CN106716716B - 小型槽孔型天线 - Google Patents

Abstract

本发明的目的系使得将槽孔与条状线路电磁耦合的小型槽孔型天线更加小型化。在小型槽孔型天线20中，不采用电连接，而是使用条状线路40来进行藉由电磁耦合供电的电磁耦合型供电。将条状线路40藉由：以向槽孔21的长边方向延伸的第1线路部41、及向与该第1线路部41连接并向直角方向延伸的第2线路部42来构成；且将第1线路部41配设于槽孔21的投影区域内。第2线路部42其一端侧连接第1线路部41，另一端侧连接高频电路。因为条状线路40的前端部分即第1线路部41配设于槽孔21内，可以作为小型槽孔槽型天线。此外，基于因为形成于从槽孔21到金属基板11的边为止的狭缝，能使共振频率f降低这种新的见解，对于同一频率能实现更加小型化。

Description

小型槽孔型天线

技术领域

本发明有关于小型槽孔型天线，特别是关于使用供电用的条状线路槽孔天线。

背景技术

在从手机到家电的控制及监视等各领域中，无线机器被广泛地使用。因此在无线机器中，需要求能确保高放射效率并且能小型化的天线。

作为从前广泛地被使用的天线，有槽孔天线。该槽孔天线在当波长为λ时，在金属基板形成长度λ/2、宽度0.01λ的槽孔，将槽孔边缘与同轴线电连接。

另一方面，在非专利文献1中提案有非藉由电连接而向槽孔直接供电，而是使用条状线路，藉由电磁耦合向槽孔供电的技术。此外，在槽孔天线中，提案有在容易取得与50Ω供电的整合性的同时，能提高耦合率且提高放射效率(不降低)的构成。

图14有关于非专利文献1的天线。

如图14所示，在纵·横100mm×100mm的金属基板1中央，形成长度约λ/2(λ系波长)的槽孔2，并夹住厚度0.4mm的介电体3，且在与槽孔2的长边方向互相交叉的方向上配设条状线路4。

并作为槽孔天线的频率为f＝2.4GHz频带的天线来设计。因此，以槽孔长为54mm、槽孔宽为1.2mm形成。

另一方面，因为条状线路4藉由提高与50Ω供电的耦合量(阻抗匹配的程度)来提高放射效率，如箭头Q所示，其前端5(上侧)仅以长度λg/4从槽孔2突出。当λg为槽孔长a时，表示引起微共振的频率的条状线路4上的传递波长。

此外，条状线路4为了容易取得阻抗匹配，从槽孔2的长度方向的中心，配置于向左侧20mm偏移的位置。

条状线路4的另一端(下侧)连接于图未示的高频电路。

根据该槽孔天线，与由同轴轨道来直接供电的情形相比，具有槽孔的天线部及供电部可以藉由光蚀刻等而容易被制造。

不过，在非专利文献1所记载的槽孔天线中，需要将条状线路4以长度仅λg/4从槽孔2突出(箭头Q部分)。

因此，会有使天线的尺寸变大这种课题产生。

现有技术文献

非专利文献

[非专利文献1]中冈快二郎、木村宪一、伊藤精彦、松元正着「藉由藉由条状线路激振的槽孔天线」1974年6月25日(北海道大学)

发明内容

发明所欲解决的问题

在这里，本发明的目的系使得将槽孔与条状线路电磁耦合的小型槽孔型天线更加小型化。

解决问题的手段

(1)在权利要求1所记载的发明为提供一种小型槽孔型天线，具备：形成有槽孔的导体板；条状线路，其具有：形成于所述槽孔的长边方向的第1线路部、及配设于与所述第1线路部垂直的方向且其一端与所述第1线路部连接的第2线路部；配设于所述导体板与所述条状线路之间的介电体；其特征在于：所述条状线路的所述第1线路部配设于所述槽孔的投影区域内，藉由自所述第2线路部的供电，来与所述槽孔周边的所述导体板作电磁连接。

(2)权利要求2所记载的发明为提供如权利要求1的小型槽孔型天线，其特征在于：所述导体板在从所述槽孔到与所述第1线路部的长边对向的所述导体板的边为止形成狭缝。

(3)权利要求3所记载的发明为提供如权利要求2的小型槽孔型天线，其特征在于：所述狭缝形成于从所述槽孔的长边到所述导体板的所述边为止。

(4)权利要求4所记载的发明为提供如权利要求2的小型槽孔型天线，其特征在于：所述导体板具备：在所述槽孔与所述导体板的所述边之间构成的槽孔端基板部、从所述槽孔端基板部延伸至所述槽孔的内侧而形成的内向延伸部；所述狭缝，在所述槽孔的短边方向的边与所述内向延伸部之间，延伸至所述槽孔内而形成。

(5)权利要求5所记载的发明为提供如权利要求1～4中任1项的小型槽孔型天线，其特征在于：所述导体板以预定间隔配设成多个层，并相互以孔连接；所述条状线路配设于与任1所述导体板相同的平面。

(6)权利要求6所记载的发明为提供如权利要求1～4中任1项的小型槽孔型天线，其特征在于：所述导体板以预定间隔配设成多个层，并相互以孔连接；所述条状线路，其多个的所述第2线路部配设于所述各层，并相互以孔连接，第1线路部在前述任2层中，与配设于该层的第2线路部电连接。

(7)权利要求7所记载的发明为提供如权利要求1～6中任1项的小型槽孔型天线，其特征在于：所述条状线路，其所述第2线路部的宽度方向的中心从所述槽孔的长边的中心往左右任一方向偏移。

发明的效果

(a)根据本发明，因为将条状线路的第1线路部配设于槽孔的投影区域内，藉由自第2线路部的供电来与槽孔周边的导体板作电磁连接，能够将使得小型槽孔型天线更加小型化。

(b)根据权利要求2所记载的发明，因为从槽孔到导体板的边为止形成狭缝，在将与比较对象相同的共振频率作为基准时，能更加小型化。

(c)根据权利要求4所记载的发明，因为在槽孔的短边方向的边与向槽孔的内侧延伸形成的内向延伸部之间，狭缝延伸至槽孔内而形成，能更加小型化。

(d)根据权利要求5所记载的发明，因为导体板以预定间隔配设成连接层，并相互以孔连接，在将相同共振频率作为基准时，能更加小型化。

附图简要说明

[图1]表示有关小型槽孔型天线中的第1实施形态的构成及特性的说明图。

[图2]表示有关在槽孔端部形成狭缝的小型槽孔型天线的构成及特性的说明图。

[图3]表示有关在第2实施形态以后的各实施形态中的小型槽孔型天线的各部的定义、规定尺寸的参数的说明图。

[图4]表示有关小型槽孔型天线中的第2实施形态的构成及特性的说明图。

[图5]表示有关小型槽孔型天线中的第3实施形态的构成及特性的说明图。

[图6]有关形成狭缝的方向为外向狭缝或内向狭缝所造成的共振频率、频带宽度BW、效率的比较说明图。

[图7]表示有关第4实施形态中的小型槽孔型天线的构成及特性的说明图。

[图8]表示有关第4实施形态中变形例中的小型槽孔型天线的构成及特性的说明图。

[图9]表示有关第5实施形态中的小型槽孔型天线的构成及特性的说明图。

[图10]表示有关第5实施形态中的各层金属基板及条状线路的说明图。

[图11]表示第5实施形态中的连接至外部的高频电路的第2线路部42的端部侧的各种形状的剖面图。

[图12]表示有关第6实施形态中的小型槽孔型天线的构成及特性的说明图。

[图13]表示有关第7实施形态中的小型槽孔型天线的构成及特性的说明图。

[图14]有关根据非专利文献1所表示的天线的说明图。

实施方式

实施形态

以下，参照图1到图13详细说明有关本发明的小型槽孔型天线中较佳的实施形态。

(1)实施形态的概要

本实施形态的小型槽孔型天线20，具有：介电体30、配设于夹持该介电体30的一方之面的金属基板11(作为导体板作用)、配设于另一方之面的条状线路40。

在金属基板11形成槽孔21。在槽孔21周边的金属基板11，不采用直接供电(电连接)，而采用藉由使用条状线路40进行由电磁耦合来供电的电磁耦合型供电，在维持与供电的整合性及放射效率的同时，能更加小型化的下个构成。

将条状线路40藉由：向槽孔21的长边方向延伸的第1线路部41、及向与该第1线路部41连接并交差的方向(实施形态中为直角方向)延伸的第2线路部42来构成。

将第1线路部41配设于槽孔21的投影区域(向槽孔21照射平行光时投影的假想区域)内(以下单称为槽孔内配设)。

第2线路部42其一端侧连接第1线路部41，另一端侧连接高频电路。第2线路部42的一端侧除了与第1线路部41的一方的端部连接的情形(称为L字型)以外，也可以是连接至第1线路部41的两端部之间的情形(称为T字型)。T字型的情形，可以是第2线路部42连接至第1线路部41的中央的情形，也可以是以向左右任一方之侧偏移的状态作连接的情形。

第1线路部41作为与槽孔21周边的金属基板11电磁耦合的电磁耦合型供电部作用，另一方面，第2线路部42作为将从高频电路来的供电供应至第1线路部41的供电线作用。也就是说，从第2线路部42的供电通过第1线路部41来作电磁供应。

根据本实施形态，因为条状线路40的前端部分(第1线路部41)为槽孔内配设，不存在于槽孔21的外侧(投影区域的外侧)，可以作为使用条状线路40的小型槽孔型天线。

此外，因为在槽孔21的长度方向的1端侧，从槽孔21到形成槽孔21的金属基板11的端部为止，形成狭缝，可以实现更加小型化。

这是根据若在形成槽孔21的金属基板11，形成从槽孔21到金属基板11端为止的狭缝的话，同一尺寸槽孔21的情况时共振频率会降低这种新见解，相对于目的的共振频率，可以更加小型化。

在本实施形态中，将槽孔21在距金属基板11数微米(例如，3mm)的位置，将金属基板11的端面与槽孔21的长边呈平行的方式配置。

藉由形成狭缝，能够使槽孔长成为约1/3的尺寸。

再来，因为所形成的狭缝份的长度是必要的，因此将狭缝形成于槽孔21内。具体来说，将槽孔21作为距金属基板11的端面数0.数微米(例如，0.5mm)的位置，在槽孔21端部形成狭缝。

接着，以使狭缝在槽孔21的内侧延伸的方式，槽孔21与金属基板11端面间的金属基板11的端部(以狭缝形成的开放端侧的端部)开始，形成在槽孔21内延伸的内向延伸部。藉此，在槽孔21的狭缝侧的短边与内向延伸部之间，形成延长的狭缝。在本说明书中，将形成内向延伸部时的狭缝称为内向狭缝，将未形成内向延伸部而从槽孔21到金属基板11端面为止形成的狭缝称为外向狭缝。

藉由使狭缝成为内向狭缝，因为能在确保狭缝长的同时，能使槽孔21更加接近金属基板11端面，能够使天线更加小型化。

本实施形态的小型槽孔型天线在当将金属基板11的枚数作为基准时，虽也可以成为单层(若包含条状线路40的话为2层)，但以多个层来形成也可以。

(2)实施形态的详细(第1实施形态)

图1为表示有关小型槽孔型天线中的第1实施形态的构成及特性的说明图。

图1(a)为具备本实施形态的小型槽孔型天线20的小型槽孔型天线模块10的全体，(b)、(c)为将小型槽孔型天线20的部分扩大的平面图、剖面的一部分扩大者。

小型槽孔型天线模块10具备：作为激振板作用的金属基板11与条状线路40；在当将金属基板11的枚数作为基准时，构成单层(包含条状线路40时为2层)。

小型槽孔型天线模块10具备厚度0.4mm的介电体30，以夹住该介电体30的方式，在其一方之侧配设金属基板11，在其另一方之侧配设条状线路40。

金属基板11及介电体30形成纵100mm、横100mm的方形形状。

所说明的各实施形态中的金属基板11虽以导电率σ＝5.977×10{7}[S/m]的铜来形成，但也可以使用其他的材料。此外，表记10{7}中的{7}表示累乘的指数。

同样说明的各实施形态中的介电体30作为绝缘层作用，本实施形态中虽说明有关使用玻璃环氧基板(相对电容率εr＝4.25)的情形，但也可以使用铁氟龙·纤维基板(相对电容率εr≒2.6)、陶瓷基板(相对电容率εr≒10.0)等。(铁氟龙为注册商标)，作为介电体采用空气层也可以。

本实施形态的小型槽孔型天线模块10在其1边的附近形成小型槽孔型天线20。以下，在实施形态中，将小型槽孔型天线20作为共振频率为f＝2.4GHz频带的天线来设计的例子作说明。

从金属基板11的1边开始仅距离预定距离m(在本实施形态中，m＝3mm)，形成构成小型槽孔型天线20的槽孔21。以下，将从金属基板11的1边到槽孔21为止的预定距离m的部分，称为槽孔端基板部12。在本实施形态中的槽孔端基板部12的宽度(＝预定距离m)为3mm，与将槽孔配设于中央的从前的槽孔天线(参照图14)相比，将小型槽孔型天线20配设于金属基板11的端部。

槽孔21的尺寸为长边方向的长度47mm、短边方向的宽度1.2mm。

对向于金属基板11，在介电体30的相反侧，配设有作为向天线的供电线作用，并构成小型槽孔型天线20的一部分的条状线路40。条状线路40具备：向槽孔21的长边方向延伸的第1线路部41、连接于该第1线路部41的长边方向的途中的第2线路部42。

此外，本实施形态的槽孔21的尺寸，与图14所示的从前的槽孔型天线的长度(54mm)相比，长度些微变短。

这是因为将小型槽孔型天线20在本实施形态的形状(特别是后述的条状线路40的形状配置)中调整成共振频率f＝2.4GHz频带之故。

第2线路部42其宽度为0.8mm，一端侧连接第1线路部41的中央部，另一端侧连接高频电路(图未示)。

第1线路部41相对于第2线路部42(宽度0.8mm)，其左侧的长度为6mm、右侧的长度为6mm，全体的长度形成12.8mm。该第1线路部41配设于槽孔21的投影区域(槽孔21被平行光投影至介电体30的假想区域)内。

第1线路部41的两长边中的不与第2线路部42连接侧的边，与槽孔21侧的边的间隔(间隙)为0.4mm。

该条状线路40从槽孔21的中心开始，向其长度方向的任一方侧(在图1为左侧)偏移15mm。也就是说，条状线路40在从槽孔21的长度方向的中心向左方向远离15mm的位置，配置第2线路部42的宽度方向的中心。

图1(d)、(e)表示有关第1实施形态中的小型槽孔型天线20的史密斯图特性与回波损耗特性的模拟结果(其他图也一样)。

如图1(d)所示，第1实施形态的小型槽孔型天线20在反射损失为－6dB以下的频率范围为2.386GHz～2.508GHz与宽带带(频带宽度BW＝122.327MHz)，该频带的中心频率为2.447GHz。该宽带带性藉由调整共振频率，例如能够容易地想定可以将无线LAN的2.4GHz频带充分地覆盖。

此外，根据小型槽孔型天线20，与从前相比放射效率虽降低了10％弱，但在2.44GHz的放射效率为η＝83.2％，能充分地确保作为天线的特性。

此外，如图1(d)的史密斯图所示，在2.440GHz能得到大致的Critical Coupling(临界耦合)。藉此，可以发现连接天线与高频电路的条状线路40(供电线)之间的耦合非常良好。

如以上说明的，在第1实施形态的小型槽孔型天线20中，条状线路40之中，用以提高耦合量并提高放射效率的第1线路部41被配置槽孔21的投影区域内。因此，因为不存在从条状线路的槽孔的突出部分(图14的箭头Q部分)，本实施形态的小型槽孔型天线20可以将天线尺寸小型化。

此外，因为不存条状线路的突出部分，能够接近金属基板11的端部的边而形成槽孔21，配置该部分的小型槽孔型天线20的位置的自由度能提升。

(3)其他的实施形态

接着，说明有关将第1实施形态的小型槽孔型天线20更加小型化的其他实施形态。

该第2实施形态以后的小型槽孔型天线20与第1实施形态一样将第1线路部41配设于槽孔21的投影区域内，同时在槽孔端基板部12，形成从槽孔21到金属基板11的端部为止的狭缝22，能更加实现小型化。

图2为表示有关在槽孔端部形成狭缝的小型槽孔型天线的构成及特性的说明图。

图2(a)、(b)表示小型槽孔型天线20的构成。此外，有关天线部分的侧剖面与图1(c)一样，故省略之。

在图2所示的小型槽孔型天线20中，从金属基板11的端部到槽孔21为止，形成宽度0.1mm的狭缝22在槽孔端基板部12。狭缝22虽在图2中形成于槽孔21的长边方向左侧的端部，但也可以形成于不限于此的其他位置，例如，形成于右侧端部、或左侧端部与中央部之间、右侧端部与中央部之间。

图2的小型槽孔型天线20除了该狭缝22，有关其形状或尺寸等与图1所示的小型槽孔型天线20有相同的构成。

相对于在图1所说明的小型槽孔型天线20中其共振频率(基本波)为2.44GHz，如图2(d)的回波损耗特性中的A1所示，以同一构成形成狭缝22的小型槽孔型天线20其共振频率(基本波)降低至f＝1.02GHz。

因此可以得到相对于同一尺寸的槽孔型天线，藉由形成狭缝，若是相同尺寸的话共振频率会降低(能够使共振频率降低)这种新的见解。

也就是说，能够得到若是相同共振频率带(f＝2.4GHz频带)的话，藉由形成连结槽孔21的狭缝22，能更加降低槽孔型天线的尺寸的见解。

在这里，于第2实施形态以后的各实施形态中，说明有关于槽孔端基板部12设置狭缝的各小型槽孔型天线20。

图3为表示有关在第2实施形态以后的各实施形态中的小型槽孔型天线20的各部的定义、规定尺寸的参数的图。

图3(a)与图2一样，为在槽孔端基板部12形成狭缝22的第2实施形态的情形，(b)为藉由金属基板11从槽孔端基板部12的狭缝侧端部往槽孔21内的方向延伸而形成的内向延伸部13，来形成狭缝的第3实施形态以后的情形之例。

如图3(a)所示，将金属基板11(及介电体30)的尺寸作为表示的参数，将横长度设为L1、纵长度设为L2、小型槽孔型天线20(小型槽孔型天线模块10)全体的厚度设为L3。

此外，在说明的各实施形态中，因为金属基板11与条状线路40由金属薄膜所形成，该厚度几乎为0mm，其不包含在厚度L3的值中。因此，虽以厚度L3＝介电体30的厚度来表示，但实际的厚度为加上金属薄膜的厚度时(使用更厚的金属板时为其厚度)的厚度。

作为表示槽孔21的尺寸的参数，将横(长边方向)的长度设为a，纵的长度(宽度)设为b。

作为表示条状线路40的参数，将第2线路部42的宽度设为T3，除了宽度T3以外的第1线路部41的狭缝22侧的长度设为T1，相反侧的长度设为T2，第1线路部41全体的长度设为T(＝T1+T2+T3)。此外第1线路部41的宽度设为T4。

槽孔端基板部12的宽度(从槽孔21到金属基板11的端面为止的长度)设为m。

第1线路部41与槽孔端基板部12之间的间隔(间隙)设为G。

槽孔21的中心与第2线路部42的宽度的中心的距离(偏移值)设为c。

作为表示狭缝22的尺寸的参数，将其长度设为S，宽度设为d。

又，如图3(a)所示，将在槽孔端基板部12形成的狭缝称为外向狭缝22；如图3(b)所示，将在内向延伸部13与槽孔21的短边之间形成的狭缝称为内向狭缝22。但是，当两者无区别而共通指定的情形时被称为狭缝22。

外向狭缝22的情形，其长度S＝槽孔端基板部12的宽度m；内向狭缝22的情形，其长度S＝宽度m+内向延伸部13的长度。

此外，在第2实施形态以后的各实施形态中，因为接下来的参数为相同值，将其值接着记载，省略在各实施形态中的说明。

第1线路部41的宽度T4＝0.5mm、狭缝22的宽度d＝0.1mm。

后述的第3实施形态以后的槽孔端基板部12的宽度m＝0.5mm、内向延伸部13的宽度＝0.5mm。

此外，第1线路部41与槽孔端基板部12之间的间隔G，在当形成内向狭缝22时G＝0.5mm、在当形成外向狭缝22时G＝0.4mm。

图4为表示有关小型槽孔型天线20中的第2实施形态的构成及特性的说明图。

第2实施形态中的小型槽孔型天线20，其共振频率设为f＝2.4GHz频带，因为设置了外向狭缝22而能更加小型化。

该小型槽孔型天线20的尺寸，作为如图3(a)所示的值如以下所述。

也就是说，小型槽孔型天线模块10，其横的长度L1＝100mm、纵的长度L2＝100mm、厚度L3＝0.4mm、槽孔端基板部12的宽度m＝外向狭缝22的长度S＝3mm。

槽孔21，其横的长度a＝16mm、宽度b＝1.2mm。

条状线路40，其第1线路部41的全长T＝10mm、长度T1＝3.2mm、长度T2＝6mm、第2线路部42的宽度T3＝0.8mm、间隙G＝0.4mm、偏移值s＝1.5mm。

根据该第2实施形态的小型槽孔型天线20，图2所示的小型槽孔型天线20，因为其设有外向狭缝22而降低(f＝1.02GHz)的共振频率合致于f＝2.4GHz频带(参照图4(d)的A2)，能实现更小型化。

也就是说，在图2的小型槽孔型天线20中，相对于槽孔21的尺寸为a＝47mm×b＝1.2mm，第2实施形态的小型槽孔型天线20中的槽孔21的尺寸为a＝16mm×b＝1.2mm、横宽的尺寸约为1/3。

因此，图2的小型槽孔型天线20的槽孔因为与图1所示的第1实施形态中的小型槽孔型天线20的槽孔21为相同尺寸，就算第2实施形态的小型槽孔型天线20与第1实施形态中的小型槽孔型天线20相比较，其横宽的尺寸也能够设为1/3，能实现更加小型化。

此外，如图4(d)所示，第2实施形态中的放射效率为η＝89.9％(2.40GHz)，能得到比第1实施形态还高的值。

接着，说明有关第3实施形态。

图5为表示有关小型槽孔型天线20中的第3实施形态的构成及特性的说明图。

相对于第2实施形态中的小型槽孔型天线20设置外向狭缝22，在该第3实施形态的小型槽孔型天线20中设置内向狭缝22。

第3实施形态的小型槽孔型天线20也与第2实施形态一样，作为共振频率f＝2.4GHz频带的天线形成。

如图5(b)所示，小型槽孔型天线20形成从槽孔端基板部12向槽孔21的内侧方向延伸的内向狭缝22。

也就是说，在小型槽孔型天线20中形成槽孔端基板部12的狭缝侧端部向槽孔21内延伸的内向延伸部13，在向该内向延伸部13的延伸方向延伸的长边的一方与槽孔21之间，形成内向狭缝22。

第3实施形态中的小型槽孔型天线20的尺寸，作为如图3(a)所示的值如以下所述。

也就是说，小型槽孔型天线模块10，其横的长度L1＝100mm、纵的长度L2＝100mm、厚度L3＝0.4mm、间隙G＝0.5mm、偏移值s＝1.5mm，这些值与第2实施形态相同。

另一方面，与第2实施形态相异的是，第3实施形态中的槽孔21，其横的长度a＝15mm、宽度b＝2mm，槽孔端基板部12的宽度m＝0.5mm、内向狭缝22的长度S＝2mm、第1线路部41的全长T＝6.8mm、长度T1＝T2＝3mm、第2线路部42的宽度T3＝0.8mm。

在该实施形态中，在槽孔21内形成内向延伸部13，藉由在该两者之间形成内向狭缝22，能够确保预定量的狭缝长S。

也就是说，在第2实施形态中，因为外向狭缝22的狭缝长S＝槽孔端基板部12的宽度m，为了确保预定量的狭缝长S，需要确保槽孔端基板部12的宽度m。

相对于此，在本实施形态的内向狭缝22中，因为在槽孔21内形成内向狭缝22，在确保预定量的狭缝长S的同时，也能够减少槽孔端基板部12的宽度。

藉此，可以将小型槽孔型天线20形成于更靠近小型槽孔型天线模块10的更端部侧。

在本实施形态的小型槽孔型天线20中，为了形成内向延伸部13，槽孔21的宽度b＝2mm，虽成为比实施形态2的同宽度b＝1.2mm还要宽的槽孔，但槽孔端基板部12的宽度m＝0.5mm，与第2实施形态的同宽度m＝3mm相比，成为较小的值。

因此，两宽度的合计值(b+m)的值相对于在第2实施形态中的4.2mm，在本实施形态中为2.5mm，形成包含槽孔端基板部12的小型槽孔型天线20所需要的区域能更加小型化。

此外，有关第3实施形态中的小型槽孔型天线20的特性，如图5(c)、(d)所示，在2.45GHz的放射效率为η＝80.0％，能充分地确保作为天线的特性。

图6为有关形成狭缝22的方向为外向狭缝22或内向狭缝22所造成的共振频率、频带宽度BW、效率的比较说明图。

图6(a)为使外向狭缝22与内向狭缝22的长度S变化时，表示各小型槽孔型天线20的特性值(共振频率、频带宽度、效率)的表，该特性值中表示共振频率的变化者为(b)、表示频带宽度者为(c)。

此外，图6(a)中的狭缝长S、及(b)、(c)的x轴的值S，为以槽孔端基板部12的宽度m＝0.5mm时的外向狭缝22的情形作为基准(S＝0.5)，x轴为负时为内向狭缝22、正时为外向狭缝22。

图6中，成为基准S＝0.5mm时的小型槽孔型天线20与在图12的第6实施形态后述的小型槽孔型天线20一样，金属基板11、第1线路部41形成多个层(4层)(第2线路部42为单层)、金属基板11的各层、及第1线路部41的各层，分别藉由孔连接。

接着，在图6中，有关成为基准的S＝0.5mm时的小型槽孔型天线20的各部的尺寸，为如以下所述。

也就是说，小型槽孔型天线模块10，其横的长度L1＝50mm、纵的长度L2＝30mm，槽孔端基板部12的宽度m＝0.5mm；槽孔21其横的长度a＝5.05mm、纵的长度b＝4.5mm；间隙G＝0.5mm、偏移值s＝0.55、狭缝的宽度d＝0.1mm、第1线路部41的长度T＝3.45mm、第1线路部41的宽度T4＝0.5mm、第2线路部42的宽度T3＝0.55mm。

有关其他的小型槽孔型天线20，为了改善外向狭缝22时的整合性，除了调整间隙G的值以外，设为同形状的天线(多层)。外向狭缝22的间隙G，在S＝1.5mm时，间隙G＝0.3mm；S＝2.5～4.5mm时，间隙G＝0.1mm。

从该图6可明白，有关外向狭缝22，因应该长度特性虽发生变化，但关于方向，在内向狭缝22与外向狭缝22能得到大致相同的特性。

此外，图6虽表示了有关金属基板11与第1线路部41被多层化的各小型槽孔型天线20的仿真结果，但关于将金属基板11与第1线路部41单层化的小型槽孔型天线20也一样，内向狭缝22与外向狭缝22能得到大致相同的特性。

也就是说，虽说相对单层化的各小型槽孔型天线20的共振频率、频带宽度、效率值与图6的值相异，但相对于成为基准的S＝0.5时的小型槽孔型天线20，内向狭缝22与外向狭缝22成为大致相同的特性值(左右大致对称的图)。

接着，说明有关第4实施形态。

图7为表示有关第4实施形态中的小型槽孔型天线20的构成及特性的说明图。

该第4实施形态的小型槽孔型天线20与第3实施形态相比，因为其长度更短，系调整天线部分的形状者。

也就是说，相对于第3实施形态中的槽孔21其长度a＝15mm、宽度b＝2mm，在第4实施形态中的小型槽孔型天线20中，槽孔21的大小设为长度a＝10mm、宽度b＝3.5mm。

此外，因为随着槽孔21的宽度增加，而将内向狭缝22的长度延长为S＝3.5mm(第3实施形态中为S＝2.0mm)，如图7(d)所示，将放射效率提高82.7％(2.47GHz)。

此外，第4实施形态中的小型槽孔型天线模块10，其横的长度L1＝100mm、纵的长度L2＝100mm、厚度L3＝0.4mm。

此外，槽孔端基板部12的宽度m＝0.5mm、第1线路部41的全长T＝6.8mm、长度T1＝长度T2＝3mm、第2线路部42的宽度T3＝0.8mm、间隙G＝0.5mm、偏移值s＝0.25mm。

接着，说明有关第4实施形态的变形例。

图8为表示有关第4实施形态中变形例中的小型槽孔型天线20的构成及特性的说明图。

在该变形例中，槽孔21及条状线路40的形状与第4实施形态相同，表示将配设小型槽孔型天线20的金属基板11与介电体30的尺寸小型化时的变形例。

也就是说，如图8(a)所示，使小型槽孔型天线20的金属基板11与介电体30的尺寸小型化成从100mm×100mm到30mm×30mm。但是，有关厚度介电体30的厚度一样是L3＝0.4mm。

此外，如上所述，有关图8(b)所示的小型槽孔型天线20的各部的尺寸，与图7(b)所示的第4实施形态的小型槽孔型天线20相同。

第4实施形态的变形例中的小型槽孔型天线20，如图8(d)所示，随着小型化，其放射效率η降低成从82.7％到74.0％。

但是，在小型的槽孔天线中，能确保50％以上的充分的放射效率，同时也可以使金属基板11的面积比在1/10以下，而能够搭载于小型的电子机器。

接着，说明有关第5实施形态。

在第1实施形态到第4实施形态的各小型槽孔型天线20中，如图1(c)所示，在1层的金属基板11夹持介电体30，并在另一方的面配置条状线路40。

相对于此的第5以后的各实施形态中，因为设置多个层的金属基板11，作为多层构造的小型槽孔型天线20，在各层的金属基板11a～d之间配设介电体30a～c。

图9为表示有关第5实施形态中的小型槽孔型天线20的构成及特性的说明图。

因为该第5实施形态的小型槽孔型天线20的形状为将第4实施形态中的金属基板11多层化者，故金属基板11a～d的尺寸、形状相同。此外，在图9中，将各层的金属基板11a～d作整理以金属基板11来表示(以下同)。

但是，随着多层化，各层的金属基板11a～d之间夹有介电体30a～c(图未示)，各金属基板11藉由形成于槽孔21周围的通孔15来作孔连接。

第5实施形态中的小型槽孔型天线模块10，其横的长度L1＝100mm、纵的长度L2＝100mm、厚度L3＝1.4mm、槽孔端基板部12的宽度m＝0.5mm。

槽孔21，其横的长度a＝10mm、宽b＝3.5mm；第1线路部41其全长T＝6.8mm、长度T1＝长度T2＝3mm、第2线路部42的宽度T3＝0.8mm、间隙G＝0.5mm、偏移值s＝0.25mm。此外，内向狭缝22其长度S＝3.5mm。

此外，小型槽孔型天线模块10的厚度L3＝1.4mm如上所述为介电体30a～c全体的厚度，在本实施形态中，第1层的金属基板11a与第2层的金属基板11b之间、及第3层的金属基板11c与第4层的金属基板11d之间所夹持的介电体30a、30c的厚度分别为0.4mm。此外，第2层的金属基板11b与第3层的金属基板11c之间所夹持的介电体30b的厚度为0.6mm。

图10为表示有关各层金属基板11a～11d及条状线路40的说明图。

因为图10(a)、(b)、(d)表示第1、2、4层的状态，以同一形状、尺寸的金属基板11a、b、d来构成。但是，如图11所后述的，在未与第2线路部42的第1线路部41连接之侧的端部形成的供电端子55～57，并对应其形成贯通孔。

因为图10(c)表示第3层的状态，以第3层的金属基板11c与条状线路40来构成。在该第5实施形态中，条状线路40仅在第3层被形成。

第3层的金属基板11c回避与条状线路40的电连接，形成用以通导第2线路部42的供电部用狭缝16。该供电部用狭缝16以仅长于到第2线路部42的端部为止的长度形成。

在与第3层的金属基板11c相同的平面上配设条状线路40，第2线路部42配设于供电部用狭缝16。

如图10所示，在各个金属基板11a～d，在包围槽孔21的相同位置分别形成多个孔连接用的通孔15。

此外，虽未图示，但有关通孔15，不只是在槽孔21的周边，也可以形成于金属基板11a～d的全体。

此外，包含第5实施形态，配设于各层间的介电体30的厚度，在1、2层间与3、4层间为0.4mm，在2、3层间虽说明0.6mm时的情形，但各层间的厚度可随意。

此外，在第5实施形态中，虽将条状线路40配设于第3层，但也可以配设于任意的层。但是，在配设条状线路40的层，需要配设形成供电部用狭缝16的金属基板11(参照图10(c))。

图11为表示连接至外部高频电路的第2线路部42的端部侧的各种形状的剖面图。

图11(a)为在小型槽孔型天线模块10中的第1层金属基板11a侧形成供电端子55时的第1例。

也就是说，在对应第2线路部42的供电端部的位置，在介电体30a与介电体30b形成通孔51的同时，在第1层的金属基板11a与第2层的金属基板11b形成比通孔51还大的开口部，在开口部的内侧形成供电端子55。

接着，将通孔51的内周面镀膜，或在通孔51内填充导电糊料，藉此将供电端子55与第2线路部42的端部作孔连接。

图11(b)为在与第1例相反的面，也就是在第4层金属基板11d侧形成供电端子56时的第2例。

在该例中，在对应第2线路部42的供电端部的位置，在介电体30c形成通孔52的同时，在第4层的金属基板11d设置的开口部的内侧形成供电端子56。

接着，将通孔52的内周面镀膜，或在通孔52内填充导电糊料，藉此将供电端子56与第2线路部42的端部作孔连接。

图11(c)为将在第2线路部42的长度方向的介电体30c的长度设为比介电体30a与介电体30b还长，第2线路部42也形成比介电体30a、介电体30b还长。

此时，第2线路部42的端部作为供电端子57作用。

此外，在图11(c)中，配合将介电体30c设为比介电体30a、b还大，夹持介电体30c于其中的第3、4层的金属基板11c、d虽然也形成得比第1、2层的金属基板11a、b还大，但也可以藉由将金属基板11c、d设为比介电体30c还小(缩短第2线路部42的长度方向)，形成与第1、2的金属基板11a、b相同的大小。

图11(d)为不形成通孔等，将第2线路部42原封不动与主电路基板作为一体形成，通过主电路基板的其他电组件53(其他电路图案)连接至高频电路。

此外，如图10所说明的，在配设第2线路部42的层的金属基板11形成供电部用狭缝16，其他的形状、尺寸与其他层的金属基板11相同这点，在与设置多个层金属基板11的其他的实施形态中也相同。

此外，如图11所说明的，对应第2线路部42端部的各层的形状，在与设置多个层金属基板11的其他的实施形态中也相同。。

以上，在第5实施形态中，说明有关将第4实施形态中的金属基板11多层化的小型槽孔型天线20。

如图7所说明的，第4实施形态的小型槽孔型天线20，其共振频率f＝2.47GHz。

相对于此，根据将与第4实施形态相同形状的金属基板11多层化的第5实施形态的小型槽孔型天线20，如图9(d)所示，因为多层化而使得共振频率下降至f＝1.66GHz。

因此，能得到因为形成狭缝22而将小型化的小型槽孔型天线20的金属基板11多层化，使得共振频率降低(能够使共振频率降低)这种新的见解。

也就是说，能够得到若是相同共振频率带(f＝2.4GHz频带)的话，除了因形成连结槽孔21的狭缝22而导致的小型化以外，藉由金属基板11的多层化，能更加降低小型槽孔型天线20的天线的尺寸的见解。

此外，在第5实施形态中，虽说明了有关内向狭缝22的情形的多层化，但如图6所说明的，为了使内向狭缝22与外向狭缝22表现出大致相同的特性，在将外向狭缝22的金属基板11多层化的小型槽孔型天线20中也一样降低了共振频率。

接着，说明有关第6实施形态。

在第5实施形态中，说明有关将第金属基板11设为多层构造而使得共振频率f降低。因此，在第5实施形态中，在与第3层金属基板11c相同的平面配设条状线路40。

在相对于此的第6实施形态中，多层化的金属基板11及介电体30与第5实施形态一样，系将条状线路40的第1线路部41多层化者。

图12为表示有关第6实施形态中的小型槽孔型天线20的构成及特性的说明图。

该第6实施形态的小型槽孔型天线20将4个第1线路部41a～d配设在每层的金属基板11a～d。

在各第1线路部41a～d，如图12(b)所示，在同一位置形成通孔43而孔连接。此外，在图中，虽然显示有关形成2个通孔43的情形，但也可以形成3个以上的通孔。

在本实施形态中，与第5实施形态一样，第2线路部42配设在与第3层的金属基板11相同的平面。

也就是说，如图10(c)所说明的，在第3层的金属基板11c形成供电部用狭缝16。

接着，与第3层的第1线路部41c连接的第2线路部42配设于该供电部用狭缝16内。第2线路部42的另一端侧因为与图11所说明的一样，故省略说明。

根据本实施形态的小型槽孔型天线20，如图12(d)所示，与金属基板11为单层的情形相比，因为金属基板11的层积化，与第5实施形态一样共振频率能降低成f＝1.64GHz。有关放射效率，与第5实施形态有大致相同的放射效率η＝75.5％。

此外，在第1线路部41为单层亦即第1～第5实施形态的小型槽孔型天线20中，任一种情形都是临界耦合～下(疏)耦合。

相对于此，在本实施形态中，如图12(c)所示，藉由将第1线路部41多层化，成为过(密)耦合。

因此，藉由第1线路部41的层积化，可自由地调整阻抗匹配的程度(耦合量)在过～临界～下之间变动。

此外，有关该耦合量，藉由变更第1线路部41与槽孔端基板部12之间的间隔(间隙G)，也可以作调整。

也就是说，可以藉由缩小间隙G来增加耦合量达到过耦合状态，扩大缝隙G来减少耦合量来达到临界耦合状态。

接着，说明有关第7实施形态。

在第5实施形态中，藉由将同一形状的金属基板11多层化，与单层(共振频率f＝2.4GHz频带)的情形相比，可以使共振频率f降低。

在此第7实施形态中，藉由将金属基板11多层化，共振频率设为f＝2.4GHz带，而能更加小型化小型槽孔型天线20。

图13为表示有关第7实施形态中的小型槽孔型天线20的构成及特性的说明图。

在第7实施形态的小型槽孔型天线20中，如图13(a)、(b)所示，将其形状最适化使共振频率f＝2.4GHz频带。

也就是说，该小型槽孔型天线20的尺寸，作为如图3(a)所示的值如以下所述。

小型槽孔型天线模块10，其横的长度L1＝100mm、纵的长度L2＝100mm、厚度L3＝1.4mm。此外，槽孔端基板部12的宽度m＝0.5mm。

槽孔21，其横的长度a＝5mm、宽度b＝4mm。

第1线路部41的全长T＝3.4mm、长度T1＝0.7mm、长度T2＝2.2mm、第2线路部42的宽度T3＝0.5mm、间隙G＝0.7mm、偏移值s＝0.45mm。此外，为了使耦合量降低而使缝隙G增加。

内向狭缝22其长度S＝2.7mm。

在本实施形态中，与第5实施形态一样，将金属基板11与介电体30多层化，条状线路40以单层形成于第3层的金属基板11c。

此外，在本实施形态的小型槽孔型天线20中，如图13(b)所示，在用以形成内向狭缝22的内向延伸部13也形成通孔15，虽然将各层的内向延伸部13作孔连接，但与第5、第6实施形态一样，内向延伸部13的通孔不用孔连接也可以。

相反地，第5、第6实施形态的内向延伸部13也和本实施形态一样，形成通孔15并作孔连接也可以。

根据本实施形态的小型槽孔型天线20，在采用的内向狭缝22的小型槽孔型天线20中，将槽孔21的尺寸以面积比相比较的话，本实施形态与第3实施形态相比能小型化成约67％、与第4、第5实施形态相比，面积比能小型化约成57％。

因此，如图13(d)所示，共振频率f＝2.46GHz中的放射效率为η＝74.8％能确保充分的性能。

以上，虽说明有关第1实施形态到第7实施形态及变形例，但本发明并非以这些为限，在各权利要求所记载的范围中，可以作各种的变形。

例如，在说明的实施形态中，作为条状线路40的形状，从第1线路部41的两端部到靠中央的预定位置连接第2线路部42时，也就是藉由将长度T1与T2都设为T1＞0、T2＞0，设为T字形状的条状线路40。

相对于此，也可以将T1与T2任一者的值设为0，成为L字形状的条状线路40。

此外，在说明的各实施形态中，虽说明将狭缝22相对于槽孔21，形成于各图示左侧的例子的情形，但形成于相反侧(图示右侧)也可以。但是，内向狭缝22的情形在同侧形成内向延伸部13。

此外，在外向狭缝22的情形，除了形成于槽孔21的端部的情形以外，形成于槽孔21的端部到靠中央侧也可以。但是，外向狭缝22的位置需要形成于槽孔21的端部与第1线路部41同侧的端部之间。

此外，在从图1到图8所说明的各实施形态、变形例中，虽说明关于以单层构造的金属基板11作为基准，夹持介电体30配置条状线路40的情形(金属基板11与条状线路40的2层)，但也可以将条状线路40配设在与金属基板11同一平面上。

也就是说，有关多层的情形在说明的图10中，仅以图10(c)的第3层来构成小型槽孔型天线20也可以。因为此种情形，金属基板11c与条状线路40在存在于同一平面上，不存在被两者夹持的介电体30，但可以将槽孔21内以介电体填满。

此外，在说明的各实施形态、变形例中，在金属基板11的端部形成槽孔21，与其对应而配设条状线路40时，也就是说明有关将小型槽孔型天线20配设于端部的情形。

相对于此，在金属基板11的中央或角部等的其他位置配设槽孔21(小型槽孔型天线20)也可以。

特别是因为本实施形态的小型槽孔型天线模块20与从前的槽孔型天线相比，能充分地小型化，与天线的配置位置相关的自由度提高。因此，适用于行动装置的天线时的设计自由度能提升。

如以上说明的，根据本实施形态及变形例，作为向槽孔21周边的金属基板11的供电方式，并非电连接的直接供电，而是因第1线路部41的电磁连接所造成的电磁耦合型供电。

接着，因为将第1线路部41配设于槽孔21的投影区域内，与条状线路40突出槽孔21外部的从前的槽孔天线相比，能更加小型化。

此外，基于形成于从槽孔21到金属基板11的边为止的狭缝，能使共振频率f降低这种新的见解，藉由设置狭缝22，将同一共振频率作为基准时，能够将小型槽孔型天线20更加小型化。

此外，因为将狭缝22设为内向狭缝22，能充分确保内向狭缝22的长度S，可以将槽孔端基板部12的宽度变小。藉此，可以将小型槽孔型天线20配设于金属基板11的更端边侧，或接近于角。此外，在具备行动终端等的通信机能的小型电子机器中，藉由使用小型槽孔型天线20，包含其他部件的配置变得更容易。

再者，基于将小型槽孔型天线20的金属基板11多层化使得共振频率降低这种新见解，藉由将金属基板11多层化，将同一共振频率作为基准时，能够将小型槽孔型天线20更加小型化。

符号说明

10：小型槽孔型天线模块

20：小型槽孔型天线

11：金属基板

12：槽孔端基板部

13：内向延伸部

15：通孔

16：供电部用狭缝

21：槽孔

22：狭缝(外向狭缝、内向狭缝)

30：介电体

40：条状线路

41：第1线路部

42：第2线路部

43：通孔

Claims (6)

1.一种小型槽孔型天线，具备：形成有槽孔，并作为激振板作用的导体板；

作为向天线的供电线作用的条状线路，其具有：向所述槽孔的长边方向延伸，且配设于所述槽孔的投影区域内的第1线路部、配设于与所述第1线路部垂直的方向且一端与所述第1线路部连接的第2线路部；

配设于所述导体板与所述条状线路之间的介电体；

其特征在于：所述条状线路的所述第1线路部，藉由自所述第2线路部的供电，不采用直接供电而与所述槽孔周边的所述导体板作电磁连接；

所述导体板在从所述槽孔到与所述第1线路部的长边对向的所述导体板的边为止形成狭缝。

2.如权利要求1所述的小型槽孔型天线，其特征在于：所述狭缝形成于从所述槽孔的长边到所述导体板的所述边为止。

3.如权利要求1所述的小型槽孔型天线，其特征在于：所述导体板具备：在所述槽孔与所述导体板的所述边之间构成的槽孔端基板部、从所述槽孔端基板部延伸至所述槽孔的内侧而形成的内向延伸部；

所述狭缝，在所述槽孔的短边方向的边与所述内向延伸部之间，延伸至所述槽孔内而形成。

4.如权利要求1～3中任1项所述的小型槽孔型天线，其特征在于：所述导体板以预定间隔配设成复数层，并相互以孔连接；

所述条状线路配设于与任1所述导体板相同的平面。

5.如权利要求1～3中任1项所述的小型槽孔型天线，其特征在于：所述导体板以预定间隔配设成多个层，并相互以孔连接；

所述条状线路具有多个的第1线路部，多个的所述第1线路部配设于所述各层，并相互以孔连接，第2线路部在前述任1层中，与配设于该层的第1线路部电连接。

6.如权利要求1～5中任1项所述的小型槽孔型天线，其特征在于：所述条状线路，其所述第2线路部的宽度方向的中心从所述槽孔的长边的中心往左右任一方向偏移。