專利名稱：天線裝置和攜帶機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線裝置和攜帶機(jī)器，特別涉及可小型化、輕量化的天線裝置和攜帶機(jī)器。
圖14是表示現(xiàn)有的攜帶電話機(jī)的示意圖。下面參照?qǐng)D14說明現(xiàn)有的攜帶電話機(jī)。
參照?qǐng)D14，攜帶電話機(jī)101采用作為減輕上述通信質(zhì)量惡化的對(duì)策的所謂空間分集接收方式，包括線狀的天線150和保持在攜帶電話機(jī)101的機(jī)殼內(nèi)部的平板狀的天線等的內(nèi)置天線151這兩個(gè)天線。
但是，在圖14所示的攜帶電話機(jī)101中，由于發(fā)送接收相同頻帶的電波的天線150和內(nèi)置天線151相鄰配置，所以存在天線150和內(nèi)置天線151產(chǎn)生電磁耦合，使天線的發(fā)送接收時(shí)的效率惡化的問題。
此外，作為分集接收方式的其他方式，已知使用所謂補(bǔ)片天線(patch antenna)的極化波分集接收方式。圖15和圖16是表示采用了極化波分集接收方式的天線裝置的示意圖。
參照?qǐng)D15，在基板103上配置補(bǔ)片天線152。在補(bǔ)片天線152的外周相鄰的兩個(gè)邊中，分別配置與饋電電源連接的饋電點(diǎn)105a、105b。通過切換該饋電點(diǎn)105a、105b，可以將補(bǔ)片天線的極化波面切換為箭頭153、154這兩個(gè)方向。此外，如圖16所示，在補(bǔ)片天線152中，根據(jù)切換不是饋電點(diǎn)的接地點(diǎn)114a、114b的方法，同樣可以切換極化波面。參照?qǐng)D16，在補(bǔ)片天線152的外周中，在相鄰的兩個(gè)邊上，分別配置將補(bǔ)片天線152接地于基板的接地點(diǎn)114a、114b。此外，在補(bǔ)片天線152中配置與饋電電源連接的饋電點(diǎn)105。
但是，這樣的補(bǔ)片天線的天線尺寸大，所以難以原封不動(dòng)地應(yīng)用于需要小型化、輕量化的攜帶電話機(jī)等的攜帶機(jī)器中。
如上所述，在攜帶電話機(jī)等需要小型化、輕量化的攜帶機(jī)器中，以往難以不降低天線的效率地降低通信質(zhì)量的惡化。
本發(fā)明的第一個(gè)方案的天線裝置包括導(dǎo)電性的基板，該基板包括一個(gè)端部和與該端部對(duì)置的另一端部；平板狀的天線；第1電流方向變更部件；以及第2電流方向變更部件。平板狀的天線通過電介質(zhì)配置在基板上，在通過供給電流被激勵(lì)時(shí)，在基板上流動(dòng)電流。第1電流方向變更部件在激勵(lì)天線時(shí)，將基板中流動(dòng)的電流的方向變更為第1方向，并位于基板的一個(gè)端部上。第2電流方向變更部件在激勵(lì)天線時(shí)，將基板上流動(dòng)的電流的方向變更為與第1方向不同的第2方向，并位于基板的另一端部上。
這樣，在基板中流動(dòng)的電流的方向?yàn)榈?方向的情況下和為第2方向的情況下，可以改變從包含天線和基板的天線裝置發(fā)射的電波的強(qiáng)度方向性。即，可以變更天線的方向性。這里，第1方向比如是從基板的一個(gè)端部向位于基板的對(duì)角線上的另一個(gè)角部的對(duì)角線的方向，第2方向可列舉為從基板的另一個(gè)方向向位于基板的對(duì)角線的另一個(gè)角部的另一對(duì)角線的方向。此外，基板中流動(dòng)的電流的方向因第1方向和第2方向不同，所以在各自的情況下的天線裝置的主極化波的方向有所不同。即，通過使基板中流動(dòng)的電流的方向?yàn)榈?方向和第2方向這樣的不同方向，可以變更天線裝置的方向性和極化波的方向。因此，使用一個(gè)天線，就可以實(shí)現(xiàn)如同配有以具有方向性和極化波分別不同的兩個(gè)天線那樣工作的天線裝置。其結(jié)果，可以使用一個(gè)平板狀天線4來實(shí)施分集接收方式。因此，不像以往那樣必須有兩個(gè)天線，所以可以防止這樣的兩個(gè)天線發(fā)生電磁耦合的問題。
此外，通過這樣一個(gè)天線來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)天線的功能，所以與分別配置兩個(gè)天線的情況相比，可以使天線裝置小型化、輕量化。
在上述第1方案的天線裝置中，天線也可以從所述基板的一個(gè)端部上延伸至另一端部上來配置。第1電流方向變更部件也可以包括第1饋電部件，連接到位于所述基板的一個(gè)端部上的天線的一個(gè)部分，用于激勵(lì)天線；以及第1饋電控制部件，控制從第1饋電部件供給到天線的電流。第2電流方向變更部件也可以包括第2饋電部件，連接到位于基板的另一個(gè)端部上的天線的另一個(gè)部分，用于激勵(lì)天線；以及第2饋電控制部件，控制從第2饋電部件供給到天線的電流。
這種情況下，通過使用第1和第2饋電控制部件來切換第1和第2饋電部件，可以以變?yōu)樘炀€的一個(gè)部分和另一個(gè)部分的其中之一來切換天線的饋電點(diǎn)的位置。通過這樣切換饋電點(diǎn)的位置，可以容易地在第1方向和第2方向之間變更基板中流動(dòng)的電流的方向。其結(jié)果，使用一個(gè)天線，就可以實(shí)現(xiàn)如同配有以具有方向性和極化波分別不同的兩個(gè)天線那樣工作的天線裝置，所以可以使用一個(gè)天線實(shí)現(xiàn)分集接收方式。
上述第1方案的天線裝置還包括用于激勵(lì)天線的饋電部件。天線也可以從基板的一個(gè)端部上延伸至與該端部對(duì)置的另一端部上來配置。第1電流方向變更部件包括第1接地部件，將位于基板的一個(gè)端部上的天線的一個(gè)部分與基板的一個(gè)端部電連接；以及第1接地控制部件，控制第1接地部件和天線的連接。第2電流方向變更部件包括第2接地部件，將位于基板的另一個(gè)端部上的天線的另一個(gè)部分與基板的另一個(gè)端部電連接；以及第2接地控制部件，控制第2接地部件和天線的連接。
這種情況下，通過切換第1和第2接地部件，可以以變?yōu)樘炀€的一個(gè)部分和另一個(gè)部分的其中之一來切換天線的接地點(diǎn)的位置。通過這樣切換接地點(diǎn)的位置，可以容易地在第1方向和第2方向之間變更基板中流動(dòng)的電流的方向。其結(jié)果，使用一個(gè)天線，就可以實(shí)現(xiàn)如同配有以具有方向性和極化波分別不同的兩個(gè)天線那樣工作的天線裝置，所以可以使用一個(gè)天線實(shí)現(xiàn)分集接收方式。
在上述第1方案的天線裝置中，最好將饋電部件連接到天線的中央部，第1接地部件在天線的一個(gè)部分的第1接地點(diǎn)中將基板的一個(gè)端部和天線的一個(gè)部分連接，第2接地部件在天線的另一個(gè)部分的第2接地點(diǎn)中最好將基板的另一個(gè)端部和天線的另一個(gè)部分連接。最好將第1接地點(diǎn)和第2接地點(diǎn)配置在從天線的中央部觀察左右對(duì)稱的位置上。
這種情況下，第1和第2接地點(diǎn)從天線的中央部觀察被配置在左右對(duì)稱的位置，所以在天線的中央部可以設(shè)置相對(duì)于第1和第2接地點(diǎn)共用的饋電部件。其結(jié)果，與在天線裝置中配置與第1和第2接地點(diǎn)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)饋電部件的情況相比，可以簡(jiǎn)化天線裝置的構(gòu)造。
在上述第1方案的天線裝置中，天線最好以從基板的一個(gè)端部上延伸至與該端部對(duì)置的另一個(gè)端部上來配置，第1電流方向變更部件包括第1接地部件，將位于基板的一個(gè)端部上的天線的一個(gè)部分與基板的一個(gè)端部電連接；第1饋電部件，連接到位于基板的一個(gè)端部上的天線的一個(gè)部分，用于激勵(lì)天線；以及第1饋電接地控制部件，切換第1接地部件和第1饋電部件。第2電流方向變更部件包括第2接地部件，將位于基板的另一個(gè)端部上的天線的另一個(gè)部分與基板的另一個(gè)端部電連接；第2饋電部件，連接到位于基板的另一個(gè)端部上的天線的另一個(gè)部分，用于激勵(lì)天線；以及第2饋電接地控制部件，切換第2接地部件和第2饋電部件。
這種情況下，通過控制第1和第2饋電控制部件，可以將天線的饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)任意地設(shè)定在位于基板的一個(gè)端部上的區(qū)域和另一個(gè)端部上的區(qū)域的其中一個(gè)上。而且，通過這樣切換接地點(diǎn)和饋電點(diǎn)的位置，可以容易地在第1方向和第2方向中間變更基板中流動(dòng)的電流的方向。其結(jié)果，使用一個(gè)天線，就可以實(shí)現(xiàn)如同配有以具有方向性和極化波分別不同的兩個(gè)天線那樣工作的天線裝置，所以可以使用一個(gè)天線實(shí)現(xiàn)分集接收方式。
在上述第1方案的天線裝置中，天線的電氣長(zhǎng)度最好是該天線可接收的電波的波長(zhǎng)的大致四分之一。
這種情況下，上述那樣的所謂λ/4系的天線(λ表示電波的波長(zhǎng))有利于小型化，通過使用這樣的天線，可以實(shí)現(xiàn)天線裝置的進(jìn)一步的小型化、輕量化。
在上述第1方案的天線裝置中，天線最好包括可接收第1頻率的電波的第1元件；以及可接收與第1頻率不同的第2頻率的電波的第2元件。
這種情況下，即使在包含第1和第2元件的多頻率共用天線裝置中，通過采用本發(fā)明，也可以將基板中流動(dòng)的電流的方向形成為第1方向和第2方向這樣不同的方向。由此，可以變更天線裝置的方向性和極化波的方向。即，可以使一個(gè)多頻率共用天線起到如同方向性和極化波分別是不同的兩個(gè)天線的作用，所以可以使用一個(gè)多頻率共用天線容易地實(shí)現(xiàn)分集接收方式。
在上述第1方案的天線裝置中，第1電流方向變更部件包括第1饋電電源，供給用于激勵(lì)天線的第1頻率的電流；第2饋電電源，供給用于激勵(lì)天線的與第1頻率不同的第2頻率的電流；第1濾波器，使第1頻率的電流通過；以及第2濾波器，使第2頻率的電流通過。第1饋電電源通過第1濾波器與天線的第1共用連接點(diǎn)連接；第2饋電電源通過第2濾波器與天線的第1共用連接點(diǎn)連接。第2電流方向變更部件包括第3饋電電源，供給用于激勵(lì)天線的第1頻率的電流；第4饋電電源，供給用于激勵(lì)天線的與第1頻率不同的第2頻率的電流；第3濾波器，使第1頻率的電流通過；以及第4濾波器，使第2頻率的電流通過。第3饋電電源通過第3濾波器與天線的第2共用連接點(diǎn)連接；第4饋電電源通過第4濾波器與天線的第2共用連接點(diǎn)連接。
這種情況下，在使用第1和第2濾波器的情況下，可以將供給不同頻率電流的第1和第2饋電電源連接到天線的第1共用連接點(diǎn)。而在使用第3和第4濾波器的情況下，可以將供給不同頻率電流的第3和第4饋電電源連接到天線的第2共用連接點(diǎn)。即，可以將多個(gè)饋電電源通過一個(gè)連接點(diǎn)連接到天線上，所以可以削減天線中的與饋電電源的連接點(diǎn)的數(shù)目。其結(jié)果，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化天線的構(gòu)造。因此，可以實(shí)現(xiàn)天線裝置的小型化、輕量化。
在上述第1方案的天線裝置中，天線最好包括具有作為用于供給天線的電流的導(dǎo)線的功能部分和作為匹配元件的功能部分。
這種情況下，除了天線以外，不需要配置匹配元件，所以可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化天線裝置的構(gòu)造。因此，可以實(shí)現(xiàn)天線裝置的小型化、輕量化。
在上述第1方案的天線裝置中，第1電流方向變更部件包括第1匹配電路部件；以及第1饋電部件，通過第1匹配電路部件與天線電連接；第2電流方向變更部件包括第2匹配電路部件；以及第2饋電部件，通過第2匹配電路部件與天線電連接。
這種情況下，使用第1和第2匹配電路，可以進(jìn)行天線特性的微調(diào)整。
本發(fā)明的另一方案的攜帶機(jī)器配有上述第1方案的天線裝置。
這樣，可以使一個(gè)天線如同是方向性和極化波不同的兩個(gè)天線那樣工作，所以與配置兩個(gè)不同的天線的情況相比，可以實(shí)現(xiàn)攜帶機(jī)器的小型化、輕量化。
圖2是表示本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例2的示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例3的示意圖。
圖4是表示本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例4的示意圖。
圖5是表示本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例5的示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例6的示意圖。
圖7是表示本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例7的示意圖。
圖8是表示構(gòu)成試驗(yàn)中使用的攜帶電話機(jī)的天線裝置的基板和天線的示意圖。
圖9是表示測(cè)定圖8所示的X-Z面中的輻射圖形的過程的圖。
圖10是表示測(cè)定圖8所示的X-Z面中的輻射圖形的過程的圖。
圖11是表示測(cè)定圖8所示的X-Z面中的輻射圖形的過程的圖。
圖12是表示從圖8中的饋電點(diǎn)24a向平板狀天線4饋電情況下的輻射圖形的曲線。
圖13是表示從圖8中的饋電點(diǎn)24b向平板狀天線4饋電情況下的輻射圖形的曲線。
圖14是表示現(xiàn)有的攜帶電話機(jī)的示意圖。
圖15是表示采用極化分集接收方式的天線裝置的示意圖。
圖16是表示采用極化分集接收方式的天線裝置的示意圖。
以下，參照


本發(fā)明的實(shí)施例。再有，在以下的附圖中，對(duì)于相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭韵嗤膮⒖紭?biāo)號(hào)，并不重復(fù)其說明。
(實(shí)施例1)下面參照?qǐng)D1來說明本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例1。
參照?qǐng)D1，攜帶電話機(jī)1包括構(gòu)成本體的機(jī)殼2；保持在該機(jī)殼2的內(nèi)部的導(dǎo)電性的基板3；以及在該基板3上隔開間隔配置的平板狀天線4。雖未圖示，但在平板狀天線4中配置與基板3電連接的接地點(diǎn)。在平板狀天線4的兩端部上分別配置饋電點(diǎn)5a、5b。配置在作為平板狀天線4的一個(gè)部分的一端部上的饋電點(diǎn)5a通過導(dǎo)線與切換開關(guān)7上的端子8a電連接。配置在作為平板狀天線4的另一個(gè)部分的另一端部上的饋電點(diǎn)5b通過導(dǎo)線與切換開關(guān)7上的端子8b電連接。切換開關(guān)8c通過導(dǎo)線與饋電電源6電連接。而且，通過使用導(dǎo)線9等將連接了該饋電電源6的端子8c和端子8a、8c的任何一個(gè)電連接，在平板狀天線4的兩個(gè)饋電點(diǎn)5a、5b中，可以從其中一個(gè)向平板狀天線4供給用于激勵(lì)的電流。即，通過切換開關(guān)7，可以控制經(jīng)饋電點(diǎn)5a、5b從饋電電源6向平板狀天線4的電流供給的通/斷(ON/OFF)。這里，平板狀天線4是四分之一波長(zhǎng)天線(λ/4系天線這里λ表示電波的波長(zhǎng))，例如在將端子8a和端子8c連接，從饋電點(diǎn)5a向平板狀天線4供給電流的情況下，在與該平板狀天線4電連接的基板3中向作為第1方向以虛線10表示的方向(從基板3的一個(gè)端部向位于基板3的對(duì)角線上的另一角部的對(duì)角線的方向)流動(dòng)電流。將流動(dòng)如該虛線10所示的電流情況下的方向性用虛線11示意地表示。此外，通過連接端子8b和端子8c，在從饋電點(diǎn)5b向平板狀天線4供給電流的情況下，在基板3中向作為第2方向的實(shí)線12表示的方向(從基板3的另一端部向位于基板3的對(duì)角線上的另一角部的另一對(duì)角線的方向)流動(dòng)電流。將流動(dòng)實(shí)線12所示的電流時(shí)的該天線的方向性用實(shí)線13示意地表示。
于是，在基板3中流動(dòng)的電流的方向?yàn)樽鳛榈?方向以虛線10表示的方向的情況下，以及作為第2方向以實(shí)線12表示的方向的情況下，可以改變從包含攜帶電話機(jī)1中的平板狀天線4和基板3的天線裝置中輻射的電波強(qiáng)度的方向性。即，可以變更天線裝置的方向性。
此外，基板中流動(dòng)的電流的方向在虛線10表示的第1方向和實(shí)線12表示的第2方向上有所不同，所以各自情況下的天線裝置的極化波的方向不同。因此，通過使基板3中流動(dòng)的電流的方向形成與第1方向和第2方向不同的方向，可以變更天線裝置的方向性和極化波的方向。因此，使用一個(gè)平板狀天線4，就可以實(shí)現(xiàn)如同配有以具有方向性和極化波分別不同的兩個(gè)天線那樣工作的天線裝置的攜帶電話機(jī)1。其結(jié)果，可以使用一個(gè)平板狀天線4來實(shí)現(xiàn)分集接收方式。因此，不像以往那樣必須有兩個(gè)天線，所以可以防止這樣的兩個(gè)天線發(fā)生電磁耦合的問題。
此外，通過這樣一個(gè)平板狀天線4來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)天線的功能，所以與將兩個(gè)單獨(dú)的天線配置在攜帶電話機(jī)1中的情況相比，可以使攜帶電話機(jī)1小型化、輕量化。
此外，通過使用作為第1和第2饋電控制部件的切換開關(guān)7，切換連接到饋電電源6的饋電點(diǎn)5a、5b，可以切換平板狀天線4中的饋電點(diǎn)的位置而使得接觸平板狀天線4的兩端部的某一個(gè)(一個(gè)部分或另一個(gè)部分的某一個(gè))。這樣，通過使饋電點(diǎn)5a、5b的某一個(gè)連接饋電電源，起到向平板狀天線4供給電流的饋電點(diǎn)的作用，可以容易地在第1方向(虛線10所示的方向)和第2方向(實(shí)線12所示的方向)之間變更基板3中流動(dòng)的電流的方向。
此外，圖1所示的所謂λ/4系天線因其尺寸小，所以可以實(shí)現(xiàn)攜帶電話機(jī)1的進(jìn)一步的小型化、輕量化。再有，作為本發(fā)明使用的天線，也可以使用上述λ/4系天線以外的天線，例如所謂的3λ/8系天線。
(實(shí)施例2)下面參照?qǐng)D2說明本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例2。
參照?qǐng)D2，攜帶電話機(jī)1包括與圖1所示的攜帶電話機(jī)基本相同的構(gòu)造。但是，在圖2所示的攜帶電話機(jī)1中，在作為平板狀天線4的一個(gè)部分的一個(gè)端部上配置接地點(diǎn)14a，在作為另一部分的另一個(gè)端部上配置14b。此外，在平板狀天線4的中央部中，設(shè)置與饋電電源6電連接的饋電點(diǎn)5。接地點(diǎn)14a通過導(dǎo)線來電連接切換開關(guān)7a上的端子8d。此外，在該切換開關(guān)7a上，配置接地于基板3的端子8e。通過使用導(dǎo)線9等來連接該端子8d、8e間，或使端子8d、8e間斷開而不連接，可以控制在平板狀天線4的接地點(diǎn)14a中是否將基板3接地(對(duì)平板狀天線4的基板3的接地的通斷)。
此外，配置在平板狀天線4的另一端部上的接地點(diǎn)14b通過導(dǎo)線來連接配置在切換開關(guān)7b上的端子8f。在該切換開關(guān)7b上，配置接地于基板3的端子8g。通過使用導(dǎo)線9等來連接該端子8f、8g間，或使端子8f、8g間斷開而不連接，可以控制在平板狀天線4的接地點(diǎn)14b中是否將平板狀天線4的基板3接地。在切換開關(guān)7a、7b中，通過使端子8d、8e間和8f、8g間電連接，或斷路的切換動(dòng)作，可以使平板狀天線4的接地點(diǎn)14a、14b中僅一個(gè)接地點(diǎn)成為被接地在基板3上的狀態(tài)。
然后，由導(dǎo)線9使切換開關(guān)7a的端子8d、8e間連接的一方，在通過不使切換開關(guān)7b的端子8f、8g間連接而將接地點(diǎn)14a接地于基板3的情況下，在平板狀天線4被激勵(lì)時(shí)，在基板3中向虛線15所示的方向流動(dòng)電流。而切換開關(guān)7a的端子8d、8e間形成斷開狀態(tài)的一方，在通過由導(dǎo)電9使切換開關(guān)7b的端子8f、8g間連接而將平板狀天線4的接地點(diǎn)14b接地于基板3的情況下，在基板3中向?qū)嵕€16所示的方向流動(dòng)電流。
于是，通過有選擇地使用接地點(diǎn)14a、14b來切換平板狀天線4的接地點(diǎn)的位置，與本發(fā)明實(shí)施例1的攜帶電話機(jī)同樣，可以容易地變更基板3中流動(dòng)的電流的方向。其結(jié)果，可以獲得與本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例1同樣的效果。
此外，如圖2所示，從平板狀天線4的中央部觀察，接地點(diǎn)14a、14b配置在左右對(duì)稱的位置上，所以可以在平板狀天線4的中央部設(shè)置作為相對(duì)于接地點(diǎn)14a、14b的共用饋電部件的饋電點(diǎn)5。其結(jié)果，與在攜帶電話機(jī)1的平板狀天線4中配置與兩個(gè)接地點(diǎn)14a、14b對(duì)應(yīng)的兩個(gè)饋電點(diǎn)的情況相比，可以簡(jiǎn)化攜帶電話機(jī)1的構(gòu)造。
(實(shí)施例3)下面參照?qǐng)D3說明本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例3。
參照?qǐng)D3，攜帶電話機(jī)1具有與圖2所示的攜帶電話機(jī)基本相同的構(gòu)造。但是，在平板狀天線4的兩端部中，配置具有饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)兩方面功能的饋電/接地點(diǎn)17a、17b。饋電/接地點(diǎn)17a通過導(dǎo)線等與切換開關(guān)7a上配置的端子8i電連接。此外，在該切換開關(guān)7a中，配置與饋電電源6電連接的端子8h，以及接地于基板3的一個(gè)端部的端子8h。端子8i、端子8h、8j之間通過導(dǎo)線等可連接。而且，該端子8i可進(jìn)行切換，以便與端子8h、8j的任何一個(gè)電連接。
配置在平板狀天線的另一端部的饋電/接地點(diǎn)17b通過導(dǎo)線等與切換開關(guān)7b上配置的端子8l電連接。在切換開關(guān)7b上配置與饋電電源6電連接的端子8k和接地于基板3的另一端部的端子8m。在切換開關(guān)7b中，可進(jìn)行端子8l和8m之間、或端子8l和端子8k之間的電連接。
這種情況下，通過控制作為第1和第2饋電接地控制部件的切換開關(guān)7a、7b，可以將平板狀天線4的饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)任意地設(shè)定在位于基板的一個(gè)端部上的區(qū)域和位于另一個(gè)端部上的區(qū)域的其中任何一個(gè)區(qū)域中。而且，通過這樣切換平板狀天線4中的接地點(diǎn)和饋電點(diǎn)的位置，與本發(fā)明實(shí)施例1和2同樣，可以容易地變更基板3中流動(dòng)的電流的方向?？梢垣@得與本發(fā)明實(shí)施例1和2的攜帶電話機(jī)相同的效果。
(實(shí)施例4)下面參照?qǐng)D4說明本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例4。
參照?qǐng)D4，攜帶電話機(jī)具有與圖3所示的攜帶電話機(jī)基本相同的構(gòu)造。但是，在圖4所示的攜帶電話機(jī)中，天線包括與第1頻率的電波對(duì)應(yīng)的諧振元件18a；與第1頻率不同的頻率的第2頻率的電波對(duì)應(yīng)的諧振元件18b；電連接到該諧振元件18a、18b，具有作為導(dǎo)線的饋電線和作為匹配元件的短路短截線兩者的作用的天線元件19。這樣的話，在攜帶電話機(jī)1中除了天線以外不需要配置匹配元件，所以可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化攜帶電話機(jī)1的構(gòu)造。因此，可以實(shí)現(xiàn)攜帶電話機(jī)1的小型化、輕量化。
在天線元件19的兩端部中，配置饋電/接地點(diǎn)17c、17d。饋電/接地點(diǎn)17c與開關(guān)7a上的端子8電連接，饋電/接地點(diǎn)17b與開關(guān)7b上的端子8l電連接。而且，通過控制切換開關(guān)7a、7b，可以使天線的饋電/接地點(diǎn)17a、17b起到作為饋電點(diǎn)或接地點(diǎn)的作用(切換饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)的位置)。其結(jié)果，與本發(fā)明實(shí)施例3同樣，可以變更基板3中流動(dòng)的電流的方向。
于是，即使在包括作為第1和第2元件的諧振元件18a、18b的多頻率共用天線裝置中，可以變更基板3中流動(dòng)的電流的方向，所以可以變更攜帶電話機(jī)1的方向性和極化波的方向。因此，可以獲得與本發(fā)明實(shí)施例3同樣的效果。
(實(shí)施例5)
下面參照?qǐng)D5說明本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例5。
參照?qǐng)D5，攜帶電話機(jī)1具有與圖4所示的攜帶電話機(jī)基本相同的構(gòu)造。但是，配置于天線元件19的端部設(shè)置的饋電/接地點(diǎn)17c與切換開關(guān)7a、7c上的端子8o、8s分別電連接。該饋電/接地點(diǎn)17c通過作為使第1頻率的電流通過的第1濾波器的濾波器20a與端子8o連接。而饋電/接地點(diǎn)17c通過作為使第2頻率的電流通過的第2濾波器的濾波器20b與端子8s連接。在切換開關(guān)7a上，配置與供給第1頻率的電流的饋電電源6a電連接的端子8n。此外，在切換開關(guān)7a上配置接地于基板3的一個(gè)端部的端子8p。切換開關(guān)7a可以切換端子8o、端子8m、8p之間的連接。
在切換開關(guān)7c上，配置與用于供給第2頻率的電流的饋電電源6c電連接的端子8q，以及設(shè)置于基板3的一個(gè)端部的端子8r。在切換開關(guān)7c中，可以切換端子8s、端子8q、8r之間的連接。
配置在天線元件19的另一端子部的饋電/接地點(diǎn)17d與配置在切換開關(guān)7b、7d上的端子8x、8u分別電連接。饋電/接地點(diǎn)17d通過作為使第1頻率的電流通過的第3濾波器的濾波器20a與端子8x連接。而饋電/接地點(diǎn)17d通過作為使第2頻率的電流通過的第4濾波器的濾波器20b與端子8u連接。在切換開關(guān)7b上，配置與用于供給第1頻率的電流的饋電電源6b連接的端子8y，以及接地于基板3的另一個(gè)端部的端子8w。切換開關(guān)7b可以切換端子8x、端子y、8w之間的連接。此外，在切換開關(guān)7d中，配置與用于供給第2頻率的電流的饋電電源6d連接的端子8v，以及接地于基板3的另一個(gè)端部的端子8t。切換開關(guān)7d可以切換端子8u和端子8t之間的連接及端子8u和端子8v之間的連接。
這樣的話，可獲得與本發(fā)明實(shí)施例4同樣的效果，同時(shí)在使用濾波器20a、20b的情況下，可以將供給不同頻率的電流的饋電電源6a、6c連接到作為天線的第1共用連接點(diǎn)的饋電/接地點(diǎn)17c。此外，在使用配置圖5中右側(cè)的濾波器20a、20b的情況下，可以將供給不同頻率的電流的饋電電源6b、6d連接到作為天線的第2共用連接點(diǎn)的饋電/接地點(diǎn)17d。即，可以通過一個(gè)饋電/接地點(diǎn)17c將兩個(gè)饋電電源6a、6c分別連接到天線，或通過一個(gè)饋電/接地點(diǎn)17d將兩個(gè)饋電電源6b、6d分別連接到天線，所以可以削減天線中的與饋電電源的連接點(diǎn)的數(shù)目。其結(jié)果，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化天線的構(gòu)造。因此，可以實(shí)現(xiàn)攜帶電話機(jī)1的小型化、輕量化。
(實(shí)施例6)下面參照?qǐng)D6說明本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例6。
參照?qǐng)D6，攜帶電話機(jī)1具有與圖3所示的攜帶電話機(jī)基本相同的構(gòu)造。但是，平板狀天線4的饋電/接地點(diǎn)17a通過第1匹配電路21a與端子8i電連接。而平板狀天線4的饋電/接地點(diǎn)17b通過第2匹配電路21b與端子8l連接。
這樣的話，可以獲得與本發(fā)明實(shí)施例3同樣的效果，同時(shí)使用第1和第2匹配電路21a、21b，可以進(jìn)行天線特性的微調(diào)整。
(實(shí)施例7)下面參照?qǐng)D7說明本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的實(shí)施例7。
參照?qǐng)D7，攜帶電話機(jī)1具有與圖2所示的攜帶電話機(jī)基本相同的構(gòu)造。但是，在圖7所示的攜帶電話機(jī)1中，在平板狀天線4的兩端部中，分別在兩處配置切換接地點(diǎn)22a～22t。切換接地點(diǎn)22a與切換開關(guān)7a的端子23c電連接。而切換接地點(diǎn)22b與切換開關(guān)7a的端子23a電連接。在切換開關(guān)7a中，配置接地于基板3的一個(gè)端子的端子23b。切換開關(guān)7a可切換端子23a和端子23b之間的連接及端子23c和端子23b之間的連接。
平板狀天線4的切換接地點(diǎn)22c與切換開關(guān)7b的端子23d電連接。切換接地點(diǎn)22d與切換開關(guān)7b的端子23f電連接。在切換開關(guān)7b中，配置接地于基板3的另一端部的端子23e。在切換開關(guān)7b中，可切換端子23d和端子23e之間的連接及端子23f和端子23e之間的連接。此外，饋電電源6可供給第1頻率的電流和頻率與第1頻率不同的第2頻率的電流。
這樣的話，可以獲得與本發(fā)明實(shí)施例2同樣的效果，而且通過控制切換開關(guān)7a來選擇切換接地點(diǎn)22a、22b的某一個(gè)，可以變更平板狀天線4的接地點(diǎn)的位置。其結(jié)果，可以變更平板狀天線4的有效電氣長(zhǎng)度。因此，可以實(shí)現(xiàn)能夠發(fā)送接收第1和第2頻率這樣的不同頻率的電波的攜帶電話機(jī)1。
(實(shí)施例8)為了確認(rèn)本發(fā)明的攜帶電話機(jī)的特性，進(jìn)行以下所示的試驗(yàn)。參照?qǐng)D8，基板3的長(zhǎng)度L1為110mm，寬度L2為33mm。此外，在基板3上，將寬度W1為30mm、高度W2為5mm的平板狀天線4配置在距基板3的距離為5mm的位置。在平板狀天線4的兩端部上，配置連接到饋電電源(未圖示)、可切換的饋電點(diǎn)24a、24b。作為饋電點(diǎn)24a、24b的切換方法，例如可以使用圖1所示的切換開關(guān)7。
再有，設(shè)從圖中基板3的下部向設(shè)置了平板狀天線4的區(qū)域的方向(圖8的從下向上的方向)為+Z方向。此外，設(shè)從圖8的右向左的方向?yàn)?Y方向。另外，設(shè)從紙面的里側(cè)向眼前側(cè)的方向?yàn)?X方向。
首先，參照?qǐng)D9，將圖8所示的天線裝置放置在測(cè)試臺(tái)150上。此時(shí)，以圖8所示的+Z方向、+X方向與箭頭140所示的垂直方向大致直行地放置。因此，+Y方向與箭頭140所示的垂直方向大致平行。此外，測(cè)試臺(tái)150可沿箭頭R所示的方向旋轉(zhuǎn)。
在將天線裝置放置在這樣的測(cè)試臺(tái)150上的狀態(tài)下，從天線裝置通過規(guī)定的輸出而從天線裝置發(fā)射頻率為1.5GHz的電波。此時(shí)，使測(cè)試臺(tái)150沿箭頭R所示的方向旋轉(zhuǎn)。由此，從天線裝置發(fā)射箭頭151所示的電波。用測(cè)定天線160測(cè)定該電波的電場(chǎng)強(qiáng)度。其結(jié)果，求出在該電波中以箭頭V所示方向的垂直極化波和以箭頭H所示方向的水平極化波的電場(chǎng)強(qiáng)度。
參照?qǐng)D10，在測(cè)試臺(tái)150上放置偶極天線170。該偶極天線170在中央部設(shè)置饋電點(diǎn)171，該饋電點(diǎn)171連接到同軸電纜172。同軸電纜172連接到規(guī)定的無(wú)線發(fā)送接收部。將偶極天線170以與箭頭14所示的垂直方向大致平行延伸來配置。通過使測(cè)試臺(tái)150沿箭頭R所示的方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將與提供給圖7所示的天線2的輸出相同的輸出提供該偶極天線170，從偶極天線170發(fā)射頻率為1.5GHz的電波。其結(jié)果，從偶極天線170發(fā)射箭頭152所示的電波。該電波是以箭頭V所示方向的垂直極化波。用測(cè)定天線160測(cè)定該電波的電場(chǎng)強(qiáng)度。
參照?qǐng)D11，在測(cè)試臺(tái)150上放置偶極天線170。將偶極天線170以箭頭140所示的垂直方向大致直行延伸來配置。在偶極天線170的中心設(shè)置饋電點(diǎn)171。饋電點(diǎn)171與同軸電纜172連接。通過使測(cè)試臺(tái)150沿箭頭R所示的方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將與提供給圖7所示的天線2的輸出相同的輸出提供該偶極天線170，從偶極天線170發(fā)射頻率為1.5GHz的電波。其結(jié)果，從偶極天線170發(fā)射箭頭152所示的電波。該電波是以箭頭H所示方向的水平極化波。用測(cè)定天線160測(cè)定該電波的電場(chǎng)強(qiáng)度。
以圖9～11所示的工序所獲得的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，求出本發(fā)明的天線裝置的發(fā)射圖形。其結(jié)果示于圖12和圖13。
參照?qǐng)D12和圖13，實(shí)線25、27表示在圖10所示的工序中相對(duì)于從偶極天線170發(fā)射的垂直極化波的電場(chǎng)強(qiáng)度，求出從圖9所示的天線裝置發(fā)射的電波的垂直極化波分量的增益。該增益根據(jù)以下公式計(jì)算。
(增益)＝20×log10(來自天線裝置的垂直極化波的電場(chǎng)強(qiáng)度/來自偶極天線170的垂直極化波的電場(chǎng)強(qiáng)度)此外，虛線26、28是在圖11所示的工序中相對(duì)于偶極天線170發(fā)射的水平極化波的電場(chǎng)強(qiáng)度，從圖9所示的天線裝置發(fā)射的電波的水平極化波分量的增益。該增益根據(jù)以下公式計(jì)算。
(增益)＝20×log10(來自天線裝置的水平極化波的電場(chǎng)強(qiáng)度/來自偶極天線170的水平極化波的電場(chǎng)強(qiáng)度)參照?qǐng)D12和圖13可知，通過在圖8所示的天線裝置中切換平板狀天線的饋電點(diǎn)24a、24b，使發(fā)射圖形左右反向。即，通過切換饋電點(diǎn)24a、24b，可變更天線的極化波和方向性。
以上，說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但也可以將各實(shí)施例的特征適當(dāng)組合。此外，這里公開的實(shí)施例在所有方面都是例示而不是限制性的。本發(fā)明的范圍不是上述實(shí)施例而由權(quán)利要求的范圍來表示，這意味著包含與權(quán)利要求的范圍均等的意義及在范圍內(nèi)的所有變更。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的天線裝置和攜帶機(jī)器不僅可用于攜帶電話機(jī)，而且可用于具有通信功能的個(gè)人計(jì)算機(jī)等的攜帶信息終端領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，包括導(dǎo)電性的基板(3)，該基板包括一個(gè)端部和與該端部對(duì)置的另一端部；平板狀的天線(4、18a、18b、19)，通過電介質(zhì)設(shè)置在所述基板(3)上，在通過供給電流被激勵(lì)時(shí)在所述基板(3)流動(dòng)電流；第1電流方向變更部件(5a、6、6a、6c、7、7a、7c、14a、17a、17c、21a、22a、22b、24a)，在激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)時(shí)，將在所述基板(3)中流動(dòng)的電流的方向變更為第1方向，并處于所述基板(3)的一個(gè)端部上；以及第2電流方向變更部件(5b、6、6b、6d、7、7b、7d、14b、17b、17d、21b、22c、22d、24b)，在激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)時(shí)，將在所述基板(3)中流動(dòng)的電流的方向變更為與第1方向不同的方向，并處于所述基板(3)的另一個(gè)端部上。
2.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，所述天線(4、18a、18b、19)以從所述基板(3)的一個(gè)端部上延伸至另一端部上來配置，所述第1電流方向變更部件(5a、6、6a、6c、7、7a、7c、14a、17a、17c、21a、22a、22b、24a)包括第1饋電部件(5a、6、17a、17c、6a、6c、24a)，連接到位于所述基板(3)的一個(gè)端部上的所述天線(4、18a、18b、19)的一個(gè)部分，用于激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)；以及第1饋電控制部件(7、7a、7c)，控制從所述第1饋電部件(5a、6、17a、17c、6a、6c、24a)供給到所述天線(4、18a、18b、19)的電流；所述第2電流方向變更部件(5b、6、6b、6d、7、7b、7d、14b、17b、17d、21b、22c、22d、24b)包括第2饋電部件(5b、6、17b、17d、6b、6d、24b)，連接到位于所述基板(3)的另一個(gè)端部上的所述天線(4、18a、18b、19)的另一個(gè)部分，用于激勵(lì)所述天線(4、18a、18 b、19)；以及第2饋電控制部件(7、7b、7d)，控制從第2饋電部件(5b、6、17b、17d、6b、6d、24b)供給到所述天線(4、18a、18b、19)的電流。
3.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，還包括用于激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)的饋電部件(5、6)，所述天線(4、18a、18b、19)以從所述基板(3)的一個(gè)端部上延伸至與該端部對(duì)置的另一端部上來配置，所述第1電流方向變更部件(5a、6、6a、6c、7、7a、7c、14a、17a、17c、21a、22a、22b、24a)包括第1接地部件(14a、17a、17c、22a、22b)，將位于所述基板(3)的一個(gè)端部上的所述天線(4、18a、18b、19)的一個(gè)部分與所述基板(3)的一個(gè)端部電連接；以及第1接地控制部件(7a、7c)，控制所述第1接地部件(14a、17a、17c、22a、22b)和所述天線(4、18a、18b、19)的連接；所述第2電流方向變更部件(5b、6、6b、6d、7、7b、7d、14b、17b、17d、21b、22c、22d、24b)包括第2接地部件(14b、17b、17d、22c、22d)，將位于所述基板(3)的另一個(gè)端部上的所述天線(4、18a、18b、19)的另一個(gè)部分與所述基板(3)的另一個(gè)端部電連接；以及第2接地控制部件(7b、7d)，控制第2接地部件(14b、17b、17d、22c、22d)和所述天線(4、18a、18b、19)的連接。
4.如權(quán)利要求3所述的天線裝置，其中，將所述饋電部件(5、6)連接到所述天線(4、18a、18b、19)的中央部，所述第1接地部件(14a、17a、17c、22a、22b)在所述天線(4、18a、18b、19)的一個(gè)部分的第1接地點(diǎn)(14a、22a、22b)中將所述基板(3)的一個(gè)端部和所述天線(4、18a、18b、19)的一個(gè)部分連接，所述第2接地部件(14b、17b、17d、22c、22d)在所述天線(4、18a、18b、19)的另一個(gè)部分的第2接地點(diǎn)(14b、22c、22d)中將所述基板(3)的另一個(gè)端部和所述天線(4、18a、18b、19)的另一個(gè)部分連接，將所述第1接地點(diǎn)(14a、22a、22b)和所述第2接地點(diǎn)(14b、22c、22d)配置在從所述天線(4、18a、18b、19)的中央部觀察左右對(duì)稱的位置上。
5.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，所述天線(4、18a、18b、19)以從所述基板(3)的一個(gè)端部上延伸至與該端部對(duì)置的另一個(gè)端部上來配置，所述第1電流方向變更部件(5a、6、6a、6c、7、7a、7c、14a、17a、17c、21a、22a、22b、24a)包括第1接地部件(17a、17c)，將位于所述基板(3)的一個(gè)端部上的所述天線(4、18a、18b、19)的一個(gè)部分與所述基板(3)的一個(gè)端部電連接；第1饋電部件(6、6a、6c)，連接到位于所述基板(3)的一個(gè)端部上的所述天線(4、18a、18b、19)的一個(gè)部分，用于激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)；以及第1饋電接地控制部件(7a、7c)，切換所述第1接地部件(17a、17c)和所述第1饋電部件(6、6a、6c)；所述第2電流方向變更部件(5b、6、6b、6d、7、7b、7d、14b、17b、17d、21b、22c、22d、24b)包括第2接地部件(17b、17d)，將位于所述基板(3)的另一個(gè)端部上的所述天線(4、18a、18b、19)的另一個(gè)部分與所述基板(3)的另一個(gè)端部電連接；第2饋電部件(6、6b、6d)，連接到位于所述基板(3)的另一個(gè)端部上的所述天線(4、18a、18b、19)的另一個(gè)部分，用于激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)；以及第2饋電接地控制部件(7b、7d)，切換所述第2接地部件(17b、17d)和所述第2饋電部件(6、6b、6d)。
6.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，所述天線(4、18a、18b、19)的電氣長(zhǎng)度是該天線(4、18a、18b、19)可接收的電波的波長(zhǎng)的大致四分之一。
7.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，所述天線(4、18a、18b、19)包括可接收第1頻率的電波的第1元件(18a)；以及可接收與所述第1頻率不同的第2頻率的電波的第2元件(18b)。
8.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，所述第1電流方向變更部件(5a、6、6a、6c、7、7a、7a、14a、17a、17c、21a、22a、22b、24a)包括第1饋電電源(6a)，供給用于激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)的第1頻率的電流；第2饋電電源(6c)，供給用于激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)的與所述第1頻率不同的第2頻率的電流；第1濾波器(20a)，使所述第1頻率的電流通過；以及第2濾波器(20b)，使所述第2頻率的電流通過；所述第1饋電電源(6a)通過所述第1濾波器與所述天線(4、18a、18b、19)的第1共用連接點(diǎn)(17c)連接；所述第2饋電電源(6c)通過所述第2濾波器(20b)與所述天線(4、18a、18b、19)的第1共用連接點(diǎn)(17c)連接；所述第2電流方向變更部件(5b、6、6b、6d、7、7b、7d、14b、17b、17d、21b、22c、22d、24b)包括第3饋電電源(6b)，供給用于激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)的第1頻率的電流；第4饋電電源(6d)，供給用于激勵(lì)所述天線(4、18a、18b、19)的與所述第1頻率不同的第2頻率的電流；第3濾波器(20a)，使所述第1頻率的電流通過；以及第4濾波器(20b)，使所述第2頻率的電流通過；所述第3饋電電源(6b)通過所述第3濾波器(20a)與所述天線(4、18a、18b、19)的第2共用連接點(diǎn)(17d)連接；所述第4饋電電源(6d)通過所述第4濾波器(20b)與所述天線(4、18a、18b、19)的第2共用連接點(diǎn)(17d)連接。
9.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，所述天線(4、18a、18b、19)包括具有作為用于供給天線(4、18a、18b、19)的電流的導(dǎo)線的功能部分和作為匹配元件的功能部分。
10.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中，所述第1電流方向變更部件(5a、6、6a、6c、7、7a、7c、14a、17a、17c、21a、22a、22b、24a)包括第1匹配電路部件(21a)；以及第1饋電部件(6)，通過所述第1匹配電路部件(21a)與所述天線(4、18a、18b、19)電連接；所述第2電流方向變更部件(5b、6、6b、6d、7、7b、7d、14b、17b、17d、21b、22c、22d、24b)包括第2匹配電路部件(21b)；以及第2饋電部件(6)，通過所述第2匹配電路部件(21b)與所述天線(4、18a、18b、19)電連接。
11.一種配有權(quán)利要求1所述的天線裝置的攜帶機(jī)器(1)。
全文摘要
天線裝置包括包含一個(gè)端部和與該端部對(duì)置的另一端部的導(dǎo)電性的基板(3)；通過電介質(zhì)設(shè)置在基板(3)上，通過供給電流進(jìn)行激勵(lì)時(shí)基板(3)中也流動(dòng)電流的平板狀的天線(4、18a、18b、19)；在激勵(lì)天線(4、18a、18b、19)時(shí)，將基板(3)中流動(dòng)的電流的方向變更為第1方向，并位于基板(3)的一個(gè)端部上的第1電流方向變更部件(5a、6、6a、6c、7、7a、7c、14a、17a、17c、21a、22a、22b、24a)；以及在激勵(lì)天線(4、18a、18b、19)時(shí)，將基板(3)中流動(dòng)的電流的方向變更為與第1方向不同的第2方向，并位于基板(3)的另一個(gè)端部上的第2電流方向變更部件(5b、6、6b、6d、7、7b、7d、14b、17b、17d、21b、22c、22d、24b)。
文檔編號(hào)H01Q3/24GK1437779SQ00819257
公開日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2000年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月31日
發(fā)明者東海林英明, 今西康人, 深澤徹, 大嶺裕幸 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社