專利名稱：天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型寬帶天線，特別涉及可適用于作為下一代、超高速通信方式的UWB(Ultra Wide Band)通信設(shè)備用的天線。
背景技術(shù)：
UWB(超寬帶)是一種以無線方式、可進(jìn)行比光纖更快的高速通信的技術(shù)，作為代替使用2.4GHz頻帶的蘭牙(注冊商標(biāo))或者現(xiàn)行的使用5GHz頻帶(IEEE 802.11a)等的無線LAN的通信手段倍受期待。
UWB，是在從3.1GHz到10.6GHz這樣的寬頻帶中，使用多頻帶的頻率區(qū)域?qū)崿F(xiàn)100M～1G/bps這樣的高速數(shù)據(jù)通信的通信方式，對于其中使用的天線，要求迄今沒有的寬帶特性。
在現(xiàn)在的第一期的UWB通信中，基本上規(guī)定使用3～5GHz的頻帶。
作為現(xiàn)有的UWB用天線，提出了如下的各種天線即如專利文獻(xiàn)1中建議的、用電介質(zhì)夾持本壘形狀的導(dǎo)體、經(jīng)由電源使棒球形狀的頂部接地的天線；專利文獻(xiàn)2建議的對西爾頻斯基天線進(jìn)行了改進(jìn)的天線；如專利文獻(xiàn)3表示的對貼片天線進(jìn)行了改進(jìn)的天線等。
專利文獻(xiàn)1特開2005-150804號公報專利文獻(xiàn)2特開2004-343424號公報專利文獻(xiàn)1特開2005-94499號公報發(fā)明內(nèi)容為安裝到筆記本計算機(jī)等上，希望UWB用的天線具有能夠作為UWB用使用的帶寬而且是小型、薄型。
本發(fā)明的目的是，提供具有能夠作為UWB用使用的帶寬而且能夠做成小型、薄型的天線。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的天線，在矩形導(dǎo)體板上形成錐形切口，在錐形切口的頂部，形成分割導(dǎo)體板的第一縫，以第一縫為界在導(dǎo)體板上形成供電片和接地片，在錐形切口的斜邊上形成第二縫。
理想的是，第二縫在供電片和接地片的附近形成。
另外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的天線，在矩形導(dǎo)體板上形成錐形切口，在錐形切口的頂部，形成分割導(dǎo)體板的第一縫，以第一縫為界在導(dǎo)體板上形成供電片和接地片，在錐形切口的斜邊上形成第二縫，在第二縫和錐形切口的底邊間的錐形切口的斜邊上形成第三縫。
理想的是，第三縫在錐形切口的斜邊的中央附近形成。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)具有能夠作為UWB用使用的帶寬而且能夠做成小型、薄型的天線。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施形態(tài)的圖。
圖2是表示本發(fā)明的其他實施形態(tài)的圖。
圖3是表示圖1所示的小型寬帶天線的天線特性的圖。
圖4是表示在本發(fā)明中僅形成錐形切口和在錐形切口上形成下部縫時的天線特性的圖。
圖5是表示在本發(fā)明中形成側(cè)縫時的天線特性的圖。
圖6是表示本發(fā)明的其他實施形態(tài)的圖。
圖7是表示本發(fā)明的其他實施形態(tài)的圖。
圖8是表示本發(fā)明的其他實施形態(tài)的圖。
符號說明10導(dǎo)體板，11錐形切口，12縱縫，13供電片，14接地片，15下部縫具體實施方式
下面通過

本發(fā)明的實施形態(tài)。
圖1是表示本發(fā)明的天線的一個實施形態(tài)的圖。
本實施形態(tài)的天線，由矩形上的導(dǎo)體板10、在導(dǎo)體板10上形成的三角形狀的錐形切口11、從錐形切口11的頂部分割導(dǎo)體板10那樣形成的縱縫(第一縫)12、和以縱縫12為界形成的供電片13和接地片14、在錐形切口11的斜邊11a的供電片13和接地片14的附近形成的下部縫(第二縫)15構(gòu)成。
導(dǎo)體板10，通過鉛框架等金屬板的沖壓，形成寬23mm、長25mm的矩形。在導(dǎo)體板10上，通過沖壓形成三角形的錐形切口11。錐形切口11的兩個斜邊11a、11b所成的角度被形成為大約為40～50度左右。錐形切口11的尺寸，被形成為斜邊11a、11a和底邊11b的合計長度為約70mm(斜邊25mm，底邊20mm)。
進(jìn)而，在導(dǎo)體板10上，用沖壓形成連接錐形切口11的頂部和圖1中的矩形導(dǎo)體板10的下邊的縱縫12。以縱縫12為界，形成供電片13和接地片14。
在錐形切口11的斜邊11a、11a的供電片13和接地片14的附近分別形成在圖1中在橫向延伸的長方形狀的下部縫15。
圖3是表示在上述結(jié)構(gòu)中在供電片13和接地片14之間連接電源發(fā)射電波時的、頻率和回波損失的關(guān)系的圖。在3.5GHz處回波損失最小，在3～5GHz頻帶內(nèi)回波損失為-6dB，得到了比帶寬(帶寬/中心頻率)大于等于50％的寬頻帶。
圖4是表示在圖1中把天線平面在紙面方向定義為x、紙面的左右方向定義為y、紙面的上下方向定義為z時的、x-y平面中頻率和平均增益的關(guān)系的圖。x-y平面的3～5GHz頻帶的平均增益為-2～-1dB。
本發(fā)明的天線，形成環(huán)形天線。在通常的圓形的環(huán)形天線中，共振頻率隨環(huán)路長度變化，但是在本發(fā)明的天線中，因為用錐形切口形成環(huán)路，所以可以得到寬頻帶的共振頻率。
圖4分別表示不設(shè)置下部縫的三角形的錐形切口11的場合和設(shè)置了下部縫15的場合的天線特性(頻率和回波損失的關(guān)系)。
在用虛線表示的僅有錐形切口(錐形切口邊長70mm)的天線的場合，共振頻率為4.5HGz(波長66.7mm)，在用實線表示的附加了下部縫的場合，共振頻率為3.5HGz。這樣，在相同的天線面積中，通過設(shè)置下部縫而降低了共振頻率。
一般，環(huán)形天線中的共振頻率，共振頻率的1波長與環(huán)路全周的長度是相同的。在低頻側(cè)若要與共振頻率吻合則需要使環(huán)路全周(錐形切口的開口角和長度)加長，與此相應(yīng)就需要增大天線面積。在本發(fā)明中，通過附加下部縫15，可以縮短錐形切口11的邊的長度，能夠以小的面積在低頻側(cè)得到共振。其理由為，通過形成下部縫15，從供電片13的供電點13s到接地片14的接地點14g的長度變化，改變了下部縫15的長度和寬度，由此能夠使共振環(huán)路長度增長，能夠把共振頻率移到低頻側(cè)。
下部縫15，可以在錐形切口11的斜邊11a上形成，但是特別理想的是在供電點13s和接地點14g的附近形成，以便可增大從供電點13s到接地點14g的供電路徑。
對于在錐形切口11的供電部附近設(shè)置的下部縫15的長度的共振頻率的向低頻側(cè)的移位量，在本實施形態(tài)中，例如在縫寬為1mm的場合，對于一方的縫長變化1mm，為200MHz。通過將縫長做成5mm，就能夠移動到1GHz低頻側(cè)。
另外，在使縫寬增大的場合，由縫寬和縫長變化的積來決定頻率移位量。例如，在縫寬1.5mm的場合，對于一方的縫長變化1mm的頻率移位量，大體為300MHz。
本實施形態(tài)的天線，在形成錐形切口11時，預(yù)先在高頻側(cè)共振那樣來形成共振頻率，通過形成下部縫15，能夠使共振頻率移到低頻側(cè)。由此，本實施形態(tài)的天線在具有作為UWB用必要的帶寬(例如在第一期的UWB通信中使用的3～5GHz)的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)小型、薄型化。
圖2表示本發(fā)明的天線的其他實施形態(tài)。
本實施形態(tài)的天線，如圖2所示，相對于圖1的天線，在從下部縫15到錐形切口11的底邊11b的斜邊11a、11a上形成L形的側(cè)縫17(第三縫)。
圖5分別表示圖1的天線、和形成側(cè)縫的本實施形態(tài)的天線的天線特性(頻率和回波損失的關(guān)系)。虛線是在錐形切口11上形成下部縫15的圖1的天線的天線特性，實線是在錐形切口11上形成下部縫15和側(cè)縫17的圖2的天線的天線特性。
如圖5所示，可知在形成側(cè)縫17的場合，4.4～5.5GHz頻帶的回波損失減小。
在側(cè)縫17的切入位置，也可以設(shè)置在從下部縫15到底邊11b的斜邊11a的任一位置，但是特別通過在中央附近設(shè)置能夠最有效地發(fā)揮作用。
通過形成側(cè)縫17，能夠在僅用錐形切口11發(fā)現(xiàn)的共振頻帶的高頻側(cè)發(fā)現(xiàn)第二共振。亦即，通過把側(cè)縫17設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢?，比之單設(shè)置錐形切口11的場合，在相同的天線面積中可以實現(xiàn)帶寬更寬的天線。
對于側(cè)縫17的切入長度的向高頻側(cè)的第二共振的發(fā)現(xiàn)量，在本實施形態(tài)中，在縫寬為1mm時，對于一方的縫長變化，大約為100MHz。
在圖2的實施形態(tài)中，縫寬為1mm、彎曲成逆L形、其縫長大約為10mm，可知由此能夠形成以5GHz為中心、1.2GHz寬的第二共振頻帶。
如上所述，本實施形態(tài)的天線，通過形成側(cè)縫，能夠展寬高頻側(cè)的帶寬，在具有作為UWB用必要的帶寬的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)小型、薄型化。
圖6、圖7表示本發(fā)明的其他的實施形態(tài)。
圖6的實施形態(tài)的天線，把錐形切口11的形狀形成為斜邊11c向內(nèi)側(cè)凸出的曲面狀，把整體形成為喇叭狀的錐形切口11。圖7的實施形態(tài)的天線，形成為把底部11d形成為向外側(cè)凸出的曲面狀的扇形的錐形切口11。
在圖6、圖7的實施形態(tài)中，通過把錐形切口11的斜邊或底邊的形狀形成曲面狀，能夠變更在錐形切口11上形成的電場、磁場分布，能夠改變共振頻率。此外，錐形切口的形狀也可以做成菱形。
圖8表示本發(fā)明的其他實施形態(tài)。
圖8的實施形態(tài)的天線，在圖2的天線中，在下部縫15的尖端在圖8中形成朝向上方的縫部15a，把下部縫15做成L形，將側(cè)縫17形成了T形。
本實施形態(tài)的天線，通過變更下部縫15以及側(cè)縫17的形狀，能夠適當(dāng)改變共振頻率。
如上所述，本發(fā)明的天線小而薄，且能夠?qū)崿F(xiàn)作為UWB用可使用的寬頻帶性。
另外，在對通常的單極天線或切口天線進(jìn)行了小型化的天線的場合，大多需要在外部設(shè)置輔助的接地，實際上在組裝到個人筆記本計算機(jī)等設(shè)備中時，存在安裝性不好的問題。與此相對，本發(fā)明的天線，因為作為環(huán)形天線工作，具有供電片和接地片，所以不需要另外設(shè)置接地，安裝性也優(yōu)良。
權(quán)利要求
1.一種天線，其特征在于，在矩形導(dǎo)體板上形成錐形切口，在所述錐形切口的頂部，形成分割導(dǎo)體板的第一縫，以所述第一縫為界在導(dǎo)體板上形成供電片和接地片，在所述錐形切口的斜邊上形成第二縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，在所述供電片和所述接地片附近形成所述第二縫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線，其特征在于，所述第二縫為長方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線，其特征在于，所述第二縫為L形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何一項所述的天線，其特征在于，所述錐形切口被形成為三角形、喇叭形、扇形或者菱形。
6.一種天線，其特征在于，在矩形導(dǎo)體板上形成錐形切口，在所述錐形切口的頂部，形成分割導(dǎo)體板的第一縫，以所述第一縫為界在導(dǎo)體板上形成供電片和接地片，在所述錐形切口的斜邊上形成第二縫，在所述第二縫和所述錐形切口的底邊間的所述錐形切口的斜邊上形成第三縫。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線，其特征在于，在所述錐形切口的斜邊的中央附近形成所述第三縫。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的天線，其特征在于，所述第三縫為L形。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的天線，其特征在于，所述第三縫為T形。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9中任何一項所述的天線，其特征在于，所述錐形切口被形成為三角形、喇叭形、扇形或者菱形。
全文摘要
本發(fā)明提供小型且薄型、具有比帶寬50％的小型寬帶天線。該天線，是用于接收3～5GHz頻帶的小型寬帶天線，在矩形導(dǎo)體板(10)上形成大致倒三角形的錐形切口(11)，在該錐形切口的頂部，形成分割導(dǎo)體平板的縱縫(12)，同時，以縱縫(12)為界在導(dǎo)體板(10)上形成供電片(13)和接地片(14)，在鄰近該供電片(13)和接地片(14)處的、錐形切口(11)的斜邊(11a)、(11a)上形成下部縫(15)。
文檔編號H01Q13/00GK1897353SQ200610101800
公開日2007年1月17日 申請日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月12日
發(fā)明者福地圭介 申請人:日立電線株式會社