JP5533224B2 - Antenna device - Google Patents

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Description

本発明は、アンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device.

無線通信用デバイスは、例えば、無線通信機能を有する電子機器である。具体的には、携帯電話, スマートフォン,PDA(Personal Digital Assistant),PC(Personal Computer),GPS(Global Positioning System)端末のような無線端末や、無線通信用カード(例えばPCMCIAカード)のような無線通信アプリケーション機器を含むことができる。   The wireless communication device is, for example, an electronic device having a wireless communication function. Specifically, a wireless terminal such as a mobile phone, a smart phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a PC (Personal Computer), a GPS (Global Positioning System) terminal, or a wireless communication card (for example, a PCMCIA card). Communication application equipment can be included.

近年、無線通信用デバイスの分野では、複数の無線周波数帯を使用するマルチバンド無線通信用デバイスがある。無線通信用デバイス、特に無線端末の設計は年々複雑さを増し、デバイス内に配置されるアンテナエレメントは可能な限り小さく且つ軽量にすることが望まれている。   In recent years, in the field of wireless communication devices, there are multiband wireless communication devices that use a plurality of wireless frequency bands. The design of wireless communication devices, especially wireless terminals, is becoming more and more complex year by year, and it is desired that the antenna elements arranged in the device be as small and light as possible.

本願に関連する先行技術文献として以下の特許文献1から3がある。   Prior art documents related to the present application include the following patent documents 1 to 3.

特開平10−51223号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-51223 国際公開WO2007/043150号公報International Publication WO2007 / 043150 特表2002−504770号公報JP-T-2002-504770

無線通信用デバイス内の限られた空間内では、地板に実装された高周波回路(RF回路)と内部アンテナとが接近した状態で配置される。このため、RF回路と内部アンテナとの効率的なインピーダンスマッチングが行われることが望まれる。   In a limited space in the wireless communication device, the high-frequency circuit (RF circuit) mounted on the ground plane and the internal antenna are arranged close to each other. For this reason, it is desired that efficient impedance matching be performed between the RF circuit and the internal antenna.

本発明の態様の一つの目的は、複数の帯域に対して適正なインピーダンス整合を図ることが可能なアンテナ装置を提供することにある。   One object of an aspect of the present invention is to provide an antenna device capable of achieving appropriate impedance matching for a plurality of bands.

本発明の態様の一つは、給電点と接続される主アンテナ素子と、
前記主アンテナ素子と所定の間隔を空けて配置される、前記給電点との接点を有しない少なくとも1つの寄生アンテナ素子とを含み、
前記寄生アンテナ素子は前記主アンテナ素子よりも小さいサイズを有し、
前記主アンテナ素子及び前記寄生アンテナ素子の夫々は、直角に曲がった少なくとも一つのコーナーを有する平板状に形成されている、アンテナ装置である。
One aspect of the present invention includes a main antenna element connected to a feeding point;
Including at least one parasitic antenna element disposed at a predetermined distance from the main antenna element and having no contact with the feeding point;
The parasitic antenna element has a smaller size than the main antenna element;
Each of the main antenna element and the parasitic antenna element is an antenna device formed in a flat plate shape having at least one corner bent at a right angle.

本発明の一態様によれば、複数の帯域に対して適正なインピーダンス整合が可能なアンテナ装置を提供することができる。   According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide an antenna device capable of appropriate impedance matching for a plurality of bands.

図1は、実施形態1に係るアンテナ装置の構成例を示す。FIG. 1 shows a configuration example of an antenna device according to the first embodiment. 図2は、図1に示したアンテナ装置のSパラメータ(散乱パラメータ)を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing S parameters (scattering parameters) of the antenna apparatus shown in FIG. 図3は、図1に示したアンテナ装置のインピーダンスチャートである。FIG. 3 is an impedance chart of the antenna device shown in FIG. 図4は、図1に示したアンテナ装置の1.8GHz帯に係る放射パターンを示す。FIG. 4 shows a radiation pattern related to the 1.8 GHz band of the antenna device shown in FIG. 図5は、図1に示したアンテナ装置の2.4GHz帯に係る放射パターンを示す。FIG. 5 shows a radiation pattern related to the 2.4 GHz band of the antenna device shown in FIG. 図6は、実施形態2に係るアンテナ装置の構成例を示す。FIG. 6 illustrates a configuration example of the antenna device according to the second embodiment. 図7は、図6に示したアンテナ装置のSパラメータ(散乱パラメータ)を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing S parameters (scattering parameters) of the antenna device shown in FIG. 図8は、図6に示したアンテナ装置の1.7GHz帯に係る放射パターンを示す。FIG. 8 shows a radiation pattern related to the 1.7 GHz band of the antenna device shown in FIG. 図9は、図6に示したアンテナ装置の2.0GHz帯に係る放射パターンを示す。FIG. 9 shows a radiation pattern related to the 2.0 GHz band of the antenna device shown in FIG. 図10は、図6に示したアンテナ装置の2.45GHz帯に係る放射パターンを示す。FIG. 10 shows a radiation pattern related to the 2.45 GHz band of the antenna device shown in FIG. 図11は、実施形態3に係るアンテナ装置の構成例を示す。FIG. 11 illustrates a configuration example of the antenna device according to the third embodiment. 図12は、図11に示したアンテナ装置のSパラメータ(散乱パラメータ)を示すグラフである。12 is a graph showing S parameters (scattering parameters) of the antenna apparatus shown in FIG. 図13は、図11に示したアンテナ装置の1.8GHz帯に係る放射パターンを示す。FIG. 13 shows a radiation pattern related to the 1.8 GHz band of the antenna device shown in FIG. 図14は、図11に示したアンテナ装置の2.45GHz帯に係る放射パターンを示す。FIG. 14 shows a radiation pattern related to the 2.45 GHz band of the antenna device shown in FIG. 図15は、実施形態4に係るアンテナ装置の構成例を示す。FIG. 15 illustrates a configuration example of the antenna device according to the fourth embodiment. 図16は、図15に示したアンテナ装置のSパラメータ(散乱パラメータ)を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing S parameters (scattering parameters) of the antenna device shown in FIG. 図17は、図15に示したアンテナ装置の1.8GHz帯に係る放射パターンを示す。FIG. 17 shows a radiation pattern related to the 1.8 GHz band of the antenna device shown in FIG. 図18は、図15に示したアンテナ装置の2.45GHz帯に係る放射パターンを示す。18 shows a radiation pattern related to the 2.45 GHz band of the antenna device shown in FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。下記の実施形態の構成は例示であり、本発明は、実施形態の構成に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the following embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the configuration of the embodiment.

〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。図1において、アンテナ装置1は、1.8GHz帯及び2.45GHz帯での使用が想定されたマルチバンドモノポールアンテナ(Multiband Coupled Monopole Antenna)である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an antenna device according to the first embodiment. In FIG. 1, an antenna device 1 is a multiband coupled monopole antenna that is assumed to be used in the 1.8 GHz band and the 2.45 GHz band.

アンテナ装置1は、アンテナ装置1と給電点2を介して接続されるRF回路(図示せず)などが搭載された基板3の端部から基板3の平面方向に延出する状態で設けられている。アンテナ装置1は、夫々L字形の平板状に形成された主アンテナ素子4と、主アンテナ素子4と所定の間隔(距離)を空けて配置された寄生アンテナ素子5とを有している。   The antenna device 1 is provided in a state of extending in the plane direction of the substrate 3 from the end of the substrate 3 on which an RF circuit (not shown) connected to the antenna device 1 via the feeding point 2 is mounted. Yes. The antenna device 1 includes a main antenna element 4 formed in an L-shaped flat plate shape, and a parasitic antenna element 5 arranged at a predetermined interval (distance) from the main antenna element 4.

主アンテナ素子4は、一端が基板3に設けられた給電点2に接続された帯状の第1の部分4aと、第1の部分4aの他端から、当該第1の部分の延出方向と直交する方向に延びる第2の部分4bとを有し、第1の部分4aと第2の部分4bとが交わる部分が直角に曲がったコーナー4cを形成している。   The main antenna element 4 has a strip-shaped first portion 4a connected at one end to the feeding point 2 provided on the substrate 3, and the extending direction of the first portion from the other end of the first portion 4a. A second portion 4b extending in an orthogonal direction is formed, and a portion where the first portion 4a and the second portion 4b intersect forms a corner 4c that is bent at a right angle.

寄生アンテナ素子5は、給電線を有しない(給電点との接点を有しない)無給電アンテ
ナ素子である。寄生アンテナ素子5は、主アンテナ素子4より小さいサイズを有し、主アンテナ素子4のコーナー4cの内側に配置されている。寄生アンテナ素子5は、主アンテナ素子4の第1の部分4aと平行に配置された第1の部分5aと、第2の部分4bと平行に配置され、第1の部分5aと直交する第2の部分5bとを有している。そして、第1の部分5aと第2の部分5bとが交わる部分が直角に曲がったコーナー5cを形成している。
The parasitic antenna element 5 is a parasitic antenna element that does not have a feeding line (does not have a contact point with a feeding point). The parasitic antenna element 5 has a size smaller than that of the main antenna element 4 and is disposed inside the corner 4 c of the main antenna element 4. The parasitic antenna element 5 is disposed in parallel with the first part 5a and the second part 4b arranged in parallel with the first part 4a of the main antenna element 4, and is secondly orthogonal to the first part 5a. Part 5b. A portion where the first portion 5a and the second portion 5b intersect forms a corner 5c that is bent at a right angle.

寄生アンテナ素子5は、主アンテナ素子4と同一平面上に、所定のギャップ(間隔)Dを設けて配置されている。主アンテナ素子4と寄生アンテナ素子5との間隔Dを調整することで、適正なインピーダンス整合を図ることができる。   The parasitic antenna element 5 is arranged on the same plane as the main antenna element 4 with a predetermined gap (interval) D. By adjusting the distance D between the main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5, appropriate impedance matching can be achieved.

なお、図示はしないが、1.8GHz帯の放射時において、表面電流密度の最も高い領域が主アンテナ素子4のみに生じるようになっている。一方、2.45GHz帯の放射時には、表面電流密度の最も高い領域が寄生アンテナ素子5のみに表れるようになっており、表面電流密度の最も高い部分は、寄生アンテナ素子5の第2の部分5bに表れる。   Although not shown, a region having the highest surface current density is generated only in the main antenna element 4 when radiating in the 1.8 GHz band. On the other hand, when radiating in the 2.45 GHz band, the region with the highest surface current density appears only in the parasitic antenna element 5, and the portion with the highest surface current density is the second portion 5 b of the parasitic antenna element 5. Appear in

主アンテナ素子4及び寄生アンテナ素子5の第1の部分4a,5a並びに第2の部分4b,5bの一部は、基板3を両側から挟む基材6a,6bによって封止されており、第2の部分4b,5bの残りの部分も、基材6a,6bと接合又は一体形成された基材7a,7bに6aで封止されている。基材6a,6b及び基材7a,7bは、同一の誘電体を用いて形成される。   Part of the first portions 4a and 5a and the second portions 4b and 5b of the main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 are sealed by base materials 6a and 6b sandwiching the substrate 3 from both sides. The remaining portions 4b and 5b are also sealed with a base material 7a and 7b joined or integrally formed with the base materials 6a and 6b. The base materials 6a and 6b and the base materials 7a and 7b are formed using the same dielectric.

図2は、アンテナ装置1のシミュレーションによるSパラメータを示すグラフである。図2のグラフは、縦軸がSパラメータ(S1、1:反射ロス)で、横軸が周波数である。図2に示すグラフAが、図1に示したアンテナ装置1を用いた場合のSパラメータを示す。図2に示すグラフBは、比較例として、主アンテナ素子4及び寄生アンテナ素子5を直線状に形成した場合のシミュレーションにおけるSパラメータを示す。また、図3は、実施形態1及び比較例のインピーダンスを示すインピーダンスチャートである。   FIG. 2 is a graph showing S parameters obtained by simulation of the antenna device 1. In the graph of FIG. 2, the vertical axis represents the S parameter (S1, 1: reflection loss), and the horizontal axis represents the frequency. A graph A shown in FIG. 2 shows an S parameter when the antenna device 1 shown in FIG. 1 is used. Graph B shown in FIG. 2 shows S parameters in a simulation when the main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 are formed in a straight line as a comparative example. FIG. 3 is an impedance chart showing the impedances of the first embodiment and the comparative example.

シミュレーションの実施にあたり、実施形態1の主アンテナ素子4の延出方向の長さ(第1の部分4a及びコーナー4cの長さ)L1は、16mmに設定し、延出方向と直交する方向の長さ(コーナー4c及び第2の部分4bの長さ)は30mmに設定した。一方、寄生アンテナ素子のコーナー5c及び第2の部分5bの長さは、24.25mmに設定した。主アンテナ素子4と寄生アンテナ素子5とは0.5mmのギャップを設けて配置されている設定とした。基材6a,6b及び7a,7bは、厚さ2mm,比誘電率4.2の誘電体を用いる設定とした。当該設定は例示であり、主アンテナ素子4及び寄生アンテナ素子5の寸法は適宜設定可能である。   In carrying out the simulation, the length (length of the first portion 4a and corner 4c) L1 of the main antenna element 4 of the first embodiment is set to 16 mm, and the length in the direction perpendicular to the extending direction is set. The length (the length of the corner 4c and the second portion 4b) was set to 30 mm. On the other hand, the length of the corner 5c and the second portion 5b of the parasitic antenna element was set to 24.25 mm. The main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 were set to have a gap of 0.5 mm. The base materials 6a, 6b and 7a, 7b were set to use a dielectric having a thickness of 2 mm and a relative dielectric constant of 4.2. The setting is an example, and the dimensions of the main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 can be set as appropriate.

図2のグラフAによれば、実施形態1のアンテナ装置1は、1.8GHz帯と、2.43GHzにおいて、Sパラメータの振幅(反射ロス)が小さくなっており、これらの二つの帯域で、比較例(グラフB)よりも適正な効率(感度)が得られることが分かる。また、図3に示すように、実施形態1に係るインピーダンスAは、比較例に係るインピーダンスBよりも正規化インピーダンス1(50Ω)に近づいており(図3の1、2を参照)、適正なインピーダンス整合が図られていることが分かる。   According to the graph A in FIG. 2, the antenna device 1 of Embodiment 1 has a small amplitude (reflection loss) of the S parameter in the 1.8 GHz band and 2.43 GHz, and in these two bands, It can be seen that more appropriate efficiency (sensitivity) can be obtained than in the comparative example (graph B). Further, as shown in FIG. 3, the impedance A according to the first embodiment is closer to the normalized impedance 1 (50Ω) than the impedance B according to the comparative example (see 1 and 2 in FIG. 3). It can be seen that impedance matching is achieved.

主アンテナ素子4は1.8GHzの放射に使用され、寄生アンテナ素子5は2.45GHzの放射に使用される。図4は、実施形態1のアンテナ装置1の1.8GHz帯に係る放射パターンを示し、図5は、実施形態1のアンテナ装置1の2.45GHz帯に係る放射パターンを示す。   The main antenna element 4 is used for 1.8 GHz radiation, and the parasitic antenna element 5 is used for 2.45 GHz radiation. FIG. 4 shows a radiation pattern related to the 1.8 GHz band of the antenna device 1 of the first embodiment, and FIG. 5 shows a radiation pattern related to the 2.45 GHz band of the antenna device 1 of the first embodiment.

実施形態1によれば、主アンテナ素子4及び寄生アンテナ5がL字形に形成されており、且つ寄生アンテナ5が主アンテナ素子4のコーナー4cの内側に配置されているので、各アンテナ素子4,5を直線状に形成する場合に比べてアンテナ素子の専有面積を小さくすることができる。すなわち、アンテナの小型化を図ることができる。一方で、アンテナ装置1は、1.8GHz帯と2.45GHz帯について適正なインピーダンス整合が図られており、これによって複数の帯域について適正な放射効率を有するマルチバンドアンテナとして使用することができる。   According to the first embodiment, the main antenna element 4 and the parasitic antenna 5 are formed in an L shape, and the parasitic antenna 5 is disposed inside the corner 4c of the main antenna element 4, so that each antenna element 4, The area occupied by the antenna element can be reduced as compared with the case where 5 is formed linearly. That is, the antenna can be downsized. On the other hand, the antenna device 1 is suitable for impedance matching for the 1.8 GHz band and the 2.45 GHz band, and can thus be used as a multiband antenna having appropriate radiation efficiency for a plurality of bands.

なお、図1の例では、寄生アンテナ素子5は主アンテナ素子4のコーナー4cの内側に配置されているが、当該コーナー4cの外側において、主アンテナ素子4に沿って配置されるようにしても良い(図6の寄生アンテナ8参照)。   In the example of FIG. 1, the parasitic antenna element 5 is disposed inside the corner 4c of the main antenna element 4. However, the parasitic antenna element 5 may be disposed along the main antenna element 4 outside the corner 4c. Good (see parasitic antenna 8 in FIG. 6).

〔実施形態2〕
次に、本発明の実施形態2について説明する。実施形態2は、実施形態1との共通点を有するので、主として相違点について説明し、共通点については説明を省略する。実施形態1と共通する構成要素については、同一の符号を付してある。
[Embodiment 2]
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. Since the second embodiment has common points with the first embodiment, differences will be mainly described, and description of common points will be omitted. Constituent elements common to the first embodiment are given the same reference numerals.

図6は、実施形態2に係るアンテナ装置の構成例を示す。図6に示すように、実施形態2のアンテナ装置1Aは、主アンテナ素子4と、二つの寄生アンテナ素子5及び8とを有している。主アンテナ素子4と、寄生アンテナ素子5及び寄生アンテナ素子8との夫々はL字形に形成されている。主アンテナ素子4及び寄生アンテナ素子5に係る構成は、実施形態1とほぼ同様である。   FIG. 6 illustrates a configuration example of the antenna device according to the second embodiment. As illustrated in FIG. 6, the antenna device 1 </ b> A according to the second embodiment includes a main antenna element 4 and two parasitic antenna elements 5 and 8. The main antenna element 4 and each of the parasitic antenna element 5 and the parasitic antenna element 8 are formed in an L shape. The configuration related to the main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 is substantially the same as that of the first embodiment.

寄生アンテナ8は、主アンテナ4の第1の部分4aに沿って平行に配置された第1の部分8aと、主アンテナ4の第2の部分4bに沿って平行に配置された第2の部分8bとを有し、第1の部分8aと第2の部分8bとが交わる部分が直角に曲がったコーナー8cを形成している。寄生アンテナ8は、主アンテナ4と同一平面上に、主アンテナ4のコーナーの外側に、主アンテナ素子4と寄生アンテナ素子5との距離Dに相当する所定のギャップ(間隔)を設けて配置されている。   The parasitic antenna 8 includes a first portion 8a arranged in parallel along the first portion 4a of the main antenna 4 and a second portion arranged in parallel along the second portion 4b of the main antenna 4. 8b, and a portion where the first portion 8a and the second portion 8b intersect forms a corner 8c bent at a right angle. The parasitic antenna 8 is arranged on the same plane as the main antenna 4 with a predetermined gap (interval) corresponding to the distance D between the main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 outside the corner of the main antenna 4. ing.

図7は、図6に示したアンテナ装置1AのシミュレーションによるSパラメータ(散乱パラメータ)を示すグラフである。図7のグラフの縦軸は反射ロスで横軸は周波数である。シミュレーションの実施にあたり、実施形態2に係る主アンテナ素子4は実施形態1と同一のサイズ(長さL1,L2)を有する設定とした。寄生アンテナ素子5の長さL3は、実施形態1より短い23.5mmに設定した。また、寄生アンテナ素子8の第2の部分8b及びコーナー8cの長さL4は、30.25mmに設定した。他の条件は実施形態1と同様に設定した。当該設定は例示であり、主アンテナ素子4及び寄生アンテナ素子5の寸法は適宜設定可能である。   FIG. 7 is a graph showing S parameters (scattering parameters) obtained by simulation of the antenna device 1A shown in FIG. The vertical axis of the graph in FIG. 7 is the reflection loss and the horizontal axis is the frequency. In carrying out the simulation, the main antenna element 4 according to the second embodiment is set to have the same size (length L1, L2) as that of the first embodiment. The length L3 of the parasitic antenna element 5 was set to 23.5 mm, which is shorter than that of the first embodiment. The length L4 of the second portion 8b and the corner 8c of the parasitic antenna element 8 was set to 30.25 mm. Other conditions were set in the same manner as in the first embodiment. The setting is an example, and the dimensions of the main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 can be set as appropriate.

図7に示すように、実施形態2に係るアンテナ装置1Aによると、1.7GHz帯、2GHz帯、及び2.45GHz帯について振幅(反射ロス)が小さいことが分かる。従って、実施形態2に係るアンテナ装置1Aは、1.7GHz、2GHz、及び2.45GHzの3つの帯域について適正なインピーダンス整合が図られたマルチバンドアンテナであることが分かる。   As shown in FIG. 7, according to the antenna device 1A according to the second embodiment, it can be seen that the amplitude (reflection loss) is small in the 1.7 GHz band, the 2 GHz band, and the 2.45 GHz band. Therefore, it can be seen that the antenna device 1A according to the second embodiment is a multiband antenna in which appropriate impedance matching is achieved for the three bands of 1.7 GHz, 2 GHz, and 2.45 GHz.

主アンテナ素子4は、1.7GHzの放射に使用され、寄生アンテナ素子5は、2.45GHzの放射に使用され、寄生アンテナ素子8は、2.0GHzの放射に使用される。図8は、図6に示したアンテナ装置の1.7GHz帯に係る放射パターンを示す。図9は、図6に示したアンテナ装置の2.0GHz帯に係る放射パターンを示す。図10は、図6に示したアンテナ装置の2.45GHz帯に係る放射パターンを示す。   The main antenna element 4 is used for 1.7 GHz radiation, the parasitic antenna element 5 is used for 2.45 GHz radiation, and the parasitic antenna element 8 is used for 2.0 GHz radiation. FIG. 8 shows a radiation pattern related to the 1.7 GHz band of the antenna device shown in FIG. FIG. 9 shows a radiation pattern related to the 2.0 GHz band of the antenna device shown in FIG. FIG. 10 shows a radiation pattern related to the 2.45 GHz band of the antenna device shown in FIG.

実施形態2によれば、寄生アンテナ素子8が加わることで、専有面積は実施形態1より大きくなるものの、寄生アンテナ素子8は主アンテナ素子4とコーナー同士(4c、8c)を一致させて主アンテナ素子4の近傍に配置されるので、アンテナ装置1Aの大型化が抑えられている。最小限のサイズの拡張で、3つの帯域について適正なインピーダンス整合が図られ、且つ適正な放射効率を有するマルチバンドアンテナを得ることができる。   According to the second embodiment, when the parasitic antenna element 8 is added, the occupied area becomes larger than that of the first embodiment, but the parasitic antenna element 8 is arranged such that the main antenna element 4 and the corners (4c, 8c) coincide with each other. Since the antenna device 1A is disposed in the vicinity of the element 4, an increase in size of the antenna device 1A is suppressed. With a minimum size expansion, it is possible to obtain a multi-band antenna having appropriate impedance matching for the three bands and having appropriate radiation efficiency.

〔実施形態3〕
次に、本発明の実施形態3について説明する。実施形態3は、実施形態1との共通点を有するので、主として相違点について説明し、共通点については説明を省略する。実施形態1と共通する構成要素については、同一の符号を付してある。
[Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Since the third embodiment has common points with the first embodiment, differences will be mainly described, and description of common points will be omitted. Constituent elements common to the first embodiment are given the same reference numerals.

図11は、実施形態3に係るアンテナ装置1Bの構成例を示す。図11に示すように、実施形態2のアンテナ装置1Bは、主アンテナ素子4と、寄生アンテナ素子5とを有している。但し、寄生アンテナ素子5は、実施形態1と異なり、主アンテナ素子4とアンテナ平面方向と直交する方向にギャップ(間隔)D1を設けて平行に配置されている。主アンテナ素子4と寄生アンテナ素子5とは、コーナー4c,5c同士を一致させて、各第1及び第2の部分が同一方向に延出する状態で配置されている。図11では、主アンテナ素子4が基材6a,6b,7a,7bで挟まれており、寄生アンテナ5は、基材7a,7bと、図示しない基材7a,7bに対応する他の基材に挟まれて配置される。このように実施形態3では、例として、三層の基材でアンテナ素子が基材内部に収容された状態となる。   FIG. 11 illustrates a configuration example of the antenna device 1B according to the third embodiment. As illustrated in FIG. 11, the antenna device 1 </ b> B according to the second embodiment includes a main antenna element 4 and a parasitic antenna element 5. However, unlike the first embodiment, the parasitic antenna element 5 is arranged in parallel with a gap (interval) D1 in a direction orthogonal to the main antenna element 4 and the antenna plane direction. The main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 are arranged in a state in which the corners 4c and 5c coincide with each other and the first and second portions extend in the same direction. In FIG. 11, the main antenna element 4 is sandwiched between the base materials 6a, 6b, 7a, 7b, and the parasitic antenna 5 is the base materials 7a, 7b and other base materials corresponding to the base materials 7a, 7b (not shown). It is placed between. Thus, in the third embodiment, as an example, the antenna element is housed inside the base material with a three-layer base material.

図12は、図11に示したアンテナ装置のSパラメータ(散乱パラメータ)を示すグラフである。図12のグラフの縦軸は反射ロスで横軸は周波数である。シミュレーションの実施にあたり、実施形態3に係る主アンテナ素子4は、高さ方向の長さL1を16mmとし、水平方向の長さL2を28mmに設定した。また、寄生アンテナ5の水平方向の長さL3は、25.5mmに設定した。そして、主アンテナ素子4及び寄生アンテナ素子5は、基材6a,6b,7a,7bに相当する基材内に封止されている設定とした。当該設定は例示であり、主アンテナ素子4及び寄生アンテナ素子5の寸法は適宜設定可能である。   12 is a graph showing S parameters (scattering parameters) of the antenna apparatus shown in FIG. The vertical axis of the graph of FIG. 12 is the reflection loss and the horizontal axis is the frequency. In carrying out the simulation, the main antenna element 4 according to Embodiment 3 was set to have a height L1 of 16 mm and a horizontal length L2 of 28 mm. The horizontal length L3 of the parasitic antenna 5 was set to 25.5 mm. The main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 are set to be sealed in the base material corresponding to the base materials 6a, 6b, 7a, and 7b. The setting is an example, and the dimensions of the main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 can be set as appropriate.

図12に示すように、実施形態3に係るアンテナ装置1Bによると、1.8GHz帯、及び2.45GHz帯について振幅(反射ロス)が小さいことが分かる。従って、実施形態3に係るアンテナ装置1Bは、1.8GHz及び2.45GHzの2つの帯域について適正なインピーダンス整合が図られたマルチバンドアンテナであることが分かる。   As shown in FIG. 12, according to the antenna device 1B according to the third embodiment, it can be seen that the amplitude (reflection loss) is small in the 1.8 GHz band and the 2.45 GHz band. Therefore, it can be seen that the antenna device 1B according to the third embodiment is a multiband antenna in which proper impedance matching is achieved for two bands of 1.8 GHz and 2.45 GHz.

主アンテナ素子4は、1.8GHzの放射に使用され、寄生アンテナ素子5は、2.45GHzの放射に使用される。図13は、図11に示したアンテナ装置の1.8GHz帯に係る放射パターンを示す。図14は、図11に示したアンテナ装置の2.45GHz帯に係る放射パターンを示す。   The main antenna element 4 is used for 1.8 GHz radiation, and the parasitic antenna element 5 is used for 2.45 GHz radiation. FIG. 13 shows a radiation pattern related to the 1.8 GHz band of the antenna device shown in FIG. FIG. 14 shows a radiation pattern related to the 2.45 GHz band of the antenna device shown in FIG.

実施形態3にアンテナ装置1Bのように、主アンテナ素子4に対する寄生アンテナ素子5の位置を、同一平面から平行状態に変更されても、実施形態1と同様に、1.8GHz及び2.45GHzについて適正なインピーダンス整合が図られたマルチバンドアンテナを得ることができる。   Even if the position of the parasitic antenna element 5 with respect to the main antenna element 4 is changed from the same plane to a parallel state as in the antenna device 1B in the third embodiment, as in the first embodiment, 1.8 GHz and 2.45 GHz are used. A multiband antenna with appropriate impedance matching can be obtained.

なお、主アンテナ素子4の両側に複数の寄生アンテナ5を配置して、三つの帯域について良好な放射効率を有するマルチバンドアンテナ装置を得ることも可能である。   It is also possible to obtain a multiband antenna device having good radiation efficiency for the three bands by arranging a plurality of parasitic antennas 5 on both sides of the main antenna element 4.

〔実施形態4〕
次に、本発明の実施形態4について説明する。実施形態4は、実施形態1との共通点を
有するので、主として相違点について説明し、共通点については説明を省略する。実施形態1と共通する構成要素については、同一の符号を付してある。
[Embodiment 4]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Since the fourth embodiment has common points with the first embodiment, differences will be mainly described, and description of common points will be omitted. Constituent elements common to the first embodiment are given the same reference numerals.

図15は、実施形態4に係るアンテナ装置の構成例を示す。図15に示すように、実施形態4に係るアンテナ装置1Cは、夫々クランク状に形成された主アンテナ素子4Aと、寄生アンテナ素子5Aとを備える。   FIG. 15 illustrates a configuration example of the antenna device according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 15, the antenna device 1C according to the fourth embodiment includes a main antenna element 4A and a parasitic antenna element 5A each formed in a crank shape.

主アンテナ素子4Aは、直角に曲がったコーナー4cを形成する第1の部分4a及び第2の部分4bを有し、さらに、第2の部分4bに対してコーナー4cと逆方向に直角に曲がる第2コーナー4eを形成する第3の部分4dを備えている。   The main antenna element 4A has a first portion 4a and a second portion 4b that form a corner 4c bent at a right angle, and further, a first portion bent at a right angle in a direction opposite to the corner 4c with respect to the second portion 4b. A third portion 4d forming the two corners 4e is provided.

寄生アンテナ素子5Aは、主アンテナ素子4Aと同一平面上に配置され、主アンテナ素子4と同様に、直角に曲がったコーナー5cを形成する第1の部分5a及び第2の部分5bを有し、さらに、第2の部分5bに対してコーナー5cと逆方向に直角に曲がる第2コーナー5eを形成する第3の部分5dを備えている。   The parasitic antenna element 5A is disposed on the same plane as the main antenna element 4A, and has a first portion 5a and a second portion 5b that form a corner 5c bent at a right angle, like the main antenna element 4. Further, a third portion 5d that forms a second corner 5e that bends at a right angle to the second portion 5b in a direction opposite to the corner 5c is provided.

寄生アンテナ素子5Aは、コーナー5cをコーナー4cと一致させ、且つ第2コーナー5eを第2コーナー4eと一致させた状態で、且つ第1の部分、第2の部分、及び第3の部分が夫々平行となる状態で、主アンテナ素子4に沿って、所定のギャップ(間隔)Dを設けて配置されている。さらに、図15の例では、第3の部分4d及び5dは、基材7a,7bと同一の誘電体を用いた基材9a,9bに挟まれて、当該基材内に収容されている。   The parasitic antenna element 5A has the first portion, the second portion, and the third portion in a state where the corner 5c is matched with the corner 4c and the second corner 5e is matched with the second corner 4e. A predetermined gap (interval) D is provided along the main antenna element 4 in a parallel state. Further, in the example of FIG. 15, the third portions 4d and 5d are sandwiched between base materials 9a and 9b using the same dielectric as the base materials 7a and 7b, and are accommodated in the base material.

図16は、図15に示したアンテナ装置のSパラメータ(散乱パラメータ)を示すグラフである。図16のグラフは、縦軸が反射ロスで横軸が周波数である。図16には、実施形態4に係るアンテナ装置1CのSパラメータ(反射ロス)を示すグラフCと、比較例として実施形態1に係るアンテナ装置1のSパラメータ(反射ロス)を示すグラフAとが示されている。   FIG. 16 is a graph showing S parameters (scattering parameters) of the antenna device shown in FIG. In the graph of FIG. 16, the vertical axis represents reflection loss and the horizontal axis represents frequency. FIG. 16 includes a graph C showing the S parameter (reflection loss) of the antenna apparatus 1C according to Embodiment 4, and a graph A showing the S parameter (reflection loss) of the antenna apparatus 1 according to Embodiment 1 as a comparative example. It is shown.

グラフCとグラフAとの対比において、それぞれ1.8GHz及び2.45GHzに対して良好な反射ロスを有する。また、アンテナ装置1Cは、1.8GHzについて、アンテナ装置1より小さい反射ロスを有する。このように、実施形態4に係るアンテナ装置1Cは、1.8GHz及び2.45GHzの2つの帯域について適正なインピーダンス整合が図られたマルチバンドアンテナであることが分かる。   In contrast between graph C and graph A, there is a good reflection loss for 1.8 GHz and 2.45 GHz, respectively. Further, the antenna device 1C has a reflection loss smaller than the antenna device 1 at 1.8 GHz. Thus, it can be seen that the antenna device 1C according to the fourth embodiment is a multiband antenna in which proper impedance matching is achieved in two bands of 1.8 GHz and 2.45 GHz.

主アンテナ素子4は、1.8GHzの放射に使用され、寄生アンテナ素子5は、2.45GHzの放射に使用される。図17は、図15に示したアンテナ装置の1.8GHz帯に係る放射パターンを示す。図18は、図15に示したアンテナ装置の2.45GHz帯に係る放射パターンを示す。   The main antenna element 4 is used for 1.8 GHz radiation, and the parasitic antenna element 5 is used for 2.45 GHz radiation. FIG. 17 shows a radiation pattern related to the 1.8 GHz band of the antenna device shown in FIG. 18 shows a radiation pattern related to the 2.45 GHz band of the antenna device shown in FIG.

実施形態4によれば、主アンテナ素子4、寄生アンテナ素子5が二つのコーナーを有するクランク状に形成されている場合でも、二つの帯域について適正なインピーダンス整合の図られたマルチバンドアンテナとして使用することができる。   According to the fourth embodiment, even when the main antenna element 4 and the parasitic antenna element 5 are formed in a crank shape having two corners, they are used as a multiband antenna in which appropriate impedance matching is achieved for the two bands. be able to.

なお、実施形態4では、寄生アンテナ素子5は、主アンテナ素子の内側に配置されていたが、外側に配置されていても良い。また、主アンテナ素子4と同一平面上に、実施形態2のように、二つのクランク状の寄生アンテナを設けることもできる。   In the fourth embodiment, the parasitic antenna element 5 is disposed inside the main antenna element, but may be disposed outside. Further, two crank-shaped parasitic antennas can be provided on the same plane as the main antenna element 4 as in the second embodiment.

また、寄生アンテナ素子5を主アンテナ素子に対して平行に配置することもできる。さらに、主アンテナ素子4Aの両側に、クランク状の寄生アンテナ素子を配置することもで
きる。さらに、二以上の寄生アンテナ素子を用意し、一つは主アンテナ素子と同一平面上に配置し、他の一つは主アンテナ素子と平行に配置することも可能である。このとき、一方の寄生アンテナがL字形で、他方の寄生アンテナがクランク状であっても良い。以上のような、実施形態1から4の構成要素の組み合わせは、本発明の目的を逸脱しない範囲で可能であり、上述した組み合わせは、本発明の態様に含まれる。
The parasitic antenna element 5 can also be arranged in parallel to the main antenna element. Furthermore, a crank-shaped parasitic antenna element can be arranged on both sides of the main antenna element 4A. Further, it is possible to prepare two or more parasitic antenna elements, one arranged on the same plane as the main antenna element, and the other arranged parallel to the main antenna element. At this time, one parasitic antenna may be L-shaped and the other parasitic antenna may be crank-shaped. Combinations of the constituent elements of Embodiments 1 to 4 as described above are possible without departing from the object of the present invention, and the combinations described above are included in the aspects of the present invention.

1,1A,1B,1C・・・アンテナ装置
2・・・給電点
3・・・基板
4,4A・・・主アンテナ素子
4a,5a,8a・・・第1の部分
4b,5b,8b・・・第2の部分
4c,5c,8c・・・コーナー
5,5A,8・・・寄生アンテナ素子
6a,6b,7a,7b,9a,9b・・・基材
1, 1A, 1B, 1C ... Antenna device 2 ... Feed point 3 ... Substrate 4, 4A ... Main antenna elements 4a, 5a, 8a ... First portions 4b, 5b, 8b ..Second portions 4c, 5c, 8c... Corners 5, 5A, 8... Parasitic antenna elements 6a, 6b, 7a, 7b, 9a, 9b.

Claims (7)

給電点と接続される主アンテナ素子と、
前記主アンテナ素子と所定の間隔を空けて配置される、前記給電点及びグラウンドとの接点を有しない少なくとも1つの寄生アンテナ素子とを含み、
前記寄生アンテナ素子は前記主アンテナ素子よりも小さいサイズを有し、
前記主アンテナ素子及び前記寄生アンテナ素子の夫々は、直角に曲がった少なくとも一つのコーナーを有する平板状に形成されている
アンテナ装置。
A main antenna element connected to the feed point;
Including at least one parasitic antenna element that is disposed at a predetermined interval from the main antenna element and does not have a contact point with the feeding point and ground ;
The parasitic antenna element has a smaller size than the main antenna element;
Each of the main antenna element and the parasitic antenna element is formed in a flat plate shape having at least one corner bent at a right angle.
前記主アンテナ素子と前記寄生アンテナ素子とが同一平面上に配置されている
請求項1に記載のアンテナ装置。
The antenna device according to claim 1, wherein the main antenna element and the parasitic antenna element are arranged on the same plane.
前記主アンテナ素子と前記寄生アンテナ素子との夫々がL字形に形成され、
前記寄生アンテナ素子は、前記主アンテナ素子の前記コーナーの内側又は外側に、前記主アンテナ素子に沿って配置されている
請求項2に記載のアンテナ装置。
Each of the main antenna element and the parasitic antenna element is formed in an L shape,
The antenna device according to claim 2, wherein the parasitic antenna element is arranged along the main antenna element inside or outside the corner of the main antenna element.
二つの前記寄生アンテナ素子を有し、
前記主アンテナ素子及び前記寄生アンテナ素子の夫々がL字形に形成され、
前記寄生アンテナ素子の一方が、前記主アンテナ素子の前記コーナーの内側に、前記主アンテナ素子に沿って配置されており、
前記寄生アンテナ素子の他方が、前記主アンテナ素子の前記コーナーの外側に、前記主アンテナ素子に沿って配置されている
請求項2に記載のアンテナ装置。
Two parasitic antenna elements,
Each of the main antenna element and the parasitic antenna element is formed in an L shape,
One of the parasitic antenna elements is disposed along the main antenna element inside the corner of the main antenna element;
The antenna apparatus according to claim 2, wherein the other of the parasitic antenna elements is disposed along the main antenna element outside the corner of the main antenna element.
前記主アンテナ素子と前記寄生アンテナ素子とが平行に配置されている
請求項に記載のアンテナ装置。
The antenna device according to claim 1 , wherein the main antenna element and the parasitic antenna element are arranged in parallel.
前記主アンテナ素子と前記寄生アンテナ素子との夫々がL字形に形成され、
前記主アンテナ素子と前記寄生アンテナ素子とは、コーナー同士を一致させた状態で平
行配置されている
請求項5に記載のアンテナ装置。
Each of the main antenna element and the parasitic antenna element is formed in an L shape,
The antenna device according to claim 5, wherein the main antenna element and the parasitic antenna element are arranged in parallel with corners being matched.
前記主アンテナ素子と前記寄生アンテナ素子との夫々が前記コーナーと逆方向に直角に曲がる第2のコーナーを有するクランク状に形成され、
前記寄生アンテナ素子は、前記主アンテナ素子の前記コーナーの内側に、前記主アンテナ素子に沿って配置されている
請求項2に記載のアンテナ装置。
Each of the main antenna element and the parasitic antenna element is formed in a crank shape having a second corner that is bent at a right angle in a direction opposite to the corner,
The antenna device according to claim 2, wherein the parasitic antenna element is disposed along the main antenna element inside the corner of the main antenna element.
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