CN206422229U - 天线装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

天线装置(100)包括天线元件(10)和电路基板(40)。天线元件(10包括)第一绝缘基板(11)、线状导体(12)以及第二绝缘基板(13)。第一绝缘基板(11)具有与天线元件(10)所连接的电路基板(40)的主面平行的面。线状导体(12)配置在第一绝缘基板(11)的与主面相对的面上。第二绝缘基板(13)配置在第一绝缘基板(11)的与主面相对的面相反一侧的面上。第二绝缘基板(13)的相对介电常数(εr13)比第一绝缘基板(11)的相对介电常数(εr11)要高。第二绝缘基板(13)的厚度(D13)比第一绝缘基板(11)的厚度(D11)要厚。

Description

天线装置和电子设备

技术领域

本实用新型涉及包含了在绝缘基板上配置线状导体而形成的天线元件的天线装置、以及具备该天线装置的电子设备。

背景技术

在专利文献1中记载了移动电话、车载电视等用的接收机所用的天线。专利文献1所记载的天线具备柔性基板。在柔性基板的表面上，配置形成辐射导体的线状导体。

上述的平面状的天线有时配置成柔性基板的形成线状导体的面与接收机的壳体的表面以及背面呈大致平行。此外，上述的平面状的天线配置在该天线所连接的电路基板和壳体之间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008－193299号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的技术问题

然而，在上述的结构中，由于例如使壳体变薄等理由，有时天线的线状导体会与安装在电路基板上的表面安装元器件、导体图案靠近。若发生上述的靠近，则天线的线状导体与电路基板的表面安装元器件、导体图案之间会发生电场耦合。该电场耦合对于天线来说是不需要的耦合。而且，该电场耦合会导致天线的辐射功率产生损耗。

本实用新型的目的是提供一种能够抑制由于不需要的电场耦合引起的辐射功率损耗的天线装置、以及具备了该天线装置的电子设备。

解决技术问题的技术方案

本实用新型的天线装置包括电路基板、以及靠近电路基板的主面配置的平板状的天线元件。天线元件包括第一绝缘基板、线状导体、以及第二绝缘基板。第一绝缘基板具有与主面平行的面。线状导体配置在第一绝缘基板的与主面相对的面上。第二绝缘基板配置在第一绝缘基板的与主面相对的面的相反一侧的面上。第二绝缘基板的相对介电常数比第一绝缘基板的相对介电常数要高。第二绝缘基板的厚度比第一绝缘基板的厚度要厚。

在该结构中，线状导体容易在第二绝缘基板侧进行电场耦合，并能抑制与电路基板的电场耦合。

此外，在本实用新型的天线装置中，线状导体的与第一绝缘基板抵接的面的粗糙度优选为比不抵接的相反侧的面的粗糙度更粗。

在该结构中，线状导体与第一绝缘基板的接合的可靠性变高。此外，通过从线状导体的与第一绝缘基板抵接的第一面的相反一侧的第二面给线状导体供电，电荷集中在第二面。然而，通过使用该结构，电荷集中的面的平坦度变高，能抑制功率损耗。

此外，在本实用新型的天线装置中，第一绝缘基板的主要材料优选为与第二绝缘基板的主要材料相同。

在该结构中，将第一绝缘基板与第二绝缘基板不经由粘结剂等直接接合，能抑制第一绝缘基板与第二绝缘基板的界面剥离。由此，第一绝缘基板与第二绝缘基板的接合的可靠性变高。

此外，在本实用新型的天线装置中，第一绝缘基板、线状导体、以及第二绝缘基板优选为具有可挠性。

在该结构中，能够将天线元件弯曲来进行配置。

此外，本实用新型的电子设备包括上述的任意一项所述的天线装置和壳体。壳体收纳天线元件和电路基板，在天线元件的附近具有导体部。天线元件配置在电路基板和壳体之间。第一绝缘基板配置在比第二绝缘基板更靠近电路基板侧。

在该结构中，天线元件的线状导体和壳体的导体部的电场耦合变强，从而能抑制线状导体与电路基板的电场耦合。由此，能抑制天线元件的线状导体的不需要的电场耦合。

此外，在该实用新型的电子设备中，优选为第二绝缘基板与壳体抵接。

在该结构中，使电气设备的形状小型化，并且线状导体和壳体的导体部的电场耦合变强，从而能抑制线状导体与电路基板的电场耦合。

此外，本实用新型的电子设备包括天线装置以及壳体，该天线装置包含上述使用了具有可挠性的材料的天线元件。壳体收纳天线元件和电路基板，在天线元件的附近具有导体部。天线元件配置在电路基板和壳体之间，使得第一绝缘基板比第二绝缘基板更靠近电路基板侧。天线元件与壳体的形状相配合地进行弯曲。

在该结构中，根据壳体的形状以及与天线元件的配置位置相对应的形状来配置天线元件。由此，天线元件能实现的形状变多，不仅获得上述的作用效果，并且可以提高例如壳体的设计自由度、天线元件的方向性自由度。

实用新型效果

根据本实用新型，能够抑制由于形成天线的导体发生不需要的电场耦合而引起的辐射功率的损耗。

附图说明

图1是本实用新型的第1实施方式所涉及的天线装置的天线元件的分解立体图。

图2是示出本实用新型的第1实施方式所涉及的电子设备的结构的侧面剖视图。

图3是本实用新型的第1实施方式所涉及的天线装置的天线元件的局部放大的侧面剖视图。

图4是本实用新型的第2实施方式所涉及的天线装置的天线元件的分解立体图。

图5是示出本实用新型的第3实施方式所涉及的电子设备的结构的侧面剖视图。

图6是示出本实用新型的第4实施方式所涉及的电子设备的结构的侧面剖视图。

具体实施方式

对于本实用新型的第1实施方式所涉及的天线装置和电子设备，参照附图进行说明。图1是本实用新型的第1实施方式所涉及的天线装置的天线元件的分解立体图。图2是示出本实用新型的第1实施方式所涉及的电子设备的结构的侧面剖视图。

如图1所示，天线元件10包括第一绝缘基板11、线状导体12、第二绝缘基板13、以及粘结剂14。第一绝缘基板11和第二绝缘基板13为平板。在图1、图2所示的方式中，第一绝缘基板11和第二绝缘基板13在俯视时的形状相同。另外，第一绝缘基板11和第二绝缘基板13在俯视时的形状也可以不同。

第二绝缘基板13的厚度D13比第一绝缘基板11的厚度D11要厚。第二绝缘基板13的相对介电常数εr13比第一绝缘基板11的相对介电常数εr11要高。例如，通过将第二绝缘基板13的材料设为聚酰亚胺(PI)，将第一绝缘基板11的材料设为液晶聚合物(LCP)，从而能够实现该相对介电常数的关系。

第一绝缘基板11和第二绝缘基板13通过粘结剂14粘结，使得彼此的平板面相对。粘结剂14优选为具有绝缘性并且具有与第一绝缘基板11和第二绝缘基板13的材料相近的特性。

线状导体12是例如起到倒F天线的辐射导体的作用的形状，配置在第一绝缘基板11的与第二绝缘基板13侧相反一侧的面上。连接器连接用的焊盘导体120连接至线状导体12。线状导体12例如通过铜箔形成。

由此，本实施方式的天线元件10是沿着厚度方向按照线状导体12、第一绝缘基板11、第二绝缘基板13的顺序排列的形状。

如图2所示，电子设备20包括天线元件10、壳体30、以及电路基板40。天线元件10和电路基板40收纳于壳体30的内部。由天线元件10和电路基板40构成天线装置100。壳体30具备导体部311、312和树脂部32。该树脂部32是非导体部310。

天线元件10配置在电路基板40和壳体30之间。天线元件10配置成平板面与壳体30的导体部311以及树脂部32的主面和电路基板40的主面(安装面)呈大致平行。天线元件10优选为主要与树脂部32相对。由此，从天线元件10辐射的电波经由非导体部310高效地传递至外部。

天线元件10和电路基板40靠近，并且天线元件10和壳体30靠近。另外，天线元件10和壳体30也可以抵接。由此，即使在内置天线元件10的状态下，也能够使电子设备20小型化、薄型化。

在天线元件10中，第一绝缘基板11配置在比第二绝缘基板13更靠近电路基板40的一侧，第二绝缘基板13配置在比第一绝缘基板11更靠近壳体30的导体部311和树脂部32的一侧。换言之，第二绝缘基板13的与第一绝缘基板11侧相反一侧的面与壳体30的导体部311和树脂部32相对，第一绝缘基板11的配置线状导体12的面与电路基板40相对。

电路基板40包括底座基板41、连接器42、以及安装元器件43。连接器42和安装元器件43安装在底座基板41的表面(安装面)上。电路基板40配置在壳体30内，使得安装面朝向天线元件10侧。

连接器42连接至与天线元件10的线状导体12连接的焊盘导体120。通过该结构，天线元件10由电路基板40供电。

在上述的结构中，线状导体12与电路基板40靠近。然而，在线状导体12的与电路基板40相反一侧，配置有相对介电常数较高且厚度较厚的第二绝缘基板13，因此线状导体12容易经由第二绝缘基板13而与壳体30的导体部311、312产生电场耦合(如图2的虚线的电容器所示的耦合)。即，线状导体12和接地用的导体容易发生电场耦合。因而，能抑制线状导体12和电路基板40以及安装元器件43的电场耦合。由此，能抑制在天线装置100上的不需要的电场耦合，并能抑制天线装置100的功率损耗。

此外，线状导体12配置在相对介电常数较低的第一绝缘基板11上，远离相对介电常数较高的第二绝缘基板13。通过该结构能够抑制线状导体12产生线间电容。由此，能够抑制天线元件10的辐射特性、频率特性等天线特性劣化。此处，通过使第一绝缘基板11的厚度D11变薄，虽然使上述的经由第二绝缘基板13电场耦合的诱导效果变大，但是容易产生线间电容。因而，考虑上述的电场耦合的诱导效果和抑制线间电容的效果来决定第一绝缘基板11的厚度D11即可。而且，通过考虑电场耦合的诱导效果，使第二绝缘基板13的厚度D13至少比第一绝缘基板11的厚度D11更厚并决定规定的厚度即可。

如上所述，通过使用本实施方式的天线装置100、电子设备20，能使电子设备20小型化、薄型化，并能抑制天线装置100的不需要的电场耦合，能够抑制天线装置100的功率损耗。

另外，在天线元件10中，线状导体12的形状优选为图3所示的形状。图3是本实用新型的第1实施方式所涉及的天线装置的天线元件的局部放大的侧面剖视图。

如图3所示，在天线元件10的线状导体12中，与第一绝缘基板11抵接的第一面121的表面粗糙度比与第一绝缘基板11抵接的面的相反一侧的第二面122的表面粗糙度更大。通过上述的结构，由于锚固效应，线状导体12向第一绝缘基板11的接合强度提高。而且，利用上述锚固效应，线状导体12与第一绝缘基板11无需粘结剂就能接合。由此，能够抑制由于粘结剂等粘结材料的存在引起的不希望的特性变化等。

此外，如图2所示，从第二面122侧进行向线状导体12的供电。在该情况下，电荷集中于第二面122侧。由于第二面122是表面粗糙度较小的平坦面，因此即使发生电荷集中，也不易发生功率损耗。因而，能抑制天线元件10的辐射效率劣化。

此外，表面粗糙度较大的第一面121与第二绝缘基板13相对，表面粗糙度较小的第二面122与电路基板40相对，从而线状导体12在第二绝缘基板13侧的相对面积变大。因而，线状导体12容易与第二绝缘基板13侧电场耦合，从而能进一步抑制不需要的电场耦合。

接着，对于本实用新型的第2实施方式所涉及的天线装置和电子设备，参照附图进行说明。图4是本实用新型的第2实施方式所涉及的天线装置的天线元件的分解立体图。本实施方式所涉及的天线元件10A相对于第1实施方式所涉及的天线元件10的不同点在于第二绝缘基板13A的材料和厚度D13A，并且省略了粘结剂14。

第二绝缘基板13A由与第一绝缘基板11相同的主材料形成。具体而言，例如第一绝缘基板11由液晶聚合物形成的情况下，第二绝缘基板13A相对于液晶聚合物添加了电介质填充物。由此，第二绝缘基板13A的相对介电常数εr13A比第一绝缘基板11的相对介电常数εr11要高。第一绝缘基板11和第二绝缘基板13A通过加热冲压来进行接合。

通过设为上述的结构，能够使第一绝缘基板11和第二绝缘基板13A之间的不同材料界面变小，能够提高第一绝缘基板11和第二绝缘基板13A的接合的可靠性。例如，能够抑制使天线元件10弯曲时所产生的界面剥离。

接着，对于本实用新型的第3实施方式所涉及的天线装置和电子设备，参照附图进行说明。图5是示出本实用新型的第3实施方式所涉及的电子设备的结构的侧面剖视图。

如图5所示，本实施方式所涉及的电子设备20B相对于第1实施方式所涉及的电子设备20，不同点在于壳体30B的形状、天线元件10B的结构和配置。

天线元件10B是与第二实施方式所涉及的天线元件10A相同的构造，包括第一绝缘基板11、线状导体12、以及第二绝缘基板13A。第一绝缘基板11、线状导体12、以及第二绝缘基板13A具有可挠性。

壳体30B具备导体部311、312B和树脂部32。导体部312B的一部分与导体部311和树脂部32一起形成壳体30B的一个面，导体部312B的其他部分是在与由导体部311和树脂部32形成的平面正交的方向上延伸的形状。换言之，导体部312具有弯曲成大致直角的弯曲部。

天线元件10B以将该弯曲部包含在内的方式沿着壳体30B的内表面配置。另外，天线元件10B与壳体30B抵接。此时，第二绝缘基板13B与壳体30B抵接。

通过设为上述的结构，能使线状导体12与壳体30B的导体部311、312B的电场耦合更容易地产生。特别是在图5的情况下，能使线状导体12和导体部312B的电场耦合更容易地产生。由此，能进一步抑制天线装置100B的不需要的电场耦合。

此外，由于在天线元件10B和壳体30B之间没有间隙，因此能够使电子设备20B更小型化、薄型化地形成。

此外，如本实施方式所示，由于能通过将天线元件10B弯曲来进行配置，因此天线元件10B能实现的形状变多。由此，能够增大天线元件在壳体上的配置方式的多样性，提高壳体的设计的自由度、天线元件的方向性的设计自由度。

接着，对于本实用新型的第4实施方式所涉及的天线装置和电子设备，参照附图进行说明。图6是示出本实用新型的第4实施方式所涉及的电子设备的结构的侧面剖视图。

如图6所示，本实施方式所涉及的电子设备20C相对于第1实施方式所涉及的电子设备20，不同点在于天线元件10C的结构。

天线元件10C相对于第2实施方式所涉及的天线元件10A，不同点在于第二绝缘基板13C的形状。

在第一绝缘基板11的与配置线状导体12的面相反一侧的面上，局部配置第二绝缘基板13C，而不是整个面配置。第二绝缘基板13C仅配置在线状导体12与壳体30的导体部311、312的电场耦合主要产生的部分。例如，若在图6的情况下，则形成线状导体12的区域的外周部分与导体部311、312靠近。在该情况下，配置第二绝缘基板13C使得其与靠近导体部311、312的线状导体12的外周部重叠。

即使是上述的结构，也能抑制天线装置100C的不需要的电场耦合。此外，容易使电场集中在线状导体12和导体部311、312之间。此外，能够使第二绝缘基板13C变小，能降低天线元件10C的材料费。

另外，上述的各实施方式的结构能进行适当的组合。

标号说明

10、10A、10B、10C：天线元件

11：第一绝缘基板

12：线状导体

13、13A、13B、13C：第二绝缘基板

14：粘结剂

20、20B、20C：电子设备

30、30B：壳体

32：树脂部

40：电路基板

41：底座基板

42：连接器

43：安装元器件

100、100B、100C：天线装置

120：焊盘导体

121：第一面

122：第二面

310：非导体部

311、312、311、312B：导体部

Claims (7)

1.一种天线装置，包括：

电路基板：以及

靠近所述电路基板的主面配置的平板状的天线元件，

其特征在于，

所述天线元件包括：

第一绝缘基板，该第一绝缘基板具有平行于所述主面的面；

线状导体，该线状导体配置于所述第一绝缘基板的与所述主面相对的面；以及

第二绝缘基板，该第二绝缘基板配置于所述第一绝缘基板的与所述主面相对的面相反一侧的面，

所述第二绝缘基板的相对介电常数比所述第一绝缘基板的相对介电常数要高，

所述第二绝缘基板的厚度比所述第一绝缘基板的厚度要厚。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，

所述线状导体的与所述第一绝缘基板抵接的面的粗糙度比不抵接的相反侧的面的粗糙度要大。

3.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，

所述第一绝缘基板的主材料与所述第二绝缘基板的主材料相同。

4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，

所述第一绝缘基板、所述线状导体、以及所述第二绝缘基板具有可挠性。

5.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至权利要求4中的任一项所述的天线装置；以及

壳体，该壳体收纳所述天线元件和所述电路基板，并且在所述天线元件的附近具有导体部，

所述天线元件配置在所述电路基板和所述壳体之间，

所述第一绝缘基板配置在比所述第二绝缘基板更靠近电路基板侧。

6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，

所述第二绝缘基板与所述壳体抵接。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求4所述的天线装置；以及

壳体，该壳体收纳所述天线元件和所述电路基板，并且在所述天线元件的附近具有导体部，

所述天线元件配置在所述电路基板和所述壳体之间，使得所述第一绝缘基板比所述第二绝缘基板更靠近电路基板侧，

所述天线元件与所述壳体的形状相配合地进行弯曲。