專利名稱：貼片天線的制作方法
技術領域：
本發明涉及貼片天線，特別涉及能夠接收來自于人造衛星的電波(以下稱為“衛星波”)或地面電波(以下稱為“地面波”)的、作為收聽數字無線廣播的數字無線電接收機的天線來使用的貼片天線。
背景技術：
近年來，開發了能夠接收衛星波或地面波、收聽數字無線廣播的數字無線電接收機，并在美國進行了實際應用。該數字無線電接收機能夠裝載到汽車等移動裝置上，接收頻率值為2.3GHz頻帶的電波，從而收聽無線廣播。也就是說，數字無線電接收機為可以移動收聽廣播的無線電接收機。由于接收電波的頻率約為2.3GHz，此時的接收波長(共振波長)λ大約為128.3mm。并且，一旦在地球站接收到衛星波后，地面波的頻率進行若干偏移，以直線偏振波進行再次發送。
在這樣的數字無線廣播中，由于使用的是大約為2.3GHz頻帶頻率的電波，就必須在室外設置接收它的天線。從而，在裝載數字無線電廣播接收機到汽車的情況，就必須將天線安裝在汽車的頂板上。
這種天線必須具有較寬的定向性。因為在數字接收機中，必須接收來自仰角位于20°～60°的范圍內較低仰角的人造衛星的衛星波。而且，地面波的仰角實質為0°。
一般，由于貼片天線這樣的平面型(平板型)天線，其定向性較為狹窄，可以認為該種天線是沒有方向的。但是，例如公知，即使是貼片天線，通過使用面積較大的地極板(接地導板)，也能擴大天線的定向性(例如，參照專利文獻1)。
特別，在裝載數字無線電接收機到汽車的情況，如上所述，該天線被安裝在汽車的頂板上。在此情況，汽車頂板自身作為地極板進行工作，因而能夠確認即使是貼片天線，也可以充分地作為數字無線電接收機使用的天線進行使用。
另一方面，不僅僅在車內收聽數字無線廣播，例如，也要求從CD收錄機等的可搬動型的音響電子設備中進行收聽。為了達到這樣的要求，提出了在設置在可搬型音響電子設備的框體頂面上的、用來裝卸光盤的可以開關的門式蓋內裝載貼片天線。在此情況，在貼片天線下必須設置地極板(接地導板)。
而且，平面天線的一種中具有微波帶狀天線。已知作為該微波帶狀天線在底板頂面的邊緣部分設置了無源元件(例如，參照專利文獻2)。
并且，還已知有在全球定位系統(GPS)等中使用的小型平面貼片天線(例如，參照專利文獻3)。
特開2003-163521公報[專利文獻2]特開平11-284429號公報[專利文獻3]特開平7-94934號公報發明內容如上所述，在貼片天線中，為了增加低仰角的天線的定向性，必須要使用面積較大的地極板。但是，僅僅設置了地極板，通過其大小唯一決定了貼片天線的天線定向性，在其之上獲得低仰角中天線的定向性較為困難。
另一方面，專利文獻2在底板的頂面設置無源元件，它是用來阻止來自該地導體端部的折射波的。雖然由該專利文獻2所記載的，可以改善天線的特性。但是，在頂面設置無源元件的結構中，向發射元件的干涉變得較大。而且，因為不能夠向高度方向調整，就產生了不能夠滿足所希望的天線特性的情況。
從而，本發明的目的在于提供能夠確保低仰角天線定向性的貼片天線。
本發明的另一目的在于提供對發射元件的干涉小的貼片天線。
本發明的再一目的在于提供能夠容易地進行向高度方向調整的貼片天線。
本發明的其他目的在于提供一種不會擴大天線自身尺寸，可以確保在頂面的電介質面積的貼片天線。
按照本發明，所獲得的貼片天線(10)包括具備有頂面(12u)、底面(12d)和側面(12s)的電介質(12)、在該電介質的頂面所形成的發射元件(14)、在電介質的底面形成的接地導體(16)，其特征在于具有在電介質的側面形成的環狀無源元件(18)。
在如上所述的本發明的貼片天線上，無源元件最好是在電介質的側面的最上段形成。而且，無源元件也可以是由銅帶粘貼而形成，其也可以是通過厚膜印刷形成。
并且，所述的括弧內的符號是為了容易地理解本發明而添加的，不過是一個例子，顯然并不限定于其中。
在本發明中，由于在電介質的側面設置環狀無源元件，因而達到在低仰角中能夠確保天線定向性的效果。
圖1表示涉及本發明的一種實施形態的貼片天線的結構，(a)為透視圖，(b)為平面圖，(c)為正視圖，(d)為左側視圖，(e)為右側視圖，(f)為后視圖，(g)為底面圖；圖2表示將如圖1所示的貼片天線裝載在4英尺見方地極板中央情況下的天線發射特性圖；圖3表示將現有技術的貼片天線搭載在4英尺見方地極板中央的情況下的天線發射特性圖；10貼片天線 12電介質 12u頂面 12d底面 12s側面14發射元件 16接地導體 18無源元件具體實施方式
以下，參照附圖，對于本發明的實施形態進行詳細的說明。
參照圖1，對于涉及本發明一種實施形態的貼片天線10進行說明。在圖1中，(a)為貼片天線10的透視圖，(b)為貼片天線10的平面圖，(c)為貼片天線10的正視圖，(d)為貼片天線10的左側視圖，(e)為貼片天線10的右側視圖，(f)為貼片天線10的后視圖，(g)為貼片天線10的底面圖。
貼片天線10具有大約長方體的電介質12。在圖示的例子中，電介質12長(縱)×寬(橫)×高為20mm×20mm×4mm。電介質12由陶瓷材料或樹脂構成。電介質12具有頂面12u、底面12d和側面12s。實際上，如圖1所示，將電介質12s的角截為面。
電介質12的頂面12u上形成發射元件14。電介質12的底面12d形成接地導體16。并且，15為供電點。
在電介質12的側面12s形成環狀無源元件18。在圖示的例子中，無源元件18，形成于電介質12的側面12s的最上段。而且，在圖示的例子中，無源元件18是通過粘貼銅帶形成的。銅帶的寬度為1mm。并且，作為替代，無源元件也可以通過厚膜印刷來形成。
在圖2中表示了具有如圖1所示的環狀無源元件18的貼片天線10的天線發射特性，圖3中表示了沒有環狀無源元件的現有的貼片天線的天線發射特性。這里，表示的是貼片天線放置在4英尺(約120cm)見方的地極板的中央位置情況的天線發射特性。相對于衛星波(satellite)，表示仰角為20°、30°、40°、50°以及60°的情況下，平均增益Ave.(dBi)、最大增益Max(dBi)、最小增益Min(dBi)，以及最大增益和最小增益的差Max-Min；相對于仰角為0°的地面波(Terrestrial)，表示平均增益Ave.(dBi)、最大增益Max.(dBi)、最小增益Min(dBi)，以及最大增益和最小增益的差Max-Min(增益偏差Max-Min)。
根據圖2和圖3，在仰角為40°以下的低仰角中，本發明的貼片天線10的一方與現有技術的貼片天線相比較，顯而易見其平均增益和最大增益較大。
由此，在本發明中，在頂面12u上沒有無源元件18，而設置在側面12s上，因而能夠使得向發射元件14的干涉較小。而且，通過在高度方向調整無源元件18的寬度和位置，能夠容易地調整在低仰角的天線特性。另外，由于不改變頂面12u上的電介質12的面積，因而沒有必要增大天線的尺寸。
以上對本發明的最優實施形態進行了說明，顯而易見本發明并不限定于上述的實施形態。
權利要求
1.貼片天線(10)，包括具備有頂面、底面和側面的電介質；在該電介質頂面形成的發射元件；在電介質的底面形成的接地導體，其特征在于具有在電介質的側面形成的環狀無源元件。
2.如權利要求1所述的貼片天線，所述無源元件形成于電介質的側面的最上段。
3.如權利要求1或2所述的貼片天線，所述無源元件通過銅帶粘貼形成。
4.如權利要求1或2所述的貼片天線，所述無源元件通過厚膜印刷形成。
全文摘要
確保低仰角中天線的定向性。在包括具備有頂面(12u)、底面(12d)和側面(12s)的電介質(12)；在電介質的頂面(12u)形成的發射元件(14)；在電介質的底面(12d)形成的接地導體(16)的貼片天線(10)中，在電介質的側面(12s)形成環狀無源元件(18)。無源元件(18)最好是形成于電介質側面的最上段。而且，無源元件(18)可以通過銅帶粘貼形成，也可以通過厚膜印刷形成。
文檔編號H01Q21/29GK1614816SQ20041007027
公開日2005年5月11日 申請日期2004年7月30日 優先權日2003年11月4日
發明者野呂順一, 相澤俊明 申請人:三美電機株式會社