专利名称：多频带天线及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及多频带天线及电子设备。
背景技术：
历来，公知具有无线通信功能的手持式终端、PDA (Personal Digital Assistant) 等便携设备。作为在该便携设备上装载的无线通信用的天线，公知具有多个共振频率的多频带天线。另外，作为多频带天线，公知具有两个共振频率的平行二线天线(例如参照日本特开2009-1M355号公报)。平行二线天线，通过以折回的形状接近配置两个相同长度的放射导体，能够具有两个共振频率。另外，公知作为多频带天线使用构造比平行二线天线简单的单极天线的结构。单极天线具有把半波长偶极天线的两个天线元件的单侧接地的结构。图沈表示现有的单极天线80的结构。如图沈所示，单极天线80具有天线元件 81和接地部82。在天线元件81和接地部82之间配置供电点P。天线元件81具有(1/4) λ 0 ( λ 0 预定频率的波长)的长度，以与λ 0对应的频率f0、和其三倍的频率3f0共振。因此，单极天线作为以频率f0、3f0这两个频率共振的多频带天线发挥作用。另外，公知把一根天线元件的前端折回的折回构造的单极天线(例如参照日本特开2001-223519号公报)。该折回构造的单极天线，通过折回部分的相互作用，以比频率f0 高的频率、和比3f0小的频率共振。另外，作为便携设备的无线通信方式，公知无线LAN方式。无线LAN方式的标准有频带 2. 4GHz 频带的 IEEE 802. llb/g、和频带 5GHz 频带的 IEEE802. 11a。但是，现有的折回构造的单极天线不能应用于以无线LAN通信的两个频带共振的多频带天线。具体说，在折回构造的单极天线中，当调整天线元件的长度，使与频率f0对应的共振频率与2. 45 [GHz] 一致时，与频率3f0对应的共振频率变为7. 38 [GHz]附近。IEEE 802. llb/g的2. 4GHz频带的必要频带是2. 4 2. 5[GHz]。另夕卜， IEEE802. Ila的5GHz频带的必要频带是5. 18 5. 7[GHz]。因此，在折回构造的单极天线中，即使考虑把该单极天线装入机壳时的频率的偏离，也无法得到满足无线LAN通信的两个必要频带的共振频率。
发明内容
本发明的课题是在折回构造的单极天线中，能够以任意的两个频带共振。本发明的多频带天线，具有在供电点被供电的天线元件部、和在上述供电点的地线上连接的接地元件部，上述天线元件部具有包含上述供电点，具有以第一频率共振的长度的电极元件(pole element)；与上述电极元件的前端连接，与上述电极元件一起以第二频率共振的L字形折回元件(fold-back element)；和与上述电极元件连接，从上述供电点到前端的长度是以上述第一频率共振的长度的L字形的追加元件(added element)。
本发明的电子设备，具有多频带天线、通过上述多频带天线与外部设备进行无线通信的无线通信部、和控制上述无线通信部的控制部，上述多频带天线具有在供电点被供电的天线元件部、和在上述供电点的地线上连接的接地元件部，上述天线元件部具有包含上述供电点，具有以第一频率共振的长度的电极元件；与上述电极元件的前端连接，与上述电极元件一起以第二频率共振的L字形折回元件；和与上述电极元件连接，从上述供电点到前端的长度是以上述第一频率共振的长度的L字形的追加元件。根据本发明，在折回构造的多频带天线中，能够以任意两个频带共振。
图1(a)是本发明的实施方式的手持终端的正面图。图1 (b)是手持终端的侧面图。图1 (c)是手持终端的背面图。图2是取下外壳的状态的手持终端的背面图。图3是表示手持终端的功能结构的框图。图4是实施方式的多频带天线的平面图。图5是实施方式的多频带天线的立体图。图6是表示实施方式的多频带天线和同轴电缆的连接结构的图。图7是表示多频带天线的剖面结构的图。图8是表示实施方式的多频带天线的各部的长度的图。图9是表示使第一参数变化的情况下实施方式的多频带天线单体的相对于频率的S参数的图。图10是表示使第二参数变化的情况下实施方式的多频带天线单体的相对于频率的S参数的图。图11表示实施方式的多频带天线单体的相对于频率的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)。
图12是表示实施方式的机壳内安装状态下的多频带天线的相对于频率的VSWR的图。图13(a)是表示实施方式的机壳内安装状态下取第一参数为14 天线的相对于频率的VSWR的图。图13(b)是表示实施方式的机壳内安装状态下取第一参数为15 天线的相对于频率的VSWR的图。图14(a)是表示实施方式的机壳内安装状态下取第一参数为16 天线的相对于频率的VSWR的图。图14(b)是表示实施方式的机壳内安装状态下取第一参数为17 天线的相对于频率的VSWR的图。图15是表示手拿实施方式的手持终端的状态下的多频带天线的相对于频率的 VSffR的图。图16(a)是第一变形例的多频带天线的正面图。图16(b)是第一变形例的多频带天线的背面图。
.7[mm]的多频带 .7 [mm]的多频带 .7 [mm]的多频带 .7 [mm]的多频带
图17是第一变形例的多频带天线的立体图。图18是表示5[GHz]的共振状态下的第一变形例的多频带天线的电流流动分布的图。图19是表示5[GHz]的共振状态下的第一变形例的多频带天线的直线上的电流流动分布的图。图20是表示2. 5 [GHz]的共振状态下的第一变形例的多频带天线的电流流动分布的图。图21是表示2. 5[GHz]的共振状态下的第一变形例的多频带天线的直线上的电流流动分布的图。图22(a)是表示2. 5GHz频带的频率下的第一变形例的多频带天线的电流量分布的图。图22(b)是表示5GHz频带的频率下的第一变形例的多频带天线的电流量分布的图。图23是表示第一变形例的机壳内安装状态的多频带天线的相对于频率的VSWR的图。图24(a)是第二变形例的多频带天线的正面图。图M(b)是第二变形例的多频带天线的背面图。图25是第二变形例的多频带天线的立体图。图沈是表示现有的单极天线的结构的图。
具体实施例方式下面参照附图依次详细说明本发明的优选实施方式、其第一、第二变形例。此外， 本发明不限于图示例子。(实施方式)参照图1 图15说明本发明的实施方式。首先，参照图1 图3说明本实施方式的手持终端1的装置结构。图1 (a)是表示本实施方式的手持终端1的正面结构的正面图。图1 (b)是表示手持终端1的侧面结构的侧面图。图1 (c)是表示手持终端1的背面结构的背面图。图2是表示取下外壳2B的状态的手持终端1的背面结构的背面图。图3是表示手持终端1的功能结构的框图。作为本实施方式的电子设备的手持终端1，是具有通过用户操作进行信息的输入、 信息的存储、条码的扫描等功能的便携设备。另外，手持终端1具有通过无线LAN (Local Area Network)方式经由接入点与外部设备进行通信的功能。如图1 (a)所示，手持终端1在正面侧的外壳2A上具有显示部14、各种键12A等。 另外，手持终端1在外壳2A的前端具有扫描仪部19。另外，如图1(b)、图1(c)所示，手持终端1在背面侧的外壳2B的两侧面上具有触发键12B。另外，手持终端1在外壳2A、2B的内部具有多频带天线30。各种键12A是数字等的文字输入键、各种功能键、接受扫描仪部19的光照射以及
5条码扫描器的触发器操作输入的触发键等。触发键12B和各种键12A的触发键同样，是扫描仪部19的触发键。扫描仪部19是用激光等光照射条码，接收其反射光并进行二值化，由此读取条码的数据的部件。如图2所示，手持终端1内置电路基板3。多频带天线30通过同轴电缆70连接在电路基板3上设置的无线LAN通信用模块上。多频带天线30是能够使用无线LAN通信标准的IEEE 802. llb/g的2. 4GHz频带、和IEEE 802. Ila的5GHz频带这两个频带通信的多频带天线。如图3 所示，手持终端 1 具有 CPU(Central Processing Unit) 11、操作部 12、 RAM (Random Access Memory) 13、显示部 14、ROM (Read Only Memory) 15、多频带天线 30、无线通信部16、闪速存储器17、I/F(接口)部18、扫描仪部19和电源部20。CPU11、操作部 12、RAM13、显示部14、R0M15、无线通信部16、闪速存储器17、I/F部18、扫描仪部19通过总线21连接。CPUll控制手持终端1的各部。CPUll把从R0M15中存储的系统程序以及各种应用程序中指定的程序在RAM13内展开，与在RAM13内展开的程序协作，执行各种处理。CPUll通过与各种程序协作，接受通过操作部12进行的操作信息的输入，从R0M15 中读出各种信息，在闪速存储器17内进行各种信息的读写。另外，CPUll通过无线通信部 16以及多频带天线30以无线LAN方式经由接入点与外部设备进行通信，通过扫描仪部19 读取条码的数据，经由I/F部18和外部设备进行有线通信。操作部12包含各种键12A、触发键12B，把由操作员按下输入的各键的操作信号输出到CPU11。另外，操作部12也可以是包含与显示部14 一体设置的触摸屏(touch panel) 的触摸垫(touch pad)的结构。RAM13是暂时存储信息的易失存储器，具有存储被执行的各种程序和这些各种程序涉及的数据等的工作区。显示部14用LCD (Liquid Crystal Display)、ELD (Electro Luminescent Display)等构成，遵照来自CPUll的显示信号进行各种显示。R0M15是只读地存储各种程序、各种数据的半导体存储器。无线通信部16与多频带天线30连接，经由多频带天线30通过无线LAN通信方式与接入点进行信息的收发。无线通信部16具有调制部、解调部、信号处理部等。接入点进行外部设备与手持终端1之间的通信的中继。即，手持终端1通过无线通信部16以及多频带天线30能够与在接入点上连接的外部设备进行通信。闪速存储器17是可读出以及写入各种数据等信息的半导体存储器。I/F部18是经由通信电缆与外部设备有线连接，与该外部设备进行信息收发的有线通信部。扫描仪部19具有激光等的发光部、受光部、增益电路、二值化电路等。在扫描仪部 19中，从发光部射出的光照射条码，通过受光部接收其反射光并变换为电信号，通过增益电路放大该电信号，通过二值化电路变换为黑白的条码图像的数据。这样，扫描仪部19读取条码图像，把该条码图像的数据向CPUll输出。电源部20用2次电池构成，向手持终端1的各部供给电源。接着，参照图4 图7说明多频带天线30的装置结构。图4是表示多频带天线30的平面结构的平面图。
图5是表示多频带天线30的立体结构的立体图。图6是表示多频带天线30和同轴电缆70的连接结构的图。图7是表示多频带天线30的剖面结构的图。如图4以及图5所示，多频带天线30具有导体部40、薄膜部50A、50B。但是在图 5中省略了薄膜部50A、50B。在平面状的导体部40的上侧粘贴薄膜部50A，在导体部40的下侧粘贴薄膜部50B。薄膜部50A、50B是FPC (Flexible Print Circuit 软式印刷电路板) 的薄膜，通过聚酰亚胺等绝缘体构成。导体部40由铜箔等金属导体形成。导体部40具有天线元件部41和接地元件部 42。天线元件部41具有电极元件411、折回元件412和追加元件413。电极元件411 是直线带状的天线元件，在接地元件部42的上边离开预定距离在垂直方向上配置。折回元件412是L字形带状的天线元件，与电极元件411的前端连接。折回元件 412的连接部分与电极元件411的延伸方向垂直配置。通过折回元件412将电极元件411 以180度折回。另外，折回元件412的前端相对于其延伸方向形成大约45°的割痕。追加元件413是L字形带状的天线元件，与电极元件411连接。在追加元件413 中，把与电极元件411的延伸方向平行配置的部分设为作为第一元件的元件4131，把与电极元件411的延伸方向垂直配置的部分设为作为第二元件的元件4132。接地元件部42具有接地元件421。接地元件421是长方形的元件。如图5所示，多频带天线30经由隔离部60被安装在电路基板3上。隔离部60用海绵状等的绝缘体构成。例如，设隔离部60的厚度为5[mm]。接着，参照图6说明在供电点P处的多频带天线30与同轴电缆70的连接。但是， 在图6中省略了薄膜部50A、50B。同轴电缆70从剖面(垂直于延伸方向的面)的中心向外侧依次同心圆状地具有铜线等芯线71、聚乙烯等绝缘体72、网状的铜线等外部导体73、作为绝缘体的保护被覆部 74。同轴电缆70的一端的芯线71通过锡焊与电极元件411连接。同一端的外部导体73 通过锡焊与接地元件421连接。把该同轴电缆70与导体部40的连接部分作为供电点P。在薄膜部50A上预先在与上述锡焊部分对应的位置开有孔部。因此，在粘贴有薄膜部50A的导体部40上，通过上述孔部锡焊同轴电缆70。另外，同轴电缆70的另一端连接无线通信部16 (的无线LAN通信用模块)。从无线通信部16 (的无线LAN通信用模块)经由同轴电缆70向多频带天线30的供电点P供给高频电力。另外，如图7所示，在多频带天线30的端部，把薄膜部50A、50B做得比导体部40 大，把该端部的薄膜部50A、50B粘合。因此，导体部40不露出，能够减小由于外部部件与导体部40的接触对多频带天线30的天线特性的影响。下面，参照图8 图15说明多频带天线30的特性。参照图8 图11说明多频带天线30单体(未安装在手持终端1的机壳内的状态)的特性。图8是表示多频带天线30的各部的长度的图。图9是表示使第一参数Pl变化的情况下多频带天线30单体的相对于频率的S参数的图。图10是表示使第二参数P2变化的情况下多频带天线30单体的相对于频率的S参数的图。图11是表示多频带天线30单体的相对于频率的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio 电压驻波比)的图。首先，参照图8说明多频带天线30各部的长度。如图8所示，在多频带天线30中， 把电极元件411的延伸方向的长度设为长度Li。另外，把追加元件413的长度(元件4131、 4132的长度)、和电极元件411中从与追加元件413的连接点到供电点P的长度的和设为长度L2。另外，把接地元件421的长边方向的长度设为长度L3。另外，把接地元件421的短边方向的长度设为长度L4。进而，把元件4131的延伸方向的长度设为参数P1。另外，把从电极元件411和追加元件413的连接点到供电点P的电极元件411的延伸方向的长度设为参数P2。另外，使用与无线LAN 通信的 2. 4GHz 频带(2. 4[GHz] 2. 5[GHz])的 2. 45[GHz] 对应的波长λ，将长度Ll取为(1/4) λ的长度。单极天线以与电极元件的(1/4) λ的长度对应的频率与其3倍的频率共振。因此，把电极元件411视为单极天线，使其以2. 45[GHz] 共振。把该共振频率设为第一共振频率。但是，因为电极元件411与折回元件412连接，因此以比2. 45 [GHz]小的频率共振。在连接有折回元件412的电极元件411中，为了在无线LAN通信的5GHz频带 (5. 18 [GHz] 5. 7 [GHz])中得到3倍的共振频率而调整折回元件412的长度以及形状。把该共振频率设为第二共振频率。另外，把追加元件413与电极元件411连接，使用与2. 45[GHz]对应的波长λ，将长度L2取为(1/4) λ的长度。S卩，多频带天线30具有第一共振频率。因此，多频带天线30 成为在无线LAN通信的2. 4GHz频带以及5GHz频带两方中得到共振频率的结构。另外，使用与2. 45 [GHz]对应的波长λ，将接地元件421的长度L3取为(1/4) λ 的长度，使用与5 [GHz]频带的频率对应的波长λ，将接地元件421的长度L4取为(1/4) λ 的长度。因此，多频带天线30的接地元件421在无线LAN通信的2. 4GHz频带以及5GHz频带两方中共振，得到更高的增益。另外，因为在多频带天线30中在电极元件411上连接有折回元件412，所以在折回元件412的前端和接地元件421之间的电容成分增加。因此，多频带天线30成为第二共振频率的频带被展宽的天线。接着，如图9所示，使参数Pl变化，来进行多频带天线30单体的相对于频率的S 参数的模拟。于是可知S参数的值(共振的深度)根据参数Pl而变化。因此，通过使参数 Pl变化，能够调整多频带天线30的共振的深度。原因是，通过使参数Pl变化，电极元件411、折回元件412、追加元件413的重叠部分的长度变化，各元件间的电容耦合以及电感耦合变化。接着，如图10所示，使参数P2变化，来进行多频带天线30单体的相对于频率的S 参数的模拟。但是，在使参数P2变化时固定追加元件413的长度，所以长度L2也变化。于是可知，与第一共振频率对应的S参数根据参数P2而变化。因此，通过使参数P2变化，可以调整多频带天线30的第一共振频率。这里，当把多频带天线30安装在手持终端1的机壳内时，第一以及第二共振频率都向低的一方偏离。考虑这一事实，调整多频带天线30以使第一共振频率升
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高0.5[GHz]。如图11所示，测定调高了第一共振频率的多频带天线30单体的相对于频率的 VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)。在图 11 中，记载有标记▽ 1 ~ V4,设 VI: 2.4 [GHz], V2: 2.25 [GHz], V3: 5.18 [GHz],V4: 5.7 [GHz]，在以下
的VSWR的图中也同样。在图11中，第一以及第二共振频率向高的一方移动。下面，参照图12 图15，说明把多频带天线30安装到手持终端1的机壳内的状态下的多频带天线30的特性。图12是表示机壳内安装状态的多频带天线30的相对于频率的VSWR的图。图13(a)是表示机壳内安装状态下取参数Pl为14. 7[mm]的多频带天线30的相对于频率的VSWR的图。图13(b)是表示机壳内安装状态下取参数Pl为15. 7[mm]的多频带天线30的相对于频率的VSWR的图。图14(a)是表示机壳内安装状态下取参数Pl为16. 7 [mm]的多频带天线30的相对于频率的VSWR的图。图14(b)是表示机壳内安装状态下取参数Pl为17. 7[mm]的多频带天线30的相对于频率的VSWR的图。图15是表示手拿手持终端1的状态的多频带天线30的相对于频率的VSWR的图。如图12所示，测定了把图11中调高了第一共振频率的多频带天线30安装在手持终端1的机壳内的状态下的多频带天线30的相对于频率的VSWR。可知安装在机壳内的状态下的多频带天线30在2. 4GHz频带和5GHz频带中共振。接着，如图13 (a)、图13(b)、图14(a)、图14(b)所示，测定了把图11中调高了第一共振频率的多频带天线30安装在手持终端1的机壳内的状态下，使参数Pl变化为
14.7[mm]、15. 7[mm]、16. 7[mm]、17. 7[mm]的多频带天线30的相对于频率的VSWR。在机壳内安装的状态下使参数Pl变化的情况下，多频带天线30调整了第一共振频率的VSWR的值(共振的深度)。优选第一共振频率的VSWR的值在2. 5以下调整为最小的参数Pl (=
15.7 [mm]) 0接着，如图15所示，测定了在手持终端1的机壳内安装的状态下，而且在操作者手拿手持终端1的机壳的多频带天线30的安装部分的状态下的多频带天线30的相对于频率的 VSWR。于是，与图12中的状态相比，图15中的手拿状态的多频带天线30，第一以及第二共振频率向低的频率进行了移动。具体说，第一共振频率从2. 45[GHz]移到2.3[GHz]。第二共振频率从5. 35 [GHz]移到5. 3 [GHz]。该第一以及第二共振频率的移动量为50 [MHz]很小，此处的VSWR也在2.5以下，所以是在通信性能方面不成为问题的程度。此外，因为多频带天线30是通过折回元件412展宽了第二共振频率的频带的天线，所以即使第二共振频率移动，也能够减小手拿的状态下的影响。另外，与图12中的状态相比，图15中的手拿状态的多频带天线30，第二共振频率的深度变浅。具体说，第二共振频率的VSWR从1.45移动到1.7。该变化后的第二共振频率的VSWR(共振的深度)是在通信性能方面没有问题的程度的范围。所谓在通信性能方面没有问题的程度的VSWR是2. 5以下。另外，与图12中的状态相比，图15中的手拿状态的多频带天线30，第二共振频率的带宽变宽。具体说，第二共振频率的带宽从450[MHz]移动到620[MHz]。因为变化后的第二共振频率的带宽变宽，所以通信性能没有问题。如上所述，根据本实施方式，多频带天线30具有天线元件部41和接地元件部42。 天线元件部41的电极元件411具有以第一共振频率(2. 4GHz频带的频率)共振的(1/4) λ 的长度。同样，折回元件412具有与电极元件411 一起以第二共振频率共振(以第一共振频率的3倍的5GHz频带的频率共振)的长度。同样地，追加元件413的从供电点P到前端的长度具有以第一共振频率O. 4GHz频带的频率)共振的(1/4) λ的长度。因此，在折回构造的多频带天线30中，能够在任意两个频带O. 4GHz频带、5GHz频带)中共振。另外，可以将第二共振频率的频带展宽。另外，追加元件413具有元件4131、4132。通过调整元件4131的长度的参数P1， 能够调整第一共振频率的共振深度。另外，通过调整作为从供电点P到追加元件413和电极元件411的连接点的长度的参数P2，能够调整第一共振频率。另外，接地元件部42具有矩形的接地元件421。接地元件421具有以第一共振频率共振的(1/4) λ的长度的边、和以第二共振频率共振的(1/4) λ的长度的边。因此，能够提高第一以及第二共振频率的电波的放射以及接收时的多频带天线30的增益。另外，手持终端1具有多频带天线30、无线通信部16、CPUll等。因此，使用折回构造的多频带天线30能够在任意的两个频带(2. 4GHz频带、5GHz频带)中进行无线LAN通信。另外，即使在手拿手持终端1的多频带天线30的安装部分的状态下，也能够得到适当的通信性能。(第一变形例) 参照图16 图23说明上述实施方式的第一变形例。首先，参照图16 (a)、图16 (b) 以及图17，说明本变形例的装置结构。图16(a)是表示本变形例的多频带天线30a的正面结构的正面图。图16(b)是表示本变形例的多频带天线30a的背面结构的背面图。图17是表示多频带天线30a的立体结构的立体图。本变形例的装置结构，具有在上述实施方式的手持终端1中把多频带天线30替换为多频带天线30a的结构。因此，对于和上述实施方式相同的部分附以相同的符号，主要说明多频带天线30a的结构。如图16 (a)、图16(b)以及图17所示，多频带天线30a具有导体部40a、薄膜部 50Aa、50Ba。但是，在图17中省略了薄膜部50Aa、50Ba。薄膜部50Aa、50Ba具有和上述实施方式的薄膜部50A、50B同样的装置结构，被粘合在导体部40a上，防止导体部40a露出。导体部40a由铜箔等的金属导体形成。导体部40a具有天线元件部41、和接地元件部42a。接地元件部4 具有接地元件421a、连接元件422和螺旋元件423。接地元件421a是长方形的元件。连接元件422是连接接地元件421a和螺旋元件 423的带状元件。螺旋元件423是离开接地元件421a预定距离、与接地元件421a的面平行配置的带状元件。螺旋元件423与接地元件421a面对，而且在与接地元件421a的周围部分对应的位置上螺旋状地延伸。另外，在接地元件421a和螺旋元件423之间配置了隔离部60a。隔离部60a和上述实施方式的隔离部60同样，用海绵状等的绝缘体构成。
另外，如图16(a)所示，在手持终端1内安装多频带天线30a，把与手持终端1的正面下方朝向重力方向的状态下的多频带天线30a的接地元件421a的上边平行的方向作为水平方向。在相同的状态下，把与多频带天线30a的电极元件411的延伸方向平行的方向作为垂直方向。接着，参照图18 图23，说明多频带天线30a的特性。图18是表示5 [GHz]的共振状态下的多频带天线30a的电流流动分布的图。图19是表示5[GHz]的共振状态下的多频带天线30a的直线上的电流流动分布的图。图20是表示2. 5 [GHz]的共振状态下的多频带天线30a的电流流动分布的图。图21是表示2. 5[GHz]的共振状态下的多频带天线30a的直线上的电流流动分布的图。图22(a)是表示2. 5GHz频带的频率下的多频带天线30a的电流量分布的图。图22(b)是表示5GHz频带的频率下的多频带天线30a的电流量分布的图。图23是表示机壳内安装状态的多频带天线30a的相对于频率的VSWR的图。上述实施方式的多频带天线30是逆L天线的变形。逆L天线，因为从水平方向的电流放射的电波在天线元件和接地元件中为反方向，所以被取消而变弱，垂直方向的电流放射的电波成为主导。手持终端1，因为在各个方向上使用，所以也发生与接入点的偏振波不一致的状况。另外，使用手持终端1的室内是顶棚或者墙壁等反射多的环境，所以若是与偏振波对应的天线，则能够稳定地收发电波。因此，在多频带天线30a中设置了连接元件422、螺旋元件 423。首先说明接地元件部42a的各长度。如图18所示，把接地元件421a和连接元件 422的连接点设为点a。把连接元件422和螺旋元件423的连接点设为点b。并且，在螺旋元件423中，把从点b到前端的点g之间的直角部分依次设为点C、点d、点e、点f。这里，把2.5[GHz]的频率的波长λ作为λ ，把5[GHz]的频率的波长λ作为 λ 2。2. 5 [GHz]被包含在无线LAN通信的2. 4GHz频带中。5 [GHz]是无线LAN通信的5GHz 频带的范围附近的值。把从点a到点c的长度取为(1/4) λ 2 = (1/8) λ 1。把从点c到点d的长度取为 (1/4) λ 2 = (1/8) λ 1。把从点d到点e的长度取为(1/2) λ 2 = (1/4) λ 1。把从点e到点f的长度取为(1/4) λ 2 = (1/8) λ 1。把从点f到点g的长度取为(1/4) λ 2 = (1/8) λ 1。这样，从供电点P依次通过点a、点b、点C、点d、点e、点f到点g的长度取为长度L5 =(3/2) λ 2 = (3/4) λ 1。在用多频带天线30a接收到5[GHz]的频率的电波的情况下，表示如图18所示那样的电流共振以及电流方向。因为从点c到点d的部分、和从点e到点f的部分电流的方向相反，所以垂直偏振波被抵消。反之，因为从点b到点c的部分、从点e到点d的部分、和从点f到点g的部分电流的方向相同，所以水平偏振波互相增强。由此，在接收5[GHz]的频率的电波的情况下，可以接收水平偏振波。如图19所示，当从追加元件413的前端起把电极元件411、供电点P(、接地元件 421a)、连接元件422、螺旋元件423作成直线形状时，可知在该直线上以5[GHz]的频率的电
11流共振。另外，在用多频带天线30a接收到2. 5[GHz]的频率的电波的情况下，表示如图20 所示那样的电流共振以及电流方向。因为从点c到点d的部分、和从点e到点f的部分电流的方向相同，所以垂直偏振波互相增强。反之，因为从点b到点c的部分、从点e到点d 的部分、和从点f到点g的部分电流的方向相同或者相反，所以水平偏振波稍微互相增强。 由此，在接收2. 5[GHz]的频率的电波的情况下，可以接收水平偏振波。如图21所示，当从追加元件413的前端起把电极元件411、供电点P(、接地元件 421a)、连接元件422、螺旋元件423作成直线形状时，可知在该直线上以2. 5[GHz]的频率的电流共振。接着，如图22 (a)所示，进行了 2. 4GHz频带的频率的电波接收时的多频带天线30a 的电流量分布的模拟。在图22(a)中，电流量越大，越白地表示，电流量越小，越黑地表示， 在以下的电流量分布的图中也同样。根据图22(a)，在接收2. 4GHz频带的频率的电波时，可以确认电流流过连接元件422、螺旋元件423。如图22(b)所示，进行了 5GHz频带的频率的电波接收时的多频带天线30a的电流量分布的模拟。根据图22(b)，在接收5GHz频带的频率的电波时，可以确认电流流过连接元件422、螺旋元件423。接着，如图23所示，测定了把多频带天线30a安装在手持终端1的机壳内的状态的相对于频率的VSWR。可知多频带天线30a在无线LAN通信的2. 4GHz频带和5GHz频带中取足够低的VSWR，得到了共振。如上所述，根据本变形例，接地元件部4 具有在接地元件上连接的、在与该接地元件的周围对面的位置配置的螺旋元件423。另外，从追加元件413的前端依次通过电极元件411、供电点P、接地元件421a、连接元件422到螺旋元件423的前端的长度是以第一以及第二频率共振的长度。因此，在第一以及第二共振频率，能够进行与天线元件部41的主要的偏振波方向垂直的水平方向的偏振波的电波的放射及接收，能够稳定地进行电波的放射以及接收。(第二变形例)参照图M 图25说明上述实施方式的第二变形例。首先，参照图对仏)、图对(13) 以及图25说明本变形例的装置结构。图24(a)是表示本变形例的多频带天线30b的正面结构的正面图。图M(b)是表示多频带天线30b的背面结构的背面图。图25是表示多频带天线30b的立体结构的立体图。本变形例的装置结构，具有在上述实施方式的手持终端1中把多频带天线30替换为多频带天线30b的结构。因此，对于和上述实施方式相同的部分附以相同的符号，主要说明多频带天线30b的结构。如图对仏)、图对(13)以及图25所示，多频带天线30b具有导体部40b、和薄膜部 50Ab、50Bb。但是，在图25中省略了薄膜部50Ab、50Bb。薄膜部50Ab、5(Bb具有和上述实施方式的薄膜部50A、50B同样的装置结构，被粘合在导体部40b上，防止导体部40b露出。导体部40b由铜箔等金属形成。导体部40b具有天线元件部41和接地元件部42b。 接地元件部42b具有接地元件42lb、连接元件似4和接地天线元件部425。
接地元件421b是长方形的元件，具有与上述实施方式的接地元件421相同的形状。连接元件4M是连接接地元件421b和接地天线元件部425的带状元件。
接地天线元件部425被配置在与接地元件421b对面的位置，具有与天线元件部41 同样的形状。具体说，接地天线元件部425具有电极元件4251、折回元件4252和追加元件 4253。电极元件4251、折回元件4252、追加元件4253依次与电极元件411、折回元件412、 追加元件413相同。另外，在接地元件421b和接地天线元件部425之间配置了隔离部60b。隔离部60b 和上述实施方式的隔离部60同样，用海绵状等的绝缘体构成。接着说明多频带天线30b的特性。如已在上述第一变形例中说明的那样，天线元件部41主要接收以及放射在图M(a)中表示的垂直方向的电波(垂直偏振波)。因此，在多频带天线30b中设置接地天线元件部425。天线元件部41的延伸方向(电极元件411的延伸方向)是垂直方向。接地天线元件部425的延伸方向(电极元件4251的延伸方向)是水平方向。因此，天线元件部41 和接地天线元件部425的偏振波面差90度。因此，多频带天线30b能够通过天线元件部41 接收(放射)垂直偏振波，能够通过接地天线元件部425接收(放射)水平偏振波。如上所述，根据本变形例，接地元件部42b具有接地天线元件部425，其具有与天线元件部41相同的形状而且具有与天线元件部41的延伸方向垂直的延伸方向。因此，在第一以及第二共振频率，能够在与天线元件部41的主要的偏振波方向垂直的水平方向上进行偏振波的电波的放射及接收，能够稳定地进行电波的放射及接收。此外，上述实施方式以及各变形例中的记述，是本发明的多频带天线以及电子设备的一例，不限于此。另外，在上述实施方式以及各变形例中，成为作为具有无线通信功能的电子设备而使用手持终端的结构，但是不限于此。作为具有无线通信功能的电子设备也可以是 PDA (Personal Digital Assistant)(Personal Handy phone System)会冬端、上网本(net book)、电子书籍阅读器等其他电子设备。另外，在上述实施方式以及各变形例中，采用了多频带天线的导体部的两面粘合两层薄膜部的结构，但是不限于此。也可以采用在多频带天线的导体部的一面粘合一层薄膜部的结构。另外，在上述实施方式以及各变形例中，作为多频带天线的无线方式，采用具有两个通信频带的无线LAN通信方式，但是不限于此。作为多频带天线的无线方式，也可以采用具有其他通信频带的无线通信方式。另外，关于上述各实施方式以及各变形例中的多频带天线、手持终端的各结构要素的细部结构以及细部动作，在不脱离本发明的主旨的范围内当然可适宜变更。
权利要求
1.一种多频带天线，其特征在于，具有 在供电点被供电的天线元件部、和在上述供电点的地线上连接的接地元件部， 上述天线元件部具有包含上述供电点，具有以第一频率共振的长度的电极元件；与上述电极元件的前端连接，与上述电极元件一起以第二频率共振的L字形折回元件；和与上述电极元件连接，从上述供电点到前端的长度是以上述第一频率共振的长度的L 字形的追加元件。
2.根据权利要求1所述的多频带天线，其中，上述追加元件具有与上述电极元件平行的第一元件、和与上述电极元件垂直的第二元件，通过调整上述第一元件的长度，调整上述第一频率的共振的深度， 通过调整从上述供电点到上述追加元件和上述电极元件的连接点的长度，调整上述第一频率。
3.根据权利要求1或2所述的多频带天线，其中， 上述接地元件部具有矩形的接地元件。
4.根据权利要求3所述的多频带天线，其中，上述接地元件具有以上述第一频率共振的长度的边、和以上述第二频率共振的长度的边
5.根据权利要求3所述的多频带天线，其中，上述接地元件部具有与上述接地元件连接，并在与该接地元件的周围部分相对的位置配置的螺旋元件。
6.根据权利要求5所述的多频带天线，其中，从上述追加元件的前端起经过上述电极元件、上述供电点、上述接地元件到上述螺旋元件的前端的长度，是以上述第一频率以及上述第二频率共振的长度。
7.根据权利要求3所述的多频带天线，其中，上述接地元件部具有与上述接地元件连接，并在与该接地元件的周围部分相对的位置配置的接地天线元件部，上述接地天线元件部具有与上述天线元件部相同的形状，而且具有与上述天线元件部的延伸方向垂直的延伸方向。
8.一种电子设备，其特征在于，具有多频带天线，其具有在供电点被供电的天线元件部、和在上述供电点的地线上连接的接地元件部，上述天线元件部具有包含上述供电点，具有以第一频率共振的长度的电极元件；与上述电极元件的前端连接，与上述电极元件一起以第二频率共振的L字形折回元件； 和与上述电极元件连接，从上述供电点到前端的长度是以上述第一频率共振的长度的L字形的追加元件；通过上述多频带天线与外部设备进行无线通信的无线通信部；和控制上述无线通信部的控制部。
全文摘要
本发明提供一种多频带天线，其具有在供电点被供电的天线元件部、和在上述供电点的地线上连接的接地元件部，上述天线元件部具有包含上述供电点，具有以第一频率共振的长度的电极元件；与上述电极元件的前端连接，与上述电极元件一起以第二频率共振的L字形折回元件；以及与上述电极元件连接，从上述供电点到前端的长度是以上述第一频率共振的长度的L字形的追加元件。
文档编号H01Q5/01GK102427161SQ20111023599
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月11日 优先权日2010年8月12日
发明者小高有希 申请人:卡西欧计算机株式会社