JP5005466B2 - Multi-frequency antenna - Google Patents
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Description
本発明は、複数の周波数帯で動作する携帯電話機等の携帯無線機用アンテナなどとして好適な多周波アンテナに関し、特に、メアンダ構造を利用している多周波共用携帯電話モノポールアンテナに関する。本発明の多周波アンテナの目的の周波数帯域は、例えば、GSM(920MHz)/GPS(1575.42MHz)/DCS(1795MHz)/PCS(1920MHz)/UMTS(2045MHz)である。 The present invention relates to a multi-frequency antenna suitable as an antenna for a portable radio device such as a mobile phone operating in a plurality of frequency bands, and more particularly to a multi-frequency common mobile phone monopole antenna using a meander structure. The target frequency band of the multifrequency antenna of the present invention is, for example, GSM (920 MHz) / GPS (1575.42 MHz) / DCS (1795 MHz) / PCS (1920 MHz) / UMTS (2045 MHz).
従来より、携帯電話機等の携帯無線機用アンテナとして、いろいろな方式のものが提案されている。例えば、非特許文献1,2には、平面逆Fアンテナが開示されている。また、特許文献1には、ヘリカルアンテナが開示されている。また、非特許文献3〜6には、モノポールアンテナが開示されている。
移動電話システムが使用する周波数帯は、一般に複数の周波数帯とされている。例えば、日本におけるPDC方式(Personal Digital Cellular telecommunication system)では、800MHz帯(810−956MHz)と1.4GHz帯(1429−1501MHz)を使用しており、米国におけるディジタルセルラーシステムでは、AMPS(Advanced Mobile Phone Service)方式として900MHz帯(824−894MHz)が、PCS(Personal Communication Service)方式として1.8GHz帯(1850−1990MHz)が少なくとも使用されている。また、欧州においてはGSM(Global System for Mobile communications)方式として900HMz帯(880−960MHz)が、DCS(Digital Cellular System)方式として1.8GHz帯(1710−1880MHz)が使用されている。その他、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)方式として2.0GHz帯(1920−2170MHz)が、Bluetooth方式として2.4GHz帯(2400−2500MHz)が使用されている。このように、複数の周波数帯域を使用しているのは、加入者の増加により一つの周波数帯域では利用周波数が不足しているからである。 The frequency band used by the mobile telephone system is generally a plurality of frequency bands. For example, the PDC system (Personal Digital Cellular telecommunication system) in Japan uses the 800 MHz band (810-956 MHz) and the 1.4 GHz band (1429-1501 MHz), and the digital cellular system in the United States uses AMPS (Advanced Mobile Phone). At least 900 MHz band (824-894 MHz) is used as a service (Service) system and 1.8 GHz band (1850-1990 MHz) is used as a PCS (Personal Communication Service) system. In Europe, the 900 HMz band (880-960 MHz) is used as a GSM (Global System for Mobile communications) system, and the 1.8 GHz band (1710-1880 MHz) is used as a DCS (Digital Cellular System) system. In addition, a 2.0 GHz band (1920-2170 MHz) is used as a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) system, and a 2.4 GHz band (2400-2500 MHz) is used as a Bluetooth system. The reason why a plurality of frequency bands are used in this way is that the frequency used is insufficient in one frequency band due to an increase in subscribers.
このように複数の周波数帯域を受信あるいは送信する携帯電話機等の携帯無線機には、複数の周波数帯で動作するアンテナを搭載する必要がある。そこで、従来は、複数の周波数で動作するアンテナとして、メインのアンテナの他に無線機筐体内部に平面アンテナや小体積のチップアンテナを内蔵するようにしていた。しかしながら、このような構造では、アンテナが無線機筐体内部の体積を奪い、携帯無線機の小型化にそぐわないという問題点があった。さらに、携帯無線機をユーザが把持した際に、内蔵するアンテナが手で覆われる比率が大きく、携帯無線機使用時のアンテナ特性を劣化させるという問題点もある。 Thus, it is necessary to mount an antenna that operates in a plurality of frequency bands in a portable radio device such as a mobile phone that receives or transmits a plurality of frequency bands. Therefore, conventionally, as an antenna that operates at a plurality of frequencies, in addition to the main antenna, a flat antenna or a small-volume chip antenna is built in the radio housing. However, in such a structure, there is a problem that the antenna takes away the volume inside the wireless device casing and is not suitable for miniaturization of the portable wireless device. Furthermore, when the user grips the portable wireless device, the ratio of the built-in antenna covered by the hand is large, and there is a problem that the antenna characteristics when using the portable wireless device are deteriorated.
このような要求を満たすアンテナを実現するには、4分の1波長アンテナが有力である。しかしながら、非特許文献1,2に開示されているようなPIFA(Planar Inverted-F antenna、逆F平面アンテナ)を使う場合、アンテナをサポートするための基板の重量やサイズ、また価格の上昇が普及へ向けての問題となる。
To realize an antenna that satisfies such requirements, a quarter-wave antenna is promising. However, when using PIFA (Planar Inverted-F antenna) as disclosed in
また、特許文献1に開示されているヘリカルアンテナを利用する場合、ユーザに当たる影響がある程度低減するが、サイズが大きく、携帯無線機に内蔵することが困難である。 Further, when using the helical antenna disclosed in Patent Document 1, the impact on the user is reduced to some extent, but the size is large and it is difficult to incorporate the portable antenna into the portable wireless device.
なお、非特許文献3〜6に開示されているモノポールアンテナは、薄型で、携帯無線機に搭載するアンテナとして魅力的な構造であるが、サイズが大きく、携帯無線機に内蔵することが困難である。その他、非特許文献3〜5に開示されているように、2バンドをカバーすることが可能なアンテナが提案されているが、この場合、周波数帯域では利用周波数が不足している。
The monopole antennas disclosed in
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、複数の周波数帯において良好に動作する小型の多周波アンテナの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a small multi-frequency antenna that operates well in a plurality of frequency bands.
前記目的を達成するため、本発明は、地板と、該地板に給電点を介して接続されたマッチング板と、該マッチング板から延出した第1アーム及び第2アームとを有し、
第1アームと第2アームとの少なくとも一方の一部分はメアンダ状に形成され、
第1アームは、マッチング板から先端側に向けて順に設けられた第1アーム第1部分、第1アーム第2部分、第1アーム第3部分および第1アーム第4部分の4つの部分から構成され、
第2アームは、第1アーム第1部分を共用部分とし、これを含め、これより先端側に向けて順に設けられた第2アーム第1部分、第2アーム第2部分および第2アーム第3部分の合計4つの部分から構成され、
第1アームは、第1アーム第2部分と第1アーム第3部分との間、および、第1アーム第3部分と第1アーム第4部分との間が、それぞれ折り曲げ線の折り曲げにより分けられ、これらの折り曲げにより、第1アーム第2部分と第1アーム第4部分とが対向し、且つ第2アームは、第2アーム第1部分と第2アーム第2部分との間、および、第2アーム第2部分と第2アーム第3部分との間が、それぞれ折り曲げ線の折り曲げにより分けられ、これらの折り曲げにより、第2アーム第1部分と第2アーム第3部分とが対向して配置され、
且つ第1アームと第2アームとが同じ方向に設けられ、
第1アーム第1部分を基端として、第1アーム第2部分と第2アーム第1部分、第1アーム第3部分と第2アーム第2部分、および、第1アーム第4部分と第2アーム第3部分とがそれぞれ並列に配置され、
第1アームは低周波側の基本モードと高次モードとの制御に用いられ、
第2アームは高周波側の基本モードの調整に用いられ、
第1アームと第2アームとの各部分を分ける折り曲げ線は、それぞれの基本モードと高次モードとの間隔を調整し、共振周波数の間隔を制御することが可能な位置に設定され、
且つ第1アームと第2アームとの各部分の寸法は、低周波側高次モードと高周波側の基本モードを足すことが可能であり、且つ高周波側の帯域を広げることが可能なように設定されていることを特徴とする多周波アンテナを提供する。
In order to achieve the object, the present invention has a ground plane, a matching plate connected to the ground plane via a feeding point, and a first arm and a second arm extending from the matching plate,
A part of at least one of the first arm and the second arm is formed in a meander shape,
The first arm is composed of four parts, a first arm first part, a first arm second part, a first arm third part, and a first arm fourth part, which are sequentially provided from the matching plate toward the tip side. And
The second arm includes the first arm first portion as a shared portion, and includes the second arm first portion, the second arm second portion, and the second arm third provided in this order toward the distal end side. It consists of a total of four parts,
The first arm is divided between the first arm second part and the first arm third part and between the first arm third part and the first arm fourth part by folding the folding line, respectively. The first arm second portion and the first arm fourth portion are opposed to each other by the bending , and the second arm is between the second arm first portion and the second arm second portion, and The two-arm second part and the second arm third part are divided by folding of the folding lines, respectively, and the second arm first part and the second arm third part are arranged to face each other by these foldings. And
And the first arm and the second arm are provided in the same direction,
First arm second portion and second arm first portion, first arm third portion and second arm second portion, and first arm fourth portion and second with first arm first portion as a base end The arm third part is arranged in parallel with each other ,
The first arm is used to control the fundamental mode and the higher order mode on the low frequency side,
The second arm is used to adjust the fundamental mode on the high frequency side.
The bend line that divides each part of the first arm and the second arm is set at a position where the distance between the fundamental mode and the higher order mode can be adjusted and the resonance frequency can be controlled.
The dimensions of each part of the first arm and the second arm are set so that the higher frequency mode and the fundamental mode on the high frequency side can be added and the band on the high frequency side can be expanded. to provide a multi-frequency antenna, characterized in that it is.
本発明の多周波アンテナにおいて、24.3mm×20mm×4mmの大きさでアンテナの放射エレメントが構成されたことが好ましい。 In the multi-frequency antenna of the present invention, it is preferable that the radiating element of the antenna has a size of 24.3 mm × 20 mm × 4 mm.
本発明の多周波アンテナにおいて、GSMの周波数をfGSM、GPSの周波数をfGPS、DCSの周波数をfDCS、PCSの周波数をfPCS、UMTSの周波数をfUMTSとし、880MHz≦fGSM≦960MHz、1570MHz≦fGPS≦1580MHz、1710MHz≦fDCS≦1785MHz、1850MHz≦fPCS≦1910MHz及び1920MHz≦fUMTS≦2170MHzにおいて、電圧定在波比VSWR≦3.5以下であることが好ましい。 In the multi-frequency antenna of the present invention, the GSM frequency is f GSM , the GPS frequency is f GPS , the DCS frequency is f DCS , the PCS frequency is f PCS , and the UMTS frequency is f UMTS, and 880 MHz ≦ f GSM ≦ 960 MHz 1570 MHz ≦ f GPS ≦ 1580 MHz, 1710 MHz ≦ f DCS ≦ 1785 MHz, 1850 MHz ≦ f PCS ≦ 1910 MHz and 1920 MHz ≦ f UMTS ≦ 2170 MHz, it is preferable that the voltage standing wave ratio VSWR ≦ 3.5 or less.
本発明の多周波アンテナにおいて、モノポール対アンテナであり、地板長さをgL、地板幅をgw、第1アーム第1部分の長さをfeedL、第1アーム第1部分の幅をfeedwとした場合、これら各部の寸法が、40mm≦gL≦150mm、30mm≦gw≦60mm、5mm≦feedL≦40mm、0.1mm≦feedw≦5mmの関係を満たすことが好ましい。 The multi-frequency antenna of the present invention is a monopole pair antenna, wherein the ground plane length is gL, the ground plane width is gw, the first arm first portion length is fedL, and the first arm first portion width is fedw. In this case, it is preferable that the dimensions of these parts satisfy the relationships of 40 mm ≦ gL ≦ 150 mm, 30 mm ≦ gw ≦ 60 mm, 5 mm ≦ feedL ≦ 40 mm, and 0.1 mm ≦ feedw ≦ 5 mm.
本発明の多周波アンテナにおいて、モノポール対アンテナであり、
第1アーム第2部分長さGSM1Lが15mm≦GSM1L≦30mm、
第1アーム第2部分幅GSM1wが0.5mm≦GSM1w≦5mm、
第1アーム第3部分長さGSM2Lが1mm≦GSM2L≦10mm、
第1アーム第3部分幅GSM2wが0.5mmGSM2w≦5mm、
第1アーム第4部分長さGSM3Lが15mm≦GSM3L≦30mm、
第1アーム第4部分幅GSM3wが1mm≦GSM3w≦10mm、
第2アーム第1部分長さDCS1Lが10mm≦DCS1L≦20mm、
第2アーム第1部分幅DCS1wが0.5mm≦DCS1w≦5mm、
第2アーム第2部分長さDCS2Lが1mm≦DCS2L≦10mm、
第2アーム第2部分幅DCS2wが0.5mm≦DCS2w≦5mm、
第2アーム第3部分長さDCS3Lが10mm≦DCS3L≦20mm、
第2アーム第3部分幅DCS3wが1mm≦DCS3w≦10mm、
の関係を満たすことが好ましい。
In the multi-frequency antenna of the present invention, a monopole pair antenna,
The first arm second part length GSM1L is 15 mm ≦ GSM1L ≦ 30 mm,
The first arm second partial width GSM1w is 0.5 mm ≦ GSM1w ≦ 5 mm,
The first arm third part length GSM2L is 1 mm ≦ GSM2L ≦ 10 mm,
The first arm third partial width GSM2w is 0.5 mm GSM2w ≦ 5 mm,
The first arm fourth portion length GSM3L is 15 mm ≦ GSM3L ≦ 30 mm,
The first arm fourth partial width GSM3w is 1 mm ≦ GSM3w ≦ 10 mm,
The second arm first part length DCS1L is 10 mm ≦ DCS1L ≦ 20 mm,
The second arm first partial width DCS1w is 0.5 mm ≦ DCS1w ≦ 5 mm,
The second arm second part length DCS2L is 1 mm ≦ DCS2L ≦ 10 mm,
The second arm second partial width DCS2w is 0.5 mm ≦ DCS2w ≦ 5 mm,
The second arm third part length DCS3L is 10 mm ≦ DCS3L ≦ 20 mm,
The second arm third partial width DCS3w is 1 mm ≦ DCS3w ≦ 10 mm,
It is preferable to satisfy the relationship.
本発明の多周波アンテナにおいて、モノポール対アンテナであり、
第1アーム第4部分がメアンダ状に形成され、このメアンダ状導体の線幅slitGSMが0≦slitGSM≦1mm、メアンダ状導体の間隔spaceGSMが0≦spaceGSM≦1mmの関係を満たすことが好ましい。
In the multi-frequency antenna of the present invention, a monopole pair antenna,
It is preferable that the fourth portion of the first arm is formed in a meander shape, and the line width slitGSM of the meander conductor satisfies 0 ≦ slitGSM ≦ 1 mm and the meander conductor spacing spaceGSM satisfies 0 ≦ spaceGSM ≦ 1 mm.
本発明の多周波アンテナは、地板と、該地板に給電点を介して接続されたマッチング板と、該マッチング板から延出した第1アーム及び第2アームとを有し、第1アームと第2アームとの少なくとも一方の一部分はメアンダ状に形成され、第1アームは、マッチング板から先端側に向けて順に設けられた第1部分〜第4部分の4つの部分から構成され、第2アームは、第1アーム第1部分を共用部分とし、これを含め、これより先端側に向けて順に設けられた第1部分〜第3部分の合計4つの部分から構成され、第1アーム第2部分と第1アーム第4部分とが対向し、且つ第2アーム第1部分と第2アーム第3部分とが対向して配置され、且つ第1アームと第2アームとが同じ方向に設けられている構成としたものなので、小型化ができ、多周波帯域で十分な放射特性をもつことが可能となる。 The multi-frequency antenna of the present invention includes a ground plane, a matching plate connected to the ground plane via a feeding point, and a first arm and a second arm extending from the matching plate. A part of at least one of the two arms is formed in a meander shape, and the first arm is composed of four parts, a first part to a fourth part, which are sequentially provided from the matching plate toward the tip side. Is composed of a total of four parts, including a first part, a first part, and a first part as a common part, and a first part to a third part provided in order from the first part toward the tip side. The first arm and the fourth arm are opposed to each other, the second arm first portion and the second arm third portion are opposed to each other, and the first arm and the second arm are provided in the same direction. Can be downsized, and many It is possible to have a sufficient radiation characteristics in the wave band.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の多周波アンテナの一実施形態を示す図であり、図1(a)は多周波アンテナ1の平面図、(b)は斜視図である。この図中、符号1は多周波アンテナ、2は地板、3はマッチング板、4は給電点、5は第1アーム、5aは第1アーム第1部分、5bは第1アーム第2部分、5cは第1アーム第3部分、5dはメアンダ状に形成された第1アーム第4部分、6は第2アーム、6aは第2アーム第1部分、6bは第2アーム第2部分、6cは第2アーム第3部分である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a multi-frequency antenna according to the present invention. FIG. 1A is a plan view of the multi-frequency antenna 1, and FIG. 1B is a perspective view. In this figure, reference numeral 1 is a multi-frequency antenna, 2 is a ground plane, 3 is a matching plate, 4 is a feeding point, 5 is a first arm, 5a is a first arm first part, 5b is a first arm second part, and 5c. Is a first arm third part, 5d is a first arm fourth part formed in a meander shape, 6 is a second arm, 6a is a second arm first part, 6b is a second arm second part, and 6c is a first arm part. 2 arms third part.
本実施形態の多周波アンテナ1は、地板2と、地板2に給電点4を介して接続されたマッチング板3と、該マッチング板3から延出した第1アーム5及び第2アーム6とを有し、第1アーム5と第2アーム6との少なくとも一方の一部分(本例示では第1アーム第4部分5d)はメアンダ状に形成されている。第1アーム5は、マッチング板3から先端側に向けて順に設けられた第1部分〜第4部分5a〜5dの4つの部分から構成され、第2アーム6は、第1アーム第1部分5aを共用部分とし、これを含め、これより先端側に向けて順に設けられた第1部分〜第3部分6a〜6cの合計4つの部分から構成されている。アーム各部分のうち、第1アーム第2部分5bと第1アーム第4部分5dとは対向し、且つ第2アーム第1部分6aと第2アーム第3部分6cとは対向して配置されており、且つ第1アーム5と第2アーム6とは、同じ方向に設けられている。この多周波アンテナ1は、完全導体を利用して構成されている。
The multi-frequency antenna 1 of the present embodiment includes a
本実施形態の多周波アンテナ1において、第1アーム5は、低周波側の基本モードと高次モードとの制御に用いられ、第2アーム6は、高周波側の基本モードの調整に用いられる構成になっている。第1アーム5と第2アーム6との各部分を分ける折り曲げ線7は、それぞれの基本モードと高次モードとの間隔を調整し、共振周波数の間隔を制御することが可能な位置に設定され、且つ第1アーム5と第2アーム6との各部分の寸法は、低周波側高次モードと高周波側の基本モードを足すことが可能であり、且つ高周波側の帯域を広げることが可能なように設定されている。
In the multi-frequency antenna 1 of the present embodiment, the
本実施形態の多周波アンテナ1において、GSMの周波数をfGSM、GPSの周波数をfGPS、DCSの周波数をfDCS、PCSの周波数をfPCS、UMTSの周波数をfUMTSとし、880MHz≦fGSM≦960MHz、1570MHz≦fGPS≦1580MHz、1710MHz≦fDCS≦1785MHz、1850MHz≦fPCS≦1910MHz及び1920MHz≦fUMTS≦2170MHzにおいて、電圧定在波比VSWR≦3.5以下であることが好ましい。 In the multi-frequency antenna 1 of the present embodiment, the GSM frequency is f GSM , the GPS frequency is f GPS , the DCS frequency is f DCS , the PCS frequency is f PCS , the UMTS frequency is f UMTS, and 880 MHz ≦ f GSM ≦ 960 MHz, 1570 MHz ≦ f GPS ≦ 1580 MHz, 1710 MHz ≦ f DCS ≦ 1785 MHz, 1850 MHz ≦ f PCS ≦ 1910 MHz and 1920 MHz ≦ f UMTS ≦ 2170 MHz, it is preferable that the voltage standing wave ratio VSWR ≦ 3.5 or less.
本実施形態の多周波アンテナ1は、モノポール対アンテナであって、地板長さをgL、地板幅をgw、第1アーム第1部分の長さをfeedL、第1アーム第1部分の幅をfeedwとした場合、これら各部の寸法が、40mm≦gL≦150mm、30mm≦gw≦60mm、5mm≦feedL≦40mm、0.1mm≦feedw≦5mmの関係を満たすことが好ましい。 The multi-frequency antenna 1 of the present embodiment is a monopole pair antenna, and the ground plane length is gL, the ground plane width is gw, the first arm first part length is fedL, and the first arm first part width is In the case of feedw, it is preferable that the dimensions of these parts satisfy the relationships of 40 mm ≦ gL ≦ 150 mm, 30 mm ≦ gw ≦ 60 mm, 5 mm ≦ feedL ≦ 40 mm, and 0.1 mm ≦ feedw ≦ 5 mm.
本実施形態の多周波アンテナ1において、
第1アーム第2部分長さGSM1Lが15mm≦GSM1L≦30mm、
第1アーム第2部分幅GSM1wが0.5mm≦GSM1w≦5mm、
第1アーム第3部分長さGSM2Lが1mm≦GSM2L≦10mm、
第1アーム第3部分幅GSM2wが0.5mmGSM2w≦5mm、
第1アーム第4部分長さGSM3Lが15mm≦GSM3L≦30mm、
第1アーム第4部分幅GSM3wが1mm≦GSM3w≦10mm、
第2アーム第1部分長さDCS1Lが10mm≦DCS1L≦20mm、
第2アーム第1部分幅DCS1wが0.5mm≦DCS1w≦5mm、
第2アーム第2部分長さDCS2Lが1mm≦DCS2L≦10mm、
第2アーム第2部分幅DCS2wが0.5mm≦DCS2w≦5mm、
第2アーム第3部分長さDCS3Lが10mm≦DCS3L≦20mm、
第2アーム第3部分幅DCS3wが1mm≦DCS3w≦10mm、
の関係を満たすことが好ましい。
In the multi-frequency antenna 1 of the present embodiment,
The first arm second part length GSM1L is 15 mm ≦ GSM1L ≦ 30 mm,
The first arm second partial width GSM1w is 0.5 mm ≦ GSM1w ≦ 5 mm,
The first arm third part length GSM2L is 1 mm ≦ GSM2L ≦ 10 mm,
The first arm third partial width GSM2w is 0.5 mm GSM2w ≦ 5 mm,
The first arm fourth portion length GSM3L is 15 mm ≦ GSM3L ≦ 30 mm,
The first arm fourth partial width GSM3w is 1 mm ≦ GSM3w ≦ 10 mm,
The second arm first part length DCS1L is 10 mm ≦ DCS1L ≦ 20 mm,
The second arm first partial width DCS1w is 0.5 mm ≦ DCS1w ≦ 5 mm,
The second arm second part length DCS2L is 1 mm ≦ DCS2L ≦ 10 mm,
The second arm second partial width DCS2w is 0.5 mm ≦ DCS2w ≦ 5 mm,
The second arm third part length DCS3L is 10 mm ≦ DCS3L ≦ 20 mm,
The second arm third partial width DCS3w is 1 mm ≦ DCS3w ≦ 10 mm,
It is preferable to satisfy the relationship.
本実施形態の多周波アンテナ1において、第1アーム第4部分5dがメアンダ状に形成され、このメアンダ状導体の線幅slitGSMが0≦slitGSM≦1mm、メアンダ状導体の間隔spaceGSMが0≦spaceGSM≦1mmの関係を満たすことが好ましい。
In the multi-frequency antenna 1 of the present embodiment, the first arm
本実施形態の多周波アンテナ1は、2つのアーム5,6を利用することで、2共振を発生することが可能であり、マッチング板3を利用することで、高周波側の帯域を広げることが可能である。
The multi-frequency antenna 1 of the present embodiment can generate two resonances by using the two
本実施形態の多周波アンテナ1は、第1アーム5を用いて、低周波側の基本モードと高次モードを制御し、第2アーム6を利用することで高周波側の基本モードを調整することが可能となる。また、第1アーム5と第2アーム6の折り曲げ線7の位置で、それぞれの基本モードと高次モードの間隔を調整することができ、共振周波数の間隔を制御することが可能である。それらの2つのアーム5,6を利用することで、低周波側の高次モードと高周波側の基本モードを足すことが可能であり、高周波側の帯域を広げることができる。なお、第1アーム5と第2アーム6の位置を変えることは構わない。
The multi-frequency antenna 1 of the present embodiment uses the
また、小型アンテナで一般的に使われているアーム長の1/4の波長が大き過ぎるため、本実施形態の多周波アンテナ1においては、第1アンテナ第4部分5dにメアンダ構造を用いたことによって、アンテナを小型化している。
Further, since the wavelength of ¼ of the arm length generally used in a small antenna is too large, in the multi-frequency antenna 1 of the present embodiment, the meander structure is used for the first antenna
図2に示す多周波アンテナ(以下、アンテナと略記する。)を作製した。図2(a)はアンテナの斜視図、(b)はアーム各部を表す要部拡大図、(c)は各アームを展開した状態の平面図である。本実施例で作製したアンテナは、前述した図1のアンテナ1と同様の構造であり、同一の構成要素には同一符号を付してある。 A multi-frequency antenna (hereinafter abbreviated as an antenna) shown in FIG. 2 was produced. 2A is a perspective view of the antenna, FIG. 2B is an enlarged view of a main part showing each part of the arm, and FIG. 2C is a plan view of a state in which each arm is developed. The antenna manufactured in this example has the same structure as the antenna 1 shown in FIG. 1 described above, and the same reference numerals are given to the same components.
本実施例のアンテナは、全体の大きさが24.3mm×20mm×4mmとなっている。なお、使用した地板2の大きさは、携帯電話機として典型的な値のgL=70mm×gw=40mmとした。詳細寸法を表1にまとめて記す。
The overall size of the antenna of this example is 24.3 mm × 20 mm × 4 mm. Note that the size of the
以上のパラメータを用いて、作製したアンテナの特性を調べた。
図3はSパラメータを示す。この図より、波線で表している目的としている周波数帯のGSM900と3Gのバンド(DCS、PCS、UMTS)で2共振が行われることが分かる。また、VSWR<3.5の基準を仮定すれば、900MHz帯(920MHz中心)と3Gのバンド(ここで1920MHz中心)の帯域幅がそれぞれ87.3MHzと856.2MHzである。詳細な結果を表2にまとめて記す。
Using the above parameters, the characteristics of the fabricated antenna were examined.
FIG. 3 shows the S parameter. From this figure, it can be seen that two resonances are performed in the GSM900 and 3G bands (DCS, PCS, UMTS) in the target frequency band represented by the broken line. Assuming a standard of VSWR <3.5, the bandwidths of the 900 MHz band (centered at 920 MHz) and the 3G band (here centered on 1920 MHz) are 87.3 MHz and 856.2 MHz, respectively. Detailed results are summarized in Table 2.
図4は、アンテナの整合状態を表す。この図より、925MHzと1995MHzの抵抗とリアクタンスがそれぞれRin925MHz=40.29Ω、Rin1995MHz=66.64Ω、Xin925MHz=2.16Ω、Xin1995MHz=1.52Ωであることが分かる。 FIG. 4 shows the matching state of the antenna. From this figure, it can be seen that the resistance and reactance of 925 MHz and 1995 MHz are R in 925 MHz = 40.29 Ω, R in 1995 MHz = 66.64 Ω, X in 925 MHz = 2.16 Ω, and X in 1995 MHz = 1.52 Ω, respectively.
図5(a)〜(e)は、このアンテナのyz平面において、アンテナの(垂直面内の)放射特性を示し、図6(a)〜(e)は、アンテナのxy平面において、アンテナの(水平面内の)放射特性を示す。なお、アンテナの放射特性は、Sパラメーターの一番落ちている値の周波数で示す。
また、図5の結果から得られた各帯域でのピーク利得値を表3にまとめて記す。
5A to 5E show the radiation characteristics (in the vertical plane) of the antenna in the yz plane of this antenna, and FIGS. 6A to 6E show the antenna characteristics in the xy plane of the antenna. Indicates the radiation characteristics (in the horizontal plane). The radiation characteristic of the antenna is indicated by the frequency at which the S parameter is the lowest value.
Also, the peak gain values in each band obtained from the results of FIG.
図5、図6及び表3の結果から、このアンテナは、GSM(920MHz)/GPS(1575.42MHz)/DCS(1795MHz)/PCS(1920MHz)/UMTS(2045MHz)の各帯域で利用可能であることが分かる。
また、図6より、本実施例のアンテナがモノポールの近い特性を持つことが分かる。
5 and 6 and Table 3, this antenna can be used in each band of GSM (920 MHz) / GPS (1575.42 MHz) / DCS (1795 MHz) / PCS (1920 MHz) / UMTS (2045 MHz). I understand that.
In addition, it can be seen from FIG. 6 that the antenna of this example has a characteristic close to that of a monopole.
1…多周波アンテナ、2…地板、3…マッチング板、4…給電点、5…第1アーム、5a…第1アーム第1部分、5b…第1アーム第2部分、5c…第1アーム第3部分、5d…第1アーム第4部分、6…第2アーム、6a…第2アーム第1部分、6b…第2アーム第2部分、6c…第2アーム第3部分、7…折り曲げ線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi-frequency antenna, 2 ... Ground plane, 3 ... Matching board, 4 ... Feeding point, 5 ... 1st arm, 5a ... 1st arm 1st part, 5b ... 1st arm 2nd part, 5c ...
Claims (6)
第1アームと第2アームとの少なくとも一方の一部分はメアンダ状に形成され、
第1アームは、マッチング板から先端側に向けて順に設けられた第1アーム第1部分、第1アーム第2部分、第1アーム第3部分および第1アーム第4部分の4つの部分から構成され、
第2アームは、第1アーム第1部分を共用部分とし、これを含め、これより先端側に向けて順に設けられた第2アーム第1部分、第2アーム第2部分および第2アーム第3部分の合計4つの部分から構成され、
第1アームは、第1アーム第2部分と第1アーム第3部分との間、および、第1アーム第3部分と第1アーム第4部分との間が、それぞれ折り曲げ線の折り曲げにより分けられ、これらの折り曲げにより、第1アーム第2部分と第1アーム第4部分とが対向し、且つ第2アームは、第2アーム第1部分と第2アーム第2部分との間、および、第2アーム第2部分と第2アーム第3部分との間が、それぞれ折り曲げ線の折り曲げにより分けられ、これらの折り曲げにより、第2アーム第1部分と第2アーム第3部分とが対向して配置され、
且つ第1アームと第2アームとが同じ方向に設けられ、
第1アーム第1部分を基端として、第1アーム第2部分と第2アーム第1部分、第1アーム第3部分と第2アーム第2部分、および、第1アーム第4部分と第2アーム第3部分とがそれぞれ並列に配置され、
第1アームは低周波側の基本モードと高次モードとの制御に用いられ、
第2アームは高周波側の基本モードの調整に用いられ、
第1アームと第2アームとの各部分を分ける折り曲げ線は、それぞれの基本モードと高次モードとの間隔を調整し、共振周波数の間隔を制御することが可能な位置に設定され、
且つ第1アームと第2アームとの各部分の寸法は、低周波側高次モードと高周波側の基本モードを足すことが可能であり、且つ高周波側の帯域を広げることが可能なように設定されていることを特徴とする多周波アンテナ。 A ground plate, a matching plate connected to the ground plate via a feeding point, and a first arm and a second arm extending from the matching plate,
A part of at least one of the first arm and the second arm is formed in a meander shape,
The first arm is composed of four parts, a first arm first part, a first arm second part, a first arm third part, and a first arm fourth part, which are sequentially provided from the matching plate toward the tip side. And
The second arm includes the first arm first portion as a shared portion, and includes the second arm first portion, the second arm second portion, and the second arm third provided in this order toward the distal end side. It consists of a total of four parts,
The first arm is divided between the first arm second part and the first arm third part and between the first arm third part and the first arm fourth part by folding the folding line, respectively. The first arm second portion and the first arm fourth portion are opposed to each other by the bending , and the second arm is between the second arm first portion and the second arm second portion, and The two-arm second part and the second arm third part are divided by folding of the folding lines, respectively, and the second arm first part and the second arm third part are arranged to face each other by these foldings. And
And the first arm and the second arm are provided in the same direction,
First arm second portion and second arm first portion, first arm third portion and second arm second portion, and first arm fourth portion and second with first arm first portion as a base end The arm third part is arranged in parallel with each other ,
The first arm is used to control the fundamental mode and the higher order mode on the low frequency side,
The second arm is used to adjust the fundamental mode on the high frequency side.
The bend line that divides each part of the first arm and the second arm is set at a position where the distance between the fundamental mode and the higher order mode can be adjusted and the resonance frequency can be controlled.
The dimensions of each part of the first arm and the second arm are set so that the higher frequency mode and the fundamental mode on the high frequency side can be added and the band on the high frequency side can be expanded. Multi-frequency antenna characterized by being .
第1アーム第2部分長さGSM1Lが15mm≦GSM1L≦30mm、
第1アーム第2部分幅GSM1wが0.5mm≦GSM1w≦5mm、
第1アーム第3部分長さGSM2Lが1mm≦GSM2L≦10mm、
第1アーム第3部分幅GSM2wが0.5mmGSM2w≦5mm、
第1アーム第4部分長さGSM3Lが15mm≦GSM3L≦30mm、
第1アーム第4部分幅GSM3wが1mm≦GSM3w≦10mm、
第2アーム第1部分長さDCS1Lが10mm≦DCS1L≦20mm、
第2アーム第1部分幅DCS1wが0.5mm≦DCS1w≦5mm、
第2アーム第2部分長さDCS2Lが1mm≦DCS2L≦10mm、
第2アーム第2部分幅DCS2wが0.5mm≦DCS2w≦5mm、
第2アーム第3部分長さDCS3Lが10mm≦DCS3L≦20mm、
第2アーム第3部分幅DCS3wが1mm≦DCS3w≦10mm、
の関係を満たすことを特徴とする請求項1〜4の多周波アンテナ。 Monopole vs. antenna,
The first arm second part length GSM1L is 15 mm ≦ GSM1L ≦ 30 mm,
The first arm second partial width GSM1w is 0.5 mm ≦ GSM1w ≦ 5 mm,
The first arm third part length GSM2L is 1 mm ≦ GSM2L ≦ 10 mm,
The first arm third partial width GSM2w is 0.5 mm GSM2w ≦ 5 mm,
The first arm fourth portion length GSM3L is 15 mm ≦ GSM3L ≦ 30 mm,
The first arm fourth partial width GSM3w is 1 mm ≦ GSM3w ≦ 10 mm,
The second arm first part length DCS1L is 10 mm ≦ DCS1L ≦ 20 mm,
The second arm first partial width DCS1w is 0.5 mm ≦ DCS1w ≦ 5 mm,
The second arm second part length DCS2L is 1 mm ≦ DCS2L ≦ 10 mm,
The second arm second partial width DCS2w is 0.5 mm ≦ DCS2w ≦ 5 mm,
The second arm third part length DCS3L is 10 mm ≦ DCS3L ≦ 20 mm,
The second arm third partial width DCS3w is 1 mm ≦ DCS3w ≦ 10 mm,
Multi-frequency antenna according to claim 1-4 characterized by satisfying the relationship.
第1アーム第4部分がメアンダ状に形成され、このメアンダ状導体の線幅slitGSMが0≦slitGSM≦1mm、メアンダ状導体の間隔spaceGSMが0≦spaceGSM≦1mmの関係を満たすことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の多周波アンテナ。 Monopole vs. antenna,
The fourth portion of the first arm is formed in a meander shape, and the line width slitGSM of the meander conductor satisfies 0 ≦ slitGSM ≦ 1 mm, and the distance between the meander conductors spaceGSM satisfies 0 ≦ spaceGSM ≦ 1 mm. Item 6. The multi-frequency antenna according to any one of Items 1 to 5 .
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