TWI872217B - 天線裝置 - Google Patents
天線裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI872217B TWI872217B TW110108045A TW110108045A TWI872217B TW I872217 B TWI872217 B TW I872217B TW 110108045 A TW110108045 A TW 110108045A TW 110108045 A TW110108045 A TW 110108045A TW I872217 B TWI872217 B TW I872217B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- super
- low
- antenna
- electrode
- film
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/40—Radiating elements coated with or embedded in protective material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
- H01Q15/006—Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
- H01Q15/006—Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces
- H01Q15/008—Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces said selective devices having Sievenpipers' mushroom elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
- H01Q15/0093—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices having a fractal shape
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
本發明目的係在天線裝置中,藉由抑制來自人體或其它導體的反射之方式,往目標方向充分發射電磁波。本發明之天線裝置3係抵接或靠近於人體或導體來使用,具備天線圖案17及超穎表面層13。超穎表面層13係疊層於天線圖案17並配置在人體側。超穎表面層13具有:第1低損耗薄膜20A與第2低損耗薄膜20B;及第1超穎表面21A與第2超穎表面21B,分別形成於第1低損耗薄膜20A與第2低損耗薄膜20B。
Description
本發明係關於天線裝置,尤其關於在人體或其它導體附近使用的天線裝置。
近年來已有開發手錶型、眼鏡型、戒指型、鞋型、懷中型、項墜型等各種類型的穿戴式電腦。
又,亦已使用在耳機、頭戴式耳機等密接於人體來使用的電子設備。再者,行動電話、智慧型手機等電子設備當然亦為密接或靠近於人體來使用。
在上述電子設備中,為了進行通信而裝入有各種天線(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2018-170679號公報
(發明所欲解決之問題)
本案發明人著眼點在於,將習知的附設天線之電子設備密接於人體(頭或手)或在其附近使用時,會產生下述的問題。
此問題係指,自天線發出的電波在人體反射而扭曲天線的發射特性。此種情形,電波不會自天線往目標方向充分發射。
本發明之目的在於,在天線裝置中,藉由抑制來自人體或其它導體的反射之方式,而使電波往目標方向充分發射。
(解決問題之方式)
以下說明多數之態樣來作為解決問題之方式。此等態樣可因應於必要而任意組合。
本發明的一觀點之天線裝置係抵接或靠近於人體或導體來使用,具備天線及超穎表面層。
超穎表面層係疊層於天線並配置於人體側之層。超穎表面層具有低損耗薄膜及形成於低損耗薄膜的超穎表面。
在此裝置中,超穎表面層配置於天線的人體側。所以,藉由超穎表面層抑制來自人體側的電磁波反射,能夠減少對於天線之影響。其結果,能使電波往目標方向充分發射。
在此裝置中,超穎表面設於低損耗薄膜。此種情形,藉由使用薄的低損耗薄膜,能夠實現小型天線裝置。
低損耗薄膜亦可係疊層的多數片。
超穎表面亦可形成於多數片之低損耗薄膜的各片。
在此裝置中,藉由將超穎表面形成於多層的低損耗薄膜,即使係薄的低損耗薄膜,亦能夠藉由多級電路之構成來構成抑制多重反射的濾波器等效電路。所以,能夠進行阻抗匹配。
低損耗薄膜的厚度亦可係150μm以下。
超穎表面亦可係碎形形狀。
在此裝置中,藉由增加超穎表面的碎形的級數,容易實現廣頻段特性。
(發明之效果)
在本發明之天線裝置中,藉由抑制來自人體的反射,能夠使電波往目標方向充分發射。
(實施發明之較佳形態)
1.第1實施形態
(1)基本構成
使用圖1來說明無線耳機1。圖1係裝入有本發明的第1實施形態之天線裝置的無線耳機之示意性立體圖。
無線耳機1具有裝入在殼體內的天線裝置3等。
使用圖2來說明天線裝置3。圖2係顯示天線裝置之層構成的示意圖。
在圖2中,圖下側係人體側。天線裝置3例如係Bluetooth(註冊商標),自圖上側朝向下側具有:覆蓋層9、黏接層11、超穎表面層13(超穎表面層的一例)、及保護層15。
超穎表面層13由一或多數片之低損耗薄膜與超穎表面所構成(後述)。超穎表面層13的圖上側面形成有天線圖案17(天線的一例)。超穎表面層13相對於天線圖案17而言配置在人體側。藉由以上所述的超穎表面層13與天線圖案17來構成天線薄膜19。
覆蓋層9例如係聚碳酸酯,厚度係2mm。黏接層11例如係OCA,厚度係25μm。天線圖案17例如係銅,厚度係3μm。
(2)天線薄膜之詳細說明
使用圖3來說明天線薄膜19。圖3係顯示天線薄膜之剖面構成的示意圖。
天線薄膜19自圖下側起具有:第1低損耗薄膜20A、第2低損耗薄膜20B、及第3低損耗薄膜20C。此等薄膜彼此疊層。各低損耗薄膜例如係PET或COP,厚度係50~150μm。低損耗薄膜只要是低tanδ的材料(低介電損耗材料)即可,並不特別限定。低損耗薄膜全體的厚度宜係150μm以下。
天線圖案17形成於第3低損耗薄膜20C的頂面。
第1低損耗薄膜20A的頂面形成有第1超穎表面21A的第1電極21A1。第2低損耗薄膜20B的頂面形成有第2超穎表面21B的第2電極21B1。超穎表面例如係銅,厚度係3μm。或者超穎表面亦可利用對可見光透明的導電膜來製作。具體而言,使用ITO(氧化銦錫)、透明導電性墨水(例如奈米銀線墨水)。
另,超穎表面係「人工建建構的短於入射電波波長之週期結構」。在超穎表面中,係由週期結構的諧振現象來決定電磁場特性,所以能夠藉由適當設計週期結構,獲得自然界中無法獲得的具有負折射率之特異電磁場特性。
第1低損耗薄膜20A的下側面形成有地線極29。地線極29係整面形成的滿鋪層。
第1電極21A1彼此設有間隙,配置成例如格子狀。該間隙產生出電容分量。又,第1電極21A1與地線極29之間亦產生出電容分量。又,第1電極21A1本身產生出電感分量。
第2電極21B1亦同。
第1超穎表面21A具有將第1電極21A1與地線極29加以連接的第1通孔21A2。
第2超穎表面21B具有將第2電極21B1與地線極29加以連接的第2通孔21B2。
第1通孔21A2分別與一個第1電極21A1對應,貫穿第2低損耗薄膜20B、第1低損耗薄膜20A,將第1電極21A1與地線極29加以連接。藉此,第1通孔21A2產生出電感分量。
第2通孔21B2亦同。
使用圖4來說明第1超穎表面及第2超穎表面的圖案配置。圖4係顯示超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
第1電極21A1與第2電極21B1係正六邊形。第1電極21A1與第2電極21B1係逐行交互並排配置,在俯視中互不重疊。另,與第1電極21A1對應設有第1通孔21A2,與第2電極21B1對應設有第2通孔21B2。另,電極的形狀、配置位置並不特別限定。例如,電極亦可一部分彼此重疊。
依據以上所述的結構,實現EBG(Electromagnetic Band Gap,電磁能帶隙)或AMC(Artificial Magnetic Conductor,人工磁導體)結構。
藉由如上所述採用EBG結構,能維持發射效率,並且使天線的厚度(例如,天線薄膜19的厚度)為λ/4以下。其理由為,若能配合定為對象的頻率來巧妙的製作週期結構,能使入射至EBG結構的電磁波與反射的電磁波之相位為同相。若相位相同,則即使不將厚度定為λ/4,亦能使得在EBG結構反射的電磁波與不反射而發射至空間的電磁波建設性干涉。所以,能達到維持發射效率而且薄型化。
如上所述,第1超穎表面21A及第2超穎表面21B各自設於第1低損耗薄膜20A及第2低損耗薄膜20B。此種情形,藉由使用薄的低損耗薄膜,能夠實現小型天線裝置。
使用圖5來說明天線裝置的等效電路。圖5係天線裝置的等效電路圖。
第1電極21A1及第2電極21B1分別與第1通孔21A2及第2通孔21B2之間產生出電感分量L1
及L2
。又,第1電極21A1及第2電極21B1與地線極29之間,分別產生出電容分量C1
,C2
。再者,第1電極21A1及第2電極21B1與天線圖案17之間,分別產生出電容分量Cg1
,Cg2
。
如上所述,將第1電極21A1及第2電極21B1分別形成於複數層之薄的第1低損耗薄膜20A及第2低損耗薄膜20B,即使係薄的薄膜,亦能形成出以電感與電容構成的濾波器週期性延續的等效電路(EBG結構)。
此種以L與C構成的濾波器特性,藉由利用模擬來調整週期結構之最小單位即電極的形狀、尺寸、重複次數、還有多數片之薄膜的厚度,而能進行廣頻段的阻抗匹配,能使反射係數Γ為+1。
換言之,能夠以濾波器的等效電路之概念來控制表面的能量,意即,能夠藉由配置在天線圖案17的人體側之超穎表面的多層次構成來抑制多重反射,減少自天線圖案17往人體發射的能量,其結果,能減輕電波自人體反射。其結果,減少對於天線圖案17的影響,往目標方向充分發射電波。
另,超穎表面亦可係在導電性構件中由配置成具有周期性的二維正方格子狀(亦即,矩陣狀)的孔洞來構成。又,導電性構件或孔洞的形狀並不特別限定,只要是具有周期性的配置,可以是各種形狀。
使用圖6來說明超穎表面的俯視形狀之變形例。圖6係顯示變形例之中的超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。基本構成係與前述實施例相同。
第3電極21C1及第4電極21D1係與第1實施形態的第1電極21A1及第2電極21B1對應,係菱形。第3電極21C1與第4電極21D1係逐行交互並排配置,在俯視中彼此不重疊。另,與第3電極21C1對應設有第3通孔21C2,與第4電極21D1對應設有第4通孔21D2。
電極的形狀、配置位置並不特別限定。例如,電極亦可一部分彼此重疊。
2.第2實施形態
在第1實施形態中,低損耗薄膜的疊層片數係3片,但亦可更多。
使用圖7及圖8來說明第2實施形態作為此種實施例。圖7係顯示第2實施形態之天線裝置的剖面構成之示意圖。圖8係顯示各低損耗薄膜之中的天線、超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
天線裝置3例如係板狀倒F型天線(PIFA:Plate Inverted F Antenna),具有超穎表面層13。
超穎表面層13由多數片之低損耗薄膜與超穎表面所構成(後述)。超穎表面層13的圖上側面形成有天線圖案17。藉由以上所述的超穎表面層13與天線圖案17來構成天線薄膜19。
天線薄膜19自圖下側起具有第1低損耗薄膜20A、第2低損耗薄膜20B、第3低損耗薄膜20C、及第4低損耗薄膜20D。此等薄膜為彼此疊層。
天線圖案17形成於第4低損耗薄膜20D的頂面。
第1低損耗薄膜20A的頂面形成有第1超穎表面21A的第1電極21A1。第2低損耗薄膜20B的頂面形成有第2超穎表面21B的第2電極21B1。
第1低損耗薄膜20A的下側面形成有地線極29。
第1電極21A1彼此設有間隙而配置成例如格子狀。第2電極21B1亦同。
第1超穎表面21A具有將第1電極21A1與地線極29加以連接的第1通孔21A2。
第2超穎表面21B具有將第2電極21B1與地線極29加以連接的第2通孔21B2。
第1通孔21A2分別與一個第1電極21A1對應,貫穿第2低損耗薄膜20B、第1低損耗薄膜20A,而將第1電極21A1與地線極29加以連接。
第2通孔21B2亦同。
3.第3實施形態
在第1實施形態中,低損耗薄膜的疊層片數係3片,但亦可更多。
使用圖9及圖10來說明第3實施形態作為此種實施例。圖9係顯示第3實施形態的天線裝置之剖面構成的示意圖。圖10係顯示各低損耗薄膜之中的天線、超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
在圖9中,圖下側係人體側。天線裝置3例如係板狀倒F型天線(PIFA),具有超穎表面層13。超穎表面層13由多數片之低損耗薄膜與超穎表面所構成(後述)。超穎表面層13的圖上側面形成有天線圖案17。藉由以上所述的超穎表面層13與天線圖案17來構成天線薄膜19。
在圖9中,天線薄膜19自圖下側具有第1低損耗薄膜20A、第2低損耗薄膜20B、第3低損耗薄膜20C、第4低損耗薄膜20D、及第5低損耗薄膜20E。此等薄膜彼此疊層。
天線圖案17形成於第5低損耗薄膜20E的頂面。
第2低損耗薄膜20B的頂面形成有第1超穎表面21A的第1電極21A1。第3低損耗薄膜20C的頂面形成有第2超穎表面21B的第2電極21B1。第1低損耗薄膜20A的頂面形成有地線極29。第1低損耗薄膜20A的底面形成有第3電極30。第1電極21A1彼此設有間隙,配置成例如格子狀。第2電極21B1亦同。
第1超穎表面21A具有將第1電極21A1、地線極29、及第3電極30加以連接的第1通孔21A2。第2超穎表面21B具有將第2電極21B1與地線極29加以連接的第2通孔21B2。
第1通孔21A2分別與一個第1電極21A1及第3電極30對應,貫穿第2低損耗薄膜20B,第1低損耗薄膜20A。第2通孔21B2亦同。
4.第4實施形態
在第1~第3實施形態中,形成有超穎表面的低損耗薄膜之疊層片數係2片,但亦可更多。
使用圖11及圖12來說明第4實施形態作為此種實施例。圖11係顯示第4實施形態的天線裝置之剖面構成的示意圖。圖12係顯示各低損耗薄膜之中的天線、超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
在圖11中,圖下側係人體側。天線裝置3例如係偶極天線,具有超穎表面層13。
超穎表面層13由多數片之低損耗薄膜與超穎表面所構成(後述)。超穎表面層13的圖上側面形成有天線圖案17。藉由以上所述的超穎表面層13與天線圖案17來構成天線薄膜19。
在圖11中,天線薄膜19自圖下側起具有第1低損耗薄膜20A、第2低損耗薄膜20B、第3低損耗薄膜20C、及第4低損耗薄膜20D。此等薄膜彼此疊層。
天線圖案17形成於第4低損耗薄膜20D的頂面。
第1低損耗薄膜20A的頂面形成有第1超穎表面21A的第1電極21A1。第2低損耗薄膜20B的頂面形成有第2超穎表面21B的第2電極21B1。第3低損耗薄膜20C的頂面形成有第3超穎表面21C的第3電極21C1。
第1低損耗薄膜20A的下側面形成有地線極29。第1電極21A1彼此設有間隙,配置成格子狀。第2電極21B1及第3電極21C1亦同。
第1超穎表面21A具有將第1電極21A1與地線極29加以連接的第1通孔21A2。
第2超穎表面21B具有將第2電極21B1與地線極29加以連接的第2通孔21B2。
第3超穎表面21C具有將第3電極21C1與地線極29加以連接的第3通孔21C2。
第1通孔21A2分別與一個第1電極21A1對應,貫穿第1低損耗薄膜20A,將第1電極21A1與地線極29加以連接。
第2通孔21B2及第3通孔21C2亦同。
5.第5實施形態
在第1~第4實施形態中,超穎表面的電極與地線極係經由通孔而連接,但亦可藉由擴大電極的面積或縮短層彼此之間隔來省略該電極的通孔。
使用圖13及圖14來說明第5實施形態作為此種實施例。圖13係顯示第5實施形態的天線裝置之剖面構成的示意圖。圖14係顯示各低損耗薄膜之中的天線、超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
天線裝置3例如係板狀倒F型天線(PIFA:Plate Inverted F Antenna),具有超穎表面層13A。
超穎表面層13A由低損耗薄膜與超穎表面所構成(後述)。超穎表面層13A的圖上側面形成有天線圖案17A。藉由以上所述的超穎表面層13A與天線圖案17A來構成天線薄膜19A。天線薄膜19A自圖下側起具有:第1低損耗薄膜22A、第2低損耗薄膜22B、及第3低損耗薄膜22C。此等薄膜彼此疊層。
天線圖案17A形成於第3低損耗薄膜22C的頂面。
第2低損耗薄膜20B之下形成有超穎表面的電極13A1。電極13A1例如具有圖14所示往單方向並排延伸的成對電極之組合。更具體而言,電極13A1的成對電極,具有彼此相向伸出的三角形狀之凸起,於成對電極間確保出鋸齒(Zig-Zag)狀之未形成有電極的部分。
第1低損耗薄膜22A的下側面形成有地線極29A。如上所述,配置在超穎表面的電極13A1與地線極29A之間者,僅有第1低損耗薄膜22A。
在此實施形態中,並未形成有將電極與地線極加以連接的通孔。然而,藉由例如上述的電極的寬闊形狀,電極與地線極之距離短等其中一個或多數之特徵來維持住天線性能。
6.第6實施形態
說明使用沒有通孔之超穎表面的其它實施形態。
使用圖15~圖17來說明第6實施形態作為此種實施例。圖15係顯示第6實施形態的天線裝置之剖面構成的示意圖。圖16係顯示超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。圖17係顯示地線極的平面構成之示意性俯視圖。
在圖15中,圖下側係人體側。天線裝置3具有超穎表面層13。
超穎表面層13係由多數片之低損耗薄膜與超穎表面所構成(後述)。超穎表面層13的圖上側面形成有天線圖案17。藉由以上所述的超穎表面層13與天線圖案17來構成天線薄膜19。在圖15中,天線薄膜19自圖下側起具有第1低損耗薄膜20A、及第2低損耗薄膜20B。此等薄膜彼此疊層。
天線圖案17形成於第2低損耗薄膜20B的頂面。第1低損耗薄膜20A的頂面形成有第1超穎表面21A。第1超穎表面21A如圖16所示,係互補性開口環形諧振器(CSRR:Complementary Split Ring Resonator),具有開口環形狀的缺口31。
第1低損耗薄膜20A的下側形成有地線極29B。
地線極29B如圖17所示,成為形成有與第1超穎表面21A對應的缺口33之地線極缺陷結構(DGS:Defected Ground Structure)。缺口33係H字形狀。
依上述,實現無通孔的天線薄膜19。再者,依上述,超穎表面雖係一層,但能夠實現與第1實施形態相同的多級之等效電路。
7.第7實施形態
使用圖18及圖19來說明第7實施形態。圖18係顯示第7實施形態之中的各低損耗薄膜之中的天線、超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。圖19係變形例之中的超穎表面之示意性俯視圖。
第7實施形態的層構成係與第5實施形態相同。意即,超穎表面係一層。
天線圖案17A係往單方向延伸的直線狀。天線圖案17A的供電係在全體的正中位置進行。
第1超穎表面21A的第1電極21A1係俯視H字形狀。
如上所述而實現小型人工磁導體(AMC:Artificial Magnetic Conductor)。所以,能夠透過反射係數Γ=+1特性來維持發射效率及進行阻抗匹配。其結果,能使人體影響最小化。
在圖19所示的變形例中,天線圖案17B係共平面導波(CPW:Co-Planar Wave-line)道結構,天線供電係在CPW的下端供電。
8.第8實施形態
使用圖20來說明第8實施形態。圖20係第8實施形態之中的超穎表面之示意性俯視圖。
在此實施形態中,超穎表面21的電極41係碎形形狀。碎形係指圖形的一部分與全體呈自我相似(遞迴)者。
具體而言,超穎表面21的電極41係由自我相似的多數之四邊形所構成的形狀。另,電極41的最小單位係四邊形的導電性構件,該導電性構件在正中間具有並未形成導電性構件的四邊形部分。
因為如上所述,超穎表面的電極採用碎形形狀,所以廣頻段、小型化容易。尤其,碎形的級數越是增加,越能獲得廣頻段特性。
吾人探討習知在超穎表面中由於製造上的問題而省略通孔。然而,此種情形,為了確保相同性能,會有超穎表面及全體的面積擴大之問題。
如本實施形態使超穎表面的電極為碎形形狀時,因為能夠製作出各種等效電路,所以能夠維持住性能並且使全體小型化。藉此,能夠省略通孔。
在此實施形態中,超穎表面係一層,但亦可係多層。在多層之情形,可有通孔,亦可省略。
9.第9實施形態
使用圖21來說明第9實施形態。圖21係第9實施形態之中的超穎表面之示意性俯視圖。
在此實施形態中,超穎表面21的電極41A係碎形形狀。具體而言,電極41A係由自我相似的多數之四邊形所構成的形狀。電極41A係碎形級數比電極41更多之例。
10.第10實施形態
使用圖22來說明第10實施形態。圖22係第10實施形態之中的超穎表面之示意性俯視圖。
在此實施形態中,超穎表面21的電極41B係碎形形狀。具體而言,電極41B係由自我相似的無數之三角形所構成的圖形。另,電極41B的最小單位係三角形的導電性構件,該導電性構件之相同朝向的3者之間存在有並未形成導電性構件的顛倒之三角形部分。
11.第11實施形態
使用圖23及圖24來說明第11實施形態。圖23係裝入有第11實施形態之天線裝置的智慧型眼鏡之示意性立體圖。圖24係顯示天線裝置之層構成的示意圖。
如圖23所示,智慧型眼鏡81內建有天線裝置83。
在圖24中,圖下側係人體側。天線裝置83係例如Bluetooth(註冊商標),自圖上側起朝向下側具有:第1覆蓋層123、GND125、絕緣基板127、雙面膠帶129、超穎表面層113(超穎表面層的一例)、及第2覆蓋層131。
超穎表面層113由一或多數片之低損耗薄膜與超穎表面所構成(後述)。超穎表面層113的圖下側面形成有天線圖案117。超穎表面層113相對於天線圖案117而言配置於人體側。藉由以上所述的超穎表面層113與天線圖案117來構成天線薄膜119。
超穎表面層113的構成係與第1~第10實施形態的超穎表面層相同。
12.第12實施形態
使用圖25~圖29來說明第12實施形態。圖25係裝入有第12實施形態之天線裝置的持續血糖測定器之示意性立體圖。圖26係顯示天線裝置的剖面構成之示意圖。圖27係天線裝置的示意性立體圖。圖28係天線裝置的示意性俯視圖。圖29係天線裝置的等效電路圖。
持續血糖測定器(GMC:Continuous Glucose Monitoring)201係裝設在人的手腕,而測定結果表示在例如表示裝置(未圖示)。
如圖25所示,GMC201具有天線裝置203。
天線裝置203係例如偶極天線,如圖26所示,具有天線薄膜205。天線薄膜205自圖下起朝向上具有:第1低損耗薄膜207,第2低損耗薄膜209,及第3低損耗薄膜211。此等薄膜彼此疊層。
天線薄膜205具有形成於第1低損耗薄膜207的底面之地線極221。
天線薄膜205具有形成於第1低損耗薄膜207的頂面之第1導體圖案213。第1導體圖案213係俯視圓形。第1通孔215自第1導體圖案213起往地線極221延伸。第1通孔215構成天線供電部。
天線薄膜205具有形成於第2低損耗薄膜209的頂面之第2導體圖案217。第2導體圖案217係俯視圓形。第2導體圖案217比第1導體圖案213更大面積,在俯視中覆蓋於第1導體圖案213。
自第2導體圖案217起有多數之第2通孔219延伸至地線極221。第2通孔219配置於第1導體圖案213的周圍。
第1導體圖案213與第2導體圖案217之間產生出電容分量CL
。第2導體圖案217與地線極221之間產生出電容分量CR
。第2導體圖案217產生出電感分量LR
。第2通孔219產生出電感分量LL
。
在此實施形態中,如圖27及圖28所示,第2通孔219有4個,在圓周方向上等間隔,意即周期性配置。
藉由以上構成,形成有如圖29所示,實現複合式左右手傳輸線(CRLH:Composite Right-/Left-Handed Transmission Line)特性的等效電路。藉由以上構成,由於零次諧振器(ZOR:Zero Order Resonance)特性,即使在人體及周邊環境,電流亦流至第2通孔219,偶極天線的電流就全體而言為多。其結果,天線薄膜205發揮出廣頻段的天線之功能。
第2通孔的個數並不限定。
13.其它實施形態
以上,已說明本發明的多數之實施形態,但本發明並不限定於上述實施形態,可在不脫離發明主旨精神之範圍進行各種變更。尤其,本說明書所記載的多數之實施形態及變形例可以因應於必要來任意組合。
[產業利用性]
本發明可廣泛應用於在人體或其它導體附近使用的天線裝置。
1:無線耳機
3:天線裝置
9:覆蓋層
11:黏接層
13:超穎表面層
13A1:電極
15:保護層
17,17A:天線圖案
19:天線薄膜
20A:第1低損耗薄膜
20B:第2低損耗薄膜
20C:第3低損耗薄膜
20D:第4低損耗薄膜
20E:第5低損耗薄膜
21A:第1超穎表面
21A1:第1電極
21A2:第1通孔
21B:第2超穎表面
21B1:第2電極
21B2:第2通孔
21C1:第3電極
21C2:地3通孔
21D1:第4電極
21D2:第4通孔
29,29A:地線極
31,33:缺口
41,41A,41B:電極
81:智慧型眼鏡
83:天線裝置
113:超穎表面層
117:天線圖案
119:天線薄膜
123:覆蓋層
125:GND
127:絕緣基板
129:雙面膠帶
131:第2覆蓋層
201:持續血糖測定器(GMC)
203:天線裝置
205:天線薄膜
207:第1低損耗薄膜
209:第2低損耗薄膜
211:第3低損耗薄膜
213:第1導體圖案
215:第1通孔
217:第2導體圖案
219:第2通孔
221:地線極
C1
,C2
,Cg1
,Cg2
,CL
,CR
:電容分量
L1
,L2
,LL
,LR
:電感分量
圖1係裝入有本發明的第1實施形態之天線裝置的無線耳機之示意性立體圖。
圖2係顯示天線裝置的層構成之示意圖。
圖3係顯示天線薄膜的剖面構成之示意圖。
圖4係顯示超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
圖5係天線裝置的等效電路圖。
圖6係顯示變形例之中的超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
圖7係顯示第2實施形態的天線裝置之剖面構成的示意圖。
圖8係顯示各低損耗薄膜之中的天線、超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
圖9係顯示第3實施形態的天線裝置之剖面構成的示意圖。
圖10係顯示各低損耗薄膜之中的天線、超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
圖11係顯示第4實施形態的天線裝置之剖面構成的示意圖。
圖12係顯示各低損耗薄膜之中的天線、超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
圖13係顯示第5實施形態的天線裝置之剖面構成的示意圖。
圖14係顯示超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
圖15係顯示第6實施形態的天線裝置之剖面構成的示意圖。
圖16係顯示超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
圖17係顯示地線極之平面構成的示意圖。
圖18係顯示第7實施形態之中的各低損耗薄膜之中的天線、超穎表面之平面位置的示意性俯視圖。
圖19係變形例之中的超穎表面之示意性俯視圖。
圖20係第8實施形態之中的超穎表面之示意性俯視圖。
圖21係第9實施形態之中的超穎表面之示意性俯視圖。
圖22係第10實施形態之中的超穎表面之示意性俯視圖。
圖23係裝入有第11實施形態之天線裝置的智慧型眼鏡之示意性立體圖。
圖24係顯示天線裝置之層構成的示意圖。
圖25係顯示裝入有第12實施形態之天線裝置的持續血糖測定器之使用狀態。係持續血糖測定器的示意性立體圖。
圖26係顯示天線裝置之剖面構成的示意圖。
圖27係天線裝置的示意性立體圖。
圖28係天線裝置的示意性俯視圖。
圖29係天線裝置的等效電路圖。
13:超穎表面層
17:天線圖案
19:天線薄膜
20A:第1低損耗薄膜
20B:第2低損耗薄膜
20C:第3低損耗薄膜
21A:第1超穎表面
21A1:第1電極
21A2:第1通孔
21B:第2超穎表面
21B1:第2電極
21B2:第2通孔
29:地線極
C1,C2,Cg1,Cg2:電容分量
L1,L2:電感分量
Claims (3)
- 一種天線裝置,係抵接或靠近於人體或導體來使用,其具備:天線;及超穎表面層,係疊層於該天線並配置於人體側之層,具有低損耗薄膜與形成於該低損耗薄膜的超穎表面;該低損耗薄膜係疊層的多數片,該超穎表面係形成於該多數片之低損耗薄膜的各片;分別形成於該多數片之低損耗薄膜的各片之該超穎表面,各自具有多數之電極;該多數之電極,在俯視中互不重疊。
- 如請求項1之天線裝置,其中,該低損耗薄膜之厚度係150μm以下。
- 如請求項1或2之天線裝置,其中,該超穎表面係碎形形狀。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020044691A JP7142049B2 (ja) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | アンテナ装置 |
| JP2020-044691 | 2020-03-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202207523A TW202207523A (zh) | 2022-02-16 |
| TWI872217B true TWI872217B (zh) | 2025-02-11 |
Family
ID=77670666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW110108045A TWI872217B (zh) | 2020-03-13 | 2021-03-08 | 天線裝置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12308513B2 (zh) |
| EP (1) | EP4096021B1 (zh) |
| JP (1) | JP7142049B2 (zh) |
| CN (1) | CN115280591B (zh) |
| TW (1) | TWI872217B (zh) |
| WO (1) | WO2021182106A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102586162B1 (ko) * | 2023-03-07 | 2023-10-05 | 국방과학연구소 | 대역저지 및 동작주파수 대역 가변 특성을 갖는 전도체 비발디 안테나 및 이를 포함하는 배열안테나 |
| CN116706532B (zh) * | 2023-08-08 | 2023-10-03 | 安徽大学 | 一种高前后比超高频射频识别阅读器天线 |
| FR3152180B1 (fr) * | 2023-08-18 | 2025-09-05 | Thales Sa | Dispositif et procédé de reconstruction d'un front d'onde |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080129511A1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-05 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Rfid tag and antenna |
| CN102834969B (zh) * | 2010-03-31 | 2015-02-11 | 联想创新有限公司(香港) | 无线通信装置和电流减小方法 |
| TW201803043A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-16 | 英特爾公司 | 具有天線之半導體封裝體 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3666411B2 (ja) * | 2001-05-07 | 2005-06-29 | ソニー株式会社 | 高周波モジュール装置 |
| JP4557169B2 (ja) * | 2005-10-03 | 2010-10-06 | 株式会社デンソー | アンテナ |
| JP2007312164A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Hitachi Ltd | 圧電薄膜共振器並びにそれを用いた高周波フィルタ及び高周波モジュール |
| JP5271714B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2013-08-21 | Necトーキン株式会社 | Ebg構造体、アンテナ装置、rfidタグ、ノイズフィルタ、ノイズ吸収シート及びノイズ吸収機能付き配線基板 |
| CN102593606B (zh) * | 2012-02-29 | 2013-12-25 | 深圳光启创新技术有限公司 | 一种倾斜反射板的超材料天线及卫星电视接收系统 |
| US10068703B1 (en) * | 2014-07-21 | 2018-09-04 | Energous Corporation | Integrated miniature PIFA with artificial magnetic conductor metamaterials |
| US9500772B2 (en) * | 2014-12-11 | 2016-11-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Metafilm for loss-induced super-scattering and gain-induced absorption of electromagnetic wave |
| US20160174842A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Elwha Llc | Epidermal electronics systems having radio frequency antennas systems and methods |
| JP2018170679A (ja) | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置及び電子機器 |
| CA3079086A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | Wafer, Llc | Multi-layer liquid crystal phase modulator |
| CN108183320A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-06-19 | 扬州悦扬光电科技有限公司 | 一种基于ebg结构的微带天线 |
| KR102458448B1 (ko) * | 2017-12-22 | 2022-10-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 |
| US20190207315A1 (en) | 2018-01-04 | 2019-07-04 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Antenna and method for manufacturing the same |
| DE102020108280A1 (de) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Sony Corporation | Mikrowellenantennenvorrichtung |
| CN110690580A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-14 | 中国科学院国家空间科学中心 | 一种太赫兹低损耗的二维多波束超表面天线及其设计方法 |
| CN117096586A (zh) * | 2020-12-31 | 2023-11-21 | 华为技术有限公司 | 贴片天线及电子设备 |
-
2020
- 2020-03-13 JP JP2020044691A patent/JP7142049B2/ja active Active
-
2021
- 2021-02-24 CN CN202180020498.6A patent/CN115280591B/zh active Active
- 2021-02-24 EP EP21767282.3A patent/EP4096021B1/en active Active
- 2021-02-24 US US17/910,155 patent/US12308513B2/en active Active
- 2021-02-24 WO PCT/JP2021/006929 patent/WO2021182106A1/ja not_active Ceased
- 2021-03-08 TW TW110108045A patent/TWI872217B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080129511A1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-05 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Rfid tag and antenna |
| CN102834969B (zh) * | 2010-03-31 | 2015-02-11 | 联想创新有限公司(香港) | 无线通信装置和电流减小方法 |
| TW201803043A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-16 | 英特爾公司 | 具有天線之半導體封裝體 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 期刊 Sakthi Abirami Balakrishnan, Esther Florence Sundarsingh "Conformal self-balanced EBG integrated printed folded dipole antenna for wireless body area networks" First 14 August 2019 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4096021A4 (en) | 2023-08-23 |
| TW202207523A (zh) | 2022-02-16 |
| US12308513B2 (en) | 2025-05-20 |
| JP2021145318A (ja) | 2021-09-24 |
| US20230130575A1 (en) | 2023-04-27 |
| CN115280591B (zh) | 2025-08-19 |
| EP4096021B1 (en) | 2024-08-21 |
| JP7142049B2 (ja) | 2022-09-26 |
| WO2021182106A1 (ja) | 2021-09-16 |
| CN115280591A (zh) | 2022-11-01 |
| EP4096021A1 (en) | 2022-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI872217B (zh) | 天線裝置 | |
| CN110708406B (zh) | 壳体及其制备方法和电子设备 | |
| CN110416739B (zh) | 壳体组件及移动终端 | |
| TWI841805B (zh) | 具有天線功能之罩蓋 | |
| US9030373B2 (en) | Transparent film for reducing electromagnetic waves and method of manufacturing the same | |
| JP5688977B2 (ja) | 誘電体導波管の入出力接続構造 | |
| US8890101B2 (en) | Electromagnetic wave absorbing device | |
| US10079417B2 (en) | High-frequency transmission line and electronic device | |
| CN104064840B (zh) | 小型化带阻型频率选择表面 | |
| CN205790397U (zh) | 一种超材料透波结构、天线罩及天线系统 | |
| CN110650603A (zh) | 壳体组件和电子设备 | |
| JP2011217288A (ja) | アンテナ装置及びこれを用いた無線通信機 | |
| WO2021000780A1 (zh) | 天线组件及电子设备 | |
| WO2022071608A1 (ja) | 配線基板および配線基板の製造方法 | |
| JP2014216751A (ja) | 基板及びアンテナ | |
| KR102290168B1 (ko) | 안테나유닛 및 이를 포함하는 무선전력 충전모듈 | |
| CN218513693U (zh) | 多层基板 | |
| CN204706637U (zh) | 超材料滤波结构及具有其的超材料天线罩和天线系统 | |
| CN120826835A (zh) | 布线基板和头戴式显示器 | |
| WO2021009893A1 (ja) | 周波数選択板 | |
| CN206134946U (zh) | 带通滤波超材料、天线罩及天线 | |
| CN103035999B (zh) | 一种谐振腔 | |
| CN112928487B (zh) | 频率选择表面及电子装置 | |
| CN112118719B (zh) | 一种吸波单元结构 | |
| TW202510405A (zh) | 配線基板、圖像顯示裝置及配線基板之製造方法 |