无线电通信设备用天线 【技术领域】
本发明涉及无线电通信设备用天线，尤其涉及特别适合于用作要求小型化的便携式等的无线电通信设备的天线，该天线即使尺寸受到一定限制，其阻抗及天线谐振系统的中心频率的调整自由度也很高，可以进行灵活的设计。
背景技术
作为无线电通信设备，例如装载在车辆上的无线电设备、无线电收发两用机及近来开始广泛使用的无绳电话机、移动无线电设备乃至便携式无线电设备用的天线，现在广泛使用着适于装入便携式设备内的倒L型及倒F型天线等的小型板状天线。
此外，作为该板状天线的改进，日本发明专利公告1990年第55961号公开了一种无线电通信设备用天线的构成，该种天线即使其主要部分的几何尺寸及供电点的取出位置被限定，阻抗也容易调整，换言之，阻抗的调整自由度高，且适合于小型化。
图7示出了将该现有的天线构成应用于无绳电话机的简略构成图。在图7中，该现有的天线构成包括：一端与地导体即屏蔽壳体730连接、向着另一端立起高度H的导电性主立起面部711，一端与主立起面部711地另一端连接、与主立起面部711正交地向着另一端水平延伸长度L的宽度为W的导电性主水平面部712，一端通过供电点720与屏蔽壳体730连接、向着另一端与主水平面部712平行延伸的线状的导电性副立起线部713，一端与副立起线部713的另一端连接、与主水平面部712留有间隔且与主水平面部712平行地向着另一端延伸的线状导电性副水平线部714，将副水平线部714的另一端与主水平面部712的另一端位置或离开该另一端位置一定距离的部分电连接的连接部715，沿副水平线部714长度的全部或局部设置、构成阻抗调整用的电容的宽度为t1的第一导体宽度部716，以及，沿副水平线部714长度的局部设置、构成中心频率调整用电容的宽度为t2的第二导体宽度717。
该现有天线可通过如下调整进行阻抗调整：(1)副水平线部714与主水平面部712间距离的调整；(2)副水平线部714通过连接部715与主水平面部712连接位置的调整；(3)通过第一导体宽度部716的宽度t1及长度进行的容量的调整；以及，(4)第二导体宽度部717的形成位置在副水平线部714长度方向变化进行的调整。
此外，当将第二导体宽度部717设置在电压值最大的主水平面部712另一端正下方时，可通过其宽度t2及面积尺寸的调整，来调整天线谐振系统的中心频率。
但是，上述现有的无线电通信设备用天线，因为作为与主立起面部及供电点连接的地导体是由将装在印刷电路板上的电路构成部分屏蔽的屏蔽壳体构成的，所以，与主水平面部相对的屏蔽壳体的上端面部分必须设计成与该主水平面部平行，设计受到此限制，设计的自由度下降，反过来说，存在难于将与主水平面部相对的接地电位面做成均匀且平行的问题。
此外，因为要在印刷电路板上形成无线电通信设备用天线的一部分即副立起线部、副水平线部、连接部、第一导体宽部及第二导体宽部，所以存在如下问题：天线设计及印刷电路板设计相互受到设计制约，无线电通信设备整体的设计自由度很低。
因此，鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于，通过与该天线一体成形的主水平面部大致平行地形成接地电位面，提供可独立设计天线、设计自由度高且加工制造性能良好的无线电通信设备用天线。
另外，本发明的目的在于，提供即使天线尺寸受到一定制约、其阻抗及天线谐振系统中心频率的调整也有高的自由度、可灵活设计的无线电通信设备用天线。
再有，本发明的目的在于，提供将构成该天线的各要素一体成形、能将天线设计与无线电通信设备的其他部分设计独立地进行、可使无线电通信设备整体达到高设计自由度的无线电通信设备用天线。
发明的公开
本发明可通过副水平面部对主水平面部距离的调整、主水平面部或副水平面部、连接部(或连接部及第1延伸部)长度的调整、主水平面部及副水平面部面积比的调整以及第2延伸部长度的调整，来进行阻抗的调整，所以，可以提供阻抗调整的自由度极高的无线电通信设备用天线。
此外，本发明因为将应与主水平面部大致平行的接地电位面作为接地水平面部，与该无线电通信设备用天线的其他构成要素一体成形，所以，可以对天线独立进行设计，作为无线电通信设备整体的设计自由度高，并且，因为天线是用一片导电性板一体成形的，所以，可以提供加工制造性能好的无线电通信设备用天线。
此外，本发明组装成用该无线电通信设备用天线的构成要素包围支承部的周围4个面的状态，所以，可以提供能可靠固定的无线电通信设备用天线。
另外，本发明可通过第2延伸部长度或面积尺寸的调整来调整天线谐振系统的中心频率，所以，可以提供该中心频率的自由度也高的无线电通信设备用天线。
再有，本发明可以提供无线电通信设备用天线对壳体的安装作业简便、加工制作性能好的无线电通信设备用天线。
附图的简单说明
图1是示出本发明无线电通信设备用天线大致构成的说明图，其中，图1(a)是等效电路，图1(b)是立体图，图1(c)是将图1(b)的天线安装于支承部件时的立体图，图1(d)是其他天线的立体图，图2是本发明无线电通信设备用天线的六面视图，其中，图2(a)是俯视图，图2(b)是后视图，图2(c)是主视图，图2(d)是左视图，图2(e)是右视图，图3是将无线电通信设备用天线安装于壳体时的构造说明图，其中，图3(a)是仰视图，图3(b)是侧面剖视图，图3(c)是俯视图，图4是无线电通信设备用天线对壳体的安装结构说明图，图5是剖视结构图，说明安装有无线电通信设备用天线的无线电部的壳体结构对筐体的装配结构，图6是说明无线电通信设备用天线中的谐振系统中心频率调整的特性说明图，图7是传统无线电通信设备用天线应用于无绳电话机时的大致构成图。
实施发明的最佳形态
为了更详细地叙述本发明，根据附图进行说明。
图1是示出本发明无线电通信设备用天线大致构成的说明图，其中，图1(a)是等效电路，图1(b)是立体图，图1(c)是将图1(b)的天线安装于支承部件时的立体图，图1(d)是其他天线的立体图。图2是本发明无线电通信设备用天线的六面视图，其中，图2(a)是俯视图，图2(b)是后视图，图2(c)是主视图，图2(d)是左视图，图2(e)是右视图。
具有本发明第4、第5及第6特征的无线电通信设备用天线如图1(b)及图2所示，其构成包括：保持接地电位的接地水平面部121，与接地水平面部121连接并大致垂直地延伸的主立起面部101，与主立起面部101连接并大致垂直地延伸的主水平面部102，一端经供电点110面对接地电位120、另一端与主立起面部101大致平行地延伸的副立起面部103，与副立起面部103连接并与主水平面部102留有一定间距地延伸的副水平面部104，与主水平面部102的另一端及副水平面部104的另一端连接且大致垂直地延伸的连接部105，以及，与连接部105大致垂直地连接且与接地水平面部121大致平行地延伸的第2延伸部107。
此外，尤其是具有第5和第6特征的无线电通信设备用天线如图1(c)所示，为了用设于无线电通信设备本体筐体内面的、提供支承侧面的支承部150进行支承，使主立起面部101及副立起面部103与支承部150的第1侧面、主水平面部102及副水平面部104与支承部150的第2侧面、连接部105与支承部150的第3侧面、以及第2延伸部107与支承部150的第4侧面分别相对地形成。
另外，尤其是具有第6特征的无线电通信设备用天线，其接地水平面部121、主立起面部101、主水平面部102、副立起面部103、副水平面部104、连接部105及第2延伸部107是用一片导电性板一体成形的。
此外，具有本发明第1、第2及第3特征的无线电通信设备用天线，如图1(d)所示，当使其分别与图1(b)、(c)及第2所示的具有第4、第5和第6特征的无线电通信设备用天线对应时，连接部105与主水平面部102的另一端及副水平面部104的另一端连接，并与它们用同一平面延伸形成，另外，图1(b)、(c)及图2中的符号105的部分(连接部)作为第1延伸部106。
本发明具有第7特征的无线电通信设备用天线，具有在图1和图2所示的构成要素之中的接地水平面部121、主立起面部101、主水平面部102、副立起面部103及副水平面部104，并具有例如与主水平面部102的另一端及副水平面部104的另一端连接、在与它们同一平面及与该平面垂直的平面上延伸形成的连接部(与图1(d)中的符号105及106的部分相当)。具有第8特征的无线电通信设备用天线，相对具有第7特征的无线电通信设备用天线，附加形成有第1延伸部(例如相当于图1(d)中的符号107的部分)。又，图1(b)所示的构成也是本发明具有第7和第8特征的无线电通信设备用天线涉及的实施形态之一。
由于如上所述的构成，具有第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9及第10特征的无线电通信设备用天线，可通过如下所述的调整来进行阻抗调整：(1)副水平面部104对主水平面部102的间距的调整；(2)主水平面部102或副水平面部104、或连接部105(或在具有第1、第2、第3、第8及第9特征的无线电通信设备用天线中的连接部及第1延伸部)的长度调整；(3)主水平面部102及副水平面部104的面积比的调整；以及，在具有第1、第2、第3、第4、第5、第6及第9特征的无线电通信设备用天线中，(4)第2延伸部107长度的调整。
另外，尤其在具有第9特征的无线电通信设备用天线中，可通过第2延伸部107长度或面积尺寸的调整，来调整天线谐振系统中的中心频率。
另外，在具有第3、第6、第7及第8特征的无线电通信设备用天线中，如图1及图2所示，将应与主水平面部102大致平行的接地电位面作为接地水平面部121，与该无线电通信设备用天线的其他构成要素一体成形，所以，例如可以用冲压成形后进行弯折成形这样简单的制造工艺制成，可实现加工制造性能良好的无线电通信设备用天线。
再有，在具有第2、第3、第5及第6特征的无线电通信设备用天线中，如图1(c)所示，因为该无线电通信设备用天线的构成要素与剖面为方形的支承部150中的4个侧面相对设置，所以，能将无线电通信设备用天线可靠固定，并且无线电通信设备用天线的安装作业也可实现良好的作业性能。因此，第2延伸部107除了具有中心频率的调整功能，同时还具有挡块的功能。
另外，在具有第10特征的无线电通信设备用天线中，如图1和图4所示，用锡焊等将接地水平面部121的第1延长部121a连接到无线电通信设备中的装载无线电电路元器件的基板301的接地电位端子上，将副立起面部103的延长部103a连接到该基板301的发送信信号输出输入端子上，然后用覆盖无线电通信设备的无线电部分的上、下侧的壳体302和303夹住接地水平面部121的第2延长部121b、121c及基板301，用螺钉401、402等进行固定，这样来安装无线电通信设备用天线。因此，无线电通信设备用天线对壳体的安装作业简单又容易。
图3是将图1(b)、(c)及图2所示的本发明一实施形态中的无线电通信设备用天线100应用于PHS(Personal Handyphone System，个人随身听系统)终端装置时的图，是说明将无线电通信设备用天线安装到屏蔽壳体302、303时的结构的图，图3(a)是底面图，图3(b)是侧面剖视图，图3(c)是俯视图。
PHS终端装置对装置形状的小型化要求极高，但在本实施形态的无线电通信设备用天线100中，如上所述，通过对(1)副水平面部104相对主水平面部102的间距的调整；(2)主水平面部102或副水平面部104、连接部105长度的调整；(3)主水平面部102及副水平面部104的面积比的调整；(4)第2延伸部107长度的调整，可以调整阻抗，阻抗调整的自由度极高，即使主立起面部101及副立起面部103的高度或主水平面部102及副水平面部104的长度在小型化的尺寸设计上有所制约，也能通过上述(1)-(4)的调整将阻抗设计为所希望的值。
另外，在传统天线构成中，与主立起面部及供电点连接的接地导体是由图3所示的上侧及下侧的屏蔽壳体302、303的上侧面构成的，实际上如该图所示是具有阶梯结构的等等，很难将与主水平面部102相对的接地电位面做成均匀平行，但在本实施形态的无线电通信设备用天线100中，因为设置与主水平面部102大致平行的接地水平面部121，并与该无线电通信设备用天线的其他构成要素一体成形，所以，不会发生这样的问题。
另外，在天线设计及屏蔽壳体形状设计上也不会受到相互的设计制约，可以独立设计天线，能提高无线电通信设备整体的设计自由度。
以下，图4是无线电通信设备用天线100对屏蔽壳体安装结构的说明图。图中，401、402是安装螺钉，301是装载PHS终端装置的无线电电路元器件的印刷电路板，302是覆盖该无线电部分的上侧屏蔽壳体，303是下侧屏蔽壳体。
当将本实施形态的无线电通信设备用天线100安装到屏蔽壳体上时，首先，用锡焊将接地水平面部121的第1延长部121a电连接到印刷电路板301的接地电位端子上，并将副立起面部103的延长部103a电连接到印刷电路板301的发送信信号输出输入端子上，使之暂时固定在印刷电路板301上。接着，用覆盖无线电通信设备的无线电部分的上侧屏蔽壳体302及下侧屏蔽壳体303夹住无线电通信设备用天线100的接地水平面部121的第2延长部121b、121c及基板301，并用螺钉401、402固定。
接着，图5是将安装有上述无线电通信设备用天线100的无线电部分壳体结构组装入PHS终端装置的筐体502、503时的PHS终端装置的剖面结构图。
如该图所示，无线电通信设备用天线100由设于筐体503内面的剖面呈方形的支承部150支承，并装配成用无线电通信设备用天线100的构成要素包围支承部150周围4个面的状态，即，主立起面部101和副立起面部103与支承部150的第1侧面相对，主水平面部102和副水平面部104与支承部150的第2侧面相对，连接部105与支承部150的第3侧面相对，第2延伸部107与支承部150的第4侧面相对。因此，无线电通信设备用天线100能可靠固定。
这样，第2延伸部107具有将无线电通信设备用天线100固定于筐体503的挡块功能，与此同时，可通过第2延伸部107长度或面积尺寸的调整，来调整天线谐振系统的中心频率。
例如，当第2延伸部107的长度或面积尺寸为某一最佳值时，如图6的实线所示的曲线C0所示，可获得与中心频率f0匹配的曲线。此时，若缩短第2延伸部107的长度或减小面积尺寸，特性曲线即会如虚线曲线C2所示向高频侧飘移。相反，若增加第2延伸部107的长度或加大面积尺寸，则向低频侧飘移。即，采用本实施形态的无线电通信设备用天线100，天线谐振系统中心频率的调整自由度也可以很高。
如上所述，若采用具有本发明第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9及第10特征的无线电通信设备用天线，就可通过副水平面部对主水平面部的间距的调整、主水平面部或副水平面部、连接部(或连接部及第1延伸部)的长度调整、主水平面部及副水平面部的面积比的调整，来调整阻抗，而若采用具有第1、第2、第3、第4、第5、第6及第9特征的无线电通信设备用天线，则可通过第2延伸部长度的调整，来调整阻抗。因此，阻抗调整的自由度极高。
此外，若采用具有本发明第3、第6、第7及和8特征的无线电通信设备用天线，因为将应该与主水平面部大致平行的接地电位面作为接地水平面部，并与该无线电通信设备用天线的其他构成要素一体成形，所以，对天线可独立进行设计，无线电通信设备整体的设计自由度高，且因为天线是用一片导电性板一体成形的，所以加工制造性能提高。
另外，若采用具有本发明第2、第3、第5及第6特征的无线电通信设备用天线，因为装配成用该无线电通信设备用天线的构成要素包围支承部周围4个面的状态，故能可靠固定。
此外，若采用具有本发明第9特征的无线电通信设备用天线，则因可通过第2延伸部长度或面积尺寸的调整，来调整天线谐振系统的中心频率，所以该中心频率的自由度也高。
再有，若采用具有第10特征的无线电通信设备用天线，则无线电通信设备用天线对壳体的安装作业简单，作业性提高。
产业上利用的可能性
如上所述，本发明所述的无线电通信设备用天线作为需要小型化的携带用的、例如装载在车辆上的无线电设备、无线电收发两用机及近来开始广泛应用的无绳电话机、移动无线电设备乃至便携式无线电设备用的通信天线，是非常有用的。