微帶天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及供電點(diǎn)為兩個(gè)部位的微帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]GNSS (Global Navigat1n Satellite Systems，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))是使用了衛(wèi)星的定位系統(tǒng)的統(tǒng)稱，包含GPS(Global Posit1ning System，全球定位系統(tǒng))、GLONASS(Global Navigat1n Satellite System，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))以及GALILEO。各衛(wèi)星定位系統(tǒng)的頻帶如下所述。
[0003].GPS(Ll) 1575.42 ±1.023MHz
[0004].GALILEO (El) 1575.42 ±2.046MHz
[0005].GLONASS(LI) 1595.051 ?1605.8865MHz
[0006]因此，為了以一個(gè)微帶天線對(duì)應(yīng)GPS、GLONASS以及GALILEO，在1573.374?1605.8865MHz的寬頻帶(帶寬為32.5125MHz)中，需要滿足軸比等的條件。以下，將1573.374?1605.8865MHz的頻帶還表述為“GNSS頻帶”。
[0007]圖9是一點(diǎn)供電的微帶天線的第1構(gòu)成例的立體圖。在圖9中，形成有成為天線元件的銀電極12 (貼片電極)的陶瓷板13 (電介質(zhì)板)，設(shè)置在成為接地導(dǎo)體的基板14的中央部。通過(guò)貫通基板14與陶瓷板13的一根供電銷11進(jìn)行針對(duì)銀電極12的供電。圖10是在圖9的微帶天線中使陶瓷板13的大小為20mmX20mmX4mm且使基板14的大小為60mmX60mmX0.8mm時(shí)的軸比的頻率特性圖。軸比雖然通常為4dB以下，但是在圖10所示的特性中，在GNSS頻帶內(nèi)軸比最大惡化到15dB。
[0008]圖11是一點(diǎn)供電的微帶天線的第2構(gòu)成例的立體圖。該圖11所示的第2構(gòu)成例與圖9所示的第1構(gòu)成例不同點(diǎn)在于，除了基板14以外還設(shè)置有天線工作用的大的導(dǎo)體地板15。此時(shí)，能夠從基板14除去作為天線工作用的接地的功能，能夠使基板14實(shí)現(xiàn)小型化。如果例舉尺寸的一例，則基板14的大小為21mmX21mmX0.8mm，導(dǎo)體地板15的大小為60mmX60mm。在第2構(gòu)成例中，軸比的頻率特性也與圖10所示的第1構(gòu)成例實(shí)質(zhì)上相同。
[0009]圖12是一點(diǎn)供電的微帶天線的第3構(gòu)成例的立體圖。在該圖12所示的第3構(gòu)成例與圖9所示的第1構(gòu)成例不同點(diǎn)在于，陶瓷板13和銀電極12為大型化。圖13是在圖12的微帶天線中使陶瓷板13的大小為50mmX50mmX4mm且使基板14的大小為60mmX60mmX0.8mm時(shí)的軸比的頻率特性圖。如果比較圖13與圖10，則可知通過(guò)大型化改善軸比。但是，在圖13的頻率特性中，在GNSS頻帶內(nèi)軸比也最大惡化到4.5dB，對(duì)于作為GNSS用天線使用不能發(fā)揮充分的性能。
[0010]如上所述，一點(diǎn)供電的微帶天線雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是如果想要擴(kuò)大能夠使用的頻帶則無(wú)法避免大型化，另外即使大型化也很難在GNSS頻帶內(nèi)得到所需的軸比(例如4dB以下)。作為擴(kuò)大微帶天線的頻帶的其他手段有效的是，使供電點(diǎn)為兩個(gè)部位，向該兩個(gè)部位的供電點(diǎn)供電相位彼此相差90°的信號(hào)。
[0011]圖14是兩點(diǎn)供電的微帶天線的立體圖。陶瓷板13的大小例如為20mmX 20mmX 4mm。在兩點(diǎn)供電的情況下，需要將兩個(gè)供電銷11、11的相位差為90°的供電電路搭載在基板14上。
[0012]圖15是作為供電電路設(shè)置有被稱為支線耦合器的混合電路的基板14的立體圖。在形成為大致正方形的導(dǎo)體圖案16中，各邊為約λ/4的長(zhǎng)度。當(dāng)考慮由基板14的介電常數(shù)引起的縮短時(shí)，在例如基板14為玻璃環(huán)氧樹脂基板時(shí)，λ/4?27mm。除此以外，當(dāng)配置LNA(Low Noise Amplifier，低噪聲放大器)和線纜安裝圖案等時(shí)，基板14的大小需要為例如40mmX40mm以上，作為微帶天線而言變得大型化。
[0013]圖16是作為供電電路設(shè)置了在威爾金森功分器的一方的輸出附加了 λ/4的傳輸線路的混合電路的基板14的立體圖。導(dǎo)體圖案17為威爾金森功分器，導(dǎo)體圖案18為λ/4的傳輸線路。此時(shí)，基板14的大小與支線耦合器時(shí)相比變得更大，作為微帶天線而言變得大型化。
[0014]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0015]專利文獻(xiàn)
[0016]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-56204號(hào)公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)2:日本特開2013-16947號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明所要解決的課題
[0019]本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而完成的，其目的在于，提供與以往相比小型且在所需的頻帶中能夠具有良好的軸比的微帶天線。
[0020]用于解決課題的手段
[0021]本發(fā)明的某方式為微帶天線。該微帶天線的供電點(diǎn)為兩個(gè)部位，具有對(duì)所述兩個(gè)部位的供電點(diǎn)供電相位彼此相差90°的信號(hào)的供電電路，所述供電電路具有分別構(gòu)成為集中常數(shù)電路的威爾金森耦合器部和相移部。
[0022]各供電點(diǎn)到貼片電極中央的距離也可以比阻抗匹配的距離大。
[0023]也可以以使形成有貼片電極的電介質(zhì)的大小為25mmX 25mm以下、期望的頻率范圍的天線增益成為OdBic以上的方式，設(shè)定所述供電點(diǎn)到貼片電極中央的距離。
[0024]形成有貼片電極的電介質(zhì)的大小為25mmX25mm以下，且具有在與設(shè)置所述電介質(zhì)的面相反的背面形成所述供電電路的基板，所述基板的縱橫的大小也可以與所述電介質(zhì)的縱橫的大小大致相同或者小于所述電介質(zhì)的縱橫的大小。
[0025]形成有貼片電極的電介質(zhì)的大小為25mmX25mm以下，使各供電點(diǎn)到貼片電極中央的距離比阻抗匹配的距離大，從而1573.374?1605.8865MHz的頻率范圍的天線增益也可以成為ldBic以上。
[0026]形成有貼片電極的電介質(zhì)的大小為20mmX20mm以下，使各供電點(diǎn)到貼片電極中央的距離比阻抗匹配的距離大，從而1573.374?1605.8865MHz的頻率范圍的天線增益也可以成為OdBic以上。
[0027]形成有貼片電極的電介質(zhì)的大小為20_X20_X4mm，1573.374?1605.8865MHz的頻率范圍的天線增益也可以為OdBic以上。
[0028]形成有貼片電極的電介質(zhì)的大小為25_X25_X7mm，1573.374?1605.8865MHz的頻率范圍的天線增益也可以為3dBic以上。
[0029]另外，即使將以上的構(gòu)成要素的任意的組合、本發(fā)明的表現(xiàn)在方法和系統(tǒng)等之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，作為本發(fā)明的方式也是有效的。
[0030]發(fā)明效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供與以往相比小型且在所需的頻帶中能夠具有良好的軸比的微帶天線。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的微帶天線的分解立體圖。
[0033]圖2是圖1所示的微帶天線的供電電路(混合電路)的電路圖。
[0034]圖3是在實(shí)施方式的微帶天線中，使陶瓷板13的大小為20mmX 20mmX 4mm且使基板14的大小為21mmX21mmX0.8mm時(shí)的、軸比的頻率特性圖。
[0035]圖4是圖1所示的陶瓷板13的平面圖。
[0036]圖5是示出在實(shí)施方式的微帶天線中，使陶瓷板13的大小為20mmX20mmX4mm且使介電常數(shù)ε r為38時(shí)的、從銀電極12的中央到供電點(diǎn)的距離d與天線增益為OdBic以上的帶寬(頻帶中心為約1590MHz)之間的關(guān)系的特性圖。
[0037]圖6是示出在實(shí)施方式的微帶天線中，使陶瓷板13的大小為25mmX25mmX4mm且使介電常數(shù)ε r為20時(shí)的、從銀電極12的中央到供電點(diǎn)的距離d與天線增益為ldBic以上的帶寬(頻帶中心為約1590MHz)之間的關(guān)系的特性圖。
[0038]圖7是示出在實(shí)施方式的微帶天線中，使陶瓷板13的大小為20mmX 20mmX 7mm且使介電常數(shù)ε r為38時(shí)的、從銀電極12的中央到供電點(diǎn)的距離d與天線增益為2dBic以上的帶寬(頻帶中心為約1590MHz)之間的關(guān)系的特性圖。
[0039]圖8是示出在實(shí)施方式的微帶天線中，使陶瓷板13的大小為25mmX25mmX7mm且使介電常數(shù)ε r為20時(shí)的、從銀電極12的中央到供電點(diǎn)的距離d與天線增益為3dBic以上的帶寬(頻帶中心為約1590MHz)之間的關(guān)系的特性圖。
[0040]圖9是現(xiàn)有技術(shù)中的一點(diǎn)供電的微帶天線的第1構(gòu)成例的立體圖。
[0041]圖10是在圖9的微帶天線中，使陶瓷板13的大小為20_^2011111^4臟、基板14的大小為60mmX60mmX0.8mm時(shí)的、軸比的頻率特