JP5764745B2 - アンテナおよび無線通信装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施の形態における無線通信装置1000の構成を示すブロック図である。
My=Iy×Ly ・・・式(3)
Mz=Iz1×Lz1−Iz2×Lz2 ・・・式(4)
本実施の形態の変形例1における無線通信装置1000は、アンテナ200の代わりにアンテナ200Cを備える。それ以外の無線通信装置1000の構成は、図1の無線通信装置1000と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
本実施の形態の変形例2における無線通信装置1000は、アンテナ200の代わりにアンテナ200Eを備える。それ以外の無線通信装置1000の構成は、図1の無線通信装置1000と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
本実施の形態の変形例3における無線通信装置1000は、アンテナ200の代わりにアンテナ200Fを備える。それ以外の無線通信装置1000の構成は、図1の無線通信装置1000と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
本実施の形態の変形例4における無線通信装置1000は、アンテナ200の代わりにアンテナ200Gを備える。それ以外の無線通信装置1000の構成は、図1の無線通信装置1000と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
本実施の形態の変形例5における無線通信装置1000は、アンテナ200の代わりにアンテナ200Hを備える。それ以外の無線通信装置1000の構成は、図1の無線通信装置1000と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
図29は、第1の実施の形態の変形例6におけるアンテナ200の構成を示す図である。なお、図29には、説明のために、アンテナ200に含まれない基板SB20が示される。
本実施の形態の変形例7における無線通信装置1000は、アンテナ200の代わりにアンテナ200Jを備える。それ以外の無線通信装置1000の構成は、図1の無線通信装置1000と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
図31は、無線通信装置1000に含まれる前述した整合回路300を示す図である。整合回路300は、基板SB20に実装される。
200,200A,200B,200C,200D,200E,200F,200G,200H,200J アンテナ
201,201C,201E,201F、201G,201H 立体線状導体
210,220,220F,220G,230,240,250,260,270 線状導体
300 整合回路
1000 無線通信装置
C22 ローディングキャパシタ
L10 給電線
L22 ローディングコイル
M20 平面導体
P10 給電領域
PT10 給電点
SB20 基板
SL22 スリット
Claims (13)
- 無線通信に使用されるアンテナであって、
接地される平面状の平面導体と、
第1線状導体、第2線状導体および第3線状導体が一体形成される立体線状導体と、を備え、
前記第1線状導体は、前記平面導体の主面側に設けられ、かつ、前記主面に対し垂直に設けられ、
前記第2線状導体は、前記主面側に設けられ、かつ、前記主面と平行であり、
前記第3線状導体は、前記主面側に設けられ、かつ、前記主面と平行であり、かつ、前記第2線状導体に対し垂直に設けられ、
前記第1線状導体の一端と前記第2線状導体とは電気的に接続され、
前記第2線状導体の一端と前記第3線状導体の一端とは電気的に接続され、
前記平面導体には、前記無線通信に使用される高周波電流が外部から供給される給電点が、前記平面導体と電気的に非接続となるように設けられ、
前記給電点は、前記立体線状導体の前記第1線状導体の他端と電気的に接続され、
前記立体線状導体には前記高周波電流が流れ、
前記立体線状導体に前記高周波電流が流れることにより前記平面導体には電流が流れ、
x軸、y軸およびz軸の各々が互いに直交する3次元座標系において、前記平面導体の主面が前記3次元座標系のz−y平面と平行であるとし、前記x軸に沿った2つの方向の一方を+x方向とし、前記x軸に沿った2つの方向の他方を−x方向とし、前記y軸に沿った2つの方向の一方を+y方向とし、前記y軸に沿った2つの方向の他方を−y方向とし、前記z軸に沿った2つの方向の一方を+z方向とし、前記z軸に沿った2つの方向の他方を−z方向とし、
前記第1線状導体の前記x軸方向の長さをLxとし、前記第2線状導体の前記y軸方向の長さをLyとし、前記平面導体の前記z軸方向の長さをLz1とし、前記第3線状導体の前記z軸方向の長さをLz2とし、
前記第1線状導体に流れる前記高周波電流のうち前記+x方向に向かう電流を正値で表した場合の該電流の大きさをIxとし、前記第2線状導体に流れる前記高周波電流のうち前記+y方向に向かう電流を正値で表した場合の該電流の大きさをIyとし、前記平面導体に流れる電流のうち+z方向に向かう電流を正値で表した場合の該電流の大きさをIz1とし、前記第3線状導体に流れる前記高周波電流のうち+z方向に向かう電流を正値で表した場合の該電流の大きさをIz2とし、
Ix×Lxを電磁気モーメントMxとし、Iy×Lyを電磁気モーメントMyとし、Iz1×Lz1−Iz2×Lz2を電磁気モーメントMzとした場合、
Mx=My=Mz
の関係式が満たされる、アンテナ。 - 前記平面導体の形状は、四角形であり、
前記給電点は、前記平面導体の角の近傍に設けられる、
請求項1に記載のアンテナ。 - 前記立体線状導体には、さらに、第4線状導体が一体形成されており、
前記第4線状導体は、前記主面側に設けられ、
前記第4線状導体は、前記第1線状導体と平行であり、
前記第4線状導体の前記x軸方向の長さは、前記第1線状導体の前記x軸方向の長さと同じであり、
前記第4線状導体の一端は、前記平面導体と電気的に接続され、
前記第4線状導体の他端は、前記第2線状導体の他端と電気的に接続され、
前記第1線状導体は、前記第2線状導体の両端以外のいずれか一点で電気的に接続され、
前記第4線状導体に流れる前記高周波電流のうち、+x方向に向かう電流成分を正値で表した場合の該電流の大きさをIx1とし、
(Ix+Ix1)×Lxを前記電磁気モーメントMxとした場合、
Mx=My=Mz
の関係式が満たされる、
請求項1または2に記載のアンテナ。 - 前記平面導体の前記z軸方向の長さおよび前記第1線状導体、前記第2線状導体、前記
第3線状導体および前記第4線状導体の各々の長さは、前記高周波電流の周波数の波長の
1/4以下である、
請求項3に記載のアンテナ。 - 前記立体線状導体には、さらに、第5線状導体が一体形成されており、
前記第5線状導体は、前記主面側に、前記第3線状導体と直角に設けられ、
前記第5線状導体の一端は、前記第3線状導体と電気的に接続され、
前記第5線状導体の前記x軸方向の長さ成分をLx1とし、前記第5線状導体の前記y軸方向の長さ成分をLy1とし、
前記第5線状導体に流れる前記高周波電流のうち、+x方向に向かう電流成分を正値で表した場合の該電流の大きさをIx2とし、+y方向に向かう電流成分を正値で表した場合の該電流の大きさをIy1とし、
Ix×Lx+Ix2×Lx1を前記電磁気モーメントMxとし、Iy×Ly+Iy1×Ly1を前記電磁気モーメントMyとした場合、
Mx=My=Mz
の関係式が満たされる、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のアンテナ。 - 前記第2線状導体の長さは、前記平面導体の前記y軸方向の長さ以下であり、
前記第3線状導体の長さは、前記平面導体の前記z軸方向の長さ以下である、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のアンテナ。 - 前記立体線状導体には、さらに、第6線状導体が一体形成されており、
前記第6線状導体は、該第6線状導体および前記第1線状導体が同一直線上に並ぶよう、前記平面導体の主面と反対側に設けられ、
前記給電点には、前記第6線状導体の一端が電気的に接続され、
前記給電点に電気的に接続される前記第1線状導体の一端と、前記給電点に電気的に接続される前記第6線状導体の一端とは電気的に接続され、
前記第1線状導体のx軸方向の長さと、前記第6線状導体のx軸方向の長さとを足し合わせた長さを前記Lxとする、
請求項1または2に記載のアンテナ。 - 前記第1線状導体、前記第2線状導体および前記第3線状導体の中の少なくとも一の線状導体は、形状の一部にローディングコイルを含む、
請求項1〜7のいずれか1項に記載のアンテナ。 - 前記第1線状導体、前記第2線状導体および前記第3線状導体の中の少なくとも一の線状導体は、形状の一部にメアンダ形状を含む、
請求項1〜7のいずれか1項に記載のアンテナ。 - 前記第1線状導体、前記第2線状導体および前記第3線状導体の中の少なくとも一の線状導体は、ローディングキャパシタと接続される、
請求項1〜7のいずれか1項に記載のアンテナ。 - 前記平面導体には、さらに、スリットが設けられる、
請求項1〜10のいずれか1項に記載のアンテナ。 - 前記アンテナの入力インピーダンスおよび出力インピーダンスは、外部の整合回路により整合される、
請求項1〜11のいずれか1項に記載のアンテナ。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載のアンテナを利用して無線通信を行う無線通信装置。
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