天線裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)能夠提高饋電點之間的隔離的天線裝置。本發(fā)明所涉及的天線裝置的特征在于：具備：具有接地區(qū)域的基板、第1和第2以及第3導體；所述第2導體其一端通過第1饋電點被連接到所述接地區(qū)域，其另一端被連接到所述第1導體；所述第3導體在任意位置串聯(lián)地包含第2饋電點并且至少一部分與所述第1導體相對，其兩端被連接到所述接地區(qū)域。
【專利說明】天線裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及天線裝置。
【背景技術】
[0002]近年來,被搭載于移動電話和PDA (Personal Data Assistant)等無線電通訊裝置的天線裝置伴隨于所搭載的通信系統(tǒng)的增加其數(shù)量正在不斷增加。因此，要完成用一個天線元件來對應于多個通訊系統(tǒng)的各種進步。另外，近年來的無線電裝置還被要求有必要同時對應于 GPS (Global Positioning System)、Bluetooth (注冊商標)或者 LTE (LongTerm Evolution)等多個通訊系統(tǒng)。作為滿足所述要求的天線裝置例如專利文獻I所公開的天線裝置。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本國際申請公開W02007/055232號公報
【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明所要解決的技術問題
[0007]上述那樣的無線電通訊裝置具有多個通訊系統(tǒng)的情況下，對應于各個通訊系統(tǒng)的天線裝置之間沒有電信號的互相干擾是必要的。
[0008]特別是如果將對應于頻帶相同或者頻帶相接近的通訊系統(tǒng)的多個天線裝置搭載于相同無線電通訊裝置，則會有從某一方通訊系統(tǒng)的天線裝置放射出的電波被另一方通訊系統(tǒng)的天線裝置接收的情況。其結果除了放射到空間的電波發(fā)生減少之外，還會有妨礙其他通訊系統(tǒng)的擔憂。因此，以各個天線裝置的電信號互不干涉的形式在各個天線裝置更為具體的是分別在多個饋電點之間取得隔離(isolation)并且相關值要低也是必要的。
[0009]在專利文獻I中所公開的是相對于單一的放射導體而設置多個饋電點并且在多個饋電點之間提高隔離的天線裝置。但是，多個饋電點互相是以導體進行直接連接，因而會有所謂在不少饋電點之間有信號泄露且得不到充分隔離的問題。
[0010]本發(fā)明就是借鑒于上述問題而做的悉心研究之結果，本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)能夠確保饋電點之間的隔離的天線裝置。
[0011]解決技術問題的手段
[0012]為了解決上述技術問題并完成本發(fā)明之目的，本發(fā)明的天線裝置的特征在于:具備:具有接地區(qū)域的基板、第I和第2以及第3導體；所述第2導體其一端經由第I饋電點被連接到所述接地區(qū)域，其另一端被連接到所述第I導體；所述第3導體在任意位置串聯(lián)地包含第2饋電點并且至少一部分與所述第I導體相對，其兩端被連接到所述接地區(qū)域。
[0013]通過這樣的結構，所述第I饋電點和所述第I導體被所述第2導體連接，而所述第2饋電點與所述第I導體不是由導體進行連接，其供電是在第I導體與第3導體進行相對的地方由磁耦合在非接觸的狀態(tài)下實行的。因此，在第I饋電點與第2饋電點之間因為不存在經由導體的信號傳達路徑，所以經由導體的電信號互相干涉變小。
[0014]再有，因為第I饋電點作為相對于單極天線的饋電點進行工作，該單極天線將第I導體、第2導體作為放射導體，且第2饋電點作為相對于偶極天線的饋電點進行工作，該偶極天線將第I導體作為放射導體，并且因為共振方向不同，所以經由接地區(qū)域的電信號也被抑制，并在2個饋電點之間提高了隔離。
[0015]還有，所謂上述“第3導體在任意位置串聯(lián)地包含第2饋電點”是指第3導體在包含端部的任意點上被分割、由第2饋電點進行連接的狀態(tài)，第2饋電點既可以存在于第3導體的中央部，也可以存在于第3導體的一個端部與接地區(qū)域之間。
[0016]再有，本發(fā)明中，所述第I導體以及所述接地區(qū)域具有相對于按照垂直于所述基板的主面的方式選定的假想平面分別成為面對稱的形狀，所述第I導體與所述第2導體的連接點位于所述假想平面上。
[0017]通過這樣制作從而所述第I導體和所述接地區(qū)域相對于所述假想平面成為面對稱的形狀，從第2饋電點被激振并產生于第I導體的駐波在假想平面中心對稱地分布，第I導體與假想平面的交點附近成為接近于不發(fā)生電位變化的虛擬接地的狀態(tài)。因此，通過將所述第I導體與所述第2導體的連接點設置于所述假想平面上，從而就能夠減少從第2饋電點經由磁耦合而流入到第I饋電點的信號成分。因此，就能夠更加提高饋電點之間的隔離。
[0018]此時，通過將所述第I饋電點配置于所述假想平面與所述接地區(qū)域的相交線上并將所述第2導體構成于假想平面上，從而就能夠進一步提高電氣性的對稱性并且更進一步提高饋電點之間的隔離。
[0019]還有，重要的是駐波電場分布的節(jié)點被形成于第I導體與第2導體的連接點，例如第I導體以及/或者接地區(qū)域的形狀相對于所述假想平面即使不標準地對稱，如果以駐波電場分布的節(jié)點被形成于所述連接點的形式保持電氣性的對稱，則也能夠獲得同等的效
果O
[0020]再有，本發(fā)明中，所述第3導體兩端部以夾持所述假想平面的形式進行定位。
[0021]從所述第I饋電點輸入的電流信號經由所述第2導體被傳達到所述第I導體。被傳達的電流信號因為是流向將第I導體與所述第2導體的導體的連接點作為基點的相反方向，所以在第I導體近旁產生將與第2導體的連接點作為基點的相反方向的磁場。通過將所述第3導體兩端部設置于夾持所述假想平面的位置，從而與在相反方向上產生的磁場雙方相耦合并相互抵消。因此，就能夠進一步減少從第I饋電點經由磁場耦合流入到第2饋電點的信號并且進一步提高饋電點之間的隔離。
[0022]再有，本發(fā)明中，所述第3導體相對于所述假想平面具有大致面對稱的形狀。
[0023]通過如此進行制作從而因為所述第I導體和所述第3導體相對并且產生磁場耦合的區(qū)域相對于所述假想平面對稱地形成，所以與在相反方向上產生的雙方的磁場分別均等地進行耦合并且大部分相互抵消。因此，從所述第I饋電點經由磁場耦合流入到所述第2饋電點的信號成分進一步減少并且進一步提高了饋電點之間的隔離。
[0024]此時，第3導體的電氣長度優(yōu)選為充分短于輸入到饋電點的信號頻率波長λ。通過如此設計制作從而因為在第3導體上發(fā)生的電流分布變成大致相同，所以在夾持所述假想平面的兩側上的磁場耦合的對稱性進一步提高并且隔離也更加切實地提高了。因此，優(yōu)選至少第3導體的電氣長度以成為相位不反轉的1/4 λ以下的長度的形式構成。
[0025]再有，本發(fā)明中，所述第2饋電點位于所述假想平面上。
[0026]通過這樣的結構，包含饋電點的整個天線結構相對于所述假想平面成為對稱結構，根據(jù)與上述相同的理由，從第I饋電點經由磁場耦合流入到第2饋電點的信號成分大致完全相互抵消，并且饋電點之間的隔離進一步提高。
[0027]再有，本發(fā)明中，所述接地區(qū)域以跨過與所述假想平面的相交線的形式具有切口部，所述第3導體以跨過所述切口部的形式進行定位。
[0028]通過這樣的結構，在所述第3導體的近旁產生的磁通量被接地區(qū)域阻礙的影響減少，并且所述第I導體與第3導體的磁場耦合進一步變強。另外，通過調整切口部的深度從而就能夠調整耦合的強度，并且能夠調整在所述第2饋電點上的頻帶區(qū)域。通過進一步設置切口部從而接地區(qū)域也與放射導體相同被強烈激振，因而會有從第2饋電點輸入的時候的天線放射效率被改善的效果。
[0029]還有，切口部如果是以不阻礙磁通量的形式形成，則既可以被形成于接地區(qū)域的邊緣端部，也可以被形成于接地區(qū)域的內部。
[0030]再有，本發(fā)明中，所述第I至第3導體至少任意一個部分被形成于由電介質和/或磁性體構成的基體表面和/或基體內部。
[0031]通過這樣的結構，除了從基板使第I導體的設置位置分離來進行構成的方法變得容易之外，折返兩前端部來設置長的導體的方法也變得容易，并且對低頻的對應、天線放射效率的改善以及對小型化的對應都將成為可能。
[0032]發(fā)明效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，能夠實現(xiàn)饋電點之間的隔離被提高的天線裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是表示實施方式I所涉及的天線裝置的立體圖。
[0035]圖2是表示實施方式I所涉及的天線裝置的饋電部分詳細結構的立體圖。
[0036]圖3是表示實施方式I所涉及的天線裝置的俯視圖。
[0037]圖4是表示實施方式2所涉及的天線裝置的立體圖。
[0038]圖5是表示實施方式3所涉及的天線裝置的立體圖。
[0039]圖6是表示從實施方式3所涉及的天線裝置底面?zhèn)瓤吹降酿侂姴吭敿毥Y構的立體圖。
[0040]圖7是表示實施方式3所涉及的天線裝置的俯視圖。
[0041]圖8是表示從實施方式4所涉及的天線裝置的底面?zhèn)瓤吹降酿侂姴康脑敿毥Y構的立體圖。
[0042]圖9是實施方式4所涉及的天線裝置的仿真結果。
【具體實施方式】
[0043]以下是參照附圖并就為了實施本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。本發(fā)明并不限定于以下實施方式所記載的內容。另外，對于以下所記載的構成要素來說是本行業(yè)者能夠容易設想到的東西，包含了實質上相同的東西。再有，以下所記載的構成要素能夠作一些適當組合。
[0044]另外，關于以下本發(fā)明的說明，饋電點為了方便起見是處于線路基板的邊緣上或者處于從基板分開的位置正如以上所述，但是不言而喻實際上是從線路基板上的無線電電路進行饋電并且能夠由任意的手段被傳送至所述邊緣上。
[0045](實施方式I)
[0046]圖1是表示實施方式I所涉及的天線裝置的立體圖。圖2是表示實施方式I所涉及的天線裝置的饋電部分的詳細結構的立體圖。圖3是表示實施方式I所涉及的天線裝置的俯視圖。基板101的外形尺寸為60mmX50mm，厚度為1mm。天線裝置如圖1、2、3所示具備具有接地區(qū)域201的基板、第I導體1、第2導體2以及第3導體3 ;所述第2導體2其一端經由第I饋電點11被連接到所述接地區(qū)域201，其另一端被連接到所述第I導體I ;所述第3導體3在任意位置串聯(lián)地包含第2饋電點12并且至少一部分與所述第I導體I相對，其兩端被連接到所述接地區(qū)域201。
[0047]通過這樣的結構，所述第I饋電點11和所述第I導體I被所述第2導體2連接，而所述第2饋電點12與所述第I導體I不是由導體進行連接，其供電是在第I導體與第3導體進行相對的地方由磁耦合在非接觸的狀態(tài)下實行的。因此，在第I饋電點11與第2饋電點12之間因為不存在經由導體的信號傳達路徑，所以抑制了電信號互相干涉。
[0048]再有，因為第I饋電點11作為相對于單極天線的饋電點進行工作，該單極天線將第I導體1、第2導體2作為放射導體；且第2饋電點12作為相對于偶極天線的饋電點進行工作，該偶極天線將第I導體I作為放射導體，并且因為從各個饋電點進行激振的時候的共振方向不同，所以經由接地區(qū)域201的信號的相互干涉也被抑制。由該效果而抑制了饋電點之間的相互干涉并且提高了隔離。
[0049]再有，在本實施方式中如圖1、2、3所示所述第I導體I以及所述接地區(qū)域201具有相對于假想平面10分別成為面對稱的形狀，該假想平面10垂直于所述基板101的主面而選定，所述第I導體I與所述第2導體2的連接點位于所述假想平面10上。
[0050]通過這樣的結構，所述第I導體I相對于所述假想平面10成為對稱的形狀，從第2饋電點12被激振并在第I導體I產生的駐波在假想平面10中心對稱地分布，第I導體I與假想平面10的交點近旁成為接近于不發(fā)生電位變化的虛擬接地的狀態(tài)。因此，通過將所述第I導體I與所述第2導體2的連接點設置于所述假想平面10與所述第I導體I的交點上，從而就能夠減少從第2饋電點12經由磁耦合而流入到第I饋電點11的信號成分。因此，就能夠更加提高饋電點之間的隔離。
[0051]再有，在本實施方式中所述第2饋電點12位于所述接地區(qū)域201與所述假想平面10的相交線上，所述第2導體2位于所述假想平面10上。通過這樣的結構，減少所述第2導體2相對于從第2饋電點12被激振并在第I導體I產生的駐波的分布所帶來的影響，并且能夠更加切實地提高隔離。
[0052]再有，在本實施方式中如圖1、2、3所示所述第3導體的兩端部以夾持所述假想平面的形式進行定位，并且相對于所述假想平面具有大致對稱的形狀。
[0053]從第I饋電點11輸入的電流信號經由第2導體2被傳導到第I導體I。被傳達的電流信號因為將第I導體I與第2導體2的連接點作為基點而在第I導體上以相反方向進行流動，所以在第I導體的近旁以與第2導體的連接點作為基點而產生相反方向的磁場。通過在夾持所述假想平面10的兩側將所述第3導體3連接到接地區(qū)域201并進一步使所述第3導體3相對于所述假想平面構成為大致面對稱的形狀，從而發(fā)生磁場耦合的區(qū)域夾持假想平面10并成為對稱，與在相反方向上所產生的磁場的雙方分別均等地進行耦合并且大部分發(fā)生相互抵消。因此，減少了從第I饋電點11經由磁場耦合流入到第2饋電點12的信號成分。因此也就進一步提高了隔離。
[0054]另外，在本實施方式中將所述第I饋電點11、所述第I導體1、所述第2導體2構成于所述基板101的一個主面，將所述第2饋電點12、所述第3導體3構成于另一個主面。
[0055]如果以如本實施方式那樣使用基板的不同2層的圖形來構成第1、第2、第3導體，則因為沒有必要以其他途徑準備用于構成所述導體的構件，所以謀求天線裝置構成的簡便化也將成為可能。
[0056]如以上所述如果是實施方式I的天線裝置，則因為第I饋電點11作為相對于單極天線的饋電點進行工作，該單極天線將第I導體I以及第2導體2作為放射導體，所以駐波的方向相對于配置有饋電點的接地區(qū)域201的一邊為垂直。另外，第2饋電點12作為相對于偶極天線的饋電點進行工作，該偶極天線將第I導體I作為放射導體，所以駐波的方向相對于所述一邊為平行。因此，因為共振方向為正交所以相關值變低。
[0057]另外，因為共振方向不同所以在2個饋電點之間能夠抑制經由接地區(qū)域201的信號干涉。再有，第2饋電點12因為是在相對于作為放射導體的第I導體I進行分開的狀態(tài)下進行饋電的，所以第I饋電點11和第2饋電點12不由導體直接連接，從而能夠抑制經由導體的信號干涉。根據(jù)上述理由能夠作為隔離被提高的天線裝置來進行使用。
[0058]還有，在這里所說的“相關值低”的狀態(tài)是指在從各個饋電點進行激振的時候各自具有不同的偏振面的狀態(tài)。在評價相關值的時候使用相關系數(shù)，具有如果偏振面相同的話則相關系數(shù)接近于1，如果是正交的話則接近于O的傾向。
[0059](實施方式2)
[0060]圖4是表示實施方式2所涉及的天線裝置的立體圖。實施方式2相對于實施方式I的不同點在于:其接地區(qū)域202以跨過與所述假想平面10的相交線的形式具有切口部5，所述第3導體3以跨過所述切口部5的形式進行定位。
[0061]通過這樣的結構，就能夠減少發(fā)生于第3導體3近旁的磁通量被接地區(qū)域202阻礙的影響，并且第I導體I與第3導體3的磁場耦合進一步變強。另外，通過調整切口部5的深度從而就能夠調整耦合的強度，并且第2饋電點12的頻帶寬的調整也將成為可能。再有，通過設置切口部5，從而接地區(qū)域202也與放射導體相同被強烈激振，并會有天線放射效率被改善的效果。
[0062](實施方式3)
[0063]圖5是表示實施方式3所涉及的天線裝置的立體圖。圖6是表示實施方式3所涉及的天線裝置的饋電部的詳細結構的立體圖。圖7是表示實施方式3所涉及的天線裝置的俯視圖?；?03的外形尺寸為IIOmmX 60mm,厚度為Imm,被配置于基板103上的基體130的外形尺寸為BOmmX 18.5_X5mm。
[0064]在實施方式3中相對于在實施方式2中第I導體1、第2導體2以及第3導體3全被形成于基板101上，在以下所述方面與實施方式2有所不同，即，第I導體1、第2導體2以及第3導體3任意一個部分或者全體被形成于以其他途徑進行準備的電介質的基體130表面。
[0065]在本實施方式中第I導體I的全體和第2導體2的一部分被形成于基體130的表面。基體130為大致長方體并且在饋電部附近附加更小的長方體，但是根據(jù)設計也可以沒有這個更小的長方體。基體130是由廉價的介電常數(shù)比較低的聚碳酸酯進行形成的，并且通過內部鏤空從而進一步降低實質上的介電常數(shù)。
[0066]所述基體130的材質無論是陶瓷、樹脂，也可以是磁性體。符合所希望的特性來適當設定有效相對介電常數(shù)或者相對磁導率。不同材料特性的構件也可以進行組合。如果低介電常數(shù)是必要，則可以鏤空基體內部，另外，如果是將導體包含于內部的層疊體，則跨越于層間的線圈等長而復雜的圖形也容易制作。
[0067]通過以以上所述形式使用基體130，從而首先從接地區(qū)域203分開第I導體I來進行配置將變得容易。再有，將第I導體I制成長而復雜的圖形將變得容易。為此，縮小占據(jù)線路基板上的天線裝置的區(qū)域面積將成為可能?；蛘?，在天線的特性方面能夠以相同形狀降低工作頻率，能夠擴大頻帶寬并且能夠改善放射效率。
[0068]另外，在本實施方式中第2饋電點12其一端是被設置于第3導體3的端部，其另一端與接地區(qū)域203直接連接。通過這樣設置第2饋電點12從而與第I饋電點11相同作為不平衡輸入輸出來進行處理將成為可能。通常的無線電電路因為具有不平衡輸入輸出，所以以這種方式設計或制造無線電裝置將變得容易。
[0069](實施方式4)
[0070]圖8是表示實施方式4所涉及的天線裝置的具體饋電部的立體圖。相對于在實施方式3中第2饋電點12被配置于第3導體3的端部與接地區(qū)域203之間這一點，在本實施方式中所不同的點在于所述第2饋電點12在所述第3導體3與所述假想平面10的交點上串聯(lián)地被包含于第3導體3。
[0071]通過這樣的結構，含有饋電點的天線結構整體相對于所述假想平面10成為對稱結構，根據(jù)與上述相同的理由則從第I饋電點11經由磁場耦合流入到第2饋電點12的信號成分被取消，并且進一步改善了隔離特性。
[0072]以實施方式4的構成方式實行仿真的結果被表示于圖9中。圖9的電氣特性是以在各個饋電點之前被調整成50歐姆的狀態(tài)進行獲得的仿真結果。仿真是使用Ansys公司制的HFSS Version-14來實施的。圖中的21是從第I饋電點11看到的回波損耗特性，22是從第2饋電點12看到的回波損耗特性，23是第I饋電點11與第2饋電點12之間的隔離特性。另外，由仿真而獲得的放射圖形的相關系數(shù)的計算值為0.0012。通過以本實施方式進行構成，從而被證實能夠大幅度地提高隔離并且獲得充分低的相關值。
[0073]產業(yè)上的利用可能性
[0074]以上所述本發(fā)明所涉及的天線裝置在將多個天線裝置搭載于同一個無線電通信裝置的情況下是適宜的。
[0075]符號說明
[0076]1.第I導體
[0077]2.第2導體
[0078]3.第3導體
[0079]5.切口部[0080]10.假想平面
[0081]11.第I饋電點
[0082]12.第2饋電點
[0083]21.從第I饋電點看到的回波損耗特性
[0084]22.從第2饋電點看到的回波損耗特性
[0085]23.第I饋電點與第2饋電點的隔離特性
[0086]101、102、103.基板
[0087]130.基體
[0088]201,202,203.接地區(qū)域
【權利要求】
1.一種天線裝置，其特征在于: 具備:具有接地區(qū)域的基板、以及第1、第2和第3導體， 所述第2導體其一端經由第I饋電點被連接到所述接地區(qū)域，另一端被連接到所述第I導體， 所述第3導體在任意位置串聯(lián)地包含第2饋電點并且至少一部分與所述第I導體相對，其兩端被連接到所述接地區(qū)域。
2.如權利要求1所述的天線裝置，其特征在于: 所述第I導體以及所述接地區(qū)域具有相對于按照垂直于所述基板的主面的方式選定的假想平面分別成為面對稱的形狀，所述第I導體與所述第2導體的連接點位于所述假想平面上。
3.如權利要求2所述的天線裝置，其特征在于: 所述第3導體的兩端部以夾持所述假想平面的形式進行定位。
4.如權利要求3所述的天線裝置，其特征在于: 所述第3導體相對于所述假想平面具有大致面對稱的形狀。
5.如權利要求4所述的天線裝置，其特征在于: 所述第2饋電點位于所述假想平面上。
6.如權利要求2?5中任意一項所述的天線裝置，其特征在于: 所述接地區(qū)域以跨過與所述假想平面的相交線的形式具有切口部，所述第3導體以跨過所述切口部的形式進行定位。
7.如權利要求2?6中任意一項所述的天線裝置，其特征在于: 所述第I至第3導體中至少任意一個部分被形成于由電介質和/或磁性體構成的基體的表面和/或內部。
【文檔編號】H01Q1/52GK103515706SQ201310160765
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權日:2012年6月14日
【發(fā)明者】原康之, 遠藤謙二, 柴田哲也 申請人:Tdk株式會社