專利名稱：移動終端用天線和利用此天線的移動終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動終端用天線和利用該天線的移動終端。
背景技術(shù)：
作為這種移動終端，提出移動電話、PDA等各種設(shè)備，并正在廣泛普及。通常，在移動終端中，為了利用無線電來進(jìn)行數(shù)據(jù)庫等與數(shù)據(jù)、或聲音的通信，安裝有由發(fā)送裝置和接收裝置構(gòu)成的無線機(jī)。為了進(jìn)行這種無線通信，在這些移動終端中必須設(shè)有天線。
該情況下，為了使移動終端無論配置為什么狀態(tài)都能接收信號，即為了確保移動終端的機(jī)動性，移動終端的天線是非定向天線為普通。因此，如上所述，這些天線是設(shè)計成不失去機(jī)動性等作為移動終端的優(yōu)點(diǎn)的形態(tài)。
以往，作為移動終端用非定向天線，利用了1/4波長接地天線。并且，如特許第2554762號公報(專利文獻(xiàn)1)所記載的，也提出一種天線，其具備組合了1/4波長接地天線和螺旋形天線的構(gòu)成，以便在通信中和等待接收中的雙方中都表示良好的接收靈敏度。通常，移動終端的天線共用在發(fā)送和接收兩方面。
并且，為了小型化移動終端，作為天線，正在普及利用介電常數(shù)大的電介質(zhì)，利用了使波長縮短為1/√(εμ)的波長縮短效應(yīng)的電介質(zhì)諧振器天線。
為了進(jìn)一步小型化這種電介質(zhì)諧振器天線，也有在電介質(zhì)中的信號的諧振狀態(tài)的電場對稱面，把電介質(zhì)分割為一半，通過把分割面接觸在導(dǎo)電板、或介由絕緣體來接地，從而利用導(dǎo)電板中的電場的鏡像效應(yīng)，來使天線小型化、的天線。這些電介質(zhì)諧振器天線也都是非定向的。
在特開平11-308039號公報(專利文獻(xiàn)2)、特開2000-209020號公報(專利文獻(xiàn)3)、和特開2000-209019號公報(專利文獻(xiàn)4)中，公開了電介質(zhì)諧振器天線。
然而，在這些專利文獻(xiàn)2、3、和4中，只是提出了利用具有高介電常數(shù)的電介質(zhì)，通過改善該電介質(zhì)的安裝、和形狀，從而可以進(jìn)行特性改善的電介質(zhì)諧振器天線，但對構(gòu)成電介質(zhì)諧振器天線的電介質(zhì)材料的改善并沒有進(jìn)行任何研究。
另一方面，在特開平10-107537號公報(專利文獻(xiàn)5)中，公開了在電介質(zhì)所構(gòu)成的基體上，形成發(fā)射電極、供電電極和接地電極，利用發(fā)射電極與供電電極之間的電容耦合來發(fā)射電波的表面安裝型天線。該公報公開了即使基體的相對介電常數(shù)、相對磁導(dǎo)率以及電極圖案存在偏差，也可以獲得所要特性的表面安裝型天線。
然而，在該公報中，并沒有言及向由電介質(zhì)所構(gòu)成的諧振器中發(fā)射電波，通過使發(fā)射處的電波在電介質(zhì)中諧振來向外部發(fā)射電磁波的電介質(zhì)諧振器天線。
在此，在這種移動終端中，消耗電力最大的是包括發(fā)送裝置的消耗電力的發(fā)送電力。如上所述，為了確保移動終端的機(jī)動性，作為電波發(fā)射特性，移動終端的天線具有非定向性。這樣，在使用了非定向性天線的情況下，由于來自移動終端的電波的發(fā)射方向是向不存在基站方向的所有方向發(fā)射電力，所以成為縮短移動終端的電池壽命的一個原因。
作為解決上述問題的方法，可以考慮只向存在基站的所要方位發(fā)送電力的方法。這樣，通過使移動終端的天線具備定向性，從而可以使發(fā)送電力低電力化。如果使用定向性天線，則可以實現(xiàn)利用以往的非定向性天線的技術(shù)中不能達(dá)到的電池壽命。
作為可以定向性發(fā)送的天線，有相位陣列天線、自適應(yīng)陣列天線等。然而，為了利用這樣的天線，由于相對空氣中的波長設(shè)計天線，故如果不使天線自體小型化，就會產(chǎn)生不可能安裝到移動終端等的問題。
為了天線自體的小型化，如上述專利文獻(xiàn)2～4所公開的，有利用電介質(zhì)諧振器天線的方法，為了天線的小型化，有必要利用介電常數(shù)更高的電介質(zhì)。產(chǎn)生了諧振頻率的阻抗變化變大(諧振的Q變大)，天線窄頻帶化的問題。
并且，在導(dǎo)電體板上設(shè)置天線而使天線小型化時，由于在電極和導(dǎo)電體板之間存在構(gòu)成諧振器的高介電常數(shù)層，所以產(chǎn)生寄生電容變大，天線窄頻帶化的問題。
這樣，在天線窄頻帶化的情況下，雖然在向天線供給電力的耦合電路中，通過取得耦合而可以使頻帶變廣，但是由于天線自體的頻帶窄，耦合電路內(nèi)的電力損耗變大，產(chǎn)生移動終端的電池壽命降低的問題。即，在以往的電介質(zhì)諧振器天線中，天線自體的頻帶窄，其結(jié)果，存在耦合電路的損耗大的缺點(diǎn)。
進(jìn)一步，如上所述，由于不容易實現(xiàn)效率良好的小型天線，所以存在很難采取陣列天線等的構(gòu)成，也很難控制移動終端的定向性并減少發(fā)送電力的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于以低成本提供一種可以小型化的移動終端用天線。
本發(fā)明的其他目的在于，提供一種減少發(fā)送電力并可以提高電池壽命的移動終端。
本發(fā)明的具體目的在于，提供一種可以作為通過減少耦合電路損失、從而可以削減消耗電力的移動終端用天線來使用的電介質(zhì)諧振器天線。
本發(fā)明的其他目的在于，提供一種在已經(jīng)安裝于移動終端的情況下、可以防止效率降低的電介質(zhì)諧振器天線。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種通過使其具有定向性、從而可以實現(xiàn)低消耗電力的電介質(zhì)諧振器天線。
本發(fā)明的其他目的在于，提供一種具有寬頻帶的電介質(zhì)諧振器天線的設(shè)計方法。
根據(jù)本發(fā)明，通過使其變?yōu)閷掝l帶化，從而可以獲得可以減少耦合電路的損耗的天線。因此，本發(fā)明的諧振器天線，其中在絕緣體材料外部或內(nèi)部具有電極，通過使從該電極向該絕緣體材料供給的信號諧振，從而向外部發(fā)送電波，其特征在于，該絕緣體材料的相對磁導(dǎo)率μra是μra＞1為。在此，所謂相對磁導(dǎo)率μra＞1是表示在四舍五入小數(shù)點(diǎn)第一位的情況下，相對磁導(dǎo)率μra大于1。
另一方面，作為天線的諧振波形，在觀察諧振峰值的低頻側(cè)的第一波形和高頻側(cè)的第二波形的情況下，μra大的情況下是第二波形變強(qiáng)，εra大的情況下，第一波形變強(qiáng)。因此，μra和εra是相等程度為好，更優(yōu)選調(diào)整μra和εra值，以便通過疊加每一個波形而較寬地獲得頻帶。
本發(fā)明中所說的μra和εra為相等程度，如圖9所示，是指在頻率對天線輸入阻抗特性中，共有諧振峰值的低頻側(cè)的第一波形和高頻側(cè)的第二波形的諧振峰值的一半頻率的一部分。
并且，特征在于，本發(fā)明的諧振器天線接觸或通過相對介電常數(shù)εra＞1的絕緣體安裝在作為反射板工作的導(dǎo)電板上。
另外，特征在于，本發(fā)明的附帶反射板的天線在與反射板的天線安裝面相反的面上，具有在將相對磁導(dǎo)率設(shè)為μrr、相對介電常數(shù)設(shè)為εrr的情況下，成為μrr≥εrr關(guān)系的磁性電介質(zhì)層。
本發(fā)明的移動終端以具備上述天線為特征，特別優(yōu)選安裝多個上述天線。
下面，敘述本發(fā)明的作用。
根據(jù)本發(fā)明的諧振器天線，由于構(gòu)成天線元件的電介質(zhì)(絕緣體)的相對磁導(dǎo)率μra為μra＞1，所以可以增加諧振器內(nèi)的電磁波的波長縮短率√(εra·μra)(注因為諧振器內(nèi)波長λr3×108[m/s]/f[Hz]/√(εr·μr)、空間波長λ0＝3×108[m/s]/f[Hz]，所以如果在波長縮短率＝λ0/λr中代入各自的波長，波長縮短率可以作為相對磁導(dǎo)率和相對介電常數(shù)的積的平方根來求出。)，和使用了μra＝1的一般電介質(zhì)的情況相比，可以使相對介電常數(shù)變小。由此，可以使諧振時的阻抗變化變小，因此，可以實現(xiàn)天線的寬頻帶化。
相對介電常數(shù)和相對磁導(dǎo)率的范圍是根據(jù)通信頻率、通信頻帶、容許零件體積等來適當(dāng)選擇的，但是，如果天線元件的短邊過小，則會降低天線的增益，所以分別為200以下為好，100以下為更好。并且，作為波長縮短率，如果參照圖10，則由于移動終端的頻率范圍為從800MHz到5.2GHz，所以諧振器短邊為1mm時為200以下、2mm時為100以下，為了防止增益降低，5mm左右以上時，變?yōu)閺?0到3左右。
并且，根據(jù)本發(fā)明的諧振器天線，構(gòu)成該天線的電介質(zhì)在導(dǎo)電板上直接接觸或通過εrd＞1的絕緣體安裝。該情況下，由于在電場對稱面可以有效利用電場的鏡像效應(yīng)，故可以使天線小型化，并且由于天線自體的介電常數(shù)是因磁導(dǎo)率的效果而可以變小，故可以使諧振時的阻抗變化變小，由此可以實現(xiàn)寬頻帶化。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的天線，在與反射板的天線安裝面相反的面上，利用當(dāng)相對磁導(dǎo)率表示為μrr、相對介電常數(shù)表示為εrr的情況下，具有μrr≥εrr關(guān)系的磁性電介質(zhì)層。因此，產(chǎn)生了對電場的鏡像效應(yīng)、可以提高反射特性、可以提高天線增益，所以用少的電力即可使電波到達(dá)基站，可以提高移動終端的電池壽命。
如果把本發(fā)明的天線利用在移動終端中，則由于天線元件自體是寬頻帶的，所以可以減少耦合電路中的損失，因此，可以提高移動終端的電池壽命。
另外，如果在移動終端中利用多個本發(fā)明的天線，則由于天線為小型、且高效率，所以可以有效地形成陣列天線，因為可以將從移動終端發(fā)送的電波方向轉(zhuǎn)向，所以可以抑制向與基站相反的方向的電波發(fā)送，可以謀求電力的有效利用，可以提高移動終端的電池壽命。


圖1是表示本發(fā)明第一實施方式的磁性電介質(zhì)諧振器天線的概略圖。
圖2是表示本發(fā)明第一實施方式的磁性電介質(zhì)諧振器天線的、輸入阻抗相對信號頻率的特性圖。
圖3是表示在本發(fā)明的第一實施方式中，使用具有不同組成成分的磁性電介質(zhì)情況下，磁性電介質(zhì)諧振器天線的輸入阻抗相對信號頻率的特性圖。
圖4是表示利用本發(fā)明第二實施方式的磁性電介質(zhì)的諧振器天線的概略圖。
圖5是表示本發(fā)明第二實施方式的、相對以諧振頻率規(guī)格化的規(guī)格化頻率的輸入阻抗的實部變化的特性圖。
圖6是表示利用本發(fā)明第三實施方式磁性電介質(zhì)的諧振器天線的概略圖。
圖7是表示本發(fā)明第四實施方式的移動終端的概略圖。
圖8是表示本發(fā)明第四實施方式的移動終端的電波發(fā)送圖案的特性圖。
圖9是表示本發(fā)明天線中的頻率對天線輸入阻抗特性的特性圖。
圖10是表示頻率(MHz)與波長縮短率之間關(guān)系的圖，在此是表示改變構(gòu)成本發(fā)明天線的諧振器的短邊長度的情況下的波長縮短率。
具體實施例方式
(實施方式1)結(jié)合圖1說明，本發(fā)明第一實施方式的諧振器天線。圖1是表示本實施方式1的諧振器天線的概略圖，其包括構(gòu)成諧振器的電介質(zhì)(絕緣體)20和向諧振器供給電力的供電電極22。
在制造圖示的磁性電介質(zhì)20的情況下，準(zhǔn)備直徑為50nm的鈷粉末和直徑0.5μm的BST粉末(鈦酸鋇鍶)，把兩種粉末分散在環(huán)氧樹脂中。該情況下，通過對環(huán)氧樹脂分散50％體積的鈷、分散10％體積的BST粉末，在200℃下燒結(jié)1小時，成型為寬度14mm、長度15mm、厚度5.9mm，從而獲得圖示的電介質(zhì)20。利用空洞諧振器法來測定該電介質(zhì)材料的介電常數(shù)、磁導(dǎo)率的結(jié)果，εra＝11、μra＝9，由此，獲得約10左右的波長縮短率。
其次，利用銀膠，利用光刻法，在長方體的長邊側(cè)面上形成寬度0.5mm的供電電極22，形成了圖1所示的磁性電介質(zhì)天線。
在圖2中表示利用網(wǎng)絡(luò)分析器(network analyzer)向供電電極22供給信號時的阻抗的頻率特性。圖2是將輸入阻抗的實數(shù)部相對頻率進(jìn)行繪圖的曲線，作為比較表示了，利用BST(εra＝100、μra＝1)而構(gòu)成的相同尺寸天線的阻抗。
由于含有磁性體，故低頻側(cè)的諧振波形和高頻側(cè)的諧振波形以幾乎相等的頻率來激振，可以使天線的頻帶變寬。
為了更詳細(xì)地把握本發(fā)明的效果，通過將鈷粉末以30體積％的比例、BST粉末以20體積％的比例分散在環(huán)氧樹脂中，從而獲得了εra＝20、μra＝5的磁性電介質(zhì)20。和上述電介質(zhì)20同樣，利用銀膠，在該磁性電介質(zhì)20形成寬度0.5mm的供電電極22而作為諧振器天線。
在圖3中表示該諧振器天線的頻率對輸入阻抗的實數(shù)部的特性?？梢郧宄皖l側(cè)的諧振波形和高頻側(cè)的諧振波形在頻率性上以分離的狀態(tài)存在。即，可以清楚通過控制μra而可以控制諧振頻率。
根據(jù)利用本發(fā)明的磁性電介質(zhì)的諧振器天線，以混合電介質(zhì)和磁性體而構(gòu)成的磁性電介質(zhì)來構(gòu)成諧振器，通過控制εra和μra，從而可以控制諧振頻率，并且，通過使εra和μra為相等程度，從而可以使諧振波形疊加，所以，可以較寬地取得天線的頻帶。
并且，根據(jù)本發(fā)明的諧振器天線，通過在電介質(zhì)中引入磁性體，從而在維持了用√(εra·μra)表示的波長縮短率的狀態(tài)下，可以使介電常數(shù)降低、由于可以降低諧振的Q值，所以可以使頻帶變寬。
進(jìn)一步，如果在移動終端中安裝本發(fā)明的諧振器天線，則由于可以使天線自體的頻帶變寬，故耦合電路的損耗可以降低，可以提高電池壽命。
(實施方式2)結(jié)合圖4說明本發(fā)明的實施方式2的利用磁性電介質(zhì)的諧振器天線。
圖4中所示的本實施方式2的諧振器天線由使信號諧振并作為電波向空間發(fā)射的磁性電介質(zhì)20所構(gòu)成的諧振器、向該諧振器供給信號的供電電極22、對該諧振器主體有實際利益的印刷電路基板24、位于該印刷配線基板24的與天線相反的側(cè)面且終端來自天線的電場而制造電場鏡像的金屬板26構(gòu)成。在該實施方式中，作為金屬板26采用的是銅板。
通過和實施方式1同樣的方法，制作寬14mm、長度15mm、厚度5.9mm、εra＝11、μra＝9的磁性電介質(zhì)20的諧振器，利用銀膠來制作寬度0.5mm的供電電極22。在與天線安裝面相反的面上，形成厚度30μm的銀薄膜而構(gòu)成的印刷電路基板24的中央，以寬度5cm、長度5.3cm、厚度0.1mm來安裝該天線元件。
在圖5中表示安裝在具有上述那樣形成的金屬反射板26的基板上的天線的輸入阻抗相對頻率的變化。圖5是表示，輸入阻抗實部對用諧振頻率來規(guī)格化的規(guī)格化頻率的變化；作為比較表示，在相同的基板上安裝了實施方式1中說明的BST所構(gòu)成的諧振器天線(εra＝100、μra＝1)的變化曲線。
從圖5可知如果利用本實施方式的天線，則由于通過利用磁性電介質(zhì)，從而可以使εra小、使諧振的Q值小，所以可以使天線的頻帶變寬。
根據(jù)本實施方式的安裝在具有金屬反射板26的基板上的諧振器天線，由于即使安裝在反射板上也可以使諧振的Q值小，故可以寬頻帶化，所以，在安裝到移動終端時，進(jìn)行寬頻帶化的耦合電路的損耗減少，由此，可以提高移動終端的電池壽命。
(實施方式3)利用圖6說明利用本發(fā)明實施方式3的磁性電介質(zhì)的諧振器天線。圖6中所示的實施方式3的諧振器天線由使信號諧振而作為電波向空間發(fā)射的磁性電介質(zhì)20所構(gòu)成的諧振器、向該諧振器供給信號的供電電極22、安裝該諧振器主體的印刷電路基板24、位于該印刷配線基板24的與天線相反側(cè)的面上，且形成在與天線安裝面相反的面上的磁性體層28所構(gòu)成。
和第二實施方式同樣，由寬14mm、長度15mm、厚度5.9mm、εra＝11、μra＝9的磁性電介質(zhì)20來形成諧振器。把該磁性電介質(zhì)20作為天線元件，安裝在寬度5cm、長度5.3cm、厚度0.1mm的印刷電路基板24上。該情況下，在印刷電路基板24的與天線安裝面相反的面上，形成厚度30μm的銅薄膜。通過將上述磁性電介質(zhì)20安裝在印刷電路基板24的中央，從而構(gòu)成附帶反射板的諧振器天線。并且，在圖示的諧振器天線的與天線安裝面相反的面上，以厚度5mm形成相對介電常數(shù)為4、相對磁導(dǎo)率為10的磁性板28。該情況下，磁性板28是利用溶液澆鑄法，把直徑50nm的鈷粉末以50體積％的比例分散在環(huán)氧樹脂中后，在200℃中干燥30分鐘而形成。
以和上述磁性板28的形成條件相同的條件，形成厚度為5mm的薄膜，利用阻抗資料分析器來測定相對介電常數(shù)和相對磁導(dǎo)率的結(jié)果，該磁性板28具有相對介電常數(shù)4、相對磁導(dǎo)率10。
評價了將利用上述方法制作的天線安裝在移動終端時的阻抗變化。移動終端的評價是作為人體頭部的有無影響所導(dǎo)致的阻抗變化而進(jìn)行評價的。在表1中表示評價結(jié)果。
表1

表1表示把上述天線安裝在移動終端時的、根據(jù)人體頭部的有無的阻抗變化。作為比較，一起表示了從一直以來利用于移動終端的單極天線、實施方式2所示的附帶反射板的諧振器天線的阻抗變化。測定頻率為2GHz。可知由于在金屬反射板28的背面具備磁性板26，故不會因人體頭部的存在而使阻抗輕易變化。
實施方式3的諧振器天線，其輸入阻抗不易受人體頭部的影響。因此，可以減少由于耦合電路之間的不匹配而使輸入信號被供電電極22反射的現(xiàn)象，其結(jié)果是，可以減少耦合電路的損耗。
(實施方式4)結(jié)合圖7說明本發(fā)明實施方式4的移動終端。圖7中所示的實施方式4的移動終端用天線作為移動終端的信號發(fā)送天線使用，在該例子中，安裝有兩個實施方式2中所示的附帶反射板的天線。安裝了天線的矩形形狀的基板由寬度5cm、長度10cm的印刷電路基板24、設(shè)在該印刷電路基板24的與天線安裝面相反的面上的金屬板26構(gòu)成。由電介質(zhì)20和供電電極22形成的兩個天線元件沿著從兩個短邊距離25cm的中央線，在長邊方向隔5cm間隔布置著。
圖8中表示向上述兩個天線元件供給相位相同的信號而進(jìn)行相控陣(phased array)動作時的發(fā)射波形。如圖8所示，實施方式4的天線具有定向性，和天線單體的情況相比，提高了增益，可以向基站方向操向電波的發(fā)射方向。因此，圖7所示的天線不會向空間發(fā)送無用的電力，其結(jié)果是，可以減少移動終端的電力消耗，可以提高電池壽命。在表2中，表示本實施方式的電池壽命的提高效果。
表2

連續(xù)通話時從表2可知本發(fā)明實施方式4的移動終端和以往的移動終端相比，可大幅度改善電池壽命。這表示如本發(fā)明那樣，由于通過使用利用了磁性電介質(zhì)的諧振器天線，從而即使利用反射板也不會增加諧振的Q值，所以小型地構(gòu)成寬頻帶且高效率的天線。
另外，在上面敘述的實施方式中，作為形成磁性電介質(zhì)20的磁性體材料，只對利用錮的例子進(jìn)行了說明，但是電介質(zhì)材料所含有的磁性體材料只要是包含鈷、錳、鐵的任一單體、至少包含鈷、錳、鐵的合金、或者化合物磁性體就可以。例如，可以舉例鈷和鐵的合金、稀土類和鐵的合金、鐵氧體(ferrite)等。另外，也可以使這些磁性體材料復(fù)合或混合多個來利用。并且，在實施例中，作為電介質(zhì)材料對把BST粉末分散在環(huán)氧樹脂的例子進(jìn)行了說明，但作為電介質(zhì)材料，也可以適當(dāng)選擇利用具有所要的介電常數(shù)的電介質(zhì)材料，把那些和磁性體材料混合就可以。作為電介質(zhì)材料，例如，也可以單獨(dú)或混合使用液晶樹脂、環(huán)氧樹脂、烯烴類樹脂、氟樹脂、BT(雙馬來酰亞胺·三嗪，Bis-maleimide triazine)樹脂、聚酰亞胺樹脂等有機(jī)材料(樹脂材料)，也可以單獨(dú)、復(fù)合或混合使用氧化硅(SiO2、SiO)、氮化硅(SiN、Si3N4)、氧化鋯(ZrO、ZrO2)、氧化鉿(HfO、HfO2)、氧化鈦(TiO、TiO2)、氮化鋁(AlN)、SrBi2Ta2O9、SrBi2(Ta1-x、Nbx)2O9、Sr2((Ta1-x、Nbx)2O7等無機(jī)材料。作為無機(jī)電介質(zhì)材料，可以單獨(dú)、復(fù)合或混合使用PZT(鈦酸硅酸鉛)、氧化鋁(Al2O3)、BiTiO3、SiTiO3、PbZrO3、PbTiO3、CaTiO3等高介電常數(shù)材料?？梢曰旌侠蒙鲜?例的無機(jī)電介質(zhì)材料，也可以混合單獨(dú)的或已經(jīng)復(fù)合·混合的無機(jī)電介質(zhì)材料和單獨(dú)的或已經(jīng)混合的有機(jī)電介質(zhì)材料來利用。在電介質(zhì)材料中混合磁性體材料，優(yōu)選使磁性體材料粉末分散來獲得磁性電介質(zhì)。該情況下的磁性電介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率超過1、為50(最好是15)左右為好。
根據(jù)本發(fā)明的諧振器天線，構(gòu)成天線元件的絕緣體的相對磁導(dǎo)率μra為μra＞1，所以可以增加諧振器內(nèi)的電磁波的波長縮短率1/√(εra·μra)，和利用μra＝1的一般電介質(zhì)的情況相比，可以使相對介電常數(shù)變小。由此，可以使諧振時的阻抗變化減小，因此，可以實現(xiàn)天線的寬頻帶化。
并且，根據(jù)本發(fā)明的諧振器天線，由于該天線直接接觸導(dǎo)電板或通過εrd＞1的絕緣體接地，所以在電場對稱面可以利用電場的鏡像效應(yīng)，因此可以使天線小型化，并且，因為天線自體的介電常數(shù)因磁導(dǎo)率的效應(yīng)而變小，所以可以使諧振時的阻抗變化變小，可以實現(xiàn)寬頻帶化。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的天線，通過在反射板的與天線安裝面相反的面上設(shè)置相對磁導(dǎo)率為μrr、相對介電常數(shù)為εrr時，μrr≥εrr成立的磁性電介質(zhì)層，從而對電場產(chǎn)生鏡像效應(yīng)，可以提高反射特性、可以提高天線的增益，所以可以用少的電力使電波到達(dá)基站，可以提高移動終端的電池壽命。
如果在移動終端中利用本發(fā)明的天線，天線自體為寬頻帶，所以可以減少耦合電路中的損失，因此，可以提高移動終端的電池壽命。
并且，如果在移動終端中利用多個本發(fā)明的天線，則由于天線為小型且高效率，所以可以有效地形成陣列天線，可以操向從移動終端發(fā)送的電波方向，所以可以抑制向基站相反方向發(fā)射電波，可以謀求電力的有效利用，所以可以提高移動終端的電池壽命。
權(quán)利要求
1.一種電介質(zhì)諧振器天線，其中具有由絕緣體材料形成的電介質(zhì)；和設(shè)置在該電介質(zhì)外部或內(nèi)部的電極；通過使從該電極向該電介質(zhì)內(nèi)供給的信號諧振，而向外部發(fā)送電波，其特征在于，該諧振器的相對磁導(dǎo)率(μra)為μra＞1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，所述電介質(zhì)直接或通過相對介電常數(shù)εrd＞1的電介質(zhì)安裝在作為反射板設(shè)置的導(dǎo)電板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，在將相對磁導(dǎo)率設(shè)為μrr、相對介電常數(shù)設(shè)為εrr時，具有μrr≥εrr關(guān)系的磁性電介質(zhì)層設(shè)在所述反射板的與電介質(zhì)安裝面相反的面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，所述電介質(zhì)包含磁性體材料和電介質(zhì)材料。
5.一種電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，準(zhǔn)備具有相對介電常數(shù)和相對磁導(dǎo)率的電介質(zhì)，該電介質(zhì)實現(xiàn)共有諧振峰值的低頻側(cè)的第一波形和高頻側(cè)的第二波形的諧振峰值的一半頻率的一部分的、頻率對天線輸入阻抗特性；使用該電介質(zhì)來形成諧振器天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，波長縮短率為200以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，波長縮短率為100以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，波長縮短率為50至3。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，所述磁性材料包含鈷、錳、鐵的任一單體、至少包含鈷、錳、鐵的合金、以及化合物磁性體的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，所述電介質(zhì)材料包括包含液晶樹脂、環(huán)氧樹脂、烯烴類樹脂、氟樹脂、BT(雙馬來酰亞胺·三嗪)樹脂、聚酰亞胺樹脂中的至少一種的樹脂材料、和包含氧化硅(SiO2、SiO)、氮化硅(SiN、Si3N4)、氧化鋯(ZrO、ZrO2)、氧化鉿(HfO、HfO2)、氧化鈦(TiO、TiO2)、氮化鋁(AlN)、SrBi2Ta2O9、SrBi2(Ta1-x、Nbx)2O9、Sr2((Ta1-x、Nbx)2O7、BST(鈦酸鋇鍶)、PZT(鈦酸硅酸鉛)、氧化鋁(Al2O3)、BiTiO3、SiTiO3、PbZrO3、PbTiO3、和CaTiO3的至少一種的無機(jī)電介質(zhì)材料的任一方或兩方。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，將所述磁性體材料的微粒粉末分散在所述樹脂材料中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電介質(zhì)諧振器天線，其特征在于，還將所述無機(jī)電介質(zhì)材料分散在所述樹脂材料中。
13.一種移動終端，其特征在于，包括權(quán)利要求1至10中任一項所述的電介質(zhì)諧振器天線。
14.一種移動終端，其特征在于，具備多個權(quán)利要求1至10中任一項所述的電介質(zhì)諧振器天線，可以調(diào)整電波的發(fā)送方向。
15.一種電介質(zhì)諧振器天線的制造方法，其中該電介質(zhì)諧振器天線對由電介質(zhì)形成的諧振器發(fā)射電波，通過使該已經(jīng)發(fā)射的電波在所述電介質(zhì)內(nèi)諧振來發(fā)送電波，其特征在于，以相對磁導(dǎo)率超過1作為條件，獲得調(diào)節(jié)相對磁導(dǎo)率來獲得規(guī)定波長縮小率的磁性電介質(zhì)材料，利用該磁性電介質(zhì)材料來構(gòu)成所述電介質(zhì)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電介質(zhì)諧振器天線制造方法，其特征在于，所述磁性電介質(zhì)材料是通過混合磁性體材料和電介質(zhì)材料而制作的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電介質(zhì)諧振器天線制造方法，其特征在于，所述磁性體材料包含鈷、錳、鐵的任一單體、至少包含鈷、錳、鐵的合金、以及化合物磁性體的至少一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電介質(zhì)諧振器天線制造方法，其特征在于，所述電介質(zhì)材料包括包含液晶樹脂、環(huán)氧樹脂、烯烴類樹脂、氟樹脂、BT(雙馬來酰亞胺·三嗪)樹脂、聚酰亞胺樹脂中的至少一種的樹脂材料、和包含氧化硅(SiO2、SiO)、氮化硅(SiN、Si3N4)、氧化鋯(ZrO、ZrO2)、氧化鉿(HfO、HfO2)、氧化鈦(TiO、TiO2)、氮化鋁(AlN)、SrBi2Ta2O9、SrBi2(Ta1-x、Nbx)2O9、Sr2((Ta1-x、Nbx)2O7、BST(鈦酸鋇鍶)、PZT(鈦酸硅酸鉛)、氧化鋁(Al2O3)、BiTiO3、SiTiO3、PbZrO3、PbTiO3、和CaTiO3的至少一種的無機(jī)電介質(zhì)材料的任一方或兩方。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電介質(zhì)諧振器天線制造方法，其特征在于，使所述磁性體材料微粒粉末分散在所述樹脂材料中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電介質(zhì)諧振器天線制造方法，其特征在于，進(jìn)一步使所述無機(jī)電介質(zhì)材料分散在所述樹脂材料中。
全文摘要
在通過使電介質(zhì)諧振來發(fā)射電波的電介質(zhì)諧振器天線中，通過使電介質(zhì)含有磁性體，使相對磁導(dǎo)率大于1且降低相對介電常數(shù)，從而以維持波長縮短率的狀態(tài)使諧振的Q值降低，由此，實現(xiàn)寬頻帶的電介質(zhì)諧振器天線。
文檔編號H01Q1/38GK1751415SQ20048000452
公開日2006年3月22日 申請日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者大見忠弘, 森本明大, 中村史明 申請人:大見忠弘