JP2004120296A - Antenna and antenna device - Google Patents

Antenna and antenna device Download PDF

Info

Publication number
JP2004120296A
JP2004120296A JP2002280382A JP2002280382A JP2004120296A JP 2004120296 A JP2004120296 A JP 2004120296A JP 2002280382 A JP2002280382 A JP 2002280382A JP 2002280382 A JP2002280382 A JP 2002280382A JP 2004120296 A JP2004120296 A JP 2004120296A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
conductor
spiral
ground
antenna according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002280382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayoshi Konishi
小西 隆義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
NEC Tokin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Tokin Corp filed Critical NEC Tokin Corp
Priority to JP2002280382A priority Critical patent/JP2004120296A/en
Publication of JP2004120296A publication Critical patent/JP2004120296A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna which is small in size and performs wide-band multi-frequency operations, and and also to provide an antenna device. <P>SOLUTION: The antenna is provided with a spiral conductor pattern 2. When the shape of the spiral is decided by a length in the axial direction of the spiral, two lengths in the radial direction vertical to the axis of the spiral and perpendicular to each other, and the number of turns, the antenna has two different lengths in the radial direction. Also, at least one of the two lengths in the radial direction is made longer than the length in the axial direction of the spiral. Also, a capacitance plate 3 to give a capacitance in-between a ground is provided to the terminal end of the spiral conductor pattern 2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信、無線LAN、ブルートゥース(Bluetooth)などに好適なアンテナおよびアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、移動電話あるいはPHS(Personal Handy−phone System:商標登録)などの名称で呼ばれる無線通信装置が一般ユーザに普及しており、その小形軽量化が要望されている。
【0003】
ところで、無線通信装置における電波の送受信を行うアンテナ素子については、導体線路の全長と電波の波長には密接な関係がある。このため、単純に導体線路を短縮すると共振周波数が上昇するので、所望の周波数の電波を良好な効率で無線通信することが困難となる。そこで、必要な共振周波数を維持しながらアンテナ素子の全体形状を小形化するため、各種の技術が開発されている。
【0004】
例えば、ミアンダラインやヘリカルライン状のアンテナにより、アンテナの高さを短縮する方法がある。
【0005】
また、誘電体アンテナでは、アンテナ導線を誘電体の表面、もしくは内部に形成することにより、誘電体による波長短縮効果を使って、アンテナサイズの短縮を図る。
【0006】
また、移動体電話よりも周波数の低い領域では、装荷アンテナが使用されている。装荷アンテナでは、アンテナ頂上部にグランドとの間に容量を取るための容量板を置いたり、アンテナ中央にインダクタンスを増やすためのコイルを装荷する。これらは、グランドとの間に直列のLC回路を形成するため、共振長を短く取れる。
【0007】
一方、PDC、GPS、IMT2000などの周波数の異なる各種システムを同じ携帯電話に備える要望も高まってきており、それに伴い、一つのアンテナでこれらのシステムに対応する必要も生じている。これに対して、誘電体を用いて多周波数アンテナを小形化すると、アンテナの内蔵化が可能になる。従って、多周波数対応の小形誘電体アンテナに対するニーズは高い。
【0008】
多周波数アンテナの従来例を図12に示す。図12(a)はその外観を示す斜視図であり、図12(b)はその断面図である。
【0009】
図12は、大きさの異なる円形パッチアンテナを重ねた2周波数共用アンテナを示す。このような多周波数対応のパッチアンテナの詳細は、例えば 「図説・アンテナ」 後藤尚久著、電子情報通信学会(1995)、に示されているとおりである。
【0010】
図12において、下側の大きいパッチアンテナ101で低い周波数を、上側の小さいパッチアンテナ102で高い周波数を送受信する。103はグランドであり、106aおよび106bは誘電体、107aおよび107bは導体の円板である。104は給電線で、同軸ケーブル108の内部導体を兼ねる。同軸ケーブルの外部導体110は、グランド103とつながっている。
【0011】
104の給電線で上側のパッチアンテナ102が給電される。他方、下側のパッチアンテナ101は直接給電されないで、パッチの穴と給電線104との間の電磁界で給電される。105はショートピンである。
【0012】
このような構成により、2周波数での共用が可能になっている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、移動体通信、無線LANあるいはブルートゥースなどで使用されるアンテナとしては、上記のような構成ではパッチアンテナ自体が大きい上に、パッチアンテナを2個重ねているために、サイズが大きくなるという問題がある。
【0014】
例えばPDCの800MHzでアンテナ動作をさせようとすると、周波数が低いため波長が長く、アンテナ長が長くなる。このため、誘電体を使用した誘電体アンテナであっても、アンテナのサイズが大きく、重さも重くなる。
【0015】
さらに、多周波数化を行おうとすると、従来の方法では、別のアンテナを外部に追加するので、サイズがさらに大きくなるという問題がある。
【0016】
また、パッチアンテナは帯域が狭いという問題もあり、多周波数化により付加された周波数においても、同じ問題がある。
【0017】
以上のように、低い周波数対応のアンテナあるいは多周波数対応のアンテナを、携帯端末の内蔵アンテナとして使用するには、サイズ、重さ、帯域幅の点で問題があった。
【0018】
そこで、本発明の目的は、サイズの小さなアンテナであって、なおかつ、広帯域な多周波数動作が可能なアンテナを提供することである。すなわち、携帯機器に内蔵できる小形で多周波数の広帯域なアンテナを提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の構成のアンテナは、略直方体の面上に位置する帯状の導体が組み合わされ、全体として略螺旋の形状をなす螺旋形導体を備えるアンテナにおいて、前記螺旋形導体は、前記略螺旋の軸に垂直な面内における互いに直交する2方向での長さが異なることを特徴とする。
【0020】
前記螺旋形導体は、前記略螺旋の軸に垂直な面内における互いに直交する2方向での長さのうち、少なくとも一方が、前記略螺旋の軸に平行な方向での長さよりも長いとよい。
【0021】
また、前記螺旋形導体の終端部に、グランドとの間に容量をもたらす容量板が接続されているとよい。
【0022】
また、前記螺旋形導体の終端部が、2叉に分岐して、2つの分枝の長さが異なるとよい。
【0023】
また、前記螺旋形導体は、誘電体または磁性体の表面に形成されているとよい。
【0024】
また、前記螺旋形導体は、印刷、蒸着、メッキまたは板金張り付けによる導体膜であるとよい。
【0025】
また、前記螺旋形導体が、誘電体または磁性体の内部に形成されているとよい。
【0026】
また、前記螺旋形導体が略1ターンから2ターンで構成されるとよい。
【0027】
そして、前記誘電体または磁性体は、貫通穴もしくは座繰り部を有するとよい。
【0028】
本発明の第2の構成のアンテナは、アンテナ導線として、1方向に伸びる略直線状の導体部分と、前記導体部分の両端部のそれぞれにおいて、前記1方向とは略直角に接続され、かつ互いに略平行である2つの略直線状の導体とを備えることを特徴とする。
【0029】
前記第2の構成において、前記アンテナ導線は誘電体または磁性体の表面もしくは内部に形成されているとよい。
【0030】
また、誘電体または磁性体の表面もしくは内部にアンテナ導線と励振電極と接地電極とが設けられ、前記アンテナ導線は前記接地電極に接触して接続され、かつ前記アンテナ導線の中央付近より接地電極側において、前記アンテナ導線の一部は前記励振電極の近傍に位置するとよい。
【0031】
そして、誘電体または磁性体の表面もしくは内部にアンテナ導線と励振電極と接地電極とが設けられ、前記アンテナ導線は前記接地電極に接触して接続され、かつ前記アンテナ導線の中央付近より接地電極側において、前記アンテナ導線の一部は前記励振電極の近傍に位置するとともに、前記アンテナ導線は、1方向に伸びる略直線状の導体部分と、前記導体部分の両端部のそれぞれにおいて、前記1方向とは略直角に接続され、かつ互いに略平行である2つの略直線状の導体からなるとよい。
【0032】
本発明のアンテナ装置は、上記第1または第2の構成のアンテナが、グランド領域と非グランド領域とを有する基板上の前記非グランド領域に実装されてなることを特徴とする。
【0033】
次に、本発明の作用を説明する。基本波を小形の形状で得るために螺旋構造のアンテナとし、さらに螺旋の軸に垂直な直交する2方向で異なる寸法とし、かつ、螺旋を1ターン弱ないし1ターン半で構成する。こうすることにより、倍調波について、折り返しアンテナの効果が得られ、さらに周波数がシフトしても折り返しアンテナが部分的にでも形成されるため、広帯域が得られる。
【0034】
また、螺旋の軸方向に垂直な2方向の内、長い方の寸法を大きくするほど、周波数変化に対して、折り返しアンテナの帯域が広くなり、広帯域な倍調波が得られる。また、3倍調波の帯域を広くとるためには、螺旋を1ターン半〜2ターンで構成する。こうすることにより、3倍調波に対して電流の位相がそろい、折り返しアンテナとして機能する。
【0035】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0036】
(実施の形態1)図1は、本発明のアンテナの第1の実施の形態を示す。1は、比誘電率6.7の直方体のセラミックブロックであり、長さ23mm、幅6mm、高さ5mmの大きさを有する。誘電体は波長短縮効果があるので、アンテナの小形化のため、この例ではセラミックを用いているが、樹脂でもよい。また、磁性体も誘電体と同じく、波長短縮効果があるので、磁性体を用いてもよい。
【0037】
セラミックブロック1の表面には、銀などの導体で印刷された導体パターンが形成されている。2はセラミックブロック1の周囲に印刷された螺旋導体パターンであり、3は螺旋の先端部に電気的につながり、セラミックブロック1の上面に導体印刷された容量板である。
【0038】
螺旋導体パターン2は、螺旋の軸に垂直な方向(紙面内の横方向)がセラミックブロック1の長手方向になるように印刷されている。4は、セラミックブロック1の裏面(紙面では向こう側)に導体印刷された励振電極であり、5は同じく裏面に設けられた固定用の固定電極である。6は、本アンテナの全体を示す。
【0039】
誘電体や磁性体を用いない場合、材質の誘電率や透磁率による波長短縮効果を得られないため、アンテナが小形化しにくくなるが、その代わり、高効率や広帯域が得られやすいため、セラミックブロック1を用いずに、板金などで、立体的な螺旋アンテナを空間中に作ることもできる。
【0040】
(実施の形態2)図2は、本発明の実施の形態2におけるアンテナ装置を示す斜視図であり、本発明のアンテナ6の実装例である。7はガラスエポキシ基板であり、寸法は186×43×0.7mmである。8はガラスエポキシ基板7の表面に貼られた銅箔であり、以降グランドと呼ぶ。グランド8のサイズは43×170mmである。また、アンテナ6はグランド8から9mm離して設置している。
【0041】
アンテナ6は、ガラスエポキシ基板7上のグランドのない領域に半田付けされる。10はガラスエポキシ基板7の上に銅箔で貼られた励振電極配線であり、9は同じく固定電極配線である。励振電極配線10は、アンテナ6の励振電極4と、そして、固定電極配線9はアンテナ6の固定電極5もしくは螺旋導体パターン2の一部と半田付けされる。
【0042】
13はアンテナ6を励振する同軸ケーブルであり、内導体はガラスエポキシ基板7上の導体箔よりなる整合回路配線11に半田付けされ、外導体はグランド8に半田付けされている。整合回路配線11は、チップキャパシタ14、チップインダクタ12とともに、整合回路を構成する。
【0043】
アンテナ6をグランド近傍に配置した場合、整合が劣化する。また、アンテナの放射効率は必ずしもアンテナの共振周波数で最大にならない。そこで、整合回路により、所要周波数で共振、整合、効率が良くなるように、調整する。
【0044】
図10に整合回路を示す。図2の実施の形態1では図10(a)の回路を用いているが、異なる周波数で2共振をとる場合には、図10(b)、図10(c)の構成が適する場合もある。図10の30は送受信アンテナ、31は電源、32は直列キャパシタ、33はグランドヘの接地インダクタである。また、34はグランド、35は直列インダクタである。
【0045】
本構成でリターンロスを測定した結果、824〜960MHz、1710〜1990MHz全域でリターンロス5dB以下の整合状態が得られた。また、効率を測定した結果、824〜960MHzで−3.5dB以上、1710〜1990MHzで−3dB以上の効率を得た。
【0046】
本アンテナ6で、広帯域な多周波数動作が可能な理由を以下に示す。本アンテナ6は、直方体セラミックの側面に印刷されているため、螺旋形導体の軸に垂直な長手方向の2面上に、螺旋の折り返した部分が平行に近い角度で向き合って隣接する。
【0047】
図3に、基本波および倍調波での電流分布を示す。モノポールアンテナでは、例えば、基本波が900MHzであるとすれば、アンテナ先端が開放端であり、給電点は1/4波長だけ離れた位置にとる。その場合、基本波では、モノポールアンテナ上の電流はどの位置でも同じ向きを有している。
【0048】
基本波900MHzの電流の向きを図3(a)に示す。周波数が高くなるにつれて、アンテナ上の電流分布は、図3(b)、図3(c)、図3(d)のように変化する。ここで、図3(b)は1710MHz、図3(c)は1800MHz、図3(d)は1990MHzの電流分布を示している。電流の向き15は実線および破線の矢印で示した。
【0049】
図3からわかるように、この周波数帯では、折り曲げアンテナの構成になっており、対応する導体面で同方向の電流が流れている。周波数が多少シフトしても、どこかの場所で部分的な折り曲げアンテナが構成されるため、広帯域な特性が得られる。このとき、倍調波で螺旋が折り曲げアンテナを構成するために、螺旋は1ターン程度、もしくは1ターン弱から1ターン半の間がよい。アンテナ先端部は電流密度が小さいため、1ターンを少し越えても、折り曲げアンテナの障害にならない。
【0050】
また、折り曲げ部は接近し、かつ長い方が、折り曲げアンテナを形成しやすいため、多くの場合、螺旋の軸に垂直な平面での直交する2軸の一方の長さは、螺旋の軸方向よりも、長くするとよい。
【0051】
ところで、図1の本アンテナ6は、容量板3を有している。容量板3がなくても倍調波は広帯域になるため、容量板は必ずしもなくても良いが、あった方が、基本波を広帯域にできる。
【0052】
また、図1では、セラミックブロック1の一面全体が容量板3になっているが、容量板と螺旋部分の全体が近くに位置していると、電磁相関により映像電流が流れ、アンテナの効率を劣化させる可能性が出てくるので、セラミックブロック1の一面すべてを使わずに、一部分のみを容量板としても良い。
【0053】
本アンテナの等価回路を図4に示す。等価回路の直列キャパシタンスCは、図1の容量板3と図2のグランド8との間のキャパシタンスを示す。インダクタンスLとキャパシタンスCからなる並列回路は、図1の螺旋導体パターン2部分の等価回路を示す。ここで、インダクタンスLは、螺旋導体パターン2の作るインダクタンスを示し、キャパシタンスCは螺旋導体パターン2の線間キャパシタンスを示す。
【0054】
この容量板3により、アンテナの共振周波数を下げることができ、その結果、アンテナの線間キャパシタンスCを下げても、低い周波数で共振が取れる。
【0055】
ところで、線間キャパシタンスCが大きいと、ヘリカルアンテナ(螺旋形のアンテナ)の共振周波数を下げるが、同時に、共振時の帯域幅を狭くする。従って、線間キャパシタンスCを下げることにより、共振時の帯域幅を増加できる。
【0056】
は螺旋導体パターン2の線間キャパシタンスであるが、基本波の帯域幅には、特に、螺旋の始点と終点との間のキャパシタンスが効いてくる。そのため、螺旋の始点・終点間距離を離すことにより、基本波に対して広帯域にできる。
【0057】
図1の例では、容量板3によって共振周波数を下げ、螺旋の始点・終点間距離を離すことにより、基本波で広帯域にしている。これらに伴い、螺旋は1ターン弱程度からなっている。
【0058】
図1の例では、リターンロス−5dBで、基本波800MHz〜1GHz、倍長波1700〜2GHzMHzで共振する。アンテナ寸法は、長さ22×幅5×4mm(基板面からの高さ)である。軽量化のため、セラミックブロック1の22×4mmの面、すなわち螺旋の軸に垂直な面に、垂直に貫通穴や座繰り部があっても良い。
【0059】
貫通穴や座繰り部による実効誘電率の変化はあまり大きくない。穴が容量板を貫通すれば、容量板のキャパシタンスは変化するが、螺旋の太さ、長さの調整で、アンテナの電気的特性は十分調整可能である。セラミックブロック全体の重さは約4gであるが、厚み1mmのみを残して貫通穴を開けた場合には、重量1gになり、軽量化される。
【0060】
(実施の形態3)図5は、本アンテナの実施の形態3を示す斜視図である。この例では容量板がついていない。容量板の代わりに、螺旋形導体の延長部分17が追加されている。延長部分17は、螺旋形導体と同じ側面にあっても良いが、この例では螺旋の始端部分から離すために、異なる面に付けている。螺旋形導体は、延長部分も含めて1ターン〜1ターン半の間にとっている。なお、螺旋形導体の延長部分17の先端に容量板(図示されていない)が接続されていてもよい。
【0061】
(実施の形態4)図6は、本アンテナの実施の形態4を示す斜視図である。映像電流によるアンテナ効率低下を防止するため、螺旋導体パターン20の大部分と容量板19を離した導体パターンが形成されている。それにより、螺旋導体パターン20の向かい合う面が平行になっている。また、容量板19は、セラミックブロックの一面の一部のみを使っている。
【0062】
(実施の形態5)図7は、本発明の実施の形態5を示す斜視図である。
【0063】
このアンテナ44においては、セラミックブロック43の表面にアンテナ導線と励振電極45と固定電極46が形成されている。
【0064】
さらに、アンテナ導線は、螺旋導体パターン41とともにアンテナ先端部分に42aと42bの2叉に分かれた分枝を有する。2叉の分枝42aと42bでは電気長が異なるため、2つの長さの異なるアンテナを合成したことになり、アンテナの帯域幅が増加する。また、2叉の分枝42a、42bの先端に導体の板を容量板として付けることもできる。
【0065】
(実施の形態6)図8は、本発明の実施の形態6を示す斜視図であり、螺旋導体パターン41は1ターン半から2ターン取っている。
【0066】
この構成では、図8に示すように3倍調波にて、丁度、折り曲げアンテナの構造となり、電流の向き16の矢印が示すように、螺旋の各半ターンで電流の向きがそろう。そのため、3倍調波で広帯域なアンテナ特性が得られる。螺旋導体パターンが1ターン半程度では、倍調波、3倍調波の両方にて、比較的広帯域な共振が得られる。
【0067】
(実施の形態7)図9は、本発明の実施の形態7における、螺旋形のアンテナ以外の、同じ原理を適用したアンテナを示す斜視図である。
【0068】
本実施の形態7では、樹脂ブロック26上の同一面に、基本波アンテナ導線21と、倍調波アンテナ導線22と23がメッキにより形成されている。倍調波アンテナ導線22と23はほぼ平行であり、ともに、基本波アンテナ導線21と直交する。
【0069】
基本波に対しては、倍調波アンテナ導線22と23は伝送線路として、基本波アンテナ導線21はアンテナとして働く。
【0070】
一方、倍調波に対しては、倍調波アンテナ導線22と23は折り曲げアンテナとして機能し、基本波アンテナ導線21と共に、アンテナとして働く。
【0071】
24は、給電電極25から倍調波アンテナ導線22に接続する給電導線であるが、給電導線24自身も、基本波、倍調波に対して、アンテナとして働く。ここで、給電導線24は、基本波アンテナ導線21、倍調波アンテナ導線22および23のいずれとも直交するため、これらと伝送線路を作らず、アンテナとなる。
【0072】
28は、アンテナとしての給電導線24に対して、並列キャパシタンスを作り、リアクタンスを増やすことによりアンテナを短縮させる容量導線である。ただし、容量導線28はなくてもよい。また、27は固定電極である。
【0073】
さらに、図9には描かれていないが、螺旋形のアンテナである実施の形態1のように、倍調波アンテナ導線23に接続する容量板があってもよい。
【0074】
本アンテナも実施の形態2に対する図2の場合と同様に実装される。容量板がある場合には、実施の形態2の場合と同様に、グランドとの間で容量を作り、アンテナの共振周波数を低下させる。
【0075】
(実施の形態8)図11は、本実施の形態8におけるアンテナ装置を示す斜視図であり、図9に示した実施の形態7と同様のアンテナの実装において、さらに周波数を低下させるため、容量性の励振構造を取って、実装した例を示す。
【0076】
52と60は励振電極であり、同軸ケーブル55により、ガラスエポキシ基板56上の導線パターンである励振配線54に給電がなされる。同軸ケーブル55の外導体は、グランド57に電気的に接続している。なお、図11では省略したが、図2の場合と同様にチップインダクタおよびチップキャパシタで構成した整合回路を用いる。
【0077】
また、51はアンテナの励振導線であり、励振電極60により、容量結合により給電される。59は接地電極、58はガラスエポキシ基板56上の接地配線である。アンテナ電流は励振配線54および接地配線58を通るので、アンテナは励振配線54および接地配線58を通る2本のアンテナの合成となり、アンテナ長が増大し、共振周波数が低下する。
【0078】
【発明の効果】
以上述べたように、螺旋の軸に垂直な直交する二方向の長さ(差し渡し)が、同一サイズではない螺旋形のアンテナにおいて、螺旋を略1ターンから1ターン半で広帯域な倍調波が得られる。また、1ターン半から2ターンで広帯域な3倍調波が得られる。
【0079】
さらに、この構造で容量板を装荷することにより、基本波の帯域幅を改善できる。
【0080】
また、同様の原理により、螺旋構造でない、単一のコの字状導体を有するアンテナにおいても、倍調波において広帯域が得られる。
【0081】
そして、いずれの導体形状を有するアンテナおよびアンテナ装置も小形に作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のアンテナを示す斜視図。
【図2】本発明の実施の形態2のアンテナ装置を示す斜視図。
【図3】本発明の実施の形態1のアンテナにおける螺旋導体パターン上の電流分布の周波数変化を示す斜視図。図3(a)は900MHz、図3(b)は1710MHz、図3(c)は1800MHz、図3(d)は1990MHzの場合を示す。
【図4】本発明の実施の形態1のアンテナに対する等価回路を示す図。
【図5】本発明の実施の形態3のアンテナを示す斜視図。
【図6】本発明の実施の形態4のアンテナを示す斜視図。
【図7】本発明の実施の形態5のアンテナを示す斜視図。
【図8】本発明の実施の形態6のアンテナを示す斜視図。
【図9】本発明の実施の形態7のアンテナを示す斜視図。
【図10】本発明に用いる整合回路の等価回路を示す図。図10(a)、図10(b)、図10(c)はいずれも整合回路の構成例を示す。
【図11】本発明の実施の形態8のアンテナ装置を示す斜視図。
【図12】従来例のアンテナを示す図。図12(a)はその外観を示す斜視図、図12(b)はその断面図。
【符号の説明】
1,43  セラミックブロック
2,20,41  螺旋導体パターン
3,19  容量板
4,45,52,60  励振電極
5,27,46  固定電極
6,44  アンテナ
7,56  ガラスエポキシ基板
8,34,57  グランド
9  固定電極配線
10  励振電極配線
11  整合回路配線
12  チップインダクタ
13,55  同軸ケーブル
14  チップキャパシタ
15,16  電流の向き
17  延長部分
21  基本波アンテナ導線
22,23  倍調波アンテナ導線
24  給電導線
25  給電電極
26  樹脂ブロック
28  容量導線
30  送受信アンテナ
31  電源
32  直列キャパシタ
33  接地インダクタ
35  直列インダクタ
42a,42b  2叉の分枝
51  励振導線
54  励振配線
58  接地配線
59  接地電極
,C    キャパシタンス
    インダクタンス
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna and an antenna device suitable for mobile communication, wireless LAN, Bluetooth, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art At present, wireless communication devices called by names such as mobile telephones and PHS (Personal Handy-phone System: registered trademark) have become widespread among general users, and there is a demand for a small and lightweight mobile communication device.
[0003]
By the way, regarding an antenna element for transmitting and receiving radio waves in a wireless communication device, there is a close relationship between the total length of the conductor line and the wavelength of the radio waves. For this reason, simply shortening the conductor line increases the resonance frequency, making it difficult to wirelessly communicate radio waves of a desired frequency with good efficiency. Therefore, various techniques have been developed to reduce the overall shape of the antenna element while maintaining the required resonance frequency.
[0004]
For example, there is a method of reducing the height of the antenna using a meander line or helical line antenna.
[0005]
In a dielectric antenna, the antenna conductor is formed on the surface or inside of the dielectric, thereby reducing the antenna size by using the wavelength shortening effect of the dielectric.
[0006]
Further, in a region where the frequency is lower than that of the mobile phone, a loaded antenna is used. In a loaded antenna, a capacitance plate for taking a capacitance between the antenna and the ground is placed at the top of the antenna, or a coil for increasing inductance is loaded at the center of the antenna. Since these form a series LC circuit with the ground, the resonance length can be shortened.
[0007]
On the other hand, there is an increasing demand for providing various systems having different frequencies, such as PDC, GPS, and IMT2000, in the same mobile phone, and accordingly, it is necessary to use an antenna to cope with these systems. On the other hand, when a multi-frequency antenna is miniaturized using a dielectric, the antenna can be built in. Therefore, there is a high need for a small dielectric antenna that can handle multiple frequencies.
[0008]
FIG. 12 shows a conventional example of a multi-frequency antenna. FIG. 12A is a perspective view showing the appearance, and FIG. 12B is a sectional view thereof.
[0009]
FIG. 12 shows a dual-frequency antenna in which circular patch antennas having different sizes are stacked. Details of such a multi-frequency compatible patch antenna are as shown in, for example, "Illustrations and Antennas" by Naohisa Goto, IEICE (1995).
[0010]
In FIG. 12, a lower large patch antenna 101 transmits and receives a low frequency, and an upper small patch antenna 102 transmits and receives a high frequency. 103 is a ground, 106a and 106b are dielectrics, and 107a and 107b are conductor discs. Reference numeral 104 denotes a power supply line, which also serves as an internal conductor of the coaxial cable 108. The outer conductor 110 of the coaxial cable is connected to the ground 103.
[0011]
The upper patch antenna 102 is fed by the feed line 104. On the other hand, the lower patch antenna 101 is not directly fed with power, but is fed with an electromagnetic field between the hole of the patch and the feed line 104. 105 is a short pin.
[0012]
With such a configuration, it is possible to share the two frequencies.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, antennas used in mobile communication, wireless LAN, Bluetooth, and the like have a problem in that the patch antenna itself is large in the above-described configuration, and the size becomes large because two patch antennas are overlapped. There is.
[0014]
For example, when an antenna is operated at 800 MHz of the PDC, the wavelength is long because the frequency is low, and the antenna length is long. For this reason, even in the case of a dielectric antenna using a dielectric, the size and weight of the antenna are large.
[0015]
Furthermore, when trying to increase the number of frequencies, the conventional method has a problem that the size is further increased since another antenna is added to the outside.
[0016]
Further, the patch antenna has a problem that the band is narrow, and the same problem also occurs at a frequency added by increasing the number of frequencies.
[0017]
As described above, there is a problem in terms of size, weight, and bandwidth in using a low-frequency compatible antenna or a multi-frequency compatible antenna as a built-in antenna of a portable terminal.
[0018]
Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna having a small size and capable of performing a wideband multi-frequency operation. That is, it is an object of the present invention to provide a small-sized, multi-frequency, wide-band antenna that can be built in a portable device.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The antenna according to the first configuration of the present invention is an antenna including a spiral-shaped conductor formed by combining strip-shaped conductors located on a substantially rectangular parallelepiped surface and forming a substantially spiral shape as a whole. The length is different in two directions perpendicular to each other in a plane perpendicular to the axis of the helix.
[0020]
The helical conductor may have at least one of a length in two directions orthogonal to each other in a plane perpendicular to the axis of the substantially spiral, longer than a length in a direction parallel to the axis of the substantially spiral. .
[0021]
In addition, it is preferable that a capacitance plate for providing a capacitance between the terminal and the ground is connected to the terminal end of the spiral conductor.
[0022]
Further, it is preferable that the terminal end of the helical conductor is branched into two branches and the two branches have different lengths.
[0023]
Further, the helical conductor may be formed on a surface of a dielectric or magnetic material.
[0024]
Further, the spiral conductor may be a conductor film formed by printing, vapor deposition, plating, or sheet metal bonding.
[0025]
Further, the helical conductor may be formed inside a dielectric or magnetic material.
[0026]
Further, it is preferable that the helical conductor is constituted by approximately one to two turns.
[0027]
The dielectric or magnetic body may have a through hole or a counterbore.
[0028]
The antenna according to the second configuration of the present invention includes a substantially linear conductor portion extending in one direction as an antenna conductor, and each of the two end portions of the conductor portion being connected at a right angle to the one direction, and And two substantially linear conductors that are substantially parallel.
[0029]
In the second configuration, the antenna conductor may be formed on the surface or inside of a dielectric or magnetic material.
[0030]
An antenna conductor, an excitation electrode, and a ground electrode are provided on or in the surface of or inside a dielectric or magnetic material, and the antenna conductor is connected to and contacted with the ground electrode, and is closer to the ground electrode than near the center of the antenna conductor. , A part of the antenna conductor may be located near the excitation electrode.
[0031]
An antenna conductor, an excitation electrode, and a ground electrode are provided on or in the surface of or inside the dielectric or magnetic material. The antenna conductor is connected to and connected to the ground electrode, and is closer to the ground electrode than near the center of the antenna conductor. In the above, a part of the antenna conductor is located in the vicinity of the excitation electrode, and the antenna conductor is substantially linear conductor portion extending in one direction, and in each of both ends of the conductor portion, the one direction May be composed of two substantially straight conductors which are connected at substantially right angles and are substantially parallel to each other.
[0032]
An antenna device according to the present invention is characterized in that the antenna of the first or second configuration is mounted on the non-ground area on a substrate having a ground area and a non-ground area.
[0033]
Next, the operation of the present invention will be described. In order to obtain a fundamental wave in a small shape, an antenna having a helical structure is used, and dimensions are different in two directions perpendicular to the axis of the helix, and the helix is made up of less than one turn to one and a half turns. By doing so, the effect of the folded antenna is obtained for the harmonic, and even if the frequency is shifted, the folded antenna is formed even partially, so that a wide band can be obtained.
[0034]
In addition, as the longer dimension of the two directions perpendicular to the axial direction of the helix is increased, the band of the folded antenna becomes wider with respect to the frequency change, and a broadband harmonic is obtained. Further, in order to widen the band of the third harmonic, the spiral is composed of one and a half to two turns. By doing so, the phases of the currents are aligned with respect to the third harmonic, and the antenna functions as a folded antenna.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0036]
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a first embodiment of the antenna of the present invention. Reference numeral 1 denotes a rectangular parallelepiped ceramic block having a relative dielectric constant of 6.7, which has a length of 23 mm, a width of 6 mm, and a height of 5 mm. Since the dielectric has a wavelength shortening effect, ceramic is used in this example to reduce the size of the antenna, but resin may be used. Since a magnetic material has a wavelength shortening effect similarly to a dielectric, a magnetic material may be used.
[0037]
On the surface of the ceramic block 1, a conductor pattern printed with a conductor such as silver is formed. Reference numeral 2 denotes a spiral conductor pattern printed around the ceramic block 1, and reference numeral 3 denotes a capacitor plate electrically connected to the tip of the spiral and printed on the upper surface of the ceramic block 1.
[0038]
The spiral conductor pattern 2 is printed so that the direction perpendicular to the axis of the spiral (the horizontal direction in the drawing) is the longitudinal direction of the ceramic block 1. Reference numeral 4 denotes an excitation electrode printed on the back surface of the ceramic block 1 (on the other side in the drawing), and reference numeral 5 denotes a fixed electrode for fixing provided on the back surface. 6 shows the whole of this antenna.
[0039]
If a dielectric or magnetic material is not used, it is difficult to reduce the size of the antenna because the effect of shortening the wavelength due to the dielectric constant or magnetic permeability of the material cannot be obtained. Instead of using 1, a three-dimensional spiral antenna can be formed in space with a sheet metal or the like.
[0040]
(Embodiment 2) FIG. 2 is a perspective view showing an antenna device according to Embodiment 2 of the present invention, and is a mounting example of an antenna 6 of the present invention. Reference numeral 7 denotes a glass epoxy substrate having dimensions of 186 × 43 × 0.7 mm. Reference numeral 8 denotes a copper foil adhered to the surface of the glass epoxy substrate 7 and is hereinafter referred to as a ground. The size of the ground 8 is 43 × 170 mm. The antenna 6 is set 9 mm away from the ground 8.
[0041]
The antenna 6 is soldered to a non-ground area on the glass epoxy board 7. Reference numeral 10 denotes an excitation electrode wiring adhered on the glass epoxy substrate 7 with a copper foil, and reference numeral 9 denotes a fixed electrode wiring. The excitation electrode wiring 10 is soldered to the excitation electrode 4 of the antenna 6, and the fixed electrode wiring 9 is soldered to the fixed electrode 5 of the antenna 6 or a part of the spiral conductor pattern 2.
[0042]
Reference numeral 13 denotes a coaxial cable that excites the antenna 6. The inner conductor is soldered to the matching circuit wiring 11 made of a conductor foil on the glass epoxy substrate 7, and the outer conductor is soldered to the ground 8. The matching circuit wiring 11 constitutes a matching circuit together with the chip capacitor 14 and the chip inductor 12.
[0043]
When the antenna 6 is arranged near the ground, the matching is deteriorated. Further, the radiation efficiency of the antenna is not always maximized at the resonance frequency of the antenna. Therefore, adjustment is performed by a matching circuit so that resonance, matching, and efficiency are improved at a required frequency.
[0044]
FIG. 10 shows a matching circuit. Although the circuit of FIG. 10A is used in the first embodiment of FIG. 2, when two resonances are taken at different frequencies, the configurations of FIGS. 10B and 10C may be suitable. . In FIG. 10, 30 is a transmitting / receiving antenna, 31 is a power supply, 32 is a series capacitor, and 33 is a ground inductor to ground. 34 is a ground, and 35 is a series inductor.
[0045]
As a result of measuring the return loss with this configuration, a matching state with a return loss of 5 dB or less was obtained in the entire range of 824 to 960 MHz and 1710 to 1990 MHz. In addition, as a result of measuring the efficiency, an efficiency of −3.5 dB or more at 824 to 960 MHz and an efficiency of −3 dB or more at 1710 to 1990 MHz were obtained.
[0046]
The reason why the antenna 6 can perform a wideband multi-frequency operation will be described below. Since the antenna 6 is printed on the side surface of the rectangular parallelepiped ceramic, the folded portion of the spiral is adjacent to the two surfaces in the longitudinal direction perpendicular to the axis of the spiral conductor at an angle close to parallel.
[0047]
FIG. 3 shows the current distribution in the fundamental wave and the harmonic wave. In a monopole antenna, for example, if the fundamental wave is 900 MHz, the tip of the antenna is an open end, and the feeding point is located at a position separated by 1/4 wavelength. In that case, in the fundamental wave, the current on the monopole antenna has the same direction at any position.
[0048]
FIG. 3A shows the direction of the current at the fundamental wave of 900 MHz. As the frequency increases, the current distribution on the antenna changes as shown in FIGS. 3 (b), 3 (c) and 3 (d). Here, FIG. 3B shows the current distribution at 1710 MHz, FIG. 3C shows the current distribution at 1800 MHz, and FIG. 3D shows the current distribution at 1990 MHz. The current direction 15 is indicated by solid and dashed arrows.
[0049]
As can be seen from FIG. 3, in this frequency band, the antenna has a folded antenna configuration, and a current flows in the same direction on the corresponding conductor surface. Even if the frequency slightly shifts, a partially folded antenna is formed at some place, so that a wideband characteristic can be obtained. At this time, since the spiral forms a bent antenna with a harmonic wave, the spiral is preferably about one turn, or less than one turn to one and a half turns. Since the current density is small at the tip of the antenna, even a little more than one turn does not hinder the bent antenna.
[0050]
In addition, since the bent portion is closer and the longer one is easier to form a bent antenna, in many cases, one of two orthogonal axes in a plane perpendicular to the axis of the spiral is longer than the axial direction of the spiral. Should be longer.
[0051]
By the way, the main antenna 6 of FIG. Since the harmonic wave has a wide band without the capacitance plate 3, the capacitance plate is not necessarily required, but the fundamental wave can be broadened with the capacitance plate.
[0052]
In FIG. 1, the entire surface of the ceramic block 1 is the capacitance plate 3. However, if the entire capacitance plate and the helical portion are located close to each other, an image current flows due to electromagnetic correlation, and the efficiency of the antenna is reduced. Since there is a possibility of deterioration, it is possible to use only a part of the ceramic block 1 instead of the entire surface of the ceramic block 1.
[0053]
FIG. 4 shows an equivalent circuit of the present antenna. Series capacitance of the equivalent circuit C 1 represents the capacitance between the ground 8 of capacitive plates 3 and 2 in Figure 1. Parallel circuit of the inductance L 1 and the capacitance C 2 is an equivalent circuit of the spiral conductor patterns 2 parts of FIG. Here, the inductance L 1 represents an inductance to make the spiral conductive pattern 2, the capacitance C 2 represents a line-to-line capacitance of the spiral conductor patterns 2.
[0054]
The capacitive plates 3, it is possible to decrease the resonance frequency of the antenna, so that even lower the line-to-line capacitance C 2 of the antenna, the resonance can be taken at a low frequency.
[0055]
Incidentally, the line-to-line capacitance C 2 is large, but lowers the resonance frequency of the helical antenna (helical antenna), at the same time, narrowing the bandwidth at resonance. Therefore, by lowering the line capacitances C 2, it can increase the bandwidth at resonance.
[0056]
C 2 is a line capacitances of the spiral conductor pattern 2, but the bandwidth of the fundamental wave, in particular, come into play is the capacitance between the start and end points of the spiral. Therefore, by increasing the distance between the starting point and the ending point of the spiral, it is possible to widen the band with respect to the fundamental wave.
[0057]
In the example of FIG. 1, the resonance frequency is lowered by the capacitance plate 3 and the distance between the start point and the end point of the spiral is increased, so that the fundamental wave is broadened. Along with these, the spiral consists of about a little less than one turn.
[0058]
In the example of FIG. 1, resonance occurs at a fundamental loss of 800 MHz to 1 GHz and a double wave of 1700 to 2 GHz MHz with a return loss of -5 dB. The antenna dimensions are length 22 × width 5 × 4 mm (height from the substrate surface). In order to reduce the weight, a through-hole or a counterbored portion may be provided vertically on a 22 × 4 mm surface of the ceramic block 1, that is, a surface perpendicular to the axis of the spiral.
[0059]
The change of the effective permittivity due to the through hole and the counterbore is not so large. If the hole penetrates the capacitance plate, the capacitance of the capacitance plate changes, but the electrical characteristics of the antenna can be sufficiently adjusted by adjusting the thickness and length of the helix. Although the weight of the entire ceramic block is about 4 g, the weight becomes 1 g when the through-hole is opened except for a thickness of 1 mm, and the weight is reduced.
[0060]
(Embodiment 3) FIG. 5 is a perspective view showing Embodiment 3 of the present antenna. In this example, there is no capacity plate. Instead of a capacitance plate, an extension 17 of a helical conductor is added. The extension 17 may be on the same side as the helical conductor, but in this example is attached to a different side to keep away from the beginning of the helix. The spiral conductor is kept for one to one and a half turns including the extension. Note that a capacitance plate (not shown) may be connected to the tip of the extension portion 17 of the spiral conductor.
[0061]
(Embodiment 4) FIG. 6 is a perspective view showing Embodiment 4 of the present antenna. In order to prevent a decrease in antenna efficiency due to a video current, a conductor pattern in which most of the spiral conductor pattern 20 is separated from the capacitor plate 19 is formed. Thereby, the opposing surfaces of the spiral conductor pattern 20 are parallel. The capacitance plate 19 uses only a part of one surface of the ceramic block.
[0062]
(Fifth Embodiment) FIG. 7 is a perspective view showing a fifth embodiment of the present invention.
[0063]
In this antenna 44, an antenna lead, an excitation electrode 45, and a fixed electrode 46 are formed on the surface of a ceramic block 43.
[0064]
Further, the antenna conductor has a bifurcated branch of 42a and 42b at the tip of the antenna together with the spiral conductor pattern 41. Since the forked branches 42a and 42b have different electrical lengths, two antennas having different lengths are combined, and the antenna bandwidth is increased. In addition, a conductor plate may be attached to the tip of the two branches 42a, 42b as a capacitance plate.
[0065]
(Embodiment 6) FIG. 8 is a perspective view showing Embodiment 6 of the present invention, in which a spiral conductor pattern 41 takes one and a half turns to two turns.
[0066]
In this configuration, as shown in FIG. 8, the antenna becomes just a folded antenna at the third harmonic, and the current direction is aligned in each half turn of the spiral as indicated by the arrow of the current direction 16. Therefore, wideband antenna characteristics can be obtained with the third harmonic. When the spiral conductor pattern is about one and a half turns, relatively wide-band resonance is obtained for both the harmonic and the harmonic.
[0067]
(Embodiment 7) FIG. 9 is a perspective view showing an antenna to which the same principle is applied other than the spiral antenna according to Embodiment 7 of the present invention.
[0068]
In the seventh embodiment, a fundamental wave antenna lead 21 and multiple harmonic antenna leads 22 and 23 are formed on the same surface of a resin block 26 by plating. The harmonic wave antenna conductors 22 and 23 are substantially parallel, and both are orthogonal to the fundamental wave antenna conductor 21.
[0069]
For the fundamental wave, the harmonic wave antenna conductors 22 and 23 function as transmission lines, and the fundamental wave antenna conductor 21 functions as an antenna.
[0070]
On the other hand, for the harmonic wave, the harmonic wave antenna conductors 22 and 23 function as bent antennas, and work together with the fundamental wave antenna conductor 21 as an antenna.
[0071]
Reference numeral 24 denotes a power supply conductor connected from the power supply electrode 25 to the harmonic wave antenna conductor 22. The power supply conductor 24 itself also functions as an antenna with respect to the fundamental wave and the harmonic wave. Here, since the feed wire 24 is orthogonal to both the fundamental wave antenna wire 21 and the overtone wave antenna wires 22 and 23, the feed wire 24 forms an antenna without forming a transmission line therewith.
[0072]
Numeral 28 is a capacitance wire for reducing the antenna by forming a parallel capacitance with the feed wire 24 as an antenna and increasing the reactance. However, the capacitive conductor 28 may not be provided. 27 is a fixed electrode.
[0073]
Further, although not illustrated in FIG. 9, there may be a capacitance plate connected to the harmonic antenna wire 23 as in the first embodiment which is a spiral antenna.
[0074]
This antenna is also mounted in the same manner as in the case of FIG. When there is a capacitor plate, a capacitor is formed between the capacitor and the ground, as in the second embodiment, to lower the resonance frequency of the antenna.
[0075]
(Eighth Embodiment) FIG. 11 is a perspective view showing an antenna device according to an eighth embodiment. In mounting an antenna similar to that of the seventh embodiment shown in FIG. An example is shown in which the characteristic excitation structure is adopted and implemented.
[0076]
Reference numerals 52 and 60 denote excitation electrodes, and power is supplied to the excitation wiring 54 as a conductor pattern on the glass epoxy substrate 56 by the coaxial cable 55. The outer conductor of the coaxial cable 55 is electrically connected to the ground 57. Although omitted in FIG. 11, a matching circuit composed of a chip inductor and a chip capacitor is used as in the case of FIG.
[0077]
Reference numeral 51 denotes an excitation lead wire of the antenna, which is fed by the excitation electrode 60 by capacitive coupling. Reference numeral 59 denotes a ground electrode, and 58 denotes a ground wiring on the glass epoxy substrate 56. Since the antenna current passes through the excitation wiring 54 and the ground wiring 58, the antenna becomes a combination of two antennas passing through the excitation wiring 54 and the ground wiring 58, the antenna length increases, and the resonance frequency decreases.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, in a helical antenna in which the length in two directions perpendicular to the axis of the helix (crossing) is not the same size, a broadband harmonic wave can be formed in about one to one and a half turns in a helix. can get. In addition, a broadband third harmonic can be obtained in one and a half to two turns.
[0079]
Further, by loading the capacitance plate with this structure, the bandwidth of the fundamental wave can be improved.
[0080]
Further, according to the same principle, even in an antenna having a single U-shaped conductor without a spiral structure, a wide band can be obtained in a harmonic wave.
[0081]
An antenna and an antenna device having any conductor shape can be manufactured in a small size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an antenna according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an antenna device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a frequency change of a current distribution on a spiral conductor pattern in the antenna according to the first embodiment of the present invention. 3A shows a case of 900 MHz, FIG. 3B shows a case of 1710 MHz, FIG. 3C shows a case of 1800 MHz, and FIG. 3D shows a case of 1990 MHz.
FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit for the antenna according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing an antenna according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing an antenna according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing an antenna according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing an antenna according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing an antenna according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an equivalent circuit of a matching circuit used in the present invention. 10 (a), 10 (b), and 10 (c) all show configuration examples of the matching circuit.
FIG. 11 is a perspective view showing an antenna device according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a view showing a conventional antenna. FIG. 12A is a perspective view showing the appearance, and FIG.
[Explanation of symbols]
1,43 ceramic block 2,20,41 spiral conductor pattern 3,19 capacitance plate 4,45,52,60 excitation electrode 5,27,46 fixed electrode 6,44 antenna 7,56 glass epoxy substrate 8,34,57 ground REFERENCE SIGNS LIST 9 fixed electrode wiring 10 excitation electrode wiring 11 matching circuit wiring 12 chip inductor 13, 55 coaxial cable 14 chip capacitor 15, 16 current direction 17 extension portion 21 fundamental wave antenna conductor 22, 23 overtone antenna conductor 24 power supply conductor 25 power supply electrode 26 resin block 28 volume conductor 30 transmitting and receiving antenna 31 power source 32 series capacitor 33 grounded inductor 35 series inductor 42a, 42b 2 branches 51 excitation conductors 54 excitation wiring or 58 ground wiring 59 ground electrodes C 1, C 2 capacitance L 1 inductance

Claims (14)

略直方体の面上に位置する帯状の導体が組み合わされ、全体として略螺旋の形状をなす螺旋形導体を備えるアンテナにおいて、前記螺旋形導体は、前記略螺旋の軸に垂直な面内における互いに直交する2方向での長さが異なることを特徴とするアンテナ。In an antenna including a spiral conductor that is formed by combining strip-shaped conductors located on a surface of a substantially rectangular parallelepiped and has a substantially spiral shape as a whole, the spiral conductors are orthogonal to each other in a plane perpendicular to the axis of the substantially spiral. An antenna having different lengths in two directions. 前記螺旋形導体は、前記略螺旋の軸に垂直な面内における互いに直交する2方向での長さのうち、少なくとも一方が、前記略螺旋の軸に平行な方向での長さよりも長いことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。The helical conductor has a length in at least one of two directions perpendicular to each other in a plane perpendicular to the axis of the spiral, and at least one of the lengths is longer than a length in a direction parallel to the axis of the spiral. The antenna according to claim 1, wherein: 前記螺旋形導体の終端部に、グランドとの間に容量をもたらす容量板が接続されていることを特徴とする請求項1または2記載のアンテナ。The antenna according to claim 1, wherein a capacitor plate that provides a capacitance between the terminal and the ground is connected to a terminal of the spiral conductor. 4. 前記螺旋形導体の終端部が、2叉に分岐して、2つの分枝の長さが異なることを特徴とする請求項1、2または3記載のアンテナ。4. The antenna according to claim 1, wherein the terminal end of the helical conductor is bifurcated and the two branches have different lengths. 前記螺旋形導体が、誘電体または磁性体の表面に形成されたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ。The antenna according to any one of claims 1 to 4, wherein the spiral conductor is formed on a surface of a dielectric or a magnetic material. 前記螺旋形導体は、印刷、蒸着、メッキまたは板金張り付けによる導体膜であることを特徴とする請求項5記載のアンテナ。The antenna according to claim 5, wherein the spiral conductor is a conductor film formed by printing, vapor deposition, plating, or sheet metal bonding. 前記螺旋形導体が、誘電体または磁性体の内部に形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ。The antenna according to any one of claims 1 to 4, wherein the spiral conductor is formed inside a dielectric material or a magnetic material. 前記螺旋形導体が略1ターンから2ターンで構成されることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のアンテナ。The antenna according to any one of claims 1 to 7, wherein the spiral conductor has approximately one to two turns. 前記誘電体または磁性体は、貫通穴もしくは座繰り部を有することを特徴とする請求項5から8のいずれかに記載のアンテナ。The antenna according to any one of claims 5 to 8, wherein the dielectric or magnetic body has a through hole or a counterbore. アンテナ導線として、1方向に伸びる略直線状の導体部分と、前記導体部分の両端部のそれぞれにおいて、前記1方向とは略直角に接続され、かつ互いに略平行である2つの略直線状の導体とを備えることを特徴とするアンテナ。A substantially straight conductor portion extending in one direction as the antenna conductor, and two substantially straight conductors connected at substantially right angles to the one direction and substantially parallel to each other at both ends of the conductor portion, respectively. An antenna comprising: 前記アンテナ導線は誘電体または磁性体の表面もしくは内部に形成されていることを特徴とする請求項10に記載のアンテナ。The antenna according to claim 10, wherein the antenna conductor is formed on or inside a dielectric or magnetic material. 誘電体または磁性体の表面もしくは内部にアンテナ導線と励振電極と接地電極とが設けられ、前記アンテナ導線は前記接地電極に接触して接続され、かつ前記アンテナ導線の中央付近より接地電極側において、前記アンテナ導線の一部は前記励振電極の近傍に位置することを特徴とするアンテナ。An antenna conductor, an excitation electrode, and a ground electrode are provided on the surface or inside of a dielectric or magnetic material, and the antenna conductor is connected to and connected to the ground electrode, and on the ground electrode side from near the center of the antenna conductor, The antenna according to claim 1, wherein a part of the antenna conductor is located near the excitation electrode. 誘電体または磁性体の表面もしくは内部にアンテナ導線と励振電極と接地電極とが設けられ、前記アンテナ導線は前記接地電極に接触して接続され、かつ前記アンテナ導線の中央付近より接地電極側において、前記アンテナ導線の一部は前記励振電極の近傍に位置することを特徴とする請求項11に記載のアンテナ。An antenna conductor, an excitation electrode, and a ground electrode are provided on the surface or inside of a dielectric or magnetic material, and the antenna conductor is connected to and connected to the ground electrode, and on the ground electrode side from near the center of the antenna conductor, The antenna according to claim 11, wherein a part of the antenna conductor is located near the excitation electrode. 請求項1から13のいずれかに記載のアンテナが、グランド領域と非グランド領域とを有する基板上の前記非グランド領域に実装されてなることを特徴とするアンテナ装置。14. An antenna device, wherein the antenna according to claim 1 is mounted on the non-ground area on a substrate having a ground area and a non-ground area.
JP2002280382A 2002-09-26 2002-09-26 Antenna and antenna device Pending JP2004120296A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002280382A JP2004120296A (en) 2002-09-26 2002-09-26 Antenna and antenna device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002280382A JP2004120296A (en) 2002-09-26 2002-09-26 Antenna and antenna device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004120296A true JP2004120296A (en) 2004-04-15

Family

ID=32275103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002280382A Pending JP2004120296A (en) 2002-09-26 2002-09-26 Antenna and antenna device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004120296A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007202195A (en) * 2007-03-23 2007-08-09 Hitachi Metals Ltd Chip antenna, antenna device using same and radio communication apparatus
JPWO2008152731A1 (en) * 2007-06-15 2010-08-26 パイオニア株式会社 Dipole antenna
JP2013106146A (en) * 2011-11-11 2013-05-30 Harada Ind Co Ltd Vehicular antenna device
JP5302953B2 (en) * 2008-03-28 2013-10-02 京セラ株式会社 Wireless communication device
JP2014232981A (en) * 2013-05-29 2014-12-11 株式会社ヨコオ Antenna device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007202195A (en) * 2007-03-23 2007-08-09 Hitachi Metals Ltd Chip antenna, antenna device using same and radio communication apparatus
JP4586998B2 (en) * 2007-03-23 2010-11-24 日立金属株式会社 Chip antenna, antenna device using the same, and wireless communication device
JPWO2008152731A1 (en) * 2007-06-15 2010-08-26 パイオニア株式会社 Dipole antenna
JP5302953B2 (en) * 2008-03-28 2013-10-02 京セラ株式会社 Wireless communication device
US8912958B2 (en) 2008-03-28 2014-12-16 Kyocera Corporation Radio communication device
JP2013106146A (en) * 2011-11-11 2013-05-30 Harada Ind Co Ltd Vehicular antenna device
JP2014232981A (en) * 2013-05-29 2014-12-11 株式会社ヨコオ Antenna device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8212731B2 (en) Antenna device and communication apparatus
JP4089680B2 (en) Antenna device
US9543650B2 (en) Loop antenna for mobile handset and other applications
US6670925B2 (en) Inverted F-type antenna apparatus and portable radio communication apparatus provided with the inverted F-type antenna apparatus
KR100414765B1 (en) Ceramic chip antenna
KR100785748B1 (en) Surface-mount type antenna and antenna apparatus employing the same, and wireless communication apparatus
US5541610A (en) Antenna for a radio communication apparatus
JP2000022421A (en) Chip antenna and radio device mounted with it
JP2002232223A (en) Chip antenna and antenna device
JP2004088218A (en) Planar antenna
JP3774136B2 (en) Antenna and radio wave transmission / reception device using the same
JP5726983B2 (en) Chip antenna device and transmission / reception communication circuit board
KR20060042232A (en) Reverse f-shaped antenna
KR20040028739A (en) Broad-band antenna for mobile communication
JP2005094360A (en) Antenna device and radio communication apparatus
KR20110122849A (en) Antenna arrangement, printed circuit board, portable electronic device &amp; conversion kit
JP2003051712A (en) Inverted f antenna and portble communication apparatus
JP2003017930A (en) Antenna element and wireless communication unit
JP2005020266A (en) Multiple frequency antenna system
JP2005086788A (en) Surface-mounted antenna, antenna device and radio communication apparatus
JP2013530623A (en) Antenna with planar conductive element
JP2007020133A (en) Twin-lead type antenna
JP2004120296A (en) Antenna and antenna device
JP6233319B2 (en) Multiband antenna and radio apparatus
JP2005210523A (en) Multifrequency surface mounted antenna, and antenna apparatus and wireless communication apparatus using antenna

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060718

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060726

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061115