天線裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)傳輸損耗的進(jìn)一步的改善的天線裝置。傳輸線路(100)具備：被電接地的第一接地板(41)～第三接地板(43)；配置于第一接地板(41)與第二接地板(42)之間的第一中心導(dǎo)體(51)以及配置于第二接地板(42)與第三接地板(43)之間的第二中心導(dǎo)體(52)；插通在第二接地板(42)形成的插通孔(42b)并將中心導(dǎo)體(51、52)電連接的連接銷(30)；以及配置于連接部件(30)的附近并被電接地的接地導(dǎo)體(50)，中心導(dǎo)體(51、52)由設(shè)置于由電介質(zhì)構(gòu)成的基板(510、520)的兩面的布線圖案構(gòu)成，在中心導(dǎo)體(51、52)的至少一方設(shè)置形成于連接銷(30)的附近并將基板(510、520)的兩面的布線圖案電連接的第一通孔(600)。
【專利說明】
天線裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及天線裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知有具備構(gòu)成為在一對(duì)板狀導(dǎo)體之間夾持中心導(dǎo)體的三板構(gòu)造的傳輸線路以及能夠發(fā)送由該傳輸線路分配來的高頻信號(hào)的多個(gè)天線元件的天線裝置(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]專利文獻(xiàn)I所記載的天線裝置具備:板狀的第一外部導(dǎo)體、從第一外部導(dǎo)體隔開規(guī)定間隔配置的板狀的第二外部導(dǎo)體、配置于第一外部導(dǎo)體以及第二外部導(dǎo)體之間的線狀的中心導(dǎo)體以及多個(gè)(八個(gè))天線元件。中心導(dǎo)體從輸入側(cè)依次分支而在輸出側(cè)被劃分成八個(gè)端子，在各個(gè)端子連接有天線元件。而且，若從輸入側(cè)供給高頻信號(hào)，則與該高頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的電波從多個(gè)天線元件輻射。
[0004]如上，由三板線路構(gòu)成高頻信號(hào)的分配線路，從而與例如使用了同軸電纜的情況相比，能夠減少電介質(zhì)損耗，并且能夠使線路構(gòu)成、組裝作業(yè)變得簡(jiǎn)潔。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-110557號(hào)公報(bào)(圖5)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]近年來，例如在便攜式電話機(jī)用的基站天線中，要求與多個(gè)頻帶對(duì)應(yīng)，由此分配線路的構(gòu)成變得復(fù)雜。而且，若由如上所述那樣為在一對(duì)外部導(dǎo)體之間夾持中心導(dǎo)體的三板線路來構(gòu)成變得復(fù)雜的天線裝置的分配線路，則存在外部導(dǎo)體的面積增大，進(jìn)而導(dǎo)致天線裝置的大型化的擔(dān)憂。
[0009]因此，本發(fā)明的發(fā)明人們考慮了將三板線路構(gòu)成為多層。但是，若將三板線路構(gòu)成為多層，并通過連接部件將各個(gè)三板線路的中心導(dǎo)體之間連接，則存在包含該連接部件的中心導(dǎo)體之間的連接部的高頻信號(hào)的傳輸損耗增大的情況。
[0010]與此相對(duì)，本發(fā)明的發(fā)明人們提出了在將中心導(dǎo)體之間連接的連接部件的附近配置被電接地的金屬間隔物的天線裝置。如上構(gòu)成，從而能夠減少將中心導(dǎo)體之間連接的連接部的傳輸損耗。
[0011 ] 然而，即使在該天線裝置中，也存在以下的問題點(diǎn)。
[0012]S卩，在該天線裝置中，存在作為表示通過特性的S參數(shù)的S21在特定的頻帶中急劇地下降，從而在該頻帶中產(chǎn)生較大的傳輸損耗的情況。
[0013]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)傳輸損耗的進(jìn)一步的改善的天線裝置。
[0014]本發(fā)明以解決上述課題為目的，提供一種天線裝置，其具備供高頻信號(hào)傳播的傳輸線路以及連接于上述傳輸線路的多個(gè)天線元件，上述傳輸線路具備:被電接地的第一板狀導(dǎo)體至第三板狀導(dǎo)體；配置于上述第一板狀導(dǎo)體與上述第二板狀導(dǎo)體之間的第一中心導(dǎo)體以及配置于上述第二板狀導(dǎo)體與上述第三板狀導(dǎo)體之間的第二中心導(dǎo)體；插通在上述第二板狀導(dǎo)體上形成的插通孔并將上述第一中心導(dǎo)體與上述第二中心導(dǎo)體電連接的連接部件；以及配置于上述連接部件的附近并被電接地的接地導(dǎo)體，上述第一中心導(dǎo)體以及第二中心導(dǎo)體由設(shè)置于由電介質(zhì)構(gòu)成的基板的兩面的布線圖案構(gòu)成，在上述第一中心導(dǎo)體以及第二中心導(dǎo)體的至少一方設(shè)置第一通孔，該第一通孔形成于上述連接部件的附近并將上述基板的兩面的上述布線圖案電連接。
[0015]本發(fā)明的效果如下。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的天線裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸損耗的進(jìn)一步的改善。
【附圖說明】
[0017]圖1(a)?圖1(d)是表示第一發(fā)送部至第四發(fā)送部的構(gòu)成例的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。
[0018]圖2是表示頻率共享天線裝置的外觀的外觀立體圖。
[0019]圖3是表示頻率共享天線裝置的天線罩的內(nèi)部的構(gòu)成圖。
[0020]圖4是表示配置于第三接地板上的多個(gè)天線元件的整體圖。
[0021]圖5是表示配置于第三接地板上的多個(gè)天線元件的局部立體圖。
[0022]圖6是表示第一中心導(dǎo)體的一部分的立體圖。
[0023]圖7是表不第二中心導(dǎo)體的一部分的立體圖。
[0024]圖8 (a)以及圖8 (b)是用于對(duì)第一接地板41?第三接地板43的固定構(gòu)造以及第一基板至第二基板的支承構(gòu)造進(jìn)行說明的說明圖。
[0025]圖9是表示第一中心導(dǎo)體與第二中心導(dǎo)體的連接構(gòu)造的簡(jiǎn)圖。
[0026]圖10是圖9的A-A線剖視圖。
[0027]圖11是表示連接銷與金屬間隔物的間隔和傳輸損耗的關(guān)系的圖表。
[0028]圖12是表示未形成通孔的情況下的S21的頻率特性的圖表。
[0029]圖13是表示僅設(shè)置第一通孔的情況下的S21的頻率特性的圖表。
[0030]圖14是表示以25mm間隔設(shè)置第一通孔與一個(gè)第二通孔的情況下的S21的頻率特性的圖表。
[0031]圖15是表示以25mm間隔設(shè)置第一通孔與兩個(gè)第二通孔的情況下的S21的頻率特性的圖表。
[0032]圖16是表示以25mm間隔設(shè)置第一通孔與三個(gè)第二通孔的情況下的S21的頻率特性的圖表。
[0033]圖17是表示通孔個(gè)數(shù)與S21的最差值的關(guān)系的圖表。
[0034]圖18是表示以20mm間隔設(shè)置第一通孔與一個(gè)第二通孔的情況下的S21的頻率特性的圖表。
[0035]圖19是表示以15mm間隔設(shè)置第一通孔與一個(gè)第二通孔的情況下的S21的頻率特性的圖表。
[0036]圖20是表示通孔間隔與S21的峰值產(chǎn)生頻率的關(guān)系的圖表。
[0037]圖21是表示在兩中心導(dǎo)體設(shè)置第一通孔與一個(gè)第二通孔，并且將第一中心導(dǎo)體的通孔間隔設(shè)為20mm，將第二中心導(dǎo)體的通孔間隔設(shè)為25mm的情況下的S21的頻率特性的圖表。
[0038]圖22是表示天線元件與第二中心導(dǎo)體的連接構(gòu)造的簡(jiǎn)圖。
[0039]圖23是表示金屬間隔物的一變形例的立體圖。
[0040]圖24是表示圖23的金屬間隔物的使用例的說明圖。
[0041]圖中:I一頻率共享天線裝置(天線裝置)，100—傳輸線路，15—天線元件，15A-水平偏振波天線元件，15B—垂直偏振波天線元件，15C—水平偏振波天線元件，I?—垂直偏振波天線元件，30—連接銷(連接部件)，41 一第一接地板(第一板狀導(dǎo)體)，42—第二接地板(第二板狀導(dǎo)體)，43—第三接地板(第三板狀導(dǎo)體)，42b—連接銷插通孔，50、50A、50B—金屬間隔物(接地導(dǎo)體)，51—第一中心導(dǎo)體，52—第二中心導(dǎo)體，510—第一基板，520—第二基板，600—第一通孔，601—第二通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0042][實(shí)施方式]
[0043]以下，參照附圖對(duì)作為本發(fā)明的天線裝置的一個(gè)方式的頻率共享天線裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。該頻率共享天線裝置被使用為便攜式電話機(jī)用的基站天線。此外，在以下的說明中，對(duì)將本實(shí)施方式的頻率共享天線裝置使用于高頻信號(hào)的發(fā)送的情況進(jìn)行說明，但也能夠?qū)⒃擃l率共享天線裝置使用于信號(hào)的接收。
[0044](頻率共享天線裝置的功能構(gòu)成)
[0045]圖1(a)?圖1(d)是表示本實(shí)施方式的頻率共享天線裝置的功能構(gòu)成的簡(jiǎn)圖。該頻率共享天線裝置能夠發(fā)送1.5?2GHz頻帶的水平偏振波以及垂直偏振波和700?800MHz頻帶的水平偏振波以及垂直偏振波的各高頻信號(hào)。以下，將1.5?2GHz頻帶設(shè)為第一頻帶，將700?800MHz頻帶設(shè)為第二頻帶。
[0046]圖1(a)是表示能夠發(fā)送第一頻帶的水平偏振波的第一發(fā)送部IA的構(gòu)成例的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。該第一發(fā)送部IA構(gòu)成為將輸入至連接有省略圖示的同軸電纜的芯線的端子部1A的信號(hào)分配至多個(gè)(在本實(shí)施方式中為十四個(gè))第一水平偏振波天線元件15A。
[0047]具體而言，第一發(fā)送部IA具備:分配輸入至端子部1A的信號(hào)的第一分配線路
11A、進(jìn)一步分配由第一分配線路IlA分配的信號(hào)的第二分配線路12A、進(jìn)一步分配由第二分配線路12A分配的信號(hào)的第三分配線路13A以及進(jìn)一步分配由第三分配線路13A分配的信號(hào)的第四分配線路14A，第四分配線路14A的末端部連接于第一水平偏振波天線元件15A。
[0048]另外，在第一分配線路IlA與第二分配線路12A之間以及第二分配線路12A與第三分配線路13A之間分別設(shè)置有多個(gè)移相器20。通過該移相器20使信號(hào)的相位變化，從而能夠調(diào)節(jié)從多個(gè)第一水平偏振波天線元件15A福射的電波的定向性。
[0049]再者，第二分配線路12A或者第三分配線路13A與第四分配線路14A被后述的作為連接部件的連接銷30連接。
[0050]圖1(b)是表示能夠發(fā)送第一頻帶的垂直偏振波的第二發(fā)送部IB的構(gòu)成例的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。該第二發(fā)送部IB構(gòu)成為與第一發(fā)送部IA相同。S卩，第二發(fā)送部IB構(gòu)成為將輸入至連接有省略圖示的同軸電纜的芯線的端子部1B的信號(hào)分配成多個(gè)(在本實(shí)施方式中為十四個(gè))第一垂直偏振波天線元件15B。
[0051]具體而言，第二發(fā)送部IB具備:分配輸入至端子部1B的信號(hào)的第一分配線路IIB、進(jìn)一步分配由第一分配線路IlB分配的信號(hào)的第二分配線路12B、進(jìn)一步分配由第二分配線路12B分配的信號(hào)的第三分配線路13B以及進(jìn)一步分配由第三分配線路13B分配的信號(hào)的第四分配線路14B，第四分配線路14B的末端部連接于第一垂直偏振波天線元件15B。
[0052]在第一分配線路IlB與第二分配線路12B之間以及第二分配線路12B與第三分配線路13B之間分別設(shè)置有移相器20。另外，第二分配線路12B或者第三分配線路13B與第四分配線路14B被連接銷30連接。
[0053]圖1(C)是表示能夠發(fā)送第二頻帶的水平偏振波的第三發(fā)送部IC的構(gòu)成例的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。該第三發(fā)送部IC構(gòu)成為將輸入至連接有省略圖示的同軸電纜的芯線的端子部1C的信號(hào)分配成多個(gè)(在本實(shí)施方式中為十個(gè))第二水平偏振波天線元件15C。
[0054]具體而言，第三發(fā)送部IC具備:分配輸入至端子部1C的信號(hào)的第一分配線路
IIC、進(jìn)一步分配由第一分配線路IlC分配的信號(hào)的第二分配線路12C、進(jìn)一步分配由第二分配線路12C分配的信號(hào)的第三分配線路13C以及進(jìn)一步分配由第三分配線路13C分配的信號(hào)的第四分配線路14C，第四分配線路14C的末端部連接于第二水平偏振波天線元件15C。
[0055]在第一分配線路IIC與第二分配線路12C之間以及第二分配線路12C與第三分配線路13C之間分別設(shè)置有移相器20。另外，第二分配線路12C或者第三分配線路13C與第四分配線路14C被連接銷30連接。
[0056]圖1(d)是表示能夠發(fā)送第二頻帶的垂直偏振波的第四發(fā)送部ID的構(gòu)成例的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。該第四發(fā)送部ID構(gòu)成為與第三發(fā)送部IC相同。S卩，第四發(fā)送部ID構(gòu)成為將輸入至連接有省略圖示的同軸電纜的芯線的端子部1D的信號(hào)分配成多個(gè)(在本實(shí)施方式中為十個(gè))第二垂直偏振波天線元件15D。
[0057]具體而言，第三發(fā)送部ID具備:分配輸入至端子部1D的信號(hào)的第一分配線路
IID、進(jìn)一步分配由第一分配線路IlD分配的信號(hào)的第二分配線路12D、進(jìn)一步分配由第二分配線路12D分配的信號(hào)的第三分配線路13D以及進(jìn)一步分配由第三分配線路13D分配的信號(hào)的第四分配線路14D，第四分配線路14D的末端部連接于第二垂直偏振波天線元件15D。
[0058]在第一分配線路IlD與第二分配線路12D之間以及第二分配線路12D與第三分配線路13D之間分別設(shè)置有移相器20。另外，第二分配線路12D或者第三分配線路13D與第四分配線路14D被連接銷30連接。
[0059]以下，將第一水平偏振波天線元件15A、第一垂直偏振波天線元件15B、第二水平偏振波天線元件15C、第二垂直偏振波天線元件I?總稱為天線元件15。
[0060](頻率共享天線裝置的構(gòu)成)
[0061]圖2是表示頻率共享天線裝置I的外觀的外觀立體圖。圖3是表示頻率共享天線裝置I的天線罩10的內(nèi)部的構(gòu)成圖。
[0062]頻率共享天線裝置I具備:供高頻信號(hào)傳播的傳輸線路100、能夠發(fā)送被傳輸線路100分配的高頻信號(hào)的多個(gè)天線元件15、使移相器20的電介質(zhì)板20 (后述)移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)6以及由FRP (fiber reinforced plastics纖維增強(qiáng)塑料)等絕緣性樹脂構(gòu)成的天線罩10。
[0063]天線罩10呈兩端被天線帽(未圖示)封閉的圓筒狀，以其長(zhǎng)度方向成為鉛垂方向的方式被一對(duì)安裝件1a安裝于天線塔等。傳輸線路100、多個(gè)天線元件15以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)6配置于天線罩10內(nèi)。
[0064]傳輸線路100具有構(gòu)成為在多對(duì)板狀導(dǎo)體之間分別夾持中心導(dǎo)體的三板構(gòu)造。在本實(shí)施方式中，傳輸線路100作為被電接地的多對(duì)板狀導(dǎo)體具備第一接地板41?第三接地板43，在第一接地板41?第三接地板43中的形成一對(duì)的第一接地板41與第二接地板42之間配置有第一中心導(dǎo)體51，在第二接地板42與第三接地板43之間配置有第二中心導(dǎo)體52。
[0065]第一接地板41?第三接地板43相互平行地配置，第二接地板42位于第一接地板41與第三接地板43之間。另外，第一接地板41?第三接地板43呈在天線罩10的中心軸方向具有長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)板狀。此外，在圖3中，省略配置于第一接地板41?第三接地板43和第一中心導(dǎo)體51以及第二中心導(dǎo)體52之間的后述的間隔物等部件的圖示。天線罩10的中心軸方向的長(zhǎng)度例如為I?2.7m。
[0066]在第一接地板41的長(zhǎng)度方向的兩端部固定有用于將第一接地板41固定于天線罩10的固定件10b。固定件1b在與安裝件1a之間夾持天線罩10，并被螺栓1c緊固于天線罩10。
[0067]圖4以及圖5表示配置于第三接地板43上的多個(gè)天線元件15，圖4為整體圖，圖5為局部立體圖。此外，第三接地板43設(shè)置為在頻率共享天線裝置I的使用狀態(tài)下圖4的圖紙上方朝向鉛垂方向上側(cè)。
[0068]多個(gè)天線元件15是由將作為輻射元件發(fā)揮功能的省略圖示的布線圖案形成于板狀的電介質(zhì)的印刷基板構(gòu)成的印刷偶極天線。多個(gè)天線元件15中的第一水平偏振波天線元件15A與第一垂直偏振波天線元件15B呈十字狀交叉地配置。第二水平偏振波天線元件15C配置為其基板面成為水平方向。第二垂直偏振波天線元件15D由沿水平方向相對(duì)的一對(duì)印刷基板構(gòu)成。
[0069]多個(gè)天線元件15被L字狀的安裝件433垂直地固定于第三接地板43，該L字狀的安裝件433被螺栓431以及螺母432固定于第三接地板43。
[0070]另外，在多個(gè)天線元件15設(shè)置有插通形成于第三接地板43的開口的省略圖示的凸部，從而經(jīng)由該凸部將作為輻射元件發(fā)揮功能的布線圖案連接于第二中心導(dǎo)體52。
[0071]圖6是表示第一中心導(dǎo)體51的一部分的立體圖。第一中心導(dǎo)體51由在由電介質(zhì)構(gòu)成的平板狀的第一基板510的表面作為布線圖案而設(shè)置的銅等金屬箔形成。第一發(fā)送部IA?第四發(fā)送部1D(參照?qǐng)D1)的第一分配線路1認(rèn)、1川、11(:、110、第二分配線路124、128、12C、12D以及第三分配線路13A、13B、13C、13D由第一中心導(dǎo)體51構(gòu)成。
[0072]圖7是表示第二中心導(dǎo)體52的一部分的立體圖。第二中心導(dǎo)體52也與第一中心導(dǎo)體51相同地由在由電介質(zhì)構(gòu)成的平板狀的第二基板520的表面作為布線圖案而設(shè)置的銅等金屬箔形成。第一發(fā)送部IA?第四發(fā)送部ID的第四分配線路14A、14B、14C、14D由第二中心導(dǎo)體52構(gòu)成。第一基板510以及第二基板520由例如玻璃環(huán)氧樹脂等具有電氣絕緣性的樹脂構(gòu)成，其厚度例如為0.8mm。
[0073]作為第一中心導(dǎo)體51的布線圖案設(shè)置于第一基板510的兩面。相同地，作為第二中心導(dǎo)體52的布線圖案設(shè)置于第二基板520的兩面。
[0074](第一基板以及第二基板的支承構(gòu)造)
[0075]圖8 (a)以及圖8 (b)是用于對(duì)傳輸線路100的第一接地板41?第三接地板43的固定構(gòu)造以及第一基板510至第二基板520的支承構(gòu)造進(jìn)行說明的說明圖。圖8(a)示出了傳輸線路100的組裝前的狀態(tài)，圖8(b)示出了傳輸線路100的組裝后的狀態(tài)。
[0076]在第一接地板41與第二接地板42之間以及第二接地板42與第三接地板43之間分別配置有由導(dǎo)電體構(gòu)成的金屬間隔物50。配置于第一接地板41與第二接地板42之間的金屬間隔物50插通形成于第一基板510的插通孔510a。配置于第二接地板42與第三接地板43之間的金屬間隔物50插通形成于第二基板520的插通孔520a。
[0077]金屬間隔物50具有導(dǎo)電性，例如由鍍銅或者鍍錫的黃銅構(gòu)成。另外，金屬間隔物50 —體地具有軸部501與外螺紋部502，在軸部501形成有螺紋孔500。在圖8(a)以及圖8(b)中，利用虛線示出了該螺紋孔500。在本實(shí)施方式中，金屬間隔物50的軸部501呈六棱柱狀，但軸部501也可以呈圓柱狀。
[0078]在第一接地板41與第二接地板42之間以及第二接地板42與第三接地板43之間分別夾設(shè)有金屬間隔物50的軸部501，從而形成與該軸部501的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的空間。軸部501的長(zhǎng)度例如為5.0mm。第一接地板41?第三接地板43通過金屬間隔物50相互電連接。
[0079]在配置于第一接地板41與第二接地板42之間的金屬間隔物50的外螺紋部502螺紋結(jié)合有螺母54。在配置于第一接地板41與第二接地板42之間的金屬間隔物50的螺紋孔500螺紋結(jié)合有配置于第二接地板42與第三接地板43之間的金屬間隔物50的外螺紋部502。另外，在配置于第二接地板42與第三接地板43之間的金屬間隔物50的螺紋孔500螺紋結(jié)合有螺栓55的外螺紋部551。
[0080]在第一接地板41?第三接地板43分別形成有供金屬間隔物50的外螺紋部502或者螺栓55的外螺紋部551插通的插通孔41a、42a、43a。
[0081]如上，傳輸線路100相互固定有兩個(gè)金屬間隔物50、一個(gè)螺母54以及一個(gè)螺栓55，從而第一接地板41?第三接地板43分別以規(guī)定的間隔相互平行地配置。此外，由兩個(gè)金屬間隔物50、一個(gè)螺母54以及一個(gè)螺栓55構(gòu)成的固定構(gòu)造設(shè)置于傳輸線路100的多個(gè)位置，能夠?qū)⒌谝唤拥匕?1?第三接地板43和第一基板510以及第二基板520的間隔保持為一定。
[0082]第一基板510在第一接地板41與第二接地板42之間被樹脂間隔物56支承。第二基板520在第二接地板42與第三接地板43之間被樹脂間隔物56支承。支承第一基板510的樹脂間隔物56例如通過粘接固定于第一基板510的兩面。相同地，支承第二基板520的樹脂間隔物56例如通過粘接固定于第二基板520的兩面。各個(gè)樹脂間隔物56的厚度例如為2.1_。
[0083](第一中心導(dǎo)體與第二中心導(dǎo)體的連接構(gòu)造)
[0084]圖9是表示第一中心導(dǎo)體51與第二中心導(dǎo)體52的連接構(gòu)造的簡(jiǎn)圖。圖10是圖9的A-A線剖視圖。
[0085]隔著第二接地板42而配置的中心導(dǎo)體彼此(第一中心導(dǎo)體51與第二中心導(dǎo)體52)在圖9所示的連接部3通過作為連接部件的連接銷30電連接，連接銷30插通于形成于第二接地板42的連接銷插通孔42b。
[0086]連接銷30是由例如銅、黃銅等導(dǎo)電性良好的金屬構(gòu)成的軸狀的部件。在本實(shí)施方式中，連接銷30呈圓柱狀，但不限定于此，例如也可以呈四棱柱狀、六棱柱狀。連接銷30的兩端部分別插通于形成在第一基板510上的插通孔510b以及形成在第二基板520上的插通孔520b，并焊接于第一中心導(dǎo)體51以及第二中心導(dǎo)體52。另外，連接銷30配置為其中心軸相對(duì)于第一基板510、第二基板520以及第二接地板42垂直。
[0087]通過使用了該連接銷30的連接構(gòu)造，分別連接第一發(fā)送部IA的第三分配線路13A與第四分配線路14A、第二發(fā)送部IB的第三分配線路13B與第四分配線路14B、第三發(fā)送部IC的第三分配線路13C與第四分配線路14C以及第四發(fā)送部ID的第三分配線路13D與第四分配線路14D。
[0088]在連接銷30的附近配置有配置于第一接地板41與第二接地板42之間的金屬間隔物50以及配置于第二接地板42與第三接地板43之間的金屬間隔物50。在以下的說明中，將配置于第一接地板41與第二接地板42之間的金屬間隔物50設(shè)為“金屬間隔物50A”，將配置于第二接地板42與第三接地板43之間的金屬間隔物50設(shè)為“金屬間隔物50B”。金屬間隔物50A以及金屬間隔物50B為被電接地的本發(fā)明的接地導(dǎo)體的一個(gè)方式。
[0089]金屬間隔物50A與金屬間隔物50B經(jīng)由第二接地板42的插通孔42a被連結(jié)。具體而言，在金屬間隔物50A的螺紋孔500螺紋結(jié)合有金屬間隔物50B的外螺紋部502。由此，第二接地板42被夾持于金屬間隔物50A以及金屬間隔物50B的各自的軸部501之間。
[0090]如圖10所示，若將與第二接地板42平行的方向的連接銷30與金屬間隔物50B的間隔設(shè)為山，則該間隔山為2.5mm以下。此外，該間隔d 1在與第二接地板42平行的方向，稱為連接銷30的外周面30a與金屬間隔物50B的外周面50a的最短距離。
[0091]另外，如本實(shí)施方式那樣，在金屬間隔物50呈剖面多邊形形狀的情況下，優(yōu)選即使金屬間隔物50在以其中心軸為中心的周向以任意的角度(相位)固定，也以與連接銷30的間隔Cl1成為2.5mm以下的方式設(shè)定第二接地板42的插通孔42a等的位置。S卩，在本實(shí)施方式中，在即使金屬間隔物50B在以其中心軸為中心的周向以任意的角度固定、在與連接銷30的間隔Cl1成為2.5mm以下的位置固定金屬間隔物50B。此外，雖省略圖示，但針對(duì)連接銷30與金屬間隔物50A的間隔，也與上述相同地以成為2.5mm以下的方式固定金屬間隔物50A。
[0092]圖11是在從第一中心導(dǎo)體51經(jīng)由連接銷30向第二中心導(dǎo)體52傳輸2GHz的高頻信號(hào)的情況下，表示連接銷30與金屬間隔物50A、50B的間隔Cl1與基于連接銷30的第一中心導(dǎo)體51與第二中心導(dǎo)體52的連接部3的傳輸損耗(表示通過特性的S參數(shù)的S21)的關(guān)系的圖表。
[0093]如該圖表所示，若將連接銷30與金屬間隔物50A、50B的間隔(I1設(shè)為2.5mm以下，則能夠?qū)鬏敁p耗抑制在0.1dB以下。S卩，若間隔山為2.5mm以下，則在連接部3能夠獲得良好的傳輸特性。此外，作為通過在連接銷30的附近配置金屬間隔物50A、50B而能夠減少傳輸損耗的理由之一考慮為是因?yàn)榱鹘?jīng)連接銷30的電流的電流路徑與在多個(gè)金屬間隔物50流經(jīng)的電流路徑的路徑長(zhǎng)度的差縮小的緣故。
[0094]此外，間隔Cl1因防止第一中心導(dǎo)體51或者第二中心導(dǎo)體52與金屬間隔物50A、50B的短路、第一基板510以及第二基板520的加工方面的制約，而優(yōu)選確保在1.0mm以上。
[0095]返回圖9、圖10，在本實(shí)施方式中，在第一中心導(dǎo)體51以及第二中心導(dǎo)體52的至少一方設(shè)置形成于連接銷30的附近并將基板510、520的兩面的布線圖案電連接的第一通孔600。第一通孔600形成于隔著連接銷30與金屬間隔物50對(duì)置的位置的中心導(dǎo)體51、52。
[0096]在使用作為中心導(dǎo)體51、52而形成于基板510、520的兩面的布線圖案的情況下，考慮為在經(jīng)由連接銷30連接中心導(dǎo)體51、52時(shí)，在表背面的布線圖案中在電流路徑的路徑長(zhǎng)度產(chǎn)生差，因該電流路徑的路徑長(zhǎng)度的差，而產(chǎn)生表示通過特性的S參數(shù)的S21的特定頻帶的急劇的下降，即特定的頻帶中的傳輸損耗的增加。
[0097]在本實(shí)施方式中，通過第一通孔600將基板510、520的表背面的布線圖案電連接，從而抑制該表背面的布線圖案的電流路徑的路徑長(zhǎng)度的差帶來的影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳輸損耗的改善。
[0098]此外，如上述那樣，連接銷30與金屬間隔物50A、50B的間隔(I1越小，越能夠抑制傳輸損耗，但因防止短路、加工方面的制約，而在將連接銷30與金屬間隔物50A、50B靠近的方面存在極限。如本實(shí)施方式那樣，設(shè)置第一通孔600，從而即便將間隔山在某種程度內(nèi)設(shè)定為較大的情況下，也能夠有效地抑制傳輸損耗。
[0099]電流路徑的路徑長(zhǎng)度的差對(duì)傳輸損耗帶來的影響在連接銷30的附近較大，因此第一通孔600優(yōu)選設(shè)置于盡可能地接近連接銷30的位置。具體而言，連接銷30與第一通孔600的距離優(yōu)選至少在1mm以內(nèi)。
[0100]另外，在第一中心導(dǎo)體51以及第二中心導(dǎo)體52雙方設(shè)置第一通孔600，從而能夠進(jìn)一步抑制電流路徑的路徑長(zhǎng)度的差帶來的影響，進(jìn)而能夠期待進(jìn)一步的傳輸特性的改善。因此，優(yōu)選在兩中心導(dǎo)體51、52設(shè)置第一通孔600。此外，兩中心導(dǎo)體51、52的設(shè)置第一通孔600的位置不限定于對(duì)置位置(在俯視時(shí)重疊的位置)。
[0101]在本實(shí)施方式中，進(jìn)一步在第一通孔600的與連接銷30相反的一側(cè)設(shè)置與第一通孔600分離并將基板510、520的兩面的布線圖案電連接的一個(gè)以上的第二通孔601。設(shè)置一個(gè)以上的第二通孔601，即設(shè)置合計(jì)兩個(gè)以上通孔600、601，從而能夠進(jìn)一步抑制傳輸損耗。該依據(jù)后述。
[0102]第一通孔以及第二通孔沿著布線圖案的長(zhǎng)度方向等間隔地設(shè)置。以下，將通孔600、601的間隔稱為通孔間隔ds。該通孔間隔ds優(yōu)選設(shè)為25mm以下。該依據(jù)也后述。
[0103]在本實(shí)施方式中，將通孔600、601設(shè)為直徑Imm的圓形狀，但通孔600、601的直徑、形狀不特別地限定。另外，在本實(shí)施方式中，在布線圖案的寬度方向的中央排列形成通孔600、601，但形成通孔600、601的位置也可以為從布線圖案的寬度方向的中央偏離的位置。
[0104]另外，在本實(shí)施方式中，在布線圖案形成貫通孔，在該貫通孔的內(nèi)周面形成導(dǎo)電層，從而以經(jīng)由該導(dǎo)電層將表背面的布線圖案電連接的方式構(gòu)成通孔600、601，但不限定于此，例如，也可以以填滿貫通孔整體的方式填充導(dǎo)電體。另外，也可以構(gòu)成為將金屬棒(通孔銷等)插通貫通孔，將該金屬棒焊接于表背面的布線圖案的結(jié)構(gòu)。
[0105]以下，對(duì)設(shè)置通孔600、601實(shí)現(xiàn)的傳輸損耗的改善進(jìn)行說明。此處，將第一接地板41與第一中心導(dǎo)體51的距離、第一中心導(dǎo)體51與第二接地板42的距離、第二接地板42與第二中心導(dǎo)體52的距離以及第二中心導(dǎo)體52與第三接地板43的距離設(shè)為2.1mm。另夕卜，將第一接地板41?第三接地板43的厚度設(shè)為1mm，將導(dǎo)電率設(shè)為2.09X 107S/m，將基板510、520的厚度設(shè)為0.8_，將介電常數(shù)設(shè)為4.4，將形成于基板510、520的表背面的布線圖案分別設(shè)為厚度0.035mm的銅箔。另外，將金屬間隔物50的俯視時(shí)的從中心至第一通孔600的中心的距離設(shè)為8mm。
[0106]圖12表示未形成通孔600、601的情況下的S21的頻率特性，圖13表示僅設(shè)置第一通孔600的情況下的S21的頻率特性，圖14表示設(shè)置第一通孔600與一個(gè)第二通孔601的情況下的S21的頻率特性。
[0107]如圖12所示，在未形成通孔600、601的情況下，表示通過特性的S參數(shù)的S21形成有在特定的頻帶中減少較大的多個(gè)峰值。在圖12的例子中，即使在便攜式電話基站用天線所使用的2GHz頻帶中，也產(chǎn)生峰值，從而期待改善。
[0108]與此相對(duì)，如圖13所示，在設(shè)置第一通孔600的情況下，與圖12相比，可知S21的峰值大幅度地減少，從而能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸損耗的改善。在圖13中，在頻率2GHz中產(chǎn)生較小的峰值，但如圖14所示，進(jìn)一步形成第二通孔601，從而也能夠除去該較小的峰值。此外，此處，將通孔間隔ds設(shè)為25mm。
[0109]并且，圖15表示以25mm間隔形成兩個(gè)(合計(jì)的通孔個(gè)數(shù)為三個(gè))第二通孔601的情況下的S21的頻率特性，圖16表示以25mm間隔形成三個(gè)(合計(jì)的通孔個(gè)數(shù)為四個(gè))第二通孔601的情況下的S21的頻率特性。另外，在圖14?圖16中，頻率0.5?2.2GHz的范圍的S21的最差值集中示于圖17。此外，圖17的橫軸表示第一通孔600以及第二通孔601的合計(jì)個(gè)數(shù)。
[0110]如圖17所示，第二通孔601的個(gè)數(shù)(合計(jì)的通孔個(gè)數(shù))越多，S21的最差值越被改善，從而能夠抑制低頻帶中的峰值的產(chǎn)生。另外，根據(jù)圖17，可知將第二通孔601的個(gè)數(shù)設(shè)為一個(gè)以上(將合計(jì)的通孔個(gè)數(shù)設(shè)為兩個(gè)以上)，從而能夠充分地改善傳輸損耗。
[0111]接下來，對(duì)通孔間隔ds進(jìn)行研究。
[0112]圖18表示將第二通孔601的個(gè)數(shù)設(shè)為一個(gè)(將合計(jì)的通孔個(gè)數(shù)設(shè)為兩個(gè))，將通孔間隔ds設(shè)為20mm的情況下的S21的頻率特性，圖19表示將通孔間隔ds設(shè)為15mm的情況下的S21的頻率特性。另外，圖15、圖18、圖19的S 21的峰值產(chǎn)生頻率(產(chǎn)生峰值的最低頻率)集中示于圖20。
[0113]如圖20所示，可知通孔間隔ds越短，峰值產(chǎn)生頻率越高。例如，在使用2GHz頻帶的情況下，優(yōu)選將峰值產(chǎn)生頻率設(shè)為2.5GHz以上，在該情況下，能夠稱為優(yōu)選將通孔間隔ds設(shè)為25mm以下。換言之，將通孔間隔ds設(shè)為25mm以下，從而能夠?qū)⒎逯诞a(chǎn)生頻率設(shè)為
2.5GHz以上，進(jìn)而能夠抑制在便攜式電話基站用天線通常所使用的2GHz頻帶的通信的傳輸損耗。此外，通孔間隔ds能夠與使用的頻帶對(duì)應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定。
[0114]另外，圖21表示在兩中心導(dǎo)體51、52中，將第二通孔601的個(gè)數(shù)設(shè)為一個(gè)(將合計(jì)的通孔個(gè)數(shù)設(shè)為兩個(gè))，并且，將第一中心導(dǎo)體51的通孔間隔ds設(shè)為20mm，將第二中心導(dǎo)體52的通孔間隔ds設(shè)為25mm的情況下的S21的頻率特性。
[0115]如圖21所示，即便通孔間隔ds在兩中心導(dǎo)體51、52中不同的情況下，也能夠改善傳輸損耗。
[0116]此處，對(duì)在中心導(dǎo)體51、52的連接部(連接銷30)的附近設(shè)置第一通孔600的情況進(jìn)行了說明，但在天線元件15與中心導(dǎo)體51、52的連接部也應(yīng)用相同的構(gòu)造，從而能夠進(jìn)一步改善傳輸損耗。
[0117]如圖22所示，天線元件15插通形成于第三接地板43的開口 43b而與第二中心導(dǎo)體52電連接。在天線元件15與第二中心導(dǎo)體52的連接部的附近配置有作為接地導(dǎo)體的金屬間隔物50。
[0118]在本實(shí)施方式中，在天線元件15與第二中心導(dǎo)體52的連接部的附近的第二中心導(dǎo)體52設(shè)置將基板520的兩面的布線圖案電連接的第三通孔602。通過設(shè)置第三通孔602，從而能夠抑制天線元件15與第二中心導(dǎo)體52的連接部的電流路徑長(zhǎng)度的差帶來的影響，即，抑制了基板520的表背面的布線圖案的電流路徑的路徑長(zhǎng)度的差帶來的影響，從而能夠進(jìn)一步改善傳輸損耗。
[0119]另外，雖未圖示，但在供電電纜與第一中心導(dǎo)體51的連接部分也應(yīng)用相同的構(gòu)造，從而能夠進(jìn)一步改善傳輸損耗。
[0120]供電電纜插通形成于第一接地板41的開口而與第一中心導(dǎo)體51電連接，因此也可以在該供電電纜與第一中心導(dǎo)體51的連接部的附近配置金屬間隔物50，并且在該連接部的附近的第一中心導(dǎo)體51設(shè)置將基板510的兩面的布線圖案電連接的第四通孔。通過設(shè)置第四通孔，從而能夠進(jìn)一步改善傳輸損耗。
[0121]此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)使用具有六棱柱狀的軸部501的金屬間隔物50情況進(jìn)行了說明，但金屬間隔物50的形狀不限定于此。例如，如圖23、圖24所示，也可以使用一體地具有形成有收容第一中心導(dǎo)體51以及第二中心導(dǎo)體52的端部的切口 701的主體部702與固定于第一接地板41?第三接地板43的任一個(gè)的板狀的墊圈部703的金屬間隔物700。
[0122]金屬間隔物700在切口 701內(nèi)配置連接銷30，利用主體部702覆蓋連接銷30的周圍(除了中心導(dǎo)體51、52的延伸突出方向之外的周圍)，因此能夠抑制電流的泄漏，從而進(jìn)一步改善傳輸損耗。
[0123](實(shí)施方式的作用以及效果)
[0124]根據(jù)以上說明的實(shí)施方式，在連接銷30的附近通過第一通孔600連接基板510、520表背面的布線圖案，因此能夠抑制基板510、520表背面的布線圖案的電流路徑的路徑長(zhǎng)度的差所帶來的影響，從而能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸損耗的進(jìn)一步的改善。
[0125](實(shí)施方式的總結(jié))
[0126]接下來，對(duì)從以上說明的實(shí)施方式能夠掌握的技術(shù)思想，引用并記載實(shí)施方式的附圖標(biāo)記等。但是，以下記載的各附圖標(biāo)記等不限定于在實(shí)施方式具體地表示權(quán)利要求書的構(gòu)成要素的部件等。
[0127][I], 一種天線裝置(I)，其具備供高頻信號(hào)傳播的傳輸線路(100)以及連接于上述傳輸線路(100)的多個(gè)天線元件(15)，上述傳輸線路(100)具備:被電接地的第一板狀導(dǎo)體(41)?第三板狀導(dǎo)體(43);配置于上述第一板狀導(dǎo)體(41)與上述第二板狀導(dǎo)體(42)之間的第一中心導(dǎo)體(51)以及配置于上述第二板狀導(dǎo)體(42)與上述第三板狀導(dǎo)體(43)之間的第二中心導(dǎo)體(52);插通形成于上述第二板狀導(dǎo)體(42)的插通孔(42b)并將上述第一中心導(dǎo)體(51)與上述第二中心導(dǎo)體(52)電連接的連接部件(30);以及配置于上述連接部件(30)的附近并被電接地的接地導(dǎo)體(50)，上述第一中心導(dǎo)體(51)以及第二中心導(dǎo)體(52)由設(shè)置于由電介質(zhì)構(gòu)成的基板(510、520)的兩面的布線圖案構(gòu)成，在上述第一中心導(dǎo)體(51)以及第二中心導(dǎo)體(52)的至少一方設(shè)置形成于上述連接部件(30)的附近并將上述基板(510、520)的兩面的上述布線圖案電連接的第一通孔￠00)。
[0128][2],根據(jù)[I]所述的天線裝置(I)，在上述第一中心導(dǎo)體(51)以及第二中心導(dǎo)體(52)的雙方設(shè)置上述第一通孔(600)。
[0129][3],根據(jù)[I]或[2]所述的天線裝置(I)，在上述第一通孔(600)的與上述連接部件(30)相反的一側(cè)設(shè)置與上述第一通孔(600)分離，并將上述基板(510、520)的兩面的上述布線圖案電連接的一個(gè)以上的第二通孔(601)。
[0130][4],根據(jù)[3]所述的天線裝置(1)，上述第一通孔(600)以及第二通孔(601)沿著上述布線圖案的長(zhǎng)度方向等間隔地設(shè)置，上述第一通孔￠00)以及第二通孔￠01)的間隔為25mm以下。
[0131][5],根據(jù)[I]?[4]中任一項(xiàng)所述的天線裝置(I)，上述天線元件(15)插通形成于上述第三板狀導(dǎo)體(43)的開口(43b)并與上述第二中心導(dǎo)體(52)電連接，在上述天線元件(15)與上述第二中心導(dǎo)體(52)的連接部的附近配置上述接地導(dǎo)體(50)，并且在上述天線元件(15)與上述第二中心導(dǎo)體(52)的連接部的附近的上述第二中心導(dǎo)體(52)設(shè)置將上述基板(520)的兩面的上述布線圖案電連接的第三通孔￠02)。
[0132][6],根據(jù)[I]?[5]中任一項(xiàng)所述的天線裝置(I)，具備插通形成于上述第一板狀導(dǎo)體(41)的開口并與上述第一中心導(dǎo)體(51)電連接的供電電纜，在上述供電電纜與上述第一中心導(dǎo)體(51)的連接部的附近配置上述接地導(dǎo)體(50)，并且在上述供電電纜與上述第一中心導(dǎo)體(51)的連接部的附近的上述第一中心導(dǎo)體(51)設(shè)置將上述基板(510)的兩面的上述布線圖案電連接的第四通孔。
[0133]以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但上述記載的實(shí)施方式不限定權(quán)利要求書的發(fā)明。另外，應(yīng)該注意在實(shí)施方式中說明的特征的組合的全部不限定于在用于解決發(fā)明的課題的結(jié)構(gòu)中是必須的這點(diǎn)。
[0134]本發(fā)明能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈冃味鴮?shí)施。例如，在上述實(shí)施方式中，金屬間隔物50A與金屬間隔物50B也可以為一體。換句話說，也可以在第一接地板41與第三接地板43之間配置有由一個(gè)導(dǎo)電體構(gòu)成的金屬間隔物，將該金屬間隔物配置于連接銷30的附近。
[0135]另外，天線裝置的用途也不限定于便攜式電話的基站用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種天線裝置，其特征在于， 具備供高頻信號(hào)傳播的傳輸線路以及連接于上述傳輸線路的多個(gè)天線元件， 上述傳輸線路具備: 被電接地的第一板狀導(dǎo)體至第三板狀導(dǎo)體； 配置于上述第一板狀導(dǎo)體與上述第二板狀導(dǎo)體之間的第一中心導(dǎo)體以及配置于上述第二板狀導(dǎo)體與上述第三板狀導(dǎo)體之間的第二中心導(dǎo)體； 插通在上述第二板狀導(dǎo)體上形成的插通孔并將上述第一中心導(dǎo)體與上述第二中心導(dǎo)體電連接的連接部件；以及 配置于上述連接部件的附近并被電接地的接地導(dǎo)體， 上述第一中心導(dǎo)體以及第二中心導(dǎo)體由設(shè)置于由電介質(zhì)構(gòu)成的基板的兩面的布線圖案構(gòu)成， 在上述第一中心導(dǎo)體以及第二中心導(dǎo)體的至少一方設(shè)置第一通孔，該第一通孔形成于上述連接部件的附近并將上述基板的兩面的上述布線圖案電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于， 在上述第一中心導(dǎo)體以及第二中心導(dǎo)體雙方設(shè)置上述第一通孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線裝置，其特征在于， 在上述第一通孔的與上述連接部件相反的一側(cè)設(shè)置與上述第一通孔分離并將上述基板的兩面的上述布線圖案電連接的一個(gè)以上的第二通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線裝置，其特征在于， 上述第一通孔以及第二通孔沿著上述布線圖案的長(zhǎng)度方向等間隔地設(shè)置， 上述第一通孔以及第二通孔的間隔為25_以下。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于， 上述天線元件插通在上述第三板狀導(dǎo)體形成的開口并與上述第二中心導(dǎo)體電連接， 在上述天線元件與上述第二中心導(dǎo)體的連接部的附近配置上述接地導(dǎo)體，并且在上述天線元件與上述第二中心導(dǎo)體的連接部的附近的上述第二中心導(dǎo)體設(shè)置將上述基板的兩面的上述布線圖案電連接的第三通孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于， 具備插通在上述第一板狀導(dǎo)體形成的開口并與上述第一中心導(dǎo)體電連接的供電電纜，在上述供電電纜與上述第一中心導(dǎo)體的連接部的附近配置上述接地導(dǎo)體，并且在上述供電電纜與上述第一中心導(dǎo)體的連接部的附近的上述第一中心導(dǎo)體設(shè)置將上述基板的兩面的上述布線圖案電連接的第四通孔。
【文檔編號(hào)】H01Q1/50GK105914464SQ201510845548
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日
【發(fā)明人】磯直樹, 金田正久, 北野延明, 小川智之, 藤島司
【申請(qǐng)人】日立金屬株式會(huì)社