專利名稱：天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線，特別是涉及一種可應(yīng)用于作為次世代·超高速通信方式的UWB(Ultra Wide Band)通信設(shè)備的天線。
背景技術(shù)：
UWB(Ultra Wide Band超寬帶)是一種通過無線技術(shù)達(dá)到光纖以上的高速通信的技術(shù)，是期待取代使用2.4GHz帶的藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))和使用現(xiàn)行的5GHz帶(IEEE 802.11a)等的無線LAN的通信手段。
UWB是使用在3.1GHz至10.6GHz的寬頻帶內(nèi)且多頻帶(multi-band)的頻域來實(shí)現(xiàn)100M～1G/bps這樣的高速數(shù)據(jù)通信的通信方式，對(duì)于UWB所使用的天線，要求具有前所未有的寬頻帶性。
目前第一代UWB通信中已基本確定使用3～5GHz的頻帶。另外在考慮到與無線LAN等并用的情況下，希望覆蓋到2.3～6GHz的頻帶。
作為現(xiàn)有UWB用天線，提出有如下的各種天線如專利文獻(xiàn)1所提出的那樣，通過電介體夾著本壘狀(homebase)的導(dǎo)體，將棒球狀的頂部夾著電源進(jìn)行接地連接；如專利文獻(xiàn)2所提出的對(duì)謝爾賓斯基(sierpinski)天線進(jìn)行改良后的天線；專利文獻(xiàn)3中提出的對(duì)貼片天線進(jìn)行改良后的天線等。
特開2005-94437號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開2004-343424號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]特開2005-94499號(hào)公報(bào)然而，不能實(shí)現(xiàn)既小型輕薄又覆蓋2.3～6GHz這樣的寬頻帶、而且比頻50％以上的寬頻帶天線。
本發(fā)明的目的是提供一種天線，其覆蓋較寬的頻帶，并且改善了特定波長(zhǎng)的VSWR特性，還能夠增大天線增益。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一發(fā)明為這樣的天線在矩形的導(dǎo)體板上形成有蝴蝶結(jié)狀切口，在導(dǎo)體板的、在該蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部側(cè)的上邊緣，形成有從導(dǎo)體板延伸的輔助元件，在該蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部形成有供電部，在另一個(gè)頂角部形成有接地部。
根據(jù)第一發(fā)明所述的天線，第二發(fā)明為這樣的天線從導(dǎo)體板的、在蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部側(cè)的上邊緣延伸的輔助元件形成為從導(dǎo)體板的上邊緣的大致中央垂直地立起，然后在與導(dǎo)體板的上邊緣保持某固定間隔的狀態(tài)下沿著導(dǎo)體板的上邊緣延伸。
根據(jù)第一或第二發(fā)明所述的天線，第三發(fā)明為這樣的天線通過對(duì)金屬板進(jìn)行沖壓來形成矩形的導(dǎo)體板，并且在該導(dǎo)體板上形成蝴蝶結(jié)狀切口，以及在導(dǎo)體板的、在該蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部側(cè)的上邊緣形成從導(dǎo)體板延伸的輔助元件。
根據(jù)第一至第三發(fā)明的任一項(xiàng)所述的天線，第四發(fā)明為這樣的天線在蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部側(cè)的兩側(cè)或一側(cè)，形成有沿著蝴蝶結(jié)狀切口延伸的輔助天線元件。
第五發(fā)明為這樣的天線在矩形的導(dǎo)體板上形成有菱形或錐形的異形切口，并且從該異形切口的橫向角部到矩形的導(dǎo)體板的縱邊形成切縫，在所述一個(gè)橫向角部上形成有供電部，在與該供電部接觸的導(dǎo)體板上邊緣形成有輔助元件，另一方面，在隔著切縫對(duì)置的另一個(gè)橫向角部上形成有接地部。
根據(jù)第五發(fā)明所述的天線，第六發(fā)明為這樣的天線異形切口形成為橫向較長(zhǎng)的菱形、橫向較長(zhǎng)的錐形，該異形切口形成為位于矩形的導(dǎo)體板的上邊緣側(cè)，從異形切口開始，在矩形導(dǎo)體板的下邊緣側(cè)形成有接地片。
根據(jù)第五或第六發(fā)明所述的天線，第七發(fā)明為這樣的天線輔助元件形成為從導(dǎo)體板的形成有切縫的一側(cè)的上邊緣端部垂直地立起，然后在與導(dǎo)體板的上邊緣保持某固定間隔的狀態(tài)下沿著導(dǎo)體板的上邊緣延伸。
根據(jù)第五或第六發(fā)明所述的天線，第八發(fā)明為這樣的天線從導(dǎo)體板的上邊緣的大致中央部朝向形成有供電部的縱邊形成鉤狀的切縫，在導(dǎo)體板的上邊緣部形成有輔助元件。
根據(jù)第五至第八發(fā)明的任一項(xiàng)所述的天線，第九發(fā)明為這樣的天線在異形切口的所述一個(gè)橫向角部上，形成有沿著異形切口延伸的輔助天線元件。
本發(fā)明可以在通過蝴蝶結(jié)狀切口天線的共振中，提供獨(dú)立的任意共振。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖。
圖2是表示圖1的VSWR特性的圖。
圖3是表示現(xiàn)有的蝴蝶結(jié)狀切口天線的圖。
圖4是表示圖3的VSWR特性的圖。
圖5是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的圖。
圖6是表示圖5的VSWR特性的圖。
圖7是表示在圖5的天線中沒有附加輔助元件的天線的VSWR特性的圖。
圖8是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的圖。
符號(hào)說明10、20導(dǎo)體板；11蝴蝶結(jié)狀切口；12a、12b頂角部；13、23供電部；14、24接地部；15、25、25a輔助元件；16、26輔助天線元件；21異形切口。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1、圖2表示本發(fā)明的天線A1的一個(gè)實(shí)施方式，圖1表示天線形狀，圖2表示該天線的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)特性。
圖1中，10是通過沖床對(duì)厚度為0.1～0.5mm的金屬板進(jìn)行沖壓而形成的導(dǎo)體板，其形成為矩形，在該矩形的導(dǎo)體板10上通過沖床沖壓而形成有蝴蝶結(jié)狀切口11。
如圖所示，在矩形的導(dǎo)體板10上形成的蝴蝶結(jié)狀切口11，例如形成為將兩個(gè)等腰三角形的頂部相對(duì)地并排連接起來的形狀。
在該蝴蝶結(jié)狀切口11的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部12a形成有供電部13，在另一個(gè)頂角部12b形成有接地部14。
在導(dǎo)體板10的該供電部13側(cè)的上邊緣10a上，形成有從導(dǎo)體板10延伸的輔助元件15。
輔助部件15形成為從導(dǎo)板10的上邊緣10a的大致中央垂直地立起，然后在與導(dǎo)板10的上邊緣10a保持某固定間隔的狀態(tài)下沿著導(dǎo)板10的上邊緣延伸。
此外，也可以如圖中的雙點(diǎn)劃線所示，在蝴蝶結(jié)狀切口11中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部12a的兩側(cè)，形成有沿著蝴蝶結(jié)狀切口11延伸的輔助天線元件16。另外，該輔助天線部件16在圖中形成于頂角部12a的兩側(cè)，但也可以形成于任意一側(cè)。
雖未圖示，但供電部13和接地部14通過同軸導(dǎo)線與信號(hào)發(fā)生模塊或檢查裝置連接。
下面對(duì)于本發(fā)明的天線A1與圖3、圖4所示的蝴蝶結(jié)狀切口天線B的不同以及VSWR特性進(jìn)行說明。
如圖3所示，一般情況下，蝴蝶結(jié)狀切口天線B在作為接地板的金屬板30上制作蝴蝶結(jié)(蝴蝶形領(lǐng)結(jié))狀的切縫(或切口)31，在該切縫31最狹窄的頂角部的金屬面上形成供電部33與接地部34來進(jìn)行供電。
如圖4所示，該蝴蝶結(jié)狀切口天線B的VSWR特性在3～5.5GHz帶具有良好的特性，但在2.3～2.7GHz的VSWR特性較差。
因此，如圖2所示，通過如圖1中說明的那樣形成輔助部件15，能夠?qū)⒁詧D示虛線表示的VSWR特性b變?yōu)橐詫?shí)線表示的VSWR特性a。
即，通過增加輔助部件15，可以在2.3～2.7GHz帶上出現(xiàn)新的共振峰。
該共振峰的頻率與蝴蝶結(jié)天線的共振頻率相獨(dú)立，該共振峰的頻率可以通過改變輔助元件15的長(zhǎng)度來改變其頻率。
該輔助元件15在可以由共振頻率fc＝c/λc(c是光速)得到的共振頻率λc中，作為λ/4元件來發(fā)揮功能。
例如，在2.4GHz帶增加新的共振峰時(shí)，元件長(zhǎng)l為l＝c/(2.4×109)/4＝3×10-2(m)另外，為了增大通過輔助部件15形成的共振、以及增益，上邊緣10a與輔助部件15之間的間隔理想的是在1mm以上。
此外，在圖1的實(shí)施方式中，蝴蝶結(jié)狀切口11的形狀以將兩個(gè)等腰三角形的頂部相對(duì)地并排連接起來的形狀為例進(jìn)行了說明，但也可以是將兩個(gè)菱形排列起來的形狀，還可以是∞形狀。
圖5表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式。
在上述的實(shí)施方式中，示出了在導(dǎo)體板10上形成蝴蝶結(jié)狀切口11的例子，但為了得到低頻率側(cè)的共振，蝴蝶結(jié)狀切口11的長(zhǎng)度會(huì)變長(zhǎng)，因此為了設(shè)置在筆記本PC等上，需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。
因此，在本實(shí)施方式中，形成將圖1所示的天線在大致中央進(jìn)行了分割的天線，以使得能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。
即，如圖5所示，天線A2這樣構(gòu)成通過沖床等對(duì)銅合金等金屬板進(jìn)行沖壓來形成矩形的導(dǎo)體板20；在該矩形的導(dǎo)體板20上形成由橫向較長(zhǎng)的菱形構(gòu)成的異形切口21，并且在從該異形切口21的一側(cè)的橫向角部22a、22b到矩形導(dǎo)體板20的一個(gè)縱邊20c形成倒L字形的切縫27，在隔著該切縫27相對(duì)置的一個(gè)橫向角部22a上形成供電部23，在另一個(gè)橫向角部22b上形成接地部24，并設(shè)置輔助元件25，該輔助元件25形成為從一個(gè)縱邊20c的供電部23側(cè)的上邊緣20a端部垂直地立起，然后在與該上邊緣20a保持某固定間隔的狀態(tài)下沿著導(dǎo)體板20的上邊緣延伸。
另外，如圖示的雙點(diǎn)劃線所示，在異形切口21上形成有輔助天線元件26，該輔助天線元件26從通過切縫27相對(duì)置的供電部側(cè)的橫向角部22a沿異形切口21延伸。
該菱形的異形切口21形成為位于矩形的導(dǎo)體板20的上邊緣20a側(cè)，從異形切口21開始，在矩形的導(dǎo)體板20的下邊緣側(cè)形成有面積大于上邊緣側(cè)的接地片20g。
此外，通過使切縫27形成為倒L字形，兩個(gè)橫向角部22a、22b成為橫向排列的狀態(tài)，在連接同軸導(dǎo)線(未圖示)時(shí)，與縱邊20c成直角，同軸導(dǎo)線與接地片20g分離，因此不會(huì)給天線特性帶來影響。
圖6、圖7表示圖5所示的天線A2的VSWR特性。
如圖7所示，菱形的異形切口21與輔助天線26的VSWR特性d能夠獲得這樣的VSWR特性d通過異形切口21在3～4GHz共振、通過輔助天線元件26在5～6GHz共振，但也可以如圖6所示，通過在導(dǎo)體板20上增加輔助元件25，來制作出具有在2.3GHz附近出現(xiàn)新的共振的VSWR特性c的天線A2。
由于該新的共振，相鄰的2.8GHz附近的VSWR變高，但第一位地，如果沒有以該區(qū)域?yàn)槭褂妙l率的系統(tǒng)，則天線不需要共振。
即，在2.3～2.5GHz中，IEEE802.11b/g(所謂無線LAN)、IEEE802.16e(所謂WiMAX)等作為系統(tǒng)已經(jīng)存在，或者將在以后預(yù)定，而對(duì)于2.6～3GHz的頻帶，以后也不需要在以移動(dòng)設(shè)備為對(duì)象的天線中涵蓋該頻帶。
因此，即使VSWR特性在該頻帶惡化，在實(shí)際使用中也不存在任何問題。
在本實(shí)施方式中可知在增加輔助元件25的前后，在2.3GHz帶中VSWR特性得到大幅度改善。
此外，本實(shí)施方式中，通過輔助元件25在低頻率側(cè)提供了新的共振，但本發(fā)明并不僅限于此，通過改變輔助元件25的共振長(zhǎng)度，可以在任意頻帶中提供除了蝴蝶結(jié)狀切口提供的共振之外的新的共振。
圖8表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式。
在圖5的實(shí)施方式中，是以輔助元件25設(shè)置成從上邊緣20a的端部垂直地立起后沿上邊緣保持固定間隔地延伸為例進(jìn)行了說明，而在圖8的實(shí)施方式中，是從導(dǎo)體板20的上邊緣20a的大致中央部向形成有供電部24的一側(cè)的縱邊20形成鉤狀切縫28，從而在導(dǎo)體板20的上邊緣部形成輔助元件25a。
通過這樣用鉤狀的切縫28來形成輔助元件25a，能夠相對(duì)于輔助元件25a增大作為接地部的面積。
另外，一般蝴蝶結(jié)狀切口天線有這樣的趨勢(shì)周圍金屬部(接地部)的面積越大，越能夠取得較大的共振、增益。圖8中的天線A3能夠使其相對(duì)于異形切口21的周圍接地面積，大于圖5中的天線A2的相對(duì)于異形切口21的周圍接地面積，由此天線增益增大。
權(quán)利要求
1.一種天線，其特征在于，在矩形的導(dǎo)體板上形成有蝴蝶結(jié)狀切口，在導(dǎo)體板的、在該蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部側(cè)的上邊緣，形成有從導(dǎo)體板延伸的輔助元件，在該蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部形成有供電部，在另一個(gè)頂角部形成有接地部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，從導(dǎo)體板的、在蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部側(cè)的上邊緣延伸的輔助元件形成為從導(dǎo)體板的上邊緣的大致中央垂直地立起，然后在與導(dǎo)體板的上邊緣保持某固定間隔的狀態(tài)下沿著導(dǎo)體板的上邊緣延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線，其特征在于，通過對(duì)金屬板進(jìn)行沖壓來形成矩形的導(dǎo)體板，并且在該導(dǎo)體板上形成蝴蝶結(jié)狀切口，以及在導(dǎo)體板的、在該蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部側(cè)的上邊緣形成從導(dǎo)體板延伸的輔助元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，在蝴蝶結(jié)狀切口的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部側(cè)的兩側(cè)或一側(cè)，形成有沿著蝴蝶結(jié)狀切口延伸的輔助天線元件。
5.一種天線，其特征在于，在矩形的導(dǎo)體板上形成有菱形或錐形的異形切口，并且從該異形切口的橫向角部到矩形的導(dǎo)體板的縱邊形成切縫，在所述一個(gè)橫向角部上形成有供電部，在與該供電部接觸的導(dǎo)體板上邊緣形成有輔助元件，另一方面，在隔著切縫對(duì)置的另一個(gè)橫向角部上形成有接地部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線，其特征在于，異形切口形成為橫向較長(zhǎng)的菱形、橫向較長(zhǎng)的錐形，該異形切口形成為位于矩形的導(dǎo)體板的上邊緣側(cè)，從異形切口開始，在矩形導(dǎo)體板的下邊緣側(cè)形成有接地片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的天線，其特征在于，輔助元件形成為從導(dǎo)體板的形成有切縫的一側(cè)的上邊緣端部垂直地立起，然后在與導(dǎo)體板的上邊緣保持某固定間隔的狀態(tài)下沿著導(dǎo)體板的上邊緣延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的天線，其特征在于，從導(dǎo)體板的上邊緣的大致中央部朝向形成有供電部的縱邊形成鉤狀的切縫，在導(dǎo)體板的上邊緣部形成有輔助元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中的任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，在異形切口的所述一個(gè)橫向角部上，形成有沿著異形切口延伸的輔助天線元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種天線，其覆蓋較寬的頻帶，并且改善了特定波長(zhǎng)的VSWR特性，還能夠增大天線增益。在矩形的導(dǎo)體板(10)上形成有蝴蝶結(jié)狀切口(11)，在導(dǎo)體板(10)的、在該蝴蝶結(jié)狀切口(11)中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部(12a)側(cè)的上邊緣形成有從導(dǎo)體板(10)延伸的輔助部件(15)，在該蝴蝶結(jié)狀切口(11)的中央部相對(duì)置的一個(gè)頂角部(12a)形成有供電部(13)，在另一個(gè)頂角部(12b)形成有接地部(14)。
文檔編號(hào)H01Q5/00GK101043103SQ20071008943
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者福地圭介 申請(qǐng)人:日立電線株式會(huì)社