JP2005347958A - Antenna device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an antenna device that can be made small and obtain a high diversity gain. <P>SOLUTION: This antenna device is provided with a dipole antenna 1 and a monopole antenna 2 arranged adjacently to each other. In the dipole antenna 1, a feeding point 5 is arranged on the symmetry axis of a loop-shaped line 4, and a distance from the feeding point 5 to both end parts of the loop-shaped line 4 is 1/4 wavelength of an operating frequency. The monopole antenna 2 has a feeding point 7 on a finite base board 3. A linear line constituting the monopole antenna 2 extends from the feeding point 7 on the base board 3 in the normal direction of the base board 3 and is connected to the loop-shaped line 4 of the dipole antenna 1 at a connection point 8. Since the monopole antenna 2 is adjacently arranged on the symmetry axis of the dipole antenna 1 in an almost perpendicular direction, isolation to each other can be realized, and two largely different radiation patterns can be obtained to make a diversity gain high. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ダイポールアンテナとモノポールアンテナとを備えたアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device including a dipole antenna and a monopole antenna.

従来、複数の無線部を有するマルチシステムに対応した無線機は、複数のアンテナを設けて、各無線部に対応したアンテナを選択して送受信を行っていた。また、複数のアンテナのうち、通信特性の良いアンテナを選択して送受信を行うダイバーシチ方式の無線機も存在する。   Conventionally, a radio compatible with a multi-system having a plurality of radio units has been provided with a plurality of antennas, and performs transmission / reception by selecting an antenna corresponding to each radio unit. There is also a diversity wireless device that performs transmission / reception by selecting an antenna having good communication characteristics from among a plurality of antennas.

このように、無線機に複数のアンテナを設けた場合、複数のアンテナ間で干渉が生じ、これが原因で、通信特性が劣化する場合がある。これを解決する手段として、アンテナ間の電磁界的な結合を抑制する方法がいくつか提案されている。   As described above, when a plurality of antennas are provided in a wireless device, interference occurs between the plurality of antennas, and this may cause deterioration in communication characteristics. As means for solving this, several methods for suppressing electromagnetic coupling between antennas have been proposed.

例えば、アンテナの間にスリットを設けてアンテナ間の結合を抑制する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、２つのアンテナの間に地板の出っ張りを設ける方法も提案されている（特許文献２参照）。さらに、アンテナを取り付ける地板を反射板として用いる方法も提案されている（特許文献３参照。）。   For example, a method of providing a slit between antennas to suppress coupling between antennas has been proposed (see Patent Document 1). A method of providing a ground plate ledge between two antennas has also been proposed (see Patent Document 2). Furthermore, a method of using a ground plate to which an antenna is attached as a reflecting plate has also been proposed (see Patent Document 3).

また複数のアンテナを同じ端末上に配置するためには、実装面積が必要になるため、これらのアンテナを一体化する方法が報告されている（例えば、特許文献４参照。）。
USP 6624789 Fig1 USP 5990838 Fig1 USP 6339404 Fig1 USP 6556173 Fig1 In order to arrange a plurality of antennas on the same terminal, a mounting area is required. Therefore, a method of integrating these antennas has been reported (for example, see Patent Document 4).
USP 6624789 Fig1 USP 5990838 Fig1 USP 6339404 Fig1 USP 6556173 Fig1

しかしながら、上述した従来のアンテナ装置では、アンテナは分離されて配置するため、アンテナを配置する実装面積が比較的大きくなるという問題がある。また上記した方法は、アンテナ間結合の抑制効果はあるものの、大きな改善効果を有するものではなかった。   However, the above-described conventional antenna device has a problem that the mounting area for arranging the antenna becomes relatively large because the antenna is arranged separately. Further, the above-described method has an effect of suppressing the coupling between antennas, but does not have a significant improvement effect.

またダイバーシチアンテナの場合、アンテナ結合を改善してもダイバーシチ利得を改善できるかどうかはケースバイケースであり、アンテナ結合の改善とダイバーシチ利得の改善を同時に実現することは難しいという問題があった。   In the case of a diversity antenna, whether the diversity gain can be improved even if the antenna coupling is improved is case-by-case, and there is a problem that it is difficult to improve the antenna coupling and the diversity gain at the same time.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化が可能で、高いダイバーシチ利得を得ることができるアンテナ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an antenna device that can be miniaturized and can obtain a high diversity gain.

本発明は、導電性材料からなる地板の端辺に略平行に近接配置され、所定の対称軸に対して対称的な形状のループ状線路を有し、前記対称軸上に第１の給電点を有するダイポールアンテナと、前記対称軸上に配置され、前記ダイポールアンテナに近接配置され、前記ダイポールアンテナに略直角に配置され、前記地板上に第２の給電点を有するモノポールアンテナと、を備える。   The present invention has a loop-shaped line that is arranged in parallel and close to the edge of a ground plane made of a conductive material, and has a symmetrical shape with respect to a predetermined symmetry axis, and the first feeding point on the symmetry axis. A dipole antenna having a second feeding point on the ground plane, the dipole antenna having a second feeding point on the ground plate, the dipole antenna having a second feeding point on the ground plate .

本発明によれば、小型化が可能で、高いダイバーシチ利得を得ることができる。   According to the present invention, downsizing is possible and a high diversity gain can be obtained.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置を示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は上面図、図１（ｃ）は側面図である。 (First embodiment)
1A and 1B are views showing an antenna device according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a perspective view, FIG. 1B is a top view, and FIG. 1C is a side view.

第１の実施形態のアンテナ装置は、互いに近接配置されたダイポールアンテナ１およびモノポールアンテナ２を備えている。図１のダイポールアンテナ１は、導電性材料からなる有限地板３の端辺に略平行に近接して配置されている。図１のダイポールアンテナ１は、折り返し構造の線状線路（ループ状線路）４で形成され、その周囲長は１波長である。ループ状線路４の対称軸上に給電点５が配置されており、この給電点５からループ状線路４の両端部までの距離はそれぞれ動作周波数の1/4波長である。このため、図１のダイポールアンテナ１は、半波長折り返しダイポールアンテナである。給電点５から下方に線状線路６が伸びており、その先端は地板３に接地されている。   The antenna device of the first embodiment includes a dipole antenna 1 and a monopole antenna 2 that are arranged close to each other. The dipole antenna 1 shown in FIG. 1 is disposed in close proximity to the end side of the finite ground plane 3 made of a conductive material. The dipole antenna 1 shown in FIG. 1 is formed of a linear line (looped line) 4 having a folded structure, and its perimeter is one wavelength. A feeding point 5 is arranged on the axis of symmetry of the loop-shaped line 4, and the distance from the feeding point 5 to both ends of the loop-shaped line 4 is 1/4 wavelength of the operating frequency. For this reason, the dipole antenna 1 of FIG. 1 is a half-wavelength folded dipole antenna. A linear line 6 extends downward from the feeding point 5, and its tip is grounded to the ground plane 3.

ダイポールアンテナ１に近接配置されるモノポールアンテナ２は、有限地板３上に給電点７を有する。モノポールアンテナ２を構成する線状線路は、図１（ａ）に示すように、地板３上の給電点７から地板３の法線方向に伸びており、ダイポールアンテナ１の線状線路４と接続点８で接続されている。この接続点８は、図１（ｂ）に示すようにダイポールアンテナ１の対称軸上にある。モノポールアンテナ２の給電点７からその先端までの長さは、動作周波数の1/4波長である。   A monopole antenna 2 disposed close to the dipole antenna 1 has a feeding point 7 on a finite ground plane 3. As shown in FIG. 1A, the linear line constituting the monopole antenna 2 extends from the feeding point 7 on the ground plane 3 in the normal direction of the ground plane 3, and the linear line 4 of the dipole antenna 1 Connected at connection point 8. This connection point 8 is on the axis of symmetry of the dipole antenna 1 as shown in FIG. The length from the feed point 7 of the monopole antenna 2 to its tip is 1/4 wavelength of the operating frequency.

両アンテナの給電点５，７には、不図示の給電線がそれぞれ接続され、これら給電線は不図示の無線機に接続されている。   Feed lines (not shown) are connected to the feed points 5 and 7 of both antennas, and these feed lines are connected to a radio (not shown).

図１のダイポールアンテナ１は、地板３に近接配置されているため、本来的には放射抵抗が低くなるが、折り返し構造のダイポールアンテナ１に特有のインピーダンスのステップアップ特性により、放射抵抗が高くなり、結果として整合を取ることができる。   Since the dipole antenna 1 of FIG. 1 is disposed close to the ground plane 3, the radiation resistance is inherently low, but the radiation resistance is increased due to the impedance step-up characteristic peculiar to the folded dipole antenna 1. As a result, consistency can be taken.

また、図１のダイポールアンテナ１とモノポールアンテナ２は、互いに略直角に配置されるため、偏波（放射パターン）が直交し、放射による結合が小さくなる。   Further, since the dipole antenna 1 and the monopole antenna 2 shown in FIG. 1 are arranged substantially at right angles to each other, the polarization (radiation pattern) is orthogonal, and the coupling due to radiation is reduced.

モノポールアンテナ２は、ダイポールアンテナ１の対称軸上に配置されているため、モノポールアンテナ２の給電点７から供給された電流により、ダイポールアンテナ１上に発生する電流は、ダイポールアンテナ１の給電点５とモノポールアンテナ２との接続点８で最小になる。これは、ダイポールアンテナ１のループ状線路４は1/2波長の長さをもち、給電点７からその先端までは1/4波長の長さであるためである。   Since the monopole antenna 2 is arranged on the axis of symmetry of the dipole antenna 1, the current generated on the dipole antenna 1 due to the current supplied from the feeding point 7 of the monopole antenna 2 is fed to the dipole antenna 1. It becomes minimum at the connection point 8 between the point 5 and the monopole antenna 2. This is because the loop-shaped line 4 of the dipole antenna 1 has a length of 1/2 wavelength, and the length from the feeding point 7 to the tip thereof is 1/4 wavelength.

同様に、ダイポールアンテナ１の給電点５から供給された電流により、モノポールアンテナ２上に発生した電流は、モノポールアンテナ２の給電点７にて互いに打ち消し合って、この給電点７での電流は最小になる。   Similarly, the currents generated on the monopole antenna 2 due to the current supplied from the feeding point 5 of the dipole antenna 1 cancel each other out at the feeding point 7 of the monopole antenna 2, and the current at the feeding point 7. Is minimized.

このように、図１のアンテナ装置では、２つの給電点５，７のいずれかに給電したときに、他方の給電点の電流は最小になるように設定される。これは、２つの給電点５，７間の電磁界的な結合が非常に小さいことを意味する。   As described above, in the antenna apparatus of FIG. 1, when one of the two feeding points 5 and 7 is fed, the current at the other feeding point is set to be minimum. This means that the electromagnetic coupling between the two feeding points 5 and 7 is very small.

結果として、本実施形態のダイポールアンテナ１とモノポールアンテナ２は、近接配置されて一部で接続されているにもかかわらず、高いアイソレーションが図られる。また、これらアンテナの放射パターンは大きく異なるため、ダイバーシチ利得が高くなる。   As a result, although the dipole antenna 1 and the monopole antenna 2 of this embodiment are arranged close to each other and partially connected, high isolation is achieved. Further, since the radiation patterns of these antennas are greatly different, the diversity gain is increased.

このように、第１の実施形態では、ダイポールアンテナ１の対称軸上にモノポールアンテナ２を略直交する方向に近接配置するため、互いのアイソレーションを図ることができ、また大きく異なる２つの放射パターンを得ることができ、ダイバーシチ利得が高くなる。   As described above, in the first embodiment, since the monopole antenna 2 is disposed close to the dipole antenna 1 in the direction substantially orthogonal to the axis of symmetry, mutual isolation can be achieved, and two greatly different radiations can be achieved. A pattern can be obtained and diversity gain is increased.

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、モノポールアンテナ２の構造が第１の実施形態とは異なっている。 (Second Embodiment)
The second embodiment differs from the first embodiment in the structure of the monopole antenna 2.

図２は本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置を示す図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は上面図、図２（ｃ）は側面図である。   2A and 2B are views showing an antenna device according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a perspective view, FIG. 2B is a top view, and FIG. 2C is a side view.

図２では、図１と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。図２のアンテナ装置は、ダイポールアンテナ１および逆Ｆアンテナ１１を備えている。この逆Ｆアンテナ１１はモノポールアンテナの一種である。   In FIG. 2, the same reference numerals are given to the components common to FIG. 1, and the differences will be mainly described below. The antenna apparatus of FIG. 2 includes a dipole antenna 1 and an inverted F antenna 11. The inverted F antenna 11 is a kind of monopole antenna.

図２の逆Ｆアンテナ１１は、ダイポールアンテナ１の対称軸上に配置され、低姿勢化のために途中で折れ曲がっている。ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１は、接続点８で接続されている。   The inverted F antenna 11 of FIG. 2 is disposed on the axis of symmetry of the dipole antenna 1 and is bent in the middle to reduce the posture. The dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are connected at a connection point 8.

逆Ｆアンテナ１１の接続点８から先端側は、Ｔ字状線路１２となっており、ダイポールアンテナ１と略同じ高さに配置されている。逆Ｆアンテナ１１の接続点８から基端側は、地板３の方向に伸びる線状線路１３となっており、この線状線路１３は地板３上の給電点７に接続されている。また、逆Ｆアンテナ１１は、接続点８から斜め下方に伸びる別の線状線路１４を有し、この線状線路１４は地板３に接地されている。逆Ｆアンテナ１１の給電点７からＴ字状線路１２の先端までの長さは、動作周波数の1/4波長である。   The tip side from the connection point 8 of the inverted F antenna 11 is a T-shaped line 12, which is disposed at substantially the same height as the dipole antenna 1. The base end side from the connection point 8 of the inverted F antenna 11 is a linear line 13 extending in the direction of the ground plane 3, and the linear line 13 is connected to the feeding point 7 on the ground plane 3. Further, the inverted F antenna 11 has another linear line 14 extending obliquely downward from the connection point 8, and this linear line 14 is grounded to the ground plane 3. The length from the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 to the tip of the T-shaped line 12 is a quarter wavelength of the operating frequency.

図２のダイポールアンテナ１は、基本的な構造は図１と同じであるが、ダイポールアンテナ１の給電点５には接地のための線状素子は接続されていない。   The basic structure of the dipole antenna 1 of FIG. 2 is the same as that of FIG. 1, but no linear element for grounding is connected to the feeding point 5 of the dipole antenna 1.

ダイポールアンテナ１の給電線は、不図示の同軸線を用いて、線状線路１４とループ状線路４を介して給電点５に接続される。逆Ｆアンテナ１１の給電線は、給電点７に接続される。いずれの給電線も地板３を介して不図示の無線機に接続されている。   The feed line of the dipole antenna 1 is connected to the feed point 5 via the linear line 14 and the loop line 4 using a coaxial line (not shown). The feed line of the inverted F antenna 11 is connected to the feed point 7. All of the feeder lines are connected to a radio (not shown) through the ground plane 3.

図２のアンテナ装置では、逆Ｆアンテナ１１の給電点７から供給された電流により、ダイポールアンテナ１上に発生した電流は、図３（ａ）に示すように、ダイポールアンテナ１の給電点５と逆Ｆアンテナ１１との接続点８で最小になる。また、ダイポールアンテナ１の給電点５から供給された電流により、逆Ｆアンテナ１１上に発生した電流は、図３（ｂ）に示すように、逆Ｆアンテナ１１の給電点７で互いに打ち消し合って最小になる。   In the antenna device of FIG. 2, the current generated on the dipole antenna 1 by the current supplied from the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 is the same as that of the feeding point 5 of the dipole antenna 1 as shown in FIG. It becomes the minimum at the connection point 8 with the inverted F antenna 11. Further, the current generated on the inverted F antenna 11 due to the current supplied from the feeding point 5 of the dipole antenna 1 cancels each other at the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 as shown in FIG. Be minimized.

結果として、図２のアンテナ装置は、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１が近接配置されて、一部が接続されているにもかかわらず、高いアイソレーションが図られる。また、これらアンテナの放射パターンは大きく異なることから、ダイバーシチ利得が高くなる。   As a result, the antenna apparatus of FIG. 2 achieves high isolation despite the fact that the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are arranged close to each other and partially connected. Further, since the radiation patterns of these antennas are greatly different, the diversity gain is increased.

図４は図２のアンテナ装置の放射パターンのシミュレーション結果を示す図である。図４（ａ）はシミュレーションに用いた図２と同様の形状のアンテナ装置を示す図、図４（ｂ）は逆Ｆアンテナ１１の給電点７に給電を行った場合の放射パターンを示し、図４（ｃ）はダイポールアンテナ１の給電点５に給電を行った場合の放射パターンを示している。   FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of the radiation pattern of the antenna device of FIG. 4A shows an antenna device having the same shape as that of FIG. 2 used for the simulation, and FIG. 4B shows a radiation pattern when the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 is fed. 4 (c) shows a radiation pattern when power is supplied to the power supply point 5 of the dipole antenna 1.

図４から明らかなように、逆Ｆアンテナ１１の給電点７に給電を行った場合の放射パターンは、図４（ｂ）に示すように、地板３と共平面の水平面内に無指向性であり、地板３の法線方向のパターンはヌルである。また、ダイポールアンテナ１の給電点５に給電を行った場合の放射パターンは、図４（ｃ）に示すように、地板３の法線方向に指向性をもっているが、地板３と共平面の水平面内にはヌルである。   As is clear from FIG. 4, the radiation pattern when feeding power to the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 is omnidirectional within a horizontal plane coplanar with the ground plane 3 as shown in FIG. Yes, the pattern in the normal direction of the ground plane 3 is null. Further, as shown in FIG. 4 (c), the radiation pattern when power is fed to the feeding point 5 of the dipole antenna 1 has directivity in the normal direction of the ground plane 3, but a horizontal plane coplanar with the ground plane 3. Inside is null.

このように、第２の実施形態では、ダイポールアンテナ１の対称軸上に近接配置された逆Ｆアンテナ１１を備えるため、一方の給電点から供給された電流が他方の給電点に流れないため、近接配置しているにもかかわらず、高いアイソレーションを図ることができる。また、両アンテナの放射パターンは大きく異なるため、ダイバーシチ利得が高くなる。   As described above, in the second embodiment, since the inverted F antenna 11 is disposed close to the symmetry axis of the dipole antenna 1, the current supplied from one feeding point does not flow to the other feeding point. Despite the close arrangement, high isolation can be achieved. Moreover, since the radiation patterns of both antennas are greatly different, the diversity gain is increased.

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第２の実施形態の変形例であり、逆Ｆアンテナ１１をダイポールアンテナ１よりも下方に配置するものである。 (Third embodiment)
The third embodiment is a modification of the second embodiment, and the inverted F antenna 11 is disposed below the dipole antenna 1.

図５は本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置を示す図であり、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は上面図、図５（ｃ）は側面図である。図５では、図２と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では、相違点を中心に説明する。   5A and 5B are views showing an antenna device according to a third embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a perspective view, FIG. 5B is a top view, and FIG. 5C is a side view. In FIG. 5, the same reference numerals are given to the components common to FIG. 2, and the following description will focus on the differences.

図５のアンテナ装置は、ダイポールアンテナ１と、逆Ｆアンテナ１１とを備えている。ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１は互いに近接配置されているが、互いに分離されている。逆Ｆアンテナ１１は、ダイポールアンテナ１の対称軸の直下に配置され、ダイポールアンテナ１とは略直角に配置されている。逆Ｆアンテナ１１は、途中で折れ曲がっており、折れ曲がった先端側のＴ字状線路１２は、ダイポールアンテナ１と地板３の間に配置されている。ダイポールアンテナ１は、周囲長が１波長の半波長折り返しダイポールアンテナ１であり、逆Ｆアンテナ１１は、図２と同様に、動作周波数の1/4波長の長さをもつ。   The antenna device of FIG. 5 includes a dipole antenna 1 and an inverted F antenna 11. The dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are arranged close to each other, but are separated from each other. The inverted F antenna 11 is disposed immediately below the axis of symmetry of the dipole antenna 1 and is disposed substantially perpendicular to the dipole antenna 1. The inverted F antenna 11 is bent in the middle, and the bent T-shaped line 12 on the tip side is disposed between the dipole antenna 1 and the ground plane 3. The dipole antenna 1 is a half-wavelength folded dipole antenna 1 having a peripheral length of one wavelength, and the inverted F antenna 11 has a length of 1/4 wavelength of the operating frequency as in FIG.

ダイポールアンテナ１の対称軸上には給電点５が設けられ、この給電点５から地板３に向かって線状素子６が伸びており、その先端は地板３に接地されている。この給電点５に接続される給電線は、線状素子６に沿って地板３を介して不図示の無線機に接続される。逆Ｆアンテナ１１の給電点７に接続される給電線も、地板３を介して不図示の無線機に接続される。   A feeding point 5 is provided on the axis of symmetry of the dipole antenna 1, a linear element 6 extends from the feeding point 5 toward the ground plane 3, and its tip is grounded to the ground plane 3. A power supply line connected to the power supply point 5 is connected to a radio (not shown) through the ground plane 3 along the linear element 6. The feed line connected to the feed point 7 of the inverted F antenna 11 is also connected to a radio (not shown) via the ground plane 3.

図５のアンテナ装置では、逆Ｆアンテナ１１の給電点７から供給された電流により、ダイポールアンテナ１上に発生した電流は、図３（ａ）に示すように、ダイポールアンテナ１の給電点５で最小になる。また、ダイポールアンテナ１の給電点５から供給された電流により、逆Ｆアンテナ１１上に発生した電流は、図３（ｂ）に示すように、逆Ｆアンテナ１１の給電点７で互いに打ち消し合って最小になる。   In the antenna apparatus of FIG. 5, the current generated on the dipole antenna 1 by the current supplied from the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 is fed at the feeding point 5 of the dipole antenna 1 as shown in FIG. Be minimized. Further, the current generated on the inverted F antenna 11 due to the current supplied from the feeding point 5 of the dipole antenna 1 cancels each other at the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 as shown in FIG. Be minimized.

結果として、図５のアンテナ装置は、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１は、高いアイソレーションが図られる。また、これらアンテナの放射パターンは大きく異なることから、ダイバーシチ利得が高くなる。   As a result, in the antenna device of FIG. 5, the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are highly isolated. Further, since the radiation patterns of these antennas are greatly different, the diversity gain is increased.

このように、第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１が互いに高いアイソレーションを図ることができる。また、両アンテナの放射パターンが大きく異なるため、ダイバーシチ利得が高くなる。   Thus, in the third embodiment, as in the second embodiment, the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 can achieve high isolation from each other. Moreover, since the radiation patterns of both antennas are greatly different, the diversity gain is increased.

（第４の実施形態）
第４の実施形態は、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１の形状が第２および第３の実施形態とは異なっている。 (Fourth embodiment)
The fourth embodiment is different from the second and third embodiments in the shapes of the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11.

図６は本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置を示す図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は上面図、図６（ｃ）は側面図である。図６では、図２と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では、相違点を中心に説明する。   6A and 6B are views showing an antenna device according to a fourth embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a perspective view, FIG. 6B is a top view, and FIG. 6C is a side view. In FIG. 6, the same reference numerals are given to components common to FIG. 2, and different points will be mainly described below.

図６のアンテナ装置は、互いに近接配置されるダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１を備えている。ダイポールアンテナ１は、地板３の端辺に略平行に近接配置されている。逆Ｆアンテナ１１は、ダイポールアンテナ１と地板３との間に配置されている。   The antenna device of FIG. 6 includes a dipole antenna 1 and an inverted F antenna 11 that are arranged close to each other. The dipole antenna 1 is disposed close to the end side of the ground plane 3 substantially in parallel. The inverted F antenna 11 is disposed between the dipole antenna 1 and the ground plane 3.

ダイポールアンテナ１は、第１周波数の半波長の長さをもつ線状線路２１と、逆Ｆアンテナ１１の動作周波数である第２周波数の半波長の長さをもつループ状線路２２とを有する。   The dipole antenna 1 includes a linear line 21 having a half-wavelength of a first frequency and a loop-shaped line 22 having a half-wavelength of a second frequency that is the operating frequency of the inverted F antenna 11.

逆Ｆアンテナ１１は、メアンダ状線路２３を有し、図６（ｃ）に示すように、ダイポールアンテナ１の対称軸の直下に配置され、ダイポールアンテナ１とは略直角に配置されている。メアンダ状線路２３は、地板３上の給電点に接続されるとともに、別の線状素子を介して地板３上に接地されている。   The inverted F antenna 11 has a meander-shaped line 23 and is disposed immediately below the axis of symmetry of the dipole antenna 1 as shown in FIG. 6C, and is disposed substantially perpendicular to the dipole antenna 1. The meandering line 23 is connected to a feeding point on the ground plane 3 and grounded on the ground plane 3 via another linear element.

ダイポールアンテナ１の給電点５も対称軸上に配置されている。この給電点から地板３の方向に線状素子が伸びており、その先端は地板３に接地されている。   The feeding point 5 of the dipole antenna 1 is also arranged on the axis of symmetry. A linear element extends from the feeding point in the direction of the ground plane 3, and its tip is grounded to the ground plane 3.

ダイポールアンテナ１は、第１周波数で動作する不図示の第１の無線機に接続され、逆Ｆアンテナ１１は、第２周波数で動作する第２の無線機に接続されている。このように、図６のアンテナ装置は、マルチシステムに対応可能である。   The dipole antenna 1 is connected to a first radio (not shown) that operates at a first frequency, and the inverted F antenna 11 is connected to a second radio that operates at a second frequency. As described above, the antenna device of FIG. 6 is compatible with a multi-system.

図６のアンテナ装置では、逆Ｆアンテナ１１の給電点７から供給された電流により、ダイポールアンテナ１上に発生した電流は、図７（ａ）に示すように、ダイポールアンテナ１の給電点５で最小になる。また、ダイポールアンテナ１の給電点５から供給された電流により、逆Ｆアンテナ１１上に発生した電流は、図７（ｂ）に示すように、逆Ｆアンテナ１１の給電点７で互いに打ち消し合って最小になる。   In the antenna apparatus of FIG. 6, the current generated on the dipole antenna 1 due to the current supplied from the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 is fed at the feeding point 5 of the dipole antenna 1 as shown in FIG. Be minimized. Further, the current generated on the inverted F antenna 11 due to the current supplied from the feeding point 5 of the dipole antenna 1 cancels each other at the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 as shown in FIG. Be minimized.

結果として、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１は近接配置されているにもかかわらず、高いアイソレーションが図られる。また、これらアンテナの放射パターンは大きく異なることから、ダイバーシチ利得が高くなる。   As a result, high isolation is achieved even though the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are arranged close to each other. Further, since the radiation patterns of these antennas are greatly different, the diversity gain is increased.

このように、第４の実施形態では、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１が互いに異なる周波数の電波を送受することができ、マルチシステムに対応できるとともに、各アンテナが互いに高いアイソレーションを図れる。   As described above, in the fourth embodiment, the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 can transmit and receive radio waves having different frequencies, can be compatible with multi-systems, and each antenna can achieve high isolation.

（第５の実施形態）
第５の実施形態は、地板３と同じ高さにダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１を配置するものである。 (Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are arranged at the same height as the ground plane 3.

図８は本発明の第５の実施形態に係るアンテナ装置を示す図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は上面図である。   8A and 8B are views showing an antenna device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 8A is a perspective view and FIG. 8B is a top view.

図８のアンテナ装置は、近接配置されるダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１を備えている。ダイポールアンテナ１は、地板３の端辺に略平行に配置されている。ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１はいずれも、地板３と略同じ高さに配置されている。ダイポールアンテナ１の周囲長は一波長であり、半波長の折り返しダイポールアンテナ１を構成している。   The antenna device of FIG. 8 includes a dipole antenna 1 and an inverted F antenna 11 that are arranged close to each other. The dipole antenna 1 is disposed substantially parallel to the end side of the ground plane 3. Both the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are disposed at substantially the same height as the ground plane 3. The peripheral length of the dipole antenna 1 is one wavelength, and constitutes a half-wave folded dipole antenna 1.

逆Ｆアンテナ１１は、ダイポールアンテナ１の対称軸上に配置され、ダイポールアンテナ１と略直角に配置されている。ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１は、接続点８で互いに接続されている。   The inverted F antenna 11 is disposed on the axis of symmetry of the dipole antenna 1 and is disposed substantially perpendicular to the dipole antenna 1. The dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are connected to each other at a connection point 8.

ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１は、例えば同じ導体板を用いて、エッチング等により加工されて形成される。すなわち、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１は、一体に形成可能である。   The dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are formed, for example, by etching using the same conductor plate. That is, the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 can be formed integrally.

ダイポールアンテナ１の給電点５は、対称軸上に配置され、逆Ｆアンテナ１１の給電点７は、同じく対称軸上の地板３の縁に配置されている。   The feed point 5 of the dipole antenna 1 is disposed on the axis of symmetry, and the feed point 7 of the inverted F antenna 11 is disposed on the edge of the ground plane 3 on the same axis of symmetry.

ダイポールアンテナ１の給電点５には、図８（ｂ）に示すように、給電を行う同軸線３２の内導体が接続されている。この同軸線３２は、ダイポールアンテナ１の折り返し線路を介して、地板３上のパッド３３に接続されている。このパッド３３は、マイクロストリップ線路を介して、地板３上に実装された無線モジュール３４に接続されている。   As shown in FIG. 8B, the inner conductor of the coaxial line 32 that feeds power is connected to the feeding point 5 of the dipole antenna 1. The coaxial line 32 is connected to a pad 33 on the ground plane 3 through a folded line of the dipole antenna 1. The pad 33 is connected to a wireless module 34 mounted on the ground plane 3 via a microstrip line.

逆Ｆアンテナ１１の給電点７には、地板３上のマイクロストリップ線路が接続されており、この線路点７にて給電される。このマイクロストリップ線路は、同様に無線モジュール３４に接続されている。逆Ｆアンテナ１１の先端から給電点７までの長さは、動作周波数の約1/4波長である。   A microstrip line on the ground plane 3 is connected to the feed point 7 of the inverted F antenna 11, and power is fed at this line point 7. This microstrip line is similarly connected to the wireless module 34. The length from the tip of the inverted F antenna 11 to the feeding point 7 is about 1/4 wavelength of the operating frequency.

図８のアンテナ装置では、逆Ｆアンテナ１１の給電点７から供給された電流により、ダイポールアンテナ１上に発生した電流は、図３（ａ）に示すように、ダイポールアンテナ１の給電点５で最小になる。また、ダイポールアンテナ１の給電点５から供給された電流により、逆Ｆアンテナ１１上に発生した電流は、図３（ｂ）に示すように、逆Ｆアンテナ１１の給電点７で互いに打ち消し合って最小になる。   In the antenna apparatus of FIG. 8, the current generated on the dipole antenna 1 by the current supplied from the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 is fed at the feeding point 5 of the dipole antenna 1 as shown in FIG. Be minimized. Further, the current generated on the inverted F antenna 11 due to the current supplied from the feeding point 5 of the dipole antenna 1 cancels each other at the feeding point 7 of the inverted F antenna 11 as shown in FIG. Be minimized.

結果として、図６のアンテナ装置は、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１が近接配置されて、一部が接続されているにもかかわらず、高いアイソレーションが図られている。また、これらアンテナの放射パターンは大きく異なることから、ダイバーシチ利得が高くなる。   As a result, the antenna apparatus of FIG. 6 achieves high isolation despite the fact that the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are arranged close to each other and partially connected. Further, since the radiation patterns of these antennas are greatly different, the diversity gain is increased.

このように、第５の実施形態では、互いに高いアイソレーションを図れるダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１を実現でき、かつ両アンテナの放射パターンが大きく異なるため、ダイバーシチ利得が高くなる。また、第５の実施形態では、両アンテナが地板３と同じ高さに形成されるため、低姿勢化が可能となり、高さ制限の厳しい携帯電話等の小型無線機器にも採用可能である。さらに、アンテナと地板３を一体的に形成可能であるため、製造が容易であり、コスト削減を図れる。   As described above, in the fifth embodiment, the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 capable of achieving high isolation can be realized, and the radiation patterns of the two antennas are greatly different, so that the diversity gain is increased. Further, in the fifth embodiment, since both antennas are formed at the same height as the ground plane 3, the posture can be lowered, and the antenna can be applied to a small wireless device such as a mobile phone with severe height restrictions. Furthermore, since the antenna and the ground plane 3 can be integrally formed, manufacturing is easy and cost reduction can be achieved.

（第６の実施形態）
第６の実施形態は、第５の実施形態の変形例であり、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１を組にして複数組設けるものである。 (Sixth embodiment)
The sixth embodiment is a modification of the fifth embodiment, in which a plurality of dipole antennas 1 and inverted F antennas 11 are provided.

図９は本発明の第６の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。図９のアンテナ装置は、図８と同様のダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１からなる組４１，４２を、地板３の直交する二辺にそれぞれ設置している。これにより、４素子のアンテナを構成している。   FIG. 9 is a perspective view of an antenna apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In the antenna apparatus of FIG. 9, the same sets 41 and 42 composed of the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 as in FIG. 8 are installed on two orthogonal sides of the ground plane 3. Thus, a four-element antenna is configured.

ダイポールアンテナ１は、アンテナ自体から電波を放射するため、地板３を介する結合が小さい。一方、逆Ｆアンテナ１１は、地板３を用いて電波を放射するため、同じ地板３上に複数の逆Ｆアンテナ１１を配置すると、地板３を介する結合が大きくなるとともに、放射特性が同じになる場合がある。   Since the dipole antenna 1 radiates radio waves from the antenna itself, the coupling via the ground plane 3 is small. On the other hand, since the inverted F antenna 11 radiates radio waves using the ground plane 3, when a plurality of inverted F antennas 11 are arranged on the same ground plane 3, the coupling via the ground plane 3 is increased and the radiation characteristics are the same. There is a case.

ところが、図９のように、直交する方向に逆Ｆアンテナ１１を配置すると、地板３上での結合を抑制することができる。   However, when the inverted F antenna 11 is arranged in the orthogonal direction as shown in FIG. 9, the coupling on the ground plane 3 can be suppressed.

また、これらアンテナ１，１１を直交する方向にそれぞれ配置することで、各アンテナ１，１１から地板３上に漏洩する電流も直交し、この漏洩電流による結合も小さくなる。したがって、２辺に沿って形成したアンテナ同士を比較的近接して配置することができる。   Further, by arranging the antennas 1 and 11 in the orthogonal directions, the currents leaking from the antennas 1 and 11 onto the ground plane 3 are also orthogonal, and the coupling due to the leakage current is also reduced. Therefore, the antennas formed along the two sides can be arranged relatively close to each other.

このように、第６の実施形態では、地板３の直交する２辺のそれぞれに、ダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１を配置するため、各アンテナ同士のアイソレーションを図ることができ、かつ大きく異なる複数の放射パターンを得ることができ、通信性能に優れたアンテナ装置を実現できる。   As described above, in the sixth embodiment, since the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 are arranged on each of two orthogonal sides of the ground plane 3, the antennas can be isolated from each other and greatly different. A plurality of radiation patterns can be obtained, and an antenna device having excellent communication performance can be realized.

（第７の実施形態）
第７の実施形態は、第２の実施形態と同様のダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１を２組備えたものである。 (Seventh embodiment)
The seventh embodiment includes two sets of the dipole antenna 1 and the inverted F antenna 11 which are the same as those of the second embodiment.

図１０は本発明の第７の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。図１０のアンテナ装置は、図２と同様の構造のダイポールアンテナ１と逆Ｆアンテナ１１からなる組４３，４４を２組備え、これらアンテナを地板３の対向する２辺に沿ってそれぞれ配置している。これにより、４素子のアンテナを構成している。   FIG. 10 is a perspective view of an antenna apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. The antenna device of FIG. 10 includes two sets 43 and 44 each including a dipole antenna 1 and an inverted F antenna 11 having the same structure as FIG. 2, and these antennas are arranged along two opposing sides of the ground plane 3. Yes. Thus, a four-element antenna is configured.

２組のアンテナは、地板３の対向する２辺に沿って配置されるため、各組のアンテナ間の距離が長くなり、スペースダイバーシチの効果が得られる。   Since the two sets of antennas are arranged along two opposing sides of the ground plane 3, the distance between the antennas of each set becomes long, and the effect of space diversity is obtained.

このように、第７の実施形態では、２組のアンテナを比較的離して配置することで、互いに高いアイソレーションを図ることができ、通信性能の高いアンテナを実現できる。   As described above, in the seventh embodiment, by arranging the two sets of antennas relatively apart from each other, high isolation can be achieved, and an antenna with high communication performance can be realized.

本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図。It is a figure which shows the antenna device which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a top view, (c) is a side view. 本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図。It is a figure which shows the antenna device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a top view, (c) is a side view. 図２のアンテナ装置において、（ａ）は逆Ｆアンテナ１１の給電点７から供給された電流により、ダイポールアンテナ１上に発生する電流分布を示す図、（ｂ）はダイポールアンテナ１の給電点５から供給された電流により、逆Ｆアンテナ１１上に発生する電流分布を示す図。2A is a diagram showing a current distribution generated on the dipole antenna 1 due to the current supplied from the feeding point 7 of the inverted F antenna 11, and FIG. 2B is a diagram showing the feeding point 5 of the dipole antenna 1. The figure which shows the electric current distribution which generate | occur | produces on the reverse F antenna 11 with the electric current supplied from FIG. 図２のアンテナ装置の放射パターンのシミュレーション結果を示す図。The figure which shows the simulation result of the radiation pattern of the antenna apparatus of FIG. 本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図。It is a figure which shows the antenna device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a top view, (c) is a side view. 本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図。It is a figure which shows the antenna device which concerns on the 4th Embodiment of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a top view, (c) is a side view. 図６のアンテナ装置において、（ａ）は逆Ｆアンテナ１１の給電点７から供給された電流により、ダイポールアンテナ１上に発生する電流分布を示す図、（ｂ）はダイポールアンテナ１の給電点５から供給された電流により、逆Ｆアンテナ１１上に発生する電流分布を示す図。6A is a diagram showing a current distribution generated on the dipole antenna 1 due to the current supplied from the feeding point 7 of the inverted F antenna 11, and FIG. 6B is a diagram showing the feeding point 5 of the dipole antenna 1. The figure which shows the electric current distribution which generate | occur | produces on the reverse F antenna 11 with the electric current supplied from FIG. 本発明の第５の実施形態に係るアンテナ装置を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図。It is a figure which shows the antenna device which concerns on the 5th Embodiment of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a top view, (c) is a side view. 本発明の第６の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図。The perspective view of the antenna device which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図。The perspective view of the antenna device which concerns on the 7th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ ダイポールアンテナ
２ モノポールアンテナ
３ 有限地板
４ ループ状線路
５，７ 給電点
６ 線状線路
８ 接続点
１１ 逆アンテナ
１２ Ｔ字状線路
１３，１４ 線状線路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dipole antenna 2 Monopole antenna 3 Finite ground plane 4 Loop line 5, 7 Feeding point 6 Linear line 8 Connection point 11 Reverse antenna 12 T-shaped line 13, 14 Linear line

Claims (10)

導電性材料からなる地板の端辺に略平行に近接配置され、所定の対称軸に対して対称的な形状のループ状線路を有し、前記対称軸上に第１の給電点を有するダイポールアンテナと、
前記対称軸上に配置され、前記ダイポールアンテナに近接配置され、前記ダイポールアンテナに略直角に配置され、前記地板上に第２の給電点を有するモノポールアンテナと、を備えることを特徴とするアンテナ装置。 A dipole antenna which has a loop-shaped line symmetrically arranged with respect to a predetermined symmetry axis, and has a first feeding point on the symmetry axis, which is arranged in parallel and close to the edge of the ground plate made of a conductive material. When,
A monopole antenna disposed on the axis of symmetry, disposed in proximity to the dipole antenna, disposed substantially perpendicular to the dipole antenna, and having a second feeding point on the ground plane. apparatus. 前記ダイポールアンテナは、前記第１の給電点からその両側に伸びる前記ループ状線路の先端までの長さが動作周波数の略1/4波長であり、
前記モノポールアンテナは、前記第２の給電点からその先端までの長さが動作周波数の略1/4波長であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。 In the dipole antenna, the length from the first feeding point to the tip of the loop-shaped line extending on both sides thereof is approximately 1/4 wavelength of the operating frequency,
2. The antenna device according to claim 1, wherein the monopole antenna has a length from the second feeding point to a tip of the monopole antenna that is approximately ¼ wavelength of an operating frequency. 前記モノポールアンテナは、前記対称軸上で前記ダイポールアンテナに接続され前記ループ状線路と略同一高さに配置されるＴ字状線路を有する逆Ｆアンテナであることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。   The monopole antenna is an inverted F antenna having a T-shaped line connected to the dipole antenna on the axis of symmetry and disposed at substantially the same height as the loop-shaped line. 3. The antenna device according to 2. 前記モノポールアンテナは、前記対称軸の直上または直下に配置されるＴ字状線路を有する逆Ｆアンテナであることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。   The antenna apparatus according to claim 1, wherein the monopole antenna is an inverted F antenna having a T-shaped line disposed immediately above or immediately below the axis of symmetry. 前記モノポールアンテナは、前記対称軸の直上または直下に配置されるメアンダ状線路を有する逆Ｆアンテナであることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein the monopole antenna is an inverted F antenna having a meandering line arranged immediately above or below the axis of symmetry. 前記ダイポールアンテナの共振周波数と前記逆Ｆアンテナの共振周波数とは互いに相違することを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。   6. The antenna device according to claim 5, wherein a resonance frequency of the dipole antenna and a resonance frequency of the inverted F antenna are different from each other. 前記ダイポールアンテナおよび前記モノポールアンテナが前記地板の対向する２辺に沿ってそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のアンテナ装置。   The antenna device according to any one of claims 1 to 6, wherein the dipole antenna and the monopole antenna are respectively disposed along two opposing sides of the ground plane. 前記ダイポールアンテナおよび前記モノポールアンテナは、前記地板と同じ高さに形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein the dipole antenna and the monopole antenna are formed at the same height as the ground plane. 前記ダイポールアンテナおよび前記モノポールアンテナが前記地板の互いに直交する２辺に沿ってそれぞれ配置されることを特徴とする請求項８に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 8, wherein the dipole antenna and the monopole antenna are respectively disposed along two mutually orthogonal sides of the ground plane. 前記ダイポールアンテナおよび前記モノポールアンテナは、前記地板と一体に形成されることを特徴とする請求項８または９に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 8 or 9, wherein the dipole antenna and the monopole antenna are formed integrally with the ground plane.
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