CN102623807A - 无线通信用天线以及无线通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够防止信号(电磁波)向远方泄漏的无线通信用天线以及无线通信用通信装置。其中，相互并列配置(平行配置)第1谐振器(第1半波长谐振器(11))和第2谐振器(第2半波长谐振器(12))以使相互的开路端相互间对置，同时通过电容器(20、30)将对置的开路端相互间加以连接。利用这种结构，可以得到在第1和第2谐振器中流动的电流的方向相互逆向的基本谐振模式。由此，在基本谐振模式中，第1和第2谐振器中流动的电流相互抵消，使向远方的辐射功率变小，因此，能够防止在与基本谐振模式对应的频带的信号传送中发生信号(电磁波)泄漏到远方的情况。

Description

无线通信用天线以及无线通信装置

技术领域

本发明涉及在近距离进行信号(电磁波)传送的无线通信用天线以及无线通信装置。

背景技术

以往，已知有用分别形成谐振器的多枚基板进行信号传送的信号传送装置。例如，在专利文献1，公开了分别在不同的基板上构成谐振器，使这些谐振器相互间电磁耦合，构成2级滤波器进行信号传送的技术。

专利文献1：日本特开2008-67012号公报

一般来说，在使用谐振器的无线通信用天线中，由天线辐射的电磁波成分中有传送到远方的成分和只在天线附近传播的成分。这时，传送到远方的成分的强度与离天线的距离r成反比地衰减，只在附近传播的成分的强度与离天线的距离r的2次方或3次方成反比地衰减。另一方面，为了实现高速下的无线通信，加大信号的频带宽度是有利的。这时，为了使用宽频带的信号，必须避免与已经存在的无线通信系统的频率及频带宽度的干涉(电波法的限制)。如上所述在从天线辐射出的电磁波的成分中有传播到远方的成分，但例如在进行从数毫米到数厘米程度的近距离中的无线通信的情况下，必须使得天线的辐射功率为极限地小，以极力减小传送到远方的成分。在不违反电波法的程度使用微弱的发送功率的情况下，频率和频带宽度没有限制，可以实现在近距离上的高速无线通信。在专利文献1中记载的已有的谐振器结构中，在实现了近距离的高速无线通信的同时防止向远方传播的信号(电磁波)的泄漏是困难的。

发明内容

本发明是鉴于这些问题而作出的，其目的是提供一种能够防止向远方传播的信号(电磁波)的泄漏的无线通信用天线以及无线通信装置。

本发明的无线通信用天线具备：第1和第2谐振器，分别具有开路端，相互并列配置，以使相互的开路端相互间对置；以及将相互对置的开路端相互间加以连接的电容器。

本发明的无线通信装置具备：进行信号发送的第1天线；以及接收从第1天线发送的信号的第2天线，第1天线用上述本发明的无线通信用天线构成。

又，第1天线还具有进行信号的接收的功能，同时第2天线还具有进行信号的发送的功能，在第1天线与第2天线间进行双向信号收发信的情况下，也可以用上述本发明的无线通信用天线分别构成第1天线和第2天线。

本发明的无线通信用天线或无线通信装置中，相互并列配置第1与第2谐振器使各自的开路端相互间对置，同时对置的开路端相互间通过电容器连接，借助于此，在基本谐振模式(谐振频率最低的最低次谐振模式)下，第1与第2谐振器中流动的电流的方向相互逆向(形成差动的谐振模式)。因此，在基本谐振模式下，第1和第2谐振器中流动的电流相互抵消，向远方的辐射功率变小。

本发明的无线通信用天线中，第1及第2谐振器可以由例如使用导体线路的线路型谐振器构成。电容器能够用在第1以及第2谐振器的开路端侧形成的导体构成的电极图案形成。

又，也可以由与第1和第2谐振器不同部件的电容元件构成电容器。

又，本发明的无线通信用天线中，也可以以两端形成开路端的第1半波长谐振器(1/2波长谐振器)构成第1谐振器，以两端形成开路端的第2半波长谐振器构成第2谐振器。在这种情况下，以第1电容器和第2电容器构成电容器，将第1电容器连接于第1谐振器的一开路端和第2谐振器的一开路端，将第2电容器连接于第1谐振器的另一开路端和第2谐振器的另一开路端。

在以半波长谐振器构成第1和第2谐振器的情况下，最好是例如在第1半波长谐振器中相对于谐振中心位置仅离开规定距离的位置上连接信号源的一端，同时将信号源的另一端接地。又，可以在第1半波长谐振器中相对于谐振中心位置仅离开规定距离的位置上连接信号源的一端，在第2半波长谐振器的谐振中心位置上连接信号源的另一端。

又，在本发明的无线通信用天线中，也可以由一端形成开路端而另一端形成短路端的第1四分之一波长谐振器(1/4波长谐振器)构成第1谐振器，由一端形成开路端而另一端形成短路端的第2四分之一波长谐振器构成第2谐振器。

在这种情况下，最好是例如在相对于第1四分之一波长谐振器的短路端仅离开规定距离的位置上连接信号源的一端，同时将信号源的另一端接地。

又，本发明的无线通信用天线或无线通信装置中，所谓“信号传送”，不限于模拟信号或数字信号等的发送/接收那样的信号传送，也包含功率的功率发送/功率接收那样的功率传送。

根据本发明的无线通信用天线或无线通信装置，相互并列配置第1与第2谐振器以使其相互的开路端相互间对置，同时通过电容器连接对置的开路端相互间，因此可以得到在第1和第2谐振器中流动的电流的方向相互逆向的基本谐振模式。这样，在基本谐振模式下，在第1和第2谐振器中流动的电流相互抵消，在远方的辐射功率小，所以对于与基本谐振模式对应的频带的信号传送，能够防止向远方的信号(电磁波)泄漏。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的无线通信用天线的基本结构的电路图。

图2是表示图1所示的无线通信用天线的基本谐振模式中的电荷分布与电流矢量的状态的说明图。

图3(A)是表示图1所示的无线通信用天线的基本谐振模式中的第1谐振器的电场分布和电流矢量的状态的说明图；(B)是表示基本共振模式中的第2谐振器的电场分布以及电流矢量的状态的说明图。

图4是表示图1所示的无线通信用天线的谐振器的激励方法的第1例的结构图。

图5是表示图1所示的无线通信用天线的谐振器的激励方法的第1例谐振器的第2激励方法的结构图。

图6是表示图1所示的无线通信用天线的具体的结构例的俯视图。

图7是表示模拟图6所示的具体的结构例的基本谐振模式中的电流矢量的状态的结果的特性图。

图8是表示使用图1所示的无线通信用天线的无线通信装置的一个例子的立体图。

图9是表示图8所示的无线通信装置的导体图案的构造的俯视图。

图10是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第1变形例的俯视图。

图11是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第2变形例的俯视图。

图12是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第3变形例的俯视图。

图13是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第4变形例的俯视图。

图14是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第5变形例的俯视图。

图15是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第6变形例的俯视图。

图16是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第7变形例的俯视图。

图17是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第8变形例的俯视图。

图18是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第9变形例的俯视图。

图19是表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第10变形例的俯视图。

图20是表示本发明第2实施方式的无线通信用天线的基本结构的电路图。

图21是表示图20所示的无线通信用天线的基本谐振模式的电荷分布以及电流矢量的状态的说明图。

图22是表示图20所示的无线通信用天线的谐振器的激励方法的结构图。

图23是表示图20所示的无线通信用天线的具体结构的俯视图。

符号说明

1    第1天线

2    第2天线

3    发送电路

4    接收电路

5    第1电介质基板

6    第2电介质基板

11   第1半波长谐振器

12   第2半波长谐振器

13   信号源

14   第2连接线

15   第1连接线

16   中心线

17   仅离开距离x0的位置

18   接地电极

20   第1电容器

21   第1电容电极

21A  一端部

22   第2电容电极

22A  一端部

22B  第1连接导体

30   第2电容器

31   第1电容电极

31A  另一端部

32   第2电容电极

32A  另一端部

32B  第2连接导体

33   第1电容电极

34   第2电容电极

41   第1芯片电容

42   第2芯片电容

51   第1四分之一波长谐振器

52   第2四分之一波长谐振器

56   短路端的位置

57   仅离开距离x0的位置

i    电流

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

第1实施方式

【无线通信用天线的基本结构】

图1表示本发明第1实施方式的无线通信用天线的基本结构。该无线通信用天线具备第1半波长谐振器11(第1谐振器)、第2半波长谐振器12(第2谐振器)、第1电容器20、第2电容器30。

第1半波长谐振器11与第2半波长谐振器12分别使两端为开路端，相互并列配置(例如在同一平面内平行配置或在上下方向上平行配置)使相互的开路端相互间对置。第1电容器20和第2电容器30连接于第1半波长谐振器11和第2半波长谐振器12的相互对置的开路端相互之间。

更具体地说，第1电容器20连接于相互对置的第1半波长谐振器11的一开路端和第2半波长谐振器12的一开路端。第1电容器20的第1电容电极21连接于第1半波长谐振器11的一开路端。第1电容器20的第2电容电极22连接于第2半波长谐振器12的一开路端。

又，第2电容器30连接于相互对置的第1半波长谐振器11的另一开路端和第2半波长谐振器12的另一开路端。第2电容器30的第1电容电极31连接于第1半波长谐振器1的另一开路端。第2电容器30的第2电容电极32连接于第2半波长谐振器12的另一开路端。

【无线通信用天线的基本动作和作用】

图2表示该无线通信用天线的基本谐振模式(谐振频率最低的最低次谐振模式)中的电荷分布和电流矢量的状态。图3(A)表示基本谐振模式中的第1半波长谐振器11的电场E的分布和电流矢量(i)的状态，图3(B)表示基本谐振模式中的第2半波长谐振器12的电场分布和电流矢量的状态。

该无线通信用天线中，第1和第2半波长谐振器11、12相互并列配置(平行配置)以使相互的开路端相互间对置，同时对置的开路端相互间通过第1和第2电容器20、30加以连接，借助于此，在基本谐振模式中，形成图3(A)、(B)所示的电场强度分布。即，假如使第1电容器20的电容Cint1与第2电容器30的电容Cint2相同，则以谐振器的物理中心线16为谐振中心(0电位)，在第1半波长谐振器11和第2半波长谐振器12中电场分布相互逆相位。因此，在基本谐振模式中，在第1半波长谐振器11和第2半波长谐振器12中，如同2所示，流动的电流i的方向相互逆向(形成差动的谐振模式)。因此，在基本谐振模式下，在第1半波长谐振器11和第2半波长谐振器12中，相互流动的电流相互抵消，在远方的辐射功率变小。因此，对于与基本谐振模式对应的频带的信号传送，能够防止向远方的信号(电磁波)泄漏。

一般来说，在使用谐振器的无线通信用天线中，由天线辐射的电磁波的成分中，有能达到远方的传播成分和只能达到天线附近的成分。传播到远方的成分作为能量辐射到外部，不会返回输入谐振器，因此形成损失(辐射损失)。另一方面，只传播到附近的成分的能量不辐射到外部，在谐振器附近的空间作为电抗能量积蓄。因此，即使是传送到远方的成分的辐射功率为0的情况下，使2个无线通信天线相互间靠近时，由于有只在附近传送的成分，以此使构成2个无线通信用天线的各个谐振器相互间电磁耦合，进行电抗耦合。这种情况下，在构成2个无线通信用天线的各谐振器间，只在附近传播的成分产生的能量交换开始发生，形成共鸣状态，形成混合谐振模式，不同的谐振器间(2个无线通信用天线之间)的信号传送变得可能。借助于此，将例如图1所示的无线通信用天线看作耦合器(coupler)，使用2个图1所示的结构的无线通信用天线，相互靠近时，使得辐射功率极力变小，可以实现只利用电抗耦合进行传送的无线通信装置。因此，可避免与已有的无线通信系统的频率和频带宽度的干涉，又可实现近距离的高速无线通信。

【与信号源的连接方法(谐振器的激励方法)】

图4是表示图1所示的无线通信用天线的谐振器的激励方法的第1例。该第1例中，第1半波长谐振器11中，在相对于谐振中心位置仅离开规定的距离x0的位置17上连接信号源13的一端(第1连接线15)，同时信号源13的另一端(第2连接线14)接地。又，第1电容器20的电容Cint1与第2电容器30的电容Cint2也相同时，谐振器的物理的中心线16变成谐振中心(0电位)。在这种情况下，在离中心线16仅距离x0的位置17上连接信号源13的一端。

图5表示谐振器的激励方法的第2例。该第2例中，第1半波长谐振器11中，在相对于谐振中心位置仅离开规定距离x0的位置17上连接信号源13的一端(第1连接线15)，同时在第2半波长谐振器12的谐振中心位置上连接信号源13的另一端(第2连接线14)。又，第1电容器20的电容Cint1与第2电容器30的电容Cint2相同时，谐振器的物理的中心线16变成谐振中心(0电位)。在这种情况下，在离中心线16仅距离x0的位置17上连接信号源13的一端，在中心线16的位置上连接信号源13的另一端。

图4与图5的距离x 0设定为能够实现第1半波长谐振器11与信号源13的匹配(阻抗匹配)的值。距离x0越小，则第1半波长谐振器11与信号源13的耦合也越小。

【无线通信用天线的具体的结构例】

图6(A)、(B)表示图1所示的无线通信用天线的具体结构例。例如，在平板状的电介质基板的相互对置的2个面上形成图6(A)、(B)所示图案的导体。例如，在电介质基板的上表面形成图6(A)的导体图案，在底面上形成图6(B)的导体图案。图6(A)的导体图案是在中心部有构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案，在该第1导体线路图案的两端(开路端)上分别使第1电容器20的第1电容电极21的电极图案和第2电容器30的第1电容电极31的电极图案形成为半圆状。图6(B)的导体图案也是相同结构，在中心部有构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案，在该第2导体线路图案的两端(开路端)使第1电容器20的第2电容电极22的电极图案和第2电容器30的第2电容电极32的电极图案分别形成为半圆状。

图7表示模拟图6(A)、(B)所示的具体的结构例的基本谐振模式下的电流矢量的状态的结果。如图7所示，可知在第1半波长谐振器11和第2半波长谐振器12中，流动的电流的方向相互逆向。

【无线通信装置的结构例】

在构筑无线通信系统的情况下，为了防止向远方泄漏电磁波，也可以至少用图1所示的无线通信用天线构成发送侧的天线。在两个天线相互间进行双向通信的情况下，也可以分别用图1所示的无线通信用天线构成2个天线。在这里，表示使用实质上相同结构的2个天线的无线通信装置的例子。

图8表示使用图1所示的无线通信用天线的无线通信装置的一个例子。该无线通信装置具备第1天线1、第2天线2。第1天线1具有平板状的第1电介质基板5。第2天线2具有平板状的第2电介质基板6。通信时，第1电介质基板5与第2电介质基板6空开间隔d(例如从数毫米到数厘米)相互对置配置。

第1电介质基板5的相互对置(也可以说是相互对向)的第1面(上表面)和第2面(底面)上形成图9(A)、(B)所示的图案的导体。第2电介质基板6的相互对置的第1面(上表面)和第2面(底面)上也形成相同图案的导体。更具体地说，在第1电介质基板5的上表面形成图9(A)的导体图案，在底面形成图9(B)的导体图案。在第2电介质基板6的上表面形成图9(B)的导体图案，在底面形成图9(A)的导体图案。

图9(A)的导体图案与图6(A)的导体图案一样，在中心部具有构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案，在该第1导体线路图案的两端(开路端)上，第1电容器20的第1电容电极21的电极图案和第2电容器30的第1电容电极31的电极图案分别形成为半圆状。作为图9(A)的导体图案，还形成作为连接例如信号源13(图4)的一端用的第1连接线15的线路图案。作为第1连接线15的线路图案的一端，连接于中心部的第1导体线路图案。又，最好是如上所述将作为第1连接线15的线路图案的一端连接于离开构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案的中心位置仅距离x0的位置上，以实现第1半波长谐振器11与信号源13的阻抗匹配。

图9(B)的导体图案与图6(B)的导体图案相同，在中心部具有构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案，在该第2导体线路图案的两端(开路端)上使第1电容器20的第2电容电极22的电极图案和第2电容器30的第2电容电极32的电极图案分别形成为半圆状。作为图9(B)的导体图案，还形成作为连接例如信号源13(图4)的另一端用的第2连接线14的线路图案和作为接地电极18的电极图案。成为第2连接线14的线路图案的一端连接于中心部的第2导体线路图案。还有，成为第2连接线14的线路图案的一端最好是连接于构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案的中心位置。

该无线通信装置可以例如以第1天线1作为发送天线，使第2天线2作为进行从第1天线1发送的信号的接收的接收天线进行工作。又，可以将第1天线1和第2天线2双方作为收发信天线使用，在第1天线1和第2天线2之间进行双向信号的收发信。

【无线通信用天线的具体结构的变形例】

图10表示图1所示的无线通信用天线的具体结构的第1变形例。该第1变形例是在例如平板状的电介质基板的一个面内形成图10所示的图案的导体的变形例。如图10所示，在同一平面内，构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案和构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案并列形成。在第1导体线路图案的两端(开路端)部分，在与第2导体线路图案对置的一侧分别形成第1电容器20的第1电容电极21的电极图案和第2电容器30的第1电容电极31的电极图案。这些电极图案相对于第1导体线路图案形成为台阶状。在构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案的两端(开路端)部分，在与第1导体线路图案对置的一侧分别形成第1电容器20的第2电容电极22的电极图案和第2电容器30的第2电容电极32的电极图案。这些电极图案相对于第2导体线路图案形成为台阶状。

图10的结构例中，在同一平面内，第1电容电极21的电极图案与第2电容电极22的电极图案空开规定间隔对置，以此形成第1电容器20。又，在同一平面内，第1电容电极31的电极图案与第2电容电极32的电极图案空开规定间隔对置，以此形成第2电容器30。

图11表示第2变形例。该第2变形例与图10的结构例相同，是例如在形成平板状的电介质基板的1个面内形成图11所示的图案的导体的变形例。该第2变形例的基本的结构与图10的结构例相同，但构成第1电容器20与第2电容器30的电极图案的形状不同。该第2变形例中使第1电容电极21的电极图案和第2电容电极22的电极图案分别形成木梳形，空开规定间隔，使木梳状的线路部分交互对置，以此形成作为叉指型的线路结构的第2电容器30。同样，使第1电容电极31的电极图案和第2电容电极32的电极图案分别形成木梳形，空开规定间隔，使木梳状的线路部分交互对置，以此形成作为叉指型的线路结构的第2电容器30。该第2变形例中，使构成第1电容器20与第2电容器30的电极图案形成叉指型的线路结构，以此增加对置电容，可以形成更大的电容。借助于此，可以谋求天线整体的小型化。

图12表示第3变形例。该第3变形例与图10的结构一样，例如在平板状的电介质基板的一个面内并列形成构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案和构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案。该第3变形例与图10的结构例不同的是，不是用导体的电极图案，而是用与第1半波长谐振器11和第2半波长谐振器12不同部件的电容元件构成第1电容器20和第2电容器30。具体地说，在相互对置的第1半波长谐振器11(第1导体线路图案)的一开路端和第2半波长谐振器12(第2导体线路图案)的一开路端上，连接作为第1电容器20的第1芯片电容41。又，在相互对置的第1半波长谐振器11(第1导体线路图案)的另一开路端和第2半波长谐振器12(第2导体线路图案)的另一开路端上连接作为第2电容器30的第2芯片电容42。该第3变形例中，用电容元件而不是导体的电极图案构成第1电容器20与第2电容器30，因此，与例如图10的结构例相比，可以形成更大的电容，可以谋求天线整体的小型化。

图13(A)～(C)表示第4变形例。在例如平板状的电介质基板的相互对置的2个面上形成图13(A)、(B)所示的图案的导体。图13(C)表示将图13(A)、(B)所示的导体图案重叠(使其对置)的状态。例如，在电介质基板的上表面形成图13(B)的导体图案，在底面形成图13(A)的导体图案。作为图13(A)的导体图案，使构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案和构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案并列形成。作为图13(B)的导体图案，在与相互对置的第1半波长谐振器11(第1导体线路图案)的一开路端和第2半波长谐振器12(第2导体线路图案)的一开路端对应的位置上形成第1电容电极33的电极图案。借助于此，电介质基板的相互对置的2个面之间形成第1电容器20。又，与相互对置的第1半波长谐振器11(第1导体线路图案)的另一开路端和第2半波长谐振器12(第2导体线路图案)的另一开路端对应的位置上形成第2电容电极34的电极图案。借助于此，在电介质基板的相互对置的两个面之间形成第2电容器30，根据该第4变形例，则在两个对置的面之间形成电容，因此，与例如图10的结构例的那样在一个面内形成电容器的情况相比，能够形成更大的电容，可以谋求天线整体的小型化。

图14(A)～(C)表示第5变形例。例如，在平板状的电介质基板的相互对置的两个面上形成图14(A)、(B)所示的图案的导体。图14(C)表示将图14(A)、(B)所示的导体图案重叠(使其对置)的状态。例如，在电介质基板的上表面形成图14(B)的导体图案，在底面形成图14(A)的导体图案。作为图14(A)的导体图案，形成构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案，在该第2导体线路图案的两端(开路端)部分，第1电容器20的第2电容电极22的电极图案和第2电容器30的第2电容电极32的电极图案整体上形成C字形状。作为图14(B)的导体图案，形成构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案，在该第1导体线路图案的两端(开路端)部分，第1电容器20的第1电容电极21的电极图案和第2电容器30的第1电容电极31的电极图案作为整体与图14(A)的导体图案形成左右对称的C字形。根据该第5变形例，由于在2个对置的面之间形成电容，与例如图10的结构例那样在1个面内形成电容器的情况相比，能够形成更大的电容，可以谋求天线整体的小型化。

图15(A)～(C)表示第6变形例。例如，在平板状的电介质基板的相互对置的2个面内形成图15(A)、(B)所示的图案的导体。图15(C)表示将图15(A)、(B)所示的导体图案重叠(使其对置)的状态。例如，在电介质基板的上表面形成图15(B)的导体图案，在底面形成图15(A)的导体图案。作为图15(A)的导体图案，形成构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案，在该第2导体线路图案的两端(开路端)部分，第1电容器20的第2电容电极22的电极图案和第2电容器30的第2电容电极32的电极图案整体形成I字形状。作为图15(B)的导体图案，形成构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案，在该第1导体线路图案的两端(开路端)部分，第1电容器20的第1电容电极21的电极图案和第2电容器30的第1电容电极31的电极图案作为整体形成I字形状。根据该第6变形例，由于在2个对置的面之间形成电容，与例如图10的结构例那样的在1个面内形成电容器的情况相比，能够形成更大的电容，可以谋求天线整体的小型化。

图16(A)～(C)表示第7变形例。例如在平板状的电介质基板的相互对置的2个面形成图16(A)、(B)所示的图案的导体。图16(C)表示将图16(A)、(B)所示那样的导体图案重叠(使其对置)的状态。例如，在电介质基板的上表面形成图16(B)的导体图案，在底面形成图16(A)的导体图案。作为图16(A)的导体图案，形成构成第2半波长谐振器12的蜿蜒曲折(meander)结构的第2导体线路图案，在该蜿蜒曲折结构的第2导体线路图案的两端(开路端)部分上，形成第1电容器20的第2电容电极22的电极图案和第2电容器30的第2电容电极32的电极图案。作为图16(B)的导体图案，形成构成第1半波长谐振器11的蜿蜒曲折结构的第1导体线路图案，在该蜿蜒曲折结构的第1导体线路图案的两端(开路端)部分上，形成第1电容器20的第1电容电极21的电极图案和第2电容器30的第1电容电极31的电极图案。根据该第7变形例，由于在2个对置的面之间形成电容，与例如图10的结构例那样在的1个面内形成电容器的情况相比，能够形成更大的电容，可以谋求作为天线整体的小型化。又，如果根据该第7变形例，由于将第1和第2线路图案形成为蜿蜒曲折结构，不仅在第1半波长谐振器11与第2半波长谐振器12之间流动的电流i的方向相互逆向，而且各个谐振器内流动的电流i的方向也相互逆向。因此，与将第1及第2导体线路图案形成单纯的直线状的情况相比，第1及第2半波长谐振器11、12中流动的电流i能够更有效地相互抵消，远方的辐射功率变得更小。

图17(A)～(C)表示第8变形例。例如，在平板状的电介质基板的相互对置的2个面形成图17(A)、(B)所示的图案的导体。图17(C)表示将图17(A)、(B)所示的导体图案重叠(使其对置)的状态。例如，在电介质基板的上表面形成图17(B)的导体图案，在底面形成图17(A)的导体图案。该第8变形例与上述第7变形例相同，构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案与构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案形成为蜿蜒曲折结构。

该第8变形例与上述第7变形例不同的是，第1电容器20和第2电容器30不用导体的电极图案构成，而用与第1半波长谐振器11和第2半波长谐振器12不同部件的电容元件构成。具体地说，作为第1电容器20的第1芯片电容41连接于第1半波长谐振器11的一开路端(第1导体线路图案的一端部21A)与第2半波长谐振器12的一开路端(第2导体线路图案的一端部22A)。第2导体线路图案的一端部22A通过贯通电介质基板的第1连接导体22B连接于第1芯片电容41。又，作为第2电容器30的第2芯片电容42连接于第1半波长谐振器11的另一开路端(第1导体线路图案的另一端部31A)和第2半波长谐振器12的另一开路端(第2导体线路图案的另一端部32A)。第2导体线路图案的另一端部32A通过贯通电介质基板的第2连接导体32B连接于第2芯片电容42。该第8变形例中，不是用导体的电极图案构成第1电容器20和第2电容器30，而由电容元件构成，因此，与例如上述第7变形例相比，能够以小面积形成更大的电容。

图18(A)～(C)表示第9变形例。例如在平板状的电介质基板的相互对置的2个面形成图18(A)、(B)所示的图案的导体。图18(C)表示将图18(A)、(B)所示的导体图案重叠(使其对置)的状态。例如，在电介质基板的上表面形成图18(B)的导体图案，在底面形成图18(A)的导体图案。作为图18(A)的导体图案，形成构成第2半波长谐振器12的螺旋形结构的第2导体线路图案，在该螺旋形结构的第2导体线路图案的两端(开路端)部分，形成第1电容器20的第2电容电极22的电极图案和第2电容器30的第2电容电极32的电极图案。作为图18(B)的导体图案，形成构成第1半波长谐振器11的螺旋形结构的第1导体线路图案，在该螺旋形结构的第1导体线路图案的两端(开路端)部分，形成第1电容器20的第1电容电极21的电极图案和第2电容器30的第1电容电极31的电极图案。根据该第9变形例，由于在2个对置的面之间形成电容，因此，与例如图10的结构例那样在一个面内形成电容器的情况相比，可以形成更大的电容，可以谋求天线整体的小型化。又，根据该第9变形例，由于使第1和第2导体线路图案形成螺旋形结构，不仅第1半波长谐振器11和第2半波长谐振器间流动的电流i的方向相互逆向，而且各谐振器内流动的电流i的方向部分相互逆向。因此，与使第1和第2导体线路图案成单纯直线状的情况相比，第1和第2半波长谐振器11、12中的电流i更有效地相互抵消，在远方的辐射功率变得更小。

图19(A)～(C)表示第10变形例。例如，在平板状的电介质基板的相互对置的2个面形成图19(A)、(B)所示的图案的导体。图19(C)表示将图19(A)、(B)所示的导体图案重叠(使其对置)的状态。例如，在电介质基板的上表面形成图19(B)的导体图案，在底面形成图19(A)的导体图案。该变形例10和上述第9变形例一样，构成第1半波长谐振器11的第1导体线路图案和构成第2半波长谐振器12的第2导体线路图案形成螺旋状结构。

该第10变形例与上述第9变形例不同的是，不用导体的电极图案构成第1电容器20与第2电容器30，而用与第1半波长谐振器11和第2半波长谐振器12不同部件的电容元件构成。具体地说，作为第1电容器20的第1芯片电容41连接于第1半波长谐振器11的一开路端(第1导体线路图案的一端部21A)和第2半波长谐振器12的一开路端(第2导体线路图案的一端部22A)。第2导体线路图案的一端部22A通过贯通电介质基板的第1连接导体22B连接于第1芯片电容41。又，作为第2电容器30的第2芯片电容42连接于第1半波长谐振器11的另一开路端(第1导体线路图案的另一端部31A)和第2半波长谐振器12的另一开路端(第2导体线路图案的另一端部32A)。第2导体线路图案的另一端部32A通过贯通电介质基板的第2连接导体32B连接于第2芯片电容42。该变形例10不以导体的电极图案构成第1电容器20和第2电容器30，而以电容元件构成，因此，与例如上述变形例9相比，可以以小面积形成更大的电容。

第2实施方式

下面对本发明第2实施方式的无线通信用天线进行说明。又，对与上述第1实施方式的无线通信用天线实质上相同的结构部分赋予相同的符号，并适当省略其说明。

【无线通信用天线的基本结构】

图20表示本发明第2实施方式的无线通信用天线的基本结构。该无线通信用天线具备第1四分之一波长谐振器51(第1谐振器)、第2四分之一波长谐振器52(第2谐振器)、以及第1电容器20。

第1四分之一波长谐振器51和第2四分之一波长谐振器52分别使一端形成为开路端，另一端形成短路端，相互平行配置第1四分之一波长谐振器51和第2四分之一波长谐振器52以使相互的开路端相互间对置并且同时相互的短路端相互间对置。第1电容器20与第1四分之一波长谐振器51和第2四分之一波长谐振器52的相互对置的开路端相互间连接。第1电容器20的第1电容电极21连接于第1四分之一波长谐振器51的开路端。第1电容器20的第2电容电极22连接于第2四分之一波长谐振器52的开路端。

【无线通信用天线的基本动作和作用】

本实施方式的无线通信用天线的结构是对上述第1实施方式的无线通信用天线用谐振时为0电位的部分(若使得第1电容器20的电容Cint与第2电容器30的电容Cint2相同时，则为谐振器的物理中心线16)对半分割的结构。基本上可以得到与上述第1实施方式的无线通信用天线相同的作用·效果。

图21表示在该无线通信用天线的基本谐振模式(谐振频率最低的最低次谐振模式)的电荷分布和电流矢量的状态。该无线通信用天线中，第1和第2四分之一波长谐振器51、52相互平行配置以使得相互的开路端相互间对置，同时对置的开路端相互间通过第1电容器20连接，借助于此，在基本谐振模式中，在第1四分之一波长谐振器51与第2四分之一波长谐振器52中电场分布为相互反相位。因此，基本谐振模式中，在第1四分之一波长谐振器51和第2四分之一波长谐振器52中，如图21所示，流动的电流i的方向相互逆向(形成差动的谐振模式)。借助于此，基本谐振模式中，第1四分之一波长谐振器51和第2四分之一波长谐振器52中流动的电流相互抵消，远方的辐射功率变小。因此，对于与基本谐振模式对应的频带的信号传送，能够防止向远方泄漏(电磁波)信号。

本实施方式的无线通信用天线也与上述第1实施方式的无线通信用天线一样看成耦合器(coupler)时，使用2个图20所示的结构的无线通信用天线，相互接近时使辐射功率极力变小，可以实现只通过电抗耦合进行传送的无线通信装置。从而能够避免和已有的无线通信系统的频率和频带宽度发生干涉，又可以实现近距离的高速无线通信。

【与信号源的连接方法(谐振器的激励方法)】

图22是表示图20所示的无线通信用天线的谐振器的激励方法的一个例子。该第1例中，第1四分之一波长谐振器51中在相对于短路端的位置56仅离开规定距离x0的位置57上连接信号源13的一端(第1连接线15)，同时信号源13的另一端(第2连接线)接地。又，也可以将信号源13的另一端(第2连接线14)连接于例如第2四分之一波长谐振器52的短路端。

图22中的距离x0设定为使第1四分之一波长谐振器51与信号源13能够实现匹配(阻抗匹配)的值。距离x0变得越小，第1四分之一谐振器51和信号源13的耦合也越小。

【无线通信用天线的具体的结构例】

本实施方式的无线通信用天线的结构基本上是将上述第1实施方式的无线通信用天线对半分割的结构，作为具体的结构例，只要采用将图6和图10～图19所示的上述第1实施方式的各具体的结构例的结构对半分割的结构即可。例如在将图15所示的结构例对半分割时，得到图23所示那样的结构。

例如，在平板状的电介质基板的相互对置的2个面形成图23(A)、(B)所示的图案的导体。图23(C)表示将图23(A)、(B)所示的导体图案重叠(使其对置)的状态。例如，在电介质基板的上表面形成图23(B)的导体图案，在底面形成图23(A)的导体图案。作为图26(B)的导体图案，形成构成第1四分之一谐振器51的第1导体线路图案，在该第1导体线路图案的一端(开路端)部分形成第1电容器20的第1电容电极21的电极图案。作为图23(A)的导体图案，形成构成第2四分之一谐振器52的第2导体线路图案，在该第2导体线路图案的一端(开路端)部分形成第1电容器20的第2电容电极22的电极图案。借助于此，在电介质基板的相互对置的2个面之间形成第1电容器20。

其他实施方式

本发明不限于上述各实施方式，可以有各种变形实施方式。

例如，上述各实施方式的无线通信用天线不仅进行模拟信号或数字信号等的发送/接收用的信号传送，还可以作为用来进行功率的功率发送/功率接收的功率传送装置使用。

又，上述各实施方式中，对电介质基板上形成导体线路图案构成的谐振器的结构例进行了说明，但是也可以利用例如电气长度为半波长或四分之一波长的集中常数元件构成谐振器。又，在上述各实施方式中，对在电介质基板的上表面或底面的至少一个面上形成导体图案的结构例进行了说明，但是也可以使电介质基板为例如多层基板，在其内层上形成导体图案。

Claims (11)

1.一种无线通信用天线，其中，具备

第1和第2谐振器，分别具有开路端，相互并列配置以使相互的所述开路端相互间对置；以及

电容器，将相互对置的所述开路端相互间加以连接。

2.权利要求1所述的无线通信用天线，其中，

所述第1和第2谐振器以流动的电流方向相互逆向的谐振模式进行信号传输。

3.权利要求1所述的无线通信用天线，其中，

所述第1和第2谐振器由采用导体线路的线路型谐振器构成，

所述电容器由在所述第1和第2谐振器的开路端侧形成的导体构成的电极图案形成。

4.权利要求1所述的无线通信用天线，其中，

所述电容器是与所述第1和第2谐振器不同部件的电容元件。

5.权利要求1～4中的任一项所述的无线通信用天线，其中，

所述第1谐振器是两端为开路端的第1半波长谐振器，

所述第2谐振器是两端为开路端的第2半波长谐振器，

所述电容器由第1电容器和第2电容器构成，

所述第1电容器连接于所述第1半波长谐振器的一开路端与所述第2半波长谐振器的一开路端，

所述第2电容器连接于所述第1半波长谐振器的另一开路端与所述第2半波长谐振器的另一开路端。

6.权利要求5所述的无线通信用天线，其中，

在所述第1半波长谐振器中相对于谐振中心位置仅离开规定的距离的位置上连接信号源的一端，同时所述信号源的另一端接地。

7.权利要求5所述的无线通信用天线，其中，

在所述第1半波长谐振器中相对于谐振中心位置仅离开规定的距离的位置上连接信号源的一端，同时在所述第2半波长谐振器的谐振中心位置连接所述信号源的另一端。

8.权利要求1～4中的任一项所述的无线通信用天线，其中，

所述第1谐振器是一端为开路端、另一端为短路端的第1四分之一波长谐振器，

所述第2谐振器是一端为开路端、另一端为短路端的第2四分之一波长谐振器。

9.权利要求8所述的无线通信用天线，其中，

在仅离开所述第1四分之一波长谐振器的短路端规定距离的位置上连接信号源的一端，同时所述信号源的另一端接地。

10.一种无线通信装置，其中，具备：

第1天线，进行信号发送；以及

第2天线，接收所述第1天线发送的信号，

所述第1天线具备：

第1和第2谐振器，分别具有开路端，相互并列配置以使相互的所述开路端相互间对置；以及

电容器，将相互对置的所述开路端相互间加以连接。

11.权利要求10所述的无线通信装置，其中，

所述第1天线还具有接收信号的功能，同时所述第2天线还具有发送信号的功能，使得在所述第1天线与所述第2天线之间双向地进行信号的收发信，

所述第1天线与所述第2天线分别具备：

第1和第2谐振器，分别具有开路端，并列配置以使相互的所述开路端相互间对置；以及

电容器，将相互对置的所述开路端相互间加以连接。

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