专利名称：天线装置及使用该装置的通信机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用在移动通信等的无线机中的天线装置以及使用该天线装置的通信机器。
作为以往的技术，在图9中示出了一种作为内置天线被广泛使用的倒F形天线100。图9所示的倒F形天线由接地布图板101、放射导体元件101、将接地布图板101与放射导体元件102短路的短路部103和向天线提供电力的供电部104构成。
但是，所述的倒F形天线100频带很窄，并且存在只能够以单独的频率使用的问题。而且，如果要扩展频带带宽，就要加大放射导体元件102与接地布图板101的距离，就必须使放射导体元件102本身的形状加大，要做到既小型化又频带宽是很困难的。
图1是表示本发明实施例1的通信机器的构成的外观立体图。
图2是表示本发明实施例1的通信机器的使用状况的一例的图。
图3是本发明实施例1的天线装置的局部立体图。
图4A、图4B是本发明实施例1的天线装置的特性图。
图5是本发明实施例1的天线装置的特性图。
图6是表示本发明实施例2的通信机器的构成的外观立体图。
图7是表示本发明实施例2的变形例的构成的外观立体图。
图8是表示本发明实施例3的通信机器的构成的外观立体图。
图9是表示以往的天线装置的构成的立体图。
在图1中，第1基板1具有接地布图板1a，第2基板2同样具有接地布图板2a，连接部3是由合页部构成的将接地布图板1a以及2a连接起来的导体。
天线装置4以适当的方法安装在第2基板2的点线上。接着，在未图示的接地布图板1a以及接地布图板2a的一部分上进一步形成电路布图，安装进行通信的无线电路、调制解调电路、控制电路、话筒、喇叭、LCD等部件以及接口等部件。
通过将这些部件与天线1连接，构成以无线方式进行通信的通信机器5。通信机器5比如可以如图2所示那样的形态进行通信，这里，可以采用使天线装置4接近人体6的口部的结构。
在这里，天线装置4的结构如图3所示。
即，作为第1导体部的环状元件7是具有供电部7a的导体，作为第1天线元件的螺旋元件8，是其一端开放，另一端连接环状元件的导体。
作为第2天线元件的弯曲元件9其两端开放状态，是在螺旋元件8的外周面上被配置成直流绝缘状态的导体。
绝缘体10具有环状元件7、螺旋元件8、弯曲元件9。
在图3中，螺旋元件8与弯曲元件9形成相互高频电场耦合，构成他们的长度、元件间的间隙使其可以分别比如在900Mhz频带和1.9GHz频带上产生共振，对应多频带天线动作。
进而，通过将环状元件7与供电部7a一体化，环状元件7作为高频电路进行分布常数电路的动作，从而达到作为耦合电路的效果。
对于环状元件7的效果，将实测的结果表示在图4A以及图4B中。图4A、图4B是通过将天线装置4的阻抗匹配作为VSWR来表示其频率特性的图，表示VSWR的值越是向接近于1方向减小，其阻抗匹配的效果越好。
图4A是表示具有环状元件7的情况，图4B是表示不具有环状元件7的情况，是在第1基板1、第2基板2、连接部3天线装置4等都是同样尺寸的情况下的比较。由图4可以明确看出，由于采用了环状元件7，考虑VSWR在3以下的频带，在低频带中由170MHz提高到175MHz，在高频带中由235MHz提高到580MHz，分别得到宽带化效果。换言之，在一般的情况下，如果使天线元件小型化，则频带就变窄，但是采用了环状元件7以后，即使形状小也可以得到充分的宽带区域的天线装置4。
而且在图4中，是由于具备螺旋元件8以及弯曲元件9的构成的结果，根据图4，可以看出，能够在800～1000Mhz和1.7GHz～2.3GHz双频带工作，从而通过采用实施例1所述的结构，可以得到小型化、宽频带并且可在双频带上工作的天线装置以及通信机器。
而且，虽然在实施例1中没有图示，但是由于通过在螺旋元件8的开放端侧附加与环状元件7同样的第2环状元件，作为第2导体部的第2环状元件即便使螺旋元件8的长度缩短，也能够以同一频率发生谐振，因此可以使天线装置4进一步小型化。
而且在实施例1中，环状元件7、螺旋元件8、弯曲元件9可以采用金属片钻孔、冲压成形加工工艺构成，此时，如果使用铜制的金属片，则由于其加工方便、可减小导电损失，因此可以实现生产简单、特性差异小，效率高的天线装置4。
而且，本发明除上述工艺以外，采用导体浆的图形成形法、蚀刻法等也可以容易制造，得到同样的效果。
而且，绝缘体10最好采用介电比率在5以下的材料，比如可以使用ABS树脂、苯酚、聚碳酸酯、四氟乙烯等，进而将中心部分做成空洞，使实效介电比率在5以下也可以。
通过采用这样的结构，可具体体现良好的阻抗特性以及天线放射特性具体化，进而在具有空洞的情况下，可以得到更轻量化的天线装置4。
而且在图3中所示的接地布图板2与天线装置4的距离X变化时的VSWR，用图5表示其在3以下时的频带比的变化状态。从图5可以看出，当X成为6mm以上时，频带比不再是在很大程度上依赖于X。所以，通过将X设置在6mm以上，在宽频带可以得到特性更稳定的天线装置。
另外，在对实施例1的说明中，在图3中虽然表示出了将弯曲元件9构成在纸面的上部的情况，但由于通过将其构成在接地布图板2a的相反一侧，即图的背面侧，可以增大弯曲元件9与接地布图板2a之间的距离，因此可以获得在宽频带具有更高性能的天线装置4。
在实施例2中，对于实施例1说明过的构成不再说明。实施例2在结构上的第1特征是，相对第1基板以及第2基板2的横宽尺寸A，使连接部3的横宽尺寸B为1/3以上。对在变更通过利用电磁场模拟而得到的连接部3的横宽尺寸时的电流分布。其结果是，在连接部3及其近旁分布着比较大的高频电流。这是由于在这个部位受到手等的夹紧等较大的影响，并且带宽阻抗特性变窄的缘故。当使图6所示的B为A的1/3时，可大副缓和同样的高频电流的集中，由此解决了上述的问题。
如图7所示，比如由3a、3b、以及3c的多个来构成连接部3，也可以的到同样的效果。
而且，在图6所示的实施例2中，其第2特征是，天线装置4安装在与话筒11互相重叠的位置。
话筒1的尺寸最近被大幅度小型化到7mm以下，即使安装在与天线4重合的位置，话筒11的影响也很小，通过充分地调整环状元件7、螺旋元件8、弯曲元件9的形状和相互的位置，就可以满足所要求的特性。而且，由于话筒11与天线装置4位置重叠地安装，第2基板2的尺寸可以更小，可以得到更小型的通信机器。
实施例3的特征是，在连接部构成的通信机器的合页部具备新的天线元件12。天线元件12的一端与接地布图板2a连接，另一端为开放状态。构成连接部3的部位如实施例2中叙述的一样，是高频电流高度集中的部位。所以，通过在这个部位构成作为放射元件的天线元件12，作为总体上来说可以提高放射特性和宽频带化。
而且，在实施例3中，附图对弯曲元件进行了表示，但是比如线状、螺旋状的元件也可以得到同样效果。
而且，在实施例3中，是将天线元件连接在接地布图板2a上，但是连接在接地布图板1a上也可以得到同样的效果。
如上所述，根据本发明，通过以上述的结构配置环状元件、螺旋元件、弯曲元件，可以提供对应多频率，小型、宽频带的天线装置以及使用该天线装置的无线通信机器。
而且，通过对短路部及供电部的位置、各元件的大小和配置进行最佳化调整，可以获得在所希望的频率下的更宽的频带特性。
本发明由于主要是涉及用于移动通信等无线机的天线装置以及使用这种装置的通信机器，所以可提供对应多个频率，小型化，宽频带的天线装置以及使用这种装置的无线通信机器。
权利要求
1.一种天线装置，其特征在于具有被设置成一端是开放的，而另一端与供电部连接的第1天线元件、其两端为开放状态，并且以绝缘状态被配置在所述第1天线元件的外周面上的第2天线元件，所述第1天线元件的另一端通过环状的第1导体部连接在所述供电部上。
2.如权利要求1所述的天线元件，其特征在于在所述第1天线元件的开放端侧还具有环状的第2导体部，所述第2导体部为开放状态。
3.一种通信机器，是一种配置由权利要求1所述的天线装置的通信机器，其特征在于具有形成用于控制机器的电路部的基板、在所述基板的单面或者双面设置的接地布图板，在将所述天线装置安装到所述基板上时，将所述天线装置的所述供电部和所述电路部的一部分电连接，并且使所述天线装置与所述接地布图板不形成直接及间接的重叠。
4.如权利要求1所述的通信机器，其特征在于所述天线装置与所述接地布图板的最短距离为6mm以上。
5.一种通信机器，是一种将喇叭部和话筒部分别配置的折叠型通信机器，其特征在于具有形成有用于控制设置在所述喇叭部侧和所述话筒部侧的各自的壳体内的机器的电路部的第1基板以及第2基板、设置在所述第1基板以及第2基板的各自的单面或者双面上的第1接地布图板以及第2接地布图板、用于电连接所述第1接地布图板以及第2接地布图板由导体形成的连接部、在所述第1基板或所述第2基板的至少一方安装权利要求1所述的天线装置。
6.如权利要求5所述的通信机器，其特征在于所述连接部形成的宽度为所述第1接地布图板或者所述第2接地布图板的任意一个宽度的1/3以上。
7.如权利要求5所述的通信机器，其特征在于所述连接部由同一宽度或者不同宽度的的多个导体形成。
8.如权利要求5所述的通信机器，其特征在于在构成所述天线装置的所述连接部部位的近旁，形成螺旋状或直线状的一端连接所述第1接地布图板或者所述第2接地布图板，另一端为开放的导体。
9.如权利要求5所述的通信机器，其特征在于所述天线装置被配置成与所述话筒的一部分或全部相互重叠。
全文摘要
本发明的天线装置具有其一端开放状态，而另一端与供电部连接那样地设置的第1天线元件、其两端为开放状态并且以绝缘状态被配置在第1天线元件的外周面上的第2天线元件，第1天线元件的另一端具有通过环状的第1导体部与供电部连接。
文档编号H01Q5/01GK1478313SQ02803260
公开日2004年2月25日 申请日期2002年9月18日 优先权日2001年9月25日
发明者井口明彦, 佐藤祐己, 己, 福岛奖 申请人:松下电器产业株式会社