天线制造技术

技术编号:5510345 阅读:131 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种天线,其特征在于,包括:介电材料的基板(100);第一不同介电常数区域(102a),设置在所述基板内,并具有与所述基板的介电常数不同的介电常数;以及第一天线元件(101a),设置在所述基板的表面上。另外,还提供一种天线,其特征在于,包括:介电材料的基板(100);以及设置在所述基板的表面上的U字形状的第一天线元件(101a)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及天线
技术介绍
近年来,随着通信需求的扩大,便携式电话等小型无线设备被广泛地 应用。小型无线设备大多在壳体中内置有天线。内置天线需要适于实现小 型化和轻便性,并且成本低、性能优良。另外,在日常生活中,由于人直 接碰触无线设备时的影响、或者位于无线设备附近的导体的影响,对辐射 特性的影响大,因此性能将会随之变化。因此,对由外部影响导致的特性 变化小的天线的需求增强。根据以往的主要的天线种类,由于一旦减小天线的尺寸就无法获得天线增益(antenna gain),因此无法使天线变小。另外,由于天线本身所具 有的共振频率的带宽小,因此出现了以下等现象由于外部的影响而导致 共振频率改变,由此电压驻波比变差,导致电池的消耗量上升,造成电池 消耗的浪费。另外,由于嵌入有小型无线设备的壳体的影响,辐射模式会 受到影响,因此天线的设计非常困难。另外,要求提供以下天线天线尺寸容易小型化,并且当将天线安装 在无线设备壳体等上时,能够确保天线的辐射特性的性能不会根据被安装 的壳体而发生变化。并且,实现不会由于人体的影响或者放置在天线周围 的导体的影响而产生共振频率的变化或者电压驻波比的变化的天线成为了 课题。下述的专利文件1公开了所占空间小的适用于小型化的印刷型(print-type) 正交偶极子天线(cross dipole antenna)。另外,下述的专利文件2 公开了一种天线,该天线被用于移动通信中的基站天线装置,能够获得双 共振特性(two resonant characteristics),并且小型、构造简单、容易制造。另外,下述的专利文件3公开了共用多个频带并使其中的特定频带具 有较宽带域的偶极子天线装置。专利文件1:日本专利文献特开2001-168637号公报; 专利文件2:日本专利文献特开2003-209429号公报; 专利文件3:日本专利文献特开2000-278025号公报。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够使共振频率带宽变宽的天线。 本专利技术的天线的特征在于,包括介电材料的基板;第一不同介电常数区域,设置在所述基板内,并具有与所述基板的介电常数不同的介电常数;以及第一天线元件,设置在所述基板的表面上。另外,本专利技术的天线的特征在于,包括介电材料的基板;以及设置在所述基板的表面上的U字形状的第一天线元件。附图说明图1是表示当透视基板时的基板的表面和背面的图2是表示基板的表面的图3是表示基板的背面的图4是用于详细地说明天线元件的图5是表示基板的表面的第一天线元件和背面的第二天线元件的立体图6是第一天线元件和第二天线元件相互重叠的区域的截面图; 图7是表示本实施方式的天线的测量结果的曲线图8是表示本实施方式的天线的测量结果的史密斯圆图。具体实施例方式图1~图3是表示本专利技术的实施方式的偶极子天线的构成示例的图,是 从同一方向观察的图。图2是表示基板100的表面的图,图3是表示基板 100的背面的图,图1是表示透视基板100时的基板100的表面和背面的图。本实施方式的天线用于便携式电话机、无绳电话机、无线通信PC(个人计算机)卡、USB数据通信无线设备、RF-ID等小型无线设备等。基板100是介电材料的基板,例如为环氧玻璃基板(FR4)。基板 100优选为高介电体的基板。基板100具有两个通孔102a和102b。通孔 102a和102b具有方孔形状。参照图2对基板100的表面图案(pattern)进行说明。在基板100的 表面上设置有铜箔的第一天线元件101a和接地区域103。第一天线元件 101a具有U字形状。接下来,参照图3对基板100的背面图案进行说明。在基板100的背 面上设置有铜箔的第二天线元件101b和接地区域103。第二天线元件 10ib具有U字形状。基板100的表面和背面的接地区域103经由接地区域103内的通孔相 互连接。通孔102a设置在第一天线元件101a的U字的内部,通孔102b 设置在第二天线元件101b的U字的内部。第一天线元件101a的端部经由开关201与通信电路202或203连接。 通信电路202是接收电路,通信电路203是发送电路。第一天线元件101a 是从发送电路203进行供电的有源天线元件。在基板IOO的背面上,第二 天线元件101b的端部与接地区域103连接。第二天线元件101b是无源天 线元件。图4是与图l对应的、用于详细地说明第一天线元件101a和101b的 图。第一天线元件101a具有无线电波辐射用天线区域401a和阻抗匹配用 天线区域402a。第二天线元件101b具有无线电波辐射用天线区域401b和 阻抗匹配用天线区域402b。无线电波辐射用天线区域401a和401b是用于 进行无线电波辐射的区域。阻抗匹配用天线区域402a和402b是用于进行 阻抗匹配的区域。发送电路203的输出端在50Q上进行匹配。在天线的试 制阶段,通过调整阻抗匹配用天线区域402a和402b的长度,使天线元件 101a和101b的阻抗为50Q以实现匹配。通过阻抗匹配,天线元件101a和 101b能够防止来自发送电路203的发送波的反射。第一天线元件101a和第二天线元件101b具有透过基板100投影的区 域相互重叠的区域403和除此之外的不重叠的区域。区域403是不作为天 线发挥功能的区域。通过调整区域403和除此之外的区域之间的边界位 置,能够调整作为天线工作的频带。图5是表示基板100的表面上的第一天线元件101a和背面上的第二天 线元件101b的立体图。第一天线元件101a和第二天线元件101b具有以线 501为中心的、透过基板100投影的区域相互重叠的区域403。图6是第一天线元件101a和第二天线元件101b相互重叠的区域403 的截面图。第一天线元件101a设置在基板100的表面,第二天线元件 101b设置在基板IOO的背面。第一天线元件101a和第二天线元件101b具 有以夹持基板100的方式设置的共面(微带线)构造。由此,能够使天线 元件101a和101b较短,从而能够使天线小型化。天线元件101a和101b 的长度由共振频率的波长决定。在相互重叠的区域403中,第一天线元件 101a的宽度比第二天线元件101b的宽度窄。由此,能够防止无线电波601 的辐射。在相互重叠的区域403的第一天线元件101a上设置有与图2的通信电 路202或203的连接点。g卩,第一天线元件101a在一个端部设置有与通信 电路202或203的连接点,在另一个端部具有作为用于阻抗匹配的折回图 案的阻抗匹配用天线区域402a。同样地,第二天线元件101b在一个端部设置有与图3的接地区域103 的连接点,在另一个端部具有作为用于阻抗匹配的折回图案的阻抗匹配用 天线区域402b。阻抗匹配用天线区域402a和402b设置在上述相互不重叠的区域的端部。根据本实施方式,将天线元件101a和101b配置在介电材料基板100 的表面和背面,由此通过介电材料基板100的介电常数,縮短了信号的电 长度。由此,能够使天线元件101a和101b较短,从而能够使天线小型 化。另外,通过将天线元件101a和101b弯曲成U字形状,能够使天线本 身所具有的共振频带变宽。另外,将天线元件101a和10本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种天线,其特征在于,包括: 介电材料的基板; 第一不同介电常数区域,设置在所述基板内,并具有与所述基板的介电常数不同的介电常数;以及 第一天线元件,设置在所述基板的表面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:作间正雄冈好和
申请(专利权)人:富士通微电子株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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