天线装置以及电子设备的制作方法

文档序号:29595419发布日期:2022-04-09 10:03阅读:67来源:国知局
天线装置以及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及与高频电路连接的天线装置以及具备该天线装置的电子设备。


背景技术:

2.在专利文献1示出了如下的结构,即,在将电子设备的壳体的框架的一部分用作辐射元件的天线装置中,为了将天线装置的对应频带宽带化,或者为了应对多个频带,将从对框架部分的供电点到第1开放端的部分和从对框架部分的供电点到第2开放端的部分分别用作不同的频带用的天线。在此,通过使从供电点到第1开放端的长度比从供电点到第2开放端的长度长,从而将从供电点到第1开放端用作低频段用的天线,将从供电点到第2开放端用作高频段用的天线。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:美国专利申请公开第2014/306857号说明书


技术实现要素:

6.实用新型要解决的课题
7.虽然在上述的将从供电点到两个开放端分别用作辐射元件的天线装置中,能够独立地决定从供电点到第1开放端的长度和从供电点到第2开放端的长度,但是存在用上述单个辐射元件无法覆盖低频段和高频段的频带的情况。例如,难以覆盖将0.7ghz~0.96ghz作为低频段并将 1.71ghz~2.69ghz作为高频段的lte(long term evolution,长期演进)。
8.因此,需要通过在辐射元件的供电点和供电电路的连接路径中设置选择性地连接给定电抗的元件的电路,从而进行宽带化。然而,为了进行这样的电抗元件的选择,需要开关。此外,存在如下的问题,即,通过基于开关控制的宽带化并不能应对载波聚合,不能进行基于载波聚合的高速通信。
9.本实用新型的目的在于,提供一种不依赖开关的切换而实现了宽带化的天线装置以及具备该天线装置的电子设备。
10.用于解决课题的技术方案
11.本实用新型的天线装置具备:耦合元件,具备相互进行电磁场耦合的第1线圈以及第2线圈;供电辐射元件;以及无供电辐射元件,所述第1 线圈以及供电电路与所述供电辐射元件串联连接,所述无供电辐射元件与所述第2线圈连接,所述供电辐射元件是分支为长尺寸部和短尺寸部的元件,所述无供电辐射元件的开放端与所述短尺寸部的开放端的距离比所述无供电辐射元件的开放端与所述供电辐射元件的所述长尺寸部的开放端的距离短,所述天线装置用作基于所述供电辐射元件的所述长尺寸部的基波谐振以及所述无供电辐射元件的基波谐振的第1频带的天线,并用作基于所述无供电辐射元件的高次谐振以及所述供电辐射元件的所述短尺寸部的谐振的比所述第1频带高的第2频带的天线。
12.通过上述结构,可得到第1频带、第2频带都被宽带化的天线装置。
13.本实用新型的电子设备的特征在于,具备:上述结构的天线装置;供电电路;以及壳体,容纳该供电电路,供电辐射元件的一部分或全部是壳体的一部分。
14.通过上述结构,无需设置辐射元件专用的导电性构件、导体图案,能够小型化。此外,即使在具备金属壳体的电子设备中,天线装置也不会被金属壳体屏蔽。
15.实用新型效果
16.根据本实用新型,可得到不依赖开关的切换而具有宽带特性的天线装置以及具备该天线装置的电子设备。
附图说明
17.图1是示出本实用新型的第1实施方式涉及的天线装置101以及具备该天线装置101的电子设备201的结构的俯视图。
18.图2是对图1所示的本实施方式的天线装置101和图20所示的作为比较例的天线装置示出从供电电路1观察的天线装置的反射系数的频率特性的图。
19.图3是第1实施方式涉及的耦合元件30的立体图。
20.图4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。
21.图5是示出在与图4所示的例子不同的耦合元件30的各层形成的导体图案的分解俯视图。
22.图6是对低频段示出耦合元件30的耦合极性和供电辐射元件的谐振模式以及无供电辐射元件的谐振模式的四个组合的图。
23.图7是对高频段示出耦合元件30的耦合极性和供电辐射元件的谐振模式以及无供电辐射元件的谐振模式的四个组合的图。
24.图8(a)是示出第2实施方式涉及的天线装置102的结构的图,图8 (b)是示出比较对象的天线装置的结构的图。
25.图9(a)是示出分布于图8(a)所示的天线装置中的无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22的电位强度的图。图9(b)是示出分布于图8(b)所示的天线装置中的无供电辐射元件21的电位强度的图。
26.图10是对图8(a)所示的第2实施方式的天线装置102和图8(b) 所示的作为比较例的天线装置示出从供电电路1观察的天线装置的反射系数的频率特性的图。
27.图11是对第2实施方式的天线装置102以及比较例的天线装置示出辐射效率的频率特性的图。
28.图12(a)、图12(b)、图12(c)、图12(d)是示出第3实施方式涉及的天线装置103a、103b、103c、103d的结构的图。
29.图13是示出第4实施方式涉及的天线装置104的结构的图。
30.图14是对图13所示的第4实施方式的天线装置104和不具备副供电辐射元件13的作为比较例的天线装置示出从供电电路1观察的天线装置的反射系数的频率特性的图。
31.图15是对第4实施方式的天线装置104以及比较例的天线装置示出辐射效率的频率特性的图。
32.图16是示出第5实施方式涉及的天线装置105的结构的图。
33.图17是示出第6实施方式涉及的天线装置106的结构的图。
34.图18是示出第7实施方式涉及的天线装置107的结构的图。
35.图19(a)、图19(b)、图19(c)、图19(d)均是示出第8实施方式涉及的天线装置108a、108b、108c、108d的结构的图。
36.图20是示出不具备无供电辐射元件的作为比较例的天线装置的结构的图。
具体实施方式
37.《第1实施方式》
38.图1是示出本实用新型的第1实施方式涉及的天线装置101以及具备该天线装置101的电子设备201的结构的俯视图。
39.天线装置101具备:具备第1线圈l1以及第2线圈l2的耦合元件 30;供电辐射元件10;和无供电辐射元件21。天线装置101设置在电子设备201的壳体40内。
40.供电辐射元件10是壳体40的金属框架的一部分。无供电辐射元件21 通过如下方式构成,即,在树脂成型构件的表面例如通过lds工法 (laser-direct-structuring,激光直接成型)形成导体图案。耦合元件30 搭载于电路基板。此外,在电路基板构成了供电电路1。
41.耦合元件30的第1线圈l1以及供电辐射元件10与供电电路1连接。第1线圈l1以及供电电路1的串联电路与供电辐射元件10连接。在该例子中,在供电电路1与供电辐射元件10之间连接有第1线圈l1。
42.所述无供电辐射元件21与耦合元件30的第2线圈l2连接。在该例子中,在无供电辐射元件21与接地之间连接有第2线圈l2。供电辐射元件10以及无供电辐射元件21相对于耦合元件30的连接是减极性连接。图中的点符号表示该耦合的极性。与连接第2线圈l2的端部相反侧的端部是无供电辐射元件21的开放端21e。
43.在此,提及耦合的极性。如图4所示,在由从端子t1向端子t2的方向流过第1线圈l1的电流在第1线圈l1产生的磁场的方向和由从端子 t3向端子t4的方向流过第2线圈l2的电流在第2线圈l2产生的磁场的方向相同(相对于安装面均为朝上方向)的情况下,将耦合极性定义为“减极性”,即,将电流从第1线圈l1流向供电辐射元件10时在第1线圈l1产生的磁场的方向和电流从第2线圈l2流向无供电辐射元件21时在第2线圈l2产生的磁场的方向变得相同的关系下的耦合极性定义为“减极性”。相反地,将电流从第1线圈l1流向供电辐射元件10时在第1线圈l1产生的磁场的方向和电流从第2线圈l2流向无供电辐射元件21时在第2线圈l2产生的磁场的方向变得彼此相反的关系那样的关系下的耦合极性定义为“加极性”。
44.供电辐射元件10包含从供电点(在该例子中为第1线圈l1的连接点) 到一个开放端的长尺寸部11和从供电点到另一个开放端的短尺寸部12。也就是说,供电辐射元件10是分支为长尺寸部(主枝部)11和短尺寸部 (副枝部)12的元件。供电辐射元件10具有该长尺寸部11的开放端11e 和短尺寸部12的开放端12e。
45.无供电辐射元件21的开放端21e与短尺寸部12的开放端12e的距离 m2比无供电辐射元件21的开放端21e与供电辐射元件10的长尺寸部11 的开放端11e的距离m1短。通过该构造,无供电辐射元件21的开放端 21e配置在远离供电辐射元件10的长尺寸部11的开放端的位置,因此可有效地进行两个开放端的电位为同电位时的、低频段中的电场的相加和高频段中的电场的相加。后面对此进行详细叙述。
46.天线装置101通过供电辐射元件10的基波谐振以及无供电辐射元件 21的基波谐振而被用作低频段的天线。此外,天线装置101通过无供电辐射元件21的高次谐振以及供电辐射元件10的短尺寸部12的谐振而被用作高频段的天线。低频段是本实用新型的“第1频带”的一个例子。高频段是本实用新型的“第2频带”的一个例子。
47.在此,在图20示出作为比较例的天线装置的结构。该比较例的天线装置是不具备图1所示的耦合元件30以及无供电辐射元件21的天线装置,在供电辐射元件10连接有供电电路1。
48.图2是对图1所示的本实施方式的天线装置101和图20所示的作为比较例的天线装置示出从供电电路1观察的天线装置的反射系数的频率特性的图。在图2中,特性r1表示本实施方式的天线装置101的反射系数的频率特性。此外,特性r0表示比较例的天线装置的反射系数的频率特性。
49.首先,关于本实施方式的天线装置,在图2中,p11f1是基于供电辐射元件10的长尺寸部11的基波谐振的极点(pole),p121是基于供电辐射元件10的短尺寸部12的谐振的极点。此外,p21f1是基于无供电辐射元件21的基波谐振的极点,p21t1是基于无供电辐射元件21的三次谐波谐振的极点。
50.关于比较例的天线装置,在图2中,p11f0是基于供电辐射元件10的长尺寸部11的基波谐振的极点,p11t0是基于供电辐射元件10的长尺寸部11的三次谐波谐振的极点,p120是基于供电辐射元件10的短尺寸部 12的谐振的极点。
51.在比较例的天线装置中,在低频段(700mhz~960mhz)中,在p11f0 所示的频率(750mhz附近)处产生极点,在高频段(1.71ghz~2.69ghz) 中,在p11t0所示的频率(2.1ghz附近)处产生极点,并在p120所示的频率(2.75ghz附近)处产生极点。
52.在作为比较例的天线装置中,对于低频段(700mhz~960mhz)、高频段(1.71ghz~2.69ghz)中的任一者,频带宽度都不足以覆盖它们。
53.在本实施方式的天线装置101中,供电辐射元件10的长尺寸部11的基波谐振(p11f1)被分配给低频段的低频率侧,所述无供电辐射元件21 的基波谐振(p21f1)被分配给低频段的高频率侧。由此,低频段被宽带化。此外,无供电辐射元件21的三次谐波谐振(p21t1)被分配给高频段的低频率侧,供电辐射元件10的短尺寸部12的谐振(p121)被分配给高频段的高频率侧。由此,高频段被宽带化。
54.图3是第1实施方式涉及的耦合元件30的立体图。该耦合元件30是安装在电子设备内的电路基板的长方体状的芯片部件。在图3中,用双点划线表示耦合元件30的外形。在耦合元件30的内部,构成了后面示出的第1线圈以及第2线圈。在耦合元件30的外表面,形成有连接第1线圈的两端的端子t1、t2以及连接第2线圈的两端的端子t3、t4。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,以一个面与电路基板对置的状态进行表面安装。
55.图4以及图5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。在图4和图5中,在耦合元件30的各层形成的导体图案的一部分不同。
56.在图4以及图5中,在作为最下层的绝缘基材s1的下表面以及绝缘基材s15的上表面形成有端子t1、t2、t3、t4。在层叠后,在绝缘基材 s2~s14的侧面也形成端子t1、t2、t3、t4。在绝缘基材s5、s6的上表面形成有导体图案l1a、l1b。在绝缘基材s7~s10的上表面形成
有导体图案l2a~l2d。
57.导体图案l1a的一端经由形成在层叠体的侧面的层间连接导体与端子 t2连接。导体图案l1a的另一端经由层间连接导体v与导体图案l1b的一端连接。而且,导体图案l1b的另一端经由形成在层叠体的侧面的层间连接导体与端子t1连接。
58.导体图案l2a的一端经由形成在层叠体的侧面的层间连接导体与端子 t3连接。导体图案l2a的另一端经由层间连接导体v与导体图案l2b的一端连接。导体图案l2b的另一端经由层间连接导体v与导体图案l2c 的一端连接。导体图案l2c的另一端经由层间连接导体v与导体图案l2d 的一端连接。而且,导体图案l2d的另一端经由形成在层叠体的侧面的层间连接导体与端子t4连接。
59.由上述导体图案l1a、l1b以及对它们进行层间连接的层间连接导体构成第1线圈l1,由导体图案l2a~l2d以及对它们进行层间连接的层间连接导体构成第2线圈l2。在层叠体的俯视下,第1线圈l1和第2线圈 l2的线圈开口重叠。第2线圈l2的匝数比第1线圈l1的匝数多,第2 线圈l2的自感比第1线圈l1的自感大。
60.如图4所示,将第1线圈l1以及第2线圈l2卷绕为,由从端子t1 向端子t2方向流过第1线圈l1的电流在第1线圈l1产生的磁场的方向和由从端子t3向端子t4方向流过第2线圈l2的电流在第2线圈l2产生的磁场的方向变得相同。因此,关于图4所示的耦合元件,通过图1所示的连接,供电辐射元件10以及无供电辐射元件21相对于耦合元件30 的连接被减极性连接。
61.在图4和图5中,导体图案l1a、l1b处于上下颠倒的关系。因此,通过像图1所示的那样对图5所示的耦合元件的端子t1~t4进行连接,从而供电辐射元件10以及无供电辐射元件21相对于耦合元件30的连接被加极性连接。
62.接着,示出耦合元件30的耦合极性和供电辐射元件的谐振模式以及无供电辐射元件的谐振模式的组合。
63.图6是对低频段示出供电辐射元件的谐振模式以及无供电辐射元件的谐振模式和耦合元件30的耦合极性的四个组合的图。在图6中,加号以及减号表示供电辐射元件10的长尺寸部11的开放端11e的电位以及无供电辐射元件21的开放端21e的电位。
64.在此,在表1示出上述四个组合和特性的关系。
65.[表1]
[0066][0067]
关于条件c1、c2,耦合元件30的耦合极性是加极性,关于条件c3、 c4,耦合元件30的耦合极性是减极性。此外,关于条件c1、c3,无供电辐射元件21的基波频率对应于低频段的低频率侧,供电辐射元件10的长尺寸部11的基波频率对应于低频段的高频率侧。关于条件c2、c4,供电辐射元件10的长尺寸部11的基波频率对应于低频段的低频侧,无供电辐射元
件21的基波频率对应于低频段的高频率侧。
[0068]
在条件c2、c3下,如图6所示,供电辐射元件10的长尺寸部11的开放端11e的电位和无供电辐射元件21的开放端21e的电位成为相反极性,这两个开放端的间隔在低频段的频带中接近,因此供电辐射元件10 的长尺寸部11的电位和无供电辐射元件21的电位被抵消,低频段的辐射效率低。
[0069]
另一方面,如果是条件c1、c4,则如图6所示,供电辐射元件10的长尺寸部11的开放端11e的电位以及无供电辐射元件21的开放端21e的电位成为相同极性,这两个开放端的间隔在低频段的频带中接近,因此低频段的辐射效率高。
[0070]
图7是对高频段示出供电辐射元件的谐振模式以及无供电辐射元件的谐振模式和耦合元件30的耦合极性的四个组合的图。在图7中,加号以及减号表示供电辐射元件10的短尺寸部12的开放端12e的电位以及无供电辐射元件21的开放端21e的电位。
[0071]
在此,在表2示出上述四个组合和特性的关系。
[0072]
[表2]
[0073][0074]
关于条件c5、c6,耦合元件30的耦合极性是加极性,关于条件c7、c8,耦合元件30的耦合极性是减极性。此外,关于条件c5、c7,无供电辐射元件21的三次谐波频率对应于高频段的低频率侧,供电辐射元件10 的短尺寸部12的基波频率对应于高频段的高频率侧。关于条件c6、c8,供电辐射元件10的短尺寸部12的基波频率对应于高频段的低频侧,无供电辐射元件21的三次谐波频率对应于高频段的高频率侧。另外,在无供电辐射元件21的三次谐波谐振下,在无供电辐射元件21分布3/4波长的电位,在图7中,对无供电辐射元件21的中途部分的电位省略了标记。
[0075]
在条件c5、c8下,如图7所示,供电辐射元件10的短尺寸部12的开放端12e的电位和无供电辐射元件21的开放端21e的电位成为相反极性,这两个开放端的间隔在高频段的频带中接近,因此供电辐射元件10 的短尺寸部12的电位和无供电辐射元件21的电位被抵消,高频段的辐射效率低。
[0076]
另一方面,如果是条件c6、c7,则如图7所示,供电辐射元件10的短尺寸部12的开放端12e的电位以及无供电辐射元件21的开放端21e的电位成为相同极性,这两个开放端的间隔在高频段的频带中接近,因此高频段的辐射效率高。
[0077]
图1、图2所示的例子是上述条件c4、c7的例子。因此,低频段、高频段均被宽带化。
[0078]
另外,在图1中,框架接地41、42与电子设备201的接地电位连接。此外,电子设备201具备与供电辐射元件10不同的其它供电辐射元件51、 52。在这些其它供电辐射元件51、52分别连接其它供电电路2、3并用作天线。其它供电辐射元件51例如与供电辐射元件10一起被用作分集式天线或者用于载波聚合(carrier aggregation)的天线。其它供电辐射元
件52 例如被用作无线lan用的天线以及gps用的天线。
[0079]
《第2实施方式》
[0080]
在第2实施方式中,示出用于使无供电辐射元件的开放端的电位和供电辐射元件的长尺寸部的开放端的电位成为相同极性的结构。
[0081]
图8(a)是示出第2实施方式涉及的天线装置102的结构的图,图8 (b)是示出比较对象的天线装置的结构的图。
[0082]
天线装置102具备:具备第1线圈l1以及第2线圈l2的耦合元件 30;供电辐射元件10;无供电辐射元件21;以及副无供电辐射元件22。副无供电辐射元件22与无供电辐射元件21一起通过如下方式来设置,即,在树脂成型构件的表面例如通过lds工法形成导体图案。
[0083]
在供电电路1与第1线圈l1之间,设置有包含串联连接的电容器cf 和向接地分路连接的电感器lf的阻抗匹配电路。其它结构与第1实施方式中所示的天线装置相同。
[0084]
像这样,也可以在供电电路1与第1线圈l1的连接部设置匹配电路。由此,能够使供电电路1和第1线圈l1适当地阻抗匹配。
[0085]
图8(b)所示的比较对象的天线装置除了在供电电路1与第1线圈 l1之间连接有阻抗匹配电路以外,与第1实施方式中所示的天线装置101 相同。
[0086]
图9(a)是示出在图8(a)所示的天线装置中的无供电辐射元件21 以及副无供电辐射元件22分布的三次谐波谐振下的电位强度的图。此外,图9(b)是示出在图8(b)所示的天线装置中的无供电辐射元件21分布的电位强度的图。在图9(a)、图9(b)中,以呈直线状延伸的状态示出了无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22。在图9(a)中,正弦波状的曲线w示出在第2实施方式涉及的无供电辐射元件21、副无供电辐射元件22以及第2线圈l2分布的三次谐波谐振的电位。此外,在图9 (b)中,正弦波状的曲线w示出在比较例涉及的无供电辐射元件21以及第2线圈l2分布的三次谐波谐振的电位。
[0087]
在图8(b)所示的比较例的天线装置中,通过第2线圈l2以及无供电辐射元件21进行三次谐波谐振。另一方面,根据本实施方式的天线装置102,从无供电辐射元件21的开放端到副无供电辐射元件22的开放端的导体进行谐振(无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22上的电位的波长延伸),因此与图8(b)所示的比较例的天线装置相比,无供电辐射元件的三次谐波谐振的频率下降。由此,能够使高频段的低频率侧向低频率方向进一步扩展。
[0088]
图10是对图8(a)所示的本实施方式的天线装置102和图8(b) 所示的作为比较例的天线装置示出从供电电路1观察的天线装置的反射系数的频率特性的图。在图10中,特性r1表示本实施方式的天线装置102 的反射系数的频率特性。此外,特性r0表示比较例的天线装置的反射系数的频率特性。
[0089]
首先,本实施方式的天线装置的特性如下。在图10中,p11f1是基于供电辐射元件10的长尺寸部11的基波谐振的极点,p20f1是基于无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22的基波谐振的极点,p20t1是基于无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22的三次谐波谐振的极点。此外,p121是基于供电辐射元件10的短尺寸部12的谐振的极点。
[0090]
关于比较例的天线装置,在图10中,p11f0是基于供电辐射元件10 的长尺寸部11的基波谐振的极点,p120是基于供电辐射元件10的短尺寸部12的谐振的极点。p21t0是基于无供电辐射元件21的三次谐波谐振的极点。
[0091]
在图8(a)所示的本实施方式的天线装置102中,基于无供电辐射元件21以及副无
供电辐射元件22的三次谐波谐振的频率低。此外,使短尺寸部12比图8(b)所示的作为比较例的天线装置的短尺寸部12短。由此,如图10所示,通过无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22 的三次谐波谐振来提供1.7ghz附近,通过供电辐射元件10的短尺寸部 12的谐振来提供2.4ghz附近。也就是说,高频段中的频带的分配与作为比较例的天线装置上下颠倒。
[0092]
与上述的高频段中的频带的分配相关联地,在图8(b)所示的作为比较例的天线装置中,短尺寸部12的开放端12e的电位和无供电辐射元件21的开放端21e的电位为相反极性,相对于此,在本实施方式的天线装置102中,短尺寸部12的开放端12e的电位和无供电辐射元件21的开放端21e的电位为相同极性。另外,在图8(a)所示的例子中,连接在无供电辐射元件21与第2线圈l2之间的电容器cu1为了对基于无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22的谐振频率进行微调整而设置。
[0093]
图11是对本实施方式的天线装置102以及比较例的天线装置示出辐射效率的频率特性的图。在图11中,e0是比较例的天线装置的特性,e1 是本实施方式的天线装置102的特性。在本实施方式的天线装置102中,基于无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22的三次谐波谐振的频率相对低,因此高频段中的低频带(1.8ghz至2.2ghz)的辐射效率高。由此,能够在移动通信的所有频带中实现良好的特性。
[0094]
《第3实施方式》
[0095]
在第3实施方式中,示出用于将无供电辐射元件21的谐振频率确定为给定频率的几个结构。
[0096]
图12(a)是示出第3实施方式涉及的天线装置103a的结构的图,图12(b)是示出第3实施方式涉及的天线装置103b的结构的图,图12 (c)是示出第3实施方式涉及的天线装置103c的结构的图,图12(d) 是示出第3实施方式涉及的天线装置103d的结构的图。
[0097]
在天线装置103a中,在无供电辐射元件21与第2线圈l2之间串联地连接有电容器cu1。通过该结构,能够提高无供电辐射元件21的基波谐振的频率。因此,能够提高低频段中的由无供电辐射元件21的三次谐波的谐振频率覆盖的频带。
[0098]
在天线装置103b、103c中,在无供电辐射元件21和第2线圈l2的连接路径与接地之间分路地连接有电容器cu2。在天线装置103b中,在串联连接的电容器cu1和第2线圈l2的连接点与接地之间连接有电容器 cu2,在天线装置103c中,在串联连接的电容器cu1和无供电辐射元件 21的连接点与接地之间连接有电容器cu2。
[0099]
根据上述天线装置103b、103c的结构,能够通过电容器cu2降低无供电辐射元件21的谐波谐振的频率。在低频段中,该电容器cu2的阻抗小,因此对无供电辐射元件21的基波频率造成的影响小。
[0100]
在天线装置103d中,在无供电辐射元件21与第2线圈l2之间连接有包含电容器cu1和电感器lu1的lc谐振电路。通过该结构,能够调整无供电辐射元件21的基波谐振的频率。
[0101]
虽然在图12(a)、图12(b)、图12(c)、图12(d)中,示出了在无供电辐射元件21具备副无供电辐射元件22的例子,但是也可以在不具备该副无供电辐射元件22的结构中设置上述电容器cu1、电容器cu2。
[0102]
另外,也可以将包含电容器cf以及电感器lf的匹配电路设置在第1 线圈l1与供电辐射元件10之间。由此,能够获得第1线圈l1和供电辐射元件10的阻抗匹配。
[0103]
《第4实施方式》
[0104]
在第4实施方式中,对具备副供电辐射元件的天线装置进行例示。
[0105]
图13是示出第4实施方式涉及的天线装置104的结构的图。天线装置104具备:具备第1线圈l1以及第2线圈l2的耦合元件30;供电辐射元件10;副供电辐射元件13;无供电辐射元件21;和副无供电辐射元件22。副供电辐射元件13与无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件 22一起通过如下方式来设置,即,在树脂成型构件的表面例如通过lds 工法形成导体图案。
[0106]
图14是对图13所示的本实施方式的天线装置104和不具备副供电辐射元件13的作为比较例的天线装置示出从供电电路1观察的天线装置的反射系数的频率特性的图。在图14中,特性r1表示本实施方式的天线装置104的反射系数的频率特性。此外,特性r0表示比较例的天线装置的反射系数的频率特性。
[0107]
在图14中,p11f1是基于本实施方式的天线装置104的供电辐射元件 10的长尺寸部11的基波谐振的极点,p11f0是基于比较例的天线装置的供电辐射元件10的长尺寸部11的基波谐振的极点。此外,p20f1是基于本实施方式的天线装置104的无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件 22的基波谐振的极点。p20t1是基于本实施方式的天线装置104的无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22的三次谐波谐振的极点,p20t0是基于比较例的天线装置的无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22的三次谐波谐振的极点。此外,p120是基于比较例的天线装置的供电辐射元件10的短尺寸部12的谐振的极点,p131是基于本实施方式的天线装置104的副供电辐射元件13的谐振的极点。副供电辐射元件13的谐振频率被设定在高频段的高频率侧。
[0108]
图15是对本实施方式的天线装置104以及比较例的天线装置示出辐射效率的频率特性的图。在图15中,e0是比较例的天线装置的特性,e1 是本实施方式的天线装置104的特性。
[0109]
在图13所示的本实施方式的天线装置104中,附加了基于副供电辐射元件13的谐振,因此高频段的高频率侧被进一步宽带化。
[0110]
《第5实施方式》
[0111]
在第5实施方式中,示出供电辐射元件的结构与此前所示的例子不同的天线装置。
[0112]
图16是示出第5实施方式涉及的天线装置105的结构的图。天线装置105具备:具备第1线圈l1以及第2线圈l2的耦合元件30;供电辐射元件10;无供电辐射元件21;和副无供电辐射元件22。
[0113]
与此前所示的例子不同,在天线装置105中,供电辐射元件10的长尺寸部11的端部经由电感器le被接地。由此,由长尺寸部11和电感器 le作为环形天线而发挥作用。
[0114]
如果供电辐射元件的长尺寸部11的端部开放,则其开放端成为电位最大点,但是像本实施方式这样,通过经由电感器le进行接地,从而能够使电位最大点移动到壳体40的内部。因此,电子设备的使用者触碰不到电位最大点附近,可抑制人体接近状态下的天线特性的劣化。
[0115]
《第6实施方式》
[0116]
在第6实施方式中,示出供电辐射元件的结构与此前所示的例子不同的天线装置。
[0117]
图17是示出第6实施方式涉及的天线装置106的结构的图。天线装置106具备:具备第1线圈l1以及第2线圈l2的耦合元件30;供电辐射元件10;无供电辐射元件21;和副无供电
辐射元件22。
[0118]
与此前所示的例子不同,在天线装置106中,供电辐射元件10的长尺寸部11是在从供电辐射元件的供电点pf到开放端之间设置了接地部ps 的ifa(倒f天线(inverted-f antenna))。
[0119]
根据本实施方式,通过适当地设定供电点pf与接地部ps的间隔,从而能够将从供电点pf观察的供电辐射元件10的阻抗设定为给定的阻抗。
[0120]
《第7实施方式》
[0121]
在第7实施方式中,示出供电电路相对于供电辐射元件的连接构造与此前所示的例子不同的天线装置。
[0122]
图18是示出第7实施方式涉及的天线装置107的结构的图。天线装置107具备:具备第1线圈l1以及第2线圈l2的耦合元件30;供电辐射元件10;无供电辐射元件21;和副无供电辐射元件22。
[0123]
在该天线装置107中,供电辐射元件10的长尺寸部11是在从供电辐射元件的供电点pf到开放端之间设置了接地部ps的ifa。在供电点pf直接连接有供电电路1。而且,在接地部ps与接地之间连接有第1线圈l1。
[0124]
根据本实施方式,电流较多地流向耦合元件30的第1线圈l1侧,因此施加于无供电辐射元件21的感应电动势增大,由此,基于无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22的宽带化的效果增大。
[0125]
《第8实施方式》
[0126]
在第8实施方式中,示出构成为能够选择性地连接电抗值不同的多个电抗元件的天线装置。
[0127]
图19(a)、图19(b)、图19(c)、图19(d)均为示出第8实施方式涉及的天线装置108a、108b、108c、108d的结构的图。任一天线装置108a、108b、108c、108d均具备:具备第1线圈l1以及第2线圈 l2的耦合元件30;供电辐射元件10;无供电辐射元件21;副无供电辐射元件22;开关60;和电抗元件70。
[0128]
在图19(a)所示的天线装置108a中,在第1线圈l1与接地之间连接有开关60以及多个电抗元件70。开关60选择多个电抗元件70中的给定的电抗元件并连接到第1线圈l1。由此,对第1线圈l1串联连接给定的电抗元件。也就是说,能够适当地选择与供电辐射元件10的长尺寸部 11的接地部ps连接的电抗。
[0129]
在图19(b)所示的天线装置108b中,在第1线圈l1与供电辐射元件10的长尺寸部11的接地部ps之间连接有开关60以及多个电抗元件70。开关60选择多个电抗元件70中的给定的电抗元件并连接到第1线圈l1。由此,在第1线圈l1与接地部ps之间连接给定的电抗元件。
[0130]
在天线装置108a、108b中,通过选择电抗元件,从而能够对供电辐射元件10的长尺寸部11的基波谐振或三次谐波谐振的频率进行切换,能够利用的带宽进一步扩大。
[0131]
在图19(c)所示的天线装置108c中,在第2线圈l2与接地之间连接有开关60以及多个电抗元件70。开关60选择多个电抗元件70中的给定的电抗元件并连接到第2线圈l2。由此,对无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22串联连接给定的电抗元件。
[0132]
在图19(d)所示的天线装置108d中,在第2线圈l2与无供电辐射元件21之间连接有开关60以及多个电抗元件70。开关60选择多个电抗元件70中的给定的电抗元件并连接到第
2线圈l2。由此,对无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22连接给定的电抗元件。
[0133]
在天线装置108c、108d中,通过选择电抗元件,从而能够对无供电辐射元件21以及副无供电辐射元件22的基波谐振或三次谐波谐振的频率进行切换,能够利用的带宽进一步扩大。
[0134]
另外,虽然图19(a)、图19(b)、图19(c)、图19(d)所示的例子是构成为在ifa选择性地连接给定电抗元件的天线装置,但是也可以在图1所示的天线装置101中在耦合元件30的端子t1、t2、t3、t4 中的任一者连接开关以及电抗元件。
[0135]
本实用新型的实施方式涉及的天线装置既可以如上所述地在低频段 (700mhz~960mhz)以及高频段(1.71ghz~2.69ghz)中使用,也可以在与这些频带不同的、一个频带比另一个频带高的两个频带中使用。
[0136]
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。对于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,本实用新型的范围包含从与权利要求书等同的范围内的实施方式进行的变覃。
[0137]
附图标记说明
[0138]
cf、cu1、cu2:电容器;
[0139]
l1:第1线圈;
[0140]
l1a、l1b:导体图案;
[0141]
l2:第2线圈;
[0142]
l2a、l2b、l2c、l2d:导体图案;
[0143]
le、lf、lu1:电感器;
[0144]
ms1:第1面;
[0145]
ms2:第2面;
[0146]
pf:供电点;
[0147]
ps:接地部;
[0148]
s1~s15:绝缘基材;
[0149]
t1、t2、t3、t4:端子;
[0150]
v:层间连接导体;
[0151]
1:供电电路;
[0152]
2、3:其它供电电路;
[0153]
10:供电辐射元件;
[0154]
11:长尺寸部;
[0155]
11e:开放端;
[0156]
12:短尺寸部;
[0157]
12e:开放端;
[0158]
13:副供电辐射元件;
[0159]
21:无供电辐射元件;
[0160]
21e:开放端;
[0161]
22:副无供电辐射元件;
[0162]
30:耦合元件;
[0163]
40:壳体;
[0164]
41、42:框架接地;
[0165]
51、52:其它供电辐射元件;
[0166]
60:开关;
[0167]
70:电抗元件;
[0168]
101、102:天线装置;
[0169]
103a、103b、103c、103d:天线装置;
[0170]
104~107:天线装置;
[0171]
108a、108b、108c、108d:天线装置;
[0172]
201:电子设备。
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