JP2005175846A - Antenna apparatus and communication equipment equipped with it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話機などの無線通信システムに使用される広帯域アンテナ装置及びこれを備えた通信機器に関する。 The present invention relates to a broadband antenna device used in a wireless communication system such as a cellular phone and a communication device including the same.
従来、携帯電話機、Bluetooth(登録商標)、無線LAN、UWB(Ultra Wide Band:超広帯域)等の無線通信システムに用いられるような、複数の帯域を使用する無線通信機器のアンテナ装置として、例えば複数のアンテナ素子を用いた多素子アンテナや複合アンテナなどが用いられている。また、無給電素子を備えることによって広帯域化を行うアンテナ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記従来技術には、以下の問題が残されていた。すなわち、前者のアンテナ装置では、送受信を行う周波数帯域の数が増加すればするほどアンテナ素子が必要となり、また、後者のアンテナ装置では、広帯域化を実現するために無給電素子を付加するため、アンテナ装置が大型化してしまうという問題がある。 However, the following problems remain in the prior art. That is, in the former antenna device, an antenna element is required as the number of frequency bands to be transmitted / received increases, and in the latter antenna device, a parasitic element is added to realize a wide band, There is a problem that the antenna device becomes large.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、例えば、UWBなどの非常に広帯域な無線システムに使用される、小型化が可能なアンテナ装置及びこれを備えた通信機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. For example, the present invention provides an antenna device that can be miniaturized and used in a very broadband wireless system such as UWB, and a communication device including the antenna device. Objective.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のアンテナ装置は、始端部から一方向に延びて先端部に至る第1導体部と、該先端部から折曲部を経て前記始端部方向へ折り返されて終端部に至る第2導体部とを備える帯状導体を有し、地板端部に設けられていることを特徴とする。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the antenna device of the present invention includes a first conductor portion extending in one direction from the start end portion to the tip end portion, and a second conductor extending from the tip end portion through the bent portion toward the start end portion and reaching the end portion. It has a strip | belt-shaped conductor provided with a conductor part, and is provided in the ground-plate edge part.
また、本発明のアンテナ装置は、前記第1導体部と折曲部と第2導体部との長さの和が、使用最低周波数における波長λの1/4の整数倍であることが好ましい。 In the antenna device of the present invention, it is preferable that the sum of the lengths of the first conductor portion, the bent portion, and the second conductor portion is an integral multiple of 1/4 of the wavelength λ at the lowest usable frequency.
この発明にかかるアンテナ装置によれば、アンテナ素子が、始端部から一方向に延びて先端部に至る第1導体部と、先端部から折曲部を経て始端部方向へ折り返されて終端部に至る第2導体部とを備える帯状導体を有することで、いわゆる折り返しダイポールアンテナのように、逆相モードと同相モードとに分けて考えることができる。
すなわち、同相モードでは、帯状導体を流れる高周波電流が第1導体部と第2導体部とで同相となるので、第1導体部と第2導体部とで並列共振が発生しない。このため、入力特性においてリターンロスが0dBとならないので広帯域なアンテナ特性となる。したがって、アンテナ素子が他の素子を用いることなくアンテナ特性を広帯域とすることができるので、小型のアンテナ装置とすることができる。
また、逆相モードでは、帯状導体を流れる高周波電流が第1導体部と第2導体部とで逆相となるので、並列共振が発生し、入力特性においてリターンロス特性が0dBに近づいて悪化する。これにより、電波干渉を起こす帯域を避けることができる。
According to the antenna device of the present invention, the antenna element is folded back in the direction of the starting end portion from the leading end portion via the first conductor portion extending in one direction from the starting end portion to the leading end portion, and then into the terminal end portion. By having the strip-shaped conductor including the second conductor portion to reach, it can be considered as being divided into the anti-phase mode and the in-phase mode like a so-called folded dipole antenna.
That is, in the in-phase mode, since the high-frequency current flowing through the strip conductor is in phase with the first conductor portion and the second conductor portion, parallel resonance does not occur between the first conductor portion and the second conductor portion. For this reason, since the return loss does not become 0 dB in the input characteristics, the antenna characteristics are wide. Accordingly, since the antenna element can have a wide antenna characteristic without using another element, a small antenna device can be obtained.
Further, in the anti-phase mode, the high-frequency current flowing through the strip conductor is in anti-phase between the first conductor part and the second conductor part, so that parallel resonance occurs, and the return loss characteristic in the input characteristic deteriorates toward 0 dB. . As a result, a band causing radio wave interference can be avoided.
また、本発明のアンテナ装置は、前記アンテナ素子が、誘電体、磁性体あるいはその両方を兼ね備えた複合材料で形成された板状の素体を有し、前記第1導体部が前記素体の一方の表面に形成され、前記折曲部が前記素体の側端面に形成され、前記第2導体部が前記素体の他方の表面に形成されていることを特徴とするが好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、アンテナ素子が誘電体、磁性体あるいはその両方を兼ね備えた複合材料で形成された板状の素体を有し、帯状導体を素体の表面に形成することで、アンテナ素子の電気長を変えずに物理長を短くすることができる。したがって、アンテナ装置を小型化できる。
また、素体の比誘電率または比透磁率あるいはその両方を適宜調節することにより、第1導体部と第2導体部との間におけるインピーダンスが変化し、並列共振が発生することでリターンロスが0dBに近づく周波数を調整することができる。したがって、アンテナ装置によって送受信を行わない帯域を調節することができる。
In the antenna device of the present invention, the antenna element has a plate-like element body formed of a composite material having a dielectric material, a magnetic material, or both, and the first conductor portion is formed of the element body. Preferably, it is formed on one surface, the bent portion is formed on a side end surface of the element body, and the second conductor portion is formed on the other surface of the element body.
According to the antenna device of the present invention, the antenna element has a plate-like element body made of a composite material having both a dielectric material, a magnetic material, or both, and a strip conductor is formed on the surface of the element body. Thus, the physical length can be shortened without changing the electrical length of the antenna element. Therefore, the antenna device can be reduced in size.
Also, by appropriately adjusting the relative permittivity and / or relative permeability of the element body, the impedance between the first conductor portion and the second conductor portion changes, and parallel resonance occurs, resulting in a return loss. The frequency approaching 0 dB can be adjusted. Therefore, it is possible to adjust a band in which transmission / reception is not performed by the antenna device.
また、本発明のアンテナ装置は、前記第1導体部と前記第2導体部との幅方向の端部間が短絡導体により接続されていることが好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、第1導体部と第2導体部との幅方向の端部間を短絡導体によって接続することにより、アンテナ素子を流れる高周波電流の経路が複数になる。これにより、その各経路長にて決定される共振周波数が複数存在するので、アンテナ特性の広帯域化が可能となる。
In the antenna device of the present invention, it is preferable that end portions in the width direction of the first conductor portion and the second conductor portion are connected by a short-circuit conductor.
According to the antenna device according to the present invention, the ends of the first conductor portion and the second conductor portion in the width direction are connected by the short-circuit conductor, so that there are a plurality of high-frequency current paths flowing through the antenna element. Thereby, since there are a plurality of resonance frequencies determined by the respective path lengths, it is possible to widen the antenna characteristics.
また、本発明のアンテナ装置は、前記第1導体部の始端部と前記第2導体部の終端部とが、短絡導体によって接続されていることが好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、第1導体部の始端部と第2導体部の終端部とを短絡導体によって接続することにより、同相モードを支配的にすることができる。したがって、より広帯域なアンテナ特性が得られる。
In the antenna device of the present invention, it is preferable that a start end portion of the first conductor portion and a terminal end portion of the second conductor portion are connected by a short-circuit conductor.
According to the antenna device according to the present invention, the common mode can be made dominant by connecting the starting end portion of the first conductor portion and the terminal end portion of the second conductor portion by the short-circuit conductor. Therefore, a wider band antenna characteristic can be obtained.
また、本発明のアンテナ装置は、前記帯状導体の終端部と前記始端部との容量結合を調整する容量結合調整手段を備えていることが好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、容量結合調整手段によって前記第2導体部の終端部と前記導体膜とが容量結合の度合いが調整されることで、アンテナ特性を広帯域とすることができる。
Moreover, it is preferable that the antenna device of the present invention further includes capacitive coupling adjusting means for adjusting capacitive coupling between the terminal end of the strip conductor and the starting end.
According to the antenna device of the present invention, the antenna characteristics can be widened by adjusting the degree of capacitive coupling between the terminal portion of the second conductor and the conductor film by the capacitive coupling adjusting means.
また、本発明のアンテナ装置は、前記アンテナ素子または給電線路が、入力インピーダンスを調整するインピーダンス調整手段を備えていることが好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、インピーダンス調整手段によってアンテナ装置の入力インピーダンスを調整するができ、インピーダンスと整合が取れるようになる。したがって、効率的に電波の送受信が行える。
In the antenna device of the present invention, it is preferable that the antenna element or the feed line includes an impedance adjusting unit that adjusts an input impedance.
According to the antenna device of the present invention, the input impedance of the antenna device can be adjusted by the impedance adjusting means, and matching with the impedance can be achieved. Therefore, radio waves can be transmitted and received efficiently.
また、本発明のアンテナ装置は、前記インピーダンス調整手段が、前記アンテナ素子に形成された導体膜または給電線路に形成されたスロットであることが好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、導体膜または給電線路にスロットを設けることによって、導体膜または給電線路に流れる電流の経路長を調整し、アンテナ装置の入力インピーダンスを調整する。
In the antenna device of the present invention, it is preferable that the impedance adjusting means is a conductor film formed on the antenna element or a slot formed on a feed line.
According to the antenna device of the present invention, by providing a slot in the conductor film or the feed line, the path length of the current flowing through the conductor film or the feed line is adjusted, and the input impedance of the antenna device is adjusted.
また、本発明のアンテナ装置は、前記インピーダンス調整手段が、前記アンテナ素子に形成された導体膜または給電線路に接続されたオープンスタブを有していることが好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、導体膜または給電線路に接続されたオープンスタブによって、アンテナ装置の入力インピーダンスを整合する。
In the antenna device of the present invention, it is preferable that the impedance adjusting unit has an open stub connected to a conductor film or a feed line formed on the antenna element.
According to the antenna device according to the present invention, the input impedance of the antenna device is matched by the open stub connected to the conductor film or the feed line.
また、本発明のアンテナ装置は、前記インピーダンス調整手段が、前記アンテナ素子に形成された導体膜または給電線路より前記地板に接続されたショートスタブを有していることが好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、導体膜または給電線路に接続されたショートスタブによって、アンテナ装置の入力インピーダンスを整合する。
In the antenna device of the present invention, it is preferable that the impedance adjusting means has a short stub connected to the ground plane from a conductor film or a feed line formed on the antenna element.
According to the antenna device of the present invention, the input impedance of the antenna device is matched by the short stub connected to the conductor film or the feed line.
また、本発明のアンテナ装置は、前記インピーダンス調整手段が、テーパー状あるいは階段状を有する前記アンテナ素子に形成された導体膜または給電線路であること好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、導体膜または給電線路がテーパー状あるは階段状を有することによって、アンテナ装置の入力インピーダンスを整合する。
In the antenna device of the present invention, it is preferable that the impedance adjusting means is a conductor film or a feed line formed on the antenna element having a taper shape or a step shape.
According to the antenna device according to the present invention, the input impedance of the antenna device is matched by having the conductor film or the feed line have a taper shape or a step shape.
また、本発明のアンテナ装置は、前記インピーダンス調整手段が、前記アンテナ素子に形成された導体膜または給電線路の一部あるいは全部の幅を調整することが好ましい。
この発明にかかるアンテナ装置によれば、導体膜または給電線路の幅を太くあるいは細くすることによって、アンテナ装置の入力インピーダンスを調整する。
In the antenna device of the present invention, it is preferable that the impedance adjusting unit adjusts a width of a part or all of a conductor film or a feed line formed on the antenna element.
According to the antenna device of the present invention, the input impedance of the antenna device is adjusted by increasing or decreasing the width of the conductor film or the feed line.
また、本発明の通信機器は、上記アンテナ装置を備えたことを特徴とする。
この発明にかかる通信機器によれば、上記アンテナ装置を備えるため、小型の通信機器とすることができる。
A communication device according to the present invention includes the antenna device.
According to the communication device according to the present invention, since the antenna device is provided, the communication device can be a small communication device.
本発明のアンテナ装置によれば、始端部から一方向に延びて先端部に至る第1導体部と、該先端部から折曲部を経て前記始端部方向へ折り返されて終端部に至る第2導体部とを備える帯状導体をアンテナ素子が有することで、例えば無給電素子などの他の素子と組み合わせることなく広帯域なアンテナ特性が得られ、アンテナ装置を小型化できる。
また、本発明の通信機器によれば、本発明にかかるアンテナ装置を備えているので、通信機器を小型化することができる。
According to the antenna device of the present invention, the first conductor portion extending in one direction from the start end portion to the tip end portion, and the second conductor reaching from the tip end portion through the bent portion toward the start end portion and reaching the end portion. Since the antenna element has a strip-shaped conductor including a conductor portion, for example, wideband antenna characteristics can be obtained without combining with other elements such as a parasitic element, and the antenna device can be downsized.
In addition, according to the communication device of the present invention, since the antenna device according to the present invention is provided, the communication device can be reduced in size.
以下、本発明にかかるアンテナ装置お呼びこれを備えた通信機器の第1の実施形態を、図1から図3を参照しながら説明する。
本実施形態によるアンテナ装置1は、携帯電話機、Bluetooth(登録商標)、無線LAN、UWBなどの無線通信システムに用いられるものであって、例えば、無線テレビ2に用いられるアンテナ装置である。
Hereinafter, a first embodiment of a communication device equipped with an antenna device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
An antenna device 1 according to the present embodiment is used in a wireless communication system such as a mobile phone, Bluetooth (registered trademark), wireless LAN, UWB, and the like, and is an antenna device used in a wireless television 2, for example.
この無線テレビ2は、図1(a)に示すように、テレビ本体3と、アンテナ装置1が内蔵されているUWBモジュール4とを備えている。
このUWBモジュール4は、図1(b)に示すように、アンテナ装置1と、内部に高周波回路が内蔵されているシールドケース5と、テレビ本体3と接続する接続コネクタ6とを備えている。
As shown in FIG. 1A, the wireless television 2 includes a
As shown in FIG. 1B, the
アンテナ装置1は、図2及び図3に示されるように、樹脂などの絶縁性材料からなる基板11と、基板11の表面に設けられた地板12と、基板11の表面に地板12の端辺12Aの中央近傍に形成されて無線装置の高周波回路(図示略)と接続される給電線路13と、基板11の表面上に設けられたアンテナ素子14とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the antenna device 1 includes a
アンテナ素子14は、例えばアルミナなどの誘電体材料で形成されて直方体形状を有する素体21と、素体21の表面にコの字形状に形成された帯状導体22とを備えている。
この帯状導体22は、始端部22Aから先端部に向かって一方向に延びる第1導体部31と、この先端部から折曲部32を経て第2導体部33が始端部22A方向に折り返されるように配されている。また、第1導体部31と折曲部32と第2導体部33との長さの和は、後述する使用最低周波数における波長λの1/4の整数倍となっている。
また、第1導体部31の始端部22Aが給電線路13と電気的に接続され、第2導体部33の終端部22Bが開放端とされている。
アンテナ素子14は、基板11の表面に配されて、その長手方向が地板12の端辺12Aと直角となるように配されている。
なお、給電線路13によって、アンテナ装置1の入力インピーダンスの整合が取られている。
The
The strip-
Further, the
The
The input impedance of the antenna device 1 is matched by the
次に、アンテナ装置1の動作について図4を用いて説明する。なお、この図において、符号RFは高周波回路を示している。
このアンテナ装置1の動作モードは、アンテナ素子14の第1導体部31と第2導体部33とにおいて電流を折り返す、いわゆる折り返しモノポールアンテナと同様に、同相モードと逆相モードの組み合わせによって動作している。
同相モードでは、第1導体部31上を流れる高周波電流と第2導体部33上を流れる高周波電流とが同相となるので、並列共振が発生せず、これにより入力特性においてリターンロスが小さくなる。また、逆相モードでは、第1導体部31上を流れる高周波電流と第2導体部33上を流れる高周波電流とが逆相となるので、並列共振が発生し、これにより入力特性においてリターンロス特性が0dBに近づく周波数が存在する。
なお、アンテナ装置1の入力インピーダンスは、同相モードでほぼ決定される。
Next, the operation of the antenna device 1 will be described with reference to FIG. In this figure, the symbol RF indicates a high frequency circuit.
The operation mode of the antenna device 1 operates by a combination of the in-phase mode and the anti-phase mode, similar to a so-called folded monopole antenna that folds current in the
In the in-phase mode, the high-frequency current flowing on the
Note that the input impedance of the antenna device 1 is substantially determined in the common mode.
ここで、X軸方向の長さが25mm、Y軸方向の長さが43mmである地板12と、X軸方向の長さが2.2mm、Y軸方向の長さが13.5mm、Z軸方向の長さが1.6mmのアルミナセラミックスで形成された素体21とを用いて構成されたアンテナ装置1の周波数1.0GHz〜12.0GHzにおけるリターンロスの周波数特性を図5に示す。また、図2に示す、XY平面の周波数1.9GHz及び3GHzにおける放射特性をそれぞれ図6(a)及び図6(b)に示す。
図5より、使用最低周波数である3.8GHz〜5.8GHz、6.3GHz〜7.5GHz、8.3GHz〜9.8GHz、10.2GHz以上にわたって、VSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)が3以下、すなわち、リターンロスが−6.02dB以下となっている。
Here, the
From FIG. 5, VSWR (Voltage Standing Wave Ratio: voltage standing wave) is used over the lowest usable frequencies of 3.8 GHz to 5.8 GHz, 6.3 GHz to 7.5 GHz, 8.3 GHz to 9.8 GHz, 10.2 GHz or more. Ratio) is 3 or less, that is, the return loss is −6.02 dB or less.
次に、本実施形態のアンテナ装置1における電波の送受信について説明する。
上記の構成からなるアンテナ装置1において、高周波回路から給電線路13に伝達されたアンテナ動作周波数を有する高周波信号は、帯状導体22の終端部22Bより電波として送信される。また、アンテナ動作周波数と一致した周波数を有する電波は、帯状導体22において受信され、給電線路13から高周波信号として高周波回路に伝達される。
このとき、アンテナ装置1の入力インピーダンスと、給電線路13におけるインピーダンスとの整合がアンテナ素子14によって取られているので、電力ロスが低減された状態で電波の送受信が行われる。
Next, transmission / reception of radio waves in the antenna device 1 of the present embodiment will be described.
In the antenna device 1 having the above configuration, a high-frequency signal having an antenna operating frequency transmitted from the high-frequency circuit to the
At this time, since the
このように構成されたアンテナ装置1は、第1導体部31及び第2導体部33が互いに対向するように配された帯状導体22によってアンテナ素子14が形成されるため、無給電素子など他の素子を用いずに広帯域なアンテナ特性を得ることができる。したがって、アンテナ装置1の小型化が可能となる。
また、セラミックス、樹脂などより構成された誘電体、磁性体あるいはその両方を兼ね備えた複合材料で形成された素体21の表面に帯状導体22を形成することで、アンテナ素子の電気長を変えずに物理長を短くすることができ、アンテナ素子14をより小型化できる。また、使用する材料の比誘電率または比透磁率を調整することによって導体間のインピーダンスが変化し、並列共振周波数を調整することができる。これにより、アンテナ装置によって送受信を行わない帯域を調節することができる。
In the antenna device 1 configured as described above, the
Further, the electric length of the antenna element is not changed by forming the
なお、上述した第1の実施形態におけるアンテナ装置1では、アンテナ素子14が基板11の表面で地板12の端辺12Aと垂直となる位置に配されたが、帯状導体22が地板12と導通しない位置に配されればよく、例えば、図7(a)及び図7(b)に示すように、地板12に対して垂直にアンテナ素子14が配されてもよい。
また、図7(c)及び図7(d)に示すように、地板12を含む平面に対して角度を持ってアンテナ素子14が配されてもよい。また、図7(e)または図7(f)に示すように、地板12を含む平面内で地板12の端辺12Aに対して直角ではない角度で配されてもよい。
In the antenna device 1 according to the first embodiment described above, the
Moreover, as shown in FIG.7 (c) and FIG.7 (d), the
次に、第2の実施形態について図8及び図9を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
第2の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、第1の実施形態におけるアンテナ装置1では、第1導体部31と第2導体部33とが一箇所によって電気的に接続されていたが、第2の実施形態におけるアンテナ装置50では、アンテナ素子51の第1導体部31の一端と第2導体部33の一端とが短絡導体52によって接続され、さらに第1導体部31と第2導体部33との幅方向の端部間が短絡導体52によって等間隔に接続されている点である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the above embodiment, and the description thereof is omitted.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the antenna device 1 in the first embodiment, the
すなわち、素体21の表面には帯状導体22が形成されると共に、折曲部32と対向する面に第1導体部31の始端部22Aと第2導体部33の終端部22Bとを接続する短絡導体52が形成されている。また、素体21の側面には、所定の間隔で第1導体部31と第2導体部33との幅方向の端部間を接続する複数の短絡導体52が形成されている。
That is, the strip-shaped
ここで、X軸方向の長さが25mm、Y軸方向の長さが43mmである地板12と、X軸方向の長さが2.2mm、Y軸方向の長さが13.5mm、Z軸方向の長さが1.6mmのアルミナセラミックスで形成された素体21とを用い、短絡導体52で第1導体部31と第2導体部33との幅方向の端部間を0.4mm間隔で9箇所接続して構成されたアンテナ装置50の周波数1.0GHz〜12.0GHzにおけるリターンロス特性を図10に示す。
図10より、3.1GHz〜7.7GHz、8.3GHz以上にわたってVSWRが3以下、すなわち、リターンロスが−6.02dB以下となっている。
Here, the
From FIG. 10, the VSWR is 3 or less, that is, the return loss is −6.02 dB or less over 3.1 GHz to 7.7 GHz and 8.3 GHz or more.
このように構成されたアンテナ装置50は、第1の実施形態におけるアンテナ装置1と同様の作用、効果を有するが、第1導体部31の始端部22Aと第2導体部33の終端部22Bとを短絡導体52によって接続することにより、同相モードのみとなる。したがって、アンテナ特性をより広帯域とすることができる。
また、第1導体部31と第2導体部33との側辺同士を短絡導体52によって接続することにより、高周波電流の流れる経路が複数になり、その各経路長によって決定される共振周波数が複数存在することにより、よりアンテナ特性を広帯域とすることができる。
The
Further, by connecting the sides of the
なお、上述した第2の実施形態におけるアンテナ装置50では、第1導体部31と第2導体部33とを短絡導体52によって電気的に接続したが、アンテナ素子51に流れる高周波電流の経路が複数になればよく、例えば、図11(a)に示すように、第1導体部31と第2導体部33とを接続する短絡導体52が非等間隔に配されたアンテナ素子60であってもよい。
また、図11(b)に示すように、第1導体部31と第2導体部33との間に、第1導体部31と第2導体部33とを接続する複数の短絡導体52をそれぞれ接続する板状導体61が配されたアンテナ素子62であってもよい。
また、図11(c)に示すように、第1導体部31と第2導体部33とを接続する短絡導体52がメッシュ状に配されたアンテナ素子63であってもよい。
また、図11(d)に示すように、接続導体52によって第1導体部31と第2導体部33との端部間をすべて接続されたアンテナ素子64であってもよい。
また、図11(e)に示すように、第1導体部31と第2導体部33とのすべての辺が接続導体52によって接続されたアンテナ素子65であってもよい。
また、図11(f)に示すように、第1導体部31の始端部22Aと第2導体部33の終端部22Bとを短絡導体52によって接続されたアンテナ素子66であってもよい。
これらいずれのアンテナ素子を有するアンテナ装置においても、アンテナ素子を流れる高周波電流の各経路長によって決定される共振周波数が複数存在することになり、広帯域化が可能となる。
In the
Further, as shown in FIG. 11B, a plurality of short-
Moreover, as shown in FIG.11 (c), the
Further, as shown in FIG. 11 (d), an
Further, as shown in FIG. 11E, an
Further, as shown in FIG. 11 (f), an
In an antenna device having any of these antenna elements, there are a plurality of resonance frequencies determined by the respective path lengths of the high-frequency current flowing through the antenna elements, and a wide band can be realized.
次に、第3の実施形態について図12を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
第3の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、第3の実施形態におけるアンテナ装置70では、アンテナ素子71の第2導体部33に、第1導体部31の始端部22Aと第2導体部33の終端部22Bとの容量結合を調整する容量結合調整手段として、スリット72が設けられている点である。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the above embodiment, and the description thereof is omitted.
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that in the
このように構成されたアンテナ装置70は、第1の実施形態におけるアンテナ装置1と同様の作用、効果を有するが、アンテナ素子71の第2導体部63にスリット72を設けることによって、第1導体部31の始端部22Aと第2導体部33の終端部22Bとの容量結合の度合いが調整され、アンテナ装置70のアンテナ特性をより広帯域とすることができる。
The
なお、上述した第3の実施形態におけるアンテナ装置70では、容量結合調整手段として第2導体部33にスリット72を設けたが、例えば、図13(a)に示すように、第2導体部33の終端部22B側にギャップ71が形成されたアンテナ素子82であってもよい。
また、図13(b)に示すように、第2導体部33の終端部22Bに開放端を広げる板状導体83が形成されたアンテナ素子84であってもよい。
また、図13(c)に示すように、第2導体部33の終端部22Bに第2導体部33に対して垂直で、第1導体部31に向かって配された板状導体85が形成されたアンテナ素子86であってもよい。
これらいずれのアンテナ装置においても、上述と同様に第2導体部33の終端部22Bと地板12との容量結合の度合いが調整される。
In the
Further, as shown in FIG. 13B, an
Further, as shown in FIG. 13C, a plate-
In any of these antenna devices, the degree of capacitive coupling between the
次に、第4の実施形態について図14を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
第4の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、第4の実施形態におけるアンテナ装置90では、給電線路13における入力インピーダンスを調整するインピーダンス調整手段としてスロット91が給電線路13に形成されている点である。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, the same reference numerals are given to the components described in the above embodiment, and the description thereof is omitted.
The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that in the
このように構成されたアンテナ装置90は、第1の実施形態におけるアンテナ装置1と同様の作用、効果を有するが、給電線路13に形成されたスロット91によって給電線路の入力インピーダンスが変化する。したがって、スロット91の形状を調整することによって給電線路13における入力インピーダンスを容易に調節することが可能となる。
The
なお、上述した第4の実施形態におけるアンテナ装置90では、インピーダンス調整手段として給電線路13にスロット91を形成したが、例えば、図15(a)に示すように、給電線路13にオープンスタブ101が形成されたアンテナ装置102であってもよい。
また、図15(b)に示すように、給電線路13にショートスタブ103が形成されたアンテナ装置104であってもよい。
また、図15(c)に示すように、給電線路13がアンテナ素子14からその幅が漸次小さくなるテーパー形状を有しているアンテナ装置105であってもよい。
また、図15(b)に示すように、給電線路13がアンテナ素子14からその幅が階段状に小さくなる形状を有しているアンテナ装置106であってもよい。
また、これらのインピーダンス調整手段がアンテナ素子14に形成された導体膜に設けられてもよい。
これらいずれのアンテナ素子においても、上述と同様に入力インピーダンスを調整することができる。
In the
Further, as shown in FIG. 15B, an
Further, as shown in FIG. 15C, an
Further, as shown in FIG. 15B, an
Further, these impedance adjusting means may be provided on a conductor film formed on the
In any of these antenna elements, the input impedance can be adjusted in the same manner as described above.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態において、折曲部は平面形状であったが、これに限らず、曲面形状であってもよい。
また、地板12は基板11の表面に設けられたが、これに限らず、基板11の裏面または表裏面の中間に設けられてもよい。
また、素体14に誘電体材料であるアルミナを用いたが、これに限らず、磁性体材料や複合材料、発泡スチロールのような材料であってもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the bent portion has a planar shape, but is not limited thereto, and may have a curved surface shape.
Moreover, although the
Moreover, although the alumina which is a dielectric material was used for the element |
1、50、70、90、102、104、105、106 アンテナ装置
4 UWBモジュール(通信機器)
11 基板
12 地板
13 給電線路
14、60、62、63、64、65、66 アンテナ素子
21 素体
22 帯状導体
31 第1導電部
32 折曲部
33 第2導電部
52 短絡導体
72 スリット(容量結合調整手段)
81 ギャップ(容量結合調整手段)
83、85 板状導体(容量結合調整手段)
91 スロット(インピーダンス調整手段)
101 オープンスタブ(インピーダンス調整手段)
103 ショートスタブ(インピーダンス調整手段)
1, 50, 70, 90, 102, 104, 105, 106
DESCRIPTION OF
81 Gap (capacitive coupling adjustment means)
83, 85 Plate conductor (capacitive coupling adjustment means)
91 slots (impedance adjustment means)
101 Open stub (impedance adjustment means)
103 Short stub (impedance adjustment means)
Claims (12)
前記第1導体部が前記素体の一方の表面に形成され、前記折曲部が前記素体の側端面に形成され、前記第2導体部が前記素体の他方の表面に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のアンテナ装置。 The antenna element has a plate-like element formed of a composite material having both dielectric and magnetic materials, or both,
The first conductor portion is formed on one surface of the element body, the bent portion is formed on a side end surface of the element body, and the second conductor portion is formed on the other surface of the element body. The antenna device according to claim 1 or 2, wherein
A communication device comprising the antenna device according to any one of claims 1 to 11.
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