CN101471493A - 平面单极天线以及电子设备 - Google Patents

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CN101471493A CN200810185017.3A CN200810185017A CN101471493A CN 101471493 A CN101471493 A CN 101471493A CN 200810185017 A CN200810185017 A CN 200810185017A CN 101471493 A CN101471493 A CN 101471493A
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Abstract

本发明的平面单极天线具有绝缘体的薄膜、形成在上述薄膜上的一体的平面的导电体的天线元件、形成在上述薄膜上的被保持在接地电位的平面的导电体的接地元件。上述天线元件包括：第1极性元件，其由平面的导电体构成，且具有给电点；电容元件以及线圈元件，其与上述第1极性元件一体地形成，且由平面的导电体构成，该电容元件具有电容组件，该线圈元件具有线圈组件；第2极性元件，其与上述电容元件以及上述线圈元件一体地形成，且由平面的导电体构成。

Description

平面单极天线以及电子设备
技术领域
本发明涉及平面单极天线以及电子设备。
背景技术
以往，公知手提式终端和PDA(Personal Digital Assistant)等具有无线通信功能的便携终端。
另外，公知能够进行多个频带的无线信号的收发信的小型多频带天线。以往的多频带天线是通过设置多个相对于必要的频率发生共振的天线元件，来实现多频带共振(例如，参照日本特开2007-13596号公报)。
另外，作为大型的单极天线存在以下这样的技术，在棒形天线的中间设置与该棒形天线相独立的部件即捕获线圈来产生多个共振频率。捕获线圈是由线圈以及电容构成的部件。
作为便携终端的无线通信用的天线要求使用多频带天线。但是，由于上述以往的多频带天线需要多个天线元件，所以存在天线的大小、面积变大的问题。
另外，如上述以往的单极天线那样，即使将使用了作为其他部件的捕获线圈结构适用到平面的薄膜天线中，也必需后添加的其他部件，在薄膜上安装后添加部件是困难的。
而且，在平面天线中，也考虑了平行地设置多个元件来构成多频带天线的方法。但是，在该多频带天线中，由于与接地部分之间的距离在各元件不同，所以根据频率阻抗也不同，要成为适当的耦合变得困难。
发明内容
本发明的课题是实现能够小型化以及制造容易且能够适当地耦合的多频带天线。
本发明的平面单极天线具有：绝缘体的薄膜；形成在上述薄膜上一体的平面的导电体的天线元件；形成在上述薄膜上的被保持在接地电位的平面的导电体的接地元件。上述天线元件包括：第1极性元件，其由平面的导电体构成，且具有给电点；电容元件以及线圈元件，其与上述第1极性元件一体地形成，且由平面的导电体构成，该电容元件具有电容组件，该线圈元件具有线圈组件；第2极性元件，其与上述电容元件以及上述线圈元件一体地形成，且由平面的导电体构成。
本发明的电子设备具有通过天线进行无线通信的通信机构和控制上述通信机构的控制机构，其特征在于，上述天线具有：绝缘体的薄膜；形成在上述薄膜上的一体的平面的导电体的天线元件；形成在上述薄膜上的被保持在接地电位的平面的导电体的接地元件。上述天线元件是包括以下部件的平面单极天线，即，第1极性元件，其由平面的导电体构成，且具有给电点；电容元件以及线圈元件，其与上述第1极性元件一体地形成，且由平面的导电体构成，该电容元件具有电容组件，该线圈元件具有线圈组件；第2极性元件，其与上述电容元件以及上述线圈元件一体地形成，且由平面的导电体构成。
发明的效果
根据本发明，能够实现小型化以及制造容易且能够适当地耦合的多频带天线。
附图说明
图1是本发明的实施方式的手提式终端的主视图。
图2(a)是手提式终端的背面的透视图。(b)是手提式终端的侧面的透视图。(c)是手提式终端的上面的透视图。
图3是表示手提式终端的电路结构的图。
图4是表示实施方式的平面单极天线的结构的图。
图5是表示实施方式的平面单极天线和同轴电缆的连接结构的图。
图6是表示单频带的单极天线的结构的图。
图7(a)是多频带的单极天线的等价电路图。(b)是表示单极天线的相对于频率的S参数特性的图。
图8是表示实施方式的平面单极天线的相对于频率的S参数特性的图。
图9是表示实施方式的其他平面单极天线的结构的图。
图10是表示实施方式的其他平面单极天线的相对于频率的S参数特性的图。
图11是表示第1变形例的平面单极天线的结构的图。
图12是表示第2变形例的平面单极天线的结构的图。
图13(a)是表示第3变形例的平面单极天线的结构的图。(b)是表示第3变形例的其他平面单极天线的结构的图。
图14是表示第4变形例的平面单极天线的结构的图。
图15是表示第5变形例的平面单极天线的结构的图。
图16是表示第6变形例的平面单极天线的结构的图。
图17是表示第6变形例的平面单极天线的相对于频率的S参数的特性的图。
图18是表示第7变形例的平面单极天线的结构的图。
图19是表示第8变形例的平面单极天线的结构的图。
图20是表示第9变形例的平面单极天线的结构的图。
图21(a)是表示第10变形例的平面单极天线的结构的图。(b)是表示第10变形例的其他平面单极天线的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图按顺序详细说明本发明的优选实施方式以及第1～第10变形例。并且，本发明不限于图示例。
参照图1～图10说明本发明的实施方式。首先，参照图1～图6说明本实施方式的装置结构。
图1是表示本实施方式的手提式终端1的正面结构的主视图。
图2(a)是表示手提式终端1的背面的透视结构的透视图。
图2(b)是表示手提式终端1的侧面的透视结构的透视图。
图2(c)是表示手提式终端1的上面的透视结构的透视图。
本实施方式的作为电子机器的手提式终端1是具有对用户操作的信息进行输入信息的存储、条形码的扫描等功能的便携终端。手提式终端1尤其具有在根据无线LAN(Local Area Network)方式通过接入点与外部机器进行无线通信的功能、和通过GSM(Gobal System for Mobile Communications)等的方式进行便携电话通信的功能。
如图1所示，手提式终端1在外壳2的正面具有显示部14、触发键3A、各种键3C等。另外，手提式终端1在外壳2的两侧面具有触发键3B。触发键3A、3B是用于进行后述扫描器部19的光信号发射的触发操作输入的键。各种键3C是用于进行数字等文字输入键、模式切换等各种功能的输入的功能键等。
如图2(a)、(b)、(c)所示，手提式终端1在内部具有平面单极天线30、同轴电缆40、主基板4、GSM模块5、电池6、键基板3a、扫描器部19等。
手提式终端1的各部与主基板4连接。平面单极天线30是用于上述便携电话通信的天线。另外，平面单极天线30被螺钉固定。关于平面单极天线30，在以下进行详细说明。GSM模块5是用于进行上述便携电话通信的模块，通过同轴电缆40与平面单极天线30连接。
扫描器部19通过发射光并将其反射光照射在条形码上，对该反射光进行接收并二值化，来读取条形码的数据。电池6进行对手提式终端1的电源电力供给。键基板3a是在其上设置触发键3A以及各种键3C，并将它们的键输入信号传输到主基板4。
图3表示手提式终端1的电路结构。如图3所示，手提式终端1具有：作为控制机构的CPU(Central Processing Unit)11、输入部12、RAM(RandomAccess Memory)13、显示部14、ROM(Read Only Memory)15、作为具有平面单极天线30的通信机构的无线通信部16、闪存器17、具有天线18a的无线LAN通信部18、扫描器部19、I/F(lnter Face)20等。各部通过总线21连接。
CPU11对手提式终端1的各部进行中央控制。CPU11从存储在ROM15的系统程序以及各种应用程序中将指定的程序展开到RAM13，与被展开到RAM13的程序相辅地进行各种处理。
CPU11通过与各种程序相辅地运行，受理经由输入部12的操作信息的输入，并从ROM15读出各种信息，并对闪存器17进行各种信息的读写，并通过无线通信部16以及平面单极天线30进行与基地局的便携电话通信，由此，通过基地局与外部机器进行通信，并通过无线LAN通信部18以及天线18a与外部机器进行无线LAN通信，并通过扫描器部19读取条形码的数据，并通过I/F20与外部机器进行有线通信。
输入部12包括触发键3A、3B、各种键3C，将操作者按下输入的各键的键输入信号输出到CPU11。另外，输入部12也可以与显示部14一体地作为触摸板构成。
RAM13是临时存储信息的挥发性存储器，具有存储被执行的各种程序、这些各种程序的数据等的工作区域。显示部14由LCD(Liquid Crystal Display)、ELD(Electro Luminescent Display)等构成，根据来自CPU11的显示信号进行各种显示。
ROM15是预先读出各种程序、各种数据且专用地进行存储的存储部。
无线通信部6与平面单极天线30连接，使用平面单极天线30根据GSM等的携带电话通信通过基地局等进行与外部机器的信息收发信。在本实施方式中，作为携带电话通信，以频带域为824～960[MHz]带和1710～1990[MHz]带的多频带的无线通信为例进行说明。平面单极天线30也与这些频带匹配。但是，不限与此，平面单极天线30以及无线通信部16也可以说能够进行其他频带、其他无线通信方式的无线通信的结构。
闪存器17是能够读出和写入各种数据等信息的存储部。
无线LAN通信部18与平面单极天线等天线18a连接，通过天线18a根据无线LAN通信方式通过接入点等进行与外部机器的信息收发信。
扫描器部19读出条形码图片，将该条形码图片的数据输出到CPU11。
I/F20通过通信电缆进行与外部机器的信息收发信。I/F20例如是USB(Universal Serial Bus)方式的有线通信部。
其次，参照图4说明平面单极天线30的结构。
图4是表示平面单极天线30的结构的图。
平面单极天线30具有：薄膜31、作为接地元件的接地部32、作为天线元件的单极性部33。单极性部33具有：作为第1极性元件的极性部34、作为电容元件的电容部35、作为线圈元件的线圈部36、作为第2极性元件的极性部37。
薄膜31是FPC(Flexible Print Circuit)的薄膜，由聚酰亚胺等绝缘体形成。接地部32以及单极性部33由铜箔等平面状的导电体构成，并被印刷配线在薄膜31上。接地部32与接地电位连接。另外，接地部32具有与同轴电缆40连接的突起部32a。
单极性部33是单极性状的天线元件，按顺序一体地形成有极性部34、电容部35、线圈部36、极性部37。极性部34的一端与同轴电缆40连接。电容部35具有间隙。电容部35的电容C与面向电容部35的间隙的部分的面积(长度Lc)成正比。电容部35的静电容量C与间隙长度成反比。
线圈部36是一卷的线圈形状(环状)。随着线圈部36的线圈形状的直径增大，线圈部36的阻抗L也变大。电容部35以及线圈部36具有捕获线圈的功能。极性部37是带状的形状，其前端具有倾斜地切入的切入部371。另外，极性部37与接地部32的上边平行地设置。另外，电容部35具有与接地部32的上边垂直地延伸的间隙。
其次，参照图5说明平面单极天线30和同轴电缆40之间的连接。
图5是表示平面单极天线30和同轴电缆40之间的连接结构的图。但是，在图5中省略了薄膜31。
同轴电缆40是从中心向外侧按顺序由铜线等芯线41、聚乙烯等绝缘体42、外部导体43、作为绝缘体的保护覆盖部44以同心圆形状构成。同轴电缆40的一端的芯线41被钎焊在单极性部33的极性部34的端部，外部导体43被钎焊在接地部32的突起部32a。同轴电缆40的另一端与GSM模块5。在同轴电缆40的另一端，芯线41与GSM模块5的天线电流的端子连接，外部导体43与GSM模块5的接地端连接。将该平面单极天线30中的与同轴电缆40连接的部分称为给电点。
其次，参照图6以及图7说明平面单极天线30的作为基础的单极天线的原理。
图6是表示单频带的单极天线50的结构的图。
图7(a)是表示多频带的单极天线60的等价电路图。
图7(b)是表示单极天线60的相对于频率的S参数特性的图。
如图6所示，单频带的单极天线50具有：弯折成直角的单极性部51、接地部52。单极天线50与图5同样地通过给电点P与同轴电缆连接。另外，在单极性部51中，将与接地部52平行的部分的长度作为长度L1，将垂直于接地部52的部分的长度作为长度L2。
无线通信的电波的波长(要共振的频率的波长)为波长λ。单极性部51的全长(L1+L2)通过设定成λ/4而能够进行与无线通信的电波的共振。将单极性部51夹入塑料、橡胶、陶瓷等介质的结构中，作为ε：介电常数，全长(L1+L2)被缩短成1/(ε)-1/2倍。
另外，由于给电点P的阻抗与接地部52和单极性部51的平行部分之间的距离成反比，所以与送信机(GSM模块5)的输出端子的阻抗配合地设定距离L2。像单极天线50这样，单极性部51的前端侧从接地部52配置成直角的情况下，被设定成约50[Ω]的阻抗。这样，将阻抗设定成50[Ω]的情况下，优选单极性部51的垂直部分的长度L2被设定成λ/8以上，弯折极性部分而成的结构的影响减少。单极性部51的共振频带只是频率λ带。
图4所示的平面单极性天线30与图7(a)所示的多频带的单极天线60等价。单极天线60具有：弯折成直角的单极性部61、接地部62。单极性部61在与接地部62平行的部分的中途具有并联共振电路61a。并联共振电路61a中，电容以及线圈并联地与单极性部61连接。在单极性部61的与接地部62平行的部分中，以并联共振电路61a为界，将前端侧的长度作为长度L3，以并联共振电路61a为界，将给电点P侧的长度作为长度L4。
如图7(b)所示，关于单极天线60的相对于频率的S参数特性，以频率f3和频率f4两个频率发射生共振。S参数是表示入射波和反射波的关系的数值，在该值低的部分发生共振。在高频率侧，以与被并联共振电路61a的阻抗切离的部分以下的元件长度即长度L4对应的频率f4发生共振。在低频率侧，由于并联共振电路61a的阻抗变低，所以以与元件全长即长度(L3+L4)对应的频率f3发生共振。根据该原理，能够实现在并联共振电路61a近前侧的元件长度的共振点和元件全长的共振点这两个频率产生共振的多频带的单极天线60。
图8是表示平面单极天线30的相对于频率的S参数特性的图。在本实施方式的平面单极天线30中，电容部35以及线圈部36与单极天线60的并联共振电路61a对应。由此，平面单极天线30能够作为多频带天线，在与单极性部33的极性部34、37的长度(
Figure A200810185017D00111
单极性部33的与接地部32平行的方向的长度)和极性部37的长度对应的两个频率产生共振。
如图8所示，在平面单极天线30的相对于频率的S参数特性中，在与极性部34、37的长度对应的频率fa和与极性部34的长度对应的频率fb这两个频带发生共振。
另外，由于极性部37具有切入部371，所以与极性部37的外侧的最长部分和极性部37内的对角线部分的长度对应地发生共振，能够使与极性部37的长度对应的低频率侧的共振频带域变宽。
另外，在平面单极性天线30中，通过变更单极性部33和接地部32之间的距离，能够自由地变更设定给电点P的阻抗。例如，当将接地部32的上边和极性部34之间的角度设定得大时，单极性部33和接地部32之间的距离变大，给电点P的阻抗也变高。相反，将接地部32的上边和极性部34之间的角度设定得小时，单极性部33和接地部32之间的距离变小，给电点P的阻抗也变低。
其次，参照图9以及图10说明平面单极天线30的电容部35以及线圈部36的位置变更的情况下的特性。
图9是表示平面单极天线30a的结构的图。
图10是表示平面单极天线30a的相对于频率的S参数特性的图。
图9所示的平面单极天线30a是将平面单极天线30的电容部35以及线圈部36向给电点P侧平行移动后的天线。平面单极天线30a具有：薄膜31(图9中图示略)、接地部32、导电体的单极性部33a。单极性部33a按顺序与极性部34a、电容部35、线圈部36、极性部37a一体地形成。
与平面单极天线30a的接地部32的上边平行的单极性部33a的长度(极性部34a以及37a的长度)等于与平面单极天线30的接地部32的上边平行的单极性部33的长度(极性部34以及37的长度)。但是，平面单极天线30a的极性部34a的长度比平面单极天线30的极性部34的长度短。
将图10所示的平面单极天线30a的相对于频率的S参数特性与图8的平面单极天线30的特性进行比较。在这两个天线的特性中，低频率侧的共振频率为频率fa，没有变化。但是，高频率侧的共振频率成为平面单极天线30a的频率fc比平面单极天线30的频率侧高的值。由此，通过移动设定电容部35以及线圈部36的位置，能够自由地变更高频率侧的共振频率。
根据本实施方式，平面单极天线30具有：薄膜31、形成在薄膜31上的一体的平面的导电体的单极性部33、形成在薄膜31上的平面的导电体的接地部32。单极性部33上，一体地按顺序形成有具有给电点P的极性部34、电容部35、线圈部36、极性部37。这样，使平面单极天线30为薄膜天线，并且单极性部33不用多个天线元件，而且不设置作为其他部件的捕获线圈。由此，能够实现小型化以及制造容易的多频带天线即平面单极天线30。
另外，由一根天线元件构成单极性部33，不相对于接地部32平行设置多个天线元件。由此，能够使共振频率的阻抗没有误差，能够进行适当的耦合。
另外，单极性部33的极性部37具有切入部371。由此，能够使低频率侧的共振频带域变宽。
另外，在平面单极天线30中，极性部34的长度与高频率侧的共振频率对应，单极性部33的长度与低频率侧的共振频率对应。由此，通过调整极性部34的长度和单极性部33的长度来做成平面单极天线30，能够自由地与不共振的频率耦合。
另外，手提式终端1设置具有上述效果的平面单极天线30。由此，能够进行多频带通信，并能够使手提式终端1小型化。
(第1变形例)
参照图11说明上述实施方式的第1变形例。
图11是表示平面单极天线70的结构的图。
在本变形例中，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线70。如图11所示，平面单极天线70具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图11上图示略)、形成在该薄膜上的铜箔等导电体的单极性部71、接地部72。单极性部71中，按顺序一体地形成台形的极性部73、线圈部75、台形的极性部76、带状的极性部77。
另外，由极性部73和极性部76构成其间具有间隙的电容部74。另外，在极性部73的下端部分和接地部72，设定与同轴电缆40连接的给电点P。另外，极性部77与接地部72的上边平行地设置。另外，电容部74具有垂直于接地部72的上边延伸的间隙。
极性部73的下边和接地部72的上边之间的角度为角度θ1。另外，极性部73的下边的长度为长度L5。另外，极性部76的下边和接地部72的上边之间的角度为角度θ2。另外，与平面单极天线70的接地部32的上边平行的单极性部71的长度(极性部73、76、77的长度)为长度L6。
在平面单极天线70中，与极性部73的下边(长度L5)对应地发生共振。即，与极性部73的左侧部分高频率地分离。使用能共振的频率的波长λ1时，长度L5设定成与λ1/4相当的长度。另外，通过变更设定角度θ1，能够变更设定相对于高频率的给电点P的阻抗。一般地，由于发信机、同轴电缆40的阻抗多为50[Ω]，与其配合地设定角度θ1。
在平面单极天线70中，在低频率侧，在单极性部71的全长(上边)(长度L6)部分发生共振。使用能够共振的频率的波长λ2时，长度L6设定成与λ2/4相当的长度。在低频率侧，由于由电容部74以及线圈部75构成的捕获线圈的阻抗变低，所以高频率的影响减少，从而在以单极性部71的捕获线圈为界的两侧的长度之和产生共振。另外，通过变更设定角度θ2，能够变更设定相对于低频率的给电点P的阻抗。一般地，由于发信机、同轴电缆40的阻抗多为50[Ω]，所以与其配合地设定角度θ2。
根据本变形例，与上述实施方式的平面单极天线30同样地，能够实现小型化以及制造容易且能够适当地耦合的多频带天线即平面单极天线70。
另外，在平面单极天线70中，极性部73的下边的长度L5与高频率侧的共振频率对应，单极性部71的长度L6与低频率侧的共振频率对应。由此，通过调整极性部73的下边的长度L5和单极性部71的长度L6来做成平面单极天线70，能够自由地与共振的频率耦合。
另外，极性部73与接地部72的上边成角度θ1。由此，通过调整角度θ1来做出平面单极天线70，能够自由地设定相对于高频率的给电点P的阻抗。
另外，极性部76与接地部72的上边成角度θ2。由此，通过调整角度θ2来做成平面单极天线70，能够自由地设定相对于低频率的给电点P的阻抗。
(第2变形例)
参照图12说明上述实施方式的第2变形例。
图12是表示平面单极天线30b的结构的图。
在本变形例中，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线30b。如图12所示，平面单极天线30b具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图12中图示略)、形成在该薄膜上的铜箔等导电体的单极性部33b、接地部32。单极性部33b上，按顺序一体地形成台形的极性部34b、电容部35、线圈部36、极性部37。另外，极性部34b的上边与接地部32的上边平行地设置。
以上，根据本变形例，能够实现具有与上述实施方式的平面单极天线30同样的效果的平面单极天线30b。
(第3变形例)
参照图13说明上述实施方式的第3变形例。
图13(a)是表示平面单极天线80的结构的图。
图13(b)是表示平面单极天线80a的结构的图。
在本变形例中，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线80。如图13(a)所示，平面单极天线80具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图13中图示略)、形成在该薄膜上的铜箔等导电体的单极性部81、接地部82。单极性部81上，按顺序一体地形成带状的极性部83、线圈部85、带状的极性部86。
另外，由极性部83和极性部86构成其间具有间隙的电容部84。接地部82具有突起部82a。另外，在极性部83的下端部分和接地部82的突起部82a，设定连接有同轴电缆40的给电点P。另外，极性部83、86与接地部32的上边平行地设置。另外，电容部84具有垂直于接地部82的上边延伸的间隙。
在平面单极天线80中，低频率侧的共振频率与单极性部81的全长(与接地部82的上边平行的方向的长度)对应。同样地，高频率侧的共振频率与极性部86(与接地部82的上边平行的方向的长度)的长度对应。
另外，参照图13(b)，在平面单极性天线80中，单极性部81的全长相同，考虑变更了极性部86的长度的平面单极天线80a。如图13(b)所示，平面单极天线80a具有：绝缘体的薄膜(图13上图示略)、形成在该薄膜上的导电体的单极性部81a、接地部82。单极性部81a上，按顺序一体地形成带状的极性部83a、线圈部85、极性部86a。另外，极性部83a、86b与接地部82的上边平行地设置。
在平面单极天线80a中，低频率侧的共振频率与平面单极天线80相同，但由于极性部86a的长度>极性部86的长度，所以高频率侧的共振频率比平面单极天线80的共振频率小。
以上，根据本变形例，与上述实施方式的平面单极天线30同样地，能够实现小型化以及制造容易且能够适当地耦合的多频带天线即平面单极天线80。
另外，在平面单极天线80中，极性部83的长度与高频率侧的共振频率对应，单极性部81的长度与低频率侧的共振频率对应。由此，通过调整极性部83的长度和单极性部81的长度来制造平面单极天线80，能够自由地与共振的频率耦合。
(第4变形例)
参照图14，说明上述实施方式的第4变形例。
图14是表示平面单极天线90的结构的图。
在本变形例中，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线90。如图14所示，平面单极天线90具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图14中图示略)、形成在该薄膜上的铜箔等导电体的单极性部91、接地部92。单极性部91上，按顺序一体地形成三角形的极性部93、线圈部95、三角形的极性部96。
另外，由极性部93和极性部96构成其间具有间隙的电容部94。另外，在极性部93的下端部分和接地部92设定连接有同轴电缆40的给电点P。另外，极性部93、96的上边与接地部92的上边平行地设置。另外，电容部94具有垂直于接地部92的上边延伸的间隙。
另外，在极性部93和接地部92的上边之间具有角度θ3，在极性部96和接地部92的上边之间具有角度θ4。通过调整角度θ3，设定相对于高频率的给电点P的阻抗，通过调整角度θ4，设定相对于低频率的给电点P的阻抗。
以上，根据本变形例，能够实现具有与上述第1变形例的平面单极天线80同样的效果的多频带天线即平面单极天线90。并且，与平面单极天线80的角度θ1、θ2的调整相比，调整平面单极天线90的角度θ3、θ4对给电点P的阻抗控制的影响更大。
(第5变形例)
参照图15，说明上述实施方式的第5变形例。
图15是表示平面单极天线100的结构的图。
在本变形例中，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线100。如图15所示，平面单极天线100具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图15中图示略)、形成在该薄膜上的铜箔等导电体的单极性部101、接地部102。单极性部101上，按顺序一体地形成台形的极性部103、电容部104、四边形的线圈部105、带状的极性部106。
接地部102具有突起部102a。另外，在极性部103的下端部分和接地部102的突起部102a，设定连接有同轴电缆40的给电点P。另外，极性部103的前端具有切入部1061。另外，极性部106和极性部103的上边与接地部102的上边平行地设置。另外，电容部104具有垂直于接地部102的上边延伸的间隙。
根据本变形例，能够实现具有与上述实施方式的平面单极天线30同样的效果的平面单极天线100。
另外，线圈部105不是圆形而是四边形的。由此，能够更容易地形成线圈部105。
(第6变形例)
参照图16以及图17，说明上述实施方式的第6变形例。
图16是表示平面单极天线110的结构的图。
图17是表示平面单极天线110的相对于频率的S参数的特性的图。
根据本变形例，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线110。如图16所示，平面单极天线110具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图16中图示略)、形成在该薄膜上的铜箔等导电体的单极性部111、接地部112。单极性部111上，按顺序一体地形成台形的极性部113、电容部114、圆形的线圈部115、台形的极性部116、电容部117、圆形的线圈部118、圆形的线圈部118、带状的极性部119。
另外，极性部116包含电容部117。接地部112具有突起部112a。另外，在极性部113的下端部分和接地部112的突起部112a，设定连接有同轴电缆40的给电点P，另外，极性部119的前端具有切入部1191。另外，极性部119和极性部113、116的上边与接地部112的上边平行地设置。另外，电容部114、117具有垂直于接地部112的上边延伸的间隙。
与接地部112的上边平行的极性部113的长度为长度L7。与接地部112的上边平行的电容部114以及极性部116的长度为长度L8。与接地部112的上边平行的极性部119的长度为长度L9。与接地部112的上边平行的单极性部111的全长为长度(L7+L8+L9)。
如图17所示，在平面单极天线110的相对于频率的S参数特性中，以频率f7、频率f8和频率f9三个频带发生共振。在高频率侧，以与长度L9对应的频率f9发生共振。在中间的频率，以与长度(L8+L9)对应的频率f8发生共振。在低频率侧，以与元件全长即长度(L7+L8+L9)对应的频率f7发生共振。根据该原理，能够实现三个频率发生共振的多频带单极性的平面单极天线110。
根据本变形例，与上述实施方式的平面单极天线30同样地，能够实现小型化以及制造容易且能够适当地耦合的且低频率侧的共振频带域宽的多频带天线即平面单极天线110。
另外，平面单极天线110具有两个捕获线圈(电容部114以及线圈部115、电容部117以及线圈部118)る。由此，能够实现具有三个共振频带域的多频带的平面单极天线110。
另外，在平面单极天线110中，极性部113的长度L9与高频率侧的共振频率对应，极性部116等的长度(L8+L9)与中间频率的共振频率对应，单极性部111的长度(L7+L8+L9)与低频率侧的共振频率对应。由此，通过调整极性部113、116、单极性部111的长度来制造平面单极天线110，能够自由地与共振频率耦合。
并且，本变形例设置两组电容部以及线圈部的组，并具有三个共振频率，但也可以设置三组以上的电容部以及线圈部的组。
(第7变形例)
参照图18，说明上述实施方式的第7变形例。
图18是表示平面单极天线120的结构的图。
在本变形例中，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线120。如图18所示，平面单极天线120具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图18中图示略)、形成在薄膜上的铜箔等导电体的单极性部121、接地部122。单极性部121上，按顺序一体地形成台形的极性部123、电容部124、圆形的线圈部125、带状的极性部126。
接地部122具有突起部122a。另外，在极性部123的下端部分和接地部122的突起部122a，设定连接有同轴电缆40的给电点P。另外，极性部126和极性部123的上边与接地部122的上边平行地设置。
电容部124相对于接地部122的上边倾斜地具有间隙。因此，与相对于接地部122的上边垂直地具有间隙的电容部相比，能够使电容部124的间隙的表面积(长度)变大，电容部124的静电容量C也变大。
根据本变形例，与上述实施方式的平面单极天线30同样地，能够实现小型化以及制造容易且能够适当地耦合的多频带天线即平面单极天线120。
另外，电容部124具有相对于接地部122的上边倾斜的间隙。由此，能够使电容部124的静电容量C变大。
(第8变形例)
参照图19，说明上述实施方式的第8变形例。
图19是表示平面单极天线130的结构的图。
在本变形例中，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线130。如图19所示，平面单极天线130具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图19中图示略)、形成在薄膜上的铜箔等导电体的单极性部131、接地部132。单极性部131上，按顺序一体地形成台形的极性部133、电容部134、圆形的线圈部135、带状的极性部136。
接地部132具有突起部132a。另外，在极性部133的下端部分和接地部132的突起部132a，设定连接有同轴电缆40的给电点P。另外，极性部136和极性部133的上边与接地部132的上边平行地设置。
电容部134具有在垂直于接地部132的上边的方向上延伸的、间隙间隔相同的、形成为之字形的间隙。由此，与间隙间隔相同且具有形成为直线状的间隙的电容部相比，能够使电容部134的间隙的表面积(长度)变大，电容部134的静电容量C也变大。
根据本变形例，与上述实施方式的平商单极天线30同样地，能够实现小型化以及制造容易且能够适当地耦合的多频带天线即平面单极天线130。
另外，电容部134具有相同间隔且为之字形的间隙。由此，能够使电容部134的静电容量C变大。
(第9变形例)
参照图20，说明上述实施方式的第9变形例。
图20是表示平面单极天线140的结构的图。
在本变形例中，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线140。如图20所示，平面单极天线140具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图20中图示略)、形成在该薄膜上的铜箔等导电体的单极性部141、接地部142。单极性部141和接地部142一体地形成。单极性部141上，一体地形成带状的极性部143、带状的极性部144、只有外框的三角形的极性部145、圆形的线圈部147、只有外框的三角形的极性部148。
接地部142与极性部143一体地连接。另外，由极性部145和极性部148构成其间具有间隙的电容部146。另外，在极性部144的下端部分和接地部122，设定连接有同轴电缆40的给电点P。另外，极性部145、148的下边与接地部142的上边平行地设置。另外，电容部146具有垂直于接地部142的上边延伸的间隙。
在单极性部流动的天线电流根据表皮效果主要只流过外框部分。由此，只将极性部145、148作为外框，与外框内具有材料的天线相比，对天线的性能影响少。
另外，极性部143与接地部142的上边垂直地设置，极性部144与极性部143平行地设置。根据该结构，如图20的箭头所示，在极性部144、极性部145、极性部143、接地部142，形成包含给电点P的环状部分。
一般地，在将平面单极性天线安装在与手提式终端等框体的金属接近的部分时，阻抗变低，阻抗匹配不能实现。由此，通过在平面单极天线140上设置上述环状部分，能够使阻抗耦合。该手法是倒F型天线等所使用的耦合手法。
根据本实施方式，与上述实施方式的平面单极天线30同样地，能够实现小型化以及制造容易且能够适当地耦合的多频带天线即平面单极天线140。
另外，极性部145、148只由外框构成。由此，不会使平面单极天线140的作为天线的功能降低。能够实现平面单极天线140的轻量化。
另外，平面单极天线140具有由包含给电点P的极性部143、144、145以及接地部142构成的环状部分。由此，能够实现阻抗耦合。
(第10变形例)
参照图21，说明上述实施方式的第10变形例。
图21(a)是表示平面单极天线150的结构的图。
在本变形例中，在上述实施方式的手提式终端1中，代替平面单极天线30设置平面单极天线150。如图21(a)所示，平面单极天线150具有：聚酰亚胺等绝缘体的薄膜(图21中图示略)、形成在该薄膜上的铜箔等导电体的单极性部151、接地部152。单极性部151上，按顺序一体地形成台形的极性部153、圆形的线圈部155、台形的极性部156。
另外，由极性部153以及156形成具有间隙的电容部154。接地部152具有突起部152a。另外，在极性部153的下端部分和接地部152的突起部152a，设定连接有同轴电缆40的给电点P，另外，极性部153、156的下边与接地部152的上边平行地设置。另外，电容部154具有与接地部152的上边垂直地延伸的间隙。
在平面单极天线150中，低频率侧的共振频率与单极性部151的全长(与接地部152的上边平行的方向的长度)对应。同样地，高频率侧的共振频率与极性部153的上边(斜边)的长度对应。
另外，参照图21(b)，在平面单极天线150中，单极性部151的全长相同，考虑变更了极性部156的长度的平面单极天线150a。如图21(b)所示，平面单极天线150a具有：绝缘体的薄膜(图21中图示略)、形成在该薄膜上的导电体的单极性部151a、接地部152。单极性部151a上，按顺序一体地形成台形的极性部153a、线圈部155、极性部156a。
由于极性部153a的长度>极性部153的长度，所以在平面单极天线150a中，低频率侧的共振频率与平面单极天线150相同，但高频率侧的共振频率比平面单极天线150的共振频率小。
根据本变形例，与上述实施方式的平面单极天线30同样地，能够实现小型化以及制造容易且能够适当地耦合的多频带天线即平面单极天线150。
另外，在平面单极天线150中，极性部153的斜边的长度与高频率侧的共振频率对应，单极性部151的长度与低频率侧的共振频率对应。由此，通过调整极性部153的斜边的长度和单极性部151的长度来制造平面单极天线150，能够自由地与共振频率匹配。
并且，在上述实施方式以及各变形例的说明中，只是本发明的平面单极天线以及电子设备的一例，本发明不限于此。
在上述实施方式以及各变形例，作为电子设备使用了手提式终端，但也可以使用PDA(Personal Digital Assistant)、便携电脑、便携电话等具有无线通信功能的便携终端等、其他电子设备。
另外，还可以适当地组合上述实施方式以及各变形例的全部或一部分中的至少2个。例如，在平面单极天线70中，也可以在极性部77的前端形成倾斜的切入部。
另外，在上述实施方式以及各变形例中，如图2(b)所示，相对于薄膜31，将导电体(单极性部33、接地部32)置于GSM模块5侧(内侧)来设置平面单极天线30，但不限于此。也可以相对于薄膜31将导电体(单极性部33、接地部32)置于外壳2侧(外侧)来设置平面单极天线30。另外，平面单极天线30的设置的朝向不限于图2(b)的例子。
另外，关于上述实施方式中的平面单极天线30等和作为电子设备的手提式终端1的各结构要素的具体结构以及具体动作，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当地变更。

Claims (7)

1.一种平面单极天线，其特征在于，具有：
绝缘体的薄膜；
一体地形成在上述薄膜上的平面的导电体的天线元件；
形成在上述薄膜上的被保持在接地电位的平面的导电体的接地元件，
上述天线元件包括：
第1极性元件，其由平面的导电体构成，且具有给电点；
电容元件以及线圈元件，其与上述第1极性元件一体地形成，且由平面的导电体构成，该电容元件具有电容组件，该线圈元件具有线圈组件；
第2极性元件，其与上述电容元件以及上述线圈元件一体地形成，且由平面的导电体构成。
2.如权利要求1所述的平面单极天线，其特征在于，上述第2极性元件具有前端倾斜地切入的切入部。
3.如权利要求1所述的平面单极天线，其特征在于，上述第1极性元件的长度是与高频率侧的共振频率对应的长度，
上述天线元件的长度是与低频率侧的共振频率对应的长度。
4.如权利要求1所述的平面单极天线，其特征在于，在上述第1极性元件和上述接地元件之间具有规定的角度。
5.如权利要求1所述的平面单极天线，其特征在于，在上述第2极性元件和上述接地元件之间具有规定的角度。
6.如权利要求1所述的平面单极天线，其特征在于，上述天线元件具有多个上述电容元件以及上述线圈元件的组。
7.一种电子设备，具有通过天线进行无线通信的通信机构和控制上述通信机构的控制机构，其特征在于，
上述天线具有：
绝缘体的薄膜；
一体地形成在上述薄膜上的平面的导电体的天线元件；
形成在上述薄膜上的被保持在接地电位的平面的导电体的接地元件，
上述天线元件是包括以下部件的平面单极天线，即，
第1极性元件，其由平面的导电体构成，且具有给电点；
电容元件以及线圈元件，其与上述第1极性元件一体地形成，且由平面的导电体构成，该电容元件具有电容组件，该线圈元件具有线圈组件；
第2极性元件，其与上述电容元件以及上述线圈元件一体地形成，且由平面的导电体构成。
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