电容供电天线以及具有该电容供电天线的无线通信机 技术领域 本发明涉及具有电容供电型的辐射电极的电容供电天线以及具有该电容供电天 线的无线通信机。
背景技术 在图 5 中通过示意立体图来示出电容供电天线的一形态例 ( 例如， 参照专利文献 1)。该电容供电天线 30 构成为具有 ： 电介质基体 31、 辐射电极 32、 供电电极 33 和接地电极 34。在该电容供电天线 30 中， 电介质基体 31 构成为长方体状。辐射电极 32 从上述电介质 基体 31 的图 5 所示的右端面 31R 的下端伸长形成到上方侧， 此外还在电介质基体 31 的上 表面 31U 蔓延， 伸长形成到从该上表面 31U 的右端缘至左端缘的中途。该伸长前端构成为 开口端。辐射电极 32 进行信号的无线通信 ( 发送或接收 )。从该辐射电极 32 的开口端到 该开口端的相反侧端部的电气长度 ( 电气长 ) 是辐射电极 32 能够以预定为无线通信用的 频带共振动作的长度。由此， 辐射电极 32 以预定的无线通信用频带进行信号的无线通信。
供电电极 33 的一端部形成在电介质基体 31 的底面 31D。供电电极 33 从上述底 面 31D 经由左端面 31L 伸长形成到与上表面 31U 中的辐射电极 32 的开口端隔着间隔相对 的位置。接地电极 34 形成到在电介质基体 31 的底面 31D 中避开供电电极 33 的形成区域 的几乎整个面上。该接地电极 34 和上述辐射电极 32 上的开口端相反侧的端部连接。
电容供电天线 30 如上述那样构成， 该电容供电天线 30 被配置在无线通信机的例 如电路基板的预定安装位置上。由此， 供电电极 33 与形成在无线通信机的电路基板上的无 线通信用电路 ( 高频电路 )35 电连接。另外， 接地电极 34 与无线通信机的地线连接。在这 样的状态下， 当从无线通信用电路 35 将发送用信号提供给供电电极 33 时， 通过供电电极 33 与辐射电极 32 的电容耦合， 将发送用信号从供电电极 33 向辐射电极 32 传递。由此， 辐射 电极 32 进行激励来无线发送发送用信号。另外， 当无线信号到来辐射电极 32 激励而接收 信号时， 该接收信号通过供电电极 33 和辐射电极 32 的电容耦合， 从辐射电极 32 向供电电 极 33 传递， 此外还从供电电极 33 向无线通信用电路 35 传递。
专利文献 1 ： 日本特开 2004-56506 号公报
另外， 通过调整在辐射电极 32 和供电电极 33 之间形成的电容的大小， 可以调整辐 射电极 32 与无线通信用电路 35 侧的阻抗匹配。因此， 为了实现辐射电极 32 与无线通信用 电路 35 侧的阻抗匹配， 有时在辐射电极 32 与无线通信用电路 35 之间需要更大的电容。但 是， 辐射电极 32 的长边方向的物理长度难以根据上述电气长的设计条件而变更。另外， 如 果辐射电极 32 与供电电极 33 之间的间隔变窄， 则能够扩大上述电容， 不过存在制造精度的 问题。即， 由于制造精度的问题， 通过使辐射电极 32 与供电电极 33 之间的间隔变窄来扩大 通过扩大辐射电极 32 与供电电极 辐射电极 32 与供电电极 33 之间的电容是困难的。另外， 33 相对的电极部分大小， 可以增加辐射电极 32 与供电电极 33 之间的电容。 但是， 如果这样 则会产生电容供电天线 30 大型化的问题。即， 由于近年来无线通信机的小型化， 导致内置 于该无线通信机中的电容供电天线 30 也需要小型化， 从而产生电容供电天线 30 大型化这
样的问题。 发明内容 为了解决上述这样的问题点， 本发明具有如下所示的结构。 即， 本发明的电容供电 天线具有多个绝缘层层叠一体化的基体 ； 在该基体的多个绝缘层中的 1 层的面上形成开口 端的辐射电极 ； 以及辐射电极供电用的供电电极， 其形成在与该辐射电极的开口端经由间 隔的上述基体绝缘层的面上， 并具有与上述辐射电极的开口端电容耦合的电容耦合端部， 该电容供电天线的特征是， 浮置电极被配置在没有形成上述基体的辐射电极的开口端和供 电电极的电容耦合端部的绝缘层的面上， 该浮置电极在绝缘层的层叠方向上与上述辐射电 极的开口端以及上述供电电极的电容耦合端部双方共同对置， 在与辐射电极的开口端之间 形成电容， 并且在与供电电极的电容耦合端部之间也形成电容， 通过该浮置电极， 来提高在 辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间形成的电容。
另外， 本发明的无线通信机的特征是， 设置了具有本发明的特征结构的电容供电 天线。
( 发明效果 )
根据本发明， 基体层叠一体化地形成多个绝缘层， 形成浮置电极， 使其在上述基体 的绝缘层的层叠方向上与辐射电极的开口端以及供电电极的电容耦合端部双方共同对置。 该浮置电极在与辐射电极的开口端之间形成电容， 并且在与供电电极的电容耦合端部之间 也形成电容。 因此， 在辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间构成如下的状态， 即， 除了在该辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间形成的电容之外， 还形成 辐射电极的开口端与浮置电极之间的电容和供电电极的电容耦合端部与浮置电极之间的 电容。由此， 在本发明中， 不用使辐射电极的开口端及供电电极的电容耦合端部的形成位 置、 形状等变化， 就能够容易地增加辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间的 电容。另外， 还能缓和对浮置电极设计的制约 ( 即， 设计的自由度高 )。因此， 能够适当调整 该浮置电极的大小等， 能够将辐射电极的开口端与供电电极的电容耦合端部之间的电容容 易地调整为所需的大小。即， 根据本发明， 既能够避免电容供电天线的大型化， 又能够高精 度地具有在辐射电极与供电电极之间所需的大电容。
附图说明
图 1a 是用于说明本发明第 1 实施例的电容供电天线的图。 图 1b 是图 1a 的分解说明图。 图 2a 是用于说明第 2 实施例的电容供电天线的分解图。 图 2b 是图 2a 的平面说明图。 图 3a 是用于说明第 3 实施例的电容供电天线的分解图。 图 3b 是图 3a 的平面说明图。 图 4a 是用于说明其它实施例的图。 图 4b 是用于说明其它实施例的图。 图 5 是用于说明电容供电天线的一现有例的立体图。 符号说明1、 10、 20 电容供电天线 2 电介质基体 3、 11、 21 辐射电极 4 供电电极 5 浮置电极 7a ～ 7e 绝缘层具体实施方式
以下， 根据附图来说明本发明的实施例。
在图 1a 中通过示意立体图来示出本发明第 1 实施例的电容供电天线。图 1b 示出 图 1a 的电容供电天线的示意分解图。该第 1 实施例的电容供电天线 1 具有作为基体的电 介质基体 2、 辐射电极 3、 供电电极 4 和浮置电极 5。电介质基体 2 构成为长方体状， 该电介 质基体 2 构成为使多个 ( 在图 1b 的例子中为 5 层 ) 绝缘层 7a ～ 7e 层叠一体化。辐射电 极 3 从该电介质基体 2 的底面 2D 经由侧面 2L 形成在上表面 ( 换言之， 最上层 7e 的上表 面 )2U 上。通过涂敷例如铜电极浆料 (paste) 来伸长形成辐射电极 3。辐射电极 3 的伸长 前端 3K 形成为开口端， 该开口端 3K 相反侧的端部 3G 形成为地线接地端。从该辐射电极 3 的地线接地端 3G 到开口端 3K 的物理长度， 根据用于以预定的无线通信用频带进行共振动 作的电气长来设定。
供电电极 4 从电介质基体 2 的底面 2D 经由侧面 2R 伸长形成到上表面 ( 最上层 7e 的上表面 )2U。此外， 在图 1b 等的各分解图中， 供电电极 4 仅图示了形成在绝缘层 ( 在图 1b 中为 7e) 上表面的部分。供电电极 4 的伸长前端部 4Y 与辐射电极 3 的开口端 3K 经由间 隔地进行配置， 该供电电极 4 的伸长前端部 4Y 构成为与辐射电极 3 的开口端 3K 电容耦合 的电容耦合端部。另外， 供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 相反侧的端部 4X 构成为与无线通 信机的无线通信用电路 8 电连接的电路连接端部。
浮置电极 5 在辐射电极 3 的开口端 3K 以及供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 共用、 且在绝缘层 7a ～ 7e 的层叠方向上对置地形成。另外， 浮置电极 5 构成为， 在辐射电极 3 的 开口端 3K 和供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 双方之间形成电容。浮置电极 5 形成在没有形 成辐射电极 3 的开口端 3K 以及供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 的绝缘层 7d 的上表面 ( 即， 电介质基体 2 的内部 )。在该第 1 实施例的电容供电天线 1 中， 通过设置该浮置电极 5， 而 在辐射电极 3 的开口端 3K 与供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 之间如下地形成电容。即， 电 容供电天线 1 中， 除了在辐射电极 3 的开口端 3K 与供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 之间直 接形成的电容 C3-4 之外、 在辐射电极 3 的开口端 3K 与浮置电极 5 之间形成的电容 C3-5 和在 供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 与浮置电极 5 之间形成的电容 C4-5 的电容串联连接电路， 为 与上述电容 C3-4 并联设置的状态。这里， 当需要辐射电极 3 和无线通信用电路 8 侧能够良 好阻抗匹配的大小时， 浮置电极 5 的大小等形成为， 在辐射电极 3 的开口端 3K 与供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 之间形成的电容大小能够获得上述需要的电容大小。具体地说， 要考 虑上述电容 C3-4 的大小、 电介质基体 2 的介电常数及绝缘层 7e 的层厚度 ( 即， 与辐射电极 3 的开口端 3K 之间的间隔及与供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 之间的间隔 ) 等， 来设定浮置 电极 5 的大小等。以下， 说明第 2 实施例。此外， 在该第 2 实施例的说明中， 对与第 1 实施例相同的 结构部分标注同一符号， 并省略该共用部分的重复说明。
在图 2a 中通过示意分解图来示出第 2 实施例的电容供电天线。图 2b 示出从上方 侧观察图 2a 的电容供电天线的俯视图。该第 2 实施例的电容供电天线 10 的辐射电极 11 具有 ： 螺旋状部位 12、 比该螺旋状部位 12 靠开口端 11K 侧的面状的开口端侧部位 13 和比 螺旋状部位 12 靠地线接地端侧的接地连接侧部位 14。
螺旋状部位 12 具有 ： 排列形成在电介质基体 2 的绝缘层 7 上表面的多个线状的电 极部位 15a ～ 15c、 排列形成在与绝缘层 7e 不同的绝缘层 7a 上表面的多个线状的电极部 位 16a ～ 16c 和通孔 (via hole)17a ～ 17f。通孔 17a ～ 17f 电连接电极部位 15a ～ 15c 与电极部位 16a ～ 16c 的预定连接对象之间。在该螺旋状部位 12 上， 全部线状的电极部位 15a ～ 15c、 16a ～ 16c 经由通孔 17a ～ 17f 顺次电连接， 形成螺旋状的电流通路。该螺旋状 部位 12 的地线接地端侧的端部与接地连接侧部位 14 连接。该接地连接侧部位 14 从与该 螺旋状部位 12 连接的部分伸长形成到电介质基体 2 的图 2a、 图 2b 所示的左端面， 此外， 还 从左端面伸长形成到下方侧， 以蔓延形成至底面侧。蔓延形成至该底面的接地连接侧部位 14 的端部构成为地线接地端。 另外， 螺旋状部位 12 的开口端侧的端部与开口端侧部位 13 连接。该开口端侧部 位 13 形成在绝缘层 7e 的上表面， 该开口端侧部位 13 具有构成辐射电极 11 的开口端 11K 的端部。在与该辐射电极 11 的开口端 11K 经由间隔相对的绝缘层 7e 的上表面部分形成供 电电极 4 的电容耦合端部 4Y。第 2 实施例与第 1 实施例同样具有浮置电极 5。浮置电极 5 在上述辐射电极 11 的开口端 11K 与供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 双方之间形成电容， 该 浮置电极 5 形成在绝缘层 7d 的上表面。
第 2 实施例具备辐射电极 11 具有螺旋状部位 12 的结构， 由此不用使电介质基体 2 大型化， 就能够延长辐射电极 11 的电气长。换言之， 因为形成具有预定的设定电气长的辐 射电极 11 所需的电介质基体 2 的大小变小， 所以能够实现电容供电天线 10 的小型化。
以下， 说明第 3 实施例。此外， 在该第 3 实施例的说明中， 对与第 1 及第 2 实施例 相同的构成部分标注同一符号， 并省略其共用部分的重复说明。
图 3a 通过示意分解图来示出第 3 实施例的电容供电天线。图 3b 示出从上方侧观 察图 3a 的电容供电天线的俯视图。该第 3 实施例的电容供电天线 20 的辐射电极 21 与第 2 实施例所示的辐射电极 11 同样， 具有螺旋状部位 12。但是， 在该第 3 实施例中， 没有设置 用于电连接构成该螺旋状部位 12 的电极部位 15a ～ 15c 和电极部位 16a ～ 16c 的、 已预定 的连接对象之间的通孔。第 3 实施例中在基体 2 的图 3a 所示前侧的侧面形成多个侧面电 极 22a ～ 22c， 在基体 2 后侧的侧面也形成多个侧面电极 ( 未图示 )， 来取代通孔。例如， 通 过涂敷铜电极浆料的 Dip 方法等来形成这些侧面电极。利用该侧面电极来顺次电连接全部 线状的电极部位 15a 15c、 16a ～ 16c， 以形成螺旋状的电流通路。
该第 3 实施例的电容供电天线 20 中的上述以外的结构与第 2 实施例相同， 即使在 该第 3 实施例中， 在辐射电极 21 的开口端 21K 和供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 双方之间 形成电容的浮置电极 5 也形成在绝缘层 7d 的上表面。
以下， 说明第 4 实施例。该第 4 实施例与无线通信机有关。在该第 4 实施例的无 线通信机中， 特征点是设置有第 1 实施例的电容供电天线 1、 或第 2 实施例的电容供电天线
10、 或第 3 实施例的电容供电天线 20。 在无线通信机的结构中具有各种结构， 该第 4 实施例 的无线通信机除了上述特征结构之外还可以具有其它无线通信机的结构， 省略其说明。
此外， 本发明不仅限于第 1 ～第 4 各实施例所示的形态， 可采用各种实施方式。例 如， 在第 1 ～第 4 的各实施例中， 辐射电极 3、 11、 21 的开口端 3K、 11K、 21K 以及供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 形成在电介质基体 2 的绝缘层 7e 的上表面。但是， 如图 4a、 图 4b 所示， 辐射电极 3、 11、 21 的开口端 3K、 11K、 21K 以及供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 可形成在电介 质基体 2 的绝缘层 7e 以外的绝缘层 ( 在图 4a、 图 4b 的例子中为绝缘层 7d) 的上表面。另 外， 浮置电极 5 的形成位置被设定为与该辐射电极 3、 11、 21 的开口端 3K、 11K、 21K 以及供电 电极 4 的电容耦合端部 4Y 的形成位置相关联。即， 浮置电极 5 的形成位置不仅限于第 1 ～ 第 4 各实施例所示的绝缘层 7d 的上表面， 只要是没有形成辐射电极 3、 11、 21 的开口端 3K、 11K、 21K 以及供电电极 4 的电容耦合端部 4Y 的绝缘层既可。例如， 浮置电极 5 如图 4a 所 示， 可形成在绝缘层 7e 的上表面 ( 即， 电介质基体 2 的上表面 )。另外， 浮置电极 5 如图 4b 所示， 可形成在绝缘层 7C 的上表面。
此外例如， 在第 1 ～第 4 的各实施例中， 电介质基体 2 由 5 层绝缘层 7a ～ 7e 构成。 但是， 构成电介质基体 2 的绝缘层的层叠数只要是多个既可， 不仅限于 5 层。上述绝缘层的 层叠数例如是考虑了针对辐射电极 3、 11、 21 需要的电气长、 电介质基体 2 的制造方法及电 介质基体 2 的预先设定的厚度等来适当设定的。 此外， 在第 2 及第 3 的各实施例中， 构成螺旋状部位 12 的线状电极部位 15a ～ 15c 形成在绝缘层 7e 上， 另外， 电极部位 16a ～ 16c 形成在绝缘层 7a 上。但是， 这些电极部位 15a ～ 15c 和电极部位 16a ～ 16c 如果分别形成在互不相同的绝缘层的面上， 则不限定形 成这些电极部位的绝缘层。另外， 辐射电极 11、 21 的螺旋状部位 12 的缠绕次数为 3 次。但 是， 该螺旋状部位 12 的缠绕次数是根据辐射电极 11、 21 的已预定的设定电气长而适当设定 的， 而不仅限于 3 次。此外， 螺旋状部位 12 可以是在整体上不是均匀的缠绕， 而具有密缠绕 部分和疏缠绕部分的形态。这样， 螺旋状部位 12 的形态不限于图 2 及图 3 的形态。
工业上的可利用性
在本发明中， 可通过具备特有的结构， 来形成既能够避免大型化、 又能够容易地增 大辐射电极与供电电极之间电容的电容供电天线， 因此本发明例如能够适用于移动电话机 及便携终端机等无线通信设备。