天線裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】該發(fā)明設(shè)置有：天線元件(10)，用于接收廣播電波和疊加在廣播電波上的被發(fā)送的信號(hào)；以及接地元件(30)，具有預(yù)定長(zhǎng)度，接地元件(30)被配置為使得可以調(diào)整相對(duì)于天線元件(10)的相對(duì)位置。該發(fā)明還設(shè)置有饋入元件(Fp)，天線元件(10)和接地元件(30)連接到饋入元件(Fp)，并且從饋入元件(Fp)中取得由天線元件(10)接收的信號(hào)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】天線裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及一種適于在諸如車(chē)輛的移動(dòng)物體中接收廣播信號(hào)的天線裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，作為用于安裝在車(chē)輛中的汽車(chē)導(dǎo)航裝置和附接到車(chē)輛上的PND(個(gè)人導(dǎo)航裝置)的天線，經(jīng)常使用附接在車(chē)輛外部的棒狀天線或可粘接到擋風(fēng)玻璃或后玻璃的薄膜天線。
[0003]在移動(dòng)物體(諸如車(chē)輛)接收廣播的情況下，由于衰減的影響，所接收的信號(hào)的信號(hào)電平變化很大，并且因此，為了彌補(bǔ)由衰減的影響而引起的接收信號(hào)的衰退的目的，經(jīng)常執(zhí)行分集接收。然而，為了執(zhí)行分集接收，必須設(shè)置多個(gè)天線。
[0004]因?yàn)檫@樣，作為用于執(zhí)行分集接收的天線，因?yàn)樘炀€的數(shù)量增加，所以，相比有損外觀的棒狀天線，更加頻繁地選擇幾乎不影響外觀的薄膜天線。
[0005]例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，通過(guò)在車(chē)輛的四個(gè)表面(即前、后、左和右表面)上安裝薄膜天線來(lái)實(shí)現(xiàn)廣播電波的穩(wěn)定接收的技術(shù)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)I JPH11-017595A
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]技術(shù)問(wèn)題
[0010]然而，難以將薄膜天線附接到窗戶(hù)上，因此，為了以有利的方式將薄膜天線粘結(jié)到適當(dāng)?shù)奈恢?，用?hù)需要請(qǐng)教專(zhuān)家來(lái)執(zhí)行附接。在這種情況下，除了薄膜天線的費(fèi)用，用戶(hù)還需要支付附接工作的費(fèi)用。
[0011]此外，因?yàn)楸∧ぬ炀€使用導(dǎo)電率不是很好的構(gòu)件作為天線元件，并且天線電纜的長(zhǎng)度很長(zhǎng)，所以相比棒狀天線等，天線增益低。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在很多薄膜天線中還使用放大器。然而，如果設(shè)置放大器，會(huì)引起功耗增加并且需要專(zhuān)用連接器這樣的問(wèn)題。
[0012]本公開(kāi)的目的是提供一種在接收性能方面優(yōu)異并容易附接的天線裝置。
[0013]問(wèn)題的解決方案
[0014]本公開(kāi)的天線裝置包括:天線元件，被配置為接收廣播電波和疊加在廣播電波上并隨后被發(fā)送的信號(hào)；以及接地元件，具有預(yù)定的長(zhǎng)度并被配置為使得能夠調(diào)節(jié)相對(duì)于天線元件的相對(duì)角度。此外，提供了一種饋入部件，天線元件和接地天線連接到該饋入部件，并且取得由天線元件從饋入部件接收的信號(hào)。
[0015]利用該配置，通過(guò)調(diào)整接地元件相對(duì)于天線元件的角度，在接地元件與安裝車(chē)載天線的車(chē)體金屬部分之間發(fā)生電容耦合。因此，用作用于接收廣播信號(hào)的天線裝置的接地的部分的面積增大，并且因此，提高了天線裝置的接收特性。此外，僅通過(guò)將天線元件和接地元件布置在例如車(chē)體的儀表板等上來(lái)形成天線裝置，并且因此，能夠非常容易地附接天線裝置。
[0016]發(fā)明的有益效果
[0017]根據(jù)本公開(kāi)，提供了一種在接收性能方面優(yōu)異并容易附接的天線裝置。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018][圖1]圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的車(chē)載天線的配置實(shí)例的說(shuō)明圖。
[0019][圖2]圖2的A至圖2的C是示出根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的車(chē)載天線在UHF波段的頻率-增益特性的曲線圖和表格，其中，圖2的A是曲線圖，圖2的B是示出當(dāng)接收垂直極化波時(shí)的增益特性的表格，且圖2的C是示出當(dāng)接收垂直極化波時(shí)的增益特性的表格。
[0020][圖3]圖3是示出根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施方式的車(chē)載天線的布置實(shí)例的說(shuō)明圖。
[0021][圖4]圖4A和圖4B是示出根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的車(chē)載天線的接收特性的曲線圖，其中，圖4A是示出由傳統(tǒng)薄膜天線接收的信號(hào)中的C/Ν比的曲線圖，且圖4B是示出由本公開(kāi)的車(chē)載天線接收的信號(hào)中的C/Ν比。
[0022][圖5]圖5是示出根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的變形例I的車(chē)載天線的配置實(shí)例的說(shuō)明圖。
[0023][圖6]圖6的A至圖6的C是示出根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的變形例I的車(chē)載天線在UHF波段的頻率-增益特性的曲線圖和表格，其中，圖6的A是曲線圖，圖6的B是示出當(dāng)接收垂直極化波時(shí)的增益特性的表格，且圖6的C是示出當(dāng)接收垂直極化波時(shí)的增益特性的表格。
[0024][圖7]圖7是示出根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施方式的變形例2中的車(chē)載天線的配置實(shí)例的說(shuō)明圖。
[0025][圖8]圖8的A至圖8的C是示出根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的變形例2的車(chē)載天線在UHF波段的頻率-增益特性的曲線圖和表格，其中，圖8的A是曲線圖，圖8的B是示出當(dāng)接收垂直極化波時(shí)的增益特性的表格，且圖8的C是示出當(dāng)接收垂直極化波時(shí)的增益特性的表格。
[0026][圖9]圖9是示出根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施方式的變形例3的車(chē)載天線的配置實(shí)例的說(shuō)明圖。
[0027][圖10]圖10是示出根據(jù)本公開(kāi)第二實(shí)施方式的車(chē)載天線的配置實(shí)例的說(shuō)明圖。
[0028][圖11]圖11是示出根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施方式的變形例的車(chē)載天線的配置實(shí)例的說(shuō)明圖。
[0029][圖12]圖12的A至圖12的C是示出根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施方式的變形例的車(chē)載天線在UHF波段的頻率-增益特性的曲線圖和表格，其中，圖12的A是曲線圖，圖12的B是示出當(dāng)接收垂直極化波時(shí)的增益特性的表格，且圖12的C是示出當(dāng)接收垂直極化波時(shí)的增益特性的表格。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在下文中，描述體現(xiàn)本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式。按照下面的順序給出描述。
[0031]1.第一實(shí)施方式實(shí)例(其中天線元件和接地元件經(jīng)由基板連接的實(shí)例)[0032]2.第一實(shí)施方式的變形例
[0033]2-1.第一實(shí)施方式的變形例I (其中天線元件通過(guò)基板配置的實(shí)例)
[0034]2-2.第一實(shí)施方式的變形例2 (其中天線元件通過(guò)基板配置并且J型天線通過(guò)與接地元件和天線元件不同的接地部件配置的實(shí)例)
[0035]2-3.第一實(shí)施方式的變形例3 (其中設(shè)置了多個(gè)天線元件并共享具有接地元件的連接部件的實(shí)例)
[0036]3.第二實(shí)施方式實(shí)例(其中接地元件通過(guò)棒狀天線配置的實(shí)例)
[0037]3-1.第二實(shí)施方式的變形例(其中設(shè)置了多個(gè)由棒狀天線配置的接地元件的實(shí)例)
[0038]4.各種變形例
[0039]〈1.第一實(shí)施方式實(shí)例>
[0040]圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的車(chē)載天線的配置實(shí)例的示意圖。圖1所示的車(chē)載天線I包括天線元件10、高頻傳輸線20、接地元件30和作為天線電纜的同軸線40。在本實(shí)施方式中，天線元件10通過(guò)導(dǎo)線材料(諸如金屬棒)來(lái)配置，并且天線元件10連接到通過(guò)接地共面線配置的高頻傳輸線20的信號(hào)圖案(信號(hào)線)21。共面線是其中信號(hào)線和接地導(dǎo)體存在于同一平面上的傳輸線。
[0041]如上所述，在高頻傳輸線20中，使用了接地共面線，并且在由板狀電介質(zhì)構(gòu)成的基板21的表面上直接或經(jīng)由絕緣膜設(shè)置信號(hào)圖案22與接地導(dǎo)體23。在信號(hào)圖案22與接地導(dǎo)體23之間，設(shè)置具有適當(dāng)寬度的為線型間隙的狹縫24。接地導(dǎo)體23也形成在基板21的背面上，并且通常經(jīng)由通孔等與在頂表面上的接地導(dǎo)體23相連接，并被配置以便用作地面。通過(guò)接地共面線配置高頻傳輸線20，基板的介電損耗被抑制為很低，并且因此，可以允許由天線元件10接收的高頻信號(hào)不具有衰減地通過(guò)。
[0042]由導(dǎo)線材料(諸如金屬棒)配置的接地元件30連接到基板21上的接地導(dǎo)體23。利用該配置，天線通過(guò)天線元件10和接地元件30配置。通過(guò)將天線元件10的長(zhǎng)度和接地元件30的長(zhǎng)度的總長(zhǎng)度設(shè)置為大約期望接收的頻率的λ /2，使得可以通過(guò)車(chē)載天線I接收所期望的頻率。實(shí)際上，需要根據(jù)天線元件10的材料、接地元件30的材料和接收頻率適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)元件。在本實(shí)施方式中，例如，通過(guò)將天線元件10的長(zhǎng)度設(shè)置為13cm，并且將接地元件30的長(zhǎng)度設(shè)置為10cm，天線被配置為能夠接收在UHF波段的頻率。
[0043]在天線元件10連接至的一側(cè)的相反側(cè)，同軸線40的芯線41連接到基板21上的信號(hào)圖案22的端部，并且同軸線40的外部導(dǎo)體43連接到接地導(dǎo)體23的端部。換句話說(shuō)，在同軸線40的頂端部分,保護(hù)罩(protective covering) 44和外部導(dǎo)體43從同軸線40去除，以實(shí)現(xiàn)其中電介質(zhì)42和芯線41被暴露的狀態(tài)。根據(jù)本實(shí)施方式的車(chē)載天線I的饋入點(diǎn)FP是其中天線元件10在圖1中從接地導(dǎo)體23沿著向左的方向突出的部分。換句話說(shuō)，在天線元件10與信號(hào)模式22連接的部分中，形成饋入點(diǎn)FP。
[0044]作為天線元件10、接地元件30和同軸線40連接到高頻傳輸線20的部分的連接部件50通過(guò)樹(shù)脂51 (諸如人造橡膠)來(lái)模制。換句話說(shuō)，形成樹(shù)脂51以覆蓋基板21、信號(hào)圖案22和接地導(dǎo)體23。在連接到連接部件50的一側(cè)的相反側(cè)，同軸連接器45附接到同軸線40的端部。
[0045]此外，作為高頻衰減構(gòu)件的鐵氧體磁芯60設(shè)置在同軸線40的一部分上。通過(guò)設(shè)置鐵氧體磁芯60,在同軸導(dǎo)線40的外部導(dǎo)體43上不會(huì)感應(yīng)(induce)從鐵氧體磁芯60到同軸連接器45的無(wú)線電波。因此，由天線元件10接收的圖像電流和噪聲流經(jīng)外部導(dǎo)體43從連接部件50到鐵氧體磁芯60。換句話說(shuō)，該部分用作天線元件10的接地。因此，可以防止用作天線的同軸線40的外部導(dǎo)體43感應(yīng)非預(yù)期頻率的無(wú)線電波。
[0046]此外，因?yàn)橛米魈炀€的接地的部分延伸，所以改善了天線元件10的接收特性。假設(shè)根據(jù)期望接收的頻率等能夠?qū)⑼S線40上設(shè)置鐵氧體磁芯60的位置(到連接部件50的距離)調(diào)節(jié)到任何位置。在本實(shí)施方式中，通過(guò)在與連接部50間隔7厘米的位置處設(shè)置鐵氧體芯60，可以最有效地去除在天線元件10上感應(yīng)的噪聲和圖像電流。
[0047]此外，如上所述，車(chē)載天線I的饋入點(diǎn)FP被配置在其中基板21的信號(hào)圖案22和天線元件10連接的位置處。通過(guò)鐵氧體磁心60的插入位置和天線元件10的長(zhǎng)度調(diào)整饋入點(diǎn)FP的阻抗，使得可以確定接收頻率。
[0048]圖2的A至圖2的C示出了當(dāng)圖1所示的車(chē)載天線I接收在UHF波段的廣播時(shí)的頻率-增益特性。作為圖1所示的同軸線40，使用具有3m長(zhǎng)度的同軸線。圖2的A是曲線圖，且圖2的B和圖2的C示出了數(shù)據(jù)。圖2的A中的水平軸表示頻率(MHz)，且垂直軸表示峰值增益(dBd)。曲線圖中的實(shí)線表示在接收水平極化波時(shí)的增益特性，且虛線表示在接收垂直極化波時(shí)的增益特性。圖2的B是表示在接收垂直極化波時(shí)的頻率-增益特性的數(shù)據(jù)，且圖2的C是表示在接收水平極化波時(shí)的頻率-增益特性的數(shù)據(jù)。如圖2的A至圖2的C所示，在470MHz到870MHz的UHF波段，確定在水平極化波(即TV廣播的主極化波)中獲得了約-1OdB或更多的增益特性。
[0049]圖3的A和圖3的B示出了通過(guò)與傳統(tǒng)薄膜天線的C/Ν比相比的在解調(diào)前所接收信號(hào)的C/Ν比(載波噪聲比)。圖3的A是示出在車(chē)載天線I接收在UHF波段(中心頻率是475MHz)的信號(hào)的情況下的所接收的信號(hào)的C/Ν比的曲線圖，且圖3的B是示出在傳統(tǒng)的薄膜天線接收在UHF波段的信號(hào)的情況下的所接收的信號(hào)的C/Ν比的曲線圖。作為傳統(tǒng)的薄膜天線，使用利用放大器以將所接收的信號(hào)的電平增加15dB的薄膜天線。在圖3的A和圖3的B中，水平軸表示頻率(MHz)，且垂直軸表示信號(hào)電平(dBm)。
[0050]如圖3的A所示，在由根據(jù)本實(shí)施方式的車(chē)載天線I接收的信號(hào)中，本底噪聲為由虛線表示的_122dBm附近的值，且信號(hào)電平為由交替的長(zhǎng)和短劃線表示的_105dBm附近的值。與此相反，在由傳統(tǒng)的薄膜天線接收的信號(hào)中，信號(hào)電平增加至如圖3的B所示的-88dBm附近。然而，已知的是與信號(hào)電平一起,本底噪聲也增加至_108dBm附近。換句話說(shuō)，在圖3的B中，由表示本底噪聲電平的交替的長(zhǎng)和短劃線與表示信號(hào)電平的虛線之間的間隔所表示的C/Ν比，與圖3的A所示的車(chē)載天線I的C/Ν比并沒(méi)有太大不同。在某些頻率處，圖3的A所示的車(chē)載天線I的C/Ν比稍好。
[0051]圖4是示出車(chē)載天線I到車(chē)體的布置實(shí)例的示意圖。例如，在車(chē)載天線I接收使用高階調(diào)制系統(tǒng)的廣播(諸如全波段廣播的廣播)的情況下，可以通過(guò)設(shè)置兩個(gè)車(chē)載天線I以執(zhí)行分集接收來(lái)提高天線的接收特性。圖4示出了其中兩個(gè)車(chē)載天線I分別被布置在與車(chē)輛的擋風(fēng)玻璃101的底座(base)接觸的儀表板102的右端和左端的實(shí)例。在左和右車(chē)載天線I中，使天線元件10筆直地向前延伸，以平行于儀表板102上的擋風(fēng)玻璃101的底座，并且使接地元件30沿著擋風(fēng)玻璃101的左側(cè)和右側(cè)延伸。
[0052]設(shè)置在左和右車(chē)載天線I的每個(gè)同軸線40的頂端部分的同軸連接器45連接到PND200。在PND200內(nèi)部，接收器210被配置并且接收器210執(zhí)行分集接收并解調(diào)接收的信號(hào)。在本實(shí)施方式中，作為分集接收，例如，使用空間分集的最大比合并系統(tǒng)。由接收器210解調(diào)的信號(hào)顯示在包括液晶顯示器等的顯示單元220的屏幕上。
[0053]通過(guò)以這種方式布置車(chē)載天線1，位于擋風(fēng)玻璃101的端部的車(chē)輛的金屬體與車(chē)載天線I的接地元件30是電容耦合的，并且天線的接地延伸。因此，由車(chē)載天線I接收的信號(hào)的電平增加，并且此外，還提高了在行駛時(shí)的接收特性。
[0054]根據(jù)本實(shí)施方式的車(chē)載天線1，通過(guò)接地元件30與車(chē)體的金屬部分的電容耦合，天線的用作接地的部分延伸，并且因此，使得可以獲得等于或高于傳統(tǒng)薄膜天線的接收特性的接收特性。此外，無(wú)需將天線粘接到擋風(fēng)玻璃101或后玻璃(未示出)，并且因此，使得可以使用具有優(yōu)異導(dǎo)電性的金屬構(gòu)件作為天線元件10的原始材料。此外，不再需要將天線放置在與汽車(chē)導(dǎo)航裝置或PND200分開(kāi)的位置處，諸如擋風(fēng)玻璃101和后玻璃(未示出)的上端，并且因此，還可以減小天線電纜(同軸線40)的長(zhǎng)度。
[0055]因此，不再需要設(shè)置放大器來(lái)彌補(bǔ)由天線元件的材料和電纜長(zhǎng)度造成的降低的天線增益。因此，不再需要使用昂貴的連接器，諸如與放大器兼容的MCX連接器，并且因此，可以降低制造成本。除此之外，還可抑制功耗。此外，根據(jù)本實(shí)施方式的車(chē)載天線I僅需要放置在儀表板102上，并且因此，用戶(hù)自己可以容易地進(jìn)行附接。因此，不再需要用戶(hù)支付附接費(fèi)用。
[0056]此外，容易增加天線的數(shù)量，并且因此，可以執(zhí)行分集接收。因此，使得可以接收全波段廣播，并且因此，使得即使在屏幕尺寸相對(duì)較大的裝置(諸如在PND200)上，也可以清楚地顯示高精度的字符和影像。此外，即使在增加車(chē)載天線I的數(shù)量以執(zhí)行分集接收的情況下，車(chē)載天線I不放置在擋風(fēng)玻璃101的表面上，并且因此，不再妨礙駕駛時(shí)的可視性。此夕卜，不需要將天線附接在車(chē)體外部，并且因此，不再有損車(chē)輛的外觀。
[0057]在上述實(shí)施方式中，車(chē)載天線I的天線元件10和接地元件30放置在車(chē)輛的儀表板102上,但也可以通過(guò)夾持件(clamper)等來(lái)固定。
[0058]此外，在上述實(shí)施方式中，天線元件10與接地元件30經(jīng)由通過(guò)接地共面線配置的高頻傳輸線20連接，但并不局限于此。也可使用另一種高頻傳輸線，諸如微帶線。可替代地，天線元件10和接地元件30可直接連接到同軸線40，而無(wú)需使用高頻傳輸線20，在這種情況下，天線元件10連接到同軸線40的芯線41，并且接地元件30連接到同軸線40的外部導(dǎo)體43。
[0059]在圖4所示的布置示例中，給出了其中設(shè)置兩個(gè)車(chē)載天線I以執(zhí)行分集接收的實(shí)例，但也可設(shè)置另一數(shù)量的車(chē)載天線1，諸如四個(gè)。應(yīng)用在不執(zhí)行分集接收的情況下也是可利用的，并且在這種情況下，只使用一個(gè)車(chē)載天線I。
[0060]<2.第一實(shí)施方式的變形例>
[0061]接著，參照?qǐng)D5至圖9，對(duì)根據(jù)上述第一實(shí)施方式的變形例的車(chē)載天線IA的配置實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。
[0062][2-1.變形例 I]
[0063]圖5是示出變形例I的配置實(shí)例的示意圖。在圖5中，相同的符號(hào)被附加到與圖1中的部分相對(duì)應(yīng)的部分，并且省略重復(fù)的說(shuō)明。圖5所示的車(chē)載天線IA與圖1所示的車(chē)載天線I的不同之處在于天線元件IOa由板狀導(dǎo)體制成的基板來(lái)配置。[0064]具體地，寬度被設(shè)置為從兩個(gè)接地導(dǎo)體23的端部到端部的相同寬度(例如15mm)，并且在縱向方向上的長(zhǎng)度被設(shè)置為115mm。不具有設(shè)置在背面的接地的基板與基板21上的信號(hào)圖案22的端部相連。在基板21上的信號(hào)圖案22的端部是指同軸線40的芯線41或接地元件30未連接至的一側(cè)。利用該配置，相比如第一實(shí)施方式所述的車(chē)載天線I的面積，能夠更多地增加天線元件IOa的面積。在本實(shí)施方式中，天線元件IOa與基板21連接的部分被樹(shù)脂殼體51a覆蓋。
[0065]圖6的A至6的C是示出當(dāng)本實(shí)施方式的車(chē)載天線IA接收在UHF波段的廣播時(shí)的頻率-增益特性的曲線圖和表格。同軸線40的長(zhǎng)度被設(shè)置為1.5m。圖6的A是曲線圖，且圖6的B和圖6的C示出了數(shù)據(jù)。圖6的A的水平軸表示頻率(MHz)，且垂直軸表示峰值增益(dBd)。圖中的實(shí)線表示在接收水平極化波時(shí)的增益特性，且虛線表示在接收垂直極化波時(shí)的增益特性。圖6的B是表示在接收垂直極化波時(shí)的頻率-增益特性的數(shù)據(jù)，且圖6的C是表示在接收水平極化波時(shí)的頻率-增益特性的數(shù)據(jù)。如圖6的A至圖6的C所示，特別是在570MHz至770MHz的波段，確定在垂直極化波和水平極化波中都獲得了約-1OdB或更多的增益特性。換句話說(shuō)，已知相比如第一實(shí)施方式所述的車(chē)載天線I的增益特性(參見(jiàn)圖2的A至圖2的C)，大幅度提高了接收特性。
[0066]在此，給出其中天線元件IOa的寬度被設(shè)置與從接地導(dǎo)體23的端部到端部的相同寬度的實(shí)例，但這并不局限于此。寬度可比此更寬，并且如果加寬，則不同頻率的電流流經(jīng)天線元件10a，并且因此，可以進(jìn)一步提高尤其是在高頻側(cè)的接收特性。
[0067][2-2.變形例 2]
[0068]圖7是示出本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的變形例2的配置實(shí)例的示意圖。在圖7中，相同的符號(hào)被附加到與圖1和圖6中的那些相對(duì)應(yīng)的部分，并且省略重復(fù)的說(shuō)明。圖7所示的車(chē)載天線IB與圖6所示的車(chē)載天線IA的不同之處在于基板21上的接地導(dǎo)體23延伸并且設(shè)置與接地元件30不同的第二接地元件30a。
[0069]第二接地元件30a被放置為平行于天線元件10b，并且與天線元件IOa分離預(yù)定的間隔，并且其縱向方向的長(zhǎng)度被制成得比天線元件IOb的長(zhǎng)度更短。利用該配置，J型天線通過(guò)天線元件IOa和第二接地元件30a配置。
[0070]通過(guò)調(diào)節(jié)第二接地元件30a的長(zhǎng)度和到天線元件IOa的距離，在由天線元件IOa接收的頻率處的圖像電流開(kāi)始流經(jīng)第二接地元件30a。因此，使得可以獲取期望的電波和圖像電流的信號(hào)之和作為在饋入點(diǎn)處接收的信號(hào)，并且因此，可以增加所接收的信號(hào)的電平。換句話說(shuō)，可以提高天線的接收靈敏度。對(duì)于具體尺寸，例如，在接收UHF波段的信號(hào)的情況下，天線元件IOa的長(zhǎng)度和寬度分別被設(shè)置為130mm和8mm，并且第二接地元件30a的長(zhǎng)度和寬度被分別設(shè)置為85mm和3mm。隨后，天線元件IOa與第二接地元件30a之間的間隔被設(shè)置，從而使分別由天線元件IOa和第二接地元件30a接收的信號(hào)能夠彼此分離。
[0071]圖8的A至圖8的C是示出當(dāng)本實(shí)施方式的車(chē)載天線IB接收在UHF波段的廣播時(shí)的頻率-增益特性的曲線圖和表格。接地元件30的長(zhǎng)度被設(shè)置為100mm，并且同軸線40的長(zhǎng)度被設(shè)置為1.5m。圖8的A是曲線圖，且圖8的B和圖8的C示出了數(shù)據(jù)。圖8的A的水平軸表示頻率(MHz)，且垂直軸表示峰值增益(dBd)。曲線圖中的實(shí)線表示在接收水平極化波時(shí)的增益特性，且虛線表示在接收垂直極化波時(shí)的增益特性。圖8的B是表示在接收垂直極化波時(shí)的頻率-增益特性的數(shù)據(jù)，且圖8的C是表示在接收水平極化波時(shí)的頻率-增益特性的數(shù)據(jù)。如圖8的A至圖8的C所示，在高頻率特別是約670MHz到750MHz的部分，確定在垂直極化波和水平極化波中都獲得了約-8dB或更多的增益特性。特別是在水平極化波中，獲得了 _5dB或更多的有利特性。換句話說(shuō)，已知相比上述每個(gè)實(shí)施方式的車(chē)載天線的增益特性，大幅度地改善了接收特性。
[0072]對(duì)于本實(shí)施方式的車(chē)載天線1B，還進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試以評(píng)估其運(yùn)轉(zhuǎn)性能。通過(guò)將傳統(tǒng)的薄膜天線和本實(shí)施方式的車(chē)載天線IB附接到一輛車(chē)上并使其駛過(guò)電場(chǎng)微弱的區(qū)域和建筑物后面的無(wú)線電波微弱并被衰減的區(qū)域來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。隨后，通過(guò)觀看和收聽(tīng)分別由兩個(gè)天線接收的預(yù)定廣播電波的影像，檢查塊噪聲(block noise)如何出現(xiàn)在影像中。換句話說(shuō)，比較產(chǎn)生塊噪聲的間隔的長(zhǎng)度、所產(chǎn)生的塊噪聲出現(xiàn)的方式等。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的區(qū)域的東端圍繞石川、大田區(qū)、東京(距發(fā)送廣播電波的東京塔約10km)，并且西端圍繞武藏新城、中原區(qū)、川崎市(在西南方向上與東端相距約5km)。北端圍繞那霸市、世田谷區(qū)，并且南端圍繞Shinmaruko、中原區(qū)、川崎市。
[0073]作為薄膜天線，設(shè)置了兩個(gè)天線以執(zhí)行分集接收，并且天線分別被粘結(jié)到擋風(fēng)玻璃的右上部分和左上部分。另一方面，類(lèi)似地，兩個(gè)車(chē)載天線IB(參見(jiàn)圖7)分別被設(shè)置并布置在儀表板的右端部和左端部，并且使每個(gè)接地元件30沿著車(chē)體的左和右支柱延伸。接收信道是TOKYO MX (物理信道:UHF波段20ch，中心頻率:515MHz，發(fā)送輸出:3kW)。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的當(dāng)天的天氣很好。
[0074]作為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果，在圍繞Shinmaruko、Musashinakahara 和 Musashishinjo 的住宅街道中，對(duì)于薄膜天線和本公開(kāi)的車(chē)載天線1B，塊噪聲出現(xiàn)在影像中的方式基本相同。與此相反，在從大三京浜公路的玉川IC到京浜崎IC的部分，在從國(guó)道312的石川到玉川IC的區(qū)域，以及在從國(guó)道311的石川到Shinmaruko的區(qū)域,對(duì)于本公開(kāi)的車(chē)載天線1B,出現(xiàn)更少的塊噪聲。換句話說(shuō)，確定接收特性比薄膜天線的接收特性更優(yōu)異。此外，在本公開(kāi)的車(chē)載天線IB被放置在距離支柱IOcm的情況下，可以獲得基本相同的接收特性。
[0075]換句話說(shuō)，根據(jù)本實(shí)施方式，獲得了與根據(jù)上述每個(gè)實(shí)施方式的車(chē)載天線的效果等效的效果，并且進(jìn)一步改善了天線的接收特性。
[0076]在圖7所示的配置中，給出了其中天線元件IOa放置在同軸線40的一側(cè)并且第二接地元件30a放置在天線元件IOa上方的實(shí)例，但這并不局限于此，并可接受與之相反的布置。換句話說(shuō)，第二接地元件30a可放置在同軸線40的一側(cè)，并且天線元件IOa可放置在第二接地元件30a上方。
[0077][2-3.變形例 3]
[0078]接著，參照?qǐng)D9，說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施方式的變形例3的車(chē)載天線IC的配置實(shí)例。在圖9中，相同的符號(hào)被附加到對(duì)應(yīng)于圖1、圖5、圖7中的那些的部分，并且省略重復(fù)的說(shuō)明。圖9所示的車(chē)載天線IC具有其中設(shè)置了由線性金屬部件制成的兩個(gè)天線元件并且第二接地元件30被兩個(gè)天線元件共享的配置。天線元件10-1和天線元件10-2被布置成面向不同的方向，從而使兩個(gè)天線之間的接收狀態(tài)的相關(guān)性盡可能地小。
[0079]基板21b上設(shè)置有兩組信號(hào)圖案22，并且接地導(dǎo)體23以及天線元件10_1和天線元件10-2分別連接到不同的信號(hào)圖案22。隨后，在信號(hào)圖案22的未被附接天線元件的一偵牝單獨(dú)地設(shè)置用于天線元件10-1的同軸線40-1和用于天線元件10-2的同軸線40-2。
[0080]利用該配置，即使在需要兩個(gè)天線元件以執(zhí)行分集接收的情況下，僅需要在儀表板(未示出)的一側(cè)上放置車(chē)載天線1C。此外，即使在使用四個(gè)天線元件執(zhí)行分集接收的情況下，也僅需要在儀表板的兩側(cè)上放置兩個(gè)車(chē)載天線1C。根據(jù)本實(shí)施方式的車(chē)載天線1C，可以獲得與上述每個(gè)實(shí)施方式中所獲得的效果等效的效果。
[0081]在本實(shí)施方式中，給出了其中天線元件10-1和天線元件10-2由相同的構(gòu)件(金屬構(gòu)件)來(lái)配置的實(shí)例，但這并不局限于此。例如，也可以由基板配置兩個(gè)天線元件中的其中一個(gè)，并且由金屬線材料配置另一個(gè)。此時(shí)，通過(guò)布置由基板配置的天線元件以使其相對(duì)于儀表板是水平的，并且通過(guò)由線型金屬構(gòu)件配置另一天線并布置該天線元件以使其垂直地豎起，可以減少兩個(gè)天線元件之間的相關(guān)程度。
[0082]<3.第二實(shí)施方式實(shí)例>
[0083]接著，參照?qǐng)D10說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施方式的車(chē)載天線的配置實(shí)例。在圖10中，相同的符號(hào)被附加到與圖1、圖5、圖7和圖9的那些相對(duì)應(yīng)的部分，并且省略重復(fù)的說(shuō)明。在根據(jù)本實(shí)施方式的車(chē)載天線ID中，天線元件IOb和接地元件30b由棒狀天線(棒狀天線)配置。
[0084]作為用作接地元件30b的棒狀天線，例如，使用其中天線部分與支承部分(相對(duì)位置)所形成的角度可被調(diào)節(jié)到任何角度的類(lèi)型。天線元件IOb和接地元件30b經(jīng)由上述的高頻傳輸線(未圖示)等相連接，并且連接部分被樹(shù)脂殼體覆蓋。在本實(shí)施方式中，接地元件30b的與高頻傳輸線的基板的連接部分設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31包括φ 3.5的耳機(jī)插孔(earphone jack),并且通過(guò)將接地元件30b插入到旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31中，使得可以將接地元件30b相對(duì)于天線元件IOb的角度調(diào)整到任何角度。
[0085]利用該配置，使得可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)接地元件30b來(lái)將接地元件30b與車(chē)體(未示出)之間的間隔調(diào)整到任何間隔。換句話說(shuō)，可以將接地元件30b放置在其中接地元件30b與車(chē)體之間發(fā)生的電容耦合是最合適的位置處，并且因此，使得可以很容易地改善天線特性。此外，可以將接地元件30b的角度調(diào)整到支柱相對(duì)于接地的任何角度，并且因此，可以將車(chē)載天線ID附接到任何車(chē)體。在本實(shí)施方式中，給出了其中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31由耳機(jī)插孔形成的實(shí)例，但這不受限制，并且也可以形成專(zhuān)用的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31。此外，也可以使用被配置為能夠旋轉(zhuǎn)、延伸和收縮的棒狀天線，諸如移動(dòng)電話中的用于觀看和收聽(tīng)單波段廣播的棒狀天線。
[0086][3-1.變形例]
[0087]也可以將如圖10所示的其中天線元件IOb和接地元件30b由棒狀天線配置的車(chē)載天線ID配置為J型天線。如上所述配置的車(chē)載天線IE的配置實(shí)例在圖11中示出。如在圖7中所示的配置，設(shè)置與接地元件30b分離的第二接地元件30c。隨后，第二接地元件30c被放置為平行于天線元件IOb并與天線元件IOa分開(kāi)預(yù)定的間隔，并且其在縱向方向上的長(zhǎng)度被制成得比天線元件IOb的長(zhǎng)度短。
[0088]利用該配置，可以使在由天線元件IOa接收的頻率處的圖像電流流經(jīng)第二接地元件30c，并且同時(shí)，使對(duì)應(yīng)于接地元件30c的長(zhǎng)度的電流也在天線元件側(cè)流動(dòng)，并且因此，使得可以擴(kuò)展可接收的波段。
[0089]圖12的A至圖12的C是示出了當(dāng)本實(shí)施方式的車(chē)載天線IE (參見(jiàn)圖11)接收在UHF波段的廣播時(shí)的頻率-增益特性的曲線圖和表格。接地元件30的長(zhǎng)度被設(shè)置為120_，并且同軸線40的長(zhǎng)度被設(shè)置為1.5m。此外，天線元件IOb的長(zhǎng)度被設(shè)置為130mm，第二接地元件30c的長(zhǎng)度被設(shè)置為85mm，并且天線元件IOb與第二接地元件30c之間的角度被設(shè)置為135。。
[0090]圖12的A是曲線圖，且圖12的B和圖12的C示出了數(shù)據(jù)。圖12的A的水平軸表示頻率(MHz)，且垂直軸表示峰值增益(dBd)。圖中的實(shí)線表示在接收水平極化波時(shí)的增益特性，且虛線表示在接收垂直極化波時(shí)的增益特性。圖12的B是表示在接收垂直極化波時(shí)的頻率-增益特性的數(shù)據(jù)，且圖12的C是表示在接收水平極化波時(shí)的頻率-增益特性的數(shù)據(jù)。如圖12的A至圖12所示，特別是在670MHz到750MHz附近的高頻部分，確定在垂直極化波和水平極化波中都獲得了約-8dB或更多的增益特性。換句話說(shuō)，雖然與圖8的A至圖8的C所示的增益特性相比優(yōu)異性稍差，但已知獲得了比本公開(kāi)的未被配置成J型的其它車(chē)載天線的接收特性更優(yōu)異的特性。
[0091]〈4.各種變形例〉
[0092]在上述每個(gè)實(shí)施方式中，將其中車(chē)載天線I接收在UHF波段的無(wú)線電波的情況作為一個(gè)實(shí)例，但這并不受限制。也可以將每個(gè)實(shí)施方式應(yīng)用到接收例如VHF波段的天線。
[0093]此外，在上述每個(gè)實(shí)施方式中，給出了其中車(chē)載天線I不具有放大器的實(shí)例，但也可以在被配置為共面線的高頻傳輸線20上設(shè)置放大器。通過(guò)設(shè)置放大器，被插入放大器的部分的前面和后面在高頻方面上被分開(kāi)，并且因此，不再需要將鐵氧體磁芯60插入到同軸線40中。
[0094]此外，在上述每個(gè)實(shí)施方式中，給出了其中車(chē)載天線I和導(dǎo)航裝置(諸如PND200)經(jīng)由同軸線40連接的實(shí)例,但車(chē)載天線I可結(jié)合在PND200中。例如，也可以設(shè)計(jì)其中天線元件被嵌入在殼體的顯示屏上方的部分等中并且接地元件30可選轉(zhuǎn)地設(shè)置在殼體的右上或左上部分的配置。
[0095]此外，在上述每個(gè)實(shí)施方式中，給出了其中車(chē)載天線I連接到導(dǎo)航裝置(諸如PND200)的實(shí)例，但這并不受限制，也可以配置車(chē)載天線I以便能夠被附接到便攜裝置，諸如移動(dòng)電話終端和平板終端。在這種情況下，例如，只需要將接地元件30插入到終端，諸如微型USB (USB微終端)，并且也可能使用設(shè)置到終端的天線作為標(biāo)準(zhǔn)裝置，而不設(shè)置天線元件10。
[0096]此外，本公開(kāi)也可以配置如下。
[0097](I)
[0098]一種天線裝置，包括:
[0099]天線元件，被配置以接收廣播波和疊加在廣播電波上并隨后被發(fā)送的信號(hào)；
[0100]接地元件，具有預(yù)定長(zhǎng)度，該接地元件被配置為能夠調(diào)整相對(duì)于天線元件的相對(duì)位置；以及
[0101]饋入部件，天線元件和接地元件連接到該饋入部件，并且從其取得由天線元件接收的信號(hào)。
[0102](2)
[0103]根據(jù)(I)所述的天線裝置，
[0104]其中，天線元件和接地元件由導(dǎo)電構(gòu)件形成。
[0105](3)
[0106]根據(jù)⑴或⑵所述的天線裝置，
[0107]其中，在接地元件與其中安裝了天線裝置的車(chē)輛的車(chē)體的金屬部分之間發(fā)生的電容耦合的耦合電容的大小根據(jù)接地元件與天線元件之間的相對(duì)位置關(guān)系而改變。
[0108](4)
[0109]根據(jù)⑴至⑶中任意一項(xiàng)所述的天線裝置，
[0110]其中，以天線元件的長(zhǎng)度和接地元件的長(zhǎng)度的總長(zhǎng)度基本為期望接收的無(wú)線電波的波長(zhǎng)的λ/2的方式來(lái)調(diào)整天線元件和接地元件在縱向方向上的長(zhǎng)度。
[0111](5)
[0112]根據(jù)(I)至(4)中任意一項(xiàng)所述的天線裝置，進(jìn)一步包括:
[0113]第二接地元件，被布置成基本平行于天線元件，第二接地元件具有比天線元件的長(zhǎng)度短的長(zhǎng)度并且連接到饋入部件。
[0114](6)
[0115]根據(jù)⑴至(4)中任意一項(xiàng)所述的天線裝置，
[0116]其中，同軸線被連接到饋入部件，并且天線裝置進(jìn)一步包括與天線元件不同的第二天線元件。
[0117](7)
[0118]根據(jù)⑴至(6)中任意一項(xiàng)所述的天線裝置，
[0119]其中，天線元件和第二天線元件以天線元件和第二天線元件面向彼此不同的方向的方式來(lái)布置。
[0120](8)
[0121]根據(jù)⑴至(J)中任意一項(xiàng)所述的天線裝置，
[0122]其中，天線元件連接到具有導(dǎo)電部件和接地部件的基板的導(dǎo)電部件，基板的導(dǎo)電部件包括用于天線元件的第一導(dǎo)電部件和用于第二天線元件的第二導(dǎo)電部件，第一導(dǎo)電部件連接到同軸線，并且第二導(dǎo)電部件連接到與同軸線不同的第二同軸線。
[0123](9)
[0124]根據(jù)⑴至(4)中任意一項(xiàng)所述的天線裝置，
[0125]其中，同軸線連接到饋入部件，并且被配置為衰減高頻電流的高頻衰減部件被設(shè)置在同軸線的一部分。
[0126](10)
[0127]根據(jù)⑴至(4)中任意一項(xiàng)所述的天線裝置，
[0128]其中，天線元件連接到具有導(dǎo)電部件和接地部件的基板的導(dǎo)電部件，并且接地元件與基板的接地部件連接。
[0129](11)
[0130]根據(jù)⑴至(4)中任意一項(xiàng)所述的天線裝置，
[0131]其中，天線元件連接到同軸線的芯線，并且接地元件連接到同軸線的外部導(dǎo)體。
[0132]符號(hào)說(shuō)明
[0133]1，1A，1B，1C，1D，1E 車(chē)載天線
[0134]10，10-1，10-2，10a，IOb 天線元件
[0135]20高頻傳輸線
[0136]21 基板
[0137]22信號(hào)圖案[0138]23接地導(dǎo)體
[0139]24 狹縫
[0140]30接地元件
[0141]30a第二接地元件
[0142]30b接地元件
[0143]30c第二接地元件
[0144]31旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
[0145]40同軸線
[0146]40-1,40-2 同軸線
[0147]41 芯線
[0148]42電介質(zhì)
[0149]43外部導(dǎo)體
[0150]44保護(hù)罩
[0151]45同軸連接器
[0152]50連接部件
[0153]51 樹(shù)脂
[0154]5IA樹(shù)脂殼體
[0155]60鐵氧體磁芯
[0156]101擋風(fēng)玻璃
[0157]102儀表板
[0158]200 PND
[0159]210接收器
[0160]220顯示單元
【權(quán)利要求】
1.一種天線裝置，包括: 天線元件，被配置為接收廣播電波和疊加在所述廣播電波上并隨后被發(fā)送的信號(hào)； 接地元件，具有預(yù)定的長(zhǎng)度，所述接地元件被配置為能夠調(diào)整相對(duì)于所述天線元件的相對(duì)位置；以及 饋入部件，所述天線元件和所述接地元件連接至所述饋入部件，并且從所述饋入部件取得由所述天線元件接收的所述信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線裝置， 其中，所述天線元件和所述接地元件由導(dǎo)電構(gòu)件形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線裝置， 其中，在所述接地元件與安裝了所述天線裝置的車(chē)輛的車(chē)體的金屬部分之間發(fā)生的電容耦合的耦合電容的大小根據(jù)所述接地元件與所述天線元件之間的相對(duì)位置關(guān)系而變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線裝置， 其中，以所述天線元件的長(zhǎng)度和所述接地元件的長(zhǎng)度的總長(zhǎng)度為期望接收的無(wú)線電波的波長(zhǎng)的λ/2的方式來(lái)調(diào)整所述天線元件和所述接地元件在縱向方向上的長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線裝置，進(jìn)一步包括: 第二接地元件，被布置為基于平行于所述天線元件，所述第二接地元件具有比所述天線元件的長(zhǎng)度更短的長(zhǎng)度并且連接至所述饋入部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線裝置， 其中，同軸線連接至所述饋入部件，并且所述天線裝置進(jìn)一步包括不同于所述天線元件的第二天線元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線裝置， 其中，所述天線元件和所述第二天線元件以所述天線元件和所述第二天線元件面向彼此不同的方向的方式來(lái)布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線裝置， 其中，所述天線元件連接至具有導(dǎo)電部件和接地部件的基板的所述導(dǎo)電部件，所述基板的所述導(dǎo)電部件包括用于所述天線元件的第一導(dǎo)電部件和用于所述第二天線元件的第二導(dǎo)電部件，所述第一導(dǎo)電部件連接至所述同軸線，并且所述第二導(dǎo)電部件連接至不同于所述同軸線的第二同軸線。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線裝置， 其中，在所述同軸線的一部分上設(shè)置被配置為衰減高頻電流的高頻衰減部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線裝置， 其中，所述天線元件連接至具有導(dǎo)電部件和接地部件的基板的導(dǎo)電部件，并且所述接地元件連接至所述基板的所述接地部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天線裝置， 其中，所述天線元件連接至所述同軸線的芯線，并且所述接地元件連接至所述同軸線的外部導(dǎo)體。
【文檔編號(hào)】H01Q1/22GK104011936SQ201280063591
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】吉野功高, 村上知倫, 坪井覺(jué) 申請(qǐng)人:索尼公司