CN110994131A - 天线装置和手表型电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种天线装置和手表型电子设备，天线装置具备：作为金属制构件的无供电天线，其用作手表型电子设备的防风玻璃固定框；以及导电体的供电天线。无供电天线具有环状形状，与供电天线接近配置，与供电天线进行电磁耦合或者电容耦合，作为由供电天线以非接触的方式供电的无供电天线工作，供电天线和无供电天线协作，从而作为接收规定波长的圆极化波的电波的圆极化波天线工作。

Description

天线装置和手表型电子设备
技术领域
技术领域涉及天线装置和手表型电子设备。
背景技术
近年来，面向户外或运动用途等，已知内置有GPS(Global Positioning System：全球定位系统)的手表(跑步手表)或智能手表 等。来自GPS卫星的电波是右旋转的右旋圆极化波。作为用于接收圆 极化波的GPS用天线，以往多使用在放置于接地板上的电介质陶瓷的 表面设置有贴片状天线电极元件的MSL(Micro Strip Line：微带线) 天线、即所谓的方形平面贴片天线。
在平面贴片天线中，夹在天线电极与接地板之间的陶瓷等电介 质使用相对介电常数(εr＝ε/ε0)高的材料，由此能将天线尺寸缩短 为通信波长的约1/2√εr程度，因此小型化得到发展，还能内置于钟 表等小型设备(贴片的长度L或者宽度W＝波长λ/{2√εrel}(其中， 有效介电常数εrel≈相对介电常数εr))。尽管如此，对于需要在小型 的箱体内安装多个电子部件或机构的手表或智能手表而言，仍会成 为比较大型的部件，对其它部件的配置或安装设计带来大的制约。
因此，已知用于设置到手表的显示面板的外周的、具有C形环元 件且在中央部开孔的GPS用的环形天线来代替方形的电介质贴片天 线(例如，参照作为日本的专利文献的特开2013-183437号公报)。
另一方面，在户外用手表中，为了提高强化防水或耐冲击性、 坚固性、耐环境性等，多使用金属制背板(后盖)、在树脂壳体内嵌 入成型的金属制的窗框构件等，尽管它们乍一看是树脂制成的。特 别是，在10～20气压防水(100～200m防水)以上的强化防水中，树脂壳体等由于水压或温度所致的伸缩变形而有可能导致防风玻璃从 壳体脱落或者漏水，因此为了防止该情况，需要具备作为防风玻璃 固定框的金属制构件。
然而，在上述专利文献所记载的具有GPS用的环形天线的手表或 智能手表中，若为了防止由水压或温度所致的伸缩变形造成的防风 玻璃从壳体脱落或漏水，而在环形天线的附近具备金属制构件作为 防风玻璃固定框，则有时天线的性能或特性、灵敏度等会降低。
发明内容
公开了一种天线装置和手表型电子设备。
一实施方式的天线装置的特征在于，具备：金属制构件，其用 作手表型电子设备的防风玻璃固定框；以及导电体的供电天线，上 述金属制构件为环状形状，与上述供电天线接近配置，与上述供电 天线进行电磁耦合或者电容耦合，作为由上述供电天线以非接触的 方式供电的无供电天线工作，上述供电天线和上述金属制构件协作， 从而作为接收规定波长的圆极化波的电波的圆极化波天线工作。
附图说明
图1是表示实施方式的天线装置的概略图。
图2是表示实施方式的电子表的功能构成的框图。
图3是实施方式的电子表的各部件的展开图。
图4A是侧壳体部的各部件的展开图。
图4B是电子电路模块的各部件的展开图。
图5是实施方式的电子表的截面图。
图6A是表示第1变形例的第1天线装置的概略图。
图6B是表示第1变形例的第2天线装置的概略图。
图7是表示第2变形例的第1电子表的截面图。
图8是表示第2变形例的第2电子表的截面图。
图9是表示第3变形例的天线装置的概略图。
图10A是表示第4变形例的第1天线装置的概略图。
图10B是表示第4变形例的第2天线装置的概略图。
图10C是表示第4变形例的第3天线装置的概略图。
图11是表示第5变形例的天线装置的概略图。
图12A是表示第6变形例的第1天线装置的概略图。
图12B是表示第6变形例的第2天线装置的概略图。
图13A是表示第7变形例的天线装置的概略图。
图13B是表示第7变形例的电子表的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图按顺序详细说明实施方式和第1～第7变形例。 此外，本发明不限于图示的例子。
(实施方式)
参照图1～图5说明实施方式。首先，参照图1说明本实施方式的 搭载于作为手表型电子设备的电子表1的天线装置10。图1是表示本 实施方式的天线装置10的概略图。
电子表1是至少使用来自美国的GPS等GNSS(Global Navigation SatelliteSystem：全球导航卫星系统)的定位卫星(GNSS卫星)的 GNSS信号的电波来取得时刻并将其显示的数字型手表。天线装置10 是接收来自GNSS卫星的圆极化波(circularly polarizedwave)的电 波的天线装置。例如，从作为GNSS卫星的GPS卫星发送1.575[GHz] 的右旋圆极化波。
圆极化波多应用于卫星广播或GNSS等卫星通信，另外，由于不 易受到来自电波的周围的不必要的反射(多路径)的影响，因此， 还应用于ETC(Electronic Toll CollectionSystem：电子收费系统)等。 与直线极化波不同，将电场向传播方向旋转的情况称为圆极化波， 将朝向电波的行进方向并向右(顺时针)旋转的情况称为右旋圆极 化波，将向左(逆时针)旋转的情况称为左旋圆极化波。虽然圆极 化波是指旋转的电场的大小固定的情况，但在实际的天线中电场的 大小不固定，无法产生完全的圆极化波，而成为椭圆的形状，将该情况称为“椭圆极化波”。
在椭圆极化波中，将椭圆的长轴a与短轴b之比称为“轴比(Axial Ratio)”，这成为示出极化波的轨迹离圆有多近的指标。另外，将轴 比(轴比值)成为3dB以下的带宽称为“轴比带宽”，这成为圆极化 波的性能指标之一。例如，当设r为右旋圆极化波的振幅、设l为左旋 圆极化波的振幅时，轴比E由下式(1)定义。
轴比E＝(b/a)＝(|r|+|l|)/(|r|－|l|)…(1)
其中，|r|和|l|中的较大者的方向成为旋转方向。
如图1所示，天线装置10具备供电天线11、作为金属制构件的无 供电天线12、以及接地板13。供电天线11是由铜等金属(导电体) 制成且由供电部F供电的倒F型天线的天线元件部，具有天线元件111、 112、113和连接部114、115。无供电天线12是由金属制成且与供电天 线11接近、作为供电天线11的天线的一部分发挥功能的天线元件部， 仅包括天线元件121。接地板13是被接地的金属板，发挥接地的功能。
天线元件111是沿着天线元件121的内侧延伸的C字状的带状天 线元件。天线元件112、113是设置于天线元件111的同一平面上并在 与天线元件111的延伸方向垂直的方向上以直线状延伸的天线元件。 连接部114是将天线元件113与接地板13电连接的连接部。天线元件 113与连接部114之间的点作为短路点S1发挥功能。连接部115是将天 线元件112与供电部F电连接的连接部。天线元件112与连接部115之 间的点作为供电点P1发挥功能。以使天线元件111的延伸方向的长度 +连接部114的长度与希望电波(GNSS信号的电波)的波长λ的1/4λ (或者1/2λ)对应的方式设定供电天线元件部11的大小。
在倒F型或倒L型的供电元件中，能实现低姿态且小型的天线装 置，但一般而言性能多逊于接地型1/4λ单极天线等。当将天线小型化 时，输入阻抗易于变小，天线特性一般易于劣化。另外，天线的特 性会由于钟表内部或模块内的电子部件或金属部件等周围的结构物 的影响而大为变化。
在倒F型的供电天线元件中，是在倒L型的基础上设置了与GND 连接的短路部(在供电天线元件部11中为连接部114)的结构，通过 调整各种参数，能在某种程度上调整天线的特性。例如，当通过改 变倒F型的天线元件的高度(或者天线元件与接地板的距离)，使得天线元件的高度变低(距离变小)时，在史密斯圆图上圆会变大， 输入阻抗会变小，难以实现匹配。反之，当增大倒F型的天线元件的 高度(天线元件与接地板的距离)时，能将输入阻抗调整得较大， 能易于实现匹配。
另外，通过调整倒F型的天线元件与GND连接的短路点的位置， 能易于匹配。例如，当使短路点接近供电点时，能易于匹配。另外， 当延长倒F型的天线元件的长度时，能将回波损耗特性的峰值调整到 低频侧，因此能根据希望的信号的频率进行微调整。另外，当缩短 倒F型的天线元件的长度时，能将峰值调整到高频侧，因此能根据希 望的信号的频率进行微调整。另外，通过将倒F型的天线元件的宽度 增宽或者设为板状，或者将缩短部的宽度增宽，能根据与广泛应用 于便携电话终端等的板状倒F型天线(PIFA：Planar Inverted FAntenna) 等同样的原理，既低姿态(低轮廓)且小型，又将带宽扩大，或者 (调整为与成为长度L+宽度W＝1/4个波长λ的频率相同，因此)提 高天线长度相对于波长的缩短率。
天线元件121是金属制的环状的天线元件，也作为用于固定后述 的防风玻璃422的防风玻璃固定(金属)框而发挥功能。而且，天线 元件121还有助于电子表1的强化防水。此外，天线元件121使用SUS (Steel Special Use Stainless：特殊用途不锈钢)等有弹性的钢材。 供电天线11通过以(不到1～几[mm]程度的)微小间隔(间隙)与无 供电天线12(天线元件121)接近配置，与无供电天线12进行电容耦 合(例如与经由电容器C1等电抗的连接等价)，而能以非接触的方式 供电。
通过使无供电天线12作为天线装置10(供电天线11)的天线的 一部分发挥功能，能抑制无供电天线12的接收障碍。此外，供电天 线11也可以设为通过电磁耦合与无供电天线12耦合并对无供电天线 以非接触的方式供电的构成。
接下来，参照图2说明电子表1的内部的功能构成。图2是表示本 实施方式的电子表1的功能构成的框图。
如图2所示，电子表1具备：CPU(Central Processing Unit：中央 处理单元)21、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器) 22、操作部23、ROM(Read Only Memory：只读存储器)24、显示 部25、振荡电路26、分频电路27、计时电路28、卫星电波接收处理 部29、通信部30以及电力供应部31。
CPU21进行各种运算处理来进行电子表1的各部的控制。CPU21 例如进行与卫星电波接收处理部29的定位动作或日期时间取得动作 等的结果相应的显示动作或报告动作等的控制处理。
RAM22是对CPU21提供作业用的存储空间并存储临时数据的 DRAM(Dynamic RAM：动态RAM)等易失性存储器。
操作部23接受用户操作等来自外部的输入操作。操作部23具备 按钮开关等，将与按钮开关的按下动作相应的操作信号输出到CPU21。 或者，操作部23也可以具有在显示部25的显示面板上设置的触摸传 感器等。
ROM24保存用于由CPU21执行的程序241或初始设定数据等。程 序241包含当前日期时间的取得或定位动作的控制程序。另外， ROM24也可以在掩模ROM的基础上或者替代掩模ROM而具有能进 行数据的改写更新的闪存等非易失性存储器。
显示部25基于CPU21的控制进行各种信息的显示。显示部25具备 显示面板、驱动电路(均省略图示)等。该显示面板例如是通过分 段方式或者点阵方式或者它们的组合进行显示的LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)、OLED(Organic Light EmittingDiode：有机 发光二极管)等显示面板。驱动电路是基于CPU21的控制对显示面板 的各像素的液晶的透射或者发光进行驱动控制来进行画面显示的电 路。
振荡电路26生成规定频率、在此例如是32.768[kHz]的信号(时 钟信号)并将其输出。在时钟信号的生成中使用例如水晶振荡器等。 从振荡电路26输出的时钟信号的频率可能包含由电子表1规定的允 许范围内的偏移误差。另外，该时钟信号的频率会根据外部环境、 主要是温度的不同而变化。
分频电路27输出将从振荡电路26输入的时钟信号按照所设定的 分频比进行分频后的分频信号。分频比的设定也可以由CPU21变更。
计时电路28通过对从分频电路27输入的规定频率的信号(也可 以是与时钟信号相同的频率)进行计数来计测并保存当前的日期时 间(时刻和日期)。计时电路28对日期时间的计数精度依赖于来自振 荡电路26的时钟信号的精度、即上述的偏移误差或变化的程度，可 能包含与准确的日期时间之间的误差。CPU21能基于卫星电波接收处 理部29所取得的当前日期时间来修正计时电路28所计数的日期时间。
卫星电波接收处理部29是处理电路部，包含天线装置10，能经 由天线装置10接收来自GNSS卫星的发送电波，进行对接收到的电波 进行处理的接收动作来取得当前日期时间或当前位置的信息，将从 CPU21请求的信息按照规定的格式输出到CPU21。卫星电波接收处理 部29具有接收部291。
接收部291经由天线装置10接收、捕捉(检测)来自接收对象的 GNSS卫星的发送电波而进行该GNSS卫星的识别以及确定发送电波 所包含的信号(导航消息)的相位的捕捉处理，另外，基于捕捉到 的GNSS卫星的识别信息和相位，跟踪来自该GNSS卫星的发送电波 而持续解调、取得信号。接收部291电连接到天线装置10的供电部F。
通信部30是以规定的无线通信方式与外部设备以双向进行无线 通信并进行信息的发送接收的电路部。通信部30例如具有天线AT1、 信号处理部、放大器、调制解调部等。通信部30对从CPU21输入的发 送信息的发送信号实施信号处理，进行放大并调制，从天线AT1向外 部设备(例如用户所持有的智能电话)进行无线发送，另外通过天 线AT1接收来自外部设备的电波，并对接收信号进行解调、放大，实 施信号处理后将其输出到CPU21。作为通信部30的无线通信方式，在 此设为使用Bluetooth(注册商标)，但不限于此。
电力供应部31从电池311对电子表1的CPU21等各部以规定的驱 动电压进行电力供应。作为电池311，在此设为使用能装卸的干电池 或充电电池等的构成。但是，电力供应部31不限于该构成，例如也 可以设为具备太阳能板和充电部(蓄电部)等的构成。
接下来，参照图3～图5说明电子表1的各部件及其构成。图3是 本实施方式的电子表1的各部件的展开图。图4A是侧壳体部42的各部 件的展开图。图4B是电子电路模块45的各部件的展开图。图5是本实 施方式的电子表1的截面图。
如图3所示，电子表1按顺序具备从上向下展开的外框41、侧壳 体部42、侧面缓冲环43、内盖44、电子电路模块45、底面缓冲部46、 防水衬垫47以及后盖背板48。这些部件被组装而构成电子表1。
外框41由聚氨酯树脂等材料构成，是吸收来自外部的冲击、保 护电子表1的内部部件的部件。侧壳体部42是支撑并收纳防风玻璃 422等的壳体部。
如图3和图4A所示，侧壳体部42按顺序具有：侧壳体421；以及 从上向下展开的防风玻璃422、防水衬垫423、无供电天线元件部12 及窗分型件424。侧壳体421以强化树脂等为材料，支撑防风玻璃422、 防水衬垫423、窗分型件424，支撑并且收纳电子电路模块45。另外， 如图5所示，在侧壳体421，嵌入成型有无供电天线元件部12。即， 通过将无供电天线12插入侧壳体421的模具中，注入液体状的强化树 脂并使其冷却，从而生成一体化有无供电天线12的侧壳体421。
通过将侧壳体421内的利用嵌入成型(insert molding)的无供电 天线12设为金属制窗框(防风玻璃固定框)，能在电子表1中确保 (10～20气压防水以上的)强化防水性或耐冲击性、坚固性。
防风玻璃422是防止风、水、灰尘等从外部向电子表1的内部的 电子电路模块45等进入并使显示部25的显示信息透过的玻璃板。防 水衬垫423由橡胶等弹性体等构成，配置在防风玻璃422与侧壳体421 之间并被夹着而变形，从而防止水、灰尘等从外部进入电子表1的内 部的电子电路模块45等。窗分型件424是覆盖显示部25的显示面板而 决定分型形状的板状部件。
侧面缓冲环43是以树脂、合成橡胶等为材料并配置在电子电路 模块45的侧面与侧壳体421之间从而缓和上述2个部件的干扰来防止 破损的环状的部件。内盖44是以树脂等为材料并将侧面缓冲环43固 定的环状的部件。
如图4B所示，电子电路模块45是按顺序具有从上向下展开的供 电天线11、显示部25、电子电路基板B1、电池311(电力供应部31) 以及外壳构件451。电子电路基板B1是具备接地板13、CPU21、RAM22、 操作部23、ROM24、振荡电路26、分频电路27、计时电路28、除供 电天线11和无供电天线12以外的卫星电波接收处理部29、以及通信 部30作为电子电路的基板。
接地板13设为将电子电路基板B1的基板上的金属箔用作接地板 (GND)的构成，但不限于此。例如，接地板13也可以设为将电子 电路模块45内的电磁屏蔽板或地板用作接地板的构成。外壳构件451 是收纳供电天线11、显示部25、电子电路基板B1以及电池311的构件。
底面缓冲部46是以树脂、合成橡胶等为材料并配置在电子电路 模块45的底面与后盖背板48之间从而缓和上述2个部件的干扰来防 止破损的部件。防水衬垫47由橡胶等弹性体等构成，配置在防风玻 璃422与后盖背板48之间并被夹着而变形，从而防止水、灰尘等从外 部进入电子表1的内部的电子电路模块45等。
后盖背板48是从下(背)侧覆盖电子表1的内部的电子电路模块 45等的罩部。而且，如图5所示，电子表1具备后罩49、表带装配部 51以及表带52。
后罩49是以树脂等为材料并从下(背)侧覆盖后盖背板48的罩 部。表带装配部51是连接到侧壳体部42并用于装配表带52的部件。 表带52是以树脂、布、金属等为材料并用于将电子表1卷绕装配到用 户的手腕等的表带部。
以上，根据本实施方式，天线装置10具备：作为金属制构件的 无供电天线12，其用作手表型电子设备的防风玻璃固定框；以及导 电体的供电天线11。无供电天线12具有环状形状，与供电天线11接 近配置，通过与供电天线11进行电磁耦合或者电容耦合，从而由供电天线11以非接触的方式供电而作为环型无供电天线元件起作用， 该天线装置10通过供电天线11与无供电天线12的作为环型无供电天 线元件的作用，而作为接收规定波长的圆极化波的电波的圆极化波 天线起作用。
因此，作为金属制构件的无供电天线12作为天线装置10(供电 天线11)的一部分发挥功能，因而能抑制接收障碍，天线装置10能 具有高通信性能(GNSS信号的高接收性能)。另外，由于使供电天 线11与无供电天线12接近并以非接触的方式供电，因此不需要与外 装壳体上的天线的直接连接或布线等，能简化天线装置10的结构。 而且，不必变更电子表1内的模块的构成，易于进行壳体的嵌入成型 等，包括金属制构件在内容易改变或变更外装设计或形状、原材料 等，能使钟表的设计或装饰性多样化，能提高天线装置10的设计的 自由度。
另外，无供电天线12作为在收纳天线装置10的侧壳体部42中嵌 入成型的环型无供电天线元件起作用。因此，在利用嵌入成型的树 脂+金属的混合壳体那样的外观的电子表1中，能不使强化防水性或 耐冲击性等外装性能下降而扩展产品的外观设计或风格的多样性。
另外，供电天线11设置于在无供电天线12的内侧且防风玻璃422 的下层配置的电子电路模块45。因此，能使天线装置10和电子表1紧 凑。
另外，供电天线11是倒F型的天线元件部，具有：线状延伸的天 线元件111；以及在天线元件111的延伸方向的一端侧按顺序配置的被 短路的天线元件113及被供电的天线元件112。因此，能使供电天线11 作为倒F型天线发挥功能。
另外，无供电天线12的特征在于，包括弹性材料，用于强化防 水。因此，能对电子表1进一步进行强化防水。
另外，电子表1具备天线装置10。因此，在具备作为金属制构件 的无供电天线元件部12的构成中，能通过天线装置10具有高通信性 能。另外，因此能简化天线装置10的结构。另外，因此能提高天线 装置10的设计的自由度，并且能通过无供电天线元件部12实现强化防水或耐冲击性、坚固性等优异的电子表1。
(第1变形例)
参照图6A～图6B说明上述实施方式的第1变形例。图6A是表示 本变形例的天线装置10A的概略图。图6B是表示本变形例的天线装置 10B的概略图。
在本变形例中，采用将上述实施方式的电子表1中的天线装置10 替代为天线装置10A、10B的构成。因此，主要说明不同的部分。
如图6A所示，天线装置10A具有将天线装置10的供电天线11、无 供电天线12替代为供电天线11A、无供电天线12A的构成。供电天线 11A具有对供电天线11追加了连接部116、电容器117的构成。连接部 116例如是在天线元件111的延伸方向的中央附近配置的连接部。天线 元件111的连接部116与接地板13经由电容器117被电连接。另外，无 供电天线12A具有对无供电天线12追加了电容器122的构成。天线元 件121与接地板13经由电容器122被电连接。
如图6B所示，天线装置10B具有将天线装置10的供电天线11替代 为供电天线11B的构成。供电天线11B具有将连接部114、115替代为 连接部114B、115B的构成。连接部114B是将天线元件112与接地板13 电连接的连接部。天线元件112与连接部114B之间的点作为短路点S2 发挥功能。连接部115B是将天线元件113与供电部F电连接的连接部。 天线元件113与连接部115B之间的点作为供电点P2发挥功能。以使天 线元件111的延伸方向的长度+连接部114B的长度与希望电波的波长 λ的1/4λ(或者1/2λ)对应的方式设定供电天线元件部11B的大小。
因而，根据本变形例的天线装置10A，供电天线11A在天线元件 111具有独立于天线元件113的连接部116，连接部116经由电容器117 被接地。因此，与天线装置10同样地，在具备作为金属制构件的无 供电天线12A的构成中，能具有高通信性能，能简化天线装置10A的 结构，能提高天线装置10A的设计的自由度。
另外，根据本变形例的天线装置10B，供电天线11A是倒F型的天 线元件部，具有：线状延伸的天线元件111；以及在天线元件111的延 伸方向的一端侧按顺序配置的被供电的天线元件113及被短路的天 线元件112。因此，与天线装置10同样地，在具备作为金属制构件的 无供电天线12的构成中，能具有高通信性能，能简化天线装置10B的 结构，能提高天线装置10B的设计的自由度。
(第2变形例)
参照图7和图8说明上述实施方式的第2变形例。图7是表示本变 形例的电子表1D的截面图。图8是表示本变形例的电子表1E的截面图。
在本变形例中，采用将上述实施方式的电子表1替代为电子表1D、1E的构成。因此，主要说明不同的部分。
如图7所示，电子表1D具备天线装置10D来替代电子表1的天线装 置10。天线装置10D具有将天线装置10的无供电天线12的天线元件 121和侧壳体部42的侧壳体421替代为无供电天线12D的天线元件 121D和侧壳体部42D的侧壳体421D的构成。天线元件121D是外嵌成 型于侧壳体421D的金属制的环状的无供电天线，作为天线装置10D (供电天线11)的天线的一部分发挥功能，并且还作为用于固定防 风玻璃422的玻璃固定金属框发挥功能。
侧壳体421D以强化树脂等为材料，支撑防风玻璃422、防水衬垫 423、窗分型件424，支撑并收纳电子电路模块45。另外，在侧壳体 421D，外嵌成型有无供电天线元件部12D。即，通过向侧壳体421D 的模具中注入液体状的强化树脂并使其冷却，从而生成侧壳体421D 的树脂部分，在生成的侧壳体421D的树脂部分的外侧一体地装配无 供电天线12D。
如图8所示，电子表1E具有天线装置10E来替代电子表1的天线装 置10。天线装置10E具有将天线装置10的无供电天线12的天线元件 121和侧壳体部42的侧壳体421替代为无供电天线12E的1个天线元件 121E的构成。天线元件121E是作为金属制构件的无供电天线，作为 天线装置10E(供电天线11)的天线的一部分发挥功能，并且作为用 于固定防风玻璃422的玻璃固定金属框发挥功能，还作为支撑防水衬 垫423、窗分型件424并支撑及收纳电子电路模块45的侧壳体发挥功 能。
以上，根据天线装置10D，无供电天线12D作为外嵌成型于收纳 天线装置10A的侧壳体部42D的环型无供电天线起作用。因此，在利 用外嵌成型(outsert molding)的树脂与金属的混合壳体那样的外观 的电子表1D中，能不使强化防水性或耐冲击性等外装性能下降而扩 展产品的外观设计或风格的多样性。
另外，根据天线装置10E，无供电天线12E作为收纳天线装置10B 的侧壳体部即环型无供电天线而起作用。因此，虽然在外观上使用 金属制构件，但外装内容物使用了冲击吸收性或冲击缓冲性高的侧 面缓冲环43等构件并强调了金属的外观或光泽等，在这种耐冲击性 的电子表1E中，使用不锈钢或钛等金属制的作为壳体外装件的无供 电天线12E，能扩展用于商务或用于日常使用的钟表设计等、产品的 外观设计的多样性。
(第3变形例)
参照图9说明上述实施方式的第3变形例。图9是表示本变形例的 天线装置10F的概略图。
在本变形例中，采用将上述实施方式的电子表1的天线装置10替 代为天线装置10F的构成。因此，主要说明不同的部分。
如图9所示，天线装置10F具备供电天线11F和无供电天线12。供 电天线11F具有天线元件111F和连接部115F。天线元件111F配置于无 供电天线12的内侧，是铜等金属制的C字状的天线元件，作为倒L型 的天线元件发挥功能。连接部115F是金属制的连接部，将天线元件 111F与供电部F电连接。
以上，根据本变形例的天线装置10F，供电天线11F是倒L型的天 线元件部。因此，能使供电天线11作为倒L型天线发挥功能。倒L型 天线与倒F型天线相比，虽然性能下降，但能形成为低姿态，能简化 供电元件的构成。另外，倒L型天线的以90°弯曲的部分越接近供电 点，倒L型天线的性能越降低。另外，倒L型天线的阻抗也从50[Ω] 较大地偏移，因此需要进行匹配。
(第4变形例)
参照图10A～图10C说明上述实施方式的第4变形例。图10A是表 示本变形例的天线装置10G的概略图。图10B是表示本变形例的天线 装置10H的概略图。图10C是表示本变形例的天线装置10I的概略图。
在本变形例中，采用将上述实施方式的电子表1的天线装置10替 代为天线装置10G、10H、10I的构成。因此，主要说明不同的部分。
如图10A所示，天线装置10G具备供电天线11G和无供电天线12G。 供电天线11G具有天线元件111G和连接部115G。无供电天线12G具有 天线元件121G。天线元件111G由铜等金属制成，是从天线元件121G 的平面向下侧空开规定距离平行配置的环状的天线元件。天线元件111G的周长设为希望电波的波长λ的大致1个波长。
另外，天线元件121G是配置于从天线元件111G向辐射方向分开 希望电波的波长λ的大致1/2个波长的量、0.45个波长的量等规定距离 的位置、且周长为比希望电波的波长λ的大致1个波长稍短的长度 (0.95λ等)的环形的波导环状的天线元件。因此，作为天线装置10G， 能构成增益高且结构简单的圆极化波环形天线。
天线元件111G连接到连接部115G。连接部115G与天线元件111G 同样由金属制成，为圆周状并且形成为一端连接到天线元件111G、 另一端以希望电波的波长λ的大致1/4个波长的量沿着辐射环状的天 线元件延伸的形状，电连接到供电部F而成为供电端子。
如图10B所示，天线装置10H具备供电天线11H和无供电天线12G。 供电天线11H具有天线元件111H和连接部115H。天线元件111H是由 铜等金属制成并且从天线元件121G的平面向下侧空开规定距离平行 配置的螺旋状的天线元件，其周长和配置与天线元件111G是同样的。 连接部115H与天线元件111G同样由金属制成，一端连接到天线元件 111H，另一端电连接到供电部F而成为供电端子。
如图10C所示，天线装置10I具备供电天线11I和无供电天线12G。 供电天线11I具有天线元件111I和连接部115I。天线元件111I是由铜等 金属制成并且从天线元件121G的平面向下侧空开规定距离平行配置 的C字状的天线元件，其周长和配置与天线元件111G是同样的。连接 部115I与天线元件111I同样由金属制成，一端连接到天线元件111I， 另一端电连接到供电部F而成为供电端子。
以上，根据本变形例的天线装置10G，供电天线11G具有与无供 电天线12G空开规定距离平行配置的环状的天线元件111G。因此，与 天线装置10同样地，在具备作为金属制构件的无供电天线12G的构成 中，能具有高通信性能，能简化天线装置10G的结构，能提高天线装 置10G的设计的自由度。
另外，根据本变形例的天线装置10H，供电天线11H具有与无供 电天线12G空开规定距离平行配置的螺旋状的天线元件111H。因此， 与天线装置10同样地，在具备作为金属制构件的无供电天线12G的构 成中，能具有高通信性能，能简化天线装置10H的结构，能提高天线 装置10H的设计的自由度。
另外，根据本变形例的天线装置10I，供电天线11I具有与无供电 天线12G空开规定距离平行配置的C字状的天线元件111I。因此，与 天线装置10同样地，在具备作为金属制构件的无供电天线12G的构成 中，能具有高通信性能，能简化天线装置10I的结构，能提高天线装 置10I的设计的自由度。
另外，无供电天线12G的周长比天线元件111G、111H、111I的延 伸方向的长度短了规定长度。因此，在天线装置10G、10H、10I中， 能构成增益高并且结构简单的圆极化波环形天线，在要相对于GNSS 信号的电波等规定的通信信号得到希望的增益的情况下，能通过简单的结构构成小型的圆极化波天线。
(第5变形例)
参照图11说明上述实施方式的第5变形例。图11是表示本变形例 的天线装置10J的概略图。
在本变形例中，采用将上述实施方式的电子表1的天线装置10替 代为天线装置10J的构成。因此，主要说明不同的部分。
如图11所示，天线装置10J具备供电天线11J和无供电天线12J。 供电天线11J具有天线元件111J和连接部114、115。无供电天线12J具 有天线元件121J。
天线元件111J是由铜等金属制成并与天线元件121J接近地配置 于同一平面的C字状且基于特性阻抗的规定宽度的环状线的天线元 件。天线元件111J的周长设为希望电波的波长λ1的大致1个波长。连 接部114的一端电连接到天线元件111J的一端，另一端接地(电连接 到接地板13)。连接部115以一端连接到天线元件111J且以另一端电连 接到供电部F而成为供电端子。这样，天线元件111J的一端电连接到 连接部114，另一端电连接到连接部115。
天线元件121J是由以金属制成并配置于天线元件111J的更外周 且沿着天线元件111J隔开规定间隔的环状线形成的。天线元件121J 经由电容器122接地(电连接到接地板13)。天线元件121J的周长形成 为与天线元件111J的希望电波的波长λ1的特定频率f1稍微不同的特 定频率f2的波长λ2的1个波长的长度。
在沿着作为供电电极图案的天线元件111J从供电点向匹配终端 传送了信号时，由于在内周的天线元件111J与外周的天线元件121J 在电流路径长度上存在差异，所以会产生磁流源，电磁波放电。在 供电的信号的一个波长等于天线元件111J的长度时，电磁波的周期与 电场矢量的旋转周期一致，因此成为圆极化波。而且，作为无供电 电极图案的天线元件121J会与天线元件111J以电磁的方式耦合(电容 性耦合)，因此从该处也同样辐射电磁波。该电磁波在供电的信号的 一个波长与天线元件121J的周长相等时成为圆极化波。
天线元件121J的周长比天线元件111J的长度稍长，因此，从天线 元件121J辐射波长比天线元件111J长的圆极化波。由此，在天线装置 10J中，能实现能辐射或接收增益带宽大并且轴比带宽大的圆极化波 的圆极化波天线。
以上，根据本变形例的天线装置10J，供电天线11J具有与无供电 天线12J接近地配置于同一平面的内侧的C字状的天线元件。天线元 件121J的周长比天线元件111J的延伸方向的长度长了规定长度。因此， 与天线装置10同样地，在具备作为金属制构件的无供电天线12J的构 成中，能具有高通信性能，能简化天线装置10J的结构，能提高天线 装置10J的设计的自由度。另外，能实现作为能辐射或接收增益带宽 大并且轴比带宽大的圆极化波的圆极化波天线的天线装置10J。
(第6变形例)
参照图12A～图12B说明上述实施方式的第6变形例。图12A是表 示本变形例的天线装置10K的概略图。图12B是表示本变形例的天线 装置10L的概略图。
在本变形例中，采用将上述实施方式的电子表1的天线装置10替 代为天线装置10K、10L的构成。因此，主要说明不同的部分。
如图12A所示，天线装置10K具备供电天线11K和无供电天线12。 供电天线11K具有4个天线元件111K、2个电容器117K、作为供电单 元的90度混合电路118、以及电阻119。无供电天线12具有天线元件121。
4个天线元件111K是沿着天线元件121的圆周并在与该圆周相距 规定距离的内侧以等间隔配置于圆周方向的倒L型的天线元件，分别 与天线元件121电磁耦合。4个天线元件111K中的2个天线元件分别经 由电容器117K接地(电连接到接地板13)。4个天线元件111K中的另2 个天线元件分别电连接到90度混合电路118。90度混合电路118经由 供电部F、电阻119接地(电连接到接地板13)。
90度混合电路118是相位调整电路，调整相位后对2个天线元件 111J供电，由此，4个天线元件111J以将相位错开后的4个点被供电。
如图12B所示，天线装置10L具备供电天线11L和无供电天线12。 供电天线11L具有2个天线元件111L和2个连接部115L。
2个天线元件111L是沿着天线元件121的圆周并在与该圆周相距 规定距离的内侧以等间隔配置于圆周方向的倒L型的天线元件，分别 与天线元件121电磁耦合。2个天线元件111L分别经由连接部115L电 连接到作为供电单元的供电部F1、F2。通过供电部F1、F2，以将相 位错开的2个点向2个天线元件111L供电。
以上，根据本变形例的天线装置10K，供电天线11K具有与无供 电天线12接近地配置于同一平面的内侧的4个天线元件111K。天线装 置10K具备将4个天线元件111K的相位错开来进行供电的90度混合电 路118和供电部F。因此，与天线装置10同样地，在具备作为金属制 构件的无供电天线12的构成中，能具有高通信性能，能简化天线装 置10K的结构，能提高天线装置10K的设计的自由度。另外，通过具 有4个天线元件111K且分别使相位不同来供电的天线装置10K，与利 用图9的1个倒L形供电元件的作为圆极化波天线的天线装置10F相比， 能在非常宽的频带内得到良好的轴比。
另外，根据本变形例的天线装置10L，供电天线11L具有与无供 电天线12接近地配置于同一平面的内侧的2个天线元件111L。天线装 置10L具备将2个天线元件111K的相位错开来进行供电的供电部F1、 F2。因此，与天线装置10同样地，在具备作为金属制构件的无供电 天线12的构成中，能具有高通信性能，能简化天线装置10L的结构， 能提高天线装置10L的设计的自由度。另外，通过具有2个天线元件 111L且分别使相位不同来供电的天线装置10L，与天线装置10F相比， 能在非常宽的频带内得到良好的轴比。
此外，在天线装置10K、10L中，设为了将天线元件111K、111L 配置于无供电天线12(天线元件121)的内侧的构成，但不限于此， 也可以设为将天线元件111K、111L配置于无供电天线12的外侧的构 成。
(第7变形例)
参照图13A～图13B说明上述实施方式的第7变形例。图13A是表 示本变形例的天线装置10M的概略图。图13B是表示本变形例的电子 表1M的概略图。
在本变形例中，采用将上述实施方式的电子表1、天线装置10替 代为电子表1M、天线装置10M的构成。因此，主要说明不同的部分。
如图13A所示，天线装置10M具备供电天线11M、无供电天线12M 以及接地板13M。供电天线11M具有天线元件111M1、111M2。天线 元件111M1是直线状的天线元件。天线元件111M2是电连接到天线元 件111M1的直线状的天线元件。
天线元件111M1与天线元件111M2配置成在空间上正交。供电天 线11M具备将天线元件111M1的一端和天线元件111M2的一端电连接 的接点并设为L字形状，在天线元件111M2中在离接点为希望电波的 波长λ的大致1/8个波长以内的近的规定位置设置与供电部F的电连接 部，而成为了圆极化波天线。
无供电天线12M具有天线元件121M。天线元件121M是由金属制 成且矩形的环状的天线元件。接地板13M设为矩形。在本变形例中， 是在供电天线11M的上部和外周分开规定间隔设置有环状的无供电 天线12M作为波导部的构成。
供电天线11M例如是如下构成的：使天线元件111M1的延伸方向 的长度比希望电波的波长λ的大致1/2个波长(或者大致1/4个波长) 长出规定长度，使天线元件111M2的延伸方向的长度比希望电波的波 长λ的大致1/2个波长(或者大致1/4个波长)短出规定长度，并且天 线元件111M1与天线元件111M2的延伸方向的长度的总计成为希望 电波的波长λ的大致1个波长(或者大致1/2个波长)。
如图13B所示，电子表1M具备防风玻璃422M、窗分型件424M、 显示部25M、天线装置10M、后盖背板48M、表带52M等。防风玻璃 422M虽然与防风玻璃422同样，但为大致矩形的防风玻璃。显示部 25M虽然与显示部25同样，但为大致矩形的显示部。窗分型件424M 是显示部25M用的窗分型件。后盖背板48M是显示部25M等电子电路 模块用的大致矩形的后盖背板。表带52M是后盖背板48M用的表带。
以上，根据本变形例的天线装置10M，供电天线11M是具有直线 状的天线元件111M1和通过接点电连接到天线元件111M1的直线状 的天线元件111M2的L字状的天线。天线元件111M2在离接点为希望 电波的波长λ的大致1/8个波长以内的点被供电。因此，与天线装置10 同样地，在具备作为金属制构件的无供电天线元件部12M的构成中， 能具有高通信性能，能简化天线装置10M的结构，能提高天线装置 10M的设计的自由度。
另外，天线元件111M1的长度比天线元件111M2的长度短了希望 电波的波长λ的1/2个波长或者1/4个波长。天线元件111M1的长度与天 线元件111M2的长度之和是希望电波的波长λ的1个波长或者1/2个波 长。因此，在天线装置10M中，仅通过1点供电就能进行圆极化波的 辐射或接收，因此不需要复杂的供电电路，还能减小天线元件的平 面上的展宽或占有面积，因此能用作适于内置到作为小型设备的电 子表1M的圆极化波天线。
此外，上述实施方式和变形例的记述是本发明的天线装置和手 表型电子设备的一个例子，但不限于此。
例如，在上述实施方式和变形例中，说明了作为手表型电子设 备的电子表，但不限于此。作为手表型电子设备，也可以设为智能 手表等其它电子设备。
另外，在上述实施方式和变形例中，说明了接收来自GNSS卫星 的圆极化波的无线电波的天线装置，但不限于此。作为天线装置， 例如也可以设为接收2K的BS(BroadcastingSatellite：广播卫星)广 播和110℃S(Communications Satellite：通讯卫星)广播(右旋圆 极化波)、4K的BS广播(右旋/左旋圆极化波)、8K的BS广播(左旋 圆极化波)、4K的110℃S广播(左旋圆极化波)等卫星广播的电波 等其它无线电波的构成。另外，作为天线装置，也可以设为兼用接 收来自GNSS卫星等的圆极化波的天线和Wi-Fi(注册商标)或 Bluetooth等进行其它无线电波的通信的天线的构成。
虽然说明了本发明的实施方式和变形例，但本发明的范围不限 于上述的实施方式，包含权利要求书所记载的发明的范围及其等同 的范围。

Claims (10)

1.一种天线装置，其特征在于，
具备：金属制构件，其用作手表型电子设备的防风玻璃固定框；以及导电体的供电天线，
上述金属制构件是环状形状，与上述供电天线接近配置，与上述供电天线进行电磁耦合或者电容耦合，作为由上述供电天线以非接触的方式供电的无供电天线工作，
上述供电天线和上述金属制构件协作，从而作为接收规定波长的圆极化波的电波的圆极化波天线工作。
2.根据权利要求1所述的天线装置，
上述金属制构件嵌入成型于收纳上述天线装置的壳体部，作为环型无供电天线工作。
3.根据权利要求1所述的天线装置，
上述金属制构件外嵌成型于收纳上述天线装置的壳体部，作为环型无供电天线工作。
4.根据权利要求1所述的天线装置，
上述金属制构件是收纳上述天线装置的壳体部，并且作为环型无供电天线工作。
5.根据权利要求1所述的天线装置，
上述供电天线搭载于电子电路模块，上述电子电路模块配置于上述金属制构件的内侧且上述防风玻璃的下侧。
6.根据权利要求1所述的天线装置，
上述供电天线是倒F型的天线，
上述供电天线具有：第1天线元件，其线状延伸；第2天线元件，其配置于该第1天线元件，与GND连接；以及第3天线元件，其配置于该第1天线元件，与供电点连接。
7.根据权利要求6所述的天线装置，
上述供电天线还具有经由电容器接地的接地部。
8.根据权利要求1所述的天线装置，
上述供电天线是倒L型的天线。
9.根据权利要求1所述的天线装置，
上述供电天线具有与上述金属制构件空开规定距离平行配置的环状、螺旋状、或者C字状的天线元件。
10.一种手表型电子设备，其特征在于，
具备权利要求1至9中的任意一项所述的天线装置。
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