本發(fā)明涉及天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，在諸如數(shù)字照相機(jī)之類(lèi)的成像設(shè)備和其它電子設(shè)備中，安裝了例如具有無(wú)線(xiàn)功能的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備。其中安裝了無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的電子設(shè)備能夠通過(guò)使用無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(lan)、藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))等將諸如捕獲的圖像之類(lèi)的信號(hào)無(wú)線(xiàn)地發(fā)送到另一照相機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)，等等。2.4ghz、5ghz等的無(wú)線(xiàn)電波被用在無(wú)線(xiàn)lan、藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))等的無(wú)線(xiàn)通信中。無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備可以被內(nèi)置到電子設(shè)備中，或者可以作為外部選件(option)被安裝在諸如像數(shù)字單鏡頭反光照相機(jī)之類(lèi)的成像設(shè)備中。由于在成像設(shè)備中安裝了這種選件，因此可以例如與在100米或以上的距離處的另一設(shè)備無(wú)線(xiàn)地通信。

對(duì)于這種類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備，存在著以下的擔(dān)心：當(dāng)從天線(xiàn)發(fā)射的高功率電磁波進(jìn)入人體并且電磁波的能量在人體中被吸收時(shí)，在人體中可能發(fā)生溫度的局部升高。已經(jīng)指出，人體溫度的這種局部升高很可能增加發(fā)生例如白內(nèi)障等的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在每個(gè)國(guó)家中，人體對(duì)電磁波的吸收量被評(píng)估為比吸收率(sar)，并限定了它的規(guī)定值。

關(guān)于將sar抑制到規(guī)定值以下的技術(shù)，"developmentofreductiontechnologyoftheelectromagneticwaveexposureforbiologicbody",atsushiigarashi等,theinstituteofelectronics,informationandcommunicationengineers2008,tokyobranchstudentcouncil(介紹研究論文的會(huì)議),2009年2月28日,p.67,b-4(以下稱(chēng)為“igarashi等”)公開(kāi)了sar與天線(xiàn)和模型(phantom)之間的距離的平方成反比。

此外，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)no.2005-184703公開(kāi)了：為了改善sar，從天線(xiàn)元件發(fā)射的電磁波的一部分被適于對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的天線(xiàn)元件的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的接地平面屏蔽。

根據(jù)igarashi等，可以通過(guò)將天線(xiàn)放置得遠(yuǎn)離人體來(lái)減小sar值。但是，為了將天線(xiàn)放置得遠(yuǎn)離人體，需要確保天線(xiàn)和容納天線(xiàn)的電子設(shè)備的外殼之間更大的空間。這導(dǎo)致電子設(shè)備的外部尺寸增大，并因此難以減小包括天線(xiàn)的電子設(shè)備的尺寸或厚度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在提供能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備的尺寸和/或厚度的減小的同時(shí)減小sar值的天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了如下的天線(xiàn)，該天線(xiàn)包括：基板，在該基板上或在該基板中形成具有開(kāi)放端的天線(xiàn)元件部，連接到天線(xiàn)元件部的信號(hào)線(xiàn)，以及連接到天線(xiàn)元件部的第一接地導(dǎo)體；以及印刷布線(xiàn)板，其中與第一接地導(dǎo)體電連接的第二接地導(dǎo)體形成在與第一接地導(dǎo)體不同的層中，其中，當(dāng)從印刷布線(xiàn)板的法線(xiàn)方向觀察時(shí)，第二接地導(dǎo)體具有如下的屏蔽部：該屏蔽部與包括天線(xiàn)元件部和信號(hào)線(xiàn)之間的連接部以及天線(xiàn)元件部和第一接地導(dǎo)體之間的連接部的天線(xiàn)元件部部分重疊，并且不與天線(xiàn)元件部的開(kāi)放端重疊。

本發(fā)明的另一方面提供了包括上述天線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備。

本發(fā)明的又一個(gè)方面提供了一種電子設(shè)備，包括：上述天線(xiàn)；通信單元，經(jīng)由上述天線(xiàn)發(fā)送或接收信號(hào)；以及信號(hào)處理單元，處理所述信號(hào)。

參照附圖，根據(jù)對(duì)示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征將變得清楚。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子設(shè)備的透視圖。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的天線(xiàn)的平面圖。

圖3是示意性地示出天線(xiàn)周?chē)腿梭w內(nèi)的電磁場(chǎng)分布的圖。

圖4a、圖4b和圖4c是示意性地示出在天線(xiàn)元件部中流動(dòng)的電流和附近的磁場(chǎng)分布的圖。

圖5a、圖5b、圖5c和圖5d是示意性地示出天線(xiàn)元件部周?chē)碾妶?chǎng)分布的圖。

圖6a、圖6b和圖6c是示出根據(jù)本發(fā)明的示例的天線(xiàn)的計(jì)算模型的平面圖。

圖7是示出天線(xiàn)相對(duì)于人體模型的布置的透視圖。

圖8是在本發(fā)明的第一示例的天線(xiàn)和第一比較示例的天線(xiàn)之間進(jìn)行比較地示出sar值的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。

圖9a是示出當(dāng)本發(fā)明的第一示例的天線(xiàn)的凸部的尺寸u被改變時(shí)的sar值的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。

圖9b是示出當(dāng)本發(fā)明的第一示例的天線(xiàn)的凸部的尺寸u被改變時(shí)的輻射效率的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。

圖10是示出當(dāng)本發(fā)明的第一示例的天線(xiàn)的凸部的尺寸v被改變時(shí)的sar值的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。

圖11是示出當(dāng)本發(fā)明的第一示例的天線(xiàn)的凸部的尺寸w被改變時(shí)的sar值的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。

圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的天線(xiàn)的透視圖。

圖13a、圖13b和圖13c是示意性示出在存在和不存在部分布置的高介電常數(shù)材料的情況下的接地導(dǎo)體上的電流分布和電場(chǎng)的圖。

圖14a是示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例的天線(xiàn)的sar值的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。

圖14b是示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例的天線(xiàn)的輻射效率的計(jì)算結(jié)果的曲線(xiàn)圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將根據(jù)附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

第一實(shí)施例

將參照?qǐng)D1至圖11描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備。

圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的電子設(shè)備的透視圖。圖1示出了數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為照相機(jī))10，其是作為本實(shí)施例的電子設(shè)備的成像設(shè)備。照相機(jī)10具有本實(shí)施例的內(nèi)置天線(xiàn)101，并因此具有無(wú)線(xiàn)通信功能。

如圖1中所示，照相機(jī)10具有非導(dǎo)電外殼102，設(shè)置在外殼102的前側(cè)的透鏡鏡筒103，以及設(shè)置在外殼102的內(nèi)部的本實(shí)施例的天線(xiàn)101。

在外殼102的背側(cè)，設(shè)置了支撐照相機(jī)10中的部件的板狀金屬構(gòu)件104。在外殼102的內(nèi)部，印刷電路板105通過(guò)螺釘106被固定到金屬構(gòu)件104并由其支撐。圖像傳感器107被設(shè)置在印刷電路板105上，該圖像傳感器107接收已經(jīng)穿過(guò)透鏡鏡筒103的光學(xué)信號(hào)，并將所接收的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，該圖像信號(hào)是電信號(hào)。此外，處理由圖像傳感器107生成的圖像信號(hào)的集成電路(ic)108被設(shè)置在印刷電路板105上。

此外，連接器110被實(shí)現(xiàn)在印刷電路板105上。連接器110通過(guò)設(shè)置在印刷電路板105中的布線(xiàn)111電連接到ic108。此外，設(shè)置在外殼102的內(nèi)部的本實(shí)施例的天線(xiàn)101通過(guò)電纜109連接到連接器110。

ic108被配置成不但起處理圖像信號(hào)和其它信號(hào)的信號(hào)處理單元的作用，而且也起經(jīng)由天線(xiàn)101發(fā)送圖像信號(hào)以及發(fā)送和接收其它信號(hào)的通信單元的作用。也以這樣的方式起通信單元作用的ic108與天線(xiàn)101一起形成無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備。例如，ic108可以處理由圖像傳感器107生成的圖像信號(hào)以用通信頻帶中的頻率調(diào)制圖像信號(hào)，并經(jīng)由天線(xiàn)101無(wú)線(xiàn)地發(fā)送經(jīng)調(diào)制的信號(hào)波。作為通信頻帶，可以例如使用2.4ghz帶和5ghz帶。

天線(xiàn)101被固定以便例如被定位在照相機(jī)的外殼102的內(nèi)側(cè)面上以增加與金屬構(gòu)件104的距離，使得金屬構(gòu)件104更少地影響天線(xiàn)101的無(wú)線(xiàn)電波輻射。注意，天線(xiàn)101在外殼102的內(nèi)部的固定位置沒(méi)有特別的限制，并且可以根據(jù)所需要的性能等來(lái)確定。

圖2是示出本實(shí)施例的天線(xiàn)101的平面圖。本實(shí)施例的天線(xiàn)101是由具有至少兩個(gè)布線(xiàn)層(導(dǎo)電層)的印刷布線(xiàn)板形成的倒f天線(xiàn)。

如圖2中所示，形成天線(xiàn)101的板狀或片狀印刷布線(xiàn)板具有至少第一布線(xiàn)層121(第一導(dǎo)電層)和第二布線(xiàn)層122(第二導(dǎo)電層)，該第二布線(xiàn)層122與第一布線(xiàn)層121不同。第一布線(xiàn)層121和第二布線(xiàn)層122被形成在形成這些層之間的電介質(zhì)的板狀或片狀基板209之上或者其中。例如，在形成天線(xiàn)101的印刷布線(xiàn)板中，基板209由層疊的電介質(zhì)層形成，并且第一布線(xiàn)層121和第二布線(xiàn)層122被形成在基板209的表面上或被形成在形成基板209的電介質(zhì)層的內(nèi)部。此外，例如，形成天線(xiàn)101的印刷布線(xiàn)板可以是其中第一布線(xiàn)層121和第二布線(xiàn)層122被分別形成在基板209的一個(gè)表面上和另一個(gè)表面上的雙面印刷布線(xiàn)板。在圖2中，第一布線(xiàn)層121被描繪在左邊，并且第二層122被描繪在右邊。

在照相機(jī)10的外殼102的內(nèi)部，天線(xiàn)101被附接到外殼102的側(cè)壁的內(nèi)表面，使得第一布線(xiàn)層121位于內(nèi)部并且第二布線(xiàn)層122位于外部。

本實(shí)施例的天線(xiàn)101(其為倒f天線(xiàn))具有被形成為以通信頻率高效地輻射電磁波的天線(xiàn)元件部201和電連接到電纜109的信號(hào)線(xiàn)202。天線(xiàn)元件部201和信號(hào)線(xiàn)202被分別形成在第一布線(xiàn)層121中。

此外，天線(xiàn)101具有形成在第一布線(xiàn)層121中的接地導(dǎo)體203a和203b(其與天線(xiàn)元件部201處于相同的層上)和形成在第二布線(xiàn)層122中的接地導(dǎo)體204(其與天線(xiàn)元件部201處于不同的層上)。天線(xiàn)101還具有將接地導(dǎo)體203a和203b電連接到接地導(dǎo)體204的通孔205。

在形成天線(xiàn)101的印刷布線(xiàn)板中，天線(xiàn)元件部201、信號(hào)線(xiàn)202、接地導(dǎo)體203a、203b和204以及通孔205中的每個(gè)由導(dǎo)電材料形成。另外，除了上述部件之外的基板209由諸如阻燃劑類(lèi)型4(fr4)之類(lèi)的電介質(zhì)形成。

在第一布線(xiàn)層121中形成的天線(xiàn)元件部201、信號(hào)線(xiàn)202以及接地導(dǎo)體203a和203b被分別如下所述地形成。

天線(xiàn)元件部201具有l(wèi)形的帶狀平面形狀，并且具有較長(zhǎng)的部分201a(第一部分)和較短的部分201b(第二部分)。較短的部分201b在正交于較長(zhǎng)的部分201a的方向上從較長(zhǎng)的部分201a彎曲，并且比較長(zhǎng)的部分201a短。注意，雖然圖2描繪了具有較長(zhǎng)的部分201a和較短的部分201b的天線(xiàn)元件部201，該較長(zhǎng)的部分201a和較短的部分201b二者都具有恒定寬度的帶狀平面形狀，但是天線(xiàn)元件部201的平面形狀不限于此，并且可以是各種平面形狀。此外，較短的部分201b的彎曲方向不要求是與較長(zhǎng)的部分201a正交的方向，并且可以是與較長(zhǎng)的部分201a相交的任意方向。

作為包括較長(zhǎng)的部分201a和較短的部分201b的天線(xiàn)元件部201的總長(zhǎng)度的尺寸l例如是通信頻率處的電磁波的波長(zhǎng)λ的四分之一，以高效地發(fā)射電磁波。注意，圖2指示了具有彼此正交的x軸、y軸和z軸的笛卡爾坐標(biāo)系。在圖2中，較長(zhǎng)的部分201a的縱向方向是平行于x軸的方向。較短的部分201b的縱向方向是平行于y軸的方向。形成天線(xiàn)101的印刷布線(xiàn)板的板面垂直于與z軸平行的方向。圖1以及下面描述的圖6a、圖6b、圖6c和圖7示出與圖2相同的笛卡爾坐標(biāo)系。

此外，天線(xiàn)元件部201被電連接到信號(hào)線(xiàn)202和接地導(dǎo)體203a。注意，天線(xiàn)元件部201如之后所描述的通過(guò)接地導(dǎo)體203a和203b與接地導(dǎo)體204之間經(jīng)由通孔205的連接而被電連接到接地導(dǎo)體204和接地導(dǎo)體203b。

天線(xiàn)元件部201的相對(duì)于尺寸l的較短的部分201b側(cè)的一端形成與接地導(dǎo)體203a的連接部201c，并且在較長(zhǎng)的部分201a側(cè)的另一端形成不與接地導(dǎo)體203a和203b連接的開(kāi)放端201d。此外，在天線(xiàn)元件部201中，較長(zhǎng)的部分201a的在較短的部分201b側(cè)的部分形成與信號(hào)線(xiàn)202的連接部201e。

信號(hào)線(xiàn)202在較短的部分201b相對(duì)于較長(zhǎng)的部分201a彎曲的一側(cè)被形成為與較短的部分201b的縱向方向平行的帶狀形狀，并且在連接部201e處連接到較長(zhǎng)的部分201a。注意，雖然圖2描繪了具有恒定寬度的帶狀平面形狀的信號(hào)線(xiàn)202，但是信號(hào)線(xiàn)202的平面形狀不限于此，并且可以是各種平面形狀。

接地導(dǎo)體203a和203b(第一接地導(dǎo)體)被形成在信號(hào)線(xiàn)202的兩側(cè)，使得接地導(dǎo)體203a和203b中的每個(gè)具有矩形平面形狀，該矩形平面形狀的一對(duì)邊與較長(zhǎng)的部分201a的縱向方向平行。注意，接地導(dǎo)體203a和203b的平面形狀中的每個(gè)不限于矩形，并且可以是各種形狀。

形成在信號(hào)線(xiàn)202的較短的部分201b側(cè)的接地導(dǎo)體203a在連接部201c處被連接到較短的部分201b。也就是，天線(xiàn)元件部201的在較短的部分201b側(cè)的端部被連接到接地導(dǎo)體203a。

在本實(shí)施例的天線(xiàn)101中，除了形成在第一布線(xiàn)層121中的接地導(dǎo)體203a和203b外，還在與第一布線(xiàn)層121不同的第二布線(xiàn)層122中形成接地導(dǎo)體204。天線(xiàn)101的輻射特性可以用除接地導(dǎo)體203a和203b之外形成的接地導(dǎo)體204來(lái)穩(wěn)定。此外，當(dāng)制造多個(gè)天線(xiàn)101時(shí)，這可以將該多個(gè)天線(xiàn)101中的輻射特性的變化抑制到更小的水平。

在第二布線(xiàn)層122中形成的接地導(dǎo)體204被如下所述地形成。

接地導(dǎo)體204(第二接地導(dǎo)體)被形成為具有矩形部分，該矩形部分的平面形狀與在第一布線(xiàn)層121中形成的接地導(dǎo)體203a和203b對(duì)應(yīng)地與接地導(dǎo)體203a和203b重疊。此外，接地導(dǎo)體204被形成為具有從上述矩形部分朝向天線(xiàn)元件部201側(cè)突出的凸部208。接地導(dǎo)體204經(jīng)由在與接地導(dǎo)體203a和203b重疊的矩形部分中的多個(gè)通孔205被分別電連接到接地導(dǎo)體203a和203b。

被形成到接地導(dǎo)體204的凸部208如之后所述的起屏蔽磁場(chǎng)的屏蔽部的作用。凸部208被形成為具有矩形平面形狀，該矩形平面形狀的一對(duì)邊例如與較短的部分201b的縱向方向平行。注意，凸部208的平面形狀不限于矩形，并且可以是各種形狀。

當(dāng)從形成天線(xiàn)101的印刷布線(xiàn)板的法線(xiàn)方向觀察時(shí)(也就是，從圖2的z軸方向觀察時(shí))，起屏蔽部的作用的凸部208被形成為部分地與天線(xiàn)元件部201重疊。更具體地說(shuō)，當(dāng)從z軸方向觀察時(shí)，凸部208與包括信號(hào)線(xiàn)202和天線(xiàn)元件部201之間的連接部201e以及接地導(dǎo)體203a和天線(xiàn)元件部201之間的連接部201c的天線(xiàn)元件部201部分地重疊。另一方面，當(dāng)從z軸方向觀察時(shí)，凸部208與天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d不重疊。

在本實(shí)施例的天線(xiàn)101中，如上所述，當(dāng)從與形成天線(xiàn)101的印刷布線(xiàn)板的法線(xiàn)方向?qū)?yīng)的圖2的z軸方向觀察時(shí)，與天線(xiàn)元件部201的一部分重疊的凸部208被形成到接地導(dǎo)體204。凸部208被形成在與包括信號(hào)線(xiàn)202和天線(xiàn)元件部201之間的連接部201e以及接地導(dǎo)體203a和天線(xiàn)元件部201之間的連接部201c的天線(xiàn)元件部201部分地重疊并且與開(kāi)放端201d不重疊的區(qū)域中。

此外，如在圖1和圖2中所示，天線(xiàn)101被布置成使得接地導(dǎo)體203a和203b位于外殼102的內(nèi)部并且具有凸部208的接地導(dǎo)體204位于外殼102的外部。也就是說(shuō)，當(dāng)人拿著照相機(jī)10時(shí)，具有凸部208的接地導(dǎo)體204比接地導(dǎo)體203a和203b位于更接近拿著照相機(jī)10的人的身體的地方。

因?yàn)榕c天線(xiàn)元件部201部分重疊的凸部208被如上所述地形成到接地導(dǎo)體204，所以本實(shí)施例的天線(xiàn)101可以在抑制輻射特性劣化的同時(shí)減小sar值(其為sar的值)。此外，由于本實(shí)施例的天線(xiàn)101不需要確保天線(xiàn)101和外殼102之間大的空間以用于減小sar值，因此可以實(shí)現(xiàn)照相機(jī)10的尺寸和/或厚度的減小。也就是，本實(shí)施例的天線(xiàn)101通過(guò)使用其本身形成天線(xiàn)的部件(接地導(dǎo)體204)而在有效地抑制輻射特性的劣化的同時(shí)減小了sar值(其為sar的值)。

在下文中，將通過(guò)使用圖3至圖5d來(lái)以該順序描述本實(shí)施例的天線(xiàn)101的配置在抑制輻射效率降低的同時(shí)減小sar值的原理。

圖3是示意性地示出沒(méi)有形成凸部208的倒f天線(xiàn)301的周?chē)腿梭w302中的電磁場(chǎng)分布以用于示出sar值的大小與天線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)強(qiáng)度相關(guān)的圖。將通過(guò)與上面針對(duì)圖2描述的配置進(jìn)行比較來(lái)提供描述。

倒f天線(xiàn)301具有對(duì)應(yīng)于天線(xiàn)元件部201的天線(xiàn)元件部311，對(duì)應(yīng)于信號(hào)線(xiàn)202的信號(hào)線(xiàn)312，以及對(duì)應(yīng)于接地導(dǎo)體203a和203b的接地導(dǎo)體313a和313b。另一方面，雖然倒f天線(xiàn)301具有對(duì)應(yīng)于接地導(dǎo)體204的接地導(dǎo)體(未示出)，但是該接地導(dǎo)體與接地導(dǎo)體204的不同之處在于它不具有對(duì)應(yīng)于凸部208的部分。倒f天線(xiàn)301具有對(duì)應(yīng)于連接形成在不同布線(xiàn)層中的接地導(dǎo)體的通孔205的通孔315。

響應(yīng)于電磁波從倒f天線(xiàn)301的發(fā)射，在倒f天線(xiàn)301和位于倒f天線(xiàn)301附近的人體302附近分別形成電場(chǎng)303和磁場(chǎng)304。在圖3中，電場(chǎng)303由鐮刀形黑色圖案表示，并且磁場(chǎng)304由虛線(xiàn)的鐮刀形圖案表示。

首先，在倒f天線(xiàn)301周?chē)妶?chǎng)303由于相對(duì)高的阻抗而主要形成在天線(xiàn)元件部311的開(kāi)放端311d的附近。另一方面，磁場(chǎng)304由于相對(duì)低的阻抗而主要形成在天線(xiàn)元件部311和接地導(dǎo)體313a之間的連接部311c的附近。

當(dāng)人體302在電場(chǎng)303和磁場(chǎng)304被如上所述地形成的情況下靠近倒f天線(xiàn)301時(shí)，如圖3中所示，倒f天線(xiàn)301附近的電場(chǎng)303很少傳播到人體302中并且僅磁場(chǎng)304傳播到人體302中。電場(chǎng)303很少傳播到人體302中的原因是人體302的相對(duì)介電常數(shù)高達(dá)約50，并且當(dāng)考慮電通量強(qiáng)度d和電場(chǎng)e之間的關(guān)系的等式(即，d＝εe)時(shí)，電場(chǎng)在人體302和空氣之間的電通量連續(xù)的界面中急劇衰減至大約1/50。與此相反，磁場(chǎng)304傳播到人體302中的原因是人體302的導(dǎo)磁率是與空氣一樣的1，并且當(dāng)考慮磁通量密度b和磁場(chǎng)h之間的關(guān)系的等式(即，b＝μh)時(shí)，磁場(chǎng)在人體302和空氣之間的磁場(chǎng)連續(xù)的界面中不衰減。

已經(jīng)傳播到人體302中的磁場(chǎng)然后由于通過(guò)等式λ＝c/(f×εr的平方根)計(jì)算的波長(zhǎng)縮短而作為具有電場(chǎng)和磁場(chǎng)的電磁波在人體302的內(nèi)部傳播，在該等式中，λ表示在介質(zhì)中傳播的電磁波的波長(zhǎng)，c表示真空中的光速，f表示在介質(zhì)中傳播的電磁波的頻率，εr表示介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。作為波長(zhǎng)縮短的示例，當(dāng)頻率f為5ghz并且c為3×10⁸m/s時(shí)，波長(zhǎng)在人體302的內(nèi)部被計(jì)算為低至8.3mm，而在空氣中為60mm。

從上面的討論可以看出，與sar值的大小相關(guān)的是倒f天線(xiàn)301周?chē)拇艌?chǎng)強(qiáng)度。

圖4a、圖4b和圖4c是示意性地示出在天線(xiàn)元件部201中流動(dòng)的電流和附近的磁場(chǎng)分布以用于示出sar值通過(guò)被形成到接地導(dǎo)體204的凸部208來(lái)減小的原理的圖。圖4a和圖4b分別是沿圖4c中所示的天線(xiàn)的虛線(xiàn)截取的截面圖，并且圖4a示出了不設(shè)置凸部208的情況，且圖4b示出了設(shè)置凸部208的本實(shí)施例的情況。

在圖4a和圖4b所示的天線(xiàn)元件部201的每個(gè)中，由于電流在相對(duì)于圖紙垂直的方向上流動(dòng)，因此在如箭頭所示的右手螺旋的方向上形成磁場(chǎng)。如圖4a中所示，在沒(méi)有凸部208的情況下，磁場(chǎng)進(jìn)入人體403。與此相反，如圖4b所示，在布置凸部208的情況下，磁場(chǎng)被凸部208屏蔽，使得磁場(chǎng)在天線(xiàn)元件部201和凸部208之間通過(guò)，導(dǎo)致sar值減小。

在本實(shí)施例中，當(dāng)從z軸方向觀察時(shí)，凸部208與包括信號(hào)線(xiàn)202和天線(xiàn)元件部201之間的連接部201e以及接地導(dǎo)體203a和天線(xiàn)元件部201之間的連接部201c的天線(xiàn)元件部201部分重疊。由此，在本實(shí)施例中，天線(xiàn)元件部201中主要形成磁場(chǎng)的部分相對(duì)于位于外殼102的外部的人體用凸部208覆蓋，并因此可以通過(guò)凸部208有效地屏蔽與sar值相關(guān)的磁場(chǎng)。結(jié)果，根據(jù)本實(shí)施例，可以減小sar值。此外，由于可以通過(guò)其自身形成天線(xiàn)的凸部208來(lái)減小sar值，因此不需要確保天線(xiàn)101和外殼102之間的更大的空間。

圖5a、圖5b、圖5c和圖5d是示意性地示出在天線(xiàn)元件部的周?chē)纬傻碾妶?chǎng)分布以用于示出在根據(jù)本實(shí)施例的天線(xiàn)的配置布置了用于減小sar值的凸部208的情況下抑制輻射效率降低的原理的圖。圖5a、圖5b和圖5c是各自?xún)H描繪了圖5d中所示的天線(xiàn)的虛線(xiàn)區(qū)域中的天線(xiàn)元件部和接地導(dǎo)體的透視圖。在圖5a、圖5b和圖5c中，由于電磁波的輻射形成的電場(chǎng)用實(shí)線(xiàn)的箭頭示意性地示出。注意，在圖5a、圖5b和圖5c中，為了說(shuō)明的目的，以與圖5d中的天線(xiàn)元件部和接地導(dǎo)體的位置關(guān)系相反的方式描繪天線(xiàn)元件部和接地導(dǎo)體的位置關(guān)系。

圖5a和圖5b中的每個(gè)天線(xiàn)具有對(duì)應(yīng)于天線(xiàn)元件部201的天線(xiàn)元件部501，對(duì)應(yīng)于接地導(dǎo)體203a和203b的接地導(dǎo)體503a和503b，以及對(duì)應(yīng)于通孔205的通孔505。天線(xiàn)元件部501具有分別對(duì)應(yīng)于較長(zhǎng)的部分201a和較短的部分201b的較長(zhǎng)的部分501a和較短的部分501b。

來(lái)代替本實(shí)施例的接地導(dǎo)體204，圖5a示出了不形成凸部208的接地導(dǎo)體504的情況。

與此相反，不同于本實(shí)施例的接地導(dǎo)體204，圖5b示出了與天線(xiàn)元件部501的開(kāi)放端501d重疊的凸部508被形成到接地導(dǎo)體506的情況。

圖5c示出了不與天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d重疊的凸部208被形成到根據(jù)本實(shí)施例的接地導(dǎo)體204的情況。

在圖5a中所示的情況下，電場(chǎng)在天線(xiàn)元件部501的開(kāi)放端501d附近較強(qiáng)，并且隨著沿天線(xiàn)元件部501靠近與接地導(dǎo)體503a的連接部而變?nèi)?。在圖5a中所示的情況下，由于在天線(xiàn)元件部501的開(kāi)放端501d附近的電場(chǎng)較強(qiáng)，因此可以獲得充分的輻射效率。

相反，在圖5b中所示的情況下，由于凸部508被形成為與天線(xiàn)元件部501的開(kāi)放端501d重疊，因此在天線(xiàn)元件部501和接地導(dǎo)體506之間形成的電場(chǎng)耦合，從而造成電位變化。該電場(chǎng)耦合防止了無(wú)線(xiàn)電波從天線(xiàn)輻射到空氣，這導(dǎo)致輻射效率降低。

因此，在本實(shí)施例中，為了盡可能地抑制上述電場(chǎng)耦合，被形成到接地導(dǎo)體204的凸部208具有如上所述的不與開(kāi)放端201d重疊的形狀。這可以抑制本實(shí)施例中的輻射效率的降低。

另一方面，如上所述，sar值的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度相關(guān)，并且磁場(chǎng)主要形成在天線(xiàn)元件部201和接地導(dǎo)體203a之間的連接部201c以及天線(xiàn)元件部201和信號(hào)線(xiàn)202之間的連接部201e的附近。在本實(shí)施例中，凸部208被形成到接地導(dǎo)體204，以便與天線(xiàn)元件部201和接地導(dǎo)體203a之間的連接部201c以及天線(xiàn)元件部201和信號(hào)線(xiàn)202之間的連接部201e重疊。因此，在本實(shí)施例中，可以通過(guò)凸部208來(lái)屏蔽磁場(chǎng)，并因此可以減小sar值。如上所述，由于凸部208不與天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d重疊，因此可以抑制輻射效率的降低。

此外，凸部208不由與天線(xiàn)101分離的構(gòu)件形成，而是被形成到形成天線(xiàn)101的接地導(dǎo)體204。因此，不需要提供額外的空間用于在天線(xiàn)101和外殼102之間布置凸部208。因此，本實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)具有天線(xiàn)101的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備的尺寸和/或厚度的減小。

如上所述，本實(shí)施例可以在抑制輻射效率降低的同時(shí)減小sar值。另外，根據(jù)本實(shí)施例，由于sar值是通過(guò)被形成到天線(xiàn)101中的接地導(dǎo)體204的凸部208來(lái)減小的，因此不需要在天線(xiàn)101與外殼102之間提供更大的空間。因此，本實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備的尺寸和/或厚度的減小。

第一示例

基于通過(guò)使用圖3、圖4a、圖4b、圖4c、圖5a、圖5b、圖5c和圖5d描述的原理，作為示例執(zhí)行下面描述的數(shù)值實(shí)驗(yàn)，以便示出本實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)在減小sar值的同時(shí)減小無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備的尺寸和/或厚度。在數(shù)值實(shí)驗(yàn)中，供給倒f天線(xiàn)的功率為13dbm，并且通信頻率為2.45ghz。此外，數(shù)值實(shí)驗(yàn)中的計(jì)算通過(guò)使用mw-studio(其為來(lái)自aet公司的電磁模擬器)來(lái)執(zhí)行。

圖6a、圖6b和圖6c是示出各自由印刷布線(xiàn)板形成的倒f天線(xiàn)的第一示例和第一比較示例的天線(xiàn)的計(jì)算模型的圖。圖6a示出了包括對(duì)第一示例和第一比較示例共有的天線(xiàn)元件部201的第一布線(xiàn)層121。圖6b示出了根據(jù)第一比較示例的天線(xiàn)的第二布線(xiàn)層122'。圖6c示出了根據(jù)第一示例的形成有天線(xiàn)的凸部208的第二布線(xiàn)層122。第一比較示例的天線(xiàn)是具有圖6a中所示的第一布線(xiàn)層121和圖6b中所示的第二布線(xiàn)層122'的雙層印刷布線(xiàn)板。第一示例的天線(xiàn)是具有圖6a中所示的第一布線(xiàn)層121和圖6c中所示的第二布線(xiàn)層122的雙層印刷布線(xiàn)板。

在每個(gè)印刷布線(xiàn)板中，布線(xiàn)的厚度被設(shè)置為35μm，并且層之間的距離和印刷布線(xiàn)板的電介質(zhì)的厚度被設(shè)置為0.8mm。此外，印刷布線(xiàn)板的相對(duì)介電常數(shù)被設(shè)置為4.3，預(yù)期為fr4，并且電介質(zhì)損耗角正切tanδ被設(shè)置為0.025。

圖7示出了當(dāng)輸出sar值時(shí)的計(jì)算模型。如圖所示，第一示例的人體模型701和天線(xiàn)101或者第一比較示例的天線(xiàn)101'被布置成使得其所有的面彼此平行。從人體模型701到天線(xiàn)101'的第二布線(xiàn)層122'(圖6b)的距離或者從人體模型701到第二布線(xiàn)層122(圖6c)的距離為xmm。表1示出了在圖6a、圖6b、圖6c和圖7中描繪的尺寸a至w和距離x。注意，尺寸a到w的值u到x和距離x是變量。

表1：計(jì)算模型的尺寸和距離[mm]

為了計(jì)算sar值，使用根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的在測(cè)量中使用的人體模型的溶劑的材料常數(shù)，并且電導(dǎo)率σ為2s/m，相對(duì)介電常數(shù)為52.21，tanδ為0.28，物理密度ρ為1000kg/m³。通過(guò)測(cè)量人體模型內(nèi)部的電場(chǎng)e并根據(jù)由下式表示的等式計(jì)算sar值來(lái)獲得sar值：sar值[w/kg]＝e×e×ρ/σ。

關(guān)于通信特性，在去除人體模型的狀態(tài)下計(jì)算輻射效率。通過(guò)計(jì)算供給信號(hào)線(xiàn)的通信頻率處的功率與通過(guò)距離作為中心的天線(xiàn)1m距離處的點(diǎn)的輻射的電磁波的總功率之比來(lái)獲得輻射效率。

圖8是第一示例的天線(xiàn)與第一比較示例的天線(xiàn)之間進(jìn)行比較地示出了sar值的計(jì)算結(jié)果。在圖8中，虛線(xiàn)表示第一比較示例的天線(xiàn)的計(jì)算結(jié)果，并且實(shí)線(xiàn)表示第一示例的天線(xiàn)的計(jì)算結(jié)果。在這里的第一示例的天線(xiàn)中，v＝9.1、u＝20和w＝10.925被應(yīng)用于形成到接地導(dǎo)體204的凸部208的尺寸v、u和w。

如圖8中所示，可以看出，在第一示例和第一比較示例二者的情況下，天線(xiàn)的第二布線(xiàn)層和人體模型之間的距離x的值的增加導(dǎo)致sar值的減小。在sar值減小到作為sar值的標(biāo)準(zhǔn)值的1.6w/kg以下的距離x的比較中，雖然在第一比較示例的天線(xiàn)中，sar值為1.6w/kg的距離x為x＝6.5mm，但是在第一示例中為x＝4.5mm。該結(jié)果表明，第一示例允許厚度的減小，即，從天線(xiàn)到外殼的距離減小到第一比較示例的厚度的大約三分之二。

圖9a和圖9b示出了當(dāng)改變凸部208的尺寸u的值時(shí)對(duì)于第一示例的天線(xiàn)的sar值和輻射效率的計(jì)算結(jié)果，圖9a示出了sar值的計(jì)算結(jié)果，并且圖9b示出了輻射效率的計(jì)算結(jié)果。在計(jì)算中，從天線(xiàn)的第二布線(xiàn)層到人體模型的距離x被固定為x＝4mm，并且被形成到接地導(dǎo)體204的凸部208的尺寸v和w被固定為v＝9.1和w＝10.925。對(duì)于由這些尺寸確定的凸部208，在圖6a、圖6b和圖6c中所示的尺寸a、f、g和w的關(guān)系滿(mǎn)足f>w和a+g<v。因此，當(dāng)從z軸方向觀察時(shí)，凸部208與天線(xiàn)元件部201的一部分和天線(xiàn)元件部201與接地導(dǎo)體203a之間的連接部201c重疊。

值u＝8.2是當(dāng)凸部208的一端與天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d重疊時(shí)的值。值u＝24.1是當(dāng)凸部208的所述一端與信號(hào)線(xiàn)202重疊時(shí)的值。注意，凸部208的所述一端意指在凸部208的x軸方向上的端部中的天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d側(cè)的端部。

如圖9a中所示，可以看出，當(dāng)u≤24.1時(shí)，也就是當(dāng)天線(xiàn)元件部201被凸部208覆蓋比覆蓋與信號(hào)線(xiàn)202連接的連接部201e的區(qū)域大的區(qū)域時(shí)，sar值減小。因此，為了允許減小尺寸和/或厚度，需要凸部208覆蓋與作為天線(xiàn)元件部201的電力供給部的信號(hào)線(xiàn)202連接的連接部201e。

此外，當(dāng)u＝10時(shí)，sar值最小，并且在u<10的范圍內(nèi)即使當(dāng)值u改變時(shí)sar值也保持為小，并且尺寸和/或厚度減小的效果沒(méi)有變化。在第一示例中，基于圖6a、圖6b和圖6c，與天線(xiàn)元件部201的尺寸l相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度被計(jì)算為28.85mm。因此，u＝10的值是從天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d到凸部208的所述一端的距離為大約2mm(其大約為天線(xiàn)元件部201的尺寸l的十分之一)時(shí)的值。

因此，優(yōu)選的是，凸部208的尺寸u大于或等于從天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d到凸部208的所述一端的距離為天線(xiàn)元件部201的尺寸l的十分之一時(shí)的值，并且小于或等于凸部208的所述一端與信號(hào)線(xiàn)202重疊時(shí)的值。也就是說(shuō)，凸部208的所述一端優(yōu)選地位于距離開(kāi)放端201d的距離為天線(xiàn)元件部201的尺寸l的十分之一時(shí)的位置和與信號(hào)線(xiàn)202重疊的位置之間。也就是說(shuō)，凸部208的所述一端優(yōu)選地位于如下的位置：當(dāng)從印刷布線(xiàn)板的法線(xiàn)方向觀察時(shí)，該位置在距離天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d的距離為尺寸l的十分之一的點(diǎn)和天線(xiàn)元件部201與信號(hào)線(xiàn)202之間的連接部201e之間。

另一方面，如圖9b中所示，可以看出，以與sar值的減小類(lèi)似的方式，隨著值u從u≤24.1的值減小，輻射效率降低。下面將描述相對(duì)于凸部208的尺寸的sar值的減小效果和輻射效率之間的關(guān)系。

根據(jù)對(duì)沒(méi)有凸部208的第一比較示例的天線(xiàn)的計(jì)算，在距離x＝4mm的情況下，sar值為2.2w/kg，并且輻射效率為-0.27db，這意味著從信號(hào)線(xiàn)202輸入的供給電力的98％被輻射。

相比之下，基于圖9a和圖9b，當(dāng)u＝20時(shí)，凸部208的形成使得sar值減小到標(biāo)準(zhǔn)值1.6w/kg，即，減小到72％。在這種情況下的輻射效率降低到-2.2db，即降低39％，這意味著從信號(hào)線(xiàn)輸入的供給電力的60％被輻射。此外，當(dāng)u＝18時(shí)，凸部208的形成使得sar值減小到標(biāo)準(zhǔn)值1.1w/kg，即減小一半。在這種情況下的輻射效率降低到-3.7db，即降低57％，這意味著從信號(hào)線(xiàn)輸入的供給電力的42％被輻射。

以這種方式，相對(duì)于凸部的尺寸的sar值的減小效果和輻射效率之間的關(guān)系是折衷關(guān)系。因此，實(shí)際上，可以通過(guò)sar值的期望的減小量和期望的輻射效率來(lái)確定凸部的尺寸。

接下來(lái)，基于圖3的原理，將示出在凸部208覆蓋磁場(chǎng)強(qiáng)度高的天線(xiàn)元件部201和信號(hào)線(xiàn)202之間的連接部201e以及天線(xiàn)元件部201和接地導(dǎo)體203a之間的連接部201c的情況下，對(duì)sar值的減小特性沒(méi)有影響。為此，在改變凸部的尺寸v和w的情況下執(zhí)行與圖9a和圖9b中所示的計(jì)算類(lèi)似的計(jì)算。圖10和圖11示出計(jì)算結(jié)果。

圖10示出了當(dāng)凸部208的尺寸v從9.1mm改變?yōu)?3mm時(shí)通過(guò)改變尺寸u的值而獲得的sar值的計(jì)算結(jié)果，實(shí)線(xiàn)表示v＝13mm的情況，并且虛線(xiàn)表示v＝9.1mm的情況。以與v＝9.1mm的情況類(lèi)似的方式，v＝13mm的情況對(duì)應(yīng)于凸部208覆蓋天線(xiàn)元件部201和信號(hào)線(xiàn)202之間的連接部201e以及天線(xiàn)元件部201和接地導(dǎo)體203a之間的連接部201c的狀態(tài)。從圖10可以看出，在凸部208覆蓋連接部201e和201c的情況下，即使當(dāng)尺寸v改變時(shí)對(duì)sar值的減小特性也沒(méi)有影響。

圖11示出了當(dāng)凸部208的尺寸w從10.925mm改變?yōu)?4.925mm時(shí)通過(guò)改變尺寸u的值而獲得的sar值的計(jì)算結(jié)果，實(shí)線(xiàn)表示w＝14.925mm的情況，并且虛線(xiàn)表示w＝10.925mm的情況。以與w＝10.925mm的情況類(lèi)似的方式，v＝14.925mm的情況對(duì)應(yīng)于凸部208覆蓋天線(xiàn)元件部201和信號(hào)線(xiàn)202之間的連接部201e以及天線(xiàn)元件部201和接地導(dǎo)體203a之間的連接部201c的狀態(tài)。從圖11可以看出，在凸部208覆蓋連接部201e和201c的情況下，即使當(dāng)尺寸w改變時(shí)對(duì)sar值的減小特性也沒(méi)有影響。

注意，雖然第一示例的天線(xiàn)中的凸部208具有由尺寸u，v和w限定的矩形平面形狀，但是凸部208的平面形狀可以是其它形狀。

第二實(shí)施例

將通過(guò)使用圖12至圖14b來(lái)描述本發(fā)明的第二實(shí)施例的天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備。注意，與第一實(shí)施例的天線(xiàn)中的部件相同的部件用與第一實(shí)施例中的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)注，并且將省略或簡(jiǎn)化其描述。

上述第一實(shí)施例和第一示例已經(jīng)示出通過(guò)形成凸部208以覆蓋天線(xiàn)元件部201來(lái)減小sar值，該凸部208位于天線(xiàn)元件部201和人體之間并且被形成到在不同于天線(xiàn)元件部201的布線(xiàn)層中形成的接地導(dǎo)體204。結(jié)果，可以將天線(xiàn)元件部201接近人體放置，這允許無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備的外部尺寸的尺寸和/或厚度的減小。

本實(shí)施例和稍后描述的第二示例將示出通過(guò)由部分地布置到第一實(shí)施例和第一示例的天線(xiàn)的高介電常數(shù)材料制成的高介電常數(shù)部來(lái)增加sar值的減小量，這允許無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備的尺寸和/或厚度的進(jìn)一步減小。

圖12是示出本實(shí)施例的天線(xiàn)的透視圖。除了由高介電常數(shù)材料制成的高介電常數(shù)部1201被部分地布置到上述第一實(shí)施例的天線(xiàn)之外，本實(shí)施例的天線(xiàn)1101類(lèi)似于第一實(shí)施例的天線(xiàn)。

如圖12中的虛線(xiàn)所示，在基板209中設(shè)置相對(duì)介電常數(shù)比其它部分高的高介電常數(shù)部1201。高介電常數(shù)部1201被布置在第一布線(xiàn)層121和第二布線(xiàn)層122之間以便與凸部208重疊。在圖12中所示的情況下，高介電常數(shù)部1201被布置成與整個(gè)凸部208重疊。注意，高介電常數(shù)部1201不需要與整個(gè)凸部208重疊，并且也可以被布置成與凸部208部分重疊。高介電常數(shù)部1201可以被設(shè)置在凸部208上的至少預(yù)定區(qū)域中。在本文中的預(yù)定區(qū)域是當(dāng)從印刷布線(xiàn)板的法線(xiàn)方向觀察時(shí)包括連接部201e和連接部201c的天線(xiàn)元件部201與凸部208部分重疊的區(qū)域。

高介電常數(shù)部1201是其相對(duì)介電常數(shù)高于形成天線(xiàn)1101的印刷布線(xiàn)板中的基板209的其它部分的部分。高介電常數(shù)部1201的高介電常數(shù)材料是例如陶瓷材料，其相對(duì)介電常數(shù)高于或等于28并且低于或等于32，并且高于基板209的電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。例如bao-tio2-zno基陶瓷材料可以用作高介電常數(shù)部1201的高介電常數(shù)材料。

注意，高介電常數(shù)部1201可以例如通過(guò)機(jī)械加工形成天線(xiàn)1101的印刷布線(xiàn)板的基板209的一部分并在加工的部分中布置高介電常數(shù)材料來(lái)形成。替代地，例如，可以將在印刷布線(xiàn)板的不同布線(xiàn)層之間實(shí)現(xiàn)并且具有由陶瓷材料制成的內(nèi)置部件的電子部件用作高介電常數(shù)部1201。

本實(shí)施例的天線(xiàn)1101可以?xún)?nèi)置在照相機(jī)10中，并且以與第一實(shí)施例的情況類(lèi)似的方式與ic108一起形成無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備。

現(xiàn)在將通過(guò)使用圖13a、圖13b和圖13c來(lái)描述通過(guò)布置的高介電常數(shù)部1201來(lái)增加sar值的減少量的事實(shí)。如通過(guò)使用圖3、圖4a、圖4b和圖4c所示的那樣，在第一實(shí)施例中通過(guò)使用凸部208來(lái)抑制由天線(xiàn)101形成的磁場(chǎng)到人體中的傳輸量來(lái)減小sar值。然而，凸部208被形成為不與天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d重疊，以抑制輻射效率的降低。如圖5c中所示，其中凸部208不與開(kāi)放端201d重疊的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在開(kāi)放端201d與接地導(dǎo)體203b和204之間形成電場(chǎng)。在耦合到接地導(dǎo)體203b和204之后，該電場(chǎng)導(dǎo)致在接地導(dǎo)體203b和204上流動(dòng)的返回電流，并且在天線(xiàn)元件部201與接地導(dǎo)體203b和204之間形成回路。

在接地導(dǎo)體204中流動(dòng)的電流可以造成sar值的增大，因?yàn)榻拥貙?dǎo)體204位于人體側(cè)并因此由該電流形成的磁場(chǎng)傳播到人體中。

圖13a示意性地示出了在圖5c中所示的情況下在人體側(cè)的接地導(dǎo)體204的表面上流動(dòng)的電流。圖13a通過(guò)虛線(xiàn)箭頭示意性地示出了電流。如圖13a中所示，取決于電場(chǎng)被耦合的區(qū)域，返回電流通過(guò)通孔205作為路徑在接地導(dǎo)體204的寬的區(qū)域上流動(dòng)。

圖13b示意性地示出了當(dāng)布置了圖12中所示的高介電常數(shù)部1201時(shí)與圖5c中的區(qū)域相同區(qū)域的電場(chǎng)。在圖13b中，通過(guò)實(shí)線(xiàn)箭頭來(lái)示意性地示出在電磁波的輻射下形成的電場(chǎng)。如圖13b中所示，在與凸部208重疊的區(qū)域中高介電常數(shù)部1201的布置允許在凸部208側(cè)形成電場(chǎng)，并且與圖5c中所示的情況相比形成為更接近接地導(dǎo)體203b和接地導(dǎo)體204之間的空間。這導(dǎo)致電場(chǎng)區(qū)域的減小，否則該電場(chǎng)區(qū)域?qū)⒃陂_(kāi)放端201d和接地導(dǎo)體203b之間的寬的區(qū)域中形成。

圖13c示意性地示出了在圖13b中所示的情況下在人體側(cè)的接地導(dǎo)體204的表面上流動(dòng)的電流。圖13c用虛線(xiàn)箭頭示意性地示出電流。如圖13c中所示，高介電常數(shù)部1201的布置減少了在人體側(cè)的接地導(dǎo)體204的表面上流動(dòng)的電流量。這允許進(jìn)一步減小在人體中傳播的磁場(chǎng)，并因此進(jìn)一步減小sar值。

如上所述，在本實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相比，高介電常數(shù)部1201的布置增加了sar值的減小量，這允許進(jìn)一步減小無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的外部尺寸的尺寸和/或厚度。

第二示例

基于上述原理，作為示例執(zhí)行下面描述的數(shù)值實(shí)驗(yàn)。在數(shù)值實(shí)驗(yàn)中，由尺寸v、尺寸(k-u-w)和0.8mm(其為電介質(zhì)的厚度)限定的長(zhǎng)方體區(qū)域被提供給圖6a、圖6b和圖6c中所示的計(jì)算模型。針對(duì)僅改變?cè)搮^(qū)域的相對(duì)介電常數(shù)而不改變其它區(qū)域的相對(duì)介電常數(shù)(其它區(qū)域的相對(duì)介電常數(shù)為4.3)的條件，計(jì)算sar值和輻射效率值。尺寸被設(shè)置為u＝20、w＝10.925、k＝49.975、v＝9.1并且(k-u-w)＝19.05。此外，距離x為4mm。注意，計(jì)算條件與第一示例的圖6a、圖6b、圖6c和圖7中所示的情況相同，供給倒f天線(xiàn)的功率為13dbm，并且通信頻率為2.45ghz。此外，數(shù)值實(shí)驗(yàn)中的計(jì)算通過(guò)使用mw-studio(來(lái)自aet公司的電磁模擬器)來(lái)執(zhí)行。

圖14a和圖14b分別示出了sar值和輻射效率的計(jì)算結(jié)果。在圖14a和圖14b中，實(shí)線(xiàn)表示當(dāng)僅改變由尺寸v和尺寸(k-u-w)限定的與凸部208重疊的上述區(qū)域的相對(duì)介電常數(shù)時(shí)的結(jié)果。作為參考，在圖14a和圖14b中，虛線(xiàn)表示當(dāng)改變開(kāi)放端201d側(cè)的長(zhǎng)方體的區(qū)域(即由尺寸v、尺寸u和0.8mm(電介質(zhì)的厚度)限定的區(qū)域)的相對(duì)介電常數(shù)并且其它區(qū)域的相對(duì)介電常數(shù)不從4.3改變時(shí)的計(jì)算結(jié)果。

首先，如圖14a和圖14b的實(shí)線(xiàn)所示，與相對(duì)介電常數(shù)為4.3的情況相比，在關(guān)注相對(duì)介電常數(shù)為約28-32的值的情況下，可以看出sar值從1.6w/kg降低到1.2w/kg，而輻射效率不顯著變化。相對(duì)介電常數(shù)為4.3的情況對(duì)應(yīng)于未布置高介電常數(shù)部1201的情況。通過(guò)將高介電常數(shù)部1201布置到凸部208的區(qū)域，第二示例可以將尺寸和/或厚度減小到第一示例的尺寸和/或厚度的四分之三。

另一方面，如圖14a和圖14b中的虛線(xiàn)所示，當(dāng)由高介電常數(shù)材料制成的高介電常數(shù)部?jī)H部分地設(shè)置在天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d側(cè)時(shí)，sar值減小。因此，在這種情況下，沒(méi)有獲得尺寸和/或厚度的減小的優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)僅在天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d側(cè)部分地設(shè)置高介電常數(shù)部時(shí)sar值減小的原因如下。在這種情況下，電場(chǎng)不像上面通過(guò)使用圖13b所示地來(lái)形成，而是形成在天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d側(cè)，并且形成為接近接地導(dǎo)體203b和接地導(dǎo)體204之間的空間。結(jié)果，在人體側(cè)的接地導(dǎo)體204的表面上流動(dòng)的電流量變得比在圖13a中所示的情況下的電流量大，并因此sar值減小。

然而，由于電場(chǎng)被形成為更接近天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d側(cè)，因此提高了輻射效率。因此，在天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d側(cè)部分地布置高介電常數(shù)部允許對(duì)于相同sar值或無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的相同外部尺寸減小供給電力的優(yōu)點(diǎn)。因此，為了減小供給電力，可以在天線(xiàn)元件部201的開(kāi)放端201d側(cè)部分地布置高介電常數(shù)部。

注意，當(dāng)由圖6a、圖6b和圖6c中所示的電介質(zhì)制成的基板209的相對(duì)介電常數(shù)被完全改變而不是部分改變時(shí)，則電場(chǎng)的形成不發(fā)生變化。因此，sar值和輻射效率將只有輕微的變化，并且沒(méi)有獲得減小的尺寸和/或厚度或者減小的供給電力的優(yōu)點(diǎn)。

修改的實(shí)施例

本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且各種修改是可能的。

例如，雖然在上述實(shí)施例中已經(jīng)將作為成像設(shè)備的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)例示為具有無(wú)線(xiàn)通信功能的電子設(shè)備，但是電子設(shè)備不限于此。具有無(wú)線(xiàn)通信功能的電子設(shè)備除了諸如數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、數(shù)字視頻照相機(jī)等成像設(shè)備之外還可以是諸如移動(dòng)電話(huà)、智能電話(huà)等的通信終端、諸如筆記本pc、平板pc之類(lèi)的個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備可以被配置成具有根據(jù)上述實(shí)施例的天線(xiàn)，經(jīng)由天線(xiàn)發(fā)送和接收信號(hào)的通信單元，以及處理該信號(hào)的信號(hào)處理器。

此外，雖然上述實(shí)施例已經(jīng)例示了天線(xiàn)101被內(nèi)置在作為電子設(shè)備的照相機(jī)10中并且內(nèi)置在照相機(jī)10中的天線(xiàn)101和ic108形成無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的情況，但是無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備不限于此。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備還可以具有根據(jù)上述實(shí)施例的天線(xiàn)和經(jīng)由天線(xiàn)發(fā)送和接收信號(hào)的通信單元，并且可以被配置成與電子設(shè)備結(jié)合使用。

此外，雖然上述實(shí)施例已經(jīng)例示了天線(xiàn)元件部201、信號(hào)線(xiàn)202以及接地導(dǎo)體203a和203b被形成在第一布線(xiàn)層121的同一層中的情況，但是布置不限于此。天線(xiàn)元件部201、信號(hào)線(xiàn)202以及接地導(dǎo)體203a和203b可以形成在不同的布線(xiàn)層中。在這種情況下，天線(xiàn)元件部201和信號(hào)線(xiàn)202可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通孔電連接，并且天線(xiàn)元件部201和接地導(dǎo)體203a也可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通孔電連接。

此外，雖然在上述實(shí)施例中已經(jīng)將倒f天線(xiàn)例示為天線(xiàn)，但是天線(xiàn)不限于此，并且本發(fā)明可應(yīng)用于各種類(lèi)型的天線(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以在減小sar值的情況下實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備和電子設(shè)備的尺寸和/或厚度的減小。

雖然已經(jīng)參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施例。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最廣泛的解釋?zhuān)员惆ㄋ羞@樣的修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。