JP4636949B2 - Multi-frequency antenna - Google Patents

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Description

本発明は、パソコン、PDA(携帯型情報機器)、携帯電話、あるいはVICSなどの情報端末機器等に内蔵させる多周波用小型アンテナに関する。   The present invention relates to a small multi-frequency antenna incorporated in an information terminal device such as a personal computer, PDA (portable information device), mobile phone, or VICS.

近年の無線LANあるいはBluetooth(近距離無線データ通信システム)搭載のPDA等においては、アンテナの多周波化とともに小型化の要求がますます強くなってきている。
そこで、本出願人は先に、図4に示すようなデュアルタイプの小型アンテナを提案した(特願2004−101374)。このアンテナにおいては、高周波側放射エレメント(1a)とグランド板(4)と短絡部(3)とでスリット(S1)(後述する“第一のスリット”)を形成するとともに、同軸ケーブル(5)の内部導体をスリット(S1)の開放端部に位置する給電点(P1)に、そして外部導体をアースポイント(P2)に接続し、エレメント部(1)に給電することによりスリット(S1)が高周波側放射エレメント(1a)の共振点近傍に共振点を有するスリットアンテナとして機能するように工夫されている。なお、(1b)は低周波側放射エレメント、そして、(A)は高周波側放射エレメント(1a)と低周波側放射エレメント(1b)との接続部である。
しかるに、このようなアンテナにおいては、そこそこの通信品質は確保されるものの、設置スペースが厳しい場合にはエレメント部の寸法が問題となることが判明した。更に、この場合には、周辺の導電性部品とエレメント部とが電磁的に干渉するため、インピーダンス整合が困難になることも判明した。
それゆえ、より小型でシンプルな構造で尚且つ、インピーダンス整合の容易な多周波用アンテナが実現されれば、その意義は多大である。
In recent years, PDAs and the like mounted on a wireless LAN or Bluetooth (short-range wireless data communication system) are increasingly required to be miniaturized as antennas have multiple frequencies.
Therefore, the present applicant has previously proposed a dual type small antenna as shown in FIG. 4 (Japanese Patent Application No. 2004-101374). In this antenna, the high-frequency radiation element (1a), the ground plate (4), and the short-circuit portion (3) form a slit (S1) ("first slit" to be described later) and a coaxial cable (5). The inner conductor is connected to the feeding point (P1) located at the open end of the slit (S1), the outer conductor is connected to the ground point (P2), and the element part (1) is fed to thereby form the slit (S1). It is devised to function as a slit antenna having a resonance point in the vicinity of the resonance point of the high-frequency side radiating element (1a). In addition, (1b) is a low frequency side radiation element, and (A) is a connection part of a high frequency side radiation element (1a) and a low frequency side radiation element (1b).
However, in such an antenna, although moderate communication quality is ensured, it has been found that the size of the element portion becomes a problem when the installation space is severe. Furthermore, in this case, it has also been found that impedance matching becomes difficult because the surrounding conductive parts and the element part electromagnetically interfere with each other.
Therefore, if a multi-frequency antenna having a smaller and simple structure and easy impedance matching is realized, its significance is great.

したがって、本発明の課題は、小型でシンプルな構造にして十分な帯域幅を有することで通信感度に優れた多周波用アンテナを提供することにある。
更に、本発明の他の課題は、インピーダンス整合の容易な多周波用アンテナを提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-frequency antenna having excellent communication sensitivity by having a small and simple structure and sufficient bandwidth.
Another object of the present invention is to provide a multi-frequency antenna with easy impedance matching.

本発明者等は、図4に示した多周波用アンテナの低周波側放射エレメントの左方(図面の左上部)で、先端部をL字状に曲げてその端末部をグランド板と対面(対峙)させる構造とすることに着目した。その結果、図1の斜線部で示すように、高周波側放射エレメントと低周波側放射エレメント及び短絡部とで一端が開放されたL字状の第二のスリットが付加的に形成されるので、エレメント部が更に小型化される。しかも、該第一のスリットが該高周波側放射エレメントの共振点近傍に共振点を有するスリットアンテナとして機能するので、所望の通信感度も実現される。
更に、本発明によれば、該第一のスリット(図4)に面した端部に切込部を設けることにより、インピーダンス整合が容易になることを究明された。
The present inventors bent the tip part into an L-shape on the left side (upper left part of the drawing) of the low-frequency side radiating element of the multi-frequency antenna shown in FIG. We focused on the structure to be confronted. As a result, as shown by the hatched portion in FIG. 1, an L-shaped second slit having one end opened at the high-frequency side radiating element, the low-frequency side radiating element, and the short-circuited portion is additionally formed. The element part is further reduced in size. In addition, since the first slit functions as a slit antenna having a resonance point in the vicinity of the resonance point of the high frequency radiation element, desired communication sensitivity is also realized.
Furthermore, according to the present invention, it has been determined that impedance matching is facilitated by providing a notch at the end facing the first slit (FIG. 4).

本発明のアンテナでは従来と比較して、以下の格別顕著な効果が奏される。
(1)上記の低周波側放射エレメントの先端部をL字状に曲げたエレメント配置とすることにより放射エレメント部が小型化される。
(2)上記の第一のスリットが該高周波側放射エレメントの共振点近傍に共振点を有するスリットアンテナとして機能するので、通信感度が向上する。
(3)上記の第一のスリットに面した放射エレメントの端部に切込部を設けることにより、インピーダンス調整が容易となる。
(4)上記の放射エレメントの構成本数を増やすことにより、3周波以上の多周波アンテナに対しても容易に対応できる。
(5)平面アンテナだけでなく立体アンテナ等の各種形態のアンテナに対しても対応でき、多用途での適用が期待される。
The antenna of the present invention has the following remarkable effects as compared with the conventional antenna.
(1) The radiating element portion is reduced in size by arranging the tip of the low-frequency side radiating element in an L shape.
(2) Since the first slit functions as a slit antenna having a resonance point in the vicinity of the resonance point of the high-frequency side radiating element, communication sensitivity is improved.
(3) Impedance adjustment is facilitated by providing a notch at the end of the radiating element facing the first slit.
(4) By increasing the number of the radiating elements described above, it is possible to easily cope with multi-frequency antennas having three or more frequencies.
(5) Not only a planar antenna but also various types of antennas such as a three-dimensional antenna can be handled, and it is expected to be applied for various purposes.

以下、上述した第一のスリットによる共振点を最大共振周波数に設定した2周波対応のアンテナの場合について、添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の2周波用アンテナの一例を示す正面図である。
図2は、図1のアンテナに給電用同軸ケーブルを取り付けた際の斜視図である。
図3は、2周波に対応した本発明のアンテナの周波数特性(VSWR)を示す図(グラフ)である。
図4は、2周波に対応した先願発明のアンテナの一例を示す斜視図である。
図1及び図2において、(1)、(1a)、(1b)、(3)、(4)、(5)(図2)、(A)、(S1)、(P1)及び(P2)は、図4の場合と同じである。一方、(2)は、切込部、そして、(B)は低周波側放射エレメント(1b)の先端部である。更に、(L)は高周波側放射エレメント(1a)の長さ、(L1)はスリット(S1)の長さ、(L2)は高周波側放射エレメント(1a)とグランド板(4)の縁部(4a)との間隔(スリット幅)、(L3)は切込部(2)の幅、(L4)は切込部(2)の深さである。
このようなアンテナにおいては、高周波側放射エレメント(1a)は短絡部(3)を介してグランド板(4)と平行に形成され、更に、該エレメント(1a)の終端部から接続部(A)を経て低周波側放射エレメント(1b)がL字状に折り返す形でグランド板(4)と平行に形成されている。そして、高周波側放射エレメント(1a)と短絡部(3)とグランド板(4)の縁部(4a)とで一端が開放された直線状の第一のスリット(S1)が形成される。更に、低周波側放射エレメント(1b)の終端部(B)はL字状に折り返す形でグランド板(4)に向かって直交するよう配され、したがって、その端末部はグランド板(4)と対向している。その結果、図1の斜線で示すように、高周波側放射エレメント(1a)と低周波側放射エレメント(1b)と短絡部(3)とグランド板(4)の縁部(4a)とで一端が開放されたL字状の第二のスリット(S2)が形成される。
本発明で先ず特徴的なことは、第一のスリット(S1)に加えて、一端が開放された第二のL字状のスリット(S2)を付加的に形成している点にある。こうすることで、図4の低周波側放射エレメント(1b)と比較して、その横幅が短縮されるので、スペースを有効に活用することができる。その結果、低周波側放射エレメント部の寸法・形状の小型化が実現される。
更に、本発明の好ましい態様においては、高周波用放射エレメント(1a)の長さ(L)とスリット(S1)の長さ(L1)との関係が(L)>(L1)を満足するとき、スリット(S1)の開放部近傍に位置する給電点(P1)及びアースポイント(P2)との相互作用により、このスリット(S1)の部分にスリットアンテナの機能が付与される。これによりアンテナの帯域幅拡大効果が格段に向上するので、感度に優れたアンテナが実現できる。
この点について、以下に詳細に説明する。
本発明では、2周波の内、高周波側の共振点近傍での帯域幅を広げて通信感度を改善するため、スリット部(S1)での共振周波数を高周波側放射エレメント(1a)の共振周波数近傍とすることが肝要である。これにより、スリット(S1)が高周波側放射エレメント(1a)の共振周波数近傍の共振周波数で共振するので、アンテナの帯域幅を広げることができる。スリット(S1)の長さ(L1)は、高周波側放射エレメント(1a)の長さ(L)の近傍の長さであればよい。具体的には、(L)>(L1)あるいは(L)<(L1)のいずれかに設定すればよい。この場合、エレメント部(1)及びグランド板(4)の幅をより小型化するためには、図1に示すように、(L)>(L1)とするのが特に好ましい。これにより、スリット(S1)が高周波側放射エレメント(1a)より高い最大共振周波数で共振するので、アンテナの帯域幅を広げることができる。
具体的に述べると、帯域幅100MHz(メガヘルツ)〜2GHz(ギガヘルツ)が確保できるよう、高周波側放射エレメント(1a)の共振周波数に応じてスリット部(S1)の長さ(L1)を調整して共振周波数を設定すればよい。この結果、十分な通信感度が実現される。
更に、本発明で重要なことは、給電点(P1)及びアースポイント(P2)の位置である。即ち、給電点(P1)及びアースポイント(P2)の位置が、スリット(S1)の開放部近傍に位置していることが肝要である。何故なら、給電点(P1)の位置がこのような位置にあることで、最大共振周波数のスリットアンテナとして共振させることが可能となり、アンテナの帯域幅を広げることができるからである。更に言えば、給電点(P1)及びアースポイント(P2)の位置は、スリット(S1)になるべく近い位置が望ましい。なぜなら、同軸ケーブル(5)からスリット(S1)への給電距離が短くなり、給電損失が少なくなるので、スリット(S1)に誘起される電界強度が強くなり、感度が向上する。
又、高周波側放射エレメント(1a)とグランド板(4)の縁部(4a)との間隔、つまりスリット幅(L2)も重要である。何故なら、この間隔(L2)が広すぎると、スリット(S1)に誘起される電磁界が弱くなり、帯域を広げる効果が無くなり、反対に、この間隔が狭すぎると干渉を起こす等の不安定状態になる。このことから、(L2)は、0.5mm〜3.0mmの範囲で調整することが好ましい。
以上の構成により、本発明のアンテナには十分な通信感度が付与されるが、インピーダンス整合をより容易にするためには、図1に示すように、高周波側放射エレメント(1a)と低周波側放射エレメント(1b)との接続点(A)近傍の高周波側放射エレメント(1a)上にスリット(S1)に面した切込部(2)を設けるのが有効である.これにより、スリット(S1)による帯域幅拡大効果と、切込部(2)によるインピーダンス整合効果との2つの効果の相乗作用により、感度に優れしかも、インピーダンス調整が容易なアンテナが実現できる。この切込部(2)の幅(L3)は0.1mm〜5mm、より好ましくは0.5mm〜3mmで、深さ(L4)は 0.5mm〜3mm、好ましくは1mm〜2mmである。更に、切込部(2)の形状は、三角形、方形状、あるいは円弧状等いずれの形でもよい。
Hereinafter, the case of an antenna for two frequencies in which the resonance point by the first slit is set to the maximum resonance frequency will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a front view showing an example of the dual-frequency antenna of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view when a feeding coaxial cable is attached to the antenna of FIG.
FIG. 3 is a graph (graph) showing the frequency characteristic (VSWR) of the antenna of the present invention corresponding to two frequencies.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of the antenna of the prior invention corresponding to two frequencies.
1 and 2, (1), (1a), (1b), (3), (4), (5) (FIG. 2), (A), (S1), (P1) and (P2) Is the same as in FIG. On the other hand, (2) is a notch part, and (B) is a front-end | tip part of the low frequency side radiation | emission element (1b). Furthermore, (L) is the length of the high-frequency side radiating element (1a), (L1) is the length of the slit (S1), and (L2) is the edge of the high-frequency side radiating element (1a) and the ground plate (4) ( 4a) (slit width), (L3) is the width of the notch (2), and (L4) is the depth of the notch (2).
In such an antenna, the high-frequency side radiating element (1a) is formed in parallel with the ground plate (4) via the short-circuit portion (3), and further, from the terminal portion of the element (1a) to the connecting portion (A). The low-frequency side radiating element (1b) is formed in parallel with the ground plate (4) so as to be folded in an L shape. And the linear 1st slit (S1) by which one end was open | released by the high frequency side radiation | emission element (1a), a short circuit part (3), and the edge part (4a) of a ground board (4) is formed. Furthermore, the terminal portion (B) of the low-frequency side radiating element (1b) is arranged to be orthogonal to the ground plate (4) in an L-shaped form, and therefore the terminal portion thereof is connected to the ground plate (4). Opposite. As a result, as indicated by the hatched lines in FIG. 1, one end of the high-frequency side radiating element (1a), the low-frequency side radiating element (1b), the short-circuit portion (3), and the edge (4a) of the ground plate (4) An open L-shaped second slit (S2) is formed.
The first characteristic of the present invention is that, in addition to the first slit (S1), a second L-shaped slit (S2) having an open end is additionally formed. By doing so, the lateral width is shortened as compared with the low-frequency side radiating element (1b) of FIG. 4, so that the space can be used effectively. As a result, the size and shape of the low frequency side radiating element portion can be reduced.
Furthermore, in a preferred aspect of the present invention, when the relationship between the length (L) of the high-frequency radiation element (1a) and the length (L1) of the slit (S1) satisfies (L)> (L1), Due to the interaction with the feeding point (P1) and the ground point (P2) located in the vicinity of the open part of the slit (S1), the function of the slit antenna is given to this slit (S1). As a result, the effect of expanding the bandwidth of the antenna is significantly improved, and an antenna with excellent sensitivity can be realized.
This point will be described in detail below.
In the present invention, in order to improve the communication sensitivity by expanding the bandwidth in the vicinity of the resonance point on the high frequency side of the two frequencies, the resonance frequency in the slit portion (S1) is set in the vicinity of the resonance frequency of the high frequency radiation element (1a). Is important. Thereby, since the slit (S1) resonates at a resonance frequency in the vicinity of the resonance frequency of the high-frequency radiation element (1a), the bandwidth of the antenna can be widened. The length (L1) of the slit (S1) may be a length in the vicinity of the length (L) of the high-frequency radiation element (1a). Specifically, it may be set to either (L)> (L1) or (L) <(L1). In this case, in order to further reduce the width of the element portion (1) and the ground plate (4), it is particularly preferable that (L)> (L1) as shown in FIG. As a result, the slit (S1) resonates at a maximum resonance frequency higher than that of the high frequency side radiating element (1a), so that the bandwidth of the antenna can be widened.
More specifically, the length (L1) of the slit portion (S1) is adjusted according to the resonance frequency of the high-frequency side radiating element (1a) so that a bandwidth of 100 MHz (megahertz) to 2 GHz (gigahertz) can be secured. The resonance frequency may be set. As a result, sufficient communication sensitivity is realized.
Furthermore, what is important in the present invention is the positions of the feeding point (P1) and the ground point (P2). That is, it is important that the positions of the feeding point (P1) and the ground point (P2) are located near the open part of the slit (S1). This is because, when the position of the feeding point (P1) is in such a position, it is possible to resonate as a slit antenna having the maximum resonance frequency, and the bandwidth of the antenna can be widened. Furthermore, the positions of the feeding point (P1) and the ground point (P2) are preferably as close as possible to the slit (S1). This is because the feeding distance from the coaxial cable (5) to the slit (S1) is shortened and feeding loss is reduced, so that the electric field strength induced in the slit (S1) is increased and the sensitivity is improved.
Further, the distance between the high-frequency radiation element (1a) and the edge (4a) of the ground plate (4), that is, the slit width (L2) is also important. This is because if the distance (L2) is too wide, the electromagnetic field induced in the slit (S1) becomes weak and the effect of expanding the band is lost. On the other hand, if this distance is too small, instability such as interference occurs. It becomes a state. From this, it is preferable to adjust (L2) in the range of 0.5 mm to 3.0 mm.
With the above configuration, sufficient communication sensitivity is imparted to the antenna of the present invention. However, in order to make impedance matching easier, as shown in FIG. 1, the high-frequency side radiating element (1a) and the low-frequency side It is effective to provide a notch (2) facing the slit (S1) on the high-frequency side radiating element (1a) in the vicinity of the connection point (A) with the radiating element (1b). ) And a synergistic effect of the two effects of the impedance matching effect by the cut portion (2), an antenna having excellent sensitivity and easy impedance adjustment can be realized. The width (L3) of the cut portion (2) is 0.1 mm to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 3 mm, and the depth (L4) is 0.5 mm to 3 mm, preferably 1 mm to 2 mm. Furthermore, the shape of the cut portion (2) may be any shape such as a triangle, a square, or an arc.

次に、本発明のその余の構成について説明する。
本発明においては、エレメント部(1)の各放射エレメント(1a)、(1b)の長さは採択しようとする波長の概ね1/4の長さに設定し、他方、その幅は1mm〜5mmの範囲から適宜採択する。更に、その厚さについては格段の制約はないが、0.1mm〜1mm程度で十分である。又、スリット(S2)を構成する高周波側放射エレメント(1a)と低周波側放射エレメント(1b)との間隔は、安定した動作を確保するため、それぞれに1mm以上であることが好ましい。これらの間隔が1mm未満では干渉等の不安定現象が生じる懸念がある。
これらの放射エレメント(1a)、(1b)の材質としては、洋白(白銅)、銅、鉄、黄銅等の導電性の金属が望ましい。高周波側放射エレメント(1a)及び低周波側放射エレメント(1b)の作成にあたっては、これら金属の一枚板を打ち抜いて、切込部(2)、短絡部(3)及びグランド板(4)と一体打ち抜き体としてもよい。あるいは、平板状絶縁性基板上に銅箔のような金属薄膜を貼り付けた状態で、該金属膜をエッチングして所望のアンテナ形状を得るのも有用である。
又、グランド板(4)については、安定したアンテナ動作を得るためには、グランド板(4)の必要最低面積(mm2)はλ/4*λ/4(λは波長)以上を満足することが望ましい。したがって、より安定したアンテナ動作を望む場合には、スペースの許す限り、その面積を大きくすることが好ましい。短絡部(3)については、エレメント部(1)とグランド板(4)とを接続する機能を呈する限り、その形状は任意である。
給電用同軸ケーブル(5)としては、周知のフッ素樹脂被覆等の高周波同軸ケーブルが採用される。このケーブル(5)の内部導体の終端は、スリット(S1)の開放部近傍、すなわち該ケーブル(5)が該開放端を跨ぐ状態で給電点(P1)に接続し、外部導体はグランド板(4)上に設けられたアースポイント(P2)に接続する。同軸ケーブル(5)を給電点(P1)及びアースポイント(P2)に接続するには、ハンダ付あるいは超音波接続等を利用すればよい。
以上の説明では、スリットの共振点を最大共振周波数に設定した例を説明したが、本発明は、これに限定されることなく、これ以外の共振周波数に設定することも可能である。アンテナ自体は、上述の板金による平面アンテナ以外にアンテナ取付け空間の状況に応じて立体アンテナあるいは基板アンテナに展開できることは言うまでもない。
又、上記の説明では2周波の例を示したが、放射エレメントの構成本数に応じて3周波以上の多周波に展開できることは言うまでもない。
更に、本発明では、スリット部の共振点を最大共振周波数近傍に設定し2周波近傍での帯域を広げたが、この代りにスリット部を別の第3周波用エレメントとして設定すれば、図2の態様で3周波にも対応可能であることを付言しておく。
Next, the remaining configuration of the present invention will be described.
In the present invention, the length of each radiating element (1a), (1b) of the element part (1) is set to approximately 1/4 of the wavelength to be adopted, while its width is 1 mm to 5 mm. Adopted from the scope of. Further, there is no particular limitation on the thickness, but about 0.1 mm to 1 mm is sufficient. Further, the interval between the high-frequency side radiating element (1a) and the low-frequency side radiating element (1b) constituting the slit (S2) is preferably 1 mm or more in order to ensure stable operation. If these intervals are less than 1 mm, there is a concern that unstable phenomena such as interference occur.
As a material of these radiating elements (1a) and (1b), conductive metals such as white (white copper), copper, iron and brass are desirable. In making the high-frequency side radiating element (1a) and the low-frequency side radiating element (1b), a single plate of these metals is punched out, and a cut portion (2), a short-circuit portion (3), a ground plate (4), An integrally punched body may be used. Alternatively, it is also useful to obtain a desired antenna shape by etching the metal film in a state where a metal thin film such as a copper foil is attached to the flat insulating substrate.
As for the ground plate (4), in order to obtain stable antenna operation, the required minimum area (mm2) of the ground plate (4) satisfies λ / 4 * λ / 4 (λ is a wavelength) or more. Is desirable. Therefore, when more stable antenna operation is desired, it is preferable to increase the area as long as space permits. About the short circuit part (3), as long as the function which connects an element part (1) and a ground board (4) is exhibited, the shape is arbitrary.
As the feeding coaxial cable (5), a known high-frequency coaxial cable such as a fluororesin coating is employed. The end of the inner conductor of the cable (5) is connected to the feeding point (P1) in the vicinity of the open portion of the slit (S1), that is, the cable (5) straddles the open end, and the outer conductor is connected to the ground plate ( 4) Connect to the ground point (P2) provided above. In order to connect the coaxial cable (5) to the feeding point (P1) and the earth point (P2), soldering or ultrasonic connection may be used.
In the above description, the example in which the resonance point of the slit is set to the maximum resonance frequency has been described. However, the present invention is not limited to this and can be set to other resonance frequencies. Needless to say, the antenna itself can be developed into a three-dimensional antenna or a substrate antenna according to the situation of the antenna mounting space other than the above-described planar antenna made of sheet metal.
Moreover, although the example of 2 frequencies was shown in said description, it cannot be overemphasized that it can expand | deploy to the multi-frequency of 3 frequencies or more according to the structure number of a radiation element.
Further, in the present invention, the resonance point of the slit portion is set near the maximum resonance frequency and the band near the two frequencies is widened. Instead, if the slit portion is set as another third frequency element, FIG. It is added that it is possible to cope with three frequencies in the manner described above.

以下に、図1〜図2に示した2周波対応のアンテナを、パソコン内蔵用として適用する例について示す。
「実施例1」
1.
放射エレメント(1a)、(1b)、及びグランド板(4)の作成
先ず、高周波側放射エレメント(1a)として、4.5GHzの波長に対応する長さ(L)が18mm、幅1.0mm、厚さ0.4mmのエレメントを形成する。その際、高周波側放射エレメント(1a)とグランド板(4)の縁部(4a)とは1.0mmの間隔(スリット(S1)の幅(L2))を開けて平行に配置した。更に、グランド板(4)の縁部(4a)の長さ(スリット(S1)の長さ(L1)に対応)は、高周波側放射エレメント(1a)の共振周波数4.5GHzより高い周波数である5.5GHzの波長に対応する16mmとした。又、短絡部(3)は、長さ1mm、幅2mm、厚さ0.4mmとした。
これにより、高周波側放射エレメント(1a)とグランド板(4)の縁部(4a)及び短絡部(3)とにより、長さ(L1)が16mm、幅(L2)が1.0mmで共振周波数が5.5GHzのスリット部(S1)が形成された。
次に、低周波側放射エレメント(1b)として、2.4GHzの波長に対応した幅1.5mm、長さ28mm、厚さ0.4mmのエレメントを、高周波側放射エレメント(1a)から該エレメント端とは逆方向に指向するように形成した。この際、低周波側放射エレメント(1b)は高周波側放射エレメント(1a)とは2mmの間隔を開けて平行に配置した。更に、低周波側放射エレメント(1b)の先端部(B)はグランド板(4)の縁部(4a)に向かって3mmの長さで直角に曲げた。これにより、高周波側放射エレメント(1a)と低周波側放射エレメント(1b)とグランド板(4)の縁部(4a)及び短絡部(3)とにより、図1に示すような、幅が3mm、長さが19mmのL字状スリット部(S2)が形成された。
このとき、エレメント部の材質は洋白(白銅)とし、一方、グランド板(4)は、高さ32mm、幅25mm、厚さ0.4mmの洋白とした。
又、給電点(P1)は、スリット(S1)の開放部近傍、即ち図1に向かって、スリット(S1)の開放部に面した高周波側放射エレメント(1a)の右端角近傍の位置に設け、一方アースポイント(P2)の位置も、スリット(S1)の開放部近傍、即ち図1に向かって、スリット(S1)に面したグランド板(4)の縁(4a)上の給電点(P1)に対面する位置とした。
2.アンテナの完成
最後に、給電用同軸ケーブル(5)として、外径1.13mm、内部導体径0.24mmのフッ素樹脂(PFA)被覆の高周波同軸ケーブルを用意し、その先端部で内部導体および外部導体を露出させた。そして、該ケーブルがスリット(S1)の開放部を跨ぐ形で、該内部導体の終端部を給電点(P1)に、そして該外部導体をアースポイント(P2)にそれぞれハンダにより接続することにより、パソコン内蔵用アンテナ(1)を得た。
このアンテナの帯域幅を測定したところ、図3に示すように、VSWRが2以下の帯域が1500MHzと十分に確保でき、十分な通信特性が得られた。
「実施例2」
実施例1において、スリット(S1)に面した高周波側放射エレメント(1a)上に切込部(2)を設ける以外は全て実施例1と同様としてアンテナを作成した。その際、切込部(2)は、中心が高周波側放射エレメント(1a)の右端から1.5mmの位置に幅(L3)が1.2mm、深さ(L4)が1.5mmに形成した。
このアンテナのインピーダンス調整を行ったところ、希望するインピーダンスに容易に調整できることが確認できた。
以上、本発明をパソコンに内蔵するアンテナの例で説明したが、本発明の思想の範囲内であれば、種々の応用が可能であることは言うまでもない。
Hereinafter, an example in which the antenna for two frequencies shown in FIGS.
"Example 1"
1.
Creation of Radiation Elements (1a), (1b), and Ground Plate (4) First, as the high frequency side radiation element (1a), a length (L) corresponding to a wavelength of 4.5 GHz is 18 mm, a width is 1.0 mm, An element having a thickness of 0.4 mm is formed. At that time, the high-frequency radiation element (1a) and the edge (4a) of the ground plate (4) were arranged in parallel with an interval of 1.0 mm (width (L2) of the slit (S1)). Further, the length (4a) of the edge (4a) of the ground plate (4) (corresponding to the length (L1) of the slit (S1)) is higher than the resonance frequency 4.5 GHz of the high-frequency radiation element (1a). It was set to 16 mm corresponding to a wavelength of 5.5 GHz. Moreover, the short circuit part (3) was 1 mm in length, 2 mm in width, and 0.4 mm in thickness.
Thereby, the high frequency side radiation element (1a), the edge (4a) and the short circuit part (3) of the ground plate (4) have a length (L1) of 16 mm, a width (L2) of 1.0 mm, and a resonance frequency. A 5.5 GHz slit (S1) was formed.
Next, an element having a width of 1.5 mm, a length of 28 mm, and a thickness of 0.4 mm corresponding to a wavelength of 2.4 GHz is used as the low frequency side radiating element (1b) from the high frequency side radiating element (1a). It was formed to point in the opposite direction. At this time, the low-frequency side radiating element (1b) was arranged in parallel with the high-frequency side radiating element (1a) at a distance of 2 mm. Furthermore, the front-end | tip part (B) of the low frequency side radiation | emission element (1b) was bent at right angle by the length of 3 mm toward the edge part (4a) of the ground plate (4). Accordingly, the high-frequency side radiating element (1a), the low-frequency side radiating element (1b), the edge (4a) of the ground plate (4), and the short-circuited portion (3) have a width of 3 mm as shown in FIG. The L-shaped slit part (S2) having a length of 19 mm was formed.
At this time, the material of the element portion was white (bronze), while the ground plate (4) was white having a height of 32 mm, a width of 25 mm, and a thickness of 0.4 mm.
The feeding point (P1) is provided in the vicinity of the open portion of the slit (S1), that is, in the vicinity of the right end corner of the high-frequency radiation element (1a) facing the open portion of the slit (S1) toward FIG. On the other hand, the position of the earth point (P2) is also near the open portion of the slit (S1), that is, toward the feeding point (P1 on the edge (4a) of the ground plate (4) facing the slit (S1) toward FIG. ).
2. At the end of the antenna, a high-frequency coaxial cable coated with fluororesin (PFA) with an outer diameter of 1.13 mm and an inner conductor diameter of 0.24 mm is prepared as a feeding coaxial cable (5). The conductor was exposed. Then, by connecting the terminal portion of the inner conductor to the feeding point (P1) and the outer conductor to the ground point (P2) by soldering in such a manner that the cable straddles the open portion of the slit (S1), An antenna (1) for incorporating a personal computer was obtained.
When the bandwidth of this antenna was measured, as shown in FIG. 3, a band with a VSWR of 2 or less was sufficiently secured at 1500 MHz, and sufficient communication characteristics were obtained.
"Example 2"
In Example 1, an antenna was produced in the same manner as Example 1 except that the cut portion (2) was provided on the high-frequency radiation element (1a) facing the slit (S1). At that time, the notch part (2) was formed with a width (L3) of 1.2 mm and a depth (L4) of 1.5 mm at the center 1.5 mm from the right end of the high-frequency radiation element (1a). .
As a result of adjusting the impedance of this antenna, it was confirmed that it could be easily adjusted to the desired impedance.
The present invention has been described above with an example of an antenna built in a personal computer, but it goes without saying that various applications are possible within the scope of the idea of the present invention.

本発明のアンテナはコンパクトで、しかも安定した通信特性を具備するので、パソコンの他に、PDA、携帯電話、或いはVICS等、各種情報端末機器のみならず、通信機能を有した情報家電、更には自動車関連機器へも同様に利用できる。 Since the antenna of the present invention is compact and has stable communication characteristics, in addition to personal computers, various information terminal devices such as PDAs, mobile phones, or VICS, information home appliances having communication functions, and It can be used for automobile related equipment as well.

2周波に対応した本発明のアンテナの一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the antenna of this invention corresponding to 2 frequencies. 図1のアンテナに給電用同軸ケーブルを取り付けた際の斜視図である。It is a perspective view at the time of attaching the coaxial cable for electric power feeding to the antenna of FIG. 2周波に対応した本発明のアンテナの周波数特性(VSWR特性)を示す図(グラフ)である。It is a figure (graph) which shows the frequency characteristic (VSWR characteristic) of the antenna of this invention corresponding to 2 frequencies. 2周波に対応した先願のアンテナの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the antenna of the prior application corresponding to 2 frequencies.

符号の説明Explanation of symbols

1 エレメント部
1a 高周波側放射エレメント
1b 低周波側放射エレメント
2 切込部
3 短絡部
4 グランド板
4a グランド板(4)の縁部
5 給電用同軸ケーブル
A 高周波側放射エレメント(1a)と低周波側放射エレメント(1b)
との接続部
B 低周波側放射エレメント(1b)の先端部
S1 第1のスリット
S2 第2のスリット
L 高周波側放射エレメント(1)の長さ
L1 スリット(S1)の長さ
L2 スリット(S1)の幅
L3 切込部(2)の幅
L4 切込部(2)の深さ
P1
給電点
P2 アースポイント









1 Element part
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a High frequency side radiation | emission element 1b Low frequency side radiation | emission element 2 Notch part 3 Short circuit part 4 Ground board 4a Edge of ground board (4)
5 Coaxial cable A for feeding High frequency side radiating element (1a) and low frequency side radiating element (1b)
Connection portion B Tip portion S1 of the low-frequency radiation element (1b) First slit S2 Second slit L Length L1 of the high-frequency radiation element (1) Length L2 of the slit (S1) Slit (S1) Width L3 width L4 of notch (2) depth P1 of notch (2)
Feed point P2 Earth point









Claims (7)

給電点が付与されるエレメント部とアースポイントが付与されるグランド板とが短絡部を介して接続され;且つ、該エレメント部が該短絡部に接続された高周波側放射エレメントと;該高周波側放射エレメントの端部から折り返し状に延出してその先端部が該高周波側放射エレメントとは逆方向に指向し、更に、該先端部の端末部が該グランド板と対面する方向に指向するような低周波側放射エレメントとを含み;その際、該高周波側放射エレメント部と該グランド板と該短絡部とで一端が開放された第一のスリットを形成し;且つ、該高周波側放射エレメントと該低周波側放射エレメント及び該短絡部とで一端が開放されたL字状の第二のスリットを形成し;更に、該第一のスリットの開放部近傍に給電点及びアースポイントを設けることにより、該第一のスリットが該高周波側放射エレメントの共振点近傍に共振点を有するスリットアンテナとして機能するようにしたことを特徴とする多周波用アンテナ。 An element portion to which a feeding point is provided and a ground plate to which an earth point is provided are connected via a short-circuit portion; and the high-frequency side radiation element in which the element portion is connected to the short-circuit portion; It extends in a folded shape from the end of the element, and its tip is oriented in the direction opposite to the high-frequency radiation element, and further, the end of the tip is oriented in the direction facing the ground plate. A first slit whose one end is opened by the high-frequency side radiating element portion, the ground plate, and the short-circuit portion; and the high-frequency side radiating element and the low-frequency side radiating element; An L-shaped second slit whose one end is opened is formed by the frequency side radiation element and the short-circuit portion; and a feeding point and a ground point are provided in the vicinity of the open portion of the first slit. More, multi-frequency antenna, wherein the said first slits so as to function as a slit antenna having a resonance point in the vicinity of the resonance point of the high-frequency side radiation element. 該高周波側放射エレメントが第一のスリットより長い請求項1に記載の多周波用アンテナ。 The multi-frequency antenna according to claim 1, wherein the high-frequency side radiating element is longer than the first slit. 該第一のスリットに面した高周波側放射エレメントの端部に切込部を設けた請求項1又は2に記載の多周波用アンテナ。 The multi-frequency antenna according to claim 1 or 2, wherein a cut portion is provided at an end portion of the high-frequency radiation element facing the first slit. 該切込部が0.1mm〜5.0mmの幅を有する請求項3に記載の多周波用アンテナ。 The multifrequency antenna according to claim 3, wherein the cut portion has a width of 0.1 mm to 5.0 mm. 該切込部が0.5mm〜3.0mmの深さを有する請求項3又は4に記載の多周波用アンテナ。 The multi-frequency antenna according to claim 3 or 4, wherein the cut portion has a depth of 0.5 mm to 3.0 mm. 該第一のスリットの共振点が最大共振周波数乃至その近傍にある請求項1〜5のいずれかに記載の多周波用アンテナ。 The multi-frequency antenna according to claim 1, wherein a resonance point of the first slit is at or near a maximum resonance frequency. 該第一のスリットの幅が0.5mm〜3.0mmである請求項1〜6のいずれかに記載の多周波用アンテナ。



The multi-frequency antenna according to claim 1, wherein the width of the first slit is 0.5 mm to 3.0 mm.



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