倒F型天线装置及携带无线通信装置 【技术领域】
本发明主要涉及一种用于携带电话机等移动通信用的携带无线通信装置的倒F型天线装置，以及具有所述倒F型天线装置的携带无线通信装置。背景技术
近年来，使用携带电话机等携带无线通信装置的移动通信系统正在讯速发展。这种携带电话机，正在由到目前为止所处的声音终端装置的地位，不断地向进行数据和图像等传输的信息终端装置进行变化。伴随这种变化，适应于大画面的折叠型携带电话机越来越普及。
图31(a)是表示以往技术所涉及的直线型携带电话机的携带无线通信装置1001的结构的俯视图，图31(b)是表示具有图31(a)中倒F型天线装置1005的电介体基板1004的简略结构的俯视图。
在图31(a)中，在该携带无线通信装置1001的壳体1002的中央部的上侧附近，设有液晶显示部1003，而在壳体1002的整个内部设有电介体基板1004。在此，在电介体基板1004的图中的上部配置了内置天线1005。如图31(b)所示，该内置天线1005，由矩形平板状天线元件1006、用于将天线元件1006连接到接地导体(图中没有表示)的圆柱销形状短路导体1007、和将天线元件1006连接到馈电用同轴电缆(图中没有表示)地馈电点的圆柱销形状馈电导体1008而构成。内置天线1005，通常由被称为板状倒F天线(Planar Inverted F Antenna：PIFA)的，低矮、小型的倒F型天线装置构成。该倒F型天线装置，由于是不平衡型天线，所以通过使形成在电介体基板1004背面的接地导体上流过大的电流从而起到天线作用。这时，由于当接地导体长边方向的长度和短边方向的长度之和，相对于所使用的电波频带的波长λ而言，大于其λ/4时将产生电流驻波，所以可以得到宽频带的特性。
但是，折叠型携带无线通信装置中内置的倒F型天线装置的情况下，与笔直型携带无线通信装置1001中内置的倒F型天线装置相比，电介体基板的尺寸，也就是接地导体的尺寸会变短。这时，在使用的电波频带比较低时，由于接地导体长边方向的长度和短边方向的长度之和，相对于所使用的电波频带的波长λ而言，变得小于其λ/4，所以存在接地导体变得不利于天线的激励，频率特性变窄的问题。发明内容
本发明的目的是，解决所述问题，提供一种在折叠型携带无线通信装置中内置的倒F型天线装置中，即使在使用的电波频带比较低，接地导体不利于天线的激励的情况下，也可以实现相对而言宽频带的特性的天线装置，以及使用该天线装置的携带无线通信装置。
另外，本发明的另一个目的是，提供一种在折叠型携带无线通信装置中内置的倒F型天线装置中，可以减少来自人体的影响，并降低天线装置的辐射损耗的天线装置，以及使用该天线装置的携带无线通信装置。
本发明的倒F型天线装置的特征在于，包括：
接地导体；
配置在所述接地导体上、并与所述接地导体构成对向的天线元件；
设置在所述接地导体与所述天线元件之间，并与所述接地导体及所述天线元件构成对向的至少一个耦合元件；
至少在一处将所述天线元件和所述接地导体电连接的第1连接装置。
所述倒F型天线装置，其特征在于，最好将所述接地导体、所述天线元件及所述耦合元件实质上相互设置为平行状态。
另外，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好将所述天线元件及所述接地导体设置为，使通过所述第1连接装置电连接的所述天线元件和所述接地导体的端部的所述天线元件与所述接地导体之间的距离，与相对于所述端部相反一侧的另一个端部的所述天线元件与所述接地导体之间的距离不一样。
再有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好将所述耦合元件设置为倾斜于所述接地导体。
还有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好使所述天线元件具有沿收纳所述倒F型天线装置的壳体形状所弯曲的形状。
另外，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好将所述耦合元件和所述天线元件中至少一方的局部被折弯设置。
再有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好将所述接地导体的局部被折弯设置。
还有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好使所述接地导体相互不同的两个边长之和，在采用该倒F型天线装置的携带无线通信装置中所使用的频带中，小于最低的频带所对应的波长的1/4。
另外，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好还包括至少在一处将所述天线元件和所述耦合元件电连接的第2连接装置。
再有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好将所述第2连接装置的连接点，配置在所述第1连接装置的连接点的附近。
还有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好设定所述天线元件及所述耦合元件的尺寸，当以所定波长的无线电信号激励所述倒F型天线装置时，使所述第2连接装置的连接点，实质上处于所述天线元件及所述耦合元件上产生的电流驻波的波腹部分，并且所述耦合元件作为1/4波长谐振器进行动作。
另外，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好使所述天线元件和所述耦合元件由同一馈电导体电连接。
再有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好使所述天线元件和所述耦合元件由同一短路导体电连接。
所述倒F型天线装置，其特征在于，最好通过在所述天线元件上形成缝隙，来调整所述倒F型天线装置的谐振频率。
另外，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好通过在所述耦合元件上形成缝隙，来调整所述倒F型天线装置的谐振频率。
再有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好通过在所述天线元件上形成槽缝，来调整所述倒F型天线装置的谐振频率。
还有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好通过在所述耦合元件上形成槽缝，来调整所述倒F型天线装置的谐振频率。
另外，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好通过改变所述天线元件和所述耦合元件中至少一方的面积，调整所述天线元件与所述接地导体之间的电磁场耦合量。
再有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好在所述倒F型天线装置中，在所述倒F型天线装置内的局部或全部填充电介体。
还有，所述倒F型天线装置，其特征在于，最好将所述天线元件及耦合元件的尺寸，设定为使其在多个频带进行谐振。
另外，本发明的携带无线通信装置，在包括上侧壳体、下侧壳体、连接所述上侧壳体与所述下侧壳体的铰链部的携带无线通信装置中，其特征在于，将权利要求1至20中任意一项记载的倒F型天线装置，设置在所述上侧壳体的内部。
所述携带无线通信装置，其特征在于，最好还包括单极天线。附图说明
图1(a)是表示本发明实施例1的倒F型天线装置101结构的俯视图，(b)是(a)中沿A-A’线的垂直剖面图。
图2(a)是表示图1中倒F型天线装置101的第1天线装置的反射系数S11的频率特性曲线图，(b)是图1(a)及图1(b)中倒F型天线装置101的第2天线装置的反射系数S11的频率特性曲线图，(c)是把图1(a)及图1(b)中倒F型天线装置101的第1和第2天线装置合成时的反射系数S11的频率特性曲线图。
图3(a)是表示本发明实施例2的倒F型天线装置102结构的俯视图，(b)是(a)中沿B-B’线的垂直剖面图。
图4是表示本发明实施例2的第1变形例的倒F型天线装置102a的结构的垂直剖面图。
图5是表示本发明实施例2的第2变形例的倒F型天线装置102b的结构的垂直剖面图。
图6是表示本发明实施例2的第3变形例的倒F型天线装置102c的结构的垂直剖面图。
图7是表示本发明实施例2的第4变形例的倒F型天线装置102d的结构的垂直剖面图。
图8(a)是表示本发明实施例3的倒F型天线装置103结构的俯视图，(b)是(a)中沿C-C’线的垂直剖面图。
图9是表示本发明实施例3的第1变形例的倒F型天线装置103a的结构的垂直剖面图。
图10是表示本发明实施例3的第2变形例的倒F型天线装置103b的结构的垂直剖面图。
图11是表示本发明实施例3的第3变形例的倒F型天线装置103c的结构的垂直剖面图。
图12是表示本发明实施例3的第4变形例的倒F型天线装置103d的结构的垂直剖面图。
图13(a)是表示本发明实施例4的倒F型天线装置104结构的俯视图，(b)是(a)中沿D-D’线的垂直剖面图。
图14(a)是表示本发明实施例5的倒F型天线装置105结构的俯视图，(b)是(a)中沿E-E’线的垂直剖面图。
图15(a)是表示本发明实施例5的变形例的倒F型天线装置105a结构的俯视图，(b)是(a)中沿F-F’线的垂直剖面图。
图16(a)是表示本发明实施例6的倒F型天线装置106结构的俯视图，(b)是(a)中沿G-G’线的垂直剖面图。
图17(a)是表示本发明实施例6的第1变形例的倒F型天线装置106a的结构的垂直剖面图，(b)是(a)中沿H-H’线的垂直剖面图。
图18是表示本发明实施例6的第2变形例的倒F型天线装置106b的结构的垂直剖面图。
图19是表示本发明实施例6的第3变形例的倒F型天线装置106c的结构的垂直剖面图。
图20(a)是表示本发明实施例7的倒F型天线装置107结构的俯视图，(b)是(a)中天线元件12e的俯视图，(c)是(a)中耦合元件13e的俯视图，(d)是(a)中耦合元件14e的俯视图。
图21是图20(a)中沿I-I’线的垂直剖面图。
图22是表示图20(a)及图21中所示的倒F型天线装置107的输入阻抗的频率特性的斯密斯图。
图23是表示图20(a)及图21中所示的倒F型天线装置107的电压驻波比(VSWR)的频率特性的曲线图。
图24是表示图20(a)及图21中所示的倒F型天线装置107的天线元件的变形例，以及表示实施例7的第1变形例的天线元件12f的结构的俯视图。
图25是表示图20(a)及图21中所示的倒F型天线装置107的耦合元件的变形例，以及表示实施例7的第2变形例的耦合元件13f的结构的俯视图。
图26(a)是表示本发明实施例8的倒F型天线装置108结构的俯视图，(b)是(a)中沿J-J’线的垂直剖面图。
图27(a)是表示本发明实施例9的携带无线通信装置1101的结构的俯视图，(b)是(a)的侧视图。
图28(a)是表示本发明实施例9的变形例的携带无线通信装置1101a的结构的俯视图，(b)是(a)的侧视图。
图29(a)是表示本发明实施例10的携带无线通信装置2100的结构的局部剖开的俯视图，(b)是(a)的侧视图。
图30(a)是表示本发明实施例11的内置天线装置2200的结构的俯视图，(b)是表示(a)中内置天线装置2200的结构的侧视图。
图31(a)是表示以往技术的携带无线通信装置1001的结构的俯视图，(b)是表示具有(a)中倒F型天线装置1005的电介体基板1004的简略结构的俯视图。
图中符号：101、102、102a、102b、102c、102d、103、103a、103b、103c、103d、104、105、105a、106、106a、106b、106c、107、108-倒F型天线装置；11-接地导体12、12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h-天线元件12s、12es-缝隙13、13a、13b、13c、13e、13f、14、14e-耦合元件；13s、13es-缝隙；21-馈电导体；22-短路导体；23-连接导体；25-馈电点；30-馈电用同轴电缆；41、42、43-电介体基板；45、46、47-电介体；1101、1101a、2100-携带无线通信装置；1102-上侧壳体；1103-下侧壳体；1104-铰链；1107-鞭状天线；1108-上侧电介体基板；1109-下侧电介体基板；1110-内置天线；2109、2110-连接器；2111-馈电点；2200-内置天线；2702a、2703-导体图形。具体实施方式
下面，参照附图对本发明的各种实施例进行说明。另外，在附图中，对同样的结构部分采用了相同的符号，而省略其详细的说明。
实施例1
图1(a)是表示本发明实施例1的倒F型天线装置101结构的俯视图，图1(b)是图1(a)中沿A-A’线的垂直剖面图。如图1(a)及图1(b)所示，本实施例的倒F型天线装置101的特征在于，在配置成相互平行状态的接地导体11与天线元件12之间，插入耦合元件13，并且通过连接导体23将所述耦合元件13与天线元件12电连接。
在图1(a)及图1(b)中，倒F型天线装置101的构成包括矩形平板状的接地导体11，和设置在该接地导体的所定位置的馈电点25，还包括由矩形平板状的导体形成的天线元件12、圆柱销形状的短路导体22、圆柱销形状的馈电导体21、由矩形平板状的导体形成的耦合元件13、以及圆柱销形状的连接导体23。
天线元件12由连接导体23、短路导体22及馈电导体21支承并配置成实质上与接地导体11及耦合元件13相互平行且对向的状态，并且天线元件12经短路导体22与接地导体11电连接。另外，馈电导体21的一端与天线元件12电连接，馈电导体21的另一端与接地导体11上的馈电点25连接。再有，耦合元件13配置在接地导体11与天线元件12之间，配置成实质上与接地导体11及天线元件12平行，耦合元件13通过连接导体23与天线元件12电连接。此时，连接导体23配置在短路导体22或馈电导体21的附近是重要的。
馈电用同轴电缆30的构成包括中心导体31、经电介体32绕中心导体31卷绕的接地导体33，该馈电用同轴电缆30的布线，从携带无线通信装置的无线机(图中没有表示)开始到该倒F型天线装置101的馈电点25为止。另外，在馈电用同轴电缆30的接地导体33的周围，形成有保护用覆盖物，但图中省略了其表示。在馈电点25上，馈电用同轴电缆30的接地导体33与接地导体11连接。
其次，对本实施例的倒F型天线装置101的工作原理进行说明。该倒F型天线装置101，在由天线元件12、短路导体22及馈电导体21而构成的PIFA部，具有在接地导体11与天线元件12之间插入耦合元件13，并通过连接导体23使天线元件12和耦合元件13电连接的结构。当以所定波长的无线电信号激励该倒F型天线装置101时，把连接导体23配置在天线元件12上产生的电流驻波的波谷部分的附近是重要的。也就是说，在短路导体22或馈电导体21中的任意一方的附近连接导体23的一端与天线元件12连接着是重要的。由此，耦合元件13与连接导体23的连接点附近成为电流驻波的波谷(电流最大点)并作为λ/4谐振器进行动作。也就是说，最好设定天线元件12及耦合元件13的长度使其能这样地进行动作。
也就是说，在该倒F型天线装置101中，存在包括下面两个环形电路的天线装置。
(a)以从馈电点25开始经馈电导体21、连接导体23及耦合元件13到耦合元件13的终端部(图1(b)的下侧)，再从那里开始经耦合元件13、连接导体23、天线元件12的局部以及短路导体22到接地导体11为止所形成的电路长度为1/2波长的第1天线装置。
(b)以从馈电点25开始经馈电导体21、及天线元件12到天线元件12的终端部(图1(b)的下侧)，再从那里开始经天线元件12及短路导体22到接地导体11为止所形成的环形电路长度为1/2波长的第2天线装置。
因此，在这两个天线装置的谐振频率方面，天线元件12及耦合元件13最好分别构成1/4波长谐振器。
经馈电点25输入的无线电信号通过馈电导体21主要由天线元件12及耦合元件13辐射，这时，通过把所述第1天线装置的谐振频率，和第2天线装置的谐振频率略微错开一点，就可以得到宽频带的频率特性。
图2(a)的201是表示图1中倒F型天线装置101的第1天线装置的反射系数S11的频率特性曲线图，图2(b)的202是图1(a)及图1(b)中倒F型天线装置101的第2天线装置的反射系数S11的频率特性曲线图，图2(c)的203是把图1的倒F型天线装置101的第1和第2天线装置合成时的反射系数S11的频率特性曲线图。
在此，假设包括耦合元件13的第1天线装置的频率特性如图2(a)的201所示，在谐振频率f1处反射损耗最小，包括天线元件12的第2天线装置的频率特性如图2(b)的202所示，在谐振频率f2处反射损耗最小的情况。此时，通过调整天线元件12和耦合元件13的面积或离开接地导体11的距离，使谐振频率f1和谐振频率f2相互略微错开，由馈电点25观察的本天线的反射损耗的频率特性，如图2(c)的203所示，成为在谐振频率f1和谐振频率f2具有两个峰值的状态，其结果，作为天线装置全体的反射损耗的频率特性，与每一个天线装置的这一特性相比可以实现非常宽的频带的频率特性。
在上面的本实施例中，对把耦合元件13作为λ/4谐振器进行动作的情况进行了说明，但本发明并不局限于与此，也可以使耦合元件13作为具有/4奇数倍的谐振波长的谐振器进行动作。另外，也可以使耦合元件13作为具有λ/4偶数倍的谐振波长的谐振器进行动作，最好使耦合元件13作为/2谐振器进行动作。这时，最好在天线元件12的电流分布的波节(电流最小点)的部分，也就是在开放端与连接导体23连接。
另外，通过在接地导体11和天线元件12围成的领域的局部或全部填充电介体，可以降低谐振频率，并且对于相同谐振频率的天线装置可以进行小型化和轻量化，另外，由于可以稳定地固定天线装置的形状，所以可以抑制批量生产时的特性不一致。
在上面的实施例中，馈电导体21、短路导体22及连接导体23是通过把它们的各个端部，压入形成在接地导体11、天线元件12及耦合元件13上的各个孔内进行固定支承、并构成电连接的，但本发明并不局限于此，也可以通过焊接来固定支承它们。这些变形例也可以适用于后面叙述的各实施例。
在上面的实施例中，馈电导体21、短路导体22及连接导体23分别形成具有圆柱销形状，但本发明并不局限与此，也可以形成具有矩形柱销形状、矩形平板状、或带板形状。这些变形例也可以适用于后面叙述的各实施例。
实施例2
图3(a)是表示本发明实施例2的倒F型天线装置102结构的俯视图，图3(b)是图3(a)中沿B-B’线的垂直剖面图。如图3(a)及图3(b)所示，本实施例的倒F型天线装置102的构成包括接地导体11及馈电点25，并且包括由矩形平板状的导体形成的天线元件12、短路导体22、馈电导体21、由矩形平板状的导体形成的耦合元件13。
在图3(a)及图3(b)中，天线元件12配置成与接地导体11实质上构成平行且相互对向，天线导体12通过短路导体22与接地导体11电连接。馈电导体21的一端与天线元件12电连接，馈电导体21的另一端在接地导体11上的馈电点25，与实施例1同样，与馈电用同轴电缆30连接。另外，在天线元件12与接地导体11之间配置插入了耦合元件13，并与馈电导体21电连接。
在如上所述构成的本实施例的倒F型天线装置102中，也通过对天线元件12及耦合元件13的面积、和由接地导体11到天线元件12的距离或者由接地导体11到耦合元件13的距离进行调整，略微错开两个环形电路天线装置的谐振频率，可以得到宽频带的频率特性，并且通过使馈电导体21起到实施例1的连接导体23的作用，可以简化天线的构造，有利于批量生产。
实施例2的变形例
图4是表示本发明实施例2的第1变形例的倒F型天线装置102a的结构的垂直剖面图。该倒F型天线装置102a，与实施例2的倒F型天线装置102相比，其特征在于，由分别形成在电介体基板41上相互不同的两个面上的接地导体11及耦合元件13，和形成在电介体基板42上的天线元件12构成，并且用在厚度方向穿通电介体基板41、42的通孔内填充金属导体所形成的通孔导体，分别构成馈电导体21及短路导体22。在此，耦合元件13与馈电导体21电连接，而不与短路导体22电连接。另外，耦合元件13也可以形成在电介体基板42上。在如上所述构成的本实施例的倒F型天线装置102a中，除了具有与实施例1和实施例2同样的作用效果外，通过改变电介体基板41、42的厚度，还可以改变接地导体11与耦合导体13之间的距离，和耦合导体13与天线元件12之间的距离，因而可以调整它们之间的电磁场耦合量。
图5是表示本发明实施例2的第2变形例的倒F型天线装置102b的结构的垂直剖面图。该倒F型天线装置102b，与实施例2的倒F型天线装置102相比，是在接地导体11和天线元件12之间的空间部分，通过填充电介体45，可以可靠地固定并支承该倒F型天线装置102b的各个构成部分。
图6是表示本发明实施例2的第3变形例的倒F型天线装置102c的结构的垂直剖面图。该倒F型天线装置102b，与实施例2的倒F型天线装置102相比，是用形成在电介体基板43上的接地导体11构成，并且通过在耦合元件13的图中的下侧的局部区域与电介体基板43之间的空间部分填充电介体46，和在耦合元件13的图中的下侧的局部区域与天线元件12之间的空间部分填充电介体47，可以可靠地固定并支承该倒F型天线装置102c的各个构成部分。
图7是表示本发明实施例2的第4变形例的倒F型天线装置102d的结构的垂直剖面图。该倒F型天线装置102d，与实施例2的倒F型天线装置102相比，通过在耦合元件13的图中的下侧的局部区域与接地导体11之间的空间部分填充电介体46，和在耦合元件13的图中的下侧的局部区域与天线元件12之间的空间部分填充电介体47，可以可靠地固定并支承该倒F型天线装置102d的各个构成部分。
实施例3
图8(a)是表示本发明实施例3的倒F型天线装置103结构的俯视图，图8(b)是图8(a)中沿C-C’线的垂直剖面图。如图8(a)及图8(b)所示，本实施例的倒F型天线装置103的构成包括接地导体11及馈电点25，还包括由矩形平板状的导体形成的天线元件12、短路导体22、馈电导体21、以及由矩形平板状的导体形成的耦合元件13。在此，其特征在于，用短路导体22作为连接导体。
在图8(a)及图8(b)中，天线元件12实质上配置成与接地导体11平行且相互对向的状态，天线元件12通过短路导体22与接地导体11电连接。馈电导体21的一端与天线元件12电连接，馈电导体21的另一端在接地导体11上的馈电点25，与实施例1同样，连接在馈电用同轴电缆30。另外，在天线元件12与接地导体11之间配置插入耦合元件13，并与短路导体22电连接。
在如上所述构成的本实施例的倒F型天线装置103中，也通过调整天线元件12及耦合元件13的面积、和由接地导体到天线元件12的距离或由接地导体11到耦合元件13的距离，相互略微错开两个环路的天线装置的谐振频率，可以得到宽频带的频率特性，并且通过使短路导体22起到实施例1的连接导体23的作用，可以简化天线结构，有利于批量生产。
实施例3的变形例
图9是表示本发明实施例3的第1变形例的倒F型天线装置103a的结构的垂直剖面图。该倒F型天线装置103a，与实施例3的倒F型天线装置103相比，其特征在于，由分别形成在电介体基板41上相互不同的两各面的接地导体11及耦合元件13、和形成在电介体基板42上的天线元件12构成，用在厚度方向穿通电介体基板41、42的通孔内填充金属导体而形成的通孔导体，分别构成馈电导体21及短路导体22。在此，耦合元件13与短路导体22电连接，而没有与馈电导体21电连接。另外，耦合元件13也可以形成在电介体基板42上。在如上所述构成的倒F型天线装置103a中，不仅具有与实施例1至实施例3同样的作用效果，通过改变电介体基板41、42的厚度，还可以改变接地导体11与耦合导体13之间的距离，和耦合导体13与天线元件12之间的距离，从而可以调整它们之间的电磁场耦合量。
图10是表示本发明实施例3的第2变形例的倒F型天线装置103b的结构的垂直剖面图。该倒F型天线装置103b，与实施例3的倒F型天线装置103相比，在接地导体11与天线元件12之间的空间部分，通过填充电介体45，可以可靠地固定并支承该倒F型天线装置103b的各个构成部分。
图11是表示本发明实施例3的第3变形例的倒F型天线装置103c的结构的垂直剖面图。该倒F型天线装置103c，与实施例3的倒F型天线装置103相比，是用形成在电介体基板43上的接地导体11构成，并且通过在耦合元件13的图中的下侧的局部区域与电介体基板43之间的空间部分填充电介体46，和在耦合元件13的图中的下侧的局部区域与天线元件12之间的空间部分填充电介体47，可以可靠地固定并支承该倒F型天线装置-103c的各个构成部分。
图12是表示本发明实施例3的第4变形例的倒F型天线装置103d的结构的垂直剖面图。该倒F型天线装置103d，与实施例3的倒F型天线装置103相比，通过在耦合元件13的图中的下侧的局部区域与接地导体11之间的空间部分填充电介体46，和在耦合元件13的图中的下侧的局部区域与天线元件12之间的空间部分填充电介体47，可以可靠地固定并支承该倒F型天线装置103d的各个构成部分。
实施例4
图13(a)是表示本发明实施例4的倒F型天线装置104结构的俯视图，图13(b)是图13(a)中沿D-D’线的垂直剖面图。如图13(a)及图13(b)所示，该倒F型天线装置104，与图3(a)及图3(b)所示的实施例2的倒F型天线103相比，其特征在于，在耦合元件13与接地导体11之间，配置插入了另一个耦合元件14。在此，耦合元件14与馈电导体21电连接，但没有与短路导体22电连接。
在如上所述构成的倒F型天线装置104中，通过调整天线元件12、耦合元件13、14的面积，和由接地导体11到耦合元件13、14或天线元件12的各个距离，从而相互略微错开形成多个环形电路的多个天线装置的谐振频率，可以得到宽频带的特性。另外，由于采用了多个耦合元件13、14，可以进行天线装置104与馈电用同轴电缆30之间的阻抗调整，从而覆盖多个频带。再有，与实施例2的第1至第4变形例同样，也可以在接地导体11与天线元件12之间的空间的局部或全部填充电介体或配置电介体基板，在这种情况下，可以期望得到谐振频率的降低效果的同时，通过稳定地固定形状，可以抑制批量生产时的特性不一致。
实施例5
图14(a)是表示本发明实施例5的倒F型天线装置105结构的俯视图，图14(b)是图14(a)中沿E-E’线的垂直剖面图。如图14(a)及图14(b)所示，该倒F型天线装置105，与实施例2的倒F型天线装置102相比，其特征在于，通过在天线元件12a上沿其短边方向形成平行的多个缝隙12s从而使天线元件12a的图中的下侧部分形成曲流形状，并且通过在耦合元件13a上沿其短边方向形成平行的多个缝隙13s从而使耦合元件13a的图中的下侧部分形成曲流形状。
在如上所述构成的倒F型天线装置105中，通过在天线元件12a和馈电元件13a上分别形成多个缝隙12s、13s，可以得到因各自的路径长度的增加而获得的谐振频率的降低效果和电抗成分的增加效果，以及因伴随各自面积的减少的耦合量的降低而获得的电抗成分的增加效果。利用这一特点，不仅便于天线装置105与馈电用同轴电缆30之间的阻抗匹配，以及天线装置105的谐振频率的调整，而且可以降低天线装置105的谐振频率，实现天线装置105的小型化、轻量化。也就是说，在天线元件12a与耦合元件13a之间的电容性耦合，和耦合元件13a与接地导体11之间的电容性耦合比较大时，通过调整缝隙12s、13s的面积，使路径长度保持固定不变而对向的面积缩小，从而可以减小它们的电容性耦合并取得阻抗匹配。再有，通过调整天线元件12a与耦合元件13a之间的距离，和耦合元件13a与接地导体11之间的距离，可以方便地进行阻抗匹配的调整。
在如上所述实施例中，虽然说明了在天线元件12a和耦合元件13a双方分别开设缝隙12s、13s时的构成例，但是本发明并不局限于此，也可以在天线元件12a和耦合元件13a中的至少一方开设缝隙12s、13s。另外，通过在天线元件12a和耦合元件13a中至少一方开设槽缝，从而调整天线元件12a与耦合元件13a之间的电磁场耦合量，和耦合元件13a与接地导体11之间的电磁场耦合量，方便了该天线装置105的输入阻抗与馈电用同轴电缆30之间的阻抗匹配的调整。另外，在天线元件12a和耦合元件13a中至少一方开设槽缝，可以调整该天线元件的谐振频率。
在如上所述实施例中，虽然包括一个耦合元件13a，但本发明并不局限于此，在天线元件12a与接地导体11之间通过配置插入两个以上的耦合元件13a，可以实现更宽频带的频率特性。在这种情况下，通过采用多个耦合元件13a，可以进行覆盖多个频带的阻抗匹配。
另外，在接地导体11上形成缝隙，调整接地导体11与天线元件12a之间的电磁场耦合量，也可以获得同样的作用效果。再有，在如上所述实施例中，虽然说明了使馈电导体21起到连接导体的作用时的构成例，但本发明并不局限于此，也可以把短路导体22用来作为连接导体，也可以另外设置连接耦合元件13a与天线元件12a的连接导体。再有，也可以在由接地导体11和天线元件12a围成的空间的局部或全部填充电介体，在这种情况下，可以得到谐振频率的降低效果，由于可以稳定地固定形状，所以可以抑制批量生产时电特性的不一致。
实施例5的变形例
图15(a)是表示本发明实施例5的变形例的倒F型天线装置105a结构的俯视图，图15(b)是图15(a)中沿F-F’线的垂直剖面图。如图15(a)及图15(b)所示，该倒F型天线装置105a，与实施例5的倒F型天线装置105相比，其特征在于，使形成在天线元件12b上的多个缝隙12s，与形成在耦合元件13b上的多个缝隙13s分别相互构成对向而形成。在如上所述构成的倒F型天线装置105a中，如图15(a)所示，可以使在天线元件12b上流动的电流的方向901、902，分别与耦合元件13b上流动的电流的方向911、912一致，通过统一这些电流的方向，可以提高该倒F型天线装置105a的辐射效率，可以提高其天线增益。
实施例6
图16(a)是表示本发明实施例6的倒F型天线装置106结构的俯视图，图16(b)是图16(a)中沿G-G’线的垂直剖面图。如图16(a)及图16(b)所示，该倒F型天线装置106，与图3(a)及图3(b)所示的倒F型天线装置102相比，耦合元件13c在与其短边方向平行的两处被弯成直角，耦合元件13c由
(i)与接地导体11及天线元件12平行的部分13ca、
(ii)与接地导体11及天线元件12正交的部分13cb、
(iii)与接地导体11及天线元件12平行的部分13cc构成。在此，部分13cc与天线元件12之间的距离，被设定为小于部分13ca与天线元件12之间的距离，从而使天线元件12与耦合元件13c之间的电磁场耦合量增大。
也就是说，耦合元件13c的局部被折弯，形成具有阶差的阶梯形状，由此，接地导体11与耦合元件13c之间的距离及天线元件12与耦合元件13c之间的距离，随它们在长边方向上的位置而不同，在天线元件12与接地导体11通过短路导体22电连接的一侧(短路导体22侧)的部分13ca、和其相反一侧的开放端一侧的部分13cc，为相互不一样的距离。由此，根据它们在长边方向上的位置就可以改变天线元件12与耦合元件13c之间的距离及接地导体11与耦合元件13c之间的距离，由于可以调整耦合元件13c与天线元件12之间的电磁场耦合量，和耦合元件13c与接地导体11之间的电磁场耦合量，所以方便了制造时的频率调整，有利于大量生产。另外，通过将耦合元件13c折弯而附加三维变形，与平面构造时相比，由于可以增加耦合元件13c的电长度，所以可以降低天线装置106的谐振频率，从而可以实现天线装置106的小型化、轻量化。
在该实施例中，如图16(b)所示，通过将耦合元件13c的局部折弯从而缩短与天线元件12的开放端附近的距离，可以加大耦合元件13c与天线元件12之间的电磁场耦合量，可以进一步降低该天线装置的谐振频率。另外，如图16(b)所示，在该倒F型天线装置106的端部，通过拉开耦合元件13c与接地导体11之间的距离，可以减小与该天线装置106附近配置的发射和接收机等零件之间的电磁场耦合，从而可以防止发射和接收机等的误动作。
实施例6的变形例
图17(a)是表示本发明实施例6的第1变形例的倒F型天线装置106a的结构的垂直剖面图，图17(b)是图17(a)中沿H-H’线的垂直剖面图。该倒F型天线装置106a，与图16(b)所示的实施例6的倒F型天线装置106相比，不折弯耦合元件13，而把天线元件12在与其短边方向平行的两处折弯成直角，天线元件12c由
(i)与接地导体11及耦合元件13平行的部分12ca、
(ii)与接地导体11及耦合元件13正交的部分12cb、
(iii)与接地导体11及耦合元件13平行的部分12cc构成。在此，部分12cc与耦合元件13之间的距离，被设定为小于天线元件12ca与耦合元件13之间的距离，从而使天线元件12c与耦合元件13之间的电磁场耦合量增大。如上所述构成的实施例6的第1变形例的倒F型天线装置106a，具有与实施例6的倒F型天线装置106同样的作用效果。
图18是表示本发明实施例6的第2变形例的倒F型天线装置106b的结构的垂直剖面图。在图18中，在折叠型携带无线通信装置的上侧壳体40的长边方向的中央部正表面一侧配置有液晶显示部41。在该液晶显示部41的背面配置电介体基板43，在电介体基板43的液晶表示部41一侧的面上形成有接地导体11。在该电介体基板43的上侧设置有具有如下构成的倒F型天线装置106b。该倒F型天线装置106b的构成，基本上与图3(b)所示的实施例2的倒F型天线装置102的结构同样，包括接地导体11及馈电点25，还包括由矩形平板状的导体形成的天线元件12d、短路导体22、馈电导体21、由矩形平板状的导体形成的耦合元件13。在此，天线元件12d的特征在于，沿上侧壳体40的壳体形状被弯曲成曲线形状。由此，产生了可以将倒F型天线装置106b紧凑地收容到上侧壳体40内的特有的效果。
图19是表示本发明实施例6的第3变形例的倒F型天线装置106c的结构的垂直剖面图。在图19中，在折叠型携带无线通信装置的上侧壳体40的长边方向的中央部正表面一侧配置有液晶显示部41。在该液晶显示部41的背面，沿液晶显示部41的形状弯曲配置了例如由矩形金属板形成的接地导体11。利用该接地导体11，在上侧壳体40的上侧设置具有如下构成的倒F型天线装置106c。该倒F型天线装置106c的构成，基本上与图3(b)所示的实施例2的倒F型天线装置102的结构同样，包括接地导体11及馈电点25，还包括由矩形平板状的导体形成的天线元件12d、短路导体22、馈电导体21、由矩形平板状的导体形成的耦合元件13。在此，天线元件12d的特征在于，沿上侧壳体40的壳体形状被弯曲成曲线形状。由此，产生了可以将倒F型天线装置106b紧凑地收容到上侧壳体40内的特有的效果。
在如上所述实施例6及其变形例中，通过至少使天线元件12、12c、12d或耦合元件13、13c中的任意一个配置成倾斜于接地导体11的状态，就可以调整天线元件12、12c、12d与耦合元件13、13c之间的电磁场耦合量，和耦合元件13、13c与接地导体11之间的电磁场耦合量。在这种情况下，也可以进行阻抗匹配及谐振频率的调整。
在如上所述实施例6及其变形例中，虽然是包括一个耦合元件13、13c的构成，但本发明并不局限于此，通过用包括两个以上耦合元件13、13c的构成，可以实现更宽频带的频率特性。在这种情况下，由于使用多个耦合元件13、13c，所以可以进行覆盖多个频带的阻抗匹配。
在如上所述实施例6及其变形例中，也可以至少在天线元件12、12c、12d、耦合元件13、13c、以及接地导体11中的任意一方形成缝隙或槽缝。此时，可以得到与上述同样的作用效果。另外，在如上所述实施例6及其变形例中，馈电导体21具有连接导体的功能，但取而代之，也可以使短路导体22具有连接导体的功能，或者也可以具有另一个连接导体。
再有，与图4至图7所示的实施例2的各种变形例一样，也可以在接地导体11和天线元件12、12c、12d所围成的空间的局部或全部填充电介体，在这种情况下，可以得到天线装置谐振频率的降低效果，并且由于可以稳定地固定天线装置的各个构成部分，所以可以抑制批量生产时的电特性的不一致。
实施例7
图20(a)是表示本发明实施例7的倒F型天线装置107结构的俯视图，图20(b)是图20(a)中天线元件12e的俯视图，图20(c)是图20(a)中耦合元件13e的俯视图，图20(d)是图20(a)中耦合元件14e的俯视图。另外，图21是图20中沿I-I’线的垂直剖面图。该倒F型天线装置107是本发明人等完成的涉及实施例的试制品，在这些附图中，示出了各个构成部分的尺寸(单位：mm)。
在图20(a)至图20(d)及图21中，在具有长70mm及宽43mm的接地导体11上，设置了具有馈电点25的倒F型天线装置107，该倒F型天线装置107的构成包括：(i)图20(b)中表示的、具有长17mm及宽43mm的天线元件12e；(ii)图20(c)中表示的耦合元件13e；(iii)图20(d)中表示的耦合元件14e；(iv)将天线元件12e与接地导体11电连接的短路导体22；(v)将馈电用同轴电缆30的中心导体31通过两个耦合元件13e、14e与天线元件12e电连接的馈电导体21。在此，在天线元件12e上形成有带状L字型的缝隙12es，在耦合元件13e上形成有带状直线型缝隙13es，通过调整这些缝隙12es、13es的长度或面积，改变天线装置的元件长和电磁场耦合量，可以方便地调整天线装置的输入阻抗，与馈电用同轴电缆30的特性阻抗之间的阻抗匹配。
另外，如图21所示，天线元件12e，相对于接地导体11被倾斜地配置为离开馈电导体21一侧的接地导体11的高度是9.2mm，而离开开放端一侧接地导体11的高度是7.9mm。同样，相对于接地导体11，耦合元件13e、14e也被倾斜配置，在耦合元件13e、14e上，离开馈电导体21一侧的接地导体11的高度分别是8.1mm、6.6mm，离开开放端一侧的接地导体11的高度分别是6.7mm、4.7mm。通过分别使天线元件12e及耦合元件13e、14e与接地导体11之间的距离，随它们长边方向的位置改变，可以调整天线元件12e、分别与耦合元件13e、14e及接地导体11之间的电磁场耦合量，可以进行降低天线装置107的谐振频率的调整，并且可以方便地调整天线装置107与馈电用同轴电缆30之间的阻抗匹配，再有，可以实现更宽频带的特性。
在如上所述实施例7中，馈电导体21的一端与天线元件12e电连接，馈电导体21的另一端通过接地导体11上的馈电点25与馈电用同轴电缆30的中心导体31连接。另外，虽然耦合元件13e、14e分别与馈电导体21电连接，但与短路导体22没有电连接这一点是重要的。也就是说，短路导体22的直径，小于分别形成在耦合元件13e、14e上的通孔13eh、14eh，因为从这些通孔13eh、14eh的中心部通过，所以短路导体22与耦合元件13e、14e没有电连接。
图22是表示图20(a)及图21中所示的倒F型天线装置107的输入阻抗的频率特性的斯密斯图，图23是表示图20(a)及图21中所示的倒F型天线装置107的电压驻波比(VSWR)的频率特性的曲线图。
从图22中可以看出，存在多个谐振圆，该天线装置在进行多谐振。在图23中，VSWR满足3以下的频率范围是905～1024MHz，带宽比为12.3％，实现了宽频带的频率特性。
在如上所述实施例中，接地导体11的短边及长边之和即使在小于波长的1/4这种非常小的情况下，也可以实现宽频带的特性。另外，由于可以方便地进行天线装置107的阻抗特性的调整，所以在折叠型携带电话机等携带无线通信装置中，适合于在与波长相比具有较小尺寸的接地导体11上构成天线装置。
在如上所述实施例中，也可以在接地导体11与天线元件12e所围成空间的局部或全部填充电介体，在这种情况下，可以得到天线装置的谐振频率的降低效果的同时，由于可以稳定地固定天线装置的形状，所以可以抑制批量生产时的特性不一致。
实施例7的变形例
图24是表示图20(a)及图21中所示的倒F型天线装置107的天线元件的变形例，也是表示实施例7的第1变形例的天线元件12f的结构的俯视图。如图24所示，天线元件12f，形成具有所定形状的槽缝12ss，该天线元件12f的构成包括：矩形环形状的导体部分12fa、矩形片形状的导体部分12fc、以及连接这两各导体部分12fa和导体部分12fc的带状的导体部分12fb。如上所述的天线元件12f，具有可以增加实际的元件长度，并且可以增加与其他导体的电磁场耦合量这样的特有的效果。另外，在所述天线元件12f中通过形成槽缝12ss，可以调整该天线装置的谐振频率。
图25是表示图20(a)及图21中所示的倒F型天线装置107的耦合元件的变形例，也是表示实施例7的第2变形例的耦合元件13f的结构的俯视图。如图25所示，耦合元件13f，形成具有所定形状的槽缝13ss，该耦合元件13f的构成包括：矩形环形状的导体部分13fa、矩形片形状的导体部分13fc、以及连接这两各导体部分13fa和导体部分13fc的带状的导体部分13fb。如上所述的耦合元件13f，具有可以增加实际的元件长度，并且可以增加与其他导体的电磁场耦合量这样的特有的效果。另外，在所述耦合元件13f中通过形成槽缝13ss，可以调整该天线装置的谐振频率。
实施例8
图26(a)是表示本发明实施例8的倒F型天线装置108结构的俯视图，图26(b)是图26(a)中沿J-J’线的垂直剖面图。该倒F型天线装置108，与图3(a)及图3(b)所示的实施例2的倒相天线装置102相比，其特征是把天线元件12插入配置在接地导体11与耦合元件13之间，其他构成与实施例2同样。另外，馈电导体21的一端与耦合元件13电连接，在馈电导体21的大致中央部与天线元件12电连接，馈电导体21的另一端与馈电用同轴电缆30的中心导体31连接。另外，短路导体22的一端与天线元件12连接，其另一端与接地导体22电连接。
如上所述构成的实施例8的倒F型天线装置108，具有与实施例2的倒F型天线装置102同样的作用效果。另外，在该倒F型天线装置108中，也如实施例2的各个变形例所示，也可以在耦合元件13与接地导体11之间的空间的局部或全部填充电介体，在这种情况下，可以获得天线装置谐振频率的降低效果和批量生产时特性不一致的抑制效果。
实施例9
图27(a)是表示本发明实施例9的携带无线通信装置1101的结构的俯视图，图27(b)是图27(a)的侧视图。在图27(a)及图27(b)中，携带无线通信装置1101是折叠型携带电话机的构成例，其构成包括：上侧壳体1102、下侧壳体1103、连接上侧壳体1102与下侧壳体1103且通过折叠可使它们相互重叠的机构部即铰链部1104。在此，在上侧壳体1102的大致中央部，设有液晶显示部1105，在其厚度方向的下侧配置了上侧电介体基板1108，在该电介体基板1108的图中的上部设有接受图中没有表示的馈电部的馈电的内置天线1110。另外，在下侧壳体1103大致中央部，设有数字按键部1106，在其厚度方向的下侧配置了下侧电介体基板1109，沿下侧壳体1103的图中的左侧长边方向，设有相对于下侧壳体1103伸缩自由的、由螺旋状天线1107a和单极天线1107b组成的鞭状天线1107，并接受图中没有表示的馈电部的馈电。
在该实施例中，内置天线1110，可以由如上所述的实施例1至实施例8或者它们的变形例中的任意一个构成。在此，内置天线1110和鞭状天线1107，在收发信号时，采用空间分集技术，可以控制其做到在这两个天线中至少有一方被使用。
在如上所述构成的携带无线通信装置1101中，由于内置天线1110即使是在形成在上侧电介体基板1108的背面的接地导体的尺寸小于波长的1/4情况下也可以实现宽频带的特性，所以可以得到良好的通信品质。另外，通过把内置天线1110配置在上侧壳体1102的内部，可以减弱通话时受到的手指等人体影响，由此可以降低由该携带无线通信装置1101的电波辐射损耗，并且可以提高内置天线1110的天线增益。
在如上所述实施例中，虽然鞭状天线1107设置在下侧壳体1103，但本发明并不局限于此，也可以设置在上侧壳体。另外，内置天线1110也可以配置在上侧壳体1102的下部或下侧壳体1103的下部。
实施例9的变形例
图28(a)是表示本发明实施例9的变形例的携带无线通信装置1101a的结构的俯视图，图28(b)是图28(a)的侧视图。在图28(a)及图28(b)中，该携带无线通信装置1101a，与实施例9的携带无线通信装置1101相比，其特征在于，去掉了下侧壳体1103的鞭状天线1107。
实施例10
图29(a)是表示本发明实施例10的携带无线通信装置2100的结构的局部剖开的俯视图，图29(b)是图29(a)的侧视图。在图29(a)及图29(b)中，与图28(a)及图28(b)中相同的部分采用了相同的符号。在图29(a)及图29(b)中，设置有形成在上侧壳体1102的电介体基板1108上的所述内置天线1110，在铰链部1104，设置有形成导体图形2702a、2702b的柔性电介体基板2702，导体图形2702a、2702b的各一端，与形成在上侧电介体基板1108上的连接器2109连接，而导体图形2702a、2702b的各另一端，与形成在下侧电介体基板1109上的连接器2110连接。
在此，形成在上侧电介体基板1108上的带状导体图形2703经连接器2109与导体图形2702a连接，该导体图形2702a还经连接器2110与馈电点2111连接。由从该导体图形2703到馈电点2111的导体图形构成单极天线。并且，该单极天线和内置天线1110，在收发信号时，采用空间分集技术，可以控制其做到在这两个天线中至少有一方被使用。
实施例11
图30(a)是表示本发明实施例11的内置天线装置2200的结构的俯视图，图30(b)是表示图30(a)中内置天线装置2200的结构的侧视图。该实施例11的内置天线装置2200，被用于代替如上所述内置天线装置1110，其构成包括：被折弯的接地导体11a、以波浪形状形成在电介体基板42上的天线元件12g(与所述天线元件12同样工作)、形成在电介体基板42上并与天线元件12g连接并且起到单极天线作用的带状天线元件12h、插入配置在天线元件12g与接地导体11a之间的耦合元件13、连接馈电点与天线元件12g的馈电导体21、连接天线元件12g与耦合元件13的连接导体22。在此，馈电导体21与耦合导体13及天线元件12g连接，而短路导体22在不与耦合导体13连接的状态下与天线元件12g连接。并且，通过错开具有耦合元件13的天线元件12g，与天线元件12h的谐振频率，可用来作为能够覆盖多个频带的宽频带内置天线装置2200。
在如上所述构成实施例中，通过把内置天线装置2200配置在上侧壳体1102内部的上部，可以减轻通话时受到的手指等人体影响，由此可以降低由该携带无线通信装置的电波辐射损耗，并且可以提高内置天线装置2200的天线增益。
根据如上详细叙述的本发明的倒F型天线装置，其特征在于，在不平衡型天线元件与接地导体时间插入耦合元件，并且至少在一处具有把所述天线元件与所述接地导体电连接的连接部件。
通过所述耦合元件，调整所述天线元件与所述耦合元件之间的耦合量、或所述天线元件与所述接地导体之间的耦合量、或所述耦合元件与所述接地导体之间的耦合量，相互错开具有耦合元件的天线装置的谐振频率、与不具有耦合元件时的天线装置的谐振频率，由此，可以得到宽频带的频率特性。另外，通过调整错开天线装置的谐振频率，可以使其对应多个频带。另外，通过将所述连接部件与馈电导体或短路导体实现共用，可以实现结构的简化，因而有利于大量生产。再有，通过设置缝隙或槽缝，不仅可以降低谐振频率，还可以调整所述天线元件与所述耦合元件和/或所述接地导体之间的耦合量。另外，通过使所述耦合元件倾斜于所述天线元件或连接导体，或在所述耦合元件或所述天线元件上形成阶差，可以调整天线元件与接地导体之间的耦合量。
通过把如上所述构成的天线装置配置在折叠型携带无线通信装置的上侧壳体内部，可以期望减轻通话时受到的手指等人体影响，可以减轻因人体的辐射损耗。