DE202013012361U1

DE202013012361U1 - Antennenvorrichtung und Kommunikationsendgerät

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Publication number: DE202013012361U1
Application number: DE202013012361.3U
Authority: DE
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2016-06-20
Anticipated expiration: 2023-08-27
Also published as: EP2741366A4; US20140218246A1; JPWO2014034587A1; US9153865B2; CN104025379A; JP5505581B1; WO2014034587A1; EP2741366A1; CN104025379B; DE202013012360U1

Abstract

Eine Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: ein Strahlungselement (31, 32), das dazu ausgebildet ist, einen ersten Leiter, der ein Ende als ein Leistungszufuhrende aufweist, und einen zweiten Leiter, der ein Ende als ein Masseende aufweist, zu umfassen; und eine Anpassungsschaltung (12), die dazu ausgebildet ist, ein an dem Leistungszufuhrende des ersten Leiters geladenes erstes Induktivitätselement (L1) und ein an dem Masseende des zweiten Leiters geladenes zweites Induktivitätselement (L2), das mit dem ersten Induktivitätselement (L1) magnetfeldgekoppelt ist, zu umfassen, wobei das Strahlungselement (31, 32) dazu ausgebildet ist, in einer Mehrzahl von Resonanzmodi, die einen Gleichtaktmodus und einen Gegentaktmodus umfassen, in Resonanz zu sein, wobei das erste Induktivitätselement (L1) und das zweite Induktivitätselement (L2) gewickelte Elemente sind, die durch Wickeln einer Leiterstruktur in einer Spulenform gebildet sind, und wobei das erste Induktivitätselement (L1) und das zweite Induktivitätselement (L2) in der gleichen Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind, so dass Magnetfelder für einen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig gestärkt werden, und dass die Magnetfelder für den anderen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig geschwächt werden, und wobei der erste Leiter und der zweite Leiter jeweils das andere Ende als ein offenes Ende aufweisen, wobei der erste Leiter als ein Leistungszufuhrstrahlungselement (31) ausgebildet ist und der zweite Leiter als ein Nichtleistungszufuhrstrahlungselement (32) ausgebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antennenvorrichtung, die dazu in der Lage ist, Funksignale in einer Mehrzahl von Frequenzbändern zu senden und zu empfangen, und auf ein Kommunikationsendgerät, das diese Antennenvorrichtung nutzt.
Stand der Technik
Bei einem Kommunikationsendgerät einschließlich eines Mobiltelefons kann zum Beispiel eine wie in PTD1 offenbarte Rahmenantenne verwendet werden. Diese Rahmenantenne ist durch einen schleifenförmigen Leiter ausgebildet, der ein Ende als ein Leistungszufuhrende und das andere Ende als ein Masseende aufweist sowie eine Gesamtlänge von einer Wellenlänge aufweist. Diese Rahmenantenne unterdrückt eine Verstärkungsreduzierung selbst bei Verwendung in der Nähe eines menschlichen Körpers und weist ausgezeichnete Strahlungseigenschaften auf.
Liste der genannten Dokumente
Patentdokument

PTD1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-43826

Kurzdarstellung der Erfindung
Technische Problemstellung
In jüngster Vergangenheit besteht ein Bedarf daran, dass ein Kommunikationsendgerät eine Mehrzahl von Frequenzbändern beinhalten kann. Es ist zum Beispiel für ein Kommunikationsendgerät, das ein Pentaband aus GSM (eingetragenes Warenzeichen; Global System for Mobile Communication) 850, GSM900, GSM1800, GSM1900 und UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) beinhaltet, erforderlich, ein relativ breiteres Band von 824 bis 960 MHz (Niedrigband) und 1710 bis 2170 MHz (Hochband) zu beinhalten.
Gemäß der Rahmenantenne zum Beinhalten eines solchen relativ breiteren Bandes, werden drei Resonanzen (Resonanz 1, Resonanz 2 und Resonanz 3) verwendet, um eine Mehrzahl von Frequenzbändern abzudecken, wie in 1(A) gezeigt ist. Mit anderen Worten bildet Resonanz 1 ein Passband in einem Niedrigband, während Resonanz 2 und Resonanz 3 ein Band in einem Hochband bilden.
Wie in 1(B) gezeigt ist, wird Resonanz 1 durch Grundwellen in dem Gegentaktmodus verursacht und zeigt einen Resonanzmodus mit einer Stromverteilung vom Monopoltyp, bei der der Zwischenpunkt einer Rahmenantenne 101 als ein Elektrisches-Feld-Maximalpunkt definiert ist. Resonanz 2 tritt in dem Gleichtaktmodus auf und zeigt einen Resonanzmodus mit einer Stromverteilung vom Dipoltyp, bei der es zwei Elektrisches-Feld-Maximalpunkte auf der Rahmenantenne 101 gibt. Resonanz 3 wird durch Oberschwingungen in dem Gegentaktmodus verursacht und zeigt einen Resonanzmodus mit einer wie in der Figur, bei der es drei Elektrisches-Feld-Maximalpunkte auf der Rahmenantenne 101 gibt, gezeigten Stromverteilung. In diesem Fall stellt der „Gegentaktmodus” einen Modus in dem Zustand dar, in dem die Stromrichtung von dem Leistungszufuhrende zu dem Strahlungselement und die Stromrichtung von dem Masseende zu dem Strahlungselement miteinander ausgerichtet sind. Der „Gleichtaktmodus” stellt einen Modus in dem Zustand dar, in dem die Stromrichtung von dem Leistungszufuhrende zu dem Strahlungselement und die Stromrichtung von dem Masseende zu dem Strahlungselement entgegengesetzt sind.
Die Resonanzfrequenz jeder Resonanz kann durch die Größe der Rahmenantenne 101 bestimmt werden. Wenn diese Resonanzfrequenz in einer Anpassungsschaltung gesteuert wird, ist es andererseits denkbar, eine Konfiguration, bei der ein Induktivitätselement L1 und ein Induktivitätselement L2 an dem Leistungszufuhrende bzw. dem Masseende der Antenne geladen werden, zu implementieren, wie in 1(C) gezeigt ist.
Wenn Induktivitätselemente auf diese Art geladen werden, um die Frequenz anzupassen, wird jedoch das Ausmaß der Änderung in jeder Resonanzfrequenz erhöht, da die Frequenz höher ist. Mit anderen Worten ist es durch das Verfahren eines simplen Ladens eines Induktivitätselements schwierig, die Resonanzfrequenz für jeden Resonanzmodus unabhängig zu steuern.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände getätigt und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine mehrbandfähige Antennenvorrichtung bereitzustellen, die ausgezeichnete Frequenzeigenschaften aufweist, durch welches eine Resonanzfrequenz in jedem Resonanzmodus in einem Antennenelement mit einer Mehrzahl von Resonanzmodi unabhängig gesteuert werden kann, und ein Kommunikationsendgerät bereitzustellen, das diese Antennenvorrichtung verwendet.
Lösung der Problemstellung
Eine Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Antennenvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass dieselbe ein Strahlungselement umfasst, das dazu ausgebildet ist, einen ersten Leiter, der ein Ende als ein Leistungszufuhrende aufweist, und einen zweiten Leiter, der ein Ende als ein Masseende aufweist, zu umfassen, und eine Anpassungsschaltung umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein an dem Leistungszufuhrende des ersten Leiters geladenes erstes Induktivitätselement und ein an dem Masseende des zweiten Leiters geladenes zweites Induktivitätselement, das mit dem ersten Induktivitätselement magnetfeldgekoppelt ist, zu umfassen. Das Strahlungselement ist dazu ausgebildet, in einer Mehrzahl von Resonanzmodi einschließlich eines Gleichtaktmodus und eines Gegentaktmodus in Resonanz zu sein. Das erste Induktivitätselement und das zweite Induktivitätselement sind so gewickelt und verbunden, dass Magnetfelder für einen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig gestärkt werden, und dass die Magnetfelder für den anderen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig geschwächt werden.
Ferner bezieht sich ein Kommunikationsendgerät der vorliegenden Erfindung auf ein Kommunikationsendgerät, das dadurch gekennzeichnet ist, dass dasselbe ein Leistungszufuhrelement umfasst, ein Strahlungselement umfasst, das dazu ausgebildet ist, einen ersten Leiter, der ein Ende als ein Leistungszufuhrende aufweist, und einen zweiten Leiter, der ein Ende als ein Masseende aufweist, zu umfassen, und eine Anpassungsschaltung umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein an dem Leistungszufuhrende des ersten Leiters geladenes erstes Induktivitätselement und ein an dem Masseende des zweiten Leiters geladenes zweites Induktivitätselement, das mit dem ersten Induktivitätselement magnetfeldgekoppelt ist, zu umfassen. Das Strahlungselement ist dazu ausgebildet, in einer Mehrzahl von Resonanzmodi einschließlich eines Gleichtaktmodus und eines Gegentaktmodus in Resonanz zu sein. Das erste Induktivitätselement und das zweite Induktivitätselement sind so gewickelt und verbunden, dass Magnetfelder für einen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig gestärkt werden, und dass die Magnetfelder für den anderen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig geschwächt werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Da Resonanzfrequenzen in einer Mehrzahl von Resonanzmodi in einem Strahlungselement unabhängig gesteuert werden können, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine mehrbandfähige Antennenvorrichtung, die ausgezeichnete Frequenzeigenschaften aufweist, implementiert werden. Ferner kann unter Verwendung dieser Antennenvorrichtung ein mehrbandfähiges Kommunikationsendgerät, das ausgezeichnete Frequenzeigenschaften aufweist, implementiert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht eine Kurve (A), die Frequenzeigenschaften einer Rahmenantenne zeigt, ein schematisches Diagramm (B) zum Veranschaulichen des Arbeitsprinzips in jedem Resonanzmodus und einen äquivalenten Schaltplan (C) einer Antennenvorrichtung, die ein in einer Rahmenantenne geladenes Induktivitätselement aufweist.
2 ist ein äquivalenter Schaltplan einer Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
3 ist eine auseinandergezogene Ansicht eines Anpassungsschaltungselements in der Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
4 zeigt eine schematische Draufsicht (A) und eine schematische Querschnittsansicht (B) eines Kommunikationsendgerätes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
5 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Arbeitsprinzips der Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
6 ist eine Kurve, die Frequenzeigenschaften der Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
7 ist ein äquivalenter Schaltplan einer Antennenvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
8 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Arbeitsprinzips der Antennenvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
9 ist eine Kurve, die Frequenzeigenschaften der Antennenvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
10 ist ein äquivalenter Schaltplan einer Antennenvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Eine Antennenvorrichtung und ein Kommunikationsendgerät der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend basierend auf dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Die Antennenvorrichtung verwendet gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 824 bis 960 MHz (Niedrigband) und 1710 bis 2170 MHz (Hochband) als ein Passband und beinhaltet ein Pentaband aus GSM850, GSM900, GSM1800, GSM1900 und UMTS.
Diese Antennenvorrichtung verwendet ein schleifenförmiges Strahlungselement 11, das eine elektrische Länge von einer Wellenlänge als ein Strahlungselement aufweist, wie in 2 gezeigt ist. Das schleifenförmige Strahlungselement 11 weist ein Ende (Anschluss P2) als ein Leistungszufuhrende, das mit einem Leistungszufuhrelement verbunden ist, und das andere Ende (Anschluss P3), als ein Masseende auf, das mit der Masse verbunden ist. Dieses schleifenförmige Strahlungselement 11 ist so geformt, dass der erste Leiter, der ein Ende als ein Leistungszufuhrende aufweist, und der zweite Leiter, der ein Ende als ein Masseende aufweist, an den jeweiligen anderen Enden derselben verbunden sind und als gefaltete Bipolantenne betrachtet werden können. Dieses schleifenförmige Strahlungselement 11 weist eine Mehrzahl von Resonanzmodi auf, die nachfolgend ausführlich beschrieben werden.
Ein erstes Induktivitätselement L1 und ein zweites Induktivitätselement L2 werden an dem Leistungszufuhrende bzw. dem Masseende des schleifenförmigen Strahlungselements 11 geladen. Mit anderen Worten weist das erste Induktivitätselement ein Ende (Anschluss P1), mit dem das Leistungszufuhrelement verbunden ist, und das andere Ende (Anschluss P2) auf, mit dem einen Ende (das Leistungszufuhrende) des schleifenförmige Strahlungselements 11 verbunden ist. Das zweite Induktivitätselement weist ein Ende (Anschluss P4), mit dem die Masse verbunden ist, und das andere Ende (Anschluss P3) auf, mit dem das andere Ende (das Masseende) des schleifenförmigen Strahlungselements 11 verbunden ist. Das erste Induktivitätselement L1 und das zweite Induktivitätselement L2 sind durch das Magnetfeld miteinander gekoppelt (durch additive Polarität gekoppelt) und bilden eine Anpassungsschaltung (ein Anpassungsschaltungselement 12).
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Anpassungsschaltung, die von Induktivitätselement L1 und Induktivitätselement L2 gebildet ist, als eine Chipkomponente (Anpassungsschaltungselement 12) ausgebildet, die unter Verwendung eines gestapelten Körpers als ein Elementkörper, der durch Stapeln einer Mehrzahl von Basismaterialschichten 13a, 13b, 13c, 13d und 13e erhalten wird, gebildet ist. Mit anderen Worten ist jeder Satz von dem Induktivitätselement L1 und dem Induktivitätselement L2 einstückig mit dem gestapelten Körper, der durch Stapeln der Basismaterialschichten 13a, 13b, 13c, 13d und 13e gebildet ist, gebildet. Der gestapelte Körper weist eine Rückoberfläche auf, auf der acht Anschlüsse gebildet sind, einschließlich vier Anschlüssen P1 bis P4, von denen jeder als ein Eingangs-/Ausgangsanschluss dient, der mit einem entsprechenden Induktivitätselement verbunden ist, und vier anderen Anschlüssen, von denen jeder als ein kontaktloser Anschluss dient.
Bei diesem gestapelten Körper ist der Anschluss P1 durch einen Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13a bereitgestellt ist, den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13b bereitgestellt ist, und den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13c bereitgestellt ist, mit einem Ende der Leiterstruktur, das eine halb gedrehte Spurenform aufweist und in der Basismaterialschicht 13c bereitgestellt ist, verbunden. Das andere Ende dieser Leiterstruktur ist durch den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13c bereitgestellt ist, mit einem Ende der Leiterstruktur, das eine halbgedrehte Spulenform aufweist und in der Basismaterialschicht 13b bereitgestellt ist, verbunden. Das andere Ende dieser Leiterstruktur ist durch den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13b bereitgestellt ist, mit einem Ende der Leiterstruktur, das eine halbgedrehte Spulenform aufweist und in der Basismaterialschicht 13a bereitgestellt ist, verbunden. Das andere Ende dieser Leiterstruktur ist durch das Durchgangslochleiter 14, das in der Basismaterialschicht 13a bereitgestellt ist, mit dem Anschluss P2, der auf der Rückoberfläche des gestapelten Körpers bereitgestellt ist, verbunden. Das erste Induktivitätselement L1 ist durch diese Leiterstrukturen und Durchgangslochleiter gebildet.
Ähnlich dazu ist der Anschluss P4 durch den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13a bereitgestellt ist, den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13b bereitgestellt ist, durch den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13c bereitgestellt ist, und durch den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13d bereitgestellt ist, mit einem Ende der Leiterstruktur, das eine eingedrehte Spulenform aufweist und in der Basismaterialschicht 13d bereitgestellt ist, verbunden. Das andere Ende dieser Leiterstruktur ist durch den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13d bereitgestellt ist, mit einem Ende der Leiterstruktur, das eine halbgedrehte Spulenform aufweist und in der Basismaterialschicht 13c bereitgestellt ist, verbunden. Das andere Ende dieser Leiterstruktur ist durch den Durchgangslochleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13c bereitgestellt ist, mit einem Ende der Leiterstruktur, das eine halb gedrehte Spulenform aufweist und in der Basismaterialschicht 13b bereitgestellt ist, verbunden. Das andere Ende dieser Leiterstruktur ist durch den Durchgangsleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13b bereitgestellt ist, mit einem Ende der Leiterstruktur, das eine halb gedrehte Spulenform aufweist und in der Basismaterialschicht 13a bereitgestellt ist, verbunden. Das andere Ende dieser Leiterstruktur ist durch den Durchgangsleiter 14, der in der Basismaterialschicht 13a bereitgestellt ist, mit dem Anschluss P3, der auf der Rückoberfläche des gestapelten Körpers bereitgestellt ist, verbunden. Das zweite Induktivitätselement L2 ist durch diese Leiterstrukturen und Durchgangsleiter 14 gebildet.
Jede der Basismaterialschichten 13a bis 13e kann eine Keramikschicht sein, wie z. B. eine LTCC-Keramikschicht, oder kann eine Harzschicht sein, wie z. B. ein thermoplastisches Harz oder ein wärmehärtbares Harz. Mit anderen Worten kann der gestapelte Körper ein gestapelter Keramikkörper oder ein gestapelter Harzkörper sein. Ein in der Ebene liegender Leiter und ein Zwischenschichtverbindungsleiter (Durchgangslochleiter), die in jeder der Basismaterialschichten 13a bis 13e bereitgestellt sind, sind aus einem Metallmaterial, das Silber, Kupfer oder dergleichen als eine Hauptkomponente umfasst, gebildet und weisen einen relativ niedrigen spezifischen Widerstand auf.
Das Kommunikationsendgerät gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Mobiltelefon, das ein Pentaband aus GSM850, GSM900, GSM1800, GSM1900 und UMTS beinhaltet.
Dieses Kommunikationsendgerät 20 umfasst ein Anschlussgehäuse 21, das eine rechteckige Außenform aufweist, wie in 4 gezeigt ist. Dieses Anschlussgehäuse 21 ist mit einer ersten gedruckten Verdrahtungsplatine 22, einem Batteriesatz 23, einer zweiten gedruckten Verdrahtungsplatine 24, einem Flüssigkristallanzeigeelement (nicht gezeigt) und dergleichen ausgestattet. Jede der ersten gedruckten Verdrahtungsplatine 22 und der zweiten gedruckten Verdrahtungsplatine 24 ist mit einer Masse (nicht gezeigt) ausgestattet, die eine Fläche aufweist, die ungefähr gleich der der Hauptoberflächen derselben ist. Auf der Oberfläche jeder Masse sind mehrere Typen von funktionalen Schaltungskomponenten, wie z. B. eine Treiberschaltung eines Anzeigeelements, eine Steuerschaltung einer Leistungsversorgung und ein IS-Chip 25 für zellulare Kommunikation befestigt. Das schleifenförmige Strahlungselement 26 wird durch Anbringen einer Lage eines flexiblen Basismaterials, die eine darauf gebildete Schleifenstruktur aufweist, auf einer Innenwandoberfläche in der Nähe des Endes des Anschlussgehäuses 21 gebildet. Das schleifenförmige Strahlungselement 26 weist ein Ende auf, das mittels eines auf der ersten gedruckten Verdrahtungsplatine 22 bereitgestellten Kontaktstifts 27 mit dem Anpassungsschaltungselement 28, das auf der ersten gedruckten Verdrahtungsplatine 22 befestigt ist, verbunden ist, und weist außerdem das andere Ende auf, das ähnlich mit dem Anpassungsschaltungselement 28 mittels eines auf der ersten gedruckten Verdrahtungsplatine 22 bereitgestellten Kontaktstifts 27 verbunden ist. Der Anschluss auf der Seite der Leistungszufuhr (Anschluss P1) des Anpassungsschaltungselements 28 ist mit dem IS-Chip 25 für zellulare Kommunikation, der auf der ersten gedruckten Verdrahtungsplatine 22 befestigt ist, verbunden, während der Anschluss auf der Masseseite (Anschluss P4) des Anpassungsschaltungselements 28 mit der Masse der ersten gedruckten Verdrahtungsplatine 22 verbunden ist.
Das schleifenförmige Antennenelement 26 weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Resonanzmodi auf, die den ersten Resonanzmodus (Resonanz 1), den zweiten Resonanzmodus (Resonanz 2) und den dritten Resonanzmodus (Resonanz 3) in einer aufsteigenden Reihenfolge einer Resonanzfrequenz umfassen. Der erste Resonanzmodus und der dritte Resonanzmodus sind jeweils ein Gegentaktmodus, während der zweite Resonanzmodus ein Gleichtaktmodus ist. Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, wird die Resonanz 1 durch Funkwellen in dem Gegentaktmodus versursacht und zeigt einen Resonanzmodus mit einer Stromverteilung vom Monopoltyp, bei der der Zwischenpunkt der Rahmenantenne als ein Elektrisches-Feld-Maximalpunkt definiert ist. Die Resonanz 1 weist eine Resonanzfrequenz in dem Niedrigband auf. Die Resonanz 2 tritt in dem Gleichtaktmodus auf und zeigt einen Resonanzmodus mit einer Stromverteilung vom Dipoltyp, bei der es zwei Elektrisches-Feld-Maximalpunkte auf der Rahmenantenne gibt. Diese Resonanz 2 weist eine Resonanz auf der Niedrigfrequenzseite in dem Hochband auf. Die Resonanz 3 wird durch Oberschwingungen in dem Gegentaktmodus verursacht und zeigt einen Resonanzmodus mit einer wie in der Figur, bei der es drei Elektrisches-Feld-Maximalpunkte auf der Rahmenantenne gibt, gezeigten Stromverteilung. Diese Resonanz 3 weist eine Resonanz auf der Hochfrequenzseite in dem Hochband auf.
Wie zuvor beschrieben, ist der „Gegentaktmodus” ein Modus in dem Zustand, in dem die Stromrichtung von dem Leistungszufuhrende zu dem Strahlungselement und die Stromrichtung von dem Masseende zu dem Strahlungselement miteinander ausgerichtet sind, und ist ein Übertragungsmodus, bei dem das Induktivitätselement L1 und das Induktivitätselement L2 Spannungen mit unterschiedlichen Polaritäten aufweisen. Der „Gleichtaktmodus” ist ein Modus in dem Zustand, in dem die Stromrichtung von dem Leistungszufuhrende zu dem Strahlungselement und die Stromrichtung von dem Masseende zu dem Strahlungselement entgegengesetzt sind, und ist ein Übertragungsmodus, bei dem das Induktivitätselement L1 und das Induktivitätselement L2 Spannungen mit der gleichen Polarität aufweisen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Induktionselement L1 und das Induktionselement L2 so gewickelt und verbunden, dass die Magnetfelder für den Gegentaktmodus gegenseitig gestärkt werden, und dass die Magnetfelder für den Gleichtaktmodus gegenseitig geschwächt werden. Wie in 5 gezeigt ist, wirken das Induktivitätselement L1 und das Induktivitätselement L2 daher für die Resonanz 1 bzw. die Resonanz 3 als ein Induktivitätselement, das einen großen L-Wert aufweist, da die Magnetfelder derselben gegenseitig gestärkt werden. Andererseits werden die Magnetfelder für die Resonanz 2, die in dem Induktivitätselement L1 und dem Induktivitätselement L2 erzeugt werden, gegenseitig geschwächt. Genauer gesagt wird das Magnetfeld, das in jedem Induktivitätselement erzeugt wird, aufgehoben. Wie in 6 gezeigt ist, können daher gemäß der Konfiguration des vorliegenden Ausführungsbeispiels nur die Resonanzfrequenzen von Resonanz 1 und Resonanz 3 selektiv zu der Niedrigpassseite verschoben werden, ohne die Resonanzfrequenz der Resonanz 2 in großem Maße zu verschieben (genau genommen wird die Frequenz von Resonanz 3 mehr verschoben als die Frequenz von Resonanz 1).
Zweites Ausführungsbeispiel
Obwohl die Antennenvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Konfiguration aufweist, die ähnlich der der Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist, sind das erste Induktivitätselement L1 und das zweite Induktivitätselement L2 durch das Magnetfeld gekoppelt (durch subtraktive Polarität gekoppelt), wie in 7 gezeigt ist. Genauer gesagt ist das Leistungszufuhrende des schleifenförmigen Strahlungselements 11 mit dem Anschluss P2 des Anpassungsschaltungselements 12 verbunden und das Masseende des schleifenförmigen Strahlungselements 11 ist mit dem Anschluss P4 des Anpassungsschaltungselements 12 verbunden. Mit anderen Worten sind das Induktivitätselement L1 und das Induktivitätselement L2 so gewickelt und verbunden, dass die Magnetfelder für den Gegentaktmodus gegenseitig geschwächt werden, und dass die Magnetfelder für den Gleichtaktmodus gegenseitig gestärkt werden. Wie in 8 gezeigt ist, werden die Magnetfelder daher für Resonanz 1 und Resonanz 2 in dem Induktivitätselement L1 und in dem Induktivitätselement L2 gegenseitig geschwächt, und die Magnetfelder, die in dem Induktivitätselement L1 und dem Induktivitätselement L2 erzeugt werden, werden aufgehoben. Andererseits werden die Magnetfelder, die in dem Induktivitätselement L1 und dem Induktivitätselement L2 erzeugt werden, für die Resonanz 2 gegenseitig gestärkt. Wie in 9 gezeigt ist, kann daher nur die Resonanzfrequenz von Resonanz 2 selektiv zu der Niedrigpassseite verschoben werden, ohne die Resonanzfrequenzen von Resonanz 1 und Resonanz 3 in großem Maße zu verschieben.
Drittes Ausführungsbeispiel
Wie in 10 gezeigt ist, weist bei der Antennenvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Leiter und der zweite Leiter, die ein Strahlungselement bilden, jeweils das andere Ende als ein offenes Ende auf. Der erste Leiter ist als ein Leistungszufuhrstrahlungselement (ein erstes Strahlungselement 31) ausgebildet und der zweite Leiter ist als ein Nichtleistungszufuhrstrahlungselement (ein zweites Strahlungselement 32) ausgebildet. Das aus dem ersten Strahlungselement und dem zweiten Strahlungselement gebildete Strahlungselement ist in einer Mehrzahl von Resonanzmodi in Resonanz, einschließlich eines Gleichtaktmodus und eines Gegentaktmodus. Das erste Induktivitätselement und das zweite Induktivitätselement, die eine Anpassungsschaltung bilden, sind so gewickelt und verbunden, dass die Magnetfelder für einen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig gestärkt werden, und dass die Magnetfelder für den anderen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig geschwächt werden.
Weitere Ausführungsbeispiele
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
Beispielsweise muss das Strahlungselement (Antennenelement) nur dazu ausgebildet werden, den ersten Leiter, der ein Ende als ein Leistungszufuhrende aufweist, und den zweiten Leiter, der ein Ende als ein Masseende aufweist, zu umfassen, und in einer Mehrzahl von Resonanzmodi, einschließlich eines Gleichtaktmodus und eines Gegentaktmodus, in Resonanz zu sein. Mit anderen Worten sind die Formen des Leistungszufuhrstrahlungselements und des Nichtleistungszufuhrstrahlungselements nicht auf einen einfachen Monopoltyp beschränkt, sondern können zahlreiche Arten von Formen, wie z. B. einen gefalteten Typ und einen T-Zweigtyp, aufweisen.
Ferner ist das Strahlungselement nicht auf eine Struktur, die auf einem flexiblen Substrat gebildet ist, beschränkt. Beispielsweise kann eine Chipantenne, die aus einem Dielektrikumelementkörper mit einer darauf gebildeten Antennenstruktur verwendet werden, oder eine direkt auf einer gedruckten Verdrahtungsplatine oder einem Anschlussgehäuse aufbereitete Leiterstruktur kann verwendet werden.
Ferner sind das erste Induktivitätselement und das zweite Induktivitätselement nicht auf ein gewickeltes Element, das durch Wickeln einer Leiterstruktur in einer Spulenform gebildet ist, beschränkt, sondern können ein magnetisches Kopplungselement sein, das als ein auf Magnetfeldkopplung basierender Typ kategorisiert ist.
Liste der Bezugszeichen

L1: erstes Induktivitätselement, L2: zweites Induktivitätselement, 11: schleifenförmiges Strahlungselement, 12: Anpassungsschaltungselement, 13a bis 13e: Basismaterialschicht, 14: Durchgangslochleiter, 20: Kommunikationsendgerät, 21: Anschlussgehäuse, 22: erste gedruckte Verdrahtungsplatine, 23: Batteriesatz, 24: zweite gedruckte Verdrahtungsplatine, 25: IS-Chip für Kommunikation, 26: schleifenförmiges Strahlungselement, 27: Kontaktstift, 28: Anpassungsschaltungselement, 31: erstes Strahlungselement, 32: zweites Strahlungselement.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2002-43826 [0003]

Claims

Eine Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: ein Strahlungselement (31, 32), das dazu ausgebildet ist, einen ersten Leiter, der ein Ende als ein Leistungszufuhrende aufweist, und einen zweiten Leiter, der ein Ende als ein Masseende aufweist, zu umfassen; und eine Anpassungsschaltung (12), die dazu ausgebildet ist, ein an dem Leistungszufuhrende des ersten Leiters geladenes erstes Induktivitätselement (L1) und ein an dem Masseende des zweiten Leiters geladenes zweites Induktivitätselement (L2), das mit dem ersten Induktivitätselement (L1) magnetfeldgekoppelt ist, zu umfassen, wobei das Strahlungselement (31, 32) dazu ausgebildet ist, in einer Mehrzahl von Resonanzmodi, die einen Gleichtaktmodus und einen Gegentaktmodus umfassen, in Resonanz zu sein, wobei das erste Induktivitätselement (L1) und das zweite Induktivitätselement (L2) gewickelte Elemente sind, die durch Wickeln einer Leiterstruktur in einer Spulenform gebildet sind, und wobei das erste Induktivitätselement (L1) und das zweite Induktivitätselement (L2) in der gleichen Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind, so dass Magnetfelder für einen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig gestärkt werden, und dass die Magnetfelder für den anderen des Gleichtaktmodus und des Gegentaktmodus gegenseitig geschwächt werden, und wobei der erste Leiter und der zweite Leiter jeweils das andere Ende als ein offenes Ende aufweisen, wobei der erste Leiter als ein Leistungszufuhrstrahlungselement (31) ausgebildet ist und der zweite Leiter als ein Nichtleistungszufuhrstrahlungselement (32) ausgebildet ist.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das Strahlungselement (31, 32) einen ersten Resonanzmodus, einen zweiten Resonanzmodus und einen dritten Resonanzmodus in einer aufsteigenden Reihenfolge einer Resonanzfrequenz aufweist, wobei der erste Resonanzmodus und der dritte Resonanzmodus jeweils ein Gegentaktmodus sind und der zweite Resonanzmodus ein Gleichtaktmodus ist.
Die Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der das erste Induktivitätselement (L1) und das zweite Induktivitätselement (L2) einstückig mit einem gestapelten Körper, der durch Stapeln einer Mehrzahl von Basismaterialschichten gebildet ist, gebildet sind.
Ein Kommunikationsendgerät, das folgende Merkmale aufweist: ein Leistungszufuhrelement; und eine Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.