JP2013126120A - Antenna device, and radio communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナ装置、及び無線通信装置に関する。 The present invention relates to an antenna device and a wireless communication device.
近年、移動体通信用基地局には、通信容量を増大するためにＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｐｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）機能が求められている。ＭＩＭＯ機能は、複数のアンテナ素子を独立して動作させることで実現される。そのため、アンテナ素子間の結合は小さい方が好ましい。アンテナ素子間の結合を分離する技術に関し、例えば、下記の特許文献１には、線対称に一対のアンテナ素子を設け、対称軸に平行となるように一対のスリットをグラウンド導体に形成することで、アンテナ素子間の結合を分離する仕組みが開示されている。また、下記の特許文献２には、長さが約λ／４の２つのＰＩＦＡ（Ｐｌａｎａｒ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ−Ｆ Ａｎｔｅｎｎａ）間に長さが約λ／４のＴ字形状の結合素子を配置してアンテナ間の結合を分離する技術が開示されている。 In recent years, mobile communication base stations have been required to have a MIMO (Multiple Input Multiple Output) function in order to increase communication capacity. The MIMO function is realized by operating a plurality of antenna elements independently. Therefore, it is preferable that the coupling between the antenna elements is small. With regard to the technology for separating the coupling between antenna elements, for example, in Patent Document 1 below, a pair of antenna elements are provided in line symmetry, and a pair of slits are formed in the ground conductor so as to be parallel to the axis of symmetry. A mechanism for separating the coupling between antenna elements is disclosed. In Patent Document 2 below, a T-shaped coupling element having a length of about λ / 4 is disposed between two PIFAs (Planar Inverted-F Antennas) having a length of about λ / 4. A technique for separating the bonds is disclosed.
しかしながら、上記文献に記載のアンテナ装置の場合、利用可能な周波数帯域が狭いという問題がある。また、上記の特許文献２に記載のアンテナ装置はＴ字形状の結合素子に流れる逆位相の電流を利用しているため、アンテナ装置の高さが高くなってしまうという問題がある。そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、アンテナ素子間の結合を効果的に分離し、より広い周波数帯域をカバーすることが可能な小型のアンテナ装置、及びこれを搭載した無線通信装置を提供することにある。 However, the antenna device described in the above document has a problem that the usable frequency band is narrow. In addition, the antenna device described in Patent Document 2 uses a reverse-phase current flowing through a T-shaped coupling element, and thus there is a problem that the height of the antenna device is increased. Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a small size capable of effectively separating the coupling between antenna elements and covering a wider frequency band. An antenna device and a wireless communication device equipped with the antenna device are provided.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、グラウンド導体の周囲に接続された逆Ｆ形状を有する第１及び第２の給電素子と、前記グラウンド導体とは離隔して形成され、一端が前記第１の給電素子と静電的に結合し、かつ、他端が前記第２の給電素子と静電的に結合するように配置された結合素子と、を備え、前記結合素子は、前記一端の近傍に形成された第１のパッド部分と、前記他端の近傍に形成された第２のパッド部分と、前記第１及び第２のパッド部分よりも幅の狭い線状であり、かつ、前記第１のパッド部分と前記第２のパッド部分とを電気的に接続する線状部分とで構成される、アンテナ装置が提供される。このように、結合素子が存在することで、第１の給電素子と第２の給電素子との間の相互結合が抑圧され、アンテナとして動作する周波数帯域が広がる。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, the first and second feeding elements having inverted F shapes connected around the ground conductor and the ground conductor are formed apart from each other. A coupling element arranged such that one end is electrostatically coupled to the first power feeding element and the other end is electrostatically coupled to the second power feeding element, and the coupling element Are a first pad portion formed in the vicinity of the one end, a second pad portion formed in the vicinity of the other end, and a linear shape that is narrower than the first and second pad portions. There is provided an antenna device including a linear portion that electrically connects the first pad portion and the second pad portion. Thus, the presence of the coupling element suppresses the mutual coupling between the first feeding element and the second feeding element, and the frequency band operating as an antenna is widened.
また、前記結合素子は、前記グラウンド導体と前記第１及び第２の給電素子とが載置された基板上の面と同じ面に形成される構成であってもよい。このように、結合素子を給電素子と同じ面に形成したとしても、結合素子のパッド部分と給電素子とが静電的に結合することで、給電素子間の相互結合が効果的に抑圧され、アンテナの広帯域化に寄与する。 The coupling element may be formed on the same surface as the surface on the substrate on which the ground conductor and the first and second power feeding elements are placed. Thus, even if the coupling element is formed on the same surface as the feeding element, the pad portion of the coupling element and the feeding element are electrostatically coupled, so that the mutual coupling between the feeding elements is effectively suppressed, Contributes to widening the antenna.
また、前記アンテナ装置は、第１の前記結合素子及び第２の前記結合素子を備えていてもよい。この場合、前記第１の結合素子は、前記グラウンド導体と前記第１及び第２の給電素子とが載置された基板上の面と同じ面に形成され、前記第２の結合素子は、前記グラウンド導体と前記第１及び第２の給電素子とが載置された基板上の面と異なる面に形成される。このように、一対の結合素子に対して複数の結合素子が設けられていてもよい。この場合、複数の結合素子がそれぞれ給電素子と静電的に結合することで、給電素子間の相互結合が抑圧され、アンテナの広帯域化に寄与する。 The antenna device may include the first coupling element and the second coupling element. In this case, the first coupling element is formed on the same surface as the surface on which the ground conductor and the first and second power feeding elements are placed, and the second coupling element is A ground conductor and the first and second feeding elements are formed on a different surface from the surface on which the substrate is placed. Thus, a plurality of coupling elements may be provided for a pair of coupling elements. In this case, each of the plurality of coupling elements is electrostatically coupled to the feed element, so that mutual coupling between the feed elements is suppressed, which contributes to a wide band of the antenna.
また、前記第２の結合素子を構成する第１のパッド部分は、前記基板を挟んで少なくとも前記第１の給電素子の短絡部に対向するように配置される構成であってもよい。さらに、前記第２の結合素子を構成する第２のパッド部分は、前記基板を挟んで少なくとも前記第２の給電素子の短絡部に対向するように配置される構成であってもよい。このように、パッド部分を給電素子の短絡部に対向配置することで、結合素子と給電素子との間で効果的に静電的な結合が生じ、結果として結合素子間の相互結合が抑圧され、アンテナを効果的に広帯域化することに繋がる。 The first pad portion constituting the second coupling element may be arranged so as to face at least the short-circuit portion of the first power feeding element with the substrate interposed therebetween. Further, the second pad portion constituting the second coupling element may be arranged to face at least the short-circuit portion of the second power feeding element with the substrate interposed therebetween. As described above, by arranging the pad portion so as to face the short-circuit portion of the feeding element, electrostatic coupling is effectively generated between the coupling element and the feeding element, and as a result, mutual coupling between the coupling elements is suppressed. This effectively leads to a broad band antenna.
また、前記結合素子は、前記グラウンド導体と前記第１及び第２の給電素子とが載置された基板上の面と異なる面に形成される構成であってもよい。このように、結合素子を給電素子と異なる面に形成したとしても、結合素子のパッド部分と給電素子とが静電的に結合することで、給電素子間の相互結合が効果的に抑圧され、アンテナの広帯域化に寄与する。 The coupling element may be formed on a surface different from a surface on the substrate on which the ground conductor and the first and second power feeding elements are placed. Thus, even if the coupling element is formed on a different surface from the feeding element, the pad portion of the coupling element and the feeding element are electrostatically coupled, so that the mutual coupling between the feeding elements is effectively suppressed, Contributes to widening the antenna.
また、前記第１のパッド部分は、前記基板を挟んで少なくとも前記第１の給電素子の短絡部に対向するように配置される構成であってもよい。さらに、前記第２のパッド部分は、前記基板を挟んで少なくとも前記第２の給電素子の短絡部に対向するように配置される構成であってもよい。このように、パッド部分を給電素子の短絡部に対向配置することで、結合素子と給電素子との間で効果的に静電的な結合が生じ、結果として結合素子間の相互結合が抑圧され、アンテナを効果的に広帯域化することに繋がる。 The first pad portion may be arranged to face at least the short-circuit portion of the first power feeding element with the substrate interposed therebetween. Further, the second pad portion may be arranged to face at least the short-circuit portion of the second power feeding element with the substrate interposed therebetween. As described above, by arranging the pad portion so as to face the short-circuit portion of the feeding element, electrostatic coupling is effectively generated between the coupling element and the feeding element, and as a result, mutual coupling between the coupling elements is suppressed. This effectively leads to a broad band antenna.
また、上記のアンテナ装置は、前記第１及び第２の給電素子と前記結合素子との組み合わせを複数備える構成であってもよい。このように、上記のアンテナ装置の構成は複数の給電素子を搭載したアンテナ装置の構成に拡張することが可能であり、ＭＩＭＯ等の通信方式において多重数の多いケースにも対応することが可能である。また、このような拡張を行った場合でも、各給電素子間の相互結合が効果的に抑圧されているため、広帯域特性が得られる。 The antenna device may have a plurality of combinations of the first and second feeding elements and the coupling element. As described above, the configuration of the antenna device can be extended to the configuration of an antenna device equipped with a plurality of feeding elements, and can cope with a case where the number of multiplexing is large in a communication method such as MIMO. is there. Further, even when such an extension is performed, since the mutual coupling between the feed elements is effectively suppressed, broadband characteristics can be obtained.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記のアンテナ装置を搭載した無線通信装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, a wireless communication device equipped with the antenna device is provided.
以上説明したように本発明によれば、アンテナ素子間の結合を効果的に分離し、より広い周波数帯域をカバーすることが可能になる。 As described above, according to the present invention, it is possible to effectively separate the coupling between the antenna elements and cover a wider frequency band.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
［説明の流れについて］
ここで、以下に記載する本発明の実施形態に関する説明の流れについて簡単に述べる。まず、図１〜図４を参照しながら、逆Ｆ形状のアンテナ素子を複数搭載したアンテナ装置１０の構成例及びその特性について紹介する。次いで、図５〜図１２を参照しながら、本発明の一実施形態に係るアンテナ装置１００の構成及びその特性について説明する。また、図１３〜図２１を参照しながら、本実施形態の一変形例に係るアンテナ装置１００の構成及びその特性について説明する。
[About the flow of explanation]
Here, the flow of explanation regarding the embodiment of the present invention described below will be briefly described. First, a configuration example and characteristics of an antenna device 10 on which a plurality of inverted F-shaped antenna elements are mounted will be introduced with reference to FIGS. Next, the configuration and characteristics of the antenna device 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, a configuration and characteristics of the antenna device 100 according to a modified example of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
＜１：従来例＞
まず、図１〜図４を参照しながら、逆Ｆ形状のアンテナ素子を複数搭載したアンテナ装置１０の構成例及びその特性について紹介する。
<1: Conventional example>
First, a configuration example and characteristics of an antenna device 10 on which a plurality of inverted F-shaped antenna elements are mounted will be introduced with reference to FIGS.
図１に示すように、アンテナ装置１０は、主に、誘電体基板１１（ＰＣＢ；Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）と、グラウンド導体１２と、給電素子２１、３１とにより構成される。グラウンド導体１２は、矩形状であり、誘電体基板１１上に積層配置される。また、給電素子２１、３１は、グラウンド導体１２の周囲に形成され、それぞれグラウンド導体１２の異なる辺に接続される。 As shown in FIG. 1, the antenna device 10 mainly includes a dielectric substrate 11 (PCB; Printed Circuit Board), a ground conductor 12, and feed elements 21 and 31. The ground conductor 12 has a rectangular shape and is stacked on the dielectric substrate 11. The power feeding elements 21 and 31 are formed around the ground conductor 12 and are connected to different sides of the ground conductor 12, respectively.
また、給電素子２１は、１本の長辺部分と、長辺部分に略直角な２本の短辺部分とで形成される逆Ｆ形状を有し、長辺部分の端部に接続された短辺部分はグラウンド導体１２に直接接続され、長辺部分の中間部に接続された短辺部分は給電点２２を介してグラウンド導体１２に接続される。同様に、給電素子３１は、１本の長辺部分と、長辺部分に略直角な２本の短辺部分とで形成される逆Ｆ形状を有し、長辺部分の端部に接続された短辺部分はグラウンド導体１２に直接接続され、長辺部分の中間部に接続された短辺部分は給電点３２を介してグラウンド導体１２に接続される。なお、給電素子２１、３１を形成する長辺部分の開放端は、給電素子２１、３１が接続されるグラウンド導体１２の２辺が接続する角部と反対の方向に向けられる。 The feeding element 21 has an inverted F shape formed by one long side portion and two short side portions substantially perpendicular to the long side portion, and is connected to the end of the long side portion. The short side portion is directly connected to the ground conductor 12, and the short side portion connected to the middle portion of the long side portion is connected to the ground conductor 12 through the feeding point 22. Similarly, the feeding element 31 has an inverted F shape formed by one long side portion and two short side portions substantially perpendicular to the long side portion, and is connected to the end of the long side portion. The short side portion is directly connected to the ground conductor 12, and the short side portion connected to the middle portion of the long side portion is connected to the ground conductor 12 through the feeding point 32. In addition, the open end of the long side part which forms the electric power feeding elements 21 and 31 is orient | assigned to the direction opposite to the corner | angular part which the two sides of the ground conductor 12 to which the electric power feeding elements 21 and 31 are connected.
給電点２２に電流を流すと、グラウンド導体１２及び給電素子２１、３１には、図２に示すような電流分布（図２では色が薄いほど電流量が大きい。）が生じる。図２から、給電素子２１、３１の両方に大きな電流の流れが生じていることが分かる。図３に示すように、給電素子２１、３１のＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ；定在波比）の最小値が２．６ＧＨｚ近辺（共振周波数）にくるように設定した場合、給電素子２１（端子１）から給電素子３１（端子２）への通過特性（Ｓパラメータ；Ｓ２１）は、図４のようになる。図４に示すように、給電素子２１、３１が十分近い位置に配置されると、共振周波数における挿入損失が非常に大きくなり、給電素子２１、３１間の結合が顕著になる。 When a current is passed through the feeding point 22, a current distribution as shown in FIG. 2 is generated in the ground conductor 12 and the feeding elements 21 and 31 (in FIG. 2, the smaller the color, the larger the current amount). From FIG. 2, it can be seen that a large current flow occurs in both the power feeding elements 21 and 31. As shown in FIG. 3, when the minimum value of the VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) of the power feeding elements 21 and 31 is set to be near 2.6 GHz (resonance frequency), the power feeding element 21 (terminal) The pass characteristic (S parameter; S21) from 1) to the feed element 31 (terminal 2) is as shown in FIG. As shown in FIG. 4, when the feeding elements 21 and 31 are disposed at sufficiently close positions, the insertion loss at the resonance frequency becomes very large, and the coupling between the feeding elements 21 and 31 becomes remarkable.
そこで、本件発明者は、アンテナ素子間の結合を抑圧することが可能なアンテナ装置の構成を考案した。以下、この構成について詳細に説明する。 Therefore, the present inventor has devised a configuration of an antenna device capable of suppressing coupling between antenna elements. Hereinafter, this configuration will be described in detail.
＜２：実施形態＞
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、複数のアンテナ素子と、当該アンテナ素子間の相互結合を抑圧するための結合素子とを備え、当該相互結合の抑圧により利用可能な周波数帯域を広帯域化したアンテナ装置に関する。
<2: Embodiment>
An embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to an antenna device that includes a plurality of antenna elements and a coupling element for suppressing mutual coupling between the antenna elements, and has a wider frequency band that can be used by suppressing the mutual coupling.
［２−１：基本構成（裏面に結合素子を設ける構成）］
まず、図５〜図１２を参照しながら、本実施形態に係るアンテナ装置１００の構成例及びその特性について説明する。図５〜図９は、アンテナ装置１００の構成例を示した説明図である。図１０は、アンテナ装置１００の電流分布を示した説明図である。図１１は、アンテナ装置１００のＶＳＷＲ特性を示した説明図である。図１２は、アンテナ装置１００の通過特性を示した説明図である。
[2-1: Basic configuration (configuration in which a coupling element is provided on the back surface)]
First, a configuration example and characteristics of the antenna device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 9 are explanatory diagrams illustrating configuration examples of the antenna device 100. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a current distribution of the antenna device 100. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the VSWR characteristics of the antenna device 100. FIG. 12 is an explanatory diagram showing pass characteristics of the antenna device 100.
図５に示すように、アンテナ装置１００は、主に、誘電体基板１０１（ＰＣＢ）と、グラウンド導体１０２と、給電素子１１１、１２１と、結合素子１１３、１２３とにより構成される。グラウンド導体１０２は、矩形状であり、誘電体基板１０１上に積層配置される。また、給電素子１１１、１２１は、約λ／４（λは波長）の長さを有する逆Ｆ形状であり、グラウンド導体１０２の周囲に形成され、それぞれ異なるグラウンド導体１０２の辺に接続される。なお、給電素子１１１は、給電点１１２を介してグラウンド導体１０２に接続される。また、給電素子１２１は、給電点１２２を介してグラウンド導体１０２に接続される。 As shown in FIG. 5, the antenna device 100 is mainly configured by a dielectric substrate 101 (PCB), a ground conductor 102, feed elements 111 and 121, and coupling elements 113 and 123. The ground conductor 102 has a rectangular shape and is laminated on the dielectric substrate 101. The feeding elements 111 and 121 have an inverted F shape having a length of about λ / 4 (λ is a wavelength), are formed around the ground conductor 102, and are connected to sides of the different ground conductors 102. The feeding element 111 is connected to the ground conductor 102 via the feeding point 112. In addition, the power feeding element 121 is connected to the ground conductor 102 via a power feeding point 122.
また、給電素子１１１、１２１が配置された誘電体基板１０１の面を表面とすると、誘電体基板１０１の裏面には、図６に示すように、グラウンド導体１０２と離隔して配置された結合素子１３１が設けられている。ここで、図７〜図９を参照しながら、結合素子１３１の構成について、より詳細に説明する。図７は、図６の符号Ａで示した部分を拡大した拡大図である。また、図８は、結合素子１３１の形状について説明するための説明図である。そして、図９は、給電素子１１１、１２１と結合素子１３１との間の配置関係を説明するための説明図である。 Further, when the surface of the dielectric substrate 101 on which the power feeding elements 111 and 121 are disposed is the front surface, the coupling element disposed on the back surface of the dielectric substrate 101 so as to be separated from the ground conductor 102 as shown in FIG. 131 is provided. Here, the configuration of the coupling element 131 will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 7 is an enlarged view enlarging the portion indicated by reference A in FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the shape of the coupling element 131. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an arrangement relationship between the feeding elements 111 and 121 and the coupling element 131.
まず、図７を参照する。図７に示すように、結合素子１３１は、２つのパッド部分１３１１、１３１２、及び、パッド部分１３１１、１３１２を接続する１つの線状部分１３１３で構成される。線状部分１３１３は、パッド部分１３１１、１３１２よりも幅が狭く、細い線状を成している。一方、パッド部分１３１１、１３１２は、線状部分１３１３よりも幅が広く、矩形の面状を成している。なお、図７の例では、パッド部分１３１１、１３１２が略同一の形状を成しているが、両者の形状が異なっていてもよい。また、パッド部分１３１１、１３１２の形状が楕円形や多角形などであってもよい。 First, referring to FIG. As shown in FIG. 7, the coupling element 131 includes two pad portions 1311 and 1312 and one linear portion 1313 that connects the pad portions 1311 and 1312. The linear portion 1313 is narrower than the pad portions 1311 and 1312 and has a thin linear shape. On the other hand, the pad portions 1311 and 1312 are wider than the linear portion 1313 and have a rectangular surface shape. In the example of FIG. 7, the pad portions 1311 and 1312 have substantially the same shape, but the shapes of both may be different. Further, the pad portions 1311 and 1312 may be oval or polygonal in shape.
また、線状部分１３１３の形状は、Ｌ字型に配線されている必要はなく、任意の形状で配線することが可能である。但し、結合素子１３１の長さは、約λ／２（λは波長）に設定される。例えば、図８に示すように、パッド部分１３１１、１３１２が一辺の長さａ１及び他辺の長さａ２の矩形状を成し、線状部分１３１３が幅ｗ及び長さｂ１＋ｂ２の線状を成す場合、ｗ≪ａ１，ａ２に設定され、ｂ １ ＋ｂ ２ ＋２ａ １ ＋２ａ ２ ≒λ／２に設定される。また、図９に示すように、パッド部分１３１１は、給電素子１１１がグラウンド導体１０２に短絡する短絡部分に対向する位置に配置される。一方、パッド部分１３１２は、給電素子１２１がグラウンド導体１０２に短絡する短絡部分に対向する位置に配置される。 Further, the shape of the linear portion 1313 does not need to be L-shaped and can be wired in an arbitrary shape. However, the length of the coupling element 131 is set to about λ / 2 (λ is a wavelength). For example, as shown in FIG. 8, the pad portions 1311 and 1312 have a rectangular shape with a length a 1 on one side and a length a 2 on the other side, and the linear portion 1313 has a width w and a length b 1 + b 2. In this case, w << a 1 and a 2 are set, and b 1 + b 2 + 2a 1 + 2a 2 ≈λ / 2. Further, as shown in FIG. 9, the pad portion 1311 is disposed at a position facing the short-circuit portion where the power feeding element 111 is short-circuited to the ground conductor 102. On the other hand, the pad portion 1312 is disposed at a position facing the short-circuit portion where the power feeding element 121 is short-circuited to the ground conductor 102.
上記のように結合素子１３１を配置することで、パッド部分１３１１を介して給電素子１１１と結合素子１３１とが静電的に結合し、パッド部分１３１２を介して給電素子１２１と結合素子１３１とが静電的に結合する。なお、パッド部分１３１１、１３１２が幅広に形成されていることで、パッド部分１３１１、１３１２と給電素子１１１、１２１との間で生じる静電的な結合がより強固になり、給電素子１１１、１２１と結合素子１３１との間の結合が効果的に生じる。その結果、給電素子１１１、１２１間の相互結合が効果的に分離され、アンテナ装置１００の広帯域化に大きく寄与する。 By disposing the coupling element 131 as described above, the feeding element 111 and the coupling element 131 are electrostatically coupled via the pad portion 1311, and the feeding element 121 and the coupling element 131 are coupled via the pad portion 1312. Bond electrostatically. Since the pad portions 1311 and 1312 are formed wide, electrostatic coupling generated between the pad portions 1311 and 1312 and the power feeding elements 111 and 121 becomes stronger, and the power feeding elements 111 and 121 and Coupling with the coupling element 131 occurs effectively. As a result, the mutual coupling between the feed elements 111 and 121 is effectively separated, which greatly contributes to the wide band of the antenna device 100.
給電点１１２に電流を流すと、グラウンド導体１０２、給電素子１１１、１２１、及び結合素子１３１には、図１０に示すような電流分布（図１０では色が薄いほど電流量が大きい。）が生じる。図１０から、給電素子１１１、結合素子１３１には大きな電流の流れが生じている一方で、給電素子１２１には僅かな電流の流れしか生じていないことが分かる（図２の例と比較されたい。）。これは、給電素子１１１と結合素子１３１とが結合して電流分布が結合素子１３１に偏ったために、給電素子１１１、１２１間の結合が分離されたことを示している。 When a current is passed through the feeding point 112, a current distribution as shown in FIG. 10 (the amount of current increases as the color is lighter in FIG. 10) is generated in the ground conductor 102, the feeding elements 111 and 121, and the coupling element 131. . From FIG. 10, it can be seen that a large current flow occurs in the feed element 111 and the coupling element 131, while only a small current flow occurs in the feed element 121 (compare with the example of FIG. 2). .) This indicates that the coupling between the feeding elements 111 and 121 is separated because the feeding element 111 and the coupling element 131 are coupled and the current distribution is biased toward the coupling element 131.
また、図１１に示すように、給電素子１１１、１２１のＶＳＷＲが２．６ＧＨｚ付近（共振周波数）の他、２．３８ＧＨｚ付近でも落ち込むような特性を示すようになる。さらに、給電素子１１１（端子１）から給電素子１２１（端子２）への通過特性（Ｓパラメータ；Ｓ２１）は、図１２のようになる。図１２に示すように、給電素子１１１、１２１間の通過特性は、全体に小さくなり、さらに共振周波数付近で大きく落ち込んでおり、給電素子１１１、１２１間の結合が大きく抑圧されていることが分かる（図４の例と比較されたい。）。一般に、給電素子１１１、１２１間の間隔が短くなると、通過特性を示すＳパラメータの値は大きくなる。しかし、結合素子１３１を配置することにより、図１２に示すように、給電素子１１１、１２１間の結合を効果的に抑圧することが可能になる。その結果、広帯域化が実現される。 In addition, as shown in FIG. 11, the VSWR of the power feeding elements 111 and 121 shows a characteristic that drops even in the vicinity of 2.6 GHz (resonance frequency) and in the vicinity of 2.38 GHz. Furthermore, the pass characteristic (S parameter; S21) from the feeding element 111 (terminal 1) to the feeding element 121 (terminal 2) is as shown in FIG. As shown in FIG. 12, the pass characteristic between the feed elements 111 and 121 is reduced as a whole, and is greatly lowered near the resonance frequency, so that the coupling between the feed elements 111 and 121 is greatly suppressed. (Compare with the example of FIG. 4). In general, when the distance between the feeding elements 111 and 121 is shortened, the value of the S parameter indicating the pass characteristic is increased. However, by disposing the coupling element 131, the coupling between the power feeding elements 111 and 121 can be effectively suppressed as shown in FIG. As a result, a wider band is realized.
以上、本実施形態に係るアンテナ装置１００の構成例及びその特性について説明した。 The configuration example and the characteristics of the antenna device 100 according to the present embodiment have been described above.
［２−２：変形例＃１（結合素子の形状）］
ここで、図１３を参照しながら、本実施形態に係るアンテナ装置１００の一変形例（変形例＃１）について述べる。変形例＃１は、結合素子１３１の形状に関する変形例である。上記の通り、本実施形態に係る結合素子１３１は、パッド部分１３１１、１３１２と、線状部分１３１３とで構成される。また、給電素子１１１、１２１と結合素子１３１との結合強度は、パッド部分１３１１、１３１２と給電素子１１１、１２１との間で生じる静電結合の強度、及び線状部分１３１３の電気的な長さに起因する。静電結合の強度は、給電素子１１１、１１２に対するパッド部分１３１１、１３１２の配置関係やパッド部分１３１１、１３１２の面積に依存する。
[2-2: Modification # 1 (Shape of coupling element)]
Here, a modified example (modified example # 1) of the antenna device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Modification # 1 is a modification regarding the shape of the coupling element 131. As described above, the coupling element 131 according to this embodiment includes the pad portions 1311 and 1312 and the linear portion 1313. The coupling strength between the feeding elements 111 and 121 and the coupling element 131 is the strength of electrostatic coupling between the pad portions 1311 and 1312 and the feeding elements 111 and 121 and the electrical length of the linear portion 1313. caused by. The strength of the electrostatic coupling depends on the arrangement relationship of the pad portions 1311 and 1312 with respect to the power feeding elements 111 and 112 and the area of the pad portions 1311 and 1312.
しかし、給電素子１１１、１２１と結合素子１３１との結合強度は、線状部分１３１３の形状や、線状部分１３１３がパッド部分１３１１、１３１２に接続する接続位置にはほとんど依存しない。そのため、図１３に示すように、線状部分１３１３をパッド部分１３１１、１３１２の側辺中央付近に接続したとしても、実質的には、図９の場合と同等の特性が得られる。また、線状部分１３１３を蛇行させたり、パッド部分１３１１、１３１２の間を直線的又は曲線的に線状部分１３１３で接続するような構成に変形することも可能である。このような変形が可能になることで、結合素子１３１の長さを約λ／２に調整することが容易になり、設計自由度の増大や、基板面積の低減が期待される。 However, the coupling strength between the feeding elements 111 and 121 and the coupling element 131 hardly depends on the shape of the linear portion 1313 or the connection position where the linear portion 1313 connects to the pad portions 1311 and 1312. Therefore, as shown in FIG. 13, even if the linear portion 1313 is connected near the center of the side of the pad portions 1311 and 1312, substantially the same characteristics as in FIG. 9 can be obtained. In addition, the linear portion 1313 can be meandered, or the pad portions 1311 and 1312 can be linearly or curvedly connected to each other by the linear portion 1313. By enabling such deformation, it becomes easy to adjust the length of the coupling element 131 to about λ / 2, and an increase in design freedom and a reduction in the substrate area are expected.
以上、変形例＃１について説明した。 The modification # 1 has been described above.
［２−３：変形例＃２（表面に結合素子を設ける構成）］
次に、図１４を参照しながら、本実施形態に係るアンテナ装置１００の他の一変形例（変形例＃２）について述べる。変形例＃２は、結合素子の配置に関する変形例である。これまで、結合素子を誘電体基板１０１の裏面に配置する構成について説明してきた。しかし、結合素子を誘電体基板１０１の表面に配置する場合でも、図１４に示すように、その配置に工夫をすることで同等の特性を得ることが可能である。なお、ここでは誘電体基板１０１の表面に配置した結合素子を結合素子１４１と表記することにする。
[2-3: Modification # 2 (configuration in which coupling element is provided on the surface)]
Next, another modified example (modified example # 2) of the antenna device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Modification # 2 is a modification regarding the arrangement of the coupling elements. So far, the configuration in which the coupling element is disposed on the back surface of the dielectric substrate 101 has been described. However, even when the coupling element is arranged on the surface of the dielectric substrate 101, as shown in FIG. 14, it is possible to obtain equivalent characteristics by devising the arrangement. Here, the coupling element disposed on the surface of the dielectric substrate 101 is referred to as a coupling element 141.
図１４に示すように、結合素子１４１は、誘電体基板１０１の表面に配置される。但し、上述した結合素子１３１の構成とは異なり、結合素子１４１は、給電素子１１１、１２１の間の領域に形成される。また、結合素子１４１は、一方のパッド部分が給電素子１１１の短絡部と近接して配置され、他方のパッド部分が給電素子１２１の短絡部と近接して配置される。このような配置により、給電素子１１１、１２１と結合素子１４１のパッド部分とが静電的に結合する。また、結合素子１４１は、上述した結合素子１３１と同様、長さが約λ／２となるように設計される。 As shown in FIG. 14, the coupling element 141 is disposed on the surface of the dielectric substrate 101. However, unlike the configuration of the coupling element 131 described above, the coupling element 141 is formed in a region between the feeding elements 111 and 121. In addition, the coupling element 141 has one pad portion disposed near the short-circuit portion of the power feeding element 111 and the other pad portion disposed near the short-circuit portion of the power feeding element 121. With such an arrangement, the feed elements 111 and 121 and the pad portion of the coupling element 141 are electrostatically coupled. In addition, the coupling element 141 is designed to have a length of about λ / 2, similar to the coupling element 131 described above.
上記のような結合素子１４１を配置することで、給電素子１１１、１２１と結合素子１４１とが結合し、給電素子１１１、１２１間の相互結合を抑圧することが可能になる。その結果、誘電体基板１０１の裏面に結合素子１３１を設けた場合と同様、広帯域特性を得ることが可能になる。なお、上述した変形例＃１と同様、結合素子１４１の形状についても様々な変形が可能である。例えば、結合素子１４１の線状部分の形状や、線状部分とパッド部分との接続位置などを変更してもよい。このような変形をしても、同様の特性を得ることが可能である。 By disposing the coupling element 141 as described above, the feeding elements 111 and 121 and the coupling element 141 are coupled, and mutual coupling between the feeding elements 111 and 121 can be suppressed. As a result, as in the case where the coupling element 131 is provided on the back surface of the dielectric substrate 101, it is possible to obtain broadband characteristics. It should be noted that various modifications can be made to the shape of the coupling element 141 as in the above-described modification # 1. For example, the shape of the linear portion of the coupling element 141 or the connection position between the linear portion and the pad portion may be changed. Even with such a modification, the same characteristics can be obtained.
以上、変形例＃２について説明した。 The modification # 2 has been described above.
［２−４：変形例＃３（両面に結合素子を設ける構成）］
次に、図１５〜図１８を参照しながら、本実施形態に係るアンテナ装置１００の他の一変形例（変形例＃３）及びその特性について述べる。変形例＃３は、図１５に示すように、給電素子１１１、１２１について、誘電体基板１０１の両面にそれぞれ結合素子１５１、１５２を設ける構成に関する。なお、誘電体基板１０１の表面に配置される結合素子１５１の構成は、上述した結合素子１４１と実質的に同じである。一方、誘電体基板１０１の裏面に配置される結合素子１５２の構成は、上述した結合素子１３１と実質的に同じである。従って、結合素子１５１、１５２はそれぞれ、給電素子１１１、１２１と結合し、給電素子１１１、１２１間の相互結合を抑圧する。
[2-4: Modification # 3 (Configuration in which coupling elements are provided on both surfaces)]
Next, another modification of the antenna device 100 according to the present embodiment (modification # 3) and its characteristics will be described with reference to FIGS. 15 to 18. Modification # 3 relates to a configuration in which coupling elements 151 and 152 are provided on both surfaces of the dielectric substrate 101 for the power feeding elements 111 and 121, respectively, as shown in FIG. The configuration of the coupling element 151 disposed on the surface of the dielectric substrate 101 is substantially the same as that of the coupling element 141 described above. On the other hand, the configuration of the coupling element 152 disposed on the back surface of the dielectric substrate 101 is substantially the same as that of the coupling element 131 described above. Accordingly, the coupling elements 151 and 152 are coupled to the power feeding elements 111 and 121, respectively, and suppress the mutual coupling between the power feeding elements 111 and 121.
例えば、給電点１１２に電流を流すと、グラウンド導体１０２、給電素子１１１、１２１、及び結合素子１５１、１５２には、図１６に示すような電流分布（図１６では色が薄いほど電流量が大きい。）が生じる。図１６から、給電素子１１１、結合素子１５１、１５２には大きな電流の流れが生じている一方で、給電素子１２１には僅かな電流の流れしか生じていないことが分かる（図２の例と比較されたい。）。これは、給電素子１１１と結合素子１５１、１５２とが結合して電流分布が結合素子１５１、１５２に偏ったために、給電素子１１１、１２１間の結合が分離されたことを示している。なお、結合素子を１つだけ設ける構成例（図１０の例と比較されたい。）に比べても、より良好な電流分布が得られている。 For example, when a current is passed through the feeding point 112, the ground conductor 102, the feeding elements 111 and 121, and the coupling elements 151 and 152 have a current distribution as shown in FIG. .) Occurs. From FIG. 16, it can be seen that a large current flow occurs in the feed element 111 and the coupling elements 151 and 152, while only a small current flow occurs in the feed element 121 (compare with the example of FIG. 2). I want to be.) This indicates that the coupling between the feeding elements 111 and 121 is separated because the feeding element 111 and the coupling elements 151 and 152 are coupled and the current distribution is biased toward the coupling elements 151 and 152. In addition, even better current distribution is obtained compared to a configuration example in which only one coupling element is provided (compare with the example of FIG. 10).
また、図１７に示すように、給電素子１１１、１２１のＶＳＷＲの最小値が２．６ＧＨｚ付近（共振周波数）を含め、２．３５ＧＨｚ付近〜２．６８ＧＨｚ付近で広く落ち込むような特性を示すようになる。さらに、給電素子１１１（端子１）から給電素子１２１（端子２）への通過特性（Ｓパラメータ；Ｓ２１）は、図１８のようになる。図１８に示すように、給電素子１１１、１２１間の通過特性は、全体に抑制され、さらに２．５ＧＨｚ付近及び２．６８ＧＨｚ付近で大きく落ち込んでおり、給電素子１１１、１２１間の結合が大きく抑圧されていることが分かる（図４の例と比較されたい。）。一般に、給電素子１１１、１２１間の間隔が短くなると、通過特性を示すＳパラメータの値は大きくなる。しかし、結合素子１５１、１５２を配置することにより、図１８に示すように、給電素子１１１、１２１間の結合を効果的に抑圧することが可能になる。その結果、広帯域化が実現される。 Further, as shown in FIG. 17, the minimum value of the VSWR of the power feeding elements 111 and 121 has a characteristic that drops widely in the vicinity of 2.35 GHz to 2.68 GHz including the vicinity of 2.6 GHz (resonance frequency). Become. Further, the pass characteristic (S parameter; S21) from the feeding element 111 (terminal 1) to the feeding element 121 (terminal 2) is as shown in FIG. As shown in FIG. 18, the pass characteristic between the feed elements 111 and 121 is suppressed as a whole, and further, the drop between about 2.5 GHz and 2.68 GHz is greatly reduced, and the coupling between the feed elements 111 and 121 is greatly suppressed. (Compare with the example of FIG. 4). In general, when the distance between the feeding elements 111 and 121 is shortened, the value of the S parameter indicating the pass characteristic is increased. However, by arranging the coupling elements 151 and 152, it is possible to effectively suppress the coupling between the feeding elements 111 and 121 as shown in FIG. As a result, a wider band is realized.
以上、変形例＃３について説明した。 The modification # 3 has been described above.
［２−５：変形例＃４（多アンテナ構成）］
次に、図１９を参照しながら、本実施形態に係るアンテナ装置１００の他の一変形例（変形例＃４）について述べる。これまで、誘電体基板１０１の角部１箇所に注目し、当該角部に２つの給電素子１１１、１２１を設ける構成について説明してきた。しかし、実施する際には、これら給電素子１１１、１２１を複数組設けた多アンテナ構成にすることも想定される。そこで、多アンテナ構成について簡単に紹介しておきたい。
[2-5: Modification # 4 (multi-antenna configuration)]
Next, another modification (modification # 4) of the antenna device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Up to now, the configuration in which two feeding elements 111 and 121 are provided at one corner of the dielectric substrate 101 has been described. However, when implemented, a multi-antenna configuration in which a plurality of sets of these feeding elements 111 and 121 are provided is also assumed. Therefore, I would like to briefly introduce the multi-antenna configuration.
多アンテナ構成にする場合、例えば、図１９に示すように、誘電体基板１０１の複数の角部に給電素子（給電素子１１１Ａ、１２１Ａ、１１１Ｂ、１２１Ｂ）と結合素子（結合素子１５１Ａ、１５２Ａ、１５１Ｂ、１５２Ｂ）との組み合わせを配置する構成が考えられる。ここでは２つの角部に注目するが、矩形の誘電体基板１０１の四つ角に全て同様の構成を配置してもよい。また、図１９の例では、上述した変形例＃３の構成を誘電体基板１０１の角部に設ける構成を示しているが、上述した基本構成や変形例＃１及び＃２の構成を当該角部に設けて多アンテナ構成を設計することも当然に可能である。 In the case of a multi-antenna configuration, for example, as shown in FIG. 19, a feeding element (feeding elements 111A, 121A, 111B, 121B) and a coupling element (coupling elements 151A, 152A, 151B) are provided at a plurality of corners of the dielectric substrate 101. , 152B) can be arranged. Although attention is paid to the two corners here, the same configuration may be arranged at all four corners of the rectangular dielectric substrate 101. In the example of FIG. 19, the configuration of the modification # 3 described above is provided at the corner of the dielectric substrate 101. However, the basic configuration described above and the configurations of the modifications # 1 and # 2 are not included in the corner. It is of course possible to design a multi-antenna configuration by providing it in the section.
図１９の例において、給電素子１１１Ａ、１１１Ｂは、上述した給電素子１１１と実質的に同じ構成を有する。給電素子１２１Ａ、１２１Ｂは、上述した給電素子１２１と実質的に同じ構成を有する。また、結合素子１５１Ａ、１５１Ｂは、上述した結合素子１５１と実質的に同じ構成を有する。さらに、結合素子１５２Ａ、１５２Ｂは、上述した結合素子１５２と実質的に同じ構成を有する。従って、結合素子１５１Ａ、１５２Ａは、給電素子１１１Ａ、１２１Ａ間の相互結合を抑圧する。同様に、結合素子１５１Ｂ、１５２Ｂは、給電素子１１１Ｂ、１２１Ｂ間の相互結合を抑圧する。そのため、多アンテナ構成においても、結合素子によるアンテナ間結合の抑圧効果により、広帯域特性が得られる。 In the example of FIG. 19, the power feeding elements 111A and 111B have substantially the same configuration as the power feeding element 111 described above. The power feeding elements 121A and 121B have substantially the same configuration as the power feeding element 121 described above. In addition, the coupling elements 151A and 151B have substantially the same configuration as the coupling element 151 described above. Further, the coupling elements 152A and 152B have substantially the same configuration as the coupling element 152 described above. Accordingly, the coupling elements 151A and 152A suppress mutual coupling between the power feeding elements 111A and 121A. Similarly, the coupling elements 151B and 152B suppress mutual coupling between the power feeding elements 111B and 121B. Therefore, even in a multi-antenna configuration, wideband characteristics can be obtained due to the effect of suppressing the coupling between antennas by the coupling element.
以上、変形例＃４について説明した。 The modification # 4 has been described above.
［２−６：変形例＃５（同一辺上に複数のアンテナを設ける構成）］
次に、図２０を参照しながら、本実施形態に係るアンテナ装置１００の他の一変形例（変形例＃５）について述べる。これまで、誘電体基板１０１の角部に２つの給電素子１１１、１２１を設ける構成について説明してきた。しかし、実施する際には、これら給電素子１１１、１２１を誘電体基板１０１の同一辺上に形成することも想定される。そこで、給電素子１１１、１２１を誘電体基板１０１の同一辺上に形成する場合における給電素子（結合素子１６１）の配置方法について述べる。但し、ここでは、図２０に示すように、誘電体基板１０１の裏面に結合素子１６１を設ける構成について紹介する。
[2-6: Modification # 5 (Configuration in which a plurality of antennas are provided on the same side)]
Next, another modified example (modified example # 5) of the antenna device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. So far, the configuration in which the two feeding elements 111 and 121 are provided at the corners of the dielectric substrate 101 has been described. However, when implemented, it is also assumed that these feeding elements 111 and 121 are formed on the same side of the dielectric substrate 101. Therefore, a method for arranging the feed elements (coupling elements 161) when the feed elements 111 and 121 are formed on the same side of the dielectric substrate 101 will be described. However, here, as shown in FIG. 20, a configuration in which a coupling element 161 is provided on the back surface of the dielectric substrate 101 will be introduced.
図２０に示すように、誘電体基板１０１の同一辺に給電素子１１１、１２１が形成され、両者の短絡部が向かい合わせとなるように配置された場合、広帯域特性を得るには、給電素子１１１、１２１間の相互結合を抑圧する手段が必要になる。その一つとして、図２０に示すように、誘電体基板１０１の裏面に結合素子１６１を設ける構成が考えられる。結合素子１６１は、上述した結合素子１３１と同様に、２つのパッド部分と、両パッド部分を接続する線状部分とにより構成される。また、一方のパッド部分は、誘電体基板１０１を挟んで給電素子１１１の短絡部と対向するように配置される。さらに、他方のパッド部分は、誘電体基板１０１を挟んで給電素子１２１の短絡部と対向するように配置される。また、結合素子１６１の長さは約λ／２に設定される。 As shown in FIG. 20, when the feed elements 111 and 121 are formed on the same side of the dielectric substrate 101 and are arranged so that the short-circuit portions thereof face each other, the feed element 111 can be obtained in order to obtain wideband characteristics. , 121 is required to suppress the mutual coupling. As one example, a configuration in which a coupling element 161 is provided on the back surface of the dielectric substrate 101 as shown in FIG. Similar to the coupling element 131 described above, the coupling element 161 includes two pad portions and a linear portion that connects both pad portions. One pad portion is disposed so as to face the short-circuit portion of the power feeding element 111 with the dielectric substrate 101 interposed therebetween. Further, the other pad portion is disposed so as to face the short-circuit portion of the power feeding element 121 with the dielectric substrate 101 interposed therebetween. The length of the coupling element 161 is set to about λ / 2.
このように、図２０に示した構成は、給電素子１１１、１２１、及び結合素子１６１が形成される誘電体基板１０１上の位置が異なるだけで上述した基本構成と実質的に同じである。そのため、結合素子１６１が給電素子１１１、１２１間の相互結合を抑圧する作用及び効果も上述した基本構成と同様であり、良好な広帯域特性を得ることが可能である。なお、変形例＃１のように結合素子１６１の形状を変形することも可能である。 As described above, the configuration illustrated in FIG. 20 is substantially the same as the basic configuration described above, except that the positions on the dielectric substrate 101 on which the feeding elements 111 and 121 and the coupling element 161 are formed are different. Therefore, the operation and effect of the coupling element 161 suppressing the mutual coupling between the power feeding elements 111 and 121 are the same as those of the basic configuration described above, and it is possible to obtain good broadband characteristics. Note that the shape of the coupling element 161 may be modified as in Modification # 1.
以上、変形例＃５について説明した。 The modification # 5 has been described above.
［２−７：変形例＃６（同一辺上に複数のアンテナを設ける構成２）］
次に、図２１を参照しながら、本実施形態に係るアンテナ装置１００の他の一変形例（変形例＃６）について述べる。上述した変形例＃５と同様に、給電素子１１１、１２１を誘電体基板１０１の同一辺上に形成する場合における給電素子（結合素子１７１）の配置方法について述べる。但し、ここでは、図２１に示すように、誘電体基板１０１の表面に結合素子１７１を設ける構成について紹介する。
[2-7: Modification # 6 (Configuration 2 in which a plurality of antennas are provided on the same side)]
Next, another modification (modification # 6) of the antenna device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Similar to the modification # 5 described above, a method of arranging the feed elements (coupling elements 171) when the feed elements 111 and 121 are formed on the same side of the dielectric substrate 101 will be described. However, here, a configuration in which a coupling element 171 is provided on the surface of the dielectric substrate 101 as shown in FIG. 21 will be introduced.
図２１に示すように、誘電体基板１０１の同一辺に給電素子１１１、１２１が形成され、両者の短絡部が向かい合わせとなるように配置された場合、広帯域特性を得るには、給電素子１１１、１２１間の相互結合を抑圧する手段が必要になる。その一つとして、図２１に示すように、誘電体基板１０１の表面に結合素子１７１を設ける構成が考えられる。結合素子１７１は、上述した結合素子１４１と同様に、２つのパッド部分と、両パッド部分を接続する線状部分とにより構成される。また、一方のパッド部分は、給電素子１１１の短絡部に近接して配置され、他方のパッド部分は、給電素子１２１の短絡部に近接して配置される。また、結合素子１７１の長さは約λ／２に設定される。 As shown in FIG. 21, when the feed elements 111 and 121 are formed on the same side of the dielectric substrate 101 and arranged so that the short-circuit portions thereof face each other, the feed element 111 can be obtained in order to obtain broadband characteristics. , 121 is required to suppress the mutual coupling. As one of them, as shown in FIG. 21, a configuration in which a coupling element 171 is provided on the surface of the dielectric substrate 101 can be considered. Similar to the coupling element 141 described above, the coupling element 171 includes two pad portions and a linear portion that connects both pad portions. One pad portion is disposed in the vicinity of the short-circuit portion of the power feeding element 111, and the other pad portion is disposed in the vicinity of the short-circuit portion of the power feeding element 121. The length of the coupling element 171 is set to about λ / 2.
このように、図２１に示した構成は、給電素子１１１、１２１、及び結合素子１７１が形成される誘電体基板１０１上の位置が異なるだけで上述した変形例＃２と実質的に同じである。そのため、結合素子１７１が給電素子１１１、１２１間の相互結合を抑圧する作用及び効果も上述した変形例＃２と同様であり、良好な広帯域特性を得ることが可能である。なお、設計上の都合で線状部分の長さが十分に長くとれない場合には、線状部分の幅ｗを太くすることで、線状部分の長さを長くすることと同様の作用を得ることができる。 As described above, the configuration illustrated in FIG. 21 is substantially the same as the above-described modification # 2 except that the positions on the dielectric substrate 101 where the feeding elements 111 and 121 and the coupling element 171 are formed are different. . Therefore, the operation and effect of the coupling element 171 suppressing the mutual coupling between the power feeding elements 111 and 121 are the same as those of the above-described modification # 2, and a good broadband characteristic can be obtained. If the length of the linear portion cannot be sufficiently long due to design reasons, the same effect as increasing the length of the linear portion can be obtained by increasing the width w of the linear portion. Can be obtained.
以上、変形例＃６について説明した。なお、変形例＃６を上述した変形例＃５と組み合わせることで、上述した変形例＃３と同様に、さらに良好な特性が得られる。 The modification # 6 has been described above. In addition, by combining modification # 6 with modification # 5 described above, even better characteristics can be obtained in the same manner as modification # 3 described above.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
１００ アンテナ装置
１０１ 誘電体基板
１０２ グラウンド導体
１１１、１２１、１１１Ａ、１２１Ａ、１１１Ｂ、１２１Ｂ 給電素子
１１２、１２２ 給電点
１３１、１４１、１５１、１５２、１５１Ａ、１５２Ａ、１５１Ｂ、１５２Ｂ、１６１、１７１ 結合素子
１３１１、１３１２ パッド部分
１３１３ 線状部分
100 antenna device 101 dielectric substrate 102 ground conductor 111, 121, 111A, 121A, 111B, 121B feeding element 112, 122 feeding point 131, 141, 151, 152, 151A, 152A, 151B, 152B, 161, 171 coupling element 1311 , 1312 Pad part 1313 Linear part
Claims (8)
前記グラウンド導体とは離隔して形成され、一端が前記第１の給電素子と静電的に結合し、かつ、他端が前記第２の給電素子と静電的に結合するように配置された結合素子と、
を備え、
前記結合素子は、前記一端の近傍に形成された第１のパッド部分と、前記他端の近傍に形成された第２のパッド部分と、前記第１及び第２のパッド部分よりも幅の狭い線状であり、かつ、前記第１のパッド部分と前記第２のパッド部分とを電気的に接続する線状部分とで構成される
ことを特徴とする、アンテナ装置。 First and second feed elements having inverted F shapes connected around a ground conductor;
It is formed so as to be separated from the ground conductor, and is arranged so that one end is electrostatically coupled to the first feeding element and the other end is electrostatically coupled to the second feeding element. A coupling element;
With
The coupling element has a first pad portion formed in the vicinity of the one end, a second pad portion formed in the vicinity of the other end, and a narrower width than the first and second pad portions. An antenna device comprising a linear portion and a linear portion that electrically connects the first pad portion and the second pad portion.
ことを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1, wherein the coupling element is formed on the same surface as a surface on the substrate on which the ground conductor and the first and second feeding elements are placed.
前記第１の結合素子は、前記グラウンド導体と前記第１及び第２の給電素子とが載置された基板上の面と同じ面に形成され、
前記第２の結合素子は、前記グラウンド導体と前記第１及び第２の給電素子とが載置された基板上の面と異なる面に形成される
ことを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。 The antenna device includes the first coupling element and the second coupling element,
The first coupling element is formed on the same surface as the surface on the substrate on which the ground conductor and the first and second feeding elements are placed,
The said 2nd coupling element is formed in the surface different from the surface on the board | substrate in which the said ground conductor and the said 1st and 2nd electric power feeding element were mounted. Antenna device.
前記第２の結合素子を構成する第２のパッド部分は、前記基板を挟んで少なくとも前記第２の給電素子の短絡部に対向するように配置される
ことを特徴とする、請求項３に記載のアンテナ装置。 The first pad portion constituting the second coupling element is disposed so as to face at least the short-circuit portion of the first feeding element across the substrate,
The second pad portion constituting the second coupling element is disposed so as to face at least a short-circuit portion of the second power feeding element with the substrate interposed therebetween. Antenna device.
ことを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1, wherein the coupling element is formed on a surface different from a surface on the substrate on which the ground conductor and the first and second feeding elements are placed.
前記第２のパッド部分は、前記基板を挟んで少なくとも前記第２の給電素子の短絡部に対向するように配置される
ことを特徴とする、請求項５に記載のアンテナ装置。 The first pad portion is disposed so as to face at least the short-circuit portion of the first power feeding element across the substrate,
The antenna device according to claim 5, wherein the second pad portion is disposed so as to face at least a short-circuit portion of the second feeding element with the substrate interposed therebetween.
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。 The antenna apparatus according to claim 1, comprising a plurality of combinations of the first and second feeding elements and the coupling element.
ことを特徴とする、無線通信装置。 A wireless communication device comprising the antenna device according to any one of claims 1 to 7.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019050641A (en) * | 2019-01-07 | 2019-03-28 | ヤマハ株式会社 | Planar antenna and reduction method of coupling between antenna elements |
| WO2019107553A1 (en) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | Communication device |
-
2011
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| US11233322B2 (en) | 2017-11-30 | 2022-01-25 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Communication device |
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