JP2012178741A - Multiband antenna - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multiband antenna capable of transmitting and receiving radio waves at multi-frequencies and with a wide band.SOLUTION: A multiband antenna dealing with transmission and reception waves at multi-frequencies and with a wide band includes a shank connected to a single feeding part and common to a lower frequency band and a higher frequency band, and a feeding element for the lower frequency band and a feeding element for the higher frequency band branched out from the shank using a frequency band as a unit. The feeding element for the lower frequency band and the feeding element for the higher frequency band are antenna elements having asymmetrical structure. By the above structure, a frequency in the lower frequency band is handled by distributing current in the shank and the feeding element for the lower frequency band, and a frequency in the higher frequency band is handled by distributing current in the shank and the feeding element for the higher frequency band. Thus, the multiband antenna deals with transmission and reception of radio waves at multi-frequencies and with a wide band.

Description

本発明は、多周波広帯域の送受信に対応するマルチバンドアンテナに関する。   The present invention relates to a multiband antenna corresponding to transmission / reception of a multi-frequency broadband.

最近、携帯電話の高速なデータ通信仕様の一つである第3世代携帯電話方式「W-CDMA」の高速データ通信規格「HSDPA」をさらに進化させたものとしてLTE(Long Term Evolution)の実用化が進められている。前記LTEは、下り100Mbps以上/上り50Mbps以上の高速通信の実現を目指したもので、W-CDMA方式の標準化団体で標準化が進められている。   Recently, LTE (Long Term Evolution) has been put into practical use as a further evolution of the high-speed data communication standard “HSDPA” of the third generation mobile phone system “W-CDMA”, which is one of the high-speed data communication specifications of mobile phones. Is underway. The LTE is aimed at realizing high-speed communication of 100 Mbps or higher / 50 Mbps or higher, and is being standardized by a W-CDMA standardization organization.

前記LTEは、広帯域化によるマルチパス発生で相互干渉が増えるのを防ぐ第4世代移動体通信(4G)の候補となっている技術をいち早く導入し、第4世代移動体通信への円滑な移行も可能にするものであり、3.9Gと呼ばれている。なお、前記Gは世代の意味である。   LTE introduced the 4th generation mobile communication (4G) candidate technology that prevents the increase of mutual interference due to the generation of multipath due to the broadband, and smoothly transitioned to the 4th generation mobile communication. Is also possible and is called 3.9G. Note that G represents the generation.

第4世代移動体通信は、日米欧、東南アジア中国ともに同じ方式の携帯電話を究極の第4世代携帯電話の基盤となるように構築しようというものであるが、それ以前の世代の通信も併用するものであり、第4世代移動体通信に用いられるアンテナには、1台で例えば低周波数帯では700〜960MHz、高周波数帯では1420〜2700MHzまでをカバーすることが要求されることとなる。   4th generation mobile communication is intended to build the same type of mobile phone as the foundation of the ultimate 4th generation mobile phone in Japan, the United States, Europe and Southeast Asia, but it also uses communication of previous generations together. Therefore, one antenna is required to cover, for example, 700 to 960 MHz in the low frequency band and 1420 to 2700 MHz in the high frequency band.

前記要求に応えられるマルチバンドアンテナの基礎をなすアンテナを本発明者等が開発していた(特許文献1)。そのマルチバンドアンテナは、電波の波長をλとするとともに、直交座標X−X′,Y−Y′を想定して、(a)ほぼ長方形をなし、各辺の長さがλ/4未満である平板アンテナ素子を構成して、X−X′方向の縁を有するグランド板のY側に、長方形の各辺をX,Y方向に揃えて配設し、(b)前記平板アンテナ素子のY−Y′方向の辺に対して部分的に対向する基本部を有する平板無給電素子を配置するとともに、(c)上記平板無給電素子の基本部からX方向に延出する延長部を一体に形成して拡大平板無給電素子を構成し、(d)上記拡大平板無給電素子の延長部を、前記平板アンテナ素子のX方向の辺に対して、Y−Y′方向に対向せしめた構成として構築している。   The present inventors have developed an antenna that forms the basis of a multiband antenna that can meet the above requirements (Patent Document 1). The multiband antenna assumes that the wavelength of the radio wave is λ, and that orthogonal coordinates XX ′ and YY ′ are assumed. (A) It is substantially rectangular and the length of each side is less than λ / 4. A flat antenna element is configured, and the rectangular sides are arranged in the X and Y directions on the Y side of the ground plate having an edge in the XX ′ direction, and (b) Y of the flat antenna element. A flat parasitic element having a basic portion partially opposed to a side in the −Y ′ direction is disposed, and (c) an extension extending in the X direction from the basic portion of the flat parasitic element is integrally formed Forming an enlarged flat parasitic element, and (d) an extension of the enlarged flat parasitic element facing the X-direction side of the flat antenna element in the YY ′ direction. Is building.

特開2007−82037号公報JP 2007-82037 A 特開2008−17047号公報JP 2008-17047 A 特開2004−207992号公報JP 2004-207992 A

前記マルチバンドアンテナは、GHz帯において共振する、超小型,超薄型のアンテナ、すなわちGHz帯を対象としたものであるため、低域側の750MHzの帯域での送受信を行うことができないという問題があった。   The multiband antenna is an ultra-small and ultra-thin antenna that resonates in the GHz band, that is, is intended for the GHz band, and therefore cannot transmit and receive in the 750 MHz band on the low frequency side. was there.

前記マルチバンドアンテナによる送受信帯域を低域側の750MHz付近までシフトさせると、それに伴ってアンテナ素子の電気長が長くなるため、その増長した電気長に対する処理を施さなければ、小型化,薄型化を実現することができないという問題があった。   When the transmission / reception band by the multiband antenna is shifted to near 750 MHz on the low frequency side, the electrical length of the antenna element increases accordingly. Therefore, if processing for the increased electrical length is not performed, the size and thickness can be reduced. There was a problem that it could not be realized.

特許文献2には、無給電素子を備えたマルチアンテナが開示されているが、マルチアンテナが対応する周波数帯域毎に給電点、すなわち給電回路を備える必要があり、小型化,薄型化を図るには限界があった。   Patent Document 2 discloses a multi-antenna having a parasitic element. However, it is necessary to provide a feeding point, that is, a feeding circuit, for each frequency band supported by the multi-antenna, so that the size and thickness can be reduced. There was a limit.

特許文献3には、低反射損T型アンテナが開示されている。前記低反射損T型アンテナは、T型アンテナの水平導体を含む水平面より下方に水平導体と一定の間隔を置いて水平に走り、T型アンテナの垂直導体との間隔が所定の間隔となった位置から下方へ垂直に曲って地板に達する無給電L型素子を1個又は複数個設け、このようにすることにより、無給電L型素子にはT型アンテナからの誘導作用により電流が流れ、これからも空間へ放射するようになるので、給電点への反射が少なくなるという構成である。   Patent Document 3 discloses a low reflection loss T-type antenna. The low reflection loss T-type antenna runs horizontally with a certain distance from the horizontal conductor below the horizontal plane including the horizontal conductor of the T-type antenna, and the distance from the vertical conductor of the T-type antenna becomes a predetermined distance. One or a plurality of parasitic L-type elements that vertically bend downward from the position and reach the ground plane are provided. By doing so, a current flows through the parasitic L-type elements due to induction from the T-type antenna, Since it will radiate | emit to space from now on, it is the structure that reflection to a feeding point decreases.

しかしながら、特許文献3に開示された低反射損T型アンテナは、公報の図1から明らかなように、左右の水平導体の電気長が0.15λで等しい構成であり、いわゆるダイポール構造のアンテナ素子であるから、前記低反射損T型アンテナは単一の周波数のみでなければ対応することができず、左側の水平導体と右側の水平導体とで異なる周波数に対応させることはできないものである。   However, as is apparent from FIG. 1 of the publication, the low reflection loss T-type antenna disclosed in Patent Document 3 has a configuration in which the electrical lengths of the left and right horizontal conductors are equal to 0.15λ, and the so-called dipole structure antenna element Therefore, the low reflection loss T-type antenna can not cope with only a single frequency, and cannot correspond to different frequencies between the left horizontal conductor and the right horizontal conductor.

さらに、特許文献3に開示された低反射損T型アンテナは、公報の図3(b)及び図4(b)から明らかなように、左右の無給電素子の電気長が等しい構成であり、前記低反射損T型アンテナにおける左右の無給電素子は単一の周波数のみでなければ対応することができず、左側の無給電素子と右側の無給電素子とで異なる周波数に対応させることはできないものである。   Furthermore, the low reflection loss T-type antenna disclosed in Patent Document 3 has a configuration in which the electrical lengths of the left and right parasitic elements are equal, as is apparent from FIGS. 3B and 4B of the publication, The left and right parasitic elements in the low reflection loss T-type antenna can only support a single frequency, and the left parasitic element and the right parasitic element cannot correspond to different frequencies. Is.

上述した様に、携帯電話の高速なデータ通信仕様の一つである第3世代携帯電話方式「W-CDMA」の高速データ通信規格「HSDPA」をさらに進化させたものとしてLTE(Long Term Evolution)の実用化が進められているが、いずれの特許文献に開示されたアンテナは単一の周波数のみでなければ対応できないものであり、多周波広帯域の送受信に対応でき、しかも小型化,薄型化を実現するアンテナが要望されている。   As described above, LTE (Long Term Evolution) is a further evolution of the high-speed data communication standard “HSDPA” of the third-generation mobile phone system “W-CDMA”, which is one of the high-speed data communication specifications of mobile phones. However, the antennas disclosed in any of the patent documents can only be used with a single frequency, can handle multi-frequency broadband transmission and reception, and can be made smaller and thinner. There is a demand for an antenna to be realized.

本発明の目的は、多周波広帯域の送受信に対応し、且つ小型化,薄型化を実現したマルチバンドアンテナを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a multi-band antenna that is compatible with multi-frequency wide-band transmission and reception and that is small and thin.

前記目的を達成するため、本発明に係るマルチバンドアンテナは、多周波広帯域の送受信波に対応するマルチバンドアンテナであって、単一の給電部に接続された低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部と、周波数帯を単位として前記軸部から枝分かれした低周波数帯の給電素子及び高周波数帯の給電素子とを有し、前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子とは、非対称構造のアンテナ素子であることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a multiband antenna according to the present invention is a multiband antenna corresponding to a transmission / reception wave of a multi-frequency broadband and is common to a low frequency band and a high frequency band connected to a single power feeding unit. A low frequency band feeding element and a high frequency band feeding element branched from the shaft part in units of frequency bands, the low frequency band feeding element and the high frequency band feeding element, Is an antenna element having an asymmetric structure.

以上のように本発明によれば、軸部と低周波数帯の給電素子とに電流を分布させることにより、低周波数帯の周波数に対応させ、軸部と高周波数帯の給電素子とに電流を分布させることにより、高周波数帯の周波数に対応させることができ、多周波広帯域の送受信に対応できるものである。
さらに、周波数帯を単位として軸部から低周波数帯の給電素子と高周波数帯の給電素子とを枝分かれさせることにより、アンテナ素子を平面構造に近似した構造とするとともに、前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子とを非対称構造とすることにより、前記軸部に沿う高さ方向の寸法及び前記給電素子を枝分かれさせた方向での寸法を短縮して、小型化,薄型化を実現することができるものである。
As described above, according to the present invention, by distributing the current to the shaft portion and the low frequency band feeding element, the current is applied to the shaft portion and the high frequency band feeding element so as to correspond to the low frequency band frequency. By distributing it, it is possible to correspond to a frequency in a high frequency band, and it is possible to cope with transmission / reception of a multi-frequency broadband.
Further, the antenna element has a structure approximating a planar structure by branching a low-frequency band feeding element and a high-frequency band feeding element from the shaft portion in units of frequency bands, and the low-frequency band feeding element And the high frequency band feeding element have an asymmetric structure, thereby shortening the dimension in the height direction along the shaft portion and the dimension in the direction in which the feeding element is branched, thereby reducing the size and thickness. It can be realized.

本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナを示す表面図である。It is a surface view which shows the multiband antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナを示す裏面図である。It is a back view which shows the multiband antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1のX−X線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XX line of FIG. 本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナにおける低周波数帯の700MHzでの電流分布をシミュレーションした特性図である。It is the characteristic view which simulated the current distribution in 700 MHz of the low frequency band in the multiband antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナにおける低周波数帯の960MHzでの電流分布をシミュレーションした特性図である。It is the characteristic view which simulated the current distribution in 960 MHz of the low frequency band in the multiband antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナにおける高周波数帯の1420MHzでの電流分布をシミュレーションした特性図である。It is the characteristic view which simulated the current distribution in 1420 MHz of the high frequency band in the multiband antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナにおける高周波数帯の2700MHzでの電流分布をシミュレーションした特性図である。It is the characteristic view which simulated the current distribution in 2700 MHz of the high frequency band in the multiband antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナを用いて周波数とVSWRとの関係を実測した特性図である。It is the characteristic view which measured the relationship between a frequency and VSWR using the multiband antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2に係るマルチバンドアンテナを示す表面図である。It is a surface view which shows the multiband antenna which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係るマルチバンドアンテナを示す裏面図である。It is a back view which shows the multiband antenna which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係るマルチバンドアンテナを用いて周波数とVSWRとの関係を実測した特性図である。It is the characteristic view which measured the relationship between a frequency and VSWR using the multiband antenna which concerns on Embodiment 2 of this invention. (a)は、本発明の実施形態に係るマルチバンドアンテナを示す表面図、(b)は、(a)に示すマルチバンドアンテナを用いて実測した周波数−VSWRとの関係を示す特性図である。(A) is a surface figure which shows the multiband antenna which concerns on embodiment of this invention, (b) is a characteristic view which shows the relationship with frequency-VSWR measured using the multiband antenna shown to (a). . (a)は、本発明の実施形態に係るマルチバンドアンテナの変更例を示す表面図、(b)は、(a)に示すマルチバンドアンテナを用いて実測した周波数−VSWRとの関係を示す特性図である。(A) is a surface view showing a modified example of the multiband antenna according to the embodiment of the present invention, (b) is a characteristic showing a relationship with the frequency -VSWR measured using the multiband antenna shown in (a). FIG. (a)は、本発明の実施形態に係るマルチバンドアンテナの変更例を示す表面図、(b)は、(a)に示すマルチバンドアンテナを用いて実測した周波数−VSWRとの関係を示す特性図である。(A) is a surface view showing a modified example of the multiband antenna according to the embodiment of the present invention, (b) is a characteristic showing a relationship with the frequency -VSWR measured using the multiband antenna shown in (a). FIG. (a)は、本発明の実施形態に係るマルチバンドアンテナの変更例を示す表面図、(b)は、同裏面図である。(A) is a front view which shows the example of a change of the multiband antenna which concerns on embodiment of this invention, (b) is the back view.

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.

(実施形態1)
本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナは、多周波広帯域の送受信波に対応するマルチバンドアンテナを対象とするものであり、単一の給電部1を用いることにより、多周波広帯域の送受信を行うものである。
さらに、本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナは図1及び図2に示すように、単一の給電部1に接続された低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部2と、周波数帯を単位として前記軸部2から枝分かれした低周波数帯の給電素子3及び高周波数帯の給電素子4とを有し、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子としたものである。
本発明の実施形態1においては、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とが非対称構造のアンテナ素子であるため、非対称構造のアンテナ素子である低周波数帯の給電素子3と前記軸部2とに電流を分布させて低周波数帯の周波数に対応させ、非対称構造のアンテナ素子である高周波数帯の給電素子4と前記軸部2とに電流を分布させて高周波数帯の周波数に対応させることにより、多周波広帯域の送受信に対応するものである。
(Embodiment 1)
The multiband antenna according to the first embodiment of the present invention is intended for a multiband antenna corresponding to a transmission / reception wave of a multi-frequency broadband. By using a single power feeding unit 1, multi-frequency broadband transmission / reception is performed. Is what you do.
Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, the multiband antenna according to the first embodiment of the present invention includes a shaft portion 2 that is connected to a single power feeding portion 1 and is common to a low frequency band and a high frequency band, and a frequency. A low-frequency band feeding element 3 and a high-frequency band feeding element 4 branched from the shaft portion 2 in units of bands, and the low-frequency band feeding element 3 and the high-frequency band feeding element 4 are The antenna element has an asymmetric structure.
In Embodiment 1 of the present invention, since the low-frequency band feeding element 3 and the high-frequency band feeding element 4 are antenna elements having an asymmetric structure, the low-frequency band feeding element being an antenna element having an asymmetric structure is used. 3 and the shaft 2 to distribute the current to correspond to the frequency in the low frequency band, and distribute the current to the high frequency band feeding element 4 which is an asymmetrical antenna element and the shaft 2 to increase the frequency. By making it correspond to the frequency of the band, it corresponds to transmission / reception of multi-frequency broadband.

より具体的に説明すると、図1及び図2に示す本発明の実施形態1では、給電素子3,4及び無給電素子5,6のパターンを誘電体の基板8上にエッチング加工により形成している。エッチング加工後の実施形態1に係るマルチバンドアンテナの構造を説明する。
図1及び図2において、給電素子3,4及び無給電素子5,6には網点を付けて相互間を識別しており、しかも、基板8の表面8a側に形成された素子には網点を付し、基板8の裏面8bに形成された素子には1点鎖線を付することにより、基板8の表裏面8a,8bの素子相互間を識別している。
More specifically, in the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, the patterns of the feed elements 3 and 4 and the parasitic elements 5 and 6 are formed on the dielectric substrate 8 by etching. Yes. The structure of the multiband antenna according to the first embodiment after etching will be described.
In FIG. 1 and FIG. 2, the feeding elements 3 and 4 and the parasitic elements 5 and 6 are marked with halftone dots to identify each other, and the elements formed on the surface 8 a side of the substrate 8 are not meshed. The elements formed on the back surface 8b of the substrate 8 are marked with a dot-dash line to identify the elements on the front and back surfaces 8a and 8b of the substrate 8.

前記軸部2は図1及び図2に示すように、前記単一の給電部1に接続されて立ち上がって基板8の表面8a上に直線状に形成しており、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4とは周波数帯を単位として前記軸部2から枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成している。
図1及び図2に示す実施形態1においては、低周波数帯の給電素子3は前記軸部2を中心として左側に枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成し、高周波数帯の給電素子4は前記軸部2を中心として右側に枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成している。なお、低周波数帯の給電素子3は前記軸部2を中心として右側に枝分かれさせて形成し、高周波数帯の給電素子4は前記軸部2を中心として左側に枝分かれさせて形成してもよいものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft portion 2 is connected to the single power feeding portion 1 and rises to form a straight line on the surface 8 a of the substrate 8. The high frequency band feeding element 4 is formed on the surface 8a of the substrate 8 so as to be branched from the shaft portion 2 with the frequency band as a unit.
In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the low-frequency band feeding element 3 is formed on the surface 8 a of the substrate 8 by branching to the left with the shaft portion 2 as the center, and the high-frequency band feeding element 4. Is formed on the surface 8a of the substrate 8 so as to branch rightward with the shaft portion 2 as the center. The low frequency band feeding element 3 may be formed to branch to the right with the shaft portion 2 as the center, and the high frequency band feeding element 4 may be formed to branch to the left with the shaft portion 2 as the center. Is.

さらに、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子として形成している。
具体的には、前記低周波数帯の給電素子3は図1及び図2に示すように、前記軸部2の頂部から左側の横方向に引き出し、その先端を下側に引き出し、次に左横側に引き出し、その先端を上側に引き出し、次にその先端を右横側に引出すことにより、前記軸部2の高さ範囲の右側で蛇行させている。
前記高周波数帯の給電素子4は図1及び図2に示すように、前記軸部2のほぼ中央部から右横側に引き出し、その先端を上側に引き出し、次にその先端を左横側に引出すことにより、前記軸部2の高さ範囲の左側で蛇行させている。
さらに、前記低周波数帯の給電素子3及び前記軸部2に電流を分布させるため、給電素子3及び軸部2の電気長は、使用周波数帯の波長をλとすると、λ/4付近に設定している。同様に、前記高周波数帯の給電素子4及び前記軸部2に電流を分布させるため、給電素子4及び軸部2の電気長は、使用周波数帯の波長をλとすると、λ/4付近に設定している。
以上のように、対応する使用周波数帯の波長λ,λが異なるため、それぞれの電気長が異なり、結果として前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子として形成されることとなる。
なお、前記寸法であるλ(λ,λ)/4付近とは、λ(λ,λ)/4を含み且つλ(λ,λ)/4を中心として共振するための電気長が変動の範囲を含む意味として定義している。アンテナ理論からすると、λ(λ,λ)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、λ(λ,λ)/4を中心として共振する電気長が変動する場合もあるので、以上の様に定義している。
Further, the low frequency band feeding element 3 and the high frequency band feeding element 4 are formed as antenna elements having an asymmetric structure.
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the low-frequency band feeding element 3 is pulled out from the top of the shaft portion 2 in the lateral direction on the left side, the tip thereof is pulled out downward, and then the left side The tip is drawn upward, the tip is drawn upward, and then the tip is drawn to the right side to meander on the right side of the height range of the shaft portion 2.
As shown in FIGS. 1 and 2, the high-frequency band feeding element 4 is pulled out from the substantially central portion of the shaft portion 2 to the right side, its tip is drawn upward, and then its tip is turned to the left side. By drawing it out, it is meandering on the left side of the height range of the shaft portion 2.
Furthermore, to distribute the current to the feeding element 3 and the shaft portion 2 of the lower frequency bands, the electrical length of the feed element 3 and the shaft portion 2, and the wavelength of the used frequency band and λ 1, λ 1/4 around Is set. Similarly, in order to distribute the current to the feed element 4 and the shaft portion 2 of the high frequency band, the electrical length of the feed element 4 and the shaft portion 2, and the wavelength of the used frequency band and lambda 2, lambda 2/4 It is set near.
As described above, since the wavelengths λ 1 and λ 2 of the corresponding use frequency bands are different, the respective electrical lengths are different. As a result, the low frequency band feed element 3 and the high frequency band feed element 4 are: It is formed as an antenna element having an asymmetric structure.
Incidentally, the dimension a is λ (λ 1, λ 2) from the near / 4, λ (λ 1, λ 2) / 4 hints and λ (λ 1, λ 2) / 4 for resonating around the The electrical length is defined as including the range of fluctuation. From antenna theory, λ (λ 1, λ 2 ) / is a 4, reactance adjustment, such tolerance dielectric or assembly process of the substrate 8 is influenced, λ (λ 1, λ 2 ) a / 4 Since the electrical length that resonates as the center may vary, it is defined as above.

以上のように、前記両周波数帯の給電素子3,4は、前記軸部2の高さ範囲で左右に枝分かれさせて形成しているため、前記軸部2の高さ方向での寸法を短縮して、高さ方向での小型化を図っている。さらに、前記両周波数帯の給電素子3,4は、前記軸部2の高さ範囲内のスペースを利用して蛇行させて形成することにより、図1及び図2の左右方向の寸法を短縮して、左右方向での小型化を図っている。   As described above, since the feeding elements 3 and 4 in both frequency bands are formed to branch left and right within the height range of the shaft portion 2, the dimension in the height direction of the shaft portion 2 is shortened. Thus, the size is reduced in the height direction. Further, the feeding elements 3 and 4 in both frequency bands are formed by meandering using a space within the height range of the shaft portion 2, thereby reducing the horizontal dimension in FIGS. 1 and 2. Therefore, the size is reduced in the left-right direction.

本発明の実施形態1においては、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方と無給電素子5又は6を組合せることにより、低周波数帯と高周波数帯とにおいてそれぞれ2周波以上で共振させて多周波広帯域に対応するようにしてもよいものである。
図1及び図2に示す例は、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とのそれぞれに無給電素子5と6とを組合せたものであるが、低周波数帯と高周波数帯とにおける共振周波数の数に応じて、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方と無給電素子5又は6を組合せればよいものである。
In Embodiment 1 of the present invention, by combining at least one of the low-frequency band feeding element 3 and the high-frequency band feeding element 4 and the parasitic element 5 or 6, in the low-frequency band and the high-frequency band. Each of them may resonate at two or more frequencies so as to correspond to a multi-frequency broadband.
The example shown in FIGS. 1 and 2 is a combination of the low frequency band feeding element 3 and the high frequency band feeding element 4 with parasitic elements 5 and 6, respectively. Depending on the number of resonance frequencies in the high frequency band, at least one of the low frequency band feeding element 3 and the high frequency band feeding element 4 and the parasitic element 5 or 6 may be combined.

図1及び図2に示す例について説明する。図1及び図2に示すように、前記低周波数帯の無給電素子5は、前記軸部2に沿う短辺の端部5aと、前記短辺の端部5aから左横方向に伸びた長辺の端部5bとを有する逆L型形状のパターンとして前記基板8の裏面8bに形成している。前記低周波数帯の無給電素子5は、短辺の端部5aを前記軸部2の給電部1側に接近して配置し、長辺の端部5bを前記給電素子3の下方のスペース内に配置している。
同様に図1及び図2に示すように、前記高周波数帯の無給電素子6は、前記軸部2に沿う短辺の端部6aと、前記短辺の端部6aから右横方向に伸びた長辺の端部6bとを有する逆L型形状のパターンとして前記基板8の表面8aに形成している。前記高周波数帯の無給電素子6は、短辺の端部6aを前記軸部2の給電部1側に接近して配置し、長辺の端部6bを前記給電素子6の下方のスペース内に配置している。
さらに、前記軸部2に電磁結合させて前記低周波数帯の無給電素子5に電流を分布させるため、軸部2と電磁結合する無給電素子5の電気長は、使用周波数帯の波長をλとすると、λ/4付近に設定している。同様に、前記軸部2に電磁結合させて前記高周波数帯の無給電素子6に電流を分布させるため、軸部2と電磁結合する無給電素子6の電気長は、使用周波数帯の波長をλとすると、λ/4付近に設定している。
以上のように、対応する使用周波数帯の波長λ,λが異なるため、それぞれの電気長が異なり、結果として前記低周波数帯の無給電素子5と前記高周波数帯の無給電素子6とは、非対称構造のアンテナ素子として形成されることとなる。
なお、前記寸法であるλ(λ,λ)/4付近とは、λ(λ,λ)/4を含み且つλ(λ,λ)/4を中心として共振するための電気長が変動する範囲を含む意味として定義している。アンテナ理論からすると、λ(λ,λ)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、λ(λ,λ)/4を中心として共振するための電気長が変動する場合もあるので、以上の様に定義している。
The example shown in FIGS. 1 and 2 will be described. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the parasitic element 5 in the low frequency band includes a short side end 5a along the shaft portion 2, and a length extending in the left lateral direction from the short side end 5a. It is formed on the back surface 8b of the substrate 8 as an inverted L-shaped pattern having side edges 5b. The parasitic element 5 in the low frequency band is arranged such that the short side end portion 5 a is close to the power feeding portion 1 side of the shaft portion 2, and the long side end portion 5 b is in the space below the power feeding element 3. Is arranged.
Similarly, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the parasitic element 6 in the high frequency band extends from the short side end 6a along the shaft portion 2 to the right side direction from the short side end 6a. Further, an inverted L-shaped pattern having a long side end 6b is formed on the surface 8a of the substrate 8. The parasitic element 6 in the high frequency band is arranged such that the short side end portion 6 a is close to the power feeding portion 1 side of the shaft portion 2 and the long side end portion 6 b is in the space below the power feeding element 6. Is arranged.
Furthermore, since the current is distributed to the parasitic element 5 in the low frequency band by being electromagnetically coupled to the shaft part 2, the electrical length of the parasitic element 5 electromagnetically coupled to the shaft part 2 is the wavelength of the used frequency band λ 3 and is set in the vicinity of λ 3/4. Similarly, since the current is distributed to the parasitic element 6 in the high frequency band by being electromagnetically coupled to the shaft part 2, the electrical length of the parasitic element 6 electromagnetically coupled to the shaft part 2 is the wavelength of the used frequency band. When λ 4 is set, it is set in the vicinity of λ 4/4 .
As described above, since the wavelengths λ 3 and λ 4 of the corresponding use frequency bands are different, the respective electrical lengths are different. As a result, the parasitic element 5 in the low frequency band and the parasitic element 6 in the high frequency band are Is formed as an antenna element having an asymmetric structure.
Note that it is the dimension λ (λ 3, λ 4) and / 4 around, λ (λ 3, λ 4) / 4 hints and λ (λ 3, λ 4) / 4 for resonating around the It is defined as the meaning including the range in which the electrical length varies. From antenna theory, λ (λ 3, λ 4 ) / is a 4, reactance adjustment, such tolerance dielectric or assembly process of the substrate 8 is influenced, λ (λ 3, λ 4 ) and / 4 Since the electrical length for resonance at the center may fluctuate, it is defined as described above.

次に、上述したアンテナ素子3,4,5,6と組合せるグランド板7との関係を説明する。前記単一の給電部1は、前記軸部2のグランド板7側の端部2aと前記グランド板7とに接続している。
また、前記基板8の裏面8bに形成した低周波数帯の無給電素子5は、その短辺の端部5aのうちグランド板7側の端部5cを前記基板8の表面8aに形成したグランド板7にスルーホール9を介して接合している。
また、前記高周波数帯の無給電素子6は、その短辺の端部6aのうちグランド板7側の端部6cを前記グランド板7に接合している。また、前記グランド板7の端縁には細幅のインピーダンス整合片11を確保して形成し、前記インピーダンス整合片11を前記高周波数帯の無給電素子6の端部6cに接合している。
また、前記基板8の表面8aに横長のインピーダンス整合片10を形成し、前記インピーダンス整合片10の一端部10aを前記軸部2のグランド板7側の端部2aに接合し、且つ前記グランド板7の端縁に沿って沿わせた前記インピーダンス整合片10の他端部10bを前記グランド板7に接合している。この場合、インピーダンス整合片10とグランド板7の端縁との間には、隙間10cを確保している。
前記基板8の裏面8bに形成した無給電素子5の端部5aと前記基板8の表面8aに形成したインピーダンス整合片10とは図1及び図2に示すように、交差するが、前記無給電素子5の端部5aと前記インピーダンス整合片10との間は図3に示すように、誘電体の基板8により絶縁されており、前記無給電素子5の端部5aは上述したように、基板8に形成したスルーホール9を介して前記基板8の表面8aに形成したグランド板7に接合している。
以上のように無給電素子5,6と,インピーダンス整合片10,11と、グランド板7とを組合せることにより、前記給電部1と前記アンテナ素子3,4,5,6とのインピーダンス整合を図っている。そのため、前記給電部1としては同軸ケーブルを用い、前記同軸ケーブルの内部導体を前記軸部2の端部2aに接続し、前記同軸ケーブルの外部導体を前記グランド板7に接続する構成を採用している。
なお、前記インピーダンス整合片10,11は、より良いVSWRの改善のために用いているものであり、これらのインピーダンス整合片10,11を不要とした場合であっても実用上支障がないことを確認している。
なお、図1及び図2の例では、グランド板7を基板8の一部にエッチンング加工により形成しているが、図15に示すように基板8には、軸部2,給電素子3,4及び無給電素子5,6のアンテナ素子のみを形成し、これらをノートパソコンの共通電極をなすグランド板などと組合せるようにしてもよく、グランド板7が基板8に形成されていることは必要十分条件ではない。
Next, the relationship with the ground plate 7 combined with the antenna elements 3, 4, 5, 6 described above will be described. The single power feeding portion 1 is connected to the end portion 2 a of the shaft portion 2 on the ground plate 7 side and the ground plate 7.
The parasitic element 5 in the low frequency band formed on the back surface 8b of the substrate 8 is a ground plate in which the end portion 5c on the ground plate 7 side of the end portion 5a on the short side is formed on the surface 8a of the substrate 8. 7 through the through hole 9.
Further, the parasitic element 6 in the high frequency band has an end portion 6 c on the ground plate 7 side of the end portion 6 a on the short side thereof joined to the ground plate 7. Further, a narrow impedance matching piece 11 is formed on the end edge of the ground plate 7 and the impedance matching piece 11 is joined to the end 6c of the parasitic element 6 in the high frequency band.
Further, a horizontally long impedance matching piece 10 is formed on the surface 8a of the substrate 8, one end portion 10a of the impedance matching piece 10 is joined to the end portion 2a on the ground plate 7 side of the shaft portion 2, and the ground plate The other end portion 10 b of the impedance matching piece 10 along the edge of 7 is joined to the ground plate 7. In this case, a gap 10 c is secured between the impedance matching piece 10 and the edge of the ground plate 7.
The end 5a of the parasitic element 5 formed on the back surface 8b of the substrate 8 and the impedance matching piece 10 formed on the front surface 8a of the substrate 8 intersect as shown in FIG. 1 and FIG. As shown in FIG. 3, the end 5a of the element 5 and the impedance matching piece 10 are insulated by a dielectric substrate 8, and the end 5a of the parasitic element 5 is a substrate as described above. 8 is joined to a ground plate 7 formed on the surface 8a of the substrate 8 through a through hole 9 formed in the substrate 8.
As described above, by combining the parasitic elements 5, 6, the impedance matching pieces 10, 11 and the ground plate 7, impedance matching between the feeding section 1 and the antenna elements 3, 4, 5, 6 can be achieved. I am trying. Therefore, a configuration is adopted in which a coaxial cable is used as the feeding portion 1, the inner conductor of the coaxial cable is connected to the end 2 a of the shaft portion 2, and the outer conductor of the coaxial cable is connected to the ground plate 7. ing.
The impedance matching pieces 10 and 11 are used for better VSWR improvement, and there is no practical problem even when these impedance matching pieces 10 and 11 are not required. I have confirmed.
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the ground plate 7 is formed on a part of the substrate 8 by etching. However, as shown in FIG. In addition, only the antenna elements of the parasitic elements 5 and 6 may be formed, and these may be combined with a ground plate or the like that forms a common electrode of the notebook personal computer. The ground plate 7 must be formed on the substrate 8. It is not a sufficient condition.

なお、図1及び図2に示す実施形態では、低周波数帯の無給電素子5を基板8の裏面8bに形成し、インピーダンス整合片10を基板8の表面8aに形成した、これに限られるものではない。すなわち、低周波数帯の無給電素子5を基板8の表面8aに形成し、インピーダンス整合片10を基板8の裏面8bに形成し、前記無給電素子5と前記インピーダンス整合片10との間を基板8により絶縁して、前記インピーダンス整合片10を軸部2とグランド板7にそれぞれスルーホールを介して接続するようにしてもよいものである。   1 and 2, the low frequency band parasitic element 5 is formed on the back surface 8b of the substrate 8, and the impedance matching piece 10 is formed on the front surface 8a of the substrate 8. is not. That is, the parasitic element 5 in the low frequency band is formed on the front surface 8a of the substrate 8, the impedance matching piece 10 is formed on the back surface 8b of the substrate 8, and the substrate between the parasitic element 5 and the impedance matching piece 10 is formed. 8, the impedance matching piece 10 may be connected to the shaft portion 2 and the ground plate 7 through a through hole.

次に、低周波数帯の給電素子3及び前記軸部2と、前記軸部2に電磁結合する無給電素子4との組合せにより低周波数帯に対応させ、高周波数帯の給電素子4及び前記軸部2と、前記軸部2に電磁結合する無給電素子6との組合せにより高周波数帯に対応させることを検証するために、アンテナ素子における電流分布をシミュレーションした結果を図4〜図7に基づいて説明する。   Next, the combination of the low frequency band feeding element 3 and the shaft portion 2 and the parasitic element 4 electromagnetically coupled to the shaft portion 2 is adapted to the low frequency band, and the high frequency band feeding element 4 and the shaft In order to verify that the combination of the portion 2 and the parasitic element 6 electromagnetically coupled to the shaft portion 2 corresponds to the high frequency band, the results of simulating the current distribution in the antenna element are based on FIGS. I will explain.

図4〜図7に示す電流分布のシミュレーションを行うにあたって、前記低周波数帯の無給電素子5は図1及び図2に示すように、端部5aのみを前記軸部2に接近して配置し、同様に、前記高周波数帯の無給電素子6は、端部6aのみを前記軸部2に接近して配置し、さらに図1及び図2に示すように、前記両周波数帯の無給電素子6の端部5a,6aと前記軸部2との間の距離を、前記屈曲した端部5a,6a以外の端部5b、6bと前記給電素子3,4との間隔より狭く設定することにより、シミュレーションを行った。
その結果を図4〜図7に基づいて解析する。図4〜図7において、太い実線は強い電流が流れていることを意味し、網点の部分は電流が分散して流れていることを示している。さらに、アンテナ理論に従って、前記給電素子3と前記軸部2との電気長を使用周波数帯の波長λの1/4、前記給電素子4と前記軸部2との電気長を使用周波数帯の波長λの1/4、前記軸部2に電磁結合する前記無給電素子5の電気長を使用周波数帯の波長λの1/4、前記軸部2に電磁結合する前記無給電素子6の電気長を使用周波数帯の波長λの1/4にそれぞれ設定している。
図4は、低周波数帯のうち、700MHzの電流分布を示すものであり、700MHzでの電流分布をシミュレーションすると、前記軸部2及び前記給電素子3に電流が流れていることが分った。
図5は、低周波数帯のうち、960MHzの電流分布を示すものであり、960MHzでの電流分布をシミュレーションすると、前記軸部2に電磁結合する前記低周波数帯の無給電素子5に電流が流れていることが分った。
図6は、高周波数帯のうち、1420MHzの電流分布を示すものであり、1420MHzでの電流分布をシミュレーションすると、前記軸部2及び前記高周波数帯の給電素子4に電流が流れていることが分った。
図7は、高周波数帯のうち、2700MHzの電流分布を示すものであり、2700MHzでの電流分布をシミュレーションすると、前記軸部2に電磁結合する前記高周波数帯の無給電素子6に電流が流れていることが分った。
図4〜図7に示すシミュレーションの結果から明らかなように、低周波数帯の給電素子3及び軸部2で低周波数帯の700MHzに対応し、軸部2に電磁結合する低周波数帯の無給電素子5で低周波数帯の960MHzに対応し、高周波数帯の給電素子4及び軸部2で高周波数帯の1420MHzに対応し、軸部2に電磁結合する高周波数帯の無給電素子6で高周波数帯の2700MHzに対応することが分った。
In the simulation of the current distribution shown in FIGS. 4 to 7, the parasitic element 5 in the low frequency band is arranged with only the end portion 5 a close to the shaft portion 2 as shown in FIGS. 1 and 2. Similarly, the parasitic element 6 in the high frequency band is arranged with only the end 6a close to the shaft part 2, and further, as shown in FIGS. 1 and 2, the parasitic element in both frequency bands. 6 by setting the distance between the end portions 5a, 6a and the shaft portion 2 to be narrower than the distance between the end portions 5b, 6b other than the bent end portions 5a, 6a and the feeding elements 3, 4. A simulation was performed.
The result is analyzed based on FIGS. 4 to 7, a thick solid line means that a strong current flows, and a halftone dot portion indicates that the current flows in a distributed manner. Further, according to the antenna theory, the electrical length between the feeding element 3 and the shaft portion 2 is ¼ of the wavelength λ 1 of the operating frequency band, and the electrical length between the feeding element 4 and the shaft portion 2 is the operating frequency band. 1/4 of the wavelength λ 2 , the electrical length of the parasitic element 5 electromagnetically coupled to the shaft portion 2 is ¼ of the wavelength λ 3 of the operating frequency band, and the parasitic element 6 electromagnetically coupled to the shaft portion 2. Are set to ¼ of the wavelength λ 4 of the used frequency band.
FIG. 4 shows the current distribution at 700 MHz in the low frequency band. When the current distribution at 700 MHz was simulated, it was found that current was flowing through the shaft portion 2 and the feed element 3.
FIG. 5 shows a current distribution at 960 MHz in the low frequency band. When a current distribution at 960 MHz is simulated, a current flows through the parasitic element 5 in the low frequency band that is electromagnetically coupled to the shaft portion 2. I found out that
FIG. 6 shows the current distribution at 1420 MHz in the high frequency band. When the current distribution at 1420 MHz is simulated, current flows through the shaft portion 2 and the feeding element 4 in the high frequency band. I understand.
FIG. 7 shows a current distribution at 2700 MHz in the high frequency band. When a current distribution at 2700 MHz is simulated, a current flows through the parasitic element 6 in the high frequency band that is electromagnetically coupled to the shaft portion 2. I found out that
As is apparent from the simulation results shown in FIGS. 4 to 7, the low frequency band feed element 3 and the shaft portion 2 correspond to the low frequency band of 700 MHz and are electromagnetically coupled to the shaft portion 2. The element 5 corresponds to the low frequency band 960 MHz, the high frequency band feed element 4 and the shaft part 2 correspond to the high frequency band 1420 MHz, and the high frequency band parasitic element 6 electromagnetically coupled to the shaft part 2 is high. It was found that it corresponds to the frequency band of 2700 MHz.

次に、図4〜図7に示すシミュレーションの結果を裏付けるために、実測値を求めた。その結果を図8に示す。図8の横軸は周波数、縦軸はVSWRを示す。図8の実測値では、VSWRを「3」以下にすることを目標としており、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、各素子3,4,5,6の寸法は次のように理論値からずれた値になった。
すなわち、低周波数帯の700MHzに対応するための給電素子3と軸部2との電気長を0.31λ、軸部2に電磁結合して低周波数帯の960MHzに対応するための無給電素子5の電気長を0.27λにそれぞれ設定した。同様に、高周波数帯の1420MHzに対応するための給電素子4と軸部2との電気長を0.28λ、軸部2に電磁結合して高周波数帯の2700MHzに対応するための無給電素子6の電気長を0.26λに設定した。
Next, in order to support the simulation results shown in FIGS. The result is shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents VSWR. In the actual measurement value of FIG. 8, the target is to set VSWR to “3” or less, and each element 3, 4, 5, 6 is affected by reactance adjustment, the dielectric constant of the substrate 8 or the tolerance of the assembly process. The dimensions of were deviated from the theoretical values as follows.
That is, the electrical length of the feed element 3 and the shaft portion 2 for supporting the low frequency band of 700 MHz is 0.31λ 1 , and the parasitic element for electromagnetically coupling the shaft portion 2 to the low frequency band of 960 MHz. the electrical length of 5 were respectively set to 0.27λ 3. Similarly, the electrical length of the feeding element 4 and the shaft portion 2 for supporting 1420 MHz in the high frequency band is 0.28λ 2 , and no power feeding is performed for electromagnetic coupling to the shaft portion 2 to support 2700 MHz in the high frequency band. set the electrical length of the element 6 to 0.26λ 4.

図8に示すように、低周波数帯の780MHz付近で共振し、低周波数帯の960MHz付近で共振し、高周波数帯の1540MHz付近で共振し、高周波数帯の2700MHz付近で共振していることが分る。なお、シミュレーションと実測値との間に若干のずれが生じているが、これは許容範囲であり、実用上支障が生じることはなかった。
図8の実測値の測定結果から、低周波数帯の700MHzに低周波数帯の給電素子3及び軸部2が対応し、低周波数帯の960MHzに軸部2に電磁結合した低周波数帯の無給電素子5が対応していることが分る。従って、図4及び図5における低周波数帯のシミュレーションの結果と図8の実測値とが一致している。
同様に、図8の実測値の測定結果から、高周波数帯の1420MHzに高周波数帯の給電素子4及び軸部2が対応し、高周波数帯の2700MHzに軸部2に電磁結合した高周波数帯の無給電素子6が対応していることが分る。従って、図6及び図7における高周波数帯のシミュレーションの結果と図8の実測値とが一致している。
従って、低周波数帯の給電素子3及び軸部2と、軸部2に電磁結合した低周波数帯の無給電素子5と、高周波数帯の給電素子4及び軸部2と、軸部2に電磁結合した高周波数帯の無給電素子6とは、それぞれ独立して対応していることが、図4〜図7の電流分布のシミュレーション及び図8の実測値から裏付けられた。
さらに、図8から明らかなように、低周波数帯における周波数に対するVSWR、及び高周波数帯における周波数に対するVSWRがそれぞれ3以下であり、実用化できる性能を維持していることが分った。
さらに、アンテナ理論からすると、λ(λ,λ,λ,λ)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、0.25λ(λ,λ,λ,λ)を中心として、0.31λ,0.28λ,0.27λ,0.26λのように共振する電気長が変動することもあることが確かめられた。
As shown in FIG. 8, it resonates near 780 MHz in the low frequency band, resonates near 960 MHz in the low frequency band, resonates near 1540 MHz in the high frequency band, and resonates near 2700 MHz in the high frequency band. I understand. Although there is a slight deviation between the simulation and the actual measurement value, this is an allowable range, and there was no practical problem.
From the measurement results of the actual measurement values in FIG. 8, the low frequency band feed element 3 and the shaft part 2 correspond to the low frequency band 700 MHz, and the low frequency band non-feeding electromagnetically coupled to the shaft part 2 to the low frequency band 960 MHz. It can be seen that the element 5 corresponds. Therefore, the result of the simulation in the low frequency band in FIGS. 4 and 5 agrees with the actually measured value in FIG.
Similarly, from the measurement results of the actual measurement values in FIG. 8, the high frequency band feeding element 4 and the shaft portion 2 correspond to 1420 MHz in the high frequency band, and the high frequency band is electromagnetically coupled to the shaft portion 2 in the high frequency band 2700 MHz. It can be seen that the parasitic element 6 corresponds. Therefore, the result of the simulation in the high frequency band in FIGS. 6 and 7 agrees with the actually measured value in FIG.
Accordingly, the feeding element 3 and the shaft part 2 in the low frequency band, the parasitic element 5 in the low frequency band electromagnetically coupled to the shaft part 2, the feeding element 4 and the shaft part 2 in the high frequency band, and the shaft part 2 are electromagnetic. It was confirmed from the simulation of the current distribution in FIGS. 4 to 7 and the actually measured values in FIG. 8 that the coupled high-frequency parasitic elements 6 correspond to each other independently.
Further, as is apparent from FIG. 8, it was found that the VSWR for the frequency in the low frequency band and the VSWR for the frequency in the high frequency band are each 3 or less, and the performance that can be put into practical use is maintained.
Further, from the antenna theory, it is λ (λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 ) / 4, but it is affected by reactance adjustment, the dielectric constant of the substrate 8 or the tolerance of the assembly process, and so on. With the center at (λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 ), the resonant electrical length may vary as 0.31λ 1 , 0.28λ 2 , 0.27λ 3 , 0.26λ 4. Was confirmed.

以上のように本発明の実施形態1によれば、低周波数帯の給電素子と高周波数帯の給電素子とを非対称構造とし、低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部と低周波数帯の給電素子とに電流を分布させることにより、低周波数帯の周波数に対応させ、軸部と高周波数帯の給電素子とに電流を分布させることにより、高周波数帯の周波数に対応させることができ、多周波広帯域の送受信に対応できるものである。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the low frequency band feeding element and the high frequency band feeding element have an asymmetric structure, and the shaft portion common to the low frequency band and the high frequency band and the low frequency band By distributing the current to the feeding element, it can correspond to the frequency of the low frequency band, and by distributing the current to the shaft part and the feeding element of the high frequency band, it can correspond to the frequency of the high frequency band, It can handle multi-frequency broadband transmission / reception.

さらに、周波数帯を単位として軸部から低周波数帯の給電素子と高周波数帯の給電素子とを枝分かれさせることにより、アンテナ素子を平面構造とすることができる。さらに、非対称構造の給電素子及び無給電素子を前記軸部の高さ範囲内のスペース内に組み込むことにより、前記軸部に沿う高さ方向の寸法及び前記給電素子を枝分かれさせた方向での寸法を短縮して、小型化,薄型化を実現することができるものである。   Furthermore, the antenna element can be made to have a planar structure by branching a low-frequency band feeding element and a high-frequency band feeding element from the shaft portion in units of frequency bands. Further, by incorporating a feeding element and a parasitic element with an asymmetric structure in a space within the height range of the shaft portion, the height dimension along the shaft portion and the dimension in the direction in which the feeding element is branched. It is possible to realize a reduction in size and thickness.

さらに、低周波数帯の給電素子と高周波数帯の給電素子との少なくとも一方と無給電素子を組合せることにより、低周波数帯と高周波数帯とにおいてそれぞれ2周波以上で共振させて多周波広帯域に対応することができるものである。   Further, by combining at least one of a low-frequency band feeding element and a high-frequency band feeding element and a parasitic element, the low-frequency band and the high-frequency band can be resonated at two frequencies or more to obtain a multi-frequency broadband. It can respond.

さらに、低周波数帯及び高周波数帯の無給電素子の一端をグランド板に接合し、軸部の一端をインピーダンス整合片により前記グランド板に接合することにより、より良くVSWRを改善することができるものである。   Furthermore, one end of the parasitic element in the low frequency band and the high frequency band is joined to the ground plate, and one end of the shaft portion is joined to the ground plate by the impedance matching piece, so that the VSWR can be improved further. It is.

(実施形態2)
図1及び図2に示す実施形態1における軸部2,給電素子3,4、無給電素子5,6の形状を変更した例を本発明の実施形態2として説明する。
(Embodiment 2)
An example in which the shapes of the shaft portion 2, the feed elements 3 and 4, and the parasitic elements 5 and 6 in Embodiment 1 shown in FIGS. 1 and 2 are changed will be described as Embodiment 2 of the present invention.

図9及び図10に示す本発明の実施形態2に係るマルチバンドアンテナは図1及び図2に示す実施形態1と同様に、多周波広帯域の送受信波に対応するマルチバンドアンテナを対象とするものであり、単一の給電部1を用いることにより、送受信を行うものである。
さらに、本発明の実施形態2に係るマルチバンドアンテナは図9及び図10に示すように、単一の給電部1に接続された低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部2と、周波数帯を単位として前記軸部2から枝分かれした低周波数帯の給電素子3及び高周波数帯の給電素子4とを有し、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子としたものである。
本発明の実施形態2においては、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とが非対称構造のアンテナ素子であるため、非対称構造のアンテナ素子である低周波数帯の給電素子3と前記軸部2とに電流を分布させて低周波数帯の周波数に対応させ、非対称構造のアンテナ素子である高周波数帯の給電素子4と前記軸部2とに電流を分布させて高周波数帯の周波数に対応させることにより、多周波広帯域の送受信に対応するものである。
The multi-band antenna according to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 9 and 10 is intended for a multi-band antenna corresponding to a transmission / reception wave of a multi-frequency broadband as in the first embodiment shown in FIGS. Thus, transmission / reception is performed by using a single power feeding unit 1.
Furthermore, as shown in FIGS. 9 and 10, the multiband antenna according to the second embodiment of the present invention includes a shaft portion 2 that is connected to a single power feeding portion 1 and is common to a low frequency band and a high frequency band, and a frequency. A low-frequency band feeding element 3 and a high-frequency band feeding element 4 branched from the shaft portion 2 in units of bands, and the low-frequency band feeding element 3 and the high-frequency band feeding element 4 are The antenna element has an asymmetric structure.
In Embodiment 2 of the present invention, since the low-frequency band feeding element 3 and the high-frequency band feeding element 4 are antenna elements having an asymmetric structure, the low-frequency band feeding element being an antenna element having an asymmetric structure is used. 3 and the shaft 2 to distribute the current to correspond to the frequency in the low frequency band, and distribute the current to the high frequency band feeding element 4 which is an asymmetrical antenna element and the shaft 2 to increase the frequency. By making it correspond to the frequency of the band, it corresponds to transmission / reception of multi-frequency broadband.

より具体的に説明すると、図9に示す本発明の実施形態2では、給電素子3,4及び無給電素子5,6のパターンを誘電体の基板8上にエッチング加工により形成している。エッチング加工後の実施形態2に係るマルチバンドアンテナの構造を説明する。
図9及び図10において、給電素子3,4及び無給電素子5,6には網点を付けて相互間を識別しており、しかも、基板8の表面8a側に形成された素子には網点を付し、基板8の裏面8bに形成された素子には1点鎖線を付することにより、基板8の表裏面8a、8bに形成した素子相互間を識別している。
More specifically, in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 9, the patterns of the feeding elements 3 and 4 and the parasitic elements 5 and 6 are formed on the dielectric substrate 8 by etching. The structure of the multiband antenna according to the second embodiment after the etching process will be described.
In FIG. 9 and FIG. 10, the feeding elements 3 and 4 and the parasitic elements 5 and 6 are marked with a halftone dot to identify each other, and the element formed on the surface 8a side of the substrate 8 is a mesh. The elements formed on the front and back surfaces 8a and 8b of the substrate 8 are identified by attaching dots to the elements formed on the back surface 8b of the substrate 8 by attaching a one-dot chain line.

前記軸部2は図9に示すように、前記単一の給電部1に接続されて立ち上がって基板8の表面8a上に直線状に形成しており、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4とは周波数帯を単位として前記軸部2から枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成している。
図9において、前記軸部2と前記給電素子3,4とは電流経路に基づいて2点鎖線により区分けしている。
図9に示す実施形態2においては、低周波数帯の給電素子3は前記軸部2を中心として右側に枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成し、高周波数帯の給電素子4は前記軸部2を中心として左側に枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成している。なお、低周波数帯の給電素子3は前記軸部2を中心として左側に枝分かれさせて形成し、高周波数帯の給電素子4は前記軸部2を中心として右側に枝分かれさせて形成してもよいものである。
As shown in FIG. 9, the shaft portion 2 is connected to the single power feeding portion 1 and rises to form a straight line on the surface 8 a of the substrate 8. The band feeding element 4 is formed on the surface 8 a of the substrate 8 so as to be branched from the shaft portion 2 in units of frequency bands.
In FIG. 9, the shaft portion 2 and the feeding elements 3 and 4 are separated by a two-dot chain line based on a current path.
In the second embodiment shown in FIG. 9, the low-frequency band feeding element 3 is formed on the surface 8 a of the substrate 8 by branching to the right with the shaft portion 2 as the center, and the high-frequency band feeding element 4 is formed on the shaft 8. It is formed on the surface 8 a of the substrate 8 so as to branch to the left with the portion 2 as the center. The low frequency band feeding element 3 may be formed to branch to the left with the shaft portion 2 as the center, and the high frequency band feeding element 4 may be formed to branch to the right with the shaft portion 2 as the center. Is.

さらに、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子として形成している。
具体的には、前記低周波数帯の給電素子3は図9に示すように、前記軸部2の側部から右側に向けて先細形状になるようにテーパ状に引出したテーパ素子3aと、基板8の裏面8bに形成した直線状片3bとからなり、これらをスルーホール12で接合して必要な長さを確保している。また、前記基板8の裏面8bに形成した給電素子3の直線状片3bの先端部6cを屈曲させ、基板8の裏面8bに形成したパッド14と電磁結合させることにより、インピーダンスの整合を図るようにしている。
前記高周波数帯の給電素子4は図9に示すように、前記軸部2の側部から左横側にテーパ状に引き出し、その先端を細長形状になるように基板8の表面8a上に形成している。
さらに、前記低周波数帯の給電素子3及び前記軸部2に電流を分布させるため、給電素子3及び軸部2の電気長は、使用周波数帯の波長をλとすると、λ/4付近に設定している。同様に、前記高周波数帯の給電素子4及び前記軸部2に電流を分布させるため、給電素子4及び軸部2の電気長は、使用周波数帯の波長をλとすると、λ/4付近に設定している。
以上のように、対応する使用周波数帯の波長が異なるため、それぞれの電気長が異なり、結果として前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子として形成されることとなる。
なお、前記寸法であるλ(λ,λ)/4付近とは、λ(λ,λ)/4を含み且つλ(λ,λ)/4を中心として共振するための電気長が変動する範囲を含む意味として定義している。アンテナ理論からすると、λ(λ,λ)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、λ(λ,λ)/4を中心として共振するための電気長が変動する場合もあるので、以上の様に定義している。
Further, the low frequency band feeding element 3 and the high frequency band feeding element 4 are formed as antenna elements having an asymmetric structure.
Specifically, as shown in FIG. 9, the low frequency band feeding element 3 includes a taper element 3 a that is tapered so as to taper from the side of the shaft portion 2 toward the right side, and a substrate. 8 is formed on the back surface 8b of the straight line 8b, and these are joined by the through hole 12 to ensure a necessary length. Further, the front end portion 6c of the linear piece 3b of the feeding element 3 formed on the back surface 8b of the substrate 8 is bent and electromagnetically coupled to the pad 14 formed on the back surface 8b of the substrate 8 so as to achieve impedance matching. I have to.
As shown in FIG. 9, the high-frequency band feeding element 4 is formed on the surface 8a of the substrate 8 so as to be tapered from the side of the shaft portion 2 to the left side, and its tip is elongated. is doing.
Furthermore, to distribute the current to the feeding element 3 and the shaft portion 2 of the lower frequency bands, the electrical length of the feed element 3 and the shaft portion 2, and the wavelength of the used frequency band and λ 5, λ 5/4 around Is set. Similarly, in order to distribute the current to the feed element 4 and the shaft portion 2 of the high frequency band, the electrical length of the feed element 4 and the shaft portion 2, and the wavelength of the used frequency band and λ 6, λ 6/4 It is set near.
As described above, since the wavelengths in the corresponding use frequency bands are different, the electrical lengths thereof are different. As a result, the low-frequency band feeding element 3 and the high-frequency band feeding element 4 are asymmetric antenna elements. Will be formed.
Incidentally, the dimension a is λ (λ 5, λ 6) from the / 4 around, λ (λ 5, λ 6) / 4 hints and λ (λ 5, λ 6) / 4 for resonating around the It is defined as the meaning including the range in which the electrical length varies. From antenna theory, λ (λ 5, λ 6 ) / is a 4, reactance adjustment, such tolerance dielectric or assembly process of the substrate 8 is influenced, λ (λ 5, λ 6 ) a / 4 Since the electrical length for resonance at the center may fluctuate, it is defined as described above.

以上のように、前記両周波数帯の給電素子3,4は、前記軸部2の高さ範囲で左右に枝分かれさせて形成しているため、前記軸部2の高さ方向での寸法を短縮して、高さ方向での小型化を図っている。さらに、前記両周波数帯の給電素子3は、基板8の表面8a及び裏面8bに分割して形成することにより、図9及び図10の左右方向の寸法を短縮して、左右方向での小型化を図っている。   As described above, since the feeding elements 3 and 4 in both frequency bands are formed to branch left and right within the height range of the shaft portion 2, the dimension in the height direction of the shaft portion 2 is shortened. Thus, the size is reduced in the height direction. Further, the feeding element 3 in both frequency bands is formed by dividing it into the front surface 8a and the back surface 8b of the substrate 8, thereby shortening the horizontal dimension in FIGS. 9 and 10 and reducing the size in the horizontal direction. I am trying.

本発明の実施形態2においては、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方と無給電素子5又は6を組合せることにより、低周波数帯と高周波数帯とにおいてそれぞれ2周波以上で共振させて多周波広帯域に対応するようにしてもよいものである。
図9及び図10に示す例は、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とのそれぞれに無給電素子5と6とを組合せたものであるが、低周波数帯と高周波数帯とにおける共振周波数の数に応じて、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方と無給電素子5又は6を組合せればよいものである。
In the second embodiment of the present invention, by combining at least one of the low frequency band feeding element 3 and the high frequency band feeding element 4 and the parasitic element 5 or 6, in the low frequency band and the high frequency band. Each of them may resonate at two or more frequencies so as to correspond to a multi-frequency broadband.
The example shown in FIG. 9 and FIG. 10 is a combination of the low frequency band feeding element 3 and the high frequency band feeding element 4 with parasitic elements 5 and 6, respectively. Depending on the number of resonance frequencies in the high frequency band, at least one of the low frequency band feeding element 3 and the high frequency band feeding element 4 and the parasitic element 5 or 6 may be combined.

図9及び図10に示す例について説明する。図9及び図10に示すように、前記高周波数帯の無給電素子6は、前記軸部2に沿う短辺の端部6aと、前記短辺の端部6aから左横方向に伸びた長辺の端部6bとを有する逆L型形状のパターンとして前記基板8の表面8aに形成している。前記高周波数帯の無給電素子6は、短辺の端部6aを前記軸部2の給電部1側に接近して配置し、長辺の端部6bを前記給電素子4の下方のスペース内に配置している。
同様に前記低周波数帯の無給電素子5は、前記軸部2の頂部に沿う短辺の端部5aと、前記短辺の端部5aから左横方向に伸びた長辺の端部5bとを有する逆L型形状のパターンとして前記基板8の表面8aに形成している。前記低周波数帯の無給電素子5は、短辺の端部5aを前記軸部2の頂部側に接近して配置し、給電素子4と無給電素子6との上方位置で基板8の表面8aに存在するスペース内に配置している。
さらに、前記低周波数帯の無給電素子5に電流を分布させるため、軸部2に電磁結合する無給電素子5の電気長は、使用周波数帯の波長をλとすると、λ/4付近に設定している。同様に、前記高周波数帯の無給電素子6に電流を分布させるため、軸部2に傳に結合する無給電素子6の電気長は、使用周波数帯の波長をλとすると、λ/4付近に設定している。
以上のように、対応する使用周波数帯の波長が異なるため、それぞれの電気長が異なり、結果として前記低周波数帯の無給電素子5と前記高周波数帯の無給電素子6とは、非対称構造のアンテナ素子として形成されることとなる。
なお、前記寸法であるλ(λ,λ)/4付近とは、λ(λ,λ)/4を含み且つλ(λ,λ)/4を中心として共振するための電気長が変動する範囲を含む意味として定義している。アンテナ理論からすると、λ(λ,λ)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、λ(λ,λ)/4を中心として共振するための電気長が変動する場合もあるので、以上の様に定義している。
The example shown in FIGS. 9 and 10 will be described. As shown in FIGS. 9 and 10, the parasitic element 6 in the high frequency band includes a short side end portion 6 a along the shaft portion 2 and a length extending in the left lateral direction from the short side end portion 6 a. It is formed on the surface 8a of the substrate 8 as an inverted L-shaped pattern having side edges 6b. The parasitic element 6 in the high frequency band is arranged such that the short side end portion 6 a is close to the power feeding portion 1 side of the shaft portion 2 and the long side end portion 6 b is in the space below the power feeding element 4. Is arranged.
Similarly, the parasitic element 5 in the low frequency band includes a short-side end portion 5a along the top of the shaft portion 2, and a long-side end portion 5b extending in the left lateral direction from the short-side end portion 5a. Is formed on the surface 8a of the substrate 8 as an inverted L-shaped pattern having The parasitic element 5 in the low frequency band is arranged such that the short side end portion 5a is close to the top side of the shaft portion 2, and the surface 8a of the substrate 8 is positioned above the feeding element 4 and the parasitic element 6. It is placed in the existing space.
Furthermore, the low frequency band of a current to the parasitic element 5 for distributing the electrical length of the passive element 5 for electromagnetic coupling to the shaft 2, and the wavelength of the used frequency band and λ 7, λ 7/4 around Is set. Similarly, in order to distribute the current to the parasitic element 6 of the high frequency band, the electrical length of the passive element 6 is connected to the shaft portion 2 to Chuan, when the wavelength of the used frequency band and λ 8, λ 8 / It is set to around 4.
As described above, since the wavelengths of the corresponding use frequency bands are different, the respective electrical lengths are different. As a result, the parasitic element 5 in the low frequency band and the parasitic element 6 in the high frequency band have an asymmetric structure. It will be formed as an antenna element.
Incidentally, the dimension a is λ (λ 7, λ 8) and / 4 around, λ (λ 7, λ 8) / 4 include and λ (λ 7, λ 8) / 4 for resonating around the It is defined as the meaning including the range in which the electrical length varies. From antenna theory, λ (λ 7, λ 8 ) is a / 4, the reactance adjusting and tolerances in the dielectric constant or the assembly process of the substrate 8 is influenced, λ (λ 7, λ 8 ) and / 4 Since the electrical length for resonance at the center may fluctuate, it is defined as described above.

次に、上述したアンテナ素子3,4,5,6と組合せるグランド板7との関係を説明する。前記単一の給電部1は、前記軸部2のグランド板7側の端部2aと前記グランド板7とに接続している。
また、前記低周波数帯の無給電素子5は、その長辺の端部5bのうちグランド板7側の端部5cを前記グランド板7に接合している。
また、前記高周波数帯の無給電素子6は、その長辺の端部6bのうちグランド板7側の端部6cを前記グランド板7に接合している。
以上のように無給電素子5,6とグランド板7とを組合せることにより、前記給電部1と前記アンテナ素子3,4,5,6とのインピーダンス整合を図っている。そのため、前記給電部1としては同軸ケーブル13を用い、前記同軸ケーブル13の内部導体13aを基板8のスルーホール15を介して前記軸部2の端部2aに接続し、前記同軸ケーブル13の外部導体13bを前記グランド板7に接続する構成を採用している。
さらに、前記同軸ケーブル13は図9及び図10に示すように、前記グランド板7の上縁7aに沿って横方向に引出すことにより、同軸ケーブル13を流れる電流による磁界がアンテナ素子3,4,5,6に影響を与えるのを回避している。図9及び図10に示す同軸ケーブル13の引出構造は図1及び図2に示すアンテナに同様に適用することができるものである。
なお、図1及び図2の例では、グランド板7を基板8の一部にエッチンング加工により形成しているが、図15に示すように基板8には軸部2,給電素子3,4及び無給電素子5,6のアンテナ素子のみを形成し、これらをノートパソコンの共通電極をなすグランド板などと組合せるようにしてもよく、グランド板7が基板8に形成されていることは必要ではない。
Next, the relationship with the ground plate 7 combined with the antenna elements 3, 4, 5, 6 described above will be described. The single power feeding portion 1 is connected to the end portion 2 a of the shaft portion 2 on the ground plate 7 side and the ground plate 7.
The parasitic element 5 in the low frequency band has an end portion 5 c on the ground plate 7 side of the end portion 5 b on the long side thereof joined to the ground plate 7.
Further, the parasitic element 6 in the high frequency band has an end portion 6 c on the ground plate 7 side of the end portion 6 b of the long side joined to the ground plate 7.
As described above, the parasitic elements 5 and 6 and the ground plate 7 are combined to achieve impedance matching between the feeder 1 and the antenna elements 3, 4, 5 and 6. Therefore, a coaxial cable 13 is used as the feeding portion 1, and the inner conductor 13 a of the coaxial cable 13 is connected to the end portion 2 a of the shaft portion 2 through the through hole 15 of the substrate 8, and the outside of the coaxial cable 13 is connected. A configuration in which the conductor 13b is connected to the ground plate 7 is adopted.
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the coaxial cable 13 is pulled out in the lateral direction along the upper edge 7a of the ground plate 7, so that the magnetic field due to the current flowing through the coaxial cable 13 is changed to the antenna elements 3, 4, and 4. 5 and 6 are avoided. The drawing structure of the coaxial cable 13 shown in FIGS. 9 and 10 can be similarly applied to the antenna shown in FIGS.
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the ground plate 7 is formed on a part of the substrate 8 by etching. However, as shown in FIG. Only the antenna elements of the parasitic elements 5 and 6 may be formed, and these may be combined with a ground plate or the like that forms a common electrode of the notebook personal computer. It is not necessary that the ground plate 7 is formed on the substrate 8. Absent.

図9及び図10に示す実施形態2に係るマルチバンドアンテナによる実測値を測定して、その結果を図11に示す。
図11に示すように、低周波数帯の700MHz付近で共振し、低周波数帯の960MHz付近で共振し、高周波数帯の1420MHz付近で共振し、高周波数帯の2700MHz付近で共振していることが分る。
図11の結果から、低周波数帯及び高周波数帯での多周波に低周波数帯及び高周波数帯の給電素子3,4及び軸部2と、軸部2に電磁結合する無給電素子5,6がそれぞれ独立して対応していることが分る。
さらに、図11から明らかなように、低周波数帯における周波数に対するVSWR、及び高周波数帯における周波数に対するVSWRがそれぞれ3以下であり、実用化できる性能を維持していることが分った。
Actual values measured by the multiband antenna according to the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 are measured, and the results are shown in FIG.
As shown in FIG. 11, it resonates near 700 MHz in the low frequency band, resonates near 960 MHz in the low frequency band, resonates near 1420 MHz in the high frequency band, and resonates near 2700 MHz in the high frequency band. I understand.
From the results of FIG. 11, the feed elements 3 and 4 and the shaft part 2 in the low frequency band and the high frequency band in the low frequency band and the high frequency band and the parasitic elements 5 and 6 electromagnetically coupled to the shaft part 2 are obtained. It can be seen that each corresponds independently.
Further, as is apparent from FIG. 11, the VSWR for the frequency in the low frequency band and the VSWR for the frequency in the high frequency band are each 3 or less, and it was found that the performance that can be put into practical use is maintained.

図9及び図10に示す本発明の実施形態2は、図1及び図2に示す実施形態1と同様の効果を得ることができるばかりでなく、基板の表面と裏面とを利用して、低周波数帯の給電素子及び無給電素子と、高周波数帯の給電素子及び無給電素子とを形成しても、図9及び図0に示す実施形態1と同様に、低周波数帯の給電素子及び無給電素子が低周波数帯の多周波にそれぞれ独立して対応することができ、同様に、高周波数帯の給電素子及び無給電素子が高周波数帯の多周波にそれぞれ独立して対応することができる。
さらに、基板の表面と裏面とを利用してアンテナ素子を組込むため、アンテナの小型化を図ることができる。
The embodiment 2 of the present invention shown in FIG. 9 and FIG. 10 not only can obtain the same effect as the embodiment 1 shown in FIG. 1 and FIG. Even if the feeding element and the parasitic element in the frequency band and the feeding element and the parasitic element in the high frequency band are formed, the feeding element and the non-feeding element in the low frequency band are the same as in the first embodiment shown in FIGS. The feed element can independently correspond to the low frequency band multi-frequency, and similarly, the high frequency band feed element and the parasitic element can independently correspond to the high frequency band multi-frequency. .
Furthermore, since the antenna element is incorporated using the front surface and the back surface of the substrate, the antenna can be miniaturized.

(実施形態3)
軸部2の高さ方向における寸法を短縮する構成を本発明の実施形態3として説明する。
軸部2の高さ方向における寸法を短縮するには図12(a)に示すように、低周波数帯の給電素子3のうち平行に沿った2辺のうち上辺3dの幅をT、下辺3eの幅をTとすると、T>Tの関係に設定する。同様に、軸部2の高さ方向における寸法を短縮するには図12(a)に示すように、高周波数帯の給電素子4のうち平行に沿った2辺のうち上辺4aの幅をT、下辺4bの幅をTとすると、T>Tの関係に設定する。
以上のように、低周波数帯の給電素子3の上辺3dと下辺3eとの幅寸法をT>Tに設定し、且つ高周波数帯の給電素子4の上辺4aと下辺4bとの幅寸法をT>Tに設定することにより、それぞれの下辺3e,4bの幅を減少させることにより、軸部2の高さ方向における寸法を短縮している。
図12(a)に示すマルチバンドアンテナを用いて周波数−VSWRの関係を実測した結果を図12(b)に示す。
図12(b)の特性と図8の特性とを比較すると、700MHz〜2700MHzのVSWRがともに「3」以下であるため、図12(a)の構成は、軸部2の高さ方向における寸法を短縮する上で有効であることが分る。
図12(a)に示す構成を採用することにより、軸部2の高さ方向における寸法を短縮することができ、より小型化を実現することができるものである。
なお、軸部2の高さ方向の寸法に余裕があり、短縮する必要がない場合には図13(a)に示すように、前記上辺3d,4aと下辺3e,4bとの幅関係をT<T及びT<Tの関係に設定しても、図13(b)から明らかなように、図12(b)に示す周波数−VSWRと同様な特性が得られる。この場合には、図13(a)又は図12(a)のいずれかの構成を適宜採用すればよいこととなる。
(Embodiment 3)
A configuration for shortening the dimension in the height direction of the shaft portion 2 will be described as a third embodiment of the present invention.
To shorten the dimension in the height direction of the shaft portion 2, as shown in FIG. 12A, the width of the upper side 3d of the two sides along the parallel of the feeding element 3 in the low frequency band is T 1 , and the lower side When 3e width of the T 2, is set to satisfy the relationship of T 1> T 2. Similarly, in order to shorten the dimension in the height direction of the shaft portion 2, as shown in FIG. 12A, the width of the upper side 4a of the two sides along the parallel of the feeding element 4 in the high frequency band is set to T. 3, when the width of the lower edge 4b and T 4, is set to satisfy the relationship of T 3> T 4.
As described above, the width dimension of the upper side 3d and the lower side 3e of the feeding element 3 in the low frequency band is set to T 1 > T 2 and the width dimension of the upper side 4a and the lower side 4b of the feeding element 4 in the high frequency band. the by setting T 3> T 4, each of the lower side 3e, by decreasing the width of the 4b, which shortens the dimension of the shaft portion 2 in the height direction.
FIG. 12B shows the result of actual measurement of the frequency-VSWR relationship using the multiband antenna shown in FIG.
When the characteristics of FIG. 12B and the characteristics of FIG. 8 are compared, since the VSWRs of 700 MHz to 2700 MHz are both “3” or less, the configuration of FIG. It turns out that it is effective in shortening.
By adopting the configuration shown in FIG. 12A, the dimension of the shaft portion 2 in the height direction can be shortened, and further miniaturization can be realized.
When there is a margin in the dimension in the height direction of the shaft 2 and it is not necessary to shorten it, the width relationship between the upper side 3d, 4a and the lower side 3e, 4b is expressed as T as shown in FIG. Even when the relationship of 1 <T 2 and T 3 <T 4 is set, as is apparent from FIG. 13B, the same characteristics as the frequency-VSWR shown in FIG. 12B can be obtained. In this case, the configuration shown in FIG. 13 (a) or FIG. 12 (a) may be adopted as appropriate.

図14に、軸部の高さ方向の寸法を短縮する別の構成を示す。図14(a)に示すように、低周波数帯の給電素子3のうち平行に沿った2辺のうち上辺3dの幅をT、下辺3eの幅をTとし、且つT>Tの関係に設定する。同様に、軸部2の高さ方向における寸法を短縮するには図12(a)に示すように、高周波数帯の給電素子4のうち平行に沿った2辺のうち上辺4aの幅をT、下辺4bの幅をTとすると、T>Tの関係に設定する。なお、前記上辺3d,4aと前記下辺3e,4bとの幅T,T,T,Tの設定に関しては図12(a)を参照のこと。
さらに図14(a)に示すように、低周波数帯の給電素子3のうち幅が広い上辺3dの先端部3f及び高周波数帯の給電素子4のうち幅が広い上辺4aの先端部4cをそれぞれ上方又は下方に角度をもって折曲げることにより、軸部2の高さ方向の寸法を図12(a)に示す構成よりも更に短縮している。
図14(a)に示すマルチバンドアンテナを用いて周波数−VSWRの関係を実測した結果を図14(b)に示す。
図14(b)の特性と図8の特性とを比較すると、700MHz〜2700MHzのVSWRが変化するが、使用上は耐えられるので、軸部2の高さ方向における寸法を短縮する上で有効であることが分る。
図14(a)に示す構成を採用することにより、軸部2の高さ方向における寸法を図12(a)に示す構成よりもさらに短縮することができ、より小型化を実現することができるものである。
なお、図14(a)に示す実施形態では、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との双方の一部を、素子3,4の長さ方向に沿う折曲げ線の箇所で上方又は下方に折曲げることにより、給電素子3,4の幅(図12(a)の幅T,Tを参照)を狭くしたが、これに限られるものではない。すなわち、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方の一部を折曲げることにより、給電素子の幅(T,T)を狭くしてもよいものである。
低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との双方の一部を折曲げることにより、給電素子3,4の幅(図12(a)の幅T,Tを参照)を狭くした場合、軸部2を中心として左右方向でアンテナ素子の高さを低姿勢化することができる。
また、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方の一部を折曲げることにより、給電素子の幅(T,T)を狭くした場合、軸部2の右側又は左側でのアンテナ素子の高さを低姿勢化することができる。
また、図14(a)において、給電素子3,4の上辺3d,4aをブロック状に形成することにより、上方に折曲げた給電素子3,4の先端部3f,4cに相当する体積分を確保することにより、軸部2の高さ方向における寸法を図12(a)に示す構成よりもさらに短縮するようにしてもよいものである。
FIG. 14 shows another configuration for shortening the dimension of the shaft portion in the height direction. As shown in FIG. 14A, the width of the upper side 3d of the two sides along the parallel of the feed element 3 in the low frequency band is T 1 , the width of the lower side 3e is T 2 , and T 1 > T 2 Set to the relationship. Similarly, in order to shorten the dimension in the height direction of the shaft portion 2, as shown in FIG. 12A, the width of the upper side 4a of the two sides along the parallel of the feeding element 4 in the high frequency band is set to T. 3, when the width of the lower edge 4b and T 4, is set to satisfy the relationship of T 3> T 4. For setting the widths T 1 , T 2 , T 3 , T 4 between the upper sides 3d, 4a and the lower sides 3e, 4b, see FIG. 12 (a).
Further, as shown in FIG. 14 (a), the tip 3f of the wide upper side 3d of the feed element 3 in the low frequency band and the tip 4c of the wide upper side 4a of the feed element 4 in the high frequency band are respectively provided. By bending upward or downward with an angle, the dimension in the height direction of the shaft portion 2 is further shortened than the configuration shown in FIG.
FIG. 14B shows the result of actual measurement of the frequency-VSWR relationship using the multiband antenna shown in FIG.
Comparing the characteristics of FIG. 14 (b) with the characteristics of FIG. 8, the VSWR of 700 MHz to 2700 MHz changes. However, since it can withstand use, it is effective in shortening the dimension of the shaft portion 2 in the height direction. I know that there is.
By adopting the configuration shown in FIG. 14A, the dimension in the height direction of the shaft portion 2 can be further shortened compared to the configuration shown in FIG. 12A, and further downsizing can be realized. Is.
In the embodiment shown in FIG. 14A, a part of both the low-frequency band feeding element 3 and the high-frequency band feeding element 4 are bent along the length direction of the elements 3 and 4. Although the width of the power feeding elements 3 and 4 (see the widths T 1 and T 3 in FIG. 12A) is narrowed by bending upward or downward at a location, the present invention is not limited to this. That is, the width (T 1 , T 3 ) of the power supply element may be narrowed by bending a part of at least one of the power supply element 3 in the low frequency band and the power supply element 4 in the high frequency band. .
The widths of the feeding elements 3 and 4 are bent by partially bending both the feeding element 3 in the low frequency band and the feeding element 4 in the high frequency band (see widths T 1 and T 3 in FIG. 12A). Is narrowed, the height of the antenna element can be lowered in the left-right direction around the shaft portion 2.
Further, when the width (T 1 , T 3 ) of the feeding element is narrowed by bending at least a part of at least one of the feeding element 3 in the low frequency band and the feeding element 4 in the high frequency band, The height of the antenna element on the right side or the left side can be lowered.
Further, in FIG. 14A, by forming the upper sides 3d and 4a of the power feeding elements 3 and 4 in a block shape, the volume integral corresponding to the tip portions 3f and 4c of the power feeding elements 3 and 4 bent upward is obtained. By ensuring, the dimension in the height direction of the shaft portion 2 may be further shortened than the configuration shown in FIG.

図1及び図2、図9及び図10において、低周波数帯においては、無給電素子5の端部5aと軸部2との間の距離は、無給電素子5の端部5bと給電素子3との間の距離と等しく設定する、或いは無給電素子5の端部bと給電素子3との間の距離よりも狭く設定する、或いは無給電素子5の端部bと給電素子3との間の距離よりも広く設定してもよいものである。
図1及び図2、図9及び図10において、高周波数帯においては、無給電素子6の端部6aと軸部2との間の距離は、無給電素子6の端部6bと給電素子3との間の距離よりも狭く設定する必要がある。
さらに、図1及び図2、図9及び図10に示す例では、アンテナ素子3,4,5,6を基板8にパターン形成したが、これに限られるものではない。すなわち、アンテナ素子3,4,5,6を板金で成型して組合せてもよく、さらには、アンテナ素子3,4,5,6を積層構造として構築してもよいものである。
1, 2, 9, and 10, in the low frequency band, the distance between the end portion 5 a of the parasitic element 5 and the shaft portion 2 is the same as the end portion 5 b of the parasitic element 5 and the feed element 3. Or the distance between the end b of the parasitic element 5 and the feed element 3, or between the end b of the parasitic element 5 and the feed element 3. It may be set wider than the distance.
1, 2, 9, and 10, in the high frequency band, the distance between the end 6 a of the parasitic element 6 and the shaft 2 is equal to the end 6 b of the parasitic element 6 and the feed element 3. It is necessary to set it narrower than the distance between.
Furthermore, in the examples shown in FIGS. 1, 2, 9, and 10, the antenna elements 3, 4, 5, and 6 are patterned on the substrate 8, but the present invention is not limited to this. That is, the antenna elements 3, 4, 5, and 6 may be molded and combined with sheet metal, and the antenna elements 3, 4, 5, and 6 may be constructed as a laminated structure.

本発明は、多周波広帯域の送受信に対応し、且つ小型化,薄型化の実現に貢献することができるものである。   The present invention is compatible with multi-frequency broadband transmission and reception, and can contribute to the realization of miniaturization and thinning.

1 給電部
2 軸部
3 低周波数帯の給電素子
4 高周波数帯の給電素子
5 低周波数帯の無給電素子
6 高周波数帯の無給電素子
7 グランド板
8 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Feeding part 2 Shaft part 3 Low frequency band feeding element 4 High frequency band feeding element 5 Low frequency band parasitic element 6 High frequency band parasitic element 7 Ground plate 8 Substrate

Claims (7)

多周波広帯域の送受信波に対応するマルチバンドアンテナであって、
単一の給電部に接続された低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部と、
周波数帯を単位として前記軸部から枝分かれした低周波数帯の給電素子及び高周波数帯の給電素子とを有し、
前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子とは、非対称構造のアンテナ素子であることを特徴とするマルチバンドアンテナ。
A multiband antenna corresponding to a multi-frequency broadband transmission / reception wave,
A shaft common to a low frequency band and a high frequency band connected to a single power supply unit;
A low-frequency power feeding element and a high-frequency power feeding element branched from the shaft portion in units of frequency bands;
The low-frequency band feeding element and the high-frequency band feeding element are antenna elements having an asymmetric structure.
さらに、前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子との少なくとも一方と組をなす無給電素子を有する、請求項1に記載のマルチバンドアンテナ。   The multiband antenna according to claim 1, further comprising a parasitic element that forms a pair with at least one of the low-frequency band feeding element and the high-frequency band feeding element. 前記低周波数帯の無給電素子と前記高周波数帯の無給電素子とは、非対称構造のアンテナ素子である、請求項2に記載のマルチバンドアンテナ。   The multiband antenna according to claim 2, wherein the parasitic element in the low frequency band and the parasitic element in the high frequency band are antenna elements having an asymmetric structure. 前記低周波数帯の無給電素子及び前記高周波数帯の無給電素子のそれぞれ一端をグランド板に接地し、且つ前記軸部の一端をインピーダンス整合片により前記グランド板に接地した、請求項3に記載のマルチバンドアンテナ。   4. The low frequency band parasitic element and the high frequency band parasitic element each have one end grounded to a ground plate, and one end of the shaft portion grounded to the ground plate by an impedance matching piece. Multiband antenna. 前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子とは、前記軸部を中心として左右に枝分かれしており、
前記低周波数帯の無給電素子と前記高周波数帯の無給電素子とは、前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子とに沿わせて配置した、請求項2に記載のマルチバンドアンテナ。
The low-frequency band feeding element and the high-frequency band feeding element are branched to the left and right around the shaft portion;
The multi-frequency element according to claim 2, wherein the low-frequency band parasitic element and the high-frequency band parasitic element are arranged along the low-frequency band feeder element and the high-frequency band feeder element. Band antenna.
前記両周波数帯の給電素子の幅より前記両周波数帯の無給電素子の幅を狭く設定して、前記軸部に沿う高さ方向の寸法を短縮した、請求項5に記載のマルチバンドアンテナ。   The multiband antenna according to claim 5, wherein the width of the parasitic elements in both frequency bands is set narrower than the width of the feeder elements in both frequency bands, and the height dimension along the shaft portion is shortened. 前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子との少なくとも一方の一部を折曲げた、請求項2に記載のマルチバンドアンテナ。   The multiband antenna according to claim 2, wherein a part of at least one of the low frequency band feeding element and the high frequency band feeding element is bent.
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