CN102341961B - 谐振器天线和通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种谐振器天线和通信设备，该谐振器天线具有作为第一导体的第一导体图案、作为第二导体的第二导体图案、多个第一开口、多个互连部以及电力馈送线。第一导体图案例如具有片状形状。第二导体图案例如具有片状形状，并且至少一部分(然而，整个第二导体图案也是可以接受的)面相第一导体图案。多个第一开口设置在第一导体图案上。互连部设置在多个第一开口处，并且每个互连部的一端连接到第一导体图案。电力馈送线连接到第一导体图案。此外，在包括第一开口和互连部的单位单元重复地(例如，周期地)布置。

Description

谐振器天线和通信设备
技术领域
本发明涉及适合于微波和毫米波的谐振器天线和通信设备。
背景技术
近年来，在无线通信装置等中，已经需要天线的小型化和薄型化。诸如贴片天线和布线天线的谐振器天线在其元件尺寸等价于传播通过媒介(诸如电介质)的电磁波的1/2波长时进行工作。在电磁波的波长和频率之间的关系中存在媒介独有的分散关系，并且媒介依赖于不同绝缘媒介中的介电常数和导磁系数。由于这个原因，当确定了工作波段以及所使用的衬底材料时，也可以确定谐振器天线的尺寸。例如，当真空中的波长被设置为λ0，衬底材料的电介质常数被设置为εr，并且导磁系数被设置为μr时，谐振器天线的一侧的长度d由以下公式表示。
d＝λ0/(2×(εr×μr)1/2)
如通过上述公式很明显地，需要使用具有非常高的介电常数和导磁系数的衬底材料，以显著地减小不同谐振器天线的尺寸，并且因此增加了谐振器天线的制造成本。
另一方面，近年来，已经提出了这样一种超材料，其通过周期性地布置导体图案或导体结构来人工地控制结构中传播的电磁波的分散关系。期望超材料的使用将会使得谐振器天线小型化。
例如，专利文献1公开了通过导体平面、与导体平面平行地布置的导体贴片以及将导体贴片连接到导体平面的导体通路形成超材料，并且通过使用该超材料产生天线。
相关文件
专利文件
[专利文件1]US2007/0176827A1(图6)
发明内容
然而，在专利文献1中公开的技术中，需要形成将导体贴片连接到导体平面的导体通路。由于这个原因，制造成本增加。
本发明的目的是提供不需要形成导体通路并且能够通过使用超材料来小型化的谐振器天线，以及使用该谐振器天线的通信设备。
根据本发明，提供了一种谐振器天线，包括：第一导体；第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；第一开口，其设置在所述第一导体中；互连部，其设置在所述第一开口中，所述互连部的一端连接到所述第一导体；以及电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体。
根据本发明，提供了一种谐振器天线，包括：第一导体；第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；第一开口，其设置在所述第一导体中；第三导体，所述第三导体具有岛形状并且与所述第一导体分离地设置在所述第一开口中；芯片电感，其设置在所述第三导体中并且将所述第三导体连接到所述第一导体；以及电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体。
根据本发明，提供了一种通信设备，包括：谐振器天线；以及与所述谐振器天线连接的通信处理部分，其中，所述谐振器天线包括：第一导体；第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；第一开口，其设置在所述第一导体中；互连部，其设置在所述第一开口中，所述互连部的一端连接到所述第一导体；以及电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体。
根据本发明，提供了一种通信设备，包括：谐振器天线；以及与所述谐振器天线连接的通信处理部分，其中，所述谐振器天线包括：第一导体；第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；第一开口，其设置在所述第一导体中；第三导体，所述第三导体具有岛形状并且与所述第一导体分离地设置在所述第一开口中；芯片电感，其设置在所述第三导体中并且将所述第三导体连接到所述第一导体；以及电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体。
根据本发明，可以提供不需要形成导体通路并且能够通过使用超材料来小型化的谐振器天线，以及使用该谐振器天线的通信设备。
附图说明
图1(a)是示出了根据第一实施例的谐振器天线的立体图，图1(b)是示出了谐振器天线的截面图并且图1(c)是示出了谐振器天线的平面图。
图2(a)是示出了形成用在图1中示出的谐振器天线中的第一导体图案的层的平面图，并且图2(b)是示出了图2(a)中示出的层的每个构造的分解图。
图3是示出了单位单元的等效电路的图。
图4是示出了通过在平行板波导与周期性地布置图1中示出的无限单位单元的媒介之间比较电磁波传播特性而获得的分散曲线的图。
图5是用于解释图1的修改示例的图。
图6是用于解释图1的修改示例的图。
图7(a)是示出了示出了根据第二实施例的谐振器天线的立体图，图7(b)是示出了图7(a)中示出的谐振器天线的构造的截面图。
图8(a)是示出了图7(a)中示出的谐振器天线的第二导体图案的平面图，图8(b)是示出了在通过上表面观察图7(a)中示出的谐振器天线的单位单元时的平面图，并且图8(c)是示出了单位单元的立体图。
图9是用于解释图7的修改示例的图。
图10是用于解释第一和第二实施例的修改示例的图。
图11是示出了根据第三实施例的谐振器天线的立体图。
图12(a)是示出了图11中示出的谐振器天线的截面图，并且图12(b)是示出了具有第一导体图案的层的平面图。
图13(a)是图12中示出的单位单元的等效电路图，并且图13(b)是当图12中示出的单位单元被沿着图12中的x方向移动了a/2的半个周期时的单位单元的等效电路图。
图14是用于解释根据第三实施例的谐振器天线的修改示例的图。
图15是用于解释根据第三实施例的谐振器天线的修改示例的图。
图16是用于解释根据第三实施例的谐振器天线的修改示例的图。
图17是用于解释根据第三实施例的谐振器天线的修改示例的图。
图18是用于解释根据第三实施例的谐振器天线的修改示例的图。
图19是用于解释根据第三实施例的谐振器天线的修改示例的图。
图20是用于解释根据第三实施例的谐振器天线的修改示例的图。
图21是用于解释根据第三实施例的谐振器天线的修改示例的图。
图22是用于解释根据第三实施例的谐振器天线的修改示例的图。
图23是用于解释根据第四实施例的谐振器天线的构造的平面图。
图24是用于解释根据第四实施例的谐振器天线的修改示例的平面图。
图25是用于解释根据第五实施例的谐振器天线的构造的图。
图26是用于解释根据第六实施例的谐振器天线的构造的图。
图27(a)是示出了根据第七实施例的谐振器天线的构造的立体图，并且图27(b)是示出了图27(a)中示出的谐振器天线的截面图。
图28(a)是示出了图27中示出的谐振器天线的修改示例的立体图，并且图28(b)是示出了图28(a)中示出的谐振器天线的截面图。
具体实施方式
下文中，将会参照附图描述本发明的实施例。在全部附图中，类似的元件由类似的附图标记表示，并且其描述将不会再重复。
(第一实施例)
图1(a)是示出了根据第一实施例的谐振器天线110的立体图，图1(b)是示出了谐振器天线110的截面图并且图1(c)是示出了谐振器天线110的平面图。图2(a)是示出了形成用在图1中示出的谐振器天线110中的第一导体图案121的层的平面图，并且图2(b)是示出了图2(a)中示出的层的每个构造的分解图。
谐振器天线110由通过电介质层(例如，电介质板)彼此面对的两个导体层，并且包括作为第一导体的第一导体图案121、作为第二导体的第二导体图案111、多个第一开口104、多个互连部106以及电力馈送线115。第一导体图案121例如具有片状。第二导体图案例如具有片状，并且被图案化为至少一部分(但是可以是几乎整个部分)面对第一导体图案121。多个第一开口104设置在第一导体图案121中。互连部106设置在多个第一开口104的每一者中，并且互连部106的一端连接到第一导体图案121。电力馈送线115连接到第一导体图案121。包括第一开口104和互连部106的单位单元107被重复地(例如周期地)布置。单位单元107被重复地布置，使得除了谐振器天线110的电力馈送线115之外的部分具有超材料的功能。
电介质层116位于形成第一导体图案121的导体层与形成第二导体图案111的导体层之间。电介质层116例如是诸如环氧树脂衬底或陶瓷衬底的电介质板。在这种情况下，第一导体图案121、互连部106和电力馈送线115形成在电介质板的第一表面上，并且第二导体图案111形成在电介质层116的第二表面上。在平面图中观察时，具有单位单元107的区域位于第二导体图案111的内侧处，而不是其外边缘处。此外，第一开口104是方形或矩形，并且第二导体图案121是方形或矩形。每条边的长度是第一开口104的布置周期的整数倍。
然而，在布置“重复的”单位单元107时，优选地在彼此相邻的单位单元107中，相同的通路距离(中心到中心距离)被设置为使其在被假设为噪音的电磁波的波长λ的1/2的范围内。此外，在任何单位单元107中构造的一部分丢失的情况也包括在“重复”的情况中。此外，在一些单位单元107中组件的一部分没有对准的情况或者一些单位单元107自身的布置没有对准的情况也包括在“周期”的情况中。即，即使在严格意义上的周期性被破坏时，仍然可以在重复地布置单位单元107的情况下获得超材料的特性，并且因此在“周期性”的情况中允许特定水平的缺陷。同时，作为缺陷产生的起因，可以考虑穿过单位单元107之间的互连部或通路的情况、在将超材料结构增加到已有的互连布局时单位单元107不能通过已有的通路或图案设置的情况以及制造误差和已有的通路或图案被用作单位单元107的部分的情况等。
根据本实施例的谐振器天线110的单位单元107还包括作为第三导体的第三导体图案。第三导体图案105是设置在与第一导体图案121分离的第一开口104中的岛型图案，并且互连部106的另一端129与其连接。单位单元107由第一导体图案121、第一开口104、互连部106和第三导体图案105以及第二导体图案111中的包括与上述部分面对的每个区域的矩形空间构成。
在实施例中，单位单元107具有二维阵列。更具体地，单位单元107被设置在格子常数为a的方形格子的每个格子点处。由于这个原因，多个第一开口104具有相同的中心到中心距离。这与之后描述的图5(a)到图5(d)以及图6(a)到图6(b)中示出的示例相同。然而，单位单元107可以具有一维阵列。多个单位单元107具有相同结构，并且被沿着相同方向布置。在本实施例中，第一开口104和第三导体图案105是方形的，并且被沿着相同方向布置，使得其中心彼此重叠。互连部106被构造为使得一端119连接到第一开口104的一条边的中心，并且与这一条边成直角地直线延伸。互连部106具有感应元件的功能。
在本实施例中，通过单位单元107的布置而形成的格子的一条边具有整数个单位单元107。在图1中示出的示例中，单位单元107以3×3的二维方式布置。电力馈送线115连接到位于这条边中央的单位单元107。使用电力馈送线115将电力馈送到谐振器天线110的方法与微带天线中的电力馈送方法相同。即，微带线由电力馈送线115和第二导体图案111形成。同时，也可以采用另一种电力馈送法。期望通过将电力馈送线115连接到通信处理部分140来形成通信设备。
通过这种结构在第三导体图案105与第二导体图案111之间产生电容C。此外，作为平面型电感元件的互连部106(电感L)电连接到第三导体图案105与第一导体图案121之间。由于这个原因，形成串联谐振电路118被并联在第二导体图案111与第一导体图案121之间的结构，这导致与图3中示出的结构等效的电路构造。
图4示出了通过在平行板波导与周期性地布置图1中示出的无限单位单元的媒介之间比较电磁波传播特性而获得的分散曲线。在图4中，实线示出了在无限单位单元107被周期性地布置在图1中示出的谐振器天线110中的情况下的分散关系。此外，虚线示出了通过用第一开口104和互连部106不存在的导体图案对图1中的第一导体图案121进行替换而形成的平行板波导的分散关系。
在平行板波导由虚线表示的情况下，因为他们彼此具有比例关系，所以波数和频率由直线表示，并且其斜率由以下公式(1)表示。
f/β＝c/(2π.(εr.μr)1/2)
另一方面，在图1中示出的谐振器天线110的情况下，随着频率升高，波数相比于由虚线表示的平行板波导的波数迅速地增加。当波数到达π/a时，带隙出现在比这更高的频带中。关于在最低频那一侧处出现的通带，相位速度比由虚线表示的平行板波导的相位速度更低。由于这个原因，可以使得谐振器天线110小型化。
这里，阻带的频带(带隙)是由串联谐振电路118的串联谐振频率根据电感和电容确定的。在试图将串联谐振频率设置到特定具体值时，通过提供互连部106来急剧地增加电感，并且因此可以将电容抑制得较小。因此，因为可以将第三导体图案105小型化，所以因此，可以减小开口104和单位单元107的长度，并且使得谐振器天线110小型化。
此外，使得串联谐振电路118的串联谐振频率较低，由此使得带隙移动到低频侧，并且减小了出现在最低频那一侧上的带隙中的相位速度。
此外，在谐振器天线110中，因为必要的导体层的个数是两个并且不使用通路，所以可以使得结构简化并变薄，并且抑制制造成本。此外，在谐振器天线110中，因为使用了互连部106，所以可以相比于通过通路形成电感的情况急剧地增加电感。
同时，在图2的示例中，因为互连部106是直线形成的，所以互连部106可以形成为如图5(a)所示的蜿蜒形状，并且可以形成如图5(b)所示的螺旋形状。此外，如图5(c)和图5(d)所示，互连部106可以形成为虚线形状。
虽然图2示出了一个第三导体图案105和一个互连部106形成在第一开口104的每一者中的示例，但是也可以在每个第一开口104中形成两个以上的第三导体图案105和互连部106。图6(a)中示出的示例是示出了在两个第三导体图案105和两个互连部106形成在第一开口104内时第一导体图案121的布局的平面图。在附图中，两组第三导体图案105和互连部106布置在第一开口104中以彼此轴对称。第一开口104是方形的，并且两个第三导体图案105是矩形的。第一开口104和第三导体图案105的边彼此平行。两个第三导体图案105被布置为关于将第一开口104的中心与第一开口104的一条边的中心相连接的直线彼此轴对称。互连部106被构造为使得一端119从第一开口104的一条边的中心与这一条边垂直地直线延伸，并且另一端129被连接到第三导体图案105的长边的中心。
此外，图6(b)中示出的示例是示出了当在第一开口104中形成四个第三导体图案105和四个互连部106时第一导体图案121的布局的平面图。在附图中，四组第三导体图案105和互连部106以90度间隔布置在第一开口104中，以关于第一开口104的中心点对称。第一开口104是方形的，并且四个第三导体图案105也是方形的。第一开口104和第三导体图案105的边彼此平行。四个第三导体图案105被布置为关于第一开口104的中心点对称。互连部106被构造为使得一端119从第一开口104的角沿着关于第一开口104的一条边成45度地方向直线延伸，并且另一端129被连接到第三导体图案105的角。
在图6(a)和图6(b)中示出的谐振器天线110中，每个单位单元107的等效电路被构造为使得多个串联谐振电路118如图6(c)所示地平行连接。
这里，当多个串联谐振电路118中每一者彼此相等时，串联谐振电路等效于图3中示出的电路，并且因此与在每个第一开口104内形成一个第三导体图案105和一个互连部106的情况获得了相同的特性。另一方面，当平行连接的多个串联谐振电路118中的每一者彼此不同时，可以使得阻带被宽带化或者多频带化。
同时，虽然图2(a)示出了其中具有方形形状的第一开口104周期地布置为方形格子形状的示例，第一开口104的布局不局限于图2(a)的方形。例如，具有方形形状的第一开口104可以被形成为多边形形状(诸如正六边形)或者也可以形成为圆形形状。此外，第一开口104可以被布置为三角形格子形状。
之后，将会描述制造谐振器天线100的方法的一个示例。首先，导电膜形成在片状电介质层的两侧上。掩膜图案形成在一个导电膜上，并且使用这种掩膜图案作为掩膜来对导电膜进行蚀刻。由此，导电膜被选择性地移除，并且第一导体图案121、多个第一开口104、多个互连部106和电力馈送线115被整体地形成。此外，另一个导电膜可以被按照原样用作第二导体图案111。
此外，也可以通过在玻璃沉底或硅衬底等上使用薄膜工艺顺序地形成第一导体图案121、电介质膜(诸如氧化硅膜)和第二导体图案111来制造谐振器天线110。或者，第二导体图案111和第一导体图案121的层相对的空间可以什么都没有(可以具有空气)。
(第二实施例)
图7(a)是示出了示出了根据第二实施例的谐振器天线110的立体图，并且图7(b)是示出了图7(a)中示出的谐振器天线110的构造的截面图。除了第二导体图案111包括多个第二开口114之外，根据本实施例的谐振器天线110具有与根据第一实施例的谐振器天线110相同的构造。当在平面图中观察时，第二开口114与多个互连部106中的每个重叠。因为通过提供第二开口114增加了互连部106与第二导体图案111之间的链接磁通(interlinkage magnetic flux)，所以这使得互连部106的每个单位长度的电感增加。此外，第二开口114是方形或矩形。第一导体图案121是方形或矩形，并且每条边的长度是第一开口104的布置周期的整数倍。
图8(a)是示出了图7(a)中示出的谐振器天线110的第二导体图案111的平面图。第二开口114被周期性地布置在第二导体图案111中。第二开口114的周期是a并且等于单位单元107的一条边的长度以及第一开口104的周期。
图8(b)是示出了在通过上表面观察图7(a)中示出的谐振器天线110的单位单元107时的平面图，并且图8(c)是示出了单位单元107的立体图。在这些附图中，在平面图中观察时，互连部106整体位于第二开口114中。由此，可以增加互连部106的每单位长度电感。因此，因为在期望电感值的设计中可以使得互连部106较小，可以减小由互连部106占据的空间，并且由此使得单位单元107小型化。
虽然图8(a)示出了在通过上表面观察单位单元107时整个互连部106被包括在第二开口114中的示例，但是互连部106的一部分也可以被设计为使其在平面图中观察时位于第二开口114中。图9(a)和图9(b)是示出了在从上表面观察单位单元107时互连部106的一部分被包括在第二开口114中的示例的平面图。在实现第二开口114的小型化以及电感的增加时，这种结构是有效的。
同时，在第一和第二实施例中示出的每个示例中，如图10(a)的平面图和图10(b)的截面图中所示，芯片电感500可以被用来代替互连部106。
(第三实施例)
图11是示出了根据第三实施例的谐振器天线110的立体图，但是其中没有示出电力馈送线115。图12(a)是示出了图11中示出的谐振器天线110的截面图，并且图12(b)是示出了具有第一导体图案121的层的平面图。除了不包括第三导体图案105以及互连部106的另一端129是开放末端之外，该谐振器天线110具有与根据第一实施例的谐振器天线110相同的构造。在该实施例中，互连部106具有开放短线的功能，并且第二导体图案111中面向互连部106的部分和互连部106形成传输线101，例如微带线。制造根据该实施例的谐振器天线110的方法与第一实施例相同。
在附图中示出的示例中，形成包括第一开口104和互连部106以及在第二导体图案111中与它们相对的区域的单位单元107。在图11和图12中示出的示例中，单位单元107当在平面图中观察时具有二维阵列。更具体地，单位单元107被布置在具有a的格子常数的方形格子的每个格子点处。由于这个原因，多个第一开口104被布置为使得中心到中心距离彼此相等。
多个单位单元107具有相同结构，并且被沿着相同方向布置。在本实施例中，第一开口104是方形。互连部106从第一开口104的一条边的中央与这一条边成直角地直线延伸。
图13(a)是图12中示出的单位单元107的等效电路图。如图所示，寄生电感CR形成在第一导体图案121与第二导体图案111之间。此外，电感LR形成在第一导体图案121中。在附图中示出的示例中，因为第一导体图案121在从单位单元107观察时被第一开口104二等分，并且互连部106被布置在第一开口104的中央，所以电感LR也在互连部106的中央处二等分。
此外，如上所述，互连部106具有开放短线的功能，并且第二导体图案111中面向互连部106的部分和互连部106形成传输线101，例如，微带线。传输线101的另一端也是开放末端。
图13(b)是当图12中示出的单位单元107被沿着图12中的x方向移动了a/2的半个周期时的单位单元107的等效电路图。在图中示出的示例中，因为取得单位单元107的方法不同，所以电感不由互连部106划分。然而，因为多个单位单元107周期地布置，所以图11中示出的谐振器天线110的特性不根据取得单位单元107的方法的差异而改变。
传播通过谐振器天线110的电磁波的特性是由基于电感LR的串联阻抗Z和基于传输线101和寄生电感CR的导纳决定。
在图13(a)和图13(b)中示出的单位单元107的等效电路图中，通过使得传输线101的线长更长，带隙向低频侧移动。通常，虽然在单位单元107小型化时带隙带向高频侧移动，所以可以在不改变带隙的下限频率的状态下，通过使得传输线101的线长更长来使得单位单元107小型化。
此外，使得传输线101的线长更长，由此在最低频侧处出现的通带中的相位速度也随着带隙向低频侧移动而减小。在出现在最低频侧的通带中，当频率相同时，传播通过其中周期性地布置图12中示出的无限单位单元107的媒介的电磁波的波数变得比平行板波导中的电磁波的波数更大。由于这个原因，图11中示出的谐振器天线110中的电磁波的波长变得比平行板波导中的电磁波的波长更短。即，可以通过使用图11中示出的谐振器天线110来时的谐振器小型化。
这里，导纳Y是从传输线101的输入导纳和电容CR确定的。传输线101的输入导纳是由传输线101的线长(即，互连部106的长度)和传输线101的有效介电常数确定的。根据传输线101的线长和有效介电常数，在特定频率中的传输线101的输入导纳变为电容或电感。通常，传输线101的有效介电常数由构成波导的电解质材料决定。另一方面，在传输线101的线长中存在自由度，并且因此可以将传输线101的线长设计为使得导纳Y在期望的波段内变为电感。在这种情况下，图11中示出的谐振器天线110的发挥作用以在上述期望波段中具有带隙。
因此，为了实施图13(a)或图13(b)中示出的等效电路中描述的结构，可以简单地这样做：使得每个第一开口104内的互连部106的线长彼此相等，使得互连部106的一端119与第一导体图案121之间的连接部分重复地(例如周期地)布置，并且使得在每个单位单元107中一端119的位置相同。
同时，通过适当地改变互连部106的延伸形状来调整传输线101的线长，即，互连部106的长度。例如，在图14中示出的示例中，互连部106延伸，以使其形成蜿蜒状。在图15中示出的示例中，互连部106延伸以使其沿着第一开口104的边缘形成环状。在图16中示出的示例中，互连部106延伸以使其形成螺旋状。
此外，如图11、图12和图14到图16所示，在第一开口104内的互连部106的形状、尺寸和方向全都具有相同单位结构的周期阵列，容易进行设计。然而，如图17的修改示例所示，多个互连部106中的至少一者可以与其他的不同。在图17中，互连部106的形状彼此不同，并且其中之一是虚线形状。然而，互连部106的长度彼此相等。此外，因为互连部106的一端119的位置在每个单位单元107中相同，所以一端119的位置保持周期性。
此外，第一开口104不需要为方形，并且可以具有另一种多边形形状。例如，第一开口104可以使如图18所示的矩形，并且可以使如图19所示的正六边形。在图19中示出的示例中，互连部106从第一开口104的角沿着相对于第一开口104的边成60度的方向延伸。
此外，如图20所示，互连部106的一端119可以连接到具有方形形状的第一开口104的角。在附图中示出的示例中，互连部106从第一开口104的角沿着相对于第一开口104的边成45度的方向延伸。
此外，如图21所示，互连部106可以在途中改变宽度。例如，在图21(a)中示出的示例中，互连部106的、连接到第一导体图案121的一端119在宽度上比作为开放端的另一端129更大。此外，在图21(b)中示出的示例中，一端119在宽度上比另一端129更小。
此外，如图22(a)所示，多个互连部126可以被包括在第一开口104内。在这种情况下，位于相同的第一开口104内的互连部106优选地在长度上彼此不同。此外，如图22(b)所示，从互连部106分叉的分叉互连部109可以被包括在第一开口104内。在这种情况下，从互连部106的一端到分叉互连部109的开放段的长度以及互连部106的长度优选地彼此不同。同时，即使在图22(a)和图22(b)中的任何一者中，单位单元107优选地具有相同构造，并且朝向相同方向。
同时，在上述每个示例中，多个第一开口104的形状可以彼此不同。然而，互连部106的一端119的位置需要具有周期性。
如上所述，根据本实施例，可以提供这样的谐振器天线110，其能够由两个导体层形成并且在不需要通路的情况下使得单位单元107小型化。
此外，如图22所示，当长度彼此不同的多个互连部106设置在第一开口104内或者分叉互连部109设置在第一开口104内时，单位单元107的等效电路包括并联的多个传输路径，这些传输路径的长度不同。由于这个原因，因为谐振器电路110在于每个传输路径的长度相对应的频带中包括带隙，所以可以包括多个带隙(多波段)。
(第四实施例)
图23是示出了根据第四实施例的谐振器天线110的构造的平面图。在该实施例中，除了单位单元107以一维方式直线布置以外，谐振器天线110具有与第一到第三实施例的任何一项中示出的谐振器天线110相同的构造。同时，图23示出了单位单元107的构造与第一实施例相同的情况。
同时，如图24所示，谐振器天线110可以仅包括一个单位单元107。
即使在该实施例中也可以获得与第一到第三实施例中任何一者相同的效果。
(第五实施例)
图25是用于解释根据第五实施例的谐振器天线110的构造的图。除了以下方面之外，根据本实施例的谐振器天线110与第一到第三实施例中任何一者相同。同时，图25示出了与第一实施例相同的情况。
首先，示出了单位单元107的布置的格子具有格子缺陷。该格子缺陷位于在格子中与电力馈送线115相连的那条边的中央。电力馈送线115延伸到格子缺陷中，并且连接到位于最外周内侧处的单位单元107。
即使在该实施例中也可以获得与第一到第三实施例中任何一者相同的效果。此外，可以通过调整格子缺陷的位置和数目来调整谐振器天线110的阻抗。由于这个原因，可以通过将电力馈送线115的阻抗与谐振器天线110的阻抗匹配来改善发射效率。
(第六实施例)
图26是用于解释根据第六实施例的谐振器天线110的构造的图。除了电力馈送方法之外，根据本实施例的谐振器天线110与第一到第三实施例中任何一者相同。同时，图26示出了与第一实施例相同的情况。
在本实施例中，不提供电力馈送线115，并且代替提供了同轴线缆117。同轴线缆117连接到谐振器天线110中具有第二导体图案111的表面。具体地，第二导体图案111具有开口，并且同轴线缆117被安装到该开口中。同轴线缆117的内部导体通过设置在与开口重叠的区域中的穿透通路连接到第一导体图案121。此外，同轴线缆117的外部导体连接到第二导体图案111。
即使在该实施例中也可以获得与第一到第三实施例中任何一者相同的效果。此外，可以使用具有高多功能性的同轴线缆117将电力馈送到谐振器天线110。
(第七实施例)
图27(a)是示出了根据第七实施例的谐振器天线110的构造的立体图，并且图27(b)是示出了图27(a)中示出的谐振器天线110的截面图。除了第一开口104、第三导体图案105和互连部106没有形成在第一导体图案121中而是形成在第二导体图案111中之外，根据本实施例的谐振器天线110与第一到第六实施例中的任何一者相同。图27示出了与第一实施例相同的情况。
图28(a)是示出了图27(a)中示出的谐振器天线110的修改示例的立体图，并且图28(b)是示出了图28(a)中示出的谐振器天线110的截面图。除了第一导体团121具有第二开口114之外，根据本修改示例的谐振器天线110具有与图27(a)中示出的谐振器天线110相同的构造。第二开口114的构造与第二实施例相同。
除了层结构被上下颠倒之外，根据本实施例的谐振器天线110与包括等效电路的第一到第六实施例中任何一者相同。由于这个原因，可以获得与第一到第六实施例中任何一者相同的效果。
如上所述，虽然已经参照附图描述了本发明的实施例，但是它们仅为本发明的例子，并且可以采取除了上述构造之外的各种构造。
本申请基于2009年3月6日递交的日本专利申请No.2009-54007，并且通过引用将其结合在这里。

Claims (24)

1.一种谐振器天线，包括：
第一导体；
第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；
第一开口，其设置在所述第一导体中；
互连部，其设置在所述第一开口中，所述互连部的一端连接到所述第一导体；以及
电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体；
其中，所述第一导体和所述第二导体没有通过连接件而连接；
其中，所述互连部的另一端是开放端。
2.一种谐振器天线，包括：
第一导体；
第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；
第一开口，其设置在所述第一导体中；
互连部，其设置在所述第一开口中，所述互连部的一端连接到所述第一导体；以及
电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体；
其中，所述第一导体和所述第二导体没有通过连接件而连接；
所述谐振器天线还包括具有岛形状的第三导体，所述第三导体与所述第一导体分离并设置在所述第一开口中，所述互连部的另一端连接到所述第三导体。
3.根据权利要求1所述的谐振器天线，其中，所述互连部、所述第一开口和所述第一导体被整体地形成。
4.根据权利要求1所述的谐振器天线，其中，所述互连部和所述第二导体中面向所述互连部的部分形成传输线。
5.根据权利要求4所述的谐振器天线，其中，所述传输线是微带线。
6.根据权利要求1所述的谐振器天线，还包括分支互连部，其位于所述第一开口内并且从所述互连部分支出来。
7.根据权利要求2所述的谐振器天线，其中，所述第一导体、所述第一开口、所述互连部和所述第三导体是整体地形成的。
8.根据权利要求2所述的谐振器天线，其中，多个所述第三导体被包括在所述第一开口中，并且对于多个所述第三导体中的每一者都包括所述互连部。
9.根据权利要求2所述的谐振器天线，还包括第二开口，所述第二开口设置在所述第二导体中并且当在平面图中观察时与所述互连部重叠。
10.根据权利要求1或2所述的谐振器天线，其中，所述第一开口和所述互连部被设置了复数个，并且
其中，重复地布置包括所述第一开口和所述互连部的单位单元。
11.根据权利要求10所述的谐振器天线，其中，多个所述互连部的长度彼此相等。
12.根据权利要求10所述的谐振器天线，其中，多个所述互连部的一端具有周期阵列。
13.根据权利要求10所述的谐振器天线，其中，多个所述第一开口具有相同的形状并朝向相同的方向，并且被周期性地布置。
14.根据权利要求13所述的谐振器天线，其中，所述单位单元具有相同的构造，并且朝向相同方向。
15.根据权利要求10所述的谐振器天线，其中，所述第一开口是方形或矩形，并且
其中，所述第一导体和所述第二导体中的任何一者是方形或矩形，并且每条边的长度是所述第一开口的布置周期的整数倍。
16.根据权利要求10所述的谐振器天线，其中，多个所述单位单元具有二维阵列。
17.根据权利要求10所述的谐振器天线，其中，多个所述单位单元具有一维阵列。
18.根据权利要求1或2所述的谐振器天线，其中，所述互连部以直线形状或虚线形状延伸。
19.根据权利要求1或2所述的谐振器天线，其中，所述互连部延伸为使其形成蜿蜒状、环状或螺旋状。
20.一种谐振器天线，包括：
第一导体；
第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；
第一开口，其设置在所述第一导体中；
第三导体，所述第三导体具有岛形状，与所述第一导体分离并设置在所述第一开口中；
芯片电感，其设置在所述第三导体中并且将所述第三导体连接到所述第一导体；以及
电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体；
其中，所述第一导体和所述第二导体没有通过连接件而连接。
21.根据权利要求1或2所述的谐振器天线，其中，所述开口具有多边形形状。
22.一种通信设备，包括：
谐振器天线；以及
与所述谐振器天线连接的通信处理部分，
其中，所述谐振器天线包括
第一导体；
第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；
第一开口，其设置在所述第一导体中；
互连部，其设置在所述第一开口中，所述互连部的一端连接到所述第一导体，所述互连部的另一端是开放端；以及
电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体；
其中，所述第一导体和所述第二导体没有通过连接件而连接。
23.一种通信设备，包括：
谐振器天线；以及
与所述谐振器天线连接的通信处理部分，
其中，所述谐振器天线包括
第一导体；
第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；
第一开口，其设置在所述第一导体中；
互连部，其设置在所述第一开口中，所述互连部的一端连接到所述第一导体；以及
电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体；
其中，所述第一导体和所述第二导体没有通过连接件而连接；
所述谐振器天线还包括具有岛形状的第三导体，所述第三导体与所述第一导体分离并设置在所述第一开口中，所述互连部的另一端连接到所述第三导体。
24.一种通信设备，包括：
谐振器天线；以及
与所述谐振器天线连接的通信处理部分，
其中，所述谐振器天线包括
第一导体；
第二导体，所述第二导体的至少一部分面向所述第一导体；
第一开口，其设置在所述第一导体中；
第三导体，所述第三导体具有岛形状，与所述第一导体分离并设置在所述第一开口中；
芯片电感，其设置在所述第三导体中并且将所述第三导体连接到所述第一导体；以及
电力馈送线，其连接到所述第一导体或所述第二导体；
其中，所述第一导体和所述第二导体没有通过连接件而连接。
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