CN102474012A - 天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种设计自由度高的天线。主体(12a)通过层叠绝缘体层而构成。对接地导体(26)施加接地电位。线状导体(24)传输高频信号且与接地导体(26)一并构成微带线。辐射导体(16)连接在线状导体(24)与接地导体(26)之间，并且在连接线状导体(24)的点与连接接地导体(26)的点之间具有比线状导体(24)的线宽更宽的线宽，用于辐射电场。

Description

天线

技术领域

本发明涉及一种天线，尤其是涉及一种在UHF频带或SHF频带的高频信号的无线通信中利用的天线。

背景技术

关于现有天线，例如已知有专利文献1记载的通信系统中所利用的天线。以下，参照附图，对专利文献1中记载的天线进行说明。图17是专利文献1中记载的通信系统500的框图。图18是图17的通信系统500中利用的天线520、550的透视图。图19是图18的天线520的等效电路图。

专利文献1记载的通信系统500是通过由电场耦合来传输高频信号，从而能进行大容量传输的系统。具体而言，如UWB(超宽频带)通信那样，通过将利用了高频、宽带的通信方式适用于电场耦合，在使其成为微弱无线的同时实现大容量数据通信。如图17所示，该通信系统500由发送侧的电子设备501及接收侧的电子设备511构成。

电子设备501具备发送电路部502、共振部504及发送用电极506。发送电路部502是用于生成UWB信号等高频信号的电路。发送用电极506将发送电路部502生成的高频信号作为电波进行辐射。共振部504是用于在发送电路部502与发送用电极506之间获取阻抗匹配的电路。

另一方面，电子设备511具备接收电路部512、共振部514及接收用电极516。接收用电极516与发送用电极506电场耦合，对发送用电极506所辐射的电波进行接收。接收电路部512对接收用电极516接收的电波进行解调以及解码处理。共振部514是用于在接收电路部512与接收用电极516之间获取阻抗匹配的电路。

在此，对上述发送用电极506进行更详细说明。如图18所示，发送用电极506构成天线520的一部分。另外，图17中，未示出天线520，仅示出了发送用电极506。如图18所示，天线520具备发送用电极506、基板522、接地电极524、短截线(stub)526、基板528以及通孔导体530、通孔导体532。

基板522由绝缘材料构成。接地电极524设置在基板522的背面整个面上，且将接地电位施加给接地电极524。短截线526是设置在基板522的表面上的线状电极，具有与通信系统500中所收发的高频信号的半波长(λ/2)大致相等的长度。基板528由绝缘材料构成，且在基板522的表面上按照遮盖一部分短截线526的方式进行设置。发送用电极506是设置在基板528的表面上的矩形状电极。通孔导体530将发送用电极506与短截线526连接起来。通孔导体532将短截线526与接地电极524连接起来。在此，如图19所示，通孔导体530在从通孔导体532起离开通信系统中所收发的高频信号的四分之一波长(λ/4)的位置，与短截线526连接。

另一方面，接收用电极516也与发送用电极506相同地，构成图18所示那样的天线550的一部分。如图18所示，天线550具备接收用电极516、基板552、接地电极554、短截线556、基板558以及通孔导体560、通孔导体562。其中，天线550的构成由于是与天线520的构成相同，故省略其说明。

具有以上那样构成的天线520、550在按照发送用电极506与接收用电极516之间的距离成为规定距离(例如，3cm程度)的方式而进行接近的状态下而被使用。更详细地，其被设计为：在发送用电极506与接收用电极516之间的距离成为规定距离时，发送用电极506与接收用电极516之间产生规定的电容，天线520的输入阻抗与发送电路部502的输出阻抗(例如，50Ω)一致(即，进行阻抗匹配)。相同地，其被设计为：在发送用电极506与接收用电极516之间的距离成为规定距离时，发送用电极506与接收用电极516之间产生规定的电容，天线550侧的输出阻抗与接收电路部512的输入阻抗一致(即，进行阻抗匹配)。由此，从发送电路部502输出的高频信号以低反射而输入至天线520。并且，由于短截线526具有与高频信号的半波长大致相等的长度，所以，如图19所示，在短截线526产生驻波。另外，即使在天线550及接收电路部512，也产生相同的现象，故省略其说明。

在此，如上所述，通孔导体530在从通孔导体532起离开高频信号的四分之一波长(λ/4)的位置，与短截线526连接。如图19所示，该位置相当于驻波的波腹。即，通孔导体530在电位的变动最大的位置与短截线526进行连接。其结果，发送用电极506的电位的变动成为最大。由此，具有大振幅的电场作为电波而从发送用电极506进行辐射。另一方面，天线550在与天线520相反方向上流动着高频信号。在此，天线550的动作基本上与天线520的动作相同，故省略其说明。在以上那样的通信系统中，发送用电极506与接收用电极516进行电场耦合，接收用电极516接收由发送用电极506辐射的电场的变动，由此进行高频信号的传输。

但是，专利文献1记载的通信系统500存在设计自由度低这样的问题。更详细而言，如图19所示，在短截线526中产生驻波。从发送电路部502输出来的高频信号输入至短截线526，并且在短截线526的两端反复进行反射，由此产生该驻波。

但是，当短截线526的输入侧的端部与驻波的波节完全一致时，短截线526的输入阻抗成为0Ω。因此，连接短截线526的连接器540与短截线526之间的阻抗匹配将被破坏。其结果，高频信号不能输入短截线526。在此，如图19所示，在天线520中，短截线526的输入侧的端部略微偏离驻波的波节。具体而言，按照短截线526的输入阻抗与连接器540的输出阻抗一致的方式，连接器540连接到短截线526。即，如图19所示，短截线526的输入侧的端部设置在从短截线526与通孔导体532之间的连接位置起至略短于高频信号的半波长的位置。由此，短截线526的输入阻抗与连接器540的输出阻抗一致，并且将高频信号以低反射从连接器540输入至短截线526。

不过，如要满足上述那样的设计条件，则需高精度地连接连接器540与短截线526。更详细而言，一端为终端的短截线526的输入阻抗与驻波相同地成为两端低而中央高。而且，一端为终端的短截线526的输入阻抗的变化率也与驻波相同地成为两端大而中央小。由于连接器540与短截线526的端部进行连接，因此，当连接器540相对于短截线526的连接位置从本来的位置略微偏离时，短截线526的输入阻抗将较大地偏离连接器540的输出阻抗。其结果，从连接器540至短截线526不能以低反射输入高频信号。基于以上理由，在天线520中由于需高精度地连接连接器540与短截线526，从而存在设计自由度低这样的问题。另外，在连接器540变更为RF缆线等，例如特性阻抗从50Ω变化为35Ω的情况下，相对于天线520的连接器540的连接位置需要进行再设计。实际使用中连接器或缆线的特性阻抗因制品而各异，所以，在相对于特定的连接器设计了该天线52后，非常难以进行向其他连接器或缆线的变更。另外，在天线550中也产生相同的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2008-99234号公报

发明内容

发明要解决的课题

在此，本发明的目的在于提供一种设计自由度高的天线。

解决课题的手段

本发明的一方式的天线其特征在于具备：接地导体，其被施加接地电位；线状导体，其传输高频信号；绝缘体层，其在所述接地导体与所述线状导体之间进行绝缘；以及辐射导体，其连接在所述线状导体与所述接地导体之间，并且在连接该线状导体的点与连接该接地导体的点之间具有比该线状导体的线宽更宽的线宽，且该辐射导体用于辐射电场。

发明效果

根据本发明，能够提供一种设计自由度高的天线。

附图说明

图1是第1实施方式所涉及的天线的透视图。

图2是图1的天线的分解图。

图3是图1的天线的等效电路图。

图4是第1变形例所涉及的天线的透视图。

图5是第2变形例所涉及的天线的透视图。

图6是第3变形例所涉及的天线的透视图。

图7是图6的天线的等效电路图。

图8是第4变形例所涉及的天线的透视图。

图9是图8的天线的等效电路图。

图10是第5变形例所涉及的天线的透视图。

图11是第2实施方式所涉及的天线的透视图。

图12是图11的天线的分解图。

图13是第3实施方式所涉及的天线的透视图。

图14是图13的天线的分解图。

图15是第1变形例所涉及的天线的透视图。

图16是第2变形例所涉及的天线的透视图。

图17是专利文献1中记载的通信系统的框图。

图18是图17的通信系统中所利用的天线的透视图。

图19是图18的天线的等效电路图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的天线进行说明。

(第1实施方式)

(天线的构造)

以下，参照附图对第1实施方式所涉及的天线构造进行说明。图1是第1实施方式所涉及的天线10a的透视图。图2是图1的天线10a的分解图。图3是图1的天线10a的等效电路图。在图1及图2中，将绝缘体层的层叠方向定义为z轴方向。另外，将沿着从z轴方向俯视时的天线10a的各边的方向定义为x轴方向及y轴方向。x轴方向、y轴方向及z轴方向相互正交。

天线10a例如用在图17的通信系统500中，具体而言，取代共振部504及发送用电极506或者共振部514及接收用电极516而进行利用。以下，对天线10a用作为共振部504及发送用电极506的情况进行说明。如图1所示，天线10a具备主体12a、辐射导体16、端子导体18、端子导体20、连接导体22、线状导体24、接地导体26以及通孔导体b1～b8。

如图2所示，主体12a是由多个绝缘体层14(14a～14c)在z轴方向的正方向侧按顺序进行层叠而构成的。绝缘体层14由可挠性材料(例如，液晶聚合物等热可塑性树脂)形成，形状为长方形状。以下，将绝缘体层14的z轴方向的正方向侧的主面称为表面，将绝缘体层14的z轴方向的负方向侧的主面称为背面。

如图2(a)所示，端子导体18设置在绝缘体层14a的表面中的x轴方向的负方向侧的边附近，形状为正方形状。由此，如图1所示，端子导体18从主体12a的z轴方向的正方向侧的主面露出。对端子导体18施加由图17的发送电路部502生成的高频信号(例如，4.48GHz)。即，端子导体18与连接到天线10a的连接器(未图示)的信号端子进行连接。如图2(a)所示，通孔导体b5在z轴方向上贯通绝缘体层14a，与端子导体18连接。

如图2(a)所示，端子导体20设置在绝缘体层14a的表面中的x轴方向的负方向侧的边附近，从三个方向包围着端子导体18。具体而言，端子导体20成为在x轴方向的正方向侧开口的“コ”字型。由此，如图1所示，端子导体20从主体12a的z轴方向的正方向侧的主面露出。对端子导体20施加接地电位。即，端子导体20与连接到天线10a的连接器(未图示)的接地端子进行连接。如图2(a)所示，通孔导体b3、b4在z轴方向上贯通绝缘体层14a，并与端子导体20连接。另外，在从z轴方向的正方向侧进行俯视时，通孔导体b3～b5沿y轴方向呈直线地排列。

如图2(a)所示，辐射导体16设置在绝缘体层14a的表面中的比端子导体18、20更处于x轴方向的正方向侧，形状为长方形状。另外，如图2(a)所示，辐射导体16在y轴方向具有线宽W2。如图2(a)所示，通孔导体b1、b2在z轴方向上贯通绝缘体层14a，并与辐射导体16连接。通孔导体b1连接在辐射导体16的x轴方向的正方向侧的长边的中点附近。另外，通孔导体b2连接在辐射导体16的x轴方向的负方向侧的长边的中点附近。由此，通孔导体b1、b2在x轴方向呈直线地排列。

如图2(b)所示，线状导体24设置在绝缘体层14b的表面。线状导体24在x轴方向上延伸，且具有比线宽W2窄的线宽W1。如图1所示，从z轴方向进行俯视时，线状导体24的x轴方向的负方向侧的端部与端子导体18重叠。由此，端子导体18经由通孔导体b5与线状导体24连接。另一方面，如图1所示，从z轴方向进行俯视时，线状导体24的x轴方向的正方向侧的端部与辐射导体16重叠。由此，端子导体20通过通孔导体b2与辐射导体16连接。

如图2(b)所示，连接导体22设置在绝缘体层14b的表面，是沿着x轴方向延伸的线状导体。如图1所示，从z轴方向进行俯视时，连接导体22的x轴方向的负方向侧的端部与辐射导体16重叠。由此，连接导体22经由通孔导体b1与辐射导体16连接。另一方面，从z轴方向进行俯视时，连接导体22的x轴方向的正方向侧的端部不与辐射导体16重叠。

通孔导体b6在z轴方向上贯通绝缘体层14b，并与连接导体22的x轴方向的正方向侧的端部连接。通孔导体b7、b8分别在z轴方向上贯通绝缘体层14b，与通孔导体b3、b4连接。

如图2(c)所示，按照覆盖绝缘体层14c的表面的大致整个面的方式设置接地导体26。不过，为了防止短路，按照不从主体12a的侧面露出的方式，使接地导体26不与绝缘体层14c的各边相接。另外，接地导体26通过通孔导体b6与连接导体22连接。由此，连接导体22连接在接地导体26与辐射导体16之间。并且，接地导体26通过通孔导体b3、b4、b7、b8，与端子导体20连接。由此，对接地导体26施加接地电位。

当层叠如以上那样构成的绝缘体层14a～14c时，线状导体24与接地导体26通过绝缘体层14b而绝缘。不过，从z轴方向进行俯视时，线状导体24隔着绝缘体层14b与接地导体26对置。由此，线状导体24与接地导体26成为微带线构造。

并且，辐射导体16与接地导体26之间，按照经由绝缘体层14a、14b未直接连接的方式进行绝缘。不过，从z轴方向进行俯视时，辐射导体16隔着绝缘体层14a、14b与接地导体26对置。

另外，辐射导体16与接地导体26之间设置的绝缘体层14a、14b的层数(2层)比线状导体24与接地导体26之间设置的绝缘体层14b的层数(1层)多。由此，辐射导体16与接地导体26之间的z轴方向的距离d2比线状导体24与接地导体26之间的z轴方向的距离d1大。

另外，在层叠绝缘体层14a～14c时，如图1所示，辐射导体16连接在线状导体24与接地导体26之间。并且，辐射导体16在线状导体24被连接的点(即，通孔导体b2的连接点)与接地导体26被连接的点(即，通孔导体b1的连接点)之间，具有比线状导体24的线宽W1更宽的线宽W2。另外，如图1以及图2所示，辐射导体16具有比线状导体24更宽的面积。

根据以上那样的构成，天线10a具有如图3所示的等效电路。具体而言，在端子导体18与端子导体20之间，按照线状导体24、辐射导体16以及接地导体26的顺序对其进行串联连接。并且，在线状导体24与接地导体26之间产生电容C1。另外，在辐射导体16与接地导体26之间产生电容C2。并且，线状导体24产生电感L1。另外，辐射导体16产生电感L2。即，在天线10a中，构成由电容C1、C2以及电感L1、L2形成的共振电路。

在此，按照电容C1、C2以及电感L1、L2适合以下进行说明的条件的方式来设计天线10a。更详细而言，在电容C1、C2及电感L1、L2与天线10a所发送的高频信号的中心频率f之间，公式(1)的关系成立。

$f=2\mathrm{\π}/\sqrt{\{(L1+L2)\×(C1+C2)\}}...\left(1\right)$

(在此，C2大致为0。)

另外，天线10a的输入阻抗Z需与图17的发送电路部502的输出阻抗(例如，50Ω)一致。并且，在电容C1、C2及电感L1、L2与输入阻抗Z之间，公式(2)的关系成立。

$Z=\sqrt{\{(L1+L2)/(C1+C2)\}}...\left(2\right)$

(在此，C2大致为0。)

在天线10a中，可以按照具有满足以上式(1)以及式(2)的电容C1、C2及电感L1、L2的方式，来设计线状导体24及辐射导体16。不过，优选按照辐射导体16具有的电抗X1(|L2/C2|)比线状导体24具有的电抗X2(|L1/C1|)要大的方式来设计线状导体24以及辐射导体16。

以上那样构成的天线10a例如用在图17的通信系统500中，具体而言，取代共振部504及发送用电极506或者共振部514及接收用电极516而被利用。在该情况下，2个天线10a彼此按照2个辐射导体16彼此的距离成为数cm的方式进行接近。并且，在取代共振部504以及发送用电极506而被利用的天线10a中，对端子导体18施加高频信号，对端子导体20施加接地电位。由此，高频信号传输至线状导体24，并输入至辐射导体16。并且，基于高频信号而变动的电场从辐射导体16向z轴方向的正方向侧进行辐射。

另一方面，在用作为共振部514及接收用电极516的天线10a中，辐射导体16吸收所辐射的电场。其后，高频信号传输至线状导体24，并经由端子导体18向天线10a外部输出。

(天线的制造方法)

以下，参照图2，对天线10a的制造方法进行说明。以下，以制作一个天线10a的情况为例进行说明，实际上，通过对大尺寸的绝缘体层的层叠及切割，同时制作多个天线10a。

首先，准备由在表面的整个面已形成铜箔的液晶聚合物构成的绝缘体层14。接下来，通过光刻工序，在绝缘体层14a的表面形成如图2(a)所示的辐射导体16及端子导体18、20。具体而言，在绝缘体层14a的铜箔上印刷与如图2(a)所示的辐射导体16以及端子导体18、20相同形状的抗蚀层。并且，通过针对铜箔进行蚀刻处理，除去未被抗蚀层所覆盖部分的铜箔。其后，去除抗蚀层。由此，在绝缘体层14a的表面上形成图2所示那样的辐射导体16以及端子导体18、20。

接着，通过光刻工序，在绝缘体层14b的表面形成图2(b)所示的连接导体22以及线状导体24。另外，通过光刻工序，在绝缘体层14c的表面上形成图2(c)所示的接地导体26。另外，这些光刻工序由于与形成辐射导体16以及端子导体18、20时的光刻工序相同，故省略其说明。

接下来，针对绝缘体层14a、14b的通孔导体b1～b8形成的位置，从背面侧照射激光光束，形成通孔。其后，针对在绝缘体层14a、14b形成的通孔，填充以铜为主成分的导电性膏，形成图2所示的通孔导体b1～b8。

接下来，将绝缘体层14a～14c按顺序进行叠置。并且，从z轴方向的正方向侧以及负方向侧，对绝缘体层14a～14c施加力，由此，使绝缘体层14a～14c压接。由此，获得如图1所示的天线10a。

(效果)

在以上那样构成的天线10a中，如以下说明的那样，设计自由度高。更详细地，专利文献1的通信系统500的天线520在短截线526产生驻波，利用该驻波从发送用电极506辐射电场。为了使这样的驻波产生，需要按照短截线526的输入阻抗与连接器540的输出阻抗匹配的方式，相对于短截线526高精度地连接连接器540。因此，天线520存在设计自由度低这样的问题。

另一方面，天线10a并不是利用驻波来辐射电场，而是在天线10a中构成LC共振电路，仅将具有LC共振电路的中心频率f的高频信号在线状导体24中以及辐射导体16中进行传输。并且，将辐射导体16的线宽W2设为比线状导体24的线宽W1要宽，将辐射导体16的面积设为比线状导体24的面积要大。由此，辐射导体16辐射基于高频信号而变动的电场。即，与天线520、550相同地，能够在2个天线10a间进行近距离无线通信。

在此，在天线10a中，将线状导体24、辐射导体16、接地导体26串联连接，在端子导体18、20间构成LC共振电路。由此，如上所述，天线10a内传输的高频信号的中心频率f由线状导体24以及辐射导体16的电容C1、C2以及电感L1、L2决定。可通过调整线状导体24以及辐射导体16的形状(线宽或长度等)来进行电容C1、C2以及电感L1、L2的调整。即，在天线10a中，通过从多个设计要素中调整任意的要素，能够获取阻抗匹配。另一方面，在天线520中，需按照短截线526的长度成为所希望的长度的方式，高精度地连接连接器540与短截线526。即，在天线520中，必须仅通过短截线526的长度来获取阻抗匹配。较之于天线520，根据以上可知：天线10a具有高的设计自由度。另外，通过线状导体24的线宽或线长的变更或相对于长度方向的有无狭缝部的变更，能够将电容C1以及电感L1设为多级的LC共振电路，构成辐射频率为宽带的LC共振电路。

另外，在天线10a中，能够降低z轴方向的高度(以下，成为薄型化)。更详细地，在图18所示的天线520中，构成两端短接型的偶极天线。即，在天线520中，从短截线526使通孔导体530向上侧延伸，并且在通孔导体530的前端设置向水平方向扩展的发送用电极506。因此，天线520的高度变高了通孔导体530的量。

另一方面，在天线10a中，只不过从LC共振电路中设置的辐射导体16对电场进行辐射。由此，天线10a不需形成天线520那样两端短接型的偶极天线的构成。其结果，能够实现天线10a的薄型化。

另外，在天线10a中，如下面说明的那样，辐射导体16能够辐射更强的电场。更详细地，当辐射导体16与接地导体26接近时，从辐射导体16辐射的电场大多数向接地导体26侧(即，z轴方向的负方向侧)进行辐射，在接地导体26中被消耗。因此，难以从辐射导体16向z轴方向的正方向侧辐射强的电场。

因此，在天线10a中，也将辐射导体16与接地导体26之间的z轴方向的距离d2设定为大于线状导体24与接地导体26之间的z轴方向的距离d1。由此，辐射导体16从接地导体26拉远。其结果，从辐射导体16辐射的电场的大部分向z轴方向的正方向侧进行辐射。即，在天线10a中，辐射导体16能够辐射更强的电场。

另外，通过由接地导体26与线状导体24构成微带线路，能够易于使线状导体24的特性阻抗(输入阻抗以及输出阻抗)与辐射导体16或其他构成的特性阻抗进行匹配。

另外，在天线10a中，2个辐射导体16间的距离即使发生变动，高频信号的传输特性也不易发生恶化。更详细地，在天线520、550中，被设计为：在发送用电极506与接收用电极516之间的距离成为规定距离(例如，3cm)时，发送用电极506与接收用电极516之间产生规定的电容，天线520的输入阻抗与发送电路部502的输出阻抗(例如，50Ω)一致(即，阻抗匹配)。相同地还被设计为：在发送用电极506与接收用电极516之间的距离成为规定距离时，发送用电极506与接收用电极516之间产生规定的电容，天线550侧的输出阻抗与接收电路部512的输入阻抗一致(即，阻抗匹配)。因此，在发送用电极506与接收用电极516之间的距离稍许偏离规定距离时，阻抗匹配会破坏。其结果，在天线520、550中，不能传输高频信号。

另一方面，在天线10a中，通过由线状导体24、接地导体26以及辐射导体16形成的LC共振电路，能够获取与发送电路部502或者接收电路部512之间的阻抗匹配。并且，如上所述，由于接地导体26与辐射导体16之间的电容C2大致为0，所以，LC共振电路的阻抗并不依赖于电容C2。也就是说，阻抗实质上由线状导体24的电感L1、辐射导体16的电感L2以及线状导体24与接地导体26之间的电容C2来决定。由此，即使辐射导体16间的距离发生变动，天线10a与发送电路部502或接收电路部512之间的阻抗匹配不会被破坏。由此，在天线10a中，辐射导体16间的距离即使发生变动，高频信号的传输特性也不易发生恶化。

(变形例)

以下，参照附图，对天线10a的变形例所涉及的天线进行说明。图4是第1变形例所涉及的天线10b的透视图。天线10b具有弯曲行进的线状导体24′这一点与天线10a相异。天线10b的其余点与天线10a相同，故省略其说明。

通过线状导体24′的弯曲行进，能够使线状导体24′的电感L1增大。即，在天线10b中，能够增大电感L1的调整幅度。由此，能够易于进行天线10b的共振频率的调整、或与发送电路部502或接收电路部512之间的阻抗匹配等。

图5是第2变形例的天线10c的透视图。天线10c在线状导体24的基础上进一步具备线状导体24a的这一点与天线10a相异。天线10c的其余点与天线10a相同，故省略其说明。

线状导体24a相对于线状导体24并联连接。这样，在天线10c中，也可以设置并联连接的多根线状导体24、24a。由此，能够进行多共振化，例如，能够在4.48GHz±200MHz进行宽带化。另外，线状导体24、24a的线宽可相同也可不同。另外，也可通过开放线状导体24、24a任意一方的前端，来形成开放式短截线型。

图6是第3变形例所涉及的天线10d的透视图。图7是图6的天线10d的等效电路图。较之于天线10a，在天线10d中，通孔导体b1设置在离辐射导体16的中心近的位置。天线10d的其他点与天线10a相同，故省略其说明。

较之于天线10a，在天线10d中，辐射导体16与接地导体26通过通孔导体b1而在接近辐导体16中心的位置进行连接。由此，较之于天线10a，通孔导体b1在天线10d中设置在从辐射导体16的x轴方向的正方向侧的边离开的位置。由此，如图7所示，在辐射导体16中形成前端部60。其结果，辐射导体16的前端部60作为开放式短截线而发挥功能，能够提高增益。

图8是第4变形例所涉及的天线10e的透视图。图9是图8的天线10e的等效电路图。天线10e的连接导体22′成为蜿蜒状的这一点与天线10a相异。另外，天线10e中，连接导体22′的x轴方向的负方向侧的端部与接地导体26通过通孔导体b30而连接的这一点也与天线10a相异。天线10e除此以外的点与天线10a相同，故省略其说明。

在天线10e中，连接导体22′由于成为蜿蜒状，因此作为感应性线路而发挥功能。另外，由于设置有通孔导体b30，如图9所示，辐射导体16与接地导体26通过2分支的线路来进行连接。由此，能够控制增益。另外，也可不设置通孔导体b30。

图10是第5变形例所涉及的天线10f的透视图。天线10f具有设置了开口O的接地导体26′的这一点与天线10a相异。天线10f的除此以外的点与天线10a相同，故省略其说明。

从z轴方向进行俯视时，在接地导体26′在与辐射导体16重叠的部分，具有未设置导体的开口O。由此，从z轴方向(辐射导体16的法线方向)俯视时，辐射导体16与接地导体26′不重叠。由此，在接地导体26′所消耗的电场几乎消失。由此，较之于天线10a，在天线10f中，辐射导体16能够辐射更强的电场。

另外，在天线10f中，由于辐射导体16与接地导体26′不对置，所以，在辐射导体16与接地导体26′之间产生的电容C2大致为0。即，降低天线10f中的电容。也就是说，从输入端口观察，天线10f的输入阻抗实质上视为电感，从天线10f观察，输入端口的输出阻抗视为50Ω。通过获取该部分的阻抗匹配，输入阻抗的反射特性变深，成为宽带的反射特性。由此，如天线10f中的电容变小，则能够实现天线10f的宽带化。

(第2实施方式)

以下，参照附图对第2实施方式所涉及的天线的构造进行说明。图11是第2实施方式所涉及的天线10g的透视图。图12是图11的天线10g的分解图。在图11以及图12中，将绝缘体层的层叠方向定义为z轴方向。另外，将沿着从z轴方向俯视时的天线10g的各边的方向定义为x轴方向及y轴方向。x轴方向、y轴方向及z轴方向相互正交。

如图11所示，天线10g具备：主体12g、导体35、接地导体38、端子导体40、端子导体42以及通孔导体b11～b15。

如图12所示，主体12g是由多个绝缘体层34(34a、34b)从z轴方向的正方向侧按该顺序进行层叠而构成的。绝缘体层34由可挠性材料(例如，液晶聚合物等的热可塑性树脂)形成，形状为长方形状。以下，将绝缘体层34的z轴方向的正方向侧的主面称为表面，将绝缘体层34的z轴方向的负方向侧的主面称为背面。

如图12(b)所示，在绝缘体层34b的表面设置接地导体38。在接地导体38中形成有未设置导体的开口O1、O2。

如图12(b)所示，端子导体42设置在绝缘体层34b的背面中、x轴方向的负方向侧的边附近，形成为正方形状。由此，如图11所示，端子导体42从主体12g的z轴方向的负方向侧的主面露出。另外，从z轴方向进行俯视时，端子导体42被设计为容纳于开口O2内。对端子导体42施加通过图17的发送电路部502所生成的高频信号。

如图12(b)所示，通孔导体b13在开口O2内且在z轴方向上贯通绝缘体层34b，与端子导体42连接。由此，通孔导体b13与接地导体38绝缘。

如图12(b)所示，端子导体40设置在绝缘体层34b的背面且在x轴方向的负方向侧的边附近，从三个方向包围端子导体42。具体而言，端子导体40成为在x轴方向的正方向侧进行开口的“コ”字型。由此，如图11所示，端子导体40从主体12g的z轴方向的负方向侧的主面露出。对端子导体40施加接地电位。如图12(b)所示，通孔导体b14、b15在z轴方向上贯通绝缘体层34b，与端子导体40以及接地导体38连接。另外，从z轴方向的正方向侧俯视时，通孔导体b13～b15在y轴方向呈一直线地排列。

导体35包括辐射导体36a、连接导体36b及线状导体36c。如图12(a)所示，辐射导体36a设置在绝缘体层34a的表面，形成为长方形状。如图11所示，从z轴方向进行俯视时，辐射导体36a设置为：容纳于开口O1内。即，辐射导体36a与接地导体38不对置。另外，如图12(a)所示，辐射导体36a在y轴方向具有线宽W2。

如图12(a)所示，连接导体36b设置在绝缘体层34a的表面上，是从辐射导体36a的x轴方向的正方向侧的长边的中点向x轴方向的正方向侧进行延伸的线状导体。通孔导体b11在z轴方向上贯通绝缘体层34a，将连接导体36b与接地导体38连接起来。

如图12(a)所示，线状导体36c设置在绝缘体层34a的表面上，从辐射导体36a的x轴方向的负方向侧的长边的中点向x轴方向的负方向侧进行延伸。线状导体36c具有比线宽W2窄的线宽W1。如图11所示，从z轴方向进行俯视时，线状导体36c的x轴方向的负方向侧的端部与端子导体42重叠。通孔导体b12在z轴方向上贯通绝缘体层34a，并连接到线状导体36c以及通孔导体b13。由此，线状导体36c与端子导体42通过通孔导体b12、b13而连接。

以上那样构成的天线10g也可以实现与天线10a相同的作用效果。

并且，在天线10g中能够实现薄型化。更详细地，辐射导体36a与接地导体38不对置。由此，即使辐射导体36a与接地导体38在z轴方向的距离变小，辐射导体36a所辐射的电场也在接地导体38几乎不消耗。由此，在天线10g中，设置在辐射导体36a与接地导体38之间的绝缘体层34为1层绝缘体层34a即可。其结果，能够实现天线10g的薄型化。

(第3实施方式)

以下，参照附图，对第3实施方式所涉及的天线的构造进行说明。图13是第3实施方式所涉及的天线10h的透视图。图14是图13的天线10h的分解图。在图13以及图14中，将绝缘体层的层叠方向定义为z轴方向。另外，将沿着从z轴方向俯视时的天线10h的各边的方向定义为x轴方向以及y轴方向。x轴方向、y轴方向以及z轴方向相互正交。

如图13所示，天线10h具备：主体12h、辐射导体46、接地导体48、连接导体50、线状导体52、端子导体53、端子导体54以及通孔导体b21～h23。

如图14所示，主体12h是由多个绝缘体层44(44a、44b)从z轴方向的正方向侧按照该顺序进行层叠而构成的。绝缘体层44是由可挠性材料(例如，液晶聚合物等的热可塑性树脂)形成，形状为长方形状。以下，将绝缘体层44的z轴方向的正方向侧的主面称为表面，并将绝缘体层44的z轴方向的负方向侧的主面称为背面。

如图14(a)所示，端子导体53设置在绝缘体层44a的表面中的x轴方向的负方向侧的边附近，形状为正方形状。由此，如图13所示，端子导体53从主体12h的z轴方向的正方向侧的主面露出。对端子导体53施加通过图17的发送电路部502所生成的高频信号。

如图14(a)所示，端子导体54设置在绝缘体层44a的表面中的x轴方向的负方向侧的边附近，从三个方向包围端子导体53。具体而言，端子导体54成为x轴方向的正方向侧进行开口的“コ”字型。由此，如图13所示，端子导体54从主体12h的z轴方向的正方向侧的主面露出。对端子导体54施加接地电位。如图14(a)所示，通孔导体b22、b23在z轴方向上贯通绝缘体层44a，与端子导体54连接。

如图14(b)所示，接地导体48设置在绝缘体层44b的表面上。对接地导体48设置其中没有设置导体的开口O。从z轴方向进行俯视时，接地导体48与端子导体54重叠。由此，接地导体48与端子导体54通过通孔导体b22、b23相连接。

如图14(a)所示，线状导体52设置在绝缘体层44a的表面，并从端子导体53向x轴方向的正方向侧进行延伸。如图13所示，从z轴方向进行俯视时，线状导体52的x轴方向的正方向侧的端部位于开口O内。

如图14(a)所示，连接导体50设置在绝缘体层44a的表面上，是向x轴方向进行延伸的线状导体。如图13所示，从z轴方向进行俯视时，连接导体50的x轴方向的负方向侧的端部与开口O重叠。另一方面，从z轴方向进行俯视时，连接导体50的x轴方向的正方向侧的端部与接地导体48重叠。通孔导体b21在z轴方向上贯通绝缘体层44a，将连接导体50与接地导体48连接起来。

如图13所示，辐射导体46例如通过弯折1块金属板来进行制作。具体而言，辐射导体46由辐射部46a以及脚部46b～46g构成。辐射部46a为长方形状的金属板，用于辐射电场。

将从辐射部46a中的x轴方向的负方向侧的长边的中点向x轴方向的负方向侧而突出的突起，朝z轴方向的负方向侧进行弯折来形成脚部46b。将从辐射部46a中的x轴方向的正方向侧的长边的中点向x轴方向的正方向侧而突出的突起，朝z轴方向的负方向侧进行弯折来形成脚部46c。将从位于辐射部46a的x轴方向的负方向侧且y轴方向的正方向侧的角部向x轴方向的负方向侧而突出的突起，朝z轴方向的负方向侧进行弯折来形成脚部46d。将从位于辐射部46a的x轴方向的正方向侧且y轴方向的正方向侧的角部向x轴方向的正方向侧而突出的突起，朝z轴方向的负方向侧弯折来形成脚部46e。将从位于辐射部46a的x轴方向的负方向侧且y轴方向的负方向侧的角部向x轴方向的负方向侧而突出的突起，朝z轴方向的负方向侧进行弯折来形成脚部46f。将从位于辐射部46a的x轴方向的正方向侧且y轴方向的负方向侧的角部向x轴方向的正方向侧而突出的突起，朝z轴方向的负方向侧进行弯折来形成脚部46g。

如图13所示，以上那样的辐射导体46按照脚部46b与线状导体52的x轴方向的正方向侧的端部连接且脚部46c与连接导体50的x轴方向的负方向侧的端部连接的方式而安装于主体12h。此时，从z轴方向进行俯视时，辐射部46a被容纳于开口O内。即，辐射部46a与接地导体48不对置。

以上那样构成的天线10h也能够实现与天线10a相同的作用效果。

另外，在天线10h中，辐射导体46不是由铜箔构成而是由金属板构成。由此，在天线10h中，通过调整脚部46b～46g的长度，能够调整辐射导体46的电容C2以及电感L2。

(变形例)

以下，参照附图，对天线10h的变形例所涉及的天线进行说明。图15是第1变形例所涉及的天线10i的透视图。天线10i还具备脚部46h、连接导体56以及通孔导体b24这些点与天线10h相异。天线10h的除这些以外的点与天线10a相同，故省略其说明。

连接导体56设置在绝缘体层44a的表面上，是向y轴方向进行延伸的线状导体。如图15所示，从z轴方向进行俯视时，连接导体56的y轴方向的负方向侧的端部与开口O重叠。另一方面，从z轴方向进行俯视时，连接导体56的y轴方向的正方向侧的端部与接地导体48重叠。通孔导体b24在z轴方向上贯通绝缘体层44a，将连接导体56与接地导体48连接起来。

辐射导体46还具有脚部46h。将从辐射部46a的y轴方向的正方向侧的短边的中点向y轴方向的正方向侧而突出的突起，朝z轴方向的负方向侧弯折来形成脚部46h。并且，脚部46h与连接导体56连接。

如上所述，在天线10i中，接地导体48与辐射导体46在两处进行连接。由此，能够调整辐射导体46的电容C2以及电感L2。

图16是第2变形例所涉及的天线10j的透视图。天线10j在没有在接地导体48′设置开口O的这点与天线10i相异。天线10j的除此点以外与天线10i相同，故省略其说明。

产业上可利用性

本发明对天线有用，尤其是具有设计自由度高的优点。

符号说明

C1、C2  电容

L1、L2  电感

b1～b8、b11～b15、b21～b24、b30  通孔导体

10a～10j  天线

12a～12j  主体

14a～14c、34a、34b、44a、44b  绝缘体层

16、36a、46  辐射导体

18、20、40、42、53、54  端子导体

22、22′、36b、50、56  连接导体

24、24′、24a、36c、52  线状导体

26、26′、38、48、48′  接地导体

35  导体

46a  辐射部

46b～46h  脚部

Claims (9)

1.一种天线，其特征在于具备：

接地导体，其被施加接地电位；

线状导体，其传输高频信号；

绝缘体层，其在所述接地导体与所述线状导体之间进行绝缘；以及

辐射导体，其连接在所述线状导体与所述接地导体之间，并且在连接该线状导体的点与连接该接地导体的点之间具有比该线状导体的线宽更宽的线宽，且该辐射导体用于辐射电场。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：

所述线状导体以及所述辐射导体隔着所述绝缘体层与所述接地导体对置，

所述辐射导体与所述接地导体之间的距离大于所述线状导体与该接地导体之间的距离。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于：

设置在所述接地导体与所述辐射导体之间的所述绝缘体层的层数多于设置在所述接地导体与所述线状导体之间的所述绝缘体层的层数。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：

当从所述辐射导体的法线方向进行俯视时，在与该辐射导体重叠的部分上不设置所述接地导体。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的天线，其特征在于：

所述辐射导体具有的电抗大于所述线状导体具有的电抗。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的天线，其特征在于还具备：

与所述线状导体连接的第1端子；以及

与所述接地导体连接的第2端子。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的天线，其特征在于：

所述接地导体与所述线状导体构成微带线构造。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的天线，其特征在于：

所述辐射导体具有比所述线状导体更宽的面积。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的天线，其特征在于：

将多根所述线状导体并联地连接。

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