CN101573831B - 天线装置及无线通信机 - Google Patents

Abstract

提供一种即使在狭小的区域使与各种系统对应的多个天线部相靠近来安装，也不会产生干扰，而且能够实现小型化和低成本化的天线装置及无线通信机。天线装置(1)具备在一个电介质基体(2)上安装的天线部(3～5)。将基频最低的天线部(3)配置在非接地区域(101)的左端部，将具有与天线部(3)的高次谐波的频率最相近的基频的天线部(4)配置在右端部，将具有天线部(3)的频率与天线部(4)的频率之间的基频的天线部(5)配置在天线部(3、4)之间。并且，将电流密度控制线圈(6)连接在天线部(3)的放射电极(31)与供电部(30)之间，将电抗电路(7)设置在放射电极(31)的中途。优选将切口部(20)设置在放射电极(31)与放射电极(41)之间以及放射电极(31)与放射电极(51)之间。

Description

天线装置及无线通信机

技术领域

本发明涉及一种能够调整频率的天线装置，尤其涉及一种与多系统对应的天线装置及无线通信机。 

背景技术

作为现有的这种天线装置，例如有专利文献1及专利文献2所记载的技术。 

专利文献1所记载的技术是一种变频天线，其具有进行单极天线动作的环状放射电极，在放射电极的中途装载了频率可变电路。由此，通过从外部对频率可变电路施加电压来使其电抗成分变化，能够在具有良好的增益的情况下使频率变化。 

另一方面，专利文献2所记载的技术是一种具备天线主体和变容二极管的天线装置，该变容二极管在该天线主体的基底形成谐振电路，通过由调谐电压使变容二极管的静电电容变化，能够获得希望的频率。 

但是，最近伴随着便携式电话的多功能化，产生了将频率不同的各种系统安装在同一基板上的必要性。为了响应相关的多功能化，需要在狭小的天线安装区域使与各系统对应的多个天线部相靠近来安装。 

但是，在安装多个天线部时，如果使基频相近的天线部彼此靠近，或者使其他的天线部和具有与该天线部的高次谐波的频率相近的基频的天线部相靠近，则发生干扰，成为使这些天线部的特性劣化的原因。 

但是，不仅由于便携式电话的多功能化，基板的大部分被天线部的放射电极以外的功能电路占据，放射电极的安装区域变得狭小，而且伴随着便携式电话本身的小型化，放射电极的安装区域变得非常狭小。 

这样，在不得不在非常狭小的区域安装各种系统的天线部的放射电极的状况下，不得不使频率相近的天线部相靠近来配置。 

因此，期待出现一种天线装置，即使在狭小的区域使与各种系统对应的多个天线部相靠近来安装，也不会产生干扰。 

专利文献1：国际公开第WO2004/109850号小册子 

专利文献2：特开2002-232313号公报 

但是，在上述现有技术中，不能响应上述期待。 

即，在专利文献1所记载的变频天线中，从供电部到频率可变电路的放射电极部所产生的电流密度非常大。因此，若靠近配置多个这样的天线，则通过在基频相近的天线彼此的基底流过的电流，产生非常强的磁场耦合，这些天线引起干扰。其结果，具有天线彼此的隔离度(isolation)恶化、天线增益劣化的问题。 

而且，在基体的表面安装部件，构成频率可变电路，所以这些部件成为相对于基体表面突出部件的厚度的状态，妨碍便携式电话的厚度方向的小型化。此外，在部件安装的强度上也产生问题。 

另一方面，在专利文献2所记载的天线装置中，在天线主体的基底，基波和高次谐波的电流密度都非常大。因此，使基底匹配电路的电感变大，从而能够使基波和高次谐波同时变化。但是，若使其基波变化，则高次谐波的频率以基波的变化量的几倍大小的倍率变化。这样，不能单独地控制基板与高次谐波，所以有可能该高次谐波的频率与其他系统的基波重叠，产生相互干扰。 

根据以上的记载，在专利文献1和专利文献2中，不能同时解决基频彼此的干扰和高次谐波的频率与基频的干扰，即使安装多个这样的天线装置，也不能响应上述期待。 

而且，在这些技术中，在将多个天线部集合在一处时，在个别的基体上设置各天线部的放射电极等，所以用于将放射电极等形成在各基体的成本发生天线部的数量。而且，在将分别个别地设计的天线部集中在一处的情况下，根据设置的状况，其特性发生变化，所以额外地需要对应于该特性变化来使各天线部结合的工序，工序变得繁杂。 

发明内容

本发明是为了解决上述课题而作出的，其目的在于提供一种即使在狭 小的区域使与各种系统对应的多个天线部相靠近来安装，也不会产生干扰，而且能够实现小型化和低成本化的天线装置及无线通信机。 

为了解决上述课题，权利要求1的发明是一种天线装置，将由供电部和放射电极构成的多个天线部设置在电路基板的天线安装区域，将各天线部的放射电极的全部或一部分形成在电介质基体上，其中，将多个天线部中基频最低的第一天线部配置在天线安装区域的端部，将具有与该第一天线部的高次谐波的频率最接近的基频的第二天线部配置为与其他天线部相比离上述第一天线部最远，将一个以上其他天线部并设在第一天线部与第二天线部之间，将能够控制放射电极上的电流密度的电流密度控制电路设置在第一天线部的放射电极与供电部之间，并且将用于改变该放射电极的电长度(electrical length)来调整频率的电抗电路设置在该放射电极的中途。 

根据相关的结构，能够利用多个天线部来进行不同系统的通信。具体而言，在最低频率中，利用第一天线部通信，在更高的频率中，能够利用第二天线部通信，在其他频率中，能够利用一个以上其他天线部通信。 

但是，在利用第一天线部通信时，具有与该第一天线部的基频相近的基频的其他天线的供电部若接近第一天线部，则相互的放射电极的基底部分的电流密度较高，所以产生由该电流引起的磁场耦合，有可能第一天线部以及该第一天线部的天线增益劣化。 

但是，在本发明中，在第一天线部的放射电极与供电部之间设置了电流密度控制电路，所以能够设定为利用该电流密度控制电路来抑制放射电极的电流密度变小。其结果，能够防止第一天线部与接近的其他天线部的磁场耦合。因此，通过将第一天线部配置在天线安装区域的端部，将其他的天线部配置为接近第一天线部的供电部，能够在狭小的天线安装区域内安装多个天线部。 

此外，在与第一天线部的基频很大不同，但是具有与高次谐波的频率最相近的基频的第二天线部中，有可能引起由第一天线部的高次谐波产生的电场以及磁场耦合。因此，将第二天线部配置为与其他天线部相比离第一天线部最远。但是，根据天线安装区域的大小不同，有可能不能充分获得第一天线部和第二天线部的背离距离，第二天线部对第一天线部的高次 谐波电耦合。 

但是，在本发明中，在第一天线部的放射电极的中途设置了电抗电路，所以能够设定为利用该电抗电路使第一天线部的高次谐波的频率从第二天线部的基频偏离。其结果，能够防止第一天线部与第二天线部的电耦合。 

权利要求2的发明构成为：在权利要求1所述的天线装置中，将各天线部的放射电极的全部或一部分形成在一个电介质基体上，并且在第一天线部、第二天线部和一个以上其他天线部中的任意天线部的放射电极之间的电介质基体的部位，设置一个以上用于降低放射电极间的电容的切口部。 

根据相关的结构，将各天线部的放射电极的全部或一部分形成在一个电介质基体上，所以与分别将各天线部的放射电极形成在个别的电介质基体上的情况相比，能够降低制造成本。而且，也不需要使各天线部结合的工序，所以制造工序容易。此外，夹着切口部的放射电极间的电容降低，所以能够抑制这些放射电极间的干扰。 

权利要求3的发明构成为在权利要求1或2所述的天线装置中，在电介质基体的表面设置凹部，将形成了电抗电路的基板嵌入该凹部内。 

根据相关的结构，在别的工序将部件安装与基板上，形成电抗电路，并且将该基板嵌入在电介质基体的表面的凹部内，从而能够在第一天线部的放射电极的中途简单的安装电抗电路。而且，根据相关的结构，电抗电路的部件隐藏在凹部内，没有从电介质基体突出。此外，能够安装在电介质基体的曲面。 

权利要求4的发明构成为在权利要求1～3中任意一项所述的天线装置中，电流密度控制电路是在供电部与放射电极之间串联连接的电流密度控制线圈。 

根据相关的结构，能够以简单的结构，防止基频接近的第一天线部与其他天线部的磁场耦合。 

权利要求5的发明构成为在权利要求1～4中任意一项所述的天线装置中，电抗电路是包含一个以上电容器和一个以上电感器的串联谐振电路或并联谐振电路。 

根据相关的结构，通过利用串联谐振电路或并联谐振电路作为电抗电 路，对特定的频率，能够在第一天线部的放射电极附加大的阻抗。由此，能够有效的控制第一天线部发生的高次谐波的频率。 

权利要求6的发明构成为在权利要求5所述的天线装置中，用电容可变元件置换电抗电路的一个以上电容器中的任意电容器或全部电容器，利用控制电压使该电容可变元件的电容值变化，从而使电抗电路的电抗值变化。 

根据相关的结构，在将电抗电路安装在凹部之后，对电容可变元件施加控制电压，从而能够使第一天线部的放射电极的电长度任意变化。 

权利要求7的发明构成为在权利要求1～6中任意一项所述的天线装置中，使一个以上分支放射电极经由电抗电路从第一天线部的放射电极分支，将这些一个以上分支放射电极的全部或一部分配置在电介质基体上。 

根据相关的结构，第一天线部的多谐振化成为可能，从一个供电部获得的基频的数量增加。 

权利要求8的发明构成为在权利要求1～7中任意一项所述的天线装置中，将第一天线部的放射电极的部位或一个以上分支放射电极的任意分支放射电极配置在电介质基体的露出面上，将该放射电极的部位或分支放射电极经由从凹部的底至该露出面的导电路与电抗电路电连接，上述部位是从电抗电路延伸到天线顶端部侧的放射电极的部位。 

根据相关的结构，能够将第一天线部的放射电极的一部分或分支放射电极配置在与配置了放射电极的面不同的露出面上。 

权利要求9的发明相关的无线通信机构成为具备权利要求1～8中任意一项所述的天线装置。 

如以上详细地说明，根据本发明的天线装置对于具有与第一天线部的基频接近的基频的其他天线部，通过电流密度控制电路，能够抑制第一天线部的放射电极的电流密度从而防止磁场耦合，此外，对于具有与第一天线部的高次谐波的频率接近的基频的第二天线部，通过配置地离第一天线部最远并且通过电抗电路，能够防止干扰，所以能够在狭小的天线安装区域高密度地安装多个天线部，其结果，具有能够实现天线装置的高密度化以及小型化这样的优异效果。 

此外，根据权利要求2的发明，将各天线部的放射电极的全部或一部 分形成在一个电介质基体上，所以能够降低制造成本，而且制造工序变得容易。而且，通过切口部，能够有效地抑制放射电极间的干扰。 

此外，根据权利要求3的发明，与将部件直接安装在电介质基体的表面的情况不同，即使在电介质基体的表面弯曲的情况下，也能够容易地安装电抗电路的基板。而且，部件没有从电介质基体突出，所以不受电抗电路安装的限制，形成为使电介质基体与终端的形状匹配的形状，能够实现天线装置的小型化。 

此外，根据权利要求4的发明，能够以简单的结构，防止第一天线部与基频接近的其他天线部的磁场耦合。 

此外，根据权利要求5的发明，能够有效的控制第一天线部发生的高次谐波的频率。 

此外，根据权利要求6的发明，通过对电容可变元件施加控制电压，能够使第一天线部的放射电极的电长度任意变化，所以能够通过该电抗电路来补偿与天线装置小型化相伴随的带宽的减少，其结果，能够提供具有较宽的带宽的小型天线装置。 

此外，根据权利要求7的发明，第一天线部的多谐振化成为可能，所以与放射电极数相比，供电部的数量变少。其结果，能够扩大供电部配置的间隔，能够使放射元件间耦合变小。而且，通过多谐振化，能够扩大第一天线部的带宽，所以能够提供小型且宽带的天线装置。 

此外，根据权利要求8的发明，能够将第一天线部的放射电极的一部分或分支放射电极配置在与配置了放射电极的面不同的任意露出面上，所以对分支放射电极等的配置自由度增加，能够实现天线装置的更加小型化，并且能够提高天线效率，改善天线部间干扰。 

此外，根据权利要求9的发明，能够提供可以多系统通信的小型且高密度的无线通信机。 

附图说明

图1是表示本发明第一实施例相关的天线装置的立体图。 

图2是天线装置的俯视图。 

图3是朝图1的箭头A-A方向观察的剖面图。 

图4是本实施例的电抗电路的电路图。 

图5是表示不存在电流密度控制线圈和电抗电路状态下的天线部的回波耗损的线图。 

图6是表示由电流密度控制线圈调整之后的状态下的天线部的回波耗损的线图。 

图7是表示由电流密度控制线圈和电抗电路调整之后的状态下的天线部的回波耗损的线图。 

图8是表示天线部的基频下的电流密度分布的示意图。 

图9是表示由电流密度控制线圈调整了的情况下的电流密度分布的示意图。 

图10是用于说明由高次谐波产生的干扰现象的示意图。 

图11是表示适用于第一实施例的电抗电路的一变形例的电路图。 

图12是用于说明由并联谐振电路产生的高次谐波的变化的线图。 

图13是表示本发明第二实施例相关的天线装置的俯视图。 

图14是本实施例的电抗电路的电路图。 

图15是表示本实施例的天线装置中的各天线部的回波耗损的线图。 

图16是表示适用于第二实施例的电抗电路的一变形例的电路图。 

图17是表示本发明第三实施例相关的天线装置的俯视图。 

图18是天线装置的局部放大剖面图。 

图19是表示本发明第四实施例相关的天线装置的俯视图。 

图20是本实施例的电抗电路的电路图。 

图21是表示适用于第四实施例的电抗电路的频率变化的线图。 

符号说明： 

1…天线装置；2…电介质基体；3～5…天线部；6…电流密度控制线圈；7、7’…电抗电路；20…切口部；21…前表面；22…上表面；23…斜面；24、25…露出面；29…凹部；30、40、50…供电部；31、32、41、51…放射电极；31a…基底侧放射电极部；31b…顶端侧放射电极部；32a…分支放射电极；60…直流电源；70…电介质基板；71…电容器；71’…变容电容器；72…电感器；73…电阻；100…电路基板；101…非接地区域；102…接地区域；Vc…控制电压。 

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的最佳形态进行说明。 

实施例1 

图1是表示本发明第一实施例相关的天线装置的立体图，图2是天线装置的俯视图，图3是朝图1的箭头A-A方向观察的剖面图。 

如图1所示，本实施例的天线装置1是在便携式电话或PC卡等无线通信机中所设置的多系统的天线装置，安装在该无线通信机所容纳的电路基板100上。 

具体而言，通过在作为电路基板100的天线安装区域的非接地区域101中设置一个电介质基体2，在该电介质基体2上安装三个天线部3～5，构成天线装置1。 

电介质基体2是将电介质材料进行一体成型而形成的基体，以靠近顶端部侧(图1的上侧)的状态，固定安装在非接地区域101上。 

具体而言，电介质基体2具有垂直的前表面21、水平的上表面22和斜面23，斜面23以与上表面22连续的状态向顶端部侧下降，切口部20设置在上表面22与斜面23的边界。 

天线部3是作为三个天线部中基频最低的第一天线部的天线部，在本实施例中，适用了以基频470MHz～770MHz为频带的地面数字电视用的天线。 

如图1及2所示，该天线部3具备供电部30和放射电极31，位于非接地区域101的左端部。 

具体而言，将作为电流密度控制电路的电流密度控制线圈6串联连接在放射电极31的基底与供电部30之间，将接地的匹配电路并联线圈61连接在该电流密度控制线圈6与供电部30之间。电流密度控制线圈6是用于抑制放射电极31的基底与后述的电抗电路7之间的电流密度变小的线圈。 

放射电极31，其大部分形成在电介质基体2上。具体而言，放射电极31从电介质基体2的前表面21到达上表面22，通过切口部20内延伸至斜面23。然后，放射电极31到达斜面23后，向右侧弯折，之后沿斜面 23的右边缘下降，在底部沿斜面23的顶端边缘向左侧延伸，使其顶端部位于斜面23的顶端侧左角。 

在这样的放射电极31的中途插入设置电抗电路7。该电抗电路7是用于改变放射电极31的电长度，调整天线部3的频率的电路。 

图4是本实施例的电抗电路7的电路图。 

如图4所示，本实施例所适用的电抗电路7是电容器71与电感器72的串联谐振电路。 

如图2及3所示，电抗电路7形成在电介质基板70上，嵌入在电介质基体2的斜面23上所设置的凹部29内。具体而言，凹部29在放射电极31上，形成在靠近天线部3的高次谐波的第二次电流密度最大点。因此，如图2所示，放射电极31由凹部29分为基底侧放射电极部31a和顶端侧放射电极部31b。而且，形成了电抗电路7的电介质基板70嵌入凹部29内，电容器71的开放端部(图4的左端部)与基底侧放射电极部31a连接，并且电感器72的开放端部(图4的右端部)与顶端侧放射电极部31b连接，基底侧放射电极部31a和顶端侧放射电极部31b通过电抗电路7电连接。 

在本实施例中，如上所述，作为将在别的工序形成的电抗电路7的电介质基板70嵌入电介质基体2的凹部29内的结构，实现了电抗电路7安装的容易化。因此，作为电抗电路7的部件的电容器71和电感器72隐藏在凹部29内，没有从电介质基体2突出。其结果，如图1、图3所示，能够不受电抗电路7的安装限制来设定电介质基体2的形状。在本实施例中，将电介质基体2的上面部分形成为由水平的上表面22和下降的斜面23构成的弯折面，实现了天线装置1的小型化。 

图1所示的天线部4是作为具有与上述天线部3的高次谐波的频率最接近的基频的第二天线部的天线部，在本实施例中，适用了以基频1575MHz左右为频带的GPS(Global Positioning System)通信用天线。 

如图1及图2所示，该天线部4具备供电部40和放射电极41，位于非接地区域101的右端部。即，为了回避由天线部3的高次谐波产生的干扰，配置在了离天线部3最远的位置。 

该天线部4是被非接地区域101以强电容终止的磁场放射型天线，放 射电极41的顶端在非接地区域101接地，构成为经由电容部42输入来自供电部40的电力。相关的磁场放射型天线与邻近的其他天线的耦合小，像该天线部4这样，通过远离其他天线部，进一步能够抑制耦合。 

这样的天线部4的放射电极41也大部分形成在电介质基体2上。具体而言，与供电部40电连接的电极部43形成在电介质基体2的上表面22的右角部。而且，放射电极41，以其基底与电极部43对置的状态，向上表面22的顶端部侧延伸，在右角向左弯折后，返回前面。然后，放射电极41沿前表面21下降。相关的放射电极41的顶端部通过非接地区域101上所形成的导体图案110与接地区域102电连接。 

天线部5是作为在上述天线部3和天线部4的频率之间具有基频的其他天线部的天线部，在本实施例中，适用了基频的频带为843MHz～875MHz、高次谐波的频率的频带为2.115GHz～2.130GHz的双谐振EVDO(Evolution Data Only)通信用天线。 

如图1及图2所示，该天线部5具备供电部50和放射电极51，位于非接地区域101的左侧。即，配置在天线部3与天线部4之间。 

这样的天线部5的放射电极51也大部分形成在电介质基体2上。具体而言，放射电极51与供电部50相连接，并且从位于前表面21下端的基底上升前表面21，在上表面22上向顶端侧一直延伸之后，在切口部20前面以描绘コ字形的方式弯折。 

上述那样的三个天线部3～5的放射电极31～51通过切口部20，电容性降低。 

具体而言，如图2所示，放射电极31的基底侧放射电极部31a和放射电极51之间的电容通过切口部20的左侧部降低，顶端侧放射电极部31b和放射电极41之间的电容通过切口部20的右侧部降低。 

虽然在本实施例中没有适用，但是如图2的双点划线所示，通过在电耦合强的放射电极31的基底和放射电极51的基底之间设置切口部20’，能够进一步提高天线部3、5之间的防止干扰效果。 

如上所述，在本实施例中，作为将天线部3～5的放射电极31、41、51的大部分形成在一个电介质基体2上的结构，实现了制造成本的降低化和制造工序的容易化。 

接着，对表示本实施例的天线装置的作用和效果进行说明。 

图5是表示不存在电流密度控制线圈6和电抗电路7的状态下天线部的回波耗损(return loss)的线图，图6是表示由电流密度控制线圈6调整之后的状态下的天线部的回波耗损的线图，图7是表示由电流密度控制线圈6和电抗电路7调整之后的状态下的天线部的回波耗损的线图。 

在不存在与天线部3的放射电极31连接的电流密度控制线圈6和电抗电路7的状态下，如图5所示，能够在470MHz～770MHz频带内的基频f1(回波耗损曲线S1)下使用天线部3，并且，能够在1575MHz左右的基频f3(回波耗损曲线S2)下使用天线部4。而且，能够在843MHz～875MHz频带的频率f2(回波耗损曲线S31)和2.115MHz～2.130MHz频带的频率f5(回波耗损曲线S32)下使用天线部5。 

即，若使用具备了本实施例的天线装置1的便携式电话等通信设备，则能够同时执行地面数字电视、GPS通信和EVDO通信。 

但是，如图5所示，天线部3的基频f1与天线部5的频率f2接近。在相关的状态中，有可能天线部3、5较强地电耦合，天线增益劣化。 

图8是表示天线部3和天线部5的基频下的电流密度分布的示意图，图9是表示由电流密度控制线圈6调整了的情况下的电流密度分布的示意图。 

即，如图8所示，基频彼此相近的天线部3、5都表现电流密度I3、I5的分布相似的高分布状态。尤其是，放射电极31、51的基底部分(放射电极31、51内，主要形成在电介质基体2的前表面21的部分)的电流密度I3、I5高，所以由流过这些部分的电流在放射电极31、51之间产生磁场耦合。 

但是，在本实施例的天线装置1中，如图1及图2所示，在天线部3的放射电极31处设置有电流密度控制线圈6。因此，能够设定该电流密度控制线圈6的电感值，以抑制放射电极31的电流密度变小。 

由此，如图9所示，放射电极31的电流密度I3变得比天线部5的放射电极51的电流密度I5小，能够防止放射电极31、51之间的磁场耦合。 

但是，如图5所示，在天线部3中，发生具有基频f1的三倍的频率f4的高次谐波(回波耗损曲线S13)，有可能干扰具有与该高次谐波的频 率f4最相近的基频f3的天线部4。 

图10是用于说明由高次谐波产生的干扰现象的示意图。 

即，如图10所示，由天线部3的高次谐波产生的电流密度I3较大，高次谐波的频率f4的电流密度I3与天线部4的基频f3的电流密度I4的磁场耦合较大。而且，如双点划线所示，在放射电极31中产生高次谐波的电场E3，所以在放射电极31的基底产生高次谐波的电场最大点P。因此，若天线部3、4相接近，则在放射电极31、41的基底，高次谐波的电场E3与天线部4的电场E4的耦合变大。但是，在本实施例中，使天线部4的配置位置从天线部3最大程度地远离，所以抑制了相关的电场及磁场的影响。 

但是，在作为天线安装区域的非接地区域101非常狭小时，不管如何使天线部4远离天线部3，天线部3的高次谐波的影响也有可能波及天线部4。 

因此，在相关的情况下，需要使天线部3的高次谐波的频率f4从天线部4的基频f3偏离。 

在本实施例中，构成为负载电流密度控制线圈6，能够使基频f1少量变化。因此，与此相伴，频率f4也从基频f3偏离。 

但是，频率f4以基频f1的移动量的三倍这样大小的倍率移动。因此，若通过电流密度控制线圈6降低基频f1，则如图6的虚线所示，高次谐波的频率f4接近于频率f2附近的频率f4’，有可能引起干扰。但是，在电流密度控制线圈6是导致频率f4不接近频率f2的程度的移动量的大小时，不能使供电部的电流密度变小，所以不能回避天线部3与天线部5的磁场耦合。即，仅利用电流密度控制线圈6，不能同时使天线部3的基频f1与频率f4移动到希望的值。 

但是，在本实施例中，将电抗电路7设置在天线部3的放射电极31的中途，所以将该电抗电路7设定在希望的电抗值，能够调整高次谐波的频率f4的移动量。 

具体而言，通过使电抗电路7为电容器71与电感器72的串联谐振电路，能够对各频率设置个别的电抗，能够使高次谐波的频率f4向低的一方偏移希望量。由此，如图7所示，能够使天线部3的基频f1从天线部5 的频率f2充分偏移，能够使高次谐波的频率f4从天线部5的频率f2充分偏离，并且能够使其移动到与天线部5的频率f2不接近的频率f4’。其结果，能够几乎完全回避由天线部3的高次谐波产生的干扰。 

如上所述，根据本实施例的天线装置，能够使三个天线部3～5在狭小的图像安装区域内相互不干扰，并且高密度地安装，所以能够实现天线装置1的高密度化以及小型化。 

另外，在本实施例中，作为电抗电路7，如图4所示，采用了电容器71和电感器72的串联谐振电路。但是，如图11所示，能够采用电容器71和电感器72的并联谐振电路作为电抗电路7。 

如图7所示，在本实施例适用的串联谐振电路，通过电抗的增加，能够使天线部3的高次谐波的频率f4向频率低的一方偏移。与此相对，如图12所示，并联谐振电路，通过电抗的增加，能够使天线部3的高次谐波的频率f4主要向频率高的一方偏移。因此，作为电抗电路7，能够与天线装置1的多个天线部的配置状况相匹配，采用串联谐振电路或并联谐振电路的任意一个作为电抗电路7。 

此外，作为电抗电路7，只要是包含一个以上的电容器和一个以上的电感器的串联谐振电路或并联谐振电路即可，并不限定于一个串联谐振电路或一个并联谐振电路。也能够适用组合了图4所示的串联谐振电路和图11所示的并联谐振电路的电抗电路。 

实施例2 

下面，对本发明的第二实施例进行说明。 

图13是表示本发明第二实施例相关的天线装置的俯视图，图14是本实施例的电抗电路的电路图。 

本实施例的天线装置，天线部3中追加了分支放射电极32a的点与上述第一实施例不同。 

具体而言，如图13所示，在电介质基体2的斜面23上形成一条水平的分支放射电极32a，并将该分支放射电极32a与电抗电路7连接。而且，使电抗电路7为能够将该分支放射电极32a与放射电极31的基底侧放射电极部31a连接的结构。 

具体而言，如图14所示，将由电容器71和电感器72构成的两个串 联谐振电路相互反向连接，并且在这两个串联谐振电路的连接点连接相同结构的串联谐振电路，从而构成电抗电路7。而且，将基底侧放射电极部31a、顶端侧放射电极部31b、分支放射电极32a分别与三个开放端部a、b、c连接。 

即，如图13所示，除了原放射电极31之外，还将由基底侧放射电极部31a和分支放射电极32a构成的放射电极32与供电部30连接，从而构成了双谐振的天线部3。 

图15是表示本实施例的天线装置中的各天线部的回波耗损的线图。 

如图15所示，通过天线部3的双谐振化，除了基频f1(回波耗损曲线S1)之外，能够获得基频f1与天线部4的基频f3之间的频率f12(回波耗损曲线S12)。 

因此，能够扩大天线部3的带宽，所以能够实现宽带的天线装置。若使天线部小型化，则有带宽变窄的缺点，但是如本实施例，通过扩大天线部的频带，能够弥补相关的缺点。 

另外，在本实施例中，作为电抗电路7，如图14所示，适用了电容器71和电感器72的串联谐振电路。但是，如图16所示，通过将由电容器71和电感器72构成的三个并联谐振电路作为电抗电路7来适用，能够使电抗电路7的电抗值的变化量变大。 

当然，因为作为电抗电路7，只要是包含一个以上的电容器和一个以上的电感的串联谐振电路或并联谐振电路即可，所以也能够采用组合了图14所示的串联谐振电路和图16所示的并联谐振电路的电抗电路。 

其他的结构、作用以及效果与上述第一实施例同样，所以省略其记载。 

实施例3 

下面，对本发明的第三实施例进行说明。 

图17是表示本发明第三实施例相关的天线装置的俯视图，图18是天线装置的局部放大剖面图。 

本实施例将分支放射电极32a不配置在电介质基体2的斜面23上，而配置在其他任意露出面上的点，与上述第二实施例不同。 

具体而言，如图17及图18所示，将分支放射电极32a水平配置在露出面24上，该露出面24是电介质基体2的露出面，且该露出面24上没 有配置天线部3～5的放射电极31、41、51。而且，将导电路121与电抗电路7的开放端部c(参照图16)连接，使该导电路121从凹部29的底延伸到作为切口部20内面的露出面24，从而与分支放射电极32a的端部连接。 

这样，通过将分支放射电极32a配置在没有配置放射电极31、41、51的面上，对分支放射电极32a的配置增加自由度。 

另外，在本实施例中，示出了将分支放射电极32a设置在电介质基体2的露出面24的例子，但是如图18的虚线所示，也能够将分支放射电极32a配置在与露出面24相对的露出面25上，由导电路122与电抗电路7连接。 

此外，配置在露出面的放射电极，不仅分支放射电极32a，顶端侧放射电极部31b等也能够配置于任意的露出面。 

而且，可以设置多个来自放射电极41的分支放射电极，将这些分支放射电极配置在露出面24、25上，从而以多谐振来实现小型的天线装置。 

其他的结构、作用以及效果与上述第二实施例同样，所以省略其记载。 

实施例4 

下面，对本发明的第四实施例进行说明。 

图19是表示本发明第四实施例相关的天线装置的俯视图，图20是本实施例的电抗电路7的电路图。 

本实施例在电抗电路中使用了电容可变元件的点与上述第二实施例不同。 

即，如图19所示，构成为通过将使用了电容可变元件的电抗电路7’嵌入在凹部29内，成为双谐振结构，并且通过控制电压Vc，使电抗电路7’的电抗值变化，从而能够使各谐振的频率事后变化。 

具体而言，在图14所示的电抗电路7中，将电容器71全部替换为作为电容可变元件的变容电容器71’(变容二极管)，构成图20所示的电抗电路7’，将控制电压Vc用直流电源60经由高次谐波截止用电阻73与三个电感器72的连接点d连接。另外，符号74是高次谐波通过用电容器。 

与第二实施例的天线装置同样，在该实施例中也经由电抗电路7’构 成由基底侧放射电极部31a、顶端侧放射电极部31b、供电部30构成的天线部产生的谐振、和由基底侧放射电极部31a、分支放射电极32a、供电部30构成的天线部产生的谐振的双谐振天线。 

由此，通过从直流电源60对电抗电路7’的变容电容器71’施加规定电压值的控制电压Vc，使变容电容器71’的电容值变化，能够分别使由基底侧放射电极部31a、顶端侧放射电极部31b构成的放射电极31和由基底侧放射电极部31a、分支放射电极32a构成的放射电极32的电长度变化。 

图21是表示由电抗电路7’产生的频率变化的线图。 

如上所述，利用控制电压Vc，使电抗电路7’的电抗值变化，并且使放射电极31和放射电极32的电长度变化，由此如图21的虚线所示，能够分别使双谐振的基频f1(回波耗损曲线S1)和频率f12(回波耗损曲线S12)向基频f1’和频率f12’移动。 

这样，根据本实施例的天线装置，与上述第二实施例的天线装置不同，在将电抗电路7’安装在凹部29中之后，也能够事后使频率变化，所以能够进行与各产品相对应的个别调整。此外，能够使双谐振的基频f1及频率f2变化，所以与第二实施例的天线装置相比，能够进一步确保比较宽的带宽。 

另外，在本实施例中，使用三个由变容电容器71’和电感器72构成的串联谐振电路来构成了电抗电路7’，但是也能够使用由三个变容电容器71’和电感器72构成的并联谐振电路来构成电抗电路7’。此外，也能够由串联谐振电路与并联谐振电路的组合来构成电抗电路7’。 

此外，通过用变容电容器71’等电容可变元件置换电抗电路的一个以上电容器的任意一个，能够通过控制电压使电抗电路的电抗值变化，所以例如也能够不将图14所示的电容器71全部置换为变容电容器71’，而将一个或两个电容器71置换为变容电容器71’。此外，作为电容可变元件，采用了变容电容器71’，但是此外也能够适用变容二极管(バラクダ)、MEMS(micro electro mechanical systems)、BST(Barium-Strontium-Titanate：强电介质材料)等。即，只要是能够用直流控制电压控制电容值的元件，什么类型的元件都能够适用。 

而且，在本实施例中，当然也能够进行如第三实施例那样的变形。 

其他的结构、作用以及效果与上述第一至第三实施例同样，所以省略其记载。 

另外，本发明不限定于上述实施例及其变形例，在发明的要旨范围内能够进行各种变形和/或变更。 

例如，在上述各实施例中，将天线安装区域作为非接地区域101，将电介质基体2安装在了非接地区域101内。但是，天线安装区域不仅指非接地区域，是包括接地区域102的全部安装区域。因此，将各系统的天线部配置在非接地区域101的背面侧或接地区域102内的发明，也包含在本发明的范围内。 

此外，在上述各实施例中，示出了将天线部3～5的放射电极31、41、51和分支放射电极32a的大部分形成在电介质基体2上的例，但是天线部3～5的放射电极31、41、51和分支放射电极32a的一部分形成在电介质基体2上，大部分图案形成在非接地区域101等的天线装置的发明也包含在本发明的范围内。 

此外，在上述各实施例中，示出了将放射电极31等形成在一个电介质基体2上的例，但是并不是从本发明除去分别将天线部的放射电极形成在多个电介质基体上的发明的意思。 

此外，在上述各实施例中，示出了安装了三个天线部3～5的例，但是安装了与四个以上系统对应的四个以上天线部的天线装置的发明也包含在本发明的范围内。 

此外，在上述各实施例中，示出了作为电流密度控制电路适用了电流密度控制线圈6的例，但是能够适用能够控制天线部3的电流密度的全部电路。 

此外，在上述各实施例中，作为第二天线部即天线部4，例示了磁场放射型天线，但是并不限定于此，作为天线部4，能够适用单极天线等全部天线。 

此外，在上述第二至第四实施例中，示出了追加了一条分支放射电极32a的例，但是当然对分支放射电极的条数没有限定。 

Claims (9)

1.一种天线装置，将多个天线部设置在电路基板的天线安装区域，其中多个天线部分别独立具有一个供电部和由该供电部供电的放射电极而构成，将各天线部的上述放射电极的全部或一部分形成在电介质基体上，其中，

将上述多个天线部中基频最低的第一天线部配置在天线安装区域的端部，

将具有与该第一天线部的高次谐波的频率最接近的基频的第二天线部配置为与其他天线部相比离上述第一天线部最远，

将一个以上上述其他天线部并设在上述第一天线部与上述第二天线部之间，

将能够控制放射电极上的电流密度的电流密度控制电路设置在上述第一天线部的放射电极与供电部之间，并且将用于改变该放射电极的电长度来调整频率的电抗电路设置在该放射电极的中途。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，

将各天线部的上述放射电极的全部或一部分形成在一个电介质基体上，并且在上述第一天线部、第二天线部和一个以上其他天线部中的任意天线部的放射电极之间的电介质基体的部分，设置一个以上用于降低放射电极间的电容的切口部。

3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，

在上述电介质基体的表面设置凹部，将形成了上述电抗电路的基板嵌入该凹部内。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的天线装置，其特征在于，

上述电流密度控制电路是在上述供电部与放射电极之间串联连接的电流密度控制线圈。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的天线装置，其特征在于，

上述电抗电路是包含一个以上电容器和一个以上电感器的串联谐振电路或并联谐振电路。

6.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于，

用电容可变元件置换上述电抗电路的一个以上电容器中的任意电容器或全部电容器，利用控制电压使该电容可变元件的电容值变化，使电抗电路的电抗值变化，从而使放射电极的电长度变化。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的天线装置，其特征在于，

使一个以上分支放射电极经由上述电抗电路从上述第一天线部的放射电极分支，将这些一个以上分支放射电极的全部或一部分配置在电介质基体上。

8.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，

在上述电介质基体的表面设置凹部，将形成了上述电抗电路的基板嵌入该凹部内，

使一个以上分支放射电极经由上述电抗电路从上述第一天线部的放射电极分支，将这些一个以上分支放射电极的全部或一部分配置在电介质基体上，

将上述第一天线部的放射电极的部分或上述一个以上分支放射电极中的任意分支放射电极配置在上述电介质基体的露出面上，将该放射电极的部分或分支放射电极经由从上述凹部的底至该露出面的导电路与上述电抗电路电连接，上述部分是从上述电抗电路延伸到天线顶端部侧的放射电极的部分。

9.一种无线通信机，具备权利要求1～8中任意一项所述的天线装置。

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