JP2005027134A - Antenna and radio equipment - Google Patents

Antenna and radio equipment Download PDF

Info

Publication number
JP2005027134A
JP2005027134A JP2003191648A JP2003191648A JP2005027134A JP 2005027134 A JP2005027134 A JP 2005027134A JP 2003191648 A JP2003191648 A JP 2003191648A JP 2003191648 A JP2003191648 A JP 2003191648A JP 2005027134 A JP2005027134 A JP 2005027134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric substrate
disposed
antenna
amplifier
ground conductor
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.)
Granted
Application number
JP2003191648A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4137724B2 (en
Inventor
Teruhiro Tsujimura
彰宏 辻村
Shuichi Sekine
秀一 関根
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2003191648A priority Critical patent/JP4137724B2/en
Publication of JP2005027134A publication Critical patent/JP2005027134A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4137724B2 publication Critical patent/JP4137724B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna which gives an excellent radio environment, compensates the loss in a feeder line and suppresses the influence of the current leaking from the antenna, and to provide radio equipment using the same. <P>SOLUTION: An antenna 4 is connected with a line 1 (3a) at a feeding point and receives power. The output of an amplifier 2 is connected with a line 2 (3b), further connected with a coaxial cable 6 via a connector 5, and still further connected with a radio part 20 located at a remote place. A high frequency signal (RF) is received with the radio part 20 and the power supply bias of the amplifier 2 is supplied. The power supply bias is transmitted through the coaxial cable 6, the connector 5 and the line 2 (3b), an LPF 8 selects only a dc component and power is supplied from a bias circuit 7 to the amplifier 2. At this time, the amplifier 2 is arranged in the vicinity of the center of a printed circuit board 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として無線LAN(Local Area Network)等の無線通信機能を備えた携帯情報端末やアクセスポイントなどの無線装置に内蔵されるアンテナ装置及びこれを用いた無線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータなどの情報処理装置と、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)、無線LANといった無線装置を一体化した装置や、アクセスポイントなどの無線装置において、無線部とアンテナを接続する給電線路の損失は、高周波になるほど無視できなくなってくる。このような給電線路の損失を最小限にするため、低姿勢な平行平板アンテナをノート型パーソナルコンピュータのキーボードに隣接配置した提案がされている(例えば、特許文献1を参照)。ポインタ操作部を挟んでその両側に内蔵することにより、ノート型パーソナルコンピュータに内蔵された無線部からアンテナまでの給電線路長を短くでき、給電線路の損失低減を図れる。
【0003】
しかしながら、上記の構成ではキーボードで文字を打つ場合、平行平板アンテナの上に手が置かれることとなり、このような状況では通信が困難になってしまう。また、手などの人体や机など地板が近くにあることによるアンテナの入力インピーダンスや放射パターンの変化も無視できない。
【0004】
一方、アンテナの配置方法は良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが望ましい。特にノート型パーソナルコンピュータを使用している状況では、表示部を開いた状態であるので、表示部の上方位置に設けることにより、良好な電波環境が得られる(例えば、特許文献2を参照)。
【0005】
しかしながら、上記の構成では無線部とアンテナを接続する給電線路の損失の問題は解決されていない。
そこで、無線部内にある増幅器により利得を上げることが考えられるものの、微弱な受信信号は損失の大きい給電線路を伝達したことにより、無線部の受信機のダイナミックレンジを下回った場合、増幅器の利得を上げても信号を取り出すことができなくなる。そのため、アンテナに隣接して増幅器を配置し、給電線路の損失を補償する方法も考えられる。
【0006】
しかしながら、アンテナに隣接して増幅器を配置すると、アンテナからの漏洩電流が発生し、無線部の動作を不安定にさせる問題があった。
【特許文献1】
特開2002−207535公報(段落番号0013 図1)
【特許文献2】
特開2000−284854公報(段落番号0017 図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、携帯無線機と一体化し、さらに内蔵化を図ったアンテナでは、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが望ましいが、無線部とアンテナをつなぐ給電線路が長くなり、給電線路の損失が大きくなる問題点があった。
【0008】
そこで、給電線路の損失を補償するため、アンテナに隣接して増幅器を構成すると、アンテナからの漏洩電流が発生し、増幅器の動作を不安定にさせる問題があった。
本発明は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置と無線装置を一体化した装置や、アクセスポイントなどの無線装置に係り、アンテナが良好な電波環境を得ることができ、かつ給電線路の損失を補償でき、かつアンテナからの漏洩電流の影響を抑えることができるアンテナ装置及びこれを用いた無線機を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、アンテナと、前記アンテナと給電点で接続された線路と、前記線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器とが誘電体基板上に配置され、前記アンテナは前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記増幅器は前記誘電体基板の外縁部より内側で、かつ前記給電点を通る前記誘電体基板の対称軸上の中心付近に配置されることを特徴とする。
【0010】
また、アンテナと、前記アンテナと給電点で接続された第一の線路と、前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、前記第二の線路と接続するコネクタとが誘電体基板上に配置されたアンテナ部と、前記コネクタとその一端が接続された同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを有し、前記アンテナは前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記増幅器は前記誘電体基板の外縁部より内側で、かつ前記給電点を通る前記誘電体基板の対称軸上の中心付近に配置されることを特徴とする。
【0011】
これにより、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが可能となり、無線部とアンテナをつなぐ同軸線路が長くなって同軸線路の損失が大きくなっても、LNAなどの増幅器により損失を補償することが可能となる。また、アンテナと増幅器を同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置に増幅器を配置することができるため、不具合を最小限に抑えることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施形態)
まず、図1〜図6を用いて本発明の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態のアンテナ装置10及びこれを用いた無線装置の概略構成を示す図である。プリント基板(例えば誘電体基板等)1の給電点を通り、対称軸A−A’上の中心付近にLNA(低雑音増幅器)などの増幅器2が配置される。増幅器2の入力端子は線路1(3a)と接続される。アンテナ4はプリント基板1の外縁部に配置され、モノポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、逆Fアンテナ、メアンダアンテナ、スロットアンテナ及びパッチアンテナ等で、マイクロストリップ線路、コプレナー線路などの線路1(3a)で給電される。
【0013】
ここでは、アンテナ4としてモノポールアンテナ、線路1(3a)としてマイクロストリップ線路を用いた場合で説明する。アンテナ4、並びに線路1はその形状や形式は特に限定されるものではない。増幅器2の出力端子は、線路2(3b)と接続される。線路2(3b)はコネクタ5を介して、同軸線路6と接続され、離れた位置にある無線部20と接続され、受信高周波信号(RF)を無線部20で受け、増幅器2の電源バイアスを供給する。電源バイアスは同軸線路6、コネクタ5、線路2(3b)を伝達し、バイアス回路7からLPF(ローパスフィルタ)8で直流だけを選択し、増幅器2に電源を供給する。ここで、増幅器2は整合回路とHPF(ハイパスフィルタ)(図示しない)が内蔵されている場合の説明をしたが、内蔵されていない場合は線路1、2上に整合回路及びHPFを外付けすれば良い。
【0014】
図2は、ノートパソコンに本アンテナ装置を構成した図である。液晶15側はなるべく薄く、画面を大きくするため、ノートパソコン200では無線部13をキーボードのある本体14側に内蔵される。また、無線部13は低価格で、すでにモジュール化されたものを使うことが低価格化、並びに歩留まりを考慮すると望ましい。ここで、無線部13から同軸ケーブル12a、12bを介してアンテナ装置11a、11bに接続される。アンテナ装置は送信アンテナ11aと、増幅器を搭載した受信専用アンテナ11b、或いはダイバーシチ受信を行うため、送受信可能なアンテナ11aと、増幅器を搭載した受信専用アンテナ11bを使う。アンテナ部分は、図示しない非金属製筐体で覆われ内蔵されている。
【0015】
図3に、本発明の実施形態のアンテナ装置のシミュレーションモデルを示す。平板はワイヤーグリッドで近似している。0.42λ×0.5λ(λは使用する周波数の波長)内に0.25λ長のモノポールアンテナと接地導体を同一平面に構成した。○はアンテナの給電点である。
【0016】
次に、図4、図5にシミュレーション結果を示す。図4、図5で、太線上の電流分布を縦横に分けて示している。グラフの横軸は場所を示しており、例えばABの場合、AB間を流れる電流を意味する。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は太線1,7の最大値で規格化している。図4では、1,7、及び2,6が大きな値を示している。図5では、Aはアンテナ直下のため、当然大きな値を示しているが、レベル差が大きいためここでは図示していない。Aの他にB,C、及びFが大きな値を示している。このように、基板の周囲はアンテナからの漏洩電流が大きくなるため、これらを避けて、増幅器を配置すれば良いことがわかる。
【0017】
図6(a)は、これを説明するために、基板、並びにアンテナ上の電流を模式的に示したものである。小型アンテナは一般的に接地導体によるイメージ(鏡像とも呼ばれる)を用いてアンテナを小型化する方法を用いる。図6(a)の場合、イメージを利用したモノポールアンテナであるため、アンテナ上に電流が発生し、さらに同程度の電流が基板に漏洩する。特に基板のA(A14,A74)上に漏洩電流が多く発生し、ほとんどが基板の端(外縁部)の部分1(1AF),7(7AF)、F(F14,F74)上を伝達する。ここで、このモデルは対称軸A−A’で軸対称であるため、F上では値が小さくなっているが、これは同振幅逆位相の漏洩電流が打ち消しあうためである。軸対称でなければ漏洩電流が多く発生する。
【0018】
図6(b)に増幅器(LNA)の具体的な配置位置を示す。図4、図5より、領域Bはアンテナからの漏洩電流が大きいため、アンテナから離れ、且つ基板の端(外縁部)から離れたプリント基板上中心部の領域Yの位置に配置することが望ましい。つまり、上述で説明してきた実施の形態では、対称軸A−A’(図6(b)では軸4)で軸対称のアンテナ装置であるので、増幅器はプリント基板の端(外縁部)から内側でかつ、中心軸A−A’上の中心部に配置される。
【0019】
このように本実施の形態の無線装置では、同軸線路を用いるため、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが可能となり、無線部とアンテナをつなぐ同軸線路が長くなって同軸線路の損失が大きくなっても、LNAなどの増幅器により損失を補償することが可能となる。また、アンテナと増幅器を同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置に増幅器を配置することができるため、不具合を最小限に抑えることができる。
【0020】
(第2の実施形態)
図7〜図11を用いて本発明の第2の実施の形態について説明する。図7は、本実施の形態のアンテナ装置70及びこれを用いた無線装置の概略構成を示す図である。
アンテナ装置70は逆Fアンテナ74と増幅器(例えば、LNA等)72が誘電体基板71の同一基板上に構成される。逆Fアンテナ74は基板裏面にパターン形成したL字素子(図示しない)とスルーホール79で接続されている。このL字素子は接地導体と短絡点で接続されている。そして同軸ケーブル76を介して、電源バイアスを供給し、受信高周波信号(RF)を無線部20に伝達する。
【0021】
高周波信号の伝達方法を説明する。逆Fアンテナであるアンテナ素子74から受信した高周波信号はMSL(マイクロストリップ線路)73aを介して増幅器(例えばLNA等)72に入射する。増幅器72で高周波信号を増幅し、MSL 73b、コネクタ75、同軸ケーブル76を介して、無線部20に入射する。
【0022】
次に増幅器72の電源バイアスの供給方法を説明する。同軸ケーブル76、コネクタ75、LPF(ローパスフィルタ)78を伝達し、バイアス回路77を介して増幅器72に給電する。ここで、増幅器72は整合回路とHPF(ハイパスフィルタ)(図示しない)が内蔵されている場合を説明したが、内蔵されていない場合はMSL73a、73bに外付けしても適用できる。
【0023】
図8(a)は、逆Fアンテナの詳細な構成を示す立体図である。
プリント基板80は、面1と面2の両面基板で構成され、BTレジン、ガラスエポキシ基板などの誘電体基板を用いる。両面で構成する素子、線路、及び接地導体は銅、金などを用いる。
【0024】
図8(b)にあるように、面1は接地導体81とL字素子82aで構成される。L字素子82aは接地導体の少なくとも一点の短絡点85で接続される。
図8(c)にあるように、面2はL字素子82bとMSL83で構成される。L字素子82aと82bはできるだけ狭い間隔に配置されたスルーホール84により電気的に接続されている。MSL83はL字素子82bの一部で接続される。この接続位置によってインピーダンスを制御できる。
【0025】
更に図9〜図11に他の逆Fアンテナを構成する立体図を示す。図9〜図11は面1、面2に形成された素子パターンは、それぞれ1つのスルーホールで電気的に接続されている。
【0026】
図12に、本実施の形態のアンテナ装置のシミュレーションモデルを示す。0.42λ(波長)×0.5λ内に逆Fアンテナと接地導体を同一平面に構成した。接地導体はワイヤー近似で規格化している。
【0027】
次に、図13、図14にシミュレーション結果を示す。図13、図14で、太線上の電流分布を縦横に分けて示している。グラフの横軸は場所を示しており、例えばABの場合、AB間を意味する。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は太線7の最大値で規格化している。図13では、6、7が大きな値を示している。図14では、Aはアンテナ直下のため、当然大きな値を示しているが、レベル差が大きいため図示していない。Aの他にB,C、及びFが大きな値を示している。通常、基板の周囲はアンテナからの漏洩電流が大きくなるが、逆Fアンテナにおいては、短絡線がある基板の外縁部では、給電点がある基板の外縁部と比べて漏洩電流が少なくなり、これらを避けて、増幅器を配置すれば良いことがわかる。
【0028】
図15は、これを説明するために、基板、並びにアンテナ上の電流を模式的に示したものである。小型アンテナは一般的に接地導体によるイメージ(鏡像とも呼ばれる)を用いてアンテナを小型化する方法を用いる。図15(a)の場合、逆Fアンテナ自体からの放射は、基板に対して垂直となる給電点からの放射が支配的である。線状逆Fアンテナ上には、基板と平行になる線状素子にも電流が分布している。線状素子のイメージとして、ほぼ同振幅逆位相の電流A74が発生する。この電流A74は、放射界では打ち消されてしまうが、近傍界では比較的大きな漏洩電流となる。短絡線に関しては、給電点での放射抵抗を大きくする効果はあるが、接地導体に漏洩電流を発生させることは少ない。このため、基板の短絡線側と線状素子側で漏洩電流の発生比率が大きく異なる。特に基板のA74上に漏洩電流が多く発生し、ほとんどが線状素子側基板の端(外縁部)の部分7(74F)F74上を伝達する。
【0029】
図15(b)に増幅器の具体的な配置位置を示す。図15(b)より、領域Bはアンテナからの漏洩電流が大きいため、アンテナから離れ、且つ短絡線側を除く基板の端(外縁部)から離れた領域Zの位置に配置することが望ましい。つまり、上述で説明してきた実施の形態では、対称心軸A−A’(図15(b)では軸4)から短絡線側のプリント基板の端(外縁部)を含み、かつ基板の他の端から内側である中心部に、増幅器が配置される。もちろん、更に対称軸A−A’上に増幅器を配置する方が、漏洩電流が少ないので効果的である。
【0030】
このように本実施の形態の無線装置では、同軸線路を用いるため、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが可能となり、無線部とアンテナをつなぐ同軸線路が長く同軸線路の損失が大きくなっても、増幅器により損失を補償することが可能となる。さらに逆Fアンテナと増幅器を同一基板に構成する場合、逆Fアンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置に増幅器を配置することができるため、不具合を最小限に抑えることができる。特に逆Fアンテナの場合、漏洩電流が少ない位置を広げることができる。
【0031】
(第3の実施形態)
図16〜図17を用いて本発明の第3の実施形態について説明する。本実施の形態のアンテナ装置及びこれを用いた無線装置の概略構成は図7と同じ構成である。
誘電体基板の外縁部にアンテナが配置される。アンテナは、モノポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、逆Fアンテナ、メアンダアンテナ、及びパッチアンテナなどで、マイクロストリップ線路、コプレナー線路などの線路で給電される。ここでは、アンテナとして逆Fアンテナを用い、線路としてマイクロストリップ線路を用いた例を示す。
【0032】
線路はコネクタを介して、同軸線路と接続され、離れた位置にある無線部と接続され、受信高周波信号を無線部で受ける。外縁部に発生する漏洩電流を避け、コネクタは基板の外縁部を避け、中心部に配置される。
【0033】
図16に、本実施の形態のアンテナ装置のシミュレーションモデルを示す。平板はワイヤーグリッドで近似している。図12と同様に0.42λ×0.5λ内に逆Fアンテナと接地導体を同一平面に構成し、線状素子を接続した。
【0034】
次に、図17にシミュレーション結果を示す。図17では、同軸線路を模擬した長さ5.5λ(波長)である線状素子上の電流分布を示している。実線はアンテナと対向する地板の端に線状素子を配置した場合、破線はアンテナと対向する接地導体の端より内側に線状素子を配置した場合を示している。グラフの横軸は場所を示しており、4F(線4と線Fが重なる点)がアンテナと対向する接地導体の端で線状素子を接続した点を示している。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は実線の最大値で規格化している。実線と破線の最大値を比較すると、破線は75%程度に漏洩電流を低減できたことがわかる。このように、アンテナからの漏洩電流が大きくなる基板の周囲を避けて、コネクタを配置する必要すれば良いことがわかる。つまり、図15(b)に有るように、コネクタはプリント基板の端から内側で、かつ中心軸A−A’(図16では軸4)上の中心部分に配置されることが、漏洩電流の影響を最小限にすることができる。
【0035】
このように本実施の形態の無線装置では、アンテナとコネクタを同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置にコネクタを配置するようにして、同軸線路で接続された無線部への不具合を最小限に抑えることができる。
【0036】
(第4の実施形態)
図18〜図20を用いて本発明の第4の実施の形態について説明する。図18は、本実施の形態のアンテナ装置及びこれを用いた無線装置の概略構成を示す図である。
アンテナ装置180は逆Fアンテナ184と増幅器(例えば、LNA等)182が誘電体基板181の同一基板上に構成される。逆Fアンテナ184は基板裏面にパターン形成したL字素子(図示しない)とスルーホール189で接続されている。このL字素子は接地導体と短絡点で接続されている。そして同軸ケーブル186を介して、電源バイアスを供給し、受信高周波信号(RF)を無線部20に伝達する。
【0037】
同軸線路186は、プリント基板181上でコネクタ185から四分の一波長離れた地点Pから外に配置される。これはコネクタ185から四分の一離れた地点で開放と同じ働きをさせるバランを形成することと同様である。バランとして理想的に働いた場合には、四分の一離れた地点Pから先の同軸線路ではアンテナからの漏洩電流が発生しなくなる。
【0038】
図19に、本実施の形態の無線装置のシミュレーションモデルを示す。平板はワイヤーグリッドで近似している。図12と同様に0.42λ×0.5λ内に逆Fアンテナと接地導体を同一平面に構成し、(同軸線路模擬した)線状素子5.5λを接続した。
【0039】
次に、図20にシミュレーション結果を示す。図19では、線状素子上の電流分布を示している。実線はアンテナと対向する地板の端に線状素子を配置した場合、破線はアンテナと対向する地板の端より内側に線状素子を配置し、さらに0.25λのバランを構成した場合を示している。グラフの横軸は場所を示しており、−0.5λがアンテナと対向する地板の端を示している。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は実線の最大値で規格化している。実線と破線を比較すると、破線は50%程度に漏洩電流を低減できたことがわかる。
【0040】
このように本提案の無線装置では、アンテナとコネクタを同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置にコネクタを配置することができるため、同軸線路で接続された無線部への不具合を最小限に抑えることができる。また、アンテナと同軸線路を同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流が同軸線路に発生するが、この電流を避ける位置に同軸線路のコネクタを配置することができ、四分の一波長のバランを構成することによりアンテナからの漏洩電流を削減できることがわかる。
【0041】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように種々変形することができる。例えば、上記実施形態では無線装置としてノートパソコンを用いたが、デスクトップパソコン、テレビ、ディスプレイ、プラズマディスプレイ、アクセスポイント、プロジェクター、ファクシミリ及びプリンタなどの装置にも用いることもでき、その形状や形式は特に限定されるものではない。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置と無線装置を一体化した装置や、アクセスポイントなどの無線装置に係り、無線部とアンテナを別々の基板で構成し、特に高い位置にアンテナを配置する構成において、給電線路の損失を補うためプリント基板上にアンテナと増幅器を一体化し、高周波信号と電源バイアスを同一の線路で供給する無線装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置及び無線装置の概略構成を示す図
【図2】本発明の第1の実施形態に係るノートパソコンにアンテナを構成した無線機を示す図
【図3】本発明の第1の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図4】本発明の第1の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図5】本発明の第1の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図6】本発明の第1の実施形態に係る無線装置の説明図と増幅器の配置位置を示す図
【図7】本発明の第2の実施形態に係るアンテナ装置及び無線装置の概略構成を示す図
【図8】本発明の第2の実施形態に係るアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図9】本発明の第2の実施形態に係る他のアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図10】本発明の第2の実施形態に係る他のアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図11】本発明の第2の実施形態に係る他のアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図12】本発明の第2の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図13】本発明の第2の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図14】本発明の第2の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図15】本発明の第2の実施形態に係る無線装置の説明図との増幅器の配置位置を示す図
【図16】本発明の第3の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図17】本発明の第3の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図18】本発明の第4の実施形態に係るアンテナ装置及び無線装置の概略構成を示す図
【図19】本発明の第4の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図20】本発明の第4の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【符号の説明】
1…プリント基板
2…増幅器
3a、3b…線路
4…アンテナ
5…コネクタ
6…同軸ケーブル
7…バイアス回路
8…LPF
10…アンテナ装置
11a、11b…アンテナ
12a、12b…同軸ケーブル
13…無線部
14…本体
15…液晶
20…無線装置
200…ノートパソコン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to an antenna device built in a wireless device such as a portable information terminal or an access point having a wireless communication function such as a wireless LAN (Local Area Network) and a wireless device using the antenna device.
[0002]
[Prior art]
Loss of the feed line connecting the radio unit and the antenna in an apparatus in which an information processing apparatus such as a personal computer and a radio apparatus such as a mobile phone, PHS (Personal Handyphone System), or wireless LAN are integrated, or a radio apparatus such as an access point Becomes more difficult to ignore at higher frequencies. In order to minimize the loss of such a feed line, a proposal has been made in which a parallel flat plate antenna with a low profile is arranged adjacent to a keyboard of a notebook personal computer (see, for example, Patent Document 1). By incorporating the pointer operation unit on both sides of the pointer operation unit, the length of the feed line from the radio unit built in the notebook personal computer to the antenna can be shortened, and loss of the feed line can be reduced.
[0003]
However, in the above configuration, when a character is typed with the keyboard, a hand is placed on the parallel plate antenna, and communication becomes difficult in such a situation. In addition, changes in the antenna input impedance and radiation pattern due to the proximity of a human body such as a hand and a ground plane such as a desk cannot be ignored.
[0004]
On the other hand, it is desirable to arrange the antenna at a position as high as possible in order to obtain a good radio wave environment. In particular, in a situation where a notebook personal computer is used, the display unit is in an open state, so that a favorable radio wave environment can be obtained by providing the display unit above the display unit (see, for example, Patent Document 2).
[0005]
However, the above configuration does not solve the problem of loss of the feed line connecting the radio unit and the antenna.
Therefore, although it is conceivable to increase the gain by an amplifier in the radio unit, a weak received signal is transmitted through a power supply line with a large loss, so that the gain of the amplifier is reduced when it falls below the dynamic range of the radio unit receiver. Even if it is raised, the signal cannot be extracted. Therefore, a method of arranging an amplifier adjacent to the antenna and compensating for the loss of the feed line is also conceivable.
[0006]
However, if an amplifier is arranged adjacent to the antenna, there is a problem that leakage current from the antenna is generated and the operation of the radio unit becomes unstable.
[Patent Document 1]
JP 2002-207535 A (paragraph number 0013 FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2000-284854 A (paragraph number 0017 FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As mentioned above, it is desirable to place the antenna as high as possible in order to obtain a good radio wave environment for the antenna that is integrated with the portable radio and further built in. However, the feed line that connects the radio unit and the antenna However, there is a problem that the loss of the feeder line becomes large.
[0008]
Therefore, when an amplifier is configured adjacent to the antenna in order to compensate for the loss of the feed line, there is a problem that leakage current from the antenna is generated and the operation of the amplifier becomes unstable.
The present invention relates to a device in which an information processing device such as a personal computer and a wireless device are integrated, or a wireless device such as an access point, and can obtain a radio wave environment having a good antenna and compensate for a loss of a feed line. And it aims at providing the antenna apparatus which can suppress the influence of the leakage current from an antenna, and a radio | wireless machine using the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention provides an antenna, a line connected to the antenna at a feeding point, and an amplifier that amplifies a high-frequency signal input from the line, on a dielectric substrate, The antenna is disposed on the outer edge of the dielectric substrate, and the amplifier is disposed on the inner side of the outer edge of the dielectric substrate and near the center on the axis of symmetry of the dielectric substrate passing through the feeding point. Features.
[0010]
An antenna; a first line connected to the antenna at a feeding point; an amplifier for amplifying a high-frequency signal input from the first line; and a second line connected to an output terminal of the amplifier. And an antenna portion on which a connector connected to the second line is disposed on a dielectric substrate, a coaxial cable connected to the connector and one end thereof, and a radio portion connected to the other end of the coaxial cable And the antenna is disposed at an outer edge portion of the dielectric substrate, and the amplifier is located inside the outer edge portion of the dielectric substrate and near the center on the symmetry axis of the dielectric substrate that passes through the feeding point. It is characterized by being arranged in.
[0011]
This makes it possible to place the antenna as high as possible in order to obtain a good radio wave environment, and even if the coaxial line connecting the radio unit and the antenna becomes long and the loss of the coaxial line increases, an amplifier such as an LNA This makes it possible to compensate for the loss. Further, when the antenna and the amplifier are configured on the same substrate, a leakage current from the antenna is generated. However, since the amplifier can be arranged at a position avoiding this current, the problem can be minimized.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an antenna device 10 of the present embodiment and a wireless device using the antenna device 10. An amplifier 2 such as an LNA (low noise amplifier) is disposed in the vicinity of the center on the axis of symmetry AA ′ through a feeding point of a printed circuit board (for example, a dielectric substrate). The input terminal of the amplifier 2 is connected to the line 1 (3a). The antenna 4 is arranged on the outer edge of the printed circuit board 1 and is fed by a monopole antenna, a helical antenna, an inverted F antenna, a meander antenna, a slot antenna, a patch antenna, etc., and fed by a line 1 (3a) such as a microstrip line or a coplanar line. Is done.
[0013]
Here, a case where a monopole antenna is used as the antenna 4 and a microstrip line is used as the line 1 (3a) will be described. The shape and form of the antenna 4 and the line 1 are not particularly limited. The output terminal of the amplifier 2 is connected to the line 2 (3b). The line 2 (3b) is connected to the coaxial line 6 via the connector 5, is connected to the radio unit 20 at a remote position, receives the received high frequency signal (RF) by the radio unit 20, and receives the power supply bias of the amplifier 2 Supply. The power supply bias is transmitted through the coaxial line 6, the connector 5, and the line 2 (3 b), and only the direct current is selected from the bias circuit 7 by the LPF (low-pass filter) 8 to supply power to the amplifier 2. Here, the amplifier 2 has been described in the case where a matching circuit and an HPF (high pass filter) (not shown) are built in. However, if the amplifier 2 is not built in, the matching circuit and the HPF are externally attached on the lines 1 and 2. It ’s fine.
[0014]
FIG. 2 is a diagram in which the antenna device is configured in a notebook computer. In order to enlarge the screen on the liquid crystal 15 side as much as possible, in the notebook computer 200, the wireless unit 13 is built in the main body 14 side having a keyboard. In addition, the wireless unit 13 is inexpensive and it is desirable to use a module that is already modularized in consideration of cost reduction and yield. Here, the radio unit 13 is connected to the antenna devices 11a and 11b via the coaxial cables 12a and 12b. The antenna device uses a transmission antenna 11a and a reception-only antenna 11b equipped with an amplifier, or an antenna 11a capable of transmission and reception and a reception-only antenna 11b equipped with an amplifier in order to perform diversity reception. The antenna portion is covered and built in a non-metallic housing (not shown).
[0015]
FIG. 3 shows a simulation model of the antenna device according to the embodiment of the present invention. The flat plate is approximated by a wire grid. A monopole antenna having a length of 0.25λ and a ground conductor were formed in the same plane within 0.42λ × 0.5λ (λ is a wavelength of a frequency to be used). ○ is the feeding point of the antenna.
[0016]
Next, simulation results are shown in FIGS. In FIG. 4 and FIG. 5, the current distribution on the thick line is divided vertically and horizontally. The horizontal axis of the graph indicates the location. For example, in the case of AB, it means the current flowing between AB. The vertical axis of the graph indicates the amplitude of the current, and the value is normalized by the maximum value of the thick lines 1 and 7. In FIG. 4, 1, 7 and 2, 6 indicate large values. In FIG. 5, since A is directly under the antenna, naturally a large value is shown, but it is not shown here because the level difference is large. In addition to A, B, C, and F show large values. As described above, since the leakage current from the antenna increases around the substrate, it can be seen that it is sufficient to avoid this and arrange the amplifier.
[0017]
FIG. 6 (a) schematically shows the current on the substrate and the antenna in order to explain this. A small antenna generally uses a method of miniaturizing an antenna using an image (also called a mirror image) of a ground conductor. In the case of FIG. 6A, since it is a monopole antenna using an image, a current is generated on the antenna, and a similar current leaks to the substrate. In particular, a large amount of leakage current is generated on A (A14, A74) of the substrate, and most of the current is transmitted on portions 1 (1AF), 7 (7AF), and F (F14, F74) at the end (outer edge) of the substrate. Here, since this model is axially symmetric with respect to the symmetry axis AA ′, the value is small on F because the leakage currents of the same amplitude and opposite phase cancel each other. If it is not axisymmetric, a large amount of leakage current occurs.
[0018]
FIG. 6B shows a specific arrangement position of the amplifier (LNA). 4 and 5, since the leakage current from the antenna is large in the region B, it is desirable to dispose the region B at the position of the region Y in the central portion on the printed circuit board that is away from the antenna and away from the end (outer edge) of the substrate. . That is, in the embodiment described above, since the antenna device is axisymmetric about the axis of symmetry AA ′ (axis 4 in FIG. 6B), the amplifier is located on the inner side from the end (outer edge) of the printed circuit board. And it arrange | positions in the center part on central axis AA '.
[0019]
As described above, since the radio apparatus according to the present embodiment uses a coaxial line, the antenna can be arranged as high as possible in order to obtain a good radio wave environment, and the coaxial line connecting the radio unit and the antenna becomes long. Even if the loss of the coaxial line increases, the loss can be compensated by an amplifier such as an LNA. Further, when the antenna and the amplifier are configured on the same substrate, a leakage current from the antenna is generated. However, since the amplifier can be arranged at a position avoiding this current, the problem can be minimized.
[0020]
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of the antenna device 70 of the present embodiment and a wireless device using the same.
In the antenna device 70, an inverted F antenna 74 and an amplifier (for example, LNA) 72 are configured on the same substrate as the dielectric substrate 71. The inverted F antenna 74 is connected to an L-shaped element (not shown) patterned on the back surface of the substrate through a through hole 79. This L-shaped element is connected to the ground conductor at a short-circuit point. Then, a power supply bias is supplied via the coaxial cable 76, and a received high frequency signal (RF) is transmitted to the radio unit 20.
[0021]
A method for transmitting a high-frequency signal will be described. A high-frequency signal received from an antenna element 74 that is an inverted F antenna enters an amplifier (for example, LNA) 72 via an MSL (microstrip line) 73a. The high frequency signal is amplified by the amplifier 72 and is incident on the radio unit 20 via the MSL 73 b, the connector 75, and the coaxial cable 76.
[0022]
Next, a method for supplying the power supply bias of the amplifier 72 will be described. A coaxial cable 76, a connector 75, and an LPF (low pass filter) 78 are transmitted, and power is supplied to the amplifier 72 via a bias circuit 77. Here, the case where the amplifier 72 includes a matching circuit and an HPF (high-pass filter) (not shown) has been described. However, when the amplifier 72 is not included, the amplifier 72 can be applied externally to the MSLs 73a and 73b.
[0023]
FIG. 8A is a three-dimensional view showing a detailed configuration of the inverted F antenna.
The printed circuit board 80 is composed of a double-sided board having a surface 1 and a surface 2, and a dielectric substrate such as a BT resin or a glass epoxy substrate is used. Copper, gold, or the like is used for elements, lines, and ground conductors that are configured on both sides.
[0024]
As shown in FIG. 8B, the surface 1 includes a ground conductor 81 and an L-shaped element 82a. The L-shaped element 82a is connected to at least one short-circuit point 85 of the ground conductor.
As shown in FIG. 8C, the surface 2 is composed of an L-shaped element 82b and an MSL 83. The L-shaped elements 82a and 82b are electrically connected by through holes 84 arranged as close as possible. The MSL 83 is connected by a part of the L-shaped element 82b. Impedance can be controlled by this connection position.
[0025]
Further, FIGS. 9 to 11 are three-dimensional views constituting other inverted F antennas. 9 to 11, the element patterns formed on the surface 1 and the surface 2 are electrically connected through one through hole.
[0026]
FIG. 12 shows a simulation model of the antenna device of this embodiment. The inverted-F antenna and the ground conductor were configured in the same plane within 0.42λ (wavelength) × 0.5λ. The ground conductor is standardized by wire approximation.
[0027]
Next, simulation results are shown in FIGS. In FIG. 13 and FIG. 14, the current distribution on the thick line is divided vertically and horizontally. The horizontal axis of the graph indicates the location. For example, in the case of AB, it means between AB. The vertical axis of the graph indicates the current amplitude, and the value is normalized by the maximum value of the thick line 7. In FIG. 13, 6 and 7 indicate large values. In FIG. 14, since A is directly under the antenna, it naturally shows a large value, but is not shown because the level difference is large. In addition to A, B, C, and F show large values. Normally, the leakage current from the antenna is increased around the substrate, but in the inverted F antenna, the leakage current is smaller at the outer edge portion of the substrate where the short-circuit wire is present than at the outer edge portion of the substrate where the feeding point is present. It can be seen that it suffices to arrange the amplifier while avoiding the above.
[0028]
FIG. 15 schematically shows the current on the substrate and the antenna in order to explain this. A small antenna generally uses a method of miniaturizing an antenna using an image (also called a mirror image) of a ground conductor. In the case of FIG. 15A, the radiation from the inverted F antenna itself is dominant from the feed point that is perpendicular to the substrate. On the linear inverted F antenna, current is distributed also to the linear elements parallel to the substrate. As an image of the linear element, a current A74 having substantially the same amplitude and opposite phase is generated. The current A74 is canceled in the radiation field, but becomes a relatively large leakage current in the near field. With respect to the short-circuit line, there is an effect of increasing the radiation resistance at the feeding point, but there is little occurrence of leakage current in the ground conductor. For this reason, the generation ratio of the leakage current is greatly different between the short circuit line side and the linear element side of the substrate. In particular, a large amount of leakage current is generated on A74 of the substrate, and most of it is transmitted on the end 7 (74F) F74 of the end (outer edge portion) of the linear element side substrate.
[0029]
FIG. 15B shows a specific arrangement position of the amplifier. As shown in FIG. 15B, since the leakage current from the antenna is large in the region B, it is desirable to dispose the region B in the region Z away from the antenna and away from the end (outer edge) of the substrate except for the short-circuit line side. In other words, in the embodiment described above, the printed circuit board end (outer edge portion) on the short-circuit line side from the symmetrical axis AA ′ (axis 4 in FIG. 15B) is included, and An amplifier is placed in the center, which is inside from the end. Of course, it is more effective to arrange the amplifier on the axis of symmetry AA ′ because the leakage current is small.
[0030]
As described above, in the wireless device according to the present embodiment, since the coaxial line is used, the antenna can be arranged as high as possible in order to obtain a favorable radio wave environment, and the coaxial line connecting the wireless unit and the antenna is long and coaxial. Even if the line loss increases, the amplifier can compensate for the loss. Furthermore, when the inverted F antenna and the amplifier are configured on the same substrate, leakage current from the inverted F antenna is generated, but the amplifier can be arranged at a position to avoid this current, so that the problem can be minimized. . Particularly in the case of an inverted-F antenna, the position where the leakage current is small can be expanded.
[0031]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The schematic configuration of the antenna device of the present embodiment and a radio device using the antenna device is the same as that shown in FIG.
An antenna is disposed on the outer edge of the dielectric substrate. The antenna is a monopole antenna, a helical antenna, an inverted F antenna, a meander antenna, a patch antenna, or the like, and is fed with a line such as a microstrip line or a coplanar line. Here, an example is shown in which an inverted F antenna is used as the antenna and a microstrip line is used as the line.
[0032]
The line is connected to the coaxial line via a connector, is connected to a radio unit at a remote position, and receives a received high-frequency signal at the radio unit. The connector is disposed at the center while avoiding the leakage current generated at the outer edge and avoiding the outer edge of the board.
[0033]
FIG. 16 shows a simulation model of the antenna device of this embodiment. The flat plate is approximated by a wire grid. In the same manner as in FIG. 12, the inverted F antenna and the ground conductor were formed in the same plane within 0.42λ × 0.5λ, and the linear elements were connected.
[0034]
Next, a simulation result is shown in FIG. FIG. 17 shows a current distribution on a linear element having a length of 5.5λ (wavelength) simulating a coaxial line. A solid line indicates a case where a linear element is disposed at the end of the ground plate facing the antenna, and a broken line indicates a case where the linear element is disposed inside the end of the ground conductor facing the antenna. The horizontal axis of the graph indicates the location, and 4F (the point where the line 4 and the line F overlap) indicates the point where the linear element is connected at the end of the ground conductor facing the antenna. The vertical axis of the graph indicates the current amplitude, and the value is normalized by the maximum value of the solid line. Comparing the maximum values of the solid line and the broken line, it can be seen that the broken line can reduce the leakage current to about 75%. Thus, it can be understood that it is only necessary to arrange the connector while avoiding the periphery of the substrate where the leakage current from the antenna increases. That is, as shown in FIG. 15 (b), the connector is arranged on the inner side from the end of the printed circuit board and in the central portion on the central axis AA ′ (axis 4 in FIG. 16). The impact can be minimized.
[0035]
As described above, in the wireless device according to the present embodiment, when the antenna and the connector are configured on the same substrate, leakage current from the antenna is generated. It is possible to minimize problems with connected radio units.
[0036]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a diagram illustrating a schematic configuration of the antenna device of the present embodiment and a wireless device using the antenna device.
In the antenna device 180, an inverted F antenna 184 and an amplifier (for example, LNA) 182 are configured on the same substrate as the dielectric substrate 181. The inverted F antenna 184 is connected to an L-shaped element (not shown) patterned on the back surface of the substrate through a through hole 189. This L-shaped element is connected to the ground conductor at a short-circuit point. Then, a power supply bias is supplied via the coaxial cable 186, and the received high frequency signal (RF) is transmitted to the radio unit 20.
[0037]
The coaxial line 186 is disposed on the printed circuit board 181 from a point P that is a quarter wavelength away from the connector 185. This is similar to forming a balun that performs the same function as opening at a point a quarter away from the connector 185. When ideally functioning as a balun, leakage current from the antenna does not occur in the coaxial line beyond the point P that is a quarter away.
[0038]
FIG. 19 shows a simulation model of the wireless device of this embodiment. The flat plate is approximated by a wire grid. Similarly to FIG. 12, the inverted F antenna and the ground conductor are configured in the same plane within 0.42λ × 0.5λ, and a linear element 5.5λ (simulated on a coaxial line) is connected.
[0039]
Next, a simulation result is shown in FIG. FIG. 19 shows a current distribution on the linear element. The solid line shows the case where a linear element is arranged at the end of the ground plane facing the antenna, and the broken line shows the case where the linear element is arranged inside the end of the ground plane facing the antenna, and further a 0.25λ balun is configured. Yes. The horizontal axis of the graph indicates the location, and -0.5λ indicates the end of the ground plane facing the antenna. The vertical axis of the graph indicates the current amplitude, and the value is normalized by the maximum value of the solid line. Comparing the solid line and the broken line shows that the broken line can reduce the leakage current to about 50%.
[0040]
As described above, in the proposed wireless device, when the antenna and the connector are configured on the same board, a leakage current from the antenna is generated, but the connector can be arranged at a position to avoid this current, so the connection is made by a coaxial line. It is possible to minimize problems with the radio unit. In addition, when the antenna and the coaxial line are configured on the same substrate, leakage current from the antenna is generated in the coaxial line, but the connector of the coaxial line can be arranged at a position to avoid this current, and the quarter wavelength It can be seen that leakage current from the antenna can be reduced by configuring the balun.
[0041]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified as follows. For example, in the above embodiment, a notebook personal computer is used as a wireless device, but it can also be used for devices such as a desktop personal computer, a television, a display, a plasma display, an access point, a projector, a facsimile, and a printer. It is not limited.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it relates to a device integrating an information processing device such as a personal computer and a wireless device, or a wireless device such as an access point, and the wireless unit and the antenna are configured on separate boards, In particular, in a configuration in which the antenna is arranged at a high position, it is possible to realize a wireless device in which an antenna and an amplifier are integrated on a printed board in order to compensate for the loss of the feed line, and a high frequency signal and a power supply bias are supplied through the same line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna device and a wireless device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a wireless device having an antenna formed on a notebook computer according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a simulation model of the wireless device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of the wireless device according to the first embodiment of the present invention. The figure which shows the simulation result of the radio | wireless apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. FIG. 6 The explanatory drawing of the radio | wireless apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the figure which shows the arrangement position of an amplifier. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna device and a radio device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a three-dimensional view showing a detailed configuration of the antenna device according to the second embodiment of the present invention. Another antenna device according to the second embodiment FIG. 10 is a three-dimensional view showing a detailed configuration of another antenna device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 is another three-dimensional diagram showing the other antenna device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram showing a simulation model of a wireless device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 13 is a simulation result of the wireless device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 14 is a diagram showing a simulation result of the radio apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 is an amplifier arrangement position with the explanatory diagram of the radio apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 16 is a diagram showing a simulation model of a wireless device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 17 is a diagram showing simulation results of the wireless device according to the third embodiment of the present invention. The first of the present invention FIG. 19 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna device and a radio device according to the embodiment of the present invention. FIG. 19 is a diagram showing a simulation model of the radio device according to the fourth embodiment of the invention. FIG. Showing the simulation results of the wireless device related to
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printed circuit board 2 ... Amplifier 3a, 3b ... Line 4 ... Antenna 5 ... Connector 6 ... Coaxial cable 7 ... Bias circuit 8 ... LPF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Antenna apparatus 11a, 11b ... Antenna 12a, 12b ... Coaxial cable 13 ... Radio | wireless part 14 ... Main body 15 ... Liquid crystal 20 ... Wireless apparatus 200 ... Notebook computer

Claims (10)

アンテナと、前記アンテナと給電点で接続された線路と、前記線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器とが誘電体基板上に配置され、
前記アンテナは前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記増幅器は前記誘電体基板の外縁部より内側で、かつ前記給電点を通る前記誘電体基板の対称軸上の中心付近に配置されることを特徴とするアンテナ装置。
An antenna, a line connected to the antenna at a feeding point, and an amplifier that amplifies a high-frequency signal input from the line are disposed on a dielectric substrate,
The antenna is disposed at an outer edge portion of the dielectric substrate, and the amplifier is disposed at an inner side of the outer edge portion of the dielectric substrate and near a center on a symmetry axis of the dielectric substrate passing through the feeding point. An antenna device characterized by the above.
アンテナと、前記アンテナと給電点で接続された第一の線路と、前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、前記第二の線路と接続するコネクタとが誘電体基板上に配置されたアンテナ部と、
前記コネクタとその一端が接続された同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを有し、
前記アンテナは前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記増幅器は前記誘電体基板の外縁部より内側で、かつ前記給電点を通る前記誘電体基板の対称軸上の中心付近に配置されることを特徴とする無線装置。
An antenna, a first line connected to the antenna at a feeding point, an amplifier for amplifying a high-frequency signal input from the first line, a second line connected to an output terminal of the amplifier, An antenna unit on which a connector connected to the second line is disposed on a dielectric substrate;
A coaxial cable having one end connected to the connector, and a radio unit connected to the other end of the coaxial cable;
The antenna is disposed at an outer edge portion of the dielectric substrate, and the amplifier is disposed at an inner side of the outer edge portion of the dielectric substrate and near a center on a symmetry axis of the dielectric substrate passing through the feeding point. A wireless device characterized by the above.
更に、前記コネクタは前記誘電体基板の外縁部より内側で、かつ前記給電点を通る前記誘電体基板の対称軸上の中心付近に配置されることを特徴とする請求項2記載の無線装置。3. The wireless device according to claim 2, wherein the connector is disposed inside an outer edge portion of the dielectric substrate and near a center on a symmetry axis of the dielectric substrate passing through the feeding point. 誘電体基板と、誘電体基板の一方の面に配置された接地導体と、前記接地導体板の少なくとも一辺に配置された短絡点と、前記短絡点にて一端を前記接地導体に接続した第一の線状素子と、前記誘電体基板の他方の面に配置され、第一の線状素子と電気的に接続した第二の線状素子と、第二の線状素子と給電点で接続し、前記接地導体とマイクロストリップ線路を形成する給電線路と、前記給電線路上に配置される増幅器とからなり、
前記第二の線状素子は前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記増幅器は前記誘電体基板の外縁部より内側で、かつ前記給電点を通る前記誘電体基板の対称軸上の中心付近に配置されることを特徴とするアンテナ装置。
A dielectric substrate; a ground conductor disposed on one surface of the dielectric substrate; a short-circuit point disposed on at least one side of the ground conductor plate; and a first terminal having one end connected to the ground conductor at the short-circuit point A second linear element disposed on the other surface of the dielectric substrate and electrically connected to the first linear element, and connected to the second linear element at a feeding point. A feed line that forms the microstrip line with the ground conductor, and an amplifier disposed on the feed line,
The second linear element is disposed on an outer edge portion of the dielectric substrate, and the amplifier is located on the inner side of the outer edge portion of the dielectric substrate and near the center on the axis of symmetry of the dielectric substrate passing through the feeding point. An antenna device characterized by being arranged in
誘電体基板と、誘電体基板の一方の面に配置された接地導体と、前記接地導体板の少なくとも一辺に配置された短絡点と、前記短絡点にて一端を前記接地導体に接続した第一の線状素子と、前記誘電体基板の他方の面に配置され、第一の線状素子と電気的に接続した第二の線状素子と、第二の線状素子と給電点で接続し、前記接地導体とマイクロストリップ線路を形成する給電線路と、前記給電線路上に配置される増幅器とからなり、
前記第二の線状素子は前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記増幅器は前記誘電体基板の短絡点側のプリント基板外縁部を含み、かつ基板の他外縁部から内側である中心部に配置されることを特徴とするアンテナ装置。
A dielectric substrate; a ground conductor disposed on one surface of the dielectric substrate; a short-circuit point disposed on at least one side of the ground conductor plate; and a first terminal having one end connected to the ground conductor at the short-circuit point A second linear element disposed on the other surface of the dielectric substrate and electrically connected to the first linear element, and connected to the second linear element at a feeding point. A feed line that forms the microstrip line with the ground conductor, and an amplifier disposed on the feed line,
The second linear element is disposed at an outer edge portion of the dielectric substrate, and the amplifier includes a printed circuit board outer edge portion on a short-circuit point side of the dielectric substrate, and a central portion that is inside the other outer edge portion of the substrate. An antenna device characterized by being arranged in
誘電体基板と、誘電体基板の一方の面に配置された接地導体と、前記接地導体板の少なくとも一辺に配置された短絡点と、前記短絡点にて一端を前記接地導体に接続した第一の線状素子と、前記誘電体基板の他方の面に配置され、第一の線状素子と電気的に接続した第二の線状素子と、第二の線状素子と給電点で接続し、前記接地導体とマイクロストリップ線路を形成する給電線路と、前記給電線路上に配置される増幅器と、前記増幅器の出力側で前記給電線路と接続されるコネクタとからなるアンテナ部と、
前記コネクタとその一端が接続された同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを有し、
前記アンテナは前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記増幅器は前記誘電体基板の外縁部より内側で、かつ前記給電点を通る前記誘電体基板の対称軸上の中心付近に配置されることを特徴とする無線装置。
A dielectric substrate; a ground conductor disposed on one surface of the dielectric substrate; a short-circuit point disposed on at least one side of the ground conductor plate; and a first terminal having one end connected to the ground conductor at the short-circuit point A second linear element disposed on the other surface of the dielectric substrate and electrically connected to the first linear element, and connected to the second linear element at a feeding point. An antenna unit comprising a feed line that forms the microstrip line with the ground conductor, an amplifier disposed on the feed line, and a connector connected to the feed line on the output side of the amplifier;
A coaxial cable having one end connected to the connector, and a radio unit connected to the other end of the coaxial cable;
The antenna is disposed at an outer edge portion of the dielectric substrate, and the amplifier is disposed at an inner side of the outer edge portion of the dielectric substrate and near a center on a symmetry axis of the dielectric substrate passing through the feeding point. A wireless device characterized by the above.
誘電体基板と、誘電体基板の一方の面に配置された接地導体と、前記接地導体板の少なくとも一辺に配置された短絡点と、前記短絡点にて一端を前記接地導体に接続した第一の線状素子と、前記誘電体基板の他方の面に配置され、第一の線状素子と電気的に接続した第二の線状素子と、第二の線状素子と給電点で接続し、前記接地導体とマイクロストリップ線路を形成する給電線路と、前記給電線路上に配置される増幅器と、前記増幅器の出力側で前記給電線路と接続されるコネクタとからなるアンテナ部と、
前記コネクタとその一端が接続された同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを有し、
前記第二の線状素子は前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記増幅器は前記誘電体基板の短絡点側のプリント基板外縁部を含み、かつ基板の他外縁部から内側である中心部に配置されることを特徴とする無線装置。
A dielectric substrate; a ground conductor disposed on one surface of the dielectric substrate; a short-circuit point disposed on at least one side of the ground conductor plate; and a first terminal having one end connected to the ground conductor at the short-circuit point A second linear element disposed on the other surface of the dielectric substrate and electrically connected to the first linear element, and connected to the second linear element at a feeding point. An antenna unit comprising a feed line that forms the microstrip line with the ground conductor, an amplifier disposed on the feed line, and a connector connected to the feed line on the output side of the amplifier;
A coaxial cable having one end connected to the connector, and a radio unit connected to the other end of the coaxial cable;
The second linear element is disposed at an outer edge portion of the dielectric substrate, and the amplifier includes a printed circuit board outer edge portion on a short-circuit point side of the dielectric substrate, and a central portion that is inside the other outer edge portion of the substrate. A wireless device arranged in
誘電体基板と、誘電体基板の一方の面に配置された接地導体と、前記接地導体板の少なくとも一辺に配置された短絡点と、前記短絡点にて一端を前記接地導体に接続した第一の線状素子と、前記誘電体基板の他方の面に配置され、第一の線状素子と電気的に接続した第二の線状素子と、第二の線状素子と給電点で接続し、前記接地導体とマイクロストリップ線路を形成する給電線路と、前記給電線路上に配置される増幅器と、前記増幅器の出力側で前記給電線路と接続されるコネクタとからなるアンテナ部と、
前記コネクタとその一端が接続された同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを有し、
前記アンテナは前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記コネクタは前記誘電体基板の外縁部より内側で、かつ前記給電点を通る前記誘電体基板の対称軸上の中心付近に配置されることを特徴とする無線装置。
A dielectric substrate; a ground conductor disposed on one surface of the dielectric substrate; a short-circuit point disposed on at least one side of the ground conductor plate; and a first terminal having one end connected to the ground conductor at the short-circuit point A second linear element disposed on the other surface of the dielectric substrate and electrically connected to the first linear element, and connected to the second linear element at a feeding point. An antenna unit comprising a feed line that forms the microstrip line with the ground conductor, an amplifier disposed on the feed line, and a connector connected to the feed line on the output side of the amplifier;
A coaxial cable having one end connected to the connector, and a radio unit connected to the other end of the coaxial cable;
The antenna is disposed on an outer edge portion of the dielectric substrate, and the connector is disposed on the inner side of the outer edge portion of the dielectric substrate and in the vicinity of the center on the symmetry axis of the dielectric substrate passing through the feeding point. A wireless device characterized by the above.
誘電体基板と、誘電体基板の一方の面に配置された接地導体と、前記接地導体板の少なくとも一辺に配置された短絡点と、前記短絡点にて一端を前記接地導体に接続した第一の線状素子と、前記誘電体基板の他方の面に配置され、第一の線状素子と電気的に接続した第二の線状素子と、第二の線状素子と給電点で接続し、前記接地導体とマイクロストリップ線路を形成する給電線路と、前記給電線路上に配置される増幅器と、前記増幅器の出力側で前記給電線路と接続されるコネクタとからなるアンテナ部と、
前記コネクタとその一端が接続された同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを有し、
前記第二の線状素子は前記誘電体基板の外縁部に配置され、前記コネクタは前記誘電体基板の短絡点側のプリント基板外縁部を含み、かつ基板の他外縁部から内側である中心部に配置されることを特徴とする無線装置。
A dielectric substrate; a ground conductor disposed on one surface of the dielectric substrate; a short-circuit point disposed on at least one side of the ground conductor plate; and a first terminal having one end connected to the ground conductor at the short-circuit point A second linear element disposed on the other surface of the dielectric substrate and electrically connected to the first linear element, and connected to the second linear element at a feeding point. An antenna unit comprising a feed line that forms the microstrip line with the ground conductor, an amplifier disposed on the feed line, and a connector connected to the feed line on the output side of the amplifier;
A coaxial cable having one end connected to the connector, and a radio unit connected to the other end of the coaxial cable;
The second linear element is disposed at an outer edge portion of the dielectric substrate, and the connector includes a printed circuit board outer edge portion on a short circuit point side of the dielectric substrate, and a central portion that is inside from the other outer edge portion of the substrate. A wireless device arranged in
更に、前記同軸ケーブルが使用する周波数の1/4波長分前記誘電体基板上に重ねて配置することを特徴とする請求項2、請求項3、及び請求項6乃至請求項9記載の無線装置。10. The radio apparatus according to claim 2, further comprising a quarter of the frequency used by the coaxial cable, the radio apparatus being arranged on the dielectric substrate. .
JP2003191648A 2003-07-04 2003-07-04 ANTENNA DEVICE AND RADIO DEVICE Expired - Fee Related JP4137724B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003191648A JP4137724B2 (en) 2003-07-04 2003-07-04 ANTENNA DEVICE AND RADIO DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003191648A JP4137724B2 (en) 2003-07-04 2003-07-04 ANTENNA DEVICE AND RADIO DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005027134A true JP2005027134A (en) 2005-01-27
JP4137724B2 JP4137724B2 (en) 2008-08-20

Family

ID=34189147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003191648A Expired - Fee Related JP4137724B2 (en) 2003-07-04 2003-07-04 ANTENNA DEVICE AND RADIO DEVICE

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4137724B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008153816A (en) * 2006-12-15 2008-07-03 Nippon Antenna Co Ltd Antenna and antenna system
JP2008301105A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Toshiba Corp Antenna equipment, and information terminal device
JP2010161490A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Broadband antenna
JP2010161491A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Broadband antenna
WO2018100912A1 (en) * 2016-11-29 2018-06-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 High-frequency module and communication device
JP2020167632A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 ラピスセミコンダクタ株式会社 Antenna and semiconductor device
CN112164900A (en) * 2020-10-26 2021-01-01 北京邮电大学 Plasma dielectric resonant antenna

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008153816A (en) * 2006-12-15 2008-07-03 Nippon Antenna Co Ltd Antenna and antenna system
JP2008301105A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Toshiba Corp Antenna equipment, and information terminal device
JP2010161490A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Broadband antenna
JP2010161491A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Broadband antenna
JP4532587B2 (en) * 2009-01-06 2010-08-25 古河電気工業株式会社 Broadband antenna
CN109983621A (en) * 2016-11-29 2019-07-05 索尼半导体解决方案公司 High-frequency model and communication equipment
WO2018100912A1 (en) * 2016-11-29 2018-06-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 High-frequency module and communication device
US20190341686A1 (en) * 2016-11-29 2019-11-07 Sony Semiconductor Solutions Corporation High-frequency module and communication device
US10965022B2 (en) 2016-11-29 2021-03-30 Sony Semiconductor Solutions Corporation High-frequency module and communication device
CN109983621B (en) * 2016-11-29 2021-12-07 索尼半导体解决方案公司 High-frequency module and communication device
JP2020167632A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 ラピスセミコンダクタ株式会社 Antenna and semiconductor device
JP7282570B2 (en) 2019-03-29 2023-05-29 ラピスセミコンダクタ株式会社 Antennas and semiconductor devices
CN112164900A (en) * 2020-10-26 2021-01-01 北京邮电大学 Plasma dielectric resonant antenna
CN112164900B (en) * 2020-10-26 2021-09-28 北京邮电大学 Plasma dielectric resonant antenna

Also Published As

Publication number Publication date
JP4137724B2 (en) 2008-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7084823B2 (en) Integrated front end antenna
CA2553439C (en) Slotted multiple band antenna
US7911405B2 (en) Multi-band low profile antenna with low band differential mode
US10784578B2 (en) Antenna system
JP2013051644A (en) Antenna device and electronic apparatus comprising the same
JP2008017352A (en) Wireless module
US20100079350A1 (en) Wwan printed circuit antenna with three monopole antennas disposed on a same plane
JP5969821B2 (en) Antenna device
JP2009147513A (en) Foldable portable terminal
JP2008199688A (en) Wireless module
US11063339B2 (en) Antenna module and communication device
US8823594B2 (en) Antenna apparatus including first and second monopole antennas each having loop portion
US20060139214A1 (en) Antenna
CN113851839B (en) High-isolation antenna device and terminal equipment
JP4137724B2 (en) ANTENNA DEVICE AND RADIO DEVICE
JP4894740B2 (en) Portable wireless device and wireless communication method
JP3841100B2 (en) Electronic device and wireless communication terminal
US11088439B2 (en) Mobile device and detachable antenna structure
TWI616026B (en) Electronic device
US20230198150A1 (en) Antenna device
US20240014563A1 (en) Antenna structure and communication device
CN220492199U (en) Antenna module and electronic equipment
TWI827202B (en) Open loop antenna and electronic device
EP4290694A1 (en) Antenna device and communication device
US20240097330A1 (en) Antenna system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041012

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Effective date: 20050415

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Effective date: 20050606

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

A977 Report on retrieval

Effective date: 20061116

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061121

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070413

A521 Written amendment

Effective date: 20070612

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20070911

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071109

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20080219

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20080414

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20080603

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080604

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees