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CN102326292B - 片状天线及天线装置 - Google Patents

片状天线及天线装置 Download PDF

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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明涉及在安装于电路基板的状态下不易受片状天线的下方存在的接地电极的影响，频率的变动少且减少了天线增益的变动的片状天线及具备其的天线装置。从电介质基体(10)的第四侧面直到上表面形成有无供电电极(18)。从电介质基体(10)的第三侧面直到上表面形成有另一个无供电电极(12)。无供电电极(18)和无供电电极(12)的前端在电介质基体(10)的上表面以规定间隔相面对。在电介质基体(10)的下表面形成有与无供电电极(18)、(12)导通的无供电用下表面电极(18C、12C)。另外，在电介质基体(10)的下表面形成有与供电电极(19)导通的供电电极用下表面电极(19C)。

Description

片状天线及天线装置
技术领域
本发明涉及片状天线及具备其的天线装置，特别是涉及在长方体状的电介质基体的外面形成有各种电极的片状天线、及具备其的天线装置。
背景技术
专利文献1中表示有在电介质基体形成有以规定间隔相面对的供电电极及无供电电极的片状天线。图1(A)是专利文献1所示的片状天线的六面图，图1(B)是其等效电路图。
如图1(A)所示，从长方体形状的电介质基体31的下表面经由第四侧面直至上表面形成有供电电极34。同样，从下表面经由第三侧面直到上表面形成有无供电电极36。供电电极34和无供电电极36按照在电介质基体31的上表面以规定间隔相面对的方式形成。
如图1(B)所示，供电电极34和无供电电极36通过它们的开放端彼此以规定间隔相面对而进行结合。由此得到宽带域特性。
专利文献1：特开2004-7345号公报
但是，在图1所示的现有的片状天线中，将其片状天线30安装于电路基板上的非接地区域，但天线的共振频率强烈依赖于相对于电路基板上的接地电极的位置关系。特别是存在如果片状天线的下方附近存在接地电极，则因该接地电极的影响而周波数特性变动及增益劣化的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种在安装于电路基板的状态下不易受片状天线的下方存在的接地电极的影响，频率的变动少且天线增益的劣化少的片状天线及具备其的天线装置。
本发明的片状天线如下构成。
一种片状天线，其具备：具有下表面、上表面、彼此相对的第一·第二侧面、及彼此相对的第三·第四侧面的长方体形状的电介质基体；和形成于所述电介质基体的外面的电极，其中，
在所述电介质基体的第一侧面及第二侧面不形成电极，
从所述电介质基体的所述第四侧面直到所述上表面形成有无供电电极，从所述电介质基体的所述第三侧面直到所述上表面形成有在与所述无供电电极之间以规定间隔相面对的无供电电极，
在所述电介质基体的下表面形成有与所述两个无供电电极分别导通且与待安装的电路基板的无供电线分别导通的无供电电极用下表面电极，
在所述电介质基体上形成有在与所述两个无供电电极中的任一个之间形成电容的供电电极，
在所述电介质基体的下表面形成有与所述供电电极导通且与待安装的电路基板的供电线导通的供电电极用下表面电极。
本发明的天线装置，其由以上所示的构成的片状天线、和安装所述片状天线的电路基板构成，在所述电路基板上设有连接于所述供电线、所述无供电线中至少严格或几个或全部和所述电路基板的接地电极之间的频率调节元件。
另外，本发明的天线装置，在所述电路基板上设有连接于所述供电线和所述电路基板的接地电极之间的阻抗元件。
根据本发明，通过将无供电电极与接地电极连接(接地)，在接地电极和非接地区域的边界上流过电流，接地电极和非接地区域的边界上成为天线的电流路径。其结果是，天线的电流路径变长(等效地变长)，频率降低，天线可小型化。另外，由于天线因该电流路径而增大(等效的天线的体积增大)，从而天线增益提高。另外，由于在电容供电的无供电电极和供电电极之间产生电容，所以相比直接向供电电极供电的构造，可以降低共振频率，从而相应地实现片状天线及天线装置的小型化。
附图说明
图1是专利文献1所示的片状天线的六面图及等效电路图。
图2(A)是第一实施方式的片状天线101的六面图，图2(B)是使用了该片状天线101的天线装置201的立体图，图2(C)是天线装置201的等效电路图。
图3是第二实施方式的天线装置202的立体图。
具体实施方式
《第一实施方式》
图2(A)是第一实施方式的片状天线101的六面图，图2(B)是具备片状天线101的天线装置201的主要部分立体图，图2(C)是天线装置201的等效电路图。
长方体形状的电介质基体10具备：下表面(相对于电路基板的安装面)、上表面、彼此相对的第一侧面/第二侧面、及彼此相对的第三侧面/第四侧面。
从电介质基体10的第四侧面直到上表面形成有无供电电极18。另外，从电介质基体10的第三侧面直到上表面形成有无供电电极12。无供电电极18和无供电电极12的前端(开放端)在电介质基体10的上表面以规定间隔相对。
在电介质基体10的第四侧面形成有与无供电电极18接近的供电电极19。
在电介质基体10的下表面形成有与无供电电极12、18导通的无供电用下表面电极12C、18C。另外，在电介质基体10的下表面形成有与供电电极19导通的供电电极用下表面电极19C。
如图2(B)所示，在电路基板50的上表面形成有接地电极20，并且设置有非接地区域NGA。如图所示，在该非接地区域NGA内安装片状天线101。另外，在非接地区域NGA分别形成有供电线27、及无供电线22、28。在片状天线101的安装状态下，供电电极用下表面电极19C与供电线27导通。另外，无供电电极用下表面电极12C、18C与无供电线22、28分别导通。在供电线27和接地电极20之间连接图2(B)中未表示的供电电路。
天线装置201的等效电路如图2(C)所示。这样，由于在无供电电极18和供电电极19之间产生相对于无供电电极18进行电容供电的电容，所以相比直接向供电电极供电的构造，可以降低共振频率。相应实现片状天线及天线装置的小型化。
另外，通过将无供电电极12、18与接地电极20连接(接地)，在接地电极20和非接地区域NGA的边界上流过电流，接地电极20和非接地区域NGA的边界上成为天线的电流路径。其结果是，天线的电流路径变长(等效地变长)，频率降低，天线可小型化。另外，通过该电流路径，天线增大(等效的天线的体积增大)，由此，天线增益提高。
《第二实施方式》
图3是第二实施方式的天线装置202的立体图。
在电路基板50的上表面形成有接地电极20，并且设有非接地区域NGA。如图所示，在该非接地区域NGA内安装片状天线101。片状天线101与第一实施方式所示的片状天线101相同。在电路基板50的非接地区域NGA形成有供电线27及无供电线22、28。
在片状天线101的安装状态下，供电电极用下表面电极18C与供电线27导通。另外，无供电电极用下表面电极12C、18C与无供电线22、28分别导通。在供电线27和接地电极20之间连接图3中未表示的供电电路。
该例中，相对于无供电线22串联连接有频率调节元件63。另外，在供电线27和接地电极20之间并联连接有阻抗元件61。
这样，通过将频率调节元件63、阻抗元件61、及片状天线101安装于电路基板50上，构成天线装置202。频率调节元件63及阻抗元件61流入为片状电容或片状电感，通过它们的阻抗可以进行天线的共振频率及阻抗的设定。例如，通过将串联连接于在无供电电极12的根部的频率调节元件63设为电感性元件，可以降低天线的共振频率。另外，利用连接于供电线27和接地电极20之间的阻抗元件61，可以实现供电电路和天线装置202的阻抗匹配。
符号说明
10…电介质基体
12、18…无供电电极
12C、18C…无供电电极用下表面电极
19…供电电极
19C…供电电极用下表面电极
20…接地电极
22、28…无供电线
27…供电线
50…电路基板
61…阻抗元件
63…频率调节元件
101…片状天线
201、202…天线装置
NGA…非接地区域

Claims (3)

1.一种天线装置，其具有电路基板和片状天线，所述电路基板包括接地电极和非接地区域，所述片状天线安装于所述非接地区域，
所述片状天线具备：具有下表面、上表面、彼此相对的第一/第二侧面、及彼此相对的第三/第四侧面的长方体形状的电介质基体；以及形成于所述电介质基体的外表面的电极，其特征在于，
在所述非接地区域形成有一条供电线以及第一无供电线和第二无供电线，
在所述电介质基体的第一侧面及第二侧面不形成电极，
从所述电介质基体的所述第四侧面到所述上表面形成有第一无供电电极，从所述电介质基体的所述第三侧面直到所述上表面形成有与所述第一无供电电极之间以规定间隔相面对的第二无供电电极，在所述电介质基体的下表面形成有与所述第一无供电电极以及所述第二无供电电极分别导通的第一无供电电极用下表面电极以及第二无供电电极用下表面电极，
在所述电介质基体上形成有在与所述第一无供电电极之间形成电容的供电电极，
在所述电介质基体的下表面形成有与所述供电电极导通且与待安装的电路基板的所述供电线导通的供电电极用下表面电极，所述第一无供电电极和所述第二无供电电极的长度相同，
所述第一无供电线沿着所述第二侧面与所述下表面的交线连接所述接地电极和所述第一无供电电极用下表面电极，所述第二无供电线沿着所述第三侧面与所述下表面的交线连接所述接地电极和所述第二无供电电极用下表面电极。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
在所述电路基板上设有在所述供电线、所述第一无供电线以及所述第二无供电线中其中一个或几个、或全部与所述电路基板的接地电极之间连接的频率调节元件。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的天线装置，其特征在于，
在所述电路基板上设有连接于所述供电线和所述电路基板的接地电极之间的阻抗元件。
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