[发明专利]结构体、印刷电路板、天线、传输线波导转换器、阵列天线和电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及结构、印刷基板、天线、传输线波导转换器、阵列天线和电子装置。更具体地，本发明涉及通过包括复合右手/左手介质而构造的结构、以及各自包括该结构的印刷基板、天线、传输线波导转换器、阵列天线和电子装置，在该结构中控制对电磁波的色散关系。

背景技术

近年来，在电子装置(例如无线装置)中，需要减小天线的尺寸和厚度。这是例如由于高密度封装而很难确保空间、以及由引入MIMO(多输入多输出)所引起的天线数量增加等事实。具体地，为用于要求小、轻和薄的便携式装置中，重点放在天线的小尺寸和厚度。

作为人为控制在结构中传播的电磁波的色素关系的技术，提出超颖材料技术。作为超颖材料的形式，已知复合右手/左手(CRLH)线，通过该右手/左手线可以减小天线的尺寸。CRLH线的色散关系被分为显示出右手介质的电磁波传输特性的频带(右手频带)和显示出左手介质的传输特性的频带(左手频带)。

专利文献1公开了一种天线，其具有周期性地布置单位体的构造，每个单位体包括导体平面、导体贴片和导体过孔。专利文献1中公开的天线具有单位体被周期性地布置并且运行作为CRLH线的结构。通过使用在CRLH线的左手频率区域中的线长度共振来构造专利文献1中公开的天线。

通常的介质是右手介质。在右手介质中，介质中传播的电磁波的频率越低，则波长越长。因此，操作频率越低，则由通常的介质制成的天线就越大。另一方面，在左手介质中，介质中传播的电磁波的频率越低，则波长约短。如专利文献1中所公开的，当天线由左手介质制成时，可以减小共振器的尺寸，并且可以实现更小的天线尺寸。

专利文献1中公开的天线具有设置在导体平面和导体贴片之间的导体元件。采用这种构造，在专利文献1中公开的天线中，彼此相邻的导体贴片之间的电容可以增大，操作频带的频率可以降低。专利文献1中公开的天线具有围绕导体平面和导体过孔之间的连接部分的狭缝，以形成共面线。因此，在专利文献1公开的天线中，导体平面和导体贴片之间的电感可以减小，操作频带的频率可以降低。

还可以设计在左手频带(left-handed band)和右手频带(right-handed band)之间具有带隙的结构。这种具有带隙的结构称作电磁带隙(EBG)结构。EBG结构用作同相地反射在带隙附近的入射电磁波的磁壁。当EBG结构安装在天线的背面上时，不会使辐射效率恶化，可以实现更低的天线高度。通过使用EBG结构，可以采用针对电磁波引起的噪声的措施。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开No.2007-0176827

发明内容

本发明解决的技术问题

专利文献1公开的CRLH线必须具有导体过孔以连接导体平面和导体贴片，并因而具有使得构造不能简化的问题。

如上所述，CRLH线是对减少电子装置的尺寸、针对噪声的措施等有效的作为左手介质或EBG结构的结构。这种结构需要具有简单且高度可靠的构造，以减小电子装置的尺寸。

考虑到上述情况而做出本发明，本发明的目标是提供具有用作CRLH线的简单构造、低成本高可靠性印刷基板、天线、传输线波导转换器、阵列天线和电子装置的结构。

解决技术问题的方案

为实现该目标，根据本发明的第一方面的结构包括至少一个第一导体元件、具有面对第一导体元件的至少一个第二导体元件的导体图案、以及在第一导体元件和第二导体元件之间产生电容的第一介质。第一导体元件和导体图案经过第一介质而彼此面对。第二导体元件包括具有开路端的线部分，并且第二导体元件包括部分地围绕线部分的开口。线部分连接到第二导体元件。开口由第二导体元件围绕。第一导体元件和线部分组成微带线。

为实现该目标，根据本发明的第二方面的天线包括结构和馈电线。结构包括至少一个第一导体元件、具有面对第一导体元件的至少一个第二导体元件的导体图案、以及在第一导体元件和第二导体元件之间产生电容的第一介质。第一导体元件和导体图案经过第一介质而彼此面对。第二导体元件包括具有开路端的线部分，并且第二导体元件包括部分地围绕线部分的开口。线部分连接到第二导体元件。开口由第二导体元件围绕。馈电线电连接到结构的第一导体元件或导体图案。