JP2023026966A - antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、アンテナ装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to an antenna device.
オンチップのアンテナ装置の開発が進められている。この種のアンテナ装置は、基板の上方に特定パターンで配設されたアンテナ配線を備えている。非特許文献1にはダイポール型のアンテナ配線を備えたアンテナ装置が開示されており、非特許文献2にはモノポール型のアンテナ配線を備えたアンテナ装置が開示されている。
On-chip antenna devices are under development. This type of antenna device has antenna wiring arranged in a specific pattern above a substrate. Non-Patent
このようなアンテナ装置では、基板とアンテナ配線の間の寄生容量の影響により、放射特性の劣化が懸念される。本明細書は、高い放射特性を有するアンテナ装置を提供することを目的とする。 In such an antenna device, there is concern that radiation characteristics may deteriorate due to the influence of parasitic capacitance between the substrate and the antenna wiring. An object of the present specification is to provide an antenna device with high radiation characteristics.
本明細書が開示するアンテナ装置の一実施形態は、基板と、第1アンテナ配線と、第2アンテナ配線と、を備えることができる。前記第1アンテナ配線は、前記基板の上方に配設されており、第1給電点から第1開放端まで伸びている第1配線パターンを有している。前記第2アンテナ配線は、前記第1アンテナ配線の上方に配設されており、第2給電点から第2開放端まで伸びている第2配線パターンを有している。前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第1アンテナ配線の前記第1給電点の位置と前記第2アンテナ配線の前記第2給電点の位置が一致している。さらに、前記第1アンテナ配線の前記第1配線パターンと前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンが並走している。ここで、本明細書で使用される「並走」とは、2つの配線パターンが並んで配設されている場合を広く意味し、2つの配線パターンの形状が一致することを限定するものではない。このアンテナ装置では、前記基板と前記第2アンテナ配線の間に前記第1アンテナ配線が介在して設けられているので、前記基板と前記第2アンテナ配線の間の寄生容量が低下する。この結果、前記アンテナ装置は、高い放射特性を有することができる。 An embodiment of an antenna device disclosed herein can comprise a substrate, a first antenna wire, and a second antenna wire. The first antenna wiring is arranged above the substrate and has a first wiring pattern extending from a first feeding point to a first open end. The second antenna wiring is disposed above the first antenna wiring and has a second wiring pattern extending from a second feeding point to a second open end. The position of the first feeding point of the first antenna wiring and the position of the second feeding point of the second antenna wiring are aligned when viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the substrate. Furthermore, the first wiring pattern of the first antenna wiring and the second wiring pattern of the second antenna wiring run in parallel. Here, "running in parallel" as used in this specification broadly means the case where two wiring patterns are arranged side by side, and does not limit that the shapes of the two wiring patterns match. do not have. In this antenna device, since the first antenna wiring is interposed between the substrate and the second antenna wiring, the parasitic capacitance between the substrate and the second antenna wiring is reduced. As a result, the antenna device can have high radiation characteristics.
上記アンテナ装置では、前記第1アンテナ配線の線幅が、前記第2アンテナ配線の線幅よりも大きくてもよい。さらに、上記アンテナ装置では、前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンは、前記第1アンテナ配線の前記第1配線パターン内に存在してもよい。このアンテナ装置では、前記基板と前記第2アンテナ配線の間の寄生容量が大幅に低下し、放射特性の劣化が大幅に抑制され得る。 In the antenna device described above, the line width of the first antenna wiring may be larger than the line width of the second antenna wiring. Further, in the above antenna device, the second wiring pattern of the second antenna wiring exists within the first wiring pattern of the first antenna wiring when viewed from a direction orthogonal to the upper surface of the substrate. You may In this antenna device, the parasitic capacitance between the substrate and the second antenna wiring is greatly reduced, and deterioration of radiation characteristics can be greatly suppressed.
上記アンテナ装置では、前記第1アンテナ配線の前記第1配線パターンと前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンが、ミアンダパターンを含んでもよい。前記第1アンテナ配線と前記第2アンテナ配線がミアンダ状に折れ曲がることにより、前記第1アンテナ配線と前記第2アンテナ配線を狭い領域内に配設することができる。これにより、このアンテナ装置を小型化することができる。 In the antenna device, the first wiring pattern of the first antenna wiring and the second wiring pattern of the second antenna wiring may include a meander pattern. By bending the first antenna wiring and the second antenna wiring in a meandering manner, the first antenna wiring and the second antenna wiring can be arranged in a narrow area. As a result, the size of this antenna device can be reduced.
上記アンテナ装置では、前記第1アンテナ配線と前記第2アンテナ配線の2重構造により、共振周波数が増加する傾向にある。このため、上記アンテナ装置では、前記第1アンテナ配線の前記第1配線パターンと前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンが、平面コイルパターンを含んでもよい。このアンテナ装置では、前記平面コイルパターンによって共振周波数を低下させることができる。 In the above antenna device, the resonance frequency tends to increase due to the double structure of the first antenna wiring and the second antenna wiring. Therefore, in the above antenna device, the first wiring pattern of the first antenna wiring and the second wiring pattern of the second antenna wiring may include planar coil patterns. In this antenna device, the resonance frequency can be lowered by the planar coil pattern.
上記アンテナ装置は、第3アンテナ配線をさらに備えていてもよい。前記第3アンテナ配線は、前記第2アンテナ配線の上方に配設されており、第3給電点から第3開放端まで伸びている第3配線パターンを有している。さらに、上記アンテナ装置では、前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第2アンテナ配線の前記第2給電点の位置と前記第3アンテナ配線の前記第3給電点の位置が一致している。さらに、前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンと前記第3アンテナ配線の前記第3配線パターンが並走している。このアンテナ装置では、前記アンテナ装置の上方に設けられた任意の部材と前記第2アンテナ配線の間に前記第3アンテナ配線が介在して設けられているので、前記任意の部材と前記第2アンテナ配線の間の寄生容量が低下する。この結果、前記アンテナ装置は、高い放射特性を有することができる。 The antenna device may further include a third antenna wiring. The third antenna wiring is arranged above the second antenna wiring and has a third wiring pattern extending from a third feeding point to a third open end. Further, in the above antenna device, the position of the second feeding point of the second antenna wiring and the position of the third feeding point of the third antenna wiring when viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the substrate. are consistent. Furthermore, the second wiring pattern of the second antenna wiring and the third wiring pattern of the third antenna wiring run in parallel. In this antenna device, since the third antenna wiring is interposed between the arbitrary member provided above the antenna device and the second antenna wiring, the arbitrary member and the second antenna wiring are interposed between the arbitrary member and the second antenna wiring. Parasitic capacitance between wires is reduced. As a result, the antenna device can have high radiation characteristics.
上記アンテナ装置では、前記第3アンテナ配線の線幅が、前記第2アンテナ配線の線幅よりも大きくてもよい。さらに、上記アンテナ装置では、前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンは、前記第3アンテナ配線の前記第3配線パターン内に存在してもよい。このアンテナ装置では、前記任意の部材と前記第2アンテナ配線の間の寄生容量が大幅に低下し、放射特性の劣化が大幅に抑制され得る。 In the antenna device described above, the line width of the third antenna wiring may be larger than the line width of the second antenna wiring. Further, in the above antenna device, the second wiring pattern of the second antenna wiring exists within the third wiring pattern of the third antenna wiring when viewed from a direction orthogonal to the upper surface of the substrate. You may In this antenna device, the parasitic capacitance between the arbitrary member and the second antenna wiring is greatly reduced, and deterioration of radiation characteristics can be greatly suppressed.
上記アンテナ装置は、第4アンテナ配線をさらに備えていてもよい。前記第4アンテナ配線は、前記第2アンテナ配線の少なくともいずれか一方の側方に配設されており、第4給電点から第4開放端まで伸びている第4配線パターンを有している。さらに、上記アンテナ装置では、前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第2アンテナ配線の前記第2給電点の位置と前記第4アンテナ配線の前記第4給電点の位置が一致している。さらに、前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンと前記第3アンテナ配線の前記第3配線パターンが並走している。このアンテナ装置では、前記アンテナ装置の側方に設けられた任意の部材と前記第2アンテナ配線の間に前記第4アンテナ配線が介在して設けられているので、前記任意の部材と前記第4アンテナ配線の間の寄生容量が低下する。この結果、前記アンテナ装置は、高い放射特性を有することができる。 The antenna device may further include a fourth antenna wiring. The fourth antenna wiring is disposed on at least one side of the second antenna wiring, and has a fourth wiring pattern extending from a fourth feeding point to a fourth open end. Further, in the above antenna device, the position of the second feeding point of the second antenna wiring and the position of the fourth feeding point of the fourth antenna wiring when viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the substrate. are consistent. Furthermore, the second wiring pattern of the second antenna wiring and the third wiring pattern of the third antenna wiring run in parallel. In this antenna device, since the fourth antenna wiring is interposed between the arbitrary member provided on the side of the antenna device and the second antenna wiring, the arbitrary member and the fourth antenna wiring are provided. Parasitic capacitance between antenna wires is reduced. As a result, the antenna device can have high radiation characteristics.
図1に示されるように、アンテナ装置1は、基板10と、基板10上に設けられているアンテナエレメント20と、導電性のグランド板30と、給電部40と、を備えている。このように、アンテナ装置1は、モノポール型アンテナとして構成されている。
As shown in FIG. 1 , the
基板10は、特に限定されるものではないが、例えばSOI基板であってもよい。後述するように、基板10上には、多層配線技術を利用してアンテナエレメント20が形成されている。
The
図2及び図3に示されるように、アンテナエレメント20は、第1アンテナ配線21と、第2アンテナ配線22と、を有している。図示省略しているが、基板10上には例えば酸化シリコンの層間絶縁膜が成膜されており、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22は、その層間絶縁膜内に埋設するように配設されている。第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22は、層間絶縁膜内の異なる階層に配設されており、上下方向(z方向)に所定距離を隔てて離れている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第1アンテナ配線21は、基板10と第2アンテナ配線22の間に配設されており、印刷技術又はエッチング技術を利用して金属膜を成膜することで形成されている。第1アンテナ配線21は、特に限定されるものではないが、例えばアルミニウムを成膜して形成されてもよい。第1アンテナ配線21は、給電部40が接続される第1給電点21aから第1開放端21bまで伸びており、ミアンダパターンを有している。具体的には、第1アンテナ配線21は、x方向に沿って往復するように折り返しながらy方向に向かってxy平面内を延びている。
The
第2アンテナ配線22は、第1アンテナ配線21の上方であって、第1アンテナ配線21からは層間絶縁膜を介して離れて配設されており、印刷技術又はエッチング技術を利用して金属膜を成膜することで形成されている。第2アンテナ配線22は、特に限定されるものではないが、例えばアルミニウムを成膜して形成されてもよい。第2アンテナ配線22は、給電部40が接続される第2給電点22aから第2開放端22bまで伸びており、ミアンダパターンを有している。具体的には、第2アンテナ配線22は、x方向に沿って往復するように折り返しながらy方向に向かってxy平面内を延びている。
The
第1アンテナ配線21の第1給電点21aの位置と第2アンテナ配線22の第2給電点22aの位置は、基板10の上面に対して直交する方向から見たときに、即ち、基板10を平面視したときに、一致する。第1アンテナ配線21の第1給電点21aと第2アンテナ配線22の第2給電点22aは、特に限定されるものはないが、例えば両者間に介在する層間絶縁膜を貫通するビアホールを介して接続され、第1アンテナ配線21又は第2アンテナ配線22の一方の端部に給電部40が接続されていてもよい。このように、第1アンテナ配線21の第1給電点21aと第2アンテナ配線22の第2給電点22aは、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22が分岐する点ということもできる。
The position of the
第1アンテナ配線21の線幅21W(図2参照)は、第2アンテナ配線22の線幅22W(図2参照)よりも大きい。第1アンテナ配線21の線幅21Wは、特に限定されるものではないが、例えば30~60μmであってもよい。y方向に隣り合う第1アンテナ配線21の間隔は、特に限定されるものではないが、例えば30~60μmであってもよい。第2アンテナ配線22の線幅22Wは、特に限定されるものではないが、例えば10~20μmであってもよい。y方向に隣り合う第2アンテナ配線22の間隔は、特に限定されるものではないが、例えば50~100μmであってもよい。また、z方向における第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の間の距離は、特に限定されるものではないが、例えば1~10μmであってもよい。
The line width 21W (see FIG. 2) of the
図4に、基板10を平面視したときのアンテナエレメント20を構成する第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の配線パターンの位置関係を示す。図4に示すように、第1アンテナ配線21の配線パターンと第2アンテナ配線22の配線パターンは、上下方向に所定間隔を置きながら並走している。より詳細には、平面視したときに、第2アンテナ配線22の配線パターンが第1アンテナ配線21の配線パターン内に存在している。この例では特に、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22は、線幅を除いて形状が実質的に一致しており、基板10を平面視したときに第1アンテナ配線21の幅方向中央と第2アンテナ配線22の幅方向中央が一致するように両者が延びているので、平面視したときに第2アンテナ配線22の配線パターンは第1アンテナ配線21の配線パターンよりも内側に、換言すると、平面視したときに第1アンテナ配線21の配線パターンが第2アンテナ配線22の配線パターンからはみ出るように両者が配設されている。なお、このような配線パターンは一例であり、例えば、第2アンテナ配線22の線幅が第1アンテナ配線21の線幅よりも大きくてもよい。また、第1アンテナ配線21の配線パターンは、第1給電点21aの位置から開放端の位置までの間で主配線から分岐するような枝配線を有していてもよく、そのような枝配線が第2アンテナ配線22の配線パターンから逸脱していてもよい。同様に、第2アンテナ配線22の配線パターンは、第2給電点22aの位置から開放端の位置までの間で主配線から分岐するような枝配線を有していてもよく、そのような枝配線が第1アンテナ配線21の配線パターンから逸脱していてもよい。これら配線パターンはいずれも、2つの配線パターンの主配線が特定方向に所定距離を隔てながら給電点の位置から開放端の位置まで並んで配設されており、2つの配線パターンが並走する例である。
FIG. 4 shows the positional relationship between the wiring patterns of the
アンテナ装置1では、第1アンテナ配線21の配線パターンと第2アンテナ配線22の配線パターンが並走しており、給電点21a,22aの位置が上下方向で一致しており、各々の給電点21a,22aから開放端21b,22bまでの配線長が実質的に等しいので、動作中において第1アンテナ配線21内の電位と第2アンテナ配線22内の電位は同位相で変化する。したがって、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22は、等価的に1つのアンテナ配線と考えることができる。
In the
上記したように、動作中において第1アンテナ配線21内の電位と第2アンテナ配線22内の電位は同位相で変化するので、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の間の電位差はゼロである。このため、動作中において第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の間に容量が存在しない。
As described above, since the potential in the
例えば、第1アンテナ配線21が設けられていない場合、第2アンテナ配線22と基板10の間に寄生容量が存在し、その影響によって第2アンテナ配線22の放射特性が悪化する。一方、本実施形態のアンテナ装置1では、基板10と第2アンテナ配線22の間に第1アンテナ配線21が介在することにより、第2アンテナ配線22に対する寄生容量の影響が大幅に低下している。これにより、第2アンテナ配線22は、高い放射特性を有することができる。
For example, if the
なお、第1アンテナ配線21については、基板10との間に寄生容量を有する。しかしながら、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22を等価的に1つのアンテナ配線とみたときに、第2アンテナ配線22の高い放射特性により、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の組合せは高い放射特性を有することができる。この結果、アンテナ装置1は、高い放射特性を有することができる。
Note that the
さらに、アンテナ装置1では、第1アンテナ配線21の線幅が第2アンテナ配線22の線幅よりも大きく、平面視したときに、第2アンテナ配線22の配線パターンが第1アンテナ配線21の配線パターン内に存在している。このため、例えば、基板10と第2アンテナ配線22の側面の間の寄生容量も低減されているので、基板10と第2アンテナ配線22の間の寄生容量が大幅に低減されている。この結果、アンテナ装置1は、高い放射特性を有することができる。
Furthermore, in the
図5に、変形例のアンテナエレメント20を示す。この例では、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の各々が平面コイルパターンを含んでいる。この例では、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の各々には、給電点21a,22aから開放端21b,22bに沿って見たときに、反時計回りの複数の平面コイルパターンが含まれている。なお、平面コイルパターンは、時計回りであってもよい。また、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の各々には、時計回りの平面コイルパターンと反時計回りの平面コイルパターンの双方が含まれていてもよい。なお、平面コイルパターンでは、アンテナ配線が交差する部分が存在する。このような交差部分では、他の階層に配設された導体パターンを介してアンテナ配線を交差させることができる。
FIG. 5 shows an
平面コイルパターンを含む第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の各々は、インダクタンス成分が大きくなるので、共振周波数が低下する。このように、第1アンテナ配線21と第2アンテナ配線22の各々に平面コイルパターンを組み込むことで、アンテナエレメント20の共振周波数を調整することができる。
Since each of the
図6に、本実施形態のアンテナ装置1と比較例のアンテナ装置の透過係数S21を計算した結果を示す。なお、透過係数S21は、送信アンテナへの入力信号の電圧振幅S1とし、受信アンテナからの出力信号の電圧振幅S2としたときに、S21=20・log(S1/S2)で求められる値である。
FIG. 6 shows calculation results of the transmission coefficient S21 of the
比較例は、1重の配線パターン(即ち、本実施形態の第1アンテナ配線21が除かれ、第2アンテナ配線22のみを有する配線パターン)のアンテナエレメントを有するアンテナ装置である。破線で示す比較例1は、受信アンテナと送信アンテナの双方に、1重のミアンダパターンを含むアンテナエレメントを有するアンテナ装置が採用された例である。破線で示す比較例2は、受信アンテナと送信アンテナの双方に、1重の平面コイルパターンを含むアンテナエレメントを有するアンテナ装置が採用された例である。
The comparative example is an antenna device having an antenna element with a single wiring pattern (that is, a wiring pattern having only the
実線で示す実施例1は、2重のミアンダパターンを含むアンテナエレメントを有するアンテナ装置が採用された例であり、図4に示す本実施形態のアンテナ装置1に対応する例である。実線で示す実施例2は、2重の平面コイルパターンを含むアンテナエレメントを有するアンテナ装置が採用された例であり、図5に示す本実施形態のアンテナ装置1に対応する例である。このように、比較例1と実施例1は、いずれもミアンダパターンのアンテナエレメントであって、比較例1は1重の1重の配線パターンであり、実施例1が2重の配線パターンである。比較例2と実施例2は、いずれも平面コイルパターンのアンテナエレメントであって、比較例2は1重の1重の配線パターンであり、実施例2が2重の配線パターンである。
Example 1 indicated by a solid line is an example employing an antenna device having an antenna element including a double meander pattern, and is an example corresponding to the
比較例1と実施例1の対比、及び、比較例2と実施例2の対比からも明らかに、配線パターンを2重化すると、透過係数S21が改善される。このことは、第2アンテナ配線22に対する寄生容量の影響が低下し、第2アンテナ配線22が高い放射特性を有することが示唆される。
It is clear from the comparison between Comparative Example 1 and Example 1 and the comparison between Comparative Example 2 and Example 2 that the transmission coefficient S21 is improved by doubling the wiring pattern. This suggests that the influence of parasitic capacitance on the
比較例1と実施例1の対比、及び、比較例2と実施例2の対比からも明らかに、配線パターンを2重化すると、共振周波数が増加する傾向にある。一方、比較例1と比較例2の対比、及び、実施例1と実施例2の対比から明らかに、平面コイルパターンを含むアンテナエレメントを有するアンテナ装置では、共振周波数が低下する。このように、アンテナエレメントに平面コイルパターンを含ませると、共振周波数を調整可能であることが示唆された。 The comparison between Comparative Example 1 and Example 1 and the comparison between Comparative Example 2 and Example 2 clearly show that the resonance frequency tends to increase when the wiring pattern is duplicated. On the other hand, the comparison between Comparative Example 1 and Comparative Example 2 and the comparison between Example 1 and Example 2 clearly show that the resonance frequency is lowered in the antenna device having the antenna element including the planar coil pattern. Thus, it was suggested that the resonance frequency can be adjusted by including a planar coil pattern in the antenna element.
上記では、本明細書で開示される技術が、基板10とアンテナエレメント20の間の寄生容量の影響を低下させる点で有用であることを説明した。しかしながら、本明細書で開示される技術は、アンテナエレメント20と他の部材との間の寄生容量の影響も低下させることができる。例えば、基板10が搭載される環境の周囲に金属等の部材(例えば筐体等)が存在するような場合、本明細書で開示される技術は、そのような部材とアンテナエレメント20の間の寄生容量の影響も低下させることができる。このような場合に対策した例を以下に説明する。
It has been described above that the technology disclosed in this specification is useful in reducing the effects of parasitic capacitance between the
図7及び図8に、変形例のアンテナエレメント20を示す。上記の例と対比すると、このアンテナエレメント20は、第3アンテナ配線23と、一対の第4アンテナ配線24と、をさらに有していることを特徴としている。これら第3アンテナ配線23と一対の第4アンテナ配線24も、第1アンテナ配線21及び第2アンテナ配線22と同様に、多層配線技術を利用して図示省略の層間絶縁膜内の階層に配設されている。なお、一対の第4アンテナ配線24は、必要に応じて少なくともいずれか一方のみが配設されていてもよい。
7 and 8 show a modified
第3アンテナ配線23は、第2アンテナ配線22の上方であって、第2アンテナ配線22からは層間絶縁膜を介して離れて配設されている。第3アンテナ配線23の線幅は、第1アンテナ配線21と同一としてもよい。第3アンテナ配線23は、給電部40が接続される第3給電点23aから第3開放端23bまで伸びており、第1アンテナ配線21及び第2アンテナ配線22と同様に、ミアンダパターンを有している。第3アンテナ配線23の第3給電点23aの位置と第2アンテナ配線22の第2給電点22aの位置は、基板10の上面に対して直交する方向から見たときに、即ち、基板10を平面視したときに、一致する。図8に示すように、第3アンテナ配線23の配線パターンと第2アンテナ配線22の配線パターンは、上下方向に所定間隔を置きながら並走している。より詳細には、平面視したときに、第2アンテナ配線22の配線パターンが第3アンテナ配線23の配線パターン内に存在している。この例では特に、第2アンテナ配線22と第3アンテナ配線23は、線幅を除いて形状が実質的に一致しており、基板10を平面視したときに第2アンテナ配線22の幅方向中央と第3アンテナ配線23の幅方向中央が一致するように両者が延びているので、平面視したときに第2アンテナ配線22の配線パターンは第3アンテナ配線23の配線パターンよりも内側に、換言すると、平面視したときに第3アンテナ配線23の配線パターンが第2アンテナ配線22の配線パターンからはみ出るように両者が配設されている。
The
一対の第4アンテナ配線24はそれぞれ、第2アンテナ配線22と同一の面内であって、第2アンテナ配線22の側方のうちの一方の側に第2アンテナ配線22からは層間絶縁膜を介して離れて配設されている。一対の第4アンテナ配線24はそれぞれ、給電部40が接続される第4給電点24aから第4開放端24bまで伸びており、第1アンテナ配線21及び第2アンテナ配線22と同様に、ミアンダパターンを有している。一対の第4アンテナ配線24の第4給電点24aのそれぞれの位置と第2アンテナ配線22の第2給電点22aの位置は、基板10の上面に対して直交する方向から見たときに、即ち、基板10を平面視したときに、一致する。図8に示すように、一対の第4アンテナ配線24のそれぞれの配線パターンと第2アンテナ配線22の配線パターンは、左右方向に所定間隔を置きながら並走している。
Each of the pair of
この変形例でも、第2アンテナ配線22の配線パターンと第3アンテナ配線23の配線パターンが並走しており、給電点22a,23aの位置が上下方向で一致しており、各々の給電点22a,23aから開放端22b,23bまでの配線長が実質的に等しいので、動作中において第2アンテナ配線22内の電位と第3アンテナ配線23内の電位は同位相で変化する。このため、動作中において第2アンテナ配線22と第3アンテナ配線23の間に容量が存在しない。同様に、第2アンテナ配線22の配線パターンと一対の第4アンテナ配線24のそれぞれの配線パターンが並走しており、給電点22a,24aの位置が上下方向で一致しており、各々の給電点22a,24aから開放端22b,24bまでの配線長が実質的に等しいので、動作中において第2アンテナ配線22内の電位と一対の第4アンテナ配線24内のそれぞれの電位は同位相で変化する。このため、動作中において第2アンテナ配線22と一対の第4アンテナ配線24のそれぞれの間に容量が存在しない。
Also in this modification, the wiring pattern of the
例えば、アンテナエレメント20の上方に金属等の部材(例えば筐体等)が存在する場合であっても、その部材と第2アンテナ配線22の間に第3アンテナ配線23が介在することにより、その部材と第2アンテナ配線22の間の寄生容量の影響が抑制される。同様に、アンテナエレメント20の側方に金属等の部材(例えば筐体等)が存在する場合であっても、その部材と第2アンテナ配線22の間に一対の第4アンテナ配線24が介在することにより、その部材と第2アンテナ配線22の間の寄生容量の影響が抑制される。この結果、変形例のアンテナエレメント20を有するアンテナ装置1は、高い放射特性を有することができる。
For example, even if there is a member such as a metal (for example, a housing) above the
上記では、モノポール型のアンテナエレメント20を有するアンテナ装置1を用いて本明細書で開示される技術について説明した。本願明細書で開示される技術は、この例に限らず、他の種類のアンテナエレメントを有するアンテナ装置にも適用可能である。例えば、本願明細書で開示される技術は、ダイポール型のアンテナエレメントを有するアンテナ装置にも適用可能である。
The technology disclosed in this specification has been described above using the
上記では、アンテナエレメントの配線パターンがミアンダパターン又は平面コイルパターンを含む例について説明した。本明細書で開示される技術は、他の種類の配線パターンにも有用である。また、アンテナエレメントの配線パターンは、ミアンダパターンと平面コイルパターンの双方を含んでいてもよい。 An example in which the wiring pattern of the antenna element includes the meander pattern or the planar coil pattern has been described above. The techniques disclosed in this specification are also useful for other types of wiring patterns. Also, the wiring pattern of the antenna element may include both the meander pattern and the planar coil pattern.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or in the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as of the filing. In addition, the techniques exemplified in this specification or drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of them has technical utility in itself.
1:アンテナ装置
10:基板
20:アンテナエレメント
21:第1アンテナ配線
21a:第1給電点
21b:第1開放端
22:第2アンテナ配線
22a:第2給電点
22b:第2開放端
30:グランド板
40:給電部
1: Antenna device 10: Substrate 20: Antenna element 21:
Claims (7)
基板と、
前記基板の上方に配設されており、第1給電点から第1開放端まで伸びている第1配線パターンを有している第1アンテナ配線と、
前記第1アンテナ配線の上方に配設されており、第2給電点から第2開放端まで伸びている第2配線パターンを有している第2アンテナ配線と、を備えており、
前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第1アンテナ配線の前記第1給電点の位置と前記第2アンテナ配線の前記第2給電点の位置が一致しており、
前記第1アンテナ配線の前記第1配線パターンと前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンが並走している、アンテナ装置。 An antenna device,
a substrate;
a first antenna wiring disposed above the substrate and having a first wiring pattern extending from a first feeding point to a first open end;
a second antenna wiring disposed above the first antenna wiring and having a second wiring pattern extending from a second feeding point to a second open end,
the position of the first feeding point of the first antenna wiring and the position of the second feeding point of the second antenna wiring are aligned when viewed from a direction orthogonal to the upper surface of the substrate;
The antenna device, wherein the first wiring pattern of the first antenna wiring and the second wiring pattern of the second antenna wiring run in parallel.
前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンは、前記第1アンテナ配線の前記第1配線パターン内に存在する、請求項1に記載のアンテナ装置。 The line width of the first antenna wiring is larger than the line width of the second antenna wiring,
The second wiring pattern of the second antenna wiring exists within the first wiring pattern of the first antenna wiring when viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the substrate. antenna device.
前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第2アンテナ配線の前記第2給電点の位置と前記第3アンテナ配線の前記第3給電点の位置が一致しており、
前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンと前記第3アンテナ配線の前記第3配線パターンが並走している、請求項1~4のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 a third antenna wiring disposed above the second antenna wiring and having a third wiring pattern extending from a third feeding point to a third open end;
When viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the substrate, the position of the second feeding point of the second antenna wiring and the position of the third feeding point of the third antenna wiring are aligned,
5. The antenna device according to claim 1, wherein said second wiring pattern of said second antenna wiring and said third wiring pattern of said third antenna wiring run in parallel.
前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンは、前記第3アンテナ配線の前記第3配線パターン内に存在する、請求項5に記載のアンテナ装置。 The line width of the third antenna wiring is larger than the line width of the second antenna wiring,
6. The method according to claim 5, wherein the second wiring pattern of the second antenna wiring exists within the third wiring pattern of the third antenna wiring when viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the substrate. antenna device.
前記基板の上面に対して直交する方向から見たときに、前記第2アンテナ配線の前記第2給電点の位置と前記第4アンテナ配線の前記第4給電点の位置が一致しており、
前記第2アンテナ配線の前記第2配線パターンと前記第3アンテナ配線の前記第3配線パターンが並走している、請求項1~6のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 4-antenna wiring having a fourth wiring pattern disposed on at least one side of the second antenna wiring and extending from a fourth feeding point to a fourth open end; cage,
When viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the substrate, the position of the second feeding point of the second antenna wiring and the position of the fourth feeding point of the fourth antenna wiring are aligned,
7. The antenna device according to claim 1, wherein said second wiring pattern of said second antenna wiring and said third wiring pattern of said third antenna wiring run in parallel.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021132440A JP2023026966A (en) | 2021-08-16 | 2021-08-16 | antenna device |
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JP2021132440A JP2023026966A (en) | 2021-08-16 | 2021-08-16 | antenna device |
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JP2021132440A Pending JP2023026966A (en) | 2021-08-16 | 2021-08-16 | antenna device |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2021
- 2021-08-16 JP JP2021132440A patent/JP2023026966A/en active Pending
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