JP5008602B2 - antenna - Google Patents

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Description

本発明は、多周波小型アンテナに係り、特に、折り曲げ構造を利用した平面モノポール対アンテナに関する。   The present invention relates to a multi-frequency small antenna, and more particularly to a planar monopole pair antenna using a bent structure.

種々の方式の携帯端末用アンテナが提案されている。従来、平面逆Fアンテナ(例えば、非特許文献1及び2参照。)、ループアンテナ(例えば、非特許文献3参照。)、パッチアンテナ(例えば、非特許文献4参照。)、モノポールアンテナとパッチアンテナを組み合わせたアンテナ(例えば、非特許文献5参照。)及び短絡したモノポールアンテナが採用されている。   Various types of mobile terminal antennas have been proposed. Conventionally, a planar inverted F antenna (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2), a loop antenna (for example, see Non-Patent Document 3), a patch antenna (for example, see Non-Patent Document 4), a monopole antenna and a patch An antenna that is a combination of antennas (see, for example, Non-Patent Document 5) and a short-circuited monopole antenna are employed.

移動端末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(Personal Digital Cellular)方式では、810MHz以上956MHz以下の800MHz帯と、1429MHz以上1501MHz以下の1.4GHz帯を使用している。また、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)として824MHz以上894MHz以下の900MHz帯が、PCS(Personal Communication Services)方式として1850MHz以上1990MHzの1.8GHz帯が少なくとも使用されている。その他、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)方式として1920MHz以上2170MHz以下の2.0GHz帯が、Bluetooth方式として2400MHz以上2500MHz以下の2.4GHz帯が使用されている。このように、加入者の増加に伴う利用周波数の不足によって、複数の周波数帯域を使用せざるを得ない状況にある。
K.−L.Wong,J.−H.Chou,S.−W.Su,and C.−M.Su,‘‘Isolation between GSM/DCS and WLAN antennas in a PDA phone,’’Microwave and Optical Technology Letters,vol.45,no.4,pp.347−352,May 2005 K.−L.Wong,J.−H.Chou,C.−L.Tang,and S.−H.Yeh,‘‘Integrated internal GSM/DCS and WLAN anntenas with optimized isolation for a PDA phone,’’Microwave and Optical Technology Letters,vol.46,no.4,pp.323−326,Aug. 2005 C.−H.Hao,K.−L.Wong,and F.−S.Chang,‘‘Internal GSM/DCS dual−band open−loop antenna for laptop application,’’Microwave and Optical Technology Letters,vol.49,no.3,pp.680−684,Mar.2007 K.−L.Wong,Y.−L.Lin,and B.Chen,‘‘Internal patch antenna with a thin air−layer substrate for GSM/DCS operation in a PDA phone,’’IEEE Tranasactions on Antennas Propagation,vol.55,no.4,pp.1165−1172,Apr.2007 G.−Y.Chen,J.−S.Sun,K.−L.Wu,C.−H.Lin,K.−K.Tiong,Y.−D.Chen,‘‘Cellular antena design for PDA phone application,’’in Proc.IEEE Anttenas Propag.Int.Symp.,Hawaii,USA,2007,pp.2634−2637
The frequency band used by the mobile terminal system is generally a plurality of frequency bands. For example, in the PDC (Personal Digital Cellular) system in Japan, an 800 MHz band of 810 MHz to 956 MHz and a 1.4 GHz band of 1429 MHz to 1501 MHz are used. In the digital cellular system in the United States, at least 900 MHz band of 824 MHz to 894 MHz is used as AMPS (Advanced Mobile Phone Service), and 1.8 GHz band of 1850 MHz to 1990 MHz is used as PCS (Personal Communication Services) system. In addition, a 2.0 GHz band from 1920 MHz to 2170 MHz is used as a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) system, and a 2.4 GHz band from 2400 MHz to 2500 MHz is used as a Bluetooth system. As described above, due to the shortage of the use frequency accompanying the increase in subscribers, it is necessary to use a plurality of frequency bands.
K. -L. Wong, J. et al. -H. Chou, S.M. -W. Su, and C.I. -M. Su, '' Isolation between GSM / DCS and WLAN antennas in a PDA phone, '' Microwave and Optical Technology Letters, vol. 45, no. 4, pp. 347-352, May 2005 K. -L. Wong, J. et al. -H. Chou, C.I. -L. Tang, and S.M. -H. Yeh, '' Integrated internal GSM / DCS and WLAN antennas with optimized isolation for a PDA phone, '' Microwave and Optical Technology Letters, vol. 46, no. 4, pp. 323-326, Aug. 2005 C. -H. Hao, K .; -L. Wong, and F.W. -S. Chang, '' Internal GSM / DCS dual-band open-loop antenna for laptop application, '' Microwave and Optical Technology Letters, vol. 49, no. 3, pp. 680-684, Mar. 2007 K. -L. Wong, Y .; -L. Lin, and B.B. Chen, '' Internal patch antenna with a thin air-layer subformat for GSM / DCS operation in a PDA phone, '' IEEE Transactions on Antenna Propagation. 55, no. 4, pp. 1165-1172, Apr. 2007 G. -Y. Chen, J. et al. -S. Sun, K .; -L. Wu, C.I. -H. Lin, K .; -K. Tiong, Y .; -D. Chen, “Cellular antenna design for PDA phone application,” in Proc. IEEE Antenas Propag. Int. Symp. , Hawaii, USA, 2007, pp. 2634-2737

複数の周波数帯域を受信又は送信する近距離無線データ通信システム搭載PDAなどの携帯端末においては、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いる。しかし、従来のアンテナでは、携帯端末筐体内部の体積を奪い、携帯端末の小型化にそぐわない。このため、上記の複数の周波数帯域に対応しきれていない問題があった。   In portable terminals such as a PDA equipped with a short-range wireless data communication system that receives or transmits a plurality of frequency bands, there is an increasing demand for miniaturization as the frequency of antennas increases. However, the conventional antenna takes away the volume inside the mobile terminal housing and is not suitable for miniaturization of the mobile terminal. For this reason, there has been a problem that the above-mentioned plurality of frequency bands cannot be fully accommodated.

このような要求を満たすアンテナとして4分の1波長アンテナが有力である。しかし、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、グランドに対する位置、また価格の上昇が普及へ向けての問題となる。   A quarter-wave antenna is a promising antenna that satisfies such requirements. However, when an inverted-F planar antenna is used, the weight and size of the substrate for supporting the antenna, the position with respect to the ground, and the increase in price become problems for widespread use.

また、ループアンテナ、パッチアンテナ、モノポールアンテナ及びモノポールアンテナとパッチアンテナの組み合わせのいずれを利用する場合も、アンテナのサイズが大きく、携帯端末に内蔵することは困難であった。   In addition, when using any one of a loop antenna, a patch antenna, a monopole antenna, and a combination of a monopole antenna and a patch antenna, the size of the antenna is large and it is difficult to incorporate it in a portable terminal.

そこで、本発明は、多周波化及び小型化を可能とするアンテナの提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna that can be multi-frequency and miniaturized.

上記目的を達成するため、本発明は、モノポール対アンテナの放射導体を2つのアームで構成し、これらから発生する2共振を利用することで多周波化及び小型化を図っている。   In order to achieve the above object, the present invention aims to achieve multi-frequency and miniaturization by using a radiating conductor of a monopole pair antenna with two arms and utilizing two resonances generated therefrom.

具体的には、本発明に係るアンテナは、グランド板と、前記グランド板の外縁に接続され、高周波電力が給電される給電アームと、前記グランド板と前記給電アームを接続する短絡部と、1本の放射導体が前記グランド板と同一面上で折り曲げられた複数のアームで構成され、一端が前記給電アームに接続された第1の放射素子と、前記給電アームに対して前記第1の放射素子の前記一端と対向する側に配置され、1本の放射導体が前記グランド板と同一面上で折り曲げられた複数のアームで構成され、一端が前記給電アームに接続された第2の放射素子と、を備え、前記第1の放射素子は、前記第2の放射素子よりも前記グランド板側に近い位置で前記給電アームと接続され、前記短絡部は、前記第1の放射素子よりも前記グランド板側に近い位置で前記給電アームと接続され、前記第1の放射素子の前記一端を構成するアームと前記第2の放射素子を構成するいずれかのアームは、前記給電アームに対して逆方向に設けられ、前記第1の放射素子の他端を構成するアームの一部は、前記第2の放射素子を構成するいずれかのアームと略平行であり、前記第2の放射素子の他端は、前記グランド板との近接地点で折り曲げられ、当該折り曲げられた先端が前記グランド板の外縁と略平行に配置されていることを特徴とする。 Specifically, an antenna according to the present invention includes a ground plate, a power supply arm connected to an outer edge of the ground plate, to which high-frequency power is supplied, a short-circuit portion connecting the ground plate and the power supply arm, A first radiating element having a plurality of arms bent on the same plane as the ground plate, one end of which is connected to the feeding arm, and the first radiating element with respect to the feeding arm. A second radiating element that is arranged on the side facing the one end of the element and that includes a plurality of arms in which one radiating conductor is bent on the same plane as the ground plate, and one end connected to the feeding arm And the first radiating element is connected to the power supply arm at a position closer to the ground plate side than the second radiating element, and the short-circuit portion is more than the first radiating element than the first radiating element. On the ground plate side Is connected to the feeding arm have position, one of the arms constituting the arm and the second radiating element constituting the end of the first radiating element is provided in the opposite direction with respect to the feeding arm , wherein the portion of the first arm constituting a second end of the radiating element is substantially parallel to the one of the arms constituting the second radiating element, the other end of said second radiating element, wherein It is bent at a point close to the ground plate, and the bent tip is disposed substantially parallel to the outer edge of the ground plate.

第1の放射素子及び第2の放射素子を備えるので、2共振を発生させることができる。これにより、低周波側の高次モードと高周波側の基本モードの間隔を調整するとともに高周波側の帯域幅を広げ、多周波化に対応することができる。また、第1の放射素子及び第2の放射素子が平面アンテナを形成しているので、携帯端末への内蔵が容易になる。さらに、短絡部を設けているので、アンテナの高さを低くすることができる。   Since the first radiating element and the second radiating element are provided, two resonances can be generated. As a result, the interval between the higher-order mode on the low frequency side and the fundamental mode on the high frequency side can be adjusted and the bandwidth on the high frequency side can be widened to cope with multi-frequency. In addition, since the first radiating element and the second radiating element form a planar antenna, it can be easily incorporated into a portable terminal. Furthermore, since the short circuit portion is provided, the height of the antenna can be reduced.

また、第2の放射素子とグランド板が近接していることで、第2の放射素子に流れる電流を強めることができ、高周波側の周波数とともに整合を調整することができる。 Further, since the second radiating element and the ground plate are close to each other, the current flowing through the second radiating element can be increased, and matching can be adjusted together with the frequency on the high frequency side.

本発明に係るアンテナでは、前記第2の放射素子の基本共振周波数が、前記第1の放射素子の3倍共振周波数と略同一であることが好ましい。
本発明により、第1の放射素子の3倍共振周波数を低周波側に移動させることができる。
In the antenna according to the present invention, it is preferable that a basic resonance frequency of the second radiating element is substantially the same as a triple resonance frequency of the first radiating element.
According to the present invention, the triple resonance frequency of the first radiating element can be moved to the low frequency side.

本発明に係るアンテナでは、前記給電アームの両端は、それぞれ、前記グランド板及び前記第2の放射素子と接続されていることが好ましい。
給電アームの先端に第2の放射素子が接続されていることで、アンテナを小さくすることができる。
In the antenna according to the present invention, both ends of the feeding arm, respectively, it is preferably connected to the ground plate and the second radiating element.
Since the second radiating element is connected to the tip of the power supply arm, the antenna can be made small.

本発明によれば、多周波化及び小型化を可能とするアンテナを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the antenna which enables multi-frequency reduction and size reduction can be provided.

添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
図1は、本実施形態に係るアンテナの概略構成図である。本実施形態に係るアンテナは、第1の放射素子1と、第2の放射素子2と、短絡部3と、平板状のグランド板4と、給電アーム5と、を備える。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is an example of the configuration of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an antenna according to the present embodiment. The antenna according to this embodiment includes a first radiating element 1, a second radiating element 2, a short-circuit portion 3, a flat ground plate 4, and a feeding arm 5.

グランド板4、第1の放射素子1及び第2の放射素子2は同一平面上に配置されており、アンテナ全体が平面構造を有している。アンテナを構成する材料は、コストが安いフレキシブルプリント基板7(FPC)が好ましい。この場合、フレキシブルプリント基板7上にアンテナが形成される。フレキシブルプリント基板7にてアンテナを構成することで、アンテナが曲げやすく、簡単に携帯端末に搭載することができる。   The ground plate 4, the first radiating element 1 and the second radiating element 2 are arranged on the same plane, and the entire antenna has a planar structure. The material constituting the antenna is preferably a flexible printed circuit board 7 (FPC) at a low cost. In this case, an antenna is formed on the flexible printed circuit board 7. By configuring the antenna with the flexible printed circuit board 7, the antenna can be easily bent and can be easily mounted on a portable terminal.

給電アーム5は、グランド板4の外縁に接続され、高周波電力が給電点6から給電される。給電点6が、給電アーム5を通して第1の放射素子1及び第2の放射素子2を励起する。給電アーム5は、第1の放射素子1及び第2の放射素子2と接続され、第1の放射素子1及び第2の放射素子2に給電する。また、短絡部3は、グランド板4及び給電アーム5と接触し、グランド板4と給電アーム5を接続している。   The feeding arm 5 is connected to the outer edge of the ground plate 4, and high-frequency power is fed from the feeding point 6. The feeding point 6 excites the first radiating element 1 and the second radiating element 2 through the feeding arm 5. The feeding arm 5 is connected to the first radiating element 1 and the second radiating element 2 and supplies power to the first radiating element 1 and the second radiating element 2. The short-circuit portion 3 is in contact with the ground plate 4 and the power feeding arm 5 and connects the ground plate 4 and the power feeding arm 5.

ここで、給電アーム5が短絡部3と接続されているグランド板4からの距離は、給電アーム5が第1の放射素子1及び第2の放射素子2と接続されているグランド板4からの距離と異なることが好ましい。一般的な折り曲げたアンテナの場合放射抵抗の減衰及びアンテナのインピーダンスのリアクタンス成分の増加のため、整合をとることが困難である。そこで、放射抵抗の増加及びリアクタンス成分をキャンセルするために、給電点6の近くに短絡部3を接続する。例えば、給電アーム5上であり、かつ、アーム1a及びアーム2aよりも給電点6寄りの位置にアーム3bを接続する。短絡部3は、アンテナの長さが波長の1/4程度であれば、給電点6のところに誘導の成分を与えて、誘導の成分が給電点6での容量成分を相殺する。このため、アンテナの高さを低くすることができる。   Here, the distance from the ground plate 4 where the feeding arm 5 is connected to the short-circuit portion 3 is the distance from the ground plate 4 where the feeding arm 5 is connected to the first radiating element 1 and the second radiating element 2. Preferably it is different from the distance. In the case of a general bent antenna, it is difficult to achieve matching because of attenuation of radiation resistance and increase of reactance component of antenna impedance. Therefore, in order to cancel the increase in the radiation resistance and the reactance component, the short-circuit portion 3 is connected near the feeding point 6. For example, the arm 3b is connected to a position on the feeding arm 5 and closer to the feeding point 6 than the arms 1a and 2a. If the length of the antenna is about ¼ of the wavelength, the short-circuit unit 3 gives an induction component to the feeding point 6, and the induction component cancels the capacitance component at the feeding point 6. For this reason, the height of the antenna can be reduced.

また、給電アーム5の両端は、それぞれ、給電点6及び第2の放射素子2と接続されていることが好ましい。例えば、給電アーム5の端部に第2の放射素子2が接続され、給電アーム5の給電点6から第2の放射素子2との接続点までの間に第1の放射素子1が接続される。また、給電アーム5に第1の放射素子1が接続され、第2の放射素子2は、第1の放射素子1に接続される。このような配置とすることで、後述する図3における第2の放射素子2のアーム2bを短くすることができる。   Moreover, it is preferable that both ends of the feeding arm 5 are connected to the feeding point 6 and the second radiating element 2, respectively. For example, the second radiating element 2 is connected to the end of the feeding arm 5, and the first radiating element 1 is connected between the feeding point 6 of the feeding arm 5 and the connection point with the second radiating element 2. The Further, the first radiating element 1 is connected to the feeding arm 5, and the second radiating element 2 is connected to the first radiating element 1. With such an arrangement, the arm 2b of the second radiating element 2 in FIG. 3 to be described later can be shortened.

第2の放射素子2の基本共振周波数は、第1の放射素子1の3倍共振周波数と略同一である。第2の放射素子2と第1の放射素子1を組み合わせることで、第1の放射素子1の3倍共振周波数を低周波側に移動させることができる。また、高周波側の周波数帯域を広げることができる。第1の放射素子1は、アーム状であり、給電アーム5からの給電を一端から受ける。第2の放射素子2は、アーム状であり、給電アーム5からの給電をアームの一端から受ける。   The basic resonance frequency of the second radiating element 2 is substantially the same as the triple resonance frequency of the first radiating element 1. By combining the second radiating element 2 and the first radiating element 1, the triple resonance frequency of the first radiating element 1 can be moved to the low frequency side. In addition, the frequency band on the high frequency side can be expanded. The first radiating element 1 has an arm shape and receives power supply from the power supply arm 5 from one end. The second radiating element 2 has an arm shape, and receives power supply from the power supply arm 5 from one end of the arm.

第1の放射素子1は、折り曲げられ、3つのアーム1a、1b、1cで構成されている。アーム1a、1b、1cは、第1の放射素子1の一端から、アーム1a、1b、1cの順に配置されている。第2の放射素子2は、折り曲げられ、4つのアーム2a、2b、2c、2dで構成されている。第1の放射素子1及び第2の放射素子2が折り曲げられていることで、高周波側の周波数帯との間隔を調整することができる。4つのアーム2a、2b、2c、2dは、第2の放射素子2の一端から、アーム2a、2b、2c、2dの順に配置されている。   The first radiating element 1 is bent and includes three arms 1a, 1b, and 1c. The arms 1a, 1b, and 1c are arranged in order of the arms 1a, 1b, and 1c from one end of the first radiating element 1. The second radiating element 2 is bent and includes four arms 2a, 2b, 2c, and 2d. Since the first radiating element 1 and the second radiating element 2 are bent, the distance from the frequency band on the high frequency side can be adjusted. The four arms 2a, 2b, 2c, and 2d are arranged in order of the arms 2a, 2b, 2c, and 2d from one end of the second radiating element 2.

アーム1aとアーム2bは、給電アーム5に対して逆方向に設けられている。アーム1aとアーム1cは、対向するように折り曲げられている。アーム1cの一部は、アーム2bと平行に伸びている。アーム2aとアーム2cは、対向するように折り曲げられている。アーム2bとアーム2dは、対向するように折り曲げられている。アーム2dは、グランド板4の外縁に沿って伸びるように曲げられている。   The arm 1 a and the arm 2 b are provided in the opposite directions with respect to the power feeding arm 5. The arm 1a and the arm 1c are bent so as to face each other. A part of the arm 1c extends in parallel with the arm 2b. The arm 2a and the arm 2c are bent so as to face each other. The arm 2b and the arm 2d are bent so as to face each other. The arm 2 d is bent so as to extend along the outer edge of the ground plate 4.

2つの第1の放射素子1及び第2の放射素子2を利用することで、2共振を発生することが可能である。第1の放射素子1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の放射素子2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できる。また、第1の放射素子1及び第2の放射素子2の折り曲げた部分の位置で、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。2つのアームを利用することで、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、高周波側の帯域幅を広げることができる。   By using the two first radiating elements 1 and 2, two resonances can be generated. By using the first radiating element 1, the fundamental mode and the higher order mode on the low frequency side are controlled, and by using the second radiating element 2, the fundamental mode on the high frequency side can be adjusted. Further, the interval between the fundamental mode and the higher order mode can be adjusted at the position of the bent portion of the first radiating element 1 and the second radiating element 2, and the interval between the resonance frequencies can be controlled. It is. By using two arms, it is possible to add a higher-order mode on the low frequency side and a fundamental mode on the high frequency side, and the bandwidth on the high frequency side can be widened.

第2の放射素子2の他端のアーム2dは、グランド板4との近接地点で折り曲げられ、当該折り曲げられた先端がグランド板4の外縁と略平行に配置されている。このように、第2の放射素子2の他端のアーム2dは、グランド板4との近接地点に配置されることが好ましい。アーム2dの長さ(図3に示す符号L2d)が長ければ長いほど、グランド板4との結合のため抵抗が上がり、容量特性が強く出る。例えば、抵抗が200Ω程度まで上がり、容量特性が70Ω程度となる。このとき、アンテナインピーダンスが50Ωまでになるようアーム2dの長さL2dを調整する。第2の放射素子2の場合、突出したアーム2dを設けることで、第2の放射素子2に流れる電流を強めることができ、高周波側の周波数の調整とともに整合を調整することができる。 The arm 2 d at the other end of the second radiating element 2 is bent at a point close to the ground plate 4, and the bent tip is disposed substantially parallel to the outer edge of the ground plate 4. As described above, it is preferable that the arm 2 d at the other end of the second radiating element 2 is disposed at a point close to the ground plate 4. The longer the length of the arm 2d (the symbol L 2d shown in FIG. 3), the higher the resistance due to coupling with the ground plate 4, and the stronger the capacitance characteristics. For example, the resistance is increased to about 200Ω, and the capacitance characteristic is about 70Ω. At this time, the length L2d of the arm 2d is adjusted so that the antenna impedance is up to 50Ω. In the case of the second radiating element 2, by providing the protruding arm 2d, the current flowing through the second radiating element 2 can be increased, and matching can be adjusted along with the adjustment of the frequency on the high frequency side.

短絡部3は、折り曲げられ、2つのアーム3a、3bで構成されている。2つのアーム3a、3bは、短絡部3の一端から、アーム3a、3bの順に配置されている。アーム3aがグランド板4と接続され、アーム3bが給電アーム5と接続されている。アーム3aは、アーム2cと平行に伸びている。アーム3bは、アーム2bと対向している。アーム3bのグランド板4からの距離を調整することで、インピーダンスを調整することができる。例えば、アーム3aの長さ(図3に示す符号L3a)を短くすれば、インピーダンスを下げることができる。 The short-circuit portion 3 is bent and includes two arms 3a and 3b. The two arms 3 a and 3 b are arranged in the order of the arms 3 a and 3 b from one end of the short-circuit portion 3. The arm 3 a is connected to the ground plate 4, and the arm 3 b is connected to the power feeding arm 5. The arm 3a extends in parallel with the arm 2c. The arm 3b is opposed to the arm 2b. The impedance can be adjusted by adjusting the distance of the arm 3b from the ground plate 4. For example, the impedance can be lowered by shortening the length of the arm 3a (the symbol L 3a shown in FIG. 3).

実施形態に係るアンテナの評価を行った。図2は、本実施例に係るアンテナの形状及び設計パラメータを示す鳥瞰図である。図3は、本実施例に係るアンテナの形状及び設計パラメータを示す上面図である。図4は、設計パラメータの詳細値を示す。図5は、実施例に係るアンテナの電圧定在波比特性を示す。第1の放射素子と第2の放射素子の共振によって、第1の放射素子の3倍共振周波数が低周波側にシフトし、破線で表している目的としている周波数帯のGSM、DCS、PCS帯に2共振が発生していることがわかる。また、VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)<3.5を基準と仮定すると、900MHz帯(930MHz中心)とDCS、PCSのバンド(ここでは1830MHz中心)の帯域幅が96.1MHzと307.2MHzであった。   The antenna according to the embodiment was evaluated. FIG. 2 is a bird's-eye view showing the shape and design parameters of the antenna according to the present embodiment. FIG. 3 is a top view showing the shape and design parameters of the antenna according to the present embodiment. FIG. 4 shows the detailed values of the design parameters. FIG. 5 shows the voltage standing wave ratio characteristics of the antenna according to the example. The resonance frequency of the first radiating element and the second radiating element shifts the triple resonance frequency of the first radiating element to the low frequency side, and the GSM, DCS, and PCS bands in the target frequency band indicated by the broken line It can be seen that two resonances occur. Assuming that VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) <3.5 is the standard, the bandwidths of the 900 MHz band (centered at 930 MHz) and the DCS and PCS bands (here centered at 1830 MHz) were 96.1 MHz and 307.2 MHz. It was.

詳細には、VSWR<2.5を基準とすると、帯域幅は、897.1MHz以上957.7MHz以下の60.3MHzと、1737.5MHz以上1930.0MHz以下の192.5MHzとなった。
VSWR<2.8を基準とすると、帯域幅は、890.9MHz以上963.6MHz以下の72.7MHzと、1721.8MHz以上1950.0MHz以下の228.2MHzとなった。
VSWR<3.0を基準とすると、帯域幅は、887.0MHz以上967.0MHz以下の80.0MHzと、1712.1MHz以上1963.3MHz以下の251.2MHzとなった。
VSWR<3.5を基準とすると、帯域幅は、878.3MHz以上974.4MHz以下の96.1MHzと、1690.3MHz以上1997.2MHz以下の307.2MHzとなった。
Specifically, on the basis of VSWR <2.5, the bandwidth was 60.3 MHz from 897.1 MHz to 957.7 MHz and 192.5 MHz from 1737.5 MHz to 1930.0 MHz.
Based on VSWR <2.8, the bandwidth was 72.7 MHz from 890.9 MHz to 963.6 MHz and 228.2 MHz from 1721.8 MHz to 1950.0 MHz.
Using VSWR <3.0 as a reference, the bandwidth was 80.0 MHz from 887.0 MHz to 967.0 MHz and 251.2 MHz from 1712.1 MHz to 1963.3 MHz.
Based on VSWR <3.5 as a reference, the bandwidth was 98.1 MHz from 878.3 MHz to 974.4 MHz and 307.2 MHz from 1690.3 MHz to 197.2 MHz.

図6は、実施例に係るアンテナの整合状態を示す。930MHzと1830MHzの抵抗とリアクタンスが、それぞれ、抵抗Rin 930MHz=52.04Ω、抵抗Rin 1830MHz=32.36Ω、リアクタンスXin 930MHz=29.95Ω、リアクタンスXin 1830MHz=−9.35Ωであった。 FIG. 6 illustrates a matching state of the antenna according to the embodiment. Resistance and reactance of 930 MHz and 1830 MHz were resistance R in 930 MHz = 52.04Ω, resistance R in 1830 MHz = 32.36Ω, reactance X in 930 MHz = 29.95Ω, and reactance X in 1830 MHz = −9.35Ω, respectively. .

図7は、実施例に係るアンテナのGSM帯における放射特性であり、(a)はxy平面、(b)はyz平面、(c)はzx平面を示す。xy平面でのピーク利得、最低利得及び平均利得は、それぞれ、中心周波数を920MHzとして、0.52dBi、−0.18dBi、0.18dBiであった。
図8は、実施例に係るアンテナのDCS帯における放射特性であり、(a)はxy平面、(b)はyz平面、(c)はzx平面を示す。xy平面でのピーク利得、最低利得及び平均利得は、それぞれ、中心周波数を1795MHzとして、−0.24dBi、−9.02dBi、−2.86dBiであった。
図9は、実施例に係るアンテナのPCS帯における放射特性であり、(a)はxy平面、(b)はyz平面、(c)はzx平面を示す。xy平面でのピーク利得、最低利得及び平均利得は、それぞれ、中心周波数を1920MHzとして、−2.48dBi、−9.52dBi、−4.62dBiであった。
そして、各周波数帯での放射指向性は、図7、図8、図9に示すように、モノポールの近い特性をもつことがわかる。
FIG. 7 shows radiation characteristics in the GSM band of the antenna according to the example, where (a) shows the xy plane, (b) shows the yz plane, and (c) shows the zx plane. The peak gain, minimum gain, and average gain in the xy plane were 0.52 dBi, −0.18 dBi, and 0.18 dBi, respectively, with a center frequency of 920 MHz.
8A and 8B show radiation characteristics in the DCS band of the antenna according to the example. FIG. 8A shows the xy plane, FIG. 8B shows the yz plane, and FIG. 8C shows the zx plane. The peak gain, minimum gain, and average gain in the xy plane were −0.24 dBi, −9.02 dBi, and −2.86 dBi, respectively, with a center frequency of 1795 MHz.
9A and 9B show radiation characteristics in the PCS band of the antenna according to the example. FIG. 9A shows the xy plane, FIG. 9B shows the yz plane, and FIG. 9C shows the zx plane. The peak gain, minimum gain, and average gain in the xy plane were −2.48 dBi, −9.52 dBi, and −4.62 dBi, respectively, with a center frequency of 1920 MHz.
And it turns out that the radiation directivity in each frequency band has the characteristic close | similar to a monopole, as shown in FIG.7, FIG.8, FIG.9.

本発明は、ノートパソコン、PDA(Personal Digital Assistant)端末、携帯電話又はVICSなどの情報端末機器に内蔵する多周波小型アンテナに利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a multi-frequency small antenna incorporated in an information terminal device such as a notebook personal computer, a PDA (Personal Digital Assistant) terminal, a mobile phone, or a VICS.

本実施形態に係るアンテナの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the antenna which concerns on this embodiment. 本実施例に係るアンテナの形状及び設計パラメータを示す鳥瞰図である。It is a bird's-eye view which shows the shape and design parameter of the antenna which concern on a present Example. 本実施例に係るアンテナの形状及び設計パラメータを示す上面図である。It is a top view which shows the shape and design parameter of the antenna which concern on a present Example. 設計パラメータの詳細値を示す。Shows detailed values of design parameters. 実施例に係るアンテナの電圧定在波比特性を示す。The voltage standing wave ratio characteristic of the antenna which concerns on an Example is shown. 実施例に係るアンテナの整合状態を示す。The matching state of the antenna which concerns on an Example is shown. 実施例に係るアンテナのGSM帯における放射特性であり、(a)はxy平面、(b)はyz平面、(c)はzx平面を示す。It is a radiation characteristic in the GSM band of the antenna which concerns on an Example, (a) shows xy plane, (b) shows yz plane, (c) shows zx plane. 実施例に係るアンテナのDCS帯における放射特性であり、(a)はxy平面、(b)はyz平面、(c)はzx平面を示す。It is a radiation characteristic in the DCS band of the antenna which concerns on an Example, (a) shows xy plane, (b) shows yz plane, (c) shows zx plane. 実施例に係るアンテナのPCS帯における放射特性であり、(a)はxy平面、(b)はyz平面、(c)はzx平面を示す。It is a radiation characteristic in the PCS band of the antenna which concerns on an Example, (a) shows xy plane, (b) shows yz plane, (c) shows zx plane.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1の放射素子
1a、1b、1c アーム
2 第2の放射素子
2a、2b、2c、2d アーム
3 短絡部
3a、3b アーム
4 グランド板
5 給電アーム
6 給電点
7 フレキシブルプリント基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st radiating element 1a, 1b, 1c arm 2 2nd radiating element 2a, 2b, 2c, 2d arm 3 short circuit part 3a, 3b arm 4 ground board 5 feeding arm 6 feeding point 7 flexible printed circuit board

Claims (3)

グランド板と、
前記グランド板の外縁に接続され、高周波電力が給電される給電アームと、
前記グランド板と前記給電アームを接続する短絡部と、
1本の放射導体が前記グランド板と同一面上で折り曲げられた複数のアームで構成され、一端が前記給電アームに接続された第1の放射素子と、
前記給電アームに対して前記第1の放射素子の前記一端と対向する側に配置され、1本の放射導体が前記グランド板と同一面上で折り曲げられた複数のアームで構成され、一端が前記給電アームに接続された第2の放射素子と、を備え、
前記第1の放射素子は、前記第2の放射素子よりも前記グランド板側に近い位置で前記給電アームと接続され、
前記短絡部は、前記第1の放射素子よりも前記グランド板側に近い位置で前記給電アームと接続され、
前記第1の放射素子の前記一端を構成するアームと前記第2の放射素子を構成するいずれかのアームは、前記給電アームに対して逆方向に設けられ、
前記第1の放射素子の他端を構成するアームの一部は、前記第2の放射素子を構成するいずれかのアームと略平行であり
前記第2の放射素子の他端は、前記グランド板との近接地点で折り曲げられ、当該折り曲げられた先端が前記グランド板の外縁と略平行に配置されていることを特徴とするアンテナ。
A ground plate,
A feeding arm connected to the outer edge of the ground plate and fed with high-frequency power;
A short-circuit portion connecting the ground plate and the feeding arm;
A first radiating element in which one radiating conductor is composed of a plurality of arms bent on the same plane as the ground plate, and one end of which is connected to the feeding arm;
It is arranged on the side facing the one end of the first radiating element with respect to the power supply arm, one radiating conductor is composed of a plurality of arms bent on the same plane as the ground plate, and one end is A second radiating element connected to the feeding arm,
The first radiating element is connected to the feeding arm at a position closer to the ground plate side than the second radiating element,
The short-circuit portion is connected to the feeding arm at a position closer to the ground plate side than the first radiating element,
The arm that constitutes the one end of the first radiating element and the arm that constitutes the second radiating element are provided in a direction opposite to the feeding arm,
A part of the arm constituting the other end of the first radiating element is substantially parallel to any arm constituting the second radiating element ,
The antenna is characterized in that the other end of the second radiating element is bent at a point close to the ground plate, and the bent tip is disposed substantially parallel to the outer edge of the ground plate.
前記第2の放射素子の基本共振周波数が、前記第1の放射素子の3倍共振周波数と略同一であることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。 The fundamental resonance frequency of the second radiating element, the antenna according to claim 1, characterized in that 3 times the resonant frequency and is substantially the same of the first radiating element. 前記給電アームの両端は、それぞれ、前記グランド板及び前記第2の放射素子と接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のアンテナ。 Wherein both ends of the feeding arm, respectively, antenna according to claim 1 or 2, characterized in that it is connected to the ground plate and the second radiating element.
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