JP5985725B1 - 多周波アンテナ - Google Patents
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Abstract
Description
携帯機器の小型化が進む昨今では、機器中におけるアンテナの搭載スペースも小さくなるため、アンテナのより一層の小型化が求められている。
あるいは、携帯機器の大きさは据え置いたまま、アンテナを大型化することなく、必要な機能をアンテナに追加したいという要求も存在する。
SARは、単位質量の人体に単位時間あたりに吸収されるエネルギー量の平均値であり、電磁波の人体に与える影響を問題視して法定化された値であり、日本では人体組織10gあたりに吸収される6分間エネルギーの平均値が2W/kg以下に規制されている。
・アンテナ単体でSARを低減することができる。
・SARを低減する導体が、アンテナの通信に直接関与する導体と相互作用することによって、導体長さの短縮化、共振周波数の広帯域化効果も得られる。
・以上の効果の結果として、アンテナの大型化を最小限に押さえつつ、通信特性の確保とSARの低減を両立できる。
図3(b)は、図3(a)のアンテナを、図中の回転軸を中心に裏返して見た図であり、4隅のA、B、C、Dがそれぞれ対応する角である。
以下の説明においては、AからBへ向かう方向を第1の方向、その逆を第3の方向、AからDへ向かう方向を第2の方向、その逆を第4の方向と定義する。
図3のアンテナは本発明の典型的な構造として、放射素子4は第2の方向に延出した後、第1の方向に向かって折れ曲がり、さらに第4の方向に折れ曲がった略コの字形状とし、給電素子5は放射素子4からグランド素子2aに向かって、第4の方向に直線的に伸びた形状とし、結果としてスリットSは略L字状に形成されている。
アンテナを平面視した際に、給電素子5の一部と背面グランド素子2bの一部とが重畳していることである。
また、以下の説明において重畳とは、特に断りが無い限り、アンテナを平面視した際に重畳することを指す。
グランド素子2aと背面グランド素子2bとの電気的な導通には、導電パターン、スルーホールなど、電子基板において電気的な導通を確保するための公知の手段を用いれば良い。図3においては、スルーホール2cによってグランド素子2aと背面グランド素子2bとの電気的な導通を取っている。
SARは、高周波信号が給電される給電素子5の近傍で高い値を取るが、基板の表面1aに設けられた他の素子からも発生するため、背面素子6を設けることでさらなるSARの低減に寄与できる。
以下、特に好ましい近接の態様について述べる。
この構成とすることで得られる効果の1つとして、背面素子6と放射素子4の間での容量結合による、放射素子4に対応する周波数帯域の波長短縮効果が挙げられる。
この波長短縮効果によって、放射素子4の電気長を短くすることができ、アンテナの小型化に寄与する。
図3においては、放射素子4の開放端の1辺L1aと、背面素子6の1辺L1bとが略平行に近接している。
図3に示した放射素子4は、給電素子5から第2の方向に延出した後、第1の方向に折れ曲がり、さらに第4の方向に折れ曲がる折返し形状となっている。
この構成とすることで得られる効果の1つとして、アンテナが対応する周波数帯域のインピーダンス整合効果が挙げられる。通常は基板の表面1a上に存在する素子の面積を増減してインピーダンス整合を行う所を、背面素子6によってインピーダンス整合が可能となる。
すなわち、インピーダンス整合のために基板の表面1a上に存在する素子の面積を増やす必要がある場合でも、背面素子6によってインピーダンス整合を行うことで、基板の表面1a上に存在する素子の面積を増やす必要がなくなり、結果としてアンテナの小型化に寄与する。
図3においては短絡素子3の1辺L2aと、背面素子6の1辺L2bとが略平行に近接している。
この構成によってもアンテナが対応する周波数帯域のインピーダンス整合効果が挙げられ、アンテナの小型化に寄与する。
図3においてはスリットSの1辺L3aと、背面素子6の1辺L3bとが略平行に近接している。
例えば、本発明の技術的思想の範囲内におけるアンテナの態様として図5〜10に記載のものなどが挙げられる。
幅5mm×長さ22mm×厚さ0.8mmのガラスエポキシ基板の表面1aと背面1bに、銅箔によって図11に示した導電パターンを形成した。
・グランド素子2a:幅4mm×長さ3mm
・背面グランド素子2b:幅4mm×長さ7mm
・スルーホール2c:φ0.5mm
・短絡素子3:グランド素子2aの左端上部から第2の方向へ幅1.5mm、長さ7mmで延出した後、第3の方向へ幅3mm、長さ1mmで延出した形状
・放射素子4:短絡素子3の終端部から連続して、第3の方向へ幅3mm、長さ1.5mmで延出した後、第2の方向へ幅1mm、長さ7mm延出した形状を有する表面放射素子4aと、第1の方向へ幅2mm、長さ4mmで延出した後、第4の方向へ幅2mm、長さ5.5mm延出した形状を有する背面放射素子4bを、φ0.5mmのスルーホール4cを介して電気的に接続した形状。
・給電素子5:表面放射素子4aの右端から、第4の方向へ幅1.5mm、長さ2.5mm延出した形状。
先端部が段剥ぎされ、反対側には接続する電子機器に対応する周知の同軸ケーブル用コネクタが設けられた給電用同軸ケーブル7を用意し、内部導体7aを給電素子5、外部導体7cをグランド素子2aへ、それぞれ半田付けしアンテナを完成させた。
・内部導体7aの外径:0.15mm
・フッ素樹脂(PFA)製絶縁体7bの外径:0.4mm
・外部導体7cの外径:0.65mm
・フッ素樹脂(PFA)製外被7dの外径0.8mm
図12は、作成した実施例1のアンテナに、2.4GHz帯域の高周波信号を0.05Wの信号強度でアンテナに給電した場合に発生するSARをシミュレーションで求めたものである。SARの高い領域は存在するものの、その範囲は図1に示した従来のアンテナにおけるSARよりも狭くなっており、本発明の特徴である、短絡素子3、給電素子5、背面グランド素子2bの重畳によるSARの低減効果が得られたことが確認できる。
・放射素子4:短絡素子3の終端部から連続して、第3の方向へ幅3mm、長さ1.5mmで延出した後、第2の方向へ幅1mm、長さ11mmで延出し、さらに第1の方向へ幅5mm、長さ3mmで延出し、最後に第4の方向へ幅2mm、長さ5.5mm延出した形状。
・背面素子6:第3の方向へ幅1.5mm、長さ4mmで延出した後、第2の方向へ折れ曲がって幅1.5mm、長さ4mm延出した形状で、背面グランド素子2bの左端から0.5mm離間して配置される。
これは、放射素子4の開放端の1辺L1aと背面素子6の1辺L1b、短絡素子3の1辺L2aと背面素子6の1辺L2b、スリットSの1辺L3aと背面素子6の1辺L3bとが、それぞれ略平行に近接することで発生するインピーダンス整合効果によって、アンテナ特性が改善された結果である。
1a 基板の表面
1b 基板の背面
2a グランド素子
2b 背面グランド素子
2c スルーホール
3 短絡素子
4 放射素子
4b スルーホール
5 給電素子
6 背面素子
7 給電用同軸ケーブル
7a 内部導体
7b 絶縁体
7c 外部導体
7d 外被
S スリット
L1a 放射素子の開放端の1辺
L1b 背面素子の1辺
L2a 短絡素子の1辺
L2b 背面素子の1辺
L3a スリットの1辺
L3b 背面素子の1辺
23、25、63、64 重畳領域
Claims (8)
- 基板の表面に、グランド素子と、放射素子と、該グランド素子と該放射素子を電気的に接続する短絡素子と、該放射素子に給電する給電素子とが、形成されたアンテナであって、
該給電素子は、該放射素子から該グランド素子に向かって延出しており、
該グランド素子と該短絡素子と該給電素子とでスリットが形成され、
該基板の背面には、該グランド素子と電気的に導通した背面グランド素子が形成されており、
該アンテナを平面視した際に、該給電素子の一部と該背面グランド素子の一部とが重畳していることを特徴とするアンテナ。 - 該アンテナを平面視した際に、該短絡素子の一部と該背面グランド素子の一部とが重畳していることを特徴とする、請求項1に記載のアンテナ
- 該基板の背面に、他の素子と絶縁された背面素子も設けられていることを特徴とする、請求項1または2に記載のアンテナ。
- 該アンテナを平面視した際に、該短絡素子の一部と該背面素子の一部とが重畳していることを特徴とする、請求項3に記載のアンテナ
- 該アンテナを平面視した際に、該放射素子の一部と該背面素子の一部とが重畳していることを特徴とする、請求項3または4に記載のアンテナ
- 該放射素子の開放端の1辺と該背面素子の1辺とを略平行に近接させたことを特徴とする、請求項3〜5の何れか1項に記載のアンテナ。
- 該短絡素子の1辺と該背面素子の1辺とを略平行に近接させたことを特徴とする、請求項3〜6の何れか1項に記載のアンテナ。
- 該スリットの1辺と該背面素子の1辺とを略平行に近接させたことを特徴とする、請求項3〜7の何れか1項に記載のアンテナ。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003078321A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-14 | Murata Mfg Co Ltd | 無線通信機 |
JP2007068058A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Nissei Electric Co Ltd | アンテナ |
JP2007208362A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Nissei Electric Co Ltd | 多周波用アンテナエレメント |
JP2012064993A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Nissei Electric Co Ltd | 多周波アンテナ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003078321A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-14 | Murata Mfg Co Ltd | 無線通信機 |
JP2007068058A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Nissei Electric Co Ltd | アンテナ |
JP2007208362A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Nissei Electric Co Ltd | 多周波用アンテナエレメント |
JP2012064993A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Nissei Electric Co Ltd | 多周波アンテナ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111740224A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-02 | 华勤通讯技术有限公司 | 环状天线、电路板组件和通信设备 |
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