專利名稱：矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造。
本發(fā)明要求日本發(fā)明專利申請?zhí)卦?007-082171號的優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，公知有一種設(shè)置在車窗玻璃上且為偶極天線構(gòu)造的線狀天線。該線狀天線例如用于VICS、移動電話等車載裝置來進(jìn)行無線通信，通過其對設(shè)置在車外的電臺發(fā)送無線電信號(電波)或從該電臺接收無線電信號。但是，由于該線狀天線是純粹的偶極天線構(gòu)造，因此，雖然在制造成本方面比較有優(yōu)勢，但可收發(fā)信號的頻帶較窄，因而其利用領(lǐng)域受限。為了擴(kuò)大該線狀天線的利用范圍，使其線狀部分變寬，并使變寬的左右線狀部分的上端之間短路，從而形成較寬的環(huán)形天線。
此外，人們還提出如下這樣一種方案，即，將矩形環(huán)形天線和其他樣式的天線如折疊臂偶極天線等組合在一起，從而使頻帶變寬(例如，參照專利文獻(xiàn)1 )。
專利文獻(xiàn)1:日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2005-204194號
然而，就上述的使線狀部分變寬的天線而言，由于其具有外形較寬的部分，因此不適于設(shè)置在車輛的前擋風(fēng)玻璃、后擋風(fēng)玻璃上。
此外，對于由所述矩形環(huán)形天線和其他樣式天線構(gòu)成的復(fù)式構(gòu)造的天線，若想使頻帶變寬，需要用更多的環(huán)路。其結(jié)果是，由于天線的外形尺寸會按照環(huán)路的數(shù)量成比例地增加，因此，可能有損其外觀性能。
眾所周知，就進(jìn)行移動通信的天線性能而言，通常，電壓駐波比(下面，稱為VSWR)最好為2以下。這是因?yàn)椋鬡SWR減小，信號收發(fā)效率會提高，相反，若VSWR增大，信號收發(fā)效率會降低。尤其是，當(dāng)天線為車載天線等用于移動通信的天線時，多數(shù)情況下，天線位于距地上不足10m的高度位置，信號收發(fā)環(huán)境較差，因此，為了能順暢地進(jìn)行移動通信，需要使VSWR為2以下。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，采用本發(fā)明，在不讓其外觀性能受損的情況下，就可增大信號接收效率較高的頻帶的頻帶寬度。
為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下方案。(1 )本發(fā)明的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造用于設(shè)置在車輛的車窗玻璃上，其中，在所述矩形環(huán)形天線的矩形環(huán)路內(nèi)側(cè)，設(shè)置有與該矩形環(huán)路一部分走線共有的其他環(huán)路；還設(shè)置有旁路機(jī)構(gòu)，由該旁路機(jī)構(gòu)將所述矩形環(huán);洛中未與該其他環(huán)^各共有的那 一 部分走線和所述其他環(huán)路的走線連接起來。
(2) 在所述(1)中記載的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造的基礎(chǔ)上，可至少設(shè)置兩對所述旁路機(jī)構(gòu)。
(3) 在所述(1)中記載的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造的基礎(chǔ)上，可所述矩形環(huán)路的環(huán)線上設(shè)置饋電部。
(4) 在所述(1)中記載的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造的基礎(chǔ)上，所述矩形環(huán)路上設(shè)有電容耦合部，所述矩形環(huán)路的 一 部分環(huán)線由電容耦合部以電容耦合的方式連接。
(5) 在所述(1)中記載的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造的基礎(chǔ)上，在所述其他環(huán)路的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有將所述其他環(huán)路中未與所述矩形環(huán)
路共有的部分走線互相連接起來的旁路一幾構(gòu)。
(6 )本發(fā)明的其他矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造用于設(shè)置在車輛的車窗玻璃上，其中，所述矩形環(huán)形天線具有矩形環(huán)路，其由第l 第4線條構(gòu)成，其中，第1線條正中具有饋電部，第2線條與該第1
5線條平行，由第3線條和第4線條將所述第1線條和第2線條從它們的端部將其連接起來；第5線條和第6線條，其位于該矩形環(huán)路內(nèi)側(cè)，均與所述第1線條和所述第2線條相連接，且分別平行于所述第3線條和所述第4線條；第7線條，其將所述饋電部或饋電部附近的第1線條和所述第5線條連接起來；第8線條，其將所述第1線條和所述第6線條連接起來。
(7) 在所述(6)中記載的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造的基礎(chǔ)上，還具有第9線條，由其將所述第3線條和所述第5線條連接起來，第10線條，由其將所述第4線條和所述第6線條連接起來。
(8) 在所述(6)中記載的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造的基礎(chǔ)上，還具有第ll線條，其與所述第2線條平行，由其將所述第5線條和所述第6線條連接起來。
發(fā)明效果
采用所述(l)中記載的發(fā)明，在矩形環(huán)路內(nèi)側(cè)形成有其他環(huán)路，并在矩形環(huán)路和該其他環(huán)路中未共有的走線之間，設(shè)置有將矩形環(huán)路和其他環(huán)路連接起來的旁路機(jī)構(gòu)，因此，可在不發(fā)生如下問題的情況下，即在不出現(xiàn)天線的外形尺寸變大或環(huán)路為3個以上而有損天線外觀性能的情況下，經(jīng)由旁路機(jī)構(gòu)形成頻率特性不同的3個以上的走線，使VSWR處在2以下的頻帶變寬。
在采用所述(2)的結(jié)構(gòu)的情況下，除了具有所述(1 )的效果之外，與設(shè)置一對旁路機(jī)構(gòu)的情況相比，可使走線增多，使頻帶更寬。
在采用所述(3)的結(jié)構(gòu)的情況下，除了具有所述(l)的效果之外，還可消除如下麻煩例如，由于車載天線和同軸電纜之間的阻抗不匹配，導(dǎo)致天線效率降低；由于同軸電纜輻射電磁波，會導(dǎo)致天線的電能損失、影響天線的定向性；由于同軸電纜的作為屏蔽的功能降低，天線易受周圍噪音干擾；由于同軸電纜的布置差異或振動使同軸電纜擺動，導(dǎo)致天線特性發(fā)生變動；由于同軸電纜的電纜損失或因該電纜損失引起噪聲系數(shù)降低，導(dǎo)致天線性能降低。從而，可增強(qiáng)天線性能，并使天線性能比較穩(wěn)定。
6在釆用所述(4)的結(jié)構(gòu)的情況下，除了具有所述(1 )的效果之外，還可將環(huán)線設(shè)置得比較接近，使他們以電容耦合的方式連接，以此構(gòu)成矩形環(huán)3各。
在采用所述(5)的結(jié)構(gòu)的情況下，除了具有所述(l)的效果之外，與未設(shè)置上平行線條的情況相比，可使VSWR處在2以下部分的頻帶變寬，使VSWR特性變好。由此，可確保整個頻帶都具有良好的天線特性。
釆用所述(6)中記載的發(fā)明，在矩形環(huán)路內(nèi)側(cè)，設(shè)置有第5線條和第6線條，還設(shè)置有第7線條和第8線條兩條線條，該第7線條將第5線條與饋電部或饋電部附近的第1線條連接起來；該第8線條將第6線條與饋電部或饋電部附近的第1線條連接起來。由此，在不使矩形環(huán)形天線的外形尺寸變大或因有3個以上的環(huán)而損壞其外觀性能的情況下，就可經(jīng)由旁路機(jī)構(gòu)形成頻率特性不同的走線，使VSWR處在2以下部分的頻帶變寬。
在采用所述(7)的結(jié)構(gòu)的情況下，除了具有所述(6)的效果之外，還在第3線條和第5線條之間設(shè)置有第9線條，在第4線條和第6線條之間設(shè)置有第IO線條，由此可使走線增多，使頻帶變得更寬。
在采用所述(8)的結(jié)構(gòu)的情況下，除了具有所述(6)的效果之
外，通過設(shè)置第ll線條，與未設(shè)置第11線條的情況相比，可使VSWR
處在2以下部分的頻帶變寬，VSWR特性變好。由此，可確保整個頻帶都具有良好的天線特性。


圖1A是安裝有本發(fā)明第一實(shí)施方式的車載天線的車輛的立體圖。
圖1B是安裝有該第一實(shí)施方式的車載天線的車輛的立體圖。
圖2是該第一實(shí)施方式的車載天線的主視圖。
圖3A是該第一實(shí)施方式的車載天線的主視圖，表示第1閉合回路L1。
圖3B是該第一實(shí)施方式的車載天線的主視圖，表示第2閉合回 路L2。
圖3C是該第一實(shí)施方式的車載天線的主視圖，表示第3閉合回 路L3。
圖3D是該第一實(shí)施方式的車載天線的主視圖，表示第4閉合回 路L4。
圖4A是該第一實(shí)施方式的車載天線的主視圖，表示第5閉合回 路L5。
圖4B是該第一實(shí)施方式的車載天線的主視圖，表示第6閉合回 路L6。
圖5是該第一實(shí)施方式的車載天線的VSWR-頻率曲線圖。
圖6是表示該第一實(shí)施方式的車載天線的改型例的圖，是與圖2
相當(dāng)?shù)闹饕晥D。
圖7是表示偶極天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是表示圖7所示偶極天線的改型例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是表示圖8所示天線的改型例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖IO是表示圖9所示天線的改型例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖ll是表示圖7所示偶極天線的輸入阻抗特性的曲線圖。
圖12是表示圖8所示天線的輸入阻抗特性的曲線圖。
圖13是表示圖9所示天線的輸入阻抗特性的曲線圖。
圖14是表示圖10所示天線的輸入阻抗特性的曲線圖。
圖15是表示圖7 圖IO所示天線的VSWR特性的曲線圖。
圖16是本發(fā)明第二實(shí)施方式的車載天線的主視圖。
圖17是該第二實(shí)施方式的車載天線安裝在前擋風(fēng)玻璃上的狀態(tài)
的示意說明圖。
圖18是用同軸電纜將車載天線和放大器模塊連接在一起的情況 的參考圖。
圖19是本發(fā)明第三實(shí)施方式的車載天線的主視圖。
8圖20是表示圖19所示車載天線的VSWR特性的曲線圖。附圖標(biāo)記說明
1:車輛，2:前擋風(fēng)玻璃(車窗玻璃)，3:后擋風(fēng)玻璃(車窗 玻璃)，Ll:第1閉合回路(矩形環(huán)路)，L6:第6閉合回路(其 他環(huán)路)，Bl:第1旁路(bypass)(旁路機(jī)構(gòu))，B2:第2旁路 (旁路機(jī)構(gòu))，61:上平行線條(旁路機(jī)構(gòu)，第ll線條)，25:饋 電部，21:下線條(第1線條)，20:上線條(第2線條)，22: 左線條(第3線條)，23:右線條(第4線條)，45:線條(第5 線條)，30:線條(第5線條)，46:線條(第6線條)，31:線 條(第6線條)，32:線條(第7線條)，51:線條(第7線條)， 33:線條(第8線條)，52:線條(第8線條)，40:線條(第9 線條)，41:線條(第10線條)，55:饋電面(饋電部)。
具體實(shí)施例方式
在說明本發(fā)明的實(shí)施方式時，首先說明以下本實(shí)施方式的背景技術(shù)。
圖7表示在評價天線時用于校準(zhǔn)等的偶極天線(Dipole) 71。該 偶極天線71呈從正中的饋電部72向左右延伸有桿狀(線狀)導(dǎo)體 73a、 73b的構(gòu)造。圖11表示該偶極天線71的輸入阻抗(縱軸)的 頻率(橫軸)特性。輸入阻抗具有實(shí)數(shù)部分(Re)和虛數(shù)部分(Im)， 實(shí)數(shù)部分相當(dāng)于天線的輻射電阻。此外，如圖15所示，所述偶極天 線(Dipole) 71中，VSWR(電壓駐波比；如圖中實(shí)線所示)處在2 以下部分的頻帶非常狹窄。因此，若想用所述偶極天線71來覆蓋較 寬的頻帶，需設(shè)置多根偶極天線71,對他們切換著使用，這會導(dǎo)致 零部件數(shù)量增加。
因此，若不增加零部件數(shù)量而使用一根天線來擴(kuò)大頻帶，例如， 則可采用圖8所示的天線(類型A) 81,在此，所述偶極天線71的 導(dǎo)體73a、 73b變寬而形成為導(dǎo)體83a、 83b,該導(dǎo)體83a、 83b設(shè)置 在饋電部82的左右兩側(cè)。如圖15所示，就該天線(類型A)81而言，與偶極天線71相比,VSWR (圖中雙點(diǎn)劃線所示)處在2以下 部分的頻帶擴(kuò)大了一些。圖12表示該天線(類型A)的輸入阻抗(縱 軸)的頻率(橫軸)特性。
圖9為天線(類型B) 91,為了進(jìn)一步擴(kuò)大所述天線(類型A) 81的頻帶，使相當(dāng)于天線(類型A) 81的左右導(dǎo)體83a、 83b的那 部分導(dǎo)體93a、 93b之間的上端部分短路。圖13表示該天線(類型B) 的輸入阻抗(縱軸)的頻率(橫軸)特性。如圖15所示，若像該天 線(類型B)91那樣，使設(shè)置在饋電部92左右兩側(cè)的導(dǎo)體93a、 93b 之間的上部短路，則走線(環(huán)路)會增加，與天線(類型A) 81相 比，VSWR(如圖中單點(diǎn)劃線所示)處在2以下部分的頻帶會進(jìn)一步 擴(kuò)大，可獲得足夠?qū)挼挠糜诤笫龅能?路之間的通信等的頻帶。
另一方面，在將所述天線(類型B) 91設(shè)置在如玻璃表面等上 的情況下，由于饋電部92設(shè)置在天線91的正中，因此，與該饋電 部92相連接的電線(省略圖示)可能會隔斷天線91的定向性，使 天線91的定向性增益性能變差。因此，為了防止在將天線(類型B) 91那樣的天線設(shè)置在玻璃表面等上時，天線91的定向性增益性能變 差，需要像圖10所示的天線(類型C) 101那樣，將饋電部102設(shè) 置在左右導(dǎo)體103a、 103b的下端。圖14表示該天線(類型C) 101 的輸入阻抗(縱軸)的頻率(橫軸)特性。如圖15所示，就該天線 (類型C) 101的VSWR (如圖中虛線所示)而言，由于該天線101 的對稱性比天線(類型B) 91差，因此，其頻帶比所述天線(類型 B)的頻帶稍窄，但比天線(類型A) 81的頻帶寬很多，可獲得足 夠?qū)挼挠糜诤笫龅穆?車之間的通信、車-車之間的通信的頻帶。
然而，設(shè)置在玻璃表面上的所述天線(類型C) 101的導(dǎo)體設(shè)置 得較寬，由此，若將其設(shè)置在車輛的后擋風(fēng)玻璃、前擋風(fēng)玻璃上， 要么會遮蔽駕駛員視線，要么有損擋風(fēng)玻璃外觀性能，因此，天線 (類型C) 101的導(dǎo)體優(yōu)選設(shè)置成線狀。
本實(shí)施方式的車載天線10以天線(類型C) 101為基準(zhǔn)，在滿 足饋電部的設(shè)置等條件以及確保與天線(類型C) 101具有相同的天線性能的前提下，去除導(dǎo)體的中間部分，在生產(chǎn)可能的范圍內(nèi)盡可 能地使導(dǎo)體部分變細(xì)。
下面，基于圖1A 圖5來說明本實(shí)施方式。此外，圖2~圖4B中， 為了便于圖示，對圖1A和圖1B所示的天線安裝狀態(tài)上下翻轉(zhuǎn)而進(jìn) 行表示(下面，圖6、圖16、圖19也一樣)。
如圖1A、圖1B所示，第一實(shí)施方式的車載天線IO分別設(shè)置在 如下位置車輛1前擋風(fēng)玻璃(車窗玻璃)2上部的左右拐角部附近 的車廂內(nèi)側(cè)表面上；以及車輛1后擋風(fēng)玻璃(車窗玻璃)3上部的左 右拐角部附近的車廂內(nèi)側(cè)表面上。此外，設(shè)置在前擋風(fēng)玻璃2和后 擋風(fēng)玻璃3上的車載天線10的結(jié)構(gòu)相同，因此，下面以設(shè)置在前擋 風(fēng)玻璃2上的車載天線10為例來進(jìn)行說明。
該車載天線10是在如下這些被稱為ITS (Intelligent Transport Systems)的智能運(yùn)輸系統(tǒng)中使用的用于移動通信的天線，其包括 稱為高速乂>3各輔助巡4元系統(tǒng)(AHS, Advanced Cruise-Assist Highway Systems),在該系統(tǒng)中通過路-車之間的通信、車-車之間的通信來 進(jìn)行車輛間的信息互換，實(shí)時掌握自身車輛和周邊車輛的位置、動
作，輔助安全駕馬史；導(dǎo)4元系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中采用^皮稱為VICS(Vehicle Information and Communication System )的信息,由電波信標(biāo)等為車 輛提供交通擁堵等路況信息；高速公路收費(fèi)站的電子不停車收費(fèi)系 統(tǒng)(ETC)等。該車載天線10還可用作這樣的天線用于車載電視 以接收使用地面波的UHF (Ultra High Frequency)帶的地面數(shù)字廣 播接收的無線電信號(電波)。對于所述ITS,其頻帶設(shè)定得與地面 數(shù)字廣播采用的UHF帶(例如，約0.47 0.69GHz )的高頻側(cè)(例如， 約0.71 0.77GHz) 4交為4妻近。
如圖2所示，所述車載天線10以前擋風(fēng)玻璃2為電介質(zhì)由固定 在其上的線狀導(dǎo)體構(gòu)成。更具體而言，車載天線10包括上線條20, 其沿左右的車寬方向(車寬方向)形成；下線條21,其與上線條20 平行，在大致左右正中處具有用于驅(qū)動車載天線10的饋電部25。上 線條20和下線條21的左右兩端，分別設(shè)置有左線條22和右線條23,由該左線條22將上線條20和下線條21的左端連接起來，由該右線 條23將上線條20和下線條21的右端連接起來。所述左線條22和 右線條23相互平行，且分別與上線條20和下線條21垂直，所述上、 下線條20、 21和左、右線條22、 23構(gòu)成長方形的矩形環(huán)路。
車載天線10還包括線條30,其從比所述上線條20的左端稍 靠內(nèi)側(cè)的位置平行于左線條22地朝下延伸，延伸到車載天線10的 上下方向大致正中位置；線條32,其從該線條30的下端以與下線條 21平行的方式朝車載天線10的內(nèi)側(cè)延伸；線條34，其從該線條32 的內(nèi)側(cè)端部平行于左線條22朝下延伸，以與下線條21垂直的方式， 連接在下線條21的交點(diǎn)Kl上。
此外，在與所述線條30、 32、 34左右對稱的位置上，車載天線 10包括線條31,其從比上線條20的右端稍靠內(nèi)側(cè)的位置平行于 右線條23地向下延伸，延伸到車載天線IO的上下方向大致正中位 置；線條33,其從該線條31的下端以與下線條21的平行方式朝線 車載天線10的內(nèi)側(cè)延伸；線條35,其從該線條33的內(nèi)側(cè)端部朝下 延伸，以與下線條21垂直的方式，連接在下線條21的交點(diǎn)K2上。 該線條35和所述線條34相互平行，所述饋電部25位于下線條21 上，且位于線條34和下線條21的交點(diǎn)Kl、線條35和下線條21的 交點(diǎn)K2之間。由上、下線條20、 21和線條30 35,構(gòu)成內(nèi)側(cè)環(huán)路 (其他環(huán)路)，該內(nèi)側(cè)環(huán)路與所述矩形環(huán)路的共有走線為上、下線 條20, 21,內(nèi)側(cè)環(huán)路的走線主要位于矩形環(huán)路的內(nèi)側(cè)。
車載天線10中，在所述左線條22和線條30之間以及右線條23 和線條31之間，分別設(shè)置有第1旁路(旁路機(jī)構(gòu))Bl。更具體而言， 車載天線10中，在線條30的上下方向大致正中，設(shè)置有與該線條 30和左線條22垂直相交、以最短的距離對該二者進(jìn)行連接的旁路線 條40;在與該旁路線條40左右對稱的位置，即，在線條31的上下 方向大致正中，設(shè)置有與線條31和右線條23垂直相交、以最短的 距離對該二者進(jìn)行連接的旁路線條41。通過該一對旁路線條40、 41, 構(gòu)成所述第1旁路B1。此外，車載天線10中，在所述線條30和下線條21之間以及線 條31和下線條21之間，分別設(shè)置有第2旁路(旁^各機(jī)構(gòu))B2。更 具體而言，車載天線10中，設(shè)置有旁路線條45和旁路線條46，該 旁路線條45與線條30相連并朝下延伸，以與下線條21垂直的方式 與之連接；該旁路線條46與線條31相連并朝下延伸，以與下線條 21垂直的方式與之連接。由該1對旁路線條45、 46構(gòu)成第2旁路 B2。旁路線條45、 46的長度大約為左、右線條22、 23的一半，但 比所述第1旁路B1長很多。所述第1旁路B1和第2旁路B2是使 后述的第1閉合回路(矩形環(huán)路)Ll和第6閉合回路(其他環(huán)路) L6短;洛的線條，由此稱之為旁路。
如圖3A 圖4B所示，通過在車載天線10中設(shè)置所述第1旁路 Bl和第2旁路B2，在車載天線10中形成多個閉合回路(環(huán)路)。
首先，圖3A表示作為所述矩形環(huán)路的第1閉合回路L1的走線 (如圖中粗線所示)。在以饋電部25作為起點(diǎn)沿順時針方向說明該 第1閉合回路L1的走線的情況下，第1閉合回路L1的走線為從 饋電部25開始經(jīng)由下線條21、左線條22、上線條20、右線條23、 下線條21而返回饋電部25的環(huán)。該第1閉合回路Ll的線條長度大 于后述第5、 6閉合回路的線條長度。
圖3B表示第2閉合回路L2。如以饋電部25作為起點(diǎn)沿順時針 方向?qū)υ摰?閉合回^各L2的走線進(jìn)行說明，則第2閉合回路L2的 走線為從饋電部25開始分別經(jīng)由下線條21、左線條22、構(gòu)成第1 旁路B1的旁路線條40、線條30、上線條20、線條31、構(gòu)成第1旁 路Bl的旁路線條41、右線條23、下線條21而返回々貴電部25的環(huán)。 該第2閉合回路的線條長度與所述第1閉合回路Ll的線條長度相 同，但由于第2閉合回路經(jīng)由第1旁路Bl,因此，其上部的線條比 第1閉合回路L1上部的線條靠內(nèi)側(cè)。
圖3C表示第3閉合回路L3。如以饋電部25作為起點(diǎn)沿順時針 方向?qū)υ摰?閉合回路L3的走線進(jìn)行說明，則第3閉合回路L3的 走線為從饋電部25開始分別經(jīng)由下線條21、構(gòu)成第2旁路B2的
13旁路線條45、線條30、構(gòu)成第1旁路B1的旁路線條40、左線條22、 上線條20、右線條23、構(gòu)成第1旁路B1的旁路線條41、線條31、 構(gòu)成第2旁路B2的旁路線條46、下線條21而返回饋電部25的環(huán)。 該第3閉合回路L3的線條長度也與所述第1閉合回路L1、第2閉 合回路L2的線條長度相同，但由于該第3閉合回路L3為從左、右 線條22、 23經(jīng)由第1旁路B1到達(dá)第2旁路B2的走線，因此，其下 部比第1閉合回路L1的左、右線條22, 23靠內(nèi)側(cè)。
此外，圖3D表示第4閉合回路L4。如以饋電部25作為起點(diǎn)沿 順時針方向?qū)υ摰?閉合回路L4的走線進(jìn)行說明，則第4閉合回路 L4的走線為乂人々貴電部25開始分別經(jīng)由下線條21、線條34、線條 32、線條30、構(gòu)成第1旁路B1的旁路線條40、左線條22、上線條 20、右線條23、構(gòu)成第1旁路B1的旁路線條41、線條31、線條33、 線條35、下線條21而返回々貴電部25的環(huán)。該第4閉合回3各L4的線 條長度與所述第1 3閉合回路的線條長度相同，但其下部比第3閉 合回路L3的下部靠內(nèi)側(cè)。
即，所述第1閉合回路L1 第4閉合回路L4彼此的線條長度相 同，但走線不同。
另一方面，圖4A表示設(shè)置在車載天線10中的第5閉合回路L5， 該第5閉合回路L5的線條長度比所述第1閉合回路L1 第4閉合回 路L4的線條長度短。如以饋電部25作為起點(diǎn)沿順時針方向?qū)υ摰? 閉合回路L5的走線進(jìn)行說明，則第5閉合回路L5的走線為從饋 電部25開始分別經(jīng)由下線條21、構(gòu)成第2旁路B2的旁路線條45、 線條30、上線條20、線條31、構(gòu)成第2旁路B2的旁路線條46、下 線條21而返回々貴電部25的環(huán)。該第5閉合回3各L5左右部分的線條 比所述第1閉合回3各L1左右部分的線條靠內(nèi)側(cè)，并比該第1閉合回 路L1短與靠內(nèi)側(cè)這部分相應(yīng)的線條長度。
圖4B表示作為所述內(nèi)側(cè)環(huán)路(其他環(huán)路)的第6閉合回路L6。 如以々貴電部25作為起點(diǎn)沿順時4十方向?qū)υ摰?閉合回^各L6的走線 進(jìn)行說明，則第6閉合回路L6的走線為從饋電部25開始分別經(jīng)由下線條21、線條34、線條32、線條30、上線條20、線條31、線 條33、線條35、下線條21返回饋電部25的環(huán)。即，該第6閉合回 路L6的線條長度與所述第5閉合回路L5的線條長度相同，其下部 的線條比第5閉合回路L5下部的線條靠內(nèi)側(cè)。
本實(shí)施方式的車載天線10中，所述各閉合回路從大分類上分為 兩組線條長度。在接收頻率相對較低的無線電信號時，可利用線條 長度較長的第1 第4閉合回路L1 L4。由此，在接收低頻無線電信 號時，會有多個走線形成，這樣，在第1 第4閉合回路L1 L4中， 可利用其輸入阻抗最合適的走線。從而，可使低頻帶的頻帶變寬。 同樣，在接收頻率相對較高的無線電信號時，會有線條長度較短的 第5、 6閉合回路L5、 L6形成。由于高頻帶也設(shè)置有多個走線，因 此，在第5、 6閉合回路L5、 L6中，也可利用其輸入阻抗最合適的 走線。從而，也可使高頻帶的頻帶變寬。
圖5表示，在所述車載天線IO的外形尺寸為規(guī)定大小(例如， 左、右線條22、 23-80mm,上、下線條20、 21-160mm)的情況下， VSWR (縱軸)相對于頻率(橫軸)[GHz]的變化情況。該圖5中， 重疊所述第1 第4閉合回路L1 L4各自的VSWR變化情況所得到的 波形是低頻側(cè)的波形(如圖5中實(shí)線所示)，重疊第5、 6閉合回路 L5、 L6的VSWR變化情況所得到的波形是高頻側(cè)的波形(如圖5 中虛線所示)。此外，當(dāng)重疊該第1 6閉合回路的波形時，則變?yōu)?圖中單點(diǎn)劃線所示的波形，該單點(diǎn)劃線所示的波形在其低頻側(cè)與圖5
中實(shí)線所示的波形重疊，在其高頻側(cè)與圖5中虛線所示的波形重疊。 此外，對于重疊有第1 6閉合回路的波形的單點(diǎn)劃線所示的波形， 其VSWR處在2以下部分的頻率為0.45 0.79GHz,該波形的頻帶是 頻帶寬度為跨越0.34GHz的連續(xù)且較寬的頻帶，而能在地面數(shù)字廣 播(圖5中，記為地面數(shù)字)和比該地面數(shù)字廣播接近高頻側(cè)的ITS 中^f吏用的頻率的VSWR為2以下。
因此，采用所述第一實(shí)施方式，在第1閉合回路Ll和在該第1 閉合回路L1內(nèi)側(cè)形成的第6閉合回路L6 二者的走線中未共有的部分上，設(shè)置有對第1閉合回路L1和第6閉合回路L6進(jìn)行連接的第 1旁路B1和第2旁路B2，因此，可分別形成走線不同的第2~5閉合 回路，使VSWR處在2以下的頻帶變寬為約0.45 0.79GHz,由此， 可在不讓乘客的視野、天線外觀性能受損的情況下，將其用作ITS、 地面數(shù)字廣播的天線，獲得足夠好的性能。
此外，通過同時設(shè)置第1旁路B1和第2旁路B2，與設(shè)置任何一 個旁路的情況相比，可使走線多樣化，因此可進(jìn)一步使頻帶變寬。
此外，本發(fā)明不限于所述第一實(shí)施方式，可根據(jù)期望的頻率特性 改變第1旁路B1和第2旁路B2的長度、連接位置。
此外，作為所述第一實(shí)施方式的改型例，如圖6所示，在外形上 切斷第1閉合回^各L1的上線條20的一部分，形成上線條20a、 20b, 并使該上線條20a、 20b在線條20左右方向上的正中部分間隔規(guī)定 的距離，且二者之間具有相互平行的平行區(qū)間H。像這樣，在外形 上即使并沒有構(gòu)成閉合回路，對于該車載天線IO收發(fā)無線電信號的 高頻帶而言，只要具有所述的規(guī)定的平行區(qū)間H,在該平行區(qū)間H 的這些線條就會產(chǎn)生電容耦合，由此，按照等效電路，第1閉合回 路L1構(gòu)成串聯(lián)有電容器的閉合回路，從而可獲得與所述第一實(shí)施方 式的車載天線10的頻率特性相同的頻率特性。即，所述第一實(shí)施方 式中，第1 6閉合回路只要以電連接方式形成閉合回路即可，并不 限于在結(jié)構(gòu)上是相連接形成的閉合回路。
接下來，基于圖16對本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。由于該 第2實(shí)施方式的車載天線與所述第一實(shí)施方式的車載天線相比，只 是饋電部的結(jié)構(gòu)不同，因此，在相同的部分上標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記 而進(jìn)41S兌明。
如圖16所示，本實(shí)施方式的車載天線50與所述第一實(shí)施方式一 樣，主要是以前擋風(fēng)玻璃2為電介質(zhì)由固定在其上的線狀導(dǎo)體構(gòu)成。
更具體而言，車載天線50具有沿左右寬度方向(車寬方向)形 成的上線條20，該上線條20的左右兩端，分別連接有左線條22和 右線條23,左線條22和右線條23與上線條20大致垂直。此外，車載天線50還具有線條30,其從比所述上線條20的 左端稍靠內(nèi)側(cè)的位置平行于左線條22地向下延伸，到達(dá)車載天線50 的上下方向大致正中位置；線條32,其從該線條30的下端朝車載天 線10的內(nèi)側(cè)延伸；線條51,其從該線條32的內(nèi)側(cè)端部平行于左線 條22地向下延伸，然后朝線條22側(cè)彎成彎折狀。
此外，在與所述線條30、 32、 51左右對稱位置，還具有線條 31,其從比上線條20的右端稍靠內(nèi)側(cè)的位置平行于右線條23地向 下延伸，到達(dá)車載天線50的上下方向大致正中位置；線條33,其從 該線條31的下端朝車載天線50的內(nèi)側(cè)延伸；線條52，其從該線條 33的內(nèi)側(cè)端部朝下延伸，然后，朝右線條23側(cè)彎成彎折狀。
此外，車載天線50還具有左下線條53,其從左線條22的下 端朝內(nèi)側(cè)延伸；右下線條54,其從右線條23的下端朝內(nèi)側(cè)延伸。
此外，與所述第一實(shí)施方式一樣，在左線條22和線條30之間以 及右線條23和線條31之間，分別設(shè)置有由旁路線條40、 41構(gòu)成的 第1旁路(旁路機(jī)構(gòu))Bl,此外，在線條30和左下線條53之間以 及線條31和右下線條54之間，分別設(shè)置有由旁路線條45、 46構(gòu)成 的第2旁路(旁路機(jī)構(gòu))B2。
此外，車載天線50中，在線條51和左下線條53的連接部分以 及線條52和右下線條54的連接部分，分別設(shè)置有饋電面55。該饋 電面55用于連接對車載天線50饋電的放大器模塊M (后述)，由 大致呈矩形的金屬平板或金屬薄膜構(gòu)成。此外，這些饋電面55、 55 構(gòu)成々貴電部25。
因此，通過本實(shí)施方式，在經(jīng)由同軸電纜C將設(shè)置在前擋風(fēng)玻 璃2上的車載天線10連接到放大器模塊M上的情況下(例如，可 參照圖18),存在如下問題由于車載天線IO和同軸電纜C之間 的阻抗不匹配，導(dǎo)致天線效率降低；由于同軸電纜C輻射電磁波， 會導(dǎo)致天線的電能損失、影響天線的定向性；由于同軸電纜C的作 為屏蔽的功能降低，天線易受周圍噪音干擾；由于同軸電纜C的布 置差異或振動使同軸電纜C擺動，導(dǎo)致天線特性發(fā)生變動；由于同軸電纜C的電纜損失或因該電纜損失引起噪聲系數(shù)降低，導(dǎo)致天線
性能降低。如圖17所示，不經(jīng)由同軸電纜C,而使放大器模塊M直 接與車載天線50的饋電面55、 55相連接，由此，可消除上述問題， 增強(qiáng)天線性能，并使天線性能比較穩(wěn)定。
接下來，參照圖19對本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。該第三 實(shí)施方式的車載天線為未采用所述第二實(shí)施方式的第1旁路B1， 而是在由線條51、線條32、線條30、上線條20、線條31、線條33、 線條52構(gòu)成的內(nèi)側(cè)環(huán)路(其他環(huán)路)的內(nèi)側(cè)，設(shè)置上平行線條。本 實(shí)施方式中，在與所述第二實(shí)施方式的車載天線相同的部分上標(biāo)注 了相同的附圖標(biāo)記而進(jìn)行說明。
如圖19所示，本實(shí)施方式的車載天線60與所述第一實(shí)施方式的 車載天線10和第二實(shí)施方式的車載天線50 —樣，主要以前擋風(fēng)玻 璃2為電介質(zhì)由固定在其上的線狀導(dǎo)體構(gòu)成
具體而言，車載天線60具有沿左右寬度方向形成的上線條20, 該上線條20的左右兩端，分別連接有左線條22、右線條23,左線 條22和右線條23與上線條20大致垂直。
車載天線60具有線條30,其從比所述上線條20的左端稍靠 內(nèi)側(cè)的位置平行于左線條22地向下延伸，到達(dá)車載天線60的上下 方向大致正中位置；線條32，其該線條30的下端朝車載天線10的 內(nèi)側(cè)延伸；線條51,其從該線條32的內(nèi)側(cè)端部平行于左線條22地 向下延伸，然后，朝線條22側(cè)彎成彎折狀。
在與所述線條30、 32、 51左右對稱位置，車載天線60還具有 線條31，其從比上線條20的右端稍靠內(nèi)側(cè)的位置平行于右線條23 地向下延伸，到達(dá)車載天線60的上下方向大致正中位置；線條33， 其從該線條31的下端朝車載天線60的內(nèi)側(cè)延伸；線條52，其從該 線條33的內(nèi)側(cè)端部向下延伸，然后，朝右線條23側(cè)彎成彎折狀。 此外，利用所述線條32、 51構(gòu)成第7線條，利用線條33、 52構(gòu)成 第8線條。
此外，車載天線60還具有左下線條53，其從左線條22的下
18端朝內(nèi)側(cè)延伸；右下線條54,其從右線條23的下端朝內(nèi)側(cè)延伸。
此外，對于車載天線60，在由線條51、線條32、線條30、上線 條20、線條31、線條33、線條52構(gòu)成的內(nèi)側(cè)環(huán)^各(其他環(huán)^各)的 內(nèi)側(cè)，設(shè)置有與上線條20平行的上平行線條61。該上平行線條61 的右端在比上線條20和線條31的連接部稍靠下側(cè)的位置與線條31 相連接，另一方面，上平行線條61的左端在比上線條20和線條30 的連接部稍靠下側(cè)的位置與線條3 0相連接。
此外，與所述第一、第二實(shí)施方式一樣，在線條30和左下線條 53之間以及在線條31和右下線條54之間，分別設(shè)置有由線條45、 46構(gòu)成的第2旁路(旁路手段)B2。利用所述線條45和線條30構(gòu) 成第5線條，利用線條46和線條31構(gòu)成第6線條。
此外，車載天線60中，與第二實(shí)施方式一樣，在線條51和左下 線條53的連接部分以及線條52和右下線條54的連接部分，分別設(shè) 置有饋電面55。該饋電面55用于連接對車載天線60饋電的放大器 模塊M,由大致呈矩形的金屬平板或金屬薄膜構(gòu)成。兩個饋電面55、 55構(gòu)成饋電部25,在這些饋電面55、 55之間，連接有放大器模塊 M。
車載天線60中，由于在構(gòu)成饋電部25的饋電面55、 55之間設(shè) 置放大器模塊M,因此，將饋電面55、 55之間的距離設(shè)定得比較大。 就車載天線60而言，饋電面55、 55之間的距離越大，VSWR特性越差。
圖20表示，在所述車載天線60的外形尺寸為規(guī)定大小(例如， 左、右線條22、 23-30mm，上、下線條20、 21-160mm)的情況下， VSWR (縱軸)相對于頻率(橫軸)[GHz]的變化情況。該圖20中， 所述車載天線60的VSWR處在2以下的頻率約為0.50 0.74GHz, 該波形的頻帶是頻帶寬度跨越0.24GHz的連續(xù)且較寬的頻帶。另一 方面，圖20中，單點(diǎn)劃線所示的波形表示的是，未在車載天線60 上設(shè)置上平行線條61的對比例中的車載天線(省略圖示)的VSWR。 VSWR為2以下的部分在低頻有一部分，在高頻有一部分，是非常
19狹窄的頻帶。此外，未設(shè)置上平行線條61的對比例的車載天線與車 載天線60—樣，車載天線60的饋電面55， 55之間的距離設(shè)定得較 大。
因此，采用第三實(shí)施方式，由于在內(nèi)側(cè)環(huán)路的內(nèi)側(cè)設(shè)置上平行線 條61,由此，尤其是對于饋電面55、 55之間的距離較大的車載天線 60而言，與未設(shè)置上平行線條61的車載天線相比，可使VSWR處 在2以下部分的頻帶變寬。從而，優(yōu)化VSWR的特性，可確保整個 頻帶都具有良好的天線特性。
此外，所述第三實(shí)施方式中，對在作為矩形環(huán)形天線的車載天線 60上設(shè)置有上平行線條(旁路機(jī)構(gòu))61和第2旁路B2的情況進(jìn)行 了說明，但本發(fā)明不限于該第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，例如，可在第三 實(shí)施方式的車載天線60上設(shè)置第一、第二實(shí)施方式的車載天線10、 50中的第1旁路B1，即，設(shè)置線條40、 41。工業(yè)實(shí)用性
采用本發(fā)明，可提供一種矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，由此，在不 讓其外觀性能受損的情況下，就可使接收信號效率較高的頻帶變寬。
權(quán)利要求
1.一種矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，所述矩形環(huán)形天線用于設(shè)置在車輛的車窗玻璃上，其特征在于，在所述矩形環(huán)形天線的矩形環(huán)路內(nèi)側(cè)，設(shè)置有與該矩形環(huán)路一部分走線共有的其他環(huán)路；還設(shè)置有旁路機(jī)構(gòu)，由該旁路機(jī)構(gòu)將所述矩形環(huán)路中未與該其他環(huán)路共有的那一部分走線和所述其他環(huán)路的走線連接起來。
2. 如權(quán)利要求1所述的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，其特征在于， 至少設(shè)置有兩對所述旁路機(jī)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，其特征在于， 所述矩形環(huán)路的環(huán)線上設(shè)置有饋電部。
4. 如權(quán)利要求1所述的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，其特征在于， 所述矩形環(huán)路上設(shè)有電容耦合部，所述矩形環(huán)路的 一 部分環(huán)線由電容耦合部以電容耦合的方式連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，其特征在于， 在所述其他環(huán)^^的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有將所述其他環(huán)j洛中未與所述矩形環(huán)路共有的部分走線互相連接起來的旁路機(jī)構(gòu)。
6. —種矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，所述矩形環(huán)形天線用于設(shè)置 在車輛的車窗玻璃上，其特征在于，所述矩形環(huán)形天線具有矩形環(huán)路，其由第1 第4線條構(gòu)成，其中，第l線條正中具有 饋電部，第2線條與該第1線條平行，由第3線條和第4線條將所 述第1線條和第2線條從它們的端部將其連接起來；第5線條和第6線條，其位于該矩形環(huán)路內(nèi)側(cè)，均與所述第1 線條和所述第2線條相連接，且分別平行于所述第3線條和所述第4，第7線條，其將所述饋電部或饋電部附近的第1線條和所述第5 線條連接起來；第8線條，其將所述第1線條和所述第6線條連接起來。
7. 如權(quán)利要求6所述的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，其特征在于， 還具有第9線條，由其將所述第3線條和所述第5線條連接起來， 第10線條，由其將所述第4線條和所述第6線條連接起來。
8. 如權(quán)利要求6所述的矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，其特征在于， 還具有第ll線條，其與所述第2線條平行，由其將所述第5線條和所述第6線條連接起來。
全文摘要
本發(fā)明提供一種矩形環(huán)形天線的天線構(gòu)造，其用于設(shè)置在車輛的車窗玻璃上，在所述矩形環(huán)形天線的矩形環(huán)路內(nèi)側(cè)，設(shè)置有一部分走線與該矩形環(huán)路共有的其他環(huán)路，此外，還設(shè)置有旁路機(jī)構(gòu)，由該旁路機(jī)構(gòu)將所述矩形環(huán)路中未與該其他環(huán)路共有走線的那一部分走線和所述其他環(huán)路的走線連接起來。
文檔編號H01Q1/22GK101641824SQ200880009719
公開日2010年2月3日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日
發(fā)明者大島英明, 小松覺, 栗林裕, 飯島浩 申請人:本田技研工業(yè)株式會社;日本板硝子株式會社