天线组件及包括该天线组件的便携式无线装置制造方法及图纸

技术编号:6946318 阅读:131 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有宽带宽和低SAR值的天线组件以及一种便携式无线装置。该天线组件包括:为发送频率而具有半波长的有效长度的天线元件(12),和为接收频率而具有半波长的有效长度的寄生元件(13),其中通过当在一特定发送频带中发送一射频波时,以一发送频率向该天线元件(12)感应一天线电流,并且通过当在一特定接收频带中接收一射频波时,通过以一接收频率空间耦合该天线元件(12)和该寄生元件(13)来向该寄生元件(13)感应一天线电流,而将天线电流分布中的峰值点分散成两个点。在不需要匹配电路的情况下可以获得较宽带宽,并且可以实现板上部件安装空间的扩展和安装的部件数量的减少。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用在便携式无线装置中的天线组件及配备有该天线组件的便携式无线装置。
技术介绍
移动射频通信系统近来很普遍。例如在便携式无线装置等中,使用者期望装置的尺寸、重量和成本进一步降低。而且,现在对能够满足以多种不同频带进行发送/接收的多种通信系统的便携式无线装置有所调查研究。因此,使用者期望该装置能够利用一个天线组件就可处理多种通信系统的不同频带。因而,更小的尺寸、因部件数量和组装工时的减少导致的更低的成本、或者将要确保的更宽的频率特征等等,都对结合到便携式无线装置中的天线组件提出了要求。但是,通常在天线组件的尺寸减至更小的情况下,天线组件也往往具有较窄的带宽。同时,作为现有技术中在便携式无线装置(如,移动电话)中使用的天线组件,图 1所示的天线组件是公知的。这种情况下,图1是天线组件的外观图,示出了鞭状天线202 从常规移动电话200中拉出时的状态。该移动电话200具有拉杆式天线组件。鞭状天线202在其被从壳体201中抽出时开始起作用。而且,螺旋天线203在鞭状天线202被推进壳体201中开始起作用。顺便指出,根据该拉杆式天线组件,该天线组件的螺旋天线203总是从移动电话 200的壳体201伸向外部,因此这种伸出的部分的存在使得使用者在携带和操作该电话时不方便。特别是,小尺寸的移动电话200通常是放在使用者胸部口袋中的。为此,有可能的是由于天线在伸出时可能在电话的传递过程中抨击在各种东西上,所以不能令人满意地保持天线的物理强度。因此,为了克服诸如这类麻烦、这类不完善的物理强度等等带来的缺点,已知有天线元件置入便携式无线装置主体内部的内置天线组件,如在JP-A-2000-3495^中公开的。但是,由于这种内置天线组件布置在构成便携式无线装置的液晶屏、面板、扬声器等的附近,这种天线组件易受这些部件的影响。通常已知这种天线组件以较窄的带宽进行操作。由于该原因,多数情况下较宽的带宽是通过向供给部分的前级提供匹配电路然后调节阻抗匹配实现的。但是,在较宽的带宽由匹配电路实现的情况下,匹配电路所安装于其中的空间必须保持在壳体的印刷板上。因此,有可能的是,导致印刷板上安装空间的增大以及部件数量的增多。而且,现有技术的拉杆式天线组件通常是这样构造的,以至于这种装置被非均衡地馈电(imbalancedly feed),使天线电流流经便携式无线装置的壳体。在这种非平衡的天线组件中,已知在使用者手持便携式无线装置使用时,由于使用者手部等的影响使天线增益下降。而且,该便携式无线装置由基于SAR(具体吸收率Specific AbsorptionRate)的法规规定,其要求将SAR值压低至预定值以下。在这种便携式无线装置中,例如,通常如下状态称作“SAR值增加的状态”,即,使用者将便携式无线装置放在他或她的耳朵上、紧贴人体头部、并且对着电话说话,等等。因此,根据该法规的规定,进一步降低SAR值是必须的。因此,作为现有技术中降低通话过程中的SAR值的方法,例如,有以下描述的三种方法得以考虑。第一,已知SAR值可以通过增加天线组件和人体头部之间的间隙(airclearance) 而降低。由于通常在通话过程中听筒部分紧靠耳朵,在此主要应扩大听筒部分和耳朵之间的距离。但是,为了增加该间隙,例如,必须通过扩大便携式无线装置壳体,以使在通话过程中天线元件远离人体头部。因此,可能导致装置尺寸增大。第二,已知SAR值可以通过降低最大发送能量的设定值而降低。但是,在设定值降低时,有可能不能保持弱电场区域的通信质量。第三,如JP-A-11-307144公开的,通过增加天线电流峰值点(最大天线电流产生点)和人体头部之间的间隙,可以使SAR值降低。在峰值点在通话过程中与人体头部分离开的结构中,这种方法是可行的。但是,在具有在该公开文本中阐述的结构的天线组件中, 天线电流的峰值点只有一个,因此,根据使用者使用模式不同,峰值点挨近人体头部。因此, 可能会增加SAR值。在此,作为法规规定的客体,SAR值是在从提供给便携式无线装置的天线组件发送的射频波时使用的数值。由于在接收射频波时没有必要考虑该值,因此应该只检查发送频市ο接着,图2是示出当寄生元件213接近天线元件212时的辐射方向性的说明图。图2中,天线元件212是单极天线,其有效长度是发送波长(λ )的半波长(λ /2), 并从供给部分214进给。对比之下,寄生元件213由例如金属丝等形成,其长度比半波长 (入/2)短,并布置在天线元件212附近。在具有这种结构的天线组件210中,已知寄生元件213作为波导元件工作,因此天线组件210的辐射方向性在+χ方向而不是在-χ方向变强。(1)如上所述,通常当天线组件尺寸的降低有所进展时,上述常规天线组件的带宽易于变得更窄。(2)而且,在上述常规拉杆式天线组件的情况中,存在的问题是天线组件从便携式无线装置伸出导致携带和操作电话时不方便,而且不能保持物理强度。(3)而且,由于上述JP-A-2000_3495^中公开的常规内置天线组件布置在构成便携式无线装置的液晶屏、面板、扬声器等的附近,所以带宽往往变窄。(4)而且,在上述常规非平衡的天线组件中,问题是,当使用者手持便携式无线装置以使用时由于使用者手部的影响使天线增益下降。(5)而且,在上述常规便携式无线装置中,当在通话状态下天线组件和人体头部之间间隙增加以降低SAR值时,装置尺寸增大。(6)而且,在上述常规便携式设片装置中,其缺点在于当最大发送能量的设定值下降以降低SAR值时,弱电场区域中的通信质量下降。在此,下面将参照图3(A)至(D)说明半波单极天线220、全波(one-wave)单极天线230、半波偶极天线240及全波偶极天线250的各个天线中的电流分布222至252和电流峰值点221至251。如这些图中所示,在这些单极天线和偶极天线中,期望在半波长的情况下,电流峰值点221至251分别位于天线元件的一个中心点处;而在全波长的情况下,电流峰值点分别被分散成两个点。相反,在上述JP-A-11-307144中阐述的天线组件中,问题在于天线电流的峰值点只处于一个位置,而根据使用者使用状态的变化,峰值点接近人体头部,由此SAR值易于增加。因此,鉴于上述情况做出本专利技术,本专利技术的一个目的是提供一种天线组件和一种便携式无线装置,其能够通过控制辐射方向性而实现较宽带宽并实现良好天线性能而且还降低SAR值。
技术实现思路
首先,本专利技术提供了一种用于便携式无线装置中的天线组件,所述天线组件包括天线元件和寄生元件,其中天线元件具有相当于发送频率的半波长或全波长的有效长度, 以当在一预定发送频带中发送射频波时感应天线电流,该天线电流放射发送频率,且其中寄生元件具有相当于接收频率的半波长的有效长度,以当在一预定接收频带中接收射频波时通过与天线元件空间耦合而感应另一天线电流。根据该构造,在发送频率下在天线元件中感应天线电流,同时通过天线元件和寄生元件之间的空间耦合在接收频率下在寄生元件中感应另一天线电流。因此,在不提供匹配电路的情况下可以获得较宽的带宽,还可以实现板上部件封装空间的扩展和封装部件数量的减少。此外,在发送频带中的频率低于接收频带中的频率的射频通信系统中,辐射方向性可以容易地指向便携式无线装置外部,由此可以本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于便携式无线装置中的天线组件,包括:一天线元件;和一寄生元件,其中该天线元件具有对应于发送频率的半波长或者全波长的有效长度,以当在一预定发送频带中发送射频波时感应一天线电流,该天线电流辐射该发送频率,以及其中该寄生元件具有相当于接收频率的半波长的有效长度,以当在一预定接收频带中接收射频波时通过与该天线元件空间耦合而感应另一个天线电流。

【技术特征摘要】
2002.02.15 JP 038546/021.一种用于便携式无线装置中的天线组件,包括 一天线元件;和一寄生元件,其中该天线元件具有对应于发送频率的半波长或者全波长的有效长度,以当在一预定发送频带中发送射频波时感应一天线电流,该天线电流辐射该发送频率,以及其中该寄生元件具有相当于接收频率的半波长的有效长度,以当在一预定接收频带中接收射频波时通过与该天线元件空间耦合而感应另一个天线电流。2.一种用于便携式无线装置中的天线组件,包括 一天线元件;和一寄生元件,其中该天线元件具有相当于接收频率的半波长的有效长度,以当在一预定接收频带中接收射频波时感应一天线电流;以及其中该寄生元件具有相当于发送频率的半波长的有效长度,当在一预定发送频带中发送射频波时通过与该天线元件空间耦合而感应另一个天线电流。3.一种用于便携式无线装置中的天线组件,该便携式无线装置基于利用多个不同波长的频带的射频波的通信系统来执行发送/接收,所述天线组件包括一天线元件;和一寄生元件,其中该天线元件具有相当于一个通信系统中的频率的半波长或全波长的有效长度,以在使用一个通信系统时感应一天线电流,以及其中该寄生元件具有相当于在另一个通信系统中的频率的半波长的有效长度,以在利用其他通信系...

【专利技术属性】
技术研发人员:长野健也大贺忠
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

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