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CN111052505A - 天线装置以及倒f天线 - Google Patents

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CN111052505A
CN111052505A CN201880055591.9A CN201880055591A CN111052505A CN 111052505 A CN111052505 A CN 111052505A CN 201880055591 A CN201880055591 A CN 201880055591A CN 111052505 A CN111052505 A CN 111052505A
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CN
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short
antenna
inverted
circuit
planar portion
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CN201880055591.9A
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山田贤一
山保威
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Yokowo Co Ltd
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Yokowo Co Ltd
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Abstract

提供能够在较宽的频带域内以较低的VSWR稳定收发信号的小型低高度天线。由与接地面平行的平面部(11)、配设于相对于接地面成规定角度的面上的馈电部(12)、短路部(15～17)、以及第1转换电路(18)而构成倒F天线。馈电部(12)具有与平面部(11)接近的接近边，除此之外的边呈鳍状。另外，平面部(11)和馈电部(12)是在物理上分离且为彼此不同形状的板状，在规定频率以下电连接。第1转换电路(18)使短路部(15～17)的某一个选择性地接地。

Description

天线装置以及倒F天线
技术领域
本发明涉及具有倒F天线的小型低高度的天线装置。
背景技术
作为具有LTE(Long Term Evolution)用倒F天线的车载用天线装置，例如已知专利文献1所公开的天线装置。该天线装置是适用于向汽车车顶搭载的车载用天线装置，在圆顶壳体内收纳有3G(3rd Generation)/LTE(Long Term Evolution)用、DAB(Digital AudioBroadcast)用、GPS(Global Positioning System)用的三个天线而构成。其中的3G/LTE用天线为倒F天线。
专利文献1所公开的倒F天线由竖立设置于成为接地面的地板上的平面部和短路部而构成。平面部的一部分成为馈电点。该天线装置在LTE的761MHz～960MHz的低频带域、和1710MHz～2130MHz的高频带域的双方中工作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－219757号公报
发明内容
近年，LTE的需求高涨，低频带域的下限频率扩大为699MHz。另外，高频带域的上限频率也扩大至5GHz带。
专利文献1公开的天线装置虽然能够在LTE的低频带域和高频带域中使用，但根据所公开的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)特性，难以良好地收发LTE的低频带域的信号。
在高频带域中也难以在宽带域内稳定持续接收信号。
本发明的天线装置的特征在于，具有倒F天线，该倒F天线包括：平面部，其具有与接地面以规定间隔相对的面部；馈电部，其配设于相对于所述接地面成规定角度的面上；和短路部，其用于使所述平面部的一部分接地，所述平面部和所述馈电部为物理上分离的板状，在规定频率以下电连接。
本发明的倒F天线的特征在于，包括：平面部，其具有与接地面以规定间隔相对的面部；馈电部，其配设于相对于所述接地面成规定角度的面上；和短路部，其用于使所述平面部的一部分接地，所述平面部和所述馈电部为物理上分离的板状，在规定频率以下电连接。
附图说明
图1是第1实施方式的天线装置中的倒F天线的立体图。
图2是表示第1转换电路的构成例的示意图。
图3A是表示倒F天线的构成部件的尺寸的说明图。
图3B是表示倒F天线的构成部件的尺寸的说明图。
图3C是表示倒F天线的构成部件的尺寸的说明图。
图4是比较例的倒F天线的立体图。
图5是实施例和比较例的VSWR特性比较图。
图6A是仅具有一个滤波器的倒F天线的示意图。
图6B是与实施例的VSWR特性比较图。
图7A是滤波器间隔短的倒F天线的示意图。
图7B是与实施例的VSWR特性比较图。
图8A是具有长方形的馈电部的倒F天线的示意图。
图8B是与实施例的VSWR特性比较图。
图9A是表示选择了某一个短路部的状态的示意图。
图9B是表示选择了某一个短路部的状态的示意图。
图9C是表示选择了某一个短路部的状态的示意图。
图10是选择了各短路部15～17时的VSWR特性比较图。
图11是第2实施方式的倒F天线的立体图。
图12是表示第2转换电路的构成例的示意图。
图13是将路径p1～p3的某一个选择性地设为闭时的VSWR特性比较图。
图14A是表示短路部和第2转换电路的变形例的示意图。
图14B是表示短路部和第2转换电路的变形例的示意图。
图15A是第3实施方式的倒F天线的外观图。
图15B是第3实施方式的倒F天线的外观图。
图15C是第3实施方式的倒F天线的外观图。
具体实施方式
以下，说明将本发明适用于能够收发LTE的低频带域(699MHz～960MHz)的信号和高频带域(1.7GHz～2.7GHz)的信号的天线装置的情况下的实施方式例。该天线装置收纳于电波透过性的外壳的收纳空间，能够作为低高度的车载天线装置来使用。
此外，以下所示的实施方式的目的之一为，提供如下的小型低高度的天线装置以及倒F天线，其例如能够从LTE的低频带域的最低频率附近到高频带域的最高频率附近为止，以较低的VSWR稳定地收发信号。
[第1实施方式]
图1是第1实施方式的天线装置的立体图。该天线装置作为主要部件而具有倒F天线1。倒F天线1的构成包括设于基板10的上方的平面部11、馈电部12、短路部15、16、17以及第1转换电路18，该基板10的表面在工作时成为接地电位的金属面(以下称为“接地面”)。基板10可以使用被金属电镀的树脂，也可以由铜板等的金属板构成。
平面部11和馈电部12是物理上分离的板状元件。在图示的例中，虽然两者具有彼此不同形状以及尺寸，但并非始终必须这样设置。短路部15、16、17和第1转换电路18是通过使平面部11的一部分选择性地接地而用于将LTE的低频带域切换为三个频带域的部件。在本实施方式中，为了简便，将三个频带域称为第1子带域、第2子带域、第3子带域。第1子带域是699MHz～803MHz的频带域。第2子带域是791MHz～894MHz的频带域。第3子带域是880MHz～960MHz的频带域。
平面部11是具有与接地面以规定间隔相对的金属制的面部(以下称为“背面部”)的矩形板。馈电部12是配设于相对于接地面成规定角度(例如大约90度)的面上的金属板，具有与平面部11的某一条边为非接触但接近的边(以下称为“接近边”)，除此之外的部分呈鳍状。
鳍状是指金属板的角部中的至少一个为弧状的形状，或者相邻的两个角部为弧状的形状。在本实施方式中，金属板为长方形，其角部中的接地面侧的两个角部为曲率半径各自不同的弧。在曲率半径较大的弧起始的部分上形成有馈电端子121。此外，馈电部12中的两处部分可以为曲率半径相同的弧，另外，成为弧的部分也可以为一处。
如后所述，馈电部12的接近边长于鳍状的边是为了确保滤波器13a、13b的较长的滤波器间隔。
平面部11和馈电部12由铜板等金属板构成，但因为在表面效果所得到的频带中使用，所以也可以使用金属电镀的树脂。
关于平面部11的电气长度，在本例的情况下，长边和短边的长度的总和被设计为LTE的低频带域的最低频率(699MHz)的波长λL的大致1/4的长度。另一方面，关于馈电部12的电气长度，在本例的情况下，边的长度的总和被设计为LTE的高频带域的最低频率(1.7GHz)的波长λH的大致1/4的长度。通过将平面部11和馈电部12设为上述尺寸，能够使频带超过低频带域的最低频率且不足高频带域的最高频率的信号在实用的频带中共振。
物理上分离的平面部11和馈电部12经由两个滤波器13a、13b电连接。“电连接”是指一点电流都没有流动，以在规定频率以下的使用频率中作为天线振子发挥作用的方式连接。只要流过极少的电流，实质上不成为电连接。各滤波器13a、13b均作为将超出LTE的高频带域的最低频率(1.7GHz)的频率滤除的高频滤除滤波器来工作。并且，在作为规定频率的LTE的低频带域的最高频率(在本例中为第3子带域的960MHz)以下的频率中电连接，分别作为天线振子来工作。
滤波器13a、13b的简易结构能够仅由诱导性电抗构成。此时的滤波器13a、13b的电感即使考虑浮游电容等在内，也分别设为大约7.5nH。相邻的两个滤波器13a、13b的配置间隔为规定间隔以上，即设为不会对彼此的滤波器构成部件的工作造成影响的距离。该配置间隔(以下称为“滤波器间隔”)优选尽可能地大。
短路部15、16、17是为了选择性地接收LTE的低频带域中的上述三个子带域而设的。短路部15、16、17各自的一端接合于在平面部11的一条短边附近的背面部中的、距离在与馈电部12正交的面上从离馈电部12近的部位起不同的位置。即，在该位置与平面部11导通。短路部15、16、17的另一端由第1转换电路18选择性地接地。在以后的说明中，从平面部11的短边中的离馈电部12近的端部起，依次称为第1短路部15、第2短路部16、第3短路部17。
图2是表示第1转换电路18的构成例的示意图。第1短路部15、第2短路部16、第3短路部17的另一端分别与第1转换电路18的三个转换元件181、182、183的一端电连接。转换元件181、182、183的另一端为共通端子，与接地面导通。转换元件181、182、183以例如通过从车辆侧的电子设备发送来的外部信号，仅使某一个导通(成为闭)的方式控制。
说明倒F天线1的构成部件的尺寸例。图3A是倒F天线1的俯视图，图3B是从馈电部12的方向观察到的倒F天线1的侧视图，图3C是从短路部15、16、17的方向观察到的倒F天线1的侧视图。
平面部11是短边W11为30mm、长边W12为42.5mm、厚度t1为10μ的矩形板。关于馈电部12，接近边与平面部11的长边W12为相同尺寸，宽度W21为23.5mm，厚度t2为10μ。
由此，在将倒F天线1收纳于外壳的情况下，能够将从接地面到外壳的高度设为25mm。
此外，馈电端子121稍微向接地面的方向突出，但能够通过折曲来避免突出。
另外，在基板10上配置树脂，并在该树脂上安装平面部11以及馈电部12的情况下，各部件的尺寸能够根据由将树脂的介电常数考虑在内的实效介电常数而被波长缩短后的实效波长来适当修正。
短路部15、16、17均是宽度t3、t4、t5为1mm的棱柱(截面正方形)。但是也可以为圆柱状或者其他截面形状。从平面部11的短边中的离馈电部12近的端部到第1短路部15为止的距离D1为1mm，到第2短路部16的距离D2为6mm，到第3短路部17的距离D3为21mm。
第1实施方式的倒F天线1的特征之一为，平面部11和馈电部12是物理上分离的板状，在规定频率以下，例如在LTE的低频带域的最高频率以下的频率中电连接。为了验证这种构成的作用效果，本发明人作为比较例而制作了图4所示的倒F天线41。比较例的倒F天线41除了平面部411和馈电部412一体成型的点以外，与第1实施方式的倒F天线1为相同材质、相同形状、尺寸、相同构成。平面部411的材质、短边和长边的尺寸以及厚度与平面部11相同。馈电部412的材质、短边和长边的尺寸以及厚度与馈电部12相同。
图5是关于倒F天线1的实施例和比较例的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)特性比较图，是基于规定的模拟所得的测量结果。实线是实施例的倒F天线1(以下称为“实施例1”)的VSWR特性，虚线是比较例的倒F天线41(以下称为“比较例41”)的VSWR特性。频率(MHz)和VSWR的关系(摘录)如下。
Figure BDA0002392904820000061
Figure BDA0002392904820000071
这样地，实施例1与比较例41相比，在低频带域(第1子带域、第2子带域、第3子带域)和高频带域的双方带域中，VSWR均级别性地变小。即，表明了通过设为如实施例1那样构成的倒F天线1，能够得到VSWR变低、LTE的信号在宽带域内容易收发的效果。
图6A表示代替实施例1的两个滤波器13a、13b而使用一个滤波器136的其他比较例的倒F天线的构成例。滤波器136配置于与滤波器13a相同的位置。
在实施例1中，两个滤波器13a、13b是具有7.5nH电感的滤波器，但图6A所示的比较例的滤波器136为了实现与实施例1相同的高频滤除的效果，设为具有15nH电感的滤波器。
图6B是滤波器仅为一个(仅有滤波器136)的上述其他比较例与具有两个滤波器13a、13b的实施例1的VSWR特性比较图，是基于规定的模拟得到的低频带域中的测量结果。实线是使用两个滤波器13a、13b的实施例1的VSWR特性，虚线是使用一个滤波器136的比较例的VSWR特性。频率(MHz)与VSWR的关系(摘录)为如下。
Figure BDA0002392904820000072
Figure BDA0002392904820000081
这样地表明了通过如实施例1那样地将平面部11和馈电部12经由两个滤波器13a、13b电连接，而与使用一个滤波器136的情况相比，能够使LTE的低频带域中的VSWR变小，且能够大幅扩大VSWR不足2的频带域。
该倾向对于LTE的高频带域也是几乎同样，频率(MHz)与VSWR的关系(摘录)为如下。
Figure BDA0002392904820000082
此外，在倒F天线1的实施例中，表示了使用两个滤波器13a、13b的情况的例子，但滤波器的数量也可以为三个以上。但电感值需要根据滤波器的数量以及滤波器部件的类型来变更。
在倒F天线1的实施例中，将两个滤波器13a、13b的间隔设为平面部11的短边的长度，即30mm。为了验证该设定的作用效果，本发明人制作了将上述间隔改变后的其他比较例的倒F天线。图7A表示其他比较例的倒F天线的构成例。在图7A的例中，滤波器13a没有变化，在成为5mm间隔的位置上配置有滤波器13c。该滤波器13c的滤波器构成部件与滤波器13b相同。
图7B是将滤波器间隔设为5mm的其他比较例、和滤波器间隔为30mm的实施例1的VSWR特性比较图，是基于规定的模拟得到的测量结果。实线是使用滤波器13a、13b的实施例1的VSWR特性，虚线是使用滤波器13a、13c的比较例的VSWR特性。频率(MHz)与VSWR的关系为如下。
Figure BDA0002392904820000091
这样地表明了通过如实施例1那样地将滤波器13a、13b的滤波器间隔设为30mm，而与将滤波器间隔设为5mm的情况相比，能够使LTE的低频带域中的VSWR变小，且大幅度扩大VSWR不足2的频带域。
该倾向对于LTE的高频带域也是几乎同样，频率(MHz)与VSWR的关系(摘录)为如下。
Figure BDA0002392904820000092
此外，在实施例1中，虽然将两个滤波器13a、13b的滤波器间隔设为30mm，但当然该滤波器间隔也可以为30mm以上。
在实施例1中，馈电部12的接近边以外的边的部分是呈鳍状的形状，为了验证该设置的作用效果，本发明人制作了馈电部的形状不同的其他比较例的倒F天线。如图8A表示其他比较例的倒F天线的构成例。在图8A的例子中，作为电气长度、即边的长度的总和与实施例1的馈电部12相同的长方形的馈电部82。馈电部82的材质和厚度、平面部11、滤波器13a、13b的滤波器间隔与实施例1相同。
图8B是馈电部的形状不同的其他比较例与实施例1的VSWR特性比较图，是基于规定的模拟得到的测量结果。实线是使用实施例1的形状的馈电部12的情况的VSWR特性，虚线是使用长方形的馈电部82的情况的VSWR特性。频率(MHz)与VSWR的关系(摘录)为如下。
Figure BDA0002392904820000101
馈电部12由于设计为在LTE的高频带域中共振的尺寸，所以根据上述高频带域的VSWR特性的比较例可明确，形状的差异在LTE的高频带域中造成巨大影响。即，表明了通过将馈电部12中的、指向地面的边设为鳍状，而相对于比较例能够使LTE的高频带域中的VSWR级别性变小，且VSWR不足2的带域稳定地扩大。该倾向在LTE的低频带域中也几乎同样。
接着，说明短路部15、16、17的选择性配置会对倒F天线1的电气特性造成的影响。在此作为电气特性的例子而举出VSWR特性。
第1转换电路18具有三个转换元件181～183的构成与上述相同。图9A是通过第1短路部15将平面部11的一部分接地时的第1转换电路18的工作说明图。第1转换电路18在仅第1转换元件181闭合时，第2转换元件182和第3转换元件183打开。由此，平面部11中的、仅仅离端部的距离D1为1mm的部分与接地面导通。
同样地，图9B是通过第2短路部16将平面部11的一部分接地时的第1转换电路18的工作说明图。第1转换电路18中，仅第2转换元件182闭合，第1转换元件181和第3转换元件183打开。由此，平面部11中的、仅仅离端部的距离D2为6mm的部分与接地面导通。
同样地，图9C是通过第3短路部17将平面部11的一部分接地时的第1转换电路18的工作说明图。第1转换电路18中，仅第3转换元件183闭合，第1转换元件181和第2转换元件182打开。由此，平面部11中的、仅离端部的距离D3为21mm的部分与接地面导通。
图10是选择了各短路部15～17时的VSWR特性比较图，是基于规定的模拟得到的测量结果。长虚线是从平面部11的短边的端部到接地的部位为止的距离为D1(1mm：短边的长度的1/30)的情况的VSWR特性，实线是上述距离为D2(6mm：短边的长度的1/5)的情况的VSWR特性，短虚线是上述距离为D3(21mm：短边的长度的大约2/3)的情况的VSWR特性。
在选择了距离D1的情况下，VSWR的最低值为2.16(频率922.5MHz)。另外，VSWR不足5的范围是857.5MHz～985.0MHz(带域宽度127.5MHz)，VSWR不足4的范围是870.0MHz～975.0MHz(带域宽度105MHz)，VSWR不足3的范围是885MHz～975.5MHz(带域宽度90MHz)。即可知在收发LTE的低频带域中的第3子带域(880～960MHz)的信号的情况下，若转换电路18仅将第1转换元件181设为闭即可。
此外，仅将第1转换元件181设为闭时的LTE的高频带域的VSWR在1905MHz中不足3(2.99)，在2085MHz中不足2(1.99)，在2492.5MHz～2520MHz中为大约1.16。
另外，在2037.5MHz～3000.0MHz之前，VSWR最大也仅为2.22(带域宽度962.5MHz以上)。即，不仅仅在LTE的低频带域，在高频带域中也能够稳定地收发信号。
在选择了距离D2的情况下，VSWR的最低值为1.09(频率850.0MHz)。另外，VSWR不足5的范围是770.0MHz～932.5MHz(带域宽度162.5MHz)，VSWR不足4的范围是780.0MHz～922.5MHz(带域宽度142.5MHz)，VSWR不足3的范围是885MHz～975.5MHz(带域宽度90.5MHz)。即可知在收发LTE的低频带域中的第2子带域(791～894MHz)的信号的情况下，转换电路18仅将第2转换元件182设为闭即可。尤其，在该距离D2中，在850.0MHz以及其前后几十MHz中，VSWR不足1.1，在LTE的低频带域中能够发挥最高的性能(收发能力)。
此外，仅将第2转换元件182设为闭时的LTE的高频带域的VSWR在1867.5MHz中不足3(2.99)，在2047.5MHz中不足2(1.99)，在2482.5MHz～2530MHz中为大约1.15。
另外，在2047.5MHz～2920.0MHz(带域宽度872.5MHz)之前，VSWR不足2。即，不仅仅在LTE的低频带域，在高频带域中也能够发挥高性能。
在选择了距离D3的情况下，VSWR的最低值为3.19(频率790.0MHz)。另外，VSWR不足5的范围是735.0MHz～845.0MHz(带域宽度110.0MHz)，VSWR不足4的范围是752.5MHz～827.5MHz(带域宽度75.5MHz)。即可知在收发LTE的低频带域中的第1子带域(699～803MHz)的信号的情况下，只要转换电路18仅将第3转换元件182设为闭即可。
此外，仅将第3转换元件183设为闭时的LTE的高频带域的VSWR在1752.5MHz中不足2(1.99)，在1937.5MHz中不足1.2(1.19)，在2017.5MHz中为最小(1.03)，在1975.0MHz～2065MHz中不足1.09。
另外，在1752.5MHz～3000.0MHz(1247.5MHz)之前，VSWR不足2，在1975.0MHz～2065.0MHz(带域宽度90.MHz)之前，VSWR不足1.1。即，与选择距离D1、D2的情况相比，虽然VSWR在LTE的低频带域中稍微高，但在LTE的高频带域中发挥最高的性能。
将第1实施方式中的各比较例的倒F天线和倒F天线1的实施例1的比较结果总结如下。
(1－1)平面部11与馈电部12的关系
在实施例1中，将相对于接地面大致平行的平面部11和相对于接地面具有大约90度的角度的馈电部12设为物理上分离的板状，在LTE的低频带域的最高频率以下的频率中实质上电连接。由此，容易制作在为低高度(离接地面的高度不足25mm)的同时VSWR不足1.1的频带域扩大的倒F天线(图5)。此外，在平面部11相对于接地面的角度不足90度时，能够设为更加低高度的倒F天线。
尤其，在实施例1中，平面部11为矩形状，馈电部12设为具有与平面部11的某一条边接近的接近边，除此之外的边呈鳍状的形状。由此，能够实现可在LTE的低频带域以及高频带域中使用的频带域扩大且VSWR稳定降低的倒F天线1(图8A、图8B)。
(1－2)滤波器13a、13b
在实施例1中，将物理上分离的平面部11和馈电部12在规定频率以下电连接的滤波器设有两个以上，且尽可能地增大相邻的两个滤波器的滤波器间隔(例如平面部11的短边的尺寸以上)。由此，能够稳定地降低VSWR，同时扩大可收发信号的频带(图6B、图7B)。(1－3)短路部15、16、17和第1转换电路18
在实施例1中，将第1短路部15设于例如离平面部11的短边的端部为1mm(上述短边的长度的1/30)的位置，将第2短路部16设于6mm(上述短边的长度的1/5)的位置，将第3短路部17设于21mm(上述短边的长度的21/30)的位置，使某一个短路部通过第1转换电路18选择性地切换而与接地面导通。由此，仅通过电流分布的切换就能够切换可在LTE的低频带域中使用的子带域。由此，不需要谋求阻抗匹配。另外，不仅仅切换LTE的低频带中的子带域，在LTE的高频带域中VSWR也变低，且，可使用的频带域扩大，因此能够以较低的VSWR收发LTE的宽带域范围内的信号。
尤其，在实施例1中，在选择了第2短路部16的情况下，在LTE的低频带域中VSWR降低至1.09，且VSWR不足4的带域宽度扩大至142.5MHz。由此，能够在LTE的低频带域中发挥最高的性能。
另外，在选择了第3短路部17的情况下，能够在LTE的高频带域中发挥最高的性能。
对于使用一个倒F天线能够收发多个频带域的信号的技术，虽然在本发明以外也存在，但其大多是在与倒F天线连接的电子回路侧设置匹配回路等来谋求阻抗匹配的技术，因部件插入导致的匹配损耗是不可避免的。另外，对于通过匹配回路的频带域的调整，在从LTE的低频带域到高频带域的宽带域化中具有界限。这是因为难以在全部的频带域中将VSWR维持与不足5。
相对于此，在第1实施方式的倒F天线1中采用了通过将三个短路部15、16、17的某一个选择性地切换，而改变从馈电端子121来看的平面部11以及馈电部12的电流分布的构成。由此，不需要设置匹配回路(不产生匹配损耗)，极其容易地实现在将VSWR维持于固定值以下的宽带域化。
[第2实施方式]
接着说明本发明的第2实施方式。图11是第2实施方式的倒F天线的立体图。第2实施方式的倒F天线2中，仅仅用于切换电流分布的构成不同。由此，对于与第1实施方式所示的构成部件相同的部件标注相同的附图标记并省略重复说明。
第2实施方式的倒F天线2具有一条短路部25和第2转换电路28。短路部25接合于在特定的频率中VSWR为最小的位置，即，一端接合于在平面部11的一条短边的背面部中从该短边的端部离开距离D2(6mm)的位置。该短路部25与第1实施方式的第2短路部16相比，材质、形状、尺寸、配置位置相同。
图12是表示第2转换电路28的构成例的示意图。第2转换电路28的共通端子与短路部25电连接。短路部25的位置如上所述。第2转换电路28还具有：一端与第1转换元件281连接且另一端接地的电容器C的路径p1；一端与第2转换元件282连接且另一端仅接地的路径p2；和一端与第3转换元件283连接且另一端接地的线圈L的路径p3。电容器C的电抗为3pF，线圈L的电感为30nH。
各转换元件281、282、283以例如通过从车辆侧的电子设备发送来的外部信号而仅使某一个导通(成为闭)的方式控制。
图13是将路径p1～p3的某一个选择性地设为闭时的VSWR特性比较图，是基于规定的模拟得到的测量结果。长虚线是选择了路径p1的情况的VSWR特性，实线是选择了路径p2的情况的VSWR特性，短虚线是选择了路径p3的情况的VSWR特性。短路部25仅具有一条，但通过将路径p1、p2、p3的某一条由第2转换电路28选择性地切换，则VSWR特性成为与图10所示的第1实施方式的倒F天线1的VSWR特性相同。
即，在选择了路径p1的情况下，通过电容器C使相位从路径p2提前，正如短路部25存在于第1实施方式中的距离D1(1mm：平面部11的短边的长度的1/30)那样地工作，由此，成为与图10的距离D1的VSWR特性相同。
在选择了路径p2的情况下，短路部25直接接地，由此成为与图10的距离D2(6mm：平面部11的短边的长度的1/5)的VSWR特性相同。
在选择了路径p3的情况下，通过线圈L使相位从路径p2延迟，正如短路部25存在于第1实施方式中的距离D3(21mm：平面部11的短边的长度的大约2/3)那样地工作，由此成为与图10的距离D3的VSWR特性相同。
第2转换电路28能够近通过图案化(patterning)技术和部件接合简单地构成各路径p1～p3，短路部25为一条就足够，由此与第1实施方式的倒F天线1相比容易量产。另外，具有提高收容于外壳内时的布局自由度的优点。
作为第2实施方式的变形例，能够将短路部设为两条的组合。图14A是表示第1变形例的示意图。图14A所示的第1变形例构成为，在图12所示的短路部25之外，还在平面部11的短边中的从离馈电端子121近的端部离开各自不同的长度的部位(本例中与上述距离D1对应的部位)上设有另一条短路部35。并且，将第2转换电路28构成为，使各自离接地面的电气长度不同的两个路径p2、p3的某一个与短路部25选择性地导通，或者，代替短路部25而使另一条短路部35的路径p1’导通。
图14B是表示第2变形例的示意图。图14B所示的第2变形例构成为，在图12所示的短路部25之外，还在平面部11中的从离馈电端子121近的端部离开各自不同的长度的部位(本例中与上述距离D3对应的部位)上设有另一条短路部45。并且，将第2转换电路28构成为，使各自离接地面的电气长度不同的两个路径p1、p2的某一个与短路部25选择性地导通，或者，代替短路部25而使另一条短路部45的路径p3’导通。
即使通过图14A、图14B的构成，也能够起到与图12所示的第2实施方式的倒F天线2同等的作用效果。
[第3实施方式]
接着说明本发明的第3实施方式。在第1实施方式中，表示了接近边为与矩形状的平面部11的长边相同的尺寸，接近边的端部处于与平面部11的端部相同的位置的馈电部12的例子，但在第3实施方式中说明馈电部与第1实施方式的馈电部12不同的倒F天线的例子。
图15A是第3实施方式的倒F天线的立体图。图15B是平面部的俯视图，图15C是从馈电部的方向观察到的侧视图。第3实施方式的倒F天线3与第1实施方式说明的馈电部12相比，形状以及其安装位置不同。由此，对于与第1实施方式所示的构成部件相同的部件标注相同的附图标记并省略重复说明。
第3实施方式的馈电部32中，接近边的长度比平面部11的长边短，与此对应地鳍状的部分的弧的半径比第1实施方式的馈电部12稍微小。另外，接近边的端部配置于与平面部11为非相对的位置。即，接近边的端部配置于比平面部11的短边更突出的位置。电气长度(本例中边的长度的总和)设计为LTE的高频带域的最低频率(1.7GHz)的波长λH的大致1/4的长度的这一点与第1实施方式的馈电部12相同。
馈电元件32的接近边比平面部11的长边更短的构成能够得到即使例如在不得不使平面部11为细长时也可获得同样效果的优点。此时，使短路部15、16、17和第1转换电路18位于平面部11的长边上即可。在该情况下，在平面部11的短边上没有任何元件，在长边上存在有短路部15、16、17和馈电部12。
[变形例]
在第1至第3实施方式中，说明了平面部11为矩形状的情况的例子，但在矩形状中也包含菱形状、梯形状。另外，平面部11不需要必须为矩形状，也可以为圆形状、大致圆形状、椭圆状、大致椭圆状。这些情况下的边相当于规定电气长度的周缘。
如上所述，根据本实施方式，能够提供一种天线装置，其能够在较宽的频带域内以较低的VSWR稳定地收发信号。

Claims (14)

1.一种天线装置，其特征在于，
具有倒F天线，该倒F天线包括：平面部，其具有与接地面以规定间隔相对的面部；馈电部，其配设于相对于所述接地面成规定角度的面上；和短路部，其用于使所述平面部的一部分接地，
所述平面部和所述馈电部为物理上分离的板状，在规定频率以下电连接。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
所述馈电部具有与所述平面部接近的接近边，除此之外的边呈鳍状。
3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，
所述平面部为矩形状，
所述接近边的长度为所述接近边所接近的所述平面部的边的长度以下。
4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
所述馈电部与所述接近边的一部分所接近的所述平面部的边为非相对。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述平面部的电气长度为在比所述规定频率低的第1频带的频率下共振的长度，
所述馈电部的电气长度为在比所述第1频带高的第2频带下共振的长度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述平面部与所述馈电部经由将频率超出所述规定频率的信号滤除的滤波器而电连接。
7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，
所述滤波器存在两个以上，相邻的两个滤波器以离开规定间隔以上的方式配置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述短路部分别在所述平面部中的与所述馈电部正交的面上或与所述馈电部平行的面上设有多条，
所述倒F天线构成为还具有使任意一条所述短路部选择性地接地的第1转换电路。
9.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，
所述短路部以各自不同的间隔设有三条以上。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述短路部在所述平面部中的从离所述馈电部近的端部离开规定长度的部位仅设有一条，
所述倒F天线构成为还具有第2转换电路，该第2转换电路用于使各自离接地面的电气长度不同的多个路径的任意一个与所述短路部选择性地导通。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述短路部在所述平面部中的从离所述馈电部近的端部离开各自不同的长度的部位设有两条，
所述倒F天线构成为还具有第2转换电路，该第2转换电路用于使各自离接地面的电气长度不同的多个路径的任意一个与两条所述短路部的某一方选择性地导通，或者代替两条所述短路部的一方而使另一方导通。
12.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于，
所述第1频带是划分为多个子带域的LTE的低频带域，
所述第2频带是所述LTE的高频带域。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的天线装置，其特征在于，
还具有离所述接地面的高度为25mm的电波透过性的外壳，
所述倒F天线收纳于所述外壳的收纳空间。
14.一种倒F天线，其特征在于，包括：
平面部，其具有与接地面以规定间隔相对的面部；
馈电部，其配设于相对于所述接地面成规定角度的面上；和
短路部，其用于使所述平面部的一部分接地，
所述平面部和所述馈电部为物理上分离的板状，在规定频率以下电连接。
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