天線裝置制造方法
【專利摘要】一種天線裝置，通過將對天線元件供電的供電線路的電介質(zhì)損失抑制得較低來實現(xiàn)高效化，并且能夠省去傳輸線路的連接部來抑制損失的發(fā)生。移動電話基站用天線裝置(1)具備：輸入或輸出高頻信號的同軸電纜適配器(25a、25b)、將輸入同軸電纜適配器(25a、25b)的高頻信號分配為多個高頻信號的分配器用三板線路(11)、對多個高頻信號賦予預(yù)定移相量的介質(zhì)插入型移相器用三板線路(12)、以及將被賦予了預(yù)定移相量的多個高頻信號供電給多個天線元件(32)來使天線元件(32)輻射多個高頻信號的供電線路用三板線路(13)，其中，供電線路用三板線路(13)由在一對平行的板狀外部導體(30、50)之間配置了中心導體(40)的三板線路(100)構(gòu)成。
【專利說明】天線裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種天線裝置，其將通過移相器施加了移相量的高頻信號供電給多個 天線元件。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為現(xiàn)有的天線裝置，例如有的通過將旋轉(zhuǎn)式移相器與預(yù)定長度的移相量調(diào)整用 傳輸線路組合起來，通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)式移相器的旋轉(zhuǎn)角度來變更傾斜角。該天線裝置具有的 結(jié)構(gòu)為通過功率分配器分配被輸入到輸入端子的激勵功率，將該分配后的功率輸入到旋轉(zhuǎn) 式移相器，將旋轉(zhuǎn)式移相器的輸出輸入給移相調(diào)整用傳輸線路，并通過供電線路將移相調(diào) 整用傳輸線路的輸出供電給天線元件（例如參照專利文獻1)。
[0003] 但是，現(xiàn)有的天線裝置，使用將中心導體與外部導體用電介質(zhì)絕緣的同軸電纜作 為供電線路，因此，該同軸電纜中的電介質(zhì)損失是無法忽略的，天線裝置的高效化存在局限 性。另外，如果功率分配器、移相調(diào)整用傳輸線路以及供電線路的電路結(jié)構(gòu)不同，則在它們 的連接部有時也會產(chǎn)生無法忽略的損失。
[0004] 專利文獻1 :日本專利第3231985號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種天線裝置，其通過將對天線元件供電的供電線 路的電介質(zhì)損失抑制得較低來實現(xiàn)高效率化，并且能夠省去傳輸線路的連接部來抑制損失 的發(fā)生。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明提供一種天線裝置，具備：輸入輸出部，用于輸入或輸出 高頻信號；分配部，其將輸入所述輸入輸出部的所述高頻信號分配為多個高頻信號；移相 部，其對所述多個高頻信號賦予預(yù)定的移相量；以及供電部，其將賦予了所述預(yù)定的移相量 的所述多個高頻信號供電給多個天線元件，使所述多個天線元件輻射所述多個高頻信號， 所述供電部由在一對平行的板狀外部導體之間配置了中心導體的三板線路構(gòu)成。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明涉及的天線裝置，能夠通過將對天線元件供電的供電線路的電介質(zhì)損 失抑制得較低來實現(xiàn)高效率化，還可以省去傳輸線路的連接部來抑制損失的發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1中（a)是表示本發(fā)明實施方式涉及的移動電話基站用天線裝置的框圖。（b) 是表示在移動電話基站用天線裝置中，分配器用三板線路包含介質(zhì)插入型移相器用三板線 路的框圖。
[0009] 圖2是表示移動電話基站用天線裝置的立體圖。
[0010] 圖3是表示移動電話基站用天線裝置中的第1底板（第1外部導體）上的天線元 件的立體圖。
[0011] 圖4是將圖3中的天線元件擴大表示的立體圖。
[0012] 圖5是表示移動電話基站用天線裝置中的第2底板（第2外部導體）上的直動電 動機單元以及連桿等的立體圖。
[0013] 圖6是表示移動電話基站用天線裝置中的第2底板（第2外部導體）上的三板線 路等的立體圖。
[0014] 圖7是表示移動電話基站用天線裝置中的介質(zhì)插入型移相器的立體圖。
[0015] 圖8是表示圖7中的介質(zhì)插入型移相器的平面圖。
[0016] 圖9是表示圖7中的介質(zhì)插入型移相器的斷面圖。
[0017] 圖10中（a)是表示移動電話基站用天線裝置中的三板線路的斷面圖。（b)是表示 (a)中的三板線路的中心導體的平面圖。
[0018] 圖11中（a)是表示設(shè)置第1高阻抗部所引起的特性阻抗的移動的說明圖。（b)是 表示設(shè)置被支持部所引起的特性阻抗的移動的說明圖。（c)是表示設(shè)置第2高阻抗部所引 起的特性阻抗的移動的說明圖。
[0019] 圖12中（a)是表示擴大被支持部的線路寬度所引起的第1高阻抗部中特性阻抗 的變化的說明圖。（b)是表示擴大被支持部的線路寬度所引起的被支持部中特性阻抗的變 化的說明圖。（c)是表示擴大被支持部的線路寬度所引起的第2高阻抗部中特性阻抗的變 化的說明圖。
[0020] 符號說明
[0021] 1……移動電話基站用天線裝置
[0022] 10……高頻信號發(fā)送接收端子
[0023] 11……分配器用三板線路
[0024] 12、12&至12€……介質(zhì)插入型移相器用三板線路
[0025] 13……供電線路用三板線路
[0026] 14…… 天線元件陣列
[0027] 14a至14h...... 天線元件
[0028] 21a,21b......安裝配件
[0029] 22…… 天線罩
[0030] 23a、23b......天線蓋
[0031] 24...... 連接器
[0032] 25a、25b...... 同軸電纜適配器
[0033] 30……第1底板（第1外部導體）
[0034] 32…… 天線元件
[0035] 32a......水平極化波天線元件
[0036] 32b……垂直極化波天線元件
[0037] 33a、33b......側(cè)板
[0038] 40...... 中心導體
[0039] 41a、41b......安裝配件
[0040] 42a,42b......螺栓?螺母
[0041] 43...... 槽
[0042] 50...... 第2底板（第2外部導體）
[0043] 51a,51b...... 連桿導向裝置
[0044] 52a、52b......連桿
[0045] 53…… 電動機單元用電纜
[0046] 54...... 直動電動機單元
[0047] 55a,55b...... 水平極化波用及垂直極化波用同軸電纜
[0048] 56...... 傾斜設(shè)定基板
[0049] 57......底座
[0050] 60...... 電介質(zhì)襯墊
[0051] 61……介質(zhì)支持銷
[0052] 62...... 介質(zhì)組合體
[0053] 71...... 第1電介質(zhì)
[0054] 72...... 第2電介質(zhì)
[0055] 100......三板線路

【具體實施方式】
[0056] 圖1 (a)是表示本發(fā)明實施方式涉及的移動電話基站用天線裝置1的概要結(jié)構(gòu)的 框圖。該移動電話基站用天線裝置1包含高頻信號發(fā)送接收端子10、分配器用三板線路11、 介質(zhì)插入型移相器用三板線路12、供電線用三板線路13、以及將天線元件配置成陣列狀的 天線元件陣列14。
[0057] 在該結(jié)構(gòu)中，當將作為高頻發(fā)送信號的激勵功率輸入高頻信號發(fā)送接收端子10 時，該激勵功率由作為分配部的分配器用三板線路11進行分配。該分配后的激勵功率分別 由對應(yīng)的移相部、即介質(zhì)插入型移相器用三板線路12賦予預(yù)定的移相量，分別被輸入對應(yīng) 的供電部、即供電線路用三板線路13。由此，供給多個供電線路用三板線路13的激勵功率 被供電給天線元件陣列14的分別對應(yīng)的天線元件，從該天線元件具有預(yù)定指向性地被輻 射。
[0058] 圖1(b)是更具體地表示了圖1(a)的框圖的移動電話基站用天線裝置1的結(jié)構(gòu)例 的示意圖。該移動電話基站用天線裝置1具有：被輸入由圖中未示出的高頻電路等輸出的 高頻信號的高頻信號發(fā)送接收端子10、將輸入高頻信號發(fā)送接收端子10的高頻信號進行 分配的分配器用三板線路11、形成了介質(zhì)插入型移相器12a至12f的介質(zhì)插入型移相器用 三板線路12、以及形成了多個天線元件14a至14h的天線元件陣列14。
[0059] 另外，圖1(b)中作為一例表示了 6個移相器以及8個天線元件，但移相器以及天 線元件的個數(shù)并不限于圖中所示的個數(shù)。還有，圖1(a)中為了方便，將分配器用三板線路 11與介質(zhì)插入型移相器用三板線路12分開進行說明，而在本實施方式中如圖1(b)所示，分 配器用三板線路11以包含介質(zhì)插入型移相器用三板線路12的形態(tài)來構(gòu)成。
[0060] 圖2是表示移動電話基站用天線裝置1的外觀的立體圖。移動電話基站用天線裝 置1是將上述高頻信號發(fā)送接收端子10、分配器用三板線路11、介質(zhì)插入型移相器用三板 線路12、供電線路用三板線路13、天線元件陣列14等容納在圓筒形的天線罩（radome) 22 內(nèi)所構(gòu)成的。
[0061] 天線罩22的兩端由天線蓋23a、23b封閉，通過安裝配件21a、21b安裝在天線塔等 處，使其長度方向為鉛垂方向。天線蓋23b具有用于對后述的直動電動機單元（在圖5中 以符號53表示）提供外部電源的連接器（C〇nneCt〇r)24、用于對構(gòu)成圖1(a)、（b)的天線 元件陣列14的后述天線元件（在圖3中以符號32表示）提供激勵功率的同軸電纜適配器 25a、25b。該同軸電纜適配器25a、25b起到高頻信號發(fā)送接收端子10的功能。
[0062] 圖3是表示在天線罩22內(nèi)在第1底板30上配置的天線元件32的立體圖。
[0063] 該天線元件32具有水平極化波天線元件32a和垂直極化波天線元件32b，水平極 化波天線元件32a對應(yīng)與同軸電纜適配器25a連接的后述水平極化波用同軸電纜（在圖5 中以符號55a表示），垂直極化波天線元件32b對應(yīng)與同軸電纜適配器25b連接的后述垂直 極化波用同軸電纜（在圖5中以符號55b表示）。另外，第1底板30在與其長度方向垂直 的寬度方向兩側(cè)具有側(cè)板33a、33b。
[0064] 圖4是將配置在第1底板30上的天線元件32擴大表示的立體圖。
[0065] 水平極化波天線元件32a通過螺栓?螺母42a由L字形的安裝配件41a安裝在第 1底板30上。垂直極化波天線元件32b通過螺栓?螺母42b由L字形的安裝配件41b安裝 在第1底板30上。水平極化波天線元件32a和垂直極化波天線元件32b中，在電介質(zhì)基板 上形成圖中省略的導體圖案，供電線用三板線路13通過圖中省略的導線與該導體圖案連 接。
[0066] 第1底板30作為反射從水平極化波天線元件32a以及垂直極化波天線元件32b 發(fā)射的電波的反射板來發(fā)揮作用。該第1底板30上形成了作為引導后述的介質(zhì)支持銷61 的長孔的多個槽43。
[0067] 圖5是表示從與圖3相反的方向觀察卸去天線罩22后的移動電話基站用天線裝 置1的立體圖。
[0068] 如圖5所示，移動電話基站用天線裝置1具有：相對于排列有天線元件32的第1 底板30具有預(yù)定間隔地平行配置的第2底板50 ;由連桿導向裝置51a、51b導引，與后述的 介質(zhì)支持銷61相連，使該支持銷61在第1底板30的長度方向上移動的連桿52a、52b ;通 過電動機單元用電纜53提供驅(qū)動電源的直動電動機單元54 ;將第1底板30與第2底板50 作為三板線路的一對外部導體，向位于其間的后述中心導體（在圖6中以符號40表示）提 供信號的水平極化波用同軸電纜55a以及垂直極化波用同軸電纜55b ;以及配置在底座57 上，用于設(shè)定傾斜角的傾斜設(shè)定基板56。
[0069] 圖6是在圖5中進一步將第2底板50拆卸，表示在第1底板30與第2底板50之 間夾著的部分的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0070] 第1底板30與第2底板50之間配置有圖1 (a)、（b)中說明的分配器用三板線路 11、介質(zhì)插入型移相器用三板線路12以及供電線路用三板線路13的中心導體40。如圖6 所示，本實施方式中，分配器用三板線路11、介質(zhì)插入型移相器用三板線路12、以及供電線 路用三板線路13由一系列的三板線路構(gòu)成。
[0071] 通過后述的阻抗匹配用電介質(zhì)襯墊60 (在圖10(a)、（b)中以符號60表示）在第 1底板30與第2底板50之間平行配置中心導體40。中心導體40由例如銅等金屬材料構(gòu) 成。
[0072] 另外，介質(zhì)組合體62具有構(gòu)成前述移相器12a至12f的第1介質(zhì)板71以及第2 介質(zhì)板72,中心導體40的一部分被夾在該介質(zhì)組合體62的第1介質(zhì)板71以及第2介質(zhì)板 72之間。通過連桿52a、52b能夠經(jīng)由介質(zhì)支持銷61將該介質(zhì)組合體62在第1底板30的 長度方向上移動。
[0073] 圖7是表示圖1(b)所示的移相器12a至12f中移相器12a的結(jié)構(gòu)例的立體圖。而 移相器12b至12f也和移相器12a同樣地構(gòu)成。
[0074] 該移相器12a的結(jié)構(gòu)要素有中心導體40、第1介質(zhì)板71以及第2介質(zhì)板72、第1 底板30以及第2底板50。第1介質(zhì)板71與中心導體40的第1主面對向配置，第2介質(zhì)板 72與中心導體40的第2主面對向配置。在以下的說明中，為了方便有時會將中心導體40 的第1主面稱為"正面"，將中心導體40的第2主面稱為"反面"。
[0075] 第1介質(zhì)板71以及第2介質(zhì)板72能夠作為整體在移相器12a的長度方向上移動。 第1底板30隔著第1介質(zhì)板71配置在中心導體40的正面?zhèn)?；?底板50隔著第2介質(zhì) 板72配置在中心導體40的反面?zhèn)取Ｒ簿褪钦f，第1介質(zhì)板71和第2介質(zhì)板72夾著中心 導體40配置在第1底板30和第2底板50之間。另外，圖7中為了說明方便，表示的是將 第1底板30移動到附圖上方的狀態(tài)。
[0076] 圖8是在第2底板50上平面地表不移相器12a的平面圖。
[0077] 中心導體40在移相器12a長度方向一端側(cè)具有信號輸入端40a，在移相器12a長 度方向另一端側(cè)具有信號輸出端40i并且具有在信號輸入端40a和信號輸出端40i之間連 接的導體線路。在該導體線路上設(shè)置有在與移相器12a的長度方向（圖8中所示的移相電 路長度方向）交叉的方向（例如本實施方式中為與移相器12a的長度方向垂直的方向）上 延展的多個交叉部、在與移相器12a的長度方向平行的方向上延展的多個連接部。換句話 說，導體線路由多個交叉部和將這些交叉部彼此連接起來的連接部構(gòu)成。本實施方式中的 中心導體40包括第1交叉部40c、第2交叉部40e、第3交叉部40g以及第1連接部40b、第 2連接部40d、第3連接部40f以及第4連接部40h。
[0078] 第1交叉部40c的一端通過第1連接部40b與信號輸入端40a連接。第1交叉部 40c的另一端通過第2連接部40d與第2交叉部40e的一端連接。第2交叉部40e的另一 端通過第3連接部40f與第3交叉部40g的一端連接。第3交叉部40g的另一端通過第4 連接部40h與信號輸出端40i連接。
[0079] 換句話說，第1連接部40b與第1交叉部40c在平面視圖中呈L字形連接。第1交 叉部40c、第2連接部40d以及第2交叉部40e在平面視圖中呈匚字形（U字形）連接。第 2交叉部40e、第3連接部40f以及第3交叉部40g在平面視圖中呈匚字形（U字形）連接。 第3交叉部40g與第4連接部40h在平面視圖中呈L字形連接。
[0080] 另外，這里的L字形除了 L字以外，也包含大致與L字相近的形狀等。同樣，這里 的匚字形（U字形）除了匚字（U字）以外，也包含大致與匚字（U字）相近的形狀等。
[0081] 如上所述，中心導體40的線路結(jié)構(gòu)為從信號輸入端40a開始，經(jīng)過第1連接部 40b、第1交叉部40c、第2連接部40d、第2交叉部40e、第3連接部40f、第3交叉部40g以 及第4連接部40h，與信號輸出端40i連接。即中心導體40包含由彎折狀相連的第1連接 部40b、第1交叉部40c、第2連接部40d、第2交叉部40e、第3連接部40f、第3交叉部40g 以及第4連接部40h構(gòu)成的導體線路，在該導體線路上設(shè)有兩個匚字形（U字形）的部分。 另外，各連接部的外側(cè)角經(jīng)過倒角處理。
[0082] 第1介質(zhì)板71和第2介質(zhì)板72從正面和反面夾著中心導體40。也就是說，第1 介質(zhì)板71以及第2介質(zhì)板72被配置為與中心導體40的交叉部部分重疊。具體來說，在中 心導體40的正面?zhèn)?，與該中心導體40對向，與中心導體40的第1至第3交叉部40c、40e、 40g部分重疊地配置第1介質(zhì)板71。在中心導體40的反面?zhèn)龋c該中心導體40對向，與中 心導體40的第1至第3交叉部40c、40e、40g部分重疊地配置第2介質(zhì)板72。
[0083] 第1介質(zhì)板71以及第2介質(zhì)板72能夠在移相器12a的長度方向上移動。也就是 說，第1介質(zhì)板71以及第2介質(zhì)板72能夠在與中心導體40第1至第3交叉部40c、40e、 40g延展的方向垂直的方向上移動。而第1介質(zhì)板71與第2介質(zhì)板72相互將作為一側(cè)端 部的第1支持部71a、72a以及作為另一側(cè)端部的第2支持部71e、72e分別連結(jié)，構(gòu)成為整 體在同一方向上移動。
[0084] 第1以及第2介質(zhì)板71、72具有：與第1交叉部40c部分重疊的第1重疊部71b、 72b ;與第2交叉部40e部分重疊的第2重疊部71c、72c ;與第3交叉部40g部分重疊的第 3重疊部71d、72d。這些第1至第3重疊部71b、72b、71c、72c、71d、72d分別在平面視圖中 具有例如三角形或近似三角形的形狀。
[0085] 更具體地說，第1重疊部71b、72b的平面形狀如圖8所示，是具有頂點A、B、C的直 角三角形。在以下的說明中，將連接頂點A和頂點C的邊稱為斜邊，將連接頂點A和頂點B 的邊稱為較長直角邊，將連接頂點B和頂點C的邊稱為較短直角邊。第2重疊部71c、72c的 平面形狀為具有頂點D、E、F的等腰三角形。在以下的說明中，將連接頂點E和頂點F的邊 稱為底邊，將連接頂點D和頂點E的邊稱為一條腰，將連接頂點D和頂點F的邊稱為另一條 腰。第3重疊部71d、72d的平面形狀為具有頂點G、H、I的直角三角形。在以下的說明中， 將連接頂點G和頂點I的邊稱為斜邊，將連接頂點G和頂點Η的邊稱為較長直角邊，將連接 頂點Η和頂點I的邊稱為較短直角邊。
[0086] 另外，這里的直角三角形除了直角三角形以外，也包含大致與直角三角形相近的 形狀等。同樣，這里的等腰三角形除了等腰三角形以外，也包含大致與等腰三角形相近的形 狀等。還有，直角三角形的較長直角邊和較短直角邊，分別將2條直角邊中長度較長的稱為 較長直角邊，將長度較短的稱為較短直角邊。同樣，等腰三角形的一條腰和另一條腰，分別 將2條腰中的一條稱為一條腰，將另一條稱為另一條腰。
[0087] 第1重疊部71b、72b的頂點Α與第1支持部71a、72a連接。第1重疊部71b、72b 的頂點B與第2重疊部71c、72c的頂點D連接。連接第2重疊部71c、72c的頂點E和頂點 F的底邊中部與第3重疊部71d、72d的頂點G連接。第3重疊部71d、72d的頂點Η與第2 支持部71e、72e連接。以上各部之間分別通過具有可互相連結(jié)的形狀的連結(jié)部連接。第1 支持部71a、72a以及第2支持部71e、72e在平面視圖中具有例如正方形的形狀。
[0088] 而在第1以及第2介質(zhì)板71、72中，通過使第1支持部71a、72a以及第2支持部 71e、72e在移相器12a的長度方向上移動，能夠使第1重疊部71b、72b、第2重疊部71c、72c 以及第3重疊部71d、72d在移相器12a的長度方向上移動。
[0089] 第1以及第2介質(zhì)板71、72相對于中心導體40成為如下配置。SP，連接第1重疊 部71b、72b的頂點A和頂點B的較長直角邊與第1交叉部40c的延展方向垂直。連接第1 重疊部71b、72b的頂點A和頂點C的斜邊與第1交叉部40c的延展方向以小于90°的第1 角度（例如65° )交叉。連接第2重疊部71c、72c的頂點D和頂點F的另一條腰與第2交 叉部40e的延展方向以小于90°的第2角度（例如65° )交叉。
[0090] 另外，連接第2重疊部71c、72c的頂點D和頂點E的一條腰與第2交叉部40e的 延展方向以小于90°的第3角度（例如65° )交叉。連接第3重疊部71d、72d的頂點G 和頂點I的斜邊與第3交叉部40g的延展方向以小于90°的第4角度（例如65° )交叉。 連接第3重疊部71d、72d的頂點G和頂點Η的較長直角邊與第3交叉部40g的延展方向垂 直。
[0091] 而且，第1以及第2介質(zhì)板71、72將連接第1重疊部71b、72b的頂點A與頂點B 的較長直角邊與連接第3重疊部71d、72d的頂點G與頂點Η的較長直角邊配置在同一條直 線上。另外，連接該頂點Α與頂點Β的較長直角邊以及連接頂點G與頂點Η的較長直角邊 的配置不限于直線，也可以配置為直角邊互相平行的結(jié)構(gòu)。
[0092] 如上所述，第1以及第2介質(zhì)板71、72是從第1支持部71a、72a出發(fā)，經(jīng)過第1重 疊部71b、72b、第2重疊部71c、72c以及第3重疊部71d、72d，與第2支持部71e、72e相連 接的板狀體。
[0093] 在以上那樣構(gòu)成的移相器12a中，如果使第1以及第2介質(zhì)板71、72在移相器12a 的長度方向上移動，則該第1以及第2介質(zhì)板71、72的第1至第3重疊部71b、72b、71c、72c、 71d、72d與中心導體40的第1至第3交叉部40c、40e、40g重疊的面積（重疊面積）發(fā)生 變化，控制從中心導體40的信號輸入端40a輸入的信號的相位。也就是說，相對于被輸入 中心導體40的信號輸入端40a的信號，相位提前的信號或相位延遲的信號被從信號輸出端 40i輸出。
[0094] 圖8所示的第1以及第2介質(zhì)板71、72位于該第1以及第2介質(zhì)板71、72的可移 動范圍的中間位置。若以該中間位置為基準，則當?shù)?以及第2介質(zhì)板71、72移動到圖8 的紙面下方可移動范圍端點時，第1至第3重疊部71b、72b、71c、72c、71d、72d與第1至第3 交叉部40c、40e、40g的重疊面積為最小，當?shù)?以及第2介質(zhì)板71、72移動到圖8的紙面 上方的可移動范圍端點時，第1至第3重疊部71b、72b、71c、72c、71d、72d與第1至第3交 叉部40c、40e、40g的重疊面積為最大。
[0095] 圖7、圖8所示的移相器12a具有的斷面結(jié)構(gòu)例如圖9所示。圖9表示沿著圖8所 示x-x'切斷線切斷的移相器12a的斷面。該x-x'切斷線橫跨中心導體40的第2交叉部 40e與第1以及第2介質(zhì)板71、72的第2重疊部71c、72c重疊的部分。在該重疊部分如圖 9所示，第2交叉部40e被夾在第2重疊部71c、72c之間。
[0096] 圖中雖然省略了，但另外的第1交叉部40c與第1重疊部71b、72b所重疊的部分、 第3交叉部40g與第3重疊部71d、72d所重疊的部分也具有同樣的斷面結(jié)構(gòu)。也就是說， 第1以及第3交叉部40c、40g被夾在第1以及第3重疊部7訃、7213、71(1、72(1之間。但是，如 圖9所示，第2交叉部40e與第2重疊部71c、72c并不接觸。此外，另外的第1交叉部40c 與第1重疊部71b、72b也不接觸，第3交叉部40g與第3重疊部71d、72d也不接觸。
[0097] 第1以及第2介質(zhì)板71、72上，第1介質(zhì)板71的第1支持部71a與第2介質(zhì)板72 的第1支持部72a、以及第1介質(zhì)板71的第2支持部71e與第2介質(zhì)板72的第2支持部 72e分別用介質(zhì)支持銷61連結(jié)。介質(zhì)支持銷61的兩端部分別從設(shè)在第1底板30以及第2 底板50上的槽43突出，通過前述的連桿52a、52b的移動沿著槽43移動。
[0098] 第1以及第2介質(zhì)板71、72例如由玻璃纖維環(huán)氧樹脂等樹脂材料形成的板狀的電 介質(zhì)構(gòu)成。第1以及第2底板30、50例如由銅、鋁或者不銹鋼等的板狀金屬材料構(gòu)成。另 夕卜，在以下的說明中，第1底板30以及第2底板50作為三板線路的外部導體發(fā)揮功能時， 有時將兩個底板分別稱為第1外部導體30和第2外部導體50。
[0099] 分配器用、介質(zhì)插入型移相器用以及供電線路用的一系列三板線路100如圖 10 (a)所示，由隔開預(yù)定間隔平行配置的第1外部導體30以及第2外部導體50、以及在第1 外部導體30和第2外部導體50之間的空間內(nèi)配置的中心導體40構(gòu)成。而在第1外部導 體30和第2外部導體50與中心導體40之間，夾著支持中心導體40的由電介質(zhì)構(gòu)成的電 介質(zhì)襯墊60。
[0100] 另外，這里的"一系列"并不是指各部的三板線路通過連接器或同軸電纜等相互連 接，而是指分配器用三板線路11、介質(zhì)插入型移相器用三板線路12以及供電線路用三板線 路13連續(xù)的結(jié)構(gòu)。本實施方式中，三板線路100具有固定有天線元件32的第1底板30、以 及相對第1底板30有預(yù)定間隔地平行配置的第2底板50,作為一對外部導體30、50。
[0101] 還有，本實施方式中說明采用由銅或黃銅等具有導電性的金屬構(gòu)成的板狀體作為 第1外部導體30、第2外部導體50以及中心導體40的情況，但第1外部導體30以及第2 外部導體50還有中心導體40也可以采用例如在由樹脂制成的板狀部件的一面或者兩面形 成了金屬箔的方式。
[0102] 中心導體40的與其延展方向垂直的斷面呈矩形，其厚度例如為1mm。而第1外部 導體30與第2外部導體50的間隔例如為5mm。但是，中心導體40的斷面形狀或厚度、以及 第1外部導體30與第2外部導體50的間隔可以考慮三板線路100的特性阻抗的目標值等 來適當?shù)卦O(shè)定。
[0103] 圖10(b)表示位于由電介質(zhì)襯墊60支持的部分的周邊部的中心導體40。中心導 體40具有：由電介質(zhì)襯墊60支持的被支持部122、沿著中心導體40的延展方向形成在被 支持部122的一側(cè)（輸入側(cè)）的第1高阻抗部121、沿著中心導體40的延展方向形成在被 支持部122的另一側(cè)（輸出側(cè)）的第2高阻抗部123。在以下的說明中，將中心導體40上 除了第1高阻抗部121、被支持部122以及第2高阻抗部123以外的部分作為主體部120。 被支持部122上，在其中央部分形成了在厚度方向上貫穿中心導體40的貫穿孔122a。
[0104] 與中心導體40的延展方向（圖10(a)和（b)的左右方向）垂直的寬度方向上的 線路寬度的尺寸，在第1高阻抗部121和第2高阻抗部123中形成得比被支持部122以及 主體部120窄。被支持部122的線路寬度W 2例如為4至6mm，第1高阻抗部121的線路寬 度A以及第2高阻抗部123的線路寬度W3例如為2至3mm。而被支持部122上形成的貫 穿孔122a的直徑例如為2至3mm。
[0105] 電介質(zhì)襯墊60如圖10(a)所示，由第1襯墊部件101和第2襯墊部件102組合而 成。第1襯墊部件101 -體地具有圓盤狀基部210以及在基部210上突起設(shè)置的圓柱形突 出部211?；?10的直徑比被支持部122的線路寬度W 2大，例如為5至7mm?；?10的 厚度例如為2mm。
[0106] 第2襯墊部件102是在中心部具有配合孔102a的圓盤狀，第1襯墊部件101的突 出部211與配合孔102a配合。第2襯墊部件102的直徑（外徑）和厚度與第1襯墊部件 101的基部210的直徑和厚度相同。配合孔102a貫穿第2襯墊部件102的厚度方向。
[0107] 第1襯墊部件101的突出部211穿過中心導體40的被支持部122上的貫穿孔 122a，與第2襯墊部件102的配合孔102a配合。第1襯墊部件101的基部210被配置在第 2外部導體50和中心導體40之間。第2襯墊部件102被配置在第1外部導體30和中心導 體40之間。電介質(zhì)襯墊60通過第1襯墊部件101與第2襯墊部件102夾著中心導體40 的被支持部122的方式成為一個整體，在被支持部122支持中心導體40。
[0108] 通過電介質(zhì)襯墊60的支持，三板線路100的被支持部122的特性阻抗變得比被支 持部122本身的特性阻抗（被支持部122在電介質(zhì)襯墊60不存在的情況下的特性阻抗） 小。在以下的說明中，被支持部122的特性阻抗指的是由電介質(zhì)襯墊60支持的狀態(tài)下的被 支持部122的特性阻抗。
[0109] 另外，電介質(zhì)襯墊60只要位于第1外部導體30以及第2外部導體50和中心導體 40之間，能夠在被支持部122支持中心導體40,則并不限于圖10中所示的狀態(tài)及結(jié)構(gòu)。例 如第1襯墊部件101的基部210以及第2襯墊部件102不限于圓形，也可以是例如矩形。而 電介質(zhì)襯墊60只要本身是電介質(zhì)，其材料并沒有特殊限定，例如可以適當?shù)厥褂镁垡蚁┑?樹脂。
[0110] 第1高阻抗部121的特性阻抗Zi以及第2高阻抗部123的特性阻抗Z3的值高于 由電介質(zhì)襯墊60支持的被支持部122的特性阻抗Z 2 0 > Z2且Z3 > Z2)。優(yōu)選為第1高阻 抗部121以及第2高阻抗部123的特性阻抗Ζρ Z3高于中心導體40的主體部120的特性 阻抗&。這種情況下，被支持部122的特性阻抗Z 2與主體部120的特性阻抗&相同或比& 低，即Zi > Z。彡Z2且Z3 > Z。彡Z2。而第1高阻抗部121以及第2高阻抗部123的特性阻 抗Zp Z3的值可以相同0 = Z3)，也可以不同0 > Z3或者Zi < Z3)。
[0111] 第1高阻抗部121以及第2高阻抗部123的阻抗調(diào)整，可以通過根據(jù)特性阻抗Ζρ z 3的設(shè)定值來設(shè)定它們的線路長度U、L3以及線路寬度Wp w3來進行。
[0112] 這樣，在通過由電介質(zhì)襯墊60支持而特性阻抗降低的被支持部122的輸入側(cè)以及 輸出側(cè)設(shè)置比被支持部122的特性阻抗Z 2高的第1高阻抗部121和第2高阻抗部123,使 三板線路100的整體的阻抗匹配，由此可以抑制高頻信號的反射。
[0113] 另外，由于可以將被支持部122的線路寬度W2設(shè)置得比第1高阻抗部121和第2 高阻抗部123的線路寬度Wi、W 3更大，所以即使形成貫穿孔122a依然可以確保被支持部122 的強度。即，能夠在確保被支持部122處強度的同時抑制三板線路100中的反射。
[0114] 以下，使用史密斯圖對上述阻抗匹配的基本思想進行說明。
[0115] 圖11是三板線路100的阻抗匹配的說明圖，其中（a)在史密斯圖上表示設(shè)置第1 高阻抗部121所引起的特性阻抗的變化；(b)在史密斯圖上表示設(shè)置被支持部122所引起 的特性阻抗的變化；（c)在史密斯圖上表示設(shè)置第2高阻抗部123所引起的特性阻抗的變 化。史密斯圖上通常繪制的是歸一化阻抗，而以下為了說明方便，直接繪制三板線路100的 各部的特性阻抗。
[0116] 如圖11(a)所示，在設(shè)置了第1高阻抗部121 (特性阻抗？^的情況下，與其線路長 度U相應(yīng)地，特性阻抗由&移動到Z4。接著，由于在第1高阻抗部121的輸出側(cè)設(shè)置了被 支持部122 (特性阻抗Z2)，對應(yīng)于被支持部122的線路長度L2，特性阻抗Z4移動到在史密 斯圖中與其相對于表示復(fù)數(shù)反射系數(shù)的實數(shù)部的水平軸對稱的位置的特性阻抗Z 5。進而， 由于在被支持部122的輸出側(cè)設(shè)置了第2高阻抗部123 (特性阻抗Z3)，與其線路長度L3相 應(yīng)地，特性阻抗Z5變回三板線路100的主體部的特性阻抗&，從輸入側(cè)來看確保了三板線 路100的阻抗匹配。其結(jié)果是抑制了信號反射。
[0117] 以下，考慮被支持部122的機械強度，說明增大設(shè)定被支持部122線路寬度的情況 下的阻抗匹配。
[0118] 圖12是在三板線路100中增大設(shè)定被支持部122線路寬度時的阻抗匹配的說明 圖，（a)在史密斯圖上表示設(shè)置第1高阻抗部121所引起的特性阻抗的變化；(b)在史密斯 圖上表示設(shè)置被支持部122所引起的特性阻抗的變化；（c)在史密斯圖上表示設(shè)置第2高 阻抗部123所引起的特性阻抗的變化。
[0119] 若設(shè)定被支持部122的線路寬度W2及線路長度L2，則被支持部122的特性阻抗Z 2 確定，圖12(b)中的由&到25的阻抗的移動量及角度θ2確定。然后，調(diào)整第1高阻抗部 121的特性阻抗Zi以及第2高阻抗部123的特性阻抗Ζ 3，使其適合圖12 (b)中的Ζ4和Ζ5。
[0120] 具體來說，如圖12(a)所示，設(shè)定第1高阻抗部121的線路長度U以及線路寬度 Wi，使得與史密斯圖水平軸成Θ i角度（Θ i = Θ 2/2)傾斜通過Z4的直線與水平軸交叉的點 與第1高阻抗部121的特性阻抗Zi -致。
[0121] 再如圖12(c)所示，設(shè)定第2高阻抗部123的線路長度L3以及線路寬度Μ吏得與 史密斯圖水平軸成Θ 3角度（θ 3 = Θ 2/2)傾斜通過Ζ5的直線與水平軸交叉的點與第2高 阻抗部123的特性阻抗Ζ 3-致。由此，便可在確保阻抗匹配，抑制信號反射的同時，也確保 被支持部的機械強度。
[0122] 以上說明的圖2至圖10所示結(jié)構(gòu)，即從高頻信號發(fā)送接收端子10到天線元件 32 (對應(yīng)圖1 (a)、（b)的天線元件陣列14的天線元件14a至14h)為止的傳輸線路，在采用 了在作為第1及第2外部導體的第1底板30和第2底板50之間配置了中心導體40的三板 線路100的結(jié)構(gòu)中，當水平極化波高頻信號以及垂直極化波高頻信號分別從同軸電纜55a 和55b提供給作為分配器用三板線路11的三板線路的中心導體40與第1、第2外部導體 30、50之間時，被分配給8條作為供電線路用三板線路13(圖1 (a)、（b))的三板線路100。
[0123] 三板線路100通過第1和第2介質(zhì)板71、72構(gòu)成了作為移相器12a至12f (圖1 (b)) 的介質(zhì)插入型移相器（圖7至圖9)，因此具有預(yù)定移相量的水平極化波以及垂直極化波的 高頻信號從作為供電線路用三板線路13的三板線路100被提供給8個天線元件32。由此， 天線元件32的水平極化波天線元件32a輻射水平極化波信號，該垂直極化波天線元件32b 輻射垂直極化波信號。
[0124] 這里，分配器用、介質(zhì)插入型移相器用以及供電線路用的各三板線路以預(yù)定間隔 具有電介質(zhì)襯墊60,且中心導體40的寬度設(shè)定為預(yù)定寬度WpWyWs (圖6、圖10(a)、（b))， 因此在三板線路100全長范圍內(nèi)，阻抗不匹配導致的反射可以被抑制得較低。
[0125] 另外，分配器用、介質(zhì)插入型移相器用的三板線路100(圖1(a)、（b)的三板線路 11、12)的損失如下面表1所示。
[0126] 表 1
[0127]

【權(quán)利要求】
1. 一種天線裝置，其特征在于，具備： 輸入輸出部，用于輸入或輸出高頻信號； 分配部，其將輸入所述輸入輸出部的所述高頻信號分配為多個高頻信號； 移相部，其對所述多個高頻信號賦予預(yù)定的移相量；以及 供電部，其將賦予了所述預(yù)定的移相量的所述多個高頻信號供電給多個天線元件，使 所述多個天線元件輻射所述多個高頻信號， 其中，所述供電部由在一對平行的板狀外部導體之間配置了中心導體的三板線路構(gòu) 成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中， 所述移相部，作為在一對平行的板狀外部導體之間配置了中心導體的三板線路，具備 隔著所述中心導體在其上下能夠部分沿著所述中心導體的長度方向移動地設(shè)置的第1以 及第2電介質(zhì)，所述第1以及第2電介質(zhì)由寬度沿著所述長度方向變化的介質(zhì)插入型移相 器構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線裝置，其中， 所述分配部由在一對平行的板狀外部導體之間配置了中心導體的三板線路構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線裝置，其中， 所述分配部為包含所述移相部的結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中， 所述分配部、所述移相部以及所述供電部由在一對平行的板狀外部導體之間配置了中 心導體的一系列的三板線路構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線裝置，其中， 所述三板線路具有：固定有所述天線元件的第1底板以及相對于所述第1底板具有預(yù) 定間隔地平行配置的第2底板，作為所述一對外部導體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的天線裝置，其中， 在1. 4GHz以上2. 2GHz以下的頻帶內(nèi)，所述移相部的損失為0. 7dB以下。
【文檔編號】H01Q1/50GK104124525SQ201310646884
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月24日
【發(fā)明者】磯直樹, 北野延明, 小川智之, 石神良明 申請人:日立金屬株式會社