JP2009055374A - Antenna - Google Patents

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Naomi Shizuka
尚己 志塚
Masahito Chiba
雅人 千葉
Junji Yamauchi
潤治 山内
Hisamatsu Nakano
久松 中野
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HOKO DENSHI KK
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HOKO DENSHI KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna suited to a mobile terminal, a radio LAN and the like. <P>SOLUTION: A radiating element 1 having such a shape that a mid portion of a strip conductor element is bent, and a rectangular ground plate 2 are arranged on a coplanar plane. Here, a path length of a center line of the radiating element 1 is set to about λ/4 (λ: central wavelength) at a use central frequency. A feed point F is located between the radiating element 1 and a short side of the ground plate 2, and the feed point F is set to within a range between a neighborhood of 1/2 of a length of the short side and another end of the short side on the basis of one end of the short side of the ground plate 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線LANなどのアンテナとして最適なアンテナに関するものである。   The present invention relates to an antenna that is optimal as an antenna for a wireless LAN or the like.

アンテナには、逆L,逆F,逆FL放射素子を備えたものがある。これらの放射素子の高さは低く抑えられている。   Some antennas have reverse L, reverse F, and reverse FL radiating elements. The height of these radiating elements is kept low.

アンテナの高さの低減化に関する技術は、例えば、特許文献1,2,3及び非特許文献1,2,3等に開示されている。
特開2000−188506号公報 特開2002−185238号公報 特開2004−32242号公報 「アンテナと電波伝搬」(130〜131頁) 共立出版 「An Inverted FL Antenna for Dual-Frequency Operation」IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 53, NO. 8, AUGUST 2005 「グランド板を利用した逆L型アンテナの広帯域化」 2006年電子情報通信学会通信ソサイティ大会
Technologies relating to the reduction of the height of the antenna are disclosed in, for example, Patent Documents 1, 2, 3 and Non-Patent Documents 1, 2, 3 and the like.
JP 2000-188506 A JP 2002-185238 A JP 2004-32242 A "Antenna and radio wave propagation" (p.130-131) Kyoritsu Publishing "An Inverted FL Antenna for Dual-Frequency Operation" IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 53, NO. 8, AUGUST 2005 "Broadband of inverted L antenna using ground plane" 2006 IEICE Communication Society Conference

特許文献1に開示されたアンテナは、プリント基板上に、リアクタンス素子と、給電及び放射用直線状導体パターンとが搭載された構造のものである。特許文献2に開示されたアンテナは、グランド上に、周波数高域用放射導体と、低域用放射導体とを浮かせて配置した構造のものである。特許文献3に開示された板状アンテナは、逆L型アンテナと電磁界結合されており、無給電素子として動作している。 The antenna disclosed in Patent Document 1 has a structure in which a reactance element and a linear conductor pattern for feeding and radiating are mounted on a printed circuit board. The antenna disclosed in Patent Document 2 has a structure in which a high-frequency radiating conductor and a low-frequency radiating conductor are arranged floating on a ground. The plate-like antenna disclosed in Patent Document 3 is electromagnetically coupled to the inverted L-type antenna and operates as a parasitic element.

非特許文献1には、逆L型モノポールアンテナの基本形が開示されている。また、非特許文献2には、グランド板を利用した2周波数帯動作のアンテナが開示されている。また、非特許文献3には、グランド板を利用した1周波数帯動作のアンテナが開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses a basic form of an inverted L-type monopole antenna. Non-Patent Document 2 discloses an antenna for two-frequency band operation using a ground plate. Non-Patent Document 3 discloses an antenna that operates in one frequency band using a ground plate.

特許文献1に開示されたアンテナは、リアクタンス素子として、コイルなどを用いているため、高さを低く抑えるには限界がある。   Since the antenna disclosed in Patent Document 1 uses a coil or the like as a reactance element, there is a limit to keeping the height low.

特許文献2に開示されたアンテナは、周波数高域用放射導体と、低域用放射導体とを浮かせて配置した構造である。このため、これらの導体をグランド上に支持する必要があり、構造が複雑になるばかりでなく、高さ方向の寸法が増大するという課題がある。   The antenna disclosed in Patent Document 2 has a structure in which a high frequency radiating conductor and a low frequency radiating conductor are arranged in a floating state. For this reason, it is necessary to support these conductors on the ground, which not only complicates the structure but also increases the dimension in the height direction.

特許文献3に開示されたアンテナは、無給電素子を用いているため、高さ方向での寸法が増大してしまうという課題がある。   Since the antenna disclosed in Patent Document 3 uses a parasitic element, there is a problem that the dimension in the height direction increases.

非特許文献1には、グランド板が無限大のように記載されている。グランド板が無限の大きさであれば、小型化が要求されているモバイル端末の筐体や無線LANの筐体に組み込むことが不可能である。グランド板を有限構造に設定するには、逆L型アンテナとグランド板との関係を技術的に解析する必要がある。また、非特許文献1では、アンテナ特性を評価することを意図していないので、実用化のためには解決すべき課題が山積している。   Non-Patent Document 1 describes that the ground plate is infinite. If the ground plate is infinitely large, it cannot be incorporated into a mobile terminal housing or a wireless LAN housing that is required to be downsized. In order to set the ground plate to a finite structure, it is necessary to technically analyze the relationship between the inverted L-type antenna and the ground plate. Further, since Non-Patent Document 1 does not intend to evaluate antenna characteristics, there are many problems to be solved for practical use.

非特許文献2に開示された2周波数帯動作のアンテナを検討すると、無給電構造を採用しているため構造が複雑となり、更に改良する余地が残されている。非特許文献3には、グランド板として正方形導体板を用いているが、モバイル端末に組込むには、更なる小型化が要求される。   Considering the antenna of the two frequency band operation disclosed in Non-Patent Document 2, since the parasitic structure is adopted, the structure becomes complicated, and there is room for further improvement. In Non-Patent Document 3, a square conductor plate is used as a ground plate. However, further miniaturization is required for incorporation into a mobile terminal.

本発明の目的は、モバイル端末や無線LANに適したアンテナを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an antenna suitable for a mobile terminal or a wireless LAN.

本アンテナは、ストリップ導体素子の途中を折り曲げた形状の放射素子と、長方形状のグランド板とを同一面に設置し、前記放射素子の長さを使用中心周波数において約λ/4(λ;中心波長)に設定し、前記放射素子と前記グランド板の短辺との間に給電点を位置させ、前記給電点を、前記グランド板の短辺の一端を基準として、短辺の長さの1/2付近と短辺の他端との間の範囲内に設置したことを特徴とするものである。 In this antenna, a radiating element having a bent shape in the middle of a strip conductor element and a rectangular ground plate are installed on the same plane, and the length of the radiating element is about λ / 4 (λ; Wavelength), a feeding point is positioned between the radiating element and the short side of the ground plate, and the feeding point is set to 1 of the length of the short side with respect to one end of the short side of the ground plate. / 2 and the other end of the short side are installed in the range.

本発明によって、モバイル端末や無線LANに適したアンテナを提供できる。   According to the present invention, an antenna suitable for a mobile terminal or a wireless LAN can be provided.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の実施形態に係るアンテナにおいては、その基本的構成が、図1,図3及び図4に示すように、ストリップ導体素子の途中を折り曲げた形状の放射素子1と、長方形状のグランド板2とから成る。このとき、放射素子1とグランド板2とを同一面に設置している。   In the antenna according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1, 3 and 4, the basic configuration of the antenna is a radiating element 1 having a shape in which a strip conductor element is bent, and a rectangular ground plate. It consists of two. At this time, the radiating element 1 and the ground plate 2 are installed on the same surface.

また、放射素子1を使用中心周波数において約λ/4(λ:中心波長)の長さに設定している。この場合、放射素子1の長さとは、線路の中央に沿って測った長さ(中心線路長)のことである。約λ/4とは、λ/4を中心にして、その近傍の値を含むことを意味している。   The radiating element 1 is set to a length of about λ / 4 (λ: center wavelength) at the use center frequency. In this case, the length of the radiating element 1 is the length (center line length) measured along the center of the line. About λ / 4 means that values around λ / 4 are included.

グランド板2を長方形状である有限構造に設定する。給電点Fを、放射素子1とグランド板2の短辺2aとの間に位置づける。給電点Fは、グランド板2の短辺2aの一端(左端)を基準として、短辺2aの長さの1/2付近と短辺2aの他端(右端)との間の範囲にある。この場合、1/2付近とは、1/2を中心にして、その近傍の値を含むことを意味する。   The ground plate 2 is set to have a rectangular finite structure. The feeding point F is positioned between the radiating element 1 and the short side 2 a of the ground plate 2. The feeding point F is in the range between about 1/2 of the length of the short side 2a and the other end (right end) of the short side 2a with respect to one end (left end) of the short side 2a of the ground plate 2. In this case, “near ½” means that a value in the vicinity of ½ is included.

本発明の実施形態では、放射素子1として、1周波数帯動作の角型C構造、或いは2周波数帯動作のF型構造のいずれかを用いている。2周波数帯動作のF型構造の放射素子1は、低域周波数帯と高域周波数帯とで動作する。   In the embodiment of the present invention, the radiating element 1 uses either a square C structure that operates in one frequency band or an F type structure that operates in two frequencies. The radiating element 1 having an F-type structure that operates in two frequency bands operates in a low frequency band and a high frequency band.

図1(a)に示す放射素子1においては、その一部がグランド板2の短辺2aと長辺2bとに沿って存在し、角型C構造となっている。図1(b)に示す放射素子1においては、その一部がグランド板2の長辺2bに沿って存在し、角型C構造となっている。   In the radiating element 1 shown in FIG. 1A, a part of the radiating element 1 exists along the short side 2a and the long side 2b of the ground plate 2, and has a square C structure. In the radiating element 1 shown in FIG. 1B, a part of the radiating element 1 exists along the long side 2 b of the ground plate 2 and has a square C structure.

図3及び図4に示す放射素子1においては、その一部がグランド板2の短辺2aと長辺2bとに沿って存在し、F型構造となっている。   In the radiating element 1 shown in FIGS. 3 and 4, a part of the radiating element 1 exists along the short side 2a and the long side 2b of the ground plate 2, and has an F-type structure.

図1,図3及び図4に示す本発明の実施形態に係るアンテナを送信アンテナとして用いた場合の動作を説明する。   The operation when the antenna according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1, 3, and 4 is used as a transmission antenna will be described.

角型C構造放射素子1或いはF型構造放射素子1とグランド板2との間に給電を行うと、これらの放射素子1とグランド板2との間に電位差が生じ、放射素子1に電流が流れる。   When power is supplied between the square C-structure radiating element 1 or the F-type radiating element 1 and the ground plate 2, a potential difference is generated between the radiating element 1 and the ground plate 2. Flowing.

図1に示す角型C構造放射素子1では、1つの周波数帯において、電流が放射素子1の全体に流れる。図3及び図4に示すF型構造放射素子1では、異なる2つの周波数帯において、給電点Fを中心にして左右に異なる電流が分岐して流れる。その際、有限構造のグランド板2の効果により、電流が効率よく図1の角型C構造放射素子1、図3及び図4のF型構造放射素子1に流れる。   In the square C structure radiating element 1 shown in FIG. 1, a current flows through the radiating element 1 in one frequency band. In the F-type structure radiating element 1 shown in FIGS. 3 and 4, different currents branch to the left and right around the feeding point F in two different frequency bands. At that time, due to the effect of the ground plate 2 having a finite structure, current efficiently flows into the square C-structure radiating element 1 in FIG. 1 and the F-type structure radiating element 1 in FIGS.

電流が図1の角型C構造放射素子1に流れることにより、角型C構造放射素子1から1つの周波数帯にわたり電磁波が送信される。同様に、電流が図3及び図4のF型構造放射素子1に流れることにより、F型構造放射素子1から、異なる2つの周波数帯にわたり、電磁波が送信される。   When the current flows through the square C-structure radiating element 1 in FIG. 1, an electromagnetic wave is transmitted from the square C-structure radiating element 1 over one frequency band. Similarly, when a current flows through the F-type structure radiating element 1 of FIGS. 3 and 4, electromagnetic waves are transmitted from the F-type structure radiating element 1 over two different frequency bands.

次に、図1,図3及び図4に示す本発明の実施形態に係るアンテナを受信アンテナとして用いた場合の動作を説明する。   Next, the operation when the antenna according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1, 3, and 4 is used as a receiving antenna will be described.

受信波が図1の角型C構造放射素子1に到来すると、この受信波によって、電流が角型C構造放射素子1に流れる。同様に、受信波が図3及び図4のF型構造放射素子1に到来すると、電流が図3及び図4のF型構造放射素子1に流れる。受信の際、有限構造のグランド板2の効果により、電流が効率よく、図1の角型C構造放射素子1,図3及び図4のF型構造放射素子1に流れる。ただし、角型C構造放射素子1においては、電流が1つの周波数帯にわたり強く流れる。また、F型構造放射素子1においては、電流が2つの周波数帯にわたり強く流れる。   When the received wave arrives at the square C structure radiating element 1 in FIG. 1, a current flows through the square C structure radiating element 1 due to the received wave. Similarly, when a received wave arrives at the F-type structure radiating element 1 of FIGS. 3 and 4, a current flows through the F-type structure radiating element 1 of FIGS. 3 and 4. At the time of reception, due to the effect of the ground plate 2 having a finite structure, current flows efficiently to the square C structure radiating element 1 in FIG. 1 and the F type structure radiating element 1 in FIGS. 3 and 4. However, in the square C structure radiating element 1, a current flows strongly over one frequency band. Further, in the F-type structure radiating element 1, a current flows strongly over two frequency bands.

以上のように本発明の実施形態においては、放射素子が使用中心周波数において約λ/4の長さを保持できるようにしてあり、グランド板の短辺の一端を基準として、給電点Fが短辺の長さの1/2付近と短辺の他端との間の範囲内に設置されているため、低い定在波比で動作できる。   As described above, in the embodiment of the present invention, the radiating element can maintain a length of about λ / 4 at the use center frequency, and the feed point F is short with respect to one end of the short side of the ground plate. Since it is installed in the range between about ½ of the side length and the other end of the short side, it can operate at a low standing wave ratio.

さらに、放射素子とグランド板とを同一面に設置しているため、アンテナ全体がカード型となり、グランド板上に回路素子を組み込むことが容易にできる。すなわち、本発明の実施形態のアンテンナは、小型化が求められるモバイル端末や無線LAN機器への搭載が容易である。   Further, since the radiating element and the ground plate are installed on the same surface, the entire antenna becomes a card type, and the circuit element can be easily incorporated on the ground plate. That is, the antenna of the embodiment of the present invention can be easily mounted on a mobile terminal or a wireless LAN device that is required to be downsized.

放射素子の一部がグランド板の短辺,長辺に沿って存在しているので、アンテナ占有面積を少なくできることも有利な点である。
(実施形態1)
Since a part of the radiating element exists along the short side and the long side of the ground plate, it is also advantageous that the area occupied by the antenna can be reduced.
(Embodiment 1)

次に、放射素子を、1つの周波数帯にわたって動作させる(これを1周波数帯動作とよぶ)実施形態1について説明する。   Next, Embodiment 1 in which the radiating element is operated over one frequency band (this is referred to as “one frequency band operation”) will be described.

図1(a)では、1周波数帯動作の角型C構造放射素子を用いている。軸部1a(長さLの部分)は、グランド板2の短辺2a(その長さはL)の長さの1/2付近にあり、点Fから給電される。点Fを給電点と呼ぶ。角型C構造を構成するストリップ導体の一部1b(長さLの部分)はグランド板2の短辺2aと長辺2b(その長さはL)とに沿って存在している。給電点Fからストリップ導体(その幅をWとしている)の末端までの中心線路長は、使用中心周波数において、約λ/4の長さを持つ。 In FIG. 1A, a square C structure radiating element operating in one frequency band is used. Shank 1a (of the length L 1) in the narrow side 2a of the ground plate 2 (the length L x) located near one half of the length of, fed from point F. Point F is called a feeding point. Some 1b of the strip conductors constituting a square C structure (part of the length L 2) is a short side 2a and the long side 2b of the ground plate 2 (the length L y) are present along the said. The center line length from the feed point F to the end of the strip conductor (whose width is W) has a length of about λ / 4 at the used center frequency.

図1(b)も同様に1周波数帯動作の角型C構造放射素子1を用いている。ただし、軸部1aがグランド板2の短辺2aの右端にあり、点Fから給電される。角型C構造を構成するストリップ導体の一部1bがグランド板2の長辺2bに沿って存在している。   FIG. 1B similarly uses the square C-structure radiating element 1 operating in one frequency band. However, the shaft portion 1 a is at the right end of the short side 2 a of the ground plate 2, and power is supplied from the point F. A part 1 b of the strip conductor constituting the square C structure is present along the long side 2 b of the ground plate 2.

以下において、実施形態1に係るアンテナの給電点Fの位置、及びグランド板2の有限構造について技術的に吟味する。   In the following, the position of the feeding point F of the antenna according to the first embodiment and the finite structure of the ground plate 2 will be examined technically.

地上デジタルテレビ放送の周波数帯が、470MHz〜770MHzの範囲に設定されているので、中心周波数を620MHz(このときの波長λは484mmであり、これを中心波長とよぶ)とした。そして、グランド板2の短辺2aの一端(図1での一端は左端)を基準として、給電点Fを移動するたびに、470MHz〜770MHzにわたり電圧定在波比(VSWR)値を測定した。このとき、その値が6以下であることを条件(基準条件)として給電点Fの位置の適否を吟味した。その際、給電点Fを図2(b)に示すグランド板2の短辺2aの一端(左端)に設定した従来の逆Lアンテナと比較した。図2(a)においては、横軸に周波数を取り、縦軸にVSWR値を取り、470MHz〜770MHzの周波数帯域を両矢印f,fで示している。 Since the frequency band of digital terrestrial television broadcasting is set in the range of 470 MHz to 770 MHz, the center frequency is set to 620 MHz (the wavelength λ at this time is 484 mm, which is called the center wavelength). The voltage standing wave ratio (VSWR) value was measured from 470 MHz to 770 MHz each time the feeding point F was moved with reference to one end of the short side 2 a of the ground plate 2 (one end in FIG. 1 is the left end). At this time, the suitability of the position of the feeding point F was examined on the condition that the value was 6 or less (reference condition). At that time, the feeding point F was compared with a conventional inverted L antenna set at one end (left end) of the short side 2a of the ground plate 2 shown in FIG. In FIG. 2A, the horizontal axis represents the frequency, the vertical axis represents the VSWR value, and the frequency band of 470 MHz to 770 MHz is indicated by double arrows f L and f H.

図1(a)においては、角型C構造放射素子1の軸部1aの長さをL=0.05λ、ストリップ導体部1b、1cの長さを、それぞれL=0.15λ、L=0.10λ、ストリップ導体幅をW=0.02λに設定した。図1(b)においては、L=0.05λ、L=0.07λ、L=0.20λ、W=0.02λとした。図2(b)に示す従来の逆Lアンテナにおいては、L=0.05λ、L=0.25λ、W=0.02λとした。これら図1(a)、図1(b)、及び図2(b)においては、Lが同じ長さとなっている。図1(a)、図1(b)においては、角型C構造放射素子1のストリップ導体の外周長(L+L+L)が、それぞれ0.3λ、0.32λとなっているが、中心線路長でみると、使用中心周波数(620MHz)において約λ/4となっている。図2(b)においても、ストリップ導体中心線路長は約λ/4となっている。ただし、λは484mmを意味する。 In FIG. 1A, the length of the shaft portion 1a of the square C-structure radiating element 1 is L 1 = 0.05λ, and the lengths of the strip conductor portions 1b and 1c are L 2 = 0.15λ and L 3 = 0.10λ, and the strip conductor width was set to W = 0.02λ. In FIG. 1B, L 1 = 0.05λ, L 2 = 0.07λ, L 3 = 0.20λ, and W = 0.02λ. In the conventional inverted L antenna shown in FIG. 2B, L 1 = 0.05λ, L 2 = 0.25λ, and W = 0.02λ. These Figure 1 (a), FIG. 1 (b), the and in FIG. 2 (b), L 1 is a same length. In FIGS. 1A and 1B, the outer peripheral lengths (L 1 + L 2 + L 3 ) of the strip conductors of the square C-structure radiating element 1 are 0.3λ and 0.32λ, respectively. The center line length is about λ / 4 at the used center frequency (620 MHz). Also in FIG. 2B, the strip conductor central line length is about λ / 4. However, λ means 484 mm.

図1(a),図1(b),図2(b)においては、グランド板2を長方形状に形成し、その長辺2bの長さをL=0.41λ、短辺2aの長さをL=0.21λに設定し、グランド板2の外周長を2L+2L=1.24λに設定した。 In FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG. 2B, the ground plate 2 is formed in a rectangular shape, the length of the long side 2b is L y = 0.41λ, and the length of the short side 2a. of the set L x = 0.21λ, and set the outer peripheral length of the ground plate 2 to 2L y + 2L x = 1.24λ.

比較対象とした図2(b)の場合、図2(a)において×を結んだ線が示すように、周波数が470MHz〜747MHzの範囲でVSWR値が6以下になっているが、しかし、747MHzを越えると、基準条件を満たさない。   In the case of FIG. 2B as a comparison object, the VSWR value is 6 or less in the frequency range of 470 MHz to 747 MHz as indicated by the line connecting x in FIG. If it exceeds, the standard condition is not satisfied.

図1(a)は、給電点Fの位置をグランド板2の短辺長Lの1/2付近に設置した例である。図2(a)において、○を結んだ線が示すように、周波数が470MHz〜770MHzの範囲でVSWR値が6以下になっている。つまり、基準条件を満たしている。 1 (a) is an example in which installed near 1/2 of the short side length L x position of the ground plate 2 of the feed point F. In FIG. 2A, the VSWR value is 6 or less in the frequency range of 470 MHz to 770 MHz, as indicated by the line connecting the circles. That is, the standard condition is satisfied.

図1(b)は、給電点Fの位置をグランド板2の短辺の右端に設置した例である。図2(a)において、●を結んだ線が示すように、周波数が470MHz〜770MHzの範囲でVSWR値が6以下になっている。つまり、基準条件を満たしている。   FIG. 1B is an example in which the position of the feeding point F is installed at the right end of the short side of the ground plate 2. In FIG. 2A, the VSWR value is 6 or less in the frequency range of 470 MHz to 770 MHz, as indicated by the line connecting ●. That is, the standard condition is satisfied.

したがって、実施形態1に関する結論として、給電点Fを、図1(a),図1(b)に示すように、グランド板2の短辺2aの一端を基準として、短辺2aの長さの1/2付近(図1(a))と短辺2aの他端(右端:(図1(b))との間の範囲に設定すれば良い、ということが得られた。   Therefore, as a conclusion regarding the first embodiment, the feeding point F has a length of the short side 2a with reference to one end of the short side 2a of the ground plate 2 as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). It was obtained that it should be set in a range between about 1/2 (FIG. 1A) and the other end of the short side 2a (right end: FIG. 1B).

次に、給電点Fを、図1(b)に示すグランド板2の短辺2aの他端(右端)に設定し、グランド板2の外周長(2L+2L)を変化させた場合のVSWR値を調査し、グランド板2の外周長の範囲を特定した。 Next, the feeding point F is set to the other end (right end) of the short side 2a of the ground plate 2 shown in FIG. 1B, and the outer peripheral length (2L x + 2L y ) of the ground plate 2 is changed. The VSWR value was investigated and the range of the outer peripheral length of the ground plate 2 was specified.

調査の結果、グランド板2の外周長が、1.18λ〜1.31λ(λ:中心波長)に設定するべきである、との結論を得た。   As a result of the investigation, it was concluded that the outer peripheral length of the ground plate 2 should be set to 1.18λ to 1.31λ (λ: center wavelength).

以上のように本発明の実施形態1によれば、上述した基本的構成による効果を得ることができるばかりでなく、グランド板2の短辺の一端を基準として、給電点Fを短辺の長さの1/2付近と短辺他端との間の範囲に設定することにより、地上デジタルテレビ放送を効率良く受信できる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, not only the effect of the basic configuration described above can be obtained, but also the feed point F is set to the short side length with respect to one end of the short side of the ground plate 2. By setting the range between about ½ of the length and the other end of the short side, terrestrial digital television broadcasting can be received efficiently.

さらに、グランド板の外周長を1.18λ〜1.31λの範囲で有限構造に設定しているため、本アンテナをモバイル端末の小型化された筐体内に容易に組み込むことができる。このとき、有限のグランド板の効果により、角型C構造放射素子へ効率よく電流を流すことができる。   Furthermore, since the outer peripheral length of the ground plate is set to a finite structure in the range of 1.18λ to 1.31λ, the antenna can be easily incorporated into a miniaturized casing of the mobile terminal. At this time, due to the effect of the finite ground plate, a current can be efficiently passed to the square C-structure radiation element.

なお、図1(a),図1(b)での角型C構造放射素子1をミアンダ化した構造として、アンテナを構成してもよい。
(実施形態2)
In addition, you may comprise an antenna as a structure which made the square C structure radiation | emission element 1 in Fig.1 (a) and FIG.1 (b) into a meander.
(Embodiment 2)

次に、放射素子1を、無線LANに組み込むのに適した2周波数帯動作として構成した例を実施形態2として説明する。ここに、2周波数帯動作とは、異なる2つの周波数帯でアンテナを動作させることを意味する。   Next, an example in which the radiating element 1 is configured as a two-frequency band operation suitable for incorporation into a wireless LAN will be described as a second embodiment. Here, the two-frequency band operation means that the antenna is operated in two different frequency bands.

図3では、2周波数帯動作のF型構造放射素子1を用いている。図3のF型構造放射素子1では、軸部1a(その長さはL)がグランド板2の短辺2a(その長さはL)の長さの1/2付近にあり、点Fから給電されている。点Fを給電点とよぶ。ストリップ導体(その幅をWとしている)の一部1bがグランド板2の短辺2aに沿って、更に導体の一部1c(その長さはL)が長辺2b(その長さはL)に沿って存在している。 In FIG. 3, the F-type structure radiating element 1 operating in two frequency bands is used. In the F-type structure radiating element 1 in FIG. 3, the shaft portion 1 a (its length is L 1 ) is in the vicinity of ½ of the length of the short side 2 a (its length is L x ) of the ground plate 2. Power is supplied from F. Point F is called the feeding point. A part 1b of the strip conductor (whose width is W) is along the short side 2a of the ground plate 2, and a part 1c of the conductor (the length is L 4 ) is the long side 2b (the length is L y ).

同様に、図4も2周波数帯動作のF型構造放射素子1を用いている。この場合、軸部1aがグランド板2の短辺2aの右端にあり、点Fから給電されている。点Fを給電点とよぶ。ストリップ導体の一部1bがグランド板2の短辺2aに沿って、更に導体の一部1cが長辺2bに沿って存在している。   Similarly, FIG. 4 also uses the F-type structure radiating element 1 operating in two frequency bands. In this case, the shaft portion 1 a is at the right end of the short side 2 a of the ground plate 2, and power is supplied from the point F. Point F is called a feeding point. A part 1b of the strip conductor is present along the short side 2a of the ground plate 2, and a part 1c of the conductor is present along the long side 2b.

実施形態2に係るアンテナにおいて、給電点Fの最適な位置について検討を加え、さらに、グランド板2の有限構造について技術的な吟味をした。   In the antenna according to the second embodiment, the optimum position of the feeding point F was examined, and further, the technical examination was performed on the finite structure of the ground plate 2.

無線LANの周波数帯が、2.45GHzと5.2GHzとの2周波数帯として設定されているので、2.45GHz(このときの波長λLは122mmである)と5.2GHz(このときの波長λHは58mmである)を、それぞれの周波数帯の中心周波数とする。そして、グランド板2の短辺2aの一端(図の左端)を基準として、給電点Fを移動するたびに、VSWR値を測定した。このとき、その値が3以下であることを条件(2周波数条件)として給電点Fの位置の適否を検討した。図5においては、横軸に周波数を取り、縦軸にVSWR値を取っている。 Since the frequency band of the wireless LAN is set as two frequency bands of 2.45 GHz and 5.2 GHz, 2.45 GHz (the wavelength λ L at this time is 122 mm) and 5.2 GHz (the wavelength at this time) λ H is 58 mm) as the center frequency of each frequency band. The VSWR value was measured each time the feeding point F was moved with reference to one end (the left end in the figure) of the short side 2a of the ground plate 2. At this time, the suitability of the position of the feeding point F was examined on the condition that the value is 3 or less (two frequency conditions). In FIG. 5, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents VSWR value.

図3において、2周波数帯動作に関する低域周波数帯及び高域周波数帯の両方で動作する軸部1aの長さをL=5 mmとした。主として高域周波数帯で動作する導体の外周長をL+L=15mm、また、主として低域周波数帯で動作する導体の外周長をL+L+L=30 mmとした。放射素子1のストリップ線幅をW=2mmに設定した。図4において、2周波数帯動作に関する低域周波数帯及び高域周波数帯の両方で動作する軸部1aの長さをL=5 mmとした。主として高域周波数帯で動作する導体の外周長をL+L=15mm、また、主として低域周波数帯で動作する導体の外周長をL+L+L=30 mmとした。放射素子1のストリップ線幅をW=2mmに設定した。外周長L+L、外周長L+L+Lは図3、図4とも同じになっている。低域中心周波数2.45GHzにおいて、外周長L+L+Lは約λL/4になっている。ただし、λL =122 mm。高域中心周波数5.2GHzにおいても、外周長L+Lは約λH/4になっている。ただし、λH=58 mm。ストリップ幅Wが狭いので、中心線路長も二つの周波数帯において波長の約4分の1となっている。 In FIG. 3, the length of the shaft portion 1a operating in both the low frequency band and the high frequency band related to the two frequency band operation is L 1 = 5 mm. The outer peripheral length of the conductor operating mainly in the high frequency band is L 1 + L 2 = 15 mm, and the outer peripheral length of the conductor operating mainly in the low frequency band is L 1 + L 3 + L 4 = 30 mm. The strip line width of the radiating element 1 was set to W = 2 mm. In FIG. 4, the length of the shaft portion 1 a that operates in both the low frequency band and the high frequency band regarding the two frequency band operation is L 1 = 5 mm. The outer peripheral length of the conductor operating mainly in the high frequency band is L 1 + L 2 = 15 mm, and the outer peripheral length of the conductor operating mainly in the low frequency band is L 1 + L 3 + L 4 = 30 mm. The strip line width of the radiating element 1 was set to W = 2 mm. The outer peripheral length L 1 + L 2 and the outer peripheral length L 1 + L 3 + L 4 are the same in FIGS. At the low band center frequency of 2.45 GHz, the outer peripheral length L 1 + L 3 + L 4 is about λ L / 4. However, λ L = 122 mm. Even at the high-frequency center frequency of 5.2 GHz, the outer peripheral length L 1 + L 2 is about λ H / 4. However, λ H = 58 mm. Since the strip width W is narrow, the center line length is also about a quarter of the wavelength in the two frequency bands.

図3及び図4においては、グランド板2を長方形状に形成し、その長辺2bの長さをL=40mm、短辺2aの長さをL=20 mmに設定し、グランド板2の外周長を2L+2L=120mmに設定した。そして、図3及び図4に示すように、給電点Fの位置をグランド板2の短辺2aに沿って変化させた。 3 and 4, the ground plate 2 is formed in a rectangular shape, the length of the long side 2b is set to L y = 40 mm, the length of the short side 2a is set to L x = 20 mm, and the ground plate 2 Was set to 2L y + 2L x = 120 mm. 3 and 4, the position of the feeding point F was changed along the short side 2a of the ground plate 2.

図3では、給電点Fをグランド板2の短辺2aの長さの1/2付近に設定している。 In FIG. 3, the feeding point F is set near ½ of the length of the short side 2 a of the ground plate 2.

図3では、図5において実線が示すように、2.45GHzの周りと、5.2GHzの周りとで、VSWR値が3以下になっている。すなわち、2周波数基準を満たし、無線LANで使用される2周波数帯域で動作していることが証明できた。   In FIG. 3, as indicated by a solid line in FIG. 5, the VSWR value is 3 or less around 2.45 GHz and around 5.2 GHz. In other words, it was proved that it was operating in the two frequency bands used in the wireless LAN, satisfying the two frequency standards.

図4では、図5において点線が示すように、2.45GHzの周りと、5.2GHzの周りとで、VSWR値が3以下になっている。すなわち、2周波数基準を満たし、無線LANで使用される2周波数帯域で動作していることが証明できた。   In FIG. 4, as indicated by a dotted line in FIG. 5, the VSWR value is 3 or less around 2.45 GHz and around 5.2 GHz. In other words, it was proved that it was operating in the two frequency bands used in the wireless LAN, satisfying the two frequency standards.

以上の検討結果から、給電点Fの範囲は、グランド板2の短辺2aの一端(図の左端)を基準として、短辺2aの長さの1/2付近と短辺2aの他端(図の右端)との間の範囲に設定すればよい、との結論を得た。   From the above examination results, the range of the feeding point F is in the vicinity of ½ of the length of the short side 2a and the other end of the short side 2a (the left end in the figure) with reference to one end of the short side 2a of the ground plate 2 (left end in the figure) The conclusion was reached that it should be set within the range between the right end of the figure.

次に、給電点Fを、図4に示すグランド板2の短辺2aの他端(図の右端)に設定し、グランド板2の外周長(2L+2L)を変化させた場合のVSWR値を調査し、グランド板2の外周長の範囲を特定した。 Next, the feed point F is set to the other end (right end in the figure) of the short side 2a of the ground plate 2 shown in FIG. 4, and the VSWR when the outer peripheral length (2L y + 2L x ) of the ground plate 2 is changed. The value was investigated and the range of the outer peripheral length of the ground plate 2 was specified.

調査の結果、低域周波数帯の中心波長をλ(λ=122mm)とした場合、グランド板2の外周長(2L+2L)を0.95λ〜1.05λの範囲に設定すればよい、との結論を得た。 As a result of the investigation, when the center wavelength of the low frequency band is λ LL = 122 mm), the outer peripheral length (2L x + 2L y ) of the ground plate 2 is set in the range of 0.95λ L to 1.05λ L The conclusion was reached.

なお、本実施形態1および2では、それぞれ、地上デジタル受信および無線LANに適応したが、波長を変更するだけで、携帯電話などの他のモバイル端末に本実施形態1および2を適応させることもできる。   Although the first and second embodiments are adapted to terrestrial digital reception and wireless LAN, respectively, the first and second embodiments can be adapted to other mobile terminals such as mobile phones by changing the wavelength. it can.

本発明により、モバイル端末や無線LANなどに組み込むことが可能なアンテナを提供することができる。   According to the present invention, an antenna that can be incorporated into a mobile terminal, a wireless LAN, or the like can be provided.

(a)は、本発明の実施形態1に係るアンテナであって、給電点をグランド板短辺の長さの1/2付近に設定した例を示す平面図、(b)は、本発明の実施形態1に係るアンテナであって、給電点をグランド板短辺の他端に設定した例を示す平面図である。(A) is the antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention, Comprising: The top view which shows the example which set the feeding point to 1/2 of the length of a short side of a ground board, (b) is a plan view of the present invention. It is an antenna which concerns on Embodiment 1, Comprising: It is a top view which shows the example which set the feeding point to the other end of a ground-plate short side. (a)は、実施形態1において、給電点を変化させて測定したVSWR値と周波数との関係を示す特性図である。(b)は従来の逆Lアンテナの構造図を示している。(A) is the characteristic figure which shows the relationship between the VSWR value measured by changing a feeding point in Embodiment 1, and a frequency. (B) is a structural diagram of a conventional inverted L antenna. 本発明の実施形態2に係るアンテナであって、給電点をグランド板短辺の長さの1/2付近に設定した例を示す平面図である。It is an antenna which concerns on Embodiment 2 of this invention, Comprising: It is a top view which shows the example which set the feeding point to 1/2 vicinity of the length of a short side of a ground board. 本発明の実施形態2に係るアンテナであって、給電点をグランド板短辺の末端に設定した例を示す平面図である。It is an antenna which concerns on Embodiment 2 of this invention, Comprising: It is a top view which shows the example which set the feed point to the terminal of the short side of a ground board. 実施形態2において、給電点を変化させて測定したVSWR値と周波数との関係を示す特性図である。In Embodiment 2, it is a characteristic view which shows the relationship between the VSWR value measured by changing a feeding point, and a frequency.

符号の説明Explanation of symbols

1 放射素子(角型C構造放射素子,F型構造放射素子)
2 グランド板
F 給電点
1 Radiation element (square C-type radiation element, F-type radiation element)
2 Ground plate F Feeding point

Claims (5)

ストリップ導体素子の途中を折り曲げた形状の放射素子と、長方形状のグランド板とを同一面に設置し、
前記放射素子の長さを使用中心周波数において約λ/4(λ;中心波長)に設定し、
前記放射素子と前記グランド板の短辺との間に給電点を位置させ、
前記給電点を、前記グランド板の短辺の一端を基準として、短辺の長さの1/2付近と短辺の他端との間の範囲内に設置したことを特徴とするアンテナ。
A radiating element having a shape bent in the middle of a strip conductor element and a rectangular ground plate are installed on the same plane,
The length of the radiating element is set to about λ / 4 (λ: center wavelength) at the used center frequency
A feeding point is located between the radiating element and the short side of the ground plate;
The antenna according to claim 1, wherein the feeding point is installed within a range between about one half of the short side and the other end of the short side with respect to one end of the short side of the ground plate.
前記放射素子を1周波数帯動作の角型C構造とした請求項1に記載のアンテナ。 The antenna according to claim 1, wherein the radiating element has a square C structure that operates in one frequency band. 前記グランド板の外周長を1.18λ〜1.31λ(λ:中心波長)の範囲に設定した請求項2に記載のアンテナ。 The antenna according to claim 2, wherein an outer peripheral length of the ground plate is set in a range of 1.18λ to 1.31λ (λ: center wavelength). 前記放射素子をF型構造とした請求項1に記載のアンテナ。 The antenna according to claim 1, wherein the radiating element has an F-type structure. 2周波数帯動作時の低域周波数帯中心波長をλとした場合に、前記グランド板の外周長を0.95λ〜1.05λの範囲に設定した請求項4に記載のアンテナ。 5. The antenna according to claim 4, wherein the outer peripheral length of the ground plate is set in a range of 0.95λ L to 1.05λ L when a low-frequency band center wavelength during two-frequency band operation is λ L.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011188307A (en) * 2010-03-09 2011-09-22 Advanced Telecommunication Research Institute International Antenna device and radio device equipped with the same
JP2016500239A (en) * 2013-11-22 2016-01-07 ▲華▼▲為▼▲終▼端有限公司 antenna

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