專利名稱：天線裝置以及內(nèi)置有該天線裝置的無線電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在移動通信系統(tǒng)比如PHS等中所使用的天線裝置以及內(nèi)置有該天線裝置的無線電設(shè)備。
背景技術(shù)：
迄今，人們一直要求在移動通信系統(tǒng)比如PHS等中的無線電基站設(shè)備或固定的無線電終端設(shè)備中所使用的天線裝置具有較高的增益。因此，人們使用多級共線陣列天線，例如在JP-A-5-267932、JP-A-9-232851和JP-A-8-139521中所示的天線。在這種類型的天線中，多級垂直地設(shè)置相對于垂直偏振波在水平面中無方向性的天線以使在垂直面中的方向性變窄，由此確保了較高的增益。
人們還使用以Yagi天線或包含反射體的偶極天線為代表的端射陣列天線，例如在JP-A-5-259733和JP-A-8-304433所記載的天線。在這種類型的天線中，在并聯(lián)于主輻射的方向設(shè)置無源元件，由此確保較高的增益。
人們還使用以轉(zhuǎn)接(parch)陣列天線為代表的邊射陣列天線，例如在JP-A-6-334434所記載的天線。在這種類型的天線中，在垂直于主輻射的方向的平面中設(shè)置多個天線以進行分布式饋電，由此確保了較高的增益。
人們還使用以包含有反射體的環(huán)形天線或隙縫天線為代表的低外形(profile)天線，例如在JP-A-6-268432和JP-U-6-44219所記載的天線。
另一方面，作為公知的邊射陣列天線的一種天線是將兩個單波長天線設(shè)置成方形或圓形的形式而形成的天線，如在“Antenna Handbook”(CQPublication Co.，Ltd)366頁所述，這種天線主要應(yīng)用在VHF波段中。
然而，在前述的常規(guī)多級共線陣列天線中，需要垂直地多級設(shè)置大量的天線以確保較高的增益。例如，需要大約1米的高度以在1900兆赫茲波段中獲得10分貝的增益。因此，在確保天線安裝空間和機械強度方面存在問題。此外，由于它的高度的緣故這種類型的天線并不適合于內(nèi)置在無線電設(shè)備中。
此外，在前述的常規(guī)的端射陣列天線中，需要在主輻射的方向上設(shè)置大量的天線以確保較高的增益。因此，在確保天線安裝空間和機械強度方面存在問題。此外，由于它的結(jié)構(gòu)的緣故這種類型的天線并不適合于內(nèi)置在無線電設(shè)備中。
此外，在前述的常規(guī)的邊射陣列天線中，需要在垂直于主輻射方向的平面中設(shè)置大量的天線以確保較高的增益。因此，增加了天線的總面積，因此在確保天線安裝空間和機械強度方面存在問題。此外，由于它具有較大的面積的緣故這種類型的天線并不適合于內(nèi)置在無線電設(shè)備中。
此外，雖然常規(guī)的低外形天線以較小的尺寸低外形結(jié)構(gòu)形成，但存在的問題是并不能使輻射的方向性最佳地提供所需的特性。
在前述的由兩個方形或圓形形式設(shè)置的單波長天線形成的天線中，只能獲得在預(yù)定的垂直面中和在預(yù)定的水平面中的輻射的方向性，因此存在的問題是并不能使輻射的方向性最佳地提供所需的特性。
本發(fā)明用來基本解決上述的各種問題，因此本發(fā)明的一個目的是提供一種天線裝置，在這種天線裝置中能夠在具有兩個單波長天線的邊射陣列天線中實現(xiàn)最佳的輻射方向性，并且能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得較高的增益和較強的功能，以及可以在UHF和亞微波段中用作移動通信系統(tǒng)的小尺寸低外形天線。
本發(fā)明的概述設(shè)計本發(fā)明以便能夠選擇在邊射陣列天線中的每個單波長天線元件的中心的彎曲角度為最佳的角度，在該邊射陣列天線中設(shè)置有兩個單波長天線元件。因此，提供了這樣的一種天線裝置，在該天線裝置中能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明以將多個天線連接在前述的每個天線的前(forward)端上的開口部分。因此，提供了一種具有較高的增益和簡單的平面結(jié)構(gòu)的天線裝置。
此外，設(shè)計本發(fā)明以使多個天線在饋電部分彼此并聯(lián)。因此，提供了一種具有較高的增益和簡單的平面結(jié)構(gòu)的天線裝置。
此外，設(shè)計本發(fā)明以通過印在電介質(zhì)基片上的圖形(pattern)形成前述的天線。因此可以提供一種天線裝置，在這種天線裝置中可以以較小的尺寸和簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的方向性，并且具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明以使多個天線彼此通過具有預(yù)定的電長度(eleccticallength)的傳輸線連接。因此，可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中天線容易作為整體在Y-平面方向中延伸，并且能夠獲得所需的方向性和具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明以設(shè)置兩對前述的天線以使主偏振方向彼此垂直，并以90度的相位差向多個天線裝置饋電。因此，可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性，以實現(xiàn)具有較高的增益的圓偏振天線。
此外，設(shè)計本發(fā)明以通過在電介質(zhì)基片的相反的表面上設(shè)置的印刷圖形形成兩對前述的天線。因此，可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中能夠以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性，以實現(xiàn)具有較高的增益的圓偏振天線。
此外，設(shè)計本發(fā)明接近天線提供反射板。因此，可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性，并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明接近天線提供多個無源元件。因此，可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性，并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明以使前述的天線設(shè)置作為輻射器和反射器，而同時在主輻射的方向上設(shè)置多個導(dǎo)波體(wave director)，每個導(dǎo)波體的形狀類似于每個天線的形狀。因此，可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性，并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，設(shè)置兩對前述的天線，并使主偏振的方向彼此相同而主輻射方向彼此不同，因此以彼此90度的相位差向多個天線饋電。因此可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性，并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，設(shè)置兩對前述的天線，并使主偏振的方向彼此相同而主輻射方向彼此不同。因此，可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性，并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，設(shè)置多個前述的天線，并使主偏振的方向彼此相同而主輻射方向彼此不同，并進行控制以使在多個天線裝置之中的一個或多個天線裝置的相對的天線元件部分地彼此電連接。因此，可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中能夠以簡單的結(jié)構(gòu)改變輻射的方向性，并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，使四分之一波長的短截線(stud)連接到饋電點，由此在短截線的阻抗最佳的位置上執(zhí)行饋電。因此，可以提供一種天線裝置，在該天線裝置中以具有簡單結(jié)構(gòu)的小型匹配電路能夠獲得較高的阻抗匹配，并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，使天線裝置包括第一單波長隙縫(slot)元件和第二單波長隙縫元件，該第一單波長隙縫元件設(shè)置在導(dǎo)體板中以在第一隙縫元件的中心以角度α彎曲，該第二單波長隙縫元件設(shè)置在導(dǎo)體板中以在第二隙縫元件的中心以角度α彎曲，其中該第一和第二隙縫元件以彼此相對的菱形的方式設(shè)置，以及其中第一和第二隙縫元件的相應(yīng)的一端彼此連接以在該端提供饋電部分。因此，可以提供一種天線裝置以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)一種具有較高的增益的隙縫天線。
此外，設(shè)計本發(fā)明，使在前述的隙縫天線中，選擇在每個單波長隙縫元件的中心的彎曲角度為最佳的角度以實現(xiàn)最佳的輻射方向性。因此，提供一種隙縫天線，在該隙縫天線中以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)最佳的輻射的方向性并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，使如上文所述的多個隙縫天線連接在該天線的前端的開口部分。因此，可以提供一種天線裝置，這種天線裝置能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有較高的增益的隙縫天線。
此外，設(shè)計本發(fā)明，使如上文所述的多個隙縫天線在饋電部分彼此并聯(lián)連接。因此，可以提供一種天線裝置以實現(xiàn)一種隙縫天線，在該隙縫天線中能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得最佳的輻射方向性并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，通過在電介質(zhì)基片上的印刷圖形形成多個隙縫天線。因此，可以提供一種天線裝置以實現(xiàn)一種隙縫天線，在該隙縫天線中能夠以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)最佳的方向性并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，接近隙縫天線提供反射板。因此可以提供一種天線裝置以實現(xiàn)一種隙縫天線，在該隙縫天線中能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，接近隙縫天線提供多個無源元件。因此可以提供一種天線裝置以實現(xiàn)一種隙縫天線，在該隙縫天線中能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，使前述的天線裝置內(nèi)置在無線電設(shè)備中。因此可以提供一種內(nèi)置有天線的無線電設(shè)備，在該天線中以較小尺寸且簡單的結(jié)構(gòu)能夠獲得所需的輻射方向性和較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，設(shè)置如上文所述的多個天線裝置以形成用于無線電基站的扇形天線裝置。因此，可以提供一種天線裝置以實現(xiàn)分集式天線或扇形天線，在這種天線中能夠以較小的尺寸且簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，提供反射板以在多個天線裝置中共同地使用。因此，可以提供一種天線裝置以實現(xiàn)分集式天線或扇形天線，在這種天線中能夠以較小的尺寸且簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，設(shè)置上文所述的多個天線裝置以形成一種用于無線電基站的扇形天線裝置，并將該扇形天線裝置設(shè)置在無線電基站中。因此提供一種具有內(nèi)置的分集式天線或扇形天線的無線電基站，在該天線中能夠以較小的尺寸且簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性并具有較高的增益。
此外，設(shè)計本發(fā)明，使兩個天線元件中的每個天線元件在其中心以角度α彎曲，并選擇角度α為能夠獲得最佳的輻射方向性的角度。因此可以提供一種控制天線的指向性增益的方法，在該天線中能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性并具有較高的增益。
附圖的簡要說明附

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖；附圖2所示為解釋在附圖1中所示的天線裝置的工作的典型視圖；附圖3所示為在附圖1所示的天線裝置的水平面中輻射模式(pattern)的曲線圖；附圖4所示為在附圖1所示的天線裝置的垂直面中輻射模式的曲線圖；附圖5至23所示分別為根據(jù)本發(fā)明的第二至第二十實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述在權(quán)利要求1中所述的本發(fā)明的天線裝置包括在第一天線元件的中心以角度α彎曲的第一單波長天線元件和在第二天線元件的中心以角度α彎曲的第二單波長天線元件，其中第一和第二天線元件以彼此相對的菱形方式設(shè)置，其中饋電部分設(shè)置在第一和第二天線元件的一端，其中第一和第二天線元件的另一端開路，以及選擇角度α為最佳的角度。因此能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得最佳的輻射的方向性。因此能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求2中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成使多個其它的第一和第二天線元件連接到上文首先所述的第一和第二天線元件的前端。因此，能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得在主輻射的方向上提高了增益的最佳輻射方向性。因此能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求3中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成選擇在每個第一和第二天線元件的中心彎曲的角度α為這樣的角度，在該角度能夠獲得最佳的輻射方向性。因此能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得最佳的輻射方向性。因此能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求4中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成將權(quán)利要求1中所述的多個天線裝置彼此并聯(lián)地連接在饋電部分。因此能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求5中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成選擇在每個第一和第二天線元件的中心彎曲的角度α為這樣的角度，在該角度能夠獲得最佳的輻射方向性。此外，多個天線裝置彼此并聯(lián)地連接在饋電部分的情況下，能夠以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)最佳的輻射方向性。因此能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求6中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成通過在電介質(zhì)基片上的印刷圖形形成第一和第二天線元件。此外在通過印刷圖形形成天線裝置的情況下，能夠以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)最佳的輻射方向性。因此能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求7中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成通過傳輸線將其它的多個第一和第二天線元件分別連接到上文首先所述的第一和第二天線元件，每個傳輸線都具有固定的電長度。因此可以將天線的總的長度加長到在Y-平面中的理想值，因此能夠獲得所需的輻射方向性。因此能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求8中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成為將在權(quán)利要求1至4中之一所述的兩對天線裝置以如下的方式設(shè)置使主偏振方向彼此垂直地交叉，以及以彼此90度的相位差向這兩對天線裝置饋電。因此以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種天線裝置，這種天線裝置能夠?qū)崿F(xiàn)具有較高增益的圓偏振天線。
在權(quán)利要求9中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成通過設(shè)置在電介質(zhì)基片的相反的表面上的印刷圖形形成在權(quán)利要求6中所述的天線裝置。此外，在以主偏振方向彼此垂直地交叉的印刷圖形形成兩對天線裝置的情況下，能夠以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種天線裝置，這種天線裝置能夠?qū)崿F(xiàn)具有較高增益的圓偏振天線。
在權(quán)利要求10中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成將在權(quán)利要求4或5中所述的天線裝置以如下的方式設(shè)置使主偏振的方向彼此垂直地交叉，以及以彼此90度的相位差向多個天線裝置饋電。因此以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種天線裝置，這種天線裝置能夠?qū)崿F(xiàn)具有較高增益的圓偏振天線。
在權(quán)利要求11中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成為接近天線元件提供反射板。因此能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有更高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求12中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成為接近天線元件提供多個無源元件。因此能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求13中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成使在權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的天線裝置作為輻射器和反射器設(shè)置，而同時在主輻射的方向上設(shè)置多個導(dǎo)波體，每個導(dǎo)波體的形狀類似于每個天線裝置的形狀。因此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有更高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求14中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成使在權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的天線裝置以如下的方式設(shè)置使主偏振的方向彼此相同而主輻射方向彼此相差90度，因此以彼此90度的相位差向多個天線饋電。因此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求15中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成使在權(quán)利要求4至6中任一權(quán)利要求所述的兩對天線裝置以如下的方式設(shè)置使主偏振的方向彼此相同而主輻射方向彼此不同。因此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求16中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成使在權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的多個天線裝置以如下的方式設(shè)置使主偏振的方向彼此相同而主輻射方向彼此不同，以及在多個天線裝置中的至少一個天線裝置的相對的天線元件彼此部分地電連接/斷開。因此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)不同地改變輻射的方向性以實現(xiàn)所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的可變方向性的天線裝置。
在權(quán)利要求17中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成使四分之一波長的短截線連接到饋電點，由此在短截線的阻抗最佳的位置上執(zhí)行饋電。因此，能夠以具有簡單結(jié)構(gòu)的小型匹配電路能夠獲得較高的阻抗匹配。因此能夠獲得了一種具有較高增益的天線裝置。
在權(quán)利要求18中所述的本發(fā)明的天線裝置包括第一單波長隙縫元件和第二單波長隙縫元件，該第一單波長隙縫元件設(shè)置在導(dǎo)體板中以在第一隙縫元件的中心以角度α彎曲，該第二單波長隙縫元件設(shè)置在導(dǎo)體板中以在第二隙縫元件的中心以角度α彎曲，其中該第一和第二隙縫元件以彼此相對的菱形的方式設(shè)置，以及其中饋電部分設(shè)置在第一和第二隙縫元件的一端。因此能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的隙縫天線。
在權(quán)利要求19中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成選擇角度α為這樣的角度在該角度下能夠獲得最佳的輻射方向性。因此能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得最佳的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的隙縫天線。
在權(quán)利要求20中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成將多個其它的第一和第二隙縫天線連接到上文首先所述的第一和第二隙縫天線的前端。因此能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)一種具有較高的增益的隙縫天線，該隙縫天線能夠進一步提高在主輻射方向的增益。
在權(quán)利要求21中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成選擇角度α為這樣的角度在該角度下能夠獲得最佳的輻射方向性。因此能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得最佳的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的隙縫天線。
在權(quán)利要求22中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成為在權(quán)利要求18中所述的多個天線裝置彼此并聯(lián)在饋電部分。因此，能夠以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有更高的增益的隙縫天線。
在權(quán)利要求23中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成選擇角度α為這樣的角度在該角度下能夠獲得最佳的輻射方向性。因此以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得最佳的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的隙縫天線。
在權(quán)利要求24中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成通過形成在電介質(zhì)基片上的印刷圖形構(gòu)成導(dǎo)體板和隙縫元件。因此能夠以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得最佳的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的隙縫天線。
在權(quán)利要求25中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成為接近導(dǎo)體板和隙縫元件提供反射板。因此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的隙縫天線。
在權(quán)利要求26中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成為接近天線元件提供多個無源元件。因此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此能夠獲得了一種具有較高增益的隙縫天線。
在權(quán)利要求27中所述的本發(fā)明的無線電設(shè)備其構(gòu)成使在權(quán)利要求1至26中任一權(quán)利要求所述的天線裝置內(nèi)置在該無線電設(shè)備中。因此能夠獲得所需的最佳輻射的方向性。因此能夠?qū)⒕哂休^高增益的天線內(nèi)置在具有較小尺寸且簡單結(jié)構(gòu)的無線電設(shè)備中。
在權(quán)利要求28中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成設(shè)置有多個在權(quán)利要求1至26中任一權(quán)利要求所述的天線裝置。因此能夠以較小尺寸且簡單結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性。因此能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有較高的增益的分集式天線或扇形天線。
在權(quán)利要求29中所述的本發(fā)明的天線裝置其構(gòu)成提供反射板以便由多個天線裝置共用。因此能夠以較小尺寸且簡單結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性。因此能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有較高的增益的分集式天線或扇形天線。
在權(quán)利要求30中所述的本發(fā)明的無線電基站其構(gòu)成為所述的無線電基站具有在權(quán)利要求28中所述的天線裝置。因此能夠以較小尺寸且簡單結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射的方向性。因此能夠應(yīng)用一種具有較高的增益的分集式天線或扇形天線。
在權(quán)利要求31中所述的本發(fā)明的指向性增益控制方法其構(gòu)成為將組成天線裝置的第一和第二天線元件以彼此相對的菱形方式設(shè)置，第一和第二天線元件的一端饋電而另一端開路，第一和第二天線元件中的每個天線元件在其中心以角度α彎曲，選擇角度α為能夠獲得最佳的輻射方向性的角度。因此能夠簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)所需的最佳的輻射方向性。因此，可以實現(xiàn)一種控制具有較高增益的天線的指向性增益的方法。
下文參考附圖1至23詳細地描述本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)首先，參考附圖1至4詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的天線裝置。附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。附圖2所示為解釋在附圖1中所示的天線裝置的工作情況的典型視圖。附圖3所示為在附圖1所示的天線裝置的水平面中輻射模式的曲線圖。附圖4所示為在附圖1所示的天線裝置的垂直面中輻射模式的曲線圖。
參考附圖1，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)。在附圖1中，參考標號1表示第一天線元件；參考標號2表示第二天線元件；參考標號3表示饋電部分；參考標號4表示開口部分；以及參考標號1a和2a表示彎曲部分。
接著，更詳細地描述根據(jù)本實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)。每個第一和第二天線元件1和2由具有一個波長的長度的導(dǎo)體構(gòu)成。第一和第二天線元件1和2分別在彎曲部分1a和2a處彎曲角度α。如附圖1所示以相對的菱形的方式設(shè)置第一和第二天線元件1和2。該菱形的每側(cè)邊的長度為半波長(λ/2)。饋電部分3分別設(shè)置在第一和第二天線元件1和2的一端上。第一和第二天線元件1和2的另一端電開路成為開口部分4。例如當(dāng)將天線裝置的工作頻率設(shè)置在1900兆赫茲時，第一和第二天線元件1和2的長度大約為158毫米，菱形的每側(cè)邊長為79毫米。選擇角度α大約在30至150度的范圍內(nèi)。
參考附圖2至4，下文描述根據(jù)本發(fā)明的天線裝置的工作。在如附圖1中所示的天線裝置中，當(dāng)以高頻信號激勵饋電部分3時，因為菱形的每側(cè)邊的長度為半波長(λ/2)，所以在第一和第二天線元件1和2中分布的電流如箭頭5a至5d所示。結(jié)果，天線裝置工作以將電流5a至5d的相應(yīng)的水平分量(Y-軸分量)彼此抵消，而電流5a至5d的相應(yīng)的垂直分量(Z軸分量)彼此增強。因此，輻射垂直(Z-軸)偏振電波。在附圖1中的X方向和-X方向上垂直(Z-軸)偏振電波的輻射最強。在這種情況下，獲得大約6分貝的指向性增益。
這種工作情況等效于如附圖2所設(shè)置的由四個半波長偶極天線所構(gòu)成的陣列天線的工作情況。在附圖2中，參考標號6a至6d表示垂直偏振半波長偶極天線。偶極天線6a至6d以垂直和水平排列間隔設(shè)置，根據(jù)在偶極天線6a至6d之間的角度α′和距離S確定該間隔。當(dāng)分別以同相等幅值的信號激勵偶極天線6a至6d時，在X-軸方向產(chǎn)生綜合的強烈的輻射。根據(jù)由垂直和水平的配置間隔產(chǎn)生的配置系數(shù)確定輻射模式。
在附圖2中，當(dāng)距離S固定為大約0.32λ(波長的0.32倍)，在根據(jù)如附圖1所示的第一實施例的天線裝置中的第一和第二天線元件1和2的每個彎曲部分1a和2a的角度α改變的情況下，輻射模式的變化大約等于在如附圖2中所示的天線裝置的偶極天線6a至6d之間的角度α′發(fā)生改變的情況下的輻射模式的變化。下文參考附圖3和4描述這種狀態(tài)。
附圖3所示為在附圖1和2中所示的每個天線裝置中的水平面(XY面)中的垂直偏振波的輻射模式的曲線圖。水平軸表示輻射的角度(度)，0度角度表示X方向。垂直軸表示通過以在最大輻射方向的輻射能級歸一化的輻射能級相對值。在附圖3中，參考標號7表示在附圖1中所示的天線裝置的每個彎曲部分1a和2a的角度α等于60度的情況下的輻射模式。參考標號8表示在附圖2中的偶極天線之間的角度α′等于60度的情況下的輻射模式。參考標號9表示在附圖1中所示的天線裝置的每個彎曲部分1a和2a的角度α等于120度的情況下的輻射模式。參考標號10表示在附圖2中的偶極天線之間的角度α′等于120度的情況下的輻射模式。
接著，附圖4所示為在附圖1和2所示的每個天線裝置的垂直面(XZ面)中的垂直偏振波的輻射模式的曲線圖。在附圖4中，參考標號7至10類似于在附圖3中的標號7至10。在此，通過改變根據(jù)附圖1所示的在第一實施例的天線裝置中的每個彎曲部分1a和2a的角度α，在水平面和垂直面中的輻射模式變化極大。例如，當(dāng)角度α從60度增加到120度時，在水平面中的輻射模式的半值寬度(獲得-3分貝的輻射角度的寬度)從118度降低到64度，而在垂直面中的輻射模式的半值寬度從50度增加到68度。在附圖2中所示的陣列天線具有類似的趨勢。例如，每個彎曲部分1a和2a的角度α從30度增加到150度時，在水平面中的輻射模式的半值寬度大致從不定向性改變到47度，而在垂直面中的輻射模式的半值寬度從50度增加到80度。
盡管已經(jīng)示出的本實施例是主偏振方向為垂直方向(Z)的情況，但是在將如附圖1中所示的天線裝置旋轉(zhuǎn)90度以將主偏振方向改變到水平面(Y)的情況下，通過水平偏振天線仍然可以實現(xiàn)與上文所描述的相同的工作情況。
如上文所描述，在根據(jù)第一實施例的天線裝置中，通過改變角度α可以控制在水平面和垂直面中的輻射模式。因此，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的天線裝置。
(第二實施例)參考附圖5，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的天線裝置。附圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖5中，參考標號3表示饋電部分；參考標號4表示開口部分；參考標號11表示第一天線元件；參考標號表示12第二天線元件；以及11a、11b、11c、12a、12b和12c表示彎曲部分。
此外，下文更加詳細地描述根據(jù)本實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)。如附圖5所示，第一和第二天線元件11和12相對設(shè)置以使兩個菱形天線裝置彼此連接，每個菱形天線裝置由如附圖1中所示的第一和第二天線元件1和2構(gòu)成。菱形的每側(cè)邊的長度等于半波長(λ/2)。即每個第一和第二天線元件11和12由長度等于？兩個波長的導(dǎo)體構(gòu)成。第一和第二天線元件11和12分別在彎曲部分11a至11c和12a至12c以角度α彎曲。饋電部分3分別設(shè)置在第一和第二天線元件11和12的一端。第一和第二天線元件11和12的相對的另一端在電開路，如開口部分4所示。
參考附圖5，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的工作情況。在如上文構(gòu)造的天線裝置中，當(dāng)以高頻信號激勵饋電部分3時，因為菱形的每側(cè)邊的長度等于半波長(λ/2)，所以分布在第一和第二天線元件11和12每側(cè)中的電流如箭頭13a至13h所示。結(jié)果，實現(xiàn)該工作情況以將相應(yīng)的電流的水平分量(Y-軸分量)彼此抵消，而相應(yīng)電流的垂直分量(Z軸分量)彼此增強。因此，輻射垂直地(Z-軸)偏振的電波。在附圖5中在X方向和-X方向上輻射的電波最強，因此獲得大約9分貝的指向性增益。
這種工作情況大致等效于這樣的陣列天線的工作情況，在該陣列天線中在Y方向上設(shè)置有根據(jù)附圖1所示的第一實施例的兩個天線裝置。因此，在根據(jù)在附圖5中所示的第二實施例的天線裝置中，通過改變角度α能夠極大地改變在水平面和在垂直面中的輻射模式。例如，當(dāng)角度α從60度增加到120度時，在水平面中的輻射模式的半值寬度從50度降低到30度，而在垂直面中的輻射模式的半值寬度從50增加到68度。在此，與根據(jù)在附圖1中所示的第一實施例的天線裝置相比，在水平面中的輻射模式的半值寬度降低了大約一半。
順便指出，在連接多個菱形天線元件以形成如在本實施例中的一個天線裝置的情況下，如果形成菱形的連接部分的彎曲部分11b和12b切斷，則菱形彼此分離開。然后如果將由此切割開的第一天線元件11再次通過具有固定電長度的傳輸線彼此連接，而將由此切割開的第二天線元件12通過具有固定電長度的傳輸線彼此連接，則根據(jù)需要可以控制天線裝置的總的長度。
如上文所述，在根據(jù)本實施例的天線裝置中，通過改變角度α可以控制在水平面和垂直面中的輻射模式。因此，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的天線。
(第三實施例)下文參考附圖6，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的天線裝置。附圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖6中，參考標號3表示饋電部分；參考標號4a和4b表示開口部分；參考標號14和15表示第一天線元件；參考標號16和17表示第二天線元件；以及參考標號14a、15a、16a和17a表示彎曲部分。
此外，下文更加詳細地描述根據(jù)本實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)。每個第一和第二天線元件14至17由長度為一個波長的導(dǎo)體構(gòu)成。第一和第二天線元件14至17在彎曲部分14a至17a分別以角度α彎曲。第一天線元件14和15和第二天線元件16和17按照附圖6進行連接。饋電部分3提供在第一天線元件14和15和第二天線元件16和17之間的連接部分。另一端電開路，如開口部分4a和4b所示。
參考附圖6，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的工作情況。在如上文構(gòu)造的天線裝置中，當(dāng)以高頻信號激勵饋電部分3時，因為菱形的每側(cè)邊的長度等于半波長(λ/2)，所以分布在第一和第二天線元件14至17每側(cè)邊中的電流如箭頭18a至18h所示流動。結(jié)果，實現(xiàn)該工作情況以將相應(yīng)的電流的水平分量(Y-軸分量)彼此抵消，而相應(yīng)電流的垂直分量(Z軸分量)彼此增強。因此，輻射垂直地(Z-軸)偏振的電波。在附圖6中的X方向和-X方向上垂直地(Z-軸)偏振的電波的輻射最強，因此獲得大約9分貝的指向性增益。
這種工作情況大致等效于這樣的陣列天線的工作情況，在該陣列天線中設(shè)置有根據(jù)附圖1所示的第一實施例的兩個天線裝置以在Y方向并聯(lián)饋電。因此，在根據(jù)在附圖6中所示的第三實施例的天線裝置中，在根據(jù)在附圖6中所示的第三實施例的天線裝置中，在改變角度α的情況下輻射模式的變化大致等于根據(jù)附圖5中的第二元件的天線裝置的輻射模式的變化。此外，饋電點阻抗降低到不高于根據(jù)如附圖1所示的第一實施例的天線裝置的饋電點阻抗的一半，由此有利于與傳輸線進行阻抗匹配。
雖然本實施例已經(jīng)說明了如附圖1所示的天線裝置并聯(lián)饋電的情況，但在如附圖5所示的天線裝置并聯(lián)饋電的情況下也可以獲得與上文所描述的相同的效果。
如上文所述，在根據(jù)第三實施例的天線裝置中，可降低饋電點阻抗，并且通過改變角度α可以控制在水平面和在垂直面中的輻射模式。因此可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的天線。
(第四實施例)參考附圖7，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的天線裝置。附圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖7中，參考標號4表示開口部分；參考標號19表示電介質(zhì)基片；參考標號20表示作為第一天線元件的第一天線圖形；參考標號表示21作為第二天線元件的第二天線圖形；參考標號22和23表示饋電端子；以及參考標號20a和21a表示彎曲部分。
此外，下文更加詳細地描述根據(jù)本實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)。每個第一和第二天線圖形20和21由形成在電介質(zhì)基片19上的印刷圖形構(gòu)成。第一和第二天線圖形20和21分別在彎曲部分20a和21a以角度α彎曲。選擇在電介質(zhì)基片上每個第一和第二天線圖形20和21的長度等于一個波長。例如，當(dāng)電介質(zhì)基片的有效相對電介質(zhì)常數(shù)為2時，對于1900兆赫茲的工作頻率，因為在電介質(zhì)基片上的波長降低到大約在自由空間中的波長的一半，所以每個第一和第二天線圖形20和21的長度為大約80毫米。
參考附圖7，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的工作情況。在如上文構(gòu)造的天線裝置中，當(dāng)以高頻信號激勵饋電端22和23時，天線裝置以與根據(jù)附圖1所示的第一實施例的天線裝置的工作方式相同的方式工作。因此，在此省略了對其的更詳細的描述。
如上文所述，在根據(jù)第四實施例中的天線裝置中，通過在電介質(zhì)基片上的印刷圖形可以以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性并具有較高的增益的天線。
(第五實施例)參考附圖8，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的天線裝置。附圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖8中，參考標號24表示電介質(zhì)基片；參考標號25、26、27和28表示作為天線元件的天線圖形；參考標號29、30和31表示饋電端子；以及參考標號33和34表示高頻信號電源。
此外，下文更加詳細地描述根據(jù)本實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)。天線圖形25和26由形成在兩側(cè)包銅的電介質(zhì)基片24的一個表面上形成的印刷圖形構(gòu)成，而天線圖形27和28由形成在兩側(cè)包銅的電介質(zhì)基片24的另一表面上形成的印刷圖形構(gòu)成。選擇在電介質(zhì)基片上的每個天線圖形25、26、27和28的長度等于一個波長。天線圖形25和26和饋電部分29和30的組合和天線圖形27和28和饋電部分31和32的組合起獨立的天線的作用。以與根據(jù)在附圖7中的第四實施例的天線裝置的工作相同的方式使每個天線工作。
參考附圖8，下文描述根據(jù)本發(fā)明的天線裝置的工作情況。在如上文所構(gòu)造的天線裝置中，當(dāng)從高頻信號源33和34進行激勵時，天線圖形25和26輻射垂直(Z-方向)偏振波，而天線圖形27和28輻射水平(Y-方向)偏振波。因此當(dāng)選擇高頻信號源33和34的相位彼此相差90度時，在X方向和-X方向輻射圓形偏振電波，因此，獲得大約6分貝的指向性增益。此外，在X方向或-X方向輻射左手圓偏振電波或右手圓偏振電波。根據(jù)在高頻信號源33和34的相位之間的超前滯后關(guān)系確定旋轉(zhuǎn)方向。
順便指出，雖然本實施例已經(jīng)說明的是在電介質(zhì)基片上形成天線裝置的情況，但是在如附圖1所示的兩對天線裝置以彼此垂直交叉的偏振方向設(shè)置的情況下也能夠獲得如上文所述的相同的效果。
如上文所述，在根據(jù)第五實施例的天線裝置中，通過在電介質(zhì)基片上的印刷圖形以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的圓偏振天線。
(第六實施例)下文參考附圖9，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的天線裝置。附圖9所示為根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖9中，參考標號33和34表示高頻信號電源；參考標號35、36、37、38、39、40、41和42表示天線元件；參考標號43表示水平偏振天線系統(tǒng)，以及參考標號44表示垂直偏振天線系統(tǒng)。
參考附圖9，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的工作情況。以高頻信號源33激勵天線元件35、36和39和40，以便它們起水平偏振天線系統(tǒng)43的作用，該水平偏振天線系統(tǒng)43以與根據(jù)在附圖6中的第三實施例的天線裝置工作方式相同的方式工作。以高頻信號源34激勵天線元件38、39和41和42，以便它們起垂直偏振天線系統(tǒng)44的作用，該垂直偏振天線系統(tǒng)44以與根據(jù)在附圖6中的第三實施例的天線裝置工作方式相同的方式工作。
水平偏振天線系統(tǒng)43和垂直偏振天線系統(tǒng)44設(shè)置成在YZ平面中垂直地交叉。因此，當(dāng)高頻信號源33和34的相位選擇為彼此相差90度時，在X方向和-X方向輻射圓形偏振電波，因此獲得大約8分貝的指向性增益。此外，在X方向或-X方向輻射左手圓偏振波或右手圓偏振波。根據(jù)在高頻信號源33和34的相位之間的超前-滯后關(guān)系確定旋轉(zhuǎn)方向。
如上文所述，在根據(jù)第六實施例的天線中，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的圓偏振天線。
(第七實施例)參考附圖10，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的天線裝置。附圖10所示為根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖10中，參考標號3表示饋電部分；參考標號45表示反射板；參考標號46和47表示天線元件。
參考附圖10，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的工作情況。天線元件46和47以與根據(jù)附圖1的第一實施例的天線裝置的工作情況方式相同的方式進行工作，因此在X方向或-X方向上產(chǎn)生最大的輻射。然而，在本實施例中設(shè)置天線元件46和47以與反射板45間隔開由參考標號48所表示的距離。在-X方向中的波輻射由反射板45反射，以便在X方向輻射所反射的波。因此輻射模式集中在X方向上。當(dāng)選擇距離48為0.3λ(波長的0.3倍)時，在X方向上獲得9.5分貝的指向性增益。
順便指出，還在本實施例中，通過改變在彎曲部分的角度α可以控制在水平面和在垂直面中的輻射模式。
如上文所述，在根據(jù)第七實施例的天線裝置中，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的天線裝置。
(第八實施例)參考附圖11，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的天線裝置。附圖11所示為根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖11中，參考標號3表示饋電部分；參考標號49表示反射板；參考標號50和51表示天線元件；以及52和53表示無源元件。
參考附圖11，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的工作情況和詳細結(jié)構(gòu)。天線元件50和51以與根據(jù)附圖1的第一實施例的天線裝置的工作方式相同的方式進行工作。此外，設(shè)置天線元件50和51以使其與反射板49間隔距離54。每個無源元件52和53由比半波長稍稍短的導(dǎo)線構(gòu)成。無源元件52和53設(shè)置在這樣的位置，該位置在X方向上與天線元件52和53間隔距離55而在Y和-Y方向上與中心分別間隔距離56。當(dāng)每個距離54和55都選擇大約為0.3λ(波長的0.3倍)而距離56選擇大約為0.4λ(波長的0.4倍)時，在X方向上按照半值寬度可以獲得180度的寬角方向，因此可以獲得6.5分貝的指向性增益。
如上文所述，在根據(jù)第八實施例的天線裝置中，可以以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)一種天線裝置，這種天線裝置按照半值寬度具有180度的寬角方向并具有較高的增益。
(第九實施例)參考附圖12，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第九實施例的天線裝置。附圖12所示為根據(jù)本發(fā)明的第九實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖12中，參考標號13表示饋電部分；參考標號57、58、59、60、61和62表示天線元件。
參考附圖12，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的工作情況。天線元件57和58和饋電部分3以與根據(jù)附圖1的第一實施例的天線裝置的工作方式相同的方式進行工作，以便它們起輻射器的作用。選擇每個天線元件59和60使其長度比每個天線元件57和58的長度長大約4％。設(shè)置天線元件59和60使其在-X方向上與天線元件57和58間隔大約0.2λ(波長的0.2倍)，以便它們起反射器的作用。此外，選擇每個天線元件61和62使其長度比每個天線元件57和58的長度短大約8％。設(shè)置天線元件61和62使其在X方向上與天線元件57和58間隔大約0.2λ(波長的0.2倍)，以便它們起導(dǎo)波體的作用。
如上文所述的天線裝置總體上與Yagi天線的工作方式相同。因此，輻射方向集中在X方向，以便獲得大約11分貝的指向性增益。
雖然本實施例已經(jīng)的說明的情況是形成3個元件的Yagi天線的情況，但是如果設(shè)置更多的元件的話還可以獲得更高的增益。例如，當(dāng)設(shè)置5個元件時，可以獲得大約12.5分貝的指向性增益。此外還在本實施例中，通過改變在彎曲部分的角度α可以改變在垂直面和在水平面中的方向性。
如上文所述，在根據(jù)第九實施例的天線裝置中，可以以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的Yagi天線。
(第十實施例)參考附圖13，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的天線裝置。附圖13所示為根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖13中，參考標號63、64、65和66表示天線元件；以及參考標號67和68表示高頻信號源。
參考附圖13，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的詳細結(jié)構(gòu)和工作。天線元件63和64和饋電部分67以與根據(jù)附圖1的第一實施例的天線裝置的工作方式相同的方式進行工作。天線元件65和66和饋電部分68也以與根據(jù)附圖1的第一實施例的天線裝置的工作方式相同的方式進行工作。設(shè)置天線元件63、64和65、66以使在水平偏振波方面天線元件63和64的主偏振方向與天線元件65和66的主偏振方向相同，而主輻射方向彼此垂直交叉。
當(dāng)以高頻信號源67和68分別激勵天線元件63和64和天線元件65和66以使信號的相位彼此相差90度時，在水平偏振波方面天線裝置在水平面中呈現(xiàn)無定向輻射特性，因此可以獲得大約3.5分貝的增益。
還在本實施例中，通過改變在彎曲部分的角度α可以改變在垂直面和在水平面中的方向性。
如上文所述，在根據(jù)第十實施例的天線裝置中，可以以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有較高的增益的水平無定向天線。
(第十一實施例)參考附圖14，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十一實施例的天線裝置。附圖14所示為根據(jù)本發(fā)明的第十一實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖14中，參考標號69、70、71、72、73、74、75和76表示天線元件；以及參考標號77表示高頻信號源。
參考附圖14，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的工作。饋電部分77和天線元件69、70和71、72以與根據(jù)附圖6的第三實施例的天線裝置相同的方式進行工作。天線元件73、74和75、76與天線元件69、70和71、72并聯(lián)連接以使主偏振方向彼此相同而主輻射方向彼此垂直交叉。
如上文所述的天線裝置具有這樣的輻射特性在垂直偏振波方面在水平面中的輻射方向集中在X、-X、Y和-Y的四個方向上。在這四個方向的每個方向上獲得大約5.5分貝的增益。并按照半值寬度可以獲得大約30度的輻射特性。
還在本實施例中，通過改變在彎曲部分的角度α可以改變在垂直面和在水平面中的方向性。
如上文所述，在根據(jù)第十一實施例的天線裝置中，可以以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的4-方向天線。
(第十二實施例)參考附圖15，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的天線裝置。附圖15所示為根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖15中，參考標號78、79、80、81、82和83表示天線元件；參考標號84表示饋電部分；參考標號85表示反射板；參考標號86、87、88和89表示高頻開關(guān)；以及參考標號90和91表示短線。
參考附圖15，下文更詳細地描述根據(jù)本實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)。天線元件78、79和80、81和饋電部分84以與根據(jù)附圖6的第三實施例的天線裝置相同的方式進行工作。天線元件82和83與天線元件78、79和80、81并聯(lián)連接。設(shè)置天線元件以使主偏振方向彼此相同而主輻射方向彼此垂直交叉。高頻開關(guān)86和87和短線90在連接點上連接到天線元件78和79。當(dāng)高頻開關(guān)86和87接通時，天線元件78和79和短線90起四分之一波長短截線的作用，而在其中天線元件對輻射不起作用。天線元件80和81、高頻開關(guān)88和89和短截線91以與上文所述的方式相同的方式工作。此外，設(shè)置反射板85以使在-X方向上與天線元件78、79和80、81隔開距離92。
參考附圖15，下文描述本實施例的天線裝置的工作。在如上文所構(gòu)造的天線裝置中，當(dāng)接通高頻開關(guān)86和87而同時切斷高頻開關(guān)88和89時，天線元件78和79對輻射不起作用，因此輻射集中在X方向和Y方向之間的中間方向上。結(jié)果，獲得大約9分貝的增益，并按照半值寬度獲得大約80度的輻射方向。相反，當(dāng)高頻開關(guān)86和87切斷而同時高頻開關(guān)88和89接通時，最大的輻射方向集中集中在X方向和-Y方向之間的中間方向上。
還在本實施例中，通過改變在彎曲部分的角度α可以改變在垂直面和在水平面中的方向性。
如上文所述，在根據(jù)第十二實施例的天線裝置中，通過電子開關(guān)可以部分地彼此連接/或彼此斷開彼此相對的天線元件以獲得所需的方向性。因此可以以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有較高的增益的可變方向的天線。
(第十三實施例)參考附圖16，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例的天線裝置。附圖16所示為根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖16中，參考標號93和94表示天線圖形(天線元件)；參考標號95表示四分之一波長短截線；參考標號96表示電介質(zhì)基片；以及參考標號99表示高頻信號電纜。
參考附圖16，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例的天線裝置的詳細結(jié)構(gòu)和工作。天線圖形93和94和四分之一波長短截線95由形成在電介質(zhì)基片96上的印刷圖形構(gòu)成。天線圖形93和94以與根據(jù)附圖7的第四實施例的天線裝置相同的方式工作。在天線圖形93和94之間的饋電部分97中的阻抗值達到較高的幾千歐姆。為將這個阻抗與在高頻信號電纜99中的阻抗(通常為50歐姆)匹配，在最佳的位置98上將高頻信號電纜99連接到四分之一波長短截線95。
在這種情況下，因為短截線95設(shè)置在天線圖形93和94的里面，所以四分之一波長短截線95并不增加天線的總面積。
如上文所述，在根據(jù)第十三實施例的天線裝置中，通過在電介質(zhì)基片上的印刷圖形形成匹配電路。因此，可以以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)天線裝置。
(第十四實施例)參考附圖17，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十四實施例的天線裝置。附圖17所示為根據(jù)本發(fā)明的第十四實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖17中，參考標號100表示導(dǎo)體板；參考標號101表示作為天線元件的第一隙縫元件；參考標號102表示作為天線元件的第二隙縫元件；參考標號101a和102a表示彎曲部分；以及參考標號103表示饋電部分。
下文更詳細地描述本實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)。每個第一和第二隙縫元件101和102由在導(dǎo)體板100上的開口部分構(gòu)成。形成每個第一和第二隙縫元件101和102使其長度等于一個波長。此外，第一和第二隙縫元件101和102分別在彎曲部分101a和102a的中心以角度α彎曲。如在附圖17中所示，以彼此相對的菱形設(shè)置第一和第二隙縫元件101和102。菱形的每邊的長度等于半波長(λ/2)。第一和第二隙縫元件101和102的一端的相應(yīng)的開口部分彼此相連接并且在這種連接處設(shè)置饋電部分103。在另一端的對應(yīng)的開口部分并不彼此連接。
參考附圖17，下文描述根據(jù)本實施例的天線裝置的工作。如上文所構(gòu)造的天線裝置與根據(jù)附圖1的第一實施例的天線裝置互補。如果分布在附圖1中相應(yīng)的天線元件中的電流由分布在附圖17中的相應(yīng)的隙縫元件中的磁流(magnetic current)替代，則本實施例的天線裝置的工作可以以與第一實施例的天線裝置的工作的相同方式進行解釋。此外，還在附圖17中輻射垂直偏振波。在X方向和-X方向中產(chǎn)生最大的輻射，因此獲得大約6分貝的指向性增益。當(dāng)改變在彎曲部分的角度α?xí)r，可以以與根據(jù)附圖1的第一實施例的天線裝置相同的方式極大改變在垂直面和在水平面中的輻射模式。例如，當(dāng)在彎曲部分的角度α從30度增加到150度時，在水平面的輻射模式的半值寬度從40度變化到150度，而在垂直面的輻射模式的半值寬度從78度變化到58度。
雖然本實施例所說明的是主偏振方向為垂直方向(Z)的情況，但是如果天線裝置設(shè)置成旋轉(zhuǎn)90度以選擇主偏振方向為水平方向(Y)的話，在附圖17中所示的天線裝置也可以作為水平偏振天線工作。
如上文所述，在根據(jù)第十四實施例的天線裝置中，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的隙縫天線。
(第十五實施例)參考附圖18，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十五實施例的天線裝置。附圖18所示為根據(jù)本發(fā)明的第十五實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖18中，參考標號103表示饋電部分；參考標號104表示導(dǎo)體板；參考標號105表示作為天線元件的第一隙縫元件；參考標號106表示作為天線元件的第二隙縫元件。
參考附圖18，下文描述本發(fā)明的第十五實施例的天線裝置的詳細結(jié)構(gòu)和工作。每個第一和第二隙縫元件105和106由形成在導(dǎo)體板104上的開口部分構(gòu)成。形成每個第一和第二隙縫元件105和106使其長度等于兩個波長。此外，每個第一和第二隙縫元件105和106在3個位置以角度α彎曲。如上文所構(gòu)成的天線裝置與根據(jù)附圖5的第二實施例的天線裝置互補。在附圖17所示的天線裝置中，輻射垂直偏振波，因此在X方向和-X方向中產(chǎn)生最大的輻射。獲得大約8.5分貝的指向性增益。當(dāng)改變角度α?xí)r，可以以與根據(jù)附圖5的第二實施例的天線裝置相同的方式極大改變在垂直面和在水平面中的輻射模式。例如，當(dāng)在彎曲部分的角度α從60度增加到120度時，在水平面的輻射模式的半值寬度從50度變化到65度，而在垂直面的輻射模式的半值寬度從50度變化到35度。
如上文所述，在根據(jù)第十五實施例的天線裝置中，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的隙縫天線。
(第十六實施例)參考附圖19，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十六實施例的天線裝置。附圖19所示為根據(jù)本發(fā)明的第十六實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖19中，參考標號103表示饋電部分；參考標號107表示導(dǎo)體板；參考標號108和110表示作為天線元件的第一隙縫元件；參考標號109和111表示作為天線元件的第二隙縫元件。
參考附圖19，下文描述本發(fā)明的第十六實施例的天線裝置的詳細結(jié)構(gòu)和工作。第一隙縫元件108和109和第一隙縫元件110和111以與根據(jù)附圖17的第十四實施例的天線裝置相同的方式工作，并在饋電部分103上彼此并聯(lián)。如附圖19所構(gòu)造的天線裝置與根據(jù)附圖6的第三實施例的天線裝置互補。在附圖19所示的天線裝置中，輻射垂直偏振波，因此在X方向和-X方向中產(chǎn)生最大的輻射。獲得大約9分貝的指向性增益。當(dāng)改變角度α?xí)r，可以以與根據(jù)附圖6的第三實施例的天線裝置相同的方式極大改變在垂直面和在水平面中的輻射模式。
順便指出，盡管本實施例說明的是根據(jù)附圖17的第十四實施例的兩對天線裝置彼此并聯(lián)的情況，但是如果彼此并聯(lián)根據(jù)附圖18中所示的第十五實施例的兩對天線裝置的話，還可以使垂直面中的方向性變窄以獲得更高的指向性增益。
如上文所述，在根據(jù)第十六實施例的天線裝置中，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的隙縫天線。
(第十七實施例)參考附圖20，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十七實施例的天線裝置。附圖20所示為根據(jù)本發(fā)明的第十七實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖20中，參考標號103表示饋電部分；參考標號112表示電介質(zhì)基片；參考標號113表示導(dǎo)體板；參考標號114、115、116和117表示作為天線元件的隙縫元件。
參考附圖20，下文描述本發(fā)明的第十七實施例的天線裝置的詳細結(jié)構(gòu)和工作。導(dǎo)體圖形113由形成在電介質(zhì)基片112上的印刷圖形構(gòu)成。隙縫元件114、115、116和117由形成在導(dǎo)體模式113中的開口部分構(gòu)成。例如，當(dāng)電介質(zhì)基片112的有效相對電介質(zhì)常數(shù)為2時，因為在電介質(zhì)基片112中的波長降低到在自由空間中的波長的大約一半，所以每個隙縫元件114、115、116和117的長度減少到在附圖19所示的天線裝置中的第一和第二隙縫元件108、109、110和111之中相應(yīng)的一個隙縫元件的長度的大約一半。上文所構(gòu)成的天線裝置以與在附圖19中所示的天線裝置相同的方式工作。
順便指出，還在本實施例中，可以通過改變在彎曲部分中的角度α來控制在水平面中和在垂直面中的輻射模式。如上文所述，在根據(jù)第十七實施例的天線裝置中，可以以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的隙縫天線。
(第十八實施例)參考附圖21，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十八實施例的天線裝置。附圖21所示為根據(jù)本發(fā)明的第十八實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖21中，參考標號103表示饋電部分；參考標號107表示導(dǎo)體板；參考標號108和110表示作為天線元件的第一隙縫元件；參考標號109和111表示作為天線元件的第二隙縫元件；以及參考標號118表示反射板。
參考附圖21，下文描述本發(fā)明的第十八實施例的天線裝置的詳細結(jié)構(gòu)和工作。導(dǎo)體板107、第一和第二隙縫元件108、109、110和111和饋電部分103以與根據(jù)附圖19所示的第十六實施例的天線裝置相同的方式工作。設(shè)置反射板118使其在-X方向上與導(dǎo)體板107間隔距離119。
導(dǎo)體板107、第一和第二隙縫元件108、109、110和111和饋電部分103在X方向和-X方向上產(chǎn)生最大的輻射。在-X方向上輻射的波由反射板118反射，以便在X方向輻射反射波。因此輻射模式集中在X方向上。當(dāng)選擇反射板118的距離119為大約0.3λ(波長的0.3倍)時，在X方向上獲得大約12.5分貝的指向性增益。
順便指出，還在本實施例中，可以通過改變在彎曲部分中的角度α來控制在水平面中和在垂直面中的輻射模式。
如上文所述，在根據(jù)第十八實施例的天線裝置中，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有所需的方向性和較高的增益的隙縫天線。
(第十九實施例)參考附圖22，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第十九實施例構(gòu)造的帶有天線裝置的無線電設(shè)備。附圖22所示為根據(jù)本發(fā)明的第十九實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖22中，參考標號119表示天線裝置；參考標號120表示高頻電纜；參考標號121表示反射板；參考標號122表示射頻電路部分；以及參考標號123表示天線蓋。
下文更詳細地描述根據(jù)本實施例的無線電設(shè)備的結(jié)構(gòu)。反射板121設(shè)置在射頻電路部分122的一側(cè)表面上。設(shè)置天線裝置119以使其與反射板121間隔固定的距離(例如0.3λ)。高頻電纜120從射頻電路部分122連接到天線裝置119以向天線裝置119饋電。天線裝置119由天線蓋123保護。天線裝置119以與根據(jù)附圖16所示的第十三實施例的天線裝置相同方式工作。
參考附圖22，下文描述根據(jù)本實施例的無線電設(shè)備的工作。在如上文所構(gòu)造的無線電設(shè)備中，通過反射板121將來自天線裝置119的輻射集中在箭頭124的方向。因此，獲得9.5分貝的指向性增益。因此，射頻電路部分122并不影響天線的特性。此外，射頻電路部分122也不受從天線裝置119輻射出的電波的影響。
此外，如果在反射板121和天線裝置119之間的距離大約為0.3λ(對于1900兆赫茲的工作頻率為大約45毫米)則它就足夠。因此，可以將具有內(nèi)置天線的無線電設(shè)備制造得很緊湊。因此，如果將無線電設(shè)備應(yīng)用到固定終端設(shè)備或應(yīng)用到無線電基站，可以以較小的尺寸和簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此，可以實現(xiàn)具有較高的增益的內(nèi)置天線的固定終端設(shè)備或無線電基站。
順便指出，無線電設(shè)備和天線裝置的配置并不限于本實施例，如果應(yīng)用如上文所述的相同的結(jié)構(gòu)也可以獲得如上文所述的相同效果。
如上文所述，在根據(jù)第十九實施例的無線電設(shè)備中，可以以較小的尺寸和簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有內(nèi)置天線的無線電設(shè)備，該天線具有所需的方向性和較高的增益。
(第二十實施例)參考附圖23，下文描述根據(jù)本發(fā)明的第二十實施例的天線裝置。附圖23所示為根據(jù)本發(fā)明的第二十實施例的天線裝置的結(jié)構(gòu)視圖。在附圖23中，參考標號125、126、127、和128表示天線裝置；參考標號129和130表示反射板；參考標號131、132、133和134表示配件；參考標號136表示第一天線系統(tǒng)；參考標號137表示第二天線系統(tǒng)；以及參考標號138表示電桿(pole)。
參考附圖23，下文描述根據(jù)本發(fā)明第二十實施例的天線裝置的詳細結(jié)構(gòu)和工作。天線裝置125、126、127、和128以與根據(jù)附圖16所示的第十三實施例的天線裝置相同方式工作。天線裝置125和126通過反射板129以180度彼此反向設(shè)置并通過配件131和132固定。因此，形成第一天線系統(tǒng)136。類似地通過反射板130以180度彼此反向設(shè)置天線裝置127和128并通過配件133和134固定。因此，形成第二天線系統(tǒng)137。第一和第二天線系統(tǒng)136和137通過配件135彼此固定以使其彼此間隔固定的距離(通常為一個波長的距離或更大的距離)，以使它們起分集式天線的作用。
在此，在第一天線系統(tǒng)136中，由于反射板129的作用天線裝置125按照在X方向的半值寬度具有大約180度的輻射方向，因此在-X方向的增益比在X方向的增益低大約10分貝。另一方面，由于反射板129的作用天線裝置126按照在-X方向的半值寬度具有大約180度的輻射方向，因此在X方向的增益比在-X方向的增益低大約10分貝。如上文所述，在天線裝置125和126中公共地使用反射板129。此外，第二天線系統(tǒng)137以與第一天線系統(tǒng)136相同的方式工作。
順便指出，該天線裝置和設(shè)置及其配置并不限于本實施例，如果提供如上文所述的相同的結(jié)構(gòu)也可以獲得如上文所述的相同效果。
如上文所述，在根據(jù)第二十實施例的天線裝置中，可以以較小的尺寸和簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)由在其中設(shè)置的多個天線構(gòu)成的扇形分集式天線，這種天線具有所需的方向性和較高的增益。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，尤其是如上文所構(gòu)造的天線裝置具有以彼此相對的菱形方式設(shè)置的兩個天線裝置，以向每個天線元件的一端饋電而該天線元件的另一端開路。天線裝置的每個天線元件在其中心以角度α彎曲，因此可以選擇角度α為可以獲得最佳的輻射方向性的角度。因此，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的最佳輻射方向性。因此，可以實現(xiàn)具有較高增益的天線裝置。
此外，依據(jù)本發(fā)明，特別是在天線元件由在電介質(zhì)基片上的印刷圖形構(gòu)成的情況，可以以較小的尺寸和簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)所需的輻射方向性。因此，可以實現(xiàn)具有較高增益的天線裝置。
此外，依據(jù)本發(fā)明，特別是在彼此垂直交叉的主偏振方向上設(shè)置兩對天線裝置，以向兩對天線裝置以彼此相差90度的相位饋電。因此，可以以簡單的平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)所需的輻射方向性。因此，可以實現(xiàn)具有較高增益的圓偏振天線。
此外，依據(jù)本發(fā)明，特別是設(shè)置多個天線裝置以使主偏振方向彼此相同而主輻射方向彼此不同，以使在一個或多個天線裝置中的相對的天線元件部分地彼此電連接/斷開。因此，可以以簡單的結(jié)構(gòu)不同地改變輻射的方向性以獲得所需的方向性。因此，可以實現(xiàn)具有較高增益的可變方向性的天線裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，特別是將四分之一波長短截線連接到饋電部分以在短截線阻抗最優(yōu)的位置進行饋電。因此，可以以具有簡單的結(jié)構(gòu)的小型匹配電路獲得較好的阻抗匹配。因此，可以實現(xiàn)具有較高增益的天線裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，特別是天線裝置具有隙縫元件，該隙縫元件設(shè)置在兩個導(dǎo)體板中并以彼此相對的菱形方式設(shè)置以向每個隙縫元件的一端饋電而該隙縫元件的另一端路開。該天線裝置的每個隙縫元件在其中心以角度α彎曲，由此可以選擇該角度α為獲得最佳輻射的方向性的角度。因此，可以以具有簡單的平面結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此，可以實現(xiàn)具有較高增益的隙縫天線。
此外，根據(jù)本發(fā)明，無線電設(shè)備具有內(nèi)置的天線裝置，在該內(nèi)置的天線裝置中兩個天線元件以彼此相對的菱形方式設(shè)置以向每個天線元件的一端饋電而該天線元件的另一端開路。該天線裝置的每個天線元件在其中心以角度α彎曲，由此可以選擇該角度α為獲得最佳輻射的方向性的角度。因此，可以提供一種具有內(nèi)置天線裝置的無線電設(shè)備，以較小的尺寸和簡單的結(jié)構(gòu)使該天線裝置具有所需的方向性和較高增益。
此外，根據(jù)本發(fā)明，特別是在多個天線裝置中公共地使用一個反射板。因此，可以以較小的尺寸和簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此可以實現(xiàn)一種具有較高增益的分集式天線或扇形天線。
此外，根據(jù)本發(fā)明，特別是安裝具有根據(jù)本發(fā)明的任一實施例的內(nèi)置天線裝置的無線電設(shè)備。因此，可以以較小的尺寸和簡單的結(jié)構(gòu)獲得所需的輻射方向性。因此在無線電基站中可以使用一種具有較高增益的分集式天線或扇形天線。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，包括第一單波長天線元件和第二單波長天線元件，在所述的第一天線元件的中心該第一單波長天線元件以角度α彎曲，在所述的第二天線元件的中心該第二單波長天線元件以角度α彎曲，其中所述的第一和第二天線元件以彼此相對的菱形方式設(shè)置，其中在所述的第一和第二天線元件的一端設(shè)置饋電部分，其中所述的第一和第二天線元件的另一端開路，以及其中選擇所述的角度α為最佳的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中多個其它的第一和第二天線元件連接到所述的首先提到的第一和第二天線元件的前端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線裝置，其中選擇在每個所述的第一和第二天線元件的中心彎曲的所述的角度α為這樣的角度在該角度能夠獲得最佳的輻射方向性。
4.一種天線裝置，其中在權(quán)利要求1中所述的多個天線裝置彼此并聯(lián)地連接在所述的饋電部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線裝置，其中選擇在每個所述的第一和第二天線元件的中心彎曲的所述的角度α為這樣的角度在該角度能夠獲得最佳的輻射方向性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的天線裝置，其中通過在電介質(zhì)基片上形成印刷圖形形成所述的第一和第二天線元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線裝置，其中通過傳輸線將其它的所述的多個第一和第二天線元件分別連接到所述的首先提到的第一和第二天線元件，每個所述的傳輸線都具有固定的電長度。
8.一種天線裝置，其中設(shè)置在權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的兩對天線裝置以使主偏振方向彼此垂直地交叉，并以彼此90度的相位差向所述的兩對天線裝置饋電。
9.一種天線裝置，其中通過設(shè)置在電介質(zhì)基片的相反的表面上的印刷圖形形成在權(quán)利要求6中所述的天線裝置。
10.一種天線裝置，其中設(shè)置在權(quán)利要求4或5中所述的天線裝置以使主偏振的方向彼此垂直地交叉，并以彼此90度的相位差向所述的多個天線裝置饋電。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一權(quán)利要求所述的天線裝置，其中在所述的天線元件附近設(shè)置反射板。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的天線裝置，其中在所述的天線元件附近設(shè)置多個無源元件。
13.一種天線裝置，其中將在權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的天線裝置作為輻射器和反射器設(shè)置，以及在主輻射的方向上設(shè)置多個導(dǎo)波體，每個導(dǎo)波體的形狀類似于每個天線裝置的形狀。
14.一種天線裝置，其中設(shè)置根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的天線裝置以使主偏振的方向彼此相同而主輻射方向彼此相差90度，以及其中以彼此90度的相位差向所述的多個天線饋電。
15.一種天線裝置，其中設(shè)置根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一權(quán)利要求所述的兩對天線裝置以使主偏振的方向彼此相同而主輻射方向彼此不同。
16.一種天線裝置，其中設(shè)置根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的多個天線裝置以使主偏振的方向彼此相同而主輻射方向彼此不同，以及在所述的多個天線裝置中的至少一個天線裝置的相對的天線元件彼此部分電連接/斷開。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一權(quán)利要求所述的天線裝置，其中將四分之一波長的短截線連接到饋電點，由此在所述的短截線的阻抗最佳的位置上執(zhí)行饋電。
18.一種天線裝置，包括第一單波長隙縫元件和第二單波長隙縫元件，該第一單波長隙縫元件設(shè)置在導(dǎo)體板中以在所述的第一隙縫元件的中心以角度α彎曲，該第二單波長隙縫元件設(shè)置在所述的導(dǎo)體板中以在所述的第二隙縫元件的中心以角度α彎曲，其中所述的第一和第二隙縫元件以彼此相對的菱形的方式設(shè)置，以及其中饋電部分設(shè)置在所述的第一和第二隙縫元件的一端。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的天線裝置，其中選擇所述的角度α為這樣的角度在該角度下能夠獲得最佳的輻射方向性。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的天線裝置，其中多個其它的第一和第二隙縫天線連接到所述的首先提到的第一和第二隙縫天線的前端。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的天線裝置，其中選擇所述的角度α為這樣的角度在該角度下能夠獲得最佳的輻射方向性。
22.一種天線裝置，其中在權(quán)利要求18中所述的多個天線裝置彼此并聯(lián)在饋電部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的天線裝置，其中選擇所述的角度α為這樣的角度在該角度下能夠獲得最佳的輻射方向性。
24.根據(jù)權(quán)利要求18至23中任一權(quán)利要求所述的天線裝置，其中通過形成在電介質(zhì)基片形成印刷圖形構(gòu)成所述的導(dǎo)體板和所述的隙縫元件。
25.根據(jù)權(quán)利要求18至24中任一權(quán)利要求所述的天線裝置，其中在所述的導(dǎo)體板和所述的隙縫元件附近設(shè)置反射板。
26.根據(jù)權(quán)利要求18至25中任一權(quán)利要求所述的天線裝置，其中在所述的天線元件附近設(shè)置多個無源元件。
27.一種無線電設(shè)備，其中在所述的無線電設(shè)備中內(nèi)置有在權(quán)利要求1至26中任一權(quán)利要求所述的天線裝置。
28.一種用于無線電基站的天線裝置，其中設(shè)置有多個在權(quán)利要求1至26中任一權(quán)利要求所述的天線裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的天線裝置，其中提供一個反射板以便所述的多個天線裝置共用。
30.一種無線電基站，該無線電基站具有在權(quán)利要求28中所述的天線裝置。
31.一種控制天線裝置的指向性增益的方法，其中組成所述的天線裝置的第一和第二天線元件以彼此相對的菱形方式設(shè)置，所述的第一和第二天線元件的一端饋電而另一端開路，以及其中所述的每個第一和第二天線元件在其中心以角度α彎曲，選擇所述的角度α為能夠獲得最佳的輻射方向性的角度。
全文摘要
兩個單波長天線元件(1)和(2)以彼此相對的菱形方式設(shè)置,以使天線元件(1)和(2)的一端具有饋電部分(3)而其另一端(4)開路,以及分別選擇天線元件(1)和(2)的中心的每個彎曲部分(1a)和(2a)的角度(α)為以簡單的結(jié)構(gòu)獲得最佳的輻射方向性的最佳角度,由此獲得一種具有較高增益的天線裝置。因此,可以實現(xiàn)一種較小尺寸且低外形的天線裝置作為在UHF和亞微波段中的移動通信天線。
文檔編號H01Q21/24GK1334977SQ9981600
公開日2002年2月6日 申請日期1999年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月2日
發(fā)明者齋藤裕, 春木宏志 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社