CN1745500A - 天线装置和使用其的无线通信装置 - Google Patents

Abstract

天线装置(100－116)构成为具备：小环形天线(A3)和至少一个的天线元件(A1、A2)。小环形天线(A3)设计为与具有接地导体(11)的电介质基板(10)电磁邻近，以规定的缠绕次数N缠绕并具有规定的微小长度，在固定的金属板(30)接近天线装置(100－116)时作为磁流天线动作，而在金属板(30)离开天线装置(110－116)时作为电流天线动作。天线元件(A1、A2)连接小环形天线(A3)，作为电流天线而动作。在天线装置(100－116)中，其一端连接馈电点(Q)，另一端连接电介质基板(10)的接地导体(11)。

Description

天线装置和使用其的无线通信装置

技术领域

本发明涉及主要用于无线通信装置并包含环状天线(loop antenna)的天线装置和使用该天线装置的无线通信装置。

背景技术

以往，环状天线特别用于移动电话机等便携式无线通信装置中，其构成例如公开于现有技术文献“电子信息通信学会编，‘天线光学手册’，pp.59～63、欧姆公司，第1版，1980年10月30日发行”中。环状天线的全长一般以大约1个波长构成，从其电流分布来说，可以近似为并设了2个半波长偶极天线(diploe antenna)的结构，作为环状轴方向的定向特性天线而动作。

在此，若减小环状天线、使其全长为0.1波长以下，则流经环状导线的电流分布几乎成为恒定值。将该状态的环状天线尤其称为小环形天线。该小环形天线的噪声电场比微型偶极天线还强，另外由于可以简单计算其有效高度，故可以用作磁场测定用的天线。

该小环形天线，作为缠绕1圈的小型天线，例如广泛用于寻呼机等便携式无线通信装置中。在此，由于小环形天线的输入电阻一般极小，故考虑做成多圈结构，以实现输入电阻的升高的多圈小环形天线。公知小环形天线作为磁流天线动作，即使金属板或人体等接近时也可以得到良好的天线增益特性。

然而，在现有技术的小环形天线中，虽然在金属板或人体等导体接近了无线电装置或天线时表示良好的天线增益特性，但在导体离开时有天线增益降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于：解决上述问题点，提供一种即使导体接近天线并离开，也可以得到比现有技术的小环形天线高的天线增益的天线装置和使用其的无线通信装置。

第1发明涉及的天线装置，其中具备：

具有接地导体的电介质基板；

小环形天线，其电磁地相邻设置在所述电介质基板上，以规定的缠绕次数N缠绕并具有规定的微小长度，在规定的金属板接近了天线装置时作为磁流天线动作，而在所述金属板从天线装置离开时作为电流天线动作；

连接于所述小环形天线，并作为电流天线动作的至少1根天线元件；其特征在于，

所述天线装置的一端连接于馈电点，所述天线装置的另一端连接于所述电介质基板的接地导体。

另外，在所述天线装置中，其特征在于，所述至少1根天线元件优选设计为与所述电介质基板的面实质平行。

另外，在所述天线装置中，其特征在于，优选具备2根天线元件。

进而，在所述天线装置中，其特征在于，优选所述2根天线元件实际上分别是直线形状，设计为互相平行。

所述天线装置，其特征在于，优选还具备：连接于所述小环形天线及所述天线元件的至少一方，并用于与所述小环形天线的电感进行串联共振的至少一个第1电容器。

在此，其特征在于，所述第1电容器优选插入所述天线元件的实际中央点并连接。另外，特征在于，所述第1电容器优选串联连接多个电容器元件而成。取而代之，特征在于，所述第1电容器优选互相并联连接了多组电路，该电路是串联连接了多个电容器元件而成的。

此外，其特征在于，所述天线装置优选还具备阻抗匹配电路，其连接于所述馈电点，并使所述天线装置的输入阻抗与连接所述馈电点的馈电电缆的特性阻抗匹配。

进而，其特征在于，在所述天线装置中，所述小环形天线优选设计为：其环状轴方向与所述电介质基板的面实际上垂直相交。或者，特征在于，所述小环形天线优选设计为：其环状轴方向与所述电介质基板的面实际上平行。取而代之，其特征在于，所述小环形天线优选设计为：其环状轴方向相对所述电介质基板的面，以规定的倾斜角倾斜。

再有，其特征在于，在所述天线装置中，所述小环形天线的缠绕次数N优选实际上设定为N＝(n-1)+0.5(在此，n为自然数)。在此，特征在于，所述小环形天线的缠绕次数N更优选实际上设定为N＝1.5。

另外，其特征在于，所述天线装置优选还具备：

与所述小环形天线及所述天线元件电磁性相邻设置的至少一个浮置导体；

第1切换机构，其通过选择性地切换将所述浮置导体与所述接地导体连接还是不连接，从而使所述天线装置的定向特性或极化面变化。

在此，其特征在于，所述天线装置优选具备设计为实际上互相垂直相交的2个浮置导体，

所述第1切换机构，通过选择性地切换将所述浮置导体与所述接地导体连接还是不连接，从而使所述天线装置的定向特性或极化面的至少一方变化。

进而，其特征在于，所述天线装置优选还具备：

第1电抗元件，其连接在所述小环形天线及所述天线元件的至少一方上；和

第2切换机构，其通过选择性地切换将所述第1电抗元件短路还是不短路，从而使所述天线装置的共振频率变化。

在此，其特征在于，所述第2切换机构优选包括在其断开时具有寄生电容的高频半导体元件，

并进一步具备用于实际消除所述寄生电容的第1电感器。

此外，特征在于，所述天线装置优选还具备：

第2电抗元件，其具有连接在所述小环形天线及所述天线元件的至少一方上的一端；和

第3切换机构，其通过选择性地切换将所述第2电抗元件接地还是不接地，从而使所述天线装置的共振频率变化。

在此，其特征在于，优选还具备连接到所述小环形天线及所述天线元件的至少一方的第3电抗元件。

进而，其特征在于，在所述天线装置中，优选所述第3切换机构包括在其断开时具有寄生电容的高频半导体元件，

进一步具备用于实际消除所述寄生电容的第2电感器。

再有，其特征在于，优选具备多个所述天线装置，

并具备第4切换机构，其根据由所述多个天线装置接收的无线信号，选择性地切换多个天线装置，以将选择出的天线装置连接到馈电点。

在此，其特征在于，所述第4切换机构优选将所述未选择的天线装置接地。

另外，其特征在于，在所述天线装置中，优选将所述天线元件形成在未形成接地导体的所述电介质基板上。

在此，其特征在于，优选将所述小环形天线形成在其他的电介质基板上。

此外，其特征在于，在所述天线装置中，优选所述其他电介质基板具有至少一个凸部，

所述电介质基板具有与所述电介质基板的至少一个凸部嵌合的至少一个孔部，

通过使所述其他电介质基板的至少一个凸部与所述电介质基板的至少一个孔部嵌合，从而将所述其他电介质基板连接在所述电介质基板上。

取而代之，其特征在于，在所述天线装置中，优选所述电介质基板具有至少一个凸部，

所述其他电介质基板具有插入所述电介质基板的至少一个凸部并与之嵌合的至少一个孔部，

通过使所述电介质基板的至少一个凸部插入所述其他电介质基板的至少一个孔部并嵌合，从而可以将所述电介质基板连接在所述其他电介质基板上。

进而，其特征在于，所述天线装置优选进一步具备：

第1连接导体，其形成于所述电介质基板上，并连接了所述天线元件；和

第2连接导体，其形成于所述其他电介质基板上，并连接了所述小环形天线；

在连接了所述电介质基板与所述其他电介质基板时，电连接了所述第1连接导体与所述第2连接导体。

在此，其特征在于，优选所述第1连接导体具备第1导体露出部，该露出部是所述第1连接导体的一部分，具有规定的第1面积，进行用于连接所述第2连接导体的焊接，

所述第2连接导体具备第2导体露出部，该露出部是所述第2连接导体的一部分，具有规定的第2面积，进行用于连接第1连接导体的焊接。

第2发明涉及的无线通信装置，其特征在于，具备：

所述天线装置；和

连接在所述天线装置上的无线通信线路。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的天线装置101的构成的立体图。

图2是表示本发明的第2实施方式涉及的天线装置102的构成的立体图。

图3是表示本发明的第3实施方式涉及的天线装置103的构成的立体图。

图4是表示将金属板30接近图1的天线装置101时的状态的立体图。

图5是表示图1的天线装置101的等效电路的电路图。

图6是表示用于以图4的状态执行的实验的实验系统的主视图。

图7是图6的实验结果，是表示相对于从金属板30到天线装置101的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图8是表示用于图6的实验的第2比较例涉及的天线装置192的构成的平面图。

图9是表示用于图6的实验的第2实施方式涉及的天线装置102的构成的平面图。

图10是表示用于图6的实验的第1比较例涉及的天线装置191的构成的平面图。

图11是表示用于图6的实验的第1实施方式涉及的天线装置101的构成的平面图。

图12是针对图8乃至图11的各天线装置进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图13是针对图11的天线装置101进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图14是针对图9的天线装置102进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图15是针对图10的天线装置191进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图16是针对图8的天线装置192进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图17是针对图8乃至图11的各天线装置进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置的距离D的各天线装置的馈电点中的输入电压驻波比(输入VSWR)的曲线图。

图18是针对图1的天线装置101进行了图6的实验时的实验结果，是表示将环状天线A3的缠绕次数N作为参数时的、相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图19是用于表示在图1的天线装置101中，缠绕次数N＝1.5时的动作的示意主视图。

图20是表示图19的动作中的表观上的动作状态的示意主视图。

图21是用于表示在图1的天线装置101中，缠绕次数N＝2时的动作的示意主视图。

图22是表示图21的动作中，表观上的动作状态的示意主视图。

图23是表示使图1的天线装置101的天线元件A2的元件宽度增大时的效果，表示相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图24是表示使图1的天线装置101的天线元件A2的元件宽度增大时，相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图25是表示使图1的天线装置101的天线元件A2的元件宽度增大时，即图1的天线装置101中的相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

图26是表示本发明的第4实施方式涉及的天线装置104的构成的立体图。

图27是表示本发明的第5实施方式涉及的天线装置105的构成的立体图。

图28是表示本发明的第5实施方式的变形例涉及的天线装置105A的构成的立体图。

图29是表示本发明的第6实施方式涉及的天线装置106的构成的立体图。

图30是表示本发明的第7实施方式涉及的天线装置107的构成的立体图。

图31是表示本发明的第8实施方式涉及的天线装置108的构成的立体图。

图32是表示：在图31的天线装置108中，将电容器C1连接到天线元件A1的中央位置Q0时的、相对于从金属板30到天线装置108的距离D的增益天线的曲线图。

图33是表示：在图31的天线装置108中，将电容器C1连接到天线元件A1的馈电点Q侧端部Q1时的、相对于从金属板30到天线装置108的距离D的增益天线的曲线图。

图34是表示：在图31的天线装置108中，将电容器C1连接到天线元件A1的环状天线A3侧端部Q2时的、相对于从金属板30到天线装置108的距离D的增益天线的曲线图。

图35是表示本发明的第4实施方式的第1变形例涉及的天线装置104A的构成的立体图。

图36是表示本发明的第4实施方式的第2变形例涉及的天线装置104B的构成的立体图。

图37是表示本发明的第9实施方式涉及的天线装置109的构成的立体图。

图38是表示本发明的第10实施方式涉及的天线装置110的构成的立体图。

图39是表示本发明的第11实施方式涉及的天线装置111的构成的立体图。

图40是表示本发明的第12实施方式涉及的天线装置112的构成的立体图。

图41是表示图37及图39的天线装置109、111的频率切换电路51的第1实施例51-1的电路的电路图。

图42是表示图37及图39的天线装置109、111的频率切换电路51的第2实施例51-2的电路的电路图。

图43是表示图37及图39的天线装置109、111的频率切换电路51的第3实施例51-3的电路的电路图。

图44是表示图37及图39的天线装置109、111的频率切换电路51的第4实施例51-4的电路的电路图。

图45是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第1实施例52-1的电路的电路图。

图46是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第2实施例52-2的电路的电路图。

图47是表示图38及图40的天线装110、112的频率切换电路52的第3实施例52-3的电路的电路图。

图48是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第4实施例52-4的电路的电路图。

图49是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第5实施例52-5的电路的电路图。

图50是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第6实施例52-6的电路的电路图。

图51是表示本发明的第13实施方式涉及的天线装置113的构成的立体图。

图52是表示本发明的第14实施方式涉及的天线装置114的构成的立体图。

图53是表示本发明的第15实施方式涉及的天线装置115的构成的立体图。

图54是表示图53的天线装置115的背侧的结构的立体图。

图55是表示图54的基板嵌合连接部的详细内容的立体图。

图56是表示本发明的第16实施方式涉及的天线装置116的构成的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的优选实施方式进行详细说明。而且，对于同样的部件付与相同的标记，并省略详细说明。

(第1实施方式)

图1是表示本发明的第1实施方式的天线装置101的构成的立体图。在图1中，第1实施方式涉及的天线装置101的特征在于，其构成为具备：实际上是直线状并实际上互相平行配置的2根天线元件A1、A2；插入连接在这些天线元件A1、A2之间，且相对天线元件A1、A2设置在垂直方向上，具有缠绕次数N＝1.5的矩形小环形天线A3；和插入连接在天线元件A1与馈电点Q之间的电容器C1。

在图1中，在整个背面上形成接地导体11而成的电介质基板10的纵向的左上侧边缘端部设置馈电点Q，馈电点Q经由和小环形天线的电感一起构成串联共振电路的电容器C1，连接到天线元件A1的一端。天线元件A1的另一端经由小环形天线A3而连接天线元件A2的一端，天线元件A2的另一端经由被填充到沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔中的通孔导体13，连接接地导体11后接地。另外，馈电点Q经由阻抗匹配用电容器C2及通孔导体12，连接接地导体11后接地，同时馈电点Q经形成于电介质基板10上的、例如微波传输带等馈电电缆25，连接形成于电介质基板10上的无线通信线路20的循环器(circulator)23。在此，阻抗匹配用电容器C2用以使在馈电点Q观察天线装置101时的输入阻抗和馈电电缆25的特性阻抗匹配。另外，通孔导体12与通孔导体13同样，是被填充在沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔中的导体。而且，如图1所示，将相对电介质基板10的面垂直的方向设为X方向；作为电介质基板10的纵向，将从电介质基板10朝向天线装置101的方向设为Z方向；作为相对所述X方向及Z方向垂直的方向，将电介质基板10的宽度方向设为Y方向。

并且，作为电介质基板10，可以采用玻璃环氧基板、特氟隆(注册商标)基板、苯酚基板、多层基板等。

在图1的天线装置101中，以直线状导线形成的天线元件A1、A2分别具有长度H，是互相平行的，配置为沿Z方向延伸。另外，小环形天线A3，其环状的轴方向与Z方向是平行的，配置为小环形天线A3的环状平面相对于天线元件A1、A2或电介质基板10的面垂直。此外，小环形天线A3具有缠绕次数N＝1.5，且具有宽w及高h的矩形形状，由此，具有规定的全长长度L(＝3w+4h)。在此，全长长度L相对于后述的无线通信线路20中使用的无线电信号的频率的波长λ，为0.01λ以上，设定为：0.5λ以下，优选0.2λ以下，更优选0.1λ以下，由此，构成小环形天线A3。而且，小环形天线A3的外径尺寸(矩形的一边的长度或圆形的直径)为0.01λ以上，设定为0.2λ以下，优选0.1λ以下，更优选0.03λ以下。

进而，在无线通信线路20中，由天线装置101接收的无线电信号经馈电点Q而被输入到循环器23后，被输入到无线接收线路21中，实施高频放大、频率变换及解调等处理，取出声音信号、图像信号或数据信号等数据。控制器24控制无线接收线路21及无线发送线路22的动作。无线发送线路22根据应发送的声音信号、图像信号或数据信号等数据，对无线电载波进行调制，将调制过的无线电载波进行电力放大后，经循环器23及馈电点Q而输出到天线装置101，使该无线电信号从天线装置101发射。另外，控制器24经由图中未示出的接口电路连接规定的外部装置，由天线装置101发射包含来自外部装置的数据的无线电信号，另一方面将由天线装置101接收的无线信号所包含的数据输出到外部装置。

在如上所述构成的天线装置101中，具备：

(a)具有接地导体11的电介质基板10；

(b)小环形天线A3，其如参照图4乃至图7等详细叙述的那样，以与接地导体11产生电磁耦合的方式(即，以将在小环形天线A3中流过高频信号时由小环形天线A3的线圈感应的电磁场相对接地导体11实际施加的方式)，与电介质基板10电磁性相邻设置，在图4的金属板30接近天线装置101时，作为具有与垂直金属板30的方向平行的定向特性的主束的磁流天线而动作；另外在金属板30远离天线装置101时作为电流天线而动作；

(c)2根天线元件A1、A2，其作为在垂直于天线元件A1、A2的导线的纵向的方向上具有定向特性的主束的电流天线(也称为传输线路天线)而动作；其中

(d)天线元件A1的一端经由馈电点Q而连接于无线通信线路20，天线元件A2的一端连接到连接导体11并接地，由此天线装置101成为不平衡型天线。

这样，通过构成天线装置101，从而与现有技术的小环形天线相比，在垂直极化(如图4所示，将电介质基板10立设为与地面垂直时的Z方向的极化成为垂直极化，以下同样)与水平极化(如图4所示，将电介质基板10立设为与地面垂直时的Y方向的极化成为水平极化，以下同样)的合成定向特性中，可以得到高的天线增益。特别是，不管参照图4而后述的金属板30接近天线装置101的情况，即使在从金属板30远离的情况下，也可以得到非常高的天线增益。

如上所述构成的天线装置101，与电介质基板10上无线通信线路20一起收纳在规定的框体内，构成无线通信装置。对于该构成，即使在以下的实施方式中也是同样的。

在以上的第1实施方式中，虽然使用的是2根天线元件A1、A2，但本发明并未限于此，只要具备至少一根的天线元件A1或A2即可。另外，小环形天线A3虽然是矩形，但本发明并未限于此，也可以为圆形、椭圆形或多边形等其他形状。在此，小环形天线A3的环可以是螺旋线圈形状，也可以是涡形线圈形状。进而，小环形天线A3的缠绕次数N不限于1.5，如后面所详细叙述的，也可以是其他的缠绕次数。另外，虽然使用的是电容器C1，但本发明并未限于此，也可以不使用电容器C1而构成天线装置101。再有，虽然使用的是阻抗匹配用电容器C2，但本发明并未限于此，也可以取代其，使用阻抗匹配用电感器、或作为电容器与电感器的组合电路的阻抗匹配电路，在不需要阻抗匹配电路时也可以不设计。以上的变形例，即使对于以下所示的实施方式或其变形例也是可以适用的。

接下来，对天线装置101的电容器C1的电容值的决定方法在以下进行说明。

在图1的天线装置101中，对于无线发送线路22或馈电点Q，电容器C1与小环形天线A3的电感串联连接，将电容器C1设定为基本消除该电感的电抗。而且，小环形天线A3的另一端连接在接地导体11。在此，由于设定为增大小环形天线A3的电感、即增大其电抗，减小电容器C1的电容、即增大其电抗，故在小环形天线A3的电感与电容器C1的连接点产生大的高频电压振幅。在此，大的高频电压振幅在该连接点产生的理由是：一般LC共振电路的共振时的阻抗Z以Z＝L/(R·C)＝QωL(在此，R＝Rl+Rc，Rl是发射电阻，Rc是损耗电阻，Q是品质因数)来表示，在向该LC共振电路供给相同的电力时，与电感L成比例，电压振幅变大，另外通过增大电感L且减小电容量C，从而共振阻抗增大。而且，小环形天线A3的电感相对自由空间在电场及磁场耦合，相对自由空间具有发射电阻。因此，若在所述连接点产生大的高频电压振幅，则向自由空间的发射能量变大，可以得到良好的天线增益。

在本发明人试验的某个实施例中，作为429MHz频带的天线装置101而动作，由于电容器C1的电容为1pF，故其阻抗的绝对值|Z|增大为371Ω。通过大致将电容器C1的阻抗的绝对值|Z|设定为200Ω以上，从而可以得到高的天线增益。而且，若决定电容器C1的电容，则根据共振频率的条件，可以基本唯一地决定小环形天线A3的大小。

而且，通过将电容器C1的电容设计得比上述实施例还小，从而能够使阻抗的绝对值|Z|成为非常大的值，但是在实际的天线装置101中，由于寄生电容的影响等，稳定地得到相同的共振频率变得困难。虽然大致认为：作为阻抗的绝对值|Z|的范围，200Ω～2000Ω左右是容易实现的，但也可以设定为超过上述范围。另外，如果进一步增大电容器C1的阻抗的绝对值|Z|、则天线增益提高的原因在于，可以增大对应的小环形天线A3的电感值。

由于如上所述构成的第1实施方式涉及的天线装置101构成为具备：2根天线元件A1、A2和小环形天线A3，故结构极为简单，可以以小型·轻型进行制造，且制造成本低。

(第2实施方式)

图2是表示本发明的第2实施方式涉及的天线装置102的构成的立体图。在图2中，第2实施方式涉及的天线装置102，与第1实施方式涉及的天线装置101相比，其特征在于，将小环形天线A3的环轴方向设为与X方向平行，即，将小环形天线A3的环状平面与2根天线元件A1、A2实际上配置在同一平面中。在以上构成的天线装置102中，小环形天线A3的环轴方向与X方向平行，如详细叙述的那样，尤其在离开了金属板30的情况下，小环形天线A3作为电流天线有效动作，可以增大垂直极化的天线增益(参照图14)。

(第3实施方式)

图3是表示本发明的第3实施方式所涉及的天线装置103的构成的立体图。在图3中，第3实施方式涉及的天线装置103，与第1实施方式涉及的天线装置101相比，其特征在于，配置了小环形天线A3，以便以小环形天线A3与各天线元件A1、A2的连接点之间的轴为中心，使小环形天线A3的环轴方向从Z方向仅倾斜规定的倾斜角θ(0＜θ＜90°)。在如上所述地构成的天线装置103中，作为天线装置101与天线装置102的组合而动作，具有天线装置101的动作特征与天线装置102的动作特征。因此，可以得到弥补了这些天线装置101、102的缺陷的定向特性，可以增大综合性垂直极化及垂直极化的天线增益。

实施方式涉及的天线装置的实验及其实验结果

图4是表示金属板30接近图1的天线装置101时的状态的立体图。在图4中，将电介质基板10立设为与地面垂直，以形成于电介质基板10的背面的接地导体11与金属板相对向的方式配置着电介质基板10。在此，将接地导体11与金属板30之间的距离设为D。在这里，当天线装置101从金属板30离开时，成为与由小环形天线A3的线圈部进行了顶加载(toploading)的单极天线(monopole antenna)类似的电流型动作，通过由接地导体11激励电流，从而向X方向放射的电场极化面成为Z方向的E1。另一方面，金属板30接近电介质基板10时，通过小环形天线A3的线圈部的磁流M，成为与在金属板30的表面激励了磁流M’的小环形天线列类似的磁流型动作，极化面成为Y方向的E2。即，表示根据金属板30的有无来切换电流型动作与磁流型动作的特性。

图5是表示图1的天线装置101的等效电路的电路图。在图5的等效电路中，在作为天线装置101的输入端的馈电点Q与接地导体11之间连接阻抗匹配用电容器C2，馈电点Q经由以下的电路元件来连接接地导体11。

(a)串联共振用的电容器C1；

(b)天线元件A1的损耗电阻R_CA1；

(c)天线元件A1的放射电阻R_rA1；

(d)天线元件A1的电感L_A1；

(e)小环形天线A3的放射电阻R_rloop；

(f)小环形天线A3的损耗电阻R_cloop；

(g)感应电压e；

(h)小环形天线A3的电感L_loop；

(i)天线元件A2的电感L_A2；

(j)天线元件A2的放射电阻R_rA2；

(k)天线元件A2的损耗电阻R_CA2。

在此，用下式表示天线装置101整体的放射电阻R_r和损耗电阻R_C。

R_r＝R_rA1+R_rA2+R_rloop    (1)

R_C＝R_CA1+R_CA2+R_Cloop    (2)

若将在图5的天线装置101中流过的电流设为I，则以下式表示放射电力P_r及损耗电力P_C。

P_r＝(1/2)I²R_r           (3)

P_C＝(1/2)I²R_C           (4)

在此，用下式表示输入到天线装置101的输入电力P_in。

P_in＝P_r+P_C              (5)

因此，用下式表示天线装置101的放射效率η。

η＝P_r/P_in＝R_r/(R_r+R_C)  (6)

因此，可以使用以上的式子对天线装置101的动作及特性。

图6是表示用于在图4的状态下执行的实验的实验系统的主视图。如图6所示，使形成于电介质基板10上并与外部振荡器22A连接的天线装置101以距离D接近或离开金属板30，在使此时的距离D变化了时，使用从天线装置101开始在X方向上位于1.5m的距离，且纵长方向与Z方向平行的套管天线(sleeve antenna)31，测量了以半波长偶极天线(dipole)为基准增益时的X方向的天线增益[dBd]。在此，测量频率为429MHz，电介质基板10的尺寸为29×63mm，天线元件A1、A2的长度H＝10mm，小环形天线A3的高度h＝8mm、宽度w＝29mm。天线装置101的各元件A1、A2、A3是将0.8mmφ的铜线弯曲做成的，电容器C1的电容为1pF。

图7是图6的实验结果，是表示相对于从金属板30到天线装置101的距离D的X方向的天线增益的曲线图。从图7可知：金属板30从天线装置101离开时，垂直极化成分(Z轴方向)增大，电介质基板10的接地导体11中流经的电流I1所产生的放射变为支配性。接着，若金属板30接近D＝4cm以下，则垂直极化成分急剧降低，相反水平极化成分(Y轴方向)增大。此时，小环形天线A3的线圈部作为磁流动作。此时，可知：在合成了垂直极化成分与水平极化成分的合成特性中，由距金属板30的距离D产生的增益变化小。因此，天线装置101在接近了金属板30的情况下、在离开金属板30的情况下都可以得到规定的天线增益以上的天线增益。

图8是表示用于图6的实验的第2比较例涉及的天线装置192的构成的平面图。如图8所示，第2比较例涉及的天线装置192不具备天线元件A1、A2，仅由与电介质基板10的面平行的小环形天线A3构成。而且，电介质基板10的尺寸为19mm×27mm，在图9乃至图11中也同样。

图9是表示用于图6的实验的第2实施方式涉及的天线装置102的构成的平面图。如图9所示，第2实施方式涉及的天线装置102与图2同样，由天线元件A1、A2以及与电介质基板10的面平行的小环形天线A3构成。

图10是表示用于图6的实验的第1比较例涉及的天线装置191的构成的平面图。如图10所示，第1比较例涉及的天线装置191不具备天线元件A1、A2，仅由与电介质基板10的面垂直的小环形天线A3构成。

图11是表示用于图6的实验的第1实施方式涉及的天线装置101的构成的平面图。如图11所示，第1实施方式涉及的天线装置101与图1同样，由天线元件A1、A2以及与电介质基板10的面垂直的小环形天线A3构成。

而且，在图8乃至图11中，用于实验的天线装置101、102、191、192的尺寸如图所示。

图12是针对图8乃至图11的各天线装置进行了图6的实验时的实验结果，是表示从金属板30到各天线装置为止的距离D相对的X方向的天线增益的曲线图。从图12可知：具备了天线元件A1、A2的天线装置101、102，与不具备天线元件A1、A2的天线装置191、192相比，从金属板30隔开时可以得到更大的天线增益。另外，在电介质基板10的面上具备了垂直的小环形天线A3的天线装置101、191，与在电介质基板10的面上具备了水平的小环形天线A3的天线装置102、192相比，在接近金属板30时可以得到更大的天线增益。因此，通过在具备天线元件A1、A2的同时，在电介质基板10的面上具备垂直的小环形天线A3，从而在从金属板30离开和接近金属板30的两种情况下，都可以得到更大的天线增益。

图13是针对图11的天线装置101进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置为止的距离D的X方向的天线增益的曲线图。图14是针对图9的天线装置102进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置为止的距离D的X方向的天线增益的曲线图。图15是针对图10的天线装置191进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置为止的距离D的X方向的天线增益的曲线图。图16是针对图8的天线装置192进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置为止的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

这些图13乃至图16，是表示在各天线装置101、102、191、192中，天线增益的极化成分的变化的曲线图。从图13乃至图16可知：具备了天线元件A1、A2的天线装置101、102，与不具备天线元件A1、A2的天线装置191、192相比，在从金属板30离开时，通过使垂直极化成分增大，从而可以得到更大的天线增益。另外，在电介质基板10的面上具备了垂直的小环形天线A3的天线装置101、191，与在电介质基板10的面上具备了水平的小环形天线A3的天线装置102、192相比，在接近金属板30时，通过使水平极化成分增大，从而可以得到更大的天线增益。

接着，以下对小环形天线A3的线圈轴方向进行说明。如图1所示，小环形天线A3的线圈轴方向，优选设定为与电介质基板10的纵长方向平行。由此，如图2所示，也可以将小环形天线A3的线圈轴方向设定为与电介质基板10正交，该情况下，由于可以利用天线元件A1、A2而使小环形天线A3从接地导体11远离，故可以得到更大的天线增益。而且，在金属板30没有接近的情况下，当然图2的天线装置102可以比图1的天线装置101得到大的增益。另外，在图2的天线装置102中，相对电介质基板10是垂直的，金属板30位于小环形天线A3的两端部时，可以向与金属板30相反的方向放射电波。因此，可以说即使在接近无线通信装置的前方且存在金属板30时，增益降低也是小的。

图17是针对图8乃至图11的各天线装置进行了图6的实验时的实验结果，是表示相对于从金属板30到各天线装置的距离D的各天线装置的馈电点中的输入电压驻波比(以下称为输入VSWR)的曲线图。从图17可知：在电介质基板10的面上具备了垂直的小环形天线A3的天线装置101、191中，接近金属板30时的输入VSWR的劣化变小，进而在具备了天线元件A1、A2的天线装置101中，其劣化进一步变小。

图18是针对图1的天线装置101进行了图6的实验时的实验结果，是表示将环状天线A3的缠绕次数N作为参数时的、相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。从图18可知：接近了金属板30时的天线增益在缠绕次数N＝1.5时最大。针对该理由，以下参照表示天线装置101的动作的图19乃至图22，进行考察。

图19是用于表示在图1的天线装置101中、缠绕次数N＝1.5时的动作的示意主视图。图20是表示图19的动作中、表观上的动作状态的示意主视图。图21是用于表示在图1的天线装置101中、缠绕次数N＝2时的动作的示意主视图。图22是表示图21的动作中、表观上的动作状态的示意主视图。

在图19中，示出小环形天线A3的1.5圈线圈中流经的水平方向高频电流I11、I12、I13。在此，由于电流I12与电流I13方向相反、大小基本相同而相互抵消，故小环形天线A3在表观上，作为具备由图20所示的电流I11与磁流的镜像A3’所造成的表观上的电流I11’组成的大环路的磁流天线动作。另一方面，在将小环形天线A3的线圈设为2圈的情况下，如图21所示，由于电流I11与电流I13、电流I12与电流I14相互抵消，故如图22所示，表观上的电流I11变小，天线增益大幅度降低。这样，通过将小环形天线A3的线圈缠绕次数N设为大致1.5圈，从而可以兼顾更高的天线增益和小型化。

而且，在实施方式中，虽然将小环形天线A3的线圈缠绕次数N设为大致1.5圈，但不是准确的1.5圈也可以。具体而言，只要是1.2圈～1.8圈的范围就可以得到比较大的天线增益。另外，即使将小环形天线A3的线圈缠绕次数N设为大致0.5圈或者大致2.5圈，也可以得到良好的特性。尤其，在大致2.5圈中，与大致1.5圈相比，可以进一步谋求天线的小型化。并且，对于小环形天线A3的缠绕次数N，通过设为大致N＝(n-1)+0.5(在这里，n为自然数)，从而可以得到大的天线增益。具体是，也可以设定为大致0.5圈、大致1.5圈、大致2.5圈、大致3.5圈、大致4.5圈等。

图23是表示使图1的天线装置101的天线元件A2的元件宽度增大时(将该状态下的天线装置设为101G，在图23中101G表示)的效果、表示相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。图24是表示使图1的天线装置101的天线元件A2的元件宽度增大时，相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。图25是表示使图1的天线装置101的天线元件A2的元件宽度增大时，即图1的天线装置101中的相对于从金属板30到各天线装置的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

在此，图23乃至图25的实验，是在后述的图30的天线装置107中，使天线元件A2的带导体的宽度增大到电介质基板10的宽度的大约一半后进行的。在该状态下的天线装置101G中，使右侧的天线元件A2几乎为接地导体的状态，认为与去除天线元件A2的情况是等效的。即，从图23可知：具有天线元件A2的天线装置101的天线增益，与没有天线元件A2的比较例的天线装置101G的天线增益相比非常高。

如以上所说明的，根据第1实施方式涉及的天线装置101，若减小距金属板30的距离D，则通过从电流型动作切换为磁流型动作，从而可以始终得到良好的放射增益。本发明人们将采用了该天线装置101的无线通信装置的无线模块内置在白色金属家电产品的各设备内，进行了特性评价的结果是，作为定向特性测量中的最大天线增益，在冰箱中可以得到-10dBd，在空气调节器中可以得到-11dBd的良好天线增益。

进而，以下针对小环形天线A3的线圈大小及缠绕次数N与天线元件A1、A2的长度的关系进行说明。通过适当调整这些的关系，从而变为输入VSWR几乎不会根据金属板30的有无而变化，取得这些关系的平衡。根据本发明人的实验，可以认为这是因为：虽然通过金属板30的接近，天线元件A1、A2的电感减少，但小环形天线A3的线圈的电感增加的缘故。作为其根据，测量了：在小环形天线A3的缠绕次数N少(N＝0.5或1)的情况下，相对于通过金属板30的接近、共振频率向高的一方变化，在缠绕次数N多(1.5次或2次)的情况下向低的一方变化。

(第4实施方式)

图26是表示本发明的第4实施方式涉及的天线装置104的构成的立体图。在图26中，第4实施方式涉及的天线装置104，与图1的第1实施方式涉及的天线装置101相比，以下的方面不同。

(1)通过使用印刷电路法分别在电介质基板10上形成铜箔的带导体而构成天线元件A1、A2。而且，在形成有天线元件A1、A2的电介质基板10的内侧边缘端部的背面没有形成接地导体11。

(2)将与电介质基板10垂直且具有与电介质基板10实际相同的宽度的电介质基板14，例如通过粘接剂的粘贴等立设在电介质基板10的纵长方向的内侧边缘端部上。

(3)通过采用印刷电路法在上述电介质基板14上形成铜箔的带导体而构成小环形天线A3。而且，在小环形天线A3的接地侧附近的端部，通过向沿厚度方向贯通电介质基板14的通孔中填充导体而形成通孔导体15，小环形天线A3的接地侧附近的端部经由通孔导体15，并经由形成于电介质基板14背面的带导体15s而连接天线元件A2。

(4)电容器C1并不在馈电点Q附近，而是如图26所示连接在天线元件A1的大致中央点上。而且，参照图32乃至图34在后面详细叙述作用效果。

在此，作为电介质基板14，例如可以采用玻璃环氧基板、特氟隆(注册商标)基板、陶瓷基板、纸苯酚基板、多层基板等任意的基板。

在本实施方式中，因为采用带导体来形成天线元件A1、A2及小环形天线A3，所以能够采用印刷电路法以高的尺寸精度来制作。在一般的玻璃环氧基板上的铜箔的带导体中，作为量产时的带导体宽度的偏差，可以得到±30μm以内程度。因此，可以缩小采用了带导体的天线装置的阻抗的偏差。另外，电容器C1例如可以由芯片电容器来构成，这也有高精度产品正在出售。例如，在电容为几pF的高精度产品中，电容误差为±0.1pF。

因此，通过采用天线装置104的这些带导体和芯片电容器(chipcondenser)的电容器(capacitor)C1，从而可以抑制天线装置104的共振频率的偏差。另外，由于在作为安装无线通信线路20的印刷电路基板的电介质基板10上组装天线结构，故几乎没有组装场所，可以提高尺寸精度。并且，由于天线装置104的共振频率的偏差小，故可以省略制造时的共振频率的调整行程。此外，作为天线装置104，由于不需要电介质基板10、14以外的结构物，故可以谋求装置的小型化、低成本化。

进而，宽度比较宽的(例如带导体宽度为0.5～2mm左右)的铜箔的带导体，高频电阻小，作为小环形天线A3的线圈的Q值，可以得到100前后或者其以上。另外，在电容器C1的芯片电容器中，由于电容为0.5～10pF左右，故可以容易地得到Q值为100以上的电容器。因此，可以实现损耗小、高增益的天线装置104。此外，在该天线装置104中，由于在作为印刷电路基板的电介质基板14上形成了小环形天线A3的带导体，故存在在安装于该基板上的电容器C1的插入位置上有自由度的优点。

在以上的实施方式中，虽然在电介质基板14上形成有小环形天线A3的带导体，但本发明并未限于此，例如如图1所示，也可以采用小环形天线A3的线圈状的导体。

(第5实施方式)

图27是表示本发明的第5实施方式涉及的天线装置105的构成的立体图。在图27中，第5实施方式涉及的天线装置105，与图26的第4实施方式涉及的天线装置104相比，以下的方面不同。

(1)在形成有天线元件A1、A2的电介质基板10的内侧边缘端部的背面，与接地导体11间隔电介质基板10的纵长方向的规定间隔d，并以和接地导体11电绝缘的方式形成浮置导体11A。在此，浮置导体11A以和天线元件A1、A2及小环形天线A3电磁耦合的方式相邻形成。

(2)在接地导体11与浮置导体11A之间例如连接作为机械接点开关的开关SW1。

在如上所述地构成的天线装置105中，通过将开关SW1切换为接通或断开，从而可以使天线元件A1、A2的经由电介质基板10的接地状态变化。即，在开关SW1断开时，由于浮置导体11A不接地而为从接地电位电浮置的状态，故对构成天线装置105的小环形天线A3的带导体及天线元件A1、A2的带导体的电位变化造成的影响小。此时，成为与图7中作为垂直极化成分表示的特性相近的天线增益特性。另一方面，在开关SW1接通时，由于浮置导体11A经由开关SW1而与接地导体11连接并接地，故成为与相当于图7中金属板30接近了电介质基板10的背面侧时的水平极化成分相近的天线增益特性。即，通过开关SW1的接通·断开，可以切换天线装置105的放射方向的定向特性及极化面的方向。特别是极化面几乎以90度变化，由此，可以得到分集效应(diversity effect)，可以大幅度改善无线通信线路20的通信性能。

在以上的第5实施方式涉及的天线装置105中，浮置导体11A也可以仅邻近天线元件A1、A2中的一部分而形成。另外，也可以将浮置导体11A形成在由多层基板形成的电介质基板10的内层面上。此外，可以不用电介质基板10、14上的带导体，而用导线形成构成天线装置105的天线元件A1、A2及小环形天线A3。

图28是表示本发明的第5实施方式的变形例涉及的天线装置105A的构成的立体图。在图28中，第5实施方式的变形例涉及的天线装置105A，与第5实施方式涉及的天线装置105相比，以下的方面不同。

(1)以高频半导体二极管D1构成开关SW1。

(2)高频半导体二极管D1的两端分别经由高频阻止用电感器41、42而连接开关控制器40。

在此，开关控制器40将用于将高频半导体二极管D1分别切换为接通及断开的规定的2个反向偏置电压施加在高频半导体二极管D1上，由此，可以切换天线装置105的放射方向的定向特性及极化面的方向。根据本实施方式，可以以非常简单的结构构成天线装置105A，是小型·轻量的，且可以使制造成本低。

(第6实施方式)

图29是表示本发明的第6实施方式涉及的天线装置106的构成的立体图。在图29中，第6实施方式涉及的天线装置106，与图27的第5实施方式涉及的天线装置105相比，以下的方面不同。

(1)将是电介质基板10的左侧侧面的天线元件A1附近的内侧，以与电介质基板10、14正交的方式形成浮置导体30A而构成的电介质基板14b，贴付并设置在电介质基板10的左侧侧面。在此，浮置导体30A以和天线元件A1、A2及小环形天线A3电磁耦合的方式相邻形成。

(2)浮置导体30A，例如经由机械接点开关或以高频半导体二极管构成的开关SW2，连接于接地导体11等并接地。

根据本实施方式，设置两个浮置导体11A、30A，通过以将各浮置导体11A、30中的至少一个接地的方式分别接通·断开开关SW1、SW2，从而可以切换所收发的无线电信号的电波的定向特性或极化面。例如，通过接通开关SW1，从而如图7的金属板30接近时所示，Y方向的水平极化成分成为支配性，在金属板30离开时的水平极化成分(Y方向)向X方向的放射成为支配性。另外，通过接通开关SW2，从而成为接地导体的浮置导体30A成为反射板，水平极化成分(X方向)向Y方向的放射增大。因此，在金属板30离开时，由于两个浮置导体11A、30A互相正交，故能够使主光束方向变化90度左右。

在以上的实施方式中，虽然同时备有浮置导体11A与开关SW1的第1组电路和浮置导体30A与开关SW2的第2组电路，但本发明并未限于此，也可以具备至少一组的电路。

(第7实施方式)

图30是表示本发明的第7实施方式涉及的天线装置107的构成的立体图。在图30中，第7实施方式涉及的天线装置107，与图2的第2实施方式涉及的天线装置102相比，以下的方面不同。

(1)通过采用印刷电路法，分别在电介质基板10上形成铜箔的带导体，从而构成天线元件A1、A2及小环形天线A3。而且，在形成有这些天线元件A1、A2及小环形天线A3的电介质基板10的内侧边缘端部的背面上，并没有形成接地导体11。

(2)在小环形天线A3的接地侧附近的端部上，通过向沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔中填充导体而形成通孔导体16，小环形天线A3的接地侧附近的端部经由通孔导体16而连接形在成于电介质基板10背面的带导体16s上。在作为通孔导体16附近且从通孔导体16夹设了小环形天线A3的带导体的位置上，通过向沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔中填充导体而形成通孔导体17，带导体16s经由该通孔导体17，连接在天线元件A2的带导体的一端上。

(3)将电容器C1连接在天线元件A1的实际中央点Q0上，关于其作用效果，参照图32乃至图34在后面进行详细的叙述。

在本实施方式中，由于采用带导体来形成天线元件A1、A2及小环形天线A3，故可以采用印刷电路法以高尺寸精度进行制造，虽然具有与图26的第4实施方式涉及的天线装置104同样的效果，但作为天线装置的基本动作与图2的第2实施方式涉及的天线装置102是同样的。

(第8实施方式)

图31是表示本发明的第8实施方式涉及的天线装置108的构成的立体图。在图31中，第8实施方式涉及的天线装置108，与图1的第1实施方式涉及的天线装置101相比，其特征在于，将电容器C1连接在天线元件A1的实际中央点Q0上。在以下的内容中，针对电容器C1在天线元件A1上的最佳插入位置进行说明。

图32是表示：在图31的天线装置108中，将电容器C1连接到天线元件A1的中央位置Q0时的、相对于从金属板30到天线装置108的距离D的X方向的天线增益的曲线图。图33是表示：在图31的天线装置108中，将电容器C1连接到天线元件A1的馈电点Q侧端部Q1时的、相对于从金属板30到天线装置108的距离D的X方向的天线增益的曲线图。图34是表示：在图31的天线装置108中，将电容器C1连接到天线元件A1的环状天线A3侧端部Q2时的、相对于从金属板30到天线装置108的距离D的X方向的天线增益的曲线图。

从图32可知：由于在将电容器C1连接到天线元件A1的中央点Q0时，金属板30离开之际，天线元件108具有类似于单极天线的放射特性，若金属板30接近，则具有类似于一般的磁流天线的环状天线的放射特性，故不依据金属板30的距离也可以得到良好的天线增益特性。另外，如图33所示，将电容器C1连接到馈电点Q附近时，由于水平极化成分比较小，故特别是金属板30接近时产生天线增益的降低。进而，如图34所示，在将电容器C1连接到小环形天线A3侧的一端时，垂直极化成分比较小，从金属板30离开着时产生天线增益的降低。因此，通过将电容器C1插入连接到天线元件A1的实际中央点Q0附近，从而不依据金属板30的位置也可以始终保持良好的天线增益。

在以上的实施方式中，虽然将电容器C1插入连接到天线元件A1的中央点Q0、其两端部Q1、Q2，但本发明并未限于此，可以插入到天线元件A1的任意中间位置。另外，可以将电容器C1插入连接到天线元件A2或小环形天线A3的任意位置。进而，将电容器C1以多个电容器分散，将分散后的多个电容器分散插入连接到天线元件A1、A2及小环形天线A3中的至少一个的任意多个位置，也是可以的。

(第4实施方式的变形例)

图35是表示本发明的第4实施方式的第1变形例涉及的天线装置104A的构成的立体图。在图35中，第4实施方式的第1变形例涉及的天线装置104A，与图26的第4实施方式涉及的天线装置104相比，其特征在于，代替图26的电容器C1，将串联连接的两个电容器C1-1、C1-2连接在天线元件A1上。由此，如下所示，可以减小天线装置104A的共振频率的制造偏差。

在本实施方式涉及的天线装置104A中，例如采用1pF的较小电容的电容器C1-1、C1-2。在电容为0.5pF～10pF的出售的高精度陶瓷层叠芯片电容器中，电容误差是以绝对值规定的，而不是比例。电容偏差相当于±10％。在此，若电容偏离10％，则天线装置104A的共振频率偏离±4.9％。在本实施方式涉及的天线装置104A中，可以得到VSWR＜2。由于带宽率为10％左右，故制造余量几乎没有。因此，在本实施方式中，例如串联连接两个2pF的电容器C1-1、C1-2，可以得到合成电容1pF。由于2pF的电容器C1-1、C1-2的电容误差为±0.1pF，故合成电容的误差为±5％，共振频率被抑制为±2.5％的偏差。由此，即使在制造时不进行共振频率的调整，也可以提高产品的成品率。

在以上的实施方式中，串联连接有2个电容器C1-1、C1-2，但本发明并未限于此，也可以串联连接多个电容器。

图36是表示本发明的第4实施方式的第2变形例涉及的天线装置104B的构成的立体图。在图36中，第4实施方式的第1变形例涉及的天线装置104B，与图26的第4实施方式涉及的天线装置104相比，其特征在于，代替图26的电容器C1，将串联连接的两个电容器C1-1、C1-2和串联连接的两个电容器C1-3、C1-4并联连接，并将该并联元件电路连接在天线元件A1上。由此，如下所示，可以减小天线装置104B的共振频率的制造偏差，可以降低电容器导致的高频信号的损耗。

在串联连接了两个电容器的情况下，由于成为电容器零件的高频电阻成分被串联连接的形式，故有损耗增大、天线增益降低的状况。因此，在本实施方式中，例如采用4个1pF的电容器C1-1乃至C1-4，每两个串联连接的结构并联连接2组的构成。在此，假设各电容器C1-1乃至C1-4的高频电阻成分为1Ω，则串联连接了2个电容器时的合成电阻为2Ω，但如上所述，连接了4个电容器时的合成电阻为1Ω。因此，成为串联连接2个电容器时的一半的损耗。

接着，考虑电容误差。例如若串联2个电容为2pF±0.1pF的电容器，则电容偏差为±5％。另一方面，若在上述的构成中连接4个电容为1pF±0.1pF的电容器，则电容偏差为±10％，认为比2个串联时还一眼看上去恶化。然而，由于实际上各电容器C1-1乃至C1-4的偏差分布表示类似于以中央值为中心的正规分布的分布，互相没有关系，故以4个构成电容器时将偏差幅度大致收纳在±5％以内，成为与以2个构成电容器时几乎相同的偏差幅度。即，在电容器4个构成中，一边将电容偏差抑制为与2个构成基本同等，一边可以将损耗成分抑制在一半。

在以上的实施方式中，虽然将每两个电容器串联连接后的结构并联连接有两组，但本发明并未限于此，也可以将串联连接了多个电容器的结构多组并联连接。

(第9实施方式)

图37是表示本发明的第9实施方式涉及的天线装置109的构成的立体图。在图37中，第9实施方式涉及的天线装置109，与图30的第7实施方式涉及的天线装置107相比，其特征在于，在天线元件A2的接地侧的一端上连接了频率切换电路51，关于该频率切换电路51的详细内容，参照图41乃至图44在后面详细叙述。

(第10实施方式)

图38是表示本发明的第10实施方式涉及的天线装置110的构成的立体图。在图38中，第10实施方式涉及的天线装置110，与图30的第7实施方式涉及的天线装置107相比，其特征在于，在天线元件A2的接地侧的一端及天线元件A2的实际中央点A2m上连接了频率切换电路52，关于该频率切换电路52的详细内容，参照图45乃至图50在后面详细叙述。

(第11实施方式)

图39是表示本发明的第11实施方式涉及的天线装置111的构成的立体图。在图39中，第11实施方式涉及的天线装置111，与图26的第4实施方式涉及的天线装置104相比，其特征在于，在天线元件A2的接地侧的一端上连接了频率切换电路51，关于该频率切换电路51的详细内容，参照图41乃至图44在后面详细叙述。

(第12实施方式)

图40是表示本发明的第12实施方式涉及的天线装置112的构成的立体图。在图40中，第12实施方式涉及的天线装置112，与图26的第4实施方式涉及的天线装置104相比，其特征在于，在天线元件A2的接地侧的一端及天线元件A2的实际中央点A2m上连接了频率切换电路52，关于该频率切换电路52的详细内容，参照图45乃至图50在后面详细叙述。

频率切换电路的实施例

图41是表示图37及图39的天线装置109、111的频率切换电路51的第1实施例51-1的电路的电路图。在图41中，天线元件A2的接地侧的一端经由电容器C3接地，同时经由开关SW3接地。在此，将连接天线元件A1的电容器C1的电容例如设为约10pF，将电容器C3的电容例如设为约1pF时，断开开关SW3时的电容器C1、C3的合成电容比电容器C3的电容小。因此，在接通开关SW3时，可以使天线装置的共振频率降低例如约5％。即，通过对开关SW3进行接通·断开，从而可以选择性切换天线装置的共振频率。

图42是表示图37及图39的天线装置109、111的频率切换电路51的第2实施例51一2的电路的电路图。在图42中，取代图41的电容器C3而采用电感器L1，在图41及图42的任何一种情况下都可以插入电抗元件。在本实施例中，通过接通开关SW3来短路电感器L1，从而天线装置的电感值变小，可以提高共振频率。例如，在将电感器L1的电感值设定为小环形天线A3的电感值的10％时，通过开关SW3的切换，可以将共振频率仅大致变化5％。

图43是表示图37及图39的天线装置109、111的频率切换电路51的第3实施例51-3的电路的电路图。在图43中，在图41的电路中，其特征在于，与开关SW3并列地连接了电感器L2。在此，电感器L2的电感值优选设定为：以并联共振抵消开关SW3为断开时、以高频半导体二极管构成开关SW3时的其寄生电容。在本实施例中，电容器C3的电容例如约为2pF，作为电感器L2的电感值大约采用68Nh。由此，例如429MHz频带中，可以消除开关SW3时的其寄生电容的影响。由此，开关SW3断开时，由于其寄生电容的作用，故可以解决共振频率比设计值偏离的问题。

图44是表示图37及图39的天线装置109、111的频率切换电路51的第4实施例51-4的电路的电路图。在图44中，其特征在于，在图42的电路中追加了电感器L2，具有与上述第3实施例51-3同样的作用效果。

图45是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第1实施例52-1的电路的电路图。在图45中，天线元件A2的一端接地，天线元件A2的实际中央点A2m经由电容器C4及开关SW4接地。在此，天线元件包括高频的电感成分。若接通开关SW4，则天线装置的共振频率变化，但根据电容器C4的电容的不同，频率变化的方向不同。

在本发明人们试行的天线装置中，在将电容器C1的电容设为约1pF，将电容器C4的电容设为约10pF的情况下，将共振频率切换为429MHz与426MHz。在此，若接通开关SW4，则共振频率升高。这是因为：成为通过电容器C4而使天线元件A2的中央点A2m短路接地的形式，小环形天线A3的电感值实际上减小的缘故。

在此，通过适当选择天线元件A2中的连接点A2m的位置及电容器C4的电容值，从而可以调整接通了开关SW4时的共振频率的变化量。即，若将天线元件A2中的连接点A2m配置在离开小环形天线A3的位置(即接近接地的位置)，则该天线装置的电感成分增大，接通了开关SW4时的共振频率变化大。另外，若增大电容器C4的电容值，则接通了开关SW4时的共振频率大。

图46是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第2实施例52-2的电路的电路图。在图46中，其特征在于，取代图45的电容器C4，而连接了电感器L2，在图45及图46的任何情况下都可以插入电抗元件。在本实施例中示出：天线元件A2包括高频的电感成分，若接通开关SW4，则共振频率变大的情况。这是因为：与天线元件A2的电感成分并联地连接了电感器L2，与开关SW4断开时的上述电感成分相比，接通时的电感成分与电感器L2的合成电感值变小的缘故。而且，例如与上述电感器成分的电感值相比，若将电感器L2的电感值选择为10倍左右，则能够使共振频率仅变化少许。

图47是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第3实施例52-3的电路的电路图。在图47中，其特征在于，经由电容器C5将图45的电路的天线元件A2的接地侧一端接地。在本实施例中，开关SW4断开时的共振频率由天线元件A1、A2的各电感值、电容器C1及C5的各电容值以及小环形天线A3的电感值来决定，但开关SW4接通时的共振频率在此基础上，由电容器C4的电容值来决定。在此，通过接通·断开开关SW4，从而可以使天线装置的共振频率变化。

图48是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第4实施例52-4的电路的电路图。在图48中，其特征在于，经由电感器L3将图46的电路的天线元件A2的接地侧一端接地，在图47及图48的任何情况下都可以插入电抗元件。在本实施例中，开关SW4断开时的共振频率由天线元件A1、A2的各电感值、电容器C1的电容值、电感器L3的电感值以及小环形天线A3的电感值来决定，但开关SW4接通时的共振频率在此基础上，由电容器C4的电容值来决定。在此，通过接通·断开开关SW4，从而可以使天线装置的共振频率变化。

图49是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第5实施例52-5的电路的电路图。在图49中，其特征在于，与图47的电路的开关SW4并联地连接了电感器L2。在此，电感器L2的电感值优选设定为：以并联共振抵消开关SW4为断开时、以高频半导体二极管构成开关SW4时的其寄生电容。在本实施例中，开关SW4的寄生电容例如约为2pF，作为电感器L2的电感值大约采用68Nh。由此，例如在429MHz的频带中，可以实际上消除开关SW4的寄生电容的影响。由此，开关SW4断开时，由于其寄生电容的作用，故可以解决共振频率比设计值偏离的问题。

图50是表示图38及图40的天线装置110、112的频率切换电路52的第6实施例52-6的电路的电路图。在图50中，其特征在于，与图48的电路的开关SW4并联地连接了电感器L2。由此，与图49的实施例相同，可以实际上消除开关SW4的寄生电容的影响。

而且，即使在图45及图46的电路中，也可以相对开关SW4并联连接用于消除开关SW4断开时的寄生电容的影响的电感器L2。

虽然以扩大使用以上实施方式中的频率切换电路51、52的频带为目的而采用，但在共振偏差多的情况下，为了使共振频率与所期望的频率相吻合，也可以以频率调整的目的采用。

在以上的实施方式中，将频率切换电路51插入天线元件A2与接地之间，但本发明并未限于此，只要连接小环形天线A3与天线元件A1、A2的至少一个，并连接并联短路所追加插入的电抗元件的开关SW3即可。

在以上的实施方式中，用频率切换电路52连接各电抗元件的点，是天线元件A2的中央点A2m或天线元件A2的接地侧端部，但本发明并未限于此，只要连接小环形天线A3与天线元件A1、A2的至少一个，并连接并联短路所追加插入的电抗元件的开关SW4即可。

(第13实施方式)

图51是表示本发明的第13实施方式涉及的天线装置113的构成的立体图。第13实施方式涉及的天线装置113，与图26的第4实施方式涉及的天线装置104相比，以下方面不同。

(1)在电介质基板10的左内侧的表面上，采用印刷电路法，以和天线元件A1、A2正交的方式形成了分别由实际直线形状的铜箔的带导体构成的天线元件A1a、A2a。而且，在形成有天线元件A1a、A2a的电介质基板10的左内侧部的背面没有形成接地导体11。另外，天线元件A2a的接地侧端部经由填充到沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔内的通孔导体13a，连接接地导体11并接地。

(2)在电介质基板10的纵长方向的左内侧部，立设了相对电介质基板10及14垂直且具有与电介质基板14实质相同的宽度的电介质基板14a。在此，电介质基板14a的宽度方向与电介质基板10的纵长方向平行。

(3)通过采用印刷电路法在上述电介质基板14a上形成铜箔的带导体而构成了小环形天线A3a。而且，在小环形天线A3a的接地侧附近的端部上，通过向沿厚度方向贯通电介质基板14a的通孔中填充导体而形成通孔导体15a，并且经由形成于电介质基板14a的背面的带导体15as而与天线元件A2a连接。

(4)电容器C1a并不是在连接在馈电点Q附近，而是优选如图51所示，连接在天线元件A1a的大致中央点上。

(5)天线元件A1的馈电点Q侧端部连接开关SW5的接点a及开关SW6的接点b，天线元件A1a的馈电点Q侧端部连接开关SW5的接点b及开关SW6的接点a。开关SW5的共通端子连接馈电点Q，开关SW6的共通端子接地。这些开关SW5及SW6联动，例如由无线通信线路20内的控制器24(参照图1)控制。

在以上那样构成的天线装置113中，备有分别具有环轴方向互相正交的小环形天线A3及A3a和互相正交的天线元件A1、A2及A1a、A2a的2个天线113A、113B，通过控制器24(参照图1)，例如在由天线113A接收的无线电信号的电平比由天线113B接收的无线电信号的电平还大时，将开关SW5切换到接点a侧，同时将开关SW6切换到接点b侧，在相反的情况下，将开关SW5切换到接点b侧，同时将开关SW6切换到接点a侧。由此，选择具有更大的接收电平的天线后连接到无线通信线路20(将天线成为使用中的天线)，且将未连接到无线通信线路20的未使用的天线接地。在此，通过将未使用的天线接地，从而可以防止因该未使用的天线的影响、导致使用中天线的动作特性劣化。

由于这两个天线113A、113B具有互相正交的定向特性及极化性，故可以得到路由分集效应及极化分集效应。例如，在家庭内等墙壁多的环境中，由于通过多路径而在多个方向存在接收，故通过切换定向特性而可以得到路由分集效应。另外，在接近金属板30的情况下，使用具有互相正交的极化特性的两个天线113A、113B，可以得到极化分集效应。进而，根据距金属板30的距离，定向特性及极化面变化，但由于各天线113A、113B的定向特性或极化面互相正交地变化，故可以始终保持分集效应。

在以上的实施方式中，虽然具备2个天线113A、113B来构成天线装置113，但也可以具备多个同样的天线，用开关SW5来选择性地切换。

(第14实施方式)

图52是表示本发明的第14实施方式涉及的天线装置114的构成的立体图。第14实施方式涉及的天线装置114，与图30的第7实施方式涉及的天线装置107相比，以下方面不同。

(1)在电介质基板10的左侧的表面上，采用印刷电路法，以和天线元件A1、A2正交的方式形成了分别由实际直线形状的铜箔的带导体构成的天线元件A1a、A2a。而且，在形成有天线元件A1a、A2a的电介质基板10的左侧部的背面没有形成接地导体11。另外，天线元件A2a的接地侧端部经由填充到沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔内的通孔导体13a，连接接地导体11并接地。

(2)通过采用印刷电路法在上述电介质基板10的左侧边缘端部的表面上形成铜箔的带导体而形成小环形天线A3a。而且，在小环形天线A3a的接地侧附近的端部上，通过向沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔中填充导体而形成通孔导体16a，另外在作为通孔导体16a附近且从通孔导体16a夹设了小环形天线A4a的带导体的位置上，通过向沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔中填充导体而形成通孔导体17a。在此，小环形天线A3a的接地侧附近的端部经由通孔导体16a、形成于电介质基板10的背面的带导体16as、通孔导体17a而与天线元件A2a连接。

(3)电容器C1a并不是在连接在馈电点Q附近，而是优选如图52所示，连接在天线元件A1a的大致中央点上。

(4)天线元件A1的馈电点Q侧端部连接开关SW5的接点a，天线元件A1a的馈电点Q侧端部连接开关SW5的接点b。开关SW5的共通端子连接馈电点Q。

在以上那样构成的天线装置114中，具备了分别具有环轴方向互相平行的小环形天线A3及A3a和互相正交的天线元件A1、A2及A1a、A2a的2个天线114A、114B，通过由无线通信线路20内的控制器24(参照图1)，控制的开关SW5，例如在由天线114A接收的无线电信号的电平比由天线114B接收的无线电信号的电平还大时，将开关SW5切换到接点a侧，在相反的情况下，将开关SW5切换到接点b侧。由于这两个天线113A、113B具有互不相同的定向特性及极化特性，故可以得到路由分集效应及极化分集效应。

在本实施方式中，特别是在金属板30接近电介质基板10的情况下，虽然天线增益降低，但由于在1枚电介质基板10上可以构成具备了两个天线114A、114B的分集天线，故具有对具备天线装置114的无线通信装置的薄型化、小型化有利的构成。面向向便携式无线通信装置的适用甚至向并未对向配置金属板30的无线通信装置的适用。

在以上的实施方式中，虽然具备2个天线113A、113B来构成天线装置113，但也可以具备多个同样的天线，用开关SW5来选择性地切换。

(第15实施方式)

图53是表示本发明的第15实施方式涉及的天线装置115的构成的立体图。图54是表示图53的天线装置115的内侧的结构的立体图。图55是表示图54的基板嵌合连接部的详细内容的立体图。

第15实施方式涉及的天线装置115，与图26的第4实施方式涉及的天线装置104相比，其特征在于，具备基板嵌合连接部，其在将电介质基板14立设在电介质基板10上时，使以向高度方向突出的方式形成于电介质基板14的下端面的凸部61、62分别与形成于电介质基板10的内侧边缘端部的孔部71、72嵌合，以下对其进行详细叙述。

在图53及图54中，在电介质基板10的内侧边缘端部上形成沿厚度方向贯通电介质基板10的矩形孔部71、72，另一方面在电介质基板14的下端面上，形成分别与上述孔部71、72嵌合的矩形的柱状凸部61、62。

在此，到电介质基板10的孔部71的附近位置为止，天线元件A1的带导体延长而形成，在该孔部71的附近位置，通过向沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔内填充导体而形成通孔导体73，天线元件A1的端部经由该通孔导体73而与电介质基板10的背面的连接导体81连接。该连接导体81将孔部71夹持在中间，形成于电介质基板10的纵长方向上的孔部71的两侧。在连接导体81中，以仅夹持孔部71的、其中央部具有规定面积的导体露出部81p的导体露出的方式，其他部分形成抗蚀层(图中未示出)，仅各导体露出部81p能进行焊接。

另外，到电介质基板10的孔部72的附近位置为止，天线元件A2的带导体延长而形成，在该孔部72的附近位置，通过向沿厚度方向贯通电介质基板10的通孔内填充导体而形成通孔导体74，天线元件A1的端部经由该通孔导体74而与电介质基板10的背面的连接导体82连接。该连接导体82将孔部72夹持在中间，形成于电介质基板10的纵长方向上的孔部72的两侧。在连接导体82中，以仅夹持孔部72的、其中央部具有规定面积的导体露出部82p的导体露出的方式，其他部分形成抗蚀层(图中未示出)，仅各导体露出部82p能进行焊接。

另一方面，在电介质基板14的天线元件A1、A2侧的第1面(而且将与第1面平行的相反侧的面称为电介质基板14的第2面)中，形成小环形天线A3的带导体15At，其一端与形成于凸部61的天线元件A1、A2侧的第1面(而且，将与第1面平行的相反侧的面称为凸部61的第2面。另外，对于凸部62也同样定义第1及第2面。)上的矩形连接导体63连接，而另一端经由通过向贯通电介质基板14的厚度方向的通孔填充导体而形成的通孔导体15A，连接到形成于电介质基板14的第2面上的小环形天线A3的带导体15As。其带导体15As的端部延伸到凸部62的第2面后，连接到形成于该凸部62的第2面上的连接导体64。

进而，矩形的连接导体63形成在凸部61的第1与第2面的两方上，形成在这两方上的连接导体63在该连接导体63的形成区域中，经由向沿厚度方向贯通电介质基板14的通孔填充导体而形成的通孔导体63c，互相连接，同时以仅其一部分的中央部具有规定面积的导体露出部63p的导体露出的方式，其他部分形成抗蚀层(图中未示出)，仅各导体露出部63p能进行焊接。此外，矩形的连接导体64形成在凸部62的第1与第2面的两方上，形成在这两方上的连接导体64在该连接导体64的形成区域中，经由向沿厚度方向贯通电介质基板14的通孔填充导体而形成的通孔导体64c，互相连接，同时以仅其一部分的中央部具有规定面积的导体露出部64p的导体露出的方式，其他部分形成抗蚀层(图中未示出)，仅各导体露出部64p能进行焊接。

而且，使电介质基板14的凸部61、62分别与电介质基板10的孔部71、72嵌合后，例如使用焊锡82ph(参照图55)通过焊接将凸部61、62的导体露出部63p、64p分别电连接在电介质基板10侧的导体露出部81p、82p上。由此，将电介质基板10与电介质基板14固定连接。

再有，作为电介质基板10、14，例如可以采用玻璃环氧基板、纸苯酚基板、陶瓷基板、特氟隆(注册商标)基板等任意的基板材料。另外，2个电介质基板10、14可以变更基板材料。例如，电介质基板10采用微细图案可以形成的玻璃环氧基板(FR4)，电介质基板14可以采用便宜的纸苯酚基板等。

在以上的实施方式中，电介质基板10、14具有规定的厚度，利用凸部61、62与孔部71、72之间的基板嵌合连接部的结构，可以互相牢固地固定。另外，凸部61、62与孔部71、72以电介质基板10、14的duta加工方法或冲切加工方法可以容易地制造。而且，因为利用带导体来形成天线装置115的构成要素，所以可以抑制各电路要素值的偏差，可以抑制天线装置115的共振频率的偏差，可以省略制造时的频率调整工序。

进而，在连接导体63、64、81、82中，分别形成在其中央部具有规定面的导体露出部63p、64p、81p、82p后进行焊接。在此，在连接导体63、64、71、72中流过高频信号时，因表皮效应在各周边部流过更大的高频电流，但通过不将该周边部作为导体露出部，不作为焊接区域，从而以通过将焊锡的附着量导致的电容及电感的变化量抑制为极小来抑制天线装置的共振频率的偏差。

在以上的实施方式中，使两个凸部61、62分别与2个孔部71、72嵌合，但本发明并未限于此，也可以使至少一个凸部与对应于其的至少一个孔部嵌合。

(第16实施方式)

图56是表示本发明的第16实施方式涉及的天线装置116的构成的立体图。第16实施方式涉及的天线装置116，与图53的第15实施方式涉及的天线装置115相比，其特征在于，如下所述的那样，基板嵌合连接结构不同。

在图56中，电介质基板10具有从其纵长方向端面沿纵长方向突出的矩形的柱状凸部201、202，而另一方面，电介质基板14具有沿其厚度方向贯通的矩形的孔部211、212。在此，在凸部201、202的厚度方向的两面上分别形成矩形的连接导体203、204，两面的各连接导体203、204分别通过通孔导体203c、204c电连接。另外，在两面的各连接导体203、204的端面侧的中央部上，分别形成与第15实施方式的导体露出部63p、64p、81p、82p同样的导体露出部203p、204p。

此外，在电介质基板14的一个面上形成小环形天线A3的带导体15As，其一端连接形成在孔部211附近的连接导体213，其另一端连接形成在孔部212附近的连接导体214。在此，连接导体213、214分别将孔部211、212夹持在中间，具有形成在电介质基板14的高度方向两侧且与第15实施方式的导体露出部63p、64p、81p、82p同样的导体露出部213p、214p。

在以上的实施方式中，通过将电介质基板10的凸部201、202分别插入电介质基板14的孔部211、212中，利用焊接将导体露出部203p、204p分别连接在导体露出部213p、214p上，从而可以将电介质基板10牢固地固定在电介质基板14上。本实施方式涉及的天线装置116具有与第15实施方式涉及的天线装置115同样的作用效果。

另外，根据本实施方式，由于做成将电介质基板14插入电介质基板10中的构成，故可以使小环形天线A3的带导体的形状比第15实施方式增大。特别是，在将本实施方式涉及的天线装置116收纳在树脂盒体中使用的情况下，具有将电介质基板14增大到树脂盒体的厚度方向那么大的优点。

在以上的实施方式中，使两个凸部201、202分别与2个孔部211、212嵌合，但本发明并未限于此，也可以使至少一个凸部与对应于其的至少一个孔部嵌合。

(工业上的可利用性)

如以上所说明的，根据本发明，可以提供一种无论将导体接近天线还是远离天线，与现有技术的小环形天线相比，都可以得到高的天线增益的天线装置与使用其的无线通信装置。

因此，将本发明涉及的天线装置作为寻呼机、移动电话机等移动式无线通信装置或内置或者安装于白色金属家电产品等中的无线通信装置的天线装置，是可以广泛适用的。另外，作为设置在煤气表、电表、自来水表等中的自动测量装置的天线装置使用，也是可以的。

Claims (30)

1.一种天线装置，其中具备：具有接地导体的电介质基板；

小环形天线，其电磁地相邻设置在所述电介质基板上，以规定的缠绕次数N缠绕并具有规定的微小长度，在规定的金属板接近了天线装置时作为磁流天线动作，而在所述金属板从天线装置离开时作为电流天线动作；

连接所述小环形天线，并作为电流天线动作的至少1根天线元件；其特征在于，

所述天线装置的一端连接于馈电点，所述天线装置的另一端连接于所述电介质基板的接地导体。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述至少1根天线元件设计为与所述电介质基板的面实际上平行。

3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，具备2根天线元件。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述2根天线元件实际上分别是直线形状，并设计为互相平行。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的天线装置，其特征在于，还具备：连接所述小环形天线及所述天线元件的至少一方，并用于与所述小环形天线的电感进行串联共振的至少一个第1电容器。

6.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述第1电容器插入并连接于所述天线元件的实际中央点。

7.根据权利要求5或6所述的天线装置，其特征在于，所述第1电容器是串联连接多个电容器元件而成的。

8.根据权利要求5或6所述的天线装置，其特征在于，所述第1电容器互相并联连接了多组电路，该电路是串联连接了多个电容器元件而成的。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的天线装置，其特征在于，该天线装置还具备阻抗匹配电路，其连接所述馈电点，并使所述天线装置的输入阻抗与连接所述馈电点的馈电电缆的特性阻抗匹配。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述小环形天线设计为：其环状轴方向与所述电介质基板的面实际上垂直相交。

11.根据权利要求1～9中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述小环形天线设计为：其环状轴方向与所述电介质基板的面实际上平行。

12.根据权利要求1～9中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述小环形天线设计为：其环状轴方向相对所述电介质基板的面，以规定的倾斜角倾斜。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述小环形天线的缠绕次数N实际上设定为N＝(n-1)+0.5，其中n为自然数。

14.根据权利要求13所述的天线装置，其特征在于，所述小环形天线的缠绕次数N实际上设定为N＝1.5。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的天线装置，其特征在于，该天线装置还具备：

与所述小环形天线及所述天线元件电磁性相邻设置的至少一个浮置导体；

第1切换机构，其通过选择性地切换将所述浮置导体与所述接地导体连接还是不连接，从而使所述天线装置的定向特性或极化面变化。

16.根据权利要求15所述的天线装置，其特征在于，该天线装置具备设计为实际上互相垂直相交的2个浮置导体，

所述第1切换机构通过选择性地切换将所述浮置导体与所述接地导体连接还是不连接，从而使所述天线装置的定向特性或极化面的至少一方变化。

17.根据权利要求1～16中任一项所述的天线装置，其特征在于，该天线装置还具备：

第1电抗元件，其连接在所述小环形天线及所述天线元件的至少一方上；和

第2切换机构，其通过选择性地切换将所述第1电抗元件短路还是不短路，从而使所述天线装置的共振频率变化。

18.根据权利要求17所述的天线装置，其特征在于，

所述第2切换机构包括在其断开时具有寄生电容的高频半导体元件，

该天线装置进一步具备用于实际上消除所述寄生电容的第1电感器。

19.根据权利要求1～16中任一项所述的天线装置，其特征在于，该天线装置还具备：

第2电抗元件，其具有连接在所述小环形天线及所述天线元件的至少一方上的一端；和

第3切换机构，其通过选择性地切换将所述第2电抗元件接地还是不接地，从而使所述天线装置的共振频率变化。

20.根据权利要求19所述的天线装置，其特征在于，该天线装置还具备连接到所述小环形天线及所述天线元件的至少一方的第3电抗元件。

21.根据权利要求19或20所述的天线装置，其特征在于，

所述第3切换机构包括在其断开时具有寄生电容的高频半导体元件，

该天线装置进一步具备用于实际消除所述寄生电容的第2电感器。

22.一种天线装置，其特征在于，

具备多个权利要求1～21中任一项所述的天线装置，

并具备第4切换机构，其根据由所述多个天线装置接收的无线信号，选择性地切换多个天线装置，以将选择出的天线装置连接到馈电点。

23.根据权利要求22所述的天线装置，其特征在于，

所述第4切换机构将所述未选择的天线装置接地。

24.根据权利要求1～23中任一项所述的天线装置，其特征在于，

将所述天线元件形成在未形成接地导体的所述电介质基板上。

25.根据权利要求24所述的天线装置，其特征在于，

将所述小环形天线形成在其他的电介质基板上。

26.根据权利要求25所述的天线装置，其特征在于，

所述其他电介质基板具有至少一个凸部，

所述电介质基板具有与所述电介质基板的至少一个凸部嵌合的至少一个孔部，

通过使所述其他电介质基板的至少一个凸部与所述电介质基板的至少一个孔部嵌合，从而将所述其他电介质基板连接在所述电介质基板上。

27.根据权利要求25所述的天线装置，其特征在于，

所述电介质基板具有至少一个凸部，

所述其他电介质基板具有插入所述电介质基板的至少一个凸部并与之嵌合的至少一个孔部，

通过使所述电介质基板的至少一个凸部插入所述其他电介质基板的至少一个孔部并嵌合，从而可以将所述电介质基板连接在所述其他电介质基板上。

28.根据权利要求26或27所述的天线装置，其特征在于，其中进一步具备：

第1连接导体，其形成于所述电介质基板上，并连接了所述天线元件；和

第2连接导体，其形成于所述其他电介质基板上，并连接了所述小环形天线；

在连接了所述电介质基板与所述其他电介质基板时，电连接了所述第1连接导体与所述第2连接导体。

29.根据权利要求28所述的天线装置，其特征在于，

所述第1连接导体具备第1导体露出部，该露出部是所述第1连接导体的一部分并具有规定的第1面积，进行用于连接所述第2连接导体的焊接，

所述第2连接导体具备第2导体露出部，该露出部是所述第2连接导体的一部分并具有规定的第2面积，进行用于连接第1连接导体的焊接。

30.一种无线通信装置，其特征在于，具备：

权利要求1～29中任一项所述的天线装置；和

连接在所述天线装置上的无线通信线路。

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