专利名称：天线装置和使用该天线装置的便携式无线电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及天线装置和使用该天线装置的便携式无线电设备。
背景技术：
目前，需要移动电话提供各种频率带的通信。即使在这种情况下，也 需要它们更小和更薄，因此难以确保在其中安装多个天线的空间。因此， 需要能够在多个频率带中工作的单一天线。
作为在多个频率带中工作的天线的一种示例，可以将两个间隔开的频 率带的元件组合以形成两个频率。图1示出了与本发明有关的双频天线一
种示例的构造，该天线工作在基于WCDMA系统的Band I (1920MHz — 2170MHz)和Band VI (830MHz—885MHz)中。图1所示天线装置101 将用于HI-Band的天线元件103与用于LOW-Band的天线元件102在馈送 点104处连接以实现双频天线。另外，图2示出了当基于与本发明相关的
技术的天线被安装在折叠式移动电话的下部壳体铰链部分中时的天线阻 抗。图2是史密斯图，其阻抗轨迹的范围从700MHz到2300MHz。圆圈表 示LOW-Band (824MHz—960MHz)，而方块表示Hi-Band (1710MHz— 2170MHz)。因此，通过从单一的馈送点抽取两个天线元件，可以构成双 频天线。
日本专利申请公开No.2005-244553公开了一种无线电装置，该装置包 括两个独立的馈送点和两个独立的匹配电路。
发明内容
(技术问题)
在考虑到既工作于WCDMA模式又工作于GSM模式的天线时，应当 确保天线在LOW-Band中直至824MHz—860MHz的频带中工作，并且在
4HI-Band中直至1710MHz—2170MHz的频带中工作。
同时，为了防止由于将射频电路与天线结合时的反射造成的损耗，在 射频电路与天线之间布置有结合了电感或电容的阻抗匹配电路，从而实现 匹配。S卩，布置在阻抗匹配电路中的电感或电容被调节以与射频电路匹 配。
图3示出了在用阻抗匹配电路匹配之后，天线的阻抗的一种示例的史 密斯图，该天线是利用与本发明相关的现有技术设计的并安装在折叠式移 动电话的下部壳体铰链部分中。史密斯图的中心处由虚线绘出的圆圈表示 具有固定的VSWR (电压驻波比)的圆圈，该圆圈内部的部分对应于实现 了天线匹配的范围。如图3所示，由于相应的频带较宽，LOW-Band和 HI-Band并未全部匹配。S卩，图3表明难以在整个宽带上确保天线特性， 因为在遵循与本发明相关的技术而构造的单馈双频天线中，LOW-Band天 线和HI-Band天线相连，并且它们之间的互阻抗受到影响。
另外，由于每个频率具有不同的阻抗变化范围，所以难以将LOW-Band 天线的阻抗和 HI-Band 天线的阻抗匹配在期望位置。 因此，使用开关 功能(例如PIN二极管)来改变用于各个频带的阻抗匹配电路并从而实现 匹配。在用开关改变匹配电路的情况下，由于电阻成分的增大等原因增大 了阻抗匹配电路中的损耗，造成了天线特性变差。
另外，即使在日本专利申请公开No.2005-244553中公开的构造中设置 了两个独立的馈送点和两个独立的匹配电路，这些馈送点和匹配电路也布 置得彼此靠近。因此，日本专利申请公开No.2005-244553中公开的构造也 难以在整个宽带上确保天线特性，因为各个馈送点的阻抗和各个匹配电路 的阻抗相互影响。
因此，本发明的一个目的在于提供一种能够在整个宽带上确保天线特 性的天线装置，以及使用该天线装置的便携式无线电设备。 (技术方案)
为了实现上述目的，本发明的一种天线装置包括天线板，该天线板具 有第一天线元件，其工作于第一频率带；第一馈送点，其电连接到第一 天线元件；第二天线元件，其工作于低于第一频率带的第二频率带；第二馈送点，其电连接到第二天线元件；其中，第一馈送点布置在板的第一横 向部分那侧，第二馈送点布置在与第一横向部分相反的第二横向部分那 侧。
如上所述，在本发明的天线装置中，第一馈送点和第二馈送点布置在 板上彼此分开的地方。因此，限制了馈送点影响彼此的互阻抗，因此在本 发明的天线装置中可以在整个宽带上确保预定的天线特性。此外，由于为 每个频带设置了馈送点，所以与本发明相关的技术的单馈天线相比，可以 容易地调节阻抗匹配。
在本发明的天线装置中，第一天线元件和第二天线元件布置在第一馈 送点与第二馈送点之间。这种构造有效地利用了板的安装区域，从而能够
实现更小尺寸的天线装置。
另外，在本发明的天线装置中，第一天线元件和第二天线元件以这样
的方式布置在布置第一馈送点和第二馈送点的方向上，第一天线元件的
开放侧和第二天线元件的开放侧彼此间隔开。
本发明的便携式无线电设备包括根据本发明的天线装置。
另外，本发明的便携式无线电设备包括第一匹配电路，其作为用于
第一天线元件的匹配电路；第二匹配电路，其作为用于第二天线元件的匹
配电路；其中，第一匹配电路布置成与安装在便携式无线电设备中的板的
第一馈送点相邻，第二匹配电路布置成与安装在便携式无线电设备中的板 的第二馈送点相邻。通过这样的构造，可以不仅抑制对馈送点之间的互阻 抗的影响，而且抑制对匹配电路的互阻抗的影响。
另外，本发明的便携式无线电设备包括第一壳体，其包括图像显示 器和第一印刷电路板；第二壳体，其包括麦克风和第二印刷电路板；连接 板，其将第一印刷电路板和第二印刷电路板电连接；铰链，其将第一壳体 与第二壳体以可枢转的方式连接；第一接合部件和第二接合部件，其将天 线装置的第一馈送点和第二馈送点分别电连接到第二印刷电路板，连接板 布置成穿过第一接合部件与第二接合部件之间。在此情况下，可以有效地 利用第一和第二接合部件之间产生的空间。
另外，在本发明的便携式无线电设备中，天线装置可以布置在安装铰链那侧，该侧处于第二壳体中；或者，天线装置可以布置在与安装麦克风 那侧相反的一侧，该侧处于第二壳体中。
另外，本发明的便携式无线电设备包括第一壳体，其包括图像显示 器和第一印刷电路板；第二壳体，其包括麦克风和第二印刷电路板；连接 板，其将第一印刷电路板和第二印刷电路板电连接；铰链，其将第一壳体
与第二壳体以可枢转的方式连接；第一接合部件和第二接合部件，其将天
线装置的第一馈送点和第二馈送点分别电连接到第二印刷电路板，连接板 布置成穿过第一接合部件与第二接合部件之间。
另外，在本发明的便携式无线电设备中，天线装置可以布置在安装铰 链那侧，该侧处于第一壳体中。
(有利效果)
根据本发明，第一馈送点和第二馈送点布置在板上彼此分开的地方， 因此它们不会影响彼此的互阻抗，同时在整个宽带上确保了预定特性。
图1的示意图示出了与本发明相关的技术提供的天线装置的一种构造
示例；
图2的史密斯图示出了与本发明相关的技术提供的天线装置的阻抗示
例；
图3是由与本发明相关的技术提供的天线装置中实现阻抗匹配之后的 史密斯图4的示意图示出了根据本发明的一种天线装置的构造示例； 图5是安装有根据本发明的天线装置的折叠式移动电话的示例的侧面 剖视图6A的示意图示出根据本发明的天线装置周边的构造，具体而言， 是包括了天线装置周边的俯视图6B的示意图示出根据本发明的天线装置周边的构造，具体而言， 是天线装置的剖视图7A是示出根据本发明的天线装置的阻抗的史密斯图的示例，具体
7而言是LOW-Band天线；
图7B是示出根据本发明的天线装置的阻抗的史密斯图的示例，具体 而言是HI-Band天线；
图8A是根据本发明的天线装置中进行阻抗匹配之后的史密斯图的示 例，具体而言是LOW-Band天线；
图8B是本发明的天线装置中进行阻抗匹配之后的史密斯图的示例， 具体而言是HI-Band天线；
图9是安装有根据本发明的天线装置的折叠式移动电话另一种示例的 侧面剖视图10是安装有根据本发明的天线装置的折叠式移动电话再一种示例 的侧面剖视图。
具体实施例方式
下面将参照
本发明的示例性实施例。 图4的示意图示出了根据本发明的天线装置构造的一种示例。 天线装置1包括LOW-Band天线元件2和HI-Band天线元件3，这些 天线元件彼此独立地布置在一个天线板20内。另外，天线装置1还设有 HI-Band馈送点4a和LOW-Band馈送点4b，这些馈送点分别向LOW-Band 天线元件2和HI-Band天线元件3供应电能，并相隔一段距离而彼此 独立地布置。为了使天线既在WCDMA模式又在GSM模式中工作，必须 确保LOW-Band天线元件2会在824MHz—960MHz中工作，而HI-Band 天线元件3会在1710MHz—2170MHz中工作。
HI-Band馈送点4a设在天线板20的第一横向部分20a那侧，并且还 靠近角部21a。在图4中，ffl-Band馈送点4a布置在天线板20的左下方， 而LOW-Band馈送点4b设置在天线板20的第二横向部分20b那侧，并且 还靠近角部21b。在图4中，LOW-Band馈送点4b布置在天线板20的右 下方。在许多电流在天线板20中流动的情况下，这种布置在HI-Band馈 送点4a与LOW-Band馈送点4b之间提供了一定距离，使得HI-Band馈送 点4a与LOW-Band馈送点4b的阻抗不会彼此影响。此外，HI-Band馈送点4a和LOW-Band馈送点4b还可以在天线板20上沿对角方向布置，以 增大二者之间的距离。例如，HI-Band馈送点4a可以位于角部21a，而 LOW-Band馈送点4b可以位于角部21c。或者，HI-Band馈送点4a可以位 于角部21d，而LOW-Band馈送点4b可以位于角部21b。
因此，对于根据本实施例的天线装置1， HI-Band馈送点4a和LOW-Band 馈送点4b布置在天线板20的两个横向部分20a和20b，并且HI-Band天线元件3和LOW-Band天线元件2布置在两个馈送点4a与4b之 间。具体而言，HI-Band天线元件3和LOW-Band天线元件2布置成从各 个馈送点4a和4b向天线板20内侧延伸。S口， HI-Band天线元件3具有这 样的布局该布局使得其基部3b电连接到HI-Band馈送点4a的边4al并 朝向角部21d延伸，并使得其开放侧3a从角部21d指向天线板20内侧。 另外，LOW-Band天线元件2具有这样的布局该布局使得其基部2b电连 接到LOW-Band馈送点4b的边4bl并朝向角部21c延伸，形成来自角部 21c的方波形状，并使得其开放侧2a指向天线板20的内侧。
如上所述，通过将天线元件2和3布置在两个馈送点4a与4b之间， 用于天线板20的板安装区域可以以有效的方式得到利用，这样还有利于 使天线板20更小。
再参照图4，尽管HI-Band馈送点4a和HI-Band天线元件3布置在天 线板20的左侧，而LOW-Band馈送点4b和LOW-Band天线元件布置在天 线板20的右侧，但这也可以通过其他方式进行。
本发明的目标是将有许多电流流过的馈送点4a和4b布置得彼此尽可 能远，使得馈送点4a和4b的阻抗不会彼此影响。例如在图4中，HI-Band 天线元件3的开放侧3a与LOW-Band天线元件2的开放侧2a位于二者沿 水平方向略微重叠的位置处。这示出了这样一种布局示例天线板20可 以尽可能小，并且馈送点4a与4b可以彼此分隔得尽可能远。因此，如果 允许使用尺寸较大的天线板20，则开放侧2a和3a也可以在水平方向上根 本不重叠。换言之，HI-Band天线元件3和LOW-Band天线元件2也可以 设计成这样的方式在布置HI-Band馈送点4a和LOW-Band馈送点4b的 方向(图4中的x方向)上，其开放侧3a和2a布置成彼此之间存在间隙
9或距离。
此外，尽管图4示出了从HI-Band馈送点4a的边4al延伸的HI-Band 天线元件3与从LOW-Band馈送点4b的边4bl延伸的LOW-Band天线元
件2布置在馈送点4a与4b之间的一种示例，但是本发明不限于此。例 如，HI-Band天线元件3也可以从HI-Band馈送点4a的边4a2延伸，而 LOW-Band天线元件2也可以从LOW-Band馈送点4b的边4b2延伸。 即，可以采用将馈送点4a与4b彼此分隔开尽可能远并对它们之间的空间 进行充分利用的任何构造。
下面，图5示出了一种折叠式移动电话的侧面剖视图，该运动电话具 有根据该实施例的天线装置1。
图5所示的折叠式移动电话包括上部壳体5和下部壳体6， 二者由铰 链7以可枢转方式连接在一起。上部壳体5容纳了上部印刷电路板9、显 示器10等。下部壳体6在其内部容纳了天线装置1、下部印刷电路板 11、电池12、麦克风14等。上部印刷电路板9和下部印刷电路板ll通过 由柔性衬底构成的上下板连接部分8而电连接。天线装置1布置在下部壳 体6内侧靠近铰链7的地方。
图6A和图6B示出了天线装置周边的构造，图6A是包括天线装置1 周边的俯视图，图6B是天线装置1的剖视图。
如图6A所示，天线匹配电路21a连接到HI-Band馈送点4a，天线匹 配电路21b连接到LOW-Band馈送点4b。另外，这些天线匹配电路21a和 21b还电连接到下部印刷电路板11。天线匹配电路21a和21b各自是这样 的阻抗匹配电路该电路结合了电感或电容，以防止由将射频电路与天线 结合时的反射造成的损失。通过对设置于其中的电感或电容进行调节，天 线匹配电路21a和21b各自使天线和射频电路具有彼此匹配的阻抗。
但是，如果将具有这样功能的天线匹配电路21a和21b布置得彼此太 靠近，则馈送点21a和21b的阻抗会彼此影响。因此，为了将匹配电路彼 此分隔开，在天线板20安装在折叠式移动电话中之后，将天线匹配电路 21a安装成与HI-Band馈送点4a相邻，而天线匹配电路21b安装成与 LOW-Band馈送点4b相邻。另外，如图6B所示，馈送点4a和4b各自通过天线馈送端子13电连 接到下部印刷电路板11。在根据本实施例的天线装置1的情况下，由于馈 送点4a和4b、天线匹配电路21a和21b以及天线馈送端子13布置在天线 板20的两侧，所以各个对之间存在空间。因此，本实施例的目标是通过 使上下板连接部分8能够穿过这些空间而对这些空间进行有效的利用。另 外，对该空间的有效利用还能够减小折叠式移动电话的大小。
图7A和图7B的史密斯图分别示出了根据本实施例的折叠式移动电话 的天线阻抗。每个图中的阻抗轨迹是从700MHz到2300MHz的计算值， 其中圆圈表示LOW-Band (824MHz—960MHz)的范围，而方块表示HI-Band (1710MHz—2170MHz)的范围。图7A示出了 LOW-Band范围的阻 抗，而图7B示出了 HIGH-Band范围的阻抗。
图8A和图8B的史密斯图分别示出利用天线匹配电路21a、 21b进行 阻抗匹配之后的天线阻抗。每个史密斯图中心处由虚线绘出的圆圈表示具 有固定VSWR (电压驻波比)的圆圈，该圆圈内部的部分对应于天线与电 路之间实现了阻抗匹配的范围。图8A示出在LOW-Band范围内匹配之后 的阻抗，图8B示出HIGH-Band范围内匹配之后的阻抗。与图3相比，由 圆圈和方框表示的部分被包在具有固定VSWR的圆圈之内，表明根据本实 施例的天线装置1在LOW-Band和HI-Band 二者范围内在整个宽带上具有 匹配的阻抗。这种优点来源于天线匹配电路21a和21b彼此分开的布局， 在该布局中，LOW-Band和HI-Band范围内的阻抗受到分别的、彼此独立 的匹配。
如前所述，根据本实施例，LOW-Band天线元件2和HI-Band天线元 件3被布置在一个天线板20的两侧，两个馈送点(即HI-Band馈送点4a 和LOW-Band馈送点4b)被设置成彼此间隔开。结果，天线板20的安装 区域得到了非常有效的利用，并且抑制了馈送点影响彼此的互阻抗。因 此，在具有根据本实施例的构造的天线装置中确保了在整个宽带上以预定 特性工作。此外，在本实施例中，由于独立的馈送点化和4b处的阻抗匹 配是由天线匹配电路21a和21b分别进行的，所以与跟本发明相关的技术 的单馈天线相比，能够容易地调节阻抗匹配。
ii在折叠式移动电话中，如图9所示，天线装置1可以安装在上部壳体 5内侧并靠近铰链7;或者如图IO所示，天线装置1可以安装在下部壳体
6内侧并靠近麦克风14，麦克风14设置在与铰链7相反那侧。在前一种情 况下，天线匹配电路21a和天线匹配电路21b连接到上部印刷电路板9。
本申请要求2006年12月28日提交的日本专利申请No.2006-353615 的优先权，该申请的全部内容以引用方式结合于此。
权利要求
1.一种天线装置，包括天线板，具有第一天线元件，其工作于第一频率带，第一馈送点，其电连接到所述第一天线元件，第二天线元件，其工作于低于所述第一频率带的第二频率带，和第二馈送点，其电连接到所述第二天线元件，其中，所述第一馈送点布置在所述板的第一横向部分那侧，所述第二馈送点布置在与所述第一横向部分相反的第二横向部分那侧。
2. 根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述第一天线元件和所述 第二天线元件布置在所述第一馈送点与所述第二馈送点之间。
3. 根据权利要求2所述的天线装置，其中，所述第一天线元件和所述 第二天线元件以这样的方式布置在布置所述第一馈送点和所述第二馈送 点的方向上，所述第一天线元件的开放侧和所述第二天线元件的开放侧彼 此间隔开。
4. 一种便携式无线电设备，包括权利要求1所述的天线装置。
5. 根据权利要求4所述的便携式无线电设备，包括第一匹配电路，其作为用于所述第一天线元件的匹配电路；和第二匹配电路，其作为用于所述第二天线元件的匹配电路，其中，所述第一匹配电路布置成与安装在所述便携式无线电设备中的所述板的第一馈送点相邻，所述第二匹配电路布置成与安装在所述便携式无线电设备中的所述板的第二馈送点相邻。
6. 根据权利要求4所述的便携式无线电设备，包括第一壳体，其包括图像显示器和第一印刷电路板；第二壳体，其包括麦克风和第二印刷电路板；连接板，其将所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板电连接；铰链，其将所述第一壳体与所述第二壳体以可枢转的方式连接；和第一接合部件和第二接合部件，其将所述天线装置的所述第一馈送点和所述第二馈送点分别电连接到所述第二印刷电路板，所述连接板布置成 穿过所述第一接合部件与所述第二接合部件之间。
7. 根据权利要求6所述的便携式无线电设备，其中，所述天线装置布 置在安装所述铰链那侧，该侧处于所述第二壳体中。
8. 根据权利要求6所述的便携式无线电设备，其中，所述天线装置布置在与安装所述麦克风那侧相反的一侧，该侧处于所述第二壳体中。
9. 根据权利要求4所述的便携式无线电设备，包括 第一壳体，其包括图像显示器和第一印刷电路板； 第二壳体，其包括麦克风和第二印刷电路板；连接板，其将所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板电连接； 铰链，其将所述第一壳体与所述第二壳体以可枢转的方式连接；和 第一接合部件和第二接合部件，其将所述天线装置的所述第一馈送点和所述第二馈送点分别电连接到所述第二印刷电路板，所述连接板布置成穿过所述第一接合部件与所述第二接合部件之间。
10. 根据权利要求9所述的便携式无线电设备，其中，所述天线装置 布置在安装所述铰链那侧，该侧处于所述第一壳体中。
全文摘要
本发明涉及天线装置和使用该天线装置的便携式无线电设备。一种天线装置(1)设有天线板(20)。天线板具有HI-Band天线元件(3)；电连接到HI-Band天线元件(3)的HI-Band馈送点(4a)；LOW-Band天线元件(2)以及电连接到LOW-Band天线元件(2)的LOW-Band馈送点(4b)。HI-Band馈送点(4a)布置在天线板(20)的第一侧部分(20a)那侧，LOW-Band馈送点(4b)布置在与第一侧部分(20a)相反的第二侧部分(20b)那侧。
文档编号H01Q1/24GK101578735SQ20078004862
公开日2009年11月11日 申请日期2007年12月26日 优先权日2006年12月28日
发明者小岛拓也 申请人:日本电气株式会社