质上偏离90度。
8.根据权利要求7所述的天线装置,其特征在于,所述第1组件与所述悬挂电极之间插入电介质。
9.根据权利要求7所述的天线装置,其特征在于,所述第1组件上设有进行供电用的中性点电极。
10.根据权利要求7所述的天线装置,其特征在于,所述供电从所述地线的上部或下部进行。
11.根据权利要求7所述的天线装置,其特征在于,所述第1组件,从有屈曲或弯曲的形状的实质上的中心看来,位于所述第2组件的外侧或内侧。
12.根据权利要求7所述的天线装置,其特征在于,所述悬挂电极与所述地线之间插入电介质。
13.一种通信系统,其特征在于,具备:
权利要求1~12的任一项所述的天线装置、
对所述天线装置发送的信号进行处理用的发送处理电路、以及
对所述天线装置接收的信号进行处理用的接收处理电路。
14.根据权利要求13所述的通信系统,其特征在于,所述通信系统具有进行通信用的通信地线,
所述地线和所述通信地线相近接地。
15.根据权利要求14所述的通信系统,其特征在于,所述天线装置与所述通信系统的主体部相对于所述地线和所述通信地线相近接地的接地面处于不同侧。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2004201278A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-15 | Sharp Corp | パターンアンテナ |
JP2004207992A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Japan Radio Co Ltd | 低反射損t型アンテナ |
EP1469551A1 (en) * | 2003-04-15 | 2004-10-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Single-mode antenna assembly with planar monopole and grounded parasitic elements |
EP1469553A1 (en) * | 2003-04-15 | 2004-10-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Monopole antenna assembly |
EP1538703B1 (en) * | 2003-06-09 | 2009-02-11 | Panasonic Corporation | Antenna and electronic equipment |
FR2870047B1 (fr) * | 2004-05-04 | 2006-07-14 | Telediffusion Fse | Antenne de sol a boucle rayonnant en ondes kilometriques ou hectometriques |
JP2006050533A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置 |
US7656353B2 (en) * | 2005-11-29 | 2010-02-02 | Research In Motion Limited | Mobile wireless communications device comprising a satellite positioning system antenna with active and passive elements and related methods |
JP4951964B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2012-06-13 | 富士通株式会社 | アンテナ及び無線通信装置 |
GB0806335D0 (en) | 2008-04-08 | 2008-05-14 | Antenova Ltd | A novel planar radio-antenna module |
JP5189004B2 (ja) * | 2009-01-29 | 2013-04-24 | 株式会社フジクラ | モノポールアンテナ |
JP5413743B2 (ja) * | 2010-07-26 | 2014-02-12 | 株式会社デンソー | アンテナ装置 |
GB201100617D0 (en) | 2011-01-14 | 2011-03-02 | Antenova Ltd | Dual antenna structure having circular polarisation characteristics |
US9110160B2 (en) * | 2011-07-24 | 2015-08-18 | Ethertronics, Inc. | Location finding using cellular modal antenna |
US10536920B1 (en) | 2015-01-09 | 2020-01-14 | Ethertronics, Inc. | System for location finding |
US10615499B2 (en) | 2015-01-14 | 2020-04-07 | Skywave Mobile Communications Inc. | Dual role antenna assembly |
JP6707808B2 (ja) * | 2015-03-24 | 2020-06-10 | セイコーエプソン株式会社 | アンテナ、電子機器及び腕時計 |
JP2018085703A (ja) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 富士通株式会社 | 線状アンテナ及び電子機器 |
KR102348241B1 (ko) * | 2017-05-30 | 2022-01-10 | 삼성전자주식회사 | 안테나 어레이 및 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치 |
KR102075779B1 (ko) * | 2017-08-18 | 2020-02-11 | 주식회사 아모텍 | 링형 안테나 및 이를 구비한 이어 모듈 |
TWI674706B (zh) * | 2018-12-20 | 2019-10-11 | 和碩聯合科技股份有限公司 | 雙頻圓極化天線結構 |
CN115799817B (zh) * | 2023-02-06 | 2023-04-25 | 安徽大学 | 一种宽带小型化四臂螺旋天线 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0669715A (ja) | 1992-08-17 | 1994-03-11 | Nippon Mektron Ltd | 広帯域線状アンテナ |
JP3032664B2 (ja) * | 1993-06-15 | 2000-04-17 | 松下電工株式会社 | アンテナ装置 |
JP3326935B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2002-09-24 | 株式会社日立製作所 | 携帯無線機用小型アンテナ |
JPH08298405A (ja) | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 携帯無線機アンテナ |
JP3296189B2 (ja) * | 1996-06-03 | 2002-06-24 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
JPH11150412A (ja) | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Futaba Corp | 小型アンテナ |
JPH11214914A (ja) | 1998-01-26 | 1999-08-06 | Tdk Corp | アンテナ装置 |
EP0987789A4 (en) * | 1998-03-31 | 2004-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ANTENNA AND DIGITAL TELEVISION |
JP3980172B2 (ja) | 1998-05-12 | 2007-09-26 | 日本電業工作株式会社 | 広帯域アンテナ |
KR20010023541A (ko) * | 1998-07-02 | 2001-03-26 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 안테나장치 및 통신기 시스템, 디지털 텔레비전방송수신장치 |
JP2000156607A (ja) | 1998-07-02 | 2000-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置及び通信機システム、デジタルテレビジョン放送受信装置 |
JP2997451B1 (ja) * | 1998-07-30 | 2000-01-11 | 日本アンテナ株式会社 | 小型アンテナ |
JP2001177326A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置、通信システム |
JP4461597B2 (ja) * | 2000-09-19 | 2010-05-12 | ソニー株式会社 | 無線カードモジュール |
DE10050902A1 (de) * | 2000-10-13 | 2002-04-25 | Alcatel Sa | Antennenanordnung für Mobiltelefone |
US6476769B1 (en) * | 2001-09-19 | 2002-11-05 | Nokia Corporation | Internal multi-band antenna |
FI20012285A0 (fi) * | 2001-11-22 | 2001-11-22 | Valtion Teknillinen | Etätunnistimen (RFID) optimoitu ympärisäteilevä modifioitu silmukka-antenni |
-
2001
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107425292A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-12-01 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 天线及可穿戴设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002047202A1 (fr) | 2002-06-13 |
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EP1341257A1 (en) | 2003-09-03 |
CN1419720A (zh) | 2003-05-21 |
EP1341257A4 (en) | 2004-03-24 |
US6859174B2 (en) | 2005-02-22 |
JP2002237711A (ja) | 2002-08-23 |
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