[发明专利]天线、天线装置及通信设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有通信功能的电子设备，尤其涉及在便携电话、便携式终端装置等通信设备中使用的天线，以及使用天线的天线装置和通信设备。

背景技术

便携电话和无线LAN等通信设备的使用频率频带为数百MHz～数GHz，并且在该频带中要求高增益和高效率。因此，在以其中使用的天线在该频带中以高增益工作为前提的基础上，要求其使用状态尤其小型且扁平。另外，近年来提出利用一个便携电话应对GSM频带(810～960MHz)、DCS/PCS以及UMTS频带(1710～2170MHz)中的4个频带即四频带(quad band)的要求，相比以往需要覆盖更广的频率频带。

以往，作为适合于移动体通信用的小型天线有使用了电介质陶瓷的芯片天线(例如日本专利文献特开平10-145123号公报，以下称为文献1)。在不改变频率的条件下，通过使用介电常数较高的电介质，可以实现芯片天线的小型化。在文献1中，通过设置弯曲电极来缩短波长。并且，除相对介电常数εr外，还提出通过使用相对导磁率μr较大的磁性体把波长缩短为1/(εr·μr)^1/2倍来实现小型化的天线的方案(日本专利文献特开昭49-40046号公报，以下称为文献2)。

另外，还提出下述天线(日本专利文献特开昭56-64502号公报，以下称为文献3)，在天线的长度方向串联配置只由导体构成的部分、和组合连接该部分的导体及陶瓷(Ni-Zn类铁氧体即磁性体)构成的部分。

这些天线有利于实现小型化和扁平化，但在应对宽带化时存在以下问题。例如，在电极采用螺旋型放射电极的情况下，当绕线数量增多时，线间电容增加，Q值提高。结果，导致频带宽度变狭窄，难以适用要求超宽频带的四频带便携电话等用途。

这些专利文献1～3记载的电介质芯片天线或磁性体芯片天线，虽然可以实现小型化和宽带化，但在通信设备、尤其是便携式通信设备中，由于构成设备的电子部件的安装空间有限，所以需要进一步减小天线的安装空间。另一方面，在应对特别要求超宽频带的四频带的便携式通信设备中使用的各个频率频带中，要求尽可能均匀的高增益性能。即，为了提高性能，如果增大电介质或磁性体部分，将对均匀的增益性能提高有效果，但是在有限的空间内超过空间限度。另外，仅限于利用电介质陶瓷或磁性体陶瓷和设于其内部的导体构成的芯片天线的情况，还具有在便携式通信设备中使用的频率频带中特低频率侧的增益降低较大的问题。

并且，如果使用组合了上述电介质陶瓷或磁性体陶瓷和上述导体的天线元件，虽然在频带中的特定频率范围内达到高增益，但是在便携式通信设备中使用的较低频率到较高频率频带范围内不能获得均匀的高增益，尤其在较高的频率频带中，存在不适合于VSWR较低、而且能够在超宽频带内获得较高增益的应对四频带的便携式通信设备等用途的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种内置式天线和天线装置及使用该天线的通信设备，该天线能够在便携式通信设备的筐体内有效地安装，而且适合于较高频率频带时的超宽频带化和多频带化。

本发明的一个方式涉及的天线，包括：基体；第1天线元件，具有在所述基体内通过的导体；以及第2天线元件，具有板状、线状等导体部和连接导体。并且，所述第1天线元件的导体的一端连接所述第2天线元件的连接导体，所述第2天线元件的连接导体连接于所述第2天线元件的导体部的中途。根据这种结构，天线包括导体部和基体。导体部是从与连接导体的连接点处开始在两个方向延伸不同长度形成的，因此能够以对应在各个方向的延伸长度的两个频率的大致λ/4谐振。此时，所述第2天线元件和具有基体的所述第1天线元件一起对应GSM频带等较低一方的频率频带。例如，当在便携式通信设备中使用的GSM频带等较低频率频带中使用本发明的天线时，如果从与连接导体的连接点处开始在两个方向上设置不同长度的导体部，则可以具有两个分别少许不同的谐振频率。结果，与一个谐振频率时相比，可以广泛获取VSWR较低、而且能够获得较高增益的频率频带。并且，可以在较宽频带中获得良好的天线特性。另外，在所述第1天线元件中使用的基体不仅可以使用磁性体陶瓷，也可以使用电介质陶瓷等绝缘材料，所以有助于小型化和宽带化。基体内的导体使用线状等导体，该导体贯穿基体，所以不易形成电容成分，并且能够使磁性体部分作为电感成分有效发挥作用。