CN1692525A - 天线和使用了天线的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够实现小型而且宽带的天线，把该天线安装在内部，小型而且能够与宽带对应的电子设备，该天线具备具有馈电端的馈电元件，在外周设置馈电元件的天线芯子，连接到馈电端的馈电线和覆盖馈电端的磁性体，该电子设备具备该天线，发射系统和接收系统，天线的馈电线连接到发射系统和接收系统的至少一方。

Description

天线和使用了天线的电子设备

技术领域

本发明涉及天线和使用了天线的电子设备。

背景技术

图6示出以往天线的结构。以往的天线具备一端开路的馈电元件101，在外周设置了该馈电元件101的天线芯子100，连接到该馈电元件101的馈电端上的馈电线102。馈电元件101经过馈电线102连接到印刷电路板上的馈电单元上。在该结构中，通过调整馈电元件101的长度，调整λ/4模式谐振下的谐振频率，由该谐振电流发射电波。这里所说的λ/4模式谐振，是在馈电元件101的馈电单元中电流成为最大，在离开馈电单元最远的馈电元件101的开路端电流为最小电压为最大的谐振模式。

另外，上述那样的以往天线例如公开在WO99/48169号公报中。

以往，在这种天线中，为了谋求小型化，通过在天线芯子100中使用介电体缩短电磁场的波长，实现天线的小型化。

通常，为了减轻馈电元件101中所需要的长度，主要使用以工作频率下的波长λ的大致1/4的长度即可的λ/4模式谐振。

在λ/4模式谐振中，能够等效地用电容器与电感器的并联谐振电路表示天线。如果使用介电体把该λ/4模式谐振进行波长缩短，则电容值等效地增大(容性增大)，阻抗的频率特性陡峭。其结果，能够使用的频带变窄。

发明的内容

本发明的天线具备一端开路并且在另一端具有馈电端的馈电元件，在外周设置了馈电元件的天线芯子，连接到馈电端的馈电线和覆盖馈电端外周部分的磁性体。

本发明的电子设备具备上述的天线，实施用于发射的信号处理的发射系统；实施用于接收的信号处理的接收系统，天线的馈电线连接在发射系统和接收系统的至少一方。

附图说明

图1是适用了本发明的天线的便携电话机的电路框图。

图2A是示出本发明实施形态的天线的一部分的分解斜视图。

图2B是示出本发明实施形态的天线的分解斜视图。

图2C是示出本发明实施形态的天线的组装图。

图3是示出把本发明的天线安装到电子设备中的状态的主要部分的斜视图。

图4是示出本发明其它实施形态的天线的分解斜视图。

图5是示出本发明又一个实施形态天线的分解斜视图。

图6是以往天线的斜视图。

具体实施方式

本发明的目的在于确保天线的小型进而谋求宽带。

说明本发明的实施形态。

图1示出搭载了本发明的天线的便携电话机的电路框图。图1中，天线1经过馈电端子25与天线共用器2连接。该天线共用器2由发射滤波器6和接收滤波器5构成。在接收滤波器5的输入端子和发射滤波器6的输出端子上共同连接馈电端子25。接收滤波器5的输出端子连接到放大器7，发射滤波器6的输入端子连接到隔离器18上。天线1中接收电波，作为电信号传递到天线共用器2的接收滤波器5。在接收滤波器5与放大器7之间串联连接级间滤波器8，混频器9，IF滤波器(中频滤波器)10，解调器11和扬声器12，这些构成接收系统4。接收系统4从接收的电波选择所希望的频带的信号，放大、频率变换、解调后，复原声音信号。扬声器12输出从接收的电波复原的声音。

另外，从麦克风13输入的声音变换为电信号传递到调制器14。在麦克风13与混频器15之间串联连接级间滤波器16，放大器17，隔离器18和发射滤波器6，这些构成发射系统3。发射系统3把声音变换为电信号，将其调制、频率变换、放大后，仅通过要发射的频带的信号成分。这样，经过馈电端子25从天线1作为电波发射预定频带的高频信号。

另外，在混频器9与混频器15之间分别经过局部发信滤波器20和局部发信滤波器21连接压控振荡器(VCO)19。压控振荡器(VCO)19根据频率控制电压控制振荡频率。与要经过控制天线1收发的信号频率相对应生成该频率控制电压。混频器9使用经过局部发信滤波器20输入的局部发信信号，把从级间滤波器8输入的高频信号进行频率变换。另一方面，混频器15使用经过局部发信滤波器21输入的局部发信信号，把从调制器14输入的信号进行频率变换。

其次，根据图2A～图2C说明图1中的天线1。图2A～图2C示出本发明的天线的结构。天线1如图2A～图2C所示，由馈电元件30，天线芯子31，馈电线34，磁性体35和衬套36构成。另外，本发明的天线1也能够不使用衬套36构成。馈电元件30用铜线或者铜箔等形成螺旋形，在一端具有开路端A，在另一端具有馈电端B。天线芯子31由绝缘体构成，是直方体。馈电元件30配置在该天线芯子31的外周部分上。该天线芯子31例如用ABS，酚醛，聚碳酸酯等树脂形成。

如图2B所示，馈电元件30的馈电端B用焊锡与馈电线34电连接。该馈电元件30基本上起到天线的作用。经过馈电线34向馈电元件30供电，通过调整构成馈电元件30的导线的宽度和长度，天线1起到λ/4模式谐振的天线的作用。

在这样构成的天线芯子31上，把直方体做成中空形状的磁性体35插入并配置在馈电元件30的馈电端B一侧。在磁性体35的端部形成引出槽37，从该引出槽37引出馈电线34。

而且，在馈电元件30的开路端A一侧设置衬套36。作为衬套36的形状，是与磁性体35相同把直方体做成中空的形状，插入到天线芯子31上。该衬套36例如用ABS，酚醛，聚碳酸脂等树脂的绝缘体形成。另外，磁性体35例如用铁氧系列材料等形成。

图2C示出以上那样构成的本发明的天线的外观图。

图2A～图2C所示的本实施形态中最主要的特征点是在馈电元件30的馈电端B一侧设置磁性体35的同时，在馈电元件30的开路端A一侧设置由作为非磁性体的树脂的绝缘体构成的衬套36。

在用磁性体全部覆盖天线芯子31的情况下等效地增大电感值感应性。由此，通过使阻抗的频率特性平缓能够扩展频带，能够得到宽带的天线。

然而，由于磁性体一般还具有作为介电体的特性。因此，从损失的观点考虑，在使用了介电体的情况下虽然仅是介电损失，但是在使用了磁性体的情况下产生由于介电特性引起的频带减少和介电损失以及磁损失导致发射效率降低的弊端。

为此，在本发明的结构中，在馈电端B的周边，即在馈电线34的周边设置磁性体35。通过这样做，能够避免上述的弊端。除此以外，由于馈电端B的周边，即馈电线34的周边是存在驻波电流的波腹的区域，因此是由天线发生的磁场成为最大的区域。从而，通过把磁性体35设置在馈电端B的周边(即馈电线34的周边)，能够在天线的缩短方面做出很大的贡献。另外，能够使感应性增大，使阻抗的频率变化平缓，能够扩展频带。进而，在开路端A一侧的电流集中少的位置上设置由作为非磁性体的树脂的绝缘体构成的衬套36。即，衬套36设置在存在驻波电流的波节的区域中。通过这样做，能够几乎不具有介电特性以及磁特性，能够抑制发生介电损失以及磁损失。

这样，通过设置非磁性体衬套36，能够抑制发生磁损失，能够防止发射效率降低。

另外，作为衬套36使用几乎不具有介电特性的绝缘体，能够进一步抑制发生介电损失，能够进一步防止发射效率降低。

这样，通过采用本发明的结构能够提供小型而且具有宽带特性的天线。

其次，根据图3说明采用图2A～图2C所示的本实施形态中的天线1的电子设备。

图3是示出了采用该天线1的电子设备的主要部分的斜视图。

图3中，在印刷电路板22上安装收发电路单元23。

收发电路单元23至少由图1所示的接收系统4和发射系统3构成。该收发电路单元23中的接收滤波器5的输入端子和发射滤波器6的输出端子经过信号线24连接到馈电端子25。该馈电端子25用焊锡等与图2B以及图2C所示的馈电线34电连接。通过这样做形成电子设备。这时，当然也可以把磁性体35和衬套36的外形做成相同，稳定地固定在印刷电路板22上。

另外，虽然用直方体的形状说明了天线芯子31，但是也可以是易于在外周形成馈电元件30的圆柱形。进而，通过在天线芯子31上实施电镀或者印刷，还能够形成馈电元件30。

通过这样构成，能够实现电子设备自身的小型化。

其次，根据图4说明本发明中的天线的其它结构。

图4所示的天线在图2所示的结构的基础上，把由绝缘片构成的绝缘体38夹在中间在馈电元件30的上部配置无馈电元件32。无馈电元件32与馈电元件30不同，并不是用于直接输入输出高频信号的元件。另外，与图2相同符号的部分与图2相同，省略它们的详细说明。

通过把绝缘体38夹在中间与馈电元件30独立地配置无馈电元件32，发生2个元件之间的电磁耦合。通过利用该电磁耦合可以得到2个谐振频率。除此以外，由于能够容易进行谐振频率的调整，因此能够实现小型并且与2个频率对应的天线。

另外，作为图3中的天线当然也能够安装图4所示的天线。

其次，根据图5说明本发明中的天线的又一种结构。

图5所示的天线与图2所示的天线相同，在天线芯子31的外周表面上配置馈电元件30。进而，在天线芯子31上配置环形的导体33。其配置位置是馈电元件30的馈电端B一侧。用焊锡把该馈电端B一侧与环形的导体33的C部分电连接。进而，用焊锡把该环形的导体33的D部分与馈电线34电连接。在该状态下装入磁性体35以及衬套36构成天线。另外，与图2相同符号的部分与图2相同，省略它们的详细说明。

通过这样在馈电线一侧配置环形的导体33，在环形的导体与33与馈电元件30之间发生电磁耦合。通过利用该电磁耦合能够进一步实现宽带。

另外，作为图3中的天线当然也能够安装图5所示的天线。

另外，在以上的实施形态中，说明了用绝缘体构成天线芯子31的情况，而也能够用介电体或者磁性体构成该天线芯子31。通过使用介电体或者磁性体能够缩短作为天线的波长，能够进一步谋求天线的小型化。

另外，天线芯子31还能够用绝缘体构成开路端一侧，用磁性体构成馈电端一侧。通过这样做，使用在电场集中的开路端附近几乎不具有介电特性或者磁特性的绝缘体，能够抑制由介电特性引起的带宽减少，或者抑制发生介电损失以及磁损失，能够防止发射效率降低。

在以上的说明中，接收系统4由接收滤波器5，放大器7，级间滤波器8，混频器9，IF滤波器(中频滤波器)10，解调器11和扬声器12串联连接构成。而本发明的接收系统4并不限于该结构，本发明的接收系统4指的是实施用于接收的信号处理的电路部分。

另外，在以上的说明中，发射系统3由麦克风13，混频器15，级间滤波器16，放大器17，隔离器18和发射滤波器6的串联连接构成。而本发明的接收系统4并不限于该结构，本发明的发射系统3指的是实施用于发射的信号处理的电路部分。

如以上说明的那样，本发明的天线通过在λ/4模式谐振中电流最集中的馈电端的附近设置磁性体，有效地发挥磁性体产生的波长缩短和增大感应性的效果，能够实现小型而且宽带。

另外，如以上说明的那样，本发明提供在内部安装了天线的小型的电子设备。

产业上的可利用性

本发明提供可以实现小型而且宽带的天线。进而，本发明能够提供在内部安装了本发明的天线的电子设备，小型而且可以与宽带对应的电子设备。

Claims (9)

1.一种天线，其特征在于：

具备

一端开路，在另一端具有馈电端的馈电元件；

在外周设置上述馈电元件的天线芯子；

连接到上述馈电端的馈电线；

覆盖上述馈电端的磁性体。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：

还具备

两端开路的无馈电元件；

绝缘体，

上述无馈电元件把上述绝缘体夹在中间配置在上述馈电元件上。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：

还具备设置在上述天线芯子上的环形的导体，

上述导体与上述馈电元件以及上述馈电线连接。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：

上述天线芯子由介电体或者磁性体构成。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于：

上述天线芯子的上述开路端一侧用绝缘体构成，上述馈电端一侧用磁性体构成。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：

上述磁性体具有引出上述馈电线的引出槽。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：

还具备位于上述馈电元件的开路端一侧外周的非磁性体衬套。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于：

上述非磁性体衬套用绝缘树脂形成。

9.一种电子设备，其特征在于：

具备

权利要求1或2中所述的天线；

实施用于发射的信号处理的发射系统；

实施用于接收的信号处理的接收系统，

上述天线的上述馈电线连接到上述发射系统和上述接收系统的至少一方。

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