CN102651498A - 天线装置 - Google Patents
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Abstract
一种包括回路形元件,第一馈电部,以及第二馈电部的天线装置。所述回路形元件发射至少波长λ的无线电波,具有m×λ的电长度。所述第一馈电部使用用来发射所述无线电波的第一电信号、通过电压或电流耦合激发所述回路形元件。所述第二馈电部在以所述第一馈电部作为腹点而形成并基于所述第一电信号的驻波的节点部分、使用用来发射波长为λ/(2×p-1)的无线电波的第二电信号、通过与所述第一馈电部相同类型的耦合方法激发所述回路形元件(在这里,m和p是自然数)。
Description
技术领域
本发明涉及能够通过使用一个天线元件来支持多个通信系统的天线装置。
背景技术
安装在诸如便携式电话和个人数字助理(PDA)之类具有内置小型无线设备的无线通讯设备中的天线装置已经演进了。例如,随着安装的通信系统的数量的增加,安装的天线装置的数量也增加了,并且用一个天线元件支持多个通信系统。近年来,无线通信设备也需要支持多种通信系统,诸如全球定位系统(GPS)、蓝牙(注册商标)和长期演进(LTE)。例如,能够支持多个通信系统的天线在下面的专利文献1-2中有所说明。
(相关专利文献)
专利文献1:日本特开2005-198245号公报
专利文献2:日本特开2008-92491号公报
近年来,为了满足无线通信设备的小型化的需求,已经难以保证在无线通信设备内有足够的空间来容纳天线元件。由于这个原因,当无线通信设备具有多个通信系统时,不是为每个通信系统提供一个天线元件、而是通过使用一个天线元件实现多个通信系统的通信功能是可取的。此外,在无线通信设备具有多个通信系统时,在分别支持各通信系统的天线装置之间没有干扰是必要的。
特别是,当支持各通信系统的、在相同频段或相近频段运行的多个天线装置安装在一台无线通信设备上时,从一个通信系统的天线装置上发射出的无线电波可能会被另一通信系统中的天线装置接收到。结果,除了进入天空中的无线电波发射减少之外,其它通信系统也可能会受到干扰。因此,有必要实现天线装置之间的隔离,更具体地说,实现多个馈电部之间的隔离,以使天线装置不互相干扰。
在专利文献1的天线中,为每一个通信系统提供了一个天线元件,以抑制相互干扰。然而,专利文献1的天线使用了多个天线元件,因此并不适用于通过使用一个天线元件实现多个通信系统的通信功能的情况。在专利文献2的多输入多输出(MIMO)天线中,使用了回路形元件并以0.5波长的间隔提供馈电部。然而,在专利文献2的MIMO天线中,在单个回路形元件上,以0.5波长的间隔提供了三个馈电部。在这种情况下,所述回路的周长是1.5个波长。具有1.5个波长的周长的回路形元件不能共振形成驻波。因此,专利文献2的MIMO天线难以保证隔离和发射效率。
作为常用的方法,有在大体上为方形的贴片天线中独立使用垂直极化和水平极化的方法。然而,使用这个方法,一个边是0.5波长和周长是2个波长,这些尺寸过大。
本发明的目的是,在使用一个元件实现不同的通信系统和不同的信号系统的通信功能的情况下,确保发射效率,并同时确保与一个小的天线元件对应的多个馈电部之间的隔离。
此外,发明人发明了一种天线装置,其中,对单个回路形元件提供了两个馈电部,确保了馈电部之间的相互隔离,使馈电部独立运作。然而,这种天线装置不含有调频配置。当回路形元件和基片之间的距离不固定时或当为使回路形元件小型化而进行折叠变形时,在两个馈电部的共振频率中有差异,使得两个馈电部难以在相同的频率上运作。因此,需要进行进一步改善。
鉴于所述缺陷,本发明的另一目的是实现一种天线装置,其中,对单个回路形元件提供了两个馈电部,它们在相同的频率上运作,确保馈电部之间的相互隔离。
发明概述
用于解决所述缺陷的一种方式是一种包括回路形元件、第一馈电部和第二馈电部的天线装置。所述回路形元件发射至少波长λ的无线电波,具有m×λ的电长度(electrical length)。所述第一馈电部使用用来发射所述无线电波第一电信号激发所述回路形元件。所述第二馈电部在以所述第一馈电部作为腹点而形成并基于所述第一电信号的驻波的节点部分、使用用来发射波长为λ/(2×p-1)的无线电波的第二电信号、通过与所述第一馈电部相同类型的耦合方法激发所述回路形元件。在这里,m和p是自然数。
例如,当m=p=1时,从所述第一馈电部使用以所述回绕的回路形元件(天线元件)的整个电长度为一个波长的电信号、向所述回路形元件的一个点馈电来激发所述回路形元件。当回路形元件在第一馈电部通过电流进行激发时,就产生一个在第一馈电部处以及在离开第一馈电部1/2波长(即,在第一馈电部的相对侧)处电流有最大值(电流驻波的腹点)并且电压为零(电压驻波的节点)的驻波。在离开第一馈电部1/4波长处,电压有最大值(电压驻波的腹点)并且电流为零(电流驻波的节点)。由于这一原因,当在离开第一馈电部1/4波长的位置提供第二馈电部(第二馈电部通过电流、即通过与第一馈电部相同种类的耦合方法激发回路形元件)时,第二馈电部对应于从第一馈电部激发的电流驻波的节点。由于这一原因,第二馈电部不与从第一馈电部激发的电信号产生的驻波耦合。从第二馈电部激发的电信号产生的驻波与第一馈电部也没有耦合。由于这一原因,第一馈电部和第二馈电部不相互耦合。当馈电方法对两个馈电部都是电压激发时,也是相同的。
此外,在这种天线装置中,由来自第一馈电部和第二馈电部的电流(或电压)激发分别产生的驻波都在回路形元件上共振。因此,发射效率可以得到保证。结果,在使用一个元件实现不同通信系统和不同信号系统的通信功能的情况下,这种天线装置可以保证与一个天线元件对应的多个馈电部间的隔离,同时保证发射效率。驻波是通过重叠两个以相反的方向移动的、具有相同波长、频率、振幅和速度的波形成的,具有一个看上去好像是不传播和在同一地点停留和振荡的波形。在驻波中,振荡幅度最大的部分称作腹点,不振荡的部分称作节点。
上面介绍的关系只要一个馈电部激发的驻波在另一馈电部处成为节点就成立。因此,当一个馈电部的激发频率是另一馈电部的激发频率的奇数倍时,所述关系也成立。也就是说,当与一个馈电部的激励频率对应的波长是与另一馈电部的激发频率对应的波长的1/(奇数)时,所述关系也成立。例如,通过从第一馈电部以电流耦合的方式馈电产生以回路形元件的整个周长为一个波长的驻波A和以回路形元件的整个周长为三个波长的驻波B。在驻波A中,在离开第一馈电部1/4波长的距离(即,在驻波B中,离开第一馈电部3/4波长的距离)的位置,驻波A和驻波B都成为电流驻波的节点。在这个位置上,提供第二馈电部,并使其与回路形元件进行电流耦合。回路形元件是通过来自使用与驻波A和驻波B相同的频率的第二馈电部的电流激发而激发的。由第一馈电部激发的两个驻波A和B都不与第二馈电部耦合。类似地,通过电流耦合由第二馈电部馈电所产生的驻波不与第一馈电部耦合。由于这一原因,第一馈电部和第二馈电部在任何频率都相互独立。如上所述,在根据本方式的天线装置中,即使是在以多个频率的电信号向回路形元件馈电时,馈电部也不互相干扰,并可以作为确保隔离的两个天线起作用。
在所述方式中,第一馈电部和第二馈电部必须进行相同种类的馈电。也就是说,当一个馈电部进行电流馈电时,另一个馈电部也进行电流馈电,当一个馈电部进行电压馈电时,另一个馈电部也进行电压馈电。
当馈电部进行电压馈电时,最好是每一个馈电部都有一个电容耦合电极,所述电容耦合电极配置为与回路形元件相对,并从所述电容耦合电极的中间部分馈电。这样,由从另一电极激发并在所述电容耦合电极附近有一个电流腹点的驻波所激发的信号可以被消除。
解决所述缺陷的另一种方式是一种包括回路形元件、第一馈电部和第二馈电部的天线装置。所述回路形元件发射至少波长λ的无线电波,具有m×λ的电长度。所述第一馈电部使用用来发射所述无线电波的第一电信号激发所述回路形元件。所述第二馈电部在以所述第一馈电部作为腹点而形成并基于所述第一电信号的驻波的腹点部分、使用用来发射波长为λ/q的无线电波的第二电信号、通过与所述第一馈电部不同的类型的耦合方法激发所述回路形元件。在这里,m和q是自然数。
例如,当m=q=1时,从所述第一馈电部使用以所述回绕的回路形元件(天线元件)的整个电长度为一个波长的电信号、向所述回路形元件的一个点馈电来激发所述回路形元件。当回路形元件通过电流激发进行激发时,就产生了一个在第一馈电部处以及在离开第一馈电部1/2波长(即,在第一馈电部的相对侧)处电流有最大值(电流驻波的腹点)并且电压为零(电压驻波的节点)的驻波。在离开第一馈电部0或1/2波长处提供第二馈电部(第二馈电部通过电压激发、即通过与第一馈电部不同种类的耦合方法激发回路形元件)时,第二馈电部对应于从第一馈电部通过电流激发产生的电压驻波的节点。由于这一原因,第二馈电部不与从第一馈电部通过电流激发所激发的信号耦合。此外,在从第二馈电部通过电压激发所产生的驻波与第一馈电部也没有耦合。由于这一原因,第一馈电部和第二馈电部不相互耦合。当第一馈电部的馈电方法和第二馈电部的馈电方式与如上所述相反时,即当第一馈电部进行电压激发而第二馈电部进行电流激发时,同一结论也成立。
此外,在这种天线装置中,由来自第一馈电部的电流(或电压)激发产生的驻波和由来自第二馈电部的电压(或电流)激发产生的驻波都在回路形元件上共振。因此,可以确保发射效率。结果,在使用一个元件实现不同通信系统的通信功能的情况下,这种天线装置可以确保与一个天线元件对应的多个馈电部间的隔离,同时确保发射效率。
上面介绍的关系只要一个馈电部通过电流(电压)激发所产生的电流(电压)驻波在另一馈电部处成为电压(电流)驻波的节点就成立。因此,当一个馈电部的激发频率是另一馈电部的激发频率的整数倍时,所述关系也成立。也就是说,当与一个馈电部的激励频率对应的波长是与另一馈电部的激发频率对应的波长的1/(自然数)时,所述关系亦成立。
例如,通过电流耦合从第一馈电部馈电产生以回路形元件的整个周长为一个波长的驻波A和以回路形元件的整个周长为三个波长的驻波B。在提供第一馈电部的位置或在驻波A中在离开第一馈电部1/2波长的距离(即,在驻波B中,在离开第一馈电部3/2波长的距离)的位置,驻波A和驻波B都成为电流驻波的腹点(即,电压驻波的节点)。在这个位置上,提供第二馈电部,并使其与回路形元件进行电压耦合。回路形元件是通过来自使用与驻波A和驻波B相同的频率的第二馈电部的电压激发而激发的。由第一馈电部激发的两个驻波A和B都不与第二馈电部耦合。类似地,由第二馈电部通过电压耦合来馈电与驻波A和驻波B相同的频率的电信号所产生的驻波不与第一馈电部耦合。由于这一原因,第一馈电部和第二馈电部在任何频率都相互独立。如上所述,在根据本方式的天线装置中,即使是在以多个频率的电信号向回路形元件馈电时,馈电部也不互相干扰,并可以作为确保隔离的两个天线起作用。
在所述方式中,在通过不同的耦合方式馈电的第一馈电部和第二馈电部被配置在同一位置时,最好是将两个馈电部配置在夹着回路形元件的彼此的相反侧。这样,两个馈电部是相互分开的,能够确保隔离。
在所述方式中,最好是进行电压馈电的馈电部具有配置为与回路形元件相对的电容耦合电极、并从所述电容耦合电极的中间部分馈电。这样,由从另一电极激发并在所述电容耦合电极附近有一个电流腹点的驻波所激发的信号可以被消除。
本发明在使用一个元件来实现不同通信系统的通信功能的情况下的、能够确保发射效率,同时确保与一个小天线元件对应的多个馈电部之间的隔离。
作为另一方面,本发明提供了一种天线装置,所述天线装置包括:具有接地区域的基片;配置在所述接地区域上的第一馈电部和第二馈电部;回路形元件;以及第一传输线和第二传输线。所述回路形元件具有配置为接近所述第一传输线和所述第二传输线的电力接收部,具有特征阻抗调整部,包括所述电力接收部在内具有对应于第一平面呈平面对称的形状,所述第一平面在所述电力接收部与所述回路形元件垂直。所述第一传输线从所述第一馈电部延伸,通过所述电力接收部的附近,具有一个接地到所述接地区域的前端。所述第二传输线从所述第二馈电部延伸,具有一个在所述电力接收部附近成为开放端的前端。
通过以这种方式配置,可以实现能够用使用相同的共振频率的两个馈电部来运作、并且在所述馈电部之间具有良好的隔离特性的天线装置。
除所述特征外,当回路形元件具有折叠的形状时,在基片上的所述回路形元件占用的面积可以减少,从而可以实现支持小型化的天线装置。
在本发明中,通过利用基片表面的导体图案形成所述第一传输线和/或所述第二传输线和/或所述回路形元件的至少一部分,利用基片图案形成了用于为所述回路形元件馈电的传输线和回路形元件。因此,可以减少部件数量,从而可以简化生产。
此外,除所述特征外,所述基片表面的的导体图案具有至少两层的电极结构。所述第一传输线的至少一部分是在所述层的任意一个层上形成的。所述第二传输线的至少一部分是在与所述在其上有所述第一传输线的一部分形成的层不同的一个层上形成的。通过这样做,所述第一传输线和第二传输线可以相互立体交叉,因而更紧凑的布线是可能的。因此,可以减少传输线在基片上占用的面积。
在本发明中,在所述基片上有一个由电介质材料或磁性材料形成的、基本上为长方体形状的基体,所述回路形元件是在所述基体的表面上形成的。通过这样做,除了天线可以利用介电材料或磁性材料的波长缩短效应来小型化之外,由于所述回路形元件是在所述基体的表面上形成,可以与基体一起安装在基片上,所以,生产变得容易了。
此外,除所述特征外,所述基片在沿其至少一个边上具有非接地区域,所述基体被配置在所述基片的非接地区域上。通过这样做,所述回路形元件和接地区域可以形成为在其间有一定的间距。因此,能够实现天线特性的改善。
此外,除所述特征外,所述基体被配置为与所述接地区域和所述非接地区域间的边界线平行,并包括含有与所述边界线平行的一个边的第一表面,与所述第一表面相对的第二表面,以及含有与所述边界线平行的一个边并连接所述第一表面和所述第二表面的第三表面。所述第一表面和所述第三表面是在第一边连接。所述第二表面和所述第三表面是在第二边连接。所述回路形元件包括:沿所述第一表面的棱线形成的并且在所述第一边的基本上为中心的位置有第一间隔部的、基本上为C形的第一导体图案,和沿所述第二表面的棱线形成的并且在所述第二边的基本上为中心的位置有第二间隔部的、基本上为C形的第二导体图案。所述第一导体图案的端部和所述第二导体图案的端部由在所述第三表面上形成的第一连接导体和第二连接导体连接。在所述第一连接导体和所述第二连接导体之间有间隙。通过这样做,所述回路形元件沿所述基体的棱线形成,其中所述基体由介电材料或磁性材料形成,具有基本上为长方体的形状。因此,能够实现有效地利用了所述基体的体积的有效率的元件的折叠结构。
此外,除所述特征外,所述第一导体图案仅在所述第一表面上形成,所述第二导体图案仅在所述第二表面上形成。通过这样做,可以在由介电材料或磁性材料形成的、具有基本上为长方体的形状的基体的六个面中的仅三个面上形成回路形元件。因此,能够实现生产的简化。
此外,除所述特征外,在所述回路形元件的相对的区域有容量调整部,所述相对的区域是从所述间隙、所述第一间隔部和所述第二间隔部而形成的。通过这样做,可以增加在所述相对的区域间发生的电容耦合、并对所述电容耦合进行精细调整,可以扩大共振频率的可调范围,以及可以很容易地进行共振频率的精细调整。
在本发明中,所述第一传输线和所述第二传输线中的至少一个的至少一部分是在所述基片的表面上形成的。通过这样做,传输线和在所述基体的所述表面上形成的所述回路形元件可以整合地形成,从而生产变得容易。
本发明可实现一种对单一回路形元件提供了两个馈电部和并使其以相同的频率进行运作的、确保馈电部之间的相互隔离的天线装置。
附图说明
图1-1示出了根据实施例一的天线装置的透视图。
图1-2示出了根据实施例二的天线装置的透视图。
图2-1示出了根据例A1的天线装置的外观图。
图2-2示出了根据例A1的天线装置的详细状况。
图2-3示出了根据例A1的天线装置的电特性。
图3示出了根据例A2的天线装置的电特性。
图4-1示出了根据例A3的天线装置的外观图。
图4-2示出了根据例A3的天线装置的详细状况。
图4-3示出了根据例A3的天线装置的详细状况。
图5示出了根据例A3的天线装置的电特性。
图6-1示出了根据例A4的天线装置的外观图。
图6-2示出了根据例A4的天线装置的详细状况。
图7示出了根据例A4的天线装置的电特性。
图8-1示出了根据例A5的天线装置的外观图。
图8-2示出了根据例A5的天线装置的详细状况。
图9示出了根据例A5的天线装置的电特性。
图10-1示出了根据本实施例的天线装置的电特性和根据现有技术例的天线装置的电特性。
图10-2示出了根据本实施例的天线装置的电特性和根据现有技术例的天线装置的电特性。
图11-1示出了根据现有技术例的天线装置的最小配置的轮廓形状。
图11-2示出了根据现有技术例将根据本实施例的天线装置模型化时的最小配置的轮廓形状。
图12-1示出了根据现有技术例的回路形元件的配置例的透视图。
图12-2示出了根据现有技术例的馈电部的角度偏离检查模型的轮廓形状。
图12-3示出了根据现有技术例的馈电部的角度偏离检查模型的轮廓形状。
图12-4示出了根据现有技术例的馈电部的角度偏离检查模型的轮廓形状。
图13-1示出了根据本例的回路形元件的配置例的透视图。
图13-2示出了根据本例的馈电部的角度偏离检查模型的轮廓形状。
图13-3示出了根据本例的馈电部的角度偏离检查模型的轮廓形状。
图13-4示出了根据本例的馈电部的角度偏离检查模型的轮廓形状。
图14-1图形化地比较了当根据现有技术例的馈电部的角度偏离时的电特性(隔离)。
图14-2图形化地比较了当根据本例的馈电部的角度偏离时的电特性(隔离)。
图14-3图形化地比较了当根据现有技术例的馈电部和根据本例的馈电部的角度偏离时的电特性(发射效率)。
图15示出了根据实施例三的天线装置的透视图。
图16示出了根据实施例三的天线装置的详细状况。
图17示出了根据实施例三的天线装置的顶视图。
图18示出了根据实施例四的天线装置的透视图。
图19示出了根据实施例五的天线装置的透视图。
图20示出了根据实施例五的天线装置的详细状况。
图21示出了根据实施例六的天线装置的透视图。
图22示出了根据实施例六的天线装置的详细状况。
图23示出了根据实施例七的天线装置的透视图。
图24示出了根据实施例八的天线装置的透视图。
图25示出了根据实施例八的天线装置的详细状况。
图26示出了根据实施例九的天线装置的透视图。
图27示出了根据实施例九的天线装置的详细状况。
图28示出了根据实施例十的天线装置的透视图。
图29示出了根据实施例十的天线装置的详细状况。
图30示出了根据实施例十一的天线装置的透视图。
图31示出了根据实施例十一的天线装置的详细状况。
图32示出了根据实施例十二的天线装置的透视图。
图33示出了根据实施例十二的天线装置的详细状况。
图34示出了根据例B1的天线装置的外观图。
图35示出了根据例B1的天线装置的详细状况。
图36示出了根据例B1的天线装置的电特性。
图37示出了根据例B1的天线装置的线宽度和共振频率间的关系。
图38示出了根据例B2的天线装置的外观图。
图39示出了根据例B2的天线装置的详细状况。
图40示出了根据例B2的天线装置的电特性。
图41示出了根据例B3的天线装置的外观图。
图42示出了根据例B3的天线装置的详细状况。
图43示出了根据例B3的天线装置的电特性。
图44示出了根据例B4的天线装置的外观图。
图45示出了根据例B4的天线装置的详细状况。
图46示出了根据例B4的天线装置的电特性。
图47示出了根据例B5的天线装置的外观图。
图48示出了根据例B5的天线装置的详细状况。
图49示出了根据例B5的天线装置的电特性。
图50示出了根据例B6的天线装置的外观图。
图51示出了根据例B6的天线装置的详细状况。
图52示出了根据例B6的天线装置的电特性。
图53示出了根据例B7的天线装置的外观图。
图54示出了根据例B7的天线装置的馈电部的详细状况。
图55示出了根据例B7的天线装置的回路形元件的详细状况。
图56示出了根据例B7的天线装置的电特性。
图57示出了根据例B8的天线装置的外观图。
图58示出了根据例B8的天线装置的馈电部的详细状况。
图59示出了根据例B8的天线装置的回路形元件的详细状况。
图60示出了根据例B8的天线装置的电气特性。
图61示出了根据例B9的天线装置的外观图。
图62示出了根据例B9的天线装置的详细状况。
图63示出了根据例B9的天线装置的电气特性。
实施例的详细说明
参照附图详细说明用于实现本发明的模式(实施例)。但本发明不限于在如下的实施例中说明的内容。如下所述的配置元件包括那些容易被本技术领域的人设想出的配置元件及其等同物。此外,如下所述的配置元件可以适当地结合起来。
(实施例一)
图1-1示出了根据实施例一的天线装置的透视图。天线装置1具有、例如内置在诸如便携式电话之类无线通信移动终端中或安装在无线通信移动终端的外壳表面上的元件(天线元件)。线天装置1具有环绕的回路形元件9作为天线元件。此外,天线装置1具有第一馈电部11和第二馈电部12用来对回路形元件9馈电。在本实施例中,回路形元件9的平面视图呈长方形。然而,回路形元件9的形状不限于此。例如,回路形元件9的平面视图可以是圆形、椭圆形、多边形等。此外,在回路形元件9的平面视图是多边形时,边角可以有弯曲。
天线装置1发射至少波长λ的无线电波。回路形元件9具有m倍于波长λ的电长度(这里,m是自然数)。当回路形元件9的电长度是L时,波长λ就是L/m。在回路形元件9的一处提供第一馈电部11进行电流耦合或电压耦合。第一馈电部11通过使用用来发射波长为λ的无线电波的第一电信号S1激发所述回路形元件9。在这种情况下,当m=1时,在回路形元件9中产生驻波20和40。所述驻波的波长为λ。在从所述第一馈电部11进行电流耦合的情况下,驻波20是电流在回路形元件9中变化的分布,驻波40是电压在回路形元件9中变化的分布。在下面,在需要时,驻波20和40可以分别指电流驻波20和电压驻波40。为了表明极性,只示出了相对于回路形元件9的、驻波20的一侧和驻波40的一侧。
电流驻波20在离开回路形元件9的第一馈电部11λ/4的位置有节点21。电流驻波20在回路形元件9的第一馈电部11处和在离开第一馈电部11λ/2的位置有腹点22(即,当m=1时,是第一馈电部11的相对侧)。电压驻波40在离开回路形元件9的第一馈电部11λ/4的位置有腹点42。电压驻波40在回路形元件9的第一馈电部11处和在离开第一馈电部11λ/2的位置有节点41(即,当m=1时,是第一馈电部11的相对侧)。
第二馈电部12在以所述第一馈电部11作为腹点而形成并基于所述第一电信号S1的驻波20的节点部分、通过使用用来发射波长为λ/(2×p-1)(这里,p是自然数)的无线电波的第二电信号S2、通过与所述第一馈电部11相同类型的耦合方法激发所述回路形元件9。也就是说,当基于所述第一电信号S1的驻波是所述电流驻波20时,就在离开所述第一馈电部11λ/4的位置提供第二馈电部12。第二馈电部12通过使用第二电信号S2通过与第一馈电部11相同类型的耦合方式激发回路形元件9。也就是说,当第一馈电部11的耦合方式是电流耦合时,第二馈电部12的耦合方式是电流耦合,当第一馈电部11的耦合方式是电压耦合时,第二馈电部12的耦合方式是电压耦合。
这样,对回路形元件9进行电流耦合的第二馈电部12配置在成为从第一馈电部11激发所产生的电流驻波20的节点21的部分。由于这一原因,第二馈电部12不与第一馈电部11生成的电流驻波20耦合。此外,与回路形元件9进行电流耦合或电压耦合的第一馈电部11和第二馈电部12激发回路形元件9而生成的每一个驻波都在回路形元件9上共振。因此,确保了发射效率。通过这些运作效果,当使用一个回路形元件9来实现不同通信系统和不同信号系统的通信功能时,天线装置1可以确保发射效率,同时确保与一个回路形元件9对应的多个馈电部之间(在本实施例中,是在第一馈电部11和第二馈电部12之间)的隔离。
回路形元件9的电长度L优选是在m×λ±0.1×λ的范围内,更优选是在m×λ±0.05×λ的范围内。当电长度L在此范围内时,可以确保在多个馈电部之间的隔离和发射效率。此外,当第一馈电部11和第二馈电部12之间的距离为X时,X只需要在(2×n-1)×λ/4±α(这里,n是自然数)的范围内。α优选是0.1×λ,更优选是0.05×λ。当距离X是在此范围内时,可以确保在多个馈电部之间的隔离和发射效率。在本实施例中,激发回路形元件9的馈电部的数量并不限于两个。然而,当馈电部数是两个时,可以确保在两个馈电部之间的隔离。
当第一馈电部11和第二馈电部12与回路形元件9通过其间的电容进行电压耦合时,优选为使第一馈电部11和/或第二馈电部12向配置为与回路形元件9相对的电容耦合电极的中间部分馈电。以这种方式,可以消除由驻波激发的另一馈电部的信号,所述驻波是由另一馈电部的电极激发的并且在所述电容耦合电极附近有一个电流腹点。
第二馈电部12通过使用用来发射波长为λ/(2×p-1)(这里,p是自然数)的无线电波的第二电信号S2激发回路形元件9。也就是说,第二电信号S2的频率是波长λ的无线电波(即通过用第一馈电部11激发回路形元件9所产生的无线电波)的2×p-1倍。当p=1时,天线装置1发射出多个(在本实施例中是两个)相同频率(频带)的无线电波。当p≥2时,天线装置1发射出多个(在本实施例中是两个)不同频率(频带)的无线电波。在这些情况中的任何情况下,天线装置1可以确保在馈电部(在本实施例中是两个馈电部)之间的隔离,同时确保发射效率。如上所述,即使使用一个回路形元件9处理多个相同或不同频带,天线装置1也能避免相互干扰。
(实施例二)
图1-2示出了根据实施例二的天线装置的透视图。实施例二与实施例一类似,不同的是,第二馈电部在以所述第一馈电部为腹点而形成的并基于所述第一电信号的驻波的腹点的部分、通过使用用来发射波长为λ/q(这里,q是自然数)的无线电波的第二电信号、通过与所述第一馈电部不同类型的耦合方法激发所述回路形元件。实施例二的其它配置与实施例一相同。
天线装置1a发射至少波长λ的无线电波。回路形元件9具有m倍于波长λ的电长度(这里,m是自然数)。当回路形元件9的电长度为L时,波长λ为L/m。在回路形元件9一处提供第一馈电部11并使其进行电流耦合或电压耦合。第一馈电部11通过使用用来发射波长为λ的无线电波的第一电信号S1激发所述回路形元件9。在这种情况下,当m=1时,在回路形元件9中产生驻波20和40。所述驻波的波长为λ。在从所述第一馈电部11进行电流耦合的情况下,驻波20是电流在回路形元件9中变化的分布,驻波40是电压在回路形元件9中变化的分布。为了表明极性,只示出了与回路形元件9相关的驻波20的一侧和驻波40的一侧。
电流驻波20在离开回路形元件9的第一馈电部11λ/4的位置有节点21。电流驻波20在回路形元件9的第一馈电部11处和在离开第一馈电部11λ/2的位置有腹点22(即,当m=1时,是第一馈电部11的相对侧)。电压驻波40在离开回路形元件9的第一馈电部11λ/4的位置有腹点42。电压驻波40在回路形元件9的第一馈电部11处和在离开第一馈电部11λ/2的位置有节点41(即,当m=1时,是第一馈电部11的相对侧)。
第二馈电部12在以所述第一馈电部11为腹点而形成并基于所述第一电信号S1的驻波20的腹点部分、通过使用用来发射波长为λ/q(这里,q是自然数)的无线电波的第二电信号S2、通过与所述第一馈电部11不同类型的耦合方法激发所述回路形元件9。也就是说,当基于所述第一电信号S1的驻波是电流驻波20时,就在所述第一馈电部11或离开所述第一馈电部11λ/2的位置提供第二馈电部12(即,当m=1时,是第一馈电部11的相对侧)。第二馈电部12通过使用第二电信号S2通过与第一馈电部11不同类型的耦合方式激发回路形元件9。也就是说,当第一馈电部11的耦合方式是电流耦合时,第二馈电部12的耦合方式是电压耦合,当第一馈电部11的耦合方式是电压耦合时,第二馈电部12的耦合方式是电流耦合。
这样,与回路形元件9进行电压耦合的第二馈电部12配置在成为电流驻波20的腹点22、即电压驻波40的节点41的部分,所述电流驻波20是通过从第一馈电部11激发而产生的。由于这一原因,第二馈电部12不与第一馈电部11生成的电流驻波20耦合。也就是说,在与回路形元件9进行电压耦合的第二馈电部12配置在由第一馈电部11激发而产生的电压驻波40的节点41的部分时,第二馈电部12不与第一馈电部11生成的电压驻波40耦合。此外,与回路形元件9进行电流耦合或电压耦合的第一馈电部11和第二馈电部12激发回路形元件9而生成的每一个驻波都在回路形元件9上共振。因此,确保了发射效率。通过这些运作效果,当使用一个回路形元件9来实现不同通信系统和不同信号系统的通信功能时,天线装置1a可以确保发射效率,同时确保与一个回路形元件9对应的多个馈电部之间(在本实施例中,是在第一馈电部11和第二馈电部12之间)的隔离。
回路形元件9的电长度L优选是在m×λ±0.1×λ的范围内,更优选是在m×λ±0.05×λ的范围内。当电长度L在此范围内时,可以确保在多个馈电部之间的隔离和发射效率。此外,当第一馈电部11和第二馈电部12之间的距离为X时,X只需要在(n-1)×λ/2±α(这里,n是自然数)的范围内。α优选是0.1×λ,更优选是0.05×λ。当距离X在此范围之内时,可以确保在多个馈电部之间的隔离和发射效率。在本实施例中,激发回路形元件9的馈电部的数量并不限于两个。然而,当馈电部数是两个时,可以确保在两个馈电部之间的隔离。
在进行电流耦合或电压耦合的第一馈电部和进行电压耦合或电流耦合的第二馈电部配置在同一位置时,优选为将两个馈电部配置在夹住回路形元件9的彼此相对的两边。这样,两个馈电部分开更大,容易确保隔离。
当第一馈电部11或第二馈电部12与回路形元件9通过其间的电容进行电压耦合时,优选为使第一馈电部11或第二馈电部12向配置为与回路形元件9相对的电容耦合电极的中间部分馈电。以这种方式,可以消除由驻波激发的另一馈电部的信号,所述驻波是另一馈电部的电极激发的并且是电流腹点。
第二馈电部12通过使用用来发射波长为λ/q(这里,q是自然数)的无线电波的第二电信号S2激发回路形元件9。也就是说,第二电信号S2的频率是波长λ的无线电波(即通过用第一馈电部11激发回路形元件9所产生的无线电波)的q倍。当q=1时,天线装置1a发射出多个(在本实施例中是两个)相同频率(频带)的无线电波。当q≥2时,天线装置1a发射出多个(在本实施例中是两个)不同频率(频带)的无线电波。在这些情况中的任何情况下,天线装置1a可以确保在多个馈电部(在本实施例中是两个馈电部)之间的隔离,同时确保发射效率。如上所述,即使在使用一个回路形元件9处理多个相同或不同频带时,天线装置1a也能避免相互干扰。
在天线装置1a中,第一馈电部11和第二馈电部12使用不同类型的馈电方法为回路形元件9馈电。
(例A1)
说明所述天线装置1和1a的例子A。在例A1中,天线装置1是通过计算机仿真来评估的。具体地说,准备了可在计算机上处理的天线装置100的仿真模型,并使用计算机来分析仿真模型,以评估其电特性。在仿真模型中,为简单起见,回路形元件9的平面视图呈方形。然而,在实际的便携式无线通信终端和类似物中,回路形元件9可以有大致为长方形的形状,甚至可以有角落部分可以变圆了的正方形、长方形或类似形状。此外,在便携式无线通信终端的外壳的非常近的地方提供了回路形元件9,或将回路形元件9紧密连接在外壳上。因此,根据外壳的结构和介电常数,电长度通常比实际的物理长度长。在下面的各例A中,在评估中使用电长度而不是物理长度。回路形元件9的整个周长为λ或m×λ(这里,λ是天线装置100发射的至少一个无线电波的波长,m是自然数)。两个馈电部位于电流驻波的节点处或电压驻波的节点处,在这样的位置上、两个馈电部不相互耦合。
图2-1示出了根据例A1的天线装置的外观图。图2-2示出了根据例A1的天线装置的详细状况。例A1对应于所述实施例一。在例A1中,准备了下面说明的规格的天线装置100的仿真模型,并使用计算机来分析所准备的仿真模型。为了简化评估,天线装置100具有一个线宽度为0.5毫米的、环绕按具有平面视图为正方形的便携式通信终端的安装基片建模的评估基片(80毫米×80毫米)110的周围而准备的回路形元件9。回路形元件9的整个周长在物理长度上约320毫米。在高于评估基片110的表面(基片表面)5毫米的位置提供了回路形元件9。
在评估基片110的一边的中间部分,去除了评估基片110的导体的大小为10毫米×3毫米的一部分,并在此处提供与回路形元件9进行电流耦合的电感耦合电极15作为第一馈电部11。此外,在离开第一馈电部11的1/4个回路形元件9的整个周长(物理长度为约80毫米)的位置提供第二馈电部12,作为与回路形元件9进行电流耦合的馈电部。当从天线装置100的外侧测量时,第一馈电部11和第二馈电部12与50Ω不匹配。由于这一原因,如图2-2所示,使用1.7pF的电容61来连接第一馈电部11和第二馈电部12的电感耦合电极15和GND 13,并在第一馈电部11和第二馈电部12的电感耦合电极15和信号源之间提供0.9pF的电容62,通过电容,二者得以耦合和匹配。
下面说明例A1的评估条件。从第一馈电部和第二馈电部向回路形元件9施加波长为从0.6到0.2米(频率为从0.5到1.5GHz)的扫频信号,测量从这些馈电部中的每一个的反射和传输响应。回路形元件9的物理长度为约320毫米。电长度也设想接近于此。当物理长度=电长度时,具有回路形元件9的电长度L作为一个波长λ的信号为约0.94GHz。
图2-3示出了根据例A1的天线装置的电特性。图2-3示出了通过所述的方法得到的和从第一馈电部看到的反射(回损)特性(实线51a)、传输(隔离)特性(实线52b)和从馈电部11馈电的无线电波的发射效率(实线53c)以及用于比较的、在只提供了一个馈电部的情况下的发射效率(实线53d)。作为天线工作频率的频率包括峰值位于所述0.94GHz的约10%的带宽,由此可见,在本例中,电长度≈物理长度。从传输(隔离)特性(实线52b)可知,在两个馈电部之间即在第一馈电部11和第二馈电部12之间确保了约-20dB的隔离。此外,显然,与只具有一个馈电部的天线的情况(实线53d)相比,来自第一馈电部11的发射效率(实线53c)也没有大的变化。例A1和下面说明的例A的每一个例的隔离特性曲线与用来与后面所说明的现有技术例进行比较的仿真模型是不同的。评估基片110的形状只与回路形元件9的外周大体相似。由于这一原因,例A1和下面说明的例A的每一个例的带外(out-of-band)特性与用来与后面所说明的现有技术例进行比较的仿真模型是不同的。
(例A2)
图2-1和图2-2也示出了根据例A2的天线装置。例A2是所述实施例一中的发射不同频率的无线电波的一个例子。根据例A2(见图2-1)的天线装置100具有与例A1相同的配置。然而,图2-1所示的第二馈电部12是高阶模式匹配。高阶模式是一种状态,其中在回路形元件9的整个周长上产生的驻波的波长为由从第一馈电部11馈电的电信号所激发和发射的无线电波波长的、例如、1/3。由于这一原因,与根据例A1的天线装置100对应的匹配元件的常量发生了变化。具体地说,如图2-2所示,在第一馈电部11,使用1.5pF的电容68来连接第一馈电部的电感耦合电极15和GND 13,并在电感耦合电极15和信号源之间提供1.2pF的电容69进行耦合和匹配。在第二馈电部12,如图2-2所示,在第二馈电部12的电感耦合电极15和GND之间提供0.44pF的电容71并提供用于信号源的12nH的电感器70来进行耦合和匹配。
下面说明例A2的评估条件。从第一馈电部和第二馈电部向回路形元件9施加波长为从0.6到0.0857米(频率为从0.5到3.5GHz)的扫频信号,测量从这些馈电部中的每一个的反射和传输响应。回路形元件9的物理长度为约320毫米。电长度也设想接近于此。具有回路形元件9的电长度L作为一个波长λ的信号为约0.94GHz,具有回路形元件9的电长度L作为三个波长3λ的信号为约2.81GHz。
图3示出了根据例A2的天线装置的电特性。图3示出了如上所述那样而获得的从第一馈电部11看到的反射(回损)特性(实线51a)、从第二馈电部12看到的反射(回损)特性(实线51b)和传输(隔离)特性(实线52c)。第一馈电部11对应于略小于1GHz的频率,第二馈电部12对应于略小于3GHz的频率。如图3的实线52c所示,显然,在第一馈电部11和第二馈电部12之间确保了至少为约-25dB的隔离。
(例A3)
图4-1示出了根据例A3的天线装置的外观图的图。图4-2和图4-3示出了根据例A3的天线装置的详细状况。例A3对应于所述实施例二。为简单起见,根据例A3的天线装置101具有线宽度为0.5毫米的、环绕按正方形的便携式电话的安装基片建模的评估基片(80毫米×80毫米)110的周围而准备的回路形元件9(在物理长度上有约320毫米的整个周长)。在高于基片表面5毫米的位置提供了回路形元件9。如图4-2所示,在一边的中间部分,去除了评估基片110的导体的大小为10毫米×3毫米的一部分,并在此处提供进行电流耦合的电感耦合电极15作为第一馈电部11。
如图4-3所示,类似地,在离开第一馈电部11 1/2波长(波长为回路形元件9的整个周长)的位置提供第二馈电部32。第二馈电部32是进行电压耦合的馈电部。当从天线装置100的外侧进行测量时,第一馈电部11和第二馈电部12与50Ω不匹配。由于这一原因,使用3.5pF的电容63来连接第一馈电部11的电感耦合电极15和信号源,并在信号源和GND 13之间提供9pF的电容64。此外,如图4-3所示,通过传输线14在从第二馈电部32的电容耦合电极35到GND之间连接8nH的电感65,将5pF的电容66连接到信号源,并在信号源和GND之间提供8.4pF的电容67,以进行匹配。
下面说明例A3的评估条件。从第一馈电部和第二馈电部向回路形元件9施加波长为从0.6到0.2米(频率为从0.5到1.5GHz)的扫频信号,测量从这些馈电部中的每一个的反射和传输响应。回路形元件9的物理长度为约320毫米。电长度也设想接近于此。具有回路形元件9的电长度L作为一个波长λ的信号为约0.94GHz。
图5示出了根据例A3的天线装置的电特性。在图5中,示出了如上所述那样而获得的从第一馈电部11看到的反射(回损)特性(实线51a)和传输(隔离)特性(实线52b)。如图5的实线52b所示,显然,在第一馈电部11和第二馈电部32之间确保了至少为约-15dB或略少的隔离。
(例A4)
图6-1示出了根据例A4的天线装置的外观图。图6-2示出了根据例A4的天线装置的详细状况。在所有的例A1-A3中,为简单起见,仿真模型都具有正方形的形状。在例A4中,设想了如图6-1所示的更接近诸如天线装置102的实际便携式终端的情况,使用长方形的仿真模型来进行确认。准备了具有线宽度为0.5毫米的回路形元件10(具有物理长度为约320毫米的整个周长),它环绕按便携式终端的基片建模的平面视图呈长方形的评估基片(100毫米×60毫米)111。在高于基片表面5毫米的位置提供回路形元件10。在长方形的一个短边的中间部分提供进行电流耦合的第一馈电部11,同样,在长方形的一个长边的中间部分提供进行电流耦合的第二馈电部12。与所述的例A2类似,为了与两个频率对应,如图6-2所示,使用1.2pF的电容72来连接第一馈电部11的电感耦合电极15和GND 13,并在电感耦合电极15和信号源之间提供1.5pF的电容73来进行耦合和匹配。如图6-2所示,使用0.45pF的电容75来连接第二馈电部12的电感耦合电极15和GND 13,并在电感耦合电极15和信号源之间提供11nH的电感74来进行匹配。
下面说明例A4的评估条件。从第一馈电部和第二馈电部向回路形元件9施加波长为从0.6到0.0857米(频率为从0.5到3.5GHz)的扫频信号,测量从这些馈电部中的每一个的反射和传输响应。回路形元件9的物理长度为约320毫米。电长度也设想接近于此。具有回路形元件9的电长度L作为一个波长λ的信号为约0.94GHz,具有回路形元件9的电长度L作为三个波长3λ的信号为约2.81GHz。
图7示出了根据例A4的天线装置的电特性。在图7中,示出了如上所述那样而获得的从第一馈电部11看到的反射(回损)特性(实线51a)、从第二馈电部12看到的反射(回损)特性(实线51b)和传输(隔离)特性(实线52c)。在几乎等于例A2的例A4中,第一馈电部11对应于略小于1GHz的频率,第二馈电部12对应于略小于3GHz的频率。如图7的实线52所示,显然,在第一馈电部11和第二馈电部12之间确保了-20dB或更多的隔离。
(例A5)
图8-1示出了根据例A5的天线装置的外观图。图8-2示出了根据例A5的天线装置的详细状况。在例A1-A4中,第一馈电部11和第二馈电部12被配置在不同的位置。在例A5中,第一馈电部11和第二馈电部32被配置在同一位置。如图8-1所示,在天线装置103中,准备具有线宽度为0.5毫米的回路形元件9(有约320毫米的整个周长),它围绕按便携式终端的基片建模的评估基片112(80毫米×80毫米)。在高于基片表面5毫米的位置提供回路形元件9。如图8-2所示,在一边的中央部分,去除评估基片112的导体的10毫米×6毫米的一部分,并在这一位置提供用于进行电流耦合的电感耦合电极15作为第一馈电部11。第一馈电部11与回路形元件9进行电流耦合。此外,相对于回路形元件9,在与第一馈电部11相对的一侧配置进行电容耦合的电容耦合电极35,为信号馈电的传输线14被连接到电容耦合电极35,以形成第二馈电部32。第二馈电部32与回路形元件9进行电压耦合。
在例A5中,进行电压耦合(电容耦合)的传输线具有如下特征(1)和(2)。
(1)进行电压耦合(电容耦合)的馈电部32的电容耦合电极35和进行电流耦合的电感耦合电极15被配置在回路形元件9的相对的两侧。
(2)进行电压耦合(电容耦合)的传输线14在电容耦合电极35的大体上的中间部分进行馈电。
特征(1)的原因在于,使进行电压耦合的第二馈电部32产生的电场难以达到进行电流耦合的第一馈电部11。特征(2)的原因在于,去除电容耦合电极35中的电流,从而阻止电流流入进行电压耦合的第二馈电部32的传输线14,这里电流是由进行电流耦合的第一馈电部11产生的磁场激发的。以这种方式,天线装置103具有通过电容进行耦合的馈电部,即第二馈电部32。第二馈电部32具有电容耦合电极35,它被配置为与回路形元件相对并进行电容耦合。第二馈电部32从电容耦合电极35的中间部分馈电。
如图8-2所示,为实现匹配,使用3.2pF的电容76来连接第一馈电部11的电感耦合电极15和GND,并在电感耦合电极15和信号源之间提供14nH的电感77来进行耦合和匹配。此外,0.5pF的电容78从第二馈电部32的传输线14连接到GND、并且35nH的电感79连接到信号源以进行匹配。
下面说明例A5的评估条件。从第一馈电部和第二馈电部向回路形元件9施加波长为从0.6到0.2米(频率为从0.5到315GHz)的扫频信号,测量从这些馈电部中的每一个的反射和传输响应。回路形元件9的物理长度为约320毫米。电长度也设想接近于此。具有回路形元件9的电长度L作为一个波长λ的信号为约0.94GHz。
图9示出了根据例A5的天线装置的电特性。在图9中,示出了如上所述那样而获得的从第一馈电部11看到的反射(回损)特性(实线51a)、从第二馈电部32看到的反射(回损)特性(实线51b)、传输(隔离)特性(实线52c)和分别由第一馈电部11和第二馈电部32馈电的无线电波的发射效率(实线53a和实线53b)。如图9的实线52c所示,显然,在第一馈电部11和第二馈电部12之间确保了约-23dB的隔离。对于发射效率,值与同一形状的例A1中的值相等,说明性能没有下降。
以上,基于例A1-A5说明了天线装置100-103。在所有的情况下,都是有与一个回路形元件9或10对应的两个馈电部(第一馈电部11和第二馈电部12或32);在从两个馈电部馈电的同一个回路形元件9或10上、驻波可以分别形成。第一馈电部11和第二馈电部12或32相互位于成为电流驻波或电压驻波的节点的部分。因此,一个馈电部激发的驻波不与另一馈电部耦合。在例A1-A5中,可以组合任何两个或两个以上的例A。此外,显而易见,对本领域的技术人员而言,根据例A1-A5的配置可以以相同或不同的频率来建立;也就是说,例如,在对例A4进行修改时,两个馈电部可以提供在基片的长边上。
(与现有技术的比较)
模拟根据本实施例的天线装置和在所述专利文献2中公开的天线以相同状况和相同频率运作,并通过模拟进行评估。根据本实施例的天线装置有提供在100毫米×50毫米×8毫米的FR4基片(在底面上有导体作为GND)上的、线宽度为3毫米的回路形元件。对于根据本实施例的天线装置,回路形元件的直径是27毫米,对于根据现有技术例的天线,回路形元件的直径是40毫米。
图10-1和图10-2示出了根据本实施例的天线装置的电特性和根据现有技术例的天线的电特性。图10-1的实线52e是按照现有技术例的天线(在下面称作“现有技术例”)的评估结果,实线52f是按照本实施例的天线装置(在下面称作“本例”)的评估结果。如图10-1所示,现有技术例可以确保隔离,但与本实施例相比,还是不如。此外,很显然,如图10-2的实线53e所示,与本实施例的结果(实线53f)相比,现有技术例的天线的发射效率还是不如。
图11-1示出了根据现有技术例的天线装置的最小配置的轮廓形状。图11-2示出了根据现有技术例将根据本实施例的天线装置模型化时的最小配置的轮廓形状。如图11-1所示,根据现有技术例的天线的形状要求回路形元件202的周长至少为1.5λ,即使是最小的配置也是如此。如图11-2所示,根据本实施例的天线装置按现有技术例建模后,回路形元件9的周长小于现有技术例。接下来,对馈电部的角度偏离的情况进行比较。
图12-1示出了根据现有技术例的回路形元件的配置例的透视图。图12-2至图12-4示出了根据现有技术例的馈电部的角度偏离检查模型的轮廓形状。图13-1示出了根据本例的回路形元件的配置例的透视图。图13-2至图13-4示出了根据本例的馈电部的角度偏离检查模型的轮廓形状。在便携式终端内,只将回路形元件配置在树脂基片上需要大量的空间,因而是不实际的。由于这一原因,如图12-1和图13-1所示,在空中提供回路形元件202和9。在实践中,回路形元件202和9由树脂部件部分支撑。
图12-1和图13-1所示出的天线装置具有线宽度为1毫米的、在50毫米×50毫米×0.035毫米的GND基片之上、高于所述基片8毫米的位置处提供的回路形元件202和9。回路形元件202和9的大小进行了调整,以使本例和现有技术例的可用频率都在3.55GHz-3.6GHz的范围内。回路形元件202和9的直径对现有技术例是40毫米,对本例为27毫米。
如图12-2所示,在现有技术例的天线的模型中,在与回路形元件202对应的馈电部203和204之间隔开120度是标准的。由于这一原因,如图12-3和图12-4所示,准备了以120度模型为中心的±5度的模型。如图13-2所示,在本实施例的天线装置中,在与回路形元件9对应的第一馈电部11和第二馈电部12之间隔开90度是标准的。由于这一原因,如图13-3和图13-4所示,准备了以90度模型为中心的±5度的模型。
图14-1以图示的方式比较了当根据现有技术例的馈电部的角度偏离时的电特性(隔离)。图14-2以图示的方式比较了当根据本例的馈电部的角度偏离时的电特性(隔离)。图14-3以图示的方式比较了当根据现有技术例和根据本例的馈电部的角度偏离时的电特性(发射效率)。如图14-1所示,在角度为120度时,如实线52120所示,隔离是稳定的,约为-15dB。然而,当角度改变5度变成115度时,如线52115所示,隔离显著恶化,在高频带的一端小于-10dB,在角度是125度时,如线52125所示,在低频带的一端小于-10dB。与此相比,对本例而言,如图14-2所示,对85度(实线5285)、90度(实线5290)和95度(实线5295)的所有情形,都确保了-15dB或更多的隔离。
关于本例的发射特性,如图14-3的实线5385、5390和5395所示,即使是馈电部的角度从90度偏离5度,在特性中也基本上没有发现不同。与此相比,对现有技术例,如图14-3的实线53115、53120和53125所示,在以120度为标准的情况下,峰值发射效率接近于本例的90度、95度和85度的结果,但小于本例。在现有技术例中,当馈电部之间的角度偏离5度时,发射效率会下降约1dB。此外,对所有的角度值而言,与本例的发射效率相比,带宽较窄。如上所述,与现有技术例相比,本例有高的隔离度和发射效率。此外,在本例中,在馈电部之间的角度偏离时,与现有技术例相比,由于偏离造成的隔离恶化和发射效率恶化都小。
(实施例三)
图15示出了根据实施例三的天线装置的透视图。图16示出了根据实施例三的天线装置的详细状况。图17示出了根据实施例三的天线装置的顶视图。天线装置1具有、例如内置在诸如便携式电话之类无线通信移动终端中或安装在无线通信移动终端的外壳表面上的发射大体(天线元件)。天线装置B1具有环绕的回路形元件B11作为天线元件。
天线装置B1具有用于为所述回路形元件B11馈电的第一馈电部B21和第二馈电部B41。在本实施例中,回路形元件B11的平面视图呈长方形。然而,回路形元件B11的形状不限于此。例如,回路形元件B11的平面视图也可以是圆形、椭圆形、多边形等。此外,在回路形元件B11的平面视图是多边形时,边角可以有弯曲。
天线装置B1通过传输线B61和B81使用两个馈电部B21和B41分别为回路形元件911馈电,作为两个独立的天线运作,馈电部B21和B41是在基片B101上的接地区域B103中形成。
从第一馈电部B21延伸的第一传输线B61是前端接地到接地区域B103的线路。所述线路的一部分被配置为与所述回路形元件B11的一部分平行。位于这个平行配置处的回路形元件成为电力接收部B501,双方彼此接近到足以保持耦合的距离。第一传输线B61的前端接地到接地区域B103。因此,在第一传输线B61中产生强电流。由此电流而产生的磁场感应所述回路形元件B11的电力接收部B501而在其中产生电流。从而,第一传输线B61与所述回路形元件B11进行磁耦合。
从第二馈电部B41延伸出的第二传输线B81具有开放的前端。前端配置为接近电力接收部B501(是回路形元件B11的一部分)到足以保持耦合的距离。第二传输线B81具有开放的前端。因此,在前端产生强大的电压。由于这一电压的电场在电力接收部B501感应出电压。从而,第二传输线B81与所述回路形元件B11进行电场耦合。
在这种情况下,包括电力接收部B501在内的回路形元件B11必须相对于在电力接收部与回路形元件垂直的第一平面B201平面对称。由第一传输线B61传输的信号在所述回路形元件B11中产生一个驻波。驻波的分布是以使得电源接收部B501成为电流驻波的腹点而形成的。
由第二传输线B81传输的信号在所述回路形元件B11中产生一个驻波。驻波的分布是以使得电源接收部B501成为电压驻波的腹点而形成的。当回路形元件B11相应于第一平面B201不平面对称时,从电力接收部来看,在一个或另一个路径中分布的特征阻抗之间有差别产生。由于特征阻抗变化时产生的反射波,在驻波中产生扰动。因此,一个腹点或节点的发生位置不能精确地驻定在电力接收部。出于同样的原因,优选为使基片B101也相对于第一平面B201平面对称。只要电对称能保持到驻波的腹点和节点的发生地点不崩溃的程度,回路形元件B11和/或基片B101就不必有严格的平面对称形状。
从第一馈电部激励的信号在所述回路形元件B11中形成一个以电力接收部作为腹点的电流分布。因此,在电力接收部的电压分布与节点对应。由于这一原因,在电力接收部的电场强度是很低的,与第二传输线B81的电场耦合是微弱的。此外,第二传输线B81配置为有开放的前端。因此,没有电流产生,磁耦合也就不会发生。因此,从第一馈电部B21通过第一传输线B61传输到所述回路形元件的信号不泄漏并不传输到第二馈电部B41。
从第二馈电部B41激励的信号形成一个以电力接收部作为腹点的的电压分布。因此,在电力接收部的电流分布与节点对应。由于这一原因,在电力接收部的磁场强度是很低的,与第一传输线B61的磁场耦合是微弱的。此外,第一传输线B61配置具为有短路的前端。因此,电场耦合也弱。因此,从第二馈电部B41通过第二传输线B81传输到所述回路形元件的信号不泄漏并不传输到第一馈电部B21。这使得两个馈电部之间的隔离特性保持在良好的状态。
回路形元件B11具有特征阻抗调整部B301。特征阻抗调整部B301被提供和用来调整两个共振频率以使其成为相同的共振频率。当分布在回路形元件B11中的特征阻抗恒定时,从所述第一馈电部B21和第二馈电部B41激励回路形元件B11时,共振频率是相同的频率。这是因为,激励同一回路形元件,故物理长度相等。然而,在实践中,由于馈电部的影响、回路形元件B11的形状的影响、和基片B101的影响,分布在所述回路形元件B11中的特征阻抗不是恒定的。因此,分别从馈电部激励的驻波分布之间的差异导致了在两个共振频率之间不小的差异。
因此,为了使两个馈电部以相同的频率运行,需要在回路形元件的适当位置提供特征阻抗调整部以调整特性阻抗,从而使分别从不同的馈电部所看到的电长度是对齐的。特征阻抗调整部也有必要配置为相对于第一平面B201平面对称,以确保隔离特性。
在第三实施例中,通过使特征阻抗调整部B301处的回路形元件B11的线宽度与其它部分不同来进行特征阻抗的调整。在一般情况下,线路的线宽度变大时,特征阻抗的电容部分增加,特征阻抗的电感部分减少。另一方面,当线路的线路宽度变小时,特征阻抗的电容部分减少,特征阻抗的电感部分增加。
例如,在不提供特征阻抗调整部的状态下和在第一馈电部激励的第一共振频率大于第二馈电部激励的第二共振频率的情况下,当使用第一平面B201来作为对称面时,可在一边包含从电力接收部前进λ/4可达到的点的区域提供一个特征阻抗调整部和在另一边的与所述区域平面对称的区域提供另外一个特征阻抗调整部。在特征阻抗调整部的回路形元件的线宽度配置得比其他部分大。
通过改变线路的宽度使之更宽,发生电感成分减少和电容成分增加。在从第一馈电部B21激励的情况下,在特征阻抗调整部,电流驻波成为一个节点,电压驻波成为一个腹点。因此,只有电容成分的增加使得共振频率变化。这有助于降低第一共振频率。
另一方面,在从第二馈电部B41激励的情况下,在特征阻抗调整部,电流驻波成为腹点,电压驻波成为节点。因此,特征阻抗调整部主要是只有对线路的电感成分的减少而使得共振频率变化。这有助于提高第二共振频率。出于这个原因,通过在适当的地方加大线宽度,可以将两个共振频率调整为相同。
如上所述,分别从不同馈电部激励的驻波分布的腹点和节点之间的关系是相反的。因此,通过提供特征阻抗调整部对共振频率的作用只作用在一个馈电部上,或在相反的方向上、作用在两个馈电部上。因此,通过在使两个频率彼此接近的方向上调整共振频率,可以将共振频率调整为相同的。
当特征阻抗调整部是提供在所述回路形元件中时,对所述两个共振频率的作用最不同的地方是驻波分布成为腹点或节点的地方。当线路的整个长度为λ时,这些地方是在离开电力接收部0、λ/4、λ/2和3λ/4的地方。另一方面,对所述两个共振频率的作用最相似的地方是在腹点和节点的中间的地方。这些地方是在从电力接收部前行λ/8、3λ/8、5λ/8和7λ/8的地方。
在每一个这样的点两旁,驻波的电压和电流的强弱交替,对共振频率的作用的方向逆转。出于这个原因,当特征阻抗调整部提供在驻波有腹点或节点的地方的±λ/8或更小的范围之内时,共振频率的调整是最有效的。
在本实施例中,作为特征阻抗调整部的调整方法,使用了部分改变回路形元件B11的线宽度的方法。然而,也可使用其它方法。至于其它方法,可行的方法包括调整回路形元件B11和基片B101之间的距离和在回路形元件B11上部分地配置绝缘材料。作为特征阻抗调整方法,可根据形状和回路形元件B11和基片B101之间的位置关系来适当选择调整方法。
基于所述原因,在所述配置中,通过使两个馈电部以相同的频率运行,可以实现具有出色的隔离特性的双输入天线。
(实施例四)
图18示出了根据实施例四的天线装置的透视图。
天线装置B2的特征在于,除了实施例三的天线装置B1的结构外,回路形元件B11有折叠的形状。通过这样做,回路形元件B11占用的面积减少,可支持小型化。此外,对于从第一馈电部21激励的情况,当回路形元件B11折叠为使离开电力接收部λ/2的点接近电力接收部时,在电力接收部的电流驻波分布和在离开电力接收部λ/2的点的电流驻波分布是相等的。因此,从第一传输线B61来的馈电也可以在离开电力接收部λ/2的地方进行。可确保良好的特性。
(实施例五)
图19示出了根据实施例五的天线装置的透视图。图20示出了根据实施例五的天线装置的详细状况。
天线装置B3的特征在于,除了实施例三的天线装置B1的结构外,第二传输线B81和回路形元件B11是由基片图案形成的。通过这样做,可以由基片图案形成回路形元件B11和第二传输线B81。因此,安装在基片B101上的部件减少,生产变得容易。
在天线装置B3中,接地区域B103的在第一传输线B61正下方的一部分被切出。通过提供这种切出,传输线B61的信号路径变得更长,它与回路形元件B11的电力接收部的磁场耦合变得更强。通过调整切出的深度,可以调整电力接收部的耦合强度。
(实施例六)
图21示出了根据实施例六的天线装置的透视图。图22示出了根据实施例六的天线装置的详细状况。天线装置B4的特征在于,除了实施例五的天线装置B3的结构外,第一传输线B61是由在基片的背面表面的图案形成并与第二传输线B81立体交叉。
通过在基片B101的不同的层上形成第一传输线B61和第二传输线B81,两者可以由基片图案形成并立体交叉,从而可以更紧凑地配置。此外,与实施例五的情况类似,通过在形成传输线B61和B81的部分调整接地区域B103的切出部分的深度,可以调整在第一传输线B61和电力接收部之间的耦合强度。
(实施例七)
图23示出了根据实施例七的天线装置的透视图。天线装置B5的特征在于,除了实施例三的天线装置B1的结构外,回路形元件B11是在基体B401的表面上形成的,其中基体是由介电材料或磁性材料配置在基片上形成。通过这样做,可利用由于基体B401的介电常数或磁导率而引起的波长缩短效应来进一步小型化。由于所述回路形元件B11可在基体401的表面上形成,生产也变得容易。
(实施例八)
图24示出了根据实施例八的天线装置的透视图。图25示出了根据实施例八的天线装置的详细状况。天线装置B6的特征在于,除了实施例七的天线装置B5的结构外,沿基片B101的一边形成在其上没有形成接地的非接地区域B102,在非接地区域B102上形成基体B401。通过这样做,通过接地而对天线发射的屏蔽减少。因此,可以改善天线的发射特性。如后文将介绍的那样,可在基体B401的包括底面的整个表面上形成回路形元件B11,从而可以形成有效地利用基体401的体积的回路形元件B11。
(实施例九)
图26示出了根据实施例九的天线装置的透视图。图27示出了根据实施例九的天线装置的详细状况。天线装置B7除了实施例八的天线装置B6的结构外,还有如下特征。基体B401被配置为与接地区域B103和非接地区域B102之间的边界线平行。当在基体B401中上表面是第一表面、底面是第二表面、包括与边界线平行的边和位于基片B101的外侧的侧面是第三表面、连接基体B401的第一表面和第三表面的边是第一边、连接第二表面和第三表面的边是第二边时,回路形元件B11包括:沿基体B401的第一表面的棱线形成的、并在所述第一边的大体上为中间的地方有第一间隔部的大体上为C形的第一导体图案B11a;沿第二表面的棱线形成的、并在所述第二边的大体上为中间的地方有第二间隔部的大体上为C形的第二导体图案B11b;在所述第三表面上形成并分别连接所述第一导体图案B11a和所述第二导体图案B11b的两端的第一连接导体B11c和第二连接导体B11d。在第一连接导体B11c和第二连接导体B11d之间形成一个间隙。
回路形元件B11主要是沿基体B401的棱线形成的。实现了有效地利用基片的体积的形状。因此,可以有效地实现小型化。通过采用这种结构,当回路形元件B11的整个长度为λ时,在侧面上提供的、用来连接在基体B401的第一表面上形成的第一导体图案B11a和在基体B401的第二表面上形成的第二导体图案B11b的第一连接导体B11c和第二连接导体B11d离开电力接收部±λ/4。
当从第一馈电部B21激励时,这个位置对应于电压驻波的腹点。因此,当第一连接导体B11c和第二连接导体B11d之间的间隙和第一间隔部、第二间隔部所形成的部分是相对的区域B12时,在这个地方产生的耦合电容对降低共振频率有强的影响。另一方面,当从第二馈电部B41激励时,这个位置对应于电压驻波的节点。因此,共振频率降低效应是微弱的。因此,通过调整在第三表面上形成的相对的第一连接导体和第二连接导体之间的间隙,可以独立调整第一馈电部的共振频率。在第一表面和第二表面是基体B401的平行于边界线的侧面、第三表面是基体B401的上表面或底部表面、并且回路形元件以如上所述的方式形成的情况下,也有相同的行为。因此,这样的配置也是可能的。
(实施例十)
图28示出了根据实施例十的天线装置的透视图。图29示出了根据实施例十的天线装置的详细状况。天线装置B8的特征在于,除了实施例九的配置中的第一表面和第二表面是基体B401的包括与所述边界线平行的边的侧面、第三表面是基体B401的上表面的配置外,第一导体图案B11a只在第一表面上形成,第二导体图案B11b只在第二表面上形成。通过这样做,回路形元件B11可配置为只在基体B401的六个面中的3个上形成。因此,生产变得容易了。
(实施例十一)
图30示出了根据实施例十一的天线装置的透视图。图31示出了根据实施例十一的天线装置的详细状况。天线装置B9的特征在于,除了实施例十的天线装置B8的配置外,由间隙和第一间隔部、第二间隔部形成的相对的区域B12有电容调整部B13。在本实施例中,在所述相对的区域形成了多个凸的部分,形成了相互交叉的梳状结构,从而形成电容调整部B13。
通过这样做,在相对的区域B12形成的耦合电容增加,对共振频率进行更大幅度的频率调整成为可能。此外,通过调整凸的部分的数量和大小,共振频率的细微调整成为可能。通过提供馈电容调整部B13,回路形元件B11在相对的区域B12并不满足相对于第一平面B201的平面对称性。然而,当相对的区域B12配置为使得在相对的区域B12相互产生的电容是相等的时,就确保了电对称。因此,电容调整部B13不负面影响隔离特性。
在本实施例中,电容调整部B13是由多个凸的部分构成。然而,电容调整部B13可以有不同的配置。例如,相对的区域B12可配置为有波浪形的形状。电容调整部B13也可通过向相对的区域B12插入无源元件而配置。
(实施例十二)
图32示出了根据实施例十二的天线装置的透视图。图33示出了根据实施例十二的天线装置的详细状况。天线装置B10的特征在于,除了实施例七的天线装置B5的结构外,第二传输线B81的一部分是由在基体B401的表面上形成的导体图案形成。通过这样做,回路形元件B11和第二传输线B81可以一体化地形成,从而降低由于安装差异带来的电力接收部和传输线之间的间距的差异,和减少电场耦合的差异。
在图32和图33中,第二传输线B81是在基体的表面上形成的。然而,也有可能在基体的表面上形成的传输线是第一传输线。也有可能第一传输线和第二传输线都是在基体的表面上形成的。也有可能只在基体的表面上形成第一传输线和第二传输线之一的一部分。
(例B1)
图34示出了根据例B1的天线装置的透视图。图35示出了根据例B1的天线装置的详细状况的透视图。例B1对应于上述实施例三。为了简单起见,在按长方形的便携式电话建模的评估基片(100毫米×50毫米)B101上形成线宽度为约0.5毫米的回路形元件B11(24毫米×40毫米),评估基片B101的整个表面是接地区域B103。回路形元件B11被配置在高于基片表面6毫米的位置,回路形元件B11的回路的表面与基片表面平行。基片B101的短边和回路形元件B11的长边配置为相互平行。回路形元件B11的一个长边配置为恰好在基片B101的短边之上。回路形元件B11的另一个长边的中间部分被配置为接近第一传输线B61和第二传输线B81。为了共振频率的调整,形成长边的线宽度为0.65毫米、短边的线宽度为0.5毫米的回路形元件B11。
第一馈电部B21在基片B101上形成,并通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B22连接到电力接收部附近,在那里与第一传输线B61相连接。将确保匹配的串联匹配部件B172和并联匹配部件B171插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B22和第一传输线B61之间的连接部分。
第一传输线B61形成了从与串联匹配部件B172连接的连接部分开始、相对于基片表面在高度方向上延伸2毫米、然后与电力接收部的发射导体平行延伸6毫米、然后向基片表面延伸2毫米并接地到基片B101的接地区域B103的大体上为C形的线路。C形线路的中间部分和电力接收部彼此接近,其间的距离在高度方向为4毫米、在基片的纵向方向为1.9毫米。
另一方面,第二馈电部B41是在基片B101上形成,通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42连接到电力接收部附近,在那里与第二传输线B81相连接。将确保匹配的串联匹配部件B272和并联匹配部件B271插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42和第二传输线B81之间的连接部分。第二传输线形成了从与串联匹配部件B272连接的连接部分开始、延伸到相对于基片表面高度为5.5毫米处并形成开放端的线路。开放端和电力接收部是彼此接近,其间的距离在高度方向为0.5毫米,在基片的纵向方向为2.6毫米。
图36示出了根据例B1的天线装置的电特性。图36示出了从第一馈电部B21看到的反射(回波损耗)特性141a、从第二馈电部B41看到的反射(回波损耗)特性142a、传输(隔离)特性143a以及从第一馈电部B21馈电的无线电波的发射效率144a和从第二馈电部B41馈电的无线电波的发射效率145a。
在从第一馈电部和第二馈电部激励的情况下的共振频率分别为约2.5GHz。两个馈电部以相同的频率运作。确保每一个馈电部有约5%的带宽。从隔离特性143a可知,确保在两个馈电部之间即在第一馈电部B21和第二馈电部B41之间在工作频率附近的从2.35GHz到2.65GHz的范围内有约-14dB或更低的良好的隔离。得到了良好的发射特性,诸如从第一馈电部馈电的无线电波的发射效率144a具有最大值-1.3dB和从第二馈电部馈电的无线电波的发射效率145a具有最大值-2.4dB。
图37示出了根据例B1的天线装置B1的回路形元件B11的长边的线宽度改变±0.2毫米时的共振频率的变化。很显然,当长边的线宽度减少0.2毫米时,第一馈电部B21的共振频率下降约63MHz,第二馈电部B41的共振频率上升约44MHz。另一方面,很显然,当长边的线宽度增加0.2毫米时,第一馈电部B21的共振频率上升约42MHz,第二馈电部B41的共振频率下降约30MHz。如上所述,通过调整线宽度,可调整第一馈电部B21和第二馈电部B41的共振频率。
(例B2)
图38示出了根据例B2的天线装置的透视图。图39示出了根据例B2的天线装置的详细状况的透视图。例B2对应于上述实施例四。为了简单起见,在按长方形的便携式电话的安装基片建模的评估基片B101(100毫米×50毫米)上配置回路形元件B11,评估基片B101的整个表面是接地区域B103。回路形元件B11具有通过将大体上为31毫米×34毫米的长方形的回路形导体、从基片表面与回路形表面平行的状态、以连接长边中心的线段为轴、折叠180度所形成的C形的形状。相对的折叠部分之间的间距是6毫米。为了调整频率,对应于长边的部分有0.5毫米的线宽度,对应于短边的部分有0.55毫米的线宽度。
回路形元件B11的一个短边的中间部分是电力接收部。以这样的方式配置回路形元件B11:电力接收部处于从连接基片B101的短边中心的线段的一端沿该线段移动18毫米可达之点起、在高度方向上延伸6毫米可达的点上;相对于基片B101,基片B101的短边和回路形元件B11的短边平行;回路形元件B11的与折叠轴对应的部分比电力接收部更靠近基片的外侧。
第一馈电部B21在基片B101上形成,并通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B22连接到电力接收部附近,在那里与第一传输线B61连接。将确保匹配的串联匹配部件B174和并联匹配部件B173插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B22和第一传输线B61之间的连接部分。
第一传输线B61形成了大体上为C形的线路,所述线路从与串联匹配部件B174连接的连接部分起相对于基片表面在高度方向上延伸2毫米,然后平行于电力接收部的发射导体延伸6毫米,然后再朝着基片表面延伸2毫米并接地到接地区域B103。所述C形的线路的中间部分被配置为接近电力接收部的发射导体,其间的距离在基片的纵向上为2毫米,在高度方向上为4毫米。
另一方面,第二馈电部B41在基片表面上形成,并通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42连接到电力接收部附近,在那里与第二传输线B81相连接。将确保匹配的串联匹配部件B274和并联匹配部件B273插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42和第二传输线B81之间的连接部分。
第二传输线B81从与串联匹配部件B274连接的连接部分起、相对于基片表面延伸到5.5毫米的高度,然后向着电力接收部延伸3毫米形成开放端。所述开放端配置为接近电力接收部的发射导体,其间的距离在高度方向上为0.5毫米。
图40示出了根据例B2的天线装置的电特性。图40示出了从第一馈电部B21看到的反射(回波损耗)特性141b、从第二馈电部B41看到的反射(回波损耗)特性142b、传输(隔离)特性143b以及从第一馈电部B21馈电的无线电波的发射效率144b和从第二馈电部B41馈电的无线电波的发射效率145b。在从第一馈电部和第二馈电部激励的情况下的共振频率各为约2.43GHz。两个馈电部以相同的频率运作。确保第一馈电部有约6.8%的带宽,第二馈电部有约6.0%的带宽。
从隔离特性143b可知,确保了在工作频率附近的从2.3GHz到2.6GHz的范围内有约-17dB或更低的良好的隔离。得到了良好的发射特性,诸如从第一馈电部馈电的无线电波的发射效率144b具有峰值-1.3dB和从第二馈电部馈电的无线电波的发射效率145a具有峰值-1.2dB。
(例B3)
图41示出了根据例B3的天线装置的透视图。图42示出了根据例B3的天线装置的详细状况的透视图。例B3对应于上述实施例五。为了简单起见,提供包括其短边的评估基片B101(100毫米×50毫米)的一部分(15毫米×50毫米)作为没有接地导体的非接地区域B102,评估基片B101是按长方形的便携式电话的安装基片建模的,主要是由接地区域B103形成。具有长方形(12毫米×38毫米)形状的回路形元件B11由非接地区域B102上的基片图案制备。
回路形元件B11配置在非接地区域B102的中间部分,配置方式是使回路形元件B11的长边平行于基片的短边。在回路形元件B11中,与接地区域B103相对的边的中间部分是电力接收部。第一传输线B61和第二传输线B81配置为接近电力接收部。为了调整频率,回路形元件B11形成为长边有1.2毫米的线宽度,短边有0.5毫米的线宽度。
第一馈电部B21在基片B101上形成,并通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B22连接到非接地区域B102的边界线的中间部分附近,在那里与第一传输线B61相连接。将确保匹配的串联匹配部件B176和并联匹配部件B175插入在基片B101上形成的传输线路B22和第一传输线B61之间的连接部分。
第一传输线B61形成了大体上为C形的线路,所述线路从与串联匹配部件B176连接的连接部分起相对于基片表面在高度方向上延伸1毫米,然后平行于电力接收部的发射导体延伸5毫米,然后再朝着基片表面延伸1毫米并接地到基片B101的接地区域B103。所述C形的线路的中间部分和电力接收部彼此接近,其间的距离在基片的高度方向上为1毫米,在纵向上为3毫米。
另一方面,第二馈电部B41在基片表面上形成,并通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42连接到非接地区域B102的边界线的中间部分附近,在那里与第二传输线B81线连接。将确保匹配的串联匹配部件B276和并联匹配部件B275插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42和第二传输线B81之间的连接部分。
第二传输线B81由基片图案形成,形成从与并联匹配部件B275连接的连接部分起在基片纵向上延伸4.2毫米并形成开放端的线路。开放端和电力接收部彼此接近,其间的距离在基片纵向方向上为0.2毫米。
图43示出了根据例B3的天线装置的电特性。图43示出了从第一馈电部B21看到的反射(回波损耗)特性141c、从第二馈电部B41看到的反射(回波损耗)特性142c、传输(隔离)特性143c以及从第一馈电部B21馈电的无线电波的发射效率144c和从第二馈电部B41馈电的无线电波的发射效率145c。在从第一馈电部和第二馈电部激励的情况下的共振频率各为约2.53GHz。两个馈电部以相同的频率运作。确保了每一个馈电部有约10%的带宽。
从实线143c可知,确保了在两个馈电部之间即在第一馈电部B21和第二馈电部B41之间在工作频率附近的从2.35GHz到2.7GHz的范围内有约-20dB或更低的良好的隔离特性。得到了良好的发射特性,诸如从第一馈电部馈电的无线电波的发射效率144c具有最大值-1.4dB和从第二馈电部馈电的无线电波的发射效率145c具有最大值-1.9dB。
(例B4)
图44示出了根据例B4的天线装置的透视图。图45示出了根据例B4的天线装置的详细状况的透视图。例B4对应于上述实施例六。为了简单起见,提供包括其短边的评估基片B101(100毫米×50毫米)的一部分(15毫米×50毫米)作为非接地区域B102,评估基片B101是按长方形的便携式电话的安装基片建模的,主要是由接地区域B103形成。具有长方形(12毫米×38毫米)形状的回路形元件B11由非接地区域B102上的基片图案制备。
回路形元件B11配置在非接地区域B102的中间部分,配置方式是使回路形元件B11的长边与基片的短边平行。在回路形元件B11中,与接地区域B103相对的边的中间部分是电力接收部。第一传输线B61和第二传输线B81配置为接近电力接收部。为了调整频率,回路形元件B11形成为长边有1.2毫米的线宽度,短边有0.5毫米的线宽度。
第一馈电部B21在基片B101上形成,并通过由在基片B101的背面上的基片图案形成的50欧姆的传输线路B22连接到非接地区域B102的边界线的中间部分附近,在那里与第一传输线B61相连接。将确保匹配的串联匹配部件B178和并联匹配部件B177插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B22和第一传输线B61之间的连接部分。
第一传输线B61由基片的背面上的基片图案形成,形成了从与串联匹配部件B178连接的连接部分起、在与电力接收部的发射导体平行的方向上延伸5毫米并接地到基片B101的接地区域B103的线路。在形成第一传输线的部分,切出接地导体的4毫米×1.3毫米的一部分形成非接地区域。第一传输线B61的中间部分和电力接收部彼此接近,其间的距离在高度方向上是1毫米,在基片纵向方向上是3毫米。
另一方面,第二馈电部B41是在基片表面上形成,并通过由基片B101的表面上的基片图案形成的50欧姆的传输线路B42连接到非接地区域B102的边界线的中间部分,在那里与第二传输线B81相连接。将确保匹配的串联匹配部件B278和并联匹配部件B277插入在50欧姆的传输线路B42和第二传输线B81之间的连接部分。
第二传输线由基片图案形成,形成从与串联匹配部件B278连接的连接部分起在基片纵向上延伸4.4毫米并形成T形的开放端的线路。所述开放端和电力接收部彼此接近,其间的距离在基片纵向方向上为0.1毫米。
图46示出了根据例B4的天线装置的电特性。图46示出了从第一馈电部B21看到的反射(回波损耗)特性141d、从第二馈电部B41看到的反射(回波损耗)特性142d、传输(隔离)特性143d以及从第一馈电部B21馈电的无线电波的发射效率144d和从第二馈电部B41馈电的无线电波的发射效率145d。
在从第一馈电部和第二馈电部激励的情况下的共振频率各为约2.5GHz。两个馈电部以相同的频率运作。确保了每一个馈电部有约12%的带宽。从隔离特性143d可知,确保了在两个馈电部之间即在第一馈电部B21和第二馈电部B41之间在工作频率附近的从2.35GHz到2.7GHz的范围内有约-12.5dB或更低的良好的隔离特性。得到了良好的发射特性,诸如从第一馈电部馈电的无线电波的发射效率144d具有最大值-1.4dB和从第二馈电部馈电的无线电波的发射效率145d具有最大值-1.9dB。
(例B5)
图47示出了根据例B5的天线装置的透视图。图48示出了根据例B5的天线装置的详细状况的透视图。例B5对应于上述实施例七。为了简单起见,在评估基片B101(100毫米×50毫米)上配置具有长方体(19毫米×19毫米×6毫米)形状的基体B401,所述评估基片B101是按长方形的便携式电话的安装基片建模的,评估基片B101的整个表面是由接地区域B103形成的。另外,在基体B401的上表面上沿棱线制备具有约0.5毫米线宽度的长方形(19毫米×19毫米)的回路形元件B11。
基体B401配置为相对于基片B101在基片的短边的中间部分,其方式是基体B401的一个侧面恰好在基片B101的短边之上。在基体B401的上表面上形成的回路形元件B11中、位于基片B101内侧的一边的中间部分是电力接收部。第一传输线B61和第二传输线B81配置为接近电力接收部。为了调整频率,回路形元件B11形成为在与基片B101的短边平行的部分具有0.57毫米的线宽度,在与基片B101的长边平行的部分具有0.5毫米的线宽度。
第一馈电部B21在基片B101上形成,并通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B22连接到电力接收部附近,在那里与第一传输线B61线连接。将确保匹配的并联匹配部件B179和串联匹配部件B180插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B22和第一传输线B61之间的连接部分。
第一传输线B61形成了从与串联匹配部件B180连接的连接部分开始、相对于基片表面在高度方向上延伸3毫米、然后与电力接收部的发射导体平行延伸5毫米、然后向基片表面延伸2毫米并接地到基片B101的接地区域B103的大体上为C形的线路。C形线路的中间部分和电力接收部彼此接近,其间的距离在高度方向为3毫米,在基片的纵向方向为5.5毫米。
另一方面,第二馈电部B41是在基片B101上形成的,通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42连接到电力接收部附近,在那里与第二传输线B81相连接。将确保匹配的串联匹配部件B280和并联匹配部件B279插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42和第二传输线B81之间的连接部分。
第二传输线形成了从与串联匹配部件B280连接的连接部分起延伸到相对于基片表面5毫米的高度并形成开放端的线路。开放端和电力接收部是彼此接近,其间的距离在高度方向上为1毫米、在基片的纵向方向上为1毫米。
图49示出了根据例B5的天线装置的电特性。图49示出了从第一馈电部B21看到的反射(回波损耗)特性141e、从第二馈电部B41看到的反射(回波损耗)特性142e、传输(隔离)特性143e以及从第一馈电部B21馈电的无线电波的发射效率144e和从第二馈电部B41馈电的无线电波的发射效率145e。
在从第一馈电部和第二馈电部激励的情况下的共振频率分别为约2.56GHz。两个馈电部以相同的频率运作。确保了第一馈电部B21有约5%的带宽、第二馈电部B41有约3.5%的带宽。从隔离特性143e可知,确保了在两个馈电部之间即在第一馈电部B21和第二馈电部B41之间在工作频率附近的从2.45GHz到2.65GHz的范围内有约-14.2dB或更小的良好的隔离特性。得到了良好的发射特性,诸如从第一馈电部馈电的无线电波的发射效率144e具有最大值-2.0dB和从第二馈电部馈电的无线电波的发射效率145e具有最大值-2.1dB。
(例B6)
图50示出了根据例B6的天线装置的透视图。图51示出了根据例B6的天线装置的详细状况的透视图。例B6对应于上述实施例八。为了简单起见,在包括其短边的评估基片B101(100毫米×50毫米)的端部(15毫米×50毫米)的区域提供非接地区域B102,所述评估基片B101是按长方形的便携式电话的安装基片建模的,主要由接地区域B103形成。由电介质材料形成的基体B401(12毫米×20毫米×5毫米)被配置在非接地区域B102之上。回路形元件B11配置在基体B401的表面。回路形元件B11具有通过将大体上为长方形的20毫米×29毫米的回路形导体、以连接长边中心的线段为轴、折叠180度所形成的C形的形状。回路形元件B11是沿着基体的表面的棱线配置的。为了调整频率,回路形元件B11的在基体的侧面上形成的部分有4.9毫米的线宽度,其它部分有0.5毫米的线宽度。
基体B401配置在非接地区域的中间部分,其方向是基体B401的纵向方向与基片B101的短边平行,与接地区域B103之间的距离为3毫米。与接地区域B103相对的、在基体B401的底面的一个边的中间部分形成的发射导体是电力接收部。第一传输线B61和第二传输线B81配置为接近电力接收部。
第一馈电部B21是在基片B101的接地区域B103上形成,并通过由在基片B101的背面表面上的基片图案形成的50欧姆的传输线路B22连接到非接地区域B102的边界线的中间部分附近,在那里与由在基片B101的背面表面上的基片图案形成的第一传输线B61相连接。将确保匹配的并联匹配部件B182和串联匹配部件B181插入传输线路B22和第一传输线B61之间的连接部分。第一传输线B61形成了从与串联匹配部件B182连接的连接部分开始、平行于电力接收部的发射导体延伸4毫米并接地到基片B101的接地区域B103的线路。线路的中间部分和电力接收部配置得彼此接近,其间的距离在高度方向上约为1毫米,在基片的纵向方向上为3毫米。在基片的形成第一传输线的部分、切除了4毫米×1.3毫米。
另一方面,第二馈电部B41是在基片B101的接地区域B103上形成,并通过由在基片B101的上表面上的基片图案形成的50欧姆的传输线路B42连接到非接地区域B102的边界线的中间部分附近,在那里与第二传输线B81相连接。将确保匹配的串联匹配部件B281和并联匹配部件B282插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42和第二传输线B81之间的连接部分。
第二传输线B81是由基片B101的上表面上的基片图案形成的,形成了从与并联匹配部件B282连接的连接部分开始、在基片的纵向方向延伸4.7毫米并形成开放端的线路。开放端和电力接收部彼此接近,其间的距离在基片B101的纵向上是0.1毫米。
图52示出了根据例B6的天线装置的电特性。图52示出了从第一馈电部B21看到的反射(回波损耗)特性141f、从第二馈电部B41看到的反射(回波损耗)特性142f、传输(隔离)特性143f以及从第一馈电部B21馈电的无线电波的发射效率144f和从第二馈电部B41馈电的无线电波的发射效率145f。
在从第一馈电部和第二馈电部激励的情况下的共振频率分别为约2.45GHz。两个馈电部以相同的频率运作。确保了第一馈电部B21有约6%的带宽,第二馈电部B41有约9%的带宽。从隔离特性143f可知,确保在两个馈电部之间即在第一馈电部B21和第二馈电部B41之间在工作频率附近的从2.3GHz到2.6GHz的范围内有约-12.7dB或更小的良好的隔离。得到了良好的发射特性,诸如从第一馈电部馈电的无线电波的发射效率144f具有-2.1dB的最大值和从第二馈电部馈电的无线电波的发射效率145f具有-2.0dB的最大值。
(例B7)
图53示出了根据例B7的天线装置的透视图。图54示出了根据例B7的天线装置的馈电部的详细状况的透视图。图55示出了根据例B7的天线装置的回路形元件的详细状况的透视图。例B7对应于上述实施例十。
为了简单起见,在包括其短边的评估基片B101(100毫米×50毫米)的终端部分的区域(11毫米×50毫米)提供非接地区域B102,所述评估基片B101是按长方形的便携式电话的安装基片建模的,主要由接地区域B103形成。由电介质材料形成的基体B401(8.2毫米×18毫米×2.6毫米)被配置在非接地区域B102。
基体B401配置在非接地区域的中间部分,其方式是基体B401的纵向方向与基片B101的短边平行、与接地区域B103的距离为2.8毫米。在基体B401的表面上形成回路形元件B11。回路形元件B11包括第一导体图案B11a、第二导体图案B11b、第一连接导体B11c和第二连接导体B11d。
导体图案B11a在基体B401的上表面上形成,有通过在沿上表面的棱线形成的回路形导体图案的一部分提供间距而形成的大体上为C形的形状。间距是在位于基片外侧的长边的中间部分形成的,间距的距离是1.6毫米。
导体图案B11b在基体B401的底面上形成,有通过在沿底面的棱线形成的回路形导体图案的一部分提供间距而形成的大体上为C形的形状。间距是在位于基片外侧的长边的中间部分形成的,间距的距离是1.6毫米。
连接导体B11c和连接导体B11d是在基体B401的外侧的长边的侧面上形成的,连接导体图案B11a和导体图案B11b的端部,从而形成在总体上形成围绕式的回路的回路形元件B11。为了调整频率,导体图案B11a和导体图案B11b的线宽度为0.5毫米,连接导体11c和连接导体11d的线宽度为2.95毫米。
在基体B401的底面上形成的导体图案B11b中,与间距相对的一部分是电力接收部。第一传输线B61和第二传输线B81配置为靠近电力接收部。
第一馈电部B21是在基片B101的接地区域B103上形成,并通过由在基片B101的背面表面上的基片图案形成的50欧姆的传输线路B22连接到非接地区域B102的边界线的中间部分附近,在那里与由在基片B101的背面表面上的基片图案形成的第一传输线B61相连接。将确保匹配的串联匹配部件B184和并联匹配部件B183插入传输线路B22和第一传输线B61之间的连接部分。第一传输线B61形成了从与串联匹配部件B184连接的连接部分开始、平行于电力接收部的发射导体延伸4毫米并接地到基片B101的接地区域B103的线路。线路的中间部分和电力接收部配置得彼此接近,其间的距离在高度方向上约为1毫米,在基片的纵向方向上为3毫米。在接地区域的形成第一传输线的部分、切除4毫米×2毫米以形成一个非接地区域。
另一方面,第二馈电部是在基片B101的接地区域B103上形成的,并通过由在基片B101的上表面上的基片图案形成的50欧姆的传输线路B42连接到非接地区域B102的边界线的中间部分附近,在那里与由在基片的上表面上的基片图案形成的第二传输线B81相连接。将确保匹配的串联匹配部件B284和并联匹配部件B283插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42和第二传输线B81之间的连接部分。
第二传输线B81形成了从与串联匹配部件B284连接的连接部分开始、在基片的纵向方向延伸4.7毫米并形成放端的线路。开放端和电力接收部彼此接近,其间的距离在基片B101的纵向上是0.1毫米。此外,将由中间层的基片图案形成的2.5毫米×2毫米的接地导体板B90配置为低于第二传输线0.3毫米,以防止第一传输线和第二传输线之间的电磁耦合。
图56示出了根据例B7的天线装置的电特性。图56示出了从第一馈电部B21看到的反射(回波损耗)特性141g、从第二馈电部B41看到的反射(回波损耗)特性142g、传输(隔离)特性143g以及从第一馈电部B21馈电的无线电波的发射效率144g和从第二馈电部B41馈电的无线电波的发射效率145g。
在从第一馈电部和第二馈电部激励的情况下的共振频率分别为约2.54GHz。两个馈电部以相同的频率运作。确保了第一馈电部B21有约8%的带宽,第二馈电部B41有约4.9%的带宽。从隔离特性143g可知,确保了在两个馈电部之间即在第一馈电部B21和第二馈电部B41之间在工作频率附近的从2.3GHz到2.7GHz的范围内有约-19dB或更小的良好的隔离。得到了良好的发射特性,诸如从第一馈电部馈电的无线电波的发射效率144g具有-1.4dB的最大值和从第二馈电部馈电的无线电波的发射效率145g具有-3.7dB的最大值。
(例B8)
图57示出了根据例B8的天线装置的透视图。图58示出了根据例B8的天线装置的馈电部的详细状况的透视图。图59示出了根据例B8的天线装置的回路形元件的详细状况的透视图。例B8对应于上述实施例十一。
为了简单起见,在包括其短边的评估基片B101(100毫米×50毫米)的终端部分的6毫米×50毫米的区域提供非接地区域B102,所述评估基片B101是按长方形的便携式电话的安装基片建模的,主要由接地区域B103形成。由电介质材料形成的基体B401(4.5毫米×20毫米×3.0毫米)被配置在非接地区域B102。
基体B401配置在非接地区域的中间部分,其方式是基体B401的纵向方向与基片B101的短边平行、与接地区域B103之间的距离为1.5毫米。
在基体B401的表面上形成回路形元件B11。回路形元件B11包括第一导体图案B11a、第二导体图案B11b、第一连接导体B11c和第二连接导体B11d。
导体图案B11a在基体B401的上表面上形成,有通过在沿上表面的棱线形成的回路形导体图案的一部分提供间距而形成的大体上为C形的形状。间距是在位于基片外侧的长边的中间部分形成的,间距的宽度是1毫米。
导体图案B11b在基体B401的底面上形成,有通过在沿底面的棱线形成的回路形导体图案的一部分提供间距而形成的大体上为C形的形状。间距是在位于基片外侧的长边的中间部分形成的,间距的宽度是1毫米。
连接导体B11c和连接导体B11d是在基体B401的外侧的长边的侧面上形成的,连接导体图案B11a和导体图案B11b的端部,从而形成在总体上形成围绕式的回路的回路形元件B11。
为了调整频率,导体图案B11a和导体图案B11b的线宽度为0.5毫米,连接导体B11c和连接导体B11d的线宽度为1.0毫米。此外,在连接导体B11c和连接导体B11d的每一个相对的部分提供多个凸的部分,它们相互交替配置。每一个凸的部分的长度为0.7毫米、宽度为0.3毫米,凸的部分之间的间距为0.6毫米。
在基体B401的底面上形成的导体图案B11b中,与间距相对的一部分是电力接收部。第一传输线B61和第二传输线B81配置为靠近电力接收部。
第一馈电部B21是在基片B101的接地区域B103上形成的,并通过由在基片B101的背面表面上的基片图案形成的50欧姆的传输线路B22连接到非接地区域B102的边界线的中间部分,在那里与由在基片B101的背面表面上的基片图案形成的第一传输线B61相连接。将确保匹配的串联匹配部件B186和并联匹配部件B185插入传输线路B22和第一传输线B61之间的连接部分。
第一传输线B61形成了从与串联匹配部件B186连接的连接部分开始、平行于电力接收部的发射导体延伸4毫米并接地到基片B101的接地区域B103的线路。线路的中间部分和电力接收部配置得彼此接近,其间的距离在高度方向上约为1毫米,在基片的纵向方向上为1.5毫米。在接地区域的形成第一传输线的部分、切除4毫米×1.5毫米以形成一个非接地区域。
另一方面,第二馈电部是在基片B101的接地区域B103上形成的,并通过由在基片B101的上表面上的基片图案形成的50欧姆的传输线路B42连接到非接地区域B102的边界线的中间部分附近,在那里与由在基片的上表面上的基片图案形成的第二传输线B81相连接。将确保匹配的串联匹配部件B286和并联匹配部件B285插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42和第二传输线B81之间的连接部分。
第二传输线B81形成了从与串联匹配部件B286连接的连接部分开始、在基片的纵向方向延伸2.9毫米并形成开放端的线路。开放端和电力接收部彼此接近,其间的距离在基片B101的纵向上是0.1毫米。此外,将由中间层的基片图案形成的2毫米×2毫米的接地导体板B90配置为低于第二传输线0.3毫米,以防止第一传输线和第二传输线之间的电磁耦合。
图60示出了根据例B8的天线装置的电气特性。图60示出了从第一馈电部B21看到的反射(回波损耗)特性141h、从第二馈电部B41看到的反射(回波损耗)特性142h、传输(隔离)特性143h以及从第一馈电部B21馈电的无线电波的发射效率144h和从第二馈电部B41馈电的无线电波的发射效率145h。
在从第一馈电部和第二馈电部激励的情况下的共振频率分别为约2.51GHz。两个馈电部以相同的频率运作。确保了第一馈电部B21有约7.4%的带宽,第二馈电部B41有约5.4%的带宽。从隔离特性143h可知,确保了在两个馈电部之间即在第一馈电部B21和第二馈电部B41之间在工作频率附近的从2.35GHz到2.75GHz的范围内有约-18.5dB或更小的良好的隔离。得到了良好的发射特性,诸如从第一馈电部馈电的无线电波的发射效率144h具有-1.6dB的最大值和从第二馈电部馈电的无线电波的发射效率145h具有-3.4dB的最大值。
(例B9)
图61示出了根据例B9的天线装置的透视图。图62示出了根据例B9的天线装置的详细状况的透视图。例B9对应于上述实施例十二。为了简单起见,在评估基片B101(100毫米×50毫米)上配置长方体(19毫米×19毫米×6毫米)形的由介电材料形成的基体B401,所述评估基片B101是按长方形的便携式电话的安装基片建模的,评估基片B101的整个表面由接地区域B103形成。此外,沿基体B401的上表面的棱线制备具有约0.5毫米的线宽度的长方形(19毫米×19毫米)的回路形元件B11。
基体B401相对于基片B101配置在基片的一个短边的中间部分,其方式是基体B401的一个侧面恰好在基片B101的短边之上。在基体B401的上表面上形成的回路形元件B11中,位于基片B101内部的发射导体的中间部分是电力接收部。第一传输线B61和第二传输线B81配置为靠近电力接收部。为了调整频率,回路形元件B11形成为对与基片B101的短边平行的部分具有0.58毫米的线宽度,对与基片B101的长边平行的部分具有0.5毫米的线宽度。
第一馈电部B21是在基片B101上形成的,并通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B22连接到电力接收部附近,在那里与第一传输线B61相连接。将确保匹配的并联匹配部件B187和串联匹配部件B188插入在基片B101上形成的传输线路B22和第一传输线B61之间的连接部分。
第一传输线B61形成了大体上为C形的线路,所述线路从连接到串联匹配部件B188的连接部分开始、相对于基片表面在高度方向上延伸2毫米、然后平行于电力接收部的发射导体延伸5毫米、然后再向着基片表面延伸2毫米并接地到基片B101的接地区域B103。C形的线路的中间部分和电力接收部彼此接近,其间的距离在高度方向上是4毫米,在基片的纵向方向上是3毫米。
另一方面,第二馈电部B41是在基片表面上形成的,并通过在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42连接到电力接收部附近,在那里与第二传输线B81相连接。将确保匹配的串联匹配部件B288和并联匹配部件B287插入在基片B101上形成的50欧姆的传输线路B42和第二传输线B81之间的连接部分。
第二传输线形成了一个在基体B401的侧面上形成的线路,所述线路从连接到串联匹配部件B288的连接部分开始、在高度方向上延伸5毫米并形成开放端。开放端和电力接收部彼此接近,其间的距离在高度方向上是3.5毫米。
图63示出了根据例B9的天线装置的电气特性。图63示出了从第一馈电部B21看到的反射(回波损耗)特性141、从第二馈电部B41看到的反射(回波损耗)特性142i、传输(隔离)特性143i以及从第一馈电部B21馈电的无线电波的发射效率144i和从第二馈电部B41馈电的无线电波的发射效率145i。在从第一馈电部和第二馈电部激励的情况下的共振频率分别为约2.56GHz。两个馈电部以相同的频率运作。确保了第一馈电部B21有约5.2%的带宽,第二馈电部B41有约3.5%的带宽。从隔离特性143i可知,确保了在两个馈电部之间即在第一馈电部B21和第二馈电部B41之间在工作频率附近的从2.45GHz到2.7GHz的范围内有约-15dB或更小的良好的隔离。
得到了良好的发射特性,诸如从第一馈电部馈电的无线电波的发射效率144i具有-1.5dB的最大值和从第二馈电部馈电的无线电波的发射效率145i具有-2.3dB的最大值。
Claims (16)
1.一种天线装置,包括:
回路形元件,所述回路形元件发射至少波长λ的无线电波,具有m×λ的电长度;
第一馈电部,所述第一馈电部使用用来发射所述无线电波的第一电信号、通过电压或电流耦合激发所述回路形元件;以及
第二馈电部,所述第二馈电部在以所述第一馈电部作为腹点而形成并基于所述第一电信号的驻波的节点部分、使用用来发射波长为λ/(2×p-1)的无线电波的第二电信号、通过与所述第一馈电部相同类型的耦合方法激发所述回路形元件(在这里,m和p是自然数)。
2.如权利要求1所述的天线装置,其中所述第一馈电部和所述第二馈电部的进行电压耦合的馈电部具有配置为与所述回路形元件相对的电容耦合电极,并从所述电容耦合电极的中间部位进行馈电。
3.一种天线装置,包括:
回路形元件,所述回路形元件发射至少波长λ的无线电波,具有m×λ的电长度;
第一馈电部,所述第一馈电部使用用来发射所述无线电波的第一电信号、通过电压或电流耦合激发所述回路形元件;以及
第二馈电部,所述第二馈电部在以所述第一馈电部作为腹点而形成并基于所述第一电信号的驻波的腹点部分、使用用来发射波长为λ/q的无线电波的第二电信号、通过与所述第一馈电部不同的类型的耦合方法激发所述回路形元件(在这里,m和q是自然数)。
4.如权利要求3所述的天线装置,其中构成所述第一馈电部和所述第二馈电部的电极夹着所述回路形元件被设置在相反侧。
5.如权利要求3所述的天线装置,其中所述第一馈电部和所述第二馈电部中的一个、进行电压耦合的馈电部具有配置为与所述回路形元件相对的电容耦合电极,并从所述电容耦合电极的中间部位进行馈电。
6.一种天线装置,包括:
有接地区域的基片;
配置在所述基片上的第一馈电部和第二馈电部;
回路形元件;以及
第一传输线和第二传输线,其中
所述回路形元件具有
配置为接近所述第一传输线和所述第二传输线的电力接收部,
特征阻抗调整部,以及
包括所述电力接收部在内的对应于第一平面呈平面对称的形状,所述第一平面在所述电力接收部与所述回路形元件垂直,
所述第一传输线从所述第一馈电部延伸,通过所述电力接收部的附近,具有一个接地到所述接地区域的前端,
所述第二传输线从所述第二馈电部延伸,具有一个在所述电力接收部附近成为开放端的前端。
7.如权利要求6所述的天线装置,其中所述回路形元件具有折叠的形状。
8.如权利要求6所述的天线装置,其中所述第一传输线、所述第二传输线和所述回路形元件中的至少一个的导体的一部分是由所述基片上的导体图案形成的。
9.如权利要求8所述的天线装置,其中
所述基片有至少为两层的电极结构,
所述第一传输线的至少一部分是在所述基片的所述层中的任意一个层上形成的,
所述第二传输线的至少一部分是在与所述在其上有所述第一传输线的一部分形成的层不同的一个层上形成的。
10.如权利要求6所述的天线装置,其中
在所述基片上有一个由电介质材料或磁性材料形成的、基本上为长方体形状的基体,
所述回路形元件是在所述基体的表面上形成的。
11.如权利要求10所述的天线装置,其中
所述基片在沿其至少一个边上具有非接地区域,
所述基体被配置在所述基片的非接地区域上。
12.如权利要求11所述的天线装置,其中
所述基体被配置为与所述接地区域和所述非接地区域间的边界线平行,并包括:
含有与所述边界线平行的一个边的第一表面;
与所述第一表面相对的第二表面;以及
含有与所述边界线平行的一个边并连接所述第一表面和所述第二表面的第三表面,
所述第一表面和所述第三表面是在第一边连接,
所述第二表面和所述第三表面是在第二边连接,
所述回路形元件包括:
沿所述第一表面的棱线形成的并且在所述第一边的基本上为中心的位置有第一间隔部的、基本上为C形的第一导体图案,以及
沿所述第二表面的棱线形成的并且在所述第二边的基本上为中心的位置有第二间隔部的、基本上为C形的第二导体图案,
所述第一导体图案的端部和所述第二导体图案的端部由在所述第三表面上形成的第一连接导体和第二连接导体连接,
在所述第一连接导体和所述第二连接导体之间有间隙。
13.如权利要求12所述的天线装置,其中
所述第一导体图案仅在所述第一表面上形成,
所述第二导体图案仅在所述第二表面上形成。
14.如权利要求12所述的天线装置,其中在所述回路形元件的相对的区域有容量调整部,所述相对的区域是由所述间隙、所述第一间隔部和所述第二间隔部而形成的。
15.如权利要求10所述的天线装置,其中所述第一传输线和所述第二传输线中的一个的至少一部分是在所述基体的表面上形成的。
16.如权利要求10所述的天线装置,其中所述第一传输线和所述第二传输线的一部分是在所述基体的表面上形成的。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110137677A (zh) * | 2018-02-09 | 2019-08-16 | Agc株式会社 | 车辆用窗玻璃及天线 |
CN113178698A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-07-27 | 昆山睿翔讯通通信技术有限公司 | 基于5g低频段的mimo天线结构及手持移动终端 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5979356B2 (ja) * | 2012-06-14 | 2016-08-24 | Tdk株式会社 | アンテナ装置 |
US10158178B2 (en) | 2013-11-06 | 2018-12-18 | Symbol Technologies, Llc | Low profile, antenna array for an RFID reader and method of making same |
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JP6508207B2 (ja) * | 2014-07-10 | 2019-05-08 | 日本電気株式会社 | アンテナ、アンテナアレイ及び無線通信装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004215061A (ja) * | 2003-01-07 | 2004-07-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 折り返しループアンテナ |
CN1610184A (zh) * | 2003-10-17 | 2005-04-27 | 汤姆森许可贸易公司 | 双频带平面天线 |
CN1697253A (zh) * | 2004-05-14 | 2005-11-16 | 广达电脑股份有限公司 | 多频隐藏式天线装置 |
JP2007324719A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Murata Mfg Co Ltd | 無線通信装置 |
CN101501927A (zh) * | 2006-04-27 | 2009-08-05 | 雷斯潘公司 | 基于异向材料结构的天线、设备和系统 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19982430B4 (de) * | 1998-01-13 | 2008-10-09 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Aperturantenne und Verfahren zur Einspeisung von elektrischer Leistung in eine Aperturantenne |
JP4297012B2 (ja) | 2003-12-10 | 2009-07-15 | パナソニック株式会社 | アンテナ |
JP4744411B2 (ja) | 2006-10-05 | 2011-08-10 | パナソニック株式会社 | Mimoアンテナおよび通信装置 |
JP2010233077A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Brother Ind Ltd | ループアンテナユニット |
JP2010239274A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Brother Ind Ltd | 1波長ループアンテナ |
-
2012
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- 2012-02-27 CN CN2012100466125A patent/CN102651498A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004215061A (ja) * | 2003-01-07 | 2004-07-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 折り返しループアンテナ |
CN1610184A (zh) * | 2003-10-17 | 2005-04-27 | 汤姆森许可贸易公司 | 双频带平面天线 |
CN1697253A (zh) * | 2004-05-14 | 2005-11-16 | 广达电脑股份有限公司 | 多频隐藏式天线装置 |
CN101501927A (zh) * | 2006-04-27 | 2009-08-05 | 雷斯潘公司 | 基于异向材料结构的天线、设备和系统 |
JP2007324719A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Murata Mfg Co Ltd | 無線通信装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110137677A (zh) * | 2018-02-09 | 2019-08-16 | Agc株式会社 | 车辆用窗玻璃及天线 |
CN110137677B (zh) * | 2018-02-09 | 2022-11-29 | Agc株式会社 | 车辆用窗玻璃及天线 |
CN113178698A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-07-27 | 昆山睿翔讯通通信技术有限公司 | 基于5g低频段的mimo天线结构及手持移动终端 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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