天線裝置及電子設備的制造方法
【專利說明】天線裝置及電子設備
本申請是申請日為“2013年12月16日”、申請?zhí)枮椤?01380037197.X”、題為“天線裝置及電子設備”的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及在使用頻帶不同的通信信號的通信系統(tǒng)中兼用的天線裝置以及具備該天線裝置的電子設備。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著近年來的高性能化，不僅內(nèi)置了通話用的天線，還開始內(nèi)置GPS、無線LAN、地面數(shù)字廣播等各種各樣的通信(廣播)系統(tǒng)用的天線。
[0003]例如專利文獻I公開了一種在使用頻帶不同的通信信號的通信系統(tǒng)中兼用的天線裝置。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0004]專利文獻1:日本專利特開2007 - 194995號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0005]另一方面，為了應對移動電話終端等小型通信終端裝置的伴隨小型化、薄型化而帶來的機械強度的劣化，開始推進殼體的“金屬化”，例如在以往用樹脂制成的殼體的整個表面上鍍敷金屬等。然而，若將天線內(nèi)置于金屬化的殼體的內(nèi)側(cè)，則從天線輸出的信號會被金屬屏蔽，因此存在無法通信的問題。因此，通常采用使殼體的一部分非金屬化并在其附近安裝天線的結(jié)構(gòu)。
[0006]然而近年來，也越來越多地開始內(nèi)置NFC(Near Field Communicat1n:近場通信)等HF頻帶的RFID系統(tǒng)。若將該HF頻帶RFID系統(tǒng)中使用的天線線圈也配置在上述非金屬部，則很難確保天線所需的空間。
[0007]S卩，存在如何構(gòu)成以及如何組裝應用多個頻帶的天線的問題。
[0008]上述情況并不限于通信用、廣播接收用的天線，在具備功率傳輸用天線(功率收發(fā)部)的電子設備中也同樣會遇到該問題。
[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種能在頻帶不同的多個系統(tǒng)中兼用的小型天線裝置以及具備該天線裝置的電子設備。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明的天線裝置的結(jié)構(gòu)如下。
[0011](I)包括電場型天線的輻射元件、以及與所述輻射元件相對配置的接地導體，其特征在于，
所述輻射元件與所述接地導體之間連接有至少一個第一電抗器元件，由所述輻射元件、所述第一電抗器元件、以及所述接地導體構(gòu)成磁場型天線的環(huán)部。
[0012]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，福射元件在第一頻帶(例如UHF頻帶)下起到原本的電場福射元件的作用，在第二頻帶(例如HF頻帶)下，所述輻射元件的全部或一部分兼用作環(huán)部的一部分，從而起到磁場輻射元件的作用。因此，能在適用第一頻帶的系統(tǒng)與使用第二頻帶的系統(tǒng)中兼用，能實現(xiàn)天線裝置的小型化。
[0013](2)優(yōu)選為，所述輻射元件是第一頻帶用的天線元件，所述環(huán)部是比所述第一頻帶要低的第二頻帶用的天線元件。
[0014](3)優(yōu)選為，所述第一電抗器元件是阻抗在第二頻帶下比第一頻帶更接近短路狀態(tài)、在第一頻帶下比第二頻帶更接近開路狀態(tài)的元件，且設置于在接近所述短路狀態(tài)的狀態(tài)下、與所述輻射元件以及所述接地導體一起構(gòu)成所述環(huán)部的位置。由此，第一電抗器元件不會對第一頻帶下的天線動作造成影響，且能使所述環(huán)部起到第二頻帶下的天線的作用。
[0015](4)優(yōu)選為，所述第一電抗器元件是在所述第一頻帶下為容性、在所述第二頻帶下為感性的電感器。利用該結(jié)構(gòu)，從而能在第一頻帶(UHF頻帶)的使用頻帶下將第一電抗器元件用作諧振電路的電容，在第二頻帶(HF頻帶)下用作諧振電路的電感。
[0016](5)優(yōu)選為，包括與所述第一電抗器元件、所述輻射元件以及所述接地導體串聯(lián)連接的第二電抗器元件，
所述第二電抗器元件是阻抗在第二頻帶下比第一頻帶更接近開路狀態(tài)、在第一頻帶下比第二頻帶更接近短路狀態(tài)的元件(電容器)。
[0017]利用上述結(jié)構(gòu)，能在第一頻帶(例如UHF頻帶)的使用頻率下將第二電抗器元件用作接地端，在第一頻帶下將所述輻射元件用作一端接地的輻射元件。
[0018](6)優(yōu)選為，在上述(5)中，所述第二電抗器元件是在所述第一頻帶下為感性、在所述第二頻帶下為容性的電容器。利用該結(jié)構(gòu)，能將該電容器用作第二頻帶(例如HF)下的諧振電路的電容，并能決定該諧振電路的諧振頻率。此外，能將所述電容器與所述輻射元件之間(第二電抗器元件的兩端)用作第二頻帶通信信號的供電部。
[0019](7)優(yōu)選為，在所述第一電抗器元件(電抗)、所述第二電抗器元件(電容)、以及所述第二電抗器元件的兩端以一個高頻模塊的方式構(gòu)成有提供所述第二頻帶的通信信號的供電電路。利用該結(jié)構(gòu)，減少了要安裝的元器件數(shù)量，并能簡化輻射元件的結(jié)構(gòu)。
[0020](8)優(yōu)選為，包括第三電抗器元件，該第三電抗器元件與對所述輻射元件提供所述第一頻帶的通信信號的供電點相連(連接在與所述第一頻帶的通信信號的供電電路之間)，且在所述第二頻帶下與所述第一頻帶相比阻抗較高。利用該結(jié)構(gòu)，第一頻帶的通信信號的供電電路與第一頻帶的通信信號的供電點之間連接有第三電抗器元件，該第三電抗器元件用作對第二頻帶的信號的解耦用的元件。因此，不會在第二頻帶通信時對第一頻帶的供電電路造成不良影響。
[0021](9)優(yōu)選為，包括供電線圈，該供電線圈連接有所述第二頻帶的通信信號的供電電路，并與所述環(huán)部磁場耦合。利用該結(jié)構(gòu)，從而無需直接向輻射元件供電的電路，能簡化供電結(jié)構(gòu)以及供電電路的結(jié)構(gòu)。此外，在供電線圈起RFID天線作用的情況下，能將所述環(huán)部用作RFID天線的諧振增益器。
[0022](10)例如所述輻射元件是蜂窩通信用的天線，所述環(huán)部是HF頻帶RFID系統(tǒng)用的天線。
[0023](11)優(yōu)選為所述第一電抗器元件由多個電抗器元件串聯(lián)連接而構(gòu)成。利用該結(jié)構(gòu)，即使在多個電抗器元件分別因寄生分量而自諧振的情況下，在各個諧振頻率下也為開路狀態(tài)。因此，輻射元件在這些諧振頻率下起到天線的作用，因此能實現(xiàn)寬頻帶。
[0024](12)本發(fā)明的電子設備包括上述(I)所示的天線裝置、向該天線裝置提供第一頻帶的通信信號的第一供電電路、提供第二頻帶的通信信號或功率的第二供電電路。
發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，輻射元件在第一頻帶中用作電場輻射元件，在第二頻帶中用作磁場輻射元件，因此能在使用第一頻帶的通信系統(tǒng)和使用第二頻帶的通信系統(tǒng)中兼用，能實現(xiàn)天線裝置的小型化。
【附圖說明】
[0026]圖1是實施方式I的天線裝置101的主要部分的俯視圖。
圖2是兩個頻帶下的天線裝置101的等效電路圖。
圖3是實施方式I的天線裝置101的集總參數(shù)元件的等效電路圖。
圖4是在第二供電電路32的輸入輸出部中設有低通濾波器LPF時的等效電路圖。
圖5是實施方式2的天線裝置102的主要部分的俯視圖。
圖6是實施方式2的天線裝置的HF頻帶下的等效電路圖。
圖7是實施方式3的天線裝置103的主要部分的俯視圖。
圖8是兩個頻帶下的、實施方式3的天線裝置的等效電路圖。
圖9是表示實施方式4的天線裝置、特別是其輻射元件21的結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是實施方式5的天線裝置105的主要部分的俯視圖。
圖11是實施方式6的天線裝置106的主要部分的俯視圖。
圖12是表示供電線圈33與輻射元件21的磁場耦合的方式的圖。
圖13是實施方式6的天線裝置的HF頻帶下的等效電路圖。
圖14是實施方式7的天線裝置107的主要部分的俯視圖。
圖15是兩個頻帶下的、實施方式7的天線裝置的等效電路圖。
圖16是具備實施方式8的天線裝置的通信終端裝置201的、在卸下下部殼體的狀態(tài)下的俯視圖。
圖17是具備實施方式9的天線裝置的通信終端裝置202的、在卸下下部殼體的狀態(tài)下的俯視圖。
圖18是實施方式10的通信終端裝置203的、在卸下下部殼體的狀態(tài)下的俯視圖。
圖19是實施方式11的天線裝置111的主要部分的俯視圖。
圖20是表示從供電電路觀察到的第一電抗器元件的插入損耗(S21)的頻率特性的圖。
【具體實施方式】
[0027]《實施方式I》
圖1是實施方式I的天線裝置101的主要部分的俯視圖。該天線裝置101構(gòu)成在基板10上?；?0上包括接地導體11的形成區(qū)域、以及不形成接地導體的非接地區(qū)域NGZ。非接地區(qū)域NGZ中形成有U字型的輻射元件21。即，該輻射元件21由與接地導體11的端邊平行的部分以及從該平行部分向接地導體方向延伸的部分構(gòu)成。輻射元