专利名称：天线装置及无线通信装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及移动电话等的移动体通信用的天线装置和具备该天线装置的无线通信装置。
背景技术：
目前移动电话等的便携式无线通信装置的小型化、薄型化正在迅猛发展。另外，便携式无线通信装置不仅被用作以往的电话机，也逐渐改观成进行电子邮件的收发或基于www(万维网)的网页的阅览等的数据终端机。所处理的信息也完成从以往的声音或文字信息到照片或运动图像的大容量化，从而要求通信品质的进一步提高。针对这种状况，提出了支持多种无线通信方式的多频带天线装置或小型的天线装置。而且，还提出了在配置了多个这些天线装置的情况下可减低电磁耦合、进行高速无线通信的阵列天线装置。专利文献I涉及的发明为一种双频共用天线，其特征在于具备在电介质基板的表面被印刷化而形成的供电线路、与该供电线路连接的内侧辐射元件、及外侧辐射元件；在电介质基板表面被印刷化而形成的内侧辐射元件与外侧辐射元件的间隙连接两辐射元件的电感器；在电介质基板的背面被印刷化而形成的供电线路、与该供电线路连接的内侧辐射元件、及外侧辐射元件；在电介质基板背面被印刷化而形成的内侧辐射元件与外侧辐射元件的间隙连接两辐射元件的电感器。根据专利文献I的双频共用天线，设于辐射元件之间的电感器和辐射元件之间的规定电容形成并联谐振电路，从而能够在多频带进行动作。专利文献2涉及的发明为一种多频带天线，其特征在于，该多频带天线是具备在LC并联谐振电路的两端连接了第I及第2辐射要素的天线元件而成的，所述LC并联谐振电路由电感器自身的自谐振构成。根据专利文献2的多频带天线，通过由鞭状天线的电感器自身的自谐振构成的LC并联谐振电路，能够在多频带进行动作。-在先技术文献--专利文献-专利文献1:日本特开2001-185938号公报专利文献2 :日本特开平11-55022号公报专利文献3 :日本发明专利第4003077号公报
发明内容
-发明要解决的课题-近年来，随着基于移动电话的数据传输的高速化的需求提高，而研究了作为下一代移动电话标准的 3G-LTE (3rd Generation Partnership Project Long TermEvolution)。在3G-LTE中，作为用于实现无线传输的高速化的新技术,决定采用使用多个天线以空间分割多路复用的方式同时收发多个信道的无线信号的MM0(Multiple InputMultiple Output)天线装置。MIMO天线装置在发送机侧和接收机侧具备多个天线,通过在空间上多路复用数据流，从而使传输速度的高速化成为可能。 因为MMO天线装置使多个天线以同一频率同时进行动作，所以在小型的移动电话内天线被相邻地安装的状况下，天线间的电磁耦合变得非常强。如果天线间的电磁耦合变强，则天线的辐射效率会劣化。伴随与此，接收电波变弱，从而导致传输速度的下降。为此，在相邻配置了多个天线的状态下，需要低耦合的阵列天线。另外，MMO天线装置为了实现空间分割多路复用，通过使指向性或极化特性等互不相符，从而需要同时执行彼此低相关的多个无线信号的收发。进而，为使通信的高速化，要求天线的宽带化技术。在专利文献I的双频共用天线中，为使低频域的动作频率变低，辐射元件会变大。另外，内侧辐射元件与外侧辐射元件之间的缝隙不会有助于辐射。在专利文献2的多频带天线中，为使在低频域动作，必须加长辐射要素的元件长度。另外，LC并联谐振电路不能有助于辐射。因此，期望提供一种能够达成多频带化和小型化两个方面的天线装置。本发明的目的在于解决上述问题点，提供一种能够达成多频带化和小型化两个方面的天线装置，另外提供一种具备这种天线装置的无线通信装置。-用于解决课题的技术方案-本发明的第I方式提供一种天线装置，具备至少一个的辐射器，其特征在于，上述各辐射器具备辐射导体，其是形成第I环的环状的辐射导体，且沿着上述第I环依次具有供电点、第I位置、第2位置 、及第3位置；第I电感器，其被插入于上述辐射导体的第I位置；第I电容器，其被插入于上述辐射导体的第3位置；和第2电感器及第2电容器，相互并联地被插入于上述辐射导体的第2位置，由上述辐射导体的第2位置及其相邻部分、上述第2电感器、和上述第2电容器形成第2环，上述各辐射器经由上述供电点而在第I频率、比上述第I频率高的第2频率、和比上述第2频率高的第3频率中的至少两个频率下被激励，上述各辐射器包括(A)该辐射器的第I部分，其沿着包括上述第I电感器、上述第I电容器、和上述第2电感器的上述第I环，或者沿着包括上述第I电感器、上述第I电容器、和上述第2电容器的上述第I环；(B)该辐射器的第2部分，其包括沿着上述第I环的区间、即从上述供电点经由上述第I电感器或上述第I电容器至上述第2位置的区间、和上述第2环；和(C)该辐射器的第3部分，其包括沿着上述第I环的区间、即从上述供电点经由上述第I电容器至上述第2位置的区间、或者从上述供电点经由上述第I电容器和上述第2电感器或经由上述第I电容器和上述第2电容器至上述第I位置的区间，上述各辐射器按照上述第1、第2、及第3部分中的至少两个谐振的方式构成，在上述第I部分谐振时以上述第I频率进行谐振，在上述第2部分谐振时以上述第2频率进行谐振，在上述第3部分谐振时以上述第3频率进行谐振。在上述天线装置中，其特征在于，上述辐射导体包括第I辐射导体和第2辐射导体，
上述第I及第2电容器中的至少一方由在上述第I及第2辐射导体之间产生的电容形成。在上述天线装置中，其特征在于，上述第I及第2电容器中的至少一方包括被串联连接的多个电容器。在上述天线装置中，其特征在于，上述第I及第2电感器中的至少一方由带状导体构成。在上述天线装置中，其特征在于，上述第I及第2电感器中的至少一方由曲折状导体构成。在上述天线装置中，其特征在于，上述第I及第2电感器中的至少一方包括被串联连接的多个电感器。在上述天线装置中，其特征在于，上述天线装置还具备接地导体。在上述天线装置中，其特征在于，上述天线装置具备印刷布线基板，该印刷布线基板具备上述接地导体和与上述供电点连接的供电线路，上述辐射器被形成于上述印刷布线基板上。在上述天线装置中，其特征在于，上述天线装置是包括至少一对辐射器的偶极子天线。上述天线装置的特征在于具备多个辐射器，上述多个辐射器具有相互不同的第I频率、相互不同的第2频率、和相互不同的第3频率。
在上述天线装置中，其特征在于，上述辐射导体在至少一处被折弯。上述天线装置的特征在于具备与相互不同的信号源连接的多个辐射器。上述天线装置的特征在于具备相对于规定的基准轴而相互对称地构成的第I辐射器及第2辐射器，上述第2辐射器的第I电感器被设置于与上述第I辐射器的第I电容器对应的位置，上述第2辐射器的第I电容器被配置于与上述第I辐射器的第I电感器对应的位置。在上述天线装置中，其特征在于，上述第2辐射器的第2电感器被设置于与上述第I福射器的第2电容器对应的位置,上述第2福射器的第2电容器被设置于与上述第I福射器的第2电感器对应的位置。在上述天线装置中，其特征在于，上述第I及第2辐射器具有沿着上述基准轴随着远离上述第I辐射器的供电点及上述第2辐射器的供电点而上述第I及第2辐射器之间的距离逐渐增大的形状。根据本发明的第2方式提供一种无线通信装置，其特征在于具备本发明的第I方式涉及的天线装置。-发明效果-根据本发明的天线装置，能够提供一种为小型且简单构成、可在多频带动作的天线装置。另外，本发明的天线装置在具备多个辐射器的情况下，在天线元件间彼此为低耦合，可按照同时收发多个无线信号的方式进行动作。另外，根据本发明，能够提供具备这种天线装置的无线通信装置。
图1是表示本发明的第I实施方式涉及的天线装置的俯视图。图2是表示本发明的第I实施方式的比较例涉及的天线装置的俯视图。图3是表示图1的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时的电流路径的图。图4是表示图1的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的第I电流路径的图。图5是表示图1的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的第2电流路径的图。图6是表示图1的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。
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图7是表示本发明的第I实施方式的第I变形例涉及的天线装置的俯视图。图8是表示本发明的第I实施方式的第2变形例涉及的天线装置的俯视图。图9是表示本发明的第I实施方式的第3变形例涉及的天线装置的俯视图。图10是表示本发明的第I实施方式的第4变形例涉及的天线装置的俯视图。图11是表示本发明的第I实施方式的第5变形例涉及的天线装置的俯视图。图12是表示本发明的第I实施方式的第6变形例涉及的天线装置的俯视图。图13是表示图12的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时的电流路径的图。图14是表示图12的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的第I电流路径的图。图15是表示图12的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的第2电流路径的图。图16是表示图12的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。图17是表示本发明的第I实施方式的第7变形例涉及的天线装置的俯视图。图18是表示本发明的第I实施方式的第8变形例涉及的天线装置的俯视图。图19是表示本发明的第I实施方式的第9变形例涉及的天线装置的俯视图。图20是表示本发明的第I实施方式的第10变形例涉及的天线装置的俯视图。图21是表示本发明的第I实施方式的第11变形例涉及的天线装置的俯视图。图22是表示图8的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。图23是表示本发明的第I实施方式的第12变形例涉及的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。图24是表示本发明的第I实施方式的第13变形例涉及的天线装置的俯视图。图25是表示本发明的第I实施方式的第14变形例涉及的天线装置的俯视图。图26是表示本发明的第I实施方式的第15变形例涉及的天线装置的俯视图。图27是表示本发明的第I实施方式的第16变形例涉及的天线装置的俯视图。图28是表示本发明的第I实施方式的第17变形例涉及的天线装置的俯视图。图29是表示本发明的第I实施方式的第18变形例涉及的天线装置的俯视图。图30是表示本发明的第I实施方式的第19变形例涉及的天线装置的俯视图。图31是表示本发明的第I实施方式的第20变形例涉及的天线装置的俯视图。
图32是表示本发明的第I实施方式的第21变形例涉及的天线装置的俯视图。图33是表示本发明的第2实施方式涉及的天线装置的俯视图。图34是表示本发明的第2实施方式的第I变形例涉及的天线装置的俯视图。图35是表示本发明的第2实施方式的比较例涉及的天线装置的俯视图。图36是表示图33的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时的电流路径的图。图37是表示图33的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电流路径的图。图38是表示图33的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。图39是表示本发明的第2实施方式的第2变形例涉及的天线装置的俯视图。图40是表示图39的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时的电流路径的图。图41是表示图39的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电流路径的图。
图42是表示图39的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。图43是表示本发明的第2实施方式的第3变形例涉及的天线装置的俯视图。图44是表示图43的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时的电流路径的图。图45是表示图43的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电流路径的图。图46是表示图43的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。图47是表示本发明的第2实施方式的第4变形例涉及的天线装置的俯视图。图48是表示本发明的第2实施方式的第5变形例涉及的天线装置的俯视图。图49是表示第I实施例涉及的天线装置的立体图。图50是表示图49的辐射器161的详细构成的展开图。图51是表示图49的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图52是表示第I实施例的比较例的辐射器211的详细构成的展开图。图53是表示图52的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图54是表示第I实施例的变形例涉及的天线装置的立体图。图55是表示图54的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图56是表示第2实施例涉及的天线装置的立体图。图57是表不图56的福射器171的详细构成的顶视图。图58是表示图56的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时的电流路径的图。图59是表示在图56的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时从供电点Pl看到的电感器LI的阻抗Z’ L1及从供电点Pl看到的电容器Cl的阻抗Z’ C1的史密斯圆图。图60是表示图56的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电流路径的图。图61是表示在图56的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时从供电点Pl看到的电感器LI的阻抗Z’ L1及从供电点Pl看到的电容器Cl的阻抗Z’ C1的史密斯圆图。图62是表示图56的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。图63是表示在图56的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时从供电点Pl看到的电感器LI的阻抗Z’ L1及从供电点Pl看到的电容器Cl的阻抗Z’ C1的史密斯圆图。图64是表示第2实施例的第I变形例涉及的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时的电流路径的图。图65是表示在第2实施例的第I变形例涉及的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时从供电点Pl看到的电感器LI的阻抗V L1及从供电点Pl看到的电容器Cl的阻抗史密斯圆图。图66是表示第2实施例的第I变形例涉及的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电流路径的图。图67是表示在第2实施例的第I变形例涉及的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时从供电点Pl看到的电感器LI的阻抗V L1及从供电点Pl看到的电容器Cl的阻抗史密斯圆图。图68是表示第2实施例的第I变形例涉及的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。图69是表示在第2实施例的第I变形例涉及的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时从供电点Pl看到的电感器LI的阻抗V L1及从供电点Pl看到的电容器Cl的阻抗史密斯圆图。图70是表示图56的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图71是表示第2实施例的第2变形例涉及的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图72是表示第2实施例的第3变形例涉及的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图73是表示第2实施例的第4变形例涉及的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图74是表示第2实施例的第5变形例涉及的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。 图75是表示第2实施例的第6变形例涉及的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图76是表示第2实施例的第7变形例涉及的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图77是表示第2实施例的第I变形例涉及的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图78是表示第2实施例的第I比较例涉及的天线装置的俯视图。图79是表示图78的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图80是表示第2实施例的第2比较例涉及的天线装置的俯视图。图81是表示图80的天线装置的反射系数Sll的频率特性的图表。图82是表示本发明的第I实施方式的第22变形例涉及的天线装置的俯视图。图83是表示本发明的第3实施方式涉及的无线通信装置、即具备图1的天线装置的无线通信装置的构成的框图。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，对同样的构成要素赋予同
一符号。第I实施方式.图1是表示本发明的第I实施方式涉及的天线装置的俯视图。本实施方式的天线装置其特征在于，使单一的辐射器101进行三频带动作。在图1中，辐射器101具备具有规定的电气长度的第I辐射导体I ;具有规定的电气长度的第2辐射导体2 ;具有规定的电气长度的第3辐射导体3 ;在规定的位置相互连接辐射导体1、2的电感器LI ;在规定的位置相互连接辐射导体1、3的电容器Cl ;在规定的位置相互连接辐射导体2、3的电容器C2及电感器L2。电容器C2及电感器L2相互被并联连接。在辐射器101中，由辐射导体1、2、3、电容器C1、C2和电感器L1、L2形成包围中央的中空部分的第I环(以下称为“大环”。)，由辐射导体2、3彼此相邻的部分、电容器C2和电感器L2形成具有与第I环不同的谐振频率的第2环(以下称为“小环”。)。进而，在辐射导体I上设置有供电点P1。因此，在辐射导体上沿着大环依次设置有供电点PU第I位置、第2位置、及第3位置，在第I位置插入电感器LI，在与第I位置不同的第2位置相互并联地插入电感器L2及电容器C2，在与第I及第2位置不同的第3位置插入电容器Cl。换言之，沿着大环，以电感器LI及电容器Cl作为边界，在一侧(即辐射导体I上)设置有供电点P1，在另一侧(即辐射导体2、3之间)设置有电感器L2及电容器C2。信号源Ql概略性表示与图1的天线装置连接的无线通信电路，产生包含于低频域频带中的第I频率(以下称为低频域谐振频率fl)、包含于中频域频带中且比第I频率高的第2频率(以下称为中频域谐振频率f2)、以及包含于高频域频带中且比第2频率高的第3频率(以下称为高频域谐振频率f3)的无线频率信号。信号源Ql与辐射导体I上的供电点Pl连接，并且与被相邻设置于辐射器101的接地导体Gl上的连接点P2连接。在辐射器101中，以低频域谐振频率fl进行激励时的电流路径、以中频域谐振频率f2进行激励时的电流路径、和以高频域谐振频率f3进行激励时的电流路径分别不同，由此能够有效地实现三频带动作。本实施方式的天线装置如在后述的实施例中进行说明那样，例如作为低频域侧谐振频率Π而使用900MHz频带的频率，作为中频域侧谐振频率f2而使用1500MHz频带的频率，作为高频域侧谐振频率f3而使用1900MHz频带的频率，但是并不限定于这些频率。图2是表示本发明的第I实施方式的比较例涉及的天线装置的俯视图。本申请的申请人在日本特愿2011-057555号中提出了特征在于使单一的辐射器进行双频带动作的天线装置，图2表示该天线装置。在图2的辐射器200中，由辐射导体201、202、电容器Cl和电感器LI形成包围中央的中空部分的环。因此，辐射器200取代图1的辐射导体2、3、电感器L2及电容器C2而具备辐射导体202。产生低频域谐振频率Π及高频域谐振频率f2的无线频率信号的信号源Q2与辐射导体I上的供电点Pl连接，并且与被相邻地设置于辐射器200的接地导体Gl上的连接点P2连接。在辐射器200中，以低频域谐振频率fl进行激励时的电流路径和以高频域谐振频率f2进行激励时的电流路径不同，由此能够有效地实现双频带动作。以下，参照图3 图6，对本申请发明的三频带动作进行说明。图3是表示图1的天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时的电流路径的图。具有低频率成分的电流存在如下性质能通过电感器(低阻抗)但却无法通过电容器(高阻抗)。因此，天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时的电流II，在辐射导体I中从供电点Pl流到与电感器L1连接的点，通过电感器L1，在辐射导体2中从与电感器LI连接的点流到与电感器L2或电容器C2连接的点，通过电感器L2或电容器C2，在辐射导体3中流到连接有电容器Cl的点。电流Il通过电感器L2及电容器C2中的哪个部件是由天线装置以低频域谐振频率π进行动作时的电感器L2及电容器C2的阻抗所决定的(后面详细叙述)。在图3中示出电流Il流过电感器L2的情况。进而，由电容器Cl的两端的电位差引起在辐射导体I中电流从与电容器Cl连接的点流到供电点P1，从而与电流Il连接。因此,实质上，电流Il能够视作也通过电容器Cl。电流Il在大环中较强地流过与中央的中空部分相邻的内侧边沿。辐射器101在天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时，在图3所示那样的电流路径中流动电流II，构成为电感器L1、电容器Cl、电感器L2或电容器C2、和沿着大环的辐射导体以低频域谐振频率fl进行谐振。详细而言，辐射器101构成为电流Il在电流路径中的电气长度的总和(即、参照图1，则指的是在辐射导体I中从供电点Pl到与电感器LI连接的点为止的电气长度Al、电感器LI的电气长度、电容器Cl的电气长度、在辐射导体2中从与电感器LI连接的点到与电感器L2或电容器C2连接的点为止的电气长度A3或A4、电感器L2或电容器C2的电气长度、在辐射导体3中从与电感器L2或电容器C2连接的点到与电容器Cl连接的点为止的电气长度A6或A7、和在辐射导体I中从与电容器Cl连接的点到供电点Pl为止的电气长度A2之和)成为以低频域谐振频率f I进行谐振的电气长度。该谐振的电气长度例如是低频域谐振频率fl的动作波长的O. 2 O. 25倍。另外，在接地导体Gl上的与辐射器101相邻的部分中，电流IO朝向连接点P2流动。在天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时，电流Il在图3所示那样的电流路径中流动，由此辐射器101的大环以环形天线模式、即磁流模式进行动作。通过辐射器101以环形天线模式进行动作，从而在为小型形状的同时能够确保较长的谐振长度，所以在天线装置以低频域谐振频率fl进行动作时，也能够实现良好的特性。另外，在辐射器101以环形天线模式进行动作时，具有较高的Q值。在大环中中央的中空部分越宽(即大环的径越大)则越能提高天线装置的辐射效率。图4是表示图1的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的第I电流路径的图。天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电流通过电感器LI及电容器Cl中的哪个部件是由天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电感器LI及电容器Cl的阻抗所决定的(后面详细叙述)。在图4中示出在天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时通过电感器LI的电流12。天线装 置以中频域谐振频率f2进行动作时的电流12，在辐射导体I中从供电点Pl流到与电感器LI连接的点，通过电感器LI，在辐射导体2中从与电感器LI连接的点流到与电感器L2或电容器C2连接的点，接下来沿着小环流动。电流12朝向电感器L2及电容器C2中的哪个部件流动是由天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电感器L2及电容器C2的阻抗所决定的(后面详细叙述)。在图4中示出电流12朝向电感器L2流动的情况。如果电流12通过电感器L2，则电流在辐射导体3中从与电感器L2连接的点流到与电容器C2连接的点，进而通过电容器C2，在辐射导体2中从与电容器C2连接的点流到与电感器L2连接的点，从而与电流12连接。此时,一部分的电流13从小环通过电容器Cl而朝向供电点Pl流动。辐射器101构成为在天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时，电流12在图4所示那样的电流路径中流动，包括沿着大环的区间、即从供电点Pl经由电容器Cl至小环的位置的区间、和小环在内的该辐射器101的部分以中频域谐振频率f2进行谐振。详细而言，辐射器101构成为电流12在电流路径中的电气长度的总和(即、参照图1，则指的是在辐射导体I中从供电点Pl到与电感器LI连接的点为止的电气长度Al、电感器LI的电气长度、在辐射导体2中从与电感器LI连接的点到与电感器L2或电容器C2连接的点为止的电气长度A3或A4、在辐射导体2中从与电感器L2连接的点到与电容器C2连接的点为止的电气长度A5、电感器L2及电容器C2的电气长度、在辐射导体3中从与电感器L2连接的点到与电容器C2连接的点为止的电气长度AS之和)成为以中频域谐振频率f2进行谐振的电气长度。该谐振的电气长度例如是中频域谐振频率f2的动作波长的O. 25倍。另外，在接地导体Gl上的与辐射器101相邻的部分中，电流IO朝向连接点P2流动。图5是表示图1的天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的第2电流路径的图。在图5中示出在天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时通过电容器Cl的电流14。天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电流14，在辐射导体I中从供电点Pl流到与电容器Cl连接的点，通过电容器Cl，在辐射导体3中从与电容器Cl连接的点流到与电感器L2或电容器C2连接的点，接下来沿着小环流动。电流14朝向电感器L2及电容器C2中的哪个部件流动是由天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时的电感器L2及电容器C2的阻抗所决定的(后面详细叙述)。在图5中示出电流14朝向电容器C2流动的情况。如果电流14通过电容器C2，则电流在辐射导体2中从与电容器C2连接的点流到与电感器L2连接的点，进而流过电感器L2，在辐射导体3中从与电感器L2连接的点流到与电容器C2连接的点，从而与电流14连接。此时，一部分的电流15从小环通过电感器LI而朝向供电点Pl流动。辐射器101构成为在天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时，电流14在图5所示那样的电流路径中流动，包括沿着大环的区间、即从供电点Pl经由电感器LI至小环的位置的区间、和小环在内的该辐射器101的部分以中频域谐振频率f2进行谐振。详细而言，辐射器101构成为电流14在电流路径中的电气长度的总和(即、参照图1，则指的是在辐射导体I中从供电点Pl到与电容器Cl连接的点为止的电气长度A2、电容器Cl的电气长度、在辐射导体3中从与电容器Cl连接的点到与电感器L2或电容器C2连接的点为止的电气长度A6或A7、在辐射导体3中从与电感器L2连接的点到与电容器C2连接的点为止的电气长度A8、电感器L2及电容器C2的 电气长度、和在辐射导体2中从与电感器L2连接的点到与电容器C2连接的点为止的电气长度A5之和)成为以中频域谐振频率f2进行谐振的电气长度。另外，在接地导体Gl上的与辐射器101相邻的部分中，电流IO朝向连接点P2流动。在天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时，通过使电流12或14在图4或图5所示那样的电流路径中流动，从而辐射器101的小环以环形天线模式、即磁流模式进行动作，进而从辐射器101的供电点Pl到小环为止的区间以单极天线模式、即电流模式进行动作。通过辐射器101以环形天线模式及电流模式的“混合模式”进行动作，从而在为小型形状的同时能够确保充足长度的谐振长度，所以在天线装置以中频域谐振频率f2进行动作时也能够实现良好的特性。图6是表示图1的天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电流路径的图。具有高频率成分的电流存在如下性质能通过电容器(低阻抗)但却难以通过电感器(高阻抗)。因此，天线装置以高频域侧谐振频率f3进行动作时的电流16，在沿着大环的区间、SP包括电容器Cl、包括电感器L2或电容器C2但不包括电感器LI且将一端设为供电点Pl的区间内流动。即、电流16在辐射导体I中从供电点Pl流到与电容器Cl连接的点，通过电容器Cl，在辐射导体3中流到连接有电感器L2或电容器C2的点，通过电感器L2或电容器C2，在辐射导体2中从与电感器L2或电容器C2连接的点流到与电感器LI连接的点。电流16通过电感器L2及电容器C2中的哪个部件是由天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时的电感器L2及电容器C2的阻抗所决定的(后面详细叙述)。在图6中示出电流16流过电容器C2的情况。电流16较强地流过大环的外周。辐射器101构成为在天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时，电流16在图6所示那样的电流路径中流动，包括沿着大环的区间、即从供电点Pl经由电容器Cl、和电感器L2或电容器C2至电感器LI的位置的区间在内的该辐射器101的部分以高频域谐振频率f3进行谐振。详细而言，辐射器101构成为电流16在电流路径中的电气长度的总和(S卩、参照图1，则指的是在辐射导体I中从供电点Pl到与电容器Cl连接的点为止的电气长度A2、电容器Cl的电气长度、在辐射导体3中从与电容器Cl连接的点到与电感器L2或电容器C2连接的点为止的电气长度A6或A7、电感器L2或电容器C2的电气长度、和在辐射导体2中从与电感器L2或电容器C2连接的点到与电感器LI连接的点为止的电气长度A3或A4之和)成为以高频域谐振频率f3进行谐振的电气长度。该谐振的电气长度例如是高频域谐振频率f3的动作波长的O. 25倍。在接地导体Gl上的与辐射器101相邻的部分中，电流IO朝向连接点P2流动。在天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时，通过使电流16在图6所示那样的电流路径中流动，从而辐射器101以单极天线模式、即以电流模式进行动作。此外，电流16也可不流经电感器L2及电容器C2，而在辐射导体3中从与电容器Cl连接的点流到与电感器L2及电容器C2连接的点。在该情况下，辐射器101构成为在天线装置以高频域谐振频率f3进行动作时，电流16在图6所示那样的电流路径中流动，包括沿着大环的区间、即从供电点Pl经由电容器Cl至小环的位置的区间在内的该辐射器101的部分以高频域谐振频率f3进行谐振。详细而言，辐射器101构成为电流16在电流路径中的电气长度的总和(即、参照图1，则指的是在辐射导体I中从供电点Pl到与电容器Cl连接的点为止的电气长度A2、电容器Cl的电气长度、和在辐射导体3中从与电容器Cl连接的点到与电感器L2或电容器C2连接的点为止的电气长度A6或A7之和)成为高频域谐振频率f3的动作波长λ 3的4分之I。在此，说明本实施方式的天线装置的动作原理。以下，由“L1”、“L2”表示电感器LUL2的电感，由“C1”、“C2”表示电容器C1、C2的电容。由下式表示电感器LI的阻抗Zu和电容器Cl的阻抗Zci。[数学式I]Zli = j · ω · LI[数学式2]
权利要求
1.一种天线装置，具备至少一个辐射器， 上述各辐射器具备 辐射导体，其是形成第I环的环状的辐射导体，且沿着上述第I环依次具有供电点、第I位置、第2位置、及第3位置； 第I电感器，其被插入于上述辐射导体的第I位置； 第I电容器，其被插入于上述辐射导体的第3位置；和 第2电感器及第2电容器，相互并联地被插入于上述辐射导体的第2位置， 由上述辐射导体的第2位置及其相邻部分、上述第2电感器、和上述第2电容器形成第2环， 上述各辐射器经由上述供电点而在第I频率、比上述第I频率高的第2频率、和比上述第2频率高的第3频率中的至少两个频率下被激励， 上述各辐射器包括 (A)该辐射器的第I部分，其沿着包括上述第I电感器、上述第I电容器、和上述第2电感器的上述第I环，或者沿着包括上述第I电感器、上述第I电容器、和上述第2电容器的上述第I环； (B)该辐射器的第2部分，其包括沿着上述第I环的区间、即从上述供电点经由上述第I电感器或上述第I电容器至上述第2位置的区间、和上述第2环；和 (C)该辐射器的第3部分，其包括沿着上述第I环的区间、即从上述供电点经由上述第I电容器至上述第2位置的区间、或者从上述供电点经由上述第I电容器和上述第2电感器或经由上述第I电容器和上述第2电容器至上述第I位置的区间， 上述各辐射器按照上述第1、第2、及第3部分中的至少两个谐振的方式构成，在上述第I部分谐振时以上述第I频率进行谐振，在上述第2部分谐振时以上述第2频率进行谐振，在上述第3部分谐振时以上述第3频率进行谐振。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于， 上述辐射导体包括第I辐射导体和第2辐射导体， 上述第I及第2电容器中的至少一方由在上述第I及第2辐射导体之间产生的电容形成。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于， 上述第I及第2电容器中的至少一方包括被串联连接的多个电容器。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的天线装置，其特征在于， 上述第I及第2电感器中的至少一方由带状导体构成。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的天线装置，其特征在于， 上述第I及第2电感器中的至少一方由曲折状导体构成。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的天线装置，其特征在于， 上述第I及第2电感器中的至少一方包括被串联连接的多个电感器。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的天线装置，其特征在于， 上述天线装置还具备接地导体。
8.根据权利要求7所述的天线装置，其特征在于， 上述天线装置具备印刷布线基板，该印刷布线基板具备上述接地导体、及与上述供电点连接的供电线路， 上述辐射器被形成于上述印刷布线基板上。
9.根据权利要求1 6中任一项所述的天线装置，其特征在于， 上述天线装置是包括至少一对辐射器的偶极子天线。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的天线装置，其特征在于， 上述天线装置具备多个辐射器， 上述多个辐射器具有相互不同的第I频率、相互不同的第2频率、和相互不同的第3频率。
11.根据权利要求1 10中任一项所述的天线装置，其特征在于， 上述辐射导体在至少一处被折弯。
12.根据权利要求1 11中任一项所述的天线装置，其特征在于， 上述天线装置具备与相互不同的信号源连接的多个辐射器。
13.根据权利要求12所述的天线装置，其特征在于， 上述天线装置具备相对于规定的基准轴而相互对称地构成的第I辐射器及第2辐射器， 上述第2辐射器的第I电感器被设置于与上述第I辐射器的第I电容器对应的位置， 上述第2辐射器的第I电容器被配置于与上述第I辐射器的第I电感器对应的位置。
14.根据权利要求13所述的天线装置，其特征在于， 上述第2福射器的第2电感器被设置于与上述第I福射器的第2电容器对应的位置， 上述第2福射器的第2电容器被设置于与上述第I福射器的第2电感器对应的位置。
15.根据权利要求12 14中任一项所述的天线装置，其特征在于， 上述第I及第2辐射器具有沿着上述基准轴随着远离上述第I辐射器的供电点及上述第2辐射器的供电点而上述第I及第2辐射器之间的距离逐渐增大的形状。
16.一种无线通信装置，其中具备权利要求1 15中任一项所述的天线装置。
全文摘要
本发明提供一种天线装置及无线通信装置。在辐射器(101)中，由辐射导体(1、2、3)、电容器(G1、C2)和电感器(L1、L2)形成大环，由辐射导体(2、3)彼此相邻的部分、电容器(C2)和电感器(L2)形成小环。辐射器(101)被构成为沿着包括电感器(L1)、电容器(C1)、和电感器(L2)或电容器(C2)在内的大环的第1部分、包括从供电点(P1)经由电感器(L1)或电容器(C1)至第2位置的区间、和小环在内的第2部分、和包括从供电点(P1)经由电容器(C1)至第2位置的区间在内的第3部分以规定频率进行谐振。
文档编号H01Q5/01GK103069648SQ20128000235
公开日2013年4月24日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年7月11日
发明者浅沼健一, 山本温, 坂田勉 申请人:松下电器产业株式会社