平面天線和電子設備的制作方法

專利名稱：平面天線和電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及平面天線和電子設備。 背景4支術 '
以往，公知有具有無線通信功能的便攜式終端(handy terminal )、 PDA (Personal Digital Assistant)等便攜式設備。作為搭載在該便攜式設備上的無 線通信用的天線，想出了平面狀的多頻帶天線(multiband antenna)(例如參照 特開2007-13596號公報)。根據該多頻帶天線，由于是平面狀，因此即使是便 攜式設備也能夠容易地進行收納，能夠進行多個共振頻帶的無線通信。
另外，作為無線通信用的天線，還公知有具有倒F型的天線元件的倒F 型天線。此外，還想出了多頻帶的倒F型天線(例如參照特開平10-93332號 公報)。

發明內容
但是，現有的多頻帶的倒F型天線具有多個矩形的天線元件，在其結構方 面，各共振頻率的帶寬很窄。
另外，現有的多頻帶的倒F型天線具有立體的共振結構，存在必須使其收 納空間^f艮大的安裝方面的制約。
本發明的課題是在多頻帶的天線中增大共振頻帶的帶寬，并且減小其收納 空間。
本發明的平面天線具備平面狀的為絕緣體的膜；形成在上述膜上的平面 狀的為導體的天線部；以及接地的為導體的接地部，上述天線部具備至少一 個第一短路殘段；第一天線元件，其通過上述第一短路殘段與上述接地部連接， 在該第一天線元件與上述接地部之間設置有供電點，該第一天線元件是具有以 下角度的形狀隨著沿上述接地部遠離上述供電點，該第一天線元件與上述接 地部之間的距離增大；第二短路殘段；以及第二天線元件，其通過上述第二短 路殘段與上述第 一天線元件連接。另外，本發明的平面天線具備平面狀的為絕緣體的膜；形成在上述膜上 的平面狀的為導體的天線部；以及接地的為導體的接地部，上述天線部具備 至少一個第一短路殘段；第一天線元件，其通過上述第一短路殘段與上述接地 部連接，在該第一天線元件與上述接地部之間設置有供電點；多個第二短路殘 段；以及第二天線元件，其通過上述第二短路殘段與上述第一天線元件連接。
本發明的電子設備具備平面天線；經上述平面天線與外部設備進行通信 的通信部；以及控制上述通信部的控制部，上述平面天線具備平面狀的為絕 緣體的膜；形成在上述膜上的平面狀的為導體的天線部；以及接地的為導體的 接地部，上述天線部具備至少一個第一短路殘段；第一天線元件，其通過上 述第一短路殘段與上述接地部連接，在該第一天線元件與上述接地部之間設置 有供電點，該第一天線元件是具有以下角度的形狀隨著沿上述接地部遠離上 述供電點，該第一天線元件與上述接地部之間的距離增大；第二短^各殘_敬；以 及第二天線元件，其通過上述第二短路殘，敬與上述第一天線元件連接。
另外，本發明的電子設備具備平面天線；經上述平面天線與外部設備進 行通信的通信部；以及控制上述通信部的控制部，上述平面天線具備平面狀 的為絕緣體的膜；形成在上述膜上的平面狀的為導體的天線部；以及接地的為 導體的接地部，上述天線部具備至少一個第一短路殘段；第一天線元件，其 通過上述第一短路殘段與上述接地部連接，在該第一天線元件與上述接地部之 間設置有供電點；多個第二短路殘段；以及第二天線元件，其通過上述第二短 路殘段與上述第 一天線元件連接。
根據本發明，在多頻帶的天線中，能夠增大多個共振頻帶的各帶寬，并且 能夠減小其收納空間。
另外，根據本發明，在多頻帶的天線中，能夠增大與第二天線元件對應的 共振頻帶的帶寬，并且能夠減小其收納空間。


圖l是本發明的實施方式的便攜式終端的主視圖。 圖2 (a)是^^攜式終端的背面的透視圖。 圖2 (b)是便攜式終端的側面的透視圖。 圖2 (c)是便攜式終端的頂面的透視圖。圖3是表示便攜式終端的電路結構的方框圖。
圖4是表示實施方式的平面天線的結構的圖。
圖5是表示實施方式的平面天線與同軸電纜的連接結構的圖。
圖6是表示基本的多頻帶平面天線的結構的圖。
圖7是表示實施方式的平面天線中流動的電流的路徑的圖。
圖8是表示實施方式的平面天線中的頻率和S參數的關系、以及第二頻率
附近的頻率下的共振時的電流路徑的圖。
圖9是表示供電點P附近的天線元件和接地元件的圖。
圖10 (a)是表示實施方式的平面天線中的放射第一共振頻率的電波時每
單位長度的電流量的分布的圖。
圖10 (b)是表示平面天線中的放射第二共振頻率的電波時每單位長度的
電流量的分布的圖。
圖11 (a)是表示膜、天線導體部和絕緣層的立體圖。
圖11 (b)是表示膜、天線部和絕緣層的剖一見圖。
圖12 (a)是表示第一變形例的平面天線的結構的圖。
圖12 (b)是表示第一變形例的另一平面天線的結構的圖。
圖13是表示第二變形例的平面天線的結構的圖。
圖14是表示第二變形例的平面天線的結構的圖。
圖15是表示三個共振頻率的平面天線的結構的圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發明的優選實施方式以及第一至第三變形例按照順序
進行詳細說明。另外，本發明并不限定于圖示的示例。
參照圖1至圖IO來說明本發明的實施方式。首先，參照圖1至圖5說明
本實施方式的裝置結構。
圖1是表示本實施方式的便攜式終端1的主視圖。
圖2 (a)是表示便攜式終端1的背面的透視結構的透視圖。
圖2 (b)是表示便攜式終端1的側面的透視結構的透視圖。
圖2 (c)是表示便攜式終端1的頂面的透視結構的透視圖。
作為本實施方式的電子設備的便攜式終端1是具有基于使用者的操作來進行信息的輸入、信息的存儲以及條形碼的掃描等功能的便攜式終端。另夕卜，
1更攜式終端1具有通過無線LAN ( Local Area Network)方式經i方問點(access point)與外部設備進行無線通信的功能，以及GSM ( Global System for Mobile Communications )方式的^f更攜式電^"通4言功能。
另外，作為本實施方式的電子設備，并不限定于便攜式終端，其廣泛包括 PDA (Personal Digital Assistant )、便攜式電話、便攜式通信終端、便攜式計算 機等具有無限通信功能的便攜式設備等電子設備。
如圖1所示，便攜式終端1在殼體2的正面具有顯示部14、觸發鍵(trigger key)3A、各種鍵3C等。另外，便攜式終端1在殼體2的兩側面具有觸發鍵 3B。觸發鍵3A、 3B是接收后述的掃描部18的光照射以及條形碼掃描的觸發 操作輸入的鍵。各種鍵3C是數字等的文字輸入鍵、接受模式切換等各種功能 的輸入的功能鍵等。
如圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)所示，便攜式終端1構成為在內部具有 平面天線30、作為供電電纜的同軸電纜40、主基板4、作為第二導體部的機 架(chassis)部5、 GSM模塊5a、電池6、按鍵基板3a、以及掃描部19等。
便攜式終端1的各部與主基板4連接。平面天線30是用于上述便攜式電 話通信的天線。另外，平面天線30通過螺釘固定在機架部5上。關于平面天 線30，將在后文詳細進行說明。
機架部5是GSM模塊5a等的機架部，其由鎂合金、鋁等金屬(導體) 制成，并且電氣地4妄地。因此，機架部5作為平面天線30的接地部發揮作用。 另外，將機架部5視為大致長方形，將短邊方向(橫向方向)的長度設為長度 Ll,將長邊方向(縱向方向)的長度設為長度L2。長度L1、 L2與平面天線 30所收發的電波的共振頻率對應地設定。GSM模塊5a是用于進行上述便攜 式電話通信的模塊，其經同軸電纜40與平面天線30連接。
掃描部19是這樣的讀取模塊向條形碼照射激光等光，并接收其反射光 而且進行二值化，由此來讀取條形碼的數據。電池6用于進行便攜式終端1 的電源電力的供給。按鍵基板3a上設置有觸發鍵3A以及各種鍵3C，按鍵基 板3a將這些按鍵輸入信號輸出給主基板4。
圖3是表示便攜式終端1的電路結構的方框圖。如圖3所示，便攜式終端1構成為具有作為控制部的CPU (Central Processing Unit) 11、輸入部12、 RAM ( Random Access Mrmory) 13、顯示部 14、 ROM ( Read Only Memory )15、具有平面天線30的作為通信部的無線通 信部16、閃速存儲器17、具有天線18a的無線LAN通信部18、掃描部19、 I/F (Inter Face ) 20等，各部分經總線21連接。
CPU11對便攜式終端1的各部分進行中央控制。CPU11將存儲在ROM15 中的系統程序以及從各種應用程序中指定的程序在RAM13中展開，在與 RAM13中進行了展開的程序的協同工作下執行各種處理。
CPU11通過與各種程序的協同工作，接受經輸入部12進行的操作信息的 輸入，從ROM15中讀出各種信息，在閃速存儲器17中進行各種信息的讀寫， 經無線通信部16和平面天線30與通過基站進行中繼的外部設備進行通信，通 過無線LAN通信部18和天線部18a與通過訪問點進行中繼的外部設備進行通 信，通過掃描部19讀取條形碼的數據，經I/F與外部設備進行有線通信。
輸入部12包括觸發鍵3A、 3B以及各種鍵3C，輸入部12將由操作者按 下輸入的各鍵的按鍵輸入信號輸出到CPUll。另外，輸入部12也可以與顯示 部14 一體地構成觸纟莫面寺反。
RAM13是臨時存儲信息的易失性存儲器，其具有保存被執行的各種程序 以及與這些各種程序有關的數據等的工作區。顯示部14用LCD(Liquid Crystal Display )、 ELD (Electro Luminescent Display)等構成，其根據來自CPUll的 顯示信號進行各種顯示。
ROM15是預先讀出并專門存儲各種程序、各種數據的存儲部。
無線通信部16與平面天線30連接，無線通信部16^f吏用平面天線30通過 GSM方式的通信與基站進行信息的收發。在本實施方式中，作為GSM方式的 通信，說明進行共振頻帶為大約800[MHz]帶(頻率f2頻帶)和大約1900[MHz] 帶(頻率fl頻帶)的多頻帶無線通信的例子。平面天線30也與這些共振頻帶 相匹配。但是，并不限定于此，平面天線30和無線通信部16也可以構成為進 行其他共振頻帶和其他無線通信方式的無線通信。
閃速存儲器17是能夠讀出和寫入各種數據等信息的存儲部。
無線LAN通信部18與天線18a連接，無線LAN通信部18經天線18a通過無線LAN通信方式與訪問點進行信息的收發。
掃描部19具有激光等的發光部、受光部、增益電路以及二值化電路等。 在掃描部19中，從發光部射出的光照射到條形碼上，其反射光被受光部接收 并轉換成電信號，該電信號通過增益電路進行放大，并通過二值化電路轉換成 黑白條形碼圖像(image)的數據。這樣，掃描部19讀取條形碼圖像，并將該 條形碼圖像的數據輸出到CPUll。
I/F200經通信電纜與外部設備收發信息。I/F200例如是USB (Universal Serial Bus)方式的有線通信部。
接下來，參照圖4對平面天線30的結構進行說明。
圖4是表示平面天線30的結構的圖。
平面天線30構成為具有膜(film )30A、天線導體部30B以及絕緣層30C。 膜30A是FPC (Flexible Print Circuit:柔性印刷電路)的膜，其由聚酰亞胺 (polyimide)等絕緣體構成。天線導體部30B通過由一片構成的銅箔等平面 狀導體形成，天線導體部30B印刷布線在膜30A上。絕緣層30C作為FPC的 膜例如由絕緣體構成，該絕緣層30C形成在膜30A和天線導體部30B上。絕 緣層30C具有焊接用的孔部30C1 、 30C2。
天線導體部30B構成為具有天線部310和作為第一導體部的"l妄地部320。 向天線部310供電，接地部320接地。天線部310具有作為第一天線元件的 天線元件311;作為第一短路殘段的短路殘段(shortstub) 312、 313;以及作 為第二天線元件的天線元件314;作為第二短路殘段的短路殘段315、 316。接 地部320具有接地元件321和螺孔322。
天線元件311是在兩個共振頻率fl、 f2中較高的共振頻率fl進行共振用 的天線元件。另外，天線元件311呈在接地元件321附近具有頂點的大致三角 形形狀。
在該天線元件311的頂點部分(與孔部30C1的位置對應)、與接地元件 321的和所述頂點部分對置的部分(與孔部30C2的位置對應)之間，通過焊 接連接有同軸電纜40，將該連接部分稱作供電點P。
天線元件311的長邊方向的一端與短路殘段312連接，天線元件311從與 短路殘段312的連接位置隔開預定距離與短路殘段313連接。另外，短路殘段313與接地元件321連接。短路殘段313從短路殘段312與接地元件321的連 接位置隔開預定距離與接地元件321連接。
天線元件314是在兩個共振頻率fl、 f2中較低的共振頻率f2進行共振用 的天線元件。另外，天線元件314呈帶狀，其在中途具有彎曲部分。該彎曲部 分與平面天線30的收納空間相適合，其并不限定于該形狀。天線元件314的 長邊方向的一端與短路殘段315連接，天線元件314從與短路殘段315的連接 點空開預定距離與短路殘段316連接。短路殘段315連接在接地元件311的長 邊方向的中間部分的預定位置。另外，天線元件311、天線元件314以及接地 元件321的長邊方向平^f于地配置。
接地元件321呈梯形，但是其并不限定于該形狀。接地元件321通過穿過 螺孔322的螺釘的螺合，被固定連接在機架部5上，并且被電導通。因此，接 地部320和才幾架部5 —體地作為接地件發揮作用。
下面，參照圖5對供電點P處的平面天線30與同軸電纜40的連接進行說明。
圖5是表示平面天線30與同軸電纜40的連4妄結構的圖。其中，在圖5 上省略了膜30A和絕緣層30C。
同軸電纜40從中心到外側依次呈同心圓狀地具有銅線等芯線41 、聚乙烯 (polyethylene)等絕緣體42、網狀的銅線等外部導體43、以及作為絕緣體的 保護包覆部44.同軸電纜40的一端的芯線41穿過孔部30C1通過焊接與天線 元件311連接，外部導體43穿過孔部30C2與接地元件321通過焊接連接。
同軸電纜40的另一端與GSM模塊5a連接。同軸電纜40的另一端的芯 線41與GSM模塊5a的供電用端子連接，同一端的外部導體43與GSM模塊 5a的接地件連接。從GSM模塊5a經由同軸電纜40向供電點P供給高頻電力。
接下來，參照圖6至圖10對平面天線30進行詳細說明。以下，為了簡化 說明和附圖，對平面天線30中的天線導體部30B進刊 說明，而對于膜30A和 絕緣層30C則省略圖示和"i兌明。
首先，對基本的多頻帶的平面天線50的工作原理進行說明。
圖6是表示基本的多頻帶的平面天線50的結構的圖。平面天線50是在頻 率F1、 G共振的天線。如圖6所示，平面天線50構成為具有天線部510和^接地部520。天線部 510具有分別為矩形的天線元件511、短路殘段512、 513、天線元件514、以 及短路殘,殳515。
天線元件511的長邊方向與接地部520平行地配置，并經短路殘段512、 513與接地部520連接。天線元件514的長邊方向與天線元件511的長邊方向 平行地配置，并經短路殘段515與天線元件511連接。另外，短路殘段513的 一端與接地部520之間設置有供電點P。
另外，通過接地部520、短路殘段513、天線元件511、以及短路殘段512 構成微小的環路(loop)部分，通過使電流流過該環路部分，阻抗得以匹配， 共振的深度被進行了調整。
關于通過作為流過電流的路徑的短路殘段512、天線元件511的路徑的長 度L3，被設定成共振頻率fl的波長入l的1/4倍。同樣，關于通過作為流過 電流的路徑的短路殘段512、天線元件511、短路殘段515以及天線元件514 的路徑的長度L4，被設定成共振頻率f2的波長入l的1/4倍。因此，平面天 線50在兩個共振頻率fl、 f2帶的電波的收發時共振，從而作為能夠獲得高增 益的多頻帶的天線發揮作用。
這樣，平面天線50是兩個共振頻率fl、 f2帶多頻帶天線，但是由于在各 頻帶中共振的^t式少，因此，其帶寬也比較窄。
下面，對本實施方式的平面天線30進行說明。首先，平面天線30與平面 天線50—樣，是在兩個共振頻率fl、 f2 (fl>f2)共振的天線。關于通過作為 流過電流的路徑的短路殘段312、 313、天線元件311的路徑的長度被設定成 共振頻率fl的波長入l的1/4倍。另外，關于通過作為流過電流的^4圣的短路 殘段312、 313、天線元件311、短路殘段315、 316、以及天線元件314的路 徑的長度，祐 沒定成共振頻率f2的波長入2的1/4倍。
下面看對平面天線30的用于共振頻率的寬帶化的結構進行說明。
圖7是表示在平面天線30中流過的電流的路徑的圖。
如圖7所示，平面天線30具有天線部310和接地部330。所謂接地部330 是將接地部320與機架部5 ;f見為一體而得到的接地部。
通過^f吏天線元件311為大致三角形，在天線元件311的三角形的頂點附近的供電點P與長邊方向的兩端之間的內側附近，能夠形成流過電流的多個長度 的路徑(多個模式)，從而以不同的模式共振，由此，能夠確保流過電流的多 個長度的路徑。該路徑的長度根據頻率的大小而變化。因此，通過多個長度的 路徑，共振頻帶得以寬帶化。
接下來，對平面天線30的用于實現共振頻率的寬帶化的其它結構進行說明。
圖8是表示平面天線30中的頻率與S參數的關系、以及頻率f2附近的頻 率下的共振時的電流的路徑的圖。所謂S參數是稱作散射矩陣(scattering matrix, S矩陣)或者散射參數的參數，其表現回路網的通過.反射電力特性。
如圖8所示，相對于頻率的S參數以頻率fl、 f2為中心降低，通過以該 頻率fl、 C為共振頻率的帶寬能夠實現高增益。以該頻率fl、 f2為中心的S 參數低的部分廣，其共振頻率的帶寬就變寬。
與平面天線50相比，在平面天線30中，在頻率f2共振的天線元件314 與短路殘段315 —起通過短路殘段316與在頻率fl共振的天線元件311短^各 (short)。如圖8所示，在頻率f2的頻帶內，在共振的頻率比頻率f2低的情 況下，電流在通過短路殘段312，天線元件311、短路殘段315以及天線元件 314的路徑中流動。
在共振的頻率位于頻率f2的頻帶的中心附近的情況下，電流在通過短路 殘段312、天線元件311、短路殘段315、天線元件314這一路徑、以及短路 殘段312、天線元件311、短路殘段316、天線元件314這一路徑的路徑中流 動。在共振的頻率高于頻率f2的情況下，電流在通過短^^殘段312、天線元件 311、短;洛殘，投316、天線元件314的^f各徑中流動。
因此，通過設置短路殘段316,通過使電流集中的場所變化，具有與存在 多個長度的天線元件相同的效果，能夠增大兩個共振頻率fl、 f2中的較低頻 率f2的共振頻帶的帶寬。
下面，對平面天線30中的阻抗匹配進行說明。
圖9是表示供電點P附近的天線元件311以及接地元件321的圖。
如圖9所示，天線元件311具有大致三角形形狀，該三角形以供電點P 為中心相對于接地元件321具有角度ei和02的角度。當角度ei和02變大時，從供電點p看的阻抗變高。另外，當角度ei和02變小時，從供電點p看的阻 抗變低。通過調整角度ei和e2，來取得從供電點p看的阻抗的匹配。
才妄下來對接地部330的形狀以及大小進行i兌明。
圖10 (a)是表示平面天線30中的放射共振頻率fl的電波時每單位長度
的電流量的分布的圖。
圖10 (b)是表示平面天線30中的放射共振頻率f2的電波時每單位長度 的電流量的分布的圖。
在圖10 (a)和圖10 (b)中，隨著描繪的顏色從黑變白，每單位長度的 電流量變大。
如圖2 (a)以及圖10 (a)、圖10 (b)所示，平面天線30中，設接地部 330的短邊方向(水平方向)的邊S1的長度為長度L1，設長邊方向(垂直方 向)的邊S2的長度為長度L2。其中，所謂水平方向和垂直方向是指在使用便 攜式終端1時相對于地面水平的方向和垂直的方向的方向。使長度L1為高共 振頻率fl的波長的1/4倍的長度，使長度L2為低共振頻率f2的波長A2 的1/4倍的長度。
如圖10 (a)所示，平面天線30，在放射共振頻率fl的電波時，邊S1附 近共振，電流集中，放射的電波成為水平偏振波。
如圖10(b)所示，平面天線30，在放射共振頻率f2的電波時，邊S2附 近共振，電流集中，放射的電波成為垂直偏振波。這樣，能夠改變由平面天線 30收發的電波的偏振波方向。
基站收發為垂直偏振波的電波。頻率低的電波的反射小，因此，優選使低 共振頻率f2的電波配合基站而成為垂直偏振波。因此，使接地部330的垂直 方向的邊S2的長度與共振頻率f2對應。
下面，對平面天線30的制造進行說明。
圖11 ( a)是表示膜30A、天線導體部30B以及絕緣層30C的立體結構的圖。
圖11 ( b )是表示膜30A、天線導體部30B以及絕緣層30C的截面結構的圖。
如圖11 (a)所示，首先，在膜30A上形成天線導體部30B。天線導體部30B的形成通過對膜30A的蝕刻、利用粘接劑、雙面膠的粘貼等方法來實現。
然后，在形成有天線導體部30B的膜30A上形成絕緣層30C。絕緣層30C 的形成通過FPC等的膜粘貼來實現。 ，
并不限定于此，也可以使用涂布絕緣用的涂料的方法等。所謂絕緣用的涂 料例如是絕緣性的紫外線效應樹脂等抗蝕材料。另外，以將孔部30C1、 30C2 設定在供電點P的焊接位置的方式形成絕緣層30C。
然后，在圖11 (a)和圖11 (b)所示的絕緣層30C的孔部30C1、 30C2 中，如圖5所示，焊接同軸電纜40。進行焊接的制造者只要在預先設置的孔 部30C1、 30C2中焊接即可，即使是不熟練的人也能夠容易地進行焊接，能夠 防止焊接位置的偏移。另外，去掉不需要的膜30A、絕緣層30C。
以上，根據本實施方式，在平面天線30中，天線元件311通過短路殘段 312、 313與接地部320連接，在天線元件311與接地部320之間設置有供電 點P,天線元件311是具有以下角度的三角形形狀隨著沿接地部320遠離供 電點P與接地部320之間的距離變大。該天線元件311具有與較低頻率fl共 振的長度。天線元件314具有與較高頻率f2共振的長度。因此，在天線元件 311上存在多個長度的天線電流的路徑，所以增大了共振頻率fl、 f2帶的各帶 寬，并且，由于平面天線30 (天線部310、接地部320)是平面狀，因此能夠 減小其收納空間。另外，在具有平面天線30的便攜式終端1中，能夠進行共 振頻率fl、 f2帶的各帶寬很寬的無線通信。
此外，天線元件314通過兩個短路殘段315、 316與天線元件311連接。 因此，在頻率G附近的頻率中，存在多個使電流流過短路殘段315、 316中的 至少一個的路徑，因此，能夠增大共振頻率f2帶的帶寬。
此外，接地部330的邊Sl的長度為共振頻率fl的電波的波長XI的1/4 倍，邊S2的長度是共振頻率f2的電波的波長A2的1/4倍。因此，能夠改變 從平面天線30放射的電波的偏振波方向，能夠提高增益。特別是使在使用便 攜式終端1時成為垂直的邊的邊S2與低共振頻率f2對應，因此，能夠使增益 小的共振頻率f2的電波的偏振波方向為與基站相同的垂直偏振波，能夠提高 增益。
另外，接地部330由形成在膜30A上的4妄地部320和才幾架5構成。因此，作為接地件能夠使用機架部5,能夠進一步減小平面天線30 (天線部310、接 地部320)及其收納空間。而且由于接地部320的材料很少即可，因此能夠實 現成本的降低。
此外，平面天線30具有絕緣層30C。因此，即使提高便攜式終端l中的 平面天線30的安裝密度，也能夠防止其它部件或者電纜等與天線導體部30B 短路。
另外，絕緣層30C具有供電點P處的同軸電纜40的焊接用的孔部30C1 、 30C2。因此，能夠固定地規定制造階段中的焊接位置，能夠消除制造偏差導 致的天線性能的變化。 (第一變形例)
參照圖12 (a)、圖12 (b)說明上述實施方式的第一變形例。本變形例的 裝置結構是將便攜式終端1中的平面天線30替換成了平面天線60a、 60b的結 構，主要說明平面天線60a、 60b的結構，省略說明其它結構的說明。
圖12 (a)是表示平面天線60a的結構的圖。如圖12 (a)所示，平面天 線60a作為天線導體部具有天線部610a和接地部630。天線部610a具有作為 第一天線元件的天線元件611、作為第一短路殘段的短路殘段612、作為第二 天線元件的天線元件614、以及作為第二短路殘段的短路殘段615、 616。其中， 接地部630包括天線導體部的4妄地部分和機架部5。天線元件611、天線元件 614、短路殘段615、 616以及4妻地部630分別依次與平面天線30的天線元件 311、天線元件314、短J各殘,史315、 316、接地部330相同。
另外，平面天線60a在天線元件611與接地部630之間設置有供電點P。 另外，平面天線60a與平面天線30的膜30A和絕緣層30C—樣，也具有膜和 絕緣層(省略圖示)。
平面天線60a代替兩個短路殘段312、 313而設置有一個短路殘段612, 天線元件611的一端通過短路殘段612與接地部330短路。短路殘段612具有 將短路殘段312、 313之間的空閑區域填埋而成的形狀和寬度。
根據本變形例的平面天線60a，具有與平面天線30相同的效果。之所以 這樣說是因為，由于流經短路殘段612的電流在其左右端部集中，因此，短路 殘段612具有與短路殘段312、 313同樣的功能。另外，也可以是將天線元件611與接地部630連接起來的短路殘段有三個以上的結構。
圖12 (b)是表示平面天線60b的結構的圖。如圖12 (b)所示，平面天 線60b作為天線導體部而具有天線部610b和接地部630、天線部610b具有天 線元件611、短路殘段612、天線元件614、以及作為第二短路殘段的短路殘 段617。另外，平面天線60b與平面天線30的膜30A和絕緣層30C—樣，也 具有膜和絕緣層(省略圖示)。
平面天線60b代替兩個短路殘段615、 616而設置有一個短路殘段617, 天線元件614的一端通過短路殘段617與天線元件611短路。短路殘段617具 有將短路殘段615、 616之間的空閑區域填埋而成的形狀和寬度。
根據本變形例的平面天線60b,具有與平面天線30相同的效果。之所以 這樣說是因為，由于流經短路殘段617的電流在其左右端部集中，因此，短路 殘段617具有與短路殘段615、 616同樣的功能。另外，也可以是將天線元件 611與天線元件614連接起來的短路殘段有三個以上的結構。
(第二變形例)
參照圖13來說明上述實施方式的第二變形例。本變形例的裝置結構是將 便攜式終端1中的平面天線30替換成平面天線70的結構。以平面天線70為 主進行說明，省略其它結構的說明。
圖13是表示平面天線70的結構的圖。如圖13所示，平面天線70作為天 線導體部具有天線部710和接地部730。天線部710具有作為第一天線元件的 天線元件711、作為第一短路殘段的短路殘段712、作為第二天線元件的天線 元件714、以及作為第二短路殘段的短路殘段715、 716。其中，接地部730 包括天線導體部的接地部分和機架部5。天線元件714、短路殘段715、 716
接地部330相同。另外，平面天線70與平面天線30的膜30A和絕緣層30C 一樣，也具有膜和絕緣層(省略圖示)。
天線元件711具有直角三角形形狀，其在圖13下側的頂點部分與接地部 730之間設置有供電點P。即，天線元件711為具有以下預定角度的形狀隨 著沿接地部730的上側邊遠離供電點P，天線元件711與接地部730之間的距 離逐漸拉開。短路殘段712位于短路殘段715的下方。天線元件711通過短路殘段712 與接地部730短路。通過天線元件711、接地部730以及短路殘段712形成了 環路。
根據本變形例的平面天線70，具有與平面天線30同樣的效果。另外，如 平面天線70那樣，在天線元件和接地部之間設置的供電點P的位置也可以變 更至通過短路殘段構成的環路內的其它位置，至少，與共振頻率fl對應的天 線元件形成為具有以下角度的形狀即可隨著沿接地部的上側邊遠離供電點 P,該天線元件與4妄地部之間的距離逐漸拉開。 (第三變形例)
參照圖14對上述實施方式的第三變形例進行說明。本變形例的裝置結構 是將便攜式終端1中的平面天線30替換成了平面天線80的結構，主要說明平 面天線80的結構，而省略其它結構的說明。
圖14是表示平面天線80的結構的圖。如圖14所示，平面天線80作為天 線導體部具有天線部810和作為第一導體部的4妄地部820。天線部810具有作 為第一天線元件的天線元件811、作為第一短路殘段的短路殘段812、 813、作 為第二天線元件的天線元件814、以及作為第二短路殘段的短路殘段815、816。 天線元件811、短路殘段812、 813、天線元件814、短路殘段815、 816以及 接地部分別依次與平面天線30的天線元件311、短i 各殘^度312、 313、天線元 件314、短路殘^更315、 316相同。
在平面天線30中，將被膜30A和絕緣層30C夾著的為導體的接地部320 與機架部5作為一體認為是接地部330。平面天線80具有被膜和絕緣層夾著 的為導體的接地部820。天線部810在天線元件811與接地部820之間設置有 供電點P。另外，接地部820不與機架部5直接電連接。
接地部820與接地部330 —樣，為長方形，設其短邊方向的長度為長度 Ll，設其長邊方向的長度為長度L2。長度Ll設定成高共振頻率fl的波長入l 的1/4倍的長度。長度L2設定成低共振頻率f2的波長人2的1/4倍的長度。
根據本變形例的平面天線80,具有與平面天線30相同的效果，并且，能 夠通過膜、導體以及絕緣體一體地制造出平面天線80的接地部820。另外， 上述實施方式以及各變形例中的描述是本發明涉及到平面天線以及電子設備的一例，本發明并不限定于此。在上述實施方式以及各變形例中，構成為使用
便攜式終端來作為電子設備，但是也可以是PDA、便攜式電話、便攜式通信 終端、便攜式計算機等具有無限通信功能的便攜式設備等其他電子設備。
另外，在上述實施方式中，也可以構成為，天線元件311是長方形等，將 天線元件311和天線元件314連接起來的短路殘段具有多個。另外，接地部也 可以構成為僅由機架部5等不是天線導體部的接地件的部件構成。另外，也可
并且，在上述實施方式以及各變形例中，接地部為矩形，水平方向的長度 Ll與高共振頻率fl對應，垂直方向的長度L2與低共振頻率f2對應，但是并 不限定于此。例如，也可以是水平方向的長度L1與共4展頻率f2對應，垂直方 向的長度L2與共振頻率fl對應。
還有，在上述實施方式以及各變形例中，平面天線是構成為在兩個頻帶共 振的多頻帶的天線，但是并不限定于此。例如，可以構成為這樣的多頻帶天線 使平面天線的天線元件的數量在三個以上，從而與各天線元件的長度對應地在 三個以上的頻帶中進行共振。
這里，對具有三個共振頻帶的平面天線的 一例進行說明。 圖15是表示具有三個共振頻帶的平面天線90的結構的圖。 如圖15所示，平面天線90作為天線導體部具有天線部910和接地部930。 天線部910具有作為第一天線元件的天線元件911、作為第一短路殘段的短路 殘段912、 913、作為第二天線元件的天線元件914、作為第二短路殘段的短路 殘段915、 916、天線元件917以及短路殘,殳918。其中，接地部930包括天線 導體部的接地部分和機架部5。天線元件911、短路殘段912、 913、天線元件 914、短路殘^殳915、 916以及接地部930分別依次與平面天線30的天線元件 311、短^各殘,爻312、 313、天線元件314、短路殘段315、 316、 4秦地部330相 同。 '
天線元件917通過短路殘，歐918與天線元件914連接。天線元件914的端 部(與短路殘段915連接的一側)與天線元件917的端部通過短路殘段918 連接。天線元件911具有在頻率fl共振的長度。天線元件914具有在比頻率 fl低的頻率f2共振的長度。天線元件917具有在位于頻率fl和頻率f2之間的頻率f3共振的長度。其中，該共振頻率并不限定于f2<f3<fl的關系，例如， 也可以是f3〈f2〈fl。
在上述共振頻率為三個以上的結構中，可以使"接地部的形狀為梯形等具有 三個以上不同長度的邊的形狀，各邊具有與共振頻率對應的長度(共振頻率的 電波的波長的1/4倍的長度)。
另夕卜，在上述實施方式以及各變形例中，構成為平面天線的絕緣層位于殼 體2側，但是并不限定于此。也可以構成為平面天線的膜位于殼體2側。
另夕卜，在上述實施方式以及各變形例的平面天線中，也可以構成為在沒有 天線導體部的部分設置貫穿膜和絕緣層的孔部。例如，可以構成為使其他絕緣 體部件例如殼體2等絕緣體支承部件通過該孔部。
另外，關于上述實施方式以及各變形例中的平面天線、以及作為電子設備 的便攜式終端1的各結構要件的細微結構和細微動作，當然可以在不脫離本發 明的主旨的范圍內進行適當的變更。
權利要求
1.一種平面天線，其特征在于，該平面天線具備平面狀的為絕緣體的膜；形成在上述膜上的平面狀的為導體的天線部；以及接地的為導體的接地部，上述天線部具備至少一個第一短路殘段；第一天線元件，其通過上述第一短路殘段與上述接地部連接，在該第一天線元件與上述接地部之間設置有供電點，該第一天線元件是具有以下角度的形狀隨著沿上述接地部遠離上述供電點，該第一天線元件與上述接地部之間的距離增大；第二短路殘段；以及第二天線元件，其通過上述第二短路殘段與上述第一天線元件連接。
2. 根據權利要求1所述的平面天線，其特征在于， 上述第二短路殘段為多個。
3. 根據權利要求1所述的平面天線，其特征在于，上述接地部具有多個邊，該多個邊具有彼此不同的共振頻率的波長的1/4 倍的長度。
4. 根據權利要求1所述的平面天線，其特征在于，上述接地部是形成在上述膜上的平面狀的第 一導體部、以及沒有形成在上 述膜上的第二導體部中的至少 一個。
5. 根據權利要求1所述的平面天線，其特征在于， 具有在上述天線部和上述"l妄地部上形成的絕緣層。
6. 根據權利要求5所述的平面天線，其特征在于， 上述絕緣層在上述供電點處的供電電纜的焊接位置具有孔部。
7. —種平面天線，其特征在于， 該平面天線具備平面狀的為絕緣體的膜；形成在上述膜上的平面狀的為導體的天線部；以及接地的為導體的接地部，上述天線部具備至少一個第一短路殘段；第一天線元件，其通過上述第一短路殘段與上述接地部連接，在該第一天 線元件與上述接地部之間設置有供電點； 多個第二短路殘段；以及第二天線元件，其通過上述第二短路殘^殳與上述第 一天線元件連接。
8. 根據權利要求7所述的平面天線，其特征在于，上述接地部具有多個邊，該多個邊具有彼此不同的共振頻率的波長的1/4 倍的長度。
9. 根據權利要求7所述的平面天線，其特征在于，上述接地部是形成在上述膜上的平面狀的第 一導體部、以及沒有形成在上 述膜上的第二導體部中的至少 一個。 .
10. 根據權利要求7所述的平面天線，其特征在于， 具有在上述天線部和上述接地部上形成的絕緣層。
11. 根據權利要求IO所述的平面天線，其特征在于， 上述絕緣層在上述供電點處的供電電纜的焊接位置具有孔部。
12. —種電子設備，其特征在于， 該電子設備具備平面天線；經上述平面天線與外部設備進行通信的通信部；以及控制上述通信部的控制部，上述平面天線具備平面狀的為絕緣體的膜；形成在上述膜上的平面狀的為導體的天線部；以及接地的為導體的接地部，上述天線部具備至少一個第一短路殘段；第一天線元件，其通過上述第一短路殘段與上述接地部連接，在該第一天 線元件與上述接地部之間設置有供電點，該第一天線元件是具有以下角度的形 狀隨著沿上述接地部遠離上述供電點，該第一天線元件與上述接地部之間的 距離增大；第二短路殘段；以及第二天線元件，其通過上述第二短路殘段與上述第 一天線元件連接。
13. —種電子設備，其特征在于，該電子設備具備平面天線；經上述平面天線與外部設備進行通信的通信部；以及控制上述通信部的控制部，上述平面天線具備平面狀的為絕緣體的膜；形成在上述膜上的平面狀的為導體的天線部；以及接地的為導體的接地部，上述天線部具備至少一個第一短路殘段；第一天線元件，其通過上述第一短路殘段與上述接地部連接，在該第一天 線元件與上述接地部之間設置有供電點； 多個第二短路殘段；以及第二天線元件，其通過上述第二短路殘段與上述第 一天線元件連接。
全文摘要
本發明涉及平面天線和電子設備。該平面天線具備平面狀的為絕緣體的膜；形成在上述膜上的平面狀的為導體的天線部；以及接地的為導體的接地部，上述天線部具備至少一個第一短路殘段；第一天線元件，其通過上述第一短路殘段與上述接地部連接，在該第一天線元件與上述接地部之間設置有供電點，該第一天線元件是具有以下角度的形狀隨著沿上述接地部遠離上述供電點，該第一天線元件與上述接地部之間的距離增大；第二短路殘段；以及第二天線元件，其通過上述第二短路殘段與上述第一天線元件連接。
文檔編號H01Q9/30GK101593871SQ20091020312
公開日2009年12月2日 申請日期2009年5月27日 優先權日2008年5月29日
發明者佐野文則, 八木茂, 小高有希 申請人:卡西歐計算機株式會社