JP4599102B2 - Planar antenna - Google Patents
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Description
本発明は、ダイポールタイプおよびモノポールタイプの平面アンテナに関するもので、特に、多共振化および広帯域化が可能な四辺形平面状の平面アンテナに関する。 The present invention relates to a dipole-type and monopole-type planar antenna, and more particularly to a quadrilateral planar antenna that can achieve multiple resonances and a broad band.
近年、携帯無線装置においては、デュアルバンド対応、マルチメディア対応のために、多周波化、広帯域化が必須となっている。 In recent years, in portable radio apparatuses, it is essential to increase the frequency and the bandwidth to support dual bands and multimedia.
(背景技術1)
ボウタイ形状の素子アンテナがある(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1の素子アンテナにあっては、動作周波数の最低周波数である第1の周波数と、第1の周波数より概ね3倍高い第2の周波数の2つの共振周波数を持っている。そして、これら周波数の波長とアンテナの板状導体の寸法との関連が定義されている。
(Background Technology 1)
There is a bow tie-shaped element antenna (for example, see Patent Document 1). The element antenna disclosed in
(背景技術2)
ボウタイ型で台形状の素子を形成したマルチバンドアンテナ装置がある(例えば、特許文献2参照。)。この特許文献2のマルチバンドアンテナ装置にあっては、ホット側素子の中間にスリットを設けて、第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子に分けている。そして、第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子とを合わせた寸法L11を、低域側の携帯電話用の880MHz帯の1/4波長に合わせている。この880MHz帯は、VSWR(電圧定在波比)2.0以下の範囲が790MHz以下から930MHz程度に至るまで広帯域を得ている。
また、第2のアンテナ素子の寸法L12を、高域側のGPS用の1.6GHz帯の1/4波長に合わせている。この1.6GHz帯は、VSWR2.0以下の範囲が1.5GHz以下から2.1GHz以上に至るまで広帯域を得ている。
There is a multiband antenna device in which a trapezoidal element is formed with a bow tie type (see, for example, Patent Document 2). In the multiband antenna device of
Further, the dimension L12 of the second antenna element is set to the 1/4 wavelength of the 1.6 GHz band for GPS on the high frequency side. In the 1.6 GHz band, a wide band is obtained from a range of VSWR 2.0 or lower from 1.5 GHz or lower to 2.1 GHz or higher.
従来の背景技術1に開示された素子アンテナは三角形のボウタイ形状であり、インピーダンスが60πΩと高いために、マッチング回路を必要とする問題点がある。
従来の背景技術2に開示されたマルチバンドアンテナ装置は、低域側の共振周波数と高域側の共振周波数それぞれを単独に広帯域にできるが、低域側の共振周波数から高域側の共振周波数までにわたる領域では、VSWR(電圧定在波比)が所定値以上となって、その間のアンテナ効率が悪い。従って、低域側の共振周波数から高域側の共振周波数までにわたる全領域の広帯域化はできないという問題点がある。
The element antenna disclosed in the
The multiband antenna device disclosed in the
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、マッチング回路を必要とせず、また、低域側の共振周波数から高域側の共振周波数までにわたる全領域の広帯域化を実現することができる平面アンテナを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, does not require a matching circuit, and realizes a wide band in the entire region from the resonance frequency on the low frequency side to the resonance frequency on the high frequency side. An object of the present invention is to provide a planar antenna that can be used.
上記目的を達成するために、本発明の平面アンテナは、給電点と四辺形平面状の第1放射素子と四辺形平面状の第2放射素子とを有し、低域側の第1の共振周波数と高域側の第2の共振周波数によって広帯域を構成するダイポールタイプの平面アンテナであって、前記第1放射素子の四辺形の第1の一辺と、当該第1の一辺と略等しい長さを有する前記第2放射素子の四辺形の第2の一辺とを平行な間隔で対向させ、当該第1の一辺の中央部に給電点を設け、前記平行間隔を前記第1の一辺の長さの略10分の1以下とし、前記第1の一辺と当該第1の一辺に接する両側辺を合わせた長さが、前記第2の一辺と当該第2の一辺に接する両側辺を合わせた長さに略等しく、前記第1の共振周波数の略2分の1波長とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a planar antenna of the present invention has a feeding point, a quadrangular planar first radiating element, and a quadrangular planar second radiating element, and a first resonance on the low frequency side. A dipole type planar antenna which forms a wide band by a frequency and a second resonance frequency on the high frequency side, and has a first side of the quadrilateral of the first radiating element and a length substantially equal to the first side. And the second side of the quadrilateral of the second radiating element having a parallel spacing, a feeding point is provided at the center of the first side, and the parallel spacing is the length of the first side. The total length of the first side and the two sides contacting the first side is the total length of the second side and the two sides contacting the second side. It is approximately equal to the first resonance frequency, and is approximately half the wavelength of the first resonance frequency .
本発明によれば、マッチング回路を必要とせず、また、低域側の共振周波数から高域側の共振周波数までにわたる全領域の広帯域化を実現することができる平面アンテナを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a planar antenna that does not require a matching circuit and can realize a wide band in the entire region from the resonance frequency on the low frequency side to the resonance frequency on the high frequency side.
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図6は、本発明の実施例1に係るダイポールタイプの平面アンテナを説明する図である。
図1は、実施例1のダイポールタイプの平面アンテナの構成を説明する図である。アンテナ100は、台形平面状の第1放射素子1、台形平面状の第2放射素子2、給電点3から構成される。第1放射素子1は、台形の平行な辺の短辺11と長辺12、両側辺13の台形状の平面である。短辺11の寸法をB、短辺11と両側辺13を合わせた寸法をAとする。第2放射素子2は、第1放射素子1と同じ形状であり、台形の平行な辺の短辺21と長辺22、両側辺23の台形状の平面である。短辺21の寸法をB、短辺21と両側辺23を合わせた寸法をAとする。両側辺13と短辺11の外角は、任意の値である。両側辺23と短辺21の外角も、任意の値である。
第1放射素子1と第2放射素子2は短辺同士がギャップ寸法Gだけ離れて平行に対向する。給電点3は、短辺11の中央部分と短辺21の中央部分に接続されて給電する。
FIGS. 1-6 is a figure explaining the dipole type planar antenna which concerns on Example 1 of this invention.
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a dipole type planar antenna according to the first embodiment. The
The short sides of the first
図2は、VSWR(電圧定在波比)のシミュレーション図である。図2(a)は、アンテナ100の寸法A=50mm、短辺寸法B=15mmに固定し、ギャップ寸法G=4mm(サンプル1)、3mm(サンプル2)、1.5mm(サンプル3)、1mm(サンプル4)をパラメータとしてシミュレーションしたものである。両側辺と短辺の外角は、60度である。図2(b)は、A=50mm、ギャップ寸法G=1mmに固定し、短辺寸法B=5mm(サンプル5)、8mm(サンプル6)、10mm(サンプル7)、12mm(サンプル8)、15mm(サンプル9)をパラメータとしてシミュレーションしたものである。両側辺と短辺の外角は、60度である。 いずれも、3GHz付近に低域側の第1共振周波数f1が発生し、8GHz付近に高域側の第2共振周波数f2が発生する。ここで、アンテナ特性として良好なのは、点線で示したVSWR=3以下の場合として定義している。第1共振周波数f1、第2共振周波数f2共にVSWR=3以下にある。しかし、f1とf2の間の領域に注目すると、VSWR=3以下の場合とVSWR=3以上の場合がある。VSWR=3以下の場合は、f1とf2の間の領域全域にわたって広帯域であり、○印を付す。VSWR=3以上の場合は、f1とf2の間の領域全域にわたって広帯域ではなく、×印を付す。サンプル3、4、7、8、9が広帯域であることがわかる。
なお、VSWR=3以下であることは、インピーダンスが50Ω近辺の低い値であることと同義であり、マッチング回路をなくすことができる。
FIG. 2 is a simulation diagram of VSWR (voltage standing wave ratio). FIG. 2A shows an
Note that VSWR = 3 or less is synonymous with the impedance being a low value around 50Ω, and the matching circuit can be eliminated.
図3は、図2のシミュレーション結果を表にまとめたものであり、ギャップ寸法Gおよび短辺寸法Bと、f1〜f2間領域の広帯域との関係を表す。
サンプル1〜9について、アンテナ寸法であるギャップ寸法G、寸法A、短辺寸法Bを示す。また、シミュレーションデータである第1共振周波数f1および波長λ1、f1〜f2間領域が広帯域であるかどうかを示す。また、計算結果として、ギャップ寸法Gと短辺寸法Bの比を計算したG/B、短辺寸法Bと第1共振周波数の波長λ1との比を計算したB/λ1を示す。
FIG. 3 summarizes the simulation results of FIG. 2 in a table, and shows the relationship between the gap dimension G and the short side dimension B and the wide band in the region between f1 and f2.
About the samples 1-9, the gap dimension G which is an antenna dimension, the dimension A, and the short side dimension B are shown. Also, it is shown whether the first resonance frequency f1 and the region between the wavelengths λ1, f1 and f2 which are simulation data are in a wide band. Further, as a calculation result, G / B in which the ratio between the gap dimension G and the short side dimension B is calculated, and B / λ1 in which the ratio between the short side dimension B and the wavelength λ1 of the first resonance frequency is calculated are shown.
サンプル1について説明する。アンテナ寸法は、G=4mm、A=50mm、B=15mmである。シミュレーションデータは、図2からわかるように、f1=2.5GHzであり、その波長λ1は、3×10の8乗[m]/2.5GHz=120mmである。また、f1〜f2間全領域にわたる広帯域ではないため、×印を付けて表す。計算結果は、G/B=4/15=0.27、B/λ1=15/120=0.125(略0.13)である。サンプル2〜9については同様であり、詳細説明を省略する。
f1〜f2間全領域にわたる広帯域になるのは、サンプル3、4、7、8、9であり、このサンプルの計算結果G/B、B/λ1の欄を点線で囲んで表示している。この点線で囲んだサンプル3、4、7、8、9のG/Bの値は、それぞれ0.1、0.07、0.1、0.08、0.07であり、略0.1以下である。また、この点線で囲んだサンプル3、4、7、8、9のB/λ1の値は、それぞれ0.15、0.16、0.1、0.12、0.16であり、略0.1以上である。
従って、ギャップ寸法Gを短辺寸法Bの略0.1倍以下にすることにより、f1〜f2間全領域にわたる広帯域を得ることができる。また、短辺寸法Bを第1共振周波数の波長λ1の略0.1倍以上にすることにより、f1〜f2間全領域にわたる広帯域を得ることができる。
Therefore, by setting the gap dimension G to approximately 0.1 times or less of the short side dimension B, a wide band over the entire region between f1 and f2 can be obtained. Further, by setting the short side dimension B to approximately 0.1 times or more of the wavelength λ1 of the first resonance frequency, a wide band over the entire region between f1 and f2 can be obtained.
図4は、図2のシミュレーション結果を表にまとめたものであり、アンテナ寸法と共振周波数との関係を表す。
サンプル1〜9について、アンテナ寸法であるギャップ寸法G、寸法A、短辺寸法Bを示す。また、シミュレーションデータである第1共振周波数f1および波長λ1、第2共振周波数f2および波長λ2を示す。また、計算結果として、寸法Aと第1共振周波数の波長λ1との比を計算したA/λ1、寸法Aと第2共振周波数の波長λ2との比を計算したA/λ2、短辺寸法Bと第2共振周波数の波長λ2との比を計算したB/λ2を示す。図3で説明したように、f1〜f2間全領域にわたる広帯域が得られたサンプル3、4、7、8、9の計算結果A/λ1、A/λ2、B/λ2の欄を点線で囲んで表示する。
FIG. 4 summarizes the simulation results of FIG. 2 in a table, and shows the relationship between the antenna dimensions and the resonance frequency.
About the samples 1-9, the gap dimension G which is an antenna dimension, the dimension A, and the short side dimension B are shown. Further, the first resonance frequency f1 and wavelength λ1, and the second resonance frequency f2 and wavelength λ2, which are simulation data, are shown. Further, as a calculation result, A / λ1 which calculated the ratio of the dimension A and the wavelength λ1 of the first resonance frequency, A / λ2 which calculated the ratio of the dimension A and the wavelength λ2 of the second resonance frequency, and the short side dimension B B / λ2 calculated from the ratio of the second resonance frequency to the wavelength λ2. As described with reference to FIG. 3, the calculation results A / λ1, A / λ2, and B / λ2 of the
サンプル1について説明する。アンテナ寸法は、G=4mm、A=50mm、B=15mmである。シミュレーションデータは、図2からわかるように、f1=2.5GHz(λ1=120mm)であり、f2=7.7GHz(λ2=39mm)である。計算結果は、A/λ1=50/120=0.42、A/λ2=50/39=1.28、B/λ2=15/39=0.38である。サンプル2〜9については同様であり、詳細説明を省略する。
ここで、A/λ1は、全サンプルについて、0.42〜0.55の範囲にあって、ばらつきが小さく、寸法Aは、第1共振周波数の波長λ1の略半分(半波長)、または略0.4〜0.6倍ということが言える。B/λ2は、点線で囲んだ範囲、すなわちf1〜f2間全領域にわたる広帯域が得られる範囲では、0.30〜0.38とばらつきが小さく、Bとλ2とは相関があると言える。従って、Bの長さが決まると、λ2の概略がわかる。 Here, A / λ1 is in the range of 0.42 to 0.55 for all samples, and the variation is small. The dimension A is approximately half (half wavelength) of the wavelength λ1 of the first resonance frequency, or approximately It can be said that it is 0.4 to 0.6 times. B / λ2 has a small variation of 0.30 to 0.38 in a range surrounded by a dotted line, that is, a range in which a wide band over the entire region between f1 and f2 is obtained, and it can be said that B and λ2 have a correlation. Therefore, once the length of B is determined, the outline of λ2 can be found.
従って、所望の第1共振周波数f1に対応させてアンテナの寸法Aを決めることができる。また、寸法Bが決まると、第2共振周波数f2が概略わかる。 Therefore, the dimension A of the antenna can be determined in correspondence with the desired first resonance frequency f1. Further, when the dimension B is determined, the second resonance frequency f2 can be roughly understood.
図5、図6は、アンテナの放射パターンを説明する図である。図5(a)は、アンテナ100の斜視図であり、X軸、Y軸、Z軸を示す。図5(b)は、X−Y面の垂直偏波の放射パターン図であり、周波数3GHzの場合である。図5(c)は、X−Y面の垂直偏波の放射パターン図であり、周波数5GHzの場合である。図5(d)は、X−Y面の垂直偏波の放射パターン図であり、周波数8GHzの場合である。
いずれの周波数においても、放射パターンが均一であり、特定の角度でヌル状態が発生することはない。つまり、広帯域において、均一な放射パターンが得られることがわかる。
5 and 6 are diagrams for explaining the radiation pattern of the antenna. FIG. 5A is a perspective view of the
At any frequency, the radiation pattern is uniform and no null state occurs at a specific angle. That is, it can be seen that a uniform radiation pattern can be obtained in a wide band.
本発明の実施例1によれば、所望の第1共振周波数f1に対応させてアンテナの寸法Aを決めることができる。また、所望の第2共振周波数f2に対応させてアンテナの寸法Bを決めることができる。そして、ギャップ寸法Gおよび短辺寸法Bを所定の値に設定にすることにより、f1〜f2間全領域にわたる広帯域を得ることができる。また、広帯域において、均一な放射パターンを得ることができる。また、インピーダンスが50Ω近辺の低い値となり、マッチング回路をなくすことができる。 According to the first embodiment of the present invention, the dimension A of the antenna can be determined in correspondence with the desired first resonance frequency f1. Further, the dimension B of the antenna can be determined corresponding to the desired second resonance frequency f2. By setting the gap dimension G and the short side dimension B to predetermined values, a wide band over the entire region between f1 and f2 can be obtained. In addition, a uniform radiation pattern can be obtained in a wide band. Further, the impedance becomes a low value around 50Ω, and the matching circuit can be eliminated.
図7、図8は、本発明の実施例2に係るダイポールタイプの平面アンテナを説明する図である。
図7は、実施例2のダイポールタイプの平面アンテナの構成を説明する図である。アンテナ200は、実施例1のアンテナ100の両側辺と短辺の外角を90度にした、つまり、長方形平面の放射素子としたものであり、長方形平面状の第1放射素子4、長方形平面状の第2放射素子4、給電点6から構成される。第1放射素子4は、給電点6側の辺41と給電点6と反対側の辺42、両側辺43の長方形状の平面である。辺41の寸法をB、辺41と両側辺43を合わせた寸法をAとする。第2放射素子5は、第1放射素子4と同じ形状であり、給電点6側の辺51と給電点6と反対側の辺52、両側辺53の長方形状の平面である。辺51の寸法をB、辺51と両側辺53を合わせた寸法をAとする。
第1放射素子4と第2放射素子5は短辺同士がギャップ寸法Gだけ離れて平行に対向する。給電点6は、辺41の中央部分と辺51の中央部分に接続されて給電する。
7 and 8 are diagrams illustrating a dipole type planar antenna according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a dipole type planar antenna according to the second embodiment. The
The short sides of the
図8は、VSWRのシミュレーションを説明する図であり、図8(a)は、VSWRのシミュレーション図、図8(b)は、そのシミュレーション結果をまとめた表である。
長方形のアンテナ200の寸法A=50mm、上辺寸法B=15mm、ギャップ寸法G=1mmの場合についてシミュレーションしたものをサンプルNo.10として記載する。これと合わせて、実施例1の台形のアンテナ100の寸法A=50mm、短辺寸法B=15mm、ギャップ寸法G=1mmの場合についてシミュレーションしたサンプルNo.4を記載する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the VSWR simulation, FIG. 8A is a simulation diagram of the VSWR, and FIG. 8B is a table summarizing the simulation results.
A simulation was conducted for a case where the
図8(a)のサンプルNo.10(長方形)に示すように、低域側の第1共振周波数f1=3.7GHz(λ1=81mm)、高域側の第2共振周波数f2=7.5GHz(λ2=40mm)が発生する。f1〜f2間全領域にわたってVSWR=3以下で広帯域であり、○印を付す。また、サンプルNo.4(台形)に示すように、低域側の第1共振周波数f1=3.3GHz(λ1=91mm)、高域側の第2共振周波数f2=7.6GHz(λ2=39mm)が発生する。f1〜f2間全領域にわたってVSWR=3以下で広帯域であり、○印を付す。
サンプルNo.10(長方形)とサンプルNo.4(台形)は、略同じシミュレーション結果となる。
Sample No. in FIG. As shown in FIG. 10 (rectangle), the first low-frequency resonance frequency f1 = 3.7 GHz (λ1 = 81 mm) and the second high-frequency resonance frequency f2 = 7.5 GHz (λ2 = 40 mm) are generated. A wide band is obtained with VSWR = 3 or less over the entire region between f1 and f2, and a circle is attached. Sample No. As shown in FIG. 4 (trapezoid), the first resonance frequency f1 on the low side f1 = 3.3 GHz (λ1 = 91 mm) and the second resonance frequency f2 on the high side f2 = 7.6 GHz (λ2 = 39 mm) are generated. A wide band is obtained with VSWR = 3 or less over the entire region between f1 and f2, and a circle is attached.
Sample No. 10 (rectangle) and sample no. 4 (trapezoid) gives substantially the same simulation results.
図8(b)は、図8(a)のシミュレーション結果を表にまとめたものであり、ギャップ寸法Gおよび上辺寸法B(または、短辺寸法B)と、f1〜f2間領域の広帯域との関係を表す。また、アンテナ寸法と共振周波数との関係を表す。
G/B=0.07(サンプル10)は、0.07(サンプル4)と同じであり、実施例1の、ギャップ寸法Gを短辺寸法B(上辺寸法B)の略0.1倍以下にすることによりf1〜f2間全領域にわたる広帯域を得る条件の中に入っている。また、B/λ1=0.16(サンプル10)は、0.16(サンプル4)と同じであり、実施例1の、短辺寸法B(上辺寸法B)を第1共振周波数の波長λ1の略0.1倍以上にすることによりf1〜f2間全領域にわたる広帯域を得る条件の中に入っている。また、A/λ1=0.62(サンプル10)は、0.55(サンプル4)と略同じであり、実施例1の、寸法Aは第1共振周波数の波長λ1の略半分(半波長)、または略0.4〜0.6倍の条件に合っている。また、B/λ2=0.38(サンプル10)は、0.38(サンプル4)と同じであり、実施例1の、寸法Bは第2共振周波数の波長λ2の0.30〜0.38倍の条件の中に入っている。
FIG. 8 (b) summarizes the simulation results of FIG. 8 (a) in a table. The gap dimension G and the upper side dimension B (or short side dimension B) and the wide band in the region between f1 and f2 are shown. Represents a relationship. Moreover, the relationship between an antenna dimension and a resonant frequency is represented.
G / B = 0.07 (sample 10) is the same as 0.07 (sample 4), and the gap dimension G of Example 1 is approximately 0.1 times or less of the short side dimension B (upper side dimension B). By satisfying the above, the condition for obtaining a wide band over the entire region between f1 and f2 is included. B / λ1 = 0.16 (sample 10) is the same as 0.16 (sample 4), and the short side dimension B (upper side dimension B) of Example 1 is set to the wavelength λ1 of the first resonance frequency. By making it approximately 0.1 times or more, it is in the condition of obtaining a wide band over the entire region between f1 and f2. A / λ1 = 0.62 (sample 10) is substantially the same as 0.55 (sample 4), and the dimension A of Example 1 is substantially half (half wavelength) of the wavelength λ1 of the first resonance frequency. Or approximately 0.4 to 0.6 times. B / λ2 = 0.38 (sample 10) is the same as 0.38 (sample 4), and the dimension B in Example 1 is 0.30 to 0.38 of the wavelength λ2 of the second resonance frequency. It is in the condition of double.
本発明の実施例2の長方形状の平面アンテナによれば、所望の第1共振周波数f1に対応させてアンテナの寸法Aを決めることができる。また、所望の第2共振周波数f2に対応させてアンテナの寸法Bを決めることができる。そして、ギャップ寸法Gおよび上辺寸法Bを所定の値に設定することにより、f1〜f2間全領域にわたる広帯域を得ることができる。 According to the rectangular planar antenna according to the second embodiment of the present invention, the dimension A of the antenna can be determined corresponding to the desired first resonance frequency f1. Further, the dimension B of the antenna can be determined corresponding to the desired second resonance frequency f2. Then, by setting the gap dimension G and the upper side dimension B to predetermined values, a wide band over the entire region between f1 and f2 can be obtained.
図9、図10は、本発明の実施例3に係るモノポールタイプの平面アンテナを説明する図である。
図9は、実施例3のモノポールタイプの平面アンテナの構成を説明する図である。アンテナ300は、台形平面状の第1放射素子1、給電点3、平面グランド7から構成される。第1放射素子1は、実施例1のダイポールアンテナと同様、台形の平行な辺の短辺11と長辺12、両側辺13の台形状の平面である。短辺11の寸法をB、短辺11と両側辺13を合わせた寸法をAとする。平面グランド7は、所定の面積を有する地板である。
第1放射素子1の短辺11と平面グランド7の一辺はギャップ寸法Gだけ離れて平行に対向する。給電点3は、短辺11の中央部分と平面グランド4の一辺に接続されて給電する。
9 and 10 are diagrams for explaining a monopole type planar antenna according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the monopole type planar antenna according to the third embodiment. The
The
図10は、VSWRのシミュレーションを説明する図であり、図10(a)は、VSWRのシミュレーション図、図10(b)は、そのシミュレーション結果をまとめた表である。
アンテナ300の寸法A=50mm、短辺寸法B=15mm、ギャップ寸法G=0.5mmの場合についてシミュレーションしたものである(サンプルNo.11)。
図10(a)に示すように、低域側の第1共振周波数f1=3.3GHz(λ1=91mm)、高域側の第2共振周波数f2=7.6GHz(λ2=39mm)が発生する。f1〜f2間全領域にわたってVSWR=3以下で広帯域であり、○印を付す。
FIG. 10 is a diagram for explaining a VSWR simulation. FIG. 10A is a VSWR simulation diagram, and FIG. 10B is a table summarizing the simulation results.
This is a simulation of the case where the
As shown in FIG. 10A, the first resonance frequency f1 on the low side f1 = 3.3 GHz (λ1 = 91 mm) and the second resonance frequency f2 on the high side f = 7.6 GHz (λ2 = 39 mm) are generated. . A wide band is obtained with VSWR = 3 or less over the entire region between f1 and f2, and a circle is attached.
図10(b)は、図10(a)のシミュレーション結果を表にまとめたものであり、ギャップ寸法Gおよび短辺寸法Bと、f1〜f2間領域の広帯域との関係を表す。また、アンテナ寸法と共振周波数との関係を表す。G/B=0.03、B/λ1=0.13、A/λ1=0.55、A/λ2=1.28、B/λ2=0.38である。
これは、実施例1の、ギャップ寸法Gを短辺寸法Bの略0.1倍以下にすることによりf1〜f2間全領域にわたる広帯域を得る条件の中に入っている。また、実施例1の、短辺寸法Bを第1共振周波数の波長λ1の略0.1倍以上にすることによりf1〜f2間全領域にわたる広帯域を得る条件の中に入っている。また、実施例1の、寸法Aは第1共振周波数の波長λ1の略半分(半波長)、または略0.4〜0.6倍の条件の中に入っている。また、実施例1の、寸法Bは第2共振周波数の波長λ2の0.30〜0.38倍の条件の中に入っている。
FIG. 10 (b) summarizes the simulation results of FIG. 10 (a) in a table, and shows the relationship between the gap dimension G and the short side dimension B and the wide band in the region between f1 and f2. Moreover, the relationship between an antenna dimension and a resonant frequency is represented. G / B = 0.03, B / λ1 = 0.13, A / λ1 = 0.55, A / λ2 = 1.28, and B / λ2 = 0.38.
This is in the condition of obtaining a wide band over the entire region between f1 and f2 by setting the gap dimension G of the first embodiment to about 0.1 times or less of the short side dimension B. In addition, the short side dimension B of Example 1 is within the condition of obtaining a wide band over the entire region between f1 and f2 by making the short side dimension B approximately 0.1 times the wavelength λ1 of the first resonance frequency. In addition, the dimension A of Example 1 is in the condition of approximately half (half wavelength) of the wavelength λ1 of the first resonance frequency, or approximately 0.4 to 0.6 times. In addition, the dimension B of Example 1 is in the condition of 0.30 to 0.38 times the wavelength λ2 of the second resonance frequency.
なお、第1放射素子1は、台形平面状に限らず、長方形平面状としても同等の効果を得ることができる。
The
本発明の実施例3のモノポールタイプのアンテナによれば、所望の第1共振周波数f1に対応させてアンテナの寸法Aを決めることができる。また、所望の第2共振周波数f2に対応させてアンテナの寸法Bを決めることができる。そして、ギャップ寸法Gおよび短辺寸法Bを所定の値に設定することにより、f1〜f2間全領域にわたる広帯域を得ることができる。 According to the monopole antenna of Example 3 of the present invention, the dimension A of the antenna can be determined in correspondence with the desired first resonance frequency f1. Further, the dimension B of the antenna can be determined corresponding to the desired second resonance frequency f2. And by setting the gap dimension G and the short side dimension B to predetermined values, a wide band over the entire region between f1 and f2 can be obtained.
1 第1放射素子
2 第2放射素子
3 給電点
4 第1放射素子
5 第2放射素子
6 給電点
7 平面グランド
11 短辺
12 長辺
13 側辺
21 短辺
22 長辺
23 側辺
41、42 辺
43 側辺
51、52 辺
53 側辺
100、200、300 アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記第1放射素子の四辺形の第1の一辺と、当該第1の一辺と略等しい長さを有する前記第2放射素子の四辺形の第2の一辺とを平行な間隔で対向させ、当該第1の一辺の中央部に給電点を設け、
前記平行間隔を前記第1の一辺の長さの略10分の1以下とし、
前記第1の一辺と当該第1の一辺に接する両側辺を合わせた長さが、前記第2の一辺と当該第2の一辺に接する両側辺を合わせた長さに略等しく、前記第1の共振周波数の略2分の1波長とする
ことを特徴とする平面アンテナ。 It has a feeding point, a quadrangular planar first radiating element and a quadrangular planar second radiating element, and a wide band is formed by the first low-frequency resonance frequency and the second high-frequency resonance frequency. A dipole type planar antenna
The first side of the quadrilateral of the first radiating element and the second side of the quadrilateral of the second radiating element having a length substantially equal to the first side are opposed at a parallel interval, A feeding point is provided at the center of the first side,
The parallel interval is set to approximately 1/10 or less of the length of the first side,
The combined length of the first side and both sides contacting the first side is substantially equal to the combined length of the second side and both sides contacting the second side, and the first side A planar antenna characterized by having a wavelength that is approximately a half of the resonance frequency.
前記第1放射素子の四辺形の第1の一辺と、当該第1の一辺と略等しい長さを有する前記第2放射素子の四辺形の第2の一辺とを平行な間隔で対向させ、当該第1の一辺の中央部に給電点を設け、
前記平行間隔を前記第1の一辺の長さの略10分の1以下とし、
前記第1の一辺と当該第1の一辺に接する両側辺を合わせた長さが、前記第2の一辺と当該第2の一辺に接する両側辺を合わせた長さに略等しく、前記第1の共振周波数の略2分の1波長とし、
前記第1の一辺の長さが前記第1の共振周波数の波長の略10分の1以上である
ことを特徴とする平面アンテナ。 It has a feeding point, a quadrangular planar first radiating element and a quadrangular planar second radiating element, and a wide band is formed by the first low-frequency resonance frequency and the second high-frequency resonance frequency. A dipole type planar antenna
The first side of the quadrilateral of the first radiating element and the second side of the quadrilateral of the second radiating element having a length substantially equal to the first side are opposed at a parallel interval, A feeding point is provided at the center of the first side,
The parallel interval is set to approximately 1/10 or less of the length of the first side,
The combined length of the first side and both sides contacting the first side is substantially equal to the combined length of the second side and both sides contacting the second side, and the first side The wavelength is approximately half the resonance frequency.
The planar antenna according to claim 1, wherein a length of the first side is approximately 1/10 or more of a wavelength of the first resonance frequency.
前記第1放射素子の四辺形の第1の一辺と前記地板の対向辺を平行な間隔で対向させ、当該第1の一辺の中央部に給電点を設け、
前記平行間隔を前記第1の一辺の長さの略10分の1以下とし、
前記第1の一辺と当該第1の一辺に接する両側辺を合わせた長さが前記第1の共振周波数の略2分の1波長とし、
前記第1の一辺の長さが前記第1の共振周波数の波長の略10分の1以上である
ことを特徴とする平面アンテナ。 A monopole having a feeding point, a quadrangular planar first radiating element, and a quadrangular planar ground plane, and constituting a wide band by a first low-frequency resonance frequency and a second high-frequency resonance frequency A type of planar antenna,
The first side of the quadrilateral of the first radiating element is opposed to the opposite side of the ground plane at a parallel interval, and a feeding point is provided at the center of the first side,
The parallel interval is set to approximately 1/10 or less of the length of the first side,
The total length of the first side and both sides in contact with the first side is approximately a half wavelength of the first resonance frequency,
The planar antenna according to claim 1, wherein a length of the first side is approximately 1/10 or more of a wavelength of the first resonance frequency.
前記第2放射素子の四辺形は台形の形状で、前記第2の一辺は当該台形の短辺である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の平面アンテナ。 The quadrilateral of the first radiating element has a trapezoidal shape, and the first side is a short side of the trapezoid,
The planar antenna according to claim 1 or 2 , wherein the quadrilateral of the second radiating element has a trapezoidal shape, and the second side is a short side of the trapezoid.
ことを特徴とする請求項3に記載の平面アンテナ。 4. The planar antenna according to claim 3 , wherein the quadrilateral of the first radiating element has a trapezoidal shape, and the first side is a short side of the trapezoid.
前記第2放射素子の四辺形は長方形の形状で、前記第2の一辺は当該長方形の一辺である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の平面アンテナ。 The quadrangle of the first radiating element is a rectangular shape, and the first side is a side of the rectangle,
3. The planar antenna according to claim 1 , wherein the quadrilateral of the second radiating element is a rectangular shape, and the second one side is one side of the rectangle.
ことを特徴とする請求項3に記載の平面アンテナ。 4. The planar antenna according to claim 3 , wherein the quadrangle of the first radiating element is a rectangular shape, and the first side is one side of the rectangle. 5.
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