JP5494310B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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Description
図2は、第1実施形態におけるアンテナ装置108の外観図である。プリント基板110の実装領域112にアンテナ素子100を設置することにより、アンテナ装置108が形成される。図2においては、アンテナ素子100の長辺方向にy軸、短辺方向にx軸、高さ方向にz軸を設定する。以降の図においても同様である。
図6は、第2実施形態におけるアンテナ装置108の外観図である。第2実施形態における放射電極102やグランド電極114のプリントパターンは第1実施形態と同じである。第2実施形態のアンテナ素子100においては、基本波優勢領域内のy=y4の位置を境目として、短絡端側においては比誘電率57の誘電体、開放端側には比誘電率37の誘電体の2種類の誘電体を使用している。すなわち、短絡端側の比誘電率は開放端側の比誘電率よりも大きくなっている。
図7は、第3実施形態におけるアンテナ装置108の外観図である。アンテナ素子100における放射電極102やグランド電極114のプリントパターンは第1実施形態と同じである。第2実施形態のアンテナ素子100においては、高調波優勢領域内のy=y4の位置を境目として、短絡端側においては比誘電率57の誘電体、開放端側には比誘電率37の誘電体の2種類の誘電体を使用している。
図8は、第4実施形態におけるアンテナ装置108の外観図である。図9は、図8に示すA−A線に沿ってアンテナ素子100を切断した場合の側断面図である。第4実施形態における放射電極102やグランド電極114のプリントパターンは第1実施形態と実質的に同じである。ただし、第4実施形態においては、グランド電極114の一部を上面126方向(z方向)に隆起させている。グランド電極114の一部と放射電極102の対向する距離が近くなるため、高調波優勢領域のインピーダンスを下げることができる。x×y×z=1.5mm×2.5mm×0.5mmのサイズの突起を、高調波106の腹の位置にあわせて設けたところ、基本波104の周波数は1.473(GHz)、高調波106の周波数は2.188(GHz)、周波数比1:1.486となった。
図10は、第5実施形態におけるアンテナ装置108の外観図である。図11は、図10に示すA−A線に沿ってアンテナ素子100を切断した場合の側断面図である。第5実施形態における放射電極102やグランド電極114のプリントパターンも第1実施形態と実質的に同じである。第5実施形態においては、放射電極102の一部を底面116側に陥没させている。この陥没部分は高調波優勢領域内に含まれる。グランド電極114と放射電極102の一部の対向距離が近くなるため、高調波優勢領域のインピーダンスを下げることができる。x×y×z=1.5mm×2.5mm×0.5mmのサイズの陥没部を高調波106の腹の位置にあわせて設けたところ、基本波104の周波数は1.485(GHz)、高調波106の周波数は2.190(GHz)、周波数比は1:1.475となった。
図12は、第6実施形態におけるアンテナ装置108の外観図である。第6実施形態にいては、放射電極102の開放端側の電極幅を一部だけ狭めている。それ以外の電極パターンは第1実施形態と同様である。このような放射電極102の電極幅を狭めた領域を「狭放電領域134」とよぶ。第6実施形態においては、狭放電領域134は長さ(y方向)が3.0mm、電極幅(x方向)は1.0mmである。狭放電領域134は、高調波106の節(y5)よりも開放端側に設けられる。少なくとも、狭放電領域134は基本波優勢領域に限り形成される。狭放電領域134においてはインピーダンスが向上する。本発明者らのシミュレーションによれば、基本波104の周波数は1.528(GHz)、高調波106の周波数は2.355(GHz)、周波数比は1:1.542となった。
図13は、第7実施形態におけるアンテナ装置108の外観図である。第7実施形態にいても、放射電極102の開放端側の電極幅を一部だけ狭めている。第7実施形態においては、狭放電領域134は長さ(y方向)が3.0mm、電極幅(x方向)は2.0mmである。狭放電領域134は、高調波106の節(y=5)よりも開放端側に設けられる。第6実施形態に比べて狭放電領域134の電極幅が広いため、狭放電領域134におけるインピーダンスは第6実施形態のそれと比べて若干大きくなる。本発明者らのシミュレーションによれば、基本波104の周波数は1.558(GHz)、高調波106の周波数は2.410(GHz)、周波数比は1:1.547であった。
Claims (9)
- 略直方体状の誘電体の上面に放射電極が形成され、底面にグランド電極が形成されるアンテナ素子と、
前記アンテナ素子が取り付けられる実装領域および前記実装領域の周縁に設けられるグランドパターン領域を含むプリント基板と、を備え、
前記放射電極の一端は開放端であり、他端は前記グランド電極と接続される短絡端であって、
前記短絡端側において前記グランド電極が形成される領域は、前記放射電極に発生する基本定在波の振幅よりも所定の高調定在波の振幅の方が大きい高調波優勢領域に限定されることを特徴とするアンテナ装置。 - 前記所定の高調定在波は、前記基本定在波の3倍の周波数を有することを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記誘電体の前記短絡端側の比誘電率は、前記開放端側の比誘電率よりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載のアンテナ装置。
- 前記誘電体は、前記高調波優勢領域に限り第1の比誘電率の材料により形成され、それ以外の領域においては前記第1の比誘電率よりも低い比誘電率の材料により形成されることを特徴とする請求項3に記載のアンテナ装置。
- 前記グランド電極の一部を前記放射電極側に突起させることにより、前記放射電極と前記グランド電極の対向距離を短縮させることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記放射電極のうち前記高調波優勢領域に含まれる部分の一部を前記グランド電極側に突起させることにより、前記放射電極と前記グランド電極の対向距離を短縮させることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記放射電極は、前記誘電体の上面全面に形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記放射電極は、前記高調波優勢領域においては第1の電極幅を有し、それ以外の領域に限り前記第1の電極幅よりも狭い第2の電極幅を有することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記放射電極は、前記短絡端側の領域においては第1の電極幅を有し、前記高調定在波の最初の節が現れる位置から前記開放端までの領域に限り前記第1の電極幅よりも狭い第2の電極幅を有することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のアンテナ装置。
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