[发明专利]天线装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够改变其指向性的天线装置。

背景技术

在现有技术中，称为ESPAR天线的天线装置已知为能够改变其指 向性的天线装置。例如，日本专利申请公开号2001-24431 (JP-A-2001-24431)描述了这种天线装置。JP-A-2001-24431中描述的 天线装置具有下述构造：多个无源元件定位在距馈电元件为四分之一波 长的距离处，然后可变电抗元件连接至每一个无源元件。可通过改变每 个可变电抗元件的电抗值来改变天线装置的指向性。

然而，在描述在JP-A-2001-24431中的天线装置中，馈电元件与每 个无源元件之间的间隔需要设定为波长的四分之一，所以难以减小天线 装置的尺寸。

发明内容

本发明提供了一种能够改变其指向性并且尺寸小的天线装置。

本发明的第一方面提供了一种天线装置。该天线装置包括：多个环 状金属线，所述环状金属线由金属线形成环路并且围绕中心线放射状地 布置；电供给部，所述电供给部设置在所述中心线上并且给所述环状金 属线供给电；以及可变阻抗元件，所述可变阻抗元件插入在所述环状金 属线中的每一个中。

本发明的第二方面提供了一种天线装置。该天线装置包括：多个环 状金属线，所述环状金属线由金属线形成环路并且围绕中心线放射状地 布置；电接收部，所述电接收部设置在所述中心线上并且从所述环状金 属线接收电；以及可变阻抗元件，所述可变阻抗元件插入在所述环状金 属线中的每一个中。

每个环路的形状不受具体限制；相反，该形状可由曲线形成，比如 圆和椭圆，该形状可由直线形成，比如三角形和矩形，或者，该形状可 由曲线和直线两者形成。

另外，每个环状金属线不必与其它环状金属线逐个地完全独立；相 反，金属线的一部分可被共用。另外，可使用接地导体由电气镜像形成 每个环状金属线的一半。

在第一和第二方面中，所述环状金属线中的每一个可形成三角形或 矩形环路。

在第一和第二方面中，所述环状金属线中的每一个可由下述部件 形成矩形环路：直线状第一金属线，所述第一金属线由所述环状金属 线共用并且具有所述电供给部或所述电接收部；相互平行的两个第二 金属线，所述两个第二金属线分别连接至所述第一金属线的两个端 部，从而正交于所述第一金属线；以及第三金属线，所述第三金属线 联接所述两个第二金属线，并且在所述第三金属线中插入有所述可变 阻抗元件。

在上述构造中，所述第二金属线的长度可以是所述第一金属线和 所述第三金属线的长度的三至五倍大。

在上述构造中的任一个构造中，所述可变阻抗元件可以是可变电 阻元件，或者可以是可变电容器或可变电感器。

在上述构造中的任一个构造中，所述环状金属线中的每一个在正 交于所述中心线的方向上的长度可小于或等于波长的二十分之一。

在上述构造中的任一个构造中，所述环状金属线中的每一个可包 括通过接地导体形成的电气镜像。

根据本发明的第一和第二方面，由一个环状金属线的可变阻抗元件 反射的无线电波也传播向其它环状金属线。于是，当改变可变阻抗元件 的阻抗时，因该可变阻抗元件而生成的反射波的相位和振幅发生变化， 所以传播向其它环状金属线的无线电波的相位和振幅也变化，于是无线 电波分布整体变化。因此，通过改变可变阻抗元件的阻抗，可改变天线 装置的指向性。当所有可变阻抗元件的阻抗相等时，可将天线装置设定 成无指向性。另外，本发明的第一和第二方面分别具有一个电供给部和 一个电接收部，所以与多个天线元件需要供给电或接收电的指向性可变 天线装置相比，它们可以低成本制造。另外，根据本发明的第一和第二 方面，天线装置的尺寸可小于或等于工作无线电波的波长的十分之一。

附图说明

从以下参照附图进行的示例性实施方式的描述中，本发明的前述及 其它目的、特征和优势将变得明显，在所述附图中相似的附图标记用来 指代相似的元件，并且在所述附图中：

图1是示出根据第一实施方式的天线装置的构造的视图；

图2是沿着图1中的线II-II截取的天线装置的截面图；

图3是示出天线装置在xy平面中的辐射特性的图；

图4是示出天线装置在xy平面中的辐射特性的图；