專利名稱：板狀復(fù)合天線及具有該板狀復(fù)合天線的電子機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由導(dǎo)體板構(gòu)成、既小又薄，并較容易內(nèi)置于便攜式終端或電子機(jī)器等電子設(shè)備或者墻壁等中的板狀復(fù)合天線及其電子設(shè)備。
上述問題的主要原因是，在便攜式終端或電子機(jī)器中，當(dāng)在其殼體及主體外殼(以下，統(tǒng)稱為外殼)內(nèi)安裝專用天線時，需要重新確定專用的空間。并且，伴隨產(chǎn)品的小型化和輕量化，自然也就需要天線自身的小體積化和輕量化，這樣，就使得滿足所要求的天線的性能變得比較困難。也就是說，要將天線安裝在外殼內(nèi)并能確保性能，就需要在外殼內(nèi)確保與其相應(yīng)的設(shè)置空間，其結(jié)果，因在此之前一只使用的各種規(guī)格的變更等，造成了產(chǎn)品制造成本的上升和開發(fā)周期的延長。因此，為了避免這一問題的產(chǎn)生，到目前為止，幾乎所有的使用情況都是在主體外殼的外部使用另外的外殼，并另外使用電纜等所安裝的外掛式天線。但是在該方法中，當(dāng)移動該便攜式終端或電子機(jī)器時，常常需要先將外掛式天線拆下，并且還增加了重新設(shè)置和重新調(diào)整等麻煩，在某些情況下因纏繞電纜等或難以預(yù)料的故障引起天線故障，再有這些便攜式終端和電子機(jī)器的設(shè)置位置的自由度受到制約等的使用者也經(jīng)常為此感到煩惱。
以解決這些問題為目的，能夠內(nèi)置在便攜式終端或電子機(jī)器外殼內(nèi)的縫隙等中的薄型內(nèi)置天線的代表性公知技術(shù)中，有特開平5-22018號和特開平8-256009號。這些公制技術(shù)中的天線，均為薄型且制造容易。但是，要想用這些公知技術(shù)中的天線獲得較高的輻射增益，需要有較大的接地部(GROUND)，結(jié)果還是容易使構(gòu)造變大。因此，為了在保證較高的輻射增益的基礎(chǔ)上減小構(gòu)造，需要直接通過金屬螺釘或焊接等，將機(jī)器外殼內(nèi)的高頻電路接地部或接地導(dǎo)體與天線的接地部連接等的高頻方式連接，使該導(dǎo)體部分也存在天線上的電流分布，最終將這些機(jī)器外殼內(nèi)的接地部作為天線的接地部的一部分使用。也就是說，公知技術(shù)的天線，在天線設(shè)置位置或空間部分中，需要通過金屬制螺釘或焊接等方法將天線接地部與外殼內(nèi)接地部直接連接，其結(jié)果是不適應(yīng)產(chǎn)品的小型化和輕量化，而且還缺乏通用性。
另外，最近用1臺便攜式終端可以使用采用不同頻帶電波的多種無線通信系統(tǒng)的需要正在不斷增加。這是為了適應(yīng)以通信速度的高速化、信息的大容量化、服務(wù)業(yè)務(wù)的充實(shí)化或差別化等為目的的新通信系統(tǒng)，以及便攜式終端的多樣化或從現(xiàn)有通信系統(tǒng)向新通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換期間等的原因。但是，對應(yīng)用1臺便攜式終端使用的多種頻率分，分別單獨(dú)設(shè)置天線，會使上述問題變得更加突出。因此，需要使一個天線能夠收發(fā)多種頻帶的電波。
根據(jù)上述情況，內(nèi)置在便攜式終端或家庭內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)用家電產(chǎn)品中的各種專用天線，必須解決在產(chǎn)品制造成本高和開發(fā)期間長等方面的問題，并應(yīng)減輕使用者的煩惱。另外，天線自身也應(yīng)做到低成本。另外，為了適應(yīng)便攜式終端的多樣化和多種通信系統(tǒng)，還需要實(shí)現(xiàn)用一個復(fù)合天線能收發(fā)多種頻帶的電波。
為了解決上述問題，本發(fā)明的板狀復(fù)合天線，以在導(dǎo)體板上切開切口所形成的槽為界形成第1輻射導(dǎo)體和第2輻射導(dǎo)體，并在該槽內(nèi)再形成與第1輻射導(dǎo)體或第2輻射導(dǎo)體連接的第3輻射導(dǎo)體，并且按需要形成與第1輻射導(dǎo)體或第2輻射導(dǎo)體連接的第3以后的第4、第5輻射導(dǎo)體，在這些輻射導(dǎo)體中，按需要但至少使用兩個輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣在槽內(nèi)進(jìn)行饋電。
所述槽內(nèi)的饋電方法，在形成四個輻射導(dǎo)體的情況下，在形成槽的第1輻射導(dǎo)體和第2輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣，或第1輻射導(dǎo)體和形成在該槽內(nèi)的第3輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣，或第1輻射導(dǎo)體和形成在該槽內(nèi)的第4輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣，或第2輻射導(dǎo)體和第3輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣，或第2輻射導(dǎo)體和第4輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣，或第3輻射導(dǎo)體和第4輻射導(dǎo)體等，多個形成的輻射導(dǎo)體中，按需要但至少使用兩個輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣進(jìn)行。
所述槽內(nèi)的饋電方法，作為向形成該槽的第1輻射導(dǎo)體和第2輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣的饋電線路，也可以使用形成在該槽內(nèi)的第3以后的輻射導(dǎo)體。
所述導(dǎo)體板，是在安裝天線的機(jī)器中的高頻電路部的接地部之外另外形成的。
最好使所述槽，形成在偏離所述導(dǎo)體板中心的位置，所述導(dǎo)體板，以該槽的長邊方向的中心軸線為界，具有第1輻射導(dǎo)體和比該第1輻射導(dǎo)體的面積大的第2輻射導(dǎo)體。
最好使對應(yīng)所述槽的長邊方向的所述第1輻射導(dǎo)體的尺寸，設(shè)定為使用的多種電波中的一種電波波長的大致1/4的奇數(shù)倍。
最好使所述槽的寬度，設(shè)定為使用的多種電波中的一種電波波長的1/8以下。
在此，所謂使用的電波波長，就是安裝有本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的無線電機(jī)器用于通信的電磁波的波長。
形成所述槽，并構(gòu)成對向的第1輻射導(dǎo)體與第2輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣之間，即使不是始終為相同距離的平行狀態(tài)也行。
僅通過形成在所述槽內(nèi)的輻射導(dǎo)體，或通過該輻射導(dǎo)體和第1及第2輻射導(dǎo)體，收發(fā)具有與所述一種電波不同的波長的其他電波。
使用所述槽內(nèi)的輻射導(dǎo)體構(gòu)成的天線的電流分布路徑的長度尺寸，設(shè)定為所述其他的電波波長的大致1/8的整數(shù)倍，其長度相應(yīng)構(gòu)成或目的可以自由選擇。
也可以使所述導(dǎo)體板，形成在絕緣性的基座上，槽內(nèi)的多個輻射導(dǎo)體中，至少使兩個輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣的一部分向基座的下方延長，并通過將延長的導(dǎo)體部與形成在高頻電路基板上的布線圖形電連接進(jìn)行饋電。
最好使所述導(dǎo)體板，構(gòu)成為幾乎整體被疊層材等絕緣性材料覆蓋。另外，在向槽內(nèi)進(jìn)行饋電的饋電部分，該絕緣性材料被去除。另外，此時，考慮作為絕緣性材料的疊層材(介質(zhì)材料)的介電常數(shù)的影響，與不采用疊層材時相比，需要相應(yīng)使用的多種電波的各波長，將天線的各部分的尺寸稍微減小。
通過使用這些絕緣性材料，可以簡單地確保使所述板狀復(fù)合天線不與外部的接地部形成高頻連接。另外，這樣，因可以方便地保持單個板狀復(fù)合天線的特性，所以可以提高通用性。
也可以將具有由單線或多條擰合而成的內(nèi)導(dǎo)體和位于該內(nèi)導(dǎo)體的外周的外導(dǎo)體的同軸線路作為向天線的饋電線路，將所述同軸線路的一端的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體分別與可以向所述板狀復(fù)合天線的槽內(nèi)的饋電的至少兩個輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣連接。
為了簡單地實(shí)現(xiàn)饋電構(gòu)造，也可以將連接同軸線路等的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的各輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣延長，并向延長的導(dǎo)體部饋電。
為了向所述槽內(nèi)饋電，在進(jìn)行與所述同軸線路的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的分別連接時，不僅可以通過具有導(dǎo)電性的焊接材料等的融接連接，也可以根據(jù)需要采用連接器等連接。
最好在考慮阻抗匹配后，確定向所述槽的饋電位置。
最好將上述的板狀復(fù)合天線，設(shè)置在電子機(jī)器的內(nèi)部使用。另外，當(dāng)把兩個板狀復(fù)合天線安裝在電子機(jī)器上時，最好使在各板狀導(dǎo)體上切開有切口的邊緣，設(shè)置為不構(gòu)成對向。
本發(fā)明的板狀復(fù)合天線，在便攜式終端或電器產(chǎn)品的外殼內(nèi)或墻壁等中，即使是縫隙程度的空間也能設(shè)置的小型且薄型，低成本且通用性強(qiáng)。在本發(fā)明的構(gòu)造中，對于使用的多種電波中的一種電波，通過第1輻射導(dǎo)體形成第1單極天線，通過第2輻射導(dǎo)體，形成具有與第1單極天線不同的電流方向的第2單極天線。因此，還因不會將外殼內(nèi)的其他接地導(dǎo)體部分或高頻電路部的接地部作為天線的一部分利用所以可實(shí)現(xiàn)高的輻射效率，并可以實(shí)現(xiàn)具有相交的平衡的兩個單極天線，因而，當(dāng)把本發(fā)明的板狀復(fù)合天線安裝到無線電機(jī)器上時，對于上述一種電波而言，可以不受裝置方向的影響實(shí)現(xiàn)無指向性。
再有，通過在槽內(nèi)設(shè)置第3以后的輻射導(dǎo)體，形成與所述第1或第2單極天線不同的第3單極天線或環(huán)狀天線。此時也因不會將外殼內(nèi)的其他接地導(dǎo)體部分或高頻電路部的接地部作為天線的一部分利用所以可實(shí)現(xiàn)高的輻射效率，并可以實(shí)現(xiàn)具有相交的平衡的兩個單極天線，因而，對于上述與一種電波不同的其他電波而言，當(dāng)把本發(fā)明的板狀復(fù)合天線安裝到無線電機(jī)器上時，也可以不受裝置方向的影響實(shí)現(xiàn)無指向性。
另外，根據(jù)本發(fā)明的板狀復(fù)合天線，當(dāng)將其他天線設(shè)置在附近時，由于通過改變與其他天線對向的一側(cè)和不對向的一側(cè)的平衡可以進(jìn)行指向特性的控制，使其他天線不產(chǎn)生干擾，所以可以不使天線特性有較大變化地將與其他天線的設(shè)置間隔減小。
圖2是用于本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的導(dǎo)體板的構(gòu)造圖(2)。
圖3是本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖4是表示本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的一輻射構(gòu)造的饋電點(diǎn)位置的圖。
圖5是表示本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的另一輻射構(gòu)造的饋電點(diǎn)位置的圖。
圖6是表示本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的一輻射構(gòu)造的電構(gòu)造圖。
圖7是表示本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的另一輻射構(gòu)造的電構(gòu)造圖。
圖8是表示本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的激勵特性的圖。
圖9是表示本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的一輻射構(gòu)造的指向特性圖。


圖10是表示本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的另一輻射構(gòu)造的指向特性圖。
圖11是本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖12是表示相應(yīng)本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造變化的一輻射構(gòu)造的帶寬的圖。
圖13是表示相應(yīng)本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造變化的一輻射構(gòu)造的帶寬的圖。
圖14是表示相應(yīng)本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造變化的一輻射構(gòu)造的平均輻射增益的圖。
圖15是表示相應(yīng)本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造變化的另一輻射構(gòu)造的平均輻射增益的圖。
圖16是本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖17是表示相應(yīng)本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造變化的一輻射構(gòu)造的帶寬的圖。
圖18是表示相應(yīng)本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造變化的一輻射構(gòu)造的帶寬的圖。
圖19是本發(fā)明實(shí)施例1的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖20是表示本發(fā)明實(shí)施例1的板狀復(fù)合天線的指向特性圖。
圖21是表示本發(fā)明實(shí)施例1的板狀復(fù)合天線的激勵特性圖。
圖22是本發(fā)明實(shí)施例2的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖23是表示本發(fā)明實(shí)施例2的板狀復(fù)合天線的一輻射構(gòu)造的指向特性圖。
圖24是表示本發(fā)明實(shí)施例2的板狀復(fù)合天線的另一輻射構(gòu)造的指向特性圖。
圖25是本發(fā)明實(shí)施例3的板狀復(fù)合天線的立體圖。
圖26是本發(fā)明實(shí)施例3的板狀復(fù)合天線的電結(jié)構(gòu)圖。
圖27是本發(fā)明實(shí)施例4的板狀復(fù)合天線的立體圖。
圖28是本發(fā)明實(shí)施例4的板狀復(fù)合天線的電結(jié)構(gòu)圖。
圖29是本發(fā)明實(shí)施例5的板狀復(fù)合天線的立體圖。
圖30是本發(fā)明實(shí)施例5的板狀復(fù)合天線的電結(jié)構(gòu)圖。
圖31是本發(fā)明實(shí)施例6的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖32是本發(fā)明實(shí)施例6的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖33是本發(fā)明實(shí)施例7的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖34是本發(fā)明實(shí)施例8的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖35是本發(fā)明實(shí)施例8的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖36是本發(fā)明實(shí)施例9的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖37是本發(fā)明實(shí)施例10的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖38是本發(fā)明實(shí)施例11的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖39是本發(fā)明實(shí)施例12的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖40是本發(fā)明實(shí)施例13的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖41是本發(fā)明實(shí)施例14的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
圖42是本發(fā)明實(shí)施例15的板狀復(fù)合天線的構(gòu)造圖。
其中1-導(dǎo)體板；2-槽；3-第1輻射導(dǎo)體；4-第2輻射導(dǎo)體；5-第3輻射導(dǎo)體；6-第4輻射導(dǎo)體；7-環(huán)；8-同軸線路；81-內(nèi)導(dǎo)體；82-外導(dǎo)體；9-饋電點(diǎn)；91-等效饋電點(diǎn)；10、101～106、21～38-板狀復(fù)合天線；11-電場；12-磁流；13、131、132-電流；14-間隙；15-基座；16、17-導(dǎo)體線路。
通過圖1至圖3說明本發(fā)明的板狀復(fù)合天線。在此，對所使用的頻帶數(shù)為兩個，并可以輻射這些頻帶的每種中的電波的構(gòu)造例進(jìn)行說明。另外，所謂這些兩種頻帶，并不是指利用一種頻帶的電波的高次諧波，對合計兩種頻帶的電波進(jìn)行輻射。
本發(fā)明的板狀復(fù)合天線，如圖1所示，在寬為a、長為b的導(dǎo)體板1上形成寬為c、長為d的一端敞開的槽2，以沿長邊方向延長該槽2的區(qū)域?yàn)榻缧纬闪说?輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4。另外，槽2，形成在偏離導(dǎo)體板1的中心的位置，使得第2輻射導(dǎo)體4的面積比第1輻射導(dǎo)體3的大。導(dǎo)體板1的寬度a，設(shè)定為所使用的一方電波波長的約1/4奇數(shù)倍。當(dāng)使用電波的頻率為2.4GHz帶時，此時的電波波長約為120mm。其1/4約為30mm，該長度例如為導(dǎo)體板1的寬度a。另外，上述所謂使用電波波長，就是安裝有本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的無線電機(jī)器用于通信的電磁波的波長。另外，槽2的寬度c、第1輻射導(dǎo)體3的寬度e、以及連接第1輻射導(dǎo)體3與第2輻射導(dǎo)體4的導(dǎo)體部的寬度f，都是相應(yīng)所要求的天線特性決定其尺寸的。另外，如圖2所示，分別在槽2內(nèi)從第1輻射導(dǎo)體3的一部分追加長約h+l和寬度g的第3輻射導(dǎo)體5，從第2輻射導(dǎo)體4的一部分追加長約j+m和寬度i的第4輻射導(dǎo)體6。通過追加第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6所構(gòu)成的環(huán)狀7的長度L，大致為h+l+k+c+k+m+j。若使該環(huán)狀7的長度L大致為l波長，所使用的另一方電波的頻率為5GHz帶時，此時的電波波長約為60mm，該長度例如為環(huán)狀7的長度。另外，所追加的第3以后的輻射導(dǎo)體的各長度和寬度，與第1輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4之間會產(chǎn)生較強(qiáng)的電干擾，不能起到對使用的電波的作用時，需要調(diào)整到能起作用。
另外，導(dǎo)體板1，沒有與外部的接地部構(gòu)成高頻連接。在此，所謂沒有構(gòu)成高頻連接，是指本發(fā)明的板狀復(fù)合天線不具有與外部的接地部始終同電位的導(dǎo)體部分。也就是說，當(dāng)將本發(fā)明的板狀復(fù)合天線安裝或內(nèi)置于產(chǎn)品外殼上時，其機(jī)器內(nèi)的接地部及接地導(dǎo)體，與導(dǎo)體板1本身不接觸或不直接連接，分別為獨(dú)立的構(gòu)成。實(shí)際上，當(dāng)將本發(fā)明的板狀復(fù)合天線設(shè)置在以筆記本電腦和PDA為代表的通信用電子機(jī)器的外殼內(nèi)時，僅僅是只通過饋電線將通信用電子機(jī)器所具有的高頻電路部與板狀復(fù)合天線電連接，是用疊層材料等絕緣性薄膜覆蓋板狀復(fù)合天線整體，去除板狀復(fù)合天線周邊的導(dǎo)體，從而使與機(jī)器內(nèi)的導(dǎo)體部分和接地部的高頻連接絕緣。
其次，如圖3所示，作為向槽2內(nèi)饋電方法的一例，在考慮了阻抗匹配的位置構(gòu)成槽2的第1輻射導(dǎo)體3的一部分和第2輻射導(dǎo)體4的一部分上連接第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6，在第3輻射導(dǎo)體5的一端連接同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81，并將同軸線路8的外導(dǎo)體82與第4輻射導(dǎo)體6的一端連接，從而構(gòu)成饋電構(gòu)造。另外，這些同軸線路的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的連接位置，是考慮了阻抗匹配，同時也考慮了能夠進(jìn)行使用的多種頻帶的各電波的輻射的，連接是通過具有導(dǎo)電性的焊接材料等的融接連接，或者也可以采用能保持導(dǎo)電性形狀的專用插頭或拉線等。另外，通過像在后面將敘述的實(shí)施例中所示那樣對饋電構(gòu)造進(jìn)行變形，也可以采用接觸型或電路基板上設(shè)置型的饋電方法。
另外，也可以將與第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6連接的同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81和外導(dǎo)體82調(diào)換。
并且，當(dāng)?shù)?以后的輻射導(dǎo)體與同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81或外導(dǎo)體82中的一個連接并進(jìn)行饋電時，相應(yīng)輻射的電波數(shù)和其頻帶、以及所需特性，其連接位置可以自由選擇。
通過圖3所示的饋電構(gòu)造，第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6，起到了第1輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4的饋電線路的作用，如圖4所示，等效于在槽2內(nèi)的里側(cè)電性地放置了饋電點(diǎn)，通過實(shí)現(xiàn)該等效地放置的饋電點(diǎn)91的構(gòu)造，可以使具有決定圖1、圖2所示的導(dǎo)體板1的寬度a的波長的一方的使用的電波輻射。并且，第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6，其自身也可成為輻射導(dǎo)體。如圖5所示，通過追加這些第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6而重新構(gòu)成的、在兩輻射導(dǎo)體的各端具有饋電點(diǎn)9的環(huán)狀7，可以使另一方的使用的電波輻射。另外，雖然在這里示出了構(gòu)成環(huán)狀7的情況，但也可以相應(yīng)所需的特性等，采用環(huán)狀以外的構(gòu)造。這樣，最終可以實(shí)現(xiàn)能進(jìn)行兩種不同電波的輻射的構(gòu)造。
首先，對第一電波的輻射構(gòu)造進(jìn)行說明。
如圖4所示，通過第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6起到了饋電線路的作用，使在槽2內(nèi)可以饋電，如圖6所示，在槽2中相對的第1輻射導(dǎo)體3與第2輻射導(dǎo)體4的導(dǎo)體之間產(chǎn)生電場11，在與其垂直的槽2的開口方向上產(chǎn)生磁流(M)12，槽2起到了縫隙天線的功能。并且在第1輻射導(dǎo)體3上的長邊方向產(chǎn)生電流(J1)13和在第2輻射導(dǎo)體4上的長度方向(導(dǎo)體板1的長度方向)產(chǎn)生電流(J2)131。并且通過這些電流13、131，第1輻射導(dǎo)體3與第2輻射導(dǎo)體4，分別起到了單獨(dú)的單極天線的作用。這樣，本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10，對于兩種使用的電波中的一種而言，是將一個縫隙天線和兩個單極天線在同一導(dǎo)體板上電性構(gòu)成的。因而，由第2輻射導(dǎo)體4上的電流131構(gòu)成的單極天線的長度(導(dǎo)體板的長度b)，有助于電流131的駐波和板狀復(fù)合天線10整體的阻抗匹配，通過調(diào)整本板狀復(fù)合天線13的寬度a和高度b，可以決定第1及第2輻射導(dǎo)體的電匹配的構(gòu)造。并且，通過調(diào)整第1輻射導(dǎo)體3的寬度(圖1中的e)，在本板狀復(fù)合天線中，可以調(diào)整磁流(M)12的輻射功率，并根據(jù)需要抑制縫隙天線的輻射功率，也可以構(gòu)成只在取決于電流(J1)13和電流(J2)131的兩個單極天線上的輻射功率。另外，下面把由該一個縫隙天線和兩個單極天線構(gòu)成的輻射構(gòu)造稱為第1輻射構(gòu)造。
其次，對第2電波的輻射構(gòu)造進(jìn)行說明。
如圖5所示，第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6為輻射單元，并起到一個天線的一部分的作用，如圖7所示，利用第3輻射導(dǎo)體5、第4輻射導(dǎo)體6、以及第1輻射導(dǎo)體3的局部和第2輻射導(dǎo)體4的局部構(gòu)成環(huán)狀電流分布(J3)132，并起到環(huán)狀天線的功能。并且，此時也在第1輻射導(dǎo)體3上的長邊方向產(chǎn)生電流(11)13和在第2輻射導(dǎo)體4上的長度方向(導(dǎo)體板1的長度方向)產(chǎn)生電流(J2)131。并通過這些電流13、131，第1輻射導(dǎo)體3與第2輻射導(dǎo)體4，分別起到了單獨(dú)的單極天線的作用。這樣，本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10，對于兩種使用的電波中的另一種而言，是將一個縫隙天線和兩個單極天線在同一導(dǎo)體板上電性構(gòu)成的。但在這種構(gòu)造中，電流13的單極天線的貢獻(xiàn)較小，由第2輻射導(dǎo)體4上的電流131構(gòu)成的單極天線的長度(導(dǎo)體板的長度b)，有助于電流131的駐波和板狀復(fù)合天線13整體的阻抗匹配，通過調(diào)整本板狀復(fù)合天線10的寬度a和高度b，可以決定用第3及第4輻射導(dǎo)體的電流132的環(huán)狀7與輻射導(dǎo)體的電匹配的構(gòu)造。另外，這里雖然示出了構(gòu)成環(huán)狀7的情況，但也可以根據(jù)需要的特性等，采用環(huán)狀以外的構(gòu)造。有關(guān)例子將在實(shí)施例中敘述。另外，下面把通過在槽2內(nèi)追加第3以后的輻射導(dǎo)體而起作用的輻射構(gòu)造稱為第2輻射構(gòu)造。
其次，圖8示出了板狀復(fù)合天線10的激勵特性。設(shè)使用的電波頻帶為2.7GHz帶和5.7GHz帶，相應(yīng)這些各頻帶的電波波長，使板狀復(fù)合天線的各尺寸為a＝30mm、b＝30mm、c＝4mm、d＝28mm、e＝1mm、f＝2mm、g＝1mm、h＝15mm、i＝3mm、j＝k＝1.75mm，厚度采用0.2mm的導(dǎo)體板。另外，這些尺寸分別以第1輻射構(gòu)造對應(yīng)2.7GHz帶的電波，以第2輻射構(gòu)造對應(yīng)5.7GHz帶的電波，第1輻射構(gòu)造，抑制縫隙天線的輻射功率，是通過兩個單極天線輻射功率的構(gòu)造例。而第2輻射構(gòu)造，是考慮了第3及第4輻射導(dǎo)體5、6與第1及第2輻射導(dǎo)體3、4之間的電耦合，并使其更小而構(gòu)成的例子。另外，向板狀復(fù)合天線10的饋電，是用直徑0.8mm的細(xì)徑同軸電纜，按照圖3的方法，通過焊接連接。此時的激勵特性如圖8所示，在兩種使用的電波頻帶中，在寬帶域?qū)崿F(xiàn)了VSWR(電壓駐波比)2以下(反射損耗約-10dB以下)。
其次，將圖8構(gòu)造的指向特性表示在圖9、圖10中。圖9表示2.7GHz帶(第1輻射構(gòu)造)對結(jié)果，圖10表示5.7GHz帶(第2輻射構(gòu)造)對結(jié)果，在這兩幅圖中本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10為設(shè)置在座標(biāo)系yz面上的狀態(tài)，按水平極化波(Hor.)和垂直極化波(Ver.)分別表示了(a)中使z軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)在xy面的指向特性、(b)中使x軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)在yz面的指向特性、(c)中使y軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)在xz面的指向特性。
首先對圖9進(jìn)行說明。在(a)的xy面中，出現(xiàn)了圖6(第1輻射構(gòu)造)的J1的水平極化波和J2的垂直極化波。其次在(b)的yz面中，出現(xiàn)了圖6的J1的垂直極化波和J2的水平極化波。然后在(c)的xz面中，出現(xiàn)了圖6的J1和J2的水平極化波。根據(jù)各圖的結(jié)果，本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10的第1輻射構(gòu)造，在xy面、yz面、xz面的所有面的全方位，通過水平極化波和垂直極化波的組合，實(shí)現(xiàn)了沒有Null點(diǎn)的良好的收發(fā)特性(若分別單獨(dú)觀察水平極化波和垂直極化波時雖然存在Null點(diǎn)，但將二者組合在一起觀察時，Null點(diǎn)就沒有了)。
其次對圖10進(jìn)行說明。在(a)的xy面中，出現(xiàn)了圖7(第2輻射構(gòu)造)的J3的水平極化波和J2和J3的垂直極化波。其次在(b)的yz面中，出現(xiàn)了圖7的J3的垂直極化波和J2和J3的水平極化波。然后在(c)的xz面中，出現(xiàn)了圖7的J2和J3的水平極化波。根據(jù)各圖的結(jié)果，本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10的第2輻射構(gòu)造，在xy面、yz面、xz面的所有面的全方位，通過水平極化波和垂直極化波的組合，也實(shí)現(xiàn)了沒有Null點(diǎn)的良好的收發(fā)特性。
另外，眾所周知，在前面敘述的公知技術(shù)中的天線中因其構(gòu)造上的原因，無法像本板狀復(fù)合天線10那樣在全面且全方位實(shí)現(xiàn)良好的指向特性。并且，對于產(chǎn)生高次諧波成分的頻帶的電波，雖然可以多重化，但卻不能像本板狀復(fù)合天線10那樣，規(guī)定所需的多種頻帶的多重化。
另外，相對于槽的長度(圖1中的d)，通過調(diào)整板狀復(fù)合天線10的寬度a或長度b，雖然也可以結(jié)合使用目的使圖9和圖10的指向特性傾斜，但將其詳細(xì)說明放在后面敘述的本發(fā)明的實(shí)施例中進(jìn)行說明。
另外，在本實(shí)施例的情況下，如圖6所示在第1輻射構(gòu)造中，雖然相對于磁流12的方向而言電流13的方向?yàn)槠叫?，而電?31的方向?yàn)榇怪?，但連接以將槽2沿長邊方向延長的區(qū)域?yàn)榻缍纬傻牡?輻射導(dǎo)體和第2輻射導(dǎo)體之間的導(dǎo)體部分形成為傾斜的狀態(tài)時，因電流131順其流動，所以磁流12的方向和電流131的方向就不成為垂直。
其次，為了表示相應(yīng)構(gòu)成本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10的第1輻射構(gòu)造的第1及第2輻射導(dǎo)體的電匹配的帶寬變化特征，在圖12、圖13中示出了使圖11的本板狀復(fù)合天線10的長度b變化時的第1輻射構(gòu)造中的帶寬(VSWR(電壓駐波比)2以下)的變化。首先，在圖的構(gòu)造中，將第1輻射導(dǎo)體3的寬度e和槽2的寬度c固定，將第3輻射導(dǎo)體5和第1輻射導(dǎo)體3的連接位置、以及第4輻射導(dǎo)體6和第2輻射導(dǎo)體4的連接位置也固定。并且將第3輻射導(dǎo)體5的一端與同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81連接，將同軸線路8的外導(dǎo)體82與第4輻射導(dǎo)體6的一端連接，并將這些連接位置也固定而使板狀復(fù)合天線10的長度b變化時的帶寬變化表示在圖12中。從圖12中可以看出，第1輻射構(gòu)造中的帶寬呈周期性地振動變化。這是因圖6所示的電流(J2)131的駐波的變化而引起的。但在圖12的結(jié)果中，由于相應(yīng)該駐波的變化的阻抗變化，造成激勵峰值頻率也發(fā)生變動。因此接著，相應(yīng)板狀復(fù)合天線10的長度b的變化，對第3輻射導(dǎo)體5與第1輻射導(dǎo)體3的連接位置、以及第4輻射導(dǎo)體6與第2輻射導(dǎo)體4的連接位置進(jìn)行調(diào)整，將第1輻射構(gòu)造中的激勵峰值頻率固定的分析結(jié)果表示在圖13中。從圖13中可以看出，與圖12同樣帶寬有振動變化，并具有周期性。該特性也是因圖6所示的電流(J2)131的駐波的變化而引起的。另外對于第2輻射構(gòu)造，雖然特性曲線的振動周期不同，但結(jié)果與圖12及圖13同樣。
其次，為了表示根據(jù)本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10的第2輻射導(dǎo)體的電匹配的平均輻射增益變化的特征，將使圖11的本板狀復(fù)合天線10的長度b變化時的第1輻射構(gòu)造和第2輻射構(gòu)造的平均輻射增益的變化表示在圖14、圖15中。圖14是第1輻射構(gòu)造的情況，與圖9時相同輻射頻率2.7GHz帶的電波。而圖15是第2輻射構(gòu)造的情況，與圖10時相同輻射頻率5.7GHz帶的電波。從圖14和圖15中可以看出，本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10，相應(yīng)長度b的變化，平均輻射增益在兩個頻帶都發(fā)生周期性的變化。與圖12及圖13所說明的同樣，這是因圖6、圖7所示的電流(J2)131的駐波的變化而引起的，表明各頻帶的激勵狀態(tài)和輻射強(qiáng)度是取決于長度b的。另外二者振動周期不同，是因?yàn)楦髯缘念l帶不同而造成的。從這一結(jié)果可以看出，本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10，可以根據(jù)其天線的尺寸，設(shè)定相應(yīng)使用目的的平均輻射增益。
從以上結(jié)果中可以看出，本板狀復(fù)合天線10，通過在第1輻射構(gòu)造中利用第1及第2輻射導(dǎo)體的電匹配，在第2輻射構(gòu)造中也利用與第2輻射導(dǎo)體的電匹配，可以方便地決定帶寬，并可以決定平均輻射增益。另外圖12至圖15的結(jié)果，雖然相應(yīng)使用的電波頻率或天線自身的大小有時會產(chǎn)生少許變化，但基本特性不會改變。
其次，為了表示根據(jù)本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10的第1輻射構(gòu)造的槽寬c的帶寬變化的特征，將使圖16的本板狀復(fù)合天線10的槽2變化時的帶寬(VSWR(電壓駐波比)2以下)的變化表示在圖17及圖18中。另外對于第2輻射構(gòu)造，因構(gòu)成將其放入槽2內(nèi)的構(gòu)造，所以在此不對其進(jìn)行分析。首先，在圖16的構(gòu)造中，將第1輻射導(dǎo)體3的寬度e固定，將第3輻射導(dǎo)體5和第1輻射導(dǎo)體3的連接位置、以及第4輻射導(dǎo)體6和第2輻射導(dǎo)體的連接位置也固定。并且將第3輻射導(dǎo)體5的一端與同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81連接，將同軸線路8的外導(dǎo)體82與第4輻射導(dǎo)體6的一端連接，并將這些連接位置也固定，而使板狀復(fù)合天線10的槽2的寬度c變化時的第1輻射構(gòu)造中的帶寬變化表示在圖17中。另外，此時使本板狀復(fù)合天線10的寬度a和長度b相等，其尺寸是根據(jù)圖13的結(jié)果中良好時的情況而定的。從圖17中可以看出，相應(yīng)槽2寬度c的增加，帶寬變得越來越窄。但是通過實(shí)驗(yàn)可知，在圖17時，阻抗的變化比圖12時的大，相應(yīng)槽2的c的變化，激勵的峰值頻率的偏差也大。因此接著，相應(yīng)槽2的寬度c的變化，對第3輻射導(dǎo)體5與第1輻射導(dǎo)體3的連接位置、以及第4輻射導(dǎo)體6與第2輻射導(dǎo)體4的連接位置進(jìn)行調(diào)整，并將激勵峰值頻率固定的分析結(jié)果表示在圖18中。從圖18中可以看出，相應(yīng)槽2的寬度c的增加，帶寬的變化隨之減小。并且，槽2的寬度c，即使變成本板狀復(fù)合天線10的長度b的一半左右也可以保持帶寬。也就是說，本板狀復(fù)合天線10，通過第1及第2輻射導(dǎo)體的電匹配，方便地實(shí)現(xiàn)了即使加大槽2的寬度c，也可以保持帶寬的構(gòu)造。另外圖17及圖18的結(jié)果，雖然相應(yīng)使用的電波頻率或天線自身的大小有時會產(chǎn)生少許變化，但基本特性不會改變。
另外，在本實(shí)施例中，對于第1輻射構(gòu)造使頻率為2.7GHz帶，對于第2輻射構(gòu)造為5.7GHz帶，但本發(fā)明的板狀復(fù)合天線，只要導(dǎo)體板的寬度a為使用的多種電波內(nèi)的一種電波波長的大致1/4時，從原理上說可以對應(yīng)任何頻帶。并且，對于其他電波而言只要相應(yīng)其波長使第3以后的輻射導(dǎo)體能收入槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)第2輻射構(gòu)造，則從原理上說它也可以對應(yīng)任何頻帶。
從以上圖12、圖13、圖14、圖15、圖17、以及圖18各自的結(jié)果中可以看出，本板狀復(fù)合天線10，在第1輻射構(gòu)造中保持第1及第2輻射導(dǎo)體的電匹配地決定其尺寸，在第2輻射構(gòu)造中也保持與第2輻射導(dǎo)體的電匹配地決定其尺寸，并且，考慮相對于第1輻射構(gòu)造及第2輻射構(gòu)造的槽內(nèi)的饋電位置后，可以方便地實(shí)現(xiàn)即使構(gòu)造稍有變化也能保持其有用的頻帶的天線構(gòu)造。并且從這些結(jié)果中通過組合明顯的效果，也可以說，構(gòu)成了構(gòu)造決定的自由度大，設(shè)置用空間易于對應(yīng)的構(gòu)造。
另外，通過將本發(fā)明的板狀復(fù)合天線所使用的同軸線路的一端，與在內(nèi)置本板狀復(fù)合天線的產(chǎn)品上另設(shè)的饋電電路或其中繼電路連接，使其起到饋電線路的功能，可以實(shí)現(xiàn)小型且薄型、通用性強(qiáng)、并且設(shè)置自由度大的板狀復(fù)合天線。
另外，因使用同軸線路作為饋電線路，所以相對設(shè)置在產(chǎn)品內(nèi)部的其他機(jī)器類，該饋電線路可以不形成障礙地在主體內(nèi)部自由排布。
根據(jù)以上說明，對于便攜式終端或家庭內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)用家電的產(chǎn)品外殼或各種零件的設(shè)置位置等規(guī)格，可以實(shí)現(xiàn)不需要進(jìn)行大的改變，并且即使是外殼內(nèi)的縫隙程度的空間也可內(nèi)置，低成本且能保證性能的復(fù)合天線。
另外，若將所述板狀復(fù)合天線設(shè)置在便攜式終端或家庭內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)用家電產(chǎn)品的內(nèi)部的情況下，當(dāng)這些產(chǎn)品的移動等時，消除了外掛式天線的拆卸、重新設(shè)置或重新調(diào)整、以及電纜等的牽拉或預(yù)料之外的故障的天線故障等總是纏繞使用者的煩惱，并從本發(fā)明的良好特性，也可以實(shí)現(xiàn)相對于產(chǎn)品設(shè)置位置可以更加加大選擇自由度的效果。
下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行說明。
(實(shí)施例1)參照圖19至圖21對本發(fā)明實(shí)施例1進(jìn)行說明。圖19是表示在以圖14的構(gòu)造為基礎(chǔ)的本發(fā)明板狀復(fù)合天線101中，使槽2的長度d加上連接第1輻射導(dǎo)體3與第2輻射導(dǎo)體4的導(dǎo)體部的寬度f的長度a1的第1輻射導(dǎo)體3，與板狀復(fù)合天線的長度b相同，并且使板狀復(fù)合天線的寬度a大于長度a1時的構(gòu)造。此時，使長度a1為所使用的多種電波中的一種電波的波長的大致1/4。如圖19所示，由于存在由長度a1與板狀復(fù)合天線101的寬度a產(chǎn)生的差Δ的部分14(以下將其定義為間隙)產(chǎn)生在槽2的電磁場，為了達(dá)到自身的匹配相應(yīng)間隙14的大小呈傾斜狀態(tài)。其結(jié)果，在沒有間隙14時，第1輻射構(gòu)造(輻射頻率2.7GHz帶的電波)為如圖9所示的指向特性，而在本實(shí)施例中，如圖20所示可以使第1輻射構(gòu)造(輻射頻率2.7GHz帶的電波)的指向特性向間隙14存在的方向移動。另外，第2輻射構(gòu)造(輻射頻率5.7GHz帶的電波)成為與圖10同樣地指向特性。這說明第1輻射構(gòu)造與第2輻射構(gòu)造分別獨(dú)立起作用。另外，此時的激勵特性成為圖21所示的狀態(tài)，獲得了有用的寬帶。再有，通過調(diào)整該間隙14的寬度Δ可以使圖20的第1輻射構(gòu)造的指向特性進(jìn)一步移動。
(實(shí)施例2)參照圖22至圖24對本發(fā)明實(shí)施例2進(jìn)行說明。圖22是在實(shí)施例1的構(gòu)造中，固定間隙14的大小，并僅使板狀復(fù)合天線101的長度b變化時的實(shí)施例。此時，相應(yīng)板狀復(fù)合天線101的長度b變化，圖6所示的電流(J2)131的駐波產(chǎn)生變化，由此可以使因間隙14而在槽2傾斜的第1輻射構(gòu)造的電磁場成分更加傾斜。其結(jié)果，如圖23所示相應(yīng)板狀復(fù)合天線101的長度b的變化，可以與實(shí)施例1同樣使第1輻射構(gòu)造的指向特性向間隙14存在的方向移動，還可以抑制沒有間隙14的方向的第1輻射構(gòu)造的指向特性。另外，第2輻射構(gòu)造的指向特性，成為圖24的情況，相應(yīng)板狀復(fù)合天線101的長度b的變化，圖10所示的分布的大小，相應(yīng)圖15的周期進(jìn)行變化。這樣本發(fā)明的板狀復(fù)合天線101可以通過長度b，控制其指向特性。另外，此時的激勵特性與實(shí)施例1同樣可以獲得有用的寬帶域，但在此省略其表示。
(實(shí)施例3)參照圖25至圖26對本發(fā)明實(shí)施例3進(jìn)行說明。圖25示出了通過從第1輻射導(dǎo)體3的一部分增加第3輻射導(dǎo)體5，并將第3輻射導(dǎo)體5的一部分與同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81連接，進(jìn)一步將第2輻射導(dǎo)體4的一部分與同軸線路8的外導(dǎo)體82連接進(jìn)行饋電時的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線102的構(gòu)造。另外這些連接位置，是考慮了能進(jìn)行使用的多種頻帶的電波的輻射的第1輻射構(gòu)造及第2輻射構(gòu)造各自的構(gòu)成和天線的阻抗匹配的位置。也就是說，根據(jù)輻射的電波的數(shù)量或頻帶、以及所期望的特性，并非必須將同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81的連接位置設(shè)在第3輻射導(dǎo)體5的前端，并且第2輻射導(dǎo)體4的一部分與同軸線路8的外導(dǎo)體82的連接位置也并非必須固定在前端。另外，同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81的連接位置也可以置于第1輻射導(dǎo)體3的分支出第3輻射導(dǎo)體5的周圍的一部分。另外，在圖25的構(gòu)造中，如圖26所示，第1輻射構(gòu)造，由電流(j1)13和電流(j2)131構(gòu)成，并且第2輻射構(gòu)造，主要由電流(j3)132和電流(j2)131構(gòu)成。通過以上的構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了能輻射兩種使用的頻率帶的電波的板狀復(fù)合天線102。
(實(shí)施例4)參照圖27至圖28對本發(fā)明實(shí)施例4進(jìn)行說明。圖27示出了通過從第2輻射導(dǎo)體4的一部分增加第3輻射導(dǎo)體5，并將第1輻射導(dǎo)體3的一部分與同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81連接，進(jìn)一步將第3輻射導(dǎo)體5的一部分與同軸線路8的外導(dǎo)體82連接進(jìn)行饋電時的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線103的構(gòu)造。另外這些連接位置，是考慮了能進(jìn)行使用的多種頻帶的電波的輻射的第1輻射構(gòu)造及第2輻射構(gòu)造各自的構(gòu)成和天線的阻抗匹配的位置。也就是說，根據(jù)輻射的電波的數(shù)量或頻帶、以及所期望的特性，并非必須將同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81的連接位置設(shè)在第1輻射導(dǎo)體3的前端，并且第3輻射導(dǎo)體5的一部分與同軸線路8的外導(dǎo)體82的連接位置也并非必須設(shè)置在第3輻射導(dǎo)體5前端。另外，同軸線路8的外導(dǎo)體82的連接位置也可以置于第2輻射導(dǎo)體4的分支出第3輻射導(dǎo)體5的周圍的一部分。另外，在圖27的構(gòu)造中，如圖28所示，第1輻射構(gòu)造，由電流(j1)13和電流(j2)131構(gòu)成，并且第2輻射構(gòu)造，主要由電流(j3)132和電流(j2)131構(gòu)成。通過以上的構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了能輻射兩種使用的頻率帶的電波的板狀復(fù)合天線103。
(實(shí)施例5)參照圖29至圖30對本發(fā)明實(shí)施例5進(jìn)行說明。圖29示出了通過從第2輻射導(dǎo)體4的一部分增加第3輻射導(dǎo)體5，并將該第3輻射導(dǎo)體5的一部分與第1輻射導(dǎo)體3的一部分連接，此時構(gòu)成第2輻射構(gòu)造的第3輻射導(dǎo)體5的尺寸，為該構(gòu)造所能輻射的電波波長的大致1/4，第3輻射導(dǎo)體5的一部分與同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81連接，并且第2輻射導(dǎo)體4的一部分與同軸線路8的外導(dǎo)體82連接進(jìn)行饋電時的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線104的構(gòu)造。另外這些連接位置，是考慮了能進(jìn)行使用的多種頻帶的電波的輻射的第1輻射構(gòu)造及第2輻射構(gòu)造各自的構(gòu)成和天線的阻抗匹配的位置。也就是說，根據(jù)輻射的電波的數(shù)量或頻帶、以及所期望的特性，并非必須將同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81的連接位置設(shè)在第3輻射導(dǎo)體5與第1輻射導(dǎo)體3連接點(diǎn)的附近，并且第2輻射導(dǎo)體4的一部分與同軸線路8的外導(dǎo)體82的連接位置也并非必須設(shè)置在第2輻射導(dǎo)體4的中心附近。另外，同軸線路8的內(nèi)導(dǎo)體81的連接位置也可以置于第1輻射導(dǎo)體3的分支出第3輻射導(dǎo)體5的周圍的一部分，同軸線路8的外導(dǎo)體82的連接位置也可以置于第3輻射導(dǎo)體5的與第2輻射導(dǎo)體4連接點(diǎn)附近的一部分。另外，在圖29的饋電位置中，如圖30所示，第1輻射構(gòu)造，由電流(j1)13和電流(j2)131構(gòu)成，并且第2輻射構(gòu)造，主要由電流(j3)132和電流(j2)131構(gòu)成。通過以上的構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了能輻射兩種使用的頻率帶的電波的板狀復(fù)合天線104。另外，在該圖29的構(gòu)成中，通過在第1輻射構(gòu)造及第2輻射構(gòu)造中都設(shè)置實(shí)施例1、2所示的間隙可以使指向特性移動。
(實(shí)施例6)參照圖31至圖32對本發(fā)明實(shí)施例6進(jìn)行說明。圖31示出了在構(gòu)成槽2的第1輻射導(dǎo)體3的一部分與第2輻射導(dǎo)體4的一部分上連接第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6時的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10中，第3輻射導(dǎo)體5與第4輻射導(dǎo)體6的各自的長度相同的情況(圖31(a))與不同的情況(圖31(b)、(c))。這些構(gòu)造，在使用本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10時，對應(yīng)各種饋電構(gòu)造。并且，也是在考慮追加第3以后的輻射導(dǎo)體時的電干擾等時，有意實(shí)施的構(gòu)造。另外，在這些構(gòu)造中，與上述實(shí)施例相同也可以實(shí)現(xiàn)能輻射兩種使用的頻率帶的電波的板狀復(fù)合天線10。
圖32與圖31不同，是使第1輻射導(dǎo)體3比第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6還短時的構(gòu)造。該構(gòu)造也具有與圖31同樣的效果和目的，并且與上述實(shí)施例相同也可以實(shí)現(xiàn)能輻射兩種使用的頻率帶的電波的板狀復(fù)合天線10。
上述圖31至圖32的構(gòu)造，也是通過改變第1輻射導(dǎo)體3與第3以后的輻射導(dǎo)體的長度配合，可以在各使用頻率上得到所定的激勵特性及所定的指向特性的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10的特征。
(實(shí)施例7)參照圖33對本發(fā)明實(shí)施例7進(jìn)行說明。圖33示出了在構(gòu)成槽2的第1輻射導(dǎo)體3的一部分上追加第3輻射導(dǎo)體5時的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線102中，該第1輻射導(dǎo)體3與該第3輻射導(dǎo)體5的各自的長度不同時的情況。這些構(gòu)造，在使用本發(fā)明的板狀復(fù)合天線102時，對應(yīng)各種饋電構(gòu)造。并且，也是在考慮追加第3以后的輻射導(dǎo)體時的電干擾等時，有意實(shí)施的構(gòu)造。另外，在這些構(gòu)造中，與上述實(shí)施例相同也可以實(shí)現(xiàn)能輻射兩種使用的頻率帶的電波的板狀復(fù)合天線10。
上述圖33的構(gòu)造，也是通過改變第1輻射導(dǎo)體3與第3輻射導(dǎo)體5的長度配合，可以在各使用頻率上得到所定的激勵特性及所定的指向特性的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線102的特征。
(實(shí)施例8)參照圖34至圖35對本發(fā)明實(shí)施例8進(jìn)行說明。圖34示出了實(shí)施例6的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10、圖35示出了實(shí)施例7的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線102，分別與同軸線路8連接時的各種例。本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10、102，可以在不彎折同軸線路8的情況下增大其可配置方向的自由度，在同軸線路8的配置方向上可以采取柔軟的對應(yīng)策略。
另外，本發(fā)明的板狀復(fù)合天線的饋電構(gòu)造的構(gòu)成，不僅可以采用將同軸線路等通過具有導(dǎo)電性的某種焊接材料等融化連接，也可以相應(yīng)其使用目的選擇使用連接器等連接。
(實(shí)施例9)參照圖36對本發(fā)明實(shí)施例9進(jìn)行說明。圖36示出了將實(shí)施例6所示的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線10的饋電構(gòu)造變形，構(gòu)成在具有平面狀的上面部的立體狀基座15上的本發(fā)明的板狀復(fù)合天線106。板狀復(fù)合天線106，可以通過在基座15上涂布電鍍材料等的加工方法而形成?；?5，構(gòu)成為在被板狀復(fù)合天線106的第3輻射導(dǎo)體5與第4輻射導(dǎo)體6所夾的部分形成孔洞，并在考慮從第3輻射導(dǎo)體5的阻抗匹配的位置將導(dǎo)體線路16，也在考慮從第4輻射導(dǎo)體6的阻抗匹配的位置將導(dǎo)體線路17向基座15的下方延伸，從而可以由基座的下面饋電的構(gòu)造。該構(gòu)造是可以向攜帶電話內(nèi)置或固定在某一特定的地方的構(gòu)造。另外，基座15，最好由絕緣物形成，并相應(yīng)板狀復(fù)合天線106的尺寸的小型化，選擇其材料(介電常數(shù))。另外，也可以把形成在電路基板上的布線圖形(圖中沒有表示)作為向板狀復(fù)合天線106的饋電線路，通過在基板上安裝基座15，將布線圖形和所述導(dǎo)體線路16、17分別連接。另外，導(dǎo)體線路16、17的截面積及長度，設(shè)定為不與外部的地高頻連接。
(實(shí)施例10)參照圖37對本發(fā)明實(shí)施例10進(jìn)行說明。圖37示出了根據(jù)設(shè)置位置的形狀或狀況將導(dǎo)體板的形狀變形為立體形狀的板狀復(fù)合天線21、22。構(gòu)成板狀復(fù)合天線21、22的槽的第1輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4，以及第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6分別被加工，使導(dǎo)體板的整個面形成彎曲狀。
(實(shí)施例11)參照圖38對本發(fā)明實(shí)施例11進(jìn)行說明。圖38示出了根據(jù)設(shè)置位置的形狀或狀況將導(dǎo)體板的形狀變形為立體形狀的板狀復(fù)合天線23、24。構(gòu)成板狀復(fù)合天線23、24的槽的第1輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4，以及第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6分別被加工，使導(dǎo)體板的整個面形成圓筒狀。圖38(a)所示的板狀復(fù)合天線23，是在第1輻射導(dǎo)體3的長度方向(也就是第2輻射導(dǎo)體4的寬度方向)彎曲加工的，圖38(b)所示的板狀復(fù)合天線24，是在導(dǎo)體板的長度方向彎曲加工的。
(實(shí)施例12)參照圖39對本發(fā)明實(shí)施例12進(jìn)行說明。圖39示出了根據(jù)設(shè)置位置的形狀或狀況將導(dǎo)體板的形狀變形為立體形狀的板狀復(fù)合天線25、26。圖39(a)所示的板狀復(fù)合天線25，是在第2輻射導(dǎo)體4的寬度方向折彎形成一個折角而形成的。圖39(b)所示的板狀復(fù)合天線26，是在導(dǎo)體板的長度方向分別將構(gòu)成槽的第1輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4，以及第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6折彎形成一個折角而形成的。
(實(shí)施例13)參照圖40對本發(fā)明實(shí)施例13進(jìn)行說明。圖40示出了根據(jù)設(shè)置位置的形狀或狀況將導(dǎo)體板的形狀變形為立體形狀的板狀復(fù)合天線27至32。圖40(a)所示的板狀復(fù)合天線27，是在第2輻射導(dǎo)體4的寬度方向折彎設(shè)置兩個折角而形成的。圖40(b)所示的板狀復(fù)合天線28，是在導(dǎo)體板的長度方向分別將構(gòu)成槽的第1輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4，以及第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6兩處折彎形成兩個折角而形成的。圖40(c)所示的板狀復(fù)合天線29，是在圖40(b)中，改變第3輻射導(dǎo)體5的從第1輻射導(dǎo)體3的追加部分和第4輻射導(dǎo)體6的從第2輻射導(dǎo)體4的追加部分，在導(dǎo)體板的長度方向?qū)?gòu)成槽的第1輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4各兩處折彎，并將第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6各一處折彎形成兩個折角而形成的。圖40(d)所示的板狀復(fù)合天線30，是在第2輻射導(dǎo)體4的寬度方向折彎形成三個折角而形成的。圖40(e)所示的板狀復(fù)合天線31，是在導(dǎo)體板的長度方向分別將構(gòu)成槽的第1輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4，以及第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6三處折彎形成三個折角而形成的。圖40(f)所示的板狀復(fù)合天線32，是在圖40(e)中，改變第3輻射導(dǎo)體5的從第1輻射導(dǎo)體3的追加部分和第4輻射導(dǎo)體6的從第2輻射導(dǎo)體4的追加部分，在導(dǎo)體板的長度方向?qū)?gòu)成槽的第1輻射導(dǎo)體3和第2輻射導(dǎo)體4各三處折彎，并將第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6各兩處折彎形成三個折角而形成的。
(實(shí)施例14)
參照圖41對本發(fā)明實(shí)施例14進(jìn)行說明。圖41示出了根據(jù)設(shè)置位置的形狀或狀況將導(dǎo)體板的形狀變形為使導(dǎo)體板的外緣形成圓形的圓板狀的板狀復(fù)合天線33至35。圖41(a)、(b)所示的板狀復(fù)合天線33、34，是槽2為直線狀的情況，圖41(c)所示的板狀復(fù)合天線35，是將槽2形成為近似半園狀的情況。
(實(shí)施例15)參照圖42對本發(fā)明實(shí)施例15進(jìn)行說明。圖42示出了根據(jù)設(shè)置位置的形狀或狀況將導(dǎo)體板的形狀變形為使導(dǎo)體板的外緣形成曲線的板狀復(fù)合天線36至38。圖42(a)所示的板狀復(fù)合天線36，是使構(gòu)成槽的第1輻射導(dǎo)體3形成“S”字曲線的同時，使與構(gòu)成槽的第1輻射導(dǎo)體3對向的第2輻射導(dǎo)體4的邊，以及第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6也相應(yīng)其形狀形成曲線形狀而形成的。圖42(b)所示的板狀復(fù)合天線37，是沿構(gòu)成槽的第1輻射導(dǎo)體3的長度方向(也就是第2輻射導(dǎo)體4的寬度方向)，使構(gòu)成槽的第1輻射導(dǎo)體3及第2輻射導(dǎo)體4雙方，以及第3輻射導(dǎo)體5和第4輻射導(dǎo)體6均形成“S”字曲線而形成的。圖42(c)所示的板狀復(fù)合天線38，是使導(dǎo)體板的外緣形成近似眼鏡形狀的同時，使槽2為彎曲狀而形成的。
板狀復(fù)合天線的形狀，并不局限于上述各實(shí)施例的形狀，根據(jù)設(shè)置板狀復(fù)合天線的設(shè)置位置的形狀或狀況，可以采用相應(yīng)的各種形狀。只要確定了槽的形狀及其位置，以及第3以后的輻射導(dǎo)體的形狀或構(gòu)成，導(dǎo)體板的形狀也可以有各種變形。
另外，在第1輻射構(gòu)造中，第1輻射導(dǎo)體3的長度，只要是多種使用的頻帶中一頻帶的電波波長的大致1/4的奇數(shù)倍即可，即使與第2輻射導(dǎo)體4的寬度不同也可以。并且，在第2輻射構(gòu)造中，用第3以后的輻射導(dǎo)體構(gòu)成以其他頻率的電波波長的大致1/1、1/2、1/4、1/8或它們的倍數(shù)等的形狀的長度或構(gòu)成即可。
因而，在設(shè)置板狀復(fù)合天線的內(nèi)置位置的空間或構(gòu)造方面可以進(jìn)行柔軟的對應(yīng)，并可以小型化。并且，因板狀復(fù)合天線的構(gòu)造可自由選擇，所以在所要求的指向特性方面可以進(jìn)行柔軟的對應(yīng)。
另外，無論板狀復(fù)合天線的形狀有無變形，板狀復(fù)合天線的各部分尺寸，是在考慮了設(shè)置板狀復(fù)合天線的外殼等所使用的各種材料的介電常數(shù)或?qū)w零件的影響的同時，結(jié)合實(shí)際內(nèi)置時所使用的各種頻帶中的電波波長，并能得到良好的激勵特性的情況下所決定的。
另外，在將板狀復(fù)合天線設(shè)置在機(jī)器的外殼時，通過用疊層材料等絕緣性薄膜覆蓋板狀復(fù)合天線整體，去除板狀復(fù)合天線周邊的導(dǎo)體等，從而使與機(jī)器內(nèi)的導(dǎo)體部分和接地部的高頻連接絕緣，可以保持天線獨(dú)自的特性并能得到優(yōu)良的天線特性。
再有，板狀復(fù)合天線如在實(shí)施例1及2中所示，可以在第1輻射構(gòu)造中使指向特性移動，并能抑制特定方向的指向特性。并且，也可抑制第2輻射構(gòu)造的指向特性。因此當(dāng)鄰接設(shè)置多個天線時，可以抑制在相鄰天線間所產(chǎn)生的電磁干擾，因而與通常的天線相比可以將其設(shè)置間的距離縮短。
根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例1～15的板狀復(fù)合天線，可以提供替代在現(xiàn)有技術(shù)的便攜式終端或家庭內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)用機(jī)器(電器產(chǎn)品)所使用的主體的外殼外部使用另外的外殼等，并且使用另外的電纜等安裝的外掛式天線，省掉了移動時所帶來的天線的拆卸或重新設(shè)置、重新調(diào)整等麻煩，并可以防止天線自身的破損，并且擴(kuò)大了便攜式終端或電器產(chǎn)品的設(shè)置位置的自由度，再有不會產(chǎn)生成為產(chǎn)品的制造成本的提高或開發(fā)期間長期化等原因的對外殼或各種零件的設(shè)置位置等的規(guī)格進(jìn)行大的變更，并且可以內(nèi)置在即使是外殼內(nèi)的縫隙程度的空間，不僅成本低還能保證性能，并可以用單體對應(yīng)使用的頻帶為不同的多種通信系統(tǒng)的天線。
根據(jù)本發(fā)明，可以得到如下好的效果。
可以提供可以以較小的空間內(nèi)置在便攜式終端和電器產(chǎn)品或墻壁內(nèi)等，低成本且能保證性能的板狀復(fù)合天線及具有該板狀復(fù)合天線的電子機(jī)器。
權(quán)利要求
1.一種板狀復(fù)合天線，其特征在于，以在導(dǎo)體板上切開切口所形成的槽為界形成第1輻射導(dǎo)體和第2輻射導(dǎo)體，并在該槽內(nèi)再形成一個以上的輻射導(dǎo)體，在這些輻射導(dǎo)體中，至少向兩個輻射導(dǎo)體饋電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板狀復(fù)合天線，其特征在于，所述導(dǎo)體板，是在安裝天線的機(jī)器中的高頻電路部的接地部之外另外形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的板狀復(fù)合天線，其特征在于，所述槽，形成在偏離所述導(dǎo)體板中心的位置，所述導(dǎo)體板，以該槽的長邊方向的中心軸線為界，具有第1輻射導(dǎo)體和比該第1輻射導(dǎo)體的面積大的第2輻射導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的板狀復(fù)合天線，其特征在于，對應(yīng)所述槽的長邊方向的所述第1輻射導(dǎo)體的尺寸，設(shè)定為使用的多種電波中的一種電波波長的大致1/4的奇數(shù)倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述的板狀復(fù)合天線，其特征在于，所述槽的寬度，設(shè)定為使用的多種電波中的一種電波波長的1/8以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的板狀復(fù)合天線，其特征在于，僅通過形成在所述槽內(nèi)的輻射導(dǎo)體，或通過該輻射導(dǎo)體和第1及第2輻射導(dǎo)體，收發(fā)具有與所述一種電波不同的波長的其他電波。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板狀復(fù)合天線，其特征在于，使用所述槽內(nèi)的輻射導(dǎo)體構(gòu)成的天線的電流分布路徑的長度尺寸，設(shè)定為所述其他的電波波長的大致1/8的整數(shù)倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項所述的板狀復(fù)合天線，其特征在于，所述導(dǎo)體板，形成在絕緣性的基座上，槽內(nèi)的多個輻射導(dǎo)體中，至少使兩個輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣的一部分向基座的下方延長，并通過將延長的導(dǎo)體部與形成在高頻電路基板上的布線圖形電連接進(jìn)行饋電。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項所述的板狀復(fù)合天線，其特征在于，所述導(dǎo)體板，被絕緣材料所覆蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任意一項所述的板狀復(fù)合天線，其特征在于，具有由單線或多條擰合而成的內(nèi)導(dǎo)體和位于該內(nèi)導(dǎo)體的外周的外導(dǎo)體的同軸線路的一端的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體分別與所述輻射導(dǎo)體連接，構(gòu)成向天線的饋電線路。
11.一種電子機(jī)器，在其內(nèi)部設(shè)置了權(quán)利要求1～10中任意一項所述的板狀復(fù)合天線。
12.一種電子機(jī)器，使各切開有槽的切口的導(dǎo)體板邊緣不構(gòu)成對向地安裝有權(quán)利要求1～10中任意一項所述的兩個板狀復(fù)合天線。
全文摘要
一種板狀復(fù)合天線及具有該板狀復(fù)合天線的電子機(jī)器，通過在導(dǎo)體板(1)上切開切口形成槽(2)，并以該槽為界形成第1輻射導(dǎo)體(3)和第2輻射導(dǎo)體(4)，在該槽內(nèi)形成與第1輻射導(dǎo)體(3)或第2輻射導(dǎo)體(4)連接的第3輻射導(dǎo)體(5)，并根據(jù)需要形成與第1輻射導(dǎo)體(3)或第2輻射導(dǎo)體(4)連接的第3以后的第4、第5輻射導(dǎo)體，在多個形成的輻射導(dǎo)體中，按需要但至少使用兩個輻射導(dǎo)體的導(dǎo)體邊緣在槽內(nèi)饋電，從而電性地形成利用第1輻射導(dǎo)體(3)和第2輻射導(dǎo)體(4)上的各自的電流的兩個單極天線和縫隙天線，并且利用第3以后的輻射導(dǎo)體上的電流電性地形成與上述天線不同的其他天線。實(shí)現(xiàn)了可以以小的空間內(nèi)置于便攜式終端或電器產(chǎn)品或墻壁中，成本低且通用性強(qiáng)，輻射效率高。
文檔編號H01Q5/00GK1467873SQ02145769
公開日2004年1月14日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月9日
發(fā)明者池ケ谷守彥, 博, 杉山剛博, 一郎, 鈴木伸一郎, 楯尚史 申請人:日立電線株式會社