[发明专利]双锥天线

说明书

技术领域

本发明涉及在宽带中使用的非定向天线。

背景技术

近年来，利用超宽带并可与现有无线技术共存，并且能够实现高速宽带的无线通信的UWB(Ultra Wideband，超宽带)通信受到了广泛的关注(非专利文献1、非专利文献2)。UWB通信在3.1GHz～10.6GHz的频带中使用宽度仅为lns左右的脉冲。在频率方面占有数GHz宽度的非常宽的频带，能够实现高速通信。

另一方面，在UWB通信中，可进行通信的距离较短。因此，其被考虑利用于在计算机与外围设备之间进行数据传输的无线接口中(参照非专利文献3、非专利文献4)。

在UWB通信所使用的天线中有双锥天线。在专利文献1(日本专利文献特开2001-185942号公报)和专利文献2(日本专利文献特开平9-8550号公报)等中公开了该双锥天线的结构等。

如图11所示，在通常的双锥天线40中，圆锥台形状的金属42、44间隔间隙G而相对，一边为供电部42，另一边为接地部44。供电部42与同轴电缆34的中心导体30连接，接地部44与同轴电缆34的屏蔽导体32连接。在供电部42的侧面(倾斜面)进行电磁波的发射和接收。

当将所述双锥天线利用于通过UWB通信在计算机和外围设备之间的数据传输中时，需要将双锥天线安装在计算机上，尤其是安装到笔记本电脑上时，对双锥天线的小型化的要求非常高。

但就双锥天线的尺寸来说，例如，专利文献2中所记载的双锥天线的圆锥台形状的母线的长度为25厘米，这对于安装到笔记本电脑上的用途来说过大。另外，在专利文献1中没有给出关于尺寸的特殊记载。另外，在专利文献1中专利文献2中，也没有给出关于使双锥天线小型化以用于计算机的无线接口的记载。对于这些如在专利文献1和专利文献2中公开的现有技术的双锥天线来说，从尺寸方面来看，难以用于计算机的无线接口中。另外，UWB通信的频带如上所述为微波频带。因此，在天线40的制造中要求相当高的精度。如果在制造天线时天线40的形状、尺寸产生误差或者在天线40的表面上产生伤痕，则天线的特性就会发生变化。因此，在双锥天线40的制造过程中，当将金属切削成圆锥台形状或进行组装时，要求极高的精度。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可利用于计算机等的无线接口的小型、轻量且制造精度高的双锥天线。

为了达到上述目的，本发明具有以下特征。

即，本发明是一种双锥天线，其特征在于，包括：介电体，具有从圆柱形状的上面和下面分别朝着所述圆柱形状的中心而呈圆锥台形状的空洞，所述圆锥台形状的空洞的顶部(以下称为“空洞顶部”)的平面彼此平行并相对；圆锥台形状的供电部，由设置在所述上面一侧的空洞的内表面上的导体膜形成；以及圆锥台形状的接地部，由设置在所述下面一侧的空洞的内表面上的导体膜形成。

在如上构成的双锥天线中，在供电部和接地部之间填充介电体。由此，当填充的介电体的介电常数比空气大时，由于在该介电体内电磁波的波长变短，从而可使双锥天线小型化。通过由设置在圆锥台形状的空洞的内表面上的导电膜形成供电部和接地部，可以使双锥天线轻量化。

另外，优选使供电部的圆锥台形状的高度比接地部的圆锥台形状的高度高。这是因为：通过各种仿真发现当供电部的圆锥台形状的高度比接地部的圆锥台形状的高度高时，可以使所述圆锥台形状的直径变小，从而有利于双锥天线的小型化。

并且，具有供电部的圆锥台形状的高度比接地部的圆锥台形状的高度高的结构的双锥天线优选包括：介电体，在所述下面与所述圆柱形状的介电体形成为一体，在其内部具有圆筒形状的空洞；以及接地加强部，由设置在所述圆筒形状的空洞的内表面上并与所述接地部连接的导体膜形成。其原因在于：由于使供电部的圆锥台形状的高度高于接地部的圆锥台形状的高度而接地部的尺寸变得比供电部的尺寸小，这时可用接地加强部来补偿所述变小的部分。另外还优选这样的双锥天线，该双锥天线在构成供电部的圆锥台形状的顶部设置空洞并在所述空洞的内表面上形成导电膜，由此具有反射部。