專利名稱：小型多模天線及使用它的高頻模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向用戶提供多媒體服務(wù)的無(wú)線終端的天線以及包含該天線的高頻模塊，特別涉及以用于通過(guò)將頻率不同的電磁波作為介質(zhì)的信息傳送而進(jìn)行多種服務(wù)的多媒體無(wú)線終端作為對(duì)象時(shí)，適用于該終端的多模天線以及包含該天線的多模對(duì)應(yīng)高頻模塊。
背景技術(shù)：
近年，利用無(wú)線提供與多種信息傳遞、信息提供有關(guān)的服務(wù)的多媒體服務(wù)正在興起，開(kāi)發(fā)了許多無(wú)線終端并已使用化。這些服務(wù)有電話、電視、LAN(Local Area Network局域網(wǎng))等年年多樣化，用戶為了享受全部服務(wù)，需要持有與各個(gè)服務(wù)對(duì)應(yīng)的無(wú)線終端。
為了提高享受這種服務(wù)的用戶的方便性，使用戶在任何時(shí)間和地點(diǎn)都不需要考慮介質(zhì)的存在、即以普遍存在的方式地向用戶提供多媒體服務(wù)的工作已開(kāi)始，在一個(gè)終端中實(shí)現(xiàn)多種信息傳遞服務(wù)的，所謂的多模終端已部分實(shí)現(xiàn)。
因?yàn)椴捎靡话愕臒o(wú)線方式的普遍存在的信息傳遞的服務(wù)是把電磁波作為介質(zhì)，所以在同一服務(wù)區(qū)域中，通過(guò)對(duì)一種服務(wù)使用一種頻率，對(duì)用戶提供多種服務(wù)。因而，多媒體終端具有發(fā)射接收多種頻率電磁波的功能。
在以往的多媒體終端中，例如，采用準(zhǔn)備多個(gè)與1個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的單模天線，把它們安置在一個(gè)無(wú)線終端中的方法。在該方法中，為了使多個(gè)單模天線獨(dú)立動(dòng)作，需要隔開(kāi)波長(zhǎng)程度距離安置它們，因?yàn)樵谂c通常的普遍存在的信息傳送有關(guān)的服務(wù)中使用的電磁波的頻率受到自由空間傳播性的限制，被限定在數(shù)百M(fèi)Hz到數(shù)GHz，所以隔開(kāi)天線的距離是數(shù)十cm到數(shù)m，因而，終端尺寸大，不能滿足用戶攜帶的方便性。另外，因?yàn)榘言诓煌念l率中具有靈敏度的天線隔開(kāi)距離配置，所以與天線耦合的高頻電路也需要對(duì)該每種頻率分開(kāi)設(shè)置。
因此，使用半導(dǎo)體集成電路技術(shù)困難，不僅終端尺寸大，而且還存在引起高頻電路成本高的問(wèn)題。即使勉強(qiáng)使用集成電路技術(shù)集成化電路全體，也需要用高頻電纜將高頻電路和各個(gè)隔開(kāi)距離的天線耦合。可是，在用戶可以攜帶大小的終端中可以使用的高頻電纜的軸直徑在1毫米左右。因此，現(xiàn)在該高頻電纜的傳輸損失達(dá)到數(shù)dB/m。由于使用這樣的高頻電纜，高頻電路消耗的功率增加，提供普遍存在的信息服務(wù)的終端的使用時(shí)間顯著降低，或者因電池體積增大引起終端重量顯著增加，存在明顯損害使用終端的用戶的方便性的問(wèn)題。
和上述不同，公開(kāi)了把環(huán)形天線或者天線部件的一端與處理1個(gè)頻率的發(fā)射機(jī)耦合，把另一端和處理不同頻率的接收機(jī)耦合的雙頻共用天線(例如，參照特開(kāi)昭61-295905號(hào)公報(bào)以及特開(kāi)平1-158805號(hào)公報(bào))。
在特開(kāi)昭61-295905號(hào)公報(bào)上記載的雙頻共用天線中，采用這樣的結(jié)構(gòu)，即，連接在作為發(fā)射導(dǎo)體的環(huán)形天線兩端上的第一以及第二諧振電路和環(huán)形天線一起，在一個(gè)端子上在發(fā)射頻率中諧振，進(jìn)而在另一端子上在接收頻率中諧振，在一個(gè)端子上與發(fā)射機(jī)耦合，在另一個(gè)端子上與接收機(jī)耦合。
另一方面，在特開(kāi)平1-158805號(hào)公報(bào)中記載的雙頻共用天線中采用這樣的結(jié)構(gòu)，即，在連接于作為發(fā)射導(dǎo)體的天線部件的一個(gè)端子和發(fā)射輸出端子之間的在發(fā)射頻率中諧振的第一諧振電路，相對(duì)接收頻率呈現(xiàn)高阻抗，把天線部件從發(fā)射輸出端子分開(kāi)，在連接于天線部件的另一個(gè)端子和接收輸入端子之間的在接收頻率中諧振的第二諧振電路，相對(duì)發(fā)射頻率呈現(xiàn)高阻抗，把天線部件從接收輸入端子分開(kāi)。
即使在使用這種雙頻共用天線的無(wú)線終端中，因?yàn)橐残枰谔幚聿煌l率的，在分開(kāi)的位置的輸入輸出端子(供電點(diǎn))的各自上準(zhǔn)備發(fā)射機(jī)以及接收機(jī)，所以兩者的集成化困難，阻礙無(wú)線終端的小型化。
多媒體無(wú)線終端的鍵器件的其中之一是對(duì)多個(gè)頻率的電磁波具有靈敏度的多模天線。多模天線以單一構(gòu)造對(duì)多個(gè)頻率的電磁波，在自由空間的特性阻抗和無(wú)線終端的高頻電路的特性阻抗之間，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的匹配特性。
在這樣的多模天線中，如果能夠使不同頻率的電磁波的供電點(diǎn)為同一個(gè)供電點(diǎn)(輸入輸出端子)，則因?yàn)樘幚矶鄠€(gè)頻率的高頻電路可以共用一個(gè)供電點(diǎn)，所以可以適用半導(dǎo)體的集成電路技術(shù)，因而可以實(shí)現(xiàn)高頻電路單元的小型化，可以實(shí)現(xiàn)與多個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的小型·低價(jià)格高頻模塊。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)便宜并且小型的多媒體無(wú)線終端的，在多個(gè)頻率中共用一個(gè)供電點(diǎn)的小型多模天線，并提供一種使用該多模天線的小型的高頻模塊。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多模天線采用具有以下部分的構(gòu)造發(fā)射該天線應(yīng)動(dòng)作的多個(gè)頻率的電磁波的發(fā)射導(dǎo)體；與該發(fā)射導(dǎo)體的一端連接的第一單通道(2端子)諧振電路；與該發(fā)射導(dǎo)體的另一端連接的第二單通道諧振電路；在與該第一單通道諧振電路連接的多個(gè)頻率中共用的單一供電點(diǎn)。
在這樣構(gòu)造的多模天線中，因?yàn)閷?duì)于不同的多個(gè)頻率供電點(diǎn)(輸入輸出端子)相同，所以處理多個(gè)頻率的多個(gè)高頻電路可以集成化，在可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)高頻電路的小型化·低價(jià)格化的同時(shí)，因?yàn)樘炀€自身只具有一個(gè)供電點(diǎn)，所以可以小型化。在以往技術(shù)的天線中，為了使多個(gè)輸入輸出端子(供電點(diǎn))在電學(xué)上獨(dú)立地工作，在該端子之間需要有限的空間，準(zhǔn)備這樣的空間大大妨礙天線自身的小型化。
在本發(fā)明中可以對(duì)多個(gè)頻率設(shè)置同一供電點(diǎn)的原因是新發(fā)明了和以往技術(shù)不同的諧振電路的設(shè)計(jì)技術(shù)。構(gòu)成本發(fā)明的多模天線的諧振電路不采用在某一頻率開(kāi)放或者短路，從而把發(fā)射導(dǎo)體的一部分從其他部分在電學(xué)上分開(kāi)那樣的在以往技術(shù)中使用的動(dòng)作，而是發(fā)射導(dǎo)體和與該發(fā)射導(dǎo)體連接的多個(gè)諧振電路一體地動(dòng)作。其結(jié)果，作為整體，多模天線的1個(gè)供電點(diǎn)呈現(xiàn)在多個(gè)頻率中和高頻電路的阻抗匹配的阻抗，實(shí)現(xiàn)自由空間的特性阻抗和高頻電路的特性阻抗之間的匹配。
本發(fā)明的諧振電路的設(shè)計(jì)把發(fā)射導(dǎo)體看作具有電阻成分的電容成分和阻抗成分的分布型諧振電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法，則例如在圖11A、11B、11C的構(gòu)造中，以同一圖所示的諧振電路的元件值以及發(fā)射導(dǎo)體尺寸為基礎(chǔ)，對(duì)于1GHz/2GHz的雙模動(dòng)作，可以在各自的頻帶的3％/5.5％的帶寬范圍中確保駐波比2以下的良好的阻抗匹配(VSWR＜2)。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用于說(shuō)明多模天線的諧振電路特性的史密斯圖。
圖3是用于說(shuō)明多模天線的諧振電路的電抗函數(shù)的曲線圖。
圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖10A1、10A2、10B1、10B2是用于說(shuō)明在本發(fā)明的多模天線中使用的諧振電路的電路圖。
圖11A是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的立體圖。
圖11B、11C是用于說(shuō)明在圖11A所示的實(shí)施例中使用的諧振電路的電路圖。
圖12A是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的立體圖。
圖12B、C是用于說(shuō)明在圖12A所示的實(shí)施例中使用的諧振電路的電路圖。
圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的立體圖。
圖14是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的立體圖。
圖15是用于說(shuō)明本發(fā)明的多模天線的另一實(shí)施例的立體圖。
圖16是用于說(shuō)明本發(fā)明多模天線的另一實(shí)施例的展開(kāi)圖。
圖17是用于說(shuō)明本發(fā)明多模天線的另一實(shí)施例的展開(kāi)圖。
圖18是用于說(shuō)明本發(fā)明多模天線的另一實(shí)施例的展開(kāi)圖。
圖19是用于說(shuō)明本發(fā)明多模天線的另一實(shí)施例的展開(kāi)圖。
圖20是用于說(shuō)明本發(fā)明多模天線的另一實(shí)施例的展開(kāi)圖。
圖21是用于說(shuō)明本發(fā)明多模天線的另一實(shí)施例的展開(kāi)圖。
圖22A是用于說(shuō)明本發(fā)明的高頻模塊的一實(shí)施例的俯視圖。
圖22B是圖22A所示的高頻模塊的仰視圖。
圖23A是用于說(shuō)明本發(fā)明的高頻模塊的另一實(shí)施例的俯視圖。
圖23B是圖23A所示的高頻模塊的仰視圖。
圖24A是用于說(shuō)明本發(fā)明的高頻模塊的另一實(shí)施例的俯視圖。
圖24B是圖24A所示的高頻模塊的仰視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖所示的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的多模天線以及使用它的高頻模塊。在各圖中，在具有同一功能的部分上標(biāo)注相同的記號(hào)，并省略其重復(fù)說(shuō)明。
用圖1、圖2以及圖3說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施例。圖1是展示由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線的結(jié)構(gòu)要素和其耦合關(guān)系的結(jié)構(gòu)圖，圖2以及圖3是說(shuō)明圖1的諧振電路特性的各自的史密斯圖以及電抗函數(shù)的特性圖。
在圖1中，在發(fā)射多種頻率的電磁波的發(fā)射導(dǎo)體1的一端和接地電位點(diǎn)之間連接第一單通道諧振電路2，在發(fā)射導(dǎo)體1的另一端和接地電位點(diǎn)之間連接第二單通道諧振電路3，是把發(fā)射導(dǎo)體1和第一1個(gè)諧振電路2的耦合點(diǎn)作為在多個(gè)頻率中共用的單一供電點(diǎn)4的天線構(gòu)造，在供電點(diǎn)4上與用特性阻抗5和電源6的串聯(lián)等效電路表示的高頻電路耦合。
諧振電路2、3作為等效電路用電抗元件表現(xiàn)。即，等效電路由用C(電容)元件、L(電感)元件構(gòu)成的諧振電路構(gòu)成。把該例子展示在圖10A1、10A2、10B1、10B2中。雖然在以后敘述，但通過(guò)采用圖10A1、10A2之一的電路，可以實(shí)現(xiàn)與二個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的雙模天線，通過(guò)采用圖10B1、10B2之一的電路，可以實(shí)現(xiàn)與四個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的4模天線。另外，圖10A1、圖10A2、圖10B1、圖10B2的電路例子是對(duì)于對(duì)應(yīng)的頻率的數(shù)目用等效電路表示的最少元件數(shù)的諧振電路。
以如下方式設(shè)定，即，在供電點(diǎn)4中，發(fā)射導(dǎo)體1和第二諧振電路3在多個(gè)頻率中呈現(xiàn)具有和高頻電路的阻抗特性5等效的特性導(dǎo)納大致相同的實(shí)部值和特定的虛部值的導(dǎo)納，第一諧振電路2具有與該特定的虛部值大致相同的絕對(duì)值且符號(hào)相反的值的電納值。具有該電納值的導(dǎo)納因?yàn)榈谝恢C振電路2在供電點(diǎn)4上相對(duì)高頻電路并聯(lián)連接，所以被設(shè)定在圖2的A或者B點(diǎn)附近。
存在點(diǎn)A、B的圖中的圓在史密斯圖用高頻電路的特性阻抗5進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，成為用和該特性阻抗等效的純電阻成分表示的特性導(dǎo)納的軌跡。
因而，當(dāng)點(diǎn)A、B在該特性導(dǎo)納的軌跡上的情況下，高頻電路和由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線可以實(shí)現(xiàn)良好的匹配。如果以另一觀點(diǎn)看，則為了實(shí)現(xiàn)高頻電路和由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線良好的匹配狀態(tài)，具有該電納值的導(dǎo)納需要在該特性導(dǎo)納的軌跡附近。
為了使本實(shí)施例的天線作為與多個(gè)載波對(duì)應(yīng)的多模天線而動(dòng)作，需要相對(duì)各載波頻率從供電點(diǎn)4看發(fā)射導(dǎo)體1一側(cè)的導(dǎo)納在圖2的A或者B的附近，但希望在該頻率與各載波頻率對(duì)應(yīng)地增加的方向上交替存在于A、B或者B、A附近。在此，點(diǎn)A代表在特性導(dǎo)納的軌跡中電納值是正的區(qū)域的點(diǎn)，點(diǎn)B同樣代表作為負(fù)的區(qū)域的點(diǎn)。用圖3說(shuō)明其原因。
根據(jù)在第一諧振電路2的等效電路表現(xiàn)中的C(電容)、L(電感)元件的配置，該第一諧振電路的電納的頻率特性取F和Gi，F(xiàn)和Gi和H，Gi和H，只有Gi(i＝1，2，……)之一的形式。第一諧振電路2的電納值(jB)的頻率特性如圖3所示，成為沿著頻率軸右側(cè)單調(diào)增加函數(shù)。這已從電抗函數(shù)或者電納函數(shù)和赫爾維茲多項(xiàng)式的關(guān)系中證明。
從圖3可知，電納函數(shù)和頻率增加一同交替重復(fù)極和零點(diǎn)或者零點(diǎn)和極。該極和零點(diǎn)的個(gè)數(shù)與用等效電路表現(xiàn)諧振電路時(shí)的C和L元件數(shù)一對(duì)一對(duì)應(yīng)，在LC的一對(duì)中生成一個(gè)極或者一個(gè)零點(diǎn)。即，在圖10A1的電路中生成1個(gè)極，在圖10A2的電路中生成一個(gè)零點(diǎn)。而后，在圖10A1、10A2的電路中進(jìn)行一次重復(fù)，可以與二個(gè)頻率對(duì)應(yīng)。另外，在圖10B1、圖10B2的電路中進(jìn)行三次重復(fù)，可以與二個(gè)頻率對(duì)應(yīng)。
這樣，對(duì)于本實(shí)施例的天線作為多模天線應(yīng)該對(duì)應(yīng)的多個(gè)載波的頻率，如果取從供電點(diǎn)4看發(fā)射導(dǎo)體1一側(cè)的導(dǎo)納交替重復(fù)點(diǎn)A和點(diǎn)B的位置那樣的值，則可以用具有最少元件數(shù)的等效電路表現(xiàn)來(lái)構(gòu)成消除在這些點(diǎn)A、點(diǎn)B中的該導(dǎo)納的電納成分的第一諧振電路2。這種情況下，用等效電路表現(xiàn)第一諧振電路2時(shí)的極和零點(diǎn)數(shù)的總和和上述多個(gè)頻率的數(shù)目相同。由此，可以謀求該第一諧振電路的小型化、低損失化，因而，在可以謀求天線的小型化的同時(shí)，從圖3可以知道，在具有相鄰的頻率的載波中因?yàn)榭梢员苊馀c不需要的極有關(guān)的急劇的阻抗變化，所以還產(chǎn)生作為天線全體的寬頻帶的效果。
因此本發(fā)明在多個(gè)頻率中，用單一的供電部分4實(shí)現(xiàn)高頻電路單元和自由空間的良好的阻抗匹配，可以把飛到本發(fā)明天線上的多個(gè)頻率的電磁波能量高效率地傳遞到高頻電路，所以具有實(shí)現(xiàn)適宜于多媒體無(wú)線終端的多模天線的效果，這種多媒體無(wú)線終端把使用不同頻率載波的無(wú)線的多個(gè)信息傳送服務(wù)提供給用戶。
用圖4、圖2以及圖3說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖4是展示由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線的構(gòu)成要素和其耦合關(guān)系的圖，和圖1的實(shí)施例的不同點(diǎn)在于第一單通道諧振電路2的不與發(fā)射導(dǎo)體1耦合的一端不和接地電位點(diǎn)連接，而直接成為供電點(diǎn)4。即使在本實(shí)施例中，諧振電路2、3也可以使用例如在圖10A1、10A2、10B1、10B2所示的電路。
在和第一單通道電路2的發(fā)射導(dǎo)體1的耦合點(diǎn)140上，在多個(gè)頻率中發(fā)射導(dǎo)體1和第二諧振電路3呈現(xiàn)具有和高頻電路部分的特性阻抗5大致相同的實(shí)部值和特定的虛部值的阻抗，第一諧振電路2具有和該特定的虛部值大致相同的絕對(duì)值且符號(hào)相反的值的電抗值。
具有該電抗值的阻抗因?yàn)榈谝恢C振電路2在供電點(diǎn)4上相對(duì)高頻電路串聯(lián)連接，所以被設(shè)定在圖2的a或者b點(diǎn)附近。點(diǎn)a、b存在的圖中的圓在用高頻電路的特性阻抗標(biāo)準(zhǔn)化史密斯圖的情況下，成為用和該特性阻抗等效的純阻抗成分表現(xiàn)的特性阻抗的軌跡。
因而，當(dāng)點(diǎn)a、b位于該特性阻抗的軌跡上的情況下，高頻電路和由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線可以實(shí)現(xiàn)良好的匹配。如果從另一觀點(diǎn)上看，則為了實(shí)現(xiàn)高頻電路和由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線良好的匹配狀態(tài)，具有該電抗值的阻抗需要在該特性阻抗的軌跡附近。
為了使本實(shí)施例的天線作為與多個(gè)載波對(duì)應(yīng)的多模天線而動(dòng)作，對(duì)于各載波的頻率，需要從和第一單通道諧振電路2的發(fā)射導(dǎo)體1的耦合點(diǎn)140看發(fā)射導(dǎo)體1一側(cè)的阻抗在圖2的a或者b的附近，但希望在該頻率與各載波的頻率對(duì)應(yīng)地增加的方向上交替存在于a、b或者b、a附近。在此點(diǎn)a代表在特性阻抗的軌跡中電抗值是正的區(qū)域的點(diǎn)，點(diǎn)b同樣代表作為負(fù)的區(qū)域的點(diǎn)。其原因及其效果和圖1的實(shí)施例的情況一樣。而后，用等效電路表現(xiàn)第一諧振電路2時(shí)的極和零點(diǎn)數(shù)的總和和上述多個(gè)頻率的數(shù)目相同。
本實(shí)施例的效果和圖1的實(shí)施例一樣，而且當(dāng)發(fā)射導(dǎo)體1和第二諧振電路3在耦合點(diǎn)140上呈現(xiàn)的阻抗的虛部絕對(duì)值大時(shí)，具有可以用具有更少的元件值的寬度的等效電路實(shí)現(xiàn)第一諧振電路2的效果。
用圖5說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖5是展示由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線的構(gòu)成要素和其耦合關(guān)系的圖，和圖2的實(shí)施例的不同點(diǎn)在于在耦合點(diǎn)140和接地電位點(diǎn)之間插入第三單通道諧振電路7。
在本實(shí)施例中，通過(guò)例如用圖10B1、10B2的等效電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二諧振電路3，用例如圖10A1、10A2的等效電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一諧振電路2、第三諧振電路7，可以實(shí)現(xiàn)4模天線。另外，用等效電路表現(xiàn)連接在耦合點(diǎn)140上的第一單通道控制電路2以及第三單通道諧振電路7時(shí)的極和零點(diǎn)數(shù)的總和和需要對(duì)應(yīng)的多個(gè)頻率的數(shù)目相同。
本實(shí)施例的效果和圖1的實(shí)施例一樣，而且，當(dāng)發(fā)射導(dǎo)體1和第二諧振電路3在耦合點(diǎn)140中呈現(xiàn)的阻抗的虛部絕對(duì)值在上述多個(gè)頻率中變大或變小的情況下，具有可以用具有少的元件值的寬度的等效電路實(shí)現(xiàn)第三諧振電路7的效果。
用圖6說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖6是展示由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線的構(gòu)成要素和其耦合關(guān)系的圖，和圖5的實(shí)施例不同之處在于第二單通道諧振電路3被形成在發(fā)射導(dǎo)體1的端部以外的一點(diǎn)和接地電位點(diǎn)之間。另外，即使在本實(shí)施例中，也是通過(guò)例如用圖10B1、10B2的等效電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二諧振電路3，例如用圖10A1、10A2的等效電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一諧振電路2、第三諧振電路7，由此可以實(shí)現(xiàn)4模天線。
本實(shí)施例的效果和圖5的實(shí)施例一樣，而且具有抑制發(fā)射導(dǎo)體1和第二諧振電路3在耦合點(diǎn)140中呈現(xiàn)的阻抗的虛部絕對(duì)值應(yīng)對(duì)應(yīng)的多個(gè)頻率中的變化，可以用具有少的元件值的寬度的等效電路實(shí)現(xiàn)第一以及第三諧振電路2、7的效果。
用圖7說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖7是展示由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線的構(gòu)成要素和其耦合關(guān)系的圖，和圖5的實(shí)施例不同之處在于第四的1個(gè)諧振電路8被形成在發(fā)射導(dǎo)體1的某一點(diǎn)和另一點(diǎn)之間。在本實(shí)施例中，通過(guò)例如用圖10A1、10A2的等效電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一～第四諧振電路2、3、7、8，可以實(shí)現(xiàn)4模天線。
本實(shí)施例的效果和圖5的實(shí)施例一樣，但和圖6的實(shí)施例一樣，具有抑制發(fā)射導(dǎo)體1和第二諧振電路3在耦合點(diǎn)140中呈現(xiàn)的阻抗的虛部絕對(duì)值應(yīng)該對(duì)應(yīng)的多個(gè)頻率中的變化，可以用具有少的元件值的寬度的等效電路實(shí)現(xiàn)第一以及第三諧振電路2、7的效果。
用圖8說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖8是展示由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線的構(gòu)成要素和其耦合關(guān)系的圖，和圖5的實(shí)施例不同之處在于第四的1個(gè)諧振電路8被形成在發(fā)射導(dǎo)體1的某一點(diǎn)和接地電位之間。另外，即使在本實(shí)施例中，也是通過(guò)例如用圖10A1、10A2的等效電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一～第四諧振電路2、3、7、8，可以實(shí)現(xiàn)4模天線。
本實(shí)施例的效果和圖7的實(shí)施例一樣，但即使在發(fā)射導(dǎo)體1的物理性尺寸小，把應(yīng)該耦合第四諧振電路8的2點(diǎn)形成在該發(fā)射導(dǎo)體上困難的情況下，也和圖7的實(shí)施例一樣，具有抑制發(fā)射導(dǎo)體1和第二諧振電路3在耦合點(diǎn)140中呈現(xiàn)的阻抗的虛部絕對(duì)值應(yīng)該對(duì)應(yīng)的多個(gè)頻率中的變化，可以用具有少的元件值的寬度的等效電路實(shí)現(xiàn)第一以及第三諧振電路2、7的效果。
用圖9說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖9是展示由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線的構(gòu)成要素和其耦合關(guān)系的圖，和圖5的實(shí)施例不同之處在于從接地電位點(diǎn)分開(kāi)和第二單通道諧振電路3的發(fā)射導(dǎo)體1不耦合的一端，在該一端上與第二發(fā)射導(dǎo)體9的一端耦合，在第二發(fā)射導(dǎo)體9的另一端和接地電位點(diǎn)之間耦合第四單通道諧振電路8。在本實(shí)施例中，通過(guò)例如用圖10A1、10A2的等效電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一～第四諧振電路2、3、7、8，可以實(shí)現(xiàn)4模天線。
如果采用本實(shí)施例，則即使在難以把用于構(gòu)成由本發(fā)明構(gòu)成的天線的發(fā)射導(dǎo)體作為單一連續(xù)構(gòu)造體形成的受到空間限制的情況下，也和圖7的實(shí)施例一樣，具有抑制發(fā)射導(dǎo)體1和第二諧振電路3在耦合點(diǎn)140中呈現(xiàn)的阻抗的虛部絕對(duì)值應(yīng)該對(duì)應(yīng)的多個(gè)頻率中的變化，可以用具有少的元件值的寬度的等效電路實(shí)現(xiàn)第一以及第三諧振電路2、7的效果。在本實(shí)施例中，展示了發(fā)射導(dǎo)體被分割為2個(gè)連續(xù)體的例子，但分割數(shù)不一定是2個(gè)，可以分割為3個(gè)或3個(gè)以上的連續(xù)體，即使是這樣的分割，也可以通過(guò)從本圖、圖7以及圖8的實(shí)施例的推理，容易實(shí)現(xiàn)具有同樣效果的結(jié)構(gòu)。
用圖11A～圖11C說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖11A是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線的一設(shè)計(jì)例子的圖，是把圖1的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)作為例子的設(shè)計(jì)。發(fā)射導(dǎo)體1通過(guò)彎曲寬度1mm的帶狀導(dǎo)體形成，在底盤(pán)11上寬度1mm長(zhǎng)度15mm的板狀矩形部分被配置成離開(kāi)底盤(pán)11的距離是3mm。而后，該板狀矩形部分的兩端向著底盤(pán)11被彎曲成直角，以1mm的寬度延伸3mm的長(zhǎng)度，使得不與底盤(pán)電連接。
在兩端被彎曲的帶狀的發(fā)射導(dǎo)體1的一端和底盤(pán)之間上形成第一單通道諧振電路2，在該發(fā)射導(dǎo)體1的另一端和底盤(pán)之間形成第二1通道諧振電路3，該發(fā)射導(dǎo)體1和第一諧振電路2的耦合點(diǎn)作為供電點(diǎn)4，與用特性阻抗5和用電壓源6等效電路表現(xiàn)的高頻電路單元耦合。
在本構(gòu)造中，用呈現(xiàn)圖11B所示的電納jBs(Cs＝21.5pF，Ls＝0.169nH)的等效電路構(gòu)成第一諧振電路2，用呈現(xiàn)圖11C所示的電抗jX(Co＝0.0827pF，Lo＝24.60nH)的等效電路構(gòu)成第二諧振電路3，由此可以在載波頻率1GHz和2GHz中把駐波比(VSWR)＜2的帶寬分別設(shè)置在3％和5％，可以實(shí)現(xiàn)雙模天線。
用圖12A～12C說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖12是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線的一設(shè)計(jì)例子的圖，是取和圖11的實(shí)施例同樣的發(fā)射導(dǎo)體構(gòu)造以及諧振電路的耦合結(jié)構(gòu)的例子的設(shè)計(jì)。在本構(gòu)造中，用呈現(xiàn)圖12B所示的電納jBs(Cs＝32.1pF，Ls＝0.593nH)的等效電路構(gòu)成第一諧振電路2，用呈現(xiàn)圖12C所示的電抗jX(Co＝0.0885pF，Lo＝24.06nH)的等效電路構(gòu)成第二諧振電路3，由此可以在載波頻率1GHz和2GHz中把駐波比(VSWR)＜2的帶寬分別設(shè)置在0.7％和10％，可以實(shí)現(xiàn)在上述的二個(gè)載波頻率中天線應(yīng)對(duì)應(yīng)的帶寬大不相同的雙模天線。
用圖13說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖13是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線的構(gòu)成要素和其耦合關(guān)系的圖，和此前說(shuō)明的實(shí)施例不同之處在于發(fā)射導(dǎo)體1在結(jié)構(gòu)上包含接地電位。在本實(shí)施例中，為了簡(jiǎn)化圖面，用1個(gè)激勵(lì)源12表示特性阻抗5和電壓源6的串聯(lián)連接。
因?yàn)樵诒緦?shí)施例中板狀的發(fā)射導(dǎo)體1包含接地電位，所以第一單通道諧振電路2的一端在供電點(diǎn)4上和激勵(lì)源12的一端耦合，第一諧振電路2和激勵(lì)源12的串聯(lián)連接的兩端在發(fā)射導(dǎo)體1的第1諧振腔縫13上和發(fā)射導(dǎo)體1電連接，進(jìn)而第二單通道諧振電路3的兩端在發(fā)射導(dǎo)體1的第二諧振腔縫14中和發(fā)射導(dǎo)體1電連接。
在本實(shí)施例的構(gòu)成中的等效電路和圖4的實(shí)施例等效，本實(shí)施例可以提供和圖4的實(shí)施例一樣的效果。另外，在本實(shí)施例的構(gòu)造中，因?yàn)樘炀€自身包含接地電位，所以可以使本天線和提供高頻電路的接地電位的電路基片獨(dú)立工作，在具有可以不考慮該電路基片的影響的容易進(jìn)行設(shè)計(jì)天線的效果的同時(shí)，具有實(shí)現(xiàn)與必須將發(fā)射導(dǎo)體和高頻電路分開(kāi)接地的方式對(duì)應(yīng)的天線的效果。
用圖14說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖14是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線的構(gòu)成要素和其耦合關(guān)系的圖，和圖13的實(shí)施例不同之處在于發(fā)射導(dǎo)體1具有第三諧振腔縫15，在第三諧振腔縫15中第三單通道諧振電路7和該發(fā)射導(dǎo)體1電連接。
本實(shí)施例的構(gòu)成中的等效電路和圖5或者圖6的實(shí)施例等效，本實(shí)施例可以提供和圖5或者圖6的實(shí)施例同樣效果。另外，在本實(shí)施例的構(gòu)造中，和圖13的實(shí)施例的情況一樣，在具有可以不考慮該電路基片影響的容易進(jìn)行天線設(shè)計(jì)的效果的同時(shí)，具有實(shí)現(xiàn)與必須將發(fā)射導(dǎo)體和高頻電路分開(kāi)接地的方式對(duì)應(yīng)的天線的效果。
用圖15說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖15是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型的多模天線的構(gòu)成要素和其耦合關(guān)系的圖，和圖14的實(shí)施例不同之處在于第一諧振腔縫13和被形成在發(fā)射導(dǎo)體1上的縫隙16為一體。
如果采用本發(fā)明，則因?yàn)榭梢允褂每p隙16以發(fā)射導(dǎo)體1的形狀控制激勵(lì)源12附近的電流狀態(tài)，所以可以減小相對(duì)第一諧振電路2和激勵(lì)源12的串聯(lián)連接電路兩端的頻率變化的阻抗變化，其結(jié)果可以擴(kuò)大在不同的多個(gè)載波頻率中的帶寬。在本實(shí)施例中，縫隙16不是用導(dǎo)體包圍周?chē)姆忾]區(qū)域，但可以類推出即使在周?chē)勘话鼑乃^的槽形狀中也可以得到同樣效果。
用圖16說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖16是展示由本發(fā)明構(gòu)成的，用疊層基片形成的小型多模天線的構(gòu)造和其制造方法的關(guān)系的圖，由上面的最上層21、左側(cè)面22、右側(cè)面23、正面24、層間的中間層25，以及底面的最下層26構(gòu)成。
為了形成這些構(gòu)造，通過(guò)疊層基片加工，形成最上層21的最上層圖案、由在上面具有最上層21的電介質(zhì)構(gòu)成的上部電介質(zhì)基片28、在上部電介質(zhì)基片28下面的中間層25的中間層圖案、與中間層25連接的下部電介質(zhì)基片27，以及由電介質(zhì)構(gòu)成的在下部電介質(zhì)基片27的底面中的最下層26的最下層圖案。另外，中間層25也可以形成在下部電介質(zhì)基片27的上面。
作為最上層21的最上層圖案的發(fā)射導(dǎo)體上層圖案31在上部電介質(zhì)基片28的上面用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷，在左側(cè)面22的上部電介質(zhì)基片28的部分上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷發(fā)射導(dǎo)體左側(cè)面圖案32，在右側(cè)面23的上部電介質(zhì)基片28的部分上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷發(fā)射導(dǎo)體右側(cè)面圖案33，在上部電介質(zhì)基片28的下面(或者下部電介質(zhì)基片27的上面)中的中間層25上用薄膜工藝印刷作為中間層圖案的第一螺旋形導(dǎo)體圖案41以及第二螺旋導(dǎo)體圖案42，在左側(cè)面22的下部電介質(zhì)27的部分上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷供電導(dǎo)體圖案34，在下部電介質(zhì)基片27的底面中的最下層26上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷作為最下層圖案的第一帶狀接地導(dǎo)體圖案51以及第二帶狀接地導(dǎo)體圖案52。
像上述那樣印刷各圖案后，粘接上部電介質(zhì)基片28的下面和下部電介質(zhì)基片27的上面，完成疊層構(gòu)造。在粘接時(shí)，例如，采用在基片28的下面或者基片27的上面設(shè)置粘接用的層，在重疊兩基片后施加熱以及壓力粘接的方法。
在疊層構(gòu)造中，形成如下那樣的電連接。發(fā)射導(dǎo)體上層圖案31和發(fā)射導(dǎo)體左側(cè)面圖案32和發(fā)射導(dǎo)體右側(cè)面圖案33電連接，發(fā)射導(dǎo)體左側(cè)面圖案32和第一螺旋形導(dǎo)體圖案41電連接，發(fā)射導(dǎo)體右側(cè)面圖案33和第二螺旋形導(dǎo)體圖案42電連接，供電導(dǎo)體圖案34和發(fā)射導(dǎo)體左側(cè)面圖案32電連接，第一螺旋形導(dǎo)體圖案41和第一帶狀接地導(dǎo)體圖案51經(jīng)由被形成在下部電介質(zhì)基片27內(nèi)部的第一通孔43電連接，第二螺旋形導(dǎo)體圖案42和第二帶狀接地導(dǎo)體圖案52經(jīng)由被形成在下部電介質(zhì)基片27內(nèi)部的第二通孔44電連接。
在本實(shí)施例的構(gòu)造中，上部電介質(zhì)基片28的介電常數(shù)和下部電介質(zhì)基片27的介電常數(shù)可以相同，或者也可以不同。但是在不同的情況下，為了減少發(fā)射導(dǎo)體圖案31和螺旋形導(dǎo)體圖案41、42的耦合，使從該發(fā)射導(dǎo)體圖案31、32、33到自由空間的電磁波的發(fā)射效率增加，優(yōu)選使上部電介質(zhì)基片28的介電常數(shù)比下部電介質(zhì)基片27的介電常數(shù)還低。
另外，在本實(shí)施例中，可以把上部電介質(zhì)基片28以及下部電介質(zhì)基片27分別替代為由磁性體構(gòu)成的上部磁性基片以及下部磁性基片。這種情況下，上部磁性基片的透磁率和下部磁性體的透磁率可以相同，或者也可以不同。但是，在不同的情況下，理想的是使上部磁性基片的透磁率比下部磁性基片的透磁率還低。
在本實(shí)施例的構(gòu)造中，因?yàn)榭梢杂寐菪螌?dǎo)體41、42和通孔43、44實(shí)現(xiàn)在等效電路表現(xiàn)中作為諧振電路的構(gòu)造，所以通過(guò)把供電導(dǎo)體34的一部分作為供電點(diǎn)，進(jìn)而把第一以及第二帶狀接地導(dǎo)體51、52和高頻電路的接地電位耦合，可以使圖1的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)具體化。
因而，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)本實(shí)施例使用疊層基片工藝制造由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線，所以可以通過(guò)該多模天線的小型化以及量產(chǎn)效果實(shí)現(xiàn)低成本化。
用圖17說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖17是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線構(gòu)造和其疊層基片制造方法的關(guān)系的圖，由上面的最上層21、左側(cè)面22、右側(cè)面23、正面24、層間的第一中間層25a、層間的第二中間層25b、底面的最小層26，以及背面30構(gòu)成。
為了形成這些構(gòu)造，通過(guò)疊層基片工藝，形成最上層21的最上層圖案、在上面具有最上層21的上部電介質(zhì)基片28、在上部電介質(zhì)基片28下面的第一中間層25a的第一中間層圖案、與第一中間層25a連接的中間部分電介質(zhì)基片29、在中間部分電介質(zhì)基片29的下面的第二中間層25b的第二中間層圖案、與第二中間層25b連接的下部電介質(zhì)基片27，以及在下部電介質(zhì)基片27的底面的最下層26的最下層圖案。另外，第一中間層25a可以形成在中間部分電介質(zhì)基片29的上面，第二中間層25b可以形成在下部電介質(zhì)基片27的上面。
作為最上層21的最上層圖案的發(fā)射導(dǎo)體上層圖案31在上部電介質(zhì)基片28的上面用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷，在左側(cè)面22的上部電介質(zhì)基片28以及中間電介質(zhì)基片29的部分上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷發(fā)射導(dǎo)體左側(cè)面圖案32，在右側(cè)面23的上部電介質(zhì)基片28以及中間部分電介質(zhì)29的部分上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷發(fā)射導(dǎo)體右側(cè)面圖案33，在上部電介質(zhì)基片28的下面(或者中間部分電介質(zhì)基片29的上面)中的第一中間層25a上用薄膜工藝印刷作為第一中間層圖案的屏蔽導(dǎo)體俯視圖案53，在中間部分電介質(zhì)基片29的下面(或者下部電介質(zhì)基片27的上面)的第二中間層25b上用薄膜工藝印刷作為第二中間層圖案的第一螺旋形導(dǎo)體圖案41以及第二螺旋導(dǎo)體圖案42，在左側(cè)面22的下部電介質(zhì)基片27上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷供電導(dǎo)體34，在下部電介質(zhì)基片27的底面的最下層26上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷作為最下層圖案的屏蔽導(dǎo)體仰視圖案56，在正面24的中間部分電介質(zhì)基片29以及下部電介質(zhì)基片27的部分上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷屏蔽導(dǎo)體正面圖案54，在背面30的中間部分電介質(zhì)基片29以及下部電介質(zhì)基片27的部分上用厚膜工藝或者薄膜工藝印刷屏蔽導(dǎo)體背面圖案55。
像上述那樣印刷各圖案后，粘接上部電介質(zhì)基片28的下面和中間部分電介質(zhì)基片29的上面，以及中間部分電介質(zhì)基片29的下面和下部電介質(zhì)基片27的上面，完成疊層構(gòu)造。在粘接時(shí)，例如，采用在基片28的下面或者基片29的上面，以及在基片29的下面或者基片27的上面設(shè)置粘接用的層，在重疊兩基片后施加熱以及壓力粘接的方法。
在疊層構(gòu)造中，形成如下那樣的電連接。發(fā)射導(dǎo)體上層圖案31和發(fā)射導(dǎo)體左側(cè)面圖案32和發(fā)射導(dǎo)體右側(cè)面圖案33電連接，發(fā)射導(dǎo)體左側(cè)面圖案32和第一螺旋形導(dǎo)體圖案41電連接，發(fā)射導(dǎo)體右側(cè)面圖案33和第二螺旋形導(dǎo)體圖案42電連接，供電導(dǎo)體圖案34和發(fā)射導(dǎo)體左側(cè)面圖案32電連接，第一螺旋形導(dǎo)體圖案41和屏蔽導(dǎo)體仰視圖案56經(jīng)由被形成在下部電介質(zhì)基片27的內(nèi)部的第一通孔43電連接，第二螺旋形導(dǎo)體圖案42和屏蔽導(dǎo)體仰視圖案56經(jīng)由被形成在下部電介質(zhì)基片27的內(nèi)部的第二通孔44電連接，屏蔽導(dǎo)體正面圖案54和屏蔽導(dǎo)體俯視圖案53以及屏蔽導(dǎo)體仰視圖案56電連接，屏蔽導(dǎo)體背面圖案55和屏蔽導(dǎo)體俯視圖案53以及屏蔽導(dǎo)體仰視圖案56電連接。
在本實(shí)施例的構(gòu)造中，也是上部電介質(zhì)基片28、下部電介質(zhì)基片27以及中間部分電介質(zhì)基片29各自的介電常數(shù)可以相同，或者也可以不同。但是在不同的情況下，理想的是越是在上方的電介質(zhì)基片介電常數(shù)越低。
另外，在本實(shí)施例中，可以把上部電介質(zhì)基片28、下部電介質(zhì)基片27以及中間部分電介質(zhì)基片29分別替代為由磁性體構(gòu)成的上部磁性基片、下部磁性基片以及中間磁性基片。這種情況下，各磁性基片的透磁率可以相互相同，或者也可以不同。但是，在不同的情況下，理想的是越是在上方的磁性基片透磁率越低。
在本實(shí)施例的構(gòu)造中和圖16的實(shí)施例一樣，可以使圖1所示的實(shí)施例的構(gòu)造具體化，可以使用疊層基片制造方法(疊層基片工藝)制造由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線，所以通過(guò)該多模天線的小型化以及量產(chǎn)效果可以實(shí)現(xiàn)低成本化。另外，在本實(shí)施例中，和圖16的實(shí)施例相比，因?yàn)轱@著抑制發(fā)射導(dǎo)體和諧振電路的電磁耦合，所以產(chǎn)生該諧振電路的設(shè)計(jì)變得容易的效果。
用圖18說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖18是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線構(gòu)造和其疊層基片制造方法的關(guān)系的圖，和圖16的實(shí)施例一樣，由上面的最上層21、左側(cè)面22、右側(cè)面23、正面24、層間的中間層25，以及底面的最下層26構(gòu)成。
和圖16的實(shí)施例不同之處在于用曲折形導(dǎo)體45、46置換螺旋形導(dǎo)體41以及42。當(dāng)通過(guò)導(dǎo)入曲折形導(dǎo)體把由本發(fā)明構(gòu)成的天線適用于GHz頻帶或以上的超高頻區(qū)域的情況下，因?yàn)楹吐菪螌?dǎo)體的寬度相比可以使曲折形導(dǎo)體的寬度更寬，所以可以降低此部分導(dǎo)體的電阻損失，產(chǎn)生提高天線效率的效果。
用圖19說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖19是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線的構(gòu)造和其疊層基片制造方法關(guān)系的圖，和圖17的實(shí)施例一樣，由上面的最上層21、左側(cè)面22、右側(cè)面23、正面24、層間的第一中間層25a，層間的第二中間層25b、底面的最下層26，以及背面30構(gòu)成。
和圖17的實(shí)施例的不同之處在于用曲折形導(dǎo)體45、46置換螺旋形導(dǎo)體41以及42。和相對(duì)圖16的實(shí)施例的圖18的實(shí)施例的效果一樣，和圖17的實(shí)施例相比，當(dāng)把由本發(fā)明構(gòu)成的天線適用于GHz頻帶或以上的超高頻區(qū)域的情況下，產(chǎn)生提高天線效率的效果。
用圖20說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖20是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線的構(gòu)造和其疊層基片制造方法關(guān)系的圖，和圖16的實(shí)施例一樣，由上面的最上層21、左側(cè)面22、右側(cè)面23、正面24、層間的中間層25，以及底面的最下層26構(gòu)成。
和圖16的實(shí)施例的不同之處在于供電導(dǎo)體34不和發(fā)射導(dǎo)體左側(cè)面圖案32電連接，進(jìn)而把第一帶狀接地導(dǎo)體51作為帶狀導(dǎo)體53，供電導(dǎo)體34和第一帶狀導(dǎo)體53電連接。在本實(shí)施例的構(gòu)造中，通過(guò)把供電導(dǎo)體34的一部分作為供電點(diǎn)，把第二帶狀接地導(dǎo)體52和高頻電路部分的接地電位耦合，可以使圖4的實(shí)施例的構(gòu)成具體化。因而，通過(guò)本實(shí)施例，因?yàn)榭梢杂茂B層基片工藝制造由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線，所以通過(guò)該多模天線的小型化以及量產(chǎn)效果可以實(shí)現(xiàn)低成本化。
用圖21說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖21是展示由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線構(gòu)造和其疊層基片制造方法的關(guān)系的圖，和圖20的實(shí)施例一樣，由上面的最上層21、左側(cè)面22、右側(cè)面23、正面24、層間的中間層25，以及底面的最下層26構(gòu)成。
和圖20的實(shí)施例的不同之處在于用曲折形導(dǎo)體45、46置換螺旋形導(dǎo)體41以及42。和相對(duì)圖16的實(shí)施例的圖18的實(shí)施例的效果一樣，和圖20的實(shí)施例相比，當(dāng)把由本發(fā)明構(gòu)成的天線適用于GHz頻帶或以上的超高頻區(qū)域的情況下，產(chǎn)生提高天線效率的效果。
用圖22A、22B說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖22A、22B是展示安裝有由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線的高頻模塊的一構(gòu)造的圖，分別展示俯視圖和仰視圖。
在由單層或者多層構(gòu)成的高頻基片101的表面上，把由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線102和高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)103配置在同一面上。
從發(fā)射信號(hào)輸入端子123a(b，c)開(kāi)始順序連接發(fā)射電路(Tx)113a(b，c)以及功率放大器(PA)112a(b，c)，從接收信號(hào)輸出端子125a(b，c)開(kāi)始順序連接接收電路(Rx)115a(b，c)以及低噪聲放大器(LNA)114a(b，c)，把對(duì)功率放大器112a(b，c)的第一分支輸出以及對(duì)低噪聲放大器(LAN)114a(b，c)的第二分支輸出耦合在分波器(DUP)111a(b，c)上。
在高頻基片101的表面上形成以面狀導(dǎo)體圖案形成的第一接地導(dǎo)體104，在高頻基片101的背面上形成以面狀導(dǎo)體圖案形成的第二接地導(dǎo)體105。
在高頻基片101的周?chē)渲玫谝唤拥囟俗?07；第二接地端子120；功率放大器用電源端子121；發(fā)射電路用電源端子122；發(fā)射信號(hào)輸入端子123；接收器用電源端子124；接收電路輸出端子125；高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)用電源端子106；高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制端子108。
多模天線102在把其接地端子和第一接地導(dǎo)體104電連接的同時(shí)，其周?chē)坏谝唤拥貙?dǎo)體104包圍。另外，多模天線102的供電點(diǎn)與高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)103的共用接點(diǎn)連接，該高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)103的各別接點(diǎn)與分波器111a(b，c)的共用分支輸入連接。
高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)103的接地端子通過(guò)通孔131與第二接地導(dǎo)體105電連接，功率放大器112a(b，c)、發(fā)射電路113a(b，c)、低噪聲放大器114a(b，c)以及接收電路115a(b，c)的接地端子經(jīng)由通孔132與第二接地導(dǎo)體105電連接。
第一接地端子107與第一接地導(dǎo)體104以及第二接地導(dǎo)體105連接，第二接地端子120與第二接地導(dǎo)體105連接。
功率放大器用電源端子121用適當(dāng)?shù)呐渚€導(dǎo)體圖案與功率放大器112a(b，c)的電源單元連接，發(fā)射電路用電源端子122a(b，c)用適當(dāng)?shù)呐渚€導(dǎo)體圖案與發(fā)射電路113a(b，c)的電源部分連接，接收器用電源端子124a(b，c)用適當(dāng)?shù)呐渚€導(dǎo)體圖案與接收電路115a(b，c)以及低噪聲放大器114a(b，c)的電源單元連接，高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)用電源端子106以及高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制端子108用適當(dāng)?shù)呐渚€導(dǎo)體圖案與該高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)103的電源單元以及控制信號(hào)輸入單元分別連接。
在此，分波器111、功率放大器112、發(fā)射電路113、低噪聲放大器114、接收電路115的各單元，功率放大器用電源端子121、發(fā)射電路用電源端子122、發(fā)射信號(hào)輸入端子123、接收器用電源電子124、接收電路用電源端子125的各端子只以載波頻率的個(gè)數(shù)安裝在高頻基片101上，其中載波由提供安裝有本實(shí)施例的多模天線的高頻模塊應(yīng)該處理的信息傳送服務(wù)的無(wú)線系統(tǒng)使用。在本實(shí)施例中，無(wú)線系統(tǒng)使用三個(gè)載波頻率，各單元以及各端子安裝3組(a，b，c)。
本構(gòu)成是在通過(guò)無(wú)線通信提供信息傳遞的系統(tǒng)采用FDD(頻分多址連接)方式時(shí)適用的模塊的形式。在一般可以提供給用戶的采用無(wú)線方式的信息傳送服務(wù)的終端中，需要處理從負(fù)責(zé)人-機(jī)接口的低頻電路到生成·發(fā)射電磁波的高頻電路的寬頻帶頻率的信號(hào)。
特別是高頻電路由于與材料常數(shù)有關(guān)的損失、由浮游成分產(chǎn)生的電路性能的劣化等的原因，要求使用以高價(jià)格的低損失物質(zhì)制造的高價(jià)格基片并使配線長(zhǎng)度極短，多用為了削減同一基片上的配線圖案的電磁干擾的屏蔽層等，以和低頻電路、中頻電路不同的形狀被具體化。因此，一般是高頻電路部分模塊化，和其他的低頻電路、中頻電路分開(kāi)構(gòu)成，在安裝同一低頻電路、中頻電路的電路基片上安裝該模塊。
在以往技術(shù)中，因?yàn)槲窗l(fā)現(xiàn)可以在單一供電點(diǎn)上進(jìn)行多模工作的天線，所以需要在安裝低頻電路、中頻電路的電路基片上安裝多個(gè)高價(jià)格的高頻模塊，成為安裝該模塊的無(wú)線終端成本高的主要原因。另外，因?yàn)樵谠撾娐坊仙⒉级鄠€(gè)高頻模塊，所以高頻信號(hào)線、功率放大器用電源線的配線長(zhǎng)度必然長(zhǎng)，還存在因它們發(fā)出的電磁波的不需要的輻射，致使其他電路性能劣化的問(wèn)題。
如果采用本發(fā)明，則因?yàn)榭梢杂脝我坏母哳l模塊集成使用多個(gè)載波的高頻電路，所以可以得到多媒體無(wú)線終端的制造成本降低、該終端靈敏度提高的效果。
用圖23A、23B說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖23A、23B是展示安裝有由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線的高頻模塊的其他構(gòu)造的圖，分別展示俯視圖和仰視圖。
和圖22A、22B的實(shí)施例的不同之處在于，代替分波器111使用高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)116；為了提供用于使高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)116動(dòng)作的電源而在高頻基片101周?chē)屡渲酶哳l2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)用電源端子126，從高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)用電源端子126通過(guò)適當(dāng)?shù)呐渚€導(dǎo)體圖案和通孔133，向該高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)提供電源。
本結(jié)構(gòu)是在用無(wú)線通信提供信息傳遞的系統(tǒng)采用TDD(時(shí)分多址連接)時(shí)適用的模塊的形態(tài)。本實(shí)施例的效果和圖22A、22B的實(shí)施例一樣。
一般因?yàn)榕c可以采用FDD方式的分波器相比，還是采用TDD方式的高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)可以緩和在這些電路功能中使用的濾波器的規(guī)格，所以后者可以用小尺寸具體化。因此，可以產(chǎn)生安裝有由本發(fā)明構(gòu)成的多模天線的高頻模塊的小型化的效果，而且還產(chǎn)生將適用同一模塊的無(wú)線終端小型化的效果。
在無(wú)線終端應(yīng)對(duì)應(yīng)的多個(gè)信息服務(wù)系統(tǒng)中，當(dāng)某一系統(tǒng)是FDD方式，另一系統(tǒng)是TDD方式的情況下，從和圖22A、22B的實(shí)施例的關(guān)系就可以知道，在與前者對(duì)應(yīng)的電路塊中使用分波器，在與后者對(duì)應(yīng)的電路塊中使用該高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)即可。
用圖24A、24B說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖22A、22B是展示安裝有由本發(fā)明構(gòu)成的小型多模天線的高頻模塊的另一結(jié)構(gòu)的圖，分別展示俯視圖和仰視圖。
和圖22A、22B的實(shí)施例的不同之處在于與第二接地導(dǎo)體105的多模天線102的高頻基片101上的設(shè)置位置相對(duì)的部分被刪除。
本實(shí)施例的效果和圖22A、22B的實(shí)施例一樣，但在多模天線102不具有單面指向性的情況下，因?yàn)榭梢韵蛟摱嗄Ｌ炀€的高頻基片101的背面方向發(fā)射電磁波，所以產(chǎn)生提高多模天線的增益的效果，其結(jié)果可以得到適用了安裝有本實(shí)施例的多模天線的高頻模塊的無(wú)線終端靈敏度提高的效果。
如果采用本發(fā)明，則因?yàn)樵趩我还╇妴卧懈哳l電路部分和自由空間的良好的阻抗匹配可以對(duì)多個(gè)頻率實(shí)現(xiàn)，所以可以實(shí)現(xiàn)用多個(gè)頻率的載波提供多個(gè)信息傳送服務(wù)的，適合于信息系統(tǒng)的多媒體無(wú)線終端的多模天線。進(jìn)而，因?yàn)榭梢杂脝我桓哳l模塊集成使用多個(gè)載波的高頻電路，所以可以得到多媒體無(wú)線終端的制造成本降低以及該終端的靈敏度提高的效果。
如上所述，本發(fā)明可以適用于使用多個(gè)頻率的載波提供多個(gè)信息傳送服務(wù)的信息系統(tǒng)的多媒體無(wú)線終端，例如，多模手機(jī)和PSH(個(gè)人手持電話)等的便攜無(wú)線終端、無(wú)線LAN終端，或者將它們合成的終端等。
權(quán)利要求
1.一種多模天線，其特征在于包含發(fā)射多個(gè)頻率的電磁波的發(fā)射導(dǎo)體；連接在該發(fā)射導(dǎo)體一端上的第一單通道諧振電路；連接在該發(fā)射導(dǎo)體的另一端上的第二單通道諧振電路；與該第一單通道諧振電路連接的上述多個(gè)頻率共用的單一供電點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的多模天線，其特征在于上述第一單通道諧振電路被連接在上述發(fā)射導(dǎo)體的一端和接地電位點(diǎn)之間，上述第二單通道諧振電路被連接在上述發(fā)射導(dǎo)體的另一端和接地電位點(diǎn)之間，上述供電點(diǎn)是該第一單通道諧振電路和該發(fā)射導(dǎo)體的一端的連接點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的多模天線，其特征在于上述第一單通道諧振電路被連接在上述發(fā)射導(dǎo)體的一端和上述供電點(diǎn)之間，上述第二單通道諧振電路被連接在上述發(fā)射導(dǎo)體的另一端和接地電位點(diǎn)之間。
4.如權(quán)利要求1所述的多模天線，其特征在于進(jìn)一步具有連接在上述發(fā)射導(dǎo)體的一端和接地電位點(diǎn)之間的第三單通道諧振電路，上述第一單通道諧振電路被連接在上述發(fā)射導(dǎo)體的一端和上述供電點(diǎn)之間，上述第二單通道諧振電路被連接在上述發(fā)射導(dǎo)體的另一端和接地電位點(diǎn)之間。
5.如權(quán)利要求1所述的多模天線，其特征在于在上述多個(gè)頻率中，從上述發(fā)射導(dǎo)體的上述一端看該發(fā)射導(dǎo)體一側(cè)時(shí)的導(dǎo)納或者阻抗的虛部符號(hào)，隨著頻率增大而交替重復(fù)正、負(fù)的符號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的多模天線，其特征在于上述發(fā)射導(dǎo)體是包含接地電位的單一的連續(xù)體。
7.如權(quán)利要求1所述的多模天線，其特征在于上述發(fā)射導(dǎo)體在空間上被分割，被分割后的各部分用單通道諧振電路電耦合。
8.如權(quán)利要求1所述的多模天線，其特征在于用等效電路表現(xiàn)連接在上述發(fā)射導(dǎo)體的上述一端上的第一單通道諧振電路時(shí)的極和零點(diǎn)數(shù)的總和與上述多個(gè)頻率的數(shù)目相同。
9.如權(quán)利要求4所述的多模天線，其特征在于用等效電路表現(xiàn)連接在上述發(fā)射導(dǎo)體的上述一端上的上述第一單通道諧振電路以及上述第三單通道諧振電路時(shí)的極和零點(diǎn)數(shù)的總和與上述多個(gè)頻率的數(shù)目相同。
10.一種多模天線，其特征在于，包括發(fā)射多個(gè)頻率的電磁波的發(fā)射導(dǎo)體；連接在該發(fā)射導(dǎo)體一端上的第一單通道諧振電路；連接在該發(fā)射導(dǎo)體另一端上的第二單通道諧振電路；連接在該第一單通道諧振電路上的上述多個(gè)頻率共用的單一的供電點(diǎn)，具有具備最上層、中間層以及最下層的疊層多個(gè)基片的多層構(gòu)造，上述發(fā)射導(dǎo)體的一部分形成在該最上層上，上述第一單通道諧振電路以及上述第二單通道諧振電路形成在該中間層上，上述供電點(diǎn)形成在上述疊層構(gòu)造的側(cè)面，具有接地電位的接地導(dǎo)體形成在該最下層。
11.如權(quán)利要求10所述的多模天線，其特征在于在上述最上層和上述中間層之間形成另一中間層，抑制上述發(fā)射導(dǎo)體和上述第一單通道諧振電路以及上述第二單通道諧振電路之間的電磁耦合的屏蔽導(dǎo)體形成在該另一中間層上。
12.如權(quán)利要求11所述的多模天線，其特征在于上述屏蔽導(dǎo)體和接地電位電耦合。
13.如權(quán)利要求10所述的多模天線，其特征在于上述第一單通道諧振電路以及上述第二單通道諧振電路由螺旋形導(dǎo)體構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求10所述的多模天線，其特征在于上述第一單通道諧振電路以及上述第二單通道諧振電路由曲折形導(dǎo)體構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求10所述的多模天線，其特征在于上述多個(gè)基片由從由電介質(zhì)以及磁性體構(gòu)成的群中選擇出的高頻材料構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求15所述的多模天線，其特征在于當(dāng)上述多個(gè)絕緣基片由電介質(zhì)構(gòu)成的情況下，該多個(gè)基片的介電常數(shù)相互不同，上層基片的介電常數(shù)比下層基片的介電常數(shù)低。
17.如權(quán)利要求15所述的多模天線，其特征在于在上述多個(gè)絕緣基片由磁性體構(gòu)成的情況下，該多個(gè)基片的透磁率相互不同，上層基片的透磁率比下層基片的透磁率低。
18.一種多模天線的制造方法，該多模天線具有發(fā)射多個(gè)頻率的電磁波的發(fā)射導(dǎo)體；連接在該發(fā)射導(dǎo)體一端上的第一單通道諧振電路；連接在該發(fā)射導(dǎo)體另一端上的第二單通道諧振電路；連接在該第一單通道諧振電路上的上述多個(gè)頻率共用的單一的供電點(diǎn)，該方法的特征在于，包含在上部基片的上面的最上層用膜形成工藝形成上述發(fā)射導(dǎo)體的一部分的步驟；在該上部基片的下面的中間層上用膜形成工藝形成上述第一單通道諧振電路以及上述第二單通道諧振電路的步驟；在下部基片下面的最下層上用膜形成工藝形成具有接地電位的接地導(dǎo)體的步驟；在該下部基片的側(cè)面上用膜形成工藝形成包含上述供電點(diǎn)的導(dǎo)體的步驟；粘接該上部基片的下面和該下部基片的上面以形成多層構(gòu)造的步驟。
19.一種高頻模塊，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的多模天線；與該多模天線的單一供電點(diǎn)連接的、具有多個(gè)頻率的數(shù)目的接點(diǎn)的高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)；與各個(gè)該高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)連接的多個(gè)電路塊；以及單層或者多層的高頻基片，上述多模天線和上述高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)和上述多個(gè)電路塊安裝在上述高頻基片上，上述多個(gè)電路塊各自具備分波器；與該分波器的一端連接的功率放大器；與該功率放大器連接的發(fā)射電路；與該分波器的另一端連接的低噪聲放大器；以及與該低噪聲放大器連接的接收電路，其中，上述多個(gè)電路塊的多個(gè)該分波器的共用分支輸出經(jīng)由上述高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)和上述天線的上述單一供電點(diǎn)耦合。
20.一種高頻模塊，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的多模天線；與該多模天線的單一供電點(diǎn)連接的、具有多個(gè)頻率的數(shù)目的接點(diǎn)的高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)；與各個(gè)該高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)連接的多個(gè)電路塊；以及單層或者多層的高頻基片，上述多模天線和上述高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)和上述多個(gè)電路塊安裝在上述高頻基片上，上述多個(gè)電路塊各自具備高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)；與該高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)一端連接的功率放大器；與該功率放大器連接的發(fā)射電路；與該高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)的另一端連接的低噪聲放大器；以及與該低噪聲放大器連接的接收電路，其中，上述多個(gè)電路塊的多個(gè)該高頻2接點(diǎn)開(kāi)關(guān)的共用分支輸出經(jīng)由上述高頻多接點(diǎn)開(kāi)關(guān)和上述天線的上述單一供電點(diǎn)耦合。
全文摘要
提供在價(jià)格便宜并且小型的多媒體無(wú)線終端中使用的，可以在多個(gè)頻率中共用一個(gè)供電點(diǎn)的小型多模天線，為了提供使用了該天線的高頻模塊，把天線的構(gòu)造設(shè)置成使發(fā)射導(dǎo)體1的一端成為在多個(gè)頻率中共用的單一供電點(diǎn)4，在該一端上連接第一單通道諧振電路2，在發(fā)射導(dǎo)體1的另一端上連接第二單通道諧振電路3。使從供電點(diǎn)4看自由空間時(shí)的導(dǎo)納的電導(dǎo)成分和高頻電路的特性導(dǎo)納5相等，用與供電點(diǎn)4連接的諧振電路2在多個(gè)頻率中抵消上述電納的阻抗成分。
文檔編號(hào)H01Q5/01GK1650475SQ0282952
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月15日
發(fā)明者武井健 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所