專利名稱：天線裝置以及無線電通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線裝置以及無線電通信裝置。
背景技術(shù)：
因為低失真和低損耗的優(yōu)點，已經(jīng)研究了使用MEMS (微電機械系統(tǒng))電容器作為用 于可調(diào)諧天線的可變電容器。還已經(jīng)研究了 MEMS組的使用，MEMS組通過切換并聯(lián)連 接的多個MEMS電容器的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)以建立導(dǎo)通/斷開狀態(tài)的不同組合，從而改變其電 容量值。
然而，MEMS電容器是機械部件，并且可能遭受MEMS元件特有的靜摩擦問題，這 是一種電極在重復(fù)導(dǎo)通/斷開操作過程中可能相互依附并且鎖定在導(dǎo)通狀態(tài)的現(xiàn)象。為克服 這個問題，可以想到的是預(yù)先提供備用MEMS電容器作為鎖定元件的代替物。然而，鎖定 的MEMS電容器的額外電容量增加了最低電容量值。結(jié)果，頻率移向低頻側(cè)，從而妨礙達 到期望的高頻。
非專利文獻1: Gabriel M. Rebeiz， "RF MEMS: Theory, Design and Technology"

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的方面，提供有導(dǎo)電接地面； 包括輻射元件的天線；
一端連接到所述導(dǎo)電接地面的至少一個可變電容器；
一端連接到所述至少一個可變電容器的另一端而另一端連接到所述天線的不同位置 的多個開關(guān)元件；
配置成控制每一個所述開關(guān)元件的導(dǎo)ffl/斷開狀態(tài)的開關(guān)控制單元；以及 配置成控制所述至少一個可變電容器的電容量的電容器控制單元。 根據(jù)本發(fā)明的方面，提供有一種無線電通信裝置，包含 如權(quán)利要求1所述的天線裝置；以及
配置成通過所述天線裝置進行無線電通信的無線電處理單元。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的天線裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
圖2是顯示根據(jù)第一實施例的操作設(shè)置表110的實例的圖表；
圖3是顯示其中逆F天線元件被設(shè)置在導(dǎo)電板的短邊的天線裝置的圖4是用于解釋圖3中的天線裝置的天線效率的曲線圖5是顯示使用具有固定電容量的電容器的天線裝置的實例的圖6是用于解釋圖5中的天線裝置的VSWR頻率特性的圖和曲線圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的天線裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖； 圖8是顯示根據(jù)第二實施例的操作設(shè)置表120的實例的圖表； 圖9是用于解釋圖7中的天線裝置的操作的流程圖IO是顯示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的天線裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖11是顯示圖1和7中的天線裝置的各變化例的圖； 圖12是顯示圖7中的天線裝置的變化例的圖； 圖13是顯示圖7中的天線裝置的變化例的圖； 圖14是顯示圖7所示的天線裝置的變化例的圖； 圖15是顯示圖14中的天線裝置的變化例的圖； 圖16是顯示圖7所示的天線裝置的變化例的圖； 圖17是顯示圖13所示的天線裝置的變化例的圖18顯示使圖11 (B)中的天線裝置安裝在其中的無線電通信終端的示意性結(jié)構(gòu)以及
圖19是示意性地顯示圖18中的無線電通信終端的變化例的圖。
具體實施方式
以下將參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。 圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的天線裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
該天線裝置包括導(dǎo)電接地面101，天線元件(具有輻射元件的天線)102，通過其向天 線元件102供電的饋電點P， 一端連接到導(dǎo)電接地面101的MEMS電容器(可變電容器) 107， 一端連接到MEMS電容器107的另一端而另一端在不同位置(在圖1中從左開始， 由參考標(biāo)號A， B,和C表示)連接到天線元件102的多個開關(guān)元件(在下文中簡稱為開 關(guān))104A到104C，控制多個開關(guān)104A到104C的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)的開關(guān)控制單元105，控 制MEMS電容器107的電容量的MEMS控制單元(電容器控制單元)108，判定MEMS電容器107的操作狀態(tài)的MEMS操作判定單元109，以及操作設(shè)置表110。
天線元件102是L形單極天線元件。天線元件102的一端通過饋電點P被連接到導(dǎo)電 接地面l，而另一端開放。
開關(guān)控制單元105獨立地控制多個開關(guān)104A到104C的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)。在此實施例 中，僅開關(guān)104A到104C中的任何一個被導(dǎo)通而其余被斷開。然而，本發(fā)明不局限于此， 而可以包括開關(guān)104A到104C的兩個或更多同時被導(dǎo)通的情況。
MEMS電容器107是可變電容器的實例，并且可以設(shè)置為具有多級電容量。在此實施 例中，可以設(shè)置二級電容量。該二級電容量包括當(dāng)MEMS電容器107的電極互相接觸時的 電容量(導(dǎo)通狀態(tài)電容量)以及當(dāng)電極互相間隔預(yù)定距離時的電容量(斷開狀態(tài)電容量)。 因為MEMS電容器107是機械部分，所以它可能在處于導(dǎo)通狀態(tài)或者斷開狀態(tài)的時候在重 復(fù)導(dǎo)通/斷開操作的過程中出故障。故障MEMS電容器的電極變得不能移動，并且MEMS 電容器被固定在導(dǎo)通狀態(tài)或者斷開狀態(tài)。用于檢測MEMS元件中的故障的方法是眾所周知 的，并且用于判定MEMS電容器中是否存在靜摩擦的方法在，例如，JP-A2006-032587 (公 報)中被揭示。此公布提到監(jiān)視儲存的電荷量或者MEMS電容器斷開時的拉出電壓的方法 等。
MEMS操作判定單元109檢査MEMS電容器107的操作狀態(tài)并且判定MEMS電容器 107中是否有故障。如果有故障，則MEMS操作判定單元109進一步檢測MEMS電容器 107是處于導(dǎo)通狀態(tài)還是斷開狀態(tài)。MEMS操作判定單元109包括檢測可變電容器中的故 障的電容器故障檢測單元以及檢測故障可變電容器的電容量等級的電容量等級檢測單元。 MEMS操作判定單元109將操作判定的結(jié)果(故障的存在或者不存在以及，如果發(fā)生故障， 電容量)通知開關(guān)控制單元105和MEMS控制單元108。
操作設(shè)置表110對于MEMS電容器107的電容量等級和多個開關(guān)104A到104C的導(dǎo) 通/斷開狀態(tài)的每個組合，保持天線元件102的操作頻率。圖2顯示操作設(shè)置表110的實例。 多個開關(guān)104A到104C被設(shè)置，以致它們中的任何一個導(dǎo)通而其余斷開。例如，當(dāng)MEMS 電容器107導(dǎo)通，開關(guān)104A導(dǎo)通，而開關(guān)104B和104C斷開時，天線元件102的操作頻 率(共振頻率)是"F4"。當(dāng)MEMS電容器107導(dǎo)通或者當(dāng)它斷開時，可以實現(xiàn)"F3"和"F2" 的操作頻率。
表示天線元件102的期望操作頻率的值，從外部單元(無線電單元等)被輸入到MEMS 控制單元108和開關(guān)控制單元105。也就是說，MEMS控制單元108和開關(guān)控制單元105 包括從外部單元(無線電單元等)接收期望操作頻率的操作頻率接收單元。MEMS控制單 元108和開關(guān)控制單元105控制MEMS電容器的電容量和開關(guān)的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)，以便天
6線元件具有由操作頻率接收單元接收到的期望操作頻率。
更具體地說，MEMS控制單元108和開關(guān)控制單元105參照操作設(shè)置表110并選擇具 有期望操作頻率的設(shè)置(組合)。MEMS控制單元108和開關(guān)控制單元105包括參照操作 設(shè)置表110以檢測具有期望操作頻率的設(shè)置(組合)的檢測單元。如果存在具有期望操作 頻率的多個設(shè)置，則MEMS控制單元108和開關(guān)控制單元105選擇這樣一個設(shè)置，通過該 設(shè)置使最靠近天線元件102的尖端(開放端)的一個開關(guān)導(dǎo)通。這是因為選擇的開關(guān)越接 近天線元件102的尖端，獲得的天線效率越高。稍后將具體說明。開關(guān)104A最接近于天 線元件102的尖端，順次接著開關(guān)104B和開關(guān)104C。
例如，假定給出"F2"作為期望操作頻率。在這種情況下，MEMS控制單元108和開 關(guān)控制單元105參照操作設(shè)置表110，搜索用以實現(xiàn)"F2"的設(shè)置，并且得到兩個設(shè)置。 該兩個設(shè)置是一個使開關(guān)104B導(dǎo)通和一個使開關(guān)104C導(dǎo)通。因為開關(guān)104B更接近天線 元件102的尖端，所以MEMS控制單元108和開關(guān)控制單元105選擇使開關(guān)104B導(dǎo)通的 設(shè)置。
注意如果MEMS控制單元108和開關(guān)控制單元105被MEMS操作判定單元109告知 MEMS電容器107中的故障，則它們考慮到MEMS電容器107的狀態(tài)而作出選擇。例如， 如果MEMS電容器107因故障而被固定在導(dǎo)通狀態(tài)，則MEMS控制單元108和開關(guān)控制 單元105從操作設(shè)置表110中用于處于導(dǎo)通狀態(tài)的MEMS電容器107的設(shè)置中，選擇可以 用以實現(xiàn)期望操作頻率的一個。如果期望操作頻率是"F2"，則MEMS控制單元108和 開關(guān)控制單元105選擇使開關(guān)104C導(dǎo)通而使開關(guān)104A和104B斷開的設(shè)置。注意因為 MEMS控制單元108已經(jīng)被告知MEMS電容器107中的故障，所以它停止操作。
參考圖3將說明為何選擇(導(dǎo)通)的開關(guān)越接近天線元件的尖端，獲得的天線效率越 高的理由。
圖3顯示天線裝置，其中從饋電點P到開放端的長度是128 mm的逆F天線元件202 被設(shè)置在導(dǎo)電接地面201 (尺寸為110 mm X 65 mm)的短邊。MEMS電容器(可變電容 器)203的串聯(lián)電阻成分設(shè)置為4.23 Q ,并且逆F天線元件202和導(dǎo)電接地面201被MEMS 電容器203短路。圖4顯示當(dāng)從天線的尖端開始5mm、 25mm、 45mm、 60 mm和80 mm 之中改變連接天線元件202和MEMS電容器203的位置時，計算作為輻射效率和電力傳輸 系數(shù)的組合的整體天線效率的結(jié)果。對應(yīng)于連接位置的用于MEMS電容器203的電容量值 分別為0.8pF、 0.9 pF、 1.2 pF、 1.4pF和2.0pF。可以從圖4看到，連接位置越接近天線 元件的尖端，獲得的效率越高。換句話說，需要的電容量值隨著到天線元件的尖端的距離 減小而減小，并且損耗隨著電容量值減小而變得更不顯著。所以，連接位置越接近天線元件尖端，獲得的天線效率越高。
如上所述，在圖1中的天線裝置中，通過改變MEMS電容器107的電容量以及連接天 線元件102和MEMS電容器107的位置(即，改變開關(guān)的導(dǎo)通/斷開狀態(tài))，可以使得天線 的操作頻率可變。以下將詳細地說明這一點。為了簡單說明，圖5中顯示了使用具有固定 電容量的電容器來代替MEMS電容器107的天線裝置的實例。開關(guān)104A到104C的導(dǎo)通/ 斷開狀態(tài)和操作頻率之間的關(guān)系被設(shè)置在開關(guān)表106中。表示期望操作頻率的值被輸入到 開關(guān)控制單元115，并且從開關(guān)表106獲得用以實現(xiàn)該值的設(shè)置，從而控制開關(guān)104A到 104C的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)。
圖6 (A)顯示當(dāng)在圖5中的天線裝置中選擇開關(guān)104A時的示意性結(jié)構(gòu)以及VSWR 頻率特性。類似地，圖6 (B)和6 (C)分別地顯示當(dāng)選擇開關(guān)104B時的示意性結(jié)構(gòu)和 VSWR頻率特性，以及當(dāng)選擇開關(guān)104C時的示意性結(jié)構(gòu)和VSWR頻率特性。
當(dāng)單極型天線元件以駐波處于共振狀態(tài)時，電壓振幅在天線元件的尖端為大。由于這 個緣故，將要連接到天線元件的電容器被連接到越接近天線元件的尖端，天線元件越受電 容器的影響。所以，可以從圖6 (A)到6 (C)中看到的，電容器被連接到越接近天線元 件的尖端，天線元件的操作頻率越移到低頻側(cè)。
注意如果電容器不連接到天線元件，則天線元件的操作頻率比在圖6(C)中更移到高 頻側(cè)。已經(jīng)由發(fā)明者從仿真中證實，如果多個開關(guān)被導(dǎo)通(電容器在多個位置被連接)， 則實現(xiàn)對應(yīng)于最靠近饋電點的連接位置之一的操作頻率。
如上所述，連接天線元件和電容器的位置的切換使天線元件的操作頻率可變。另外， 如在圖1中，MEMS電容器107能被使用作為電容器，以依靠可變電容器的可能等級數(shù)來 設(shè)置更多的操作頻率。
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的天線裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
雖然在圖1中的天線裝置中，MEMS電容器的數(shù)目是一個，但是圖7中的天線裝置包 括三個MEMS電容器107A到107C。 MEMS電容器107A到107C的一端被連接到導(dǎo)電接 地面101，而另一端被分別地連接到開關(guān)104A到104C的一端。通過組合多個MEMS電 容器的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)，實現(xiàn)具有可變電容量值的數(shù)字可變電容器。因為MEMS電容器的 數(shù)目大于圖1中的，所以相應(yīng)地詳細地設(shè)置操作設(shè)置表120。圖8顯示操作設(shè)置表120的 實例。
在圖8中，參考標(biāo)號A， B，和C表示天線元件102和MEMS電容器被連接的位置。 更具體地說，連接位置A意味著接通開關(guān)104A而斷開開關(guān)104B和104C;連接位置B， 接通開關(guān)104B而斷開開關(guān)104A和104C;以及連接位置C，接通開關(guān)104C而斷開開關(guān)MEMS電容器的導(dǎo)ffl/斷開狀態(tài)與開關(guān)的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)的組合使得可以實現(xiàn)比圖1中 的天線裝置更大的操作頻率數(shù)目并且獲得用以實現(xiàn)單個操作頻率的大量設(shè)置。例如，如果 希望以操作頻率"F4"操作天線元件，則可得到三個組合連接位置A, 107A導(dǎo)通，107B 斷開，107C斷開；連接位置B， 107A斷開，107B導(dǎo)通，107C斷開；以及連接位置C， 107A導(dǎo)通，107B導(dǎo)通，107C斷開。假定，使Ca， Cb，和Cc作為MEMS電容器107A， 107B，和107C的導(dǎo)通狀態(tài)電容量，保持關(guān)系Ca〈Cb〈Cc。
圖9是用于解釋圖7中的天線裝置中的MEMS控制單元108，開關(guān)控制單元105，和 MEMS操作判定單元109的操作的流程圖。
首先，MEMS操作判定單元109檢査在每一 MEMS電容器107A到107C中是否有錯 誤動作(故障)。
如果沒有錯誤動作(S2中否)，則開關(guān)控制單元105基于期望的操作頻率選擇最靠近 天線元件102尖端的連接位置(S3)，并且MEMS控制單元108從MEMS電容器的導(dǎo)通/ 斷開狀態(tài)的組合中選擇對應(yīng)于連接位置的一個(總電容量)(S4)。
開關(guān)控制單元105使開關(guān)中對應(yīng)于選擇的連接位置的一個開關(guān)導(dǎo)通而使其余開關(guān)斷開 (S5)。 MEMS控制單元108基于選擇的組合切換MEMS電容器107A到107C的導(dǎo)通/斷 開狀態(tài)(S5)。
另一方面，如果MEMS電容器107A到107C中的任何一個中有錯誤動作(S2中的是)， 則MEMS操作判定單元109檢測故障MEMS電容器是固定在導(dǎo)通狀態(tài)還是斷開狀態(tài)。 MEMS操作判定單元109通知開關(guān)控制單元105和MEMS控制單元108識別故障MEMS 電容器的信息和故障MEMS電容器的狀態(tài)(導(dǎo)通或者斷開)。
在MEMS電容器狀態(tài)的前提下，開關(guān)控制單元105和MEMS控制單元108識別除故 障MEMS電容器以外的MEMS電容器和可以實現(xiàn)期望操作頻率的開關(guān)的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)的 組合(S6)。開關(guān)控制單元105和MEMS控制單元10S選擇組合中允許最靠近天線元件的 尖端的開關(guān)被導(dǎo)通的一個組合(S7)。
開關(guān)控制單元105和MEMS控制單元108按照所選擇的組合控制開關(guān)104A到104C 和MEMS電容器(排除故障的一個)的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)。
以上述方式，可以補償MEMS電容器中的錯誤動作，同時維持對于期望操作頻率盡可 能高的天線效率。
圖IO是顯示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的天線裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
該天線裝置的特征在于根據(jù)第二實施例的天線裝置(參見圖7)中的開關(guān)104A到104C
9被替換為開關(guān)元件114A到114C。
MEMS操作判定單元109檢查開關(guān)元件114A到114C的操作狀態(tài)并且判定是否有故 障。如果有故障，則MEMS操作判定單元109檢測每一開關(guān)元件114A到114C被固定在 導(dǎo)通狀態(tài)還是斷開狀態(tài)。MEMS操作判定單元109包括檢測開關(guān)中的故障的開關(guān)故障檢測 單元，以及檢測故障開關(guān)的導(dǎo)ffl/斷開狀態(tài)的開關(guān)狀態(tài)檢測單元。MEMS操作判定單元109 通知開關(guān)控制單元105和MEMS控制單元108開關(guān)操作判定的結(jié)果。
除第二實施例中說明的操作之外，開關(guān)控制單元105和MEMS控制單元108考慮到 MEMS開關(guān)的狀態(tài)，基于操作設(shè)置表110作出選擇。假定操作設(shè)置表110的內(nèi)容與圖8所 示的相同。例如，如果MEMS開關(guān)之一在處于斷開狀態(tài)的時候出故障，則開關(guān)控制單元 105和MEMS控制單元108從不使該故障MEMS開關(guān)導(dǎo)通的組合中選擇一個。另一方面， 如果MEMS開關(guān)之一在處于導(dǎo)通狀態(tài)的時候出故障，則開關(guān)控制單元105和MEMS控制 單元108從使該故障MEMS開關(guān)導(dǎo)通的組合中選擇具有期望操作頻率的一個。如果沒有具 有期望操作頻率的組合，則開關(guān)控制單元105和MEMS控制單元108從使比故障MEMS 開關(guān)更接近天線饋電點的一個(一些)開關(guān)導(dǎo)通的組合中選擇具有期望操作頻率的一個。 這是因為如果多個開關(guān)被導(dǎo)通，則獲得當(dāng)最靠近饋電點的一個開關(guān)被導(dǎo)通時所獲得的操作 頻率，如已經(jīng)參考圖6 (A)到6 (C)說明的。換句話說，即使比故障MEMS開關(guān)更接近 天線尖端的一個開關(guān)被導(dǎo)通，獲得的特性也稍微不同于導(dǎo)通前的。
圖11 (A)顯示圖1中的天線裝置的變化例，并且圖11 (B)顯示圖7中的裝置的變 化例。當(dāng)圖1和7中的天線元件具有L形狀的時候，圖ll (A)和ll (B)中的天線元件 212具有迂回形狀(meander shape)。圖10中天線裝置的天線元件可以被配置為具有迂回 形狀。將天線元件配置成具有迂回形狀可以將天線元件上的連接位置之間的間隔設(shè)置得更 長而不必改變開關(guān)被放置的間隔。這允許能夠大大改變頻率的結(jié)構(gòu)容易實現(xiàn)。
圖12顯示圖7中的天線裝置的變化例。該變化例的特征在于天線元件222具有板狀 形狀。將天線元件配置成具有板狀形狀允許帶寬增大。.圖10中的天線元件可以被配置成 具有板狀形狀。
圖13顯示圖7中的天線裝置的變化例。雖然圖7所示的天線元件具有單極型性質(zhì)， 但是天線裝置可以具有偶極型的天線元件，類似該變化例中的天線元件232。對饋電點P 兩側(cè)上的每個輻射元件配備開關(guān)104A到104C和MEMS電容器107A到107C。配置成具 有偶極型性質(zhì)的天線元件具有高噪聲阻抗、容易獲得期望指向性等優(yōu)點。圖10中的天線 元件可以被配置成具有偶極型性質(zhì)。
圖14顯示圖7所示的天線裝置的變化例。圖14中的天線元件具有折疊偶極型性質(zhì)。圖10中的天線元件可以被配置成具有折疊偶極型性質(zhì)。導(dǎo)電接地面101和導(dǎo)電板241起 輻射元件作用。導(dǎo)電接地面101和導(dǎo)電板241互相面對，并且開關(guān)104A到104C和MEMS 電容器107A到107C介于導(dǎo)電接地面101和導(dǎo)電板241之間。此結(jié)構(gòu)導(dǎo)致高噪聲阻抗、容 易獲得期望指向性、更小尺寸等優(yōu)點。假定圖14中的天線裝置被應(yīng)用于，例如，折疊式 移動電話的情況。在這種情況下，配置移動電話，以便關(guān)閉移動電話時，如圖14所示， 導(dǎo)電接地面101和導(dǎo)電板241互相面對，可以在關(guān)閉狀態(tài)下以上述優(yōu)點進行通信。該移動 電話可以被配置成當(dāng)其打開以便導(dǎo)電接地面101和導(dǎo)電板241大體上互相平接時，使用導(dǎo) 電接地面101和導(dǎo)電板241作為輻射元件，通過板狀偶極天線進行正常通信。
圖15顯示圖14中的天線裝置的變化例。雖然饋電點P位于圖14中天線裝置中的天 線元件的中心，饋電點偏離圖15中的天線裝置中心。此結(jié)構(gòu)導(dǎo)致設(shè)計靈活性增大、容易 通過復(fù)合共振增加帶寬等優(yōu)點。參考標(biāo)號251表示導(dǎo)電接地面；252表示導(dǎo)電板；253表 示線性元件；以及254表示連接元件。這些部件251到254形成天線元件(大體上1/2波 長)。
圖16顯示圖7所示的天線裝置的變化例。該變化例是通過以無源元件261替換圖7 中的天線元件獲得的，并且無源元件261遠離饋送元件262隔開預(yù)定距離。無源元件作為 天線元件的應(yīng)用導(dǎo)致饋送元件262設(shè)計靈活性增加、容易通過復(fù)合共振增加帶寬等優(yōu)點。 無源元件可以被用作圖IO所示的天線裝置的天線元件。
圖17顯示圖13所示的天線裝置的變化例。該變化例是通過以無源元件271替換圖13 中的天線元件(偶極天線元件)而獲得的，并且無源元件271遠離饋送元件262隔開預(yù)定 距離。這個結(jié)構(gòu)使其可以具有饋送元件262設(shè)計靈活性增加、容易通過復(fù)合共振增加帶寬、 容易獲得期望指向性等優(yōu)點。
圖18顯示了使圖11 (B)中的天線裝置安裝在其中的無線電通信終端的示意性結(jié)構(gòu)。
迂回形狀的天線元件212被設(shè)置在無線電通信終端的PCB (印刷電路板)板220上， 并且導(dǎo)電接地面101在與設(shè)置天線元件212的區(qū)域不相同的區(qū)域中形成。無線電處理單元 225通過使將要傳送的數(shù)據(jù)經(jīng)受無線電處理，包括調(diào)制、變頻以及放大，來產(chǎn)生射頻信號， 并且通過饋送線224將產(chǎn)生的射頻信號提供到天線元件212的饋電點P。模塊221包括開 關(guān)104A到104C以及MEMS電容器107A到107C。模塊221通過開關(guān)104A到104C在三 個點被連接到迂回形狀的天線元件212并且還通過MEMS電容器107A到107C被連接到 導(dǎo)電接地面IOI。 MEMS控制單元、MEMS操作判定單元以及開關(guān)控制單元通過連接線被 連接到模塊221。
圖19示意性地顯示圖18中的無線電通信終端的變化例。/9頁
沿PCB板220的邊緣配備具有比PCB板220的介電常數(shù)高的介電常數(shù)的介電塊226， 并且天線元件212的主要部分被形成在介電塊226的縱向側(cè)(在板的外側(cè)上)。除主要部 分以外的天線元件212部分被形成在PCB板220上。該部分從饋電點P延伸出，在其中途 通過介電塊226相對于PCB板220被向下壓，被引出到介電塊226側(cè)，并且被連接到主要 部分。連接模塊221和天線元件212的線被形成在PCB板220上。該線從模塊221延伸出， 在其中途通過介電塊226相對于PCB板220被向下壓，被引出到介電塊226側(cè)，并且被連 接到天線元件212。在具有高介電常數(shù)的介電塊226處形成天線元件可以使天線元件因波 長縮短效果而變得更短，因而允許天線裝置尺寸減小。
根據(jù)本發(fā)明的天線裝置的上述實施例也可以通過被安裝在便攜式終端、筆記本PC或 者FPD (Flat Panel Display,平板顯示器)中而作為用于接收數(shù)字地面廣播的天線來起作用。
本發(fā)明不局限于上述原樣的實施例并且可以在實施階段用其修改后的部件來體現(xiàn)，而 不脫離本發(fā)明的范圍。此外，上述實施例中公開的部件的任意組合能夠形成各種發(fā)明。例 如，可以省略實施例中所示的所有部件中的一些部件。此外，可以適當(dāng)組合來自不同實施 例的部件。
1權(quán)利要求
1. 一種天線裝置，其特征在于，包含導(dǎo)電接地面；包括輻射元件的天線；一端連接到所述導(dǎo)電接地面的至少一個可變電容器；一端連接到所述至少一個可變電容器的另一端而另一端連接到所述天線的不同位置的多個開關(guān)元件；配置成控制每一個所述開關(guān)元件的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)的開關(guān)控制單元；以及配置成控制所述至少一個可變電容器的電電容量的電容器控制單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，更進一步包含配置成保持與所述至少一個可變電容器的電電容量等級和所述開關(guān)元件的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)之間的每個組合相對應(yīng)的所述天線的操作頻率的操作設(shè)置表；以及配置成從所述操作設(shè)置表中的組合之中檢測與期望操作頻率相對應(yīng)的一個組合的檢 測單元，其中所述電容器控制單元按照檢測到的組合控制所述至少一個可變電容器，并且 所述開關(guān)控制單元按照檢測到的組合控制所述開關(guān)元件。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，更進一步包含-配置成從外部裝置接收期望操作頻率的信息的操作頻率接收單元，其中 所述檢測單元基于接收到的信息指定期望操作頻率。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，更進一步包含 配置成向所述輻射元件的一端供電的饋電點。
5. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述輻射元件是無源元件，并且所述輻射元件的一端被連接到所述導(dǎo)電接地面。
6. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于當(dāng)在所述操作設(shè)置表中有多個與所述期望操作頻率相對應(yīng)的組合時，所述檢測單元從所述多個組合中選擇允許最靠近所述天線的另一端的開關(guān)元件被導(dǎo)通的一個組合。
7. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，更進一步包含 配置成檢測可變電容器中的故障的電容器故障檢測單元；以及 配置成檢測故障可變電容器的電電容量等級的電電容量等級檢測單元，其中 所述檢測單元從所述操作設(shè)置表中的組合之中選擇其中故障可變電容器的電電容量等級與檢測到的電電容量等級相符合的一個組合。
8. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，更進一步包含 配置成檢測開關(guān)元件中的故障的開關(guān)故障檢測單元；以及配置成檢測故障開關(guān)元件是處于導(dǎo)通狀態(tài)還是處于斷開狀態(tài)的開關(guān)狀態(tài)檢測單元，其中所述檢測單元從所述操作設(shè)置表中的組合之中選擇其中故障開關(guān)元件的狀態(tài)與檢測 到的狀態(tài)相符合的一個組合。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于 所述至少一個可變電容器是MEMS電容器。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于 所述開關(guān)元件分別是MEMS開關(guān)。
11. 一種無線電通信裝置，其特征在于，包含 如權(quán)利要求1所述的天線裝置；以及配置成通過所述天線裝置進行無線電通信的無線電處理單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天線裝置以及無線電通信裝置。配備有天線裝置，包括導(dǎo)電接地面；包括輻射元件的天線；一端連接到所述導(dǎo)電接地面的至少一個可變電容器；一端連接到所述至少一個可變電容器的另一端而另一端在不同位置連接到所述天線的多個開關(guān)元件；配置成控制每一個所述開關(guān)元件的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)的開關(guān)控制單元；以及配置成控制所述至少一個可變電容器的電容量的電容器控制單元。
文檔編號H04B1/18GK101488772SQ20081019074
公開日2009年7月22日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者西尾真貴 申請人:株式會社東芝