JP2017092978A - Antenna device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device capable of flexibly adjusting each resonant frequency that has been double-resonated.SOLUTION: An antenna device comprises: a substrate body 2; a ground pattern GND made of metal foil on the substrate body; an antenna occupied area AOA arranged between a ground pattern on the substrate body and a side 2a of the substrate body; and a first element 3 and a second element 4 made of metal foil within the antenna occupied area. The first element has: a first extension part E1 provided with a feeding point FP on the proximal end side close to the ground pattern, and extending toward the one side of the substrate body with which the antenna occupied area comes into contact; and a second extension part E2 extending from a tip of the first extension part along the one side. The second element has its proximal end connected to the middle of the first extension part, and extends along the second extension part. The second extension part has, on its distal end side, a loading capacity adjustment part E2a which extends so as to exceed the tip of the second element. Open ends of the first element and the second element are arranged toward the same direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数共振化が可能なアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device capable of making multiple resonances.

従来、通信機器において、アンテナの共振周波数を複共振化するためには、放射電極と誘電体ブロックとを備えたアンテナや、スイッチ,制御電圧源を用いたアンテナ装置が提案されている。
例えば、誘電体ブロックによる従来技術としては、特許文献1では、放射電極を樹脂成型体に形成し、さらに誘電体ブロックを接着剤で一体化することで高効率を得る複合アンテナが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in communication equipment, an antenna device using a radiation electrode and a dielectric block, an antenna device using a switch, and a control voltage source has been proposed to make the resonance frequency of the antenna double resonant.
For example, as a conventional technique using a dielectric block, Patent Document 1 proposes a composite antenna that achieves high efficiency by forming a radiation electrode on a resin molded body and further integrating the dielectric block with an adhesive. .

また、スイッチ,制御電圧源を用いた従来技術としては、特許文献2では、第1の放射電極と、第2の放射電極と、第1の放射電極の途中部と第2の放射電極の基端部との間に介設され、第2の放射電極を第1の放射電極と電気的に接続又は切断させるためのスイッチと、を備えるアンテナ装置が提案されている。   Further, as a conventional technique using a switch and a control voltage source, in Patent Document 2, a first radiation electrode, a second radiation electrode, a middle portion of the first radiation electrode, and a base of the second radiation electrode are disclosed. An antenna device has been proposed that includes a switch that is interposed between the end portion and electrically connects or disconnects the second radiation electrode with the first radiation electrode.

特開2010−81000号公報JP 2010-81000 A 特開2010−166287号公報JP 2010-166287 A

しかしながら、上記従来の技術においても、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献1に記載のような誘電体ブロックによる技術では、放射電極を励振する誘電体ブロックを使用しており、機器毎に誘電体ブロック、放射電極パターン等の設計が必要になり、その設計条件によってアンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。また、放射電極が樹脂成型体の表面に形成されているため、樹脂成型体上に放射電極パターンを設計する必要があり、実装する通信機器やその用途に応じて、アンテナ設計、金型設計が必要になり、大幅なコストの増大を招いてしまう。さらに、誘電体ブロックと樹脂成型体とを接着剤で一体化するので、接着剤のQ値以外にも接着条件(接着剤の厚み、接着面積等)により、アンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。
また、特許文献2に記載のようなスイッチ,制御電圧源を用いたアンテナ装置の場合、スイッチで共振周波数を切り替えを行うために、制御電圧源の構成やリアクタンス回路等が必要であり、アンテナ構成が機器毎に複雑化し、設計の自由度が無く、容易なアンテナ調整が困難であるという問題があった。
However, the following problems remain in the above-described conventional technology.
That is, in the technique using the dielectric block as described in Patent Document 1, a dielectric block that excites the radiation electrode is used, and it is necessary to design the dielectric block, the radiation electrode pattern, etc. for each device. Depending on design conditions, antenna performance may be degraded, and unstable elements may increase. In addition, since the radiation electrode is formed on the surface of the resin molding, it is necessary to design the radiation electrode pattern on the resin molding. Depending on the communication equipment to be mounted and its application, the antenna design and mold design This is necessary and causes a significant increase in cost. Furthermore, since the dielectric block and the molded resin are integrated with an adhesive, the antenna performance may be degraded or unstable depending on the adhesive conditions (adhesive thickness, adhesive area, etc.) in addition to the adhesive Q value. There is a disadvantage that the number of elements increases.
In addition, in the case of an antenna device using a switch and a control voltage source as described in Patent Document 2, a configuration of a control voltage source, a reactance circuit, and the like are required to switch the resonance frequency with the switch. However, there is a problem in that each device is complicated, there is no degree of freedom in design, and easy antenna adjustment is difficult.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、複共振化した各共振周波数のフレキシブルな調整が可能で、用途や機器毎に応じたアンテナ性能を安価かつ容易に確保できると共に小型化や薄型化が可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can flexibly adjust each resonance frequency that has been double-resonated. It is an object of the present invention to provide an antenna device that can be thinned.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明に係るアンテナ装置は、絶縁性の基板本体と、前記基板本体に金属箔でパターン形成されたグランドパターンと、前記グランドパターンが形成されていない領域として前記基板本体上の前記グランドパターンと前記基板本体の少なくとも一辺との間に設けられたアンテナ占有領域と、前記アンテナ占有領域内に金属箔でパターン形成された第1エレメント及び第2エレメントとを備え、前記第1エレメントが、前記グランドパターンに近接した基端側に給電点が設けられていると共に前記アンテナ占有領域が接する前記基板本体のいずれかの一辺に向けて延在する第1延在部と、前記第1延在部の先端から前記アンテナ占有領域が接する前記一辺に沿って延在する第2延在部とを有し、前記第2エレメントが、前記第1延在部の途中に基端が接続され前記第2延在部に沿って延在し、前記第2延在部が、先端側に前記第2エレメントの先端を超えて延在した装荷容量調整部を有し、前記第1エレメントと前記第2エレメントとの開放端が、同一方向に向けて配されていることを特徴とする。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, an antenna device according to a first aspect of the present invention includes an insulating substrate body, a ground pattern patterned with a metal foil on the substrate body, and the region on the substrate body as a region where the ground pattern is not formed. An antenna occupation region provided between a ground pattern and at least one side of the substrate body; and a first element and a second element patterned with metal foil in the antenna occupation region, wherein the first element comprises A first extension portion that is provided toward the base end side adjacent to the ground pattern and extends toward any one side of the substrate body that is in contact with the antenna occupation region; and the first extension portion. A second extending portion extending along the one side where the antenna occupying region is in contact with a tip of the existing portion, and the second element is the first element A load capacity adjusting portion in which a base end is connected in the middle of the existing portion and extends along the second extending portion, and the second extending portion extends beyond the tip of the second element on the tip side. The open ends of the first element and the second element are arranged in the same direction.

このアンテナ装置では、基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランドパターン、第1エレメント及び第2エレメントを備えているので、各エレメント間やグランドパターンとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
特に、第2エレメントが、第1延在部の途中に基端が接続され第2延在部に沿って延在し、第2延在部が、先端側に第2エレメントの先端を超えて延在した装荷容量調整部を有し、第1エレメントと第2エレメントとの開放端が、同一方向に向けて配されているので、第2エレメントよりも突き出た装荷容量調整部とグランドパターンとの間にも浮遊容量を発生させることができ、装荷容量調整部による容量調整が可能になって主に第1エレメントで得られる共振周波数の設定が容易になる。
さらに、第2エレメントが第1エレメントの第2延在部とグランドパターンとの間に介在するため、第2延在部の装荷容量調整部よりも基端側とグランドパターンとの間に直接的な浮遊容量が発生せず、装荷容量調整部よりも基端側とグランドパターンとの間の距離による依存性は少なくなる。また、第1エレメント3からの放射による高周波電流を、第2エレメント4及び第1延在部E1を介してグランドパターンGNDへ効率的に流すことが可能になる。逆に、第2エレメントからの放射による高周波電流は、一部が第2延在部へ流れて第1延在部を介してグランドパターンへ流れる。このように放射に寄与する高周波電流を効率的に得ることができる。
In this antenna device, since the ground pattern, the first element, and the second element, each of which is patterned with a metal foil, are provided on the surface of the substrate body, each stray capacitance between each element and between the ground patterns and By effectively utilizing this, it is possible to make a double resonance.
In particular, the second element has a proximal end connected in the middle of the first extension part and extends along the second extension part, and the second extension part extends beyond the tip of the second element on the tip side. Since it has the extended loading capacity adjustment part and the open ends of the first element and the second element are arranged in the same direction, the loading capacity adjustment part and the ground pattern projecting from the second element The stray capacitance can also be generated between the two, and the capacitance adjustment by the loading capacitance adjustment unit becomes possible, so that the resonance frequency obtained mainly by the first element can be easily set.
Further, since the second element is interposed between the second extending portion of the first element and the ground pattern, the second element is directly between the base end side and the ground pattern with respect to the loading capacity adjusting portion of the second extending portion. No stray capacitance is generated, and the dependence due to the distance between the base end side and the ground pattern is less than that of the loading capacity adjustment unit. In addition, a high-frequency current generated by radiation from the first element 3 can be efficiently passed to the ground pattern GND via the second element 4 and the first extending portion E1. On the other hand, a part of the high-frequency current due to the radiation from the second element flows to the second extending portion and then flows to the ground pattern via the first extending portion. Thus, a high-frequency current that contributes to radiation can be obtained efficiently.

第2の発明に係るアンテナ装置は、第1の発明において、前記装荷容量調整部が、前記第2エレメント側に広がって幅広に形成された幅広部を有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、装荷容量調整部が、第2エレメント側に広がって幅広に形成された幅広部を有しているので、幅広部の幅や長さによって第2エレメントやグランドパターンとの間の浮遊容量を効果的に設けて利用することが可能になる。
An antenna device according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the loading capacity adjustment portion has a wide portion that is widened and spreads toward the second element side.
That is, in this antenna device, the loading capacity adjustment portion has a wide portion that is wide and widened toward the second element side. Therefore, depending on the width and length of the wide portion, It is possible to effectively use the stray capacitance between them.

第3の発明に係るアンテナ装置は、第1又は第2の発明において、前記第2延在部の途中に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子によってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
また、アンテナ素子と第2エレメントとの間の浮遊容量により、アンテナ素子自体が直接グランドパターンとの間の浮遊容量を発生することが無く、高インピーダンスとなるアンテナ素子と第2エレメントとの間の浮遊容量により、第2エレメントを介してグランドパターンへの高周波電流をより効率的に流すことが可能になる。
また、基板本体の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子の選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。
An antenna device according to a third invention is characterized in that, in the first or second invention, an antenna element of a dielectric antenna is connected in the middle of the second extending portion.
That is, in this antenna device, the element length of the loading element that does not self-resonate at a desired resonance frequency can be shortened, the impedance can be increased, and the stray capacitance can be increased. In addition, the size and the antenna characteristics can be improved.
Further, the stray capacitance between the antenna element and the second element does not directly generate a stray capacitance between the antenna element and the ground pattern, and the high impedance between the antenna element and the second element. The stray capacitance allows a high-frequency current to flow to the ground pattern through the second element more efficiently.
In addition, it is possible to design in the plane of the substrate body, and it is possible to reduce the thickness compared to the case of using a conventional dielectric block or resin molded body, and by selecting an antenna element that is a dielectric antenna, Miniaturization and high performance are possible. Further, there is no need for costs due to molds, design changes, etc., and low costs can be realized.

第4の発明に係るアンテナ装置は、第1から第3の発明のいずれかにおいて、前記第1延在部に第1受動素子が接続され、前記第2エレメントに第2受動素子が接続されていると共に、前記第1延在部の基端が第3受動素子を介して前記グランドパターンに接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、各受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。
An antenna device according to a fourth invention is the antenna device according to any one of the first to third inventions, wherein a first passive element is connected to the first extending portion, and a second passive element is connected to the second element. And a base end of the first extending portion is connected to the ground pattern via a third passive element.
That is, in this antenna device, each resonance frequency can be flexibly adjusted by selecting each passive element, and an antenna device capable of making multiple resonances according to design conditions can be obtained. Thus, since each resonance frequency can be flexibly adjusted in terms of the antenna configuration, the resonance frequency can be switched, and the adjustment location by a passive element or the like can be changed according to the application or device.

第5の発明に係るアンテナ装置は、第3の発明において、前記アンテナ素子よりも先端側の前記第2延在部の途中に、第4受動素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第4受動素子に高インピーダンスとなるものを選択することで、主に第2延在部の基端から第4受動素子との間で、別の共振周波数を得ることが可能である。
The antenna device according to a fifth invention is characterized in that, in the third invention, a fourth passive element is connected in the middle of the second extending portion on the tip side of the antenna element.
That is, in this antenna device, by selecting a fourth passive element having a high impedance, a different resonance frequency is obtained mainly from the base end of the second extending portion to the fourth passive element. Is possible.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のアンテナ装置によれば、基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランドパターン、第1エレメント及び第2エレメントを備えているので、各エレメント間及びグランドパターンとの間などで浮遊容量が発生し、少なくとも2つ以上の共振周波数による複共振化が可能になる。
特に、第2エレメントが、第1延在部の途中に基端が接続され第2延在部に沿って延在し、第2延在部が、先端側に第2エレメントの先端を超えて延在した装荷容量調整部を有し、第1エレメントと第2エレメントとの開放端が、同一方向に向けて配されているので、第2エレメントよりも突き出た装荷容量調整部とグランドパターンとの間にも浮遊容量を発生させることができ、第1エレメントによる容量調整が可能になって主に第1エレメントで得られる共振周波数の設定が容易になる。
また、エレメントに接続するアンテナ素子や受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能になると共に、小型化および高性能化が可能になる。
したがって、本発明のアンテナ装置は、多様な用途や機器に対応した複共振化が容易に可能になると共に、省スペース化を図ることができる。
The present invention has the following effects.
According to the antenna device of the present invention, since the ground pattern, the first element, and the second element, each of which is patterned with a metal foil on the surface of the substrate body, are provided, between each element and between the ground patterns, etc. As a result, stray capacitance is generated, and multiple resonances can be achieved with at least two resonance frequencies.
In particular, the second element has a proximal end connected in the middle of the first extension part and extends along the second extension part, and the second extension part extends beyond the tip of the second element on the tip side. Since it has the extended loading capacity adjustment part and the open ends of the first element and the second element are arranged in the same direction, the loading capacity adjustment part and the ground pattern projecting from the second element The stray capacitance can be generated between the first element and the capacitance adjustment by the first element is possible, and the setting of the resonance frequency obtained mainly by the first element is facilitated.
In addition, each resonant frequency can be flexibly adjusted by selecting antenna elements and passive elements to be connected to the element, so that multiple resonance can be achieved according to design conditions, and miniaturization and high performance can be achieved. .
Therefore, the antenna device of the present invention can easily achieve multiple resonances corresponding to various applications and devices, and can save space.

本発明に係るアンテナ装置の第1実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。In 1st Embodiment of the antenna device which concerns on this invention, it is a top view which shows the positional relationship of each element. 第1実施形態において、各共振周波数に寄与する主な領域を示す配線図である。In 1st Embodiment, it is a wiring diagram which shows the main area | regions which contribute to each resonance frequency. 第1実施形態において、アンテナ装置で生じる浮遊容量を示す配線図である。FIG. 3 is a wiring diagram showing stray capacitance generated in the antenna device in the first embodiment. 第1実施形態において、アンテナ素子を示す斜視図(a)、平面図(b)、正面図(c)、底面図(d)及び背面図(e)である。In 1st Embodiment, it is a perspective view (a) which shows an antenna element, a top view (b), a front view (c), a bottom view (d), and a rear view (e). 第1実施形態において、3共振化した際のVSWR特性(電圧定在波比)を示すグラフである。In 1st Embodiment, it is a graph which shows the VSWR characteristic (voltage standing wave ratio) at the time of making it 3 resonance. 本発明に係るアンテナ装置の第2実施形態において、アンテナ装置で生じる浮遊容量を示す配線図である。It is a wiring diagram which shows the stray capacitance which arises in an antenna device in 2nd Embodiment of the antenna device which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の第3実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。In 3rd Embodiment of the antenna device which concerns on this invention, it is a top view which shows the positional relationship of each element. 本発明に係るアンテナ装置の実施例において、アンテナ装置の放射パターンを示すグラフである。In the Example of the antenna device which concerns on this invention, it is a graph which shows the radiation pattern of an antenna device.

以下、本発明に係るアンテナ装置の第1実施形態を、図1から図5を参照しながら説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an antenna device according to a first embodiment of the invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態におけるアンテナ装置1は、図1及び図2に示すように、絶縁性の基板本体2と、基板本体2に銅箔等の金属箔でパターン形成されたグランドパターンGNDと、グランドパターンGNDが形成されていない領域として基板本体2上のグランドパターンGNDと基板本体2の少なくとも一辺との間に設けられたアンテナ占有領域AOAと、アンテナ占有領域AOA内に銅箔等の金属箔でパターン形成された第1エレメント3及び第2エレメント4とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the antenna device 1 according to the present embodiment includes an insulating substrate body 2, a ground pattern GND formed by patterning a metal foil such as a copper foil on the substrate body 2, and a ground pattern GND. As a region in which the antenna is not formed, an antenna occupation area AOA provided between the ground pattern GND on the substrate body 2 and at least one side of the substrate body 2, and a pattern formed with a metal foil such as a copper foil in the antenna occupation area AOA The first element 3 and the second element 4 are provided.

上記第1エレメント3が、グランドパターンGNDに近接した基端側に給電点FPが設けられていると共にアンテナ占有領域AOAが接する基板本体2のいずれかの一辺(本実施形態では、図1の符号2a)に向けて延在する第1延在部E1と、前記第1延在部E1の先端からアンテナ占有領域AOAが接する前記一辺2aに沿って延在する第2延在部E2とを有している。すなわち、第2延在部E2は、対向するグランドパターンGNDの端辺と基板本体2の一辺2aとの延在方向に沿って延在している。
上記第2エレメント4が、第1延在部E1の途中に基端が接続され第2延在部E2に沿って延在している。すなわち、第1エレメント3と第2エレメント4との開放端は、同一方向に向いている。
The first element 3 is provided with a feeding point FP on the base end side close to the ground pattern GND, and one side of the substrate body 2 that is in contact with the antenna occupation area AOA (in this embodiment, the reference numeral in FIG. 1). 2a) and a second extending portion E2 extending from the tip of the first extending portion E1 along the one side 2a where the antenna occupation area AOA contacts. doing. That is, the second extending portion E2 extends along the extending direction between the end side of the opposing ground pattern GND and the one side 2a of the substrate body 2.
The base end of the second element 4 is connected to the middle of the first extending portion E1, and extends along the second extending portion E2. That is, the open ends of the first element 3 and the second element 4 are directed in the same direction.

上記第2延在部E2が、先端側に第2エレメント4の先端を超えて延在した装荷容量調整部E2aを有している。すなわち、第2延在部E2と第2エレメント4とは、同一方向に向けて延在しているが、第2延在部E2は、装荷容量調整部E2aの長さ分だけ第2エレメント4よりも長く延在している。そして、この装荷容量調整部E2aの部分が、グランドパターンGNDに対向している。   The second extending portion E2 has a loading capacity adjusting portion E2a extending beyond the tip of the second element 4 on the tip side. In other words, the second extending portion E2 and the second element 4 extend in the same direction, but the second extending portion E2 has the second element 4 corresponding to the length of the loading capacity adjusting portion E2a. Longer than. The portion of the loading capacity adjustment unit E2a faces the ground pattern GND.

また、第2延在部E2の途中には、誘電体アンテナのアンテナ素子ATが接続されている。このアンテナ素子ATは、第2エレメント4に対向している。
上記第1延在部E1の途中には、第1受動素子P1が接続され、第2エレメント4の基端に第2受動素子P2が接続されていると共に、第1延在部E1の基端が第3受動素子P3を介してグランドパターンGNDに接続されている。
上記第1受動素子P1は、第2エレメント4の接続部よりも先端側に接続されている。
Further, an antenna element AT of a dielectric antenna is connected in the middle of the second extending portion E2. The antenna element AT faces the second element 4.
A first passive element P1 is connected in the middle of the first extension part E1, a second passive element P2 is connected to the base end of the second element 4, and the base end of the first extension part E1 Is connected to the ground pattern GND through the third passive element P3.
The first passive element P <b> 1 is connected to the distal end side of the connection portion of the second element 4.

なお、第1延在部E1は、基端から第2エレメント4の接続部までの基端側部E1aと、基端側部E1aの先端から第1受動素子P1を介して先端までの先端側部E1bとで構成されている。上記基端側部E1aは、先端側部E1bよりも幅広に形成され、グランドパターンGND側の部分に第3受動素子P3の接続部と給電点FPとが間隔を空けて設定されている。
また、アンテナ素子ATよりも先端側の第2延在部E2の途中には、第4受動素子P4が接続されている。なお、第4受動素子P4は、アンテナ素子ATよりも先端側に接続されているが、装荷容量調整部E2a側よりもアンテナ素子ATに近い部分に接続されることが好ましい。
The first extending portion E1 includes a proximal end portion E1a from the proximal end to the connection portion of the second element 4, and a distal end side from the distal end of the proximal end side portion E1a to the distal end via the first passive element P1. Part E1b. The base end side portion E1a is formed wider than the tip end side portion E1b, and the connection portion of the third passive element P3 and the feeding point FP are set with a gap in the portion on the ground pattern GND side.
Further, a fourth passive element P4 is connected in the middle of the second extending portion E2 on the tip side of the antenna element AT. The fourth passive element P4 is connected to the front end side of the antenna element AT, but is preferably connected to a portion closer to the antenna element AT than the loading capacity adjustment unit E2a side.

上記基板本体2は、一般的なプリント基板であって、本実施形態では、ガラスエポキシ樹脂等からなるプリント基板を採用している。
なお、上記給電点FPは、それぞれ高周波回路(図示略)の給電点に接続される。また、グランドパターンGNDの領域には、高周波回路が実装される。
上記各受動素子は、例えばインダクタ、コンデンサ、抵抗又はジャンパー線が採用される。
The board body 2 is a general printed board, and in the present embodiment, a printed board made of glass epoxy resin or the like is employed.
The feed point FP is connected to a feed point of a high frequency circuit (not shown). A high frequency circuit is mounted in the area of the ground pattern GND.
For example, an inductor, a capacitor, a resistor, or a jumper line is used as each passive element.

上記アンテナ素子ATは、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子であって、例えば図4に示すように、セラミックス等の誘電体121の表面にAg等の導体パターン122が形成されたチップアンテナである。
このアンテナ素子ATは、共振周波数等の設定に応じて、その長さ、幅、導体パターン等が異なる素子を選択しても構わない。また、所望の周波数によっては、アンテナ素子ATに使用している誘電体121を、磁性体、若しくは誘電体と磁性体とを混合した複合材料としても構わない。
The antenna element AT is a loading element that does not self-resonate at a desired resonance frequency, and is a chip antenna in which a conductor pattern 122 such as Ag is formed on the surface of a dielectric 121 such as ceramic as shown in FIG. is there.
As the antenna element AT, elements having different lengths, widths, conductor patterns, and the like may be selected according to the setting of the resonance frequency and the like. Depending on the desired frequency, the dielectric 121 used in the antenna element AT may be a magnetic material or a composite material in which a dielectric and a magnetic material are mixed.

上記第1エレメント3と第2エレメント4とは、互いの間の浮遊容量と、グランドパターンGNDとの間の浮遊容量とを発生可能に、互いに間隔を空けて延在している。
すなわち、図3に示すように、装荷容量調整部E2aとグランドパターンGNDとの間の浮遊容量Caと、アンテナ素子AT先端から装荷容量調整部E2aの基端までと第2エレメント4との間の浮遊容量Cbと、第2エレメント4とグランドパターンGNDとの間の浮遊容量Ccと、アンテナ素子ATと第2エレメント4との間の浮遊容量Cdと、アンテナ素子AT基端から第2延在部E2の基端までと第2エレメント4の基端部及び基端側部E1aとの間の浮遊容量Ceとが発生可能である。
The first element 3 and the second element 4 extend at a distance from each other so as to generate a stray capacitance between them and a stray capacitance between the ground pattern GND.
That is, as shown in FIG. 3, the stray capacitance Ca between the loading capacity adjustment unit E2a and the ground pattern GND, and between the second element 4 from the tip of the antenna element AT to the base end of the loading capacity adjustment unit E2a. The stray capacitance Cb, the stray capacitance Cc between the second element 4 and the ground pattern GND, the stray capacitance Cd between the antenna element AT and the second element 4, and the second extending portion from the base end of the antenna element AT A stray capacitance Ce between the base end of E2 and the base end portion and the base end side portion E1a of the second element 4 can be generated.

次に、本実施形態のアンテナ装置における各共振周波数について、図を参照して説明する。   Next, each resonance frequency in the antenna device of the present embodiment will be described with reference to the drawings.

本実施形態のアンテナ装置1では、図5に示すように、周波数の低い方から、第1の共振周波数f1、第2の共振周波数f2及び第3の共振周波数f3の順に3つの周波数帯に複共振化される。
上記第1の共振周波数f1は、第1エレメント3とアンテナ素子ATと第1受動素子P1及び第4受動素子P4と浮遊容量とで決定される。また、上記第2の共振周波数f2は、アンテナ素子ATと第1受動素子P1と第4受動素子P4から基端側の第2延在部E2と浮遊容量とで決定される。さらに、上記第3の共振周波数f3は、第2エレメント4、第1エレメント3、第2受動素子P2と浮遊容量とで決定される。
In the antenna device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the first resonance frequency f1, the second resonance frequency f2, and the third resonance frequency f3 are combined in three frequency bands in order from the lowest frequency. Resonated.
The first resonance frequency f1 is determined by the first element 3, the antenna element AT, the first passive element P1, the fourth passive element P4, and the stray capacitance. The second resonance frequency f2 is determined by the second extending portion E2 and the stray capacitance on the base end side from the antenna element AT, the first passive element P1, and the fourth passive element P4. Further, the third resonance frequency f3 is determined by the second element 4, the first element 3, the second passive element P2, and the stray capacitance.

以下、これら共振周波数について、より詳しく説明する。
「第1の共振周波数f1について」
上記第1の共振周波数f1の周波数は、第1エレメント3、アンテナ素子AT、第1受動素子P1、第4受動素子P4及び浮遊容量Ca,Cb,Cc,Cd,Ceにより設定および調整することができる。
また、第1の共振周波数f1のインピーダンス調整は、浮遊容量Ca,Cb,Cc,Cd,Ceの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第1受動素子P1及び第4受動素子P4の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
このように第1の共振周波数f1は、主に図2中の二点鎖線A1の部分で調整される。
Hereinafter, these resonance frequencies will be described in more detail.
“About the first resonance frequency f1”
The frequency of the first resonance frequency f1 can be set and adjusted by the first element 3, the antenna element AT, the first passive element P1, the fourth passive element P4, and the stray capacitances Ca, Cb, Cc, Cd, and Ce. it can.
Further, the impedance adjustment of the first resonance frequency f1 can be performed by setting each of the stray capacitances Ca, Cb, Cc, Cd, and Ce.
Further, the final frequency adjustment can be flexibly performed by selecting the first passive element P1 and the fourth passive element P4.
In this way, the first resonance frequency f1 is adjusted mainly at the portion of the two-dot chain line A1 in FIG.

「第2の共振周波数f2について」
上記第2の共振周波数f2の周波数は、アンテナ素子AT、第1受動素子P1、第4受動素子P4から基端側の第2延在部E2、第1延在部E1及び浮遊容量Cd,Ce,Ccにより設定および調整することができる。なお、第4受動素子P4は、この周波数で高インピーダンスとなるように設定される。
また、第2の共振周波数f2のインピーダンス調整は、浮遊容量Cd,Ce,Ccの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第1受動素子P1の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
このように第2の共振周波数f2は、主に図2中の破線A2の部分で調整される。
“About the second resonance frequency f2”
The frequency of the second resonance frequency f2 is the antenna element AT, the first passive element P1, the second extending part E2, the first extending part E1, and the stray capacitances Cd, Ce on the base end side from the fourth passive element P4. , Cc can be set and adjusted. The fourth passive element P4 is set to have a high impedance at this frequency.
Further, the impedance adjustment of the second resonance frequency f2 can be performed by setting each of the stray capacitances Cd, Ce, Cc.
Furthermore, the final frequency adjustment can be flexibly performed by selecting the first passive element P1.
Thus, the second resonance frequency f2 is adjusted mainly at the portion indicated by the broken line A2 in FIG.

「第3の共振周波数f3について」
上記第3の共振周波数f3の周波数は、第2エレメント4、第1エレメント3及び浮遊容量Cc,Cd,Ceにより設定および調整することができる。
また、第3の共振周波数f3のインピーダンス調整は、浮遊容量Cc,Cd,Ceの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第2受動素子P2の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
このように第3の共振周波数f3は、主に図2中の一点鎖線A3の部分で調整される。
“About the third resonance frequency f3”
The frequency of the third resonance frequency f3 can be set and adjusted by the second element 4, the first element 3, and the stray capacitances Cc, Cd, and Ce.
Further, the impedance adjustment of the third resonance frequency f3 can be performed by setting each of the stray capacitances Cc, Cd, and Ce.
Further, the final frequency adjustment can be flexibly performed by selecting the second passive element P2.
In this way, the third resonance frequency f3 is adjusted mainly at the portion of the alternate long and short dash line A3 in FIG.

なお、各共振周波数f1,f2,f3における最終的なインピーダンス調整は、第3受動素子P3の選択によりグランドパターンGND側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。   The final impedance adjustment at each of the resonance frequencies f1, f2, and f3 can be flexibly performed by controlling the flow of the high-frequency current flowing to the ground pattern GND side by selecting the third passive element P3. .

このように本実施形態のアンテナ装置1では、基板本体2の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランドパターンGND、第1エレメント3及び第2エレメント4を備えているので、各エレメント間やグランドパターンGNDとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
特に、第2エレメント4が、第1延在部E1の途中に基端が接続され第2延在部E2に沿って延在し、第2延在部E2が、先端側に第2エレメント4の先端を超えて延在した装荷容量調整部E2aを有し、第1エレメント3と第2エレメント4との開放端が、同一方向に向けて配されているので、第2エレメント4よりも突き出た装荷容量調整部E2aとグランドパターンGNDとの間にも浮遊容量Caを発生させることができ、装荷容量調整部E2aによる容量調整が可能になって主に第1エレメント3で得られる共振周波数の設定が容易になる。
As described above, the antenna device 1 according to the present embodiment includes the ground pattern GND, the first element 3 and the second element 4 each formed by patterning a metal foil on the surface of the substrate body 2. In addition, by effectively using each stray capacitance between the ground pattern GND and the ground pattern GND, a double resonance can be achieved.
In particular, the second element 4 has a proximal end connected to the middle of the first extending portion E1 and extends along the second extending portion E2, and the second extending portion E2 extends to the distal end side of the second element 4. Since the load capacity adjusting portion E2a extending beyond the tip of the first element 3 and the open ends of the first element 3 and the second element 4 are arranged in the same direction, the first element 3 protrudes more than the second element 4 The stray capacitance Ca can also be generated between the loaded capacity adjustment section E2a and the ground pattern GND, and the capacity adjustment by the loading capacity adjustment section E2a is possible, and the resonance frequency obtained mainly by the first element 3 is increased. Easy to set up.

さらに、第2エレメント4が第1エレメント3の第2延在部E2とグランドパターンGNDとの間に介在するため、第2延在部E2の装荷容量調整部E2aよりも基端側とグランドパターンGNDとの間に直接的な浮遊容量が発生せず、装荷容量調整部E2aよりも基端側とグランドパターンGNDとの間の距離による依存性は少なくなる。また、第1エレメント3からの放射による高周波電流を、第2エレメント4及び第1延在部E1を介してグランドパターンGNDへ効率的に流すことが可能になる。逆に、第2エレメント4からの放射による高周波電流は、一部が第2延在部E2へ流れて第1延在部E1を介してグランドパターンGNDへ流れる。このように放射に寄与する高周波電流を効率的に得ることができる。   Further, since the second element 4 is interposed between the second extending portion E2 of the first element 3 and the ground pattern GND, the base end side and the ground pattern with respect to the loading capacity adjusting portion E2a of the second extending portion E2. A direct stray capacitance does not occur between the ground and GND, and the dependency due to the distance between the base end side and the ground pattern GND is less than the loading capacitance adjusting unit E2a. In addition, a high-frequency current generated by radiation from the first element 3 can be efficiently passed to the ground pattern GND via the second element 4 and the first extending portion E1. On the contrary, a part of the high-frequency current due to the radiation from the second element 4 flows to the second extending portion E2 and flows to the ground pattern GND via the first extending portion E1. Thus, a high-frequency current that contributes to radiation can be obtained efficiently.

また、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子ATによってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
特に、アンテナ素子ATと第2エレメント4との間の浮遊容量により、アンテナ素子AT自体が直接グランドパターンGNDとの間の浮遊容量を発生することが無く、高インピーダンスとなるアンテナ素子ATと第2エレメント4との間の浮遊容量により、第2エレメント4を介してグランドパターンGNDへの高周波電流をより効率的に流すことが可能になる。
In addition, the antenna element AT, which is a loading element that does not self-resonate at a desired resonance frequency, can shorten the element length, increase the impedance, and increase the stray capacitance. It is possible to improve the antenna characteristics.
In particular, the stray capacitance between the antenna element AT and the second element 4 does not cause the stray capacitance between the antenna element AT itself and the ground pattern GND directly, and the antenna element AT and the second impedance having a high impedance are not generated. The stray capacitance between the element 4 and the high-frequency current to the ground pattern GND can be more efficiently passed through the second element 4.

また、アンテナ素子ATおよび各受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。
また、基板本体2の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子ATの選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。
Further, by selecting the antenna element AT and each passive element, it is possible to flexibly adjust each resonance frequency, and it is possible to obtain an antenna device capable of making multiple resonances according to design conditions. Thus, since each resonance frequency can be flexibly adjusted in terms of the antenna configuration, the resonance frequency can be switched, and the adjustment location by a passive element or the like can be changed according to the application or device.
In addition, the design can be made in the plane of the substrate body 2, and the thickness can be reduced as compared with the case where a conventional dielectric block or resin molding is used, and the antenna element AT which is a dielectric antenna is selected. Thus, miniaturization and high performance can be achieved. Further, there is no need for costs due to molds, design changes, etc., and low costs can be realized.

また、第4受動素子P4に高インピーダンスとなるものを選択することで、主に第2延在部E2の基端(図1における第2延在部E2の右端)から第4受動素子P4との間で、別の共振周波数を得ることが可能である。
このように高インピーダンスに選択する受動素子としては、一番低い共振周波数(本実施形態では第1の共振周波数f1)に使用する受動素子(本実施形態の第4受動素子P4)であることが望ましい。また、この受動素子は、所望の共振周波数(前述の別の共振周波数:第2の共振周波数f2)に対して高インピーダンスにすることが望ましい。この理由としては、所望の共振周波数に対して高インピーダンスになる場合においても、一番低い共振周波数に対して良好なインピーダンスを確保できるからである。そのため、本実施形態では、第4受動素子P4に対して高インピーダンスに選択する設定としている。
Further, by selecting the fourth passive element P4 having high impedance, the fourth passive element P4 and the fourth passive element P4 are mainly connected from the base end of the second extending portion E2 (the right end of the second extending portion E2 in FIG. 1). In between, it is possible to obtain another resonance frequency.
As described above, the passive element selected to have a high impedance is the passive element (the fourth passive element P4 in the present embodiment) used for the lowest resonance frequency (the first resonant frequency f1 in the present embodiment). desirable. Further, it is desirable that the passive element has a high impedance with respect to a desired resonance frequency (the above-described another resonance frequency: the second resonance frequency f2). This is because, even when the impedance becomes high with respect to the desired resonance frequency, a good impedance can be secured with respect to the lowest resonance frequency. For this reason, in this embodiment, the fourth passive element P4 is set to be selected to have a high impedance.

次に、本発明に係るアンテナ装置の第2及び第3実施形態について、図6及び図7を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Next, second and third embodiments of the antenna device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following description of each embodiment, the same constituent elements described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、装荷容量調整部E2aが第4受動素子P4が接続されている部分と同じ細い幅で延在しているのに対し、第2実施形態のアンテナ装置21では、図6に示すように、装荷容量調整部E22aが、第2エレメント4側に広がって幅広に形成された幅広部E22bを有している点である。すなわち、第2実施形態では、装荷容量調整部E22aの先端側に対向するグランドパターンGNDに向けて拡がった略正方形状の幅広部E22bが設けられている。   The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the loading capacity adjustment portion E2a extends with the same narrow width as the portion to which the fourth passive element P4 is connected. On the other hand, in the antenna device 21 of the second embodiment, as shown in FIG. 6, the loading capacity adjustment portion E22a has a wide portion E22b that is wide and widened toward the second element 4 side. . That is, in the second embodiment, there is provided a substantially square wide portion E22b that expands toward the ground pattern GND facing the front end side of the loading capacity adjusting portion E22a.

この幅広部E22bによって、図6に示すように、グランドパターンGNDとの間の浮遊容量Caが大きく得られると共に、浮遊容量Caの他に、幅広部E22bと第2エレメント4との間の浮遊容量Cfが発生する。
したがって、第2実施形態のアンテナ装置21では、第2延在部E22の装荷容量調整部E22aが、第2エレメント4側に広がって幅広に形成された幅広部E22bを有しているので、幅広部E22bの幅や長さによって第2エレメント4やグランドパターンGNDとの間の浮遊容量を効果的に設けて利用することが可能になる。
As shown in FIG. 6, the wide portion E22b provides a large stray capacitance Ca between the ground pattern GND and the stray capacitance between the wide portion E22b and the second element 4 in addition to the stray capacitance Ca. Cf is generated.
Therefore, in the antenna device 21 of the second embodiment, the loading capacity adjustment portion E22a of the second extension portion E22 has the wide portion E22b that is wide and formed on the second element 4 side. The stray capacitance between the second element 4 and the ground pattern GND can be effectively provided and used depending on the width and length of the portion E22b.

また、第3実施形態と第2実施形態との異なる点は、第2実施形態では、略正方形状の幅広部E22bが形成されているのに対し、第3実施形態のアンテナ装置31では、図7に示すように、装荷容量調整部E32aにおいて、対向するグランドパターンGNDに向けた方向の幅だけが広く、第2延在部E32の延在方向の幅が狭い幅広部E32bを採用している点である。すなわち、第3実施形態の幅広部E32bは、第2延在部E32の先端部がグランドパターンGNDに向けて同じ幅の状態で90°折れたように見える部分である。   Further, the difference between the third embodiment and the second embodiment is that, in the second embodiment, an approximately square wide portion E22b is formed, whereas in the antenna device 31 of the third embodiment, FIG. As shown in FIG. 7, the loading capacity adjustment unit E32a employs a wide portion E32b that is wide only in the direction toward the opposing ground pattern GND and narrow in the extending direction of the second extending portion E32. Is a point. That is, the wide part E32b of the third embodiment is a part that appears as if the tip of the second extending part E32 is bent by 90 ° with the same width toward the ground pattern GND.

第3実施形態では、幅広部E32bとグランドパターンGNDとの間に浮遊容量Ca1,Ca2が発生すると共に幅広部E32bの基端から装荷容量調整部E32aの基端までとグランドパターンGNDとの間に浮遊容量Ca3が発生する。
このように第3実施形態のアンテナ装置31では、第2実施形態よりも面積が小さい幅広部E32bにより、浮遊容量Ca1,Ca2,Ca3を得ることができる。
第2及び第3実施形態に示すように、幅広部の面積や形状を変更することで、浮遊容量Ca(Ca1,Ca2,Ca3),Cfを調整することが可能である。
In the third embodiment, stray capacitances Ca1 and Ca2 are generated between the wide portion E32b and the ground pattern GND, and between the base end of the wide portion E32b to the base end of the loading capacity adjusting portion E32a and between the ground pattern GND. A stray capacitance Ca3 is generated.
Thus, in the antenna device 31 of the third embodiment, the stray capacitances Ca1, Ca2, and Ca3 can be obtained by the wide portion E32b having a smaller area than that of the second embodiment.
As shown in the second and third embodiments, the stray capacitances Ca (Ca1, Ca2, Ca3) and Cf can be adjusted by changing the area and shape of the wide portion.

さらに、第2実施形態では、第1延在部E1は、基端側部E1aから先端側部E1bへ直線的に延在しているが、第3実施形態では、先端側部E31bが、基端側部E31aの先端(第2エレメント4の接続点)から一旦、第1受動素子P1を介して第2エレメント4の突出延在方向と逆方向に延在した後、アンテナ占有領域AOAが接する前記一辺2aに向けて延在している点でも第2実施形態と異なっている。このように、第1延在部E31全体としてアンテナ占有領域AOAが接する前記一辺2aに向けて延在していれば、途中で屈曲していても構わない。なお、上記第1延在部E31では、先端側部E1bとグランドパターンGNDとの間に浮遊容量Cgが発生する。   Furthermore, in the second embodiment, the first extending portion E1 extends linearly from the proximal end side portion E1a to the distal end side portion E1b. However, in the third embodiment, the distal end side portion E31b is The antenna occupation area AOA comes into contact with the antenna element after extending in the direction opposite to the projecting extension direction of the second element 4 from the tip of the end side portion E31a (connection point of the second element 4) through the first passive element P1. The second embodiment is different from the second embodiment in that it extends toward the one side 2a. Thus, as long as it extends toward the one side 2a with which the antenna occupation area AOA is in contact with the first extending portion E31 as a whole, it may be bent halfway. In the first extending portion E31, a stray capacitance Cg is generated between the tip side portion E1b and the ground pattern GND.

また、第2実施形態では、アンテナ占有領域AOAが基板本体2の一辺2aのみに接しているが、第3実施形態では、アンテナ占有領域AOAが基板本体2の角部に配されており、アンテナ占有領域AOAが基板本体2の二辺に接している点でも異なっている。なお、第3実施形態では、アンテナ占有領域AOAが接した基板本体2の二辺のうち一辺2aに沿って第2延在部E32が延在している。   In the second embodiment, the antenna occupation area AOA is in contact with only one side 2a of the board body 2. However, in the third embodiment, the antenna occupation area AOA is arranged at the corner of the board body 2, and the antenna Another difference is that the occupied area AOA is in contact with two sides of the substrate body 2. In the third embodiment, the second extending portion E32 extends along one side 2a out of the two sides of the substrate body 2 in contact with the antenna occupation area AOA.

さらに、第3実施形態では、第3受動素子P3と給電点FPとが、第2エレメント4側のグランドパターンGNDに接続されている。なお、第3実施形態のグランドパターンGNDの端辺は、段差状に形成されている。また、第1延在部E31の基端側部E31aは、先端側部E31bと同じ幅に設定され、第3受動素子P3の接続及び給電点FPのためにグランドパターンGNDの段差部に向けて突出された2つの枝部E31cが設けられている。すなわち、基端側部E31aの基端から突出された枝部E31cの先端に第3受動素子P3が接続され、基端側部E31aの途中から突出された枝部E31cの先端が給電点FPとされる。なお、第3受動素子P3が接続された枝部E31cとグランドパターンGNDとの間には、浮遊容量Chが発生する。   Furthermore, in the third embodiment, the third passive element P3 and the feeding point FP are connected to the ground pattern GND on the second element 4 side. Note that the end sides of the ground pattern GND of the third embodiment are formed in steps. Further, the base end side portion E31a of the first extending portion E31 is set to have the same width as the tip end side portion E31b, and is directed toward the step portion of the ground pattern GND for the connection of the third passive element P3 and the feeding point FP. Two protruding branches E31c are provided. That is, the third passive element P3 is connected to the tip of the branch E31c protruding from the base end of the base end side E31a, and the tip of the branch E31c protruding from the middle of the base end side E31a is connected to the feeding point FP. Is done. A stray capacitance Ch is generated between the branch part E31c to which the third passive element P3 is connected and the ground pattern GND.

次に、第1実施形態のアンテナ装置を実際に作製した実施例について、VSWR特性(電圧定在波比)を測定した結果と、各共振周波数での放射パターンについて測定した結果とを、図5及び図6を参照して説明する。   Next, the results of measuring the VSWR characteristics (voltage standing wave ratio) and the results of measuring the radiation pattern at each resonance frequency for the example in which the antenna device of the first embodiment was actually manufactured are shown in FIG. A description will be given with reference to FIG.

なお、これらの測定においては、各受動素子は以下のものを用いた。
第1受動素子P1:L=1.0nHのインダクタ
第2受動素子P2:L=1.0nHのインダクタ
第3受動素子P3:L=1.0nHのインダクタ
第4受動素子P4:L=15nHのインダクタ
In these measurements, the following passive elements were used.
First passive element P1: Inductor with L = 1.0 nH Second passive element P2: Inductor with L = 1.0 nH Third passive element P3: Inductor with L = 1.0 nH Fourth passive element P4: Inductor with L = 15 nH

この測定結果からわかるように、以下の表1に示すように、第1〜第3の共振周波数f1〜f3のいずれも良好な特性が得られている。
なお、表1において、第1の共振周波数f1の周波数帯は1575MHz、第2の共振周波数f2の周波数帯は2440MHz、第3の共振周波数f3の周波数帯は5200MHzである。
As can be seen from the measurement results, as shown in Table 1 below, all of the first to third resonance frequencies f1 to f3 have good characteristics.
In Table 1, the frequency band of the first resonance frequency f1 is 1575 MHz, the frequency band of the second resonance frequency f2 is 2440 MHz, and the frequency band of the third resonance frequency f3 is 5200 MHz.

次に、上記実施例のアンテナ装置について、第1の共振周波数f1、第2の共振周波数f2及び第3の共振周波数f3での放射パターンについて測定した結果を、図6に示す。
なお、第2延在部E2の基端から先端に向かう延在方向(アンテナ素子ATの延在方向)を−Y方向とし、第1延在部E1の基端から先端に向かう延在方向を−X方向とし、基板本体2表面に対する垂直方向をZ方向とした。この際のZX面に対する垂直偏波、水平偏波及び電力利得を測定した。
Next, FIG. 6 shows the measurement results of the radiation patterns at the first resonance frequency f1, the second resonance frequency f2, and the third resonance frequency f3 for the antenna device of the above example.
The extending direction from the proximal end of the second extending portion E2 to the distal end (the extending direction of the antenna element AT) is defined as the -Y direction, and the extending direction from the proximal end of the first extending portion E1 to the distal end is defined as the -Y direction. The −X direction was used, and the direction perpendicular to the surface of the substrate body 2 was the Z direction. At this time, vertical polarization, horizontal polarization, and power gain with respect to the ZX plane were measured.

この結果、ZX面における第1の共振周波数f1の平均電力利得は−7.0dBiであり、第2の共振周波数f2の平均電力利得は−8.0dBiであり、第3の共振周波数f3の平均電力利得は−4.6dBiであった。   As a result, the average power gain of the first resonance frequency f1 in the ZX plane is −7.0 dBi, the average power gain of the second resonance frequency f2 is −8.0 dBi, and the average of the third resonance frequency f3 The power gain was -4.6 dBi.

なお、本発明は上記各実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記各実施形態では、第2延在部にアンテナ素子を設けているが、第2エレメントにアンテナ素子を設けてエレメントの短縮化を行い、装置全体の小型化を図っても構わない。
The present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the embodiments described above, the antenna element is provided in the second extending portion. However, the antenna element may be provided in the second element to shorten the element, thereby reducing the size of the entire apparatus.

また、上述したようにアンテナ素子を接続してエレメントの一部とすることが好ましいが、アンテナ素子を接続せずに、銅箔等の金属箔のみで延在した第2延在部でも構わない。この際、高インピーダンス化するために、第2延在部の少なくとも一部を他の部分よりも幅狭の細いパターンにしたり、ジグザグに折り返しながら全体として一定方向に延在するミアンダパターンとしたりすることが好ましい。
さらに、基板サイズに余裕がある場合には、上記エレメントの一部を線状若しくは板状の金属を折り返した形状のパターンに置き換えても構わない。また、同一の基板本体の表裏面に対してスルーホールを用いて、螺旋状などの形状に旋回させたパターンにしても構わない。
In addition, as described above, it is preferable to connect the antenna element to be a part of the element, but the second extending portion that is extended only by a metal foil such as a copper foil may be used without connecting the antenna element. . At this time, in order to increase the impedance, at least a part of the second extension part is formed into a narrow pattern narrower than the other parts, or a meander pattern extending in a certain direction as a whole while being folded back zigzag. It is preferable.
Furthermore, when there is a margin in the substrate size, a part of the element may be replaced with a pattern in which a linear or plate-like metal is folded. Moreover, you may make it the pattern swirled in shapes, such as a spiral shape, using a through hole with respect to the front and back of the same board | substrate body.

また、上記第2実施形態では、略正方形状の幅広な装荷容量調整部を設けたが、この装荷容量調整部の中央を抜いて四角枠のループ状の装荷容量調整部としても構わない。この場合、ループ状とされた装荷容量調整部内にも浮遊容量を発生させることが可能になり、周辺部品との容量結合による性能劣化を低減することができる。   In the second embodiment, the wide loading capacity adjustment section having a substantially square shape is provided. However, the loading capacity adjustment section may be removed from the center of the loading capacity adjustment section to form a square frame loop-shaped loading capacity adjustment section. In this case, stray capacitance can be generated also in the loop-shaped loading capacity adjustment unit, and performance degradation due to capacitive coupling with peripheral components can be reduced.

1,21,31…アンテナ装置、2…基板本体、2a…基板本体の一辺、3…第1エレメント、4…第2エレメント、AOA…アンテナ占有領域、AT…アンテナ素子、E1,E31…第1延在部、E2,E22,E32…第2延在部、E2a,E22a,E32a…装荷容量調整部、E22b,E32b…幅広部、GND…グランドパターン、P1…第1受動素子、P2…第2受動素子、P3…第3受動素子、P4…第4受動素子、FP…給電点   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21, 31 ... Antenna apparatus, 2 ... Board | substrate body, 2a ... One side of board | substrate body, 3 ... 1st element, 4 ... 2nd element, AOA ... Antenna occupied area, AT ... Antenna element, E1, E31 ... 1st Extension part, E2, E22, E32 ... second extension part, E2a, E22a, E32a ... loading capacity adjustment part, E22b, E32b ... wide part, GND ... ground pattern, P1 ... first passive element, P2 ... second Passive element, P3 ... third passive element, P4 ... fourth passive element, FP ... feeding point

Claims (5)

絶縁性の基板本体と、前記基板本体に金属箔でパターン形成されたグランドパターンと、前記グランドパターンが形成されていない領域として前記基板本体上の前記グランドパターンと前記基板本体の少なくとも一辺との間に設けられたアンテナ占有領域と、前記アンテナ占有領域内に金属箔でパターン形成された第1エレメント及び第2エレメントとを備え、
前記第1エレメントが、前記グランドパターンに近接した基端側に給電点が設けられていると共に前記アンテナ占有領域が接する前記基板本体のいずれかの一辺に向けて延在する第1延在部と、前記第1延在部の先端から前記アンテナ占有領域が接する前記一辺に沿って延在する第2延在部とを有し、
前記第2エレメントが、前記第1延在部の途中に基端が接続され前記第2延在部に沿って延在し、
前記第2延在部が、先端側に前記第2エレメントの先端を超えて延在した線状の装荷容量調整部を有し、
前記第1エレメントと前記第2エレメントとの開放端が、同一方向に向けて配されていることを特徴とするアンテナ装置。
An insulating substrate body, a ground pattern patterned with a metal foil on the substrate body, and a region where the ground pattern is not formed between the ground pattern on the substrate body and at least one side of the substrate body An antenna occupying area provided in the antenna occupying area, and a first element and a second element patterned with a metal foil in the antenna occupying area,
The first element is provided with a feeding point on a proximal end side close to the ground pattern, and extends to one side of the substrate body that is in contact with the antenna occupation region; A second extending portion extending along the one side where the antenna occupying region is in contact with a tip of the first extending portion;
The second element has a proximal end connected in the middle of the first extension part and extends along the second extension part,
The second extending portion has a linear load capacity adjusting portion extending beyond the tip of the second element on the tip side,
An antenna device, wherein open ends of the first element and the second element are arranged in the same direction.
請求項1に記載のアンテナ装置において、
前記装荷容量調整部が、前記第2エレメント側に広がって幅広に形成された幅広部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
The antenna device according to claim 1,
The antenna apparatus according to claim 1, wherein the loading capacity adjustment section includes a wide portion that is widened to extend toward the second element.
請求項1又は2に記載のアンテナ装置において、
前記第2延在部の途中に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
In the antenna device according to claim 1 or 2,
An antenna device, wherein an antenna element of a dielectric antenna is connected in the middle of the second extending portion.
請求項1から3のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記第1延在部に第1受動素子が接続され、
前記第2エレメントに第2受動素子が接続されていると共に、前記第1延在部の基端が第3受動素子を介して前記グランドパターンに接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
In the antenna device according to any one of claims 1 to 3,
A first passive element is connected to the first extension;
A second passive element is connected to the second element, and a base end of the first extending portion is connected to the ground pattern via a third passive element.
請求項3に記載のアンテナ装置において、
前記アンテナ素子よりも先端側の前記第2延在部の途中に、第4受動素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
The antenna device according to claim 3, wherein
4. An antenna device, wherein a fourth passive element is connected in the middle of the second extending portion on the tip side of the antenna element.
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