CN1778014A - 可变频率天线及包含该天线的设备 - Google Patents

Abstract

用作单极天线的发射电极(2)呈环形，它的开口端(2K)与送电端(2Q)面对，其间有间隙。在发射电极(2)的环形路径中设置变频电路(3)。变频电路(3)包括电抗分量和电抗分量可变部分，并且变频电路(3)用作通过改变电抗分量而改变发射电极(2)的电气长度来改变发射电极(2)谐振频率的电路。通过在发射电极(2)的环形路径中除送电端(2Q)的部分设置变频电路(3)，可以改变发射电极(2)的谐振频率，同时在发射电极(2)与通信设备的电路之间保持良好的匹配状态(同时抑制增益的下降)。通过按照通信所需的频率改变发射电极(2)的谐振频率，能使可变频率天线(1)的带宽加宽到它本身的发射电极(2)的整个带宽范围。

Description

可变频率天线及包含该天线的设备

技术领域

本发明涉及一种无线电通信或无线电广播所用的可变频率天线以及包含所述天线的设备。

背景技术

图12简单地示出日本未审专利申请公开JP 2002-158529中描述的一种天线结构。这种天线结构40包括介电基体41；设在所述介电基体41上的发射电极42；设在基板(即通信设备的电路板)43上的送电线图样44；以及匹配电路45。

发射电极42呈环形，它的一端处的开口42K与另一端处的送电端42Q之间有间隙。当把介电基体41表面安装在电路板的设定位置时，所述送电线图样44与设在介电基体41上的发射电极42的送电端42Q相连，从而使发射电极42与通信设备为通信用的高频电路46相连。例如，当把无线电传输信号从高频电路46传送到送电线图样44时，就使所述无线电传输信号从送电线图样44送至发射电极42。被送给的信号激发发射电极42，以便按无线方式传送或接收所述信号。

匹配电路45被设置于的送电线图样44中间。匹配电路45包括电容器和电感器，实现送电线图样44和发射电极42的输入阻抗匹配。近来已对天线的小型化有所需求。如果响应这种需求而使介电基体41小型化，就不可避免地会使发射电极42的物理长度缩短。因此，在为无线电通信所设定的频率下，可能会使发射电极42的电感变得非常大。设置匹配电路45，以应对这种情况。也就是说，通过采用匹配电路45，在所需频率下实现送电线图样44和发射电极42之间的阻抗匹配，可使发射电极42和送电线图样44之间的连接部分处因信号反射所引起的损失受到抑制。

近年来，需要能够适用于极宽频带下的通信，如数字地上波电视的频率。但是，如果使天线本身小型化，Q值就会变大，同时带宽变窄，这是不能适应数字地上波电视的宽频带的。另外，如果用匹配电路45改变频率，则增益会减小，并使电路结构变得复杂，这都是不利的。

本发明提供一种可变频率天线，它能适应于宽频带下的通信，同时使增益的下降受到抑制，这种天线具有环形发射电极，本发明还提供一种包含这种天线的通信设备。

发明内容

本发明的可变频率天线包括实现单极天线作用的发射电极。所述电极呈环形，发射电极一端处的送电端与另一端处的开口面对，它们之间有间隙。沿着所述发射电极的环形路径设置具有电抗分量以及电抗分量可变部分的电路。所述电路起变频电路的作用，用以通过改变电抗分量来改变发射电极的电气长度，借以改变所述发射电极的谐振频率。本发明的通信设备包含或者使用具有本文及附图所示结构特点的可变频率天线。

按照本发明，所述发射电极呈环形，与开口端面对的送电端之间具有间隙，并在发射电极的环形路径中设置变频电路。所述变频电路具有电抗分量以及电抗分量可变部分，而且该电路通过改变电抗分量来改变发射电极的电气长度，借以改变所述发射电极的谐振频率。由于变频电路能够根据通信的频率而改变发射电极的谐振频率，所以，能够使通信中可以使用的带宽被加宽到整个发射电极的带宽。

另外，由于在发射电极的环形路径中设置变频电路，所以，即使在变频电路的电抗分量变化的情况下，也能抑制发射电极与通信设备的电路等之间匹配状态的改变。相应地，通过采用所述变频电路，可以使发射电极的谐振频率改变，同时使可变频率天线增益的改变受到抑制。

因此，本发明的可变频率天线和包含这种天线的通信设备可以使用较宽的带宽，同时抑制增益的下降。

当把所述变频电路设置在发射电极的环形路径中电流分布较大的所述供电端附近时，在电流分布较大的部分，通过改变电抗分量，可以使发射电极的谐振频率发生较大的改变。在这种情况下，可变频率天线的带宽比把变频电路设置在发射电极的环形路径中的其它部分情况下的带宽还要宽。

当所述变频电路包括一个含有电感器和可变电抗器的并联电路时，这样的变频电路的电路结构是简单的。于是，就可以避免所述可变频率天线的复杂化。

当所述包含电感器和可变电抗器的并联电路具有多个被依次或者被分散地设置于所述发射电极的环形路径中的并列电路时，并且当所述多个并列电路形成变频电路时，所述变频电路包括包含多个电感器。在这种情况下，每个电感器的电感都比所述变频电路只包含一个电感器情况下的电感小。这减小了电流对电感器的集中，并可使电能的损失减低，并因此而使天线的效率得以被提高。

当所述变频电路包含一对可变电抗器时，其中由相同的控制电压控制具有互为相同极性接点的各接线端和分别与各可变电抗器并联连接的电感器，以及所述一对可变电抗器的电容分量。这有利于使电路结构简单化。

当把发射电极和变频电路都设置于介电基板上，以便形成一个单独的表面安装天线组件时，可以通过增大介电基板的介电常数，使发射电极具有预定的电气长度，而可以缩短发射电极的物理长度。相应地，可使介电基板小型化，并能使可变频率天线和包含这种天线的通信设备小型化。

当把发射电极和变频电路都设置于一个板形介电基板上，形成单独一个板形部件时，并且在该板形部件用作一个竖直天线而被直立地设置在电路板上时，会明显地减小该天线在电路板上所占的面积。相应地，随着天线所占电路板的面积的减小，也就可以使包含这样的竖直天线的通信设备得以被小型化。

在环形发射电极中，由围绕一个区域的发射电极的并联设置部分所发射的电场的位相相反，并因此而互相抵消。特别是当所述发射电极被设置在介电基板上时，该介电基板缩短产生相反位相电场的发射电极的各并联设置部分之间的电气距离。因此，使被抵消的电场的量增大。按照本发明，可以电气的方式使所述产生相反位相电场的发射电极的各并联设置部分之间的距离增大，从而通过在由环形发射电极所围绕的介电基板处提供低介电常数部分，减小被抵消的电场的量。相应地，就可使天线的效率得以被提高。

当把发射电极直接设置在电路板上时，可以低成本制成天线。

当所述发射电极具有呈外向的环形时，该发射电极的开口端相对于送电端位于外侧。于是，位于该开口端附近的导体减小，从而很容易从该开口端向外发射电场。相应地，能使可变频率天线以及包含这种天线通信设备的效率得以被提高。

在包含本发明可变频率天线用作接收各种电视信号天线和电话所用天线的通信设备中，分开设置这样的天线，本发明的可变频率天线可以容易地改变所述发射电极的谐振频率。因此，可以很容易地将发射电极的谐振频率设定为与电话所用天线谐振频率的谐振频率差。相应地，可以防止接收各种电视信号天线和电话所用天线的之间的互相干涉，从而可以抑制通信可靠性的变差。

附图说明

图1a是简单地表示第一实施例可变频率天线的透视图；

图1b是说明第一实施例可变频率天线中所设置的变频电路的示意图；

图1c是图1b所示变频电路的等效电路图；

图2是说明第一实施例可变频率天线频带的示意图；

图3是表示发射电极的电流和电压分布的一种示例曲线；

图4a是表示具有呈外向环形之发射电极一种示例的模拟视图；

图4b是表示具有呈向内环形之发射电极一种示例的模拟视图；

图5是说明第二实施例可变频率天线的示意图；

图6a是表示第二实施例可变频率天线中所包含的发射电极一种改型的模拟视图；

图6b是表示所述发射电极另一种改型的模拟视图；

图7是说明第三实施例可变频率天线的模拟视图；

图8是说明第四实施例可变频率天线的模拟视图；

图9是表示所述变频电路另一种电路结构的等效电路图；

图10是表示所述变频电路又一种电路结构的等效电路图；

图11是表示具有电视功能和便携式电话功能之通信设备一种示例的模拟视图；

图12是表示对比文件1中所述可变频率天线的模拟视图。

具体实施方式

以下参照附图描述本发明的具体实施例。

图1a以示意的方式表示第一实施例可变频率天线的透视图。按照第一实施例的可变频率天线1包括发射电极2和变频电路3。第一实施例的可变频率天线1被设置在具有地上波数字电视信号接收功能的通信设备中(如电视机或便携式电话)，因此，它用于接收地上波数字电视信号。

设置第一实施例可变频率天线1的通信设备包含电路板4。电路板4的一个端部被确定为非接地区Z(设置一个区域，在那里不接地)，电路板4的其它部分被确定为接地区G。在第一实施例中，可变频率天线1的发射电极2起单极天线作用。发射电极2被构造成一个导体图样，直接形成于电路板4的非接地区Z中。发射电极2的一个端部2Q用作送电端，与设在电路板4的接地区G中的接收电路10相连，另一端2K用作开口端。发射电极2呈环形，所述开口端2K面对送电端2Q，其间有间隙。必要时，可在发射电极2的送电端2Q与接收电路10之间设置匹配电路。

变频电路3具有电抗分量以及电抗分量可变部分。将变频电路3设在发射电极2的中间，通过改变电抗分量来改变发射电极2的电气长度，借以改变所述发射电极2的谐振频率。图1b表示变频电路3电路结构的一种示例。本例中的芯片电容器6和芯片电感器7与发射电极2串联连接，并且由所述芯片电容器6和芯片电感器7组成的串联连接部分与一可变电抗器8(可变电抗二极管)并联连接。这些芯片电容器6，芯片电感器7以及可变电抗器8构成变频电路3。图1c是所示变频电路3的等效电路图。图1b和图1c中的参考标号9限定一个用作扼流圈的电感器。将电感器9设计为使其阻抗在预先设定的频率下变大，而在直流下变小，以致处于短路状态。

可变电抗器8具有电容分量，该分量的值随所加电压而变。给变频电路3提供控制电压引入单元Vct1，用以引入控制电压，以控制加给可变电抗器8的电压。在并入有第一实施例可变频率天线1的通信设备中，于电路板4的接收电路10中设置接收频率控制单元11。所述接收频率控制单元11与变频电路3的控制电压引入单元Vct1相连，以便通过控制电压引入单元Vct1，将可变电抗器8的控制电压从接收频率控制单元11加给变频电路3。

从接收频率控制单元11加给的可变电抗器8的控制电压变化引起加给可变电抗器8的电压改变，这改变了可变电抗器8的电容分量。相应地，图1b和1c所示变频电路3电抗改变。附带地，变频电路3的电容器6是隔直电容器。

通过在发射电极2的中间设置变频电路3，可使发射电极2的电气长度因变频电路3的电抗变化而改变，从而有如上述那样，使发射电极2的谐振频率变化。

在第一实施例中，使用变频电路3，可使发射电极2的谐振频率由图2所示的频率F3变成频率F1，F2，F4或F5。当不设置变频电路3时，可变频率天线1的频带宽度就如同发射电极2的频带宽度h一样窄(见图2)。另一方面，在第一实施例中，由变频电路3所实现的发射电极2的可变谐振频率，随着发射电极2的谐振频率宽度的变化，可以使可变频率天线1具有通信所用的频带宽度H。相应地，可以易于加宽可变频率天线1的带宽。由于可变电抗器8的电容分量宽度的变化是固定的，所以，发射电极2的谐振频率宽度的变化与可变电抗器8的电容分量宽度变化有关。

另外，由于通过连续改变控制电压，而使可变电抗器8的电容分量连续变化，所以，可使发射电极2的谐振频率连续变化。结果，可以容易地将发射电极2的谐振频率设定为所需的频率。

在设置上述可变频率天线1的通信设备中，有如下述那样控制可变频率天线1的通信频率。譬如，预先对设有可变频率天线1并且具有接收地上波数字电视信号功能的通信设备给予：分配给各个电视频道的与有关数据相关的频率和用于加给变频电路3之可变电抗器8的控制电压。所述接收频率控制单元11按照根据所述有关数据所要接收的电视频道的频率信息，计算所要加给变频电路3的控制电压，并且通过所述控制电压引入单元Vct1，将所计算的控制电压加给变频电路3。相应地，将发射电极2的谐振频率设定为所要接收的所需电视频道相适应的频率，从而能够接收该电视频道的信号。

图3是表示发射电极2的电流和电压分布的曲线。有如从该曲线所能看出的，在发射电极2中的送电端2Q处，电流分布为最高。本发明的发明人在研究中发现，与电抗分量在其它部分改变的情况相比，当电抗分量在电流分布为最高的送电端2Q处改变时，发射电极2的谐振频率变化的宽度较宽。换句话说，在电抗分量改变的量相同的情况下，与把变频电路3设在发射电极2的其它部分的情况相比，当把变频电路3设在发射电极2的送电端2Q时，发射电极2的谐振频率变化的宽度较宽。因此，如果需要简单地使发射电极2的谐振频率变化的宽度被加宽，就应该将变频电路3设在发射电极2的送电端2Q处。

但是，当把变频电路3设在发射电极2的送电端2Q时，发射电极2的输入阻抗会随着变频电路3的电抗分量的变化而改变，这将引起增益的改变。换句话说，当把变频电路3设在发射电极2的送电端2Q时，发射电极2的送电端2Q处的阻抗会因变频电路3的电抗分量的变化而改变一个较大的量，这样，就会使发射电极2与接收电路10一侧之间的匹配状态发生改变。于是，会因变频电路3的电抗分量的变化而引起增益的改变。增益的这种改变引出一个问题，也就是会使每个电视频道的接收灵敏度改变。

另一方面，当把变频电路3设在发射电极2的环形路径上除发射电极2的送电端2Q以外的部分时，即使变频电路3的电抗分量变化，发射电极2的送电端处的阻抗也不会改变很大的量，因此，可以使可变频率天线1的增益改变受到抑制。于是，可使发射电极2的谐振频率改变，同时使增益改变受到抑制。换句话说，可以在使增益保持在一个良好状态的同时，改变发射电极2的谐振频率。

在第一实施例中，通过考虑上面所述的事情和下述事实，将变频电路3置于除了发射电极2的送电端2Q处但靠近发射电极2的环形路径中送电端的部分，其中所说的事实即：通过改变电流分布相对较大的发射电极部分的电抗分量，可使发射电极2的谐振频率变化宽度加宽。于是，在第一实施例中，可以给出的可变频率天线1，它能够容易地实现较宽的带宽，同时抑制增益的变差，并且它有呈环形的发射电极2。如果发射电极2的谐振频率变化宽度可以较窄，则可将变频电路3设置在发射电极2的中心，或者在所属开口端附近的部分。按照这种方式，通过考虑各种条件，如变频电路3的各分量的配置，以及所需发射电极2的谐振频率的变化宽度，而适当地设定变频电路3位置。

附带地，把发射电极2的送电端2Q与开口端2K面对并且其间有间隙的环形形状分类成为图4a的模拟视图所示的外向环形和图4b的模拟视图所示的内向环形。在第一实施例中，二者中的任何一种形状都适用于所述的发射电极2。应予说明的是，当内向环形适于发射电极2时，该发射电极2的开口端2K被发射电极2其它部分的导体所围绕，并与地有一间隔。于是，从该开口端2K向着开口端2K附近的导体引出所发射的电场(无线电波)E(电场闭合)，使该电场难于被向外发射(见图4b)。与此相比，当外向环形适于发射电极2时，发射电极2的开口端2K开在电路板4的外部边缘。采用这种结构，所述电场(无线电波)E易于从开口端2K向外发射，从而可以易于提高天线的效率。为此，在图1所示的举例中，发射电极2具有外向环形，并且发射电极2的开口端2K关于送电端2Q位于外侧。

以下描述第二实施例。在下面关于第二实施例的描述中，用相同的参考标号表示与第一实施例相同的部件，并将省略关于相同部件的重复描述。

在第二实施例中，有如图5的透视图所示意表示的那样，发射电极2和变频电路3被设置于一个介电基体13(如氧化铝类陶瓷制成的基板)上。在第二实施例中，发射电极2也为环形的，其中开口端2K与送电端2Q面对，其间有间隙，并且该环形指向外面。变频电路3在发射电极2的环形路径中，位于送电端2Q附近。

在第二实施例中，发射电极2被设置在介电基体13的外侧表面上，以便能够易于向外发射电场。另外，在第二实施例中，在介电基体13中由环形发射电极2所围绕的部分处设有孔16。这个孔16延伸穿过介电基体13，并且这里的介电常数比介电基体13其它部分的低。也就是说，孔16的作用在于它是一个低介电常数的部分。将孔16设置为低介电常数部分的理由如下。例如，以图5中所示发射电极的部分A为基础的电场和以发射电极的部分B为基础的电场具有相反的相位，并因此而互相抵消，这就降低了所述天线的效率。因此，在第二实施例中，在发射电极的电场相位相反的部分A和部分B之间设置低介电常数部分。采用这种低介电常数部分，使发射电极的部分A和部分B彼此电气分隔，以减少所述电场抵消的量。相应地，就避免了天线效率的下降。

上述发射电极2，变频电路3以及介电基体13形成单独一个部件，这个部件用作表面安装天线元件，被表面安装在电路板4上。在这种情况下，所述表面安装天线元件被安装在电路板4的非接地区Z中。

在电路板4的安装所述天线元件的部分中设置布线图样14和15。布线图样14的一端与发射电极2的送电端2Q相连，它的另一端与接收电路10相连，使布线图样14用作连接发射电极2与接收电路10的导线。布线图样15的一端与变频电路3的控制电压引入单元Vct1相连，它的另一端与接收频率控制单元11相连，使布线图样15用作连接变频电路3与接收频率控制单元11的导线。

除上面所述各部分，第二实施例的可变频率天线1的结构与第一实施例的相同。

在第二实施例中，将发射电极2和变频电路3设置在与电路板4分开的介电基体13中。由于电路板4构成材料受到各种制约所限，难于在电路板4中得到大的介电常数。另一方面，由于介电基体13是所述可变频率天线所用的一个部件，所以，有关介电基体13构成材料的限制并不严格。因此，可由具有大介电常数(如相对介电常数为6或更大)的介电材料制成所述介电基体13。通过使用大介电常数的介电材料制成介电基体13，由大介电常数所得到的波长缩短效应，对于缩短发射电极2的物理长度使与设定的谐振频率相应有所贡献。相应地，可使介电基体13小型化，并因此而使可变频率天线1以及含有这种天线的通信设备得以小型化。

此外，与把发射电极2设置在电路板4上的情况相比，当把发射电极2设置在介电基体13上时，发射电极2的开口端2K和送电端2Q之间的介电常数较大。通过增大发射电极2的开口端2K和送电端2Q之间的介电常数，可使天线的效率得到提高。

在第二实施例中，将发射电极2设置在介电基体13外侧表面上。作为选择，也可将发射电极2设置在介电基体13的顶部表面上。此外，有如图6a所示，可使发射电极2沿着介电基体13的周缘表面延伸。作为选择，有如图6b所示，所述发射电极2可为环形的，同时在介电基体13的侧表面或顶部表面上延伸。按照这种方式，在介电基体13上的发射电极2不受限制。

另外，在第二实施例中，孔16用作介电基体13的低介电常数部分。代替该孔，可以提供由具有比介电基体13其它部分低的介电常数的介电材料制成的部分作为这种低介电常数部分。

以下描述第三实施例。在下面关于第三实施例的描述中，用相同的参考标号表示与第一和第二实施例相同的部件，并将省略关于相同部件的重复描述。

在第三实施例中，有如图7的透视图所表示的那样，发射电极2和变频电路3被设置在板形介电基体18的表面上。所述板形介电基体18被直立地设置在位于电路板4一端处的非接地区Z中。具体地说，在板形介电基体18的下缘处向下设置多个接线端。在电路板4端部的非接地区Z中设置多个孔21，使这些孔21对应于板形介电基体18的各接线端的位置。通过把介电基体18的接线端插入电路板4的孔21中，并利用比如焊剂等结合材料将各接线端20固定在电路板4上，使介电基体18直立地设置于电路板4的端部。在第三实施例中，介电基体18被直立地设置于电路板4的端部，使得由发射电极2所提供的表面指向外面，从而易于向外发射电场。另外，在第三实施例中，所述发射电极2，变频电路3以及介电基体18形成一个单独的板形部件。这个板形部件用作直立的天线部件。

在第三实施例中，所述各接线端20由导电材料制成。一个接线端20(20a)与发射电极2的送电端相连，而另一个接线端20(20b)与变频电路3的控制电压引入单元Vct1相连。在电路板4的侧面，于分别与接线端20a和20b对应的孔21a和21b的内壁表面上设置多个导电膜。另外，在各个孔21a和21b的开口边缘处设置电极垫片22a和22b，使各电极垫片22a和22b与各孔21的内壁表面上的导电膜彼此发生联系。电极垫片22a与接收电路10相连，而电极垫片22b与接收频率控制单元11相连。采用这种结构，通过将介电基体18的接线端20插入电路板4的孔21中，以将所述介电基体18设置在电路板4上，借助接线端20a和电极垫片22a，使发射电极2与接收电路10相连，并且借助接线端20b和电极垫片22b，使变频电路3与接收频率控制单元11相连。

除了上述各部件外，第三实施例可变频率天线的结构与第一和第二实施例的相同。

第三实施例中的发射电极2和变频电路3被设置在板形介电基体18上，并且该板形介电基体18被直立地设置在电路板4的端部处。采用这种结构，可以使电路板4中设置天线的区域(即天线所占的区域)明显地减小。这有利于通信设备的小型化。

另外，在有如第三实施例中那样把发射电极2设置在板形介电基体18上的情况下，就像第二实施例中一样，可以在发射电极2的环形路径所围绕的部分设置低介电常数区，那里的介电常数比所述介电基板其它部分的低。

以下描述第四实施例。在下面关于第四实施例的描述中，用相同的参考标号表示与第一至第三实施例相同的部件，并将省略关于相同部件的重复描述。

在第四实施例中，有如图8的透视图所表示的那样，将部分环形发射电极2设在介电基体24上，并将其它部分设置在电路板4上。除此而外的结构与第一至第三实施例相同。

在第四实施例中，由于把部分发射电极2设置在介电基体24上，所以，可由介电基体24得到波长缩短效应，并因此而可以使发射电极2的电气长度增大。相应地，可使与设定的谐振频率对应的发射电极2的物理长度得以被缩短。结果，可使变频率天线1以及含有这种天线的通信设备得以小型化。

本发明并不限于所述第一至第四实施例，其它各种改型都是可以适用的。例如，在第一至第四实施例中，变频电路3包括电容器6和电感器7的串联单元，该单元与可变电抗器8并联连接。但所述变频电路3可有多种其它结构形式。比如图9所示，所述变频电路3可以包括多个连续并列的电路26，每个并列的电路包含有电容器6和电感器7的串联单元，可变电抗器8与该单元并联连接。或者作为选择也可将所述多个并列的电路26分散地设置在发射电极2中，并且所述多个并列的电路26可以形成所述变频电路3。图9中的参考标号25表示隔直电容器。

如上所述，当使变频电路3包括多个并列的电路26时，就提供了多个电感器7。在这种情况下，每个电感器7的电感比变频电路3只包含一个电感器7情况下的电感小。如果电感器7的电感大，则电流集中于电感器7，这会加大电功率的损失。另一方面，提供多个电感器7，使每个电感器7的电感小，就可以减少电流对于电感器7的集中，并可使电功率损失的增大受到抑制。相应地，就可以防止天线效率的变差。

例如，当发射电极2所需谐振频率的变化宽度较窄时，也可使变频电路3的电抗分量的变化宽度变窄，并因此而可以采用电感小的电感器7。因此，即使变频电路3只包含一个电感器7，上面所说的对电感器7的电流集中也不会引发明显的问题。有鉴于此，在发射电极2所需谐振频率的变化宽度较宽时，以及在必须使变频电路3的电抗分量的变化宽度较宽时，变频电路3的包含多个并列的电路26，以及因此而包含多个电感器7的结构就是有效的。也就是说，通过在变频电路3设置多个电感器7，可以使发射电极2的谐振频率的变化宽度较宽，以及使可变频率天线1的带宽较宽，从而抑制天线效率的变差。

如果采用具有大电感的电感器7，则由于可变电抗器8和电感器7的LC谐振，可能引起电感器7的不正常工作。另一方面，如果使用多个电感器7，可以减小每个电感器7的电感，从而可以防止这样的问题。

另外，变频电路3可以具有图10所示的电路结构。图10所示的电路包括一对可变电抗器27(27a和27b)，其中，相同极性的接线端彼此相连(图中为各阴极相连)；串联连接单元分别与可变电抗器27a和27b相连，每个单元包含一个电容器28和一个电感器29。通过连接图10所示的各连接点Pa和Pb，连接到被分成两部分的发射电极2的适宜位置，使变频电路3与发射电极2串联连接。控制电压引入单元Vct1与接收频率控制单元11相连。在图10的变频电路3中，所述一对可变电抗器27a和27b受接收频率控制单元11加给相同控制电压所控制。

采用上述电路结构，所述变频电路3包含多个电感器7。因此，可以得到上述通过使用多个电感器7所能获得的优点，而且可以由相同的控制电压控制所述一对可变电抗器27。相应地，控制电压引入单元Vct1的数目少于所述可变电抗器27的数目，以使电路结构不致变得复杂。图10中的参考标号L1，La和Lb表示扼流圈，用以阻止高频电流，而参考标号C1表示旁路电容，以切断来自电源的噪声成分。

在第一至第四实施例中，将变频电路3构造成使得通过用可变电抗器改变电感器的电感(电抗分量)而改变发射电极2的谐振频率。不过，当发射电极2的谐振频率的变化宽度可能较窄时，可将变频电路3构造成通过改变可变电抗器的电容分量(电抗分量)，同时省去电感器，来改变发射电极2的谐振频率。

另外，在第一至第四实施例中，在可变频率天线1被设置在具有地上波数字电视信号接收功能的通信设备中。不过，也可将上述各例中的变频电路3结合到具有地上波数字电视信号接收功能和便携式电话功能的通信设备中。如图11所示，在这些通信设备中，上述各例中的可变频率天线1，地上波数字电视系统的接收电路10，电话天线31(如单极天线)，以及电话通信电路32设在电路板4上。在这种情况下，最好，可变频率天线1的发射电极2的谐振频率应该不同于电话天线31的谐振频率，以防止作为接收电视信号的可变频率天线1与电话天线31之间的相互干扰。当然，本发明的可变频率天线并不限于接收地上波数字电视信号，而是能够用作接收或发射其它通信信号的天线功能，或者用作接收或发射其它通信信号的天线。也就是说，通过将所述可变频率天线结合到那种没有接收地上波数字电视信号国内的通信设备中，而加以利用这种可变频率天线。

工业上的应用

如上所述，本发明的可变频率天线和包含这种天线的通信设备可以易于实现较宽度的频率带宽，而不会引起天线增益的降低，适由于需要宽频带的无线电通信。

Claims (13)

1.一种可变频率天线，包括：

实现单极天线作用的发射电极；其中

所述电极呈环形，发射电极一端处的送电端与另一端处的开口面对，它们之间有间隙；

沿着所述发射电极的环形路径设置具有电抗分量以及电抗分量可变部分的电路；

所述电路起变频电路的作用，用以通过改变电抗分量来改变发射电极的电气长度，来改变所述发射电极的谐振频率。

2.如权利要求1所述可变频率天线，其中，所述变频电路设置在发射电极的环形路径中电流分布较大的供电端附近。

3.如权利要求1所述可变频率天线，其中，所述变频电路包括一个含有电感器和可变电抗器的并联电路，该并联电路与发射电极串联连接。

4.如权利要求3所述可变频率天线，其中，所述包含电感器和可变电抗器的变频电路包括多个被依次或者被分散地设置于发射电极的环形路径中的并列电路，这些并列电路形成变频电路。

5.如权利要求1所述可变频率天线，其中，所述变频电路包括一对可变电抗器，其中的接线端具有互为相同极性的接点，所述变频电路还包括多个电感器，分别与各可变电抗器并联连接。

6.如权利要求1所述可变频率天线，其中，所述环形发射电极和变频电路被设置在介电基体上，形成一个单独的组件，该组件用作表面安装天线组件，被表面安装在电路板上。

7.如权利要求1所述可变频率天线，其中，所述环形发射电极和变频电路被设置在板形介电基体的表面上，形成一个单独的板形组件，该板形组件用作被直立地安装在电路板上的直立天线组件.

8.如权利要求6所述可变频率天线，其中，由低介电常数部分提供所述环形发射电极围绕的介电基体部分，所述低介电常数部分的介电常数比该介电基体其它部分的介电常数低。

9.如权利要求1所述可变频率天线，其中，所述发射电极包括直接设置在电路板上的导体图样。

10.如权利要求1所述可变频率天线，其中，部分环形发射电极设置于介电基体上，该介电基体设在电路板上，发射电极的其它部分直接设置在电路板上。

11.如权利要求1所述可变频率天线，其中，所述发射电极位于电路板的端部，具有外向的环形，并且具有外向环形之发射电极的开口端位于关于送电端的外侧。

12.一种通信设备，具有权利要求1的可变频率天线。

13.如权利要求12所述的通信设备，其中，

该通信设备至少具有便携式电话功能和电视功能，它被提供有电话中无线电通信用的天线和接收电视信号用的天线，这些天线被分开设置；

所述可变频率天线被提供用作为接收电视信号；

所述可变频率天线的发射电极的谐振频率被控制成与电话天线的谐振频率不同。

Images