JP6198049B2 - Antenna device - Google Patents

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Description

本発明は、複数共振化が可能なアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device capable of making multiple resonances.

従来、通信機器において、アンテナの共振周波数を複共振化するためには、放射電極と誘電体ブロックとを備えたアンテナや、スイッチ,制御電圧源を用いたアンテナ装置が提案されている。
例えば、誘電体ブロックによる従来技術としては、特許文献1では、放射電極を樹脂成型体に形成し、さらに誘電体ブロックを接着剤で一体化することで高効率を得る複合アンテナが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in communication equipment, an antenna device using a radiation electrode and a dielectric block, an antenna device using a switch, and a control voltage source has been proposed to make the resonance frequency of the antenna double resonant.
For example, as a conventional technique using a dielectric block, Patent Document 1 proposes a composite antenna that achieves high efficiency by forming a radiation electrode on a resin molded body and further integrating the dielectric block with an adhesive. .

また、スイッチ,制御電圧源を用いた従来技術としては、特許文献2では、第1の放射電極と、第2の放射電極と、第1の放射電極の途中部と第2の放射電極の基端部との間に介設され、第2の放射電極を第1の放射電極と電気的に接続又は切断させるためのスイッチと、を備えるアンテナ装置が提案されている。   Further, as a conventional technique using a switch and a control voltage source, in Patent Document 2, a first radiation electrode, a second radiation electrode, a middle portion of the first radiation electrode, and a base of the second radiation electrode are disclosed. An antenna device has been proposed that includes a switch that is interposed between the end portion and electrically connects or disconnects the second radiation electrode with the first radiation electrode.

特開2010−81000号公報JP 2010-81000 A 特開2010−166287号公報JP 2010-166287 A

しかしながら、上記従来の技術においても、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献1に記載のような誘電体ブロックによる技術では、放射電極を励振する誘電体ブロックを使用しており、機器毎に誘電体ブロック、放射電極パターン等の設計が必要になり、その設計条件によってアンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。また、放射電極が樹脂成型体の表面に形成されているため、樹脂成型体上に放射電極パターンを設計する必要があり、実装する通信機器やその用途に応じて、アンテナ設計、金型設計が必要になり、大幅なコストの増大を招いてしまう。さらに、誘電体ブロックと樹脂成型体とを接着剤で一体化するので、接着剤のQ値以外にも接着条件(接着剤の厚み、接着面積等)により、アンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。
また、特許文献2に記載のようなスイッチ,制御電圧源を用いたアンテナ装置の場合、スイッチで共振周波数を切り替えを行うために、制御電圧源の構成やリアクタンス回路等が必要であり、アンテナ構成が機器毎に複雑化し、設計の自由度が無く、容易なアンテナ調整が困難であるという問題があった。
However, the following problems remain in the above-described conventional technology.
That is, in the technique using the dielectric block as described in Patent Document 1, a dielectric block that excites the radiation electrode is used, and it is necessary to design the dielectric block, the radiation electrode pattern, etc. for each device. Depending on design conditions, antenna performance may be degraded, and unstable elements may increase. In addition, since the radiation electrode is formed on the surface of the resin molding, it is necessary to design the radiation electrode pattern on the resin molding. Depending on the communication equipment to be mounted and its application, the antenna design and mold design This is necessary and causes a significant increase in cost. Furthermore, since the dielectric block and the molded resin are integrated with an adhesive, the antenna performance may be degraded or unstable depending on the adhesive conditions (adhesive thickness, adhesive area, etc.) in addition to the adhesive Q value. There is a disadvantage that the number of elements increases.
In addition, in the case of an antenna device using a switch and a control voltage source as described in Patent Document 2, a configuration of a control voltage source, a reactance circuit, and the like are required to switch the resonance frequency with the switch. However, there is a problem in that each device is complicated, there is no degree of freedom in design, and easy antenna adjustment is difficult.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、複共振化した各共振周波数のフレキシブルな調整が可能で、用途や機器毎に応じたアンテナ性能を安価かつ容易に確保できると共に小型化や薄型化が可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can flexibly adjust each resonance frequency that has been double-resonated. It is an object of the present invention to provide an antenna device that can be thinned.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明に係るアンテナ装置は、絶縁性の基板本体と、前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成されたグランド面、第1エレメント及び第2エレメントとを備え、前記第1エレメントが、前記グランド面に近接した基端側に給電点が設けられて前記グランド面から離間する方向に延在する第1延在部と、前記第1延在部の先端から前記第1延在部に直交する方向に延在する第2延在部と、前記第2延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第3延在部と、前記第3延在部の先端から前記第2延在部に沿って前記第2延在部の基端側に向けて延在する第4延在部とを有し、前記第2エレメントが、前記第1延在部の途中に基端が接続され前記第1延在部に直交する方向であって前記第2延在部と反対側に向けて延在する第5延在部と、前記第5延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第6延在部と、前記第6延在部の先端から前記第5延在部に沿って前記第4延在部の基端側に向けて延在する第7延在部とを有し、前記第7延在部の先端側が、前記第4延在部より前記グランド面から離間した位置又は前記第4延在部の直下の位置で、前記第4延在部の先端側に沿って延在していることを特徴とする。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, an antenna device according to a first invention includes an insulating substrate body, a ground surface patterned with metal foil on at least one of a front surface and a back surface of the substrate body, a first element, and a second element, respectively. The first element is provided with a feeding point on a proximal end side close to the ground surface, and extends in a direction away from the ground surface; and A second extending portion extending from the tip in a direction orthogonal to the first extending portion; a third extending portion extending in a direction away from the ground surface from the tip of the second extending portion; A fourth extending portion extending from the distal end of the third extending portion along the second extending portion toward the proximal end side of the second extending portion, and the second element includes: A direction in which a base end is connected in the middle of the first extending portion and is orthogonal to the first extending portion. A fifth extending portion extending toward the opposite side of the second extending portion, and a sixth extending portion extending in a direction away from the ground surface from the tip of the fifth extending portion. A seventh extending portion extending from the distal end of the sixth extending portion along the fifth extending portion toward the proximal end side of the fourth extending portion, and the seventh extending portion The tip end side of the portion extends along the tip end side of the fourth extension portion at a position separated from the ground surface from the fourth extension portion or a position immediately below the fourth extension portion. It is characterized by.

このアンテナ装置では、基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランド面、第1エレメント及び第2エレメントを備えているので、各エレメント間やグランド面との間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
特に、第7延在部の先端側が、第4延在部よりグランド面から離間した位置又は第4延在部の直下の位置で、少なくとも第4延在部の先端側に沿って延在しているので、第2延在部とグランド面との間の浮遊容量と、第2延在部と第4延在部との間の浮遊容量と、第4延在部と第7延在部との間の浮遊容量との直列的に発生する少なくとも3つの浮遊容量によって、インピーダンスをフレキシブルに調整することができる。また、第2延在部と第4延在部と第7延在部とでは、隣接するもの同士で互いに流れる高周波電流の方向が逆になるため、互いに干渉せず、それぞれの共振周波数の設計がし易くなると共に広帯域化も可能になる。
In this antenna device, since at least one of the front surface and the back surface of the substrate main body is provided with the ground surface, the first element, and the second element, each of which is patterned with a metal foil, between each element and the ground surface It is possible to make multiple resonances by effectively using each stray capacitance between them.
In particular, the distal end side of the seventh extending portion extends at least along the distal end side of the fourth extending portion at a position separated from the ground surface from the fourth extending portion or a position immediately below the fourth extending portion. The stray capacitance between the second extension portion and the ground plane, the stray capacitance between the second extension portion and the fourth extension portion, the fourth extension portion and the seventh extension portion. The impedance can be flexibly adjusted by at least three stray capacitances generated in series with the stray capacitance between the two. In addition, since the directions of the high-frequency currents flowing in the second extension part, the fourth extension part, and the seventh extension part are opposite to each other in the second extension part, the two extension parts do not interfere with each other, and each resonance frequency is designed. It is easy to remove and wide band is also possible.

第2の発明に係るアンテナ装置は、第1の発明において、前記グランド面、前記第1エレメント及び前記第5延在部が、前記基板本体の表面に形成され、前記第6延在部と前記第7延在部とが、前記基板本体の裏面に形成されていると共に、前記第6延在部の基端部と前記第5延在部の先端部とがスルーホールを介して接続され、前記第7延在部の先端側が、前記第4延在部の直下に配されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、裏面側の第6延在部の基端部と表面側の第5延在部の先端部とがスルーホールを介して接続され、容量装荷部である第7延在部の先端側が、第4延在部の直下に配されているので、第7延在部を表面側に設けるためのスペースが不要になって全体の小型化を図ることができる。また、第4延在部と第7延在部との間に基板本体が挟まれることで、基板本体の誘電率を利用した設計が可能になる。
The antenna device according to a second invention is the antenna device according to the first invention, wherein the ground surface, the first element, and the fifth extending portion are formed on a surface of the substrate body, and the sixth extending portion and the A seventh extension portion is formed on the back surface of the substrate body, and a base end portion of the sixth extension portion and a tip end portion of the fifth extension portion are connected via a through hole; The distal end side of the seventh extending portion is arranged directly below the fourth extending portion.
That is, in this antenna device, the base end portion of the sixth extending portion on the back surface side and the tip end portion of the fifth extending portion on the front surface side are connected via the through hole, and the seventh extending portion which is a capacity loading portion. Since the tip end side of the portion is arranged immediately below the fourth extending portion, a space for providing the seventh extending portion on the surface side is not necessary, and the entire size can be reduced. In addition, since the substrate main body is sandwiched between the fourth extending portion and the seventh extending portion, the design utilizing the dielectric constant of the substrate main body becomes possible.

第3の発明に係るアンテナ装置は、第1又は第2の発明において、前記第3延在部が、前記第4延在部よりも幅が広い第1幅広部を有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第3延在部が、第4延在部よりも幅が広い第1幅広部を有しているので、比較的インピーダンスの低い部分に設けた第1幅広部で浮遊容量を増大させることで、主に第1エレメントで得られる共振周波数における広帯域化を図ることができる。
An antenna device according to a third invention is characterized in that, in the first or second invention, the third extending portion has a first wide portion wider than the fourth extending portion. And
That is, in this antenna device, since the third extending portion has the first wide portion that is wider than the fourth extending portion, the third extending portion floats in the first wide portion provided in the relatively low impedance portion. By increasing the capacity, it is possible to increase the bandwidth at the resonance frequency obtained mainly by the first element.

第4の発明に係るアンテナ装置は、第1から第3の発明のいずれかにおいて、前記第6延在部が、前記第7延在部よりも幅が広い第2幅広部を有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第6延在部が、第7延在部よりも幅が広い第2幅広部を有しているので、比較的インピーダンスの低い部分に設けた第2幅広部で浮遊容量を増大させることで、主に第2エレメントで得られる共振周波数における広帯域化を図ることができる。
The antenna device according to a fourth aspect of the present invention is the antenna device according to any one of the first to third aspects, wherein the sixth extending portion has a second widened portion wider than the seventh extending portion. It is characterized by that.
That is, in this antenna device, since the sixth extending portion has the second wide portion that is wider than the seventh extending portion, it floats in the second wide portion provided in the relatively low impedance portion. By increasing the capacity, it is possible to increase the bandwidth at the resonance frequency obtained mainly by the second element.

第5の発明に係るアンテナ装置は、第1から第4の発明のいずれかにおいて、前記第2延在部に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子によってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
また、互いに高いインピーダンスとなるアンテナ素子と第4延在部との間に発生する浮遊容量を効果的に利用することができる。
また、基板本体の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子の選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。
An antenna device according to a fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, an antenna element of a dielectric antenna is connected to the second extending portion.
That is, in this antenna device, the element length of the loading element that does not self-resonate at a desired resonance frequency can be shortened, the impedance can be increased, and the stray capacitance can be increased. In addition, the size and the antenna characteristics can be improved.
Further, the stray capacitance generated between the antenna element having a high impedance and the fourth extending portion can be effectively used.
In addition, it is possible to design in the plane of the substrate body, and it is possible to reduce the thickness compared to the case of using a conventional dielectric block or resin molded body, and by selecting an antenna element that is a dielectric antenna, Miniaturization and high performance are possible. Further, there is no need for costs due to molds, design changes, etc., and low costs can be realized.

第6の発明に係るアンテナ装置は、第1から第5の発明のいずれかにおいて、前記第1延在部に第1受動素子が接続され、前記第2延在部に第2受動素子が接続され、前記第6延在部に第3受動素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、各受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。
また、第2受動素子に特定の共振周波数に対して高インピーダンスとなるものを選択することで、第1延在部から第2延在部の第2受動素子までの間で、別の共振周波数を得ることが可能である。
The antenna device according to a sixth aspect of the present invention is the antenna device according to any one of the first to fifth aspects, wherein a first passive element is connected to the first extending portion and a second passive element is connected to the second extending portion. A third passive element is connected to the sixth extending portion.
That is, in this antenna device, each resonance frequency can be flexibly adjusted by selecting each passive element, and an antenna device capable of making multiple resonances according to design conditions can be obtained. Thus, since each resonance frequency can be flexibly adjusted in terms of the antenna configuration, the resonance frequency can be switched, and the adjustment location by a passive element or the like can be changed according to the application or device.
Further, by selecting a second passive element that has a high impedance with respect to a specific resonance frequency, another resonance frequency can be obtained between the first extension part and the second passive element of the second extension part. It is possible to obtain

本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のアンテナ装置によれば、基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランド面、第1エレメント及び第2エレメントを備えているので、各エレメント間及びグランド面との間などで浮遊容量が発生し、少なくとも2つ以上の共振周波数による複共振化が可能になる。
特に、第7延在部の先端側が、第4延在部よりグランド面から離間した位置又は第4延在部の直下の位置で、少なくとも第4延在部の先端側に沿って延在しているので、延在部間で直列的に発生する3つの浮遊容量によって、インピーダンスをフレキシブルに調整することができる。
また、エレメントに接続するアンテナ素子および受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能になると共に、小型化および高性能化が可能になる。
したがって、本発明のアンテナ装置は、多様な用途や機器に対応した複共振化が容易に可能になると共に、省スペース化を図ることができる。
The present invention has the following effects.
According to the antenna device of the present invention, since at least one of the front surface and the back surface of the substrate main body includes the ground surface, the first element, and the second element that are patterned with the metal foil, A stray capacitance is generated between the ground plane and the like, and a double resonance can be achieved with at least two resonance frequencies.
In particular, the distal end side of the seventh extending portion extends at least along the distal end side of the fourth extending portion at a position separated from the ground surface from the fourth extending portion or a position immediately below the fourth extending portion. Therefore, the impedance can be flexibly adjusted by three stray capacitances generated in series between the extending portions.
In addition, each resonant frequency can be flexibly adjusted by selecting the antenna element and passive element connected to the element, so that multiple resonance can be achieved according to design conditions, and miniaturization and high performance can be achieved. .
Therefore, the antenna device of the present invention can easily achieve multiple resonances corresponding to various applications and devices, and can save space.

本発明に係るアンテナ装置の第1実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。In 1st Embodiment of the antenna device which concerns on this invention, it is a top view which shows the positional relationship of each element. 第1実施形態において、各共振周波数に寄与する主な領域を示す配線図である。In 1st Embodiment, it is a wiring diagram which shows the main area | regions which contribute to each resonance frequency. 第1実施形態において、アンテナ装置で生じる浮遊容量を示す配線図である。FIG. 3 is a wiring diagram showing stray capacitance generated in the antenna device in the first embodiment. 第1実施形態において、アンテナ素子を示す斜視図(a)、平面図(b)、正面図(c)および底面図(d)である。In 1st Embodiment, it is a perspective view (a) which shows an antenna element, a top view (b), a front view (c), and a bottom view (d). 第1実施形態において、3共振化した際のVSWR特性(電圧定在波比)を示すグラフである。In 1st Embodiment, it is a graph which shows the VSWR characteristic (voltage standing wave ratio) at the time of making it 3 resonance. 本発明に係るアンテナ装置の第2実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図(a)及び底面図(b)である。In 2nd Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention, it is the top view (a) and bottom view (b) which show the positional relationship of each element. 本発明に係るアンテナ装置の第3実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。In 3rd Embodiment of the antenna device which concerns on this invention, it is a top view which shows the positional relationship of each element.

以下、本発明に係るアンテナ装置の第1実施形態を、図1から図5を参照しながら説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an antenna device according to a first embodiment of the invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態におけるアンテナ装置1は、図1及び図2に示すように、絶縁性の基板本体2と、基板本体2の表面に、それぞれ銅箔等の金属箔でパターン形成されたグランド面GND、グランドパターンG1、第1エレメント3及び第2エレメント4とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the antenna device 1 according to the present embodiment includes an insulating substrate body 2 and a ground surface GND that is patterned on a surface of the substrate body 2 with a metal foil such as a copper foil. A ground pattern G1, a first element 3 and a second element 4 are provided.

上記第1エレメント3は、グランド面GNDに近接した基端側に給電点FPが設けられてグランド面GNDから離間する方向に延在する第1延在部E1と、第1延在部E1の先端から第1延在部E1に直交する方向に延在する第2延在部E2と、第2延在部E2の先端からグランド面GNDから離間する方向に延在する第3延在部E3と、第3延在部E3の先端から第2延在部E2に沿って第2延在部E2の基端側に向けて延在する第4延在部E4とを有している。
なお、第1延在部E1に直交する方向は、第1延在部E1の基端部が対向するグランド面GNDの端辺に沿った方向であり、この端辺に対向する基板本体2の一辺に沿った方向でもある。また、グランド面GNDから離間する方向は、基板本体2の前記一辺に向かう方向である。
The first element 3 includes a first extending portion E1 provided with a feeding point FP on the base end side close to the ground surface GND and extending in a direction away from the ground surface GND, and a first extending portion E1. A second extending portion E2 extending from the tip in a direction orthogonal to the first extending portion E1, and a third extending portion E3 extending in a direction away from the ground surface GND from the tip of the second extending portion E2. And a fourth extending portion E4 extending from the distal end of the third extending portion E3 along the second extending portion E2 toward the proximal end side of the second extending portion E2.
Note that the direction orthogonal to the first extending portion E1 is a direction along the end side of the ground surface GND facing the base end portion of the first extending portion E1, and the substrate body 2 facing this end side It is also a direction along one side. The direction away from the ground plane GND is the direction toward the one side of the substrate body 2.

上記第2エレメント4は、第1延在部E1の途中に基端が接続され第1延在部E1に直交する方向であって第2延在部E2と反対側に向けて延在する第5延在部E5と、第5延在部E5の先端からグランド面GNDから離間する方向に延在する第6延在部E6と、第6延在部E6の先端から第5延在部E5に沿って第4延在部E4の基端側に向けて延在する第7延在部E7とを有している。
すなわち、第1エレメント3は、逆コ字状に折り返した形状となっており、第2エレメント4は、第1エレメント3の開口側を覆うようにコ字状に折り返した形状となっている。
The second element 4 has a first end that is connected in the middle of the first extending portion E1 and extends in a direction perpendicular to the first extending portion E1 and opposite to the second extending portion E2. A fifth extending portion E5, a sixth extending portion E6 extending from the tip of the fifth extending portion E5 in a direction away from the ground surface GND, and a fifth extending portion E5 from the tip of the sixth extending portion E6. And a seventh extending portion E7 extending toward the base end side of the fourth extending portion E4.
That is, the first element 3 has a shape that is folded in an inverted U shape, and the second element 4 has a shape that is folded in a U shape so as to cover the opening side of the first element 3.

上記第7延在部E7の先端側は、第4延在部E4よりグランド面GNDから離間した位置で、少なくとも第4延在部E4の先端側に沿って延在している。
なお、上記第1延在部E1の先端部は、基端側よりも第6延在部E6側に幅広な幅広部E1aとなっている。この幅広部E1aは、第6延在部E6側に幅広に形成されている。
The distal end side of the seventh extending portion E7 extends at least along the distal end side of the fourth extending portion E4 at a position separated from the ground surface GND from the fourth extending portion E4.
In addition, the front-end | tip part of the said 1st extension part E1 becomes the wide part E1a wider on the 6th extension part E6 side rather than the base end side. The wide portion E1a is formed wide on the sixth extending portion E6 side.

上記第2延在部E2の途中には、誘電体アンテナのアンテナ素子ATが接続されている。
また、上記第1延在部E1の途中には、第1受動素子P1が接続されていると共に、第2延在部E2の途中には、第2受動素子P2が接続され、第6延在部E6の途中には第3受動素子P3が接続されている。すなわち、第1受動素子P1は、幅広部E1aの基端と第5延在部E5の接続部との間に接続され、第2受動素子P2は、第2延在部E2のアンテナ素子ATよりも先端側に接続されている。
In the middle of the second extending portion E2, an antenna element AT of a dielectric antenna is connected.
In addition, the first passive element P1 is connected in the middle of the first extending portion E1, and the second passive element P2 is connected in the middle of the second extending portion E2. A third passive element P3 is connected in the middle of the part E6. That is, the first passive element P1 is connected between the base end of the wide part E1a and the connection part of the fifth extension part E5, and the second passive element P2 is more than the antenna element AT of the second extension part E2. Is also connected to the tip side.

また、グランドパターンG1の先端側と第1延在部E1の先端側とが、第4受動素子P4を介して接続されていると共にグランドパターンG1の基端側と第1延在部E1の基端側とが、第5受動素子P5を介して接続されている。さらに、第1延在部E1の第4受動素子P4と第5受動素子P5との間には、第6受動素子P6が接続されている。このように、第4受動素子P4と第5受動素子P5と第6受動素子P6とにより、π型のインピーダンス調整回路を構成している。   In addition, the distal end side of the ground pattern G1 and the distal end side of the first extending portion E1 are connected via the fourth passive element P4, and the proximal end side of the ground pattern G1 and the base of the first extending portion E1 are connected. The end side is connected via the fifth passive element P5. Furthermore, a sixth passive element P6 is connected between the fourth passive element P4 and the fifth passive element P5 of the first extending portion E1. As described above, the fourth passive element P4, the fifth passive element P5, and the sixth passive element P6 constitute a π-type impedance adjustment circuit.

上記グランドパターンG1は、先端が第5延在部E5の基端まで延在している。
上記第3延在部E3は、第2延在部E2や第4延在部E4よりも幅広であると共に、第4延在部E4の先端側にやや傾いて延在している。
上記第6延在部E6の先端部は、第7延在部E7の先端側にやや傾いて延在している。
The ground pattern G1 has a distal end extending to the base end of the fifth extending portion E5.
The third extending portion E3 is wider than the second extending portion E2 and the fourth extending portion E4, and extends slightly inclined toward the distal end side of the fourth extending portion E4.
The distal end portion of the sixth extending portion E6 extends slightly inclined toward the distal end side of the seventh extending portion E7.

上記基板本体2は、一般的なプリント基板であって、本実施形態では、ガラスエポキシ樹脂等からなるプリント基板を採用している。
なお、上記給電点FPは、それぞれ高周波回路(図示略)の給電点に接続される。この給電点FPには、例えば高周波回路に接続された同軸ケーブル(図示略)の芯線が接続され、該同軸ケーブルのグランド線は、近傍のグランド面GNDに接続される。また、グランド面GNDの領域には、高周波回路が実装される。
上記各受動素子は、例えばインダクタ、コンデンサ、抵抗又はジャンパー線が採用される。
The board body 2 is a general printed board, and in the present embodiment, a printed board made of glass epoxy resin or the like is employed.
The feed point FP is connected to a feed point of a high frequency circuit (not shown). For example, a core wire of a coaxial cable (not shown) connected to a high-frequency circuit is connected to the feed point FP, and the ground wire of the coaxial cable is connected to a nearby ground plane GND. A high frequency circuit is mounted in the area of the ground plane GND.
For example, an inductor, a capacitor, a resistor, or a jumper line is used as each passive element.

上記アンテナ素子ATは、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子であって、例えば図4に示すように、セラミックス等の誘電体121の表面にAg等の導体パターン122が形成されたチップアンテナである。この導体パターン122の両端部が、実装用に第2延在部E2の分断された部分の対向端に接続されることで、アンテナ素子ATが第2延在部E2の一部とされる。
このアンテナ素子ATは、共振周波数等の設定に応じて、その長さ、幅、導体パターン等が異なる素子を選択しても構わない。また、所望の周波数によっては、アンテナ素子ATに使用している誘電体121を、磁性体、若しくは誘電体と磁性体とを混合した複合材料としても構わない。
The antenna element AT is a loading element that does not self-resonate at a desired resonance frequency, and is a chip antenna in which a conductor pattern 122 such as Ag is formed on the surface of a dielectric 121 such as ceramic as shown in FIG. is there. Both ends of the conductor pattern 122 are connected to opposite ends of the divided part of the second extending part E2 for mounting, so that the antenna element AT becomes a part of the second extending part E2.
As the antenna element AT, elements having different lengths, widths, conductor patterns, and the like may be selected according to the setting of the resonance frequency and the like. Depending on the desired frequency, the dielectric 121 used in the antenna element AT may be a magnetic material or a composite material in which a dielectric and a magnetic material are mixed.

上記第1エレメント3と第2エレメント4とは、互いの間の浮遊容量と、グランド面GNDとの間の浮遊容量とを発生可能に、互いに間隔を空けて延在している。
すなわち、図3に示すように、第7延在部E7と第4延在部E4との間の浮遊容量Caと、第4延在部E4とアンテナ素子ATとの間の浮遊容量Cbと、第2延在部E2の第2受動素子P2より基端側と第4延在部E4との間の浮遊容量Ccと、第2延在部E2の第2受動素子P2より先端側と第4延在部E4との間の浮遊容量Cdと、第2延在部E2の第2受動素子P2より先端側とグランド面GNDとの間の浮遊容量Ceと、第2延在部E2の第2受動素子P2より基端側とグランド面GNDとの間の浮遊容量Cfと、アンテナ素子ATとグランド面GNDとの間の浮遊容量Cgと、第7延在部E7と幅広部E1aとの間の浮遊容量Chと、第6延在部E6と幅広部E1aとの間の浮遊容量Ciと、第5延在部E5とグランド面GNDとの間の浮遊容量Cjとが発生可能である。
The first element 3 and the second element 4 extend at a distance from each other so as to generate a stray capacitance between them and a stray capacitance between the ground plane GND.
That is, as shown in FIG. 3, the stray capacitance Ca between the seventh extending portion E7 and the fourth extending portion E4, the stray capacitance Cb between the fourth extending portion E4 and the antenna element AT, The stray capacitance Cc between the base end side of the second extending portion E2 from the second passive element P2 and the fourth extending portion E4, the tip side of the second extending portion E2 from the second passive element P2, and the fourth side. The stray capacitance Cd between the extended portion E4, the stray capacitance Ce between the tip side of the second passive element P2 of the second extending portion E2 and the ground plane GND, and the second of the second extending portion E2. The stray capacitance Cf between the base end side of the passive element P2 and the ground plane GND, the stray capacitance Cg between the antenna element AT and the ground plane GND, and between the seventh extending portion E7 and the wide portion E1a. The stray capacitance Ch, the stray capacitance Ci between the sixth extending portion E6 and the wide portion E1a, the fifth extending portion E5, and the ground plane GND And the stray capacitance Cj between can be generated.

次に、本実施形態のアンテナ装置における各共振周波数について、図を参照して説明する。   Next, each resonance frequency in the antenna device of the present embodiment will be described with reference to the drawings.

本実施形態のアンテナ装置1では、図5に示すように、周波数の低い方から、第1の共振周波数f1、第2の共振周波数f2及び第3の共振周波数f3の順に3つの周波数帯に複共振化される。
上記第1の共振周波数f1は、第1エレメント3とアンテナ素子ATと第1受動素子P1と浮遊容量とで決定される。また、上記第2の共振周波数f2は、アンテナ素子ATと第2延在部E2と第1延在部E1と浮遊容量とで決定される。さらに、上記第3の共振周波数f3は、第2エレメント4と浮遊容量とで決定される。
In the antenna device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the first resonance frequency f1, the second resonance frequency f2, and the third resonance frequency f3 are combined in three frequency bands in order from the lowest frequency. Resonated.
The first resonance frequency f1 is determined by the first element 3, the antenna element AT, the first passive element P1, and the stray capacitance. The second resonance frequency f2 is determined by the antenna element AT, the second extending portion E2, the first extending portion E1, and the stray capacitance. Further, the third resonance frequency f3 is determined by the second element 4 and the stray capacitance.

以下、これら共振周波数について、より詳しく説明する。
「第1の共振周波数f1について」
上記第1の共振周波数f1の周波数は、第1エレメント3とアンテナ素子ATと第1受動素子P1と浮遊容量Ca,Cb,Cc,Cd,Ce,Cf,Cgとにより設定および調整することができる。
また、第1の共振周波数f1のインピーダンス調整は、浮遊容量Ca,Cb,Cc,Cd,Ce,Cf,Cgの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第2受動素子P2の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第4受動素子P4の選択によりグランドパターンG1及びグランド面GND側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第1の共振周波数f1は、主に図2中の一点鎖線A1の部分で調整される。
Hereinafter, these resonance frequencies will be described in more detail.
“About the first resonance frequency f1”
The frequency of the first resonance frequency f1 can be set and adjusted by the first element 3, the antenna element AT, the first passive element P1, and the stray capacitances Ca, Cb, Cc, Cd, Ce, Cf, and Cg. .
Further, the impedance adjustment of the first resonance frequency f1 can be performed by setting each of the stray capacitances Ca, Cb, Cc, Cd, Ce, Cf, and Cg.
Further, the final frequency adjustment can be flexibly performed by selecting the second passive element P2.
The final impedance adjustment can be flexibly performed by controlling the flow of the high-frequency current flowing on the ground pattern G1 and the ground plane GND side by selecting the fourth passive element P4.
In this way, the first resonance frequency f1 is adjusted mainly at the portion of the one-dot chain line A1 in FIG.

「第2の共振周波数f2について」
上記第2の共振周波数f2の周波数は、アンテナ素子ATと第2延在部E2と第1延在部E1と浮遊容量Cb,Cc,Cf,Cgとにより設定および調整することができる。
また、第2の共振周波数f2のインピーダンス調整は、浮遊容量Cb,Cc,Cf,Cgの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第1受動素子P1の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第4受動素子P4の選択によりグランドパターンG1及びグランド面GND側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第2の共振周波数f2は、主に図2中の破線A2の部分で調整される。
“About the second resonance frequency f2”
The frequency of the second resonance frequency f2 can be set and adjusted by the antenna element AT, the second extending portion E2, the first extending portion E1, and the stray capacitances Cb, Cc, Cf, Cg.
Further, the impedance adjustment of the second resonance frequency f2 can be performed by setting each of the stray capacitances Cb, Cc, Cf, and Cg.
Furthermore, the final frequency adjustment can be flexibly performed by selecting the first passive element P1.
The final impedance adjustment can be flexibly performed by controlling the flow of the high-frequency current flowing on the ground pattern G1 and the ground plane GND side by selecting the fourth passive element P4.
Thus, the second resonance frequency f2 is adjusted mainly at the portion indicated by the broken line A2 in FIG.

「第3の共振周波数f3について」
上記第3の共振周波数f3の周波数は、第2エレメント4と浮遊容量Ca,Ch,Ci,Cjとにより設定および調整することができる。
また、第3の共振周波数f3のインピーダンス調整は、浮遊容量Ca,Ch,Ci,Cjの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第3受動素子P3及び第6受動素子P6の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第5受動素子P5の選択によりグランドパターンG1及びグランド面GND側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第3の共振周波数f3は、主に図2中の二点鎖線A3の部分で調整される。
“About the third resonance frequency f3”
The frequency of the third resonance frequency f3 can be set and adjusted by the second element 4 and the stray capacitances Ca, Ch, Ci, Cj.
Moreover, the impedance adjustment of the third resonance frequency f3 can be performed by setting each of the stray capacitances Ca, Ch, Ci, Cj.
Furthermore, the final frequency adjustment can be flexibly performed by selecting the third passive element P3 and the sixth passive element P6.
The final impedance adjustment can be flexibly performed by controlling the flow of the high-frequency current flowing on the ground pattern G1 and the ground plane GND side by selecting the fifth passive element P5.
In this way, the third resonance frequency f3 is adjusted mainly at the portion of the two-dot chain line A3 in FIG.

このように本実施形態のアンテナ装置1では、基板本体2の表面に、それぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランド面GND、第1エレメント3及び第2エレメント4を備えているので、各エレメント間やグランド面GNDとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。   As described above, the antenna device 1 according to the present embodiment includes the ground surface GND, the first element 3 and the second element 4 each of which is patterned with a metal foil on the surface of the substrate body 2. By effectively utilizing each stray capacitance between the gap and the ground plane GND, a double resonance can be achieved.

特に、第7延在部E7の先端側が、第4延在部E4よりグランド面GNDから離間した位置で、第4延在部E4の先端側に沿って延在しているので、第2延在部E2とグランド面GNDとの間の浮遊容量と、第2延在部E2と第4延在部E4との間の浮遊容量と、第4延在部E4と第7延在部E7との間の浮遊容量との直列的に発生する少なくとも3つの浮遊容量によって、インピーダンスをフレキシブルに調整することができる。また、第2延在部E2と第4延在部E4と第7延在部E7とでは、隣接するもの同士で互いに流れる高周波電流の方向が逆になるため、互いに干渉せず、それぞれの共振周波数の設計がし易くなると共に広帯域化も可能になる。   In particular, since the distal end side of the seventh extending portion E7 extends along the distal end side of the fourth extending portion E4 at a position farther from the ground surface GND than the fourth extending portion E4, the second extending portion The stray capacitance between the existing portion E2 and the ground plane GND, the stray capacitance between the second extending portion E2 and the fourth extending portion E4, the fourth extending portion E4 and the seventh extending portion E7, The impedance can be flexibly adjusted by at least three stray capacitances generated in series with the stray capacitance between the two. Further, in the second extending portion E2, the fourth extending portion E4, and the seventh extending portion E7, the directions of the high-frequency currents flowing between the adjacent ones are opposite to each other, so that they do not interfere with each other, and each resonance The frequency can be easily designed and the bandwidth can be increased.

また、第3延在部E3が、第4延在部E4よりも幅が広く設定されているので、比較的インピーダンスの低い部分に設けた幅広な第3延在部E3で浮遊容量を発生させることで、主に第1エレメントで得られる共振周波数における広帯域化を図ることができる。
また、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子ATによってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
また、互いに高いインピーダンスとなるアンテナ素子ATと第4延在部E4との間に発生する浮遊容量を効果的に利用することができる。
Further, since the third extending portion E3 is set wider than the fourth extending portion E4, stray capacitance is generated by the wide third extending portion E3 provided in the portion having a relatively low impedance. As a result, it is possible to increase the bandwidth at the resonance frequency obtained mainly by the first element.
In addition, the antenna element AT, which is a loading element that does not self-resonate at a desired resonance frequency, can shorten the element length, increase the impedance, and increase the stray capacitance. It is possible to improve the antenna characteristics.
Further, the stray capacitance generated between the antenna element AT and the fourth extending portion E4 having high impedance can be effectively used.

また、アンテナ素子ATおよび各受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。
また、基板本体2の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子ATの選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。
Further, by selecting the antenna element AT and each passive element, it is possible to flexibly adjust each resonance frequency, and it is possible to obtain an antenna device capable of making multiple resonances according to design conditions. Thus, since each resonance frequency can be flexibly adjusted in terms of the antenna configuration, the resonance frequency can be switched, and the adjustment location by a passive element or the like can be changed according to the application or device.
In addition, the design can be made in the plane of the substrate body 2, and the thickness can be reduced as compared with the case where a conventional dielectric block or resin molding is used, and the antenna element AT which is a dielectric antenna is selected. Thus, miniaturization and high performance can be achieved. Further, there is no need for costs due to molds, design changes, etc., and low costs can be realized.

また、第2延在部E2に第2受動素子P2が接続されているので、第2受動素子P2に特定の共振周波数に対して高インピーダンスとなるものを選択することで、第1延在部E1から第2延在部E2の第2受動素子P2までの間で、別の共振周波数を得ることが可能である。すなわち、これによって3共振化が可能になる。   In addition, since the second passive element P2 is connected to the second extending part E2, the first extending part can be selected by selecting the second passive element P2 having a high impedance with respect to a specific resonance frequency. It is possible to obtain another resonance frequency from E1 to the second passive element P2 of the second extending portion E2. In other words, this enables three resonances.

次に、本発明に係るアンテナ装置の第2実施形態及び第3実施形態について、図6及び図7を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Next, a second embodiment and a third embodiment of the antenna device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following description of each embodiment, the same constituent elements described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、基板本体2の表面側の一面に第1エレメント3と第2エレメント4とが形成されているのに対し、第2実施形態のアンテナ装置21では、図6に示すように、第2エレメント24の一部が基板本体2の裏面側に形成され、表面側とスルーホールHを介して接続されている点である。   The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the first element 3 and the second element 4 are formed on one surface side of the substrate body 2, whereas the first embodiment is different from the first embodiment. In the antenna device 21 according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, a part of the second element 24 is formed on the back surface side of the substrate body 2 and is connected to the front surface side through the through hole H. .

すなわち、第2実施形態では、グランド面GND、第1エレメント3及び第5延在部E5が、基板本体2の表面に形成され、第6延在部E6と第7延在部E7とが、基板本体2の裏面に形成されていると共に、第6延在部E6の基端部と第5延在部E5の先端部とがスルーホールHを介して接続されている。また、第7延在部E7の先端側は、基板本体2を挟んで第4延在部E4の直下に配されている。したがって、第1実施形態では、第7延在部E7の先端側と第4延在部E4の先端側とは、基板本体2の表面で平行に配されているのに対し、第2実施形態では、第7延在部E7の先端側と第4延在部E4の先端側とが、基板本体2の表裏面で対向状態に配されている。
なお、図6の平面図では、裏面(底面)側の第6延在部E6及び第7延在部E7を破線で図示している。
That is, in the second embodiment, the ground plane GND, the first element 3 and the fifth extending portion E5 are formed on the surface of the substrate body 2, and the sixth extending portion E6 and the seventh extending portion E7 are: It is formed on the back surface of the substrate body 2, and the proximal end portion of the sixth extending portion E 6 and the distal end portion of the fifth extending portion E 5 are connected through the through hole H. Further, the distal end side of the seventh extending portion E7 is disposed directly below the fourth extending portion E4 with the substrate body 2 interposed therebetween. Therefore, in the first embodiment, the distal end side of the seventh extending portion E7 and the distal end side of the fourth extending portion E4 are arranged in parallel on the surface of the substrate body 2, whereas the second embodiment Then, the distal end side of the seventh extending portion E7 and the distal end side of the fourth extending portion E4 are arranged in an opposed state on the front and back surfaces of the substrate body 2.
In the plan view of FIG. 6, the sixth extending portion E6 and the seventh extending portion E7 on the back surface (bottom surface) side are indicated by broken lines.

このように第2実施形態では、裏面側の第6延在部E6の基端部と表面側の第5延在部E5の先端部とがスルーホールHを介して接続され、容量装荷部である第7延在部E7の先端側が、第4延在部E4の直下に配されているので、第7延在部E7を表面側に設けるためのスペースが不要になって全体の小型化を図ることができる。また、第4延在部E4と第7延在部E7との間に基板本体2が挟まれることで、基板本体2の誘電率を利用した設計が可能になる。   Thus, in the second embodiment, the base end portion of the sixth extending portion E6 on the back surface side and the tip end portion of the fifth extending portion E5 on the front surface side are connected via the through hole H, and the capacity loading portion Since the distal end side of a certain seventh extending portion E7 is arranged directly below the fourth extending portion E4, a space for providing the seventh extending portion E7 on the surface side is not necessary, and the entire size can be reduced. I can plan. In addition, since the substrate body 2 is sandwiched between the fourth extending portion E4 and the seventh extending portion E7, a design using the dielectric constant of the substrate body 2 is possible.

次に、第3実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、第3延在部E3及び第6延在部E6が基板本体2の表面側だけに形成されているのに対し、第3実施形態のアンテナ装置31では、図7に示すように、基板本体2の裏面側にも、第3延在部E3の一部として第1幅広部E3aが形成されていると共に第6延在部E6の一部として第2幅広部E6aが形成されている点である。   Next, the difference between the third embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, the third extending portion E3 and the sixth extending portion E6 are formed only on the surface side of the substrate body 2. On the other hand, in the antenna device 31 of the third embodiment, as shown in FIG. 7, the first wide portion E3a is formed as a part of the third extending portion E3 on the back surface side of the substrate body 2 as well. In addition, the second wide portion E6a is formed as a part of the sixth extending portion E6.

すなわち、第3実施形態では、第1エレメント33の第3延在部E3が、基板本体2の裏面側に第4延在部E4よりも幅が広い第1幅広部E3aを有していると共に、第2エレメント34の第6延在部E6が、第7延在部E7よりも幅が広い第2幅広部E6aを有している。これら第1幅広部E3a及び第2幅広部E6aは、いずれもスルーホールHを介して表面側の第4延在部E4又は第6延在部E6に接続された追加パターンである。   That is, in the third embodiment, the third extending portion E3 of the first element 33 has the first wide portion E3a that is wider than the fourth extending portion E4 on the back surface side of the substrate body 2. The sixth extending portion E6 of the second element 34 has a second wide portion E6a that is wider than the seventh extending portion E7. Each of the first wide portion E3a and the second wide portion E6a is an additional pattern connected to the fourth extending portion E4 or the sixth extending portion E6 on the surface side through the through hole H.

このように、第3実施形態では、第3延在部E3が、第4延在部E4よりも幅が広い第1幅広部E3aを有しているので、比較的インピーダンスの低い部分に設けた第1幅広部E3aで浮遊容量を増大させることで、主に第1エレメント33で得られる共振周波数における広帯域化を図ることができる。また、第6延在部E6が、第7延在部E7よりも幅が広い第2幅広部E6aを有しているので、比較的インピーダンスの低い部分に設けた第2幅広部で浮遊容量を増大させることで、主に第2エレメント34で得られる共振周波数における広帯域化を図ることができる。   Thus, in 3rd Embodiment, since the 3rd extension part E3 has the 1st wide part E3a wider than the 4th extension part E4, it provided in the part with comparatively low impedance. By increasing the stray capacitance at the first wide portion E3a, it is possible to increase the bandwidth at the resonance frequency obtained mainly by the first element 33. Further, since the sixth extending portion E6 has the second wide portion E6a that is wider than the seventh extending portion E7, the stray capacitance is reduced by the second wide portion provided in the portion having a relatively low impedance. By increasing the frequency, it is possible to increase the bandwidth at the resonance frequency obtained mainly by the second element 34.

なお、第3実施形態では、第2幅広部E6aを基板本体2の裏面側に設けているが、第2実施形態のように、第6延在部E6が基板本体2の裏面側に形成されている場合、第2幅広部E6aを基板本体2の表面側に形成して裏面側の第6延在部E6とスルーホールHで接続しても構わない。   In the third embodiment, the second wide portion E6a is provided on the back surface side of the substrate body 2. However, the sixth extending portion E6 is formed on the back surface side of the substrate body 2 as in the second embodiment. In this case, the second wide portion E6a may be formed on the front surface side of the substrate body 2 and connected to the sixth extending portion E6 on the back surface side through the through hole H.

次に、第2実施形態のアンテナ装置を実際に作製した実施例について、VSWR特性(電圧定在波比)を測定した結果を、図5を参照して説明する。   Next, the results of measuring the VSWR characteristics (voltage standing wave ratio) of an example in which the antenna device according to the second embodiment was actually manufactured will be described with reference to FIG.

なお、これらの測定においては、各受動素子は以下のものを用いた。
第1受動素子P1:L=8.2nHのインダクタ
第2受動素子P2:L=30nHのインダクタ
第3受動素子P3:L=3.3nHのインダクタ
第4受動素子P4:L=4.7pHのインダクタ
第5受動素子P5:R=0Ω(ジャンパー線)
第6受動素子P6:C=0.5pFのコンデンサ
In these measurements, the following passive elements were used.
First passive element P1: Inductor with L = 8.2 nH Second passive element P2: Inductor with L = 30 nH Third passive element P3: Inductor with L = 3.3 nH Fourth passive element P4: Inductor with L = 4.7 pH 5th passive element P5: R = 0Ω (jumper wire)
Sixth passive element P6: C = 0.5 pF capacitor

この測定結果からわかるように、第1〜第3の共振周波数f1〜f3が、以下の表1に示すように、良好な帯域幅を有して得られている。
なお、第1の共振周波数f1の周波数帯は900MHz帯である。また、第2の共振周波数f2と第3共振周波数f3との周波数帯は互いに近く、両者を合わせた帯域が2000MHz帯である。
As can be seen from the measurement results, the first to third resonance frequencies f1 to f3 are obtained with a good bandwidth as shown in Table 1 below.
The frequency band of the first resonance frequency f1 is the 900 MHz band. The frequency bands of the second resonance frequency f2 and the third resonance frequency f3 are close to each other, and the combined band is the 2000 MHz band.

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。   In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

例えば、上記各実施形態では、第2延在部にアンテナ素子を設けているが、第4延在部や第7延在部にアンテナ素子を設けてエレメントの短縮化を行い、装置全体の小型化を図っても構わない。
また、上記各実施形態では、一つの基板本体にグランド面、グランドパターン及びインピーダンス調整回路が第1エレメント及び第2エレメントと共に形成されているが、基板本体を、第1エレメント及び第2エレメントが形成された基板部分と、グランド面、グランドパターン及びインピーダンス調整回路が形成された基板部分とに分けて2つの基板部分に分割し、これらを互いに接続配線等で電気的に接続して設置しても構わない。
さらに、基板本体を、第1エレメントにおける第2延在部の途中から先端までの部分と第2エレメントにおける第6延在部の途中から先端までの部分とが形成された基板部分と、他の部分が形成された基板部分とに分けて2つの基板部分に分割し、これらを互いに接続配線等で電気的に接続して設置しても構わない。
For example, in each of the above embodiments, the antenna element is provided in the second extending portion, but the antenna element is provided in the fourth extending portion and the seventh extending portion to shorten the element, thereby reducing the size of the entire apparatus. You may plan to make it.
In each of the above embodiments, the ground plane, the ground pattern, and the impedance adjustment circuit are formed together with the first element and the second element on one substrate body, but the first element and the second element are formed on the substrate body. Divided into two board parts divided into a board part formed with a ground plane, a ground pattern and an impedance adjustment circuit, and these may be electrically connected to each other by connection wiring or the like. I do not care.
Further, the substrate main body is formed of a substrate portion in which a portion from the middle of the second extending portion to the tip of the first element and a portion from the middle of the sixth extending portion to the tip of the second element are formed, The board portion may be divided into two board portions, and these portions may be divided into two board portions, which are electrically connected to each other by a connection wiring or the like.

また、上述したようにアンテナ素子を接続してエレメントの一部とすることが好ましいが、アンテナ素子を接続せずに、銅箔等の金属箔のみで延在した第2延在部でも構わない。この際、高インピーダンス化するために、第2延在部の少なくとも一部を他の部分よりも幅狭の細いパターンにしたり、ジグザグに折り返しながら全体として一定方向に延在するミアンダパターンとしたりすることが好ましい。
さらに、基板サイズに余裕がある場合には、上記エレメントの一部を線状若しくは板状の金属を折り返した形状のパターンに置き換えても構わない。また、同一の基板本体の表裏面に対してスルーホールを用いて、螺旋状などの形状に旋回させたパターンにしても構わない。
In addition, as described above, it is preferable to connect the antenna element to be a part of the element, but the second extending portion that is extended only by a metal foil such as a copper foil may be used without connecting the antenna element. . At this time, in order to increase the impedance, at least a part of the second extension part is formed into a narrow pattern narrower than the other parts, or a meander pattern extending in a certain direction as a whole while being folded back zigzag. It is preferable.
Furthermore, when there is a margin in the substrate size, a part of the element may be replaced with a pattern in which a linear or plate-like metal is folded. Moreover, you may make it the pattern swirled in shapes, such as a spiral shape, using a through hole with respect to the front and back of the same board | substrate body.

1…アンテナ装置、2…基板本体、3,33…第1エレメント、4,24,34…第2エレメント、AT…アンテナ素子、E1…第1延在部、E2…第2延在部、E3…第3延在部、E3a…第1幅広部、E4…第4延在部、E5…第5延在部、E6…第6延在部、E6a…第2幅広部、E7…第7延在部、G1…グランドパターン、GND…グランド面、H…スルーホール、P1…第1受動素子、P2…第2受動素子、P3…第3受動素子、P4…第4受動素子、P5…第5受動素子、P6…第6受動素子、FP…給電点   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna device, 2 ... Board | substrate main body, 33 ... 1st element, 4, 24, 34 ... 2nd element, AT ... Antenna element, E1 ... 1st extension part, E2 ... 2nd extension part, E3 ... 3rd extension part, E3a ... 1st wide part, E4 ... 4th extension part, E5 ... 5th extension part, E6 ... 6th extension part, E6a ... 2nd wide part, E7 ... 7th extension Local part, G1 ... Ground pattern, GND ... Ground surface, H ... Through hole, P1 ... First passive element, P2 ... Second passive element, P3 ... Third passive element, P4 ... Fourth passive element, P5 ... Fifth Passive element, P6 ... Sixth passive element, FP ... Feed point

Claims (6)

絶縁性の基板本体と、
前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成されたグランド面、第1エレメント及び第2エレメントとを備え、
前記第1エレメントが、前記グランド面に近接した基端側に給電点が設けられて前記グランド面から離間する方向に延在する第1延在部と、前記第1延在部の先端から前記第1延在部に直交する方向に延在する第2延在部と、前記第2延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第3延在部と、前記第3延在部の先端から前記第2延在部に沿って前記第2延在部の基端側に向けて延在し、先端が開放端となる第4延在部とを有し、
前記第2エレメントが、前記第1延在部の途中に基端が接続され前記第1延在部に直交する方向であって前記第2延在部と反対側に向けて延在する第5延在部と、前記第5延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第6延在部と、前記第6延在部の先端から前記第5延在部に沿って前記第4延在部の基端側に向けて延在し、先端が開放端となる第7延在部とを有し、
前記第7延在部の先端側が、前記第4延在部より前記グランド面から離間した位置又は前記第4延在部の直下の位置で、前記第4延在部の先端側に沿って延在し
前記第2延在部と前記第4延在部と前記第7延在部とでは、隣接するもの同士で互いに流れる高周波電流の方向が逆になることを特徴とするアンテナ装置。
An insulating substrate body;
At least one of the front surface and the back surface of the substrate body includes a ground surface patterned with a metal foil, a first element, and a second element,
The first element is provided with a feeding point on a proximal end side close to the ground surface and extends in a direction away from the ground surface, and from the distal end of the first extension portion, the first element A second extending portion extending in a direction orthogonal to the first extending portion, a third extending portion extending in a direction away from the ground surface from the tip of the second extending portion, and the third from the tip of the extending portion along the second extending portion extend toward the base end side of the second extending portion, and a fourth extending portion tip is an open end,
A second end of the second element is connected in the middle of the first extending portion, and extends in a direction perpendicular to the first extending portion and opposite to the second extending portion. An extension part, a sixth extension part extending from the tip of the fifth extension part in a direction away from the ground surface, and a tip of the sixth extension part along the fifth extension part extend toward the base end side of the fourth extension portion, and a seventh extending part which tip is an open end,
The distal end side of the seventh extending portion extends along the distal end side of the fourth extending portion at a position separated from the ground surface from the fourth extending portion or a position directly below the fourth extending portion. Exist ,
The antenna device, wherein the second extending portion, the fourth extending portion, and the seventh extending portion have mutually opposite directions of high-frequency currents flowing between them .
請求項1に記載のアンテナ装置において、
前記グランド面、前記第1エレメント及び前記第5延在部が、前記基板本体の表面に形成され、
前記第6延在部と前記第7延在部とが、前記基板本体の裏面に形成されていると共に、前記第6延在部の基端部と前記第5延在部の先端部とがスルーホールを介して接続され、
前記第7延在部の先端側が、前記第4延在部の直下に配されていることを特徴とするアンテナ装置。
The antenna device according to claim 1,
The ground plane, the first element, and the fifth extending portion are formed on the surface of the substrate body,
The sixth extending portion and the seventh extending portion are formed on the back surface of the substrate body, and a proximal end portion of the sixth extending portion and a distal end portion of the fifth extending portion are provided. Connected through through holes,
The antenna device according to claim 7, wherein a distal end side of the seventh extending portion is disposed immediately below the fourth extending portion.
請求項1又は2に記載のアンテナ装置において、
前記第3延在部が、前記第4延在部よりも幅が広い第1幅広部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
In the antenna device according to claim 1 or 2,
The antenna device, wherein the third extending portion includes a first wide portion that is wider than the fourth extending portion.
請求項1から3のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記第6延在部が、前記第7延在部よりも幅が広い第2幅広部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
In the antenna device according to any one of claims 1 to 3,
The antenna device according to claim 6, wherein the sixth extending portion has a second wide portion that is wider than the seventh extending portion.
請求項1から4のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記第2延在部に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
In the antenna device according to any one of claims 1 to 4,
An antenna device, wherein an antenna element of a dielectric antenna is connected to the second extending portion.
請求項1から5のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記第1延在部に第1受動素子が接続され、
前記第2延在部に第2受動素子が接続され、
前記第6延在部に第3受動素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
In the antenna device according to any one of claims 1 to 5,
A first passive element is connected to the first extension;
A second passive element is connected to the second extension part;
An antenna device, wherein a third passive element is connected to the sixth extending portion.
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