天线装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种形状像矩形的一个波长的环形天线单元（１０３），其靠近无线基板（１０１）设置，并在两端部分向馈电区域进一步弯折，从而形成电流在折起端为零的电流分布。电流集中在环形天线单元（１０３）上，从而在无线基板（１０１）顶部流动的电流分量减小，当人体携带包含环形天线单元的天线的无线装置时产生的影响受到抑制，形成响应于到达波的方向性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
天线装置
此专利技术涉及一种主要用于便携式无线装置的天线装置，特别是涉及一种包含在便携式无线装置中的天线装置，用于即使在便携式无线装置接近人体使用的状态下提供优良的辐射特性。
技术介绍
近年来，诸如便携式电话机的移动无线装置的需求迅速增长，同时需要一种紧凑、质轻和纤细的无线装置。因此，迄今，固定型螺旋天线，板状反向F天线等等已经被用作天线和小尺寸天线系统，这种小尺寸天线系统具有优良的可携带性且不会在被用于小尺寸无线装置时带来不方便。图19是在现有技术中被广泛用于便携式电话机天线的固定型螺旋天线的外部视图。固定型螺旋天线单元21被设置在便携式电话机主单元20上，从而提供一种紧凑和质轻的天线系统。图20表示现有技术中被广泛用作便携式电话机内部天线的板状反向F天线的结构。该天线能被容放在便携式电话机主单元20内，并且能够靠近无线基板的顶部设置。作为天线，辐射元件22靠近并平行于无线基板23设置，该辐射元件22的一部分接地到一个接地点24，电源从馈电点25馈入一部分，从而提供了一种低轮廓天线，这种天线能够设计出天线不突出便携式电话机主单元之外的便携式电话机。然而，采用图19所示的固定型螺旋天线和图20所示的板状反向F天线，许多地电流不仅流到天线单元，而且流到无线基板上，当无线装置在接近人体使用时，该天线受到手和头部的影响，从而增益会大大降低；这是一个问题。图21表示现有技术中固定型螺旋天线的电流分布图。在图21中，以三维方式表示了电线26接近无线基板和天线单元，电源馈入天线时，流到电线26上的电流的绝对值分布27。在图中也可以看到，许多接地电流不仅流到螺旋天线上，而且流到无线基板上。-->图22示出了在现有技术中代表固定型螺旋天线的辐射方向性的特性曲线。由于大的接地电流不仅流到天线上，而且流到无线基板的顶部，θ分量占主导。因此，在用户携带该无线装置并倾斜使用的状态下，从基站而来的到达波的偏振波与无线天线不匹配，接收性能会大大降低。这是一个问题。另外，如果每个天线都小型化并设置在无线装置主单元中，它将受到外围部分和无线基板的影响，变成窄带，且增益也会大大降低。这是一个问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于实现一种均衡系统天线，其中如果天线接近人体使用时流在无线基板上的电流分量减少，增益降低得小，并提供一种小型、宽带和高增益的天线装置，如果该装置靠近无线基板安装，则该装置能在宽带工作，并能形成对到达波的辐射方向性响应。根据本专利技术，提供一种天线装置，该天线装置包含在便携式无线装置主单元中，该天线装置包括外形像矩形的环形天线单元，其短边和长边的比值为10或更大，其中该环形天线单元具有大致等于在第一频率的一个波长的外周长，并靠近且平行于无线基板设置，环形天线单元与无线基板之间有一个间隔，该间隔与所述波长相比足够小，该环形天线单元进一步折起，从而短边靠近馈电区域侧。因此，电流分布集中在环形天线单元上，在无线基板上流动的电流分量减少，且人体的影响也减少。另外，天线单元被折起，从而能够小型化，同时具有宽带特性，即使天线单元非常靠近无线基板的顶部设置。该环形天线单元短边的电流分布为零，因此靠近且平行的电流分量不会相互抵消而且可以执行高效率工作；可以提供小型、高增益天线装置。因为该环形天线单元连接到均衡馈电线，电流分布可以稳定地集中在环形天线单元上。一个或多个无源元件以与波长相比足够小的间隔沿着环形天线单元设置，因此天线装置可以具有宽带特性并可以在宽带中稳定接收。无源元件具有不同于第一频率的谐振频率，因此天线装置能够提供双谐振或三谐振特性并能够以多个频率或在多个系统接收。一部分或整个环形天线单元或无源元件的外形像一个板，因此频带被进一步扩宽，而天线装置能够在宽带中稳定的接收。-->环形天线单元或无源元件在树脂、陶器或印刷电路板的结构上形成，因此能够提供结实和稳定的天线系统。改变在环形天线单元顶部流动的电流和在无线基板顶部流动的高频电流之间的比值，从而响应工作环境或到达无线波的改变能够形成最佳的辐射方向性，并且能够提供高灵敏度的天线系统。作为改变高频电流比的装置，可以提供一种调整装置，用于提供均衡馈电线提供的高频信号之间的相位差，或者环形天线单元或无源元件相对馈电部分不对称。附图说明图1是示出本专利技术天线装置第一实施例的视图；图2是表示图1天线装置工作原理的视图；图3A和3B是图1天线装置的阻抗特性图；图4是表示图1天线装置辐射方向性的特性图；图5是图1天线装置的电流分布图；图6A到6G示出环形天线单元结构的示例；图7是示出本专利技术天线装置第二实施例的视图；图8A和8B是图7天线装置的阻抗特性图；图9是示出本专利技术天线装置第三实施例的视图；图10A和10B是图9天线装置的阻抗特性图；图11A到11F示出无源元件结构的示例；图12是示出本专利技术天线装置第四实施例的视图；图13是表示图12天线装置辐射方向性的特性图；图14A和14B表示相位电路结构的示例；图15是示出本专利技术天线装置第五实施例的视图；图16A和16B是图15天线装置的阻抗特性图；图17是表示图15天线装置在第一频带中的辐射方向性的特性图；图18是表示图15天线装置在第二频带中的辐射方向性的特性图；图19是现有技术中包含固定型螺旋天线的无线装置的透视图；图20是示出现有技术中板状反向F天线结构的图；图21是示出现有技术中固定型螺旋天线的电流分布图；以及图22是示出现有技术中固定型螺旋天线辐射方向性的特性图。-->具体实施方式现在将参照附图(图1到18)，其示出了本专利技术的优选实施例。(实施例1)图1表示本专利技术天线装置的第一实施例。在该图中，附图标记101代表无线基板，附图标记102代表无线电路，而附图标记103代表环形天线单元。环形天线单元103的一端连接到无线电路102，而另一端接地到无线基板101。该天线装置容纳在无线装置的外壳中。在图1中，尺寸为0.77λ×0.23λ(λ是第一频率的波长)的铜板用作无线基板101，但可以在印刷电路板上形成一图案作为该无线基板。环形天线单元103具有通过将长边为2W+2H-G，短边为P的矩形折起提供的形状，在矩形被折起之后，环形天线单元103的尺寸为横向宽度W＝0.233λ，纵向宽度P＝0.0033，高度H＝0.067λ。环形天线单元103靠近且平行于无线基板101放置，它们之间的间隔S＝0.0067λ，该间隔与相对无线基板101的波长相比足够小。电线直径为0.005λ的铜线用作电线杆，但也可以形成一个带状的图案。环形天线单元103的两端部分以横向宽度W在垂直于无线基板101的方向折起，然后进一步在高度H＝0.067λ内折，以使环形天线单元103靠近馈电部分侧。在图1，在两端折起的所述环形天线单元103被靠近直到形成一间距G＝0.067λ，但还可以进一步向馈电部分侧弯曲。折起的环形天线具有外部周长L＝4W+4H-2G+2P＝1.07λ，该长度为大约一个波长的长度。图中所示的环形天线单元103展开形成的原始矩形的短边与长边的比值为(2W+2H-G)/P＝161.5。图2是描述图1天线装置的工作原理的图；从馈电部分提供的电流从点A流到点L。由于整个外周长大约为一个波长，电流分布的节和腹每四分之一波长交替出现，相位在节部分反向。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线装置，装在便携式无线装置主单元内，包括： 环形天线单元，该单元外形大致为矩形，该矩形短边和长边的比值为１０或者更大， 其中，该环形天线单元具有大致等于第一频率的一个波长的外部周长， 该环形天线单元靠近并平行于无线基板以与该波长相比足够小的间隔设置， 该环形天线折起，从而该短边靠近馈电区域侧。

【技术特征摘要】
JP 2000-7-19 219228/001.一种天线装置，装在便携式无线装置主单元内，包括：环形天线单元，该单元外形大致为矩形，该矩形短边和长边的比值为10或者更大，其中，该环形天线单元具有大致等于第一频率的一个波长的外部周长，该环形天线单元靠近并平行于无线基板以与该波长相比足够小的间隔设置，该环形天线折起，从而该短边靠近馈电区域侧。2.如权利要求1所述的天线装置，其中，环形天线单元短边的电流分布为零。3.如权利要求1所述的天线装置，其中，环形天线单元连接到均衡馈电线。4.如权利要求1所述的天线装置，还包括至少一个无源元件，该元件以一个与所述波长相比足够小的间隔沿环形天线单元设置。5.如权利要求4所述的天线装置，其中，无源元件具有不同于第一频率的谐振频率。6.如权利要求4所述的天线装置，其中，至少一个环形天线单元和无源元件的至少一部分的形状像一个板。7.如权利要求4所述的天线装置，其中，至少一个环形天线单元或无源元件在树...

【专利技术属性】
技术研发人员：小柳芳雄，森下久，伊藤淳，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]