JP2019047183A - antenna - Google Patents

antenna Download PDF

Info

Publication number
JP2019047183A
JP2019047183A JP2017165278A JP2017165278A JP2019047183A JP 2019047183 A JP2019047183 A JP 2019047183A JP 2017165278 A JP2017165278 A JP 2017165278A JP 2017165278 A JP2017165278 A JP 2017165278A JP 2019047183 A JP2019047183 A JP 2019047183A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
antenna element
split ring
split
gnd
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017165278A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6624650B2 (en
Inventor
雅樹 鈴木
Masaki Suzuki
雅樹 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Platforms Ltd
Original Assignee
NEC Platforms Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Platforms Ltd filed Critical NEC Platforms Ltd
Priority to JP2017165278A priority Critical patent/JP6624650B2/en
Publication of JP2019047183A publication Critical patent/JP2019047183A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6624650B2 publication Critical patent/JP6624650B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

To provide an antenna area capable of achieving wide bandwidth without increasing antenna region or reducing characteristics.SOLUTION: An antenna 1 in an embodiment comprises a split-ring resonator 8 formed in an opening of a GND substrate 2. The split-ring resonator 8 includes; conductor patterns 4a, 4b having a split portion 3; a first antenna element 5 connected to one end of the conductor pattern 4b; and a second antenna element 7 disposed while being interposed a predetermined distance G from the first antenna element 5 and the first conductor pattern 4b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、無線機器のアンテナに関し、特に、スプリットリング共振器を用いたアンテナに関する。   The present invention relates to an antenna of a wireless device, and more particularly to an antenna using a split ring resonator.

特許文献1には、スプリットリング共振器を用いたスプリットリングアンテナが示されている。特許文献1に記載のアンテナでは、誘電体層を挟んで対向する第1の導体層と第2の導体層が、それぞれ略C字状に連続する第1スプリットリング部及び第2スプリットリング部を有している。これら第1スプリットリング部及び第2スプリットリング部を導体ビアで接続することにより、スプリットリング共振器自体をアンテナ放射体としている。   Patent Document 1 discloses a split ring antenna using a split ring resonator. In the antenna described in Patent Document 1, a first split ring portion and a second split ring portion in which a first conductor layer and a second conductor layer opposed to each other with a dielectric layer interposed therebetween are continuous in a substantially C shape, respectively. Have. The split ring resonator itself is used as an antenna radiator by connecting the first split ring portion and the second split ring portion with a conductor via.

給電線は、第1スプリットリング部及び第2スプリットリング部の開口部を跨いで、反対側の第1スプリットリング部と対向する領域に延伸している。給電線の一端は少なくとも一つの導体ビアに接続されており、他端はRF回路に接続されている。   The feed line straddles the openings of the first split ring portion and the second split ring portion, and extends in a region facing the opposite first split ring portion. One end of the feed line is connected to at least one conductor via, and the other end is connected to the RF circuit.

スプリットリングアンテナはGND電流を利用するため、アンテナ自身が非常に小型であり、装置を小型化できるというメリットがある。反面、GND電流を利用するため、アンテナの特性や性能はGNDサイズやGND形状である程度決定されてしまい、特性が改善しにくい、というデメリットもある。   Since the split ring antenna utilizes GND current, the antenna itself is very compact, and there is an advantage that the device can be miniaturized. On the other hand, there is also a disadvantage that the characteristics and performance of the antenna are determined to some extent by the GND size and the GND shape because the GND current is used, and it is difficult to improve the characteristics.

特許文献1に記載の技術を用いて2つの周波数で動作する2共振アンテナを形成する場合、スプリットリングアンテナを2つ並べ、給電部から2分岐した給電線によってそれぞれ給電する構成が考えられる。このように、スプリットリングアンテナのマルチバンド化はアンテナサイズの拡大を伴うため、小型化が課題の1つとなっている。   In the case of forming a two-resonance antenna operating at two frequencies by using the technique described in Patent Document 1, a configuration in which two split ring antennas are arranged and fed by two feed lines branched from a feed unit can be considered. Thus, since the multi-banding of the split ring antenna is accompanied by the expansion of the antenna size, miniaturization is one of the problems.

特許文献2には、複数の周波数で動作するアンテナを小型化する技術が示されている。特許文献2に記載のアンテナでは、1つのスプリットリング共振器の開口部内に、スプリット部の先端に接続するように第1追加導体が配置されている。また、一端が当該開口部の開口縁に接続され、他端が第1追加導体と対向するように配置された第2追加導体が設けられている。第1追加導体及び第2追加導体からそれぞれ延びた導体が追加スプリット部を形成している。   Patent Document 2 discloses a technique for miniaturizing an antenna operating at a plurality of frequencies. In the antenna described in Patent Document 2, the first additional conductor is disposed in the opening of one split ring resonator so as to be connected to the tip of the split portion. In addition, a second additional conductor is provided, one end of which is connected to the opening edge of the opening and the other end of which is opposed to the first additional conductor. Conductors respectively extending from the first additional conductor and the second additional conductor form an additional split portion.

特許文献2に記載のアンテナでは、電流の経路が異なることで等価的に構成されるコイルのインダクタンスが変化し、また、通過するスプリット部の数が変わることで等価的に構成されるコンデンサの容量が変化する。この構成により、アンテナサイズを拡大することなく、複数の周波数帯に対応したアンテナを実現している。   In the antenna described in Patent Document 2, the inductance of a coil equivalently changed due to different current paths, and the capacitance of a capacitor equivalently changed due to a change in the number of split parts passing through. Changes. With this configuration, an antenna corresponding to a plurality of frequency bands is realized without expanding the antenna size.

近年、高度なMIMO(multiple-input and multiple-output)化によりアンテナ本数が増え、アンテナも高密度で実装される。このため、スプリットリングアンテナの更なる小型化やアンテナ間干渉の低減が望まれている。   In recent years, the number of antennas has been increased by advanced multiple-input and multiple-output (MIMO), and the antennas are also mounted with high density. Therefore, further miniaturization of the split ring antenna and reduction of inter-antenna interference are desired.

特許文献3には、スプリットリング共振器によるアンテナ間の干渉低減技術が示されている。特許文献3では、プリント基板の端部に配置された2つのアンテナ間に、2つのアンテナから所定の距離離れた位置にダミーSRR(Sprit Ring Resonator)が配置されている。これにより、2つのアンテナから発せられた互いに向きが異なる高周波電流が吸収され、干渉が低減される。   Patent Document 3 discloses a technique for reducing interference between antennas by a split ring resonator. In Patent Document 3, a dummy SRR (Sprit Ring Resonator) is disposed at a predetermined distance from the two antennas between two antennas disposed at the end of the printed circuit board. This absorbs high frequency currents of different directions emitted from the two antennas and reduces interference.

国際公開第2013/027824号WO 2013/027824 特開2016−063239号公報JP, 2016-063239, A 特開2015−046681号公報JP, 2015-046681, A

しかしながら、特許文献2では、電流が第1スプリット部を通過するときに発生する第1共振周波数と比較して、第1スプリット部と第2スプリット部とを通過するときに発生する第2共振周波数は、第2スプリット部の容量の分だけ高い周波数となる。従って、第2共振周波数は、第1の共振周波数に対して高い周波数に設定しなければならないという制限がある。また、第2共振周波数の調整範囲は、第2スプリット部の容量が調整可能な範囲に限定されるため、共振周波数の調整範囲が狭いという課題を有している。   However, in Patent Document 2, the second resonance frequency generated when passing the first split portion and the second split portion, as compared with the first resonance frequency generated when the current passes the first split portion Is a frequency that is higher by the capacity of the second split part. Therefore, there is a limitation that the second resonant frequency has to be set to a high frequency with respect to the first resonant frequency. Further, the adjustment range of the second resonance frequency is limited to a range in which the capacity of the second split portion can be adjusted, so that the adjustment range of the resonance frequency is narrow.

また、特許文献2では、帯域端で放射効率の低下が見られ帯域が狭いという課題も有している。広帯域化については、特許文献1のスプリットリングアンテナにおいても有効な手段が無く、課題の1つとなっている。さらに、特許文献3においても、所定のアイソレーションが得られる帯域幅が狭く、広帯域化が課題となっている。   Moreover, in patent document 2, the fall of radiation efficiency is seen at a band edge, and it also has the subject that a zone is narrow. With regard to the broadening of the bandwidth, there is no effective means even in the split ring antenna of Patent Document 1, which is one of the problems. Furthermore, also in Patent Document 3, the bandwidth in which predetermined isolation can be obtained is narrow, and broadening is a problem.

本発明の一態様に係るアンテナは、基板と、前記基板の開口部に形成された第1スプリットリング共振器とを備え、前記第1スプリットリング共振器は、第1スプリット部を有する第1導体パターンと、前記第1導体パターンの一端に接続された第1アンテナエレメントと、前記第1アンテナエレメント及び前記第1導体パターンと所定の間隔を隔てて配置された第2アンテナエレメントとを有する。   An antenna according to an aspect of the present invention includes a substrate and a first split ring resonator formed in an opening of the substrate, the first split ring resonator including a first conductor having a first split portion. It has a pattern, a first antenna element connected to one end of the first conductor pattern, and a second antenna element arranged at a predetermined distance from the first antenna element and the first conductor pattern.

実施の形態によれば、アンテナ領域の拡大や特性の低下をさせる事なく、広帯域化を実現することが可能となる。   According to the embodiment, it is possible to realize a wide band without expanding the antenna area and degrading the characteristics.

実施の形態1に係るアンテナの構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration of an antenna according to Embodiment 1; 実施の形態2に係るアンテナの第1構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a first configuration example of the antenna according to the second embodiment. 図2のアンテナを拡大する図である。It is a figure which expands the antenna of FIG. 図3のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. 図2のアンテナに流れるアンテナ電流を示す図である。It is a figure which shows the antenna current which flows into the antenna of FIG. 図2のアンテナに流れるアンテナ電流を示す図である。It is a figure which shows the antenna current which flows into the antenna of FIG. 図2のアンテナのリターンロス特性を示す図である。It is a figure which shows the return loss characteristic of the antenna of FIG. 図2のアンテナの放射効率を示す図である。It is a figure which shows the radiation efficiency of the antenna of FIG. 実施の形態2に係るアンテナの第2構成例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a second configuration example of the antenna according to Embodiment 2. 図9のアンテナを拡大する図である。It is a figure which expands the antenna of FIG. 図9のアンテナのリターンロス特性を示す図である。It is a figure which shows the return loss characteristic of the antenna of FIG. 実施の形態2に係るアンテナの第3構成例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a third configuration example of the antenna according to Embodiment 2. 図12のアンテナを拡大する図である。It is a figure which expands the antenna of FIG. 図12のアンテナのリターンロス特性を示す図である。It is a figure which shows the return loss characteristic of the antenna of FIG. 実施の形態3に係るアンテナの構成の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of the configuration of an antenna according to Embodiment 3. 図15のアンテナを拡大する図である。It is a figure which expands the antenna of FIG. 図15のアンテナのアイソレーション特性を示す図である。It is a figure which shows the isolation characteristic of the antenna of FIG. 比較例1のアンテナの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna of the comparative example 1. FIG. 図18のアンテナを拡大する図である。It is a figure which expands the antenna of FIG. 図18のアンテナのXX−XX断面図である。It is XX-XX sectional drawing of the antenna of FIG. 図18のアンテナのリターンロス特性を示す図である。It is a figure which shows the return loss characteristic of the antenna of FIG. 図18のアンテナの放射効率を示す図である。It is a figure which shows the radiation efficiency of the antenna of FIG. 比較例2のアンテナの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna of the comparative example 2. FIG. 図23のアンテナのリターンロス特性を示す図である。It is a figure which shows the return loss characteristic of the antenna of FIG. 図23のアンテナの放射効率を示す図である。It is a figure which shows the radiation efficiency of the antenna of FIG. 比較例3のアンテナの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna of the comparative example 3. FIG. 図26のアンテナのリターンロス特性を示す図である。It is a figure which shows the return loss characteristic of the antenna of FIG. 図26のアンテナの放射効率を示す図である。It is a figure which shows the radiation efficiency of the antenna of FIG. 比較例4のアンテナの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna of the comparative example 4. FIG. 図29のアンテナのリターンロス特性を示す図である。It is a figure which shows the return loss characteristic of the antenna of FIG. 図29のアンテナの放射効率を示す図である。It is a figure which shows the radiation efficiency of the antenna of FIG. 図29のアンテナに流れるアンテナ電流を示す図である。It is a figure which shows the antenna current which flows into the antenna of FIG. 図29のアンテナに流れるアンテナ電流を示す図である。It is a figure which shows the antenna current which flows into the antenna of FIG. 比較例5のアンテナの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna of the comparative example 5. FIG. 図34のアンテナのアイソレーション特性を示す図である。It is a figure which shows the isolation characteristic of the antenna of FIG. 比較例6のアンテナの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the antenna of the comparative example 6. FIG. 図36のアンテナを拡大する図である。It is a figure which expands the antenna of FIG. 図36のアンテナのアイソレーション特性を示す図である。It is a figure which shows the isolation characteristic of the antenna of FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、無線機器のアンテナに関し、特にスプリットリング共振器を用いたアンテナに関する。本発明は、単共振、狭帯域という特性を持つスプリットリング共振器を用いたアンテナに、新たな構造を追加して、アンテナサイズを拡大させることなく、広帯域化を実現するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention relates to an antenna of a wireless device, and more particularly to an antenna using a split ring resonator. The present invention is to realize a wide band without increasing the antenna size by adding a new structure to an antenna using a split ring resonator having characteristics of single resonance and narrow band.

実施の形態について説明する前に、図18〜38を参照して比較例に係るスプリットリングアンテナの問題点について説明する。図18〜22は、スプリットリングアンテナを2.4GHz帯のWi−Fiに適用した比較例1を示している。図18に示す比較例1では、100mm×100mmのGND基板31の上端部の中央近傍にスプリットリング共振器からなるアンテナ30が配置されている。   Before describing the embodiment, the problems of the split ring antenna according to the comparative example will be described with reference to FIGS. FIGS. 18-22 has shown the comparative example 1 which applied the split ring antenna to Wi-Fi of 2.4 GHz band. In Comparative Example 1 shown in FIG. 18, an antenna 30 formed of a split ring resonator is disposed in the vicinity of the center of the upper end portion of the 100 mm × 100 mm GND substrate 31.

図19は、図18のアンテナ30の拡大図である。GND基板31には、14mm×5mmのサイズでGNDを削除した開口部が形成されている。開口部内には、スプリット部32を有する導体パターン33が形成されている。導体パターン33には、給電部34より給電線路35を介して給電される。図20に、図19のXX−XX断面図を示す。図20に示すように、給電線路35がGNDと重なる箇所では、GND基板31の一部が削除され、給電線路35が同層のGND36、下層のGND37と所定の間隔を隔てて配置される。すなわち、給電線路35とGND36、GND37との間にはストリップラインが形成される。   FIG. 19 is an enlarged view of the antenna 30 of FIG. The GND substrate 31 has an opening with a size of 14 mm × 5 mm from which the GND is removed. A conductor pattern 33 having a split portion 32 is formed in the opening. The conductor pattern 33 is fed from the feed unit 34 via the feed line 35. In FIG. 20, XX-XX sectional drawing of FIG. 19 is shown. As shown in FIG. 20, where the feed line 35 overlaps the GND, a part of the GND substrate 31 is removed, and the feed line 35 is disposed at a predetermined distance from the GND 36 of the same layer and the GND 37 of the lower layer. That is, a strip line is formed between the feed line 35 and the GND 36 and the GND 37.

図18のアンテナ30のリターンロス特性を図21に、放射効率を図22に示す。リターンロス特性とは、アンテナの性能を図る指標の一つである。リターンロス特性は、アンテナの給電部から入力された信号に対する、その入力信号がアンテナにおいて反射され、給電部に戻ってくる信号の比率を表す。アンテナの給電部において、アンテナ側のインピーダンスと給電部側のインピーダンスとが近ければ近い程、当該給電部での信号反射が少なく、アンテナとしての性能が向上する。   The return loss characteristic of the antenna 30 of FIG. 18 is shown in FIG. 21, and the radiation efficiency is shown in FIG. The return loss characteristic is one of the indices for measuring the performance of the antenna. The return loss characteristic represents the ratio of the signal input from the feed portion of the antenna to the signal reflected by the antenna and returned to the feed portion. In the feeding part of the antenna, as the impedance on the antenna side and the impedance on the feeding part side are closer, the signal reflection at the feeding part is less and the performance as the antenna is improved.

図21において、横軸は周波数(MHz)を示し、縦軸は反射率(dB)を示している。なお、以下の説明のリターンロス特性を示す図においても、横軸、縦軸は同様である。横軸は、右方向に向かうほど周波数が高くなる。縦軸は、下方向に向かうほどその周波数において反射が少ない(効率よく放射される)ことを表す。リターンロス特性を示すグラフは、インピーダンスが50Ωに近ければ近い程小さな値になる。リターンロス特性を表すグラフにおいて、リターンロスの値が小さい部分が、アンテナが共振し電波の送受信が行われる周波数帯域となる。アンテナが良好に動作するためには、一般的にアンテナが動作する周波数においてリターンロスが−5dB以下であることが望ましい。   In FIG. 21, the horizontal axis represents frequency (MHz), and the vertical axis represents reflectance (dB). Note that the horizontal axis and the vertical axis are the same also in the figures showing return loss characteristics in the following description. In the horizontal axis, the frequency increases toward the right. The vertical axis represents that the lower the direction is, the less the reflection (the more efficiently the radiation) at that frequency. The graph showing the return loss characteristic has a smaller value as the impedance approaches 50 Ω. In the graph showing the return loss characteristic, the portion where the value of return loss is small is the frequency band in which the antenna resonates and radio waves are transmitted and received. In order for the antenna to operate well, it is generally desirable that the return loss be less than -5 dB at the frequency at which the antenna operates.

放射効率(放射特性)も、同じくアンテナの性能を図る指標の一つである。放射効率は、アンテナに入力された電力に対する、アンテナから電波となり出力された電力の比率で求められる。放射効率は、値が大きいほどアンテナ装置の性能がよいことを示す。図22において、横軸は周波数(MHz)を示し、縦軸は放射率(dB)を示している。なお、以下の説明の放射効率を示す図においても、横軸、縦軸は同様である。図21、22に示すように、アンテナ30は、2.4GHz帯の単共振である。   The radiation efficiency (radiation characteristics) is also one of the indicators for measuring the performance of the antenna. The radiation efficiency is determined by the ratio of the power output as radio waves from the antenna to the power input to the antenna. The radiation efficiency indicates that the higher the value, the better the performance of the antenna device. In FIG. 22, the horizontal axis indicates frequency (MHz) and the vertical axis indicates emissivity (dB). In addition, also in the figure which shows the radiation efficiency of the following description, a horizontal axis and a vertical axis | shaft are the same. As shown in FIGS. 21 and 22, the antenna 30 has a single resonance in the 2.4 GHz band.

図23〜25は、スプリットリングアンテナを5GHz帯のWi−Fiに適用した比較例2を示している。図23は、アンテナ30の拡大図である。GND基板31には、4mm×5mmのサイズでGNDを削除した開口部が形成されている。開口部内には、スプリット部32を有する導体パターン33が形成されている。導体パターン33には、給電部34より給電線路35を介して給電される。これらの構成は、上述した2.4GHz帯のアンテナの構成と同様である。図23のアンテナ30のリターンロス特性を図24に、放射効率を図25に示す。図24、25に示すように、5GHz帯の単共振である。   FIGS. 23-25 has shown the comparative example 2 which applied the split ring antenna to Wi-Fi of 5 GHz band. FIG. 23 is an enlarged view of the antenna 30. FIG. The GND substrate 31 has an opening with a size of 4 mm × 5 mm from which the GND is removed. A conductor pattern 33 having a split portion 32 is formed in the opening. The conductor pattern 33 is fed from the feed unit 34 via the feed line 35. These configurations are similar to the configuration of the 2.4 GHz band antenna described above. The return loss characteristic of the antenna 30 of FIG. 23 is shown in FIG. 24, and the radiation efficiency is shown in FIG. As shown in FIGS. 24 and 25, it is single resonance of 5 GHz band.

2共振アンテナが必要な場合は、スプリットリングアンテナを2つ並べ、給電部から2分岐した給電線路によって給電する構成が考えられる。図26〜28は、スプリットリングアンテナをマルチバンド化した比較例3を示している。図26に示すように、2共振アンテナ30aは、GND基板31の上端部に、スプリット部32aを有する導体パターン33aとスプリット部32bと有する導体パターン33bが並ぶように設けられている。導体パターン33a、33bは、給電部34から2分岐した給電線路35によって給電されている。図26のアンテナ30のリターンロス特性を図27に、放射効率を図28に示す。   When a two-resonance antenna is required, a configuration may be considered in which two split ring antennas are arranged and power is supplied by a feed line branched from a feed unit into two. 26 to 28 show Comparative Example 3 in which the split ring antenna is multibanded. As shown in FIG. 26, the two-resonance antenna 30a is provided at the upper end portion of the GND substrate 31 so that the conductor pattern 33a having the split portion 32a and the conductor pattern 33b having the split portion 32b are aligned. The conductor patterns 33a and 33b are fed by the feed line 35 branched from the feed unit 34 into two. The return loss characteristic of the antenna 30 of FIG. 26 is shown in FIG. 27, and the radiation efficiency is shown in FIG.

図27、28に示すように、2.4GHz帯及び5GHz帯の2共振である。しかしながら、図26に示すアンテナ30aでは、スプリットリング共振器をGND基板31の端部に並べて配置するため、アンテナサイズが拡大してしまうという問題がある。   As shown in FIGS. 27 and 28, there are two resonances of 2.4 GHz band and 5 GHz band. However, in the antenna 30a shown in FIG. 26, since the split ring resonators are arranged side by side at the end portion of the GND substrate 31, there is a problem that the antenna size is enlarged.

上述したように、この問題を解決する手段として、特許文献2に一例が示されている。図29〜33は、特許文献2の技術を用いてスプリットリングアンテナをマルチバンド化した比較例4を示している。図29に示すように、1つのスプリットリング共振器を用いたアンテナ40の開口部内において、スプリット部42aを有する導体パターン43aの開放端に、導体パターン43bが接続されている。また、一端が当該開口部の開口縁に接続され、他端が導体パターン43bと対向するように配置された導体パターン43cが設けられている。導体パターン43b、43cからそれぞれ延びた導体が追加のスプリット部42bを形成している。導体パターン43dには、給電線路45を介して給電部44から給電が行われる。   As mentioned above, an example is shown by patent document 2 as a means to solve this problem. 29 to 33 show Comparative Example 4 in which the split ring antenna is multibanded using the technique of Patent Document 2. FIG. As shown in FIG. 29, a conductor pattern 43b is connected to the open end of a conductor pattern 43a having a split portion 42a in the opening of an antenna 40 using one split ring resonator. Also, a conductor pattern 43c is provided, one end of which is connected to the opening edge of the opening and the other end of which is opposed to the conductor pattern 43b. Conductors respectively extended from the conductor patterns 43b and 43c form additional split portions 42b. Power is supplied to the conductor pattern 43 d from the feed unit 44 via the feed line 45.

図29のアンテナ40のリターンロス特性を図30に、放射効率を図31に示す。図30、31に示すように、アンテナ40の構成により、アンテナサイズを拡大することなく、アンテナの2共振化を実現している。図31、32に、図29のアンテナに流れるアンテナ電流を示す。図29の構成では、図31に示すように、見かけ上の給電点46及び給電点47を中心とした2種類のアンテナ電流を発生させ、アンテナの2共振化を実現している。   The return loss characteristic of the antenna 40 of FIG. 29 is shown in FIG. 30, and the radiation efficiency is shown in FIG. As shown in FIGS. 30 and 31, by the configuration of the antenna 40, two resonances of the antenna are realized without enlarging the antenna size. 31 and 32 show the antenna current flowing in the antenna of FIG. In the configuration of FIG. 29, as shown in FIG. 31, two types of antenna currents are generated with an apparent feeding point 46 and feeding point 47 as a center, and two resonances of the antenna are realized.

しかしながら、前述の2共振化手段では、スプリット部42aを通過するときに発生する第1共振周波数(2.4GHz帯)と比較して、スプリット部42aに加えてスプリット部42bを通過するときに発生する第2共振周波数(5GHz帯)は、スプリット部42bの容量の分だけ高い周波数となるという特徴がある。従って、第2共振周波数は、第1共振周波数に対して高い周波数に設定しなければならないという制限がある。また、第2共振周波数の調整範囲は、追加されたスプリット部42bの容量が調整可能な範囲に限定されるため、共振周波数の調整範囲が狭いという課題を有している。   However, the above-mentioned two-resonance generating means occurs when passing through the split part 42b in addition to the split part 42a as compared with the first resonance frequency (2.4 GHz band) generated when passing through the split part 42a The second resonance frequency (5 GHz band) is characterized by being a frequency higher by the capacity of the split unit 42b. Therefore, there is a limitation that the second resonant frequency has to be set to a frequency higher than the first resonant frequency. Further, since the adjustment range of the second resonance frequency is limited to a range in which the capacity of the added split portion 42b can be adjusted, the adjustment range of the resonance frequency is narrow.

また、特許文献2では、帯域が狭いという課題も有している。図31の放射効率に示すように、特に使用帯域が広い5GHz帯では、帯域端で放射効率の低下が見られる。広帯域化については、特許文献2だけでなく、先に示した特許文献1のスプリットリングアンテナにおいても有効な手段が無く、課題の1つとなっている。   Moreover, in patent document 2, it also has the subject that a zone is narrow. As shown in the radiation efficiency of FIG. 31, a decrease in the radiation efficiency is observed at the band edge, particularly in the 5 GHz band where the used band is wide. With regard to broadening the bandwidth, there is no effective means not only in Patent Document 2 but also in the split ring antenna of Patent Document 1 shown above, which is one of the problems.

スプリットリング共振器によるアンテナ間の干渉低減技術が、例えば、特許文献3に示されている。図34〜38は、スプリットリング共振器によるアンテナ間の干渉低減技術を説明する例である。図34、35は、スプリットリング共振器を適用していないアンテナの比較例5を示している。また、図36〜38は、スプリットリング共振器を適用したアンテナの比較例6を示している。   An inter-antenna interference reduction technique by a split ring resonator is shown, for example, in Patent Document 3. 34 to 38 illustrate an example of the interference reduction technology between antennas by a split ring resonator. 34 and 35 show Comparative Example 5 of the antenna to which the split ring resonator is not applied. Moreover, FIGS. 36-38 have shown the comparative example 6 of the antenna which applied the split ring resonator.

比較例5では、100mm×100mmのGND基板52の上端部において、給電部53aに接続されたアンテナエレメント51aからなるモノポールアンテナ50aと、給電部53bに接続されたアンテナエレメント51bからなるモノポールアンテナ50bが形成されている。アンテナエレメント51bは、アンテナエレメント51aから約λ/4だけ離れた位置に配置されている。   In Comparative Example 5, a monopole antenna 50a consisting of the antenna element 51a connected to the feeding part 53a and a monopole antenna consisting of the antenna element 51b connected to the feeding part 53b at the upper end of the GND substrate 52 of 100 mm × 100 mm. 50b is formed. The antenna element 51b is disposed at a distance of about λ / 4 from the antenna element 51a.

図35は、図34のアンテナのアイソレーション特性を示す。アイソレーションとは、複数のアンテナ同士の干渉を示す度合いである。アイソレーションが小さい状態とは、複数のアンテナ同士の干渉が大きく、互いのアンテナ特性に悪影響を及ぼしている状態である。アイソレーション特性は、給電線から出力される信号の、入力電力に対する出力電力の比率を示す。図35において、横軸は周波数(MHz)を表し、縦軸はアイソレーション(dB)を表している。なお、以下の説明のアイソレーション特性を示す図においても、横軸、縦軸は同様である。図35に示すように、この場合、アンテナ間の干渉が強く、アイソレーションは約10dB程度しか得られない。   FIG. 35 shows the isolation characteristic of the antenna of FIG. Isolation is a degree that indicates interference between a plurality of antennas. The state in which the isolation is small is a state in which the interference between a plurality of antennas is large and adversely affects the antenna characteristics of each other. The isolation characteristic indicates the ratio of the output power to the input power of the signal output from the feed line. In FIG. 35, the horizontal axis represents frequency (MHz), and the vertical axis represents isolation (dB). Note that the horizontal axis and the vertical axis are the same in the drawings showing the isolation characteristics in the following description. As shown in FIG. 35, in this case, interference between the antennas is strong, and isolation is only about 10 dB.

図36〜38は、スプリットリング共振器によるアンテナ間の干渉低減技術(特許文献3)を説明する比較例6を示している。図36に示すように、モノポールアンテナ50aとモノポールアンテナ50bとの間には、スプリングリング共振器54が配置されている。図37は、図36のアンテナの拡大図である。図38に示すように、このときのアイソレーションは約20dBであり、スプリングリング共振器54を配置しない場合と比較して約10dBの改善効果が見られる。しかし、この例においても、アイソレーションが20dB得られる帯域幅は93MHzと狭く、広帯域化が課題となっている。   36 to 38 show a comparative example 6 for explaining the inter-antenna interference reduction technique (Patent Document 3) by the split ring resonator. As shown in FIG. 36, a spring ring resonator 54 is disposed between the monopole antenna 50a and the monopole antenna 50b. FIG. 37 is an enlarged view of the antenna of FIG. As shown in FIG. 38, the isolation at this time is about 20 dB, and an improvement of about 10 dB is observed as compared with the case where the spring ring resonator 54 is not disposed. However, also in this example, the bandwidth for obtaining 20 dB of isolation is as narrow as 93 MHz, and broadening is a problem.

実施の形態では、単共振、且つ、狭帯域という特性を持つスプリットリングアンテナに、新たな構造を追加して、アンテナサイズを拡大することなく、複数共振によるマルチバンド化を実現、又は、広帯域化を実現したことを特徴とする。以下、実施の形態について説明する。   In the embodiment, a new structure is added to a split ring antenna having single resonance and narrow band characteristics, and multiband realization by multiple resonance is realized or without increasing the antenna size. Is realized. Hereinafter, embodiments will be described.

実施の形態1
実施の形態1に係るアンテナについて、図を参照して説明する。なお、以下に説明する図において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略するものとする。図1は、実施の形態1に係るアンテナ1の構成を示す図である。アンテナ1は、スプリットリング共振器8を用いたスプリングリングアンテナである。スプリットリング共振器8は、スプリット部3を有する導体パターン4a、4b、第1アンテナエレメント5、第2アンテナエレメント7を含む。
Embodiment 1
The antenna according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. In the drawings to be described below, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the antenna 1 according to the first embodiment. The antenna 1 is a spring ring antenna using a split ring resonator 8. The split ring resonator 8 includes conductor patterns 4 a and 4 b having a split portion 3, a first antenna element 5, and a second antenna element 7.

アンテナ1は、スプリットリング共振器8、給電部6、GND基板2を備える。GND基板2には、その端部にGNDを除去した開口部が形成されている。スプリットリング共振器8は、該開口部内に設けられている。この開口部が、スプリットリング共振器8の領域となる。スプリットリング共振器8は、GND基板2の外縁に接するように配置されている。   The antenna 1 includes a split ring resonator 8, a feeding unit 6, and a GND substrate 2. The GND substrate 2 is formed with an opening at its end where the GND is removed. The split ring resonator 8 is provided in the opening. This opening is the area of the split ring resonator 8. Split ring resonator 8 is arranged in contact with the outer edge of GND substrate 2.

開口部の右側の開口縁から、GND基板2の外縁に沿うように導体パターン4aが設けられている。導体パターン4aの一端はGNDに接続されている。導体パターン4aの他端は、GND基板2の外縁から垂直に、GND基板2の内側に向かう方向に延びている。   A conductor pattern 4 a is provided along the outer edge of the GND substrate 2 from the right opening edge of the opening. One end of the conductor pattern 4a is connected to GND. The other end of the conductor pattern 4 a extends perpendicularly from the outer edge of the GND substrate 2 in a direction toward the inside of the GND substrate 2.

スプリットリング共振器8の領域内には、第1アンテナエレメント5が形成されている。すなわち、第1アンテナエレメント5は、GND基板2に形成された開口部内に形成されている。給電部6は、GND基板2開口部の左側の開口縁近傍に形成されている。第1アンテナエレメント5の一端は給電部6に接続され、交流電力が供給される。すなわち、第1アンテナエレメント5は、給電線路として用いられる。第1アンテナエレメント5は、GND基板2の外縁から所定の距離だけ内側の位置において、GND基板2の外縁に平行に延びている。第1アンテナエレメント5の他端には、導体パターン4bの一端が接続されている。   A first antenna element 5 is formed in the region of the split ring resonator 8. That is, the first antenna element 5 is formed in the opening formed in the GND substrate 2. The feeding portion 6 is formed in the vicinity of the left opening edge of the GND substrate 2 opening. One end of the first antenna element 5 is connected to the feeding unit 6, and AC power is supplied. That is, the first antenna element 5 is used as a feed line. The first antenna element 5 extends parallel to the outer edge of the GND substrate 2 at a predetermined distance from the outer edge of the GND substrate 2. One end of the conductor pattern 4 b is connected to the other end of the first antenna element 5.

導体パターン4bは、GND基板2の外縁に沿うように形成されている。導体パターン4bの他端は、GND基板2の外縁から垂直に、GND基板2の内側に向かう方向に延びている。導体パターン4aと導体パターン4bのGND基板2の外縁から垂直に延びた部分は、所定の間隔を隔てて対向し、スプリット部3を形成している。導体パターン4aと導体パターン4bとが特許請求の範囲に記載の第1導体パターンに対応する。   The conductor pattern 4 b is formed along the outer edge of the GND substrate 2. The other end of the conductor pattern 4 b extends vertically from the outer edge of the GND substrate 2 in a direction toward the inside of the GND substrate 2. The portions of the conductor pattern 4a and the conductor pattern 4b extending perpendicularly from the outer edge of the GND substrate 2 face each other at a predetermined distance, and form a split portion 3. The conductor pattern 4a and the conductor pattern 4b correspond to the first conductor pattern described in the claims.

また、開口部の左側の開口縁から、GND基板2の外縁に沿うように第2アンテナエレメント7が設けられている。第2アンテナエレメント7の一端は、直接接地されている。第2アンテナエレメント7は、第1アンテナエレメント5及び導体パターン4bと所定の間隔Gを隔てて配置されている。図1に示す例では、第2アンテナエレメント7は第1アンテナエレメント5と平行に配置されている。また、第2アンテナエレメント7は、第1アンテナエレメント5よりGND基板2の外周側に配置されている。   The second antenna element 7 is provided along the outer edge of the GND substrate 2 from the left opening edge of the opening. One end of the second antenna element 7 is directly grounded. The second antenna element 7 is disposed at a predetermined distance G from the first antenna element 5 and the conductor pattern 4 b. In the example shown in FIG. 1, the second antenna element 7 is disposed in parallel with the first antenna element 5. Further, the second antenna element 7 is disposed on the outer peripheral side of the GND substrate 2 with respect to the first antenna element 5.

実施の形態1では、第1導体パターン(導体パターン4a、4b)と第2アンテナエレメント7で形成されるループは、第1周波数帯内で変化する周波数を有する第1電流が流れたときに共振し、第1共振周波数が発生する。また、第1アンテナエレメント5と第2アンテナエレメント7で形成されるループは、前記第1周波数帯とは異なる第2周波数帯内で変化する周波数を有する第2電流が流れたときに共振し、第2共振周波数が発生する。つまり、第1アンテナエレメント5は、給電に用いられるとともに、アンテナエレメントとしても用いられる。これにより、アンテナ領域の拡大や特性の低下をさせる事なく、多共振化が可能となる。   In the first embodiment, the loop formed by the first conductor pattern (conductor patterns 4a and 4b) and the second antenna element 7 resonates when the first current having a frequency that changes in the first frequency band flows. And a first resonant frequency is generated. In addition, a loop formed by the first antenna element 5 and the second antenna element 7 resonates when a second current having a frequency that changes in a second frequency band different from the first frequency band flows, A second resonant frequency is generated. That is, the first antenna element 5 is used not only for feeding but also as an antenna element. As a result, multiple resonances can be achieved without expanding the antenna area or degrading the characteristics.

さらに、実施の形態1に係るアンテナ1では、第2共振周波数は、第1アンテナエレメント5と平行な第2アンテナエレメント7の長さにより調整することが可能である。これにより、周波数の調整範囲を広くすることができる。このため、第2共振周波数を第1共振周波数付近に設定することも可能となる。このように、実施の形態1に係るアンテナ1では、アンテナ領域の拡大や特性の低下をさせる事なく、多共振化とともに、広帯域化を実現することが可能となる。   Furthermore, in the antenna 1 according to the first embodiment, the second resonant frequency can be adjusted by the length of the second antenna element 7 parallel to the first antenna element 5. Thereby, the adjustment range of the frequency can be broadened. Therefore, it is also possible to set the second resonance frequency near the first resonance frequency. As described above, in the antenna 1 according to the first embodiment, it is possible to realize a wide band as well as multi-resonance without expanding the antenna area and degrading the characteristics.

実施の形態2
実施の形態2に係るアンテナについて、図2〜8を参照して説明する。図2は、実施の形態2に係るアンテナの第1構成例を示す図である。図3は図2のアンテナを拡大する図であり、図4は図3のIV−IV断面図である。実施の形態2において、実施の形態1と異なる点は、インダクタ9を追加している点である。
Embodiment 2
The antenna according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing a first configuration example of the antenna according to the second embodiment. FIG. 3 is an enlarged view of the antenna of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in that an inductor 9 is added.

図3に示すように、アンテナ1は、スプリットリング共振器8、給電部6、GND基板2、インダクタ9を備える。スプリットリング共振器8は、スプリット部3を有する導体パターン4a、4b、第1アンテナエレメント5、第2アンテナエレメント7を含む。上述したように、第1アンテナエレメント5は、給電線路とアンテナエレメントを兼ねている。インダクタ9は、第2アンテナエレメント7とGND基板2の開口縁との間に設けられている。第2アンテナエレメント7の一端は、インダクタ9を介して接地されている。インダクタ9は、小型化及び周波数調整を容易にするために配置される。   As shown in FIG. 3, the antenna 1 includes a split ring resonator 8, a feeding unit 6, a GND substrate 2, and an inductor 9. The split ring resonator 8 includes conductor patterns 4 a and 4 b having a split portion 3, a first antenna element 5, and a second antenna element 7. As described above, the first antenna element 5 doubles as a feed line and an antenna element. The inductor 9 is provided between the second antenna element 7 and the opening edge of the GND substrate 2. One end of the second antenna element 7 is grounded via the inductor 9. The inductor 9 is arranged to facilitate miniaturization and frequency adjustment.

第1構成例では、100mm×100mmのGND基板2にアンテナ1aが配置されている。図18に示した比較例1と同様に、GND基板2には、14mm×5mmのサイズでGNDを削除した開口部が形成されている。この開口部が、スプリットリング共振器8の領域となる。第1アンテナエレメント5と第2アンテナエレメント7との間隔Gは、1mm〜2mm程度とした時、最も本発明の効果が得られ易い。第1構成例では、間隔Gを1.5mmとした。   In the first configuration example, the antenna 1 a is disposed on the GND substrate 2 of 100 mm × 100 mm. As in the comparative example 1 shown in FIG. 18, the GND substrate 2 is formed with an opening with a size of 14 mm × 5 mm from which the GND is removed. This opening is the area of the split ring resonator 8. When the distance G between the first antenna element 5 and the second antenna element 7 is about 1 mm to 2 mm, the effect of the present invention is most easily obtained. In the first configuration example, the distance G is 1.5 mm.

図4に示すように、第1アンテナエレメント5がGNDと重なる箇所では、GND基板2の一部が削除され、第1アンテナエレメント5が同層のGND10、下層のGND11と所定の間隔を隔てて配置される。すなわち、第1アンテナエレメント5とGND10、GND11との間にはストリップラインが形成される。しかしながら、第1アンテナエレメント5の構成はこれに限定されず、給電を行うことができれば他の構成としてもよい。   As shown in FIG. 4, in a portion where the first antenna element 5 overlaps with the GND, a part of the GND substrate 2 is removed, and the first antenna element 5 is separated from the GND 10 in the same layer and the GND 11 in the lower layer at a predetermined distance. Be placed. That is, a strip line is formed between the first antenna element 5 and GND10 and GND11. However, the configuration of the first antenna element 5 is not limited to this, and other configurations may be used as long as feeding can be performed.

次に、第1構成例に係るアンテナ1aの動作について、図5、6を参照して説明する。図5、6は、図2のアンテナに流れるアンテナ電流を示す図である。図5に示すように、第1構成例では、第1導体パターン(導体パターン4a、4b)、第2アンテナエレメント7、インダクタ9で形成されるループにより第1共振周波数が発生する。この場合、第1アンテナエレメント5、第2アンテナエレメント7は、インピーダンスが50Ωに近い給電線路として動作する。このため、見かけ上、導体パターン4bの第2アンテナエレメント7に近接する位置に給電点12が存在する。この給電点12を中心としてアンテナ電流が流れる。   Next, the operation of the antenna 1a according to the first configuration example will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are diagrams showing an antenna current flowing to the antenna of FIG. As shown in FIG. 5, in the first configuration example, a first resonance frequency is generated by a loop formed by the first conductor pattern (conductor patterns 4 a and 4 b), the second antenna element 7, and the inductor 9. In this case, the first antenna element 5 and the second antenna element 7 operate as a feed line whose impedance is close to 50Ω. Thus, apparently, the feeding point 12 is present at a position close to the second antenna element 7 of the conductor pattern 4b. An antenna current flows around this feed point 12.

また、第1アンテナエレメント5、第2アンテナエレメント7、インダクタ9で形成されるループにより第2共振周波数が発生する。この場合、見かけ上、第1アンテナエレメント5のGND基板2の開口端に近接する位置に給電点13が存在する。この給電点13を中心としてアンテナ電流が流れる。このように、第1構成例では、1つのアンテナ領域で多共振化を実現することができ、アンテナを小型化することができる。   In addition, a second resonance frequency is generated by a loop formed by the first antenna element 5, the second antenna element 7, and the inductor 9. In this case, the feeding point 13 apparently exists at a position close to the opening end of the GND substrate 2 of the first antenna element 5. An antenna current flows around the feeding point 13. As described above, in the first configuration example, multi-resonance can be realized in one antenna region, and the antenna can be miniaturized.

図7は、図2のアンテナのリターンロス特性を示す図である。図8は、図2のアンテナの放射効率を示す図である。図7、8から、放射効率を低下させることなく、2.4GHz帯及び5GHz帯の2共振化を実現することが可能であることがわかる。   FIG. 7 is a diagram showing return loss characteristics of the antenna of FIG. FIG. 8 is a diagram showing the radiation efficiency of the antenna of FIG. It can be seen from FIGS. 7 and 8 that it is possible to realize two resonances of the 2.4 GHz band and the 5 GHz band without reducing the radiation efficiency.

また、実施の形態2に係るアンテナ1aでは、第2共振周波数は、第1アンテナエレメント5と平行な第2アンテナエレメント7の長さ又はインダクタにより調整することが可能である。このため、第2共振周波数を第1共振周波数付近に設定することができる。また、第2共振周波数の調整範囲を、第1共振周波数から第2共振周まで連続した帯域を確保することができる。このように、実施の形態2では、第2共振周波数の調整範囲を広くすることができる。   Further, in the antenna 1 a according to the second embodiment, the second resonant frequency can be adjusted by the length of the second antenna element 7 parallel to the first antenna element 5 or the inductor. Therefore, the second resonance frequency can be set near the first resonance frequency. Further, the adjustment range of the second resonance frequency can be ensured as a continuous band from the first resonance frequency to the second resonance circumference. Thus, in the second embodiment, the adjustment range of the second resonance frequency can be broadened.

実施の形態2に係るアンテナの他の構成例について、図9〜11を参照して説明する。図9は、実施の形態2に係るアンテナの第2構成例を示す図である。図10は図9のアンテナを拡大する図である。図11は、図9のアンテナのリターンロス特性を示す図である。第2構成例は、2.4GHz帯を広帯域化した場合の一例である。   Another configuration example of the antenna according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram showing a second configuration example of the antenna according to the second embodiment. FIG. 10 is an enlarged view of the antenna of FIG. FIG. 11 is a diagram showing return loss characteristics of the antenna of FIG. The second configuration example is an example when the 2.4 GHz band is broadened.

第1構成例と同様に、第2構成例では、100mm×100mmのGND基板2にアンテナ1bが配置されている。図10に示すように、アンテナ1bは、スプリットリング共振器8、給電部6、GND基板2、インダクタ9を備える。スプリットリング共振器8は、スプリット部3を有する導体パターン4a、4b、第1アンテナエレメント5b、第2アンテナエレメント7bを含む。   As in the first configuration example, in the second configuration example, the antenna 1 b is disposed on the GND substrate 2 of 100 mm × 100 mm. As shown in FIG. 10, the antenna 1 b includes a split ring resonator 8, a feeding unit 6, a GND substrate 2, and an inductor 9. The split ring resonator 8 includes conductor patterns 4a and 4b having a split portion 3, a first antenna element 5b, and a second antenna element 7b.

第2構成例では、第1アンテナエレメント5b及び第2アンテナエレメント7bの長さを、第1構成例の第1アンテナエレメント5、第2アンテナエレメント7よりも長くしている。さらに、インダクタ9の定数を調整することで、第2共振周波数を2.7GHz付近に調整することが可能である。図11から、2.4GHz帯におけるリターンロスが−5dB以下となる範囲を広くすることができ、広帯域化を実現することができる。   In the second configuration example, the lengths of the first antenna element 5b and the second antenna element 7b are longer than the first antenna element 5 and the second antenna element 7 in the first configuration example. Furthermore, it is possible to adjust the second resonance frequency to around 2.7 GHz by adjusting the constant of the inductor 9. From FIG. 11, it is possible to widen the range in which the return loss in the 2.4 GHz band is −5 dB or less, and it is possible to realize a wide band.

図12は、実施の形態2に係るアンテナの第3構成例を示す図である。図13は図12のアンテナを拡大する図である。図14は、図12のアンテナのリターンロス特性を示す図である。第3構成例は、5GHz帯を広帯域化した場合の一例である。   FIG. 12 is a diagram showing a third configuration example of the antenna according to the second embodiment. FIG. 13 is an enlarged view of the antenna of FIG. FIG. 14 is a diagram showing return loss characteristics of the antenna of FIG. The third configuration example is an example when the 5 GHz band is broadened.

第1構成例と同様に、第3構成例では、GND基板2にアンテナ1cが配置されている。図13に示すように、アンテナ1cは、スプリットリング共振器8、給電部6、GND基板2、インダクタ9を備える。スプリットリング共振器8は、スプリット部3を有する導体パターン4a、4b、第1アンテナエレメント5c、第2アンテナエレメント7cを含む。   As in the first configuration example, in the third configuration example, the antenna 1 c is disposed on the GND substrate 2. As shown in FIG. 13, the antenna 1 c includes a split ring resonator 8, a feeding unit 6, a GND substrate 2, and an inductor 9. The split ring resonator 8 includes conductor patterns 4 a and 4 b having a split portion 3, a first antenna element 5 c and a second antenna element 7 c.

第2構成例では、第1アンテナエレメント5c及び第2アンテナエレメント7cの長さを、第1構成例の第1アンテナエレメント5、第2アンテナエレメント7よりも短くしている。このため、GND基板2に形成される開口部のサイズが、第1構成例の開口部のサイズよりも小さくなる。さらに、インダクタ9の定数が調整される。図14から、5GHz帯におけるリターンロスが−5dB以下となる範囲を広くすることができ、広帯域化を実現することができる。以上説明したように、実施の形態2では、アンテナ領域の拡大や特性の低下をさせる事なく、多共振化を可能とするとともに、広帯域化を実現することが可能となる。   In the second configuration example, the lengths of the first antenna element 5c and the second antenna element 7c are shorter than those of the first antenna element 5 and the second antenna element 7 in the first configuration example. Therefore, the size of the opening formed in the GND substrate 2 is smaller than the size of the opening in the first configuration example. Furthermore, the constant of the inductor 9 is adjusted. From FIG. 14, it is possible to widen the range in which the return loss in the 5 GHz band is −5 dB or less, and it is possible to realize a wide band. As described above, in the second embodiment, it is possible to realize multi-resonance and to achieve a wide band without expanding the antenna area and degrading the characteristics.

実施の形態3
実施の形態3に係るアンテナについて、図15〜17を参照して説明する。図15は、実施の形態3に係るアンテナの構成の一例を示す図である。図16は、図15のアンテナを拡大する図である。図17は図15のアンテナのアイソレーション特性を示す図である。実施の形態3は、アンテナ間の干渉低減に本発明のスプリットリング共振器を利用した例である。
Third Embodiment
The antenna according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is a diagram showing an example of the configuration of the antenna according to the third embodiment. FIG. 16 is an enlarged view of the antenna of FIG. FIG. 17 is a view showing the isolation characteristic of the antenna of FIG. The third embodiment is an example in which the split ring resonator of the present invention is used to reduce interference between antennas.

図15、16に示すように、アンテナ1dは、モノポールアンテナ20a、20b、スプリットリング共振器8、GND基板2、インダクタ9を備える。モノポールアンテナ20aは、給電部21aに接続されたアナンテナエレメント22aを有し、モノポールアンテナ20bは給電部21bに接続されたアンテナエレメント22bを有する。モノポールアンテナ20a、20bは、GND基板2の上端部において、所定の距離を隔てて配置されている。   As shown in FIGS. 15 and 16, the antenna 1 d includes monopole antennas 20 a and 20 b, a split ring resonator 8, a GND substrate 2, and an inductor 9. The monopole antenna 20a has an anantenna element 22a connected to the feeding part 21a, and the monopole antenna 20b has an antenna element 22b connected to the feeding part 21b. The monopole antennas 20 a and 20 b are arranged at a predetermined distance at the upper end portion of the GND substrate 2.

モノポールアンテナ20aとモノポールアンテナ20bとの間には、スプリットリング共振器8が配置されている。すなわち、モノポールアンテナ20a、スプリットリング共振器8、モノポールアンテナ20bは、GND基板2の同じ端辺にこの順に並ぶように形成されている。   A split ring resonator 8 is disposed between the monopole antenna 20a and the monopole antenna 20b. That is, the monopole antenna 20 a, the split ring resonator 8, and the monopole antenna 20 b are formed on the same side of the GND substrate 2 in this order.

図16に示すように、スプリットリング共振器8は、スプリット部3を有する導体パターン4a、4b、第1アンテナエレメント5d、第2アンテナエレメント7dを含む。インダクタ9は、第2アンテナエレメント7dとGND基板2の開口縁との間に設けられている。第2アンテナエレメント7dの一端は、インダクタ9を介して接地されている。第1アンテナエレメント5dの一端は接地され、他端は導体パターン4bが接続されている。   As shown in FIG. 16, the split ring resonator 8 includes conductor patterns 4 a and 4 b having a split portion 3, a first antenna element 5 d, and a second antenna element 7 d. The inductor 9 is provided between the second antenna element 7 d and the opening edge of the GND substrate 2. One end of the second antenna element 7 d is grounded via the inductor 9. One end of the first antenna element 5d is grounded, and the other end is connected to the conductor pattern 4b.

図17は、図15のアンテナ1dのアイソレーション特性を示す。図17に示すように、実施の形態3では、アイソレーションは約20dB得られる帯域は140MHzとなる。図38の比較例では、イソレーションは約20dB得られる帯域は93MHzであり、実施の形態3では、約1.5倍の広帯域化を実現することが可能となる。以上説明したように、実施の形態3では、アンテナ領域の拡大や特性の低下をさせる事なく、アイソレーション特性を改善するとともに、広帯域化を実現することが可能となる。   FIG. 17 shows the isolation characteristic of the antenna 1d of FIG. As shown in FIG. 17, in the third embodiment, the band for which isolation can be obtained by about 20 dB is 140 MHz. In the comparative example of FIG. 38, the band in which isolation is about 20 dB is obtained is 93 MHz, and in the third embodiment, it is possible to realize about 1.5 times wider band. As described above, in the third embodiment, it is possible to improve the isolation characteristics and realize a wider band without expanding the antenna region and degrading the characteristics.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the scope of the present invention.

1 アンテナ
1a アンテナ
1b アンテナ
1c アンテナ
1d アンテナ
2 GND基板
3 スプリット部
4a 導体パターン
4b 導体パターン
5 第1アンテナエレメント
5b 第1アンテナエレメント
5c 第1アンテナエレメント
5d 第1アンテナエレメント
6 給電部
7 第2アンテナエレメント
7b 第2アンテナエレメント
7c 第2アンテナエレメント
7d 第2アンテナエレメント
8 スプリットリング共振器
9 インダクタ
1a アンテナ
10 GND
11 GND
12 給電点
13 給電点
20a モノポールアンテナ
20b モノポールアンテナ
21a 給電部
21b 給電部
22a アナンテナエレメント
22b アンテナエレメント
30 アンテナ
30a 2共振アンテナ
31 GND基板
32 スプリット部
32a スプリット部
32b スプリット部
33 導体パターン
33a 導体パターン
33b 導体パターン
34 給電部
35 給電線路
36 GND
37 GND
40 アンテナ
41 GND基板
42a スプリット部
42b スプリット部
43a 導体パターン
43b 導体パターン
43c 導体パターン
44 給電部
45 給電線路
46 給電点
47 給電点
50a モノポールアンテナ
50b モノポールアンテナ
51a アナンテナエレメント
51b アンテナエレメント
52 GND基板
53a 給電部
53b 給電部
54 スプリングリング共振器
G 間隔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 antenna 1a antenna 1b antenna 1c antenna 1d antenna 2 GND board 3 split part 4a conductor pattern 4b conductor pattern 5 1st antenna element 5b 1st antenna element 5c 1st antenna element 5d 1st antenna element 6 feed part 7 2nd antenna element 7b Second antenna element 7c Second antenna element 7d Second antenna element 8 Split ring resonator 9 Inductor 1a Antenna 10 GND
11 GND
12 feeding point 13 feeding point 20a monopole antenna 20b monopole antenna 21a feeding section 21a feeding section 22a anantenna element 22b antenna element 30 antenna 30a 2 resonance antenna 31 GND substrate 32 split section 32a split section 32b split section 33 conductor pattern 33a conductor Pattern 33b Conductor pattern 34 Feeding part 35 Feeding line 36 GND
37 GND
40 Antenna 41 GND Substrate 42a Split Part 42b Split Part 43a Conductor Pattern 43b Conductor Pattern 44 c Conductor Pattern 44 Feed Part 45 Feeding Line 46 Feeding Point 47 Feeding Point 50a Monopole Antenna 50b Monopole Antenna 51a Anantenna Element 51b Antenna Element 52 GND Substrate 53a feeding portion 53b feeding portion 54 spring ring resonator G distance

Claims (6)

基板と、
前記基板の開口部に形成された第1スプリットリング共振器とを備え、
前記第1スプリットリング共振器は、
第1スプリット部を有する第1導体パターンと、
前記第1導体パターンの一端に接続された第1アンテナエレメントと、
前記第1アンテナエレメント及び前記第1導体パターンと所定の間隔を隔てて配置された第2アンテナエレメントと、
を有する、
アンテナ。
A substrate,
And a first split ring resonator formed in the opening of the substrate,
The first split ring resonator is
A first conductor pattern having a first split portion;
A first antenna element connected to one end of the first conductor pattern;
A second antenna element disposed at a predetermined distance from the first antenna element and the first conductor pattern;
Have
antenna.
前記第2アンテナエレメントは、前記第1アンテナエレメントと平行に配置されている、
請求項1に記載のアンテナ。
The second antenna element is disposed in parallel with the first antenna element.
The antenna according to claim 1.
前記第2アンテナエレメントは、前記第1アンテナエレメントより前記基板の外周側に配置されている、
請求項1又は2に記載のアンテナ。
The second antenna element is disposed on the outer peripheral side of the substrate than the first antenna element.
The antenna according to claim 1 or 2.
前記第2アンテナエレメントの一端は、インダクタを介して接地されている又はインダクタを介さずに接地されている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のアンテナ。
One end of the second antenna element is grounded via an inductor or grounded without an inductor,
The antenna according to any one of claims 1 to 3.
前記第1導体パターンと前記第2アンテナエレメントは、第1周波数帯内で変化する周波数を有する第1電流が流れたときに共振し、
前記第2アンテナエレメントと前記第1アンテナエレメントは、前記第1周波数帯とは異なる第2周波数帯内で変化する周波数を有する第2電流が流れたときに共振する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のアンテナ。
The first conductor pattern and the second antenna element resonate when a first current having a frequency that changes in a first frequency band flows,
The second antenna element and the first antenna element resonate when a second current having a frequency that changes in a second frequency band different from the first frequency band flows.
The antenna according to any one of claims 1 to 4.
前記基板の端部に形成された第1アンテナ回路、第2アンテナ回路をさらに備え、
前記第1スプリットリング共振器は、前記端部において、前記第1アンテナ回路と前記第2アンテナ回路との間に配置され、
前記第1アンテナエレメントは接地されている、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のアンテナ。
It further comprises a first antenna circuit and a second antenna circuit formed at the end of the substrate,
The first split ring resonator is disposed at the end between the first antenna circuit and the second antenna circuit.
The first antenna element is grounded.
The antenna according to any one of claims 1 to 4.
JP2017165278A 2017-08-30 2017-08-30 antenna Active JP6624650B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017165278A JP6624650B2 (en) 2017-08-30 2017-08-30 antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017165278A JP6624650B2 (en) 2017-08-30 2017-08-30 antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019047183A true JP2019047183A (en) 2019-03-22
JP6624650B2 JP6624650B2 (en) 2019-12-25

Family

ID=65813384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017165278A Active JP6624650B2 (en) 2017-08-30 2017-08-30 antenna

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6624650B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112751201A (en) * 2019-10-29 2021-05-04 日本航空电子工业株式会社 Antenna with a shield
JP2022072519A (en) * 2020-10-30 2022-05-17 Necプラットフォームズ株式会社 Antenna device
US20220271429A1 (en) * 2021-02-22 2022-08-25 Japan Aviation Electronics Industry, Limited Multi-resonant antenna
US11626664B2 (en) 2019-10-29 2023-04-11 Japan Aviation Electronics Industry, Limited Antenna

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070285321A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Advanced Connectek Inc. Multi-frequency antenna with dual loops
JP2016131319A (en) * 2015-01-14 2016-07-21 Necプラットフォームズ株式会社 Antenna structure
JP2016152450A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 Necプラットフォームズ株式会社 Antenna structure and electronic device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070285321A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Advanced Connectek Inc. Multi-frequency antenna with dual loops
JP2016131319A (en) * 2015-01-14 2016-07-21 Necプラットフォームズ株式会社 Antenna structure
JP2016152450A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 Necプラットフォームズ株式会社 Antenna structure and electronic device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112751201A (en) * 2019-10-29 2021-05-04 日本航空电子工业株式会社 Antenna with a shield
EP3817139A1 (en) * 2019-10-29 2021-05-05 Japan Aviation Electronics Industry, Limited Antenna
TWI770602B (en) * 2019-10-29 2022-07-11 日商日本航空電子工業股份有限公司 Antenna
US11626664B2 (en) 2019-10-29 2023-04-11 Japan Aviation Electronics Industry, Limited Antenna
CN112751201B (en) * 2019-10-29 2024-07-26 日本航空电子工业株式会社 Antenna
JP2022072519A (en) * 2020-10-30 2022-05-17 Necプラットフォームズ株式会社 Antenna device
JP7315235B2 (en) 2020-10-30 2023-07-26 Necプラットフォームズ株式会社 antenna device
US20220271429A1 (en) * 2021-02-22 2022-08-25 Japan Aviation Electronics Industry, Limited Multi-resonant antenna

Also Published As

Publication number Publication date
JP6624650B2 (en) 2019-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7193565B2 (en) Meanderline coupled quadband antenna for wireless handsets
US6765539B1 (en) Planar multiple band omni radiation pattern antenna
US7079079B2 (en) Low profile compact multi-band meanderline loaded antenna
KR100663018B1 (en) Antenna and radio communication apparatus
US7170456B2 (en) Dielectric chip antenna structure
EP3035442B1 (en) Antenna and mobile terminal
JP4858860B2 (en) Multiband antenna
EP2154752B1 (en) Multi-band ceiling antenna
JP5435338B2 (en) Multiband antenna
TWI572095B (en) Enhanced high efficiency 3g/4g/lte antennas, devices and associated processes
TWI545838B (en) Printed coupled-fed multi-band antenna and electronic system
KR101188465B1 (en) Antenna apparatus, and associated methodology, for a multi-band radio device
JP5726983B2 (en) Chip antenna device and transmission / reception communication circuit board
JP6624650B2 (en) antenna
CN103151601A (en) Bottom edge slot coupled antenna
KR20050085045A (en) Chip antenna, chip antenna unit and radio communication device using them
US20050200556A1 (en) Dual-band antenna with an impedance transformer
CN111786100A (en) Antenna radiation unit and communication equipment
WO2013145623A1 (en) Antenna unit and mobile wireless device equipped with same
JP4431360B2 (en) Multiband antenna
JP6014071B2 (en) Communication device and antenna device
JP2009111959A (en) Parallel 2-wire antenna and wireless communication device
JP5644397B2 (en) Wireless device and antenna device
EP1947737A1 (en) Omni-directional high gain dipole antenna
JP2006140735A (en) Planar antenna

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181206

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190910

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6624650

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150