專利名稱：線狀天線的制作方法
技術領域：
本發明涉及移動電話機、移動信息終端機、無線LAN(局部地區網絡)的終端機等用的小型線狀天線。
但是，如果帶狀導體的彎折次數多，則蛇天線的頻帶寬度會變窄。
上述那樣的線狀天線，公知的有天線元件和樹脂成形體一體化的天線。該線狀天線是用嵌入成型法制造的。在嵌入成型中，天線元件被放置在金屬模具的模腔內，注塑成形樹脂。如上所述，如果天線元件具有用薄金屬板沖裁加工或腐蝕加工出的蛇形圖案(導體是細寬的帶狀)(包括全部為蛇形圖案和一部分為蛇形圖案)，則用上述方法制造線狀天線時，由于注塑成形時樹脂的流動，蛇形圖案容易變形。
為此，天線元件用下述方法形成，即，用多個連接部把天線元件和設在其外側的寬的框連接起來而成為一個整體的導體圖形體。進行注塑成形時，用金屬模具挾住框和連接部，使蛇形圖案不變形。
但是，當蛇形圖案復雜化時，則產生連接部不能連接蛇形圖案和框的部分，所以，該部分容易變形。
為了防止蛇形圖案的變形，比較有效的辦法是加寬帶狀導體的寬度或加厚其厚度，但是這樣會導致共振頻率升高。
本發明的目的是提供改進的天線。
本申請第1發明的線狀天線，是更寬頻帶寬度化的線狀天線。
具體地說，本申請第一發明的線狀天線，備有將帶狀導體在帶的寬度方向彎折的天線元件，其特征在于，在上述帶狀導體的彎折部外緣設置倒角部。
通過設置這樣的倒角部，可實現天線的寬頻帶寬度化。
另外，導體圖形件的全長這樣設定即，其電路長為該天線收發頻率波長λ的n/4倍(n為正整數，通常n＝1)。
本發明的線狀天線中，倒角部的大小(倒角為等腰三角形時的二個等邊的一邊長度)最好為帶狀導體的導體寬度的0.7倍以上。
本申請第2發明的線狀天線，是在樹脂成形體的成形時，不容易產生蛇形圖案的變形，天線特性穩定的天線。
具體地說，本申請第2發明的線狀天線，其特征在于，備有天線元件、樹脂成形體和填角部；上述天線元件具有帶狀導體的蛇形圖案，上述樹脂成形體與天線元件成形為一體，上述填角部設在上述蛇形圖案的多個角部之中的至少1個角部的內側。這里，設有上述填角部的角部最好是在樹脂成形時容易變形的角部。
在樹脂變形時容易產生變形者，通常是遠離與蛇形圖案的外側框連接部的角部，所以，設有上述填角部的角部最好位于遠離連接上述蛇形圖案和框的連接部的位置。
另外，天線元件具有蛇行進方向不同的多個蛇形圖案時，蛇行進方向變化的角部通常不能設置在靠近與框的連接部的附近，在樹脂成形時容易變形，因此，填角部最是好設在這樣的角部。
具有蛇形圖案的天線元件，蛇形圖案的角部最好做成如上述那樣外側倒角的形狀。但是，設有填角部的角部最好做成為外側不倒角的形狀。其理由是，設置填角部進加強的角部最好省略倒角來進一步加強。
在樹脂成形時容易變形時，構成一個直線部分的2個相鄰角部中的、靠近天線元件樹脂成形體中心一方的角部不設置填角部，并省略倒角，遠離中心的一方角部設置填角部，省略倒角部。其理由是，如果使靠近天線元件中心的一方角部變粗，則頻率變動增大。
另外，天線元件具有蛇行進方向不同的、蛇的節距方向直交的第1蛇形圖案和第2蛇形圖案；第1蛇形圖案具有第1角部和第2角部，該第1角部配置在樹脂成形時注入樹脂的澆口附近，該第2角部配置在遠離上述繞口的位置；配置在與靠近澆口的角部相鄰位置的角部上設有填角部。
另外，上述天線元件，包含行進方向不同、寬度不同的2個蛇形圖案由連設部連接的蛇形圖案；在上述連設部和與該連設部相接的寬度大的蛇形圖案側的2個角部，不設置倒角。
另外，上述天線元件還具有第3角部和第4角部中的至少一方，該第3角部省略了外側倒角，該第4角部設有填角部。
圖2A至圖2C是表示現有技術中的蛇天線的圖，圖2A是正視圖，圖2B是側視圖，圖2C是后視圖。
圖3是表示
圖1A至圖1C和圖2A至圖2C的蛇天線試驗結果的曲線圖。
圖4A是表示本發明蛇天線的倒角部的寬度(大小)和頻帶寬度關系的曲線圖，圖4B是表示倒角部大小的定義的說明圖。
圖5A至圖5C是表示本發明第2實施例之蛇天線的圖，圖5A是正視圖，圖5B是側視圖，圖5C是后視圖。
圖6是表示本發明第3實施例的正視圖。
圖7是表示本發明第4實施例之線狀天線的平面圖。
圖8是表示制造圖7所示線狀天線時用的導體形狀的平面圖。
圖9是表示對圖8的全部角部實施倒角的導體形狀的平面圖。
圖10是表示本發明第5實施例之線狀天線的平面圖。
圖11是表示制造圖10所示線狀天線時用的導體形狀的平面圖。
圖12A和圖12B分別是本發明第5實施例中采用的填角部的說明圖。
線狀天線10備有天線元件14和金屬板16。天線元件14由形成在感應體基板12一側面上的蛇狀帶狀導體構成。金屬板16形成在基板12的另一面上。天線元件14具有約1/4波長的長度，其一端是供電部18，另一端是自由端20。金屬板16不接地。即，該金屬板16不是接地板，而是作為子元件。天線元件14具有沿蛇寬度方向直線延伸的寬度方向直線部a和沿蛇的節距方向直線延伸的節距方向直線部b，寬度方向直線部a和節距方向直線部b相垂直。即，天線元件14呈直角狀彎折。第1實施例的線狀天線10例如用下述方法制造。即，準備好預定寬度和長度的雙面銅箔基板(銅箔厚度36μm)，然后將基板的一面銅箔腐蝕、或沖裁成形或印刷形成天線元件14。
第1實施例的線狀天線10，其天線元件14的帶狀導體呈直角狀彎折，其彎折成直角部分的外緣，被切成等腰三角形狀。即，第1實施例的特征是，形成沿著垂直于二等分直線部a和直線部b的交角線的直線切直線部2和直線部b的交角的倒角部22。具體地說，倒角部22相對于節距方向成45°。
如該天線這樣，天線元件14比共振頻率的波長短、共振動作的線狀天線中，蛇狀彎折部的角部部位對天線帶寬的影響，是已往沒有考慮到的。本發明者如前述那樣形成倒角部22，與沒有倒角部時相比，可加寬頻帶寬度。其原因雖然并不太明確，但是，本發明者認為，通過設置倒角部22，可以減小天線元件14的彎折部的阻抗變化，所以，可防止不必要的反射，從而抑制頻帶寬度的減小。(試制例1)
下面，說明試制的本發明第1實施例之線狀天線與已往線狀天線的比較試驗結果。本發明第1實施例之線狀天線，是圖1A至圖1C所示那樣的具有倒角部22的線狀天線10。該線狀天線10，其感應體基板12的長度是36mm，寬度是8mm，厚度是1.6mm。天線元件14的導體寬是1mm，導體間隔是1mm，彎折寬度是6mm。金屬板16的長度和寬度與感應體基板12相同。為了與上述試制例比較，已往的線狀天線是采用圖2A至圖2C所示的線狀天線10，該已往的線狀天線10，除了天線元件14的的彎折部沒有倒角外，其余與圖1A至圖1C所示的線狀天線10相同。測定使第1實施例之線狀天線和已往線狀天線的頻率變化時的VSWR(電壓駐波比)的變化。測定結果用圖3的曲線表示。粗線表示有倒角的第1實施例的線狀天線的特性，細線表示無倒角的已往線狀天線的特性。表1表示從測定結果求出的若干VSWR的頻帶寬度。表1 從表1所示結果可知，在天線元件彎折部的外緣設置倒角部22，可以比已往的線狀天線加寬頻率頻帶寬度。(試制例2)下面，說明改變倒角部22的大小時的情形。
如圖4B所示，準備好導體寬度為5mm、10mm、15mm的三種線狀天線。使倒角部的大小(倒角為直角等腰三角形時的二等邊中的一邊長度L)在0～2倍導體寬度W的范圍內變化，測定該變化時的頻帶寬度。測定結果如圖4A所示。從圖4A可知，設無倒角部時的頻帶寬度為1，則設置了倒角部后，各頻帶寬度如下述地變化。
(1)導體寬度為5mm時頻帶寬度1.00～1.09(最大變化量ΔM＝0.09)(2)導體寬度為10mm時頻帶寬度1.00～1.16(最大變化量ΔM＝0.16)(3)導體寬度為15mm時頻帶寬度1.00～1.40(最大變化量ΔM＝0.40)在圖4A中，倒角部的大小為導體寬度W的0.7倍以上時，頻帶寬度變化量為ΔM/2以上，在該范圍加寬頻帶寬度的效果顯著。因此，最好把倒角部的大小設定為導體寬度W的0.7倍以上。(第2實施例)圖5A至圖5C是表示第2實施例之線狀天線的圖。在圖5A至圖5C中，與圖1A至圖1C中相同的部分注以相同標記，其詳細說明從略。
第2實施例的線狀天線10，在感應體基板12的一面形成由蛇狀帶狀導體構成的天線元件14，在感應體基板12的相反側的面未設置金屬板。如第2實施例的線狀天線這樣，即使省略掉金屬板，也能實現天線的寬域化。(第3實施例)圖6所示的實施例，是把本發明的線狀天線用于2頻率共用天線的例子。在第3實施例的天線中，導體形狀是這樣的在供電部30的附近(稱為分支部)分成二股，第1天線元件14a和第2天線元件14b連設著。在分支部形成略V字形的切口，由此形成倒角部22。
另外，在第1實施例至第3實施例中，表示了效果最顯著的、沿著直線將帶狀導體的角部切成的倒角部22。但并不限于此，也可以沿著預定半徑圓弧等的曲線將直線部與直線部相交的(彎折的)角部的外側切成為倒角。另外，即使在倒角部22，為了保持導體寬度，也可以將導體形成為朝角部內側鼓出的形狀、即對角部的內側實施倒角。
如上述各實施例的所示，在帶狀導體的彎折部外緣設置倒角部，可以得到比已往更頻帶寬度的天線。(第4實施例)上述各實施例中，通過設置倒角部，得到改善了頻率特性的線狀天線。但是，如果在全部角上部設置倒角部，則存在強度降低的問題。第4實施例即為了解決該問題。
圖7是表示本發明第4實施例的線狀天線的圖。第4實施例之線狀天線的天線元件14備有蛇行進方向不同的2個蛇形圖案14a、14b。天線元件14埋入在平板狀的樹脂成形體12中。在天線元件14的一端側，供電端子18延伸到樹脂成形體12外面，在另一端側，固定到電路基板等的固定端子20延伸到樹脂成形體12的外面。
上述線狀天線如下述地制造。
首先，對薄金屬板(例如銅板)進行沖裁加工或腐蝕形成圖8所示那樣形狀的導體40。該導體40保持著天線元件14。該天線元件14具有配置在四方形大寬度框24內的、蛇行進方向不同的2個蛇形圖案14a、14b。天線元件14在多部位通過連接部26與框24連接。天線元件14的一端側通過供電端子18與框24連接。天線元件14的另一端側通過固定端子20與框24連接。這樣，天線元件14被保持在框24內的預定位置。圖8中，表示出了形成在框24四角的定位孔。
把這樣該導體40放在金屬模具中，進行注塑成形。導體40被上模和下模挾住。用金屬模具挾住導體40時，雙點劃線表示的框內成為模腔42。因此，在圖8中，雙點劃線外側的部分(導體40的連接部26的外端側、端子18、20的外端側及框24)被金屬模具挾住。用于把樹脂注入模腔42內的澆口設在天線元件14的固定端子20側的模腔42的面42a上。在這樣的金屬模具中進行了注塑成形后，沿著樹脂成形體的周面切斷連接部26，同時留下適當長度地切斷供電端子18和固定端子20，則得到圖7所示的線狀天線。
第4實施例之線狀天線的天線元件14，具有蛇行進方向不同的2個蛇形圖案14a、14b。因此，蛇形圖案復雜化。這樣，由于蛇形圖案復雜化，出現了不能形成連接部26的角部。例如在角部T1、T2等上不能形成連接部26。該角部T1、T2在樹脂成形時，容易因樹脂的流動而變形。另外，雖然第2蛇形圖案14b內側的角部T4也是不能形成連接部的角部，但由于第2蛇形圖案14b的蛇寬度窄，所以不容易產生變形，即使保持原樣也沒有問題。
具有蛇形圖案的天線元件14如圖9所示，在全部角部的外側都設置倒角部22，對于加寬域是有利的。但是，在樹脂成形時容易變形的角部T1、T2上設置倒角部22會使該部分的機械強度降低，結果助長變形。
因此，在第4實施例中，在不能形成連接部26那樣的、存在強度問題的部分(角部)，不在其外側設置倒角部，以便提高機械強度。
在第4實施例中，第1蛇形圖案14a和第2蛇形圖案14b的蛇節距方向相互直交。第1蛇形圖案14a的蛇寬度比第2蛇形圖案14b寬。在樹脂成形時，第1蛇形圖案14a，其寬度方向的一端靠近設有模腔42的澆口的面42a，另一端配置在遠離面42a的位置。在樹脂成形時流入模腔的樹脂沿著第1蛇形圖案14a的蛇寬度方向流動。角部T2在樹脂成形時比與其相鄰的角部T1更靠近澆口。另外，角部T2比與其相鄰的角部T3更靠近澆口。換言之，在第1蛇形圖案14a內，角部T2最靠近澆口，在挾著它的位置有相鄰的角部T1、T3。這些角部T1、T2、T3外側的倒角被省略。
樹脂成形時用于注入樹脂的澆口，通常在樹脂成形品30上留下澆口痕跡。
根據上述構造，第1蛇形圖案14a的未形成連接部的部分、尤其是角部T2的周邊被加強。因此，在樹脂成形時，可抑制天線元件14的變形。結果，可得到特性穩定的線狀天線。在第4實施例中，省略了3個角部T1、T2、T3的倒角，其余的角部全部倒角。因此，被倒角的角部占大部分，所以，省略了3個角部T1、T2、T3的倒角并不太影響寬域化。(第5實施例)圖10是表示本發明第5實施例之線狀天線的圖。圖11是表示第5實施例之線狀天線所用的導體40的圖。在圖10和圖11中，與圖7和圖8相同的部分注以相同標記。
在第5實施例中，在角部T1、T3、即機械強度弱的角部，在內側設置了填角部44。這樣，使導體寬度局部加寬，可提高機械強度。
這里所說的“填角部”，如圖12A或圖12B所示，是指在天線元件14彎折的角部T1，從天線元件14的內側的直線邊交叉部分向內側伸出的部分44。通過設置該填角部44，可以加強角部。因此，在樹脂成形時角部不容易產生變形。另外，設置了填角部44，該部分的導體寬度加寬。但是，由于導體寬度加寬是局部的，所以可抑制共振頻率的升高。
在圖12A和圖12B中，表示了不進行角部倒角的例。但是，對于設置了填角部44的部位，也可以如第1實施例至第3實施例那樣設置倒角部22。這樣，即使設置了倒角部22，也能確保角部的強度。
角部T2也與角部T1同樣地設置填角部44可提高強度。但是，如果在相鄰兩個角部上設置填角部44，則頻率變化大，所以不太好。這是因為包含這些角部的曲柄狀部分的電路長度顯著縮短的緣故。
如圖11所示，構成蛇形圖案的一個直線部分的相鄰2個角部T1、T2之中，在靠近天線元件14的樹脂成形體中心的角部T2上設置填角部44，使角部T2變粗時，有頻率變化增大的傾向。這是由于導體周圍的感應體的體積引起的。具體地說是以下原因。埋在感應體片(樹脂成形體)周邊附近的導體，由于位于片周邊部分，在也包含外側(空氣)的狀態，感應率起作用。因此，實效的感應率降低，感應體引起的波長縮短效果越到片中心部越不大。因此，頻率不因導體長度變化而大幅度變動。但是，感應體片中央附近的導體與周邊部的導體相比，空氣的影響程度小。結果，片中央附近導體的實效感應率高，其波長縮短效果也大。因此，導體長度的很小變化，產生大的頻率變化。
因此，在第5實施例中，在靠近天線元件14的樹脂成形體中心的角部T2不設置填角部，靠近樹脂成形體12外面一方(遠離中心的一方)的角部T1、T3設置填角部44。這樣，提高天線元件整體的機械強度，并且減少頻率的變動。
在圖11中，在角部T1、T3上設置了填角部44。另外，這些角部T1、T2、T3的外側設置了倒角，但也可以省略掉倒角，這樣可更加提高天線元件的機械強度。
在第4實施例和第5實施例中，說明了把天線元件14埋在樹脂成形體12中的情形。但并不限于此，例如，在本發明實施例的線狀天線中，也可以把天線元件14一體地設置在樹脂成形體12的表面。這時，成形樹脂成形體的金屬模具是采用在上模和下模中的任一方上形成模腔的金屬模具，在未形成模腔的一方金屬模具的模面上，放置天線元件，進行注塑成形。
根據第4實施例和第5實施例，在具有蛇形圖案的天線元件和樹脂成形體一體化的線狀天線中，在樹脂成形體的成形時，可抑制蛇形圖案的變形。因此，可得到天線特性穩定的線狀天線。
權利要求
1.線狀天線，備有將帶狀導體在帶的寬度方向彎折的天線元件，其特征在于，在上述帶狀導體的彎折部外緣設置倒角部。
2.如權利要求1所述的線狀天線，其特征在于，倒角部的大小(倒角為等腰三角形時的二個等邊的一邊長度)為帶狀導體的導體寬度的0.7倍以上。
3.線狀天線，其特征在于，備有天線元件、樹脂成形體和填角部；上述天線元件具有帶狀導體的蛇形圖案，上述樹脂成形體與天線元件成形為一體，上述填角部設在蛇形圖案的多個角部之中的至少1個角部的內側。
4.如權利要求3所述的線狀天線，其特征在于，設有上述填角部的角部是在樹脂成形時容易變形的角部。
5.如權利要求3所述的線狀天線，其特征在于，設有上述填角部的角部位于遠離連接上述蛇形圖案和框的連接部的位置。
6.如權利要求3所述的線狀天線，其特征在于，上述天線元件具有蛇行進方向不同的多個蛇形圖案，上述填角部設在蛇行進方向變化的角部。
7.如權利要求3所述的線狀天線，其特征在于，上述天線元件具有第1角部和第2角部，上述第1角部的外側被倒角，上述第2角部的外側倒角省略，并設有填角部。
8.如權利要求7所述的線狀天線，其特征在于，上述天線元件備有構成一個U形彎的2個角部；一方角部在樹脂成形時容易變形時，變形容易的、構成一個直線部分的2個相鄰角部之中的、配置在靠近上述天線元件樹脂成形體中心的部分的角部省略了倒角，配置在遠離上述中心部分的角部設有填角部。
9.如權利要求3所述的線狀天線，其特征在于，天線元件具有蛇行進方向不同的、蛇的節距方向直交的第1蛇形圖案和第2蛇形圖案；第1蛇形圖案具有第1角部和第2角部，該第1角部配置在樹脂成形時注入樹脂的澆口附近，該第2角部配置在遠離澆口的位置；在配置在與靠近澆口的角部相鄰位置的角部上設有填角部。
10.如權利要求1或3所述的線狀天線，其特征在于，上述天線元件包含由連設部連接行進方向不同、寬度不同的2個蛇形圖案的蛇形圖案；在上述連設部和與該連設部相連接的寬度大的蛇形圖案側的2個角部不設置倒角。
11.如權利要求7所述的線狀天線，其特征在于，上述天線元件還具有第3角部和第4角部中的至少一方，該第3角部省略了外側倒角，該第4角部設有填角部。
全文摘要
本發明提供的線狀天線,具有將帶狀導體沿帶寬方向彎折的天線元件,在帶狀導體的彎折部外緣設有倒角部。
文檔編號H01Q1/38GK1385924SQ02119769
公開日2002年12月18日 申請日期2002年5月16日 優先權日2001年5月16日
發明者和城賢典, 友松功, 濱田浩樹, 佐藤新治 申請人:古河電氣工業株式會社