CN105164856B - 天线装置用基板及天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及一种能够弹性地调整多谐振化的各谐振频率、且可实现小型化和薄型化的天线装置用基板及天线装置。本发明的天线装置用基板具备基板主体和在基板主体上分别以金属箔形成图案的第1单元(EL1)～第4单元(EL4)及接地面(GND)，第1单元(EL1)在基端设置有馈电点(FP)，并且具有天线元件(AT)而延伸，第2单元(EL2)的基端连接于第1单元而延伸，第3单元在基端连接有馈电点而延伸，第4单元的基端连接于第3单元而延伸，第1单元至第4单元的各单元以能够分别产生邻接的单元彼此之间的寄生电容和与接地面之间的寄生电容的方式，相对于邻接的单元及接地面隔开间隔而延伸。

Description

天线装置用基板及天线装置

技术领域

本发明涉及一种可实现多谐振化的天线装置用基板及天线装置。

背景技术

以往，在通信设备中，为了对天线的谐振频率进行多谐振化，提出一种使具备辐射电极和电介质块的天线，或者使用了开关及控制电压源的天线装置。例如，作为关于电介质块的现有技术，在专利文献1中提出一种复合天线，该复合天线通过在树脂成型体上形成辐射电极，并且利用粘结剂使电介质块一体化，从而获得高效率。

并且，作为使用了开关及控制电压源的现有技术，在专利文献2中提出一种天线装置，该天线装置具备：第1辐射电极；第2辐射电极；及开关，介设于第1辐射电极的中途部与第2辐射电极的基端部之间，并用于使第2辐射电极与第1辐射电极电连接或电断开。

专利文献1：日本专利公开2010-81000号公报

专利文献2：日本专利公开2010-166287号公报。

然而，在上述现有技术中仍存在以下问题。

即，如专利文献1中所记载的关于电介质块的技术中使用的是激励辐射电极的电介质块，在每一个设备中需要电介质块、辐射电极图案等的设计，根据该设计条件存在天线性能变差或者不稳定因素增加的不良情况。并且，由于辐射电极形成于树脂成型体的表面，因此需要在树脂成型体上设计辐射电极图案，并根据所安装的通信设备或其用途需要天线设计、模具设计，从而导致成本大幅增加。另外，利用粘结剂来使电介质块与树脂成型体一体化，因此除了粘结剂的Q值以外，还根据粘结条件(粘结剂的厚度、粘结面积等)存在天线性能变差或者不稳定因素增加的不良情况。并且，在如专利文献2中记载的使用了开关、控制电压源的天线装置的情况下，由于用开关来进行谐振频率的切换，因此需要控制电压源的结构和反馈电路等，存在使每一个设备中的天线结构复杂化，无设计自由度，且容易的天线调整变得困难的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种天线装置用基板及天线装置，该天线装置用基板及天线装置能够弹性地调整多谐振化的各谐振频率，且能够廉价且容易确保与每一种用途和设备对应的天线性能，并且可实现小型化和薄型化。

发明内容

为了解决所述问题，本发明采用了以下结构。即，第1发明所涉及的天线装置用基板，其特征在于，具备：绝缘性基板主体；及在该基板主体上分别以金属箔形成图案的第1单元、第2单元、第3单元、第4单元及接地面，所述第1单元在所述接地面附近的基端设置有馈电点，并且以依次具有能够连接第1无源元件的第1连接部和电介质天线的天线元件的方式而延伸，所述第2单元其基端在所述馈电点与所述第1连接部之间连接于所述第1单元，且以在中途具有能够连接第2无源元件的第2连接部的方式而延伸，所述第3单元在基端连接于所述馈电点，并且以在中途具有能够连接第3无源元件的第3连接部的方式而延伸，所述第4单元其基端在所述馈电点与所述第3连接部之间连接于所述第3单元，且以在中途具有能够连接第4无源元件的第4连接部的方式而延伸，所述第1单元至所述第4单元的各单元以能够分别产生邻接的单元彼此之间的寄生电容和与所述接地面之间的寄生电容的方式，相对于邻接的所述单元及所述接地面隔开间隔而延伸，所述天线装置用基板进一步具备：第1接地连接部，基端连接于所述接地面，并且前端比所述第1单元的与所述第2单元的连接部分更靠近基端侧连接；第2接地连接部，基端从连接有所述第1接地连接部的位置隔开而连接于所述接地面，并且前端比所述第3单元的与所述第4单元的连接部分更靠近基端侧连接；及连结图案，将所述第1单元的比与所述第1接地连接部的连接部分更靠近前端侧的部分和所述第3单元的比与所述第2接地连接部的连接部分更靠近前端侧的部分进行连结而延伸，在所述馈电点的附近，在所述连结图案、所述第1单元、所述第3单元之间形成有环状的开口图案部。

在该天线装置用基板中，第1单元至第4单元的各单元以能够分别产生邻接的单元彼此之间的寄生电容和与接地面之间的寄生电容的方式，相对于邻接的单元及接地面隔开间隔而延伸，因此通过有效地利用对所希望的谐振频率不会自谐振的负载元件的天线元件与各单元之间的寄生电容而能够实现多谐振化(2～4谐振)。并且，根据天线元件及连接于第1连接部～第4连接部的第1无源元件～第4无源元件的选择(常数变更等)能够弹性地调整各谐振频率，并能够获得可实现与设计条件对应的2～4谐振化的天线装置。因此，在天线结构上，由于用一个天线装置用基板能够弹性地调整各谐振频率，因此能够替换谐振频率，并根据用途和设备而能够变更基于无源元件等的调整部位。另外，通过各单元的长度及宽度和各寄生电容的设定而能够调整带宽。并且，能够在基板主体的平面内进行设计，与以往的使用电介质块和树脂成型体等的情况相比能够实现薄型化，并且根据作为电介质天线的天线元件的选择也能够实现小型化及高性能化。并且，不需要关于模具、设计变更等的成本，能够实现低成本。

第2发明所涉及的天线装置用基板在第1发明中，具有如下特征，具备：第1接地连接部，基端连接于所述接地面，并且前端比所述第1单元的与所述第2单元的连接部分更靠近基端侧连接；第2接地连接部，基端从连接有所述第1接地连接部的位置隔开而连接于所述接地面，并且前端比所述第3单元的与所述第4单元的连接部分更靠近基端侧连接；及连结图案，将所述第1单元的比与所述第1接地连接部的连接部分更靠近前端侧的部分和所述第3单元的比与所述第2接地连接部的连接部分更靠近前端侧的部分进行连结而延伸，在所述馈电点的附近，在所述连结图案、所述第1单元、所述第3单元之间形成有环状的开口图案部。

在该天线装置用基板中，在馈电点的附近，在连结图案、第1单元、第3单元之间形成有环状的开口图案部，因此能够减小来自因生成于开口图案部内的电容分量而在周围零部件之间产生的电容分量的不良影响，并且能够实现对各单元的高性能化。即，通过开口图案部而能够使高频电流从馈电点向第1单元(包括第2单元)侧和第3单元(包括第4单元)侧各单元的流动均衡且有效地流动。尤其伴随小型化及薄型化，在与周围零部件的距离变得比较近的情况下是有效的，并能够同时实现小型化等和高性能化。

第3发明所涉及的天线装置用基板在第1或第2发明中，具有如下特征，所述第1单元具有：第1延伸部，从所述馈电点，向沿所述接地面的方向的一个方向延伸；第2延伸部，从该第1延伸部的前端，向从所述接地面隔开的方向延伸；第3延伸部，从该第2延伸部的前端，经由所述第1连接部向沿所述接地面的方向延伸，并连接有向相同方向延伸的所述天线元件，所述第2单元具有：第4延伸部，从所述第2延伸部的前端，经由所述第2连接部向与该第2延伸部相同的方向延伸；第5延伸部，从该第4延伸部的前端，朝向所述天线元件侧向沿所述第3延伸部的方向延伸，所述第3单元具有：第6延伸部，从所述馈电点，向沿所述接地面的方向的另一方向延伸；第7延伸部，从该第6延伸部的前端，向从所述接地面隔开的方向经由所述第3连接部延伸；第8延伸部，从该第7延伸部的前端，朝向所述第4延伸部向沿所述接地面的方向延伸，所述第4单元具有：第9延伸部，前端连接于所述第7延伸部的中途，并且从所述第7延伸部隔开间隔而向相同方向延伸；第10延伸部，从该第9延伸部的前端，向从所述第7延伸部隔开的方向延伸。

即，在该天线装置用基板中，第1单元具有第1延伸部至第3延伸部，第2单元具有第4延伸部及第5延伸部，第3单元具有第6延伸部至第8延伸部，第4单元具有第9延伸部及第10延伸部，因此能够产生第1单元与接地面之间的寄生电容、天线元件与第5延伸部之间的寄生电容、第3延伸部与第5延伸部之间的寄生电容、第5延伸部与第8延伸部之间的寄生电容、第1延伸部及第6延伸部与第8延伸部之间的寄生电容、第7延伸部与第9延伸部之间的寄生电容、第10延伸部与接地面之间的寄生电容，并能够获得各谐振频率较高的调整自由度。

第4发明所涉及的天线装置用基板在第3发明中，具有如下特征，所述第5延伸部的比对置于所述天线元件的部分更靠近基端侧的部分设为比前端侧形成为更宽幅的宽幅部。即，在该天线装置用基板中，由于第5延伸部的比对置于天线元件的部分更靠近基端侧的部分设为比前端侧形成为更宽幅的宽幅部，因此不干扰天线元件，在确保宽幅部的同时，通过宽幅部而有效地产生第5延伸部与第3延伸部之间的寄生电容，并能够实现宽带化及小型化。

第5发明所涉及的天线装置用基板在第3或第4发明中，具有如下特征，所述第1单元具有：第11延伸部，从所述第3延伸部的前端，朝向所述接地面延伸；及第12延伸部，从该第11延伸部的前端，沿所述接地面向所述第1延伸部延伸。即，在该天线装置用基板中，由于第1单元具有：第11延伸部，从所述第3延伸部的前端朝向接地面延伸；及第12延伸部，从该第11延伸部的前端，沿所述接地面朝向所述第1延伸部延伸。因此能够产生第12延伸部与第3延伸部之间的寄生电容和第12延伸部与接地面之间的寄生电容。

第6发明所涉及的天线装置用基板在第3至第5的任一发明中，具有如下特征，在所述第10延伸部的基端侧连接有向从所述接地面隔开的方向延伸的第13延伸部。即，在该天线装置用基板中，由于在第10延伸部的基端侧连接有向从接地面隔开的方向延伸的第13延伸部，因此能够产生第13延伸部与第7延伸部之间的寄生电容，并且通过第13延伸部也能够向从接地面隔开的方向分配高频电流。并且，由于在第10延伸部与第13延伸部之间空出空间，因此在该区域也能够确保基板主体的螺纹紧固用空间等。

第7发明所涉及的天线装置用基板在第3至第6的任一发明中，具有如下特征，所述第8延伸部具有经由通孔连接于表面侧且在所述基板主体的背面形成有图案的第1背面图案部，该第1背面图案部朝向所述接地面形成为宽幅。即，在该天线装置用基板中，由于第8延伸部具有经由通孔连接于表面侧且在基板主体的背面形成有图案的第1背面图案部，该第1背面图案部朝向接地面形成为宽幅，因此不干扰第4延伸部便能够有效地产生与第4延伸部之间的寄生电容。并且由于第1背面图案部朝向接地面设为宽幅，因此阻抗也比第4延伸部低，并通过第1延伸部及第8延伸部之间的寄生电容而能够减少干扰的影响。

第8发明所涉及的天线装置用基板在第6发明中，具有如下特征，所述第13延伸部具有经由通孔连接于表面侧且在所述基板主体的背面形成有图案的第2背面图案部，该第2背面图案部朝向所述接地面形成为宽幅。即，在该天线装置用基板中，第13延伸部具有经由通孔连接于表面侧且在基板主体的背面形成有图案的第2背面图案部，由于该第2背面图案部朝向接地面形成为宽幅，因此能够有效地产生与第8延伸部之间的寄生电容、根据与第10延伸部的图案配置的与接地面之间的寄生电容。从而，通过采用上述第1背面图案部和第2背面图案部，不扩大天线占有面积便能够同时实现天线的进一步高性能化及小型化。

第9发明所涉及的天线装置用基板在第2发明中，具有如下特征，在所述第1接地连接部及所述第2接地连接部分别连接有阻抗调整用无源元件。即，在该天线装置用基板中，由于在第1接地连接部及第2接地连接部分别连接有阻抗调整用无源元件，因此通过开口图案部的设定和两个阻抗调整用无源元件的设定而能够进行各频带的阻抗调整。

第10发明所涉及的天线装置，其特征在于，具备第1至第9发明中的任一天线装置用基板，所述第1无源元件、所述第2无源元件、所述第3无源元件及所述第4无源元件连接于分别对应的所述第1连接部、所述第2连接部、所述第3连接部及所述第4连接部。即，在该天线装置中，由于第1无源元件、第2无源元件、第3无源元件及第4无源元件连接于分别对应的第1连接部、第2连接部、第3连接部及第4连接部，因此仅通过适当地选择第1无源元件～第4无源元件便能够实现2～4谐振化，并使用与每一种用途或设备对应的两个至四个谐振频率来进行通信。

第11发明所涉及的天线装置，其特征在于，具备第1至第9发明中任一天线装置用基板，所述第1无源元件连接于所述第1连接部，所述第2无源元件、所述第3无源元件及所述第4无源元件中的任意一个或两个连接于分别对应的所述第2连接部、所述第3连接部及所述第4连接部。即，在该天线装置中，第1无源元件连接于第1连接部，第2无源元件、第3无源元件及第4无源元件中的任意一个或两个连接于分别对应的第2连接部、第3连接部及第4连接部，因此在不利用第2无源元件、第3无源元件及第4无源元件的任意一个或两个的状态下，能够实现两种2谐振化或者三种3谐振化。

根据本发明能够发挥以下效果。即，根据本发明的天线装置用基板及具备该天线装置用基板的天线装置，由于第1单元至第4单元的各单元以能够分别产生邻接的单元彼此之间的寄生电容和与接地面之间的寄生电容的方式，相对于邻接的单元及接地面隔开间隔而延伸，因此能够实现多谐振化(2～4谐振)。并且根据连接于第1连接部～第4连接部的第1无源元件～第4无源元件的选择能够弹性地调整各谐振频率，并能够获得能够实现与设计条件对应的2～4谐振化的天线装置，并且能够实现小型化及高性能化。从而，本发明的天线装置用基板及具备天线装置用基板的天线装置能够容易实现与多种用途和设备对应的多谐振化，并能够实现节省空间化。

附图说明

图1是在本发明的天线装置用基板及天线装置的一实施方式中表示天线装置的配线图。

图2是在本实施方式中表示在天线装置中生成的寄生电容的配线图。

图3是在本实施方式中表示天线装置用基板的俯视图及背面图。

图4是在本实施方式中表示天线装置的俯视图。

图5是在本实施方式中表示天线元件的立体图(a)、俯视图(b)、前视图(c)及仰视图(d)。

图6是在本实施方式中用于说明开口图案部的功能的说明图。

图7是在本发明的天线装置用基板及天线装置的实施例中，表示4谐振化中的VSWR特性(电压驻波比)的曲线图。

图8是在本发明的实施例中，表示920MHz频带、1400MHz频带及1920MHz频带的辐射图案的曲线图。

具体实施方式

以下，参考图1至图6，对本发明所涉及的天线装置的一实施方式进行说明。

如图1至图4所示，本实施方式中的天线装置用基板1具备绝缘性基板主体2和在该基板主体2上分别以铜箔等金属箔形成图案的第1单元EL1、第2单元EL2、第3单元EL3、第4单元EL4及接地面GND。另外，在接地面GND上设置有RF电路零部件等的安装区域。并且，不仅在基板主体2的表面，在背面上也以对应于表面的相同的图案形成有接地面GND。

上述第1单元EL1在接地面GND附近的基端设置有馈电点FP，并且在中途依次具有能够连接第1无源元件P1的第1连接部C1和电介质天线的天线元件AT而延伸。另外，在本实施方式中，如图3及图4所示，在两个第1连接部C1分别安装第1无源元件P1，从而将两个第1无源元件P1串联连接。上述第2单元EL2其基端连接于第1单元EL1的馈电点FP与第1连接部C1之间，且中途具有能够连接第2无源元件P2的第2连接部C2而延伸。

上述第3单元EL3在基端连接有馈电点FP，并且在中途具有能够连接第3无源元件P3的第3连接部C3而延伸。另外，在本实施方式中，如图3及图4所示，在两个第3连接部C3分别安装第3无源元件P3，从而将两个第3无源元件P3串联连接。

上述第4单元EL4其基端连接于第3单元EL3的馈电点FP与第3连接部C3之间，且中途具有能够连接第4无源元件P4的第4连接部C4而延伸。另外，在本实施方式中，如图3及图4所示，在两个第4连接部C4分别安装第4无源元件P4，从而将两个第4无源元件P4串联连接。上述第1无源元件P1、第3无源元件P3及第4无源元件P4分别将两个无源元件进行组合而使用，但是可以使用两个特性相同的无源元件，并且也可以使用两个特性不同的无源元件。并且，也可以不组合两个无源元件，而组合一个无源元件或者三个以上的无源元件。

上述第1单元EL1具有：第1延伸部E1，从馈电点FP向沿接地面GND的方向的一个方向延伸；第2延伸部E2，从该第1延伸部E1的前端，向从接地面GND隔开的方向延伸；及第3延伸部E3，从该第2延伸部E2的前端，经由第1连接部C1向沿接地面GND的方向延伸，并连接有朝向相同的方向延伸的天线元件AT。另外，在此，沿接地面GND的方向是沿所对置的接地面GND的端边的方向。

另外，上述第1延伸部E1从馈电点FP向沿接地面GND的方向的一个方向延伸之后，暂且向从接地面GND隔开的方向延伸，进而向沿接地面GND的方向的一个方向延伸，呈曲柄状弯曲且整体向沿接地面GND的方向的一个方向延伸。并且，第1单元EL1具有：第11延伸部E11，从第3延伸部E3的前端，朝向接地面GND延伸；及第12延伸部E12，从该第11延伸部E11的前端，沿接地面GND朝向第1延伸部E1延伸。即，通过第11延伸部E11和第12延伸部E12，第1单元EL1的前端侧折回。另外，第11延伸部E11设为宽幅的长方形形状。

上述第2单元EL2具有：第4延伸部E4，从第2延伸部E2的前端，经由第2连接部C2向与该第2延伸部E2相同的方向延伸；及第5延伸部E5，从该第4延伸部E4的前端，朝向天线元件AT侧向沿第3延伸部E3的方向延伸。并且，上述第5延伸部E5的比对置于天线元件AT的部分更靠近基端侧的部分设为比前端侧形成为更宽幅的宽幅部E5a。

上述第3单元EL3具有：第6延伸部E6，从馈电点FP向沿接地面GND的方向的另一方向延伸；第7延伸部E7，从该第6延伸部E6的前端，经由第3连接部C3向从接地面GND隔开的方向延伸；及第8延伸部E8，从该第7延伸部E7的前端，朝向第4延伸部E4向沿接地面GND的方向延伸。另外，上述第6延伸部E6从馈电点FP向沿接地面GND的方向的另一方向延伸之后，暂且向从接地面GND隔开的方向延伸，进而向沿接地面GND的方向的另一方向延伸，呈曲柄状弯曲且整体向沿接地面GND的方向的另一方向延伸。即，第1单元EL1和第3单元EL3的基端部分(第1延伸部E1及第6延伸部E6)彼此从馈电点FP向反方向分开而延伸。

上述第8延伸部E8具有经由通孔H而连接于表面侧且在基板主体2的背面形成有图案的第1背面图案部R1，该第1背面图案部R1朝向接地面GND形成为宽幅。另外，第1背面图案部R1在基板主体2的端部侧通过通孔H而与表面侧的第8延伸部E8连接。

上述第4单元EL4具有：第9延伸部E9，前端连接于第7延伸部E7的中途，并且从第7延伸部E7隔开间隔向相同方向延伸；及第10延伸部E10，从该第9延伸部E9的前端，向从第7延伸部E7隔开的方向延伸。并且，在第10延伸部E10的基端侧连接有向从接地面GND隔开的方向延伸的第13延伸部E13。上述第13延伸部E13具有经由通孔H而连接于表面侧且在基板主体2的背面形成有图案的第2背面图案部R2，该第2背面图案部R2朝向接地面GND形成为宽幅。另外，第2背面图案部R2在基板主体2的端部侧通过通孔H而与表面侧的第13延伸部E13连接。

并且，该天线装置用基板1具备：第1接地连接部G1，基端连接于接地面GND，并且前端与第1单元EL1的比与第2单元EL2的连接部分更靠近基端侧的部分连接；第2接地连接部G2，基端从连接有第1接地连接部G1的位置隔开而连接于接地面GND，并且前端与第3单元EL3的比与第4单元EL4的连接部分更靠近基端侧的部分连接；及连结图案L1，将第1单元EL1的比与第1接地连接部G1的连接部分更靠近前端侧的部分和第3单元EL3的比与第2接地连接部G2的连接部分更靠近前端侧的部分连结而延伸。

并且，在馈电点FP的附近，在连结图案L1、第1单元EL1、第3单元EL3之间形成有环状的开口图案部S1。即，由呈曲柄状弯曲的第1延伸部E1及第6延伸部E6的一部分和连结图案L1而构成沿接地面GND较长的大致呈四边形状的开口图案部S1。

在上述第1接地连接部G1上连接有阻抗调整用无源元件的第5无源元件P5，并且在上述第2接地连接部G2上连接有阻抗调整用无源元件的第6无源元件P6。另外，在本实施方式中，仅通过第5无源元件P5而直接连接接地面GND和第1单元EL1，第5无源元件P5自身作为第1接地连接部G1而发挥功能。并且，仅通过第6无源元件P6而直接连接接地面GND和第3单元EL3，第6无源元件P6自身作为第2接地连接部G2而发挥功能。

上述基板主体2为一般的印刷基板，在本实施方式中采用的是由长方形形状的玻璃环氧树脂等构成的印刷基板的主体。另外，本实施方式的基板主体2的尺寸为长边方向：110mm、短边方向：52mm、厚度：1.0mm。并且基板主体2中的天线区域(包括第4单元EL4下的接地面GND的一部分)的尺寸为基板主体2的长边方向：11mm、基板主体2的短边方向：35mm。

上述馈电点FP经由同轴电缆等供电构件而连接于高频电路(省略图示)的馈电点。作为该供电构件，可以采用同轴电缆、插座等的连接器和触点具有板簧形状的连接结构，触点具有探针形状或销形状的连接结构，使用焊接用焊盘的连接结构等各种结构。例如作为供电构件而采用同轴电缆的情况下，在接地面GND的基端侧连接有同轴电缆的接地线，并且同轴电缆的芯线连接于馈电点FP。

上述天线元件AT为对所希望的谐振频率不会自谐振的负载元件，例如如图5所示，其为在陶瓷等电介质101的表面形成有Ag等的导体图案102的芯片天线。该天线元件AT也可以根据谐振频率等的设定而选择其长度、宽度、导体图案102等互不相同的元件，并且也可以选择相同的元件。另外，本实施方式的天线元件AT的尺寸为横宽：10.5mm、进深：3.0mm、高度：0.8mm。上述第1无源元件P1～第6无源元件P6可采用例如电感器、电容器或电阻。

在本实施方式的天线装置用基板1中，第1单元EL1至第4单元EL4的各单元以能够分别产生邻接的单元彼此之间的寄生电容和与接地面GND之间的寄生电容的方式，相对于邻接的单元及接地面GND隔开间隔而延伸。

即，如图2所示能够产生：第12延伸部E12与接地面GND之间的寄生电容Ca；天线元件AT(第3延伸部E3)与第12延伸部E12之间的寄生电容Cb；天线元件AT与第5延伸部E5之间的寄生电容Cc；第3延伸部E3与第5延伸部E5之间的寄生电容Cf；第5延伸部E5与第8延伸部E8之间的寄生电容Cg；开口图案部S1(第1延伸部E1及第6延伸部E6)与第8延伸部E8之间的寄生电容Ch；第8延伸部E8与第13延伸部E13之间的寄生电容Ci；第7延伸部E7与第9延伸部E9之间的寄生电容Cj；第10延伸部E10与接地面GND之间的寄生电容Ck。并且也产生基于开口图案部S1的电容分量Cd。

如图4所示，本实施方式的天线装置10具备上述天线装置用基板1，第1无源元件P1、第2无源元件P2、第3无源元件P3及第4无源元件P4连接于分别对应的第1连接部C1、第2连接部C2、第3连接部C3及第4连接部C4。

接着，参考图7，对本实施方式的天线装置10中的谐振频率进行说明。

在本实施方式的天线装置10中，如图7所示，被多谐振化为第1谐振频率f1、第2谐振频率f2、第3谐振频率f3及第4谐振频率f4这四个谐振频率。上述第1谐振频率f1在四个谐振频率中为较低的频带(例如920MHz频带)的谐振频率，是由天线元件AT和第1单元EL1(第1延伸部E1、第2延伸部E2、第11延伸部E11及第12延伸部E12)的长度来决定。

并且第1谐振频率f1中的宽带化由第12延伸部E12、第11延伸部E11、第3延伸部E3的长度及宽度来决定。并且第1谐振频率f1的阻抗由各寄生电容Ca～Cd来决定。另外，第1谐振频率f1的最终的调整则能够使用第1无源元件P1而弹性地进行调整。

从而，第1谐振频率f1主要由图2中用虚线A1包围的部分来调整。因此，关于第1谐振频率f1，通过第1单元EL1的长度及宽度、第1无源元件P1、天线元件AT、上述各寄生电容的设定，能够弹性地调整谐振频率、带宽及阻抗。

接着，上述第3谐振频率f3由第1延伸部E1、第2延伸部E2、第4延伸部E4及第5延伸部的长度来决定。并且，第3谐振频率f3中的宽带化由第1延伸部E1、第2延伸部E2、第4延伸部E4及第5延伸部的长度及宽度来决定。并且，第3谐振频率f3的阻抗由各寄生电容Cd、Cc、Cf、Cg来决定。另外，第3谐振频率f3的最终的调整则能够使用第2无源元件P2弹性地进行调整。

从而，第3谐振频率f3主要由图2中的用单点划线A3包围的部分来调整。因此，关于第3谐振频率f3，通过第1延伸部E1、第2延伸部E2、第2单元EL2的长度及宽度、第2无源元件P2、上述各寄生电容的设定，能够弹性地调整谐振频率、带宽及阻抗。

接着，上述第4谐振频率f4由第8延伸部E8及第7延伸部E7的长度来决定。并且第4谐振频率f4中的宽带化由第8延伸部E8及第7延伸部E7的长度及宽度来决定。并且，第4谐振频率f4的阻抗由各寄生电容Cd、Cg、Ch、Ci来决定。另外，第4谐振频率f4的最终的调整则使用第3无源元件P3能够弹性地进行调整。

从而，第4谐振频率f4主要由图2中的用双点划线A4包围的部分来调整。因此，关于第4谐振频率f4，通过第3单元EL3(第7延伸部E7及第8延伸部)的长度及宽度、第3无源元件P3、上述各寄生电容的设定，能够弹性地调整谐振频率、带宽及阻抗。

接着，上述第2谐振频率f2由第7延伸部E7、第13延伸部E13、第10延伸部E10及第9延伸部E9的长度来决定。并且第2谐振频率f2的宽带化由第7延伸部E7、第13延伸部E13、第10延伸部E10及第9延伸部E9的长度及宽度来决定。

并且第2谐振频率f2的阻抗由各寄生电容Cd、Ci、Cj、Ck来决定。另外，第2谐振频率f2的最终的调整则使用第4无源元件P4而能够弹性地调整。

从而，第2谐振频率f2主要由图2中的用虚线A2包围的部分来调整。因此，关于第2谐振频率f2，通过第7延伸部E7、第13延伸部E13、第10延伸部E10及第9延伸部E9的长度及宽度、第4无源元件P4、上述各寄生电容的设定，能够弹性地调整谐振频率、带宽及阻抗。另外，针对上述各谐振频率，使用作为阻抗调整用无源元件的第5无源元件P5及第6无源元件P6能够弹性地进行最终的阻抗调整。

接着，对开口图案部S1的效果进行说明。在本实施方式中，开口图案部S1设置于馈电点FP的附近，通过该开口图案部S1，能够使高频电流从馈电点FP向左右各单元有效地流动。即，当不存在开口图案部S1的情况下，如图6的(b)所示，来自馈电点FP的高频电流的流动中，朝向图中的右侧的天线单元(第3单元EL3及第4单元EL4)的流动流畅，但是朝向左侧的流动导致产生来自馈电点FP的与元件之间的电容分量。图6的(c)所示配线的情况也同样地，朝向左侧的流动顺畅，但是朝向右侧的流动导致产生来自馈电点FP的与元件之间的电容分量。

其结果，在左右各方向上各设置有两个天线单元，影响度也不同，并且也将导致性能变差。并且，如图6的(d)所示，在不存在开口图案部S1且从中央连接的图案的情况下，导致同样的电容分量向左右双方产生且性能显著变差。

另外，如图6的(e)所示，在开口图案部S1的部分并未开口而设为宽幅图案，并从中央扩大面积而连接的图案时，虽然对各单元的高频电流上没有问题，但是由于在天线周围安装有零部件，因此面积较大，从而导致增加性能变差。

尤其，伴随小型化和薄型化而与周围零部件的距离变得较近，进而产生性能显著变差。

于是，如图6的(a)所示，通过设置如同本发明的开口图案部S1，通过开口图案部S1内的电容分量而减小来自产生于周围零部件之间的电容分量的不良影响，并且能够使在各天线单元中流过的高频电流有效地流动，并能够同时实现小型化和高性能化。

接着，对第1背面图案部R1和第2背面图案部R2进行说明。首先，在第1背面图案部R1的表面产生相对于第4延伸部E4和开口图案部S1的寄生电容。在设计第1背面图案部R1的情况下，由于在第4延伸部E4产生有寄生电容，因此第4延伸部E4的延伸方向根据基板主体2的厚度，有时存在导致无法有效地利用寄生电容，并且有时存在导致干扰第4延伸部E4的情况。

与此相对，若为朝面向开口图案部S1的方向，则阻抗也比第4延伸部E4低，并通过开口图案部S1侧的电容分量而干扰的影响较少。因此第1背面图案部R1将第8延伸部E8的宽度设为最大宽度，且从基板主体2的端部侧向第4延伸部E4的延伸方向延伸的设计是有效的。

并且，在第2背面图案部R2中，在第13延伸部E13产生第8延伸部E8之间、根据与第10延伸部E10的图案配置的与接地面GND之间的寄生电容。因此与第1背面图案部R1同样地，第2背面图案部R2将第13延伸部E13的宽度设为最大限度，且从基板主体2的端部侧朝向第10延伸部E10的方向延伸的设计是有效的。

接着，对第10延伸部E10及第13延伸部E13进行说明。上述第13延伸部E13与第10延伸部E10组合而成为正交的图案配置。在该第13延伸部E13的图案仅配置于水平方向(第10延伸部E10的延伸方向)的情况下，考虑与接地面GND之间的寄生电容，需要设计与第8延伸部E8之间的寄生电容等设计的自由度降低。因此不易进一步实现小型化。

于是，通过配置利用与接地面GND之间的寄生电容的第10延伸部E10，并且将第13延伸部E13设计成利用与第8延伸部E8之间的寄生电容的分配图案，从而在各天线单元中流过的高频电流也得以分配，并能够有效地设计各寄生电容。并且，直至第10延伸部E10的附近能够配置接地面GND，并能够安装使用于设备的其它零部件(按钮开关、麦克风、FPC等)，具有有利于设备的小型化的优点。

接着，对第5延伸部E5进行说明。上述第5延伸部E5为利用了与天线元件AT之间的寄生电容的图案配置，在考虑整体的小型化的情况下需要减小天线区域，第5延伸部E5与天线元件AT之间的配置变得重要。作为第5延伸部E5，将宽度设计得较宽因关系到宽带化而比较理想，但是根据天线区域，有时不易同时实现小型化。于是，优选将第5延伸部E5的宽度设计为较窄，并且在接近基板主体2的端部的位置上进行设计。

另外，优选将产生第3延伸部E3与第5延伸部E5之间的寄生电容Cf的部分的第5延伸部E5侧的图案宽度进行扩大而作为宽幅部E5a，并作为有效的图案配置。上述宽幅部E5a考虑到天线元件AT与第5延伸部E5之间的寄生电容Cc的影响而设为切除角部的形状(三角形状、梯形形状)，而非四边形状，从而能够有效地利用寄生电容，同时能够控制在第5延伸部E5中流过的高频电流。

因此，在本实施方式的天线装置用基板1中，第1单元EL1至第4单元EL4的各单元以能够分别产生邻接的单元彼此之间的寄生电容和与接地面GND之间的寄生电容的方式，相对于邻接的单元及接地面GND隔开间隔而延伸，因此通过有效地利用对所希望的谐振频率不会自谐振的负载元件的天线元件AT和各单元之间的寄生电容而能够实现多谐振化(2～4谐振)。

并且，根据天线元件AT及连接于第1连接部C1～第4连接部C4的第1无源元件P1～第4无源元件P4的选择(常数变更等)能够弹性地调整各谐振频率，并能够获得可实现与设计条件对应的2～4谐振化的天线装置10。因此，在天线结构上，能够用一个天线装置用基板1来弹性地调整各谐振频率，并能够进行谐振频率的替换，根据用途或设备能够变更基于无源元件等的调整部位。

并且，在基板主体2的平面内能够进行设计，与使用以往的电介质块或树脂成型体等的情况相比，能够实现薄型化，并且根据作为电介质天线的天线元件AT的选择也能够实现小型化和高性能化。并且不需要由模具、设计变更等而产生的成本，从而能够实现低成本。另外，在馈电点FP的附近，在连结图案L1、第1单元EL1、第3单元EL3之间形成有环状的开口图案部S1，因此能够减小来自因产生于开口图案部S1内的电容分量Cd而在周围零部件之间产生的电容分量的不良影响，并能够实现对各单元的高性能化。

并且，由于第5延伸部E5的比对置于天线元件AT的部分更靠近基端侧的部分设为比前端侧形成为更宽幅的宽幅部E5a，因此不干扰天线元件AT，在确保宽幅部E5a的同时，通过宽幅部E5a能够有效地产生第5延伸部E5与第3延伸部之间的寄生电容，并能够实现宽带化及小型化。并且，在第10延伸部E10的基端侧连接有向从接地面GND隔开的方向延伸的第13延伸部E13，因此能够产生第13延伸部E13与第7延伸部E7之间的寄生电容Ci，并且通过第13延伸部E13向从接地面GND隔开的方向也能够分配高频电流。并且在第10延伸部E10与第13延伸部E13之间空出空间，因此在该区域能够确保基板主体2的螺纹紧固用空间等。

并且，第8延伸部E8具有经由通孔H连接于表面侧且在基板主体2的背面形成图案的第1背面图案部R1，该第1背面图案部R1朝向接地面GND而形成为宽幅，因此不干扰第4延伸部E4便能够有效地产生与第4延伸部E4之间的寄生电容。并且由于第1背面图案部R1朝向接地面GND而设为宽幅，因此阻抗也比第4延伸部E4低，并通过与开口图案部S1(第1延伸部E1及第8延伸部E8)之间的寄生电容Ch而能够减小干扰的影响。

并且第13延伸部E13具有经由通孔H连接于表面侧且在基板主体2的背面形成有图案的第2背面图案部R2，由于该第2背面图案部R2朝向接地面GND而形成为宽幅，因此能够有效地产生与第8延伸部E8之间的寄生电容、根据与第10延伸部E10的图案配置的与接地面GND之间的寄生电容。从而，通过采用上述第1背面图案部R1和第2背面图案部R2，不扩大天线占有面积便能够同时实现天线的进一步高性能化及小型化。

并且，由于在第1接地连接部G1及第2接地连接部G2分别连接有阻抗调整用无源元件(第5无源元件P5、第6无源元件P6)，因此通过开口图案部S1的设定和两个阻抗调整用无源元件的设定而能够调整各频带的阻抗。从而，在本实施方式的天线装置10中，由于第1无源元件P1、第2无源元件P2、第3无源元件P3及第4无源元件P4连接于分别对应的第1连接部C1、第2连接部C2、第3连接部C3及第4连接部C4，因此仅通过适当地选择第1无源元件P1～第4无源元件P4而能够实现2～4谐振化，并且能够通过对应于每一种用途或设备的两个至四个谐振频率来进行通信。

实施例

接着，根据本实施方式的天线装置用基板及天线装置而制作的实施例中，参考图7及图8对关于各谐振频率中的4谐振化中的VSWR特性(电压驻波比)和辐射图案进行测定的结果进行说明。

另外，各无源元件使用了两个第1无源元件P1：3.3nH的电感器和10nH的电感器这两个(共计13nH的电感器)、第2无源元件P2：8.2nH、第3无源元件P3：4.7nH的电感器和5.6nH的电感器这两个(共计10nH的电感器)、两个第4无源元件P4：5.6nH的电感器和12nH的电感器这两个(共计18nH的电感器)。并且，第5无源元件P5使用了0.5pF的电容器，第6无源元件P6使用了8.2nH的电感器。其结果，在本发明的实施例中，如图7所示，通过第1谐振频率f1至第4谐振频率f4的各谐振频率而获得良好的VSWR特性。

并且，关于辐射图案的测定，将第2延伸部E2的延伸方向即朝向接地面GND的方向设为X方向，将第3延伸部E3的延伸方向的反方向设为Y方向，将相对于基板主体2的表面垂直的方向设为Z方向。测定了此时相对于ZX面的垂直极化波，水平极化波及功率增益。

图8的(a)为920MHz频带的第1谐振频率f1中的辐射图案(ZX面)，平均功率增益为-5.1dBi。图8的(b)为1400MHz频带的第2谐振频率f2中的辐射图案(ZX面)，平均功率增益为-1.9dBi。图8的(c)为1920MHz频带的第4谐振频率f4中的(ZX面)，平均功率增益为-0.8dBi。

另外，本发明并不限定于上述实施方式及实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内能够追加各种变更。

例如在上述实施方式中，在第1单元上设置了天线元件，但是也可以在其它元件上设置天线元件。该情况下，通过天线元件而能够缩短元件的长度，适合于天线占有面积狭窄的情况等。也可以将天线元件连接于例如第5延伸部、第8延伸部、第13延伸部、第10延伸部。并且，关于除了利用天线元件的最低频带以外的天线单元(第1单元以外的元件)，能够弹性地变更和替换所使用的频带。

另外，在本发明中实现了最大4谐振化，但是关于除了利用了天线元件的最低频带以外，根据各无源元件的有无能够应对2谐振化或3谐振化。即，通过将第2无源元件、第3无源元件及第4无源元件中的任一个或两个元件连接于分别对应的第2连接部、第3连接部及第4连接部，能够任意地进行2谐振化或3谐振化。

符号说明

1-天线装置用基板、2-基板主体、10-天线装置、AT-天线元件、C1-第1连接部、C2-第2连接部、C3-第3连接部、C4-第4连接部、E1-第1延伸部、E2-第2延伸部、E3-第3延伸部、E4-第4延伸部、E5-第5延伸部、E6-第6延伸部、E7-第7延伸部、E8-第8延伸部、E9-第9延伸部、E10-第10延伸部、E11-第11延伸部、E12-第12延伸部、E13-第13延伸部、EL1-第1单元、EL2-第2单元、EL3-第3单元、EL4-第4单元、G1-第1接地连接部、G2-第2接地连接部、GND-接地面、H-通孔、L1-连结图案、P1-第1无源元件、P2-第2无源元件、P3-第3无源元件、P4-第4无源元件、P5-第5无源元件(阻抗调整用无源元件)、P6-第6无源元件(阻抗调整用无源元件)、FP-馈电点、R1-第1背面图案部、R2-第2背面图案部、S1-开口图案部。

Claims (10)

1.一种天线装置用基板，其特征在于，具备：

绝缘性基板主体；及

在该基板主体上分别以金属箔形成图案的第1单元、第2单元、第3单元、第4单元及接地面，

所述第1单元在所述接地面附近的基端设置有馈电点，并且以依次具有能够连接第1无源元件的第1连接部和电介质天线的天线元件的方式而延伸，

所述第2单元其基端在所述馈电点与所述第1连接部之间连接于所述第1单元，且以在中途具有能够连接第2无源元件的第2连接部的方式而延伸，

所述第3单元在基端连接于所述馈电点，并且以在中途具有能够连接第3无源元件的第3连接部的方式而延伸，

所述第4单元其基端在所述馈电点与所述第3连接部之间连接于所述第3单元，且以在中途具有能够连接第4无源元件的第4连接部的方式而延伸，

所述第1单元至所述第4单元的各单元以能够分别产生邻接的单元彼此之间的寄生电容和与所述接地面之间的寄生电容的方式，相对于邻接的所述单元及所述接地面隔开间隔而延伸，

所述天线装置用基板进一步具备：

第1接地连接部，基端连接于所述接地面，并且前端比所述第1单元的与所述第2单元的连接部分更靠近基端侧连接；

第2接地连接部，基端从连接有所述第1接地连接部的位置隔开而连接于所述接地面，并且前端比所述第3单元的与所述第4单元的连接部分更靠近基端侧连接；及

连结图案，将所述第1单元的比与所述第1接地连接部的连接部分更靠近前端侧的部分和所述第3单元的比与所述第2接地连接部的连接部分更靠近前端侧的部分进行连结而延伸，

在所述馈电点的附近，在所述连结图案、所述第1单元、所述第3单元之间形成有环状的开口图案部。

2.根据权利要求1所述的天线装置用基板，其特征在于，

所述第1单元具有：第1延伸部，从所述馈电点，向沿所述接地面的方向的一个方向延伸；第2延伸部，从该第1延伸部的前端，向从所述接地面隔开的方向延伸；第3延伸部，从该第2延伸部的前端，经由所述第1连接部向沿所述接地面的方向延伸，并连接有向相同方向延伸的所述天线元件，

所述第2单元具有：第4延伸部，从所述第2延伸部的前端，经由所述第2连接部向与该第2延伸部相同的方向延伸；第5延伸部，从该第4延伸部的前端，朝向所述天线元件侧，向沿所述第3延伸部的方向延伸，

所述第3单元具有：第6延伸部，从所述馈电点，向沿所述接地面的方向的另一方向延伸；第7延伸部，从该第6延伸部的前端，向从所述接地面隔开的方向，经由所述第3连接部延伸；第8延伸部，从该第7延伸部的前端，朝向所述第4延伸部，向沿所述接地面的方向延伸，

所述第4单元具有：第9延伸部，前端连接于所述第7延伸部的中途，并且从所述第7延伸部隔开间隔而向相同方向延伸；第10延伸部，从该第9延伸部的前端，向从所述第7延伸部隔开的方向延伸。

3.根据权利要求2所述的天线装置用基板，其特征在于，

所述第5延伸部的比对置于所述天线元件的部分更靠近基端侧的部分设为比前端侧形成为更宽幅的宽幅部。

4.根据权利要求2所述的天线装置用基板，其特征在于，

所述第1单元具有：第11延伸部，从所述第3延伸部的前端，朝向所述接地面延伸；及第12延伸部，从该第11延伸部的前端，沿所述接地面向所述第1延伸部延伸。

5.根据权利要求2所述的天线装置用基板，其特征在于，

在所述第10延伸部的基端侧，连接有向从所述接地面隔开的方向延伸的第13延伸部。

6.根据权利要求2所述的天线装置用基板，其特征在于，

所述第8延伸部具有经由通孔连接于表面侧且在所述基板主体的背面形成有图案的第1背面图案部，

该第1背面图案部朝向所述接地面形成为宽幅。

7.根据权利要求5所述的天线装置用基板，其特征在于，

所述第13延伸部具有经由通孔连接于表面侧且在所述基板主体的背面形成图案的第2背面图案部，

该第2背面图案部朝向所述接地面形成为宽幅。

8.根据权利要求1所述的天线装置用基板，其特征在于，

在所述第1接地连接部及所述第2接地连接部，分别连接有阻抗调整用无源元件。

9.一种天线装置，其特征在于，

具备权利要求1所述的天线装置用基板，

所述第1无源元件、所述第2无源元件、所述第3无源元件及所述第4无源元件连接于分别对应的所述第1连接部、所述第2连接部、所述第3连接部及所述第4连接部。

10.一种天线装置，其特征在于，

具备权利要求1所述的天线装置用基板，

所述第1无源元件连接于所述第1连接部，

所述第2无源元件、所述第3无源元件及所述第4无源元件中的任意一个或两个连接于分别对应的所述第2连接部、所述第3连接部及所述第4连接部。