JP2003179426A - アンテナ装置及び携帯無線装置 - Google Patents
アンテナ装置及び携帯無線装置Info
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Abstract
るアンテナ装置を提供する。 【解決手段】 板状素子1及び板状素子2からなる逆F
アンテナ素子の一部が短絡部3によって地板6に電気的
に接地される。給電部4には、インダクタンス7及びコ
ンデンサ8を直列接続した直列共振回路9と、インダク
タンス10及びコンデンサ11を直列接続した直列共振
回路12が並列に接続される。直列共振回路9と直列共
振回路12が並列に接続された他端が給電端子13に接
続され、この給電端子13が無線回路に給電される。
Description
において動作する携帯電話等の携帯無線機に内蔵する多
周波アンテナの広帯域化に関する。
内部に内蔵されるアンテナとして、板状逆Fアンテナが
用いられている。この板状逆Fアンテナを複数の周波数
バンド(例えば、800MHz帯及び1500MHz帯)で共用する
ように構成した多周波逆Fアンテナが提案されている。
このような多周波逆Fアンテナの一例として、特開平11
-251825に示されているような逆F素子自体に共振回路
を追加する構成がある。また、特開平2000-68736に示さ
れているような電気長が異なる複数の逆F素子を配列す
る構成がある。また、特開平2000-68737に示されている
ような複数の短絡素子を備えた構成が提案されている。
帯域化する手法として、例えば、特開平09-232854に示
されるように、給電部に直列共振回路を挿入する構成
(直列共振追加型逆Fアンテナ)が提案されてる。この
構成によれば、板状逆Fアンテナの単体で得られる周波
数帯域を約2〜3倍に拡大することができ、例えば800M
Hz帯の場合、比帯域5%(40MHz)を比帯域15%(120
MHz)程度まで広帯域化することが可能である。
00MHz帯の両方で動作する携帯無線機に内蔵するアンテ
ナにおいて、それぞれの周波数バンド内における帯域幅
の拡大が必要となる場合がある。この場合、上記従来の
多周波逆Fアンテナと直列共振追加型逆Fアンテナとを
組み合わせて、多周波逆Fアンテナの給電部に直列共振
回路を挿入する方法が考えられる。
の共振周波数を低域側(800MHz帯)に設定した場合、高
域側(1500MHz帯)で直列共振回路が高い誘導性リアク
タンスとなりインピーダンス整合が取れなくなるという
課題がある。
波数を高域側(1500MHz帯)に設定した場合、低域側(8
00MHz帯)で直列共振回路が高い容量性リアクタンスと
なりインピーダンス整合が取れなくなるという課題があ
る。
るためになされたもので、複数の周波数バンドにおいて
広い周波数帯域が得られる多周波逆Fアンテナを提供す
るものである。
は、複数の共振周波数を有する逆Fアンテナと、複数の
直列共振回路を並列に接続した共振回路部を備え、前記
逆Fアンテナの給電部と無線回路との間に前記共振回路
部を挿入するように構成したものである。
広い周波数帯域が得られる。
振周波数を有する逆Fアンテナと、前記逆Fアンテナの
素子上において異なる位置に複数の給電部を備え、前記
複数の給電部と無線回路との間に複数の直列共振回路を
挿入するように構成したものである。
広い周波数帯域が得られる。
逆Fアンテナの複数の共振周波数と前記複数の直列共振
回路の共振周波数をそれぞれ対応するように設定しても
よい。
広い周波数帯域が得られる。
周波数と前記第1共振周波数よりも高い第2共振周波数
を有する逆Fアンテナと、前記第1共振周波数と略同一
の共振周波数を有する直列共振回路と、前記直列共振回
路に並列に接続された容量性リアクタンス素子からなる
共振回路部を備え、前記逆Fアンテナの給電部と無線回
路との間に前記共振回路部を挿入するように構成したも
のである。
広い周波数帯域が得られる。
周波数と前記第1共振周波数よりも高い第2共振周波数
を有する逆Fアンテナと、前記第2共振周波数と略同一
の共振周波数を有する直列共振回路と、前記直列共振回
路に並列に接続された誘導性リアクタンス素子からなる
共振回路部を備え、前記逆Fアンテナの給電部と無線回
路との間に前記共振回路部を挿入するように構成したも
のである。
広い周波数帯域が得られる。
振周波数を有する逆Fアンテナと、前記逆Fアンテナの
給電部と無線回路との間に直列共振回路を挿入するか又
は通過させるかを切り換える手段を備えるように構成し
たものである。
広い周波数帯域が得られる。
振周波数を有する逆Fアンテナと、前記逆Fアンテナの
給電部と無線回路との間に直列共振回路を挿入し、前記
直列共振回路の共振周波数を切り換える手段を備えるよ
うに構成したものである。
広い周波数帯域が得られる。
逆Fアンテナの共振周波数を切り換える手段を備えても
よい。
広い周波数帯域が得られる。
アンテナの共振周波数の切り換え制御と前記直列共振回
路の共振周波数の切り換え制御を連動させる手段を備え
るように構成したものである。
広い周波数帯域が得られる。
共振回路の容量性リアクタンス素子として、前記逆Fア
ンテナに対して所定の間隙を隔てて配置された電極を備
え、前記電極と無線回路との間に誘導性リアクタンス素
子を挿入したものである。
構成により、複数の周波数バンドにおいて広い周波数帯
域が得られる。
ンテナ装置を備えるよう構成したものである。
波数帯域において高い通信性能が得られる。
て、図面を用いて説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態のアンテナ装置を示す図である。以下、アンテナの動
作周波数を800MHz帯及び1500MHz帯に設定
して説明する。
0MHz帯及び1500MHz帯に対応する逆Fアンテ
ナ素子である。板状素子1と板状素子2は、その大部分
がスリット5によって絶縁されるが、給電部4の近傍に
おいて電気的に接続される。一般には、板状素子1と板
状素子2は1枚の板金の一部にスリット5を設けること
によって成形される。
ンテナ素子の一部は、短絡部3によって地板6に電気的
に接地される。地板6は携帯無線機の回路基板上のグラ
ンド(接地電位)であり、逆Fアンテナのグランドプレ
ーンとして動作する。
ンテナ素子の寸法は、Wが例えば35mmに設定され、
Dが例えば20mmに設定される。逆Fアンテナ素子と
地板6との間隔Hは例えば6mmに設定される。
デンサ8を直列接続した直列共振回路9と、インダクタ
ンス10及びコンデンサ11を直列接続した直列共振回
路12が並列に接続される。直列共振回路9と直列共振
回路12が並列に接続された他端が給電端子13に接続
され、この給電端子13が無線回路(送受信回路)に給
電される。
値は、直列共振回路9の共振周波数が800MHz帯に
なるように設定される。また、インダクタンス10及び
コンデンサ11の容量値は、直列共振回路12の共振周
波数が1500MHz帯になるように設定される。
作を説明するために、まず図3に示す従来のアンテナ装
置の動作について説明する。図3に示す従来のアンテナ
装置は、図1の本実施形態のアンテナ装置から直列共振
回路9と直列共振回路12を削除したものである。図3
において、図1と同一の符号を付すものは同一の構成要
素を示し説明を省略する。
VSWR対周波数特性を図4に示す。図4において、1
7は800MHz帯のVSWR特性を、18は1500
MHz帯のVSWR特性をそれぞれ示す。
の特性は、板状素子1による共振特性によって得られて
おり、VSWRが3以下の帯域幅は約40MHzとなっ
ている。また、18に示す800MHz帯の特性は、板
状素子2による共振特性によって得られており、VSW
Rが3以下の帯域幅は約80MHzとなっている。
40MHz帯域は一般的な携帯電話システムに対応する
には狭く、したがって広帯域化が必要となる。
るように給電回路に直列共振回路を挿入することによる
広帯域化を考える。図5は、インダクタンス7及びコン
デンサ8からなる直列共振回路を挿入した構成を示して
いる。
デンサ8からなる直列共振回路の共振周波数は800M
Hzに設定されており、800MHz帯の帯域幅は図7
の20に示すように約120MHzに広帯域化される。
は図6の21に示すように、4以上まで劣化してしま
う。これは、インダクタンス7及びコンデンサ8からな
る直列共振回路の1500MHz帯におけるインピーダ
ンスは高い誘導性を示すためである。
実施形態のアンテナ装置では、800MHz帯の直列共
振回路9に加えて、1500MHz帯の直列共振回路1
2を並列に接続している。これにより、1500MHz
帯における給電回路のインピーダンスを低くしてVSW
R特性を確保することができる。
電端子13におけるVSWR特性を図2に示す。図2に
おいて、14は800MHz帯のVSWR特性を、15
は1500MHz帯のVSWR特性をそれぞれ示す。こ
れから、VSWRが3以下の帯域幅は、800MHz帯
において約120MHz、1500MHz帯において約
80MHzである。
の形態のアンテナ装置によれば、複数の周波数で動作す
る逆Fアンテナの給電部に各動作周波数に対応した複数
の直列共振回路を並列接続して挿入することで、複数の
周波数バンドにおいて広い周波数帯域が得られる。
ナの素子数及び直列共振回路数を2として動作周波数帯
を2帯域に設定しているが、3以上の素子及び直列共振
回路を用いれば3以上の動作周波数帯において同様な効
果が得られる。
数値は本実施形態に示すものに限らず、他の周波数値に
おいてもその周波数帯に適切な逆Fアンテナの寸法や形
状を選択すれば同様な効果が得られる。 (第2の実施の形態)図7は本発明の第2の実施の形態
のアンテナ装置を示す図である。図7において、図1に
示す構成要素と同一のものは同一の符号を付け、その詳
細な説明を省略する。
ンテナ装置の給電部4を異なる位置に配置した給電部2
2及び給電部23に分割するように構成されている。
コンデンサ25を直列接続した直列共振回路が接続され
る。また、給電部23には、インダクタンス26及びコ
ンデンサ27を直列接続した直列共振回路が接続され
る。
容量値は、この共振周波数が800MHz帯になるよう
に設定される。また、インダクタンス26及びコンデン
サ27の容量値は、この共振周波数が1500MHz帯
になるように設定される。
500MHz帯の給電部23の位置は、それぞれの周波
数帯域において給電端子28におけるインピーダンスが
最適になるように、かつ帯域幅が最大になるように個別
に調節される。
及び1500MHz帯の帯域幅が個別に最適化可能とな
り、各周波数帯においてさらに広い帯域幅が得られる。
の形態のアンテナ装置によれば、複数の周波数で動作す
る逆Fアンテナに複数の給電部を設け、その給電部に各
動作周波数に対応した複数の直列共振回路を挿入するこ
とで、複数の周波数バンドにおいて広い周波数帯域が得
られる。
実施の形態のアンテナ装置を示す図である。図8におい
て、図1に示す構成要素と同一のものは同一の符号を付
け、その詳細な説明を省略する。
ンス29及びコンデンサ30からなる直列共振回路と、
この直列共振回路に並列に接続されたコンデンサ31が
接続される。
容量値は、この直列共振回路の共振周波数が800MH
zになるように設定される。コンデンサ31の容量値は
コンデンサ30の容量値と同じ値に設定される。
z帯においては、インダクタンス29及びコンデンサ3
0からなる直列共振回路の効果により広い帯域幅が得ら
れる。また、1500MHz帯においては、インダクタ
ンス29、コンデンサ30及びコンデンサ31による回
路全体が低い容量性リアクタンスとなり、図6に示すよ
うなVSWRの劣化は発生しない。この場合の1500
MHz帯のVSWR特性は、図2の15に示すVSWR
特性よりもやや劣化するが、帯域幅は70MHzが得ら
れる。
の形態のアンテナ装置によれば、複数の周波数で動作す
る逆Fアンテナの給電部に、下側周波数帯に対応した直
列共振回路とコンデンサを並列接続して挿入すること
で、複数の周波数バンドにおいて広い周波数帯域が得ら
れる。 (第4の実施の形態)図9は本発明の第4の実施の形態
のアンテナ装置を示す図である。
のものは同一の符号を付け、その詳細な説明を省略す
る。
ンス33及びコンデンサ34からなる直列共振回路と、
この直列共振回路に並列に接続されたインダクタンス3
5が接続される。
容量値は、この直列共振回路の共振周波数が1500M
Hzになるように設定される。インダクタンス35の容
量値はインダクタンス33の容量値と同じ値に設定され
る。
Hz帯においては、インダクタンス33及びコンデンサ
34からなる直列共振回路の効果により広い帯域幅が得
られる。また、800MHz帯においては、インダクタ
ンス33、コンデンサ34及びインダクタンス35によ
る回路全体が低い誘導性リアクタンスとなり、800M
Hz帯におけるVSWRの劣化は発生しない。
の形態のアンテナ装置によれば、複数の周波数で動作す
る逆Fアンテナの給電部に、上側周波数帯に対応した直
列共振回路とインダクタンスを並列接続して挿入するこ
とで、複数の周波数バンドにおいて広い周波数帯域が得
られる。 (第5の実施の形態)図10は本発明の第5の実施の形
態のアンテナ装置を示す図である。
一のものは同一の符号を付け、その詳細な説明を省略す
る。
タンス37及びコンデンサ38からなる直列共振回路
と、この直列共振回路に並列に接続された高周波スイッ
チ39が接続される。インダクタンス37及びコンデン
サ38の容量値は、この直列共振回路の共振周波数が8
00MHzになるように設定される。
ードで構成される高周波切換素子である。高周波スイッ
チ39は800MHz帯で動作する場合はOFFとなる
ように、1500MHz帯で動作する場合はONとなる
ように制御される。
z帯においては、インダクタンス37及びコンデンサ3
8からなる直列共振回路の効果により広い帯域幅が得ら
れる。また、1500MHz帯においては、インダクタ
ンス37及びコンデンサ38からなる直列共振回路は高
周波的に短絡されるため、図6に示すようなVSWR特
性の劣化は発生しない。
の形態のアンテナ装置によれば、二つの周波数帯で動作
する逆Fアンテナの給電部に、第1の周波数帯に対応し
た直列共振回路と高周波スイッチを並列接続して挿入
し、第2の周波数帯で動作する場合に高周波スイッチを
ONすることで、複数の周波数バンドにおいて広い周波
数帯域が得られる。 (第6の実施の形態)図11は本発明の第6の実施の形
態のアンテナ装置を示す図である。
一のものは同一の符号を付け、その詳細な説明を省略す
る。
タンス41及びコンデンサ42からなる直列共振回路
と、このコンデンサ42にコンデンサ43が並列に接続
さるか否かを切り換える高周波スイッチ43が接続され
る。
容量値は、この直列共振回路の共振周波数が1500M
Hzになるように設定される。
ードで構成される高周波切換素子である。高周波スイッ
チ43は800MHz帯で動作する場合はONとなるよ
うに、1500MHz帯で動作する場合はOFFとなる
ように制御される。
波スイッチ43がONした状態において回路全体の共振
周波数が800MHz帯になるように設定される。
z帯及び1500MHz帯の両方において、直列共振回
路の共振周波数を対応させることができ、広い帯域幅が
得られる。
の形態のアンテナ装置によれば、二つの周波数帯で動作
する逆Fアンテナの給電部に挿入した直列共振回路の共
振周波数を切り換える手段を備えることで、複数の周波
数バンドにおいて広い周波数帯域が得られる。 (第7の実施の形態)図12は本発明の第7の実施の形
態のアンテナ装置を示す図である。
一のものは同一の符号を付け、その詳細な説明を省略す
る。
コンデンサ50からなる直列共振回路の共振周波数は1
500MHzに設定される。この直列共振回路は150
0MHz帯のVSWR特性を確保するための回路であ
る。
46からなる直列共振回路の共振周波数は890MHz
に設定される。また、コンデンサ46にコンデンサ47
が並列に接続さるか否かを切り換える高周波スイッチ4
8が接続される。
心とする800MHz帯の下側帯域で動作する場合はO
Nとなるように、890MHzを中心とする800MH
z帯の上側帯域で動作する場合はOFFとなるように制
御される。
波スイッチ48がONした状態において、インダクタン
ス45、コンデンサ46及びコンデンサ47からなる回
路全体の共振周波数が830MHz帯になるように設定
される。
の間には、コンデンサ52及び高周波スイッチ53が接
続される。高周波スイッチ53は高周波スイッチ48と
連動して制御され、800MHz帯の下側帯域で動作す
る場合はONとなるように、800MHz帯の上側帯域
で動作する場合はOFFとなるように制御される。
3は、板状素子1からなる800MHz帯の逆Fアンテ
ナの共振周波数を変化する機能を有する。板状素子1の
共振周波数は、高周波スイッチ53がOFFした状態に
おいて890MHzになるように設定される。また、コ
ンデンサ52の容量値は、高周波スイッチ53がONし
た状態において板状素子1の共振周波数が830MHz
になるように設定される。
ナの周波数切換に連動して直列共振回路の共振周波数を
切り換えることができ、800MHz帯においてさらに
広い帯域幅が得られる。 (第8の実施の形態)図13は本発明の第8の実施の形
態のアンテナ装置を示す図である。
一のものは同一の符号を付け、その詳細な説明を省略す
る。
子57は、板状素子1及び板状素子2からなる逆Fアン
テナ素子と地板6との間隙に挿入された導体板である。
板状端子55及び板状端子57と逆Fアンテナ素子との
間隔は例えば0.5mm程度に設定される。これによ
り、板状端子55及び板状端子57と逆Fアンテナ素子
との間隔が容量性リアクタンスとして動作する。板状端
子55及び板状端子57は、絶縁体(スペーサ)によっ
て逆Fアンテナ素子との間隙を一定に保たれるように構
成される。
れインダクタンス56及びインダクタンス57に接続さ
れ、それぞれが直列共振回路を形成する。各直列共振回
路の共振周波数は800MHzと1500MHzに設定
される。
子の数を2個削減し、インダクタンス素子2個のみによ
り複数の周波数帯において広い帯域幅が得られるアンテ
ナ装置を実現できる。
装置によれば、複数の周波数帯において広い帯域幅が得
られ、これを搭載した携帯無線装置は複数の周波数にお
いて高い通信性能が得られる。
を示す図
Claims (11)
- 【請求項1】 携帯無線機に搭載されるアンテナ装置で
あって、複数の共振周波数を有する逆Fアンテナと、複
数の直列共振回路を並列に接続した共振回路部を備え、
前記逆Fアンテナの給電部と無線回路との間に前記共振
回路部を挿入したことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項2】 携帯無線機に搭載されるアンテナ装置で
あって、複数の共振周波数を有する逆Fアンテナと、前
記逆Fアンテナの素子上において異なる位置に複数の給
電部を備え、前記複数の給電部と無線回路との間に複数
の直列共振回路を挿入したことを特徴とするアンテナ装
置。 - 【請求項3】 前記逆Fアンテナの複数の共振周波数と
前記複数の直列共振回路の共振周波数をそれぞれ対応す
るように設定したことを特徴とする請求項1又は2記載
のアンテナ装置。 - 【請求項4】 携帯無線機に搭載されるアンテナ装置で
あって、第1共振周波数と前記第1共振周波数よりも高
い第2共振周波数を有する逆Fアンテナと、前記第1共
振周波数と略同一の共振周波数を有する直列共振回路
と、前記直列共振回路に並列に接続された容量性リアク
タンス素子からなる共振回路部を備え、前記逆Fアンテ
ナの給電部と無線回路との間に前記共振回路部を挿入し
たことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項5】 携帯無線機に搭載されるアンテナ装置で
あって、第1共振周波数と前記第1共振周波数よりも高
い第2共振周波数を有する逆Fアンテナと、前記第2共
振周波数と略同一の共振周波数を有する直列共振回路
と、前記直列共振回路に並列に接続された誘導性リアク
タンス素子からなる共振回路部を備え、前記逆Fアンテ
ナの給電部と無線回路との間に前記共振回路部を挿入し
たことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項6】 携帯無線機に搭載されるアンテナ装置で
あって、複数の共振周波数を有する逆Fアンテナと、前
記逆Fアンテナの給電部と無線回路との間に直列共振回
路を挿入するか又は通過させるかを切り換える手段を備
えたことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項7】 携帯無線機に搭載されるアンテナ装置で
あって、複数の共振周波数を有する逆Fアンテナと、前
記逆Fアンテナの給電部と無線回路との間に直列共振回
路を挿入し、前記直列共振回路の共振周波数を切り換え
る手段を備えたことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項8】 前記逆Fアンテナの共振周波数を切り換
える手段を備えたことを特徴とする請求項1、2、3、
4、5、6又は7記載のアンテナ装置。 - 【請求項9】 前記逆Fアンテナの共振周波数の切り換
え制御と前記直列共振回路の共振周波数の切り換え制御
を連動させる手段を備えたことを特徴とする請求項8記
載のアンテナ装置。 - 【請求項10】 前記直列共振回路の容量性リアクタン
ス素子として、前記逆Fアンテナに対して所定の間隙を
隔てて配置された電極を備え、前記電極と無線回路との
間に誘導性リアクタンス素子を挿入したことを特徴とす
る請求項1、2、3、4、5、6又は7記載のアンテナ
装置。 - 【請求項11】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、9又は10記載のアンテナ装置を備えたことを特徴
とする携帯無線装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001380034A JP2003179426A (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | アンテナ装置及び携帯無線装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001380034A JP2003179426A (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | アンテナ装置及び携帯無線装置 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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