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_3

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过螺旋形线圈图形13的中空部的磁通的磁路被第3端子电极12C遮蔽,所以螺旋形线圈图形13的电感降低,但是,在为分割电极的情况下,能够确保磁通的磁路。同样的,环状图形16也能够起到确保由螺旋形线圈图形13产生的磁通的磁路的作用。
[0051]如以上所述,本实施方式的天线元件10可以说是经由螺旋形线圈图形13而连接第I以及第2放射导体22A,22B和供电线路28的感应性耦合元件。
[0052]图3是表示天线元件10的各个电极层的图形布局的平面图。
[0053]如图3所示,本实施方式的天线元件10是层叠多个电介质层(电介质薄片)而成的天线元件,各个电介质层的上表面以及最下层的电介质层的底面成为电极图形的形成面。没有特别的限定,但是,本实施方式的天线元件10具有总共11层的电介质层Ila?11k,并且具有第I?第12电极层LI?L12。第I电极层LI是被形成于最下层的电介质层I Ia的底面的电极层,第2电极层L2?第12电极层L12是被形成于所对应的电介质层11 a?11 j的上表面的电极层。
[0054]在本实施方式中,各个电介质层Ila?Ilf的厚度相较于它们来说优选厚于上层的各个电介质层I Ig?I Ij。例如,使电介质层I Ia?I If的各自的厚度为40μηι,使电介质层I Ig?Ilj的各自的厚度为20μπι。这样,通过使用2种不同的厚度的电介质层,从而能够以少的层数取得从基体11的底面IlB到螺旋形线圈图形13为止的充分的高度并且能够形成薄型的螺旋形线圈图形13。
[0055]在第I电极层LI设置有第I?第3端子电极12Α?12C。如以上所述,第3端子电极12C由4个分割电极的集合构成。
[0056]在第2电极层L2设置有矩形的环状图形16,其四个角落经由贯通电介质层Ila的通孔导体15D而被连接于第3端子电极12C的各个分割电极。在第3电极层L3?第6电极层IiHX设置有贯通电介质层I Ib?I Ie的第I?第3通孔导体15Α?15C,不设置实质性的电极图形。
[0057]在第7电极层L7设置有第I抽出图形14Α以及第IL字图形13a,在第8电极层L8设置有第2L字图形13b,在第9电极层L9设置有第3L字图形13c,在第10电极层LlO设置有第4L字图形13d。在第11电极层LU设置有第2抽出图形14B。然后,通过第I?第4L字图形13a?13d的端部彼此经由通孔导体13e?13h而被连续地连接从而形成I个螺旋形线圈图形13。第12电极层Ilk为基体11的上表面,在本实施方式中不设置电极图形,但是,也可以如以上所述设置作为方向性标记的电极图形。
[0058]第I以及第2通孔导体15A,15B贯通第I?第10电介质层Ila?Ilj,第3通孔导体15C贯通第I电介质层Ila?第7电介质层Ilf。在第7电极层L7,相当于螺旋形线圈图形13的一端Pl的第IL字图形13a的一端被连接于第3通孔导体15C的上端并且经由第I抽出图形14A而被连接于第I通孔导体15A。另外,在第11电极层Lll,相当于螺旋形线圈图形13的另一端P2的通孔导体13h的上端经由第2抽出图形14B而被连接于第2通孔导体15B。
[0059]构成螺旋形线圈图形13的第I?第4L字图形13a?13d、以及第I以及第2抽出图形14A,14B的角部优选被倒角成圆形。在由导电膏体的印刷来形成具有直角的角部的螺旋形线圈图形13的情况下,图形的印刷精度由于印刷的渗出而会降低并产生电气特性的不均匀,从而会担心天线特性降低。但是,在角部被倒角成圆形的情况下,能够按照设计图形来进行印刷并且能够抑制电气特性的不均匀。因此,能够实现可靠性高的多谐振天线。
[0060]图4是表示印制线路基板20上的天线安装区域20A的图形布局的大致平面图,(a)是表示印制线路基板20的上表面的布局,(b)是表示印制线路基板20的背面的布局。图4(b)是从印制线路基板20的上表面侧透过背面的布局的图。
[0061]如图4所示,印制线路基板20是导体图形或通孔导体被形成于FR4等的绝缘基材21的基板,特别是在印制线路基板20上设置天线安装区域20A。如以上所述,天线安装区域20A为在X方向上细长的矩形的区域,其尺寸例如能够作为1X 5(mm)。
[0062]天线安装区域20A被印制线路基板20的边缘或者印制线路基板20上的接地图形23包围。天线安装区域20A的外侧为安装有用于构成无线通信设备的电路或者部件的主电路区域20B,用于区别天线安装区域20A与主电路区域20B的边界的接地图形23被形成于该主电路区域20B内。
[0063]在本实施方式中,天线安装区域20A被设置于印制线路基板20的角部。因此,天线安装区域20A的两边被印制线路基板20上的接地图形的边缘23ei,23e2包围,剩余的两边被印制线路基板20的边缘20ei,20e2包围。还有,边缘23ei以及边缘20ei与X方向相平行,边缘23e2以及边缘20e2与Y方向相平行。这样,在以接触于印制线路基板20的边缘20ei,20e2的方式设置天线安装区域20A的情况下,从天线元件10看2个方向的空间是不存在印制线路基板(接地图形)的自由空间,所以能够提高天线的放射效率。由将天线安装区域20A放置于印制线路基板20的角部起到的效果在印制线路基板20的长边的长度为50mm以下的小型的无线通信设备中特别显著。
[0064]天线安装区域20A的大部分为排除了接地图形的离地间隙区域。如图1所示,离地间隙区域不仅在印制线路基板20的上表面也在背面被设置,在为多层基板的情况下也在内层被设置。即,在天线安装区域20A的正下方排除了接地图形的空间进行扩展。通过将天线安装区域20A设为离地间隙区域从而能够谋求天线特性的稳定化,并且能够提高天线元件10的放射效率。
[0065]如图所示,在天线安装区域2(^内设置有4个焊盘24六,248,24(:,240。第1放射导体22A被连接于焊盘24A,第2放射导体22B被连接于焊盘24B。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被连接于焊盘24C。在安装天线元件10的时候,天线元件10的第I以及第2端子电极12A,12B分别被连接于焊盘24A,24B,另外,天线元件10的第3端子电极12C被连接于焊盘24C,24D的双方。
[0066]第I以及第2放射导体22A,22B从天线元件10的安装位置朝向印制线路基板20的边缘20ei,与边缘20的相平行地进行延伸设置。第I放射导体22A在天线安装区域20A内被配置于比第2放射导体22B更靠近印制线路基板20的边缘20ei的位置。通过将高频侧天线设置于印制线路基板20的边缘20ei附近,从而能够加宽频带宽容易窄于低频侧天线的高频侧天线的频带宽。
[0067]如以上所说明的那样,本实施方式的天线元件10因为微小的螺旋形线圈图形被形成于电介质芯片的内部,所以与使用弯曲图形等的现有的天线元件相比较,能够确保电感且能够对尺寸进行小型化。另外,因为高频侧天线用的放射导体22A和低频侧天线用的放射导体22B被连接于三端子结构的小型的天线元件10并且这些放射导体22A,22B经由天线元件10而被连接于供电线路28,所以即使是在使用比较小的印制线路基板20的情况下也能够获得所希望的放射效率。因此,能够实现小型且高性能的多谐振天线。
[0068]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,但是,因为存在电感成分并且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而能够实现多谐振天线。
[0069]图5是表示本发明的第2实施方式的天线装置的结构的大致平面图。
[0070]如图5所示,该天线装置2的特征在于,具备第3放射导体22C。第3放射导体22C为从印制线路基板20上的焊盘24D向X方向进行延伸的带状导体,并且作为比第2放射导体22B更高频侧的天线来发挥功能。在第3放射导体22C的前端附近的中途串联插入频率调整元件23C来谋求谐振频率的微调整。根据本实施方式,能够实现具有3个谐振点的小型且高性能的三频段天线。
[0071]图6是表示使用了上述天线装置I或者2的无线通信设备100的结构的一个例子的方块图。
[0072]如图6所示,无线通信设备100具备天线装置I或者2、经由供电线路28而被连接于天线装置I或者2
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