CN100593881C - 天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线。具有基材(3)、接地导体(5)、第1天线元件(7)和第2天线元件(9)。基材(3)是由电介质构成的薄的板状。接地导体(5)由薄膜状、带状的导体构成，设在基材(3)上。第1天线元件(7)由薄膜状、L字形状的导体构成，一端与接地导体(5)的一端(5A)导通，设在基材(3)上。第2天线元件(9)由薄膜状、带状的导体构成，与接地导体(5)和第1天线元件(7)绝缘而设在基材(3)上。

Description

天线

技术领域

本发明涉及手机、PDA、无线LAN这种无线通讯设备中使用的天线，具体涉及薄膜天线。

技术背景

近来，手机、PDA(Personal Digital Assistants)、无线LAN这种无线通讯设备正在日常生活中被使用。无线通讯设备是以平时携带为前提而设计的，因而这些设备具有小型化、薄型化的倾向。与此相应，无线通讯设备中搭载的部件也具有同样的倾向。

最近的无线通讯中，利用多个频带的情况正在增加。例如无线LAN中，利用了2.4GHz带和5GHz带。因此，要求无线通讯设备中使用的天线可在多个分开的频带中使用。

笔记本电脑及手机中，作为内置天线，倒F天线、电介质天线、基板天线等正在被使用。这些天线具有称为无指向性、高增益的特征。

然而，由于构造上的约束条件而难以减小天线的尺寸，特别是难以形成薄的天线。在笔记本电脑上搭载天线的场合，由于许多部件密集配置在笔记本电脑的内部，因而天线的设置部位限于笔记本电脑的铰链部附近，或LCD(液晶显示)的框架部等。

而且，现有的倒F天线，具有以下所示的固有的问题。

作为现有的倒F天线之一，公知的是特开2000-68737号公报中披露了的。倒F天线100，如图1所示，是把金属板102弯折成大致U字状而形成的。倒F天线100可设置在窄的空间中，导体损失少，可以低成本制造。金属板102的发射部102a与同轴电缆130的内侧导体132电连接。金属板102的接地部102b与同轴电缆130的外侧导体134电连接。

还有，为了在多个频带中使用倒F天线100，如图2所示，公知的是在倒F天线100上设置了无供电电路体104的天线110。天线110具有金属板102、无供电电路体104和垫片106。无供电电路体104设置在垫片106的上面。垫片106由电介质(绝缘体)构成，被插入在发射部102a和接地部102b之间。在这种构成的基础上，把同轴电缆130的内侧导体132与发射部102a电连接，把同轴电缆130的外侧导体134与接地部102b电连接的话，发射部102a就会使第1谐振频率产生，无供电电路体104就会使第2谐振频率产生。

在金属板102上设有垫片106的场合，使金属板102和垫片106的距离与规定的长度正确吻合一般是困难的。因此，不能把发射部102a和无供电电路体104的距离正确调整为规定的长度。结果，发射部102a和无供电电路体104之间的电容就会偏离规定的值，不能得到正确的谐振频率。天线110产生的谐振频率越高，该问题就越显著。

天线120是天线110的变形例。如图3所示，天线120，除了垫片122的形状与垫片106不同这一点以外，是与天线110相同的构成。因为垫片122完全被收纳在金属板102的发射部102a和接地部102b之间，所以天线120与天线110相比，是小型的。然而，由于难以使发射部102a和无供电电路体104的距离与规定的长度正确吻合，因而不能得到正确的谐振频率。

另外，上述的问题在设有多个无供电电路体，使多个谐振频率产生的场合也会产生。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，目的在于提供能设置在窄的空间中，且容易分别取得属于分开的频带的多个正确的谐振频率的天线。

为了到达上述的目的，本发明提供一种天线，其特征在于具有：由电介质构成的薄的板状的基材；由薄膜状、带状的导体构成，设在上述基材上的接地导体；由薄膜状、L字形状的导体构成，一端与上述接地导体的一端导通，设在上述基材上的第1天线元件；以及由薄膜状、带状的导体构成，不与上述接地导体和上述第1天线元件导通而设在上述基材上的第2天线元件。

根据本发明，在基材上形成接地导体、第1天线元件和第2天线元件来制作薄膜状的天线，因而能将其设置在窄的空间中。将同轴电缆的内侧导体与第1天线元件连接，并将同轴电缆的外侧导体与接地导体连接，而且，使同轴电缆的外皮与第2天线元件接触，若流过交流电流的话，就从第1天线元件产生第1谐振频率，从第2天线元件产生第2谐振频率。因而，根据本发明的天线，能容易地取得分别属于分开的频带的2个谐振频率。

为了到达上述的目的，本发明提供一种天线，其特征在于具有：由电介质构成的薄的板状的基材；由薄膜状的导体构成，形成使一部分开口了的微缝部而设在上述基材上的第1天线元件；由薄膜状、带状的导体构成，配置在上述微缝部的第2天线元件；以及由薄膜状、带状的导体构成，在上述微缝部，配置在上述第1天线元件的一边和上述第2天线元件之间的阻抗调整元件。

根据本发明，在基材上形成第1天线元件、第2天线元件、阻抗调整元件来制作薄膜状的天线，因而能将其设置在窄的空间中。将同轴电缆的内侧导体和外皮与第1天线元件的一部分连接，并将同轴电缆的外侧导体与第2天线元件的一部分连接，而且，使同轴电缆的包覆材料与阻抗调整元件接触，用阻抗调整元件进行阻抗调整之后，若流过交流电流的话，就从第1天线元件产生第1谐振频率，从第2天线元件产生第2谐振频率。因而，根据本发明的天线，能容易地取得分别属于分开的频带的2个谐振频率。

为了到达上述的目的，本发明提供一种天线，其特征在于具有：由电介质构成的薄的板状的基材；由薄膜状的导体构成，形成使一部分开口了的微缝部而设在上述基材上的第1天线元件；以及由薄膜状、带状的导体构成，配置在上述微缝部的第2天线元件。

根据本发明，在基材上形成第1天线元件、第2天线元件来制作薄膜状的天线，因而能将其设置在窄的空间中。将同轴电缆的内侧导体与第1天线元件的一部分连接，并将同轴电缆的外侧导体与第2天线元件连接，而且，使同轴电缆的外皮与第1天线元件的其它部分接触，若流过交流电流的话，就从第1天线元件产生第1谐振频率，从第2天线元件产生第2谐振频率。因而，根据本发明的天线，能容易地取得分别属于分开的频带的2个谐振频率。

附图说明

图1是表示现有的倒F天线的概略构成的透视图。

图2是表示现有的在倒F天线上设置了无供电电路体的天线的概略构成的透视图。

图3是表示现有的在倒F天线上设置了无供电电路体的另外的天线的概略构成的透视图。

图4是本发明的第1实施方式所涉及的2谐振天线的俯视图。

图5是本发明的第1实施方式所涉及的同轴电缆的剖视图。

图6是表示本发明的第1实施方式所涉及的2谐振天线的VSWR特性的图。

图7A是表示本发明的第1实施方式所涉及的2谐振天线的发射特性的图。

图7B是表示图7A中的第1实施方式所涉及的2谐振天线的转动方向的图。

图8是把本发明的第1实施方式所涉及的2谐振天线设置在了笔记本电脑的LCD部的概略说明图。

图9是把本发明的第1实施方式所涉及的2谐振天线弯折后的状态的透视图。

图10是把图9所示的2谐振天线配置在了笔记本电脑的机箱的角部的透视图。

图11是把本发明的第1实施方式所涉及的2谐振天线粘接在了支承部件上的透视图。

图12A是表示了本发明的第1实施方式所涉及的2谐振天线的第1变形例的图。

图12B是表示了本发明的第1实施方式所涉及的2谐振天线的第2变形例的图。

图12C是表示了本发明的第1实施方式所涉及的2谐振天线的第3变形例的图。

图13是本发明的第2实施方式所涉及的2谐振天线俯视图。

图14是表示了本发明的第2实施方式所涉及的2谐振天线中使用了的天线元件的尺寸的图。

图15是表示本发明的第2实施方式所涉及的2谐振天线的VSWR特性的图。

图16A是表示本发明的第2实施方式所涉及的2谐振天线的发射特性的图。

图16B是表示图16A中的第2实施方式所涉及的2谐振天线的转动方向的图。

图17是把本发明的第2实施方式所涉及的2谐振天线设置在了笔记本电脑的LCD部的概略说明图。

图18是把本发明的第2实施方式所涉及的2谐振天线配置在了笔记本电脑的机箱的角部的透视图。

图19是把本发明的第2实施方式所涉及的2谐振天线粘接在了支承部件上的透视图。

图20是本发明的第2实施方式所涉及的2谐振天线的变形例。

图21是本发明的第3实施方式所涉及的2谐振天线的俯视图。

图22是表示本发明的第3实施方式所涉及的2谐振天线的VSWR特性的图。

图23A是表示本发明的第3实施方式所涉及的2谐振天线的发射特性的图。

图23B是表示图19A中的第3实施方式所涉及的2谐振天线的转动方向的图。

图24是本发明的第4实施方式所涉及的2谐振天线的俯视图。

具体实施方式

以下，参照图4至图24，对本发明的天线所涉及的第1实施方式到第4实施方式进行说明。

(第1实施方式)

图4是2谐振天线1的俯视图。另外，在本实施方式中，以基材3的长边方向为X轴，短边方向为Y轴，X轴和Y轴互相正交。

2谐振天线1是薄膜状的单极天线，具有基材3、接地导体5、第1天线元件7和第2天线元件9。基材3是具有可挠性的带状薄板，由聚酰亚胺系的树脂等电介质构成。在基材3的表面上设有接地导体5、第1天线元件7和第2天线元件9。接地导体5、第1天线元件7和第2天线元件9是由铜箔等金属构成的薄膜状的导体。

接地导体5沿着X轴配置，担负单极天线中的带状的接地面的作用。为了在接地导体5上生成第1天线元件7和第2天线元件9的电影像，接地导体5具有比第1天线元件7和第2天线元件9的面积大的面积。

第1天线元件7是使2个带状的导体(短路部7A和发射部7B)组合而形成为L字状。第1天线元件7的短路部7A与接地导体5的一方端部5A连接。第1天线元件7的发射部7B比接地导体5短，相对于接地导体5平行配置。根据这种配置，在基材3上形成了使一部分开口了的微缝部6。

本实施方式的第1天线元件7中，短路部7A相对于发射部7B是直角连接的，不过，并不受此限制，钝角或锐角连接也可以。还有，本实施方式的第1天线元件7中，短路部7A的侧面形成为直线状，不过，并不受此限制，形成为圆弧状也可以。在使短路部7A的侧面形成为圆弧状的场合，接地导体5和第1天线元件7在基材3上形成大致U字状的导体。

第2天线元件9形成为带状。第2天线元件9设在微缝部6中，相对于接地导体5和第1天线元件7的发射部7B平行配置。第2天线元件9比接地导体5和第1天线元件7的发射部7B短。

图5是同轴电缆11的剖视图。同轴电缆11由中心导体13、包覆材料15、外侧导体17和外皮18构成。中心导体13被包覆材料15包覆。外侧导体17设在包覆材料15的外周，且被绝缘体(电介质)的外皮18包覆。外皮18保护外部导体17，并使外部导体17与同轴电缆11的外部绝缘。

如图4所示，在第1天线元件7的发射部7B的一部分上，为了使第1天线元件7与轴电缆11的中心导体13以直流电流导通接合，设有第1接合部7C。在第2天线元件9的一部分上，为了使第2天线元件9与同轴电缆11的外侧导体17夹介同轴电缆11的外皮18而以交流电流导通接合，设有接触部9A。在接地导体5的一部分上，为了使接地导体5与同轴电缆11的外侧导体17以直流电流导通接合，设有第2接合部5B。第1接合部7C、第2接合部5B、接触部9A沿着Y轴配置在一条直线上。

在同轴电缆11的终端部露出了的中心导体13通过软钎料而与第1接合部7C接合。在同轴电缆11的较长方向按规定的长度除去外皮18，使从同轴电缆11露出了的外侧导体17通过软钎料而与第2接合部5B接合。由外皮18包覆了的外侧导体17与接触部9A接触或用粘接材料固定。外侧导体17未与第2天线元件9直接电连接，因而即使在第2天线元件9和外侧导体17之间施加直流电压也不流过电流。根据这种构成，不需要另外设置用于防止第2天线元件9和外侧导体17互相直接接触的部件，因而简单化了2谐振天线1的构成。

使得第2天线元件9与同轴电缆11的中心导体13、同轴电缆11的外侧导体17、第1天线元件7和接地导体5绝缘。可是，第2天线元件9夹介由电介质构成了的基材3而与接地导体5和第1天线元件7进行电容耦合。还有，第2天线元件9夹介外皮18而与同轴电缆11的外侧导体17进行电容耦合。这种配置等价于夹介电容器而使第2天线元件9与接地导体5、第1天线元件7和外侧导体17连接了的配置。因此，在同轴电缆11的中心导体13中流过交流电流的话，在接地导体5和第2天线元件9之间、第1天线元件7和第2天线元件9之间以及第2天线元件9和外侧导体17之间就会流过电流。另外，在接地导体5和第2天线元件9之间流动的电流对第2天线元件9的谐振几乎不做贡献。

为了调节接触部9A和外侧导体17之间的电容，在外皮18和接触部9A之间可以设置薄膜状的电介质部件。通过该电介质部件，就容易调整第2天线元件9产生的谐振频率。

其次，对2谐振天线1的谐振原理进行说明。

2谐振天线1的第1谐振，由第1天线元件7上分布的电流来产生。即，该谐振由第1天线元件7所构成的第1倒F天线来产生。第1倒F天线的谐振原理与λ/4单极天线的谐振原理相同。第1天线元件7的长度为第1倒F天线的波长的约1/4。用于使第1倒F天线产生谐振频率的阻抗匹配根据同轴电缆11的中心导体13接合位置来进行。

2谐振天线1的第2谐振由第2天线元件9和同轴电缆11的外侧导体17上分布的电流来产生。即，该谐振由第2天线元件9和外侧导体17所构成的第2倒F天线来产生。第2倒F天线的谐振原理与λ/2天线的谐振原理相同。从同轴电缆11的中心导体13向第1天线元件7供给交流电流的话，就通过第1天线元件7和第2天线元件9的电容耦合，在第2天线元件9上产生第1电流。第1电流分布在第2天线元件9上。通过第2天线元件9和外侧导体17的电容耦合，在外侧导体17上产生第2电流。第2电流夹介第2接合部5B而流到接地导体5的GND面。对于第2天线元件9，外侧导体17的接触部9A到第2接合部5B的长度为第2倒F天线的波长的约1/2。用于使第2倒F天线产生谐振频率的阻抗匹配根据在第2天线元件9和外侧导体17之间夹介的外皮18的厚度来进行。因此，在第2倒F天线中，第2天线元件9和外侧导体17借助于外皮18一类的绝缘层而不进行电接触是很重要的。

这样构成了的2谐振天线1具有图6所示的VSWR特性和图7A所示的发射特性。

对于VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)，以下进行详细说明。在使供电线与天线连接了的状态下，在供电线中流过交流电流的话，电流就向天线流动。由该电流在供电线上产生的电压的振荡称为行波。若供电线的特性阻抗和天线的特性阻抗不同的话，在连接了供电线和天线的部位，电流就会反射，一部分返回发送机侧。由该电流在供电线上产生的电压的振荡称为反射波。一般而言，供电线内存在反射波的话，在连接了供电线和天线的部位就会产生功率损耗，因而要尽可能抑制反射波的生成，为此就要调整供电线的特性阻抗和天线的特性阻抗，使其具有相同的值。在供电线中存在行波和反射波的话，2个波就会合成而生成驻波。驻波的最大振幅和最小振幅的比称为VSWR。还有，VSWR和功率损耗率(反射功率)R用(1)式中表示的反射系数|Γ|，分别用(2)式和(3)式来表示。

|Γ|＝(Zi-Z0)/(Zi+Z0)                …(1)

VSWR＝(1+|Γ|)/(1-|Γ|)              …(2)

R＝|Γ|²×100                        …(3)

另外，Zi为线路(供电线)的特性阻抗，Z0为负载(天线)的特性阻抗。

例如，把50Ω的同轴电缆11与75Ω的偶极天线连接的话，则|Γ|＝0.2，VSWR＝1.5，R＝4。因此，从天线的供电点反射4％的功率。

供电线的特性阻抗和天线的特性阻抗具有相同值的话，则反射系数为0，VSWR为1。此时，功率反射为0，在供电点不产生功率的反射损失。根据(2)式和(3)式，VSWR的值越大，在供电点处功率的反射损失就越大。根据上述情况，在作成天线时，为了防止功率损耗，要调整供电线和天线的特性阻抗，尽可能使VSWR的值接近1。

在图6中，具有VSWR的值比2低的频率的频带宽度在2区域出现。第1个区域是从2.2GHz到2.9GHz的范围。第2个区域是从5.1GHz到5.2GHz的范围。因此，频带宽度在2GHz带为约700MHz，在5GHz带为约100MHz。

以下对于发射特性进行详细说明。从供电线供给了的功率在被作为电波发射之前，由于构成天线的材料，作为热而损失。还有，天线的发射图形随天线的形状而变化。因此，为了理解天线的性能，如图7B所示，使天线转动，调查在全方位的天线的增益，把握在天线内的功率损耗(增益性)和天线的发射图形(指向性)。

如图7A所示，在2GHz带和5GHz带中，作为主偏振波的垂直偏振波为大体上接近圆形的形状，并且具有高增益性。因此，2谐振天线1具有作为天线所必要的特性即无指向性和高增益性。

2谐振天线1具有以下特征。

生成第1谐振频率的第1天线元件7和生成第2谐振频率的第2天线元件9互相独立配置，因而第1谐振频率和第2谐振频率的设定可以自由进行。例如，能容易地调整两频率，使第1谐振频率和第2谐振频率的差变大。

第1接合部7C、第2接合部5B、接触部9A的位置能彼此独立设定，因而2谐振天线1和同轴电缆11的阻抗调整容易进行。

第1接合部7C、第2接合部5B、接触部9A配置在基材3的表面，因而同轴电缆11的固定可简单进行。而且，第1接合部7C、第2接合部5B、接触部9A配置为1直线状，因而不用使同轴电缆11弯曲，同轴电缆11的固定更可简单进行。

使L字状的第1天线元件7和带状的接地导体5组合，在基材3上形成使一部分开口了的微缝部6，在微缝部6中配置带状的第2天线元件9，从而制造2谐振天线1，因此实现了天线的小型化、薄型化。

第2天线元件9设置得较长，大致与第1天线元件7和接地导体5平行，在第1天线元件7和接地导体5的内侧形成，因而能容易地确保在第2天线元件9和第1天线元件7之间以及第2天线元件9和接地导体5之间有大的电容。

作为天线的供电线，使用了在中心导体13的外侧配置了外侧导体17的同轴电缆11，因而2谐振天线1上产生了的噪音被外侧导体17吸收。因此，2谐振天线1不易受到噪音的影响。

在由聚酰亚胺系的电介质构成的基材3的表面形成由薄膜金属元件构成的第1天线元件7和第2天线元件9来制造2谐振天线1，因而实现了天线构造的简单化、制造成本的廉价化。

作为2谐振天线1的制造方法，也可以采用使用了CCL的蚀刻法及丝网印刷来制造2谐振天线。根据该方法，在1个工序中，在基材3上形成接地导体5、第1天线元件7和第2天线元件9，因而接地导体5的形状、第1天线元件7的形状、第2天线元件9的形状，以及接地导体5和第2天线元件9的相对位置、第1天线元件7和第2天线元件9的相对位置，被分别正确固定在基材3上。因此，接地导体5和第2天线元件9，以及第1天线元件7和第2天线元件9之间的电容能维持正确的值，并且2谐振天线1可短时间大量生产。还有，2谐振天线1的制造不需要金属模具，因而实现了初期投资的廉价化和天线形状的柔软性。

作为2频率对应无线LAN用天线，其次说明在笔记本电脑19中搭载2谐振天线1的方法。

如图8所示，在笔记本电脑19的LCD部20上设置2谐振天线1的场合，使2谐振天线1的基材3的一部分与LDC面23的背侧叠合，夹介双面胶带，在LCD部20的框架部设置2谐振天线1。一般而言，为了实现笔记本电脑19的轻薄化，LCD部20设计得非常薄。2谐振天线1的厚度为100μm的程度，非常薄，因而不产生由于2谐振天线1的设置而增加LCD部20的厚度的问题。

如图10所示，在笔记本电脑19的机箱21的角部设置2谐振天线1的场合，把2谐振天线1弯折起来，夹介双面胶带而设置在笔记本电脑19的机箱21的角部。2谐振天线1以薄的有可挠性的基材3作为基板，因而能使天线自身弯曲。详细情况如图9所示，由线段L把基材3分为垂直部25和水平部27，把垂直部25对水平部27在+Z方向垂直弯折。垂直部25具有第1天线元件7的短路部7A的一部分、第1天线元件7的发射部7B和第2天线元件9。水平部27具有第1天线元件7的短路部7A的其余部分和接地部5。根据该构造，谐振天线1就可设置在笔记本电脑19的机箱21的角部。

作为2谐振天线装置，其次说明向支承部件33粘接2谐振天线1的方法。

图11是2谐振天线装置31的透视图。另外，在本实施方式中，以支承部件33的较长方向为X轴，宽度方向为Y轴，高度方向为Z轴，X轴、Y轴、Z轴分别互相正交。2谐振天线装置31具有2谐振天线1和支承部件33。另外，基材3、接地导体5、第1天线元件7和第2天线元件9具有可挠性。

支承部件33具有刚性，用树脂或陶瓷等非导体(绝缘体)构成。支承部件33由上端部35、接合部37和下端部39一体形成。上端部35和下端部39的较长方向沿着X轴，宽度方向沿着Y轴而配置。上端部35的前端部35A位于比下端部39的前端部39A靠-X侧。接合部37的较长方向沿着Z轴，宽度方向沿着Y轴而配置。接合部37的一端与上端部35的基端部35B接合，接合部37的另一端与下端部39的基端部39B接合。

基材3按与支承部件33的上端部35、接合部37和下端部39的总长度相等来设定。基材3和支承部件33用双面胶带或粘着剂互相固定。在支承部件33上固定了基材3的状态下，基材3沿着支承部件33的外面配置。接地导体5、第1天线元件7和第2天线元件9可以按照基材3的弯折而弯折。另外，也可以使基材3具有刚性，代替支承部件33。

2谐振天线装置31具有以下特征。

向支承部件33粘接了基材3时，即使支承部件33和基材3的相对位置偏离，接地导体5的形状、第1天线元件7形状、第2天线元件9形状、接地导体5和第2天线元件9的相对位置以及第1天线元件7和第2天线元件9的相对位置也都不会变化。

由于立体地形成了基材3，因而2谐振天线装置31的设置面积就会减小。

2谐振天线装置31可设置在窄的空间，且可容易地取得2个正确的谐振频率。还有，由于立体地形成了基材3，因而能很好地进行三维电波的发射和接收。

通过不改变基材3的形状而改变支承部件33的形状，就可容易地变更2谐振天线装置31的形状。

采用蚀刻法等在基材3上形成接地导体5、第1天线元件7和第2天线元件9。因此，可正确维持各导体的形状精度、位置精度，各导体的宽度也可设定为1mm以下。而且，各导体的形状能自由形成，并实现量产性的提高和制造成本的降低。

因为基材3固定于支承部件33，所以基材3、接地导体5、第1天线元件7、第2天线元件9不易变形。因此，2谐振天线装置31容易操作，且谐振频率维持规定的值。

如果使设置了各导体的面不与支承部件33接触而在支承部件33上固定基材3，则各导体不出现在2谐振天线装置31的表面上，因而各导体不易受伤。

因为支承部件33用树脂和陶瓷等构成，所以减轻了2谐振天线装置31的质量。还有，因为2谐振天线装置31形成为与现有的倒F天线相同的形状，所以能容易地确保与现有的倒F天线的兼容性。

因为在支承部件33的表面上粘接基材3，所以基材3的粘接作业容易，2谐振天线装置31的制造作业也容易。

如果用同轴电缆11的外皮18使第2天线元件9不与同轴电缆11的中心导体13或外侧导体15直接导通，就不用另外准备具有绝缘性的其它部件而构成2谐振天线装置31。

另外，也可以适当地变更支承部件33的形状和基材3的形状。还有，也可以适当地变更在基材3上设置了的接地导体5、第1天线元件7、第2天线元件9的形状。例如，也可以使支承部件33形成为球状，粘接具有与该支承部件对应的形状的基材而构成2谐振天线装置31。还有，为了取得3个以上正确的谐振频率，也可以在基材3上另外设置除了接地导体5、第1天线元件1、第2天线元件9以外的导体。

图12A是表示本实施方式的2谐振天线1的第1变形例的图。2谐振天线1A具有基材3、接地导体5、第1天线元件7、第2天线元件9和绝缘层40。2谐振天线1和2谐振天线1A的构成上的差异在于，在2谐振天线1A的表面的一部分上包覆了薄的绝缘层40这一点，此外的构成全部相同。具体而言，绝缘层40包覆基材3、除了第1接合部7C的第1天线元件7、第2天线元件9和除了第2接合部5B的接地导体5。另外，绝缘层40只要至少包覆了除了第1接合部7C的第1天线元件7、第2天线元件9和除了第2接合部5B的接地导体5即可。

图12B是表示本实施方式的2谐振天线1的第2变形例的图。2谐振天线1B和2谐振天线1A的构成上的差异在于，第1接合部7C和第2接合部5B不是沿着Y轴而配置这一点，此外的构成全部相同。另外，2谐振天线1B上的第1接合部7C和第2接合部5B的配置是对2谐振天线1B和同轴电缆11进行了阻抗调整的结果。

2谐振天线1A、1B具有以下特征。

由于绝缘层40的设置，接地导体5、第1天线元件7和第2天线元件9不易受到损伤。

如果把绝缘层40和基材3预先设定为不同的颜色，就容易辨别第1接合部7C和第2接合部5B的位置。

由于绝缘层40的设置而使2谐振天线1A、1B直接接触其它部件，因而在把2谐振天线1A、1B设置在无线通讯设备上的场合，就不必另外设置绝缘部件。

图12C是表示本实施方式的2谐振天线1的第3变形例的图。2谐振天线1C和2谐振天线1的构成上的差异在于，使接地导体5与第1天线元件7的宽度相同，并使其从基材3的一方端部向另一方端部沿着X轴方向配置这一点，此外的构成全部相同。

本发明所涉及的2谐振天线并不限于上述了的实施方式，而是可以适当地变更。

接地导体5、第1天线元件7和第2天线元件9不必都设在基材3的表面，第2天线元件9也可以设在基材3的背面。

也可以不通过接地导体5和第1天线元件7的组合来形成微缝部6，还有，也可以不把第2天线元件9配置在微缝部6中。即，在基材3上设置具有大的面积的接地导体5，使第1天线元件7与接地导体5的一端导通之后，不与接地导体5和第1天线元件7直接结合而在基材3上设置第2天线元件9即可。

也可以使用2个导线互相平行配置而成的电缆，代替同轴电缆11。

也可以不与接地导体5、第1天线元件7、第2天线元件9中的任意一个直接结合而在基材3的表面另外配置多个天线元件，设计成在2个以上的频率进行谐振。

(第2实施方式)

图13是2谐振天线41的俯视图。另外，在本实施方式中，以基材43的长边方向为X轴，短边方向为Y轴，X轴和Y轴互相正交。

2谐振天线41是薄膜状的单极天线，具有基材43、第1天线元件45、第2天线元件47和阻抗调整元件49。基材43是具有可挠性的带状薄板，由聚酰亚胺系的树脂等电介质构成。在基材43的表面设有作为薄膜状的导体的第1天线元件45、第2天线元件47和阻抗调整元件49。

第1天线元件45由作为带状导体的第1发射部45A、第2发射部45B和结合部45C构成。第1发射部45A沿着X轴配置。第2发射部45B比第1发射部45A靠+Y侧，且沿着X轴配置。第2发射部45B的前端45G配置在比第1发射部45A的前端45F靠+X侧。接合部45C沿着Y轴配置，导通连接第1发射部45A的基端部45E和第2发射部45B的基端部45D。根据这种配置，在基材43上形成了使一部分开口了的微缝部46。

第2天线元件47形成为带状。第2天线元件47在微缝部46中沿着X轴配置。第2天线元件47的前端47A配置在比第1发射部45A的前端45F靠+X侧，且比第2发射部45B的前端45G靠-X侧。

阻抗调整元件49形成为带状。阻抗调整元件49，在微缝部46中，在第1天线元件45的第2发射部45B和第2天线元件47之间，沿着X轴配置。阻抗调整元件49的前端49A配置在比第1天线元件45的第2发射部45B的前端45G靠+X侧，且比第2天线元件47的前端部47A靠+X侧。阻抗调整元件49的基端部49B配置在比第2天线元件47的基端部47B靠+X侧。另外，阻抗调整元件49也可以设在基材43的背面。

2谐振天线41中使用的天线元件的长度按第1天线元件45的第1发射部45A、第2天线元件47、第1天线元件45的第2发射部45B、阻抗调整元件49的顺序变小。另外，为了调整2谐振天线41的谐振频率，第1天线元件45的第2发射部45B的长度和阻抗调整元件49的长度可以一起变化。

如图14所示，本实施方式中使用了的天线元件的实际的尺寸如下。第1天线元件45的第1发射部45A是宽1mm、长54mm的导体。第1天线元件45的第2发射部45B是宽1mm、长20mm的导体。第1天线元件45的接合部45C是宽1mm、长3mm的导体。第2天线元件47是宽1mm、长21mm的导体，离第1天线元件45的接合部45C约7mm，配置在微缝部46中。阻抗调整元件49是宽1mm、长11mm的导体，离第1天线元件45的接合部45C约7mm。另外，阻抗调整元件49相对于第2天线元件47只要在约3mm的范围内，也可以偏离X轴方向而配置。

同轴电缆11是与第1实施方式中使用的同轴电缆相同的构成。还有，也可以使用2个导线互相平行配置而成的电缆，代替同轴电缆11。

如图13所示，在第1天线元件45的第2发射部45B的一部分上，为了使第1天线元件45与同轴电缆11的中心导体13以直流电流导通接合，设有第1接合部51。在阻抗调整元件49的一部分上，为了使阻抗调整元件49与同轴电缆11的包覆材料15接触或用粘接材料固定，设有第1接触部53。阻抗调整元件49借助于同轴电缆11的包覆材料15而与同轴电缆11的中心导体13及外侧导体17绝缘。在第2天线元件47一部分上，为了使第2天线元件47与同轴电缆11的外侧导体17以直流电流导通接合，设有第2接合部55。在第1天线元件45的第1发射部45A的一部分上，为了使第1天线元件45与同轴电缆11的外皮18接触或用粘接材料固定，设有第2接触部57。第1发射部45A借助于同轴电缆11的外皮18而与同轴电缆11的中心导体13及外侧导体17绝缘。第1接合部51、第2接合部55、第1接触部53和第2接触部57沿着Y轴配置一条直线上。

在同轴电缆11的终端部露出了的中心导体13通过软钎料而与第1接合部51接合。由包覆材料15包覆了的中心导体13与第1接触部53接触或用粘接材料固定。中心导体13未与阻抗调整元件49直接电连接，因而即使在阻抗调整元件49和中心导体13之间施加直流电压，也不会流过电流。从同轴电缆11露出了的外侧导体17通过软钎料而与第2接合部55接合。由外皮18包覆了的外侧导体17与第2接触部57接触或用粘接材料固定。外侧导体17未与第1天线45的第1发射部45A直接电连接，因而即使在第1发射部45A和外侧导体17之间施加直流电压，也不会流过电流。

第1天线元件45夹介基材43而与第2天线元件47和阻抗调整元件49进行电容耦合。这种配置等价于夹介电容器而使第1天线元件45与第2天线元件47和阻抗调整元件49连接的配置。因此，在同轴电缆11的中心导体13中流过交流电流的话，电流就在第1天线元件45和第2天线元件47之间，且在第1天线元件45和阻抗调整元件49之间流动。

2谐振天线41的第1谐振由第1天线元件45上分布的电流产生。第2谐振天线41的第2谐振由第2天线元件47上分布的电流产生。阻抗调整元件49起到调整2谐振天线41和同轴电缆11的阻抗，使VSWR的值下降的作用，因而跨多个区域而确保了具有VSWR的值比「2」低的频率的频带宽度。

这样构成了的2谐振天线41具有图15所示的VSWR特性和图16A所示的发射特性。

图15中虚线所示的曲线是2谐振天线1的VSWR特性。图15中实线所示的曲线是2谐振天线41的VSWR特性。在图15中，具有VSWR的值比「2」低的频率的频带宽度在2区域出现。第1个区域是从2.3GHz到2.6GHz的范围。第2个区域是从4.5GHz到5.9GHz的范围。因此，频带宽度在2GHz带为约300MHz，在5GHz带为约1400MHz。

对于2谐振天线1，在频率为大致5.15GHz处，VSWR值为极小值，而且VSWR值为「2」以下的频率的范围(频带)是5.1GHz～5.2GHz。对于2谐振天线41，在频率为大致4.9GHz和5.8GHz处，VSWR值为极小值，而且VSWR值为「2」以下的频率的范围(频带)是4.5GHz～5.9GHz，VSWR值为「2」以下的频率的范围扩展了。另外，上述频率范围的扩展成为上述各极小值接近的1个主要原因。大致与2谐振天线1同样，产生了2GHz周边的谐振频率。

2谐振天线41的发射特性，如图16A所示，在2GHz带和5GHz带中，作为主偏振波的垂直偏振波为大体上接近圆形的形状，并且具有高增益性。因此，2谐振天线41具有作为天线所必要的特性即无指向性和高增益性。

2谐振天线41具有以下特位。

生成第1谐振频率的第1天线元件45和生成第2谐振频率的第2天线元件47互相独立配置，因而第1谐振频率和第2谐振频率的设定可以自由进行。

阻抗调整元件49独立于第1天线元件45和第2天线元件47而配置，因而2谐振天线41和同轴电缆11的阻抗调整容易进行。

第1接合部51、第2接合部55、第1接触部53、第2接触部57的位置能彼此独立设定，因而2谐振天线41和同轴电缆11的阻抗调整容易进行。

第1接合部51、第2接合部55、第1接触部53、第2接触部57配置在基材43的表面，因而同轴电缆11的固定可简单进行。而且，第1接合部51、第2接合部55、第1接触部53、第2接触部57配置为1直线状，因而不用使同轴电缆11弯曲，同轴电缆11的固定更可简单进行。

根据第1天线元件45的形状，在基材43上形成使一部分开口了的微缝部46，在微缝部46中配置带状的第2天线元件47和阻抗调整元件49，从而制造2谐振天线41，因此实现了天线的小型化、薄型化。

第2天线元件47设置得较长，大致与第1天线元件45的第1发射部45A和第2发射部45B平行，在第1发射部45A和第2发射部45B的内侧形成，因而能容易地确保在第2天线元件47和第1发射部45A之间以及第2天线元件47和第2发射部45B之间有大的电容。

作为天线的供电线，使用了在中心导体13的外侧配置了外侧导体17的同轴电缆11，因而2谐振天线41上产生了的噪音被外侧导体17吸收。因此，2谐振天线41不易受到噪音的影响。

在由聚酰亚胺系的电介质构成的基材3的表面形成由薄膜金属元件构成的第1天线元件45、第2天线元件47、阻抗调整元件49来制造2谐振天线41，因而实现了天线构造的简单化、制造成本的廉价化。

2谐振天线41在5GHz带具有宽广的频带宽度，因而用1个2谐振天线41就能在5GHz带容易地产生多个谐振频率。还有，2谐振天线41与2谐振天线1相同，能产生2GHz带的谐振频率。

在作为2频率对应无线LAN用天线而搭载2谐振天线41的场合，与第1实施方式所涉及的2谐振天线1相同，可以将其设置在笔记本电脑的LCD部、笔记本电脑的机箱的角部或支承部件上(参照图17、18和19)。

还有，作为2谐振天线41A，可以用薄的绝缘层59包覆2谐振天线41的表面的一部分(参照图20)。具体而言，绝缘层59包覆基材43、除了第1接合部51的第1天线元件45、除了第2接合部55的第2天线元件47、阻抗调整元件49。

(第3实施方式)

图21是2谐振天线61的俯视图。另外，在本实施方式中，以基材43的长边方向为X轴，短边方向为Y轴，X轴和Y轴互相正交。

2谐振天线61与第2实施方式所涉及的2谐振天线41的构成上的差异在于，从微缝部46中去除了阻抗调整元件49这一点，此外的构成全部相同。

同轴电缆11是与第1实施方式中使用的同轴电缆相同的构成。还有，也可以使用2个导线互相平行配置而成的电缆，代替同轴电缆11。

2谐振天线61的第1谐振由第1天线元件45上分布的电流产生。2谐振天线61的第2谐振由第2天线元件47上分布的电流产生。

这样构成了的2谐振天线61具有图22所示的VSWR特性和图23A所示的发射特性。

图22的虚线所示的曲线是2谐振天线1的VSWR特性。图22的实线所示的曲线是2谐振天线61的VSWR特性。在图22中，具有VSWR的值比「2」低的频率的频带宽度在2区域出现。第1个区域是从2.2GHz到2.6GHz的范围。第2个区域是从4.5GHz到6.0GHz的范围。因此，频带宽度在2GHz带为约400MHz，在5GHz带为约1500MHz。

对于2谐振天线1，在频率为大致5.15GHz处，VSWR值为极小值，而且VSWR值为「2」以下的频率的范围(频带)是5.1GHz～5.2GHz。对于2谐振天线61，在频率为大致4.7GHz和5.3GHz处，VSWR值为极小值，而且VSWR值为「2」以下的频率的范围(频带)是4.5GHz～6.0GHz，VSWR值为「2」以下的频率的范围扩展了。另外，上述频率范围的扩展成为上述各极小值接近的1个主要原因。大致与2谐振天线1同样，产生了2GHz周边的谐振频率。

2谐振天线61的发射特性，如图23A所示，在2GHz带和5GHz带中，作为主偏振波的垂直偏振波为大体上接近圆形的形状，并且具有高增益性。因此，2谐振天线61具有作为天线所必要的特性即无指向性和高增益性。

2谐振天线61在5GHz带具有宽广的频带宽度，因而用1个2谐振天线61就能在5GHz带容易地产生多个谐振频率。还有，2谐振天线61与2谐振天线1相同，能产生2GHz带的谐振频率。

在作为2频率对应无线LAN用天线而搭载2谐振天线61的场合，与第1实施方式所涉及的2谐振天线1相同，可以将其设置在笔记本电脑的LCD部、笔记本电脑的机箱的角部或支承部件上。

2谐振天线61具有与2谐振天线1大体上相同的特征，还有，可以用薄的绝缘层包覆2谐振天线1的表面的一部分。

(第4实施方式)

图24是2谐振天线81的俯视图。另外，在本实施方式中，以基材83的长边方向为X轴，短边方向为Y轴，X轴和Y轴互相正交。

2谐振天线81与第2实施方式所涉及的2谐振天线41的构成上的差异在于，在基材83的背面设有第1天线元件89和第2天线元件91，并用通孔93导通接合第2天线元件87、91这一点，此外的构成全部相同。

通孔93设在基材83的中央部。在第1天线元件85设置在基材83的表面，第1天线元件89设置在了基材83的背面的状态下，第1天线元件85和第1天线元件89相对于通孔93配置在互相点对称的位置。在第2天线元件87设置在基材83的表面，第2天线元件91设置在了基材83的背面的状态下，第2天线元件87和第2天线元件91相对于通孔93配置在互相点对称的位置。

夹介第1接合部，同轴电缆的中心导体以直流电流与第1天线元件85的第2发射部85B导通接合。夹介第2接合部，同轴电缆的外侧导体以直流电流与第2天线元件87导通接合。夹介接触部，同轴电缆的外皮与第1天线元件85的第1发射部85A接触或用粘接材料固定。第1发射部85A借助于同轴电缆的外皮而与同轴电缆的中心导体及外侧导体绝缘。第2天线元件91夹介第2接合部、第2天线元件87、通孔93而与同轴电缆的外侧导体导通接合。同轴电缆只与基材83的表面接合，因而第1天线元件89与同轴电缆的中心导体及外侧导体绝缘。

另外，同轴电缆是与第1实施方式中使用的同轴电缆相同的构成。还有，也可以使用2个导线互相平行配置而成的电缆，代替同轴电缆。

调整第1天线元件85、89、第2天线元件87、91的形状和大小，使互相的位置关系成为恰当的状态，2谐振天线81就会产生4个谐振频率。例如，如果按在2GHz带产生2个谐振频率，在5GHz带产生2个谐振频率的方式，把第1天线元件85和第2天线元件87配置在基材83的表面，把第1天线元件89和第2天线元件91配置在基材83的背面，则只使用1个2谐振天线81就在2Hz带和5GHz带的宽广的范围产生谐振频率。

另外，第1天线元件85和第1天线元件89的形状不必相同。同样，第2天线元件87和第2天线元件91的形状也不必相同。

在作为2频率对应无线LAN用天线而搭载2谐振天线81的场合，与第1实施方式所涉及的2谐振天线1相同，可以将其设置在笔记本电脑的LCD部、笔记本电脑的机箱的角部或支承部件上。

2谐振天线81具有与2谐振天线1大体上相同的特征，还有，可以用薄的绝缘层包覆2谐振天线1的表面的一部分。

工业实用性

本发明的天线能设置在窄的空间中，且容易分别取得属于分开的频带的2个谐振频率，因而能分别实现天线构造的简单化及制造成本的廉价化。

Claims (16)

1.一种天线，其特征在于具有：

由电介质构成的薄的板状的基材(3)；

由薄膜状、带状的导体构成，设在上述基材(3)上的接地导体(5)；

由薄膜状、L字形状的导体构成，一端与上述接地导体(5)的一端导通，设在上述基材(3)上的第1天线元件(7)；

由薄膜状、带状的导体构成，不与上述接地导体(5)和上述第1天线元件(7)导通而设在上述基材(3)上的第2天线元件(9)；

为了使上述第1天线元件(7)与电缆(11)的第1导体(13)导通接合而设在上述第1天线元件(7)上的第1接合部(7C)；

为了使上述第2天线元件(9)夹介电介质部件(18)、与上述电缆(11)的第2导体(17)接触而设在第2天线元件(9)上的接触部(9A)；以及

为了使上述接地导体(5)与上述电缆(11)的上述第2导体(17)导通接合而设在上述接地导体(5)上的第2接合部(5B)。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，第1谐振由上述第1天线元件(7)上分布的电流来产生，且第2谐振由上述第2天线元件(9)上分布的电流来产生。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，上述接地导体(5)、上述第1天线元件(7)和上述第2天线元件(9)设在上述基材(3)的一个面上。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，使所述接地导体(5)和所述第1天线元件(7)组合，从而在所述基材(3)上形成使一部分开口了的微缝部(6)，且在所述微缝部(6)中配置有所述第2天线元件(9)。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，在除了上述第1接合部(7C)和上述第2接合部(5B)以外的上述第1天线元件(7)、上述第2天线元件(9)和上述接地导体(5)的表面上包覆有绝缘层(40)。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，

上述电缆(11)为同轴电缆，

上述第1导体(13)为上述同轴电缆的内侧导体，

上述第2导体(17)为上述同轴电缆的外侧导体，

上述电介质部件(18)为上述同轴电缆的外皮。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，在上述接触部(9A)和上述同轴电缆的外皮之间，设有薄膜状的电介质部件。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，上述基材(3)具有可挠性。

9.根据权利要求8所述的天线，其特征在于，上述接地导体(5)、上述第1天线元件(7)和上述第2天线元件(9)具有可挠性。

10.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，还具有由非导体构成，固定上述基材(3)的支承部件(33)。

11.根据权利要求10所述的天线，其特征在于，

支承部件(33)由以下部分构成：

在一方向延伸的上端部(35)；

与上述上端部(35)平行配置的下端部(39)；以及

一端部与上述上端部(35)的一端(35B)垂直接合，且另一端与上述下端部(39)的一端(39B)垂直接合了的接合部(37)。

12.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，上述基材(3)设置在笔记本电脑(19)的LCD部(20)。

13.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，上述基材(3)设置在笔记本电脑(19)的机箱(21)的角部。

14.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，采用蚀刻法和丝网印刷中的至少一种方法，在基材(3)上形成上述接地导体(5)、上述第1天线元件(7)和上述第2天线元件(9)。

15.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还具有用于固定上述基材(3)的具有刚性的支承部件(33)。

16.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，分别独立地设定上述第1接合部(7C)、上述第2接合部(5B)和上述接触部(9A)的位置。

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