CN1328823C

CN1328823C - 天线结构及包括该天线结构的通信设备

Info

Publication number: CN1328823C
Application number: CNB031588786A
Authority: CN
Inventors: 尾仲健吾; 川端一也
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: US20040085248A1; JP2004128605A; ATE306722T1; EP1403964A1; CN1490897A; DE60301841D1; US6850195B2; EP1403964B1; DE60301841T2; KR20040028537A; KR100611499B1

Abstract

一种天线，包括辐射电极，所述辐射电极的一端与位于板的正面或背面的导电部分相连。所述辐射电极从连接端开始、从导电部分向外延伸，弯曲绕过板的边，并延伸到开始点侧的相对侧，从而在所述辐射电极和所述板之间形成空间。所述辐射电极的另一端并不与导电部分相连，从而用作开口端。由于所述辐射电极从板的一侧延伸到另一侧，可以增加所述辐射电极的电长度。因而，可以缩小辐射电极的尺寸和厚度，而保持设定的谐振频率。同样，由于可以增加板和辐射电极所限定的空间，极大地改进了增益，并极大地展宽了带宽。

Description

天线结构及包括该天线结构的通信设备

技术领域

本发明涉及一种用于无线电通信的天线结构及一种包括该天线结构的通信设备。

背景技术

已经提出了设置在无线电通信设备中的多种类型的天线结构。例如，如图17B所示，在日本未审专利申请公开No.11-8508(参考文献1)中公开的天线结构中，在包括盘的天线部分30中整体形成了由树脂制成的增强部分31。如图17A所示，将天线部分30与印刷布线板32相连。

同样，日本未审专利申请公开No.10-32409(参考文献2)公开了如图18所示的天线结构。在这种天线结构中，使平板天线(plateantenna)35并入箱体36中。箱体36封闭了安装在印刷板37上的部件(这些部件安装在印刷板37的背面，因而在图18中未示出)。

此外，在图19所示的横截面视图中示出了日本未审专利申请公开No.2002-124811(参考文献3)中所公开的天线结构。在这种结构中，天线41位于由电路板42的一端、前盖43和后盖44所限定的空间45中，沿着后盖44的内表面。此外，天线接地表面46沿着前盖43的内表面，隔着空间面向天线41。天线41和天线接地表面46通过导线48与电路板42相连。参考数字47表示作为通信设备的部件的扬声器。

在便携式通信设备中，需要缩小尺寸和厚度。为了满足这种需要，应该缩小用于这种设备的天线的尺寸和厚度。因此，在参考文献1到3的天线结构中，应当缩小分别与电路板32、37和42有关的天线30、35和41的侧面，从而缩小天线的厚度。但是，天线30、35和41的侧面对用于天线30、35和41的通信的无线电波的带宽有影响。因此，缩小天线30、35和41的侧面使天线30、35和41的带宽变窄。

此外，如果缩小天线30、35和41中的每一个的面积，以便使天线结构小型化，则不利地恶化了天线增益。

同样，如果简单地缩小天线30、35和41的尺寸和厚度，则从设定频率改变了天线30、35和41的谐振频率。因此，当缩小天线结构的尺寸和厚度时，必须使天线30、35和4 1的谐振频率与设定频率匹配。但是，在这种情况下，如果屏蔽壳等用作地的物体靠近天线30、35或41，则严重地恶化天线特性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的优选实施例提供了一种天线结构，其中可以容易地缩小尺寸和厚度，同时极大地改进天线增益并展宽带宽，以及还提供了一种包括这种新型天线结构的通信设备。

按照本发明的一个优选实施例，一种天线结构包括：板，电子部件安装在所述板上；导电部分，至少安放在所述板的正面和背面之一上；以及辐射电极，用于进行天线操作。所述辐射电极的一端与所述导电部分相连，所述辐射电极从连接端开始、从导电部分向外延伸，弯曲绕过所述板的边，从而具有环形结构，并延伸到开始点侧的相对侧，从而在所述辐射电极和所述板之间形成空间。放置所述辐射电极的另一端，与所述板的导电部分相距一距离。在所述辐射电极的所述另一端和所述板的所述导电部分之间形成电容，从而使所述另一端用作开口端。而且，所述空间限定了所述辐射电极与所述板之间、在所述板两侧的体积。

在本发明的另一优选实施例中，一种通信设备包括上述本发明优选实施例的天线结构，其中在所述辐射电极所限定的空间中设置部件。

通过以下参照附图，对优选实施例的详细描述，本发明的其他特征、要素、特征和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1A到1C示出了本发明第一优选实施例的天线结构；

图2A到2E描述了其中辐射电极与信号传导单元直接相连的结构的示例；

图3A到3E描述了其中辐射电极通过电容与信号传导单元相连的结构的示例；

图4A示出了第一优选实施例的天线结构所获得的增益增加的效果的实验结果，以及图4B描述了此实验；

图5A到5D示出了图4A和4B所示的实验中所使用的样本；

图6是示出了本发明第一优选实施例的天线结构所获得的带宽展宽的效果的实验结果的曲线图；

图7A是用于比较第一优选实施例的天线的增益与λ/2型鞭状天线的增益的曲线图，以及图7B示出了λ/2型鞭状天线；

图8用于解释在本发明第一优选实施例的天线结构中获得宽带效果的原因；

图9是用于解释其中便携式电话的天线特征被恶化了的状态的模型图；

图10A到10D用于解释在使用通信设备时，抑制对天线特征的恶化的原因，这种抑制是本发明第一优选实施例的天线结构中所获得的效果之一；

图11A到11C是示出了本发明第二优选实施例的辐射电极的示例的展开图；

图12A和12B是示出了本发明第二优选实施例的辐射电极的示例的展开图；

图13A和13B示出了信号传导单元的示例，其通过电容与本发明第二优选实施例的辐射电极相连；

图14示出了其中在相邻的辐射电极分支之间设置电介质的结构的示例；

图15A到15C描述了本发明第三优选实施例的结构；

图16描述了本发明第四优选实施例的结构；

图17A和17B描述了参考文献1中公开的结构之一；

图18描述了参考文献2中公开的结构之一；以及

图19描述了参考文献3中公开的结构之一。

具体实施方式

此后，将参照附图，对本发明的优选实施例进行描述。

图1A是按照第一优选实施例示出了天线1的结构的侧视图。图1B是图1所示的天线1的平面图，从其正面进行投影。图1C是按照本发明第一优选实施例的天线1的示意性透视图。

第一实施例的天线1最好并入作为通信设备的便携式电话，并且包括板2和辐射电极3。

在第一优选实施例中，板2用作通信设备的电路板，并且被装在通信设备的箱体5中，图1A中的点划线表示箱体5。在板2的背面装有以图1A中的虚线表示的液晶显示器6。同样，在板2的背面设有限定导电部分(未示出)的地电极。

辐射电极3用于发射/接收无线电波，最好通过弯曲导电板形成。辐射电极3最好是λ/4型辐射电极。辐射电极3的一端3A与板2的背面相连(此后，端3A被称作连接端3A)，而且连接端3A用作接地端。辐射电极3从连接端3A开始、从板2向外延伸，弯曲绕过板2的边2T，从而形成环形结构，并延伸到板2的正面。辐射电极3的部分V位于板2正面的上面，其间具有空间，而另一端3B也位于板2正面的上方，从而另一端3B用作开口端。

在本发明第一优选实施例中，板2被装在箱体5中，使得顶部的边2T和箱体5的内表面之间形成空间7。从板2的背面延伸到正面的辐射电极3沿着箱体5的内表面延伸，面向空间7。即，在箱体5内部的有限空间中，最大化了辐射电极3的长度(从连接端3A到开口端3B的距离)。

用于与通信设备进行通信的射频电路(RF电路)与辐射电极3相连。为了将辐射电极3与RF电路相连，可以采用直接连接方法或电容连接方法。在直接连接方法中，与RF电路传导相连的信号传导单元直接与辐射电极3相连。在电容连接方法中，与RF电路传导相连的信号传导单元通过电容与辐射电极3相连。这里，可以采用任何直接连接方法和电容连接方法，以便将辐射电极3与RF电路相连。

例如，当采用直接连接方法时，如图2A所示，在辐射电极3与板2的背面相连的区域中，形成定义了导电图(馈电电极)并与通信设备的RF电路8传导相连的信号传导单元9。由于辐射电极3的连接端3A与板2的背面相连，连接端3A直接与定义了导电图(馈电电极)的信号传导单元9相连，从而辐射电极3与RF电路8传导相连。图2A中的参考数字1 3代表地电极，是位于板2背面上的导电部分。同样，由导电图形成的馈电电极9可以认为是辐射电极3的分支电极。

当采用直接连接方法时，可以使用图2B到2E所示的结构代替图2A所示的结构。如图2B到2E所示，可以形成导电图，作为辐射电极3的一部分，或者可以通过利用由同轴线形成的信号传导单元9，将辐射电极与RF电路8直接相连。同样，如图2E所示，辐射电极3可以通过由弹簧销或其他合适部件形成的信号传导单元9与RF电路8相连，弹簧销固定在板2上。

当采用直接连接方法时，如图2A到2E所示，并不限制信号传导单元9和辐射电极3之间的连接点P的位置。即，考虑到诸如板2上设置的电路结构等多种条件，信号传导单元9可以与辐射电极3合适的位置相连。例如，信号传导单元9与辐射电极3的一部分直接相连，使得此部分的阻抗实质上等于辐射电极3与信号传导单元9的连接部分P与RF电路8之间的阻抗。在这种情况下，辐射电极3侧的阻抗可以与RF电路8侧的阻抗匹配，并且不需要设置匹配电路，从而可以简化电路结构。

另一方面，当采用电容连接方法时，如图3A到3E所示，安排与RF电路8相连的信号传导单元9，使得在信号传导单元9和辐射电极3的开口端3B之间形成空间。从而，辐射电极3的开口端3B通过电容与信号传导单元9相连。实现信号传导单元9和辐射电极3的开口端3B的良好容性耦合存在条件。恰当地设置信号传导单元9和辐射电极3的开口端3B之间的空间和信号传导单元9和辐射电极3的开口端3B的相对面积，使其满足这些条件。此外，考虑到板2上元件的位置和电路图样的布线，根据此设置，确定信号传导单元9的位置和形状。在图3D中，在板2的正面形成了由导电图形成的馈电电极，馈电电极用作信号传导单元9。同样，在图3E中，将用作信号传导单元9的馈电电极放置在板2内部。

当辐射电极3通过容性耦合与信号传导单元9耦合时，在信号传导单元9和辐射电极3的开口端3B之间可以设置图3A到3E中以虚线表示的电介质10。通过改变电介质10的介电常数，可以改变信号传导单元9和辐射电极3的开口端3B之间的电容。从而，通过利用电介质10，可以很容易地设计信号传导单元9等，使其可以实现信号传导单元9和辐射电极3的开口端3B之间的良好容性耦合。

当依照通信设备(便携式电话)的小型化，而小型化辐射电极3时，缩短了对辐射电极3的谐振频率有影响的辐射电极3的电长度，或者辐射电极3与地之间的电容变小，从而难以将辐射电极3的谐振频率匹配到设定频率。在这种情况下，至少在辐射电极3的开口端3B与板2的正面之间设置电介质4，如图1A和1C中的虚线所示。通过在板2的正面和辐射电极3之间设置电介质4，由于电介质4的介电常数，增加了辐射电极3的电长度，也增加了辐射电极3(尤其是开口端3B)与地之间的电容。这样，可以很容易地将辐射电极3的谐振频率匹配到设定频率。换句话说，通过设置电介质4，可以很容易地将辐射电极3小型化，而允许辐射电极3具有设定的谐振频率。

最好以上述方式形成第一优选实施例的天线1。在包括天线1的通信设备中，在辐射电极3所限定的空间中，可以放置部件(例如，扬声器11)，以便有效利用空间。

如上所述，在第一优选实施例中，辐射电极3从板2的背面延伸到正面，弯曲环绕板2的边2T，从而形成环形结构。以辐射电极3的这种环形配置，可以增加天线的增益，而且可以展宽带宽。这已经通过发明人所进行的实验得到了证明。

在实验中，准备了以下多种样本：如图5A所示，具有按照本发明第一优选实施例的结构的λ/4型天线1；如图5B所示，设有未延伸到板2背面的辐射电极23的λ/4型天线；如图5C所示的倒F天线；以及如图5D所示的螺旋天线。对于天线1，准备了三种类型的天线：两个样本，其中，在板2的背面，板2的背面和辐射电极3之间的距离分别为大约2.5mm和5mm；以及后面将进行描述的、按照第二优选实施例的多谐振型样本(距离d为5mm)。在这些样本中，长度La、Lb、Lc和Ld中的每一个均为大约80mm，板2的厚度D为大约1mm。在λ/4型辐射电极3和23及倒F天线24中，距板2的高度H为大于4mm。倒F天线24的尺寸为大约40mm×大约30mm。在螺旋天线25中，从板2突出的部分的长度Lh为大约30mm。通过缠绕直径0.8mm的铜线，使其外直径为大约7.6mm，从而形成螺旋天线25。

根据图样平均增益(PAG)对这些样本进行评估。如图4B所示，放置使板2的正面朝外的天线1关于与地面垂直的旋转轴0旋转，在每个预定的角度，测量水平偏振波和垂直偏振波的增益。然后，平均测量的结果。在这种情况下，通过从水平偏振波的平均增益中减去9dB，然后将此结果与垂直偏振波相加，来计算PAG。

在图4A中示出了结果。在图4A中，样本A是其中不存在距离d，即辐射电极并未延伸到板的背面的天线1(参见图5B)；样本B是其中距离d为大约2.5mm的天线(参见图5A)；样本C是其中距离d为大约5mm的天线；样本D是其中距离d为大约5mm的多谐振型天线；样本E是倒F天线24(参见图5C)；以及样本F是螺旋天线25(参见图5D)。

正如图4A中可以看到的那样，λ/4型天线(样本A到D)的增益比倒F天线24(样本E)和螺旋天线25(样本F)的增益高得多。此外，在λ/4型天线中，具有距离d的天线(样本B、C和D)的增益比没有距离d的天线(样本A)的增益高。如实验结果所示，通过以第一优选实施例所述的方式形成天线，可以有效地改进天线的增益。

同样，本发明人已经研究了λ/4型天线(样本A到D)中，距离d和带宽之间的关系的示例。在图6中示出了此结果。如结果所示，在λ/4型天线中，随着距离d增加，可以展宽天线的带宽。原因如下。

带宽依赖于辐射电极和板所限定的体积(此后称为电体积)，随着电体积的增加，带宽增加。如图8所示，除了板2正面的电体积Va之外，通过产生距离d，在板2的背面产生了电体积Vb。因此，电体积Vb使总的电体积增加，从而展宽了带宽。

此外，本发明人进行了实验，以找出本发明第一优选实施例的天线1和λ/2型鞭状天线的PAG。在图7A中示出了此结果。在图7A中，实线a对应于第一优选实施例的天线1，而实线b对应于λ/2型鞭状天线。如图7A所示，第一优选实施例的天线1的增益比λ/2型鞭状天线的增益高。本实验中所使用的λ/2型鞭状天线具有图7B所示的结构，其中，板2具有大约110mm的长度L_β、大约35mm的宽度W以及大约1mm的厚度。以及，鞭状天线26的天线长度L_α为大于100mm，而直径φ为大约1.25mm。图7B中的参考数字27表示匹配电路。

如上所述，在第一优选实施例的天线1中，与诸如λ/2型天线和倒F天线等其他类型的天线相比较，可以实现较高的增益和较宽的带宽。此外，如上所述，可以增加辐射电极3的电长度，而不用采取任何特殊的措施，例如，不需要改变辐射电极3的形状。因此，可以缩小辐射电极3的尺寸和厚度，而将谐振频率保持在设定频率。

此外，在第一优选实施例的天线1中，可以很容易地抑制可能在人的头部接近天线时所引起天线特性的恶化。例如，如图9所示，当使用便携式电话时，被认作地的人的头部28可能沿透视的方向向便携式电话运动。与图10B所示的螺旋天线25中和图10C所示的倒F天线24中一样，当利用板2和天线产生电场E_f和E_b时，板2背面部分(设置有液晶显示器6的部分)中的电场Eb的分布与板2正面部分中的电场E_f的分布相同。在这种状态下，当人的头部28靠近天线时，对板2背面部分中的电场E_b有影响，从而恶化了天线特性。

另一方面，如图10A所示，在第一优选实施例的天线1中，辐射电极3的开口端3B附近限定了最大电场区域E，而辐射电极3的连接端3A附近限定了最大磁场区域M。在这种结构中，相对于倒F天线24和螺旋天线25而言，抑制了对来自板2的辐射的依赖，而从辐射电极3以较高的速率辐射无线电波。在天线1中，与其正面部分相比，可以极大地抑制板2的背面部分中的电场分布。从图10D、示出了通过实验所获得的方向性的示意图可以看到这一点。在图10D中，实线a对应于按照第一优选实施例的天线1，长短点划线b对应于螺旋天线25，而虚线c对应于倒F天线24。而且，计算了作为背面部分中的增益和正面部分中的增益的比值的F/B比值。倒F天线24的F/B比值为大约0.5dB，而螺旋天线25的F/B比值为大约0dB。另一方面，第一优选实施例的天线1的F/B比值为大约2.5dB。从结果可知，在天线1中，可以抑制板2背面部分中的电场分布，使其比板2正面部分小得多。以这种方式，在远场的方向性增益中可以看到上述的趋势。

在第一优选实施例的天线1中，由于上述电场分布，板2的背面部分中的电场E_b对天线特性的影响比板2的正面部分中的电场E_f对天线特性的影响小得多。因此，即使人的头部28靠近板2的背面部分，并影响到板2背面部分中的电场E_b，仍然可以防止由于人的头部28的靠近，对天线特性所产生的负面影响，从而可靠地防止了天线特性的恶化。

接下来，将对第二优选实施例进行描述。在第二优选实施例中，以相同的参考数字表示那些与第一优选实施例中相同的元件，并省略对其相应的描述。

在第二实施例中，如图11A到11C和图12A和12B所示，辐射电极3包括多个辐射电极分支。天线的结构与第一优选实施例中几乎相同，除了辐射电极3。

这些辐射电极分支3最好是环形的，并弯曲环绕板2的边2T，与第一优选实施例中一样。辐射电极分支3具有公共连接端3B，而辐射电极分支3的其他部分在其之间留有空间地排列。换句话说，通过在其底部分支辐射电极，形成辐射电极分支3，所述底部是连接端3B。

如图11A所示，辐射电极分支3的接合点(分支点)可以位于板2正面部分中的部分X。代替地，如图11B所示，接合点可以位于面向边2T、其间具有空间的部分Y，或者如图11C所示，可以位于板2的背面部分中的部分Z。以这种方式，考虑到诸如辐射电极分支3的设定谐振频率等方面，可以恰当地设置辐射电极分支3的接合点(分支点)。

同样，辐射电极分支3的数目并不局限于两个。如图12A和12B所示，可以提供三个或更多个辐射电极分支3。

此外，所有的辐射电极分支3都可以与信号传导单元9直接相连，或通过电容间接相连。代替地，辐射电极分支3中的至少一个与信号传导单元9直接相连或通过电容间接相连，使得辐射电极分支用作馈电辐射电极。在这种情况下，其他辐射电极分支3不与信号传导单元9相连，但用作无源辐射电极，通过电磁耦合与馈电辐射电极耦合，从而产生多谐振状态。

例如，图13A示出了辐射电极分支3a和3b通过电容与信号传导单元9相连的结构的示例。在此示例中，为多个辐射电极分支3提供了一个信号传导单元9。代替地，可以按照一对一的关系，为每个辐射电极分支3提供信号传导单元9。

图13B示出了其中提供了馈电辐射电极和无源辐射电极的示例。在图13B中，辐射电极分支3b通过电容与信号传导单元9相连，从而用作馈电辐射电极，而辐射电极分支3a是不与信号传导单元9相连的无源辐射电极。以这种方式，通过形成馈电辐射电极和无源辐射电极，产生了多谐振状态，如图4A和图6(参见样本D)示出的实验结果所示，可以进一步增加天线增益，以及可以展宽带宽。

此外，如图12A和12B所示，辐射电极分支3a和3d的有效长度可以与辐射电极分支3b和3c的有效长度不同，从而辐射电极分支3a到3d具有不同的谐振频带。以这种方式，通过形成多个辐射电极分支3，天线1可以在多个频带中进行无线电通信。

此外，如图14所示，当提供了多个辐射电极分支3(3a和3b)时，可以在辐射电极分支3(3a和3b)之间设置电介质14。例如，当两个相邻的辐射电极分支3之一确定为馈电辐射电极，而另一个辐射电极分支3确定为无源辐射电极，从而产生多谐振状态时，可以调整辐射电极分支3(3a和3b)之间电磁耦合的程度，以便实现良好的多谐振状态。在这种情况下，通过在辐射电极分支3(3a和3b)之间提供电介质14并恰当地调整电介质14的介电常数，可以很容易地调整辐射电极分支3(3a和3b)之间的电磁耦合。因此，可以实现良好的多谐振状态，从而可以增加天线增益，而且可以展宽带宽。

接下来，将对第三优选实施例进行描述。在第三优选实施例中，以相同的参考数字表示那些与第一和第二优选实施例中相同的元件，并省略对其相应的描述。

在第三优选实施例中，如图15A和15B的展开图所示，除了第一和第二优选实施例的结构，在辐射电极3中设有狭缝15，狭缝15沿着实质上与辐射电极3从连接端3A延伸到开口端3B的方向相垂直的方向延伸。

通过形成狭缝15，流经辐射电极3的电流绕行经过狭缝15，从而可以增加辐射电极3的电长度。在第三优选实施例中，在辐射电极3中磁场强度取得最大值的部分(如图15B所示，板2背面的部分Z)或其附近(例如，如图15A所示，面向板2的边2T的部分Y)设置狭缝15。通过在在辐射电极3中磁场强度取得最大值的部分或其附近设置狭缝15，可以进一步改进增加辐射电极3的电长度的效果。从而，可以很容易地获得具有设定谐振频率的、紧凑而且薄的辐射电极3。

狭缝15的数目并不局限于一个，而是如图15C所示，可以设置多个狭缝15。

接下来，将对第四优选实施例进行描述。在第四优选实施例中，以相同的参考数字表示那些与第一到第三优选实施例中相同的元件，并省略对其相应的描述。

在第四优选实施例中，如图16的侧视图所示，在辐射电极3和板2所限定的空间中设置辐射电极17。其他结构几乎与第一到第三优选实施例中相同。

辐射电极可以是λ/4型或λ/2型的。这里，并不限制辐射电极17的结构。

在第四优选实施例中，薄辐射电极3和辐射电极17之间的空间非常小，因而，辐射电极3和17相互耦合，使得其受到相互的影响。在这种情况下，最好调整辐射电极3和17之间的耦合，使得辐射电极3和17良好地谐振。为了调整辐射电极3和17之间的耦合，可以在辐射电极3和17之间设置电介质18，如图16中的虚线所示。

接下来，将对第五优选实施例进行描述。第五优选实施例涉及作为便携式电话的通信设备。第五优选实施例的特征在于本发明第一到第四优选实施例的天线1中的任何一个并入到此通信设备中。在第五优选实施例中，由于上面已经进行了描述，这里不对天线1进行描述。除了天线1之外通信设备的其他元件可以按照任何方式构成，并省略了对其的描述。

本发明并不局限于第一到第五优选实施例，并且可以实现其他多种优选实施例。例如，在图14中，设有两个辐射电极分支3a和3b，并在辐射电极分支3a和3b之间设有电介质14。代替地，当形成三个或更多个辐射电极分支3时，可以在各自相邻的辐射电极分支之间设置电介质，或制造选中的辐射电极分支之间设置电介质。

在第四优选实施例中，在板2和辐射电极3之间的空间中设有辐射电极17。可以在板2的正面上或板2的内部形成辐射电极17。以这种方式，当在板2的正面上或板2的内部设置辐射电极17时，可以利用模塑技术，整体地形成辐射电极17和板2。

此外，在第五优选实施例中，天线1并入便携式电话中。代替地，可以在除了电话之外的任何通信设备中设有本发明的多种优选实施例的天线。

按照本发明的多种优选实施例，辐射电极的一端与板的正面或背面上的导电部分相连。辐射电极从连接端开始、从导电部分向外延伸，弯曲绕过板的边，从而形成环形结构，并延伸到开始点侧的相对侧。辐射电极的另一端位于板表面的上面，其间具有空间，从而定义为开口端。

辐射电极从板的一侧延伸到另一侧。因此，与制造板的一侧形成辐射电极的情况相比，辐射电极的电长度较长。从而，可以将辐射电极(天线结构)小型化，并通过缩小板表面和辐射电极之间的距离，减小天线的厚度，同时允许辐射电极具有设定的谐振频率。

同样，通过将辐射电极从板的一侧延伸到另一侧，增加了对辐射电极的带宽和增益有影响的电体积。从而，可以增加增益，并可以展宽带宽。

此外，由于辐射电极从板的一侧延伸到另一侧，可以增加最大磁场区域和最大电场区域之间的距离。同样，由于可以增加最大电场区域和人的头部之间的距离，可以实际上防止性能的恶化，从而可以实现具有良好特性的天线。

通过使用其中将辐射电极与定义馈电电极的信号传导单元直接相连的直接连接方法和其中辐射电极通过电容与信号传导单元(例如，馈电电极)相连的容性连接方法中的任何一种，本发明多种优选实施例的天线都可以实现上述良好的效果。当信号传导单元通过电容与辐射电极相连时，可以省略用于匹配信号传导单元侧和辐射电极侧的匹配电路。此外，当采用直接连接方法时，并不局限于直接与信号传导单元相连的辐射电极的部分。据此，通过将信号传导单元与辐射电极相连，使得信号传导单元侧的阻抗实质上等于位于信号传导单元与辐射电极的连接部分处的辐射电极的阻抗，则可以省略匹配电路，从而可以简化电路结构。

同样，当设置了多个辐射电极分支时，通过利用多个辐射电极分支产生多谐振状态，可以进一步增加增益，并可以进一步展宽带宽。此外，当多个辐射电极分支具有不同的谐振频带时，可以获得在多个频带中进行通信的天线结构。以这种方式，通过设置多个辐射电极分支，可以获得很容易满足多种需要的天线结构。

当至少在一对相邻辐射电极分支之间设置电介质时，可以很容易地调整相邻辐射电极分支之间的电磁耦合，而每个辐射电极分支都可以获得良好的谐振状态。因而，极大地改进了通信的可靠性。

通过在辐射电极中设置狭缝，可以增加辐射电极的电长度，而不需要增加辐射电极的有效长度。因此，可以进一步缩小天线的尺寸和厚度。

同样，当至少在辐射电极的开口端和板之间设置电介质时，可以增加辐射电极的电长度。因此，可以进一步缩小天线的尺寸和厚度。

当相隔空间地重叠不同的辐射电极分支时，可以在缩小的空间中提供适合于多个频带的天线。此外，通过在辐射电极分支之间设置电介质，可以很容易地调整辐射电极分支之间的耦合关系，从而可以很容易地设计天线结构。

通过使用本发明多种优选实施例的紧凑且薄的天线，可以很容易地缩小通信设备的尺寸和厚度。同样，在本发明优选实施例的通信设备中，通过更宽的带宽、增加的增益和抑制由于物体的靠近所引起的天线特性的恶化的效果极大地改进了通信可靠性。

此外，通过在辐射电极限定的空间中设置通信设备的元件，可以减少浪费的空间，可以使通信设备小型化。

尽管已经通过参照附图的优选实施例的描述，对本发明进行了描述，在不偏离本发明的精神的前提下，可以进行多种修改和变动。

Claims

1、一种天线结构，包括：

板(2)，电子部件安装在所述板上；

导电部分，至少安放在所述板(2)的正面和背面之一上；以及

辐射电极(3)，用于进行天线操作；其中

所述辐射电极(3)的一端(3A)与所述导电部分相连，

所述辐射电极(3)从连接端(3A)开始、从导电部分向外延伸，弯曲绕过所述板(2)的边(2T)，从而具有环形结构，并延伸到开始点侧的相对侧，从而在所述辐射电极(3)和所述板(2)之间形成空间，以及

放置所述辐射电极(3)的另一端(3B)，与所述板(2)的导电部分相距一距离，

其特征在于在所述辐射电极(3)的所述另一端(3B)和所述板(2)的所述导电部分之间形成电容，从而使所述另一端用作开口端，以及

所述空间限定了所述辐射电极(3)与所述板(2)之间、在所述板(2)两侧的体积(Va、Vb)。

2、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于还包括馈电电极(9)，所述馈电电极(9)是辐射电极(3)的分支。

3、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于还包括馈电电极(9)，放置所述馈电电极(9)，在所述馈电电极(9)和辐射电极(3)的开口端(3B)之间具有空间(7)，而且所述馈电电极(9)通过容性耦合与开口端(3B)进行耦合。

4、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述辐射电极(3)包括多个辐射电极分支，所述多个辐射电极分支具有与板(2)相连的公共底部，并且排列辐射电极分支，在其间具有空间。

5、按照权利要求4所述的天线结构，其特征在于至少在一对所述相邻辐射电极分支之间设置电介质部件。

6、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于在辐射电极(3)中形成狭缝(15)，所述狭缝(15)沿实质上与辐射电极(3)从所述一端(3A)延伸到所述另一端(3B)的方向相垂直的方向延伸。

7、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于至少在所述辐射电极(3)的开口端(3B)和所述板(2)的表面之间设置电介质部件(4)。

8、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于在所述板(2)的表面上设置另外的辐射电极，或在所述板(2)内整体地设置另外的辐射电极。

9、按照权利要求8所述的天线结构，其特征在于在所述辐射电极(3)和所述另外的辐射电极之间设置电介质部件。

10、按照权利要求3所述的天线结构，其特征在于所述馈电电极(9)位于所述板(2)的表面上或位于所述板(2)的内部。

11、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述辐射电极(3)是λ/4型辐射电极和λ/2型辐射电极(3)之一。

12、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述导电部分包括部分所述辐射电极(3)。

13、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述导电部分包括同轴线。

14、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述导电部分包括固定在所述板(2)上的弹簧销。

15、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述辐射电极(3)与限定馈电电极(9)的所述导电部分直接相连。

16、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述辐射电极(3)通过电容与所述导电部分相连。

17、按照权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述辐射电极(3)从所述板(2)的一侧延伸到另一侧。

18、一种通信设备，包括按照权利要求1所述的天线结构，其中在所述辐射电极(3)所限定的空间中设置部件。

19、按照权利要求18所述的通信设备，其特征在于所述通信设备是便携式电话。