專利名稱：便攜式無線設(shè)備天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式無線設(shè)備的天線。
背景技術(shù)：
近年來，隨著便攜式無線設(shè)備等通信設(shè)備的迅速普及，更微型化成為迫切需要。隨之而來的是對(duì)內(nèi)置天線的需要。目前，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2001-244715號(hào)公報(bào)公開了這種天線裝置的典型用例。為了避免由于人體影響而造成的天線特性的惡化，這種天線被設(shè)計(jì)成內(nèi)置式天線，其通過將無源元件安置在饋電元件之上可使該天線不會(huì)在無線電路板上引起感應(yīng)電流。
然而，這種先前技術(shù)的內(nèi)置天線在人體的方向存在巨大輻射指向性。因此存在因人體的影響而造成的發(fā)射接收性能惡化的問題。此外，為了提高通話期間的增益，最好該天線具有與人體相反方向的指向性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減少便攜式無線設(shè)備的尺寸與厚度，同時(shí)提高增益和擴(kuò)寬頻帶。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于提供與連接著饋電元件的電路板的板面背面相對(duì)的板狀無源元件，該元件在長度方向上具有約為1/2波長的電長度，并且起反射器作用，由此能夠提高增益，降低SAR值，并擴(kuò)寬頻帶。
本發(fā)明的要點(diǎn)還包括使饋電元件的元件寬度大于固定值，由此可以提高增益，擴(kuò)寬頻帶，降低SAR值，并使得便攜式無線設(shè)備更加小巧和輕薄。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，便攜式無線設(shè)備天線具有電路板，用于排放便攜式無線設(shè)備的電路；饋電元件，其一端經(jīng)由饋電點(diǎn)與上述電路板的一板面相連接；以及安置在與上述電路板的另一板面相對(duì)的位置上的無源板狀天線元件，該元件在長度方向上具有約為1/2波長的電長度，并起反射器作用。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出根據(jù)實(shí)施例1的便攜式無線設(shè)備天線的具體例子的示意圖；圖3A是示出根據(jù)實(shí)施例1的便攜式無線設(shè)備天線的頻帶特性的例子的示意圖；圖3B是示出根據(jù)實(shí)施例1的便攜式無線設(shè)備天線的輻射特性的例子的示意圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖11A是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例9的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖11B是示出根據(jù)實(shí)施例9的便攜式無線設(shè)備天線的無源元件的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖12A是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例10的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖12B示出是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例10的便攜式無線設(shè)備天線的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例11的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖14是示出根據(jù)實(shí)施例11的便攜式無線設(shè)備天線的具體例子的示意圖；圖15A是示出根據(jù)實(shí)施例11的便攜式無線設(shè)備天線的頻帶特性的例子的示意圖；圖15B是示出根據(jù)實(shí)施例11的便攜式無線設(shè)備天線的輻射方向圖例子的示意圖；圖15C是示出根據(jù)實(shí)施例11的便攜式無線設(shè)備天線的另一個(gè)輻射方向圖例子的示意圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例12的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例13的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明。
(實(shí)施例1)圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1中所示的便攜式無線設(shè)備天線具有倒L形天線10，電路板12，以及板狀天線14。圖1中所示的便攜式無線設(shè)備天線內(nèi)置于便攜式無線設(shè)備。
倒L形天線10為饋電元件，其一端通過饋電點(diǎn)與電路板12的一個(gè)板面電連接。倒L形天線10輻射/吸收無線電波。
電路板12為便攜式無線設(shè)備的電路板，包括倒L形天線10的電路部件與其相連接。
提供在連接著倒L形天線10的電路板12的板面背面相對(duì)的位置上的板狀天線14為無源元件，設(shè)置該元件在長度方向上的電長度約為便攜式無線設(shè)備通信所用無線電波波長的1/2。板狀天線14通過電磁場耦合與倒L形天線10和電路板12相連，并起反射器作用。
這里，將倒L形天線10、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離均調(diào)節(jié)為預(yù)定值。然后，通過改變倒L形天線10和板狀天線14各自的自阻抗，以及倒L形天線10與板狀天線14之間的互阻抗(即改變各天線之間的連接容量)，可擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備的輸入阻抗的頻帶。
此外，板狀天線14可起反射器的作用，因而與使用線形天線等作為反射器的情況相比，具有更單向性的輻射方向圖，所以可提高增益并降低SAR(Specific Absorption Rate，特定吸收率)。
圖2是根據(jù)本實(shí)施例的便攜式無線設(shè)備天線的具體例子的示意圖。在圖2中，λ表示由便攜式無線設(shè)備天線發(fā)射/接收的無線電波的波長。在圖2中，板狀天線14在長度方向上的尺寸為0.52λ(0.42λ+0.1λ)，約為1/2個(gè)波長。并且，設(shè)置電路板12的長度為0.42λ，比板狀天線14的長度略短。通過采用上述尺寸，板狀天線14與通信無線電波發(fā)生諧振的同時(shí)，在電路板12上引起與板狀天線14產(chǎn)生的感應(yīng)電流分布相類似的感應(yīng)電流分布，并起反射器作用。
圖3A是上述便攜式無線設(shè)備天線的頻帶特性的示意圖。圖3A中，實(shí)線表示上述便攜式無線設(shè)備天線的各個(gè)頻率上的VSWR(Voltage Standing WaveRatio，電壓駐波比)，而虛線表示不具有板狀天線14的便攜式無線設(shè)備天線的各個(gè)頻率上的VSWR。從圖中可明顯看出，通過提供板狀天線14，可擴(kuò)寬頻帶。
圖3B是便攜式無線設(shè)備天線的輻射特性的示意圖(X-Y平面的Eθ分量)。在圖3B中，實(shí)線表示便攜式無線設(shè)備天線的輻射特性，而虛線表示不具有板狀天線14的便攜式無線設(shè)備天線的輻射特性。從圖中可明顯看出，通過提供起反射器作用的板狀天線14，可提高增益并減小SAR值。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，通過提供無源元件用于擴(kuò)寬頻帶。此外，將這種無源元件制作成在長度方向上的電長度約為通信無線電波波長1/2的板狀天線，從而可起反射器作用。因此，提高了增益并降低了SAR值。
(實(shí)施例2)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的便攜式無線設(shè)備天線中通過將饋電元件曲折成形，將其安置在預(yù)定尺寸的電路板上。
圖4是根據(jù)實(shí)施例2的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4所示的便攜式無線設(shè)備天線包括曲折狀天線20，用來代替圖1所示的便攜式無線設(shè)備天線中的倒L形天線10。其余部件均與圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，在此省略說明。
曲折狀天線20為饋電元件，其一端通過饋電點(diǎn)與電路板12的一個(gè)板面電連接，并且它是加工成曲折狀的天線元件。曲折狀天線20輻射/吸收無線電波。
板狀天線14通過電磁場耦合與曲折狀天線20和電路板12相連，并起反射器作用。
這里，通過將曲折狀天線20、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變曲折狀天線20和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變曲折狀天線20和板狀天線14之間的互阻抗，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的輸入阻抗的頻帶。
此外，板狀天線14可起反射器的作用，因而與使用線形天線等作為反射器的情況相比，具有更單向性的輻射/吸收方向圖，所以可提高增益并降低SAR值。另外，通過采用曲折狀天線20作為饋電元件，可按照電路板12的寬度方向的尺寸調(diào)節(jié)饋電元件的電長度，從而達(dá)到使便攜式無線設(shè)備天線小型化的目的。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，將饋電元件加工成曲折狀天線，由此實(shí)現(xiàn)便攜式無線設(shè)備天線的小型化。
(實(shí)施例3)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的便攜式無線設(shè)備天線中倒L形天線具有集總常數(shù)元件，因而可調(diào)節(jié)倒L形天線的自阻抗。
圖5是根據(jù)實(shí)施例3的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的倒L天線10上安裝集總常數(shù)元件30，即為圖5中所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，在此省略說明。
集總常數(shù)元件30被安裝在倒L形天線10上，因此可調(diào)節(jié)倒L形天線的自阻抗。
這里，通過將倒L形天線10、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變倒L形天線10和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變倒L形天線10和板狀天線14之間的互阻抗，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的輸入阻抗的頻帶。同時(shí)，通過集總常數(shù)元件30調(diào)節(jié)倒L形天線10的自阻抗，可使倒L形天線10的尺寸適合于電路板12的寬度方向的尺寸，從而使得便攜式無線設(shè)備天線小型化。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，倒L形天線裝有集總常數(shù)元件，由此實(shí)現(xiàn)便攜式無線設(shè)備天線的小型化。
(實(shí)施例4)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的便攜式無線設(shè)備的天線中板狀天線裝有集總常數(shù)元件，從而可調(diào)節(jié)板狀天線的自阻抗。
圖6是根據(jù)實(shí)施例4的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的板狀天線14上安裝集總常數(shù)元件40，即為圖6中所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，在此省略說明。
集總常數(shù)元件40被安裝在板狀天線14上，從而可調(diào)節(jié)板狀天線14的自阻抗。
這里，通過將倒L形天線10、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變倒L形天線10和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變倒L形天線10和板狀天線14之間的互阻抗，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的輸入阻抗的頻帶。這時(shí)，通過集總常數(shù)元件40調(diào)節(jié)板狀天線14的自阻抗，可使板狀天線14的尺寸適合于與電路板12的的尺寸。從而，實(shí)現(xiàn)了便攜式無線設(shè)備天線的小型化。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，板狀天線裝有集總常數(shù)元件，由此實(shí)現(xiàn)便攜式無線設(shè)備天線的小型化。
(實(shí)施例5)在根據(jù)實(shí)施例5的便攜式無線設(shè)備的天線中將倒L形天線垂直于電路板放置，從而可發(fā)射/接收垂直于電路板的無線電波。
圖7是根據(jù)實(shí)施例5的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。將圖1所示便攜式無線設(shè)備天線中的倒L形天線10替換為倒L形天線50，即為圖7中所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，在此省略說明。
倒L形天線50為饋電元件，其一端通過饋電點(diǎn)垂直地與電路板12的一個(gè)板面相連接。倒L形天線50輻射/吸收無線電波。倒L形天線50具有垂直于電路板12板面的部分，從而可發(fā)射/接收垂直于電路板12板面方向的無線電波。
這里，通過將倒L形天線50、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變倒L形天線50和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變倒L形天線50和板狀天線14之間的互阻抗，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的輸入阻抗的頻帶。此外，板狀天線14能夠起反射器作用，因而與使用線形天線等作為反射器的情況相比，具有更單向性的輻射/吸收方向圖，從而可提高增益并降低SAR值。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，倒L形天線具有垂直于電路板的部分，從而能夠發(fā)射/接收垂直于電路板的無線電波。
(實(shí)施例6)在根據(jù)實(shí)施例6的便攜式無線設(shè)備天線中將饋電元件加工成倒F形天線，從而調(diào)節(jié)饋電元件的自阻抗。
圖8是根據(jù)實(shí)施例6的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。以倒F形天線60代替圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的倒L形天線10，即為圖8中所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，在此省略說明。
倒F形天線60為饋電元件，其三端中的一端通過饋電點(diǎn)與電路板12的一個(gè)板面電連接，并且天線元件被加工成倒F形狀。倒F形天線60輻射/吸收無線電波。
這里，通過將倒F形天線60、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變倒F形天線60和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變倒F形天線60和板狀天線14之間的互阻抗，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的輸入阻抗的頻帶。另外，板狀天線14能夠起反射器作用，因而與使用線形天線等作為反射器的情況相比，具有更單向性的輻射/吸收方向圖，從而可提高增益并降低SAR值。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，提供無源元件用于擴(kuò)寬頻帶。另外，將該無源元件加工成在長度方向上的電長度約為通信無線電波波長1/2的板狀天線，從而可起反射器作用。因此，提高了增益并降低了SAR值。
(實(shí)施例7)
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的便攜式無線設(shè)備天線中將饋電元件加工成折疊形狀，從而調(diào)節(jié)饋電元件的自阻抗。
圖9是根據(jù)實(shí)施例7的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。以折疊天線70代替圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的倒L天線10，即為圖9中所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，在此省略說明。
折疊天線70為饋電元件，其一端通過饋電點(diǎn)與電路板12的一個(gè)板面進(jìn)行電連接，而另一端與電路板12相連，并且天線元件被加工成折疊形狀。折疊天線70輻射/吸收無線電波。
這里，通過將折疊天線70、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變折疊天線70和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變折疊天線70和板狀天線14之間的互阻抗，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的輸入阻抗的頻帶。
此外，板狀天線14可起反射器的作用，因而與使用線形天線等作為反射器的情況相比，具有更單向性的輻射/吸收方向圖，所以提高了增益并降低了SAR值。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，提供無源元件用于擴(kuò)寬頻帶。另外，將該無源元件加工成在長度方向上的電長度約為通信無線電波波長1/2的板狀天線，從而可起反射器作用。因此，提高了增益并降低了SAR值。
(實(shí)施例8)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8的便攜式無線設(shè)備天線中通過在電路板上提供一個(gè)槽，可達(dá)到使便攜式無線設(shè)備天線小型化和輕量化的目的。
圖10是根據(jù)實(shí)施例8的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。以電路板80代替圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的電路板12，即為圖10中所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，在此省略說明。
電路板80為便攜式無線設(shè)備的電路板，包括倒L形天線10的電路部件與其相連接，并且在電路板的中央具有槽，即中空的部分。
這里，通過將倒L形天線10、電路板80和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變倒L形天線10和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變倒L形天線10和板狀天線14之間的互阻抗，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的輸入阻抗的頻帶。
此外，板狀天線14可起反射器的作用，因而與使用線形天線等作為反射器的情況相比，具有更單向性的輻射/吸收方向圖，由此提高了增益并降低了SAR值。
而且，當(dāng)便攜式無線設(shè)備天線進(jìn)行無線電波的發(fā)射/接收操作時(shí)，電流流向電路板80。然而，由于電流主要通過電路板80的邊緣部分，因而不會(huì)影響便攜式無線設(shè)備天線的發(fā)射/接收特性。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，通過在電路板中央部分提供槽，達(dá)到了使便攜式無線設(shè)備天線小型化和輕量化的目的。
(實(shí)施例9)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例9的便攜式無線設(shè)備天線中通過在板狀天線上提供槽，能夠達(dá)到使天線小型化和輕量化的目的。
圖11A根據(jù)實(shí)施例9的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。以板狀天線90代替圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的板狀天線14，即為圖11A中所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，在此省略說明。
提供在連接著倒L形天線10的電路板12板面背面相對(duì)的位置上的板狀天線90為無源元件，設(shè)置該元件在長度方向上的電長度約為便攜式無線設(shè)備通信所用無線電波波長的1/2，并且其中央具有槽，即中空的部分(見圖11B)。板狀天線90與倒L形天線10和電路板12通過電磁場耦合相連，并起反射器作用。
這里，通過將倒L形天線10、電路板12和板狀天線90三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變倒L形天線10和板狀天線90各自的自阻抗，以及改變倒L形天線10和板狀天線90之間的互阻抗，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的輸入阻抗的頻帶。
此外，板狀天線90可起反射器的作用，因而與使用線形天線等作為反射器的情況相比，具有更單向性的輻射/吸收方向圖，由此提高了增益并降低了SAR值。
而且，當(dāng)便攜式無線設(shè)備天線進(jìn)行無線電波的發(fā)射/接收操作時(shí)，電流流向板狀天線90。然而，由于電流主要通過板狀天線90的邊緣部分，因而不會(huì)影響便攜式無線設(shè)備天線的發(fā)射/接收特性。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，在板狀天線的中央部分提供槽。因此，實(shí)現(xiàn)了使便攜式無線設(shè)備天線小型化和輕量化的目的。
(實(shí)施例10)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例10的便攜式無線設(shè)備天線中通過在電路板與板狀天線之間的間隙插入絕緣材料，使得電路板與板狀天線之間的間隔更短，因而使其更薄并且整體集成。
圖12A是根據(jù)實(shí)施例10的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。除具有圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)外，圖12A所示便攜式無線設(shè)備天線還具有絕緣材料100。
絕緣材料100被插入到電路板12與板狀天線14之間的間隙(見圖12B)。
這里，通過將倒L形天線10、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變倒L形天線10和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變倒L形天線10和板狀天線14之間的互阻抗，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的輸入阻抗的頻帶。
此外，板狀天線14可起反射器的作用，因而與使用線形天線等作為反射器的情況相比，具有更單向性的輻射/吸收方向圖，由此提高了增益并降低了SAR值。
而且，通過在電路板12與板狀天線14之間的間隙插入絕緣材料100，縮短了電路板12與板狀天線14之間的距離，并使得便攜式無線設(shè)備天線可以整體集成。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，將絕緣材料插入電路板與板狀天線之間的間隙。從而使便攜式無線設(shè)備天線更薄和整體集成。
(實(shí)施例11)在根據(jù)實(shí)施例11的便攜式無線設(shè)備天線中饋電元件被加工成類似薄板形的形狀，從而縮短了饋電元件與無源元件的間隙。
圖13是根據(jù)實(shí)施例11的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。以板狀倒L形天線110代替圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的倒L形天線10，即為圖13中所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖1所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，在此省略說明。
板狀倒L形天線110為饋電元件，其一端通過饋電點(diǎn)與電路板12的一個(gè)板面電連接，并且設(shè)置電路板12在寬度方向上的元件寬度長于固定寬度。板狀倒L形天線110輻射/吸收無線電波。
這里，通過將板狀倒L形天線110、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變板狀倒L形天線110和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變板狀倒L形天線110和板狀天線14之間的互阻抗(即通過改變各天線間的連接容量)，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的頻帶，特別是發(fā)射頻帶。
此外，通過將板狀倒L形天線110的元件寬度加厚，即使縮小板狀倒L形天線110與板狀天線14之間的間隙，也能夠確保頻帶，特別是接收頻帶。因而可使得便攜式無線設(shè)備更加小巧和輕薄。圖14是根據(jù)本實(shí)施例的便攜式無線設(shè)備天線的具體例子的示意圖。在圖14中，λ表示由便攜式無線設(shè)備天線發(fā)射/接收的無線電波的波長。在圖14中，板狀天線14在長度方向上的尺寸為0.52λ，約為1/2波長。并且，設(shè)置電路板12的長度為0.42λ，比板狀天線14的長度略短。通過采用上述尺寸，板狀天線14與通信的無線電波發(fā)生諧振，在電路板12上引起與板狀天線14產(chǎn)生的感應(yīng)電流分布相類似的感應(yīng)電流分布，并起反射器作用。
圖15A是上述便攜式無線設(shè)備天線的頻帶特性的示意圖。在圖15A中，實(shí)線表示上述便攜式無線設(shè)備天線的各個(gè)頻率上的VSWR(Voltage StandingWave Ratio，電壓駐波比)，而虛線表示不具有板狀天線14的便攜式無線設(shè)備天線的各個(gè)頻率上的VSWR。從圖中可明顯看出，通過提供板狀天線14，可得到更寬的頻帶，特別是發(fā)射頻帶。
圖15B是上述便攜式無線設(shè)備天線在接收頻帶的輻射方向圖(位于X-Y平面的垂直分量)的示意圖。圖15C是上述便攜式無線設(shè)備天線在發(fā)射頻帶的輻射方向圖(位于X-Y平面的垂直分量)的示意圖。從圖15C中可明顯看出，通過提供起反射器作用的板狀天線14，本實(shí)施例的便攜式無線設(shè)備天線在發(fā)射頻帶上具有與人體相反方向(-X軸方向)的方向性。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，提供無源元件用于擴(kuò)寬頻帶。此外，將這種無源元件制作成在長度方向上的電長度約為通信無線電波波長1/2的板狀天線，從而起反射器作用，并將饋電元件的元件寬度加厚。因此，提高了增益并降低了SAR值，并且使得便攜式無線設(shè)備天線更加小巧和輕薄。
(實(shí)施例12)在根據(jù)實(shí)施例12的便攜式無線設(shè)備天線中板狀倒L形天線裝有集總常數(shù)元件，從而可調(diào)節(jié)板狀倒L形天線的自阻抗。
圖16是根據(jù)實(shí)施例12的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖13所示的便攜式無線設(shè)備天線的板狀倒L形天線110上安裝集總常數(shù)元件120，即為圖16所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖13所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，故在此省略說明。
板狀倒L形天線110裝有集總常數(shù)元件120，并由此可調(diào)節(jié)板狀倒L形天線110的自阻抗。
這里，通過將板狀倒L形天線110、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變板狀倒L形天線110和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變板狀倒L形天線110和板狀天線14之間的互阻抗(即通過改變各天線間的連接容量)，擴(kuò)寬了便攜式無線設(shè)備天線的頻帶，特別是發(fā)射頻帶。同時(shí)，通過集總常數(shù)元件120調(diào)節(jié)板狀倒L形天線110的自阻抗，可使板狀倒L形天線110的尺寸適合于電路板12在寬度方向的尺寸，因而可實(shí)現(xiàn)使便攜式無線設(shè)備天線小型化的目的。
此外，通過將板狀倒L形天線110的元件寬度加厚，即使縮小板狀倒L形天線110與板狀天線14之間的間隙，也能夠確保頻帶，特別是接收頻帶。因而可使得便攜式無線設(shè)備更加小巧和輕薄。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，饋電元件裝有集總常數(shù)元件，由此能夠使得便攜式無線設(shè)備天線更加小巧。
(實(shí)施例13)在根據(jù)實(shí)施例13的便攜式無線設(shè)備天線中通過在電路板上裝入集總常數(shù)元件，可調(diào)節(jié)電路板的自阻抗。
圖17是根據(jù)實(shí)施例13的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖13所示的便攜式無線設(shè)備天線的電路板12上安裝集總常數(shù)元件130，即為圖17所示的便攜式無線設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)。其余部件均與圖13所示便攜式無線設(shè)備天線的部件相同，故在此省略說明。
集總常數(shù)元件130被安裝在電路板12上，并由此可調(diào)節(jié)電路板12的自阻抗。
這里，通過將板狀倒L形天線110、電路板12和板狀天線14三者的尺寸以及它們之間的距離調(diào)節(jié)為預(yù)定值，并且通過改變板狀倒L形天線110和板狀天線14各自的自阻抗，以及改變板狀倒L形天線110和板狀天線14之間的互阻抗(即通過改變各天線間的連接容量)，能夠擴(kuò)寬便攜式無線設(shè)備天線的頻帶，特別是發(fā)射頻帶。同時(shí)，通過集總常數(shù)元件130調(diào)節(jié)電路板12的自阻抗，可將電路板12的尺寸設(shè)為期望值，因而可實(shí)現(xiàn)使便攜式無線設(shè)備天線小型化的目的。
此外，通過將板狀倒L形天線110的元件寬度加厚，即使縮小板狀倒L形天線110與板狀天線14之間的間隙，也能夠確保頻帶，特別是接收頻帶。因而可使得便攜式無線設(shè)備更加小巧和輕薄。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，電路板上裝有集總常數(shù)元件，由此能夠使得便攜式無線設(shè)備天線更加小巧。
另注，上述各實(shí)施例能夠以不同的結(jié)合方式進(jìn)行實(shí)施。
舉例來說，既可以將饋電元件在寬度上加厚而成為板形，然后將饋電元件的形狀加工成倒F形，或者可以將倒L形天線垂直于電路板放置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可使便攜式無線設(shè)備更加小巧和輕薄，同時(shí)提高了增益并擴(kuò)寬了頻帶。
本發(fā)明基于2002年6月25日申請(qǐng)的日本特愿2002-184003號(hào)文件和2002年9月27日申請(qǐng)的日本特愿2002-282993號(hào)文件，其內(nèi)容全部包含于此以資參考。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可應(yīng)用于例如蜂窩電話的便攜式無線設(shè)備的天線。
權(quán)利要求
1.一種便攜式無線設(shè)備的天線，包括電路板，用于排放便攜式無線設(shè)備的電路；饋電元件，其一端通過饋電點(diǎn)與所述電路板的一個(gè)板面相連接；以及無源板狀天線元件，其安排為與所述電路板的另一板面相對(duì)，所述元件在長度方向上的電長度約為1/2波長并起反射器作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備的天線，其中所述饋電元件具有長于預(yù)定值的元件寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備天線，其中所述饋電元件為倒L形天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備天線，其中所述饋電元件包括所述電路板寬度方向上的曲折狀部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備天線，其中所述饋電元件具有垂直于所述電路板表面的部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備天線，其中所述饋電元件為倒F形天線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備天線，其中所述饋電元件包括第一倒L形天線元件部分，其一端通過饋電點(diǎn)與所述電路板的一個(gè)板面相連；第二倒L形天線元件部分，其一端與所述電路板的所述一個(gè)板面相連；以及與所述第一倒L形天線元件部分的另一端和所述第二倒L形天線元件部分的另一端都連接的元件部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備天線，其中所述電路板，所述饋電元件和所述板狀天線元件三者中的至少一個(gè)包含用于自阻抗調(diào)節(jié)的集總常數(shù)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備天線，其中所述電路板的板面中央具有中空的部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備天線，其中所述板狀天線元件的與所述電路板板面平行的表面中央包含中空的部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備天線，還包括位于所述電路板與所述板狀天線元件之間的間隙的絕緣材料。
全文摘要
一種其中實(shí)現(xiàn)了高增益和寬頻帶的便攜式無線設(shè)備的天線。倒L形天線(10)為饋電元件，其一端通過饋電點(diǎn)與電路板(12)的一個(gè)板面電連接。電路板(12)為便攜式無線設(shè)備的電路板，包括倒L形天線(10)的電路部件與其相連接。提供與連接著倒L形天線(10)的電路板(12)的板面背面相對(duì)的板狀天線(14)，該天線是在長度方向上的電長度約為便攜式無線設(shè)備通信無線電波波長1/2的無源元件。將倒L形天線(10)，電路板(12)和板狀天線(14)三者的尺寸以及它們之間的距離都調(diào)節(jié)為特定值，并且倒L形天線(10)與板狀天線(14)各自的自阻抗與倒L形天線(10)和板狀天線(14)之間的互阻抗一起被改變。
文檔編號(hào)H01Q11/04GK1653645SQ0381078
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2003年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者小島優(yōu) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社