[发明专利]天线以及电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及天线以及配备天线的电子装置，尤其涉及用于移动、便携的电子装置。

背景技术

在例如卫星便携式电话机、利用了GPS(Global Positioning System，全球定位系统)的导航装置中，进行使用了圆极化波的无线通信。圆极化波的接收虽然用线极化波天线也能够进行，但由于增益减半，因此最好使用圆极化波天线。另外，在如安装于人、动物而使用的GPS设备这样的装置中，将天线的最大灵敏度方向始终保持于卫星的方向较为困难。因此，最理想的是小型且具有广指向性尤其是在确保了规定的圆极化波特性的基础上具有广指向性的天线。作为产生圆极化波的天线，具有例如专利文献1的负载扰动元件的贴片天线或例如专利文献2的螺旋天线、使线状元件和卷曲元件组合的卷曲天线(curl antenna)(专利文献3、非专利文献1、非专利文献2)等。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开2008-54080号公报

专利文献2：日本特开平10－075114号公报

专利文献3：日本特公平8-17289号公报

【非专利文献】

非专利文献1：H.Nakano et al“Axial ratio of a curl antenna”IEEProc.-Microw Antennas Propag.,Vol.144,No.6,December1997

非专利文献2：H.Nakano et al“A Curl Antenna”IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION,VOL.41,NO.11,NOVEMBER1

贴片天线如果动作频率变高，则扰动元件就变小，具有不仅制造困难，而且能够产生所需要的圆极化波的频带非常地窄的缺点。另外，指向性沿贴片面方向单一，成为比较窄的波束特性。如果接地电极变小，则虽然显示沿与贴片面相反的方向(接地电极的方向)也发出波束的、所谓的8字型的指向性，但是在贴片面方向和接地电极方向上，接收发送的圆极化波的旋转方向变为相反。因此，在贴片天线中，获得较广的圆极化波的方向图是困难的。并且，贴片天线由于使用电介体，因此电介体的损耗不可被避免。即使使用最低损耗的电介体，所获得的辐射效率也只是30％左右。

螺旋天线、卷曲天线由于是行波型的天线，因此一般大型，另外，虽然是宽带，但指向性尖，向便携设备的应用困难。

作为适宜于GPS等利用圆极化波的便携式设备的天线，一般要求以下的性能：

1.必须指向特性宽，在整个宽广的空间范围内能够接收发送轴比低的圆极化波。

2.必须是宽带，不需要极端的部件尺寸精度。

3.为了可以搭载于便携式设备，必须是小型轻量。

4.必须是高效率且灵敏度高。

满足这些所有要求的天线，至今尚未存在。本发明就是鉴于这种情况而被提出的，提供小型且圆极化波指向性以及频带宽、辐射效率高的圆极化波用天线以及使用了其的通信装置、电子设备作为待解决的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题的至少一部分而提出的，能够作为以下的方式或适用例来实现：

[适用例1]本适用例的天线的特征在于，所述天线构成为包括磁流元件和电流元件构成，所述磁流元件是构成环(loop)的元件，其产生具有与该环面正交的分量的磁流矢量，所述电流元件产生具有与所述磁流矢量平行的分量的电流矢量。

根据本适用例，通过磁流元件辐射的电磁场与电流元件辐射的电磁场的合成，能够产生圆极化波。来自磁流元件的辐射电磁场在与该磁流元件产生的磁流矢量正交的面内是无指向性(无孔环型即全向性)。另外，来自电流元件的辐射电磁场在与该电流元件产生的电流矢量正交的面内是无指向性(无孔环型即全向性)。如果以将两矢量变为平行的方式配置，则从两者辐射的电磁场的指向特性就一致，而且，电磁场的方向以及相位差为90°，因此不需要移相器等装置，能够实现无指向性、频带也宽的圆极化波天线。

[适用例2]在本适用例记载的天线中，其特征在于，构成所述磁流元件和所述电流元件的导体的电长度的合计是驱动电磁波波长的一半以下。

根据本适用例，由于磁流元件与电流元件的电长度的合计可以是动作波长的一半以下，因此能够小型化。