JP5655949B2 - マルチバンドアンテナ - Google Patents

マルチバンドアンテナ Download PDF

Info

Publication number
JP5655949B2
JP5655949B2 JP2013533049A JP2013533049A JP5655949B2 JP 5655949 B2 JP5655949 B2 JP 5655949B2 JP 2013533049 A JP2013533049 A JP 2013533049A JP 2013533049 A JP2013533049 A JP 2013533049A JP 5655949 B2 JP5655949 B2 JP 5655949B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna element
antenna
parasitic
switch
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013533049A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014507819A (ja
Inventor
エス アンドレンコ,アンドレイ
エス アンドレンコ,アンドレイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of JP2014507819A publication Critical patent/JP2014507819A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5655949B2 publication Critical patent/JP5655949B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/321Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364Creating multiple current paths
    • H01Q5/371Branching current paths
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378Combination of fed elements with parasitic elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

以下に説明する実施形態は、マルチバンドアンテナに関する。
ハンドセットや無線端末用途向けに設計された小型のアンテナに対する要求が大きくなっている。新しい無線装置は、GSM(登録商標),UMTS,GPS,Wi−Fi,WIMAXなどのさまざまな通信サービスに対応する異なる周波数帯域で動作することが要求される。
したがって、新しい無線端末向けアンテナは、起動される装置通信サービスによって動作する周波数を変えることができることが要求される。同時に、アンテナ素子は、できるだけ小さく、かつ、軽くて、アンテナゲインと効率についての設計要求を満たすことが望ましい。
携帯ハンドセット及び無線端末用途向けのマルチバンドアンテナにおいては、以下が要求される。
――――電話あるいは無線端末の内部の限られた容積にフィットするようにアンテナ素子がコンパクトであること
――――細かく割り当てられた帯域間での周波数変更ができ、かつ、さまざまな無線通信サービスのためのマルチバンド周波数動作ができること
従来の技術では、携帯ハンドセット用の広帯域/マルチバンドアンテナの候補として、パッチアンテナが知られている。また、他のタイプの従来のアンテナが知られており、多くの特許出願が、それらのタイプの広帯域/マルチバンドアンテナに対し出願されている。さまざまなタイプの従来のアンテナについては、非特許文献1を参照されたい。
Kin-Lu Wong, "Planar Antennas for Wireless Communications", John Wiley & Sons, Inc., NJ, USA, 2003.
以下に説明される実施形態においては、携帯ハンドセット及び無線端末に適用するための、再構成可能なマルチバンドアンテナを提供する。
以下に説明する実施形態の一側面に従えば、マルチバンドアンテナは、無線信号を送受信するための無線給電点に接続された第1のアンテナ素子と、少なくとも1つの第2のアンテナ素子と、第1のアンテナ素子と少なくとも1つの第2のアンテナ素子の間に設けられ、ONにされる事により、第1のアンテナ素子の電気的長さを変化させ、これにより、少なくとも1つの第2のアンテナ素子を第1のアンテナ素子に接続するスイッチング部とを含むように構成される。
以下に説明される実施形態に従えば、携帯ハンドセット及び無線端末に適用するための、再構成可能なマルチバンドアンテナが提供される。
本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナの第1の構成を示す図である。 本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナの第2の構成を示す図である。 無線端末における、アンテナ構成の概略を示す図である。 2つの90度屈曲を有する、本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナの例を示す図である。 本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナのゲイン放射パターンを示す図である。 本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナのゲイン放射パターンを示す図である。 本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナのゲイン放射パターンを示す図である。 本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナのゲイン放射パターンを示す図である。 本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナのゲイン放射パターンを示す図である。 本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナのゲイン放射パターンを示す図である。 本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナのゲイン放射パターンを示す図である。 本実施形態のアンテナのRFスイッチのONとOFFの異なる組み合わせに対するS-11パラメータの大きさを示す図である。 本実施形態のアンテナのRFスイッチのONとOFFの異なる組み合わせに対するS−11パラメータの大きさを示す図である。
本実施形態は、一般に、アンテナに関し、特には、様々な周波数帯域で動作する、携帯ハンドセット及び無線端末のための再構成可能なアンテナに関する。
従来のアンテナでは、通信に使用する周波数帯域の外側の、使用しない信号を削除するために、バンドパスフィルタが必要とされている。というのも、従来のアンテナは、必要な周波数帯域よりも広い周波数帯域を受信するからである。他方、本実施形態のアンテナは、使用される周波数帯域のみにチューニングできるように、再構成可能である。したがって、本実施形態の再構成可能なアンテナは、従来の広帯域/マルチバンドアンテナと異なり、給電線にバンドパスフィルタが不要で、これにより、システム設計が簡略化される。本実施形態の再構成可能なアンテナは、メインの印刷されたストリップ素子から寄生のストリップ素子への電磁気的結合を用い、アンテナの動作周波数を変更するのに、アンテナセグメントの電気的長さを変化させるために使用されるRFスイッチを用いる。RFスイッチをON,OFFすることにより、アンテナ動作の周波数を簡単に変えることができる。
本実施形態は、デュアルバンド(トリプルバンド)動作を伴う結合アンテナ素子、RFスイッチによりONされる更なるアンテナ素子、アンテナ動作の共振長と周波数を変更するためにアンテナ素子に直接集積されたRFスイッチを使用する。
本実施形態の一側面に従った、再構成可能なアンテナは、少なくとも、以下のサブコンビネーションを含むように構成可能である。
−アンテナ素子が印刷される誘電基板
−メインアンテナ素子と、メインアンテナ素子と結合した、少なくとも1つの寄生アンテナ素子とを含み、寄生アンテナ素子の長さは、メインアンテナ素子と異なっており、再構成可能なアンテナは、複数の周波数帯域においてアンテナインピーダンスマッチングが改善されるように、メインアンテナ素子と寄生アンテナ素子の両方に、少なくとも1つの90度屈曲を有するアンテナ
−RFスイッチによってONされる、少なくとも1つの寄生アンテナ素子を含む再構成可能アンテナ
−メインアンテナ素子と少なくとも1つの寄生アンテナ素子間のON,OFF動作をする、いくつかのRFスイッチ
−メインアンテナ素子と少なくとも1つの寄生アンテナ素子の電流分布を変更し、メインアンテナ素子と少なくとも1つの寄生アンテナ素子を含む再構成可能なアンテナの共振周波数を変えることができるように、RFスイッチの位置を選んであること
−再構成可能なアンテナの電気的長さを変化させ、アンテナ動作の複数の周波数を提供可能なように、RFスイッチのON/OFF状態の組み合わせを選択すること
−メインアンテナ素子と少なくとも1つの寄生アンテナ素子は、基板に印刷された共面ストリップであること
−RFスイッチのバイアスネットワーク(制御回路)は、アンテナ全体を収容する基板の表面に印刷されていること
本実施形態の再構成可能なアンテナの設計は、RFスイッチをON,OFFする事により、複数の周波数において動作する小型設計のマルチバンドアンテナとなる。
従来のマルチバンドアンテナの解決方法と異なり、本実施形態の設計では、給電線ではなく、アンテナレイアウトに直接集積されたRFスイッチを用いる。これにより、再構成可能アンテナの設計をより小型化できる。本実施形態の設計は、マルチバンド能力のある結合アンテナ素子と、特定の点に配置されたRFスイッチを用いて、アンテナの電流分布を変更するためにこれらRFスイッチがONされた場合に、複数の動作周波数のそれぞれの電気的長さを提供する。
ON/OFF状態の組み合わせは、また、アンテナ周波数を制御するように選択する。本実施形態によれば、以下のような、さまざまなアンテナの設計を実現する自由度が得られる。
−メインアンテナ素子と、RFスイッチをOFFにすることによりメインアンテナ素子と接続される単一の寄生アンテナ素子と、RFスイッチをONにすることによりメインアンテナ素子に接続される単一の寄生アンテナ素子の組み合わせ
−メインアンテナ素子と、RFスイッチをOFFにすることにより互いに接続される2つの寄生アンテナ素子の組み合わせ
−メインアンテナ素子と、RFスイッチをONにすることにより互いに接続される2つの寄生アンテナ素子の組み合わせ
本設計においては、PIN−ダイオード,switched capacitor RFスイッチ,RF MEMS(Micro Electro-Mechanical System)スイッチなどのさまざまなRFスイッチを使うことができる。これら様々なタイプのRFスイッチは、当技術分野では周知のものである。例えば、多くの市販のRFスイッチは、インターネットで見つける事ができる。
図1は、本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナの第1の構成を示す図である。
図1の再構成可能なマルチバンドアンテナは、メインアンテナ素子10と、第1の寄生アンテナ素子11と、第2の寄生アンテナ素子12と、メインアンテナ素子10と第1の寄生アンテナ素子11を結合させるRFスイッチ1と、第1の寄生アンテナ素子11と第2の寄生アンテナ素子12を異なる点で結合させるRFスイッチ2,3とを含む。上記アンテナ素子の全ては、基板13上に、共面ストリップとして印刷される。さらに、RFスイッチ1〜3の制御回路(不図示)も、基板13上の印刷回路に含まれる。第1の寄生アンテナ素子11は、メインアンテナ素子10に隣接して配置され、第2の寄生アンテナ素子12は、第1の寄生アンテナ素子11に隣接して配置される。メインアンテナ素子10、第1の寄生アンテナ素子11、第2の寄生アンテナ素子12の物理的長さは、互いに異なってよい。
再構成可能アンテナから送信されるべき無線信号は、給電点14から供給される。全てのRFスイッチ1〜3がOFFされると、メインアンテナ素子10、第1の寄生アンテナ素子11、第2の寄生アンテナ素子12は、独立したアンテナ素子となる。しかし、メインアンテナ素子10に電流が流れると、電磁誘導のために、全てのアンテナ素子10、11,12は、互いに電磁気的に結合する。電磁気的に結合したアンテナ素子10,11,12は、メインアンテナ素子10を単独で使用した場合と異なる共振周波数を有する。
メインアンテナ素子10は、90度の屈曲を有し、第1及び第2の寄生アンテナ素子11,12も、メインアンテナ素子10に沿って、90度の屈曲を有する。メインアンテナ素子10の90度屈曲によって、メインアンテナ素子10の電流が90度曲がるので、90度屈曲のところで、放射場の拡大が発生する。この放射場の拡大により、90度屈曲がない場合に比べ、より効果的なアンテナ素子10,11,12の電磁気的結合が可能となる。したがって、メインアンテナ素子10は、第1及び第2の寄生アンテナ素子11,12と共に、本実施形態では、少なくとも1つの90度屈曲を有してもよい。
RFスイッチ1がONされ、RFスイッチ2,3がOFFされると、メインアンテナ素子10、第1の寄生アンテナ素子11は接続され、単一のアンテナ素子となり、メインアンテナ素子10よりも長い電気的長さを有するようになる。したがって、メインアンテナ素子10と第1の寄生アンテナ素子11が接続されたアンテナ素子は、メインアンテナ素子10と第1の寄生アンテナ素子11が接続されていない場合とは異なる共振周波数を有し、したがって、無線送信のための異なる周波数帯域を誘発する。第2の寄生アンテナ素子12は、第1の寄生アンテナ素子11と接続されていないが、第1の寄生アンテナ素子11と第2の寄生アンテナ素子12間には電磁気的結合が発生する。したがって、第2の寄生アンテナ素子12は、無線送信のための周波数帯域の形成に寄与する。
RFスイッチ1,2がONされ、RFスイッチ3がOFFされると、メインアンテナ素子10、第1の寄生アンテナ素子11、第2の寄生アンテナ素子12は接続され、単一のアンテナ素子を形成する。この単一のアンテナ素子の電気的長さは、メインアンテナ素子10と第1の寄生アンテナ素子11のみを接続して得られるアンテナ素子の電気的長さとは異なるので、無線送信のためのさらに異なった周波数帯域が得られる。
全てのRFスイッチ1〜3をONすると、第1の寄生アンテナ素子11と第2の寄生アンテナ素子12は、2点で接続され、RFスイッチ1,2がONされ、RFスイッチ3がOFFされた場合と異なる電流分布をアンテナ素子内に誘発する。したがって、無線送信のためのさらに異なった周波数帯域が得られる。
図2は、本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナの第2の構成を示す図である。
図2において、図1と同様な要素には図1と同様な符号を付し、それらの説明を省略する。
図2において、第1の寄生アンテナ素子11と第2の寄生アンテナ素子12は、メインアンテナ素子10に隣接して配置されている。RFスイッチ1,4が、メインアンテナ素子10と第1の寄生アンテナ素子11を接続するために設けられている。RFスイッチ2、3は、メインアンテナ素子10と第2の寄生アンテナ素子12を接続するために設けられている。全てのアンテナ素子は、基板13上に共面ストリップとして印刷される。さらに、RFスイッチ1〜4の制御回路(不図示)も、基板13上の印刷回路に含まれる。メインアンテナ素子10、第1の寄生アンテナ素子11、第2の寄生アンテナ素子12の物理的長さは、互いに異なってよい。
メインアンテナ素子10は、第1の寄生アンテナ素子11と第2の寄生アンテナ素子112と共に、90度屈曲を有している。
第2の寄生アンテナ素子12は、メインアンテナ素子10と直接に接続可能で、第1の寄生アンテナ素子11および第2の寄生アンテナ素子12が、図1の第1の構成とは異なるように配置されているので、無線送信のための、得られる周波数帯域は、図1の第1の構成のものとは異なったものとなる。
RFスイッチ4は、第1の寄生アンテナ素子11の中間点に配置されている。RFスイッチ4がONされると、電流は、第1の寄生アンテナ素子11内で、RFスイッチ4の部分で分岐する。電流のこの分岐は、第1の寄生アンテナ素子11内で異なった電流分布を発生させ、これにより、第1の寄生アンテナ素子11の端部にRFスイッチ4が配置されている場合とは異なる無線送信用周波数帯域を誘発する。
図2において、第1の寄生アンテナ素子11は、RFスイッチ1、4によって、2箇所で、メインアンテナ素子10に接続され、第2の寄生アンテナ素子12は、RFスイッチ2、3によって、2箇所で、メインアンテナ素子10と接続される。RFスイッチ1〜4をONして、2箇所で、第1と第2の寄生アンテナ素子11,12をメインアンテナ素子10に接続することで、アンテナ素子10、11,12内の電流分布は、RFスイッチ1、4の一方と、RFスイッチ2,3の一方をONして、1箇所で、第1と第2の寄生アンテナ素子11,12を、それぞれメインアンテナ素子10に接続する場合に比べ、異なったものとなる。したがって、両方の場合について、無線送信のための異なった周波数帯域が得られる。
したがって、アンテナ素子(メインアンテナ素子10、少なくとも1つの寄生アンテナ素子(例えば、11,12))の形状、及び、ONされるRFスイッチの数や位置は、無線送信のための周波数帯域として使用される共振周波数に影響を与える。アンテナ素子の好ましい形状、ONされるRFスイッチの好ましい数や好ましい位置は、設計者によって行われる実験やシミュレーションによって設計することができる。特に、図1及び図2は、2つの寄生アンテナ素子を図示しているが、唯一つの寄生アンテナ素子あるいは、2より多い寄生アンテナ素子を用いる事もできる。
図3は、無線端末内のアンテナ構成の概略を示す図である。
本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナ21は、誘電基板20上に印刷される。本実施形態のアンテナ21は、RF給電22と、やはり誘電基板20上に印刷される、無線端末のPCB(Printed Circuit Board)接地面23に接続される。
本実施形態のアンテナ21を介して無線信号を授受するトランシーバ(不図示)は、RF給電22にて接続され、PCB接地面23に配置される。無線端末としての機能を提供する他の回路(不図示)も、PCB接地面23に配置される。
図4は、90度屈曲を有する、本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナの例を示す図である。
図4において、図1,図3と同様な要素には、図1,図3と同様な符号を付し、それらの説明を省略する。
図4において、本実施形態のアンテナ21は、点25,26において、2つの90度屈曲を有している。90度屈曲において、電流は、メインアンテナ素子10に沿って屈曲する。このとき、電流の流れの変化によって、外側の放射場が拡大する。放射場の拡大によって、第1の寄生アンテナ素子11内の放射場が浸透しやすくなり、したがって、メインアンテナ素子10と第1の寄生アンテナ素子11間の電磁気的結合がより効果的になる。これにより、設計者に設計上のより大きな自由度を与えることができ、アンテナ素子の形状を調整する事により、より広い周波数帯域調整を達成することができる。90度屈曲の数は、2に限定されない。むしろ、2つより多い90度屈曲を、アンテナ素子の形状に含める事ができる。
図5A〜図8Bは、本実施形態の再構成可能なマルチバンドアンテナのゲイン放射パターンを示す図である。
図5A〜図8Bにおいては、図2の再構成可能なマルチバンドアンテナのゲイン放射パターンが示されている。図5Bは、ゲイン放射パターンの軸と、図2のアンテナが配置されている方向との関係を示している。
図5Bにあるように、図2のアンテナは、x−y平面内に存在し、アンテナは、y軸に沿って、給電点から上方に延び、それから、x軸に沿って右側に屈曲する。z軸は、アンテナが存在する面に垂直である。
図5Aにおいて、図2のRFスイッチ1,3がONされ、図2のRFスイッチ2,4がOFFされ、905MHzの放射が示されている。ゲイン放射パターンが暗いほど、放射の強度がより強い事を示している。
図5Aにおいて、アンテナが存在する平面に対して垂直方向に、放射の最大強度を有している。全体として、図5Aの放射パターンは、従来技術の通常のアンテナのものを再現しており、このことは、本実施形態のアンテナの構成が、本実施形態の構成の追加にもかかわらず、よく機能していることを意味している。
図6Aは、図5Aに示されるように、面phi=0(度)内の図5Aのゲイン放射パターンの角度方向の断面図を示している。図6Aにおいて、水平軸は、図5Aにおけるように、theta方向を度で示し、垂直軸は、ファーフィールド放射ゲインをdBで示している。theta=0(度)の方向は、z軸方向である。図6Aに従えば、theta0(度)とtheta 180(度)の方向に放射のピーク強度を有していることが示されている。
図6Bは、図5Aに示されるように、面theta = 90(度)内の図5Aのゲイン放射パターンの角度方向の断面図を示している。図6Bにおいて、水平軸は、図5Aのように、phi方向を度で示しており、垂直軸は、ファーフィールド放射ゲインをdBで示している。phi = 0(度)の方向は、x軸である。図6Bによると、phi 0(度)とphi 180(度)方向に、放射のピーク強度を有する事が示されている。
図7は、1945MHzにおけるゲイン放射パターンを示している。アンテナ構成と、アンテナの軸と方向の関係は、図5Bと同じである。ゲイン放射パターンの形状がわずかに変形されているが、図7のゲイン放射パターンは、従来の技術の通常アンテナのゲイン放射パターンを厳密に再現しており、このことは、本実施形態のアンテナが、本実施形態の構成の追加にもかかわらず、無線送信のためのアンテナとして良く機能していることを意味している。
図8Aは、図7に示されるように、面phi = 0(度)における図7のゲイン放射パターンの角度方向の断面図を示す。図8Aにおいて、水平軸は、図7に示されるように、theta方向を度で示しており、垂直軸は、ファーフィールド放射ゲインをdBで示している。theta =0(度)の方向は、z軸方向である。図8Aによると、theta 0 (度)及びtheta 180(度)の方向に放射のピーク強度を有していることが示されている。
図8Bは、図7に示されるように、面theta = 90(度)内の図7のゲイン放射パターンの角度方向の断面図を示す。図8Bにおいて、水平軸は、図7に示されるように、phi方向を度で示しており、垂直軸は、ファーフィールド放射ゲインをdBで示している。phi = 0(度)の方向は、x軸方向である。図8Bによると、phi 100 (度), phi 200 (度) 及び phi 300 (度)の方向に、放射のピーク強度を有していることが示されている。
図9A及び図9Bは、本実施形態のアンテナのRFスイッチのON,OFFの異なる組み合わせに対するS−11パラメータの大きさを示す図である。
図9Aは、図1のアンテナのものであり、図9Bは、図2のアンテナのものである。水平軸は、周波数をGHzで示しており、垂直軸は、S−11パラメータの大きさをdBで示している。
S−11パラメータの大きさは、アンテナの開放端において反射されて戻ってくる信号である、リターン信号の強度を示している。S−11パラメータの大きさが小さいほど、アンテナから放射される放射の強度が強い。
図9Aおよび図9Bによると、RFスイッチのON−OFFの組み合わせを変えることにより、S−11パラメータの大きさの極小の数と深さが変化することがわかる。極小の深さが深いほど、放射はより効率的になる。更に、極小の数が増加すると、アンテナの無線送信のための周波数帯域の数が増加する。これは、RFスイッチのON−OFFの組み合わせを変えることによって、アンテナの放射特性を変えることができることを意味する。この放射特性の変化によって、再構成可能なマルチバンドアンテナを実現する事ができる。
上記実施形態においては、モノポールアンテナのみを示した。しかし、同様の技術がダイポールアンテナに適用可能である。ダイポールアンテナにおいては、2つのメインアンテナ素子が給電点に接続される。この場合、複数の寄生アンテナ素子をメインアンテナ素子のそれぞれの側に設けることができる。更に、メインアンテナ素子と複数の寄生アンテナ素子が、RFスイッチによって互いに接続される。RFスイッチのON−OFFの組み合わせを変えることにより、ダイポールアンテナの放射特性を変えることができ、したがって、再構成可能なマルチバンドアンテナを実現する事ができる。

Claims (10)

  1. 無線信号を送受信するために、無線給電点に接続されており、屈曲を有する第1のアンテナ素子と、
    前記第1のアンテナ素子が延びている長さ方向に前記第1のアンテナ素子に沿って延びており、前記第1のアンテナ素子が有する前記屈曲に沿って屈曲している第2のアンテナ素子と、
    前記第1のアンテナ素子が延びている長さ方向に前記第1のアンテナ素子に沿って延びており、前記第1のアンテナ素子が有する前記屈曲に沿って屈曲している第3のアンテナ素子と、
    前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子との間に配置され、ONにされることによって、前記第1のアンテナ素子の電気的長さを変え、こうすることで、前記第2のアンテナ素子を前記第1のアンテナ素子に接続するスイッチを含むスイッチング部と、
    を備えるマルチバンドアンテナ。
  2. 前記第1のアンテナ素子と、前記第2のアンテナ素子と、前記第3のアンテナ素子と、前記スイッチング部は、誘電基板上に印刷されることを特徴とする請求項1に記載のマルチバンドアンテナ。
  3. 記第2のアンテナ素子及び前記第3のアンテナ素子は、前記第1のアンテナ素子の側に配置される事を特徴とする請求項1又は2に記載のマルチバンドアンテナ。
  4. 前記第1のアンテナ素子が有する前記屈曲、90度屈曲であることを特徴とする請求項3に記載のマルチバンドアンテナ。
  5. 前記第1のアンテナ素子は、前記第2のアンテナ素子及び前記第3のアンテナ素子と異なる物理的長さを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のマルチバンドアンテナ。
  6. 記スイッチング部は、前記第3のアンテナ素子を前記第1のアンテナ素子接続するスイッチをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のマルチバンドアンテナ。
  7. 記スイッチング部は、前記第3のアンテナ素子を前記第2のアンテナ素子に接続するスイッチをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のマルチバンドアンテナ。
  8. 前記スイッチは、RFスイッチであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のマルチバンドアンテナ。
  9. 前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子と前記第3のアンテナ素子は、共面ストリップであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のマルチバンドアンテナ。
  10. 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のマルチバンドアンテナを搭載した無線端末。
JP2013533049A 2011-02-14 2011-02-14 マルチバンドアンテナ Expired - Fee Related JP5655949B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/000807 WO2012111037A1 (en) 2011-02-14 2011-02-14 Multiband antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014507819A JP2014507819A (ja) 2014-03-27
JP5655949B2 true JP5655949B2 (ja) 2015-01-21

Family

ID=46672004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013533049A Expired - Fee Related JP5655949B2 (ja) 2011-02-14 2011-02-14 マルチバンドアンテナ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9184501B2 (ja)
EP (1) EP2676325A4 (ja)
JP (1) JP5655949B2 (ja)
WO (1) WO2012111037A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103001006B (zh) * 2012-12-07 2016-06-15 Tcl通讯(宁波)有限公司 一种带有寄生天线的宽频手机天线及手机
TWI623147B (zh) * 2013-08-13 2018-05-01 富智康(香港)有限公司 天線組件及應用該天線組件之無線通訊裝置
CN104022362B (zh) * 2014-05-10 2016-03-30 中国计量学院 可调式多频带缝隙天线
US9363794B1 (en) * 2014-12-15 2016-06-07 Motorola Solutions, Inc. Hybrid antenna for portable radio communication devices
US11043988B2 (en) 2016-03-15 2021-06-22 Verily Life Sciences LLP Systems for providing wireless power to deep implanted devices
US10520535B1 (en) * 2016-07-28 2019-12-31 Amazon Technologies, Inc. Groundless radio frequency test probe
US11309744B2 (en) * 2016-09-11 2022-04-19 Verily Life Sciences Llc Systems and methods for providing wireless power to deep implanted devices
CN107959120B (zh) * 2016-10-17 2020-07-10 比亚迪股份有限公司 可重构天线及移动终端
US10673017B2 (en) 2017-03-23 2020-06-02 Sharp Kabushiki Kaisha Organic EL display device
CN109728408A (zh) 2017-10-31 2019-05-07 华为终端(东莞)有限公司 一种天线及移动终端
CN111384581B (zh) * 2018-12-29 2021-09-21 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备
US11342671B2 (en) * 2019-06-07 2022-05-24 Sonos, Inc. Dual-band antenna topology
CN112216991B (zh) * 2020-09-15 2022-02-22 南京航空航天大学 一种二进制式的频率可重构微带天线

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI258246B (en) * 2002-03-14 2006-07-11 Sony Ericsson Mobile Comm Ab Flat built-in radio antenna
JP2004096341A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Fujitsu Ltd 共振周波数が可変な逆f型アンテナを含むアンテナ装置
JP2004201278A (ja) * 2002-12-06 2004-07-15 Sharp Corp パターンアンテナ
JP4276986B2 (ja) 2004-08-11 2009-06-10 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 多周波共用アンテナ装置
JP4707495B2 (ja) * 2005-08-09 2011-06-22 株式会社東芝 アンテナ装置および無線装置
US7551146B2 (en) 2007-03-30 2009-06-23 Intel Corporation Configurable antenna for mixed wireless networks
US8339321B2 (en) * 2007-08-09 2012-12-25 Panasonic Corporation Antenna device and portable radio apparatus
JP5321290B2 (ja) * 2009-06-30 2013-10-23 株式会社村田製作所 アンテナ構造
WO2011024280A1 (ja) * 2009-08-27 2011-03-03 株式会社 東芝 アンテナ装置及び通信装置
JP2011120071A (ja) * 2009-12-04 2011-06-16 Panasonic Corp 携帯無線機

Also Published As

Publication number Publication date
EP2676325A4 (en) 2014-03-12
US20130307753A1 (en) 2013-11-21
US9184501B2 (en) 2015-11-10
JP2014507819A (ja) 2014-03-27
EP2676325A1 (en) 2013-12-25
WO2012111037A1 (en) 2012-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5655949B2 (ja) マルチバンドアンテナ
CN109193153B (zh) 天线系统、方法以及移动通信装置
JP5009240B2 (ja) マルチバンドアンテナ及び無線通信端末
EP1290757B1 (en) Convertible dipole/inverted-f antennas and wireless communicators incorporating the same
US7903039B2 (en) Broadband multi-loop antenna for mobile communication device
US6662028B1 (en) Multiple frequency inverted-F antennas having multiple switchable feed points and wireless communicators incorporating the same
US7081854B2 (en) Printed built-in antenna for use in a portable electronic communication apparatus
JP5131481B2 (ja) アンテナ装置及び無線通信機
US8711051B2 (en) Antenna device and wireless communication apparatus
JP5527011B2 (ja) アンテナ装置及び通信装置
JP2005525036A (ja) アンテナ装置およびアンテナ装置を含むモジュール
US8766870B2 (en) Multiple frequency band antenna and antenna system using the same
EP2418728A1 (en) Antenna arrangement, dielectric substrate, PCB & device
JPWO2004109857A1 (ja) アンテナとそれを用いた電子機器
TW201328029A (zh) 電調天線及射頻裝置
JP5061124B2 (ja) アンテナ装置及び通信装置
CA2377921A1 (en) Integrable dual-band antenna
JP6478510B2 (ja) アンテナ
JP2004530383A (ja) スロットアンテナを備える無線通信装置
US10374311B2 (en) Antenna for a portable communication device
KR20140013278A (ko) 안테나 장치
WO2012169370A1 (ja) アンテナ装置および電子機器
Asadallah et al. A miniaturized reconfigurable UHF antenna
JP5860211B2 (ja) アンテナ
JP3981678B2 (ja) 自己補対アンテナ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141003

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141028

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141110

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5655949

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees