JP2008244547A - Antenna and radio device using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナ及びそれを用いた無線機に関する。 The present invention relates to an antenna and a radio using the antenna.
携帯無線機のマルチバンド化が進んでいる。このため、複数の周波数帯をカバーするアンテナの開発が行われ、それを用いた無線機やアンテナ切り換え回路の開発も行われている(例えば、特許文献1、2参照。)。
ところで、周波数ごとに給電点を設けたマルチバンドマルチポートアンテナの検討も進んでいるが、お互いのアンテナエレメント若しくは給電点等の影響でアンテナ特性が劣化してしまうため、お互いの給電点の影響を低減する必要がある。
そこで、本発明の目的は、複数周波数でのアンテナ特性を向上させたアンテナ及びそれを用いた無線機を提供することにある。
By the way, multiband multiport antennas with feeding points for each frequency are being studied, but the antenna characteristics deteriorate due to the influence of each other's antenna elements or feeding points. There is a need to reduce.
Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna with improved antenna characteristics at a plurality of frequencies and a radio using the antenna.
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、異なる複数バンドに対応し、複数の給電点を有し、かつ非選択側の給電点にリアクタンス成分を負荷するようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
請求項1記載の発明によれば、異なる複数バンドに対応し、複数の給電点を有し、かつ非選択側の給電点にリアクタンス成分を負荷するようにしたことにより、アンテナエレメント同士の影響を低減することができアンテナ特性の劣化を防ぐことができる。 According to the first aspect of the present invention, the reactance component is loaded on the non-selection-side feeding point corresponding to different bands and having a plurality of feeding points. This can be reduced and deterioration of antenna characteristics can be prevented.
請求項2記載の発明は、異なる複数のバンドにそれぞれ対応したアンテナエレメントと、共通接点が各アンテナエレメントのフィーダに接続された複数の切り換えスイッチと、該各切り換えスイッチの一方の接点にそれぞれ接続されたリアクタンス素子と、前記各切り換えスイッチの他方の接点にそれぞれ接続された給電点とを備えたことを特徴とする。
The invention according to
請求項2記載の発明によれば、異なる複数のバンドにそれぞれ対応したアンテナエレメントと、共通接点が各アンテナエレメントのフィーダに接続された複数の切り換えスイッチと、該各切り換えスイッチの一方の接点にそれぞれ接続されたリアクタンス素子と、前記各切り換えスイッチの他方の接点にそれぞれ接続された給電点とを備えたことにより、アンテナエレメント同士の影響を低減することができアンテナ特性の劣化を防ぐことができる。 According to the second aspect of the present invention, the antenna elements respectively corresponding to a plurality of different bands, the plurality of change-over switches whose common contacts are connected to the feeders of the respective antenna elements, and one contact of each of the change-over switches, By including the connected reactance element and the feed point connected to the other contact of each changeover switch, the influence between the antenna elements can be reduced, and the deterioration of the antenna characteristics can be prevented.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、一つの成型物内に複数のアンテナエレメントと給電点とが一体的に形成されていることを特徴とする。 A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, a plurality of antenna elements and feeding points are integrally formed in one molded product.
請求項3記載の発明によれば、一つの成型物内に複数のアンテナエレメントと給電点とが一体的に形成されていることにより、アンテナ特性を向上させたコンパクトなアンテナが得られる。
According to the invention described in
請求項4記載の発明は、請求項1から3の何れか1項記載のアンテナを備えた無線機であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a wireless device including the antenna according to any one of the first to third aspects.
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、表示部側筐体と操作部側筐体とがヒンジを介して開閉が可能な折りたたみ型であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, the display unit side body and the operation unit side body are of a folding type that can be opened and closed via a hinge.
請求項5記載の発明によれば、表示部側筐体と操作部側筐体とがヒンジを介して開閉が可能な折りたたみ型であることにより、アンテナ特性を向上させたコンパクトな無線機が得られる。 According to the fifth aspect of the present invention, a compact wireless device with improved antenna characteristics can be obtained because the display unit side case and the operation unit side case are foldable that can be opened and closed via hinges. It is done.
請求項6記載の発明は、請求項4記載の発明において、表示部側筐体と操作部側筐体とがスライド可能なスライド型であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the invention, in the fourth aspect of the invention, the display unit side housing and the operation unit side housing are slidable.
請求項6記載の発明によれば、示部側筐体と操作部側筐体とがスライド可能なスライド型であることにより、アンテナ特性を向上させたコンパクトな無線機が得られる。 According to the sixth aspect of the present invention, a compact wireless device with improved antenna characteristics can be obtained because the display unit side case and the operation unit side case are slidable.
本発明によれば、異なる複数バンドに対応した送受信アンテナエレメントが複数有る場合、複数の給電点を有し、かつ非選択側の給電点(使用していない側の終端)にリアクタンス成分を負荷するようにしたことにより、アンテナエレメント同士の影響を低減することができアンテナ特性の劣化を防ぐことができる。 According to the present invention, when there are a plurality of transmission / reception antenna elements corresponding to a plurality of different bands, a reactance component is loaded on a non-selection-side power supply point (a terminal on an unused side) having a plurality of power supply points. By doing so, the influence between antenna elements can be reduced, and deterioration of antenna characteristics can be prevented.
本発明に係るアンテナの一実施の形態は、異なる複数バンドに対応し、複数の給電点を有し、かつ非選択側の給電点にリアクタンス成分を負荷するようにしたことを特徴とする。 An embodiment of the antenna according to the present invention is characterized in that it corresponds to a plurality of different bands, has a plurality of feeding points, and loads a reactance component to a feeding point on the non-selection side.
上記構成によれば、異なる複数バンドに対応し、複数の給電点を有し、かつ非選択側の給電点にリアクタンス成分を負荷するようにしたことにより、アンテナエレメント同士の影響を低減することができアンテナ特性の劣化を防ぐことができる。
ここで、リアクタンス成分としては、種々のコンデンサ若しくはコイルまたはこれらの組み合わせによって得られるリアクタンスであり、容量性のリアクタンス及び誘導性のリアクタンスを含む。
アンテナエレメントとしては、ホイップ型、逆L型、逆F型、モノポール型、ミアンダ型(ジグザグ型)、ヘリカル型、板金の一部を打ち抜いたスロットアンテナ型など、様々なアンテナエレメントが挙げられる。
According to the above configuration, the influence of the antenna elements can be reduced by supporting a plurality of different bands, having a plurality of feeding points, and loading a reactance component at the feeding point on the non-selection side. It is possible to prevent deterioration of antenna characteristics.
Here, the reactance component is a reactance obtained by various capacitors or coils or a combination thereof, and includes a capacitive reactance and an inductive reactance.
Examples of the antenna element include various antenna elements such as a whip type, an inverted L type, an inverted F type, a monopole type, a meander type (zigzag type), a helical type, and a slot antenna type obtained by punching a part of a sheet metal.
本発明に係るアンテナの他の実施の形態は、異なる複数のバンドにそれぞれ対応したアンテナエレメントと、共通接点が各アンテナエレメントのフィーダに接続された複数の切り換えスイッチと、各切り換えスイッチの一方の接点(非選択側給電点)にそれぞれ接続されたリアクタンス素子と、各切り換えスイッチの他方の接点(選択側給電点)にそれぞれ接続された整合器とを備えたことを特徴とする。
ここで、リアクタンス素子とは、コンデンサ若しくはコイルまたはこれらの組み合わせをいう。
また、切り換えスイッチは、例えば単極双投型切り換えスイッチが用いられるが、アンテナの種類(ダイポールアンテナ、切り返しダイポールアンテナ、八木・宇田アンテナ、ロンビックアンテナ、スクエアロアンテナ、キュビカルクワッドアンテナ等)に応じて双極双投型切り換えスイッチを用いてもよい。
Another embodiment of the antenna according to the present invention includes an antenna element corresponding to each of a plurality of different bands, a plurality of change-over switches whose common contacts are connected to a feeder of each antenna element, and one contact of each change-over switch A reactance element connected to each of the (non-selection-side feeding points) and a matching unit connected to the other contact (selection-side feeding point) of each changeover switch are provided.
Here, the reactance element refers to a capacitor, a coil, or a combination thereof.
For example, a single pole double throw type changeover switch is used as the changeover switch, depending on the type of antenna (dipole antenna, switchback dipole antenna, Yagi / Uda antenna, Lombic antenna, squarero antenna, cubic quad antenna, etc.) Alternatively, a double pole double throw type changeover switch may be used.
上記構成によれば、アンテナエレメント同士の影響を低減することができアンテナ特性(SWR(Standing Wave Ratio:定在波比)、FB(Front Back)比、指向性、利得、リターンロス、放射効率)の劣化を防ぐことができる。 According to the above configuration, the influence between antenna elements can be reduced, and antenna characteristics (SWR (Standing Wave Ratio), FB (Front Back) ratio, directivity, gain, return loss, radiation efficiency) Can be prevented.
本発明に係るアンテナの他の実施の形態は、上記構成に加え、一つの成型物内に複数のアンテナエレメントと給電点とが一体的に形成されていることを特徴とする。 Another embodiment of the antenna according to the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, a plurality of antenna elements and feeding points are integrally formed in one molded product.
上記構成によれば、一つの成型物内に複数のアンテナエレメントと給電点とが一体的に形成されていることにより、コンパクトなアンテナが得られる。 According to the above configuration, a compact antenna can be obtained by integrally forming a plurality of antenna elements and feeding points in one molded product.
本発明に係る無線機の一実施の形態は、上記何れかの構成のアンテナを備えたことを特徴とする。
ここで、無線機としては、例えば、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistants)、通信型ゲーム機が挙げられる。
One embodiment of a wireless device according to the present invention is characterized by including an antenna having any one of the above-described configurations.
Here, examples of the wireless device include a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistants), and a communication game machine.
本発明に係る無線機の他の実施の形態は、上記構成に加え、表示部側筐体と操作部側筐体とがヒンジを介して開閉が可能な折りたたみ型であることを特徴とする。 Another embodiment of the wireless device according to the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, the display unit side body and the operation unit side body are foldable and openable via hinges.
上記構成によれば、表示部側筐体と操作部側筐体とがヒンジを介して開閉が可能な折りたたみ型であることにより、アンテナ特性を向上させたコンパクトな無線機が得られる。 According to the above configuration, a compact wireless device with improved antenna characteristics can be obtained because the display unit side body and the operation unit side body are foldable that can be opened and closed via hinges.
本発明に係る無線機の他の実施の形態は、上記構成に加え、表示部側筐体と操作部側筐体とがスライド可能なスライド型であることを特徴とする。 Another embodiment of the wireless device according to the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, the display unit side body and the operation unit side body are slidable.
上記構成によれば、示部側筐体と操作部側筐体とがスライド可能なスライド型であることにより、アンテナ特性を向上させたコンパクトな無線機が得られる。 According to the above configuration, a compact wireless device with improved antenna characteristics can be obtained because the display unit side case and the operation unit side case are slidable.
すなわち、本発明は、選択した周波数以外の給電点にリアクタンス成分を持たせることで、お互いの影響を軽減し、アンテナ特性を改善することを特徴とする。 In other words, the present invention is characterized in that a reactance component is provided at a feeding point other than the selected frequency, thereby reducing the mutual influence and improving the antenna characteristics.
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。 The above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. is there.
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係るアンテナの周辺の一実施例を示すブロック図である。
同図に示すアンテナは、周波数ごとに給電点を設けた、マルチバンドマルチポートアンテナである。同図において、複数バンドに対応したN本のアンテナエレメント1−1〜1−i〜1−N(Nは自然数)とN個の非選択側給電点2−1a〜2−ia〜2−Naと、N個の選択側給電点2−1b〜2−ib〜2−Nbとを示している。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the periphery of an antenna according to the present invention.
The antenna shown in the figure is a multiband multiport antenna having a feeding point for each frequency. In the figure, N antenna elements 1-1 to 1-i to 1-N (N is a natural number) corresponding to a plurality of bands and N unselected feeding points 2-1a to 2-ia to 2-Na. And N selection-side feed points 2-1b to 2-ib to 2-Nb.
すなわち、図1において、アンテナエレメント1−1のフィーダは単極双投型切り換えスイッチ2−1の共通接点に接続され、単極双投型切り換えスイッチ2−1の一方の接点(非選択側給電点:図では上側)にリアクタンス素子jX1(3−1)が接続され、単極双投型切り換えスイッチ2−1の他方の接点(選択側給電点:この場合、下側)に整合器MC(Matching Circuit)4−1の一端(図の左側)が接続されている。整合器MC4−1の他端(この場合右側)はアンテナスイッチ5に接続されている。 That is, in FIG. 1, the feeder of the antenna element 1-1 is connected to the common contact of the single-pole double-throw changeover switch 2-1, and one contact of the single-pole double-throw changeover switch 2-1. The reactance element jX1 (3-1) is connected to the point (upper side in the figure), and the matching device MC (the lower side in this case) is connected to the matching device MC (3-1). One end (the left side of the figure) of Matching Circuit) 4-1 is connected. The other end of matching unit MC4-1 (in this case, the right side) is connected to antenna switch 5.
アンテナエレメント1−iのフィーダは単極双投型切り換えスイッチ2−iの共通接点に接続され、単極双投型切り換えスイッチ2−iの一方の接点(非選択側給電点:図では上側)にリアクタンス素子jXi(3−i)が接続され、単極双投型切り換えスイッチ2−iの他方の接点(選択側給電点:この場合、下側)に整合器MC4−iの一端(図の左側)が接続されている。整合器MC4−iの他端(この場合右側)はアンテナスイッチ5に接続されている。 The feeder of the antenna element 1-i is connected to a common contact of the single pole double throw type changeover switch 2-i, and one contact of the single pole double throw type changeover switch 2-i (non-selection side feeding point: upper side in the figure) The reactance element jXi (3-i) is connected to the other end of the single-pole double-throw type changeover switch 2-i (selection-side feeding point: in this case, the lower side), and one end of the matching device MC4-i (shown in the figure). Left side) is connected. The other end (in this case, the right side) of matching unit MC4-i is connected to antenna switch 5.
同様に、アンテナエレメント1−Nのフィーダは単極双投型切り換えスイッチ2−Nの共通接点に接続され、単極双投型切り換えスイッチ2−Nの一方の接点(非選択側給電点:図では上側)にリアクタンス素子jXN(3−N)が接続され、単極双投型切り換えスイッチ2−Nの他方の接点(選択側給電点:この場合、下側)に整合器MC4−Nの一端(図の左側)が接続されている。整合器MC4−Nの他端(この場合右側)はアンテナスイッチ5に接続されている。 Similarly, the feeder of the antenna element 1-N is connected to the common contact of the single pole double throw type changeover switch 2-N, and one contact of the single pole double throw type changeover switch 2-N (non-selection side feeding point: FIG. The upper side) is connected to the reactance element jXN (3-N), and one end of the matching device MC4-N is connected to the other contact of the single-pole double-throw type changeover switch 2-N (selection-side feeding point: lower side in this case). (Left side of the figure) is connected. The other end (in this case, the right side) of matching unit MC4-N is connected to antenna switch 5.
アンテナスイッチ5は、ダイオードスイッチであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、リレー、ロータリースイッチを用いてもよい。
アンテナスイッチ5は、単極双投型切り換えスイッチ2−1〜2−Nに同期しており、例えばアンテナエレメント1−iが選択されているとすると、単極双投型切り換えスイッチ2−iは可動切片が共通接点と他方の接点とを接続し、単極双投型切り換えスイッチ2−i以外の単極双投型切り換えスイッチは可動切片が共通接点と一方の接点とを接続するようになっている。
アンテナスイッチ5は図示しない高周波回路に接続されている。
単極双投型切り換えスイッチ2−1〜2−jは、例えば、ダイオードスイッチが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではなく、リレー若しくはスナップスイッチを用いてもよい
The antenna switch 5 is a diode switch, but the present invention is not limited to this, and a relay or a rotary switch may be used.
The antenna switch 5 is synchronized with the single pole double throw type changeover switches 2-1 to 2-N. For example, if the antenna element 1-i is selected, the single pole double throw type changeover switch 2-i is The movable piece connects the common contact and the other contact, and the single-pole double-throw type switch other than the single-pole double-throw type changeover switch 2-i has the movable piece connecting the common contact and one contact. ing.
The antenna switch 5 is connected to a high frequency circuit (not shown).
Examples of the single-pole double-throw type changeover switches 2-1 to 2-j include diode switches, but the present invention is not limited to this, and relays or snap switches may be used.
アンテナエレメント1−1〜1−Nは、一つの成型物(樹脂モールド)に一体的に形成されていてもよく、各単極双投型切り換えスイッチ2−i〜2−N、各リアクタンス素子3−1〜3−N、及び各整合器4−1〜4−Nと一体的に形成されていてもよい。
ここで、「非選択時」とはアンテナエレメント1−1〜1−Nと高周波回路とが接続されていない時を意味し、「選択時」とはアンテナエレメント1−1〜1−Nと高周波回路とが接続されている時を意味する。
The antenna elements 1-1 to 1-N may be integrally formed in one molded product (resin mold), and each single pole double throw type changeover switch 2-i to 2-N, each reactance element 3 -1 to 3-N and the matching units 4-1 to 4-N may be formed integrally.
Here, “when not selected” means when the antenna elements 1-1 to 1-N are not connected to the high-frequency circuit, and “when selected” means that the antenna elements 1-1 to 1-N and the high-frequency circuit are not connected. It means when the circuit is connected.
例えば、i番目のアンテナエレメント1−iを用いた周波数バンドを選択した場合、他の給電点2−1a…(2−1iを除く)…2−Na、にリアクタンス(jX:jは√−1)を負荷する。このことにより、お互いのアンテナエレメント1−1〜1−N(若しくは給電点)の影響を軽減できアンテナ特性が改善する。 For example, when a frequency band using the i-th antenna element 1-i is selected, reactance (jX: j is √−1) to other feeding points 2-1a (excluding 2-1i) ... 2-Na. ). As a result, the influence of the mutual antenna elements 1-1 to 1-N (or feeding points) can be reduced and the antenna characteristics can be improved.
〔実施例の動作の説明〕
周波数ごとに給電点を設けたアンテナエレメント1−1〜1−Nの、非選択側のアンテナエレメントの給電点2−1a〜2−Naにリアクタンス成分を負荷する(リアクタンス素子jX1〜jXNを接続する)ことにより、アンテナエレメント1−1〜1−N同士の影響を低減できアンテナ特性の劣化を防ぐことができる。
[Description of Operation of Example]
Reactance components are loaded on the feed points 2-1a to 2-Na of the non-selected antenna elements of the antenna elements 1-1 to 1-N provided with feed points for each frequency (reactance elements jX1 to jXN are connected). Thus, the influence between the antenna elements 1-1 to 1-N can be reduced, and deterioration of the antenna characteristics can be prevented.
〔効果の説明〕
非選択時のアンテナにリアクタンス成分(jX)を負荷することで、アンテナエレメントの影響を低減できアンテナ特性の劣化を防ぐことができる。
[Explanation of effects]
By loading the reactance component (jX) to the antenna at the time of non-selection, the influence of the antenna element can be reduced and the deterioration of the antenna characteristics can be prevented.
ここで、無線機としては、例えば、携帯電話が挙げられる。
図2は、図1に示したアンテナを用いた無線機としての携帯電話の一例を示す概念図である。図3は、図1に示したアンテナを用いた無線機としての携帯電話の他の一例を示す概念図である。
携帯電話10としては、図2に示すように表示部側筐体10−1と操作部側筐体10−2とがヒンジ11を介して開閉が可能な折りたたみ型であっても、図3に示す携帯電話20のように、表示部側筐体20−1と操作部側筐体20−2とがスライド可能なスライド型であってもよい。
Here, examples of the wireless device include a mobile phone.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a mobile phone as a wireless device using the antenna shown in FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram showing another example of a mobile phone as a wireless device using the antenna shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the
1−1〜1−N アンテナエレメント
2−1〜2−N 単極双投型切り換えスイッチ
3−1〜3−N リアクタンス素子
4−1〜4−N 整合器
5 アンテナスイッチ
1-1 to 1-N antenna element 2-1 to 2-N single-pole double-throw switch 3-1 to 3-N reactance element 4-1 to 4-N matching device 5 antenna switch
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