專利名稱：表面安裝天線和結(jié)合它的無線電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠發(fā)送和接收不同頻帶信號的表面安裝天線，以及結(jié)合它的無線電裝置。
近年來，市場上已對無線電裝置提出要求，即諸如移動電話之類的單個無線電裝置需要適用于諸如移動通信(GSM)和數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(DCS)、個人數(shù)字蜂窩(PDC)和個人手掌電話(PHS)的全球系統(tǒng)等多種應(yīng)用的多頻帶。為了滿足這種需要，提供了各種天線。在這種情況下，可通過使用單個天線發(fā)送和接收不同頻帶的信號。
但是，這種天線在控制多個頻帶中具有許多問題。具體地說，在所需的多頻帶中，在越接近于高頻側(cè)的區(qū)域中，頻帶寬度趨向越窄。結(jié)果，難以得到分派給應(yīng)用的帶寬。另外，很難相互獨立地控制頻帶寬度。這些是有待解決的問題。
考慮到上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種多頻帶表面安裝天線?？赏ㄟ^單個天線發(fā)送和接收不同頻帶的信號。另外，可容易地使頻帶變寬，具體地說，可相互獨立地控制頻帶寬度。此外，本發(fā)明的另一個目的是提供一種結(jié)合該多頻帶表面安裝天線的無線電裝置。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種表面安裝天線，它包括介質(zhì)基底部件、通過使輻射電極從介質(zhì)基底部件上的饋送端開始延伸而形成的饋送元件，以及通過使輻射電極從介質(zhì)基底部件的接地端開始延伸而形成的非饋送元件。在這種安排下，將饋送元件和非饋送元件設(shè)置得其間有距離。另外，饋送元件和非饋送元件中的至少一個是分支元件，該分支元件是通過延伸多個輻射電極而形成的，其中輻射電極從饋送端側(cè)或接地端側(cè)開始分支，其間有距離。
在這種表面安裝天線中，形成分支元件的多個輻射電極可具有不同的基波諧振頻率。
另外，在表面安裝天線中，形成分支元件的多個輻射電極可從饋送端側(cè)和接地端側(cè)開始沿輻射電極之間的距離擴開的方向延伸。
另外，在表面安裝天線中，形成饋送元件和非饋送元件的多個輻射電極中的至少一個可局部包含用于控制基波諧振頻率的基波控制單元和用于控制諧波諧振頻率的諧波控制單元中的至少一個。
在這種表面安裝天線中，基波控制單元局部地設(shè)置在基波最大諧振電流區(qū)域中，該區(qū)域包含在輻射電極的電流路徑上，基波諧振電流達(dá)到最大值的最大電流部分，并且將諧波控制單元局部設(shè)置在諧波最大諧振電流區(qū)域中，該區(qū)域包含在輻射電極的電流路徑上，諧波諧振電流達(dá)到最大值的最大電流部分。
另外，在饋送元件上，可交替設(shè)置每單元長度電流長度小的區(qū)域和每單元長度電流長度大的區(qū)域。
另外，在表面安裝天線中，饋送元件和非饋送元件之一的分支輻射電極中的至少一個可與剩余的元件的輻射電極執(zhí)行組合諧振。
另外，在表面安裝天線中，可通過電容耦合，將電功率提供給饋送元件的饋送端。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種包含上述表面安裝天線的無線電裝置。
在本說明書中，在輻射電極的多個諧振波中，將具有最低的諧振頻率的諧振波定義為基波，將具有高于基波的諧振頻率的諧振波定義為諧波。另外，將在一個頻帶中有兩個或更多諧振點的狀態(tài)定義為組合諧振。
在上述結(jié)構(gòu)中，至少三個輻射電極形成在介質(zhì)基底部件的表面上，從而容易地使天線適合于多個頻帶。另外，通過根據(jù)需要設(shè)置輻射電極的電流矢量以及輻射電極之間的距離，可相互獨立地控制輻射電極的諧振波。由此，例如，僅僅選出所需頻帶的一個頻帶設(shè)置為多諧振狀態(tài)，從而可非常容易地使所用的頻帶變寬。


圖1說明了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的表面安裝天線；圖2A和2B是由根據(jù)第一實施例的表面安裝天線得到的回波損耗特性曲線說明；圖3是曲線圖，說明輻射電極中諧振波的典型的電流分布和電壓分布；圖4說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的表面安裝天線；圖5A和5B是曲線圖，說明由根據(jù)第二實施例的表面安裝天線得到的回波損耗特性；圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的無線電裝置的模型圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的表面安裝天線；和圖8說明了一個例子，其中用于匹配電路的電極圖案設(shè)置在介質(zhì)基底部件的表面上，形成表面安裝天線。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的表面安裝天線的展開視圖。在圖1所示的表面安裝天線1中，將饋送元件3和非饋送元件4設(shè)置在長方體介質(zhì)基底部件2上，并且它們之間有距離。非常獨特的是，非饋送元件4形成為分支元件。
即，如圖1所示，在介質(zhì)基底部件2的前側(cè)表面2b上設(shè)置了饋送端5和接地端6，它們在圖中沿向上的方向從底表面2f延伸，并且其間有距離。另外，在介質(zhì)基底部件2的上表面2a上形成有饋送側(cè)的輻射電極7，它連接到饋送端5。饋送側(cè)的輻射電極7從圖中的上表面2a延伸到左側(cè)表面2e。饋送側(cè)的延伸的輻射電極7的頂端7b是開路的。在介質(zhì)基底部件2的上表面2a上，除了饋送側(cè)的輻射電極7以外，設(shè)置非饋送側(cè)的第一輻射電極8和第二輻射電極9(具有分支的蜿蜒形狀，并由接地端6延伸)，其中在電極8和9之間設(shè)置有距離。
在第一實施例中，由饋送端5和饋送側(cè)輻射電極7形成饋送元件3。由接地端6和非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9形成非饋送元件4。如上所述，非饋送元件4形成分支元件。
如圖1所示，非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9從接地端6沿著它們之間的距離擴開的方向延伸。通過這種安排，防止了非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9之間的相互干涉。延伸的非饋送側(cè)第一輻射電極8的頂端8b是開路的。另外，非饋送側(cè)第二輻射電極9在圖中從上表面2a延伸到右側(cè)表面2c。延伸的非饋送側(cè)第二輻射電極9的頂端9b是開路的。
如圖1所示，在第一實施例中，在相鄰并分開一距離的饋送側(cè)輻射電極7和非饋送側(cè)第一輻射電極8中，電極7和8的電流矢量的方向基本上相互垂直。通過這種安排，防止了饋送側(cè)輻射電極7和非饋送側(cè)第一輻射電極8之間的相互干擾。饋送側(cè)輻射電極7和非饋送側(cè)第二輻射電極9的電流矢量的方向基本上是相同的。但是，在饋送側(cè)輻射電極7和非饋送側(cè)第二輻射電極9之間有大的距離。另外，輻射電極7和9的開路端(那里的電場最強)導(dǎo)向相對的方向，并且它們之間也有大的距離。由此，在饋送側(cè)輻射電極7和非饋送側(cè)第二輻射電極9之間沒有相互干擾。
如圖1所示，在介質(zhì)基底部件2的左側(cè)表面2e和右側(cè)表面2c上，形成有固定電極10(10a,10b,10c，和10d)，它們朝底表面2f延伸。
另外，在圖1所示的實施例中，形成有從介質(zhì)基底部件2的前側(cè)表面2b穿透到其后側(cè)表面2d的通孔11(11a和11b)。通過這種通孔11，可以減小介質(zhì)基底部件2的重量。另外，減小了接地端和輻射電極7,8和9之間的有效滲透性，并且降低了電場濃度，其結(jié)果是可使已經(jīng)使用的頻帶變寬，并且可得到高的增益。
如圖1所示的表面安裝天線安裝在諸如移動電話等無線電裝置的電路板上。在這種情況下，將相對于介質(zhì)基底部件2的上表面2a的底表面2f用作在安裝時的底表面。
例如，信號源12和匹配電路13形成在無線電裝置的電路板上。通過將表面安裝天線1安裝在電路板上，通過匹配電路13將表面安裝天線1的饋送端5電氣連接到信號源12。匹配電路13結(jié)合在無線電裝置的電路板上。但是，也可將匹配電路13形成為介質(zhì)基底部件2上的電極圖案的一部分。例如，當(dāng)如圖8所示，將用于添加電感成分L的匹配電路13設(shè)置在饋送端5和接地端6之間時，可在介質(zhì)基底部件2的底表面2f上形成蜿蜒的電極圖案作為匹配電路13。
在如上所述安裝的表面安裝天線中，當(dāng)將信號通過匹配電路13從信號源直接提供給饋送端5時，信號然后從饋送端5提供給饋送側(cè)輻射電極7，此時，通過電磁耦合，還將信號提供給非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9。通過提供信號，在饋送側(cè)輻射電極7和非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9中，電流從電極7、8和9的基底端部7a,8a和9a流到開路端7b、8b和9b。結(jié)果，饋送側(cè)輻射電極7和非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9諧振，由此執(zhí)行信號的發(fā)送/接收。
同時，在圖3中，示出了一個輻射電極對于一個基波、二次波(諧波)和三次波(諧波)的典型的電流分布(由虛線表示)以及典型的電壓分布(由實線表示)。在圖中，端部A對應(yīng)于輻射電極7,8和9中每一個的信號提供側(cè)，即，基底端部側(cè)7a、8a和9a。端部B對應(yīng)于其開路的端部7b,8b和9b。
如圖3所示，每一個諧振波具有唯一的電流分布和唯一的電壓分布。例如，基波最大的諧振電流區(qū)域(即包含基波諧振電流達(dá)到最大值的最大電流部分lmax的區(qū)域Z1)位于輻射電極7,8和9的每一個基底端部7a、8a和9a。二次諧波的最大諧振電流區(qū)域(即包含二次波諧振電流達(dá)到最大值的最大電流部分lmax的區(qū)域Z2)位于輻射電極7,8和9的每一個中心。如這里所示，輻射電極7,8和9的諧振波的最大諧振電流區(qū)域位于相互不同的點。
在第一實施例中，在饋送側(cè)輻射電極7上，在基波的最大諧振電流區(qū)域Z1中部分地形成蜿蜒的圖案15，并在二次波的最大諧振電流區(qū)域Z2中部分形成蜿蜒的圖案16。通過這樣的安排，在饋送側(cè)輻射電極7上的基波的最大諧振電流區(qū)域Z1和二次波的最大諧振電流區(qū)域Z2使上添加了串聯(lián)的電感分量。換句話說，通過部分形成蜿蜒圖案15和16，在Z1和Z2每一個中單位長度中的電氣長度大于另一個區(qū)域。在饋送側(cè)輻射電極7中，沿電流路徑連續(xù)地交替設(shè)置每單位長度具有較大電氣長度的區(qū)域和每單位長度具有較小電氣長度的區(qū)域。
可通過改變由形成在基波最大諧振電流區(qū)域Z1中的蜿蜒圖形構(gòu)成的串聯(lián)電感分量的大小，控制基波的諧振頻率f1。在這種情況下，影響改變其他諧振波的諧振頻率非常小。類似地，可通過改變由形成在二次波的最大諧振電流區(qū)域Z2中的蜿蜒圖形16構(gòu)成串聯(lián)電感分量，在獨立于其他諧振波的狀態(tài)下改變二次波(諧波)的諧振頻率f2。
如上所述，蜿蜒圖形15可用作基波控制單元，它用于控制基波的諧振頻率f1，并且，蜿蜒圖形16可用作諧波控制單元，它用于控制作為諧波的二次波的諧振頻率f2。為了改變由蜿蜒圖形15和16形成的串聯(lián)電感分量的大小，可改變例如蜿蜒線路的數(shù)量、蜿蜒線路之間的距離和蜿蜒線路的寬度等。但是，將省略對這些可能的改變的解釋。
通過在饋送側(cè)輻射電極7上部分設(shè)置上述蜿蜒圖形15和16，可容易地為將基波的諧振頻率f1和二次諧波的諧振頻率f2設(shè)置在理想頻率而設(shè)計饋送側(cè)輻射電極7。另外，當(dāng)形成的饋送側(cè)輻射電極7的基波諧振頻率和二次波諧振頻率由于形成精確度不夠而從設(shè)定頻率偏離時，形成在諧振波最大諧振電流區(qū)域中的蜿蜒圖形15或16(具有調(diào)節(jié)用的目標(biāo)頻率)被調(diào)整，以改變串聯(lián)電感分量的大小。通過這種安排，偏離的頻率能夠與設(shè)定的頻率相符。在這種情況下，如上所述，諧振波的頻率(除了具有調(diào)節(jié)的目標(biāo)頻率的諧振波以外)幾乎不改變。由此，可簡單而快速地調(diào)節(jié)諧振頻率。
上面形成了第一實施例所示的表面安裝天線1。當(dāng)輻射電極7,8和9中的電流路徑的長度，由形成在饋送側(cè)輻射電極7上的蜿蜒圖形15和16構(gòu)成的串聯(lián)電感分量的大小等以各種方式改變時，表面安裝天線1可具有各種回波損耗特性。
例如，當(dāng)需要天線能夠發(fā)送和接收兩個不同頻帶的信號時，表面安裝天線1能夠具有如圖2A和2B所示的實線D表示的回波損耗特性。在這些圖中，一點劃線A表示饋送側(cè)輻射電極7的回波損耗特性，兩點劃線B表示非饋送側(cè)第一輻射電極8的回波損耗特性。虛線C表示非饋送側(cè)第二輻射電極9的回波損耗特性。另外，頻率f1是饋送側(cè)輻射電極7的基波諧振頻率，頻率f2是饋送側(cè)輻射電極7的二次波諧振頻率。頻率f3是非饋送側(cè)第一輻射電極8的基波諧振頻率，頻率f4是非饋送側(cè)第二輻射電極9的基波諧振頻率。
在如圖2A所示的上述實施例中，以如此方式設(shè)置饋送側(cè)輻射電極7的基波諧振頻率f1，從而可得到所需的兩個頻帶的低頻帶。以如此方式設(shè)置饋送側(cè)輻射電極7的二次波諧振頻率f2，從而可得到它們的高頻帶。另外，將非饋送側(cè)第一輻射電極8的基波諧振頻率f3設(shè)置在饋送側(cè)輻射電極7的二次波諧振頻率f2上，并將非饋送側(cè)第二輻射電極9的基波諧振頻率f4設(shè)置在饋送側(cè)輻射電極7的二次波諧振頻率f2下面。
按照這種方式，將非饋送側(cè)第一輻射電極8的基波諧振頻率f3和非饋送側(cè)第二輻射電極9的基波諧振頻率f4設(shè)置在饋送側(cè)輻射電極7的二次波諧振頻率f2附近。另外，如上所述，在第一實施例中，可防止輻射電極7、8和9之間的相互干擾。由此，沒有諸如諧振波衰減之類的問題，非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9的基波作為組合的諧振交迭，并且如圖2A所示，可使高頻的頻帶分支。
另外，在圖2B所示的實施例中，通過如圖2A所示的相同方式設(shè)置饋送側(cè)輻射電極7的基波的諧振頻率f1和二次波的諧振頻率f2。即，將非饋送側(cè)第二輻射電極9的基波的諧振頻率f4設(shè)置在饋送側(cè)輻射電極7的基波的諧振頻率f1附近，并且非饋送側(cè)第二輻射電極9的基波與饋送側(cè)輻射電極7的基波作為組合的諧振。另外，將非饋送側(cè)第一輻射電極8的基波的諧振頻率f3設(shè)置在饋送側(cè)輻射電極7的二次諧波的諧振頻率f2附近，并且非饋送側(cè)第一輻射電極8的基波與饋送側(cè)輻射電極7的二次諧波作為組合的諧振。如這里示出的，在圖2B所示的實施例中，低頻和高頻側(cè)的頻帶處于多諧振狀態(tài)，從而可使使用的頻帶變寬。
在這種情況下，圖2A和2B所示的回波損耗特性用于示出由根據(jù)第一實施例的表面安裝天線1得到的回波損耗特性。但是，如果需要，通過設(shè)計輻射電極7、8和9，可得到不同于圖2A和2B所示的那些回波損耗特性。并將省略其解釋。
在第一實施例中，非饋送元件4形成為由兩個輻射電極8和9構(gòu)成的分支元件。結(jié)果，單個的表面安裝天線1包括三個輻射電極7、8和9，由此可使表面安裝天線1容易地適合于多頻帶。具體地說，在第一實施例中，非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9從它們的基底端部8a和9a，沿著電極8和9之間的距離擴開的方向延伸。由此，可防止非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9之間的相互干擾。另外，可將非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9的每一個諧振波控制在處于相互獨立的狀態(tài)。通過這樣的安排，可進一步增強天線1的多頻帶適應(yīng)性。
另外，在第一實施例中，將作為基波控制單元的蜿蜒圖形15和作為諧波控制單元的蜿蜒圖形16設(shè)置在饋送側(cè)輻射電極7上。通過這種安排，可簡化饋送側(cè)輻射電極7的設(shè)計，以在短時間內(nèi)完成它。另外，可容易地調(diào)節(jié)基波的諧振頻率f1和基波的諧振頻率f2，結(jié)果，表面安裝天線1可具有高度可靠的天線特性。
另外，非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9的諧振波可簡單地通過饋送側(cè)輻射電極7的基波和諧波，執(zhí)行多諧振。由此，通過組合的諧振，可使使用的頻帶變寬。另外，如上所述，通過非饋送側(cè)輻射電極8和9的諧振波組合饋送側(cè)輻射電極7的諧振波，使頻帶變寬，只有從多個所需頻帶中選出的頻帶能夠以獨立于其他頻帶的狀態(tài)變寬。由此可簡單設(shè)計多頻帶的表面安裝天線1。
現(xiàn)在，將描述本發(fā)明的第二實施例。在下面對第二實施例的解釋中，將與第一實施例中使用的一樣的編號給予相同的結(jié)構(gòu)部分，并省略了對它們的解釋。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的表面安裝型天線的展開圖。第二實施例中所示的表面安裝天線具有不同于第一實施例的結(jié)構(gòu)。值得注意的是，在第二實施例中，非饋送元件4和饋送元件3都是分支元件。
具體地說，如圖4所示，在介質(zhì)基底部件2的上表面2a上，饋送側(cè)第一和第二輻射電極20和21從形成在前側(cè)表面2b上的饋送端5開始分支并延伸，并且它們之間有距離。在第二實施例中，由饋送端5和饋送側(cè)第一和第二輻射電極20和21構(gòu)成饋送元件3。
饋送側(cè)第一和第二輻射電極20和21從饋送端5開始沿電極20和21之間的距離擴開的方向延伸。結(jié)果，可防止饋送側(cè)第一和第二輻射電極20和21之間相互干擾。饋送側(cè)第一輻射電極20的頂端20b是開路的。饋送側(cè)第二輻射電極21從上表面2a延伸到左側(cè)表面2e，并且延伸的電極21的頂端21b是開路的。
另外，如圖4所示，從非饋送元件4的接地端6開始，非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9是分支的，它們之間具有距離，并且沿電極8和9之間的距離擴開的方向延伸。非饋送側(cè)第一輻射電極8從介質(zhì)基底部件2的上表面2a延伸到右側(cè)表面2c。第二輻射電極9從其上表面2a延伸到前側(cè)表面2b。非饋送側(cè)第一輻射電極8的頂端8b和第二輻射電極9的頂端9b是開路的。
根據(jù)第二實施例的表面安裝天線1具有上述結(jié)構(gòu)。如第一實施例的情況，通過根據(jù)需要設(shè)計輻射電極8、9、20和21，表面安裝天線可具有各種回波損耗特性。
例如，表面安裝天線1可具有由圖5A和5B中的實線D所示的回波損耗特性。在這些附圖中，一點劃線A表示饋送側(cè)第一輻射電極20的回波損耗特性，一點劃線A表示饋送側(cè)第二輻射電極21的回波損耗特性。兩點劃線B表示非饋送側(cè)第一輻射電極8的回波損耗特性。虛線C表示非饋送側(cè)第二輻射電極9的回波損耗特性。另外，頻率f1表示饋送側(cè)第一輻射電極20的基波的諧振頻率。頻率f1表示饋送側(cè)第二輻射電極21的基波的諧振頻率。頻率f3表示非饋送側(cè)第一輻射電極8的基波的諧振頻率。頻率f4表示非饋送側(cè)第二輻射電極9的基波的諧振頻率。
在圖5A所示的例子中，在兩個所需頻帶的高頻側(cè)上的頻帶中，通過由饋送側(cè)第二輻射電極21和非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9產(chǎn)生多諧振狀態(tài)，使所用的頻帶變寬。另外，在如圖5B所示的例子中，所需的兩個頻帶都處于多諧振狀態(tài)，從而可使頻帶變寬。
當(dāng)然，如果需要，通過設(shè)計輻射電極8、9、20和21，第二實施例中所示的表面安裝天線可具有如圖5A和5B所示的回波損耗特性以外的其他回波損耗特性。但是，這里將省略對它們的解釋。
在第二實施例中，由于饋送元件3和非饋送元件4都是分支元件，天線1更加適合于多頻帶。另外，可以相互獨立的狀態(tài)控制輻射電極8、9、20和21的諧振波。這種安排增加了多頻帶表面安裝天線1的設(shè)計自由度，此外，其的有利之處在于可容易地產(chǎn)生多諧振狀態(tài)，由此容易地使所用的頻帶變寬，并且只有從多個所需頻帶中選出的頻帶變寬。
下面，將描述本發(fā)明的第三實施例。在第三實施例中，將示出對無線電裝置的說明。如圖6所示的根據(jù)第三實施例的無線電裝置是便攜式無線電裝置26。電路板28包含在其罩子27內(nèi)。在電路板28上，安裝有具有上述每一個實施例所示的獨特的結(jié)構(gòu)的表面安裝天線1。
如圖6所示，在便攜式無線電裝置26的電路板28上，作為信號源，形成有發(fā)送電路30、接收電路31、和發(fā)送/接收轉(zhuǎn)換電路32。將表面安裝天線1安裝在電路板28上，由此天線1通過發(fā)送/接收轉(zhuǎn)換電路32，被電氣連接到發(fā)送電路30和接收電路31。在便攜式無線電裝置26中，通過切換發(fā)送/接收轉(zhuǎn)換電路32，可平滑地執(zhí)行發(fā)送/接收。
根據(jù)第三實施例，將具有上述每一個實施例所示的獨特結(jié)構(gòu)的表面安裝天線結(jié)合到便攜式無線電裝置26中。由此，通過僅結(jié)合單個表面安裝天線1，可發(fā)送和接收不同頻帶的信號。結(jié)果，不必根據(jù)需要發(fā)送和接收不同頻帶的信號的頻帶數(shù)量而結(jié)合多個天線，由此有助于進一步使便攜式無線電裝置26小型化。另外，無線電裝置還可具有高度可靠的天線特性。
但是，本發(fā)明不限于上述實施例，并且可進行各種修改。例如，在第一實施例中，只有饋送元件3和非饋送元件4中的非饋送元件4形成為分支元件。在第二實施例中，饋送元件3和非饋送元件4都形成為分支元件。但是，在饋送元件3和非饋送元件4中，也可形成只有饋送元件3為饋送元件。在這種情況下，可得到和上述實施例相同的一些優(yōu)點。
另外，饋送元件3和非饋送元件4的配置不限于上述實施例中所示的那些，可進行各種變化。例如，在圖7中，示出非饋送元件4的配置的另一個例子。在如圖7所示的表面安裝天線1中，除了非饋送元件4以外，天線1的其他結(jié)構(gòu)的部分與圖1所示的表面安裝天線1中使用的一樣。圖7中，由相同的編號表示和圖1所示的表面安裝天線1相同的那些結(jié)構(gòu)部分。
在如圖7所示的非饋送元件4中，非饋送側(cè)第一輻射電極8從接地端6通過介質(zhì)基底部件2的上表面2a延伸到右側(cè)表面2c。非饋送側(cè)第二輻射電極9從接地端6延伸到介質(zhì)基底部件2的前側(cè)表面2b。如這里描述的，可將非饋送側(cè)第一和第二輻射電極8和9設(shè)置在介質(zhì)基底部件2的不同表面上。
另外，在上述實施例中，饋送元件和非饋送元件4是由輻射電極(通過分支為兩個部分而形成)構(gòu)成的分支元件。但是，形成每一個分支元件的輻射電極的數(shù)量可以上三個或更多。
另外，在第一實施例中，在饋送側(cè)輻射電極7上，在基波的最大諧振電流區(qū)域Z1中形成作為基波控制單元的蜿蜒圖形15，并且在其二次波的最大諧振電流區(qū)域Z2中形成作為諧波控制單元的蜿蜒圖形16。但是，可形成結(jié)構(gòu)不同于蜿蜒圖形15和16的基波控制單元和諧波控制單元。例如，對于基波控制單元，可將串聯(lián)的電感分量局部地加到基波最大諧振電流區(qū)域Z1，而對于諧波控制單元，可將串聯(lián)的電感分量局部加到二次諧波的最大諧振電流區(qū)域Z2，由此，可增加區(qū)域Z1和Z2的每一個區(qū)域每一個單元長度的電氣長度。另外，例如，通過將并聯(lián)電容設(shè)置在區(qū)域Z1和Z2中的輻射電極的電流路徑上，可設(shè)置單元，用于局部地加入等效的串聯(lián)電感分量，作為基波控制單元和諧波控制單元?；蛘撸趨^(qū)域Z1和Z2位于介質(zhì)基底部件2的部分中，可局部設(shè)置介質(zhì)部件，它們的滲透性大于其他區(qū)域，作為基波控制單元和諧波控制單元。
另外，在第一實施例中，在饋送側(cè)輻射電極7上設(shè)置基波控制單元和諧波控制單元。但是，只能設(shè)置控制單元中的一個。
另外，在第二實施例中，形成饋送元件3，作為兩個輻射電極20和21的分支元件。輻射電極20和輻射電極21都不具有如第一實施例所示的基波控制單元和諧波控制單元。但是，兩個輻射電極20和21中的一個或兩個具有基波控制單元和諧波控制單元中的至少一個。另外，類似地，對于形成非饋送元件4的輻射電極8和9，輻射電極8和9的一個或兩個可具有基波控制單元和諧波控制單元中的至少一個。由此，形成饋送元件3和非饋送元件4的多個輻射電極中的一個或更多個將具有基波控制單元和諧波控制單元中的至少一個(形成在其上)。
另外，在上述每一個實施例所述的表面安裝天線1中，從信號源12直接將電功率提供給饋送端5。但是，本發(fā)明還可以應(yīng)用于電容饋送型的表面安裝天線1，其中通過電容耦合將電功率提供給饋送端5。
另外，在第三實施例中，雖然已經(jīng)作為例子描述了便攜式無線電裝置，本發(fā)明還可以用于安裝型無線電裝置。
根據(jù)本發(fā)明，由于饋送元件和非饋送元件中一個或兩個都形成為分支元件，在單個表面安裝天線中至少形成三個或更多輻射電極。由此，例如通過使形成分支元件的多個輻射電極的基波諧振頻率不同，天線容易地適合于多頻帶。
形成分支元件的多個輻射電極從饋送端和接地端開始沿輻射電極之間的距離擴開的方向延伸。結(jié)果，可防止形成分支元件的多個輻射電極之間的相互干擾。另外，由于可相互獨立地控制輻射電極的諧振波，可容易地設(shè)計輻射電極，并且可增加設(shè)計的自由度。另外，可增加天線特性的可靠性。
當(dāng)形成饋送元件和非饋送元件的多個輻射電極中的至少一個具有基波控制單元和諧波控制單元中的至少一個形成在其上時，通過具有基波控制單元和諧波控制單元的輻射電極，可控制基波和諧波的諧振頻率。具體地說，當(dāng)將基波控制單元局部地設(shè)置在輻射電極的電流路徑上的基波的最大諧振電流區(qū)域中，而將諧波控制單元局部地設(shè)置在輻射電極電流路徑上的諧波的最大諧振電流區(qū)域中時，可以基本上獨立于其他諧振波的狀態(tài)控制基波和諧波之一的諧振波的頻率。通過這種安排，可非常容易和快速地設(shè)計表面安裝天線。
當(dāng)饋送元件具有連續(xù)交替設(shè)置的每單位長度大的電氣長度的區(qū)域，以及每單位長度小的電氣長度的區(qū)域時，可顯著地改變和控制基波和諧波的諧振頻率之間的差。具體地說，當(dāng)將串聯(lián)的電感分量局部加到表面安裝天線的饋送元件中的基波和諧波中的至少一個的最大諧振電流區(qū)域中，以形成大電氣長度區(qū)域時，能夠高精確度地控制它們的諧振頻率之間的差。
當(dāng)在饋送元件和非饋送元件中的一個中分支的多個輻射電極中的至少一個通過其他元件的輻射電極進行多諧振時，頻帶可容易地變寬。另外，可通過僅使從多個所需頻帶中選出的頻帶處于多諧振狀態(tài)而使頻帶變寬。
類似地，電容饋送性表面安裝天線在容易地適用于多頻帶方面，可提供與上述相同的優(yōu)點。
在結(jié)合了具有根據(jù)本發(fā)明的獨特結(jié)構(gòu)的表面安裝天線的無線電裝置中，僅僅通過是提供的單個表面安裝天線，無線電裝置容易地適用于多頻帶。另外，由于不必所需頻帶的數(shù)量而設(shè)置天線，可增強裝置的進一步的小型化。另外，本發(fā)明的無線電裝置可具有高度可靠的天線特性。
雖然已經(jīng)根據(jù)其較佳實施例描述了本發(fā)明，應(yīng)該知道，在不背離本發(fā)明的主旨和范圍(由所附權(quán)利要求確定)的情況下，可進行修改和變化。
權(quán)利要求
1．一種表面安裝天線，其特征在于包含介質(zhì)基底部件；通過使輻射電極由介質(zhì)基底部件上的饋送端延伸而形成的饋送元件；和通過使輻射電極由介質(zhì)基底部件上的接地端延伸而形成的非饋送元件，所述饋送元件和非饋送元件設(shè)置得其間具有距離；其中，所述饋送元件和非饋送元件中的至少一個包含分支元件，所述分支元件通過使多個輻射電極延伸而形成，而所述輻射電極從饋送端和接地端中的至少一個開始分支，其間具有距離。
2．一種表面安裝天線，其特征在于包含介質(zhì)基底部件；通過使輻射電極從介質(zhì)基底部件上的饋送端開始延伸而形成的饋送元件；和通過使輻射電極從介質(zhì)基底部件的接地端開始延伸而形成的非饋送元件，所述饋送元件和非饋送元件設(shè)置得其間有距離；其中，饋送元件和非饋送元件中的至少一個包含分支元件，所述分支元件是通過使多個發(fā)送電極延伸而形成的，所述輻射電極從饋送端和接地端中的至少一個開始分支，并且其間有距離；而且，形成分支元件的多個輻射電極具有不同的基波諧振頻率。
3．如權(quán)利要求1或2所述的表面安裝天線，其特征在于形成分支元件的多個輻射電極從饋送端和接地端中的至少一個開始沿輻射電極之間的距離擴開的方向延伸。
4．如權(quán)利要求1或2所述的表面安裝天線，其特征在于形成饋送元件和非饋送元件的多個輻射電極中的至少一個局部地包括用于控制基波諧振頻率的基波控制單元和用于控制諧波諧振頻率的諧波控制單元中的至少一個。
5．如權(quán)利要求3所述的表面安裝天線，其特征在于形成饋送元件和非饋送元件的多個輻射電極中的至少一個局部地包括用于控制基波的諧振頻率的基波控制單元和用于控制諧波諧振頻率的諧波控制單元中的至少一個。
6．如權(quán)利要求4所述的表面安裝天線，其特征在于基波控制單元局部地設(shè)置在基波最大諧振電流區(qū)域中，該區(qū)域包含在輻射電極的電流路徑上，基波諧振電流達(dá)到最大值的最大電流部分，并且將諧波控制單元局部設(shè)置在諧波最大諧振電流區(qū)域中，該區(qū)域包含在輻射電極的電流路徑上，諧波諧振電流達(dá)到最大值的最大電流部分。
7．如權(quán)利要求1或2所述的表面安裝天線，其特征在于饋送元件包括每單位長度電氣長度小的區(qū)域，和每單位長度電氣長度大的區(qū)域，這些區(qū)域沿電流路徑，連續(xù)地交替設(shè)置。
8．如權(quán)利要求1或2所述的表面安裝天線，其特征在于饋送元件和非饋送元件之一的分支的輻射電極的至少一個執(zhí)行與其余元件的輻射電極的組合諧振。
9．如權(quán)利要求1或2所述的表面安裝天線，其特征在于將電功率通過電容耦合提供給饋送元件的饋送端。
10．一種無線電裝置，包含發(fā)送機和接收機中的至少一個，還包含耦合到發(fā)送機和接收機的至少一個的表面安裝天線，其特征在于所述表面安裝天線還包含，介質(zhì)基底部件；通過使輻射電極由介質(zhì)基底部件上的饋送端延伸而形成的饋送元件；和通過使輻射電極由介質(zhì)基底部件上的接地端延伸而形成的非饋送元件，所述饋送元件和非饋送元件設(shè)置得其間具有距離；其中，所述饋送元件和非饋送元件中的至少一個包含分支元件，所述分支元件通過使多個輻射電極延伸而形成，而所述輻射電極從饋送端和接地端中的至少一個開始分支，其間具有距離。
11．如權(quán)利要求10所述的無線電裝置，其特征在于形成分支元件的多個輻射電極具有不同的基波諧振頻率。
12．如權(quán)利要求10所述的無線電裝置，其特征在于形成分支元件的輻射電極從饋送端和接地端至少一個開始沿輻射電極之間的距離擴開的方向延伸。
13．如權(quán)利要求10所述的無線電裝置，其特征在于，形成饋送元件和非饋送元件的多個輻射電極中的至少一個局部地包括用于控制基波諧振頻率的基波控制單元和用于控制諧波諧振頻率的諧波控制單元中的至少一個。
14．如權(quán)利要求10所述的無線電裝置，其特征在于，基波控制單元局部地設(shè)置在基波最大諧振電流區(qū)域中，該區(qū)域包含在輻射電極的電流路徑上，基波諧振電流達(dá)到最大值的最大電流部分，并且將諧波控制單元局部設(shè)置在諧波最大諧振電流區(qū)域中，該區(qū)域包含在輻射電極的電流路徑上，諧波諧振電流達(dá)到最大值的最大電流部分。
15．如權(quán)利要求10所述的無線電裝置，其特征在于饋送元件包括每單位長度電氣長度小的區(qū)域，和每單位長度電氣長度大的區(qū)域，這些區(qū)域沿電流路徑連續(xù)交替設(shè)置。
16．如權(quán)利要求10所述的無線電裝置，其特征在于饋送元件和非饋送元件之一的分支的輻射電極中的至少一個與剩下的元件的輻射電極進行組合諧振。
17．如權(quán)利要求10所述的無線電裝置，其特征在于通過電容耦合將電功率提供給饋送元件的饋送端。
全文摘要
通過在介質(zhì)基底部件上形成饋送元件和非饋送元件,并且其間具有距離,而形成多頻帶表面安裝天線。通過使饋送輻射電極從饋送端開始延伸形成饋送元件。非饋送元件是分支元件,通過使非饋送側(cè)的第一輻射電極和第二輻射電極從接地端側(cè)開始延分支和延伸而形成。單個表面安裝天線包含三個輻射電極。由此,天線能夠容易地適合于多個頻帶。另外,可相互獨立地控制三個輻射電極的諧振波。結(jié)果,只有從多個所需頻帶中選出的頻帶成為多諧振狀態(tài),從而可使頻帶變寬。
文檔編號H01Q19/00GK1322033SQ0111682
公開日2001年11月14日 申請日期2001年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月11日
發(fā)明者南云正二, 川端一也, 椿信人, 尾仲健吾, 石原尚 申請人:株式會社村田制作所