專利名稱：天線裝置以及具備該天線裝置的無(wú)線通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線裝置，特別地，涉及多頻帶的天線裝置以及采用該天線裝置的無(wú)線通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年，在各國(guó)主要使用2個(gè)頻帶例如800～900MHz的頻帶與1800～1900MHz的頻帶的所謂的雙頻移動(dòng)電話。為了應(yīng)付這樣的傾向，提出了通過(guò)一個(gè)天線實(shí)現(xiàn)2個(gè)頻帶的倒F型天線。例如，在特開(kāi)平10-933392號(hào)公報(bào)中，揭示了一種以1500MHz與1900MHz的頻率進(jìn)行諧振的天線。
該天線的構(gòu)造如
圖15所示，在導(dǎo)體板1上設(shè)置縫隙2并且作成寬度與長(zhǎng)度不同的2個(gè)放射導(dǎo)體板3、4，而且，將導(dǎo)體板1的一部分彎折作成連接導(dǎo)體板5，在接地導(dǎo)體板6上利用該連接導(dǎo)體板5支持放射導(dǎo)體板3、4，采用饋電引腳7向放射導(dǎo)體板3、4供給高頻功率。
又，在特開(kāi)2000-196326號(hào)公報(bào)中揭示了這樣的構(gòu)造，即在電話設(shè)備的框體表面上形成電氣長(zhǎng)度不同的2個(gè)金屬圖案并且形成2個(gè)放射元件，以900MHz與1800MHz的諧振頻率進(jìn)行激振。該天線的特征在于，利用設(shè)置在2個(gè)金屬圖案之間的縫隙調(diào)整諧振頻率的頻帶寬度。
然而，在上述以往的示例中，雖然兩者都是具有頻帶分開(kāi)的2個(gè)諧振頻率的雙頻天線，而在各個(gè)頻帶中，為單一的諧振特性。因此，對(duì)于各頻率為了確保必要的帶寬，必然需要增大天線的尺寸，故不能夠?qū)崿F(xiàn)天線的小型化。又，如以往示例那樣，當(dāng)以單諧振構(gòu)成各頻帶時(shí)，諧振特性為單波峰，很難使得頻帶變寬。
本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，目的在于提供一種具有多個(gè)頻帶并且在各個(gè)頻帶中實(shí)現(xiàn)復(fù)合諧振的天線裝置。
又，本發(fā)明的另一目的在于，提供一種采用進(jìn)行復(fù)合諧振的、具有多個(gè)頻帶的天線裝置的無(wú)線通信設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的具有下述構(gòu)造以解決問(wèn)題。即，第1方面的天線裝置具備電介質(zhì)或者磁體的基體；包含饋電端子部以及與饋電端子部電性耦合的饋電輻射電極的饋電元件；包含接地端子部以及與接地端子部電性耦合的無(wú)饋電輻射電極的多個(gè)無(wú)饋電元件，并且在基體的表面上，與饋電輻射電極一同沿著饋電輻射電極鄰接地配置無(wú)饋電輻射電極。
在上述發(fā)明中，通過(guò)將信號(hào)功率供給由饋電電極或饋電引腳形成的饋電端子部，饋電元件在1個(gè)以上的頻率下進(jìn)行諧振。即，當(dāng)饋電元件具有單一的饋電輻射電極時(shí)，饋電元件以由該饋電輻射電極的有效線路長(zhǎng)度決定的基波的頻率及其高次諧波進(jìn)行諧振，又，當(dāng)饋電元件具有多個(gè)分支輻射電極時(shí)，每個(gè)分支輻射電極以由各分支輻射電極的有效線路長(zhǎng)度決定的諧振頻率進(jìn)行諧振。
構(gòu)造上，使得多個(gè)無(wú)饋電元件內(nèi)的例如位于饋電元件右側(cè)的無(wú)饋電元件其無(wú)饋電輻射電極的有效線路長(zhǎng)度大于位于饋電元件左側(cè)的無(wú)饋電元件的無(wú)饋電輻射電極的有效線路長(zhǎng)度，當(dāng)饋電元件為單一的饋電輻射電極時(shí)，在接近其基波頻率的頻率上進(jìn)行諧振，又，當(dāng)由多個(gè)分支輻射電極構(gòu)成饋電元件時(shí)，在該分支輻射電極內(nèi)的、接近最低頻率的頻率下進(jìn)行諧振。這樣，具有最短有效線路長(zhǎng)度的左側(cè)的無(wú)饋電元件以單一饋電輻射電極的高次諧波中1個(gè)諧振頻率附近的頻率進(jìn)行諧振，或者，以分支輻射電極的最高諧振頻率附近的頻率進(jìn)行諧振。
通過(guò)饋電元件與無(wú)饋電元件的上述動(dòng)作，能夠使得同時(shí)存在接近的諧振頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)頻帶中的復(fù)合諧振的匹配。又，分開(kāi)頻帶地設(shè)置饋電元件的基波與高次諧波的諧振頻率以及各分支輻射電極中的諧振頻率，故在一個(gè)天線中能夠相互無(wú)干擾地存在多個(gè)復(fù)合諧振，而且，利用復(fù)合諧振，能夠?qū)⒏黝l帶的頻帶寬度設(shè)定得較寬。這里，所謂復(fù)合諧振是指饋電元件與無(wú)饋電元件的諧振頻率相接近并共存并且在該諧振頻率下能夠獲得較寬的頻帶寬度。
第2方面的天線裝置是在上述發(fā)明中，通用饋電端子部并且作為分成多個(gè)的分支輻射電極而構(gòu)成饋電輻射電極。
通過(guò)采用該構(gòu)造，能夠使得成為多個(gè)分支輻射電極的有效線路長(zhǎng)度為不同的構(gòu)造。由此，饋電元件中頻率不同的多個(gè)諧振頻率共存。換言之，能夠?qū)⒏鱾€(gè)分支輻射電極的諧振頻率設(shè)置為相互不同的諧振頻率，同時(shí)能夠?qū)⒏鞣种л椛潆姌O的諧振頻率作為屬于不同頻帶的諧振頻率。
第3方面的天線裝置是在第2方面的發(fā)明中，各分支輻射電極具備在相互不同的諧振頻率下激振的有效線路長(zhǎng)度。
根據(jù)本發(fā)明，由于多個(gè)分支輻射電極分別在獨(dú)立的諧振頻率下受到激振，故能夠根據(jù)分支輻射電極的排列順序設(shè)定為較高的諧振頻率并且形成每一所述諧振頻率不同的頻帶。例如，在以分成2個(gè)的分支輻射電極構(gòu)成饋電輻射電極的情況下，設(shè)定使得一諧振頻率屬于移動(dòng)電話使用的800～900MHz帶，另一方的諧振頻率屬于1800～1900MHz帶。又，以饋電元件的基波激振一分支輻射電極，以基波的高次諧波激振另一分支輻射電極，例如可以以2倍波或3倍波的頻率進(jìn)行激振。
第4方面的天線裝置是在第1方面的發(fā)明中作為單一的輻射電極構(gòu)成饋電輻射電極，同時(shí)，單一輻射電極具備利用來(lái)自饋電端子部的饋電在基波的諧振頻率及其高次諧波的諧振頻率下激振的有效線路長(zhǎng)度。
在該發(fā)明中，使得饋電輻射電極具有以基波的頻率進(jìn)行諧振的有效線路長(zhǎng)度，饋電元件為在基波及其整數(shù)倍的頻率下進(jìn)行諧振的電氣長(zhǎng)度(電氣長(zhǎng))。因此，將所使用的頻率內(nèi)最低的頻率分配為基波的諧振頻率，由此，能夠?qū)⒘硪活l率分配為基波的2倍波或3倍波的頻率。
第5方面的天線裝置是在第2或第3方面的發(fā)明中，在構(gòu)造上，無(wú)饋電輻射電極從接地端子部開(kāi)始伸張并使另一端側(cè)構(gòu)成開(kāi)放端，各分支輻射電極從饋電端子部開(kāi)始伸張并使另一端側(cè)構(gòu)成開(kāi)放端，同時(shí)，相互遠(yuǎn)離地配置分支輻射電極中的開(kāi)放端側(cè)。
通過(guò)采用該構(gòu)造，能夠以1個(gè)分支輻射電極、與其接近的無(wú)饋電輻射電極構(gòu)成一個(gè)復(fù)合諧振對(duì)(復(fù)合諧振對(duì))。此時(shí)，由于將饋電輻射電極分成多個(gè)分支輻射電極，提高使得設(shè)置在饋電輻射電極面中的縫隙從饋電端子部側(cè)向開(kāi)放端盡可能寬展，復(fù)合諧振對(duì)間的相互干涉減小，能夠獲得良好的復(fù)合諧振匹配。
第6方面的天線裝置是在上述任一方面的發(fā)明中，在各輻射電極的開(kāi)放端上，采用基體的側(cè)面設(shè)置電容加載電極。
根據(jù)該構(gòu)造，作為電容加載電極與電路基板的接地圖案間的開(kāi)放端電容(靜電容量)，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各輻射電極的開(kāi)放端側(cè)的寄生電容(雜散電容)。這里，能夠容易地獲得饋電元件與無(wú)饋電元件間的耦合電容的平衡，能夠容易地調(diào)整相同頻帶的復(fù)合諧振化。
第7方面的天線裝置是上述任一方面的發(fā)明中，具備正方形的電路基板，將基體固定在電路基板的2個(gè)端邊相交的角部分的附近，沿著一端邊配置的一個(gè)無(wú)饋電輻射電極，沿著另一端邊配置的另一無(wú)饋電輻射電極。
在該發(fā)明中，由于形成在電路基板上的接地圖案以及布線圖案成為高頻電流的通路，沿著與各無(wú)饋電元件電場(chǎng)耦合的電路基板的各個(gè)端邊，激振框體電流。所述的框體電流能夠提高作為間接饋電的無(wú)饋電元件的增益。又，將天線裝置的基體配置在電路基板角部附近，由此，能夠緩和無(wú)饋電元件與電路基板的電場(chǎng)耦合，并且諧振時(shí)過(guò)大的電性的Q降低，能夠擴(kuò)大各頻帶中復(fù)合諧振的帶域?qū)挾取?br>
第8方面的天線裝置具備將包含饋電端子部以及從所述饋電端子部開(kāi)始延伸的饋電輻射電極的饋電元件與包含接地電極和從所述接地電極開(kāi)始延伸的無(wú)饋電輻射電極的無(wú)饋電元件形成于基體表面的多個(gè)天線；以及設(shè)置所述天線的電路基板，并且各天線的饋電輻射電極以及無(wú)饋電輻射電極具備相互不同的有效線路長(zhǎng)度，同時(shí)，在電路基板上設(shè)有連接各接地電極的接地圖案、將各饋電端子部與通用的信號(hào)源連接的饋電圖案。
根據(jù)該發(fā)明，電路基板成為天線裝置的一部分，由電路基板的面積決定天線裝置的電性體積。即，當(dāng)使得天線裝置為較大體積并增大發(fā)送輸出能力時(shí)，可以增大電路基板的尺寸，在考慮到相互干擾的程度以及天線的指向性等所要求的性能的基礎(chǔ)上，能夠設(shè)計(jì)電路基板上多個(gè)天線的配置。又，作為在不同頻帶進(jìn)行復(fù)合諧振的天線而構(gòu)成各個(gè)天線，在饋電圖案上由于能夠流過(guò)來(lái)自信號(hào)源的大信號(hào)電流，故能夠提高天線裝置的發(fā)送輸出能力。
第9方面的天線裝置是在第8方面的發(fā)明中，在從連接饋電圖案的信號(hào)源的部位起向各饋電端子部分支的路徑上，設(shè)置濾波器電路。
通過(guò)采用該構(gòu)造，對(duì)于各天線，截?cái)嗉ふ窀鱾€(gè)天線的頻帶信號(hào)以外的信號(hào)并僅接入激振各個(gè)天線的頻帶的信號(hào)。因此，能夠良好地分離各天線間的頻帶。
第10方面的天線裝置是在第8或第9方面的發(fā)明中，在各基體的表面上，與各饋電輻射電極兩側(cè)鄰接地配置各個(gè)無(wú)饋電輻射電極。
在該發(fā)明中，通過(guò)在饋電輻射電極的兩側(cè)配置有效線路長(zhǎng)度不同的無(wú)饋電輻射電極，作為分別以2個(gè)頻帶進(jìn)行復(fù)合諧振的天線，構(gòu)成各天線。這里，天線裝置能夠至少具有4個(gè)以上的頻帶，通過(guò)設(shè)置為不同的頻帶，能夠?qū)崿F(xiàn)多頻帶的天線。
第11方面的天線裝置是在上述任一方面的發(fā)明中，饋電端子部部是貫通形成在基體側(cè)面上的饋電電極或者基體的端引腳。
通過(guò)采用該構(gòu)造，能夠選擇饋電端子部的構(gòu)造，能夠根據(jù)要求的情況，使得天線裝置為倒L型天線或倒F型天線的任意之一的構(gòu)造。
在第12方面的無(wú)線通信設(shè)備中，具備上述第1到第6方面任意的一種天線裝置以及具有短邊與長(zhǎng)邊的細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)方形的電路基板，并且構(gòu)造上使得天線裝置的寬度與電路基板的短邊長(zhǎng)度幾乎相等，沿著電路基板的一短邊與兩長(zhǎng)邊配置天線裝置，同時(shí)，向著電路基板的一長(zhǎng)邊配置的一個(gè)無(wú)饋電輻射電極的開(kāi)放端，向著另一長(zhǎng)邊配置的另一個(gè)無(wú)供電輻射電極的開(kāi)放端。
根據(jù)該發(fā)明，利用無(wú)饋電元件，沿著電路基板的長(zhǎng)邊以及端邊，激振屬于2個(gè)頻帶的框體電流。由此，配置在電路基板端邊上的無(wú)饋電元件的增益增大。又，由于沿著電路基板的長(zhǎng)邊以及短邊配置的2個(gè)無(wú)饋電輻射電極的開(kāi)放端為相反的方向，故鄰接的無(wú)饋電元件間的相互干擾減小，能夠良好地分離頻帶。
再者，由于天線裝置的三邊位于電路基板的端邊，對(duì)于配置在電路基板的端邊上的無(wú)饋電元件，能夠緩和無(wú)饋電元件與電路基板的電場(chǎng)耦合，復(fù)合諧振特性的電氣Q值降低并且頻帶寬度變寬。特別地，對(duì)于屬于無(wú)饋電元件的任意一個(gè)頻帶的諧振頻率，當(dāng)與在電路基板的端邊受到激振的框體電流的諧振條件一致時(shí)，在該諧振頻率下獲得高增益。
在第13方面的無(wú)線通信設(shè)備中，對(duì)于第12方面，饋電輻射電極從饋電端子部開(kāi)始伸張并使另一端側(cè)構(gòu)成開(kāi)放端，無(wú)饋電輻射電極從接地端子部開(kāi)始伸張并使另一端側(cè)構(gòu)成開(kāi)放端，同時(shí)，將具有無(wú)饋電輻射電極的有效線路長(zhǎng)度內(nèi)的最長(zhǎng)有效線路長(zhǎng)度的無(wú)饋電輻射電極中最遠(yuǎn)的開(kāi)放端側(cè)配置為與電路基板的長(zhǎng)邊的最遠(yuǎn)端方向相反的方向。
由此，電路基板的長(zhǎng)邊的基板端作為天線裝置中低頻帶的天線發(fā)揮作用，能夠獲得高增益。特別地，在小型移動(dòng)電話的800～900MHz頻帶中，天線的增益顯著增高。
在第14方面的無(wú)線通信設(shè)備中，具備第1～11方面中任意一方面的天線裝置；包含無(wú)線電波的收發(fā)信電路的電路基板，將天線裝置的接地端子部連接在電路基板的接地端，同時(shí)將饋電端子部連接在收發(fā)信電路的輸入輸出端。
根據(jù)該構(gòu)造，通過(guò)安裝一個(gè)天線裝置，無(wú)線通信設(shè)備能夠進(jìn)行頻帶寬度較大的多頻通信。
附圖簡(jiǎn)述圖1是表示本發(fā)明的天線裝置的基本構(gòu)造的概要說(shuō)明圖。
圖2是表示圖1中天線裝置的回程損耗的頻率特性圖。
圖3是表示本發(fā)明的天線裝置的基本構(gòu)造的另一概要說(shuō)明圖，(A)是表面圖，(B)是內(nèi)面圖。
圖4表示本發(fā)明的天線裝置的實(shí)施形態(tài)的示例，(A)是表面立體圖，(B)內(nèi)面立體圖。
圖5是表示將圖4的天線裝置安裝到無(wú)線通信設(shè)備的電路基板上的實(shí)施形態(tài)示例的平面圖。
圖6是將天線裝置安裝到無(wú)線通信設(shè)備的電路基板上的其他實(shí)施形態(tài)示例的平面圖。
圖7表示本發(fā)明的天線裝置的其他實(shí)施形態(tài)示例，(A)是表面立體圖，(B)是內(nèi)面立體圖。
圖8是表示本發(fā)明天線裝置再一實(shí)施形態(tài)示例，(A)是表面立體圖，(B)是內(nèi)面立體圖。
圖9表示本發(fā)明的天線裝置的再一實(shí)施形態(tài)示例，(A)是表面立體圖，(B)是內(nèi)面立體圖。
圖10是表示本發(fā)明的天線裝置的饋電端子部的其他構(gòu)造的立體圖。
圖11表示本發(fā)明的天線裝置的饋電端子部的再一個(gè)構(gòu)造，(A)是平面圖，(B)是(A)的點(diǎn)劃線X-X的剖視圖。
圖12表示本發(fā)明的天線裝置再一其他實(shí)施形態(tài)示例，(A)是表面立體圖，(B)以及(C)是(A)所采用的單天線的內(nèi)面立體圖。
圖13是表示圖12的天線裝置的其他實(shí)施形態(tài)示例的立體圖。
圖14是表示本發(fā)明的天線裝置的再一其他實(shí)施形態(tài)示例的平面圖。
圖15是表示以往示例的天線裝置的立體圖。
符號(hào)說(shuō)明10、26、57、75、87、88基體11、31、61、71、83、84饋電元件12、13、25、32、33、62、63、85、86無(wú)饋電元件14、40、72、93、94饋電輻射電極16、17、24、41、42分支反射電極16b、17b、18b、19b、41a、42a、43b、43c、44a、72c開(kāi)放端
18、19、43、44、95、96、25a無(wú)饋電輻射電極22信號(hào)源23電感匹配電路36、74、89、90饋電電極37、38、91、92接地電極43a縫隙48、49、50、51、66、67、73、97、98、99、100電容加載電極55、56、80電路基板55a、55b、56a、56b短邊55c、55d、56c、56d長(zhǎng)邊76饋電引腳77、103、104、108饋電圖案81、82、107單天線102饋電端圖案105、106、109帶域截止電路最佳實(shí)施形態(tài)以下，參照附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)示例進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示本發(fā)明的天線裝置的基本構(gòu)造。又，圖2表示圖1的天線裝置的復(fù)合諧振的特性曲線。又，為了簡(jiǎn)化下述說(shuō)明，表示采用了2個(gè)饋電元件與2個(gè)無(wú)饋電元件的形態(tài)的示例。
在圖1中，采用電介質(zhì)材料作成基體10，并且該基體10具有直角四邊形的表面。在基體10的表面上形成饋電元件11，在饋電元件11的右側(cè)鄰接地設(shè)有無(wú)饋電元件12，又，在饋電元件11的左側(cè)鄰接地設(shè)置與無(wú)饋電元件12的諧振頻率不同的無(wú)饋電元件13。
饋電元件11具有饋電輻射電極14、與該饋電輻射電極14的饋電端14a連接的饋電端子部15。饋電輻射電極14具備共用饋電端14a并且分成大致Y字狀的長(zhǎng)度不同的分支輻射電極16、17。又，無(wú)饋電元件12、13具備帶狀的無(wú)饋電輻射電極18、19以及與該無(wú)饋電輻射電極18、19的接地端18a、19a分別連接的接地端子部20、21。
對(duì)于饋電元件11的分支輻射電極16、17，分別遠(yuǎn)離饋電端14a的一側(cè)構(gòu)成開(kāi)放端16b、17b，分支輻射電極16具有以諧振頻率f1激振的有效線路長(zhǎng)度，而且，分支輻射電極17具有以諧振頻率f2進(jìn)行激振的有效線路長(zhǎng)度。當(dāng)從與饋電端子部15連接的信號(hào)源22通過(guò)阻抗匹配電路23向這些分支輻射電極16、17供給信號(hào)功率時(shí)，饋電元件11以2個(gè)諧振頻率f1、f2(f2＞f1)進(jìn)行激振。
換言之，饋電元件11具有包含分支輻射電極16的電氣長(zhǎng)度與包含分支輻射電極17的電氣長(zhǎng)度這2個(gè)電氣長(zhǎng)度，分支輻射電極16側(cè)以諧振頻率f1進(jìn)行諧振，并且分支輻射電極17側(cè)以諧振頻率f2進(jìn)行諧振。分開(kāi)諧振頻率f1所屬的頻帶與諧振頻率f2所數(shù)的頻帶，以使得不需要考慮到相互的干擾。
又，無(wú)饋電元件12、13的無(wú)饋電輻射電極18、19與饋電元件11相同地，離接地端18a、19a最遠(yuǎn)側(cè)構(gòu)成開(kāi)放端18b、19b，利用與饋電元件11的電磁場(chǎng)耦合進(jìn)行激振。即，主要通過(guò)與饋電元件11的分支輻射電極16進(jìn)行電磁場(chǎng)耦合來(lái)激振無(wú)饋電元件12的無(wú)饋電輻射電極18，主要通過(guò)與饋電元件11的分支輻射電極17的電磁場(chǎng)耦合來(lái)激振無(wú)饋電元件13的無(wú)饋電輻射電極19。
此時(shí)，無(wú)饋電元件12的無(wú)饋電輻射電極18具有與分支輻射電極16幾乎相等的有效線路長(zhǎng)度，包含接地端子部20的無(wú)饋電元件12的電氣長(zhǎng)度比饋電元件11的分支輻射電極16側(cè)的電氣長(zhǎng)度略短，以接近饋電元件11的分支輻射電極16側(cè)的諧振頻率f1的頻率f3來(lái)激振無(wú)饋電元件12的無(wú)饋電輻射電極18。
又，無(wú)饋電元件13的無(wú)饋電輻射電極19有與分支輻射電極17幾乎相等的有效線路長(zhǎng)度，包含接地端子部21無(wú)饋電元件13電氣長(zhǎng)度比饋電元件11的分支輻射電極17的電氣長(zhǎng)度略短，以接近饋電元件11的分支輻射電極17的諧振頻率f2頻率f4激振無(wú)饋電元件13的無(wú)饋電輻射電極19。又，阻抗匹配電路23使得饋電輻射電極14的阻抗與信號(hào)源22的阻抗匹配。
在上述構(gòu)造中，分支輻射電極16以及無(wú)饋電輻射電極18以共用的頻帶激振的有效線路長(zhǎng)度，例如，以800～900MHz的頻帶進(jìn)行諧振的有效線路長(zhǎng)度來(lái)決定，又，分支輻射電極17以及無(wú)饋電輻射電極19以高于分支輻射電極16的諧振頻率f1的頻帶激振的有效線路長(zhǎng)度，例如以1800～1900MHz的頻帶進(jìn)行諧振的有效線路長(zhǎng)度來(lái)決定。
對(duì)于饋電輻射電極14，朝著分支輻射電極16與分支輻射電極17的側(cè)邊的間隔向開(kāi)放端16b、17b逐漸擴(kuò)大，主要用于防止電場(chǎng)耦合的相互干擾引起的諧振特性劣化。又，在構(gòu)造上，分別將無(wú)饋電輻射電極18、19配置在分支輻射電極16、17附近，而相對(duì)分支輻射電極16、17與無(wú)饋電輻射電極18、19延續(xù)的側(cè)邊的間隔與饋電輻射電極14的饋電側(cè)14a與無(wú)饋電輻射電極18、19的接地側(cè)18a、19a的間隔相比，分支輻射電極16、17的開(kāi)放端16b、17b與無(wú)饋電輻射電極18、19側(cè)的開(kāi)放端側(cè)18b、19b的間隔更寬，調(diào)整饋電元件11與無(wú)饋電元件12、13的過(guò)度電場(chǎng)耦合。
根據(jù)上述構(gòu)造，當(dāng)從信號(hào)源22將發(fā)送信號(hào)供給饋電輻射電極14時(shí)，分別以各自的諧振頻率f1、f2激振饋電元件11的分支輻射電極16、17。此時(shí)，利用饋電元件11與電磁場(chǎng)耦合激振無(wú)饋電元件12、13，而利用饋電元件11與無(wú)饋電元件12、13的上述的電極配置，主要地調(diào)整饋電端子部15與接地端子部20、21的磁場(chǎng)耦合以及分支輻射電極16、17的開(kāi)放端16b、17b與無(wú)饋電輻射電極18、19的開(kāi)放端側(cè)18b、19b側(cè)的電場(chǎng)耦合。
由此，分支輻射電極16的諧振頻率f1與無(wú)饋電輻射電極18的諧振頻率f3共存并且具有相近的諧振特性，例如，在800～900MHz的頻帶進(jìn)行復(fù)合諧振。同樣地，分支輻射電極17的諧振頻率f2與無(wú)饋電輻射電極19的諧振頻率f4即比分支輻射電極16與無(wú)饋電輻射電極18的諧振頻率f1、f2更高的頻率f3、f4例如，在1800～1900MHz的頻帶進(jìn)行復(fù)合諧振。
圖3表示本發(fā)明的天線裝置的其他基本構(gòu)造。又，對(duì)于與圖1的實(shí)施形態(tài)示例相同構(gòu)造的部分采用同一符號(hào)，對(duì)這些通用的部分省略重復(fù)說(shuō)明。該實(shí)施形態(tài)的特點(diǎn)在于，由3個(gè)分支輻射電極16、17、24構(gòu)成饋電元件11的饋電輻射電極14。
在圖3中，饋電放射元件11由具備3個(gè)分支輻射電極16、17、24的饋電輻射電極14構(gòu)成。即，饋電輻射電極14在構(gòu)造上從共用的饋電端14a起長(zhǎng)度不同的分支輻射電極16、17、24大致分支成W字狀。具體地說(shuō)，在構(gòu)造上擴(kuò)大圖1所示的分支輻射電極16、17的間隔并且在其中間設(shè)置第3分支輻射電極24。
該分支輻射電極24具有分支輻射電極16與分支輻射電極17的中間的有效線路長(zhǎng)度并且在屬于離開(kāi)分支輻射電極16、17所屬頻帶的頻帶的諧振頻率f5(f2＞f5＞f1)下受到激振。由此，饋電元件11具備3個(gè)電氣長(zhǎng)度并且具有屬于3個(gè)頻帶的諧振頻率f1、f2、f5。
另一方面，將與分支輻射電極24構(gòu)成復(fù)合諧振對(duì)的無(wú)饋電元件25設(shè)置在基體10的內(nèi)面。即，在基體10的內(nèi)面上形成沿著分支輻射電極24延伸的無(wú)饋電輻射電極25a。該無(wú)饋電輻射電極25a也與無(wú)饋電輻射電極18、19的構(gòu)造相同，其接地端與接地端子部連接。
該無(wú)饋電輻射電極25a與分支輻射電極24進(jìn)行電磁場(chǎng)耦合，該無(wú)饋電輻射電極25a具有與分支輻射電極24幾乎相等的有效線路長(zhǎng)度并且由與分支輻射電極24的諧振頻率f5接近的頻率f6激振。分支輻射電極24的諧振頻率f5與無(wú)饋電輻射電極25a的諧振頻率f6在相同的頻帶中進(jìn)行復(fù)合諧振，且并不位于無(wú)饋電元件12、13的諧振頻率f3、f4所屬的各個(gè)頻帶。又，也可以將無(wú)饋電元件12、13的無(wú)饋電輻射電極18、19與無(wú)饋電輻射電極25a相同地設(shè)置在基體10的里面。由此，能夠縮小基體26的體積。
參照?qǐng)D4以及圖5對(duì)于本發(fā)明的天線裝置的具體的第1實(shí)施形態(tài)示例進(jìn)行說(shuō)明。圖4表示天線裝置，圖5表示將天線裝置安裝在電路基板上的形態(tài)。又，也采用2個(gè)饋電元件與2個(gè)無(wú)饋電元件來(lái)說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)示例。
在圖4中，采用具有長(zhǎng)方形表面26e的基體26構(gòu)成天線裝置?；w26由陶瓷材料或樹(shù)枝材料等的電介質(zhì)或磁體形成，并且一體形成表面26e平坦的天板27、沿著該天板27的長(zhǎng)方向兩端的短邊26a、26b而設(shè)置的板狀的2個(gè)腳28、29以及與所述兩腳28、29平行且設(shè)置在天板27中央的中央腳30。
在基體26的表面26e上，形成饋電元件31與設(shè)置在饋電元件31兩側(cè)的2個(gè)無(wú)饋電元件32、33。又，在基體26的一短側(cè)面(腳側(cè)面)上，接近短方向的一側(cè)并且從腳28的底面?zhèn)绕鹪诨w26的表面26e方向(上下方向)上以恒定間隔形成平行延伸的3條帶狀電極36、37、38。中央的電極成為饋電電極36，對(duì)于兩側(cè)的電極，右側(cè)成為第1接地電極37、左側(cè)成為第2接地電極38。又，它們的下端分別纏繞在腳28的底面28a上，并成為饋電端36a以及接地端37a、38a。
饋電電極36的上端與形成在基體26的表面26e上的饋電輻射電極40連接。饋電輻射電極40形成從饋電電極36向表面26e的左側(cè)角部方向逐漸變寬的形狀。又，該饋電輻射電極40是在面上設(shè)置朝角部方向變寬的細(xì)長(zhǎng)的3個(gè)角形縫隙40a并且構(gòu)成分支的2個(gè)分支電極41、42。
即，第1分支輻射電極41的形狀是從饋電電極36的附近起向著基體表面26e的另一短邊26b逐漸變寬并延伸并且使得短邊26b成為開(kāi)放端41a。又，通過(guò)縫隙40a與該第1分支輻射電極41相鄰的第2分支輻射電極42的形狀是從饋電電極36的附近起向著在基體26的長(zhǎng)方向上延伸的左側(cè)的長(zhǎng)邊26d逐漸變寬而延伸并且形成開(kāi)放端42a。根據(jù)這樣的構(gòu)造，第1分支輻射電極41比第2分支輻射電極42具有更長(zhǎng)的有效線路長(zhǎng)度。
在饋電輻射電極40的兩側(cè)上，接近地形成2個(gè)無(wú)饋電輻射電極43、44。即，將第1無(wú)饋電輻射電極43間隔地設(shè)置在第1分支輻射電極41的右鄰側(cè)，并且從第1接地電極37上端的短邊26a起到相對(duì)的短邊26b展開(kāi)成四邊形而形成第1無(wú)饋電輻射電極43、在該第1無(wú)饋電輻射電極43的面中設(shè)置從短邊26a起與右側(cè)的長(zhǎng)邊26c平行延伸的縫隙43a，利用該縫隙43a，長(zhǎng)邊26c的全部成為開(kāi)放端43b，最遠(yuǎn)的開(kāi)放端43c成為第1接地電極37側(cè)的短邊26a。
又，在第2分支輻射電極42的左鄰側(cè)間隔地配置第2無(wú)饋電輻射電極44，從第2接地電極38側(cè)的短邊26a到成為開(kāi)放端44a的左側(cè)的長(zhǎng)邊26d為止寬展成三角形狀而形成第2無(wú)饋電輻射電極44。根據(jù)該構(gòu)造，第2無(wú)饋電輻射電極44的有效線路長(zhǎng)度比第1無(wú)饋電輻射電極43的有效線路長(zhǎng)度短。又，在構(gòu)造上饋電輻射電極40與無(wú)饋電輻射電極43、44的之間的間隔比饋電電極36與接地電極37、38之間，開(kāi)放端41a、42a側(cè)更寬，并調(diào)整饋電元件31與無(wú)饋電元件32、33間的電場(chǎng)耦合。
在基體26中，在與設(shè)有饋電電極36的短側(cè)面34相對(duì)的短側(cè)面35上，形成與第1分支輻射電極41的開(kāi)放端41a連接并且從短側(cè)邊26b下垂的帶狀的電容加載電極48，其下端與接地的固定電極52隔開(kāi)一定間隔而相對(duì)并且在電容加載電極48與固定電極52之間形成規(guī)定的開(kāi)放端電容。
又，在形成基體26的長(zhǎng)側(cè)邊26d的長(zhǎng)側(cè)面47上，設(shè)有與第2分支輻射電極42的開(kāi)放端42a連接并從長(zhǎng)側(cè)邊26d使得中央腳30的側(cè)面下垂的容量加載電極49。而且，在長(zhǎng)度側(cè)面47上，利用腳28的側(cè)面，形成與第2無(wú)饋電輻射電極44的開(kāi)放端44a連接并從長(zhǎng)側(cè)邊26d開(kāi)始下垂的電容加載電極51。
同樣地，在基體26中與長(zhǎng)度側(cè)面47相對(duì)的長(zhǎng)側(cè)面46上，利用3個(gè)腳28、29、30各自的側(cè)面，從長(zhǎng)邊43b開(kāi)始下垂并形成與第1無(wú)饋電輻射電極43的開(kāi)放端43b連接的電容加載電極50。又，在短側(cè)面34、35的下部上，通過(guò)在腳28、29的底面上進(jìn)行纏繞而形成用于將天線裝置固定在后述的電路基板上的固定電極52、53。
如圖5所示將上述的天線裝置安裝在無(wú)線通信設(shè)備的電路基板55上。使得饋電電極36朝向電路基板55的短邊55a并且接近其角部配置天線裝置，沿著電路基板55的短邊55a配置基體26的短側(cè)邊26a，而且沿著電路基板55的長(zhǎng)邊55c配置基板26的長(zhǎng)邊26c。
即，無(wú)饋電元件32中無(wú)饋電輻射電極43的開(kāi)放端43b與電路基板55的長(zhǎng)邊55c鄰接，并且最遠(yuǎn)的開(kāi)放端43c與饋電電極36相同地與電路基板55的短邊55a鄰接，因縫隙43a分開(kāi)的開(kāi)放端43的方向是從天線裝置的饋電電極36起觀察的電路基板55的長(zhǎng)邊55c的延長(zhǎng)方向，換言之，即與同短邊55a相對(duì)的另一短邊55b的方向相反的方向。
又，無(wú)饋電元件33中的無(wú)饋電輻射電極44的開(kāi)放端44a朝向與電路基板55的長(zhǎng)邊55c相對(duì)的另一長(zhǎng)邊55d的方向并且是與從饋電電極36觀察的短邊55a的延長(zhǎng)方向相同的方向。
如上所述，在配置天線裝置的電路基板55上，在天線裝置的安裝位置上，成為連接饋電端36a未圖示的收發(fā)信電路的輸入輸出端的布線圖案以及其他電路部件，例如除了安裝形成阻抗匹配電路的電路部件的布線圖案周圍，形成接地圖案，并固定設(shè)置在天線裝置的基體26上的腳28、29、30的底面28a、29a、30a。
即，將饋電端36a焊接在收發(fā)信電路的輸入輸出，將接地端37a、38a以及固定電極52、53焊接在接地圖案上。又，取代上述的焊接，也可以采用通過(guò)彈性銷等的接觸。又，電容加載電極48、49、50、51的尖端與接地圖案相對(duì)，在電容加載電極48、49、50、51與接地圖案之間形成開(kāi)放端電容。又，在電路基板55上，采用單層或疊層電路基板并且采用圖線圖案形成無(wú)線頻率的收發(fā)信電路以及基帶等的信號(hào)處理電路。
在上述構(gòu)造中，當(dāng)通過(guò)阻抗匹配電路將信號(hào)功率供給饋電電極36時(shí)，饋電元件31在2個(gè)諧振頻率f1、f2下受到激振。即，有效線路長(zhǎng)度長(zhǎng)的第1分支輻射電極41例如在包含于800～900MHz頻帶中的諧振頻率f1下受到激振，有效路線長(zhǎng)度短的第2分支輻射電極42在比第1分支輻射電極41的諧振頻率f1高的頻率下，例如，在包含于1800～1900MHz的頻帶中的諧振頻率f2下受到激振。
利用向開(kāi)放端41a、42a方向擴(kuò)大的縫隙40a來(lái)緩和第1分支輻射電極41與第2分支輻射電極42之間的電場(chǎng)耦合并適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電容加載電極48、49與接地圖案之間的電容耦合，由此使得上述2個(gè)諧振頻率f1、f2作為獨(dú)立的諧振頻率而存在。換言之，饋電元件31由于以2個(gè)分支輻射電極41及42、2個(gè)電容加載電極48及49、饋電電極36所確定的2個(gè)電氣長(zhǎng)度而具有相互獨(dú)立的2個(gè)諧振特性。
又，無(wú)饋電元件32通過(guò)與饋電元件31的電磁耦合獲得供給的激振功率。換言之，無(wú)饋電元件32主要利用饋電電極36與接地電極部37的部分的電流(磁場(chǎng))耦合、無(wú)饋電輻射電極43與第1分支輻射電極41間的電場(chǎng)耦合、3條電容加載電極50與接地圖案之間的電容耦合在諧振頻率f3下受到激振。將該諧振頻率f3設(shè)定在與第1分支輻射電極41的諧振頻率f1相同的頻帶內(nèi)，例如設(shè)定在800～900MHz的頻帶內(nèi)。
此時(shí)，第1無(wú)饋電輻射電極43在比第1分支輻射電極41稍低的諧振頻率f3下諧振，饋電元件31與無(wú)饋電元件32以諧振頻率f1、f3進(jìn)行復(fù)合諧振。這里，諧振頻率f1、f3復(fù)合諧振形成的頻帶寬度與單個(gè)諧振頻率f1、f3的諧振特性相比，頻帶寬度更寬。
又，利用流向第1無(wú)饋電輻射電極43的最遠(yuǎn)開(kāi)放端43c的諧振電流，沿著電路基板55的長(zhǎng)邊55c激振框體電流。當(dāng)電路基板55的長(zhǎng)邊55c的長(zhǎng)度為所使用的電波波長(zhǎng)λ的約一半長(zhǎng)度(λ/2)時(shí)，該框體電流能夠提高無(wú)饋電元件32的增益。因此，最好電路基板55的長(zhǎng)邊55c的長(zhǎng)度與實(shí)現(xiàn)高增益化的諧振頻率的波長(zhǎng)幾乎一致。
再者，通過(guò)將第1無(wú)饋電輻射電極43配置在電路基板55的長(zhǎng)邊55c附近，開(kāi)放端43b、43c與接地圖案的電場(chǎng)耦合減小，諧振特性中電性Q值減小，頻帶寬度變大。
同樣地，無(wú)饋電元件33通過(guò)與饋電元件31的電磁耦合獲得供給的激振功率。即，無(wú)饋電元件33主要利用饋電電極36與接地電極部38的部分的電流(磁場(chǎng))耦合、第2無(wú)饋電輻射電極44與第2分支輻射電極42間的電場(chǎng)耦合、電容加載電極51與接地圖案間的電容耦合，在諧振頻率f4下受到激振。將該諧振頻率f4設(shè)定在與第2分支輻射電極42的諧振頻率f2相同的頻帶內(nèi)，例如設(shè)定在1800～1900MHz的頻帶內(nèi)。
此時(shí)，第2無(wú)饋電輻射電極44在比第2分支輻射電極42稍低的諧振頻率f4下受到激振。如此，饋電元件31與無(wú)饋電元件33以諧振頻率f2、f4進(jìn)行復(fù)合諧振，此時(shí)的頻帶寬度與單個(gè)諧振頻率f2、f4的諧振特性相比而寬度更大。此時(shí)，利用流向第2無(wú)饋電輻射電極44的開(kāi)放端44a的諧振電流，沿著電路基板55的短邊55a激振框體電流。
由于框體電流無(wú)饋電元件33的增益增大。又，將第2無(wú)饋電輻射電極44配置在電路基板55的短邊55a附近，開(kāi)放端44a與接地圖案的電場(chǎng)耦合減小，諧振特性中電性Q值減小，成為具有寬頻帶的諧振特性。結(jié)果，復(fù)合諧振特性的頻帶寬度也變大。
在上述中，饋電元件31的第1分支輻射電極41與第1無(wú)饋電輻射電極43的組合構(gòu)成形成第1頻帶的第1復(fù)合諧振對(duì)，第2分支輻射電極42與第2無(wú)饋電輻射電極44的組合構(gòu)成形成了與第1頻帶分開(kāi)的、頻率高于第1頻帶的第2頻帶的第2復(fù)合諧振對(duì)。因此，天線裝置在任一頻帶中都進(jìn)行復(fù)合諧振并且成為具有雙波峰的諧振特性，成為實(shí)現(xiàn)寬頻帶的雙頻帶天線。
又，基體26在構(gòu)造上是由腳28、29、30支持天板27，故能夠減輕基體26的重量，同時(shí)，利用了中央腳30與兩側(cè)的腳28、29之間的空間，例如，能夠在該空間中配置作為收發(fā)信電路一部分的電路。又，由于天板27厚度比腳28、29、30的高度更薄，故不論基體26的高度如何，都能夠降低基體26的有效介電常數(shù)。因此，能夠抑制饋電元件31與無(wú)饋電元件32、33之間的過(guò)度電場(chǎng)耦合，能夠提高天線特性。
參考圖6以及圖7對(duì)于本發(fā)明的天線裝置的具體的第2實(shí)施形態(tài)示例進(jìn)行說(shuō)明。又，對(duì)于與圖4的第1實(shí)施形態(tài)示例相同的構(gòu)造部分，采用同一符號(hào)并省略該通用部分的重復(fù)說(shuō)明。該實(shí)施形態(tài)示例的特征在于，構(gòu)造上電路基板的一個(gè)短邊與天線裝置的寬度大致相等。
在圖6中，對(duì)于組入移動(dòng)電話框體中的電路基板56，根據(jù)框體寬度作成長(zhǎng)邊56c、56d與短邊56a、56b之比為2～4左右。安裝在該電路基板56上的天線裝置的基體57其長(zhǎng)邊57c沿著電路基板56的一個(gè)短邊56a配置、短側(cè)邊57a、57b沿著電路基板56的一個(gè)長(zhǎng)邊56c、56d配置。該天線裝置中的基體57的長(zhǎng)邊57c、57d的長(zhǎng)度與電路基板56的短邊56a、56b相同或稍短。
又，基體57為在底面58側(cè)上設(shè)有開(kāi)口58a的箱狀的形態(tài)，在構(gòu)造上與側(cè)壁59的高度相比，天板60部分的厚度較薄。在基體57的表面60a上，與圖4相同地，形成饋電元件61以及無(wú)饋電元件62、63。這些饋電元件61以及無(wú)饋電元件62、63與圖4的情況不同，饋電電極36以及接地電極37、38接近長(zhǎng)壁面59c的一側(cè)并且將它們?cè)O(shè)置在基體57的長(zhǎng)側(cè)面59c上。
又，與接地電極37的上端連接的無(wú)饋電輻射電極43從長(zhǎng)邊57c延伸到相對(duì)的長(zhǎng)邊57d，由縫隙43a分開(kāi)的開(kāi)放端43b、43c與設(shè)置在基體57的右側(cè)的短壁面59a的電容加載電極50連接。另一方面，與接地電極38連接的無(wú)饋電輻射電極44沿著長(zhǎng)邊57c延伸到左側(cè)的短邊57b，其開(kāi)口端44a與設(shè)置在短壁面59b的電容加載電極51連接。
在無(wú)饋電輻射電極43與無(wú)饋電輻射電極44之間，與圖4相同地，以分支輻射電極41、42的形態(tài)設(shè)置形成饋電元件61的饋電輻射電極40，開(kāi)放端41a與設(shè)置在長(zhǎng)壁面59d上的電容加載電極48連接，又，開(kāi)放端42a與設(shè)置在短壁面59b上的電容加載電極49連接。
在上述構(gòu)造中，作為構(gòu)成復(fù)合諧振對(duì)的輻射電極，構(gòu)成第1分支輻射電極41與無(wú)饋電輻射電極43，例如在800～900MHz頻帶的頻率下進(jìn)行復(fù)合諧振。又，第2分支輻射電極42與無(wú)饋電輻射電極44也是例如在1800～1900MHz頻帶的頻率下進(jìn)行復(fù)合諧振的輻射電極，并為復(fù)合諧振對(duì)。
又，沿著電路基板56的長(zhǎng)邊56c配置無(wú)饋電輻射電極43的開(kāi)放端43b，同時(shí)，與長(zhǎng)邊56c的延長(zhǎng)方向(短邊56b側(cè))相反方向，即以接地電極37所位于的短邊56a側(cè)的長(zhǎng)邊57c作為終端，故沿著電路基板56的長(zhǎng)邊56c，激振屬于低頻帶側(cè)的框體電流，能夠提高天線的增益。
同樣地，沿著電路基板56的短邊56a配置屬于高頻帶側(cè)的無(wú)饋電輻射電極44并且在與短邊56a的延長(zhǎng)方向相同的方向上擴(kuò)展，開(kāi)放端44a以電路基板56的長(zhǎng)邊56d側(cè)的短邊側(cè)邊57b作為終端。由此，在電路基板56的短邊56a側(cè)的基板端上，激振屬于高頻側(cè)的框體電流即具有1800～1900MHz頻帶的頻率的框體電流，能夠增大高頻帶的增益。
激振上述的框體電流時(shí)，通過(guò)將無(wú)饋電輻射電極43、33配置在電路基板56的基板端，由于能夠緩和無(wú)饋電輻射電極43、44與電路基板56之間的電場(chǎng)耦合，故能夠抑制諧振特性中電性Q值過(guò)度增大，能夠擴(kuò)大頻帶寬度。又，無(wú)饋電輻射電極43的開(kāi)放端43b位于電路基板56的長(zhǎng)邊56c側(cè)，無(wú)饋電輻射電極44的開(kāi)放端44a位于電路基板56的長(zhǎng)邊56d側(cè)，它們?yōu)樽钸h(yuǎn)離的配置關(guān)系，2個(gè)復(fù)合諧振對(duì)間的相互干擾顯著減小，能夠防止復(fù)合諧振特性的劣化。
圖8是表示圖7所示的天線裝置的變形示例。又，對(duì)于與圖7的第2實(shí)施形態(tài)示例構(gòu)造相同的部分，采用同一符號(hào)并且省略該通用部分的重復(fù)說(shuō)明。本實(shí)施形態(tài)的特征在于，擴(kuò)大形成在饋電輻射電極40上的縫隙40a而構(gòu)成。
在圖8中，與圖7相同地將饋電電極36以及接地電極37、38設(shè)置在基體57的長(zhǎng)壁面59c的長(zhǎng)方向的中央部分上。分支輻射電極41從長(zhǎng)邊57c向相對(duì)的長(zhǎng)邊57d的右端位置的角部分伸張并且在長(zhǎng)邊57d與短邊57a上具有開(kāi)放端41a，并與設(shè)置在長(zhǎng)壁面59d上的電容加載電極66以及設(shè)置在短壁面59a上的電容加載電極48連接。電容加載電極66的尖端與固定電極68隔有一定間隔而相對(duì)。
另一方面，分支輻射電極42向著長(zhǎng)邊57d的左端位置的角部分伸張，并且在長(zhǎng)邊57d與短邊57b上具有開(kāi)放端42a，并與設(shè)置在長(zhǎng)壁面59d的電容加載電極67以及設(shè)置在短壁面59d上的電容加載電極49連接。電容加載電極67的尖端與上述相同，隔開(kāi)一定間隔與固定電極69相對(duì)。
又，將分支輻射電極41、42分開(kāi)的縫隙40a為從饋電電極36側(cè)起向著長(zhǎng)邊57d變大的開(kāi)放形態(tài)，能夠減小分支輻射電極41、42上的2個(gè)諧振頻率間的相互干擾，即能夠減小分支輻射電極41與無(wú)饋電輻射電極43的復(fù)合諧振對(duì)同分支輻射電極42與無(wú)饋電輻射電極44的復(fù)合諧振對(duì)之間的相互干擾。
無(wú)饋電輻射電極43沿著右側(cè)的短邊57a伸張，其開(kāi)放端43b、43c以短邊57a以及長(zhǎng)邊57c為終端，開(kāi)放端43b與2個(gè)電容加載電極50連接。又，無(wú)饋電輻射電極44向左側(cè)的短邊57b延伸，位于短邊57b的開(kāi)放端44a與設(shè)置在短壁面59b上的2條電容加載電極51連接。
在上述構(gòu)造中，由于最大限度地分開(kāi)2個(gè)分支輻射電極41、42的開(kāi)放端41a、42a，故能夠良好地分離2個(gè)復(fù)合諧振對(duì)的帶域，能夠提高各復(fù)合諧振的特性。又，以圖6相同的形態(tài)將天線裝置安裝在電路基板56上，由于與上述相同地在基板端56a、56c激振框體電流，故能夠提高各復(fù)合諧振對(duì)的增益。
圖9是表示本發(fā)明的天線裝置的具體的第3實(shí)施形態(tài)示例。又，對(duì)于與圖4所示的第1實(shí)施形態(tài)示例相同的構(gòu)造部分采用相同的符號(hào)，并省略共同部分的重復(fù)說(shuō)明。本實(shí)施形態(tài)示例的特征在于，對(duì)于饋電元件采用了單一的饋電輻射電極。
在圖9中，作為使得饋電電極36的上端為饋電端72a的單一的饋電輻射電極72，構(gòu)成饋電元件71。在饋電輻射電極72的面中，從輻射電極的伸展方向的側(cè)邊側(cè)起設(shè)置多個(gè)縫隙72b，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置饋電輻射電極72的有效線路長(zhǎng)度。在饋電輻射電極72的開(kāi)放端72c上連接著設(shè)置在短側(cè)面35上的電容加載電極48，同時(shí)連接著設(shè)置在長(zhǎng)側(cè)面上47上的電容加載電極73。電容加載電極48在與固定電極52之間提供靜電電容，電容加載電極73在與電路基板的接地圖案之間形成靜電電容。
當(dāng)通過(guò)饋電電極36供給信號(hào)功率時(shí)，該饋電元件71在基波的諧振頻率下受到激振，同時(shí)，在基波的高次諧波例如2倍或3倍波的諧振頻率下受到激振?；ǖ闹C振頻率屬于與無(wú)饋電元件32的諧振頻率相同的頻帶，饋電元件71與無(wú)饋電元件32進(jìn)行復(fù)合諧振。又，饋電元件71的高次諧波的諧振頻率屬于與無(wú)饋電元件33的諧振頻率相同的頻帶，在比無(wú)饋電元件32更高的頻率下饋電元件71與無(wú)饋電元件33進(jìn)行復(fù)合諧振。又，在上述中，表示了以形成縫隙72b而來(lái)進(jìn)行饋電輻射電極72的基波與高次諧波的設(shè)定的形態(tài)示例，而并不僅限于此。
在上述實(shí)施形態(tài)示例中，都表示了將饋電輻射電極40、72與饋電電極36連接的形態(tài)，而也可以使得饋電電極36的上端離開(kāi)饋電輻射電極40、72并且設(shè)置一定間隔(縫隙)以使產(chǎn)生電容耦合。
又，如圖10所示，能夠在分支輻射電極41、42的開(kāi)放端41a、42a側(cè)的基體75的側(cè)面設(shè)置饋電電極74。該饋電電極74的尖端隔開(kāi)一定間隔與開(kāi)放端41a、42a相近，并與分支輻射電極41、42進(jìn)行電容耦合。在饋電構(gòu)造中，分支輻射電極41、42的根端40b通過(guò)接地電極接地。換言之，在上述實(shí)施形態(tài)中，將饋電電極36作為接地電極使用。
再者，如圖11所示，在構(gòu)造上，也可以在分支輻射電極41、42的根部為約50Ω的位置上貫通基體26的天板27設(shè)置饋電引腳76，由此向分支輻射電極41、42供給信號(hào)功率。饋電引腳76的下端與設(shè)置在電路基板55上的饋電圖案77連接。對(duì)于上述的饋電構(gòu)造，處理將饋電電極36置換成接地電極之外，與圖4所示相同。
圖12是表示本發(fā)明的天線裝置的具體的第4實(shí)施形態(tài)示例。該天線裝置的特點(diǎn)在于，將2個(gè)單個(gè)天線安裝在電路基板上并構(gòu)成雙頻帶的天線。
在圖12中，在電路基板80上隔開(kāi)一定間隔安裝2個(gè)單個(gè)的天線81、82。該單個(gè)的天線81、82分別具有采用基體87、88形成的饋電元件83、84以及無(wú)饋電元件85、86。這樣，在構(gòu)造上，饋電元件83、84相鄰并且將無(wú)饋電元件85、86配置在饋電元件83、84的外側(cè)。又，基體87、88的構(gòu)造與圖7所示相同。
單個(gè)天線81在基體87的短側(cè)面上具備上下延伸的饋電電極89與接地電極91，接近地配置該饋電電極89與接地電極91，使得左側(cè)為饋電電極89、右側(cè)為接地電極91。又，在基體87的表面上，與接地電極91的上端連接的無(wú)饋電輻射電極95在基體87的長(zhǎng)方向上以相同寬度筆直伸展并且與構(gòu)造上與圖4相同，其開(kāi)放端與設(shè)置在基體87的長(zhǎng)側(cè)面上的電容加載電極97連接。
另一方面，從饋電電極89的上端起在基體87的長(zhǎng)方向上逐漸彎曲并展開(kāi)設(shè)置在基體87上的饋電輻射電極93以使得離開(kāi)無(wú)饋電輻射電極95。饋電輻射電極93的開(kāi)放端在面對(duì)單個(gè)天線82的一側(cè)的長(zhǎng)側(cè)面上，與設(shè)置在接近饋電電極89的位置上的電容加載電極98連接。又，在饋電輻射電極93的面中，從饋電電極89側(cè)起設(shè)置縫隙93a，并調(diào)整饋電輻射電極93的有效線路長(zhǎng)度。
又，對(duì)于單個(gè)的天線82，與單個(gè)的天線81相同地，將饋電電極90以及接地電極92設(shè)置在基體88的短側(cè)面上并且在使得饋電電極90在右側(cè)、使得接地電極92在左側(cè)。在基體88的表面上，與接地電極92的上端連接的無(wú)饋電輻射電極96使得基體88的左側(cè)向著長(zhǎng)方向以相同寬度伸張，在其尖端側(cè)的開(kāi)放端上連接設(shè)置于基體88的長(zhǎng)側(cè)面的電容加載電極99。
這樣，彎曲成圓弧狀地設(shè)置饋電輻射電極94，以使得從饋電電極90的上端伸張到基體88的長(zhǎng)方向的途中之后，急速離開(kāi)無(wú)饋電輻射電極96。即，在構(gòu)造上饋電輻射電極94的有效線路長(zhǎng)度比饋電輻射電極93的有效線路長(zhǎng)度短。在饋電輻射電極94的開(kāi)放端上，在面向單個(gè)天線81側(cè)的長(zhǎng)側(cè)面上連接著設(shè)置在饋電電極90側(cè)附近的電容加載電極100。又，101是固定電極。
在安裝有2個(gè)單個(gè)天線81、82的電路基板80上，形成設(shè)置在基板端部分的通用的饋電端圖案102以及與該饋電端圖案102連接的饋電圖案103、104。在饋電圖案103上連接單個(gè)天線81的饋電電極89，又，在饋電圖案104上連接單個(gè)天線82的饋電電極90。又，接地電極90、91以及固定電極101與未圖示的接地圖案連接，而且，各電容加載電極97、98、99、100的尖端與未圖示的接地圖案相對(duì)。
在上述的構(gòu)造中，單個(gè)天線81的饋電元件83與無(wú)饋電元件85在相同的頻帶例如800～900MHz的頻帶中進(jìn)行復(fù)合諧振。又，單個(gè)天線82的饋電元件84與無(wú)饋電元件86也在比單個(gè)天線81的頻帶更高的相同頻帶例如，1800～1900MHz的頻帶中進(jìn)行復(fù)合諧振。因此，天線裝置如圖4所示的饋電元件31那樣，饋電輻射電極93、94進(jìn)行與將饋電端圖案102作為根部的分支電極相同的動(dòng)作。
又，采用該電路基板80構(gòu)成的天線裝置根據(jù)電路基板80的寬度能夠使得單個(gè)天線81、82的間隔變大，能夠充分減小單個(gè)天線81、82之間的相互干擾。又，能夠以電路基板80的尺寸決定根據(jù)用途所要求的天線裝置的電氣體積，能夠容易地改變單個(gè)天線81、82的配置。
又，在圖12的實(shí)施形態(tài)示例所示的天線裝置中，如圖13所示，在饋電圖案103、104的途中能夠設(shè)置帶域截?cái)嚯娐?05、106。即，帶域截?cái)嚯娐?05是截?cái)鄬儆趩蝹€(gè)天線82的頻帶的信號(hào)并且使得屬于單個(gè)天線81的頻帶的信號(hào)通過(guò)的濾波器電路。又，帶域截?cái)嚯娐?06是截?cái)鄬儆趩蝹€(gè)天線81的頻帶的信號(hào)并且使得屬于單個(gè)天線82的頻帶的信號(hào)通過(guò)的濾波器電路。
根據(jù)該電路構(gòu)造，能夠僅根據(jù)各個(gè)頻帶中的激振條件來(lái)形成饋電元件，各單個(gè)天線81、82能夠容易地匹配復(fù)合諧振的耦合。
在圖12以及圖13所示的實(shí)施形態(tài)示例中，能夠置換成圖4所示的天線裝置來(lái)構(gòu)成單個(gè)天線81、82。即，使得各個(gè)單個(gè)天線81、82為在饋電元件的兩側(cè)設(shè)置無(wú)饋電元件的構(gòu)造。由于各個(gè)單個(gè)天線81、82構(gòu)成分別具有2個(gè)頻帶的雙頻帶的天線，該天線裝置成為總共具有4個(gè)頻帶的多頻帶的天線。因此，通過(guò)該天線裝置安裝在無(wú)線通信設(shè)備中，能夠順次切換使用各頻帶或者能夠同時(shí)使用各頻帶。
又，能夠追加并構(gòu)成與圖13所示的天線裝置的單個(gè)天線81、82相同構(gòu)造的單個(gè)天線107。如圖14所示，將單個(gè)天線107配置在單個(gè)天線81、82之間，該饋電電極通過(guò)饋電圖案108與饋電端圖案102連接。在饋電圖案108的途中，與單個(gè)天線81、82相同地，設(shè)置濾波器電路109。
無(wú)饋電元件也與單個(gè)天線107的饋電元件進(jìn)行復(fù)合諧振，天線裝置為具有3個(gè)頻帶的天線裝置。例如，將單個(gè)天線81分配在800～900MHz的頻帶時(shí)，單個(gè)天線107分配在1800～1900MHz的頻帶，又，單個(gè)天線82分配在2700～2800MHz的頻帶。
根據(jù)第1方面的天線裝置，由于沿著饋電元件鄰接地配置無(wú)饋電元件，故能夠?qū)τ诟鱾€(gè)無(wú)饋電元件設(shè)定各個(gè)無(wú)饋電元件與饋電元件之間的最適當(dāng)電磁場(chǎng)耦合，在每個(gè)各無(wú)饋電元件的諧振頻率所屬的頻帶中能夠良好地實(shí)現(xiàn)復(fù)合諧振。因此，與以往示例的將2個(gè)頻帶分別單一諧振特性的天線相比，各頻帶中的帶域?qū)挾冗M(jìn)一步變寬，故能夠?qū)崿F(xiàn)天線裝置的寬帶域。隨此，也能夠使得天線裝置小型化以及低高度化。
根據(jù)第2方面的天線裝置，由于作為多個(gè)分支輻射電極構(gòu)成饋電輻射電極，對(duì)于一個(gè)饋電元件能夠使得共存屬于不同頻帶的多個(gè)諧振頻率。又，由于各分支輻射電極具有各自的有效線路長(zhǎng)度，故能夠個(gè)別地設(shè)置頻率。
根據(jù)第3方面的天線裝置，由于各分支輻射電極具備以相互不同的諧振頻率進(jìn)行激振的有效線路長(zhǎng)度，故能夠在各個(gè)諧振頻率所屬的頻帶不重疊的范圍內(nèi)自由地設(shè)定諧振頻率，能夠分配每個(gè)分支輻射電極使用的頻率。
根據(jù)第4方面的天線裝置，由于對(duì)于一個(gè)饋電輻射電極，具備以基波的諧振頻率及其高次諧波的諧振頻率進(jìn)行激振的有效線路長(zhǎng)度，故沒(méi)有必要對(duì)于每個(gè)頻率設(shè)置分支輻射電極，故此能夠減小天線裝置的體積，使得天線裝置小型化。
根據(jù)第5方面的天線裝置，構(gòu)造上使得饋電元件的鄰接的分支輻射電極的開(kāi)放端側(cè)的間隔較寬，故能夠防止復(fù)合諧振對(duì)間的相互干擾引起的復(fù)合諧振特性的劣化，特別地能夠防止頻帶寬度的縮小以及天線增益的下降。
根據(jù)第6方面的天線裝置，由于在輻射電極的開(kāi)放端設(shè)置電容加載電極，故能夠獲得各輻射電極的開(kāi)放端電容作為確定的值，由此，能夠容易地設(shè)定各輻射電極中的諧振頻率，能夠獲得良好的復(fù)合諧振匹配。
根據(jù)第7方面的天線裝置，至少分別沿著電路基板的端邊配置2個(gè)無(wú)饋電輻射電極，故能夠使得這些無(wú)饋電元件獲得高增益，同時(shí)，對(duì)于各個(gè)無(wú)饋電元件，能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶域化。
根據(jù)第8方面的天線裝置，由于在電路基板上安裝多個(gè)天線而構(gòu)成，故能夠以電路基板的尺寸來(lái)確定天線的體積，天線裝置可自在地變大，同時(shí)也能夠容易地改變各個(gè)天線的設(shè)置布局等等，能夠容易地設(shè)計(jì)天線裝置。
根據(jù)第9方面的天線裝置，由于通過(guò)濾波器電路向各天線供給信號(hào)功率，故對(duì)于每個(gè)天線，能夠容易地設(shè)計(jì)匹配的饋電元件。
根據(jù)第10方面的天線裝置，作為分別在2個(gè)頻帶進(jìn)行復(fù)合諧振的天線構(gòu)而各天線，故能夠容易地實(shí)現(xiàn)多頻帶的天線，同時(shí)，能夠減小無(wú)線通信設(shè)備中安裝天線的空間。
根據(jù)第11方面的天線裝置，由于饋電端子部的構(gòu)造中的選擇范圍變大，故能夠容易地設(shè)計(jì)天線裝置。
根據(jù)第12方面的無(wú)線通信設(shè)備，構(gòu)造上使得天線裝置的寬度與電路基板的短邊長(zhǎng)度大致相等，同時(shí)，沿著電路基板3個(gè)端邊配置天線裝置，故能夠有效地利用電路基板的空間，同時(shí)在電路基板上能夠激振框體電流并實(shí)現(xiàn)天線裝置的大增益化。又，采用盡可能使得無(wú)饋電輻射電極開(kāi)放端遠(yuǎn)離并且抑制電場(chǎng)耦合的配置，能夠獲得寬帶域的復(fù)合諧振，而且能夠減小頻帶間的干擾。
根據(jù)第13方面的無(wú)線通信設(shè)備，將低頻的無(wú)饋電輻射電極中最遠(yuǎn)的開(kāi)放端側(cè)設(shè)置成與電路基板的長(zhǎng)邊的最遠(yuǎn)端方向相反的方向，故作為低頻的天線能夠靈活應(yīng)用電路基板，能夠?qū)崿F(xiàn)天線的高增益化。
根據(jù)第14方面的無(wú)線通信設(shè)備，由于采用通過(guò)復(fù)合諧振具有寬頻帶并具有多個(gè)頻帶的天線裝置，故通過(guò)一個(gè)天線裝置能夠?qū)崿F(xiàn)采用多個(gè)頻帶的無(wú)線通信，能夠進(jìn)一步減小無(wú)線通信設(shè)備的體積。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，其特征在于，具備電介質(zhì)或者磁體的基體；包含饋電端子部以及與所述饋電端子部電耦合的饋電輻射電極的饋電元件；包含接地端子部以及與所述接地端子部電耦合的無(wú)饋電輻射電極的多個(gè)無(wú)饋電元件，在所述基體的表面上，與所述饋電輻射電極一起沿著所述饋電輻射電極鄰接地配置所述無(wú)饋電輻射電極構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，所述饋電輻射電極通過(guò)通用所述饋電端子部，分成多個(gè)的分支輻射電極構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的天線裝置，其特征在于，所述各分支輻射電極具備在互不相同的諧振頻率下激振的有效線路長(zhǎng)度。
4.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，作為單一的輻射電極構(gòu)成所述饋電輻射電極，同時(shí)，所述單一輻射電極具備利用來(lái)自所述饋電端子部的饋電在基波的諧振頻率及其高次諧波的諧振頻率下激振的有效線路長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求2或3所述的天線裝置，其特征在于，在構(gòu)造上，所述無(wú)饋電輻射電極從所述接地端子部開(kāi)始伸張并使另一端構(gòu)成開(kāi)放端，所述各分支輻射電極從所述饋電端子部開(kāi)始伸張并使另一端構(gòu)成開(kāi)放端，同時(shí)，相互遠(yuǎn)離地配置所述分支輻射電極中的所述開(kāi)放端。
6.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，在所述各輻射電極的開(kāi)放端上，采用所述基體的側(cè)面設(shè)置電容加載電極。
7.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，具備正方形的電路基板，將所述基體固定在所述電路基板的2個(gè)端邊相交的角部的附近，沿著所述一端邊配置所述的一個(gè)無(wú)饋電輻射電極，同時(shí)沿著所述另一端邊配置所述的另一無(wú)饋電輻射電極。
8.一種天線裝置，其特征在于，具備將包含饋電端子部以及從所述饋電端子部開(kāi)始延伸的饋電輻射電極的饋電元件與包含接地電極和從所述接地電極開(kāi)始延伸的無(wú)饋電輻射電極的無(wú)饋電元件形成于基體表面的多個(gè)天線；以及設(shè)置所述天線的電路基板，所述各天線的饋電輻射電極以及無(wú)饋電輻射電極具備互相不同的有效線路長(zhǎng)度，同時(shí)，在所述電路基板上設(shè)有連接所述各接地電極的接地圖案、以及將所述各饋電端子部與通用的信號(hào)源連接的饋電圖案。
9.如權(quán)利要求8所述的天線裝置，其特征在于，在從連接所述饋電圖案的所述信號(hào)源的部位起向所述各饋電端子部分叉的路徑上設(shè)置濾波器電路。
10.如權(quán)利要求8或9所述的天線裝置，其特征在于，在所述各基體的表面上，與所述各饋電輻射電極兩側(cè)鄰接地配置各個(gè)無(wú)饋電輻射電極。
11.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，所述饋電端子部部是形成在所述基體側(cè)面上的饋電電極或者貫通所述基體的端子引腳。
12.一種無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于，具備權(quán)利要求1所述的天線裝置以及具有短邊與長(zhǎng)邊的細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)方形的電路基板，在構(gòu)造上，使得所述天線裝置的寬度與所述電路基板的短邊長(zhǎng)度大致相等，沿著所述電路基板的一短邊與兩長(zhǎng)邊配置所述天線裝置，同時(shí)，向著所述電路基板的一長(zhǎng)邊配置所述的一個(gè)無(wú)饋電輻射電極的開(kāi)放端，向著所述另一長(zhǎng)邊配置所述的另一個(gè)無(wú)饋電輻射電極的開(kāi)放端。
13.如權(quán)利要求12所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于，所述饋電輻射電極從所述饋電端子部開(kāi)始伸張并使另一端構(gòu)成開(kāi)放端，所述無(wú)饋電輻射電極從所述接地端子開(kāi)始伸張并使另一端構(gòu)成開(kāi)放端，同時(shí)，將具有所述無(wú)饋電輻射電極的有效線路長(zhǎng)度中的最長(zhǎng)有效線路長(zhǎng)度的無(wú)饋電輻射電極中最遠(yuǎn)的開(kāi)放端配置于與電路基板的長(zhǎng)邊的最遠(yuǎn)端方向相反的方向。
14.一種無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于，具備權(quán)利要求1～11中任意一項(xiàng)所述的天線裝置以及包含無(wú)線電波的收發(fā)信電路的電路基板，將所述天線裝置的接地端子連接在所述電路基板的接地端子上，同時(shí)將所述饋電端子部連接在所述收發(fā)信電路的輸入輸出端。
全文摘要
本發(fā)明的天線裝置具有多個(gè)頻帶并且在各頻帶實(shí)現(xiàn)復(fù)合諧振。在基體10的表面上設(shè)置成成2個(gè)分支輻射電極16、17的饋電輻射電極14,在該饋電輻射電極14的兩側(cè)上分別與分支輻射電極16、17鄰接地設(shè)置無(wú)饋電輻射電極18、19。分支輻射電極16與無(wú)饋電輻射電極18在相同的頻帶中進(jìn)行復(fù)合諧振,又,分支輻射電極17與無(wú)饋電輻射電極19在比分支輻射電極16與無(wú)饋電輻射電極18的頻帶更高頻率的相同頻帶中進(jìn)行復(fù)合諧振。
文檔編號(hào)H01Q19/24GK1384686SQ02118598
公開(kāi)日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月2日
發(fā)明者南云正二, 尾仲健吾, 石原尚, 佐藤仁 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所