專利名稱：無線通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線裝置，并且具體地講，涉及(但不限干)采用MMO (多輸入多輸出)天線裝置的無線通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
稱為“LTE”(長期演進(jìn))的業(yè)務(wù)是已知的用于移動(dòng)電話的高速數(shù)據(jù)通信的規(guī)范之一。當(dāng)從天線的技術(shù)方面來看，LTE具有以下特征。也就是說，LTE是針對(duì)稱為“MM0”的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，在MMO通信系統(tǒng)中，使用多個(gè)天線進(jìn)行發(fā)送和接收，以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信。諸如采用MIMO的便攜式終端的無線通信設(shè)備通常使用兩個(gè)天線。期望的是，這兩個(gè)天線應(yīng)該理想地具有相同的天線特性。稱為天線之間的“相關(guān)性”的指標(biāo)用作MMO的天線特性的關(guān)鍵點(diǎn)。已知的是，如果天線之間的相關(guān)性的值(系數(shù))大(也就是說，相關(guān)度高)，則通信速度降低。各個(gè)國家當(dāng)前或計(jì)劃用于LTE業(yè)務(wù)的頻帶存在于寬的范圍上，并且期望的是，應(yīng)該擴(kuò)寬現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)的較低波帶和較高波帶。例如，在美國的700-MHz波帶的業(yè)務(wù)中，降低天線之間的相關(guān)性是相當(dāng)困難的。這是因?yàn)?，較低的頻率致使高頻電流流經(jīng)便攜式終端的整個(gè)基板，從而致使天線進(jìn)入類似于偶極天線的工作方式，使得天線的方向性更少地依賴于天線的設(shè)計(jì)。因此，如果嘗試通過改變天線之一的設(shè)計(jì)而改變方向性來改善相關(guān)性，則得到所需結(jié)果是相當(dāng)困難的。日本未審專利公開No. 2008-17047提出了ー種多天線，可以將所述多天線應(yīng)用于受相互偶合影響較小的移動(dòng)通信系統(tǒng)。多天線包括分別連接至電路基板上的多個(gè)供電點(diǎn)的多個(gè)供電元件，以及單個(gè)或多個(gè)在任意供電點(diǎn)附近連接至電路基板的寄生元件。

發(fā)明內(nèi)容
在如上討論的諸如采用MMO的便攜式終端的無線通信設(shè)備中，期望的是，數(shù)量通常為兩個(gè)的天線應(yīng)該理想地具有相同的天線特性。然而，如上述的現(xiàn)有技術(shù)中的將寄生元件連接至供電元件附近可能導(dǎo)致天線效率的差異。因此，上述現(xiàn)有技術(shù)不適用于MIM0，對(duì)于MIMO而言天線具有相同的天線特性是理想上優(yōu)選的。以此為背景，發(fā)明者認(rèn)識(shí)到對(duì)于包括一種天線裝置的無線通信設(shè)備的需求，在這種天線裝置中多個(gè)天線具有低相關(guān)度和平衡的天線效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種無線通信設(shè)備，所述無線通信設(shè)備包括第一天線部件，具有第一供電點(diǎn)；第二天線部件，具有第二供電點(diǎn)；第一導(dǎo)電板，在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；第二導(dǎo)電板，基本與所述第一導(dǎo)電板平行地設(shè)置，并且在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；以及短路構(gòu)件，使所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板彼此電短路，使得由所述第一導(dǎo)電板的外圍的一部分和所述第二導(dǎo)電板的外圍的一部分形成縫隙。第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板在其間形成預(yù)定縫隙，以提供與縫隙天線等效的功能。通過在第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板之間插入這種縫隙天線，降低了第一天線部件和第二天線部件之間的相關(guān)性。通過有效地利用如第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板的在無線通信設(shè)備中設(shè)置的現(xiàn)有組件，可以以低成本提供具有所需天線特性的無線通信設(shè)備。


圖1 (a)和圖1 (b)分別示出用作根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無線通信設(shè)備的實(shí)例的便攜式終端的前表面和后表面的外觀。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的便攜式終端的天線裝置的簡化構(gòu)造。圖3(a)和圖3(b)示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板的構(gòu)造。圖4(a)和圖4(b)示出已知的縫隙天線(或槽縫天線)。圖5示出圖3(a)和圖3(b)中示出的構(gòu)造的修改形式。圖6(a)至圖6(d)示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的形成縫隙的元件組合的4個(gè)主要方面。圖7(a)是示出根據(jù)圖6示出的第一方面的便攜式終端的示意外觀的透視圖，并且圖7(b)示出抽取出的便攜式終端的縫隙。圖8(a)至圖8(e)示出圖7(a)示出的便攜式終端的特定構(gòu)造的實(shí)例。圖9示出通過圖8(c)中示出的縫隙12形成的縫隙天線的天線特性。圖10是示出用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的便攜式終端的元件的值和短路構(gòu)件的數(shù)量的特定實(shí)例的圖示。圖11是示出用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的便攜式終端的元件的值和短路構(gòu)件的數(shù)量的特定實(shí)例的另ー圖示。圖12是示出用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的便攜式終端的各種模式的包絡(luò)相關(guān)系數(shù)(Envelope Correlation Coefficient :ECC)的曲線圖。圖13(a)和圖13(b)是分別示出主天線部件(底部)的效率和次天線部件(頂部)的效率的頻率特性的曲線圖。圖14 (al)至圖14 (a4)以及圖14 (bI)至圖14 (b4)分別示出在不使用縫隙的情況下和在使用縫隙的情況下，當(dāng)向主天線供電吋，主天線、次天線和兩個(gè)天線共用的GND板中的電流分布。圖15 (a)、圖15(bl)、圖15(b2)、圖15 (cl)和圖15 (c2)示出具有縫隙的便攜式終端，以及在向次天線供電的情況下，分別從便攜式終端的前表面和側(cè)表面觀察時(shí)的輻射圖案。圖16(a)和圖16(b)是示出圖10中示出的便攜式終端的天線裝置的S-參數(shù)的頻率特性的曲線圖。圖17(a)至圖17(e)示出第二方面的特定構(gòu)造的實(shí)例。
圖18(a)是當(dāng)從左側(cè)表面觀察時(shí)，根據(jù)第二方面的便攜式終端的必要部分的透視圖，圖18(b)是當(dāng)從終端的上端側(cè)觀察時(shí)，去除次天線23的便攜式終端的必要部分的透視圖。圖19(a)至圖19(e)示出第四方面的特定構(gòu)造的實(shí)例。圖20是從左側(cè)表面觀察時(shí)，根據(jù)第四方面的便攜式終端的必要部分的透視圖。圖21 (a)至圖21 (C)是示出在不利用縫隙的情況下、在利用外殼面板和PCB之間的縫隙的情況下以及在使用PCB和SUS板之間的縫隙的情況下，ECC的頻率特性、主天線部件(底部)的天線效率以及次天線部件(頂部)的天線效率的曲線圖。圖22(a)至圖22(c)是示出天線特性的曲線圖，所述天線特性表示在利用外殼面板和SUS板之間的縫隙的情況下、在利用PCB和SUS板之間的縫隙的情況下以及不利用縫隙的情況下的S-參數(shù)的值。 圖23(a)和圖23(b)示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的便攜式終端的示意性構(gòu)造。圖24(a)和24(b)是示出圖23(a)和圖23(b)中示出的便攜式終端的天線裝置的S-參數(shù)的頻率特性的曲線圖。圖25(a)和圖25(b)示出本發(fā)明的修改形式。圖26 (a)和圖26 (b)是示出圖25 (a)和圖25 (b)中示出的便攜式終端的天線裝置的S-參數(shù)的頻率特性的曲線圖。圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線裝置的各種模式的主天線的效率的頻率特性的曲線圖。圖28是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線裝置的各種模式的次天線的效率的頻率特性的曲線圖。圖29是示出以上討論的天線裝置的各種模式的包絡(luò)相關(guān)系數(shù)(ECC)的頻率特性的曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1 (a)和圖1 (b)分別示出用作根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無線通信設(shè)備實(shí)例的諸如稱為“智能手機(jī)”的便攜式終端的前表面和后表面的外觀。便攜式終端具有外殼101，該外殼101具有大致長方體的外形。在圖1(a)中示出的便攜式終端的前表面?zhèn)仍O(shè)置諸如LCD的顯示裝置的顯示屏104。在顯示屏104的上側(cè)設(shè)置揚(yáng)聲器部件102。在顯示屏104的下側(cè)設(shè)置包括操作鍵105a至105c的操作部件105。如圖1(b)中清楚地示出的，便攜式終端包括位于便攜式終端下端用作第一天線部件的主天線部件108，以及位于便攜式終端上端與主天線部件108分開設(shè)置的用作第二天線部件的次天線部件109。外殼面板106設(shè)置在主天線部件108和次天線部件109之間，處于便攜式終端的后表面上。外殼面板106形成隨后將討論的第一導(dǎo)電板。在這個(gè)實(shí)例中，外殼面板106還用作電池蓋。然而,外殼面板106不是必須用作電池蓋。外殼面板106由導(dǎo)電金屬材料形成?？晒┻x擇地，可以通過用導(dǎo)電層覆蓋塑料材料或者通過在塑料材料中嵌入導(dǎo)電層，而形成外殼面板106。在外殼面板106的上部中心處形成的圓形開ロ表不相機(jī)部件107。但是應(yīng)當(dāng)注意，相機(jī)部件107不是本發(fā)明的必要元件。圖2示出根據(jù)實(shí)施例的便攜式終端的天線裝置的簡化構(gòu)造。便攜式終端包括形成位于便攜式終端下端的第一天線部件的主天線21，以及形成位于便攜式終端上端的、與主天線21分開設(shè)置的第二天線部件的次天線23。在本實(shí)施例中，主天線21和次天線23形成MMO天線裝置。第一導(dǎo)電板11在主天線21和次天線23之間延伸。第二導(dǎo)電板13基本與在主天線21和次天線23之間的第一導(dǎo)電板11平行地延伸。導(dǎo)電板11和導(dǎo)電板13通過在對(duì)應(yīng)于導(dǎo)電板11和13外圍部分的大致一半的范圍上設(shè)置的多個(gè)短路構(gòu)件17彼此電連接。這里，假設(shè)短路構(gòu)件17是具有任意形狀和大小的導(dǎo)電引腳。短路構(gòu)件17可以是接觸構(gòu)件，如，類似導(dǎo)電板狀的構(gòu)件或?qū)щ姀椈?。在使用這種接觸構(gòu)件的情況下，可以在外殼面板106側(cè)設(shè)置彈簧結(jié)構(gòu)，或者可以在相向構(gòu)件側(cè)設(shè)置板簧。導(dǎo)電板13用作兩個(gè)天線共用的GND板(GND面)。主天線21和次天線23的相應(yīng)的GND連接至導(dǎo)電板13。如圖3 (a)所示，示出了抽取出的兩個(gè)導(dǎo)電板11和13，在作為兩個(gè)導(dǎo)電板外圍部分 的范圍18的兩端以及這兩端之間的單個(gè)或多個(gè)位置處設(shè)置短路構(gòu)件17。將相鄰短路構(gòu)件17之間的間隔設(shè)置成小于預(yù)定值，使得由對(duì)應(yīng)于所述間隔的縫隙形成的縫隙天線的共振頻率充分高于便攜式終端使用的頻率。例如，在短路構(gòu)件17是導(dǎo)電引腳的情況下，沿著除了預(yù)期縫隙區(qū)域外的第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板的外圍、以比預(yù)定間隔更窄的間隔設(shè)置多個(gè)導(dǎo)電引腳。在使用的頻率方面，認(rèn)為這種構(gòu)造與如圖3(b)所示的兩個(gè)導(dǎo)電板外圍的范圍18被固態(tài)導(dǎo)電板11完全覆蓋的構(gòu)造是等效的。結(jié)果，由兩個(gè)導(dǎo)電板11和13外圍的范圍19上的、兩個(gè)導(dǎo)電板11和13的邊緣之間的間隙形成縫隙12。換句話說，短路構(gòu)件17使第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板彼此電短路，使得通過彼此相向的第一導(dǎo)電板的外圍的一部分和第二導(dǎo)電板的外圍的一部分形成預(yù)定縫隙。認(rèn)為這種構(gòu)造與在單個(gè)導(dǎo)電板中形成預(yù)定縫隙的縫隙天線是等效的。將縫隙的長度設(shè)置成便攜式終端所使用的天線裝置的頻率波長的大致一半
(入/2)。對(duì)于縫隙12在縱向方向上的整個(gè)長度，縫隙12的寬度可以不是恒定的。返回圖2，在縫隙21的附近，優(yōu)選地，在面向縫隙12的間隙的多個(gè)位置處，設(shè)置主天線21的供電點(diǎn)22和次天線23的供電點(diǎn)24。這里，為了更好地理解本實(shí)施例，將參照?qǐng)D4(a)和4(b)描述已知的縫隙天線(或槽縫天線)。如圖4(a)所示，導(dǎo)電板10設(shè)置有薄而長的縫隙(或槽)12，并且在縫隙12的邊緣之間施加交流電壓，該交流電壓的頻率的半波長對(duì)應(yīng)于縫隙長度。已知的是，導(dǎo)電板10產(chǎn)生電磁場輻射，以用作天線?？p隙天線的共振頻率取決于縫隙12的長度し縫隙12的寬度W也可能影響共振頻率。如圖4(b)所示，可以將作為電子組件的元件15插入縫隙12的邊緣之間，以調(diào)節(jié)縫隙天線的共振頻率。在這個(gè)實(shí)例中，元件15是無源元件，并且例如可以是電抗元件，如，具有感抗的電感或具有容抗的電容?？梢哉{(diào)節(jié)縫隙天線的共振頻率，使其因電感而增加并且因電容而減小。另外，在圖3(a)和圖3(b)示出的構(gòu)造中，如圖5所示，例如，作為電抗元件(如，電感或電容)的元件25、26可以被設(shè)置成連接在縫隙12的相向邊緣之間，處于縫隙12的主天線21側(cè)的某點(diǎn)處和縫隙12的次天線23側(cè)的某點(diǎn)處。通過選擇這些元件的值，可以如涉及圖4(b)示出的，調(diào)節(jié)由縫隙12形成的縫隙天線的共振頻率。然而應(yīng)當(dāng)注意，使用元件25、26對(duì)于本發(fā)明不是必要的。這些元件的數(shù)量不限于兩個(gè)。圖6 (a)至圖6(d)示出形成根據(jù)本實(shí)施例的縫隙12的元件組合的4個(gè)主要方面。圖6(a)不出第一方面,其中，將以上討論的導(dǎo)電外殼面板106用作第一導(dǎo)電板,并且其中，將在印刷電路板(PCB) 111中形成的導(dǎo)電層(GND板)用作第二導(dǎo)電板。圖6(b)不出第二方面,其中，將導(dǎo)電外殼面板106用作第一導(dǎo)電板,并且其中，將SUS板113用作第二導(dǎo)電板。SUS板113是由不銹鋼(Steel Use Stainless)制成的金屬板并通常用于加固便攜式終端中的LCD面板等的目的，并且與外殼面板基本平行地設(shè)置。圖6 (C)示出第三方面，其中，將在PCB中形成的 導(dǎo)電層(GND板)用作第一導(dǎo)電板，并且其中，將SUS板113用作第二導(dǎo)電板。圖6(d)示出第四方面，其中，將在作為兩個(gè)半塊基板的PCBllla、lllb中形成的導(dǎo)電層(GND板)用作第一導(dǎo)電板,并且其中,將SUS板113用作第二導(dǎo)電板。兩個(gè)PCB 111a、Illb中的導(dǎo)電層通過導(dǎo)電耦合構(gòu)件112彼此連接。示出布線作為導(dǎo)電耦合構(gòu)件112的實(shí)例。然而，導(dǎo)電耦合構(gòu)件112不限于布線。圖7(a)是示出根據(jù)以上討論的第一方面的便攜式終端的示意性外觀的透視圖。如涉及圖2示出的，便攜式終端具有大致長方體外形，并且包括位于便攜式終端下端用作第一天線部件的主天線21，以及位于便攜式終端上端與主天線21隔開設(shè)置的用作第二天線部件的次天線23。用作第一電連接板11的外殼面板106在分別位于終端的上端和下端、彼此隔開設(shè)置的主天線21和次天線23之間延伸。用作第二導(dǎo)電板13的PCB 111(其導(dǎo)電層)在主天線21和次天線23之間與外殼面板106基本平行地延伸。如涉及圖3(a)示出的，夕卜殼面板106與PCB 111的導(dǎo)電層通過在對(duì)應(yīng)于外殼面板106和PCB 111的導(dǎo)電層的外圍部分的大致一半的范圍上設(shè)置的多個(gè)短路構(gòu)件17而彼此電連接。在外殼面板106和PCB 111的導(dǎo)電層之間形成縫隙12。抽取并在圖7(b)中示出縫隙12的輪廓?？p隙12不僅沿著便攜式終端的側(cè)面部分延伸，而且還在與側(cè)面部分的縱向方向正交的方向上延伸。因此，縫隙12的整個(gè)長度隨著最外側(cè)短路構(gòu)件17的位置而變化。在圖示的實(shí)例中，縫隙12包括側(cè)面部分12a以及與側(cè)面部分12a連通的下端部分12b和上端部分12c，與外殼面板106的構(gòu)造對(duì)應(yīng)。下端部分12b和上端部分12c的寬度大于側(cè)面部分12a的寬度。由短路構(gòu)件17集合中的兩個(gè)最外側(cè)短路構(gòu)件17a的邊緣、在未設(shè)置短路構(gòu)件17的范圍上與短路構(gòu)件17a邊緣連接的外殼面板106的邊緣，以及在這個(gè)范圍上與外殼面板106的邊緣相向的PCB 111的導(dǎo)電層的邊緣形成限定縫隙12的邊緣的環(huán)路。盡管未示出，但主天線21和次天線23被彼此分開的外殼部分覆蓋。在圖7(a)中的PCB 111的前表面?zhèn)?圖7(a)中示出的便攜式終端的后側(cè))設(shè)置形成顯示部件的其它元件，如，LCD裝置。圖8(a)至圖8(e)示出圖7(a)中示出的便攜式終端的特定構(gòu)造的實(shí)例。圖8 (C)、圖8(b)和圖8(e)分別為便攜式終端的必要部分的前視圖、左側(cè)視圖和右側(cè)視圖。圖8(d)是位于便攜式終端下端的主天線部件的放大透視圖。圖8(a)是位于便攜式終端上端的次天線部件的放大透視圖。圖8(a)至圖8(e)為了便于圖示而沒有按比例繪制。在這個(gè)方面，將導(dǎo)電外殼面板106用作第一導(dǎo)電板,并且將印刷電路板(PCB) 111中形成的導(dǎo)電層(GND板)用作第二導(dǎo)電板。在外殼面板106和印刷電路板(PCB) 111之間形成縫隙12。在圖示的實(shí)例中，如圖8(b)中示出的，外殼面板106包括薄而長的側(cè)面部分106a，該部分與外殼面板106的主平坦表面基本成直角地向內(nèi)彎曲。然而應(yīng)當(dāng)注意,側(cè)面部分106a不是本發(fā)明的必要元件?？p隙12的寬度可以取決于側(cè)面部分106a的存在與否而變化?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)縫隙12的長度并選擇元件25、26的值來適應(yīng)縫隙寬度的這種變化。圖9是示出圖8(c)中示出的向縫隙12供電的情況下縫隙天線的天線特性的曲線圖。天線的特征已根據(jù)仿真結(jié)果而獲得。提供曲線圖，以檢查盡管不實(shí)際向縫隙12供電，但是當(dāng)向主天線21和次天線23供電時(shí)，流經(jīng)縫隙12的地電流是否在期望的頻率共振。在曲線圖中，橫軸表示頻率[GHz]，并且縱軸表示反射特性[dB]。S3，3表示第三天線(這里為虛擬縫隙天線)的反射特性。為了方便起見，曲線圖示出使用圖8(d)中示出的短路構(gòu)件17a的位置作為供電點(diǎn)來測量縫隙天線特性的結(jié)果。從曲線圖中發(fā)現(xiàn)，縫隙天線具有若干共振頻率。共振頻率包括700-MHz波帶。
將參照?qǐng)D10和圖11描述根據(jù)實(shí)施例的便攜式終端中使用的短路構(gòu)件17(在這個(gè)實(shí)例中為導(dǎo)電引腳)的數(shù)量和元件25、26的值的特定實(shí)例。圖10再次示出圖8(c)中示出的便攜式終端的構(gòu)造，其中，將引腳用作短路構(gòu)件17，并且為了區(qū)分彼此將引腳和元件25、26編號(hào)。實(shí)際在便攜式終端的平面視圖中看不到如所示出的縫隙12。然而，為了表示縫隙12的位置和長度，為方便起見，使用粗線表示縫隙12。圖11示出對(duì)于圖10中示出的便攜式終端中的引腳#I至#6和元件#I和#2和它們的值的、本實(shí)施例中可采用的5種構(gòu)造實(shí)例(模式)。用作參考的模式#0包括圖10中示出的所有的引腳#I至#6，并且使用3. 5pF的電容作為元件25、26。在圖11中，在表示引腳的字段中，“〇”標(biāo)記和“ X ”標(biāo)記分別表示存在對(duì)應(yīng)的引腳和不存在對(duì)應(yīng)的引腳。模式#1包括引腳#1和引腳#3至#6，去除了引腳#2，并且使用2. 2pF的電容作為元件25、26。模式#2包括引腳#2至#6，去除了引腳#1，并且使用2. 2pF的電容作為元件25、26。模式#3僅包括引腳#1和引腳#3,去除了引腳#2和#4至#6,并且使用2. 2pF的電容作為元件25、26。模式#4包括引腳#1、#3、#4和#6，去除了引腳#2和#5，并且使用IOnH的電感作為元件25、26。如以上討論的,元件25、26不一定是必要元件。圖12是示出對(duì)于模式#0 (參考)和模式#I至#4的包絡(luò)相關(guān)系數(shù)(Envelopecorrelation coefficient, ECC)的曲線圖。圖13(a)和圖13(b)是分別示出主天線部件(底部)的效率和次天線部件(頂部)的效率的頻率特性的曲線圖。已根據(jù)仿真結(jié)果獲得了曲線圖。還采用相同方式得到隨后將討論的其它曲線圖。在圖12中，對(duì)于模式#0 (參考)和模式#1的曲線圖彼此基本一致。模式#3和模式#4 (特別是模式#3)表現(xiàn)出在低于約0. 78MHz的頻率下的高相關(guān)性。因此，發(fā)現(xiàn)的是，如模式#3中那樣去除#4至#6的所有引腳不是優(yōu)選的。如圖13(a)和13(b)所示，這些模式之間，天線效率略有波動(dòng)。然而，主天線部件(底部)和次天線部件(頂部)之間，天線效率基本平衡，并且兩個(gè)天線部件的天線效率的值不會(huì)特別引起問題。
圖14 (al)至14 (a4)以及14 (bI)至14 (b4)分別示出不利用縫隙的情況下和利用縫隙的情況下，當(dāng)向主天線21供電時(shí)，主天線21、次天線23和這兩個(gè)天線共用的GND板中的電流分布。在這些圖中，虛線橢圓形框表示次天線的區(qū)域。圖下部的0度、45度、90度和135度表示所施加的高頻功率的相角。從圖14(al)至14(a4)中發(fā)現(xiàn)，在不利用縫隙的情況下，根據(jù)對(duì)主天線21的供電，在次天線23中激發(fā)出電流。也就是說，如果在不存在縫隙的情況下向主天線21供電,則高頻電流流經(jīng)具有入/4長度的GND板120,這樣也會(huì)在次天線23中激發(fā)出電流。這意味著，這兩個(gè)天線彼此強(qiáng)耦合，也就是說，具有高相關(guān)性。相比之下，從圖14(bl)至圖14(b4)中發(fā)現(xiàn)，在利用縫隙的情況下即使向主天線21供電，電流也不流經(jīng)次天線23。如果在存在縫隙的情況下向主天線21供電，具有入/2縫隙長度的縫隙天線共振，在縫隙天線中產(chǎn)生駐波，這樣不會(huì)在次天線23中激發(fā)出電流。這意味著，這兩個(gè)天線彼此弱耦合，也就是說，具有低相關(guān)性。·對(duì)于圖15(a)中示出的具有縫隙12的便攜式終端，圖15 (bl)和圖15 (b2)示出在向次天線23 (頂部)供應(yīng)740MHz處的功率的情況下，分別從便攜式終端的前表面和側(cè)表面觀察到的輻射圖案。同樣地，圖15(cl)和圖15(c2)示出在向主天線21(底部)供應(yīng)740MHz處的功率的情況下，分別從便攜式終端的前表面和側(cè)表面觀察到的輔射圖案。在這些圖中，用明亮和陰影表示三維輻射圖案的強(qiáng)度。輻射圖案具有圓環(huán)圈狀的三維形狀，其中便攜式終端的縱向方向用作中心軸。具體地講，比較圖15(b2)與圖15(c2)中的預(yù)定縫隙，發(fā)現(xiàn)主天線21的輻射圖案的軸41和次天線23的輻射圖案的軸42彼此相對(duì)傾斜。這意味著，這兩個(gè)天線之間的相關(guān)性低。圖16(a)和圖16(b)示出對(duì)于圖10中示出的便攜式終端的天線裝置的S-參數(shù)的頻率特性。在這些曲線圖中，橫軸表示頻率[GHz]，并且縱軸表示S-參數(shù)的值[dB]。在這些圖中，SI，I表示主天線21的反射特性并且S2，2表示次天線23的反射特性。波形SI，I和S2，2的凹陷部分處的負(fù)峰值表示相應(yīng)的天線部件的共振頻率。SI, 2和S2, I表示主天線21和次天線23之間的相互傳輸特征。SI, 2和S2, I具有相對(duì)相同的值，并且具有重疊的波形。SI，2和S2，I的值小表示這兩個(gè)天線之間高度隔離，這意味著相關(guān)度低。發(fā)現(xiàn)在如圖16中的圓形標(biāo)記31所表示的約700MHz局部，這兩個(gè)天線之間的隔離度顯著提高。這兩個(gè)天線之間的這種高度隔離導(dǎo)致相關(guān)系數(shù)小。圖17(a)至圖17(e)示出以上討論的第二方面(圖16 (b))的特定構(gòu)造的實(shí)例。圖17 (C)、圖17(b)和圖17(e)分別是根據(jù)第二方面的便攜式終端的必要部分的透視圖、左側(cè)視圖和右側(cè)視圖。圖17(d)是去除了主天線21的、位于便攜式終端的下端的主天線部件的放大透視圖。圖17(a)是沿著縱向方向截取的便攜式終端的側(cè)橫截面視圖。圖17(a)至圖17(e)為了便于圖示而未按比例繪制。另外，圖18(a)是從左側(cè)表面觀察時(shí)根據(jù)第二方面的便攜式終端的必要部分的透視圖。圖18(b)是當(dāng)從終端的上端側(cè)觀察時(shí)去除了次天線23的便攜式終端的必要部分的透視圖。在這個(gè)方面，將導(dǎo)電外殼面板106用作第一導(dǎo)電板，并且將以上討論的SUS板113用作第二導(dǎo)電板。在這個(gè)方面，通過外殼面板106和SUS板113在其間形成縫隙12。外殼面板106與根據(jù)第一方面的外殼面板類似。在這個(gè)方面，如圖17(a)清楚地示出的，PCB Illa是所謂的“半基板”，它不在兩個(gè)天線部件之間的整個(gè)區(qū)域上延伸，而是僅存在于一端側(cè)上(在這種情況下，在次天線23側(cè)上)。在這種構(gòu)造中，可以不將PCB用作形成縫隙12的元件。另ー方面，SUS板113在兩個(gè)天線之間的整個(gè)區(qū)域上延伸，并且是導(dǎo)電的。因此，在這個(gè)方面，利用SUS板113取代PCB作為形成縫隙12的元件。圖19(a)至圖19(e)是以上討論的第四方面的特定構(gòu)造的實(shí)例。圖19(c)、圖19(b)和圖19(e)分別為根據(jù)第四方面的便攜式終端的必要部分的透視圖、左側(cè)視圖和右側(cè)視圖。圖19(d)是便攜式終端的主天線部件的放大透視圖。圖19(a)是位于便攜式終端上端的次天線部件的放大透視圖。圖19(a)至圖19(e)為了便于圖示而未按比例繪制。另夕卜，圖20是從左側(cè)表面觀察時(shí)的根據(jù)第四方面的便攜式終端的必要部分的透視圖。在這個(gè)方面，將PCB中形成的導(dǎo)電層(GND板)用作第一導(dǎo)電板，并且將SUS板113用作第二導(dǎo)電板。在這個(gè)方面，通過PCB和SUS板113在其間形成縫隙12。在這個(gè)實(shí)例中， 如圖20中清楚地示出的，通過作為兩個(gè)半基板的PCB Illa和Illb形成PCB。這對(duì)應(yīng)于圖6(d)示出的方面。然而應(yīng)當(dāng)注意，PCB可以是在兩個(gè)天線部件之間的整個(gè)區(qū)域上延伸的單個(gè)完整基板。這對(duì)應(yīng)于圖6(c)示出的第三方面。
圖21(a)至21(c)是分別示出在不利用以上討論的縫隙的情況下、在利用外殼面板和PCB之間的縫隙的情況下(圖7(a))和在利用PCB和SUS板之間的縫隙的情況下(圖19)，ECC的頻率特性、主天線部件(底部)的天線效率和次天線部件(頂部)的天線效率。如從圖21 (a)看到的，通過利用縫隙，減小(也就是說，改善)相關(guān)系數(shù)的值，所述相關(guān)系數(shù)的值原本在低頻帶(如，700-MHz)是成為問題的。在利用外殼面板和PCB之間的縫隙的情況下，改善的程度尤為顯著。如從圖21(b)和圖21(c)中看到的，在主天線部件(底部)和次天線部件(頂部)之間天線效率(總效率)基本平衡，并且不特別受縫隙存在與否的影響。圖22 (a)至圖22 (C)是示出在利用外殼面板和SUS板之間的縫隙的情況下、在利用PCB和SUS板之間的縫隙的情況下和在不利用縫隙的情況下，示出S-參數(shù)值的天線特性的曲線圖。如之前討論的，參數(shù)SI，2和S2，I表示相互傳輸特征，也就是說，主天線和次天線之間的隔離程度。從曲線圖中發(fā)現(xiàn)，與不利用縫隙的情況相比，在利用隙縫的情況下，大致在約700MHz，這兩個(gè)天線之間的隔離度高(也就是說，這兩個(gè)天線之間的相關(guān)性低)。圖23(a)和圖23(b)示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的便攜式終端的示意性構(gòu)造。在以上討論的第一實(shí)施例中，第一導(dǎo)電板在便攜式終端的主平坦表面中具有相對(duì)寬的面積。相比之下，在第二實(shí)施例中，將導(dǎo)電板16用作第一導(dǎo)電板，所述導(dǎo)電板16是沿著縫隙12設(shè)置的導(dǎo)電構(gòu)件，并且具有薄而長的帶(或條)的形狀?？梢詫?dǎo)電板16設(shè)置為與外殼面板106分開的元件。在用諸如塑料的非導(dǎo)電性材料形成外殼面板106的情況下，可以在外殼面板106的內(nèi)表面上形成帯狀導(dǎo)電涂層。在圖示的實(shí)例中，設(shè)置了 3個(gè)短路構(gòu)件17。然而，在第二實(shí)施例中，可以使用至少兩個(gè)短路構(gòu)件17來限定縫隙的兩端。否則，可以用與第一實(shí)施例同樣的方式構(gòu)造第二實(shí)施例。圖24示出對(duì)于圖23(a)和23 (b)中示出的便攜式終端的天線裝置的S-參數(shù)的頻率特性。發(fā)現(xiàn)在如圖24中的圓形標(biāo)記32所表示的約700MHz局部，這兩個(gè)天線之間的隔離度顯著提高。這種高度隔離導(dǎo)致相關(guān)系數(shù)小。將參照?qǐng)D25(a)和25(b)描述本發(fā)明的修改形式。在以上的描述中，主天線21和次天線23的相應(yīng)的供電點(diǎn)22、24設(shè)置于便攜式終端的同一側(cè)。相比之下，在圖25(a)和圖25(b)中，次天線23的供電點(diǎn)24設(shè)置于相對(duì)于主天線21的供電點(diǎn)24的相向側(cè)。圖25(a)不出如涉及第一實(shí)施例不出的將外殼面板106用作第一導(dǎo)電板的實(shí)例。圖25(b)不出如涉及第ニ實(shí)施例示出的將帶狀的導(dǎo)電板16用作第一導(dǎo)電板的實(shí)例。在任一種情況下，期望的是，兩個(gè)供電點(diǎn)應(yīng)該位于縫隙12的兩端之間。圖26(a)示出圖25(b)中示出的便攜式終端的天線裝置的S-參數(shù)的頻率特性。發(fā)現(xiàn)在如圖26(a)中的圓形標(biāo)記33所表示的約700MHz局部，這兩個(gè)天線之間的隔離度顯著提高。這種高隔離度導(dǎo)致相關(guān)系數(shù)小。圖26(b)示出圖25(a)中示出的便攜式終端的天線裝置的S-參數(shù)的頻率特性。發(fā)現(xiàn)在如圖26(b)中的圓形標(biāo)記34所表示的約700MHz局部，這兩個(gè)天線之間的隔離度顯著提高。這種高隔離度導(dǎo)致相關(guān)系數(shù)小。圖27是示出以上討論的天線裝置的各種模式下主天線21的效率的頻率特性的曲線圖。圖28是示出具有以上討論的各種構(gòu)造的天線裝置的次天線23的效率的頻率特性的 曲線圖。在這些圖中，曲線a對(duì)應(yīng)于沒有縫隙的模式，曲線b對(duì)應(yīng)于圖10中示出的模式，并且曲線c對(duì)應(yīng)于圖23中示出的模式。另外，曲線d對(duì)應(yīng)于圖25(b)中示出的模式，并且曲線e對(duì)應(yīng)于圖25(a)中示出的模式。對(duì)于主天線和次天線這兩者，在這些模式之間，效率均有波動(dòng)，但沒有特別下降。圖29是示出以上討論的天線裝置的各種模式下包絡(luò)相關(guān)系數(shù)(ECC)的頻率特性的曲線圖。如圖中的實(shí)線橢圓35所表示的，與沒有利用縫隙的模式a相比，利用縫隙的模式b至e在預(yù)期的700-MHz波帶的ECC值顯著改善。如虛線橢圓36所表示的，在約1. 8GHz，模式c的ECC的值與模式a相比相對(duì)下降。然而，如通過與700-MHz波帶的ECC值相比所看到的，約1.8GHz的絕對(duì)ECC值本身不是太大,不會(huì)特別引起問題。根據(jù)以上討論的本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種天線裝置，其中，多個(gè)天線具有低相關(guān)度和平衡的天線效率。如上面已討論的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了( I) 一種無線通信設(shè)備，所述無線通信設(shè)備包括第一天線部件，具有第一供電點(diǎn)；第二天線部件，具有第二供電點(diǎn)；第一導(dǎo)電板，在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；第二導(dǎo)電板，基本與所述第一導(dǎo)電板平行地設(shè)置，并且在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；以及短路構(gòu)件，使所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板彼此電短路，使得由所述第一導(dǎo)電板的外圍的一部分和所述第二導(dǎo)電板的外圍的一部分形成縫隙。(2)根據(jù)(I)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一天線部件和第二天線部件以預(yù)定距離彼此隔開而設(shè)置。(3)根據(jù)(I)和(2)所述的無線通信設(shè)備，還包括矩形外形的外殼，其中，所述第一天線部件位于所述外殼的第一縱向端，并且所述第二天線位于所述外殼的第二縱向端。(4)根據(jù)(I)至(3)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述縫隙在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間形成，并且沿著所述外殼縱向側(cè)的外圍延伸。(5)根據(jù)(I)至(4)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一供電點(diǎn)和所述第二供電點(diǎn)位于所述縫隙的附近。(6)根據(jù)(I)至(5)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述短路構(gòu)件包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件。(7)根據(jù)(6)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件是多個(gè)導(dǎo)電引腳。(8)根據(jù)(6)或(7)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件沿著所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板而不是在所述縫隙的區(qū)域內(nèi)以預(yù)定間隔布置。(9)根據(jù)(I)至(8)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述短路構(gòu)件包括第三導(dǎo)電板。( 10 )根據(jù)(I)至(9 )中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一導(dǎo)電板包括所述無線通信設(shè)備的導(dǎo)電外殼面板。(11)根據(jù)(I)至(10)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一導(dǎo)電板包括接地板。
(12)根據(jù)(I)至(11)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一導(dǎo)電板包括相互連接的多個(gè)接地板。(13)根據(jù)(I)至(12)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)電板包括接地板。(14)根據(jù)(I)至(13)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)電板包括所述無線通信設(shè)備的印刷電路板。(15)根據(jù)(I)至(14)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)電板包括加固所述無線通信設(shè)備的顯示面板的金屬板。(16)根據(jù)(I)至(15)中的任一項(xiàng)所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)電板包括所述無線通信設(shè)備的導(dǎo)電外殼面板。( 17) 一種無線通信設(shè)備，所述無線通信設(shè)備包括第一天線部件，具有第一供電點(diǎn)；第二天線部件，具有第二供電點(diǎn)；第一導(dǎo)電板，在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；第二導(dǎo)電板，基本與所述第一導(dǎo)電板平行地設(shè)置，并且在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；以及使所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板彼此電短路從而使得由所述第一導(dǎo)電板的外圍的一部分和所述第二導(dǎo)電板的外圍的一部分形成縫隙的部件。在上述無線通信設(shè)備中，第一天線部件和第二天線部件可以形成MMO天線裝置。雖然以上已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是除了上面提到的那些以外，可以進(jìn)行各種修改和變形。也就是說，本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其它因素可以出現(xiàn)各種修改、組合和其它實(shí)施例，只要它們均在所附權(quán)利要求書或其等同物的范圍內(nèi)。例如，盡管在附圖中示出的無線通信設(shè)備是所謂的直板型，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于諸如折疊型和滑蓋型的其它類型的無線通信設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種無線通信設(shè)備，包括第一天線部件，具有第一供電點(diǎn)；第二天線部件，具有第二供電點(diǎn)；第一導(dǎo)電板，在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；第二導(dǎo)電板，基本與所述第一導(dǎo)電板平行地設(shè)置，并且在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；以及短路構(gòu)件，使所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板彼此電短路，使得由所述第一導(dǎo)電板的外圍的一部分和所述第二導(dǎo)電板的外圍的一部分形成縫隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一天線部件和所述第二天線部件以預(yù)定距離彼此隔開而設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，還包括矩形的外殼，其中，所述第一天線部件設(shè)置于所述外殼的第一縱向端，并且所述第二天線部件設(shè)置于所述外殼的第二縱向端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線通信設(shè)備，其中，所述縫隙在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間形成，并沿著所述外殼的縱向側(cè)的外圍延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一供電點(diǎn)和所述第二供電點(diǎn)設(shè)置于所述縫隙的附近。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述短路構(gòu)件包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線通信設(shè)備，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件為多個(gè)導(dǎo)電引腳。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線通信設(shè)備，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件沿著所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板而不是在所述縫隙的區(qū)域內(nèi)以預(yù)定間隔設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述短路構(gòu)件包括第三導(dǎo)電板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一導(dǎo)電板包括所述無線通信設(shè)備的導(dǎo)電外殼面板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一導(dǎo)電板包括接地板。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第一導(dǎo)電板包括相互連接的多個(gè)接地板。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)電板包括接地板。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)電板包括所述無線通信設(shè)備的印刷電路板。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)電板包括金屬板，所述金屬板加固所述無線通信設(shè)備的顯示面板。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)電板包括所述無線通信設(shè)備的導(dǎo)電外殼面板。
17.一種無線通信設(shè)備，所述無線通信設(shè)備包括第一天線部件，具有第一供電點(diǎn)；第二天線部件，具有第二供電點(diǎn)；第一導(dǎo)電板，在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；第二導(dǎo)電板，基本與所述第一導(dǎo)電板平行地設(shè)置，并且在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；以及使所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板彼此電短路從而使得由所述第一導(dǎo)電板的外圍的一部分和所述第二導(dǎo)電板的外圍的一部分形成縫隙的部件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無線通信設(shè)備，所述無線通信設(shè)備包括第一天線部件，具有第一供電點(diǎn)；第二天線部件，具有第二供電點(diǎn)；第一導(dǎo)電板，在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；第二導(dǎo)電板，基本與所述第一導(dǎo)電板平行地設(shè)置，并且在所述第一天線部件和所述第二天線部件之間延伸；以及短路構(gòu)件，使所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板彼此電短路，使得由所述第一導(dǎo)電板的外圍的一部分和所述第二導(dǎo)電板的外圍的一部分形成縫隙。
文檔編號(hào)H01Q1/50GK103022724SQ20121031899
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者豐后明裕 申請(qǐng)人:索尼移動(dòng)通信日本株式會(huì)社