天线元件、天线装置以及使用其的无线通信设备的制造方法_2

文档序号:9923705阅读:来源:国知局
线通信设备100的结构的一个例子的方块图。
【具体实施方式】
[0028]以下,一边参照附图一边对本发明的优选的实施方式进行详细的说明。
[0029]图1是表示本发明的第I实施方式的天线装置的结构的大致立体图。
[0030]如图1所示,该天线装置I是一种多谐振天线,并且具备天线元件10、以及安装有天线元件1的印制线路基板20。
[0031]天线元件10被安装于在印制线路基板20的一个主面(上表面)设置的天线安装区域20A内。天线安装区域20A为接地图形实质上被排除了的离地间隙(ground clearance)区域,并且被设置于印制线路基板20的角部。在将天线安装区域20A设置于印制线路基板20的角部的情况下,因为从天线元件10看到的2个方向成为自由空间,所以能够提高天线的放射效率。
[0032]在天线安装区域20A,形成作为高频侧天线来发挥功能的第I放射导体22A、以及作为低频侧天线来发挥功能的第2放射导体22B。在将天线装置I作为例如无线LAN用双频段天线的情况下,高频侧天线的谐振频率被设定为5GHz并且低频侧天线的谐振频率被设定为2.4GHz ο
[0033]第I放射导体22A是一种从天线元件10的安装位置向X方向进行延伸的带状导体。在第I放射导体22A的前端附近的中途串联插入频率调整元件23A。另外,通过加宽第I放射导体22A的前端部的线宽从而提高了高频侧天线的放射效率。第I放射导体22A的前端被开放。
[0034]第2放射导体22B是一种长于第I放射导体22A的带状导体。第2放射导体22B成为在从天线元件10的安装位置同样向X方向进行延伸后前端部在Y方向上分支成两部分的T字图形。在第2放射导体22B的中途串联插入频率调整元件23B。另外,通过加宽第2放射导体22B的前端部的线宽从而提高了低频侧天线的放射效率。第2放射导体22B的前端被开放。
[0035]第2放射导体22B被形成于与第I放射导体22A相同的平面上,两者不重叠。第2放射导体22B的在Y方向上进行延伸的前端部在平面视图中与被形成于印制线路基板20的背面的辅助放射导体22D具有重叠,第2放射导体22B通过贯通印制线路基板20的通孔导体25而被连接于辅助放射导体22D。由该结构,能够尽可能扩大低频侧天线的外观上的大小并且能够提高其放射效率。
[0036]位于天线安装区域20A的外侧的印制线路基板20的大部分是为了构成无线通信设备而安装有必要的电路的主电路区域20B,在主电路区域20B内的任意的位置上设置接地图形。另外,在印制线路基板20的主电路区域20B安装有无线电路部、控制器、接口电路、显示器、电池等为了构成无线通信设备而必要的电路以及部件。从主电路区域20B被引入到天线安装区域20A内的供电线路28被连接于天线元件10。
[0037]本实施方式的天线装置I与其说是仅由天线元件10来进行天线动作倒不如说是与印制线路基板20上的放射导体或接地图形联动来进行天线动作。在该意义上,可以说天线元件1是一种调整包含印制线路基板20的天线整体的阻抗的阻抗整合元件。
[0038]图2是详细地表示天线元件10的结构的大致立体图。
[0039]如图2所示,天线元件10通过由电介质构成的基体(电介质层叠块)11和被形成于基体11的内部的多个电极层(电极图形)而被构成。基体11的形状为大致长方体,并且具有上表面11A、底面IlB以及4个侧面IlC?11F。其中,2个侧面11C,IlD与基板11的长边方向相平行,另外2个侧面11E,IlF与基体11的长边方向相垂直。还有,天线元件10的上下方向将印制线路基板20的主面设为基准面来进行定义,基体11的底面IlB是在安装时接触于印制线路基板20的面(安装面)。基体11的尺寸例如为1.6 X 0.8 X 0.4(mm)。
[0040 ]虽然没有特别的限定,但是作为基体I I的材料,特别优选使用L T C C ( L ο wTemperature Co-fired Ceramic:低温烧成陶瓷)JTCC因为在1000°C以下的低温烧成是可能的,所以能够将电阻低且在高频特性方面表现优异的Ag、Cu等的低熔点金属材料作为内部电极来进行使用,由此能够实现电阻损耗少的电极图形。另外,因为能够将电极图形形成于多层结构的内层,所以LC电路的小型化和高功能化是可能的。除此之外,还有能够层叠不同的相对介电常数的电介质薄片并同时进行烧成这样的特征。
[0041]在基体11的底面IlB设置有第I?第3端子电极12A?12C,但是,在上表面IlA以及4个侧面IlC?IlF不设置电极图形。即,在基体11的表面不设置放射电极。不是放射电极而是也可以将表示天线元件的安装的方向性的方向性标记形成于基体11的表面。在此情况下,方向性标记优选被形成于基体11的上表面11A。
[0042]第I以及第2端子电极12A,12B分别被形成于底面IlB的长边方向的一端以及另一端。另外,第3端子电极12C被形成于底面IlB的长边方向的大致中央部。详细情况在后面进行叙述,但是,第3端子电极12C由4个分割电极的集合构成,通过在基体11的内部被短路从而电气意义上成为单一的端子电极。第I?第3端子电极12A?12C的平面布局优选具有对称性(旋转对称以及线对称)。
[0043]被安装于印制线路基板20上的天线元件10的第I以及第2端子电极12A,12B分别被连接于第I以及第2放射导体22A,22B。另外,第3端子电极12C被连接于供电线路28。
[0044]在基体11的内部具备螺旋形线圈图形13、第I以及第2抽出图形14A,14B、连接第I抽出图形14A和第I端子电极12A的第I通孔导体15A、连接第2抽出图形14B和第2端子电极12B的第2通孔导体15B、连接螺旋形线圈图形13的一端Pl和第3端子电极12C的第3通孔导体15C、被配置于第3端子电极12C的上方的环状图形16、连接环状图形16和构成第3端子电极12C的多个分割电极的多个第4通孔导体15D。
[0045]螺旋形线圈图形13由多个L字图形(或者=字图形)与多个通孔导体的组合来构成,并且具有与安装面相垂直的线圈轴。在本实施方式中,第I抽出图形14A的一端被连接于螺旋形线圈图形13的一端Pl(下端),第2抽出图形14B的一端被连接于螺旋形线圈图形13的另一端P2(上端)。
[0046]第I抽出图形14A的一端也可以被连接于比螺旋形线圈图形13的一端Pl更靠近另一端P2的第I中间点。另外,第2抽出图形14B的一端也可以被连接于比螺旋形线圈图形13的另一端P2更靠近一端Pl并且比第I抽出图形14A的一端的连接点(第I中间点)更靠近另一端P2的第2中间点。在这里所说的中间点,是指从一端Pl到另一端P2为止的之间的中途的点而不是离螺旋形线圈图形13的一端Pl的距离与离另一端P2的距离相等的中点。第I抽出图形14A的一端的连接点对应于高频侧天线的谐振频率等而适当设定,第2抽出图形14B的一端的连接点对应于低频侧天线的谐振频率等而适当设定。
[0047]在本实施方式中,第I放射导体22A不经由螺旋形线圈图形13而被连接于供电线路28,但是,在第I放射导体22A与供电线路28之间,存在第I抽出图形14A或环状图形16等的电感成分,它们相对于高频侧天线的谐振频率具有恰当的电感所以没有特别的问题并且能够实现多谐振天线。
[0048]螺旋形线圈图形13优选被配置于基体11的高度的1/2高度的上方。通过这样做从而能够抑制印制线路基板20上的接地图形的影响并且能够增大螺旋形线圈图形13的阻抗,从而能够提供一种小型且高性能的天线元件10。另外,能够扩大天线的外观上的尺寸并且能够提尚天线的放射效率。
[0049]如以上所述,第3端子电极12C由被互相绝缘分离的4个分割电极的集合构成,第3通孔导体15C被连接于靠近第I端子电极12A进行配置的分割电极。被形成于基体11的内部的环状图形16被配置于第3端子电极12C的上方,4个分割电极各自经由所对应的一个第4通孔导体lf5D而被连接于环状图形16。但是,关于被连接于第3通孔导体15C的分割电极,该第3通孔导体15C的一部分(最下部)兼任第4通孔导体15D,该分割电极经由第3通孔导体15C而被连接于环状图形16。
[0050]在第3端子电极12C为单一的大电极的情况下,因为穿
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