JP2000332529A - Plane antenna - Google Patents

Plane antenna

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JP2000332529A
JP2000332529A JP11136915A JP13691599A JP2000332529A JP 2000332529 A JP2000332529 A JP 2000332529A JP 11136915 A JP11136915 A JP 11136915A JP 13691599 A JP13691599 A JP 13691599A JP 2000332529 A JP2000332529 A JP 2000332529A
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JP
Japan
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line
planar antenna
constant circuit
radiating element
dielectric substrate
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JP11136915A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Kojima
優 小島
Hideo Ito
英雄 伊藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a plane antenna small-sized and broadband by connecting a feeder to a feed point of a dielectric substrate, interposed between a ground conductor and a radiation element so that the whole shape is plane, through a capacitive lumped-constant circuit. SOLUTION: The dielectric substrate 102 is interposed between the ground conductor 101 and radiation element 103 so that the whole shape is plane and the feeder 106 is connected to the feed point of the dielectric substrate 102 through the capacitive lumped-constant circuit 104. With the lumped constant of the lumped-constant circuit 104, the reactance component of the plane antenna is canceled, so even the radiation element 103 which is shorter than length corresponding to a transmission/reception frequency is able to eliminate the reactance component of impedance, and consequently the plane antenna can be made small-sized. A strip line which connects the lumped-constant circuit 104 and feeder 106 can be formed on the earth conductor 101.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、全体が平面形状を
成すように、地導体と放射素子との間に誘電体基板を介
装し、この誘電体基板に給電線を介して給電を行う平面
アンテナに関し、特に移動体通信システムにおける携帯
電話機、情報端末機、及びナビゲーション端末機などの
移動局に用いて好適な平面アンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric substrate interposed between a ground conductor and a radiating element so as to form a planar shape as a whole, and power is supplied to the dielectric substrate via a feed line. The present invention relates to a planar antenna, and more particularly to a planar antenna suitable for use in mobile stations such as mobile phones, information terminals, and navigation terminals in mobile communication systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】平面アンテナは、その特性からコンパク
トに構成することが可能であるが、近年、携帯電話機等
の通信装置が普及の一途を辿り、更なる小型化が要望さ
れており、それに伴い平面アンテナの更なる小型化が要
望されている。
2. Description of the Related Art A planar antenna can be made compact due to its characteristics. However, in recent years, communication devices such as portable telephones have become increasingly popular, and further miniaturization has been demanded. There is a demand for further downsizing of the planar antenna.

【0003】従来、平面アンテナとしては、特開平5−
55820号公報に記載されているものがある。この平
面アンテナは、リング状の放射素子を有するストリップ
アンテナを用いて構成されたものである。
Conventionally, a flat antenna has been disclosed in
There is one described in Japanese Patent No. 55820. This planar antenna is configured using a strip antenna having a ring-shaped radiating element.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、平面アンテナの構成要素である通常の
円形又は方形パッチ状の放射素子の大きさが、送受信周
波数に応じて決定されるので、それ以上、小型化できな
いという問題がある。
However, in the conventional device, the size of the ordinary circular or square patch radiating element, which is a component of the planar antenna, is determined according to the transmission / reception frequency. As described above, there is a problem that the size cannot be reduced.

【0005】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、円形又は方形パッチ状の放射素子を用いて容易に
小型化及び広帯域化を実現することができる平面アンテ
ナを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a planar antenna capable of easily realizing a small size and a wide band by using a circular or square patch radiating element. I do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、全体が平面形
状を成すように地導体と放射素子との間に誘電体基板を
介装し、この誘電体基板の給電点に容量性の集中定数回
路を介して給電線を接続して構成する。
According to the present invention, a dielectric substrate is interposed between a ground conductor and a radiating element so as to form a planar shape as a whole, and a capacitive condenser is provided at a feeding point of the dielectric substrate. The power supply line is connected via a constant circuit.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の第1の態様は、地導体
と、放射素子と、前記地導体と前記放射素子との間に介
装された誘電体基板と、この誘電体基板の給電点に容量
性の集中定数回路を介して接続された給電線と、を具備
する構成を採る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first aspect of the present invention is directed to a ground conductor, a radiating element, a dielectric substrate interposed between the ground conductor and the radiating element, and power feeding of the dielectric substrate. And a power supply line connected to the point via a lumped capacitive circuit.

【0008】この構成によれば、送受信周波数に応じた
長さよりも短い放射素子でも、集中定数回路の集中定数
によってインピーダンスのリアクタンス成分を0とする
ことができ、これによって平面アンテナを小型化するこ
とができる。
According to this configuration, even if the radiating element is shorter than the length corresponding to the transmission / reception frequency, the reactance component of the impedance can be made zero by the lumped constant of the lumped constant circuit, thereby reducing the size of the planar antenna. Can be.

【0009】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、集中定数回路と給電線との間に、前記集中定数回路
を介した放射素子と前記給電線との整合を取るストリッ
プラインを介装する構成を採る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a strip line for matching the radiating element and the feed line via the lumped constant circuit is provided between the lumped constant circuit and the feed line. The configuration to interpose is adopted.

【0010】この構成によれば、インピーダンスの抵抗
成分に応じて動作点が限定されることがなくなり、動作
点を更に給電側の位置にずらすことができ、これによっ
て放射素子の長さを第1の態様よりも更に短くすること
ができる。
[0010] According to this configuration, the operating point is not limited according to the resistance component of the impedance, and the operating point can be further shifted to the position on the power supply side. Can be further shortened than in the embodiment.

【0011】本発明の第3の態様は、地導体と、放射素
子と、前記地導体と前記放射素子との間に介装された誘
電体基板と、この誘電体基板の給電点に容量性の分布定
数回路を介して接続された給電線と、を具備する構成を
採る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a ground conductor, a radiating element, a dielectric substrate interposed between the ground conductor and the radiating element, and a capacitive element provided at a feeding point of the dielectric substrate. And a power supply line connected via a distributed constant circuit.

【0012】この構成によれば、送受信周波数に応じた
長さよりも短い放射素子でも、分布定数回路の分布定数
によってインピーダンスのリアクタンス成分を0とする
ことができ、これによって平面アンテナを小型化するこ
とができる。
According to this configuration, even with a radiating element shorter than the length corresponding to the transmission / reception frequency, the reactance component of the impedance can be made zero by the distributed constant of the distributed constant circuit, thereby reducing the size of the planar antenna. Can be.

【0013】本発明の第4の態様は、第3の態様におい
て、分布定数回路と給電線との間に、前記分布定数回路
を介した放射素子と前記給電線との整合を取るストリッ
プラインを介装する構成を採る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, a strip line for matching the radiating element and the feed line via the distributed constant circuit is provided between the distributed constant circuit and the feed line. The configuration to interpose is adopted.

【0014】この構成によれば、インピーダンスの抵抗
成分に応じて動作点が限定されることがなくなり、動作
点を更に給電側の位置にずらすことができ、これによっ
て放射素子の長さを第3の態様よりも更に短くすること
ができる。
According to this configuration, the operating point is not limited in accordance with the resistance component of the impedance, and the operating point can be further shifted to the position on the power supply side, thereby making the length of the radiating element the third. Can be further shortened than in the embodiment.

【0015】本発明の第5の態様は、地導体と、放射素
子と、前記地導体と前記放射素子との間に介装された誘
電体基板と、この誘電体基板の給電点に可変容量素子を
介して接続された給電線と、を具備する構成を採る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a ground conductor, a radiating element, a dielectric substrate interposed between the ground conductor and the radiating element, and a variable capacitor provided at a feeding point of the dielectric substrate. And a power supply line connected via an element.

【0016】この構成によれば、可変容量素子のリアク
タンス成分を可変して動作点を移動させることによっ
て、任意の送受信周波数に同調させることができ、これ
によって平面アンテナの広帯域化を実現することができ
る。
According to this configuration, the operating point can be tuned by changing the reactance component of the variable capacitance element to tune to an arbitrary transmission / reception frequency, thereby realizing a wider band of the planar antenna. it can.

【0017】本発明の第6の態様は、第5の態様におい
て、可変容量素子と給電線との間に、前記可変容量素子
を介した放射素子と前記給電線との整合を取るストリッ
プラインを介装する構成を採る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, a strip line for matching the radiating element and the feed line via the variable capacitance element is provided between the variable capacitance element and the feed line. The configuration to interpose is adopted.

【0018】この構成によれば、インピーダンスの抵抗
成分に応じて動作点が限定されることがなくなり、動作
点を更に給電側の位置にずらすことができ、これによっ
て第5の態様よりも、更に平面アンテナの広帯域化を実
現することができる。
According to this configuration, the operating point is not limited in accordance with the resistance component of the impedance, and the operating point can be further shifted to the position on the power supply side. Broadbanding of the planar antenna can be realized.

【0019】本発明の第7の態様は、移動局装置に、第
1の態様乃至第6の態様いずれかに記載の平面アンテナ
を具備する構成を採る。
A seventh aspect of the present invention employs a configuration in which the mobile station apparatus includes the planar antenna according to any one of the first to sixth aspects.

【0020】この構成によれば、基地局装置において、
第1の態様乃至第6の態様いずれかと同様の作用効果を
得ることができる。
According to this configuration, in the base station apparatus,
The same operation and effect as any of the first to sixth aspects can be obtained.

【0021】本発明の第8の態様は、移動体通信システ
ムに、第7の態様記載の移動局装置を具備する構成を採
る。
An eighth aspect of the present invention employs a configuration in which the mobile communication system includes the mobile station apparatus according to the seventh aspect.

【0022】この構成によれば、移動体通信システムに
おいて、第1の態様乃至第6の態様いずれかと同様の作
用効果を得ることができる。
According to this configuration, in the mobile communication system, the same operation and effect as any one of the first to sixth aspects can be obtained.

【0023】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0024】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1に係る平面アンテナの構成図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram of a planar antenna according to Embodiment 1 of the present invention.

【0025】この図1に示す平面アンテナ100は、方
形パッチ状を成しており、地導体101と、この地導体
101の上に形成された誘電体基板102と、この誘電
体基板102の上に形成された放射素子103と、地導
体101の上に形成された容量性の集中定数回路104
と、誘電体基板102の給電点105に集中定数回路1
04を介して接続された給電線106とを備えて構成さ
れている。但し、集中定数回路104には、コンデンサ
等が用いられる。
The planar antenna 100 shown in FIG. 1 has a rectangular patch shape, and includes a ground conductor 101, a dielectric substrate 102 formed on the ground conductor 101, and a And a lumped capacitive circuit 104 formed on the ground conductor 101.
And the lumped constant circuit 1 at the feeding point 105 of the dielectric substrate 102
And a power supply line 106 connected via the power supply line 04. However, a capacitor or the like is used for the lumped constant circuit 104.

【0026】このような構成の平面アンテナ100の動
作原理を、図2を参照して説明する。図2は平面アンテ
ナのインピーダンスZと放射素子の長さaとの関係図で
ある。
The operation principle of the planar antenna 100 having such a configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a relationship diagram between the impedance Z of the planar antenna and the length a of the radiating element.

【0027】この図2において、曲線201はインピー
ダンスZ(Z=R+jX)の抵抗成分Rを示すものであ
り、曲線202はインピーダンスZのリアクタンス成分
Xを、曲線203は集中定数回路104を用いた場合の
リアクタンス成分X1を示すものである。
In FIG. 2, a curve 201 shows a resistance component R of the impedance Z (Z = R + jX), a curve 202 shows a reactance component X of the impedance Z, and a curve 203 shows a case where the lumped constant circuit 104 is used. 3 shows a reactance component X1 of FIG.

【0028】従来の平面アンテナでは、集中定数回路1
04が用いられていないので、動作点は、符号204で
示すように、送受信周波数に応じた放射素子の長さaの
抵抗成分Rが最大値R1を取ってリアクタンス成分Xが
0となる位置となり、この位置に給電点が設定される。
これによって、同調が取れる放射素子の長さaが限定さ
れていた。
In the conventional planar antenna, the lumped constant circuit 1
04 is not used, the operating point is a position where the resistance component R of the length a of the radiating element according to the transmission / reception frequency takes the maximum value R1 and the reactance component X becomes 0, as indicated by reference numeral 204. , A feed point is set at this position.
This limits the length a of the radiating element that can be tuned.

【0029】実施の形態1の平面アンテナ100におい
ては、抵抗成分Rが任意の値R2を取る場合のリアクタ
ンス成分X2を打ち消すリアクタンス成分X3の集中定
数回路104が、給電線106に介装されている。
In planar antenna 100 of the first embodiment, lumped constant circuit 104 of reactance component X3 for canceling reactance component X2 when resistance component R takes an arbitrary value R2 is interposed in feeder line 106. .

【0030】つまり、集中定数回路104を介装するこ
とによって、動作点を、符号205で示す給電側の位置
にずらすことができる。
That is, by interposing the lumped constant circuit 104, the operating point can be shifted to the position on the power supply side indicated by reference numeral 205.

【0031】これは、リアクタンス成分X2が集中定数
回路104のリアクタンス成分X3で打ち消されるの
で、リアクタンス成分が0となるからであり、これによ
って、放射素子103の長さaを短くすることができ
る。
This is because the reactance component X2 is canceled by the reactance component X3 of the lumped constant circuit 104, so that the reactance component becomes zero, thereby shortening the length a of the radiation element 103.

【0032】このように、実施の形態1の平面アンテナ
100によれば、全体が平面形状を成すように地導体1
01と放射素子103との間に誘電体基板102を介装
し、この誘電体基板102の給電点に容量性の集中定数
回路104を介して給電線106を接続して構成したの
で、送受信周波数に応じた長さよりも短い放射素子10
3でも、集中定数回路104の集中定数によってインピ
ーダンスのリアクタンス成分を0とすることができ、こ
れによって平面アンテナを小型化することができる。
As described above, according to the planar antenna 100 of the first embodiment, the ground conductor 1 is formed so as to form a planar shape as a whole.
01 and the radiating element 103, and a feed line 106 is connected to a feed point of the dielectric substrate 102 via a lumped capacitive circuit 104. Radiating element 10 shorter than the length corresponding to
Also in 3, the lumped constant of the lumped constant circuit 104 can reduce the reactance component of the impedance to 0, thereby reducing the size of the planar antenna.

【0033】(実施の形態2)図3は、本発明の実施の
形態2に係る平面アンテナの構成図である。但し、この
図3に示す実施の形態2において図1の実施の形態1の
各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a configuration diagram of a planar antenna according to Embodiment 2 of the present invention. However, in the second embodiment shown in FIG. 3, portions corresponding to the respective portions of the first embodiment in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0034】この図3に示す実施の形態2の平面アンテ
ナ300が、実施の形態1の平面アンテナ100と異な
る点は、地導体101の上に集中定数回路104と給電
線106とを接続するストリップライン301を形成し
た点にある。
The planar antenna 300 according to the second embodiment shown in FIG. 3 is different from the planar antenna 100 according to the first embodiment in that a strip connecting a lumped constant circuit 104 and a feeder line 106 on a ground conductor 101. The point is that the line 301 is formed.

【0035】ストリップライン301は、図4に示すよ
うに、その幅W1,W2,W3が集中定数回路104か
ら給電線106に向かって階段状に広がる第1〜第3ラ
イン401,402,403から形成されている。
As shown in FIG. 4, the strip line 301 has first to third lines 401, 402, and 403 whose widths W1, W2, and W3 spread stepwise from the lumped constant circuit 104 toward the power supply line 106. Is formed.

【0036】各ライン401,402,403のインピ
ーダンスをZ1,Z2,Z3とすると、第2ライン40
2のインピーダンスがZ2=√(Z1×Z3)で、且つ
第2ライン402の長さ=λ/4となるようにストリッ
プライン301を形成すれば、第1ライン401と第3
ライン403との整合が取れ、これに応じて集中定数回
路104を介した放射素子103と給電線106との整
合が取れる。つまり、平面アンテナ300のインピーダ
ンスZの整合を、ストリップライン301によって取る
ことができる。但し、λは送受信周波数の波長とする。
Assuming that the impedance of each line 401, 402, 403 is Z1, Z2, Z3, the second line 40
If the strip line 301 is formed such that the impedance of the second line Z2 = √ (Z1 × Z3) and the length of the second line 402 = λ / 4, the first line 401 and the third line
Matching with the line 403 is achieved, and accordingly, matching between the radiating element 103 and the feed line 106 via the lumped constant circuit 104 is achieved. That is, the impedance Z of the planar antenna 300 can be matched by the strip line 301. Here, λ is the wavelength of the transmission / reception frequency.

【0037】このように、実施の形態2の平面アンテナ
300によれば、実施の形態1の構成に加え、集中定数
回路104と給電線106との間に、集中定数回路10
4を介した放射素子103と給電線106との整合を取
るストリップライン301を介装したので、実施の形態
1のように、インピーダンスZの抵抗成分に応じて動作
点が限定されることがなくなり、動作点を更に給電側の
位置にずらすことができ、これによって放射素子103
の長さaを実施の形態1よりも更に短くすることができ
る。
As described above, according to the planar antenna 300 of the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the lumped constant circuit 10 is provided between the lumped constant circuit 104 and the feeder line 106.
4, the strip line 301 for matching the radiating element 103 and the feed line 106 is provided, so that the operating point is not limited according to the resistance component of the impedance Z as in the first embodiment. , The operating point can be further shifted to the position on the power supply side, so that the radiating element 103
Can be made shorter than in the first embodiment.

【0038】(実施の形態3)図5は、本発明の実施の
形態3に係る平面アンテナの構成図である。但し、この
図5に示す実施の形態3において図1の実施の形態1の
各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
(Embodiment 3) FIG. 5 is a configuration diagram of a planar antenna according to Embodiment 3 of the present invention. However, in the third embodiment shown in FIG. 5, portions corresponding to the respective portions of the first embodiment in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0039】この図5に示す実施の形態3の平面アンテ
ナ500が、実施の形態1の平面アンテナ100と異な
る点は、集中定数回路104に代え、容量性の分布定数
回路501を備えて構成した点にある。
The planar antenna 500 of the third embodiment shown in FIG. 5 is different from the planar antenna 100 of the first embodiment in that a capacitive distributed constant circuit 501 is provided instead of the lumped constant circuit 104. On the point.

【0040】この分布定数回路501は、図6に示すよ
うに、例えば2枚の銅板等の基板601,602を平行
に所定間隔離して構成したものであり、各基板601,
602間の距離をd、基板601,602の面積をS、
誘電率をεとすると、容量Cは、C=ε×S/dで表さ
れる。
As shown in FIG. 6, the distributed constant circuit 501 is formed by separating substrates 601 and 602 such as two copper plates in parallel and separated by a predetermined distance.
The distance between 602 is d, the area of the substrates 601 and 602 is S,
Assuming that the dielectric constant is ε, the capacitance C is represented by C = ε × S / d.

【0041】このような平面アンテナ500において
は、分布定数回路501を介装することによって、図2
に示すように、動作点を、符号205で示す位置、即ち
抵抗成分Rが任意の値R2を取ってリアクタンス成分が
X2となる給電側の位置にずらすことができる。
In such a planar antenna 500, the distributed constant circuit 501 is provided to
As shown in (2), the operating point can be shifted to the position indicated by reference numeral 205, that is, the position on the power supply side where the resistance component R takes an arbitrary value R2 and the reactance component becomes X2.

【0042】これは、リアクタンス成分X2が分布定数
回路501のリアクタンス成分X3で打ち消されるの
で、リアクタンス成分が0となるからであり、これによ
って、放射素子103の長さaを短くすることができ
る。
This is because the reactance component X2 is canceled by the reactance component X3 of the distributed constant circuit 501, so that the reactance component becomes zero, thereby shortening the length a of the radiation element 103.

【0043】このように、実施の形態3の平面アンテナ
500によれば、全体が平面形状を成すように地導体1
01と放射素子103との間に誘電体基板102を介装
し、この誘電体基板102の給電点に容量性の分布定数
回路501を介して給電線106を接続して構成したの
で、送受信周波数に応じた長さよりも短い放射素子10
3でも、分布定数回路501の分布定数によってインピ
ーダンスのリアクタンス成分を0とすることができ、こ
れによって平面アンテナを小型化することができる。
As described above, according to the planar antenna 500 of the third embodiment, the ground conductor 1 is formed so as to form a planar shape as a whole.
01 and the radiating element 103, and a feed line 106 is connected to a feed point of the dielectric substrate 102 via a capacitive distributed constant circuit 501. Radiating element 10 shorter than the length corresponding to
Even in the case of 3, the reactance component of the impedance can be set to 0 by the distributed constant of the distributed constant circuit 501, whereby the size of the planar antenna can be reduced.

【0044】(実施の形態4)図7は、本発明の実施の
形態4に係る平面アンテナの構成図である。但し、この
図7に示す実施の形態4において図5の実施の形態3の
各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
(Embodiment 4) FIG. 7 is a configuration diagram of a planar antenna according to Embodiment 4 of the present invention. However, in the fourth embodiment shown in FIG. 7, portions corresponding to the respective portions of the third embodiment in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0045】この図7に示す実施の形態4の平面アンテ
ナ700が、実施の形態3の平面アンテナ500と異な
る点は、地導体101の上に分布定数回路501と給電
線106とを接続するストリップライン301を形成し
た点にある。
The planar antenna 700 according to the fourth embodiment shown in FIG. 7 is different from the planar antenna 500 according to the third embodiment in that a strip connecting the distributed constant circuit 501 and the feeder line 106 on the ground conductor 101. The point is that the line 301 is formed.

【0046】但し、ストリップライン301は、上記で
図4を参照して説明したように、その幅W1,W2,W
3が集中定数回路104から給電線106に向かって階
段状に広がる第1〜第3ライン401,402,403
から形成されている。
However, as described above with reference to FIG. 4, the strip lines 301 have their widths W1, W2, W
The first to third lines 401, 402, and 403 spread stepwise from the lumped constant circuit 104 toward the power supply line 106.
Is formed from.

【0047】各ライン401,402,403のインピ
ーダンスをZ1,Z2,Z3とすると、第2ライン40
2のインピーダンスがZ2=√(Z1×Z3)で、且つ
第2ライン402の長さ=λ/4となるようにストリッ
プライン301を形成すれば、第1ライン401と第3
ライン403との整合が取れ、これに応じて分布定数回
路501を介した放射素子103と給電線106との整
合が取れる。
Assuming that the impedance of each line 401, 402, 403 is Z1, Z2, Z3, the second line 40
If the strip line 301 is formed such that the impedance of the second line Z2 = √ (Z1 × Z3) and the length of the second line 402 = λ / 4, the first line 401 and the third line
The matching with the line 403 is obtained, and accordingly, the matching between the radiating element 103 and the feeder line 106 via the distributed constant circuit 501 is obtained.

【0048】つまり、平面アンテナ300のインピーダ
ンスZの整合を、ストリップライン301によって取る
ことができる。
That is, the impedance Z of the planar antenna 300 can be matched by the strip line 301.

【0049】このように、実施の形態4の平面アンテナ
700によれば、実施の形態3の構成に加え、分布定数
回路501と給電線106との間に、分布定数回路50
1を介した放射素子103と給電線106との整合を取
るストリップライン301を介装したので、実施の形態
3のように、インピーダンスZの抵抗成分に応じて動作
点が限定されることがなくなり、動作点を更に給電側の
位置にずらすことができ、これによって放射素子103
の長さaを実施の形態3よりも更に短くすることができ
る。
As described above, according to the planar antenna 700 of the fourth embodiment, in addition to the configuration of the third embodiment, the distributed constant circuit 50 is provided between the distributed constant circuit 501 and the feeder line 106.
Since the strip line 301 that matches the radiating element 103 and the feed line 106 via the first line 1 is provided, the operating point is not limited according to the resistance component of the impedance Z as in the third embodiment. , The operating point can be further shifted to the position on the power supply side, so that the radiating element 103
Can be further reduced than in the third embodiment.

【0050】(実施の形態5)図8は、本発明の実施の
形態5に係る平面アンテナの構成図である。但し、この
図8に示す実施の形態5において図1の実施の形態1の
各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
(Embodiment 5) FIG. 8 is a configuration diagram of a planar antenna according to Embodiment 5 of the present invention. However, in the fifth embodiment shown in FIG. 8, portions corresponding to the respective portions of the first embodiment in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0051】この図8に示す実施の形態5の平面アンテ
ナ800が、実施の形態1の平面アンテナ100と異な
る点は、集中定数回路104に代え、可変容量素子80
1を備えて構成した点にある。
The flat antenna 800 of the fifth embodiment shown in FIG. 8 is different from the flat antenna 100 of the first embodiment in that
1 is provided.

【0052】このような構成の平面アンテナ800の動
作原理を、図9を参照して説明する。図9は平面アンテ
ナのインピーダンスZと周波数fとの関係図である。
The operation principle of the planar antenna 800 having such a configuration will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the impedance Z of the planar antenna and the frequency f.

【0053】この図9において、曲線901はインピー
ダンスZ(Z=R+jX)の抵抗成分Rを示すものであ
り、曲線902はインピーダンスZのリアクタンス成分
Xを、曲線903は可変容量素子801を用いた場合の
リアクタンス成分Xnを示すものである。
In FIG. 9, a curve 901 shows a resistance component R of the impedance Z (Z = R + jX), a curve 902 shows a reactance component X of the impedance Z, and a curve 903 shows a case where the variable capacitance element 801 is used. 3 shows the reactance component Xn.

【0054】従来の平面アンテナでは、可変容量素子8
01が用いられていないので、動作点は、符号904で
示すように、送受信周波数に応じた放射素子の長さaの
抵抗成分Rが最大値R1を取ってリアクタンス成分Xが
0となる位置となり、この位置に給電点が設定される。
これによって、同調が取れる送受信周波数が限定されて
いた。
In the conventional planar antenna, the variable capacitance element 8
01, the operating point is located at a position where the resistance component R of the length a of the radiating element according to the transmission / reception frequency takes the maximum value R1 and the reactance component X becomes 0, as indicated by reference numeral 904. , A feed point is set at this position.
As a result, the transmission and reception frequencies at which tuning can be performed are limited.

【0055】実施の形態5の平面アンテナ800におい
ては、抵抗成分Rが任意の値R3を取る場合のリアクタ
ンス成分X5を打ち消すリアクタンス成分X6に可変容
量素子801を設定することによって、動作点を、符号
905で示す給電側の位置にずらすことができる。これ
は、リアクタンス成分X5が可変容量素子801のリア
クタンス成分X6で打ち消されるので、リアクタンス成
分が0となるからである。
In the planar antenna 800 of the fifth embodiment, by setting the variable capacitance element 801 to the reactance component X6 that cancels out the reactance component X5 when the resistance component R takes an arbitrary value R3, the operating point can be represented by a code. The position 905 can be shifted to the position on the power supply side. This is because the reactance component X5 is canceled by the reactance component X6 of the variable capacitance element 801 and thus the reactance component becomes zero.

【0056】このように、可変容量素子801のリアク
タンス成分Xnを可変して動作点を移動させることによ
って、任意の送受信周波数に同調させることができる。
As described above, by changing the reactance component Xn of the variable capacitance element 801 and moving the operating point, it is possible to tune to an arbitrary transmission / reception frequency.

【0057】このように、実施の形態5の平面アンテナ
800によれば、全体が平面形状を成すように地導体1
01と放射素子103との間に誘電体基板102を介装
し、この誘電体基板102の給電点に可変容量素子80
1を介して給電線106を接続して構成したので、可変
容量素子801のリアクタンス成分Xnを可変して動作
点を移動させることによって、任意の送受信周波数に同
調させることができ、これによって平面アンテナ800
の広帯域化を実現することができる。
As described above, according to the planar antenna 800 of the fifth embodiment, the ground conductor 1 is formed so that the whole forms a planar shape.
01 and the radiating element 103, a variable capacitance element 80 is provided at a feeding point of the dielectric substrate 102.
1 is connected to the feeder line 106, the operating point can be moved by changing the reactance component Xn of the variable capacitance element 801 to tune to an arbitrary transmission / reception frequency. 800
Bandwidth can be realized.

【0058】(実施の形態6)図10は、本発明の実施
の形態6に係る平面アンテナの構成図である。但し、こ
の図10に示す実施の形態6において図8の実施の形態
5の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。
(Embodiment 6) FIG. 10 is a configuration diagram of a planar antenna according to Embodiment 6 of the present invention. However, in the sixth embodiment shown in FIG. 10, portions corresponding to the respective portions of the fifth embodiment in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0059】この図10に示す実施の形態6の平面アン
テナ1000が、実施の形態5の平面アンテナ800と
異なる点は、地導体101の上に可変容量素子801と
給電線106とを接続するストリップライン301を形
成した点にある。
The planar antenna 1000 according to the sixth embodiment shown in FIG. 10 is different from the planar antenna 800 according to the fifth embodiment in that a strip connecting the variable capacitance element 801 and the feed line 106 on the ground conductor 101. The point is that the line 301 is formed.

【0060】但し、ストリップライン301は、上記で
図4を参照して説明したように、その幅W1,W2,W
3が可変容量素子801から給電線106に向かって階
段状に広がる第1〜第3ライン401,402,403
から形成されている。
However, as described above with reference to FIG. 4, the strip line 301 has its width W1, W2, W
Reference numeral 3 denotes first to third lines 401, 402, and 403 extending stepwise from the variable capacitance element 801 toward the power supply line 106.
Is formed from.

【0061】各ライン401,402,403のインピ
ーダンスをZ1,Z2,Z3とすると、第2ライン40
2のインピーダンスがZ2=√(Z1×Z3)で、且つ
第2ライン402の長さ=λ/4となるようにストリッ
プライン301を形成すれば、第1ライン401と第3
ライン403との整合が取れ、これに応じて放射素子1
03と給電線106との整合が取れる。
Assuming that the impedance of each line 401, 402, 403 is Z1, Z2, Z3, the second line 40
If the strip line 301 is formed such that the impedance of the second line Z2 = √ (Z1 × Z3) and the length of the second line 402 = λ / 4, the first line 401 and the third line
Matching with the line 403 is obtained, and the radiating element 1
03 and the feeder 106 can be matched.

【0062】つまり、平面アンテナ1000のインピー
ダンスZの整合を、ストリップライン301によって取
ることができる。
That is, the impedance Z of the planar antenna 1000 can be matched by the strip line 301.

【0063】このように、実施の形態6の平面アンテナ
1000によれば、実施の形態5の構成に加え、可変容
量素子801と給電線106との間に、放射素子103
と給電線106との整合を取るストリップライン301
を介装したので、実施の形態5のように、インピーダン
スZの抵抗成分に応じて動作点が限定されることがなく
なり、動作点を更に給電側の位置にずらすことができ、
これによって実施の形態5よりも、更に平面アンテナ1
000の広帯域化を実現することができる。
As described above, according to the planar antenna 1000 of the sixth embodiment, in addition to the configuration of the fifth embodiment, the radiating element 103 is provided between the variable capacitance element 801 and the feed line 106.
Strip line 301 that matches the power supply line 106
As in the fifth embodiment, the operating point is not limited according to the resistance component of the impedance Z, and the operating point can be further shifted to a position on the power supply side.
Thereby, the planar antenna 1 is further improved than in the fifth embodiment.
000 bandwidth can be realized.

【0064】なお、以上では、方形パッチ状の平面アン
テナを例に説明したが、これに限定されるものでなく、
全ての形状の放射素子に適用可能である。また、このよ
うな平面アンテナは、移動体通信システムにおける携帯
電話機、情報端末機、及びナビゲーション端末機などの
移動局装置に適用することができる。
In the above description, a planar antenna having a rectangular patch shape has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
Applicable to radiating elements of all shapes. Further, such a planar antenna can be applied to a mobile station device such as a mobile phone, an information terminal, and a navigation terminal in a mobile communication system.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円形又は方形パッチ状の放射素子を用いて容易に小型化
及び広帯域化を実現することができる。
As described above, according to the present invention,
Using a radiating element in the shape of a circular or square patch can easily realize miniaturization and broadening of the band.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1に係る平面アンテナの構
成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a planar antenna according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記実施の形態1に係る平面アンテナのインピ
ーダンスと放射素子の長さとの関係図
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the impedance of the planar antenna according to the first embodiment and the length of a radiating element;

【図3】本発明の実施の形態2に係る平面アンテナの構
成図
FIG. 3 is a configuration diagram of a planar antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図4】上記実施の形態2に係る平面アンテナのストリ
ップラインの構成図
FIG. 4 is a configuration diagram of a strip line of the planar antenna according to the second embodiment.

【図5】本発明の実施の形態3に係る平面アンテナの構
成図
FIG. 5 is a configuration diagram of a planar antenna according to a third embodiment of the present invention.

【図6】上記実施の形態3に係る平面アンテナの分布定
数回路の構成図
FIG. 6 is a configuration diagram of a distributed constant circuit of the planar antenna according to the third embodiment.

【図7】本発明の実施の形態4に係る平面アンテナの構
成図
FIG. 7 is a configuration diagram of a planar antenna according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態5に係る平面アンテナの構
成図
FIG. 8 is a configuration diagram of a planar antenna according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】上記実施の形態5に係る平面アンテナのインピ
ーダンスと周波数との関係図
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between impedance and frequency of the planar antenna according to the fifth embodiment.

【図10】本発明の実施の形態6に係る平面アンテナの
構成図
FIG. 10 is a configuration diagram of a planar antenna according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,300,500,700,800,1000
平面アンテナ 101 地導体 102 誘電体基板 103 放射素子 104 容量性の集中定数回路 105 給電点 106 給電線 301 ストリップライン 501 容量性の分布定数回路 801 可変容量素子
100, 300, 500, 700, 800, 1000
Planar antenna 101 Ground conductor 102 Dielectric substrate 103 Radiating element 104 Capacitive lumped circuit 105 Feed point 106 Feed line 301 Stripline 501 Capacitive distributed constant circuit 801 Variable capacitive element

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地導体と、放射素子と、前記地導体と前
記放射素子との間に介装された誘電体基板と、この誘電
体基板の給電点に容量性の集中定数回路を介して接続さ
れた給電線と、を具備することを特徴とする平面アンテ
ナ。
1. A ground conductor, a radiating element, a dielectric substrate interposed between the ground conductor and the radiating element, and a capacitive lumped circuit connected to a feed point of the dielectric substrate. And a connected power supply line.
【請求項2】 集中定数回路と給電線との間に、前記集
中定数回路を介した放射素子と前記給電線との整合を取
るストリップラインを介装することを特徴とする請求項
1記載の平面アンテナ。
2. The strip line according to claim 1, wherein a strip line for matching the radiating element and the feed line via the lumped constant circuit is interposed between the lumped constant circuit and the feed line. Planar antenna.
【請求項3】 地導体と、放射素子と、前記地導体と前
記放射素子との間に介装された誘電体基板と、この誘電
体基板の給電点に容量性の分布定数回路を介して接続さ
れた給電線と、を具備することを特徴とする平面アンテ
ナ。
3. A ground conductor, a radiating element, a dielectric substrate interposed between the ground conductor and the radiating element, and a feed point of the dielectric substrate via a capacitive distributed constant circuit. And a connected power supply line.
【請求項4】 分布定数回路と給電線との間に、前記分
布定数回路を介した放射素子と前記給電線との整合を取
るストリップラインを介装することを特徴とする請求項
3記載の平面アンテナ。
4. The device according to claim 3, wherein a strip line for matching the radiating element and the feed line via the distributed constant circuit is provided between the distributed constant circuit and the feed line. Planar antenna.
【請求項5】 地導体と、放射素子と、前記地導体と前
記放射素子との間に介装された誘電体基板と、この誘電
体基板の給電点に可変容量素子を介して接続された給電
線と、を具備することを特徴とする平面アンテナ。
5. A ground conductor, a radiating element, a dielectric substrate interposed between the ground conductor and the radiating element, and connected to a feeding point of the dielectric substrate via a variable capacitance element. And a feed line.
【請求項6】 可変容量素子と給電線との間に、前記可
変容量素子を介した放射素子と前記給電線との整合を取
るストリップラインを介装することを特徴とする請求項
5記載の平面アンテナ。
6. The variable capacitance element and a feed line, wherein a strip line for matching the radiation element and the feed line via the variable capacitance element is interposed. Planar antenna.
【請求項7】 請求項1乃至請求項6いずれかに記載の
平面アンテナを具備することを特徴とする移動局装置。
7. A mobile station device comprising the planar antenna according to claim 1. Description:
【請求項8】 請求項7記載の移動局装置を具備するこ
とを特徴とする移動体通信システム。
8. A mobile communication system comprising the mobile station device according to claim 7.
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