JP2019186729A - Antenna and measuring probe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、出力信号の測定が容易なアンテナおよび測定用プローブに関する。 The present invention relates to an antenna and a measurement probe that can easily measure an output signal.
電子機器の出荷前、あるいは無線装置の実装後において、無線装置の出力信号(出力電波強度)が規格値に収まっているかの測定が行われうる。測定用プローブを用いる出力電波強度の測定においては、無線装置のアンテナからの意図しない放射を防ぐために、スイッチ付き同軸コネクタやはんだブリッジ除去など、無線装置の伝送線路からアンテナを物理的に切り離す工程を含む場合があった。あるいは、アンテナからの放射を抑えるために、追加のグランド面を配置するなど、追加の器具とアンテナとを組み合わせた測定が行われる場合があった。特許文献1には、放射素子端部に測定用の端子を有するアンテナであって、追加のグランド面を配置することで、測定時に放射素子が伝送線路となるような構成が記載されている。
Before shipping the electronic device or after mounting the wireless device, it can be measured whether the output signal (output radio wave intensity) of the wireless device is within the standard value. In the measurement of output radio field intensity using a measurement probe, in order to prevent unintentional radiation from the antenna of the wireless device, the process of physically separating the antenna from the transmission line of the wireless device, such as removal of a coaxial connector with a switch or solder bridge removal There was a case. Or in order to suppress the radiation | emission from an antenna, the measurement which combined the additional instrument and antennas, such as arrange | positioning an additional ground plane, may be performed.
しかしながら、特許文献1の構成では、グランド面として動作する構造がアンテナとは別に必要であり、グランド面とアンテナの位置関係で特性が変動するため、測定が容易ではないという課題があった。本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、無線装置の出力電波強度の測定において、アンテナからの放射を抑えるための追加の工程や追加の器具を用いなくともアンテナ測定を行うことができる技術を提供することを目的とする。
However, in the configuration of
上記目的を達成するために本発明の一態様に係るアンテナは以下のような構成を備える。すなわち、本発明は、例えばアンテナであって、グランド導体、給電部、給電導体、第一の導体、および第二の導体を含む、少なくとも1層の導体層で構成されるアンテナであって、前記グランド導体は前記給電部に接続され、前記給電導体は線状導体であり、一端は前記給電部に接続され、他端は開放端であって少なくとも当該他端が前記第一の導体に結合するように配置され、前記第二の導体は前記グランド導体と前記第一の導体とを接続し、前記給電導体は前記グランド導体または前記第一の導体の少なくとも何れかによって挟まれるように配置されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an antenna according to one embodiment of the present invention has the following configuration. That is, the present invention is, for example, an antenna, an antenna including at least one conductor layer including a ground conductor, a feeding portion, a feeding conductor, a first conductor, and a second conductor, The ground conductor is connected to the power supply unit, the power supply conductor is a linear conductor, one end is connected to the power supply unit, the other end is an open end, and at least the other end is coupled to the first conductor. The second conductor connects the ground conductor and the first conductor, and the power supply conductor is disposed so as to be sandwiched between at least one of the ground conductor and the first conductor. It is characterized by that.
本発明によれば、無線装置の出力電波強度の測定において、放射を抑えるための追加の工程や追加の器具を用いなくともアンテナ測定を行うことができる技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the measurement of the output field intensity of a radio | wireless apparatus, the technique which can perform an antenna measurement, without using the additional process for suppressing radiation and an additional instrument can be provided.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものではなく、また本実施形態で説明される特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the present invention according to the claims, and all combinations of features described in the present embodiments are not necessarily essential to the solution means of the present invention.
<第一の実施形態>
図1を参照して、第一の実施形態に係るアンテナの一例を説明する。本実施形態に係るアンテナは、誘電体101、並びに導電体102、給電部103、導電体104、導電体105及び導電体106を備える。
<First embodiment>
An example of the antenna according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The antenna according to this embodiment includes a dielectric 101, a
誘電体101は、例えば0.5mm厚のFR4基板である。本実施形態の導電体102、ならびに導電体104乃至106を含む導体層は、35μm厚の銅薄膜であり、誘電体101に接着されているものとする。導電体102は、その一部で給電部103に接続または結合される導体であり、グランド導体の一例である。また、本実施形態では、導電体102の面積は、導電体104、105、または106より大きいものとする。ここで、面状導体とは、四角形状の導体に限られず、多角形状または円板状であってもよいし、1以上の穴が開いていてもよい。なお、アンテナが多層基板上に実装される場合、導電体102は立体構造であってもよい。立体構造である導電体102の一例は、後述する第三の実施形態で説明する。給電部103は、一例では無線回路である。
The dielectric 101 is an FR4 substrate having a thickness of 0.5 mm, for example. It is assumed that the
導電体104は給電導体の一例であり、一端が給電部103に接続され、他端が開放された線状導体である。本実施形態では、導電体104の線幅は略一定であり、導電体104は、導電体102及び導電体105に挟まれるように略平行に配置されうる。また、本実施形態では、導電体104及び導電体102の間隔は略一定であり、導電体104及び導電体105の間隔も略一定である。また、導電体104及び導電体102の間隔と、導電体104及び導電体105の間隔とは略同一でありうる。誘電体の厚み、導体層の厚み、導電体104の線幅、導電体104とグランド導体との距離、そして給電部103が出力する電磁波の周波数といったパラメータによってインピーダンスが決まる。当該パラメータが略一定であることによって、給電部103から見た導電体104のインピーダンスも略一定であるように見える。一例では、当該パラメータは、給電部103とのインピーダンス整合が取れるように設計されうる。また、導電体104と導電体105とが近接することで、給電部103から電磁波を出力した場合に、導電体104と導電体105とが容量結合し、導電体105に電力を伝送することができる。なお、導電体104と導電体105との間の結合は、磁界結合、電界結合、または電磁誘導結合のいずれの結合であってもよい。また、アンテナが多層基板上に実装される場合には、導電体104は、ビアなどを含む立体構造であってもよい。
The
導電体105は、面状導体であり、導電体104に対向する辺とは異なる辺で導電体106に接続される。導電体105、導電体106はそれぞれ第一の導体、第二の導体の一例である。導電体105も導電体102と同様に、多角形状または円板状であってもよく、1以上の穴が開いていてもよい。また、導電体105が円板状である場合は、導電体104と結合する部分とは異なる部分で導電体106に接続されればよい。すなわち、導電体106と導電体104との結合が、導電体105と導電体104との結合より小さくなるよう配置されればよい。線状導体である導電体106は、導電体105と導電体102とを接続し、一例ではメアンダ形状である。別の例では、導電体106は、プレーナスパイラルインダクタ、巻線コイル、チップインダクタを含み、導電体106がメアンダ形状である場合、その導体長がインダクタンスに対応しうる。面状導体である導電体105と、線状導体である導電体106とが、後述するように放射素子として動作する。
The
また、本実施形態では、レジスト開口107を除き、基板の全面がレジストによって覆われている。導電体104は、その開放端側にレジスト開口部107を有する。導電体102及び導電体105も同様に、導電体104の開放端に隣接する位置にレジスト開口部107を有し、本実施形態では計3箇所のレジスト開口部107は直線状に配置される。なお、レジスト開口部107は、個数や形状、配列位置は限定されず、導電体がレジストに覆われないよう構成された基板であれば、レジスト開口部107はなくてもよい。
In the present embodiment, the entire surface of the substrate is covered with the resist except for the
次に、測定用プローブを接続せずに給電部103から高周波信号を出力した場合(動作時)のアンテナの動作と、レジスト開口部107に測定用プローブを接続した場合(測定時)のアンテナの動作とを説明する。
Next, the antenna operation when a high-frequency signal is output from the
(動作時)
給電部103が電磁波を出力すると、導電体104に電磁波が伝搬し、容量結合によって導電体105が励振される。励振された導電体105と導電体102との電位差から、導電体106に電流が流れ、導電体105及び導電体106が放射素子として動作する。
(During operation)
When the
本実施形態に係るアンテナの等価回路を図9に示す。図9の等価回路は、直列に接続された導電体104と105との間のキャパシタンス901及び導電体105のインダクタンス902、並びに並列に接続された導電体105と102との間のキャパシタンス903及び導電体106のインダクタンス904を含む。得られた共振は並列に接続されたキャパシタンス903とインダクタンス904とによって生じており、共振時において導電体105の電界分布は一様となる。即ち、第一の実施形態に係るアンテナは、0次の共振モードを備える。0次の共振を得るためには、並列に接続されたキャパシタンス903とインダクタンス904が所望の周波数で共振すれば良く、導電体105及び導電体106の形状は限定されない。
FIG. 9 shows an equivalent circuit of the antenna according to this embodiment. The equivalent circuit of FIG. 9 includes the
図2に、2〜3GHzにおける図1に示す本実施形態に係るアンテナの反射特性(S11)を示す。入出力ポートは給電部103である。図2に示すように、反射が2.4〜2.5GHzで−3dB以下であり、本実施形態に係るアンテナは、2.44GHzを中心周波数として2.4〜2.5GHzで共振していることが分かる。
FIG. 2 shows the reflection characteristics (S11) of the antenna according to this embodiment shown in FIG. 1 at 2 to 3 GHz. The input / output port is the
(測定時)
図3に、図1で示したアンテナの測定時の構成の一例を示す。アンテナの出力電波強度測定には、アンテナとは別体の測定装置(非図示)から延伸した測定用プローブ208が用いられうる。図3に示すように、測定用プローブ208は、直線上に配置された3本の端子を有する。測定用プローブ208の中央の端子(信号端子)は信号測定用、両端の端子(グランド端子)は電気的に短絡されたグランド接続用であり、各端子は3箇所のレジスト開口部107を介してアンテナに接続される。
(When measuring)
FIG. 3 shows an example of a configuration at the time of measurement of the antenna shown in FIG. For measurement of the output radio wave intensity of the antenna, a
測定用プローブ208のグランド端子は、短絡線で接続され、導電体102及び導電体105に接触した場合、導電体102及び導電体105を同電位にする。グランド導体である導電体102は、導電体105よりも電気的に大きく安定しているため、導電体102と導電体105とが短絡された場合、導電体102および導電体105はグランドとして動作する。したがって、導電体104はグランドである導電体102および105に挟まれ、コプレーナ線路として動作する。そのため、導電体104に接続した給電部103が電磁波を出力すると、電磁波はコプレーナ線路である導電体104を伝搬し、信号端子に入力され、測定装置は給電部103から送信された電磁波を直接測定することができる。なお、導電体105が導電体102と短絡され、同電位である場合、導電体105および導電体106には電流がほとんど流れず、導電体105および106は電磁波を放射せず、アンテナとしては動作しない。
The ground terminal of the
なお、本実施形態では、測定用プローブ208は、導電体102及び導電体105を同電位にして導電体104を伝搬する電磁波を測定できれば良く、測定用プローブ208の端子数や形状、配列位置は限定されない。また、レジスト開口部107は、測定用プローブ208が接触する部分がレジストによって覆われないように配置されればよい。一例では、導電体102、104、および105のそれぞれは、複数箇所に測定用プローブ208を接触させることができるように、1つの導電体に複数のレジスト開口部107が配置されてもよい。一例では、導電体104の開放端と、その近傍に直線状に配置された3つのレジスト開口部107が配置されうる。しかしながら、給電導体104の外周と、給電導体104に対向する導電体102と105との辺全体にレジスト開口部107が配置されてもよいし、面全体にレジスト開口部107が配置されてもよい。
In the present embodiment, the
また、測定用プローブ208は、グランド端子または信号端子の少なくとも何れかの一部にばねを含み、測定用プローブ208に外力が加わらない状態では信号端子よりグランド端子の方が長くてもよい。または、測定用プローブ208に外力が加わらない状態では、グランド端子の2つの先端を結ぶ直線上に、信号端子の先端が位置せず、外力が加わった状態では、当該直線状に信号端子の先端が位置するよう測定用プローブ208が構成されてもよい。すなわち、測定用プローブ208は、グランド端子が導電体102および導電体105に接触した後に、信号端子が導電体104に接触するように構成されてもよい。これによって、導電体102と導電体105とがグランド端子で短絡されたことを確認した後に、信号端子を導電体104に接触させることができる。
Further, the
また、測定用プローブ208は、少なくとも2つの端子の一部にばねを含み、測定用プローブ208に外力が加わらない状態では全ての端子の長さが異なってもよい。すなわち、測定用プローブ208は、各端子が順番にアンテナに接触するよう構成されてもよい。これによって、各端子が導電体102、104、105のそれぞれに接触していることを確認しながら測定用プローブ208をアンテナに接触させることができる。
Further, the
図4に、本実施例における導電体104の反射特性(S11)及び減衰特性(S21)をdB単位で示す。ポート1は給電部103で、ポート2は測定用プローブ208であり、S11が実線で、S21が点線で示される。図4に示すように、2.0〜3.0GHzにおいて、S11が−16dB以下であることが分かる。そのため、給電部103から出力された電磁波は、その約97%が反射されることなくアンテナを伝搬することが分かる。また、S21は、2.0〜3.0GHzにおいて−0.5dBより大きい。そのため、給電部103から出力された電磁波は、少なくとも約89%が有線測定用プローブ208に入力される。したがって、給電部103から出力された電磁波のほとんどは、反射、減衰、または放射されることなく、測定用プローブ208に伝搬する。すなわち、導電体102と105とが短絡され、導電体104の開放端部に接触するよう測定用プローブ208がアンテナに接触すると、導電体104は、給電部103と測定用プローブ208とを接続する伝送線路として機能しうる。なお、一例では、測定用プローブを接触させた場合に、反射(S11)よりも減衰(S21)の方が大きい場合に、伝送線路として機能していると判断されてもよい。
FIG. 4 shows the reflection characteristic (S11) and the attenuation characteristic (S21) of the
以上説明したように、本実施形態に係るアンテナは、放射素子がグランド導体と短絡されると、放射素子に給電するための給電導体が伝送線路として動作する。これによって、無線モジュールの出力信号の測定において、放射を抑えるための追加の工程や追加の器具を用いなくとも測定を行うことができる。 As described above, in the antenna according to the present embodiment, when the radiating element is short-circuited with the ground conductor, the feeding conductor for feeding power to the radiating element operates as a transmission line. Thereby, in the measurement of the output signal of the wireless module, it is possible to perform the measurement without using an additional process or an additional instrument for suppressing radiation.
<第二の実施形態>
第一の実施形態では、3本の端子を有し、導電体102と導電体105とを短絡するよう構成された測定用プローブを説明した。第二の実施形態では、内導体が導電体104に接触し、外導体が導電体102、導電体105、および導電体106を短絡するよう構成された、内導体と外導体を備える1本の測定用プローブと、その測定用プローブで測定されるアンテナの一例を説明する。なお、第一の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the measurement probe that has three terminals and is configured to short-circuit the
図5に、本実施形態に係るアンテナを実装した基板の平面図および信号測定時の平面図を示す。 FIG. 5 shows a plan view of a substrate on which the antenna according to this embodiment is mounted and a plan view at the time of signal measurement.
導電体506は、図1の導電体106に対応し、その一部が導電体102に近接しうる。レジスト開口507は、導電体104の開放端部と、導電体102、導電体105、および導電体506の一部であって、当該開放端部から所定の距離内に設けられる。
The
測定用プローブ508は、信号測定用の円柱状の内導体と、グランド接続用の円筒状の外導体とを有し、本実施形態では内導体と外導体とは同心円状の形状である。測定用プローブ508は、その内導体が導電体104のレジスト開口507に、そしてその外導体が導電体102、105、506のレジスト開口507に接触するように寸法が決められる。ここで、測定用プローブ508の外導体は、少なくとも導電線104に接触しないよう、測定用プローブ508は基板に接触する底面においては、導電体104に接触しないような形状又は導電線104と外導体とが絶縁される構造を有する。すなわち、測定用プローブ508の外導体が円筒形状である場合、外導体は導電体104に接触する部分が欠けたような形状であってもよいし、当該部分を絶縁体で構成してもよい。測定用プローブ508を円筒状とすることで、同軸ケーブルなどを利用して測定用プローブを実装することができるが、測定用プローブの外導体は、角筒であってもよいし、断面が多角形である筒状であってもよい。ただし、いずれの場合も、外導体は、底面において導電体104に接触しないような形状又は導電体104と外導体とが絶縁される構造を有する。内導体も、本実施形態では円錐状の先端部を有する円柱状であるものとするが、角柱であってもよい。
The
なお、測定用プローブ508は、内導体または外導体の一部にばねを含み、測定用プローブ508に外力が加わらない状態では外導体の先端から内導体が突出し、外力が加わった状態では外導体の先端と内導体が同一平面上に位置するように構成されてもよい。すなわち、測定用プローブ508は、内導体が導体104に接触した後に外導体が導電体102および105に接触するよう構成されてもよい。これによって、内導体が導電体104に接触したことを確認した後に外導体を導電体102および105に接触させることができる。
Note that the
測定用プローブ508がレジスト開口に接触した場合、測定用プローブ508の外導体は、導電体102、導電体105、および導電体506を短絡する。電気的に大きい導電体102と短絡され、同電位となることで、導電体102、導電体105、および導電体506はグランドとして動作する。そのため、グランド導体に囲まれた導電体104はコプレーナ線路の信号線として動作し、給電部103によって出力された電磁波は、導電体104を伝搬し、測定用プローブ508の内導体に低損失で入力される。
When the
なお、測定用プローブ508は導電体102、導電体104、導電体105及び導電体506のそれぞれに接触し、導電体102、導電体105及び導電体506を同電位にすれば良く、形状は限定されない。また、レジスト開口部507も、測定用プローブ508が接触する所定の領域が含まれればよく、形状は限定されない。また、導電体がレジストで覆われない基板であれば、レジスト開口部507はなくてもよい。
Note that the
測定用プローブ508が接触する部分は、一例では測定用プローブ508が接触した状態で共振が生じないように設計されうる。例えば、導電体102と105とを接続する測定用プローブ508の外導体がインダクタとして動作する場合、導電体105と102との間のキャパシタンス、外導体のインダクタンス、及び導電体106のインダクタンスによって共振が生じないよう設計される。また、一例では、測定用プローブ508が接触した状態で反射が生じないよう設計されうる。例えば、測定用プローブ508の内導体が、導電体104の開放端から離れた部分に接触すると、給電部103からみて導電体104と測定用プローブ508とは分岐しているように見える。この場合、給電部103から出力された電磁波を測定用プローブ508でうまく測定することができなくなる。そのため、測定用プローブ508と給電部103とのインピーダンスの整合が取れ、反射を抑えた状態で給電部103から出力された電磁波を測定可能な位置に配置されうる。
In one example, the portion in contact with the
以上説明したように、本実施形態では、内導体と外導体とを備え、内導体が給電導体に接触する場合に外導体がグランド導体と放射素子とを短絡する測定用プローブを用いて測定を行う。これによって、はんだ付けや追加の測定部材を用いなくとも、1本の測定用プローブのみで測定を行うことができる。 As described above, in this embodiment, measurement is performed using a measurement probe that includes an inner conductor and an outer conductor, and the outer conductor short-circuits the ground conductor and the radiating element when the inner conductor is in contact with the feeding conductor. Do. Accordingly, measurement can be performed with only one measurement probe without using soldering or an additional measurement member.
<第三の実施形態>
第一および第二の実施形態では、アンテナは導体層が1層である片面基板を用いて実装されていた。第三の実施形態では、両面基板を用いて実装されるアンテナの一例を説明する。なお、第一または第二の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Third embodiment>
In the first and second embodiments, the antenna is mounted using a single-sided substrate having a single conductor layer. In the third embodiment, an example of an antenna mounted using a double-sided board will be described. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure similar to 1st or 2nd embodiment.
図6に本実施形態に係るアンテナを実装した両面基板の表面平面図、裏面平面図及びa−a'ラインにおける断面図を示す。 FIG. 6 shows a top plan view, a back plan view, and a cross-sectional view taken along the line aa ′ of the double-sided board on which the antenna according to this embodiment is mounted.
両面基板は、誘電体601、給電部603、ならびに誘電体601に接着した導電体602、604、605および608を備えている。基板表面において、導電体604は導電体602および導電体605に挟まれるように平行に配置され、導電体604および導電体602の間隔と、導電体604および導電体605の間隔とは等しい。導電体602は基板裏面にも配置され、基板を貫くビア606によって基板表面と基板裏面が導通されている。また、導電体605は中央から基板を貫くビア607を介して基板裏面に配置されたメアンダ形状の導電体608に接続され、導電体608は導電体602に接続される。
The double-sided board includes a dielectric 601, a
また、基板裏面の導電体602は、基板を透視した時に導電体604と重なるような凸部を備えている。また、導電体602、604、および605は、基板表面にレジスト開口部609を備える。
Further, the
なお、本実施形態に係るアンテナは、両面基板上に実装されているが、3層以上の多層基板を用いて実装されてもよい。この場合、導電体602、604、および605の少なくとも何れかは、他の導電体とは異なる層に配置されてもよいが、測定用プローブを接触させるためのレジスタ開口609は、同一平面上に配置されてもよい。この場合、レジスタ開口609は、導電体602、604、および605に接続されたビアまたはホールであってもよい。
The antenna according to this embodiment is mounted on a double-sided board, but may be mounted using a multilayer board having three or more layers. In this case, at least one of the
以上説明したように、本実施形態に係るアンテナは、2層以上の多層基板上に構成される。これによって、実施形態1又は2によって得られる効果に加え、アンテナの設計の自由度を高めることができるといった効果を得ることができる。 As described above, the antenna according to the present embodiment is configured on a multilayer substrate having two or more layers. Thereby, in addition to the effect obtained by the first or second embodiment, an effect that the degree of freedom in designing the antenna can be increased can be obtained.
<第四の実施形態>
第一乃至第三の実施形態では、給電部103に接続された導電体104は、アンテナ動作時には伝送線路としてはグランド導体と面状導体とに挟まれていた。第四の実施形態では、給電部103に接続された導電体は、その一部が給電線として動作する導電体であるアンテナについて説明する。第一乃至第三の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Fourth embodiment>
In the first to third embodiments, the
図7は本実施形態に係るアンテナを実装した両面基板の、(A)表面平面図、(B)a−a'ラインにおける断面図、(C)裏面平面図、および(D)測定時の平面図、を示す。 FIG. 7 shows (A) a top plan view, (B) a cross-sectional view taken along the line aA ′, (C) a back plan view, and (D) a plan view of the double-sided board on which the antenna according to this embodiment is mounted. Figure.
図7(A)に示すように、本実施形態に係るアンテナは、基板表面に、給電部703、ならびに導電体702、704、705、および706が配置される。基板裏面には、基板表面の導電体702、704、および705に重なるように導電体702が配置され、両面の導電体702はビア708によって電気的に接続される。また、基板上の導電体は、レジスト開口709を除き、レジストで覆われているものとする。
As shown in FIG. 7A, in the antenna according to this embodiment, the
基板表面では、導電体702と705とは対向するように配置される。導電体702は凹部を有し、給電部703が接続される。導電体704は、一端が給電部703に接続され、他端が導電体705に結合するよう配置された開放端を有する。導電体702および導電体704との距離は、導電体705および導電体704との距離と同じであり、導電体704は導電体702と705とに囲まれるように構成される。また、導電体706は、導電体704に近接する辺とは異なる導電体705の一辺と、導電体702とを接続する。なお、導電体704の少なくとも一部は導電体702によって囲まれ、アンテナ動作時にも測定時にもグランド付きコプレーナ線路として動作してもよい。また、導電体704の少なくとも一部は、直線でなくてもよい。また、導電体704の少なくとも一部は、コプレーナ線路とは異なる、同軸ケーブルなどの伝送線路を含んでもよい。また、導電体705は、四角形状の導電体である必要はなく、インピーダンス整合などのために導電体705は切り欠きを有してもよい。また、導電体706は、線状導体であり、第一の実施形態と同様に、メアンダ形状を含んでもよく、スパイラル形状を有してもよいし、チップインダクタなどを含んでもよい。
On the substrate surface, the
(動作時)
給電部103が出力した電磁波は、導電体704を伝搬する。導電体702は導電体705より電気的に大きく、グランド導体として動作するため、導電体702に囲まれた導電体704の一部は、導電体702と組み合わされてグランド付きコプレーナ線路として動作する。導電体704を伝搬した電磁波は、容量結合によって、導電体705に伝搬する。導電体705は、そこに接続された導電体706のインダクタンスと基板裏面の導電体702とのキャパシタンスとが共振することで、アンテナとして動作する。導電体706の導体長、導電体705の面積、または導電体705が導電体704を囲む部分の形状を変化させることで、導電体705および導電体706の共振周波数を調整することができる。
(During operation)
The electromagnetic wave output from the
(測定時)
測定時には、図7(D)に示すように、内導体と外導体を有する1本の測定用プローブ709が、レジスト開口部707に接触するように接続される。測定用プローブ709の外導体は、底面がU字型の形状の円筒で、導電体702と705とを短絡するよう構成される。この場合、導電体705は、測定用プローブ709によって、より電気的に大きい導電体702と短絡され、グランドとして動作する。また、導電体704と、そこに接続された測定用プローブ709の内導体とが伝送線路として動作するため、電磁波は放射されることなく測定用プローブ709に入力される。
(When measuring)
At the time of measurement, as shown in FIG. 7D, one
以上説明したように、本実施形態に係るアンテナは、給電部に接続される給電導体は、グランド導体または放射素子の少なくとも何れかによって挟まれるように配置される。これによって、アンテナの調整が容易となり、設計の自由度が高まる。 As described above, the antenna according to the present embodiment is arranged such that the feed conductor connected to the feed section is sandwiched between at least one of the ground conductor and the radiating element. This facilitates antenna adjustment and increases the degree of design freedom.
<その他の実施形態>
第一乃至第四の実施形態の何れかは、任意に組み合わせることができる。例えば、第三の実施形態の導電体604は、第四の実施形態の導電体704のように、グランド導体のみによって挟まれる部分と、放射素子のみによって挟まれる部分を有してもよい。あるいは、第三の実施形態の基板裏面のグランド導体が放射素子の下側まで延びてもよい。この場合、放射素子と給電導体とのキャパシタンスが小さくなり、給電導体とグランド導体とのキャパシタンスが大きくなる。これによって、さらにアンテナの設計の自由度が高まる。
<Other embodiments>
Any of the first to fourth embodiments can be arbitrarily combined. For example, the
第一乃至第三の実施形態では、放射素子として動作する導電体(たとえば図1の導電体105)は面状導体である。しかしながら、図8で示すように、基板外形である誘電体701の形状に合わせて導電体805を切り欠く形状であってもよい。このような場合、導電体806を長くすることで共振周波数を調整し、図2と同様の特性にすることが可能である。また、導電体105の電界分布が一様となることから、図1の導電体105に基板を貫く方向に穴をあけても良く、その場合も導電体105や導電体106の大きさまたは長さの少なくとも何れかを調整すれば同様の共振が得られる。
In the first to third embodiments, the conductor that operates as a radiating element (for example, the
101:誘電体、102:導電体、103:給電部、104:導電体、105:導電体、106:導電体、107:レジスト開口部、208:測定用プローブ 101: Dielectric, 102: Conductor, 103: Feeder, 104: Conductor, 105: Conductor, 106: Conductor, 107: Resist opening, 208: Probe for measurement
Claims (12)
前記グランド導体は前記給電部に接続され、
前記給電導体は線状導体であり、一端は前記給電部に接続され、他端は開放端であって少なくとも当該他端が前記第一の導体に結合するように配置され、
前記第二の導体は前記グランド導体と前記第一の導体とを接続し、
前記給電導体は前記グランド導体または前記第一の導体の少なくとも何れかによって挟まれるように配置されることを特徴とするアンテナ。 An antenna composed of at least one conductor layer including a ground conductor, a feeding portion, a feeding conductor, a first conductor, and a second conductor,
The ground conductor is connected to the power feeding unit,
The power supply conductor is a linear conductor, one end is connected to the power supply unit, the other end is an open end, and at least the other end is arranged to be coupled to the first conductor,
The second conductor connects the ground conductor and the first conductor;
The antenna, wherein the feeding conductor is disposed so as to be sandwiched between at least one of the ground conductor and the first conductor.
前記測定用プローブが、前記グランド導体、前記給電導体、および前記第一の導体のそれぞれ一部であって、レジストに覆われていない一部に接触した場合、前記グランド導体と前記第一の導体とを短絡するように構成されることを特徴とする測定用プローブ。 A measurement probe for measuring the antenna according to any one of claims 1 to 10,
When the measurement probe is in contact with a part of the ground conductor, the power supply conductor, and the first conductor that is not covered with a resist, the ground conductor and the first conductor And a probe for measurement characterized by being configured to short-circuit.
前記内導体は前記給電導体の開放端部に接触し、
前記外導体は前記グランド導体および前記第一の導体のそれぞれ一部を含む所定の領域であって、前記給電導体の開放端を取り囲む所定の領域に接触することを特徴とする請求項11に記載の測定用プローブ。 Including inner and outer conductors,
The inner conductor contacts the open end of the feeder conductor;
12. The outer conductor is a predetermined region including a part of each of the ground conductor and the first conductor, and is in contact with a predetermined region surrounding an open end of the power supply conductor. Measuring probe.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018074988A JP2019186729A (en) | 2018-04-09 | 2018-04-09 | Antenna and measuring probe |
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JP (1) | JP2019186729A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023079866A1 (en) * | 2021-11-02 | 2023-05-11 | ソニーグループ株式会社 | Antenna and communication device |
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2018
- 2018-04-09 JP JP2018074988A patent/JP2019186729A/en active Pending
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