[发明专利]在宽带下工作且具有阻止频带的缝隙天线装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发送、接收微波频段和毫米波频段等模拟高频信号或 数字信号的天线装置，尤其涉及在宽带下工作且具有阻止频带的缝隙天线 (s1ot antenna)装置。

背景技术

基于两个理由，必需可在比以前宽得多的频域下工作的无线器件。第 一个理由是因为实现认可在宽的频带使用的新的面向近距离无线的通信 系统，即超宽带(下面称为UWB)无线通信系统，第二个理由是因为在 一台终端中利用使用不同频率而杂乱的多个通信系统。

例如，在美国面向UWB认可的从3.1GHz至10.6GHz的频域当换算 成以工作频带的中心频率fc来标准化的相对频带时，相当于109.5％等表 示宽的频带的值。另一方面，作为基本天线已知的接线天线(patch antenna) 或1/2有效波长缝隙天线的工作频带在相对频带换算中不仅分别小于5％、 小于10％，而且不能实现UWB等宽带性。另外，若以当前世界无线通信 中使用的频域为例，则为了由同一天线覆盖1.8GHz频带至2.4GHz频带， 必需实现30％左右的相对频带，另外，在同时覆盖800MHz频带及2GHz 频带的情况下，同样必需实现90％左右的相对频带。并且，为了同时覆盖 800MHz频带至2.4GHz频带，必需100％以上的相对频带。同一终端同时 处理的系统数量增加，应覆盖的频域越宽，越期望实现宽带的小型天线。

图31A、图31B和图31C中示出示意图的单端开放1/4有效波长缝隙 天线是最基本的平面天线之一(下面称为第1现有例。)。图31A是表示一 般的1/4有效波长缝隙天线的构造的俯视示意图(通过透视来表示背面的 接地导体103)，图31B是图31A的虚线的截面示意图，图31C是通过透 视来表示图31A的缝隙天线的背面构造的示意图。如图31A、图31B和 图31C所示，在电介质基板101的表面存在供电线路113，从位于背面侧 的无线接地导体103的外缘105a开始，沿进深方向109a，形成具有宽度 Ws和长度Ls的切口，该切口用作利用开放端107开放顶端的缝隙谐振器 111。缝隙111是在接地导体103的部分区域中沿厚度方向完全去除导体 后得到的电路要素，在有效波长的1/4相当于缝隙长度Ls时的频率fs附 近谐振。沿宽度方向109b形成的供电线路113与缝隙111部分交叉，电 磁激励缝隙111。经输入端子连接外部电路。为了实现输入阻抗的匹配， 供电线路113从顶端开放终端点119至缝隙111的距离Lm通常设定成在 频率fs下为1/4有效波长左右。另外，通常对应于基板的厚度H及基板的 介电常数来设计线路宽度W1，以将供电线路113的特性阻抗设定成50Ω。

如图32A、图32B和图32C所示，在专利文献1中，公开了用于在多 个谐振频率下使第1现有例所示的1/4有效波长缝隙天线工作的构造(下 面称为第2现有例。)。缝隙111具有缝隙长度Ls，具备电容16，以短路 距开放端距离Ls2的位置的点16a及16b。在供电点15，若在多个谐振频 率下谐振，则如图32B和图32C所示，在不同的缝隙长度Ls、Ls2下工作， 可拓宽频带。但是，在专利文献1内示出的频率特性下，无法得到当前期 望的超宽带特性。