TWI343671B - - Google Patents

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TWI343671B
TWI343671B TW093140610A TW93140610A TWI343671B TW I343671 B TWI343671 B TW I343671B TW 093140610 A TW093140610 A TW 093140610A TW 93140610 A TW93140610 A TW 93140610A TW I343671 B TWI343671 B TW I343671B
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antenna
conductor
substrate
conductor pattern
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Akihiro Bungo
Takao Yokoshima
Shinsuke Yukimoto
Toshiaki Edamatsu
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Mitsubishi Materials Corp
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Priority claimed from JP2004252435A external-priority patent/JP2006074176A/ja
Priority claimed from JP2004302924A external-priority patent/JP4089680B2/ja
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Description

1343671 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關行動電話機等之移動體通信用無線機器 與特定小電力無線，微弱無線等之無線機器上所用之天線 裝置以及具備該天線裝置之通信機器。 【先前技術】 通常線狀天線是利用對接地導板配置有天線動作波長 之1/4長度之金屬單元（wire element )之單極天線（ monopole antenna)。但是爲了小型化、縮短該單極天線 開發了在中途折曲成逆L型之天線做爲線狀天線》 但是’因爲該逆L型天線以與接地導板平行之天線單 元（antenna element)之水平部分之長度所決定之電抗（ reactance)部之電容値變大，因此不易對50Ω之供電線取 得匹配（matching )。因此，爲取得天線單元與50 Ω之 供電線之匹配而創造了逆F型天線。該逆F型天線係在設置 於天線單元之中途之供電點附近設置用於連接接地導板與 輻射元件之短截線（stub )者，藉此可以容易消除電抗部 所引起之電容性並取得與5 0 Ω之供電線之匹配（參照非 專利文獻1 )。 另外’例如在行動電話等之通信機器中，有在框體內 部配置通信控制電路’而且在由框體凸出設置之天線收容 部內部配置有天線裝置者。 惟在現在用於對應多頻帶（multiband)之行動電話機 -5- 1343671 已普遍，其所用之內裝天線裝置也被要求可對應多頻特性 。一般普遍者爲符合歐洲之900MHz波段之GSM ( global system forMoblie communication)與 1.8GHz波段之 DCS ( Digital Cellular System)之雙頻帶行動電話，以及可以倂 用美國之 800MHz波段之 AMPS ( AdvancedMobile phone service )與 1.9GHz波段之 PCS ( Personal communication services )之雙頻帶行動電話機。用於對應該等雙頻帶之 行動電話之內裝天線裝置多使用改良過之板狀逆F天線或 逆F天線。 先前，已被提案之此種天線裝置係在板狀逆F天線之 平板上之輻射板形成開縫，並將第1輻射板與第2輻射板分 離，俾波長分別可以與其路徑長度之約1 /4相等之頻率共 '振之構造（參照專利文獻1 )。 此外，有人提出在導體平面上之逆F天線附近配置非 激磁電極，以產生奇數模（oddMode )與偶數模’俾使波 • 長分別成爲輻射導體之1 Μ之頻率共振之構造之天線裝置 (參照專利文獻2 )。 另外，有人提出利用線狀之第1逆[天線單元（ antenna element)與第2逆L天線單元以兩個不同之頻率共 振之構造之天線裝置（參照專利文獻3 ) °該天線裝置之 輻射導體之長度必須爲共振頻率之1/8至3/8左右。 再者，在天線裝置之天線元件之大小與天線特性之間 存在著下面式1之關係（參照非專利文獻2 )。 (天線之電性體積）/ (頻帶）x(增益）x(效率）=常數 -6- ⑧ 1343671 値……(1 ) 在該式1中，常數値係依據天線之種類而決定之値。 [專利文獻I] 特開平1 0-93 3 3 2號公報（圖2 ) [專利文獻2] 特開平9-3 2 66 3 2號公報（圖2 ) [專利文獻3] 特開2002- 1 8 5 23 8號公報（圖2 ) [非專利文獻1] 藤本京平著，「圖解移動通信用天 線系統」，總合電子出版，1 996年10月，p.l 18至1 19> [非專利文獻2] 新井宏之著，「新天線工學」，總 合電子出版，1 996年9月，p.108至108» 【發明內容】 但是，由於先前之逆F型天線中，與接地導板平行之 天線單元之水平部分之長度僅需天線動作波長之約1 /4， 因此，在使用430MHz頻帶之特定小電力無線電或315MHz 附近之頻率之微弱無線電分別需要170mm與240mm之長度 。因此，在頻率較低之頻帶中，不易使用於實用之無線機 器之內裝型天線裝置上》 另外，上述之先前天線裝置有例如使其對應800MHz 頻帶之頻率低之頻帶時，天線裝置有變大之問題。例如， 使其對應800MHz頻帶之低頻率頻帶時，天線裝置有變大 之問題。 此外，上述式1表示若小型化相同形狀之天線裝置， 天線裝置之頻帶會減少，輻射效率會減少。因此，例如在 曰本之800MHz頻帶之行動電話機採用傳送與接收不相同 1343671 之頻帶（fr e q u e n c y b a n d )之 F D D ( F r e q u e n c y d i v i s i ο η duplex )方式，因此不易實現涵蓋收發信頻帶之小型內裝 天線。 再者，上述之先前天線裝置因爲將兩個輸入元件配置 成直線狀，因此若收容於天線收容部，會突出於框體內部 >而有發生通信控制電路之配置之限制以及空間係數（ space factor)不良之問題。 • 本發明係鑑及上述問題而完成者，其目的在提供一種 天線裝置，其縱使在例如400MHz頻帶之頻率較低之頻帶 中也可以小型化。 另外，本發明之目的在提供一種具有兩個共振頻率之 ‘· 小型天線裝置。 此外，本發明之目的在提供一種具備具有兩個共振頻 率之小型天線裝置，且空間係數良好之通信機器。 爲解決上述課題，本發明採用下述之構造。亦即，本 ® 發明之天線裝置之特徵爲具備：基板，設置於基板上之一 部分的導體膜，設置於基板上之供電點，設置於基板2上 ，由在電介材料所構成之素材之長邊方向被形成之線狀導 體圖案所構成之負載（loading)部4，用於連接導體圖案之 一端與導體膜之電感部，以及對導體圖案之一端與電感部 之連接點供電之供電點，負載部4之長邊方向配置成與導 體膜之端邊平行。 利用本發明之天線裝置，由於組合負載部與電感部， 因此即使與導體膜之端邊平行之天線單元（antenna -8- ⑧ 1343671 element )之物理長度比天線動作波長之1/4短，也可以使 電性長度成爲天線動作波長之1 /4。因此，可以大幅度謀 求縮短物理長度而成爲以4 00 M Hz頻帶之比較低之頻率做 爲天線動作頻率之天線裝置也可以適用於實用之無線機器 之內裝型天線裝置。 另外，本發明之天線裝置宜在上述連接點與供電部之 間連接電容部。 利用本發明之天線裝置，由於設置電容部以連接供電 點與導體圖案之一端，並將電容部之電容（capacitance ) 設定於特定値，因此可以容易匹配在供電點之天線裝置之 阻抗。 另外，本發明之天線裝置之上述負載部宜具備集中常 數元件。 利用本發明之天線裝置，可以藉由形成於負載部之集 中常數元件來調整電性長度。因此不必變更負載部之導體 圖案之長度即可簡單設定共振頻率。另外，還可匹配在供 電點之天線裝置之阻抗。 此外，本發明之天線裝置宜在上述導體圖案之另一端 連接線狀之曲折圖案（meander pattern)。 利用本發明之天線裝置，由於在導體圖案連接有曲折 圖案，因此可以謀求天線部之廣頻帶化與高增益化。 再者，本發明之天線裝置之上述電容（capacitor)部宜 具有電容（condenser)部，係以形成於上述素材上而互相面 對之一對平面電極所構成。 -9- 1343671 利用本發明之天線裝置，由於在素材上形成互相面對 之一對平面電極，而將負載部與電容部一體化。藉此，可 以減少天線裝置之零件數目。 另外，本發明之天線裝置之上述一對平面電極之一方 宜設置於上述素材之表面成可微調（trimming)狀態。 利用本發明之天線裝置，由於將形成電容部之一對平 面電極中形成於素材表面之一方的平面電極以例如雷射照 射來微調，因而可以調整電容部之電容量（capacitance ) °因此，可以簡單地匹配供電點之天線裝置之阻抗。 另外，本發明之天線裝置宜在上述導體之不同2點間 等效並聯多共振電容部。 利用本發明之天線裝置，藉由2點間之導體圖案與其 並聯之多共振電容部來形成共振電路。藉此可以構成具有 多個共振頻率之小型天線裝置。 此外，本發明之天線裝置之上述導體圖案宜呈捲回至 上述素材之長邊方向之螺旋狀。 利用本發明之天線裝置，藉由將導體圖案設成螺旋狀 ’可延長導體圖案之長度以增加天線裝置之增益。 另外，本發明之天線裝置之上述導體圖案宜爲形成於 上述素材表面之曲折形狀。 利用本發明之天線裝置，由於導體圖案呈曲折形狀’ 可使導體圖案長度延長，以提升天線裝置之增益。此外， 由於導體圖案形成於素材表面，而容易形成導體圖案。 再者，本發明爲解決上述課題而採取下述之構造。亦 -10- (?) 1343671 即，本發明之天線裝置之特徵爲具備基板，在該基表面@ 伸至一方向而成之導體膜，在上述基板上離開上述導體膜 而配置，在由電介質或磁性體或兼具該雙方之複合材料m 構成之素材上形成導體圖案而成之第1與第2負載部，被_ 接到上述導體圖案之一端與導電膜之間之電感部，以及胃 上述導體圖案之一端與電感部之連接點供電之供電部，& 及利用上述第1負載部；電感部與供電部設定第1共振頻率 ，同時利用上述第2負載部、電感部與供電部設定第2共振 頻率（Resonance frequency )。 本發明之天線裝置係以第1負載部，電感部以及供電 部形成具有第1共振頻率之第1天線部，而以第2負載部， 電感部以及供電部形成具有第2共振頻率之第2天線部。在 第1與第2天線部中，藉由組合各別之負載部與電感部，即 使天線單元（antenna element)之物理長度小於天線動作 波長之1/4，也可使電性長度滿足天線動作波長。因此即 使具有2個共振頻率之天線裝置，也可以謀求天線裝置之 大幅縮短。 此外，藉由調整電感部之電感，即可調整第1及第2天 線部之電性長度。因此，可以容易設定第1與第2之共振頻 率。 另外，本發明之天線裝置之上述第1與第2負載部之任 一方或雙方宜具備集中常數元件。 本發明之天線裝置由於可以利用設置於負載部之集中 常數元件來調整電性長度，所以不必變更負載部之導體圖 -11 - 1343671 案之長度，即可容易設定共振頻率。. 再者，本發明之天線裝置宜在上述導體圖案之另一端 連接有線狀之曲折圖形。 本發明之天線裝置之導體圖案由於連接有線狀之曲折 圖案，因此可以謀求天線部之廣頻帶化或高增益化。 另外，本發明之天線裝置之上述導體圖案之另一端宜 連接有延長構件。 本發明之天線裝置由於設有延長構件，因此可以謀求 天線部更廣頻帶化或高增益化。 又，本發明之天線裝置宜在上述曲折圖案之前端連接 有延長構件。 本發明之天線裝置如上所述，可以謀求天線部更上一 層之廣頻帶化或高增益化。 另外，本發明之天線裝置宜在上述連接點與供電部之 間連接有阻抗調整部。 本發明之天線裝置可以利用阻抗調整部簡單地調整供 電部之阻抗（impedance)。 此外，本發明之天線裝置之上述導體圖案宜具有被捲 繞於上述素材之長邊方向之螺旋形狀。 本發明之天線裝置由於將導體圖案設成螺旋形狀而使 導體圖案得以伸長，且可以提升天線裝置之增益。 再者，本發明之天線裝置之上述導體圖案宜具有形成 於上述素材表面之曲折形狀。 本發明之天線裝置由於將導體圖案設成曲折形狀，而 -12- ⑧ 1343671 使導體圖案可以伸長，且可以提升天線裝置之增益。另外 ，由導體圖案係形成於素材表面，故容易形成導體圖案。 再者’本發明爲解決上述課題，採取以下之構造。亦 即’本發明之通信機器之特徵爲具備：框體，配置於該框 體內之通信控制電路，以及連接於該通信控制電路之天線 裝置：上述框體具備：框體本體，以及由該框體本體之一 側壁向外方凸出設置之天線收容部；上述天線裝置由：略 呈L字形之基板’其具有向一方向延伸之第1基板部及由該 第1基板部折曲而延伸至該第1基板部側方之第2基板部； 地線連接部，配置於上述第1基板部上，而連接到上述通 信控制電路之地線；第1負載部，配置於上述第1基板部上 ’係在電介質或磁性體或兼具兩方之複合材料所形成之素 材上形成線狀導體圖案而成；第2負載部，配置於上述第2 基板部上，係在電介質或磁性體或兼具彼等雙方之複合材 料所構成之素材上形成線性之導體圖案而成；電感部，用 於連接第1與第2負載部之一端與上述地線連接部；以及供 電部，連接到上述通信控制電路，用於對上述第1與第2負 載部之一端與上述電感部之連接點供電；將設有上述第i 負載部之第1基板部或設有上述第2負載部之第2基板部之 任 方配置於上述天線收谷部’同時將另一方沿著上述一 側壁內面配置。 依據本發明’係利用第1負載部，電感部與供電部形 成具有第1共振頻率之第1天線裝置，並且利用第2負載部 ’電感部與供電部形成具有第2共振頻率之第2天線裝置。 1343671 在此，藉由組合各別之負載部與電感部，縱使天線單元之 物理長度比天線動作波長之1/4爲短時，電性長度也可以 滿足天線動作波長之1/4。因此可以謀求天線裝置之大幅 縮短。 另外，藉將2個負載部中之一方收容於天線收容部， 而將另一方沿著框體本體之一側壁之內面側配置，即可以 提升空間係數（space factor )而不限制通信控制電路之配 ^ 置位置。 而且因爲配置於天線收容部內部之負載部被配置成朝 向框體外方突出之狀態，所以可以提升具有該負載部之天 線裝置之收發信特性。 此外，本發明之通信機器之上述天線裝置宜具備設置 '於上述第1與第2負載部之任一方或雙方之集中常數元件。 利用本發明，可以利用形成於負載部之集中常數元件 調整電性長度而不變更負載部之導體圖案之長度即可容易 • 地設定共振頻率。另外，可使位於供電點之天線裝置之阻 抗匹配。 再者，本發明之通信機器之上述天線裝置宜具備連接 到上述連接點與供電部之間之阻抗調整部。 依據本發明，可以利用阻抗調整部匹配供電部之阻抗 。因此，可以有效進行信號傳達而不必另設調整天線裝置 與通信控制電路間之阻抗之調整電路。 另外，本發明之通信機器之上述導體圖案宜呈朝上述 素材之長邊方向捲繞之螺旋形狀。 -14- 1343671 利用本發明，可以藉將導體圖案設成螺旋形狀以延伸 導體圖案長度，並且擴大天線裝置之增益。 此外，本發明之通信機器之上述導體圖案宜呈形成於 上述素材表面之曲折形狀。 利用本發明，藉由將導體圖案設成曲折形狀，即可如 上所述延伸導體圖案之長度以擴大天線裝置之增益。另外 ，因爲將導體圖案形成於素材表面，因此容易形成導體圖 【實施方式】 以下參照圖1與圖2說明本發明之天線裝置之第1實施 形態。 本實施形態之天線裝置1係使用於行動電話機等之移 動體通信用無線機器以及特定小功率無線電，微弱無線電 等無線機器之天線裝置。 如圖1與圖2所示，本天線裝置1具備：由樹脂等之絕 緣性材料所構成之基板2，設置於基板2表面之矩形導體膜 之地線部3，配置於基板2之一方表面上之負載部4,電感 部5，電容部6，以及連接於設置於天線裝置1外部之高頻 電路（圖示略）之供電點P。而且構造上，藉由負載部4與 電感部5調整天線動作頻率，而以4 3 Ο Μ Η z之中心頻率輻 射電波。 負載部4是由例如針對氧化鋁等之電介質材料所形成之長 方體狀之素材11表面之長邊方向，被形成爲螺旋形狀之導 -15- 1343671 體圖案12所構成。 在該導體圖案1 2之兩端分別連接到設置於素材1 1背面 之連接電極14A、14B，俾電連接於設置於基板2表面之矩 形之安裝導體13A、13B。另外，導體圖案12之一端介由安 裝導體13B電連接於電感部5與電容部6，而另一端則爲開 放端。 在此，負載部4係配置成由地線部3之端邊3A距離L1成 # 爲例如l〇mm，而負載部4之長邊方向之長度成爲例如16mm 〇 此外，負載部4因爲物理長度比天線動作波長之1 /4爲 短，所以負載部4之自我共振頻率比天線動作頻率之 430MHz偏向高頻。因此，以天線裝置1之天線動作頻率爲 ‘基準考慮時，不能謂爲自我共振，因此和以天線動作頻率 產生自我共振之螺旋線天線（helical antenna )在性質上 不相同。 ® 電感部5具有晶片電感器（chip inductor) 21’經由設 置於基板2表面之線狀導電性圖案之L字形圖案與安裝導體 1 3 B連接，同樣也是經由設置於基板2表面之線狀導電性圖 案之地線部連接圖案23與地線部3相連接。 晶片電感器21之阻抗被調整成爲可使負載部4與電感 部5所導致之共振頻率成爲天線裝置1之天線動作頻率之 43 0MHz。 此外，L字形圖案22被形成爲端邊22 A與地線部3平行 ，長度L3成爲2.5mm。因此，與地線部3之端邊3A平行之 -16- 1343671 天線單元之物理長度L4成爲18.5mm。 電容部6具有晶片電容器（chip condenser) 31，並經 由設置於基板2表面之線狀導電性圖案之安裝導體連接圖 案3 2被連接於安裝導體13B，同時同樣地經由設置於基板2 表面之線狀導電性圖案之供電點連接圖案3 3與供電點P相 連接。 晶片電容器31之電容被調整成可與供電點P之阻抗取 得匹配。 茲將如此構成之天線裝置1之頻率400至450MHz之 VSWR (電壓駐波比（Voltage standing wave ratio))之 頻率特性，以及水平極化（horizontal polarization)與垂 直極化之輻射圖案圖示於圖3與圖4。 如圖3所示，該天線裝置1在頻率430MHz之VSWR爲 1.05，在VSWR = 2.5之頻帶寬度爲 14.90MHz。 其次，說明本實施形態之天線裝置1之電波之收發信 。在上述構造所形成之天線裝置1中，由高頻電路傳達至 供電點Ρ之具有天線動作頻率之高頻信號係由導體圖案12 當做電波傳送。另外，具有與天線動作頻率相一致之頻率 之電波在導體圖案12被接收，而由供電點Ρ當做高頻信號 傳送至高頻電路。 此時，係利用具有可以取得天線裝置1之輸入阻抗與 供電點Ρ之阻抗之匹配的具有電容量之電容部6，在降低功 率損失之狀態下進行電波之收發信。 如此構成之天線裝置1經由組合負載部4與電感部5， 1343671 縱使與地線部3之端邊3 A平行之天線單元之物理長度爲 18.5mm時’電性長度也成爲1/4波長，因此可以大幅縮小 至430MHz之電磁波之1/4波長之約170mm之約1/10左右。 藉此’即使在例如4 0 〇 Μ Η z頻帶之比較低頻率之頻帶 中也可以適用於實用之無線機器之內裝型天線裝置。 另外，因爲導體圖案12具有捲繞於素材11之長邊方向 之螺旋形狀，因此可以延伸導體圖案12，並且提升天線裝 _ 置1之增益。 此外，因爲可以利用電容部6取得在供電點Ρ之阻抗之 匹配，因此不必在供電點Ρ與高頻電路之間設置匹配電路 ，且可以抑制因匹配電路所導致之輻射增益之降低，同時 Τ 有效收發電波。 _ 其次，要參照圖5說明第2實施形態。另外，在下面 說明中，對對在上述實施形態中已說明之構成要素附加相 同符號而省略其說明。 ® 第2實施形態與第1實施形態之不同之處在於：第1實 施形態之天線裝置1係以電容部6連接到供電點Ρ ’但是第2 實施形態之天線裝置4 0係以供電點連接圖案4 1連接到供電 點Ρ，同時在安裝導體13b與電感部5之間設置晶片電感器 42做爲集中常數元件。 亦即，天線裝置40之負載部43具備安裝導體13B ’連 接負載部43及電感部5之連接點與供電點P之供電點連接圖 案41，連接導體圖案13與電感部5之連接導體44’以及設 置於連接導體44之晶片電感器42。 -18- (S) 1343671 如此構成之天線裝置40與上述第]實施形態一樣，可 以藉由組合負載部43與電感部5謀求大幅縮短物理長度。 另外，藉由晶片電感器42可以調整負載部43之電性長 度，因此可以容易設定共振頻率而不必調整導體圖案12之 長度。 此外，因爲取得供電點P之阻抗之匹配，所以可以抑 制由匹配電路所導致之輻射增益之降低，同時有效收發電 波。 再者，在本實施形態中，係使用電感器做爲集中常數 元件，但並不侷限於此，也可以使用電容器，或使用並聯 或串聯電感器與電容器者。 其次，要參照圖6說明第3實施形態。此外，在下面 說明中，對於在上述實施形態中說明過之構成要素附加相 同符號而省略其說明。 第3實施形態與第1實施形態之不同之處在：第1實施 形態中之天線裝置1之負載部4之導體圖案12呈朝素材1 1之 長邊方向捲繞之螺旋形狀，但是第3實施形態中之天線裝 置50之負載部51之導體圖案52呈現形成於素材11表面之曲 折形狀。 亦即，在素材1 1表面形成具有曲折形狀之導體圖案5 2 ，且導體圖案52兩端分別連接到連接電極14A、14B。 如此構成之天線裝置5 0具有與第1實施形態之天線裝 置1相同之作用與效果。惟在素材1 1表面上形成導體以構 成曲折形狀之負載部5 1，因此可容易製作負載部5 1。 f； -19- 1343671 其次’要參照圖7說明第4實施形態。此外，在下面 說明中’對於已在上述實施形態中說明之構成要素附加相 同符號而省略其說明。 第4實施形態與第1實施形態之不同之處在於：第1實 施形態中之天線裝置1之電容部6具有晶片電容器（chip condenser ) 31，藉由晶片電容器31取得供電點P之天線裝 置1之阻抗之匹配，但是第4實施形態之天線裝置60具有由 φ 電容部61形成於素材11上成互相面對之一對平面電極之第 1與第2平面電極62、63所形成之電容部64，並且利用電容 部64取得在供電點P之天線裝置60之阻抗之匹配。 亦即，在素材Π表面形成具有螺旋形狀之導體圖案12 ，並形成有形成於素材11表面而電連接於該導體圖案12之 一端之第1平面電極62，以及在素材11內部配置成與第1平 面電極62相面對之第2平面電極63。 第1平面電極62在構造上，可以藉由例如照射雷射而 ® 形成空隙G以便微調’藉此可以變更電容部64之電容量。 另外，第1平面電極62被連接到設置於素材1 1背面之 連接電極俾與設置於基板2表面之矩形安裝導體13A、65A 、65B電連接。 此外，第2平面電極63也與第1平面電極62—樣，連接 到設置於素材11背之連接電極65B俾與安裝導體65B電連接 。該安裝導體65B係經由供電點連接圖案33與供電點P相連 接。 電感部67之晶片電感器2 1係藉由設置於基板2表面之 -20- 1343671 線狀導電性圖案之L字形圖案22連接到安裝導體65 B。 如此構成之天線裝置6 0具有與第1實施形態之天線裝 置1相同之作用與效果，惟藉由在素材1 1形成互相面對之 第1與第2平面電極62、63而使負載部4與電容部64 —體化 。因而可以減少天線裝置60之零件數目。 另外，可以對第1平面電極62照射雷射來整修以變更 電容部64之電容，因此可以容易取得供電點P之阻抗之匹 配。 此外，在上述第4實施形態之天線裝置6 0中，導體圖 案12具有朝素材11之長邊方向捲繞之螺旋形狀，但是，如 圖8所示’也可以與第3實施形態一樣，爲導體圖案52具有 曲折形狀之天線裝置7〇。 亦即’如圖9所示，在基板2表面上連接負載部4之稜 面（land ) 13A連接，以形成具有曲折形狀之曲折圖案71 。該曲折圖案71被配置成其長軸與導體膜3平行。 如此構成之天線裝置7 0具有與第2實施形態之天線裝 置40相同之作用與效果，惟由於在負載部4之前端連接有 曲折圖案71’因此，可以謀求天線裝置之廣頻帶化或高增 益化。 此外’在上述第5實施形態之天線裝置70中，具有導 體圖案I2朝素材11之長邊方向捲繞之螺旋形狀，但是也可 以與第3實施形態相同爲曲折形狀。 其次’要參照圖1 0至圖1 2說明第6實施形態。另外， 在下面說明中’對於已在上述實施形態中說略過之構成要 -21 - 5 1343671 素附加相同符號而省略其說明。 第6實施形態與第1實施形態之不同之處在於：第6實 施形態之天線裝置80中，導體圖案12之兩端並聯有多個共 振電容部81。 亦即，如圖1 0所示，多個共振電容部8 1是由形成於素 材82A之上下兩面之平板導體83八、83B，連接平板導體 83A與連接導體14A之直線導體84A，以及連接平板導體 # 83B與連接導體MB之直線導體84B所構成。 素材82是層合於層壓在素材11上面之素材82B上面。 而且與素材82A、82B皆以素材1 1相同之材料所形成。 平板導體83A大致上爲矩形之導體，而形成於素材82A之 背面。另外，平板導體83B與平板導體83A相同大致上呈矩 形之導體，而形成於素材8 2A上面且一部分與平板導體 83A相面對。 該等平板導體83A、83B分別經直線導體84A、84B連 ♦ 接到導體圖案12之兩端，並藉由素材82A對向配置而形成 電容器。 該天線裝置80如圖1 1所示，由負載部4，電感部5，電 容部6以及多共振電容部8 1形成具有第1共振頻率之天線部 85，並利用多個共振電容部82與負載部4形成具有第2共振 頻率之多共振部86。 圖12表示天線裝置80之VSWR之特性。如該圖所示， 天線部85表示第1共振頻率fl，多共振部86表示頻率比第1 共振頻率fl爲高之第2共振頻率f2。另外’藉由調節用於素 -22- 1343671 材82A之材料，或面對平板導體83A、83B之面積即可谷易 變更第2共振頻率。 如此構成之天線裝置80具有與上述第1實施形態相同 之作用與效果，惟若在導體圖案12之兩端並聯多共振電容 部81時即可形成具有與天線部85之第1共振頻率Π不同之 第2共振頻率f 2之多共振部8 6。因此’即可設成具有例如 歐洲之 900MHz 頻帶之 GSM (global system forMobile communication )與 1.8GHz頻帶之 DCS ( Digital callular system)之兩個共振頻率之小型天線裝置。 另外，在本實施形態中，如圖1 3所示’也可以在負載 部4之前端形成有曲折圖案87之天線裝置88 °該天線裝置 88在基板2表面上形成有與負載部4之稜面（land) 13A連 接且具有曲折形狀之曲折圖案87» 該曲折圖案87之長軸被配置成與導體膜3平行。 如此構成之天線裝置88由於在負載部4之前端連接曲 折圖案8 7，因此，可以謀求天線裝置之廣頻帶化與高增益 化。 其次，要參照圖1 4至圖1 6說明第7實施形態。此外’ 在下面說明中，對於已在上述實施形態中說明過之構成要 素附加相同符號而省略其說明。 第7實施形態與第6實施形態之不同之處在於：第6實 施形態中之天線裝置80連接有一個多共振電容器8 1 ’但是 第7實施形態之天線裝置90則具有在導體圖案1 2之前端與 導體圖案12之大致中央之兩點間並聯之多共振電容部91 ’ -23- 1343671 以及在導體圖案12之基端與導體圖案12之大致中央之兩點 間並聯之多共振電容部92。 亦即，如圖1 4所示，多共振電容部9 1係由形成於素材 82A之上下兩面之平板導體93 A、93B，以及連接於平板導 體93A與連接導體14A之直線導體94所構成。另外，多共 振電容部92與多共振電容部91一樣，係由平板導體95A、 95B，以及連接平板導體95 B與連接導體14B之直線導體96 • 所構成。 平板導體93 A爲略呈矩形之導體而形成於素材82 A之 背面。另外，平板導體93B與平板導體93 A相同爲略呈矩形 ，而在素材82A上面，一部分形成與平板導體93 A相面對 。而平板導體95 A爲略呈矩形之導體，而形成於素材82 A 上面。另外，平面導體95B與平板導體95 A相同略呈矩形， 而在素材82A之背面，一部分形成與平板導體95A相面對 〇 ^ 此外，平板導體93B、95A構造上互不接觸。 平板導體93 A、95 B分別經由直線導體94、96連接到導 體圖案之兩端。另外，平板導體93 B、95 A形成貫穿素材 82A、82B並經由內部塡充有導電性構件之通孔連接到導體 圖件12之中央。如上述，平板導體93A、93B隔著素材82A 對向配置以形成一個電容器，而平板導體95A、95B被對向 配置而形成另一個電容器。 如圖1 5所示，該天線裝置9〇形成具有第1共振頻率之 天線部9 7 ’並藉由多共振電容部9〗與其相連接之2點間之 -24- ⑧ 1343671 導體圖案12形成具有第2共振頻率之第1共振部98，而且藉 由多共振電容部92與其相連接之2點間之導體圖案12形成 具有第3共振頻率之第2多共振部99。 圖1 6表示天線裝置9 0之V S W R特性。如該圖所示，天 線部97表示第1共振頻率fll ’第1多共振部98表示頻率比 第一共振頻率Π1更尚之第2共振頻率fi2，第2多共振部99 表示頻率比第2共振頻率Π2更高之第3共振頻率？13。另外 ，藉由變更素材82A所用之材料或平板導體93A、93B相對 向之面積，可以調節第2共振頻率。又同樣地，藉由變更 素材82A所用之材料或平板導體95A、95B相對向之面積， 可以調節第3共振頻率。 如此構成之天線裝置90具有與上述第6實施形態相同 之作用與效果，惟藉由在導體圖案12之兩處，並聯兩個多 共振電容部91、92，即形成具有第2共振頻率Π 2之第1多 共振部98以及具有第3共振頻率fl 3之第2多共振部99。因 此，可以例如像 GS Μ、DCS 與 PCS (Personal Commnication Services )，設成具有3個共振頻率之小型天線裝置。 此外，在本實施形態中，也可以如同上述第6實施形 態與負載部4之稜面1 3 A連接，而形成具有曲折形狀之曲折 圖案87 » 其次，要參照圖1 7至圖1 9說明第8實施形態。此外， 在下面說明中，對於在上述實施形態中已說明之構成要素 附加相同符號而省略其說明。 第8實施形態與第7實施形態之不同之處在於：第7實 -25- 1343671 施形態之天線裝置9 0係隔著素材8 2 A對向配置兩個平板導 體而形成電容器，但是第8實施形態之天線裝置100具備藉 由發生於導體圖案12之間之浮游電容形成電容器多共振電 容部 101 、 102。 亦即，如圖1 7所示，多共振電容部1 〇 1係由形成於素 材82A上面之平板導體1〇5以及連接平板導體1〇5與連接導 體1 0 4 B之直線導體1 0 6所構成。
• 平板導體103爲大致呈矩形之導體’而形成於素材82B 上面。另外，平板導體1〇5與平板導體1〇3相同’大致呈矩 形之導體，而形成於素材82B上面。如上述，因爲隔著素 材82B對向配置平板導體103與導體圖案12，因此由平板導 體103與導體圖案12之間之浮游電容等效地形成一電容器 。而且相同地藉由隔著素材82B對向配置平板導體105與導 體圖案12，由平板導體105與導體圖案12之間之浮游電容 等效地形成另一個電容器。 ^ 此外，平板導體103、105被形成互不接觸。 該天線裝置100如圖18所示，利用負載部4，電感部5 以及電容部6形成有第1共振頻率之天線部1 06，利用多共 振電容部101與其相連接之兩點間之導體圖案12形成具有 第2共振頻率之第1多共振部1〇7，以及利用多共振電容部 102與其相連接之兩點間之導體圖案12形成具有第3共振頻 率之第2多共振部108。 圖19表示天線裝置1〇〇之VSWR特性。如該圖所示，天 線部106表示第1共振頻率f2l，第1多共振部1〇7表示頻率 -26- ⑧ 1343671 比第1共振頻率f21高之第2共振頻率f22，第3多共振部i〇8 表示頻率比第2共振頻率f2 1高之第3共振頻率f23。此外， 藉由調節素材82B所用之材料或平板導體103之面積，可以 容易變更第2共振頻率。另外，同樣地藉由調節素材82A所 用之材料或平板導體〗0 5之面積，可以容易變更第3共振頻 率。 如此構成之天線裝置1 〇〇具有與上述第7實施形態相同 之作用與效果，惟由於將導體圖案12與各平板導體103、 1 05分別對向配置並利用其浮游電容形成第1與第2多共振 部1 07、1 08，因此構築容易。 再者，在本實施形態中，與上述第6實施形態相同， 也可以與負載部4之稜面1 3 A連接以形成具有曲折形狀之曲 折圖案8 7。 以下要參照圖20至圖23說明本發明之天線裝置之第8 實施形態。 本實施形態之天線裝置1係用於對付例如利用800MHz 頻率之 PDC ( Personal Digital Cellular)之收信頻帶，以 及 1.5GHz頻帶之 GPS(Globol Positioning System)之如圖 2 0所示之行動電話機60之天線裝置。 該行動電話機110如圖20所示，具備基體161’配置於 基體161內部且設有包括高頻電路之通信控制電路等之本 體電路基板162，以及連接到設置於本體電路基板162之高 頻電路之天線裝置1。另外，該天線裝置1設有用於連接後 面所述之供電部126與本體電路基板162之高頻電路之供電 -27- 銷163，並設有用於連接後面所述導體膜連接圖案ι63與本 體電路基板162之地線之GND接腳164。 以下，利用天線裝置之模式圖說明天線裝置1。 該天線裝置1如圖2 1所示，具備由例如樹脂等之絕緣 材料所構成之基板2，形成於基板2表面之矩形導體膜！ 2 ! ’分別配置於基板2表面上與導體膜121平行之第1與第2負 載部123、124，分別與第1與第2負載部123' 124之基端與 導體膜121相連接之電感部125，對第1與第2負載部123、 124與電感部125之連接點P供電之供電部126，以及連接連 接點P與供電部126之供電導體127。 第1負載部123具備第1輸入元件128，形成於基板2表 面而用於載置第1輸入元件128於基板2上面之稜面（land )132A、132B，連接稜面132A與連接點P之連結導體120 ，以及形成於連結導體120以連接用於切斷連結導體120之 分斷部（圖示略）集中常數元件134。 第1輸入元件1 2 8如圖22 ( a )所示，係由例如由氧化 鋁等之電介質所構成之長方體之素材135，以及在該素材 135表面朝長邊方向捲繞成螺旋狀之線狀導體圖案136所構 成。 該導體圖案1 3 6之兩端分別連接到形成於素材1 3 5背面 之連接導體137A、137B俾與稜面（land) 132A、132B相 連接。 集中常數元件134係以例如晶片電感器（chip inductor 1343671 另外’第2負載部1 2 4經由連接點p與第1負載部】2 3對 向配置，與第1負載部123相同，具備第2負載部129，稜面 142A、142B’連接導體130’以及集中常數元件134。 而且，第2輸入元件129與第1輸入元件128相同，如圖 22(b)所示’係由素材145，以及捲繞至該素材145表面 之導體圖案146所構成。 該導體圖案146之兩端分別連接到形成於素材145背面 之連接導體147A、147B俾與稜面142A、142B相連接。 電感部124具備用於連接連結導體120、130與導體膜 121之導體膜連接圖案131以及用於連接用於切斷形成於該 導膜連接圖案131之導體膜連接圖案131之分斷部（圖示略 )之晶片電感器132。 此外，供電導體127係用於連接連結導體130，以及連 接到高頻電路RF之供電部126之直線狀圖案。 再者，藉由適宜調整供電導體127之長度可以取得供 電部126之阻抗之匹配。 如圖23所示，該天線裝置1利用第1負載部123，電感 部5與供電導體127形成第1天線部141，而利用第2負載部 124，電感部5與供電導體127形成第2天線部142。 第1天線部141藉由導體圖案136之長度或集中常數元 件1 3 4之電感，晶片電感器1 3 2之電感調節電性長度以構成 具有第1共振頻率。 另外，第2天線部142如同第1共振頻率Π，藉由導體 圖案146之長度，集中常數元件134之電感以及晶片電感器 1343671 132之電感調整電性長度以構成具有第2共振頻率。 再者，第1與第2負載部123、124之各別之物理長度被 構成比第1與第2天線部141、142之天線動作波長之1/4爲 短。因此，第1與第2負載部123、124之自我共振頻率比天 線裝置1之天線動作頻率之第1與第2共振頻率爲高。因此 ，在以第1與第2共振頻率爲基準考量時，該第1與第2負載 部124、124不能是自我共振，因此與以天線動作頻率自我 共振之螺旋線天線（helical antenna)，在性質上不同。 圖24 ( a )表示天線裝置1之VSWR (電壓駐波比（ Voltage Standing Wave Ratio))特性。如該圖所示，第 1 天線部141表示第1共振頻率Π，第2天線部142表示頻率比 第1共振頻率Π爲高之第2共振頻率f2。 另外，在圖24(a)中，使第1共振頻率Π對應PDC之 收信頻帶，使第2共振頻率f2對應1 .5GHz頻帶之GPS，惟藉 由如上述適當調整第1與第2天線部141、142之電性長度， 即可如圖24 ( b )所示，使第1共振頻率Π對應收信頻帶， 而使第2共振頻率Π對應發信頻帶。 如此構成之天線裝置1藉由組合第1與第2負載部123、 124與電感部125，縱使與導體膜121平行之天線單元之物 理長度短於天線動作波長之1/4，電性長度也成爲天線動 作波長之1 / 4。因此，可以謀求大幅縮短物理長度。 另外，可以設定第1與第2共振頻率fl、f2而不必藉由 分別設置於第1與第2負載部123、124之集中常數元件134 、124來調整導體圖案126、136之長度。因此，在設定第1 (S) -30- 1343671 與第2共振頻率Π、f 2時，不必依照封裝天線裝置1之框體 之接地尺寸（ground size)等之條件改變導體圖案126、 136之捲數，也不必藉由變化捲數來變更第1與第2輸入元 件128、129本身之尺寸。因此第1與第2共振頻率fl、f2之 設定容易。 此外，在本實施形態中，如圖25所示，也可以在連接 點P與供電部126之間形成阻抗調整部145。 該阻抗調整部1 4 5係由例如晶片電感器所構成而配置 成與用於切斷供電導體127之分斷部（圖示略）連接。因 此，藉由調整晶片電感器之電容部即可容易匹配供電部之 阻抗(impedance)。 其次，要參照圖26與圖27說明第10實施形態。此外 ，在下面說明中，對於上述實施形態中已說明之構成要素 附加相同符號而省略其說明。 第1 〇實施形態與第9實施形態之不同之處在於：第9實 施形態之天線裝置1中，相對於第1天線部1 4 1係由第1負載 部123，電感部5與供電導體127所形成，第10實施形態之 天線裝置5 0之第1天線部係由第1負載部1 2 3，電感部5，供 電導體127以及形成於第1負載部123之前端之曲折圖形151 所形成。 亦即，如圖26所示，在基板2表面形成有與第1負載部 123之稜面132B相連接且具有曲折形狀之曲折圖案151。 該曲折圖案151之長軸被配置成與導體膜3平行。 該天線裝置50，如圖27所示，藉由第1負載部123，曲 1343671 折圖形151，電感部125與供電導體127形成具有第1共振頻 率之第1天線部155，而藉由第2負載部124，電感部5，供 電導體127形成具有第2共振頻率之第2天線部142。 如此構成之天線裝置5 0具有與第9實施形態之天線裝 置1相同之作用與效果，惟由於在第1負載部123連接有曲 折圖案151，因此可以謀求第1天線部m之廣頻帶化與高 增益化。 φ 另外，在本實施形態中，曲折圖案1 5 1也可以連接到 第2負載部124之前端，也可以連接到第1與第2負載部123 、124之前端。 此外，也可以與上述第9實施形態一樣，在連接點p與 供電部126之間形成阻抗調整部145。 其次，要參照圖2 8與圖2 9說明第1 1實施形態。另外 ，在下面說明中，對於在上述實施形態已說明之構成要素 附加相同符號而省略其說明。 ® 第11實施形態與第10實施形態之不同之處在於：第10 實施形態之天線裝置50中，相對於第1天線部係由第1負載 部123，電感部5，供電導體127，以及形成於第1負載部4 前端之曲折圖案1 5 1所構成，第1 1實施形態之天線裝置70 之第1天線部171具有連接到曲折圖案151之前端之延長構 件 1 7 2 〇 亦即，延長構件172爲略呈L字形之彎曲板狀之金屬構 件，係由一端裝設固定於基板2背面之基板安裝部1 73，以 及設成由基板安裝部173之另一端彎曲之延長部丨74所構成 -32- ⑧ 1343671 基板安裝部1 73係以例如焊接等固定於基板2，並藉由 形成於基板2之通孔1 〇 2 s連接到設置於基板2表面之曲折圖 案151之前端。 延長部174之板面大致與基板2平行，前端被配置成朝 向第1輸入元件128。另外，延長構件172之長度係依據具 有第1天線部1 7 1之第1共振頻率適當地設定。
在此，將天線裝置70之頻率800MHz至950MHz之 V S W R之頻率特性圖示於圖3 0。 如圖30所示，在頻率906MHz時VSWR爲1.29， VSWR = 2.0時之頻帶寬爲55·43ΜΗζ。
另外，在圖31表示各頻率之垂直極化（vertical polarization)之XY平面之輻射圖案之定向性（directivity )。在此，圖31 (a)爲頻率832MHz之定向性，圖31 (b )爲頻率851MHz之定向性，圖31 (c)爲頻率906MHz之定 向性，圖31 ( d )爲頻率92 5 MHz之定向性。 在頻率8 3 2 MHz中，最大値成爲-4.02dBd，最小値爲-6.01dBd，平均値爲-4.85dBd。另外，在頻率851MHz時， 最大値爲-3.36dBd，最小値爲-6.03dBd，平均値爲-4.78dBd。而在頻率906MHz時，最大値爲-2.49dBd，最小 値爲-7.9dBd，平均値爲-5.19dBd。另外，在頻率925MHz 時，最大値爲-3,23dBd ’最小値爲-9.61dBd，平均値爲-6.24dBd。 利用如此構成之天線裝置7〇，具有與上述第9實施形 -33- 1343671 態之天線裝置5 0相同之作用與效果，惟藉由在曲折圖案 15〗之前端連接延長構件，可以構成更寬頻帶與高增益之 第1天線部1 7 1。 另外，藉將延長部174朝向輸入元件128配置，可以有 效活用具有天線裝置70之行動電話機之框體中之空間。另 外’由於將延長部1 74離開基板2配置，可以減少流經第1 輸入元件128與曲折圖案151之高頻電流之影響。 Φ 此外，在本實施形態中，延長構件172與第10實施形 態相同，可以連接於第2負載部1 24之前端，也可以分別連 接到第1與第2負載部123、124之前端。 另外，延長構件1 72也可以設置於基板2之表面側。 再者，也可以與上述之第8與第1 0實施形態相同，將 阻抗調整部145設置於連接點Ρ與供電部126之間。 以下，要根據圖式說明本發明之通信機器之第12實施 形態。 ^ 本實施形態之通信機器爲如圖32所示之行動電話機 201而具備框體2 02，通信控制電路2 03以及天線裝置2 04。 框體202具有第1框體本體211以及可藉由第1框體本體210 與鉸鍊機構212折疊自如之第2框體本體213。 在折疊第1框體本體211時之內面側設有由數字鍵等所 構成之動作鍵214與用於輸入傳送聲音之麥克風215。另外 ，在與第1框體本體211之鉸鍊機構212相連接之一側壁形 成圖33所示將天線裝置204收容於內部之天線電容部211a 成爲朝第1框體本體211之長軸方向凸出。 -34- ⑧ 1343671 而且’如圖33所示’在第1框體本體211內部設有包括 高頻電路之通信控制電路203。該通信控制電路203與設置 於天線裝置之後面敘述之控制電路連接電路端子228，接 地連接端子229電連接。 此外’在折疊第2框體本體2 1 3時之內面側設有用於顯 示文字與圖像之顯示器216與輸出接收聲音之擴音器217。 天線裝置204’如圖34所示，具備：基板221;形成於基板 221表面之接地連接導體（接地連接部）222，配置於基板 221表面俾使其長邊方向與第2框體本體211之長軸方向平 行之第1負載部223;配置於基板221表面俾使其長邊方向 與第1框體本體211之長軸方向垂直之第2負載部；分別與 第1與第2負載部223、224之基端與基地連接導體222相連 接之電感部：對第1與第2負載部223、2 24與電感部之連接 點P供電之供電部；以及由電感部2 2 5分支而與連接點P與 供電部226電連接之供電導體227。 基板22 1爲具有由向一方向延伸之第丨基板部22 la與第 1基板部221a彎曲而延伸至第2底座部221b之略呈L字形， 而由PCB樹脂等之絕緣性材料所構成。而在基板221之背 面設有連接到通信控制電路203之高頻電路之控制電路連 接端子28 ’以及連接到通信控制電路203之接地之接地連 接端子229。 控制電路連接端子22 8係經由供電部226與形成於基板 221之通孔連接。另外，接地連接端子229係經由接地連接 導體2 2 2與通孔相連接。 1343671 第1負載部223具備第1輸入元件23 1 ’形成於第1基板 部221a表面而用於載置第1輸入元件231於第1基板部221a 之稜面232A、232B，用於連接稜面23 2A與連接點P之連結 導體23 3，以及用於連接形成於連結導體23 3而用於切連結 導體2 3 3之分斷部（圖示略）之集中常數元件23 4。另外， 第1負載部223被構成可被電容於天線收容部211a。 如圖3 5 ( a )所示，第1輸入元件2 3 1係由例如由氧化 β 鋁等之介電質所構成之長方體元素材235，以及在該素材 235表面朝長邊方向捲回成螺旋狀之線狀導體圖案236所構 成。 該導體圖案23 6之兩端分別連接形成於素材2 3 5背面之 連接導體23 7Α、23 7Β俾與稜面232Α、2 32Β連接。 t 集中常數元件23 4是由例如晶片電感器所構成》 另外，第2負載部224與第1負載部223相同，係配置於 第2基板221b上，而具備第2輸入元件24 1，稜面24 2A' ^ 242B，連結導體243，以及集中常數元件244。另外，第2 負載部224被構成沿著第1框體本體2 1 1之一側壁之內面配 置。 而且，第2輸入元件241與第1輸入元件231—樣，如圖 35 ( b )所示，是由素材245，以及捲繞到該素材245表面 之導體圖案246所構成。 此外，導體圖案246之兩端分別連接到形成於素材245 背面之連接導體247A、247B俾與稜面242A、242B連接。 電感部225具有用於連接連接點P與接地連接導體222 -36- (S) 1343671 之L字形圖案2 5 1，以及晶片電感器2 5 2 ’其係形成於比該L 字形圖案251之供電導體227分支點更靠接地連接導體227 ，並用於連接切斷L字形圖案25 1之分斷部（圖示省略）^ 另外，供電導體22 7係甩於連接L字形屬案251與連接 到通信控制電路203之供電部226之直線狀之圖案》 該天線裝置204，如圖36所示’藉由第1負載部223， 電感部225與供電導體227形成第1天線裝置253，而藉由第 2負載部224，電感部225與供電導體227形成天線裝置254 · 。另外，在圖36中，RF表示裝設於通信控制電路203之高 頻電路。 第1天線裝置253由於利用導體圖案236之長度，或集 中常數元件2 3 4之電感以及晶片電感器252之電感調整電性 長度（electrical length)，因此構成具有第1共振頻率。 ’ 另外，第2天線裝置254與第1共振頻率相同，利用導 體圖案246之長度，或集中常數元件244之電感，晶片電感 器252之電感調整電性長度而構成具有第2共振頻率。 鲁 此外，第1與第2負載部223、224之各別之物理長度被 構成得比第1與第2天線裝置25 3、25 4之天線動作波長之 1/4短。因此，第1與第2負載部224、224之自我共振頻率 偏向天線裝置204之天線動作頻率之第1與第2共振頻率之 高頻側。因此’該第1與第2負載部223、2 24在以第1與第2 共振頻率爲基準時不會自我共振，因此，與天線動作頻率 自我共振之螺旋線天線（helical antenna)在性質上有所 不同 -37- 1343671 如此構成之行動電話機20 1由於組合各負載部與電感 部225，即使天線單元之物理長度比天線動作波長之1/4頭 ，電性長度也爲天線動作波長之1 /4。藉此，可以謀求大 幅縮短物理長度。 另外，藉將第1負載部22 3配置於天線收容部21 la內部 ，並將第2負載部224沿著框體本體21 1之一側壁之內面側 配置即可縮小天線裝置204所佔有之空間並改善空間係數 • ( space factor)。 此外，藉由在凸出於第1框體本體211而形成之天線收 容部211a收容於第1負載部223，可以提升第1天線裝置253 之收發信特性。 而且，不必利用分別設置於第1與第2負載部223、224 ' 之集中常數元件234、244調整導體圖案236、246之長度 來設定第1與第2共振頻率。因此，可以容易地調整第1與 第2共振頻率而不需變更基板221之接地尺寸。 • [實施例1] 其次，茲利用實施例1至3具體說明本發明之天線裝置 〇 製作第1實施形態所示之天線裝置做爲實施例1。該天 線裝置1之負載部4，如圖37所示，係以氧化鋁（alumina )所形成，係在長L5爲27mm’寬L6爲3.0mm，厚！^7爲 1.6mm之長方體之素材Π表面，將直徑0爲0.2mmn之銅線 捲繞成中心間隔W1爲1 .5 mm而形成螺旋形狀者。 -38- ⑧ 1343671 [實施例2 ] 另外，製作了第2實施形態所示之天線裝置50做爲實 施例2。如圖3 8所示，該天線裝置5 0之負載部5 1係以氧化 鋁所形成，爲板厚18爲1 · 0mm之長方體之素材1 1表面上， 將寬W2爲0.2 mm之銀形成之導體圖案52形成曲折形狀，俾 使素材11之寬方向之長度L9成4mm，素材11之長邊方向之 長度L10成爲4mm，而一週期成爲12mm者。 鲁 茲將該等天線裝置1與天線裝置50在頻率400至 500MHz之VSWR之頻率特性分別表示於圖39與圖40。 如圖39所示，天線裝置1在頻率430MHz而VSWR爲 1.2 3 3 > VSWR = 2.5時頻帶寬成爲 18.53MHz。 另外，如圖40所示，天線50在頻率43 0MHz而VSWR爲 < 1.064 > VSWR = 2.5時之頻帶寬成爲 16·62ΜΗζ。 依據上述，確認了即使在例如400MHz頻帶那樣比較 低之頻率區域，也可以小型化天線裝置。 ® [實施例3 ] 其次，製作了第5實施形態所示之天線裝置70做爲實 施例3，並製作未裝設有曲折圖案7 I之天線裝置做爲比較 例。 該等實施例3與比較例之天線裝置在頻率800至 950MHz之VSWR之頻率特性分別表示於圖41 (a)與（b) 。另外，實施例3與比較例之天線裝置之垂直極化之輻射 -39- 1343671 圖案分別表示於圖42 ( a )與（b )。 如圖41 ( a )與圖42 ( a )所示，天線裝f VSWR = 2.0時之頻帶寬成爲38·24ΜΗζ，在垂直極化 圖案中，增益之最大値成爲-2.43dBd，最小値 4.11dBd，而平均値成爲-3.45dBd。 另外，如圖4 1 ( b )與圖42 ( b )所示，比較例 裝置在VSWR = 2.0時之頻帶成爲27.83MHz，垂直極 • 射圖案上之增益之最大値爲-4.32dBd，最小値成爲-，而平均値成爲-5.16dBd。 依據上述，確認了藉由設置曲折圖案71可以謀 裝置之廣頻帶化與高增益化。 [實施例4] 其次，要以實施例4具體說明本發明之通信機器 製作了第1 2實施形態之行動電話機1做爲實施必 ® 求得廣頻率800至950MHz之VSWR (電壓駐波比） 特性。其結果如圖43所示。 如圖4 3所示，第1天線裝置5 3表示第1共振頻率 第2天線裝置54表示比第共振頻率更高之第2共振頻 在此，在第1共振頻率fl附近之頻率848.37MHz (圖 之頻率f3)之VSWR成爲1.24。 然後，求得在頻率848.37MHz之行動電話機1之 化之圖34所示之XY面之輻射圖案之定向性，以及 化之XY平面之輻射圖案之定向性。其結果如圖44所 置70在 之輻射 成爲- 之天線 化之輻 5.7dBd 求天線 ;!1 4，而 之頻率 η，而 率f2。 43所示 垂直極 水平極 示。 -40- ⑧ 1343671 如圖7所示，垂直極化中，最大値成爲1 . 2 1 d B i，最小 値成爲〇.61dBi，平均値成爲〇.86dBi，而在水平極化中， 最大値成爲1.17dBi，最小値成爲-22.21dBi，平均値成爲· 2.1 6dB 卜 另外，例如’圖4 5所示，也可以爲在供電導體2 7形成 分斷部（圖示略）’並設置有連接該分斷部之晶片電容器 (阻抗調整部）261之天線裝置262。在此，藉由變更晶片 電容器26 1之電容，可以容易匹配供電部226之阻抗。此外 ，阻抗調整部並不侷限於晶片電容器，也可以使用電器。 此外，本發明並不侷限於上述實施形態，在不脫離本 發明之意旨之範圍，可以有附加各種之變更。 例如，在上述實施形態中，雖將天線動作頻率設成 430MHz，但是並不限定於該頻率，也可以爲其他之天線 動作頻率。 另外，本發明之天線裝置雖然具有導體圖案捲繞於素 材表面之螺旋形狀，惟也可以具有形成於素材表面之曲折 形狀。 此外，導體圖案並不侷限於螺旋形狀或曲折形狀，也 可以爲其他形狀* 再者，雖然使用晶片電容器做爲阻抗調整部，惟只要 可以調整供電部之阻抗者即可，可以使用例如晶片電感器 〇 另外，雖然使用電介質材料之氧化鋁做爲素材，但也 可以使用磁性體或兼具電介質與磁性體之複合材料。
S -41 - 1343671 [產業上之可利用性] 利用本發明之天線裝置，藉由組合負載部與電感部， 縱使與導體膜之端邊平行之天線單元之物理長度比天線動 作波長之1/4短，也可以獲得天線動作波長之1/4長度做爲 電性長度。藉此，可以謀求大幅縮短物理長度。因此，可 以縮小天線裝置，縱使在例如400MHz頻帶之較低頻帶， # 也可以適用於實用無線機器之內裝型天線裝置。 另外’藉由調整電感部之阻抗，可以容易設定第1與 第2共振頻率。 再者’依據本發明之通信機器，由於將兩個負載部內 之一收容於天線收容部，而將另一沿著框體本體之一側壁 之內面側配置，因此未限制通信控制電路之配置位置而空 間係數較佳。 【圖式簡單說明】 圖1爲表示本發明之第i實施形態之天線裝置之平面圖 〇 圖2爲表示本發明之第1實施形態之天線裝置之斜視圖 〇 圖3爲表示本發明之第1實施形態之天線裝置之VSWR 之頻率特性之表。 圖4爲表示本發明之第1實施形態之天線裝置之輻射圖 案之圖表。 -42- 1343671 圖5爲表示本發明之第2實施形態之天線裝置之斜視圖 〇 圖6爲表示本發明之第3實施形態之天線裝置之斜視圖 〇 圖7爲表示本發明之第4實施形態之天線裝置之斜視圖 圖8爲表示本發明之第4實施形態之天線裝置之另一形 態之斜視圖。 φ 圖9爲表示本發明之第5實施形態之天線裝置之另一形 態之斜視圖。 圖1 〇爲表示本發明之第6實施形態之天線裝置之斜視 圖。 · 圖1 1爲表示本發明之第6實施形態之天線裝置之等效 · 電路圖。 圖12爲表示本發明之第6實施形態之天線裝置之VSWR 之頻率特性之圖表。 φ 圖1 3爲表示本發明之第6實施形態以外之可使用本發 明之天線裝置之斜視圖。 圖1 4爲表示本發明之第7實施形態之天線裝置之斜視 圖。 圖1 5爲表示本發明之第7實施形態之天線裝置之等效 電路圖。 圖16爲表示本發明之第7實施形態之天線裝置之VSWR 之頻率特性之圖表。 -43- 1343671 圖1 7爲表示本發明之第8實施形態之天線裝置之斜視 圖。 匱118爲表示本發明之第8實施形態之天線裝置之等效 電路圖。 圖19爲表示本發明之第8實施形態之天線裝置之vsWR 之頻率特性之圖表。 圖20爲表示本發明之第9實施形態之行動電話機，（^ •)爲斜視圖’ （b )爲天線裝置之斜視圖。 021爲本發明之第9實施形態之天線裝置之模式圖。 圖2 2爲圖2 0中之（a )第1輸入元件之斜視圖，（b ) 弟| 2輸入兀件之斜視圖。 圖23爲表示圖20中之天線裝置之槪略圖。 圖24爲表示圖20中之天線裝置之VSWR特性之圖表。 圖25爲表示本發明之第9實施形態以外可適用本發明 之外部天線之模式平面圖。 圖26爲本發明之第1 0實施形態之天線裝置之模式圖。 圖27爲表示圖26中之天線裝置之槪略圖。 圖28爲表示本發明之第丨丨實施形態之天線裝置之斜視 圖。 圖29爲圖28中之天線裝置之模式圖。 圖30爲表示圖28中之天線裝置之VSWR特性之圖表。 圖31爲表示圖28中之天線裝置之定向性之圖表。 圖3 2爲表示本發明第1 2實施形態之行動電話機之外觀 斜視圖。 -44- ⑧! 1343671 圖33爲表示圖32之第1框體之一部分之剖面圖。 圖3 4爲表示圖33之天線裝置之平面圖。 圖35爲表示圖34之輸入元件，（a)爲第1輸入元件之 斜視圖’ （b )爲第2輸入元件之斜視圖。 圖36爲表示圖34之天線裝置之槪略圖。 圖D爲表示本發明之實施例1之負載部之（a)爲卒面 圖，（b )爲正面圖。 圖38爲表示本發明之實施例2之負載部，（〇爲爭面 β 圖，（b )爲正面圖。 圖39爲表示本發明之實施例1之天線裝置之VSWR之頻 率特性之圖表。 圖40爲表示本發明之實施例2之天線裝置之VSWR之頻 率特性之圖表。 圖41爲表示本發明之天線裝置之VSWR之頻率特性， (a )爲實施例3之天線裝置，（b )爲比較例之天線裝置 之圖表。 鲁 圖42爲表示本發明之天線裝置之垂直極化之輻射圖案 ，（a )爲實施例3之天線裝置，（b )爲比較例之天線裝 置之圖表。 圖43爲表示實施例4中之本發明之行動電話機頻率與 VSWR之關係之圖表。 圖44爲表示實施例4中之本發明之行動電話機之輻射 圖案之定向性之圖表。 圖45爲表示本發明之其他實施形態中之天線裝置之平 -45- i) 1343671 面圖。 【主要元件符號說明】 100 天線裝置 1 、 40 、 50 、 60 、 70 、 80 、 88 、 90 ' 2 基板 3 地線部（導電膜） 3A 端邊 Φ 4 、 43 、 51 負載部 5 電感部 6 電容部 11 素材 12、 52 導 體 圖 案 13 第 2框體本體 1 3 A ' 1 3 B 安 裝 導 體 1 4 A ' 1 4B 連 接 導 體 2 1 晶 片電 感 器 22 L字形圖案 22 A 端 邊 23 地 線部 連 接 圖 案 3 1 晶 片電 容 器 32 安 裝導 體 連 接 圖 案 33 供 電點 連 接 圖 案 40 天 線裝 置 4 1 供 電部 連 接 圖 案 -46- 1343671 42 晶片電感器 43 負載部 45 阻抗調整部 50 天線裝置 5 1 負載部 5 1、 71 曲折 圖 60 天線裝置 6 1 電容部 62 第1平面電ί 63 第2平面1 1 ί 64 電容部 65 A 、65Β 安 66 A 連接電極 67 電感部 70 天線裝置 7 1 曲折圖案 80 天線裝置 8 1、 91 、 92 、 10 82A 素材 83 A 、83Β 平 84 A 、84Β 直 85 天線部 86 多共振部 87 曲折圖案 (集中常數元件） 案 裝導體 I、1 〇 2多共振電容部 板導體 線導體 -47- 1343671 88 ' 90 天線裝置 93A、93B 平板導體 94 直線導體 95A、95B 平板導體 96 直線導體 97 天線部 98 第1多共振部 99 第2多共振部 1 00天線裝置 101 ' 102 多共振電容部 103平板導體 104直線導體 105平板導體 106直線導體 107第1多共振部 108第2多共振部 1 1 0攜帶電話 120連結導體 121導體膜 123第1負載部 124第2負載部 125電感部 126供電部 127供電導體 -48 1343671 1 2 8第1輸入元件 1 2 9第2負載部 1 3 0連結導體 1 3 1導體膜連接圖案 132晶片電感器 1 3 2 A、1 3 2 B 稜面 1 3 4集中常數元件 135素材 φ 136導體圖案 137A、137B 連接導體 1 4 1第1天線部 1 4 2第2天線部 142A、142B 稜面 ' 145素材 146導體圖案 147A、147B連接導體 鲁 1 5 1曲折圖案 1 5 5第1天線部 161基體 162本體霉路基板 1 6 3供電銷 164 GND接腳 1 7 1第1天線部 172延伸構件 -49- 1343671 173基板安裝構件 174延伸部 201行動電話機（通信機器） 202框體 203通信控制電路 2 04天線裝置 211第1框體本體 212鉸鍊機構 213第2框體本體 2 1 4動作鍵部 215麥克風 217揚聲器 221基板 222接地連接導體 223、224 第1負載部 2 2 5電感部 2 2 6供電部 227供電導體 22 8控制電路連接端子 229接地連接端子 23 1第1輸入元件 232A 、 232B 稜面 23 3連結導體 234集中常數元件 -50- (S) 1343671 23 5素材 2 3 6導體圖案 23 7A、23 7B 連接導體 2 4 1第2輸入元件 242A、242B 稜面 243連結導體 244集中常數元件
245素材 246導體圖案 247A、247B 連續導體 25 1 L字形圖案 252晶片電感器 2 5 3第1天線裝置 2 5 4第2天線裝置 P 供電點（連接點）
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Claims (1)

1343671 十、申請專利範圍 1. 一種天線裝置，其特徵爲具備： 基板； 設於該基板上之一部分的導體膜； 設置於上述基板上'由被形成於電介質材料所構成之 素材之長邊方向的線狀導體圖案所構成 不以天線動作頰
率進行自我共振之負載部； 連接上述導體圖案之一端與上述導體膜，用於 述天線動作頻率之電感部；以及 上 設於上述基板上，用於對上述導體圖案之一端_ N -in 電感部之連接點供電之供電點； 上述電感部，係具有線狀之導體圖案與晶片戆 上述負載部之長邊方向被配置成與上述導體_$ ’ 述 平行 端邊
2. 如申請專利範圍第1項之天線裝置，其中# 接點與供電部之間連接著電容部。 3. 如申請專利範圍第1或2項之天線裝置，_ 負載部具備集中常數（concentrated constant)元件》 上遞 中上
中上遞 七遞飑容 4 ·如申請專利範圍第1或2項之天線裝置 導體圖案之另一端連接著線狀之曲折圖案。 5 ·如申請專利範圍第2項之天線裝置，其中 (capacitor)部具有：形成於上述素材、而由互相 對平面電極所構成之電容（condenser)部。 6.如申請專利範圍第5項之天線裝置，其中卜、 -52- 1343671 平面電極之一方被設置於上述素材表面成可微調狀態。 7 .如申請專利範圍第1或2項之天線裝置，其中在上 述導體圖案之不同之兩點間，多共振電容部被等效並聯。 8 ·如申請專利範圍第1或2項之天線裝置，其中上述 導體圖案爲被捲繞於上述素材之長邊方向之螺旋形狀。 9 ·如申請專利範圍第1或2項之天線裝置，其中上述 導體圖案爲形成於上述素材表面之曲折形狀。 10. —種天線裝置’其特徵爲具備： 基板； 在該基板上表面延伸於一方向而形成之導體膜； 在上述基板上離開上述導體膜而被配置，在由電介質 或磁性體或兼具該兩方之複合材料所形成之素材上形成線 狀之導體圖案而成之第1與第2負載部； 被連接到上述導體圖案之一端與上述導體膜之間之電 感部；以及 對上述導體圖案之一端與上述電感部之連接點供電之 供電部； 利用上述第1負載部、上述電感部與上述供電部設定 第1共振頻率，同時以上述第2負載部、上述電感部與上述 供電部設定第2共振頻率。 1 1.如申請專利範圍第1 0項之天線裝置，其中上述第 1與第2負載部之任何一方或雙方具有集中常數元件。 1 2 .如申I靑專利範圍第1 0或1 1項之天線裝置，其中上 述導體圖案之另一端連接有線狀之曲折圖案。 -53- 1343671 13. 如申請專利範圍第1 0或1 1項之天線裝置，其中上 述導體圖案之另一端連接有延伸構件。 14. 如申請專利範圍第1 2項之天線裝置，其中上述曲 折圖案之前端連接有延伸構件。 1 5 .如申請專利範圍第1 0或1 I項之天線裝置，其中在 上述連接點與上述供電部之間連接有阻抗調整部。 1 6.如申請專利範圍第1 0或1 1項之天線裝置，其中上 φ 述導體圖案具有朝上述素材之長邊方向捲繞之螺旋形狀。 1 7.如申請專利範圔第1 0或1 1項之天線裝置，其中上 述導體圖案具有形成於上述素材表面之曲折形狀。 18. —種通信機器，其特徵爲具備：框體；配置於該 框體中之通信控制電路；以及連接於該通信控制電路之天 _ 線裝置； 上述框體係具備：框體本體，以及設置成由該框體本 體之一側壁向外方突出之天線收容部： ^ 上述天線裝置係構成爲具備： 略呈L字形之基板，具有延伸至一方向之第1基板部， 以及由該第1基板部折彎而延伸至該第1基板部之側方之第 2基板部； 接地連接部，配置於上述基板上，連接到上述通信控 制電路之接地： 第1負載部，被配置於上述第1基板部上，係在電介質 或磁性體或兼具該雙方之複合材料所構成之素材上形成線 狀之導體圖案而成： -54- ⑧ 1343671 第2負載部，配置於上述第2基板部上，係在電介質或 磁性體或兼具該雙方之複合材料所構成之素材上形成線狀 之導體圖案而成： 電感部，用於連接該第1與第2負載部之一端與上述接 地連接部；以及 供電部，連接於上述通信控制電路，用於對上述第1 與第2負載部之一端與上述電感部之連接點供電； 將設置有上述第1負載部之上述第1基板部或設置有上 鲁 述第2負載部之上述第2基板部之任一方配置於上述天線收 容部，同時將另一方沿著上述一側壁之內面配置。 19. 如申請專利範圍第18項之通信機器，其中上述天 線裝置，係具備設置於上述第1與第2負載部之任一方或雙 方之集中常數元件。 ^ 20. 如申請專利範圍第18或19項之通信機器，其中上 述天線裝置，係具備連接到上述連接點與上述供電部之間 之阻抗調整部。 ♦ 21. 如申請專利範圍第18或19項之通信機器，其中上 述導體圖案呈捲繞於上述素材之長邊方向之螺旋形狀。 2 2.如申請專利範圍第18或19項之通信機器，其中上 述導體圖案呈形成於上述素材表面之曲折形狀。 -55-
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