CN102884679B - 天线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种天线装置,在具有第1天线元件且具有第1谐振频率的1/4波长的电长度的倒F式天线装置中,还在第1天线元件的端部设置第3天线元件及第2天线元件,将在上述倒F式天线装置的电长度相加了进一步设置的天线元件的电长度而得到的电长度所具有的长度设定为第2谐振频率的1/4波长的电长度,形成具有以该第2谐振频率和使其谐振的2个谐振频率的天线装置,除此以外,通过使第3天线元件的另一端与接地天线元件进行电容耦合,从而由第1、第3、第2天线元件及接地天线元件构成环状天线。
Description
技术领域
本发明涉及在倒F型天线装置中在多个频带下进行谐振的天线装置。
背景技术
以移动电话为代表,无线通信的利用已扩展至笔记本电脑、PDA(Personal Digital Assistants)等的移动设备中。其中,作为无线通信系统之一的无线LAN(Local Area Network)备受瞩目。当前所普及的无线LAN标准中包括利用2.4GHz频带的IEEE802.11b/g/n及利用5GHz频带的IEEE802.11a/n。2.4GHz频带被成为ISM(Industry Science Medical)频带,由于在Bluetooth(注册商标)、无绳电话等其他的无线通信或微波炉等中利用,因此容易引起干扰。
另一方面,由于5GHz频带还具有限定在室内利用的频带和在雷达检测时限制利用的频带等,因此根据利用状况来区分使用2.4GHz频带和5GHz频带。因此,希望开发出与两个频带对应的无线设备、天线。由于在移动电话或PDA等的受限的壳体空间中难以设置多个天线,因此需要以一个天线装置来覆盖2.4GHz频带、5GHz频带的两个频带的双频共用天线装置。
作为小型且可内置的天线装置之一,已知倒F型天线。作为用于使倒F型天线在2个频带进行谐振的构成的一例,具有引用文献1所示的天线。
图11是表示现有技术涉及的双频率谐振天线装置的构成的纵剖视图。在图11中,对于该天线装置,以下利用以接地导体104的上表面104a的一点为坐标原点O的XY坐标来进行说明,将沿着接地导体104的上表面104a的轴设为X轴,将从坐标原点O至与接地导体104的上表面104a垂直的方向(上方向)的轴设为Y轴。
在图11中,第1天线元件101由λα/4的长度构成,在λα的波长处进行谐振。第2天线元件102由λβ/4的长度构成,在λβ的波长处进行谐振。Y方向长片ψ在坐标原点O接地,在Y轴方向上连接至第1天线元件101。Y方向短片y连接于供电点105,在垂直方向上连接于第2天线元件102。
在如上述那样构成的天线装置中,由第1天线元件101和第2天线元件102分别在2.45GHz频带和5GHz频带处在供电点获得阻抗匹配,构成双频带的天线装置。再有,专利文献1中将L字型的无供电元件103配置在第2天线元件102与接地导体104的上表面104a之间,以谋求频带的扩大。
图12是表示图11的双频率谐振天线装置发送时的电压驻波比(以下称为VSWR。)的频率特性的曲线图。如图12所示,可知VSWR的频率特性(调谐特性)因图11所示的无供电元件103的长度尺寸L而变化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2006-238269号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1中存在如下课题:与2个波长相匹配地使天线装置相对于接地导体在水平方向上排列成2列,从而需要与较长的一个波长相应的天线装置的宽度,因此希望进一步小型化。
本发明的目的在于提供一种在倒F型天线中在2个频带下进行谐振的同时能够进一步小型化的天线装置。
用于解决课题的技术方案
第1发明涉及的天线装置,其特征在于具备:
接地天线元件,其具有与接地导体连接的一端;
第1天线元件,其形成得与上述接地导体的缘端部实质上平行、且具有与上述接地天线元件的另一端连接的一端;和
供电天线元件,其使供电点和上述第1天线元件上的规定的连接点连接,其中,
所述天线装置还具备:
第3天线元件,其具有与上述第1天线元件的另一端连接的一端;和
第2天线元件,其具有与上述第3天线元件的另一端连接的一端,
通过使上述第2天线元件的另一端弯曲并按照与上述接地天线元件的另一端进行电磁耦合的方式靠近地形成,从而在上述第2天线元件与上述接地天线元件之间形成第1耦合电容,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点和上述第1天线元件至上述第1天线元件的另一端为止的第1长度设定为第1谐振频率的1/4波长的长度,由具有上述第1长度的第1发射元件以第1谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件和上述第2天线元件至第2天线元件的另一端为止的第2长度设定为第2谐振频率的1/4波长的长度,由具有上述第2长度的第2发射元件以第2谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件、上述第2天线元件和上述第1耦合电容至上述接地天线元件为止的第3长度设定为第1谐振频率的1/2波长或者3/4波长的长度,由具有上述第3长度且构成环状天线的第3发射元件以第1谐振频率进行谐振。
在上述天线装置中,其特征在于,上述接地天线元件形成得与上述接地导体的缘端部实质上垂直,
上述第3天线元件形成得与上述接地导体的缘端部实质上垂直,
上述第2天线元件形成得与上述接地导体的缘端部实质上平行。
此外,在上述天线装置中,其特征在于,上述第1天线元件、上述第2天线元件、上述第3天线元件、上述供电天线元件、上述接地天线元件形成在基板上。
第2发明涉及的天线装置,其特征在于具备:
接地天线元件,其具有与接地导体连接的一端;
第1天线元件,其形成得与上述接地导体的缘端部实质上平行、且具有与上述接地天线元件的另一端连接的一端;和
供电天线元件,其使供电点和上述第1天线元件上的规定的连接点连接,其中,
所述天线装置还具备:
第3天线元件,其具有与上述第1天线元件的另一端连接的一端;
第2天线元件,其具有与上述第3天线元件的另一端连接的一端;和
第4天线元件,其形成在上述基板的与第2天线元件的形成面相反的面,具有经由上述基板的厚度方向的过孔导体而与上述第2天线元件的一端连接的一端,
通过使上述第2天线元件的另一端弯曲,并按照与上述接地天线元件的另一端进行电磁耦合的方式靠近地形成,从而在上述第2天线元件与上述接地天线元件之间形成第1耦合电容,
通过使上述第4天线元件的另一端弯曲,并按照与上述接地天线元件的另一端进行电磁耦合的方式靠近地形成,从而在上述第4天线元件与上述接地天线元件之间形成第2耦合电容,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点和上述第1天线元件至上述第1天线元件的另一端为止的第1长度设定为第1谐振频率的1/4波长的长度,由具有上述第1长度的第1发射元件以第1谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件、上述第2天线元件和上述第1耦合电容至上述接地天线元件为止的第3长度设定为第1谐振频率的1/2波长或者3/4波长的长度,由具有上述第3长度且构成环状天线的第3发射元件以第1谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件、上述过孔导体、上述第4天线元件和上述第2耦合电容至上述接地天线元件为止的第4长度设定为第1谐振频率的1/2波长或者3/4波长的长度,由具有上述第4长度且构成环状天线的第4发射元件以第1谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件、上述过孔导体和上述第4天线元件至上述第4天线元件的另一端为止的第5长度设定为第2谐振频率的1/4波长的长度,由具有上述第5长度且构成倒F天线的第5发射元件以第2谐振频率进行谐振。
在上述天线装置中,按照使从上述第1天线元件的另一端至上述第1天线元件与上述供电天线元件之间的连接点的宽度向着该连接点以锥形形状逐渐扩展的方式,来形成上述第1天线元件。
发明的效果
因此,根据本发明,通过使第2天线元件的端部向接地导体的方向弯曲,从而能够缩短天线宽度,因为由以第1天线元件进行谐振的倒F天线和环状天线的双方进行谐振,所以可实现第1谐振频率(5GHz频带)的宽带化。此外,由于使第2天线元件的端部弯曲,因此能够缩小天线装置的宽度实现小型化。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的天线装置的正面的构成的平面图。
图2A是表示图1的天线装置中的第1谐振频率fα附近的VSWR的频率特性的曲线图。
图2B是表示图1的天线装置中的第2谐振频率fβ附近的VSWR的频率特性的曲线图。
图3是表示本发明的第2实施方式涉及的天线装置的背面的构成的平面图。
图4A是表示图3的天线装置中的第1谐振频率fα附近的VSWR的频率特性的曲线图。
图4B是表示图3的天线装置中的第2谐振频率fβ附近的VSWR的频率特性的曲线图。
图5是表示第1实施方式的第1变形例涉及的天线装置的构成的平面图。
图6A是表示图5的天线装置中的第1谐振频率fα附近的VSWR的频率特性的曲线图。
图6B是表示图5的天线装置中的第2谐振频率fβ附近的VSWR的频率特性的曲线图。
图7是表示图5的天线装置的变形例涉及的天线装置的背面的构成的平面图。
图8是表示第1实施方式的第2变形例涉及的天线装置的构成的平面图。
图9是表示图8的天线装置的变形例涉及的天线装置的构成的平面图。
图10是表示各实施方式及其变形例中的变形例涉及的蜿蜒形状(meander shape)的第3天线元件7的平面图。
图11是表示现有技术涉及的双频率谐振天线装置的构成的纵剖视图。
图12是表示图11的双频率谐振天线装置的VSWR的频率特性的曲线图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明涉及的实施方式。再者,在以下的各实施方式中,对于同样的构成要素赋予同一符号。
第1实施方式.
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的天线装置的正面的构成的平面图。在图1、以及以下所示的图3、图5及图8中,对于各天线装置,以下利用以在电介质基板10上形成的接地导体1的上表面的一点作为坐标原点O的XY坐标来进行说明,将沿着接地导体1的缘端部1a的轴设为X轴,将从坐标原点O至接地导体1的缘端部1a起的各图的上方向的轴设为Y轴。在此,将与X轴方向相反的方向称为-X轴方向,将与Y轴方向相反的方向称为-Y轴方向。
在图1中,本实施方式涉及的天线装置构成为具备:接地导体1、第1天线元件2、接地天线元件3、供电天线元件4、供电点20、第2天线元件6和第3天线元件7,各天线元件2~7及接地导体1例如由在印刷布线基板等的电介质基板10上所形成的Cu或者Ag等的导体箔构成。再者,接地导体1的隔着电介质基板10的背面既可以形成接地导体,也可以不形成。此外,形成了包含各天线元件2~7的天线装置的部分的隔着电介质基板10的背面不形成接地导体。再有,优选接地导体1的-Y轴方向的延伸长度形成得比第2波长λβ的长度还长。但是,在从供电点20经由供电线路进行供电时,在供电线路的另一端接地的情况下,尽管也可以不形成接地导体1,但是在以较高的效率进行来自该天线装置的发射时优选形成接地导体1。
供电天线元件4的一端与供电点20连接,该供电天线元件4形成得实质上与Y轴方向平行,在向Y轴方向延伸之后,其另一端与第1天线元件2的规定的连接点2a连接。接地天线元件3的一端在坐标原点O被连接至接地导体1,该接地天线元件3沿着Y轴形成,在向Y轴方向延伸之后,其另一端连接至第1天线元件2的一端。第1天线元件2形成得实质上与X轴平行,从与接地天线元件3的另一端(图的上端)连接的一端经由连接点2a而向X轴方向延伸之后,该第1天线元件2的另一端连接至第3天线元件7的一端。该第3天线元件7从第1天线元件2的另一端向Y轴方向延伸之后,被连接至第2天线元件6的一端6b。第2天线元件6形成得实质上与X轴方向平行,从第3天线元件7的另一端向-X轴方向延伸之后,在与Y轴交叉的点向-Y轴方向弯曲并且延伸,其开放端按照与接地天线元件3的另一端3a进行电磁耦合的方式而靠近形成。在此,第2天线元件6构成为具备与X轴方向平行的元件部分6A、与Y轴方向平行的元件部分6B,在元件部分6B的开放端与接地天线元件3的另一端之间产生耦合电容。再者,以第1天线元件2向X轴方向延伸的形状为一例进行了表示,但也可以是向-X轴方向延伸的形状。
在以上述方式构成的天线装置中,第1天线元件2及第2天线元件6形成得与X轴及沿着X轴所形成的接地导体1的缘端部1a的线实质上平行并且彼此实质上平行。此外,供电天线元件4、接地天线元件3和第3天线元件7实质上形成得与Y轴方向平行。
在此,如图1所示,第1发射元件构成为具备从供电点20经由供电天线元件4进而从连接点2a经由第1天线元件2至其另一端为止的天线元件,其长度(电长度)被设定为作为第1波长λα的1/4波长的λα/4,该第1发射元件以第1谐振频率fα进行谐振,能够收发具有第1谐振频率fα的无线频率的无线信号。此外,第2发射元件构成为具备从供电点20经由供电天线元件4进而从连接点2a经由第1天线元件2至其另一端,进一步经由第3天线元件7及第2天线元件6至其另一端的开放端为止的天线元件,其长度(电长度)被设定为作为第2波长λβ的1/4波长的λβ/4,该第2发射元件以第2谐振频率fβ进行谐振,能够收发具有第2谐振频率fβ的无线频率的无线信号。再有,第3发射元件构成为具备从供电点20经由供电天线元件4、第1天线元件2(限于从连接点2a到图中右侧部分。)、第3天线元件7、第2天线元件6、上述耦合电容和接地天线元件3而到达接地导体1为止的天线元件,其长度(电长度)被设定为作为第1波长λα的1/2波长的λα/2(再者、该长度也可以是3λα/4。),该第3发射元件可以作为利用接地导体1中产生的镜像并且与第1发射元件同样地收发具有第1谐振频率fα的无线频率的无线信号的所谓的环状天线进行动作。
此外,各天线元件2、3、4和6具有规定的宽度w1,第3天线元件7具有规定的w2。在此,在使用环状天线的功能时,宽度w1,w2例如被设定为彼此相同的宽度,再者,在不使用环状天线的功能时,优选第3天线元件7被设定为相对于第1谐振频率fα的频率而成为比规定的阈值阻抗还高的阻抗,相对于第2谐振频率fβ而成为比上述阈值阻抗还低的阻抗。对于宽度w1、w2的设定,在其他的实施方式等中也同样。
再有,连接点1a的第1天线元件2上的位置及宽度w1被设定为:从供电点20通过供电线路(未图示。)观察无线收发回路(未图示。)时的阻抗与从供电点20观察第1天线元件2侧的天线装置时的阻抗实质上一致。再者,作为供电线路,使用例如同轴线缆或者微带线路等。
图2A是表示图1的天线装置中的第1谐振频率fα附近的VSWR的频率特性的曲线图,图2B是表示图1的天线装置中的第2谐振频率fβ附近的VSWR的频率特性的曲线图。根据图2A可知,在包含谐振频率fα在内的5GHz频带处获得阻抗匹配,根据图2B可知,在包含谐振频率fβ在内的2.4GHz频带处获得阻抗匹配。
在此,考虑第1谐振频率fα为5GHz频带、第2谐振频率fβ为2.4GHz频带的情况。若将电波的波长设为λ[m](若以正弦波来说则是0~360度(2π)的长度)、将谐振频率设为fα[Hz]、将电波的速度设为c[m/sec](与光的速度相同在3×108[m/s]处恒定),则波长和频率由λ[m]=c/fα的式子表示。
首先,在第1谐振频率fα为5GHz时,第1波长λα由下式表示。
[公式1]
λα=c/fα=3×108/(5×109)=0.06[m] (1)
因此,第1发射元件的长度由下式表示。
[公式2]
λα/4=0.015[m]=1.5[cm] (2)
接下来,在第2谐振频率fβ为2.4GHz时,第2波长λβ由下式表示。
[公式3]
λβ=c/fβ=3×108/(2.4×109)=0.125[m] (3)
因此,第2发射元件的长度由下式表示。
[公式4]
如以上说明,在第1谐振频率fα为5GHz频带、第2谐振频率fβ为2.4GHz频带时,对于第1谐振频率fα,作为第1发射元件的长度需要约1.5cm,对于第2谐振频率fβ,作为第2发射元件的长度需要约3.0cm。此外,如图2A所示,根据环状天线的功能,由于处在VSWR2.5以下的频带是4.9~7.0GHz,因此在整个宽频带VSWR成为低值。
在此,在一般的倒F型天线的构成中,X轴方向的天线宽度需要约3.0cm,但根据上述构成,能够使天线宽度小型化至约1.5cm。
根据本实施方式涉及的天线装置,可以构筑包含在第1波长λα及第2波长λβ即第1谐振频率、第2谐振频率的2个频带进行谐振的所谓倒F式天线装置、以第1谐振频率进行谐振的环状天线这两个天线形式,并在第1谐振频率下宽带化的天线装置,并且较之现有技术能够实现小型化。
第2实施方式.
图3是表示本发明的第2实施方式涉及的天线装置的背面的构成的平面图。在图3中,为了简化与图1相关的说明及图示,并没有以实际的构成图进行图示,而是以从正面观察的透视图(本来、应该以点线图示,但为了方便图示而以实现示出。)进行图示,实际的背面的图左右颠倒。第2实施方式涉及的天线装置是在以第2谐振频率fβ进行谐振的第2发射元件的长度比上述第2谐振频率的1/4波长的长度还短时应用的实施方式。
在本实施方式中,在电介质基板10的正面形成了图1所示的天线装置,并且在电介质基板10的背面形成了图3的天线装置。其中,在第2实施方式中,假定了图1中从供电点20经由供电天线元件4进而从连接点2a经由第1天线元件2至其另一端、进一步经由第3天线元件7及第2天线元件6至其另一端6a为止的长度比第2波长λβ的1/4波长还短、不能以第2谐振频率fβ进行谐振的情况。再者,省略与第1实施方式相同内容的说明。
在图3中,本实施方式涉及的天线装置构成为具备:接地导体1、1A、第1天线元件2、接地天线元件3、供电天线元件4、供电点20、第2天线元件6、第3天线元件7及第4天线元件8。在此,在电介质基板10的表面设置的第2天线6的一端(右端)附近与第4天线元件8的一端(右端)附近之间(位于连接点9的背面。)通过贯通电介质基板10的以金属镀覆之后的过孔导体9进行连接,第4天线元件8向-X轴方向延伸之后,使其端部向-Y轴方向弯曲,使其另一端的开放端与接地天线元件3的另一端3a接近,使得进行电磁耦合从而进行电容耦合。即、第4天线元件8由平行于X轴方向的元件部分8A、平行于Y轴方向的元件部分8B构成。此外,按照与电介质基板10的正面的接地导体1相对的方式,在电介质基板10的背面形成接地导体1A。
在此,从供电天线元件4的下端的供电点20经由第1天线元件2、第3天线元件7之后从第2天线元件6的一端(右端)通过过孔导体9直至第4天线元件8的开放端为止的长度被设定为作为第2波长λβ的1/4波长的λβ/4,成为以第2谐振频率fβ进行谐振的倒F天线。因此,即便在由于向Y轴方向的小型化的制约,而无法确保用于第2天线元件6以第2谐振频率fβ进行谐振的元件长的情况下(第2发射元件的长度(电长度)小于λβ/4时),本实施方式通过在电介质基板10的背面设置第4天线元件8,由此能够以第2谐振频率fβ使其谐振。
图4A是表示图3的天线装置中的第1谐振频率fα附近的VSWR的频率特性的曲线图,图4B是图3的天线装置中的第2谐振频率fβ附近的VSWR的频率特性的曲线图。根据图4A可知,在包括谐振频率fα的5GHz获得阻抗匹配,根据图4B可知,在包含谐振频率fβ的2.4GHz获得阻抗匹配。此外,如图4A所示,在VSWR为2.5以下的频带4.8~7.0GHz的整个宽频带,VSWR成为低值。
如以上所说明,根据本实施方式,在以第1波长λα及第2波长λβ、即第1谐振频率、第2谐振频率的2个频带进行谐振的双频带天线中,在第1谐振频率下,能够构建使在倒F天线和环状天线的2个天线形式中进行谐振的第1谐振频率宽带化的天线装置,并且较之现有技术能够实现小型化。
第1变形例.
图5是表示第1实施方式的第1变形例涉及的天线装置的构成的平面图。该第1变形例涉及的天线装置与第1实施方式相比,其特征在于,在第1天线元件2中,从其另一端(右端)向-X轴方向的其一端而到达连接点2a之间,以使其宽度w3逐渐变大的这种锥形形状来形成。其他的构成与第1实施方式同样,也可以将该特征构成适用于第2实施方式。在此,第1谐振频率fα按照从供电点20沿着第1天线元件2的例如边沿到达与第3天线元件7的连接点为止的电长度来设定,第2谐振频率fβ按照从供电点20沿着第1天线元件2的例如边沿到达与第3天线元件7的连接点、第3天线元件7及第2天线元件6的前端为止的电长度来设定。再者,图5中将第3天线元件7与第2天线元件6的连接点设为9a。
图6A是表示图5的天线装置中的第1谐振频率fα附近的VSWR的频率特性的曲线图,图6B是表示图5的天线装置中的第2谐振频率fβ附近的VSWR的频率特性的曲线图。根据图6A可知,在包含谐振频率fα的5GHz获得阻抗匹配,根据图6B可知,在包含谐振频率fβ的2.4GHz获得阻抗匹配。如图6A所示,在VSWR为2.0以下的频带4.6~7.0GHz的整个宽频带,VSWR成为低值。
如以上所说明,根据第1变形例,从第1天线元件2的另一端(右端)向供电天线元件4的下端,天线元件导体扩展而以锥形形状来形成,由此在以第1波长λα及第2波长λβ、即第1谐振频率、第2谐振频率的2个频带进行谐振的双频带天线中,能够构成使第1谐振频率进一步宽带化的天线装置。
图7是表示图5的天线装置的变形例涉及的天线装置的背面的构成的平面图。在图7中,为了方便与图5相关的说明及图示,没有用实际的构成图来图示,而是以从正面观察的透视图(本来应该以点线图示,但为了方便图示而以实线表示。)进行图示,实际的背面的图左右颠倒。在本变形例中,在电介质基板10的正面形成了图5所示的天线装置,并且在电介质基板10的背面,与图3的天线装置同样地形成了图7的天线装置。在本变形例中,图7中假定了从供电点20经由第1天线元件2到达其另一端、进而经由第3天线元件7及第2天线元件6至其另一端6a为止的长度比第2波长λβ的1/4波长还短、在第2谐振频率fβ不谐振的情况。
在本变形例中,构成具有将图5的天线装置和图7的天线装置组合之后的构成、且具有双方的作用效果的天线装置。即、从供电点20经由第1天线元件2、第3天线元件7之后从第2天线元件6的一端(右端)通过过孔导体9直至第4天线元件8的开放端为止的长度被设定为作为第2波长λβ的1/4波长的λβ/4,成为以第2谐振频率fβ进行谐振的倒F天线。因此,即使在由于向Y轴方向的小型化的制约,而无法确保用于第2天线元件6以第2谐振频率fβ进行谐振的元件长的情况下(第2发射元件的长度(电长度)小于λβ/4时),在本变形例中,通过在电介质基板10的背面设置第4天线元件8,从而也能够以第2谐振频率fβ使其谐振。
第2变形例.
图8是表示第1实施方式的第2变形例涉及的天线装置的构成的平面图。在图8中,第2变形例涉及的天线装置与第1实施方式涉及的天线装置相比,其特征在于,使第2天线元件6从X轴方向以例如20度程度倾斜来形成。该天线装置的特征在于,也可以与X轴方向实质上不平行地来形成第2天线元件6。也可以将该第2变形例的构成应用于上述各实施方式或者第1变形例。
图9是表示图8的天线装置的变形例涉及的天线装置的构成的平面图。图9的天线装置的特征在于,将第3天线元件7的长度设定得比第2天线元件6的元件部分6B的长度还长。由此,可以使第3天线元件7作为延长线圈进行动作从而能够使第2谐振频率的电长度实质上延长。
其他变形例.
图10是表示各实施方式及其变形例中的变形例涉及的蜿蜒(meander)形状的第3天线元件7的平面图。在上述的实施方式等中,由直线形状的带状导体形成第3天线元件7,但本发明并不限于此,如图10所示,也可以由具有宽度w2的蜿蜒形状来形成。由此,能够使第3天线元件7的电长度比上述的实施方式等还长,能够延长第2谐振频率的电长度。
此外,对于图3及图7所图示的背面的第4天线元件8,也可以适用于图1及图5的天线装置以外的实施方式等。
产业上的可利用性
如以上所述,根据本发明,通过使第2天线元件的端部向接地导体的方向弯曲,从而能够缩短天线宽度,由于以通过第1天线元件进行谐振的倒F天线和环状天线的双方进行谐振,因此实现第1谐振频率(5GHz频带)的宽带化。此外,由于使第2天线元件的端部弯曲,因此能够缩小天线装置的宽度实现小型化。本发明涉及的天线装置作为以2个频带进行谐振的天线的宽带化技术是有用的。
符号的说明
1、1A...接地导体、
2...第1天线元件、
2a...连接点、
3...接地天线元件、
4...供电天线元件、
6...第2天线元件、
6A、6B...元件部分、
7...第3天线元件、
8...第4天线元件、
8A、8B...元件部分、
9...过孔导体、
9a...连接点、
10...电介质基板、
20...供电点。
Claims (5)
1.一种天线装置,具备:
接地天线元件,其具有与接地导体连接的一端;
第1天线元件,其形成得与上述接地导体的缘端部实质上平行、且具有与上述接地天线元件的另一端连接的一端;和
供电天线元件,其将供电点和上述第1天线元件上的规定的连接点连接,其中,
所述天线装置还具备:
第3天线元件,其具有与上述第1天线元件的另一端连接的一端;和
第2天线元件,其具有与上述第3天线元件的另一端连接的一端,
通过将上述第2天线元件的另一端弯曲并按照与上述接地天线元件的另一端进行电磁耦合的方式靠近地形成,从而在上述第2天线元件与上述接地天线元件之间形成第1耦合电容,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点和上述第1天线元件至上述第1天线元件的另一端为止的第1长度设定为第1谐振频率的1/4波长的长度,由具有上述第1长度的第1发射元件以第1谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件和上述第2天线元件至第2天线元件的另一端为止的第2长度设定为第2谐振频率的1/4波长的长度,由具有上述第2长度的第2发射元件以第2谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件、上述第2天线元件和上述第1耦合电容至上述接地天线元件为止的第3长度设定为第1谐振频率的1/2波长或者3/4波长的长度,由具有上述第3长度且构成环状天线的第3发射元件以第1谐振频率进行谐振,
按照使从上述第1天线元件的另一端至上述第1天线元件与上述供电天线元件之间的连接点的宽度向着该连接点以锥形形状逐渐扩展的方式,来形成上述第1天线元件。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其中,
上述接地天线元件形成得与上述接地导体的缘端部实质上垂直,
上述第3天线元件形成得与上述接地导体的缘端部实质上垂直,
上述第2天线元件形成得与上述接地导体的缘端部实质上平行。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置,其中,
上述第1天线元件、上述第2天线元件、上述第3天线元件、上述供电天线元件和上述接地天线元件形成在基板上。
4.一种天线装置,具备:
接地天线元件,其具有与接地导体连接的一端;
第1天线元件,其形成得与上述接地导体的缘端部实质上平行、且具有与上述接地天线元件的另一端连接的一端;和
供电天线元件,其将供电点和上述第1天线元件上的规定的连接点连接,其中,
所述天线装置还具备:
第3天线元件,其具有与上述第1天线元件的另一端连接的一端;
第2天线元件,其形成在基板上,该第2天线元件具有与上述第3天线元件的另一端连接的一端;和
第4天线元件,其形成在上述基板的与第2天线元件的形成面相反的面,具有经由上述基板的厚度方向的过孔导体而与上述第2天线元件的一端连接的一端,
通过将上述第2天线元件的另一端弯曲并按照与上述接地天线元件的另一端进行电磁耦合的方式靠近地形成,从而在上述第2天线元件与上述接地天线元件之间形成第1耦合电容,
通过将上述第4天线元件的另一端弯曲并按照与上述接地天线元件的另一端进行电磁耦合的方式靠近地形成,从而在上述第4天线元件与上述接地天线元件之间形成第2耦合电容,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点和上述第1天线元件至上述第1天线元件的另一端为止的第1长度设定为第1谐振频率的1/4波长的长度,由具有上述第1长度的第1发射元件以第1谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件、上述第2天线元件和上述第1耦合电容至上述接地天线元件为止的第3长度设定为第1谐振频率的1/2波长或者3/4波长的长度,由具有上述第3长度且构成环状天线的第3发射元件以第1谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件、上述过孔导体、上述第4天线元件和上述第2耦合电容至上述接地天线元件为止的第4长度设定为第1谐振频率的1/2波长或者3/4波长的长度,由具有上述第4长度且构成环状天线的第4发射元件以第1谐振频率进行谐振,
将从上述供电点起经由上述供电天线元件、上述第1天线元件上的连接点、上述第1天线元件、上述第3天线元件、上述过孔导体和上述第4天线元件至上述第4天线元件的另一端为止的第5长度设定为第2谐振频率的1/4波长的长度,由具有上述第5长度且构成倒F天线的第5发射元件以第2谐振频率进行谐振。
5.根据权利要求4所述的天线装置,其中,
按照使从上述第1天线元件的另一端至上述第1天线元件与上述供电天线元件之间的连接点的宽度向着该连接点以锥形形状逐渐扩展的方式,来形成上述第1天线元件。
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CN104485503A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-01 | 深圳市共进电子股份有限公司 | 一种平面倒f型pifa天线 |
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WO2021074969A1 (ja) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | 富士通コネクテッドテクノロジーズ株式会社 | アンテナ装置および無線通信装置 |
US11487040B2 (en) * | 2020-06-29 | 2022-11-01 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Multi-frequency tuning network system and method |
TWI784829B (zh) * | 2021-12-07 | 2022-11-21 | 啟碁科技股份有限公司 | 電子裝置及其天線結構 |
CN114465007B (zh) * | 2022-01-28 | 2024-12-03 | Oppo广东移动通信有限公司 | 天线组件及移动终端 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1881554A1 (en) * | 2006-07-07 | 2008-01-23 | LG Electronics Inc. | Antenna and mobile terminal using the same |
JP2009111999A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-05-21 | Hitachi Metals Ltd | マルチバンドアンテナ |
JP2009290522A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Casio Comput Co Ltd | 平面アンテナ及び電子機器 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10147921A1 (de) * | 2001-09-28 | 2003-04-17 | Siemens Ag | Planare Inverted-F-Antenne |
JP2006238269A (ja) | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Hoko Denshi Kk | 逆lflアンテナ、及び逆lflアンテナを構成する方法 |
CN1901278A (zh) * | 2005-07-22 | 2007-01-24 | 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 | 平面倒f型天线及其制作方法 |
TW201011986A (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-16 | Advanced Connectek Inc | Dual-band antenna |
JP2010087752A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Metals Ltd | マルチバンドアンテナ |
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2012
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1881554A1 (en) * | 2006-07-07 | 2008-01-23 | LG Electronics Inc. | Antenna and mobile terminal using the same |
JP2009111999A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-05-21 | Hitachi Metals Ltd | マルチバンドアンテナ |
JP2009290522A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Casio Comput Co Ltd | 平面アンテナ及び電子機器 |
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