专利名称：天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及天线。
背景技术：
存在设置于电子设备内的类型的天线。这种类型的天线追求小型化/薄型化。例如，在专利文献I中示出具有竖直设置于地平面的直立元件与迂回元件的天线装置的原理。另外，作为具体的构造，例如专利文献2中示出具有片式天线(chip antenna)的天线装置。片式天线具有电介质基体和配置在电介质基体上的发射电极。另外，在专利文献3中，示出由加工板状的金属而形成的发射板构成的天线。专利文献I :日本特开2008 - 244668号公报 专利文献2 :国际公开第2006/134701号小册子专利文献3 :日本特开2010 - 259048号公报。
发明内容
对于天线，抑制特性的变差并且追求进一步小型化。本发明的目的在于，解决上述问题点，提供抑制性能变差并且小型化的天线。达成上述目的本发明的天线的特征在于，具备
基板，在该基板表面设有由导体图案构成的接地图案以及供电图案，以及 元件部件，配置在上述基板上并由弯曲的金属板材(板金)构成，
上述元件部件具备
立起部(立上(f部)，从上述供电图案相对上述基板立起，
并行部，从上述立起部的前端弯曲并且板面向着上述基板的表面而与该表面并行地延伸，以及
返回部，从上述并行部弯曲并返回上述基板的表面，
上述基板在上述表面具备与上述返回部相接并从该返回部进一步延伸的、由与上述接地图案及上述供电图案不同的导体图案构成的延长图案。在本发明的天线中，与供电图案连接的天线元件，除由元件部件的金属板材构成的立起部、并行部及返回部以外，还利用由基板表面的导体图案构成的延长图案构成。利用元件部件的立体构造抑制发射性能的变差，并且通过用基板表面的导体图案形成天线元件的前端部分，缩小立体部分的容积，作为整体进行小型化。这里，在上述本发明的天线中，优选上述元件部件具备垂直面并行部，其从上述立起部的中途弯曲，形成与上述并行部大致垂直的板面而与上述表面并行地延伸。垂直面并行部作为与上述的由立起部、并行部、返回部及延长图案构成的天线元件不同的第2天线元件起作用。垂直面并行部从立起部的中途弯曲并延伸，配置于并行部与基板表面之间的区域。因此，可有效利用该区域的空间。另外，通过垂直面并行部形成相对并行部大致垂直的板面，可抑制垂直面并行部与并行部之间的干涉。
如以上说明的那样，依据本发明，实现抑制特性的变差并且小型化的天线。
图I是示出本发明的天线的一实施方式的第I立体图。图2是示出本发明的天线的一实施方式的第2立体图。图3是示出本发明的天线的一实施方式的第3立体图。 图4是示出本发明的天线的一实施方式的第4立体图。图5是示出图f图4所示的天线的基板的立体图。图6是示出图f图4所示的天线的元件部件的第I立体图。图7是示出图f图4所示的天线的元件部件的第2立体图。图8是示出图f图4所示的天线的元件部件的第3立体图。图9是示出实施例的构成的平面图。图10是示出图9所示的天线的测定结果的图表。图11是示出图9所示的天线的频率特性的图表。附图标记说明
I天线；11基板；111接地图案；112供电图案；113延长图案；12元件部件；121立起部；122并行部；123返回部；124垂直面并行部；125接地部。
具体实施例方式以下参照
本发明的实施方式。图广图4是示出本发明的天线的一实施方式的立体图。图广图4示出从互不相同的角度观看天线I的外观。图广图4所示的天线I是用于以3个频率频带收发电波的多频带天线。天线I工作在包含第I谐振频率的频带、包含比第I谐振频率高的第2谐振频率的频带、以及包含比第2谐振频率高的第3谐振频率的频带。第I谐振频率、第2谐振频率及第3谐振频率在例如假设为无线LAN的情况下，分别为约2. 5GHz、约5. 2GHz及约5. 8GHz。天线I具有在较宽频带中的收发功能。例如，第2谐振频率及第3谐振频率覆盖无线LAN中的5GHz带。天线I具备基板11和配置于基板11上的元件部件12。基板11具有平板状的基板主体110,以及设于基板主体110的表面的导体图案111、112、113。导体图案111、112、113是接地图案111、供电图案112以及延长图案113。[基板]
图5是示出图广图4所示的天线的基板的立体图。在图5示出从图I所示的姿态的天线I去除元件部件12的状态。也参照图5对基板11进行说明。基板主体110是由绝缘材料(电介质材料)构成的板状部件。本实施方式的基板主体Iio是矩形状。接地图案111、供电图案112及延长图案113设于基板主体110的表面/背面之中的一个面A。该一个面A对应于本发明所称的表面。在以后的说明中也称该一个面A为表面A。接地图案111在基板主体110的表面A侧的俯视图中，具有比元件部件12大的面积。接地图案111占基板主体110的表面A的一半以上。供电图案112配置于接地图案111附近。将来自未图示的收发装置的一对电线连接到接地图案111之中的与供电图案112接近的部分以及供电图案112，并供给电力。此外，对于供电图案112，为进行电力供给也能采用延长的构成。相对于接地图案111,延长图案113设置于夹着供电图案112的相反侧。延长图案113是矩形框状。接地图案111、供电图案112及延长图案113例如通过蚀刻在基板主体110表面形成的金属层而与基板主体110整体形成。 元件部件12与基板11的接地图案111、供电图案112及延长图案113焊料连接。但是，连接方式不限于焊料，例如也能采用导电性的粘接剂。[元件部件]
8是示出图广图4所示的天线的元件部件的立体图。8示出从互不相同的角度观看元件部件12的外观。参照图f图4及8对基板11进行说明。元件部件12用弯曲的金属板材形成。更详细而言，元件部件12通过对导电性的金属板进行冲裁加工及弯曲加工而形成。元件部件12的外形大致为长方体状，板状的各部分以沿着长方体的表面的方式设置。元件部件12具备立起部121、并行部122、返回部123、垂直面并行部124及接地部125。立起部121、并行部122、返回部123、垂直面并行部124以及接地部125全都为板状并互相相连。立起部121是从供电图案112相对基板11大致垂直地立起的壁状部分。并行部122是从立起部121的前端大致垂直地弯曲延伸的部分。并行部122将板面向着基板11的表面A而与表面A并行地延伸。并行部122具有与立起部121相连的第I延伸部122a，以及以将板面保持向着基板11的表面A的状态从第I延伸部122a的前端大致垂直地弯曲延伸的第2延伸部122b。返回部123是从自立起部121延伸的并行部122的前端附近大致垂直地弯曲并返回到基板11的表面A的部分。更详细而言，返回部123是从第2延伸部122b的前端附近弯曲延伸的壁状部分。基板11的延长图案113设置于与返回部123的基板11相接的位置。更详细而言，返回部123与框状的延长图案113之中的距离接地图案111最远的部分相接。就是说，延长图案113从返回部123向着接地图案111进一步延伸。垂直面并行部124从立起部121的中途弯曲，形成与并行部122大致垂直的板面并与表面A并行地延伸。垂直面并行部124配置于并行部122和基板11的表面A之间的区域。更详细而言，垂直面并行部124与并行部122的边缘并行。垂直面并行部124的前端部分沿着并行部122的第2延伸部122b从第I延伸部122a的前端垂直地弯曲的形状，大致垂直地弯曲。接地部125从并行部122的与立起部121的边界附近分支并延伸。接地部125具有板面向着基板11的表面A、u字状地弯曲延伸的U字部125a，以及从U字部125a的前端大致垂直地弯曲并返回到基板11的表面A的接地返回部125b。并行部122和接地部125的U字部125a距离基板11的表面A处于相同高度。另外，并行部122的第I延伸部122a和第2延伸部122b形成作为直角的角。接地部125的U字部125a配置于由第I延伸部122a与第2延伸部122b成的角的内侧。
立起部121的下端部分(即与基板11相接的部分)，设有大致垂直地弯曲并且板面向着基板11的连接固定部121C。在返回部123的下端部分，也设有大致垂直地弯曲并且板面向着基板11的连接固定部123c。另外，在接地部125的接地返回部125a的下端部分，也设有大致垂直地弯曲并且板面向着基板11的连接固定部125c。通过将这3个连接固定部121c、123c、125c分别与基板11的供电图案112、延长图案113及接地图案111焊料连接，可将元件部件12牢固地固定于基板11。由于元件部件12以3点固定于基板11，所以机械强度高。[天线的功能]
在图广图4所示的天线I中，从接地图案111经接地部125、并行部122、返回部123到达基板11的延长图案113的前端(框状的延长图案113中的与返回部123相反侧的地点)的距离，具有天线I的第I谐振频率的波长的1/4长度。因此，在天线I中，对于第I谐振频率，形成以接地部125、并行部122、返回部123及延长图案113为元件主体，以立起部121为供电元件的倒F型天线。 另外，从接地图案111经接地部125、立起部121到达垂直面并行部124的前端的距离，具有天线I的第2谐振频率的波长的1/4长度。因此，在天线I中，对于第2谐振频率，形成以接地部125、立起部121以及垂直面并行部124为元件主体，以立起部121的一部分为供电元件的倒F型天线。另外，从供电图案112经立起部121及接地部125到达接地图案111的距离，具有天线I的第3谐振频率的波长的1/4长度。因此，在天线I中，对于第3谐振频率，形成以立起部121以及接地部125为元件主体的折回(折>9返)单极天线。因此，天线I作为用于在包含第I谐振频率的频带、包含第2谐振频率的频带及包含第3谐振频率的频带这3个频率频带收发电波的多频带天线而起作用。本实施方式的天线I在元件主体包含与基板11大致垂直地立起的部分(即立起部121)、返回部123以及接地部125的接地返回部125b。另外，并行部122、垂直面并行部124及接地部125配置成从基板11浮起的状态。因此，与元件主体全部配置于共同的平面上的情况相比，发射的电波的偏振波的方向分散。另外，在天线I的周围的空间中，在包含夹着基板11而在相对元件部件12的相反侧的空间的广大范围内也形成发射。另外，关于本实施方式的天线1，在对于第I谐振频率作为元件主体起作用的部分之中，接地部125、立起部121、并行部122及返回部123由金属板材构成，延长图案113由设于基板11的表面A的导体图案构成。因此，与作为元件主体起作用的部分全部用金属板材形成的情况相比，从基板11离开(浮起)而延伸的部分的长度短。因此，天线I的整体容积小。另外，延长图案113从与返回部123相接的位置向着接地图案111变宽。因此，可有效利用基板11的表面A的区域之中的从该基板11浮起的并行部122及与接地部125的正下方相当的区域。因此，天线I被小型化。另外，在本实施方式的天线I中，垂直面并行部124配置于并行部122和基板11之间的区域。因此，不使天线I整体的容积、面积增加，就可添加与第2谐振频率对应的天线元件。另外，通过使垂直面并行部124形成与并行部122大致垂直的板面，可抑制垂直面并行部124和并行部122之间的干涉。另外，在本实施方式的天线I中，延长图案113形成为矩形的框状。因此，易于在设计阶段调整与垂直面并行部124接近而延伸的边的粗细、以及与其对边相当的部分的粗细。因此，容易在设计上将流动至垂直面并行部124的第2谐振频率的电流引起的对延长图案113的电磁感应的影响调整到最小限度。[实施例]
制成基于上述实施方式的天线并测定特性。设天线I的各元件的尺寸为使第I谐振频率、第2谐振频率及第3谐振频率分别为约2. 5GHz、约5. 2GHz及约5. 8GHz的尺寸。将制成的天线I装配于作为电子设备的例子而假定为液晶电视的液晶面板的金属板的背面。另外，作为比较例，仅用基板的导体图案制成形成有与天线I相同尺寸的元件的平面型天线。比较例的天线与实施例的天线I同样，也装配于金属板的背面。图9是示出实施例的构成的平面图。在图9中示出在假定例如液晶电视的液晶面板的情况下，从液晶电视的上方观看的配置。在图9的部分(A)中示出具有基板11及元件部件12的本实施方式的天线I隔着绝缘性的间隔器(spacer)4而安装于金属板3的状态。 在部分(B)示出作为比较例的平面型天线5隔着间隔器6安装于金属板3的状态。这里，在例如假定液晶电视的情况下，天线1、5配置于液晶面板的背面。箭头F表示液晶电视即电子设备的正面。假定为液晶面板，使金属板3的厚度为13_。另外，假定天线1、5配置于电子设备的壳体内，实施例和比较例中均配置于与金属板3距离8. 2mm的空间。为了尽可能改良该配置条件下的发射特性，尽可能地以将天线1、5从金属板3离开的方式形成间隔器4、6。关于图9所示的2个天线I、5，关于包含天线I、5的水平面中的各方向测定电场强度。图10是示出图9所示的天线的测定结果的图表。在图10的部分(A)示出图9的部分(A)所示的实施例的测定结果。在图10的部分(B)示出图9的部分(B)所示的比较例的测定结果。测定结果是关于包含天线1、5 (参照图9)的水平面中的各方向的电场强度(单位为[dB])。频率是2. 5GHz。图10也与图9对应地示出表示正面的箭头F。在图表中示出水平偏振波分量H、垂直偏振波分量V以及水平偏振波分量H和垂直偏振波分量V之和(H+V)这3个电场的强度。例如，当比较水平偏振波分量H与垂直偏振波分量V之和(H+V)的电场时，部分(A)所示的实施例的电场在全部方向中比部分(B)所示的实施例的电场大。特别是，在箭头F所示的前方，即，在相对天线I夹着金属板3的相反侧的较多区域中大于5 [dB]。图11是示出图9所示的天线的频率特性的图表。在图11中示出图9所示的实施例的天线I及比较例的天线5两者的频率特性。如图11的图表所示，与比较例的天线5相t匕，实施例的天线I的特性在包含2. 5GHz的区域的全部通信区域中更好。此外，作为本发明所称的天线的例子，上述实施方式示出具有3个谐振频率的天线I。但是，本发明并不限定于此，例如，本发明的天线也可具有I个或2个谐振频率，另外，也可具有4个以上的谐振频率。另外，天线的谐振频率也可以是与约2. 5GHz、约5. 2GHz及约5. 8GHz不同的频率。
权利要求
1.一种天线，其特征在于，具备 基板，在表面设有由导体图案构成的接地图案及供电图案；以及 元件部件，配置在所述基板上，由弯曲的金属板材构成， 所述元件部件具备 立起部，从所述供电图案相对所述基板立起， 并行部，从所述立起部的前端弯曲并且板面向着所述基板的表面而与该表面并行地延伸，以及 返回部，从所述并行部弯曲并返回到所述基板的表面， 所述基板在所述表面具备与所述返回部相接并从该返回部进ー步延伸的、由与所述接 地图案及所述供电图案不同的导体图案构成的延长图案。
2.如权利要求I所述的天线，其特征在于，所述元件部件具备垂直面并行部，所述垂直面并行部从所述立起部的中途弯曲，与所述并行部形成大致垂直的板面并与所述表面并行地延伸。
全文摘要
本发明的天线(1)具备基板(11)和元件部件(12)。在基板(11)的表面(A)设有由导体图案构成的接地图案(111)及供电图案(112)。元件部件(12)由弯曲的金属板材构成并配置于基板(11)上。元件部件(12)具备立起部(121)、并行部(122)和返回部(123)。立起部(121)从供电图案(112)相对基板(11)立起。并行部(122)从立起部(121)的前端弯曲并且板面向着基板(11)的表面而与表面(A)并行地延伸。返回部(123)从并行部(122)弯曲并返回到基板(11)的表面(A)。基板(11)在表面(A)具备与返回部(123)相接并进一步延伸的、由与接地图案(111)及供电图案(112)不同的导体图案构成的延长图案(113)。从而提供抑制性能的变差并且小型化的天线。
文档编号H01Q9/04GK102856632SQ201210220589
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月29日 优先权日2011年6月30日
发明者高须俊之介, 野末大介 申请人:泰科电子日本合同会社