CN111656609A - 天线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线装置，具备：电介质基板，具有第1主面和第2主面；供电点，设置在电介质基板的给定位置；第1辐射元件，设置在第1主面，在给定方向上从供电点起延伸；层间连接导体，与第1辐射元件连接；第2辐射元件，设置在第2主面，在给定方向上从层间连接导体起延伸；第3辐射元件，在给定方向上从供电点起以与第1辐射元件不同的路径延伸。第1辐射元件具有在给定方向上相对于供电点远离之后折回而靠近的U字形状部分。层间连接导体与U字形状部分的折回后的部分的供电点侧的端部连接。第2辐射元件具有在电介质基板的俯视下与U字形状部分重叠的曲折形状部分。第3辐射元件具有在俯视下一边相对于第1辐射元件反复地靠近和远离一边弯曲的曲折形状部分。

Description

天线装置
技术领域
本公开涉及应对多频段的天线装置。
背景技术
根据对无线通信装置的多频段化的要求，开发了应对多个频率的天线装置(例如专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6015944号公报
发明内容
近年来，更进一步要求同时实现天线装置的小型化和多频段化。本公开提供一种能够同时实现小型化和多频段化的天线装置。
本公开的一方式涉及的天线装置具备：电介质基板，具有第1主面和与该第1主面对置的第2主面；供电点，设置在所述电介质基板的给定位置；第1辐射元件，设置在所述第1主面，并在给定方向上从所述供电点起延伸；层间连接导体，形成为贯通所述电介质基板，并与所述第1辐射元件连接；第2辐射元件，设置在所述第2主面，并在所述给定方向上从所述层间连接导体起延伸；和第3辐射元件，设置在所述第1主面以及所述第2主面的任一者，并在所述给定方向上从所述供电点起以与所述第1辐射元件不同的路径延伸。所述第1辐射元件具有在所述给定方向上相对于所述供电点远离之后折回而靠近的U字形状部分。所述层间连接导体与所述U字形状部分的折回后的部分的所述供电点侧的端部连接。所述第2辐射元件具有在所述电介质基板的俯视下与所述U字形状部分重叠的曲折形状部分。所述第3辐射元件具有在所述俯视下一边相对于所述第1辐射元件反复地靠近和远离一边弯曲的曲折形状部分。
根据本公开涉及的天线装置，能够同时实现小型化和多频段化。
附图说明
图1A是从实施方式中的天线装置的第1主面侧观察的俯视透视图。
图1B是从实施方式中的天线装置的第1主面侧观察的俯视图。
图1C是从实施方式中的天线装置的第2主面侧观察的俯视图。
图2A是从比较例中的天线装置的第1主面侧观察的俯视透视图。
图2B是从比较例中的天线装置的第1主面侧观察的俯视图。
图2C是从比较例中的天线装置的第2主面侧观察的俯视图。
图3是示出实施方式中的天线装置以及比较例中的天线装置的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图4A是用于说明以往的频率的调整方法的一例的图。
图4B是示出图4A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图5A是用于说明实施方式的频率的调整方法的一例的图。
图5B是示出图5A中的(a)～(d)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图6A是用于利用实施方式涉及的天线装置来说明以往的频率的调整方法的另一例的图。
图6B是示出图6A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图7A是用于说明实施方式的频率的调整方法的另一例的图。
图7B是示出图7A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图8A是用于说明比较例中的天线装置中的第1频率的调整方法的一例的图。
图8B是示出图8A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图9A是用于说明实施方式中的天线装置中的第1频率的调整方法的一例的图。
图9B是示出图9A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图10A是用于说明比较例中的天线装置中的第2频率的调整方法的一例的图。
图10B是示出图10A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图11A是用于说明实施方式中的天线装置中的第2频率的调整方法的一例的图。
图11B是示出图11A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图12A是用于说明实施方式中的天线装置中的第3频率的调整方法的一例的图。
图12B是示出图12A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图13A是用于说明实施方式中的天线装置中的第6频率的调整方法的一例的图。
图13B是示出图13A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图14A是用于说明实施方式中的天线装置中的第4频率的调整方法的一例的图。
图14B是示出图14A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。
图15是示出设置有实施方式涉及的天线装置的无线通信装置的外观的图。
具体实施方式
本公开的天线装置具备：电介质基板，具有第1主面和与该第1主面对置的第2主面；供电点，设置在所述电介质基板的给定位置；第1辐射元件，设置在所述第1主面，并在给定方向上从所述供电点起延伸；层间连接导体，形成为贯通所述电介质基板，并与所述第1辐射元件连接；第2辐射元件，设置在所述第2主面，并在所述给定方向上从所述层间连接导体起延伸；和第3辐射元件，设置在所述第1主面以及所述第2主面的任一者，并在所述给定方向上从所述供电点起以与所述第1辐射元件不同的路径延伸。所述第1辐射元件具有在所述给定方向上相对于所述供电点远离之后折回而靠近的U字形状部分。所述层间连接导体与所述U字形状部分的折回后的部分的所述供电点侧的端部连接。所述第2辐射元件具有在所述电介质基板的俯视下与所述U字形状部分重叠的曲折形状部分。所述第3辐射元件具有在所述俯视下一边相对于所述第1辐射元件反复地靠近和远离一边弯曲的曲折形状部分。
由此，当在第1辐射元件具有U字形状部分的情况和不具有的情况下设计为分别成为相同的电气长度时，在具有U字形状部分的情况下，由于能够缩短给定方向上的长度，因此能够小型化(例如，能够抑制变得细长)。此外，当在第2辐射元件具有曲折形状部分的情况和不具有的情况下设计为分别成为相同的电气长度时，在具有曲折形状部分的情况下，由于能够通过使导体图案等弯曲从而有效地利用空间，因此能够小型化。关于第3辐射元件，也具有曲折形状部分，因此同样地能够小型化。
此外，本公开的天线装置具有多个谐振频率。具体而言，(i)从供电点起经由第1辐射元件以及层间连接导体而到达第2辐射元件的给定方向上的与层间连接导体相反侧的端部的部分、(ii)第2辐射元件的曲折形状部分和U字形状部分进行容性耦合而构成的第1LC谐振器、(iii)从供电点起到达第3辐射元件的给定方向上的与供电点相反侧的端部的部分、(iv)从供电点起到达U字形状部分的折回后的部分的供电点侧的端部的部分、(v)第3辐射元件的曲折形状部分和第1辐射元件进行容性耦合而构成的第2LC谐振器分别以彼此不同的频率进行谐振。因此，能够使天线装置应对多个频率，能够多频段化。
此时，上述(ii)的部分以及上述(iv)的部分分别共同地包含U字形状部分。但是，在这样包含共同的部分的情况下，若欲调整一者(例如，上述(iv)的部分)的谐振频率，则另一者(例如，上述(ii)的部分)的电气长度也会改变，该另一者的谐振频率也会变动。也就是说，认为例如难以将上述(ii)的部分以及上述(iv)的部分这两者的谐振频率分别设为希望的频率。但是，在本公开中，通过调整位于U字形状部分的折回前的部分和折回后的部分之间的狭缝的给定方向上的从U字形状的开放端到闭塞端的长度，从而能够在抑制上述(ii)的部分的谐振频率的变动的同时，调整上述(iv)的部分的谐振频率以使得成为希望的频率。因而，能够将上述(ii)的部分以及上述(iv)的部分这两者的谐振频率分别设为希望的频率。
相同地，上述(iii)的部分以及上述(v)的部分分别共同地包含曲折形状部分，因此认为难以将上述(iii)的部分以及上述(v)的部分这两者的谐振频率设为希望的频率。但是，在本公开中，通过调整该曲折形状部分和第1辐射元件的距离，从而能够在抑制上述(iii)的部分的谐振频率的变动的同时，调整上述(v)的部分的谐振频率以使得成为希望的频率。因而，能够将上述(iii)的部分以及上述(v)的部分这两者的谐振频率分别设为希望的频率。这样，能够将能对应的多个频率分别设为希望的频率。
如以上，根据本公开，能够同时实现小型化和多频段化。
此外，所述第3辐射元件可以设置在所述第2主面。由此，能够使第3辐射元件和第1辐射元件在电介质基板的第1主面和第2主面对置，因此变得容易使第3辐射元件的曲折形状部分和第1辐射元件进行容性耦合。
此外，也可以是，所述第2辐射元件的曲折形状部分和所述U字形状部分进行容性耦合而构成第1LC谐振器，所述第3辐射元件的曲折形状部分和所述第1辐射元件进行容性耦合而构成第2LC谐振器，从所述供电点起经由所述第1辐射元件以及所述层间连接导体而到达所述第2辐射元件的所述给定方向上的与所述层间连接导体相反侧的端部的部分以第1频率进行谐振，所述第1LC谐振器以比所述第1频率高的第2频率进行谐振，从所述供电点起到达所述第3辐射元件的所述给定方向上的与所述供电点相反侧的端部的部分以比所述第2频率高的第3频率进行谐振，从所述供电点起到达所述U字形状部分的折回后的部分的所述供电点侧的端部的部分以比所述第3频率高的第4频率进行谐振，所述第2LC谐振器以比所述第4频率高的第5频率进行谐振。
这样，天线装置能够从第1频率到第5频率应对彼此不同的频率。
此外，所述第1频率可以是与所述第2辐射元件的所述给定方向上的从所述层间连接导体起的长度相应的频率。此外，所述第2频率可以是与所述第1辐射元件的所述给定方向上的从所述供电点起的长度相应的频率。此外，所述第3频率可以是与所述第3辐射元件的所述给定方向上的从所述供电点起的长度相应的频率。此外，所述第4频率可以是与位于所述U字形状部分的折回前的部分和折回后的部分之间的狭缝的所述给定方向上的从U字形状的开放端起的长度相应的频率。此外，所述第5频率可以是与所述第3辐射元件的曲折形状部分和所述第1辐射元件的距离相应的频率。由此，能够将第1频率至第5频率分别调整为希望的频率。
此外，也可以是，所述天线装置还具备设置在所述第1主面以及所述第2主面的至少一者且不从所述供电点供电信号的无供电元件，所述无供电元件在所述俯视下与所述第1辐射元件、所述第2辐射元件以及所述第3辐射元件均不重叠。此外，所述无供电元件也可以是以比所述第3频率高且比所述第4频率低的第6频率进行谐振。由此，天线装置还能够应对第6频率。
此外，也可以是，所述无供电元件向所述给定方向延伸，所述第6频率是与所述无供电元件的所述给定方向上的长度相应的频率。由此，能够将第6频率调整为希望的频率。
以下，适当参照附图来详细地说明实施方式。但是，有时省略必要以上的详细说明。例如，有时省略已经熟知的事项的详细说明、对于实质上相同的结构的重叠说明。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗余，使本领域技术人员容易理解。
另外，发明人们为了本领域技术人员充分理解本公开而提供添加的附图以及以下的说明，并非意图通过它们来限定权利要求书记载的主题。
(实施方式)
以下，利用图1A至图15对实施方式进行说明。
首先，利用图1A至图1C对实施方式涉及的天线装置的整体结构进行说明。
图1A是从实施方式中的天线装置1的第1主面5A侧观察的俯视透视图。图1B是从实施方式中的天线装置1的第1主面5A侧观察的俯视图。图1C是从实施方式中的天线装置1的第2主面5B侧观察的俯视图。图1A是从第1主面5A(表面)侧观察的图，因此在图1A中用虚线示出设置在第2主面5B(背面)的导体图案等。
天线装置1具备：电介质基板5、供电点P、第1辐射元件10、层间连接导体b、第2辐射元件20、第3辐射元件30、天线GND40、和无供电元件43。
电介质基板5是具有第1主面5A和与第1主面5A对置的第2主面5B的例如印刷布线基板，是在第1主面5A以及第2主面5B的两面设置有导体图案的两面基板。电介质基板5例如具有将给定方向(在此为x轴方向)作为长边方向并将y轴方向作为短边方向的长条形状。另外，电介质基板5的形状不限于长条形状，可根据配置天线装置1的场所等而适当决定。
供电点P设置在电介质基板5的给定位置。例如，供电点P设置在电介质基板5的x轴方向负侧端部附近。供电点P与作为无线通信电路等的信号源Q连接。另外，在以后说明的图中，有时省略信号源Q的图示。设置有供电点P的位置不限于电介质基板5的x轴方向负侧端部附近，可根据电介质基板5的形状等而适当决定。
第1辐射元件10设置在第1主面5A，并与供电点P连接，在给定方向(x轴方向)上从供电点P起延伸。具体而言，第1辐射元件10具有从供电点P起向x轴方向正侧延伸的直线部分12、以及与直线部分12的x轴方向正侧连接并在x轴方向上延伸的U字形状部分11。U字形状部分11具有在x轴方向上相对于供电点P远离之后(即，向x轴方向正侧延伸之后)折回而靠近(即，向x轴方向负侧延伸)的形状，狭缝13位于U字形状部分11的折回前的部分和折回后的部分之间。U字形状部分11的开放端处于U字形状部分11的x轴方向负侧，狭缝13从该开放端朝向x轴方向正侧设置至闭塞端。
层间连接导体b形成为贯通电介质基板5，并与第1辐射元件10连接。具体而言，层间连接导体b与U字形状部分11的折回后的部分的供电点P侧的端部(该折回后的部分的x轴方向负侧的端部)连接。此外，层间连接导体b与后述的第2辐射元件20的曲折形状部分21的x轴方向负侧的端部连接。另外，在天线装置1中，虽然用未标注附图标记的点进行了示出，但在供电点P附近设置有将第1辐射元件10和第3辐射元件30连接的层间连接导体、和将构成天线GND40的第1主面5A侧的第1部分41以及第2主面5B侧的第2部分42连接的层间连接导体。另外，也可以在图示的层间连接导体以外还设置有层间连接导体。
第2辐射元件20设置在第2主面5B，并在给定方向(x轴方向)上从层间连接导体b起延伸。具体而言，第2辐射元件20具有从层间连接导体b起向x轴方向正侧延伸的曲折形状部分21、以及与曲折形状部分21的x轴方向正侧端部连接并向x轴方向正侧延伸的直线部分22。曲折形状部分21在电介质基板5的俯视下与第1辐射元件10的U字形状部分11重叠。曲折形状部分21通过一边反复地朝向y轴方向正侧和朝向y轴方向负侧一边弯曲从而形成了曲折形状。曲折形状部分21和U字形状部分11进行容性耦合而构成第1LC谐振器LC1。
第3辐射元件30设置在第1主面5A以及第2主面5B的任一者，并在给定方向(x轴方向)上从供电点P起以与第1辐射元件10不同的路径延伸。在本实施方式中，第3辐射元件30设置在第2主面5B，设置成为与设置在第1主面5A的第1辐射元件10不同的路径(即，设置为流过电流的路径与第1辐射元件10不同)。第3辐射元件30具有从设置在供电点P附近并与第1辐射元件10连接的层间连接导体起向x轴方向正侧延伸的曲折形状部分31、以及与曲折形状部分31的x轴方向正侧端部连接并向x轴方向正侧延伸的直线部分32。曲折形状部分31通过在电介质基板5的俯视下一边相对于第1辐射元件10反复地靠近(即朝向y轴方向负侧)和远离(即朝向y轴方向正侧)一边弯曲从而形成了曲折形状。曲折形状部分31和第1辐射元件10的直线部分12进行容性耦合而构成第2LC谐振器LC2。
天线GND40是接地至设置天线装置1的壳体的金属部分的接地图案。在本实施方式中，天线GND40由设置在第1主面5A的第1部分41以及设置在第2主面5B的第2部分42构成。第1部分41以及第2部分42在电介质基板5的x轴方向负侧的端部设置为在电介质基板5的俯视下相互重叠。如上述那样，第1部分41以及第2部分42通过层间连接导体而连接。
无供电元件43设置在第1主面5A以及第2主面5B的至少一者，并不从供电点P供电信号。在本实施方式中，无供电元件43设置在第2主面5B。无供电元件43与天线GND40的第2部分42的x轴方向正侧且y轴方向负侧端部连接，并向x轴方向正侧延伸。无供电元件43在电介质基板5的俯视下与第1辐射元件10、第2辐射元件20以及第3辐射元件30均不重叠。此外，无供电元件43与第1辐射元件10、第2辐射元件20以及第3辐射元件30均不连接。
作为形成于电介质基板5的各种导体(第1辐射元件10、层间连接导体、第2辐射元件20、第3辐射元件30、天线GND40以及无供电元件43等)，例如，可使用Al、Cu、Au、Ag、或者、以它们的合金为主成分的金属。
下面，利用图2A至图2C对比较例涉及的天线装置2的整体结构进行说明。
图2A是从比较例中的天线装置2的第1主面5A侧观察的俯视透视图。图2B是从比较例中的天线装置2的第1主面5A侧观察的俯视图。图2C是从比较例中的天线装置2的第2主面5B侧观察的俯视图。图2A是从第1主面5A(表面)侧观察的图，因此在图2A中用虚线示出设置在第2主面5B(背面)的导体图案等。
天线装置2具备：电介质基板5、供电点P、第1辐射元件100、层间连接导体b1、第2辐射元件200、第3辐射元件300、天线GND400、和无供电元件403。
电介质基板5以及供电点P由于与实施方式中的天线装置1所具备的电介质基板以及供电点相同，因此省略说明。
第1辐射元件100设置在第1主面5A，并与供电点P连接，在x轴方向上从供电点P起延伸。具体而言，第1辐射元件100具有从供电点P起向x轴方向正侧延伸的直线部分102、以及与直线部分102的x轴方向正侧端部连接并在x轴方向上延伸的直线部分101。直线部分101与直线部分102相比，y轴方向上的长度变长。
层间连接导体b1形成为贯通电介质基板5，并与第1辐射元件100连接。具体而言，层间连接导体b1与直线部分101的供电点P侧的端部(直线部分101的x轴方向负侧且y轴方向负侧的端部)连接。此外，层间连接导体b1与后述的第2辐射元件200的曲折形状部分201的x轴方向负侧的端部连接。另外，在天线装置2中，虽然用未标注附图标记的点进行了示出，但在供电点P附近设置有将第1辐射元件100和第3辐射元件300连接的层间连接导体、和将构成天线GND400的第1主面5A侧的第1部分401以及第2主面5B侧的第2部分402连接的层间连接导体。另外，也可以在图示的层间连接导体以外还设置有层间连接导体。
第2辐射元件200设置在第2主面5B，并在x轴方向上从层间连接导体b1起延伸。具体而言，第2辐射元件200具有从层间连接导体b1起向x轴方向正侧延伸的曲折形状部分201、以及与曲折形状部分201的x轴方向正侧端部连接并向x轴方向正侧延伸的直线部分202。曲折形状部分201在电介质基板5的俯视下与第1辐射元件100的直线部分101重叠。曲折形状部分201通过一边反复地朝向y轴方向正侧和朝向y轴方向负侧一边弯曲从而形成了曲折形状。曲折形状部分201和直线部分101进行容性耦合而构成LC谐振器LC10。
第3辐射元件300设置在第2主面5B，在x轴方向上从供电点P起以与第1辐射元件100不同的路径延伸。第3辐射元件300从设置在供电点P附近并与第1辐射元件100连接的层间连接导体起朝向x轴方向正侧在直线上延伸。
天线GND400是接地至设置天线装置2的壳体的金属部分的接地图案。天线GND400由设置在第1主面5A的第1部分401以及设置在第2主面5B的第2部分402构成。第1部分401以及第2部分402在电介质基板5的x轴方向负侧的端部附近设置为在电介质基板5的俯视下相互重叠。如上述那样，第1部分401以及第2部分402通过层间连接导体而连接。
无供电元件403设置在第1主面5A。无供电元件403与天线GND400的第1部分401的x轴方向正侧且y轴方向负侧的端部连接，并向x轴方向正侧延伸。无供电元件403在电介质基板5的俯视下与第1辐射元件100、第2辐射元件200以及第3辐射元件300均不重叠。此外，无供电元件403与第1辐射元件100、第2辐射元件200以及第3辐射元件300均不连接。
下面，对实施方式中的天线装置1以及比较例中的天线装置2能够应对的频率进行说明。
图3是示出实施方式中的天线装置1以及比较例中的天线装置2的电压驻波比(VSWR(Voltage Standing Wave Ratio))的频率特性的曲线图。用虚线示出比较例中的天线装置2的VSWR，用实线示出实施方式中的天线装置1的VSWR。
如图3所示，在比较例中的天线装置2中，能够应对图3中的A部分、B部分以及C部分的频带。
但是，近年来，需要应对第4代移动通信***(4G)、第3代移动通信***(3G)等，具有应由一个天线覆盖的频带逐渐扩大的倾向。相对于此，本实施方式的天线装置1不仅能够应对图3中的A部分、B部分以及C部分的频带，还能够应对D部分、E部分以及F部分的频带，与比较例的天线装置2相比，能够应对的频带变宽。
进而，实施方式中的天线装置1与比较例中的天线装置2相比，实现了小型化。具体而言，当在第1辐射元件10具有U字形状部分11的情况和不具有的情况下设计为分别成为相同的电气长度时，在具有U字形状部分11的情况下，由于能够缩短x轴方向上的长度，因此能够实现小型化(例如，能够抑制变得细长)。此外，当在第2辐射元件20具有曲折形状部分21的情况和不具有的情况下设计为分别成为相同的电气长度时，在具有曲折形状部分21的情况下，由于能够通过使导体图案等弯曲从而有效地利用空间，因此能够实现小型化。关于第3辐射元件30，也具有曲折形状部分31，因此同样地能够实现小型化。
这样，根据本公开涉及的天线装置1，能够同时实现小型化和多频段化。
以下，将0.8GHz周边(图3中的A部分)的频率称为第1频率，将1.4GHz周边(图3中的B部分)的频率称为第2频率，将1.7GHz周边(图3中的B部分)的频率称为第3频率，将2.6GHz周边(图3中的C以及D部分)的频率称为第6频率，将3.5GHz周边(图3中的E部分)的频率称为第4频率，将5GHz周边(图3中的F部分)的频率称为第5频率。
从供电点P起经由第1辐射元件10以及层间连接导体b而到达第2辐射元件20的x轴方向上的与层间连接导体b相反侧的端部(x轴方向正侧的端部)的部分以第1频率进行谐振。该部分的电气长度能够根据第2辐射元件20的x轴方向上的从层间连接导体b起的长度来变更。因而，第1频率成为与第2辐射元件20的x轴方向上的从层间连接导体b起的长度相应的频率。
第1LC谐振器LC1以比第1频率高的第2频率进行谐振。第1LC谐振器LC1的LC成分能够根据电介质基板5的俯视下的第1辐射元件10和第2辐射元件20的重叠量来变更。即，第1LC谐振器LC1的LC成分能够根据第1辐射元件10的x轴方向上的从供电点P起的长度来变更。因而，第2频率成为与第1辐射元件10的x轴方向上的从供电点P起的长度相应的频率。
从供电点P起到第3辐射元件30的x轴方向上的与供电点P相反侧的端部(x轴方向正侧的端部)的部分以比第2频率高的第3频率进行谐振。该部分的电气长度能够根据第3辐射元件30的x轴方向上的从供电点P起的长度来变更。因而，第3频率成为与第3辐射元件30的x轴方向上的从供电点P起的长度相应的频率。
从供电点P起到U字形状部分11的折回后的部分的供电点P侧的端部(x轴方向负侧的端部)的部分以比第3频率高的第4频率进行谐振。该部分的电气长度能够根据位于U字形状部分11的折回前的部分和折回后的部分之间的狭缝13的x轴方向上的从U字形状的开放端起的长度来变更。因而，第4频率成为与狭缝13的x轴方向上的从U字形状的开放端起的长度相应的频率。
第2LC谐振器LC2以比第4频率高的第5频率进行谐振。第2LC谐振器LC2的LC成分能够根据第3辐射元件30的曲折形状部分31和第1辐射元件10的距离来变更。因而，第5频率成为与曲折形状部分31和第1辐射元件10的距离相应的频率。
无供电元件43以比第3频率高且比第4频率低的第6频率进行谐振。无供电元件43向x轴方向延伸，第6频率成为与无供电元件43的x轴方向上的长度相应的频率。
在实施方式中，以第2频率进行谐振的部分以及以第4频率进行谐振的部分分别共同地包含U字形状部分11。但是，在这样包含共同的部分的情况下，可认为，若欲调整一者(例如，以第4频率进行谐振的部分)的谐振频率，则另一者(例如，以第2频率进行谐振的部分)的电气长度也会改变，另一者的谐振频率也会变动。但是，在本公开中，通过调整位于U字形状部分11的折回前的部分和折回后的部分之间的狭缝13的x轴方向上的从U字形状的开放端起的长度，能够在抑制以第2频率进行谐振的部分的谐振频率的变动的同时，调整以第4频率进行谐振的部分的谐振频率以使得成为希望的频率。关于这一点，利用图4A至图5B说明。
图4A是用于说明以往的频率的调整方法的一例的图。在图4A中，利用比较例涉及的天线装置2来说明以往的频率的调整方法的一例。在图4A的(a)～(c)中，第1辐射元件100的直线部分101的x轴方向上的长度分别不同，图4A的(a)最长，图4A的(c)最短。
图4B是示出图4A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图4A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图4A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图4A的(c)的设计时的VSWR。
在以往的频率的调整方法中，通过调整直线部分101的x轴方向上的长度，从而能够在图4B中的A部分的频带中调整谐振频率。但是，与该调整联动地，在图4B中的B部分的频带中谐振频率也会变动。由此，例如，在欲实现包含1.4GHz(第2频率)以及3.5GHz(第4频率)的多频段的情况下，若欲在A部分的频带中将谐振频率调整为3.5GHz，则在B部分的频带中难以实现向1.4GHz的调整。
下面，利用比较例的天线装置2，对应用了实施方式的频率的调整方法的一例的情况进行说明。在实施方式中，天线装置1的第1辐射元件10具有U字形状部分11，实施方式的频率的调整方法的一例是设置这样的U字形状部分来调整U字形状部分的狭缝的长度的方法。
图5A是用于说明实施方式的频率的调整方法的一例的图。在图5A的(b)～(d)中，分别在第1辐射元件100的直线部分101设置有狭缝130，狭缝130的x轴方向上的长度不同。图5A的(a)是未设置狭缝130的情况，狭缝130在图5A的(b)的情况下最短，在图5A的(d)的情况下最长。
图5B是示出图5A中的(a)～(d)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图5A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图5A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图5A的(c)的设计时的VSWR，用双点划线示出图5A的(d)的设计时的VSWR。
通过调整狭缝130的x轴方向上的长度，从而能够在图5B中的A部分的频带中调整谐振频率。另一方面，在图5B中的B部分的频带中，可知，与图4B中的B部分相比，相对该调整的联动量变小。这样，例如，在实现包含1.4GHz(第2频率)以及3.5GHz(第4频率)的多频段的情况下，以第2频率进行谐振的部分以及以第4频率进行谐振的部分分别共同地包含U字形状部分，但通过调整U字形状部分的狭缝的长度，从而能够在抑制以第2频率进行谐振的部分的谐振频率的变动的同时，调整以第4频率进行谐振的部分的谐振频率以使得成为希望的频率。因而，能够将以第2频率进行谐振的部分以及以第4频率进行谐振的部分这两者的谐振频率分别设为希望的频率。
此外，在实施方式的天线装置1中，以第3频率进行谐振的部分以及以第5频率进行谐振的部分分别共同地包含第3辐射元件30的曲折形状部分31。但是，在这样包含共同的部分的情况下，若欲调整一者(例如，以第5频率进行谐振的部分)的谐振频率，则另一者(例如，以第3频率进行谐振的部分)的谐振频率也会变动。但是，在本公开中，通过调整曲折形状部分31和第1辐射元件10的距离，能够在抑制以第3频率进行谐振的部分的谐振频率的变动的同时，调整以第5频率进行谐振的部分的谐振频率以使得成为希望的频率。关于这一点，利用图6A至图7B说明。
图6A是用于说明以往的频率的调整方法的另一例的图。在图6A中，利用实施方式涉及的天线装置1来说明以往的频率的调整方法的一例。在图6A的(a)～(c)中，第3辐射元件30的直线部分32的x轴方向上的长度分别不同，图6A的(a)最长，图6A的(c)最短。
图6B是示出图6A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图6A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图6A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图6A的(c)的设计时的VSWR。
在以往的频率的调整方法中，通过调整直线部分32的x轴方向上的长度，从而能够在图6B中的A部分的频带中调整谐振频率。但是，与该调整联动地，在图6B中的B部分的频带中谐振频率也会变动。由此，例如，在欲实现包含1.7GHz(第3频率)以及5GHz(第5频率)的多频段的情况下，若欲在A部分的频带中将谐振频率调整为5GHz，则在B部分的频带中难以实现向1.7GHz的调整。
下面，关于对实施方式的天线装置1应用了实施方式的频率的调整方法的另一例的情况进行说明。实施方式的频率的调整方法的另一例是调整曲折形状部分31和第1辐射元件10的距离的方法。
图7A是用于说明实施方式的频率的调整方法的另一例的图。在图7A的(a)～(c)中，曲折形状部分31的朝y轴方向负侧的长度分别不同，图7A的(a)最短，图7A的(c)最长。
图7B是示出图7A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图7A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图7A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图7A的(c)的设计时的VSWR。
通过调整曲折形状部分31和第1辐射元件10的距离，从而能够在图7B中的A部分的频带中调整谐振频率。另一方面，在图7B中的B部分的频带中，可知，与图6B中的B部分相比，相对该调整的联动量变小。这样，例如，在实现包含1.7GHz(第3频率)以及5GHz(第5频率)的多频段的情况下，以第3频率进行谐振的部分以及以第5频率进行谐振的部分分别共同地包含曲折形状部分31，但通过调整曲折形状部分31的朝第1辐射元件10的长度，从而能够在抑制以第3频率进行谐振的部分的谐振频率的变动的同时，调整以第5频率进行谐振的部分的谐振频率以使得成为希望的频率。因而，能够将以第3频率进行谐振的部分以及以第5频率进行谐振的部分这两者的谐振频率分别设为希望的频率。
下面，关于实施方式中的天线装置1中的第1频率～第6频率的调整方法，利用图8A～图14B进行说明。另外，关于第1频率以及第2频率，与比较例中的天线装置2中的调整方法进行比较来说明。
图8A是用于说明比较例中的天线装置2中的第1频率的调整方法的一例的图。在图8A的(a)～(c)中，第2辐射元件200的直线部分202的x轴方向上的长度分别不同，图8A的(a)最长，图8A的(c)最短。
图8B是示出图8A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图8A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图8A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图8A的(c)的设计时的VSWR。
在比较例中的天线装置2中的第1频率的调整方法中，通过调整直线部分202的x轴方向上的长度，从而能够在图8B中的B部分的频带中调整谐振频率。但是，与该调整联动地，在图8B中的A部分的频带中谐振频率也会变动。这是因为，第6频率成为第1频率的高次谐波的频率。由此，例如，难以实现包含0.8GHz(第1频率)以及2.6GHz(第6频率)的多频段。
图9A是用于说明实施方式中的天线装置1中的第1频率的调整方法的一例的图。在图9A的(a)～(c)中，第2辐射元件20的直线部分22的x轴方向上的长度分别不同，图9A的(a)最长，图9A的(c)最短。
图9B是示出图9A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图9A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图9A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图9A的(c)的设计时的VSWR。
在实施方式中的天线装置1中的第1频率的调整方法中，通过调整直线部分22的x轴方向上的长度，从而能够在图9B中的B部分的频带中调整谐振频率。另一方面，在图9B中的A部分的频带中，可知，与图8B中的A部分相比，相对该调整的联动量变小。这样，在实施方式中的天线装置1中，能够在抑制其他频带的变动的同时实现0.8GHz(第1频率)的调整。
图10A是用于说明比较例中的天线装置2中的第2频率的调整方法的一例的图。在图10A的(a)～(c)中，第1辐射元件100的直线部分101的x轴方向上的长度分别不同，图10A的(a)最长，图10A的(c)最短。
图10B是示出图10A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图10A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图10A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图10A的(c)的设计时的VSWR。
在比较例中的天线装置2中的第2频率的调整方法中，通过调整直线部分101的x轴方向上的长度，从而能够在图10B中的B部分的频带中调整谐振频率。但是，与该调整联动地，在图10B中的A部分的频带中谐振频率也会变动。由此，例如，难以实现包含1.4GHz(第2频率)以及3.5GHz(第4频率)的多频段。
图11A是用于说明实施方式中的天线装置1中的第2频率的调整方法的一例的图。在图11A的(a)～(c)中，第1辐射元件10的U字形状部分11的x轴方向上的长度分别不同，图11A的(a)最长，图11A的(c)最短。
图11B是示出图11A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图11A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图11A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图11A的(c)的设计时的VSWR。
在实施方式中的天线装置1中的第2频率的调整方法中，通过调整U字形状部分11的x轴方向上的长度，从而能够在图11B中的B部分的频带中调整谐振频率。另一方面，在图11B中的A部分的频带中，可知，与图10B中的A部分相比，相对该调整的联动量变小。这样，在实施方式中的天线装置1中，能够在抑制其他频带的变动的同时实现1.4GHz(第2频率)的调整。
图12A是用于说明实施方式中的天线装置1中的第3频率的调整方法的一例的图。在图12A的(a)～(c)中，第3辐射元件30的直线部分32的x轴方向上的长度分别不同，图12A的(a)最长，图12A的(c)最短。
图12B是示出图12A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图12A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图12A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图12A的(c)的设计时的VSWR。
在实施方式中的天线装置1中的第3频率的调整方法中，通过调整直线部分32的x轴方向上的长度，从而能够在图12B中的A部分的频带中调整谐振频率。例如，在图12B中的A部分的频带中能够将第3频率调整为1.7GHz。
图13A是用于说明实施方式中的天线装置1中的第6频率的调整方法的一例的图。在图13A的(a)～(c)中，无供电元件43的x轴方向上的长度分别不同，图13A的(a)最长，图13A的(c)最短。
图13B是示出图13A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图13A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图13A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图13A的(c)的设计时的VSWR。
在实施方式中的天线装置1中的第6频率的调整方法中，通过调整无供电元件43的x轴方向上的长度，从而能够在图13B中的A部分的频带中调整谐振频率。例如，在图13B中的A部分的频带中能够将第6频率调整为2.6GHz。
图14A是用于说明实施方式中的天线装置1中的第4频率的调整方法的一例的图。在图14A的(a)～(c)中，第1辐射元件10中的U字形状部分11的狭缝13的x轴方向上的长度分别不同，图14A的(a)最长，图14A的(c)最短。
图14B是示出图14A中的(a)～(c)的各设计时的电压驻波比的频率特性的曲线图。用实线示出图14A的(a)的设计时的VSWR，用虚线示出图14A的(b)的设计时的VSWR，用单点划线示出图14A的(c)的设计时的VSWR。
在实施方式中的天线装置1中的第4频率的调整方法中，通过调整狭缝13的x轴方向上的长度，从而能够在图14B中的A部分的频带中调整谐振频率。例如，在图14B中的A部分的频带中能够将第4频率调整为3.5GHz。
这样，能够将第1频率～第6频率调整为希望的频率。
另外，实施方式的天线装置1设置于笔记本型个人电脑等无线通信装置。
图15是示出设置有实施方式涉及的天线装置1的无线通信装置50的外观的图。天线装置1例如作为无线通信装置50安装于笔记本型个人电脑的设置液晶显示器52的壳体51。另外，天线装置1不限于笔记本型个人电脑，能够应用于便携式终端等其他无线通信装置。
如以上说明的那样，第1辐射元件10具有U字形状部分11，第2辐射元件20具有曲折形状部分21，第3辐射元件30具有曲折形状部分31，因此能够实现天线装置1的小型化。
此外，如图3所示，天线装置1具有多个谐振频率。具体而言，(i)从供电点P起经由第1辐射元件10以及层间连接导体b而到达第2辐射元件20的给定方向上的与层间连接导体b相反侧的端部的部分、(ii)第2辐射元件20的曲折形状部分21和第1辐射元件10的U字形状部分11进行容性耦合而构成的第1LC谐振器LC1、(iii)从供电点P起到达第3辐射元件30的给定方向上的与供电点P相反侧的端部的部分、(iv)从供电点P起到达第1辐射元件10的U字形状部分11的折回后的部分的供电点P侧的端部的部分、(v)第3辐射元件30的曲折形状部分31和第1辐射元件10进行容性耦合而构成的第2LC谐振器LC2分别以彼此不同的频率进行谐振。因此，能够使天线装置1应对多个频率，能够多频段化。
此时，通过调整狭缝13的给定方向上的从U字形状的开放端起的长度，从而能够在抑制上述(ii)的部分的谐振频率的变动的同时，调整上述(iv)的部分的谐振频率以使得成为希望的频率。此外，通过调整第3辐射元件30的曲折形状部分31和第1辐射元件10的距离，从而能够在抑制上述(iii)的部分的谐振频率的变动的同时，调整上述(v)的部分的谐振频率以使得成为希望的频率。
而且，能够将第1频率至第5频率分别调整为希望的频率。具体而言，能够根据第2辐射元件20的给定方向上的从层间连接导体b起的长度，将第1频率设为希望的频率。能够根据第1辐射元件10的给定方向上的从供电点P起的长度，将第2频率设为希望的频率。能够根据第3辐射元件30的给定方向上的从供电点P起的长度，将第3频率设为希望的频率。能够根据狭缝13的给定方向上的从U字形状的开放端起的长度，将第4频率设为希望的频率。能够根据第3辐射元件30的曲折形状部分31和第1辐射元件10的距离，将第5频率设为希望的频率。
此外，第3辐射元件30设置在第2主面5B，从而能够使第3辐射元件30和第1辐射元件10在电介质基板5的第1主面5A和第2主面5B对置，因此变得容易使第3辐射元件30的曲折形状部分31和第1辐射元件10进行容性耦合。
此外，天线装置1还具备在给定方向上延伸的无供电元件43，因此能够应对第6频率。具体而言，能够根据无供电元件43的给定方向上的长度，将第6频率设为希望的频率。
(其他实施方式)
如以上，作为本公开中的技术例示，说明了实施方式。因而，提供了添加的附图以及详细说明。
因此，在添加的附图以及详细说明中记载的构成要素中，不仅包含为了解决课题而必须的构成要素，为了例示上述技术，还能够包含不是为了解决课题而必须的构成要素。因而，不应该以这些不是必须的构成要素记载在添加的附图、详细说明中而立即认定为这些不是必须的构成要素是必须的。
此外，上述的实施方式用于例示本公开中的技术，能够在权利要求书或者其均等范围内进行各种变更、置换、附加、省略等。此外，还能够组合在上述的实施方式中说明的各构成要素而作为新的实施方式。
例如，在上述实施方式中，第3辐射元件30设置在第2主面5B，但也可以设置在第1主面5A。
此外，例如，在上述实施方式中，天线装置1具备无供电元件43，但也可以不具备。
此外，例如，在上述实施方式中，给定方向为x轴方向(电介质基板5的长条方向)，但不限于此，可根据电介质基板5的形状等而适当决定。
产业上的可利用性
本公开能够应用于无线通信装置。具体而言，本公开能够应用于便携式电话、智能手机、平板终端、笔记本型个人电脑、无线LAN路由器等。
符号说明
1、2 天线装置；
5 电介质基板；
5A 第1主面；
5B 第2主面；
10、100 第1辐射元件；
11 U字形状部分；
12、22、32、101、102、202 直线部分；
13、130 狭缝；
20、200 第2辐射元件；
21、31、201 曲折形状部分；
30、300 第3辐射元件；
40、400 天线GND；
41、401 第1部分；
42、402 第2部分；
43、403 无供电元件；
50 无线通信装置；
51 壳体；
52 液晶显示器；
b、b1 层间连接导体；
LC1 第1LC谐振器；
LC2 第2LC谐振器；
LC10 LC谐振器；
P 供电点；
Q 信号源。

Claims (11)

1.一种天线装置，具备：
电介质基板，具有第1主面和与该第1主面对置的第2主面；
供电点，设置在所述电介质基板的给定位置；
第1辐射元件，设置在所述第1主面，并在给定方向上从所述供电点起延伸；
层间连接导体，形成为贯通所述电介质基板，并与所述第1辐射元件连接；
第2辐射元件，设置在所述第2主面，并在所述给定方向上从所述层间连接导体起延伸；和
第3辐射元件，设置在所述第1主面以及所述第2主面的任一者，并在所述给定方向上从所述供电点起以与所述第1辐射元件不同的路径延伸，
所述第1辐射元件具有在所述给定方向上相对于所述供电点远离之后折回而靠近的U字形状部分，
所述层间连接导体与所述U字形状部分的折回后的部分的所述供电点侧的端部连接，
所述第2辐射元件具有在所述电介质基板的俯视下与所述U字形状部分重叠的曲折形状部分，
所述第3辐射元件具有在所述俯视下一边相对于所述第1辐射元件反复地靠近和远离一边弯曲的曲折形状部分。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，
所述第3辐射元件设置在所述第2主面。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其中，
所述第2辐射元件的曲折形状部分和所述U字形状部分进行容性耦合而构成第1LC谐振器，
所述第3辐射元件的曲折形状部分和所述第1辐射元件进行容性耦合而构成第2LC谐振器，
从所述供电点起经由所述第1辐射元件以及所述层间连接导体而到达所述第2辐射元件的所述给定方向上的与所述层间连接导体相反侧的端部的部分以第1频率进行谐振，
所述第1LC谐振器以比所述第1频率高的第2频率进行谐振，
从所述供电点起到达所述第3辐射元件的所述给定方向上的与所述供电点相反侧的端部的部分以比所述第2频率高的第3频率进行谐振，
从所述供电点起到达所述U字形状部分的折回后的部分的所述供电点侧的端部的部分以比所述第3频率高的第4频率进行谐振，
所述第2LC谐振器以比所述第4频率高的第5频率进行谐振。
4.根据权利要求3所述的天线装置，其中，
所述第1频率是与所述第2辐射元件的所述给定方向上的从所述层间连接导体起的长度相应的频率。
5.根据权利要求3或4所述的天线装置，其中，
所述第2频率是与所述第1辐射元件的所述给定方向上的从所述供电点起的长度相应的频率。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的天线装置，其中，
所述第3频率是与所述第3辐射元件的所述给定方向上的从所述供电点起的长度相应的频率。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的天线装置，其中，
所述第4频率是与位于所述U字形状部分的折回前的部分和折回后的部分之间的狭缝的所述给定方向上的从U字形状的开放端起的长度相应的频率。
8.根据权利要求3～7中任一项所述的天线装置，其中，
所述第5频率是与所述第3辐射元件的曲折形状部分和所述第1辐射元件的距离相应的频率。
9.根据权利要求3～8中任一项所述的天线装置，其中，
所述天线装置还具备：无供电元件，设置在所述第1主面以及所述第2主面的至少一者，不从所述供电点供电信号，
所述无供电元件在所述俯视下与所述第1辐射元件、所述第2辐射元件以及所述第3辐射元件均不重叠。
10.根据权利要求9所述的天线装置，其中，
所述无供电元件以比所述第3频率高且比所述第4频率低的第6频率进行谐振。
11.根据权利要求10所述的天线装置，其中，
所述无供电元件向所述给定方向延伸，
所述第6频率是与所述无供电元件的所述给定方向上的长度相应的频率。
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