CN1841844A - 天线装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线装置及电子设备,该天线装置具有:电介质基板、地导体板、一对天线元件、供电部及一对传送线路。地导体板形成于该电介质基板的一方的面上。天线分别形成平面状,具有分别不同的谐振频率,形成于前述电介质基板的另一方的面上,并且以一端部与前述地导体板短路。供电部对各天线元件供电。传送线路分别与前述天线元件接合,进行阻抗变换,使得接合于天线元件的端部与前述天线元件的输入阻抗匹配,并且由前述供电部供电的端部的阻抗与前述供电部的阻抗匹配。
Description
技术领域
本发明是涉及一种具备无线通信用的天线元件的平面型的天线装置及安装该天线装置的电子设备。
背景技术
以往,在平面型的天线中,设置天线的结构物及接近天线的结构物的材料是高介电常数材料,或是金属性材料时,天线特性显著恶化,而无法发挥天线功能。因而,天线特性不受设置天线的结构物或接近天线的结构物影响的薄型结构的平面天线正被实用化。
其是在地导体板上形成有电介质的电介质基板上配置天线元件的天线,并称为连接板天线(Patch Antenna)。连接板天线的形状,主要如为正方形、矩形及圆形。正方形或矩形的连接板天线,其一对边的长度d由以下公式表示。
其中,λ是使用的频率的波长,εeff是电介质基板的有效介电常数,
是波长缩短率。
1/2波长的连接板天线的结构,是供电至其波长方向中点以外的任意点。另外,1/4波长的连接板天线的结构,是其波长方向的一端与地导体板短路,而供电至波长方向的任意点。
连接板天线的输入阻抗因供电的位置而异,因此,供电于可获得希望的输入阻抗的位置。如果是圆形的连接板天线,在将圆的半径设为a时,圆周长度2πa如以下公式表示。
圆形的连接板天线时,是将圆的中心与地导体板短路,而供电至中心以外的任意位置。圆形的连接板天线的输入阻抗也因供电的位置而异,因此,供电至可获得希望的阻抗的位置。
如此,连接板天线的形状尺寸是由使用的频率与电介质基板的有效介电常数来决定。带宽是天线的重要特性,连接板天线是以电介质基板的厚度及介电常数决定带宽。电介质越薄,且介电常数越大,带宽越窄。一般而言,连接板天线的带宽较窄,有时成为使用的频率为1~2%以下的带宽。
作为使用了连接板天线元件的天线装置,有例如日本特开平8-321718号公报(公开日期1996年12月3日)所公开的结构。
该公开公报所公开的天线装置,是在背面形成有矩形状地导体板的电介质基板上设置一对天线元件,该天线元件具有对地导体板短路的短路边结构的连接板天线。此种天线装置采用改善两个天线元件间的供电电力的平衡及相位差变化的频率特性的结构。
但是,在形成于地导体板上的电介质基板上配置天线元件,而构成平面天线的天线装置,是由电介质基板的介电常数与使用的频率来决定天线的大小及带宽。因而,对于天线的大小及带宽,其设定的自由度被大幅限制。例如,有时因利用天线的电子设备的形状及结构,连接板天线过大而无法利用。
与此相对,倒F形天线与连接板天线同样地,是可安装于电子设备等的金属框体(金属结构体)表面的天线,不过与连接板天线不同,其体积小且可确保宽带。但是,由于倒F形天线在结构上无法降低(减少)高度(厚度),因此安装于金属结构体表面时,会产生有损金属结构体表面的外观等的问题。
连接板天线虽可形成比倒F形天线薄,不过天线元件的一边需要1/4波长乘以波长缩短率的长度,因而需要倒F形天线的5倍或以上大的面积。例如,将相对介电常数为6.91、厚度为1.8mm的玻璃板作为电介质基板使用的连接板天线,无法涵盖以无线LAN(IEEE802.11b/g)2.45GHz定义的频带。该无线规格使用的天线中,至少需要100MHz的带宽。
此外,记载于前述公开公报的天线装置,由于两个天线元件具有相同频率特性,因此,虽欲实现宽带,但是实现可对应于无线LAN等的多通道的宽带时尚嫌不足。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种可进一步缩小平面型天线,且设计成更宽带域的天线结构。
为了达到上述目的,本发明的天线装置包含:电介质基板;地导体板,其形成于该电介质基板的一方的面上;一对平面状的天线元件,其具有分别不同的谐振频率,形成于前述电介质基板的另一方的面上,并且以一端部与前述地导体板短路;供电部,其用于供电至前述天线元件;及一对传送线路,其分别接合于前述天线元件,进行阻抗变换,使得接合于前述天线元件的端部的阻抗分别与前述天线元件的输入阻抗匹配,并且由前述供电部供电的端部的阻抗与前述供电部的阻抗匹配。
本发明还提供一种电子设备,其具有金属框体,所述金属框体上安装有如上所述的天线装置。
在上述结构中,天线元件与电介质基板、地导体板形成连接板天线,并且通过以一端部与地导体板短路,两天线元件与地导体板形成倒F形天线。由此,即使面积小,仍可实现可获得与连接板天线同等发射效率的天线。此外,通过以各传送线路结合不同谐振频率的一对天线元件,各个天线元件彼此不受影响而独立动作。
本发明的其它目的、特征及优点,从以下所示的内容即可充分了解。此外,本发明的利益,从参照附图的以下说明中即可明了。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的天线装置结构的立体图。
图2(a)及图2(b)是表示上述天线装置中的两个天线元件的外径尺寸的俯视图。
图3(a)及图3(b)图是表示上述天线装置中具有缺口的两个天线元件结构的俯视图。
图4是提供给天线特性预测用的仿真的明确记载上述天线装置的各部尺寸的俯视图。
图5是放大图4的俯视图中的上述天线元件的局部的俯视图。
图6是放大图4的俯视图中的上述天线元件的其它局部的俯视图。
图7是提供给天线特性预测用的仿真的明确记载上述天线装置的地导体板侧各部尺寸的放大俯视图。
图8是作为上述仿真结果获得的史密斯图(Smith Chart)。
图9是表示作为上述仿真结果获得的VSWR图。
图10是表示作为上述仿真结果获得的S11特性图。
图11是表示作为上述仿真结果获得的上述天线装置的方向性图。
图12是表示本发明的实施方式的其它天线装置结构的立体图。
图13是提供给天线特性预测用的仿真的明确记载图12的天线装置的各部尺寸的俯视图。
图14是表示本发明的实施方式的可程序化显示器的外观结构的分解立体图。
图15是表示上述可程序化显示器的重要部分结构的剖面图。
主要元件符号说明:
1 天线装置 2 电介质基板
2a 通孔 2b 通孔
2c 通孔 2d 孔
3 天线元件 4 天线元件
5 传送线路 6 传送线路
7 供电部 7a 供电点
8 地导体板 11 天线装置
21 可程序化显示器 22 框体
22a 支撑部 22b 保持部
23 显示面板 24 触摸式面板
25 天线装置 26 覆盖层
26a 透过部 26b 额缘部
31 第一元件部 31a 频率调整片
31b 缺口 32 第二元件部
33 第二元件部 41 第一元件部
41a 频率调整片 41b 缺口
42 第二元件部 43 第二元件部
43a 短路部
具体实施方式
根据图1至图15,如下说明本发明的实施方式。
如图1所示,本实施方式的天线装置1在长方形的电介质基板2的表面具有分别由平面导体构成的天线元件3,4、传送线路5,6及供电部7,并具有一样地形成于背面整个面的由平面导体构成的地导体板8(地平面(ground plane))。天线元件3,4、传送线路5,6、供电部7及地导体板8由铜箔等导体薄板形成。
电介质基板2由环氧树脂等形成。电介质基板2的长边相对于使用频率的波长,具有0.7波长~0.8波长程度的长度,电介质基板2的短边相对于使用频率的波长,具有0.09波长~0.13波长程度的长度。
天线元件3、4配置于电介质基板2的两端部附近。天线元件3经由传送线路5与设于电介质基板2的大致中央部的供电部7连接。此外,天线元件4经由传送线路6与供电部7连接。供电部7以从电介质基板2的一方长边S侧到电介质基板2的宽度方向中央部附近,沿宽度方向延伸的方式而形成。该供电部7的上述长边S侧的端部是可供电的供电端部,设于该处的供电点7a上连接有未图示的同轴电缆。
传送线路5连接供电部7的连接端部(供电端部的相反侧)与天线元件3。传送线路6连接供电部7的连接端部与天线元件4。传送线路5、6进行阻抗变换,使得接合于天线元件3、4的端部的阻抗与各天线元件3、4的输入阻抗匹配,并且由供电部7供电的供电点7a(供电端部)的阻抗与供电部7的阻抗匹配。
天线元件3具有第一元件部31和第二元件部32。另外,天线元件4具有第一元件部41和第二元件部42。
第一元件部31形成沿电介质基板2的长度方向较长的长方形。第二元件部32以从第一元件部31的长边S侧的端缘向长边S突出的方式形成长方形,其端部到达长边S附近。在电介质基板2上形成有多个通孔2a,其是在第二元件部32的端缘附近,以沿着该端缘的方式形成一列。第二元件部32经由其通孔2a与地导体板8电连接。
第一元件部41形成沿电介质基板2的长度方向较长的长方形。第二元件部42以从第一元件部41的长边S侧的端缘向长边S突出的方式形成长方形,其端部到达长边S附近。在电介质基板2上形成有多个通孔2b,其是在第二元件部42的端缘附近,以沿着该端缘的方式形成一列。第二元件部42经由其通孔2b与地导体板8电连接。
天线元件3、4的外形尺寸不同,使得各个谐振频率不同。一般而言,如连接板天线那样的平面天线,谐振频率因外形尺寸而不同。此种天线元件3、4可通过使第一元件部31、41的长度不同,而使谐振频率不同。
具体而言,如图2(a)所示,在天线元件3中,天线元件3的传送接收电波的波长λ1如以下公式表示。
(L1+L2)/2=λ1/4
此时,将第一及第二元件部31、32连续的端缘部的长度与第一元件部31较长的长边长度之和设为L1,将第二元件部32的电介质基板2的宽度方向长度与第一元件部31较短的长边长度之和设为L2。
另外,如图2(b)所示,天线元件4中,天线元件4的传送接收电波的波长λ2如以下公式表示。
(L3+L4)/2=λ2/4
此时,将第一及第二元件部41、42连续的端缘部的长度与第一元件部41较长的长边长度之和设为L3,将第二元件部42的电介质基板2的宽度方向长度与第一元件部41较短的长边长度之和设为L4。
然而,众所周知,一般而言,如果改变天线元件的面积大的部分的尺寸,则频率变化大。因而,在天线装置1中,天线元件3、4分别具有频率调整片31a、41a(电流路径调整部)。
频率调整片31a设于第一元件部31的与连接传送线路5的端缘相对的端缘。此外,频率调整片31a以沿第一元件部31的长度方向突出的方式,形成远比第一元件部31小的方形。另外,频率调整片41a设于第一元件部41的与连接传送线路6的端缘相对的端缘。此外,频率调整片41a以沿第一元件部41的长度方向突出的方式,形成远比第一元件部41小的方形。
频率调整片31a、41a分别形成得远比第一元件部31、41小。由此,通过使频率调整片31a的尺寸不同,相比使第一元件部31的尺寸不同,可减少频率的变化。例如,将第一元件部31的长度改变1mm时,谐振频率改变100MHz,另外,相对于此,将频率调整片31a的长度(第一元件部31的长度方向的尺寸)改变1mm时,谐振频率改变100/6MHz(约17MHz),因而谐振频率的变化量为1/6。同样地,通过使频率调整片41a的尺寸不同,相比使第一元件部41的尺寸不同,可减少频率的变化。例如,将第一元件部41的长度改变1mm时,谐振频率改变100MHz,另外,将频率调整片41a的长度(第一元件部41的长度方向的尺寸)改变1mm时,谐振频率改变100/6MHz(约17MHz),因而谐振频率的变化量为1/6。因此,通过将频率调整片31a形成比频率调整片41a长,可设定天线元件3的谐振频率比天线元件4的谐振频率小。如此,频率调整片31a、41a可微调整谐振频率。因此,例如可设定为:通过改变第一元件部31、41的长度,进行100MHz大小(order)的设定,利用频率调整片31a、41a进行10MHz大小的微调整。
通过上述频率调整片31a、41a微调整谐振频率,是在后述的图4所示的天线装置1中实现。
另外,天线元件3、4的谐振频率,除因天线元件3、4的大小之外,也因形成电介质基板2的电介质材料的相对介电常数及电介质基板2的厚度而异。例如,电介质的相对介电常数大时,与该电介质密合的导体(天线元件)外观上的波长变短,可获得波长缩短效应,因此可缩小导体的大小。此外,电介质基板2的厚度过小时,天线元件3、4无法谐振。
天线元件3、4的谐振频率的微调整,也可通过频率调整片31a、41a以外的单元来实现。例如,如图3(a)及图3(b)所示,在第一元件部31、41的一方长边侧的端缘部形成缺口31b、41b(电流路径调整部),也可获得与频率调整片31a、41a相同的效果。这是利用高频电流不流入导体中央部分,而流入端缘部的表皮效应,借助缺口31b、41b调整高频电流流动的距离,从而改变谐振频率。频率调整片31a、41a也具有根据相同的原理设定谐振频率的功能。通过形成缺口31b比缺口41b长(扩大宽度),从而设定天线元件3的谐振频率比天线元件4的谐振频率低。即,相对于没有设置这些部位的状态,频率调整片31a、41a及缺口31b、41b均可通过将流入高频电流的电流路径长度(距离)延长,从而改变谐振频率。
此外,可考虑在设置缺口31b、41b的位置,设置如频率调整片31a、41a那样的突起状的部分,来设定谐振频率。但是,对于此种突起,在宽度窄时,由于高频电流不流入其突起的端缘部,而流入根部,因此优选扩大突起的宽度。另外,在缺口31b、41b中,由于在各个两端间,高频电流不跳越流动,而流入端缘部,因此不会产生如上述突起那样的问题。
天线元件3、4相对于一个频率显示出不同的输入阻抗。一般而言,将天线的输入阻抗设为Za,将1/4波长传送线路的特性阻抗设为Zo,将1/4波长传送线路的输入阻抗设为Zin时,可如以下公式地变换阻抗。
Zin=Zo2/Za
因此,将1/4波长传送线路、且作为微波传送带线分波器功能的传送线路5、6的输入阻抗分别设为Z1、Z2时,在供电部7结合传送线路5、6时的合成阻抗Z,如以下公式表示。
供电点7a的输入阻抗(天线装置1的输入阻抗)通常使用50Ω。此外,通过以上述公式成为Z=50Ω的方式,适当设定传送线路5、6的宽度及长度,分别设定输入阻抗Z1、Z2。
继续,说明如上述构成的天线装置1的特性。
以下说明的提供天线特性预测的天线装置1,如图4至图7所示,决定各部的尺寸等。
首先,电介质基板2利用相对介电常数4.7的玻璃环氧形成,如图4所示,设定成长度:80mm,宽度:16mm,厚度:2mm。此外,其它各部的尺寸,设定成第一元件部31、41的长度:14.5mm,第一元件部31、41的宽度:6mm,第二二元件部32、42的长度:6mm,第二元件部32、42的宽度:3mm,频率调整片31a的长度:2mm,频率调整片41a的长度:1mm,频率调整片31a、41a的宽度:1mm,传送线路5、6的长度:16.5mm,传送线路5、6的宽度:1mm,供电部7的长度:3.5mm,供电部7的宽度:2mm(包含至前端部时为2.5mm)。另外的尺寸如该图所示。
此外,如图5所示,开口于第二元件部32的通孔2a的直径设定成0.5mm,设于其开口部周围的第二元件部32的焊接部(land)32a的外径设定成0.75mm。此外,如图6所示,贯穿设于供电部7的供电点7a的电介质基板2的通孔2c的直径设定成0.5mm,设于其开口部周围的供电部7的焊接部7b的外径设定成0.75mm。再者,如图7所示,在电介质基板2上,在地导体板8侧的通孔2c周围,形成有接合同轴电缆的连接器(Telegartner公司的MMCX型连接器:产品编号J01341A0081)用的孔2d,该孔2d的直径设定成2.5mm。此外,孔2d的周围方形的指定范围(图中以虚线所示的范围)形成有7mm×5.25mm大小的连接器焊接用焊接部。该连接器焊接用焊接部的地导体板8中央侧的端部与通孔2c的中心间的地导体板8宽度方向的距离设定成3.5mm。
对上述的天线装置1,使用力矩法的电磁场仿真器进行仿真结果,预测出良好的天线特性。
如图8的史密斯图所示,适于无线LAN及蓝芽(Bluetooth)(注册商标)规格的2.4GHz~2.5GHz间的天线装置1的输入阻抗的轨迹,在横切中心的水平线的两点P1、P2上获得良好的谐振频率。因此,可知天线装置1的谐振点有两个。
此外,如图9的电压驻波比(VSWR;Voltage Standing Wave Ratio)的特性所示,可知可实用的VSWR≤3范围的频率范围,包含上述频带的宽(100MHz)。VSWR为小于等于3的带宽(100MHz),对中心频率2.45GHz可确保4.1%。由于对一般的连接板天线的中心频率是1~2%的带宽,因此,预测天线装置1可确保其两倍或以上的带宽。
图10示出S参数的S11特性的预测结果。该特性显示频带内反射损失少的点,在频率轴上有两处,即谐振频率有两个。此外,图11表示天线装置1的方向特性。从该图预测在天线元件3、4面对的方向上无方向性,天线装置1显示大致一样的特性。
实际制作上述的天线装置1,利用向量网络分析器测定特性的结果,确认在小于等于3的VSWR的带宽可确保100MHz。
以下说明对作为比较例制作的谐振频率为24.5GHz的其它天线的特性进行仿真的结果。
首先,与上述仿真同样地对具有23mm×23mm的连接板元件的连接板天线进行仿真的结果,VSWR为小于等于3的带宽仅获得35MHz。此外,对具有72mm×23mm的长方形的连接板元件的连接板天线,同样地进行仿真的结果,VSWR为小于等于3的带宽获得95mHz。但是,该连接板天线的面积比图4所示的天线装置1大。
此外,对于与本天线装置1类似结构的天线进行仿真。该天线的与天线元件3相同的天线元件及与传送线路5相同的阻抗调整用的微波传输带线,形成于32mm×12mm的玻璃基板(厚度为1.8mm)的表面,背面全面地形成有地导体板。对该天线,在改变各种天线元件形状(尺寸),并对微波传送带线的端部作为供电点动作的状态进行仿真的结果,VSWR为小于等于3的带宽仅可获得30MHz。该天线的面积比具有23mm×23mm的连接板元件的连接板天线小,并可实现大致同等的带宽,不过,尚无法获得天线装置1实现的带宽。
如上所述,本实施方式的天线装置1,形成在电介质基板2的表面,具有不同谐振频率(中心频率)的平面状的天线元件3、4分别以阻抗调整用的传送线路5、6结合于供电部7的结构,在电介质基板2的背面形成地导体板8,并且天线元件3、4的各个第二元件部32、42以其端部与地导体板8短路。此种结构的天线装置1,天线元件3、4的第一元件部31、41与电介质基板2、地导体板8形成连接板天线,并且以第二元件部32、42与地导体板8形成倒F形天线。由此,即使面积小,仍可获得与连接板天线同等的发射效率。此外,通过以传送线路5、6结合不同谐振频率的天线元件3、4,各个天线元件3、4彼此不受影响而独立动作。另外,两个谐振频率中间的频率,通过在天线元件3、4中流入相同程度的高频电流,天线元件3、4两者均发挥功能。因此,可一并实现连接板天线无法实现的面积缩小化及频率的宽带化。
此外,由于第一元件部31、41形成沿电介质基板2的长度方向较长的长方形,因此如图1所示,可缩小天线装置1(电介质基板2)的宽度。由此,天线装置1即使安装于电子设备的区域窄,仍可充分安装。
另外,本实施方式是说明天线元件3、4形成倒L字形状(第一元件部31、41与第二元件部32、42形成垂直的形状)的例子,不过,天线元件3、4的形状并不限定于此。如天线元件3也可形成第一元件部41与第二元件部42沿电介质基板2的宽度方向延伸的长方形。同样地,天线元件4也可形成第一元件部41与第二元件部42沿电介质基板2的宽度方向延伸的长方形。但是,由于该结构的电介质基板2的宽度变大,因此,在更窄的位置安装天线装置1情况下,优选图1所示的结构。
继续说明本发明的其它实施方式。
图12所示的天线装置11,除天线元件3、4的结构与天线装置1一部分不同,电介质基板2由玻璃形成,以及在电介质基板2上未形成通孔之外,与天线装置1同样地构成。天线装置11中的天线元件3具有第一元件部31及第二元件部33,天线元件4具有第一元件部41及第二元件部43。
第二元件部33与前述第二元件部32不同,通过具有端部沿电介质基板2的长边S延伸,进一步沿着电介质基板2的侧端面而弯曲,而到达电介质基板2背面侧的短路部33a,而连接于地导体板8。第二元件部43也与前述第二元件部42不同,通过具有端部沿电介质基板2的长边S延伸,进一步沿着电介质基板2的侧端面而弯曲,而到达电介质基板2背面侧的短路部43a,而连接于地导体板8。
如此构成的天线装置11,也与前述天线装置1同样地,对天线特性进行仿真的结果,可确保适合无线LAN及蓝芽(注册商标)规格的频带宽。
该仿真时使用的天线装置11,如图1 3所示,电介质基板2使用玻璃(相对介电常数6.91),将该电介质基板2作为显示装置的玻璃基板共用而构成。此外,各部尺寸设定成,电介质基板2的外径:128mm×128mm,电介质基板2的厚度:1.8mm,第一元件部31、41的长度:11.25mm,第一元件部31、41的宽度:6mm,第二元件部33、43的长度:6mm,第二元件部33、43的宽度:3mm,频率调整片31a的长度:1.75mm,频率调整片41a的长度:0.5mm,频率调整片31a、41a的宽度:1mm,传送线路5、6的长度:14.75mm,传送线路5、6的宽度:0.5mm,供电部7的长度:2mm,供电部7的宽度:2mm。另外的尺寸如该图所示。
继续,说明上述天线装置1、11安装于电子设备的实施方式。
本实施方式的天线装置1、11如图14所示,作为天线装置25安装于可程序化显示器21中。可程序化显示器21的外观结构由后背部分的框体22、前面部分的支撑部22a及触摸式面板24构成。在触摸式面板24的背面侧设有显示面板23。天线装置25以与触摸式面板24接触的方式安装于支撑部22a。显示面板23是液晶面板、EL(电致发光)面板、等离子显示面板等平板型显示面板。
此外,可程序化显示器21的前面,在支撑部22a与触摸式面板24上贴合并覆盖有覆盖层26。覆盖层26除保护触摸式面板24本身之外,也起到防止水、油、粉尘等从触摸式面板24与支撑部22a之间侵入框体22内部的(防尘、防滴用)保护板的作用。覆盖层26由树脂膜(例如聚酯膜)形成,其由与触摸式面板24的操作部分大致相等形状的透明的透过部26a及形成于其周围的非透明的额缘部26b构成。额缘部26b形成覆盖支撑部22a的前面与触摸式面板24的周缘部(额缘部)前面的大小。
图15表示图14的A-A线箭头方向观察的剖面结构。如该图15所示,框体22全体由金属形成,在前面侧的端部具有支撑部22a和保持部22b。支撑部22a形成于框体22侧壁的外面与内面的两侧,并相对于其侧壁大致垂直地伸出。另外,保持部22b形成于该侧壁的内面,并相对于其侧壁大致垂直地伸出。此外,保持部22b位于比支撑部22a靠近框体22的背面壁的位置,以便在其前面侧保持触摸式面板24。触摸式面板24通过其额缘部以粘合剂安装于保持部22b的前面部,从而被保持部22b保持。此外,显示面板23通过其周缘部以粘合剂安装于保持部22b的后背部,从而被保持部22b保持。
天线装置25以嵌入形成于支撑部22a前面的凹部22c的方式安装。此外,支撑部22a中形成有使连接天线装置25与设于框体22内部的收发信电路的同轴电缆插通用的孔,不过并未图示。
在如此形成的可程序化显示器21中,由于天线装置25的背面是地平面,因此,即使安装于金属框体的框体22,仍可不受影响地动作。此外,由于天线装置25的宽度窄,即使如支撑部22a的宽度窄的区域中,仍可充分安装天线装置25。
另外,在本实施方式中,说明了作为安装天线装置1、11的电子设备的可程序化显示器21。但是,安装天线装置1、11的电子设备只要具有金属框体及无线通信功能,也可以是可程序化显示器21以外的电子设备。
本实施方式的天线装置,如上所述,是形成在电介质基板的表面,不同谐振频率的一对天线元件分别由阻抗调整用的传送线路结合于供电部的结构,在电介质基板的背面形成地导体板,并且以两天线元件的各一端部与地导体板短路。由此,可一并实现连接板天线无法实现的面积缩小化及频率的宽带化。因此,本实施方式的天线装置适用于以要求宽带的无线LAN等的通信方式进行通信的电子设备。
前述天线装置优选具有电流路径调整部,其是形成在前述天线元件的外周部分延长流入高频电流的电流路径距离的形状。由于高频电流因为表皮效应不流入导体的中央部分,而流入端缘部,因此,通过电流路径调整部延长流入高频电流的电流路径,可调整天线元件的谐振频率。电流路径调整部优选例如突起及缺口(凹部)。由于此种突起及缺口形成比天线元件小,因此通过使突起及缺口的长度变化,比使天线元件的长度变化,可微细地进行谐振频率的调整。
前述天线装置中,前述天线元件优选具有矩形部,其形成沿前述电介质基板的长度方向延伸的矩形形状。由此,天线元件占电介质基板的宽度方向的面积小,可缩小电介质基板的宽度。由此,天线装置全体的宽度窄,可容易将天线装置安装于狭窄部位。
前述天线装置的中心频率优选为2.45GHz。由此,可提供可对应于无线LAN等规格的小型且宽带的天线装置。
本实施方式的电子设备具有金属框体,前述结构的任一天线装置安装于前述金属框体中。
由此,由于天线装置的背面是地导体板,因此即使安装于金属框体,仍可不受影响而动作。
本发明并不限于上述实施方式,在申请专利范围内可作各种变更。即,组合申请专利范围内适当变更的技术性手段而获得的实施方式,也包含于本发明的技术范围内。
发明的详细说明中的具体实施方式或实施例,仅在说明本发明的技术内容,不应狭义解释为仅限于此种具体例,在符合本发明的构思与其申请专利范围内,可作各种变更来实施。
Claims (7)
1.一种天线装置,包含:电介质基板;地导体板,其形成于该电介质基板的一方的面上;一对平面状的天线元件,其具有分别不同的谐振频率,形成于前述电介质基板的另一方的面上;供电部,其用于供电至前述天线元件,
其特征在于,包括
传送线路,其分别接合于前述天线元件,进行阻抗变换,使得接合于前述天线元件的端部的阻抗分别与前述天线元件的输入阻抗匹配,并且由前述供电部供电的端部的阻抗与前述供电部的阻抗匹配,
所述天线元件以一端部与前述地导体板短路。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述天线元件具有电流路径调整部,该电流路径调整部形成将作为流入高频电流的电流路径的外周部分的距离延长的形状。
3.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,
所述电流路径调整部是频率调整片。
4.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,
所述电流路径调整部是频率调整用的缺口。
5.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述天线元件形成沿所述电介质基板的长度方向延伸的矩形状。
6.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
中心频率为2.45GHz。
7.一种电子设备,具有金属框体,其特征在于,所述金属框体上安装有权利要求1至6的任意一项所述的天线装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103094717A (zh) * | 2013-02-19 | 2013-05-08 | 珠海市魅族科技有限公司 | 一种终端设备的天线和终端设备 |
CN103124002A (zh) * | 2012-12-30 | 2013-05-29 | 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 | 用于移动终端的多频带宽带天线 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4816564B2 (ja) * | 2007-05-17 | 2011-11-16 | カシオ計算機株式会社 | フィルムアンテナ及び電子機器 |
US20090046794A1 (en) * | 2007-07-25 | 2009-02-19 | Buffalo Inc. | Multi-input multi-output communication device, antenna device and communication system |
FR2923658A1 (fr) * | 2007-11-09 | 2009-05-15 | Thomson Licensing Sas | Systeme de deux antennes isolees a une frequence de travail |
JP5265411B2 (ja) | 2009-02-24 | 2013-08-14 | 富士通株式会社 | アンテナ装置及び電子機器 |
US8766858B2 (en) | 2010-08-27 | 2014-07-01 | Apple Inc. | Antennas mounted under dielectric plates |
TWI464959B (zh) * | 2011-05-06 | 2014-12-11 | Htc Corp | 無線通訊裝置 |
US9455489B2 (en) | 2011-08-30 | 2016-09-27 | Apple Inc. | Cavity antennas |
US8712233B2 (en) * | 2012-02-24 | 2014-04-29 | Apple Inc. | Electronic device assemblies |
US9318793B2 (en) | 2012-05-02 | 2016-04-19 | Apple Inc. | Corner bracket slot antennas |
US9186828B2 (en) | 2012-06-06 | 2015-11-17 | Apple Inc. | Methods for forming elongated antennas with plastic support structures for electronic devices |
JP6525249B2 (ja) * | 2015-03-20 | 2019-06-05 | カシオ計算機株式会社 | アンテナ装置及び電子機器 |
JP6438841B2 (ja) * | 2015-05-19 | 2018-12-19 | 富士フイルム株式会社 | タッチセンサパネルおよび基板 |
KR102356678B1 (ko) * | 2020-03-16 | 2022-01-26 | 동우 화인켐 주식회사 | 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4356492A (en) * | 1981-01-26 | 1982-10-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Multi-band single-feed microstrip antenna system |
JPS601014U (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-07 | ソニー株式会社 | マイクロストリツプアンテナ |
JP2530851Y2 (ja) * | 1985-04-15 | 1997-04-02 | 日本電気株式会社 | アンテナ |
GB2237451B (en) * | 1989-10-14 | 1993-04-28 | Stc Plc | Multilayer through hole connections |
DE69227222T2 (de) * | 1991-07-30 | 1999-05-20 | Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto | Zirkularpolarisierte Streifenleiterantenne und Methode zur Einstellung ihrer Frequenz |
US5420596A (en) * | 1993-11-26 | 1995-05-30 | Motorola, Inc. | Quarter-wave gap-coupled tunable strip antenna |
JP3245299B2 (ja) * | 1994-04-20 | 2002-01-07 | 京セラ株式会社 | 平面アンテナ |
JPH08321718A (ja) | 1995-05-25 | 1996-12-03 | Toshiba Corp | アンテナ |
US6157348A (en) * | 1998-02-04 | 2000-12-05 | Antenex, Inc. | Low profile antenna |
JPH11312881A (ja) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板の接合方法、及び高周波回路、アンテナ、導波管、線路変換器、線路分岐回路、並びに通信システム |
JP2000223933A (ja) * | 1999-02-01 | 2000-08-11 | Hitachi Metals Ltd | アンテナ素子 |
JP2002094324A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線端末装置 |
DE60033140T2 (de) * | 2000-05-23 | 2007-10-31 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Mehrfrequenzband-Antenne |
US6456250B1 (en) * | 2000-05-23 | 2002-09-24 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Multi frequency-band antenna |
JP4413419B2 (ja) * | 2000-12-27 | 2010-02-10 | 株式会社ヨコオ | アンテナ装置 |
-
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103124002A (zh) * | 2012-12-30 | 2013-05-29 | 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 | 用于移动终端的多频带宽带天线 |
CN103124002B (zh) * | 2012-12-30 | 2015-06-24 | 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 | 用于移动终端的多频带宽带天线 |
CN103094717A (zh) * | 2013-02-19 | 2013-05-08 | 珠海市魅族科技有限公司 | 一种终端设备的天线和终端设备 |
CN103094717B (zh) * | 2013-02-19 | 2017-02-15 | 魅族科技(中国)有限公司 | 一种终端设备的天线和终端设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US7466267B2 (en) | 2008-12-16 |
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