CN209045772U

CN209045772U - 多频带天线以及电子设备

Info

Publication number: CN209045772U
Application number: CN201790000787.9U
Authority: CN
Inventors: 用水邦明
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2019-06-28
Anticipated expiration: 2027-07-06
Also published as: WO2018016339A1

Abstract

本实用新型涉及多频带天线以及电子设备。电子设备(1)为了能够进行多频带通信，具备高频用天线元件(11)和低频用天线元件(12)。高频用天线元件(11)与低频用天线元件(12)通过电感器桥(20)而被物理连接并且被电连接。RFIC(15)对高频用天线元件(11)进行用于高频带通信以及低频带通信的供电。电感器桥(20)具有：由树脂基材构成的平板状的坯体；设置于坯体并与高频用天线元件(11)连接的第1连接部；设置于坯体并与低频用天线元件(12)连接的第2连接部；和连接在坯体的第1连接部与第2连接部之间的电感器部。

Description

多频带天线以及电子设备

技术领域

本实用新型涉及具有多个天线元件的多频带天线以及具备其的电子设备。

背景技术

专利文献1中，公开了一种具备低频带用的天线元件和高频带用的天线元件的多频带天线。在专利文献1所述的多频带天线中，在高频带用的天线元件与供电点之间，***由谐振电路构成的阻抗匹配电路。该谐振电路在低频带与高频带之间设定谐振频率。并且，谐振电路在低频带作为电感器发挥作用，在高频带作为电容器发挥作用。由此，在低频带下也能够使用高频带用的天线元件，实现低频带下的良好的宽频带特性。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2010-10960号公报

实用新型内容

-实用新型要解决的课题-

但是，在专利文献1的情况下，需要阻抗匹配电路(谐振电路)，因此需要确保电路的设置空间。因此来，近年，在要求小型化以及轻薄化的终端装置中使用专利文献1所述的多频带天线的情况下，存在壳体内的部件配置的自由度被限制的问题。此外，若使用阻抗匹配电路，则需要保护形成于电路基板的主面的端子、被安装的部件的端子，制造上比较麻烦。

因此，本实用新型的目的在于，提供一种能够实现省空间化的多频带天线以及具备其的电子设备。

-解决课题的手段-

本实用新型所涉及的多频带天线的特征在于，具备：高频带用天线元件；低频带用天线元件；电感器桥，将所述高频带用天线元件与所述低频带用天线元件连接；和供电部，与所述高频带用天线元件连接，进行用于高频带通信以及低频带通信的供电，所述电感器桥具有：由树脂基材构成的平板状的坯体；第1连接部，设置于所述坯体，与所述高频带用天线元件连接；第2连接部，设置于所述坯体，与所述低频带用天线元件连接；和电感器部，连接在所述坯体的所述第1连接部与所述第2连接部之间。

在该结构中，即使设置将高频带用天线元件与低频带用天线元件连结的布线的空间较窄，也能够使薄电感器桥在该空间内攀爬。换句话说，不需要充分确保设置电感器桥的空间，能够实现省空间化。

此外，由于在低频带下，电感器桥为低阻抗，因此在低频带通信中，高频带用天线元件以及低频带用天线元件发挥作用。换句话说，高频带用天线元件在低频带通信中担当天线元件的一部分。由此，通过调整电感器桥的长度或者电感器分量的阻抗，能够改变低频带的通信频率。

也可以是通过本实用新型所涉及的多频带天线的所述高频带用天线元件、所述低频带用天线元件和所述电感器桥来形成偶极天线的结构。

在该结构中，即使高频带用天线元件与低频带用天线元件形成于分离的位置，也能够通过利用电感器桥进行连接，来构成偶极天线。并且，通过使用电感器桥，能够形成较长的天线部，容易构成偶极天线。此外，通过设为偶极天线，不需要用于将天线接地的接地，不需要用于进行接地的连接线缆，不需要将接地接近配置。此外，能够将高频带用天线元件设为低频用的偶极天线的一部分，因此能够使低频带用天线元件小型化。

本实用新型所涉及的电子设备的特征在于，具备：本实用新型所涉及的多频带天线、和收纳所述多频带天线的壳体，所述高频带用天线元件和所述低频带用天线元件构成所述壳体的一部分。

在该结构中，通过将高频带用天线元件和低频带用天线元件设为壳体的一部分，从而不需要在壳体内部对设置空间进行设置。

本实用新型所涉及的电子设备也可以是如下结构：具备收容于所述壳体的电路基板，所述电感器桥的所述电感器部被配置为从所述电路基板分离。

在该结构中，能够抑制电感器桥与电路基板之间的杂散电容的产生。由此，能够避免杂散电容的影响所带来的天线特性的变化。此外，能够避免电流经由杂散电容流向接地、不作为天线而发挥功能的可能性。

-实用新型效果-

根据本实用新型，不需要充分确保设置将高频带用天线元件与低频带用天线元件连结的布线的空间，能够实现省空间化。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的电子设备的壳体内部的构造的一部分的俯视图。

图2是电子设备所具备的多频带天线的概略图。

图3(A)是电感器桥的外观立体图，图3(B)是电感器桥的分解立体图。

图4是多频带天线为倒F型天线的情况下的概略图。

图5是具有三个天线元件的多频带天线的概略图。

具体实施方式

图1是表示本实施方式所涉及的电子设备1的壳体10内部的构造的一部分的俯视图。电子设备1例如是移动电话或者平板型PC等。壳体10由树脂形成。

电子设备1具备多频带天线，能够进行高频带以及低频带下的多频带通信。在本实施方式中，高频带约为2.0～2.7GHz频带，低频带约为800MHz频带。

电子设备1为了能够进行多频带通信，具备高频用天线元件11和低频用天线元件12。高频用天线元件11是用于进行高频带(详细来讲，也包含低高频带)下的通信的天线元件。低频用天线元件12是用于进行低高频带下的通信的天线元件。高频用天线元件11是本实用新型所涉及的“高频带用天线元件”的一个例子。此外，低频用天线元件12是本实用新型所涉及的“低频带用天线元件”的一个例子。

高频用天线元件11以及低频用天线元件12均由导体形成。高频用天线元件11以及低频用天线元件12形成于壳体10的一部分。因此，在壳体10内部，不需要确保设置高频用天线元件11以及低频用天线元件12的空间。

高频用天线元件11以及低频用天线元件12形成于壳体10的相互相离的位置。并且，高频用天线元件11与低频用天线元件12通过电感器桥20，被物理连接并且被电连接。

电感器桥20是薄型平板状且具有挠性的线缆。电感器桥20的具体结构后面详细叙述，但电感器桥20在其线缆内部具有由布线图案形成的电感器分量。由于电感器桥20是薄型平板状并且具有挠性，因此即使壳体10内部的空间较窄，也能够使电感器桥20攀爬。因此，即使高频用天线元件11与低频用天线元件12之间存在其他部件、电路基板等，没有充分的空间，也能够配置电感器桥20，并将高频用天线元件11与低频用天线元件12连接。

在壳体10的内部收纳有印刷布线板101、未图示的电池组等。在印刷布线板101搭载RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)15、电子设备1的功能所需的部件。

RFIC15是无线频率集成电路，对高频用天线元件11以及低频用天线元件12，进行用于高频带通信以及低频带通信的供电。详细地，RFIC15与高频用天线元件11连接。并且，RFIC15对高频用天线元件11进行供电。高频用天线元件11经由电感器桥20而与低频用天线元件12连接。因此，即使在进行基于低频用天线元件12的通信的情况下，RFIC15也对高频用天线元件11进行供电。换句话说，RFIC15是被高频带和低频带共享的供电电路。RFIC15是本实用新型所涉及的“供电部”的一个例子。

图2是电子设备1所具备的多频带天线的概略图。

如所述那样，高频用天线元件11与低频用天线元件12通过电感器桥20来连接。并且，RFIC15向高频用天线元件11进行供电。

在从RFIC15向高频用天线元件11提供高频带的电流的情况下，电感器桥20的阻抗较高，可视为低频用天线元件12从高频用天线元件11分离。换句话说，在高频带的通信中，仅高频用天线元件11发挥作用。

在从RFIC15向高频用天线元件11提供低频带的电流的情况下，电感器桥20的阻抗较低，高频用天线元件11与低频用天线元件12通过电感器桥20而连结，可视为一个天线元件。换句话说，在低频带的通信中，高频用天线元件11也作为低频用天线的一部分而发挥作用。因此，通过调整电感器桥20的长度或者电感器分量的阻抗，能够改变低频带的通信频率。

在进行低频带的通信的情况下，通过高频用天线元件11和低频用天线元件12来形成偶极天线。通过使用电感器桥能够形成较长的天线部，容易构成偶极天线。通过设为偶极天线，不需要用于将天线接地的接地，不需要将天线接地，不需要用于接地的连接线缆，也不需要将接地接近配置。通过将高频用天线元件11设为偶极天线的一部分，能够使低频用天线元件12小型化。

以下，对将高频用天线元件11与低频用天线元件12连结的电感器桥20的结构进行说明。

图3(A)是电感器桥20的外观立体图，图3(B)是电感器桥20的分解立体图。

电感器桥20是用于将高频用天线元件11与低频用天线元件12之间桥连接的元件。电感器桥20具备：平板状的坯体21、第1连接部22和第2连接部23。

平板状的坯体21如图1所示具有挠性，能够折弯。

第1连接部22是用于与高频用天线元件11进行连接的连接部。第1连接部22是折弯为L字形状的导体板，第1平面部被固定于平板状的坯体21的第1端部。在与第1平面部垂直的第2平面部，形成螺孔24。并且，通过向螺孔24***螺钉，电感器桥20与高频用天线元件11被固定。

第2连接部23是用于与低频用天线元件12进行连接的连接部。第2连接部23是折弯为L字形状的导体板，第1平面部被固定于平板状的坯体21的第2端部。在与第1平面部垂直的第2平面部，形成螺孔25。并且，通过向螺孔25***螺钉，电感器桥20与低频用天线元件12被固定。

另外，也可以通过焊料，来将电感器桥20与高频用天线元件11以及低频用天线元件12固定。此外，第1连接部22与第2连接部23也可以是机械式的连接器。

如图3(B)所示，坯体21通过树脂基材211、212、213层叠而构成。树脂基材211、212、213例如是液晶聚合物(LCP)。

在树脂基材211的主面，第1连接部22所连接的导体图案221形成于第1端侧，第2连接部23所连接的导体图案231形成于第2端侧。

在树脂基材212的主面，构成基于导体图案31的电感器部30。导体图案31是线圈轴朝向与树脂基材212的面垂直的方向(与坯体21的主面垂直的方向)的螺旋状的导体图案。由于电感器部30在坯体21通过导体图案而形成，因此能够轻薄化，因此能够配置于小空间。另外，电感器部30也可以由分立部件构成。

此外，在树脂基材212的主面形成布线图案26A。布线图案26A的第1端与电感器部30的导体图案31的外周端连结，第2端经由过孔导体(层间连接导体)而与导体图案221连结。

在树脂基材212的主面形成布线图案26B。此外，在树脂基材213的主面形成布线图案26C。导体图案31的内周端经由过孔导体(未图示。以下同样)而与布线图案26C的第1端连结。布线图案26C的第2端经由过孔导体而与布线图案26B的第1端连结。布线图案26B的第2端经由过孔导体而与导体图案231连结。

另外，虽未图示但在树脂基材211的上表面以及树脂基材213的下表面分别形成抗蚀剂层。另外，该抗蚀剂层不是必须的，也可以不形成。

这样，电感器桥20的坯体21是薄型平板状，并且具有挠性。因此，即使壳体10与印刷布线板101之间的空间较窄，如图1所示，在壳体10与印刷布线板101之间，使电感器桥20攀爬，能够将高频用天线元件11与低频用天线元件12连结。

此外，在坯体21的内部，通过布线图案来形成电感器部30，因此不需要在电感器桥20安装部件，因此不存在电感器桥20的厚度变厚、挠性被阻碍的情况。因此，不存在电感器桥20的配置的自由度被限制的情况。进一步地，通过将电感器部30由螺旋状的导体图案形成，能够在不加厚电感器桥20的厚度的情况下，提高电感值。此外，通过将该电感器部30形成的位置从坯体21的中央向第1端侧或者第2端侧偏移形成，能够调整天线特性。

此外，由于电感器桥20是具有挠性的薄型平板状，因此如图1所示，能够沿着壳体10的壁面配置。另外，在本实施方式中使用的液晶聚合物那样将热塑性树脂用于基材的情况下，若层叠后通过加热压制而预先弯曲加工，则进一步容易配置。由此，电感器桥20能够以电感器部30与印刷布线板101隔开距离的形态进行配置。其结果，能够抑制电感器桥20与印刷布线板101之间形成杂散电容。通过抑制杂散电容的产生，能够避免多频带天线的特性变化。此外，能够避免电流经由杂散电容流向接地、多频带天线不作为天线而发挥功能的可能性。

另外，由电感器桥20连接的高频用天线元件11与低频用天线元件12也可以构成单极天线，还可以构成倒F型天线。

图4是多频带天线为倒F型天线的情况下的概略图。

在本例中，高频用天线元件11中的与电感器桥20所连接的端部相反的一侧的端部连接于接地。在该情况下，通过调整RFIC15所连接的部分与接地连接的部分的间隔，能够进行阻抗调整。通过设为倒F型天线，能够实现多频带天线的低背化以及小型化。

另外，在本实施方式中，高频用天线元件11以及低频用天线元件12构成壳体10的一部分，但也可以设置于壳体10的内部。此外，虽然壳体10设为树脂，但也可以是金属壳体。在该情况下，若将高频用天线元件11以及低频用天线元件12设为金属壳体的一部分，则需要在其间设置间隙或者绝缘树脂等，以使得高频用天线元件11以及低频用天线元件12与壳体的其他部分不接触。

进一步地，也可以在电感器桥20，将电感器部分为多处位置进行设置。在该情况下，通过将电感器部分散配置，能够在不阻碍电感器桥20的轻薄化的情况下，增大电感器桥20的电感。

此外，虽然本实施方式所涉及的电子设备1具备高频用天线元件11和低频用天线元件12这两个天线，但也可以具备三个以上的天线。

图5是具有三个天线元件的多频带天线的概略图。在本例中，在低频用天线元件12，经由电感器桥20，连接天线元件13。天线元件13是不同于高频用天线元件11和低频用天线元件12的频带用的天线元件。在该情况下，通过使用电感器桥20，也不需要充分确保设置电感器桥20的空间，能够实现省空间化。

-符号说明-

1...电子设备

10...壳体

11...高频用天线元件

12...低频用天线元件

13...天线元件

15...RFIC

20...电感器桥

21...坯体

22...第1连接部

23...第2连接部

24、25...螺孔

26A、26B、26C...布线图案

30...电感器部

31...导体图案

101...印刷布线板

211、212、213...树脂基材

221、231...导体图案。

Claims

1.一种多频带天线，其特征在于，具备：

高频带用天线元件；

低频带用天线元件；

电感器桥，将所述高频带用天线元件与所述低频带用天线元件连接；和

供电部，与所述高频带用天线元件连接，进行用于高频带通信以及低频带通信的供电，

所述电感器桥具有：

由树脂基材构成的平板状的坯体；

设置于所述坯体且与所述高频带用天线元件连接的第1连接部；

设置于所述坯体且与所述低频带用天线元件连接的第2连接部；和

被连接在所述坯体的所述第1连接部与所述第2连接部之间的电感器部。

2.根据权利要求1所述的多频带天线，其特征在于，

通过所述高频带用天线元件、所述低频带用天线元件和所述电感器桥来形成偶极天线。

3.一种电子设备，其特征在于，具备：

权利要求1或2所述的多频带天线；和

壳体，收纳所述多频带天线，

所述高频带用天线元件和所述低频带用天线元件构成所述壳体的一部分。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

所述电子设备具备收纳于所述壳体的电路基板，

所述电感器桥的所述电感器部被配置为从所述电路基板分离。