CN101855778A - 电容供电天线以及具有该电容供电天线的无线通信机 - Google Patents
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Abstract
形成辐射电极(3)和供电电极(4)的电介质基体(2)层叠一体化了多个绝缘层(7a~7e)。在该电介质基体(2)的相同绝缘层面上形成辐射电极(3)的开口端(3K)以及供电电极(4)的电容耦合端部(4Y)。另外,在没有形成辐射电极(3)的开口端(3K)以及供电电极(4)的电容耦合端部(4Y)的绝缘层面上形成浮置电极(5)。浮置电极(5)形成为,在辐射电极(3)的开口端(3K)以及供电电极(4)的电容耦合端部(4Y)双方共用,在绝缘层(7a~7e)的层叠方向上对置,且在辐射电极(3)的开口端(3K)与供电电极(4)的电容耦合端部(4Y)双方之间形成电容。
Description
技术领域
本发明涉及具有电容供电型的辐射电极的电容供电天线以及具有该电容供电天线的无线通信机。
背景技术
在图5中通过示意立体图来示出电容供电天线的一形态例(例如,参照专利文献1)。该电容供电天线30构成为具有:电介质基体31、辐射电极32、供电电极33和接地电极34。在该电容供电天线30中,电介质基体31构成为长方体状。辐射电极32从上述电介质基体31的图5所示的右端面31R的下端伸长形成到上方侧,此外还在电介质基体31的上表面31U蔓延,伸长形成到从该上表面31U的右端缘至左端缘的中途。该伸长前端构成为开口端。辐射电极32进行信号的无线通信(发送或接收)。从该辐射电极32的开口端到该开口端的相反侧端部的电气长度(电气长)是辐射电极32能够以预定为无线通信用的频带共振动作的长度。由此,辐射电极32以预定的无线通信用频带进行信号的无线通信。
供电电极33的一端部形成在电介质基体31的底面31D。供电电极33从上述底面31D经由左端面31L伸长形成到与上表面31U中的辐射电极32的开口端隔着间隔相对的位置。接地电极34形成到在电介质基体31的底面31D中避开供电电极33的形成区域的几乎整个面上。该接地电极34和上述辐射电极32上的开口端相反侧的端部连接。
电容供电天线30如上述那样构成,该电容供电天线30被配置在无线通信机的例如电路基板的预定安装位置上。由此,供电电极33与形成在无线通信机的电路基板上的无线通信用电路(高频电路)35电连接。另外,接地电极34与无线通信机的地线连接。在这样的状态下,当从无线通信用电路35将发送用信号提供给供电电极33时,通过供电电极33与辐射电极32的电容耦合,将发送用信号从供电电极33向辐射电极32传递。由此,辐射电极32进行激励来无线发送发送用信号。另外,当无线信号到来辐射电极32激励而接收信号时,该接收信号通过供电电极33和辐射电极32的电容耦合,从辐射电极32向供电电极33传递,此外还从供电电极33向无线通信用电路35传递。
专利文献1:日本特开2004-56506号公报
另外,通过调整在辐射电极32和供电电极33之间形成的电容的大小,可以调整辐射电极32与无线通信用电路35侧的阻抗匹配。因此,为了实现辐射电极32与无线通信用电路35侧的阻抗匹配,有时在辐射电极32与无线通信用电路35之间需要更大的电容。但是,辐射电极32的长边方向的物理长度难以根据上述电气长的设计条件而变更。另外,如果辐射电极32与供电电极33之间的间隔变窄,则能够扩大上述电容,不过存在制造精度的问题。即,由于制造精度的问题,通过使辐射电极32与供电电极33之间的间隔变窄来扩大辐射电极32与供电电极33之间的电容是困难的。另外,通过扩大辐射电极32与供电电极33相对的电极部分大小,可以增加辐射电极32与供电电极33之间的电容。但是,如果这样则会产生电容供电天线30大型化的问题。即,由于近年来无线通信机的小型化,导致内置于该无线通信机中的电容供电天线30也需要小型化,从而产生电容供电天线30大型化这样的问题。
发明内容
为了解决上述这样的问题点,本发明具有如下所示的结构。即,本发明的电容供电天线具有多个绝缘层层叠一体化的基体;在该基体的多个绝缘层中的1层的面上形成开口端的辐射电极;以及辐射电极供电用的供电电极,其形成在与该辐射电极的开口端经由间隔的上述基体绝缘层的面上,并具有与上述辐射电极的开口端电容耦合的电容耦合端部,该电容供电天线的特征是,浮置电极被配置在没有形成上述基体的辐射电极的开口端和供电电极的电容耦合端部的绝缘层的面上,该浮置电极在绝缘层的层叠方向上与上述辐射电极的开口端以及上述供电电极的电容耦合端部双方共同对置,在与辐射电极的开口端之间形成电容,并且在与供电电极的电容耦合端部之间也形成电容,通过该浮置电极,来提高在辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间形成的电容。
另外,本发明的无线通信机的特征是,设置了具有本发明的特征结构的电容供电天线。
(发明效果)
根据本发明,基体层叠一体化地形成多个绝缘层,形成浮置电极,使其在上述基体的绝缘层的层叠方向上与辐射电极的开口端以及供电电极的电容耦合端部双方共同对置。该浮置电极在与辐射电极的开口端之间形成电容,并且在与供电电极的电容耦合端部之间也形成电容。因此,在辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间构成如下的状态,即,除了在该辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间形成的电容之外,还形成辐射电极的开口端与浮置电极之间的电容和供电电极的电容耦合端部与浮置电极之间的电容。由此,在本发明中,不用使辐射电极的开口端及供电电极的电容耦合端部的形成位置、形状等变化,就能够容易地增加辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间的电容。另外,还能缓和对浮置电极设计的制约(即,设计的自由度高)。因此,能够适当调整该浮置电极的大小等,能够将辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间的电容容易地调整为所需的大小。即,根据本发明,既能够避免电容供电天线的大型化,又能够高精度地具有在辐射电极与供电电极之间所需的大电容。
附图说明
图1a是用于说明本发明第1实施例的电容供电天线的图。
图1b是图1a的分解说明图。
图2a是用于说明第2实施例的电容供电天线的分解图。
图2b是图2a的平面说明图。
图3a是用于说明第3实施例的电容供电天线的分解图。
图3b是图3a的平面说明图。
图4a是用于说明其它实施例的图。
图4b是用于说明其它实施例的图。
图5是用于说明电容供电天线的一现有例的立体图。
符号说明
1、10、20电容供电天线
2电介质基体
3、11、21辐射电极
4供电电极
5浮置电极
7a~7e绝缘层
具体实施方式
以下,根据附图来说明本发明的实施例。
在图1a中通过示意立体图来示出本发明第1实施例的电容供电天线。图1b示出图1a的电容供电天线的示意分解图。该第1实施例的电容供电天线1具有作为基体的电介质基体2、辐射电极3、供电电极4和浮置电极5。电介质基体2构成为长方体状,该电介质基体2构成为使多个(在图1b的例子中为5层)绝缘层7a~7e层叠一体化。辐射电极3从该电介质基体2的底面2D经由侧面2L形成在上表面(换言之,最上层7e的上表面)2U上。通过涂敷例如铜电极浆料(paste)来伸长形成辐射电极3。辐射电极3的伸长前端3K形成为开口端,该开口端3K相反侧的端部3G形成为地线接地端。从该辐射电极3的地线接地端3G到开口端3K的物理长度,根据用于以预定的无线通信用频带进行共振动作的电气长来设定。
供电电极4从电介质基体2的底面2D经由侧面2R伸长形成到上表面(最上层7e的上表面)2U。此外,在图1b等的各分解图中,供电电极4仅图示了形成在绝缘层(在图1b中为7e)上表面的部分。供电电极4的伸长前端部4Y与辐射电极3的开口端3K经由间隔地进行配置,该供电电极4的伸长前端部4Y构成为与辐射电极3的开口端3K电容耦合的电容耦合端部。另外,供电电极4的电容耦合端部4Y相反侧的端部4X构成为与无线通信机的无线通信用电路8电连接的电路连接端部。
浮置电极5在辐射电极3的开口端3K以及供电电极4的电容耦合端部4Y共用、且在绝缘层7a~7e的层叠方向上对置地形成。另外,浮置电极5构成为,在辐射电极3的开口端3K和供电电极4的电容耦合端部4Y双方之间形成电容。浮置电极5形成在没有形成辐射电极3的开口端3K以及供电电极4的电容耦合端部4Y的绝缘层7d的上表面(即,电介质基体2的内部)。在该第1实施例的电容供电天线1中,通过设置该浮置电极5,而在辐射电极3的开口端3K与供电电极4的电容耦合端部4Y之间如下地形成电容。即,电容供电天线1中,除了在辐射电极3的开口端3K与供电电极4的电容耦合端部4Y之间直接形成的电容C3-4之外、在辐射电极3的开口端3K与浮置电极5之间形成的电容C3-5和在供电电极4的电容耦合端部4Y与浮置电极5之间形成的电容C4-5的电容串联连接电路,为与上述电容C3-4并联设置的状态。这里,当需要辐射电极3和无线通信用电路8侧能够良好阻抗匹配的大小时,浮置电极5的大小等形成为,在辐射电极3的开口端3K与供电电极4的电容耦合端部4Y之间形成的电容大小能够获得上述需要的电容大小。具体地说,要考虑上述电容C3-4的大小、电介质基体2的介电常数及绝缘层7e的层厚度(即,与辐射电极3的开口端3K之间的间隔及与供电电极4的电容耦合端部4Y之间的间隔)等,来设定浮置电极5的大小等。
以下,说明第2实施例。此外,在该第2实施例的说明中,对与第1实施例相同的结构部分标注同一符号,并省略该共用部分的重复说明。
在图2a中通过示意分解图来示出第2实施例的电容供电天线。图2b示出从上方侧观察图2a的电容供电天线的俯视图。该第2实施例的电容供电天线10的辐射电极11具有:螺旋状部位12、比该螺旋状部位12靠开口端11K侧的面状的开口端侧部位13和比螺旋状部位12靠地线接地端侧的接地连接侧部位14。
螺旋状部位12具有:排列形成在电介质基体2的绝缘层7上表面的多个线状的电极部位15a~15c、排列形成在与绝缘层7e不同的绝缘层7a上表面的多个线状的电极部位16a~16c和通孔(via hole)17a~17f。通孔17a~17f电连接电极部位15a~15c与电极部位16a~16c的预定连接对象之间。在该螺旋状部位12上,全部线状的电极部位15a~15c、16a~16c经由通孔17a~17f顺次电连接,形成螺旋状的电流通路。该螺旋状部位12的地线接地端侧的端部与接地连接侧部位14连接。该接地连接侧部位14从与该螺旋状部位12连接的部分伸长形成到电介质基体2的图2a、图2b所示的左端面,此外,还从左端面伸长形成到下方侧,以蔓延形成至底面侧。蔓延形成至该底面的接地连接侧部位14的端部构成为地线接地端。
另外,螺旋状部位12的开口端侧的端部与开口端侧部位13连接。该开口端侧部位13形成在绝缘层7e的上表面,该开口端侧部位13具有构成辐射电极11的开口端11K的端部。在与该辐射电极11的开口端11K经由间隔相对的绝缘层7e的上表面部分形成供电电极4的电容耦合端部4Y。第2实施例与第1实施例同样具有浮置电极5。浮置电极5在上述辐射电极11的开口端11K与供电电极4的电容耦合端部4Y双方之间形成电容,该浮置电极5形成在绝缘层7d的上表面。
第2实施例具备辐射电极11具有螺旋状部位12的结构,由此不用使电介质基体2大型化,就能够延长辐射电极11的电气长。换言之,因为形成具有预定的设定电气长的辐射电极11所需的电介质基体2的大小变小,所以能够实现电容供电天线10的小型化。
以下,说明第3实施例。此外,在该第3实施例的说明中,对与第1及第2实施例相同的构成部分标注同一符号,并省略其共用部分的重复说明。
图3a通过示意分解图来示出第3实施例的电容供电天线。图3b示出从上方侧观察图3a的电容供电天线的俯视图。该第3实施例的电容供电天线20的辐射电极21与第2实施例所示的辐射电极11同样,具有螺旋状部位12。但是,在该第3实施例中,没有设置用于电连接构成该螺旋状部位12的电极部位15a~15c和电极部位16a~16c的、已预定的连接对象之间的通孔。第3实施例中在基体2的图3a所示前侧的侧面形成多个侧面电极22a~22c,在基体2后侧的侧面也形成多个侧面电极(未图示),来取代通孔。例如,通过涂敷铜电极浆料的Dip方法等来形成这些侧面电极。利用该侧面电极来顺次电连接全部线状的电极部位15a 15c、16a~16c,以形成螺旋状的电流通路。
该第3实施例的电容供电天线20中的上述以外的结构与第2实施例相同,即使在该第3实施例中,在辐射电极21的开口端21K和供电电极4的电容耦合端部4Y双方之间形成电容的浮置电极5也形成在绝缘层7d的上表面。
以下,说明第4实施例。该第4实施例与无线通信机有关。在该第4实施例的无线通信机中,特征点是设置有第1实施例的电容供电天线1、或第2实施例的电容供电天线10、或第3实施例的电容供电天线20。在无线通信机的结构中具有各种结构,该第4实施例的无线通信机除了上述特征结构之外还可以具有其它无线通信机的结构,省略其说明。
此外,本发明不仅限于第1~第4各实施例所示的形态,可采用各种实施方式。例如,在第1~第4的各实施例中,辐射电极3、11、21的开口端3K、11K、21K以及供电电极4的电容耦合端部4Y形成在电介质基体2的绝缘层7e的上表面。但是,如图4a、图4b所示,辐射电极3、11、21的开口端3K、11K、21K以及供电电极4的电容耦合端部4Y可形成在电介质基体2的绝缘层7e以外的绝缘层(在图4a、图4b的例子中为绝缘层7d)的上表面。另外,浮置电极5的形成位置被设定为与该辐射电极3、11、21的开口端3K、11K、21K以及供电电极4的电容耦合端部4Y的形成位置相关联。即,浮置电极5的形成位置不仅限于第1~第4各实施例所示的绝缘层7d的上表面,只要是没有形成辐射电极3、11、21的开口端3K、11K、21K以及供电电极4的电容耦合端部4Y的绝缘层既可。例如,浮置电极5如图4a所示,可形成在绝缘层7e的上表面(即,电介质基体2的上表面)。另外,浮置电极5如图4b所示,可形成在绝缘层7C的上表面。
此外例如,在第1~第4的各实施例中,电介质基体2由5层绝缘层7a~7e构成。但是,构成电介质基体2的绝缘层的层叠数只要是多个既可,不仅限于5层。上述绝缘层的层叠数例如是考虑了针对辐射电极3、11、21需要的电气长、电介质基体2的制造方法及电介质基体2的预先设定的厚度等来适当设定的。
此外,在第2及第3的各实施例中,构成螺旋状部位12的线状电极部位15a~15c形成在绝缘层7e上,另外,电极部位16a~16c形成在绝缘层7a上。但是,这些电极部位15a~15c和电极部位16a~16c如果分别形成在互不相同的绝缘层的面上,则不限定形成这些电极部位的绝缘层。另外,辐射电极11、21的螺旋状部位12的缠绕次数为3次。但是,该螺旋状部位12的缠绕次数是根据辐射电极11、21的已预定的设定电气长而适当设定的,而不仅限于3次。此外,螺旋状部位12可以是在整体上不是均匀的缠绕,而具有密缠绕部分和疏缠绕部分的形态。这样,螺旋状部位12的形态不限于图2及图3的形态。
工业上的可利用性
在本发明中,可通过具备特有的结构,来形成既能够避免大型化、又能够容易地增大辐射电极与供电电极之间电容的电容供电天线,因此本发明例如能够适用于移动电话机及便携终端机等无线通信设备。
Claims (4)
1.一种电容供电天线,具有:
多个绝缘层层叠一体化的基体;
在该基体的多个绝缘层中的1层的面上形成开口端的辐射电极;以及
辐射电极供电用的供电电极,其形成在与该辐射电极的开口端隔开间隔的上述基体的绝缘层的面上,并具有与上述辐射电极的开口端进行电容耦合的电容耦合端部,
该电容供电天线的特征在于,
在没有形成上述基体的辐射电极的开口端和供电电极的电容耦合端部的绝缘层的面上配置浮置电极,该浮置电极在绝缘层的层叠方向上与上述辐射电极的开口端以及上述供电电极的电容耦合端部双方共同对置,从而与辐射电极的开口端之间形成电容,并且与供电电极的电容耦合端部之间也形成电容,通过该浮置电极,来提高在辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间形成的电容。
2.根据权利要求1所述的电容供电天线,其特征在于,
辐射电极具有:在多个绝缘层的各个面上相互隔开间隔而排列形成的多个线状电极部位;以及电连接形成在不同绝缘层上的预定的连接对象彼此的线状电极部位之间的多个通孔,全部的上述线状电极部位经由上述通孔顺次地电连接从而形成螺旋状的电流通路。
3.根据权利要求1所述的电容供电天线,其特征在于,
辐射电极具有:在多个绝缘层的各个面上相互隔开间隔而排列形成的多个线状电极部位;以及形成在基体侧面且电连接形成在不同绝缘层上的预定的连接对象彼此的线状电极部位之间的多个侧面电极,全部的上述线状电极部位经由上述侧面电极顺次地电连接从而形成螺旋状的电流通路。
4.一种无线通信机,其特征在于,
设置有权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的电容供电天线。
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