TWI411172B

TWI411172B - 寬頻天線及使用此寬頻天線之衣物、攜帶物

Info

Publication number: TWI411172B
Application number: TW098105114A
Authority: TW
Inventors: Akio Kuramoto
Original assignee: Nec Corp
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2013-10-01
Also published as: EP2251929B1; US7948445B2; EP2251929A1; WO2009104617A1; JP4281023B1; US20100321273A1; EP2251929A4; TW200950215A; JP2009194832A

Description

寬頻天線及使用此寬頻天線之衣物、攜帶物

本發明係關於寬頻天線，尤係寬頻天線其包含各自藉由導體所構成之約相同形狀且平板狀的二個發射元件；並關於使用該寬頻天線的衣物、攜帶物。

近年，行動電話、無線LAN的熱點服務、或WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球互通微波存取)等，各式各樣的室外之無線服務系統逐漸成為可以使用。又，在廣播領域中，亦開始地面波數位電視廣播等。為了有效的利用此種無線之多樣的服務，天線性能的提升係為重要。

另一方面，在對應於上述的多數之服務的終端機中，則尋求寬頻之天線。此外，用於上述服務的終端機邁向小型化，並且內藏於此等終端機之天線的敏感度降低成為問題。就解決此種問題之技術而言，有效者係附於服裝或身體的隨身式天線之技術。若可附加天線於服裝等，則因係可構成相對較大的天線，故解決敏感度之問題。但是，因為人體係導體，故實現在人體附近有效的動作之天線，亦為困難。

再者，近年來，在多樣的頻率之無線服務有所增加。其中之一，係現在使用190MHz頻段的數位收音機。直到不久之前，為了地面波數位電視的接收，而尋求覆蓋470MHz～770MHz之寬頻的天線。但是，在習知的天線中，接收190MHz頻段之數位收音機的電波係為困難。使用的天線可對應於盡可能多的頻率，係為重要。在欲使用的服務之中恰僅遠離某頻率，而在寬頻天線的頻率範圍中無法覆蓋者，亦比比皆是。就其他例而言，則如：800MHz頻段的行動電話、2GHz頻段的行動電話、2.4GHz/5GHz頻段的無線LAN、與2.5GHz/3.5GHz頻段的WiMAX。可以說，僅800MHz頻段的行動電話為低頻率且為遠離之頻率範圍。在此種情況下，若能再覆蓋一個頻率則變得方便。

今後，如軟體式無線電收發機般，終端機中，對應於多樣的頻率或系統之天線變得重要。

例如，就寬頻天線而言，有如圖1所示的盤錐形天線。此天線具有寬頻的特性者，係組合導體之圓板501、與導體之圓錐502而成立體形狀。

又，就利用導電性布構成、且可設置於人體附近的天線而言，有如圖2所示的布製之塊狀天線，此天線係公開於非專利文獻1中者。由以下數者構成：由導電性布所構成的貼塊601、接地602、與擔任絕緣體角色之絕緣布603。

非專利文獻1：電子情報通信學會　天線電波傳搬研究會資料(信學技報AP2002-76)

在圖1所示的寬頻天線中，同軸電纜503係由圓錐502的下側進入，並連接供電於中心部之複雜的形狀。再者，此形狀難以利用導電性布構成，且亦未能發現在置於人體附近的情況下顯示良好的匹配特性之事例。不使用直接軟焊的供電方法亦為前例所未見。

如圖2所示的天線，雖因可利用布構成，故能以自由彎折的方式裝設於衣服上，但只能得到非常窄頻的特性。

在如上所述的先前技術中，未發現以下天線：平面薄型、寬頻、可不使用直接軟焊的供電，且即使在人體的附近亦良好的保持匹配特性。

解決問題之方式

本發明的典型式(exemplary)寬頻天線，其特徵在於，包含至少具有一個邊的平板狀之第1發射元件及第2發射元件，該第1及第2發射元件之中至少一者包含帶狀元件，前述第1發射元件的第1邊與前述第2發射元件的第2邊平行相對，且沿平行方向錯開配置，前述帶狀元件，連接於前述第1及第2發射元件之前述第1及第2邊以外的邊，與前述第1及第2邊平行延伸，且在位於前述第1及第2邊的最外側之前端更為外側處，不予配置。

依據本發明，可得到平面、薄型，且寬頻又雙頻段的天線。

[實施發明之最佳形態]

以下，使用圖式詳細說明本發明的典型式(exemplary)實施形態。另，雖然以下說明的天線，係將訊號電流作為電波(電磁波)而發射(傳送)到空間中，或是相反的將空間的電波(電磁波)向訊號電流互相的轉換(接收)者，但將天線的一構成部分稱為發射元件。但是，此發射元件當然亦係可接收。發射元件亦稱為天線元件。

＜實施形態1＞

圖3係本發明的寬頻天線之第1實施形態的構成圖。由以下所構成：由成為平板狀的直角三角形之導體板所構成的發射元件10、同樣由直角三角形之導體板所構成的發射元件30、由帶狀的導體所構成的帶狀元件50。帶狀元件50其中一端部連接到發射元件10，且另一端部為開放。

發射元件10與發射元件30，希望使用相同形狀、相同大小者。但是，因為形狀及尺寸即使多少有所不同，亦能得到同樣的效果，故在能得到同樣效果的程度內，形狀、尺寸亦可成為不同。例如，各自的邊長，可定為相對性的±20%以內。如此，除在相同形狀之外，尚包含在能得到同樣效果的程度內而2個發射元件的形狀、尺寸為不同者，稱之為「約相同形狀」。

如圖3所示的寬頻天線，係可在2種頻率範圍使用。亦即，係由2個直角三角形的發射元件10、30進行主要發射之高頻率範圍，與主要由帶狀元件50進行發射之低頻率範圍。

由2個直角三角形的發射元件10、30進行主要發射之高頻率範圍，概為具有部分頻寬為約83%的寬頻特性。再者，在此頻率範圍中，無論是在自由空間中使用、在人體等介電質的附近或密着狀態使用，皆擁有能不使阻抗特性大幅劣化而使用之優點。

另一方面，主要由帶狀元件50進行發射之低頻率範圍，雖係窄頻，但與利用發射元件10、30的頻率範圍不同，可具有另一個使用頻率範圍，並且，對應於帶狀元件的長度，可相對性簡單的進行欲使用的頻率之調整。

在圖3中，發射元件10及30之橫向邊長A1、A2，通常選擇在高頻率範圍中的下限使用頻率之約0.25波長(1/4波長)。又，發射元件10及30之縱向邊長B1、B2，通常選擇在高頻率範圍中的下限使用頻率之約0.17波長。

2個發射元件10、30，斜邊以外的一邊，以成為平行且線對稱的方式配置，然後，將其中任一者的發射元件，沿著與線對稱之對稱線平行的方向平移(平行移動)而配置。具體而言，在使得發射元件10的邊10A與發射元件30的邊30A相對的情況下，針對於相對的2個邊之間的中心線(對稱線)CL，以成為線對稱的方式配置，且將發射元件10、30之中一者，對著中心線CL而平行的移動，並以圖3的方式配置。2個發射元件10、30除在相同形狀之外，尚包含在可得到同樣效果的程度內而形狀、尺寸不同的情況，此等情況中無法成為完全的線對稱。如此，發射元件10、30中，發射元件10的第1邊與發射元件30的第2邊為平行，且以兩邊的一部分互相相對的方式錯開配置。平移的量C1，雖說通常宜為下限使用頻率的0.14波長左右，但依據匹配狀態而在0.1～0.2波長之間選擇。又，發射元件10與發射元件30的距離D，在下限頻率的0.001～0.03波長之間選擇。

帶狀元件50，構成為L字形或J字形，原則上而言，其內側的全長F，選擇為低使用頻率的中心頻率之約0.25波長(1/4波長)。形狀方面，雖然宜盡可能延伸為與直角三角形之發射元件10的橫向延伸底邊平行，但有空間限制的情況眾多，故在發射元件30橫向延伸的上邊之右端附近，向下側彎折，並且，在長度為不足的情況，以將其前端彎折到與發射元件10的斜邊平行側的方式構成。此情況，若達到希望的長度，則沒有複雜的彎折為上述形狀般之必要性。在圖3的構成中，相對於發射元件10與發射元件30之一部分為相對的2邊10A、30A，帶狀元件50為平行延伸。且帶狀元件50，以在位於邊30A最外側之前端P更為外側處不予配置的方式彎折。

帶狀元件50，係可使用寬或直徑為1mm以下的細導體線。但是，考慮構成上、耐久性、製造容易度、或調整的容易度等情況，其寬或直徑，即使粗至低使用頻率的中心頻率之1/100波長左右為止，亦無大幅的影響。使其更粗的情況，若在調整電特性的同時一邊進行，則沒有問題。

帶狀元件50的連接位置，雖然通常選定為發射元件10的上端頂點附近，但只要是在阻抗匹配上良好的點，則亦可為斜邊上之任意的場所。

供電方面，則供電於：由發射元件10下(橫向)邊左起平移量C1的位置，與發射元件30的直角部頂點之間。在平移量C1的位置進行供電，意指供電在：發射元件10的邊與發射元件30的邊一部分互相相對之設定位置。供電，為連接平行2線式的傳輸線路或同軸電纜等供電線而進行。此時，在供電部中的2個發射元件之間隔D，在高頻率範圍之下限頻率的0.001～0.03波長之間選擇。

＜實施形態2＞

圖4係本發明的寬頻天線之第2實施形態的構成圖。與圖3相同，由以下所構成：由直角三角形之導體板所構成的發射元件10、由直角三角形之導體板所構成的發射元件30、帶狀元件50。與圖3的相異點係供電部位於：由發射元件30的直角部頂點，向圖4的右側平移恰好長度C2的場所。長度C2，通常選擇為高頻率範圍之下限頻率的0～0.1波長左右。

＜實施形態3＞

圖5係本發明的寬頻天線之第3實施形態的構成圖。與圖3相同，由以下所構成：由直角三角形之導體板所構成的發射元件10、由直角三角形之導體板所構成的發射元件30、帶狀元件50。與圖3的相異點，係帶狀元件50的連接，位於發射元件10的斜邊之略下側。由發射元件10的上側頂點至帶狀元件50的中心線為止之距離B3，尤影響到在低頻率範圍中的匹配特性，故為了阻抗匹配，調整此連接位置。在低頻率的中心頻率與高頻率範圍的下限頻率之比，概為接近1：2之關係的情況下，亦即在190MHz與400MHz之情況下，概為可藉由連接於上側的頂點附近而得到良好的阻抗特性。

圖6、圖7顯示帶狀元件的各種變形例。

圖6(a)的帶狀元件51，顯示形狀為L字形的情況。如前述，帶狀元件的長度F，其內側的全長，因為在低使用頻率的中心頻率選擇約0.25波長(1/4波長)，故依據欲使用的頻率若獲得充分的長度，則不定為如圖3的帶狀元件50之形狀而如帶狀元件51之形狀，亦無任何問題。

圖6(b)的帶狀元件52，係使帶狀元件50的前端部分為水平者。就電特性上而言，與帶狀元件50的情況無大幅差異。

圖6(c)的帶狀元件53，係帶狀元件52又於長度不足的情況下，將其前端部分延伸到圖的上側者。

圖6(d)的帶狀元件54，係將帶狀元件53的前端部分，平行於發射元件10的斜邊者。欲使用的頻率為低的情況，因帶狀元件54的長度變長，故容易成為如帶狀元件54般的迴繞。此時，前端部，在通過發射元件10附近的情況，可調整與發射元件10之間的距離，而調整相互結合，且用以作為阻抗匹配之一種調整機構。

圖6(e)的帶狀元件55，係將帶狀元件51的前端部分朝向圖的上側者。

圖6(f)的帶狀元件56，係帶狀元件為直線的情況。在欲使用的頻率並不那麼低，且帶狀元件56的長度僅在直線部分即可確保為0.25波長的情況，則以此形狀沒有問題。

圖7(a)的帶狀元件57，係在如帶狀元件56的形狀長度為不足的情況下，不定為如帶狀元件51或56的L字形，而利用定為鋸齒形狀或蛇行形狀以確保長度之例。

圖7(b)的帶狀元件58，係取代如帶狀元件51的L字形而為圓弧狀者。

圖7(c)的帶狀元件59，係帶狀元件分歧為2個的形狀。分歧為2個的帶狀元件，通常，使長度為不同長度，而使其為在低頻率範圍中可在2種頻率範圍使用者。亦即，此情況，加上高頻率範圍，可在3種頻率範圍使用。此情況，分歧的2個帶狀元件之長度，定為在欲使用之頻率各自約0.25波長的長度。

又，圖7(c)的情況，在即使少亦欲拓廣原本即係窄頻之低頻率範圍而使用的情況，也係有效的方法。此情況，藉由將2個分歧的帶狀元件之長度，定為稍稍不同的長度，可將原本窄頻的頻率範圍，寬頻化至約1.5倍～2倍左右。

圖7(d)的帶狀元件60、61，係附加有2個帶狀元件的形狀。所附加的2個帶狀元件60、61，係使長度為不同長度，而使其為在低頻率範圍中可在2種頻率範圍使用者。亦即，此情況，加上高頻率範圍，可在3種頻率範圍使用。帶狀元件60定為L字形。此情況，附加的2個帶狀元件之長度，定為在欲使用的頻率各自約0.25波長之長度。

圖7(e)的帶狀元件62，係由1個帶狀元件的中間，附加有多數的分歧帶狀元件之形狀。此情況係亦認為如下：藉由使分歧的多數帶狀元件各自的端部長度為不同長度，而可在多數之頻率範圍使用。此情況，可在3種頻率範圍使用，加上高頻率範圍，可在4種頻率範圍使用。此情況，分歧的3個帶狀元件之長度，定為在欲使用的頻率各自約0.25波長之長度。

圖7(f)的帶狀元件63，係帶狀元件的前端變為推拔狀般較寬的形狀。藉由定為此種形狀，成為可在原本窄頻的低頻率範圍，拓廣些許頻率範圍。

圖8顯示發射元件的各種之變形例。

圖8(a)的發射元件11，與圖5的發射元件10相較，削除具有直角三角形之右頂點的前端部，而變成梯形或四方形。在發射元件31中，與圖5的發射元件30相較，亦削除具有直角三角形之右頂點的前端部，而變成梯形或四方形。即使削除發射元件11、31的直角三角形之右前端部，若該部分微小，則於全體的性能並無大幅影響。

圖8(b)的發射元件12，與圖5的發射元件10相較，削除具有直角三角形之上頂點的前端部，而變成梯形或四方形。在發射元件32中，與圖5的發射元件30相較，亦係削除具有直角三角形之下頂點的前端部，而變成梯形或四方形的形狀。即使削除直角三角形之上或下前端部，若該部分微小，則於全體的性能並無大幅影響。

圖8(c)的發射元件13，與圖5的發射元件10相較，削除具有直角三角形之右頂點及上頂點的前端部，而變成五角形。在發射元件33中，與圖5的發射元件30相較，亦削除具有直角三角形之右頂點及下頂點的前端部，而變成五角形的形狀。即使削除直角三角形之右前端部、上前端部及下前端部，若該部分微小，則於全體的性能並無大幅影響。

＜實施形態4＞

圖9係本發明的寬頻天線之第4實施形態的構成圖。與圖3之構成的不同，係相對於圖3之直角三角形的發射元件10、30之斜邊為直線而言，在圖9中，則置換為曲線的邊。圖9雖然發射元件成為約1/4切斷橢圓形，但不必係此種曲線，亦可為半圓或約1/2切斷橢圓狀。如此，在本申請案中，稱為「邊」者，直線以外尚含曲線。另，稱為「約1/4切斷橢圓形」、「約1/2切斷橢圓形」者，意指亦包含：可得到與1/4切斷橢圓形、1/2切斷橢圓形同樣的效果，而接近於1/4切斷橢圓形、1/2切斷橢圓形的形狀。例如，接近於橢圓的多邊形、使橢圓曲線的一部分為直線的形狀，亦包含於「約1/4切斷橢圓形」、「約1/2切斷橢圓形」。

在此種板狀之寬頻的天線中，相應部分的變形，因為附近不會有其他元件或導體，故亦無互相的影響，即使將板狀部分的形狀作若干變化，亦不於特性上提供大幅影響。

＜實施形態5＞

圖10係本發明的寬頻天線之第5實施形態的構成圖。與圖3之構成的不同，係相較於圖3的直角三角形之發射元件10、30而言，使用單純的三角形。在本構成中，發射元件15的底邊與發射元件35的上邊，雖然要求以概成為平行的方式配置，但發射元件15、35的形狀，不一定須為直角三角形。又，若為接近於三角形的形狀，則可得到與圖10之寬頻天線同樣的效果，例如亦可係接近於三角形的四方形以上之多邊形。在本申請案中，「約三角形」意指亦包含此種接近於三角形的形狀。「約三角形」的形狀，宜為接近於直角三角形的形狀。尤更宜為，直角三角形之直角部分在90度±10%左右且相當於斜邊之部分係以折線構成的形狀，此種形狀，在本申請案中稱為「約直角三角形」。

＜實施形態6＞

圖11係本發明的寬頻天線之第6實施形態的構成圖。在圖11(a)中，與圖3之構成的不同，係發射元件16、36成為左右反轉圖3的直角三角形之發射元件10、30的構成，且帶狀元件50並非連接於發射元件16之斜邊，而連接於垂直的邊之側面。但是，此構成，與圖3之構成在電性上並無大幅差異。首先，由高頻率範圍來看，因為發射元件16、36僅係左右反轉，故在阻抗匹配或寬頻性的觀點上並無任何改變。又，對於帶狀元件50的連接位置，若與圖3相較，並非連接於發射元件16的斜邊而連接於垂直的邊，雖然有此不同，但就連接於發射元件16的上前端部周邊而言，未有大改變。再者，帶狀元件50，僅覆蓋原本係窄頻的頻率範圍，且電流分布亦主要分布於帶狀元件50，而發射元件16，係連至帶狀元件50的單純通道，與圖3的構成，可說並無電特性上的大差異。

圖11(b)，係將帶狀元件50亦附加於下側之發射元件36的斜邊側。

＜實施形態7＞

圖12係本發明的寬頻天線之第7實施形態的構成圖。係在圖3的構成中，使用同軸電纜70於供電的情況之一例。同軸電纜70的同軸中心導體71連接於發射元件10，且同軸外部導體72連接於發射元件30。連接方面，使用軟焊等。

＜實施形態8＞

圖13係本發明的寬頻天線之第8實施形態的構成圖。為在圖12的構成中，關於同軸電纜70之同軸中心導體71的連接方面，使用供電部80而連接。供電部80，由供電導體(導體部)81與絕緣部(絕緣體)82所構成。同軸中心導體71，利用軟焊83等連接於由導體所構成的供電導體81。供電導體81與絕緣部82為密合而構成，且絕緣部82密合於發射元件10。所以，供電導體81透過絕緣部82，在與發射元件10之間具有靜電電容，利用高頻性的靜電耦合，進行供電。

此供電導體81與絕緣部82，雖可利用組合金屬板與塑膠等介電質而構成，但通常使用以下方法等：蝕刻印刷電路板而構成，或蝕刻稱為FPC的撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuits)而構成。同軸外部導體72，藉由軟焊73等方法連接於發射元件30上。

＜實施形態9＞

圖14係本發明的寬頻天線之第9實施形態的構成圖。與圖13之構成的不同，係在關於同軸電纜70之同軸外部導體72的連接方面，使用供電部85而連接。

圖15顯示圖14的第9實施形態之供電部的詳細圖。供電部85，由供電導體86與絕緣部(絕緣體)87所構成。同軸外部導體72，利用軟焊88等連接於由導體所構成的供電導體86。供電導體86與絕緣部87為密合而構成，且絕緣部87密合於發射元件30。所以，供電導體86透過絕緣部87，在與發射元件30之間具有靜電電容，利用高頻性的靜電耦合，進行供電。

此供電導體86與絕緣部87，雖與實施形態8相同，可利用組合金屬板與塑膠等介電質而構成，但通常使用以下方法等：蝕刻印刷電路板而構成，或蝕刻稱為FPC的撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuits)而構成。

在圖13～圖15中，要求顧慮到絕緣部82、87使用厚度非常薄的材料，使供電導體81、86與發射元件10、30之間的靜電電容變大，且使其值相對於使用頻率而言，成為非常小的電抗。另，藉由調整絕緣部82、87的厚度或供電導體81、86的面積而調整靜電電容，亦能調整向發射元件10、30供電時的阻抗匹配。變更絕緣部82、87的材料，並使用恰適的介電係數之材料，亦能得到同樣的效果。

又，供電導體、絕緣部、發射元件的接合，係可利用黏接劑或熱熔接等方法接合。在供電導體與絕緣部利用印刷電路板所形成的情況下，將該印刷電路板與發射元件的接合，利用黏接劑、熱熔接、小螺絲或迴紋針、鉚扣等固定亦係有效。

當然，利用三層的印刷電路板構成供電導體、絕緣部、發射元件的方法亦係有效。

＜實施形態10＞

圖16係本發明的寬頻天線之第10實施形態的構成圖。係將圖5的天線，使用雙面印刷電路板100而構成者。印刷電路板方面，多使用鐵氟龍、FR-4材料(玻璃環氧樹脂)、BT樹脂、PPE材料等。在印刷電路板100的底面，與圖5相同的發射元件110、130、帶狀元件150藉由蝕刻形成作為導體圖案。供電方面，則藉由利用蝕刻而形成於頂面的微帶線171(成為供電線)，透過通孔173而進行。接地172與微帶線171共同構成微帶線路。

＜實施形態11＞

圖17係本發明的寬頻天線之第11實施形態的構成圖。與圖16之不同，係在於：發射元件111與帶狀元件151配置於印刷電路板100的頂面，藉由成為供電線的微帶線171直接連接並供電。接地172與微帶線171共同構成微帶線路。

＜實施形態12＞

圖18係本發明的寬頻天線之第12實施形態的構成圖。基底200，由布等柔軟並可彎折的素材所構成。在基底200之上，藉由線290而縫附由導電性布或可彎折的撓性印刷電路板等所構成的發射元件210、230、帶狀元件250。向發射元件210、230的供電，透過供電部280、285而藉由同軸電纜進行。

圖19顯示圖18的第12實施形態之供電部的詳細圖。供電部280，由供電導體281與絕緣部282所構成。同軸中心導體71，利用軟焊283等連接於由導體所構成的供電導體281。供電導體281與絕緣部282為密合而構成，且絕緣部282密合於發射元件210。所以，供電導體281透過絕緣部282，在與發射元件210之間具有靜電電容，利用高頻性的靜電耦合，進行供電。

同樣的，供電部285，由供電導體286與絕緣部287所構成。同軸外部導體72，利用軟焊288等連接於由導體所構成的供電導體286。供電導體286與絕緣部287為密合而構成，且絕緣部287密合於發射元件230。因此，供電導體286透過絕緣部287，在與發射元件230之間具有靜電電容，利用高頻性的靜電耦合，進行供電。

此供電導體281、286與絕緣部282、287，因為連接的發射元件210、230為可彎折的導電性布所構成，故，供電導體或絕緣部亦利用可彎折的素材構成，便利性較佳，為此，蝕刻稱為FPC的撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuits)而構成。

然後，藉由線290，縫附供電導體281與絕緣部282於發射元件210，並縫附供電導體286與絕緣部287於發射元件230而構成。此情況，供電導體281、286可不與發射元件210、230電性(直流性)導通，故使用的線不必有導電性，可使用普通的線。

利用同軸電纜的供電，與圖13～圖15之説明相同。

另，雖然供電部280、285使用FPC的方法係簡單，但有可軟焊的導電性布時，亦能為圖12的構成，且在圖19中，亦能利用可軟焊的導電性布與絕緣體構成。

再者，供電部280、285，因為係微小的部分，若於不能彎折亦無妨的用途，則亦可利用印刷電路板等構成，且與發射元件210、230之間的接合利用黏接劑或鉚扣、螺絲、魔鬼沾等方法亦係有效。

＜實施形態13＞

圖20係本發明的寬頻天線之第13實施形態的構成圖。與圖18、圖19之不同，係使用供電單元300取代供電部280、285。

供電單元300的背面，貼附有魔鬼沾302，且與貼附於發射元件210、230之原本供電場所的魔鬼沾303成為密合。

圖21顯示圖20的第13實施形態之供電單元的詳細圖。供電單元300由印刷電路板301、魔鬼沾302、同軸電纜70所構成。在印刷電路板301的表面，利用蝕刻而構成導體(通常為銅箔)之供電導體310、320，並各自利用軟焊321連接於同軸中心導體71、同軸外部導體72。

藉由將供電單元300利用魔鬼沾302與303密合而裝設，供電導體310、320各自與發射元件210、230靜電耦合並進行供電。

＜實施形態14＞

圖22係本發明的寬頻天線之第14實施形態的構成圖。與圖20、圖21之不同，係供電單元350之構成的不同，以及供電單元350並非利用魔鬼沾裝設，而是利用鈕扣353、354裝設。

圖23顯示圖22的第14實施形態之供電單元350的詳細圖。圖23(a)係顯示表面的立體圖、圖23(b)係顯示背面的立體圖。供電單元350，係於藉由撓性印刷電路板或薄印刷電路板所構成的印刷板351，利用線352縫附的導體361、371所構成。導體361、371成為由導電性布構成，且利用線352縫附鈕扣353於背側的構造。在印刷板351的表面，以與導體361、371約相同位置、約相同形狀的方式，將供電導體360、370利用蝕刻形成作為導體圖案並。供電導體360、370，與圖21相同，軟焊有同軸電纜70。供電單元350中，供電導體360、370各自以與導體361、371之間具有靜電電容的方式高頻性連接，導體361、371透過導體之鈕扣353、354而與發射元件210、230電性接觸，且進行供電。亦可使用鉤扣代替鈕扣。

＜實施形態15＞

圖24係顯示在本發明的第15實施形態中寬頻天線的構成之構成圖。圖20與圖21之不同，係供電單元380的構成不同，供電單元380不僅使用魔鬼沾302、303，並使用鉤扣381、390裝設。當然亦可僅使用鉤扣裝設。

供電單元380，藉由具有鉤扣381與魔鬼沾302，且各自安裝於鉤扣390與魔鬼沾303，而在使供電單元380密合於基底200側的同時，能供電於發射元件210及230。

圖25(A)係顯示供電單元380的表面，(B)係顯示背面，(C)係顯示組裝圖。

如圖25(A)～圖25(C)所示，供電單元380，包含：係導體之金屬零件382、絕緣基板384、印刷板385、魔鬼沾302。金屬零件382則一體成型有鉤扣381。

供電單元380，係在絕緣基板384的前端部固定金屬零件382，將附有魔鬼沾302的導電性布383捲繞於絕緣基板384，並縫合而固定者。

如圖25(A)之表面圖所示，在供電單元380的表面上，一同縫合而固定有如撓性基板的薄印刷板385。

並且，印刷板385的導體圖案部，亦重疊而縫附有導電性布383，與導電性布383成為導通狀態。

另，於絕緣基板384設有凹部386，使得在將導電性布383捲繞於絕緣基板384時不容易脫開。

供電方面，關於發射元件210，藉由鉤扣381與鉤扣390為電性接觸而進行。

又，關於發射元件230，藉由導電性布383與發射元件230之間具有靜電電容而高頻性連接，並進行供電。

＜實施形態16＞

圖26係顯示安裝有本發明之寬頻天線的衣物之第16實施形態的構成圖。係於衣物400使用魔鬼沾401安裝寬頻天線的構成。在寬頻天線所安裝的基底200，附加有魔鬼沾402，安裝到衣物400側的魔鬼沾401。成為可簡單取下的構造。在同軸電纜70的前端連接有連接器75，並連接於必要的機器。

＜實施形態17＞

圖27係顯示安裝有本發明之寬頻天線的衣物之第17實施形態的構成圖。與圖26之不同，係於衣物400附加有拉鍊410，並藉由基底200側的拉鍊411安裝於衣物400。

＜實施形態18＞

圖28係顯示安裝有本發明之寬頻天線的衣物之第18實施形態的構成圖。與圖26之不同，係利用鈕扣420、421安裝於衣物400。

＜實施形態19＞

圖30係顯示安裝有本發明之寬頻天線的提箱之第19實施形態的構成圖。本實施形態係於提箱701使用魔鬼沾704安裝寬頻天線702的構成。魔鬼沾704顯示2個魔鬼沾為貼合的狀態。提箱701的側袋之布703，安裝有魔鬼沾的其中一邊，且另一邊的魔鬼沾與寬頻天線702貼合，並成為安裝有寬頻天線702。成為寬頻天線702可簡單取下的構造。

以上雖已說明各實施形態，但以下顯示經實際測定的資料。

圖29係試作本發明的寬頻天線，且經實際測定其回波損耗特性之值。在圖14的構成中，發射元件10與發射元件30定為相同形狀。發射元件之使用材料，係使用導電性布。將低頻率範圍的中心頻率設計在190MHz，且將高頻率範圍的下限頻率定為420MHz。此時，在圖3中顯示處的尺寸，成為如下所述。A1=A2=180mm、B1=B2=120mm、C1=100mm、D=4mm、E=15mm、F=380mm。經測定的回波損耗特性，在低頻率範圍、如同設計的190MHz附近，回波損耗為-9.5db以下，亦即得到VSWR＜2.0以下，且，在高頻率範圍、覆蓋下限設計頻率即420MHz的380MHz～920MHz內，回波損耗為-9.5db以下，亦即得到VSWR＜2.0以下。尤其，在高頻率範圍得到非常寬頻的特性，此情況的部分頻寬係約83%。

藉由此結果，證明以下事項。

(1)本天線係可在低頻率範圍與高頻率範圍使用，並且，在高頻率範圍，得到非常寬頻的特性。

(2)在上述的高頻率範圍中，無論天線置於自由空間中的情況、或是置於人體附近的情況，皆顯示於寬頻的良好回波損耗特性。亦即，可理解為：即使密合於人體，仍不會產生大幅的輸入阻抗之不匹配現象。

在實施形態16～18中，雖說明將本實施形態的寬頻天線安裝於休閒式外套、夾克等衣物之例，但亦可安裝於大衣、裙子、長褲、披風、帽子等，此等物亦包含於衣物內。又，不僅裝設於人體之物，亦可安裝於提箱、背包、軟式電腦包等攜帶物。寬頻天線可裝設於衣物、提箱等攜帶物的外側、內側。可安裝於提箱、背包、軟式電腦包等之側袋。實施形態19顯示安裝寬頻天線於提箱的側袋之例。亦可將安裝有寬頻天線的基底直接作為板狀天線，裝入於提箱等。

以上説明的各實施形態之寬頻天線，係至少可在2種頻率範圍使用，在其中較高的頻率範圍可於非常廣的頻率範圍使用，而具有寬頻特性。尤其，在頻率高的頻率範圍中，可得到部分頻寬為83%以上的頻率範圍。

若思考使此天線適用於現狀的系統之例，則有如下之方法。

在較低的頻率範圍，可使用作為接收190MHz頻段之數位收音機的天線，且在較高的頻率範圍380MHz～920MHz，則可使用作為特定低功率無線電(在400MHz頻段使用)的天線或接收地面波數位電視廣播用(470MHz～770MHz)的天線。

又，可在較低的頻率範圍，使用作為800MHz頻段的行動電話之外部天線，且在較高的頻率範圍之2GHz～4GHz中，則可使用作為2GHz頻段的行動電話、2.4GHz頻段的無線LAN、2.5GHz頻段的WiMAX、3.5GHz頻段的WiMAX等終端機之外部天線。

再者，亦有在較低的頻率範圍使用作為950MHz頻段之RFID用天線，且在較高的頻率範圍之2.4GHz使用作為RFID用的天線之方法。

本天線尤因為，即使密合於人體等介電質亦不使阻抗特性劣化，故以貼附在飲料水等主要利用介電質所充填的荷物上之RFID用天線而言，亦係有效。在RFID之領域中，貼附於以飲料水等主要利用介電質所充填的貨品時，常有無法順利讀取RFID的問題。但是，藉由使用本天線，則成為可進行讀取。

由構成上的觀點而言，在本實施形態的天線中藉由使用導體板或印刷電路板，可簡單且便宜的構成。又，除藉由導體板構成以外，亦能利用例如可彎折的導體薄膜、具有導電性的布構成。尤其，利用具有導電性的布構成之情況，雖然在導電性布利用軟焊等方法確保同軸電纜之電性連接係困難，但能以不將同軸電纜直接軟焊於布的構成而實現。

又，因能以導電布構成，故可縫附於服裝等，亦可利用魔鬼沾或鈕扣安裝。

並且，雖然在安裝於服裝而使用的情況，當然處於天線與人體的身體為接近於密合的狀態，但即使在此種情況下，在頻率較高的頻率範圍(寬頻的特性之頻率範圍)中，亦不會使天線自身的輸入阻抗大幅變化，並能以不使匹配狀態劣化的方式使用。通常而言，天線附近存在有人體的情況，輸入阻抗會大幅變化，且匹配狀態會大幅劣化。

如此，可與密合於人體的服裝一體化而使用，亦即，就“隨身式天線”而言可說是有效的天線。

以上，雖說明本發明之代表性實施形態，但本發明可在不逸脫本申請案的申請專利範圍所規定的精神或主要的特徵，而以其他各種形式實施。因此，前述的各實施形態僅為單純的例示，不應作限定性解釋。本發明的範圍係藉由申請專利範圍而表示，不受限於說明書及摘要之記載。再者，屬於申請專利範圍之均等範圍內的變形或變更，皆係本發明之範圍內。

本申請案係基於2008年2月18日所申請之日本特願2008-036025號案，主張優先權之利益者。所以，日本特願2008-036025號之內容含載於本申請案的說明書內容中。

產業上利用性

本發明適用於：地面波數位電視廣播接收用天線、數位收音機接收用天線、行動電話、無線LAN、WiMAX等通信用天線、認知無線及軟體式無線電用天線等。

10～16．．．發射元件

10A、30A．．．邊

30～36．．．發射元件

50～63．．．帶狀元件

70．．．同軸電纜

71．．．同軸中心導體

72．．．同軸外部導體

75．．．連接器

73、83、88．．．軟焊

80、85．．．供電部

81、86．．．供電導體(供電部)

82、87．．．絕緣體(絕緣部)

100．．．印刷電路板

110、111．．．發射元件

130、131．．．發射元件

150、151．．．帶狀元件

171．．．微帶線

172．．．接地

173．．．通孔

200．．．基底

210、230．．．發射元件

250．．．帶狀元件

280、285．．．供電部

281、286．．．供電導體(供電部)

282、287．．．絕緣體(絕緣部)

283、288．．．軟焊

290．．．線

300．．．供電單元

301．．．印刷電路板

302、303．．．魔鬼沾

310、320．．．供電導體

321．．．軟焊

350．．．供電單元

351．．．印刷板

352．．．線

353、354．．．鈕扣

360、370．．．供電導體

361、371．．．導體

380．．．供電單元

381、390．．．鉤扣

382．．．金屬零件

383．．．導電性布

384．．．絕緣基板

385．．．印刷板

386．．．凹部

400．．．衣物

401、402．．．魔鬼沾

410、411．．．拉鍊

420、421．．．鈕扣

501．．．圓板

502．．．圓錐

503．．．同軸電纜

601．．．貼塊

602．．．接地

603．．．絕緣布

701．．．提箱

702．．．寬頻天線

703．．．布

704．．．魔鬼沾

A1、A2．．．邊長

B1、B2．．．邊長

B3．．．距離

C1．．．平移量

C2．．．長度

CL．．．中心線(對稱線)

D．．．距離

E．．．尺寸

F．．．全長

P．．．前端

圖1係顯示作為先前技術的天線之一構成例的構成圖。

圖2係顯示作為先前技術的天線之其他構成例的構成圖。

圖3係本發明的寬頻天線之第1實施形態的構成圖。

圖4係本發明的寬頻天線之第2實施形態的構成圖。

圖5係本發明的寬頻天線之第3實施形態的構成圖。

圖6(a)～(f)係顯示帶狀元件之變形例的構成圖。

圖7(a)～(f)係顯示帶狀元件之其他變形例的構成圖。

圖8(a)～(c)係顯示發射元件之變形例的構成圖。

圖9係本發明的寬頻天線之第4實施形態的構成圖。

圖10係本發明的寬頻天線之第5實施形態的構成圖。

圖11(a)～(b)係本發明的寬頻天線之第6實施形態的構成圖。

圖12係本發明的寬頻天線之第7實施形態的構成圖。

圖13係本發明的寬頻天線之第8實施形態的構成圖。

圖14係本發明的寬頻天線之第9實施形態的構成圖。

圖15係第9實施形態之供電部的詳細圖。

圖16係本發明的寬頻天線之第10實施形態的構成圖。

圖17係本發明的寬頻天線之第11實施形態的構成圖。

圖18係本發明的寬頻天線之第12實施形態的構成圖。

圖19係第12實施形態之供電部的詳細圖。

圖20係本發明的寬頻天線之第13實施形態的構成圖。

圖21係第13實施形態之供電單元的詳細圖。

圖22係本發明的寬頻天線之第14實施形態的構成圖。

圖23(a)～(b)係第14實施形態之供電單元的詳細圖。

圖24係本發明的寬頻天線之第15實施形態的構成圖。

圖25(A)～(C)係第15實施形態之供電單元的詳細圖。

圖26係顯示安裝有本發明之寬頻天線的衣物之第16實施形態的構成圖。

圖27係顯示安裝有本發明之寬頻天線的衣物之第17實施形態的構成圖。

圖28係顯示安裝有本發明之寬頻天線的衣物之第18實施形態的構成圖。

圖29係本發明之寬頻天線的回波損耗特性。

圖30係顯示安裝有本發明之寬頻天線的提箱之第19實施形態的構成圖。

10、30．．．發射元件