天線器件和移動射頻通信終端的製作方法
2023-04-22 18:33:16
專利名稱：天線器件和移動射頻通信終端的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種天線器件和一種移動射頻(radio)通信終端。更具體地講，本發明涉及適用於改進天線性能的天線器件和移動射頻通信終端。
背景技術：
凹槽天線(notch antenna)是一種通過打開槽形天線(slot antenna)的邊緣端實現的小規格天線。此前，凹槽天線已廣泛得以使用。特別是，通過把該凹槽天線形成在半無限基片(substrate)上，可以獲得改進的較寬頻帶特性。
隨著最近傾向於實現一種較小規格和較輕重量的行動電話，其中所使用的基片也傾向於小型化。因此，如果把凹槽天線形成在基片上，用作行動電話的天線，就會引發不能精確實現足夠寬的頻率特性的問題。
以下，將參照圖1解釋這一問題。
圖1說明了提供於行動電話中的傳統天線器件的例子。在圖1的例子中，把具有饋線3的凹槽天線2形成在擁有水平長度為0.27λr和垂直長度為0.5λr的基片1上。按這樣一種方式把整個這一凹槽天線2基本上形成為L形在相應於距基片1的一個邊緣(圖中下端)長度為0.04λr的位置將其朝右彎曲，然後切開以擁有距彎曲位置0.13λr的長度。在該圖中，λr表示從行動電話所傳輸的或由行動電話所接收的的電波的長度。
圖2A和2B以圖形的形式描述了在行動電話中使用圖1的一般天線器件的情況下所獲得的輸入阻抗特性。圖2A是表示天線器件的阻抗特性的史密斯圖(Smith chart)，而圖2B說明了表示天線器件的阻抗匹配的VSWR(電壓駐波比)。
圖2A中表明，表示天線器件阻抗特性的軌跡ml離開中心O。因此，可知該天線器件的阻抗特性不是寬帶特性。
在圖2B中，橫坐標表示頻率，其中，從預定中心頻率f0向右頻率變得越來越高(1.25f0)，或向左頻率變得越來越低(0.75f0)。縱坐標表示VSWR的值，VSWR的值向上變得越來越大。該天線器件由凹槽天線2形成，並且擁有單諧振特性，因此，例如在帶寬BW(0.94f0到1.06f0)的端點，VSWR＝4.5。這表明因源於對射頻電路(radio circuit)阻抗的失配的損耗而造成的輻射效率劣化了至少36％，因此表明，在該天線器件中未達到足夠的帶寬。
在最近的小型化行動電話中，如上所述，與將由行動電話所處理的信號的波長相比，使得具有形成在其上的凹槽天線的基片相當小，因此，存在著這樣的問題在任何傳統天線器件中，不能確保足夠寬的帶寬特性。
另外，圖3以圖形的形式描述了圖1的天線器件中基片表面上的電流分布。在圖3中，例如，可以把基片表面分割成其中高頻電流分布不多的區域e1、其中高頻電流分布適中的區域e2以及其中高頻電流集中的區域e3。並且把凹槽天線2的切口部分包括在高頻電流集中的區域e3中，從而表明在凹槽天線2的切割部分中高頻電流的集中。
因此，在該天線器件中，如果人體等處於其中高頻電流集中的凹槽天線2的切口部分附近，則因其單諧振使輸入阻抗特性在電阻方面變得較低，從而導致與射頻電路的失配。結果，使天線器件的輻射效率降低，最終嚴重地劣化了天線特性。
發明內容
鑑於以上所提到的情況，本發明已經得以實現，其目的旨在改進天線性能。
本發明的第一天線器件包含相對高頻獨立於射頻電路的基片；形成在基片上的切口形的第一凹槽天線，並擁有饋線；以及通過與第一凹槽天線電磁耦合而工作的切口形的第二凹槽天線。
在切口長度方面，第二凹槽天線的形成可以與第一凹槽天線不同。
可以按這樣的方式基本上平行於第一凹槽天線形成第二凹槽天線其主極化變成與第一凹槽天線的主極化一致。
可以把第一和第二凹槽天線中的每一切口形成為L形、Z字形或彎曲形。
可以把第二凹槽天線形成為擁有兩個或更多長度互不相同的切口。
可以把第一凹槽天線的開口端和第二凹槽天線的開口端連接在公共開口端。
把金屬的、介電的或磁的部件放置在第一凹槽天線的開口端和第二凹槽天線的開口端之間。
第一和第二凹槽天線的至少之一，可以擁有集中常數元件。
第二凹槽天線可以擁有給出所希望的電抗值的相位器。
本發明的第二天線器件包含相對高頻獨立於射頻電路的基片；第一天線，形成在基片上，並且由擁有饋線的切口形凹槽天線組成；以及第二天線，按這樣的方式放置在第一天線的開口端附近其主極化方向變成與第一天線的主極化方向一致，並且通過與第一天線電磁耦合而工作。
第二天線是線性天線，它可以形成為Z字形、螺線形、彎曲形或環形。
第二天線可以為形成在不同於其中形成第一天線的基片的另一個基片上的凹槽天線。
本發明的第一移動射頻通信終端包含相對高頻獨立於射頻電路的基片；第一切口形凹槽天線，形成在基片上，並且擁有饋線；第二切口形凹槽天線，形成在基片上，並且通過與第一凹槽天線電磁耦合而工作；以及實體，用於容納基片。
該實體由用於容納基片的第一體和相對第一體可打開和可關閉的第二體組成。其中，當第一和第二體處於關閉狀態時，可以把第一和第二凹槽天線的開口端放置在從第二體探出的第一體的部分中。
本發明的第二移動射頻通信終端包含相對高頻獨立於射頻電路的基片；第一天線，形成在基片上，並且由擁有饋線的切口形凹槽天線組成；第二天線，按這樣的方式放置在第一天線的開口端附近其主極化方向變成與第一天線的主極化方向一致，並且通過與第一天線電磁耦合而工作；以及實體，用於容納第一和第二天線。
該實體由用於容納基片的第一體和相對第一體可打開和可關閉的第二體組成，其中，當第一和第二體處於關閉狀態時，可以把第一天線和第二天線的開口端放置在從第二體探出的第一體的部分中。
在第一發明中，令基片相對高頻保持獨立於射頻電路，並且把擁有饋線的第一切口形凹槽天線以及通過與第一凹槽天線電磁耦合而工作的第二切口形凹槽天線形成在基片上。
而在第二發明中，令基片相對高頻保持獨立於射頻電路，並且把由擁有饋線的切口形凹槽天線組成的第一天線形成在基片上。並且把通過與第一天線電磁耦合而工作的第二天線按這樣的方式放置在第一天線的開口端附近其主極化方向變成與第一天線的主極化方向一致。
圖1描述了用於傳統行動電話中的天線器件的結構實例；圖2A說明了圖1中所示天線器件的阻抗特性；圖2B以圖形的形式說明了圖1中所示天線器件的阻抗特性；圖3說明了圖1的天線器件中的電流分布；圖4描述了其中使用了本發明的行動電話中的天線器件的結構實例；圖5說明了圖4的天線器件的具體的結構實例；圖6A說明了圖5中所示天線器件的阻抗；圖6B以圖形的形式說明了圖5中所示天線器件的阻抗特性；圖7A說明了圖5中所示天線器件的阻抗特性的另一個實例；圖7B以圖形的形式說明了圖5中所示天線器件的阻抗特性的另一個實例；圖8A說明了圖5中所示天線器件的阻抗特性的又一個實例；圖8B以圖形的形式說明了圖5中所示天線器件的阻抗特性的又一個實例；圖9描述了其中使用了本發明的天線器件的另一個結構實例；圖10描述了其中使用了本發明的天線器件的又一個結構實例；圖11描述了其中使用了本發明的天線器件的又一個結構實例；圖12說明了圖11的天線器件中的電流分布；圖13描述了其中使用了本發明的天線器件的又一個結構實例；圖14描述了其中使用了本發明的天線器件的又一個結構實例；圖15描述了其中使用了本發明的天線器件的又一個結構實例；圖16是其中使用了本發明的天線器件的另一個結構實例；圖17描述了其中使用了本發明的天線器件的又一個結構實例；圖18A描述了使用了圖4的天線器件的行動電話的一個外部結構實例；圖18B描述了使用了圖4的天線器件的行動電話的一個內部結構實例；圖19A描述了使用了圖4的天線器件的行動電話的另一個外部結構實例；圖19B描述了使用了圖4的天線器件的行動電話的另一個內部結構實例；
圖20A描述了使用了圖4的天線器件的行動電話的又一個外部結構實例；圖20B描述了使用了圖4的天線器件的行動電話的又一個內部結構實例；圖20C描述了其中把使用了圖4的天線器件的行動電話摺疊起來的狀態下的又一個結構實例；圖21描述了其中使用了本發明的天線器件的另一個結構實例；以及圖22說明了其中把圖21的天線器件摺疊起來的狀態。
具體實施例方式
以下，將參照附圖描述本發明的一些實施例。
圖4描述了形成在基片上的天線器件的結構實例，該基片容納在其中使用了本發明的行動電話中。在該基片上，還提供了各種電路，包括麥克風、揚聲器、顯示器、控制器等，為了便於解釋，圖4的實例中省略了它們。該基片用作把這些電路連接於它的參照電位地。
在圖4中，天線器件包括射頻電路22，用於把高頻信號傳輸至附近的基站(未在圖中顯示)等，或從該基站等接收高頻信號；以及基片21，其中提供了凹槽天線23和凹槽天線24。該基片21對高頻保持獨立於射頻電路22。
在基片21上，這樣地形成凹槽天線23擁有開口端23a，該開口端23a具有預定寬度，以及距離對射頻電路22的位置相反一側上基片21的一個邊緣(在該圖的下側)λ/4的長度。凹槽天線23擁有饋線25，並根據從射頻電路22經由饋線25獲得的高頻電流而工作。
這樣地形成凹槽天線24擁有具有長度略短於λ/4的線性切口的開口端24a，並且沿與凹槽天線23的方向相同的方向，從其相同邊緣，在與凹槽天線23間隔距離d的位置切開。平行於凹槽天線23並等於其寬度，形成凹槽天線24。凹槽天線24不具有饋線25，並通過與凹槽天線電磁耦合而工作。
凹槽天線23和凹槽天線24是這樣的關係當距離d變短或變長時(具體地，當開口端23a和開口端24a之間的距離d變短或變長時)，其電磁耦合強度傾向於增強或減弱。根據某些實驗，例如，當相應於參照頻率F0的波長為λ時，優選地，令距離d的長度在λ/30到λ/5的範圍內。
實現天線器件的多諧振是可能的，即通過略微改變兩個凹槽天線23和24的長度，拓寬其頻帶。並且可以通過沿同一方向(互相平行)形成兩個天線的切口，使主極化的方向變為一致。
圖5說明了圖4的天線器件中的具體的結構實例。在圖5中，任何與圖4中相對應的組成部分均由相同的參照數字或符號表示，而且以下將省略對其重複的解釋。
在圖5中，對基片21的尺寸這樣確定擁有0.27λr的水平長度和0.5λr的垂直長度，其中λr表示通信射頻波的波長。凹槽天線23由在距離基片1的一個邊緣0.2λr長的位置切開的線性切口形成。通過與凹槽天線23電磁耦合而工作的凹槽天線24由另一個切口形成，該切口在與凹槽天線23向右間隔0.1λr的距離的位置並與凹槽天線23平行地切開。所形成的凹槽天線24的切口略短於0.2λr，0.2λr為凹槽天線23的長度。
在圖5的天線器件中，如上所述，以與擁有饋線25的凹槽天線23協調(tune)的方式，通過其尺寸(dimension)參數，調整通過電磁耦合工作的凹槽天線24。
在圖6A和6B中，說明了圖5的天線器件的輸入阻抗特性。圖6A為代表該天線器件阻抗特性的史密斯圖，圖6B以圖形的形式說明了指示該天線器件的阻抗匹配的電壓駐波比(VSWR)。
在圖6A中，軌跡m2表示天線器件的阻抗特性為集中在史密斯圖中心O的α型，從而表明使天線器件的阻抗特性變得適合於較寬的頻帶。
在圖6B中，橫坐標表示頻率，從預定中心頻率f0(＝1/λr)，向右變得越來越高(1.25f0)，向左變得越來越低(0.75f0)。而縱坐標表示VSWR的值，向上變得越來越大。這表明隨VSWR的值變小，阻抗匹配增強。
在圖6B的實例中，在0.94f0到1.06f0的帶寬BW中，最大值VSWR為3.0。這表明由於至少與射頻電路22的阻抗失配所產生的損耗，輻射效率劣化了14％。即，根據該天線器件，與參照圖2解釋的其中輻射效率為36％的傳統天線器件相比，其輻射效率提高了22％。
現在參照圖7A、7B、8A以及8B，將給出在手持該電話的情況下、關於裝備有圖5的天線器件的行動電話的輸入阻抗特性的解釋。圖7A和8A每一個均代表了該天線器件阻抗特性的史密斯圖，而圖7B和8B每一個均以圖形的形式說明了指示該天線器件阻抗匹配的特性的電壓駐波比(VSWR)。
圖7A和圖7B代表了當用手覆蓋凹槽天線23和24的切口的上半部時所獲得的該天線器件的阻抗特性。在圖7A中，表示該天線器件阻抗特性的軌跡m3為集中在史密斯圖中心O的α型，從而表明該天線器件擁有寬帶特性。在圖7B中，在0.94f0到1.06f0的帶寬BW中，天線器件的VSWR小於1.8，因此，表明達到穩定的阻抗特性。
圖8A和8B以圖形的形式說明了當用手完全覆蓋凹槽天線23和24的切口時所獲得的阻抗特性。在圖8A中，表示該天線器件阻抗特性的軌跡m4集中在史密斯圖中心O的附近，從而表明仍保持該天線器件的寬帶特性。在圖8B中，在0.94f0到1.06f0的帶寬BW中，天線器件的VSWR小於2.2，因此，表明達到穩定的阻抗特性。
如上所述，以能夠與擁有饋線25的凹槽天線23相協調(不管手的幹擾或影響)的方式，通過其尺寸參數，調整通過電磁耦合工作的凹槽天線24，以致於可以達到穩定的寬帶阻抗特性。
將給出形成在其中使用了本發明的行動電話的內部基片上的天線器件的另一個結構實例的進一步解釋。在以下的描述中，任何與圖4中所使用的組成部分相對應的組成部分均由相同的參照數字或符號表示，而且以下將省略對其重複的解釋。
在圖9的天線器件中，把具有饋線25的凹槽天線23形成為L形在圖中距離基片21的一個邊緣上的開口端23a預定長度的位置(點P1)將其切口朝左彎曲，然後從點P1到預定的位置(末端)切開。把另一個通過與凹槽天線23電磁耦合而工作的凹槽天線24形成為L形在圖中距離基片21的一個邊緣的開口端24a預定長度的位置(點P2)將其切口朝右彎曲，然後從點P2到預定的位置(末端)切開。
在凹槽天線23中，把包括從基片21的開口端23a到點P1的長度和從點P1到末端點的長度的整個長度設置成λ/4。與此同時，在凹槽天線24中，把包括從基片21的開口端24a到點P2的長度和從點P2到末端點的長度的整個長度設置成稍微短於λ/4。因此，可能沿基片21的長度(longitudinal)方向縮短切口長度(即從基片21的開口端23a、24a到點P1、P2)，以致於與圖4的天線器件相比，可以小型化由凹槽天線23和24構成的圖9的天線器件。
儘管在圖9中把凹槽天線23和24形成為L形，但也可以將其形成為彎曲形或Z字形。
在圖10的天線器件中，通過與凹槽天線23電磁耦合而工作的凹槽天線由兩個凹槽天線24-1和24-2構成，凹槽天線24-1和24-2由兩個線性切口形成，每一個線性切口具有距離基片21的一個邊緣預定的長度。把凹槽天線24-1形成在向右與凹槽天線23間隔預定的距離的位置上，而且擁有距離開口端24-1a略大於λ/4的長度。並且把凹槽天線24-2形成在向右與凹槽天線24-1間隔預定的距離的位置上，而且擁有略大於λ/4的長度。與凹槽天線23平行地形成這兩個凹槽天線24-1和24-2。
因此，在圖10的天線器件中，多個通過電磁耦合工作的凹槽天線按這樣的方式形成擁有相互不同的長度，從而與在單一凹槽天線的情況下所獲得的整個諧振帶相比，整個諧振帶可被拓寬。通常，把天線的諧振表示為(λ/4)×N(天線的個數)，以致於在不同於擁有饋線25的凹槽天線23的所希望的頻率，凹槽天線24-1和24-2能夠獲得多諧振。
儘管圖10僅說明通過電磁耦合工作的兩個凹槽天線24-1和24-2，但其數量可以為3個或3個以上。另外，儘管把凹槽天線23放置在左側，而把凹槽天線24-1和24-2放置在右側，但其放置也可以反過來，該排列無關緊要。
在圖11的天線器件中，把連接於基片21的金屬導體部件31a和31b互相靠近地放置在基片21上的凹槽天線23的開口端23a和凹槽天線24開口端24a的附近(金屬導體部件3 1a和3 1b可以由基片21構成)。在該結構中，加強因某種原因(如鑑於與某些其它組成部分的位置關係，不可能縮短凹槽天線23和24之間的距離d)減弱電磁耦合是可能的。
可以把該結構視為經由開口端31c把金屬導體部件31a和31b互相相對，或可以將其視為把開口端23a和開口端23b連接於用作公共開口端的開口端31c。
如所描述的，在圖11的天線器件中，通過在其上靠近地放置基片21或與其連接的金屬導體部件31，使進行調整以加強電磁耦合變得可能，從而應對這樣問題在基片21上，因為與其它組成部分(未在圖中加以顯示)的關係，不能把凹槽天線23和24放置在其理想的位置上，因而減弱了兩個凹槽天線之間電磁耦合。
另外，圖12描述了圖11的天線器件中的基片表面上的電分布。在圖12中，例如，可以把整個分布劃分成其中幾乎沒有高頻電流分布的區域e0、其中高頻電流分布不多的區域e1、其中高頻電流分布適中的區域e2以及其中高頻電流分布集中的區域e3。如其中高頻電流分布集中的區域e3中所指示的，根據圖11的天線器件，把通過電磁耦合工作的凹槽天線24的開口端24a與擁有饋線25的凹槽天線23的開口端23a一起連接於公共開口端31c，從而可以把高頻電流分散在兩個天線(凹槽天線23和24)中。結果，即使例如如人體的接觸等的某些幹擾影響一個凹槽天線23，由於另一個凹槽天線的存在，因而也不改變輸入阻抗特性而容易最終獲得阻抗特性中的穩定性。
接著在圖13的天線器件中，在其中形成了凹槽天線23的開口端23a和凹槽天線24的開口端24a的基片21的一側上，把金屬部件41插入凹槽天線23和凹槽天線24之間。在該情況中，與圖11的天線器件相反，減弱由於由於凹槽天線23和24之間的距離d太小的某種原因而過度加強電磁耦合是可能的。
如果有效地減弱電場，金屬部件41可以是介電部件或磁部件，而不僅限於金屬。
如所描述的，在圖13的天線器件中，通過在凹槽天線23和24之間放置金屬部件等，使進行調整以減弱電磁耦合變得可能，從而應對這樣問題在基片21上，因為與某些其它組成部分(未在圖中加以顯示)的關係，不能把凹槽天線23和24放置在其理想的位置上，因而過度加強了其間電磁耦合。
在圖14的天線器件中，與在先前所提到的圖11的天線器件中，在其中形成了凹槽天線23的開口端23a和凹槽天線24的開口端24a的基片21的其一側上，把基片21的部分擴展為基片21a和基片21b，而且基片21a和基片21b互相靠近。把由電容或導體等組成的集中常數元件51a、51b和51c放置在互相靠近的基片21a和基片21b上。例如，在圖14的例子中，這樣的集中常數元件51a、51b和51c中的中心集中常數元件51b由電容組成，而其它的集中常數元件51a和51c由導體組成，可以通過改變由電容組成的集中常數元件51b的電容C，調整電磁耦合的強度。
如所描述的，在圖14的天線器件中，通過在基片21的部分中提供集中常數元件，以及通過改變凹槽天線的切口尺寸或凹槽天線之間的距離，可以調整天線特性。
另外，在圖15的天線器件中，在包括於圖4的天線器件中並通過電磁耦合工作的凹槽天線24的位置，提供擁有所希望的電抗(reactance)部件的相位器61。由於在圖15的這一天線器件中通過相位器61可自適應地改變電磁耦合的強度，因而把電磁耦合的強度設置成其最佳值是可能的，例如，當這種強度的最佳值依賴於用戶是否把使用該天線器件的移動終端持在手中而變化時。
因此，在圖15的天線器件中，當希望時，可以通過連接於通過電磁耦合工作的凹槽天線24的相位器61，調整包括阻抗、輻射模式的天線特性。而且，由於相位器61能夠把相位量改變到所希望的值，所以能夠根據通信環境主動調整天線特性。
如所描述的，把通過電磁耦合工作的凹槽天線形成在這樣一個基片上其中以與生成相同主極化的方式形成另一個擁有饋線的凹槽天線，並相對切口的形狀和它們之間的距離，調整這樣的凹槽天線之間的關係，或把金屬部件、集中常數元件或相位器額外地提供在其中，以致於可以使天線器件的輸入阻抗特性變得適合於較寬的頻帶，即適合於實現多諧振。
接下來，參照圖16和17，將給出關於這樣天線器件的解釋在該天線器件中把通過與擁有饋線25的凹槽天線23電磁耦合而工作的一個天線，放置在不同於形成凹槽天線23的基片21的某一其它位置上。
在如圖16中的例子所示的天線器件中，把線性天線71用作通過與擁有饋線25的凹槽天線23電磁耦合而工作的天線。通過與凹槽天線23電磁耦合而工作的天線71擁有λ/2的長度，並將其放置在凹槽天線23的開口端23a的附近。把該線性天線71垂直凹槽天線23的切口而以這樣的方式定位其主極化在方向上變成與凹槽天線23的方向一致。因此，因為凹槽天線23的主極化方向橫向於其切口(即該圖中水平的)，所以可以使線性天線71的主極化方向h(即垂直的)變得與凹槽天線23的主極化方向一致(平行)。
一般地，大多數用戶以略偏於水平方向手持行動電話的同時打(使用)電話，因此，在通信期間，線性天線71的主極化方向h幾乎垂直於地面，從而變成與行動電話的基站的垂直極化方向相一致，使增益傾向於增大。
在圖16的例子中，把線性天線71形成為直線，但它也可以為彎曲形、Z字形或螺線形。
在如圖17的例子所示的天線器件中，取代圖16中的線性天線71，使用了通過把長度為λ的天線做成環形形成的摺疊天線81。類似於線性天線71，也把摺疊天線81沿與主極化方向h一致的方向而放置。因此，可得到與圖16的線性天線71中一樣的有益效果。
在該情況中，把垂直於主極化方向h的摺疊天線81的向後摺疊距離e設置得非常小。
在以上所提到的例子中，這樣設置通過電磁耦合工作的天線其主極化方向變成與其附近擁有饋線25的凹槽天線23的主極化方向一致，從而，可得到與圖4的天線器件中一樣的有益效果。
現在，參照圖18A和18B、19A和19B以及20A到20C，給出關於把以上所描述的天線器件用於行動電話的某些情況的解釋。在以下的描述中，假設把圖4中所示的天線器件用於行動電話。
在圖18A和19A中，行動電話201包含擁有顯示器214和揚聲器215的上體211、擁有手動控制器216和麥克風217的下體212以及用於把上體211和下體212互相結合在一起的樞紐213。儘管在圖18A和19A中簡化了樞紐213，然而，下體211和下體212是由樞紐213以旋轉方式支撐的。
圖18B和19B各描述了圖18A和19A的行動電話201中內部基片的結構實例。在圖18B和19B中，任何與圖4中相對應的組成部分均由相同的參考數字或符號表示，而且以下將省略對其重複的解釋。
在圖18B的例子中，以這樣的方式把具有形成在其上的天線器件的基片21a容納在下體212中把凹槽天線23和24放置在行動電話201的最下部分，並且把不具任何天線器件的基片21b容納在行動電話201的上體211中，從而把凹槽天線23和24(具體講，把凹槽天線23的開口端23a和凹槽天線24的開口端24a)定位在頭之下，因此減少了否則可能由頭引起的並施加給天線特性的有害影響。
在圖19B的例子中，以這樣的方式把具有形成在其上的天線器件的基片21a容納在上體211中把凹槽天線23和24放置在行動電話201的最上部分，並且把不具任何天線器件的基片21b容納在行動電話201的下體212中，因此減少了否則可能施加給天線特性的來自握持行動電話201的用戶的手的有害影響。
儘管沒有具體示出，但可以把天線器件提供在上體211和下體212兩者中。在該情況下，通過有選擇地切換上體211和下體212中的天線器件，或通過組合在這兩個天線器件中所接收的信號，可以獲得符合通信環境的最佳的天線特性。
以上給出的解釋涉及其中其上體211和下體212為可旋轉的可摺疊型行動電話。然而，本發明也適用於不同於這樣的可摺疊型的直型行動電話。
圖20A描述了其中把圖18A的行動電話201的上體211和下體212通過上體221和下體222分別放置的實例。
在圖20A中，把上體221形成為短於下體222預定的長度r，並且為了與其一致，如圖20B中所示，把不具有天線器件並容納於上體221中的基片21c，形成為短於具有形成於其上的天線器件並容納於下體222中的基片21a預定的該長度r。
因此，如圖20C中所示，當在樞紐213上旋轉行動電話201的上體211並為與下體212相結合而對其加以摺疊時，下體222的下部分231不重疊在下體221上，並向下探出。因此，圖20B中所示的凹槽天線23的開口端23a和凹槽天線24的開口端24a不重疊在(不相對於)另一個基片21c上，並向下探出。
結果，特別是在關閉了下體222和上體221的待機狀態下，減小下面的不希望的可能性成為可能因對另一個基片21c相對放置的凹槽天線23和24所產生的有害影響，而不能實現寬帶特性。
進一步參照圖21，將給出其中上體211和下體212是可旋轉的可摺疊型行動電話201中所使用的另一種天線器件的結構實例的解釋。在圖21中，任何與圖4中相對應的組成部分均由相同的參考數字或符號表示，而且以下將省略對其重複的解釋。
如例子中所示，在圖21的天線器件中，把基片21容納在行動電話201的上體211中，並且把基片301容納在行動電話201的下體212中。在圖21中，行動電話201的上體211和下體212處於打開狀態。
在基片301上，按這樣的方式形成通過與凹槽天線23電磁耦合而工作的凹槽天線302距離其面對基片21的一個邊緣處的開口端302a的長度略短於λ/4。因此，把基片301上的凹槽天線302的開口端302a放置在基片21上的凹槽天線23的開口端23a的附近。沿同一方向切開這兩個天線(以形成平行的切口)，以致於可以使主極化的方向相同(平行)。
圖22說明了另一種狀態，其中，在使用了圖21的天線器件的行動電話201中，在樞紐213(圖19A)上旋轉基片21和基片301，並以朝內向後摺疊的方式把其中容納基片301的下體212結合於容納基片21的上體211，如箭頭P所示。
如圖22中所示，當摺疊上體211和下體212時，也把凹槽天線302的開口端302a定位在凹槽天線23的開口端23a的附近。因此，可以獲得寬帶特性，甚至是在行動電話摺疊的情況下，以及在其上體和下體打開的情況下。
因此，甚至在形成在另一個基片上的凹槽天線中，也以這樣一種方式把天線提供在具有饋線的凹槽天線的開口端的附近生成相同的主極化，從而可獲得與以上提到的圖16的天線器件中相同的有益效果。
如上所述，把通過電磁耦合工作的天線提供在具有饋線的凹槽天線的開口端附近，以便生成相同的主極化，因此獲得天線器件的寬帶或多諧振輸入阻抗特性。
以上給出的描述涉及把本發明用於行動電話的示例情形。然而，本發明也適用於具有天線器件的某些其它移動射頻通信終端，如PDA(個人數字助理)等。
產業上的可利用性因此，根據本發明，改進天線器件的性能是可能的。而且，本發明確保了穩定的阻抗特性。另外，根據本發明，還可以實現寬帶特性。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種天線器件，包括相對高頻獨立於射頻電路的基片；形成在所述基片上的切口形的第一凹槽天線，並擁有饋線；以及形成在所述基片上的切口形的第二凹槽天線，並通過與所述第一凹槽天線電磁耦合而工作。
2.根據權利要求1所述的天線器件，其中，所述第二凹槽天線的形成在切口長度方面與所述第一凹槽天線不同。
3.根據權利要求1所述的天線器件，其中，按其主極化變成與所述第一凹槽天線的主極化一致這樣的方式，基本上平行於所述第一凹槽天線而形成所述第二凹槽天線。
4.根據權利要求1所述的天線器件，其中，把所述第一和第二凹槽天線中的每一切口形成為L形、Z字形或彎曲形。
5.根據權利要求1所述的天線器件，其中，把所述第二凹槽天線形成為擁有兩個或更多長度互不相同的切口。
6.根據權利要求1所述的天線器件，其中，把所述第一凹槽天線的開口端和所述第二凹槽天線的開口端連接在公共開口端。
7.根據權利要求1所述的天線器件，其中，把金屬的、介電的或磁的部件放置在所述第一凹槽天線的開口端和所述第二凹槽天線的開口端之間。
8.根據權利要求1所述的天線器件，其中，把由電容器組成的集中常數元件插在所述第一凹槽天線的開口端和所述第二凹槽天線的開口端之間。
9.根據權利要求1所述的天線器件，其中，所述第二凹槽天線擁有給出所希望電抗值的相位器。
10.一種天線器件，包括相對高頻獨立於射頻電路的基片；第一天線，形成在所述基片上，並且由擁有饋線的切口形凹槽天線構成；以及第二天線，按這樣的方式放置在所述第一天線的開口端附近其主極化方向變成與所述第一天線的主極化方向一致，並且通過與所述第一天線電磁耦合而工作。
11.根據權利要求10所述的天線器件，其中，所述第二天線是形成Z字形、螺線形、彎曲形或環形的線性天線。
12.根據權利要求10所述的天線器件，其中，所述第二天線為凹槽天線，形成在不同於其中形成所述第一天線的所述基片的另一個基片上。
13.一種移動射頻通信終端，包含相對高頻獨立於射頻電路的基片；第一切口形凹槽天線，形成在所述基片上，並且擁有饋線；第二切口形凹槽天線，形成在所述基片上，並且通過與所述第一凹槽天線電磁耦合而工作；以及實體，用於容納所述基片。
14.根據權利要求13所述的移動射頻通信終端，其中，所述實體由用於容納所述基片的第一體和相對所述第一體可打開和可關閉的第二體組成，其中，當所述第一和第二體處於關閉狀態時，所述第一和第二凹槽天線的開口端放置在從所述第二體探出的所述第一體的部分中。
15.一種移動射頻通信終端，包含相對高頻獨立於射頻電路的基片；第一天線，形成在所述基片上，並且由擁有饋線的切口形凹槽天線組成；第二天線，按這樣的方式放置在所述第一天線的開口端附近其主極化方向變成與所述第一天線的主極化方向一致，並且通過與所述第一天線電磁耦合而工作；以及實體，用於容納所述第一和第二天線。
16.根據權利要求15所述的移動射頻通信終端，其中，所述實體由用於容納所述基片的第一體和相對所述第一體可打開和可關閉的第二體組成，其中，當所述第一和第二體處於關閉狀態時，把所述第一天線和所述第二天線的開口端放置在從所述第二體探出的所述第一體的部分中。
17.根據權利要求8所述的天線器件，其中，所述第一凹槽天線在其開口端擁有由導體構成的第一集中常數元件，而所述第二凹槽天線在其開口端擁有第二集中常數元件。
權利要求
1.一種天線器件，包括相對高頻獨立於射頻電路的基片；形成在所述基片上的切口形的第一凹槽天線，並擁有饋線；以及形成在所述基片上的切口形的第二凹槽天線，並通過與所述第一凹槽天線電磁耦合而工作。
2.根據權利要求1所述的天線器件，其中，所述第二凹槽天線的形成在切口長度方面與所述第一凹槽天線不同。
3.根據權利要求1所述的天線器件，其中，按其主極化變成與所述第一凹槽天線的主極化一致這樣的方式，基本上平行於所述第一凹槽天線而形成所述第二凹槽天線。
4.根據權利要求1所述的天線器件，其中，把所述第一和第二凹槽天線中的每一切口形成為L形、Z字形或彎曲形。
5.根據權利要求1所述的天線器件，其中，把所述第二凹槽天線形成為擁有兩個或更多長度互不相同的切口。
6.根據權利要求1所述的天線器件，其中，把所述第一凹槽天線的開口端和所述第二凹槽天線的開口端連接在公共開口端。
7.根據權利要求1所述的天線器件，其中，把金屬的、介電的或磁的部件放置在所述第一凹槽天線的開口端和所述第二凹槽天線的開口端之間。
8.根據權利要求1所述的天線器件，其中，所述第一和第二凹槽天線的至少之一擁有集中常數元件。
9.根據權利要求1所述的天線器件，其中，所述第二凹槽天線擁有給出所希望電抗值的相位器。
10.一種天線器件，包括相對高頻獨立於射頻電路的基片；第一天線，形成在所述基片上，並且由擁有饋線的切口形凹槽天線構成；以及第二天線，按這樣的方式放置在所述第一天線的開口端附近其主極化方向變成與所述第一天線的主極化方向一致，並且通過與所述第一天線電磁耦合而工作。
11.根據權利要求10所述的天線器件，其中，所述第二天線是形成Z字形、螺線形、彎曲形或環形的線性天線。
12.根據權利要求10所述的天線器件，其中，所述第二天線為凹槽天線，形成在不同於其中形成所述第一天線的所述基片的另一個基片上。
13.一種移動射頻通信終端，包含相對高頻獨立於射頻電路的基片；第一切口形凹槽天線，形成在所述基片上，並且擁有饋線；第二切口形凹槽天線，形成在所述基片上，並且通過與所述第一凹槽天線電磁耦合而工作；以及實體，用於容納所述基片。
14.根據權利要求13所述的移動射頻通信終端，其中，所述實體由用於容納所述基片的第一體和相對所述第一體可打開和可關閉的第二體組成，其中，當所述第一和第二體處於關閉狀態時，所述第一和第二凹槽天線的開口端放置在從所述第二體探出的所述第一體的部分中。
15.一種移動射頻通信終端，包含相對高頻獨立於射頻電路的基片；第一天線，形成在所述基片上，並且由擁有饋線的切口形凹槽天線組成；第二天線，按這樣的方式放置在所述第一天線的開口端附近其主極化方向變成與所述第一天線的主極化方向一致，並且通過與所述第一天線電磁耦合而工作；以及實體，用於容納所述第一和第二天線。
16.根據權利要求15所述的移動射頻通信終端，其中，所述實體由用於容納所述基片的第一體和相對所述第一體可打開和可關閉的第二體組成，其中，當所述第一和第二體處於關閉狀態時，把所述第一天線和所述第二天線的開口端放置在從所述第二體探出的所述第一體的部分中。
全文摘要
一種具有改進的天線性能的天線器件和移動射頻通信終端。這種天線器件配備有用於傳送和接收高頻信號的射頻電路(22)、擁有饋送部件(25)的凹槽天線(23)以及通過與凹槽天線(23)電磁耦合而工作的凹槽天線(24)，並且包括相對高頻獨立於射頻電路(22)的基片(21)。凹槽天線(23)在基片(21)上包括長度為λ/4的直線切口，並從與提供射頻電路(22)的位置相反的邊緣切開。凹槽天線(24)包括長度略短於λ/4的直線切口，並且從間隔凹槽天線(23)預定的距離d，與凹槽天線(23)相同的末端，與凹槽天線(23)平行地切開。本發明可適用於蜂窩電話。
文檔編號H01Q13/10GK1557037SQ0380109
公開日2004年12月22日 申請日期2003年7月9日 優先權日2002年7月19日
發明者東海林英明, 貴, 金山佳貴, 俊, 澤村政俊 申請人:索尼愛立信移動通信日本株式會社