JP2008252201A - Antenna system and portable terminal using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号を無線伝達するアンテナ装置と、このアンテナ装置が搭載された携帯端末に関するものである。 The present invention relates to an antenna device for wirelessly transmitting a signal and a portable terminal equipped with the antenna device.
近年、携帯端末において小型化とアンテナ装置の内蔵化の傾向がある。また、複数のシステムが1つの携帯端末で使用されるため、アンテナ装置が複数の周波数帯に対応する必要がある。 In recent years, there has been a tendency for mobile terminals to be miniaturized and built-in antenna devices. In addition, since a plurality of systems are used in one mobile terminal, the antenna device needs to support a plurality of frequency bands.
従来の携帯端末のアンテナ装置として、1つのアンテナ素子で複数の周波数帯に対応できるものがある。このような従来のアンテナ装置を図6に示す。 Some conventional portable terminal antenna devices can handle a plurality of frequency bands with a single antenna element. Such a conventional antenna device is shown in FIG.
図6において、従来のアンテナ装置1は、グランド板2と、このグランド板2に接続された給電部3と、この給電部3に接続されたアンテナ素子4とを備え、このアンテナ素子4は、給電部3に接続された第1導体部5と、この第1導体部5に折り返し部6を介して接続された第2導体部7とを有する。また、第1導体部5の少なくとも一部と第2導体部7の少なくとも一部は略平行に配置されている。尚、第2導体部7の先端8は開放端である。このように、従来のアンテナ装置1は、折り返し部6で折り返されることにより、小型化されていた。
In FIG. 6, a
上記構成において、アンテナ素子4の電気長が略4分の1波長となる1次共振時の周波数、およびアンテナ素子4の電気長が略4分の3波長となる3次共振時の周波数において、アンテナ素子4に共振電流が流れ、アンテナ装置1はアンテナとして動作する。このように、アンテナ装置1は、1つのアンテナ素子4で2つの周波数帯に対応していた。
In the above configuration, at the frequency at the time of primary resonance where the electrical length of the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献として、例えば、特許文献1が知られている。
上記従来のアンテナ装置1が例えば3次共振を行う場合、図7に示す様に、折り返し部6の近傍9において、第1導体部5に流れる電流と第2導体部7に流れる電流とが互いに逆向きに流れ、打ち消し合う。その結果、アンテナ装置1の放射効率が劣化するという問題があった。
When the
そこで本発明は、N(Nは3以上の奇数)次共振時におけるアンテナ装置の放射効率を向上させることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to improve the radiation efficiency of the antenna device at the time of N (N is an odd number of 3 or more) order resonance.
この目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、グランド板と、このグランド板に形成された給電部と、この給電部に接続されたアンテナ素子とを備え、上記アンテナ素子は、給電部に接続された第1導体部と、この第1導体部に折り返し部を介して接続された第2導体部とを有し、第1導体部の少なくとも一部と第2導体部の少なくとも一部は略平行に配置され、上記折り返し部はアンテナ素子のN(Nは3以上の奇数)次共振時における電位の節に位置する構成である。 In order to achieve this object, an antenna device of the present invention includes a ground plate, a power feeding unit formed on the ground plate, and an antenna element connected to the power feeding unit, and the antenna element includes a power feeding unit. A first conductor portion connected to the first conductor portion and a second conductor portion connected to the first conductor portion via a folded portion, and at least a portion of the first conductor portion and at least a portion of the second conductor portion. Are arranged substantially in parallel, and the folded portion is located at the node of the potential at the N-th resonance (N is an odd number of 3 or more) of the antenna element.
上記構成により、互いに略平行に配置された第1導体部の少なくとも一部と、第2導体部の少なくとも一部とにおいて、N次共振電流は強め合う。その結果、N次共振時におけるアンテナ装置の放射効率を向上させることができる。 With the above-described configuration, the Nth order resonance current is strengthened in at least a part of the first conductor part and at least a part of the second conductor part that are arranged substantially parallel to each other. As a result, the radiation efficiency of the antenna device at the Nth order resonance can be improved.
(実施の形態1)
以下に、本発明の実施の形態1について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1におけるアンテナ装置の模式図である。
(Embodiment 1)
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of an antenna device according to
図1において、アンテナ装置10は、グランド板11と、このグランド板11に接続された給電部12と、この給電部12に接続されたアンテナ素子13とを有する。
In FIG. 1, the
尚、このアンテナ装置10が搭載された携帯端末(図示せず)は、給電部12に接続された信号処理部(図示せず)と、この信号処理部に接続された信号再生部(図示せず)とを有する。
A portable terminal (not shown) on which the
さらに、アンテナ素子13は、給電部12に接続された第1導体部14と、この第1導体部14に折り返し部15を介して接続された第2導体部16とを有する。そして、第1導体部14の少なくとも一部と第2導体部16の少なくとも一部は略平行に配置されている。尚、第2導体部16の先端は開放端である。さらに、上記折り返し部15は、アンテナ装置10の3次共振時における電位の節に位置する。
Further, the
次に、本構成におけるアンテナ装置10の動作について説明する。
Next, the operation of the
アンテナ素子13の電気長が略4分の1波長となる1次共振時の周波数、およびアンテナ素子13の電気長が略4分の3波長となる3次共振時の周波数において、アンテナ素子13に共振電流が流れ、アンテナ装置10はアンテナとして動作する。このように、アンテナ装置10は、1つのアンテナ素子13で2つの周波数帯に対応している。
At the frequency at the time of primary resonance where the electrical length of the
折り返し部15が3次共振時における電位の節に位置していることにより、図2に示す様に、互いに略平行に配置された第1導体部14と第2導体部16とにおいて、3次共振電流は強め合う。その結果、3次共振時におけるアンテナ装置10の放射効率を向上させることができる。
Since the folded
尚、アンテナ装置10は1次共振とN(Nは3以上の奇数)次共振を用いて通信を行い、折り返し部15がアンテナ素子13のN次共振時における電位の節に位置しても良い。この場合、N次共振時におけるアンテナ装置10の放射効率を向上させることができる。ただし、アンテナ装置10が最も低い共振周波数において行われる1次共振と2番目に低い共振周波数において行われる3次共振とを用いて通信を行う構成であるとき、アンテナ装置10は最も小型になる。
The
さらに、グランド板11と第1導体部14との距離は、グランド板11と第2導体部16との距離よりも小さいことが望ましい。これにより、第1導体部14上の3次共振時における電位の腹が、第2導体部16上の1次共振時における電位の腹よりもグランド板11に近くなる。このため、3次共振時におけるアンテナ素子13とグランド板11との結合度は、1次共振時におけるアンテナ素子13とグランド板11との結合度より大きくなる。即ち、3次共振時におけるアンテナ素子13とグランド板11との結合度を大きくすることにより、3次共振周波数を下げることができ、その結果、1次共振周波数と3次共振周波数とを近づけることができる。例えば、1次共振周波数が略900MHzの場合、上記構成により、3次共振周波数は3倍の略2.7GHzとならずに略1.8GHzの周波数になる。即ち、900MHzと1.8GHzの周波数帯に対応したアンテナ装置を実現することができる。
Furthermore, it is desirable that the distance between the
(実施の形態2)
以下に、本発明の実施の形態2について、図3(a)(b)を用いて説明する。図3(a)は、本発明の実施の形態2におけるアンテナ装置の斜視図であり、図3(b)は、アンテナ素子の拡大斜視図である。尚、実施の形態1と同様の構成については、同一符号を付してその説明を省略し、相違点について記述する。
(Embodiment 2)
図3(a)(b)において、実施の形態2における実施の形態1との相違点は、第1導体部14と第2導体部16とを含む平面が、グランド板11に対して略直角に配置された点と、アンテナ素子13が誘電体樹脂からなる基体17で保持される構成とした点である。
3A and 3B, the difference between the second embodiment and the first embodiment is that the plane including the
上記構成により、グランド板11からアンテナ素子13が突出する距離を短くすることができ、アンテナ装置10を小型化することができる。
With the above configuration, the distance by which the
さらに、アンテナ素子13が基体17で保持される構成とすることにより、基体17の有する比誘電率により、アンテナ装置10の更なる小型化を図ることができる。これは、比誘電率εrの媒質を通る電磁波の波長が比誘電率1の媒質を通る電磁波の波長と比較して1/√εr倍されるため、アンテナ素子13が更に低い周波数で共振することができるからである。
Furthermore, by adopting a configuration in which the
(実施の形態3)
以下に、本発明の実施の形態3について、図4を用いて説明する。
(Embodiment 3)
Embodiment 3 of the present invention will be described below with reference to FIG.
図4は、本発明の実施の形態3におけるアンテナ装置の模式図である。尚、実施の形態1と同様の構成については、同一符号を付してその説明を省略し、相違点について記述する。
FIG. 4 is a schematic diagram of an antenna device according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, about the structure similar to
図4において、実施の形態3における実施の形態1との相違点は、アンテナ装置10がグランド板11と第1導体部14とを接続する短絡部18を備えた点である。
In FIG. 4, the difference between the third embodiment and the first embodiment is that the
上記構成により、アンテナ装置10を小型にすることでアンテナ装置10の入力インピーダンスが低下した場合でも、短絡部18がインピーダンス整合素子として動作するため、アンテナ装置10と給電部12に接続される無線回路(図示せず)とのインピーダンス整合を容易に取ることができる。即ち、短絡部18が無い場合、給電部12において共振電流の振幅が最大となるのに対し、短絡部18を設けることにより、短絡部18において、共振電流の振幅が最大となる。そして、給電部12における共振電流の振幅が小さくなると共に、給電部12におけるアンテナ装置10の入力インピーダンスが高くなる。その結果、アンテナ装置10と給電部12に接続される無線回路とのインピーダンス整合を容易に取ることができ、アンテナ装置10の放射効率を向上することができる。
With the above configuration, even when the input impedance of the
(実施の形態4)
以下に、本発明の実施の形態4について、図5(a)(b)を用いて説明する。図5(a)は、本発明の実施の形態4におけるアンテナ装置の模式図である。尚、実施の形態1と同様の構成については、同一符号を付してその説明を省略し、相違点について記述する。
(Embodiment 4)
Hereinafter,
図5(a)(b)において、実施の形態4における実施の形態1との相違点は、アンテナ装置10が第2導体部16に接続されてアンテナ素子13の1次共振時における波長の8分の1以下の電気長を有する第3導体部19を備えた点である。
5 (a) and 5 (b), the difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the
上記第3導体部19により、アンテナ素子13の共振周波数を低くすることができる。さらに、第3導体部19はアンテナ素子13の1次共振時における波長の8分の1以下の電気長を有すると共に第3導体部19の先端側は開放端であるため、第3導体部19に電流がほとんど流れない。これにより、例えば、図5(b)のように、第3導体部19を第1導体部14と第2導体部16との間に配置させた場合でも、第3導体部19に流れる電流によって第1導体部14と第2導体部16に流れる電流が影響を受けることがほとんどなく、アンテナ装置10の放射効率はほとんど劣化しない。
The
以上のように本発明のアンテナ装置は、N(Nは3以上の奇数)次共振時における放射効率を向上させることができ、特に複数のシステムを有する小型の携帯端末などに適用することができる。 As described above, the antenna device of the present invention can improve the radiation efficiency at the time of N (N is an odd number of 3 or more) order resonance, and can be applied particularly to a small portable terminal having a plurality of systems. .
10 アンテナ装置
11 グランド板
12 給電部
13 アンテナ素子
14 第1導体部
15 折り返し部
16 第2導体部
17 基体
18 短絡部
19 第3導体部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
このアンテナ素子は、前記給電部に接続された第1導体部と、この第1導体部に折り返し部を介して接続された第2導体部とを有し、
前記第1導体部の少なくとも一部と前記第2導体部の少なくとも一部は略平行に配置され、
前記折り返し部は前記アンテナ素子のN(Nは3以上の奇数)次共振時における電位の節に位置するアンテナ装置。 A ground plate, a power feeding portion formed on the ground plate, and an antenna element connected to the power feeding portion,
The antenna element has a first conductor portion connected to the feeding portion, and a second conductor portion connected to the first conductor portion via a folded portion,
At least a part of the first conductor part and at least a part of the second conductor part are arranged substantially in parallel,
The folded portion is an antenna device positioned at a node of potential at the N-th resonance of the antenna element (N is an odd number of 3 or more).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007087432A JP2008252201A (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | Antenna system and portable terminal using the same |
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JP2018085703A (en) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 富士通株式会社 | Linear antenna and electronic apparatus |
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2007
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