天线装置以及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及天线装置以及具备该天线装置的电子设备。


背景技术：

2.在具备天线装置的便携式电子设备中，在能够携带的有限的大小的壳体内，与电子电路一同设置有天线装置。因此，容纳在壳体内的电路基板的大小以及天线装置的大小自然存在限制。
3.另一方面，虽然正在推进用于通信的频带的宽带化，但是如上所述，设置天线的空间并不充裕，成为难以为了覆盖多个频带而设置许多天线的状况。
4.作为使天线装置的辐射增益的频率特性宽带化的一个方法，以往使用了如下方法，即，通过使与供电电路在物理上分离的无供电辐射元件与供电辐射元件进行磁场耦合，从而将无供电辐射元件的特性附加于供电辐射元件的特性。
5.例如，在专利文献1示出了如下的天线装置，其具备两个辐射元件和控制对这两个辐射元件的供电的耦合度调整电路。
6.在先技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：国际公开第2012/153690号


技术实现要素：

9.实用新型要解决的课题
10.可是，并不能为了构成能够应用于近年来的更加宽带的通信的天线装置而应用上述的附加无供电辐射元件的方法。例如，即使在与供电辐射元件耦合的无供电辐射元件进一步靠近配置其它的无供电辐射元件，宽带化的效果也小。这是因为，新追加的无供电辐射元件无法从已经设置的无供电辐射元件接受充分的电力。
11.本实用新型的目的在于，提供一种具备供电辐射元件和无供电辐射元件并有效地谋求了宽带化的天线装置、以及具备该天线装置的电子设备。
12.用于解决课题的技术方案
13.作为本公开的一个例子的天线装置具备：
14.第1耦合元件，具备第1线圈以及与该第1线圈耦合的第2线圈；供电电路；供电辐射元件；第1无供电辐射元件；以及第2无供电辐射元件，
15.所述供电辐射元件与所述供电电路连接，所述第1线圈连接在所述第 1无供电辐射元件与接地之间，所述第2线圈连接在所述第2无供电辐射元件与接地之间，
16.所述第1无供电辐射元件通过与所述供电辐射元件进行电场耦合而被供电，所述第2无供电辐射元件经由所述第1耦合元件被供电。
17.根据上述结构，能够使供电辐射元件和第1无供电辐射元件强烈地进行电场耦合，且第2无供电辐射元件经由耦合元件与第1无供电辐射元件耦合，因此可有效地利用第2无
供电辐射元件的作为辐射元件的特性。因此，可得到宽带的天线装置。
18.优选地，在所述天线装置中，
19.所述第1无供电辐射元件和所述供电辐射元件的并行的部分不经由其它导体而进行电场耦合。
20.优选地，在所述天线装置中，
21.所述第1耦合元件是层叠了多个绝缘基材和多个导体图案的元件，
22.所述多个导体图案形成在所述多个绝缘基材的表面，
23.所述第1线圈以及所述第2线圈由所述多个导体图案中的一个以上的导体图案形成。
24.优选地，在所述天线装置中，
25.所述供电辐射元件以及所述第1无供电辐射元件具有相互在相同方向上延伸的部分。
26.优选地，在所述天线装置中，
27.所述供电辐射元件在第1频带和频率比所述第1频带高的第2频带中进行谐振，
28.所述第1无供电辐射元件以及所述第2无供电辐射元件在所述第2频带中进行谐振。
29.优选地，在所述天线装置中，
30.所述第2无供电辐射元件的谐振频率处于所述供电辐射元件的所述第 2频带中的谐振频率与所述第1无供电辐射元件的谐振频率之间。
31.优选地，在所述天线装置中，
32.所述供电辐射元件、所述第1无供电辐射元件以及所述第2无供电辐射元件形成为在平面方向上排列，所述第1无供电辐射元件处于被所述供电辐射元件和所述第2无供电辐射元件夹着的位置。
33.优选地，在所述天线装置中，
34.所述接地是接地导体，
35.所述供电辐射元件配置在比所述第1无供电辐射元件远离所述接地导体的位置。
36.优选地，在所述天线装置中，
37.所述供电辐射元件是具有供电线和短路线的倒f型辐射元件。
38.优选地，所述天线装置具备：电感器，串联连接在所述短路线与接地之间。
39.优选地，在所述天线装置中，
40.所述供电辐射元件具有从该供电辐射元件的供电线的连接部起在远离所述第1无供电辐射元件的方向上延伸的部分。
41.优选地，在所述天线装置中，
42.所述供电辐射元件连接在所述供电电路与接地之间，
43.所述第1无供电辐射元件以及所述第2无供电辐射元件被所述供电辐射元件部分地包围。
44.优选地，所述天线装置具备：阻抗调整电路，连接在所述供电辐射元件与接地之间，
45.所述第1无供电辐射元件的谐振频率以及所述第2无供电辐射元件的谐振频率下
的所述阻抗调整电路的阻抗比所述供电辐射元件的谐振频率下的阻抗高。
46.优选地，所述天线装置具备：电容器，串联连接在所述第1无供电辐射元件与所述第1线圈之间。
47.优选地，所述天线装置具备：
48.第2耦合元件，具备第3线圈以及与该第3线圈耦合的第4线圈；以及
49.第3无供电辐射元件，从所述供电电路经由所述第1耦合元件以及所述第2耦合元件被供电，
50.所述第3线圈连接在所述第2无供电辐射元件与接地之间，
51.所述第4线圈连接在所述第3无供电辐射元件与接地之间。
52.作为本公开的一个例子的电子设备具备：上述天线装置；电路基板，形成了与该天线装置连接的供电电路；以及壳体，容纳所述天线装置以及所述电路基板。
53.通过上述结构，可得到具备设置在壳体内的有限的空间的天线装置的电子设备。
54.优选地，在所述电子设备中，
55.所述供电辐射元件、所述第1无供电辐射元件以及所述第2无供电辐射元件是形成在覆盖所述电路基板的一部分的电介质或绝缘体的导体图案。
56.优选地，在所述电子设备中，
57.所述供电辐射元件具备沿着所述壳体的外缘的形状。
58.实用新型效果
59.根据本实用新型，可得到具备供电辐射元件和无供电辐射元件的宽带的天线装置、以及具备该天线装置的电子设备。
附图说明
60.图1(a)是第1实施方式涉及的天线装置101a的电路图。此外，图 1(b)是第1实施方式涉及的天线装置101b的电路图。
61.图2(a)是具备天线装置101a的电子设备201的主要部分的俯视图，图2(b)是其侧视图。图2(c)是形成在电路基板40的天线装置101a 的概略电路图。
62.图3是具备天线装置101a的电子设备的立体图。
63.图4是具备天线装置101a的电子设备201的剖视图。
64.图5是耦合元件30的立体图。
65.图6是示出在耦合元件30的各层形成的导体图案的分解俯视图。
66.图7是包含四个线圈导体图案的耦合元件30的电路图。
67.图8是示出天线装置101a的反射系数的频率特性的图。
68.图9是第2实施方式涉及的天线装置102的电路图。
69.图10(a)是具备天线装置102的电子设备202的主要部分的俯视图，图10(b)是其侧视图。
70.图11是第3实施方式涉及的天线装置103的电路图。
71.图12是第4实施方式涉及的天线装置104的电路图。
72.图13是示出天线装置104的反射系数的频率特性的图。
73.图14是作为比较例的天线装置的电路图。
具体实施方式
74.首先，对本实用新型涉及的天线装置以及电子设备中的各种方式的结构进行记载。
75.本实用新型涉及的第1方式的天线装置具备：
76.耦合元件，具备第1线圈以及与该第1线圈耦合的第2线圈；以及
77.从供电电路间接地被供电的第1无供电辐射元件以及第2无供电辐射元件和从所述供电电路直接被供电的供电辐射元件，
78.所述第1线圈连接在所述第1无供电辐射元件与接地之间，
79.所述第2线圈连接在所述第2无供电辐射元件与接地之间，
80.所述第1无供电辐射元件与所述供电辐射元件进行电场耦合。
81.根据上述结构，能够使供电辐射元件和第1无供电辐射元件强烈地进行电场耦合，且第2无供电辐射元件经由耦合元件与第1无供电辐射元件耦合，因此可有效地利用第2无供电辐射元件的作为辐射元件的特性。因此，可得到宽带的天线装置。
82.在本实用新型涉及的第2方式的天线装置中，所述第1耦合元件是层叠了多个绝缘基材和多个导体图案的元件，所述多个导体图案形成在所述多个绝缘基材的表面，所述第1线圈以及所述第2线圈由所述多个导体图案中的一个以上的导体图案形成。根据该构造，可构成耦合系数高的小型的第1耦合元件，可得到小型的天线装置。
83.在本实用新型涉及的第3方式的天线装置中，所述供电辐射元件以及所述第1无供电辐射元件具有相互在相同方向上延伸的部分。根据该构造，能够提高供电辐射元件与第1无供电辐射元件的耦合。
84.在本实用新型涉及的第4方式的天线装置中，所述供电辐射元件在第 1频带和频率比所述第1频带高的第2频带中进行谐振，所述第1无供电辐射元件以及所述第2无供电辐射元件在所述第2频带中进行谐振。根据该构造，能够将第2频带宽带化。
85.在本实用新型涉及的第5方式的天线装置中，所述第2无供电辐射元件的谐振频率处于所述供电辐射元件的所述第2频带中的谐振频率与所述第1无供电辐射元件的谐振频率之间。根据该构造，能够有效地将频带高的第2频带宽带化。
86.在本实用新型涉及的第6方式的天线装置中，所述供电辐射元件、所述第1无供电辐射元件以及所述第2无供电辐射元件形成为在平面方向上排列，所述第1无供电辐射元件处于被所述供电辐射元件和所述第2无供电辐射元件夹着的位置。根据该构造，与第1无供电辐射元件相比，第2 无供电辐射元件的辐射效率提高，因此供电辐射元件的第2频带中的谐振频率与第1无供电辐射元件的谐振频率之间的增益提高，可有效地将第2 频带宽带化。
87.在本实用新型涉及的第7方式的天线装置中，所述接地是接地导体，所述供电辐射元件配置在比所述第1无供电辐射元件远离接地导体的位置。根据该构造，与供电电路连接的线长度长的供电辐射元件的辐射效率提高。
88.在本实用新型涉及的第8方式的天线装置中，所述供电辐射元件是具有供电线和短路线的倒f型辐射元件。根据该构造，可得到具有虽然小型却辐射效率高的供电辐射元件的天线装置。
89.在本实用新型涉及的第9方式的天线装置中，具备串联连接在所述倒 f型辐射元件的短路线与接地之间的电感器。根据该构造，可得到具有虽然小型却应对低频段下的通
信的供电辐射元件的天线装置。
90.在本实用新型涉及的第10方式的天线装置中，具有从对所述倒f型辐射元件的供电线的连接部起在远离所述第1无供电辐射元件的方向上延伸的部分。根据该构造，第1无供电辐射元件对供电辐射元件造成的影响小，能够提高第1无供电辐射元件和供电辐射元件的磁场耦合。
91.在本实用新型涉及的第11方式的天线装置中，所述供电辐射元件连接在所述供电电路与接地之间，所述第1无供电辐射元件以及所述第2无供电辐射元件被所述供电辐射元件部分地包围。根据该构造，能够与供电辐射元件一同将第1无供电辐射元件以及第2无供电辐射元件配置在有限的空间，可构成小型的天线装置。
92.在本实用新型涉及的第12方式的天线装置中，具备连接在所述供电辐射元件与接地之间的阻抗调整电路，所述第1无供电辐射元件的谐振频率以及所述第2无供电辐射元件的谐振频率下的所述阻抗调整电路的阻抗比所述供电辐射元件的谐振频率下的阻抗高。根据该构造，在第1无供电辐射元件的谐振频率以及第2无供电辐射元件的谐振频率下，供电辐射元件对第1无供电辐射元件以及第2无供电辐射元件实质上不造成影响，因此能够维持第1无供电辐射元件或第2无供电辐射元件单体的辐射效率。
93.在本实用新型涉及的第13方式的天线装置中，具备串联连接在所述第1无供电辐射元件与所述第1线圈之间的电容器。根据该构造，能够在不缩短第1无供电辐射元件的线长度的情况下将第1无供电辐射元件的谐振频率规定为给定频率。因此，能够确保第1无供电辐射元件和供电辐射元件的耦合度。
94.在本实用新型涉及的第14方式的天线装置中，具备：第2耦合元件，具备第3线圈以及与该第3线圈耦合的第4线圈；以及第3无供电辐射元件，从所述供电电路经由第1耦合元件以及第2耦合元件被供电，所述第 3线圈连接在所述第2无供电辐射元件与接地之间，所述第4线圈连接在所述第3无供电辐射元件与接地之间。根据该构造，通过三个无供电辐射元件，可谋求进一步的宽带化。
95.在本实用新型涉及的第15方式的电子设备中，具备：上述第1方式的天线装置至上述第12方式的天线装置中的任一方式记载的天线装置；电路基板，形成了与该天线装置连接的所述供电电路；以及壳体，容纳所述天线装置以及所述电路基板。根据该构造，可得到具备宽带的天线装置的电子设备。
96.在本实用新型涉及的第16方式的电子设备中，所述供电辐射元件、所述第1无供电辐射元件以及所述第2无供电辐射元件是形成在覆盖所述电路基板的一部分的电介质或绝缘体的导体图案。根据该构造，与在电路基板形成各辐射元件的构造相比，可得到具备省空间且高增益的天线装置的电子设备。
97.在本实用新型涉及的第17方式的电子设备中，所述供电辐射元件具备沿着所述壳体的外缘的形状。根据该构造，可在不限制壳体内部的空间的情况下构成具备相对大尺寸的供电辐射元件的电子设备。
98.以下，参照图并列举几个具体的例子来示出用于实施本实用新型的多个方式。在各图中对相同部位标注相同附图标记。考虑到要点的说明或理解的容易性，为了便于说明，将实施方式分开示出，但是能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合。在第2实施方式以后，省略关于与第1实施方式共同的事项的记述，仅对不同点进行说明。特
别是，关于基于同样的结构的同样的作用效果，将不在每个实施方式中逐次提及。
99.《第1实施方式》
100.图1(a)是第1实施方式涉及的天线装置101a的电路图。此外，图 1(b)是第1实施方式涉及的另一个天线装置101b的电路图。
101.天线装置101a具备供电辐射元件10、第1无供电辐射元件21、第2 无供电辐射元件22、以及耦合元件30。
102.耦合元件30具备第1线圈l1和与该第1线圈l1进行电磁场耦合(主要是磁场耦合)的第2线圈l2。若考虑提高第1线圈l1和第2线圈l2 的耦合，则耦合元件30优选为将第1线圈l1和第2线圈l2进行了层叠的层叠体的变压器、片式部件。
103.耦合元件30的第1线圈l1连接在第1无供电辐射元件21与接地之间，第2线圈l2连接在第2无供电辐射元件22与接地之间。
104.第1无供电辐射元件21和供电辐射元件10具有在相同方向上延伸的部分，在该延伸的部分，第1无供电辐射元件21与供电辐射元件10进行电场耦合。图1(a)、图1(b)中的两端箭头线图示该电场耦合。另外，第1无供电辐射元件21和供电辐射元件10在相同方向上延伸的部分是第 1无供电辐射元件21和供电辐射元件10相互隔开间隔而并行的部分。
105.供电辐射元件10是具备主辐射元件11、副辐射元件12、供电线13 以及短路线14的倒f型辐射元件。在供电线13与接地之间连接供电电路 1。在短路线14与接地之间串联连接有电感器ls。
106.在图1(a)、图1(b)所示的x
‑
y坐标轴的取法中，主辐射元件 11包含向y方向延伸的第1延伸部11a、从第1延伸部11a的端部向x 方向延伸的第2延伸部11b、从第2延伸部11b的端部向
‑
y方向延伸的第3延伸部11c、以及从第3延伸部11c的端部向
‑
x方向延伸的第4延伸部11d。
107.副辐射元件12从主辐射元件11中的第1延伸部11a的中途向x方向延伸，并配置在主辐射元件11的第2延伸部11b与第4延伸部11d之间。而且，在该副辐射元件12的前端附近与主辐射元件11的前端附近(第 4延伸部11d的前端附近)之间形成有杂散电容cs。该杂散电容cs是在构成主辐射元件11的导体图案与构成副辐射元件12的导体图案之间产生的电容。该杂散电容是附加于倒f天线的辐射元件的电容分量，通过该杂散电容的大小对主辐射元件11以及副辐射元件12的谐振频率进行调整。
108.天线装置101a具备串联连接在第1无供电辐射元件21与耦合元件 30的第1线圈l1之间的电容器c。该电容器c为了在将第1无供电辐射元件21维持在给定长度的状态下将第1无供电辐射元件21的谐振频率提高到给定频率而设置。由此，高频段用的第1无供电辐射元件21不会变得极短，因此能够提高该第1无供电辐射元件21和供电辐射元件10的耦合。不过，在不必为了将第1无供电辐射元件21的谐振频率提高到给定频率而使第1无供电辐射元件21太短的情况下，也可以像图1(b)所示的天线装置101b那样，没有电容器c。
109.供电辐射元件10从供电电路1直接被供电。第1无供电辐射元件21 通过与供电辐射元件10的特别是主辐射元件11的电场耦合而被供电。第 2无供电辐射元件22经由耦合元件30从第1无供电辐射元件21被供电。
110.另外，“无供电辐射元件”的名称是如下含义的名称，即，不从供电电路1直接被供电的辐射元件，如上所述，间接地被供电。
111.上述电感器ls使通信频带的高频段的高频电流不易从短路线14流向接地侧。由此，使得第1无供电辐射元件21的电场耦合附近不会成为等效的短路，与不具备电感器ls的情况相比，第1无供电辐射元件21与供电辐射元件10的电场耦合更有效地发挥作用。不过，例如，在第1无供电辐射元件21与供电辐射元件10的电场耦合不成为问题的情况下，也可以像图1(b)所示的天线装置101b那样，没有电感器ls。
112.图2(a)是具备天线装置101a的电子设备201的主要部分的俯视图，图2(b)是其侧视图，图2(c)是形成在电路基板40的天线装置101a 的概略电路图。图3是具备天线装置101a的电子设备的主要部分的立体图。此外，图4是具备天线装置101a的电子设备201的剖视图。
113.如图4所示，电子设备201具备天线装置101a、形成了与该天线装置101a连接的供电电路的电路基板40、和容纳天线装置101a以及电路基板40的壳体50。
114.像在图2(a)、图2(b)、图2(c)表示的那样，电路基板40具备接地导体形成区域gr和接地导体非形成区域ngr。在覆盖该电路基板 40的接地导体非形成区域ngr的位置配置有天线41。该天线41是在电介质或绝缘体形成了给定的导体图案的天线。在天线41的表面，形成有供电辐射元件10、第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22。该天线41的表面是辐射元件形成区域。也可以将包围形成在平面内的多个辐射元件的最小的矩形区域设为辐射元件形成区域。此外，供电辐射元件10、第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22形成为在平面方向上排列，第1无供电辐射元件21处于被供电辐射元件10和第2无供电辐射元件22夹着的位置。因此，供电辐射元件10和第2无供电辐射元件22位于比第1无供电辐射元件21靠辐射元件形成区域的外侧。这些供电辐射元件10、第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22例如是通过lds法(laser direct structuring，激光直接成型)形成的cu等的导体图案。
115.根据本实施方式，与在电路基板40形成各辐射元件的构造相比，可得到具备省空间且高增益的天线装置的电子设备。
116.在构成主辐射元件11的导体图案与构成副辐射元件12的导体图案之间，产生图1(a)、图1(b)所示的杂散电容cs，因此通过对构成主辐射元件11的导体图案或构成副辐射元件12的导体图案的开放端进行修剪，从而能够调整杂散电容cs的大小。
117.在电路基板40形成有图1(a)、图1(b)、图2(c)所示的供电电路1。此外，在电路基板40形成有耦合元件30、电感器ls、以及电容器c。(在图2(c)所示的例子中安装有片式电容器c以及片式电感器 ls。)耦合元件30是具备第1线圈l1和第2线圈l2的片式部件(层叠体的变压器)，安装在电路基板40。
118.像在图2(c)表示的那样，在将天线41搭载在电路基板40上并进行了电连接的状态下，形成于天线41的供电辐射元件10与供电电路1的一端以及片式电感器ls的一端连接。此外，第1无供电辐射元件21与片式电容器c的一端连接，第2无供电辐射元件22与耦合元件30的第2无供电辐射元件连接端子ps2(参照图1(a)、图1(b))连接。
119.第2无供电辐射元件22相对于第1无供电辐射元件21不平行地延伸。因此，第2无供电辐射元件22不会与第1无供电辐射元件21进行无用的电场耦合，主要经由耦合元件30进行磁场耦合。
120.根据本实施方式，供电辐射元件10为倒f型辐射元件，因此可得到具有虽然小型却
辐射效率高的供电辐射元件的天线装置。此外，由于具备串联连接在倒f型辐射元件的短路线14与接地之间的电感器ls，所以可得到具有虽然小型却应对低频带(例如，后述的低频段)下的通信的供电辐射元件的天线装置。另外，虽然在图2(a)、图2(c)中，示出了在供电线13与短路线14之间未形成导体图案的例子，但是也可以在该部分形成有导体图案。也就是说，也可以形成有从供电线13到短路线14连续的导体图案。
121.此外，根据本实施方式，因为具有从对倒f型辐射元件的供电线13 的连接部起在远离第1无供电辐射元件21的方向上延伸的第2延伸部 11b，所以有助于供电辐射元件10的辐射的大部分位于远离第1无供电辐射元件21的地方，因此能够抑制供电辐射元件10的辐射被第1无供电辐射元件21阻碍。换言之，第1无供电辐射元件21对供电辐射元件10造成的影响小。由于第2无供电辐射元件22处于比第1无供电辐射元件21 远离供电辐射元件10的位置，所以对供电辐射元件10造成的影响更小。由此，能够在几乎不使供电辐射元件10的辐射特性变化的情况下将第1 无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22的辐射特性附加于供电辐射元件10的辐射特性。
122.在此，将作为比较例的天线装置的电路图示于图14。作为该比较例的天线装置具备供电辐射元件60、第1无供电辐射元件71、第2无供电辐射元件72、以及耦合元件80。耦合元件80的第1线圈la连接在供电辐射元件60与接地之间，第2线圈lb连接在第1无供电辐射元件71与接地之间。第2无供电辐射元件72为了与第1无供电辐射元件71进行电场耦合而靠近配置。
123.在如图14所示的比较例的天线装置中，并不能使追加的无供电辐射元件(第2无供电辐射元件72)与无供电辐射元件(第1无供电辐射元件 71)强烈地耦合，追加的无供电辐射元件(第2无供电辐射元件72)难以从无供电辐射元件(第1无供电辐射元件71)接受充分的电力。因此，由附加第2无供电辐射元件72带来的宽带化效果小。此外，若像这样使供电辐射元件60和第1无供电辐射元件71通过耦合元件80耦合，则第1 无供电辐射元件71会使供电辐射元件60的辐射特性变化。
124.接着，示出上述耦合元件30的结构例。
125.图5是耦合元件30的立体图，图6是示出在耦合元件30的各层形成的导体图案的分解俯视图。
126.本实施方式的耦合元件30是安装在电子设备内的电路基板的、长方体状的片式部件。在图5中，将耦合元件30的外形和其内部的构造分离而进行了图示。耦合元件30的外形用双点划线表示。在耦合元件30的外表面，形成有第1接地端子pg1、第1无供电辐射元件连接端子ps1、第 2接地端子pg2以及第2无供电辐射元件连接端子ps2。此外，耦合元件 30具备第1面ms1和作为与该第1面相反侧的面的第2面ms2。在本实施方式中，第1面ms1是安装面，该面与电路基板对置。
127.在耦合元件30的内部，形成有第1导体图案l11、第2导体图案l12、第3导体图案l21、第4导体图案l22。第1导体图案l11和第2导体图案l12经由层间连接导体v1连接。第3导体图案l21和第4导体图案l22 经由层间连接导体v2连接。另外，在图5中，将形成了上述各导体图案的绝缘基材s11、s12、s21、s22在层叠方向上分离地表示。
128.第1接地端子pg1以及第1无供电辐射元件连接端子ps1是连接第1 线圈l1的两端的端子，第1无供电辐射元件连接端子ps1以及第2接地端子pg2是连接第2线圈的两端的端
子。
129.像在图6表示的那样，分别在绝缘基材s11形成有第1导体图案l11，在绝缘基材s12形成有第2导体图案l12，在绝缘基材s21形成有第3导体图案l21，在绝缘基材s22形成有第4导体图案l22。绝缘基材s11、s12、s21、s22层叠为，这些线圈导体图案从靠近安装面的层起依次配置第1导体图案l11、第2导体图案l12、第3导体图案l21、第4导体图案l22。另外，在图6中，对形成有线圈导体图案的绝缘基材进行了表示。本实施方式的耦合元件30分别在比绝缘基材s11靠下方、比绝缘基材s22 靠上方层叠有未形成线圈导体图案的多个绝缘基材。
130.第1导体图案l11的第1端与第1接地端子pg1连接，第2端经由层间连接导体v1与第2导体图案川2的第1端连接。第2导体图案川2 的第2端与第1无供电辐射元件连接端子ps1连接。此外，第3导体图案 l21的第1端与第2无供电辐射元件连接端子ps2连接，第3导体图案l21 的第2端经由层间连接导体v2与第4导体图案l22的第1端连接。第4 导体图案l22的第2端与第2接地端子pg2连接。
131.在用树脂多层基板构成耦合元件30的情况下，上述绝缘基材s11、 s12、s21、s22例如是液晶聚合物(lcp)片，导体图案l11、l12、l21、 l22例如是将铜箔进行了图案化的导体图案。此外，在用陶瓷多层基板构成耦合元件30的情况下，上述绝缘基材s11、s12、s21、s22例如是低温共烧陶瓷(ltcc[low temperature co
‑
fired ceramics])，导体图案l11、 l12、l21、l22例如是印刷铜膏而形成的导体图案。
[0132]
图7是包含上述四个线圈导体图案的耦合元件30的电路图。第2导体图案l12和第1导体图案l11串联连接而构成第1线圈l1。同样地，第4导体图案l22和第3导体图案l21串联连接而构成第2线圈l2。第1 线圈l1与第2线圈l2进行电磁场耦合。
[0133]
通过上述结构，各导体图案l11、l12、l21、l22在俯视下遍及全周而重叠，各导体图案l11、l12、l21、l22在层叠方向上最靠近(不隔着其它绝缘基材而在层叠方向上相邻)，因此第1线圈l1和第2线圈l2的耦合系数高。
[0134]
另外，也能够经由未形成导体图案的其它绝缘基材适当地调整为合适的耦合系数。
[0135]
图8是示出天线装置101a的反射系数的频率特性的图。在此，横轴是频率，纵轴是从供电电路1观察的天线装置101a的反射损耗(s11)。在图8中，在频率f11、f12、f21、f22处产生了谐振点。在此，频率f11 是主辐射元件11的第1频带f1中的谐振频率，频率f12是副辐射元件12 的谐振频率。该频率f12是频率比第1频带高的第2频带f2中的谐振频率。此外，频率f21是第1无供电辐射元件21的谐振频率，频率f22是第 2无供电辐射元件22的谐振频率。
[0136]
第1频带f1例如是从700mhz到960mhz的低频段的通信频带，第 2频带f2例如是从1700mhz到2700mhz的高频段的通信频带。在该例子中，主辐射元件11的谐振用于低频段的通信，副辐射元件12的谐振用于1800mhz频段等高频段的通信。进而，第2无供电辐射元件22的谐振频率f22的谐振以及第1无供电辐射元件21的谐振频率f21的谐振用于比上述f12靠高频的高频段的通信。像这样，供电辐射元件10在第1频带 f1和第2频带f2的双方具有谐振频率，第1无供电辐射元件21以及第2 无供电辐射元件22在第2频带f2具有谐振频率。
[0137]
第2无供电辐射元件22的谐振频率f22规定在第1无供电辐射元件 21的谐振频率f21与供电辐射元件10的第2频带中的谐振频率f12之间。因此，变得能够遍及从供电辐射元件10的谐振频率(特别是，在本实施方式中为副辐射元件12的谐振频率f12，即，供电辐射元
件10的第2频带中的谐振频率)到第1无供电辐射元件21的谐振频率f21连续的宽带而使用天线装置101a、101b。此外，第2无供电辐射元件22在辐射元件形成区域中位于比第1无供电辐射元件21靠外侧(与供电电路1电分离的位置)，因此不易阻碍辐射。因此，第2无供电辐射元件22有效地有助于宽带化。
[0138]
另外，除了主辐射元件11的基本谐振频率(λ/4谐振)以外，也可以利用例如3λ/4谐振等高次谐振模式。此外，关于上述供电辐射元件不具备上述副辐射元件的倒f型辐射元件，也同样能够将高频带宽带化。
[0139]
《第2实施方式》
[0140]
在第2实施方式中，示出第1无供电辐射元件和供电辐射元件在前端部彼此进行电场耦合的例子。
[0141]
图9是第2实施方式涉及的天线装置102的电路图。该天线装置102 具备第1无供电辐射元件21、第2无供电辐射元件22、供电辐射元件10 以及耦合元件30。
[0142]
耦合元件30的第1线圈l1连接在第1无供电辐射元件21与接地之间，第2线圈l2连接在第2无供电辐射元件22与接地之间。
[0143]
第1无供电辐射元件21和供电辐射元件10的前端部彼此靠近。此外，第1无供电辐射元件21的前端部和供电辐射元件10的前端部在相同方向上延伸。不过，供电辐射元件10从供电线的连接部(供电点)起的延伸方向和第1无供电辐射元件21从耦合元件30起的延伸方向为反向。第1 无供电辐射元件21和供电辐射元件10主要在前端部彼此的靠近的部分 (图中的用虚线包围的部分)进行电场耦合。
[0144]
供电辐射元件10从供电电路1直接被供电。第1无供电辐射元件21 通过与供电辐射元件10的电场耦合而被供电。第2无供电辐射元件22经由耦合元件30从第1无供电辐射元件21被供电。
[0145]
供电辐射元件10在其1/4波长谐振下用于第1频带(例如从700mhz 到960mhz的低频段)的通信，在其3/4波长谐振下用于第2频带(例如从1700mhz到2700mhz的高频段)的通信。此外，第1无供电辐射元件 21的谐振以及第2无供电辐射元件22的谐振用于第2频带的通信。
[0146]
像这样，供电辐射元件10的前端部(远离供电线的连接部的一侧的端部)以及第1无供电辐射元件21的前端部是电场强度强的部分，因此即使第1无供电辐射元件21的前端部和供电辐射元件10的前端部的并行距离短，也能够使供电辐射元件10和第1无供电辐射元件21强烈地耦合。
[0147]
图10(a)是具备天线装置102的电子设备202的主要部分的俯视图，图10(b)是其侧视图。
[0148]
电子设备202具备天线装置102、形成了与该天线装置102连接的供电电路的电路基板40、和容纳天线装置102以及电路基板40的壳体。在图10(a)、图10(b)中未图示壳体。
[0149]
电路基板40具备接地导体形成区域gr和接地导体非形成区域ngr。在覆盖该电路基板40的接地导体非形成区域ngr的位置配置有天线41。该天线41是在电介质或绝缘体形成了给定的导体图案的天线。在天线41 的表面，形成有供电辐射元件10、第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22。这些供电辐射元件10、第1无供电辐射元件21以及第2 无供电辐射元件22例如是通过lds法(laser direct structuring，激光直接成型)形成的cu
等的导体图案。
[0150]
在电路基板40形成有图9所示的供电电路1。此外，在电路基板40 形成有耦合元件30。耦合元件30是具备第1线圈l1和第2线圈l2的片式部件，安装在电路基板40。
[0151]
在将天线41搭载在电路基板40上并进行了电连接的状态下，形成于天线41的供电辐射元件10与供电电路1的一端连接。此外，第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22与耦合元件30连接。
[0152]
像在图10(a)表示的那样，在供电辐射元件10、第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22的辐射元件形成区域中，第2无供电辐射元件22与第1无供电辐射元件21相比处于外侧的位置。根据该构造，第2无供电辐射元件22的辐射效率比第1无供电辐射元件21提高，因此供电辐射元件10的第2频带中的谐振频率与第1无供电辐射元件21的谐振频率之间的频带中的增益提高，可有效地将第2频带宽带化。
[0153]
此外，像在图10(a)表示的那样，供电辐射元件10配置在比第1 无供电辐射元件21远离接地导体形成区域gr的位置。根据该构造，与供电电路1连接的线长度长的供电辐射元件10的辐射效率提高。
[0154]
《第3实施方式》
[0155]
在第3实施方式中，示出供电辐射元件为环状辐射元件的例子。
[0156]
图11是第3实施方式涉及的天线装置103的电路图。该天线装置103 具备第1无供电辐射元件21、第2无供电辐射元件22、供电辐射元件10、以及耦合元件30。
[0157]
供电辐射元件10的与供电电路1的连接端相反侧的端部经由阻抗调整电路15与接地连接。由供电辐射元件10、阻抗调整电路15、接地和供电电路1构成环，因此供电辐射元件10可以称作环状辐射元件。该供电辐射元件10形成在包围第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件 22的位置。
[0158]
第1无供电辐射元件21和供电辐射元件10具有在相同方向上延伸的部分(第1无供电辐射元件21和供电辐射元件10并行的部分)，在该延伸的部分，第1无供电辐射元件21与供电辐射元件10进行电场耦合。
[0159]
供电辐射元件10从供电电路1直接被供电。第1无供电辐射元件21 通过与供电辐射元件10的特别是主辐射元件11的电场耦合而被供电。第 2无供电辐射元件22经由耦合元件30从第1无供电辐射元件21被供电。
[0160]
供电辐射元件10用于第1频带(例如从700mhz到960mhz的低频段)的通信，第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22用于第 2频带(例如从1700mhz到2700mhz的高频段)的通信。
[0161]
阻抗调整电路15在高频段中成为高阻抗，从而供电辐射元件10的前端部(远离供电电路1的连接部的一侧的端部)实质上成为开放状态。换言之，规定了阻抗调整电路15的电抗，使得在高频段中供电辐射元件10 的前端部实质上成为开放状态。因此，在高频段中第1无供电辐射元件21 以及第2无供电辐射元件22不会被上述环电包围。换言之，在第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22进行辐射时，供电辐射元件10 由于阻抗调整电路15而变得看起来为开路。因此，在高频段中第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22不会受到供电辐射元件10的影响而作为辐射元件发挥作用。也就是说，可维持第1无供电辐射元件21 或第2无供电辐射元件22单体的辐射效率。
[0162]
根据本实施方式，供电辐射元件10连接在供电电路1与接地之间，第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22被供电辐射元件10 部分地包围，因此能够与供电辐射元件10一同将第1无供电辐射元件21 以及第2无供电辐射元件22配置在有限的空间，可构成小型的天线装置。
[0163]
《第4实施方式》
[0164]
在第4实施方式中，示出具备三个以上的无供电辐射元件以及两个以上的耦合元件的天线装置的例子。
[0165]
图12是第4实施方式涉及的天线装置104的电路图。该天线装置104 具备供电辐射元件10、第1无供电辐射元件21、第2无供电辐射元件22、第3无供电辐射元件23、以及耦合元件30a、30b。
[0166]
本实施方式的天线装置104与图1(a)、图1(b)所示的例子不同，具备第3无供电辐射元件23和两个耦合元件30a、30b。
[0167]
耦合元件30a具备第1线圈l1和与该第1线圈l1进行电磁场耦合 (主要是磁场耦合)的第2线圈l2。耦合元件30b具备第3线圈l3和与该第3线圈l3进行电磁场耦合(主要是磁场耦合)的第4线圈l4。
[0168]
在第1无供电辐射元件21与接地之间连接有耦合元件30a的第1线圈l1。在第2无供电辐射元件22与接地之间连接有耦合元件30a的第2 线圈l2和耦合元件30b的第3线圈l3的串联电路。在第3无供电辐射元件23与接地之间连接有耦合元件30b的第4线圈l4。
[0169]
供电辐射元件10是具备主辐射元件11、副辐射元件12、供电线13、以及短路线14的倒f型辐射元件。在供电线13与接地之间，经由电容器 c连接有供电电路1。在短路线14与接地之间串联连接有电感器ls。
[0170]
上述供电辐射元件10的结构如第1实施方式所示。此外，第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22的结构如同在第1实施方式中示出的第1无供电辐射元件21以及第2无供电辐射元件22。
[0171]
图13是示出天线装置104的反射系数的频率特性的图。在此，横轴是频率，纵轴是从供电电路1观察的天线装置104的反射损耗(s11)。在图13中，在频率f11、f12、f21、f22、f23处产生了谐振点。在此，频率f11是主辐射元件11的第1频带f1中的谐振频率，频率f12是副辐射元件12的谐振频率。该频率f12是频率比第1频带高的第2频带f2中的谐振频率。此外，频率f21是第1无供电辐射元件21的谐振频率，频率 f22是第2无供电辐射元件22的谐振频率，频率f23是第3无供电辐射元件23的谐振频率。
[0172]
第1频带f1例如是从700mhz到960mhz的低频段的通信频带，第 2频带f2例如是从1700mhz到2700mhz的高频段的通信频带。在该例子中，主辐射元件11的谐振用于低频段的通信，副辐射元件12的谐振用于1800mhz频段等高频段的通信。此外，在第1无供电辐射元件21的谐振频率f21的谐振、第2无供电辐射元件22的谐振频率f22的谐振、以及第3无供电辐射元件23的谐振频率f23的谐振下，用于比上述f12靠高频的高频段的通信。
[0173]
像这样，供电辐射元件10在第1频带f1和第2频带f2的双方具有谐振频率，第1无供电辐射元件21、第2无供电辐射元件22以及第3无供电辐射元件23在第2频带f2具有谐振频率。
[0174]
像这样，通过设置三个以上的无供电辐射元件，此外，通过具备与各无供电辐射元
件连接的耦合元件，从而能够谋求进一步的宽带化。
[0175]
另外，本实用新型中的天线装置当然不限于发送用，能够用于接收用或收发用，即使为收发相反的关系，也同样发挥作用。“供电电路”并不具有限于输出发送电力的电路的含义，在接收时，相当于输入接收信号并放大的电路。
[0176]
此外，本实用新型中的电子设备并不限于已经示出的电子设备201、 202。例如，具备在第3实施方式、第4实施方式中示出的天线装置的电子设备也包含于本实用新型中的电子设备。
[0177]
最后，上述的实施方式的说明在所有的方面均为例示，而不是限制性的。对本领域技术人员而言，能够适当地进行变形以及变更。本实用新型的范围不是由上述的实施方式示出，而是由权利要求书示出。进而，在本实用新型的范围中包含从与权利要求书等同的范围内的实施方式的变更。
[0178]
附图标记说明
[0179]
c：电容器；
[0180]
gr：接地导体形成区域；
[0181]
l1、la：第1线圈；
[0182]
l2、lb：第2线圈；
[0183]
l3：第3线圈；
[0184]
l4：第4线圈；
[0185]
l11：第1导体图案；
[0186]
l12：第2导体图案；
[0187]
l21：第3导体图案；
[0188]
l22：第4导体图案；
[0189]
ls：电感器；
[0190]
ms1：第1面；
[0191]
ms2：第2面；
[0192]
ngr：接地导体非形成区域；
[0193]
pg1：第1接地端子；
[0194]
pg2：第2接地端子；
[0195]
ps1：第1无供电辐射元件连接端子；
[0196]
ps2：第2无供电辐射元件连接端子；
[0197]
s11、s12、s21、s22：绝缘基材；
[0198]
v1、v2：层间连接导体；
[0199]
1：供电电路；
[0200]
10、60：供电辐射元件；
[0201]
11、71：主辐射元件；
[0202]
11a：第1延伸部；
[0203]
11b：第2延伸部；
[0204]
11c：第3延伸部；
[0205]
1id：第4延伸部；
[0206]
12、72：副辐射元件；
[0207]
13：供电线；
[0208]
14：短路线；
[0209]
15：阻抗调整电路；
[0210]
21：第1无供电辐射元件；
[0211]
22：第2无供电辐射元件；
[0212]
30、30a、30b、80：耦合元件；
[0213]
40：电路基板；
[0214]
41：天线；
[0215]
50：壳体；
[0216]
101a、101b、102、103、104：天线装置；
[0217]
201、202：电子设备。