TWI578614B

TWI578614B - Antenna device substrate and antenna device

Info

Publication number: TWI578614B
Application number: TW102117893A
Authority: TW
Inventors: Shinsuke Yukimoto; Ryo Saito
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2017-04-11
Also published as: TW201445806A

Description

天線裝置用基板及天線裝置

本發明係關於可複數共振化的天線裝置用基板及天線裝置。

以往在通訊機器中，為了將天線的共振頻率進行複合共振化，已提出一種具備有放射電極與介電質塊的天線、或使用開關、控制電壓源的天線裝置。

例如，以藉由介電質塊所得之習知技術而言，在專利文獻1中提出一種複合天線，其係在樹脂成型體形成放射電極，另外以接著劑將介電質塊一體化而藉此獲得高效率。

此外，以使用開關、控制電壓源的習知技術而言，在專利文獻2中提出一種天線裝置，其具備有：第1放射電極；第2放射電極；及介設於第1放射電極的途中部與第2放射電極的基端部之間，用以使第2放射電極與第1放射電極作電性連接或切斷的開關。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-81000號公報

[專利文獻2]日本特開2010-166287號公報

但是，在上述習知技術中，亦殘留有以下課題。

亦即，在如專利文獻1所記載之藉由介電質塊所得的技術中，使用將放射電極進行激振的介電質塊，必須按每個機器來進行介電質塊、放射電極圖型等的設計，會有天線性能依其設計條件而劣化、或不安定要素增加的不良情形。此外，由於放射電極形成在樹脂成型體的表面，因此必須在樹脂成型體上設計放射電極圖型，必須按照所安裝的通訊機器或其用途來進行天線設計、模具設計，導致大幅的成本增加。此外，由於以接著劑將介電質塊與樹脂成型體一體化，因此除了接著劑的Q值以外，亦會有因接著條件(接著劑的厚度、接著面積等)，而使天線性能劣化、或不安定要素增加的不良情形。

此外，若為如專利文獻2所記載之使用開關、控制電壓源的天線裝置，為了以開關來進行共振頻率的切換，必須要有控制電壓源的構成或電抗電路等，而會有天線構成依每個機器而複雜化，不具設計自由度，不易輕易地調整天線的問題。

本發明係鑑於前述課題而研創者，目的在提供一種可進行經複合共振化的各共振頻率的彈性調整，且可廉價且輕易地確保按照每種用途或機器的天線性能，並且可達成小型化或薄型化的天線裝置用基板及天線裝置。

本發明係為了解決前述課題而採用以下構成。亦即，第1發明之天線裝置用基板之特徵為：具備有：絕緣性的基板本體；及分別以金屬箔圖型形成在該基板本體的第1單元、第2單元、第3單元、第4單元及接地面，前述第1單元係在前述接地面近傍的基端設有饋電點，並且依序具有可連接第1被動元件的第1連接部與介電質天線的天線元件而延伸存在，前述第2單元係基端被連接在前述第1單元的前述饋電點與前述第1連接部之間，且在途中具有可連接第2被動元件的第2連接部而延伸存在，前述第3單元係基端被連接有前述饋電點，並且在途中具有可連接第3被動元件的第3連接部而延伸存在，前述第4單元係基端被連接在前述第3單元的前述饋電點與前述第3連接部之間，且在途中具有可連接第4被動元件的第4連接部而延伸存在，由前述第1單元至前述第4單元的各單元可能分別發生鄰接的單元彼此間的雜散電容、及與前述接地面之間的雜散電容，相對於鄰接的前述單元及前述接地面，隔著間隔而延伸存在。

在該天線裝置用基板中，由第1單元至第4單元的各單元可分別發生鄰接的單元彼此間的雜散電容、及與接地面之間的雜散電容，相對鄰接的單元及接地面，隔著間隔而延伸存在，因此可有效利用在所希望的共振頻率不會自我共振的加載元件的天線元件與各單元間的雜散電容，藉此可使其複合共振化(2~4共振)。此外，藉由天線元件及連接於第1~第4連接部的第1~第4被動元件的選擇(常數變更等)，可彈性調整各共振頻率，可得對應設計條件之可2~4共振化的天線裝置。如上所示，在天線構成上，可以一個天線裝置用基板來彈性調整各共振頻率，因此可更換共振頻率，可按照用途或機器來變更因被動元件等所致之調整部位。其中，頻帶寬度係可藉由各單元的長度及寬幅與各雜散電容的設定來調整。

此外，可在基板本體的平面內進行設計，與使用習知之介電質塊或樹脂成型體等的情形相比，可薄型化，並且即使藉由屬於介電質天線的天線元件的選擇，亦可小型化及高性能化。此外，不需要因模具、設計變更等所致之成本，可實現低成本。

第2發明之天線裝置用基板係在第1發明中，具備有：第1接地連接部，其係基端被連接於前述接地面，並且前端被連接於比前述第1單元之與前述第2單元的連接部分更為基端側；第2接地連接部，其係基端由連接有前述第1接地連接部的位置分離而被連接於前述接地面，並且前端被連接於比前述第3單元之與前述第4單元的連接部分更為基端側；及將比前述第1單元的前述第1接地連接部的連接部分更為前端側、與比前述第3單元的前述第2接地連接部的連接部分更為前端側相連結而延伸存在的連結圖型，在前述饋電點的近傍，在前述連結圖型與前述第1單元與前述第3單元之間形成有環狀的開口圖型部。

在該天線裝置用基板中，在饋電點的近傍，在連結圖型、與第1單元、與第3單元之間形成有環狀的開口圖型部，因此藉由在開口圖型部內所產生的電容成分，可減低來自在周邊零件間所發生的電容成分的不良影響，並且可實現對各單元的高性能化。亦即，藉由開口圖型部，可平衡佳且有效地流動由饋電點對第1單元(包含第2單元)側與第3單元(包含第4單元)側的各單元的高頻電流。尤其，若伴隨小型化、薄型化，與周邊零件的距離變近時，較為有效，可達成兼顧小型化等及高性能化。

第3發明之天線裝置用基板係在第1或第2發明中，前述第1單元具有：以沿著前述接地面的方向的一方，由前述饋電點延伸的第1延伸存在部；由該第1延伸存在部的前端，以由前述接地面分離的方向延伸存在的第2延伸存在部；由該第2延伸存在部的前端，透過前述第1連接部而朝沿著前述接地面的方向延伸而連接有以同方向延伸存在的前述天線元件的第3延伸存在部，前述第2單元具有：由前述第2延伸存在部的前端，透過前述第 2連接部而以與該第2延伸存在部相同方向延伸存在的第4延伸存在部；及由該第4延伸存在部的前端朝前述天線元件側以沿著前述第3延伸存在部的方向延伸存在的第5延伸存在部，前述第3單元具有：以沿著前述接地面的方向的另一方，由前述饋電點延伸的第6延伸存在部；由該第6延伸存在部的前端，以由前述接地面分離的方向透過前述第3連接部而延伸存在的第7延伸存在部；及由該第7延伸存在部的前端朝向前述第4延伸存在部而朝沿著前述接地面的方向延伸存在的第8延伸存在部，前述第4單元具有：在前述第7延伸存在部的途中連接有前端，並且由前述第7延伸存在部隔著間隔而以同方向延伸存在的第9延伸存在部；及由該第9延伸存在部的前端朝向由前述第7延伸存在部分離的方向延伸存在的第10延伸存在部。

亦即，在該天線裝置用基板中，第1單元具有第1延伸存在部至第3延伸存在部，第2單元具有第4延伸存在部及第5延伸存在部，第3單元具有第6延伸存在部至第8延伸存在部，第4單元具有第9延伸存在部及第10延伸存在部，因此可發生第1單元與接地面之間的雜散電容、天線元件與第5延伸存在部之間的雜散電容、第3延伸存在部與第5延伸存在部之間的雜散電容、第5延伸存在部與第8延伸存在部之間的雜散電容、第1延伸存在部及第6延伸存在部與第8延伸存在部之間的雜散電容、第7延伸存在部與第9延伸存在部之間的雜散電容、及第10延伸存在部與接地面之間的雜散電容，可得各共振頻率較高的調整自由度。

第4發明之天線裝置用基板係在第3發明中，比前述第5延伸存在部之與前述天線元件相對向的部分更為基端側係形成為比前端側更為幅寬地形成的幅寬部。

亦即，在該天線裝置用基板中，比第5延伸存在部之與天線元件相對向的部分更為基端側被形成為比前端側更為幅寬地形成的幅寬部，因此未干擾天線元件而可一面確保幅寬部，一面藉由幅寬部來有效發生第5延伸存在部與第3延伸存在部之間的雜散電容，可達成寬頻帶化及小型化。

第5發明之天線裝置用基板係在第3或第4發明中，前述第1單元具有：由前述第3延伸存在部的前端朝向前述接地面延伸的第11延伸存在部；及由該第11延伸存在部的前端沿著前述接地面而朝向前述第1延伸存在部延伸的第12延伸存在部。

亦即，在該天線裝置用基板中，第1單元具有：由第3延伸存在部的前端朝向接地面延伸的第11延伸存在部、及由該第11延伸存在部的前端沿著接地面而朝向第1延伸存在部延伸的第12延伸存在部，因此可發生第12延伸存在部與第3延伸存在部之間的雜散電容、及第12延伸存在部與接地面之間的雜散電容。

第6發明之天線裝置用基板係在第3至第5 中任一發明中，在前述第10延伸存在部的基端側連接有以由前述接地面分離的方向延伸存在的第13延伸存在部。

亦即，在該天線裝置用基板中，在第10延伸存在部的基端側連接有以由接地面分離的方向延伸存在的第13延伸存在部，因此可發生第13延伸存在部與第7延伸存在部之間的雜散電容，並且藉由第13延伸存在部，亦可朝向由接地面分離的方向分配高頻電流。此外，由於在第10延伸存在部與第13延伸存在部之間空出空間，因此在該區域亦可確保基板本體的螺止固定用的空間等。

第7發明之天線裝置用基板係在第3至第6中任一發明中，前述第8延伸存在部具有透過貫穿孔而與表面側相連接且圖型形成在前述基板本體的背面的第1背面圖型部，該第1背面圖型部朝向前述接地面幅寬地形成。

亦即，在該天線裝置用基板中，第8延伸存在部具有透過貫穿孔而與表面側相連接且圖型形成在基板本體的背面的第1背面圖型部，該第1背面圖型部朝向接地面幅寬地形成，因此可未干擾第6延伸存在部地有效發生第6延伸存在部之間的雜散電容。此外，第1背面圖型部朝向接地面而形成為幅寬，因此與第6延伸存在部相比，阻抗亦較低，藉由第1延伸存在部及第8延伸存在部之間的雜散電容，亦可減少干擾的影響。

第8發明之天線裝置用基板係在第6發明中，前述第13延伸存在部具有透過貫穿孔而與表面側相連接且圖型形成在前述基板本體的背面的第2背面圖型部，該第2背面圖型部朝向前述接地面幅寬地形成。

亦即，在該天線裝置用基板中，第13延伸存在部具有透過貫穿孔而與表面側相連接且圖型形成在基板本體的背面的第2背面圖型部，該第2背面圖型部朝向接地面幅寬地形成，因此可有效發生與第9延伸存在部之間的雜散電容或藉由與第12延伸存在部的圖型配置所致之接地面之間的雜散電容。

因此，藉由採用上述第1背面圖型部或第2背面圖型部，可未加寬天線佔有面積，即可達成兼顧更進一步的天線的高性能化及小型化。

第9發明之天線裝置用基板係在第2發明中，在前述第1接地連接部及前述第2接地連接部分別連接有阻抗調整用被動元件。

亦即，在該天線裝置用基板中，在第1接地連接部及第2接地連接部分別連接有阻抗調整用被動元件，因此可藉由開口圖型部的設定與2個阻抗調整用被動元件的設定，來進行各頻寬的阻抗調整。

第10發明之天線裝置之特徵為：具備有第1至第9中任一天線裝置用基板，前述第1被動元件、前述第2被動元件、前述第3被動元件、及前述第4被動元件分別連接於對應的前述第1連接部、前述第2連接部、前述第3連接部、及前述第4連接部。

亦即，在該天線裝置中，第1被動元件、第2被動元件、第3被動元件及第4被動元件分別連接於對應的第1連接部、第2連接部、第3連接部及第4連接部，因此僅適當選擇第1~第4被動元件，即可2~4共振化，可按每個用途或機器，以對應的2個至4個共振頻率來進行通訊。

第11發明之天線裝置之特徵為：具備有第1至第9中任一天線裝置用基板，前述第1被動元件連接於前述第1連接部，前述第2被動元件、前述第3被動元件及前述第4被動元件的任一個或二個分別連接於對應的前述第2連接部、前述第3連接部、及前述第4連接部。

亦即，在該天線裝置中，第1被動元件與第1連接部相連接，第2被動元件、第3被動元件及第4被動元件的任一個或二個分別連接於對應的第2連接部、第3連接部及第4連接部，因此在未利用第2被動元件、第3被動元件及第4被動元件的任一個或二個的狀態下，可達成2種類的2共振化或3種類的3共振化。

藉由本發明，達成以下效果。

亦即，藉由本發明之天線裝置用基板及具備此之天線裝置，由第1單元至第4單元的各單元可能分別發生鄰接的單元彼此間的雜散電容、及與接地面之間的雜散電容，相對鄰接的單元及接地面，隔著間隔而延伸存在，因此可使其複合共振化(2~4共振)。此外，藉由連接於第1~第4連接部的第1~第4被動元件的選擇，可彈性調整各共振頻率，可得按照設計條件之可2~4共振化的天線裝置，並且可小型化及高性能化。

因此，本發明之天線裝置用基板及具備此之天線裝置係可輕易達成對應多樣用途或機器的複合共振化，並且可達成省空間化。

1‧‧‧天線裝置用基板

2‧‧‧基板本體

10‧‧‧天線裝置

AT‧‧‧天線元件

C1‧‧‧第1連接部

C2‧‧‧第2連接部

C3‧‧‧第3連接部

C4‧‧‧第4連接部

E1‧‧‧第1延伸存在部

E2‧‧‧第2延伸存在部

E3‧‧‧第3延伸存在部

E4‧‧‧第4延伸存在部

E5‧‧‧第5延伸存在部

E5a‧‧‧幅寬部

E6‧‧‧第6延伸存在部

E7‧‧‧第7延伸存在部

E8‧‧‧第8延伸存在部

E9‧‧‧第9延伸存在部

E10‧‧‧第10延伸存在部

E11‧‧‧第11延伸存在部

E12‧‧‧第12延伸存在部

E13‧‧‧第13延伸存在部

EL1‧‧‧第1單元

EL2‧‧‧第2單元

EL3‧‧‧第3單元

EL4‧‧‧第4單元

G1‧‧‧第1接地連接部

G2‧‧‧第2接地連接部

GND‧‧‧接地面

H‧‧‧貫穿孔

L1‧‧‧連結圖型

P1‧‧‧第1被動元件

P2‧‧‧第2被動元件

P3‧‧‧第3被動元件

P4‧‧‧第4被動元件

P5‧‧‧第5被動元件(阻抗調整用被動元件)

P6‧‧‧第6被動元件(阻抗調整用被動元件)

FP‧‧‧饋電點

R1‧‧‧第1背面圖型部

R2‧‧‧第2背面圖型部

S1‧‧‧開口圖型部

圖1係在本發明之天線裝置用基板及天線裝置之一實施形態中，顯示天線裝置的配線圖。

圖2係在本實施形態中，顯示在天線裝置所產生之雜散電容的配線圖。

圖3係在本實施形態中，顯示天線裝置用基板的平面圖及背面圖。

圖4係在本實施形態中，顯示天線裝置的平面圖。

圖5係在本實施形態中，顯示天線元件的斜視圖(a)、平面圖(b)、正面圖(c)、及底面圖(d)。

圖6係在本實施形態中，用以說明開口圖型部之功能的說明圖。

圖7係在本發明之天線裝置用基板及天線裝置之實施例中，顯示4共振化中的VSWR特性(電壓定波比)的圖表。

圖8係在本發明之實施例中，顯示920MHz頻帶、1400MHz頻帶、及1920MHz頻帶的放射圖型的圖表。

以下一面參照圖1至圖6，一面說明本發明之天線裝置之一實施形態。

本實施形態中的天線裝置1係如圖1至圖4所示，具備有：絕緣性的基板本體2、分別以銅箔等金屬箔圖型形成在該基板本體2的表面的第1單元(element)EL1、第2單元EL2、第3單元EL3、第4單元EL4、及接地面GND。

其中，在接地面GND設有RF電路零件等的構裝區域。此外，接地面GND係不僅在基板本體2的表面，在背面亦以對應表面的同樣圖型形成。

上述第1單元EL1係在接地面GND近傍的基端設有饋電點FP，並且途中依序具有可連接第1被動元件P1的第1連接部C1及介電質天線的天線元件AT而延伸存在。其中，在本實施形態中，如圖3及圖4所示，在2個第1連接部C1分別構裝第1被動元件P1而將2個第1被動元件P1串聯連接。

上述第2單元EL2係基端被連接於第1單元EL1的饋電點FP與第1連接部C1之間，途中具有可連接第2被動元件P2的第2連接部C2而延伸存在。

上述第3單元EL3係在基端連接有饋電點 FP，並且在途中具有可連接第3被動元件P3的第3連接部C3而延伸存在。其中，在本實施形態中，如圖3及圖4所示，在2個第3連接部C3分別構裝第3被動元件P3而將2個第3被動元件P3串聯連接。

上述第4單元EL4係基端被連接於第3單元EL3的饋電點FP與第3連接部C3之間，在途中具有可連接第4被動元件P4的第4連接部C4而延伸存在。其中，在本實施形態中，如圖3及圖4所示，在2個第4連接部C4分別構裝第4被動元件P4而將2個第4被動元件P4串聯連接。

上述第1被動元件P1、第3被動元件P3、及第4被動元件P4係分別組合使用2個被動元件，但是亦可使用2個相同特性的被動元件，並且可使用2個其他特性的被動元件。此外，亦可形成為1個被動元件或3個以上的被動元件的組合，而非為2個被動元件的組合。

上述第1單元EL1係具有：以沿著接地面GND的方向的一方，由饋電點FP延伸的第1延伸存在部E1；由該第1延伸存在部E1的前端，以由接地面GND分離的方向延伸存在的第2延伸存在部E2；由該第2延伸存在部E2的前端，透過第1連接部C1而朝沿著接地面GND的方向延伸而連接有以同方向延伸存在的天線元件AT的第3延伸存在部E3。其中，在此，沿著接地面GND的方向係指沿著相對向的接地面GND的端邊的方向。

其中，上述第1延伸存在部E1係由饋電點 FP以沿著接地面GND的方向的一方延伸之後，以暫時由接地面GND分離的方向延伸，另外以沿著接地面GND的方向的一方延伸，一面彎曲成曲柄狀，一面全體而言以沿著接地面GND的方向的一方延伸。

此外，第1單元EL1係具有：由第3延伸存在部E3的前端朝向接地面GND延伸的第11延伸存在部E11；及由該第11延伸存在部E11的前端沿著接地面GND而朝向第1延伸存在部E1延伸的第12延伸存在部E12。亦即，藉由第11延伸存在部E11及第12延伸存在部E12，第1單元EL1的前端側係被折返。其中，第11延伸存在部E11係形成為幅寬的長方形狀。

上述第2單元EL2係具有：由第2延伸存在部E2的前端，透過第2連接部C2而以與該第2延伸存在部E2相同方向延伸存在的第4延伸存在部E4、及由該第4延伸存在部E4的前端朝天線元件AT側以沿著第3延伸存在部E3的方向延伸存在的第5延伸存在部E5。

此外，比上述第5延伸存在部E5之與天線元件AT相對向的部分更為基端側係形成為比前端側更為幅寬地形成的幅寬部E5a。

上述第3單元EL3係具有：以沿著接地面GND的方向的另一方，由饋電點FP延伸的第6延伸存在部E6；由該第6延伸存在部E6的前端，以由接地面GND分離的方向透過第3連接部C3延伸存在的第7延伸存在部E7；及由該第7延伸存在部E7的前端朝向第4延伸存在部E4而朝沿著接地面GND的方向延伸存在的第8延伸存在部E8。其中，上述第6延伸存在部E6係在由饋電點FP以沿著接地面GND的方向的另一方延伸之後再以暫時由接地面GND分離的方向延伸，另外以沿著接地面GND的方向的另一方延伸，以曲柄狀彎曲而以全體而言以沿著接地面GND的方向的另一方延伸。

亦即，第1單元EL1與第3單元EL3的基端部分(第1延伸存在部E1及第6延伸存在部E6)係彼此由饋電點FP以反方向分開而延伸存在。

上述第8延伸存在部E8係具有透過貫穿孔H而與表面側相連接且圖型形成在基板本體2的背面的第1背面圖型部R1，該第1背面圖型部R1朝向接地面GND而幅寬地形成。其中，第1背面圖型部R1係在基板本體2的端部側，藉由貫穿孔H而與表面側的第8延伸存在部E8相連接。

上述第4單元EL4具有：在第7延伸存在部E7的途中連接前端，並且由第7延伸存在部E7隔著間隔而以同方向延伸存在的第9延伸存在部E9、及由該第9延伸存在部E9的前端朝向由第7延伸存在部E7分離的方向延伸存在的第10延伸存在部E10。

此外，在第10延伸存在部E10的基端側連接有以由接地面GND分離的方向延伸存在的第13延伸存在部E13。

上述第13延伸存在部E13係具有透過貫穿孔H而與表面側相連接且圖型形成在基板本體2的背面的第2背面圖型部R2，該第2背面圖型部R2朝向接地面GND而幅寬地形成。其中，第2背面圖型部R2係在基板本體2的端部側，藉由貫穿孔H而與表面側的第13延伸存在部E13相連接。

此外，該天線裝置用基板1係具備有：基端連接於接地面GND，並且前端連接於比第1單元EL1之與第2單元EL2的連接部分更為基端側的第1接地連接部G1；基端由連接有第1接地連接部G1的位置分離而與接地面GND相連接，並且前端連接於比第3單元EL3之與第4單元EL4的連接部分更為基端側的第2接地連接部G2；及將比第1單元EL1的第1接地連接部G1的連接部分更為前端側、及比第3單元EL3的第2接地連接部G2的連接部分更為前端側相連結而延伸存在的連結圖型L1。

此外，在饋電點FP的近傍，在連結圖型L1、第1單元EL1、與第3單元EL3之間形成有環狀的開口圖型部S1。亦即，以彎曲成曲柄狀的第1延伸存在部E1及第6延伸存在部E6的一部分、及連結圖型L1，沿著接地面GND構成長形之大致四角形狀的開口圖型部S1。

在上述第1接地連接部G1連接有阻抗調整用被動元件的第5被動元件P5，並且在上述第2接地連接部G2連接有阻抗調整用被動元件的第6被動元件P6。其中，在本實施形態中，僅第5被動元件P5直接與接地面GND及第1單元EL1相連接，第5被動元件P5本身作為第1接地連接部G1而發揮功能。此外，僅第6被動元件P6直接與接地面GND及第3單元EL3相連接，第6被動元件P6本身作為第2接地連接部G2而發揮功能。

採用上述基板本體2，為一般的印刷基板，在本實施形態中係採用由長方形狀的玻璃環氧樹脂等所成之印刷基板的本體。其中，本實施形態之基板本體2的尺寸係長邊方向：110mm、短邊方向：52mm、厚度：1.0mm。此外，基板本體2中的天線區域(包含第4單元EL4下的接地面GND的一部分)的尺寸係基板本體2的長邊方向：11mm、基板本體2的短邊方向：35mm。

上述饋電點FP係透過同軸纜線等饋電手段而與高頻電路(省略圖示)的饋電點相連接。以該饋電手段而言，可採用同軸纜線、插座等連接器、接點具有板簧形狀的連接構造、接點具有銷探針形狀或銷形狀的連接構造、使用焊接用島部(land)的連接構造等各種構造。

例如，若採用同軸纜線作為饋電手段時，在接地面GND的基端側連接同軸纜線的接地線，並且同軸纜線的芯線連接於饋電點FP。

上述天線元件AT係在所希望的共振頻率不會自我共振的加載元件，例如圖5所示，在陶瓷等介電質101的表面形成有Ag等導體圖型102的晶片天線。該天線元件AT係可按照共振頻率等的設定，來選擇其長度、寬幅、導體圖型102等互相不同的元件，並且亦可選擇相同的元件。其中，本實施形態之天線元件AT的尺寸為橫寬：10.5mm、深度：3.0mm、高度：0.8mm。

上述第1被動元件P1~第6被動元件P6係採用例如電感、電容器或電阻。

本實施形態之天線裝置用基板1係由第1單元EL1至第4單元EL4的各單元可分別發生鄰接的單元彼此間的雜散電容、與接地面GND之間的雜散電容，且相對於鄰接的單元及接地面GND，隔著間隔而延伸存在。

亦即，如圖2所示，可能發生第12延伸存在部E12與接地面GND之間的雜散電容Ca、天線元件AT(第3延伸存在部E3)與第12延伸存在部E12之間的雜散電容Cb、天線元件AT與第5延伸存在部E5之間的雜散電容Cc、第3延伸存在部E3與第5延伸存在部E5之間的雜散電容Cf、第5延伸存在部E5與第8延伸存在部E8之間的雜散電容Cg、開口圖型部S1(第1延伸存在部E1及第6延伸存在部E6)與第8延伸存在部E8之間的雜散電容Ch、第8延伸存在部E8與第13延伸存在部E13之間的雜散電容Ci、第7延伸存在部E7與第9延伸存在部E9之間的雜散電容Cj、第10延伸存在部E10與接地面GND之間的雜散電容Ck。此外，亦會發生因開口圖型部S1所致之電容成分Cd。

本實施形態之天線裝置10係如圖4所示，具備有上述天線裝置用基板1，第1被動元件P1、第2被動元件P2、第3被動元件P3及第4被動元件P4分別與對應的第1連接部C1、第2連接部C2、第3連接部C3及第4連接部C4相連接。

接著，參照圖7，說明本實施形態之天線裝置10中的共振頻率。

在本實施形態之天線裝置10中，如圖7所示，複合共振化成第1共振頻率f1、第2共振頻率f2、第3共振頻率f3、及第4共振頻率f4的4個。

上述第1共振頻率f1係4個共振頻率之中較低的頻寬(例如920MHz頻帶)者，以天線元件AT、第1單元EL1(第1延伸存在部E1、第2延伸存在部E2、第11延伸存在部E11、及第12延伸存在部E12)的長度來決定。

此外，第1共振頻率f1中的寬頻帶化係以第12延伸存在部E12、第11延伸存在部E11、及第3延伸存在部E3的長度及寬幅來決定。

此外，第1共振頻率f1中的阻抗係以各雜散電容Ca~Cd來決定。

此外，第1共振頻率f1的最終調整係可使用第1被動元件P1來彈性調整。

因此，第1共振頻率f1主要在以圖2中的虛線A1所包圍的部分予以調整。

如上所示，關於第1共振頻率f1，可藉由第1單元EL1的長度及寬幅、第1被動元件P1、天線元件AT、及上述各雜散電容的設定，來彈性調整共振頻率、頻帶寬度及阻抗。

接著，上述第3共振頻率f3係以第1延伸存在部E1、第2延伸存在部E2、第4延伸存在部E4、及第5延伸存在部的長度來決定。

此外，第3共振頻率f3中的寬頻帶化係以第1延伸存在部E1、第2延伸存在部E2、第4延伸存在部E4、及第5延伸存在部的長度及寬幅來決定。

此外，第3共振頻率f3中的阻抗係以各雜散電容Cd、Cc、Cf、Cg來決定。

此外，第3共振頻率f3的最終調整係可使用第2被動元件P2來彈性調整。

因此，第3共振頻率f3主要在以圖2中的一點鏈線A3所包圍的部分予以調整。

如上所示，關於第3共振頻率f3，藉由第1延伸存在部E1，第2延伸存在部E2，第2單元EL2的長度及寬幅、及第2被動元件P2、與上述各雜散電容的設定，可彈性調整共振頻率、頻帶寬度及阻抗。

接著，上述第4共振頻率f4係以第8延伸存在部E8及第7延伸存在部E7的長度來決定。

此外，第4共振頻率f4中的寬頻帶化係以第8延伸存在部E8及第7延伸存在部E7的長度及寬幅來決定。

此外，第4共振頻率f4中的阻抗係以各雜散電容Cd、Cg、Ch、Ci來決定。

此外，第4共振頻率f4的最終調整係可使用第3被動元件P3來彈性調整。

因此，第4共振頻率f4主要在以圖2中的二點鏈線A4所包圍的部分予以調整。

如上所示，關於第4共振頻率f4，藉由第3單元EL3(第7延伸存在部E7及第8延伸存在部)的長度及寬幅、及第3被動元件P3、與上述各雜散電容的設定，可彈性調整共振頻率、頻帶寬度及阻抗。

接著，上述第2共振頻率f2係以第7延伸存在部E7、第13延伸存在部E13、第10延伸存在部E10及第9延伸存在部E9的長度來決定。

此外，第2共振頻率f2中的寬頻帶化係以第7延伸存在部E7、第13延伸存在部E13、第10延伸存在部E10、及第9延伸存在部E9的長度及寬幅來決定。

此外，第2共振頻率f2中的阻抗係以各雜散電容Cd、Ci、Cj、Ck來決定。

此外，第2共振頻率f2的最終調整係可使用第4被動元件P4來彈性調整。

因此，第2共振頻率f2主要在以圖2中的虛線A2所包圍的部分予以調整。

如上所示，關於第2共振頻率f2，藉由第7延伸存在部E7、第13延伸存在部E13、第10延伸存在部E10、及第9延伸存在部E9的長度及寬幅、及第4被動元件P4、與上述各雜散電容的設定，可彈性調整共振頻率、頻帶寬度及阻抗。

其中，對於上述各共振頻率，可使用作為阻抗調整用被動元件的第5被動元件P5及第6被動元件P6，來彈性進行最終的阻抗調整。

接著，說明開口圖型部S1的效果。

在本實施形態中，係在饋電點FP的近傍設有開口圖型部S1，但是可藉由該開口圖型部S1，有效地流通由饋電點FP朝左右各單元的高頻電流。

亦即，若不具開口圖型部S1時，如圖6的(b)所示，在來自饋電點FP的高頻電流的流動之中，對圖中右側的天線單元(第3單元EL3及第4單元EL4)的流動雖然順暢，但是朝左側的流動係會發生與來自饋電點FP的單元的電容成分。此亦與圖6的(c)所示之配線的情形相同，朝左側的流動雖然順暢，但是朝右側的流動係會發生與來自饋電點FP的單元的電容成分。

結果，在左右各方向設有各2個天線單元，影響度既不相同，並且造成性能劣化。

此外，如圖6的(d)所示，若不具開口圖型部S1而為由中央相連接的圖型時，同樣的電容成分係朝左右兩方發生，性能明顯劣化。

此外，如圖6的(e)所示，若為開口圖型部S1的部分未形成開口而形成為幅寬圖型，且由中央將面積加大予以連接的圖型，雖然對各單元的高頻電流不成問題，但是由於在天線周邊構裝零件，由此面積較大，因此性能劣化會增大。

尤其，伴隨小型化或薄型化，與周邊零件的距離亦變近，性能劣化更加明顯產生。

因此，如圖6的(a)所示，藉由設置如本發明所示之開口圖型部S1，藉由開口圖型部S1內的電容成分，減低來自周邊零件間所發生的電容成分的不良影響，並且可有效率地流動流至各天線單元的高頻電流，可實現兼顧小型化及高性能化。

接著，說明第1背面圖型部R1及第2背面圖型部R2。

首先，在第1背面圖型部R1中，在表面發生對第6延伸存在部E6及開口圖型部S1的雜散電容。

若設計第1背面圖型部R1時，由於在第6延伸存在部E6發生雜散電容，因此第6延伸存在部E6的延伸存在方向係依基板本體2的厚度，存在變得無法有效利用雜散電容，並且干擾第6延伸存在部E6的情形。

相對於此，若為朝向開口圖型部S1的方向，與第6延伸存在部E6相比，阻抗亦變低，藉由開口圖型部S1側的電容成分，干擾的影響較少。因此，第1背面圖型部R1係將第10延伸存在部E10的寬幅設為最大寬幅，以由基板本體2的端部側朝向第6延伸存在部E6的延伸存在方向延伸的設計較具效果。

此外，在第2背面圖型部R2中，係在第13延伸存在部E13中，發生第10延伸存在部E10間、或與第12延伸存在部E12的圖型配置所致之接地面GND間的雜散電容。因此，第2背面圖型部R2係與第1背面圖型部R1同樣地，將第13延伸存在部E13的寬幅設為最大限度，以由基板本體2的端部側朝朝向第12延伸存在部E12的方向延伸的設計較具效果。

接著，說明第10延伸存在部E10及第13延伸存在部E13。

上述第13延伸存在部E13係形成為與第10延伸存在部E10相組合而呈正交的圖型配置。該第13延伸存在部E13僅以水平方向(第10延伸存在部E10的延伸存在方向)作圖型配置時，必須考慮與接地面GND之間的雜散電容來設計與第8延伸存在部E8之間的雜散電容等，設計自由度降低。因此，難以更加小型化。

因此，配置利用與接地面GND之間的雜散電容的第10延伸存在部E10，並且將第13延伸存在部E13設計成利用第8延伸存在部E8之間的雜散電容的分配圖型，藉此亦分配流至各天線單元的高頻電流，且可有效設計各雜散電容。此外，具有可配置接地面GND至第10延伸存在部E10的近傍，可構裝使用於機器的其他零件(按鈕開關、麥克風、FPC等)，且亦達成機器小型化的優點。

接著，說明第5延伸存在部E5。

上述第5延伸存在部E5係形成為利用與天線元件AT之間的雜散電容的圖型配置，但是考慮到全體小型化時，必須減少天線區域，且第5延伸存在部E5與天線元件AT的配置極為重要。

以第5延伸存在部E5而言，將寬幅設計較寬會造成寬頻帶化，故較為理想，但是依天線區域，會有難以兼顧小型化的情形。因此，以將第5延伸存在部E5的寬幅設計地較細，並且設計在接近基板本體2的端部的場所為宜。

此外，較佳為加寬發生第3延伸存在部E3與第5延伸存在部E5之間的雜散電容Cf的部分的第5延伸存在部E5側的圖型寬幅而設為幅寬部E5a，形成為有效率的圖型配置。上述幅寬部E5a係考慮天線元件AT與第5延伸存在部E5之間的雜散電容Cc的影響，藉由形成為並非為四角形狀而是去角的形狀(三角形狀、梯形形狀)，可一面有效利用雜散電容，一面控制流至第5延伸存在部E5的高頻電流。

如上所示在本實施形態之天線裝置用基板1中，由第1單元EL1至第4單元EL4的各單元可分別發生鄰接的單元彼此間的雜散電容、及與接地面GND之間的雜散電容，相對於鄰接的單元及接地面GND，隔著間隔而延伸存在，因此有效利用在所希望的共振頻率不會自我共振的加載元件的天線元件AT與各單元間的雜散電容，藉此可使其複合共振化(2~4共振)。

此外，藉由天線元件AT及連接於第1~第4連接部C1~C4的第1~第4被動元件P1~P4的選擇(常數變更等)，可彈性調整各共振頻率，可得可進行按照設計條件的2~4共振化的天線裝置10。如上所示，在天線構成上，可以一個天線裝置用基板1彈性調整各共振頻率，因此可替換共振頻率，可按照用途或機器來變更藉由被動元件等所得之調整部位。

此外，可在基板本體2的平面內進行設計，與使用習知之介電質塊或樹脂成型體等的情形相比，可薄型化，並且藉由作為介電質天線的天線元件AT的選擇，亦可達成小型化及高性能化。此外，不需要因模具、設計變更等所致之成本，而可實現低成本。

此外，在饋電點FP的近傍，在連結圖型L1與第1單元EL1與第3單元EL3之間形成有環狀的開口圖型部S1，因此藉由在開口圖型部S1內所產生的電容成分Cd，可減低來自周邊零件間所發生的電容成分的不良影響，並且可實現對各單元的高性能化。

此外，比第5延伸存在部E5之與天線元件AT相對向的部分更為基端側，被形成為比前端側形成為更為幅寬的幅寬部E5a，因此可未干擾天線元件AT地一面確保幅寬部E5a，一面藉由幅寬部E5a而使第5延伸存在部E5與第3延伸存在部之間的雜散電容有效發生，可達成寬頻帶化及小型化。

此外，在第10延伸存在部E10的基端側連接有朝由接地面GND分離的方向延伸存在的第13延伸存在部E13，因此可使第13延伸存在部E13與第7延伸存在部 E7之間的雜散電容Ci發生，並且可藉由第13延伸存在部E13，亦朝由接地面GND分離的方向分配高頻電流。此外，由於在第10延伸存在部E10與第13延伸存在部E13之間空出空間，因此亦可在該區域確保基板本體2的螺止固定用空間等。

此外，第8延伸存在部E8具有透過貫穿孔H而與表面側相連接且圖型形成在基板本體2的背面的第1背面圖型部R1，該第1背面圖型部R1朝向接地面GND而形成為幅寬，因此可未干擾第6延伸存在部E6地使與第6延伸存在部E6之間的雜散電容有效發生。此外，第1背面圖型部R1朝向接地面GND而形成為幅寬，因此與第6延伸存在部E6相比，阻抗亦較低，藉由與開口圖型部S1(第1延伸存在部E1及第8延伸存在部E8)之間的雜散電容Ch，干擾的影響亦可變少。

此外，第13延伸存在部E13具有透過貫穿孔H而與表面側相連接而圖型形成在基板本體2的背面的第2背面圖型部R2，該第2背面圖型部R2朝向接地面GND而形成為幅寬，因此可使與第9延伸存在部E9之間的雜散電容或因與第12延伸存在部E12的圖型配置所致之接地面GND之間的雜散電容有效發生。因此，藉由採用上述第1背面圖型部R1或第2背面圖型部R2，可未加寬天線佔有面積地達成兼顧更進一步的天線的高性能化及小型化。

此外，由於在第1接地連接部G1及第2接地連接部G2分別連接有阻抗調整用被動元件(第5被動元件P5、第6被動元件P6)，因此可藉由開口圖型部S1的設定與2個阻抗調整用被動元件的設定，來進行各頻寬的阻抗調整。

因此，在本實施形態之天線裝置10中，第1被動元件P1、第2被動元件P2、第3被動元件P3及第4被動元件P4分別與對應的第1連接部C1、第2連接部C2、第3連接部C3及第4連接部C4相連接，因此僅適當選擇第1~第4被動元件P1~P4，即可2~4共振化，可按每個用途或機器，以對應的2個至4個共振頻率來進行通訊。

[實施例]

接著，參照圖7及圖8，說明在根據本實施形態之天線裝置用基板及天線裝置所製作的實施例中，針對各共振頻率的4共振化中的VSWR特性(電壓定波比)及放射圖型所測定出的結果。

其中，各被動元件係使用2個第1被動元件P1：3.3nH的電感與10nH的電感的2個(合計為13nH的電感)、第2被動元件P2：8.2nH、第3被動元件P3：4.7nH的電感與5.6nH的電感的2個(合計為10nH的電感)、2個第4被動元件P4：5.6nH的電感與12nH的電感的2個(合計為18nH的電感)。此外，第5被動元件P5係使用0.5pF的電容器，第6被動元件P6係使用8.2nH的電感。

結果，在本發明之實施例中，係以由第1共振頻率f1至第4共振頻率f4的各共振頻率，如圖7所示，可得良好的VSWR特性。

此外，關於放射圖型的測定，係將第2延伸存在部E2的延伸存在方向且朝向接地面GND的方向設為X方向，將第3延伸存在部E3的延伸存在方向的相反方向設為Y方向，將相對基板本體2的表面的垂直方向設為Z方向。測定出此時相對ZX面的垂直偏波、水平偏波及功率增益。

圖8的(a)係920MHz頻帶的第1共振頻率f1中的放射圖型(ZX面)，平均功率增益為-5.1dBi。

圖8的(b)係1400MHz頻帶的第2共振頻率f2中的放射圖型(ZX面)，平均功率增益為-1.9dBi。

圖8的(c)係1920MHz頻帶的第4共振頻率f4中的放射圖型(ZX面)，平均功率增益為-0.8dBi。

其中，本發明並非限定於上述實施形態及實施例，在未脫離本發明之主旨的範圍內，可施加各種變更。

例如，在上述實施形態中，係在第1單元設有天線元件，但是亦可在其他單元設置天線元件。此時，藉由天線元件，可縮短單元的長度，適於天線佔有面積窄的情形等。例如，亦可在第5延伸存在部、第8延伸存在部、第13延伸存在部、第10延伸存在部連接天線元件。

此外，關於利用天線元件的最低頻寬以外的天線單元 (第1單元以外的單元)，係可彈性地變更、替換所使用的頻寬。

此外，在本發明中，係實現最大4共振化，但是關於利用天線元件的最低頻寬以外，亦可藉由各被動元件的有無，來對應2共振化或3共振化。

亦即，可藉由將第2被動元件、第3被動元件、及第4被動元件的任一個或二個，分別連接於對應的第2連接部、第3連接部、及第4連接部，來任意進行2共振化或3共振化。