CN102484314B - 柔性基板天线以及天线装置 - Google Patents

柔性基板天线以及天线装置 Download PDF

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Abstract

从柔性基板(10)的下面经由第3侧面直到上面形成有第1无供电辐射电极(11)。另外，从柔性基板(10)的下面经由第4侧面直到上面形成有第2无供电辐射电极(12)。第1无供电辐射电极(11)与第2无供电辐射电极(12)的前端(开放端)在柔性基板(10)的上面以规定间隔的缝隙(13)相对置。在柔性基板(10)的下面形成有频率调整电极(15)。该频率调整电极(15)在之间夹持柔性基板(10)的基材而与第1无供电辐射电极(11)以及第2无供电辐射电极(12)相对置。进而，在柔性基板(10)的下面，在与第1无供电辐射电极(11)相对置的位置形成有电容供电电极(14)。

Description

柔性基板天线以及天线装置
技术领域
本发明涉及柔性基板型的天线以及具备该天线的天线装置，特别是涉及在柔性基板上形成有辐射电极的柔性基板天线以及天线装置。
背景技术
在专利文献1中示出了在柔性基板上形成有以规定间隔相对置的2个板状辐射导体板的天线。图1是专利文献1所示的天线的立体图。
如图1所示，板状辐射导体板1和另一个板状辐射导体板2都与1片接地导体板3相对置配置。2个板状辐射导体板1、2形成在同一柔性基板4上，为了使2个板状辐射导体板1、2与接地导体板3相对置，在板状辐射导体板1、2与接地导体板3之间配置固体电介质5来代替垫片。然后，从供电点6来对板状辐射导体板1供电。
2个板状辐射导体板1、2通过短路导体板7、8而一起与接地导体板3连接。然后，调整包括板状辐射导体板1、2的间隔在内的上述宽度、长度，以便通过两天线来引起适当的双谐振(複共振)，成为宽频带。
另外，在专利文献2公开了，在电介质基板的背面设置供电电极，对在表面(上面)的辐射电极进行电容供电，具备一端接地的2个辐射电极的电介质天线。
另外，在专利文献3公开了具备电容供电型辐射元件、和一端接地的2个辐射电极的电介质天线。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平7-131234号公报
专利文献2：JP特开2003-110346号公报
专利文献3：特开平11-127014号公报
发明的概要
发明要解决的课题
在专利文献1、2、3所示的天线构造中，以双谐振化和宽频带化为主要目的进行设计，从而具备无供电电极，因此一般有大型化的倾向。另外，在电路基板的接地电极靠近的情况下、或者在电路基板的接地电极上搭载有天线元件的情况下，由于因电介质和柔性基板的相对介电常数(relativepermittivity)的影响而导致在辐射电极与接地之间产生的电容变大，因此会产生天线的增益变差这样的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种整体上不会大型化、消除了因在接近的接地电极之间产生电容而引起的问题的柔性基板天线以及具备该天线的天线装置。
用于解决课题的手段
为了解决所述课题，本发明的柔性基板天线如下面(1)～(7)那样构成。
(1)一种柔性基板天线，具备：柔性基板；第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极，该第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极形成于所述柔性基板，并以缝隙状的间隙而相对置；和电容供电电极，其形成于所述柔性基板，并与所述第1无供电辐射电极相对置，对所述第1无供电辐射电极进行电容供电。
根据该构成，与将使用了电介质块的现有的天线按照与电路基板的接地电极相接近的状态安装在电路基板上的现有技术中的天线装置、以及将现有的天线搭载在电路基板的接地电极上的现有的天线装置不同，由于能使辐射电极远离基板的接地电极，因此，天线增益不会变差。
另外，通过使第1无供电辐射电极与第2无供电辐射电极相接近，在这2个无供电辐射电极之间产生电容，能降低谐振频率。因此，能使天线小型化。其结果，能采用相同的天线尺寸作出具有更低的谐振频率的天线，在以谐振频率为基准的情况下，能使天线尺寸变小，因此，能进行天线的小型化。
(2)所述电容供电电极、所述第1无供电辐射电极、以及所述第2无供电辐射电极中的任意一个都形成于所述柔性基板的第1面。
通过该构造，由于实质上同时对电容供电电极、第1无供电辐射电极、以及第2无供电辐射电极进行图案化，因此能容易地提高在这些各电极之间产生的电容的精度。
(3)一种柔性基板天线，具备：柔性基板；第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极，该第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极形成于所述柔性基板，并以缝隙状的间隙而相对置；频率调整电极，其形成于所述柔性基板，与所述第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极相对置，并接地；和电容供电电极，其形成于所述柔性基板，并与所述第1无供电辐射电极相对置，对所述第1无供电辐射电极进行电容供电。
通过该构成，与将使用了电介质块的现有的天线按照与电路基板的接地电极相接近的状态安装在电路基板上的现有技术中的天线装置、将现有的天线搭载在电路基板的接地电极上的现有的天线装置不同，由于能使辐射电极远离基板的接地电极，因此天线增益不会变差。
另外，通过使2个无供电辐射电极相接近，在这2个无供电辐射电极之间产生电容，能降低谐振频率。另外，通过使接地的频率调整电极接近2个无供电辐射电极，在频率调整电极与2个无供电辐射电极之间产生电容，因此能降低天线的谐振频率。因此能使天线小型化。
(4)优选，所述频率调整电极在与所述第1无供电辐射电极相对置的一侧的端部、和与所述第2无供电辐射电极相对置的一侧的端部这两个部位，设置有与接地电极导通的接地端子。通过该构造，由于所述频率调整电极成为电流路径，因此能以所述频率调整电极的电感分量的影响来降低天线的谐振频率。因此能使天线小型化。
(5)也可以是，所述频率调整电极、所述第1无供电辐射电极、以及所述第2无供电辐射电极中的任意一个都形成于所述柔性基板的第1面。根据该构造，由于实质上同时对频率调整电极、第1无供电辐射电极、以及第2无供电辐射电极进行图案化，因此能获得高的尺寸精度，能容易地提高在第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极与频率调整电极之间产生的电容的精度。
(6)也可以是，与所述频率调整电极、所述第1无供电辐射电极、以及所述第2无供电辐射电极相同，所述电容供电电极也形成于所述柔性基板的第1面。根据该构造，能以相对较高的尺寸精度来形成电容供电电极、频率调整电极、第1无供电辐射电极、以及第2无供电辐射电极，能抑制第1无供电辐射电极与电容供电电极之间产生的电容的偏差。
(7)能够是，所述电容供电电极、所述第1无供电辐射电极、以及所述第2无供电辐射电极形成于所述柔性基板的第1面，所述频率调整电极形成于所述柔性基板的第2面。通过该构造，能使第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极与频率调整电极之间所产生的电容较大，能容易地提高频率调整电极的作用效果。
本发明的天线装置如下面(8)、(9)那样构成。
(8)一种天线装置，具备：前述任意一个柔性基板天线；和筐体，其贴装有该柔性基板天线。
通过该构造，能远离电路基板的接地电极来配置柔性基板天线，在柔性基板天线的辐射电极与接地电极之间不会产生不需要的电容。因此，能维持较高的天线增益。
另外，由于不需要将天线安装在电路基板上，因此能谋求具备天线装置的电子设备整体的小型化。
(9)一种天线装置，具备：前述任意一个柔性基板天线；和基底，其贴装有该柔性基板天线，并搭载于电路基板。
通过该构造，能远离电路基板的接地电极来配置柔性基板天线，在柔性基板天线的辐射电极与接地电极之间不会产生不需要的电容。因此，能维持较高的天线增益。
发明的效果
根据本发明，通过将本发明的柔性基板天线贴装于组装目的地的电子设备的筐体、或安装在电路基板上的基底，能使柔性基板天线远离电路基板的接地电极，因此，天线增益不会变差。
另外，在2个无供电辐射电极之间产生电容，能降低频率。进而，由于在频率调整电极与2个无供电辐射电极之间产生电容，因此能降低天线的谐振频率。因此能使天线小型化。
附图说明
图1是专利文献1所示的天线的立体图。
图2是第1实施方式所涉及的柔性基板天线101的立体图。
图3是第1实施方式所涉及的柔性基板天线101的六面图。
图4是第1实施方式所涉及的柔性基板天线101的等效电路图。
图5是第2实施方式所涉及的柔性基板天线102的六面图。
图6是第3实施方式所涉及的柔性基板天线103的立体图。
图7是第3实施方式所涉及的柔性基板天线103的六面图。
图8是第3实施方式所涉及的柔性基板天线103的等效电路图。
图9是第4实施方式所涉及的柔性基板天线104的六面图。
图10是第5实施方式所涉及的柔性基板天线105的六面图。
图11是第6实施方式所涉及的柔性基板天线106的六面图。
图12是第7实施方式所涉及的柔性基板天线107的等效电路图。
图13是第8实施方式所涉及的天线装置208的截面图。
图14是第9实施方式所涉及的天线装置209的截面图。
具体实施方式
《第1实施方式》
图2是第1实施方式所涉及的柔性基板天线101的立体图，图3是所述柔性基板天线101的六面图，图4是所述柔性基板天线101的等效电路图。
矩形板状的柔性基板10具备：下面(与安装目的地的筐体等的内面接触的安装面)、上面、彼此相对置的第1侧面/第2侧面、以及彼此相对置的第3侧面/第4侧面。
从柔性基板10的下面经由第3侧面直到上面(第1面)，形成有第1无供电辐射电极11。另外，从柔性基板10的下面经由第4侧面直到上面，形成有第2无供电辐射电极12。第1无供电辐射电极11和第2无供电辐射电极12的前端(开放端)在柔性基板10的上面以规定间隔的缝隙13而相对置。
在柔性基板10的下面，在与第1无供电辐射电极11相对置的位置，形成有电容供电电极14。
形成在柔性基板10的下面的第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12作为用于与安装目的地的接地电极连接的接地端子而使用。
如图4所示，所述柔性基板天线101的第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12的两端接地。并且，由于在第1无供电辐射电极11与供电电路20之间存在电容，因此对第1无供电辐射电极11进行电容供电。
通过这样的构造，能起到下述的作用效果。
通过使第1无供电辐射电极11与第2无供电辐射电极12的开放端彼此接近，在第1无供电辐射电极11与第2无供电辐射电极12之间产生电容，从而能分降低天线的谐振频率。因此，天线能够小型化。
《第2实施方式》
图5是第2实施方式所涉及的柔性基板天线102的六面图。
矩形板状的柔性基板10具备：下面(与安装目的地的筐体等的内面接触的安装面)、上面、彼此相对置的第1侧面/第2侧面、以及彼此相对置的第3侧面/第4侧面。
从柔性基板10的下面经由第3侧面直到上面，形成有第1无供电辐射电极21。另外，从柔性基板10的下面经由第4侧面直到上面，形成有第2无供电辐射电极22。第1无供电辐射电极21和第2无供电辐射电极22的前端(开放端)在柔性基板10的上面以规定间隔的缝隙23而相对置。
在柔性基板10的上面，在与第1无供电辐射电极21在平面内相对置的位置，形成有电容供电电极24。
形成于柔性基板10的下面的第1无供电辐射电极21以及第2无供电辐射电极22作为用于与安装目的地的接地电极连接的接地端子而使用。
该柔性基板天线102的等效电路图与图4所示的等效电路图相同。关于作用效果，如第1实施方式所述那样。
另外，根据图5所示的构造，由于实质上同时对电容供电电极24、第1无供电辐射电极21、以及第2无供电辐射电极22进行图案化，因此能获得高的尺寸精度，还能抑制在第1无供电辐射电极21与电容供电电极24之间产生的电容的偏差。
《第3实施方式》
图6是第3实施方式所涉及的柔性基板天线103的立体图。图7是所述柔性基板天线103的六面图，图8是所述柔性基板天线103的等效电路图。
矩形板状的柔性基板10具备：下面(与安装目的地的筐体等的内面接触的安装面)、上面、彼此相对置的第1侧面/第2侧面、以及彼此相对置的第3侧面/第4侧面。
从柔性基板10的下面经由第3侧面直到上面(第1面)，形成有第1无供电辐射电极11。另外，从柔性基板10的下面经由第4侧面直到上面，形成有第2无供电辐射电极12。第1无供电辐射电极11和第2无供电辐射电极12的前端(开放端)在柔性基板10的上面以规定间隔的缝隙13而相对置。
在柔性基板10的下面(第2面)形成有频率调整电极15。该频率调整电极15在之间夹持柔性基板10的基材而与第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12相对置。因此，在第1无供电辐射电极11与频率调整电极15之间、以及第2无供电辐射电极12与频率调整电极15之间分别产生规定的电容。
在所述频率调整电极15的两端引出与安装目的地的接地电极导通的接地端子16、17。
进而，在柔性基板10的下面，在与第1无供电辐射电极11相对置的位置，形成有电容供电电极14。
形成在柔性基板10的下面的第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12作为用于与安装目的地的接地电极连接的接地端子而使用。
如图8所示，所述柔性基板天线103的第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12的两端接地。并且，由于在第1无供电辐射电极11与供电电路20之间存在电容，因此对第1无供电辐射电极11进行电容供电。
另外，如图8所示，与接地电极连接的频率调整电极15沿着第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12而接近。由此，分别设定第1无供电辐射电极11与频率调整电极15之间的电容、以及第2无供电辐射电极12与频率调整电极15之间的电容。
根据该构造，能起到如下所述的作用效果。
通过使第1无供电辐射电极11与第2无供电辐射电极12的开放端彼此接近，在第1无供电辐射电极11与第2无供电辐射电极12之间产生电容，从而能降低天线的谐振频率。另外，由于在接地的频率调整电极15与第1无供电辐射电极11之间、以及频率调整电极15与第2无供电辐射电极12之间分别产生电容，因此，能降低天线的谐振频率。从而，能使天线小型化。
在第1无供电辐射电极11与频率调整电极15之间、以及第2无供电辐射电极12与频率调整电极15之间分别产生电容，流过无供电辐射电极11以及无供电辐射电极12的电流经由接地而流入频率调整电极15，频率调整电极15成为电流路径。因此，添加了频率调整电极15的电感分量，能降低天线的谐振频率。因此，能使天线小型化。
另外，根据安装目的地的环境不同，第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12与安装目的地的接地电极之间所产生的电容也各种各样，但是，能在不改变该第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12与安装目的地的接地电极之间所产生的电容的情况下来设定天线的谐振频率。
由于第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12隔着柔性基板的基材与频率调整电极15以面而相对置，因此，能采用面积比较小的频率调整电极15，在第1无供电辐射电极11与频率调整电极15之间、以及第2无供电辐射电极12与频率调整电极15之间产生规定的电容。
《第4实施方式》
图9是第4实施方式所涉及的柔性基板天线104的六面图。
矩形板状的柔性基板10具备：下面(与安装目的地的筐体等的内面接触的安装面)、上面、彼此相对置的第1侧面/第2侧面、以及彼此相对置的第3侧面/第4侧面。
从柔性基板10的下面经由第3侧面直到上面，形成有第1无供电辐射电极21。另外，从柔性基板10的下面经由第4侧面直到上面，形成有第2无供电辐射电极22。第1无供电辐射电极21和第2无供电辐射电极22的前端(开放端)在柔性基板10的上面以规定间隔的缝隙23而相对置。
在柔性基板10的上面形成有频率调整电极25。该频率调整电极25在平面内与第1无供电辐射电极21以及第2无供电辐射电极22相对置。因此，在第1无供电辐射电极21以及第2无供电辐射电极22与频率调整电极25之间产生规定的电容。
在所述频率调整电极25的两端引出与安装目的地的接地电极导通的接地端子26、27。
进而，在柔性基板10的下面，在与第1无供电辐射电极21相对置的位置形成有电容供电电极24。
形成于柔性基板10的下面的第1无供电辐射电极21以及第2无供电辐射电极22作为用于与安装目的地的接地电极连接的接地端子而使用。
该柔性基板天线104的等效电路图与图8所示的等效电路图相同。关于作用效果也是与第3实施方式所述相同。
另外，根据图9所示的构造，由于实质上同时对频率调整电极25、第1无供电辐射电极21、以及第2无供电辐射电极22进行图案化，因此能获得高的尺寸精度，能容易地提高在第1无供电辐射电极21以及第2无供电辐射电极22与频率调整电极25之间产生的电容的精度。
《第5实施方式》
图10是第5实施方式所涉及的柔性基板天线105的六面图。
矩形板状的柔性基板10具备：下面(与安装目的地的筐体等的内面接触的安装面)、上面、彼此相对置的第1侧面/第2侧面、以及彼此相对置的第3侧面/第4侧面。
从柔性基板10的下面经由第3侧面直到上面，形成有第1无供电辐射电极31。另外，从柔性基板10的下面经由第4侧面直到上面，形成有第2无供电辐射电极32。第1无供电辐射电极31和第2无供电辐射电极32的前端(开放端)在柔性基板10的上面以规定间隔的缝隙33而相对置。
在柔性基板10的上面形成有频率调整电极35。该频率调整电极35在平面内与第1无供电辐射电极31以及第2无供电辐射电极32相对置。因此，在第1无供电辐射电极31以及第2无供电辐射电极32与频率调整电极35之间产生规定的电容。
在所述频率调整电极35的两端引出与安装目的地的接地电极导通的接地端子36、37。
进而，在柔性基板10的上面，在平面内与第1无供电辐射电极31相对置的位置形成有电容供电电极34。
形成于柔性基板10的下面的第1无供电辐射电极31以及第2无供电辐射电极32作为用于与安装目的地的接地电极连接的接地端子而使用。
该柔性基板天线105的等效电路图与图8所示的等效电路图相同。关于作用效果也是与第3实施方式所述相同。
另外，根据图10所示的构造，由于实质上同时对电容供电电极34、频率调整电极35、第1无供电辐射电极31、以及第2无供电辐射电极32进行图案化，因此能获得高的尺寸精度，能抑制第1无供电辐射电极31与电容供电电极34之间所产生的电容的偏差。
《第6实施方式》
图11是第6实施方式所涉及的柔性基板天线106的六面图。
矩形板状的柔性基板10具备：下面(与安装目的地的筐体等的内面接触的安装面)、上面、彼此相对置的第1侧面/第2侧面、以及彼此相对置的第3侧面/第4侧面。
从柔性基板10的下面经由第3侧面直到上面，形成有第1无供电辐射电极41。另外，从柔性基板10的下面经由第4侧面直到上面，形成有第2无供电辐射电极42。第1无供电辐射电极41和第2无供电辐射电极42的前端(开放端)在柔性基板10的上面以规定间隔的缝隙43而相对置。
在柔性基板10的下面形成有频率调整电极45。该频率调整电极45在之间夹持柔性基板10的基材而与第1无供电辐射电极41以及第2无供电辐射电极42相对置。因此，在第1无供电辐射电极41以及第2无供电辐射电极42与频率调整电极45之间产生规定的电容。
在所述频率调整电极45的两端引出与安装目的地的接地电极导通的接地端子46、47。
在柔性基板10的上面，在平面内与第1无供电辐射电极41相对置的位置，形成有电容供电电极44。
形成于柔性基板10的下面的第1无供电辐射电极41以及第2无供电辐射电极42作为用于与安装目的地的接地电极连接的接地端子而使用。
该柔性基板天线106的等效电路图与图8所示的等效电路图相同。关于作用效果也是与第3实施方式所述相同。
另外，在第3～第6实施方式中，例示了形成“コ”字状的频率调整电极，但频率调整电极也可以是矩形。其中，与接地电极导通的接地端子期望设置于与第1无供电辐射电极相对置的一侧的端部、和与第2无供电辐射电极相对置的一侧的端部这2个部位。这是因为频率调整电极成为前述的电流路径。
《第7实施方式》
图12是第7实施方式所涉及的柔性基板天线107的等效电路图。与在第3实施方式中图8所示的等效电路不同的是，频率调整电极15是接地端的回路。即，频率调整电极15的第1接地端子16直接接地，在频率调整电极15的第2接地端17插入阻抗元件51。
在这样的电路构成中，由于与第1无供电辐射电极11以及第2无供电辐射电极12进行电容耦合，并在流过电流的路径(频率调整电极15)中插入阻抗元件，因此，还能通过所述阻抗元件的电抗(reactance)来控制天线的谐振频率。例如，若阻抗元件51为电感器(inductor)，则对应于电感分量的增大，天线的谐振频率降低。
另外，在供电侧的无供电辐射电极11中，与供电侧的相反侧的无供电辐射电极12相比，流过更强的电流。因此，频率调整电极15中也在供电侧的接地端17附近流过强的电流。因此，通过在靠近频率调整电极15的供电侧插入阻抗元件51，能容易地调整频率。
《第8实施方式》
图13是第8实施方式所涉及的天线装置208的截面图。柔性基板天线101被贴装在作为组装目的地的电子设备的筐体200的内面。另外，在该例中，柔性基板天线101与电路基板90的端部连接。供电电路20构成在电路基板90上。
柔性基板天线101与电路基板90的端部连接，电路基板90沿着筐体200的平面部而配置，柔性基板天线101沿着筐体200的曲面而贴装。
根据这样的构成，由于柔性基板天线101能远离形成在电路基板90上的接地电极而配置，因此，能抑制天线增益的降低。
《第9实施方式》
图14是第9实施方式所涉及的天线装置209的截面图。柔性基板天线101贴装在安装于电路基板上的基底(基座)91上。供电电路20构成在电路基板90上。
根据这样的构造，柔性基板天线101能远离形成在电路基板90上的接地电极而配置，因此能抑制天线增益的降低。
另外，在图13/图14所示的例子中，作为柔性基板天线，设置了第1实施方式所示的柔性基板天线101，但也可以设置第2～第7实施方式所示的柔性基板天线102～107中的任一者。
符号说明：
10柔性基板
11、21、31、41第1无供电辐射电极
12、22、32、42第2无供电辐射电极
13、23、33、43缝隙
14、24、34、44电容供电电极
15、25、35、45频率调整电极
16、17接地端子
26、27接地端子
36、37接地端子
46、47接地端子
20供电电路
51阻抗元件
90电路基板
91基底(carrier)
101～107柔性基板天线
200筐体
208、209天线装置

Claims (6)

1.一种柔性基板天线，其特征在于，具备：
柔性基板；
第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极，该第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极形成于所述柔性基板，并以缝隙状的间隙而相对置；
频率调整电极，其形成于所述柔性基板，与所述第1无供电辐射电极以及第2无供电辐射电极相对置，并接地；和
电容供电电极，其形成于所述柔性基板，并与所述第1无供电辐射电极相对置，对所述第1无供电辐射电极进行电容供电，
所述频率调整电极在与所述第1无供电辐射电极相对置的一侧的端部、和与所述第2无供电辐射电极相对置的一侧的端部这两个部位，设置有与接地电极导通的接地端子。
2.根据权利要求1所述的柔性基板天线，其特征在于，
所述频率调整电极、所述第1无供电辐射电极、以及所述第2无供电辐射电极形成于所述柔性基板的第1面。
3.根据权利要求2所述的柔性基板天线，其特征在于，
所述电容供电电极形成于所述柔性基板的第1面。
4.根据权利要求1所述的柔性基板天线，其特征在于，
所述电容供电电极、所述第1无供电辐射电极、以及所述第2无供电辐射电极形成于所述柔性基板的第1面，所述频率调整电极形成于所述柔性基板的第2面。
5.一种天线装置，其特征在于，具备：
权利要求1～4中任一项所述的柔性基板天线；和
筐体，其贴装有所述柔性基板天线。
6.一种天线装置，其特征在于，具备：
权利要求1～4中任一项所述的柔性基板天线；和
基底，其贴装有所述柔性基板天线，并搭载于电路基板。
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