CN112042057A - 天线装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种进行与多个频率中的各个频率对应的谐振且收发频率彼此不同的多个信号的天线装置。天线装置(1)的导体图案(20)设于切口部(11),包含共用导体(21)、第1导体(22)以及第2导体(23)。供电部(30)配置于导体板(10)与导体图案(20)的连接部。第1导体(22)和第2导体(23)分别经由共用导体(21)连接于供电部(30)。供电部(30)在侧端(113)处配置于距开口端(111)的距离比距闭口端(112)的距离短的位置。第1导体(22)的第1部分导体(221)位于第2导体(23)与侧端(114)之间。第1导体(22)的沿着侧端(114)的方向的长度比第2导体(23)的沿着侧端(114)的方向的长度长。

Description

天线装置
技术领域
本发明涉及一种收发频率彼此不同的多个信号的天线装置。
背景技术
以往,提出了在接地板(导体板)设有切口部的所谓的切口天线(参照专利文献1)。
专利文献1的平面天线(天线装置)包括形成有预定形状的切口部的接地板(导体板)、与接地板分开地配置于切口部的内部的导体部(导体图案)、配置于接地板的端边上且对导体部进行供电的供电点以及将接地板与导体部电隔离的开放端。
利用该结构,专利文献1的平面天线能够以期望的动作频率进行谐振而作为天线进行动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-140735号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年,期望利用1个平面天线收发频率彼此不同的多个信号。但是,专利文献1的平面天线(天线装置)针对1个频率进行谐振,因此无法进行与多个频率中的各个频率对应的谐振。因此,无法作为收发多个频率的信号的天线进行利用。
本发明是鉴于上述的问题而完成的发明,本发明的目的在于,提供一种进行与多个频率中的各个频率对应的谐振且收发频率彼此不同的多个信号的天线装置。
用于解决问题的方案
本发明的一技术方案的天线装置发送第1频率的信号和频率比所述第1频率高的第2频率的信号。所述天线装置包括:导体板,其设有切口部,该切口部在一端具有开口端,在另一端具有闭口端,在所述开口端与所述闭口端之间具有一对侧端;导体图案;以及供电部。所述导体图案设于所述切口部,包含共用导体、第1导体以及第2导体。所述供电部配置于所述导体板与所述导体图案的连接部,对所述导体图案进行供电。所述第1导体和所述第2导体分别经由所述共用导体连接于所述供电部。所述供电部在一对侧端中的一侧端处配置于距所述开口端的距离比距所述闭口端的距离短的位置。所述第1导体的局部位于所述第2导体与所述一对侧端中的另一侧端之间。所述第1导体的沿着所述另一侧端的方向的长度比所述第2导体的沿着所述另一侧端的方向的长度长。
发明的效果
采用本发明的上述技术方案的天线装置,能够进行与多个频率中的各个频率对应的谐振,收发频率彼此不同的多个信号。
附图说明
图1的A是示意性地表示实施方式1的天线装置的图。图1的B是示意性地表示上述的天线装置的主要部分的图。
图2的A是表示在上述的天线装置流通第1频率的电流时的电流分布的图。图2的B是表示在上述的天线装置流通第2频率的电流时的电流分布的图。
图3是表示上述的天线装置的回波损耗的测量结果的图。
图4是表示上述的天线装置的第1部分导体与侧端的距离和带宽的关系的图。
图5是示意性地表示实施方式1的变形例的天线装置的主要部分的图。
图6的A是示意性地表示实施方式2的天线装置的主要部分的图。图6的B是示意性地表示实施方式2的变形例1的天线装置的主要部分的图。
图7是示意性地表示实施方式2的变形例2的天线装置的主要部分的图。
图8是示意性地表示实施方式2的变形例3的天线装置的主要部分的图。
图9的A是表示在上述的天线装置流通第1频率的电流时的电流分布的图。图9的B是表示在上述的天线装置流通第2频率的电流时的电流分布的图。
图10是表示上述的天线装置的回波损耗的测量结果的图。
图11的A是示意性地表示实施方式2的变形例4的天线装置的主要部分的图。图11的B是示意性地表示实施方式2的变形例5的天线装置的主要部分的图。
图12是示意性地表示实施方式2的变形例6的天线装置的主要部分的图。
图13是示意性地表示实施方式2的变形例7的天线装置的主要部分的图。
具体实施方式
以下说明的各实施方式和变形例只不过是本发明的一例,本发明不限定于各实施方式和变形例。除了上述的实施方式和变形例以外,若在不脱离本发明的技术构思的范围内,则也能够根据设计等而进行各种各样的变更。另外,在下述的各实施方式和变形例中,说明的各图是示意图,图中的各构成要素的大小、厚度各自的比不限于一定反映实际的尺寸比。
(实施方式1)
以下,使用图1的A~图4,说明本实施方式的天线装置。
(1)概要
本实施方式的天线装置1作为收发各频段的信号的天线装置使用于手机、智能手机等。例如,本实施方式的天线装置1是切口天线。
天线装置1构成为以多个频率进行信号的收发。天线装置1构成为将2.4GHz设为第1频率,将5.5GHz设为第2频率,以各个频率进行信号的收发。即,天线装置1构成为能够以多个频率进行谐振。
(2)结构
如图1的A所示,本实施方式的天线装置1包含矩形状(在此为正方形状)且在一端部具有切口部11的导体板10(参照图1的A)。导体板10由导电性的材料(例如铜)形成,例如设于树脂基板(印刷基板)。导体板10的电位为接地电位。也就是说,导体板10接地。另外,导体板10既可以是单层,也可以是多层。导体板10在设为多层的情况,例如设于印刷基板的两面的情况下,一面的导体板10的形状与设于另一面的导体板10的形状相同。
切口部11在导体板10的一端部侧具有开口端111。切口部11具有与开口端111相对且比开口端111靠内侧的闭口端112。并且,切口部11在开口端111与闭口端112之间具有侧端113、114,侧端113、114设为彼此相对(参照图1的B)。在此,切口部11以闭口端112的长度与侧端113、114的长度的总计长度成为第1频率的波长的一半的方式构成。
如图1的B所示,天线装置1在切口部11内包括导体图案20、供电部30、第1频率调整元件31以及第2频率调整元件32。
导体图案20利用导电性的材料(例如铜)在形成有导体板10的印刷基板形成图案。导体图案20也可以使用导体板10的局部来形成。导体图案20与导体板10电绝缘。
导体图案20具有共用导体21、第1导体22以及第2导体23。第1导体22和第2导体23分别经由共用导体21连接于供电部30。
共用导体21设为在开口端111侧沿着从侧端113朝向侧端114的方向延伸。在共用导体21的两端中的一端与侧端113之间设有供电部30。共用导体21的两端中的另一端具有沿着朝向侧端114的方向延伸的第1部位100和沿着朝向闭口端112的方向延伸的第2部位101。
如图1的B所示,第1导体22具有第1部分导体221、第2部分导体222以及第3部分导体223。
第1部分导体221设为沿着从开口端111朝向闭口端112的方向,即侧端113、114延伸。第1部分导体221的一端经由第1频率调整元件31连接于共用导体21的第1部位100。第2部分导体222设为沿着从侧端114朝向侧端113的方向,即闭口端112延伸。第2部分导体222的一端与第1部分导体221的另一端结合。第3部分导体223设为沿着从闭口端112朝向开口端111的方向,即侧端113、114延伸。第3部分导体223的一端与第2部分导体222的另一端结合。也就是说,第1导体22为有角的J字形。
第2导体23设为沿着从开口端111朝向闭口端112的方向延伸。第2导体23的一端经由第2频率调整元件32连接于共用导体21的第2部位101。作为第2导体23的另一端的开放端231设为与作为第3部分导体223的另一端的开放端224相对。也就是说,第1导体22的开放端224与第2导体23的开放端231相对而构成电容器。换言之,第1导体22的开放端224和第2导体23的开放端231以构成电容器的方式相对。第1导体22的开放端224与第2导体23的开放端231之间形成为空气隙。另外,在第1导体22的开放端224与第2导体23的开放端231之间也可以设有树脂。
第1导体22的局部(第1部分导体221)配置于第2导体23与侧端114之间。也就是说,第1部分导体221与侧端114之间的距离d1比第2导体23与侧端114之间的距离d2短。在此,第1部分导体221与侧端114之间的距离d1是在侧端113与侧端114相对的方向上第1部分导体221与侧端114之间的最短的长度。另外,第1部分导体221与侧端114之间的距离d1也可以是在上述方向上第1部分导体221与侧端114之间的最长的长度,也可以是平均的长度。同样,第2导体23与侧端114之间的距离d2是在上述方向上第2导体23与侧端114之间的最短的长度。另外,第2导体23与侧端114的距离d2也可以是在上述方向上第2导体23与侧端114之间的最长的长度,也可以是平均的长度。
第1导体22以第2部分导体222与闭口端112之间的距离d3比第1部分导体221与侧端114之间的距离d1长的方式构成。
第2导体23以第2导体23的顶端部(上述的第2导体23的另一端)与闭口端112之间的距离d4比第2导体23与侧端114之间的距离d2长的方式构成。
另外,第1导体22的长度(第1部分导体221的长度方向的长度、第2部分导体222的长度方向的长度以及第3部分导体223的长度方向的长度的合计值)比第2导体23的长度(第2导体23的长度方向的长度)长。
供电部30配置于导体板10与导体图案20连接的连接部(连接位置),对导体图案20进行供电。具体而言,供电部30设于开口端111侧且设于共用导体21与侧端113之间,对导体图案20(共用导体21)进行供电。另外,供电部30设于相对于侧端113的中点而言靠开口端111侧的位置即可。换言之,供电部30以从供电部30到开口端111的距离比从供电部30到闭口端112的距离短的方式设于侧端113侧。
第1频率调整元件31和第2频率调整元件32是芯片元件,具体而言是陶瓷的片式电感器。第1频率调整元件31的电感在1nH~3nH的范围内设定。第2频率调整元件32的电感比第1频率调整元件的电感小。
第1频率调整元件31构成为在第1频率(2.4GHz)下从供电部30向第1导体22的阻抗比从供电部30向第2导体23的阻抗低。
第2频率调整元件32构成为在第2频率(5.5GHz)下从供电部30向第2导体23的阻抗比从供电部30向第1导体22的阻抗低。
换言之,第1频率调整元件31和第2频率调整元件32分别以在第1频率下第1频率调整元件31的电抗比第2频率调整元件32的电抗小的方式构成。并且,第1频率调整元件31和第2频率调整元件32分别以在第2频率下第2频率调整元件32的电抗比第1频率调整元件31的电抗小的方式构成。
也就是说,在从供电部30向共用导体21输入第1频率的信号时,第1频率的信号通过第1频率调整元件31,但不易通过第2频率调整元件32。在从供电部30向共用导体21输入第2频率的信号时,第2频率的信号通过第2频率调整元件32,但不易通过第1频率调整元件31。第1频率调整元件31和第2频率调整元件32作为供预定的频率的信号通过的滤波器发挥功能。
(3)动作
接着,作为天线装置1的动作,说明第1频率的信号输入导体图案20时的谐振动作和第2频率的信号输入导体图案20时的谐振动作。
(3-1)输入第1频率的信号的情况
当第1频率的信号(电流)输入导体图案20的共用导体21时,第1频率的电流通过第1频率调整元件31,但不易通过第2频率调整元件32,因此第1频率的电流向第1导体22流通。
利用第1导体22的第1部分导体221和侧端114形成电容器,因此第1频率的电流经由利用第1部分导体221和侧端114形成的电容器向侧端114流通。第1频率的电流进而依次向闭口端112、侧端113流通。在图2的A中表示第1频率(2.4GHz)的电流输入共用导体21的情况的电流分布。图2的A中的标黑的区域表示电流较多地流通的部位。根据图2的A可知,如上所述,在共用导体21、第1导体22、侧端114、闭口端112以及侧端113流通较多的第1频率的电流。
当第1频率的电流流通时,共用导体21、第1导体22以及第1频率调整元件31形成电感器。并且,如上所述,第1部分导体221和侧端114形成电容器。由此,发生LC谐振,基于该谐振,导体板10和切口部11的内部的导体图案20成为天线区域,因此天线装置1作为天线进行动作。
此时,谐振频率作为上述电感器的电感与上述电容器的电容之积的平方根与“2π”相乘而得到的值的倒数算出。第1导体22的长度比第2导体23的长度长。因此,在第1频率的电流在共用导体21流通的情况下,共用导体21、第1导体22以及第1频率调整元件31所形成的电感器的电感比共用导体21、第2导体23以及第2频率调整元件32所形成的电感器的电感大。并且,第1导体22(特别是第1部分导体221)与侧端114之间的距离d1比第2导体23与侧端114之间的距离d2短,因此第1导体22和侧端114所形成的电容器的容量比较大。由于第1频率的电流在共用导体21流通的情况的共用导体21、第1导体22以及第1频率调整元件31所形成的电感器及第1导体22和侧端114所形成的电容器,谐振频率成为比较小的值。其结果,天线装置1收发低频的信号。
(3-2)输入第2频率的信号的情况
当第2频率的信号(电流)输入导体图案20的共用导体21时,第2频率的电流通过第2频率调整元件32,但不易通过第1频率调整元件31,因此第2频率的电流在第2导体23流通。
利用第2导体23和侧端114形成电容器,因此第2频率的电流经由利用第2导体23和侧端114形成的电容器向侧端114流通。第2频率的电流进而依次向闭口端112、侧端113流通。在图2的B中表示第2频率(5.5GHz)的电流输入共用导体21的情况的电流分布。图2的B中的标黑的区域表示电流较多地流通的部位。根据图2的B可知,如上所述,在共用导体21、第2导体23、侧端114、闭口端112以及侧端113流通较多的第2频率的电流。
当第2频率的电流流通时,共用导体21、第2导体23以及第1频率调整元件31形成电感器。并且,如上所述,第2导体23和侧端114形成电容器。由此,发生LC谐振,基于该谐振,导体板10和切口部11的内部的导体图案20成为天线区域,因此天线装置1作为天线进行动作。
在第2频率的电流在共用导体21流通的情况下,共用导体21、第2导体23以及第2频率调整元件32所形成的电感器比共用导体21、第1导体22以及第1频率调整元件31所形成的电感器小。并且,第2导体23与侧端114之间的距离d2比第1导体22的第1部分导体221与侧端114之间的距离d1长,因此第2导体23和侧端114所形成的电容器的容量比较小。此时,第1导体22被视为浮置电极,第2导体23经由第1导体22电连接于侧端114。由于第2频率的电流在共用导体21流通的情况的共用导体21、第2导体23以及第2频率调整元件32所形成的电感器的电感及第2导体23和侧端114所形成的电容器的电容,谐振频率成为比较大的值。其结果,天线装置1收发高频的信号。
(4)优点
如上所述,本实施方式的天线装置1在设于导体板10的切口部11包括导体图案20、供电部30、第1频率调整元件31以及第2频率调整元件32,该导体图案20包含共用导体21、第1导体22以及第2导体23。
在本实施方式的天线装置1中,当第1频率的电流在共用导体21流通时,电流依次向共用导体21、第1导体22、切口部11的侧端114、闭口端112以及侧端113流通。此时,共用导体21、第1导体22以及第1频率调整元件31形成电感器,并且第1导体22的第1部分导体221和侧端114构成电容器。其结果,发生频率比较低的LC谐振。另一方面,在第2频率的电流在共用导体21流通时,电流依次向共用导体21、第2导体23、切口部11的侧端114、闭口端112以及侧端113流通。此时,共用导体21、第2导体23以及第2频率调整元件32形成电感器,并且第2导体23和侧端114构成电容器。其结果,发生频率比较高的LC谐振。
因而,在本实施方式的天线装置1中,能够实现以多个频率(第1频率、第2频率)中的各个频率进行LC谐振的多谐振化。
在此,图3所示的图表G1表示将输入导体图案20的信号(电流)的频率从2GHz改变至7GHz的情况的回波损耗的测量结果。图3的图表G1的横轴是频率(GHz),纵轴是回波损耗(dB)。在图表G1的坐标M1处,频率的值为“2.21GHz”,与此对应的回波损耗的值为“-6.0dB”。在图表G1的坐标M2处,频率的值为“2.69GHz”,与此对应的回波损耗的值为“-6.0dB”。在图表G1的坐标M3处,频率的值为“4.75GHz”,与此对应的回波损耗的值为“-6.0dB”。在图表G1的坐标M4处,频率的值为“6.72GHz”,与此对应的回波损耗的值为“-6.0dB”。
根据该测量结果可知,在频率为“2.21GHz”~“2.69GHz”和频率为“4.75GHz”~“6.72GHz”的情况下,能够进行稳定的通信。也就是说,在本实施方式的天线装置1中,在第1频率(2.4GHz)的电流和第2频率(5.5GHz)的电流下,能够进行稳定的通信。
另外,回波损耗的值成为“-6.0dB”以下的带宽根据第1部分导体221与侧端114之间的距离d1的值而变化。以下,说明第1部分导体221与侧端114之间的距离d1。图4表示距离d1与2GHz频段和5GHz频段各自的回波损耗的值成为“-6.0dB”的带宽的关系。例如,在将5GHz频段的带宽的基准设为1500MHz时,距离d1优选为0.4mm以上且1.0mm以下。由此,通过将第1部分导体221与侧端114之间的距离d1设定在0.4mm以上且1.0mm以下的范围内,能够增大在第1部分导体221与侧端114之间形成的电容器的容量和在第2导体23与侧端114之间形成的电容器的容量,因此能够实现通信的高效率化。
(5)变形例
在实施方式1中,切口部11的形状设为正方形,但不限定于正方形。例如,如图5所示,切口部11的形状也可以是侧端113、114的长度比开口端111和闭口端112的长度长的长方形的形状。切口部11的形状为如图5所示那样的长方形的天线装置1具有与切口部11的形状为正方形的实施方式1的天线装置1同样的效果。
(实施方式2)
在本实施方式中,切口部的形状与实施方式1的切口部11不同。以下,使用图6的A,以与实施方式1不同的方面为中心来说明。另外,关于与实施方式1同样的构成要素,使用相同的附图标记而适当省略说明。
本实施方式的切口部11a在侧端113处沿着与侧端113正交的方向具有狭缝120。切口部11a以在本实施方式的切口部11a中除了开口端111以外的整周的长度成为第1频率的波长的一半的方式构成。
当在本实施方式的导体图案20的共用导体21流通第1频率的电流的情况下,与实施方式1同样,第1频率的电流经由利用第1部分导体221和侧端114形成的电容器向侧端114流通。第1频率的电流进而依次向闭口端112、侧端113流通。在侧端113处,第1频率的电流通过狭缝120的周围。并且,与实施方式1同样,由于第1频率的电流在共用导体21流通的情况的共用导体21、第1导体22以及第1频率调整元件31所形成的电感器的电感及第1导体22和侧端114所形成的电容器的电容,谐振频率成为比较小的值。其结果,天线装置1a收发低频的信号。
当在本实施方式的导体图案20的共用导体21流通第2频率的电流的情况下,与实施方式1同样,第2频率的电流经由利用第2导体23和侧端114形成的电容器向侧端114流通。第2频率的电流进而依次向闭口端112、侧端113流通。在侧端113处,第2频率的电流通过狭缝120的周围。并且,与实施方式1同样,由于第2频率的电流在共用导体21流通的情况的共用导体21、第2导体23以及第2频率调整元件32所形成的电感器的电感及第2导体23和侧端114所形成的电容器的电容,谐振频率成为比较大的值。其结果,天线装置1a收发高频的信号。
因而,在本实施方式的天线装置1a中,能够实现多谐振化。
另外,有时在设有导体板10的印刷基板设有其他部件。因此,根据部件的配置,有时难以形成为在形成矩形状的切口部时切口部11a的除了开口端111以外的整周的长度成为第1频率的波长的一半。于是,通过如本实施方式的天线装置1a这样在切口部11a设置狭缝120,能够构成为切口部11a的除了开口端111以外的整周的长度成为第1频率的波长的一半。
在此,说明本实施方式的变形例1。
在实施方式2中,狭缝120设为设于侧端113的结构,但不限定于该结构。如图6的B所示,变形例1的天线装置1b的切口部11b在侧端114处沿着与侧端114正交的方向具有狭缝121。切口部11b以在切口部11b中除了开口端111以外的整周的长度成为第1频率的波长的一半的方式构成。
在变形例1的天线装置1b中,仅狭缝121的位置与实施方式2的狭缝120的位置不同,因此具有与实施方式2的天线装置1a同等的效果。
接着,说明本实施方式的变形例2。
如图7所示,变形例2的天线装置1c的切口部11c在闭口端112处沿着与闭口端112正交的方向具有狭缝122。切口部11c以在切口部11c中除了开口端111以外的整周的长度成为第1频率的波长的一半的方式构成。
在变形例2的天线装置1c中,仅狭缝122的位置与实施方式2的狭缝120的位置不同,因此具有与实施方式2的天线装置1a同等的效果。
接着,说明本实施方式的变形例3。
如图8所示,变形例3的天线装置1d的切口部11d具有在实施方式2中说明的狭缝120、在变形例1中说明的狭缝121以及在变形例2中说明的狭缝122。切口部11d以在切口部11d中除了开口端111以外的整周的长度成为第1频率的波长的一半的方式构成。
当第1频率的信号(电流)输入变形例3的导体图案20的共用导体21时,第1频率的电流通过第1频率调整元件31,但不易通过第2频率调整元件32。并且,利用第1导体22的第1部分导体221和侧端114形成电容。因此,第1频率的电流依次向共用导体21、第1频率调整元件31、第1导体22(特别是第1部分导体221)、侧端114、闭口端112以及侧端113流通。在图9的A中表示第1频率(2.4GHz)的电流输入共用导体21的情况的电流分布。图9的A中的标黑的区域表示电流较多地流通的部位。根据图9的A可知,如上所述,在共用导体21、第1导体22、侧端114、闭口端112以及侧端113流通较多的第1频率的电流。
因而,在变形例3的天线装置1d中,当第1频率的电流流通时,与实施方式1的天线装置1同样,发生由利用共用导体21、第1导体22以及第1频率调整元件31形成的电感和利用第1部分导体221和侧端114形成的电容引发的LC谐振。基于该谐振,导体板10和切口部11d的内部的导体图案20成为天线区域,因此天线装置1d作为天线进行动作。此时,谐振频率与实施方式1同样地成为比较小的值。其结果,天线装置1d收发低频的信号。
在第2频率的信号(电流)输入变形例3的导体图案20的共用导体21时,第2频率的电流通过第2频率调整元件32,但不易通过第1频率调整元件31。并且,利用第2导体23和侧端114形成电容。因此,第2频率的电流依次向共用导体21、第2频率调整元件32、第2导体23、侧端114、闭口端112以及侧端113流通。在图9的B中表示第2频率(5.5GHz)的电流输入共用导体21的情况的电流分布。图9的B中的标黑的区域表示电流较多地流通的部位。根据图9的B可知,如上所述,在共用导体21、第2导体23、侧端114、闭口端112以及侧端113流通较多的第1频率的电流。
因而,在变形例3的天线装置1d中,当第2频率的电流流通时,与实施方式1的天线装置1同样,发生由利用共用导体21、第2导体23以及第2频率调整元件32形成的电感和利用第2导体23和侧端114形成的电容引发的LC谐振。基于该谐振,导体板10和切口部11d的内部的导体图案20成为天线区域,因此天线装置1d作为天线进行动作。此时,谐振频率与实施方式1同样地成为比较大的值。其结果,天线装置1d收发高频的信号。
如上所述,变形例3的天线装置1d能够与实施方式1同样地实现多谐振化。
在此,在图10中表示变形例3的天线装置1d的回波损耗的测量结果。图10所示的图表G11表示将输入导体图案20的信号(电流)的频率从2GHz改变至7GHz的情况的回波损耗的测量结果。图10的图表G11的横轴是频率(GHz),纵轴是回波损耗(dB)。在图表G11的坐标M11处,频率的值为“2.13GHz”,与此对应的回波损耗的值为“-6.0dB”。在图表G11的坐标M12处,频率的值为“2.58GHz”,与此对应的回波损耗的值为“-6.0dB”。在图表G11的坐标M13处,频率的值为“4.69GHz”,与此对应的回波损耗的值为“-6.0dB”。在图表G11的坐标M14处,频率的值为“6.65GHz”,与此对应的回波损耗的值为“-6.0dB”。
根据该测量结果可知,在频率为“2.13GHz”~“2.58GHz”和频率为“4.69GHz”~“6.65GHz”的情况下,能够进行稳定的通信。也就是说,变形例3的天线装置1d能够在第1频率(2.4GHz)的电流和第2频率(5.5GHz)的电流下进行稳定的通信。
接着,说明本实施方式的变形例4~变形例6。
如图11的A所示,变形例4的天线装置1e的切口部11e具有在实施方式2中说明的狭缝120、在变形例1中说明的狭缝121。切口部11e以在切口部11e中除了开口端111以外的整周的长度成为第1频率的波长的一半的方式构成。
如图11的B所示,变形例5的天线装置1f的切口部11f具有在实施方式2中说明的狭缝120、在变形例2中说明的狭缝122。切口部11f以在切口部11f中除了开口端111以外的整周的长度成为第1频率的波长的一半的方式构成。
如图12所示,变形例6的天线装置1g的切口部11g具有在变形例1中说明的狭缝121和在变形例2中说明的狭缝122。切口部11g以在切口部11g中除了开口端111以外的整周的长度成为第1频率的波长的一半的方式构成。
上述的变形例的天线装置1e~1g具有与实施方式1和变形例1~3的天线装置1a~1d同等的效果。
接着,说明本实施方式的变形例7。
在变形例7的天线装置1h中,设于侧端113的切口部的位置与在实施方式2中说明的狭缝120的位置不同。在变形例7的天线装置1h中,如图13所示,切口部11h所具有的狭缝130(设于侧端113的狭缝130)设于相对于侧端113的中点而言靠开口端111侧的位置。换言之,狭缝130以从狭缝130到开口端111的距离比从狭缝130到闭口端112的距离短的方式设于侧端113。
在变形例7的天线装置1h中,仅狭缝130的位置与实施方式2的狭缝120的位置不同,因此具有与实施方式2的天线装置1a同等的效果。也就是说,设于侧端113的切口部既可以设于相对于侧端113的中点而言靠开口端111侧的位置,也可以设于相对于侧端113的中点而言靠闭口端112侧的位置。当然,设于侧端113的切口部也可以设于侧端113的中点。
另外,关于在变形例1中说明的狭缝121也是,设于侧端114的位置没有限定。设于侧端113的狭缝121既可以设于相对于侧端114的中点而言靠开口端111侧的位置,也可以设于相对于侧端114的中点而言靠闭口端112侧的位置。或者,设于侧端113的狭缝121也可以设于侧端114的中点。
同样,在变形例2中说明的狭缝122既可以设于相对于闭口端112的中点而言靠侧端113侧的位置,也可以设于相对于闭口端112的中点而言靠侧端114侧的位置。或者,设于闭口端112的狭缝122也可以设于闭口端112的中点。
(其他变形例)
以下,列举其他变形例。另外,以下说明的变形例能够与上述各实施方式适当组合地应用。
在上述各实施方式中,切口部11的形状不限于矩形状,也可以是梯形、曲线形状(例如半圆形状)。
在上述各实施方式中,设为将第2频率调整元件32设为陶瓷的片式电感器的结构,但不限定于此。第2频率调整元件32也可以是陶瓷的片式电容器。
另外,第1频率调整元件31和第2频率调整元件32在由片式电感器构成的情况下,也可以是绕组型的片式电感来代替陶瓷的片式电感器。
或者,也可以是使共用导体21中的与第1导体22相对的顶端部(第1部位100)和第1导体22中的与共用导体21(第1部位100)相对的顶端部各自的宽度较细而形成电感器的结构。同样,也可以是使共用导体21中的与第2导体23相对的顶端部(第2部位101)和第2导体23中的与共用导体21(第2部位101)相对的顶端部各自的宽度较细而形成电感器或电容器的结构。
另外,在上述各实施方式中,天线装置1、1a~1h设为具备第1频率调整元件31和第2频率调整元件32的结构,但不限定于该结构。第1频率调整元件31和第2频率调整元件32不是天线装置1、1a~1h的必需的构成要素。例如,即使在天线装置1、1a~1h是不具备第1频率调整元件31的结构,即第1导体22与共用导体21直接连接的情况下,若适当地调整第1导体22的长度,则也能够以第1频率(2.4GHz)进行辐射。同样,即使在天线装置1、1a~1h是不具备第2频率调整元件32的结构,即第2导体23与共用导体21直接连接的情况下,若适当地调整第2导体23的长度,则也能够以第2频率(5.5GHz)进行辐射。
(总结)
根据以上说明的实施方式等,明确发明以下的形态。
第1形态的天线装置(1;1a~1h)发送第1频率的信号和频率比第1频率高的第2频率的信号。天线装置(1;1a~1h)包括:导体板(10),其设有切口部(11;11a~11h),该切口部(11;11a~11h)在一端具有开口端(111),在另一端具有闭口端(112),在开口端(111)与闭口端(112)之间具有一对侧端(113;114);导体图案(20);以及供电部(30)。导体图案(20)设于切口部(11;11a~11h),包含共用导体(21)、第1导体(22)以及第2导体(23)。供电部(30)配置于导体板(10)与导体图案(20)的连接部,对导体图案(20)进行供电。第1导体(22)和第2导体(23)分别经由共用导体(21)连接于供电部(30)。供电部(30)在一对侧端(113;114)中的一侧端(113)处配置于距开口端(111)的距离比距闭口端(112)的距离短的位置。第1导体(22)的局部(第1部分导体221)位于第2导体(23)与一对侧端(113;114)中的另一侧端(114)之间。第1导体(22)的沿着另一侧端(114)的方向的长度比第2导体(23)的沿着另一侧端(114)的方向的长度长。
采用该结构,能够以第1频率和第2频率进行谐振。因而,能够进行与多个频率中的各个频率对应的谐振,收发频率彼此不同的多个信号。并且,导体板(10)和导体图案(20)作为天线进行动作的面积较大,因此能够提高作为天线的效率。
在第2形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第1形态的基础上,第1导体(22)的开放端(224)与第2导体(23)的开放端(231)相对而构成电容器。
采用该结构,利用第1导体(22)的开放端(224)和第2导体(23)的开放端(231)构成电容器,从而在开放端(224)与开放端(231)之间具有容量。由此,能够容易地设定第1频率调整元件(31)和第2频率调整元件(32)各自的常数。
在第3形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第1形态或第2形态的基础上,切口部(11;11a~11h)为矩形状。
采用该结构,另一侧端(114)与第1导体(22)之间的容量和另一侧端(114)与第2导体(23)之间的容量的调整变得容易。
在第4形态的天线装置(1)中,在第1形态~第3形态中任一形态的基础上,一对侧端(113;114)和闭口端(112)的长度的总和为第1频率下的波长的一半。
采用该结构,在导体板(10)和导体图案(20)中,关于第1频率下的电流分布和第2频率下的电流分布,易于获得期望的电流分布。
在第5形态的天线装置(1a~1h)中,在第1形态~第3形态中任一形态的基础上,切口部(11a~11h)具有至少1个狭缝(120~122;130)。在切口部(11a~11h)中除了开口端(111)以外的整周的长度为第1频率下的波长的一半。
采用该结构,在导体板(10)和导体图案(20)中,关于第1频率下的电流分布和第2频率下的电流分布,易于获得期望的电流分布。
在第6形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第1形态~第5形态中任一形态的基础上,第1导体(22)与闭口端(112)之间的距离比第1导体(22)与另一侧端(114)的距离长。
采用该结构,同第1导体(22)与闭口端(112)之间相比,在第1导体(22)与另一侧端(114)之间易于获得容量。由此,能够使电流在第1导体(22)与另一侧端(114)之间集中。其结果,易于获得期望的电流的分布。
在第7形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第1形态~第6形态中任一形态的基础上,第2导体(23)与闭口端(112)之间的距离在第1频率下比第2导体(23)与另一侧端(114)的距离长。
采用该结构,同第2导体(23)与闭口端(112)之间相比,在第2导体(23)与另一侧端(114)之间易于获得容量。由此,能够使电流在第2导体(23)与另一侧端(114)之间集中。其结果,易于在第2频率下获得期望的电流的分布。
在第8形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第1形态~第7形态中任一形态的基础上,供电部(30)配置于一侧端(113)的靠开口端(111)侧的位置。
采用该结构,在从供电部(30)到共用导体(21)的电流的路径中,不存在与向第1导体(22)和第2导体(23)流通的电流的方向相反的方向的路径。换言之,不流通与向第1导体(22)和第2导体(23)流通的电流的相位相反的相位的电流,因此能够进行稳定的通信。
在第9形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第1形态~第8形态中任一形态的基础上,在第1导体(22)与另一侧端(114)之间形成的电容器的容量比在第2导体(23)与另一侧端(114)之间形成的电容器的容量大。
采用该结构,能够使用第1导体(22)产生低频的谐振,使用第2导体(23)产生高频的谐振。
在第10形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第1形态~第9形态中任一形态的基础上,还包括第1频率调整元件(31)和第2频率调整元件(32)。第1频率调整元件(31)将共用导体(21)与第1导体(22)连接。第2频率调整元件(32)将共用导体(21)与第2导体(23)连接。
采用该结构,第1频率调整元件(31)能够调整第1频率,第2频率调整元件(32)能够调整第2频率。
在第11形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第10形态的基础上,第1频率调整元件(31)和第2频率调整元件(32)分别以在第1频率下第1频率调整元件(31)的电抗比第2频率调整元件(32)的电抗小且在第2频率下第2频率调整元件(32)的电抗比第1频率调整元件(31)的电抗小的方式构成。
采用该结构,能够构成为低频的电流向第1导体(22)流通且高频的电流向第2导体(23)流通。
在第12形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第10形态或第11形态的基础上,第1频率调整元件(31)构成为在第1频率下从供电部(30)向第1导体(22)的阻抗比从供电部(30)向第2导体(23)的阻抗低。
采用该结构,能够使第1频率调整元件(31)作为供预定的频率的信号通过的滤波器发挥功能。
在第13形态的天线装置(1;1a~1h)中,在第10形态~第12形态中任一形态的基础上,第2频率调整元件(32)构成为在第2频率下从供电部(30)向第2导体(23)的阻抗比从供电部(30)向第1导体(22)的阻抗低。
采用该结构,能够使第2频率调整元件(32)作为供预定的频率的信号通过的滤波器发挥功能。
附图标记说明
1、1a~1h、天线装置;10、导体板;11、11a~11h、切口部;20、导体图案;21、共用导体;22、第1导体;23、第2导体;30、供电部;31、第1频率调整元件;32、第2频率调整元件;111、开口端;112、闭口端;113、114、侧端;120~122、130、狭缝;224、231、开放端。

Claims (13)

1.一种天线装置,该天线装置发送第1频率的信号和频率比所述第1频率高的第2频率的信号,其中,
该天线装置包括:
导体板,其设有切口部,该切口部在一端具有开口端,在另一端具有闭口端,在所述开口端与所述闭口端之间具有一对侧端;
导体图案,其设于所述切口部,包含共用导体、第1导体以及第2导体;以及
供电部,其配置于所述导体板与所述导体图案的连接部,对所述导体图案进行供电,
所述第1导体和所述第2导体分别经由所述共用导体连接于所述供电部,
所述供电部在所述一对侧端中的一侧端处配置于距所述开口端的距离比距所述闭口端的距离短的位置,
所述第1导体的局部位于所述第2导体与所述一对侧端中的另一侧端之间,
所述第1导体的沿着所述另一侧端的方向的长度比所述第2导体的沿着所述另一侧端的方向的长度长。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其中,
所述第1导体的开放端与所述第2导体的开放端相对而构成电容器。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置,其中,
所述切口部为矩形状。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的天线装置,其中,
所述一对侧端和所述闭口端的长度的总和为第1频率下的波长的一半。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的天线装置,其中,
所述切口部具有至少1个狭缝,
在所述切口部中除了所述开口端以外的整周的长度为第1频率下的波长的一半。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的天线装置,其中,
所述第1导体与所述闭口端之间的距离比所述第1导体与所述另一侧端的距离长。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的天线装置,其中,
所述第2导体与所述闭口端之间的距离比所述第2导体与所述另一侧端的距离长。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的天线装置,其中,
所述供电部配置于所述一侧端的靠所述开口端侧的位置。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的天线装置,其中,
在所述第1导体与所述另一侧端之间形成的电容器的容量比在所述第2导体与所述另一侧端之间形成的电容器的容量大。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的天线装置,其中,
该天线装置还包括:
第1频率调整元件,其将所述共用导体与所述第1导体连接;以及
第2频率调整元件,其将所述共用导体与所述第2导体连接。
11.根据权利要求10所述的天线装置,其中,
所述第1频率调整元件和所述第2频率调整元件分别以在所述第1频率下所述第1频率调整元件的电抗比所述第2频率调整元件的电抗小且在所述第2频率下所述第2频率调整元件的电抗比所述第1频率调整元件的电抗小的方式构成。
12.根据权利要求10或11所述的天线装置,其中,
所述第1频率调整元件构成为在所述第1频率下从所述供电部向所述第1导体的阻抗比从所述供电部向所述第2导体的阻抗低。
13.根据权利要求10~12中任一项所述的天线装置,其中,
所述第2频率调整元件构成为在所述第2频率下从所述供电部向所述第2导体的阻抗比从所述供电部向所述第1导体的阻抗低。
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