專利名稱：圓極化波天線、天線設計模擬器和具備該天線的無線模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圓極化波天線、設計這種天線的設計模擬器，并涉及具備這種天線的無線模塊。
背景技術：
在衛(wèi)星廣播(BS)或定位信息系統(tǒng)(GPS)等技術領域內(nèi)，為了能夠與極化波的傾斜無關地進行良好的接收，使用圓極化波。作為有代表性的圓極化波天線，眾所周知的是非專利文獻1等所記載的那種一點供電型微帶天線。在該天線中，可以通過設置簡并分離元件生成空間上正交的兩種模來設計圓極化波天線。但是，在這種天線中存在輻射導體的一邊的長度為使用波長的約1/2這樣的尺寸限制，從而很難小型化。
在無線模塊中，由于期望小型且薄型的天線，所以迄今為止一直在探討各種各樣的小型化方法、薄型化方法和設計方法。
作為一點供電型圓極化波天線的小型化方法、薄型化方法和設計方法，有專利文獻1～3所記載的方法。
在專利文獻1中，用簡并分離元件在對相互正交而相位不同的兩個諧振模方向在以±45度正交的直線方向的導體兩端形成刻痕，并使對所述諧振模方向以±45度正交的直線的任一條與所述供電點的偏位方向一致，由此來降低諧振頻率并縮小同一頻率下的天線尺寸。
在專利文獻2中，使用以環(huán)為基本元件的線狀天線元件來使天線小型化。
在專利文獻3中，把輻射元件作成單線角型螺旋狀，把最外周長選擇為大于執(zhí)行波長而小于執(zhí)行波長的2倍的長度，由此使天線小型化。
專利文獻1特許第2826224號公報專利文獻2特開平08-50312號公報專利文獻3特開2001-251132號公報非專利文獻1羽石操等，電子信息通信學會編“小型·平面天線”1996年，コロナ公司，142-164頁在專利文獻1記載的方法中，雖然能實現(xiàn)保持產(chǎn)生圓極化波所必要的正交的兩個模不變的小型化，但是很難取得與高頻電路的匹配。雖然記載了調(diào)整輸入阻抗的電抗的方法，但是在電阻的調(diào)整中也必須重復好幾次湊試，會延長設計時間。
在專利文獻2記載的方法中，雖然通過調(diào)整角型環(huán)元件的長寬比和元件與接地導體的距離能夠產(chǎn)生良好的圓極化波，但是很難取得與高頻電路的匹配。雖然描述了在輻射元件的一部分中裝加電抗來調(diào)整輸入阻抗的方法以及并聯(lián)多個輻射元件來調(diào)整輸入阻抗的方法，但是都存在系統(tǒng)設計困難且設計時間長的問題。
在專利文獻3記載的方法中，雖然通過把輻射元件作成螺旋狀容易實現(xiàn)小型化，但是必須考慮圓極化波的產(chǎn)生和與高頻電路匹配的兩方面的條件，必須調(diào)整好幾次結構，系統(tǒng)設計困難且設計時間長。
由上述可知，期望一種具有良好的圓極化波特性且能夠?qū)崿F(xiàn)與高頻電路匹配的小型且薄型的圓極化波天線，以及用于短時間系統(tǒng)設計該天線的設計模擬器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種小型且薄型的圓極化波天線，以及短時間能夠設計的天線的設計模擬器，并提供具備這種天線的無線模塊。
為實現(xiàn)上述的目的，權利要求1的發(fā)明是一種圓極化波天線，其特征在于由用板狀的金屬導體形成的一組導體線路和連接到該導體線路的供電部構成；在導體線路上激勵起來的電流的在相互正交的2軸上的投影，其絕對值之比為0.7～1.3，而其偏角之差的絕對值為80～100度；且供電部的阻抗的電抗分量大致為0。
權利要求2的發(fā)明，如權利要求1所述的圓極化波天線，其特征在于把金屬導體分割為有限個段片，適當除去該各段片而形成一組導體線路。
權利要求3的發(fā)明是一種天線設計模擬器，其特征在于把供電部連接在由用板狀的金屬導體形成的一組導體線路上；計算在導體線路上激勵起來的電流；所述電流的在相互正交的2軸上的投影，判定其絕對值之比是否為0.7～1.3，并判定偏角之差的絕對值是否為80～100度；且供電部的阻抗判定是否與高頻電路的阻抗相匹配。
在圓極化波的產(chǎn)生中，在垂直于圓極化波的輻射方向的面上，相互正交的方向的極化波分量的強度必須大致相等而相位差的絕對值必須大致為90度。
天線的輻射特性，如“新井、新天線工學、綜合電子出版社，2001年，p9”等中所記載的那樣，通過分別計算來自流經(jīng)導體的各電流的輻射特性后將各計算結果重合起來而求得。天線近邊的輻射特性，因為不能忽略天線的大小，所以必須用上述的計算方法來求得輻射特性。
但是，在考慮地面與衛(wèi)星之間那樣的極遠方的輻射場的情況下，天線的大小相對來說是極小的，所以可把天線認為是一個點。這種情況下，輻射場的強度和相位，將無限地反映流經(jīng)天線的各電流的強度和相位的總和，即可以認為輻射場的強度與各電流的強度的總和成正比，輻射場的相位等于各電流的相位的總和。
本發(fā)明的天線設計模擬器，從以上的觀點來看，是由各電流的強度和相位的總和來求得輻射場的極化波分量的強度和相位。
因此，不必要分別計算各電流的輻射特性，而能夠?qū)崿F(xiàn)短時間的設計。
權利要求4的發(fā)明是如權利要求3所述的天線設計模擬器，具備運算單元，該運算單元，為使供電部的阻抗與高頻電路的阻抗取得匹配反復變更導體線路的結構來設計電流；每當變更導體線路的結構時，電流的對相互正交的兩個軸的投影，判定其絕對值之比是否是0.7～1.3，偏角之差的絕對值是否是80～100度。
在阻抗設計的過程中，探索滿足圓極化波條件的天線構造，這樣就具有提高設計效率的效果。
權利要求5的發(fā)明是如權利要求3或4所述的天線設計模擬器，其特征在于，把金屬導體分割為有限個段片，適當除去該各段片而形成一組導體線路。
權利要求6的發(fā)明是如權利要求5所述的天線設計模擬器，其特征在于，用瞬態(tài)法來假定相互不平行的、至少兩個方向以上的段片間的電流。
權利要求7的發(fā)明是如權利要求6所述的天線設計模擬器，其特征在于，具有第一存儲單元，其存儲具有阻抗量綱的N階矩陣Z；第二存儲單元，其存儲具有電壓量綱的N階矢量V；第三存儲單元，其存儲從矩陣Z中消除掉多個行和列而得到的n(n＜N)階矩陣z；第四存儲單元，其存儲從矢量V中消除掉多個行而得到的n階矢量v；第五存儲單元，其存儲是矩陣z的逆矩陣而具有導納量綱的n階矩陣y；第六存儲單元，其存儲具有從矩陣y與矢量v之積得到的電流量綱的n階矢量i；并具有用第一至第六存儲單元設計矢量i的運算單元；當將矢量i的各要素i1～in投影到相互正交的2軸x、y上的各要素是x1～xn和y1～yn時，設計矢量i，使x1～xn總和的絕對值和y1～yn總和的絕對值大致相等，設計矢量i，使x1～xn總和的偏角與y1～yn總和的偏角之差的絕對值大致為90度；當高頻電路的阻抗是zf，矢量i的相當于供電部的要素是ie、矢量v的相當于供電部的要素是ve時，設計矢量i，以使zf與ve/ie大致相等，即電壓駐波比(1+|(ve/ie-zf)/(ve/ie+zf)|)/(1-|(ve/ie-zf)/(ve/ie+zf)|)…(式1)變小。
權利要求8的發(fā)明是如權利要求7所述的天線設計模擬器，其特征在于，具有第十存儲單元，其存儲把金屬導體分割為有限個段片并除去這些任意的段片的除去候補段片；運算單元，根據(jù)所述第一存儲單元～第六存儲單元來計算各個除去候補段的各個電流的矢量i；具有第七存儲單元，其當該矢量i的各要素i1～in在相互正交的2軸x、y上投影的各要素分別是x1～xn和y1～yn時，存儲x1～xn總和的絕對值和y1～yn總和的絕對值；具有第八存儲單元，其存儲x1～xn總和的偏角和y1～yn總和的偏角；具有第九存儲單元，其存儲高頻電路的阻抗是zf、矢量i的相當于供電部的要素是ie、而矢量v的相當于供電部的要素是ve時的電壓駐波比；運算單元還順次反復運算來自第十存儲單元的除去候補段片的電壓駐波比，直到?jīng)]有除去候補段片為止，參照第七～第九存儲單元，來判別x1～xn總和的絕對值和y1～yn總和的絕對值大致相等、而x1～xn總和的偏角與y1～yn總和的偏角之差的絕對值大致為90度、且電壓駐波比小于規(guī)定值的除去候補段片；具備輸出該判別出來的除去候補段片的輸出單元。
權利要求9的發(fā)明是一種無線模塊，其特征在于，具備權利要求1或2所述的圓極化波天線或者由權利要求3至8任一項所述的天線設計模擬器設計的圓極化波天線。
本發(fā)明具備如下的優(yōu)異效果。
(1)可以提供小型薄型的圓極化波天線。
(2)可以提供在圓極化波天線的系統(tǒng)中能夠進行短時間的設計的設計模擬器。
(3)可以提供具備圓極化波天線的小型薄型的無線模塊。


圖1是本發(fā)明的天線設計模擬器的構成圖；圖2是圖1的天線設計模擬器的設計算法的流程圖；圖3是本發(fā)明的天線設計模擬器的構成圖；圖4是圖3的天線設計模擬器的設計算法的流程圖；圖5是表示按照圖4的設計算法的天線結構的推移的結構圖；圖6是本發(fā)明的天線的結構圖；圖7是用來說明執(zhí)行本發(fā)明的設計算法時的初始條件的結構圖；圖8是圖6的天線結構的特性圖；圖9是本發(fā)明的天線的結構圖；圖10是本發(fā)明的天線的制作過程的流程圖；圖11是具備本發(fā)明的天線的無線模塊的結構圖。
符號的說明1～10存儲單元11 輸出單元12 運算單元13 數(shù)據(jù)總線
14 供電部15 金屬導體15a 導體線路15s 段片16 電流17 同軸電纜18 電路基板19 高頻電路20 供電線路具體實施方式
以下基于附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。
首先，根據(jù)圖6、圖7說明用本發(fā)明的天線設計模擬器設計的圓極化波天線。
圖6是可發(fā)射/接收圓極化波的天線，天線A1，把供電部14連接在板狀的金屬導體15的大致中央部位，適當?shù)貙⒃摻饘賹w15開切缺口而形成一組導體線路15a。
該天線A1的設計，如圖7所示，是把金屬導體15分割成多個段片15s。在圖6、圖7的例子中，金屬導體15的外尺寸是48mm×48mm，將其在x、y方向進行16×16分割，從而分割為3mm×3mm的段片15s。
各段片15s的電流，由在相互正交的2軸上所投影的各段片15s間的電流16x、16y來定義。
求出該段片15s中、分別除去一個段片時的各段片15s間的電流6x、16y的投影，并計算這些投影的總和的絕對值和偏角，進一步計算電壓駐波比，在達到設計目標之前，適宜地除去任意段片15s，由此，如圖6所示，可以得到在導體線路15a上激勵起來的電流的對相互正交的2軸的投影，其絕對值大致相等、偏角之差的絕對值大致為90度、供電部14的阻抗的電抗分量大致為0的天線A1。
一旦使這些段片15s的除去部分為0，阻抗就可以由計算機按某階數(shù)的矩陣來求得，而電流可以由計算機用導納矩陣來求得。
圖1是本發(fā)明的一個實施方式的天線設計模擬器的構成圖。
圖1中，1是存儲具有阻抗量綱的N階矩陣Z的第一存儲單元，2是存儲具有電壓量綱的N階矢量V的第二存儲單元，3是存儲從矩陣Z中消除掉多個行和列而得到的n(n＜N)階矩陣z的第三存儲單元，4是存儲從矢量V中消除掉多個行而得到的n階矢量v的第四存儲單元，5是存儲為矩陣z的逆矩陣而具有導納量綱的n階矩陣y的第五存儲單元，6是存儲具有從矩陣y與矢量v之積得到的電流量綱的n階矢量i的第六存儲單元，7是存儲x1～xn總和的絕對值和y1～yn總和的絕對值的第七存儲單元，8是計算并存儲x1～xn總和的偏角和y1～yn總和的偏角的第八存儲單元，9是計算并存儲向天線供給功率的高頻電路的阻抗是zf、矢量i的相當于供電部的要素是ie、矢量v的相當于供電部的要素是ve時的電壓駐波比(1+|(ve/ie-zf)/(ve/ie+zf)|)/(1-|(ve/ie-zf)/(ve/ie+zf)|)…(式1)的第九存儲單元，10是存儲進行設計的天線結構的參數(shù)的第十存儲單元。
這些第一～第十存儲單元1～10，通過數(shù)據(jù)總線13連接到運算單元12和輸出單元11。
另外，作為各存儲單元1～10，可以由微計算機中的存儲器(ROM、RAM)來實現(xiàn)。
在該圖1的模擬器中，把進行設計的天線結構的參數(shù)輸入到第十存儲單元10，根據(jù)該參數(shù)，裝載在微計算機中的CPU等的運算單元12基于第一～第六存儲單元1～6計算矢量，參照第七～第十存儲單元7～10來運算大致滿足設計目標的天線結構及其特性，并將其輸出到輸出單元11，從而得到所期望的天線。
圖2是圖1的天線設計模擬器的設計算法的流程圖。
首先，隨機選擇天線結構(S1)；用假定至少兩個方向以上的電流的瞬態(tài)法導出流經(jīng)該天線的電流矢量i(S2)；把電流矢量i的各要素i1～in投影到至少一個相互正交的2軸x、y上(S3)；計算各要素分別為x1～xn和y1～yn時的x1～xn的總和的絕對值和y1～yn的總和的絕對值(S4)；計算x1～xn的總和的偏角和y1～yn的總和的偏角(S5)；計算電壓駐波比(S6)；判定是否已經(jīng)達到設計目標(S7)；如果已經(jīng)達到了設計目標就輸出天線結構及其特性(S8)，然后結束，如果未達到設計目標，重復S1～S7。
設計目標，是x1～xn和y1～yn時的x1～xn的總和的絕對值和y1～yn的總和的絕對值大致相等，作為具體的數(shù)值，各軸x、y的總和的絕對值之比應是0.7～1.3，最好是0.9～1.1；另外，x1～xn的總和的偏角和y1～yn的總和的偏角之差的絕對值大致是90度，作為具體的數(shù)值，各總和的偏角之差的絕對值應是80～100度；電壓駐波比應小于規(guī)定的值，作為具體的數(shù)值是3.0以下，最好是2.0以下。
如上所述，本發(fā)明的天線設計模擬器，可以進行使用圓極化波天線的計算機的自動設計，能夠縮短設計時間，并可以減輕設計者的勞動力。
在存儲圖1的天線結構的參數(shù)的第十存儲單元中，輸入各種參數(shù)(發(fā)射/接收頻率、高頻模塊的阻抗、金屬導體的外尺寸、分割段片數(shù)、供電點位置、除去任意段片所得到的天線形狀等)后進行模擬，但是，在這些參數(shù)中，發(fā)射/接收頻率、高頻模塊的阻抗、金屬導體的外尺寸、分割段片數(shù)、供電點位置，是由設計目標唯一決定的，所以，在天線設計中，關鍵是除去分割段片的哪個部分，才能夠得到設計目標的天線特性。
圖3是圖1說明過的、把除去候補段片存儲在第十存儲單元10內(nèi)，并基于該第十存儲單元用來得到設計目標的天線的模擬器的構成圖，存儲除去候補段片的第十存儲單元10以外的構成與圖1相同。
在該圖3中，從第十存儲單元10順次輸出除去候補段片；運算單元12，運算除去了那些段片的天線的特性，來求出是否已經(jīng)得到設計目標的天線。
用圖4來說明該圖3的天線設計模擬器的設計算法的流程。
圖4中，把構成天線的金屬導體分割成有限個段片(S1)；用假定至少兩個方向以上的電流的瞬態(tài)法計算并存儲分別除去一個段片時的電流矢量i(S2)；把各個矢量i的各要素投影到至少一個相互正交的2軸x、y上(S3)；計算并存儲各要素分別為x1～xn和y1～yn時的x1～xn的總和的絕對值和y1～yn的總和的絕對值(S4)；計算并存儲x1～xn的總和的偏角和y1～yn的總和的偏角(S5)；計算并存儲向天線供給功率的高頻電路的阻抗是zf、矢量i的相當于供電部的要素是ie、矢量v的相當于供電部的要素是ve時的電壓駐波比(式1)(S6)。如果該電壓駐波比在是否已經(jīng)達到設計目標的判斷(S9)中為否，判別一個電壓駐波比為最小的除去候補段片，除去并存儲該除去候補段片(S7)；判定是否存在除去候補段片(S8)；如果不存在，就結束；存在的話，返回到S2。
這樣，在各循環(huán)中，在S6之后判定是否已經(jīng)達到設計目標(S9)；如果未達到，進到S7，如果已經(jīng)達到，輸出除去段片及其結構特性(S10)；然后結束。
設計目標是x1～xn和y1～yn時的x1～xn的總和的絕對值和y1～yn的總和的絕對值大致相等(絕對值之比是0.7～1.3，最好是0.9～1.1)；x1～xn的總和的偏角和y1～yn的總和的偏角之差的絕對值大致是90度(80～100度)；電壓駐波比應小于規(guī)定的值(電壓駐波比是3.0以下，最好是2.0以下)。
用簡單的例子更加詳細地說明圖4所示的設計算法。
圖5所表示的是采用圖4的設計算法的天線結構推移的一例。
把供電部14設置在構成天線的金屬導體15上，將金屬導體15分割為6個段片15s，并假定電流16x、16y(S1)，因為不能把與供電部相關的段片15s除去，所以段片s1、s2、s3和s6成為除去候補段片。
然后，分別導出除掉了各除去候補段片時的電流i(S2)；把矢量i的各要素投影到至少一個相互正交的2軸x、y上(S3)；計算并存儲各要素分別為x1～xn和y1～yn時的x1～xn的總和的絕對值和y1～yn的總和的絕對值(S4)；計算并存儲x1～xn的總和的偏角和y1～yn的總和的偏角(S5)；計算并存儲電壓駐波比(式1)(S6)。
這里，判定是否已經(jīng)達到了設計目標(S9)，這里，由于4種結構都未達到設計目標，所以進到S7。比較除掉了各除去候補段片時的電壓駐波比，除去電壓駐波比最小的除去候補段片(S7)，這里，由于除去了段片s3時的電壓駐波比最小，所以除掉段片s3。
然后，判定是否存在除去候補段片(S8)，但是作為除去候補段片由于還存在段片s1、s2和s6，所以進到S2。導出除掉了各除去候補段片時的電流i(S2)；把矢量i的各要素投影到至少一個相互正交的2軸x、y上(S3)；計算并存儲各要素分別為x1～xn和y1～yn時的x1～xn的總和的絕對值和y1～yn的總和的絕對值(S4)；計算并存儲x1～xn的總和的偏角和y1～yn的總和的偏角(S5)；計算并存儲電壓駐波比(式1)(S6)。這里，判定是否已經(jīng)達到了設計目標(S9)，由于在除掉除去候補段片s1的結構中已經(jīng)達到了設計目標，所以進到S10。輸出除去段片及特性(S10)之后結束。這里的除去段片是s1和s3。
如上所述，本發(fā)明的天線設計模擬器，在電壓駐波比最小的方向上設計結構，并且在其各設計過程中探索滿足圓極化波條件的結構，從而能夠提高設計效率，還能縮短設計時間。
圖6是用圖2、圖3中說明過的天線設計模擬器設計的本發(fā)明的天線A1的結構圖。
該圖6的圓極化波天線A1，是對應于定位信息系統(tǒng)(GPS)的天線，是可以在1575MHz附近發(fā)射/接收圓極化波的天線。
構成天線A1的板狀金屬導體15的外尺寸是48mm×48mm，供電部14連接在金屬導體15的大體中央部位。
如圖7所示，金屬導體15被分割為3mm×3mm的段片15s，在各段片15s之間定義電流16。將各電流16x、16y投影在圖中的相互正交的2軸x、y上。
從該圖7的金屬導體15上，按照圖4所示的流程圖適宜地除去段片15s來設計天線時，就得到圖6所示的結構。
設計目標是x1～xn和y1～yn時的x1～xn的總和的絕對值和y1～yn的總和的絕對值之比是大于等于0.7小于等于1.3，最好是0.9～1.1；x1～xn的總和的偏角和y1～yn的總和的偏角之差的絕對值是80～100度；高頻電路的阻抗是50Ω時的電壓駐波比是小于等于3.0，最好是小于等于2.0。
試制圖6結構的天線A1并進行實測的結果，得到圖8(a)、圖8(b)所示的特性。
如圖8(a)所示，如果軸比是小于等于3.0dB，雖然可作成良好的圓極化波天線，而在規(guī)定的(1575MHz)頻率之下，軸比為2.6dB，作為圓極化波天線能夠充分發(fā)揮功能。
如圖8(b)所示，電壓駐波比是1.4，能夠?qū)崿F(xiàn)與高頻電路的良好的匹配。
天線A1的外尺寸是48mm，是使用頻率下的波長的大約1/4，與現(xiàn)有的圓極化波天線相比，是十足的小型；而且，由金屬導體構成，與現(xiàn)有的圓極化波天線相比，是十足的薄。
如上所述，使用本發(fā)明的天線設計模擬器設計的圓極化波天線，具有這樣的特征，即具有良好的圓極化波特性，能夠?qū)崿F(xiàn)與高頻電路的良好的匹配，而且既是小型又是薄型。
以下根據(jù)圖9詳細說明本發(fā)明的其他實施方式。
圖9是本發(fā)明的天線A2，由具有圖6說明過的一組導體線路15a的結構的板狀金屬導體15構成。
用圖10的工序中制作該天線A2。
用壓力加工對金屬導體進行外形加工，然后實施表面處理。另外，將同軸電纜17連接在供電部上。
如上所述，本發(fā)明的天線，用壓力加工等通用的金屬加工就能夠容易地制作，并用同軸電纜供電，故此，可以低損失的供電，可以防止輻射效率的下降。
然后根據(jù)圖11詳細說明本發(fā)明的其他實施方式。
圖11是具備本發(fā)明的天線A3的無線模塊，設置有具有圖6的實施方式所述的導體結構的天線。
用供電線路20從設置在電路基板18上的高頻電路19向天線A3供給高頻功率。在天線結構中，附加有摻入了在電路基板18上設置的影響的調(diào)整，從而能夠進行圓極化波的良好的發(fā)射/接收。
如上所述，通過使用本發(fā)明的天線，就能夠提供小型且薄型的高性能的無限模塊。
權利要求
1.一種圓極化波天線，其特征在于由用板狀的金屬導體形成的一組導體線路和連接到該導體線路的供電部構成；在導體線路上激勵起來的電流的在相互正交的2軸上的投影，其絕對值之比為0.7～1.3，偏角之差的絕對值為80～100度；且供電部的阻抗的電抗分量大致為0。
2.如權利要求1所述的圓極化波天線，其特征在于把金屬導體分割為有限個段片，適當除去該各段片而形成一組導體線路。
3.一種天線設計模擬器，其特征在于把供電部連接在用板狀的金屬導體形成的一組導體線路上，計算在導體線路上激勵起來的電流，所述電流的在相互正交的2軸上的投影，判定其絕對值之比是否為0.7～1.3，并判定偏角之差的絕對值是否為80～100度，且判定供電部的阻抗是否與高頻電路的阻抗相匹配。
4.如權利要求3所述的天線設計模擬器，其特征在于具備為供電部的阻抗與高頻電路的阻抗相匹配反復變更導體線路的結構來設計電流的運算單元；每當變更導體線路的結構時，電流的對相互正交的兩個軸的投影，判定其絕對值之比是否是0.7～1.3，偏角之差的絕對值是否是80～100度。
5.如權利要求3或4所述的天線設計模擬器，其特征在于把金屬導體分割為有限個段片，適當除去該各段片而形成一組導體線路。
6.如權利要求5所述的天線設計模擬器，其特征在于用瞬態(tài)法來假定相互不平行的至少兩個方向以上的段片間的電流。
7.如權利要求6所述的天線設計模擬器，其特征在于具有第一存儲單元，其存儲具有阻抗量綱的N階矩陣Z；具有第二存儲單元，其存儲具有電壓量綱的N階矢量V；具有第三存儲單元，其存儲從矩陣Z中消除掉多個行和列而得到的n(n＜N)階矩陣z；具有第四存儲單元，其存儲從矢量V中消除掉多個行而得到的n階矢量v；具有第五存儲單元，其存儲為矩陣z的逆矩陣而具有導納量綱的n階矩陣y；具有第六存儲單元，其存儲具有從矩陣y與矢量v之積得到的電流量綱的n階矢量i；并具有運算單元，其用第一至第六存儲單元設計矢量i；當矢量i的各要素i1～in在相互正交的2軸x、y上投影的各要素是x1～xn和y1～yn時，設計矢量i，使x1～xn總和的絕對值和y1～yn總和的絕對值大致相等；設計矢量i，使x1～xn總和的偏角與y1～yn總和的偏角之差的絕對值大致為90度；當高頻電路的阻抗是zf、矢量i的相當于供電部的要素是ie、矢量v的相當于供電部的要素是ve時，設計矢量i，使zf與ve/ie大致相等，即使電壓駐波比(1+|(ve/ie-zf)/(ve/ie+zf)|)/(1-|(ve/ie-zf)/(Ve/ie+zf)|)…(式1)變小。
8.如權利要求7所述的天線設計模擬器，其特征在于具有第十存儲單元，其存儲把金屬導體分割為有限個段片并除掉這些任意的段片的除去候補段片；運算單元，根據(jù)所述第一存儲單元～第六存儲單元，計算各個除去候補段的各個電流的矢量i；具有第七存儲單元，其當該矢量i的各要素i1～in在相互正交的2軸x、y上投影的各要素分別是x1～xn和y1～yn時，存儲x1～xn總和的絕對值和y1～yn總和的絕對值；具有第八存儲單元，其存儲x1～xn總和的偏角和y1～yn總和的偏角；具有第九存儲單元，其存儲高頻電路的阻抗是zf、矢量i的相當于供電部的要素是ie、矢量v的相當于供電部的要素是ve時的電壓駐波比；再者，所述運算單元，還順次反復運算來自第十存儲單元的除去候補段片的電壓駐波比，直到?jīng)]有除去候補段片為止，參照第七～第九存儲單元，來判別x1～xn總和的絕對值和y1～yn總和的絕對值大致相等，而x1～xn總和的偏角與y1～yn總和的偏角之差的絕對值大致為90度，且電壓駐波比小于規(guī)定值的除去候補段片；具有輸出該判別出來的除去候補段片的輸出單元。
9.一種無線模塊，其特征在于具備權利要求1或2所述的圓極化波天線或者用權利要求3至8任一項所述的天線設計模擬器設計的圓極化波天線。
全文摘要
提供一種小型且薄型的圓極化波天線、設計這種天線的天線設計模擬器以及具備這種天線的無線模塊。該圓極化波天線，由用板狀的金屬導體(15)形成的一組導體線路(15a)和連接到該導體線路(15a)的供電部(14)構成；在導體線路(15a)上激勵起來的電流的在相互正交的2軸上的投影，其絕對值大致相等，偏角之差的絕對值大致為90度，而且，供電部(14)的阻抗的電抗分量大致為0。
文檔編號H01Q21/24GK1822432SQ20061000738
公開日2006年8月23日 申請日期2006年2月13日 優(yōu)先權日2005年2月14日
發(fā)明者小川智之, 武井健 申請人:日立電線株式會社