CN101622755B - 平板天线以及使用该天线的通信装置和卡型终端 - Google Patents
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Abstract
提供一种平板天线，该平板天线减小其中天线和外围电路被共同布置在印刷电路板上的设备中，天线部分和外围电路部分之间对互相的电气操作的相互作用，以及使用该平板天线的通信装置和卡型终端。该平板天线具有布置在印刷电路板上的天线部分和外围电路部分。该平板天线包括：在印刷电路板的一个表面上，构成天线部分的板元件、与板元件连接并从外围电路馈送电力到该板元件的微带线、以及其中布置外围电路部分的外围电路安装区；以及，在印刷电路板的另一表面上，构成外围电路部分的接地侧导体的第一接地部分、以及构成微带线的接地侧导体的第二接地部分。第二接地部分被布置在除了第一接地部分之外的印刷电路板上。该板元件和微带线之间的连接部分被设置在与第一接地部分远离的第二接地的侧面上。
Description
技术领域
本发明涉及一种平板天线，以及使用该天线的通信装置和卡型终端，更具体地说，涉及一种其中天线和外围电路被共同布置在印刷电路板上的设备。
背景技术
卡型终端是已知的，其例子包括使用WiMAX(微波存取全球互通)技术的卡型终端、在通过使用UWB(超宽频)技术无线地实现USB(通用串行总线)时用作天线的卡型终端以及用于数据通信的使用无线LAN(本地局域网)或无线技术的其他卡型终端。最新趋势之一是增强用来实现作为单卡型终端的这种终端的功能。因此对于这种类型的终端来说，宽频带天线绝对是必需的。
图35描述了在这种卡型终端中使用的相关技术的天线结构。在图中，印刷电路板100具有第一区域(卡型终端的后端侧面上的区域)a1，该区域a1包括外围电路部分的电路元件安装区，以及在一个方向上(图中的Y轴方向)的不同位置处的剩余第二区域(卡型终端的顶端侧面上的区域)a2，以便沿着由矩形体(图中的X和Y轴方向)限定的两个相互垂直的方向之间的另一方向(图中的X轴方向)延伸。第一区域a1设有微带线111和底下的接地导体112。接地导体112构成布置在电路元件安装区中的外围电路部分的接地侧导体，以及微带线111的接地侧导体。同时，第二区域a2设有与微带线111连接的天线部分。该天线部分包括构成天线的辐射元件的圆板元件110。圆板元件110通过微带线111而由外围电路部分电馈通。
专利文献1公开了一种在无线通信适配器装置上安装天线的方法。在该方法中，当利用带元件连接接地导体板上的芯片元件和天线馈电点时，敷设带元件，以便从天线馈电点到芯片元件顶部的电气长度大约是所使用频率的波长的一半。
专利文献1：日本专利JP-A-2005-020369
发明内容
技术问题
图36是用于描述图35所示的相关技术的天线中的电流分布的框图。如图36所示，从微带线111被连接的馈电点附近，沿板元件110的周边，在板元件110中出现强的高频电流f1和f2。同时，在与板元件110的连接部分附近，在接地导体112的边界边缘处，在接地导体112上出现强的高频电流f10和f11。高频电流f12、f13和f14也以放射图形分布，尽管不如高频电流f10和f11那么强。
因此，高频电流f1和f2以及高频电流f10至f14分别集中于板元件110上和与板元件110相对的接地导体112的侧面上，并流入也布置有外围电路的相同印刷电路板100的电路元件安装区200中。结果，由于彼此的存在，天线部分和外围电路部分影响彼此的电气操作，并且受彼此的电气操作影响。例如，如果在高频电流f14流动的部分上布置电子元件，那么可能发生问题而使得那个部分的电路变得不稳定，板元件110导致阻抗失配，以及不再进行有效的辐射。
相关技术的卡型终端中使用的天线常常通过刻蚀而形成在印刷电路板上。但是，利用该方法，天线的高频电流在布置天线的位置周围流动，如上所述，并且天线的存在可能电气地影响相同的印刷电路板上相邻布置的外围电路影响，并且受相同的印刷电路板上相邻布置的外围电路的影响。结果，相关技术具有例如天线或外围电路的不稳定操作、发生阻抗失配以及共振频率偏移的问题。
据描述，当从天线馈电点方面看时，专利文献1的无线通信适配器装置上安装天线的方法增加了芯片天线侧上的阻抗，以便可以抑制由于来自芯片天线的传输输出而在接地导体板上引起的电流的反相分量，以提高电路板的正方向上的天线增益，而不管天线馈电点的位置如何。但是，专利文献1没有解决其中天线部分和外围电路部分被共同布置在印刷电路板上的设备中的外围电路部分上的天线的高频电流的上述影响。因此专利文献1仍然留下如上所述的相同问题。
为了解决上述问题而获得本发明。因此本发明的目的是减小由于其中天线和外围电路被共同布置在印刷电路板上的设备中的天线部分和外围电路部分的存在，而导致的天线部分和外围电路部分之间在彼此的电气操作上的相互作用。
解决问题的方案
为了实现上述目的，根据本发明的平板天线是包括布置在印刷电路板上的天线部分和外围电路部分的平板天线，该平板天线包括：在印刷电路板的一个表面上，构成所述天线部分的板元件、与该板元件连接并从外围电路将电力馈送到该板元件的微带线、以及其中布置有外围电路部分的外围电路安装区；以及，在印刷电路板的另一表面上，构成所述外围电路部分的接地侧导体的第一接地部分和构成所述微带线的接地侧导体的第二接地部分，所述第二接地部分被布置在除了所述第一接地部分之外的印刷电路板上、以及板元件和微带线之间的连接部分位于与第一接地部分远离的第二接地的侧面上。
本发明的优势
根据本发明，可以显著地减小由于其中天线和外围电路被共同布置在印刷电路板上的设备中的天线和外围电路的存在而引起的在天线部分和外围电路部分之间对彼此的电气工作的相互作用。
附图说明
图1是示出了根据本发明的第一例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图2A至2C是根据本发明的第一例子的宽频带平板天线的平面图，图2A是顶视图，图2B是后视图，以及图2C是透视图。
图3是用于描述根据本发明的第一例子的宽频带平板天线中的电流分布的平面图。
图4是示出了根据本发明的第二例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图5A至5C是根据本发明的第二例子的宽频带平板天线的平面图，图5A是顶视图，图5B是后视图，以及图5C是透视图。
图6是示出了根据本发明的第三例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图7A至7C是根据本发明的第三例子的宽频带平板天线的平面图，图7A是顶视图，图7B是后视图，以及图7C是透视图。
图8是示出了根据本发明的第四例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图9A至9C是根据本发明的第四例子的宽频带平板天线的平面图，图9A是顶视图，图9B是后视图，以及图9C是透视图。
图10是示出了根据本发明的第五例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图11A至11C是根据本发明的第五例子的宽频带平板天线的平面图，图11A是顶视图，图11B是后视图，以及图11C是透视图。
图12是示出了根据本发明的第六例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图13A至13C是根据本发明的第六例子的宽频带平板天线的平面图，图13A是顶视图，图13B是后视图，以及图13C是立体图。
图14是示出了根据本发明的第七例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图15A至15C是根据本发明的第七例子的宽频带平板天线的平面图，图15A是顶视图，图15B是后视图，以及图15C是透视图。
图16是示出了根据本发明的第八例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图17A至17C是根据本发明的第八例子的宽频带平板天线的平面图，图17A是顶视图，图17B是后视图，以及图17C是透视图。
图18是示出了根据本发明的第九例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图19A至19C是根据本发明的第九例子的宽频带平板天线的平面图，图19A是顶视图，图19B是后视图，以及图19C是透视图。
图20是示出了根据本发明的第十例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图21A至21C是根据本发明的第十例子的宽频带平板天线的平面图，图21A是顶视图，图21B是后视图，以及图21C是透视图。
图22是示出了根据本发明的第十一例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图23A至23C是根据本发明的第十一例子的宽频带平板天线的平面图，图23A是顶视图，图23B是后视图，以及图23C是透视图。
图24是示出了根据本发明第十二例子的宽频带平板天线结构的 立体图。
图25A至25C是根据本发明的第十二例子的宽频带平板天线的平面图，图25A是顶视图，图25B是后视图，以及图25C是透视图。
图26是示出了根据本发明的第十三例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图27A至27C是根据本发明的第十三例子的宽频带平板天线的平面图，图27A是顶视图，图27B是后视图，以及图27C是透视图。
图28是示出了根据本发明的第十四例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图29A至29C是根据本发明的第十四例子的宽频带平板天线的平面图，图29A是顶视图，图29B是后视图，以及图29C是透视图。
图30是示出了根据本发明的第十五例子的宽频带平板天线结构的立体图。
图31A至31C是根据本发明的第十五例子的宽频带平板天线的平面图，图31A是顶视图，图31B是后视图，以及图31C是透视图。
图32A至32H是示出了宽频带平板天线的板元件的形状的框图。
图33A至33I是示出了宽频带平板天线的板元件的其他形状的框图。
图34A至34D是示出了宽频带平板天线的匹配电路的形状的框图。
图35是示出了根据相关技术的天线结构的立体图。
图36是用于描述相关技术的天线中的电流分布的平面图。
参考数字的说明
1：印刷电路板
1a：正面
1b：背面
2：外围电路部分的电路元件安装区
10，10a，10b：板元件(天线部分)
11，11a，11b：微带线
12：第一接地导体(第一接地部分)
13：第二接地导体(第二接地部分)
14：第三接地导体(第三接地部分)
20，21：用于阻抗匹配的切口
22，23：用于阻抗匹配的鳍片
a1：第一区域
a2：第二区域
a3：第三区域
f1，f2，f10至f14：高频电流
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述根据本发明的平板天线以及使用该平板天线的通信装置和卡型终端的示例性实施例。
根据该示例性实施例的宽频带平板天线用于通信装置，具体地，例如使用WiMAX技术的卡型终端、通过使用UWB(超宽频)技术实现USB(通用串行总线)时用作天线的卡型终端以及对于数据通信使用无线LAN(本地局域网)或无线技术的其他卡型终端。
有各种使用多种最新的通信技术的终端。例如，全世界将要在2.5GHz和3.5GHz频带中投入使用WiMAX技术的通信服务。对于使用UWB技术的卡型无线个人网络终端和用于多频带无线LAN的卡型终端，也可以采用这种技术。根据该示例性实施例的宽频带平板天线可应用于这种卡型终端。
通过在用于个人电脑等的PCMCIA(个人计算机存储卡国际协会)卡或类似卡装置的印刷电路板的顶部上刻蚀，可以容易地形成示例性实施例的宽频带平板天线，并具有宽频带性能。该天线具有减小与在相同的印刷电路板上相邻的布置外围电路的相互电气作用功能。
该示例性实施例的宽频带平板天线具有例如圆形、椭圆形、半圆形、五角形、三角形(如钝角三角形和直角三角形)或其他任意多边形形状的板元件。微带线在每一端被连接到板元件。微带线的接地导体(第二接地部分)被布置在与布置板元件的印刷电路板的表面相反的印刷电路板的表面上。该接地导体被布置在远离外围电路部分的接地导体(第一接地部分)的印刷电路板的顶端侧面上，该外围电路部分的接地导体被布置在印刷电路板的后端侧面上。
下面将描述本发明的特定例子。
例1
图1是根据本发明第一例子的宽频带平板天线结构的立体图。图2A至2C是图1的平面图。图2A示出了透视的正视图，图2B示出了后视图，以及图2C示出了透视图。
图1和2A至2C所示的宽频带平板天线具有由介电材料制成的矩形印刷电路板1。印刷电路板1具有第一区域a1，其包括外围电路部分的电路元件安装区2(未示出)，以及在Y轴方向上的不同位置处的其余第二和第三区域a2和a3，以便沿由矩形体限定的两个互相垂直方向之间的X轴方向延伸(为方便起见，下面将定义平板天线(印刷电路板1)的前端和后端的预定方向称为“Y轴方向”，以及垂直于Y轴方向的方向将被称为“X轴方向”)。亦即，在中间穿过第二区域a2，平板天线(印刷电路板1)的底端侧面上的第一区域a1和卡型终端的 顶端侧面上的第三区域a3互相隔开。
印刷电路板1的表面1a设有两个板元件10，以及分别与两个板元件10连接的两个微带线(传输线)11，该两个板元件10由用作天线的辐射元件的圆形体构成。
通过刻蚀，两个板元件10由印刷电路板1的表面1a上所形成的导体构成，且在各自的端部，两个板元件10被布置为横穿第二区域a 2在X轴方向上的中心部分。在一个轴端，每个板元件10与微带线11连接，另一轴端作为开口端。板元件10的轴向端至端长度，即，圆形直径Hc被设置为大约最低使用频率的1/4波长。
通过刻蚀，两个微带线11由印刷电路板1的表面1a上所形成的导体构成。微带线11从X轴方向上的第一区域a1的中心部分穿过第二区域a2的中心部分，平行地延伸到第三区域a3，在该第三区域a3处，微带线11在相反方向上朝着X轴方向中的各个端部分支、在中部弯曲、并与各个板元件10的端部连接。亦即，微带线11在远离第一区域a1的第三区域a3和第二区域a2之间的边界处与板元件10连接。这是与上述现有技术的一个差异。
印刷电路板1的背面1b设有第一接地导体12，对应于如上所述的图35所示的接地导体112。在本例子中，通过刻蚀，在背面1b上还形成第二接地导体13和第三接地导体14。
与如上所述的图35的接地导体112一样，第一接地导体12用作外围电路部分的接地侧导体和微带线11的接地侧导体。第一接地导体12被布置在整个第一区域a1上方，以便与横穿印刷电路板1的电路元件安装区2相对。
第二接地导体13用作微带线11的接地侧导体。第二接地导体13被布置在X轴方向上的第二区域a2的中心部分中，以便在Y轴方向上延伸的矩形结构中，与横穿印刷电路板1的两个微带线11相对。
第三接地导体14也用作微带线11的接地侧导体。第三接地导体14被布置在第三区域a3中，以便在X轴方向上延伸的矩形结构中，与横穿印刷电路板1的两个微带线11相对。
如上所述，与上述相关技术的差异在于，在印刷电路板1的底端侧面上的第一区域a1(布置电路元件安装区2)中形成第一接地导体12的时候，在除了第一区域a1之外的区域中，即，在印刷电路板1的中心部分和顶端侧面的第二区域a2和第三区域a3(其中未布置电路元件安装区2)中，形成微带线11的接地侧导体(第二接地导体13、第三接地导体14)。这里，第一接地导体12构成第一接地部分，以及第二接地导体13和第三接地导体14构成第二接地部分。
在这种结构中，第一接地导体12被布置在印刷电路板1的底端侧面上，以及第二接地导体13和第三接地导体14被布置在从底端侧面通过中心部分到达印刷电路板1的顶端侧面的路径上。然后，在面对第三接地导体14的侧面上设置板元件10和微带线之间的连接部分(馈电点)，该第三接地导体14被布置在印刷电路板1的顶端侧面上，远离布置在印刷电路板1的底端侧面上的第一接地导体12。
图3是本例子的宽频带平板天线中的电流分布的示例性视图。
如图3所示，在从连接微带线11的馈电点附近，沿板元件10的周边，在板端子10中发现强的高频电流f1和f2。同时，在板元件10的连接部分附近的第三接地导体14的边界边缘处，在第三接地导体14上发现强的高频电流f10和f11。高频电流f12、f13和f14也以辐射图形分布，尽管不如高频电流f10和f11那么强。
因此，在远离外围电路部分的电路元件安装区2的板元件10和微带线11之间的连接部分附近，高频电流f1和f2以及f10至f14分别集中于天线部分的板元件10上和与板元件10相对的第三接地导体14的一侧上，且几乎没有流入外围电路部分中。因此，本例子提供显著地减小由于天线部分和外围电路部分的存在，而由互相的电气操作引起的天线部分和外围电路部分之间的相互作用。
例2
图4是根据本发明第二例子的宽频带平板天线结构的透视图。图5A至5C是4的平面图。图5A示出了透视的正视图，图5B示出了后视图，以及5C示出了透视图。
在本例子中，用椭圆形替换根据第一例子的板元件10的主体形状。这里，横穿轴端部的板元件10的长度(高度)He被设置为最低使用频率的大约1/4波长。该结构的剩余部分与第一例子的相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一例子相同的效果。
例3
图6是根据本发明第三例子的宽频带平板天线结构的透视图。图7A至7C是图6的平面图。图7A示出了透视的正视图，图7B示出了后视图，以及7C示出了透视图。
在本例子中，用半圆形形状替换根据第一例子的板元件10的主体 形状。这里，横穿轴端部的板元件10的长度(高度)Hh被设置为最低使用频率的大约1/4波长。该结构的剩余部分与第一例子相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一例子相同的效果。
例4
图8是根据本发明第四例子的宽频带平板天线结构的透视图。图9A至9C是图8的平面图。图9A示出了透视的正视图，图9B示出了后视图，以及9C示出了透视图。
在本例子中，用五角形形状替换根据第一例子的板元件10的主体形状。这里，横穿轴端部的板元件10的长度(高度)Ha被设置为最低使用频率的大约1/4波长。该结构的剩余部分与第一例子相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一例子相同的效果。
例5
图10是根据本发明第五例子的宽频带平板天线结构的立体图。图11A至11C是图10的平面图。图11A示出了透视的正视图，图11B示出了后视图，以及图11C示出了透视图。
在本例子中，用三角形形状替换根据第一例子的板元件10的主体。这里，横穿轴端部的板元件10的长度(高度)Ht被设置为最低使用频率的大约1/4波长。该结构的剩余部分与第一例子相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一例子相同的效果。
例6
图12是根据本发明第六例子的宽频带平板天线结构的立体图。图13A至13C是图12的平面图。图13A示出了透视的正视图，图13B示出了后视图，以及图13C示出了透视图。
在本例子中，用被部分切割的圆形主体的形状替换根据第一例子的板元件10的主体形状，以便允许在切割侧馈通。这里，横穿轴端部的板元件10的长度(高度)Hh2被设置为最低使用频率的大约1/4波长。该结构的剩余部分与第一例子的相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一例子相同的效果。
例7
图14是根据本发明第七例子的宽频带平板天线结构的立体图。图15A至15C是图14的平面图。图15A示出了透视的正视图，图15B示出了后视图，以及图15C示出了透视图。
在本例子中，第一例子的第三接地导体14的形状被改变。第三接地导体14以反向锥形的结构形成，以便在X轴方向上的宽度从第二接地导体13朝着Y轴方向(印刷电路板1的顶端)中的端部增加。适应于这种形状，两个板元件10由圆形主体构成，以及两个微带线11被倾斜地连接，以允许通过该反向锥形的斜面馈通。该结构的剩余部分与第一例子的相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。
即使在这种结构中，如同第一例子一样，第一接地导体12被布置在印刷电路板1的后端侧面上，而第二接地导体13和第三接地导体14被布置在除了印刷电路板1的后端侧面之外的区域中，即，被布置在从后端侧面通过中心到达印刷电路板1的顶端侧面的路径上。然后，在面对第三接地导体14的侧面上设置板元件10和微带线之间的连接部分(馈电点)，该第三接地导体14被布置在印刷电路板1的顶端侧面上，远离布置在印刷电路板1的在后面端侧面上的第一接地导体12。
根据本例子，如同第一例子一样，因此，在远离外围电路部分的电路元件安装区2的板元件10和微带线11之间的连接部分附近，高频电流集中于天线部分的板元件10上和与该板元件10相对的第三接地导体14的一个侧面上，几乎没有流入外围电路部分中。结果，本例子提供显著地减小由于天线部分和外围电路部分的存在，在天线部分和外围电路部分之间的对彼此的电气操作的相互作用。
例8
图16示出了根据本发明第八例子的宽频带平板天线结构的立体图。图17A至17C是图16的平面图。图17A示出了透视的正视图，图17B示出了后视图，以及图17C示出了透视图。
在本例子中，用半圆形替换根据第七例子的板元件10的主体形状。该结构的剩余部分与第一和第七例子的相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一和第七例子相同的效果。
例9
图18是根据本发明第九例子的宽频带平板天线结构的立体图。图19A至19C是图18的平面图。图19A示出了透视的正视图，图19B示出了后视图，以及图19C示出了透视图。
在本例子中，用五角形形状替换根据第七例子的板元件10的主体形状。该结构的剩余部分与第一和第七例子相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一和第七例子相同的效 果。
例10
图20是根据本发明第十例子的宽频带平板天线结构的立体图。图21A至21C是图20的平面图。图21A示出了透视的正视图，图21B示出了后视图，以及图21C示出了透视图。
在本例子中，用三角形形状替换根据第七例子的板元件10的主体。该结构的剩余部分与第一和第七例子的相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一和第七例子相同的效果。
例11
图22示出了根据本发明第十一例子的宽频带平板天线结构的立体图。图23A至23C是图22的平面图。图23A示出了透视的正视图，图23B示出了后视图，以及图23C示出了透视图。
在本例子中，用部分切割的圆形主体替换根据第七例子的板元件10的主体。该结构的剩余部分与第一和第七例子相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一和第七例子相同的效果。
例12
图24是根据本发明第十二例子的宽频带平板天线结构的立体图。图25A至25C是图24的平面图。图25A示出了透视的正视图，图25B示出了后视图，以及图25C示出了透视图。
在本例子中，第一例子的第三接地导体14的形状被改变。相对于第二接地导体，第三接地导体14仅仅形成在X轴方向上的第三区域a3的一个侧面上，而没有形成在另一侧面上。适应于这种形状，由圆形体构成的两个板元件10(为方便起见，下面将图中的左侧板元件和右侧板元件用参考符号10a和10b区分)以及两个微带线11(为方便起见，下面将图中的左侧微带线和右侧微带线用参考符号11a和11b区分)被互相连接，以便允许馈通。
更具体地说，一个板元件10a与一个微带线11a连接，以便允许在第二区域a2内馈通。这里，一个微带线11a从第二区域a2中的预定位置，在X轴方向上弯曲，并与第二区域a2中的一个板元件10a连接。同时，另一板元件10b与另一微带线11b连接，以便允许与第一例子一样地馈通。这里，另一微带线11b从第三区域a3中的预定位置，在Y轴方向上弯曲，并在第二区域a2的侧面与另一板元件10b连接。该结构的剩余部分与第一例子的相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。
即使在这种结构中，如同第一例子一样，第一接地导体12被布置在印刷电路板1的后端侧面上的区域中，以及第二接地导体13和第三接地导体14被布置在除了印刷电路板1的后端侧面之外的区域中，即，被布置在从后端侧面通过中心到达印刷电路板1的顶端侧面的路径上。然后，分别在面对第二接地导体13的侧面上，以及在面对第三接地导线14的另一侧面上，设置两个板元件10a和10b以及两个微带线11a和11b之间的连接部分(馈电点)，该第二接地导体13被布置在印刷电路板1的中心上，以及该第三接地导体14被布置在印刷电路板1的顶端侧面上，该连接部分远离被布置在印刷电路板1的后端侧面上的第一接地导体12。
如同第一例子一样，因此，在板元件10a和10b以及微带线11a 和11b之间的连接部分附近，远离外围电路部分的电路元件安装区，高频电流集中于天线部分的板元件10a和10b上、集中于与板元件10a相对的印刷电路板1的第二接地导体13的一侧上、以及集中于与板元件10b相对的第三接地导体14的一侧上，而几乎没有流入外围电路部分中。结果，本例子提供显著地减小由于天线部分和外围电路部分的存在，在天线部分和外围电路部分之间的对彼此的电气操作的相互作用。
例13
图26是根据本发明第十三例子的宽频带平板天线结构的立体图。图27A至27C是图26的平面图。图27A示出了透视的正视图，图27B示出了后视图，以及图27C示出了透视图。
在本例子中，用半圆形替换根据第十二例子的板元件10的主体形状。该结构的剩余部分与第一和第十二例子的相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一和第十二例子相同的效果。
例14
图28是根据本发明第十四例子的宽频带平板天线结构的立体图。图29A至29C是图28的平面图。图29A示出了透视的正视图，图29B示出了后视图，以及图29C示出了透视图。
在本例子中，用五角形形状替换根据第十二例子的板元件10的主体形状。该结构的剩余部分与第一和第十二例子的相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一和第十二例子相同的效果。
例15
图30是根据本发明第十五例子的宽频带平板天线结构的立体图。图31A至31C是图30的平面图。图31A示出了透视的正视图，图31B示出了后视图，以及图31C示出了透视图。
在本例子中，用三角形形状替换根据第十二例子的板元件10的主体。该结构的剩余部分与第一和第十二例子的相同。因此将给出相同的参考符号，其描述将被省略。本例子提供与第一和第十二例子相同的效果。
(改进)
根据本发明的宽频带平板天线的板元件不局限于上述例子中已经典型地示出的主体形状，而是也可以应用其他形状。
图32A至32H和33A至33I示出了可以用于根据本发明的宽频带平板天线的板元件的形状。
图32A示出了使用三角形板元件10的例子。图32B示出了三角形板元件10和微带线11之间的馈电点被移动到图的右边的例子。图32C示出了使用直角三角形板元件10的例子。图32D示出了三角形板元件10和微带线11之间的馈电点被移动到图的左边的例子。
图32E示出了使用在顶部倾斜地切割的椭圆形板元件10的例子。图32F示出了使用也在顶部倾斜地切割的三角形板元件10的例子。图32G示出了使用在顶部也倾斜地切割的三角形板元件10的例子。图32H示出了在如图32G所示成形的三角形板元件10和微带线11之间的馈电点被移动到图的左边的例子。
图33A示出了使用U形板元件10的例子。图33B示出了图33A所示的U形板元件10具有不同长度的左右分支的例子。图33A示出了使用V形板元件10的例子。图33D示出了图33C中所示的V形板元件10具有不同长度的左右分支的例子。
图33E示出了使用图33C或图33D中所示的V形板元件10，而在中间具有附加分支的结构的例子。图33F示出了使用图33A或图33B中所示的U形板元件10，而在中间具有附加分支的结构的例子。
图33G示出了在矩形板元件10中形成中空部分的预定形状的例子。图33H示出了以螺旋形状形成板元件10的厚带的例子。图33I示出了以开口环状形成板元件10的厚带的例子。
上述例子解决了在板元件10和微带线11之间的连接部分附近，第三接地导体14被平直成形的情况。但是，为了阻抗匹配起见，可以形成图34A至34D所示的切口或鳍片。
图34A至34D示出了在板元件10和微带线11之间的连接部分附近的第三接地导体14的形状例子。
图34A示出了在第三接地导体14中形成U形切口20的例子。图34B示出了在第三接地导体14中形成V形切口21的例子。图34C示出了在第三接地导体14上形成具有类似于板元件10的形状的曲线的鳍片(导体)22，以便在板元件10和鳍片22之间产生用于阻抗匹配的微小电容的例子。图34D示出了图34C的应用，在第三接地导体14上形成三角形鳍片(导体)23的例子。切口20和21以及鳍片22和23每个是当连接板元件10和微带线11时用于取得阻抗匹配的结构。
(其他示例性实施例)
根据本发明的另一示例性实施例的平板天线具有在印刷电路板上布置的天线部分和外围电路部分。该平板天线包括：在印刷电路板的一个表面上，构成天线部分的板元件、与该板元件连接并从外围电路馈送电力到板元件的微带线、以及其中布置外围电路部分的外围电路安装区；以及，在印刷电路板的另一表面上，构成外围电路部分的接地侧导体的第一接地部分、和构成微带线的接地侧导体的第二接地部分。该第二接地部分被布置在除了第一接地部分之外的印刷电路板上。板元件和微带线之间的连接部分被设置在与第一接地部分远离的第二接地的侧面上。在这种结构中，可以在预定方向上，在印刷电路板的一侧上布置第一接地部分，以及可以在预定方向上，在印刷电路板的另一侧面上布置第二接地部分。第二接地部分可以被布置在从一侧穿过中心部分到达印刷电路板的另一侧的路径上。
在上述结构的平板天线中，该板元件可以由两个板元件构成，以及该微带线可以由分别与两个板元件连接的两个微带线构成。
在上述结构的平板天线中，板元件可以是具有圆形、椭圆形、半圆形、三角形、五角等等多边形形状的任意一种的主体。板元件和微带线之间的连接部分可以从板元件的轴向移位。板元件可以形成为主体被部分地倾斜切割。板元件可以形成为在主体内具有中空部分。板元件可以是具有U、V、螺旋和环形形状的任意一种主体。
在上述结构的平板天线中，第二接地部分在板元件和微带线之间的连接部分附近，可以具有用于阻抗匹配的切口。第二接地部分在板元件和微带线之间的连接部分附近，可以具有用于阻抗匹配的鳍片。
根据本发明的另一示例性实施例的通信装置包括根据上述结构的 任意一项的平板天线。
根据本发明的另一示例性实施例的卡型终端包括根据上述结构的任意一项的卡型终端。
至此，已经详细描述了本发明的示例性实施例和例子。但是，本发明不局限于典型地图示的上述示例性实施例和例子。基于所附权利要求的描述，在不脱离本发明要旨的条件下，所属领域的技术人员可以进行各个方面的改变和改进。这种改变和改进也包含在本发明的范围内。
本申请基于并要求2007年3月12日申请的日本专利申请号2007-061900的优先权，在此将其公开内容全部引入供参考。
工业实用性
本发明可应用于使用希望具有小尺寸和宽频带的天线的卡型终端设备，如使用WiMAX技术的卡终端、具有使用UWB无线技术的天线的卡终端、用于无线LAN的卡终端以及用于数据通信的无线卡终端。
Claims (13)
1.一种平板天线，包括在相同衬底上的天线部分和外围电路部分，该平板天线包括：
辐射元件，该辐射元件设置在所述天线部分中；
外围电路，该外围电路设置在所述外围电路部分中；
微带线，该微带线连接所述外围电路和辐射元件，以将电力从所述外围电路馈送到所述辐射元件；
用于所述外围电路的第一接地导体，该第一接地导体布置在设置有所述外围电路的第一区域的背侧；以及
用于所述微带线的第二接地导体，该第二接地导体布置在设置有所述微带线的第二区域的背侧，并且具有小于所述第一接地导体的宽度的宽度，
在所述辐射元件和微带线之间的连接部分，该连接部分位于设置有所述微带线的第二区域的远离设置有所述外围电路的第一区域的侧面上；
第三区域，其设置为远离所述第一区域，并且所述第二区域在该第三区域和第一区域之间；以及
用于所述微带线的第三接地导体，该第三接地导体设置在所述第三区域的背侧。
2.根据权利要求1所述的平板天线，其中
在所述辐射元件和微带线之间的所述连接部分靠近所述第二接地导体或第三接地导体的边界。
3.根据权利要求1所述的平板天线，其中
在所述辐射元件和微带线之间的所述连接部分靠近所述第二区域和第三区域之间的边界。
4.根据权利要求1所述的平板天线，其中
朝着所述第三接地导体，所述辐射元件与所述微带线连接。
5.根据权利要求1所述的平板天线，其中
所述微带线通过弯曲部分而与所述辐射元件连接。
6.根据权利要求1所述的平板天线，其中
所述辐射元件具有平板形状。
7.根据权利要求1所述的平板天线，其中
所述辐射元件具有圆形、椭圆形、半圆形、弧形、五角形以及三角形的任意一种。
8.根据权利要求7所述的平板天线，其中
所述辐射元件具有最低使用频率的波长的大约1/4的轴向长度。
9.根据权利要求1所述的平板天线，其中
所述平板天线形成在所述衬底上，以及
所述辐射元件和微带线通过刻蚀而形成在所述衬底上。
10.根据权利要求1所述的平板天线，其中
在所述辐射元件和微带线之间的所述连接部分附近，在接地导体中形成用于阻抗匹配的切口。
11.根据权利要求1所述的平板天线，其中
在所述辐射元件和微带线之间的所述连接部分附近，在接地导体上形成用于阻抗匹配的鳍片。
12.一种通信设备，包括根据权利要求1所述的平板天线。
13.一种卡型终端，包括根据权利要求1所述的平板天线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130213 Termination date: 20170311 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |