JP2008028856A - Antenna device - Google Patents

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JP2008028856A JP2006201082A JP2006201082A JP2008028856A JP 2008028856 A JP2008028856 A JP 2008028856A JP 2006201082 A JP2006201082 A JP 2006201082A JP 2006201082 A JP2006201082 A JP 2006201082A JP 2008028856 A JP2008028856 A JP 2008028856A
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省三郎 亀田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device which is easily manufactured with ease, copes with two frequencies, is broadband and downsized, and has stable characteristics. <P>SOLUTION: The antenna device comprising a folded dipole antenna forming a loop which is compliant with two frequencies, is integrally provided with: a first element in which an arrangement configuration of a flat element to a plane is approximately rectangular; a second element placed parallel to the first element, in which an arrangement configuration to the flat element is approximately rectangular; and rising wires making the first and the second elements conductive in which the first element is provided with feeding points on an approximately central part of one long side of the approximately rectangular shape with a certain space from each other. The rising wires are formed on an opposite long side to the feeding points with a certain space from each other, each of the rising wires is placed with a certain space in an approximately central part of one long side of the second element parallel to the opposing long side of the first element, and the flat element, the feeding points or a pair of auxiliary antennas made conductive by the rising wires, are symmetrically located on the feeding points. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば携帯端末など小型無線通信機器に利用される内蔵型アンテナに関するものである。   The present invention relates to a built-in antenna used in a small wireless communication device such as a portable terminal.

無線携帯機器のアンテナはこれまで筐体外部に引き出せる棒状アンテナと機器内部に収容される内蔵アンテナとを併用することが主流であった。棒状アンテナは利用者にとって扱いが面倒なだけでなく機器設計においても設計を制約するので、近年では棒状アンテナを採用せず内蔵アンテナだけにする動向にある。   Until now, the mainstream antenna for wireless portable devices has been a combination of a rod-shaped antenna that can be pulled out of the housing and a built-in antenna housed inside the device. The bar antenna is not only cumbersome for the user but also restricts the design in the device design. Therefore, in recent years, there is a trend to use only the built-in antenna without using the bar antenna.

一方、無線携帯機器のアンテナに対するもう一つの要求事項は多周波数化である。例えば、携帯電話の周波数帯域は、日本だけでなく世界的に順次拡大し、800MHz〜900MHz帯域と1.7GHz〜2.1GHz帯域で、それぞれに多くの通信方式が採用されている。また、無線LAN用途においては2.4GHz〜2.5GHz帯と4.9GHz〜5.7GHz帯の周波数が割り当てられており、携帯電話と同様に低い周波数帯の約2倍の以上のところに高い周波数帯が割り当てられている。   On the other hand, another requirement for antennas of wireless portable devices is to increase the frequency. For example, the frequency band of mobile phones has been expanded not only in Japan but worldwide, and many communication systems are employed in each of the 800 MHz to 900 MHz band and the 1.7 GHz to 2.1 GHz band. In addition, in the wireless LAN application, frequencies of 2.4 GHz to 2.5 GHz band and 4.9 GHz to 5.7 GHz band are allocated, which is higher than about twice the low frequency band as with mobile phones. A frequency band is assigned.

従って、無線携帯機器のアンテナ装置に対する要求事項は、内蔵型であって、必要とされる全ての周波数帯域、すなわち多周波数帯域に対応可能で、且つ広帯域な特性を有することである。これらの好ましい特性を有するアンテナ装置を実現できれば多様な用途に展開できるものである。   Therefore, the requirement for the antenna device of the wireless portable device is that it is built-in type, can support all the required frequency bands, that is, multiple frequency bands, and has a wide band characteristic. If an antenna device having these preferable characteristics can be realized, it can be developed for various uses.

従来は、広帯域アンテナといっても、その比帯域は中心周波数に対して、高々数パーセント程度であった。また、この様な小型アンテナの効率は概ねその体積に比例するため、小型内蔵アンテナで前記周波数帯域で良好な特性を実現させることは困難であった。   Conventionally, even if it is a broadband antenna, the ratio band is about several percent at most with respect to the center frequency. Also, since the efficiency of such a small antenna is roughly proportional to its volume, it has been difficult to achieve good characteristics in the frequency band with a small internal antenna.

そこで、多くの研究がなされてきたが、実機に採用可能な良好な特性のアンテナの開発に至っていないのが実情である。例えば、無線機器の地板上に近接して実装しても広帯域であり、更に比較的効率の良い小型・広帯域・高利得なアンテナ装置として、短辺対長辺の比が10以上である長方形のループアンテナを、動作周波数における1波長と略同一の外周囲長を有し、無線機機器地板に対して、平行に且つ前記波長に比べて十分小さい間隔で近接して配置し、更に短辺が給電部側に近接するように折り返したもの(特許文献1参照)。   A lot of research has been done, but the actual situation is that the development of antennas with good characteristics that can be used in actual machines has not been achieved. For example, as a small-sized, wide-band, high-gain antenna device that has a wide band even when mounted close to the base plate of a wireless device, and has a relatively high efficiency, a rectangular with a ratio of short side to long side of 10 or more The loop antenna has an outer perimeter which is substantially the same as one wavelength at the operating frequency, and is arranged in parallel to and close to the radio equipment base plate at a sufficiently small interval compared to the wavelength, and further has a short side. Folded so as to be close to the power supply unit side (see Patent Document 1).

広帯域にわたるインピーダンス整合が可能な携帯端末用内蔵アンテナとして、両端が短絡された約1/2波長の平行線路を有するストリップ長1、ストリップ間隔d、左右のストリップ幅W1,W2,短絡部のストリップ幅W3の折り返しダイポールアンテナの給電点の左右約1/8波長から先の部分を左右対称に垂直・水平に折り曲げてからアンテナ長a、垂直部の高さh、折り曲げ部の間隔sなる2重折り返し構造のアンテナ素子を形成し、このアンテナ素子をアンテナ長aと同じ幅の導体板の先端に近接して配置すると共に、このアンテナ素子の給電点に平行給電線を接続してアンテナシステムを構成し、このアンテナ素子の入力インピーダンスと平衡給電線の特性インピーダンスを整合させるためには、このアンテナ素子の折り曲げ部の間隔sおよび左右のストリップ幅(W1/W2)を調整するもの(特許文献2参照)。   As a portable terminal built-in antenna capable of impedance matching over a wide band, strip length 1 having a parallel line of about ½ wavelength short-circuited at both ends, strip interval d, left and right strip widths W1, W2, strip width of short-circuited portion Double-folding of antenna length a, height h of vertical part, and spacing s of folding part after bending the part from about 1/8 wavelength left and right of the feeding point of the folded dipole antenna of W3 vertically and horizontally symmetrically An antenna system having a structure is formed, and the antenna element is arranged close to the tip of a conductor plate having the same width as the antenna length a, and a parallel feeding line is connected to the feeding point of the antenna element to constitute an antenna system. In order to match the input impedance of this antenna element and the characteristic impedance of the balanced feeder, It adjusts the spacing s and the left and right strip width (W1 / W2) (see Patent Document 2).

ストリップ幅を同一に固定して自己平衡作用を維持した平衡給電形アンテナであって広帯域にわたるインピーダンス整合が可能な携帯端末用内蔵アンテナとして、両端が短絡された、約1/2波長の平行線路を有するストリップ長1、ストリップ間隔d、左右のストリップ幅W1,W2,短絡部のストリップ幅W3の折り返しダイポールアンテナの給電点の左右約1/8波長から先の部分を左右対称に垂直・水平に折り曲げてアンテナ長a、垂直部の高さh、折り曲げ部の間隔sなる2重折り返し構造のアンテナを構成し、このアンテナ素子をアンテナ長aと同じ幅の導体板の先端に近接して配置すると共に、このアンテナ素子の給電点に平衡又は不平衡給電線を接続してアンテナシステムを構成し、このアンテナ素子の入力インピーダンスと平衡又は不平衡給電線の特性インピーダンスを整合させるためには、このアンテナ素子のストリップ幅比(W1/W2)を1に固定して自己平衡作用を維持する一方、折り曲げ部の間隔sと垂直部の高さhに加え、短絡部のストリップ幅W3と左右のストリップ幅W1=W2を調整するようにしたもの(特許文献3参照)等が提案されている。   As a built-in antenna for mobile terminals, which is a balanced feed antenna that maintains the self-balanced effect by fixing the strip width to the same level and can perform impedance matching over a wide band, a parallel line of about ½ wavelength with both ends short-circuited is used. Folded from left to right about 1/8 wavelength of the feeding point of the folded dipole antenna with strip length 1, strip interval d, left and right strip widths W1, W2, and strip width W3 of the short circuit part vertically and horizontally symmetrically Thus, an antenna having a double folded structure having an antenna length a, a height h of the vertical portion, and an interval s of the bent portions is formed, and this antenna element is disposed close to the tip of a conductor plate having the same width as the antenna length a. The antenna system is configured by connecting a balanced or unbalanced feed line to the feed point of this antenna element, and the input impedance of this antenna element In order to match the characteristic impedance of the balanced or unbalanced feed line, the strip width ratio (W1 / W2) of the antenna element is fixed to 1 to maintain the self-balancing action, while the interval s between the bent portions and the vertical portion In addition to the height h, the one in which the strip width W3 of the short-circuit portion and the left and right strip widths W1 = W2 are adjusted (refer to Patent Document 3) has been proposed.

一方、給電端の反対側を接地した折り返しモノポールアンテナに給電部を共有する別のアンテナ素子を付加してアンテナ装置を構成することにより、閉ループを形成してインピーダンスの低下及び基板との近接の影響を抑えることができ、シンプルな構成を保ったままで多周波数化することができるアンテナ装置の提案がある(特許文献4参照)。   On the other hand, by constructing an antenna device by adding another antenna element sharing the feeding portion to the folded monopole antenna with the opposite side of the feeding end grounded, a closed loop is formed to reduce impedance and reduce proximity to the substrate. There is a proposal of an antenna device that can suppress the influence and can increase the number of frequencies while maintaining a simple configuration (see Patent Document 4).

特開2002−43826JP2002-43826 特開2004−228917JP 2004-228917 A 特開2004−228918JP2004-228918 特開2005−203878JP-A-2005-203878

以上のように、特許文献1〜3のアンテナは、ダイポールアンテナの長所を生かして地板(GND)の影響を受けにくいこと、広帯域化等の効果を奏し、いずれも周囲長が1波長の折り返しダイポールアンテナで、その構造は垂直・水平に折り曲げた2重折り返し構造をダイポールアンテナの給電点の左右両先端部の対称位置に2箇所所有している。   As described above, the antennas of Patent Documents 1 to 3 have advantages such as being less affected by the ground plane (GND) and taking advantage of the advantage of the dipole antenna, and have the effect of widening the bandwidth. The antenna has two double folded structures bent vertically and horizontally at symmetrical positions on the left and right ends of the feeding point of the dipole antenna.

しかしながら、これら従来のアンテナには共通して以下の欠点が存在する。第1に2箇所の2重折り返し構造のために製造工程が複雑となる。第2に前記2周波数対応は考慮されていない。第3に金属板だけで構成された条件での設計になっていて、いわば空気中に浮いた状態の設計であり、このままでは構造的に不安定なため特性も不安定である。第4に、構造的に安定化するために、これらのアンテナの折り返しの中空部にプラスチックなどの誘電体を挿入して固定すると、多モード共振のバランスで実現できていた広帯域特性が崩れて2ないし3の離れた共振点を持つアンテナに変化してしまう。要するに、誘電体が存在しない、電磁波にとって理想的な条件で成立するアンテナを提案するものであって実用化については課題を残している。   However, these conventional antennas have the following drawbacks in common. First, the manufacturing process is complicated due to the double folded structure at two locations. Second, the correspondence between the two frequencies is not considered. Thirdly, the design is made under the condition that only the metal plate is used. In other words, the design is in a state of floating in the air. Fourth, in order to stabilize the structure, when a dielectric material such as plastic is inserted and fixed in the folded hollow portion of these antennas, the broadband characteristics realized by the balance of multi-mode resonance are destroyed. In other words, the antenna changes to an antenna having three resonance points apart. In short, the present invention proposes an antenna that does not have a dielectric and is ideal under the ideal conditions for electromagnetic waves, and has a problem in practical use.

また、特許文献4の従来のアンテナでは、折り返しアンテナという点では類似しており、モノポールアンテナであるために小型化には有利であるが、広帯域化のために多数の素子を組み合わせる必要があること、アンテナの特性が地板(GND)の影響を受けやすいという欠点がある。   In addition, the conventional antenna of Patent Document 4 is similar in terms of a folded antenna and is advantageous for miniaturization because it is a monopole antenna, but it is necessary to combine a large number of elements for widening the bandwidth. In addition, there is a drawback that the characteristics of the antenna are easily affected by the ground plane (GND).

本発明は、これら従来のアンテナの欠点を解決し、プラスチックなどの誘電体上に構成する折り返しダイポールを基本としたアンテナであって、製造が容易であり、2周波数対応、広帯域化、小型化が可能であり、且つ安定な特性を有するアンテナ装置をうることを目的とする。これにより、携帯電話などの小型携帯機器に搭載可能で、2周波数対応、広帯域化を達成することができる。   The present invention solves the drawbacks of these conventional antennas, and is an antenna based on a folded dipole formed on a dielectric material such as plastic, which is easy to manufacture, has two frequencies, has a wider bandwidth, and is smaller. It is an object of the present invention to obtain an antenna device that is possible and has stable characteristics. As a result, it can be mounted on a small portable device such as a mobile phone, and can achieve two frequencies and a broad band.

また、特に携帯電話が実際に通信に使用されている時には、鉛直線や垂直線に対して傾いた状態で使用されるのが殆どであり、その角度も一定でない。そのため、アンテナは効率よく空間に無線電力を放射する事が最も重視され、アンテナからの放射偏波特性はそれ程重視されない傾向にある。そのため、アンテナ単体の特性評価は、第一義的には、反射損失を重視して考えればよい。そのほかの特性としては、手で携帯電話を保持するし頭部に接近させて使用することが多いため、手や体の影響でアンテナ特性が変化しないものが望まれている傾向にある。   In particular, when a mobile phone is actually used for communication, it is mostly used in a state inclined with respect to a vertical line or a vertical line, and the angle is not constant. For this reason, it is most important for the antenna to efficiently radiate wireless power in space, and the radiation polarization characteristics from the antenna tend not to be so important. For this reason, the characteristic evaluation of a single antenna should be considered with an emphasis on reflection loss. As other characteristics, since the mobile phone is often used while being held close to the head by hand, there is a tendency that the antenna characteristics do not change due to the influence of the hand or body.

なお、本明細書で、2周波数対応とは離れた2つの周波数の帯域で良好な特性であることを意味しており、例えば携帯電話では、800MHz〜900MHz帯を1周波数帯、1.7GHz〜2.1GHz帯を1周波数帯とすることをさす。また、広帯域とは望ましくは両方の帯域において全ての周波数をカバーすることをいう。また、以下においては、説明の都合上、携帯電話用アンテナを主に説明するが、携帯電話以外の無線携帯機器に使用することも可能である。   In this specification, the term “corresponding to two frequencies” means that the characteristics are good in two frequency bands that are distant from each other. For example, in a mobile phone, the 800 MHz to 900 MHz band is changed to one frequency band, 1.7 GHz to The 2.1 GHz band is defined as one frequency band. The wide band preferably means that all frequencies are covered in both bands. In the following, for convenience of explanation, a mobile phone antenna will be mainly described. However, it can be used for a wireless mobile device other than a mobile phone.

請求項1に記載された発明に係るアンテナ装置は、一対の給電点に連絡するアンテナエレメントが一方から他方の給電点へループを形成した2周波数対応の折り返しダイポールアンテナからなるアンテナ装置であって、アンテナエレメントが予め定められた幅の平エレメントで構成され、前記平エレメントの平面に対する配置形状を略矩形状とした第1アンテナエレメントと、この第1アンテナエレメントに対して平行に設けられ、平エレメントの平面に対する配置形状が略矩形状とした第2アンテナエレメントと、これら第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとを導通する予め定められた幅の一対の立ち上がり導線とを一体に備え、前記アンテナエレメントには、前記一対の給電点が略矩形の一長辺の略中央部に間隔を開けて形成され、これら一対の給電点に対向する対向長辺上間隔を開けて前記一対の立ち上がり導線が形成され、前記一対の立ち上がり導線の各々が、前記第1アンテナエレメントの対向長辺と平行な第2アンテナエレメントの一長辺の略中央部に間隔を開けて導通されており、前記第1アンテナエレメント及び第2アンテナエレメント又は、前記一対の給電点又は、前記一対の立ち上がり導線に導通されている一対の補助アンテナエレメントが、前記一対の給電点から見て対称な形状に配置されているものである。   The antenna device according to the invention described in claim 1 is an antenna device comprising a folded dipole antenna for two frequencies in which an antenna element connected to a pair of feeding points forms a loop from one to the other feeding point, The antenna element is composed of a flat element having a predetermined width, the first antenna element having a substantially rectangular arrangement shape with respect to the plane of the flat element, and the flat element provided in parallel to the first antenna element. The antenna element is integrally provided with a second antenna element whose arrangement shape with respect to the plane is substantially rectangular, and a pair of rising conductors having a predetermined width for conducting the first antenna element and the second antenna element. The pair of feeding points are spaced apart at a substantially central portion of one long side of a substantially rectangular shape. The pair of rising conducting wires is formed with a gap on the opposing long sides facing the pair of feeding points, and each of the pair of rising conducting wires is parallel to the opposing long side of the first antenna element. Two antenna elements are electrically connected to a substantially central portion of one long side with a gap therebetween, and are electrically connected to the first antenna element and the second antenna element, the pair of feeding points, or the pair of rising conductors. The pair of auxiliary antenna elements are arranged in a symmetrical shape when viewed from the pair of feeding points.

請求項2に記載された発明に係るアンテナ装置は、請求項1に記載の第1アンテナエレメント、又は第2アンテナエレメントの配置されている面と略同一面内に、前記一対の補助アンテナエレメントが配置されているものである。   An antenna device according to a second aspect of the present invention is characterized in that the pair of auxiliary antenna elements are arranged in substantially the same plane as the first antenna element or the second antenna element according to the first aspect. It is what is arranged.

請求項3に記載された発明に関わるアンテナ装置は、請求項1又は2に記載の第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの間に予め定められた誘電率の誘電体が配置され、更に一対の補助アンテナエレメントが配置されている略同一面に接するか又は含んで誘電体が配置されているものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an antenna device according to the first aspect, wherein a dielectric having a predetermined dielectric constant is disposed between the first antenna element and the second antenna element according to the first or second aspect. A dielectric is disposed in contact with or including substantially the same surface on which the auxiliary antenna element is disposed.

請求項4に記載された発明に関わるアンテナ装置は、請求項1に記載の第1アンテナエレメント、又は第2アンテナエレメントの配置されている面と略直交する一対の面内に、前記一対の補助アンテナエレメントがそれぞれ配置されているものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an antenna device according to the first aspect of the present invention. Each antenna element is arranged.

請求項5に記載された発明に関わるアンテナ装置は、請求項1又は4に記載の第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの間に予め定められた誘電率の誘電体が配置され、第1アンテナエレメント及び第2アンテナエレメントの配置されている面と略直交する面に、前記一対の補助アンテナエレメントが配置され、一対の補助アンテナエレメントそれぞれの配置された面に接するか又は含んで誘電体が配置されているものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an antenna device according to the first aspect, wherein a dielectric having a predetermined dielectric constant is disposed between the first antenna element and the second antenna element according to the first or fourth aspect. The pair of auxiliary antenna elements is disposed on a surface substantially orthogonal to the surface on which the antenna element and the second antenna element are disposed, and the dielectric includes or is in contact with the surface on which each of the pair of auxiliary antenna elements is disposed. It is what is arranged.

請求項6に記載された発明に関わるアンテナ装置は、請求項1〜5の何れか1項に記載の第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの長辺の長さが相違することを特徴とするものである。   The antenna device according to the invention described in claim 6 is characterized in that the lengths of the long sides of the first antenna element and the second antenna element according to any one of claims 1 to 5 are different. To do.

請求項7に記載された発明に関わるアンテナ装置は、請求項1〜6の何れか1項に記載の第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの長辺の平エレメントの幅と、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの短辺の平エレメントの幅とが相違することを特徴とするものである。   The antenna device according to the invention described in claim 7 is the width of the long side flat element of the first antenna element and the second antenna element according to any one of claims 1 to 6, and the first antenna. The width of the flat element on the short side of the element and the second antenna element is different.

本発明によれば、垂直・水平の2重折り返し構造は、給電点に対向する位置、及び場合によっては一対の補助アンテナエレメントの導通する位置程度であり、フレキシブルプリント基板又はプリント基板(以下、単にプリント基板)にプリント形成するにしても、プレス成形でアンテナエレメントを形成してインサート成形でモールドするにしても製造が容易で低コストでできる。また、誘電体が配されているため、誘電体を構造基材とすることができ、製造が容易で構造的に安定で、携帯機器内部に収納できる小型アンテナを提供できる。   According to the present invention, the vertical / horizontal double folded structure is at a position facing the feeding point and, in some cases, a position where the pair of auxiliary antenna elements are electrically connected. Even if printing is performed on a printed circuit board), antenna elements are formed by press molding and molding is performed by insert molding. In addition, since a dielectric is provided, the dielectric can be used as a structural base, and a small antenna that can be easily manufactured, structurally stable, and can be stored inside a portable device can be provided.

本発明は、離れた2つの周波数帯域を持ち、且つ、実用上要求される十分な帯域を持つアンテナ装置を実現できる。更に、給電方法についてであるが、ループアンテナは平衡型アンテナとして自己平衡作用があり、不平衡給電しても地板に流れる電流が小さいという特徴があり、本発明のアンテナもこの特徴を持っている。これは、地板の形状の違い等の影響によるアンテナ装置の特性の変化が少ないという優れた特徴を示す。   The present invention can realize an antenna apparatus having two frequency bands that are separated from each other and a sufficient band that is practically required. Further, regarding the feeding method, the loop antenna has a self-balancing action as a balanced antenna, and has a feature that a current flowing through the ground plane is small even when unbalanced feeding is performed. The antenna of the present invention also has this feature. . This shows an excellent feature that there is little change in the characteristics of the antenna device due to the influence of the difference in the shape of the ground plane.

更に、一対の補助アンテナエレメントを使用して、これを広帯域な特性を要する帯域で動作するような形状と、アンテナエレメント1,2、立ち上がり導線、或いは給電線への接続位置を選ぶことによって、アンテナ装置の良好な特性の帯域を広帯域にできる。   Furthermore, by using a pair of auxiliary antenna elements, the antenna can be selected by selecting a shape that operates in a band that requires a wide band characteristic and a connection position to the antenna elements 1 and 2, the rising conductor, or the feeder line. The band with good characteristics of the device can be widened.

前記特許文献1〜3の折り返しダイポールアンテナの両端を折り返した形状のアンテナでは、特に表裏のエレメント間で種々の電磁界分布を持ち、アンテナ形状やエレメントの寸法を最適化すれば、幾つかの共振点がある周波数近辺に集り、その結果、アンテナ特性が広帯域になることが示されている。   In the antenna of the folded dipole antenna of Patent Documents 1 to 3, the antenna has various electromagnetic field distributions between the front and back elements, and several resonances can be achieved by optimizing the antenna shape and element dimensions. It is shown that the points gather around a certain frequency, and as a result, the antenna characteristic becomes a wide band.

しかしながら、それらの研究は空気中における折り返しアンテナについてなされたものであり、誘電体が存在しない条件での研究であった。例えば、プリント基板等の基板材料表面にアンテナエレメントを配置した場合は、基板材料が1よりも大きな比誘電率をもち、前記共振点を示す各共振モードの電磁界分布が大きく異なるため、前記基板材料の比誘電率の影響が異なる結果、幾つかに分かれた共振点をもつアンテナに特性が変化してしまう。この結果、折り返しアンテナの本来の広帯域特性は崩れてしまう。   However, these studies have been made on folded antennas in the air, and were conducted under conditions where no dielectric was present. For example, when an antenna element is arranged on the surface of a substrate material such as a printed circuit board, the substrate material has a relative dielectric constant larger than 1, and the electromagnetic field distribution of each resonance mode indicating the resonance point is greatly different. As a result of the influence of the relative permittivity of the material being different, the characteristics change to an antenna having several resonance points. As a result, the original broadband characteristic of the folded antenna is destroyed.

また、小型携帯機器の一つの部品として搭載されて、振動や衝撃が加わった状態でも良好な動作を行なうためには、プラスチックなどの誘電体に固定されたような安定した構造を持つ必要があり、前記の研究成果には課題が残っている。   In addition, it is necessary to have a stable structure that is fixed to a dielectric material such as plastic in order to be mounted as a single component of a small portable device and to perform good operation even under vibrations or shocks. The above research results still have problems.

そこで、本発明のアンテナ装置は、アンテナエレメントが予め定められた幅の平エレメントで構成され、この平エレメントの平面に対する配置形状を略矩形状とした第1アンテナエレメントと、この第1アンテナエレメントに対して平行に設けられ、平エレメントの平面に対する配置形状が略矩形状とした第2アンテナエレメントと、これら第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとを導通する予め定められた高さの一対の立ち上がり導線とを備え、第1アンテナエレメントには一対の給電点に対向する対向長辺上に間隔を開けて前記一対の立ち上がり導線が形成され、一対の立ち上がり導線の各々が第1アンテナエレメントの対向長辺と平行な第2アンテナエレメントの一長辺の略中央部に間隔を開けて導通されており、更に一対の補助アンテナエレメントが、第1アンテナエレメント及び第2アンテナエレメント又は、前記一対の給電点又は、前記一対の立ち上がり導線に導通されている一対の補助アンテナが、一対の給電点から見て対称な形状に配置されているものである。このため、垂直・水平の2重折り返し構造が給電点に対向する位置及び場合によっては、一対の補助アンテナの導通する位置のみであり、プリント基板上にプリント形成するにしても、プラスチック成形で形成するにしても、製造が容易で低コストにできる。   Therefore, in the antenna device of the present invention, the antenna element is constituted by a flat element having a predetermined width, and the arrangement shape of the flat element with respect to the plane is substantially rectangular, and the first antenna element includes A second antenna element provided in parallel to the flat element and having a substantially rectangular arrangement with respect to the plane of the flat element, and a pair of rising edges having a predetermined height for conducting the first antenna element and the second antenna element. The first antenna element is formed with the pair of rising conductors spaced on opposite long sides facing the pair of feeding points, and each of the pair of rising conductors is opposed to the first antenna element. The second antenna element parallel to the side is electrically connected to the substantially central part of the long side of the second antenna element with a gap therebetween. The auxiliary antenna elements are symmetrical with respect to the first antenna element and the second antenna element, or the pair of feeding points or the pair of auxiliary antennas connected to the pair of rising conductors as viewed from the pair of feeding points. Are arranged. For this reason, the vertical / horizontal double folded structure is only at the position facing the feeding point and, in some cases, at the position where the pair of auxiliary antennas are conducted, and is formed by plastic molding even when printed on the printed circuit board. Even so, the manufacturing is easy and the cost can be reduced.

本発明では、第1アンテナエレメントの一方の給電点を起点として、対向する第1アンテナエレメントの一方の立ち上がり導線を経て第2アンテナエレメントを経て他方の立ち上がり導線を経て第1アンテナエレメントの他方の給電点までの経路の長さ(すなわち全周長)を略低いほうの周波数に共振する長さとすることで、当該周波数の帯域でアンテナを動作させることもできる。また、垂直・水平の2重に折り返す構造にすることによって、電磁界分布が変化し、他の周波数の帯域でもアンテナを動作させることができる。   In the present invention, starting from one feeding point of the first antenna element, the other feeding of the first antenna element is passed through one rising conductor of the opposing first antenna element, the second antenna element, and the other rising conductor. By setting the length of the path to the point (that is, the entire circumference) to a length that resonates at a substantially lower frequency, the antenna can be operated in the frequency band. Further, by adopting a vertical and horizontal double folding structure, the electromagnetic field distribution changes, and the antenna can be operated in a band of other frequencies.

更に、本発明では、一対の補助アンテナエレメントを適切に配置することにより、低い周波数(第1の共振周波数)或いは以降の高い周波数(第2以降の共振周波数)における周波数帯域を更に広帯域にできる。なお、本発明のアンテナ装置は、基本的構造は一種の折り返しダイポールアンテナの変形であるが、構造上、ループアンテナの変形とも言えるものである。   Furthermore, in the present invention, by appropriately arranging the pair of auxiliary antenna elements, the frequency band at a low frequency (first resonance frequency) or a subsequent high frequency (second resonance frequency) can be further widened. Note that the basic structure of the antenna device of the present invention is a modification of a kind of folded dipole antenna, but it can be said to be a modification of a loop antenna because of its structure.

また、本発明では、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの間に予め定められた誘電率の誘電体を配することにより、垂直・水平の2重に折り返された第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントと一対の補助アンテナを流れる電流分布を適切に分布するようにプリント基板の基板材料の比誘電率と前記導体幅を適切に決定することにより、少なくとも2つの周波数帯域で広帯域な特性を実現できる。   In the present invention, the first antenna element and the second antenna element folded in the vertical and horizontal directions are arranged by disposing a dielectric having a predetermined dielectric constant between the first antenna element and the second antenna element. By appropriately determining the relative permittivity of the substrate material of the printed circuit board and the conductor width so that the current distribution flowing through the two antenna elements and the pair of auxiliary antennas is appropriately distributed, wideband characteristics in at least two frequency bands can be obtained. realizable.

すなわち、本発明では、空気とは相違する誘電体を少なくも第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの間に配することによって、各共振周波数の共振点のモードが異なるため、それぞれの電磁界分布の違いにより、低い周波数(第1の共振周波数)と、それ以降の高い周波数(第2以降の共振周波数)の周波数の変動が同じとはならない。この変動をうまく互いに重なり合うように、前記、誘電体の誘電率や厚さ、各エレメント等の形状を適切に選択することによって、少なくとも2つの周波数で広帯域化される。さらに、一対の補助アンテナを適切に配置することにより、低い周波数帯域或いは高い周波数帯域を更に広帯域化できる。   In other words, in the present invention, by arranging at least a dielectric material different from air between the first antenna element and the second antenna element, the mode of the resonance point of each resonance frequency is different. Due to the difference in distribution, the frequency fluctuation of the low frequency (first resonance frequency) and the subsequent high frequency (second resonance frequency) are not the same. By appropriately selecting the dielectric constant and thickness of the dielectric, the shape of each element, etc. so that the fluctuations overlap each other well, the bandwidth can be broadened at at least two frequencies. Further, by appropriately arranging the pair of auxiliary antennas, the low frequency band or the high frequency band can be further widened.

本発明の誘電体としては、実用的なプラスチックが持っている比誘電率2〜5を選択すると、低コストで製作するのに適している。好ましい態様としては、誘電体がプリント基板からなるものや誘電体がインサート成形樹脂からなるものが挙げられる。   As the dielectric of the present invention, selecting a relative dielectric constant of 2 to 5 possessed by a practical plastic is suitable for manufacturing at a low cost. Preferred embodiments include those in which the dielectric is made of a printed circuit board and those in which the dielectric is made of insert molding resin.

誘電体として、プリント基板を用いる場合には、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメント及び一対の補助アンテナエレメントとをプリント基板表面にプリント成形して得ることにより、容易に製造可能となる。また、平エレメントをエッチング除去、メッキ、吹き付け塗装等の方法により導体パターンを形成しても良い。   When a printed circuit board is used as the dielectric, the first antenna element, the second antenna element, and the pair of auxiliary antenna elements can be easily manufactured by printing on the surface of the printed circuit board. Further, the conductor pattern may be formed by a method such as etching removal, plating, spray coating or the like of the flat element.

また、誘電体が第1アンテナエレメント及び第2アンテナエレメントが形成された後に装着されるものであるならば、これらエレメントを型抜き成形等により、各エレメント等以外の部分を除去して形成することもできるし、平導線を連結して形成することもできる。いずれにしても垂直・水平等の折り返し部分が少ないほうが、製造が容易であり、大量生産に向くという利点も備える。例えば、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとを個別に打ち抜き方成形で不要部分を除去した上で、両者を立ち上がり導線で一体としたり、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントと立ち上がり導線と補助アンテナエレメントとを一体として打ち抜き成形で成形した後、折り曲げ加工すると共にインサート成形等で誘電体をエレメント間等に形成することにより大量生産することができる。いずれにしても、垂直・水平等の折り返し部分が少ないため、製造が容易という利点がある。   Also, if the dielectric is to be mounted after the first antenna element and the second antenna element are formed, these elements should be formed by removing parts other than each element by die-cutting molding or the like. It can also be formed by connecting flat conductors. In any case, the smaller the number of vertical and horizontal folded portions, the easier manufacturing and the advantage of being suitable for mass production. For example, the first antenna element and the second antenna element are individually punched and molded to remove unnecessary portions, and the two are integrated with the rising conductor, or the first antenna element, the second antenna element, the rising conductor, and the auxiliary The antenna element and the antenna element can be mass-produced by forming by punching and then bending and forming a dielectric between the elements by insert molding or the like. In any case, since there are few vertical and horizontal folded portions, there is an advantage that manufacture is easy.

また、本発明では、空気とは相違する誘電体を第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの間に配することにより、複数の共振のモード集まっていたものが、それぞれのモードの電磁界分布の違いから、低い周波数(第1の共振周波数)以降の高い周波数(第2以降の共振周波数)のそれぞれが異なる変動を示すのを利用して、少なくも2つの帯域で広帯域化されるが、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの間に配された誘電体について、誘電体の一部が抜けていても、一部が欠けていても良い。この様な構造とすることで、実効的に、誘電体の誘電率と空気との中間の値(実効誘電率)として使用することが可能である。これは、あくまでも、誘電率が1の空気と1以外の誘電体とで必要な多周波数化が実現できるような構造にすればよい。   Further, in the present invention, by disposing a dielectric different from air between the first antenna element and the second antenna element, a plurality of resonance modes are collected, and the electromagnetic field distribution of each mode is obtained. From the difference, the high frequency (second resonance frequency) after the low frequency (first resonance frequency) is used to indicate a different variation, so that at least two bands are widened. As for the dielectric disposed between the first antenna element and the second antenna element, a part of the dielectric may be missing or a part may be missing. By adopting such a structure, it can be effectively used as an intermediate value (effective dielectric constant) between the dielectric constant of the dielectric and air. This may be a structure that can realize the necessary multi-frequency with air having a dielectric constant of 1 and a dielectric other than 1.

本発明のアンテナ装置の基本となる、一対の補助アンテナエレメントを配置しない折り返しダイポールアンテナの第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの大きさ及び個々の平エレメントの幅及び長さを相違させて少なくとも2つの周波数帯域で同時に広帯域化できるかを確認した。その結果、好ましい態様としては、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの長辺の長さ及び幅を相違させることや、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの長辺の平アンテナエレメントの幅と、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの短辺の平エレメントの幅とを相違させることにより、複数の離れた周波数で共振し、且つそれぞれの周波数で共振し、且つそれぞれの周波数において広帯域な特性を持つアンテナを得ることができることが判った。   At least the first antenna element and the second antenna element of the folded dipole antenna that does not have a pair of auxiliary antenna elements, which are the basis of the antenna device of the present invention, and the width and length of each flat element are different. It was confirmed whether it was possible to broaden simultaneously in two frequency bands. As a result, as a preferable aspect, the length and width of the long sides of the first antenna element and the second antenna element are made different, or the flat antenna elements of the long sides of the first antenna element and the second antenna element are different. By making the width and the width of the short side flat element of the first antenna element different from the width of the first antenna element, resonance occurs at a plurality of separated frequencies, and resonance occurs at each frequency. It was found that an antenna having a broadband characteristic can be obtained.

なお、前記平アンテナエレメントの幅は、長辺或いは短辺のそれぞれの全長に渡って一定である必要は無く、それぞれの辺の長さの途中で幅を変更してもよい。但し、各給電点から見て、実質的に対称形となるような形状とした方が、地板に流れる電流が少なくなるため、アンテナ特性が地板形状等により影響を受け難い特性を示すので望ましい。   The width of the flat antenna element need not be constant over the entire length of the long side or the short side, and the width may be changed in the middle of the length of each side. However, it is desirable to make the shape substantially symmetric when viewed from each feeding point, since the current flowing through the ground plane is reduced, and the antenna characteristics are less affected by the ground plane shape and the like.

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施例を説明する。
実施例1
図1は本発明の一実施例の平面構成を示す説明図である。図2は図1の裏面を表面からの透視図で示した説明図である。図のアンテナ装置10では、プリント基板30を使って作成されたものとしてのアンテナエレメントの構成を説明する。図1,2に示すとおり、端子21,22はアンテナ装置10と回路基板20との接続状態を示し、回路基板20からの給電点11から出発し、帯状導線12を通って立上り導線としてのスルーホール13,14を経て裏面の帯状導線15に至り、同じく立上り導線としてのスルーホール16,17を経て再度表面に戻り、帯状導線18を通ってもう一つの給電点19に戻る。以上説明した構成部分は、いわゆる“折り返しダイポールアンテナ“を構成するものである。即ち、表側の帯状導線12,18を第1アンテナエレメント、裏側の帯状導線15を第2アンテナエレメントと考える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 is an explanatory view showing a plan configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the rear surface of FIG. 1 in a perspective view from the front surface. In the antenna device 10 shown in the figure, the configuration of the antenna element as created using the printed board 30 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the terminals 21 and 22 indicate the connection state between the antenna device 10 and the circuit board 20, starting from a feeding point 11 from the circuit board 20, passing through the strip-shaped conductor 12, and passing through as a rising conductor. It passes through the holes 13 and 14 to reach the strip-shaped conductor 15 on the back surface, returns to the surface again through the through-holes 16 and 17 as rising conductors, and returns to another feeding point 19 through the strip-shaped conductor 18. The components described above constitute a so-called “folded dipole antenna”. That is, the front side strip conductors 12 and 18 are considered as the first antenna element, and the back side strip conductor 15 is considered as the second antenna element.

本実施例では、更に、給電点11に、補助アンテナエレメント1が接続されており、これは更にスルーホール5,6を通って裏面の補助アンテナエレメント2に導通されている。給電点19にも同様に、補助アンテナエレメント3が接続されており、これはスルーホール7,8を通って補助アンテナエレメント4に導通されている。   In this embodiment, the auxiliary antenna element 1 is further connected to the feeding point 11, which is further conducted through the through holes 5 and 6 to the auxiliary antenna element 2 on the back surface. Similarly, the auxiliary antenna element 3 is connected to the feeding point 19, which is electrically connected to the auxiliary antenna element 4 through the through holes 7 and 8.

図3は図1及び図2の補助アンテナエレメント1,2,3,4、スルーホール5,6,7,8、を除いた他のエレメント等の導体部分の構造をわかりやすくするために展開した図である。図4は図1及び図2に示したアンテナ装置の反射特性の実測の線図である。なお、ここで、図3に示す寸法で、W1=1mm,W2=2.5mm,W3=1mm,W4=2mm,a=30mm,a’=39mm,b=10mm,b’=8mm,h=1.6mmである。   FIG. 3 is developed to make the structure of the conductor part of the other elements, etc. except the auxiliary antenna elements 1, 2, 3, 4 and the through holes 5, 6, 7, 8 of FIGS. FIG. FIG. 4 is an actual measurement diagram of the reflection characteristics of the antenna device shown in FIGS. Here, with the dimensions shown in FIG. 3, W1 = 1 mm, W2 = 2.5 mm, W3 = 1 mm, W4 = 2 mm, a = 30 mm, a ′ = 39 mm, b = 10 mm, b ′ = 8 mm, h = 1.6 mm.

また、補助アンテナエレメント1,2及び他の補助アンテナエレメント3,4の各々の長さは第1の周波数帯域でおよそ1/2波長となるような長さに設定している。また、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの間には比誘電率4.5で1.6mm厚の基板を配置している。図4に示すように、低い周波数帯域(第1の周波数帯域)では、反射損失10dB以上の比帯域は23%であり、第2の周波数帯域では36%である。   The lengths of the auxiliary antenna elements 1 and 2 and the other auxiliary antenna elements 3 and 4 are set to be approximately ½ wavelength in the first frequency band. A substrate having a relative dielectric constant of 4.5 and a thickness of 1.6 mm is disposed between the first antenna element and the second antenna element. As shown in FIG. 4, in the low frequency band (first frequency band), the ratio band having a reflection loss of 10 dB or more is 23% and in the second frequency band is 36%.

図5は図1に特性を示した実施例1のアンテナ装置から補助アンテナエレメント1,2,3,4及びスルーホール5,6,7,8を取り除いた場合の反射特性の実測の線図である。この場合のアンテナ装置の反射特性は、第1の周波数帯域では、反射損失が中心周波数で5dBであり、第2の周波数帯域では、反射損失10dB以上の比帯域幅は36%である。   FIG. 5 is an actual measurement diagram of the reflection characteristics when the auxiliary antenna elements 1, 2, 3, 4 and the through holes 5, 6, 7, 8 are removed from the antenna apparatus of the first embodiment whose characteristics are shown in FIG. is there. In the reflection characteristic of the antenna device in this case, the reflection loss is 5 dB at the center frequency in the first frequency band, and the specific bandwidth of the reflection loss of 10 dB or more is 36% in the second frequency band.

この実施例からもわかるように、本発明のアンテナ装置は、安定な構造であり、且つ良好な反射損失特性を示すことがわかる。   As can be seen from this example, the antenna device of the present invention has a stable structure and exhibits good reflection loss characteristics.

実施例2
図6は本発明の別の実施例の上面図である。図6に示す通り、実施例1の補助アンテナエレメント2,4、及びスルーホール5,6,7,8に相当する部分は無い。即ち、補助アンテナエレメント図1の表面のみに配置されている。具体的には、図のアンテナ装置60では、実施例1と同様にプリント基板80を使って作成されたものとして説明する。
Example 2
FIG. 6 is a top view of another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, there is no portion corresponding to the auxiliary antenna elements 2 and 4 and the through holes 5, 6, 7 and 8 of the first embodiment. That is, the auxiliary antenna element is arranged only on the surface of FIG. Specifically, the antenna device 60 in the figure will be described as being created using the printed circuit board 80 as in the first embodiment.

図に示す通り、端子71、72はアンテナ装置60と回路基板70との接続状態を示し、回路基板70からの給電点61から出発し、帯状導線62を通ってスルーホール63を経て実施例1と同様に裏面の帯状導線(図示せず)に至り、スルーホール67を経て再度表面に戻り、帯状導線68を通ってもう一つの給電点69に戻る”折り返しダイポールアンテナ“を構成する。   As shown in the figure, terminals 71 and 72 indicate a connection state between the antenna device 60 and the circuit board 70, start from a feeding point 61 from the circuit board 70, pass through a strip-shaped conductor 62, pass through a through hole 63, and the first embodiment. In the same manner as described above, a strip-shaped conductor (not shown) on the back surface is reached, returns to the surface again through the through hole 67, and returns to the other feeding point 69 through the strip-shaped conductor 68.

本実施例では、給電点69から見た対称位置に一対の補助アンテナエレメント51,52が帯状導線62,68に接続されている。一対の補助アンテナエレメント51,52はプリント基板80上を曲折して各々が対称に配置されている。   In the present embodiment, a pair of auxiliary antenna elements 51, 52 are connected to the strip-shaped conductors 62, 68 at symmetrical positions viewed from the feeding point 69. The pair of auxiliary antenna elements 51 and 52 are bent on the printed circuit board 80 and are arranged symmetrically.

図7はアンテナ装置の反射特性の実測の線図である。この例では、低い周波数帯域(第1の周波数帯域)では、反射損失10dB以上の比帯域幅は12%であり、第2の周波数帯域では、反射損失10dB以上の比帯域幅は28%である。   FIG. 7 is an actual measurement diagram of the reflection characteristics of the antenna device. In this example, in the low frequency band (first frequency band), the specific bandwidth with a reflection loss of 10 dB or more is 12%, and in the second frequency band, the specific bandwidth with a reflection loss of 10 dB or more is 28%. .

図8は図6のアンテナ装置から補助アンテナエレメント51,52を除いた場合の反射特性の実測の線図である。この場合では、第1の周波数帯域では反射損失が7dBであり、第2の周波数帯域では反射損失10dB以上の周波数比帯域幅は27%である。この結果の様に、補助アンテナエレメントを配置した効果により、第1の周波数帯域で広帯域な特性が得られている。なお、補助アンテナエレメント51及び52の長さは、それぞれ、給電点から表面側の帯状導線(第1アンテナエレメント)を経由して補助アンテナエレメント51の先端までの長さが、第1の周波数帯域のおよそ1/4波長であり、他方の補助アンテナエレメント52も同様の長さとなっている。   FIG. 8 is an actual measurement diagram of reflection characteristics when the auxiliary antenna elements 51 and 52 are removed from the antenna apparatus of FIG. In this case, the reflection loss is 7 dB in the first frequency band, and the frequency ratio bandwidth of the reflection loss of 10 dB or more is 27% in the second frequency band. As a result, a wide band characteristic is obtained in the first frequency band due to the effect of arranging the auxiliary antenna element. The lengths of the auxiliary antenna elements 51 and 52 are respectively the length from the feeding point to the front end of the auxiliary antenna element 51 via the belt-like lead wire (first antenna element) on the surface side in the first frequency band. The other auxiliary antenna element 52 has the same length.

この実施例からもわかるように、本発明のアンテナ装置は、安定な構造であり、且つ良好な反射損失特性を示すことがわかる。   As can be seen from this example, the antenna device of the present invention has a stable structure and exhibits good reflection loss characteristics.

実施例3
図9は本発明の更に別の実施例の斜視図である。図に示す通り、本実施例のアンテナ装置は、実施例2の補助アンテナエレメント51,52をコ字状に配しており、補助アンテナエレメントは誘電体の一つの面内のみに配置されている。具体的には、図のアンテナ装置90では、実施例1と同様にプリント基板110を使って作成されたものとして説明する。
Example 3
FIG. 9 is a perspective view of still another embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the antenna device of this example, the auxiliary antenna elements 51 and 52 of Example 2 are arranged in a U-shape, and the auxiliary antenna element is arranged only in one plane of the dielectric. . Specifically, the antenna device 90 shown in the figure will be described as being created using the printed circuit board 110 as in the first embodiment.

図に示す通り、端子101,102はアンテナ装置90と回路基板100との接続状態を示し、回路基板100からの給電点91から出発し、帯状導線92を通ってスルーホール93を経て実施例1と同様に裏面の帯状導線(図示せず)に至り、スルーホール97を経て再度表面に戻り、帯状導線98を通ってもう一つの給電点99に戻る”折り返しダイポールアンテナ“を構成する。   As shown in the figure, the terminals 101 and 102 indicate a connection state between the antenna device 90 and the circuit board 100, start from a feeding point 91 from the circuit board 100, pass through a band-shaped conductor 92, pass through a through hole 93, and the first embodiment. In the same manner as described above, a strip-shaped conductor (not shown) on the back surface is reached, returns to the surface again through the through hole 97, and returns to the other feeding point 99 through the strip-shaped conductor 98 to constitute a “folded dipole antenna”.

本実施例では、給電点99から見た対称位置に一対の補助アンテナエレメント81,82が帯状導線92,98に接続されている。一対の補助アンテナエレメント81,82はプリント基板110の表面に対して各々曲折してコ字状に配された補助基板83,84上に配置されている。   In the present embodiment, a pair of auxiliary antenna elements 81 and 82 are connected to the strip-shaped conductors 92 and 98 at symmetrical positions as viewed from the feeding point 99. The pair of auxiliary antenna elements 81 and 82 are arranged on auxiliary boards 83 and 84 that are bent with respect to the surface of the printed board 110 and arranged in a U-shape.

図10は図9のアンテナ装置の反射特性の実測の線図である。この例では、この例では、低い周波数帯域(第1の周波数帯域)では、反射損失10dB以上の比帯域幅は15%であり、第2の周波数帯域では、反射損失10dB以上の比帯域幅は15%である。図11は図9のアンテナ装置から補助アンテナエレメント1,3を除いた場合の反射特性の実測の線図である。この場合では、第1の周波数帯域では反射損失が7dBであり、第2の周波数帯域では反射損失10dB以上の周波数比帯域幅は15%である。この結果でも、補助アンテナエレメントを配置した効果により、第1の周波数帯域で広帯域な特性が得られている。なお、補助アンテナエレメント1及び3の長さは、それぞれ、給電点から第1アンテナエレメント10Aを経由して補助アンテナエレメント1又は3の先端までの長さが、第1の周波数帯域のおよそ1/4波長である。   FIG. 10 is an actual measurement diagram of the reflection characteristics of the antenna device of FIG. In this example, in this example, in the low frequency band (first frequency band), the specific bandwidth with a reflection loss of 10 dB or more is 15%, and in the second frequency band, the specific bandwidth with a reflection loss of 10 dB or more is 15%. FIG. 11 is an actual measurement diagram of reflection characteristics when the auxiliary antenna elements 1 and 3 are removed from the antenna apparatus of FIG. In this case, the reflection loss is 7 dB in the first frequency band, and the frequency ratio bandwidth of the reflection loss of 10 dB or more is 15% in the second frequency band. Even in this result, wide band characteristics are obtained in the first frequency band due to the effect of arranging the auxiliary antenna element. Note that the lengths of the auxiliary antenna elements 1 and 3 are approximately 1 / the length of the first frequency band from the feeding point to the tip of the auxiliary antenna element 1 or 3 via the first antenna element 10A. 4 wavelengths.

この実施例でも、本発明のアンテナ装置は、安定な構造であり、且つ良好な反射損失特性を示すことがわかる。   Also in this embodiment, it can be seen that the antenna device of the present invention has a stable structure and exhibits good reflection loss characteristics.

また、この実施例はコの字形の誘電体を使用した例を示したが、誘電体の形状は、いわゆるU字型等の形状であってもよい。すなわち、この様な形状のアンテナは、例えば、携帯電話のケースの外側に沿った形状で実現でき、ケース内部の大きな体積を占有せずに配置できる。これも、実施例3のアンテナ装置の特徴の一つである。   Further, although this embodiment shows an example using a U-shaped dielectric, the shape of the dielectric may be a so-called U-shaped or the like. That is, the antenna having such a shape can be realized, for example, in a shape along the outside of the case of the mobile phone, and can be arranged without occupying a large volume inside the case. This is also one of the features of the antenna device of the third embodiment.

本発明の一実施例の平面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the planar structure of one Example of this invention. 図1の裏面を表面からの透視図で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the back surface of FIG. 1 with the perspective view from the surface. 図1のアンテナ装置の展開構成と寸法を規定した説明図である。It is explanatory drawing which prescribed | regulated the expansion | deployment structure and dimension of the antenna apparatus of FIG. 図1及び図2に示したアンテナ装置の反射特性の実測の線図である。FIG. 3 is a diagram of actual measurement of reflection characteristics of the antenna device illustrated in FIGS. 1 and 2. 図1に示した実施例1のアンテナ装置から補助アンテナエレメント及びスルーホールを取り除いた場合の反射特性の実測の線図である。FIG. 2 is a diagram of actual measurement of reflection characteristics when an auxiliary antenna element and a through hole are removed from the antenna apparatus of the first embodiment illustrated in FIG. 1. 本発明の別の実施例の上面図である。It is a top view of another Example of this invention. 図6のアンテナ装置の反射特性の実測の線図である。FIG. 7 is a diagram of actual measurement of reflection characteristics of the antenna device of FIG. 6. 図6のアンテナ装置から補助アンテナエレメントを除いた場合の反射特性の実測の線図である。FIG. 7 is an actual measurement diagram of reflection characteristics when an auxiliary antenna element is removed from the antenna device of FIG. 6. 本発明の更に別の実施例の斜視図である。It is a perspective view of another Example of this invention. 図9のアンテナ装置の反射特性の実測の線図である。FIG. 10 is a diagram of actual measurement of reflection characteristics of the antenna device of FIG. 9. 図9のアンテナ装置から補助アンテナエレメント1,3を除いた場合の反射特性の実測の線図である。FIG. 10 is a diagram of actual measurement of reflection characteristics when auxiliary antenna elements 1 and 3 are removed from the antenna apparatus of FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

10…アンテナ装置、
11,19…給電点、
12,18…帯状導線、
13,14…スルーホール、
15…帯状導線、
16,17…スルーホール、
21,22…端子、
20…回路基板、
30…プリント基板、
51,52…補助アンテナエレメント、
60…アンテナ装置、
61,69…給電点、
62,68…帯状導線、
63…スルーホール、
67…スルーホール、
70…回路基板、
71,72…端子、
80…プリント基板、
81,82…補助アンテナエレメント、
83,84…補助基板、
90…アンテナ装置、
91,99…給電点、
92,98…帯状導線、
93…スルーホール、
97…スルーホール、
100…回路基板、
101,102…端子、
110…プリント基板、
10: Antenna device,
11, 19 ... feeding point,
12, 18 ... strip-shaped conductor,
13, 14 ... Through hole,
15 ... strip-shaped conductor,
16, 17 ... through hole,
21, 22 ... terminals,
20 ... circuit board,
30 ... printed circuit board,
51, 52 ... auxiliary antenna element,
60. Antenna device,
61, 69 ... feeding point,
62, 68 ... strip-shaped conductor,
63 ... Through hole,
67 ... Through hole,
70 ... circuit board,
71, 72 ... terminals,
80 ... printed circuit board,
81, 82 ... auxiliary antenna element,
83, 84 ... auxiliary board,
90 ... antenna device,
91, 99 ... feeding point,
92, 98 ... strip-shaped conductor,
93 ... Through hole,
97 ... through hole,
100 ... circuit board,
101, 102 ... terminals,
110 ... printed circuit board,

Claims (7)

一対の給電点に連絡するアンテナエレメントが一方から他方の給電点へループを形成した2周波数対応の折り返しダイポールアンテナからなるアンテナ装置であって、
アンテナエレメントが予め定められた幅の平エレメントで構成され、
前記平エレメントの平面に対する配置形状を略矩形状とした第1アンテナエレメントと、この第1アンテナエレメントに対して平行に設けられ、平エレメントの平面に対する配置形状を略矩形状とした第2アンテナエレメントと、これら第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとを導通する予め定められた幅の一対の立ち上がり導線とを一体に備え、
前記アンテナエレメントには、前記一対の給電点が略矩形の一長辺の略中央部に間隔を開けて形成され、
これら一対の給電点に対向する対向長辺上に間隔を開けて前記一対の立ち上がり導線が形成され、
前記一対の立ち上がり導線の各々が、前記第1アンテナエレメントの対向長辺と平行な第2アンテナエレメントの一長辺の略中央部に間隔を開けて導通されており、
前記第1アンテナエレメント、第2アンテナエレメント、一対の給電点、又は、一対の立ち上がり導線の何れかに導通されている一対の補助アンテナエレメントが、前記一対の給電点から見て対称な形状に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
An antenna device comprising a folded dipole antenna for two frequencies in which an antenna element connected to a pair of feeding points forms a loop from one to the other feeding point,
The antenna element is composed of a flat element with a predetermined width,
A first antenna element having a substantially rectangular arrangement with respect to the plane of the flat element, and a second antenna element provided in parallel with the first antenna element and having a substantially rectangular arrangement with respect to the plane of the flat element And a pair of rising conductors having a predetermined width for conducting the first antenna element and the second antenna element,
In the antenna element, the pair of feeding points is formed with a gap in the substantially central part of one long side of a substantially rectangular shape,
The pair of rising conductors are formed at intervals on the opposing long sides facing the pair of feeding points,
Each of the pair of rising conducting wires is electrically connected with a gap to a substantially central portion of one long side of the second antenna element parallel to the opposing long side of the first antenna element,
A pair of auxiliary antenna elements connected to one of the first antenna element, the second antenna element, a pair of feeding points, or a pair of rising conductors are arranged in a symmetrical shape when viewed from the pair of feeding points. An antenna device characterized by being made.
前記第1アンテナエレメント、又は第2アンテナエレメントの配置されている面と略同一面内に、前記一対の補助アンテナエレメントが配置されている請求項1に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein the pair of auxiliary antenna elements are arranged in substantially the same plane as the plane on which the first antenna element or the second antenna element is arranged. 前記第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの間に予め定められた誘電率の誘電体が配置され、更に一対の補助アンテナエレメントが配置されている略同一面に接するか又は含んで誘電体が配置されている請求項1又は2記載のアンテナ装置。   A dielectric having a predetermined dielectric constant is disposed between the first antenna element and the second antenna element, and is further in contact with or including substantially the same plane on which the pair of auxiliary antenna elements are disposed. The antenna device according to claim 1 or 2, wherein the antenna device is arranged. 前記第1アンテナエレメント、又は第2アンテナエレメントの配置されている面と略直交する一対の面内に、前記一対の補助アンテナエレメントがそれぞれ配置されている請求項1に記載のアンテナ装置。   2. The antenna device according to claim 1, wherein the pair of auxiliary antenna elements are respectively disposed in a pair of surfaces substantially orthogonal to a surface on which the first antenna element or the second antenna element is disposed. 前記第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの間に予め定められた誘電率の誘電体が配置され、第1アンテナエレメント及び第2アンテナエレメントの配置されている面と略直交する面に、前記一対の補助アンテナエレメントが配置され、一対の補助アンテナエレメントそれぞれの配置された面に接するか又は含んで誘電体が配置されている請求項1又は4項記載のアンテナ装置。   A dielectric having a predetermined dielectric constant is disposed between the first antenna element and the second antenna element, and the surface substantially orthogonal to the surface on which the first antenna element and the second antenna element are disposed, 5. The antenna device according to claim 1, wherein a pair of auxiliary antenna elements are disposed, and a dielectric is disposed in contact with or including a surface where each of the pair of auxiliary antenna elements is disposed. 前記第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの長辺の長さが相違することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein the first antenna element and the second antenna element have different long sides. 前記第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの長辺の平エレメントの幅と、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとの短辺の平エレメントの幅とが相違することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のアンテナ装置。
The width of the long side flat element of the first antenna element and the second antenna element is different from the width of the short side flat element of the first antenna element and the second antenna element. The antenna device according to any one of 1 to 6.
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WO2011065655A3 (en) * 2009-11-30 2011-11-03 주식회사 네오펄스 Built-in type antenna with a vertically oriented radiating element and method for manufacturing same

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