CN102834971A

CN102834971A - 天线装置及显示装置

Info

Publication number: CN102834971A
Application number: CN2011800183914A
Authority: CN
Inventors: 滨边太一
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2031-07-05
Also published as: US20120280887A1; CN102834971B; US8766871B2; WO2012004977A1; JPWO2012004977A1; JP5423895B2

Abstract

本发明提供一种天线装置和显示装置，该天线装置在绝缘性的基材(190)上配置了第1单极天线(110)和第2单极天线(120)，第1单极天线(110)及第2单极天线(120)具有从连接于第1供电部(180)的供电端起在相同的方向上延伸的第1部分、和从第1部分起分别向左右分开延伸的第2部分，且在第1单极天线(110)的第1部分与第2单极天线(120)的第1部分之间配置了第1无源元件(130)。

Description

天线装置及显示装置

技术领域

本申请公开的技术涉及具有多个天线的天线装置、及具备天线装置的显示装置。

背景技术

能够接收地面波数字广播(terrestrial digital broadcasting signal)等、且可携带的显示装置越来越普及。在这些显示装置中，在构成装置的壳体的内侧或者外侧，需要装配用来接收广播电波的天线。特别是作为实现高灵敏度的接收的方法，采用具备多个天线的分集方式(diversity method)。此外，对于使多个天线形成何种形状并且如何进行装配，进行了各种研究(例如参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2005-347882号公报

专利文献2：JP特开2007-281906号公报

专利文献3：JP特开2008-124865号公报

发明内容

在此公开的技术是在绝缘性的基材上配置了第1单极天线和第2单极天线的天线装置，该天线装置构成为：第1单极天线及第2单极天线具有从连接于供电部的供电端起在相同的方向上延伸的第1部分、和从第1部分起分别向左右分开延伸的第2部分，且在第1单极天线的第1部分与第2单极天线的第1部分之间配置了无源元件。

根据该结构，能够提供一种将同一频带的多个天线配置成彼此松散耦合、且靠近的天线装置、以及具备该天线装置的显示装置。

附图说明

图1A是表示显示装置的外观的立体图。

图1B是显示装置的侧视图。

图2是表示天线装置的结构的图。

图3是表示第1单极天线、第2单极天线的结构的图。

图4是表示第1单极天线、第2单极天线的结构的图。

图5是表示供电部的结构的图。

图6是表示第3单极天线、第4单极天线的结构的图。

图7A是表示各天线的水平偏振波的辐射图案的图。

图7B是表示各天线的水平偏振波的辐射图案的图。

图7C是表示各天线的水平偏振波的辐射图案的图。

图7D是表示各天线的水平偏振波的辐射图案的图。

图8A是表示变形例的图。

图8B是表示其他变形例的图。

具体实施方式

利用附图说明具备一实施方式涉及的天线装置的显示装置。

首先，说明本实施方式涉及的显示装置1的结构。图1A是表示显示装置1的外观的立体图。图1B是显示装置1的侧视图。

显示装置1包括：天线装置10、作为显示器的LCD(Liquid CrystalDisplay)20、收纳各种电路的主体30、支撑部件40。再者，在本实施方式中，将LCD20的图像显示画面的水平方向设为x轴，将显示装置1的铅垂方向设为z轴，将与x轴、z轴正交的方向设为y轴。此外，将LCD20的图像显示面的主视右向设为x轴的正向，将图像显示面的主视左向设为x轴的负向。此外，将显示装置1的铅垂方向朝上设为z轴的正向，将铅垂方向朝鲜设为z轴的负向。此外，将LCD20的图像显示面侧的方向设为y轴的负向，将与图像显示面相反一侧的方向设为y轴的正向。

LCD20在y轴的负向上具有图像显示面，可放映出影像。LCD20具有从图像显示面的背面侧包围的金属框架(未图示)。LCD20位于主体30的前面侧。再者，LCD20是显示器的一例。例如，也可以使用有机EL显不器等。

主体30具有由树脂材料构成的外装壳体。主体30在外装壳体内具有电路基板等(未图示)，该电路基板具备用来接收地面数字广播的调谐器电路。主体30将天线装置10接收的电信号传送至调谐器电路(未图示)，取出期望的影像数据。主体30将所取出的影像数据发送至LCD20，使LCD20显示图像。此外，主体30在外装筐体内部还具有电源电路、声音电路、记录装置、再生装置、用于降低电路基板等产生的热量的散热用金属部件(都未图示)等等。

支撑部件40主要由树脂材料构成。支撑部件40可转动地被固定在主体30上。此外，支撑部件40按照使LCD20及主体30站立设置的方式进行支撑。支撑部件40的内部具有供电部和天线。对于支撑部件40的详细内容在后面叙述。

天线装置10在一片基材上具备多个天线，具有大致矩形板状的形状。天线装置10在矩形形状的一端边部分具备连接各天线的供电端的供电部。天线装置10中设置供电部一侧即支撑端A(参照图2)被安装于主体30的背面。天线装置10按照可转动的方式安装于LCD20的背面侧。

在本实施方式中，天线装置10以可转动的方式安装于主体30的背面。更为详细而言，天线装置10能够以支撑部分为支点在y-z平面内转动。由此，观众能够适当地调整天线装置10的朝向。再者，如图1B所示，在本实施方式的显示装置1中，在使用显示装置1时，在使天线装置10转动至大致水平方向时能够更好地接收电波(图1B的θ＝90度的位置为水平方向)。此时，LCD20的图像显示面朝向与天线装置10相反一侧。再者，图中θ是相对于铅垂方向的y-z平面内的倾斜角。

接下来，利用图2详细说明天线装置10的结构。图2是表示天线装置10的结构的图。再者，在以下的说明中，为了方便说明，假定天线装置10的主面位于与x-y平面平行的方向(图1B的θ＝90度)来进行说明。

在天线装置10中，第1单极(monopole)天线110、第2单极天线120、第1无源元件130、第2无源元件140、第3无源元件150是在由丙烯酸树脂等构成的平板形状的绝缘性的基材190上由铜等金属的规定形状的图案所形成的。此外，天线装置10在绝缘性的基材190的端部具备作为第1供电部的供电部180。第1单极天线110、第2单极天线120各自的供电端与供电部180连接。

作为各天线110、120与供电部180之间连接的方法，例如使用弹簧等连接各天线110、120的供电端和供电部180的端子即可。作为各无源元件130、140、150与供电部180之间连接的方法，例如使用弹簧等连接各天线的供电端和供电部180的端子即可。在本实施方式中，构成第1单极天线110、第2单极天线120、第1无源元件130、第2无源元件140、第3无源元件150的导体图案的宽度为3mm，以一定的宽度形成。

此外，天线装置10具备对第1无源元件130和第2无源元件140的端部进行连接的跳接电阻(jumper resistor)160。再有，天线装置10还具备对第1无源元件130和第3无源元件150的端部进行连接的跳接电阻170。这些的跳接电阻160、170是用于使无源元件彼此导通的零欧姆的片状电阻。跳接电阻160、170与第1单极天线110以及第2单极天线120不连接。

即，跳接电阻160、170被设置成绝缘地跨过第1单极天线110及第2单极天线120。在基材190的与形成第1单极天线110、第2单极天线120、第1无源元件130、第2无源元件140及第3无源元件150的面相反一侧的面，通过焊接等安装跳接电阻160、170。

此时，以贯通基材190的方式，形成对跳接电阻160、170的端子和各无源元件进行连接的导体通孔(conductor via)。再者，跳接电阻160、170分别是第1连接部件和第2连接部件的一例。例如，既可以是金属线等，也可以是金属箔带。只要是使各无源元件间导通的部件即可。

在此，第1单极天线110、第2单极天线120、第1无源元件130、第2无源元件140、第3无源元件150例如能够通过金属图案的印刷、金属膜的贴附、金属线的贴附、或者金属的蚀刻等来形成。基材190例如由丙烯酸材料构成，在本实施方式中，基材190的外形是218mm×55mm的大致矩形的平板形状，是具有安置供电部180的凹部的形状。供电部180也可以与基材190一体地设置。

图3是表示第1单极天线110、第2单极天线120的详细结构的图。第1单极天线110由从连接于供电部180的供电端向y轴方向延伸的第1部分111、从第1部分111向x轴的负方向弯曲而延伸的第2部分112构成。第2单极天线120由从连接于供电部180的供电端向y轴方向延伸的第1部分121、从第1部分121向x轴的正方向弯曲而延伸的第2部分122构成。

即，第1单极天线110的第1部分111从连接于供电部180的供电端在基材190的短边方向(第1方向)上延伸。第2单极天线120的第1部分121从连接于供电部180的供电端在基材190的短边方向(第1方向)上延伸。再者，所谓“在短边方向上延伸”或者“在长边方向上延伸”表示各元件主要延伸的方向，也包含部分地弯曲的情况。第1单极天线110的第1部分111、第2单极天线120的第1部分121在彼此对置的状态下延伸。

此外，第1单极天线110的第1部分111与第2部分112正交，第2单极天线120的第1部分121与第2部分122正交。

第1单极天线110的第1部分111与第2单极天线120的第1部分121平行地配置。第1单极天线110的第1部分111的尺寸为45mm。此外，第2单极天线120的第1部分121的尺寸为45mm。

第1单极天线110的第2部分112，在第1单极天线110的第1部分111的与供电部180相反一侧的端部向x轴的负向弯曲90度，延伸100mm。

即，第1单极天线110具有从连接于供电部180的供电端在相同方向上延伸的第1部分111、从该第1部分111分别向左右分开延伸的第2部分112。

第2单极天线120的第2部分122，在第2单极天线120的第1部分121的与供电部180相反一侧的端部向x轴的正向弯曲90度，延伸100mm。

即，第2单极天线120具有从连接于供电部180的供电端在相同方向上延伸的第1部分121、从该第1部分121分别向左右分开延伸的第2部分122。

再者，第1单极天线110和第2单极天线120是使地面数字广播频带(473MHz～767MHz)成为期望的使用频带的天线。

接下来，利用图4说明第1无源元件130、第2无源元件140、及第3无源元件150。第1无源元件130、第2无源元件140及第3无源元件150，按照与第1单极天线110的第1部分111、第2单极天线120的第1部分121并行的方式设置在基材190上。

首先，说明第1无源元件130。第1无源元件130从连接于供电部180的接地层的接地端在基材190的短边方向(第1方向)上延伸。第1无源元件130被配置成在第1单极天线110的第1部分111与第2单极天线120的第1部分121之间延伸。第1无源元件130从供电部180起在y轴的正向上延伸45mm。

接下来，说明第2无源元件140、第3无源元件150。第2无源元件140从连接于供电部180的接地层的接地端起在基材190的短边方向(第1方向)上延伸。第2无源元件140按照在与第1无源元件130之间夹着第1单极天线110的第1部分111的方式形成在基材190。第2无源元件140从供电部180起在y轴的正向上延伸35mm。

第3无源元件150从连接于供电部180的接地层的接地端起在基材190的短边方向(第1方向)上延伸。第3无源元件150按照在与第1无源元件130之间夹着第2单极天线120的第1部分121的方式形成在基材190。第3无源元件150从供电部180起在y轴的正向上延伸35mm。

接下来，利用图5说明供电部180。图5是表示供电部180的结构的示意图。

供电部180由具有导电层和电介质层的单一的2层基板形成。供电部180安装了匹配电路、LNA(Low Noise Amplifer)电路(未图示)。此外，供电部180连接第1单极天线110、第2单极天线120的各供电端。供电部180在导电层形成了连接第1无源元件130、第2无源元件140及第3无源元件150的接地区域181(接地层)。接地区域181是提供相对于第1单极天线110和第2单极天线120的电气上的接地电位的导电图案。

接地区域181在第1单极天线110的第2部分112及第2单极天线120的第2部分122延伸的方向(在本实施方式中为x轴的方向)上延伸。

接下来，利用图6详细说明支撑部件40的结构。

支撑部件40在由树脂材料构成的外装400的内部具备第3单极天线410、第4单极天线420、作为第2供电部的供电部430。图6中以虚线表示外装400，以实线表示内置的第3单极天线410、第4单极天线420及供电部430。

第3单极天线410及第4单极天线420分别具有从连接于供电部430的供电端起彼此在同一方向上延伸的第1部分411、421。此外，第3单极天线410及第4单极天线420分别具有从第1部分411、412起分别在彼此相对的方向上延伸的第2部分412、422。

在本实施方式中，第3单极天线410由从供电部430起延伸45mm的第1部分411、从第1部分411的端部起向x轴的正向弯曲90度之后延伸100mm的第2部分412构成。第4单极天线420由从供电部430起延伸45mm的第1部分421、从第1部分421的端部起向x轴的负向弯曲90度之后延伸100mm的第2部422构成。

图7A～图7D是表示从z轴的正方向侧观察显示装置1时的各天线的水平偏振波的辐射图案的图。再者，图7A～图7D的辐射图案表示天线装置10与z轴所成的角为90度(图1B的θ＝90度)的情况。此外，图7A～图7D中的各图的中心与显示装置1的中心一致。

图7A表示第1单极天线110的辐射图案。第1单极天线110在显示装置1的背面方向(y轴的正向)、显示装置1的φ45°方向上具有较高的增益。在此，

是图7A所示的角度，是在x-y平面内以x轴的负方向为基准(0度)时的角度。

图7B表示第2单极天线120的辐射图案。第2单极天线120在显示装置1的背面方向(y轴的正向)、显示装置1的φ135°方向上具有较高的增益。

图7C表示第3单极天线410的辐射图案。第3单极天线410在显示装置1的φ315°方向上具有较高的增益。

图7D表示第4单极天线420的辐射图案。第4单极天线420在显示装置1的φ225°方向上具有较高的增益。

这样，在天线装置10中，第1单极天线110和第2单极天线120分别在不同的方向上具有较强的定向性。因此，能够抑制因第1单极天线110和第2单极天线120的耦合引起的增益下降。

此外，在显示装置1中，第1单极天线110、第2单极天线120、第3单极天线410、第4单极天线420分别在不同的方向上具有较强的定向性。因此，能够降低第1单极天110、第2单极天线120、第3单极天线410、和第4单极天线420的耦合。作为结果，能够抑制增益的下降。

再者，在本实施方式中，天线装置10具备跳接电阻160、170、第2无源元件140、第3无源元件150，但这些未必是必需的要素。例如，也可以如图8A的天线装置11所示，是不具有图2所示的跳接电阻160、170的结构，还可以如图8B的天线装置12所示，是不具有图2所示的跳接电阻160、170、第2无源元件140及第3无源元件150的结构。即便是这些的结构，通过具备第1无源元件130，也能够降低因第1单极天线110与第2单极天线50的耦合引起的增益下降。其中，如本实施方式所示那样具备跳接电阻160、170、第2无源元件140、第3无源元件150，则能够进一步抑制增益的下降。

如以上，本实施方式涉及的显示装置1具备的天线装置10具备：供电部180；形成了第1单极天线110、第2单极天线120、第1无源元件130的基材190。并且，第1单极天线110及第2单极天线120分别具有从连接于供电部180的供电端起在同一方向上延伸的第1部分111、121。此外，第1单极天线110及第2单极天线120分别具有从第1部分111、121起分别向左右分开延伸的第2部分112、122。第1无源元件130配置在第1单极天线110的第1部分111与第2单极天线120的第1部分121之间。

由此，通过存在第1部分111、121，从而第2部分112、122能够从供电部180侧分离规定距离之后向左右分开，能够确保与在供电部180侧存在的接地之间的距离，能够降低耦合。此外，通过存在第1无源元件130，从而能够将作为同一频带天线的第1单极天线110和第2单极天线120配置成彼此松散耦合(loosely coupled)、且靠近。

此外，天线装置10具备：按照在与第1无源元件130之间夹着第1单极天线110的第1部分111的方式形成于基材190的第2无源元件140；按照在与第1无源元件130之间夹着第2单极天线120的第1部分121的方式形成于基材190的第3无源元件150。

由此，能够进一步降低第1部分111、121与其他部分耦合，能够进一步提高天线装置10的增益。

此外，天线装置10具备使第1无源元件130、第2无源元件140电连接的跳接电阻160、使第1无源元件130、第3无源元件150电连接的跳接电阻170。

由此，能够使各无源元件的接地电位稳定化，能够进一步降低第1部分111、121与其他部分耦合。作为结果，能够进一步提高天线装置10的增益。

此外，在天线装置10中，供电部180具有在基板上形成的接地层181。接地层181在第1单极天线110的第2部分112及第2单极天线120的第2部分122延伸的方向上延伸。

由此，由于接地层181中流过的电流在与各单极天线的第2部分112相同的方向上流动，因此能够形成进一步提高了水平偏振波分量的天线。此外，当接地层181变大时，能够使接地电位更加稳定。

本发明并不限定于以上的实施方式，能够进行各种变更，这些变更当然也包含在本发明的范围内。

产业上的可利用性

在此公开的技术适合于具有多个天线装置的设备的高灵敏度化。

符号说明：

1 显示装置

10、11、12 天线装置

20 LCD

30 主体

40 支撑部件

110 第1偶极天线

111 第1部分

112 第2部分

120 第2偶极天线

121 第1部分

122 第2部分

130 第1无源元件

140 第2无源元件

150 第3无源元件

160、170 跳接电阻

180 供电部

190 基材

400 外装

410 第3单极天线

411 第1部分

412 第2部分

420 第4单极天线

421 第1部分

422 第2部分

430 供电部

Claims

1.一种天线装置，其在绝缘性的基材上配置了第1单极天线和第2单极天线，其中，

所述第1单极天线及所述第2单极天线具有从连接于供电部的供电端起在相同的方向上延伸的第1部分、和从所述第1部分起分别向左右分开延伸的第2部分，且在所述第1单极天线的第1部分与所述第2单极天线的第1部分之间配置了无源元件。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，

所述第1单极天线的第1部分及所述第2单极天线的第1部分是被所述第1单极天线与所述第2单极天线的第1部分之间配置的所述无源元件、和在所述第1部分的外侧配置的其他无源元件夹着的结构。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其中，

在所述第1单极天线与所述第2单极天线的第1部分之间配置的所述无源元件、和在所述第1部分的外侧配置的其他无源元件，通过连接部件进行电连接。

4.一种显示装置，其具备：

天线装置，其在绝缘性的基材上配置了第1单极天线和第2单极天线；

主体，其具有将由所述天线装置接收到的电波变换为电信号的电路；和

显示器，其接收来自所述主体的所述电信号来显示图像，其中，

所述天线装置的所述第1单极天线及所述第2单极天线具有从连接于供电部的供电端起在相同的方向上延伸的第1部分、和从所述第1部分起分别向左右分开延伸的第2部分，且在所述第1单极天线的第1部分与所述第2单极天线的第1部分之间配置了无源元件。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，

6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，