DE60301841T2

DE60301841T2 - Antennenanordnung und damit ausgestattetes Kommunikationsgerät

Info

Publication number: DE60301841T2
Application number: DE60301841T
Authority: DE
Inventors: Kengo Nagaokakyo-shi Onaka; Kazunari Nagaokakyo-shi Kawahata
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: ATE306722T1; US20040085248A1; CN1490897A; KR100611499B1; JP2004128605A; EP1403964A1; US6850195B2; CN1328823C; EP1403964B1; DE60301841D1; KR20040028537A

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antennenstruktur, die zur Funkkommunikation verwendet wird, und eine Kommunikationsvorrichtung, die dieselbe umfasst.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Verschiedene Typen von Antennenstrukturen, die bei Funkkommunikationsvorrichtungen bereitzustellen sind, sind vorgeschlagen worden. Zum Beispiel ist bei der Antennenstruktur, die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 11-8508 (Druckschrift 1) offenbart ist, ein Verstärkungsabschnitt 31 aus Harz einstückig in einem Antennenabschnitt 30 gebildet, der eine Platte umfasst, wie es in 17B gezeigt ist. Der Antennenabschnitt 30 ist an einer gedruckten Verdrahtungsplatine 32 angebracht, wie es in 17A gezeigt ist.
Auch offenbart die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 10-32409 (Druckschrift 2) eine Antennenstruktur, die in 18 gezeigt ist. Bei dieser Antennenstruktur ist eine Plattenantenne 35 in ein Gehäuse 36 integriert. Das Gehäuse 36 umschließt Komponenten, die an einer gedruckten Platine 37 befestigt sind (die Komponenten sind an der rückwärtigen Oberfläche der gedruckten Platine 37 befestigt und somit in 18 nicht gezeigt).
Ferner ist die Antennenstruktur, die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-124811 (Druckschrift 3) offenbart ist, in 19 in der Querschnittsansicht gezeigt. Bei dieser Struktur ist eine Antenne 41 in einem Zwischenraum 45, der durch ein Ende einer Schaltungsplatine 42, eine vordere Abdeckung 43 und eine hintere Abdeckung 44 definiert ist, entlang der inneren Oberfläche der hinteren Abdeckung 44 angeordnet. Ferner ist eine Antennenerdungsoberfläche 46 entlang der inneren Oberfläche der vorderen Abdeckung 43 angeordnet, die der Antenne 41 mit einem Zwischenraum dazwischen zugewandt ist. Die Antenne 41 und die Antennenerdungsoberfläche 46 sind über Leiter 48 mit der Schaltungsplatine 42 verbunden. Das Bezugszeichen 47 bezeichnet einen Lautsprecher, der eine Komponente einer Kommunikationsvorrichtung ist.
Bei tragbaren Kommunikationsvorrichtungen müssen die Größe und Dicke reduziert werden. Um dieser Anforderung zu genügen, sollten die Größe und Dicke von Antennen, die für die Vorrichtungen verwendet werden, reduziert werden. Dementsprechend sollte bei den Antennenstrukturen der Druckschriften 1 bis 3 das Profil der Antennen 30, 35 und 41 relativ zu den Schaltungsplatinen 32, 37 bzw. 42 verringert werden, um die Dicke der Antennen zu reduzieren. Das Profil der Antennen 30, 35 und 41 hat jedoch eine Wirkung auf eine Bandbreite von Funkwellen für die Kommunikation der Antennen 30, 35 und 41. Deshalb wird die Bandbreite der Antennen 30, 35 und 41 durch ein Verringern des Profils der Antennen 30, 35 und 41 schmal.
Ferner wird, falls die Fläche jeder der Antennen 30, 35 und 41 reduziert wird, um die Antennenstruktur zu miniaturisieren, der Antennengewinn unvorteilhaft verschlechtert.
Auch wird, falls die Größe und Dicke der Antennen 30, 35 und 41 einfach reduziert werden, die Resonanzfrequenz der Antennen 30, 35 und 41 bezüglich einer gegebenen Frequenz verändert. Wenn deshalb die Größe und Dicke der Antennenstruktur reduziert werden, muss die Resonanzfrequenz der Antennen 30, 35 und 41 an die gegebene Frequenz angepasst werden. In diesem Fall wird jedoch, falls ein Objekt, das als Masse dient, wie z. B. ein Abschirmungsgehäuse, sich der Antenne 30, 35 oder 41 nähert, die Antennencharakteristik erheblich verschlechtert.
Die EP 1 137 097 A beschreibt einen Antennenaufbau, der eine Metalloberfläche und ein L-förmiges winkliges Plattenresonatorelement in einer Entfernung von einer Kante der Metalloberfläche aufweist, so dass sich ein kurzes Ende in einer mittleren ersten Entfernung in der Richtung einer Erstreckung der Metalloberfläche befindet und sich ein langes Ende in einer zweiten mittleren Entfernung senkrecht zu der Oberfläche befindet. Eine Schaltvorrichtung zwischen der Metalloberfläche und dem langen Ende des Resonatorelements kann in verschiedene Zustände geschaltet werden, besonders als eine leerlaufende Schaltung, ein Kurzschluss, eine Kapazität oder eine Induktivität.
Die US-A-5,764,190 offenbart eine planare invertierte F-Antenne, die mit einer kapazitiven Last ausgestattet ist, die es ermöglicht, dass die Abmessungen der Antenne bezüglich eines herkömmlichen λ/4 bis λ/8 reduziert werden. Um eine gute Bandbreite und Impedanzanpassung trotz des Vorhandenseins der kapazitiven Last aufrecht zu erhalten, ist auch eine kapazitive Zuführung bereitgestellt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antennenstruktur zu schaffen, bei der die Größe und Dicke ohne weiteres reduziert werden können, während der Antennengewinn erheblich verbessert und eine Bandbreite ausgedehnt wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Antennenstruktur gemäß Anspruch 1 gelöst.
Gemäß einem Aspekt wird eine Kommunikationsvorrichtung geliefert, die die erfindungsgemäße Antennenstruktur umfasst.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Antennenstruktur eine Platine, an der elektronische Komponenten befestigt sind, einen leitfähigen Abschnitt, der an zumindest einer von einer vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche der Platine angeordnet ist, und eine Strahlungselektrode zum Durchführen einer Antennenoperation. Ein Ende der Strahlungselektrode ist mit dem leitfähigen Abschnitt verbunden, die Strahlungselektrode erstreckt sich von dem leitfähigen Abschnitt ausgehend von dem verbundenen Ende nach außen, ist um eine Kante der Platine gebogen, um eine schleifenartige Konfiguration aufzuweisen, und erstreckt sich zu einer Seite gegenüber der Seite des Ausgangspunkts, derart, dass ein Zwischenraum zwischen der Strahlungselektrode und der Platine gebildet wird. Das andere Ende der Strahlungselektrode ist derart positioniert, dass ein Zwischenraum zwischen dem anderen Ende und dem leitfähigen Abschnitt der Platine mit einer Kapazität dazwischen gebildet wird, so dass das andere Ende als ein leerlaufendes Ende fungiert.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kommunikationsvorrichtung die Antennenstruktur des im Vorhergehenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Andere Merkmale, Elemente, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlicher.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A bis 1C zeigen eine Antennenstruktur eines ersten bevor zugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
2A bis 2E veranschaulichen Beispiele einer Konfiguration, bei der eine Strahlungselektrode direkt mit einer Signalleitungseinheit verbunden ist;
3A bis 3E veranschaulichen Beispiele einer Konfiguration, bei der die Strahlungselektrode mit der Signalleitungseinheit über eine Kapazität verbunden ist;
4A zeigt ein Experimentergebnis, das eine Wirkung eines gesteigerten Gewinns zeigt, der durch die Antennenstruktur des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels erhalten wird, und 4B veranschaulicht das Experiment;
5A bis 5D zeigen Muster, die bei dem Experiment verwendet wurden, das in den 4A und 4B gezeigt ist;
6 ist ein Graph eines Experimentergebnisses, der eine Wirkung eines Ausdehnens einer Bandbreite zeigt, das durch die Antennenstruktur des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung erhalten wird;
7A ist ein Graph zum Vergleichen des Gewinns der Antenne des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und des Gewinns einer λ/2-Typ-Peitschenantenne, und 7B zeigt die λ/2-Typ-Peitschenantenne;
8 wird zum Erläutern des Grundes für das Erhalten einer Breitbandwirkung bei der Antennenstruktur des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet;
9 ist ein Modelldiagramm, das zum Erläutern eines Zustands verwendet wird, bei dem die Antennencha rakteristik eines tragbaren Telefons verschlechtert ist;
10A bis 10D werden zur Erläuterung des Grundes für das Unterdrücken einer Verschlechterung der Antennencharakteristik, während eine Kommunikationsvorrichtung verwendet wird, verwendet, wobei die Unterdrückung eine der Wirkungen ist, die bei der Antennenstruktur des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung erhalten werden;
11A bis 11C sind Abwicklungsansichten, die Beispiele einer Strahlungselektrode eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
12A und 12B sind Abwicklungsansichten, die Beispiele der Strahlungselektrode des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
13A und 13B zeigen Beispiele einer Signalleitungseinheit, die mit der Strahlungselektrode des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung über eine Kapazität verbunden ist;
14 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration, bei der ein Dielektrikum zwischen benachbarten Strahlungselektrodenverzweigungen bereitgestellt ist;
15A bis 15C veranschaulichen die Konfiguration eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
16 veranschaulicht die Konfiguration eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
17A und 17B veranschaulichen eine der Konfigurationen, die in der Druckschrift 1 offenbart sind;
18 veranschaulicht eine der Konfigurationen, die in der Druckschrift 2 offenbart sind; und
19 veranschaulicht eine der Konfigurationen, die in der Druckschrift 3 offenbart sind.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1A ist eine Seitenansicht, die die Struktur einer Antenne 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt. 1B ist eine Grundrissansicht der Antenne 1, die in 1A gezeigt ist, von der vorderen Oberfläche derselben betrachtet. 1C ist eine schematische perspektivische Ansicht der Antenne 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist bevorzugt in ein tragbares Telefon eingegliedert, das eine Kommunikationsvorrichtung ist, und umfasst eine Platine 2 und eine Strahlungselektrode 3.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel fungiert die Platine 2 als eine Schaltungsplatine der Kommunikationsvorrichtung und ist in ein Gehäuse 5 der Kommunikationsvorrichtung aufgenommen, wobei das Gehäuse 5 in 1A mit einer Strichpunktlinie angezeigt ist. Eine Flüssigkristallanzeige 6, die in 1A mit einer gestrichelten Linie angezeigt ist, ist an der hinteren Oberfläche der Platine 2 angebracht. Auch ist eine Masseelektrode, die einen leitfähigen Abschnitt (nicht gezeigt) definiert, an der hinteren Oberfläche der Platine 2 bereitgestellt.
Die Strahlungselektrode 3 wird zum Senden/Empfangen von Funkwellen verwendet und ist bevorzugt durch ein Biegen einer leitfähigen Platte gebildet. Die Strahlungselektrode 3 ist bevorzugt eine λ/4-Typ-Strahlungselektrode. Ein Ende 3A der Strahlungselektrode 3 ist mit der hinteren Oberfläche der Platine 2 verbunden (im Folgenden wird das Ende 3A als verbundenes Ende 3A bezeichnet), und das verbundene Ende 3A fungiert als ein geerdetes Ende. Die Strahlungselektrode 3 erstreckt sich von der Platine 2 ausgehend von dem verbundenen Ende 3A nach außen, ist um eine Kante 2T der Platine 2 gebogen, um eine schleifenförmige Konfiguration zu bilden, und erstreckt sich zu der Vorderseite der Platine 2. Ein Abschnitt V der Strahlungselektrode 3 ist über der vorderen Oberfläche der Platine 2 mit einem Zwischenraum dazwischen positioniert, und das andere Ende 3B ist ebenfalls über der vorderen Oberfläche der Platine 2 positioniert, so dass das andere Ende 3B als ein leerlaufendes Ende fungiert.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Platine 2 in das Gehäuse 5 so aufgenommen, dass ein Zwischenraum 7 zwischen der Kante 2T in dem oberen Abschnitt und der inneren Oberfläche des Gehäuses 5 gebildet wird. Die Strahlungselektrode 3, die sich von der hinteren Oberfläche zu der vorderen Oberfläche der Platine 2 erstreckt, erstreckt sich entlang der inneren Oberfläche des Gehäuses 5, die dem Zwischenraum 7 zugewandt ist. Das heißt, die Länge der Strahlungselektrode 3 (Abstand von dem verbundenen Ende 3A zu dem leerlaufenden Ende 3B) ist in dem begrenzten Raum in dem Gehäuse 5 maximiert.
Eine Hochfrequenzschaltung (HF-Schaltung), die zur Kommunikation der Kommunikationsvorrichtung verwendet wird, ist mit der Strahlungselektrode 3 verbunden. Um die Strahlungs elektrode 3 mit der HF-Schaltung zu verbinden, kann ein Direktverbindungsverfahren oder ein Verfahren eines kapazitiven Verbindens verwendet werden. Bei dem Direktverbindungsverfahren wird eine Signalleitungseinheit, die mit der HF-Schaltung in Leitung verbunden ist, direkt mit der Strahlungselektrode 3 verbunden. Bei dem Verfahren eines kapazitiven Verbindens wird die Signalleitungseinheit, die mit der HF-Schaltung in Leitung verbunden ist, über eine Kapazität mit der Strahlungselektrode 3 verbunden. Hier kann jedes des Direktverbindungsverfahrens und des Verfahrens eines kapazitiven Verbindens verwendet werden, um die Strahlungselektrode 3 und die HF-Schaltung zu verbinden.
Wenn z. B. das Direktverbindungsverfahren gewählt wird, ist eine Signalleitungseinheit 9, die eine leitfähige Struktur (Speisungselektrode) definiert und die mit einer HF-Schaltung 8 der Kommunikationsvorrichtung in Leitung verbunden ist, in einem Bereich gebildet, in dem die Strahlungselektrode 3 mit der hinteren Oberfläche der Platine 2 verbunden ist, wie es in 2A gezeigt ist. Da das verbundene Ende 3A der Strahlungselektrode 3 mit der hinteren Oberfläche der Platine 2 verbunden ist, ist das verbundene Ende 3A direkt mit der Signalleitungseinheit 9 verbunden, die eine leitfähige Struktur (Speisungselektrode) definiert, so dass die Strahlungselektrode 3 mit der HF-Schaltung 8 in Leitung verbunden ist. Das Bezugszeichen 13 in 2A bezeichnet eine Masseelektrode, bei der es sich um einen leitfähigen Abschnitt handelt, der an der hinteren Oberfläche der Platine 2 angeordnet ist. Auch kann die Speisungselektrode 9, die durch die leitfähige Struktur gebildet wird, als eine Verzweigungselektrode der Strahlungselektrode 3 betrachtet werden.
Wenn das Direktverbindungsverfahren gewählt wird, können die Strukturen, die in den 2B bis 2E gezeigt sind, anstelle der Struktur, die in 2A gezeigt ist, verwendet werden. Wie es in den 2B bis 2D gezeigt ist, kann die leitfähige Struktur als ein Teil der Strahlungs elektrode 3 gebildet sein, oder die Strahlungselektrode 3 kann direkt mit der HF-Schaltung 8 verbunden sein unter Verwendung der Signalleitungseinheit 9, die durch eine Koaxialleitung gebildet ist. Auch kann die Strahlungselektrode 3, wie es in 2E gezeigt ist, mit der HF-Schaltung 8 über die Signalleitungseinheit 9 verbunden sein, die durch einen Federanschlussstift oder ein anderes geeignetes Bauglied gebildet ist, wobei der Federanschlussstift an der Platine 2 befestigt ist.
Wenn das Direktverbindungsverfahren gewählt wird, ist die Position eines Verbindungspunktes P zwischen der Signalleitungseinheit 9 und der Strahlungselektrode 3 nicht beschränkt, wie es in den 2A bis 2E gezeigt ist. Das heißt, die Signalleitungseinheit 9 kann mit einer geeigneten Position der Strahlungselektrode 3 unter Berücksichtigung verschiedener Bedingungen, wie z. B. einer Schaltungsstruktur, die an der Platine 2 bereitgestellt ist, verbunden sein. Zum Beispiel ist die Signalleitungseinheit 9 direkt mit einem Abschnitt der Strahlungselektrode 3 verbunden, so dass die Impedanz dieses Abschnitts im Wesentlichen gleich der Impedanz zwischen dem Verbindungsabschnitt P der Strahlungselektrode 3 und der Signalleitungseinheit 9 und der HF-Schaltung 8 ist. In diesem Fall kann die Impedanz bei der Seite der Strahlungselektrode 3 derjenigen bei der Seite der HF-Schaltung 8 angepasst werden, und eine Anpassungsschaltung muss nicht bereitgestellt werden, und somit kann die Schaltungsstruktur vereinfacht werden.
Wenn andererseits das Verfahren eines kapazitiven Verbindens gewählt wird, wie es in den 3A bis 3E gezeigt ist, ist die Signalleitungseinheit 9, die zu der HF-Schaltung 8 geleitet ist, derart angeordnet, dass ein Zwischenraum zwischen der Signalleitungseinheit 9 und dem leerlaufenden Ende 3B der Strahlungselektrode 3 gebildet ist. Dementsprechend ist das leerlaufende Ende 3B der Strahlungselektrode 3 über eine Kapazität mit der Signalleitungseinheit 9 verbunden. Es gibt Bedingungen zum Reali sieren einer günstigen kapazitiven Kopplung der Signalleitungseinheit 9 und des leerlaufenden Endes 3B der Strahlungselektrode 3. Der Zwischenraum zwischen der Signalleitungseinheit 9 und dem leerlaufenden Ende 3B der Strahlungselektrode 3 und der Zuwendungsbereich der Signalleitungseinheit 9 und des leerlaufenden Endes 3B der Strahlungselektrode 3 sind angemessen gegeben, um die Bedingungen zu erfüllen. Ferner werden die Position und die Form der Signalleitungseinheit 9 basierend auf der Vorgabe durch Berücksichtigung der Position von Komponenten an der Platine 2 und der Verdrahtung einer Schaltungsstruktur bestimmt. In 3D ist eine Speisungselektrode, die durch eine leitfähige Struktur gebildet ist, an der vorderen Oberfläche der Platine 2 gebildet, wobei die Speisungselektrode als die Signalleitungseinheit 9 fungiert. Auch ist in 3E eine Speisungselektrode, die als die Signalleitungseinheit 9 dient, innerhalb der Platine 2 angeordnet.
Wenn die Strahlungselektrode 3 durch kapazitive Kopplung mit der Signalleitungseinheit 9 gekoppelt ist, kann ein Dielektrikum 10, das in den 3A bis 3E mit einer gestrichelten Linie angezeigt ist, zwischen der Signalleitungseinheit 9 und dem leerlaufenden Ende 3B der Strahlungselektrode 3 bereitgestellt sein. Durch ein Verändern der Permittivität des Dielektrikums 10 kann die Kapazität zwischen der Signalleitungseinheit 9 und dem leerlaufenden Ende 3B der Strahlungselektrode 3 verändert werden. Dementsprechend können durch eine Verwendung des Dielektrikums 10 die Signalleitungseinheit 9 usw. ohne weiteres so konzipiert werden, dass eine günstige kapazitive Kopplung zwischen der Signalleitungseinheit 9 und dem leerlaufenden Ende 3B der Strahlungselektrode 3 realisiert werden kann.
Wenn die Strahlungselektrode 3 gemäß einer Miniaturisierung der Kommunikationsvorrichtung (tragbares Telefon) miniaturisiert wird, wird die elektrische Länge der Strahlungselektrode 3, die eine Wirkung auf die Resonanzfrequenz der Strahlungselektrode 3 hat, verkürzt, oder die Kapazität zwischen der Strahlungselektrode 3 und Masse wird klein, und somit wird es schwierig, die Resonanzfrequenz der Strahlungselektrode 3 an eine gegebene Frequenz anzupassen. In diesem Fall wird ein Dielektrikum 4 zwischen zumindest dem leerlaufenden Ende 3B der Strahlungselektrode 3 und der vorderen Oberfläche der Platine 2 bereitgestellt, wie es in den 1A und 1C mit einer gestrichelten Linie angezeigt ist. Durch das Bereitstellen des Dielektrikums 4 zwischen der vorderen Oberfläche der Platine 2 und der Strahlungselektrode 3 wird die elektrische Länge der Strahlungselektrode 3 aufgrund der Permittivität des Dielektrikums 4 erhöht, und auch die Kapazität zwischen der Strahlungselektrode 3 (insbesondere dem leerlaufenden Ende 3B) und Masse wird gesteigert. Somit kann die Resonanzfrequenz der Strahlungselektrode 3 ohne weiteres an die gegebene Frequenz angepasst werden. In anderen Worten kann die Strahlungselektrode 3 durch das Bereitstellen des Dielektrikums 4 ohne weiteres miniaturisiert werden, während ermöglicht wird, dass die Strahlungselektrode 3 die gegebene Resonanzfrequenz aufweist.
Die Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist bevorzugt auf die im Vorhergehenden beschriebene Weise gebildet. Bei der Kommunikationsvorrichtung, die die Antenne 1 umfasst, kann eine Komponente (z. B. ein Lautsprecher 11) in einem Zwischenraum angeordnet sein, der durch die Strahlungselektrode 3 definiert ist, um den Zwischenraum wirksam zu verwenden.
Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, erstreckt sich die Strahlungselektrode 3 bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel von der hinteren Oberfläche zu der vorderen Oberfläche der Platine 2 durch ein Biegen um die Kante 2T der Platine 2, um eine schleifenartige Konfiguration zu bilden. Mit dieser schleifenartigen Anordnung der Strahlungselektrode 3 kann der Gewinn der Antenne gesteigert werden, und die Bandbreite kann ausgedehnt werden. Dies wurde durch ein Experiment, das von den Erfindern durchgeführt wurde, verifiziert.
Bei dem Experiment wurden die folgenden verschiedenen Muster vorbereitet: die λ/4-Typ-Antenne 1, die eine Konfiguration gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist, wie es in 5A gezeigt ist; eine λ/4-Typ-Antenne, die mit einer Strahlungselektrode 23 ausgestattet ist, die sich nicht zu der hinteren Oberfläche der Platine 2 erstreckt, wie es in 5B gezeigt ist; eine invertierte F-Antenne, wie es in 5C gezeigt ist; und eine Wendelantenne 25, wie es in 5D gezeigt ist. Für die Antenne 1 wurden drei Typen von Antennen vorbereitet: zwei Muster, bei denen der Abstand zwischen der hinteren Oberfläche der Platine 2 und der Strahlungselektrode 3 in der hinteren Oberfläche der Platine 2 etwa 2,5 mm bzw. etwa 5 mm beträgt, und ein Mehrresonanztypmuster (Abstand d ist 5 mm) gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, das im Folgenden beschrieben wird. Bei diesen Mustern beträgt jede der Längen La, Lb, Lc und Ld etwa 80 mm, und die Dicke D der Platine 2 beträgt etwa 1 mm. Bei den λ/4-Typ-Strahlungselektroden 3 und 23 und der invertierten F-Antenne 24 beträgt die Höhe H von der Platine 2 etwa 4 mm. Die invertierte F-Antenne 24 weist eine Größe von etwa 40 mm × etwa 30 mm auf. Bei der Wendelantenne 25 beträgt die Länge Lh eines Abschnitts, der aus der Platine 2 hervorragt, etwa 30 mm. Die Wendelantenne 25 ist durch ein Wickeln eines Kupferdrahts eines Durchmessers ⌀ von 0,8 mm gebildet, so dass der Außendurchmesser etwa 7,6 mm beträgt.
Diese Muster wurden hinsichtlich eines Strukturmittelungsgewinns (PAG) ausgewertet. Wie es in 4B gezeigt ist, wurde die Antenne 1, die derart positioniert ist, dass die Vorderseite der Platine 2 außen positioniert ist, um eine Drehachse O, die zur Masse vertikal ist, gedreht, um einen Gewinn für eine horizontal polarisierte Welle und eine vertikal polarisierte Welle in jedem von vorbestimmten Winkeln zu messen. Dann wurde das Messergebnis gemittelt. In diesem Fall wurde der PAG durch ein Subtrahieren von 9 dB von dem mittleren Gewinn für die horizontal polarisierte Welle und ein Addieren des Ergebnisses zu der vertikal polarisierten Welle berechnet.
Das Ergebnis ist in 4A gezeigt. In 4A ist ein Muster A die Antenne 1, bei der kein Abstand d existiert, d. h. die Strahlungselektrode erstreckt sich nicht zu der hinteren Oberfläche der Platine (siehe 5B); ein Muster B ist die Antenne, bei der der Abstand d etwa 2,5 mm beträgt (siehe 5A); ein Muster C ist die Antenne, bei der der Abstand d etwa 5 mm beträgt; ein Muster D ist die Mehrresonanztypantenne, bei der der Abstand d etwa 5 mm beträgt; ein Muster E ist die invertierte F-Antenne 24 (siehe 5C); und ein Muster F ist die Wendelantenne 25 (siehe 5D).
Wie es in 4A ersichtlich ist, ist der Gewinn der λ/4-Typ-Antennen (Muster A bis D) viel höher als derjenige der invertierten F-Antenne 24 (Muster E) und der Wendelantenne 25 (Muster F). Ferner ist bei den λ/4-Typ-Antennen untereinander der Gewinn der Antennen, die den Abstand d aufweisen (Muster B, C und D), höher als derjenige der Antenne ohne den Abstand d (Muster A). Wie es in dem Ergebnis des Experiments gezeigt ist, kann der Gewinn der Antenne durch ein Bilden der Antenne auf die in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebene Weise wirksam verbessert werden.
Auch haben die Erfinder ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Abstand d und der Bandbreite bei den λ/4-Typ-Antennen (Muster A bis D) untersucht. Das Ergebnis ist in 6 gezeigt. Wie es in dem Ergebnis gezeigt ist, kann die Bandbreite der Antenne bei den λ/4-Typ-Antennen ausgedehnt werden, wenn der Abstand d erhöht wird. Der Grund hierfür liegt im Folgenden.
Eine Bandbreite hängt von dem Volumen ab, das durch die Strahlungselektrode und die Platine definiert wird (im Folgenden als elektrisches Volumen bezeichnet), und die Bandbreite nimmt zu, wenn das elektrische Volumen zunimmt. Durch ein Erzeugen des Abstands d wird ein elektrisches Volumen Vb bei der hinteren Oberfläche der Platine 2 zusätzlich zu einem elektrischen Volumen Va bei der vorderen Oberfläche der Platine 2 erzeugt, wie es in 8 gezeigt ist. Deshalb nimmt das elektrische Gesamtvolumen um das elektrische Volumen Vb zu, und somit wird die Bandbreite ausgedehnt.
Ferner haben die Erfinder ein Experiment zum Herausfinden des PAG der Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und einer λ/2-Typ-Peitschenantenne durchgeführt. Das Ergebnis ist in 7A gezeigt. In 7A entspricht eine durchgezogene Linie a der Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels, und eine durchgezogene Linie b entspricht der λ/2-Typ-Peitschenantenne. Wie es in 7A gezeigt ist, ist der Gewinn der Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels höher als derjenige der λ/2-Typ-Peitschenantenne. Die λ/2-Typ-Peitschenantenne, die bei diesem Experiment verwendet wurde, weist eine Konfiguration auf, die in 7B gezeigt ist, bei der die Platine 2 eine Länge L_β von etwa 110 mm, eine Breite W von etwa 35 mm und eine Dicke von etwa 1 mm aufweist. Auch beträgt die Antennenlänge L_α der Peitschenantenne 26 etwa 100 mm, und der Durchmesser ⌀ beträgt etwa 1,25 mm. Das Bezugszeichen 27 in 7B bezeichnet eine Anpassungsschaltung.
Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, kann bei der Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ein höherer Gewinn und eine breitere Bandbreite verglichen mit anderen Typen von Antennen, wie z. B. einer λ/2-Typ-Antenne und einer invertierten F-Antenne, realisiert werden. Außerdem kann, wie im Vorhergehenden beschrieben, die elektrische Länge der Strahlungselektrode 3 ohne ein Ergreifen spezieller Maßnahmen, z. B. ohne ein Verändern der Form der Strahlungselektrode 3, erhöht werden. Deshalb können die Größe und Dicke der Strahlungselektrode 3 reduziert werden, während die Resonanzfrequenz bei der gegebenen Frequenz gehalten wird.
Außerdem kann bei der Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels eine Verschlechterung der Antennencharakteristik, die verursacht werden kann, wenn sich der Kopf einer Person der Antenne nähert, ohne weiteres unterdrückt werden. Während das tragbare Telefon verwendet wird, kann sich z. B. der Kopf 28 einer Person, der als Masse betrachtet wird, bezüglich des tragbaren Telefons in einer perspektivischen Richtung bewegen, wie es in 9 gezeigt ist. Wie bei der Wendelantenne 25, die in 10B gezeigt ist, und der invertierten F-Antenne 24, die in 10C gezeigt ist, ist, wenn elektrische Felder E_f und E_b durch ein Verwenden der Platine 2 sowie der Antenne erzeugt werden, die Verteilung des elektrischen Feldes E_b in dem hinteren Abschnitt (dem Abschnitt, der mit der Flüssigkristallanzeige 6 ausgestattet ist) der Platine 2 die gleiche wie die Verteilung des elektrischen Feldes E_f in dem vorderen Abschnitt der Platine 2. In diesem Zustand hat, wenn sich der Kopf 28 einer Person der Antenne nähert, dies eine Wirkung auf das elektrische Feld E_b in dem hinteren Abschnitt der Platine 2, und somit wird die Antennencharakteristik verschlechtert.
Andererseits definiert bei der Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie es in 10A gezeigt ist, die Umgebung des leerlaufenden Endes 3B der Strahlungselektrode 3 eine Maximales-Elektrisches-Feld-Region E, und die Umgebung des verbundenen Endes 3A der Strahlungselektrode 3 definiert eine Maximales-Magnetfeld-Region M. Bei dieser Konfiguration wird die Abhängigkeit von Strahlung von der Platine 2 bezüglich der invertierten F-Antenne 24 und der Wendelantenne 25 unterdrückt, und Funkwellen werden von der Strahlungselektrode 3 mit einer hohen Rate ausgestrahlt. Bei der Antenne 1 kann die Verteilung des elektrischen Feldes in dem hinteren Abschnitt der Platine 2 verglichen mit dem vorderen Abschnitt derselben erheblich unterdrückt werden. Dies ist bei einem Graphen in 10D zu sehen, wobei der Graph die Richtwirkung zeigt, die durch das Experiment erhalten wird. In 10D entspricht eine durchgezogene Linie a der Antenne 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, eine lang-kurz-gestrichelte Linie b entspricht der Wendelantenne 25, und eine gestrichelte Linie c entspricht der invertierten F-Antenne 24. Auch wurde ein F/B-Verhältnis, d. h. das Verhältnis des Gewinns in dem hinteren Abschnitt zu dem Gewinn in dem vorderen Abschnitt, berechnet. Das F/B-Verhältnis der invertierten F-Antenne 24 beträgt etwa 0,5 dB, und das F/B-Verhältnis der Wendelantenne 25 beträgt etwa 0 dB. Andererseits beträgt das F/B-Verhältnis der Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels etwa 2,5 dB. Wie es aus dem Ergebnis ersichtlich ist, kann die Verteilung des elektrischen Feldes in dem hinteren Abschnitt der Platine 2 unterdrückt werden, um viel kleiner als der vordere Abschnitt derselben bei der Antenne 1 zu sein. Auf diese Weise kann die im Vorhergehenden beschriebene Tendenz in einem Richtungsgewinn eines Fernfelds gesehen werden.
Bei der Antenne 1 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist die Wirkung des elektrischen Feldes E_b in dem hinteren Abschnitt der Platine 2 auf die Antennencharakteristik viel kleiner als die Wirkung des elektrischen Feldes E_f in dem vorderen Abschnitt der Platine 2 auf die Antennencharakteristik, aufgrund der im Vorhergehenden beschriebenen Verteilung des elektrischen Feldes. Deshalb kann, selbst wenn der Kopf 28 der Person sich dem hinteren Abschnitt der Platine 2 nähert und das elektrische Feld E_b in dem hinteren Abschnitt der Platine 2 beeinflusst wird, eine negative Wirkung auf die Antennencharakteristik aufgrund der Näherung des Kopfes 28 der Person verhindert werden, und somit wird eine Verschlechterung der Antennencharakteristik zuverlässig verhindert.
Anschließend wird ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Elemente, bei denen es sich um dieselben wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf die entsprechende Bezeichnung wird verzichtet.
Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Strahlungselektrode 3 eine Mehrzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen, wie es in den 11A bis 11C und den 12A und 12B gezeigt ist. Die Konfiguration der Antenne ist fast die gleiche wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, mit Ausnahme der Strahlungselektrode 3.
Diese Strahlungselektrodenverzweigungen 3 sind bevorzugt schleifenförmig und sind um die Kante 2T der Platine 2 gebogen wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die Strahlungselektrodenverzweigungen 3 weisen ein gemeinsames verbundenes Ende 3B auf, und die anderen Abschnitte der Strahlungselektrodenverzweigungen 3 sind mit einem Zwischenraum dazwischen angeordnet. In anderen Worten werden die Strahlungselektrodenverzweigungen 3 durch ein Verzweigen einer Strahlungselektrode an einem Basisabschnitt derselben gebildet, wobei der Basisabschnitt das verbundene Ende 3B ist.
Ein Verbindungspunkt (Verzweigungspunkt) der Strahlungselektrodenverzweigungen 3 kann an einem Abschnitt X in dem vorderen Abschnitt der Platine 2 positioniert sein, wie es in 11A gezeigt ist. Alternativ dazu kann der Verbindungspunkt an einem Abschnitt Y positioniert sein, der der Kante 2T mit einem Zwischenraum dazwischen zugewandt ist, wie es in 11B gezeigt ist, oder kann an einem Abschnitt Z in dem hinteren Abschnitt der Platine 2 positioniert sein, wie es in 11C gezeigt ist. Auf diese Weise kann der Verbindungspunkt (Verzweigungspunkt) der Strahlungselektrodenverzweigungen 3 durch ein Berücksichtigen z. B. der gegebenen Resonanzfrequenz der Strahlungselektrodenverzweigungen 3 angemessen gegeben werden.
Auch ist die Anzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen 3 nicht auf zwei beschränkt. Wie es in den 12A und 12B gezeigt ist, können drei oder mehr Strahlungselektrodenverzweigungen 3 bereitgestellt sein.
Ferner können alle Strahlungselektrodenverzweigungen 3 mit der Signalleitungseinheit 9 direkt oder indirekt über eine Kapazität verbunden sein. Alternativ dazu kann zumindest eine der Strahlungselektrodenverzweigungen 3 mit der Signalleitungseinheit 9 direkt oder indirekt über eine Kapazität verbunden sein, so dass die Strahlungselektrodenverzweigung als eine Speisungsstrahlungselektrode fungiert. In diesem Fall sind die anderen ein oder mehr Strahlungselektrodenverzweigungen 3 nicht mit der Signalleitungseinheit 9 verbunden, sondern fungieren als eine passive Strahlungselektrode, die mit der Speisungsstrahlungselektrode durch elektromagnetische Kopplung gekoppelt ist, um einen Mehrresonanzzustand zu erzeugen.
Zum Beispiel zeigt 13A ein Beispiel einer Konfiguration, bei der Strahlungselektrodenverzweigungen 3a und 3b mit einer Signalleitungseinheit 9 über eine Kapazität verbunden sind. Bei diesem Beispiel ist eine Signalleitungseinheit 9 für die Mehrzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen 3 bereitgestellt. Alternativ dazu kann eine Signalleitungseinheit 9 für jede der Strahlungselektrodenverzweigungen 3 in einer Eins-zu-Eins-Beziehung bereitgestellt sein.
13B zeigt ein Beispiel, bei dem sowohl eine Speisungsstrahlungselektrode als auch eine passive Strahlungselektrode bereitgestellt sind. In 13B ist die Strahlungselektrodenverzweigung 3b mit der Signalleitungseinheit 9 über eine Kapazität verbunden, um als eine Speisungsstrahlungselektrode zu fungieren, und die Strahlungselektrodenverzweigung 3a ist eine passive Strahlungselektrode, die nicht mit der Signalleitungseinheit 9 verbunden ist. Auf diese Weise kann durch ein Erzeugen eines Mehrresonanzzustands durch ein Bilden der Speisungsstrahlungselektrode und der passiven Strahlungselektrode der Antennengewinn weiter erhöht werden, und die Bandbreite kann ausgedehnt werden, wie es in dem Experimentergebnis gezeigt ist, das in den 4A und 6 gezeigt ist (siehe Muster D).
Ferner kann, wie es in den 12A und 12B gezeigt ist, die effektive Länge der Strahlungselektrodenverzweigungen 3a und 3d sich von derjenigen der Strahlungselektrodenverzweigungen 3b und 3c unterscheiden, so dass die Strahlungselektrodenverzweigungen 3a bis 3d unterschiedliche Resonanzfrequenzbänder aufweisen. Auf diese Weise kann die Antenne 1 durch ein Bilden der Mehrzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen 3 eine Funkkommunikation in einer Mehrzahl von Frequenzbändern durchführen.
Ferner kann, wie es in 14 gezeigt ist, wenn eine Mehrzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen 3 (3a und 3b) bereitgestellt ist, ein Dielektrikum 14 zwischen den Strahlungselektrodenverzweigungen 3 (3a und 3b) bereitgestellt sein. Wenn z. B. eine der zwei benachbarten Strahlungselektrodenverzweigungen 3 eine Speisungsstrahlungselektrode definiert, und die andere Strahlungselektrodenverzweigung 3 eine passive Strahlungselektrode definiert, um einen Mehrresonanzzustand zu erzeugen, muss der Pegel der elektromagnetischen Kopplung zwischen den Strahlungselektrodenverzweigungen 3 (3a und 3b) eingestellt werden, um einen günstigen Mehrresonanzzustand zu realisieren. In diesem Fall kann die elektromagnetische Kopplung zwischen den Strahlungselektrodenverzweigungen 3 (3a und 3b) durch das Bereitstellen des Dielektrikums 14 zwischen den Strahlungselektrodenverzweigungen 3 (3a und 3b) und ein angemessenes Einstellen der Permittivität des Dielektrikums 14 ohne weiteres eingestellt werden.
Dementsprechend kann ein günstiger Mehrresonanzzustand realisiert werden, so dass der Antennengewinn erhöht werden kann und die Bandbreite ausgedehnt werden kann.
Anschließend wird ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Elemente, bei denen es sich um die gleichen wie bei dem ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf die entsprechende Beschreibung wird verzichtet.
Bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu der Konfiguration des ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels ein Schlitz 15 in der Strahlungselektrode 3 bereitgestellt, wobei sich der Schlitz 15 in der Richtung erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in der sich die Strahlungselektrode 3 von dem verbundenen Ende 3A zu dem leerlaufenden Ende 3B erstreckt, wie es in Abwicklungsansichten in den 15A und 15B gezeigt ist.
Durch das Bilden des Schlitzes 15 macht ein Strom, der durch die Strahlungselektrode 3 fließt, einen Umweg um den Schlitz 15, und somit kann die elektrische Länge der Strahlungselektrode 3 gesteigert werden. Bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Schlitz 15 in einem Abschnitt bereitgestellt, in dem eine Magnetfeldstärke in der Strahlungselektrode 3 maximiert ist (ein Abschnitt Z bei der Rückseite der Platine 2, wie es in 15B gezeigt ist), oder in einem Abschnitt in der Nähe desselben (z. B. ein Abschnitt Y, der der Kante 2T der Platine 2 zugewandt ist, wie es in 15A gezeigt ist). Durch das Bereitstellen des Schlitzes 15 in einem Abschnitt, in dem eine Magnetfeldstärke in der Strahlungselektrode 3 maximiert ist, oder in der Nähe desselben, kann die Wirkung einer erhöhten elektrischen Länge der Strahlungselektrode 3 weiter verbessert werden. Dementsprechend kann eine kompakte und dünne Strahlungselektrode 3, die die gegebene Resonanzfrequenz aufweist, ohne weiteres erhalten werden.
Die Anzahl von Schlitzen 15 ist nicht auf einen beschränkt, sondern es kann eine Mehrzahl von Schlitzen 15 bereitgestellt sein, wie es in 15C gezeigt ist.
Anschließend wird ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Elemente, bei denen es sich um die gleichen wie bei dem ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf die entsprechende Beschreibung wird verzichtet.
Bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Strahlungselektrode 17 in einem Zwischenraum bereitgestellt, der durch die Strahlungselektrode 3 und die Platine 2 definiert ist, wie es in einer Seitenansicht in 16 gezeigt ist. Die andere Konfiguration ist fast die gleiche wie bei dem ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Bei der Strahlungselektrode 17 kann es sich um einen λ/4-Typ oder einen λ/2-Typ handeln. Hier ist die Konfiguration der Strahlungselektrode 17 nicht beschränkt.
Bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Zwischenraum zwischen der dünnen Strahlungselektrode 3 und der Strahlungselektrode 17 sehr klein, und somit sind die Strahlungselektroden 3 und 17 miteinander gekoppelt, so dass sie einer gegenseitigen Beeinflussung unterliegen. In diesem Fall ist die Kopplung zwischen den Strahlungselektroden 3 und 17 bevorzugt so eingestellt, dass die Strahlungselektroden 3 und 17 günstig in Resonanz sind. Um die Kopplung zwischen den Strahlungselektroden 3 und 17 einzustellen, kann ein Dielektrikum 18 zwischen den Strahlungselektroden 3 und 17 bereitgestellt sein, wie es mit einer gestrichelten Linie in 16 angezeigt ist.
Anschließend wird ein fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Das fünfte bevorzugte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Kommunikationsvorrichtung, bei der es sich um ein tragbares Telefon handelt. Ein Merkmal des fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels ist, dass eine beliebige der Antennen 1 des ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in die Kommunikationsvorrichtung eingegliedert ist. Bei dem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Antenne 1 nicht beschrieben, da dieselbe im Vorhergehenden beschrieben wurde. Die anderen Elemente der Kommunikationsvorrichtung außer der Antenne 1 können auf eine beliebige Weise konfiguriert sein, und auf die Beschreibung derselben wird verzichtet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das erste bis fünfte bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt, und andere verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele können realisiert werden. Zum Beispiel sind in 14 zwei Strahlungselektrodenverzweigungen 3a und 3b bereitgestellt, und das Dielektrikum 14 ist zwischen den Strahlungselektrodenverzweigungen 3a und 3b bereitgestellt. Alternativ dazu können, wenn drei oder mehr Strahlungselektrodenverzweigungen 3 gebildet sind, Dielektrika zwischen jeweiligen benachbarten Strahlungselektrodenverzweigungen bereitgestellt sein, oder ein Dielektrikum kann nur zwischen ausgewählten Strahlungselektrodenverzweigungen bereitgestellt sein.
Bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Strahlungselektrode 17 in dem Zwischenraum zwischen der Platine 2 und der Strahlungselektrode 3 bereitgestellt. Die Strahlungselektrode 17 kann an der vorderen Oberfläche der Platine 2 oder innerhalb der Platine 2 gebildet sein. Auf diese Weise können, wenn die Strahlungselektrode 17 an der vorderen Oberfläche der Platine 2 oder innerhalb der Platine 2 bereitgestellt ist, die Strahlungselektrode 17 und die Platine 2 durch Verwenden einer Formtechnik einstückig gebildet werden.
Ferner ist die Antenne 1 bei dem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel in ein tragbares Telefon eingegliedert. Alternativ dazu kann die Antenne von verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in einer beliebigen anderen Kommunikationsvorrichtung als dem tragbaren Telefon bereitgestellt sein.
Gemäß verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist ein Ende der Strahlungselektrode mit dem leitfähigen Abschnitt an der vorderen Oberfläche oder der hinteren Oberfläche der Platine verbunden. Die Strahlungselektrode erstreckt sich von dem leitfähigen Abschnitt ausgehend von dem verbundenen Ende nach außen, ist um die Kante der Platine gebogen, um eine schleifenförmige Konfiguration zu bilden, und erstreckt sich zu der Seite gegenüber der Seite des Ausgangspunkts. Das andere Ende der Strahlungselektrode ist über der Oberfläche der Platine mit einem Zwischenraum dazwischen positioniert, um ein leerlaufendes Ende zu definieren.
Die Strahlungselektrode erstreckt sich von einer Seite zu der anderen Seite der Platine. Deshalb ist die elektrische Länge der Strahlungselektrode verglichen mit dem Fall, bei dem die Strahlungselektrode bei nur einer Seite der Platine gebildet ist, länger. Dementsprechend kann die Strahlungselektrode (Antennenstruktur) miniaturisiert werden, und die Dicke der Antenne kann durch ein Verringern des Abstands von der Oberfläche der Platine und der Strahlungselektrode verringert werden, während ermöglicht wird, dass die Strahlungselektrode die gegebene Resonanzfrequenz aufweist.
Auch wird ein elektrisches Volumen, das eine Wirkung auf die Bandbreite und den Gewinn der Strahlungselektrode aufweist, durch ein Erstrecken der Strahlungselektrode von einer Seite zu der anderen Seite der Platine erhöht. Dem entsprechend kann der Gewinn erhöht werden, und die Bandbreite kann ausgedehnt werden.
Ferner kann, da sich die Strahlungselektrode von einer Seite zu der anderen Seite der Platine erstreckt, der Abstand zwischen der Maximales-Magnetfeld-Region und der Maximales-Elektrisches-Feld-Region erhöht werden. Auch kann, da der Abstand zwischen der Maximales-Elektrisches-Feld-Region und dem Kopf der Person erhöht werden kann, eine Verschlechterung der Leistung praktisch verhindert werden, und somit kann eine Antenne realisiert werden, die eine günstige Charakteristik aufweist.
Die Antenne verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann die im Vorhergehenden beschriebenen günstigen Effekte durch ein Verwenden eines beliebigen eines Direktverbindungsverfahrens, bei dem die Strahlungselektrode direkt mit der Signalleitungseinheit verbunden ist, die eine Speisungselektrode definiert, und eines Verfahrens eines kapazitiven Verbindens, bei dem die Strahlungselektrode mit der Signalleitungseinheit (z. B. Speisungselektrode) über eine Kapazität verbunden ist, realisieren. Wenn die Signalleitungseinheit mit der Strahlungselektrode über eine Kapazität verbunden ist, kann auf eine Anpassungsschaltung zum Anpassen der Signalleitungseinheitsseite und der Strahlungselektrodenseite verzichtet werden. Ferner ist, wenn das Direktverbindungsverfahren gewählt wird, der Abschnitt der Strahlungselektrode, der direkt mit der Signalleitungseinheit verbunden ist, nicht begrenzt. Dementsprechend kann durch ein Verbinden der Signalleitungseinheit und der Strahlungselektrode, so dass an dem Verbindungsabschnitt der Signalleitungseinheit und der Strahlungselektrode die Impedanz bei der Signalleitungseinheitsseite im Wesentlichen gleich der Impedanz bei der Strahlungselektrodenseite ist, auf die Anpassungsschaltung verzichtet werden, und somit kann die Schaltungsstruktur vereinfacht werden.
Auch kann, wenn eine Mehrzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen bereitgestellt ist, durch ein Erzeugen eines Mehrresonanzzustands durch ein Verwenden der Mehrzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen der Gewinn weiter erhöht werden, und die Bandbreite kann weiter ausgedehnt werden. Außerdem kann, wenn die Mehrzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen unterschiedliche Resonanzfrequenzbänder aufweisen, die Antennenstruktur zum Durchführen einer Kommunikation in einer Mehrzahl von Frequenzbändern erhalten werden. Auf diese Weise kann durch ein Bereitstellen der Mehrzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen eine Antennenstruktur zum einfachen Erfüllen verschiedener Notwendigkeiten erhalten werden.
Wenn ein Dielektrikum zwischen zumindest einem Paar von benachbarten Strahlungselektrodenverzweigungen bereitgestellt ist, kann die elektromagnetische Kopplung zwischen den benachbarten Strahlungselektrodenverzweigungen einfach eingestellt werden, und jede der Strahlungselektrodenverzweigungen kann einen günstigen Resonanzzustand erhalten. Dementsprechend wird eine Zuverlässigkeit der Kommunikation in hohem Maße verbessert.
Durch ein Bereitstellen eines Schlitzes in der Strahlungselektrode kann die elektrische Länge der Strahlungselektrode ohne ein Erhöhen der effektiven Länge der Strahlungselektrode erhöht werden. Dementsprechend können die Größe und Dicke der Antenne weiter verringert werden.
Auch kann, wenn ein Dielektrikum zwischen zumindest dem leerlaufenden Ende der Strahlungselektrode und der Platine bereitgestellt ist, die elektrische Länge der Strahlungselektrode erhöht werden. Dementsprechend können die Größe und Dicke der Antenne weiter verringert werden.
Wenn unterschiedliche Strahlungselektrodenverzweigungen übereinander mit einem Zwischenraum dazwischen angeordnet werden, kann eine Antenne, die mit einer Mehrzahl von Frequenzbändern konform ist, in einem reduzierten Raum bereitgestellt werden. Ferner kann durch ein Bereitstellen eines Dielektrikums zwischen den Strahlungselektrodenverzweigungen die Kopplungsbeziehung zwischen den Strahlungselektrodenverzweigungen ohne weiteres eingestellt werden, und somit kann die Antennenstruktur ohne weiteres entworfen werden.
Durch ein Verwenden der kompakten und dünnen Antenne verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können die Größe und Dicke einer Kommunikationsvorrichtung ohne weiteres verringert werden. Auch wird bei der Kommunikationsvorrichtung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine Kommunikationszuverlässigkeit in hohem Maße durch eine breitere Bandbreite, einen gesteigerten Gewinn und eine Wirkung eines Unterdrückens einer Verschlechterung der Antennencharakteristik verbessert, wobei die Verschlechterung durch die Näherung eines Objekts verursacht wird.
Ferner kann durch ein Bereitstellen einer Komponente der Kommunikationsvorrichtung in einem Zwischenraum, der durch die Strahlungselektrode definiert ist, verschwendeter Raum verringert werden, und die Kommunikationsvorrichtung kann miniaturisiert werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung durch eine Veranschaulichung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden ist, können verschiedene Modifizierungen und Veränderungen vorgenommen werden, ohne von der Wesensart der Erfindung abzuweichen.

Claims

Eine Antennenstruktur, die folgende Merkmale aufweist: eine Platine (2), an der elektronische Komponenten befestigt sind; einen leitfähigen Abschnitt, der an zumindest einer von einer vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche der Platine (2) angeordnet ist; und eine Strahlungselektrode (3) zum Durchführen einer Antennenoperation; wobei ein Ende (3A) der Strahlungselektrode (3) mit dem leitfähigen Abschnitt verbunden ist, die Strahlungselektrode (3) sich von dem leitfähigen Abschnitt ausgehend von dem verbundenen Ende (3A) nach außen erstreckt, um eine Kante (2T) der Platine (2) gebogen ist, um eine schleifenförmige Konfiguration zu bilden, und sich zu einer Seite gegenüber der Seite eines Ausgangspunkts derselben derart erstreckt, dass ein Zwischenraum zwischen der Strahlungselektrode (3) und der Platine (2) bereitgestellt ist, und das andere Ende (3B) der Strahlungselektrode (3) mit einem Abstand von dem leitfähigen Abschnitt der Platine (2) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kapazität zwischen dem anderen Ende (3B) der Strahlungselektrode (3) und dem leitfähigen Abschnitt der Platine (2) gebildet ist, so dass das andere Ende als ein leerlaufendes Ende fungiert, und der Zwischenraum ein Volumen (Va, Vb) zwischen der Strahlungselektrode (3) und der Platine (2) an beiden Seiten der Platine (2) definiert.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, die ferner eine Speisungselektrode (9) aufweist, die eine Verzweigung der Strahlungselektrode (3) ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, die ferner eine Speisungselektrode (9) aufweist, die mit einem Zwischenraum (7) zwischen der Speisungselektrode (9) und dem leerlaufenden Ende (3B) der Strahlungselektrode (3) positioniert ist und die mit dem leerlaufenden Ende (3B) durch eine kapazitive Kopplung gekoppelt ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der die Strahlungselektrode (3) eine Mehrzahl von Strahlungselektrodenverzweigungen umfasst, die einen gemeinsamen Basisabschnitt aufweisen, der mit der Platine (2) verbunden ist, und die Strahlungselektrodenverzweigungen angeordnet sind, um einen Zwischenraum dazwischen aufzuweisen.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 4, bei der ein dielektrisches Bauglied zwischen zumindest einem Paar der benachbarten Strahlungselektrodenverzweigungen bereitgestellt ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der ein Schlitz (15) in der Strahlungselektrode (3) gebildet ist, wobei der Schlitz (15) sich in einer Richtung erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in der sich die Strahlungselektrode (3) von dem einen Ende (3A) zu dem anderen Ende (3B) erstreckt.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der ein dielektrisches Bauglied (4) zwischen zumindest dem leerlaufenden Ende (3B) der Strahlungselektrode (3) und einer Oberfläche der Platine (2) bereitgestellt ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der eine weitere Strahlungselektrode einstückig an der Oberfläche der Platine (2) oder innerhalb der Platine (2) bereitgestellt ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 8, bei der ein dielektrisches Bauglied zwischen der Strahlungselektrode (3) und der weiteren Strahlungselektrode bereitgestellt ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 3, bei der die Speisungselektrode (9) an einer Oberfläche der Platine (2) oder innerhalb der Platine (2) angeordnet ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der die Strahlungselektrode (9) eine von einer λ/4-Typ-Strahlungselektrode und einer λ/2-Typ-Strahlungselektrode (3) ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der der leitfähige Abschnitt einen Abschnitt der Strahlungselektrode (3) umfasst.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der der leitfähige Abschnitt eine Koaxialleitung umfasst.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der der leitfähige Abschnitt einen Federanschlussstift umfasst, der an der Platine (2) befestigt ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der die Strahlungselektrode (3) direkt mit dem leitfähigen Ab schnitt verbunden ist, der eine Speisungselektrode (9) definiert.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der die Strahlungselektrode (3) mit dem leitfähigen Abschnitt über eine Kapazität verbunden ist.
Die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1, bei der die Strahlungselektrode (3) sich von einer Seite zu der anderen Seite der Platine (2) erstreckt.
Eine Kommunikationsvorrichtung, die die Antennenstruktur gemäß Anspruch 1 aufweist, wobei eine Komponente in einem Zwischenraum bereitgestellt ist, der durch die Strahlungselektrode (3) definiert ist.
Die Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Kommunikationsvorrichtung ein tragbares Telefon ist.