CN100536229C - 双频共用天线装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种双频共用天线装置。第一频率接收用补片天线具有第一尺寸，设置到电介质基板的第一面。第二频率接收用线圈天线具有比所述第一尺寸大的第二尺寸，设置在所述电介质基板的第一面上，以包围所述补片天线。接地部件具有比所述第一尺寸大且比所述第二尺寸小的第三尺寸，设置到所述电介质基板的第二面。所述补片天线的外缘和所述接地部件的外缘的最小间隔以及所述线圈天线的内缘和所述接地部件的外缘的最小间隔大于等于所述电介质基板厚度的2倍。

Description

双频共用天线装置
技术领域
本发明涉及用于对应两个频率的近距离通信的双频共用天线装置。
背景技术
以往，在商品或物品等中装配无线ID标记(应答器)，通过ID读取器以无线读取预先设定在该无线ID标记上的固有识别数据的无线标记读取系统已经被实际应用了。而且，除了上述ID标记之外，例如自动检票系统等、通过读取器以无线读取存储在IC卡等中的数据的系统也已经实际应用了。
图3表示的是无线标记系统的一般结构例子。ID读取器10具有发送部分11和接收/解调部分12。发送部分11以查询信号和时钟，对发送载波进行调幅并输出。从上述发送部分11输出的发送信号通过定向耦合器13和循环器14输出到天线15，从该天线15发送到无线ID标记20。作为上述ID读取器10的天线15，例如使用的是环形天线(例如参见日本专利公开文献平9-98014)。而且，上述发送部分11的输出信号的一部分通过定向耦合器13被输入到接收/解调部分12。
上述无线ID标记20一般使用IC芯片构成，由标记天线21接收来自ID读取器10的天线15发送的电波，根据该接收电波生成驱动电力使内部的逻辑电路进行操作，读取在存储器中预先存储的固有的识别数据，对来自ID读取器10的发送载波进行调幅，作为向ID读取器10的返回波进行再次发射。
ID读取器10由天线15接收来自无线ID标记20的返回波，通过循环器14输入到接收/解调部分12。接收/解调部分12通过定向耦合器13从输入发送部分11的输出信号中提取时钟信号，解调来自无线标记20的识别数据，变换为数字数据，向例如为个人电脑(图中未示)的主机设备发送。
如上所述的ID读取器10能够读取无线ID标记20的识别数据，确认该数据内容。
在上述图3中表示的是通过ID读取器10确认无线ID标记20的识别数据的情况，最近考虑如下系统：以一台的ID读取器10不仅能确认无线ID标记20，而且能确认其它的媒体的识别数据，例如IC卡。在该情况下，在无线ID标记20的数据识别中，例如使用2.4GHz的频率，在IC卡的数据识别中例如使用13.56MHz的频率。因此作为ID读取器10的天线15，必需考虑到2.4GHz用的和13.56MHz用的。
在如上所述的ID读取器10中，在不仅进行无线ID标记20识别，还进行不同的其它使用频率的媒体数据识别的情况下，必需对应其各自的使用频率的2个天线，成为实现设备小型化的障碍。而且，最近，尝试在便携信息终端中保持ID读取器10的功能，希望得到天线的小型化。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种双频共用天线装置，在1个天线基板上安装2个天线元件，分别对应各个不同的频率，在实现小型化的同时得到所要求的特性。
为了达到上述的目的，按照本发明，天线装置具有：
电介质基板；
具有第一尺寸、设置在所述电介质基板的第一面的第一频率接收用补片天线；
具有比所述第一尺寸大的第二尺寸、设置在所述电介质基板的第一面一包围所述补片天线的第二频率接收用线圈天线；以及
具有比所述第一尺寸大且比所述第二尺寸小的第三尺寸、设置到所述电介质基板的第二面的接地部件，
其中，所述补片天线的外缘和所述接地部件的外缘的最小间隔以及所述线圈天线的内缘和所述接地部件的外缘的最小间隔大于等于所述电介质基板厚度的2倍。
通过在电介质基板上组合补片天线和线圈天线而形成，在能够使其对应2个频率的同时，能够有效地利用电介质基板的面积，能够实现小型化。另外，通过适度地选择对应于补片天线用接地面的补片天线和线圈天线之间的最小间隔，能够实现天线特性的并存。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的双频共用天线装置的正面图；
图2是图1的天线装置的后面图；
图3表示的是无线标记读取器系统的一般的结构例。
具体实施方式
以下，参考附图说明本发明的一实施方式。
图1是本发明的一实施方式的双频共用天线装置的正面图，图2是相同装置的后面图。在图1和图2中，31是四方形的天线基板，也就是电介质基板，例如形成厚度约为1.6mm，短边约为65mm，长边约为75mm。在上述电介质基板31的上面，在通过蚀刻等处理沿周边部分形成四方形状的线圈天线32，同时，在中央部分形成例如圆形的补片天线34的圆偏振波发射单元。
线圈天线32为使用例如13.56MHz的第一频率天线，其通过微波传输线形成4圈左右，其两前端部分连接到给电端子33a、33b。该给电端子33a、33b例如设置在线圈天线32的下侧中央部分。
而且，上述补片天线34使用例如2.4GHz的第二频率天线，在中心部分邻近设置给电点35，同时，在外周缘设置一对圆偏振波的切口36。上述补片天线34的直径设置为约λg/2。上述λg表示对应接收频率的波长，其值是考虑了电介质基板31的波长缩短率的。
上述电介质基板31通过形成纵向长方形，将下侧部分作为向其它设备的安装部分，在该安装部分的左右角部分设置安装用的孔37。
而且，在电介质基板31的背面，对应补片天线34通过蚀刻等处理形成例如四方形的补片天线用接地面41。该补片天线用接地面41的大小形成的比线圈天线32小，并且比补片天线34大。例如将从线圈天线32到补片天线用接地面41的外周的最小间隔d1，以及从补片天线34到补片天线用接地面41的外周的最小间隔d2同时设置为电介质基板31厚度的至少2倍以上。
而且，在上述补片天线用接地面41上，在对应补片天线34的给电点35的位置上，形成比给电点35大的窗42，在该窗的中心形成给电部分43。在上述给电点35和给电部分43之间，例如通过通孔进行电连接。在上述给电部分43中根据需要设置给电用接插件。
上述线圈天线32由于具有补片天线用接地面41时由涡电流产生逆向的磁场，希望线圈天线32的内缘和补片天线用接地面41的外缘的最小间隔d1距离为电介质基板31的厚度的至少2倍以上。在本实施例中，通过将线圈天线32到补片天线用接地面41的间隔离开距离4mm左右，能够良好地保持线圈天线32的特性。
另一方面，由于补片天线34中补片天线用接地面41大的特性优良，因而希望补片天线34的外缘和补片天线用接地面41的外缘的最小间隔d2形成为电介质基板31的厚度至少2倍以上的大小。在本实施例中，通过形成比补片天线34的直径大4mm以上补片天线用接地面41的宽度，能够保持补片天线34的特性。
通过在如上所述的1块电介质基板31上形成线圈天线32和补片天线34，能够使其对应13.56MHz和2.45GHz的2个频率。而且，通过组合线圈天线32和补片天线34，能够有效地利用电介质基板31的面积，能够实现其的小型化。另外，通过适度地选择对应于补片天线用接地面41的线圈天线32和补片天线34的最小间隔d1、d2，能够实现天线特性的并存。
通过作为ID读取器的天线使用本天线装置，能够使其对应于例如无线ID标记、IC卡、ID卡等使用频率不同的多个种类设备，并且能够获得ID读取器的小型化。而且，本天线装置并不限于ID读取器，能够用于例如便携信息终端等小型信息设备，通过其能够实现设备的多用途化。
并且，在上述实施方式中，仅仅表示的是对于13.56MHz和2.45MHz的频率的情况，而不用说，具有其它频率也是可以的。
而且，在上述实施例中，表示了使用圆形补片天线34的情况，但其它的，例如使用矩形补片天线、环型补片天线等的情况也能够得到相同的效果。
而且，在上述实施例中，表示了将线圈天线32和补片天线用接地面41分别形成四方形的情况，而形成圆形也是可以的。而且，电介质基板31并不限于四方形，形成圆形等也是可以的。
本发明并不原样地限定于上述实施方式，在实施阶段不脱离其精神的范围内能够变形构成部件并具体化。

Claims (1)

1.一种天线装置，具有：
电介质基板；
第一频率接收用补片天线，具有第一尺寸，设置在所述电介质基板的第一面；
第二频率接收用线圈天线，具有比所述第一尺寸大的第二尺寸，设置在所述电介质基板的第一面，使其包围所述补片天线；以及
接地部件，具有比所述第一尺寸大且比所述第二尺寸小的第三尺寸、设置在所述电介质基板的第二面，
其中，所述补片天线的外缘和所述接地部件的外缘的最小间隔以及所述线圈天线的内缘和所述接地部件的外缘的最小间隔大于等于所述电介质基板厚度的2倍。
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