專利名稱：多頻帶天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多頻帶的天線裝置，特別涉及一種裝載于移動(dòng)電話終端等小型的通信終端設(shè)備的多頻帶天線裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在移動(dòng)電話終端等小型的通信終端設(shè)備中，為了對(duì)應(yīng)多個(gè)頻帶，例如如專利文獻(xiàn)1、2所示使用多頻帶天線。專利文獻(xiàn)I示出了一種多頻帶天線裝置，該多頻帶天線裝置具備與共用的供電部相連接的低頻帶用的輻射元件和高頻帶用的輻射元件，這些輻射元件的開(kāi)放端相互鄰近。圖9是專利文獻(xiàn)I所示的多頻帶天線裝置的展開(kāi)圖。在該例子中，具備:從供電點(diǎn)I到分支點(diǎn)為止的供電部、由線路3、4、5構(gòu)成的低頻帶用輻射元件、以及由線路6、7構(gòu)成的高頻帶用輻射元件。專利文獻(xiàn)2示出了一種多頻帶天線裝置，該多頻帶天線裝置具備輻射電極經(jīng)由頻率可變電路與供電電極相連接而成的第I天線部、以及由追加輻射電極和供電電極構(gòu)成的第2天線部，所述追加輻射電極與頻率可變電路的中途相連接且前端開(kāi)放。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)I]日本專利特開(kāi)2007- 13596號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本專利特許第4508190號(hào)公報(bào)

實(shí)用新型內(nèi)容[實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題]包括專利文獻(xiàn)1、2所示的那種多頻帶天線裝置在內(nèi)，在設(shè)計(jì)多頻帶天線裝置時(shí)，由于天線的周?chē)臓顩r通常隨不同機(jī)種而相異，因此其阻抗的調(diào)整并不容易。多頻帶天線的情況更為嚴(yán)重。使輻射元件在中途分支，分別對(duì)一路分配低頻帶用的輻射元件，對(duì)另一路分配高頻帶用的輻射元件，為了調(diào)整各自的諧振頻率，例如如圖10所示的天線裝置是有效的。在圖10中，規(guī)定從輻射元件分支電路30的分支點(diǎn)BP開(kāi)始到低頻帶用輻射元件11的第2端112為止的第I電長(zhǎng)度P1、從分支點(diǎn)BP開(kāi)始到高頻帶用輻射元件12的第2端122為止的第2電長(zhǎng)度P2、以及從分支點(diǎn)BP開(kāi)始到供電點(diǎn)FP為止的第3電長(zhǎng)度P3。在圖10中，通過(guò)第I電長(zhǎng)度Pl和第3電長(zhǎng)度P3以低頻帶的中心頻率4(例如900MHz)進(jìn)行1/4波長(zhǎng)諧振。另外，通過(guò)第2電長(zhǎng)度P2和第3電長(zhǎng)度P3以高頻帶的中心頻率fH (例如1800MHz)進(jìn)行1/4波長(zhǎng)諧振。福射元件11、12與電抗元件X1、電抗元件X2、以及電抗元件X3相連接,根據(jù)這些電抗元件對(duì)低頻帶和高頻帶的諧振頻率進(jìn)行調(diào)整的話，這些電抗元件的損耗對(duì)天線特性影響很大。特別是，在小型天線的情況下，為了對(duì)低頻帶的諧振頻率進(jìn)行調(diào)整而負(fù)載的電抗元件X1、X3的值在很多情況下都為較大的電感器，從天線特性有可能會(huì)變差。本實(shí)用新型是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能容易地進(jìn)行阻抗匹配且天線特性不變差的多頻帶天線裝置。[用以解決問(wèn)題的技術(shù)方案]本實(shí)用新型是一種多頻帶天線裝置，具備:低頻帶用輻射元件，該低頻帶用輻射元件的第I端與輻射元件分支電路相連接且第2端開(kāi)放；高頻帶用輻射元件，該高頻帶用輻射元件的第I端與所述輻射元件分支電路相連接且第2端開(kāi)放；以及接地導(dǎo)體，該接地導(dǎo)體與所述低頻帶用輻射元件和所述高頻帶用輻射元件一起進(jìn)行諧振動(dòng)作，該多頻帶天線裝置的特征在于，所述輻射元件分支電路具有:低頻帶用負(fù)載電抗元件，該低頻帶用負(fù)載電抗元件設(shè)在所述輻射元件分支電路所具有的分支點(diǎn)與所述低頻帶用輻射元件之間；以及分支處負(fù)載電抗元件，該分支處負(fù)載電抗元件設(shè)在所述分支點(diǎn)與供電點(diǎn)之間，至少所述低頻帶用負(fù)載電抗元件和所述分支處負(fù)載電抗元件分別是由線圈圖案構(gòu)成的電感器，所述低頻帶用負(fù)載電抗元件和所述分支處負(fù)載電抗元件相互進(jìn)行電磁場(chǎng)耦合。優(yōu)選為在所述供電電路與所述供電點(diǎn)之間負(fù)載有VSWR(Voltage Standing WaveRatio:電壓駐波比)改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件。優(yōu)選為采用以下結(jié)構(gòu):即，將所述低頻帶用輻射元件和所述高頻帶用輻射元件的第I端配置在離所述接地導(dǎo)體較近的一側(cè)，將第2端配置在離所述接地導(dǎo)體較遠(yuǎn)的一側(cè)，而且所述低頻帶用輻射元件的第2端與所述高頻帶用輻射元件的第2端經(jīng)由電容而相互進(jìn)行耦合。[實(shí)用新型效果]根據(jù)本實(shí)用新型，能得到能容易地進(jìn)行阻抗匹配且天線特性不變差的多頻帶天線
>J-U ρ α裝直。

圖1 (A)是本實(shí)用新型的實(shí)施方式I所涉及的多頻帶天線裝置101的立體圖，圖1(B)是以圖1(A)的視點(diǎn)為基準(zhǔn)從后方觀察多頻帶天線裝置101的立體圖。圖2是多頻帶天線裝置101的俯視圖。圖3是示出多頻帶天線裝置101的輻射元件分支電路30所構(gòu)成的變壓器、電流路徑和電長(zhǎng)度的圖。圖4是不出多頻市天線裝直101的諧振頻率和反諧振頻率的圖。圖5是圖3所示的多頻帶天線裝置101的等效電路圖。圖6(A)是實(shí)施方式2所涉及的多頻帶天線裝置102的電路圖，圖6 (B)是實(shí)施方式2所涉及的多頻帶天線裝置102的等效電路圖。圖7是實(shí)施方式3所涉及的多頻帶天線裝置的VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)圖。圖8是實(shí)施方式3所涉及的多頻帶天線裝置的另一個(gè)VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)圖。圖9是專利文獻(xiàn)I所示的多頻帶天線裝置的展開(kāi)圖。圖10是示出具備了輻射元件分支電路的天線裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施方式
《實(shí)施方式I》圖1 (A)是本實(shí)用新型的實(shí)施方式I所涉及的多頻帶天線裝置101的立體圖，圖UB)是以圖UA)的視點(diǎn)為基準(zhǔn)從后方觀察多頻帶天線裝置101的立體圖。另外，圖2是多頻帶天線裝置101的俯視圖。該多頻帶天線裝置101具備印刷布線板60和芯片天線50,所述芯片天線50安裝在該印刷布線板60的非接地區(qū)域。芯片天線50具備電介質(zhì)體10、以及形成在該電介質(zhì)體10表面的低頻帶用輻射元件11和高頻帶用輻射元件12。印刷布線板60具備基材8、形成于該基材8的接地導(dǎo)體9、以及安裝于基材8的多個(gè)芯片元器件。如圖2所表示的那樣，該多頻帶天線裝置101具備輻射元件分支電路30、供電電路32、以及VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件31，所述分支電路30包含低頻帶用負(fù)載電抗元件(以下稱為“第I電抗元件”)X1、第2電抗元件X2、以及分支處負(fù)載電抗元件(以下稱為“第3電抗元件”)X3，所述VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件31負(fù)載于供電電路32與第3電抗元件X3之間。例如，第I電抗元件X1、第2電抗元件X2、以及第3電抗元件X3都是感抗元件(電感器)。VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件31的具體例子由后述的實(shí)施方式所示。低頻帶用輻射元件11的第I端111與輻射元件分支電路30相連接，第2端112開(kāi)放。另外，高頻帶用輻射元件12的第I端121與輻射元件分支電路30相連接，第2端122開(kāi)放。將低頻帶用輻射元件11的第I端111配置在離接地導(dǎo)體9較近的一側(cè)，將第2端112配置在離接地導(dǎo)體較遠(yuǎn)的一側(cè)。另外，將高頻帶用輻射元件12的第I端121配置在離接地導(dǎo)體9較近的一側(cè)，將第2端122配置在離接地導(dǎo)體9較遠(yuǎn)的一側(cè)。因此，在低頻帶用輻射元件11和高頻帶用輻射元件12與接地導(dǎo)體9之間所產(chǎn)生的、不對(duì)輻射作出貢獻(xiàn)的寄生電容較小，輻射效率較高。接地導(dǎo)體9與低頻帶用輻射元件11和高頻帶用輻射元件12 —起進(jìn)行諧振動(dòng)作。也就是說(shuō)對(duì)低頻帶和高頻帶的福射作出貢獻(xiàn)。圖3是示出多頻帶天線裝置101的輻射元件分支電路30所構(gòu)成的變壓器、電流路徑和電長(zhǎng)度的圖。另外，圖4是示出多頻帶天線裝置101的諧振頻率和反諧振頻率的圖。在圖3中，第I電抗元件Xl和第3電抗元件X3分別是由線圈圖案構(gòu)成的電感器，通過(guò)電磁場(chǎng)耦合(主要是磁場(chǎng)耦合)構(gòu)成了變壓器T。在圖3中，對(duì)從輻射元件分支電路30的分支點(diǎn)BP開(kāi)始到低頻帶用輻射元件11的第2端112為止的第I電長(zhǎng)度(低頻帶諧振路徑的電長(zhǎng)度)P1、從分支點(diǎn)BP開(kāi)始到高頻帶用輻射元件12的第2端122為止的第2電長(zhǎng)度(高頻帶諧振路徑的電長(zhǎng)度)P2、以及從分支點(diǎn)BP開(kāi)始到供電點(diǎn)FP為止的第3電長(zhǎng)度P3進(jìn)行規(guī)定。通過(guò)第I電長(zhǎng)度Pl和第3電長(zhǎng)度P3以低頻帶的中心頻率例如900MHz)進(jìn)行1/4波長(zhǎng)諧振。另外，通過(guò)第2電長(zhǎng)度P2和第3電長(zhǎng)度P3以高頻帶的中心頻率fH(例如1800MHz)進(jìn)行1/4波長(zhǎng)諧振。通過(guò)第I電長(zhǎng)度Pl和第2電長(zhǎng)度P2決定反諧振頻率fa(例如1300MHz)。即，在圖3中通過(guò)電長(zhǎng)度P4以反諧振頻率fa進(jìn)行1/2波長(zhǎng)諧振。[0043]此外，在圖3中，根據(jù)第2電長(zhǎng)度P2和第I電長(zhǎng)度Pl通過(guò)電長(zhǎng)度以低頻帶的中心頻率4進(jìn)行3/4波長(zhǎng)諧振。圖5是圖3所示的多頻帶天線裝置101的等效電路圖。在圖5中，變壓器T是以T型等效電路來(lái)表示如圖3所示的變壓器T的變壓器。另外，在圖5中，以50Ω的終端電阻33來(lái)表示由圖3的VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件31和供電電路32所構(gòu)成的電路。由圖5可知，低頻帶的諧振路徑所負(fù)載的電抗為(LI + L3 + 2M)，高頻帶的諧振路徑所負(fù)載的電抗為(L2 + L3)。在低頻帶中電感增加由電磁場(chǎng)耦合而產(chǎn)生的互感M的2倍大小。由此，能減小構(gòu)成期望的電感L1、L3的線圈的物理尺寸，其結(jié)果是，能降低由第I電抗元件Xl和第3電抗元件X3帶來(lái)的損耗。如果以k來(lái)表示第I電抗元件Xl和第3電抗元件X3的耦合系數(shù)的話，所述互感M為M =丨(L1XL3)。因此，優(yōu)選為構(gòu)成第I電抗元件Xl的線圈與構(gòu)成第3電抗元件X3的線圈進(jìn)行強(qiáng)電磁場(chǎng)耦合。另外，在高頻帶的諧振路徑中，所產(chǎn)生的互感M相互抵消，因此能抑制由第I電抗元件Xl和第3電抗元件X3的耦合所帶來(lái)的影響。高頻帶比低頻帶的頻率要高，因此大多不需要大的電感，該互感M的相互抵消是令人滿意的?！秾?shí)施方式2》圖6(A)是實(shí)施方式2所涉及的多頻帶天線裝置102的電路圖，圖6 (B)是該多頻帶天線裝置102的等效電路圖。與如圖3、圖5所示的實(shí)施方式I的等效電路所不同的是，在第3電抗元件X3的供電電路一側(cè)連接有第4電抗元件X4。另外，在第I電抗元件Xl與低頻帶用輻射元件11之間連接有第5電抗元件X5。第4電抗元件X4和第5電抗元件X5是不與第I電抗元件X1、第2電抗元件X2以及第3電抗元件X3進(jìn)行耦合的微調(diào)用電感分量，作為外部負(fù)載電感來(lái)起作用。第5電抗元件X5作為低頻帶用輻射元件11的負(fù)載電感來(lái)起作用。《實(shí)施方式3》實(shí)施方式3示出了 VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件的具體例子。在圖7的例子中，由電容器C6和電感器L6所組成的LC并聯(lián)電路來(lái)構(gòu)成VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件31。在該LC并聯(lián)電路中，對(duì)電容器C6的電容和電感器L6的電感進(jìn)行規(guī)定，使得在低頻帶具有電感性，在高頻帶具有電容性，從供電電路32觀察輻射元件一側(cè)的阻抗在哪個(gè)頻帶都匹配。在圖8的例子中，具備電感器Lla，Llb，L2a和L2b。在圖8中，在端口 #1上連接有供電電路32，在端口 #2上連接有輻射元件分支電路30。如圖8所示，從端口 #1向圖中的箭頭a方向提供電流時(shí)，在導(dǎo)體圖案Lla中沿圖中的箭頭b方向流過(guò)電流，并且在導(dǎo)體圖案Llb中沿圖中的箭頭c方向流過(guò)電流。然后，利用這些電流，來(lái)形成以圖中箭頭A示出的磁通(通過(guò)閉磁路的磁通)。由于導(dǎo)體圖案Lla和導(dǎo)體圖案L2a互相配置為卷繞軸和導(dǎo)體圖案重疊，因此在導(dǎo)體圖案Lla中流過(guò)電流b而產(chǎn)生的磁場(chǎng)與導(dǎo)體圖案L2a耦合，在導(dǎo)體圖案L2a中沿反方向流過(guò)感應(yīng)電流d。同樣地，由于導(dǎo)體圖案Llb和導(dǎo)體圖案L2b互相配置為卷繞軸和導(dǎo)體圖案重疊，因此在導(dǎo)體圖案Llb中流過(guò)電流c而產(chǎn)生的磁場(chǎng)與導(dǎo)體圖案L2b耦合，在導(dǎo)體圖案L2b中沿反方向流過(guò)感應(yīng)電流e。然后，利用這些電流，來(lái)形成以圖中箭頭B示出的、通過(guò)閉磁路的磁通。由導(dǎo)體圖案Lla、Llb在第I電感元件中所產(chǎn)生的磁通A的閉磁路與由導(dǎo)體圖案L2a、L2b在第2電感元件中所產(chǎn)生的磁通B的閉磁路獨(dú)立，因此在第I電感元件與第2電感元件之間產(chǎn)生等效的磁疇壁麗。另外，導(dǎo)體圖案Lla與導(dǎo)體圖案L2a通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行耦合。同樣地，導(dǎo)體圖案Llb與導(dǎo)體圖案L2b通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行耦合。圖20中的電容器Ca、Cb是象征性地表示用于所述電場(chǎng)耦合的耦合電容的標(biāo)號(hào)。第I電感元件(Lla、Llb)和第2電感元件(L2a、L2b)通過(guò)磁場(chǎng)和電場(chǎng)這兩者來(lái)進(jìn)行強(qiáng)耦合。如此一來(lái)，VSffR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件31也可以是變壓器結(jié)構(gòu)。 如此一來(lái)，具備有VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件31，從而供電電路31與多頻帶天線裝置之間的阻抗得到匹配，能獲得較高的電力效率。標(biāo)號(hào)說(shuō)明BP:分支點(diǎn)FP:供電點(diǎn)Lla, Lib, L2a, L2b:電感器M:互感Pl:第I電長(zhǎng)度P2:第2電長(zhǎng)度P3:第3電長(zhǎng)度T:變壓器Xl:第I電抗元件(低頻帶用負(fù)載電抗元件)X2:第2電抗元件X3:第3電抗元件(分支處負(fù)載電抗元件)X4:第4電抗元件X5:第5電抗元件8:基材9:接地導(dǎo)體10:電介質(zhì)體11:低頻帶用輻射元件12:高頻帶用福射元件30:輻射元件分支電路31:VSWR改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件32:供電電路33:終端電阻50:芯片天線60:印刷布線板101，102:多頻帶天線裝置111:低頻帶用輻射元件的第I端[0089]112:低頻帶用輻射元件的第2端121:高頻帶用福射元件的第I端122:高頻帶用輻射元件的第2端
權(quán)利要求1.一種多頻帶天線裝置，具備: 低頻帶用輻射元件，該低頻帶用輻射元件的第I端與輻射元件分支電路相連接且第2端開(kāi)放； 高頻帶用輻射元件，該高頻帶用輻射元件的第I端與所述輻射元件分支電路相連接且第2端開(kāi)放；以及 接地導(dǎo)體，該接地導(dǎo)體與所述低頻帶用輻射元件和所述高頻帶用輻射元件一起進(jìn)行諧振動(dòng)作， 該多頻帶天線裝置的特征在于， 所述福射元件分支電路具有: 低頻帶用負(fù)載電抗元件，該低頻帶用負(fù)載電抗元件設(shè)在所述輻射元件分支電路所具有的分支點(diǎn)與所述低頻帶用輻射元件之間；以及 分支處負(fù)載電抗元件，該分支處負(fù)載電抗元件設(shè)在所述分支點(diǎn)與供電點(diǎn)之間， 至少所述低頻帶用負(fù)載電抗元件和所述分支處負(fù)載電抗元件分別是由線圈圖案構(gòu)成的電感器，所述低頻帶用負(fù)載電抗元件和所述分支處負(fù)載電抗元件相互進(jìn)行電磁場(chǎng)耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的多頻帶天線裝置，其特征在于， 在供電電路與所述供電點(diǎn)之間負(fù)載有電壓駐波比改善用阻抗轉(zhuǎn)換元件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多頻帶天線裝置，其特征在于， 將所述低頻帶用輻射元件和所述高頻帶用輻射元件的第I端配置在離所述接地導(dǎo)體較近的一側(cè)，將第2端配置在離所述接地導(dǎo)體較遠(yuǎn)的一側(cè)，而且所述低頻帶用輻射元件的第2端與所述高頻帶用輻射元件的第2端經(jīng)由電容而相互進(jìn)行耦合。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種能容易地進(jìn)行阻抗匹配且天線特性不變差的多頻帶天線裝置。輻射元件分支電路(30)具有設(shè)在輻射元件分支電路(30)所具有的分支點(diǎn)(BP)與低頻帶用輻射元件(11)之間的低頻帶用負(fù)載電抗元件(X1)；以及設(shè)在分支點(diǎn)(BP)與供電點(diǎn)(FP)之間的分支處負(fù)載電抗元件(X3)，低頻帶用負(fù)載電抗元件(X1)和分支處負(fù)載電抗元件(X3)分別是由線圈圖案構(gòu)成的電感器，低頻帶用負(fù)載電抗元件(X1)和分支處負(fù)載電抗元件(X3)相互進(jìn)行電磁場(chǎng)耦合。
文檔編號(hào)H01Q5/01GK202997046SQ20122073498
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者石塚健一, 白木浩司, 西田浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所