天線和無線通信設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及包括在多個頻帶中進行操作的裂環諧振器(split ring resonator)的天線以及使用該天線的無線通信設備。本申請基于并且要求2012年11月12日提交的日本專利申請公開N0.2012-248169的優先權權益，其全部內容合并于此。
【背景技術】
[0002]已經開發了用于在無線通信設備中使用的天線和結構的各種技術。例如，PTL I公開了可以高精度調諧其諧振頻率的天線設備。PTL2(相當于WO 98/44590)公開了用于天線的饋電網絡。PTL 3公開了具有寬帶相位響應的電磁波傳播介質。PTL 4公開了使用微波諧振器設備的天線設備。PTL 5(相當于WO 2006/023195)公開了超材料，包括在寬頻帶具有負折射率的透鏡、衍射光學器件和梯度折射率光學器件。PTL 6公開了微波傳輸線路。NPL I和NP 2公開了裂環諧振器天線。
[0003]近年來，已經開發了周期性地設置具有特定結構的導體圖案來人工地控制通過該結構傳播的電磁波的傳播特性的超材料。在超材料的已知基本部件中，諧振器使用作為其一個圓周部分被切開的環形導體的C形裂環。裂環諧振器可以與磁場交互以控制有效的磁導率。
[0004]另一方面，要求減小具有通信功能的電子設備(例如無線通信設備)的整體尺寸，并且相應地需要減小天線尺寸。因此，已經提出了使用裂環諧振器來減小天線的尺寸。例如，NPL I公開了在單極天線附近設置裂環諧振器來增加有效磁導率并且減小單極天線的尺寸的技術。NPL 2公開了在貼片和貼片天線的接地平面之間的區域中周期性地設置裂環諧振器來增加有效磁導率并且減小貼片天線的尺寸的技術。
[0005]關于上述技術，PTL I公開了一種天線設備，其中，在介電基板的表面上設置的導體板中形成縫隙(slot)，并且以使得短截線(stub)跨縫隙延伸的方式通過通孔來在介電基板的另一表面上形成短截線，由此使得能夠進行諧振頻率的精確調諧。
[0006][引用列表]
[0007][專利文獻]
[0008][PTL1]日本特開專利申請 N0.2012-85262
[0009][PTL2]日本特開專利申請 N0.2007-306585
[0010][PTL3]日本特開專利申請 N0.2010-103609
[0011][PTL4]日本特開專利申請 N0.2011-41100
[0012][PTL5]日本特開專利申請 N0.2011-254482
[0013][PTL6]W02008/111460A1
[0014][非專利文獻]
[0015][NPLI] “Electrically Small Split Ring Resonator Antennas”，Journal ofApplied Physics, 101, 083104(2007)
[0016][NPL2] “Patch Antenna with Stacked Split-Ring Resonators asanlOArtificial Magneto-Dielectric Substrate，，，Microwave and Optical TechnologyLetters, Vol.46，N0.6，2005 年 9 月 20 日
【發明內容】
[0017][技術問題]
[0018]在NPLl和NPL2中公開的使用裂環諧振器的天線僅在一個頻帶中進行操作，并且因此，這些天線難以符合在無線LAN中使用多個頻帶的無線通信標準。此外，配備有GPS和無線LAN功能的電子設備需要在多個頻帶上進行操作。然而，常規技術難以符合多個無線通信標準。
[0019]實現本發明以解決上述問題，并且本發明的目的在于提供通過組合多個裂環諧振器來配置以在多個頻帶中進行操作的天線、以及使用該天線的無線通信設備。
[0020][對問題的解決方案]
[0021]本發明的第一模式是一種包括第一導體平面和饋電線的天線，在該第一導體平面中形成具有不同諧振頻率的第一裂環諧振器和第二裂環諧振器，饋電線包括第一分支線、第二分支線和分支部。第一裂環諧振器包括沿著在第一導體平面中形成的第一開口的開口邊緣的第一導體區域以及切斷第一導體區域的一部分的第一裂部(split port1n) ο第二裂環諧振器包括沿著在第一導體平面中形成的第二開口的開口邊緣的第二導體區域以及切斷第二導體區域的一部分的第二裂部。第一分支線的一端連接到第一裂環諧振器，并且另一端跨第一導體區域延伸到分支部；第二分支線的一端連接到第二裂環諧振器，并且另一端跨第二導體區域延伸到分支部。
[0022]本發明的第二模式是一種無線通信設備，該無線通信設備使用包括用于傳送和接收無線信號的兩個或更多個頻率的電磁波。該無線通信設備包括具有上述配置的天線。
[0023][本發明的有益效果]
[0024]本發明提供了一種小型天線，其中，緊湊地設置具有不同諧振頻率的多個裂環諧振器。在無線通信設備中使用該天線使得能夠在不增加無線通信設備的整體尺寸的情況下進行符合多個通信標準的無線信號的傳送和接收。
【附圖說明】
[0025]圖1是根據本發明的第一示例性實施例的天線的立體圖。
[0026]圖2是第一示例性實施例的天線的第一變形的立體圖。
[0027]圖3是第一示例性實施例的天線的第二變形的平面圖。
[0028]圖4是第一示例性實施例的天線的第三變形的平面圖。
[0029]圖5是第一示例性實施例的天線的第四變形的平面圖。
[0030]圖6是根據本發明的第二示例性實施例的天線的立體圖。
[0031]圖7是根據本發明的第三示例性實施例的天線的立體圖。
[0032]圖8是本發明的第三示例性實施例的天線的變形的立體圖。
[0033]圖9是根據本發明的第四示例性實施例的天線的立體圖。
[0034]圖10是根據本發明的第五示例性實施例的天線的立體圖。
[0035]圖11是第五示例性實施例的天線的變形的立體圖。
[0036]圖12是第五示例性實施例的天線的變形的平面圖。
[0037]圖13是根據本發明的第六示例性實施例的無線通信設備的平面圖。
[0038]圖14是圖示根據上述示例性實施例中的任何一個的天線的最小配置的立體圖。
[0039]圖15是圖示根據第一示例性實施例的天線的電磁場模擬的結果的圖。
[0040]圖16是圖示根據第一示例性實施例的第一變形的天線的電磁場模擬的結果的圖。
[0041]圖17是根據本發明的第七示例性實施例的天線的立體圖。
[0042]圖18是根據第七示例性實施例的第一變形的天線的立體圖。
[0043]圖19是根據第七示例性實施例的第二變形的天線的立體圖。
[0044]圖20是根據第七示例性實施例的第三變形的天線的立體圖。
【具體實施方式】
[0045]參考附圖，通過示例性實施例來具體描述根據本發明的天線和無線通信設備。注意，在附圖中，對相同或相似的部件給予相同或相似的附圖標記，并且適當地省略其重復描述。
[0046]第一示例性實施例
[0047]圖1是根據本發明的第一示例性實施例的天線10的立體圖。天線10包括第一導體平面I以及饋電線5，該第一導體平面I包括第一裂環諧振器2和第二裂環諧振器3。饋電線5包括第一分支線5a、第二分支線5b以及電氣地互連第一分支線5a和第二分支線5b的分支部5c。
[0048]第一裂環諧振器2包括沿著在第一導體平面I中形成的第一開口 11的開口邊緣的第一導體區域12以及通過切割第一導體區域12的一部分形成的第一裂部13。第二裂環諧振器3包括沿著在第一導體平面I中形成的第二開口 14的開口邊緣的第二導體區域15以及通過切割第二導體區域15的一部分形成的第二裂部16。具體地，第一裂環諧振器2是特定導體區域，該特定導體區域占用第一導體平面I的一部分并且是由第一導體區域12和第一裂部13構成的C形導體區域，該第一導體區域12是在第一開口 11的開口邊緣周圍的框狀區域，第一裂部13切斷第一導體區域12的一部分。然而，第一裂環諧振器2不具有與第一導體平面I的其他區域的明確邊界。第二裂環諧振器3是特定導體區域，該特定導體區域占用第一導體平面I的一部分并且是由第二導體區域15和第二裂部16構成的C形導體區域，第二導體區域15是在第二開口 14的開口邊緣周圍的框狀區域，第二裂部16切斷第二導體區域15的一部分。為了在天線10中設定所需要的諧振特性，如圖1所示，第一開口 11和第二開口 14優選地形成為接近第一導體平面I的邊緣，但不限于此。
[0049]第一導體平面I是以平面視圖成形的矩形，并且在第一導體平面I的同一側上形成第一裂部13和第二裂部16，但不限于此。應注意到，第一導體平面I的周圍的至少一部分形成直線側，在同一側上形成第一裂部13和第二裂部16。
[0050]如圖1所示，第一導體區域12包括第一左臂部12a和第二右臂前12b，在兩者之間具有第一裂部13。第二導體區域15包括第二左臂部15a和第二右臂部15b，在兩者之