CN212676477U - 天线装置以及通信终端装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种天线装置以及通信终端装置。天线装置(101)具有:第1辐射元件(11);第2辐射元件(12);第1线圈(L1),与第1辐射元件以及供电电路(30)中的至少一者连接;第2线圈(L2),与第2辐射元件连接,并相对于第1线圈进行电磁场耦合;以及电感器(L12),第1辐射元件和第2辐射元件进行电场耦合,变压器包含第1线圈以及第2线圈,在包含第2辐射元件和变压器的谐振电路的基波的谐振频率下,通过电磁场耦合而流过第2辐射元件的电流与通过电场耦合而流过第2辐射元件的电流的相位差的绝对值比90度大,电感器与第2线圈串联连接,使得谐振电路以(2n+1)倍波进行谐波谐振,其中,n为1以上的整数。
Description
技术领域
本实用新型涉及具备连接在多个辐射元件与供电电路之间的天线耦合元件的天线装置以及通信终端装置。
背景技术
为了使天线装置的能够使用的频带宽带化,或者为了应对多个频带,使用具备直接或间接地进行耦合的两个辐射元件的天线装置。此外,在专利文献1示出了一种天线装置,其具备:两个辐射元件;以及天线耦合元件,对针对这两个辐射元件的供电进行控制。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5505561号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
例如,在便携式电话的通信用天线中,有需要覆盖0.6GHz~2.7GHz 这样的宽带的通信用天线。而且,为了应对通过同时使用多个频带而提高传输速率的载波聚合,要求能够同时使用宽带的天线装置。
专利文献1所示的天线装置是在两个辐射元件(供电辐射元件以及无供电辐射元件)与供电电路之间连接有包含变压器的天线耦合元件的天线装置。该结构的天线装置在同时覆盖宽带方面非常有用。
可是,当伴随着具备天线装置的通信终端装置的高功能化而使天线空间受到限制时,供电辐射元件和无供电辐射元件将不得不靠近配置。由此,例如,由于供电辐射元件的一部分和无供电辐射元件的一部分靠近地并行等配置,供电辐射元件和无供电辐射元件的电场耦合变强。
在这样的状况下,产生如下的不良情况,即,若通过天线耦合元件而流过无供电辐射元件的电流和通过上述电场耦合而流过无供电辐射元件的电流成为相互减弱的关系,则得不到充分的辐射效率。
像这样,在应流过无供电辐射元件的电流量下降的状态下,无供电辐射元件的辐射效率会下降。
因此,本实用新型的目的在于,提供一种如下的天线装置以及通信终端装置,即,即使在存在基于两个辐射元件间的寄生电容的直接的耦合和经由天线耦合元件的间接的耦合的情况下,也可抑制由于流过一个辐射元件的电流的相互减弱而造成的辐射效率的下降。
用于解决课题的技术方案
(1)根据本实用新型的一个方面的天线装置具有:第1辐射元件;第2辐射元件;第1线圈,与所述第1辐射元件以及供电电路中的至少一者连接;第2线圈,与所述第2辐射元件连接,并相对于所述第1线圈进行电磁场耦合;以及电感器,
所述第1辐射元件和所述第2辐射元件进行电场耦合,
变压器包含所述第1线圈以及所述第2线圈,
在包含所述第2辐射元件和所述变压器的谐振电路的基波的谐振频率下,通过所述电磁场耦合而流过所述第2辐射元件的电流与通过所述电场耦合而流过所述第2辐射元件的电流的相位差的绝对值比90度大,
所述电感器与所述第2线圈串联连接,使得所述谐振电路以(2n+1) 倍波进行谐波谐振,其中,n为1以上的整数。
根据上述结构,在第2辐射元件分布(2n+1)倍波的电流,其中,n 为1以上的整数,因此,该谐波的谐振对第2辐射元件的辐射有贡献。此外,在通过第1线圈和第2线圈的电磁场耦合而流过第2辐射元件的、包含第2辐射元件和变压器的谐振电路的基波的谐振下的电流被通过第1 辐射元件和第2辐射元件的电场耦合而流过第2辐射元件的电流相互减弱的状况下,通过在第2线圈串联连接电感器,从而能够设为如下的关系,即,通过第1线圈和第2线圈的电磁场耦合而流过第2辐射元件的上述谐波的谐振下的电流不被通过第1辐射元件和第2辐射元件的电场耦合而流过第2辐射元件的电流相互减弱,因此,可抑制由上述相互减弱造成的第 2辐射元件的辐射效率的下降。
因此,根据上述结构,可构成在通信频带内的频带中辐射效率高的天线装置。
(2)优选地,在上述(1)的天线装置中,所述谐波谐振是(4n-1) 倍波的谐振,其中,n为1以上的整数。
(3)优选地,在上述(1)或(2)的天线装置中,所述谐波谐振的频率在所述第1辐射元件的基波的谐振频率与三倍波的谐振频率之间,或者在所述第1辐射元件的三倍波的谐振频率与五倍波的谐振频率之间。
(4)优选地,在上述(1)至(3)中的任一项的天线装置中,所述谐波谐振是三倍波的谐振。
(5)优选地,在上述(1)至(4)中的任一项的天线装置中,所述电感器、所述第1线圈以及所述第2线圈构成为单个部件。
(6)根据本实用新型的另一个方面的通信终端装置具备:上述(1) 至(5)中的任一项的天线装置;以及所述供电电路,
所述供电电路对包含所述第2辐射元件的基波的谐振频率、所述谐波的谐振频率、所述第1辐射元件的三倍波的谐振频率、以及所述第1辐射元件的五倍波的谐振频率的通信信号进行输入输出。
实用新型效果
根据本实用新型,可得到如下的天线装置以及通信终端装置,即,即使在存在基于两个辐射元件间的寄生电容的直接的耦合和经由天线耦合元件的间接的耦合的情况下,也可抑制由于流过一个辐射元件的电流的相互减弱而造成的辐射效率的下降。
附图说明
图1是在作为本实用新型的一个实施方式的天线装置以及通信终端装置中使用的天线耦合元件20的立体图和天线耦合元件20的一部分的分解立体图。
图2是示出天线装置101和具备该天线装置101的通信终端装置111 的主要的结构的俯视图。
图3是包含天线耦合元件20的天线装置101的电路图。
图4是示出第2辐射元件12上的电流分布的例子的图。
图5是示出天线装置101的辐射效率的频率特性的图。
图6是电感器L12的位置与图3所示的天线装置101不同的天线装置的电路图。
图7是示出本实用新型的一个实施方式的天线装置的结构的图。
图8是示出天线装置103和具备该天线装置103的通信终端装置112 的主要的结构的俯视图。
图9是示出天线装置104的结构的图。
图10是示出天线装置105的结构的图。
图11是示出天线装置106的结构的图。
图12是天线耦合元件21的电路图。
图13是作为比较例的天线装置的电路图。
具体实施方式
图1是在作为本实用新型的一个实施方式的天线装置以及通信终端装置中使用的天线耦合元件20的立体图和天线耦合元件20的一部分的分解立体图。本实施方式的天线耦合元件20是安装在通信终端装置内的电路基板的长方体状的片式部件。在图1中,将天线耦合元件20的外形和其内部的构造分离而进行了图示。在天线耦合元件20的外表面形成有第1辐射元件连接端子T1、供电电路连接端子T2、接地连接端子T3、以及第2辐射元件连接端子T4。此外,天线耦合元件20具备第1面MS1和作为与该第1面MS1相反侧的面的第2面MS2。在本实施方式中,第1 面MS1或第2面MS2是安装面。
在天线耦合元件20的内部形成有导体图案L1a、L1b、L2a、L2b。导体图案L1a和导体图案L1b经由层间连接导体V1连接。导体图案L2a 和导体图案L2b经由层间连接导体V2连接。在该图1中,在层叠方向上分离地表示了形成有各导体图案的绝缘基材S11、S12、S21、S22。
在天线耦合元件20包含树脂多层基板的情况下,上述绝缘基材例如是液晶聚合物(LCP)片材,导体图案L1a、L1b、L2a、L2b例如是对铜箔进行了图案化的导体图案。此外,在天线耦合元件20包含陶瓷多层基板的情况下,上述绝缘基材例如是低温共烧陶瓷(LTCC[LowTemperature Co-fired Ceramics]),导体图案L1a、L1b、L2a、L2b例如是对铜膏进行印刷而形成的导体图案。
像这样,由于基材层是非磁性体(因为不是磁性体铁氧体),从而即使在0.6GHz~2.7GHz的高频带也能够用作给定电感、给定耦合系数的变压器。
另外,因为使导体图案L1a、L1b、L2a、L2b集中在层叠体的中间层,所以在将该天线耦合元件20安装在电路基板的状态下,可确保存在于电路基板的接地导体与第1线圈L1以及第2线圈L2的间隔。此外,即使某种金属构件靠近天线耦合元件20的上部,也可确保该金属构件与第1 线圈L1以及第2线圈L2的间隔。因此,由在后面示出的第1线圈L1以及第2线圈L2产生的磁场变得不易受到来自外部的影响,可得到稳定的特性。
图2是示出天线装置101和具备该天线装置101的通信终端装置111 的主要的结构的俯视图。该通信终端装置111具备第1辐射元件11、第2 辐射元件12、电路基板40以及壳体50。
在电路基板40构成了供电电路30。此外,在该电路基板40安装有天线耦合元件20、电感器L12以及电感器L11。
第1辐射元件11包含从通信终端装置111的壳体50的主要部分电独立的壳体的一部分。第2辐射元件12包含通过LDS (Laser-Direct-Structuring,激光直接成型)工法形成在壳体50内的树脂部分的导体图案。此外,并不限于此,也可以包含通过光致抗蚀剂工法形成在FPC(Flexible Printed Circuit,柔性印刷电路)的导体图案。
天线耦合元件20的第1辐射元件连接端子(图1所示的T1)与第1 辐射元件11连接,供电电路连接端子(图1所示的T2)与供电电路30 连接,接地连接端子(图1所示的T3)与接地导体图案连接。电感器L12 连接在第2辐射元件连接端子(图1所示的T4)与第2辐射元件12之间。
电感器L11连接在第1辐射元件11的一个端部与地(ground)之间。
第1辐射元件11通过电感器L11以及形成在电路基板的接地导体图案作为环形天线而发挥作用。第2辐射元件12作为单极天线而发挥作用。
在第1辐射元件11的一部分与第2辐射元件12的靠近部PP产生辐射元件间的寄生电容C12。第1辐射元件11和第2辐射元件12经由该寄生电容C12进行电场耦合。该寄生电容C12主要在相互并行的第1辐射元件11的一部分与第2辐射元件12的一部分之间产生。
如果如图2所示地包含第1辐射元件11而构成环形天线,则能够削减该第1辐射元件11的空间。此外,如果是环形天线构造,则能够抑制由于人体的靠近而造成的第1辐射元件11的天线特性的变动。进而,通过在该环形天线的构造上的内侧配置单极构造的第2辐射元件12,从而还能够抑制由于人体的靠近而造成的第2辐射元件12的天线特性的变动。
图3是包含上述天线耦合元件20的天线装置101的电路图。天线耦合元件20包含相互进行磁场耦合的第1线圈L1以及第2线圈L2。图3 中的M表示该磁场耦合。
第1辐射元件11在低频段(例如,0.60GHz~1.71GHz)以及高频段 (例如,1.71GHz~2.69GHz)的频带内进行谐振。也就是说,连接了第1 线圈L1的第1辐射元件11分别在主要包含本实用新型涉及的“基波的谐振频率”的频带中支持低频段,并在包含“三倍波的谐振频率”和“五倍波的谐振频率”的频带中支持高频段。在此,所谓“第1辐射元件的谐振”,意味着基于第1辐射元件11和天线耦合元件20的谐振。
另外,在本说明书中,将m倍波的谐振频率定义为“m阶谐振频率”。 m是1以上的整数。在m=1的情况下,意味着基波的谐振频率。第2辐射元件12与天线耦合元件20以及电感器L12一同通过其三倍波的谐振而支持高频段(例如,1.71GHz~2.69GHz)。
在此,对在如下情况下由于流过第2辐射元件12的电流的相互减弱而造成的第2辐射元件的辐射效率的下降进行示出,该情况为,存在基于第1辐射元件11与第2辐射元件12之间的寄生电容的直接的耦合和经由天线耦合元件20的间接的耦合。
图13是作为比较例的天线装置的电路图。第1辐射元件11从供电电路30经由第1线圈L1被供电。第2辐射元件12从第2线圈L2被供电 (通过流过第2线圈L2的电流进行供电)。例如,在第1线圈L1流过电流i1时,通过第1线圈L1和第2线圈L2的磁场耦合,在第2线圈L2感应出电流i2,并通过该电流i2对第2辐射元件12进行供电(驱动)。图13中的M表示该磁场耦合。进而,因为第2辐射元件12经由寄生电容C12与第1辐射元件11进行电场耦合,所以通过该电场耦合而流过第 2辐射元件12的电流i12经由第2线圈L2流过。
如图13所示,若通过第1线圈L1和第2线圈L2的电磁场耦合而流过第2辐射元件12的电流i2与通过电场耦合而流过第2辐射元件12的电流i12的相位差的绝对值超过90度,则上述电流i12和电流i2作用为彼此相互减弱。
关于通过上述的电磁场耦合在第2辐射元件12感应出的电流i2,实际上难以在不与天线干扰的情况下使用电流探针等直接进行测定。因此,例如通过如下方式得到所希望的频率下的电流i2的相位,即,在图13所示的天线装置中,进行配置变更,使得第1辐射元件11和第2辐射元件 12在物理上充分地分开,并使用网络分析仪等在所希望的频率对流过第2 辐射元件12与第2线圈L2之间的电流进行测定。也就是说,通过如下方式得到,即,在进行了上述配置变更的状态下,测定将第1辐射元件 11的输入端(第1辐射元件11的电源侧的一端)和第2辐射元件12的输入端(第2辐射元件12的接地侧的一端)这两个输入端作为输入端的 2×2的S参数和具有四个端子T1~T4的仅天线耦合元件20的4×4的S参数,然后,使用上述S参数在电路仿真器上对通过电磁场耦合而流过第2 辐射元件12的电流i2的相位进行计算。
此外,通过电场耦合而流过第2辐射元件12的电流i12的相位例如可通过如下方式得到,即,在图13所示的天线装置中,进行配置变更,使得去掉天线耦合元件20,并使用网络分析仪等在所希望的频率对流过第2辐射元件12与地之间的电流的相位进行测定。但是,在该情况下,也难以进行直接的测定,因此例如通过如下方式得到,即,测定将第1 辐射元件11的输入端和第2辐射元件12的输入端这两个输入端作为输入的2×2的S参数,然后,测定进行配置变更而使得去掉了天线耦合元件 20的状态下的上述2×2的S参数,并使用上述S参数在电路仿真器上对流过第2辐射元件12的电流i12的相位进行计算。
在本实施方式中,第2辐射元件12与天线耦合元件20以及电感器 L12一同在高频段(例如,1.71GHz~2.69GHz)的频带内以三倍波进行谐振。换言之,通过电感器L12,使高频段频带内的基于第2辐射元件12 和天线耦合元件20的谐振为三倍波的谐振。该谐振频率例如为2.1GHz。由此,抑制了前述的电流i12和电流i2彼此相互减弱。以下,使用电流分布对此进行详细说明。
图4是示出第2辐射元件12上的电流分布的例子的图。在图4中,对于基于第2辐射元件12和天线耦合元件20的基波的谐振至七倍波的谐振,示出了某时刻的电流分布。
比较基波的谐振和三倍波的谐振,在基波的谐振中分布正的电流的状态下,在三倍波中负的电流的分布成为支配性的。也就是说,与基波的谐振相比较,相反符号的电流分量变多。因此,在作用为通过第1线圈L1 和第2线圈L2的电磁场耦合而流过第2辐射元件12的基波的电流被通过第1辐射元件11和第2辐射元件12的电场耦合而流过第2辐射元件 12的基波的电流相互减弱的状况下,即,例如在像图13那样的结构中,在第2辐射元件12和天线耦合元件20以基波进行谐振时,通过第1线圈 L1和第2线圈L2的电磁场耦合而流过第2辐射元件12的电流i2与通过电场耦合而流过第2辐射元件12的电流i12的相位差的绝对值超过90度,在该状况下,可抑制通过第1线圈L1和第2线圈L2的电磁场耦合而流过第2辐射元件12的三倍波的电流和通过第1辐射元件11和第2辐射元件12的电场耦合而流过第2辐射元件12的电流的相互减弱。
另外,虽然在图4中示出了利用第2辐射元件12的三倍波的谐振的例子,但是在基波的谐振中分布正的电流的状态下,即使是具有相反符号的负的电流分布的五倍波、七倍波也是有效的。但是,因为在三倍波、七倍波中负的电流的分布是支配性的,所以对于通过第1辐射元件11和第 2辐射元件12的电场耦合而流过第2辐射元件12的电流不相互减弱更为优选。此外,在三倍波和七倍波中,更优选负的电流分布更大的三倍波。
图5是示出天线装置101的辐射效率的频率特性的图。在图5中, RE1是第2辐射元件12单体中的辐射效率,RE2是比较例的天线装置的辐射效率,RE3是本实施方式的天线装置101的辐射效率。
上述比较例的天线装置是未设置电感器L12的天线装置,是包含第2 辐射元件12、天线耦合元件20、以及电感器L12的谐振电路的三倍波的谐振频率处于通信频带外的天线装置。也就是说,在比较例的天线装置中,图13所示的、通过第1线圈L1和第2线圈L2的电磁场耦合而流过第2 辐射元件12的电流i12与通过电场耦合而流过第2辐射元件12的电流i2的相位差的绝对值超过90度,电流i12和电流i2作用为彼此相互减弱。另外,虽然也能够通过增大第2线圈L2的自感值而使基于第2辐射元件 12和天线耦合元件20的谐振变化,但是在该情况下,天线耦合元件20 的自谐振频率下降,该自谐振频率进入到天线装置101的通信频带内,因此存在得不到充分的辐射效率的情况。
在图5中,频带0.6GHz~1.0GHz是基于第1辐射元件11和天线耦合元件20的基波的谐振和基于第2辐射元件12、天线耦合元件20、以及电感器L12的三倍波的谐振(在没有电感器L12的第2辐射元件12单体的情况下,是基于第2辐射元件12和天线耦合元件20的基波的谐振)的辐射效率高的频带。此外,1.7GHz~1.9GHz频带是第1辐射元件11的三倍波的谐振的辐射效率高的频带。此外,2.4GHz~2.6GHz频带是第1辐射元件11的五倍波的谐振的辐射效率高的频带。
像在图5表示的那样,在比较例的天线装置中,在频带 1.8GHz~2.5GHz中产生起因于上述电流的相互减弱的影响,基于天线耦合元件20的耦合的效果低,因此辐射效率不高。该频带在本实施方式的天线装置中是包含第2辐射元件12、天线耦合元件20、以及电感器L12 的谐振电路的三倍波的谐振频率,在本实施方式中,处于第1辐射元件 11的三倍波的谐振频率与五倍波的谐振频率之间。
像在图5表示的那样,在频带0.6GHz~1.8GHz中,本实施方式的天线装置101的辐射效率RE3与比较例的天线装置的辐射效率RE2是同等的,但是在1.8GHz以上,本实施方式的天线装置101的辐射效率更高。这是因为,在该频带中,在本实施方式的天线装置101中,电流i12和电流i2彼此相互减弱的效果减弱,反而变得相互增强。
虽然在图5中示出了包含第2辐射元件12、天线耦合元件20、以及电感器L12的谐振电路的三倍波的谐振频率处于第1辐射元件的三倍波的谐振频率与五倍波的谐振频率之间的例子,但是也可以是如下关系,即,上述谐振电路的三倍波的谐振频率处于第1辐射元件"的基波的谐振频率与三倍波的谐振频率之间。
另外,虽然在图5等所示的例子中,作为包含天线耦合元件20、电感器L12、以及第2辐射元件12的谐振电路的谐波的谐振,列举了三倍波的谐振为例,但是也可以是七倍波的谐振等(2n+1)倍波的谐振频率,其中,n为1以上的整数。但是,如使用图4已经叙述的那样,与五倍波相比,三倍波、七倍波的上述的电流的相互减弱效果更低。也就是说,(4n-1) 倍波的谐振频率使基于辐射元件间的电场耦合的电流相互减弱的作用更小。
如使用图5叙述的那样,图2、图3所示的供电电路30对包含第2 辐射元件12的谐振频率、上述谐波的谐振频率、第1辐射元件11的三倍波的谐振频率以及五倍波的谐振频率的通信信号进行输入输出。由此,可得到处理宽带的通信信号的通信终端装置。
图6是本实用新型的一个实施方式涉及的天线装置的电路图。在该天线装置和图3所示的天线装置中,电感器L12的位置不同。在图6所示的例子中,将电感器L12连接在天线耦合元件20的接地连接端子T3与地之间。其它结构与图3所示的天线装置相同。
包含第2辐射元件12的电路部分的谐振频率由第2辐射元件12的开放端至地的电路结构决定,因此如图6所示,即使将电感器L12连接在天线耦合元件20的接地连接端子T3与地之间,也能够通过该电感器L12 的电感决定第2辐射元件12的谐振频率。
但是,由天线耦合元件20的第1线圈L1与第2线圈L2之间的寄生电容、第1线圈L1、第2线圈L2、以及电感器L12构成自谐振电路RC。由于该自谐振电路RC包含电感器L12,所以其谐振频率比图3所示的结构的自谐振电路的谐振频率低。因此,从构成应对宽带的天线装置的方面考虑,更优选在图3所示的位置设置电感器L12。
接着,对于各部分的结构与至此为止所示的天线装置不同的天线装置,示出几个例子。
图7是示出本实用新型的一个实施方式的天线装置的结构的图。该天线装置102具备第1辐射元件11、第2辐射元件12、天线耦合元件20、以及电感器L12。第1辐射元件11以及第2辐射元件12均为单极型的辐射元件。
像这样,也能够同样地应用于第1辐射元件11也为单极型天线的天线装置。
图8是示出天线装置103和具备该天线装置103的通信终端装置112 的主要的结构的俯视图。该通信终端装置112具备第1辐射元件11、第2 辐射元件12、第3辐射元件13、电路基板40以及壳体50。
在电路基板40构成了供电电路30。此外,在该电路基板40安装有天线耦合元件20以及电感器L12、L11。
第1辐射元件11、第2辐射元件12以及第3辐射元件13包含通过 LDS(Laser-Direct-Structuring,激光直接成型)工法形成在壳体50内的树脂部分的导体图案。此外,并不限于此,也可以包含对于FPC(Flexible Printed Circuit,柔性印刷电路)通过光致抗蚀剂工法形成的导体图案。
电感器L11连接在第1辐射元件11的一个端部与地之间。
第1辐射元件11通过电感器L11以及形成在电路基板的接地导体图案作为环形天线而发挥作用。第2辐射元件12作为单极天线而发挥作用。第3辐射元件13例如是GPS用天线,并与不同于供电电路30的供电电路连接。
其它结构与图2等所示的天线装置是同样的。像这样,第1辐射元件 11也可以包含导体图案。
图9是示出天线装置104的结构的图。该天线装置104具备第1辐射元件11、第2辐射元件12、天线耦合元件20、电感器L11a、L11b、电容器C11a、C11b以及开关4。开关4根据从天线装置外部提供的控制信号,将电感器L11a、L11b、电容器C11a、C11b中的一者选择性地与第1 辐射元件11的前端进行连接。因此,变得能够通过开关4变更天线的有效长度。
在电感器L11a和电感器L11b中,电感不同,在电容器C11a和电容器C11b中,电容不同。根据选择这些电抗元件L11a、L11b、C11a、C11b 中的哪一个元件,可切换第1辐射元件11的谐振频率。其它结构如图2 所示。
图10是示出天线装置105的结构的图。该天线装置105具备第1辐射元件11、第2辐射元件12、以及天线耦合元件20。在第1辐射元件11 的供电点PF经由天线耦合元件20的第1线圈L1连接有供电电路30。而且,第1辐射元件11的前端开放,中途的给定的接地点PS与地进行接地。通过该结构,第1辐射元件11作为倒F天线而发挥作用。此外,如果第1辐射元件11是呈面状扩展的导体,则作为PIFA(planar inverted-F antenna,平面倒F天线)而发挥作用。像这样,通过将第1辐射元件11 设为倒F型天线、PIFA,从而能够使第1辐射元件11的阻抗为与供电电路的阻抗相同的程度,阻抗匹配变得容易。
像这样,本实用新型也能够应用于第1辐射元件11为倒F天线、PIFA 的天线装置。
图11是示出天线装置106的结构的图。该天线装置106具备第1辐射元件11、第2辐射元件12、以及天线耦合元件20。在第1辐射元件11 的供电点PF连接有供电电路30。在第1辐射元件11的给定的接地点PS 与地之间连接有天线耦合元件20的第1线圈L1。而且,在天线耦合元件 20的第2线圈L2连接有第2辐射元件12。通过该结构,第1辐射元件 11作为倒F天线而发挥作用。此外,如果第1辐射元件11是呈面状扩展的导体,则作为PIFA(planarinverted-F antenna,平面倒F天线)而发挥作用。
本实用新型也能够应用于包含这样的构造的倒F天线、PIFA的天线装置。
虽然在以上所示的几个例子中,示出了由第1线圈L1和第2线圈L2 构成作为一个部件的天线耦合元件的例子,但是也可以使电感器L12内置于天线耦合元件20而将它们构成为单个部件。图12是该天线耦合元件 21的电路图。该天线耦合元件21不仅内置有相互进行电磁场耦合的第1 线圈L1以及第2线圈L2,而且内置有电感器L12。该电感器L12设置在第2线圈L2与第2辐射元件连接端子T4之间。该电感器L12包含配置为不与第1线圈L1以及第2线圈L2进行耦合的线圈导体图案。或者,也可以将导体图案的布线部设置为电感器L12。像这样,电感器L12优选设为抑制了对电磁场耦合的贡献的配置。由此,能够抑制天线耦合元件 20的自谐振频率的下降。
最后,上述的实施方式的说明在所有的方面均为例示,而不是限制性的。对本领域技术人员而言,能够适当地进行变形以及变更。本实用新型的范围不是由上述的实施方式示出,而是由权利要求书示出。进而,本实用新型的范围包含从与权利要求书等同的范围内的实施方式进行的变更。
例如,虽然在各电路图上将电感器L12示出为电路元件,但是除了安装片式电感器等部件以外,也可以由导体图案形成电感器L12。此外,只要包含第2辐射元件12和天线耦合元件20的电路的谐振频率在给定频带中以三倍波进行谐振即可。因此,例如也可以通过使第2辐射元件12 的线宽度变细而使第2辐射元件12的有效长度变长。
附图标记说明
C11a、C11b:电容器;
C12:辐射元件间寄生电容;
L1:第1线圈;
L11、L11a、L11b:电感器;
L12:电感器;
L1a、L1b、L2a、L2b:导体图案;
L2:第2线圈;
MS1:第1面;
MS2:第2面;
PF:供电点;
PP:靠近部;
PS:接地点;
RC:自谐振电路;
S11、S12、S21、S22:绝缘基材;
T1:第1辐射元件连接端子;
T2:供电电路连接端子;
T3:接地连接端子;
T4:第2辐射元件连接端子;
V1、V2:层间连接导体;
4:开关;
11:第1辐射元件;
12:第2辐射元件;
13:第3辐射元件;
20、21:天线耦合元件;
30:供电电路;
40:电路基板;
50:壳体;
101~106:天线装置;
111、112:通信终端装置。
Claims (8)
1.一种天线装置,其特征在于,
具有:第1辐射元件;第2辐射元件;第1线圈,与所述第1辐射元件以及供电电路中的至少一者连接;第2线圈,与所述第2辐射元件连接,并相对于所述第1线圈进行电磁场耦合;以及电感器,
所述第1辐射元件和所述第2辐射元件进行电场耦合,
变压器包含所述第1线圈以及所述第2线圈,
在包含所述第2辐射元件和所述变压器的谐振电路的基波的谐振频率下,通过所述电磁场耦合而流过所述第2辐射元件的电流与通过所述电场耦合而流过所述第2辐射元件的电流的相位差的绝对值比90度大,
所述电感器与所述第2线圈串联连接,使得所述谐振电路以(2n+1)倍波进行谐波谐振,其中,n为1以上的整数。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述谐波谐振是(4n-1)倍波的谐振,其中,n为1以上的整数。
3.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述谐波谐振的频率在所述第1辐射元件的基波的谐振频率与三倍波的谐振频率之间,或者在所述第1辐射元件的三倍波的谐振频率与五倍波的谐振频率之间。
4.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,
所述谐波谐振的频率在所述第1辐射元件的基波的谐振频率与三倍波的谐振频率之间,或者在所述第1辐射元件的三倍波的谐振频率与五倍波的谐振频率之间。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述谐波谐振是三倍波的谐振。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述电感器、所述第1线圈以及所述第2线圈构成为单个部件。
7.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
所述电感器、所述第1线圈以及所述第2线圈构成为单个部件。
8.一种通信终端装置,其特征在于,
具备:权利要求1至7中的任一项所述的天线装置;以及所述供电电路,
所述供电电路对包含所述第2辐射元件的基波的谐振频率、所述谐波的谐振频率、所述第1辐射元件的三倍波的谐振频率、以及所述第1辐射元件的五倍波的谐振频率的通信信号进行输入输出。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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