[发明专利]天线装置

说明书

技术领域

本发明涉及圆偏振波通信用的天线装置。

背景技术

以往，作为高频带通信用的天线装置，公知有贴片天线。贴片天线例如作为GPS（Global Positioning System：全球定位系统）天线、ETC（Electronic Toll Collection System：电子不停车收费系统）天线来使用。

此处，参照图15，对以往的贴片天线80的结构进行说明。图15是贴片天线80的俯视图。

贴片天线80是圆偏振波通信用的一点供电的贴片天线。如图15所示，贴片天线80具备天线基体材料部81、天线电极82、接地部83以及供电销84。

天线基体材料部81是具有上表面为正方形的长方体的形状的陶瓷等电介质制的基体材料。天线电极82是在天线基体材料部81的上表面形成的金属制的电极。接地部83是设置在天线基体材料部81的下表面且接地的金属制的接地板。供电销84是与天线电极82电连接且贯通天线基体材料部81、天线电极82以及接地部83的金属制的供电销。将供电销84与天线电极82的连接点设为供电点P。

通过使用天线基体材料部81，来利用由天线基体材料部81的电介质的介电常数引起的波长缩短效果，能够使贴片天线80小型化。

天线电极82具有从正方形的电极切去一对对角部分的形状，并具有作为退化分离元件的扰动元件821。由于具有扰动元件821，因此在天线电极82上产生两个共振模式。更具体而言，在天线电极82上，产生电极内的最长的电流路线、以及与该最长的电流路线正交的电流路线。将最长的电流路线的电极长设为长轴长L1。将与长轴长L1的电流路线正交的电流路线的电极长设为短轴长L2。长轴长L1的共振模式与短轴长L2的共振模式的振幅相同，从而通过以相位差为90°的方式向供电销84流动天线电流，来从贴片天线80辐射圆偏振波的电波。将长轴长L1的共振模式设为第一模式，将短轴长L2的共振模式设为第二模式。

并且，公知有在天线基体材料部上使用磁性体的贴片天线（例如，参照专利文献1）。并且，公知有在天线基体材料部上使用磁性复合材料（磁性电介质）的贴片天线（例如，参照专利文献2）。磁性复合材料具有与电介质相同的介电常数，并且，具有与磁性体相同的相对磁导率。波长缩短效果的缩短率SR由下式（1）表示。

SR=1/（εr·μr）1/2…（1）

其中，εr：介电常数，μr：相对磁导率。

因此，通过在天线基体材料部使用磁性体或者磁性复合材料，也能够使贴片天线小型化。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2000-82914号公报

专利文献2：日本特开2011-49802号公报

参照图16（a）、图16（b），对在天线基体材料部81上使用了电介质或者磁性复合材料的贴片天线80的相对于频率的电流的振幅分布以及相位分布进行说明。图16（a）是表示在天线基体材料部81上使用了电介质或者磁性复合材料的贴片天线80的电流的振幅分布相对于频率的分布的图。图16（b）是表示在天线基体材料部81使用了电介质或者磁性复合材料的贴片天线80的电流的相位分布相对于频率的分布的图。

如图16（a）、图16（b）所示，将在天线基体材料部81上使用了电介质的贴片天线80的长轴长L1所对应的共振频率设为频率fa1，将短轴长L2所对应的共振频率设为频率fa2。并且，将在天线基体材料部81上使用了磁性复合材料的贴片天线80的长轴长L1所对应的共振频率设为频率f1，将短轴长L2所对应的共振频率设为频率f2。将频率fa1、fa2的中心频率与频率f1、f2的中心频率设为频率f0。

由贴片天线80产生圆偏振波的条件与长轴长L1、短轴长L2所对应的第一模式、第二模式的振幅相同，从而相位错开90°。一般，对于振幅与相位而言，若在天线基体材料部81上使用电介质而使贴片天线80小型化，则如图16（a）所示，频率fa1、fa2间的频段成为窄的频段。此时，若如图16（b）所示，成为过于窄的频段，则相位差难以取得90°。与此相对，在天线基体材料部81上使用了磁性复合材料的贴片天线80中，频率f1、f2间的频段成为比较宽的频段，从而相位差容易取得90°。

一般，若在天线的天线基体材料部上使用磁性材料，则可知天线的输入阻抗增加、成为宽频段。而且，如图16（a）、图16（b）所示，若在贴片天线的天线基体材料部上使用磁性复合材料，则确认成为宽频段化。但是，对于在天线基体材料部上使用磁性复合材料的贴片天线辐射圆偏振波适当且具体的构造值不明确。

发明内容