專利名稱：具有高接收效率的天線裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于例如移動電話的無線電通信設備的天線裝置，更具體地說，本發(fā)明涉及在變化的無線電傳播環(huán)境下具有高接收效率的天線裝置。
背景技術：
近來，隨著移動電話的小型化，用于內置天線裝置的空間減小了。因此，獲得移動電話的期望天線特性就變得更加困難。
因為移動電話的移動經常改變無線電傳播環(huán)境，所以對于移動電話的內置天線裝置來說，要求寬的方向性(或全向特性)。但是，內置天線裝置通常具有窄的方向性。這部分地是因為移動電話外殼的影響。窄的方向性使得接收具有不同極化面的無線電信號變得困難。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供在變化的無線電傳播環(huán)境下具有高接收效率的天線裝置。
隨著描述的進行，本發(fā)明的其他目的將變得清楚。
根據本發(fā)明的方面，用于無線電通信設備的天線裝置包括導電板。主天線元件平行于所述導電板，具有在彼此垂直的不同方向上延伸的第一和第二末端部分。所述第一末端部分提供饋電點(feeding point)。所述第二末端部分形成開放末端。寄生天線元件平行于所述導電板，具有第三和第四末端部分，與所述主天線元件靜電耦合。所述主天線元件和所述寄生天線元件這樣布置，使得所述第一末端部分比所述第二末端部分更接近所述寄生天線元件，且使得所述第一末端部分平行于所述第三和所述第四末端部分。


圖1是相關天線裝置的示意性立體圖；圖2是根據本發(fā)明第一實施例的天線裝置的示意性立體圖；圖3是用于描述在圖2的天線裝置的主天線元件和寄生天線元件上的電流強度的圖；圖4A是用于描述圖2的天線裝置的主天線元件和導電板之間的連接的框圖；圖4B是用于描述圖2的天線裝置的寄生天線元件與安裝在導電板上的無線電發(fā)送器/接收器電路之間的連接的框圖；圖5是根據本發(fā)明第二實施例的天線裝置的示意性立體圖；圖6是根據本發(fā)明第三實施例的天線裝置的示意性立體圖；圖7是根據本發(fā)明第四實施例的天線裝置的示意性立體圖；以及圖8是根據本發(fā)明第五實施例的天線裝置的示意性立體圖。
具體實施例方式
參照圖1，為了更好理解本發(fā)明，首先將描述相關的天線裝置。
如在圖1中所圖示的，相關的天線裝置包括導電板11以及位于導電板11上方的線導體12和13。線導體12和13實際上是彼此平行的，且都平行于導電板11。線導體12和13中的每一個都具有一對末端，一個末端與導電板11短路，另一個末端組成(或形成)開放末端。線導體12和13的取向是相反的。具體地說，線導體12在圖1的上部一側接地，而線導體13在圖1的下部一側接地。線導體12還包括在其末端之間的饋電點。
通過這種結構，相關的天線裝置可以具有期望的阻抗特性。此外，因為在與導電板11垂直的方向上的高度可以被減小，所以相關的天線裝置需要小的空間。
但是，相關的天線裝置也有問題，即接收效率根據移動電話的狀態(tài)和無線電傳播環(huán)境而在很大范圍內改變。例如這種情況，即當移動電話從直立狀態(tài)改變?yōu)槠椒艩顟B(tài)時，接收效率就會下降。此外，還有另一種情況，其中，天線裝置可以接收從期望的信號得到的、具有特定極化面的信號，但是它卻不能接收從期望的信號得到的、具有另一個特定極化面的另一個信號。這意味著，移動電話的某種移動距離使得天線裝置不能接收城市區(qū)域中的期望信號。
參照圖2和圖4，將描述根據本發(fā)明第一實施例的天線裝置。
圖2是天線裝置的示意性立體圖。如在圖2中所示出的，天線裝置包括導電板21、主天線元件22和寄生天線元件23。天線元件22和23位于導電板21的上方，基本上平行于導電板21。
主天線元件22包括具有第一和第二末端部分221和222的L形薄金屬板。第一和第二末端部分221和222包括縱向邊緣223和224，且在基本上彼此垂直的不同方向上延伸。第一末端部分221提供饋電點，其通過饋電終端24連接到安裝在導電板21上的無線電發(fā)送器/接收器電路(圖4A的42)。該饋電點接近縱向邊緣223。第二末端部分222包括(或形成)與任何物體都不連接的開放末端。通過這種結構，主天線元件22成為驅動元件。
寄生天線元件23包括I形薄金屬板，其具有在狹窄的直線上的第三和第四末端部分231和232。第三和第四末端部分231和232包括縱向邊緣233和234。寄生天線元件23基本上平行于主天線元件22的第一末端部分221。第三末端部分231提供通過接地終端25與導電板21接地的接地點。該接地點接近縱向邊緣233。第四末端部分232包括不與任何其他物體相連的開放末端。第三末端部分231比第四末端部分232更接近主天線元件22的第一末端部分221。
接下來，將參照圖3描述圖2的天線裝置的操作。
圖3用于描述在主天線元件22和寄生天線元件23上的電流強度。
當從饋電點向主天線元件22饋送時，電流從它的一個末端流到另一個末端。圖3示出了電流從第一末端部分221流向第二末端部分222的情況。這時，靜電感應在寄生天線元件23上激發(fā)另一個電流。對于所述靜電感應，寄生天線元件23具有這樣的特性阻抗，其基本上等于用具有預定頻率的輸入信號饋送的主天線元件22的阻抗。換句話說，寄生天線元件23具有的諧振頻率基本上等于或接近于主天線元件22的諧振頻率。
當提供給所述饋電點的輸入信號的波長為λ而主天線元件22的長度小于λ/4時，流經主天線元件22的電流在饋電點附近具有最大值。如果主天線元件22的長度大于或接近λ/4，最大值也會出現在饋電點附近。順便說一句，隨著主天線元件22的長度的增加，最大值點會更加靠近開放末端(或第二末端部分222)。
因此，為了增強主天線元件22和寄生天線元件23之間的靜電感應，接地終端25被放置為接近饋電終端24。第一末端部分221和第三末端部分231在饋電終端24附近部分地彼此靠近?？v向邊緣223和233(或第一和第三末端部分221和231)的取向是相反的。通過這種結構，主天線元件22和寄生天線元件23之間的靜電感應被增強了。
第二末端部分包含在主天線元件22的主要部分中。主天線元件22的主要部分在垂直于寄生天線元件23的方向上延伸。因此，天線裝置可以在各種使用條件下有效地接收從基站傳輸的垂直極化信號和水平極化信號。
此外，如在圖4A中所圖示的，主天線元件22可以通過匹配電路41被連接到無線電發(fā)送器/接收器42。類似地，如在圖4B中所圖示的，寄生天線元件23可以通過阻抗匹配元件43接地。匹配電路41被用于調整主天線元件22的阻抗，而阻抗匹配元件43被用于調整寄生天線元件23的阻抗。因為匹配電路41獨立于阻抗匹配元件43，所以可以不管主天線元件22而做出對寄生天線元件23的阻抗調整。這樣，就容易匹配主天線元件22與寄生天線元件23之間的阻抗。
圖5是根據本發(fā)明第二實施例的天線裝置的示意性立體圖。相同的標號指示相同的部分。
除了樹脂部件51之外，該天線裝置類似于第一實施例的天線裝置。即，圖5的天線裝置包括導電板21、主天線元件22、寄生天線元件23和樹脂部件51。
樹脂部件51使主天線元件22和寄生天線元件23合成一體，以維持主天線元件22和寄生天線元件23之間的相對設置。即，樹脂部件51維持主天線元件22和寄生天線元件23之間的距離以及它們的阻抗。此外，樹脂部件51防止主天線元件22和寄生天線元件23變形。這使得容易組裝天線裝置。
圖6是根據本發(fā)明第三實施例的天線裝置的示意性立體圖。
該天線裝置包括主天線元件22a。主天線元件22a的總長度小于圖2或圖5中的主天線元件22的長度。主天線元件22a通過接地終端61接地到導電板21。接地終端61與饋電終端24a一起連接到第一末端部分233。接地終端61比饋電終端24a更接近縱向邊緣233。通過這種結構，主天線元件22a所具有的更短的長度可以使整個天線裝置小型化。
圖7是根據本發(fā)明第四實施例的天線裝置的示意性立體圖。
該天線裝置的寄生天線元件沒有接地終端。換句話說，第三和第四末端部分231和232兩者都形成開放末端。以此為基礎，主天線元件22比圖2中的情況更接近第四末端部分232。具體來說，連接到饋電終端24的饋電點被放置于寄生天線元件23的中間附近。換句話說，該饋電點距離開放末端是等距的。這是因為流經寄生天線元件23的電流最大值經常出現在寄生天線元件23的中間。通過將饋電點放置在寄生天線元件23的中間附近，主天線元件22和寄生天線元件23之間的靜電感應被增強了。
圖8是根據本發(fā)明第五實施例的天線裝置的示意性立體圖。
該天線裝置包括主天線元件22b和寄生天線元件23b。天線元件22b和23b位于導電板21上方，基本上平行于導電板21。
主天線元件22b包括第一馬蹄形的部分，其包括第一末端部分223。寄生天線元件23b包括第二馬蹄形的部分，其包括第三末端部分231。第三和第四末端部分基本上彼此平行，且取向是相同的。
第一和第二馬蹄形的部分彼此嚙合，以在它們之間留下空間。第一末端部分221比第二末端部分222更接近寄生天線元件23b。第一末端部分221基本上平行于第三和第四末端部分233、234，并且朝向相反。
通過這種結構，饋電點被寄生天線元件23b部分地包圍。即，寄生天線元件23b鄰近饋電點的部分多于圖2的寄生天線元件23的相應部分。因此，流經寄生天線元件23b的電流大于流經圖2的寄生天線元件23的電流。這樣，該天線裝置的輸出功率和接收靈敏度都要大于圖2的寄生天線元件23。
雖然前面已經結合本發(fā)明的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是對于本領域的技術人員來講，將很容易以多種其他的方式實施本發(fā)明。例如，可以將具有導線形狀的導體用于主天線元件和寄生天線元件中的每一個。此外，一個或多個附加的寄生天線元件位于導電板上方且靠近饋電點。
本發(fā)明要求在先申請JP2003-47598的優(yōu)先權，所述在先申請的公開文本通過引用而包含于本申請中。
權利要求
1.一種用于無線電通信設備的天線裝置，包括導電板；主天線元件，其平行于所述導電板，具有在彼此垂直的不同方向上延伸的第一和第二末端部分，所述第一末端部分提供饋電點，所述第二末端部分形成開放末端；以及寄生天線元件，其平行于所述導電板，具有第三和第四末端部分，用于與所述主天線元件靜電耦合；其中所述主天線元件和所述寄生天線元件這樣布置，使得所述第一末端部分比所述第二末端部分更接近所述寄生天線元件，且使得所述第一末端部分平行于所述第三和所述第四末端部分。
2.如權利要求1所述的天線裝置，其中，所述第三末端部分提供連接到所述導電板的接地點，而所述第四末端部分形成開放末端；所述第三末端部分朝向所述第一末端部分的相反方向，并且所述第三末端部分比所述第四末端部分更接近于所述第一末端部分。
3.如權利要求2所述的天線裝置，其中，所述主天線元件是L形，而所述寄生天線元件是I形。
4.如權利要求2所述的天線裝置，其中，所述主天線元件和所述寄生天線元件具有分別包括所述第一和第三末端部分的馬蹄形部分；所述馬蹄形部分彼此嚙合，在所述馬蹄形部分之間留下空間。
5.如權利要求2所述的天線裝置，其中，所述第一末端部分提供比所述饋電點更接近其縱向邊緣的另一個接地點。
6.如權利要求1所述的天線裝置，其中，所述饋電點位于與形成開放末端的所述第三和第四末端部分等距的位置。
7.如權利要求1所述的天線裝置，其中，通過使用樹脂將所述主天線元件和所述寄生天線元件合成為一體。
全文摘要
一種天線裝置，包括主天線元件(22)和寄生天線元件(23)，它們位于導電板(21)上方。饋電終端(24)連接到主天線元件(22)的第一末端部分(221)。主天線元件(22)的第二末端部分(222)包括開放末端。接地終端(25)連接到寄生天線元件(23)第三末端部分。第四末端部分(232)包括開放末端。第一末端部分(221)接近于第三末端部分(233)并在相反的方向上延伸。第二末端部分(222)在垂直于第一和第三末端部分(221和231)的方向上延伸。
文檔編號H01Q9/42GK1525594SQ20041000315
公開日2004年9月1日 申請日期2004年2月24日 優(yōu)先權日2003年2月25日
發(fā)明者原野信也 申請人:日本電氣株式會社