天線元件及通信裝置的製作方法
2023-08-10 08:14:41
專利名稱：天線元件及通信裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及天線元件及具有該天線元件的通信裝置，且更具體而言，涉及能夠適應多頻帶的天線元件及具有該天線元件的通信裝置。
背景技術：
在現有技術中，在諸如具有通信功能和移動通信終端的便攜計算機裝置的通信裝置中，為了響應於其使用與功能的多樣性，提出了多種能夠適應多頻帶的天線元件(例如， 見日本專利公報2006-196994號和2008-177668號(以下被各自稱作專利文獻1和2))。圖15示出了專利文獻1所提出的天線元件的結構圖。專利文獻1所公示的天線元件200由摺疊單級型的第一天線元件201和端開放型的第二天線元件202構成。在專利文獻1所公示的第一天線元件201中，將饋電點203到摺疊點的往路、摺疊點到接地點204的迴路的總長度設置為第一諧振頻率的1/2波長。進一步地，在第二天線元件202中，將饋電點203經由分歧點205到開放端的長度設置為第二諧振頻率的約1/4 波長。此外，在專利文獻1所公示的天線元件200中，將饋電點203經由分歧點205和短路單元206到接地點204的迴路總長度設置為第二諧振頻率的約1/2波長，並使通路部分作為第二天線元件的短截線(stub)來工作。在專利文獻1中，如上所述構造天線元件200，從而簡化了能夠引起多重諧振並調整阻抗的天線元件200的形狀，因此容易在無線電裝置中建造天線元件。圖16示出了專利文獻2所公示的天線元件的結構圖。專利文獻2所公示的天線元件210由饋電側部分元件211、摺疊部分元件212、端開放部分元件213構成。饋電部分元件 211具有預定的寬度d，並且被形成為從襯底207上的饋電點211a朝向第一分歧點211b延伸。摺疊部分元件212從第一分歧點211b處的饋電側部分元件211分歧，在摺疊部分21 處被摺疊，之後在襯底207上的接地端212b處接地。進一步地，端開放部分元件213從第二分歧點211c處的饋電側部分元件211分歧，其端部為開放端213a。進一步地，摺疊部分元件212的往路與迴路在途中的短路點212c處短路。在專利文獻2中，如上所述構造天線元件210，因此實現了天線元件的多重諧振， 並同時縮小了其尺寸及高度，並且實現了獨立調整不同諧振頻率的阻抗。進一步地，除了專利文獻1和2所公示的天線元件之外，與能夠適應多頻帶的天線元件一樣，例如，提出了其中使用兩個共享饋電單元和短路單元的倒F天線的天線元件。圖 17示出了其結構示例圖。應該注意，圖17示出了能夠適應兩個頻帶的天線元件220的結構。圖17所示的天線元件220由電介質部分7、低頻帶天線主體單元1、高頻帶天線主體單元2、饋電單元3和短路單元2M構成。電介質部分7被設置在襯底20上。低頻帶天線主體單元1有助於響應低頻帶中的無線電信號。高頻帶天線主體單元2有助於響應高頻帶中的無線電信號。低頻帶天線主體單元1與高頻帶天線主體單元2分別由線路形成。進一步地，低頻帶天線主體單元1與高頻帶天線主體單元2在電介質部分7上形成為一體。具體而言， 低頻帶天線主體單元1延伸方向上的一個端部與高頻帶天線主體單元2延伸方向上的一個端部彼此連接。應該注意，低頻帶天線主體單元1的另一端部Ia與高頻帶天線主體單元2 的另一端部為開放端。在如圖17所示的天線元件220中，在襯底20與低頻帶天線主體單元1和高頻帶天線主體單元2的連接點Ib之間，形成了平行的饋電單元3和短路單元224。這就是說，與專利文獻1和2所公示的天線元件(各自具有一個開放端、一個饋電點和一個接地點)不同，圖17所示的天線元件220具有兩個開放端、一個饋電點和一個接地點。
發明內容
如上所述，儘管現有技術中提出了多種能夠適應多諧振頻帶的天線元件，但是近來隨著信息處理終端如移動裝置尺寸的縮小，除了多重諧振與更寬的帶寬之外，同樣要求進一步減小安裝在其上的天線元件的尺寸。但通常而言，如果縮小天線元件的尺寸，就會降低頻率特性，並使帶寬變窄，所以很難滿足所期望的規格。相反，舉例來說，期望圖17所示的天線元件220的結構可以實現高度的降低(尺寸的縮小)。但是，圖17所示的天線元件220具有以下問題。在具有圖17所示結構的天線元件220中，在電介質部分7的厚度與天線主體部分的延伸長度恆定(預定)的情況下，通過調整短路單元224從分歧點Ib到襯底20的接地點4a之間的通路長度來調整頻率特性。圖18示出了圖17所示天線元件220中頻率特性的具體調整方法圖。如圖18所示，在圖17所示的天線元件220中，在電介質部分7的平面方向上改變饋電單元3與短路單元224的摺疊部分之間的距離，從而調整短路單元224的通路長度。應該注意，圖18示出了其中短路單元224的摺疊部分遠離饋電單元3設置的示例。這裡，圖19示出了當依次改變圖17所示天線元件220中短路單元224的摺疊部分與饋電單元3之間的距離時的頻率特性變化圖。應該注意，圖19的橫軸表示頻率，而其縱軸表示反映饋電點3a處信號反射量的參數S(S11 回波損耗)的絕對值。圖19所示的特性250 (實線)是以圖17所示天線元件220中饋電單元3與短路單元224的摺疊部分之間設置的距離(Δ = Omm)為參考，在將饋電單元3與短路單元224 的摺疊部分之間的距離增加Δ = Imm情況下的頻率特性。進一步地，特性251(點劃線) 與特性252 (虛線)分別是在將饋電單元3與短路單元224的摺疊部分之間的距離增加Δ =4mm及7mm情況下的頻率特性。如圖19所示，當增加饋電單元3與短路單元224的摺疊部分之間的距離時，便提高了高頻帶中的頻率特性(減小了回波損耗|S11|)，並在Isiil =-IOdB時的帶寬被增大。 但是，短路單元224與饋電單元3之間距離的增加會引起低頻帶中頻率特性的降低(增加了回波損耗|S11|)，並同時在Isiil =-IOdB時的帶寬被減小。在以上有關技術描述的天線元件220的結構中，如果優化兩個頻帶其中之一的頻率特性，則會出現另一頻帶中的頻率特性出現惡化的問題。這就是說，在圖17所示的天線元件220中，彼此獨立地調整(阻抗調整)頻帶中的頻率特性是不可能的。很難在兩個頻帶中獲得良好的頻率特性。
鑑於上述情形，期望提供能夠適應多頻帶的天線元件和具有該天線元件的通信裝置，實現天線元件高度的降低，允許獨立調整各頻帶的特性，並且在多頻帶中獲得良好的頻率特性。根據本發明的實施例，提供了包括饋電通路單元、第一天線主體單元、第二天線主體單元、第一短路通路單元和第二短路通路單元的天線元件。這些構件具有以下結構和功能。將饋電通路單元連接到饋電點。第一天線主體單元具有連接到饋電通路單元的一端和另一為開放端的端部。第二天線主體單元具有連接到饋電通路單元與第一天線主體單元之間的連接點的一端和另一為開放端的端部。第一短路通路單元有助於對預定的第一頻帶中的無線電信號發生諧振，並且第一短路通路單元形成在連接點與接地點之間。第二短路通路單元有助於對高於第一頻帶的第二頻帶中的無線電信號發生諧振。第二短路通路單元形成在連接點與接地點之間，並且具有與第一短路通路單元的通路長度不同的通路長度。進一步地，根據本發明的另一實施例，提供了包括根據以上實施例的天線元件和通信迴路的通信裝置，該通信迴路調製並解調天線元件所傳送和接收的無線電信號。根據本發明實施例的天線元件是其中集成多個適應多頻帶的倒F天線的天線元件。在天線元件中，饋電通路是共享的，並且有助於在各頻帶中發生諧振的短路通路單元被設置為用於各頻帶(用於各倒F天線)。本發明的發明人實施了評價試驗，並且發現上述天線元件的結構能夠獨立調整多頻帶中的頻率特性。應該注意，下面將具體描述該評價試驗。進一步地，根據本發明的實施例，可以提供具有適應厚度降低的結構的天線元件，如圖17所示的天線元件。如上所述，根據本發明的實施例，在能夠適應多頻帶的天線元件及具有該天線元件的通信裝置中，可以實現天線元件高度的降低，獨立調整頻帶中的特性，並且在多頻帶中獲得良好的特性，由於下面詳細描述了其最佳實施例，本發明的這些及其它目的、特徵、和優點將會變得更加清楚，如附圖所示。
圖1是根據第一實施例的天線元件的概要截面圖。圖2A及圖2B示出了根據第一實施例的天線元件的評價試驗概要圖。圖3是根據第一實施例的天線元件的頻率特性圖。圖4示出了根據第一實施例的天線元件的低頻帶中的中心頻率與其第二短路單元的布局之間的關係圖。圖5示出了根據第一實施例的天線元件的低頻帶中ISllI的最小值與其第二短路單元的布局之間的關係圖。圖6示出了比較示例2的天線元件的概要截面圖。圖7示出了比較示例3的天線元件的概要截面圖。圖8是比較示例2的天線元件的頻率特性圖。圖9是比較示例3的天線元件的頻率特性圖。圖10是用於解釋根據第一實施例的天線元件的設計方法圖。圖11是用於解釋根據第一實施例的天線元件的設計方法圖。
圖12示出了改進示例的天線元件的概要截面圖。圖13示出了根據第二實施例的計算機裝置的方框結構圖。圖14示出了
圖15示出了有關技術中天線元件的概要截面圖。圖16示出了有關技術中天線元件的概要截面圖。圖17示出了有關技術中天線元件(比較示例1)的概要截面圖。圖18示出了用於有關技術中天線元件(比較示例1)頻率特性的調整方法的概要圖。圖19是有關技術中天線元件(比較示例1)的頻率特性圖。
具體實施例方式下面，將參考附圖按照以下順序描述天線元件的結構示例及具有根據本發明實施例的天線元件的通信裝置。應該注意，本發明並不限於以下示例。1.第一實施例天線元件的基本結構示例2.第二實施例具有根據本發明的天線元件的通信裝置的結構示例(天線元件)圖1示出了根據本發明的第一實施例的天線元件的概要結構。應該注意，圖1是天線元件的概要截面圖。進一步地，在本實施例中，將對其中將兩個倒F天線整體構造、並適應兩個不同諧振頻帶的天線元件予以描述。天線元件10具有電介質單元7、低頻帶天線主體單元1、高頻帶天線主體單元2、饋電單元3及短路單元4。電介質單元7形成在天線元件10安裝在其上的襯底20上。低頻帶天線主體單元1和高頻帶天線主體單元2形成在電介質單元7上。饋電單元3和短路單元4形成在電介質單元7中。低頻帶天線主體單元1 (第一天線主體單元)是有助於傳送和接收低頻帶(第一頻帶)中無線電信號的天線元件的主體部分。高頻帶天線主體單元2 (第二天線主體單元) 是有助於傳送和接收高頻帶(第二頻帶)中無線電信號的天線元件的主體部分。因此，將低頻帶天線主體單元1的延伸長度設置為大於高頻帶天線主體單元2的延伸長度。低頻帶天線主體單元1和高頻帶天線主體單元2分別由導電材料製成的線路形成。另外，在本實施例中，低頻帶天線主體單元1和高頻帶天線主體單元2在電介質單元7 上形成為一體。具體而言，低頻帶天線主體單元1延伸方向上的一端與高頻帶天線主體單元2延伸方向上的一端連接。應該注意，低頻帶天線主體單元1的另一端Ia(終端)和高頻帶天線主體單元2的另一端(終端)均為開放端。饋電單元3 (饋電通路單元)和短路單元4被設置為在低頻帶天線主體單元1和高頻帶天線主體單元2的分歧點Ib與襯底20上的接地點4a之間彼此平行。進一步地，短路單元4由第一短路單元5 (第一短路通路單元)和第二短路單元6 (第二短路通路單元) 構成。應該注意，在本示例中，如圖1所示，給出了第二短路單元6的通路長度大於第一短路單元5的通路長度的示例。通過從低頻帶天線主體單元1和高頻帶天線主體單元2的分歧點Ib朝向高頻帶天線主體單元2的開放端加延伸形成第二短路單元6，並且接著以預定的距離將其摺疊在離饋電單元3 —段距離的點處，並向接地點如延伸。另一方面，通過形成為使摺疊部分前後的通路短路的短路通路，在第二短路單元6 的通路中構造第一短路單元5。具體而言，通過從低頻帶天線主體單元1與高頻帶天線主體單元2，經由形成在第二短路單元6途中的短路通路向接地點如的通路構造第一短路單元 5。應該注意，低頻帶天線主體單元1、高頻帶天線主體單元2、短路單元4及電介質單元7可由與用於有關技術中的天線元件相同的材料製成。(天線元件的特性)接著，對用於由本發明的發明人實施的、關於本實施例的天線元件10的各頻率特性的評價試驗予以描述。首先，當將天線元件10中第一短路單元5的通路長度設置為恆定，依次改變第二短路單元6的通路長度時，檢測頻率特性的變化。圖2A與圖2B示出了評價試驗的概要。應該注意，圖2A為第二短路單元6的通路長度改變之前的天線元件10的結構圖，而圖2B為在增加第二短路單元6的通路長度的情況下的天線元件10的結構圖。這裡，在圖2A所示的第二短路單元6的摺疊部分及圖2B所示的其摺疊部分的位置變化量△在Imm至IOmm範圍內變化的情況下來檢測頻率特性的變化。圖3示出了上述評價試驗的結果。為了簡化說明，在圖3中，在將第二短路單元6 的摺疊部分的位置變化量Δ設置為2mm、6mm及IOmm的情況下檢測頻率特性。圖3所示的特性50(實線)、51(點劃線)、52(虛線)分別與將位置變化量Δ設置為2mm、6mm及IOmm 情況下的頻率特性對應。進一步地，圖3的橫軸表示頻率，而其縱軸表示反映饋電點3a處信號反射量的參數S(Sll)的絕對值。從圖3明顯看出，如果增加本實施例中第二短路單元6的摺疊部分與饋電單元3 之間的距離(變化量Δ)時，便提高了高頻帶中的頻率特性(減小了回波損耗|S11|)，並在
Sll =_10dB時帶寬被增大。另一方面，儘管改變了第二短路單元6的摺疊部分與饋電單元3之間的距離，卻很難改變低頻帶中的頻率特性。因此，在本實施例的天線元件10中，第二短路單元6的短路通路有助於高頻帶中的信號發生諧振，而很難有助於低頻帶中的信號發生諧振。應該注意，儘管未示出，但是本發明的發明人也在將第二短路單元6的通路長度設置為恆定而改變第一短路單元5的通路長度的情況下，檢測了頻率特性的變化。結果，在該情況中，高頻帶中的頻率特性變化甚微，而僅僅改變了低頻帶中的頻率特性。因此便發現，在本實施例的天線元件10中，第一短路單元5的短路通路主要有助於低頻帶中的信號發生諧振，而很難有助於高頻帶中的信號發生諧振。進一步地，本發明的發明人在第二短路單元6的摺疊部分與饋電單元3之間的距離變化量Δ在Imm至IOmm範圍內變化的情況下，檢測了中心頻率與低頻帶中|Sll|的最小值的變化。在特性評價中，作為比較，參考圖17所述的天線元件220也經受了同樣的評價。應該注意，對於有關技術中的天線元件220(比較示例1)而言，在將低頻帶中頻率特性的最佳狀態設置為參考的情況下(變化量△ =0)，增加短路單元2M的摺疊部分與饋電單元3之間的距離。評價結果如圖4和圖5所示。 圖4所示的特性是低頻帶中的中心頻率關於饋電單元3與第二短路單元6 (短路單元224)的摺疊部分之間的距離變化量△的變化特性。應該注意，圖4所示的特性55 代表本實施例的天線元件10的特性，而特性56代表比較示例1的天線元件220的特性。進一步地，圖4的橫軸表示變化量△，而其縱軸表示低頻帶中的中心頻率f」進一步地，圖5所示的特性表示低頻帶中ISllI的最小值關於饋電單元3與第二短路單元6 (短路單元224)的摺疊部分之間的距離變化量△的變化特性。應該注意，圖5 所示的特性57表示本實施例的天線元件10的特性，而特性58表示比較示例1的天線元件 220的特性。進一步地，圖5的橫軸表示變化量Δ，而其縱軸表示低頻帶中ISllI的最小值。從圖4和圖5所示的結果明顯看出，如果在比較示例1的天線元件220中改變饋電單元3與短路單元224的摺疊部分之間的距離，則低頻帶中ISllI的最小值及中心頻率 f\會發生顯著變化。相反，在本實施例的天線元件10中，儘管改變了饋電單元3與第二短路單元6的摺疊部分之間的距離，但很難改變低頻帶中ISllI的最小值及中心頻率f\。從這些結果發現，在本實施例的天線元件10中，第二短路單元6的短路通路很難助於低頻帶中的信號發生諧振。進一步地，作為比較，發明人在圖1所示實施例的天線元件10中移除了第一短路單元5或者第二短路單元6的情況下，檢測了關於天線元件的頻率特性。圖6示出了在本實施例的天線元件10中移除第一短路單元5的情況下天線元件的結構示例(比較示例2)的結構。應該注意，在圖6所示的比較示例2的天線元件31中， 與圖1所示實施例的天線元件10的相同部分用相同的標號及參考符號標識。從圖6與圖1 之間的比較明顯看出，除了移除第一短路單元5之外，比較示例2的天線元件31具有與本實施例的天線元件10相同的結構。此外，圖7示出了在本實施例的天線元件10中移除第二短路單元6 (由圖7的虛線部分包圍)的情況下天線元件的結構示例(比較示例3)的結構。應該注意，在圖7所示的比較示例3的天線元件32中，與圖1所示實施例的天線元件10的相同部分用相同的標號及參考符號標識。從圖7與圖1之間的比較明顯看出，除了移除第二短路單元6之外，比較示例3的天線元件32具有與本實施例的天線元件10相同的結構。圖8和圖9分別示出了比較示例2的天線元件31與比較示例3的天線元件32的頻率特性。應該注意，圖8和圖9的橫軸表示頻率，而其縱軸分別表示反映饋電點3a處信號反射量的參數S(S11 回波損耗)的絕對值。從圖8明顯看出，在如圖1所示實施例的天線元件10中移除第一短路單元5的情況下，可以發現低頻帶中的頻率特性出現惡化。另外，從圖9明顯看出，在如圖1所示實施例的天線元件10中移除第二短路單元6的情況下，可以發現高頻帶中的頻率特性出現惡化。從圖8及圖9所示的結果可以發現，在本實施例的天線元件10中，第一短路單元5 的短路通路主要有助於對低頻帶中的信號發生諧振，而第二短路單元6的短路通路主要有助於對高頻帶中的信號發生諧振。從上述各評價結果可以發現，在本實施例的天線元件10中，調整第一短路單元5 的短路通路，從而可以在不改變高頻帶中頻率特性的情況下，調整低頻帶中的頻率特性。進一步發現在本實施例的天線元件10中，調整第二短路單元6的短路通路，從而可以在不改變低頻帶中頻率特性的情況下，調整高頻帶中的頻率特性。這就是說，在其中集成兩個倒F 天線的天線元件中，通過形成本實施例中兩個平行的短路通路，可以彼此獨立地調整(阻抗調整)低頻帶和高頻帶中的頻率特性。(天線元件的設計方法)接著，將對用於本實施例的天線元件10的設計方法予以描述。如上所述，本發明的發明人揭露了在天線元件10中，第一短路單元5有助於對低頻帶中的信號發生諧振，而第二短路單元6有助於對高頻帶中的信號發生諧振。這就是說，發明人揭露了，通過調整第一短路單元5的摺疊部分相對於饋電單元3的位置，可以調整低頻帶中的頻率特性，而通過調整第二短路單元6的摺疊部分的位置，可以調整高頻帶中的頻率特性。在本實施例中，根據最新揭示的現象，分別優化了低頻帶與高頻帶中的頻率特性。這裡，將參考圖10和圖11，更為具體地描述用於本實施例中天線元件10的設計方法(用於頻率特性的調整方法)。應該注意，圖10示出了有助於對低頻帶中的信號發生諧振的電流通路，而圖11示出了有助於對高頻帶中的信號發生諧振的電流通路。如上所述，在本實施例的天線元件10中，因為第一短路單元5有助於對低頻帶中的信號發生諧振，所以天線元件10中有助於對低頻帶中的信號發生諧振的電流通路11是用圖10的虛線所標識的通路。更具體而言，首先，使從饋電單元3輸出的電流向下經過低頻帶天線主體單元1(在電介質單元7側)並返回到開放端Ia處。之後，從低頻帶天線主體單元1上方(在電介質單元7側的對立側)經過的電流，依此次序經過分歧點Ib和第一短路單元5，並流向接地點如。在本實施例的天線元件10中，原則上，將上述電流通路11的長度設置為低頻帶中中心波長信號的波長λ工的約1/2長度的整數倍(η · λ Jl :η為正整數)，從而可以優化低頻率帶中的頻率特性。這就是說，饋電單元3的通路長度總和，是低頻帶天線主體單元1的延伸長度的兩倍，並將第一短路單元5的通路長度設置為低頻帶中心頻率信號的約1/2波長的整數倍，因此可以優化低頻帶中的頻率特性。應該注意，在將低頻帶天線主體單元1的延伸長度和電介質單元7的厚度設置為恆定的情況下，通過調整第一短路單元5的短路通路長度，可以優化低頻帶中的頻率特性。另一方面，在本實施例的天線元件10中，因為第二短路單元6有助於對高頻帶中的信號發生諧振，所以天線元件10中有助於對低頻帶中的信號發生諧振的電流通路12是用圖11的虛線所標識的通路。更具體而言，首先，使從饋電單元3輸出的電流向下經過高頻帶天線主體單元2 (在電介質單元7側)並返回到開放端加處。之後，從高頻帶天線主體單元2上方(在電介質單元7側的對立側)經過的電流，依此次序經過分歧點Ib和第二短路單元6，並流向接地點如。在本實施例的天線元件10中，原則上，將上述電流通路12的長度設置為低頻帶中中心波長信號的波長λ 2的約1/2長度的整數倍(η · λ Jl :η為正整數)，從而可以優化高頻率帶中的頻率特性。這就是說，饋電單元3的通路長度總和，是高頻帶天線主體單元2的延伸長度的兩倍，並將第二短路單元6的通路長度設置為高頻帶中心頻率信號的約1/2波長的整數倍，因此可以優化高頻帶中的頻率特性。應該注意，在將高頻帶天線主體單元2的延伸長度與電介質單元7的厚度設置為恆定的情況下，通過調整第二短路單元6的短路通路長度，可以優化高頻帶中的頻率特性。
在圖1所示實施例的天線元件10中，因為將天線元件10中電流通路11和12的長度分別設置為λ/2和λ 2，所以將第二短路6的摺疊部分配置在與第一短路單元5相比遠離饋電單元3的位置處。在將電流通路11和12的長度分別設置為λ Jl和λ 2/2的情況下，將第二短路6的摺疊部分配置在與第一短路單元5相比靠近饋電單元3的位置處。換而言之，在圖1所示的天線元件10中，第一短路單元5的摺疊部分與第二短路單元6的摺疊部分對於饋電單元3之間的位置關係隨天線元件10中電流通路11與電流通路12的長度設置而改變。 在本實施例中，如上所述設置天線元件10中的短路通路長度，並且調整天線元件 10中低頻帶和高頻帶中的頻率特性(阻抗特性)。應該注意，例如根據所適應頻帶的數值及其類似物，適當地設置各個短路單元的維度如厚度和寬度。如上所數，在本實施例的天線元件10中，可以在不產生互相干擾的情況下，獨立優化(調整阻抗)能夠適應的多頻帶的頻率特性。進一步地，與此同時，可以通過適當改變第一短路單元5和第二短路單元6對於饋電單元3之間的位置而調整頻帶中的頻率特性。 這就是說，在本實施例的天線元件10中，可以在不改變其高度的情況下獨立調整各頻帶中的頻率特性。因此，根據本實施例的天線元件10，可以在實現其高度降低的同時，在能夠適合的多頻帶中獲得良好的頻率特性。另外，在本實施例的天線元件10中，因為開放端(天線主體單元)與用於各頻帶的短路單元，所以可以更加肯定地確保各頻帶中頻率特性的調整。(修改示例)在上面的實施例中，對其中將有助於對低頻帶中的信號產生諧振的第一短路單元 5對於饋電單元3設置在高頻帶天線主體單元2的開放端2a側(見圖1)的示例給予了描述，但是本發明並不限於此示例。舉例來說，可以將有助於對低頻帶中的信號產生諧振的第一短路單元對於饋電單元3設置在低頻帶天線主體單元1的開放端Ia側。圖12示出了此情況的結構示例(修改示例)。應該注意，在圖12所示修改示例的天線元件中，與第一實施例中天線元件10的相同部件用同樣的標號或參考符號標識。從圖12與圖1的比較明顯看出，除了將第一短路單元45對於饋電單元3設置在低頻帶天線元件1的開放端Ia側之外，修改示例的天線元件40具有與第一實施例的天線元件10相同的結構。在修改示例的天線元件40中，有助於對低頻帶中的信號產生諧振的電流通路以所述次序從饋電單元3通過低頻帶天線主體單元1下方的部分、開放端la、低頻帶天線主體單元1上方的部分、分歧點Ib及第一短路單元45流向接地點4a。因此，原則上，將電流通路的長度設置為低頻帶中中心波長信號的波長λ工的約1/2長度的整數倍(η · λ Jl :η為正整數)，從而可以優化低頻率帶中的頻率特性。應該注意，在修改示例的天線元件40中，有助於對高頻帶中的信號發生諧振的電流通路與第一實施例中的電流通路相同，所以可以如同第一實施例優化高頻帶中的頻率特性。進一步地，在第一實施例與修改示例的每一者中，對能夠適應兩個頻帶的天線元件給予了描述。但是，本發明並不限於這些，並且可在適應三個或更多頻帶的天線元件上應用。在能夠適應三個或更多頻帶的天線元件中，通過提供具有用於各頻帶的預定長度的短路單元，也可以獲得相同的效果。接著，將對具有根據本發明上述實施例的天線元件的通信裝置的結構示例予以描述。應該注意，在第二實施例中，將具有通信功能的個人計算機(其後被稱作計算機裝置) 作為通信裝置的示例。圖13示出了根據第二實施例的計算機裝置的結構。應該注意，圖13是計算機裝置的概要結構方框圖。計算機裝置100 具有 CPU (central processing unit，中央處理單元)101、 ROM (read only memory,只讀存儲器)102、RAM (random accessmemory,隨機存取存儲器)103、DSP(digital signal processor，數位訊號處理器)104 及總線 105。CPUlOU R0M102、RAM103、DSP104經由總線105彼此連接。計算機裝置100還具有輸入/輸出接口 106、輸入單元107、輸出單元108、存儲單元109、通信單元110和驅動器111。進一步地，將輸入/輸出接口 106連接到總線105、輸入單元107、輸出單元108、存儲單元109、通信單元110，且將驅動器111連接到輸入/輸出接口 106。CPU101根據R0M102或者存儲單元109中所存儲的程序執行各種處理。必要時， RAM103存儲CPU101執行各種處理所需要的程序或者數據。進一步地，DSP104執行關於圖像信號及其類似物的預定數位訊號處理。通過用於接收來自鍵盤、滑鼠、麥克風、遙控器等傳送的指令信號的接收單元及其類似物構造輸入單元107。通過顯示器、揚聲器等構造輸出單元108。通過硬碟、非易失性存儲器等構造存儲單元109。應該注意，在存儲單元109中，存儲各段數據及程序。通信單元110由外部的無線通信所需要的天線元件10、通信迴路112及其類似物構成。天線元件10為第一實施例中所述的天線元件。進一步地，通信迴路112調製並解調天線元件10所傳送和接收的無線電信號。驅動器111驅動可移動介質120。必要時當將可移動介質120如磁碟、光碟、磁光碟及半導體存儲器恰當地裝載到驅動器111時，便在存儲單元109內建立了從介質中讀取的程序。在具有上述結構的計算機裝置100中，CPU101通過將經過總線105及/或輸入/ 輸出接口 106的程序讀入RAM103來執行R0M102或者存儲單元109中所存儲的程序，從而完成預定的處理。進一步地，圖14示出了本實施例的計算機裝置100中天線元件10的安裝位置。圖 14為本實施例的計算機裝置100的外觀圖，並且圖14的虛線所包圍的區域為能夠安裝天線元件10的位置。在本實施例中，如圖14所示，將天線元件10安裝在計算機裝置100的主體單元100a的側面附近，或者其顯示器單元100b的外框架附近。在本實施例的計算機裝置100中，安裝了第一實施例的天線元件10，所以可以進一步縮小該裝置的尺寸，並獲得關於多諧振頻帶的良好頻率特性。在第二實施例中，以計算機裝置作為通信裝置的示例，但是本發明並不限於本示例。本發明可應用在任何通信裝置上，只要該通信裝置均具有無線通信功能，並且可以獲得相同的效果。舉例來說，可以上述相同的方式，將根據本發明的天線元件應用到諸如如移動通信終端的通信終端裝置，並且可以獲得相同的效果。本發明包括與日本專利局公開號為JP2010-023421，申請日為2010年2月4日的日本優先專利申請相關的主題，在此通過應用將其整體內容結合到本發明書中。本領域技術人員應理解，在權利要求書及其替代物的範圍內，可以根據設計要求及其它因素作出各種修改、組合、附加組合及替 代。
權利要求
1.一種天線元件，其包括 饋電通路單元，其被連接到饋電點；第一天線主體單元，其一端被連接到所述饋電通路單元，且其另一端為開放端； 第二天線主體單元，其一端被連接到所述饋電通路單元與所述第一天線主體單元之間的連接點，且其另一端為開放端；第一短路通路單元，其有助於對預定的第一頻帶中的無線電信號發生諧振，所述第一短路通路單元形成在所述連接點與接地點之間；以及第二短路通路單元，其有助於對高於所述第一頻帶的第二頻帶中的無線電信號發生諧振，所述第二短路通路單元形成在所述連接點與所述接地點之間，並且具有與所述第一短路通路單元的通路長度不同的通路長度。
2.如權利要求1所述的天線元件，其中所述第一短路通路單元的所述通路長度短於所述第二短路通路單元的所述通路長度。
3.如權利要求1所述的天線元件，其中所述饋電通路單元的通路長度總和，是所述第一天線主體單元的長度的兩倍，並且所述第一短路通路單元的所述通路長度總和是所述第一頻帶中中心頻率處無線電信號的1/2波長的整數倍，並且其中所述饋電通路單元的通路長度總和，是所述第二天線主體單元的長度的兩倍，並且所述第二短路通路單元的所述通路長度總和是所述第二頻帶中中心頻率處無線電信號的1/2波長的整數倍。
4.如權利要求1所述的天線元件，還包括電介質單元，在所述電介質單元的一個表面上形成所述第一天線主體單元與所述第二天線主體單元。
5.一種通信裝置，其包括 天線元件，所述天線元件包括饋電通路單元，其被連接到饋電點，第一天線主體單元，其一端被連接到所述饋電通路單元，且其另一端為開放端， 第二天線主體單元，其一端被連接到所述饋電通路單元與所述第一天線主體單元之間的連接點，且其另一端為開放端，第一短路通路單元，其有助於對預定的第一頻帶中的無線電信號發生諧振，所述第一短路通路單元形成在所述連接點與接地點之間，及第二短路通路單元，其有助於對高於所述第一頻帶的第二頻帶中的無線電信號發生諧振，所述第二短路通路單元形成在所述連接點與所述接地點之間，並且具有與所述第一短路通路單元的通路長度不同的通路長度；以及通信迴路，其對所述天線元件所傳送和接收的無線電信號進行調製及解調。
全文摘要
本發明涉及天線元件及通信裝置，該通信裝置包括該天線元件，該天線元件包括被連接到饋電點的饋電通路單元、第一和第二天線主體單元以及第一和第二短路通路單元。第一天線主體單元具有被連接到該饋電通路單元的一端和開放的另一端。第二天線主體單元具有被連接到饋電通路單元與第一天線主體單元之間的連接點的一端和開放的另一端。第一短路通路單元有助於對預定的第一頻帶中的無線電信號發生諧振，並且形成在該連接點與接地點之間。第二短路通路單元有助於對高於第一頻帶的第二頻帶中的無線電信號發生諧振，並且具有與第一短路通路單元的通路長度不同的通路長度。
文檔編號H01Q1/36GK102157800SQ201110033329
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月28日 優先權日2010年2月4日
發明者尹晟赫 申請人:索尼公司