天线和无线通信设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括在多个频带中进行操作的裂环谐振器(split ring resonator)的天线以及使用该天线的无线通信设备。本申请基于并且要求2012年11月12日提交的日本专利申请公开N0.2012-248169的优先权权益，其全部内容合并于此。
【背景技术】
[0002]已经开发了用于在无线通信设备中使用的天线和结构的各种技术。例如，PTL I公开了可以高精度调谐其谐振频率的天线设备。PTL2(相当于WO 98/44590)公开了用于天线的馈电网络。PTL 3公开了具有宽带相位响应的电磁波传播介质。PTL 4公开了使用微波谐振器设备的天线设备。PTL 5(相当于WO 2006/023195)公开了超材料，包括在宽频带具有负折射率的透镜、衍射光学器件和梯度折射率光学器件。PTL 6公开了微波传输线路。NPL I和NP 2公开了裂环谐振器天线。
[0003]近年来，已经开发了周期性地设置具有特定结构的导体图案来人工地控制通过该结构传播的电磁波的传播特性的超材料。在超材料的已知基本部件中，谐振器使用作为其一个圆周部分被切开的环形导体的C形裂环。裂环谐振器可以与磁场交互以控制有效的磁导率。
[0004]另一方面，要求减小具有通信功能的电子设备(例如无线通信设备)的整体尺寸，并且相应地需要减小天线尺寸。因此，已经提出了使用裂环谐振器来减小天线的尺寸。例如，NPL I公开了在单极天线附近设置裂环谐振器来增加有效磁导率并且减小单极天线的尺寸的技术。NPL 2公开了在贴片和贴片天线的接地平面之间的区域中周期性地设置裂环谐振器来增加有效磁导率并且减小贴片天线的尺寸的技术。
[0005]关于上述技术，PTL I公开了一种天线设备，其中，在介电基板的表面上设置的导体板中形成缝隙(slot)，并且以使得短截线(stub)跨缝隙延伸的方式通过通孔来在介电基板的另一表面上形成短截线，由此使得能够进行谐振频率的精确调谐。
[0006][引用列表]
[0007][专利文献]
[0008][PTL1]日本特开专利申请 N0.2012-85262
[0009][PTL2]日本特开专利申请 N0.2007-306585
[0010][PTL3]日本特开专利申请 N0.2010-103609
[0011][PTL4]日本特开专利申请 N0.2011-41100
[0012][PTL5]日本特开专利申请 N0.2011-254482
[0013][PTL6]W02008/111460A1
[0014][非专利文献]
[0015][NPLI] “Electrically Small Split Ring Resonator Antennas”，Journal ofApplied Physics, 101, 083104(2007)
[0016][NPL2] “Patch Antenna with Stacked Split-Ring Resonators asanlOArtificial Magneto-Dielectric Substrate，，，Microwave and Optical TechnologyLetters, Vol.46，N0.6，2005 年 9 月 20 日
【发明内容】
[0017][技术问题]
[0018]在NPLl和NPL2中公开的使用裂环谐振器的天线仅在一个频带中进行操作，并且因此，这些天线难以符合在无线LAN中使用多个频带的无线通信标准。此外，配备有GPS和无线LAN功能的电子设备需要在多个频带上进行操作。然而，常规技术难以符合多个无线通信标准。
[0019]实现本发明以解决上述问题，并且本发明的目的在于提供通过组合多个裂环谐振器来配置以在多个频带中进行操作的天线、以及使用该天线的无线通信设备。
[0020][对问题的解决方案]
[0021]本发明的第一模式是一种包括第一导体平面和馈电线的天线，在该第一导体平面中形成具有不同谐振频率的第一裂环谐振器和第二裂环谐振器，馈电线包括第一分支线、第二分支线和分支部。第一裂环谐振器包括沿着在第一导体平面中形成的第一开口的开口边缘的第一导体区域以及切断第一导体区域的一部分的第一裂部(split port1n) ο第二裂环谐振器包括沿着在第一导体平面中形成的第二开口的开口边缘的第二导体区域以及切断第二导体区域的一部分的第二裂部。第一分支线的一端连接到第一裂环谐振器，并且另一端跨第一导体区域延伸到分支部；第二分支线的一端连接到第二裂环谐振器，并且另一端跨第二导体区域延伸到分支部。
[0022]本发明的第二模式是一种无线通信设备，该无线通信设备使用包括用于传送和接收无线信号的两个或更多个频率的电磁波。该无线通信设备包括具有上述配置的天线。
[0023][本发明的有益效果]
[0024]本发明提供了一种小型天线，其中，紧凑地设置具有不同谐振频率的多个裂环谐振器。在无线通信设备中使用该天线使得能够在不增加无线通信设备的整体尺寸的情况下进行符合多个通信标准的无线信号的传送和接收。
【附图说明】
[0025]图1是根据本发明的第一示例性实施例的天线的立体图。
[0026]图2是第一示例性实施例的天线的第一变形的立体图。
[0027]图3是第一示例性实施例的天线的第二变形的平面图。
[0028]图4是第一示例性实施例的天线的第三变形的平面图。
[0029]图5是第一示例性实施例的天线的第四变形的平面图。
[0030]图6是根据本发明的第二示例性实施例的天线的立体图。
[0031]图7是根据本发明的第三示例性实施例的天线的立体图。
[0032]图8是本发明的第三示例性实施例的天线的变形的立体图。
[0033]图9是根据本发明的第四示例性实施例的天线的立体图。
[0034]图10是根据本发明的第五示例性实施例的天线的立体图。
[0035]图11是第五示例性实施例的天线的变形的立体图。
[0036]图12是第五示例性实施例的天线的变形的平面图。
[0037]图13是根据本发明的第六示例性实施例的无线通信设备的平面图。
[0038]图14是图示根据上述示例性实施例中的任何一个的天线的最小配置的立体图。
[0039]图15是图示根据第一示例性实施例的天线的电磁场模拟的结果的图。
[0040]图16是图示根据第一示例性实施例的第一变形的天线的电磁场模拟的结果的图。
[0041]图17是根据本发明的第七示例性实施例的天线的立体图。
[0042]图18是根据第七示例性实施例的第一变形的天线的立体图。
[0043]图19是根据第七示例性实施例的第二变形的天线的立体图。
[0044]图20是根据第七示例性实施例的第三变形的天线的立体图。
【具体实施方式】
[0045]参考附图，通过示例性实施例来具体描述根据本发明的天线和无线通信设备。注意，在附图中，对相同或相似的部件给予相同或相似的附图标记，并且适当地省略其重复描述。
[0046]第一示例性实施例
[0047]图1是根据本发明的第一示例性实施例的天线10的立体图。天线10包括第一导体平面I以及馈电线5，该第一导体平面I包括第一裂环谐振器2和第二裂环谐振器3。馈电线5包括第一分支线5a、第二分支线5b以及电气地互连第一分支线5a和第二分支线5b的分支部5c。
[0048]第一裂环谐振器2包括沿着在第一导体平面I中形成的第一开口 11的开口边缘的第一导体区域12以及通过切割第一导体区域12的一部分形成的第一裂部13。第二裂环谐振器3包括沿着在第一导体平面I中形成的第二开口 14的开口边缘的第二导体区域15以及通过切割第二导体区域15的一部分形成的第二裂部16。具体地，第一裂环谐振器2是特定导体区域，该特定导体区域占用第一导体平面I的一部分并且是由第一导体区域12和第一裂部13构成的C形导体区域，该第一导体区域12是在第一开口 11的开口边缘周围的框状区域，第一裂部13切断第一导体区域12的一部分。然而，第一裂环谐振器2不具有与第一导体平面I的其他区域的明确边界。第二裂环谐振器3是特定导体区域，该特定导体区域占用第一导体平面I的一部分并且是由第二导体区域15和第二裂部16构成的C形导体区域，第二导体区域15是在第二开口 14的开口边缘周围的框状区域，第二裂部16切断第二导体区域15的一部分。为了在天线10中设定所需要的谐振特性，如图1所示，第一开口 11和第二开口 14优选地形成为接近第一导体平面I的边缘，但不限于此。
[0049]第一导体平面I是以平面视图成形的矩形，并且在第一导体平面I的同一侧上形成第一裂部13和第二裂部16，但不限于此。应注意到，第一导体平面I的周围的至少一部分形成直线侧，在同一侧上形成第一裂部13和第二裂部16。
[0050]如图1所示，第一导体区域12包括第一左臂部12a和第二右臂前12b，在两者之间具有第一裂部13。第二导体区域15包括第二左臂部15a和第二右臂部15b，在两者之