JP3539288B2

JP3539288B2 - Antenna structure and communication device having the antenna structure

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Publication number: JP3539288B2
Application number: JP20269299A
Authority: JP
Inventors: 明宮田; 淳一栗田; 健吾尾仲; 一也川端
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: JP2001036317A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、携帯型電話機等に内蔵されるアンテナ構造およびそのアンテナ構造を備えた通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＨＳ等の携帯型電話機のアンテナとしては、主に、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようなアンテナ１や図７に示すような表面実装型アンテナ１０が用いられている。図６（ａ）に示すアンテナ１は樹脂等のケーシング２内に直線ワイヤ状の金属導体部であるホイップ部３と螺旋状の金属導体部であるヘリカル部４とが内蔵されて成るものであり、上記ホイップ部３とヘリカル部４は切断されている。図６（ｂ）に示すアンテナ１は、上記図６（ａ）のアンテナ１とほぼ同様な構造を持つものであるが、ホイップ部３とヘリカル部４を接続させている点が上記図６（ａ）のアンテナ１と異なる。
【０００３】
また、図６（ｃ）に示すアンテナ１は、ヘリカル部４の中心領域にホイップ部３が挿通されて成るものであり、ヘリカル部４はホイップ部３に電磁結合する。上記図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す各アンテナ１は、通信装置（携帯型電話機）５のケース６よりも外側に突出され、その突出している長さが可変する伸縮可能タイプのアンテナである。
【０００４】
通信装置５には、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、整合回路７と接触ピン８を有する給電回路９と、信号源２０とを有しており、上記各アンテナ１は、上記信号源２０の信号（電力）が給電回路９を介して供給されることによって、アンテナとして動作する。
【０００５】
図７に示す表面実装型アンテナ１０は誘電体基体１１を有し、この誘電体基体１１の表面には放射電極１２と給電電極１３とグランド電極１４，１５と接続用電極１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ）が形成されている。つまり、図７に示すように、誘電体基体１１の側面１１ａには放射電極１２が誘電体基体１１の後端面１１ｂから前端面１１ｄに向かう方向にライン状に形成され、この放射電極１２の両端部はそれぞれ誘電体基体１１の上面１１ｅに回り込み、側面１１ｃに向かう方向に形成されている。
【０００６】
誘電体基体１１の側面１１ｃには給電電極１３とグランド電極１４，１５が形成されている。上記給電電極１３は側面１１ｃから上面１１ｅに掛けて形成されている。また、上記グランド電極１４は前記誘電体基体１１の底面１１ｆから上面１１ｅに向かう方向にライン状に形成されており、上面１１ｅにおける後端側の放射電極１２に導通接続されている。さらに、グランド電極１５は誘電体基体１１の側面１１ｃから上面１１ｅに掛けて形成されており、このグランド電極１５の端部は上記放射電極１２の開放端１２ａに間隔を介して対向配置されている。
【０００７】
誘電体基体１１の底面１１ｆには接続用電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅが形成されており、それら接続用電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅはそれぞれ放射電極１２の前端部、後端部、グランド電極１４、給電電極１３、グランド電極１５に導通接続されている。
【０００８】
上記図７に示す表面実装型アンテナ１０は、例えば、図８に示すように、通信装置５の回路基板１８に半田等を用いて実装される。つまり、図８に示す例では、回路基板１８にはグランド電極２１が形成されるグランド領域と、グランド電極２１が形成されていない非グランド領域１８ａとが形成されており、この非グランド領域１８ａに上記表面実装型アンテナ１０が実装されている。
【０００９】
上記回路基板１８には信号源２０が設けられており、表面実装型アンテナ１０を回路基板１８に実装することで、表面実装型アンテナ１０の給電電極１３は信号源２０に接続用導体パターン１９を介して導通接続される。
【００１０】
このように、表面実装型アンテナ１０が回路基板１８に実装されている状態で、信号源２０から上記表面実装型アンテナ１０の給電電極１３に高周波の信号（電力）が供給されると、この給電電極１３に供給された信号は放射電極１２に容量結合により伝達される。これにより、放射電極１２は、該放射電極１２自身のインダクタンス成分と、開放端１２ａとグランド電極１５間の静電容量とに基づいた共振状態となり、その共振のエネルギーの一部が電波として空間に放射される。
【００１１】
図７に示す放射電極１２は一方側の端部が開放端１２ａと成し、他方側の端部がグランド電極１４に導通接続された接地端と成している。このような形態の放射電極１２では動作波長の約１／４波長の共振状態となる。このため、放射電極１２に流れる電流は、図７の矢印Ａに示すように、誘電体基体１１の前端面１１ｄから後端面１１ｂに向かう方向に流れる。このことにより、表面実装型アンテナ１０によって送受信される電波は、図８に示すように、その電界成分ベクトルＥが座標のＺ方向に伝播するものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記図６（ａ）、（ｂ）に示すアンテナ１は、通常、ホイップ部３とヘリカル部４が共に通信装置５のケース６から突出している伸長状態と、上記ホイップ部３がケース６内に収納され、ヘリカル部４がケース６から突出している収納状態とを採り得る。
【００１３】
このような図６（ａ）、（ｂ）に示すアンテナ１を備えた通信装置５では、上記アンテナ１の伸長状態時にはホイップ部３に給電し、収納状態時にはヘリカル部４に給電しなければならず、アンテナ１へ電力を給電するための機構は複雑になってしまうという問題がある。また、上記のように、上記アンテナ１の伸長状態時と収納状態時とでは給電の状態が異なるので、伸長状態時と収納状態時とのアンテナ１のインピーダンスが異なる。このことにより、伸長状態時と収納状態時のどちらでも良好な通信を行うためには、整合回路を設け該整合回路によって、上記伸長状態時と収納状態時におけるアンテナ１のインピーダンスを整合しなければならない。
【００１４】
さらに、図６の（ｂ）に示すアンテナ１では収納状態であるときにもホイップ部３に電流が通電することから、ケース６内に収容されているホイップ部３が通信装置５の回路に悪影響を及ぼす虞がある。このことにより、そのホイップ部３に因る通信装置５の回路への悪影響を防止するための複雑な機構が必要となるという問題がある。
【００１５】
図６（ｃ）に示すアンテナ１はホイップ部３の固定機構にヘリカル部４との電磁結合部が複合するため、通信装置５の構造が複雑となり、通信装置５の価格が高価なものとなってしまうという問題が生じる。
【００１６】
上記のように、従来のアンテナ１では、通信装置５に、複雑な給電機構や、整合回路や、上記アンテナ１の収納状態時におけるホイップ部３の悪影響防止機構等を設けなければならないので、通信装置５の構造が複雑となり、通信装置５の価格が高価になってしまうという問題が生じる。
【００１７】
また、図７に示す表面実装型アンテナ１０では、次に示すような問題が生じる。表面実装型アンテナ１０は、一般に、小さく、また、携帯機器の中に収納される。このため、上記したような伸縮可能タイプのアンテナ１が伸ばされている状態と比べると、使用する周波数帯域幅等のアンテナ特性が十分でないという欠点があった。
【００１８】
この発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、通信装置の構造の簡易化を可能とし、しかも、アンテナ特性の向上を図ることができるアンテナ構造およびそのアンテナ構造を備えた通信装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明のアンテナ構造は、誘電体基体に放射電極と該放射電極に外部からの給電電力を伝達する給電電極とが形成されて成る表面実装型アンテナと、該表面実装型アンテナが実装される実装基板のグランド電極に一端側が接続される線状アンテナとを有し、上記表面実装型アンテナと線状アンテナの上記グランド電極への接続部とは間隔を介して隣接配置されており、上記線状アンテナは、上記表面実装型アンテナの給電電極に供給された電力によって無給電にて励振される構成と成し、上記表面実装型アンテナと線状アンテナとの同時励振による両アンテナの合成された電波の指向性でもって信号送受信のアンテナ動作を行なう構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００２０】
第２の発明のアンテナ構造は、上記第１の発明の構成を備え、線状アンテナの電気長は動作波長の５分の１以上の長さであることを特徴として構成されている。
【００２１】
第３の発明のアンテナ構造は、上記第１又は第２の発明の構成を備え、線状アンテナは実装基板から突出する直線ワイヤ状の導体部を有して構成されていることを特徴として構成されている。
【００２２】
第４の発明のアンテナ構造は、上記第１又は第２の発明の構成を備え、線状アンテナは実装基板から突出する直線ワイヤ状の導体部と螺旋状の導体部とを有して構成されていることを特徴として構成されている。
【００２３】
第５の発明のアンテナ構造は、上記第３又は第４の発明の構成を備え、線状アンテナは、実装基板から突出している部位の長さが可変する伸縮可能タイプのアンテナであることを特徴として構成されている。
【００２４】
第６の発明のアンテナ構造は、上記第１〜第５の発明の何れか１つの発明の構成を備え、表面実装型アンテナの誘電体基体は比誘電率が３以上であることを特徴として構成されている。
【００２５】
第７の発明における通信装置は、上記第１〜第６の発明の何れか１つの発明のアンテナ構造を備えていることを特徴として構成されている。
【００２６】
第８の発明における通信装置は、上記第７の発明を構成する通信装置のケースにはグランド領域が形成されており、線状アンテナは上記ケースのグランド領域に接地されていることを特徴として構成されている。
【００２７】
上記構成の発明において、外部から表面実装型アンテナの給電電極に電力が供給された場合には、その電力は給電電極から放射電極に供給されると共に、線状アンテナにも伝達されることとなる。
【００２８】
つまり、表面実装型アンテナに供給された電力が上記線状アンテナに供給される構成である。このことから、線状アンテナは表面実装型アンテナに隣接配置すればよく、従来のような線状アンテナに電力を供給するための複雑な給電機構は不要であり、線状アンテナへの電力供給の機構を簡略化することができる。さらに、従来では設けることが必須であった整合回路を省略することができる。
【００２９】
上記のように、この発明では、アンテナへ電力を給電するための給電機構を簡略化することができたり、整合回路が不要となる等、通信装置の構造を簡単にすることができる。また、これにより、通信装置の低コスト化を図ることができる。さらに、表面実装型アンテナと線状アンテナを共に使用する構成であるので、アンテナ特性の向上を図ることが容易となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１には、この実施形態例において特徴的なアンテナ構造の主要構成部分が示されている。なお、この実施形態例の説明において、前記従来例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３２】
この実施形態例におけるアンテナ構造は、図１に示すように、アンテナ（線状アンテナ）１と表面実装型アンテナ１０の２種のアンテナが実装基板である回路基板１８に配設されて成るものであり、最も特徴的なことは、上記アンテナ１が無給電アンテナと成していることと、アンテナ１が回路基板１８のグランド電極２１に導通接続されていることである。
【００３３】
以下、詳細を述べる。この実施形態例では、アンテナ１は直線ワイヤ状の金属導体部であるホイップ部３を有したものである。ホイップ部３を有したアンテナ１としては、図５に示すようなホイップ部３がケーシング２に内蔵されたものや、前記図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようなホイップ部３とヘリカル部４がケーシング２に収容されたもの等、様々な形態のものがあり、この実施形態例では、その何れの形態のものでもよい。
【００３４】
この実施形態例では、上記アンテナ１のホイップ部３の端部が前記図７に示すような表面実装型アンテナ１０に隣接して回路基板１８に固定されており、上記アンテナ１は、回路基板１８から突出している部位の長さが可変しないものである。また、この実施形態例では、上記ホイップ部３の端部はグランド電極２１に導通接続されている。
【００３５】
上記表面実装型アンテナ１０は、図７に示すように、誘電体基体１１に放射電極１２と給電電極１３等が形成されているものである。この実施形態例では、表面実装型アンテナ１０の誘電体基体１１はセラミックスや樹脂等により構成され、その比誘電率は３以上となっている。
【００３６】
この実施形態例では、図１に示すように、回路基板１８にはグランド電極２１が形成されているグランド領域と、グランド電極２１が形成されていない非グランド領域１８ａとが形成されており、表面実装型アンテナ１０は上記非グランド領域１８ａに実装されている。
【００３７】
上記表面実装型アンテナ１０は回路基板１８に実装されることにより、この表面実装型アンテナ１０の給電電極１３が回路基板１８の信号源２０と導通接続され、信号源２０から信号（電力）が給電電極１３に直接的に供給される。
【００３８】
これに対して、上記アンテナ１は上記信号源２０とは導通接続されておらず、信号源２０から出力された信号は表面実装型アンテナ１０を介してアンテナ１に供給される。つまり、上記表面実装型アンテナ１０の給電電極１３に信号源２０から信号が供給されると、その電力は放射電極１２に供給されると共に、給電電極１３からの励振によりアンテナ１のホイップ部３に伝達される。このように、この実施形態例では、上記アンテナ１は無給電アンテナと成しており、表面実装型アンテナ１０を介して電力が供給されることにより、アンテナとして動作することができる。
【００３９】
ところで、本発明者は、図１に示すようにアンテナ１および表面実装型アンテナ１０を回路基板１８に配設した場合に、そのアンテナ１と表面実装型アンテナ１０から成るアンテナの電波の指向性が、上記アンテナ１の電気長に応じて、どのように変化するのかを調べた。その実験結果が図２（ａ）〜（ｆ）、図３（ａ）〜（ｆ）に示されている。なお、上記実験では、アンテナ１の電気長以外の条件は全て等しい状態で行われたものである。
【００４０】
上記図２（ａ）はアンテナ１が設けられておらず、表面実装型アンテナ１０のみが設けられている場合である。また、動作波長をλとした場合、図２（ｂ）はアンテナ１の電気長が０．０５λの場合であり、図２（ｃ）はアンテナ１の電気長が０．１０λの場合である。図２（ｄ）はアンテナ１の電気長が０．１５λの場合であり、図２（ｅ）はアンテナ１の電気長が０．２０λの場合であり、図２（ｆ）はアンテナ１の電気長が０．２５λの場合である。
【００４１】
上記図３（ａ）はアンテナ１の電気長が０．３０λの場合であり、図３（ｂ）はアンテナ１の電気長が０．３５λの場合であり、図３（ｃ）はアンテナ１の電気長０．４０λの場合である。図３（ｄ）はアンテナ１の電気長が０．４５λの場合であり、図３（ｅ）はアンテナ１の電気長が０．５０λの場合であり、図３（ｆ）はアンテナ１の電気長が０．５５λの場合である。
【００４２】
図２（ａ）〜（ｆ）、図３（ａ）〜（ｆ）に示されるように、アンテナ１の電気長によって、電波の指向性が異なることが分かる。このことから、この実施形態例では、仕様等により予め定められている所望の電波の指向性が得られる電気長でもってアンテナ１が形成されている。
【００４３】
この実施形態例に示すアンテナ構造は上記のように構成されている。次に、この実施形態例に示すアンテナ構造を備えた通信装置の一例を図４に示す。この図４に示す通信装置５は携帯型電話機であり、この通信装置５のケース６内には回路基板１８が内蔵されている。この回路基板１８に上記の如くアンテナ１および表面実装型アンテナ１０が配設されて、この実施形態例において特徴的なアンテナ構造が形成されている。
【００４４】
上記回路基板１８には信号源である送信回路２５および受信回路２６と、切り換え回路２７とが形成されており、上記表面実装型アンテナ１０は上記送信回路２５および受信回路２６に上記切り換え回路２７を介して導通接続されている。この通信装置５においては、上記切り換え回路２７の切り換え動作によって、信号の送受信動作が円滑に行われるものである。
【００４５】
この実施形態例によれば、アンテナ１と表面実装型アンテナ１０の２種のアンテナを用い、アンテナ１には表面実装型アンテナ１０を介して電力が供給される構成である。このような構成とすることにより、上記アンテナ１の電気長を変化させることで、電波の指向性を今までになく様々に変化させることが可能であり、所望の電波の指向性を得ることが容易になる。
【００４６】
特に、アンテナ１の電気長が動作波長の１／５以上である場合には、アンテナ１と表面実装型アンテナ１０の２種のアンテナを用いた場合にのみ得られる特有な電波の指向性を得ることができる。例えば、図２（ｆ）に示すように、アンテナ１の電気長が動作波長の約１／４である場合には、電気長が動作波長の約１／４であるのにも拘わらず、アンテナの指向性は、電気長が動作波長の約１／２である場合と同様の指向性を示す。
【００４７】
このように、この実施形態例に示したアンテナ構造は、今までに無い画期的なアンテナ構造である。
【００４８】
また、この実施形態例では、上記のように、アンテナ１の電気長が動作波長の約１／４であるのにも拘わらず、アンテナ１および表面実装型アンテナ１０から成るアンテナの指向性は、電気長が動作波長の約１／２である場合と同様の指向性を示すという特有な特性を有するものである。これにより、アンテナ１の短縮化を図りながら、所望の指向性を得ることができる。
【００４９】
さらに、この実施形態例では、表面実装型アンテナ１０を構成する誘電体基体１１は比誘電率が３以上であるので、表面実装型アンテナ１０における放射電極１２の開放端１２ａとグランド電極１５間の容量結合が強くなる。このことにより、アンテナの利得が向上し、アンテナ特性をより向上させることができる。
【００５０】
この実施形態例では、アンテナ１は無給電アンテナであるので、整合回路が不要となる上に、アンテナ１に電力を供給するための複雑な給電機構も不要である。このことから、この実施形態例に示すアンテナ構造を備えた通信装置５の構造の簡略化を図ることができ、このことにより、通信装置５の低コスト化を図ることができる。
【００５１】
さらに、従来では、給電回路からアンテナ１に電力が直接的に供給される構成であるために、上記給電回路の配設位置等によって、アンテナ１の取り付け位置がほぼ定まってしまったが、この実施形態例では、アンテナ１はグランド電極２１に接地する構成であるので、給電回路の配設位置等に規制されることなく、アンテナ１を配設することができ、アンテナ１を取り付けることが可能な領域を拡大することができ、通信装置５の設計の自由度を向上させることができる。
【００５２】
なお、この発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記実施形態例では、アンテナ１は回路基板１８にホイップ部３の端部が固定されており、回路基板１８から突出している部位の長さが可変しないタイプのものであったが、アンテナ１を伸縮可能タイプのアンテナとしてもよい。つまり、回路基板１８からの突出している部位の長さ（換言すれば、通信装置５のケース６から突出している部位の長さ）が可変するアンテナとしてもよい。この場合には、アンテナ１は、ケース６から伸長されている状態と、ケース６内に収納されている状態とのどちらの状態でも、回路基板１８のグランド電極２１に導通接続されるように回路基板１８に取り付けられる。
【００５３】
このように伸縮可能タイプのアンテナ１が設けられる場合には、アンテナ１が伸長している状態では、アンテナ１と表面実装型アンテナ１０によりアンテナ動作が行われ、アンテナ１が収納されている状態では、アンテナ１はアンテナとして殆ど動作せず、表面実装型アンテナ１０のみがアンテナとして動作することとなる。
【００５４】
上記のように、アンテナ１が伸縮可能タイプのアンテナである場合には、上記実施形態例と同様の効果を奏することができる上に、次に示すような効果を得ることができる。従来においては、伸縮可能なタイプのアンテナ１が備えられている通信装置５では、アンテナ１の収納状態時に、ケース６内に収納されている部分が通信装置５の回路に悪影響を及ぼさないための機構が設けられている。
【００５５】
これに対して、この実施形態例では、アンテナ１はグランド電極２１に接地されているので、ケース６内に収容されたアンテナ１が通信装置５の回路に悪影響を及ぼすことは殆ど無く、上記のような収納時のアンテナ１の悪影響を防止するための機構を設けなくとも済む。このことから、通信装置５の構造の簡略化を図ることができる。
【００５６】
さらに、上記実施形態例では、アンテナ１は回路基板１８のグランド電極２１に接地されていたが、通信装置５のケース６にグランド領域が設けられている場合には、ケース６のグランド領域にアンテナ１を接地するようにしてもよい。また、アンテナ１はグランド電極２１やケース６のグランド領域に接地するのではなく、例えば、回路基板１８の非グランド領域１８ａや通信装置５のケース６の絶縁部に接続してもよい。
【００５７】
さらに、上記実施形態例では、表面実装型アンテナ１０は回路基板１８の非グランド領域１８ａに実装されていたが、回路基板１８のグランド電極２１上にグランド実装してもよい。
【００５８】
さらに、上記実施形態例では、表面実装型アンテナ１０の誘電体基体１１は比誘電率が３以上であったが、例えば、誘電体基体１１の比誘電率が３未満であっても、利得等のアンテナ特性が満足できる場合等には、誘電体基体１１の比誘電率を３未満としてもよい。
【００５９】
さらに、上記実施形態例では、該実施形態例において特徴的なアンテナ構造を携帯型電話機に内蔵する例を示したが、この発明において特徴的な構成を備えたアンテナ構造は携帯型電話機に限定されることなく、様々な通信装置に内蔵させることができる。
【００６０】
さらに、上記実施形態例では、アンテナ１は直線ワイヤ状のホイップ部３を有するものであったが、アンテナ１はホイップ部３を備えず、螺旋状の導体部であるヘリカル部４のみにより構成してもよい。さらに、アンテナ１をヘリカル部４のみで構成する場合には、螺旋巻のピッチが互いに異なる複数のヘリカル部４によりアンテナ１を構成してもよい。
【００６１】
さらに、上記実施形態例では、アンテナ１はワイヤ状のものであったが、例えば、アンテナ１は、回路基板１８に導電材料が例えば成膜技術によって形成されて成るアンテナとしてもよい。
【００６２】
さらに、上記実施形態例では、表面実装型アンテナ１０は図７に示す形態を備えていたが、表面実装型アンテナ１０は誘電体基体１１に放射電極１２と給電電極１３が形成された構成であればよく、図７に示す形態に限定されるものではない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、表面実装型アンテナと線状アンテナとの２種のアンテナを実装基板に配設し、線状アンテナには表面実装型アンテナを介して電力を供給する構成とした。これにより、線状アンテナの電気長に応じて、アンテナの指向性が今までになく様々に変化することとなり、線状アンテナの電気長を適宜設定することによって、所望のアンテナの指向性を容易に得ることができるという画期的なアンテナ構造を得ることができる。また、上記のように、表面実装型アンテナと線状アンテナの２種のアンテナを用いているので、アンテナ特性の向上を図ることが容易である。
【００６４】
さらに、線状アンテナは無給電アンテナと成しているので、線状アンテナには整合回路を設ける必要が無く、また、線状アンテナに電力を供給するための複雑な給電機構を設けなくて済む。このことから、アンテナ構造およびそのアンテナ構造を備えた通信装置の簡略化を図ることができる。このことにより、安価なアンテナ構造や通信装置を提供することができることとなる。
【００６５】
さらに、線状アンテナを、実装基板のグランド電極や、通信装置のケースのグランド領域に接地する構成とすることにより、従来よりも、線状アンテナの実装基板への取り付け可能な領域が拡大し、このことにより、通信装置の設計の自由度を向上させることができる。
【００６６】
線状アンテナの電気長が動作波長の５分の１以上であるものにあっては、例えば、線状アンテナの電気長が動作波長の約４分の１であるのにも拘わらず、電気長が動作波長の２分の１である場合と同様の指向性を示すというように、この発明のアンテナ構造において特有なアンテナ特性を有することができる。また、従来よりも、線状アンテナの電気長の短縮化を図りつつ、所望の電波の指向性を得ることができる。
【００６７】
線状アンテナが直線ワイヤ状の導体部を有しているものや、線状アンテナが直線ワイヤ状の導体部と螺旋状の導体部を有しているものにあっては、線状アンテナの構造が簡単であり、そのような簡単な構造でもって上記のような優れた効果を奏することができる。
【００６８】
線状アンテナが伸縮可能タイプである場合には、従来では線状アンテナに電力を給電するための給電機構が非常に複雑であったが、この発明では、線状アンテナは無給電線状アンテナであるために、そのような複雑な給電機構を設けなくて済み、通信装置の構造の大幅な簡略化を図ることができる。
【００６９】
表面実装型アンテナの誘電体が比誘電率が３以上であるものにあっては、表面実装型アンテナの利得を向上させることができ、より一層アンテナ特性に優れたアンテナ構造および通信装置を提供することができる。
【００７０】
この発明において特徴的なアンテナ構造を備えた通信装置にあっては、アンテナ特性の信頼性を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態例において特徴的な構成部分を示す説明図である。
【図２】本実施形態例のアンテナ構造において線状アンテナの電気長に応じた電波の指向性を示す説明図である。
【図３】図２に引き続き、本実施形態例のアンテナ構造において線状アンテナの電気長に応じた電波の指向性を示す説明図である。
【図４】本実施形態例のアンテナ構造を備えた通信装置の一例を示すモデル図である。
【図５】直線ワイヤ状の導体部を備えた線状アンテナの構成例を示す説明図である。
【図６】直線ワイヤ状の導体部と螺旋状の導体部を備えた線状アンテナの構成例を示す説明図である。
【図７】表面実装型アンテナの構成例を示す説明図である。
【図８】図７に示す表面実装型アンテナを実装基板に実装する際の実装例を示す説明図である。
【符号の説明】
１アンテナ
３ホイップ部
４ヘリカル部
５通信装置
６ケース
１０表面実装型アンテナ
１１誘電体基体
１２放射電極
１３給電電極
１８回路基板
２１グランド電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna structure built in a portable telephone or the like and a communication device having the antenna structure.
[0002]
[Prior art]
As an antenna of a portable telephone such as a PHS, an antenna 1 as shown in FIGS. 6A, 6B and 6C and a surface-mounted antenna 10 as shown in FIG. 7 are mainly used. . The antenna 1 shown in FIG. 6A has a casing 2 made of resin or the like, in which a whip portion 3 which is a linear wire-shaped metal conductor and a helical portion 4 which is a spiral metal conductor are built. The whip portion 3 and the helical portion 4 are cut off. The antenna 1 shown in FIG. 6B has substantially the same structure as the antenna 1 shown in FIG. 6A, except that the whip portion 3 and the helical portion 4 are connected. This is different from the antenna 1 of a).
[0003]
Further, the antenna 1 shown in FIG. 6C has a configuration in which the whip portion 3 is inserted into the center region of the helical portion 4, and the helical portion 4 is electromagnetically coupled to the whip portion 3. Each of the antennas 1 shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C is protruded outside the case 6 of the communication device (portable telephone) 5, and the length of the protruding portion is variable. Type antenna.
[0004]
As shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the communication device 5 includes a matching circuit 7, a power supply circuit 9 having a contact pin 8, and a signal source 20. The antenna 1 operates as an antenna when a signal (power) from the signal source 20 is supplied through the power supply circuit 9.
[0005]
The surface-mounted antenna 10 shown in FIG. 7 has a dielectric substrate 11, and on the surface of the dielectric substrate 11, a radiation electrode 12, a feed electrode 13, ground electrodes 14 and 15, and connection electrodes 16 (16a, 16b, 16c, 16d, 16e) are formed. That is, as shown in FIG. 7, a radiation electrode 12 is formed on the side surface 11a of the dielectric substrate 11 in a line shape in a direction from the rear end surface 11b to the front end surface 11d of the dielectric substrate 11, and both ends of the radiation electrode 12 are formed. The portions each extend around the upper surface 11e of the dielectric substrate 11 and are formed in a direction toward the side surface 11c.
[0006]
A power supply electrode 13 and ground electrodes 14 and 15 are formed on a side surface 11 c of the dielectric substrate 11. The power supply electrode 13 extends from the side surface 11c to the upper surface 11e. The ground electrode 14 is linearly formed in a direction from the bottom surface 11f to the upper surface 11e of the dielectric substrate 11, and is electrically connected to the radiation electrode 12 on the rear end side of the upper surface 11e. Further, the ground electrode 15 is formed so as to extend from the side surface 11c to the upper surface 11e of the dielectric substrate 11, and the end of the ground electrode 15 is arranged to face the open end 12a of the radiation electrode 12 with a space therebetween. .
[0007]
Connection electrodes 16a, 16b, 16c, 16d, and 16e are formed on the bottom surface 11f of the dielectric substrate 11, and the connection electrodes 16a, 16b, 16c, 16d, and 16e are the front end and the rear of the radiation electrode 12, respectively. The end, the ground electrode 14, the power supply electrode 13, and the ground electrode 15 are electrically connected.
[0008]
The surface mount antenna 10 shown in FIG. 7 is mounted on a circuit board 18 of the communication device 5 using solder or the like, for example, as shown in FIG. That is, in the example shown in FIG. 8, the circuit board 18 has a ground area where the ground electrode 21 is formed and a non-ground area 18a where the ground electrode 21 is not formed. The surface mount antenna 10 is mounted.
[0009]
The circuit board 18 is provided with a signal source 20. By mounting the surface-mounted antenna 10 on the circuit board 18, the power supply electrode 13 of the surface-mounted antenna 10 connects the signal conductor 20 to the connection conductor pattern 19. The connection is made through the connection.
[0010]
As described above, when a high-frequency signal (power) is supplied from the signal source 20 to the power supply electrode 13 of the surface-mounted antenna 10 in a state where the surface-mounted antenna 10 is mounted on the circuit board 18, the power is supplied. The signal supplied to the electrode 13 is transmitted to the radiation electrode 12 by capacitive coupling. As a result, the radiation electrode 12 enters a resonance state based on the inductance component of the radiation electrode 12 itself and the capacitance between the open end 12a and the ground electrode 15, and a part of the energy of the resonance is transmitted to space as a radio wave. Radiated.
[0011]
The radiation electrode 12 shown in FIG. 7 has an open end 12a at one end and a ground end electrically connected to the ground electrode 14 at the other end. In the radiation electrode 12 having such a configuration, a resonance state of about ４ wavelength of the operating wavelength is obtained. Therefore, the current flowing through the radiation electrode 12 flows in a direction from the front end face 11d to the rear end face 11b of the dielectric substrate 11, as indicated by an arrow A in FIG. Thus, the electric field component vector E of the radio wave transmitted and received by the surface mount antenna 10 propagates in the coordinate Z direction as shown in FIG.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The antenna 1 shown in FIGS. 6A and 6B usually has an extended state in which both the whip portion 3 and the helical portion 4 protrude from the case 6 of the communication device 5, and the whip portion 3 is inserted into the case 6. The storage state in which the helical part 4 is stored and the helical part 4 protrudes from the case 6 can be adopted.
[0013]
In the communication device 5 having the antenna 1 shown in FIGS. 6A and 6B, power must be supplied to the whip unit 3 when the antenna 1 is in the extended state, and to the helical unit 4 in the retracted state. However, there is a problem that a mechanism for supplying power to the antenna 1 becomes complicated. Further, as described above, since the power supply state is different between the extended state and the housed state of the antenna 1, the impedance of the antenna 1 is different between the extended state and the housed state. Accordingly, in order to perform good communication in both the extended state and the housed state, a matching circuit must be provided to match the impedance of the antenna 1 in the extended state and the antenna 1 in the housed state by the matching circuit. No.
[0014]
Further, in the antenna 1 shown in FIG. 6B, even when the antenna 1 is in the housed state, current flows through the whip 3, so that the whip 3 housed in the case 6 has an adverse effect on the circuit of the communication device 5. May be caused. As a result, there is a problem that a complicated mechanism for preventing an adverse effect on the circuit of the communication device 5 due to the whip unit 3 is required.
[0015]
In the antenna 1 shown in FIG. 6 (c), the structure of the communication device 5 is complicated because the fixing mechanism of the whip portion 3 and the electromagnetic coupling portion with the helical portion 4 are combined, and the price of the communication device 5 becomes expensive. Problem arises.
[0016]
As described above, in the conventional antenna 1, the communication device 5 must be provided with a complicated power feeding mechanism, a matching circuit, a mechanism for preventing the whip unit 3 from being adversely affected when the antenna 1 is stored, and the like. There is a problem that the structure of the device 5 becomes complicated and the price of the communication device 5 becomes expensive.
[0017]
Further, the surface mounted antenna 10 shown in FIG. 7 has the following problem. The surface mount antenna 10 is generally small and is housed in a portable device. For this reason, there is a disadvantage that the antenna characteristics such as the frequency bandwidth to be used are not sufficient as compared with the state where the extendable type antenna 1 is extended as described above.
[0018]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an antenna structure and an antenna structure capable of simplifying the structure of a communication device and improving antenna characteristics. Provided is a communication device provided with the communication device.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides means for solving the above-mentioned problems with the following configuration. That is, an antenna structure according to a first aspect of the present invention includes a surface-mounted antenna in which a radiation electrode is formed on a dielectric substrate and a power-supply electrode that transmits power supplied from the outside to the radiation electrode. Ground electrode of mounting board to be mounted At one end A surface-mounted antenna and a linear antenna having a connected linear antenna Connection to the ground electrode Are arranged adjacent to each other with an interval, and the linear antenna is powered by power supplied to a feed electrode of the surface-mount antenna. With no power supply Excited With the configuration, the antenna operation of signal transmission and reception is performed with the directivity of the combined electric wave of the two antennas by simultaneous excitation of the surface mount antenna and the linear antenna. The configuration is a means for solving the above problem.
[0020]
An antenna structure according to a second aspect of the present invention includes the configuration of the first aspect of the invention, wherein the electrical length of the linear antenna is one fifth or more of the operating wavelength.
[0021]
An antenna structure according to a third aspect of the present invention includes the configuration according to the first or second aspect of the present invention, wherein the linear antenna is configured to have a linear wire-shaped conductor protruding from the mounting board. Have been.
[0022]
An antenna structure according to a fourth aspect of the present invention includes the configuration according to the first or second aspect of the present invention, wherein the linear antenna includes a linear wire-shaped conductor protruding from a mounting board and a helical conductor. It is characterized by having.
[0023]
An antenna structure according to a fifth aspect of the present invention includes the configuration according to the third or fourth aspect, wherein the linear antenna is a stretchable type antenna in which the length of a portion protruding from the mounting board is variable. It is configured as
[0024]
An antenna structure according to a sixth aspect of the present invention includes the configuration according to any one of the first to fifth aspects, wherein the dielectric substrate of the surface-mounted antenna has a relative dielectric constant of 3 or more. Have been.
[0025]
A communication device according to a seventh aspect is characterized by including the antenna structure according to any one of the first to sixth aspects.
[0026]
A communication device according to an eighth aspect of the present invention is characterized in that a ground region is formed in a case of the communication device constituting the seventh invention, and the linear antenna is grounded in the ground region of the case. Have been.
[0027]
In the invention having the above configuration, when power is supplied from the outside to the power supply electrode of the surface mount antenna, the power is supplied from the power supply electrode to the radiation electrode and is also transmitted to the linear antenna. .
[0028]
That is, the power supplied to the surface mount antenna is supplied to the linear antenna. For this reason, the linear antenna may be disposed adjacent to the surface-mount antenna, and a complicated feeding mechanism for supplying power to the linear antenna as in the related art is unnecessary, and power supply to the linear antenna is not required. The mechanism can be simplified. Further, a matching circuit which has conventionally been required to be provided can be omitted.
[0029]
As described above, according to the present invention, the structure of the communication device can be simplified, for example, a power supply mechanism for supplying power to the antenna can be simplified, and a matching circuit is not required. In addition, this makes it possible to reduce the cost of the communication device. Further, since the configuration uses both the surface mount antenna and the linear antenna, it is easy to improve the antenna characteristics.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
FIG. 1 shows main components of an antenna structure characteristic of this embodiment. In the description of the embodiment, the same components as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and the description of the common portions will not be repeated.
[0032]
As shown in FIG. 1, the antenna structure according to this embodiment is configured such that two antennas, an antenna (linear antenna) 1 and a surface mount antenna 10, are disposed on a circuit board 18 which is a mounting board. The most characteristic features are that the antenna 1 is a parasitic antenna and that the antenna 1 is conductively connected to the ground electrode 21 of the circuit board 18.
[0033]
The details will be described below. In this embodiment, the antenna 1 has a whip 3 which is a linear wire-shaped metal conductor. As the antenna 1 having the whip portion 3, the antenna 1 having the whip portion 3 built in the casing 2 as shown in FIG. 5 or the whip portion as shown in FIGS. 6 (a), (b) and (c) is used. There are various forms, such as one in which the casing 3 and the helical part 4 are accommodated in the casing 2, and in this embodiment, any of these forms may be used.
[0034]
In this embodiment, the end of the whip portion 3 of the antenna 1 is fixed to a circuit board 18 adjacent to the surface mount antenna 10 as shown in FIG. The length of the portion protruding from the fin does not change. In this embodiment, the end of the whip 3 is electrically connected to the ground electrode 21.
[0035]
As shown in FIG. 7, the surface-mounted antenna 10 has a dielectric substrate 11 on which a radiation electrode 12 and a feed electrode 13 are formed. In this embodiment, the dielectric substrate 11 of the surface mount antenna 10 is made of ceramic, resin, or the like, and has a relative dielectric constant of 3 or more.
[0036]
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the circuit board 18 has a ground area where the ground electrode 21 is formed and a non-ground area 18a where the ground electrode 21 is not formed. The mounting antenna 10 is mounted in the non-ground area 18a.
[0037]
By mounting the surface-mounted antenna 10 on a circuit board 18, the power supply electrode 13 of the surface-mounted antenna 10 is electrically connected to a signal source 20 of the circuit board 18, and a signal (power) is supplied from the signal source 20. It is supplied directly to the electrode 13.
[0038]
On the other hand, the antenna 1 is not conductively connected to the signal source 20, and a signal output from the signal source 20 is supplied to the antenna 1 via the surface-mounted antenna 10. That is, when a signal is supplied from the signal source 20 to the power supply electrode 13 of the surface mount antenna 10, the power is supplied to the radiation electrode 12, and the power is supplied to the whip 3 of the antenna 1 by excitation from the power supply electrode 13. Is transmitted. As described above, in this embodiment, the antenna 1 is a parasitic antenna, and can be operated as an antenna when power is supplied through the surface-mounted antenna 10.
[0039]
By the way, the present inventor has found that when the antenna 1 and the surface mount antenna 10 are arranged on the circuit board 18 as shown in FIG. Then, it was examined how the antenna 1 changes depending on the electrical length. The experimental results are shown in FIGS. 2 (a) to (f) and FIGS. 3 (a) to (f). In the above experiment, all the conditions other than the electrical length of the antenna 1 were performed in the same state.
[0040]
FIG. 2A shows a case where the antenna 1 is not provided and only the surface mount antenna 10 is provided. When the operating wavelength is λ, FIG. 2B shows the case where the electrical length of the antenna 1 is 0.05λ, and FIG. 2C shows the case where the electrical length of the antenna 1 is 0.10λ. 2D shows the case where the electric length of the antenna 1 is 0.15λ, FIG. 2E shows the case where the electric length of the antenna 1 is 0.20λ, and FIG. This is the case where the length is 0.25λ.
[0041]
FIG. 3A shows the case where the electrical length of the antenna 1 is 0.30λ, FIG. 3B shows the case where the electrical length of the antenna 1 is 0.35λ, and FIG. This is the case where the electrical length is 0.40λ. 3D shows the case where the electric length of the antenna 1 is 0.45λ, FIG. 3E shows the case where the electric length of the antenna 1 is 0.50λ, and FIG. This is the case where the length is 0.55λ.
[0042]
As shown in FIGS. 2A to 2F and FIGS. 3A to 3F, it can be seen that the directivity of the radio wave differs depending on the electrical length of the antenna 1. For this reason, in this embodiment, the antenna 1 is formed with an electrical length that can obtain a desired directivity of a radio wave predetermined according to specifications or the like.
[0043]
The antenna structure shown in this embodiment is configured as described above. Next, FIG. 4 shows an example of a communication device having the antenna structure shown in this embodiment. The communication device 5 shown in FIG. 4 is a portable telephone, and a circuit board 18 is built in a case 6 of the communication device 5. The antenna 1 and the surface-mounted antenna 10 are provided on the circuit board 18 as described above, and a characteristic antenna structure in this embodiment is formed.
[0044]
A transmission circuit 25 and a reception circuit 26 as signal sources and a switching circuit 27 are formed on the circuit board 18. The surface-mounted antenna 10 includes the transmission circuit 25 and the reception circuit 26 with the switching circuit 27. It is electrically connected through the switch. In this communication device 5, the switching operation of the switching circuit 27 allows the signal transmission / reception operation to be performed smoothly.
[0045]
According to this embodiment, two types of antennas, the antenna 1 and the surface-mounted antenna 10, are used, and power is supplied to the antenna 1 via the surface-mounted antenna 10. With such a configuration, by changing the electrical length of the antenna 1, it is possible to change the directivity of radio waves in various ways than ever before, and it is possible to obtain desired directivity of radio waves. It will be easier.
[0046]
In particular, when the electrical length of the antenna 1 is 1/5 or more of the operating wavelength, a unique radio wave directivity that can be obtained only when two types of antennas, the antenna 1 and the surface mount antenna 10, are used is obtained. be able to. For example, as shown in FIG. 2 (f), when the electrical length of the antenna 1 is about 1/4 of the operating wavelength, the antenna 1 has an electrical length of about 1/4 of the operating wavelength. Indicates the same directivity as when the electrical length is about half the operating wavelength.
[0047]
Thus, the antenna structure shown in this embodiment is an innovative antenna structure which has never been seen before.
[0048]
Further, in this embodiment, as described above, the directivity of the antenna including the antenna 1 and the surface-mount type antenna 10 is, although the electrical length of the antenna 1 is about １／ of the operating wavelength, It has a unique characteristic of exhibiting directivity similar to the case where the electrical length is about の of the operating wavelength. Thereby, a desired directivity can be obtained while shortening the antenna 1.
[0049]
Further, in this embodiment, since the dielectric substrate 11 constituting the surface-mounted antenna 10 has a relative dielectric constant of 3 or more, the distance between the open end 12a of the radiation electrode 12 and the ground electrode 15 in the surface-mounted antenna 10 is increased. Capacitive coupling becomes stronger. Thereby, the gain of the antenna is improved, and the antenna characteristics can be further improved.
[0050]
In this embodiment, since the antenna 1 is a parasitic antenna, a matching circuit is not required, and a complicated power supply mechanism for supplying power to the antenna 1 is not required. Thus, the structure of the communication device 5 having the antenna structure shown in this embodiment can be simplified, and the cost of the communication device 5 can be reduced.
[0051]
Further, in the related art, since the power is directly supplied from the power supply circuit to the antenna 1, the mounting position of the antenna 1 is substantially determined by the arrangement position of the power supply circuit and the like. In the embodiment, since the antenna 1 is configured to be grounded to the ground electrode 21, the antenna 1 can be disposed without being restricted by the arrangement position of the power supply circuit, and the antenna 1 can be mounted. The area can be expanded, and the degree of freedom in designing the communication device 5 can be improved.
[0052]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various embodiments. For example, in the above embodiment, the antenna 1 is of a type in which the end of the whip portion 3 is fixed to the circuit board 18 and the length of the portion protruding from the circuit board 18 is not variable. 1 may be an extendable type antenna. That is, the antenna may have a variable length of a portion protruding from the circuit board 18 (in other words, a length of a portion protruding from the case 6 of the communication device 5). In this case, the antenna 1 is connected to the ground electrode 21 of the circuit board 18 so as to be electrically connected to the ground electrode 21 regardless of whether the antenna 1 is extended from the case 6 or housed in the case 6. Attached to the substrate 18.
[0053]
When the extendable type antenna 1 is provided as described above, the antenna operation is performed by the antenna 1 and the surface mount antenna 10 in a state where the antenna 1 is extended, and in a state where the antenna 1 is housed. The antenna 1 hardly operates as an antenna, and only the surface mount antenna 10 operates as an antenna.
[0054]
As described above, when the antenna 1 is a telescopic antenna, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained. Conventionally, in the communication device 5 provided with the extendable type antenna 1, when the antenna 1 is stored, the portion housed in the case 6 does not adversely affect the circuit of the communication device 5. A mechanism is provided.
[0055]
On the other hand, in this embodiment, since the antenna 1 is grounded to the ground electrode 21, the antenna 1 housed in the case 6 hardly affects the circuit of the communication device 5. There is no need to provide a mechanism for preventing such an adverse effect of the antenna 1 when the antenna 1 is stored. Thus, the structure of the communication device 5 can be simplified.
[0056]
Further, in the above embodiment, the antenna 1 is grounded to the ground electrode 21 of the circuit board 18. However, when a ground area is provided in the case 6 of the communication device 5, the antenna 1 is connected to the ground area of the case 6. 1 may be grounded. Further, the antenna 1 may be connected to, for example, the non-ground area 18 a of the circuit board 18 or the insulating portion of the case 6 of the communication device 5, instead of being grounded to the ground electrode 21 or the ground area of the case 6.
[0057]
Furthermore, in the above embodiment, the surface-mounted antenna 10 is mounted on the non-ground area 18 a of the circuit board 18, but may be mounted on the ground electrode 21 of the circuit board 18.
[0058]
Further, in the above-described embodiment, the dielectric substrate 11 of the surface-mounted antenna 10 has a relative dielectric constant of 3 or more. When the antenna characteristics described above can be satisfied, the relative dielectric constant of the dielectric substrate 11 may be less than 3.
[0059]
Further, in the above-described embodiment, an example in which the characteristic antenna structure in the embodiment is incorporated in the mobile phone has been described. However, the antenna structure having the characteristic configuration in the present invention is limited to the mobile phone. It can be built in various communication devices without any need.
[0060]
Further, in the above embodiment, the antenna 1 has the whip portion 3 in the form of a straight wire. You may. Further, when the antenna 1 is constituted only by the helical portions 4, the antenna 1 may be constituted by a plurality of helical portions 4 having different spiral winding pitches.
[0061]
Further, in the above-described embodiment, the antenna 1 is a wire, but for example, the antenna 1 may be an antenna formed by forming a conductive material on the circuit board 18 by, for example, a film forming technique.
[0062]
Further, in the above-described embodiment, the surface-mounted antenna 10 has the configuration shown in FIG. 7. The configuration is not limited to the configuration shown in FIG.
[0063]
【The invention's effect】
According to the present invention, two types of antennas, a surface mount antenna and a linear antenna, are provided on a mounting substrate, and power is supplied to the linear antenna via the surface mount antenna. As a result, the directivity of the antenna varies more than ever in accordance with the electrical length of the linear antenna, and by appropriately setting the electrical length of the linear antenna, the desired directivity of the antenna can be easily adjusted. And an epoch-making antenna structure can be obtained. Further, as described above, since two types of antennas, the surface mount antenna and the linear antenna, are used, it is easy to improve the antenna characteristics.
[0064]
Furthermore, since the linear antenna is a parasitic antenna, it is not necessary to provide a matching circuit for the linear antenna, and it is not necessary to provide a complicated power supply mechanism for supplying power to the linear antenna. . Accordingly, it is possible to simplify the antenna structure and the communication device including the antenna structure. Thus, an inexpensive antenna structure and communication device can be provided.
[0065]
Furthermore, by using a configuration in which the linear antenna is grounded to the ground electrode of the mounting board or the ground area of the case of the communication device, the area where the linear antenna can be mounted on the mounting board is larger than before, Thus, the degree of freedom in designing the communication device can be improved.
[0066]
In the case where the electrical length of the linear antenna is one fifth or more of the operating wavelength, for example, the electrical length of the linear antenna is about one fourth of the operating wavelength, Has an antenna characteristic peculiar to the antenna structure of the present invention, such that the antenna has the same directivity as when it is half the operating wavelength. Further, it is possible to obtain desired directivity of radio waves while shortening the electrical length of the linear antenna as compared with the related art.
[0067]
When the linear antenna has a straight wire-shaped conductor and the linear antenna has a straight wire-shaped conductor and a helical conductor, the structure of the linear antenna Is simple, and with such a simple structure, the above-described excellent effects can be obtained.
[0068]
In the case where the linear antenna is a telescopic type, the feeding mechanism for feeding power to the linear antenna has been very complicated in the past, but in the present invention, the linear antenna is a non-feeding linear antenna. Therefore, it is not necessary to provide such a complicated power supply mechanism, and the structure of the communication device can be greatly simplified.
[0069]
When the dielectric material of the surface-mounted antenna has a relative dielectric constant of 3 or more, it is possible to improve the gain of the surface-mounted antenna, and to provide an antenna structure and a communication device having more excellent antenna characteristics. be able to.
[0070]
In the communication device having the characteristic antenna structure according to the present invention, the reliability of the antenna characteristics can be significantly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing characteristic components in the embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the directivity of a radio wave according to the electrical length of a linear antenna in the antenna structure of the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram, following FIG. 2, showing the directivity of radio waves according to the electrical length of the linear antenna in the antenna structure of the embodiment.
FIG. 4 is a model diagram showing an example of a communication device having the antenna structure of the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a linear antenna including a linear wire-shaped conductor.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a linear antenna including a linear wire-shaped conductor portion and a spiral conductor portion.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration example of a surface mount antenna.
8 is an explanatory diagram showing a mounting example when mounting the surface mount antenna shown in FIG. 7 on a mounting board.
[Explanation of symbols]
1 antenna
3 Whip part
4 Helical part
5 Communication equipment
6 cases
10 Surface mount antenna
11 Dielectric substrate
12 radiation electrode
13 Power supply electrode
18 Circuit board
21 Ground electrode

Claims

A surface-mounted antenna in which a radiation electrode is formed on a dielectric substrate and a power-supply electrode for transmitting power supplied from the outside to the radiation electrode, and one end of a ground electrode of a mounting board on which the surface-mounted antenna is mounted has one end A linear antenna to be connected, and the surface-mounted antenna and a connection portion of the linear antenna to the ground electrode are disposed adjacent to each other with an interval therebetween, and the linear antenna is connected to the surface-mounted antenna. It is configured to be excited without power by the power supplied to the feeding electrode of the antenna, and the signal is transmitted and received by the directivity of the combined electric wave of both antennas by simultaneous excitation of the surface mount antenna and the linear antenna. An antenna structure characterized by performing the above antenna operation .

2. The antenna structure according to claim 1, wherein the electrical length of the linear antenna is at least one fifth of the operating wavelength.

3. The antenna structure according to claim 1, wherein the linear antenna has a linear wire-shaped conductor protruding from the mounting board.

The antenna structure according to claim 1, wherein the linear antenna includes a linear wire-shaped conductor protruding from the mounting board and a spiral conductor.

The antenna structure according to claim 3, wherein the linear antenna is a telescopic antenna whose length protruding from the mounting board is variable.

The antenna structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the dielectric substrate of the surface mount antenna has a relative dielectric constant of 3 or more.

A communication device comprising the antenna structure according to any one of claims 1 to 6.

The communication device according to claim 7, wherein a ground region is formed in a case of the communication device, and the linear antenna is grounded in the ground region of the case.