[发明专利]天线

说明书

发明领域

本发明涉及具有双定向特性的天线。

现有技术

按图21～24讨论常规技术

图21示出一例在水平表面具有双定向辐射图案的天线，图22示出一例原型天线。另外，图23示出原型天线的输入阻抗特性，图24示出该原型天线的辐射方向性。

图21中，标号111指馈电点，112指天线元件，113指腔体，114指直线导体，115和116指开口。馈电点111位于腔体113底部中心，天线元件112的一端接至馈电点111，另一端电气接至直线导体114。

下述结构示为一实例：腔体113形成一相对zy面和zx面对称的平行四边形，在形式上同样将直线导体114夹在其间的两个矩形开口115和116位于腔体113上表面从而相对zy面对称，馈电点111位于xy面的原点，天线元件112由垂直于xy面的导体线构成，直线导体114和天线元件112通过焊接等相互作机械与电气连接。

这里，把腔体113包围的空间称作天线内部，而把相对于腔体113与天线内部相对的空间称为天线外部。

图22示出原型天线。作为一个例子，腔体113底部是一方形，相对于中心频率f₀的自由空间波长λ₀，边长0.835×λ₀(λ₀：自然空间波长)，高度0.0835×λ₀。直线导体114置于zy面上，与Y轴平行，长为0.835×λ₀，直线导体114两端电气接至腔体113两侧。两开口115和116均为矩形，各自与x轴平行的边长为0.209×λ₀，与y轴平行的边长为0.835×λ₀。两开口115和116相互邻近，直线导体在天线天顶中心夹在其间。上述天线的结构相对zx和zy面对称。此时，天线元件112包括一导体线，长为0.0835×λ₀。天线元件112的突出端电气接至天线天顶上的直线导体114。

图23示出与原型天线的输入阻抗特性有关的相对于50欧姆馈线的VSWR(电压驻波比)特性。横轴标准化成中心频率为f₀。图23的f₁为最小频率，这里VSWR满足2或更小。f₂是最大频率，这里VSWR满足2或更小。如图23所示，在一分数带宽内((f₂-f₁)/f₀)，VSWR为2或更小的频带占18.2％。发现在一反射损失很小的宽带内，阻抗特性良好。

图24示出一例有关上述结构天线的中心频率f₀的辐射方向性。辐射方向性标为10dB，单位为dBi，以点波源的辐射功率为基础。如图24所示，上述天线抑制了y方向的天线电源辐射，在x方向获得双定向辐射图案，因而在狭长的窄内部空间，上例显示出良好的特性。

另外，该天线元件112的高度为0.0835×λ₀，短于典型的1/4波长天线元件。如上所述，根据上述天线结构，天线元件112的高度较小。当天线无法嵌入室内天花板时，可以制作一种外观较佳的天线，其突出部很小，在天花板上偏出人们的视线。

此外，在上述常规技术中，天线相对xy面和zx面对称，此时来自天线的辐射天线电波的方向性相对zy面和zx面对称。

如上所述，可以制作一种结构简单而具有所需双定向辐射图案的小型优质天线。

然而，图21的常规实例有以下缺点：尽管上述结构能实现宽带阻抗特性，但是不能在更宽的频带上拥有良好的阻抗与双定向辐射图案。因此，当多种应用场合使用的频率带宽是一带宽时，必须应用多副天线。

然而，设置多副天线必须有更宽大的空间，还要用多根信号传输线，外观上引人注目，成本也高。

因此，要以低成本实现较优的外观，当多种应用场合使用的频率带为宽带时，常规实例的结构显然不适合，因而无法获得宽带的双定向辐射图案。

当多种应用场合使用的频率带宽为宽带时，必须以频带比常规天线更宽的频率获取良好的阻抗与双定向辐射图案。

发明概要

因此，针对上述问题，本发明旨在提供一种天线，其尺寸尤其在上侧很小，并能在宽带内获得双定向辐射图案。

本发明的第1方面是一种天线，包括：

盒式导电外壳，上部具有至少单个开口，

藏于所述外壳里的内导体，位于底部，形状像字母“コ”(这是日本字母katakana之一)、字母“u”、字母“U”、弓形夹或弧形，和