CN102396107A - 天线及无线通信装置 - Google Patents

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    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Abstract

一种抑制了在具备谐振频率控制电路的天线从外部接收到电波时所产生的高次谐波信号的辐射(再放射)的天线、以及具备该天线的无线通信装置。第1放射电极(21)和第2放射电极(22)具备通过对置而产生电容的梳形部(COM)。若接收到来自与天线(101)接近的其他天线的发送电波的辐射，则其一部分入射到天线(101)，由谐振频率控制电路(31)内的可变电容元件产生高次谐波信号。但是，由于通过第1放射电极(21)以及第2放射电极(22)的电感成分、和在梳形部(COM)产生的电容成分而构成LC谐振电路(振荡电路)，因此即使受到来自其他天线的辐射，也会通过LC谐振电路的谐振频率而封锁基本模式的电波，减小所述高次谐波的再辐射(乱真辐射)功率。

Description

天线及无线通信装置
技术领域
本发明涉及在便携式电话终端等无线通信装置中使用的天线以及具备该天线的无线通信装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种利用单一的天线元件，通过控制电压来改变谐振频率的多频带对应的天线。在此，对专利文献1的天线进行说明。
图1是专利文献1所公开的天线的立体图。天线1具备：搭载于无线通信装置的电路基板2上的电介质的基体3、设置于基体3的供电放射电极4、和与供电放射电极4电连接的频率切换用电路5。
供电放射电极4是λ/4型的放射电极，跨越基体3的上表面3u、前端面3f、和侧面3s的多个面而形成。在该供电放射电极4上形成有狭缝7，供电放射电极4构成为从供电端Q绕过狭缝7而到达敞开端K的环状。
频率切换用电路5由电感器13、和作为开关元件的PIN二极管14构成。在PIN二极管14上，电连接有用于控制该二极管14的导通/截止动作的电压施加部件。在频率切换用电路5的PIN二极管14为截止状态时，处于电流在电感器13中通电的状态，由此，电感器13的电感成分被提供给供电放射电极4。此外，在PIN二极管14为导通状态时，由于与电感器13相比电流更多地在PIN二极管14中通电，而在电感器13中电流几乎不通电，因此电感器13的电感成分不被提供给供电放射电极4。
像这样，通过频率切换用电路5的切换动作，供电放射电极4的电长度根据电感器13的电感成分的大小而切换，从而供电放射电极4的谐振频率切换。
另一方面，在专利文献2中公开了一种天线，该天线通过在逆F形状的天线上将放射电极在电介质上形成为螺旋状，并调整图案宽度，来使高次模(higher mode)的谐振频率改变为希望的值。
此外，在专利文献3中公开了一种天线，该天线通过将放射电极在电介质上形成为环状，并使敞开端部接近供电部来使其电容耦合，从而对高次模的谐振频率进行可变控制。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2008-177931号公报
专利文献2：JP特开2004-72699号公报
专利文献3：JP特开2004-193875号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1在乱真辐射所产生的频带上，在自身的天线中存在高次模的谐振的状态下，用设置于1个放射电极内的狭缝来改变高次模的谐振频率，并使反射损失增加，由此来减小乱真辐射。因此，无法应用于具备多个放射电极而构成的多频带天线。
此外，专利文献2、3都只是利用电极间的电容来控制自身的高次模的谐振频率，从而改变使用频带，而并不是减小乱真辐射自身。
并且，专利文献1、2、3全都是控制自身所产生的高次模的技术，无法抑制这样的情形，即接收从其他天线放射的电波而产生的乱真辐射。
另外，在进行利用频带不同的多个频带的无线通信或广播接收的设备中，根据利用的频带，以及与无线通信电路或广播接收电路对应地，具备个别的天线。例如，在能够接收地面波数字TV广播的便携式电话终端中，具备便携式电话用的天线和地面波数字TV广播接收用的天线。
但是，存在如下问题：例如若从便携式电话用天线发送了通话用的通信电波，则地面波数字TV广播接收用天线将接收该电波，由于地面波数字TV广播接收用天线的谐振频率控制电路所具备的可变电容元件的非线性特性而产生高次谐波，该高次谐波从便携式电话用天线辐射出。
本发明的目的在于，提供一种抑制了在具备谐振频率控制电路的天线从外部接收到电波时所产生的高次谐波信号的辐射(再放射)的天线、以及具备该天线的无线通信装置。
解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的天线采用如下构造，即具备：天线元件，其在电介质基体上形成第1放射电极以及第2放射电极，并在各放射电极的一端侧连接供电部；和谐振频率控制电路，其设置于所述第1放射电极以及所述第2放射电极与所述供电部之间，包含具有非线性特性的元件，所述第1放射电极和所述第2放射电极分别具备通过对置而产生电容的梳形部。
所述第1放射电极或所述第2放射电极中的至少一方也可以在与所述谐振频率控制电路之间的连接部具备弯折线状部。
此外，本发明的无线通信装置在框体内设置在本发明中具有特有的结构的天线而构成。
发明的效果
根据本发明，由通过第1放射电极和第2放射电极的对置而产生的电容、和第1、第2放射电极的电感构成LC谐振电路，从外部入射的电波被封锁于所述LC谐振电路，从而抑制向谐振频率控制电路的输入。其结果，抑制了高次谐波的产生，减小了乱真辐射。
附图说明
图1是专利文献1所公开的天线的立体图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的天线101以及嵌入到具备该天线101的便携式电话终端等无线通信装置的框体内的天线结构的等效电路图。
图3是表示设有图2所示的天线101的无线通信装置的概略结构的图。
图4是表示图2、图3所示的天线101的更具体结构的图，图4(A)是作为天线101的一部分的单元的六面图，图4(B)是安装所述单元的基板的主要部分的平面图。
图5是将图4所示的天线101的结构在平面上展开来表示的图。
具体实施方式
关于本发明的实施方式所涉及的天线以及具备该天线的无线通信装置的结构，参照各图来进行说明。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的天线以及嵌入到具备该天线的便携式电话终端等无线通信装置的框体内的天线结构的等效电路图。
在图2中，第1放射电极21和第2放射电极22构成了天线元件。该第1放射电极21和第2放射电极22具备通过对置而产生电容的梳形部COM。第1放射电极21以及第2放射电极22的前端敞开，在根部连接有谐振频率控制电路31。在该谐振频率控制电路31和接地之间设有供电电路(供电部)FC以及控制电压产生电路CC。
图3是表示设有图2所示的天线101的无线通信装置(例如便携式电话终端)的概略结构的图。在无线通信装置的框体100中设有地面波数字TV广播接收用的天线101。而且在框体100中设有通话用无线通信频带用的天线102。
若像这样将两个天线101、102配置于同一框体内，则由于这两个天线接近，因此在从天线102发送通话用的通信电波时，其一部分入射到地面波数字TV广播用的天线101。其结果，通过具有图2所示的谐振频率控制电路31内的可变电容元件那样的非线性特性的元件，产生所述通话用无线通信频带的2次高次谐波信号、或比其更高次的高次谐波信号。
另一方面，通过第1放射电极21以及第2放射电极22的电感成分、和在这两个放射电极间构成的梳形部COM上产生的电容成分而构成LC谐振电路(振荡电路)。使该LC谐振电路的谐振频率与从天线102发送来的通话用无线通信频带的频率大致相等。由此，即使入射来自所述天线102的电波，通过封锁其基本模式的谐振频率的电波，能够减小用于放射与具有所述非线性特性的元件近似的高次模的谐振频率的电波的(乱真辐射)功率。
此外，在使用可变电容二极管作为可变电容元件的情况下，虽与施加的基本模式的电压大致成正比地产生高次谐波功率，但通过所述LC谐振电路的作用，能够在使用电压内使施加的基本模式的电压饱和。因此，能够抑制产生的高次谐波功率。
图4是表示图2、图3所示的天线101的更具体结构的图，图4(A)是作为天线101的一部分的单元的六面图。图4(B)是安装所述单元的基板的主要部分的平面图。
如图4(A)所示，在矩形板状的电介质基体20的下表面形成有单元侧第1放射电极21U。此外，在电介质基体20的下表面分别形成有安装用的端子P31～P35、P41～P45。这些端子中的端子P33、P34与所述单元侧第1放射电极21U导通。
如图4(B)所示，基板侧第1放射电极21P形成在基板30的非接地区域UA。而且分别形成有用于安装所述单元的连接片P11～P15、P21～P25。这些连接片中的连接片P11～P13作为基板侧第1放射电极21P的一部分而形成。
所述单元的下表面的端子P31～P35分别与基板30侧的连接片P11～P15对应并连接，同样地，单元侧的端子P41～P45分别与基板30侧的连接片P21～P25连接。因此，基板侧第1放射电极21P与单元侧第1放射电极21U连续，起到第1放射电极的作用。
如图4(A)所示，在单元的正面，由电路图案和多个芯片部件构成了谐振频率控制电路31。(在图4(A)中，将谐振频率控制电路31表示为方框。)
此外，跨越所述单元的正面、上表面、背面，形成有弯折线(meanderline)状的导体图案23a、23b、23c。
并且，在所述单元的背面形成有第2放射电极22。该第2放射电极22的一部分作为梳形电极22a、22b而形成。并且在单元的背面形成有梳形电极21Ua、21Ub，该梳形电极21Ua、21Ub从在单元的下表面形成的单元侧第1放射电极21U延伸出。
像这样，由所述梳形电极21Ua、21Ub以及22a、22b构成了梳形部COM。
图5是将图4所示的天线101的结构在平面上展开来表示的图。像这样，第1放射电极(21P、21U)和第2放射电极22具备通过将梳形电极21Ua、21Ub与梳形电极22a、22b对置而产生电容的梳形部COM。此外，在第2放射电极22和谐振频率控制电路31之间设有弯折线状部23，通过该弯折线状部23加上第2放射电极22的电感成分，从而决定了谐振频率。例如第1放射电极的谐振频率为470MHz、第2放射电极的谐振频率为680MHz，通过具备这两个放射电极，例如能够在作为地面波数字TV广播的470MHz～770MHz频带上获得增益。
谐振频率控制电路31根据从控制电压产生电路CC提供的控制电压来对可变电容元件的电容进行控制，并控制第1放射电极以及第2放射电极的谐振频率。
根据以上所示的实施方式，因为在电介质基体20上形成了梳形对置电极，所以能够以有限的空间确保该梳形对置电极间所需要的电容，能够整体小型化。
此外，因为通过规定弯折线状部23的长度而能够规定所述LC谐振电路的电感成分，所以能够在有限的空间内设定需要的LC谐振电路的谐振频率。
符号说明
CC…控制电压产生电路
COM…梳形部
FC…供电电路(供电部)
P11～P15…连接片
P21～P25…连接片
P31～P35…端子
P41～P45…端子
UA…非接地区域
20…电介质基体
21…第1放射电极
21P…基板侧第1放射电极
21U…单元侧第1放射电极
21Ua、21Ub…梳形电极
22…第2放射电极
22a、22b…梳形电极
23…弯折线状部
23a、23b、23c…导体图案
30…基板
31…谐振频率控制电路
100…框体
101、102…天线

Claims (3)

1.一种天线，具备：
天线元件，其在电介质基体上形成第1放射电极以及第2放射电极，并在各放射电极的一端侧连接供电部；和谐振频率控制电路，其设置于所述第1放射电极及所述第2放射电极与所述供电部之间，包含具有非线性特性的元件，
所述第1放射电极和所述第2放射电极分别具备梳形部，所述梳形部通过对置而产生电容。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，
所述第1放射电极或所述第2放射电极中的至少一方在与所述谐振频率控制电路之间的连接部具备弯折线状部。
3.一种无线通信装置，其将权利要求1或2所述的天线设置于框体内。
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