JP2011151560A

JP2011151560A - Multi-frequency antenna

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Publication number: JP2011151560A
Application number: JP2010010493A
Authority: JP
Inventors: David Delaune; ダビッドドゥローン; Yasushi Kan; 寧官
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: JP5523848B2

Abstract

【課題】小型無線装置への搭載に適した多周波アンテナを実現する。
【解決手段】アンテナ１０は、地板１１と、給電部１５を介して地板１１に接続された放射素子１２とを備えた多周波アンテナである。放射素子１２は、２．４ＧＨｚ帯に１次共振周波数をもつように全長が定められ、かつ、５．０ＧＨｚ帯に２次共振周波数をもつように折り曲げられている。更に、放射素子１２には、３．５ＧＨｚ帯に新たな共振周波数をもつように分枝が設けられている。
【選択図】図１A multi-frequency antenna suitable for mounting on a small wireless device is realized.
An antenna is a multi-frequency antenna including a ground plane and a radiating element connected to the ground plane through a power feeding unit. The total length of the radiating element 12 is determined so as to have a primary resonance frequency in the 2.4 GHz band, and the radiating element 12 is bent so as to have a secondary resonance frequency in the 5.0 GHz band. Further, the radiating element 12 is provided with a branch so as to have a new resonance frequency in the 3.5 GHz band.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、アンテナに関するものであり、特に、動作帯域が複数化された多周波アンテナに関するものである。 The present invention relates to an antenna, and more particularly to a multi-frequency antenna having a plurality of operating bands.

異なる帯域を使用する複数の無線通信規格が共存している。例えば、２．４ＧＨｚ帯（２４００ＭＨｚ以上２４８３．５ＭＨｚ以下）を使用する無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ）及びBluetooth（登録商標）、並びに、５．０ＧＨｚ帯（５１５０ＭＨｚ以上５８７５ＭＨｚ以下）を使用する高速無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ）などはその一例である。 Multiple wireless communication standards using different bands coexist. For example, wireless LAN (IEEE802.11b / g) and Bluetooth (registered trademark) using 2.4 GHz band (2400 MHz to 2483.5 MHz), and high-speed wireless using 5.0 GHz band (5150 MHz to 5875 MHz) An example is LAN (IEEE802.11a).

また、近年、光アクセスネットワークやメタリックアクセスネットワークなどのネットワークが及ばない、いわゆるラストワンマイルの無線通信を担う無線通信規格として、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）への期待が高まっている。なお、ＷｉＭＡＸでは、２．５ＧＨｚ帯（２５００ＭＨｚ以上２７００ＭＨｚ以下）、３．５ＧＨｚ帯（３３００ＭＨｚ以上３８００ＭＨｚ以下）、及び、５．８ＧＨｚ帯（５２５０ＭＨｚ以上５８５０ＭＨｚ以下）を使用する。 Also, in recent years, expectations for WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) are increasing as a wireless communication standard for wireless communication of so-called last one mile, which is not reached by networks such as optical access networks and metallic access networks. In WiMAX, a 2.5 GHz band (2500 MHz to 2700 MHz), a 3.5 GHz band (3300 MHz to 3800 MHz), and a 5.8 GHz band (5250 MHz to 5850 MHz) are used.

このような状況に対応するために、無線装置に搭載されるアンテナには多周波化（動作帯域の複数化）が求められている。多周波化されたアンテナとしては、例えば、非特許文献１に記載の半円形スロットアンテナ、非特許文献２〜３に記載のＰＩＦＡ（板状逆Ｆアンテナ）、非特許文献４に記載のダイポールアンテナ、特許文献１に記載のモノポールアンテナなどが挙げられる。 In order to cope with such a situation, an antenna mounted on a wireless device is required to have multiple frequencies (multiple operation bands). Examples of the multi-frequency antenna include a semicircular slot antenna described in Non-Patent Document 1, a PIFA (plate-shaped inverted F antenna) described in Non-Patent Documents 2 and 3, and a dipole antenna described in Non-Patent Document 4. And a monopole antenna described in Patent Document 1.

台湾特許２６２６２５号明細書Taiwan Patent No. 262625 Specification

H.M. Hsiao, J-W. Wu, J-H. Lu, and Y-D. Wang, “A novel dual-broadband semi-circle slot antenna for wireless communication,” in Proc. IEEE Antennas Propag. Int. Symp., Hawai, USA, 2007, pp.385-388.HM Hsiao, JW. Wu, JH. Lu, and YD. Wang, “A novel dual-broadband semi-circle slot antenna for wireless communication,” in Proc. IEEE Antennas Propag. Int. Symp., Hawai, USA, 2007, pp.385-388. H.S. Yoon and S. O. Park, “A dual-band internal antenna of PIFA type for Bluetooth / WLAN in mobile handsets,” in Proc. IEEE Antennas Propag. Int. Symp., Hawai, USA, 2007, pp.665-668.H.S. Yoon and S. O. Park, “A dual-band internal antenna of PIFA type for Bluetooth / WLAN in mobile handsets,” in Proc. IEEE Antennas Propag. Int. Symp., Hawai, USA, 2007, pp.665-668. Y.S. Shin and S. O. Park, “A novel PIFA for 2.4 and 5 GHz WLAN application,” in Proc. IEEE Antennas Propag. Int. Symp., Hawai, USA, 2007, pp.645-648.Y.S. Shin and S. O. Park, “A novel PIFA for 2.4 and 5 GHz WLAN application,” in Proc. IEEE Antennas Propag. Int. Symp., Hawai, USA, 2007, pp.645-648. S.H. Yeh, W-C. Yang, and W-K. Su, “2.4 / 5.2 GHz WLAN unequal-arms dipole antenna woth a meandered strip for omni-directional radiation patterns,” in Proc. IEEE Antennas Propag. Int. Symp., Hawai, USA, 2007, pp.649-652.SH Yeh, WC. Yang, and WK. Su, “2.4 / 5.2 GHz WLAN unequal-arms dipole antenna woth a meandered strip for omni-directional radiation patterns,” in Proc. IEEE Antennas Propag. Int. Symp., Hawai, USA , 2007, pp.649-652.

しかしながら、上記従来の多周波アンテナには、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの小型無線装置への搭載に適さない問題があった。 However, the conventional multi-frequency antenna has a problem that it is not suitable for mounting on a small wireless device such as a personal computer or a PDA (Personal Digital Assistant).

例えば、非特許文献１に記載の半円形スロットアンテナは、半円形状の放射素子を、誘電体層を有する基板上に構成する必要があるため、重量が大きく小型無線装置への搭載に適さない。また、非特許文献２〜３に記載のＰＩＦＡは、立体構造（３次元構造）を要するため、やはり小型無線装置への搭載に適さない。非特許文献４に記載のダイポールアンテナは、地板を要さないというメリットがあるものの、λ／２アンテナであるため２．４ＧＨｚ帯や２．５ＧＨｚ帯など低周波側の帯域を動作帯域とする場合に放射素子の全長が非常に長くなり、やはり小型無線装置への搭載には適さない。 For example, the semicircular slot antenna described in Non-Patent Document 1 requires a semicircular radiating element to be formed on a substrate having a dielectric layer, and thus has a large weight and is not suitable for mounting on a small wireless device. . In addition, the PIFAs described in Non-Patent Documents 2 to 3 require a three-dimensional structure (three-dimensional structure), and thus are not suitable for mounting on a small wireless device. Although the dipole antenna described in Non-Patent Document 4 has the merit that a ground plane is not required, since it is a λ / 2 antenna, a low frequency side band such as a 2.4 GHz band or a 2.5 GHz band is used as an operating band. Further, the total length of the radiating element becomes very long, and it is not suitable for mounting on a small wireless device.

また、特許文献１に記載のモノポールアンテナは、地板と、地板の端辺に垂直な直線部と地板の端辺に平行な直線部とをＴ字状に組み合わせたＴ型の放射素子とを備えたアンテナであり、地板の端辺に垂直な直線部に地板の端辺に平行な枝を付加することによって３周波化を実現したモノポールアンテナである。このため、２．４ＧＨｚ帯や２．５ＧＨｚ帯など低周波側の帯域を動作帯域とする場合には、地板に平行な直線部の全長が長くなり、やはり小型無線装置への搭載には適さない。また、巨大な地板（ディスプレイを地板として利用）が必要であるという問題もあった。 In addition, the monopole antenna described in Patent Document 1 includes a ground plane, and a T-type radiating element in which a straight portion perpendicular to the end of the ground plane and a straight portion parallel to the end of the ground plane are combined in a T shape. This is a monopole antenna that realizes three frequencies by adding a branch parallel to the edge of the ground plane to a straight portion perpendicular to the edge of the ground plane. For this reason, when the low frequency side band such as the 2.4 GHz band or the 2.5 GHz band is used as the operating band, the total length of the straight portion parallel to the ground plane becomes long, which is also not suitable for mounting on a small wireless device. . There is also a problem that a huge ground plane (using the display as a ground plane) is necessary.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、小型無線装置への搭載に適した多周波アンテナを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize a multi-frequency antenna suitable for mounting on a small wireless device.

上記課題を解決するために、本発明に係る多周波アンテナは、３つの動作帯域を有する多周波アンテナであって、第１の動作帯域内に１次共振周波数をもつように全長が定められ、かつ、第２の動作帯域内に２次共振周波数をもつように折り曲げられた放射素子を備え、上記放射素子には、第３の動作帯域内に新たな共振周波数をもつように分枝が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the multi-frequency antenna according to the present invention is a multi-frequency antenna having three operating bands, and the total length is determined so as to have a primary resonance frequency within the first operating band, And a radiating element bent so as to have a secondary resonance frequency in the second operating band, and the radiating element is provided with a branch so as to have a new resonance frequency in the third operating band. It is characterized by being.

上記の構成によれば、放射素子を折り曲げることによって２つの帯域（第１および第２の動作帯域）を動作帯域とし、放射素子に分枝を設けることにより更に１つの帯域（第３の動作帯域）を動作帯域としているので、狭いスペースにも配置可能なコンパクトな多周波アンテナを実現することができるという効果を奏する。 According to the above configuration, two bands (first and second operation bands) are set as operation bands by bending the radiating element, and one band (third operation band) is provided by providing a branch in the radiating element. ) Is an operating band, and there is an effect that a compact multi-frequency antenna that can be arranged in a narrow space can be realized.

本発明に係る多周波アンテナは、給電部を介して上記放射素子に接続された地板を更に備え、上記地板は、上記給電部まで延設された突出部を有していることが好ましい。 The multi-frequency antenna according to the present invention preferably further includes a ground plate connected to the radiating element via a feeding portion, and the ground plate preferably has a protruding portion extending to the feeding portion.

上記の構成によれば、上記突出部のサイズ及び形状の少なくとも何れかを変更することにより、上記地板と上記放射素子との間に生じる容量を変更することができる。これにより上記アンテナの入力インピーダンスを変更することができる。すなわち、上記突出部のサイズ及び形状の少なくとも何れかを変更することにより、上記地板を大型化することなく容易にインピーダンス整合を取ることができるという更なる効果を奏する。 According to said structure, the capacity | capacitance produced between the said ground plane and the said radiation | emission element can be changed by changing at least any one of the size and shape of the said protrusion part. Thereby, the input impedance of the antenna can be changed. That is, by changing at least one of the size and shape of the protruding portion, there is a further effect that impedance matching can be easily achieved without increasing the size of the ground plane.

本発明に係る多周波アンテナにおいて、上記放射素子は、給電点から第１の方向に伸びる第１の直線部と、上記第１の直線部の上記給電点側とは反対側の端部から上記第１の方向と垂直な第２の方向に伸びる第２の直線部と、上記第２の直線部の上記第１の直線部側とは反対側の端部から上記第１の方向に伸びる第３の直線部と、上記第３の直線部の上記第２の直線部側とは反対側の端部から上記第２の方向と逆方向に伸びる第４の直線部とを有しており、上記分枝は、上記第１の直線部から上記第２の方向と逆方向に伸びていることが好ましい。 In the multi-frequency antenna according to the present invention, the radiating element includes a first linear portion extending in a first direction from a feeding point, and an end portion on the opposite side of the first linear portion from the feeding point side. A second linear portion extending in a second direction perpendicular to the first direction, and a second linear portion extending in the first direction from an end of the second linear portion opposite to the first linear portion side. 3 linear portions and a fourth linear portion extending in the direction opposite to the second direction from the end of the third linear portion opposite to the second linear portion side, The branch preferably extends from the first straight portion in a direction opposite to the second direction.

上記構成によれば、第１共振周波数が上記第１の直線部から上記第４の直線部までの長さの和に応じて決まると共に、第２共振周波数が上記第１の直線部の長さと上記第２の直線部の長さとの和に応じて決まる。また、新たな共振周波数は、上記分枝の長さに応じて決まる。このため、第１〜第３の動作帯域内に共振周波数をもつ放射素子を容易に設計することができるという更なる効果を奏する。 According to the above configuration, the first resonance frequency is determined according to the sum of the lengths from the first straight line portion to the fourth straight line portion, and the second resonance frequency is equal to the length of the first straight line portion. It is determined according to the sum of the length of the second straight line portion. The new resonance frequency is determined according to the length of the branch. For this reason, there is a further effect that a radiating element having a resonance frequency within the first to third operating bands can be easily designed.

本発明に係る多周波アンテナにおいては、上記分枝の少なくとも一部がメアンダ化されていることが好ましい。 In the multifrequency antenna according to the present invention, it is preferable that at least a part of the branch is meandered.

上記の構成によれば、上記分枝の長さを保ったまま、分枝の配置に要するスペースを縮小することができる。すなわち、第３の動作帯域を高周波側にシフトさせることなく、上記分枝の配置に要するスペースを縮小することができるという更なる効果を奏する。 According to said structure, the space required for arrangement | positioning of a branch can be reduced, maintaining the length of the said branch. That is, there is a further effect that the space required for the arrangement of the branches can be reduced without shifting the third operating band to the high frequency side.

本発明に係る多周波アンテナは、上記地板と上記放射素子とを短絡する短絡部を更に備えている、ことが好ましい。 It is preferable that the multifrequency antenna according to the present invention further includes a short-circuit portion that short-circuits the ground plane and the radiating element.

上記の構成によれば、短絡部の形状を変更することにより、容易にインピーダンス整合を取ることができる、という更なる効果を奏する。 According to said structure, there exists the further effect that an impedance matching can be easily taken by changing the shape of a short circuit part.

本発明に係る多周波アンテナにおいて、上記第１の動作帯域は、２．４ＧＨｚを含み、上記第２の動作帯域は、５．０ＧＨｚを含み、上記第３の動作帯域は、３．５ＧＨｚを含むことが好ましい。 In the multi-frequency antenna according to the present invention, the first operating band includes 2.4 GHz, the second operating band includes 5.0 GHz, and the third operating band includes 3.5 GHz. It is preferable.

上記の構成によれば、ＷＬＡＮで使用される２．４ＧＨｚ帯、及び、５ＧＨｚ帯、並びに、ＷｉＭＡＸで使用される３．５ＧＨｚ帯を動作帯域とする多周波アンテナを実現することができる。 According to the above configuration, it is possible to realize a multi-frequency antenna having an operation band of the 2.4 GHz band and 5 GHz band used in WLAN and the 3.5 GHz band used in WiMAX.

以上のように、本発明に係る多周波アンテナが備える放射素子は、第１の動作帯域内に１次共振周波数をもつように全長が定められ、かつ、第２の動作帯域内に２次共振周波数をもつように折り曲げられており、更に、上記放射素子には、第３の動作帯域内に新たな共振周波数をもつように分枝が設けられている。このため、狭いスペースにも配置可能なコンパクトな多周波アンテナを実現することができる。 As described above, the radiating element included in the multi-frequency antenna according to the present invention has a total length determined so as to have a primary resonance frequency in the first operating band, and a secondary resonance in the second operating band. The radiating element is further bent so as to have a new resonance frequency within the third operating band. For this reason, a compact multi-frequency antenna that can be placed in a narrow space can be realized.

本発明の実施形態に係るアンテナの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the antenna which concerns on embodiment of this invention. 図１に示したアンテナの具体例を示した平面図である。It is the top view which showed the specific example of the antenna shown in FIG. 図２に示したアンテナのＶＳＷＲ（電圧定在波比）特性を示すグラフである。3 is a graph showing VSWR (voltage standing wave ratio) characteristics of the antenna shown in FIG. 2. 図２に示したアンテナの２．３ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフであり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ｘｙ平面における放射指向性、ｙｚ平面における放射指向性、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。It is a graph which shows the radiation directivity in the 2.3 GHz band of the antenna shown in FIG. 2, (a), (b), and (c), respectively, the radiation directivity in xy plane, the radiation directivity in yz plane, and in zz plane It is a graph which shows radiation directivity. 図２に示したアンテナの２．７ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフであり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ｘｙ平面における放射指向性、ｙｚ平面における放射指向性、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。3 is a graph showing radiation directivities in the 2.7 GHz band of the antenna shown in FIG. 2, wherein (a), (b), and (c) are radiation directivities in the xy plane, radiation directivities in the yz plane, and zx planes, respectively. It is a graph which shows radiation directivity. 図２に示したアンテナの３．３ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフであり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ｘｙ平面における放射指向性、ｙｚ平面における放射指向性、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。3 is a graph showing radiation directivity in the 3.3 GHz band of the antenna shown in FIG. 2, and (a), (b), and (c) are radiation directivity in the xy plane, radiation directivity in the yz plane, and in the zx plane, respectively. It is a graph which shows radiation directivity. 図２に示したアンテナの３．８ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフであり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ｘｙ平面における放射指向性、ｙｚ平面における放射指向性、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。3 is a graph showing radiation directivity in the 3.8 GHz band of the antenna shown in FIG. 2, and (a), (b), and (c) are radiation directivity in the xy plane, radiation directivity in the yz plane, and in the zx plane, respectively. It is a graph which shows radiation directivity. 図２に示したアンテナの５．１５ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフであり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ｘｙ平面における放射指向性、ｙｚ平面における放射指向性、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。3 is a graph showing radiation directivities in the 5.15 GHz band of the antenna shown in FIG. 2, and (a), (b), and (c) are radiation directivities in the xy plane, radiation directivities in the yz plane, and zx planes, respectively. It is a graph which shows radiation directivity. 図２に示したアンテナの５．８２５ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフであり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ｘｙ平面における放射指向性、ｙｚ平面における放射指向性、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。3 is a graph showing the radiation directivity in the 5.825 GHz band of the antenna shown in FIG. 2, and (a), (b), and (c) are the radiation directivity in the xy plane, the radiation directivity in the yz plane, and the zx plane, respectively. It is a graph which shows radiation directivity. 図２に示したアンテナのｘｙ平面における平均利得の周波数特性を示すグラフであり、（ａ）は低周波側の動作帯域に関する周波数特性、（ｂ）は高周波側の動作帯域に関する周波数特性を示す。3 is a graph showing frequency characteristics of an average gain in the xy plane of the antenna shown in FIG. 2, where (a) shows frequency characteristics regarding an operating band on a low frequency side, and (b) shows frequency characteristics regarding an operating band on a high frequency side. （ａ）は、図２に示したアンテナが搭載されたノートパソコンの側面図であり、（ｂ）は、図２に示したアンテナが搭載されたノートパソコンの正面図である。(A) is a side view of the notebook computer on which the antenna shown in FIG. 2 is mounted, and (b) is a front view of the notebook computer on which the antenna shown in FIG. 2 is mounted.

本発明の一実施形態に係るアンテナ１０について、図１〜図１１に基づいて説明すれば以下のとおりである。 An antenna 10 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

（アンテナの構成）
まず、本実施形態に係るアンテナ１０の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るアンテナ１０の構成を示す平面図である。 (Antenna configuration)
First, the configuration of the antenna 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an antenna 10 according to the present embodiment.

図１に示すように、アンテナ１０は、少なくとも３つの動作帯域を有する３周波アンテナであり、地板１１と、分枝１３を有する放射素子１２と、地板１１と放射素子１２とを短絡する短絡部１４とを備えている。地板１１、及び、放射素子１２には、それぞれ、給電部１５の近傍に給電点が設けられており、給電線（例えば同軸ケーブル）を構成する２本の導線のうち、一方の導線が地板１１に設けられた給電点に接続され、他方の導線が放射素子１２に設けられた給電点に接続されている。 As shown in FIG. 1, the antenna 10 is a three-frequency antenna having at least three operating bands, and a ground plane 11, a radiating element 12 having a branch 13, and a short-circuit portion that short-circuits the ground plane 11 and the radiating element 12. 14. The ground plane 11 and the radiating element 12 are each provided with a feeding point in the vicinity of the feeding section 15, and one of the two conducting wires constituting the feeding line (for example, a coaxial cable) is the ground plane 11. The other conducting wire is connected to a feeding point provided on the radiating element 12.

アンテナ１０の主たる特徴は、第１の動作帯域内に１次共振周波数ｆ₁をもつように全長Ｌｅが定められた放射素子１２を折り曲げることによって、放射素子１２の２次共振周波数ｆ₂を第２の動作帯域内にシフトさせる共に、放射素子１２に分枝１３を設けることによって、分枝１３の長さに対応する新たな共振周波数ｆ₃を第３の動作帯域内に追加した点にある。これにより、アンテナ１０は、少なくとも３つの動作帯域を有する３周波アンテナとして機能する。 The main feature of the antenna 10 is that the secondary resonance frequency f ₂ of the radiating element 12 is changed to the first resonance frequency by bending the radiating element 12 having a total length Le so as to have the primary resonance frequency f ₁ within the first operating band. 2, and by providing the radiating element 12 with the branch 13, a new resonance frequency f ₃ corresponding to the length of the branch 13 is added to the third operating band. . Thereby, the antenna 10 functions as a three-frequency antenna having at least three operation bands.

なお、本実施形態においては、放射素子１２として帯状の導体を採用している。放射素子１２として帯状又は棒状の導体（導体フィルム又は導体ワイヤ）を採用した場合、折れ曲がっているか否かに関わらず、その全長Ｌｅに応じて１次共振周波数ｆ_ｌ≒ｃ／（４Ｌｅ）（ｃは光速）が決まる（後述するように、放射素子１２の全長とは、直線部１２ａ、直線部１２ｂ、直線部１２ｃ、及び、直線部１２ｄの長さの和のことを指す）。このため、第１の動作帯域内に１次共振周波数ｆ₁をもつ放射素子１２を容易に設計することができる。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、目的とする帯域内に共振周波数をもつものであれば、帯状又は棒状であることを要さない。 In the present embodiment, a strip-shaped conductor is adopted as the radiating element 12. When a strip-like or rod-like conductor (conductor film or conductor wire) is adopted as the radiating element 12, the primary resonance frequency f ₁ ≈c / (4Le) (c (The speed of light) is determined (as will be described later, the total length of the radiating element 12 refers to the sum of the lengths of the straight portion 12a, the straight portion 12b, the straight portion 12c, and the straight portion 12d). Therefore, the radiating element 12 having the primary resonance frequency f ₁ within the first operating band can be easily designed. However, the present invention is not limited to this. That is, as long as it has a resonance frequency in the target band, it does not need to be in a band shape or a rod shape.

以下、地板１１、放射素子１２、及び、短絡部１４について、より具体的に説明する。なお、以下では地板１１、放射素子１２、及び、短絡部１４を別個の部材として説明するが、本実施形態に係るアンテナ１０において、これの部材は単一の導体により一体的に形成されており、これらの部材間の境界（図１における点線）は説明の便宜上定めたものに過ぎない。 Hereinafter, the ground plane 11, the radiating element 12, and the short-circuit portion 14 will be described more specifically. In the following description, the ground plane 11, the radiating element 12, and the short-circuit portion 14 will be described as separate members. However, in the antenna 10 according to this embodiment, these members are integrally formed by a single conductor. The boundary between these members (dotted line in FIG. 1) is merely determined for convenience of explanation.

まず、地板１１の構成例について説明する。 First, a configuration example of the main plate 11 will be described.

図１に示すように、地板１１は、ｚ軸と平行な長辺を有する長方形部１１ａと、ｙ軸に平行な長辺を有する長方形状の突出部１１ｂとを有する板状の導体である。突出部１１ｂは、長方形部１１ａのｚ軸正方向側の短辺１１ａ１のｙ軸負方向側の端に配置され、同短辺１１ａ１を介して長方形部１１ａに接続している。上述した給電点は、この突出部１１ｂに設けられる。 As shown in FIG. 1, the ground plane 11 is a plate-like conductor having a rectangular portion 11a having a long side parallel to the z-axis and a rectangular protruding portion 11b having a long side parallel to the y-axis. The protruding portion 11b is disposed at the end of the short side 11a1 on the z-axis positive direction side of the rectangular portion 11a on the y-axis negative direction side, and is connected to the rectangular portion 11a via the short side 11a1. The above-described feeding point is provided on the protruding portion 11b.

このように給電部１５まで延設された突出部１１ｂに給電線を接続することによって、長方形部１１ａに給電線を接続する場合と比較して、容易にインピーダンス整合を取ることができる。これは、突出部１１ｂのサイズ及び形状を変更することにより、長方形部１１ａのサイズ及び形状を変更することなく、地板１１と放射素子１２との間に生じる容量を変更すること、すなわち、アンテナ１０の入力インピーダンスを変更することができるためである。 By connecting the power supply line to the protruding portion 11b extending to the power supply unit 15 as described above, impedance matching can be easily achieved as compared with the case where the power supply line is connected to the rectangular portion 11a. This is because the capacitance generated between the ground plane 11 and the radiating element 12 is changed without changing the size and shape of the rectangular portion 11 a by changing the size and shape of the protruding portion 11 b, that is, the antenna 10. This is because the input impedance can be changed.

特に、放射素子１２が折れ曲がっている場合、そうでない場合と比べて放射抵抗が減少し、アンテナ１０の入力インピーダンスにおけるリアクタンス成分が増加する。しかし、これらをキャンセルするように突出部１１ｂのサイズ及び形状を変更すれば、放射素子１２が折れ曲がっている場合であっても、長方形部１１ａのサイズ及び形状を変更することなくインピーダンス整合を取ることができる。後述するように放射素子１２が突出部１１ｂに沿うように折り曲げられている場合には、地板１１と放射素子１２との間に生じる容量をより大きくすることができるので、更に効果的にインピーダンス整合を取ることができる。 In particular, when the radiating element 12 is bent, the radiation resistance is reduced as compared with the case where the radiating element 12 is not bent, and the reactance component in the input impedance of the antenna 10 is increased. However, if the size and shape of the protruding portion 11b are changed so as to cancel these, even if the radiating element 12 is bent, impedance matching can be achieved without changing the size and shape of the rectangular portion 11a. Can do. As will be described later, when the radiating element 12 is bent along the projecting portion 11b, the capacitance generated between the ground plane 11 and the radiating element 12 can be increased, so that impedance matching can be performed more effectively. Can take.

次に、放射素子１２の構成例について説明する。 Next, a configuration example of the radiating element 12 will be described.

放射素子１２は、図１に示すように、給電部１５の近傍に設けられた給電点からｚ軸正方向（第１の方向）に伸びる直線部１２ａ（第１の直線部）と、直線部１２ａのｚ軸正方向側の端部からｙ軸負方向（第２の方向）に伸びる直線部１２ｂ（第２の直線部）と、直線部１２ｂのｙ軸負方向側の端部からｚ軸正方向（第１の方向）に伸びる直線部１２ｃ（第３の直線部）と、直線部１２ｃのｚ軸正方向側の端部からｙ軸正方向（第２の方向と逆方向）に伸びる直線部１２ｄ（第４の直線部）とを有する、折れ曲がった帯状の導体である。また、直線部１２ａのｚ軸正方向側の端部からは、ｙ軸正方向（第２の方向と逆方向）に分枝１３が伸びている。 As shown in FIG. 1, the radiating element 12 includes a linear portion 12a (first linear portion) extending in the positive z-axis direction (first direction) from a feeding point provided in the vicinity of the feeding portion 15, and a linear portion. A straight line portion 12b (second straight line portion) extending in the y-axis negative direction (second direction) from the end portion on the z-axis positive direction side of 12a, and a z-axis from the end portion on the y-axis negative direction side of the straight line portion 12b. A straight line portion 12c (third straight line portion) extending in the positive direction (first direction) and an end portion on the z-axis positive direction side of the straight line portion 12c extend in the y-axis positive direction (the direction opposite to the second direction). A bent strip-shaped conductor having a straight line portion 12d (fourth straight line portion). Further, the branch 13 extends in the y-axis positive direction (the direction opposite to the second direction) from the end of the straight line portion 12a on the z-axis positive direction side.

なお、直線部１２ａ〜１２ｄの各々は長方形状の導体であり、これらが一体となって折れ曲がった帯状の放射素子１２を構成している。したがって、直線部１２ａのｚ軸正方向側の端部とは、直線部１２ａと直線部１２ｂとを分断したときに現れる直線部１２ａの端部のことを指す。直線部１２ｂ〜１２ｃの端部についても同様である。以下では、各直線部１２ａ〜１２ｄの幅（短辺方向の寸法）を「放射素子１２の幅」、各直線部１２ａ〜１２ｄの長さ（長辺方向の寸法）の和を「放射素子１２の全長Ｌｅ」と呼称する。 Each of the straight portions 12a to 12d is a rectangular conductor, which constitutes a band-shaped radiating element 12 that is bent together. Therefore, the end on the z-axis positive direction side of the straight portion 12a refers to the end of the straight portion 12a that appears when the straight portion 12a and the straight portion 12b are divided. The same applies to the end portions of the straight portions 12b to 12c. In the following, the width (dimension in the short side direction) of each straight line portion 12a to 12d is defined as “the width of the radiation element 12”, and the sum of the lengths (dimensions in the long side direction) of each straight line portion 12a to 12d is denoted as “radiation element 12”. The total length Le ”.

このように放射素子１２を折り曲げることによって、放射素子１２の全長Ｌｅを保ったまま、放射素子１２の配置に要するスペースを縮小することができる。すなわち、放射素子１２の第１共振周波数ｆ_ｌ≒ｃ／（４Ｌｅ）を高周波側にシフトさせることなく、放射素子１２の配置に要するスペースを縮小することができる。このため、動作帯域の高周波化を招来することなく、放射素子１２の配置に要するスペースを縮小することができる。あるいは、放射素子１２の配置に要するスペースを拡大することなく、放射素子１２の全長Ｌｅを長くし、動作帯域の低周波化を図ることができる。 By bending the radiating element 12 in this way, it is possible to reduce the space required for disposing the radiating element 12 while maintaining the full length Le of the radiating element 12. That is, the space required for disposing the radiating element 12 can be reduced without shifting the first resonance frequency f ₁ ≈c / (4Le) of the radiating element 12 to the high frequency side. For this reason, the space required for disposing the radiating element 12 can be reduced without increasing the frequency of the operating band. Alternatively, the entire length Le of the radiating element 12 can be increased and the operating band can be lowered without increasing the space required for disposing the radiating element 12.

また、このように放射素子１２を折り曲げることによって、第２共振周波数ｆ₂を低周波側にシフトさせることができる。より具体的に言うと、直線部１２ａの長さＬａと直線部１２ｂの長さＬｂとの和が波長の４分の１に対応する周波数ｃ／｛４（Ｌａ＋Ｌｂ）｝に第２共振周波数ｆ₂をシフトさせることができる。このため、第２の動作帯域内に２次共振周波数ｆ_２をもつ放射素子１２を容易に設計することができる。 Further, by bending the radiating element 12 in this way, the second resonance frequency f ₂ can be shifted to the low frequency side. More specifically, the sum of the length La of the straight portion 12a and the length Lb of the straight portion 12b is a second resonance frequency f at a frequency c / {4 (La + Lb)} corresponding to a quarter of the wavelength. ₂ can be shifted. For this reason, the radiating element 12 having the secondary resonance frequency f ₂ in the second operating band can be easily designed.

放射素子１２には、上述したとおり、第１の直線部１２ａからｙ軸正方向に伸びる分枝１２が設けられている。この分枝１３も、長方形状の導体である（以下では、分枝１３の短辺方向の寸法を「分枝１３の幅」、長辺方向の寸法を「分枝１３の全長Ｌｓ」と呼称する）。このような分枝１３を設けることによって、第３の動作帯域内に新たな共振周波数ｆ₃≒ｃ／（４Ｌｓ）を追加することができる。 As described above, the radiating element 12 is provided with the branch 12 extending in the positive y-axis direction from the first straight portion 12a. This branch 13 is also a rectangular conductor (hereinafter, the short side dimension of the branch 13 is referred to as “the width of the branch 13”, and the long side dimension thereof is referred to as “the total length Ls of the branch 13”. To do). By providing such a branch 13, a new resonance frequency f ₃ ≈c / (4Ls) can be added in the third operating band.

なお、分枝１３は、少なくとも一部がメアンダ化されていてもよい（図２参照）。この場合、分枝１３の全長Ｌｓを保ったまま、分枝１３の配置に要するスペースを縮小することができる。すなわち、第３共振周波数ｆ₃≒ｃ／（４Ｌｓ）を高周波側にシフトさせることなく、分枝１３の配置に要するスペースを縮小することができる。 Note that at least a part of the branch 13 may be meandered (see FIG. 2). In this case, the space required for the arrangement of the branches 13 can be reduced while maintaining the full length Ls of the branches 13. That is, the space required for the arrangement of the branch 13 can be reduced without shifting the third resonance frequency f ₃ ≈c / (4Ls) to the high frequency side.

次に、短絡部１４の構成例について説明する。 Next, a configuration example of the short circuit unit 14 will be described.

短絡部１４は、ｚ軸正方向に伸びる直線部１４ａと、直線部１４ａのｚ軸正方向側の端部からｙ軸負方向に伸びる直線部１４ｂとを有する、折れ曲がった帯状の導体である。直線部１４ａのｚ軸負方向側の端部は、地板１１の外縁、より具体的には、長方形部１１ａのｚ軸正方向側の短辺１１ａ１に接続されており、直線部１４ｂのｙ軸負方向側の端部は、放射素子１２に含まれる直線部１２ａのｚ軸負方向側の端部に接続されている。直線部１４ａ〜１４ｂの各々は長方形状の導体であり、これらが一体となって折れ曲がった帯状の短絡部１４を構成している。 The short-circuit portion 14 is a bent strip-like conductor having a straight portion 14a extending in the z-axis positive direction and a straight portion 14b extending in the y-axis negative direction from the end on the z-axis positive direction side of the straight portion 14a. The end of the straight portion 14a on the negative side of the z-axis is connected to the outer edge of the ground plane 11, more specifically, the short side 11a1 of the rectangular portion 11a on the positive side of the z-axis, and the y-axis of the straight portion 14b. The end portion on the negative direction side is connected to the end portion on the z-axis negative direction side of the linear portion 12 a included in the radiating element 12. Each of the straight portions 14a to 14b is a rectangular conductor, which constitutes a belt-like short-circuit portion 14 that is bent together.

このような短絡部１４を設けることによって、容易にインピーダンス整合を取ることができる。これは、直線部１４ａの長さを変更することにより、地板１１や放射素子１２のサイズ及び形状を変更することなく、アンテナ１０の入力インピーダンスを変更することができるためである。 By providing such a short-circuit portion 14, impedance matching can be easily achieved. This is because the input impedance of the antenna 10 can be changed without changing the size and shape of the ground plane 11 and the radiating element 12 by changing the length of the straight line portion 14a.

（アンテナの特性）
次に、本実施形態に係るアンテナ１０のアンテナ特性について、図２〜図１１を参照して説明する。 (Antenna characteristics)
Next, antenna characteristics of the antenna 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図２は、アンテナ１０の具体例を示した平面図である。本具体例に係るアンテナ１０は、フレキシブルプリント基板内に実装されたものであり、厚さ１２μｍの銅箔により構成された地板１１、放射素子１２、及び、短絡部１４を、表裏からポリイミド膜で挟み込むことにより得られたものである。なお、本具体例では、給電線１６として、長さ５００ｍｍの同軸ケーブルを用いた。給電線１６の内部導体は給電点１５ａにて放射素子１２に接続され、給電線１６の外部導体は給電点１５ｂにて突出部１１ｂに接続した。 FIG. 2 is a plan view showing a specific example of the antenna 10. The antenna 10 according to this specific example is mounted in a flexible printed circuit board, and the base plate 11, the radiating element 12, and the short-circuit portion 14 made of a copper foil having a thickness of 12 μm are made of polyimide films from the front and back sides. It was obtained by sandwiching. In this specific example, a coaxial cable having a length of 500 mm was used as the feeder line 16. The inner conductor of the feeder line 16 is connected to the radiating element 12 at a feeding point 15a, and the outer conductor of the feeder line 16 is connected to the protruding portion 11b at a feeding point 15b.

本具体例に係るアンテナ１０の各部のサイズは、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ）にて仕様される２．４ＧＨｚ帯（２４００ＭＨｚ以上２４８３．５ＭＨｚ以下）、ＷｉＭＡＸにて使用される３．５ＧＨｚ帯（３３００ＭＨｚ以上３８００ＭＨｚ以下）、及び、高速無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ）にて使用される５．０ＧＨｚ帯（５１５０ＭＨｚ以上５８７５ＭＨｚ以下）を動作帯域とすることを目的として、図２に示したように定められている。なお、放射素子１２の幅は、直線部１２ａ、１２ｂ、１２ｃでは１ｍｍであり、直線部１２ｄでは２．５ｍｍである。また、分枝１３の幅は１ｍｍである。 The size of each part of the antenna 10 according to this specific example is 2.4 GHz band (2400 MHz to 2483.5 MHz or less) specified in a wireless LAN (IEEE802.11b / g), and 3.5 GHz band used in WiMAX. (3300 MHz to 3800 MHz) and 5.0 GHz band (5150 MHz to 5875 MHz) used in high-speed wireless LAN (IEEE802.11a) as an operating band, as shown in FIG. It has been. The width of the radiating element 12 is 1 mm for the straight portions 12a, 12b, and 12c, and 2.5 mm for the straight portion 12d. The width of the branch 13 is 1 mm.

本実施形態における設計のポイントは以下のとおりである。 The design points in this embodiment are as follows.

設定（１）：２．４ＧＨｚの電磁波の波長λ_2.4GHzは１２５ｍｍであり、λ_2.4GHz／４は３１．２５ｍｍである。そこで、本具体例においては、フレキシブルプリント基板の誘電率を考慮に入れて、放射素子１２の全長Ｌｅを（λ_2.4GHz／４）×（１／ε_r ^1/2）＝３０．５ｍｍに設定することによって（比誘電率ε_r ^1/2＝３．３２）、放射素子１２の第１共振周波数ｆ₁を用いて２．４ＧＨｚ帯をカバーする。 Setting (1): The wavelength λ _2.4 GHz of the electromagnetic wave of _{2.4 GHz} is 125 mm, and λ _{2.4 GHz} / 4 is 31.25 mm. Therefore, in this specific example, the total length Le of the radiating element 12 is set to (λ _{2.4 GHz} / 4) × (1 / ε _r ^1/2 ) = 30.5 mm in consideration of the dielectric constant of the flexible printed circuit board. By doing so (relative permittivity ε _r ^1/2 = 3.32), the 2.4 GHz band is covered using the first resonance frequency f ₁ of the radiating element 12.

設定（２）：３．５ＧＨｚの電磁波の波長λ_3.5GHzは８５ｍｍであり、λ_2.5GHz／４は２１．２５ｍｍである。そこで、本具体例においては、同様にフレキシブルプリント基板の誘電率を考慮に入れて、メアンダ化された分枝１３の全長Ｌｓを２６．００ｍｍに設定することによって、分枝１３の第１共振周波数ｆ_s１を用いて３．５ＧＨｚ帯をカバーする。 Setting (2): The wavelength λ _3.5 GHz of the electromagnetic wave of _{3.5 GHz} is 85 mm, and λ _{2.5 GHz} / 4 is 21.25 mm. Therefore, in the present specific example, similarly, taking into consideration the dielectric constant of the flexible printed circuit board, the total length Ls of the meandered branch 13 is set to 26.00 mm, whereby the first resonance frequency of the branch 13 is set. The 3.5 GHz band is covered using f _s 1.

設定（３）：５．０ＧＨｚの電磁波の波長λ_5.0GHzは６０ｍｍであり、λ_5.0GHz／４は１５．００ｍｍである。本具体例においては、直線部１２ａの長さＬａと直線部１２ｂとの長さＬｂとの和Ｌａ＋Ｌｂを１１．０ｍｍに設定することによって、放射素子１２の第２共振周波数ｆ₂を用いて５．０ＧＨｚ帯をカバーする。 Setting (3): The wavelength λ _5.0 GHz of the electromagnetic wave of _{5.0 GHz} is 60 mm, and λ _{5.0 GHz} / 4 is 15.00 mm. In this specific example, by setting the sum La + Lb of the length La of the straight portion 12a and the length Lb of the straight portion 12b to 11.0 mm, the second resonance frequency f ₂ of the radiating element 12 is used. Covers the 0 GHz band.

このようにして設計されたアンテナ１０において、目的とする帯域（２．４ＧＨｚ帯、３．５ＧＨｚ帯、及び、５．０ＧＨｚ帯）を動作帯域とし得ることを図３〜図１０に示す。なお、図３〜図１０に示す特性は、図１１に示すようにアンテナ１０をノートパソコンのディスプレイ側筐体に搭載した状態で測定したものであり、図３〜図１０におけるｘ、ｙ、ｚ軸は、図１１に示すように設定されたものである。測定は、ノートパソコンのキーボード側筐体とディスプレイ側筐体との成す角を１１０°として実施している。図３〜図１１と図１〜２とでは、各軸の方向が異なるので留意されたい。 FIG. 3 to FIG. 10 show that the antenna 10 designed as described above can have a target band (2.4 GHz band, 3.5 GHz band, and 5.0 GHz band) as an operation band. The characteristics shown in FIGS. 3 to 10 are measured with the antenna 10 mounted on the display-side casing of the notebook computer as shown in FIG. 11, and x, y, z in FIGS. The axis is set as shown in FIG. The measurement is carried out with the angle formed between the keyboard side casing and the display side casing of the notebook personal computer being 110 °. It should be noted that the directions of the axes are different between FIGS. 3 to 11 and FIGS.

図３は、図２に示したアンテナ１０のＶＳＷＲ（電圧定在波比）特性を示すグラフである。図３を参照すると、２．４ＧＨｚ帯、３．５ＧＨｚ帯、及び、５．０ＧＨｚにおいてＶＳＷＲ値の低下が認められ、アンテナ１０が目的とする帯域を動作帯域とする多周波アンテナとして動作していることが分かる。ＶＳＷＲが２．５以下であることが動作条件として課されているものとすると、２．４ＧＨｚにおける動作帯域幅は５３０ＭＨｚとなり、３．４ＧＨｚにおける動作帯域幅は４８０ＭＨｚとなり、５．０ＧＨｚにおける動作帯域幅は１０３５ＭＨｚとなる。 FIG. 3 is a graph showing the VSWR (voltage standing wave ratio) characteristics of the antenna 10 shown in FIG. Referring to FIG. 3, a decrease in the VSWR value is observed in the 2.4 GHz band, 3.5 GHz band, and 5.0 GHz, and the antenna 10 is operating as a multi-frequency antenna whose target band is the operating band. I understand that. Assuming that VSWR is 2.5 or less as an operating condition, the operating bandwidth at 2.4 GHz is 530 MHz, the operating bandwidth at 3.4 GHz is 480 MHz, and the operating bandwidth at 5.0 GHz. Becomes 1035 MHz.

図４（ａ）〜図４（ｃ）は、図２に示したアンテナ１０の２．３ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフである。図４（ａ）は、ｘｙ平面における放射指向性を示すグラフであり、図４（ｂ）は、ｙｚ平面における放射指向性を示すグラフであり、図４（ｃ）は、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。ｘｙ平面での最大利得、最低利得、及び、平均利得は、それぞれ、０．６ｄＢｉ、−１８．０ｄＢｉ、及び、−３．９ｄＢｉであった。 FIG. 4A to FIG. 4C are graphs showing the radiation directivity in the 2.3 GHz band of the antenna 10 shown in FIG. FIG. 4A is a graph showing the radiation directivity in the xy plane, FIG. 4B is a graph showing the radiation directivity in the yz plane, and FIG. 4C is the radiation directivity in the zx plane. It is a graph which shows sex. The maximum gain, the minimum gain, and the average gain in the xy plane were 0.6 dBi, −18.0 dBi, and −3.9 dBi, respectively.

図５（ａ）〜図５（ｃ）は、図２に示したアンテナ１０の２．７ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフである。図５（ａ）は、ｘｙ平面における放射指向性を示すグラフであり、図５（ｂ）は、ｙｚ平面における放射指向性を示すグラフであり、図５（ｃ）は、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。ｘｙ平面での最大利得、最低利得、及び、平均利得は、それぞれ、１．７ｄＢｉ、−３３．２ｄＢｉ、及び、−３．７ｄＢｉであった。 FIG. 5A to FIG. 5C are graphs showing the radiation directivity in the 2.7 GHz band of the antenna 10 shown in FIG. 5A is a graph showing the radiation directivity in the xy plane, FIG. 5B is a graph showing the radiation directivity in the yz plane, and FIG. 5C is the radiation directivity in the zx plane. It is a graph which shows sex. The maximum gain, the minimum gain, and the average gain in the xy plane were 1.7 dBi, −33.2 dBi, and −3.7 dBi, respectively.

図６（ａ）〜図６（ｃ）は、図２に示したアンテナ１０の３．３ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフである。図６（ａ）は、ｘｙ平面における放射指向性を示すグラフであり、図６（ｂ）は、ｙｚ平面における放射指向性を示すグラフであり、図６（ｃ）は、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。ｘｙ平面での最大利得、最低利得、及び、平均利得は、それぞれ、４．０ｄＢｉ、−２５．０ｄＢｉ、及び、−３．６ｄＢｉであった。 6A to 6C are graphs showing the radiation directivity in the 3.3 GHz band of the antenna 10 shown in FIG. FIG. 6A is a graph showing the radiation directivity in the xy plane, FIG. 6B is a graph showing the radiation directivity in the yz plane, and FIG. 6C is the radiation directivity in the zx plane. It is a graph which shows sex. The maximum gain, the minimum gain, and the average gain in the xy plane were 4.0 dBi, -25.0 dBi, and -3.6 dBi, respectively.

図７（ａ）〜図７（ｃ）は、図２に示したアンテナ１０の３．８ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフである。図７（ａ）は、ｘｙ平面における放射指向性を示すグラフであり、図７（ｂ）は、ｙｚ平面における放射指向性を示すグラフであり、図７（ｃ）は、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。ｘｙ平面での最大利得、最低利得、及び、平均利得は、それぞれ、２．９ｄＢｉ、−１８．２ｄＢｉ、及び、−３．０ｄＢｉであった。 FIG. 7A to FIG. 7C are graphs showing the radiation directivity in the 3.8 GHz band of the antenna 10 shown in FIG. FIG. 7A is a graph showing the radiation directivity in the xy plane, FIG. 7B is a graph showing the radiation directivity in the yz plane, and FIG. 7C is the radiation directivity in the zx plane. It is a graph which shows sex. The maximum gain, the minimum gain, and the average gain in the xy plane were 2.9 dBi, −18.2 dBi, and −3.0 dBi, respectively.

図８（ａ）〜図８（ｃ）は、図２に示したアンテナ１０の５．１５ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフである。図８（ａ）は、ｘｙ平面における放射指向性を示すグラフであり、図８（ｂ）は、ｙｚ平面における放射指向性を示すグラフであり、図８（ｃ）は、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。ｘｙ平面での最大利得、最低利得、及び、平均利得は、それぞれ、３．７ｄＢｉ、−２５．７ｄＢｉ、及び、−３．３ｄＢｉであった。 FIGS. 8A to 8C are graphs showing the radiation directivity in the 5.15 GHz band of the antenna 10 shown in FIG. FIG. 8A is a graph showing the radiation directivity in the xy plane, FIG. 8B is a graph showing the radiation directivity in the yz plane, and FIG. 8C is the radiation directivity in the zx plane. It is a graph which shows sex. The maximum gain, the minimum gain, and the average gain in the xy plane were 3.7 dBi, −25.7 dBi, and −3.3 dBi, respectively.

図９（ａ）〜図９（ｃ）は、図２に示したアンテナ１０の３．３ＧＨｚ帯における放射指向性を示すグラフである。図９（ａ）は、ｘｙ平面における放射指向性を示すグラフであり、図９（ｂ）は、ｙｚ平面における放射指向性を示すグラフであり、図９（ｃ）は、ｚｘ平面における放射指向性を示すグラフである。ｘｙ平面での最大利得、最低利得、及び、平均利得は、それぞれ、４．２ｄＢｉ、−２７．８ｄＢｉ、及び、−２．３ｄＢｉであった。 FIGS. 9A to 9C are graphs showing radiation directivities in the 3.3 GHz band of the antenna 10 shown in FIG. 9A is a graph showing the radiation directivity in the xy plane, FIG. 9B is a graph showing the radiation directivity in the yz plane, and FIG. 9C is a radiation directivity in the zx plane. It is a graph which shows sex. The maximum gain, the minimum gain, and the average gain in the xy plane were 4.2 dBi, −27.8 dBi, and −2.3 dBi, respectively.

このように、図４（ａ）〜図９（ｃ）によれば、本実施形態に係るアンテナ１０は、モノポールアンテナのものに近い放射指向性をもつことが認められる。 As described above, according to FIGS. 4A to 9C, it is recognized that the antenna 10 according to the present embodiment has a radiation directivity close to that of the monopole antenna.

図１０（ａ）〜図１０（ｂ）は、図２に示したアンテナ１０のｘｙ平面における平均利得の周波数特性を示したグラフである。図１０（ａ）は低周波側の動作帯域に関するｘｙ平面における平均利得の周波数特性を示したグラフであり、図１０（ｂ）は高周波側の動作帯域に関するｘｙ平面における平均利得の周波数特性を示したグラフである。いずれの図面においても、四角印によりｘｙ面内方向についての平均利得を示す。また、丸印により全方向についての平均利得を示す。また、移動体端末に搭載する際に要求される平均利得を直線により示す。 FIG. 10A to FIG. 10B are graphs showing frequency characteristics of average gain in the xy plane of the antenna 10 shown in FIG. FIG. 10A is a graph showing the frequency characteristics of the average gain in the xy plane regarding the operating band on the low frequency side, and FIG. 10B shows the frequency characteristics of the average gain in the xy plane regarding the operating band on the high frequency side. It is a graph. In any of the drawings, an average gain in the xy in-plane direction is indicated by a square mark. In addition, an average gain in all directions is indicated by a circle. Moreover, the average gain required when mounted on a mobile terminal is indicated by a straight line.

図１０（ａ）を参照すると、低周波側の動作帯域において、移動端末に搭載する際に要求される−４．０ｄＢｉ以上の平均利得を確保できていることが分かる。また、図１０（ｂ）を参照すると、高周波側の動作帯域においても、移動端末に搭載する際に要求される−６．０ｄＢｉ以上の平均利得を確保できていることが分かる。 Referring to FIG. 10 (a), it can be seen that an average gain of −4.0 dBi or more required when mounted on a mobile terminal can be secured in the operating band on the low frequency side. Referring to FIG. 10 (b), it can be seen that an average gain of −6.0 dBi or more required for mounting in a mobile terminal can be secured even in the high frequency side operation band.

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 [Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、例えば、ノートパソコン、ＰＤＡ（携帯型情報機器）端末などの小型無線装置に搭載するための多周波アンテナに好適に利用することができる。一例として、２．４ＧＨｚ帯、３．５ＧＨｚ帯、及び、５．０ＧＨｚ帯を動作帯域とする多周波アンテナに好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used for, for example, a multi-frequency antenna for mounting on a small wireless device such as a notebook computer or a PDA (portable information device) terminal. As an example, it can be suitably used for a multi-frequency antenna having an operation band of 2.4 GHz band, 3.5 GHz band, and 5.0 GHz band.

１０アンテナ
１１地板
１１ａ長方形部
１１ａ１短辺
１１ｂ突出部
１２放射素子
１２ａ直線部（第１の直線部）
１２ｂ直線部（第２の直線部）
１２ｃ直線部（第３の直線部）
１２ｄ直線部（第４の直線部）
１３分枝
１４短絡部
１４ａ直線部
１４ｂ直線部
１５給電部
１５ａ給電点
１５ｂ給電点
１６給電線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Antenna 11 Ground plane 11a Rectangular part 11a1 Short side 11b Protrusion part 12 Radiation element 12a Straight part (1st straight part)
12b Straight part (second straight part)
12c Straight part (third straight part)
12d Straight part (fourth straight part)
13 Branch 14 Short-circuit part 14a Straight line part 14b Straight line part 15 Feed part 15a Feed point 15b Feed point 16 Feed line

Claims

A multi-frequency antenna having three operating bands,
The radiating element includes a radiating element that has a total length determined so as to have a primary resonant frequency in the first operating band and is bent so as to have a secondary resonant frequency in the second operating band. A multi-frequency antenna, wherein a branch is provided so as to have a new resonance frequency in the third operating band.

Further comprising a ground plane connected to the radiating element via a power feeding unit;
The multi-frequency antenna according to claim 1, wherein the ground plane has a projecting portion extending to the power feeding portion.

The radiating element includes a first straight line portion extending in a first direction from a feeding point, and a second line perpendicular to the first direction from an end of the first straight line portion opposite to the feeding point side. A second straight line portion extending in the direction of the first straight line portion, a third straight line portion extending in the first direction from the end of the second straight line portion opposite to the first straight line portion side, and the third straight line portion. And a fourth straight portion extending in the opposite direction to the second direction from the end opposite to the second straight portion side of the straight portion,
The multi-frequency antenna according to claim 1, wherein the branch extends from the first straight portion in a direction opposite to the second direction.

The multi-frequency antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the branch is meandered.

The multi-frequency antenna according to claim 2, further comprising a short-circuit portion that short-circuits the ground plane and the radiating element.

The first operating band includes 2.4 GHz, the second operating band includes 5.0 GHz, and the third operating band includes 3.5 GHz. 6. The multi-frequency antenna according to any one of items 1 to 5.