JP5324608B2 - Multiband antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多周波広帯域の送受信に対応するマルチバンドアンテナに関する。 The present invention relates to a multiband antenna corresponding to transmission / reception of a multi-frequency broadband.
最近、携帯電話の高速なデータ通信仕様の一つである第3世代携帯電話方式「W-CDMA」の高速データ通信規格「HSDPA」をさらに進化させたものとしてLTE(Long Term Evolution)の実用化が進められている。前記LTEは、下り100Mbps以上/上り50Mbps以上の高速通信の実現を目指したもので、W-CDMA方式の標準化団体で標準化が進められている。 Recently, LTE (Long Term Evolution) has been put into practical use as a further evolution of the high-speed data communication standard “HSDPA” of the third-generation mobile phone system “W-CDMA”, which is one of the high-speed data communication specifications of mobile phones. Is underway. The LTE is aimed at realizing high-speed communication of 100 Mbps or higher / 50 Mbps or higher, and is being standardized by a W-CDMA standardization organization.
前記LTEは、広帯域化によるマルチパス発生で相互干渉が増えるのを防ぐ第4世代移動体通信(4G)の候補となっている技術をいち早く導入し、第4世代移動体通信への円滑な移行も可能にするものであり、3.9Gと呼ばれている。なお、前記Gは世代の意味である。 LTE introduced the 4th generation mobile communication (4G) candidate technology that prevents the increase of mutual interference due to the generation of multipath due to the broadband, and smoothly transitioned to the 4th generation mobile communication. Is also possible and is called 3.9G. Note that G represents the generation.
第4世代移動体通信は、日米欧、東南アジア中国ともに同じ方式の携帯電話を究極の第4世代携帯電話の基盤となるように構築しようというものであるが、それ以前の世代の通信も併用するものであり、第4世代移動体通信に用いられるアンテナには、1台で例えば低周波数帯では700〜960MHz、高周波数帯では1420〜2700MHzまでをカバーすることが要求されることとなる。 4th generation mobile communication is intended to build the same type of mobile phone as the foundation of the ultimate 4th generation mobile phone in Japan, the United States, Europe and Southeast Asia, but it also uses communication of previous generations together. Therefore, one antenna is required to cover, for example, 700 to 960 MHz in the low frequency band and 1420 to 2700 MHz in the high frequency band.
前記要求に応えられるマルチバンドアンテナの基礎をなすアンテナを本発明者等が開発していた(特許文献1)。そのマルチバンドアンテナは、電波の波長をλとするとともに、直交座標X−X′,Y−Y′を想定して、(a)ほぼ長方形をなし、各辺の長さがλ/4未満である平板アンテナ素子を構成して、X−X′方向の縁を有するグランド板のY側に、長方形の各辺をX,Y方向に揃えて配設し、(b)前記平板アンテナ素子のY−Y′方向の辺に対して部分的に対向する基本部を有する平板無給電素子を配置するとともに、(c)上記平板無給電素子の基本部からX方向に延出する延長部を一体に形成して拡大平板無給電素子を構成し、(d)上記拡大平板無給電素子の延長部を、前記平板アンテナ素子のX方向の辺に対して、Y−Y′方向に対向せしめた構成として構築している。 The present inventors have developed an antenna that forms the basis of a multiband antenna that can meet the above requirements (Patent Document 1). The multiband antenna assumes that the wavelength of the radio wave is λ, and that orthogonal coordinates XX ′ and YY ′ are assumed. (A) It is substantially rectangular and the length of each side is less than λ / 4. A flat antenna element is configured, and the rectangular sides are arranged in the X and Y directions on the Y side of the ground plate having an edge in the XX ′ direction, and (b) Y of the flat antenna element. A flat parasitic element having a basic portion partially opposed to a side in the −Y ′ direction is disposed, and (c) an extension extending in the X direction from the basic portion of the flat parasitic element is integrally formed Forming an enlarged flat parasitic element, and (d) an extension of the enlarged flat parasitic element facing the X-direction side of the flat antenna element in the YY ′ direction. Is building.
前記マルチバンドアンテナは、GHz帯において共振する、超小型,超薄型のアンテナ、すなわちGHz帯を対象としたものであるため、低域側の750MHzの帯域での送受信を行うことができないという問題があった。 The multiband antenna is an ultra-small and ultra-thin antenna that resonates in the GHz band, that is, is intended for the GHz band, and therefore cannot transmit and receive in the 750 MHz band on the low frequency side. was there.
前記マルチバンドアンテナによる送受信帯域を低域側の750MHz付近までシフトさせると、それに伴ってアンテナ素子の電気長が長くなるため、その増長した電気長に対する処理を施さなければ、小型化,薄型化を実現することができないという問題があった。 When the transmission / reception band by the multiband antenna is shifted to near 750 MHz on the low frequency side, the electrical length of the antenna element increases accordingly. Therefore, if processing for the increased electrical length is not performed, the size and thickness can be reduced. There was a problem that it could not be realized.
特許文献2には、無給電素子を備えたマルチアンテナが開示されているが、マルチアンテナが対応する周波数帯域毎に給電点、すなわち給電回路を備える必要があり、小型化,薄型化を図るには限界があった。
特許文献3には、低反射損T型アンテナが開示されている。前記低反射損T型アンテナは、T型アンテナの水平導体を含む水平面より下方に水平導体と一定の間隔を置いて水平に走り、T型アンテナの垂直導体との間隔が所定の間隔となった位置から下方へ垂直に曲って地板に達する無給電L型素子を1個又は複数個設け、このようにすることにより、無給電L型素子にはT型アンテナからの誘導作用により電流が流れ、これからも空間へ放射するようになるので、給電点への反射が少なくなるという構成である。
しかしながら、特許文献3に開示された低反射損T型アンテナは、公報の図1から明らかなように、左右の水平導体の電気長が0.15λで等しい構成であり、いわゆるダイポール構造のアンテナ素子であるから、前記低反射損T型アンテナは単一の周波数のみでなければ対応することができず、左側の水平導体と右側の水平導体とで異なる周波数に対応させることはできないものである。
However, as is apparent from FIG. 1 of the publication, the low reflection loss T-type antenna disclosed in
さらに、特許文献3に開示された低反射損T型アンテナは、公報の図3(b)及び図4(b)から明らかなように、左右の無給電素子の電気長が等しい構成であり、前記低反射損T型アンテナにおける左右の無給電素子は単一の周波数のみでなければ対応することができず、左側の無給電素子と右側の無給電素子とで異なる周波数に対応させることはできないものである。
Furthermore, the low reflection loss T-type antenna disclosed in
上述した様に、携帯電話の高速なデータ通信仕様の一つである第3世代携帯電話方式「W-CDMA」の高速データ通信規格「HSDPA」をさらに進化させたものとしてLTE(Long Term Evolution)の実用化が進められているが、いずれの特許文献に開示されたアンテナは単一の周波数のみでなければ対応できないものであり、多周波広帯域の送受信に対応でき、しかも小型化,薄型化を実現するアンテナが要望されている。 As described above, LTE (Long Term Evolution) is a further evolution of the high-speed data communication standard “HSDPA” of the third-generation mobile phone system “W-CDMA”, which is one of the high-speed data communication specifications of mobile phones. However, the antennas disclosed in any of the patent documents can only be used with a single frequency, can handle multi-frequency broadband transmission and reception, and can be made smaller and thinner. There is a demand for an antenna to be realized.
本発明の目的は、多周波広帯域の送受信に対応し、且つ小型化,薄型化を実現したマルチバンドアンテナを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a multi-band antenna that is compatible with multi-frequency wide-band transmission / reception and that is small and thin.
前記目的を達成するため、本発明に係るマルチバンドアンテナは、多周波広帯域の送受信波に対応するマルチバンドアンテナであって、単一の給電部に接続された低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部と、周波数帯を単位として前記軸部から枝分かれした低周波数帯の給電素子及び高周波数帯の給電素子とを有し、前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子とは、非対称構造のアンテナ素子であることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a multiband antenna according to the present invention is a multiband antenna corresponding to a transmission / reception wave of a multi-frequency broadband and is common to a low frequency band and a high frequency band connected to a single power feeding unit. A low frequency band feeding element and a high frequency band feeding element branched from the shaft part in units of frequency bands, the low frequency band feeding element and the high frequency band feeding element, Is an antenna element having an asymmetric structure.
以上のように本発明によれば、軸部と低周波数帯の給電素子とに電流を分布させることにより、低周波数帯の周波数に対応させ、軸部と高周波数帯の給電素子とに電流を分布させることにより、高周波数帯の周波数に対応させることができ、多周波広帯域の送受信に対応できるものである。
さらに、周波数帯を単位として軸部から低周波数帯の給電素子と高周波数帯の給電素子とを枝分かれさせることにより、アンテナ素子を平面構造に近似した構造とするとともに、前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子とを非対称構造とすることにより、前記軸部に沿う高さ方向の寸法及び前記給電素子を枝分かれさせた方向での寸法を短縮して、小型化,薄型化を実現することができるものである。
As described above, according to the present invention, by distributing the current to the shaft portion and the low frequency band feeding element, the current is applied to the shaft portion and the high frequency band feeding element so as to correspond to the low frequency band frequency. By distributing it, it is possible to correspond to a frequency in a high frequency band, and it is possible to cope with transmission / reception of a multi-frequency broadband.
Further, the antenna element has a structure approximating a planar structure by branching a low-frequency band feeding element and a high-frequency band feeding element from the shaft portion in units of frequency bands, and the low-frequency band feeding element And the high frequency band feeding element have an asymmetric structure, thereby shortening the dimension in the height direction along the shaft portion and the dimension in the direction in which the feeding element is branched, thereby reducing the size and thickness. It can be realized.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナは、多周波広帯域の送受信波に対応するマルチバンドアンテナを対象とするものであり、単一の給電部1を用いることにより、多周波広帯域の送受信を行うものである。
さらに、本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナは図1及び図2に示すように、単一の給電部1に接続された低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部2と、周波数帯を単位として前記軸部2から枝分かれした低周波数帯の給電素子3及び高周波数帯の給電素子4とを有し、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子としたものである。
本発明の実施形態1においては、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とが非対称構造のアンテナ素子であるため、非対称構造のアンテナ素子である低周波数帯の給電素子3と前記軸部2とに電流を分布させて低周波数帯の周波数に対応させ、非対称構造のアンテナ素子である高周波数帯の給電素子4と前記軸部2とに電流を分布させて高周波数帯の周波数に対応させることにより、多周波広帯域の送受信に対応するものである。
(Embodiment 1)
The multiband antenna according to the first embodiment of the present invention is intended for a multiband antenna corresponding to a transmission / reception wave of a multi-frequency broadband. By using a single
Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, the multiband antenna according to the first embodiment of the present invention includes a
In
より具体的に説明すると、図1及び図2に示す本発明の実施形態1では、給電素子3,4及び無給電素子5,6のパターンを誘電体の基板8上にエッチング加工により形成している。エッチング加工後の実施形態1に係るマルチバンドアンテナの構造を説明する。
図1及び図2において、給電素子3,4及び無給電素子5,6には網点を付けて相互間を識別しており、しかも、基板8の表面8a側に形成された素子には網点を付し、基板8の裏面8bに形成された素子には1点鎖線を付することにより、基板8の表裏面8a,8bの素子相互間を識別している。
More specifically, in the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, the patterns of the
In FIG. 1 and FIG. 2, the
前記軸部2は図1及び図2に示すように、前記単一の給電部1に接続されて立ち上がって基板8の表面8a上に直線状に形成しており、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4とは周波数帯を単位として前記軸部2から枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成している。
図1及び図2に示す実施形態1においては、低周波数帯の給電素子3は前記軸部2を中心として左側に枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成し、高周波数帯の給電素子4は前記軸部2を中心として右側に枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成している。なお、低周波数帯の給電素子3は前記軸部2を中心として右側に枝分かれさせて形成し、高周波数帯の給電素子4は前記軸部2を中心として左側に枝分かれさせて形成してもよいものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the low-frequency
さらに、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子として形成している。
具体的には、前記低周波数帯の給電素子3は図1及び図2に示すように、前記軸部2の頂部から左側の横方向に引き出し、その先端を下側に引き出し、次に左横側に引き出し、その先端を上側に引き出し、次にその先端を右横側に引出すことにより、前記軸部2の高さ範囲の右側で蛇行させている。
前記高周波数帯の給電素子4は図1及び図2に示すように、前記軸部2のほぼ中央部から右横側に引き出し、その先端を上側に引き出し、次にその先端を左横側に引出すことにより、前記軸部2の高さ範囲の左側で蛇行させている。
さらに、前記低周波数帯の給電素子3及び前記軸部2に電流を分布させるため、給電素子3及び軸部2の電気長は、使用周波数帯の波長をλ1とすると、λ1/4付近に設定している。同様に、前記高周波数帯の給電素子4及び前記軸部2に電流を分布させるため、給電素子4及び軸部2の電気長は、使用周波数帯の波長をλ2とすると、λ2/4付近に設定している。
以上のように、対応する使用周波数帯の波長λ1,λ2が異なるため、それぞれの電気長が異なり、結果として前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子として形成されることとなる。
なお、前記寸法であるλ(λ1,λ2)/4付近とは、λ(λ1,λ2)/4を含み且つλ(λ1,λ2)/4を中心として共振するための電気長が変動の範囲を含む意味として定義している。アンテナ理論からすると、λ(λ1,λ2)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、λ(λ1,λ2)/4を中心として共振する電気長が変動する場合もあるので、以上の様に定義している。
Further, the low frequency
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the low-frequency
As shown in FIGS. 1 and 2, the high-frequency
Furthermore, to distribute the current to the
As described above, since the wavelengths λ 1 and λ 2 of the corresponding use frequency bands are different, the respective electrical lengths are different. As a result, the low frequency
Incidentally, the dimension a is λ (λ 1, λ 2) from the near / 4, λ (λ 1, λ 2) / 4 hints and λ (λ 1, λ 2) / 4 for resonating around the The electrical length is defined as including the range of fluctuation. From antenna theory, λ (λ 1, λ 2 ) / is a 4, reactance adjustment, such tolerance dielectric or assembly process of the
以上のように、前記両周波数帯の給電素子3,4は、前記軸部2の高さ範囲で左右に枝分かれさせて形成しているため、前記軸部2の高さ方向での寸法を短縮して、高さ方向での小型化を図っている。さらに、前記両周波数帯の給電素子3,4は、前記軸部2の高さ範囲内のスペースを利用して蛇行させて形成することにより、図1及び図2の左右方向の寸法を短縮して、左右方向での小型化を図っている。
As described above, since the
本発明の実施形態1においては、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方と無給電素子5又は6を組合せることにより、低周波数帯と高周波数帯とにおいてそれぞれ2周波以上で共振させて多周波広帯域に対応するようにしてもよいものである。
図1及び図2に示す例は、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とのそれぞれに無給電素子5と6とを組合せたものであるが、低周波数帯と高周波数帯とにおける共振周波数の数に応じて、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方と無給電素子5又は6を組合せればよいものである。
In
The example shown in FIGS. 1 and 2 is a combination of the low frequency
図1及び図2に示す例について説明する。図1及び図2に示すように、前記低周波数帯の無給電素子5は、前記軸部2に沿う短辺の端部5aと、前記短辺の端部5aから左横方向に伸びた長辺の端部5bとを有する逆L型形状のパターンとして前記基板8の裏面8bに形成している。前記低周波数帯の無給電素子5は、短辺の端部5aを前記軸部2の給電部1側に接近して配置し、長辺の端部5bを前記給電素子3の下方のスペース内に配置している。
同様に図1及び図2に示すように、前記高周波数帯の無給電素子6は、前記軸部2に沿う短辺の端部6aと、前記短辺の端部6aから右横方向に伸びた長辺の端部6bとを有する逆L型形状のパターンとして前記基板8の表面8aに形成している。前記高周波数帯の無給電素子6は、短辺の端部6aを前記軸部2の給電部1側に接近して配置し、長辺の端部6bを前記給電素子6の下方のスペース内に配置している。
さらに、前記軸部2に電磁結合させて前記低周波数帯の無給電素子5に電流を分布させるため、軸部2と電磁結合する無給電素子5の電気長は、使用周波数帯の波長をλ3とすると、λ3/4付近に設定している。同様に、前記軸部2に電磁結合させて前記高周波数帯の無給電素子6に電流を分布させるため、軸部2と電磁結合する無給電素子6の電気長は、使用周波数帯の波長をλ4とすると、λ4/4付近に設定している。
以上のように、対応する使用周波数帯の波長λ3,λ4が異なるため、それぞれの電気長が異なり、結果として前記低周波数帯の無給電素子5と前記高周波数帯の無給電素子6とは、非対称構造のアンテナ素子として形成されることとなる。
なお、前記寸法であるλ(λ3,λ4)/4付近とは、λ(λ3,λ4)/4を含み且つλ(λ3,λ4)/4を中心として共振するための電気長が変動する範囲を含む意味として定義している。アンテナ理論からすると、λ(λ3,λ4)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、λ(λ3,λ4)/4を中心として共振するための電気長が変動する場合もあるので、以上の様に定義している。
The example shown in FIGS. 1 and 2 will be described. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
Similarly, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
Furthermore, since the current is distributed to the
As described above, since the wavelengths λ 3 and λ 4 of the corresponding use frequency bands are different, the respective electrical lengths are different. As a result, the
Note that it is the dimension λ (λ 3, λ 4) and / 4 around, λ (λ 3, λ 4) / 4 hints and λ (λ 3, λ 4) / 4 for resonating around the It is defined as the meaning including the range in which the electrical length varies. From antenna theory, λ (λ 3, λ 4 ) / is a 4, reactance adjustment, such tolerance dielectric or assembly process of the
次に、上述したアンテナ素子3,4,5,6と組合せるグランド板7との関係を説明する。前記単一の給電部1は、前記軸部2のグランド板7側の端部2aと前記グランド板7とに接続している。
また、前記基板8の裏面8bに形成した低周波数帯の無給電素子5は、その短辺の端部5aのうちグランド板7側の端部5cを前記基板8の表面8aに形成したグランド板7にスルーホール9を介して接合している。
また、前記高周波数帯の無給電素子6は、その短辺の端部6aのうちグランド板7側の端部6cを前記グランド板7に接合している。また、前記グランド板7の端縁には細幅のインピーダンス整合片11を確保して形成し、前記インピーダンス整合片11を前記高周波数帯の無給電素子6の端部6cに接合している。
また、前記基板8の表面8aに横長のインピーダンス整合片10を形成し、前記インピーダンス整合片10の一端部10aを前記軸部2のグランド板7側の端部2aに接合し、且つ前記グランド板7の端縁に沿って沿わせた前記インピーダンス整合片10の他端部10bを前記グランド板7に接合している。この場合、インピーダンス整合片10とグランド板7の端縁との間には、隙間10cを確保している。このため、インピーダンス整合片の他端部以外がグランド板に接触するのを回避してインピーダンス整合を図ることができる。
前記基板8の裏面8bに形成した無給電素子5の端部5aと前記基板8の表面8aに形成したインピーダンス整合片10とは図1及び図2に示すように、交差するが、前記無給電素子5の端部5aと前記インピーダンス整合片10との間は図3に示すように、誘電体の基板8により絶縁されており、前記無給電素子5の端部5aは上述したように、基板8に形成したスルーホール9を介して前記基板8の表面8aに形成したグランド板7に接合している。
以上のように無給電素子5,6と,インピーダンス整合片10,11と、グランド板7とを組合せることにより、前記給電部1と前記アンテナ素子3,4,5,6とのインピーダンス整合を図っている。そのため、前記給電部1としては同軸ケーブルを用い、前記同軸ケーブルの内部導体を前記軸部2の端部2aに接続し、前記同軸ケーブルの外部導体を前記グランド板7に接続する構成を採用している。
なお、前記インピーダンス整合片10,11は、より良いVSWRの改善のために用いているものであり、これらのインピーダンス整合片10,11を不要とした場合であっても実用上支障がないことを確認している。
なお、図1及び図2の例では、グランド板7を基板8の一部にエッチンング加工により形成しているが、図15に示すように基板8には、軸部2,給電素子3,4及び無給電素子5,6のアンテナ素子のみを形成し、これらをノートパソコンの共通電極をなすグランド板などと組合せるようにしてもよく、グランド板7が基板8に形成されていることは必要十分条件ではない。インピーダンス整合片の他端部以外がグランド板に接触するのを回避してインピーダンス整合を図ることができるという効果を奏するものであります。
Next, the relationship with the
The
Further, the
Further, a horizontally long
The
As described above, by combining the
The
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、図1及び図2に示す実施形態では、低周波数帯の無給電素子5を基板8の裏面8bに形成し、インピーダンス整合片10を基板8の表面8aに形成した、これに限られるものではない。すなわち、低周波数帯の無給電素子5を基板8の表面8aに形成し、インピーダンス整合片10を基板8の裏面8bに形成し、前記無給電素子5と前記インピーダンス整合片10との間を基板8により絶縁して、前記インピーダンス整合片10を軸部2とグランド板7にそれぞれスルーホールを介して接続するようにしてもよいものである。
1 and 2, the low frequency band
次に、低周波数帯の給電素子3及び前記軸部2と、前記軸部2に電磁結合する無給電素子4との組合せにより低周波数帯に対応させ、高周波数帯の給電素子4及び前記軸部2と、前記軸部2に電磁結合する無給電素子6との組合せにより高周波数帯に対応させることを検証するために、アンテナ素子における電流分布をシミュレーションした結果を図4〜図7に基づいて説明する。
Next, the combination of the low frequency
図4〜図7に示す電流分布のシミュレーションを行うにあたって、前記低周波数帯の無給電素子5は図1及び図2に示すように、端部5aのみを前記軸部2に接近して配置し、同様に、前記高周波数帯の無給電素子6は、端部6aのみを前記軸部2に接近して配置し、さらに図1及び図2に示すように、前記両周波数帯の無給電素子6の端部5a,6aと前記軸部2との間の距離を、前記屈曲した端部5a,6a以外の端部5b、6bと前記給電素子3,4との間隔より狭く設定することにより、シミュレーションを行った。
その結果を図4〜図7に基づいて解析する。図4〜図7において、太い実線は強い電流が流れていることを意味し、網点の部分は電流が分散して流れていることを示している。さらに、アンテナ理論に従って、前記給電素子3と前記軸部2との電気長を使用周波数帯の波長λ1の1/4、前記給電素子4と前記軸部2との電気長を使用周波数帯の波長λ2の1/4、前記軸部2に電磁結合する前記無給電素子5の電気長を使用周波数帯の波長λ3の1/4、前記軸部2に電磁結合する前記無給電素子6の電気長を使用周波数帯の波長λ4の1/4にそれぞれ設定している。
図4は、低周波数帯のうち、700MHzの電流分布を示すものであり、700MHzでの電流分布をシミュレーションすると、前記軸部2及び前記給電素子3に電流が流れていることが分った。
図5は、低周波数帯のうち、960MHzの電流分布を示すものであり、960MHzでの電流分布をシミュレーションすると、前記軸部2に電磁結合する前記低周波数帯の無給電素子5に電流が流れていることが分った。
図6は、高周波数帯のうち、1420MHzの電流分布を示すものであり、1420MHzでの電流分布をシミュレーションすると、前記軸部2及び前記高周波数帯の給電素子4に電流が流れていることが分った。
図7は、高周波数帯のうち、2700MHzの電流分布を示すものであり、2700MHzでの電流分布をシミュレーションすると、前記軸部2に電磁結合する前記高周波数帯の無給電素子6に電流が流れていることが分った。
図4〜図7に示すシミュレーションの結果から明らかなように、低周波数帯の給電素子3及び軸部2で低周波数帯の700MHzに対応し、軸部2に電磁結合する低周波数帯の無給電素子5で低周波数帯の960MHzに対応し、高周波数帯の給電素子4及び軸部2で高周波数帯の1420MHzに対応し、軸部2に電磁結合する高周波数帯の無給電素子6で高周波数帯の2700MHzに対応することが分った。
In the simulation of the current distribution shown in FIGS. 4 to 7, the
The result is analyzed based on FIGS. 4 to 7, a thick solid line means that a strong current flows, and a halftone dot portion indicates that the current flows in a distributed manner. Further, according to the antenna theory, the electrical length between the feeding
FIG. 4 shows the current distribution at 700 MHz in the low frequency band. When the current distribution at 700 MHz was simulated, it was found that current was flowing through the
FIG. 5 shows a current distribution at 960 MHz in the low frequency band. When a current distribution at 960 MHz is simulated, a current flows through the
FIG. 6 shows the current distribution at 1420 MHz in the high frequency band. When the current distribution at 1420 MHz is simulated, current flows through the
FIG. 7 shows a current distribution at 2700 MHz in the high frequency band. When a current distribution at 2700 MHz is simulated, a current flows through the
As is apparent from the simulation results shown in FIGS. 4 to 7, the low frequency
次に、図4〜図7に示すシミュレーションの結果を裏付けるために、実測値を求めた。その結果を図8に示す。図8の横軸は周波数、縦軸はVSWRを示す。図8の実測値では、VSWRを「3」以下にすることを目標としており、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、各素子3,4,5,6の寸法は次のように理論値からずれた値になった。
すなわち、低周波数帯の700MHzに対応するための給電素子3と軸部2との電気長を0.31λ1、軸部2に電磁結合して低周波数帯の960MHzに対応するための無給電素子5の電気長を0.27λ3にそれぞれ設定した。同様に、高周波数帯の1420MHzに対応するための給電素子4と軸部2との電気長を0.28λ2、軸部2に電磁結合して高周波数帯の2700MHzに対応するための無給電素子6の電気長を0.26λ4に設定した。
Next, in order to support the simulation results shown in FIGS. The result is shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents VSWR. In the actual measurement value of FIG. 8, the target is to set VSWR to “3” or less, and each
That is, the electrical length of the
図8に示すように、低周波数帯の780MHz付近で共振し、低周波数帯の960MHz付近で共振し、高周波数帯の1540MHz付近で共振し、高周波数帯の2700MHz付近で共振していることが分る。なお、シミュレーションと実測値との間に若干のずれが生じているが、これは許容範囲であり、実用上支障が生じることはなかった。
図8の実測値の測定結果から、低周波数帯の700MHzに低周波数帯の給電素子3及び軸部2が対応し、低周波数帯の960MHzに軸部2に電磁結合した低周波数帯の無給電素子5が対応していることが分る。従って、図4及び図5における低周波数帯のシミュレーションの結果と図8の実測値とが一致している。
同様に、図8の実測値の測定結果から、高周波数帯の1420MHzに高周波数帯の給電素子4及び軸部2が対応し、高周波数帯の2700MHzに軸部2に電磁結合した高周波数帯の無給電素子6が対応していることが分る。従って、図6及び図7における高周波数帯のシミュレーションの結果と図8の実測値とが一致している。
従って、低周波数帯の給電素子3及び軸部2と、軸部2に電磁結合した低周波数帯の無給電素子5と、高周波数帯の給電素子4及び軸部2と、軸部2に電磁結合した高周波数帯の無給電素子6とは、それぞれ独立して対応していることが、図4〜図7の電流分布のシミュレーション及び図8の実測値から裏付けられた。
さらに、図8から明らかなように、低周波数帯における周波数に対するVSWR、及び高周波数帯における周波数に対するVSWRがそれぞれ3以下であり、実用化できる性能を維持していることが分った。
さらに、アンテナ理論からすると、λ(λ1,λ2,λ3,λ4)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、0.25λ(λ1,λ2,λ3,λ4)を中心として、0.31λ1,0.28λ2,0.27λ3,0.26λ4のように共振する電気長が変動することもあることが確かめられた。
As shown in FIG. 8, it resonates near 780 MHz in the low frequency band, resonates near 960 MHz in the low frequency band, resonates near 1540 MHz in the high frequency band, and resonates near 2700 MHz in the high frequency band. I understand. Although there is a slight deviation between the simulation and the actual measurement value, this is an allowable range, and there was no practical problem.
From the measurement results of the actual measurement values in FIG. 8, the low frequency
Similarly, from the measurement results of the actual measurement values in FIG. 8, the high frequency
Accordingly, the
Further, as is apparent from FIG. 8, it was found that the VSWR for the frequency in the low frequency band and the VSWR for the frequency in the high frequency band are each 3 or less, and the performance that can be put into practical use is maintained.
Further, from the antenna theory, it is λ (λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 ) / 4, but it is affected by reactance adjustment, the dielectric constant of the
以上のように本発明の実施形態1によれば、低周波数帯の給電素子と高周波数帯の給電素子とを非対称構造とし、低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部と低周波数帯の給電素子とに電流を分布させることにより、低周波数帯の周波数に対応させ、軸部と高周波数帯の給電素子とに電流を分布させることにより、高周波数帯の周波数に対応させることができ、多周波広帯域の送受信に対応できるものである。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, the low frequency band feeding element and the high frequency band feeding element have an asymmetric structure, and the shaft portion common to the low frequency band and the high frequency band and the low frequency band By distributing the current to the feeding element, it can correspond to the frequency of the low frequency band, and by distributing the current to the shaft part and the feeding element of the high frequency band, it can correspond to the frequency of the high frequency band, It can handle multi-frequency broadband transmission / reception.
さらに、周波数帯を単位として軸部から低周波数帯の給電素子と高周波数帯の給電素子とを枝分かれさせることにより、アンテナ素子を平面構造とすることができる。さらに、非対称構造の給電素子及び無給電素子を前記軸部の高さ範囲内のスペース内に組み込むことにより、前記軸部に沿う高さ方向の寸法及び前記給電素子を枝分かれさせた方向での寸法を短縮して、小型化,薄型化を実現することができるものである。 Further, the antenna element can have a planar structure by branching the low-frequency band feeding element and the high-frequency band feeding element from the shaft portion in units of frequency bands. Further, by incorporating a feeding element and a parasitic element having an asymmetric structure in a space within the height range of the shaft portion, the height dimension along the shaft portion and the dimension in the direction in which the feeding element is branched. It is possible to realize a reduction in size and thickness.
さらに、低周波数帯の給電素子と高周波数帯の給電素子との少なくとも一方と無給電素子を組合せることにより、低周波数帯と高周波数帯とにおいてそれぞれ2周波以上で共振させて多周波広帯域に対応することができるものである。 Further, by combining at least one of a low-frequency band feeding element and a high-frequency band feeding element and a parasitic element, the low-frequency band and the high-frequency band can be resonated at two frequencies or more to obtain a multi-frequency broadband. It can respond.
さらに、低周波数帯及び高周波数帯の無給電素子の一端をグランド板に接合し、軸部の一端をインピーダンス整合片により前記グランド板に接合することにより、より良くVSWRを改善することができるものである。 Furthermore, one end of the parasitic element in the low frequency band and the high frequency band is joined to the ground plate, and one end of the shaft portion is joined to the ground plate by the impedance matching piece, so that the VSWR can be improved further. It is.
(実施形態2)
図1及び図2に示す実施形態1における軸部2,給電素子3,4、無給電素子5,6の形状を変更した例を本発明の実施形態2として説明する。
(Embodiment 2)
An example in which the shapes of the
図9及び図10に示す本発明の実施形態2に係るマルチバンドアンテナは図1及び図2に示す実施形態1と同様に、多周波広帯域の送受信波に対応するマルチバンドアンテナを対象とするものであり、単一の給電部1を用いることにより、送受信を行うものである。
さらに、本発明の実施形態2に係るマルチバンドアンテナは図9及び図10に示すように、単一の給電部1に接続された低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部2と、周波数帯を単位として前記軸部2から枝分かれした低周波数帯の給電素子3及び高周波数帯の給電素子4とを有し、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子としたものである。
本発明の実施形態2においては、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とが非対称構造のアンテナ素子であるため、非対称構造のアンテナ素子である低周波数帯の給電素子3と前記軸部2とに電流を分布させて低周波数帯の周波数に対応させ、非対称構造のアンテナ素子である高周波数帯の給電素子4と前記軸部2とに電流を分布させて高周波数帯の周波数に対応させることにより、多周波広帯域の送受信に対応するものである。
The multi-band antenna according to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 9 and 10 is intended for a multi-band antenna corresponding to a transmission / reception wave of a multi-frequency broadband as in the first embodiment shown in FIGS. Thus, transmission / reception is performed by using a single
Furthermore, as shown in FIGS. 9 and 10, the multiband antenna according to the second embodiment of the present invention includes a
In
より具体的に説明すると、図9に示す本発明の実施形態2では、給電素子3,4及び無給電素子5,6のパターンを誘電体の基板8上にエッチング加工により形成している。エッチング加工後の実施形態2に係るマルチバンドアンテナの構造を説明する。
図9及び図10において、給電素子3,4及び無給電素子5,6には網点を付けて相互間を識別しており、しかも、基板8の表面8a側に形成された素子には網点を付し、基板8の裏面8bに形成された素子には1点鎖線を付することにより、基板8の表裏面8a、8bに形成した素子相互間を識別している。
More specifically, in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 9, the patterns of the
In FIG. 9 and FIG. 10, the
前記軸部2は図9に示すように、前記単一の給電部1に接続されて立ち上がって基板8の表面8a上に直線状に形成しており、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4とは周波数帯を単位として前記軸部2から枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成している。
図9において、前記軸部2と前記給電素子3,4とは電流経路に基づいて2点鎖線により区分けしている。
図9に示す実施形態2においては、低周波数帯の給電素子3は前記軸部2を中心として右側に枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成し、高周波数帯の給電素子4は前記軸部2を中心として左側に枝分かれさせて基板8の表面8a上に形成している。なお、低周波数帯の給電素子3は前記軸部2を中心として左側に枝分かれさせて形成し、高周波数帯の給電素子4は前記軸部2を中心として右側に枝分かれさせて形成してもよいものである。
As shown in FIG. 9, the
In FIG. 9, the
In the second embodiment shown in FIG. 9, the low-frequency
さらに、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子として形成している。
具体的には、前記低周波数帯の給電素子3は図9に示すように、前記軸部2の側部から右側に向けて先細形状になるようにテーパ状に引出したテーパ素子3aと、基板8の裏面8bに形成した直線状片3bとからなり、これらをスルーホール12で接合して必要な長さを確保している。また、前記基板8の裏面8bに形成した給電素子3の直線状片3bの先端部6cを屈曲させ、基板8の裏面8bに形成したパッド14と電磁結合させることにより、インピーダンスの整合を図るようにしている。
前記高周波数帯の給電素子4は図9に示すように、前記軸部2の側部から左横側にテーパ状に引き出し、その先端を細長形状になるように基板8の表面8a上に形成している。
さらに、前記低周波数帯の給電素子3及び前記軸部2に電流を分布させるため、給電素子3及び軸部2の電気長は、使用周波数帯の波長をλ5とすると、λ5/4付近に設定している。同様に、前記高周波数帯の給電素子4及び前記軸部2に電流を分布させるため、給電素子4及び軸部2の電気長は、使用周波数帯の波長をλ6とすると、λ6/4付近に設定している。
以上のように、対応する使用周波数帯の波長が異なるため、それぞれの電気長が異なり、結果として前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とは、非対称構造のアンテナ素子として形成されることとなる。
なお、前記寸法であるλ(λ5,λ6)/4付近とは、λ(λ5,λ6)/4を含み且つλ(λ5,λ6)/4を中心として共振するための電気長が変動する範囲を含む意味として定義している。アンテナ理論からすると、λ(λ5,λ6)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、λ(λ5,λ6)/4を中心として共振するための電気長が変動する場合もあるので、以上の様に定義している。
Further, the low frequency
Specifically, as shown in FIG. 9, the low frequency
As shown in FIG. 9, the high-frequency
Furthermore, to distribute the current to the
As described above, since the wavelengths in the corresponding use frequency bands are different, the electrical lengths thereof are different. As a result, the low-frequency
Incidentally, the dimension a is λ (λ 5, λ 6) from the / 4 around, λ (λ 5, λ 6) / 4 hints and λ (λ 5, λ 6) / 4 for resonating around the It is defined as the meaning including the range in which the electrical length varies. From antenna theory, λ (λ 5, λ 6 ) / is a 4, reactance adjustment, such tolerance dielectric or assembly process of the
以上のように、前記両周波数帯の給電素子3,4は、前記軸部2の高さ範囲で左右に枝分かれさせて形成しているため、前記軸部2の高さ方向での寸法を短縮して、高さ方向での小型化を図っている。さらに、前記両周波数帯の給電素子3は、基板8の表面8a及び裏面8bに分割して形成することにより、図9及び図10の左右方向の寸法を短縮して、左右方向での小型化を図っている。
As described above, since the
本発明の実施形態2においては、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方と無給電素子5又は6を組合せることにより、低周波数帯と高周波数帯とにおいてそれぞれ2周波以上で共振させて多周波広帯域に対応するようにしてもよいものである。
図9及び図10に示す例は、前記低周波数帯の給電素子3と前記高周波数帯の給電素子4とのそれぞれに無給電素子5と6とを組合せたものであるが、低周波数帯と高周波数帯とにおける共振周波数の数に応じて、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方と無給電素子5又は6を組合せればよいものである。
In the second embodiment of the present invention, by combining at least one of the low frequency
The example shown in FIG. 9 and FIG. 10 is a combination of the low frequency
図9及び図10に示す例について説明する。図9及び図10に示すように、前記高周波数帯の無給電素子6は、前記軸部2に沿う短辺の端部6aと、前記短辺の端部6aから左横方向に伸びた長辺の端部6bとを有する逆L型形状のパターンとして前記基板8の表面8aに形成している。前記高周波数帯の無給電素子6は、短辺の端部6aを前記軸部2の給電部1側に接近して配置し、長辺の端部6bを前記給電素子4の下方のスペース内に配置している。
同様に前記低周波数帯の無給電素子5は、前記軸部2の頂部に沿う短辺の端部5aと、前記短辺の端部5aから左横方向に伸びた長辺の端部5bとを有する逆L型形状のパターンとして前記基板8の表面8aに形成している。前記低周波数帯の無給電素子5は、短辺の端部5aを前記軸部2の頂部側に接近して配置し、給電素子4と無給電素子6との上方位置で基板8の表面8aに存在するスペース内に配置している。
さらに、前記低周波数帯の無給電素子5に電流を分布させるため、軸部2に電磁結合する無給電素子5の電気長は、使用周波数帯の波長をλ7とすると、λ7/4付近に設定している。同様に、前記高周波数帯の無給電素子6に電流を分布させるため、軸部2に傳に結合する無給電素子6の電気長は、使用周波数帯の波長をλ8とすると、λ8/4付近に設定している。
以上のように、対応する使用周波数帯の波長が異なるため、それぞれの電気長が異なり、結果として前記低周波数帯の無給電素子5と前記高周波数帯の無給電素子6とは、非対称構造のアンテナ素子として形成されることとなる。
なお、前記寸法であるλ(λ7,λ8)/4付近とは、λ(λ7,λ8)/4を含み且つλ(λ7,λ8)/4を中心として共振するための電気長が変動する範囲を含む意味として定義している。アンテナ理論からすると、λ(λ7,λ8)/4であるが、リアクタンス調整、基板8の誘電率或いは組立工程の許容誤差などが影響して、λ(λ7,λ8)/4を中心として共振するための電気長が変動する場合もあるので、以上の様に定義している。
The example shown in FIGS. 9 and 10 will be described. As shown in FIGS. 9 and 10, the
Similarly, the
Furthermore, the low frequency band of a current to the
As described above, since the wavelengths of the corresponding use frequency bands are different, the respective electrical lengths are different. As a result, the
Incidentally, the dimension a is λ (λ 7, λ 8) and / 4 around, λ (λ 7, λ 8) / 4 include and λ (λ 7, λ 8) / 4 for resonating around the It is defined as the meaning including the range in which the electrical length varies. From antenna theory, λ (λ 7, λ 8 ) is a / 4, the reactance adjusting and tolerances in the dielectric constant or the assembly process of the
次に、上述したアンテナ素子3,4,5,6と組合せるグランド板7との関係を説明する。前記単一の給電部1は、前記軸部2のグランド板7側の端部2aと前記グランド板7とに接続している。
また、前記低周波数帯の無給電素子5は、その長辺の端部5bのうちグランド板7側の端部5cを前記グランド板7に接合している。
また、前記高周波数帯の無給電素子6は、その長辺の端部6bのうちグランド板7側の端部6cを前記グランド板7に接合している。
以上のように無給電素子5,6とグランド板7とを組合せることにより、前記給電部1と前記アンテナ素子3,4,5,6とのインピーダンス整合を図っている。そのため、前記給電部1としては同軸ケーブル13を用い、前記同軸ケーブル13の内部導体13aを基板8のスルーホール15を介して前記軸部2の端部2aに接続し、前記同軸ケーブル13の外部導体13bを前記グランド板7に接続する構成を採用している。
さらに、前記同軸ケーブル13は図9及び図10に示すように、前記グランド板7の上縁7aに沿って横方向に引出すことにより、同軸ケーブル13を流れる電流による磁界がアンテナ素子3,4,5,6に影響を与えるのを回避している。図9及び図10に示す同軸ケーブル13の引出構造は図1及び図2に示すアンテナに同様に適用することができるものである。
なお、図1及び図2の例では、グランド板7を基板8の一部にエッチンング加工により形成しているが、図15に示すように基板8には軸部2,給電素子3,4及び無給電素子5,6のアンテナ素子のみを形成し、これらをノートパソコンの共通電極をなすグランド板などと組合せるようにしてもよく、グランド板7が基板8に形成されていることは必要ではない。
Next, the relationship with the
The
Further, the
As described above, the
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the
図9及び図10に示す実施形態2に係るマルチバンドアンテナによる実測値を測定して、その結果を図11に示す。
図11に示すように、低周波数帯の700MHz付近で共振し、低周波数帯の960MHz付近で共振し、高周波数帯の1420MHz付近で共振し、高周波数帯の2700MHz付近で共振していることが分る。
図11の結果から、低周波数帯及び高周波数帯での多周波に低周波数帯及び高周波数帯の給電素子3,4及び軸部2と、軸部2に電磁結合する無給電素子5,6がそれぞれ独立して対応していることが分る。
さらに、図11から明らかなように、低周波数帯における周波数に対するVSWR、及び高周波数帯における周波数に対するVSWRがそれぞれ3以下であり、実用化できる性能を維持していることが分った。
Actual values measured by the multiband antenna according to the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 are measured, and the results are shown in FIG.
As shown in FIG. 11, it resonates near 700 MHz in the low frequency band, resonates near 960 MHz in the low frequency band, resonates near 1420 MHz in the high frequency band, and resonates near 2700 MHz in the high frequency band. I understand.
From the results of FIG. 11, the
Further, as is apparent from FIG. 11, the VSWR for the frequency in the low frequency band and the VSWR for the frequency in the high frequency band are each 3 or less, and it was found that the performance that can be put into practical use is maintained.
図9及び図10に示す本発明の実施形態2は、図1及び図2に示す実施形態1と同様の効果を得ることができるばかりでなく、基板の表面と裏面とを利用して、低周波数帯の給電素子及び無給電素子と、高周波数帯の給電素子及び無給電素子とを形成しても、実施形態1と同様に、低周波数帯の給電素子及び無給電素子が低周波数帯の多周波にそれぞれ独立して対応することができ、同様に、高周波数帯の給電素子及び無給電素子が高周波数帯の多周波にそれぞれ独立して対応することができる。
さらに、基板の表面と裏面とを利用してアンテナ素子を組込むため、アンテナの小型化を図ることができる。
The
Furthermore, since the antenna element is incorporated using the front surface and the back surface of the substrate, the antenna can be miniaturized.
(実施形態3)
軸部2の高さ方向における寸法を短縮する構成を本発明の実施形態3として説明する。
軸部2の高さ方向における寸法を短縮するには図12(a)に示すように、低周波数帯の給電素子3のうち平行に沿った2辺のうち上辺3dの幅をT1、下辺3eの幅をT2とすると、T1>T2の関係に設定する。同様に、軸部2の高さ方向における寸法を短縮するには図12(a)に示すように、高周波数帯の給電素子4のうち平行に沿った2辺のうち上辺4aの幅をT3、下辺4bの幅をT4とすると、T3>T4の関係に設定する。
以上のように、低周波数帯の給電素子3の上辺3dと下辺3eとの幅寸法をT1>T2に設定し、且つ高周波数帯の給電素子4の上辺4aと下辺4bとの幅寸法をT3>T4に設定することにより、それぞれの下辺3e,4bの幅を減少させることにより、軸部2の高さ方向における寸法を短縮している。
図12(a)に示すマルチバンドアンテナを用いて周波数−VSWRの関係を実測した結果を図12(b)に示す。
図12(b)の特性と図8の特性とを比較すると、700MHz〜2700MHzのVSWRがともに「3」以下であるため、図12(a)の構成は、軸部2の高さ方向における寸法を短縮する上で有効であることが分る。
図12(a)に示す構成を採用することにより、軸部2の高さ方向における寸法を短縮することができ、より小型化を実現することができるものである。
なお、軸部2の高さ方向の寸法に余裕があり、短縮する必要がない場合には図13(a)に示すように、前記上辺3d,4aと下辺3e,4bとの幅関係をT1<T2及びT3<T4の関係に設定しても、図13(b)から明らかなように、図12(b)に示す周波数−VSWRと同様な特性が得られる。この場合には、図13(a)又は図12(a)のいずれかの構成を適宜採用すればよいこととなる。
(Embodiment 3)
A configuration for shortening the dimension in the height direction of the
To shorten the dimension in the height direction of the
As described above, the width dimension of the
FIG. 12B shows the result of actual measurement of the frequency-VSWR relationship using the multiband antenna shown in FIG.
When the characteristics of FIG. 12B and the characteristics of FIG. 8 are compared, since the VSWRs of 700 MHz to 2700 MHz are both “3” or less, the configuration of FIG. It turns out that it is effective in shortening.
By adopting the configuration shown in FIG. 12A, the dimension of the
When there is a margin in the dimension in the height direction of the
図14に、軸部の高さ方向の寸法を短縮する別の構成を示す。図14(a)に示すように、低周波数帯の給電素子3のうち平行に沿った2辺のうち上辺3dの幅をT1、下辺3eの幅をT2とし、且つT1>T2の関係に設定する。同様に、軸部2の高さ方向における寸法を短縮するには図12(a)に示すように、高周波数帯の給電素子4のうち平行に沿った2辺のうち上辺4aの幅をT3、下辺4bの幅をT4とすると、T3>T4の関係に設定する。なお、前記上辺3d,4aと前記下辺3e,4bとの幅T1,T2,T3,T4の設定に関しては図12(a)を参照のこと。
さらに図14(a)に示すように、低周波数帯の給電素子3のうち幅が広い上辺3dの先端部3f及び高周波数帯の給電素子4のうち幅が広い上辺4aの先端部4cをそれぞれ上方又は下方に角度をもって折曲げることにより、軸部2の高さ方向の寸法を図12(a)に示す構成よりも更に短縮している。
図14(a)に示すマルチバンドアンテナを用いて周波数−VSWRの関係を実測した結果を図14(b)に示す。
図14(b)の特性と図8の特性とを比較すると、700MHz〜2700MHzのVSWRが変化するが、使用上は耐えられるので、軸部2の高さ方向における寸法を短縮する上で有効であることが分る。
図14(a)に示す構成を採用することにより、軸部2の高さ方向における寸法を図12(a)に示す構成よりもさらに短縮することができ、より小型化を実現することができるものである。
なお、図14(a)に示す実施形態では、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との双方の一部を、素子3,4の長さ方向に沿う折曲げ線の箇所で上方又は下方に折曲げることにより、給電素子3,4の幅(図12(a)の幅T1,T3を参照)を狭くしたが、これに限られるものではない。すなわち、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方の一部を折曲げることにより、給電素子の幅(T1,T3)を狭くしてもよいものである。
低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との双方の一部を折曲げることにより、給電素子3,4の幅(図12(a)の幅T1,T3を参照)を狭くした場合、軸部2を中心として左右方向でアンテナ素子の高さを低姿勢化することができる。
また、低周波数帯の給電素子3と高周波数帯の給電素子4との少なくとも一方の一部を折曲げることにより、給電素子の幅(T1,T3)を狭くした場合、軸部2の右側又は左側でのアンテナ素子の高さを低姿勢化することができる。
また、図14(a)において、給電素子3,4の上辺3d,4aをブロック状に形成することにより、上方に折曲げた給電素子3,4の先端部3f,4cに相当する体積分を確保することにより、軸部2の高さ方向における寸法を図12(a)に示す構成よりもさらに短縮するようにしてもよいものである。
FIG. 14 shows another configuration for shortening the dimension of the shaft portion in the height direction. As shown in FIG. 14A, the width of the
Further, as shown in FIG. 14 (a), the
FIG. 14B shows the result of actual measurement of the frequency-VSWR relationship using the multiband antenna shown in FIG.
Comparing the characteristics of FIG. 14 (b) with the characteristics of FIG. 8, the VSWR of 700 MHz to 2700 MHz changes. However, since it can withstand use, it is effective in shortening the dimension of the
By adopting the configuration shown in FIG. 14A, the dimension in the height direction of the
In the embodiment shown in FIG. 14A, a part of both the low-frequency
The widths of the
Further, when the width (T 1 , T 3 ) of the feeding element is narrowed by bending at least a part of at least one of the
Further, in FIG. 14A, by forming the
図1及び図2、図9及び図10において、低周波数帯においては、無給電素子5の端部5aと軸部2との間の距離は、無給電素子5の端部5bと給電素子3との間の距離と等しく設定する、或いは無給電素子5の端部bと給電素子3との間の距離よりも狭く設定する、或いは無給電素子5の端部bと給電素子3との間の距離よりも広く設定してもよいものである。
図1及び図2、図9及び図10において、高周波数帯においては、無給電素子6の端部6aと軸部2との間の距離は、無給電素子6の端部6bと給電素子3との間の距離よりも狭く設定する必要がある。
さらに、図1及び図2、図9及び図10に示す例では、アンテナ素子3,4,5,6を基板8にパターン形成したが、これに限られるものではない。すなわち、アンテナ素子3,4,5,6を板金で成型して組合せてもよく、さらには、アンテナ素子3,4,5,6を積層構造として構築してもよいものである。
1, 2, 9, and 10, in the low frequency band, the distance between the
1, 2, 9, and 10, in the high frequency band, the distance between the
Furthermore, in the examples shown in FIGS. 1, 2, 9, and 10, the
本発明は、多周波広帯域の送受信に対応し、且つ小型化,薄型化の実現に貢献することができるものである。 The present invention is compatible with multi-frequency broadband transmission and reception, and can contribute to the realization of miniaturization and thinning.
1 給電部
2 軸部
3 低周波数帯の給電素子
4 高周波数帯の給電素子
5 低周波数帯の無給電素子
6 高周波数帯の無給電素子
7 グランド板
8 基板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部と、
前記軸部とグランド板とに接続された単一の給電部と、
周波数帯を単位として前記軸部から枝分かれして非対称なアンテナ素子である低周波数帯の給電素子及び高周波数帯の給電素子と、
前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子とにそれぞれ組み合わせた低周波数帯の無給電素子及び高周波数帯の無給電素子とを有し、
前記低周波数帯の無給電素子及び前記高周波数帯の無給電素子を、前記低周波数帯の給電素子及び前記高周波数帯の給電素子と前記グランド板との間のスペース内に組み込んだことを特徴とするマルチバンドアンテナ。 A multiband antenna that supports multi-frequency broadband transmission and reception,
A shaft common to the low frequency band and the high frequency band;
A single power supply connected to the shaft and the ground plate ;
A low-frequency band feeding element and a high-frequency band feeding element that are asymmetric antenna elements branched from the shaft portion in units of frequency bands ;
A low frequency band parasitic element and a high frequency band parasitic element combined with the low frequency band feeding element and the high frequency band feeding element, respectively;
The low-frequency band parasitic element and the high-frequency band parasitic element are incorporated in a space between the low-frequency band feeder and the high-frequency band feeder and the ground plate. Multiband antenna.
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