天线装置及电子设备制造方法及图纸

基板(10)的非接地区域(NGZ)中形成有U字型的辐射元件(21)。辐射元件(21)的第二端与接地导体(11)之间连接有在第二频带(HF频带)下等效为短路状态的第一电抗器元件(电抗器(L1))。辐射元件(21)的第一端与接地导体(11)之间连接有在第一频带(UHF频带)下等效为短路状态的第二电抗器元件(电容器(C1))。在UHF频带中，辐射元件(21)以及接地导体(11)起到有助于电场辐射的倒F型天线的作用。在HF频带中，由辐射元件(21)以及接地导体(11)构成的环部起到有助于磁场辐射的环形天线的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在使用频带不同的通信信号的通信系统中兼用的天线装置以及具备该天线装置的电子设备。
技术介绍
伴随着近年来的高性能化，不仅内置了通话用的天线，还开始内置GPS、无线LAN、地面数字广播等各种各样的通信(广播)系统用的天线。例如专利文献1公开了一种在使用频带不同的通信信号的通信系统中兼用的天线装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2007－194995号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题另一方面，为了应对移动电话终端等小型通信终端装置的伴随小型化、薄型化而带来的机械强度的劣化，开始推进壳体的“金属化”，例如在以往用树脂制成的壳体的整个表面上镀敷金属等。然而，若将天线内置于金属化的壳体的内侧，则从天线输出的信号会被金属屏蔽，因此存在无法通信的问题。因此，通常采用使壳体的一部分非金属化并在其附近安装天线的结构。然而近年来，也越来越多地开始内置NFC(NearFieldCommunication：近场通信)等HF频带的RFID系统。若将该HF频带RFID系统中使用的天线线圈也配置在上述非金属部，则很难确保天线所需的空间。即，存在如何构成以及如何组装应用多个频带的天线的问题。上述情况并不限于通信用、广播接收用的天线，在具备功率传输用天线(功率收发部)的电子设备中也同样会遇到该问题。本专利技术的目的在于提供一种能在频带不同的多个系统中兼用的小型天线装置以及具备该天线装置的电子设备。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的天线装置的结构如下。(1)包括电场型天线的辐射元件、以及与所述辐射元件相对配置的接地导体，其特征在于，所述辐射元件与所述接地导体之间连接有至少一个第一电抗器元件，由所述辐射元件、所述第一电抗器元件、以及所述接地导体构成磁场型天线的环部。根据上述结构，辐射元件在第一频带(例如UHF频带)下起到原本的电场辐射元件的作用，在第二频带(例如HF频带)下，所述辐射元件的全部或一部分兼用作环部的一部分，从而起到磁场辐射元件的作用。因此，能在适用第一频带的系统与使用第二频带的系统中兼用，能实现天线装置的小型化。(2)优选为，所述辐射元件是第一频带用的天线元件，所述环部是比所述第一频带要低的第二频带用的天线元件。(3)优选为，所述第一电抗器元件是阻抗在第二频带下比第一频带更接近短路状态、在第一频带下比第二频带更接近开路状态的元件，且设置于在接近所述短路状态的状态下、与所述辐射元件以及所述接地导体一起构成所述环部的位置。由此，第一电抗器元件不会对第一频带下的天线动作造成影响，且能使所述环部起到第二频带下的天线的作用。(4)优选为，所述第一电抗器元件是在所述第一频带下为容性、在所述第二频带下为感性的电感器。利用该结构，从而能在第一频带(UHF频带)的使用频带下将第一电抗器元件用作谐振电路的电容，在第二频带(HF频带)下用作谐振电路的电感。(5)优选为，包括与所述第一电抗器元件、所述辐射元件以及所述接地导体串联连接的第二电抗器元件，所述第二电抗器元件是阻抗在第二频带下比第一频带更接近开路状态、在第一频带下比第二频带更接近短路状态的元件(电容器)。利用上述结构，能在第一频带(例如UHF频带)的使用频率下将第二电抗器元件用作接地端，在第一频带下将所述辐射元件用作一端接地的辐射元件。(6)优选为，在上述(5)中，所述第二电抗器元件是在所述第一频带下为感性、在所述第二频带下为容性的电容器。利用该结构，能将该电容器用作第二频带(例如HF)下的谐振电路的电容，并能决定该谐振电路的谐振频率。此外，能将所述电容器与所述辐射元件之间(第二电抗器元件的两端)用作第二频带通信信号的供电部。(7)优选为，在所述第一电抗器元件(电抗)、所述第二电抗器元件(电容)、以及所述第二电抗器元件的两端以一个高频模块的方式构成有提供所述第二频带的通信信号的供电电路。利用该结构，减少了要安装的元器件数量，并能简化辐射元件的结构。(8)优选为，包括第三电抗器元件，该第三电抗器元件与对所述辐射元件提供所述第一频带的通信信号的供电点相连(连接在与所述第一频带的通信信号的供电电路之间)，且在所述第二频带下与所述第一频带相比阻抗较高。利用该结构，第一频带的通信信号的供电电路与第一频带的通信信号的供电点之间连接有第三电抗器元件，该第三电抗器元件用作对第二频带的信号的解耦用的元件。因此，不会在第二频带通信时对第一频带的供电电路造成不良影响。(9)优选为，包括供电线圈，该供电线圈连接有所述第二频带的通信信号的供电电路，并与所述环部磁场耦合。利用该结构，从而无需直接向辐射元件供电的电路，能简化供电结构以及供电电路的结构。此外，在供电线圈起RFID天线作用的情况下，能将所述环部用作RFID天线的谐振增益器。(10)例如所述辐射元件是蜂窝通信用的天线，所述环部是HF频带RFID系统用的天线。(11)优选为所述第一电抗器元件由多个电抗器元件串联连接而构成。利用该结构，即使在多个电抗器元件分别因寄生分量而自谐振的情况下，在各个谐振频率下也为开路状态。因此，辐射元件在这些谐振频率下起到天线的作用，因此能实现宽频带。(12)本专利技术的电子设备包括上述(1)所示的天线装置、向该天线装置提供第一频带的通信信号的第一供电电路、提供第二频带的通信信号或功率的第二供电电路。专利技术效果根据本专利技术，辐射元件在第一频带中用作电场辐射元件，在第二频带中用作磁场辐射元件，因此能在使用第一频带的通信系统和使用第二频带的通信系统中兼用，能实现天线装置的小型化。附图说明图1是实施方式1的天线装置101的主要部分的俯视图。图2是两个频带下的天线装置101的等效电路图。图3是实施方式1的天线装置101的集总参数元件的等效电路图。图4是在第二供电电路32的输入输出部中设有低通滤波器LPF时的等效电路图。图5是实施方式2的天线装置102的主要部分的俯视图。图6是实施方式2的天线装置的HF频带下的等效电路图。图7是实施方式3的天线装置103的主要部分的俯视图。图8是两个频带下的、实施方式3的天线装置的等效电路图。图9是表示实施方式4的天线装置、特别是其辐射元件21的结构的图。图10是实施方式5的天线装置105的主要部分的俯视图。图11是实施方式6的天线装置106的主要部分的俯视图。图12是表示供电线圈33与辐射元件21的磁场耦合的方式的图。图13是实施方式6的天线装置的HF频带下的等效电路图。图14是实施方式7的天线装置107的主要部分的俯视图。图15是两个频带下的、实施方式7的天线装置的等效电路图。图16是具备实施方式8的天线装置的通信终端装置201的、在卸下下部壳体的状态下的俯视图。图17是具备实施方式9的天线装置的通信终端装置202的、在卸下下部壳体的状态下的俯视图。图18是实施方式10的通信终端装置203的、在卸下下部壳体的状态下的俯视图。图19是实施方式11的天线装置111的主要部分的俯视图。图20是表示从供电电路观察到的第一电抗器元件的插入损耗(S21)的频率特性的图。具体实施方式《实施方式1》图1是实施方式1的天线装置101的主要部分的俯视图。该天线装置101构成在基板10上。基板10上包括接地导体11的形成区域、以及不形成接地导体的非接地区域NGZ。非接地区域NGZ中形成有U字型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线装置，包括：第一频带用的天线的辐射元件；接地导体，该接地导体与所述辐射元件相连接；第一供电电路，该第一供电电路向所述辐射元件提供第一频带的通信信号；以及供电线圈，该供电线圈连接有频率比所述第一频带要低的第二频带的通信信号的供电电路，所述天线装置的特征在于，利用所述辐射元件和所述接地导体构成第二频带用的天线元件即环形天线的一部分，所述供电线圈与所述环形天线磁场耦合。

【技术特征摘要】
2012.12.21 JP 2012-2802431.一种天线装置，包括：第一频带用的天线的辐射元件；接地导体，该接地导体与所述辐射元件相连接；第一供电电路，该第一供电电路向所述辐射元件提供第一频带的通信信号；以及供电线圈，该供电线圈连接有频率比所述第一频带要低的第二频带的通信信号的供电电路，所述天线装置的特征在于，利用所述辐射元件和所述接地导体构成第二频带用的天线元件即环形天线的一部分，所述供电线圈与所述环形天线磁场耦合。2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述辐射元件是电场型天线。3.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第二供电电路是平衡型的电路。4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，还包括连接在所述辐射元件与所述接地导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：用水邦明，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP