專利名稱：小型薄型天線、多層基板、高頻模塊以及無線終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載在向用戶無處不在地提供多媒體業(yè)務(wù)的無線終端的天線或多層基板或高頻模塊，涉及適用于實現(xiàn)信息傳送的多媒體無線終端的小型薄型天線和包含該天線的多層基板或高頻模塊以及搭載了它們的無線終端本身，該信息傳送是以比同無線終端的尺寸長的波長的電磁波作為媒體。
背景技術(shù)：
近年來，為了無處不在地提供關(guān)于種種信息傳送的業(yè)務(wù)，開發(fā)大量的無線終端供給實際使用。這些業(yè)務(wù)有電話、電視、LAN等，年年在多樣化，用戶為了享受所有的業(yè)務(wù)，需要持有與每個業(yè)務(wù)對應(yīng)的無線終端。面向享受這樣的業(yè)務(wù)的用戶的便利性提高，且用一個終端實現(xiàn)多個無處不在的信息傳送業(yè)務(wù)的、所謂的多模終端的實現(xiàn)已成為非常大的社會需求。
由于通常的無線的無處不在的信息傳送業(yè)務(wù)以電磁波作為媒體，因此為了在同一個業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)向用戶提供多個業(yè)務(wù)，需要每一種業(yè)務(wù)使用一個頻率。因此，要求多媒體終端具有收發(fā)多個頻率的電磁波的功能。
這樣的終端的一個關(guān)鍵器件就是對多個頻率的電磁波具有靈敏度的多模天線。
所謂多模天線，是以單一的結(jié)構(gòu)對多個頻率的電磁波實現(xiàn)自由空間的特性阻抗和無線終端的高頻電路的特性阻抗之間的良好的匹配特性。
多模天線應(yīng)覆蓋的頻率的寬度根據(jù)用戶的多種業(yè)務(wù)的要求，正在擴大到與用在現(xiàn)有的無線電話的頻率(800MHz-2GHz)相比遠遠低的頻率領(lǐng)域。尤其近年來用攜帶無線終端實現(xiàn)不屬于通信的廣播系統(tǒng)的業(yè)務(wù)的要求越來越高，天線產(chǎn)生了使用與200-600MHz的無線電話中使用的頻率相比低的頻帶的需求。
由于這些低頻率的電波，波長為0.6-1.8m，與攜帶無線終端的尺寸相比明顯地長，因此難以在該終端內(nèi)實現(xiàn)成為接收該電波時必要的天線的有效電長度的電波波長的1/4-1/2。為了克服該困難，在現(xiàn)有技術(shù)中，例如如專利文獻1所述，利用電介質(zhì)具有的波長縮短功能，在成塊電介質(zhì)內(nèi)部形成發(fā)射電波的導(dǎo)體，將天線的電長度做成比發(fā)射導(dǎo)體的物理長度大，由此，在物理尺寸小的攜帶無線終端內(nèi)部等價地實現(xiàn)電長度大的天線。
專利文獻1特開平1-158805號公報但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于使用立體型的電介質(zhì)成塊元件，由于需要在從攜帶無線終端的電路基板看上去的高度方向具有一定尺寸以上的尺寸(0.5-0.8mm)，因此存在不適合該無線終端的薄型的問題，成為對使用者的另外一個提高便利性的要求，即基于薄型化的提高攜帶性的很大障礙。
另外，由于作為天線使用成塊元件，因此當(dāng)實現(xiàn)將該天線作為構(gòu)成要素的高頻模塊時，該模塊本身的靈活性受到很大的損害，因此使模塊的高頻、向無線機器的搭載形狀受到很大限制，而成為對該機器設(shè)計、基于制造法的自由度降低的開發(fā)、減少制造工時的非常大的障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于實現(xiàn)小型薄型天線，該小型薄型天線，用來實現(xiàn)向利用者提供無線通信業(yè)務(wù)的廉價并且小型的多媒體無線終端，該無線通信業(yè)務(wù)使用比用在以廣播業(yè)務(wù)為代表的無線電話的電波頻率還遠遠低的頻率的電波，本發(fā)明的目的，還在于實現(xiàn)包含該小型薄型天線的多層基板，進而還提供使用該小型薄型天線或該多層基板的高頻模塊以及搭載它們的無線終端。
為了達到上述目的，權(quán)利要求1的發(fā)明涉及一種小型薄型天線，其特征是用至少由一個開路短截線和一個或一個以上的耦合線路或短路短截線構(gòu)成的拓撲記述，而該開路短截線的特性阻抗，比該耦合線路或短路短截線的特性阻抗還低。
權(quán)利要求2的發(fā)明，是根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型薄型天線，其特征是用微波帶傳輸線路實現(xiàn)開路短截線，用與接地導(dǎo)體在面上不完全相對的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)形成一個或一個以上的耦合線路或短路短截線的帶狀導(dǎo)體。
權(quán)利要求3的發(fā)明，是根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型薄型天線，其特征是用接地導(dǎo)體和一側(cè)接地或兩側(cè)接地的共平面線路實現(xiàn)形成一個或一個以上的耦合線路或短路短截線的帶狀導(dǎo)體。
權(quán)利要求4的發(fā)明，是根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的小型薄型天線，其特征是對一體的接地導(dǎo)體板，開路短截線由對該接地導(dǎo)體板在面上完全對向的帶狀導(dǎo)體形成，耦合線路或短路短截線由對該接地導(dǎo)體板共面地設(shè)置的帶狀導(dǎo)體形成。
權(quán)利要求5的發(fā)明，是根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的小型薄型天線，其特征是對一體的接地導(dǎo)體板，開路短截線由對該接地導(dǎo)體板在面完全對向的帶狀導(dǎo)體形成，耦合線路或短路短截線由對該帶狀導(dǎo)體共面地并且對該接地導(dǎo)體板在面上不對向地設(shè)置的帶狀導(dǎo)體形成。
權(quán)利要求6的發(fā)明，是根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型薄型天線，其特征是具有共面地包圍該開路短截線并與接地導(dǎo)體板電耦合的至少一個第二接地導(dǎo)體板。
權(quán)利要求7的發(fā)明，是根據(jù)權(quán)利要求5所述的小型薄型天線，其特征是具有共面地包圍該開路短截線并與接地導(dǎo)體板電耦合的至少一個第二接地導(dǎo)體板。
權(quán)利要求8的發(fā)明，是根據(jù)權(quán)利要求4～7中任意一項所述的小型薄型天線，其特征是在一個電介質(zhì)層的各個面形成接地導(dǎo)體板、第二接地導(dǎo)體板、作為開路短截線的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體、作為短路短截線的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體和作為耦合線路的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體。
權(quán)利要求9的發(fā)明，是根據(jù)權(quán)利要求8所述的小型薄型天線，其特征是接地導(dǎo)體板和一個或多個第二接地導(dǎo)體板，通過在該電介質(zhì)層中形成的通孔進行電耦合。
權(quán)利要求10的發(fā)明涉及，是根據(jù)要求8獲9所述的小型薄型天線，其特征是接地導(dǎo)體板和一個或多個第二接地導(dǎo)體板，通過在該電介質(zhì)邊緣部形成的電鍍導(dǎo)體進行電耦合。
權(quán)利要求11的發(fā)明，是一種多層基板，其特征是是將電介質(zhì)層包含在層結(jié)構(gòu)的一部分中，該電介質(zhì)層，在兩面具有實現(xiàn)權(quán)利要求8～10中的任意一項所述的小型薄型天線的接地導(dǎo)體板、第二接地導(dǎo)體板、作為開路短截線的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體、作為短路短截線的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體和作為耦合線路的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體。
權(quán)利要求12的發(fā)明，是一種高頻模塊，其特征是利用權(quán)利要求11的多層基板。
權(quán)利要求13的發(fā)明，是一種無線終端，其特征是搭載了權(quán)利要求1～10的小型薄型天線或權(quán)利要求11的多層基板或權(quán)利要求12所述的高頻模塊。
通過本發(fā)明，不使用塊型電介質(zhì)就可以達到縮短電波的波長，因此有天線的小型化、薄型化的效果，并且可以實現(xiàn)包含小型、被薄型化過的天線的薄型模塊，使用該天線和模塊，由此，有多媒體無線終端的小型化、薄型化的效果。


圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的天線的傳送線路拓撲的圖；圖2是表示本發(fā)明的天線的傳送線路拓撲的圖；圖3是表示本發(fā)明的天線的傳送線路拓撲的圖；圖4是本發(fā)明的小型薄型天線的實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖；圖5是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；圖6是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；圖7是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；圖8是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；圖9是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；圖10是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；圖11是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；圖12是表示本發(fā)明的高頻模塊的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖的截面圖的圖；圖13是表示本發(fā)明的高頻模塊的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；
圖14是表示本發(fā)明的高頻模塊的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；圖15是表示本發(fā)明的高頻模塊的其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖和截面圖的圖；圖16是表示搭載了本發(fā)明的高頻模塊的無線終端的一個結(jié)構(gòu)的圖；圖17是表示搭載了本發(fā)明的高頻模塊的無線終端的一個結(jié)構(gòu)的圖。
符號說明1供電部2高頻電路部特性阻抗3開路短截線4短路短截線5耦合線路6開路短截線10傳送線路13第一傳送線路14第二傳送線路15第三傳送線路16第四傳送線路20接地導(dǎo)體板21耦合線23第五傳送線路24第六傳送線路25第七傳送線路26第八傳送線路30電介質(zhì)板31島狀導(dǎo)體32通孔40高頻接收電路41高頻信號輸入線42電源線43控制信號線
44輸出線50高頻收發(fā)信號電路55輸入線60第二電介質(zhì)板61通孔62第二高頻收發(fā)信號電路71第三電介質(zhì)板72第四電介質(zhì)板73第一中間布線面74第二中間布線121彎曲型表面筐體122揚聲器123顯示板124小鍵盤125話筒126第一電路基板127第二電路基板129基帶或中間頻率電路部130接地導(dǎo)體圖案132電池133第一里面筐體134第二里面筐體135高頻模塊136電路基板141表面筐體143里面筐體具體實施方式
下面，通過附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
首先通過圖1～3對本發(fā)明的天線的傳送線路的拓撲表示進行說明。
如專利文獻2所示，天線的電結(jié)構(gòu)可以通過泄漏損耗性傳送線路來說明。該泄漏損耗性傳送線路如式1所示。
式1Zctan(βL-jαLn)在式1中，Zc是特性阻抗、β是傳輸常數(shù)、α是損耗常數(shù)、n是非線性泄漏乘數(shù)、L是線路長度。
在作為現(xiàn)有技術(shù)的專利文獻1或?qū)＠墨I2中，通過利用介電常數(shù)εr的電介質(zhì)使傳播常數(shù)β變成 倍，由此，是等價地縮短L的方法。
利用圖1對這種狀況進行說明。
在圖1的拓撲中，在用特性阻抗2和信號源1記述的高頻電路中連接了記述天線的傳送線路10。
高頻電路和天線的阻抗匹配，是通過在兩者的耦合點抵消電抗成分來保持良好的狀態(tài)。高頻電路側(cè)的電納為零、傳送線路10是開路短截線，因此當(dāng)βL＝π/2時電納變成零，能實現(xiàn)良好的匹配狀態(tài)。
但是，當(dāng)不使用電介質(zhì)時，由于β＝2π/λ，因此L＝λ/4，例如，400MHz的情況下為5cm，在現(xiàn)行的攜帶無線終端的高頻電路部內(nèi)實現(xiàn)同尺寸是極其困難的。在現(xiàn)有技術(shù)中，利用成塊電介質(zhì)使該尺寸變成 在本發(fā)明中利用圖2的拓撲。
在圖2的拓撲中，在用特性阻抗2和信號源1記述的高頻電路中并聯(lián)了記述天線的第一傳送線路13和第二傳送線路14。
第一傳送線路13是開路短截線3、特性阻抗為Zo，第二傳送線路14是短路短截線4、特性阻抗是Zs。在高頻電路和天線的耦合點處天線側(cè)的電納如式2所示。
式21-ZSZOtanβL1tanβL2jZStanβL2]]>在式2，如果Zs和Zo相等，則當(dāng)L1+L2為λ/4時該式變成零，因此在與圖1相同的狀態(tài)下沒有小型化天線的效果。但是如果Zs＞Zo，則顯然使式2為零的條件變成L1+L2＜λ/4，可以縮短天線的尺寸。
圖2是并聯(lián)拓撲的情況，但是圖3的串聯(lián)拓撲的情況下也可導(dǎo)出同樣的結(jié)果。
在該圖中，在用特性阻抗2和信號源1記述的高頻電路中串聯(lián)了記述天線的第三傳送線路15和第四傳送線路16。
第三傳送線路15是耦合線路5、特性阻抗是Zb，第四傳送線路16是開路短截線6、特性阻抗是Zs。在高頻電路和天線的耦合點處天線側(cè)的電抗為如式3所示。
式3jZb1-ZSZOtanβL1tanβL2ZSZOtanβL2+tanβL1]]>由于高頻電路側(cè)的電抗為零，因此使式3為零的條件與使式2為零的條件相同。
因此，在用至少由一個開路短截線3、6和一個或一個以上的耦合線路5以及短路短截線4構(gòu)成的拓撲所記述電結(jié)構(gòu)的天線中，使該開路短截線3、6的特性阻抗Zo小于該耦合線路5和短路短截線4的特性阻抗Zs、Zb，由此，不使用成塊電介質(zhì)，換言之，改變特性阻抗來代替改變該拓撲中的傳送線路的傳播常數(shù)，由此可以縮短天線的尺寸。
如果假定傳送線路的特性阻抗Zc的帶狀導(dǎo)體和接地導(dǎo)體板間的電容為C，則由于Zc與 成反比，因此，通過減少該帶狀導(dǎo)體和該接地導(dǎo)體板的相對位置，增大該電容C，由此可以實現(xiàn)特性阻抗Zo低的該短路短截線4，非常適合于對天線形狀進行薄型化。
通過本發(fā)明，可以以薄型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)天線尺寸的縮短，進而由于用使用傳送線路的拓撲來表示天線時的短路短截線或耦合線路，其特性阻抗大，因此與作為天線的構(gòu)成要素的接地導(dǎo)體板之間的電容耦合小，結(jié)果可以保證從天線放射電波的效率高。
在利用現(xiàn)有技術(shù)的成塊電介質(zhì)來縮短天線尺寸的方法中，與構(gòu)成天線的所有的傳送線路的接地導(dǎo)體板之間的電容增加了，結(jié)果同放射效率降低，但是通過本發(fā)明不僅可以達到天線的小型化、薄型化，同時還可以達到天線效率的提高。
下面對本發(fā)明的具體的實施方式進行說明。
圖4是表示本發(fā)明的小型薄型天線的一個實施方式的構(gòu)造的圖，圖4(a)是平面圖，圖4(b)是圖4(a)的A4-A’4線截面圖。
如圖4所示，與接地導(dǎo)體板20面上對向地設(shè)置了作為開路短截線的第一傳送線路13，與該接地導(dǎo)體板面上不對向地、即在接地導(dǎo)體20的周圍方向上方將作為短路短截線的第二傳送線路14接地。該開路短截線是用微帶狀線路來實現(xiàn)，短路短截線由帶狀導(dǎo)體形成。
第一傳送線路13和第二傳送線路14的一端，同時與供電部1的激勵電位耦合，供電部1的接地電位是與接地導(dǎo)體板20耦合。
第二傳送線路的另一端經(jīng)由連接導(dǎo)體21與接地導(dǎo)體板20耦合。
通過本實施方式，第一傳送線路13對接地導(dǎo)體板20的電容與第二傳送線路14的同電容相比非常大，因此如圖2的拓撲中說明，第一傳送線路13和第二傳送線路14的長度的和，在比天線應(yīng)接收或發(fā)送的電波波長的四分之1小的值之下，可以實現(xiàn)在供電部1的良好的阻抗匹配狀態(tài)。
在本實施方式中，得到以下效果第一傳送線路13和第二傳送線路14可以用共平面結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，可以與接地導(dǎo)體板20一起用非常薄的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，因此，以小型且薄型的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對波長長的頻率低的電波具有良好的靈敏度的天線。
利用圖5對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖5是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)的圖，圖5(a)是平面圖，圖5(b)是圖5(a)的A5-A’5線截面圖。
在本實施方式中，與圖4的實施方式不同的點是代替第一傳送線路13和第二傳送線路14以及耦合導(dǎo)體21，在供電部1的激勵電位，與接地導(dǎo)體板20面上不對向地、即在接地導(dǎo)體20的周圍方向上方設(shè)置了作為耦合線路的第三傳送線路15，與接地導(dǎo)體板20面上對向地設(shè)置了作為開路短截線的第四傳送線路16。
在本實施方式中，第四傳送線路16對接地導(dǎo)體板20的電容與第三傳送線路14的同電容相比也是非常大，因此如圖3拓撲中說明，第四傳送線路16和第三傳送線路15的長度的和，在比天線應(yīng)接收或發(fā)送的電波波長的四分之1小的值之下，可以實現(xiàn)在供電部1的良好的阻抗匹配狀態(tài)。
另外，與圖4的實施方式相比較，由于不需要耦合導(dǎo)體，因此有減少制造工時的效果。
利用圖6對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖6是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)的圖，圖6(a)是平面圖，圖6(b)是圖6(a)的A6-A’6線截面圖。
在圖6中，與接地導(dǎo)體板20面上對向地地設(shè)置了作為開路截線的第五傳送線路23，與該接地導(dǎo)體板20面上不對向地、即在接地導(dǎo)體板20的周圍方向?qū)⒆鳛槎搪范探鼐€的第六傳送線路24接地。
第五傳送線路23經(jīng)由耦合導(dǎo)體21與供電部1的激勵電位耦合，另外，第六傳送線路24的一端直接、同時與供電部1的激勵電位耦合，供電部1的接地電位與接地導(dǎo)體板20耦合。
第六傳送線路24的另外一端直接與接地導(dǎo)體板20耦合。
通過本實施方式，第五傳送線路23對接地導(dǎo)體板20的電容與第六傳送線路24的同電容相比非常大，因此如圖2的拓撲中說明，第五傳送線路23和第六傳送線路24的長度的和，在比天線應(yīng)接收或發(fā)送的電波波長的四分之1小的值之下，可以實現(xiàn)在供電部1的良好的阻抗匹配狀態(tài)。
在本實施方式中，得到如下效果可以用共平面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對電波的放射效率提高做主要貢獻的第六傳送線路24和接地導(dǎo)體板20，因此與圖4的實施方式一樣，可以以非常薄的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)天線，以小型且薄型的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)對波長長的頻率低的電波具有良好的靈敏度的天線。
利用圖7對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖7是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)的圖，圖7(a)是平面圖，圖7(b)是圖7(a)的A7-A’7線截面圖。
在本實施方式中，與圖6的實施方式不同的點是代替第五傳送線路23和第六傳送線路24以及耦合導(dǎo)體21，在供電部1的激勵電位，與接地導(dǎo)體板20的面上不對向地、即在接地導(dǎo)體板20的周圍方向設(shè)置了作為耦合線路的第七傳送線路25，與接地導(dǎo)體板20面上對向地設(shè)置了作為開路短截線的第八傳送線路26，該第七傳送線路25的不與供電部1耦合的一端和第八傳送線路26的一端用耦合導(dǎo)體21進行電耦合。
在本實施方式中，第八傳送線路26對接地導(dǎo)體板20的電容與第七傳送線路26的同電容相比也是非常大，因此如圖3的拓撲中說明，第八傳送線路26和第七傳送線路25的長度的和，在比天線應(yīng)接收或發(fā)送的電波波長的四分之1小的值之下，可以實現(xiàn)在供電部1的良好的阻抗匹配狀態(tài)，與圖6的實施方式一樣，有小型化天線的效果。
利用圖8對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖8是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)的圖，圖8(a)是平面圖，圖8(b)是圖8(a)的A8-A’8線截面圖，圖8(c)是圖8(a)的B8-B’8線截面圖。
在本實施方式中，與圖4的實施方式不同的點是一是，在與接地導(dǎo)體板20共平面地形成的第一傳送線路13和第二傳送線路14分別形成在電介質(zhì)板30的兩面，二是，存在與該第一傳送線路13共平面形成的島狀導(dǎo)體31，該島狀導(dǎo)體31和接地導(dǎo)體板20通過在電介質(zhì)板30內(nèi)形成的通孔32電的耦合，第一傳送線路13和第二傳送線路14的一端同時與供電部1的激勵電位耦合，供電部1的接地電位與島狀導(dǎo)體31耦合。
通過本實施方式，得到以下效果不僅可以維持圖4的實施方式的效果，還可以容易地維持第一傳送線路13和第二傳送線路14與接地導(dǎo)體板20的物理的位置關(guān)系，因此通過天線制造上的性能維持以及大量生產(chǎn)時的原材料利用率的提高、另外將電介質(zhì)板30做成薄型形狀，比圖4的實施方式結(jié)構(gòu)本身可容易地彎曲，因此可大幅提高向天線的無線機器搭載的自由度。
利用圖9對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖9是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)的圖，圖9(a)是平面圖，圖9(b)是圖9(a)的A9-A’9線截面圖，圖9(c)是圖9(a)的B9-B’9線截面圖。
在本實施方式中，與圖5的實施方式不同的點是二是，與接地導(dǎo)體板20共平面地形成的第三傳送線路15和第四傳送線路16分別設(shè)置在電解質(zhì)板30的兩面，二是，存在與該第三傳送線路共平面地形成的島狀導(dǎo)體31，該島狀導(dǎo)體31和接地導(dǎo)體板20通過在電介質(zhì)板30內(nèi)形成的通孔32電耦合，第四傳送線路16的一端與供電部1的激勵電位耦合，供電部1的接地電位與島狀導(dǎo)體31耦合。
通過本實施方式，得到以下效果不僅可以維持圖5的實施方式的效果，還可以容易地維持第三傳送線路15和第四傳送線路16與接地導(dǎo)體板20的物理的位置關(guān)系，因此通過天線制造上的性能維持以及大量生產(chǎn)時的原材料利用率的提高、另外將電介質(zhì)做成薄型形狀，比圖5的實施方式結(jié)構(gòu)本身可容易地彎曲，因此可大幅提高向天線的無線機器搭載的自由度。
利用圖10對本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖10是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)的圖，圖10(a)是平面圖，圖10(b)是圖10(a)的A10-A’10線截面圖，圖10(c)是圖10(a)的B10-B’10線截面圖。
在本實施方式中，與圖6的實施方式不同的點是一是，與第五傳送線路23共平面地形成的接地導(dǎo)體板20以及第六傳送線路24分別設(shè)置在電介質(zhì)板30的兩面，二是，該第五傳送線路23和該第六傳送線路24通過在電介質(zhì)板30內(nèi)形成的通孔32電耦合。
通過本實施方式，得到以下效果不僅可以維持圖6的效果，還可以容易維持第五傳送線路23和接地導(dǎo)體板20以及第六傳送線路24的物理的位置關(guān)系，因此通過天線制造上的性能維持以及大量生產(chǎn)時的原材料利用率的提高、另外將電介質(zhì)板30做成薄型形狀，比圖6的實施方式曲結(jié)構(gòu)本身可容易地彎曲，因此可大幅提高向天線的無線機械搭載的自由度。
利用圖11對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖11是表示本發(fā)明的小型薄型天線的其他實施方式的結(jié)構(gòu)的圖，圖11(a)是平面圖，圖11(b)是圖11(a)的A11-A’11線截面圖。
在本實施方式中，與圖7的實施方式不同的點是一是，與第七傳送線路25共平面地形成的接地導(dǎo)體板20和第八傳送線路26分別設(shè)置在電介質(zhì)板30的兩面，二是，該第八傳送線路26和第七傳送線路25通過在電介質(zhì)板30內(nèi)形成的通孔32電耦合。
通過本實施方式，可以得到以下效果不僅可以維持圖7的效果，還可以容易維持第七傳送線路25和接地導(dǎo)體板20以及第八傳送線路26的物理的位置關(guān)系，因此通過天線制造上的性能維持以及大量生產(chǎn)時的原材料利用率的提高、另外將電介質(zhì)板30做成薄形狀，比圖7的實施方式結(jié)構(gòu)本身可容易地彎曲，因此可大幅提高向天線的無線機器搭載的自由度。
利用圖12對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖12是表示本發(fā)明的高頻模塊的實施方式的圖，圖12(a)是平面圖，圖12(b)是圖12(a)的A12-A’12線截面圖。
在本實施方式中，除了圖9的小型薄型天線的結(jié)構(gòu)外，將接地導(dǎo)體板20作為公共的接地電位板的高頻接收電路40，被形成在電介質(zhì)板30對向接地導(dǎo)體板20的面上，在該對向的面形成高頻接收電路40的高頻輸入線41，并與天線的供電部1耦合，形成了高頻接收電路40的電源線42、控制信號線43以及輸出線44。
在本模塊中，在天線的供電部1產(chǎn)生的接收信號電壓，經(jīng)由高頻輸入線41，輸入到高頻接收電路40，進行放大、基于濾波器的頻率鑒別以及波形整形和頻率降頻變頻等處理，變換成中間頻率或基帶頻率，經(jīng)由輸出線44向模塊外提供信號。高頻接收電路40的電源和控制信號是分別經(jīng)由電源線42和控制信號線43由模塊外部提供。
通過本發(fā)明，得到以下效果由于可以用天線一體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高頻接收模塊，因此可以實現(xiàn)高頻接收模塊本身的體積減少、向無線機器搭載的自由度的提高、進而在該無線機器內(nèi)部的占有體積減少，結(jié)果對于無線機器的小型化和薄型化頗有效果。
利用圖13對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖13是表示本發(fā)明的高頻模塊的其他實施方式的圖，圖13(a)是平面圖，圖13(b)是圖13(a)的A13-A’13線截面圖。
在本實施方式中，與圖12的實施例不同的點是用高頻收發(fā)信號電路50來替代高頻接收電路40，在該高頻收發(fā)信號電路50，輸入線55形成在與電介質(zhì)板30對向接地導(dǎo)體板20的面上。
在本模塊中，天線的供電部1產(chǎn)生的收發(fā)信號電壓經(jīng)由高頻輸入線41輸入到高頻收發(fā)信號電路50，進行放大、基于濾波器的頻率鑒別以及波形整形、頻率降頻變頻等處理，變換成中間頻率或基帶頻率，經(jīng)由輸出線44或輸入線55與模塊外部進行信號的交換。高頻收發(fā)信號電路50的電源和控制信號是分別經(jīng)由電源線42和控制信號線43由模塊外部提供。
通過本實施方式，得到以下效果由于可以用天線一體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)薄型高頻收發(fā)信號模塊，因此可以實現(xiàn)高頻收發(fā)信號模塊本身的體積減少、向無線機器搭載的自由度提高、進而在該無線機器內(nèi)部的占有體積的減少，結(jié)果對于無線機器的小型化、薄型化頗有效果。
利用圖14對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖14是表示本發(fā)明的高頻模塊的其他實施方式的圖，圖14(a)是高頻模塊的表里圖，圖14(b)是圖14(a)的表面圖的A14-A’14線截面圖。
在本實施方式中，與圖13的實施方式不同的點是在接地導(dǎo)體板20的形成了電介質(zhì)板30的面的另外一面形成了第二電介質(zhì)板60，在與該第二電介質(zhì)板60的形成了接地導(dǎo)體板20的面的另外的對向面，形成了第二高頻收發(fā)信號電路62，作為第一高頻收發(fā)信號電路的高頻收發(fā)信號電路50和該第二高頻收發(fā)信號電路62的信號以及功率，通過在電介質(zhì)板30以及第二電介質(zhì)板60中形成的第二通孔61進行交換。
通過本發(fā)明，與圖13的實施方式相比，由于可以在模塊的兩面形成高頻收發(fā)信號電路，因此可以減小薄型模塊的面積，當(dāng)比無線機器的薄型，目的更在于小型化即整體體積減小時有很大的效果。
利用圖15對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖15是表示本發(fā)明的高頻模塊的其他實施方式的圖，圖15(a)是高頻模塊的表里圖，圖15(b)是圖15(a)的表面圖的A15-A’15線截面圖。
通過本實施方式，與圖14的實施方式不同的點是在接地導(dǎo)體板20和電介質(zhì)板30之間形成第三電介質(zhì)板71，在接地導(dǎo)體板20和第二電介質(zhì)板60之間形成第四電介質(zhì)板72，在作為第一電電介質(zhì)板的電介質(zhì)板30和第三電介質(zhì)板71的接合面形成第一中間布線面73，在第二電介質(zhì)板60和第四電介質(zhì)板72的接合面形成第二中間布線面74，作為第一高頻收發(fā)信號電路的高頻收發(fā)信號電路50和該第二高頻收發(fā)信號電路62的信號和功率，可以經(jīng)由在電介質(zhì)板30和第二電介質(zhì)板60中形成的第二通孔61以及在第1中間布線面73形成的布線圖案和在第2中間布線面74形成的布線圖案進行交換。
通過本實施方式，與圖14的實施方式相比，不僅僅是在模塊的兩面還可以在模塊的內(nèi)部形成形成高頻收發(fā)信號電路的布線圖案，，因此可以進一步減小薄型模塊的面積，當(dāng)比無線機器的薄型化，目的更在于小型化時有很大的效果。
利用圖16對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖16是表示搭載本發(fā)明的高頻模塊的實施方式的通信裝置的結(jié)構(gòu)圖，在曲折型表面筐體141搭載揚聲器122、顯示部123、小鍵盤124和話筒125，在存放在該筐體121的在擾性電纜128耦合的第一電路基板126和第二電路基板127上搭載基帶或中間頻率電路部129以及本發(fā)明的高頻模塊135，形成了耦合該基帶或中間頻率電路部129和高頻模塊135的信號、控制信號、電源的接地導(dǎo)體圖案130，與電池132一起存放在第一里面筐體133和第二里面筐體134。
該結(jié)構(gòu)的特征是本發(fā)明的高頻模塊135隔著電路基板126位于顯示部123或話筒125的反方向。
通過本實施方式，可以用內(nèi)置天線的方式實現(xiàn)享受多個無線系統(tǒng)的業(yè)務(wù)的無線終端，因此對該無線終端的小型化、使用者的存放·攜帶時的便利性提高有很大的效果。
利用圖17對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。
圖17是搭載本發(fā)明的天線元件的其他實施方式的通信裝置的結(jié)構(gòu)圖，在表面筐體141搭載揚聲器122、顯示部123、小鍵盤124、話筒125，在存放在該筐體141的電路基板136上搭載基帶或中間頻率電路部129以及本發(fā)明的高頻模塊135，形成了耦合該基帶或中間頻率電路部129和高頻模塊135的信號、控制信號、電源的接地導(dǎo)體圖案131，與電池132一起存放在里面筐體134。
該結(jié)構(gòu)的特征是本發(fā)明的天線元件隔著電路基板136位于顯示部123或話筒125或揚聲器122或小鍵盤124的反方向。
通過本實施方式，可以用內(nèi)置天線的方式實現(xiàn)享受多個無線系統(tǒng)的業(yè)務(wù)的無線終端，因此對該無線終端的小型化、使用者的存放·攜帶時的便利性的提高有很大的效果。
另外，與圖16的實施方式相比，由于可以一體地制造電路基板和筐體，因此對終端體積的小型化、基于組裝工時減少的制造成本的減少有效果。
權(quán)利要求
1.一種小型薄型天線，其特征在于，用至少由一個開路短截線和一個或一個以上的耦合線路或短路短截線構(gòu)成的拓撲記述，而該開路短截線的特性阻抗比該耦合線路或短路短截線的特性阻抗還低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型薄型天線，其特征在于，用微波傳輸帶線路實現(xiàn)開路短截線，用與接地導(dǎo)體在面上不完全對向的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)形成一個或一個以上的耦合線路或短路短截線的帶狀導(dǎo)體。。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型薄型天線，其特征在于，用接地導(dǎo)體和一側(cè)接地或兩側(cè)接地的共面線路實現(xiàn)形成一個或一個以上的耦合線路或短路短截線的帶狀導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的小型薄型天線，其特征在于，對一體的接地導(dǎo)體板，開路短截線由對該接地導(dǎo)體板在面上完全對向的帶狀導(dǎo)體形成，耦合線路或短路短截線由對該接地導(dǎo)體板共面地設(shè)置的帶狀導(dǎo)體形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的小型薄型天線，其特征在于，對一體的接地導(dǎo)體板，開路短截線由對該接地導(dǎo)體板在面上完全對向的帶狀導(dǎo)體形成，耦合線路或短路短截線由對該帶狀導(dǎo)體共面地且對該接地導(dǎo)體板在面上不對向地設(shè)置的帶狀導(dǎo)體形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型薄型天線，其特征在于，具有共面地包圍該開路短截線并與接地導(dǎo)體板進行電耦合的至少一個第二接地導(dǎo)體板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小型薄型天線，其特征在于，具有共面地包圍該開路短截線并與接地導(dǎo)體板進行電耦合的至少一個第二接地導(dǎo)體板。
8.根據(jù)權(quán)利要求4～7中任意一項所述的小型薄型天線，其特征在于，在一個電介質(zhì)層的各個面形成接地導(dǎo)體板、第二接地導(dǎo)體板、作為開路短截線的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體、作為短路短截線的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體和作為耦合線路的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的小型薄型天線，其特征在于，接地導(dǎo)體板和一個或多個第二接地導(dǎo)體板，通過在該電介質(zhì)層中形成的通孔進行電耦合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的小型薄型天線，其特征在于，接地導(dǎo)體板和一個或多個第二接地導(dǎo)體板，通過在該電介質(zhì)邊緣部形成的電鍍導(dǎo)體進行電耦合。
11.一種多層基板，其特征在于，將電介質(zhì)層包含在層結(jié)構(gòu)的一部分中，該電介質(zhì)層，在兩面具有實現(xiàn)權(quán)利要求8～10中的任意一項所述的小型薄型天線的接地導(dǎo)體板、第二接地導(dǎo)體板、作為開路短截線的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體、作為短路短截線的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體和作為耦合線路的構(gòu)成要素的帶狀導(dǎo)體。
12.一種高頻模塊，其特征在于，使用權(quán)利要求11所述的多層基板。
13.一種無線終端，其特征在于，搭載了權(quán)利要求1～10所述的小型薄型天線或權(quán)利要求11所述的多層基板或權(quán)利要求12所述的高頻模塊。
全文摘要
提供不使用塊型電介質(zhì)的、小型薄型天線以及高頻模塊。一種使用了用薄型結(jié)構(gòu)具有波長縮短效果的結(jié)構(gòu)的小型薄型天線以及使用了該天線的高頻模塊，天線的電結(jié)構(gòu)，由以下部分構(gòu)成天線至少由一個傳送線路(13)、(16)形成的開路短截線(3)、(6)；由一個或一個以上的傳送線路(15)形成的耦合線路(5)；和由傳送線路(14)形成的短路短截線(4)；該開路短截線4的特性阻抗Z
文檔編號H01Q13/08GK1764012SQ20051010515
公開日2006年4月26日 申請日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者武井健, 小川智之, 池個谷守彥 申請人:日立電線株式會社