CN116613518A - 环形天线 - Google Patents

Abstract

环形天线(100)具有面状的第一导电体(112)、面状的第二导电体(113)以及面状的第三导电体(117)，第一导电体(112)和第二导电体(113)布置在基板(111)上，在第一导电体(112)与第二导电体(113)之间设有规定宽度的狭缝(114)，第三导电体(117)将第一导电体(112)的与狭缝(114)相反的一侧的缘部和第二导电体(113)的与狭缝(114)相反的一侧的缘部彼此连接起来，在第一导电体(112)和第二导电体(113)的、狭缝(114)的端部附近连接有供电部(115)。由此实现环形天线的小型化和高效率化。

Description

环形天线

技术领域

本发明涉及一种用于无线电子标签等的环形天线。

背景技术

作为用于无线电子标签的环形天线，已知有如下的环形天线：将两个带状的导体卷绕在电介质上，两个导体各自的一个端部连接在无线通信电路上，另一个端部彼此相互平行地重叠，做到即使接近金属也具有稳定的性能(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1：日本公开专利公报特开2011－109552号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

就上述那样将带状的导体卷绕在电介质上而形成的环形天线而言，若要使辐射体小型化，则效率容易降低，难以兼顾小型化和效率。

鉴于上述情况，本发明的目的在于：实现小型化，并且做到即使接近金属也具有稳定的性能。

－用于解决技术问题的技术方案－

为了实现上述目的，本发明提供一种环形天线，其具有形成在基板上的导电体，其特征在于：

所述环形天线具有面状的第一导电体、面状的第二导电体以及面状的第三导电体，所述第一导电体和所述第二导电体布置在基板上，在所述第一导电体与所述第二导电体之间设有规定宽度的狭缝，

所述第三导电体将所述第一导电体的与所述狭缝相反的一侧的缘部和所述第二导电体的与所述狭缝相反的一侧的缘部彼此连接起来，

在所述第一导电体和所述第二导电体的、所述狭缝部分连接有供电部。

这样一来，能够得到与环路长度根据狭缝的长度相应地变长时的作用相同的作用，容易做到：即使小型、接近金属也具有稳定的性能。

－发明的效果－

本发明容易实现小型化，并且容易做到即使接近金属也具有稳定的性能。

附图说明

图1是示出第一实施方式的环形天线100的结构的立体图；

图2是示意性地示出环路长度的说明图；

图3是示出天线特性的例子的曲线图；

图4是示出第二实施方式的环形天线100的结构的立体图；

图5是示出第三实施方式的环形天线100的结构的立体图；

图6是示出第四实施方式的环形天线100的结构的立体图；

图7是示出第五实施方式的环形天线100的结构的立体图；

图8是示出第六实施方式的环形天线100的结构的立体图；

图9是示出第七实施方式的环形天线100的结构的立体图。

－符号说明－

100－环形天线；111－基板；112－第一导电体；112a－通孔焊盘；113－第二导电体；114－狭缝；114a－弯曲部；115－供电部；116－匹配部件；117－第三导电体；117a－侧部；117b－顶部；117c－凸片；117d－缺口部；118－部分导电体；121－无线模块；122－纽扣电池；131－端子；141－壳体；141a－本体部；141b－盖部。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。需要说明的是，在下面的各实施方式中，用同一符号表示具有与其他实施方式相同的功能的构成要素，并省略说明。

(第一实施方式)

如图1所示，在环形天线100中，在作为电介质的基板111上布置有由铜箔构成的第一导电体112和第二导电体113，在第一导电体112与第二导电体113之间设有狭缝114。所述第一导电体112和所述第二导电体113的宽度方向上的尺寸，即与狭缝114垂直的方向(图1中的由右下往左上的方向)上的尺寸，例如设定为第一导电体112比第二导电体113窄。也就是说，狭缝114设置在朝着图1中的右下方向偏移的位置上。在所述第一导电体112和所述第二导电体113的、狭缝114的一个端部附近连接有供电部115。此外，在所述第一导电体112和所述第二导电体113的、狭缝114的另一个端部附近连接有例如电容器、电感器、电阻等匹配部件116，但这并不是必需的。

第一导电体112的与狭缝114相反的一侧的缘部和第二导电体113的与狭缝114相反的一侧的缘部(图1中的第一导电体112的靠右下侧的缘部和第二导电体113的靠左上侧的缘部)彼此通过第三导电体117连接在一起。更详细而言，例如，第三导电体117具有与基板111垂直的一对侧部117a、117a和与基板111平行的顶部117b，并形成为截面呈“U”字形的形状。所述侧部117a的缘部通过焊接等与第一导电体112的缘部和第二导电体113的缘部连接在一起。也就是说，例如将导电体112、113的缘部附近构成为像焊盘那样使第三导电体117的侧部117a、117a的缘部抵接到导电体112、113的缘部，并通过焊接固定在一起。

在基板111上还安装有无线模块121、纽扣电池122等部件。

就上述那样的环形天线100而言，在金属板已接近的情况下，由于有镜像电流流动，而会产生具有比实际的环路大的环路的作用，在该作用下，能够得到天线效率高的特性。除此之外，由于在第一导电体112与第二导电体113之间设有狭缝114，换言之，由于导电体112、113、117形成为具有与狭缝114相同的长度，因此如图2示意性地所示，能够得到与环路长度增长了沿狭缝114的长度的两倍时一样的作用。因此，即使小型也能够容易地得到较高的天线效率。特别是，例如，如图3所示，即使在金属板等接近的情况下也能够容易地得到较高的天线效率。

需要说明的是，在上述说明中，示出了供电部115连接在导电体112、113的最端部附近的例子，但不限于此，也可以连接在与端部保持有距离的位置上。也就是说，在如上述那样连接在端部的情况下，能够容易地将环路长度设定得较长，但也能够根据基板的形状、电路部件的位置或各种限制等进行各种调节。例如，也可以连接在狭缝114的长度方向上的中央部，但通过连接在偏离中央的位置上，与连接在中央部的情况相比，能够容易地降低共振频率，或在相同的共振频率下实现小型化。

此外，在狭缝114的与连接有供电部115的位置不同的位置上连接有匹配部件116，因而能够容易地提高天线效率。特别是，即使金属板等接近的情况下也能够容易地形成完整的镜像，依然能够容易地维持较高的天线效率。进而，如上所述，供电部115连接在狭缝114的一个端部附近，另一方面，匹配部件116连接在狭缝114的另一个端部附近，实现阻抗匹配，由此而能够将环路长度设定得较长，并且，在图2所示的环路部分、即从第一导电体112和第二导电体113的狭缝114的部分到第一导电体112、第二导电体113、第三导电体117的各缘部能够容易地得到稳定的电流密度分布，能够容易地得到更高的天线效率。

在上述说明中，示出了将第一导电体112设定得比第二导电体113窄的例子，但所述宽度的宽窄能够根据环形天线100所需要具有的特性等进行各种设定。具体而言，例如，能够通过增大宽度之差来使带宽变宽，或通过减小宽度之差来使带宽变窄。也可以使导电体112、113、117和/或狭缝114的宽度的合计宽度变窄来提高共振频率，或者使带宽变窄，还可以进行与此相反的设定。并且，狭缝114的宽度也没有特别限定，例如能够通过使狭缝114的宽度变窄而使带宽变窄。导电体112、113、117的宽度也可以根据布置在基板111上的无线模块121、纽扣电池122的布局或布线图案的设定等来设定。

(第二实施方式)

狭缝114不限于如上述那样形成为直线状，也可以如图4所示，具有曲轴状等的弯曲部114a，从而能够使等效的环路长度更长。

(第三实施方式)

不限于上述那样将导电体112、113的缘部附近构成为像焊盘那样将第三导电体117焊接到所述缘部附近，例如也可以如图5所示，在导电体112、113的缘部形成通孔焊盘112a，另一方面，在第三导电体117的侧部117a形成凸片117c，将凸片117c插入上述通孔焊盘112a并进行焊接等。这样一来，能够容易地提高组装作业性、组装位置精度和/或机械强度等。

(第四实施方式)

不限于通过焊接将导电体112、113与第三导电体117连接起来，例如，也可以如图6所示，在导电体112、113的缘部附近设置夹持第三导电体117的侧部117a的具有弹性的端子131来进行连接。这样一来，能够省去焊接作业，或者能够容易地在安装无线模块121后再安装第三导电体117。

(第五实施方式)

在环形天线100例如如图7所示那样被收纳在具有本体部141a和盖部141b的壳体141内的情况下，也可以通过将第三导电体117安装在盖部141b上，并将该盖部141b安装在本体部141a上，来将第一导电体112和第二导电体113与第三导电体117连接起来。在此情况下，可以用在第四实施方式(图6)中所示的端子131来将两者连接起来，也可以利用将盖部141b安装在本体部141a上时的按压力，使第三导电体117直接或经由另外设置的挠性部件等压接到第一导电体112和第二导电体113上来将两者连接起来。

进而，也可以将与第三导电体117的侧部117a相同的板部件安装在第一导电体112和第二导电体113上，另一方面，将与顶部117b对应的平板状的导电部件或导电覆膜等设置在盖部141b上，通过它们的接触形成环路。

(第六实施方式)

也可以如图8所示，在第三导电体117的顶部117b形成沿与狭缝114平行的方向(图8中的由左下往右上的方向)延伸的缺口部117d。这样一来，能够容易地实现宽频带化或小型化。

(第七实施方式)

第三导电体117的长度并非一定限于设定为与狭缝114相同的长度，例如，也可以如图9所示，设置已被设定为更短的部分导电体118。在此情况下，一般而言，上述那样的部分导电体118优选至少设置在连接有供电部115的连接部附近、以及距连接有供电部115的连接部最远的位置上，也可以还设置在中间位置上。也可以根据所述中间位置上的部分导电体118的设置位置，来兼具为了匹配而调整的作用。

此处，上述那样的部分导电体118与第一导电体112和第二导电体113的连接也可以通过在上述各实施方式中说明的各种方法或它们的组合来进行。

通过使用这样的部分导电体118，能够实现轻量化、提高无线模块121的设置作业性，使纽扣电池122的更换变得容易。

(其他事项)

在上述例子中，示出了第一导电体112和第二导电体113与第三导电体117设置在基板111的同一面侧的例子，但不限于此，也可以将第一导电体112和第二导电体113设置在双面基板的背面侧，或设置在多层基板的中间层(内层)。另一方面，也可以将无线模块121等布置在基板111的背面侧。

第三导电体117的截面形状不限于开口朝向左侧的“U”字形(也就是说，导电体112、113、117整体呈矩形)，只要能够形成环路，截面形状呈例如圆形、椭圆形、长圆形、三角形等各种形状都可以。

Claims (13)

1.一种环形天线，其具有形成在基板上的导电体，其特征在于：

所述环形天线具有面状的第一导电体、面状的第二导电体以及面状的第三导电体，所述第一导电体和所述第二导电体布置在基板上，在所述第一导电体与所述第二导电体之间设有规定宽度的狭缝，

所述第三导电体将所述第一导电体的与所述狭缝相反的一侧的缘部和所述第二导电体的与所述狭缝相反的一侧的缘部彼此连接起来，

在所述第一导电体和所述第二导电体的、所述狭缝部分连接有供电部。

2.根据权利要求1所述的环形天线，其特征在于：

在所述狭缝的与连接有所述供电部的位置不同的位置上连接有匹配部件。

3.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于：

所述供电部连接在偏离所述狭缝的长度方向中央的位置处。

4.根据权利要求3所述的环形天线，其特征在于：

所述供电部连接在所述狭缝的端部附近。

5.根据权利要求4所述的环形天线，其特征在于：

在所述狭缝的与连接有所述供电部的位置不同的位置上连接有匹配部件，

所述匹配部件连接在所述狭缝的与连接有所述供电部的端部相反一侧的端部附近。

6.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于：

所述第三导电体通过焊接连接在所述第一导电体的所述缘部和所述第二导电体的所述缘部。

7.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于：

在所述第一导电体和所述第二导电体的所述缘部、和所述第三导电体的缘部中的一者上设置有夹持部，另一者被所述夹持部夹持，由此所述第三导电体与所述第一导电体和所述第二导电体相连接。

8.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于：

所述狭缝具有弯曲部。

9.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于：

在所述第三导电体的与所述第一导电体和所述第二导电体相连接的连接部不同的缘部，形成有沿与所述狭缝平行的方向延伸的缺口部。

10.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于：

在所述基板的与布置有所述第一导电体和所述第二导电体的面相反的一侧的面上设置有电路部件。

11.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于：

所述第一导电体和所述第二导电体设置在基板的与所述第三导电体相反的一侧的面上或中间层。

12.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于：

所述第三导电体被分割成沿所述狭缝延伸的方向彼此远离的多个带状的导电体。

13.根据权利要求1或2所述的环形天线，其特征在于：

所述第三导电体安装在具有壳体本体部和盖部的壳体中的所述盖部上，所述环形天线收纳在所述壳体中。