TWI686009B - 多天線及具備其之無線裝置 - Google Patents

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TWI686009B
TWI686009B TW104117521A TW104117521A TWI686009B TW I686009 B TWI686009 B TW I686009B TW 104117521 A TW104117521 A TW 104117521A TW 104117521 A TW104117521 A TW 104117521A TW I686009 B TWI686009 B TW I686009B
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園田龍太
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日商Ａｇｃ股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可不損壞安裝性及位置穩固性而獲得較高之隔離之多天線及具備其之無線裝置。
一種多天線，其具備：接地平面；第1饋電點(11)；第2饋電點(21)，其與上述第1饋電點不同；第1饋電元件(10)，其連接於上述第1饋電點(11)；第2饋電元件(20)，其連接於上述第2饋電點(21)，且產生抵消電流；及輻射元件，其藉由與上述第1饋電元件(10)及上述第2饋電元件(20)電磁耦合而被饋電，且作為輻射導體發揮功能。

Description

多天線及具備其之無線裝置
本發明係關於一種多天線及具備其之無線裝置(例如行動電話等可攜式無線機)。
近年來，分集天線及MIMO(Multiple Input Multiple Output，多輸入多輸出)之類的具備複數個天線之多天線之無線技術得以普及，需要有提高多天線之隔離之技術。又，搭載於行動電話或行動機器等無線裝置之天線伴隨行動機器之小型化而被要求小型化。
作為提高隔離之技術，於非專利文獻1中報告有如下方法：與先前技術之圖12A相比，如圖12B所示般於天線元件(偶極)A、B間新配置無饋電元件C，藉此形成追加之耦合路徑而產生抵消電流。
又，作為提高隔離之其他技術，於專利文獻1中提出有一種天線，其如圖13所示般具備天線單元120、130、耦合導體線140，及還具備接地導電線150。此處，報告有如下方法，即藉由設置耦合導體線140及接地導體線150而減少藉由天線單元120、130而激發之諧振模式之干擾。
或者，作為一面減少空間損失一面提高隔離之技術，於專利文獻2中提出有如圖14所示般使饋電元件510、520與無饋電元件530以非接觸之形式耦合而多頻化之天線。具體而言，於專利文獻2中報告有電容耦合於無饋電元件之方法。
現有技術文獻 非專利文獻
非專利文獻1：A.C.K.Mak, et al., “Isolation Enhancement Between Two Closely Packed Antennas,” IEEE Trans.Antennas Propag(「兩個密集天線間之隔離增強」電氣與電子工程師協會公刊天線與傳播).,vol.56,no.11,Nov.2008,pp.3411-3419
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2013-214953號公報
專利文獻2：日本專利特開2013-223125號公報
然而，如圖12B所示，上述非專利文獻1之構成係除天線元件A、B以外需要無饋電元件C，零件件數變多，故而存在損壞安裝性之虞。
進而，如圖13所示之上述專利文獻1，為了減少藉由天線單元120、130而激發之諧振模式之干擾，需要設置耦合導體線140及接地導體線150，從而零件件數變多，故而存在損壞安裝性之虞。
另一方面，如圖14所示，於如上述專利文獻2般之使作為輻射導體之無饋電元件(輻射導體)530與饋電元件510電容耦合之饋電方式中，饋電元件與無饋電元件之配置或形狀等之限制較多。因此，因製造上之誤差等而導致輻射導體與電容板之相對位置關係、例如間隔LG或間隔LA、LB、LC、LF等偏離設計值，由此存在電容值大幅變化而無法取得阻抗匹配之虞。又，即便因由使用所致之振動等而無饋電元件與饋電元件之相對位置關係變化，亦存在產生相同情況之虞。如上所述，於電容耦合中，對於饋電元件與無饋電元件之位置偏移之穩固性較低。
因此，本發明之目的在於鑒於上述情況，提供一種可不損壞安裝性及位置穩固性而獲得較高之隔離之多天線及具備其之無線裝置。
為了達成上述目的，本發明提供一種多天線，其具備：接地平面；第1饋電點；第2饋電點，其與上述第1饋電點不同；第1饋電元件，其連接於上述第1饋電點；第2饋電元件，其連接於上述第2饋電點，且產生抵消電流；及輻射元件，其藉由與上述第1饋電元件及上述第2饋電元件電磁耦合而被饋電，且作為輻射導體發揮功能。
可不損壞安裝性及位置穩固性而獲得較高之隔離。
1‧‧‧天線裝置(多天線)
2‧‧‧天線裝置(多天線)
3‧‧‧天線裝置(多天線)
4‧‧‧天線裝置(多天線)
10‧‧‧饋電元件
10A‧‧‧饋電元件
10B‧‧‧饋電元件
11‧‧‧饋電點
12‧‧‧前端部(饋電元件)
13、23‧‧‧饋電點連接部(饋電元件)
14‧‧‧折彎部(饋電元件)
15‧‧‧端部(饋電元件)
16‧‧‧饋電點側端部(饋電元件)
20‧‧‧饋電元件
20A‧‧‧饋電元件
20B‧‧‧饋電元件
21‧‧‧饋電點
22‧‧‧前端部(饋電元件)
24‧‧‧折彎部(饋電元件)
25‧‧‧端部(饋電元件)
26‧‧‧饋電點側端部(饋電元件)
30‧‧‧輻射元件
30A‧‧‧輻射元件
30B‧‧‧輻射元件
31‧‧‧端部(輻射元件)
32‧‧‧第1平行部(輻射元件)
33‧‧‧傾斜部(輻射元件)
34‧‧‧第2平行部(輻射元件)
35‧‧‧折彎部(輻射元件)
36‧‧‧折彎部(輻射元件)
37‧‧‧端部
38‧‧‧中央部(輻射元件)
39‧‧‧延伸部(輻射元件)
40‧‧‧輻射元件
40A‧‧‧輻射元件
40B‧‧‧輻射元件
41‧‧‧端部(輻射元件)
42‧‧‧第1平行部(輻射元件)
43‧‧‧傾斜部(輻射元件)
44‧‧‧第2平行部(輻射元件)
45‧‧‧折彎部(輻射元件)
46‧‧‧折彎部(輻射元件)
47‧‧‧端部
48‧‧‧中央部(輻射元件)
49‧‧‧延伸部(輻射元件)
50‧‧‧饋電部(輻射元件30)
50‧‧‧殼體
60‧‧‧饋電部(輻射元件40)
70‧‧‧接地平面
71‧‧‧外緣部(緣部)
80‧‧‧基板
84‧‧‧帶狀導體
85‧‧‧開關元件
86‧‧‧饋電電路
90‧‧‧基板
94‧‧‧帶狀導體
100‧‧‧無線裝置
120、130‧‧‧天線單元
140‧‧‧耦合導體線
150‧‧‧接地導體線
300、400‧‧‧阻抗可變機構
510、520‧‧‧饋電元件
530‧‧‧無饋電元件
A-A'‧‧‧剖面
B-B'‧‧‧剖面
C-C'‧‧‧剖面
Ia‧‧‧電流
Ib‧‧‧電流
L10‧‧‧饋電元件10、20之物理長度
L12‧‧‧前端部之長度
L13‧‧‧饋電元件及輻射元件與接地平面之最短距離
L30‧‧‧輻射元件30、40之物理長度
L34‧‧‧第2平行部之長度
L37‧‧‧第2平行部與接地平面之距離
L71‧‧‧接地平面之Y方向長度
L81‧‧‧基板及接地平面之Y方向長度
L82‧‧‧基板之X方向長度
L83‧‧‧饋電元件10與饋電元件20之距離
L300、L400‧‧‧自端部至可變電感器為止之距離
LA、LB、LC、LF‧‧‧間隔
LG‧‧‧間隔
T10‧‧‧饋電元件之厚度
T30‧‧‧輻射元件之厚度
T70‧‧‧接地平面之厚度
T80、T90‧‧‧基板之厚度
W10‧‧‧饋電元件之導體寬度
W30‧‧‧輻射元件之導體寬度
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1係表示本發明之一實施形態之天線裝置之解析模型的一例之立體圖。
圖2係圖1之主要部分之放大圖。
圖3A係圖1之天線裝置之YZ方向之A-A'剖視圖。
圖3B係圖1之天線裝置之YZ方向之B-B'剖視圖。
圖3C係圖1之天線裝置之YZ方向之C-C'剖視圖。
圖4係表示圖1之天線之電流之流動的圖。
圖5A係表示圖1之天線裝置之匹配特性S11之圖。
圖5B係表示圖1之天線裝置之隔離特性S21之圖。
圖6A係表示本發明之另一實施形態之天線裝置之解析模型的一例之立體圖。
圖6B係將圖6A所示之天線裝置安裝於無線裝置之俯視圖。
圖7A係表示圖6A之天線裝置之匹配特性S11之圖。
圖7B係表示圖6A之天線裝置之隔離特性S21之圖。
圖8係表示本發明之又一實施形態之天線裝置之解析模型的一例之立體圖。
圖9A係圖8之天線裝置之YZ方向之A-A'剖視圖。
圖9B係圖8之天線裝置之YZ方向之B-B'剖視圖。
圖9C係圖8之天線裝置之YZ方向之C-C'剖視圖。
圖10係表示本發明之進而又一實施形態之天線裝置之解析模型的一例之立體圖。
圖11A係圖10之天線裝置之YZ方向之A-A'剖視圖。
圖11B係圖10之天線裝置之YZ方向之B-B'剖視圖。
圖11C係圖10之天線裝置之YZ方向之C-C'剖視圖。
圖12A係先前技術之天線裝置之一例之俯視圖。
圖12B係先前例1之天線裝置之一例之俯視圖。
圖13係先前例2之天線裝置之一例之俯視圖。
圖14係先前例3之天線裝置之一例之俯視圖。
<第1實施形態>
圖1係表示用以解析本發明之第1實施形態即天線裝置1之動作的電腦上之模擬模型的立體圖。作為電磁場模擬器，使用Microwave Studio(微波工作室)(註冊商標)(CST公司)。
天線裝置1具備第1饋電點11、第2饋電點21、接地平面70、第1饋電元件10、第2饋電元件20、第1輻射元件30、及第2輻射元件40。第1饋電元件10係對第1輻射元件30單體之饋電部位，第2饋電元件20係對第2輻射元件40單體之饋電部位，並非係作為天線裝置1之饋電部位。作為天線裝置1之饋電部位係第1饋電點11及第2饋電點21之兩個饋電點，天線裝置1為多天線。
第1饋電點11及第2饋電點21係連接於利用接地平面70之特定之傳輸線路或饋電線等之饋電部位。作為特定之傳輸線路之具體例，可列舉微帶線、帶狀線、具有接地平面之共平面形波導(於與導體面為相反側之表面配置有接地平面之共平面形波導)等。作為饋電線，可列舉饋 線或同軸電纜。
於本實施形態中，第1饋電點11及第2饋電點21係例如位於接地平面70之外緣部71之中央部之附近，且以將中央部作為軸而成為對稱形狀之方式設置於接地平面70之不同之面。
接地平面70係夾於2片基板即第1基板80及第2基板90之間。第1基板80及第2基板90分別具備以接地平面70為接地基準之饋電點11、21。於圖1之情形時，接地平面70係夾於基板80與基板90之間之形成於內層之部位，但並不限定於此。本實施形態係於第1基板80(近前側)配設有第1饋電元件10及第2輻射元件40，且於第2基板90(深側)配設有第2饋電元件20及第1輻射元件30。
圖2係圖1之天線裝置1之主要部分之放大圖。第1饋電元件10及第2饋電元件20係分別連接於以接地平面70為接地基準之第1饋電點11及第2饋電點21之導體。
如圖2所示，第1饋電元件10及第2饋電元件20係自輻射元件30及輻射元件40離開特定距離而配置之導體。於本實施形態中，第1饋電元件10係自輻射元件30隔開具有平行於Z軸之方向成分之間隔而配置，第2饋電元件20係自輻射元件40隔開具有平行於Z軸之方向成分之間隔而配置，即，分別離開接地平面70與基板80、90部分之距離而配置。然而，饋電元件10、20、輻射元件30、40、以及接地平面70之平行於Z軸之高度方向上之各位置可如圖2般全部相同，或亦可僅一部分相同，或者亦可互不相同。
第1饋電元件10係經由第1饋電點11而例如連接於安裝之饋電電路86(例如，未圖示之IC(Integrated Circuit，積體電路)晶片等積體電路)，第2饋電元件20係經由第2饋電點21而例如連接於安裝之饋電電路86(例如，未圖示之IC晶片等積體電路)。饋電電路86係例如可集中安裝於第1基板80(圖2之近前側)或第2基板90(圖2之深側)中之任一者，亦 可於第1基板80及第2基板90之兩者安裝與各個饋電元件10、20對應之饋電電路。或者，亦可將饋電電路86配置於基板80、90之外部，藉由配線而與天線裝置1之饋電點11、21連接。第1饋電點11及第2饋電點21與饋電電路86至少包含開關元件或與開關元件85連接，進而亦可經由上述不同之複數種傳輸線路或饋電線而連接。
此處，基板80亦可具有具備用以將上述開關元件85連接於饋電點11之帶狀導體84之傳輸線路。帶狀導體84係例如為以與接地平面70之間隔著基板80之方式形成於基板80之表面(內表面)之信號線。相同地，基板90亦可具有具備用以將開關元件85連接於饋電點21之帶狀導體94之傳輸線路。帶狀導體94係例如為以與接地平面70之間隔著基板90之方式形成於基板90之表面(內表面)之信號線。
開關元件85係擇一性地選擇第1饋電元件10及第2饋電元件20中之任一者而連接於饋電電路86之元件。開關元件85配置於基板80、90中之任一者，連接於饋電電路86。於激發第1饋電元件10之情形時，藉由開關元件85而使饋電電路86連接於與第1饋電元件10之饋電點側端部16連接之饋電點11，且使與第2饋電元件20連接之饋電點21為開路端。於激發第2饋電元件20之情形時，藉由開關元件85而使饋電電路86連接於與第2饋電元件20之饋電點側端部26連接之饋電點21，且使與第1饋電元件10之饋電點側端部16連接之饋電點11為開路端。如上所述，藉由開關元件85而可互補地切換第1饋電元件10之激發與第2饋電元件20之激發。
於饋電電路86中，以於饋電點11及饋電點21不同之匹配之空間、頻率、極化波面、時間等特性激振之方式設定，利用開關元件85而進行按照該設定之切換，藉此天線裝置1可實現分集之功能。因此，天線裝置1時刻能夠以採用通信狀態更良好之天線之電波之方式進行選擇。
藉由利用複數個輻射元件30、40而容易實施多頻帶化、寬帶化、 定向性控制等。又，亦可於一個無線裝置(無線通信裝置)搭載複數個天線。或者，亦可於第1饋電元件10及第2饋電元件20共用輻射元件。
天線裝置1具備2個饋電點11、21，藉此可作為MIMO(Multiple Input Multiple Output)天線而發揮功能。又，天線裝置1係即便藉由上述2個饋電點11、21而激發第1饋電元件及第2饋電元件兩者，亦可較高地確保第1饋電點11與第2饋電點21之間之隔離。
此處，於本實施形態之情形時，饋電元件10、20及輻射元件30、40係如圖2所示般設置於基板80、90之表面，但亦可設置於基板80、90之內部。例如，包含饋電元件10、20及與饋電元件10、20接觸之介質而構成之晶片零件安裝於基板80或/及90。藉此，可容易地將與介質接觸之饋電元件10、20安裝至基板80、90。
基板80、90係以介電體、磁性體、或介電體與磁性體之混合物為基材之基板。作為介電體之具體例，可列舉樹脂、玻璃、玻璃陶瓷、LTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramics，低溫共燒陶瓷)、氧化鋁等。作為介電體與磁性體之混合物之具體例，只要具有包含Fe、Ni、或Co等過渡元素、Sm或Nd等稀土類元素之金屬或者氧化物中之任一者即可，例如可列舉六方晶系鐵氧體、尖晶石系鐵氧體(Mn-Zn系鐵氧體、Ni-Zn系鐵氧體等)、石榴石系鐵氧體、鎳鐵合金、鐵矽鋁合金(註冊商標)等。
或者，於輻射元件30、40設置於智慧型電話(無線裝置)等之覆蓋玻璃之表面之情形時，輻射元件30、40以將銅或銀等導電膏塗敷於覆蓋玻璃之表面並進行焙燒之方式形成即可。作為此時之導電膏，利用能夠以用作覆蓋玻璃之化學強化玻璃之強化不會被削弱之程度的溫度焙燒之可低溫焙燒之導電膏即可。又，為了防止由氧化所致之導體之劣化，亦可實施鍍敷等。又，亦可對覆蓋玻璃實施裝飾印刷，亦可於已裝飾印刷之部分形成導體。又，於以隱藏配線等之目的而於覆蓋玻 璃之周緣形成有黑色隱藏膜之情形時，輻射元件30、40亦可形成於黑色隱藏膜上。
圖3A~圖3C係表示圖1及圖2之天線裝置1之主要部分之YZ軸方向的剖視圖。詳細而言，圖3A係表示圖2所示之天線裝置1之A-A'剖面，圖3B係表示圖2所示之天線裝置1之B-B'剖面，圖3C係表示圖2所示之天線裝置1之C-C'剖面。於圖1~圖3C所示之本實施形態中，第1饋電元件10與第1輻射元件30於沿平行於Z軸之方向之俯視下重疊，第2饋電元件20與第2輻射元件40於沿平行於Z軸之方向之俯視下重疊。然而，第1饋電元件10與第1輻射元件30、第2饋電元件20與第2輻射元件40之各者係只要離開能夠以非接觸之形式饋電之距離，則並非必須於沿平行於Z軸之方向之俯視下重疊。或者，亦可於沿平行於X軸或Y軸之方向等任意方向之俯視下重疊。饋電元件、輻射元件之其他配置構成係作為其他實施形態而於下文敍述。
第1饋電元件10係連接於以接地平面70為接地基準之饋電點11之饋電元件之一例。第1饋電元件10係可相對於第1輻射元件30以非接觸之形式高頻耦合而饋電之導體。第2饋電元件20係連接於以接地平面70為接地基準之饋電點21之饋電元件之一例。第2饋電元件20係可相對於輻射元件40以非接觸之形式高頻耦合而饋電之導體。
第1及第2饋電元件10、20係以如下方式配置之線狀之導體，即，例如饋電元件10、20之至少一部分與接地平面70於接地平面70之法線方向之俯視下不重複。於圖1之情形時，接地平面70之法線方向係與Z軸平行之方向。
第1及第2饋電元件10、20分別具備饋電點連接部13、23、及前端部12、22。於饋電點連接部13、23與前端部12、22之間具有折彎部14、24，饋電點連接部13、23與前端部12、22係具有90°之角度之連續形狀。
第1及第2饋電元件10、20係具有線狀之導體部分之線狀導體。饋 電點連接部13、23係例如以饋電點11、21為起點向遠離與XY平面平行之接地平面70之外緣部71之方向首先延伸至折彎部14、24為止。前端部12、22係自折彎部14、24延伸至端部15、25為止之線狀導體。
於圖1及圖2中，例示有平行於接地平面70且向與外緣部71成直角之方向延伸之饋電元件10、20之饋電點連接部13、23。於圖1之情形時，平行於接地平面70且與外緣部71成直角之方向係平行於Y軸之方向。折彎部14、24係延伸方向自外緣部71起從直角方向(Y軸方向)向端部15、25方向(X軸方向)變化之部分。
進而，饋電元件10、20之前端部12、22係向遠離折彎部14、24之方向且與X軸方向平行之方向朝端部15、25延伸。於圖1之情形時，第1及第2饋電元件10、20係於左右及厚度方向上成點對稱。
於圖1中，例示有配置於XY平面內之L字狀之2個饋電元件10、20，但饋電元件10、20之折彎部14、24之角度亦可不為90°，饋電元件10、20可為曲線或直線狀等其他形狀。又，饋電元件10、20亦可為具有於基板80、90之XY平面內延伸之導體部分、及於與XY平面不同之平面內(基板內表面或內部)延伸之導體部分之導體。
第1輻射元件30係如下之輻射元件之一例，其遠離第1饋電元件10而配置，藉由與第1饋電元件10電磁耦合(電磁諧振耦合)而被饋電，且作為輻射導體發揮功能。即，第1輻射元件30係藉由第1饋電元件10諧振而被饋電，且作為輻射導體發揮功能。
第1輻射元件30係具有饋電部50之線狀導體，該饋電部50係以非接觸之形式自第1饋電元件10接收饋電。於圖1~圖3C中，第1輻射元件30及第1饋電元件10係以相互可電磁耦合之距離隔開而配置。
於圖1~圖3C所示之實施形態中，第1輻射元件30係折線狀之導體，且具備：第1平行部32，其係自端部31延伸至折彎部35為止之部位；傾斜部33，其以遠離第1平行部32之方式自折彎部35延伸至折彎部36 為止；及第2平行部34，其係自折彎部36延伸至端部37為止之部位。第2平行部34係與第2饋電元件20之前端部22接近並平行地延伸。
具體而言，輻射元件30係具有2個折彎部35、36之連續形狀，傾斜部33與第1平行部32之間於折彎部35改變延伸方向。自以特定之角度折彎之折彎部35朝向折彎部36作為傾斜部33而向遠離接地平面70及饋電元件10之方向延伸。自折彎部36朝向另一開路端即端部37而作為第2平行部34與第2饋電元件20之前端部22接近並平行地延伸。詳細而言，第1輻射元件30包含第2平行部34，該第2平行部34係於第2饋電元件20之前端部22之附近且較第2饋電元件20更遠離接地平面70之位置延伸。進而，上述第2平行部34包含延伸至未配置第2饋電元件20之部分之部分，即包含較第1饋電元件10長且沿接地平面70之外緣部71向與第1平行部32為相反側延伸之延伸部39(參照圖1)。
又，相同地，輻射元件40係具有2個折彎部45、46之連續形狀，傾斜部43與第1平行部42之間於折彎部45改變延伸方向。自以特定之角度折彎之折彎部45朝向折彎部46係作為傾斜部43而向遠離接地平面70及饋電元件20之方向延伸。自折彎部46朝向另一開路端即端部47係作為第2平行部44而與第1饋電元件10之前端部12接近並平行地延伸。進而，上述第2平行部44包含延伸部49，該延伸部49係長於第2饋電元件20，且沿接地平面70之外緣部71向與第1平行部42為相反側延伸(參照圖1)。
再者，第1饋電元件10之前端部12與第2輻射元件40之第2平行部44之一部分或全部平行並接近地配置。即便於第1饋電元件10與第2輻射元件40進行了電容耦合或電磁耦合，電磁耦合之強度亦大幅小於第1饋電元件10與第1輻射元件30之電磁耦合之強度。
如上所述，輻射元件30、40係例如為具有配置於接地平面70之外緣部71之外側之線狀的輻射導體部分之線狀導體。輻射元件30係例如 於相對於外緣部71而與接地平面70為相反側具有導體部分(第1平行部)32，該導體部分(第1平行部)32係以自外緣部71離開特定之最短距離之狀態，沿平行於外緣部71之方向延伸。例如，所謂特定之最短距離係於將輻射元件30之基本模式之諧振頻率下的真空中之波長設為λ0之情形時，饋電部50與作為饋電點11之接地基準之接地平面70之外緣部71間之最短距離為0.0034λ0以上且0.21λ0以下。於圖1之情形時，平行於外緣部71之方向係平行於X軸之方向。輻射元件30具有沿外緣部71之第1平行部32，藉此例如天線裝置1之位置穩固性提高。
於圖1中，例示有配置於XY平面內之摺線狀之輻射元件30，輻射元件30可為曲線、直線、或L字狀等其他形狀。又，輻射元件30亦可為具有於XY平面內延伸之導體部分、及於與XY平面為不同之平面內延伸之導體部分之導體。
輻射元件40具有與輻射元件30同一或相同之形狀即可，故而簡略對其詳細構成之說明。輻射元件40係摺線狀之天線導體，其具有一端部41及另一端部47，利用折彎部45、46而自端部41至另一端部47為止折彎2次。輻射元件40係例如於相對於外緣部71而與接地平面70為相反側具有導體部分(第1平行部)42，該導體部分(第1平行部)42係以自外緣部71離開特定之最短距離之狀態，沿平行於外緣部71之方向延伸。相同地，輻射元件40更具有傾斜部43及第2平行部44。如上所述般構成之第2輻射元件40係藉由第2饋電元件20諧振而利用電磁耦合被饋電，從而作為輻射導體發揮功能。
第1輻射元件30及第2輻射元件40係向互不相同之方向延伸之導體，且係向相互遠離饋電元件10、20之方向延伸之導體。此時，若以於沿平行於Z軸之方向之俯視下，輻射元件30與輻射元件40交叉之方式配置，則可減少天線裝置1之安裝面積。於圖1之情形時，輻射元件30與輻射元件40係配置於互不相同之XY平面內之導體，但亦可為相互配 置於同一平面內之導體。又，於圖1之情形時，輻射元件30與輻射元件40係配置於一直線上，但亦可位於互不相同之直線上。例如，於圖1之情形時，在沿平行於Z軸之方向之俯視下，亦可配置於相對於饋電元件10之端部15而遠離接地平面70之側、及相對於饋電元件10之端部15而接近接地平面70之側。
饋電元件10、20及輻射元件30、40係例如相互以可電磁耦合之距離離開而配置。輻射元件30係由饋電部50經由饋電元件10而藉由電磁耦合以非接觸之形式饋電。輻射元件30係藉由如上所述般被饋電而作為天線之輻射導體發揮功能。如圖1所示，於輻射元件30為連結2點間之線狀導體之情形時，與半波長偶極天線相同之諧振電流(分佈)形成於輻射元件30上。即，輻射元件30係作為以特定之頻率之半波長諧振之偶極天線而發揮功能(以下，稱為偶極模式)。又，輻射元件亦可為環形導體。於輻射元件為環形導體之情形時，與環形天線相同之諧振電流(分佈)形成於輻射元件上。即，輻射元件係作為以特定之頻率之1波長諧振之環形天線而發揮功能(以下，稱為環形模式)。再者，輻射元件40係利用饋電部60經由饋電元件20而藉由電磁耦合以非接觸之形式被饋電，由於與輻射元件30相同，故而省略對其詳細之說明。
所謂電磁耦合係利用電磁場之共振現象之耦合，例如揭示於非專利文獻(A.Kurs,et al,”Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances,”Science Express(“藉由強耦合磁力共振之無線電力傳輸”科學快訊)，Vol.317,No.5834,pp.83-86,Jul.2007.)中。電磁耦合亦被稱為電磁諧振耦合或電磁共振耦合，其係如下之技術：使以相同之頻率諧振之諧振器彼此接近，當使一諧振器諧振時，經由在形成於諧振器間之近場(非輻射場區域)之耦合而向另一諧振器傳輸能量。又，所謂電磁耦合係指除靜電電容耦合或利用電磁感應之耦合以外之利用高頻的電場及磁場之耦合。再者，此處之所謂除靜電電容耦 合或利用電磁感應之耦合以外，並非係指該等耦合完全不存在，而係指該等耦合小至不會帶來影響之程度。
藉由使饋電元件10、20與輻射元件30、40電磁耦合而獲得抗衝擊之構造。即，藉由利用電磁耦合，不使饋電元件10、20與輻射元件30、40物理性地接觸即可使用饋電元件10、20對輻射元件30、40饋電，故而與需要物理性之接觸之接觸饋電方式相比，獲得抗衝擊之構造。
又，藉由電磁耦合進行饋電之情形與藉由靜電電容耦合進行饋電之情形相比，動作頻率中之輻射元件30、40之動作增益(天線增益)不易相對於饋電元件10、20與輻射元件30、40之相隔距離(耦合距離)之變化而下降。此處，所謂動作增益係利用天線之輻射效率×回傳損失而算出之量，且係被定義為相對於輸入電力之天線之效率之量。因此，藉由使饋電元件10、20與輻射元件30、40電磁耦合，可提高決定饋電元件10、20與輻射元件30、40之配置位置之自由度，亦可提高位置穩固性。
最近，考慮到手之易握持度、為了提高顯示器之視認性及/或防止因來自外因之壓力之破壞，提出有以顯示器或本體整體可變形、彎曲特定量而成為曲面之方式具有柔軟性之行動機器(無線裝置)。搭載於此種行動機器之天線較理想的是以即便於彎曲某種程度之情形時亦可接收發送之方式可於內部補償因外界因素所致之變化的位置穩固性較高之構造。
再者，所謂位置穩固性較高係指即便饋電元件10、20及輻射元件30、40之配置位置等偏移，對輻射元件30、40之動作增益造成之影響亦較低。又，決定饋電元件10、20與輻射元件30、40之配置位置之自由度較高，故而於可容易地縮小設置天線裝置1所需之空間之方面有利。又，藉由利用電磁耦合，即便不構成電容板等多餘之零件，亦可使用饋電元件10、20對輻射元件30、40饋電，故而與利用靜電電容耦 合進行饋電之情形相比，可實現利用簡易構成之饋電。
又，於圖1之情形時，饋電元件10對輻射元件30進行饋電之部位即饋電部50係位於輻射元件30之除一端部31與另一端部37之間的中央部38以外之部位(中央部38與端部31之間之部位)。如上所述，使饋電部50位於除輻射元件30之成為基本模式之諧振頻率中之最低阻抗之部分(中央部38)以外的輻射元件30之部位，藉此可容易地取得天線裝置1之阻抗匹配。
饋電部50係以輻射元件30與饋電元件10最接近之輻射元件30之導體部分中的最接近饋電點11之部分定義之部位。
輻射元件30之阻抗於偶極模式之情形時，隨著自輻射元件30之中央部38向端部31或端部37遠離而變高。於以電磁耦合之高阻抗之耦合之情形時，即便饋電元件10與輻射元件30間之阻抗略微改變，只要以固定以上之高阻抗耦合，則對阻抗匹配之影響亦較小。因此，為了容易地取得匹配，輻射元件30之饋電部50較佳為位於輻射元件30之高阻抗之部分。
例如，為了容易地取得天線裝置1之阻抗匹配，饋電部50位於自輻射元件30之成為基本模式之諧振頻率中之最低阻抗的部分(中央部38)相距輻射元件30之全長之1/8以上(較佳為1/6以上，更佳為1/4以上)之距離的部位即可。於圖1之情形時，輻射元件30之全長與輻射元件40之全長L40相同，饋電部50相對於中央部38而位於端部31側。
第2饋電元件20對第2輻射元件40進行饋電之部位即饋電部60係對輻射元件40進行饋電之部位，具有與輻射元件30相同之功能即可，故而省略對其詳細構成之說明。
再者，於輻射元件之基本模式之諧振為環形模式之情形時，饋電部50、60位於自輻射元件之成為基本模式之諧振頻率中之最高阻抗的部分相距環形之內周側之周長之3/16以下(較佳為1/8以下，更佳為1/16 以下)之距離的範圍內之部位即可。
又，較佳為將賦予饋電元件10、20之諧振之基本模式之電長度設為Le10、Le20，將賦予輻射元件30、40之諧振之基本模式之電長度設為Le30、Le40，將輻射元件30、40之基本模式於諧振頻率f1中之於饋電元件10、20或輻射元件30、40上的波長設為λ，Le10、Le20為(3/8)．λ以下，且Le30、Le40於輻射元件30之諧振之基本模式為偶極模式之情形時為(3/8)．λ以上且(5/8)．λ以下，於輻射元件30、40之諧振之基本模式為環形模式之情形時為(7/8)．λ以上且(9/8)．λ以下。
上述Le10、Le20較佳為(3/8)．λ以下。又，於欲包含有無接地平面70在內對其形狀賦予自由度之情形時，更佳為(1/8)．λ以上且(3/8)．λ以下，特佳為(3/16)．λ以上且(5/16)．λ以下。若Le20為該範圍內，則饋電元件10、20於輻射元件30、40之設計頻率(諧振頻率f1)良好地諧振，故而不相依於天線裝置1之接地平面70而使饋電元件10、20與輻射元件30、40共振來獲得良好之電磁耦合，從而較佳。
又，於以外緣部71沿輻射元件30、40之方式形成接地平面70之情形時，饋電元件10、20可藉由與外緣部71之相互作用而於饋電元件10、20與接地平面上形成諧振電流(分佈)，從而與輻射元件30、40共振而電磁耦合。因此，饋電元件10、20之電長度Le10、Le20之下限值並無特別限定，只要為饋電元件10、20可與輻射元件30、40物理性地進行電磁耦合之程度之長度即可。又，所謂實現電磁耦合係指取得匹配。又，於該情形時，饋電元件10、20無需配合輻射元件30、40之諧振頻率而設計電長度，可將饋電元件10、20作為輻射導體而自由地進行設計，故而可容易地實現天線裝置1之多頻化(多頻帶化)。例如，亦可為饋電元件10與輻射元件30具有互不相同之諧振頻率，饋電元件20與輻射元件40具有互不相同之諧振頻率。再者，沿輻射元件30、40之接地平面70之外緣部71可與饋電元件10、20之電長度合計而為設計頻率(諧 振頻率f11)之(1/4)．λ以上之長度。
再者，饋電元件10、20之物理長度L10、L20係於不包含匹配電路等之情形時，在將輻射元件之基本模式之諧振頻率下之真空中的電波之波長設為λ0，將因安裝之環境所致之縮短效應之縮短率設為k1時，藉由λg1=λ0．k1而決定。此處，k1係根據饋電元件20之環境之實效相對介電常數(εr1)及實效相對磁導率(μr1)等設置有饋電元件之介電體基材等介質(環境)之相對介電常數、相對磁導率、及厚度、諧振頻率等而算出之值。即，L20為(3/8)．λg1以下。饋電元件10、20之物理長度L10、L20為賦予Le20之物理長度，於不包含其他要素之理想之情形時，與Le10、Le20相等。於饋電元件20包含匹配電路等之情形時，L10、L20較佳為超過零且為Le20以下。L20可藉由利用電感器等匹配電路而變短(縮小尺寸)。
又，輻射元件30、40之電長度Le30、Le40係於輻射元件之諧振之基本模式為偶極模式(如輻射元件之兩端為開路端之線狀之導體)之情形時，較佳為(3/8)．λ以上且(5/8)．λ以下，更佳為(7/16)．λ以上且(9/16)．λ以下，特佳為(15/32)．λ以上且(17/32)．λ以下。又，若考慮高次模式，則上述Le31較佳為(3/8)．λ．m以上且(5/8)．λ．m以下，更佳為(7/16)．λ．m以上且(9/16)．λ．m以下，特佳為(15/32)．λ．m以上且(17/32)．λ．m以下。其中，m為高次模式之模式數，且為自然數。m較佳為1~5之整數，特佳為1~3之整數。於m=1之情形時為基本模式。若Le30、Le40為該範圍內，則輻射元件30、40充分地作為輻射導體而發揮功能，天線裝置1之效率良好，從而較佳。
又，相同地，於輻射元件之諧振之基本模式為環形模式(輻射元件為環形之導體)之情形時，上述Le30、Le40較佳為(7/8)．λ以上且(9/8)．λ以下，更佳為(15/16)．λ以上且(17/16)．λ以下，特佳為(31/32)．λ以上且(33/32)．λ以下。又，關於高次模式，上述Le30、Le40較佳為(7/8)．λ．m 以上且(9/8)．λ．m以下，更佳為(15/16)．λ．m以上且(17/16)．λ．m以下，特佳為(31/32)．λ．m以上且(33/32)．λ．m以下。
再者，輻射元件30、40之物理長度L30、L40係於將輻射元件之基本模式之諧振頻率下之真空中的電波之波長設為λ0，將因安裝之環境所致之縮短效應之縮短率設為k2時，藉由λg2=λ0．k2而決定。此處，k2係根據輻射元件30之環境之實效相對介電常數(εr2)及實效相對磁導率(μr2)等設置有輻射元件之介電體基材等介質(環境)之相對介電常數、相對磁導率、及厚度、諧振頻率等而算出之值。即，L30、L40於輻射元件之諧振之基本模式為偶極模式之情形時為(3/8)．λg2以上且(5/8)．λg2以下，於輻射元件之諧振之基本模式為環形模式之情形時為(7/8)．λg2以上且(9/8)．λg2以下。輻射元件30、40之物理長度L30、L40分別為賦予Le30、Le40之物理長度，於不包含其他要素之理想之情形時，與Le30、Le40相等。L30、L40係即便藉由利用電感器等匹配電路而縮短，亦較佳為超過零且為Le30、Le40以下，特佳為Le30、Le40之0.4倍以上且1倍以下。
又，如圖1所示，於可利用饋電元件10、20與接地平面70之外緣部71之相互作用之情形時，亦可使饋電元件10、20如上所述般作為輻射導體而發揮功能。輻射元件30、40係輻射導體，其藉由饋電元件10、20而利用饋電部50、60以非接觸之形式藉由電磁耦合被饋電，藉此例如作為λ/2偶極天線而發揮功能。另一方面，饋電元件10、20係可對輻射元件30、40饋電之線狀之饋電導體，亦可為藉由利用饋電點11、21被饋電而作為單極天線(例如，λ/4單極天線)發揮功能之輻射導體。若將輻射元件30、40之諧振頻率設定為f1，將饋電元件10、20之諧振頻率設定為與諧振頻率f1不同之f2，作為以頻率f2諧振之單極天線而調整饋電元件10、20之長度，則可利用饋電元件10、20之輻射功能，可容易地實現天線裝置1之多頻化(多頻帶化)。
利用饋電元件10、20之輻射功能時之物理長度L10、L20於不包含匹配電路等之情形時，在將饋電元件10、20之諧振頻率f2下之真空中之電波的波長設為λ1，將因安裝之環境所致之縮短效應之縮短率設為k1時，藉由λg3=λ1．k1而決定。此處，k1係根據饋電元件10、20之環境之實效相對介電常數(εr1)及實效相對磁導率(μr1)等設置有饋電元件之介電體基材等介質(環境)之相對介電常數、相對磁導率、及厚度、諧振頻率等而算出之值。即，L20為(1/8)．λg3以下且(3/8)．λg3以下，較佳為(3/16)．λg3以上且(5/16)．λg3以下。饋電元件10、20之物理長度L20係賦予Le20之物理長度，於不包含其他要素之理想之情形時，與Le20相等。於饋電元件10、20包含匹配電路等之情形時，物理長度L10、L20較佳為超過零且為電長度Le10、Le20以下。L10、L20可藉由利用電感器等匹配電路而縮短(使尺寸變小)。
又，於將輻射元件30、40之基本模式之諧振頻率下之真空中的電波波長設為λ0之情形時，饋電元件10、20與輻射元件30、40間之最短距離x較佳為0.2×λ0以下(更佳為0.1×λ0以下，進而佳為0.05×λ0以下)。僅相隔此種最短距離x而配置饋電元件10、20與輻射元件30、40，藉此於提高輻射元件30、40之動作增益之方面有利。
再者，所謂最短距離x係饋電元件10、20與輻射元件30、40之最接近之部位間之直線距離。又，饋電元件10、20與輻射元件30、40只要兩者電磁耦合，則於自任意之方向觀察時，可交叉亦可不交叉，其交叉角度亦可為任意之角度。
成為最短距離x之位置為饋電元件10、20與輻射元件30、40之耦合較強之部位，若以最短距離x並行之距離較長，則與輻射元件30、40之阻抗較高之部分及較低之部分之兩者較強地耦合，故而存在無法取得阻抗匹配之情形。因此，為了僅與輻射元件30、40之阻抗之變化較少之部位較強地耦合，以最短距離x並行之距離較短者於阻抗匹配之方 面有利。
具體而言，以最短距離x並行之距離於偶極模式之情形時，較佳為輻射元件30、40之長度之3/8以下。例如，作為圖1之尺寸例，饋電元件10與輻射元件30電磁耦合之並行距離x為輻射元件30之長度之大致2.2/8。
於圖1之情形時，最短距離x係前端部12與位於第1平行部32之饋電部50之最短距離，該前端部12係位於饋電元件10之折彎部14與端部15之間，該第1平行部32係位於輻射元件30之折彎部35與端部31之間。以及最短距離x為前端部22與位於第1平行部42之饋電部60之最短距離，該前端部22係位於饋電元件20之折彎部24與端部25之間，該第1平行部42位於輻射元件40之折彎部45與端部41之間。再者，於在基板80、90產生變形之情形時，亦可能存在如下情形：於輻射元件30、40中，饋電部50、60之位置成為傾斜部33、43。
圖1之輻射元件30係輻射導體，其藉由饋電元件10而利用饋電部50以非接觸之形式被饋電、特別是藉由電磁耦合而被饋電，藉此作為以偶極模式進行動作之天線(例如，λ/2偶極天線)而發揮功能。對於輻射元件40亦相同。
另一方面，饋電元件10、20係可對輻射元件30、40饋電之線狀之饋電導體，且為藉由利用饋電點11、21被饋電而亦可作為以單極模式進行動作之天線(例如，λ/4單極天線)發揮功能之輻射導體。
輻射元件30係相對於中央部38而靠近端部31具有饋電部50，因此以高阻抗與饋電元件10電磁耦合。相同地，輻射元件40係相對於中央部48靠近電磁耦合之端部41具有饋電部60，因此以高阻抗與饋電元件20電磁耦合。
於饋電元件10、20以高阻抗與輻射元件30及輻射元件40中之任一者匹配之狀態下，即於電磁耦合之狀態下，天線裝置1之定向性只要環 境相同，則相對於採用第1饋電元件10與第2饋電元件20之中間之YZ平面而成為線對稱。
圖4係表示輻射元件之諧振頻率中之電流之大小及方向之模擬圖。圖4係表示激發第1饋電元件10時之電流之流動之俯視概略說明圖。再者，於圖1之實施形態中，饋電元件10、20之前端部12、22與輻射元件30、40之第1平行部32、42係於Z方向上重疊，但於圖4中，為了說明而使位置偏移來記載。又，於圖4中，交叉表示第1輻射元件30與第2輻射元件40，但由於配置各者之基板80、90不同，故而不會短路。
於圖4中，以箭頭之粗度表示電流之大小。於圖中，如中空箭頭所示，不相依於被激發之電流之相位，而以相互抵消電流之方式於第2饋電元件產生反向之電流(抵消電流)，第2饋電元件之電流值下降。
例如，於圖4之情形時，在第1輻射元件30中，藉由利用第1饋電元件10激發而向Ia方向流動電流。進而，第1輻射元件30之第2平行部34係較第2饋電元件20之前端部22更長地沿接地平面70延伸(相當於延伸部39)，因此第1輻射元件30之電流Ia對接地平面70造成影響，藉此經由接地平面70而向第2饋電元件20流動電流Ia。於如上所述般形成之路徑中，電流Ia作為諧振電流而分佈。
另一方面，第1饋電元件10係藉由饋電點11而被饋電、激發，藉此於接地平面70內以向饋電點11收斂之方式產生電流Ib，進而該電流Ib向收斂之方向朝第2饋電元件20流動。此時，第2輻射元件40受到周圍之電磁場、特別是向第1輻射元件30流動之電流形成之電磁場之影響而流動Ib方向之電流。此處，通過第2輻射元件40向第2饋電元件20流動之電流Ib、與於接地平面70內藉由饋電點11產生之電流Ib成為一體而形成電流之路徑。於如上所述般形成之路徑中，電流Ib作為諧振電流而分佈。
如上所述，藉由有意地形成之其他耦合路徑而形成諧振電流，且 於第2饋電元件20中作為相互抵消之電流(抵消電流)而發揮功能，使第2饋電元件20之電流值下降。
因此，不相依於電流之相位而抑制第2饋電元件20之多餘之電流，從而可提高隔離之特性。因此，即便不配置追加之無饋電元件，亦可提高隔離之特性，故而作為天線裝置之安裝性提高。
又，於圖4中，表示第1饋電元件10藉由饋電點11而被饋電、激發之例，第2饋電元件20可藉由饋電點21而被饋電、激發。於該情形時，就構造之對稱性而言，藉由其他耦合路徑形成之諧振電流於第1饋電元件10中作為抵消電流而發揮功能，可提高隔離之特性。
<S11、S21特性>
圖5A係於模擬上獲得之天線裝置1之S11特性。再者，所謂S11特性係高頻電子零件等之特性之一種，於本說明書中，設為以相對於頻率之反射損失(回傳損失)表示之匹配特性。具體而言，圖5A係對在圖1之天線裝置1之構成中利用饋電元件10之饋電點側端部16與接地平面70之外緣部71之間之饋電點11進行間隙饋電時的S11特性之計算結果。再者，設計頻率為1.35GHz。
圖5B係表示於模擬上獲得之隔離特性S21。再者，解析圖5A及圖5B時之模擬條件之圖1~圖3C所示之各部的尺寸係當將單位設為mm時，則為：饋電元件及輻射元件與接地平面之最短距離L13：5
前端部之長度L12：18
第2平行部之長度L34：40
第2平行部與接地平面之距離L37：10
饋電元件之導體寬度W10：0.5
輻射元件之導體寬度W30：0.5
饋電元件之厚度T10：0.018
輻射元件之厚度T30：0.018
基板及接地平面之Y方向長度L81：120
基板之X方向長度L82：150
接地平面之Y方向長度L71：70
饋電元件10與饋電元件20之距離L83：7
接地平面之厚度T70：0.0018
基板之厚度T80、T90：0.8。
作為介電體之基板80、90之相對介電常數為3.3、tanδ=0.003。再者，設為饋電元件20與饋電元件10對稱且為相同之尺寸，輻射元件40與輻射元件30對稱且為相同之尺寸。
於圖5A中，在匹配特性中S11成為最小值之地方係取得阻抗匹配之阻抗匹配頻率，將該值設為動作頻率。又，於圖5B中，在S21之值局部地下降而成為最小之地方為隔離極小頻率，且於該頻率取得較高之隔離。
如圖4所示，本發明之構成係利用第2饋電元件產生抵消電流，藉此動作頻率附近之隔離提高。因此，於圖5A中之作為最小值之動作頻率附近，圖5B所示之隔離頻率S21亦大致成為極小值。即，阻抗匹配頻率與隔離極小頻率大致一致。
<第2實施形態>
如上所述之天線存在因搭載之終端(無線裝置)之周圍環境之影響而天線特性變動之虞。特別是，亦可還具備阻抗可變機構，以於因所搭載之終端之位置移動而周圍之遮蔽物環境變化，天線特性偏移之情形時，可進行用以修正該偏移之調諧。
於本實施形態中，設置阻抗可變機構，藉此可進行階段性之調諧。
圖6A係表示用以解析本發明之第2實施形態之天線裝置2之動作的電腦上之模擬模型之立體圖。作為電磁場模擬器，使用Microwave Studio(註冊商標)(CST公司)。
天線裝置2亦可安裝於無線裝置(無線通信裝置)100之殼體50。圖6B係無線裝置100之俯視圖，且係為了易於觀察饋電元件10、20、及輻射元件30、40、以及接地平面70等天線裝置2之構成要素之配置位置而透視性地表示之圖。
無線裝置100係人可攜帶之無線裝置。作為無線裝置100之具體例，可列舉資訊終端機、行動電話、智慧型電話、個人電腦、遊戲機、電視、音樂或影像之播放器等電子機器。再者，其他實施形態之天線裝置亦可安裝於無線裝置。
本實施形態之天線裝置2與圖1之天線裝置1之差異在於，於本實施形態中，於輻射元件30、40還設置有阻抗可變機構300、400。作為阻抗可變機構300、400，例如為電感器、電容器、或可變電容二極體。阻抗可變機構可藉由開關之接通斷開而2值性地切換，亦可使阻抗連續地變化。
如上所述般設置之阻抗可變機構300、400係根據向天線裝置2輸入之外部信號而直接控制阻抗值。或者，天線裝置2係例如亦可具備匹配電路，與使耦合狀態變化連動地調整諧振頻率，該匹配電路係藉由控制阻抗可變機構300、400而調整輻射元件30及輻射元件40之基本模式之諧振頻率。
圖7A、7B係藉由如圖6A般設置阻抗可變機構300、400而進行階段性之調諧之S11特性圖。
作為一例，表示如圖6A般使串聯地插入於輻射元件30、40之阻抗可變機構300、400之電感器值變化而進行模擬所得之曲線圖。圖7A、7B之尺寸測定條件係除圖5A、圖5B之條件以外，設置阻抗可變機構300、400之位置以mm為單位， 自端部至可變電感器為止之距離L300、L400：29.5。
於圖7之模擬中，使阻抗可變機構之電感器變化。
即便於本實施形態中，與上述實施形態相同地，如圖4般於第2饋電元件20中，亦藉由有意地形成之其他耦合路徑而產生相互抵消之電流(抵消電流)，藉此使電流值下降。因此，天線整體之隔離變高。因此，即便不配置追加之無饋電元件，天線整體之隔離亦變高。即，藉由利用饋電元件產生抵消電流，而動作頻率附近之隔離提高。
進而，於本實施形態中，藉由阻抗可變機構而控制電感器值，藉此於控制阻抗匹配頻率時，亦產生相同之抵消電流，因此亦可控制隔離極小頻率。因此，於S11為最小值之動作頻率附近，相對於各個電感器值而對應之S21亦成為極小值。即，阻抗匹配頻率與隔離極小頻率大致一致。再者，於隔離極小頻率成為與周圍相比相對小之值之部位，於此處係不考慮因值之大小所致之差。
又，藉由阻抗可變機構而控制阻抗匹配頻率及隔離極小頻率之兩者。根據圖7A及圖7B之曲線圖可知，即便於調整阻抗匹配頻率(動作頻率)而使之變化之情形時，亦藉由利用饋電元件產生抵消電流而使動作頻率附近之隔離提高，因此阻抗匹配頻率與隔離極小頻率大致一致。
因此，於圖7B中，以如下方式進行控制，即隨著藉由阻抗可變機構使阻抗匹配頻率變化(參照圖7A)，而隔離極小頻率亦大致一致地變化。
因此，可對阻抗匹配頻率及隔離極小頻率進行多個階段之調諧。藉由使用此種頻率之控制，可改變頻率特性，從而可應對變化之終端之周邊機器之環境。
<第3實施形態>
於上述第1實施形態及第2實施形態中，饋電元件及輻射元件係以於YZ方向上重疊之方式配置。然而，本發明中如圖4所示般產生抵消電流之構成例並不限定於該構成，亦可為其他構成。
圖8係表示用以解析作為本發明之第3實施形態之天線裝置3之動作的電腦上之模擬模型之立體圖。圖9A~9C係圖8之天線之YZ方向剖視圖。
於本實施形態中，饋電元件及輻射元件係不於Z方向上配置於相同之位置，除此之外，具有與上述實施形態相同之構成。於本實施形態中，於A-A'剖面中，如圖9A所示般第2饋電元件20A與第2輻射元件40A於在Z方向上略微偏移之位置電磁耦合。相同地，於C-C'剖面中，如圖9C所示般第1饋電元件10A與第1輻射元件30A於在Z方向上略微偏移之位置電磁耦合。
即便於此種構成中，第1輻射元件10A之輻射部亦包含於第2饋電元件20A之附近且較第2饋電元件20A更遠離接地平面70之位置延伸的部分。進而，第1輻射元件30A之於第2饋電元件20A附近延伸之部分係於未配置第2饋電元件20A之部分，沿接地平面70之外緣部71而向與電磁耦合之部分為相反側延伸。
如圖4所示，藉由第1輻射元件30A之上述延伸部分與激發之第1饋電元件10A之電磁場，而於第2饋電元件20中，藉由有意地形成之其他耦合路徑而產生相互抵消之電流(抵消電流)，藉此使電流值下降。因此，即便不配置追加之無饋電元件，亦可藉由利用饋電元件產生抵消電流而使動作頻率附近之隔離提高，阻抗匹配頻率與隔離極小頻率大致一致。
<第4實施形態>
圖10係表示用以解析作為本發明之第4實施形態之天線裝置4之動作的電腦上之模擬模型之立體圖。圖11A~11C係圖10之天線之Z方向剖視圖。
於本實施形態中，第1饋電元件10B與第1輻射元件30B配置於同一基板，第2饋電元件20B與第2輻射元件40B配置於同一基板。除基板以 外之尺寸係與圖1之構成相同，故而省略說明。
於本實施形態中，於A-A'剖面中，如圖11A所示般第2饋電元件20B與第2輻射元件40B於同一基板上、且在X方向相隔特定距離之位置電磁耦合。相同地，於C-C'剖面中，如圖11C所示般第1饋電元件10B與第1輻射元件30B於同一基板上、且在X方向相隔之位置電磁耦合。
即便於此種構成中，第1輻射元件30B之輻射部亦包含於第2饋電元件20B之附近且較第2饋電元件20B更遠離接地平面70之位置延伸的部分。進而，第1輻射元件30B之延伸至第2饋電元件20B附近之部分係於未配置第2饋電元件20B之部分，沿接地平面70之外緣部71而向與電磁耦合之部分為相反側延伸。
如圖4所示，藉由第1輻射元件30B之上述延伸部分與激發之第1饋電元件10A之電磁場，而於第2饋電元件20中，藉由有意地形成之其他耦合路徑而產生相互抵消之電流(抵消電流)，藉此使電流值下降。因此，即便不配置追加之無饋電元件，亦可藉由利用饋電元件產生抵消電流而使動作頻率附近之隔離提高，阻抗匹配頻率與隔離極小頻率大致一致。
於上述第1實施形態~第4實施形態中，第1、第2饋電元件與輻射元件之最接近部位平行地交叉。然而，電磁耦合之部分亦可不平行。亦可為饋電元件10、20與輻射元件30、40之交叉角度不同之天線裝置之實施形態變化。饋電元件10、20與輻射元件30、40係無論以哪種角度交叉，只要兩個元件電磁耦合，則輻射元件30、40之動作增益即可確保所期望之值。又，即便使交叉角度變化，亦幾乎不會對輻射元件30、40之動作增益之特性造成影響。
再者，為了產生抵消電流，例如於如第4實施形態般將第1饋電元件10B與第1輻射元件30B、第2饋電元件20B與第2輻射元件40B配置於同一基板之構成例中，以於水平方向上接近但不接觸、交叉之方式配 置饋電元件與輻射元件，以不使其等短路。
於上述實施形態中，輻射元件配置有2個。然而，於本發明中，產生如圖4所示之抵消電流之構成例並不限定於該構成，亦可為其他構成。例如，輻射元件亦可為1個。
以上，藉由複數個實施形態對天線進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態。可於本發明之範圍內進行與其他實施形態之一部分或全部之組合、或置換等各種變化及改良。再者，各圖式所示之構件之大小或位置關係等存在為了明確說明而誇張地表示之情形。
例如，天線並不限定於圖示之形態。例如，天線可具有直接或經由連接導體而間接地連接於輻射元件之導體部分，亦可具有高頻(例如電容)耦合於輻射元件之導體部分。
又，饋電元件、輻射元件並不限定於直線地延伸之線狀導體，亦可包含彎曲之導體部分。例如，可包含L字狀之導體部分，亦可包含弓形形狀之導體部分，且亦可包含於中途分支之導體部分。
又，具有接地平面之傳輸線路並不限定於微帶線。例如，可列舉帶狀線、具有接地平面之共平面形波導(於與導體面為相反側之表面配置有接地平面之共平面形波導)等。
又，接地平面並不限定於圖示之外形形狀，亦可為具有其他外形形狀之導體圖案。又，接地平面並不限定於形成為平面狀之形態，亦可為形成為曲面狀之形態。相同地，板狀導體並不限定於圖示之外形形狀，亦可為具有其他外形形狀之導體。又，板狀導體並不限定於形成為平面狀之形態，亦可為形成為曲面狀之形態。
又，於「板狀」中，可包含「箔狀」或「膜狀」之含義。
以上，根據實施形態及實施例對多天線進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態及實施例。可於本發明之範圍內進行與其他實施形態及實施例之一部分或全部之組合、或置換等各種變化及改良。
本申請案係主張基於在2014年5月30日於日本專利局申請之日本專利特願2014-113074號之優先權，並將日本專利特願2014-113074號之全部內容引用於本申請案。
1‧‧‧天線裝置(多天線)
10‧‧‧饋電元件
11‧‧‧饋電點
20‧‧‧饋電元件
21‧‧‧饋電點
30‧‧‧輻射元件
37‧‧‧端部
38‧‧‧中央部(輻射元件)
39‧‧‧延伸部(輻射元件)
40‧‧‧輻射元件
47‧‧‧端部
48‧‧‧中央部(輻射元件)
49‧‧‧延伸部(輻射元件)
70‧‧‧接地平面
80‧‧‧基板
90‧‧‧基板
L10‧‧‧饋電元件10、20之物理長度
L13‧‧‧饋電元件及輻射元件與接地平面之最短距離
L30‧‧‧輻射元件30、40之物理長度
L34‧‧‧第2平行部之長度
L37‧‧‧第2平行部與接地平面之距離
L71‧‧‧接地平面之Y方向長度
L81‧‧‧基板及接地平面之Y方向長度
L82‧‧‧基板之X方向長度
L83‧‧‧饋電元件10與饋電元件20之距離
W10‧‧‧饋電元件之導體寬度
W30‧‧‧輻射元件之導體寬度
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向

Claims (15)

  1. 一種多天線，其具備：接地平面；第1饋電點；第2饋電點，其與上述第1饋電點不同；第1饋電元件，其連接於上述第1饋電點；第2饋電元件，其連接於上述第2饋電點，且產生抵消電流；及輻射元件，其藉由與上述第1饋電元件及上述第2饋電元件電磁耦合而被饋電，且作為輻射導體發揮功能；上述輻射元件具備：第1輻射元件，其藉由與上述第1饋電元件電磁耦合而被饋電，且作為輻射導體發揮功能；及第2輻射元件，其藉由與上述第2饋電元件電磁耦合而被饋電，且作為輻射導體發揮功能；且上述第1輻射元件與上述第2輻射元件以於互不相同之平面，從垂直於上述平面之方向俯視為交叉之方式配置。
  2. 如請求項1之多天線，其具備：上述第1輻射元件，其具有延伸至上述第2饋電點之附近，且沿上述接地平面之緣部延伸之部位；及上述第2輻射元件，其具有延伸至上述第1饋電點之附近，且沿上述接地平面之緣部延伸之部位。
  3. 如請求項1或2之多天線，其中將賦予上述第1饋電元件及上述第2饋電元件之諧振之基本模式之電長度設為Le10、Le20，將賦予上述第1輻射元件及上述第2輻射元件之諧振之基本模式之電長度設為Le30、Le40，將上述輻射元件之基本模式之諧振頻率之上述 第1饋電元件、上述第2饋電元件、上述第1輻射元件或上述第2輻射元件上的波長設為λ，Le10、Le20為(3/8)．λ以下，且Le30、Le40為(3/8)．λ以上且(5/8)．λ以下。
  4. 如請求項1或2之多天線，其具有阻抗可變機構，且藉由上述阻抗可變機構而控制隔離極小頻率。
  5. 如請求項4之多天線，其藉由上述阻抗可變機構而控制阻抗匹配頻率與上述隔離極小頻率。
  6. 如請求項5之多天線，其中上述阻抗匹配頻率與上述隔離極小頻率大致一致。
  7. 如請求項1或2之多天線，其具備：饋電電路；及開關元件，其連接於上述第1饋電點、上述第2饋電點、及上述饋電電路；且可相輔性地切換向上述第1饋電元件之饋電、及向上述第2饋電元件之饋電。
  8. 如請求項1或2之多天線，其中於將上述第1輻射元件及上述第2輻射元件之基本模式之諧振頻率下之真空中的波長設為λ0之情形時，上述第1饋電元件與上述第1輻射元件之最短距離、及上述第2饋電元件與上述第2輻射元件之最短距離為0.2×λ0以下。
  9. 如請求項1或2之多天線，其中上述第1輻射元件具有接收來自上述第1饋電元件之饋電之饋電部，上述第2輻射元件具有接收來自上述第2饋電元件之饋電之饋電部，上述各饋電部位於：上述第1輻射元件、上述第2輻射元件之各自之除成為基本模式之諧振頻率中之最低阻抗之部分以外的部分。
  10. 如請求項1或2之多天線，其中上述第1輻射元件具有接收來自上述第1饋電元件之饋電之饋電部，上述第2輻射元件具有接收來自上述第2饋電元件之饋電之饋電部，上述各饋電部位於：自上述第1輻射元件、上述第2輻射元件之各自之成為基本模式之諧振頻 率中的最低阻抗之部分離開上述第1輻射元件、上述第2輻射元件之各自之全長之1/8以上之距離的部位。
  11. 如請求項1或2之多天線，其中上述第1饋電元件與上述第1輻射元件以最短距離並行之距離、及上述第2饋電元件與上述第2輻射元件以最短距離並行之距離為上述第1輻射元件、上述第2輻射元件之各自之長度之3/8以下。
  12. 如請求項1或2之多天線，其中上述第1輻射元件具有接收來自上述第1饋電元件之饋電之饋電部，上述第2輻射元件具有接收來自上述第2饋電元件之饋電之饋電部，且於將上述第1輻射元件、第2輻射元件之各自之基本模式之諧振頻率下之真空中的波長設為λ0之情形時，上述各饋電部與作為上述第1饋電點、上述第2饋電點之各自之接地基準即接地平面之最短距離為0.0034λ0以上且0.21λ0以下。
  13. 一種多天線，其具備：接地平面；第1饋電點；第2饋電點，其與上述第1饋電點不同；第1饋電元件，其連接於上述第1饋電點；第2饋電元件，其連接於上述第2饋電點，且產生抵消電流；及輻射元件，其自上述第1饋電元件及上述第2饋電元件被饋電；且上述輻射元件具備：第1輻射元件，其藉由與上述第1饋電元件電磁耦合而被饋電，且作為輻射導體發揮功能；及第2輻射元件，其藉由與上述第2饋電元件電磁耦合而被饋電，且作為輻射導體發揮功能；且 上述第1輻射元件與上述第2輻射元件以於互不相同之平面，從垂直於上述平面之方向俯視為交叉之方式配置；藉由上述第1饋電元件及上述第2饋電元件諧振而作為輻射導體發揮功能。
  14. 如請求項13之多天線，其中上述第1輻射元件具有與上述第1饋電元件之諧振頻率不同之諧振頻率，且上述第2輻射元件具有與上述第2饋電元件之諧振頻率不同之諧振頻率。
  15. 一種無線裝置，其具備如請求項1至14中任一項之多天線。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10205244B2 (en) 2013-12-19 2019-02-12 Intel IP Corporation Platform independent antenna
US10566689B2 (en) * 2015-09-25 2020-02-18 Apple Inc. Antenna system
US10431891B2 (en) * 2015-12-24 2019-10-01 Intel IP Corporation Antenna arrangement
US10912187B2 (en) * 2017-06-09 2021-02-02 Mitsubishi Electric Corporation Printed board
US10615486B2 (en) * 2017-06-28 2020-04-07 Intel IP Corporation Antenna system
CN109309283A (zh) * 2017-07-27 2019-02-05 国基电子（上海）有限公司 天线装置
CN108039584B (zh) * 2017-12-01 2021-01-08 Oppo广东移动通信有限公司 天线组件以及电子设备
US11228095B2 (en) * 2018-06-29 2022-01-18 Google Llc Wearable devices with antennas plated on high permittivity housing materials
CN109149071B (zh) * 2018-08-20 2021-05-07 瑞声光电科技(常州)有限公司 天线模组及移动终端
JP6678722B1 (ja) * 2018-10-31 2020-04-08 京セラ株式会社 アンテナ、無線通信モジュール及び無線通信機器
CN110011027A (zh) * 2018-12-28 2019-07-12 瑞声科技(新加坡)有限公司 一种天线、天线阵列和基站
TWI701599B (zh) * 2019-01-29 2020-08-11 國立臺灣大學 接觸開關及其系統以及裝載接觸開關之互動積木系統
JP6820068B1 (ja) * 2019-07-25 2021-01-27 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 無線装置
EP3793030A1 (en) 2019-09-12 2021-03-17 Nokia Solutions and Networks Oy Antenna
US20210111486A1 (en) * 2020-12-21 2021-04-15 Intel Corporation Antenna assembly with isolation network
CN115882200A (zh) * 2021-09-26 2023-03-31 中兴通讯股份有限公司 天线和电子设备
CN116345145A (zh) * 2021-12-22 2023-06-27 荣耀终端有限公司 可折叠电子设备及其天线系统
CN116345122A (zh) * 2021-12-22 2023-06-27 荣耀终端有限公司 可折叠电子设备及其天线系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4363936B2 (ja) 2002-09-26 2009-11-11 パナソニック株式会社 無線端末装置用アンテナおよび無線端末装置
JP2005057723A (ja) 2003-07-18 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナモジュールおよびアンテナ装置
JP4278534B2 (ja) * 2004-02-19 2009-06-17 富士通テン株式会社 円偏波用アンテナ、アンテナ装置、及び処理装置
US20050099335A1 (en) 2003-11-10 2005-05-12 Shyh-Jong Chung Multiple-frequency antenna structure
JP2006042111A (ja) * 2004-07-29 2006-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
JP4257349B2 (ja) 2005-09-08 2009-04-22 株式会社カシオ日立モバイルコミュニケーションズ アンテナ装置及び無線通信端末
JP4422767B2 (ja) 2005-10-06 2010-02-24 パナソニック株式会社 携帯端末用アンテナ装置および携帯端末
JP2007221344A (ja) 2006-02-15 2007-08-30 Toshiba Corp アンテナ装置、アンテナ装置を搭載したｉｃ、およびアンテナ装置を搭載した携帯端末
US7453402B2 (en) * 2006-06-19 2008-11-18 Hong Kong Applied Science And Research Institute Co., Ltd. Miniature balanced antenna with differential feed
JP2008278219A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 Toshiba Corp アンテナ装置
JP5532847B2 (ja) * 2009-11-20 2014-06-25 船井電機株式会社 マルチアンテナ装置および携帯機器
US20120306718A1 (en) * 2010-02-19 2012-12-06 Panasonic Corporation Antenna and wireless mobile terminal equipped with the same
JP5664322B2 (ja) * 2011-02-21 2015-02-04 船井電機株式会社 マルチアンテナ装置および通信機器
US20130082898A1 (en) 2011-04-11 2013-04-04 Kenichi Asanuma Antenna apparatus provided with two antenna elements and sleeve element for use in mobile communications
KR101779457B1 (ko) 2011-04-22 2017-09-19 삼성전자주식회사 휴대용 단말기의 안테나 장치
JP5076019B1 (ja) * 2011-10-19 2012-11-21 株式会社東芝 アンテナ装置とこのアンテナ装置を備えた電子機器
TWI511378B (zh) * 2012-04-03 2015-12-01 Ind Tech Res Inst 多頻多天線系統及其通訊裝置
JP5631921B2 (ja) * 2012-04-17 2014-11-26 太陽誘電株式会社 マルチアンテナ及び電子装置
EP2876727B8 (en) * 2012-07-20 2018-10-31 AGC Inc. Antenna device and wireless device provided with same
TWI539660B (zh) 2013-05-03 2016-06-21 宏碁股份有限公司 行動裝置

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