JP3552693B2

JP3552693B2 - Planar multiple antenna and electric equipment having the same

Info

Publication number: JP3552693B2
Application number: JP2001291487A
Authority: JP
Inventors: 守彦池ケ谷; 剛博杉山; 伸一郎鈴木; 尚史楯
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003101326A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導体平板で構成され、且つ小型で薄型であり、携帯端末や電化製品等の電気機器あるいは壁等に内蔵することも容易な平板多重アンテナおよびそれを備えた電気機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基地局用や衛星放送用などの大型アンテナを除き、携帯電話やモバイルコンピュータなど（以下、一括して携帯端末と略す）をはじめとする専用の各種アンテナの小型化が盛んに行われている。特に小型化が求められる携帯端末用のアンテナは、その端末自身の小型化に伴い、設置用スペースの問題、さらにアンテナ体積の制約に反した性能の要求などの問題を抱えている。また、最近盛んに検討されている家庭内における無線ネットワーク構想においても、室内壁面へのアンテナの導入やパーソナルコンピュータや電化製品（以下、一括して電化製品と略す）などへのアンテナの導入に伴い、そのアンテナ自身の大きさにも同様な問題が起こっている。
【０００３】
上記の問題は、携帯端末や電化製品において、その筐体もしくは本体ケース（以下、一括して筐体と略す）内に専用のアンテナを内蔵する場合、新たに専用のスペースを確保しなければならないことが要因となる。さらに製品の小型化や軽量化が伴う場合、当然のことながらアンテナ自身の小体積化や軽量化も必要となり、これにより要求されるアンテナの性能を満たすことが困難になる。すなわち、アンテナを筐体に内蔵し、且つ性能を確保するためには、筐体内にそれなりの設置スペースの確保が必要になり、この結果これまで使用してきた各仕様の変更などで、製品の製造コストの向上や開発期間の長期化などが発生することになる。そのため、この問題を回避するため、その殆どが本体の筐体外部に別筐体などを使用し、且つ別途ケーブルなどを使用して取り付ける外付けアンテナが使用されている。しかしこの方法では、その携帯端末や電化製品を移動した際、外付けアンテナを一度取り外さなければならない場合が多々あり、さらに再設置や再調整などの手間も発生し、場合によってはケーブル等の引き回しや予期せぬトラブルでのアンテナ故障、さらにこれら携帯端末や電化製品の設置位置の自由度が制限されるなどの使用者には常に煩わしさが付きまとうことになる。
【０００４】
さらに最近、１台で異なる周波数で使用される複数の無線通信システムに対応する携帯端末の需要が多くなりつつある。これは、通信速度の高速化、情報の大容量化、サービスの充実化や差別化などを目的とした新規通信システムへの対応、そして携帯端末の多様化や既存通信システムから新たな通信システムへの移行期間への対応などに伴うものである。しかし、１台の携帯端末で使用する各周波数分の複数のアンテナを同時に使用することは、前述の問題点をより悪化させることになる。そのため、１つのアンテナで使用する複数の周波数を送受信できるようにすることが必要になってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことより、携帯端末や家庭内での無線ネットワーク用家電品に内蔵される各専用のアンテナは、製品の製造コストの向上や開発期間の長期化などを生じることなく安易に導入でき、さらに使用者の煩わしさを軽減することを達成するものでなくてはならない。さらに、アンテナ自身も低コストである必要もある。そして、携帯端末の多様化等への対応のため、複数の周波数を１つで送受信可能な多重アンテナを実現する必要もある。
【０００６】
本発明の目的は，小スペースで携帯端末や電化製品或いは壁等に内蔵でき、低コストで、且つ性能が確保され、さらに複数の周波数を送受信できる平板多重アンテナおよびそれを備えた電気機器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の平板多重アンテナは、導体平板の一部分に所定の幅と長さのスリット部を形成して、導体平板を、スリット部を境にモノポールアンテナ形状の放射素子部とグランド部からなるコの字の形状に形成し、そのスリット部に、前記放射素子部とグランド部の一部からそれぞれ突出した形で、スリット部に沿って延びるＬ字型の導体線路を形成し、その２つの導体線路の開放端側の端部間に給電線路を接続してループ状のアンテナを形成したものである。
【０００８】
また、本発明は、導体平板の一部分に所定の幅と長さのスリット部を形成して、導体平板を、スリット部を境にモノポールアンテナ形状の放射素子部とグランド部からなるコの字の形状に形成し、そのスリット部に、前記放射素子部の一部からそれぞれ突出した形で、スリット部に沿って延びるＬ字型の導体線路を形成し、その導体線路の開放端側の端部と前記グランド部間に給電線路を接続してループ状のアンテナを形成したものである。
【０００９】
さらに、本発明は、導体平板の一部分に所定の幅と長さのスリット部を形成して、導体平板を、スリット部を境にモノポールアンテナ形状の放射素子部とグランド部からなるコの字の形状に形成し、そのスリット部に、前記グランド部の一部からそれぞれ突出した形で、スリット部に沿って延びるＬ字型の導体線路を形成し、前記放射素子部と導体線路の開放端側の端部間に給電線路を接続してループ状のアンテナを形成したものである。
【００１０】
このように本発明は、２つの構造を１つのアンテナ内に複合して形成し、複数の周波数それぞれに対応しえる複数の放射部を設けるようにしている。
【００１１】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記コの字形状で構成される放射素子部の長さと前記該導体平板の長さが定められている。
【００１２】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記コの字形状で構成される放射素子部の長さと前記グランド部の幅に差を持たせることが好ましい。
【００１３】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる単数のＬ字などの形状部の設置位置は、コの字形状との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００１４】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる複数のＬ字などの形状部それぞれの設置位置は、コの字形状との電気的な干渉やサイズ、隣接する他のＬ字などの形状部との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００１５】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる単数のＬ字などの形状部とコの字形状により構成される放射素子部もしくはグランド部との接続位置は、コの字形状との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００１６】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる複数のＬ字などの形状部とコの字形状により構成される放射素子部もしくはグランド部とのそれぞれの接続位置は、コの字形状との電気的な干渉やサイズ、隣接する他のＬ字などの形状部との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００１７】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる単数のＬ字などの形状部の長さは、コの字形状との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００１８】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる複数のＬ字などの形状部それぞれの長さは、コの字形状との電気的な干渉やサイズ、隣接する他のＬ字などの形状部との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００１９】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる単数のＬ字などの形状部の幅は、コの字形状との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００２０】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる複数のＬ字などの形状部それぞれの幅は、コの字形状との電気的な干渉やサイズ、隣接する他のＬ字などの形状部との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００２１】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる単数のＬ字などの形状部とコの字形状との間隔は、コの字形状との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００２２】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる複数のＬ字などの形状部とコの字形状とのそれぞれの間隔は、コの字形状との電気的な干渉やサイズ、隣接する他のＬ字などの形状部との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００２３】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる単数の導体線路の形状は、コの字形状との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００２４】
所定の励振特性および所定の指向特性が得られるように前記削除部分に構成され、放射素子部もしくはコの字形状の給電線路となる複数の導体線路それぞれの形状は、コの字形状との電気的な干渉やサイズ、隣接する他のＬ字などの形状部との電気的な干渉やサイズに伴い定められている。
【００２５】
上記構造に関する内容は、本発明の平板多重アンテナを使用周波数に適用する際、柔軟に適応され、所定の励振特性および所定の指向特性が得られるようにするものでもある。
【００２６】
ここで、使用周波数とは、本発明の平板多重アンテナをある筐体に内蔵した場合、その筐体内蔵位置で決定される単数もしくは複数の使用周波数であり、本発明の平板多重アンテナを壁等に敷設した場合、その敷設状況化で決定される単数もしくは複数の使用周波数である。
【００２７】
上記したコの字の形状と削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字などの形状は、以下に示す給電構造の変形から、常に同距離を成す平行でなくてもよい。
【００２８】
前記コの字の形状で構成された放射素子部の一部分と削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字などの形状とを接続し、前記コの字の形状で構成された放射素子部と一体的に形成されてなる該導体線路をコの字の形状で構成されたアンテナへの給電線路の一部分としてもよい。
【００２９】
前記コの字の形状で構成されたグランド部の一部分と削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字などの形状とを接続し、前記コの字形状で構成されたグランド部と一体的に形成されてなる該導体線路をコの字形状で構成されたアンテナへの給電線路の一部分としてもよい。
【００３０】
前記コの字形状で構成された放射素子部とグランド部で達成される、もしくは削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字型などの形状で構成された放射素子部で達成されるアンテナへ給電するために、別の給電線路が接触して電気的に接続するようにしてもよい。
【００３１】
基盤上に形成された配線パターンをアンテナへの給電線路とし、前記コの字形状で構成された放射素子部もしくはグランド部および削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字型などの形状で構成された導体線路、または削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字型などの形状で構成された導体線路に、該給電線路を電気的に接続するようにしてもよい。
【００３２】
単線もしくは複数本の撚り合せからなる内導体と該内導体の外周に位置する外導体を有する同軸線路をアンテナへの給電線路とし、前記コの字形状で構成された放射素子部もしくはグランド部および削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字型などの形状で構成された導体線路、または削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字型などの形状で構成された導体線路に、前記同軸線路の一方端における内導体と外導体をそれぞれ接続するようにしてもよい。
【００３３】
前記コの字形状で構成された放射素子部の一部分もしくはグランド部の一部分および削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字型などの形状で構成された導体線路、または削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字型などの形状で構成された導体線路とを、前記同軸線路の内導体と外導体とでそれぞれ接続する場合、通電性のあるはんだ材等による融着接続だけではなく、コネクタ等の使用による接続もその使用目的に合わせ選択できる。
【００３４】
コの字形状で構成された放射素子部と給電線路とを接続する放射素子部途中の位置は、インピーダンス整合を考慮して決定されるのが好ましい。また、グランド部と給電線路とを接続するグランド部途中の位置も、インピーダンス整合を考慮して決定されるのが好ましい。
【００３５】
削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字型などの形状で構成された導体線路と給電線路とを接続する位置は、インピーダンス整合を考慮して決定されるのが好ましい。また、グランド部と給電線路とを接続するグランド部途中の位置も、インピーダンス整合を考慮して決定されるのが好ましい。
【００３６】
削除部分に構成される単数もしくは複数のＬ字型などの形状で構成された導体線路と給電線路とを接続する場合の単数もしくは複数のＬ字型などの形状導体の長さや幅、それぞれの間隔は、インピーダンス整合を考慮して決定されるのが好ましい。また、グランド部と給電線路とを接続するグランド部途中の位置や単数もしくは複数のＬ字型などの導体線路との間隔も、インピーダンス整合を考慮して決定されるのが好ましい。
【００３７】
上記した平板多重アンテナは、電気機器の内部に設置して使用されるのが好ましい。
【００３８】
前記導体平板として、絶縁性の土台上に形成された導体平面を用いてもよい。
【００３９】
前記導体平面は、土台上にめっき材などを塗布するなどの加工方法により形成することができる。
【００４０】
本発明の平板多重アンテナは、携帯端末等の筐体内において、隙間程度のスペースでも設置が可能な小型、且つ薄型であり、さらに低コスト、そして内蔵した製品における水平面において、内蔵したアンテナの指向性が、無指向的に動作し得るという機能を有する。
【００４１】
また、本発明の平板多重アンテナによれば、他のアンテナを近傍に配置させる場合に、他のアンテナとの干渉を生じさせないように、他のアンテナと対向する側と対向しない側のバランスを変えて指向特性の制御が行えるため、アンテナ特性を大きく崩さずに他のアンテナとの設置間隔を狭くすることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４３】
本発明の平板多重アンテナにおいて、一例として２周波数に対して送受信を可能にする構造の特徴を、図１から図２を用いて説明する。
【００４４】
図１は、後述する導体線路部分を省いた説明図であり、本発明の平板多重アンテナを部分的に説明する図である。
【００４５】
本発明の平板多重アンテナは、図１のように幅ａ、長さｂの導体平板１に幅ｃで長さｄのスリット部２を形成し、このスリット部２を境にモノポールアンテナ形状の放射素子部３とアンテナのグランド部（幅ｇ）４をコの字に接続して形成している。このとき導体平板１の幅ａ（放射素子部３の長さ）は、１つの使用周波数における波長の概ね１／４の奇数倍としている。また、スリット部２の幅ｃ、放射素子部３の幅ｅ、そして放射素子部３とグランド部４を繋げる導体部の幅ｆは、要求されるアンテナ特性に従い、そのサイズが決定されるものである。次に、図２のようにコの字スリット部２内に長さｉと幅ｈで上記放射素子部３の一部と上記グランド部４の一部から突出した形で、スリット部４に沿って延びる２つのＬ字型の導体線路５を形成している。この構成によって、２つのアンテナの機能を有している。まず、１つ目のアンテナについて説明する。外部の給電線路との接続位置は、図３に示すように、２つの導体線路５のそれぞれの開放端側の端部であるが、２つの導体線路５は、図１の形状で構成されるアンテナの給電線路の役割を果たし、放射素子部３とグランド部４とのそれぞれの接続位置は、図１のコの字で形成されたアンテナのインピーダンス整合を考慮した位置となっている。次に、２つ目のアンテナについて説明すると、２つの導体線路５により構成される空間６の外周の長さは、図１のコの字で形成されたアンテナで使用する周波数とは異なる使用周波数における波長とほぼ同等とし、ループ状のアンテナを構成できるようにしている。なお、この空間６の外周の長さは、放射素子部３およびグランド部４と導体線路５との間隔によって、両者の間に強い電気的干渉が発生する場合、導体線路５の長さｉと幅ｈは、使用周波数で機能するように調整されるものである。そして導体線路５も要求されるアンテナ特性に従い、その各サイズが決定されるものである。なお、上記の使用周波数は、本発明の平板多重アンテナを製品筐体に内蔵した場合、筐体を構成する誘電体性の材料や他の導体部分の配置により決定される本発明の平板多重アンテナ設置位置での複数の使用周波数である。
【００４６】
上記具体例として、図３のように、２つの導体線路５それぞれの端で同軸線路７の内導体７１と、同軸線路７の外導体７２とを接続することで、次の２つのアンテナが形成される。まず、１つ目は、図４のハッチング表示部分を放射素子とするコの字で形成された１つの使用周波数で機能するアンテナを構成する。このとき、２つの導体線路５は、そのアンテナの給電線路となる。２つ目のアンテナは、さらにこの接続により、図５に示すように、２つの導体線路５で実現された空間６により、同時にもう１つの異なる使用周波数で機能するループ状のアンテナが構成される。なお、導体線路５と同軸線路７との接続は通電性のあるはんだ材等による融着接続、あるいは通電性を保持し得る形状の専用のコネクタやステイなどを用いてもよい。そして実施例にも示すように給電構造を変形することで、接触型や基板上設置型の給電方法も使用できる。
【００４７】
また、コの字で形成された構造は図６に示すように、スリット部２により構造上不連続部となる放射素子部３の長さ方向と略直角な方向に、放射素子部３とグランド部４を繋げる導体部の幅ｆの部分を通る長さが約ｂの放射部を成すもう１つのモノポールアンテナを電気的に構成するものである。すなわち、放射素子部３の一部とグランド部４の一部から突出させて導体線路５をそれぞれ形成したその突出位置を給電点とし、放射素子部３の長さａと導体平板１の長さｂのそれぞれに電気的な整合を決定できる構造になっている。そのため、放射素子部３の長さａに合わせ導体平板１の長さｂを調整することで、放射素子部３の長さ方向と略直角な方向に上記幅ｆの導体部を通る電気的整合の良好な、もう１つのモノポールアンテナを電気的に形成することができる。そしてこの電気的特性は、導体線路５により実現されるループ状のアンテナの電気的整合にも寄与する。
【００４８】
また、本発明の平板多重アンテナに使用した同軸線路の一方端を、本平板多重アンテナを内蔵する製品に別途設けられた給電回路もしくはその中継回路に接続し、給電線路としての機能を持たせることで、小型で、且つ薄型であり、さらに設置自由度の広い平板多重アンテナを実現できる。
【００４９】
また、給電線路として同軸線路を使用しているため、製品内部に配置された他の機器類に対し、この給電線路は邪魔にならないように本体内部で自由に引き回すことができる。さらにその長さに関しても制約が発生しない。
【００５０】
以上のことにより、携帯端末や家庭内での無線ネットワーク用家電品の製品筐体や各種部品の設置位置などの仕様に関し、大きな変更を必要とせず、さらに筐体内の隙間程度のスペースでも内蔵でき、低コストで、且つ性能が確保されている多重アンテナを実現できる。
【００５１】
また、上記平板多重アンテナを携帯端末や家庭内での無線ネットワーク用家電品の内部に設置すれば、これら製品の移動などの際、外付けアンテナの取り外し、再設置や再調整、そしてケーブル等の引き回しや予期せぬトラブルでのアンテナ故障などの使用者に常に付きまとっていた煩わしさを解消し、さらに本発明の良質な特性から、製品設置位置に関して選択の自由度をより広くできる効果も実現できる。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を各図により説明する。
（実施例１）
本発明の第１実施例を図７〜図８により説明する。図７は、コの字形状の放射素子部３の途中からL字の導体線路５を１つ設置し、該導体線路５の先端と同軸線路７の内導体７１とを接続し、さらにコの字形状のグランド部４の一部分と同軸線路７の外導体７２とを接続することで給電を行った場合の本発明の平板多重アンテナ８１の構造を示している。なお、該同軸線路５と該放射素子部３との接続位置は、コの字形状で実現されるアンテナ構造のインピーダンス整合を考慮した位置としている。このとき図８のように、（ａ）の該放射素子部３で１つの使用周波数で機能するアンテナ構造と、（ｂ）の該導体線路５と該放射素子部３と該グランド部４の一部分等でループ状の放射素子部を構成し、他の使用周波数で機能するもう１つのアンテナ構造が同時に実現されており、２つの使用周波数で使用可能な平板多重アンテナ８１を実現している。
（実施例２）
本発明の第２実施例を図９〜図１０により説明する。図９は、コの字形状のグランド部４の一部分からL字の導体線路５を１つ設置し、コの字形状の放射素子部３の一部分と同軸線路７の内導体７１とを接続し、さらに該導体線路５の先端と同軸線路７の外導体７２とを接続することで給電を行った場合の本発明の平板多重アンテナ８２の構造を示している。なお、該同軸線路５と該グランド部４との接続位置と該放射素子部３と該同軸線路７の内導体７１との接続位置それぞれは、コの字形状で実現されるアンテナ構造のインピーダンス整合を考慮した位置としている。このとき図１０のように、（ａ）の該放射素子部３で１つの使用周波数で機能するアンテナ構造と、（ｂ）の該導体線路５と該放射素子部３と該グランド部４の一部分等でループ状の放射素子を構成し、他の使用周波数で機能するもう１つのアンテナ構造が同時に実現されており、２つの使用周波数で使用可能な平板多重アンテナ８２を実現している。
（実施例３）
本発明の第３実施例を図１１〜図１２により説明する。図１１は、コの字形状の放射素子部３の一部分とグランド部４の一部分それぞれからＬ字の導体線路５を１つずつ設置した場合の本発明の平板多重アンテナ８において、２つの該導体線路５のそれぞれの長さが同じ場合と異なる場合を示している。なお、該導体線路５と該放射素子部もしくは該グランド部４とのそれぞれの接続位置は、それぞれの該導体線路５先端に同軸線路等で給電が行われた際に、コの字形状で実現されるアンテナ構造のインピーダンス整合を考慮した位置としている。これら構造は、本発明の平板多重アンテナ８を使用する際に、各種給電構造に対応するものである。さらに、コの字形状による該放射素子部３と該グランド部４との電気的な干渉などを考慮した場合に、意図的に実施される構造でもある。なおこれら構造においても、上記実施例１および２と同じく２つの使用周波数で使用可能な平板多重アンテナ８が実現される。
【００５３】
図１２は、図１１と異なり、コの字形状による該放射素子部３を該導体線路５よりも短くした場合の構造である。この構造も図１１と同様な効果と目的を有し、且つ２つの使用周波数で使用可能な平板多重アンテナ８が実現される。
【００５４】
以上の図１１〜図１２の構造は、所定の励振特性および所定の指向特性が各使用周波数で得られるように、コの字形状による該放射素子部３と該導体線路５の長さの組み合わせを変更できることを可能にした本発明の平板多重アンテナ８の特徴でもある。
（実施例４）
本発明の第４実施例を図１３により説明する。図１３は、コの字形状の放射素子部３の一部分からＬ字の導体線路５を設置した場合の本発明の平板多重アンテナ８１において、該放射素子部３と該導体線路５のそれぞれの長さが異なる場合を示している。なお、該導体線路５と該放射素子部とのそれぞれの接続位置は、図７、図９のように同軸線路等で給電が行われた際に、コの字形状で実現されるアンテナ構造のインピーダンス整合を考慮した位置としている。これら構造は、本発明の平板多重アンテナ８１を使用する際に、各種給電構造に対応するものである。さらに、コの字形状による該放射素子部３と該グランド部４との電気的な干渉などを考慮した場合に、意図的に実施される構造でもある。なおこれら構造においても、上記各実施例同様２つの使用周波数で使用可能な平板多重アンテナ８１が実現される。
【００５５】
なお、図示していないが、コの字形状のグランド部４の一部分からＬ字の導体線路５を設置した場合でも、図１３と同様な効果と目的を有し、且つ２つの使用周波数で使用可能な平板多重アンテナが実現される。
【００５６】
以上は、所定の励振特性および所定の指向特性が各使用周波数で得られるように、コの字形状による該放射素子部３と該導体線路の長さの組み合わせを変更できることを可能にした本発明の平板多重アンテナ８１の特徴でもある。
（実施例５）
本発明の第５実施例を図１４〜図１５により説明する。図１４は実施例３の本発明の平板多重アンテナ８、図１５は実施例４の本発明の平板多重アンテナ８１に、それぞれ同軸線路７を接続した場合の各種例を示している。本発明の平板多重アンテナ８、８１は、同軸線路７の配置方向に柔軟に対応し得る。
なお、本発明の平板多重アンテナにおける給電構造の構成は、同軸線路等を通電性のあるはんだ材等による融着接続で実施するだけではなく、コネクタ等の使用による接続もその使用目的に合わせ選択できる。
（実施例６）
本発明の第６実施例を図１６〜図１７により説明する。各図は、実施例３で示した本発明の平板多重アンテナ８を、一般的なノート型パーソナルコンピュータ９（以下、ノート型パソコンと略す）のＬＣＤ１０上にその平板多重アンテナ８を２つ配置した場合の外観を示している。図１６は、ノート型パソコン９の左右対称な位置に平板多重アンテナ８を配置した例で、図１７は、ノート型パソコン９の左側の位置に平板多重アンテナ８を２つ配置した例である。平板多重アンテナ８のコの字形状の部分をＬＣＤ１０上に出し、コの字形状によるグランド部４の大半をＬＣＤ１０の背面に隠すように、ノート型パソコン９のＬＣＤ１０背面側の筐体との隙間に置いている。このとき平板多重アンテナ８の固定は、ノート型パソコン９の筐体に直接セロハンテープや両面テープのような接着材付きテープもしくは接着材、あるいは専用の固定用具で行っている。さらに給電に使用する同軸線路は、この隙間でも自由に動かせる細径のものを使用し、本発明の平板多重アンテナ８同様にＬＣＤ１０の背面とノート型パソコン９のＬＣＤ１０背面側の筐体との隙間を通している。なお、このとき、本発明の平板多重アンテナ８の各部のサイズは、ノート型パソコン９の筐体等に使用されている各種材料の誘電率やＬＣＤ１０などに使用されている導体部品の影響を加味し、実際に内蔵した際の２つの使用周波数に合わせ、且つ良好な励振特性が得られるように決定されている。
（実施例７）
本発明の第７実施例を図１８により説明する。図１８は、図３に示した本発明の平板多重アンテナ８の給電構造を変形させ、平面的な土台１１上に構成した本発明の平板多重アンテナ８３を示している。平板多重アンテナ８３は、土台１１上にめっき材などを塗布するなどの加工法により形成することができる。土台１１は、平板多重アンテナ８３のコの字形状の放射素子部３とグランド部４から、コの字形状で機能するアンテナのインピーダンス整合を考慮したそれぞれの位置で接続された２つの導体線路５の隙間部分を空洞にし、２つの該導体線路５から新たな２つの導体線路１２、１３を土台１１の下方に向けて延ばし、土台の下から給電できる構造としている。この構造は、携帯電話への内蔵やある特定な場所への固定を可能とした構造である。なお土台１１は、絶縁性からなり、平板多重アンテナ８３に求められるサイズの小型化等に伴い、その材料（誘電率）を選択することが好ましい。また、基盤上に形成された配線パターン（図示せず）を平板多重アンテナ８３への給電線路とし、基板上に土台１１を搭載することによって、配線パターンと上記導体線路１２、１３をそれぞれ接続するようにしてもよい。
【００５７】
上記した本発明の実施例１〜７の平板多重アンテナによれば、従来技術による携帯端末や家庭内における無線ネットワーク用機器（電化製品）で使用される本体の筐体外部に別筐体などを使用し、且つ別途ケーブルなどを使用して取り付ける外付けアンテナに代わり、移動の際に生ずるアンテナ取り外しや再設置、再調整などの手間を無くし、且つアンテナ自身の破損を防ぐことができ、さらに携帯端末や電化製品の設置位置の自由度を広げ、さらに製品の製造コストの向上や開発期間の長期化などの原因となる筐体や各種部品の設置位置等の仕様を大きく変更させることなく、さらに筐体内の隙間程度のスペースでも内蔵でき、低コストで、且つ性能が確保され、さらに単体で複数の周波数を送受信できるアンテナを提供することが可能になる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、次のように優れた効果を発揮する。
【００５９】
小スペースで携帯端末や電化製品或いは壁等に内蔵でき、低コストで、且つ性能が確保され、さらに単体で複数の周波数を送受信できる平板多重アンテナおよびそれを備えた電気機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の平板多重アンテナを構成するための導体平板の一部分説明図。
【図２】本発明の平板多重アンテナを構成するための導体平板の構造図。
【図３】本発明の平板多重アンテナの構造図。
【図４】本発明の平板多重アンテナの１つ目の周波数に対する共振部を示す図。
【図５】本発明の平板多重アンテナの２つ目の周波数に対する共振部を示す図。
【図６】本発明の平板多重アンテナの１つ目の周波数に対する共振部の電気的構造図。
【図７】本発明の実施例１に係わる平板多重アンテナの構造図。
【図８】本発明の実施例１に係わる平板多重アンテナのそれぞれの周波数に対する共振部を示す図。
【図９】本発明の実施例２に係わる平板多重アンテナの構造図。
【図１０】本発明の実施例２に係わる平板多重アンテナのそれぞれの周波数に対する共振部を示す図。
【図１１】本発明の実施例３に係わる平板多重アンテナの構造図。
【図１２】本発明の実施例３に係わる平板多重アンテナの構造図。
【図１３】本発明の実施例４に係わる平板多重アンテナの構造図。
【図１４】本発明の実施例５に係わる平板多重アンテナの同軸線路接続例を示す図。
【図１５】本発明の実施例５に係わる平板多重アンテナの同軸線路接続例を示す図。
【図１６】本発明の実施例６に係わる平板多重アンテナを内蔵した一般的なノート型パーソナルコンピュータ内部の概観図。
【図１７】本発明の実施例６に係わる平板多重アンテナを内蔵した一般的なノート型パーソナルコンピュータ内部の概観図。
【図１８】本発明の実施例７に係わる平板多重アンテナの斜視図。
【符号の説明】
１導体平板
２スリット部
３放射素子部
４グランド部
５導体線路
６空間
７同軸線路
７１同軸線路の内導体
７２同軸線路の外導体
８、８１〜８３平板多重アンテナ
９ノート型パソコン
１０ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）
１１土台
１２、１３導体線路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flat-plate multiplex antenna which is formed of a conductive flat plate, is small and thin, and can be easily built in an electric device such as a portable terminal or an electric appliance, or a wall or the like, and an electric device provided with the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, except for large antennas for base stations and satellite broadcasting, various dedicated antennas such as mobile phones and mobile computers (hereinafter collectively abbreviated as portable terminals) have been actively miniaturized. I have. In particular, antennas for mobile terminals that require miniaturization have problems with installation space and performance requirements against restrictions on antenna volume, as the terminals themselves are miniaturized. In recent years, the concept of wireless networks in the home, which has been actively studied, has been accompanied by the introduction of antennas on indoor walls and the introduction of antennas on personal computers and appliances (hereinafter collectively abbreviated as appliances). A similar problem occurs with the size of the antenna itself.
[0003]
The above problem is that when a dedicated antenna is built in a housing or a main body case (hereinafter collectively referred to as a housing) of a portable terminal or an electric appliance, a dedicated space must be newly secured. That is the factor. Further, when the product is downsized and lightened, it is naturally necessary to reduce the volume and weight of the antenna itself, which makes it difficult to satisfy the required antenna performance. In other words, in order to incorporate the antenna in the housing and ensure the performance, it is necessary to secure a certain installation space in the housing, and as a result, the manufacturing This will increase costs and lengthen the development period. For this reason, in order to avoid this problem, an external antenna is used, which is almost always provided in a separate housing outside the housing of the main body and attached separately using a cable or the like. However, in this method, when the mobile terminal or the electric appliance is moved, the external antenna often needs to be removed once, and furthermore, trouble such as re-installation and re-adjustment occurs, and in some cases, routing of cables and the like. An antenna trouble due to unexpected troubles, and the degree of freedom of installation positions of these portable terminals and electric appliances are limited, so that the user is always troublesome.
[0004]
More recently, there is an increasing demand for portable terminals that are compatible with a plurality of wireless communication systems used by one device at different frequencies. This is to support new communication systems aimed at increasing communication speeds, increasing information capacity, enriching and differentiating services, and diversifying mobile terminals and moving from existing communication systems to new communication systems. In the transition period. However, the simultaneous use of a plurality of antennas for each frequency used in one portable terminal further exacerbates the above-mentioned problems. Therefore, it is necessary to be able to transmit and receive a plurality of frequencies used by one antenna.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
From the above, dedicated antennas built into mobile devices and home appliances for wireless networks in the home can be easily introduced without increasing the manufacturing cost of products and prolonging the development period. It must be able to reduce the burden on the user. Furthermore, the antenna itself needs to be low cost. In order to cope with the diversification of mobile terminals, it is necessary to realize a multiplex antenna capable of transmitting and receiving a plurality of frequencies by one.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a flat multiplex antenna which can be built in a portable terminal, an electric appliance, a wall or the like in a small space, is low in cost, has high performance, and can transmit and receive a plurality of frequencies, and an electric device having the same. Is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the flat-plate multiplex antenna of the present invention includes a part of a conductive flat plate.By forming a slit portion of a predetermined width and length, a conductor flat plate is formed in a U-shape shape composed of a monopole antenna-shaped radiating element portion and a ground portion with the slit portion as a boundary, and in the slit portion, An L-shaped conductor line extending along the slit portion is formed so as to protrude from a part of the radiating element portion and a part of the ground portion, and a feeder line is provided between open ends of the two conductor lines. They are connected to form a loop antenna.
[0008]
Also, the present invention provides a conductor plate having a slit portion having a predetermined width and length formed in a part of the conductor plate, and forming the conductor plate into a U-shape composed of a monopole antenna-shaped radiating element portion and a ground portion with the slit portion as a boundary. An L-shaped conductor line extending along the slit portion is formed in the slit portion so as to protrude from a part of the radiating element portion, and the open end side of the conductor line is formed in the slit portion. A feeder line is connected between the unit and the ground unit to form a loop-shaped antenna.
[0009]
Further, according to the present invention, a slit portion having a predetermined width and length is formed in a part of the conductor plate, and the conductor plate is formed into a U-shape formed by a monopole antenna-shaped radiating element portion and a ground portion with the slit portion as a boundary. An L-shaped conductor line extending along the slit portion is formed in the slit portion so as to protrude from a part of the ground portion, and the radiating element portion and the open end of the conductor line are formed in the slit portion. A loop-shaped antenna is formed by connecting a feeder line between the end portions on the side.
[0010]
Thus, the present inventionThe two structures are combined in one antenna and formed so that a plurality of radiating portions corresponding to a plurality of frequencies are provided.
[0011]
The length of the U-shaped radiating element portion and the length of the conductor plate are determined so as to obtain predetermined excitation characteristics and predetermined directivity characteristics.
[0012]
It is preferable that a difference is provided between the length of the radiating element portion having the U-shape and the width of the ground portion so as to obtain predetermined excitation characteristics and predetermined directivity characteristics.
[0013]
The installation position of the radiating element portion or a single L-shaped shaped portion serving as a U-shaped feeding line is configured to be a U-shaped portion so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic. It is determined according to the electrical interference with the shape and the size.
[0014]
The installation position of each of the radiating element portion or a plurality of L-shaped shaped portions serving as a U-shaped feed line is configured in the deleted portion so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic. It is determined according to the electrical interference and the size with the letter shape and the electrical interference and the size with the adjacent L-shaped part.
[0015]
The exclusion portion is configured to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directivity characteristic, and is configured by a radiating element portion or a single L-shaped shape portion serving as a U-shaped feed line and a U-shape. The connection position with the radiating element portion or the ground portion is determined according to the electrical interference with the U-shape and the size.
[0016]
The exclusion portion is configured so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directivity characteristic, and is configured by a radiating element portion or a plurality of L-shaped portions serving as U-shaped feed lines and a U-shape. The connection position with the radiating element portion or the ground portion is determined according to the electrical interference and size with the U-shape and the electrical interference and size with other adjacent L-shaped portions. ing.
[0017]
The length of the radiating element portion or a single L-shaped portion such as a U-shaped feed line is formed in the deleted portion so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic. It is determined according to the electrical interference with the shape and the size.
[0018]
The length of each of the radiating element portion or a plurality of L-shaped portions, such as a U-shaped feed line, is formed in the deleted portion so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic. It is determined according to the electrical interference and the size with the letter shape and the electrical interference and the size with the adjacent L-shaped part.
[0019]
The width of the radiating element portion or the shape portion such as a single L-shape serving as a U-shaped feed line is formed into the U-shape so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic. It is determined according to the electrical interference and size.
[0020]
The width of each of the plurality of L-shaped or other shaped portions, which are formed in the deleted portion so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic and serve as a radiating element portion or a U-shaped feed line, have a U-shape. It is determined in accordance with the electrical interference and the size with the shape, and the electrical interference and the size with the other adjacent L-shaped parts.
[0021]
The gap between the U-shaped and the radiating element or a single L-shaped portion such as a U-shaped feed line, which is formed in the deleted portion so as to obtain predetermined excitation characteristics and predetermined directional characteristics. Is determined according to the electrical interference with the U-shape and the size.
[0022]
Each of a plurality of L-shaped portions and a U-shaped portion, which are formed in the deleted portion so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic, and serve as a radiating element portion or a U-shaped feed line. Are determined according to the electrical interference and the size with the U-shape and the electrical interference and the size with other adjacent L-shaped parts.
[0023]
The shape of a single conductor line which is formed in the deleted portion so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic and serves as a radiating element portion or a U-shaped feed line has an electric shape similar to a U-shape. It is determined according to interference and size.
[0024]
The shape of each of the plurality of conductor lines, which are configured in the deleted portion so as to obtain a predetermined excitation characteristic and a predetermined directivity characteristic and serve as a radiating element portion or a U-shaped feed line, have an U-shape. It is determined in accordance with the electrical interference and the size, and the electrical interference and the size with other adjacent L-shaped parts.
[0025]
The contents related to the above-mentioned structure are to flexibly adapt the flat multiplex antenna of the present invention to a used frequency so that a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic can be obtained.
[0026]
Here, the operating frequency is a single or a plurality of operating frequencies determined by the built-in position of the housing when the flat multiplex antenna of the present invention is incorporated in a certain housing. In the case of laying, the frequency is a single or a plurality of operating frequencies determined by the laying condition.
[0027]
The shape of the above-mentioned U-shape and the shape of one or more L-shapes formed in the deleted portion may not always be parallel to form the same distance due to the deformation of the power supply structure described below.
[0028]
A part of the radiating element portion configured in the U-shape is connected to one or more L-shaped shapes configured in the deleted portion, and a radiating element portion configured in the U-shape. The conductor line formed integrally may be a part of a feed line to the antenna configured in a U-shape.
[0029]
A part of the ground portion formed in the U-shape is connected to one or more L-shapes or the like formed in the deleted portion, and integrally formed with the ground portion formed in the U-shape. The formed conductor line may be a part of a U-shaped feed line to the antenna.
[0030]
To the antenna achieved by the radiating element portion and the ground portion configured in the U-shape, or to the antenna achieved by the radiating element portion configured in one or more L-shape or the like configured in the deleted portion In order to supply power, another power supply line may be in contact and electrically connected.
[0031]
The wiring pattern formed on the base is used as a feed line to the antenna, and is configured in a single or plural L-shape or the like configured in the radiating element portion or the ground portion and the deleted portion configured in the U-shape. The feeder line may be electrically connected to the set conductor line, or to one or a plurality of L-shaped conductor lines formed in the deleted portion.
[0032]
A coaxial line having an inner conductor formed of a single wire or a plurality of twists and an outer conductor located on the outer periphery of the inner conductor is used as a feed line to the antenna, and the radiating element portion or the ground portion configured in the U-shape and The above-mentioned coaxial cable is connected to a conductor line formed in a shape such as a single or a plurality of L-shapes formed in a deleted portion, or a conductor line formed in a shape such as a single or a plurality of L-shapes formed in a deleted portion. The inner conductor and the outer conductor at one end of the line may be connected.
[0033]
One or a plurality of L-shaped conductor lines formed in a portion of the radiating element portion or a portion of the ground portion and a removed portion configured in the U-shape, or configured in a removed portion When connecting one or more conductor lines configured in an L-shape or the like with the inner conductor and the outer conductor of the coaxial line, not only fusion splicing with a conductive solder material or the like, The connection by using a connector or the like can be selected according to the purpose of use.
[0034]
It is preferable that the position in the middle of the radiating element section connecting the radiating element section having the U-shape and the feed line is determined in consideration of impedance matching. In addition, it is preferable that a position in the middle of the ground portion connecting the ground portion and the power supply line is also determined in consideration of impedance matching.
[0035]
It is preferable that the position at which the feeder line is connected to the conductor line formed in a single or plural L-shape or the like formed in the deleted portion is determined in consideration of impedance matching. In addition, it is preferable that a position in the middle of the ground portion connecting the ground portion and the power supply line is also determined in consideration of impedance matching.
[0036]
One or more L-shaped conductors when connecting a conductor line composed of one or more L-shapes or the like formed in the deleted portion and the feed line, lengths and widths of the conductors, and their respective intervals Is preferably determined in consideration of impedance matching. Further, it is preferable that a position in the middle of the ground portion connecting the ground portion and the power supply line and an interval between one or more L-shaped conductor lines are determined in consideration of impedance matching.
[0037]
It is preferable that the above-mentioned flat plate multiplex antenna is installed and used inside an electric device.
[0038]
A conductor plane formed on an insulating base may be used as the conductor plate.
[0039]
The conductor plane can be formed by a processing method such as applying a plating material on a base.
[0040]
The flat-plate multiple antenna of the present invention is small and thin, which can be installed even in a space such as a gap in a housing of a portable terminal or the like, and is further low-cost. However, it has a function that it can operate omnidirectionally.
[0041]
Further, according to the planar multiple antenna of the present invention, when another antenna is arranged in the vicinity, the balance between the side facing the other antenna and the side not facing is changed so as not to cause interference with the other antenna. Thus, the directivity characteristics can be controlled, so that the installation interval with other antennas can be narrowed without greatly deteriorating the antenna characteristics.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0043]
As an example, the feature of the structure that enables transmission and reception for two frequencies in the planar multiplex antenna of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0044]
FIG. 1 is an explanatory diagram omitting a conductor line portion to be described later, and is a diagram partially illustrating a planar multiple antenna of the present invention.
[0045]
The flat plate multiplex antenna of the present invention has a slit 2 having a width c and a length d formed in a conductive flat plate 1 having a width a and a length b as shown in FIG. The radiating element portion 3 and the ground portion (width g) 4 of the antenna are connected in a U-shape. At this time, the width a of the conductor plate 1 (the length of the radiation element portion 3) is set to an odd multiple of approximately 波長 of the wavelength at one use frequency. The width c of the slit portion 2, the width e of the radiating element portion 3, and the width f of the conductor portion connecting the radiating element portion 3 and the ground portion 4 are determined in size according to required antenna characteristics. is there. Next, as shown in FIG. 2, a portion of the radiating element portion 3 and a portion of the ground portion 4 project in the U-shaped slit portion 2 with a length i and a width h.Extends along the slit portion 4Two L-shaped conductor lines 5 are formed. This configuration has the function of two antennas. First, the first antenna will be described. The connection position with the external power supply line is, as shown in FIG. 3, the respective open ends of the two conductor lines 5, but the two conductor lines 5 are configured in the shape of FIG. The connection position of the radiating element 3 and the grounding portion 4 serves as a feed line of the antenna, and is a position in consideration of the impedance matching of the antenna formed in a U-shape in FIG. Next, the second antenna will be described. The outer length of the space 6 formed by the two conductor lines 5 is different from the frequency used in the antenna formed in the U-shape in FIG. , So that a loop antenna can be formed. In the case where strong electrical interference occurs between the conductor element 5 and the radiating element section 3 and the ground section 4 due to the distance between the conductor path 5 and the radiating element section 3 and the ground section 4, the outer peripheral length of the space 6 is equal to the length i of the conductor line 5. The width h is adjusted to function at the used frequency. The size of the conductor line 5 is also determined according to the required antenna characteristics. In addition, when the flat multiplex antenna of the present invention is incorporated in a product case, the above-mentioned operating frequency is determined by the dielectric material constituting the case and the arrangement of other conductors. This is a plurality of operating frequencies at the installation position.
[0046]
As the above specific example, as shown in FIG. 3, the following two antennas are formed by connecting the inner conductor 71 of the coaxial line 7 and the outer conductor 72 of the coaxial line 7 at each end of the two conductor lines 5. Is done. First, an antenna functioning at one use frequency formed in a U-shape with the hatched display portion in FIG. 4 as a radiating element is configured. At this time, the two conductor lines 5 serve as feed lines for the antenna. In the second antenna, further, by this connection, as shown in FIG. 5, a loop-shaped antenna functioning simultaneously at another different use frequency is constituted by the space 6 realized by the two conductor lines 5. . The connection between the conductor line 5 and the coaxial line 7 may be made by fusion splicing with a conductive material such as a conductive material, or a dedicated connector or stay having a shape capable of maintaining the conductive property. By modifying the power supply structure as shown in the embodiment, a contact type or on-substrate type power supply method can be used.
[0047]
Further, as shown in FIG. 6, the structure formed in a U-shape has a structure in which the radiating element section 3 and the ground are substantially perpendicular to the length direction of the radiating element section 3 which is structurally discontinuous due to the slit section 2. Another monopole antenna which forms a radiating portion having a length of about b passing through a portion having a width f of a conductor portion connecting the portions 4 is electrically configured. That is, the projecting positions where the conductor lines 5 are formed by projecting from a part of the radiating element part 3 and a part of the ground part 4 are used as feeding points, and the length a of the radiating element part 3 and the length of the conductor plate 1 are set. The structure is such that electrical matching can be determined for each of b. Therefore, by adjusting the length “b” of the conductor plate 1 in accordance with the length “a” of the radiating element portion 3, electrical matching through the conductor portion having the width “f” in a direction substantially perpendicular to the length direction of the radiating element portion 3 is achieved. , Another monopole antenna can be formed electrically. The electrical characteristics also contribute to the electrical matching of the loop antenna realized by the conductor line 5.
[0048]
In addition, one end of the coaxial line used for the planar multiplex antenna of the present invention is connected to a power supply circuit or a relay circuit separately provided in a product incorporating the planar multiplex antenna to have a function as a power supply line. Thus, a flat, multiplex antenna that is small, thin, and has a high degree of freedom in installation can be realized.
[0049]
In addition, since the coaxial line is used as the power supply line, the power supply line can be freely routed inside the main body so as not to interfere with other devices arranged inside the product. Further, there is no restriction on the length.
[0050]
As described above, there is no need to make major changes to the specifications such as the product housing of wireless terminals and home appliances for wireless networks in homes, and the installation positions of various components. In addition, it is possible to realize a multi-antenna with low cost and high performance.
[0051]
In addition, if the flat multiplex antenna is installed inside a portable terminal or a household electrical appliance for a wireless network at home, the removal, re-installation and re-adjustment of an external antenna and a cable or the like when moving these products, etc. Eliminates the hassle that has always been associated with the user such as antenna trouble due to routing and unexpected troubles, and furthermore, from the high quality characteristics of the present invention, it is also possible to realize the effect that the degree of freedom in selecting the product installation position can be broadened. .
[0052]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Example 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a configuration in which one L-shaped conductor line 5 is provided from the middle of the U-shaped radiating element section 3, and the tip of the conductor line 5 is connected to the inner conductor 71 of the coaxial line 7. FIG. 6 shows a structure of a planar multiple antenna 81 of the present invention when power is supplied by connecting a part of the U-shaped ground portion 4 and the outer conductor 72 of the coaxial line 7. The connection position between the coaxial line 5 and the radiation element unit 3 is a position in consideration of impedance matching of an antenna structure realized in a U-shape. At this time, as shown in FIG. 8, (a) the antenna structure functioning at one use frequency in the radiating element section 3, and (b) a part of the conductor line 5, the radiating element section 3, and the ground section 4 Thus, another antenna structure that functions at another operating frequency by simultaneously forming a loop-shaped radiating element section is realized, and a planar multiple antenna 81 usable at two operating frequencies is realized.
(Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows that one L-shaped conductor line 5 is provided from a part of the U-shaped ground part 4, and a part of the U-shaped radiating element part 3 is connected to the inner conductor 71 of the coaxial line 7. Further, the structure of the planar multiple antenna 82 of the present invention when power is supplied by connecting the tip of the conductor line 5 and the outer conductor 72 of the coaxial line 7 is shown. Note that the connection position between the coaxial line 5 and the ground portion 4 and the connection position between the radiating element portion 3 and the inner conductor 71 of the coaxial line 7 are impedance matching of the antenna structure realized in a U-shape. Position. At this time, as shown in FIG. 10, (a) the antenna structure functioning at one operating frequency in the radiating element section 3, and (b) a part of the conductor line 5, the radiating element section 3, and the ground section 4 Thus, another antenna structure functioning at another used frequency is realized at the same time by forming a loop-shaped radiating element, thereby realizing a planar multiple antenna 82 usable at two used frequencies.
(Example 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows a planar multiple antenna 8 of the present invention in which one L-shaped conductor line 5 is provided from each of a part of the U-shaped radiating element part 3 and a part of the ground part 4. The case where the length of each line 5 is the same and the case where it is different are shown. The connection position between the conductor line 5 and the radiation element portion or the ground portion 4 is realized in a U-shape when power is supplied to the tip of the conductor line 5 by a coaxial line or the like. The position is determined in consideration of the impedance matching of the antenna structure to be used. These structures correspond to various power supply structures when the flat multiplex antenna 8 of the present invention is used. Furthermore, the structure is intentionally implemented in consideration of electrical interference between the radiating element unit 3 and the ground unit 4 due to the U-shape. In addition, also in these structures, the flat multiplex antenna 8 usable at two use frequencies is realized as in the first and second embodiments.
[0053]
FIG. 12 is different from FIG. 11 in that the radiating element portion 3 having a U-shape is shorter than the conductor line 5. This structure also has the same effect and purpose as those of FIG. 11, and realizes the planar multiplex antenna 8 usable at two frequencies.
[0054]
The structure shown in FIGS. 11 to 12 has a combination of the length of the radiating element portion 3 and the length of the conductor line 5 in a U-shape so that a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic can be obtained at each use frequency. This is also a feature of the flat panel multiple antenna 8 of the present invention that makes it possible to change.
(Example 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows a planar multiple antenna 81 according to the present invention in which an L-shaped conductor line 5 is provided from a part of a U-shaped radiating element portion 3. Are different from each other. The connection position between the conductor line 5 and the radiating element portion is determined by a U-shaped antenna structure when power is supplied through a coaxial line or the like as shown in FIGS. The position is set in consideration of impedance matching. These structures correspond to various power supply structures when the flat multiplex antenna 81 of the present invention is used. Furthermore, the structure is intentionally implemented in consideration of electrical interference between the radiating element unit 3 and the ground unit 4 due to the U-shape. Also in these structures, the flat multiplex antenna 81 usable at two use frequencies is realized as in the above embodiments.
[0055]
Although not shown, even when the L-shaped conductor line 5 is provided from a part of the U-shaped ground portion 4, the same effect and purpose as in FIG. A possible planar multiple antenna is realized.
[0056]
The present invention has made it possible to change the combination of the length of the radiating element unit 3 and the length of the conductor line in a U-shape so that a predetermined excitation characteristic and a predetermined directional characteristic can be obtained at each use frequency. This is also a feature of the flat-plate multiplex antenna 81.
(Example 5)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 shows various examples in which coaxial lines 7 are connected to the planar multiplex antenna 8 of the present invention in the third embodiment, and FIG. 15 shows the planar multiplex antenna 81 of the present invention in the fourth embodiment. The planar multiple antennas 8 and 81 of the present invention can flexibly correspond to the arrangement direction of the coaxial line 7.
The configuration of the feeding structure in the flat-plate multiple antenna of the present invention is not only implemented by fusion splicing of a coaxial line or the like with a conductive material or the like, but also connection by using a connector or the like is selected according to the purpose of use. it can.
(Example 6)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In each figure, two flat multiplex antennas 8 of the present invention shown in Embodiment 3 are arranged on an LCD 10 of a general notebook personal computer 9 (hereinafter abbreviated as a notebook personal computer). The appearance of the case is shown. FIG. 16 shows an example in which the multiplexed planar antennas 8 are arranged at symmetrical positions on the notebook personal computer 9, and FIG. 17 shows an example in which two multiplexed planar antennas 8 are arranged on the left side of the notebook personal computer 9. The U-shaped portion of the flat panel multiple antenna 8 is put out on the LCD 10, and the gap between the U-shaped ground portion 4 and the housing of the notebook PC 9 on the back side of the LCD 10 is hidden so that most of the ground portion 4 is hidden behind the LCD 10. Is placed. At this time, the fixing of the flat multiplex antenna 8 is performed directly on the housing of the notebook personal computer 9 by using a tape or an adhesive with an adhesive such as a cellophane tape or a double-sided tape, or a dedicated fixing tool. Further, the coaxial line used for power supply is of a small diameter that can be freely moved even in this gap, and the gap between the rear surface of the LCD 10 and the housing on the rear side of the LCD 10 of the notebook computer 9 is similar to the flat panel multiple antenna 8 of the present invention. Through. At this time, the size of each part of the flat multiplex antenna 8 of the present invention takes into account the influence of the dielectric constant of various materials used for the housing of the notebook personal computer 9 and the conductor components used for the LCD 10 and the like. However, the frequency is determined so as to match the two frequencies used when the device is actually incorporated and to obtain good excitation characteristics.
(Example 7)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 18 shows the flat plate of the present invention shown in FIG.MultipleThe flat plate of the present invention in which the feeding structure of the antenna 8 is deformed and configured on the planar base 11MultipleAn antenna 83 is shown. Flat plateMultipleThe antenna 83 can be formed by a processing method such as applying a plating material or the like on the base 11. The base 11 is composed of two conductor lines 5 connected at respective positions from the U-shaped radiating element portion 3 and the ground portion 4 of the planar multiple antenna 83 in consideration of the impedance matching of the U-shaped antenna. Is formed as a cavity, two new conductor lines 12 and 13 are extended from the two conductor lines 5 toward the lower side of the base 11 so that power can be supplied from under the base. This structure is a structure that can be built into a mobile phone or fixed to a specific place. The base 11 is made of an insulating material, and it is preferable to select a material (dielectric constant) of the base 11 in accordance with a reduction in size required for the flat-plate multiple antenna 83 and the like. Further, a wiring pattern (not shown) formed on the base is used as a feed line to the flat-plate multiple antenna 83, and the base 11 is mounted on the substrate to connect the wiring pattern to the conductor lines 12 and 13, respectively. You may do so.
[0057]
According to the planar multiple antennas of Embodiments 1 to 7 of the present invention described above, a separate housing or the like is provided outside the housing of the main body used for the mobile terminal or the wireless network device (electric appliance) in the home according to the related art. In place of an external antenna used and attached separately using a cable, etc., the trouble of removing, re-installing, re-adjusting, etc. occurring when moving can be eliminated, and the antenna itself can be prevented from being damaged. Without increasing the degree of freedom in the installation positions of terminals and electrical appliances, and without significantly changing the specifications of the installation positions of the housing and various components, which may increase product manufacturing costs and lengthen the development period, etc. It is possible to provide an antenna that can be built in even a space as small as a gap in the housing, is low-cost, has high performance, and can transmit and receive multiple frequencies by itself. That.
[0058]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
[0059]
A flat plate that can be built into a portable terminal, electrical appliance, or wall, etc. in a small space, is low cost, has high performance, and can transmit and receive multiple frequencies independently.MultipleAn antenna and an electric device including the same can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial explanatory view of a conductor flat plate constituting a flat multiple antenna according to the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram of a conductor plate for constituting the plate multiplex antenna of the present invention.
FIG. 3 is a structural diagram of a flat panel multiple antenna according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a resonance unit for the first frequency of the planar multiple antenna according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a resonance section for a second frequency of the flat-plate multiplex antenna of the present invention.
FIG. 6 is an electrical structural diagram of a resonance section for the first frequency of the planar multiple antenna of the present invention.
FIG. 7 is a structural diagram of the flat-plate multiplex antenna according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a resonance unit for each frequency of the planar multiple antenna according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a structural diagram of a planar multiple antenna according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a resonance unit for each frequency of the planar multiple antenna according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a structural diagram of a planar multiple antenna according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a structural diagram of a planar multiple antenna according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a structural diagram of a planar multiple antenna according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a coaxial line connection example of a flat-plate multiple antenna according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a connection example of coaxial lines of a flat-plate multiplex antenna according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic diagram showing the inside of a general notebook personal computer having a built-in planar multiple antenna according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a schematic diagram showing the inside of a general notebook personal computer having a built-in flat-plate multiple antenna according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram illustrating a flat plate according to the seventh embodiment of the present invention.MultipleFIG. 3 is a perspective view of an antenna.
[Explanation of symbols]
1 conductor flat plate
2 slit part
3 radiating element
4 Ground section
5Conductor line
6 space
7 Coaxial line
71 Inner conductor of coaxial line
72 Outer conductor of coaxial line
8, 81-83 Plate multiple antenna
9. Laptop PC
10 LCD (Liquid Crystal Display)
11 Foundation
12, 13 conductor line

Claims

A slit portion having a predetermined width and length is formed in a part of the conductor plate, and the conductor plate is formed in a U-shape including a monopole antenna-shaped radiating element portion and a ground portion with the slit portion as a boundary, An L-shaped conductor line extending along the slit portion is formed in the slit portion so as to protrude from a part of the radiating element portion and a part of the ground portion, and the open-side end portions of the two conductor lines are formed. A flat-plate multiple antenna, wherein a loop-shaped antenna is formed by connecting a feeder line therebetween .

A slit portion having a predetermined width and length is formed in a part of the conductor plate, and the conductor plate is formed in a U-shape including a monopole antenna-shaped radiating element portion and a ground portion with the slit portion as a boundary, An L-shaped conductor line extending along the slit portion is formed in the slit portion so as to protrude from a part of the radiation element portion, and an L-shaped conductor line is formed between the open end side of the conductor line and the ground portion. A planar antenna having a loop shape formed by connecting a feed line to the antenna.

A slit portion having a predetermined width and length is formed in a part of the conductor plate, and the conductor plate is formed in a U-shape including a monopole antenna-shaped radiating element portion and a ground portion with the slit portion as a boundary, An L-shaped conductor line extending along the slit portion is formed in the slit portion so as to protrude from a part of the ground portion, and between the radiating element portion and the open end of the conductor line. A flat plate multiplex antenna , wherein a feed line is connected to form a loop antenna.

The frequency of the monopole antenna functioning by the radiating element portion and the ground portion configured in the U-shape, and the loop antenna in which one or more conductor lines added to the slit portion function as a part of the radiating portion The flat multiplex antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the frequency is different .

Claim, characterized in that the predetermined excitation characteristics and length as the length of said conductor flat radiating element portion composed of the U-shape so that a predetermined directional characteristic is obtained is determined 1 4. The flat panel multiplex antenna according to any one of 4 .

The length of the radiating element portion having the U-shape is set to an odd multiple of approximately １／ wavelength of the operating frequency of the monopole antenna. 2. The planar multiple antenna according to 1.

The length of the shape of the loop-shaped antenna is approximately a multiple of the wavelength at a frequency different from the frequency at which the monopole antenna configured with the U-shape functions. 7. The planar multiple antenna according to 6 .

The flat multiplex antenna according to any one of claims 1 to 7, wherein the conductive flat plate is a conductive flat surface formed on an insulating base .

The flat-plate multiplex antenna according to any one of claims 1 to 8, wherein the feed line comprises a coaxial line having an inner conductor formed of a single wire or a plurality of twisted wires and an outer conductor located on the outer periphery of the inner conductor .

An electric device in which the planar multiple antenna according to claim 1 is installed.