JP5351647B2 - Auxiliary antenna coupler - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電話などの無線通信機能を有する携帯端末及びこれに類似の装置に補助アンテナを結合させる補助アンテナ結合器に関する。 The present invention relates to a portable terminal having a wireless communication function such as a cellular phone and an auxiliary antenna coupler for coupling an auxiliary antenna to a similar device.
屋内などの弱電界地域において携帯電話をはじめとする携帯端末やこれに類似する装置を用いる際、携帯端末に搭載されたアンテナの特性に起因して通信が不可能になってしまう場合がある。こうした問題への対策として、高い性能を有する補助アンテナを携帯端末の外部に接続するという方法がこれまで広く用いられている。 When a portable terminal such as a cellular phone or a similar device is used in a weak electric field area such as indoors, communication may be impossible due to the characteristics of an antenna mounted on the portable terminal. As a countermeasure against such a problem, a method of connecting an auxiliary antenna having high performance to the outside of a portable terminal has been widely used so far.
携帯端末における補助アンテナの取付構造は、従来、特許文献1で明らかにされているように、無線特性に関する保守・動作確認を目的として携帯端末に具備された無線信号取り出し用外部端子を利用し、この外部端子に同軸線路等の接続ケーブルを介して補助アンテナを接続するという形態をとるのが一般的であった。しかし、このような取付構造は外部端子を備える携帯端末にのみ採用可能であり、また、外部端子を備えた携帯端末は、外部端子を設けるための切替回路を端末内に搭載する必要があり、この切替回路において信号の損失が生じるため当該携帯端末の無線特性が劣化してしまうという問題があった。
Conventionally, the auxiliary antenna mounting structure in the portable terminal uses an external terminal for taking out a wireless signal provided in the portable terminal for the purpose of maintenance and operation confirmation regarding the wireless characteristics, as clarified in
このような問題を解消すべく、特許文献2で明らかにされているような外部端子を用いない補助アンテナの取付構造が考案された。これは、携帯端末に搭載されたアンテナ素子の極近傍に携帯端末のアンテナ素子の形状に対応した形状の補助アンテナ結合器を配置して、携帯端末のアンテナ素子から放射された電力を一旦この補助アンテナ結合器で吸収し、接続ケーブルを介して補助アンテナに供給するという形態をとるものであり、非特許文献1に示すように既に商用化されている。非特許文献1の補助アンテナ結合器200は図11に示すように給電部201と結合部202とを備え、図12に示すように、携帯端末1のアンテナ素子搭載位置2と結合部202とを対向させて用いる。
In order to solve such problems, an auxiliary antenna mounting structure that does not use an external terminal as clarified in
特許文献2や非特許文献1に記載の補助アンテナ取付構造を用いる場合、携帯端末に搭載されたアンテナ素子の形状や配置に応じて補助アンテナ結合器を用意する必要があるという問題があった。
When the auxiliary antenna mounting structure described in
また、従来の補助アンテナ結合器は単一の周波数帯でのみ実用的な結合特性が得られるものであるため、マルチバンド対応携帯端末に対しては補助アンテナの利用がいずれかの周波数のみに限られてしまうという問題があった。 In addition, since the conventional auxiliary antenna coupler can obtain practical coupling characteristics only in a single frequency band, the use of the auxiliary antenna is limited to only one of the frequencies for a multi-band compatible mobile terminal. There was a problem that would be.
本発明の目的は、各携帯端末に対して共通に用いることができ、かつ、複数の周波数帯で補助アンテナを利用可能とする補助アンテナ結合器を実現することにある。 An object of the present invention is to realize an auxiliary antenna coupler that can be used in common for each mobile terminal and can use an auxiliary antenna in a plurality of frequency bands.
本発明の補助アンテナ結合器は、略矩形の携帯端末に対向し、かつ当該携帯端末の対向面に対し平行に配置して使用し、給電部と、一端が上記給電部に接続され他端が開放された4本の分岐素子と、を備える。上記給電部が上記携帯端末の中央部と対向している状態において、上記4本の分岐素子のうち2本は、上記給電部から放射状に上記携帯端末の長手方向の一辺に概ね沿って互いに逆向きに延伸され、残りの2本は、上記給電部から放射状に上記携帯端末の長手方向の他辺に概ね沿って互いに逆向きに延伸されている。 The auxiliary antenna coupler of the present invention is used to face a substantially rectangular portable terminal and to be arranged in parallel to the facing surface of the portable terminal, and has a power feeding unit and one end connected to the power feeding unit and the other end And four branch elements opened. In the state where the power feeding unit is opposed to the central portion of the mobile terminal, two of the four branch elements are opposite to each other along the one side in the longitudinal direction of the mobile terminal radially from the power feeding unit. The remaining two are extended radially opposite from each other along the other side in the longitudinal direction of the mobile terminal.
本発明の補助アンテナ結合器によれば、補助アンテナ結合器を各携帯端末に対して共通化することができ、かつ、複数の周波数帯で補助アンテナが利用可能となる。 According to the auxiliary antenna coupler of the present invention, the auxiliary antenna coupler can be made common to each portable terminal, and the auxiliary antenna can be used in a plurality of frequency bands.
図1に補助アンテナ結合器100の構成例を示す。補助アンテナ結合器100は、給電部101と4本の分岐素子102a、102b、102c、102dを備える。また、図2に補助アンテナ結合器100を用いた補助アンテナの接続イメージを示す。
FIG. 1 shows a configuration example of the
補助アンテナ結合器100は、携帯端末1の極近傍に携帯端末1と対向し、かつ、携帯端末1の対向面に平行に配置し、携帯端末1に搭載されたアンテナ素子から放射された電力を一旦補助アンテナ結合器100で吸収した上で、この吸収した電力を接続ケーブル20を介して補助アンテナ10に供給するという形態で使用する。
The
補助アンテナ結合器100の4本の分岐素子102a、102b、102c、102dは、それぞれ一端が給電部101に接続され他端が解放された長さLの素子である。ただし、必ずしも素子全体が4分岐していなくても、例えば図1に示す102aと102cや、102bと102dのように給電部近傍の一部分であれば一体化されていても構わない。
The four
各分岐素子は、給電部101が携帯端末1の中央部と対向している状態において、4本の分岐素子のうち102aと102bの2本は、給電部101から放射状に携帯端末の長手方向の一辺に概ね沿って互いに逆向きに延伸される。また、102cと102dの2本は、上記給電部から放射状に上記携帯端末の長手方向の他辺に概ね沿って互いに逆向きに延伸される。この要件を満たしていれば図1の形状に限定されず、例えば図3(a)や(b)に示すような形状にしても構わない。また、図1及び図3に示す形状は携帯端末が折り畳み型の場合に最適化した形状であるが、必ずしもこのように携帯端末の形状にあわせて3次元で構成せず、例えば平面的に構成しても構わない。
In the state where the
図4は、補助アンテナ結合器100の動作原理を示す各分岐素子上の電流分布のイメージ図である。図4(a)は第1周波数帯における電流分布、図4(b)は第2周波数帯における電流分布を示したものであり、図4(a)及び(b)の両矢印は図4(c)に示すように、電流の振幅が中央部が最大、両端が最小であることを表している。なお、第1周波数帯とは、ある分岐素子長Lにおいて1/2波長となる周波数を中心周波数とする周波数帯で、図4(a)からわかるように給電部付近で振幅が最大、開放端において最小となり、補助アンテナ結合器100全体で1/2波長モードで動作する。また第2周波数帯とは、ある分岐素子長Lにおいて3/2波長となる周波数を中心周波数とする周波数帯で、図4(b)からわかるように給電部付近及び分岐素子の中央付近で振幅が最大となり、補助アンテナ結合器100全体で3/2波長モードで動作する。
FIG. 4 is an image diagram of a current distribution on each branch element showing the operation principle of the
図5に、図1に示す補助アンテナ結合器100の給電部101におけるアンテナ入力特性を、FDTD法に基づく計算機シミュレーションにより導出した結果を示す。ここで、分岐素子長Lは第1周波数帯における波長換算で0.275波長である。なお、ここでいうアンテナ入力特性とは、補助アンテナ結合器100の給電部と携帯端末1に搭載されたアンテナ素子の給電部との間の周波数ごとの相互結合特性のことである。この相互結合量がゼロに近いほど、補助アンテナ結合器100と携帯端末1に搭載されたアンテナ素子との間の結合が大きいことを示す。補助アンテナ結合器100を介して補助アンテナ10を使用する場合、相互結合量が小さくなるほど損失が増大し補助アンテナ10の利得を低下させてしまうため、所望の動作周波数帯においてできるだけ高い(例えば−15dB以上の)相互結合量を実現する必要がある。図5から、本発明の補助アンテナ結合器100によれば、第1周波数帯の中心周波数f1において−5dB以上の相互結合量が、また、第2周波数帯の中心周波数f2において−15dB以上の相互結合量がそれぞれ得られることがわかる。
FIG. 5 shows the result of deriving the antenna input characteristics in the
図6に、分岐素子長Lを変化させた場合の第1、第2周波数帯における相互結合量の変化をFDTD法に基づく計算機シミュレーションにより導出した結果を示す。ここで、分岐素子長Lは第1周波数帯における中心周波数f1における波長λf1に対する倍率として表している。図6から、分岐素子長Lを0.25〜0.30λf1とすることで第1周波数帯と第2周波数帯の双方において、概ね−10dB以上の相互結合量が得られることがわかる。 FIG. 6 shows a result of deriving a change in the mutual coupling amount in the first and second frequency bands when the branch element length L is changed by a computer simulation based on the FDTD method. Here, the branch element length L is expressed as a magnification with respect to the wavelength λ f1 at the center frequency f 1 in the first frequency band. From FIG. 6, it can be seen that by setting the branch element length L to 0.25 to 0.30λ f1 , a mutual coupling amount of approximately −10 dB or more can be obtained in both the first frequency band and the second frequency band.
次に、本発明の補助アンテナ結合器100と携帯端末1との相互結合量が、従来の補助アンテナ結合器200と比べ、携帯端末1との位置関係の変化や携帯端末1内のアンテナ素子の搭載位置の変化の影響を受けにくいことを明らかにする。
Next, the amount of mutual coupling between the
図7に、携帯端末1の位置を固定し、従来の補助アンテナ結合器200と本発明の補助アンテナ結合器100の位置を、それぞれ図8(a)及び(b)に示すように直交3軸方向(x、y、z)に変化させた場合の相互結合量の変化を、FDTD法に基づく計算機シミュレーションにより第1、第2周波数帯について導出した結果を示す。ここで、図7(a-1)〜(a-3)はそれぞれ従来の補助アンテナ結合器200のx、y、z方向、図7(b-1)〜(b-3)はそれぞれ本発明の補助アンテナ結合器100のx、y、z方向についてのものである。なお、初期位置(x、y、z)=(0、0、0)は、補助アンテナ結合器200については非特許文献1の商品の標準的な使用位置とし、補助アンテナ結合器100については携帯端末1の対向面と平行であり、かつ、給電部101が携帯端末1の中央部と対向し、各分岐素子102が携帯端末1の長手方向を向く位置とした。図7から、第1周波数帯においては従来構成、本発明の構成とも直交3軸方向に変化させても相互結合量に大きな変化は生じないが、本発明の構成の方が全般的に高い相互結合量が得られることがわかる。一方、第2周波数帯においては、従来構成では各方向に10mm動かすだけで相互結合量が−15dB以下に大きく劣化するのに対し、本発明の構成では大きく動かしても概ね−15dB以上の相互結合量が得られていることがわかる。
In FIG. 7, the position of the
また、図9に携帯端末1のアンテナ素子搭載位置2を図10(a)〜(d)に示す4通りに変化させた場合の補助アンテナ結合器との相互結合量の変化を、FDTD法に基づく計算機シミュレーションにより第1、第2周波数帯について導出した結果を示す。図9は、(a)が従来の補助アンテナ結合器200に対するものであり、(b)が本発明の補助アンテナ結合器100に対するものである。また、図10は、(a)はアンテナ素子搭載位置2の基準構成、(b)は(a)と搭載位置は同じであるが搭載されたアンテナ素子が反転されている構成、(c)も(a)と搭載位置は同じであるが上下基板の接続ケーブルの位置を逆(紙面上(a)は右側、(c)は左側)にした構成、(d)が搭載位置を端末最下部とした構成である。なお、携帯端末1と対向配置する補助アンテナ結合器200は非特許文献1の商品の標準的な使用位置に固定し、補助アンテナ結合器100は携帯端末1の対向面と平行に、かつ、給電部101が携帯端末1の中央部と対向し、各分岐素子102が携帯端末1の長手方向を向く位置に固定している。図9から、第1周波数帯においては従来構成、本発明の構成とも相互結合量は−15dB以上得られているが、従来構成ではアンテナ素子搭載位置の相違によるばらつきが大きいのに対し、本発明の構成ではばらつきが小さい。一方、第2周波数帯においては、従来構成では(d)の場合に相互結合量が−15dB以下に大きく劣化するのに対し、本発明の構成では第1周波数帯同様、アンテナ素子搭載位置の相違によるばらつきは小さい。
FIG. 9 shows the change in the amount of mutual coupling with the auxiliary antenna coupler when the antenna
以上のように、本発明の補助アンテナ結合器100によれば、携帯端末との相互結合量が携帯端末との位置関係の変化や携帯端末内のアンテナ素子搭載位置の相違の影響を受けにくいため、携帯端末の形状やアンテナ素子搭載位置によらず共通に用いることができ、かつ、1つの結合器で2つの周波数帯で補助アンテナの利用が可能となる。
As described above, according to the
1 携帯端末 2 アンテナ素子搭載位置
10 補助アンテナ 11 補助アンテナ給電部
20 接続ケーブル
100、200 補助アンテナ結合器
101、201 給電部 102a〜d 分岐素子 202 結合素子
DESCRIPTION OF
Claims (2)
給電部と、
一端が上記給電部に接続され、他端が開放された4本の分岐素子と、
上記給電部から分岐されて延伸され、補助アンテナと接続可能な接続ケーブルと、
を備え、
上記給電部が上記携帯端末の中央部と対向している状態において、
上記4本の分岐素子のうち2本は、上記給電部から放射状に上記携帯端末の長手方向の一辺に概ね沿って、互いに逆向きに延伸され、
残りの2本は、上記給電部から放射状に上記携帯端末の長手方向の他辺に概ね沿って、互いに逆向きに延伸された
補助アンテナ結合器。 Auxiliary antenna coupler that is used in opposition to a substantially rectangular portable terminal and arranged in parallel to the facing surface of the portable terminal,
A power feeding unit;
Four branch elements having one end connected to the power supply unit and the other end opened;
A connecting cable that is branched and extended from the power feeding unit and can be connected to the auxiliary antenna,
With
In the state where the power feeding unit faces the central part of the mobile terminal,
Two of the four branch elements are extended in opposite directions from each other along the one side in the longitudinal direction of the mobile terminal radially from the power feeding unit,
The remaining two are auxiliary antenna couplers that extend radially opposite from each other along the other side in the longitudinal direction of the mobile terminal in a radial manner from the power feeding unit.
上記分岐素子の素子長が、所定の周波数帯において0.25〜0.30波長の長さである補助アンテナ結合器。 The auxiliary antenna coupler according to claim 1, wherein
An auxiliary antenna coupler in which the element length of the branch element is 0.25 to 0.30 wavelength in a predetermined frequency band.
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US5852421A (en) * | 1996-04-02 | 1998-12-22 | Qualcomm Incorporated | Dual-band antenna coupler for a portable radiotelephone |
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