CN103098303A

CN103098303A - 天线装置

Info

Publication number: CN103098303A
Application number: CN2011800171207A
Authority: CN
Inventors: 滨边太一
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2031-12-08
Also published as: CN103098303B; JPWO2012124006A1; JP5374649B2; US20130038507A1; WO2012124006A1; US8976068B2

Abstract

一种天线装置。天线元件(7)被连接到供电电路(107)，天线元件(8)被连接到供电电路(108)。供电电路(107)的接地端子通过被连接到接地导体(63g)而接地。供电电路(108)的接地端子通过被连接到接地导体(62h)而接地。接地导体(11，12)之间夹设天线元件(7)的第1部分，接地导体(11，13)之间夹设天线元件(8)的第3部分。接地导体(11，12，13)通过跨接导体(14，15)而相互电连接。

Description

天线装置

技术领域

本发明涉及包括多个天线元件的天线装置、包括该天线装置的无线通信装置、以及包括该无线通信装置的电子设备。

背景技术

正在普及包括用于接收地面数字电视广播的广播信号等的广播信号的无线通信装置和用于显示所接收的广播信号的显示装置的便携式的电子设备。在这样的电子设备中，作为用于实现高灵敏度的接收的方法，正在使用将由多个天线元件接收的接收信号进行同相合成的合成分集方式等的自适应控制。此外，为了进行自适应控制，需要将多个天线元件设置在电子设备的壳体的内侧或者外侧，但是对于多个天线元件的形状和配置方法，提出了各种各样的方法(例如，参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-281906号公报。

发明概要

发明所要解决的技术问题

在上述那样的电子设备中，优选地，相对于各个方向，接收灵敏度高。但是，当为了在各个方向上提高电子设备的天线装置的增益而使用利用相同频带的电波的多个天线元件时，因天线元件间的电磁耦合，有时会产生来自其他的天线元件的信号混入，使通过使用各个天线元件而进行接收时的信号对噪声比降低，从而实质上使增益降低。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，其目的在于提供一种包括多个天线元件并且与现有技术相比能够实质上防止增益的降低的天线装置、包括该天线装置的无线通信装置、以及包括该无线通信装置的电子设备。

解决技术问题的手段

第1发明的天线装置，包括：

第1天线元件；

第2天线元件；以及

供电电路基板，其包括供电给上述第1天线元件的第1供电电路和供电给上述第2天线元件的第2供电电路，

所述天线装置的特征在于，

上述供电电路基板是包含第1接地导体和第2接地导体的多层基板，

上述第1供电电路的接地端子被连接到上述第1接地导体而接地，使得在通过上述第1天线元件来收发电波时，接地电流流到上述第1接地导体，

上述第2供电电路的接地端子被连接到上述第2接地导体而接地，使得在通过上述第2天线元件来收发电波时，接地电流流到上述第2接地导体。

上述天线装置，其特征在于，还包括用导体图案形成了上述第1和第2天线元件的绝缘基板，

上述第1天线元件包括：

第1部分，其具有与上述第1供电电路相连接的一端并且在规定的第1方向上延伸；和

第2部分，其具有与上述第1部分的另一端相连接的一端并且在规定的第2方向上延伸，

上述第2天线元件包括：

第3部分，其具有与上述第2供电电路相连接的一端并且在上述第1方向上延伸；和

第4部分，其具有与上述第3部分的另一端相连接的一端并且在规定的第3方向上延伸，

上述天线装置还包括在上述绝缘基板上的上述第1部分和上述第3部分之间所形成的第3接地导体。

此外，上述天线装置，其特征在于，还包括在上述绝缘基板上分别形成的第4接地导体和第5接地导体，

上述第3接地导体和上述第4接地导体被形成使得夹设上述第1部分，

上述第3接地导体和上述第5接地导体被形成使得夹设上述第3部分。

而且，在上述天线装置中，其特征在于，还包括用于将上述第3、第4和第5接地导体相互电连接的连接机构。

进一步地，在上述天线装置中，其特征在于，上述第1天线元件和上述第2天线元件实质上具有相同的谐振频率。

第2发明的无线通信装置，其特征在于，包括：上述天线装置；和使用上述天线装置来收发无线信号的无线通信电路。

第3发明的电子设备，其特征在于，包括：上述无线通信装置；和用于对上述无线信号中所包含的图像信号进行显示的显示装置。

发明效果

根据本发明的天线装置、无线通信装置、以及电子设备，由于第1供电电路的接地端子被连接到第1接地导体而接地，使得在通过第1天线元件来接收发送电波时接地电流流到第1接地导体，并且第2供电电路的接地端子被连接到第2接地导体而接地，使得在通过第2天线元件来接收发送电波时接地电流流到第2接地导体，因此能够使第1天线元件和第2天线元件弱耦合。因此，在第1和第2天线元件中，能够防止来自另一个天线元件的信号混入，能够实质地防止各个信号接收时的增益的降低。

附图说明

图1是表示从正面观察本发明实施方式的电子设备的外观的立体图。

图2是表示从背面观察图1的电子设备的外观的立体图。

图3是表示在图1的天线装置4的天线装置壳体内设置的绝缘基板5和供电电路基板6的俯视图。

图4是模式地表示图3的供电电路基板6的构成的分解立体图。

图5是图4的供电电路107和108的电路图。

图6是表示在本发明实施方式的第1变形例的天线装置4A的天线装置壳体内设置的绝缘基板5和供电电路基板6的俯视图。

图7是表示在本发明实施方式的第2变形例的天线装置4B的天线装置壳体内设置的绝缘基板5和供电电路基板6的俯视图。

具体实施方式

下面，参考附图，说明本发明的实施方式。而且，对于同样的构成要素赋予相同的标识。

图1是表示从正面观察本发明实施方式的电子设备的外观的立体图，图2是表示从背面观察图1的电子设备的外观的立体图。本实施方式的电子设备，是用于接收地面数字电视广播的频带(473MHz～767MHz)的电波的便携式的电视广播接收装置。在图1和图2中，本实施方式的电子设备构成为包括主体装置壳体1、支架2、显示装置3、以及天线装置4。

在图1和图2中，支架2由树脂形成，以立式状态支撑主体装置壳体1。此外，显示装置3是例如液晶显示装置或者有机EL(电致发光)显示装置，具有薄型的平板形状，被设置在主体装置壳体1的前面。而且，天线装置4能够转动地被轴支承在主体装置壳体1的背面。天线装置4是分集接收方式的天线装置，使用后面详细描述的多个天线元件7和8(参考图3)来接收地面数字电视广播的广播信号，放大各个接收信号而输出。

此外，在图1和图2中，用于控制电子设备整体的主基板被装入到主体装置壳体1的内部。具体地，主基板包括下述而构成：电源电路，将电源电压供给主基板上的各个电路；驱动电路，驱动显示装置3而显示图像；作为无线通信电路的调谐器，其对来自天线装置4的两个接收信号进行分集处理并合成为一个接收信号，并对合成后的接收信号中所包含的图像信号和声音信号进行输出；以及驱动电路，其驱动显示装置3，对来自调谐器的图像信号进行规定的图像处理，并将图像显示在显示装置3上。而且，主体装置壳体1内置：用于对来自调谐器的声音信号进行规定的处理和输出到喇叭的声音处理电路；图像信号和声音信号所用的记录装置和再现装置；以及用于降低由主基板等部件产生的热的散热用金属部材等部件。而且，天线装置4和上述的调谐器构成用于接收无线信号的无线通信装置。

图3是表示在图1的天线装置4的天线装置壳体(天线盖)内设置的绝缘基板5和供电电路基板6(匹配基板)的俯视图。在图3中，天线装置4包括下述而构成：由平板形状的丙烯树脂构成的绝缘基板5(天线板)；供电电路基板6；天线元件7和8；接地导体11、12、13；以及跨接导体14和15。这里，天线元件7和8、接地导体11、12、13被形成在绝缘基板5的上表面，跨接导体14和15被形成在绝缘基板5的下表面。而且，在本实施方式和其变形例中，如图3所示那样定义xyz坐标系。具体地，在图3中，将绝缘基板5的长度方向定义为x轴方向，将绝缘基板5上的与x轴正交的方向定义为y轴方向，将与绝缘基板5垂直的方向定义为z轴方向。

在图3中，绝缘基板5具有例如218mm×55mm的矩形形状，在一个长边上具有凹部5a。凹部5a被设置在天线装置4的天线装置壳体的主体壳体装置1所安装的部分上。此外，供电电路基板6被设置在凹部5a的下部。

在图3中，天线元件7是在绝缘基板5的上表面上作为由铜等金属构成的带状的导体图案而形成的单极天线。天线元件7具有：第1部分7a，其具有与供电电路基板6的供电电路107(参考图4)连接的一端并且在y轴的正的方向上延伸；第2部分7b，其具有与第1部分7a的另一端连接的一端并且在x轴的负的方向上延伸。如图3所示，第1部分7a和第2部分7b正交。

此外，在图3中，天线元件8是在绝缘基板5的上表面上作为由铜等金属构成的带状的导体图案而形成的单极天线。天线元件8具有：第3部分8a，其具有与供电电路基板6的供电电路108(参考图4)连接的一端并且在y轴的正的方向上延伸；第4部分8b，其具有与第3部分8a的另一端连接的一端并且在x轴的正的方向上延伸。如图3所示，第3部分8a和第4部分8b正交。

如图3所示，天线元件7和8相对于y轴具有对称的形状。也就是说，第1部分7a和第3部分8a是相互平行的且具有相同的长度。此外，第2部分7b和第4部分8b，从第1部分7a和第3部分8a的各自的另一端开始，分成左右而延伸。而且，天线元件7和8的各自的谐振频率被设定成与地面数字电视广播的频带(473MHz～767MHz)的实质上相同的谐振频率。

而且，在图3中，接地导体11是被形成为在第1部分7a和第3部分8a之间在y轴方向上延伸的带导体。这里，接地导体11具有与供电电路基板6的接地导体62g(参考图4)相连接的一端。此外，接地导体12是具有与供电电路基板6的接地导体62g(参考图4)相连接的一端、并且被形成为在图3中在天线元件7的第1部分7a的左侧在y轴方向上延伸的带导体。而且，接地导体13是具有与供电电路基板6的接地导体62g(参考图4)相连接的一端、并且被形成为在图3中在天线元件8的第3部分8a的右侧在y轴方向上延伸的带导体。第1部分7a、第3部分8a以及接地导体11、12和13是相互平行的，接地导体111和12之间夹设第1部分7a，接地导体11和13之间夹设第3部分8a。

此外，在图3中，接地导体12的另一端部、接地导体11的另一端部以及接地导体13的另一端部分别通过贯通绝缘基板5的过孔导体而在绝缘基板5的下表面延伸。然后，接地导体12的另一端部和接地导体11的另一端部经由跨接导体14被电连接，接地导体11的另一端部和接地导体13的另一端部经由跨接导体15被电连接。此外，跨接导体14和15不与天线元件7和8电连接。而且，跨接导体14和15例如是在绝缘基板5的下表面上被焊锡焊接的零欧姆的芯片电阻、金属线、或者金属薄带等电连接机构。

在图3中，天线元件7、8和接地导体11、12、13的各自宽度例如是3mm。此外，第1部分7a和第3部分8a的各自长度例如是45mm，第2部分7b和第4部分8b的各自长度例如是100mm。而且，接地导体12、13的各自长度是35mm，接地导体11的长度例如是55mm。

图4是模式地表示图3的供电电路基板6的构成的分解立体图。在图4中，供电电路基板6是包含层61、62、63和64的4层的多层配线基板。这里，层61包含在层61的上表面上所分别形成的导体焊盘611、612、613、614、615和在层61的上表面上所形成的供电电路108(天线电路)。此外，层62包含在层62的上表面上所形成的接地导体62g。而且，层63包含在层63的下表面上所形成的接地导体63g。进一步地，层64包含在层64的下表面上所形成的供电电路107(天线电路)。

此外，在图4中，接地导体12、天线元件7的第1部分7a、接地导体11、天线元件8的第3部分8a和接地导体13的各一端，分别经由弹簧71、72、73、74和75而被电连接到导体焊盘611、612、613、614、615。导体焊盘611经由过孔导体65被电连接到接地导体62g，导体焊盘613经由过孔导体67被电连接到接地导体62g，导体焊盘615经由过孔导体68被电连接到接地导体62g。导体焊盘612经由过孔导体66被连接到供电电路107，导体焊盘614经由配线导体被电连接到供电电路108。

即，在图4中，天线元件7经由弹簧72、导体焊盘612和过孔导体66被连接到供电电路107，天线元件8经由弹簧74、导体焊盘614被连接到供电电路108。接地导体11经由弹簧73、导体焊盘613和过孔导体67被连接到接地导体62g，接地导体12经由弹簧71、导体焊盘611和过孔导体65被连接到接地导体62g，接地导体13经由弹簧75、导体焊盘615和过孔导体68被连接到接地导体62g。

图5是图4的供电电路107和108的电路图。在图5中，供电电路107构成为包括阻抗匹配电路71、放大电路76、在阻抗匹配电路71和放大电路76之间所连接的耦合电容器81。阻抗匹配电路71是包括电感72和73、电容器74和75的LC电路。而且，放大电路76构成为包括运算放大器77、电感78、电容器79和80。供电电路107的接地端子通过与接地导体63g连接而接地。由天线元件7所接收的接收信号经由阻抗匹配电路71和放大电路76而被输出到上述的调谐器。

此外，在图5中，供电电路108构成为包括阻抗匹配电路41、放大电路46、在阻抗匹配电路41和放大电路46之间所连接的耦合电容器51。阻抗匹配电路41是包括电感42和43、电容器44和45的LC电路。而且，放大电路46构成为包括运算放大器47、电感48、电容器49和50。供电电路108的接地端子通过与接地导体62g连接而接地。由天线元件8所接收的接收信号经由阻抗匹配电路41和放大电路46而被输出到上述的调谐器。

在如上述说明那样构成的天线装置4中，如图4所示，供电电路107的接地端子通过与接地导体63g连接而接地，另一方面，供电电路108的接地端子通过与接地导体62g连接而接地。因此，在通过天线元件7接收电波时，由天线元件7所接收的接收信号被输出到供电电路107，伴随天线元件7的接收动作而发生的接地电流流到接地导体63g。另一方面，在通过天线元件78接收电波时，由天线元件8所接收的接收信号被输出到供电电路108，伴随天线元件8的接收动作而发生的接地电流流到接地导体62g。因此，在天线元件7和8的各自接收动作时，由于接地电流分别流到另外的接地导体63g和62g，因此天线元件7和8的耦合状态变成弱耦合状态。因此，根据本实施方式的天线装置4，与伴随天线元件7和8的接收动作而发生的接地电流流到相同的接地导体的情况相比，能够防止来自另一方的天线元件的信号混入，能够实质地防止由天线元件7和8引起的各个信号接收时的增益的降低。

此外，本实施方式的天线装置4由于包括接地导体11，因此能够使天线元件7和8弱耦合。因此，与没有接地导体11的情况相比，能够抑制伴随天线元件7和8的耦合的增益的降低。能够使天线7和8之间的距离变小，能够使天线装置4小型化。天线装置4由于包括接地导体12和13，因此能够防止天线元件7和8与电子设备的其他的导体进行电磁耦合，能够防止天线元件7和8的增益的降低。

而且，本实施方式的天线装置4，由于包括用于将接地导体11和12进行电连接的跨接导体14以及用于将接地导体11和13进行电连接的跨接导体15，因此与没有跨接导体14和15的情况相比，使接地导体11、12、13的接地电位成为公共且稳定，能够防止天线元件7和8与电子设备的其他的导体进行电磁耦合，能够防止天线元件7和8的增益的降低。

而且，根据本实施方式的天线装置4，天线元件7由于包括第1部分7a，因此能够确保接地导体63g和第2部分7b之间的距离。天线元件8由于包括第3部分8a，因此能够确保接地导体62g和第4部分8b之间的距离。而且，由于形成第2部分7b和第4部分8b使得从第1部分7a和第3部分8a的各自的另一端而分成左右，因此能够使天线元件7和8之间的耦合程度变小。

根据本实施方式的电子设备，由于包括天线装置4，因此与现有技术相比，能够以更高的灵敏度接收地面数字电视广播。

第1变形例

尽管在上述的实施方式中，天线装置4构成为包括接地导体11、12、13和跨接导体14、15，但是本发明不限于此。图6是表示在本发明实施方式的第1变形例的天线装置4A的天线装置壳体内设置的绝缘基板5和供电电路基板6的俯视图。本变形例的天线装置4A，与实施方式的天线装置4(参考图3)相比，差异仅在于不包括跨接导体14和15。

根据本变形例的天线装置4A，由于包括接地导体11，因此能够使天线元件7和8弱耦合。因此，与没有接地导体11的情况比较，能够抑制伴随天线元件7和8的耦合的增益的降低。能够使天线元件7和8之间的距离变小，能够使天线装置4小型化。此外，由于包括接地导体12、13，因此能够防止天线元件7和8与电子设备的其他的导体进行电磁耦合，能够防止天线元件7和8的增益的降低。

第2变形例

图7是表示在本发明第1实施方式的第2变形例的天线装置4B的天线装置壳体内设置的绝缘基板5和供电电路基板6的俯视图。本变形例的天线装置4A，与实施方式的天线装置4(参考图3)相比，差异仅在于不包括接地导体12、13和跨接导体14、15。根据本变形例的天线装置4B，由于包括接地导体11，因此能够使天线元件7和8弱耦合。因此，与没有接地导体11的情况比较，能够抑制伴随天线元件7和8的耦合的增益的降低。能够使天线元件7和8之间的距离变小，能够使天线装置4小型化。

而且，如实施方式的天线装置4那样，在包括了接地导体11、12、13和跨接导体14、15当中的全部导体时，最能够防止天线元件7和8的增益的降低。

此外，尽管在上述实施方式和其变形例中，天线装置4、4A、4B无线接收地面数字电视广播的频带的电波，但是本发明不局限于此，还可以无线发送来自无线发送电路的高频信号。此外，尽管在上述实施方式和其变形例中，以作为用于接收地面数字电视广播的频带的电波的便携式的电视广播接收装置的电子设备为例子说明了本发明，但是本发明不局限于此，还能够适用于包括天线装置4、4A、或者4B和使用天线装置4、4A、或者4B来接收发送无线信号的无线通信电路的无线通信装置。本发明能够适用于包括上述的无线通信装置和对通过该无线通信装置接收的无线信号所包含的图像信号进行显示的显示装置的便携式电话机等的电子设备。

产业上的可利用性

如以上说明的，根据本发明的天线装置、无线通信装置、以及电子设备，由于第1供电电路的接地端子被连接到第1接地导体而接地，使得在通过第1天线元件来接收发送电波时接地电流流到第1接地导体，并且第2供电电路的接地端子被连接到第2接地导体而接地，使得在通过第2天线元件来接收发送电波时接地电流流到第2接地导体，因此能够使第1天线元件和第2天线元件弱耦合。因此，在第1和第2天线元件中，能够防止来自另一个天线元件的信号混入，能够实质地防止各个信号接收时的增益的降低。

附图标识说明

1 主体装置壳体

2 支架

3 显示装置

4、4A、4B 天线装置

5 绝缘基板

5a 凹部

6 供电电路基板

7、8 天线元件

7a 第1部分

7b 第2部分

8a 第3部分

8b 第4部分

11、12、13 接地导体

14、15 跨接导体

61、62、63、64 层

62g、63g 接地导体

65、66、67 过孔导体

71、72、73、74、75 导体焊盘

107、108 供电电路

611、612、613、614、615 弹簧

Claims

1.一种天线装置，包括：

第1天线元件；

第2天线元件；以及

在上述天线装置中，

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，

上述天线装置还包括用导体图案形成了上述第1和第2天线元件的绝缘基板，

上述第1天线元件包括：

上述第2天线元件包括：

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，

上述天线装置还包括在上述绝缘基板上分别形成的第4接地导体和第5接地导体，

上述第3接地导体和上述第4接地导体被形成为夹设上述第1部分，

上述第3接地导体和上述第5接地导体被形成为夹设上述第3部分。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，

还包括用于将上述第3、第4和第5接地导体相互电连接的连接机构。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的天线装置，其特征在于，

上述第1天线元件和上述第2天线元件实质上具有相同的谐振频率。

6.一种无线通信装置，包括：

权利要求1至5中的任一项所述的天线装置；和

使用上述天线装置来收发无线信号的无线通信电路。

7.一种电子设备，包括：

权利要求6所述的无线通信装置；和

用于对上述无线信号中所包含的图像信号进行显示的显示装置。