平面天线和电子设备的制作方法

专利名称：平面天线和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及平面天线和电子设备。 背景4支术 '
以往，公知有具有无线通信功能的便携式终端(handy terminal )、 PDA (Personal Digital Assistant)等便携式设备。作为搭载在该便携式设备上的无 线通信用的天线，想出了平面状的多频带天线(multiband antenna)(例如参照 特开2007-13596号公报)。根据该多频带天线，由于是平面状，因此即使是便 携式设备也能够容易地进行收纳，能够进行多个共振频带的无线通信。
另外，作为无线通信用的天线，还公知有具有倒F型的天线元件的倒F 型天线。此外，还想出了多频带的倒F型天线(例如参照特开平10-93332号 公报)。

发明内容
但是，现有的多频带的倒F型天线具有多个矩形的天线元件，在其结构方 面，各共振频率的带宽很窄。
另外，现有的多频带的倒F型天线具有立体的共振结构，存在必须使其收 纳空间^f艮大的安装方面的制约。
本发明的课题是在多频带的天线中增大共振频带的带宽，并且减小其收纳 空间。
本发明的平面天线具备平面状的为绝缘体的膜；形成在上述膜上的平面 状的为导体的天线部；以及接地的为导体的接地部，上述天线部具备至少一 个第一短路残段；第一天线元件，其通过上述第一短路残段与上述接地部连接， 在该第一天线元件与上述接地部之间设置有供电点，该第一天线元件是具有以 下角度的形状随着沿上述接地部远离上述供电点，该第一天线元件与上述接 地部之间的距离增大；第二短路残段；以及第二天线元件，其通过上述第二短 路残段与上述第 一天线元件连接。另外，本发明的平面天线具备平面状的为绝缘体的膜；形成在上述膜上 的平面状的为导体的天线部；以及接地的为导体的接地部，上述天线部具备 至少一个第一短路残段；第一天线元件，其通过上述第一短路残段与上述接地 部连接，在该第一天线元件与上述接地部之间设置有供电点；多个第二短路残 段；以及第二天线元件，其通过上述第二短路残段与上述第一天线元件连接。
本发明的电子设备具备平面天线；经上述平面天线与外部设备进行通信 的通信部；以及控制上述通信部的控制部，上述平面天线具备平面状的为绝 缘体的膜；形成在上述膜上的平面状的为导体的天线部；以及接地的为导体的 接地部，上述天线部具备至少一个第一短路残段；第一天线元件，其通过上 述第一短路残段与上述接地部连接，在该第一天线元件与上述接地部之间设置 有供电点，该第一天线元件是具有以下角度的形状随着沿上述接地部远离上 述供电点，该第一天线元件与上述接地部之间的距离增大；第二短^各残_敬；以 及第二天线元件，其通过上述第二短路残，敬与上述第一天线元件连接。
另外，本发明的电子设备具备平面天线；经上述平面天线与外部设备进 行通信的通信部；以及控制上述通信部的控制部，上述平面天线具备平面状 的为绝缘体的膜；形成在上述膜上的平面状的为导体的天线部；以及接地的为 导体的接地部，上述天线部具备至少一个第一短路残段；第一天线元件，其 通过上述第一短路残段与上述接地部连接，在该第一天线元件与上述接地部之 间设置有供电点；多个第二短路残段；以及第二天线元件，其通过上述第二短 路残段与上述第 一天线元件连接。
根据本发明，在多频带的天线中，能够增大多个共振频带的各带宽，并且 能够减小其收纳空间。
另外，根据本发明，在多频带的天线中，能够增大与第二天线元件对应的 共振频带的带宽，并且能够减小其收纳空间。


图l是本发明的实施方式的便携式终端的主视图。 图2 (a)是^^携式终端的背面的透视图。 图2 (b)是便携式终端的侧面的透视图。 图2 (c)是便携式终端的顶面的透视图。图3是表示便携式终端的电路结构的方框图。
图4是表示实施方式的平面天线的结构的图。
图5是表示实施方式的平面天线与同轴电缆的连接结构的图。
图6是表示基本的多频带平面天线的结构的图。
图7是表示实施方式的平面天线中流动的电流的路径的图。
图8是表示实施方式的平面天线中的频率和S参数的关系、以及第二频率
附近的频率下的共振时的电流路径的图。
图9是表示供电点P附近的天线元件和接地元件的图。
图10 (a)是表示实施方式的平面天线中的放射第一共振频率的电波时每
单位长度的电流量的分布的图。
图10 (b)是表示平面天线中的放射第二共振频率的电波时每单位长度的
电流量的分布的图。
图11 (a)是表示膜、天线导体部和绝缘层的立体图。
图11 (b)是表示膜、天线部和绝缘层的剖一见图。
图12 (a)是表示第一变形例的平面天线的结构的图。
图12 (b)是表示第一变形例的另一平面天线的结构的图。
图13是表示第二变形例的平面天线的结构的图。
图14是表示第二变形例的平面天线的结构的图。
图15是表示三个共振频率的平面天线的结构的图。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的优选实施方式以及第一至第三变形例按照顺序
进行详细说明。另外，本发明并不限定于图示的示例。
参照图1至图IO来说明本发明的实施方式。首先，参照图1至图5说明
本实施方式的装置结构。
图1是表示本实施方式的便携式终端1的主视图。
图2 (a)是表示便携式终端1的背面的透视结构的透视图。
图2 (b)是表示便携式终端1的側面的透视结构的透视图。
图2 (c)是表示便携式终端1的顶面的透视结构的透视图。
作为本实施方式的电子设备的便携式终端1是具有基于使用者的操作来进行信息的输入、信息的存储以及条形码的扫描等功能的便携式终端。另夕卜，
1更携式终端1具有通过无线LAN ( Local Area Network)方式经i方问点(access point)与外部设备进行无线通信的功能，以及GSM ( Global System for Mobile Communications )方式的^f更携式电^"通4言功能。
另外，作为本实施方式的电子设备，并不限定于便携式终端，其广泛包括 PDA (Personal Digital Assistant )、便携式电话、便携式通信终端、便携式计算 机等具有无限通信功能的便携式设备等电子设备。
如图1所示，便携式终端1在壳体2的正面具有显示部14、触发键(trigger key)3A、各种键3C等。另外，便携式终端1在壳体2的两侧面具有触发键 3B。触发键3A、 3B是接收后述的扫描部18的光照射以及条形码扫描的触发 操作输入的键。各种键3C是数字等的文字输入键、接受模式切换等各种功能 的输入的功能键等。
如图2(a)、图2(b)、图2(c)所示，便携式终端1构成为在内部具有 平面天线30、作为供电电缆的同轴电缆40、主基板4、作为第二导体部的机 架(chassis)部5、 GSM模块5a、电池6、按键基板3a、以及扫描部19等。
便携式终端1的各部与主基板4连接。平面天线30是用于上述便携式电 话通信的天线。另外，平面天线30通过螺钉固定在机架部5上。关于平面天 线30，将在后文详细进行说明。
机架部5是GSM模块5a等的机架部，其由镁合金、铝等金属(导体) 制成，并且电气地4妄地。因此，机架部5作为平面天线30的接地部发挥作用。 另外，将机架部5视为大致长方形，将短边方向(横向方向)的长度设为长度 Ll,将长边方向(纵向方向)的长度设为长度L2。长度L1、 L2与平面天线 30所收发的电波的共振频率对应地设定。GSM模块5a是用于进行上述便携 式电话通信的模块，其经同轴电缆40与平面天线30连接。
扫描部19是这样的读取模块向条形码照射激光等光，并接收其反射光 而且进行二值化，由此来读取条形码的数据。电池6用于进行便携式终端1 的电源电力的供给。按键基板3a上设置有触发键3A以及各种键3C，按键基 板3a将这些按键输入信号输出给主基板4。
图3是表示便携式终端1的电路结构的方框图。如图3所示，便携式终端1构成为具有作为控制部的CPU (Central Processing Unit) 11、输入部12、 RAM ( Random Access Mrmory) 13、显示部 14、 ROM ( Read Only Memory )15、具有平面天线30的作为通信部的无线通 信部16、闪速存储器17、具有天线18a的无线LAN通信部18、扫描部19、 I/F (Inter Face ) 20等，各部分经总线21连接。
CPU11对便携式终端1的各部分进行中央控制。CPU11将存储在ROM15 中的系统程序以及从各种应用程序中指定的程序在RAM13中展开，在与 RAM13中进行了展开的程序的协同工作下执行各种处理。
CPU11通过与各种程序的协同工作，接受经输入部12进行的操作信息的 输入，从ROM15中读出各种信息，在闪速存储器17中进行各种信息的读写， 经无线通信部16和平面天线30与通过基站进行中继的外部设备进行通信，通 过无线LAN通信部18和天线部18a与通过访问点进行中继的外部设备进行通 信，通过扫描部19读取条形码的数据，经I/F与外部设备进行有线通信。
输入部12包括触发键3A、 3B以及各种键3C，输入部12将由操作者按 下输入的各键的按键输入信号输出到CPUll。另外，输入部12也可以与显示 部14 一体地构成触纟莫面寺反。
RAM13是临时存储信息的易失性存储器，其具有保存被执行的各种程序 以及与这些各种程序有关的数据等的工作区。显示部14用LCD(Liquid Crystal Display )、 ELD (Electro Luminescent Display)等构成，其根据来自CPUll的 显示信号进行各种显示。
ROM15是预先读出并专门存储各种程序、各种数据的存储部。
无线通信部16与平面天线30连接，无线通信部16^f吏用平面天线30通过 GSM方式的通信与基站进行信息的收发。在本实施方式中，作为GSM方式的 通信，说明进行共振频带为大约800[MHz]带(频率f2频带)和大约1900[MHz] 带(频率fl频带)的多频带无线通信的例子。平面天线30也与这些共振频带 相匹配。但是，并不限定于此，平面天线30和无线通信部16也可以构成为进 行其他共振频带和其他无线通信方式的无线通信。
闪速存储器17是能够读出和写入各种数据等信息的存储部。
无线LAN通信部18与天线18a连接，无线LAN通信部18经天线18a通过无线LAN通信方式与访问点进行信息的收发。
扫描部19具有激光等的发光部、受光部、增益电路以及二值化电路等。 在扫描部19中，从发光部射出的光照射到条形码上，其反射光被受光部接收 并转换成电信号，该电信号通过增益电路进行放大，并通过二值化电路转换成 黑白条形码图像(image)的数据。这样，扫描部19读取条形码图像，并将该 条形码图像的数据输出到CPUll。
I/F200经通信电缆与外部设备收发信息。I/F200例如是USB (Universal Serial Bus)方式的有线通信部。
接下来，参照图4对平面天线30的结构进行说明。
图4是表示平面天线30的结构的图。
平面天线30构成为具有膜(film )30A、天线导体部30B以及绝缘层30C。 膜30A是FPC (Flexible Print Circuit:柔性印刷电路)的膜，其由聚酰亚胺 (polyimide)等绝缘体构成。天线导体部30B通过由一片构成的铜箔等平面 状导体形成，天线导体部30B印刷布线在膜30A上。绝缘层30C作为FPC的 膜例如由绝缘体构成，该绝缘层30C形成在膜30A和天线导体部30B上。绝 缘层30C具有焊接用的孔部30C1 、 30C2。
天线导体部30B构成为具有天线部310和作为第一导体部的"l妄地部320。 向天线部310供电，接地部320接地。天线部310具有作为第一天线元件的 天线元件311;作为第一短路残段的短路残段(shortstub) 312、 313;以及作 为第二天线元件的天线元件314;作为第二短路残段的短路残段315、 316。接 地部320具有接地元件321和螺孔322。
天线元件311是在两个共振频率fl、 f2中较高的共振频率fl进行共振用 的天线元件。另外，天线元件311呈在接地元件321附近具有顶点的大致三角 形形状。
在该天线元件311的顶点部分(与孔部30C1的位置对应)、与接地元件 321的和所述顶点部分对置的部分(与孔部30C2的位置对应)之间，通过焊 接连接有同轴电缆40，将该连接部分称作供电点P。
天线元件311的长边方向的一端与短路残段312连接，天线元件311从与 短路残段312的连接位置隔开预定距离与短路残段313连接。另外，短路残段313与接地元件321连接。短路残段313从短路残段312与接地元件321的连 接位置隔开预定距离与接地元件321连接。
天线元件314是在两个共振频率fl、 f2中较低的共振频率f2进行共振用 的天线元件。另外，天线元件314呈带状，其在中途具有弯曲部分。该弯曲部 分与平面天线30的收纳空间相适合，其并不限定于该形状。天线元件314的 长边方向的一端与短路残段315连接，天线元件314从与短路残段315的连接 点空开预定距离与短路残段316连接。短路残段315连接在接地元件311的长 边方向的中间部分的预定位置。另外，天线元件311、天线元件314以及接地 元件321的长边方向平^f于地配置。
接地元件321呈梯形，但是其并不限定于该形状。接地元件321通过穿过 螺孔322的螺钉的螺合，被固定连接在机架部5上，并且被电导通。因此，接 地部320和才几架部5 —体地作为接地件发挥作用。
下面，参照图5对供电点P处的平面天线30与同轴电缆40的连接进行说明。
图5是表示平面天线30与同轴电缆40的连4妄结构的图。其中，在图5 上省略了膜30A和绝缘层30C。
同轴电缆40从中心到外侧依次呈同心圆状地具有铜线等芯线41 、聚乙烯 (polyethylene)等绝缘体42、网状的铜线等外部导体43、以及作为绝缘体的 保护包覆部44.同轴电缆40的一端的芯线41穿过孔部30C1通过焊接与天线 元件311连接，外部导体43穿过孔部30C2与接地元件321通过焊接连接。
同轴电缆40的另一端与GSM模块5a连接。同轴电缆40的另一端的芯 线41与GSM模块5a的供电用端子连接，同一端的外部导体43与GSM模块 5a的接地件连接。从GSM模块5a经由同轴电缆40向供电点P供给高频电力。
接下来，参照图6至图10对平面天线30进行详细说明。以下，为了简化 说明和附图，对平面天线30中的天线导体部30B进刊 说明，而对于膜30A和 绝缘层30C则省略图示和"i兌明。
首先，对基本的多频带的平面天线50的工作原理进行说明。
图6是表示基本的多频带的平面天线50的结构的图。平面天线50是在频 率F1、 G共振的天线。如图6所示，平面天线50构成为具有天线部510和^接地部520。天线部 510具有分别为矩形的天线元件511、短路残段512、 513、天线元件514、以 及短路残,殳515。
天线元件511的长边方向与接地部520平行地配置，并经短路残段512、 513与接地部520连接。天线元件514的长边方向与天线元件511的长边方向 平行地配置，并经短路残段515与天线元件511连接。另外，短路残段513的 一端与接地部520之间设置有供电点P。
另外，通过接地部520、短路残段513、天线元件511、以及短路残段512 构成微小的环路(loop)部分，通过使电流流过该环路部分，阻抗得以匹配， 共振的深度被进行了调整。
关于通过作为流过电流的路径的短路残段512、天线元件511的路径的长 度L3，被设定成共振频率fl的波长入l的1/4倍。同样，关于通过作为流过 电流的路径的短路残段512、天线元件511、短路残段515以及天线元件514 的路径的长度L4，被设定成共振频率f2的波长入l的1/4倍。因此，平面天 线50在两个共振频率fl、 f2带的电波的收发时共振，从而作为能够获得高增 益的多频带的天线发挥作用。
这样，平面天线50是两个共振频率fl、 f2带多频带天线，但是由于在各 频带中共振的^t式少，因此，其带宽也比较窄。
下面，对本实施方式的平面天线30进行说明。首先，平面天线30与平面 天线50—样，是在两个共振频率fl、 f2 (fl>f2)共振的天线。关于通过作为 流过电流的路径的短路残段312、 313、天线元件311的路径的长度被设定成 共振频率fl的波长入l的1/4倍。另外，关于通过作为流过电流的^4圣的短路 残段312、 313、天线元件311、短路残段315、 316、以及天线元件314的路 径的长度，祐 没定成共振频率f2的波长入2的1/4倍。
下面看对平面天线30的用于共振频率的宽带化的结构进行说明。
图7是表示在平面天线30中流过的电流的路径的图。
如图7所示，平面天线30具有天线部310和接地部330。所谓接地部330 是将接地部320与机架部5 ;f见为一体而得到的接地部。
通过^f吏天线元件311为大致三角形，在天线元件311的三角形的顶点附近的供电点P与长边方向的两端之间的内侧附近，能够形成流过电流的多个长度 的路径(多个模式)，从而以不同的模式共振，由此，能够确保流过电流的多 个长度的路径。该路径的长度根据频率的大小而变化。因此，通过多个长度的 路径，共振频带得以宽带化。
接下来，对平面天线30的用于实现共振频率的宽带化的其它结构进行说明。
图8是表示平面天线30中的频率与S参数的关系、以及频率f2附近的频 率下的共振时的电流的路径的图。所谓S参数是称作散射矩阵(scattering matrix, S矩阵)或者散射参数的参数，其表现回路网的通过.反射电力特性。
如图8所示，相对于频率的S参数以频率fl、 f2为中心降低，通过以该 频率fl、 C为共振频率的带宽能够实现高增益。以该频率fl、 f2为中心的S 参数低的部分广，其共振频率的带宽就变宽。
与平面天线50相比，在平面天线30中，在频率f2共振的天线元件314 与短路残段315 —起通过短路残段316与在频率fl共振的天线元件311短^各 (short)。如图8所示，在频率f2的频带内，在共振的频率比频率f2低的情 况下，电流在通过短路残段312，天线元件311、短路残段315以及天线元件 314的路径中流动。
在共振的频率位于频率f2的频带的中心附近的情况下，电流在通过短路 残段312、天线元件311、短路残段315、天线元件314这一路径、以及短路 残段312、天线元件311、短路残段316、天线元件314这一路径的路径中流 动。在共振的频率高于频率f2的情况下，电流在通过短^^残段312、天线元件 311、短;洛残，投316、天线元件314的^f各径中流动。
因此，通过设置短路残段316,通过使电流集中的场所变化，具有与存在 多个长度的天线元件相同的效果，能够增大两个共振频率fl、 f2中的较低频 率f2的共振频带的带宽。
下面，对平面天线30中的阻抗匹配进行说明。
图9是表示供电点P附近的天线元件311以及接地元件321的图。
如图9所示，天线元件311具有大致三角形形状，该三角形以供电点P 为中心相对于接地元件321具有角度ei和02的角度。当角度ei和02变大时，从供电点p看的阻抗变高。另外，当角度ei和02变小时，从供电点p看的阻 抗变低。通过调整角度ei和e2，来取得从供电点p看的阻抗的匹配。
才妄下来对接地部330的形状以及大小进行i兑明。
图10 (a)是表示平面天线30中的放射共振频率fl的电波时每单位长度
的电流量的分布的图。
图10 (b)是表示平面天线30中的放射共振频率f2的电波时每单位长度 的电流量的分布的图。
在图10 (a)和图10 (b)中，随着描绘的颜色从黑变白，每单位长度的 电流量变大。
如图2 (a)以及图10 (a)、图10 (b)所示，平面天线30中，设接地部 330的短边方向(水平方向)的边S1的长度为长度L1，设长边方向(垂直方 向)的边S2的长度为长度L2。其中，所谓水平方向和垂直方向是指在使用便 携式终端1时相对于地面水平的方向和垂直的方向的方向。使长度L1为高共 振频率fl的波长的1/4倍的长度，使长度L2为低共振频率f2的波长A2 的1/4倍的长度。
如图10 (a)所示，平面天线30，在放射共振频率fl的电波时，边S1附 近共振，电流集中，放射的电波成为水平偏振波。
如图10(b)所示，平面天线30，在放射共振频率f2的电波时，边S2附 近共振，电流集中，放射的电波成为垂直偏振波。这样，能够改变由平面天线 30收发的电波的偏振波方向。
基站收发为垂直偏振波的电波。频率低的电波的反射小，因此，优选使低 共振频率f2的电波配合基站而成为垂直偏振波。因此，使接地部330的垂直 方向的边S2的长度与共振频率f2对应。
下面，对平面天线30的制造进行说明。
图11 ( a)是表示膜30A、天线导体部30B以及绝缘层30C的立体结构的图。
图11 ( b )是表示膜30A、天线导体部30B以及绝缘层30C的截面结构的图。
如图11 (a)所示，首先，在膜30A上形成天线导体部30B。天线导体部30B的形成通过对膜30A的蚀刻、利用粘接剂、双面胶的粘贴等方法来实现。
然后，在形成有天线导体部30B的膜30A上形成绝缘层30C。绝缘层30C 的形成通过FPC等的膜粘贴来实现。 ，
并不限定于此，也可以使用涂布绝缘用的涂料的方法等。所谓绝缘用的涂 料例如是绝缘性的紫外线效应树脂等抗蚀材料。另外，以将孔部30C1、 30C2 设定在供电点P的焊接位置的方式形成绝缘层30C。
然后，在图11 (a)和图11 (b)所示的绝缘层30C的孔部30C1、 30C2 中，如图5所示，焊接同轴电缆40。进行焊接的制造者只要在预先设置的孔 部30C1、 30C2中焊接即可，即使是不熟练的人也能够容易地进行焊接，能够 防止焊接位置的偏移。另外，去掉不需要的膜30A、绝缘层30C。
以上，根据本实施方式，在平面天线30中，天线元件311通过短路残段 312、 313与接地部320连接，在天线元件311与接地部320之间设置有供电 点P,天线元件311是具有以下角度的三角形形状随着沿接地部320远离供 电点P与接地部320之间的距离变大。该天线元件311具有与较低频率fl共 振的长度。天线元件314具有与较高频率f2共振的长度。因此，在天线元件 311上存在多个长度的天线电流的路径，所以增大了共振频率fl、 f2带的各带 宽，并且，由于平面天线30 (天线部310、接地部320)是平面状，因此能够 减小其收纳空间。另外，在具有平面天线30的便携式终端1中，能够进行共 振频率fl、 f2带的各带宽很宽的无线通信。
此外，天线元件314通过两个短路残段315、 316与天线元件311连接。 因此，在频率G附近的频率中，存在多个使电流流过短路残段315、 316中的 至少一个的路径，因此，能够增大共振频率f2带的带宽。
此外，接地部330的边Sl的长度为共振频率fl的电波的波长XI的1/4 倍，边S2的长度是共振频率f2的电波的波长A2的1/4倍。因此，能够改变 从平面天线30放射的电波的偏振波方向，能够提高增益。特别是使在使用便 携式终端1时成为垂直的边的边S2与低共振频率f2对应，因此，能够使增益 小的共振频率f2的电波的偏振波方向为与基站相同的垂直偏振波，能够提高 增益。
另外，接地部330由形成在膜30A上的4妄地部320和才几架5构成。因此，作为接地件能够使用机架部5,能够进一步减小平面天线30 (天线部310、接 地部320)及其收纳空间。而且由于接地部320的材料很少即可，因此能够实 现成本的降低。
此外，平面天线30具有绝缘层30C。因此，即使提高便携式终端l中的 平面天线30的安装密度，也能够防止其它部件或者电缆等与天线导体部30B 短路。
另外，绝缘层30C具有供电点P处的同轴电缆40的焊接用的孔部30C1 、 30C2。因此，能够固定地规定制造阶段中的焊接位置，能够消除制造偏差导 致的天线性能的变化。 (第一变形例)
参照图12 (a)、图12 (b)说明上述实施方式的第一变形例。本变形例的 装置结构是将便携式终端1中的平面天线30替换成了平面天线60a、 60b的结 构，主要说明平面天线60a、 60b的结构，省略说明其它结构的说明。
图12 (a)是表示平面天线60a的结构的图。如图12 (a)所示，平面天 线60a作为天线导体部具有天线部610a和接地部630。天线部610a具有作为 第一天线元件的天线元件611、作为第一短路残段的短路残段612、作为第二 天线元件的天线元件614、以及作为第二短路残段的短路残段615、 616。其中， 接地部630包括天线导体部的4妄地部分和机架部5。天线元件611、天线元件 614、短路残段615、 616以及4妻地部630分别依次与平面天线30的天线元件 311、天线元件314、短J各残,史315、 316、接地部330相同。
另外，平面天线60a在天线元件611与接地部630之间设置有供电点P。 另外，平面天线60a与平面天线30的膜30A和绝缘层30C—样，也具有膜和 绝缘层(省略图示)。
平面天线60a代替两个短路残段312、 313而设置有一个短路残段612, 天线元件611的一端通过短路残段612与接地部330短路。短路残段612具有 将短路残段312、 313之间的空闲区域填埋而成的形状和宽度。
根据本变形例的平面天线60a，具有与平面天线30相同的效果。之所以 这样说是因为，由于流经短路残段612的电流在其左右端部集中，因此，短路 残段612具有与短路残段312、 313同样的功能。另外，也可以是将天线元件611与接地部630连接起来的短路残段有三个以上的结构。
图12 (b)是表示平面天线60b的结构的图。如图12 (b)所示，平面天 线60b作为天线导体部而具有天线部610b和接地部630、天线部610b具有天 线元件611、短路残段612、天线元件614、以及作为第二短路残段的短路残 段617。另外，平面天线60b与平面天线30的膜30A和绝缘层30C—样，也 具有膜和绝缘层(省略图示)。
平面天线60b代替两个短路残段615、 616而设置有一个短路残段617, 天线元件614的一端通过短路残段617与天线元件611短路。短路残段617具 有将短路残段615、 616之间的空闲区域填埋而成的形状和宽度。
根据本变形例的平面天线60b,具有与平面天线30相同的效果。之所以 这样说是因为，由于流经短路残段617的电流在其左右端部集中，因此，短路 残段617具有与短路残段615、 616同样的功能。另外，也可以是将天线元件 611与天线元件614连接起来的短路残段有三个以上的结构。
(第二变形例)
参照图13来说明上述实施方式的第二变形例。本变形例的装置结构是将 便携式终端1中的平面天线30替换成平面天线70的结构。以平面天线70为 主进行说明，省略其它结构的说明。
图13是表示平面天线70的结构的图。如图13所示，平面天线70作为天 线导体部具有天线部710和接地部730。天线部710具有作为第一天线元件的 天线元件711、作为第一短路残段的短路残段712、作为第二天线元件的天线 元件714、以及作为第二短路残段的短路残段715、 716。其中，接地部730 包括天线导体部的接地部分和机架部5。天线元件714、短路残段715、 716
接地部330相同。另外，平面天线70与平面天线30的膜30A和绝缘层30C 一样，也具有膜和绝缘层(省略图示)。
天线元件711具有直角三角形形状，其在图13下侧的顶点部分与接地部 730之间设置有供电点P。即，天线元件711为具有以下预定角度的形状随 着沿接地部730的上侧边远离供电点P，天线元件711与接地部730之间的距 离逐渐拉开。短路残段712位于短路残段715的下方。天线元件711通过短路残段712 与接地部730短路。通过天线元件711、接地部730以及短路残段712形成了 环路。
根据本变形例的平面天线70，具有与平面天线30同样的效果。另外，如 平面天线70那样，在天线元件和接地部之间设置的供电点P的位置也可以变 更至通过短路残段构成的环路内的其它位置，至少，与共振频率fl对应的天 线元件形成为具有以下角度的形状即可随着沿接地部的上侧边远离供电点 P,该天线元件与4妄地部之间的距离逐渐拉开。 (第三变形例)
参照图14对上述实施方式的第三变形例进行说明。本变形例的装置结构 是将便携式终端1中的平面天线30替换成了平面天线80的结构，主要说明平 面天线80的结构，而省略其它结构的说明。
图14是表示平面天线80的结构的图。如图14所示，平面天线80作为天 线导体部具有天线部810和作为第一导体部的4妄地部820。天线部810具有作 为第一天线元件的天线元件811、作为第一短路残段的短路残段812、 813、作 为第二天线元件的天线元件814、以及作为第二短路残段的短路残段815、816。 天线元件811、短路残段812、 813、天线元件814、短路残段815、 816以及 接地部分别依次与平面天线30的天线元件311、短i 各残^度312、 313、天线元 件314、短路残^更315、 316相同。
在平面天线30中，将被膜30A和绝缘层30C夹着的为导体的接地部320 与机架部5作为一体认为是接地部330。平面天线80具有被膜和绝缘层夹着 的为导体的接地部820。天线部810在天线元件811与接地部820之间设置有 供电点P。另外，接地部820不与机架部5直接电连接。
接地部820与接地部330 —样，为长方形，设其短边方向的长度为长度 Ll，设其长边方向的长度为长度L2。长度Ll设定成高共振频率fl的波长入l 的1/4倍的长度。长度L2设定成低共振频率f2的波长人2的1/4倍的长度。
根据本变形例的平面天线80,具有与平面天线30相同的效果，并且，能 够通过膜、导体以及绝缘体一体地制造出平面天线80的接地部820。另外， 上述实施方式以及各变形例中的描述是本发明涉及到平面天线以及电子设备的一例，本发明并不限定于此。在上述实施方式以及各变形例中，构成为使用
便携式终端来作为电子设备，但是也可以是PDA、便携式电话、便携式通信 终端、便携式计算机等具有无限通信功能的便携式设备等其他电子设备。
另外，在上述实施方式中，也可以构成为，天线元件311是长方形等，将 天线元件311和天线元件314连接起来的短路残段具有多个。另外，接地部也 可以构成为仅由机架部5等不是天线导体部的接地件的部件构成。另外，也可
并且，在上述实施方式以及各变形例中，接地部为矩形，水平方向的长度 Ll与高共振频率fl对应，垂直方向的长度L2与低共振频率f2对应，但是并 不限定于此。例如，也可以是水平方向的长度L1与共4展频率f2对应，垂直方 向的长度L2与共振频率fl对应。
还有，在上述实施方式以及各变形例中，平面天线是构成为在两个频带共 振的多频带的天线，但是并不限定于此。例如，可以构成为这样的多频带天线 使平面天线的天线元件的数量在三个以上，从而与各天线元件的长度对应地在 三个以上的频带中进行共振。
这里，对具有三个共振频带的平面天线的 一例进行说明。 图15是表示具有三个共振频带的平面天线90的结构的图。 如图15所示，平面天线90作为天线导体部具有天线部910和接地部930。 天线部910具有作为第一天线元件的天线元件911、作为第一短路残段的短路 残段912、 913、作为第二天线元件的天线元件914、作为第二短路残段的短路 残段915、 916、天线元件917以及短路残,殳918。其中，接地部930包括天线 导体部的接地部分和机架部5。天线元件911、短路残段912、 913、天线元件 914、短路残^殳915、 916以及接地部930分别依次与平面天线30的天线元件 311、短^各残,爻312、 313、天线元件314、短路残段315、 316、 4秦地部330相 同。 '
天线元件917通过短路残，歐918与天线元件914连接。天线元件914的端 部(与短路残段915连接的一侧)与天线元件917的端部通过短路残段918 连接。天线元件911具有在频率fl共振的长度。天线元件914具有在比频率 fl低的频率f2共振的长度。天线元件917具有在位于频率fl和频率f2之间的频率f3共振的长度。其中，该共振频率并不限定于f2<f3<fl的关系，例如， 也可以是f3〈f2〈fl。
在上述共振频率为三个以上的结构中，可以使"接地部的形状为梯形等具有 三个以上不同长度的边的形状，各边具有与共振频率对应的长度(共振频率的 电波的波长的1/4倍的长度)。
另夕卜，在上述实施方式以及各变形例中，构成为平面天线的绝缘层位于壳 体2侧，但是并不限定于此。也可以构成为平面天线的膜位于壳体2侧。
另夕卜，在上述实施方式以及各变形例的平面天线中，也可以构成为在没有 天线导体部的部分设置贯穿膜和绝缘层的孔部。例如，可以构成为使其他绝缘 体部件例如壳体2等绝缘体支承部件通过该孔部。
另外，关于上述实施方式以及各变形例中的平面天线、以及作为电子设备 的便携式终端1的各结构要件的细微结构和细微动作，当然可以在不脱离本发 明的主旨的范围内进行适当的变更。
权利要求
1.一种平面天线，其特征在于，该平面天线具备平面状的为绝缘体的膜；形成在上述膜上的平面状的为导体的天线部；以及接地的为导体的接地部，上述天线部具备至少一个第一短路残段；第一天线元件，其通过上述第一短路残段与上述接地部连接，在该第一天线元件与上述接地部之间设置有供电点，该第一天线元件是具有以下角度的形状随着沿上述接地部远离上述供电点，该第一天线元件与上述接地部之间的距离增大；第二短路残段；以及第二天线元件，其通过上述第二短路残段与上述第一天线元件连接。
2. 根据权利要求1所述的平面天线，其特征在于， 上述第二短路残段为多个。
3. 根据权利要求1所述的平面天线，其特征在于，上述接地部具有多个边，该多个边具有彼此不同的共振频率的波长的1/4 倍的长度。
4. 根据权利要求1所述的平面天线，其特征在于，上述接地部是形成在上述膜上的平面状的第 一导体部、以及没有形成在上 述膜上的第二导体部中的至少 一个。
5. 根据权利要求1所述的平面天线，其特征在于， 具有在上述天线部和上述"l妄地部上形成的绝缘层。
6. 根据权利要求5所述的平面天线，其特征在于， 上述绝缘层在上述供电点处的供电电缆的焊接位置具有孔部。
7. —种平面天线，其特征在于， 该平面天线具备平面状的为绝缘体的膜；形成在上述膜上的平面状的为导体的天线部；以及接地的为导体的接地部，上述天线部具备至少一个第一短路残段；第一天线元件，其通过上述第一短路残段与上述接地部连接，在该第一天 线元件与上述接地部之间设置有供电点； 多个第二短路残段；以及第二天线元件，其通过上述第二短路残^殳与上述第 一天线元件连接。
8. 根据权利要求7所述的平面天线，其特征在于，上述接地部具有多个边，该多个边具有彼此不同的共振频率的波长的1/4 倍的长度。
9. 根据权利要求7所述的平面天线，其特征在于，上述接地部是形成在上述膜上的平面状的第 一导体部、以及没有形成在上 述膜上的第二导体部中的至少 一个。 .
10. 根据权利要求7所述的平面天线，其特征在于， 具有在上述天线部和上述接地部上形成的绝缘层。
11. 根据权利要求IO所述的平面天线，其特征在于， 上述绝缘层在上述供电点处的供电电缆的焊接位置具有孔部。
12. —种电子设备，其特征在于， 该电子设备具备平面天线；经上述平面天线与外部设备进行通信的通信部；以及控制上述通信部的控制部，上述平面天线具备平面状的为绝缘体的膜；形成在上述膜上的平面状的为导体的天线部；以及接地的为导体的接地部，上述天线部具备至少一个第一短路残段；第一天线元件，其通过上述第一短路残段与上述接地部连接，在该第一天 线元件与上述接地部之间设置有供电点，该第一天线元件是具有以下角度的形 状随着沿上述接地部远离上述供电点，该第一天线元件与上述接地部之间的 距离增大；第二短路残段；以及第二天线元件，其通过上述第二短路残段与上述第 一天线元件连接。
13. —种电子设备，其特征在于，该电子设备具备平面天线；经上述平面天线与外部设备进行通信的通信部；以及控制上述通信部的控制部，上述平面天线具备平面状的为绝缘体的膜；形成在上述膜上的平面状的为导体的天线部；以及接地的为导体的接地部，上述天线部具备至少一个第一短路残段；第一天线元件，其通过上述第一短路残段与上述接地部连接，在该第一天 线元件与上述接地部之间设置有供电点； 多个第二短路残段；以及第二天线元件，其通过上述第二短路残段与上述第 一天线元件连接。
全文摘要
本发明涉及平面天线和电子设备。该平面天线具备平面状的为绝缘体的膜；形成在上述膜上的平面状的为导体的天线部；以及接地的为导体的接地部，上述天线部具备至少一个第一短路残段；第一天线元件，其通过上述第一短路残段与上述接地部连接，在该第一天线元件与上述接地部之间设置有供电点，该第一天线元件是具有以下角度的形状随着沿上述接地部远离上述供电点，该第一天线元件与上述接地部之间的距离增大；第二短路残段；以及第二天线元件，其通过上述第二短路残段与上述第一天线元件连接。
文档编号H01Q9/30GK101593871SQ20091020312
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月27日 优先权日2008年5月29日
发明者佐野文则, 八木茂, 小高有希 申请人:卡西欧计算机株式会社