JP2012023493A - 多周波アンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】 異なる3以上の周波数帯域における多共振化及び広帯域化を実現する。
【解決手段】 アンテナ基板11の表面には、下辺の給電部から上方に向かって斜辺に接するよう形成されたアンテナ本体部のパターンと、逆U字状に形成された折り返し部のパターンと、アンテナ本体部の上端を折り返し部に接続するよう形成された連結部のパターンとからなる第1エレメントが形成されている。アンテナ基板11の裏面には、アンテナ本体部のパターンに重なるように、使用周波数帯域に共振する長とされた細長い矩形状のパターンを有する第2エレメント21−1が形成されている。給電部21−1aが、第1エレメントおよび第2エレメント21−1の給電点とされる。
【選択図】 図6
Description
本発明は、モノポールアンテナの多共振化および広帯域化を図った多周波アンテナに関するものである。
従来のデュアルバンド化された多周波アンテナの構成を図28および図29に示す。図28は従来の多周波アンテナの構成を示す正面図であり、図29は従来の多周波アンテナの構成を示す背面図である。
これらの図に示す多周波アンテナ100は、アンテナ基板110に形成されたアンテナパターンにより構成されている。アンテナ基板110は、図示するように横長の矩形状の基板を上辺の一部を残して左辺に行くほど高さが低くなる斜辺を有している。このように対角に向かって斜めにカットされたことにより形成された斜辺は途中から角度が若干緩やかになるよう形成されており、残された上辺により平らな頂辺が形成され、頂辺に対して右辺がほぼ直角に形成されている。アンテナ基板110の下辺には中央前よりに第1突起片111aが形成され、第1突起片111aよりやや幅が狭くされた第2突起片111bと第3突起片111cとが下辺の両側にそれぞれ形成されている。これらの突起片111a〜111cは矩形状とされており、アンテナ基板110が取り付けられる図示しない給電基板の嵌合孔に嵌入され、立設されて固着される。この際に、第3突起片111cに形成されているパターンが給電基板に電気的に接続される。
これらの図に示す多周波アンテナ100は、アンテナ基板110に形成されたアンテナパターンにより構成されている。アンテナ基板110は、図示するように横長の矩形状の基板を上辺の一部を残して左辺に行くほど高さが低くなる斜辺を有している。このように対角に向かって斜めにカットされたことにより形成された斜辺は途中から角度が若干緩やかになるよう形成されており、残された上辺により平らな頂辺が形成され、頂辺に対して右辺がほぼ直角に形成されている。アンテナ基板110の下辺には中央前よりに第1突起片111aが形成され、第1突起片111aよりやや幅が狭くされた第2突起片111bと第3突起片111cとが下辺の両側にそれぞれ形成されている。これらの突起片111a〜111cは矩形状とされており、アンテナ基板110が取り付けられる図示しない給電基板の嵌合孔に嵌入され、立設されて固着される。この際に、第3突起片111cに形成されているパターンが給電基板に電気的に接続される。
アンテナ基板110の表面には、図28に示すように第1エレメント120からなるモノポールアンテナのアンテナパターンが形成されている。第1エレメント120とされるアンテナパターンは第3突起片111cの部分に給電部120gが形成されており、給電部120gから上方へ向かってテーパ状に幅が広がる拡大表面とされているアンテナ本体部120aのパターンが形成されている。そして、アンテナ本体部120aの左斜辺のほぼ中央にほぼ矩形状の第1調整片120bが突出して形成されており、アンテナ本体部120aの右斜辺のほぼ中央にほぼ矩形状の第2調整片120cが突出して形成されている。アンテナ本体部120aの上部において右斜辺は、傾斜態様が右傾斜から左傾斜へ反転されている。このアンテナ本体部120aの上端に連接して屈曲された連結部120dのパターンが形成され、この連結部120dのパターンの先端は、折り返し部120eのパターンに連結されている。折り返し部120eのパターンは、アンテナ基板110の外縁に沿って折り返すように逆U字状に形成されており、折り返し部120eのパターンの右側の内側のほぼ中央からほぼ水平にアンテナ本体部120aのテーパ状パターンに向かって延伸する延伸部120fのパターンが形成されている。また、第1突起片111aおよび第2突起片111bには、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。
また、アンテナ基板110の裏面には図29に示すように、第1突起片111a、第2突起片111bおよび第3突起片111cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されているだけであり、その他にパターンは形成されていない。
また、アンテナ基板110の裏面には図29に示すように、第1突起片111a、第2突起片111bおよび第3突起片111cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されているだけであり、その他にパターンは形成されていない。
図28および図29に示す従来の多周波アンテナ100の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図30に示す。図30に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約1.9、875MHzにおけるVSWRが約2、1427MHzにおけるVSWRが約4.6、1511MHzにおけるVSWRが約4、1920MHzにおけるVSWRが約1.3、2170MHzにおけるVSWRが約2.7、2300MHzにおけるVSWRが約6.9、2400MHzにおけるVSWRが約7.3、2500MHzにおけるVSWRが約7.7、2600MHzにおけるVSWRが約7となっている。
このように、移動電話において第3世代から第4世代に移行させるためのLTE(Long term Evolution)の通信規格用の周波数帯域とされる815−875MHzの800MHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはVSWRが3以下となるが、1427−1511MHzのLTEの1.5GHz帯と、2300MHzと、無線LANの周波数帯である2400−2500MHzの2.4GHz帯と、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)の2500−2600MHzの2.5GHz帯においては良好なVSWRが得られていない。
このように、移動電話において第3世代から第4世代に移行させるためのLTE(Long term Evolution)の通信規格用の周波数帯域とされる815−875MHzの800MHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはVSWRが3以下となるが、1427−1511MHzのLTEの1.5GHz帯と、2300MHzと、無線LANの周波数帯である2400−2500MHzの2.4GHz帯と、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)の2500−2600MHzの2.5GHz帯においては良好なVSWRが得られていない。
近年、無線LAN、WiMAX、LTE等の異なる3以上の周波数帯域において、1つのアンテナによりインピーダンス整合をとり、多共振化及び広帯域化を実現することが求められているが、従来の多周波アンテナにおいては、上記したように2共振化することはできるが、3以上の多共振化を実現することができないという問題点があった。
そこで、本発明は、異なる3以上の周波数帯域において多共振化及び広帯域化を実現することができる多周波アンテナを提供することを目的としている。
そこで、本発明は、異なる3以上の周波数帯域において多共振化及び広帯域化を実現することができる多周波アンテナを提供することを目的としている。
本発明の多周波アンテナは、アンテナ基板上に形成されたアンテナパターンからなる多周波アンテナであって、横長の矩形状の絶縁基板における上辺を一部残すように上辺から対角に向かって斜めに切り欠いた斜辺を有する形状とされた前記アンテナ基板と、該アンテナ基板の下辺に形成されている給電部から上方に向かって前記斜辺に接するよう前記アンテナ基板の表面に形成されたアンテナ本体部のパターンと、逆U字状に前記アンテナ基板の表面の上部に形成された折り返し部のパターンと、前記アンテナ本体部の上端を前記折り返し部に接続するよう前記アンテナ基板の表面に形成された連結部のパターンとを有する第1エレメントと、前記第1エレメントにおける前記アンテナ本体部のパターンに重なるように、前記アンテナ基板の裏面に形成された所定長とされた細長い矩形状のパターンを有する第2エレメントとを備え、前記給電部が、前記第1エレメントおよび前記第2エレメントの給電点とされていることを最も主要な特徴としている。
本発明によれば、第1エレメントは第1使用周波数帯域および第2使用周波数帯域に共振するようになり、第2エレメントは他の周波数帯域に共振するようになる。この場合、複数本のパターンを有する第2エレメントとすることにより、3以上の多共振化を可能とすることができるようになる。また、第2エレメントを傾斜して形成することにより、より広帯域化を図ることができるようになる。
本発明の第1実施例の多周波アンテナ1の構成を図1ないし図3に示す。図1は本発明の実施例にかかる多周波アンテナ1の構成を示す斜視図であり、図2は本発明の実施例にかかる多周波アンテナ1の構成を示す側面図であり、図3は本発明の実施例にかかる多周波アンテナ1の構成を斜視図で示す分解組立図である。
これらの図に示すように、本発明の実施例にかかる多周波アンテナ1は、電波透過性の合成樹脂からなるレドーム10と、レドーム10の下面を閉塞する合成樹脂製のベース15とからなるアンテナケースを備えている。このアンテナケースの収納空間内には、給電基板13を備える金属製の基板固定金具12と、基板固定金具12の給電基板13に立設されて固着されたアンテナ基板11が収納されている。レドーム10は、後方中央部に頂部が形成されており、この頂部から前方に行くに従い高さが低くなると共に両側に行くに従い高さが低くなる流線型の外形形状とされている。アンテナ基板11には、多共振化されたアンテナパターンが形成されており、給電基板13に立設されて固着されている。アンテナ基板11は、レドーム10内に収納されることから、レドーム10の内面の形状に合わせて先端に行くほど高さが低くなるようカットされた斜辺を有している。
これらの図に示すように、本発明の実施例にかかる多周波アンテナ1は、電波透過性の合成樹脂からなるレドーム10と、レドーム10の下面を閉塞する合成樹脂製のベース15とからなるアンテナケースを備えている。このアンテナケースの収納空間内には、給電基板13を備える金属製の基板固定金具12と、基板固定金具12の給電基板13に立設されて固着されたアンテナ基板11が収納されている。レドーム10は、後方中央部に頂部が形成されており、この頂部から前方に行くに従い高さが低くなると共に両側に行くに従い高さが低くなる流線型の外形形状とされている。アンテナ基板11には、多共振化されたアンテナパターンが形成されており、給電基板13に立設されて固着されている。アンテナ基板11は、レドーム10内に収納されることから、レドーム10の内面の形状に合わせて先端に行くほど高さが低くなるようカットされた斜辺を有している。
ベース15には給電用のケーブル16が導入され、ケーブル16の先端は給電基板13に電気的に接続される。このケーブル16にはグロメット14が取り付けられて、グロメット14がベース15に固着されている。ベース15における上面の両側に縦長のほぼ矩形状の収納溝15aが形成されており、収納溝15a内にはマグネットが収納される。そして、レドーム10を基板固定金具12の上から被嵌し、基板固定金具12の周側部に形成されている挿通孔に下からビスを挿通してレドーム10の内側の周側部に螺着する。これにより、レドーム10でアンテナ基板11を覆うようにレドーム10の下面に基板固定金具12が固着される。次いで、この状態の基板固定金具12をベース15に上から載置して、ベース15の四隅に形成された挿通孔にベース15の下面からビスを挿通して、基板固定金具12の四隅に形成されたネジ孔に螺着する。これにより、多周波アンテナ1を組み立てることができる。この多周波アンテナ1は、ベース15に複数のマグネットが内蔵されていることから、強磁性体製の台やデスクに載置することにより、マグネットが吸着して多周波アンテナ1を取り付けることができる。
レドーム10とベース15からなるアンテナケースに収納されるアンテナ基板11の表面の構成を図4に示す。
図4に示すように、アンテナ基板11は、横方向の長さがL1、高さがW1とされた横長の矩形状の基板を上辺の一部を残すように左辺に行くほど高さが低くなるようにカットされている。このように対角に向かって斜めにカットされたことにより形成された斜辺は途中から角度が若干緩やかになるよう形成されており、残された上辺により平らな頂辺が形成され、頂辺に対して右辺がほぼ直角に形成されている。アンテナ基板11の下辺には中央前よりに第1突起片11aが形成され、第1突起片11aよりやや幅が狭くされた第2突起片11bと第3突起片11cとが両側にそれぞれ形成されている。これらの突起片11a〜11cは矩形状とされており、給電基板13の図示しない嵌合孔に嵌入され、第3突起片11cに形成されているパターンが給電基板13に電気的に接続される。これにより、アンテナ基板11に形成された後述する第1エレメント20および第2エレメント21−1へ給電されるようになる。基板固定金具12に、アンテナ基板11の下部が挟持されることによりアンテナ基板11は立設されて固着される。
図4に示すように、アンテナ基板11は、横方向の長さがL1、高さがW1とされた横長の矩形状の基板を上辺の一部を残すように左辺に行くほど高さが低くなるようにカットされている。このように対角に向かって斜めにカットされたことにより形成された斜辺は途中から角度が若干緩やかになるよう形成されており、残された上辺により平らな頂辺が形成され、頂辺に対して右辺がほぼ直角に形成されている。アンテナ基板11の下辺には中央前よりに第1突起片11aが形成され、第1突起片11aよりやや幅が狭くされた第2突起片11bと第3突起片11cとが両側にそれぞれ形成されている。これらの突起片11a〜11cは矩形状とされており、給電基板13の図示しない嵌合孔に嵌入され、第3突起片11cに形成されているパターンが給電基板13に電気的に接続される。これにより、アンテナ基板11に形成された後述する第1エレメント20および第2エレメント21−1へ給電されるようになる。基板固定金具12に、アンテナ基板11の下部が挟持されることによりアンテナ基板11は立設されて固着される。
アンテナ基板11はガラスエポキシ基板とされ、アンテナ基板11の表面と裏面にはアンテナパターンがプリントされている。本発明の実施例にかかる多周波アンテナ1においては、以下に説明するようにアンテナ基板11に種々のアンテナパターンを形成することができる。図4ないし図6には、第1の多周波エレメント構成Aとされたアンテナ基板11の構成が示されている。図4はアンテナ基板11の表面に形成されたモノポールアンテナとされる第1エレメント20のアンテナパターンの構成を示す図であり、図5はアンテナ基板11の表面に形成された第1エレメント20のアンテナパターンの寸法の一例を示す図であり、図6はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−1のアンテナパターンの構成を示す図である。
図4に示すように、アンテナ基板11の表面に形成されているモノポールアンテナとされる第1エレメント20のパターンは、アンテナ本体部20aを構成する拡大表面とされているパターンと、折り返し部20eを構成する拡大表面とされているパターンと、アンテナ本体部20aの上端を折り返し部20eの一端に接続する連結部20dのパターンとから構成されている。第3突起片11cの部分に給電部20gが形成されており、アンテナ本体部20aは給電部20gから上方へ向かってテーパ状に幅が広がる拡大表面とされているテーパ状のパターンを有している。そして、アンテナ本体部20aの左斜辺のほぼ中央にほぼ矩形状の第1調整片20bが突出して形成されており、アンテナ本体部20aの右斜辺のほぼ中央にほぼ矩形状の第2調整片20cが突出して形成されている。アンテナ本体部20aの上部において右斜辺は、傾斜態様が右傾斜から左傾斜へ反転されている。このアンテナ本体部20aの上端に連接して屈曲された連結部20dのパターンが形成され、この連結部20dのパターンの先端は、折り返し部120eのパターンの一端に連結されている。折り返し部20eのパターンは、アンテナ基板11の斜辺に接すると共に平らな頂辺に接するようアンテナ基板11の外縁に沿って折り返されて逆U字状に形成されている。この折り返し部20eのパターンにおいて、折り返された右側における若干幅が狭くされた内側のほぼ中央からほぼ水平にアンテナ本体部20aのパターンに向かって延伸する延伸部20fのパターンが形成されている。また、第1突起片11aおよび第2突起片11bには、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。
ここで、815−875MHzのLTEの800MHz帯の中心周波数(845MHz)の波長をλaとした際に、図5に示すアンテナ基板11の横方向の長さL1は約0.26λaとされ、高さW1は約0.14λaとされている。また、アンテナ本体部20aのテーパ状のパターンにおける左斜辺の先端からアンテナ基板11の右辺までの電気長L11は約0.12λaとされ、折り返し部20eの逆U字状のパターンの頂辺から下端までの電気長L13は約0.08λaとされ、折り返し部20eのパターンの右側の下端の幅の電気長L12は約0.03λaとされている。さらに、延伸部20fの幅W2の電気長は約0.007λaとされ、延伸部20fの先端とアンテナ本体部20aとの間隔W3は約0.002λaとされている。また、アンテナ本体部20aの下端から連結部20dと折り返し部20eとを合わせた外周長L14は約0.3λaとされ、アンテナ本体部20aの下端から第2調整片20cの先端までの外周長L15は約0.072λaとされている。
ところで、アンテナ基板11の裏面には図6に示すように、第2エレメント21−1のパターンが形成されている。第2エレメント21−1のパターンは、細長い矩形状とされ第3突起片11cの部分に形成された給電部21−1aから上方へ向かってほぼ垂直に形成されている。第2エレメント21−1の長さは、1427−1511MHzのLTEの1.5GHz帯の中心周波数(1469MHz)の波長をλ1とした際に、約0.25λ1の電気長とされている。また、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第1の多周波エレメント構成Aとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図7に示す。
図7に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.3、875MHzにおけるVSWRが約2.3、1427MHzにおけるVSWRが約2.2、1511MHzにおけるVSWRが約1.8、1920MHzにおけるVSWRが約2、2170MHzにおけるVSWRが約1.8、2300MHzにおけるVSWRが約2.5、2400MHzにおけるVSWRが約3.4、2500MHzにおけるVSWRが約4.1、2600MHzにおけるVSWRが約3.8となっている。
第1の多周波エレメント構成Aにおいては、1427−1511MHzのLTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−1を備えることから、移動電話において第3世代から第4世代に移行させるためのLTE(Long term Evolution)の通信規格用の周波数帯域とされる815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.3以下の良好なVSWRが得られている。また、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.5と良好になるが、無線LANの周波数帯である2400−2500MHzの2.4GHz帯と、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)の2500−2600MHzの2.5GHz帯においてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが最大4.1となってしまっている。
図7に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.3、875MHzにおけるVSWRが約2.3、1427MHzにおけるVSWRが約2.2、1511MHzにおけるVSWRが約1.8、1920MHzにおけるVSWRが約2、2170MHzにおけるVSWRが約1.8、2300MHzにおけるVSWRが約2.5、2400MHzにおけるVSWRが約3.4、2500MHzにおけるVSWRが約4.1、2600MHzにおけるVSWRが約3.8となっている。
第1の多周波エレメント構成Aにおいては、1427−1511MHzのLTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−1を備えることから、移動電話において第3世代から第4世代に移行させるためのLTE(Long term Evolution)の通信規格用の周波数帯域とされる815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.3以下の良好なVSWRが得られている。また、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.5と良好になるが、無線LANの周波数帯である2400−2500MHzの2.4GHz帯と、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)の2500−2600MHzの2.5GHz帯においてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが最大4.1となってしまっている。
次に、第2の多周波エレメント構成Bとされたアンテナ基板11の構成を図8に示す。図8はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−2のアンテナパターンの構成を示す図である。なお、第2の多周波エレメント構成Bにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図8に示す第2の多周波エレメント構成Bにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−2のパターンが形成されている。第2エレメント21−2のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−2bとエレメント21−2cとの隣接する2本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−2aから二股に分かれて上方へ向かってほぼ垂直に形成されている。第2エレメント21−2における短い方のエレメント21−2bの電気長は、2500−2600MHzのWiMAXの2.5GHz帯の中心周波数(2550MHz)の波長をλ2とした際に、約0.25λ2の電気長とされている。また、第2エレメント21−2における長い方のエレメント21−2cの電気長は、約0.25λ1の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図8に示す第2の多周波エレメント構成Bにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−2のパターンが形成されている。第2エレメント21−2のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−2bとエレメント21−2cとの隣接する2本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−2aから二股に分かれて上方へ向かってほぼ垂直に形成されている。第2エレメント21−2における短い方のエレメント21−2bの電気長は、2500−2600MHzのWiMAXの2.5GHz帯の中心周波数(2550MHz)の波長をλ2とした際に、約0.25λ2の電気長とされている。また、第2エレメント21−2における長い方のエレメント21−2cの電気長は、約0.25λ1の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第2の多周波エレメント構成Bとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図9に示す。
図9に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.1、875MHzにおけるVSWRが約2、1427MHzにおけるVSWRが約2.6、1511MHzにおけるVSWRが約1.2、1920MHzにおけるVSWRが約2.6、2170MHzにおけるVSWRが約1.3、2300MHzにおけるVSWRが約4.5、2400MHzにおけるVSWRが約5.7、2500MHzにおけるVSWRが約2.9、2600MHzにおけるVSWRが約2.2となっている。
第2の多周波エレメント構成Bにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−2を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.3以下となり、良好なVSWRが得られている。また、WiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.9以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約4.5になってしまうと共に、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯においてもインピーダンス整合がとられておらずVSWRが最大5.7になってしまっている。
図9に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.1、875MHzにおけるVSWRが約2、1427MHzにおけるVSWRが約2.6、1511MHzにおけるVSWRが約1.2、1920MHzにおけるVSWRが約2.6、2170MHzにおけるVSWRが約1.3、2300MHzにおけるVSWRが約4.5、2400MHzにおけるVSWRが約5.7、2500MHzにおけるVSWRが約2.9、2600MHzにおけるVSWRが約2.2となっている。
第2の多周波エレメント構成Bにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−2を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.3以下となり、良好なVSWRが得られている。また、WiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.9以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約4.5になってしまうと共に、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯においてもインピーダンス整合がとられておらずVSWRが最大5.7になってしまっている。
次に、第3の多周波エレメント構成Cとされたアンテナ基板11の構成を図10に示す。図10はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−3のアンテナパターンの構成を示す図である。なお、第3の多周波エレメント構成Cにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図10に示す第3の多周波エレメント構成Cにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−3のパターンが形成されている。第2エレメント21−3のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−3bとエレメント21−3cとエレメント21−3dの互いに隣接する3本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−3aから二股に分かれてエレメント21−3bとエレメント21−3cが上方へ向かってほぼ垂直に形成されていると共に、エレメント21−3cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−3dが上方へ向かってほぼ垂直に形成されている。第2エレメント21−3における一番短いエレメント21−3bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−3における中間のエレメント21−3cの電気長は約0.25λ1の電気長とされている。また、第2エレメント21−3における一番長いエレメント21−3dの電気長は、2400−2500MHzの無線LANの2.4GHz帯の中心周波数(2450MHz)の波長をλ3とした際に、約0.6λ3の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図10に示す第3の多周波エレメント構成Cにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−3のパターンが形成されている。第2エレメント21−3のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−3bとエレメント21−3cとエレメント21−3dの互いに隣接する3本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−3aから二股に分かれてエレメント21−3bとエレメント21−3cが上方へ向かってほぼ垂直に形成されていると共に、エレメント21−3cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−3dが上方へ向かってほぼ垂直に形成されている。第2エレメント21−3における一番短いエレメント21−3bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−3における中間のエレメント21−3cの電気長は約0.25λ1の電気長とされている。また、第2エレメント21−3における一番長いエレメント21−3dの電気長は、2400−2500MHzの無線LANの2.4GHz帯の中心周波数(2450MHz)の波長をλ3とした際に、約0.6λ3の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第3の多周波エレメント構成Cとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図11に示す。
図11に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2、875MHzにおけるVSWRが約1.8、1427MHzにおけるVSWRが約2、1511MHzにおけるVSWRが約2.4、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約1.7、2300MHzにおけるVSWRが約3.5、2400MHzにおけるVSWRが約2.4、2500MHzにおけるVSWRが約1、2600MHzにおけるVSWRが約2.2となっている。
第3の多周波エレメント構成Cにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯に共振する第2エレメント21−3を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.4以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約3.5になってしまっている。
図11に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2、875MHzにおけるVSWRが約1.8、1427MHzにおけるVSWRが約2、1511MHzにおけるVSWRが約2.4、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約1.7、2300MHzにおけるVSWRが約3.5、2400MHzにおけるVSWRが約2.4、2500MHzにおけるVSWRが約1、2600MHzにおけるVSWRが約2.2となっている。
第3の多周波エレメント構成Cにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯に共振する第2エレメント21−3を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.4以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約3.5になってしまっている。
次に、第4の多周波エレメント構成Dとされたアンテナ基板11の構成を図12に示す。図12はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−4のアンテナパターンの構成を示す図である。なお、第4の多周波エレメント構成Dにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図12に示す第4の多周波エレメント構成Dにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−4のパターンが形成されている。第2エレメント21−4のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−4bとエレメント21−4cとエレメント21−4dとエレメント21−4eとの互いに隣接する4本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−4aから二股に分かれてエレメント21−4bとエレメント21−4cが上方へ向かってほぼ垂直に形成されている。そして、エレメント21−4cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−4dが上方へ向かってほぼ垂直に形成されており、エレメント21−4dの外側に隣接して無給電素子とされるエレメント21−4eが上方へ向かってほぼ垂直に形成されている。第2エレメント21−4における一番短いエレメント21−4bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−4における中間のエレメント21−4cの電気長は約0.25λ1の電気長とされ、第2エレメント21−4におけるもう一つの中間のエレメント21−4dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。また、第2エレメント21−4におけるエレメント21−4dの外側に隣接するエレメント21−4eの電気長は、2300MHzの波長をλ4とした際に、約0.5λ4の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図12に示す第4の多周波エレメント構成Dにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−4のパターンが形成されている。第2エレメント21−4のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−4bとエレメント21−4cとエレメント21−4dとエレメント21−4eとの互いに隣接する4本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−4aから二股に分かれてエレメント21−4bとエレメント21−4cが上方へ向かってほぼ垂直に形成されている。そして、エレメント21−4cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−4dが上方へ向かってほぼ垂直に形成されており、エレメント21−4dの外側に隣接して無給電素子とされるエレメント21−4eが上方へ向かってほぼ垂直に形成されている。第2エレメント21−4における一番短いエレメント21−4bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−4における中間のエレメント21−4cの電気長は約0.25λ1の電気長とされ、第2エレメント21−4におけるもう一つの中間のエレメント21−4dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。また、第2エレメント21−4におけるエレメント21−4dの外側に隣接するエレメント21−4eの電気長は、2300MHzの波長をλ4とした際に、約0.5λ4の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第4の多周波エレメント構成Dとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図13に示す。
図13に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.1、875MHzにおけるVSWRが約1.7、1427MHzにおけるVSWRが約2.2、1511MHzにおけるVSWRが約2.2、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約1.7、2300MHzにおけるVSWRが約2.5、2400MHzにおけるVSWRが約2、2500MHzにおけるVSWRが約1、2600MHzにおけるVSWRが約2.1となっている。
第4の多周波エレメント構成Dにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯と2300MHzに共振する第2エレメント21−4を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.1以下の良好なVSWRが得られている。さらに、2300MHzにおいてもインピーダンス整合がとられてVSWRが約2.5の良好なVSWRが得られている。
図13に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.1、875MHzにおけるVSWRが約1.7、1427MHzにおけるVSWRが約2.2、1511MHzにおけるVSWRが約2.2、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約1.7、2300MHzにおけるVSWRが約2.5、2400MHzにおけるVSWRが約2、2500MHzにおけるVSWRが約1、2600MHzにおけるVSWRが約2.1となっている。
第4の多周波エレメント構成Dにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯と2300MHzに共振する第2エレメント21−4を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.1以下の良好なVSWRが得られている。さらに、2300MHzにおいてもインピーダンス整合がとられてVSWRが約2.5の良好なVSWRが得られている。
次に、第5の多周波エレメント構成Eとされたアンテナ基板11の構成を図14(a)(b)に示す。図14(a)はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−5のアンテナパターンの構成を示す図であり、図14(b)は第2エレメント21−5の寸法を示す図である。なお、第5の多周波エレメント構成Eにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図14(a)に示す第5の多周波エレメント構成Eにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−5のパターンが形成されている。第2エレメント21−5のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−5bとエレメント21−5cとの隣接する2本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−5aから二股に分かれて傾斜角θ1で傾斜されて形成されている。傾斜角θ1は約60°とされている。第2エレメント21−5における短い方のエレメント21−5bの電気長は約0.25λ2の電気長とされており、第2エレメント21−5における長い方のエレメント21−5cの電気長は、約0.25λ1の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図14(a)に示す第5の多周波エレメント構成Eにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−5のパターンが形成されている。第2エレメント21−5のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−5bとエレメント21−5cとの隣接する2本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−5aから二股に分かれて傾斜角θ1で傾斜されて形成されている。傾斜角θ1は約60°とされている。第2エレメント21−5における短い方のエレメント21−5bの電気長は約0.25λ2の電気長とされており、第2エレメント21−5における長い方のエレメント21−5cの電気長は、約0.25λ1の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第5の多周波エレメント構成Eとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図15に示す。
図15に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2、875MHzにおけるVSWRが約1.8、1427MHzにおけるVSWRが約2.5、1511MHzにおけるVSWRが約2、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約2.3、2300MHzにおけるVSWRが約6.7、2400MHzにおけるVSWRが約2.7、2500MHzにおけるVSWRが約1.5、2600MHzにおけるVSWRが約2.9となっている。
第5の多周波エレメント構成Eにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−5を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、WiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.9以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約6.7になってしまうが、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯においてはVSWRが約2.7以下の良好なVSWRが得られている。
図15に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2、875MHzにおけるVSWRが約1.8、1427MHzにおけるVSWRが約2.5、1511MHzにおけるVSWRが約2、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約2.3、2300MHzにおけるVSWRが約6.7、2400MHzにおけるVSWRが約2.7、2500MHzにおけるVSWRが約1.5、2600MHzにおけるVSWRが約2.9となっている。
第5の多周波エレメント構成Eにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−5を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、WiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.9以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約6.7になってしまうが、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯においてはVSWRが約2.7以下の良好なVSWRが得られている。
次に、第6の多周波エレメント構成Fとされたアンテナ基板11の構成を図16(a)(b)に示す。図16(a)はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−6のアンテナパターンの構成を示す図であり、図16(b)は第2エレメント21−6の寸法を示す図である。なお、第6の多周波エレメント構成Fにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図16(a)に示す第6の多周波エレメント構成Fにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−6のパターンが形成されている。第2エレメント21−6のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−6bとエレメント21−6cとエレメント21−6dの互いに隣接する3本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−6aから二股に分かれてエレメント21−6bとエレメント21−6cが傾斜角θ1で傾斜されて形成されていると共に、エレメント21−6cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−6dが傾斜角θ1で傾斜されて形成されている。傾斜角θ1は約60°とされている。第2エレメント21−6における一番短いエレメント21−6bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−6における中間のエレメント21−6cの電気長は約0.25λ1の電気長とされている。また、第2エレメント21−6における一番長いエレメント21−6dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図16(a)に示す第6の多周波エレメント構成Fにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−6のパターンが形成されている。第2エレメント21−6のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−6bとエレメント21−6cとエレメント21−6dの互いに隣接する3本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−6aから二股に分かれてエレメント21−6bとエレメント21−6cが傾斜角θ1で傾斜されて形成されていると共に、エレメント21−6cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−6dが傾斜角θ1で傾斜されて形成されている。傾斜角θ1は約60°とされている。第2エレメント21−6における一番短いエレメント21−6bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−6における中間のエレメント21−6cの電気長は約0.25λ1の電気長とされている。また、第2エレメント21−6における一番長いエレメント21−6dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第6の多周波エレメント構成Fとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図17に示す。
図17に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約1.7、875MHzにおけるVSWRが約2.8、1427MHzにおけるVSWRが約2.6、1511MHzにおけるVSWRが約1.5、1920MHzにおけるVSWRが約2.8、2170MHzにおけるVSWRが約2.2、2300MHzにおけるVSWRが約6.1、2400MHzにおけるVSWRが約2.7、2500MHzにおけるVSWRが約1.4、2600MHzにおけるVSWRが約2.4となっている。
第6の多周波エレメント構成Fにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯に共振する第2エレメント21−6を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.8以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約6.1になってしまっている。
図17に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約1.7、875MHzにおけるVSWRが約2.8、1427MHzにおけるVSWRが約2.6、1511MHzにおけるVSWRが約1.5、1920MHzにおけるVSWRが約2.8、2170MHzにおけるVSWRが約2.2、2300MHzにおけるVSWRが約6.1、2400MHzにおけるVSWRが約2.7、2500MHzにおけるVSWRが約1.4、2600MHzにおけるVSWRが約2.4となっている。
第6の多周波エレメント構成Fにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯に共振する第2エレメント21−6を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.8以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約6.1になってしまっている。
次に、第7の多周波エレメント構成Gとされたアンテナ基板11の構成を図18(a)(b)に示す。図18(a)はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−7のアンテナパターンの構成を示す図であり、図18(b)は第2エレメント21−7の寸法を示す図である。なお、第7の多周波エレメント構成Gにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図18(a)に示す第7の多周波エレメント構成Gにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−7のパターンが形成されている。第2エレメント21−7のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−7bとエレメント21−7cとエレメント21−7dとエレメント21−7eとの互いに隣接する4本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−7aから二股に分かれてエレメント21−7bとエレメント21−7cが傾斜角θ1で傾斜されて形成されている。そして、エレメント21−7cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−7dが傾斜角θ1で傾斜されて形成されており、エレメント21−7dの外側に隣接して無給電素子とされるエレメント21−7eが傾斜角θ1で傾斜されて形成されている。傾斜角θ1は約60°とされている。第2エレメント21−7における一番短いエレメント21−7bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−7における中間のエレメント21−7cの電気長は約0.25λ1の電気長とされ、第2エレメント21−7におけるもう一つの中間のエレメント21−7dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。また、第2エレメント21−7におけるエレメント21−7dの外側に隣接するエレメント21−7eの電気長は約0.5λ4の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図18(a)に示す第7の多周波エレメント構成Gにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−7のパターンが形成されている。第2エレメント21−7のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−7bとエレメント21−7cとエレメント21−7dとエレメント21−7eとの互いに隣接する4本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−7aから二股に分かれてエレメント21−7bとエレメント21−7cが傾斜角θ1で傾斜されて形成されている。そして、エレメント21−7cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−7dが傾斜角θ1で傾斜されて形成されており、エレメント21−7dの外側に隣接して無給電素子とされるエレメント21−7eが傾斜角θ1で傾斜されて形成されている。傾斜角θ1は約60°とされている。第2エレメント21−7における一番短いエレメント21−7bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−7における中間のエレメント21−7cの電気長は約0.25λ1の電気長とされ、第2エレメント21−7におけるもう一つの中間のエレメント21−7dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。また、第2エレメント21−7におけるエレメント21−7dの外側に隣接するエレメント21−7eの電気長は約0.5λ4の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第7の多周波エレメント構成Gとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図19に示す。
図19に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約1.8、875MHzにおけるVSWRが約2.6、1427MHzにおけるVSWRが約2.6、1511MHzにおけるVSWRが約1.4、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約1.8、2300MHzにおけるVSWRが約2.8、2400MHzにおけるVSWRが約2、2500MHzにおけるVSWRが約1.4、2600MHzにおけるVSWRが約2.4となっている。
第7の多周波エレメント構成Gにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯と2300MHzに共振する第2エレメント21−7を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.4以下の良好なVSWRが得られている。さらに、2300MHzにおいてもインピーダンス整合がとられてVSWRが約2.8の良好なVSWRが得られている。
図19に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約1.8、875MHzにおけるVSWRが約2.6、1427MHzにおけるVSWRが約2.6、1511MHzにおけるVSWRが約1.4、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約1.8、2300MHzにおけるVSWRが約2.8、2400MHzにおけるVSWRが約2、2500MHzにおけるVSWRが約1.4、2600MHzにおけるVSWRが約2.4となっている。
第7の多周波エレメント構成Gにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯と2300MHzに共振する第2エレメント21−7を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.4以下の良好なVSWRが得られている。さらに、2300MHzにおいてもインピーダンス整合がとられてVSWRが約2.8の良好なVSWRが得られている。
上記したように、第5の多周波エレメント構成Eないし第7の多周波エレメント構成Gにおいて、第2エレメント21−5〜21−7を傾斜角θ1で傾斜させると、第2エレメント21−5〜21−7が金属製の基板固定金具12に近づくように傾斜することから、第2エレメント21−5〜21−7と基板固定金具12間の静電容量が増加するようになる。これにより、第5の多周波エレメント構成Eないし第7の多周波エレメント構成Gにおける電気的特性が変化して、インピーダンス整合がとられるようになりVSWR特性がより改善されるようになるものと考えられる。第2エレメント21−5〜21−7の傾斜角θを小さくしていくと静電容量がさらに増加するようになって、多周波アンテナ1における電気的特性の改善は見られなくなる傾斜角θとなる。本発明にかかる多周波アンテナ1においては、電気的特性の改善をおこなえる傾斜角θの範囲を約20°ないし約60°としている。そこで、傾斜角θを約20°した際の多周波エレメント構成を次に説明する。
第8の多周波エレメント構成Hとされたアンテナ基板11の構成を図20に示す。図20はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−8のアンテナパターンの構成を示す図である。なお、第8の多周波エレメント構成Hにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図20に示す第8の多周波エレメント構成Hにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−8のパターンが形成されている。第2エレメント21−8のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−8bの1本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−8aから傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。傾斜角θ2は約20°とされている。第2エレメント21−8におけるエレメント21−8bの電気長は約0.25λ1の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図20に示す第8の多周波エレメント構成Hにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−8のパターンが形成されている。第2エレメント21−8のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−8bの1本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−8aから傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。傾斜角θ2は約20°とされている。第2エレメント21−8におけるエレメント21−8bの電気長は約0.25λ1の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第8の多周波エレメント構成Hとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図21に示す。
図21に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.1、875MHzにおけるVSWRが約1.9、1427MHzにおけるVSWRが約2.8、1511MHzにおけるVSWRが約2.3、1920MHzにおけるVSWRが約1.9、2170MHzにおけるVSWRが約1.4、2300MHzにおけるVSWRが約3.8、2400MHzにおけるVSWRが約5.2、2500MHzにおけるVSWRが約5.6、2600MHzにおけるVSWRが約4.8となっている。
第8の多周波エレメント構成Hにおいては、LTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−8を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.8以下となり、良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約3.8になってしまうと共に、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯においてもインピーダンス整合がとられておらずVSWRが 最大5.6になっている。また、WiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられておらずVSWRは最大5.6になってしまっている。
図21に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.1、875MHzにおけるVSWRが約1.9、1427MHzにおけるVSWRが約2.8、1511MHzにおけるVSWRが約2.3、1920MHzにおけるVSWRが約1.9、2170MHzにおけるVSWRが約1.4、2300MHzにおけるVSWRが約3.8、2400MHzにおけるVSWRが約5.2、2500MHzにおけるVSWRが約5.6、2600MHzにおけるVSWRが約4.8となっている。
第8の多周波エレメント構成Hにおいては、LTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−8を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.8以下となり、良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約3.8になってしまうと共に、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯においてもインピーダンス整合がとられておらずVSWRが 最大5.6になっている。また、WiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられておらずVSWRは最大5.6になってしまっている。
次に、第9の多周波エレメント構成Iとされたアンテナ基板11の構成を図22に示す。図22はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−9のアンテナパターンの構成を示す図である。なお、第9の多周波エレメント構成Hにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図22に示す第9の多周波エレメント構成Iにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−9のパターンが形成されている。第2エレメント21−9のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−9bとエレメント21−9cとの隣接する2本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−9aから二股に分かれて傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。傾斜角θ2は約20°とされている。第2エレメント21−9における短い方のエレメント21−9bの電気長は約0.25λ2の電気長とされており、第2エレメント21−9における長い方のエレメント21−9cの電気長は、約0.25λ1の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図22に示す第9の多周波エレメント構成Iにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−9のパターンが形成されている。第2エレメント21−9のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−9bとエレメント21−9cとの隣接する2本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−9aから二股に分かれて傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。傾斜角θ2は約20°とされている。第2エレメント21−9における短い方のエレメント21−9bの電気長は約0.25λ2の電気長とされており、第2エレメント21−9における長い方のエレメント21−9cの電気長は、約0.25λ1の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第9の多周波エレメント構成Iとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図23に示す。
図23に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.1、875MHzにおけるVSWRが約1.9、1427MHzにおけるVSWRが約2.9、1511MHzにおけるVSWRが約1.1、1920MHzにおけるVSWRが約3、2170MHzにおけるVSWRが約1.9、2300MHzにおけるVSWRが約7.3、2400MHzにおけるVSWRが約3.1、2500MHzにおけるVSWRが約2.5、2600MHzにおけるVSWRが約2.1となっている。
第9の多周波エレメント構成Iにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−9を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.9以下となり、良好なVSWRが得られている。また、WiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.5以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約7.3になってしまうが、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯においてはVSWRが約3.1以下のVSWRが得られている。
図23に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.1、875MHzにおけるVSWRが約1.9、1427MHzにおけるVSWRが約2.9、1511MHzにおけるVSWRが約1.1、1920MHzにおけるVSWRが約3、2170MHzにおけるVSWRが約1.9、2300MHzにおけるVSWRが約7.3、2400MHzにおけるVSWRが約3.1、2500MHzにおけるVSWRが約2.5、2600MHzにおけるVSWRが約2.1となっている。
第9の多周波エレメント構成Iにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯に共振する第2エレメント21−9を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.9以下となり、良好なVSWRが得られている。また、WiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.5以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約7.3になってしまうが、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯においてはVSWRが約3.1以下のVSWRが得られている。
次に、第10の多周波エレメント構成Jとされたアンテナ基板11の構成を図24に示す。図24はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−10のアンテナパターンの構成を示す図である。なお、第10の多周波エレメント構成Jにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図24に示す第10の多周波エレメント構成Jにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−10のパターンが形成されている。第2エレメント21−10のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−10bとエレメント21−10cとエレメント21−10dの互いに隣接する3本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−10aから二股に分かれてエレメント21−10bとエレメント21−10cが傾斜角θ2で傾斜されて形成されていると共に、エレメント21−10cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−10dが傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。傾斜角θ2は約20°とされている。第2エレメント21−10における一番短いエレメント21−10bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−10における中間のエレメント21−10cの電気長は約0.25λ1の電気長とされている。また、第2エレメント21−10における一番長いエレメント21−10dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図24に示す第10の多周波エレメント構成Jにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−10のパターンが形成されている。第2エレメント21−10のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−10bとエレメント21−10cとエレメント21−10dの互いに隣接する3本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−10aから二股に分かれてエレメント21−10bとエレメント21−10cが傾斜角θ2で傾斜されて形成されていると共に、エレメント21−10cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−10dが傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。傾斜角θ2は約20°とされている。第2エレメント21−10における一番短いエレメント21−10bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−10における中間のエレメント21−10cの電気長は約0.25λ1の電気長とされている。また、第2エレメント21−10における一番長いエレメント21−10dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第10の多周波エレメント構成Fとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図25に示す。
図25に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約1.8、875MHzにおけるVSWRが約2、1427MHzにおけるVSWRが約2.5、1511MHzにおけるVSWRが約1.8、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約1.9、2300MHzにおけるVSWRが約5.4、2400MHzにおけるVSWRが約2、2500MHzにおけるVSWRが約1.5、2600MHzにおけるVSWRが約2.1となっている。
第10の多周波エレメント構成Jにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯に共振する第2エレメント21−10を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.1以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約5.4になってしまっている。
図25に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約1.8、875MHzにおけるVSWRが約2、1427MHzにおけるVSWRが約2.5、1511MHzにおけるVSWRが約1.8、1920MHzにおけるVSWRが約2.7、2170MHzにおけるVSWRが約1.9、2300MHzにおけるVSWRが約5.4、2400MHzにおけるVSWRが約2、2500MHzにおけるVSWRが約1.5、2600MHzにおけるVSWRが約2.1となっている。
第10の多周波エレメント構成Jにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯に共振する第2エレメント21−10を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.7以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.1以下の良好なVSWRが得られている。ただし、2300MHzにおいてはインピーダンス整合がとられておらずVSWRが約5.4になってしまっている。
次に、第11の多周波エレメント構成Kとされたアンテナ基板11の構成を図26に示す。図26はアンテナ基板11の裏面に形成された第2エレメント21−11のアンテナパターンの構成を示す図である。なお、第11の多周波エレメント構成Kにおけるアンテナ基板11の表面に形成されている第1エレメント20のパターンの構成および寸法は図4および図5に示す第1の多周波エレメント構成Aと同様とされている。
図26に示す第11の多周波エレメント構成Kにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−11のパターンが形成されている。第2エレメント21−11のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−11bとエレメント21−11cとエレメント21−11dとエレメント21−11eとの互いに隣接する4本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−11aから二股に分かれてエレメント21−11bとエレメント21−11cが傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。そして、エレメント21−11cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−11dが傾斜角θ2で傾斜されて形成されており、エレメント21−11dの外側に隣接して無給電素子とされるエレメント21−11eが傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。傾斜角θ2は約20°とされている。第2エレメント21−11における一番短いエレメント21−11bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−11における中間のエレメント21−11cの電気長は約0.25λ1の電気長とされ、第2エレメント21−11におけるもう一つの中間のエレメント21−11dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。また、第2エレメント21−11におけるエレメント21−11dの外側に隣接するエレメント21−11eの電気長は約0.5λ4の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
図26に示す第11の多周波エレメント構成Kにおいて、アンテナ基板11の裏面には第2エレメント21−11のパターンが形成されている。第2エレメント21−11のパターンは、細長い矩形状とされたエレメント21−11bとエレメント21−11cとエレメント21−11dとエレメント21−11eとの互いに隣接する4本のパターンからなり、第3突起片11cの部分に形成された給電部21−11aから二股に分かれてエレメント21−11bとエレメント21−11cが傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。そして、エレメント21−11cに隣接して無給電素子とされるエレメント21−11dが傾斜角θ2で傾斜されて形成されており、エレメント21−11dの外側に隣接して無給電素子とされるエレメント21−11eが傾斜角θ2で傾斜されて形成されている。傾斜角θ2は約20°とされている。第2エレメント21−11における一番短いエレメント21−11bの電気長は約0.25λ2の電気長とされ、第2エレメント21−11における中間のエレメント21−11cの電気長は約0.25λ1の電気長とされ、第2エレメント21−11におけるもう一つの中間のエレメント21−11dの電気長は約0.6λ3の電気長とされている。また、第2エレメント21−11におけるエレメント21−11dの外側に隣接するエレメント21−11eの電気長は約0.5λ4の電気長とされている。さらに、第1突起片11a、第2突起片11bおよび第3突起片11cに、それぞれ矩形状のパターンが形成されている。なお、電気長で表した寸法の物理長は、アンテナ基板11の比誘電率をεとした際に、電気長/√εとなる。
上記寸法とした際の、第11の多周波エレメント構成Kとされた多周波アンテナ1の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を図27に示す。
図27に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.3、875MHzにおけるVSWRが約1.3、1427MHzにおけるVSWRが約2.5、1511MHzにおけるVSWRが約1.3、1920MHzにおけるVSWRが約2.9、2170MHzにおけるVSWRが約2.2、2300MHzにおけるVSWRが約2.9、2400MHzにおけるVSWRが約1.8、2500MHzにおけるVSWRが約1.9、2600MHzにおけるVSWRが約2.3となっている。
第11の多周波エレメント構成Kにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯と2300MHzに共振する第2エレメント21−11を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.9以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.3以下の良好なVSWRが得られている。さらに、2300MHzにおいてもインピーダンス整合がとられてVSWRが約2.9の良好なVSWRが得られている。
図27に示すVSWR特性を参照すると、815MHzにおけるVSWRが約2.3、875MHzにおけるVSWRが約1.3、1427MHzにおけるVSWRが約2.5、1511MHzにおけるVSWRが約1.3、1920MHzにおけるVSWRが約2.9、2170MHzにおけるVSWRが約2.2、2300MHzにおけるVSWRが約2.9、2400MHzにおけるVSWRが約1.8、2500MHzにおけるVSWRが約1.9、2600MHzにおけるVSWRが約2.3となっている。
第11の多周波エレメント構成Kにおいては、WiMAXの2.5GHz帯とLTEの1.5GHz帯と無線LANの2.4GHz帯と2300MHzに共振する第2エレメント21−11を備えることから、LTEの815−875MHzの800MHz帯と1427−1511MHzの1.5GHz帯と1920−2170MHzの2GHz帯においてはインピーダンス整合がとられてVSWRが2.9以下となり、良好なVSWRが得られている。また、無線LANの2400−2500MHzの2.4GHz帯とWiMAXの2500−2600MHzの2.5GHz帯においてもインピーダンス整合がとられてVSWRが2.3以下の良好なVSWRが得られている。さらに、2300MHzにおいてもインピーダンス整合がとられてVSWRが約2.9の良好なVSWRが得られている。
以上説明した本発明にかかる多周波アンテナにおいて、多周波エレメント構成A、多周波エレメント構成Eを備える多周波アンテナは、800MHz帯、1.5GHz帯および2GHz帯のLTE用の多周波アンテナとして使用される。また、多周波エレメント構成B、多周波エレメント構成E、多周波エレメント構成Iを備える多周波アンテナは、800MHz帯、1.5GHz帯および2GHz帯のLTE用、および、2.5GHz帯のWiMAX用の多周波アンテナとして使用される。さらに、多周波エレメント構成C、多周波エレメント構成F、多周波エレメント構成Jを備える多周波アンテナは、800MHz帯、1.5GHz帯および2GHz帯のLTE用、2.5GHz帯のWiMAX用の多周波アンテナ、および、2.4GHz帯の無線LAN用として使用される。さらにまた、多周波エレメント構成D、多周波エレメント構成G、多周波エレメント構成Kを備える多周波アンテナは、800MHz帯、1.5GHz帯および2GHz帯のLTE用、2.5GHz帯のWiMAX用の多周波アンテナ、2.4GHz帯の無線LAN用、および、2300MHz用として使用される。このように、本発明の多周波アンテナにおいては、使用する周波数帯域に応じて第2エレメントの本数を設定することにより、多周波アンテナの多共振化および広帯域化を図ることができる。
なお、本発明にかかる多周波アンテナにおいて、アンテナ基板11をガラスエポキシ基板とした際の比誘電率εは約4.6となる。また、アンテナ基板11の裏面に設けられている給電部21−1a〜21−11aは、アンテナ基板の表面に設けられている給電部20gと電気的に接続されて給電点が構成されており、この給電点から第1エレメント20および第2エレメント21−1〜21−11に給電されるようになる。
なお、本発明にかかる多周波アンテナにおいて、アンテナ基板11をガラスエポキシ基板とした際の比誘電率εは約4.6となる。また、アンテナ基板11の裏面に設けられている給電部21−1a〜21−11aは、アンテナ基板の表面に設けられている給電部20gと電気的に接続されて給電点が構成されており、この給電点から第1エレメント20および第2エレメント21−1〜21−11に給電されるようになる。
1 多周波アンテナ、10 レドーム、11 アンテナ基板、11a 第1突起片、11b 第2突起片、11c 第3突起片、12 基板固定金具、13 給電基板、14 グロメット、15 ベース、15a 収納溝、16 ケーブル、20 第1エレメント、20a アンテナ本体部、20b 第1調整片、20c 第2調整片、20d 連結部、20e 折り返し部、20f 延伸部、20g 給電部、21−1〜21−11 第2エレメント、21−1a〜21−11a 給電部、100 多周波アンテナ、110 アンテナ基板、111a 第1突起片、111b 第2突起片、111c 第3突起片、120 第1エレメント、120a アンテナ本体部、120b 第1調整片、120c 第2調整片、120d 連結部、120e 折り返し部、120f 延伸部、120g 給電部
Claims (7)
- アンテナ基板上に形成されたアンテナパターンからなる多周波アンテナであって、
横長の矩形状の絶縁基板における上辺を一部残すように上辺から対角に向かって斜めに切り欠いた斜辺を有する形状とされた前記アンテナ基板と、
該アンテナ基板の下辺に形成されている給電部から上方に向かって前記斜辺に接するよう前記アンテナ基板の表面に形成されたアンテナ本体部のパターンと、逆U字状に前記アンテナ基板の表面の上部に形成された折り返し部のパターンと、前記アンテナ本体部の上端を前記折り返し部に接続するよう前記アンテナ基板の表面に形成された連結部のパターンとを有する第1エレメントと、
前記第1エレメントにおける前記アンテナ本体部のパターンに重なるように、前記アンテナ基板の裏面に形成された所定長とされた細長い矩形状のパターンを有する第2エレメントとを備え、
前記給電部が、前記第1エレメントおよび前記第2エレメントの給電点とされていることを特徴とする多周波アンテナ。 - 前記第1エレメントは第1使用周波数帯域および第2使用周波数帯域に共振する寸法とされており、前記第2エレメントは、第3使用周波数帯域に共振する長さとされた1本の細長い矩形状のパターンを有していることを特徴とする請求項1記載の多周波アンテナ。
- 前記第1エレメントは第1使用周波数帯域および第2使用周波数帯域に共振する寸法とされており、前記第2エレメントは、第3使用周波数帯域に共振する長さとされた細長い矩形状の第1パターンと、該第1パターンに隣接して形成されると共に下端が前記第1パターンの下端に接続されている第4周波数帯域に共振する長さとされた細長い矩形状の第2パターンとを有していることを特徴とする請求項1記載の多周波アンテナ。
- 前記第1エレメントは第1使用周波数帯域および第2使用周波数帯域に共振する寸法とされており、前記第2エレメントは、第3使用周波数帯域に共振する長さとされた細長い矩形状の第1パターンと、該第1パターンに隣接して形成されると共に下端が前記第1パターンの下端に接続されている第4周波数帯域に共振する長さとされた細長い矩形状の第2パターンと、該第2パターンに隣接して形成された無給電とされる第5周波数帯域に共振する長さとされた細長い矩形状の第3パターンとを有していることを特徴とする請求項1記載の多周波アンテナ。
- 前記第1エレメントは第1使用周波数帯域および第2使用周波数帯域に共振する寸法とされており、前記第2エレメントは、第3使用周波数帯域に共振する長さとされた細長い矩形状の第1パターンと、該第1パターンに隣接して形成されると共に下端が前記第1パターンの下端に接続されている第4周波数帯域に共振する長さとされた細長い矩形状の第2パターンと、該第2パターンに隣接して形成された無給電とされる第5周波数帯域に共振する長さとされた細長い矩形状の第3パターンと、該第3パターンに隣接して形成された無給電とされる第6周波数帯域に共振する長さとされた細長い矩形状の第4パターンとを有していることを特徴とする請求項1記載の多周波アンテナ。
- 前記アンテナ基板の下辺に対して前記第2エレメントが所定角度傾斜して形成されていることを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の多周波アンテナ。
- 前記アンテナ基板の下辺に対して前記第2エレメントが約20°ないし約60°の角度範囲で傾斜して形成されていることを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の多周波アンテナ。
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