CN1151587C - 表面安装的天线和使用该天线的通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有宽频带的一种紧凑表面安装天线。在该表面安装天线中，一个第一辐射电极在电介质基片上表面的左半区域上形成。一个多层电介质基片层压在电介质基片上表面上被粘着和并且固定在其上。一个第二辐射电极在多层电介质基片上表面右半区域上形成。第一和第二辐射电极不是垂直地相对。第一和第二辐射电极的相对边缘是斜线。信号源的馈电信号通过容性耦合从馈电连接电极提供给第一辐射电极，然后通过第一和第二辐射电极之间的容性耦合从第一辐射电极提供给第二辐射电极。第一辐射电极的激励方向设置得基本上与第二辐射电极的激励方向垂直。

Description

表面安装的天线和使用该天线的通信设备

技术领域

本发明涉及表面安装的天线和使用该天线的通信设备，例如蜂窝电话机。

背景技术

随着目前蜂窝电话机的膨胀式激增，技术开发竞争正在升温，其目的是蜂窝电话机小型化和高性能。为实现该目标，必须减少合并在蜂窝电话机内的天线尺寸而同时改善该天线性能。

尽管已经设计和提供了各种天线结构，还没有天线能够充分满足高性能和小型化两者的要求。此类天线将出现在市场上。

为促进紧凑和高效率天线，本发明侧重于表面安装天线进行天线的研究和开发。表面安装天线例如可以通过将一对电极相互紧密地排列在电介质基片的表面上而构成。在此情况下，电极对由反F天线的辐射电极和微带天线的辐射电极组成。为减少表面安装天线的尺寸，辐射电极对需要以相互之间的窄缝隙安置在电介质基片上。

可是，当不考虑电极的安装结构而以窄缝隙安置辐射电极对时，在辐射电极之间发生信号干扰。这产生的严重问题是：该天线很难具有宽频带。为解决该问题，只需要大大增加电极对之间的缝隙以便抑制电极对之间的信号干扰。可是，增加电极对之间的缝隙导致电介质基片尺寸增加，由此必然增加表面安装天线的尺寸。换句话说，将天线小型化与获得天线的宽频带是相互矛盾的目标。当实现两个目标中的一个目标时，另一个目标很难实现。因此，利用这种将电极对安置在一起的简单结构，不可能满足实现天线小型化和获得宽频带天线的要求。

可是，通过进行许多研究和开发，本发明已经成功地设计出一种天线，具有创新的电极排列结构，它能满足上述两个要求。

发明内容

因此，考虑上述条件，根据所设计的电极排列结构，本发明的目的是提供一种表面安装天线，其尺寸被减少而同时获得宽频带，和提供使用该表面安装天线的通信设备。

为此，提供下列安排以解决上述问题。按照本发明的第一方面，提供一种表面安装天线，包括一个电介质基片，形成在电介质基片上表面一部分上的一个第一辐射电极，层压在电介质基片上表面上并与电介质基片形成一体的一个多层电介质基片，形成在多层电介质基片上表面上的一个位置上的一个第二辐射电极，该位置上第二辐射电极不与第一辐射电极相对。在该表面安装天线中，第一辐射电极和第二辐射电极激励的方向相互交叉。

另外，在该表面安装天线中，电介质基片和多层电介质基片两者的上表面可以具有四边形形状。第一辐射电极可以形成在电介质基片上表面上基本上一半的区域上。第二辐射电极可以形成在多层电介质基片上表面的基本上一半的区域上，相对于第一辐射电极所形成区域的侧面。第一和第二辐射电极的、通过多层电介质基片相对的边缘可以是斜线。

按照本发明的第二方面，提供一种表面安装天线，包括一个电介质基片，一个第一辐射电极和通过一个缝隙在电介质基片上表面上的一个第二辐射电极，层压在电介质基片上表面上形成一体的至少一个多层电介质基片，和另一个第一辐射电极以及通过一个缝隙形成在多层电介质基片的表面上的另一个第二辐射电极。在该安排中，形成在每个电介质基片上的第一辐射电极和第二辐射电极和至少一个多层电介质基片的激励方向相互交叉，而且上和底层上垂直相邻的第一和第二辐射电极方向相互不同。例如，至少垂直相邻层的第一辐射电极的激励方向相互不同。同样地，至少垂直相邻层的第二辐射电极的激励方向相互不同。

另外，在本发明第二方面的表面安装天线中，电介质基片和多层电介质基片两者的上表面可以都具有四边形形状。通过各个层的第一辐射电极与第二辐射电极之间缝隙相对的边缘可以是斜线。

按照本发明的第三方面，提供一种表面安装天线，包括一个电介质基片，形成在电介质基片上表面上的一个第一辐射电极，层压在电介质基片上并与电介质基片形成一体的一个多层电介质基片。和形成在多层电介质基片上表面上的一个第二辐射电极。在这个安排中，第一和第二辐射电极的激励方向相互交义。

另外，在按照本发明的第一和第三方面的表面安装天线中，多层电介质基片的介电常数可以设置高于电介质基片的介电常数。

另外，在按照本发明的第二和第三方面之一的表面安装天线中，层压在上上的多层电介质基片的介电常数可以设置高于任何其它层的电介质基片的介电常数。

另外，按照本发明的第四方面，提供一种结合了按照本发明的第一到第三方面的表面安装天线之一的通信设备。

在本发明的表面安装天线中，第一辐射电极形成在电介质基片上表面上的部分区域上，而第二辐射电极形成在第二辐射电极不与层压在电介质基片上形成一体的多层电介质基片上的第一辐射电极相对的位置中。第一辐射电极的激励方向与第二辐射电极的激励方向交叉。在此条件下，第一辐射电极在垂直倾斜方向通过多层电介质基片三维相对于第二辐射电极。利用该安排，即使第一和第二辐射电极设置在平面方向相互靠近而变窄辐射电极之间的缝隙，在辐射电极之间的绝缘效果仍然可以保持较高。因此，由于可以抑制辐射电极之间的信号干扰，通信波长的频带可以加宽，和另外该天线尺寸可以减小。

另外，在本发明的表面安装天线中，至少一个电介质基片一体地层压在电介质基片上表面上，而第一辐射电极和第二辐射电极通过缝隙形成在电介质基片和至少一个多层电介质基片的每个上表面上。同样地，形成的每层上的第一和第二辐射电极的激励方向相互不同。例如，该方向基本上相互垂直。结果，在第一和第二辐射电极之间出现的信号干扰可以被有效地抑制。因此，由于有效的抑制，形成在每层上的第一和第二辐射电极之间的缝隙可以变窄，并且由此减小该天线的尺寸。同时，由于抑制辐射电极之间出现的信号干扰的效果，通信波长的频带可以加宽。

附图说明

图1是表示按照本发明第一实施例的表面安装天线的主要部分的结构图；

图2是表示按照本发明第二实施例的表面安装天线的主要部分的结构图；

图3A和3B表示应用于第一和第二实施例的每个实施例的双谐振操作实施例的示例：

图4是表示按照本发明第三实施例的表面安装天线的主要部分的结构图；

图5是表示按照本发明第四实施例的表面安装天线的主要部分的结构图；

图6是表示按照本发明第五实施例的表面安装天线的主要部分的结构图；

图7是表示按照本发明第六实施例的表面安装天线的主要部分的结构图；

图8A和8B表示应用于第三到第七实施例的每个实施例的双谐振工作示例；

图9是表示按照本发明第七实施例的表面安装天线的主要部分的结构图；

图10是表示按照本发明的一个实施例的通信设备的图。

具体实施方式

现参照附图对本发明的实施例进行说明。在下面的每个实施例中，相同部分给出相同的参照号码，并且将省略和简化其说明。

图1表示按照本发明第一实施例的表面安装天线的主要部分的结构。在该图中，电介质基片1由具有高介电常数的材料例如陶瓷和树脂形成，并且具有平行六面体结构。在电介质基片1的底部，一个接地电极(未表示)具有宽面积和与接地电极绝缘的馈电连接电极2。馈电连接电极2是从电介质基片1的底部伸展到其表面3的前面形成。馈电连接电极2与一个信号源4连接。

电介质基片1的上表面5具有正四边形。导电材料形成的梯形第一辐射电极6在电介质基片1上表面5的左半区域。梯形电极6的边缘7是斜线。第一辐射电极6与馈电连接电极2通过电容C1连接。利用此电容耦合，信号源4的馈电信号通过馈电连接电极2送给第一辐射电极6，以使第一辐射电极6谐振。第一辐射电极6通过安置在电介质基片背面8(后侧表面)上的导电电极9(短路电极)与电介质基片1底面的接地电极连接。

多层电介质基片10层压在电介质基片1上表面5上。电介质基片1和10两者利用黏合剂等形成一体。多层电介质基片10使用具有高介电常数的材料例如陶瓷和树脂薄薄地形成。第二辐射电极12形成在多层电介质基片10的上表面11的右半区域中。第二辐射电极12也具有梯形形状。在此情况下，梯形形状上和底边缘的前后位置关系与第一辐射电极6的梯形形状的关系相反。第二辐射电极12的梯形形状边缘13是斜线。通过在上部倾斜方向上具有三维缝隙的多层电介质基片10，边缘13与第一辐射电极6的倾斜边缘7相对。平面方向上在辐射电极之间的缝隙被设置为δ1。

第二辐射电极12通过在多层电介质基片10和电介质基片1的背面(后侧面)的侧面表面上形成的连接电极14(短路电极)与电介质基片1的底面上的接地电极连接。由于电介质基片1的底面被安装在安装基片(未表示)的接地表面上，第一辐射电极6的导电电极9和第二辐射电极12的导电电极14两者都连接到安装基片的接地表面上。

现在，说明第一实施例表面安装天线的工作。当从信号源4输出馈电信号时，该馈电信号利用馈电连接电极2通过容性耦合提供给第一辐射电极6，同时该馈电信号也通过第一辐射电极6与第二辐射电极12之间的电容耦合提供给第二辐射电极12。

提供给第一辐射电极6的信号电流从高电场部分的短路端(导电电极9)流向开路端15。例如，第一辐射电极6在靠近频率f1的低频侧频率f1-Δf上谐振，以在箭头A方向上激励，该方向与电流矢量方向相同。同时，提供给第二辐射电极12的信号电流从高电场部分的短路端(导电电极14)流向开路端16。第二辐射电极12在靠近设置频率f1的高频侧频率f1+Δf上谐振，以在箭头B方向上激励，该方向与电流矢量方向相同。换句话说，作为其极化方向的第一辐射电极6的激励方向被设置基本上与作为其极化方向的第二辐射电极12的激励方向垂直。

利用由第一辐射电极6和第二辐射电极12产生的双谐振，如图3A所示，用作通信频率的设置频率f1的频带可以加宽。通过使第一辐射电极6的设置频率f1与第二辐射电极12的设置频率f2相互分开，可能在两个频率f1和f2上进行通信。

在上述实施例中，当层压在电介质基片1上的多层电介质基片10形成一体时，第一辐射电极6与第二辐射电极12不彼此相对。另外，设置该安排使第一辐射电极6的激励方向A基本上与第二辐射电极12的激励方向B垂直。另外，第一辐射电极6的边缘7与第二辐射电极12的边缘13通过多层电介质基片10在垂直倾斜方向上相互三维地相对。结果，第一辐射电极6的谐振信号与第二辐射电极12的谐振信号之间绝缘，即尽管电极之间的缝隙δ1在水平方向(平面方向)被变窄了，也可以增强对信号干扰的抑制。因此，利用这个安排，可以加宽设置频率的带宽而同时减少该天线尺寸。

另外，在该实施例中，由于第一辐射电极6和第二辐射电极12独立地形成在形成多层结构的电介质基片1和10上，通过选择地改变每个电介质基片1和10的介电常数，可以获得改善天线特性的优点。例如，当需要时通过改变多层电介质基片10的介电常数，第一辐射电极6的谐振信号与第二辐射电极12的谐振信号的绝缘特性可以被抑制。换句话说，当减少多层电介质基片10的介电常数时，第一和第二辐射电极6和12之间的电场强度减弱，由此增加了绝缘性。相反，当增加多层电介质基片10的介电常数时，绝缘性减弱，尽管希望高介电常数以便使电介质基片最小。因此，通过选择地调节多层电介质基片10的介电常数，可能自由地控制辐射电极6和12之间的绝缘特性。

另外，当表面安装天线在安装基片的接地表面上时，在安装基片的接地表面与辐射电极6和12之间出现电容(安装基片电容)，并且辐射电极的电场集中在该电容上，结果该天线所使用的频率带宽变窄。可是，在该实施例中，由于提供了由层压电介质基片1和10构成的多层结构，当上部多层电介质基片10的介电常数被设置得高于(大于)下面的电介质基片1的介电常数时，电场可集中在上部电介质基片10上。结果，在安装基片电容上的电场密度可以被减少，由此导致获得所用频率带宽可以加宽的优点。

当该天线被小型化时，由辐射电极6和12占据的面积必然减少，和由此该天线增益减少。可是，如上所示的，在该实施例中，可以变窄辐射电极6和12之间的缝隙δ1。由于这个优点，可以增加辐射电极6和12占据的面积。因此，由该天线小型化产生的天线增益减少可以被抑制。结果，本实施例的安排提供一种具有高性能的紧凑表面安装天线，可以满足对保持增益和加宽频带的要求。

图2表示按照本发明第二实施例的表面安装天线主要部分的结构。不同于第一实施例，在此实施例中，辐射电极6和12的安置位置从左向右相反，梯形辐射电极6和12的方向也相互相反。在这个安排中，由于馈电连接电极2和第二辐射电极12是由电容C2耦合，来自信号源4的馈电信号通过电容C2电容性地馈电给第二辐射电极12。另外，由于第一辐射电极6与第二辐射电极12容性耦合，来自信号源4的信号通过第二辐射电极12馈电给第一辐射电极6。

类似于第一实施例，在第二实施例中，第一辐射电极6的边缘7和第二辐射电极13的边缘13相互通过多层电介质基片10以垂直倾斜方向上的缝隙相对。另外，第一辐射电极6的激励方向A与第而辐射电极12的激励方向B基本上垂直。结果，第二实施例的辐射电极以与第一实施例情况相同的方式起作用，可以获得与第一实施例所获得的优点相同的优点。

图4表示按照本发明第三实施例表面安装天线主要部分的结构。类似于其它实施例，在此实施例中，多层电介质基片10层压在电介质基片1的上表面5上形成一体。不同于第一实施例和第二实施例，在第三实施例中，在电介质基片1的上表面5和多层电介质基片10的一个上表面11的每个表面上，通过各个相应缝隙δ1和δ2形成一对第一辐射电极6和第二辐射电极12。在电介质基片1的上表面5的左侧区域，形成具有梯形形状的第一辐射电极6，和在其右侧区域上，同样形成具有梯形形状的第二辐射电极12。第一辐射电极6和第二辐射电极12通过缝隙δ1相互相对，而第一和第二辐射电极6和12的相互相对的边缘17和13是斜线。

第一辐射电极6通过电容C1电容性地耦合到馈电连接电极2，而第二辐射电极12通过缝隙δ1的电容电容性地耦合到第一辐射电极6。第一辐射电极6的信号(谐振信号)与第二辐射电极12的信号(谐振信号)之间的绝缘程度由缝隙δ1的长度(宽度)设置。当缝隙δ1的长度增加时，绝缘变大。

同样地，在多层电介质基片10上表面11上左侧上，形成具有梯形形状的另一个辐射电极6。在其右侧，形成具有梯形形状的另一个第二辐射电极12。通过缝隙δ2相互相对的第一和第二辐射电极6和12的边缘7和13是斜线。第一辐射电极6与第二辐射电极12对之间的绝缘程度也由缝隙δ2的长度设置。多层电介质基片10的第一辐射电极6通过电容C3与电介质基片1的第一辐射电极6耦合，而多层电介质基片10的第一辐射电极6和第二辐射电极12通过缝隙δ2的电容相互容性耦合。

在图4中，尽管第一和第二辐射电极6和12的短路线通过导电电极9和14连接到接地表面，也可能去掉导电电极9和14以便产生一种结构，其中第一和第二辐射电极6和12的短路线与接地表面绝缘。

在第三实施例中，从信号源4提供的馈电信号通过电容C1提供给电介质基片1的第一辐射电极6，然后通过缝隙δ1的电容提供给电介质基片1的第二辐射电极12。同时，来自电介质基片1的第一辐射电极6的馈电信号通过电容C3提供给多层电介质基片10的第一辐射电极6，然后，通过缝隙δ2的电容从多层电介质基片10的第一辐射电极6提供给其第二辐射电极12。

在电介质基片1和多层电介质基片10的每个第一和第二辐射电极6和12中，电流从短路端(导电电极9和14)流向开路端15和13。然后，电介质基片1的第一辐射电极6在与电流流动矢量相同的方向A1上激励，而第二辐射电极12同样地在方向B1上激励，该方向基本上与方向A1垂直。同样地，多层电介质基片10的第一辐射电极6在方向A2上激励，而第二辐射电极12在方向B2上激励，该方向基本上与方向A2垂直。

在此情况下，由于电介质基片1的辐射电极6和12与多层电介质基片10的辐射电极各自谐振，实现了总共四个谐振工作。因此，例如，通过设置各个辐射电极的谐振频率接近设置频率f1的两侧，如图8A所示，结果是四个辐射电极的谐振工作，可以加宽设置频率f1的频带。

另外，例如，当电介质基片1的辐射电极6和12的谐振频率被设置接近设置频率f1，而多层电介质基片10的辐射电极6和12的谐振频率被设置接近设置频率f2，作为电介质基片1的辐射电极6和12双重谐振与多层电介质基片10的辐射电极6和12的双重谐振的结果，如图8B所示，可以加宽设置频率f1和f2的频带。

在第三实施例中，在电介质基片1上表面5上形成的第一层的第一辐射电极6和第二辐射电极12的激励方向基本上相互垂直。另外，在多层电介质基片10的上表面11上形成的第二层的第一辐射电极6和第二辐射电极12的激励方向也基本上相互垂直。结果，即使变窄缝隙δ1和δ2，每层的第一和第二辐射电极6和12的谐振信号之间的干扰可以抑制，即加强绝缘性。因此，可以获得该天线的宽的频带。

此外，由于缝隙δ1和δ2可以变窄，该天线可以被小型化。另外，通过变窄缝隙δ1和δ2，由于可以增加安置第一和第二辐射电极的面积，可能增加该天线的增益。

当如上面所述提供第一辐射电极6和第二辐射电极12组成的两层结构时，必须获得在垂直方向上相互相对的第一辐射电极6的谐振信号之间的绝缘，类似地，获得在垂直方向相互相对的第二辐射电极12谐振信号之间的绝缘。在此情况下，在第三实施例中，各层的第一辐射电极6和第二辐射电极12通过缝隙δ1和δ2安置，第一辐射电极6的边缘7和第二辐射电极12的边缘13通过每个缝隙δ1和δ2相互相对。通过每个缝隙δ1和δ2相对的第一和第二辐射电极6和12的边缘7和13是斜线。结果，通过改变缝隙δ1和δ2的长度和角度θ，上层和底层上的第一和第二辐射电极6和12之间的绝缘可以容易地调节。

换句话说，当电介质基片1的第一辐射电极6的激励方向A1与多层电介质基片10的第一辐射电极6的激励方向A2平行时，在上层和底层的第一辐射电极6之间可能发生谐振信号干扰。同样地，当电介质基片1的第二辐射电极12的激励方向B1与多层电介质基片10的第二辐射电极12的激励方向B2平行时，在上层和底层的第二辐射电极12之间可能发生谐振信号干扰。

在此情况下，只需要改变辐射电极6和12之间的缝隙δ1和δ2的至少一个缝隙。利用此改变，流过具有改变的缝隙的层的每个辐射电极6和12的电流方向稍微地改变。按照电流流动方向的改变，由于激励方向也稍微改变，上层和底层辐射电极6和12的激励方向导致不同方向上的调节，特别在非平行方向，由此防止信号干扰。

同样地，当改变上层和底层的辐射电极6和12之间的缝隙的角度θ时，流过具有改变的缝隙角度的层的每个辐射电极6和12的电流方向稍微改变。按照电流流动方向的改变，由于激励方向也稍微改变，上层和底层的电极的激励方向导致在不同方向上调节，特别在非平行方向上。因此，可以防止信号干扰。

接近缝隙角度θ为90度的地方，流过辐射电极6的电流方向与流过辐射电极12的电流方向平行。对应于该电流流动方向，辐射电极6的激励方向变成与辐射电极12的激励方向平行。结果，在辐射电极6和辐射电极12之间可能出现信号干扰。因此，当调节每个缝隙角度时，为了避免在相同层的辐射电极6和辐射电极12之间出现信号干扰，必须在除接近90度的角度外的角度范围中进行调节。

如上所述，当上层和底层的辐射电极6和12的激励方向相互平行时，通过调节辐射电极6和12或缝隙角度之间的缝隙长度，或缝隙长度和角度两者，可以增加上层和底层辐射电极之间信号的绝缘效果以抑制它们之间信号的干扰，以便实现加宽频带。

此外，如在第一和第二实施例中描述的，通过选择地改变多层电介质基片10的介电常数可以调节上层和底层的辐射电极之间信号的绝缘程度。因此，通过进行辐射电极6和12之间缝隙、缝隙角度和介电常数的调节的组合，可以非常有助于防止上层和底层辐射电极之间的信号干扰。

此外，如在上述第一和第二实施例的每个情况，同样地，在第三实施例中，通过设置上层多层电介质基片10的介电常数高于电介质基片1的介电常数，安装基片与辐射电极之间的边缘电容上的电场集中可以被抑制，以将电场集中在多层电介质基片10的上层上，以便实现加宽频带。

图5表示按照本发明的第四实施例的表面安装天线主要部分结构。不同于第三实施例，在第四实施例的天线中，馈电连接电极2的上端延伸到电介质基片1前侧表面3的上端以将馈电连接电极2通过电容C2与多层电介质基片10的第一辐射电极6耦合。其它结构部分以与第三实施例中相同的方式形成。第四实施例的天线以与第三实施例相同的方式工作以获得与第三实施例相同的优点。尽管图5所示的辐射电极6和12之间缝隙δ1和δ2的长度和缝隙角度θ与图4中所示不同，这在概念上表示可以按照所改变的缝隙δ1和δ2的长度和缝隙角度θ通过调节绝缘性而防止上层和底层的辐射电极6与12之间的信号干扰。

图6表示按照本发明的第五实施例的表面安装天线的主要部分结构。在第五实施例中，两个多层电介质基片10即10a和10b层压在具有在其上形成第一层的辐射电极6和12的电介质基片1的上表面5上，与电介质基片1形成一体。其它结构部分以与第三实施例所示的相同方式形成。在多层电介质基片10a的上表面11上，通过缝隙δ2形成第二层的辐射电极6和12。在多层电介质基片10b的上表面11上，通过缝隙δ3形成第三层的辐射电极6和12。

电介质基片1的馈电连接电极2和第一辐射电极6相互容性耦合。电介质基片1的第一辐射电极6和多层电介质基片10a的第一辐射电极6相互容性耦合。另外，多层电介质基片10a的第一辐射电极6和多层电介质基片10b的第一辐射电极6也相互容性耦合。各个层的第一和第二辐射电极6和12通过每个相应缝隙δ1、δ2和δ3的电容相互耦合。结果，来自信号源4的馈电信号通过每个耦合电容提供给所有辐射电极6和12，然后，在每层的辐射电极6和12之间实现双谐振以获得总共六个谐振。

类似于其它实施例，在第五实施例中，当需要时通过调节各层辐射电极之间的缝隙δ1、δ2和δ3和缝隙角度θ，垂直相邻的各层的辐射电极的激励方向可以在不同方向上调节，即在非平行方向上。另外，通过选择地改变每个多层电介质基片10a和10b的介电常数，可以调节垂直相邻的上层和底层之间的绝缘性。

此外，在此实施例中，通过设置每个多层电介质基片10a和10b的介电常数高于电介质基片1的介电常数，电场被集中在多层电介质基片10a和10b上，以便可以加宽设置频率的频带。特别通过使多层电介质基片10a(10b)上部的介电常数最大，电场可集中在上面的多层电介质基片10(10b)。结果，设置频率的频带可以更有效地加宽。除此之外，在第五实施例中可以获得与其它实施例所获得的相同的其它优点。

在第五实施例中，尽管两个多层电介质基片10被层压在电介质基片1上，也有可能通过层压和在其上表面上综合具有辐射电极6和12的三个或更多个多层电介质基片10产生更多的谐振。

图7表示按照本发明的第六实施例的表面安装天线的主要部分结构。在第一到第五实施例的每个实施例中，所提供的天线是容性馈电型天线。可是，仅通过改变馈电电路即通过改变电容性馈电电路为直接激励型电路，这种电容性馈电型天线可以容易地转变为直接激励性天线。第六实施例表示一种典型结构，其中图4所示的电容性馈电型天线可以被转换为直接激励型天线。

在第六实施例中，与第一辐射电极6电连接的馈电连接电极2安置在电介质基片1的侧面上。从馈电连接电极2的某个点分路形成一个短路电极17。然后，连接到第二辐射电极12的短路电极18形成在接近短路电极17处，以形成直接激励电路。电介质基片1的第一辐射电极6和多层电介质基片10的第一辐射电极6相互容性耦合。多层电介质基片10的第一辐射电极6和第二辐射电极12通过缝隙δ2的电容相互耦合。

在图7所示的电路中，虽然来自信号源4的馈电信号通过馈电连接电极2直接提供给电介质基片1的第一辐射电极6，利用短路电极18之间的磁场耦合，馈电信号通过短路电极18提供给电介质基片1的第二辐射电极12。提供给电介质基片1的第一辐射电极6的馈电信号通过容性耦合提供给多层电介质基片10的第一辐射电极6，然后通过缝隙δ2的容性耦合提供给多层电介质基片10的第二辐射电极12。利用该安排，由于每层的辐射电极6和12实现如同第三实施例情况下的谐振工作，在第六实施例中可以获得与第三实施例所获得的相同的优点。

图9表示按照本发明第七实施例的表面安装天线的主要部分结构。在第七实施例中，在电介质基片1的上表面5上形成第一辐射电极6。在电介质基片1的上表面5上，层压了多层电介质基片10并形成一体。然后，在多层电介质基片10的上表面11上，形成第二辐射电极12。第一辐射电极6展宽到电介质基片1的侧面23和24上。第一辐射电极6的宽度在侧面22区域内基本上是平坦的，该区域是前端侧面的区域。在电介质基片1后侧的后端，辐射电极6侧面23的周边通过退缩到侧面24而形成弯曲表面30。辐射电极图形的宽度从前端侧面22到后端侧面象扇型一样渐渐变细，该后端侧面是电介质基片1的后表面侧。

在电介质基片1的侧面22(前表面)上垂直地形成了一个馈电连接电极2和一个短路电极17。通过从馈电连接电极2的中间点分路形成短路电极25。在水平方向上从馈电连接电极2分路的短路电极25在较低方向上垂直弯曲以形成靠近短路电极17的平行图形。短路电极25的较低端被引导到电介质基片1的底面上的接地电极20上。馈电连接电极2的上端连接到电介质基片1上表面5的第一辐射电极6上，而且其底端连接到信号源4。第一辐射电极6与接地电极容性耦合，该接地电极形成在电介质基片1的底面侧面24(左侧表面)上。结果，侧面24是开路端15。

接近电介质基片1的侧面23(右侧面)后端，从侧面23的上端到中间部分形成了电极21。电极21的低端面通过缝隙由电容C与从电介质基片1底面延伸出的接地电极20的上端面容性耦合。

同时，形成在多层电介质基片10上表面11上的第二辐射电极12形成一个图形，其右和左位置基本上与第一辐射电极6的图形相反，除了连接电极图形外。即，第二辐射电极12的图形基本上反向了180度。第二辐射电极12通过安置在与电介质基片1相同的侧面(前表面)22上的短路电极17连接到电介质基片1的短路电极17。

电连接第二辐射电极12的另一个电极21安置在靠近多层电介质基片10侧面(右侧面)23的后端。多层电介质基片10上的电极21电连接到安置在电介质基片1侧面23上的电极21的上端。结果，第二辐射电极12通过电极21由电容C与接地电极耦合。容性耦合部分是第二辐射电极12的开路端16。

在第七实施例中，从信号源4提供的馈电信号从作为短路的馈电连接电极2提供给第一辐射电极6。电流从被激励的第一辐射电极6中的短路端流向开路端15。在此情况下，电流流动的矢量方向等效于第一辐射电极6的激励方向A。

同时，从信号源4提供的馈电信号通过短路电极25与短路电极17之间的磁场耦合发送给第二辐射电极12。电流从第二辐射电极12中的短路端流向开路端16。电流流动的矢量方向等效于第二辐射电极6的激励方向B。在此方向上，第二辐射电极12被激励。

类似于其它实施例，在第七实施例中，由于第一辐射电极6的激励方向(方向A)被设置得基本上与第二辐射电极12的激励方向(方向B)垂直，辐射电极6和12之间的谐振信号干扰可以被抑制，由此导致频带加宽。另外，如在每个实施例中所述的，通过选择地调节多层电介质基片10的介电常数，可以调节上和下辐射电极6和12之间的绝缘性。另外，通过设置多层电介质基片10的介电常数高于电介质基片1的介电常数，可以获得较宽的频带。

图10表示按照本发明的一个实施例的通信设备。在该图中，一个安装基片50被安置在通信设备30例如蜂窝电话机的机壳31中。馈电电路32形成在安装基片50上。在安装基片50的接地表面33(接地电极)上，安装了按照上述第一到第七实施例之一的表面安装天线100。表面安装天线100直接或通过容性耦合连接到具有信号源4馈电电路32。馈电电路32通过开关电路34连接到发射电路35和接收电路36。在该通信设备中，馈电电路32的信号源4的馈电信号提供给表面安装天线100以便执行上述天线工作，该馈电信号等同于辐射电极6和12的激励。然后，通过开关电路34的切换操作，可以平滑地进行信号发射/接收。

本发明不限于上述实施例。各种修改和改变可以应用于本发明。例如，在每个上述实施例中，尽管第一辐射电极6的激励方向被设置得基本上与第二辐射电极12的激励方向垂直，两个方向不必是基本上相互垂直的。例如，当保持辐射电极6和12之间的窄缝隙时，两个方向只需要相互交叉一个角度，该角度能够使第一辐射电极6和第二辐射电极12谐振信号之间的干扰抑制到实际上不出现问题的程度。

另外，第一辐射电极6和第二辐射电极12的形状(电极图形)不限于上述实施例中的形状。也可以根据性能技术规范使用其它电极形状。

另外，通信设备不限于蜂窝电话机。本发明可以应用于结合了天线的各种通信设备。

如上所述，在按照本发明的每个天线和通信设备中，多层电介质基片层压在电介质基片上表面上形成一体，并且在电介质基片上表面上形成的第一辐射电极的激励方向与在多层电介质基片上表面上形成的第二辐射电极的激励方向不同。即，上述方向不是相互平行的。利用这个安排，可以有效地抑制较低第一辐射电极和较高第二辐射电极之间谐振信号的干扰。因此，增加了绝缘性并且可以由加宽所使用频率的频带。

特别由于在电介质基片上表面上形成的第一辐射电极不与在多层电介质基片上表面上形成的第二辐射电极相对，可以更增强绝缘性以加宽频带。另外，如上所述，由于较低第一辐射电极和较高第二辐射电极的激励方向相互不同，即使电介质基片上的第一辐射电极与平行方向上的多层电介质基片上的第二辐射电极之间缝隙变窄，仍可以获得足够的绝缘性。因此，由于可以变窄该缝隙，该天线尺寸和结合该天线的通信设备尺寸可以减小。

另外，通过电介质基片上表面上缝隙形成作为第一层辐射电极的第一和第二辐射电极，作为第二层辐射电极的其它第一和第二辐射电极通过多层电介质基片上表面上的缝隙形成，该多层电介质基片通过层压在电介质基片上表面上而形成一体。在按照本发明的该天线和具有这个安排的通信设备中，由于每层的第一和第二辐射电极的激励方向相互不同，即使变窄每层上形成的第一和第二辐射电极之间的缝隙，也可以增强第一和第二辐射电极之间信号的绝缘性。由于缝隙可以变窄，该天线和通信设备可以小型化。另外，通过变窄该缝隙，另一个优点是由辐射电极所占用的面积可以减小。

此外，由于垂直相邻的较低辐射电极和较高辐射电极激励方向相互不同，即，由于方向被设置相互不平行，可以获得较低和较高辐射电极之间的高绝缘性。以此方式，由于可以获得相同层之间的绝缘性和垂直相邻辐射电极之间的绝缘性两者，可以正常执行每层上第一和第二辐射电极的双谐振而同时抑制它们之间的信号干扰。利用这个安排，可以实现频带的满意的加宽。

另外，由于通过缝隙相对的第一和第二辐射电极边缘是斜线，第一和第二辐射电极的激励方向可以设置不同。此外，通过改变该缝隙的长度和角度，另一个优点是可以容易和自由地调节激励方向。

另外，由于多层电介质基片层压在电介质基片上，通过选择地改变多层电介质基片的介电常数，可以容易地调节在电介质基片上形成的辐射电极与在多层电介质基片上形成的辐射电极之间的绝缘性。同样地，当多个多层电介质基片层压到电介质基片上表面上形成一体时，通过选择地改变所指定层的多层电介质基片介电常数，可以容易地调节所指定多层电介质基片的较高和较低辐射电极之间的绝缘性。

另外，通过设置多层电介质基片的介电常数高于电介质基片的介电常数，电场可以集中在多层电介质基片上，而不集中在安装基片的电容上。结果，由于可以防止由在安装基片的电容上集中电场所产生的频带变窄，可以实现加宽所使用频率的设置频率的带宽。

另外，在按照本发明的天线和通信设备中，如上所述，由于通过增强辐射电极之间的绝缘性可以加宽通信的频带，也可以改善通信的可靠性。

Claims (10)

1.一种表面安装天线，包括：

一个电介质基片；

一个第一辐射电极，形成在电介质基片上表面的一部分上，

一个多层电介质基片，层压在电介质基片上表面上并与电介质基片形成一体；和

一个第二辐射电极，在多层电介质基片上表面上的一个位置上形成，在该位置第二辐射电极不与第一辐射电极相对；

其中第一辐射电极和第二辐射电极的激励方向相互交叉。

2.按照权利要求1的一种表面安装天线，其中电介质基片和多层电介质基片两者的上表面具有四边形形状；第一辐射电极形成在电介质基片上表面上的基本上一半的区域中；第二辐射电极形成在多层电介质基片上表面上的基本上一半的区域中，形成第二辐射电极的一侧与形成第一辐射电极的一侧相反；并且第一和第二辐射电极的、通过多层电介质基片相互相对的边缘是斜线。

3.一种表面安装天线包括：

一个电介质基片；

通过在电介质基片上表面上设置一道缝隙而形成的一个第一辐射电极和一个第二辐射电极；

至少一个多层电介质基片，层压在电介质基片的上表面上形成一体；和

通过在多层电介质基片上表面上设置一道缝隙而形成另一个第一辐射电极和另一个第二辐射电极；

其中形成在每个电介质基片和至少一个多层电介质基片上的第一辐射电极和第二辐射电极的激励方向相互交叉，上层和底层的垂直相邻的第一和第二辐射电极的激励方向相互不同。

4.按照权利要求3的一种表面安装天线，其中电介质基片和多层电介质基片两者的上表面具有四边形形状，而且各层的第一辐射电极和第二辐射电极通过缝隙彼此相对，并且各层的第一辐射电极和第二辐射电极相互相对的边缘是斜线。

5.一种表面安装天线包括：

一个电介质基片；

一个第一辐射电极，在电介质基片上表面上形成，

一个多层电介质基片，层压在电介质基片上表面上并与电介质基片形成一体；和

一个第二辐射电极，在多层电介质基片上表面上形成；

其中第一和第二辐射电极的激励方向相互交叉。

6.按照权利要求1到5之一的一种表面安装天线，其中多层电介质基片的介电常数被设置得高于电介质基片的介电常数。

7.按照权利要求3到5之一的一种表面安装天线，其中上层的多层电介质基片的介电常数被设置得高于任何其它层的电介质基片的介电常数。

8.一种通信设备，它包括一表面安装天线，其特征在于，所述表面安装天线，包括：

一个电介质基片；

一个第一辐射电极，形成在电介质基片上表面的一部分上，

一个多层电介质基片，层压在电介质基片上表面上并与电介质基片形成一体；和

一个第二辐射电极，在多层电介质基片上表面上的一个位置上形成，在该位置第二辐射电极不与第一辐射电极相对；

其中第一辐射电极和第二辐射电极的激励方向相互交叉。

9.一种通信设备，它包括一表面安装天线，其特征在于，所述表面安装天线，包括：

一个电介质基片；

通过在电介质基片上表面上设置一道缝隙而形成的一个第一辐射电极和一个第二辐射电极；

至少一个多层电介质基片，层压在电介质基片的上表面上形成一体；和

通过在多层电介质基片上表面上设置一道缝隙而形成另一个第一辐射电极和另一个第二辐射电极；

其中形成在每个电介质基片和至少一个多层电介质基片上的第一辐射电极和第二辐射电极的激励方向相互交叉，上层和底层的垂直相邻的第一和第二辐射电极的激励方向相互不同。

10.一种通信设备，它包括一表面安装天线，其特征在于，所述表面安装天线，包括：

一个电介质基片；

一个第一辐射电极，在电介质基片上表面上形成，

一个多层电介质基片，层压在电介质基片上表面上并与电介质基片形成一体；和

一个第二辐射电极，在多层电介质基片上表面上形成；

其中第一和第二辐射电极的激励方向相互交叉。

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