JP6218069B2 - antenna - Google Patents

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Description

本発明はアンテナに関し、例えば、複数の周波数帯域に対応可能なアンテナに好適に利用出来るものである。   The present invention relates to an antenna, and can be suitably used for, for example, an antenna that can handle a plurality of frequency bands.

近年、配線を要しない特長を生かした無線通信の重要性が増している。無線通信には、多数の通信システムが提供されている。これらの良いとこ取りを実現するサービスを提供するために、複数の通信システムを搭載するマルチ通信システム化が進展している。このため、無線回路を複数のシステムで共用することで通信機器の小型化を図れるように、多周波数帯域で使用出来る無線回路の開発も精力的に進められている。   In recent years, the importance of wireless communication taking advantage of features that do not require wiring has increased. Many communication systems are provided for wireless communication. In order to provide services that realize these good points, a multi-communication system equipped with a plurality of communication systems has been developed. For this reason, development of a radio circuit that can be used in a multi-frequency band has been energetically promoted so that communication devices can be miniaturized by sharing the radio circuit among a plurality of systems.

特に、アンテナは、無線回路の中でもサイズが大きいため、小型化のキーデバイスとして、小型多周波アンテナの開発が進められている。多周波アンテナに関しては、引用文献1(特開2011−55306号公報)に示されているように、単一の小型アンテナが、内蔵された集中定数素子によって、最低次モードおよび高次モードの共振周波数を制御することで、多周波で動作出来る技術が知られている。それでも、多数の通信システムのそれぞれにおける帯域に対応することは極めて困難である。特に、近接した帯域に関しては、大きく離れた高次モードの共振周波数を最低次モードの共振周波数に近づけるために、集中定数素子の値を極めて大きくする必要があり、特に困難となっている。   In particular, since the antenna has a large size among wireless circuits, a small multi-frequency antenna is being developed as a key device for miniaturization. As for a multi-frequency antenna, as shown in cited document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-55306), a single small antenna is resonated in the lowest-order mode and higher-order mode by a built-in lumped element. A technique capable of operating at multiple frequencies by controlling the frequency is known. Still, it is extremely difficult to cope with the bandwidth in each of a large number of communication systems. In particular, regarding the adjacent bands, it is necessary to make the value of the lumped constant element extremely large in order to bring the resonance frequency of the high-order mode far away from the resonance frequency of the lowest-order mode close to the lowest frequency, which is particularly difficult.

特開2011−55306号公報JP 2011-55306 A

多周波の特性を有するとともに、各帯域が可変であるアンテナ、すなわち多周波リコンフィギュラブルアンテナを提供する。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Provided is an antenna having multi-frequency characteristics and variable in each band, that is, a multi-frequency reconfigurable antenna. Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

以下に、(発明を実施するための形態)で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、(特許請求の範囲)の記載と(発明を実施するための形態)との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、(特許請求の範囲)に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   The means for solving the problem will be described below using the numbers used in the (DETAILED DESCRIPTION). These numbers are added to clarify the correspondence between the description of (Claims) and (Mode for Carrying Out the Invention). However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in (Claims).

一実施の形態によれば、アンテナを構成する複数のアンテナ導体(21〜23など)を複数のインピーダンス回路部(31〜37)を介して直列に接続する。これら複数のインピーダンス回路部(31〜34など)にバラクタなどの可変容量素子(C31、C33、C34など)を設ける。   According to one embodiment, a plurality of antenna conductors (21 to 23, etc.) constituting an antenna are connected in series via a plurality of impedance circuit portions (31 to 37). Variable impedance elements (C31, C33, C34, etc.) such as varactors are provided in the plurality of impedance circuit portions (31-34, etc.).

前記一実施の形態によれば、複数の可変容量素子の容量値を適宜に変更することで、複数の使用可能周波数帯域ごとにアンテナの特性を調整出来る。   According to the embodiment, the antenna characteristics can be adjusted for each of a plurality of usable frequency bands by appropriately changing the capacitance values of the plurality of variable capacitance elements.

図1Aは、第1の実施形態によるアンテナの構成を示す、断面線A−Aによる断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line AA, showing the configuration of the antenna according to the first embodiment. 図1Bは、第1の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。FIG. 1B is a top view showing the configuration of the antenna according to the first embodiment. 図1Cは、第1の実施形態によるアンテナの構成を示す下面図である。FIG. 1C is a bottom view showing the configuration of the antenna according to the first embodiment. 図1Dは、第1の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。FIG. 1D is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna according to the first embodiment. 図1Eは、第1の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。FIG. 1E is a circuit diagram showing an equivalent circuit of another antenna according to the first embodiment. 図2Aは、第1の実施形態によるアンテナの寸法例を示す上面図である。FIG. 2A is a top view showing an example of dimensions of the antenna according to the first embodiment. 図2Bは、第1の実施形態によるアンテナの寸法例を示す下面図である。FIG. 2B is a bottom view showing a dimension example of the antenna according to the first embodiment. 図3Aは、第1の実施形態によるアンテナの第1の特性例を示すグラフである。FIG. 3A is a graph illustrating a first characteristic example of the antenna according to the first embodiment. 図3Bは、第1の実施形態によるアンテナの第2の特性例を示すグラフである。FIG. 3B is a graph illustrating a second characteristic example of the antenna according to the first embodiment. 図3Cは、第1の実施形態によるアンテナの第3の特性例を示すグラフである。FIG. 3C is a graph illustrating a third characteristic example of the antenna according to the first embodiment. 図3Dは、第1の実施形態によるアンテナの第4の特性例を示すグラフである。FIG. 3D is a graph illustrating a fourth characteristic example of the antenna according to the first embodiment. 図4Aは、第2の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。FIG. 4A is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna according to the second embodiment. 図4Bは、第2の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。FIG. 4B is a circuit diagram showing an equivalent circuit of another antenna according to the second embodiment. 図5Aは、第1および第2の実施形態によるアンテナの特性例を比較するグラフである。FIG. 5A is a graph comparing characteristic examples of antennas according to the first and second embodiments. 図5Bは、第1および第2の実施形態によるアンテナの特性例を比較するグラフである。FIG. 5B is a graph comparing characteristic examples of the antennas according to the first and second embodiments. 図6Aは、第3の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。FIG. 6A is a top view showing the configuration of the antenna according to the third embodiment. 図6Bは、第3の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。FIG. 6B is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna according to the third embodiment. 図6Cは、第3の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。FIG. 6C is a circuit diagram showing an equivalent circuit of another antenna according to the third embodiment. 図7は、第3の実施形態によるアンテナの特性例を示すグラフである。FIG. 7 is a graph illustrating an example of characteristics of the antenna according to the third embodiment. 図8Aは、第4の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。FIG. 8A is a top view showing the configuration of the antenna according to the fourth embodiment. 図8Bは、第4の実施形態によるアンテナの構成を示す下面図である。FIG. 8B is a bottom view showing the configuration of the antenna according to the fourth embodiment.

添付図面を参照して、本発明によるアンテナを実施するための形態を以下に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments for implementing an antenna according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
図1Aは、第1の実施形態によるアンテナの構成を示す、断面線A−Aによる断面図である。図1Bは、第1の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。図1Cは、第1の実施形態によるアンテナの構成を示す下面図である。図1A〜図1Cに示した第1の実施形態によるアンテナの構成要素について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1A is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line AA showing the configuration of the antenna according to the first embodiment. FIG. 1B is a top view showing the configuration of the antenna according to the first embodiment. FIG. 1C is a bottom view showing the configuration of the antenna according to the first embodiment. The components of the antenna according to the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1C will be described.

第1の実施形態によるアンテナは、給電部11と、誘電体基板12と、第1の接地導体17と、第1のビア群41と、第2の接地導体18と、第1のアンテナ導体21と、第1のインピーダンス回路部31と、第2のアンテナ導体22と、第2のインピーダンス回路部32と、第3のアンテナ導体23と、第2のビア群42と、接続導体15と、第3のインピーダンス回路部33と、線路導体13とを含んでいる。   The antenna according to the first embodiment includes a power feeding unit 11, a dielectric substrate 12, a first ground conductor 17, a first via group 41, a second ground conductor 18, and a first antenna conductor 21. The first impedance circuit section 31, the second antenna conductor 22, the second impedance circuit section 32, the third antenna conductor 23, the second via group 42, the connection conductor 15, 3 impedance circuit portion 33 and line conductor 13.

第1の接地導体17と、第2の接地導体18と、第1のアンテナ導体21と、第2のアンテナ導体22と、第3のアンテナ導体23と、接続導体15と、線路導体13とは、銅(Cu)などの導体で構成されている。   The first ground conductor 17, the second ground conductor 18, the first antenna conductor 21, the second antenna conductor 22, the third antenna conductor 23, the connection conductor 15, and the line conductor 13 are It is comprised with conductors, such as copper (Cu).

第1の実施形態によるアンテナの構成要素の接続関係について説明する。誘電体基板12の表面には、第1の接地導体17と、第1〜第3のアンテナ導体21〜23とが設けられている。誘電体基板12の裏面には、第2の接地導体18と、線路導体13と、接続導体15とが設けられている。第1および第2のビア群41および42は、誘電体基板12を貫通して設けられている。   The connection relationship of the components of the antenna according to the first embodiment will be described. A first ground conductor 17 and first to third antenna conductors 21 to 23 are provided on the surface of the dielectric substrate 12. A second ground conductor 18, a line conductor 13, and a connection conductor 15 are provided on the back surface of the dielectric substrate 12. The first and second via groups 41 and 42 are provided through the dielectric substrate 12.

給電部11と、第1および第2のインピーダンス回路部31および32とは、誘電体基板12の表面に設けられていることが望ましいが、その他の場所に設けることも可能である。第3のインピーダンス回路部33は、誘電体基板12の裏面に設けられていることが望ましいが、その他の場所に設けることも可能である。   The power feeding unit 11 and the first and second impedance circuit units 31 and 32 are preferably provided on the surface of the dielectric substrate 12, but may be provided at other locations. The third impedance circuit unit 33 is preferably provided on the back surface of the dielectric substrate 12, but may be provided at other locations.

給電部11の一方の給電点は、第1のアンテナ導体21の一方の端部に接続されている。第1のアンテナ導体21の他方の端部は、第1のインピーダンス回路部31の一方の端部に接続されている。第1のインピーダンス回路部31の他方の端部は、第2のアンテナ導体22の一方の端部に接続されている。第2のアンテナ導体22の他方の端部は、第2のインピーダンス回路部32の一方の端部に接続されている。第2のインピーダンス回路部32の他方の端部は、第3のアンテナ導体23の一方の端部に接続されている。第3のアンテナ導体23の所定位置には、第2のビア群42のそれぞれにおける一方の端部が接続されている。第2のビア群42のそれぞれにおける他方の端部は、接続導体15の所定位置に接続されている。接続導体15の一方の端部には、第3のインピーダンス回路部33の一方の端部が接続されている。第3のインピーダンス回路部33の他方の端部は、線路導体13の一方の端部が接続されている。線路導体13の他方の端部は、第2の接地導体18の一方の端部に接続されている。第2の接地導体18の所定位置には、第1のビア群41のそれぞれにおける一方の端部が接続されている。第1のビア群41のそれぞれにおける他方の端部は、第1の接地導体17の所定位置に接続されている。第1の接地導体17の一方の端部は、給電部11の他方の給電点に接続されている。   One feeding point of the feeding unit 11 is connected to one end of the first antenna conductor 21. The other end portion of the first antenna conductor 21 is connected to one end portion of the first impedance circuit portion 31. The other end of the first impedance circuit unit 31 is connected to one end of the second antenna conductor 22. The other end portion of the second antenna conductor 22 is connected to one end portion of the second impedance circuit portion 32. The other end of the second impedance circuit unit 32 is connected to one end of the third antenna conductor 23. One end of each of the second via groups 42 is connected to a predetermined position of the third antenna conductor 23. The other end of each of the second via groups 42 is connected to a predetermined position of the connection conductor 15. One end of the third impedance circuit unit 33 is connected to one end of the connection conductor 15. One end portion of the line conductor 13 is connected to the other end portion of the third impedance circuit portion 33. The other end of the line conductor 13 is connected to one end of the second ground conductor 18. One end of each of the first via groups 41 is connected to a predetermined position of the second ground conductor 18. The other end of each of the first via groups 41 is connected to a predetermined position of the first ground conductor 17. One end of the first ground conductor 17 is connected to the other feeding point of the feeding unit 11.

図1Dは、第1の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。図1Dに示した回路図の構成要素について説明する。図1Dに示した回路図は、第1の給電点11Aと、第2の給電点11Bと、第1のインピーダンス回路部31と、第2のインピーダンス回路部32と、第3のアンテナ導体23の等価回路と、第3のインピーダンス回路部33と、結合回路20とを含んでいる。なお、結合回路20は、アンテナおよび空間の結合を示す等価回路である。   FIG. 1D is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna according to the first embodiment. Components of the circuit diagram shown in FIG. 1D will be described. The circuit diagram shown in FIG. 1D shows the first feeding point 11A, the second feeding point 11B, the first impedance circuit unit 31, the second impedance circuit unit 32, and the third antenna conductor 23. An equivalent circuit, a third impedance circuit unit 33, and a coupling circuit 20 are included. The coupling circuit 20 is an equivalent circuit showing coupling between an antenna and space.

第1のインピーダンス回路部31は、バラクタC31と、インダクタL31とを含んでいる。第2のインピーダンス回路部32は、容量C32を含んでいる。第3のアンテナ導体23の等化回路は、容量C23と、第1のインダクタL23Aと、第2のインダクタL23Bとを含んでいる。第3のインピーダンス回路部33は、バラクタC33と、インダクタL33とを含んでいる。結合回路20は、容量C20と、インダクタL20と、抵抗R20とを含んでいる。   The first impedance circuit unit 31 includes a varactor C31 and an inductor L31. The second impedance circuit unit 32 includes a capacitor C32. The equalization circuit for the third antenna conductor 23 includes a capacitor C23, a first inductor L23A, and a second inductor L23B. The third impedance circuit unit 33 includes a varactor C33 and an inductor L33. The coupling circuit 20 includes a capacitor C20, an inductor L20, and a resistor R20.

ここで、バラクタとは、印加された直流電圧などに応じて容量値が変化する素子であって、以降、可変容量素子を総称してバラクタと記載する。詳しくは後述するが、このようなバラクタは、直列に接続されたダイオードおよびコンデンサを用いて実現することも可能である。   Here, the varactor is an element whose capacitance value changes according to an applied DC voltage or the like, and hereinafter, the variable capacitance element is generically referred to as a varactor. Although described later in detail, such a varactor can also be realized by using a diode and a capacitor connected in series.

図1Dに示した回路図の構成要素の接続関係について説明する。
第1の給電点11Aは、第1のインピーダンス回路部31の一方の端部に接続されている。
第1のインピーダンス回路部31の一方の端部は、バラクタC31の一方の端部と、インダクタL31の一方の端部とに共通接続されている。
バラクタC31の他方の端部と、インダクタL31の他方の端部とは、第1のインピーダンス回路部31の他方の端部に共通接続されている。
第1のインピーダンス回路部31の他方の端部は、第2のインピーダンス回路部32の一方の端部に接続されている。
第2のインピーダンス回路部32の一方の端部は、容量C32の一方の端部に接続されている。
容量C32の他方の端部は、第2のインピーダンス回路部32の他方の端部に接続されている。
第2のインピーダンス回路部32の他方の端部は、第3のアンテナ導体23の第1の端部に接続されている。
第3のアンテナ導体23の第1の端部は、第1のインダクタL23Aの一方の端部に接続されている。
第1のインダクタL23Aの他方の端部は、第2のインダクタL23Bの一方の端部と、容量C23の一方の端部とに共通接続されている。
第2のインダクタL23Bの他方の端部は、第3のアンテナ導体23の第2の端部に接続されている。容量C23の他方の端部は、第3のアンテナ導体23の第3の端部に接続されている。第3のアンテナ導体23の第2の端部は、第3のインピーダンス回路部33の一方の端部と、結合回路20の一方の端部とに共通接続されている。第3のインピーダンス回路部33の一方の端部は、バラクタC33の一方の端部と、インダクタL33の一方の端部とに共通接続されている。バラクタC33の他方の端部と、インダクタL33の他方の端部とは、第3のインピーダンス回路部33の他方の端部に共通接続されている。結合回路20の一方の端部は、容量C20の一方の端部に接続されている。容量C20の他方の端部は、インダクタL20の一方の端部と、抵抗R20の一方の端部とに共通接続されている。インダクタL20の他方の端部と、抵抗R20の他方の端部とは、結合回路20の他方の端部に共通接続されている。第3のアンテナ導体23の第3の端部と、第3のインピーダンス回路部33の他方の端部と、結合回路20の他方の端部とは、第2の給電点11Bに共通接続されている。
A connection relation of components in the circuit diagram illustrated in FIG. 1D will be described.
The first feeding point 11 </ b> A is connected to one end of the first impedance circuit unit 31.
One end of the first impedance circuit unit 31 is commonly connected to one end of the varactor C31 and one end of the inductor L31.
The other end of the varactor C31 and the other end of the inductor L31 are commonly connected to the other end of the first impedance circuit section 31.
The other end of the first impedance circuit unit 31 is connected to one end of the second impedance circuit unit 32.
One end of the second impedance circuit unit 32 is connected to one end of the capacitor C32.
The other end of the capacitor C32 is connected to the other end of the second impedance circuit unit 32.
The other end of the second impedance circuit unit 32 is connected to the first end of the third antenna conductor 23.
The first end of the third antenna conductor 23 is connected to one end of the first inductor L23A.
The other end of the first inductor L23A is commonly connected to one end of the second inductor L23B and one end of the capacitor C23.
The other end of the second inductor L23B is connected to the second end of the third antenna conductor 23. The other end of the capacitor C23 is connected to the third end of the third antenna conductor 23. The second end portion of the third antenna conductor 23 is commonly connected to one end portion of the third impedance circuit portion 33 and one end portion of the coupling circuit 20. One end of the third impedance circuit unit 33 is commonly connected to one end of the varactor C33 and one end of the inductor L33. The other end of the varactor C33 and the other end of the inductor L33 are commonly connected to the other end of the third impedance circuit section 33. One end of the coupling circuit 20 is connected to one end of the capacitor C20. The other end of the capacitor C20 is commonly connected to one end of the inductor L20 and one end of the resistor R20. The other end of the inductor L20 and the other end of the resistor R20 are commonly connected to the other end of the coupling circuit 20. The third end portion of the third antenna conductor 23, the other end portion of the third impedance circuit portion 33, and the other end portion of the coupling circuit 20 are commonly connected to the second feeding point 11B. Yes.

図1Dに示した等価回路を用いて、第1の実施形態によるアンテナの動作について説明する。結合回路20は、動作中のアンテナにおける放射現象を、すなわちアンテナおよび空間の結合を、表している。結合回路20において、抵抗R20は、給電点11Aおよび11Bからアンテナに供給された電力が消費されることを表している。この、消費される電力は、アンテナから空間への放射によって無限遠方まで広がる、アンテナから失われる電力を表している。   The operation of the antenna according to the first embodiment will be described using the equivalent circuit shown in FIG. 1D. The coupling circuit 20 represents the radiation phenomenon at the operating antenna, ie the coupling of the antenna and space. In the coupling circuit 20, the resistor R20 represents that power supplied from the feeding points 11A and 11B to the antenna is consumed. This consumed power represents the power lost from the antenna that spreads to infinity due to radiation from the antenna to space.

第1〜第3のアンテナ導体21〜23の中で最も大きい第3のアンテナ導体23は、分布定数線路として解釈することが可能であり、図1Dに示した等価回路では2つのインダクタL23AおよびL23Bならびに1つのシャント容量C23の集合体として表現されている。なお、第1および第2のアンテナ導体21および22は、第3のアンテナ導体23と比べて面積が十分に小さいので、集中定数素子を接続する存在として解釈することが可能であり、図1Dに示した等価回路では省略されている。   The largest third antenna conductor 23 among the first to third antenna conductors 21 to 23 can be interpreted as a distributed constant line. In the equivalent circuit shown in FIG. 1D, two inductors L23A and L23B are used. In addition, it is expressed as an aggregate of one shunt capacitor C23. The first and second antenna conductors 21 and 22 have a sufficiently small area as compared with the third antenna conductor 23, and therefore can be interpreted as being connected to a lumped constant element. It is omitted in the equivalent circuit shown.

アンテナが有効に動作するためには、給電点11Aおよび11Bに供給された電力の全てがアンテナに入って行けるように、給電点11Aおよび11Bにおけるインピーダンス整合が必要である。このインピーダンス整合は、給電点11Aおよび11Bにおけるインピーダンスと、給電点11Aおよび11Bからアンテナ側を見たインピーダンスとが複素共役の関係にあるときに実現される。ただし、給電点11Aおよび11Bにおけるインピーダンスは、通常、実数である。したがって、給電点11Aおよび11Bからアンテナ側を見たインピーダンスを、給電点11Aおよび11Bにおけるインピーダンスと同じ実数に調整することが必要となる。   In order for the antenna to operate effectively, impedance matching at the feed points 11A and 11B is necessary so that all of the power supplied to the feed points 11A and 11B can enter the antenna. This impedance matching is realized when the impedance at the feeding points 11A and 11B and the impedance when the antenna is viewed from the feeding points 11A and 11B are in a complex conjugate relationship. However, the impedance at the feeding points 11A and 11B is usually a real number. Therefore, it is necessary to adjust the impedance of the antenna side viewed from the feeding points 11A and 11B to the same real number as the impedance at the feeding points 11A and 11B.

この調整を、アンテナが動作する所望の周波数で実現するために、本実施形態のアンテナに第1〜第3のインピーダンス回路部31〜33を設けた。しかし、集中定数素子であるインダクタL31およびL33並びに容量またはバラクタC31〜C33は、そのインピーダンスが周波数に応じて変化する。したがって、インピーダンス整合は特定の周波数でしか取れない。インピーダンス整合が取れたこの特定の周波数は、アンテナが有効に動作する周波数という意味で、動作周波数と呼ばれる。   In order to realize this adjustment at a desired frequency at which the antenna operates, the first to third impedance circuit units 31 to 33 are provided in the antenna of this embodiment. However, the impedances of the inductors L31 and L33 and the capacitors or varactors C31 to C33, which are lumped elements, vary according to the frequency. Therefore, impedance matching can be obtained only at a specific frequency. This particular frequency that is impedance matched is called the operating frequency in the sense of the frequency at which the antenna operates effectively.

実際には、通信に使用可能な周波数は法令などで決められているので、決められた周波数に合わせて各集中定数素子のインピーダンス値を調整する必要がある。このことを逆に言い換えれば、集中定数素子のインピーダンス値を可変にすることで、使用周波数を可変にすることが可能である。第1の実施形態によるアンテナでは、第1のインピーダンス回路部31に設けたバラクタC31と、第3のインピーダンス回路部33に設けたバラクタC33とは、印加される直流電圧に応じて変化する容量を有している。   Actually, since the frequency that can be used for communication is determined by laws and regulations, it is necessary to adjust the impedance value of each lumped constant element in accordance with the determined frequency. In other words, the operating frequency can be made variable by making the impedance value of the lumped constant element variable. In the antenna according to the first embodiment, the varactor C31 provided in the first impedance circuit unit 31 and the varactor C33 provided in the third impedance circuit unit 33 have a capacitance that changes according to the applied DC voltage. Have.

図1Dに示したバラクタC31およびC33は、直流電圧を適宜に印加することでその容量値を調整可能であるが、ダイオードも印加される直流電圧に応じて変化する容量を有している。バラクタC31およびC33としてダイオードを使用する場合には、ダイオードと直列に接続されたコンデンサを設けることが望ましい。これは、バラクタC31およびC33にはインダクタL31およびL33がそれぞれ並列に接続されており、もしダイオードに直列接続されたコンデンサが無ければ、ダイオードに直流電圧を印加してもインダクタL31およびL33を介して短絡されてしまうからである。言い換えれば、バラクタC31およびC33において、ダイオードおよびコンデンサを直列に接続し、その両端に直流電圧を印加すると、コンデンサは開放状態となって、ダイオードにバイアス電圧を印加することが可能となる。このとき、バラクタC31およびC33の容量値は、コンデンサの容量と、ダイオードの容量との総量であって、その値は直列に配置したコンデンサの容量を適切に選ぶことで適宜に制御可能となることは明らかである。   The varactors C31 and C33 shown in FIG. 1D can adjust the capacitance value by appropriately applying a DC voltage, but the diode also has a capacitance that changes according to the applied DC voltage. When diodes are used as the varactors C31 and C33, it is desirable to provide a capacitor connected in series with the diodes. This is because the inductors L31 and L33 are connected in parallel to the varactors C31 and C33, respectively, and if there is no capacitor connected in series with the diode, the DC voltage is applied to the diode via the inductors L31 and L33. This is because they are short-circuited. In other words, in the varactors C31 and C33, when a diode and a capacitor are connected in series and a DC voltage is applied to both ends thereof, the capacitor is opened and a bias voltage can be applied to the diode. At this time, the capacitance values of the varactors C31 and C33 are the total amount of the capacitance of the capacitor and the capacitance of the diode, and the value can be appropriately controlled by appropriately selecting the capacitance of the capacitors arranged in series. Is clear.

本発明によるアンテナでは、各バラクタに印加する直流電圧を適宜に調整することで、インピーダンス整合から大きくずらすことなく使用周波数を可変とするアンテナの構造を提供する。   The antenna according to the present invention provides an antenna structure in which the operating frequency can be varied without largely deviating from impedance matching by appropriately adjusting the DC voltage applied to each varactor.

第1の実施形態によるアンテナは、集中定数素子、すなわち第1〜第3のインピーダンス回路部31〜33を、図1Dに示した等価回路のように配置することで、2周波で整合が取れる構成となっている。以下、この構成を用いてアンテナの使用周波数を可変とすることの有効性について説明する。ここでは、具体的な使用周波数として、2.5GHz(ギガヘルツ)と、5GHzとを用いた場合の例を挙げて説明する。   The antenna according to the first embodiment is configured so that matching can be achieved at two frequencies by arranging lumped constant elements, that is, first to third impedance circuit units 31 to 33 as in the equivalent circuit shown in FIG. 1D. It has become. Hereinafter, the effectiveness of changing the frequency of use of the antenna using this configuration will be described. Here, an example in the case of using 2.5 GHz (gigahertz) and 5 GHz as specific operating frequencies will be described.

図2Aは、第1の実施形態によるアンテナの寸法例を示す上面図である。図2Aでは、図1Bに示した第1〜第3のアンテナ導体21〜23の長さおよび幅を示している。すなわち、第1のアンテナ導体21において、その長さをX1と置き、その幅をY1と置く。第2のアンテナ導体22において、その長さをX2と置き、その幅をY2と置く。第3のアンテナ導体23において、その長さをX3と置き、その幅をY3と置く。   FIG. 2A is a top view showing an example of dimensions of the antenna according to the first embodiment. 2A shows the length and width of the first to third antenna conductors 21 to 23 shown in FIG. 1B. That is, in the first antenna conductor 21, the length is set to X1, and the width is set to Y1. In the second antenna conductor 22, the length is set as X2, and the width is set as Y2. In the third antenna conductor 23, its length is set as X3, and its width is set as Y3.

図2Bは、第1の実施形態によるアンテナの寸法例を示す下面図である。図2Bでは、図1Cに示した線路導体13および接続導体15の長さおよび幅を示している。すなわち、線路導体13において、その長さをX4と置き、その幅をY4と置く。接続導体15において、その長さをX5と置き、その幅をY5と置く。   FIG. 2B is a bottom view showing a dimension example of the antenna according to the first embodiment. 2B shows the length and width of the line conductor 13 and the connection conductor 15 shown in FIG. 1C. That is, in the line conductor 13, the length is set as X4 and the width is set as Y4. In the connection conductor 15, the length is set to X5, and the width is set to Y5.

図2Aおよび図2Bに示した寸法X1〜X5およびY1〜Y5の各数値は、以下のとおりである。
X1=1.3mm(ミリメートル)
Y1=1.0mm
X2=0.9mm
Y2=0.6mm
X3=7.9mm
Y3=3.3mm
X4=2.8mm
Y4=0.2mm
X5=0.9mm
Y5=0.9mm
The numerical values of the dimensions X1 to X5 and Y1 to Y5 shown in FIGS. 2A and 2B are as follows.
X1 = 1.3mm (millimeter)
Y1 = 1.0mm
X2 = 0.9mm
Y2 = 0.6mm
X3 = 7.9mm
Y3 = 3.3mm
X4 = 2.8mm
Y4 = 0.2mm
X5 = 0.9mm
Y5 = 0.9mm

誘電体基板12において、その比誘電率は4.6であり、その誘電正接は0.01であり、厚みは1mmである。   The dielectric substrate 12 has a relative dielectric constant of 4.6, a dielectric loss tangent of 0.01, and a thickness of 1 mm.

図3Aは、第1の実施形態によるアンテナの第1の特性例を示すグラフである。図3Aは、第1〜第5のグラフ(a)〜(e)を含んでいる。これら第1〜第5のグラフ(a)〜(e)に共通して、横軸はアンテナに供給される電力の周波数を示し、縦軸はアンテナのS11パラメータ、すなわち反射損失、を示している。   FIG. 3A is a graph illustrating a first characteristic example of the antenna according to the first embodiment. FIG. 3A includes first to fifth graphs (a) to (e). In common to these first to fifth graphs (a) to (e), the horizontal axis indicates the frequency of the power supplied to the antenna, and the vertical axis indicates the S11 parameter of the antenna, that is, the reflection loss. .

図3Aに示した例の条件は以下のとおりである。給電点11Aおよび11Bにおけるインピーダンスは25Ω(オーム)である。第1のインピーダンス回路部31において、バラクタC31の容量値はゼロに固定されており、同じくインダクタL31のインダクタンス値は1.4nH(ナノヘンリー)である。第2のインピーダンス回路部32において、容量C32の容量値は0.15pF(ピコファラッド)である。第3のインピーダンス回路部33において、インダクタL33のインダクタンス値は3.4nHである。   The conditions of the example shown in FIG. 3A are as follows. The impedance at the feeding points 11A and 11B is 25Ω (ohms). In the first impedance circuit unit 31, the capacitance value of the varactor C31 is fixed to zero, and the inductance value of the inductor L31 is 1.4 nH (nanohenry). In the second impedance circuit section 32, the capacitance value of the capacitor C32 is 0.15 pF (picofarad). In the third impedance circuit unit 33, the inductance value of the inductor L33 is 3.4 nH.

図3Aに示した第1〜第5のグラフ(a)〜(e)は、これらの条件に加えて、第3のインピーダンス回路部33に設けられたバラクタC33の容量値を0〜0.4pFの範囲で変化させた場合の、アンテナの特性を表している。第1のグラフ(a)は、バラクタC33の容量値が0pFである場合のアンテナ特性を示している。第2のグラフ(b)は、バラクタC33の容量値が0.1pFである場合のアンテナ特性を示している。第3のグラフ(c)は、バラクタC33の容量値が0.2pFである場合のアンテナ特性を示している。第4のグラフ(d)は、バラクタC33の容量値が0.3pFである場合のアンテナ特性を示している。第5のグラフ(e)は、バラクタC33の容量値が0.4pFである場合のアンテナ特性を示している。   In addition to these conditions, the first to fifth graphs (a) to (e) shown in FIG. 3A indicate the capacitance value of the varactor C33 provided in the third impedance circuit unit 33 as 0 to 0.4 pF. The characteristic of the antenna when it changes in the range is shown. The first graph (a) shows the antenna characteristics when the capacitance value of the varactor C33 is 0 pF. The second graph (b) shows the antenna characteristics when the capacitance value of the varactor C33 is 0.1 pF. The third graph (c) shows the antenna characteristics when the capacitance value of the varactor C33 is 0.2 pF. The fourth graph (d) shows the antenna characteristics when the capacitance value of the varactor C33 is 0.3 pF. The fifth graph (e) shows the antenna characteristics when the capacitance value of the varactor C33 is 0.4 pF.

図3Aから読み取れるように、2.5GHzの帯域では、バラクタC33の容量が増大すればするほど、反射損失の変化量が減少し、また、使用可能な帯域が低い方向に移動する。なお、アンテナの反射損失の観点からは、S11パラメータが−10dB以下であれば十分使用可能であるので、図3Aに示された反射損失のわずかな変化は大きな問題ではない。   As can be seen from FIG. 3A, in the 2.5 GHz band, as the capacity of the varactor C33 increases, the amount of change in reflection loss decreases, and the usable band moves in a lower direction. From the viewpoint of the antenna reflection loss, the S11 parameter can be sufficiently used if it is −10 dB or less, and therefore a slight change in the reflection loss shown in FIG. 3A is not a big problem.

図3Bは、第1の実施形態によるアンテナの第2の特性例を示すグラフである。図3Bも、図3Aの場合と同様に、第1〜第5のグラフ(a)〜(e)を含み、横軸はアンテナに供給される電力の周波数を示し、縦軸はアンテナのS11パラメータ、すなわち反射損失、を示している。   FIG. 3B is a graph illustrating a second characteristic example of the antenna according to the first embodiment. 3B also includes the first to fifth graphs (a) to (e) as in FIG. 3A, the horizontal axis indicates the frequency of the power supplied to the antenna, and the vertical axis indicates the S11 parameter of the antenna. That is, the reflection loss is shown.

図3Bに示した例の条件は、図3Aの場合と同様であるが、使用周波数として5GHzの帯域を用いている。図3Bに示したグラフ群から読み取れるように、第1の実施形態によるアンテナが5GHz帯でも使用可能である。ただし、5GHz帯で使用可能な周波数は概ね一定である。なお、5GHz帯での反射損失は、バラクタC33の容量値が増大すればするほど悪化しているので、このアンテナを5GHz帯で使用する場合にはバラクタC33の容量値を0pFに固定することが望ましい。   The conditions of the example shown in FIG. 3B are the same as in the case of FIG. 3A, but a band of 5 GHz is used as a use frequency. As can be read from the graph group shown in FIG. 3B, the antenna according to the first embodiment can also be used in the 5 GHz band. However, the frequency that can be used in the 5 GHz band is substantially constant. Since the reflection loss in the 5 GHz band becomes worse as the capacity value of the varactor C33 increases, the capacity value of the varactor C33 may be fixed to 0 pF when this antenna is used in the 5 GHz band. desirable.

なお、図3Aおよび図3Bに示した例では、給電点11Aおよび11Bのインピーダンスを25Ωに設定したが、このインピーダンス値はあくまでも一例である。各集中定数素子のインピーダンス値を適宜に変更することによって給電点11Aおよび11Bのインピーダンスを所望値に設定した上でアンテナの共振周波数を可変とすることが出来る。   In the example shown in FIGS. 3A and 3B, the impedance of the feeding points 11A and 11B is set to 25Ω, but this impedance value is merely an example. By appropriately changing the impedance value of each lumped element, the impedance of the feeding points 11A and 11B can be set to a desired value, and the resonance frequency of the antenna can be made variable.

次に、図3Aおよび図3Bで用いた条件を一部変更して、バラクタC33の容量値を0に固定し、バラクタC31の容量値を0〜0.4pFの範囲で変化させた際の、2.5GHz帯における第3の特性例と、5GHz帯における第4の特性例について説明する。   Next, by partially changing the conditions used in FIGS. 3A and 3B, the capacitance value of the varactor C33 is fixed to 0, and the capacitance value of the varactor C31 is changed in the range of 0 to 0.4 pF. A third characteristic example in the 2.5 GHz band and a fourth characteristic example in the 5 GHz band will be described.

図3Cは、第1の実施形態によるアンテナの第3の特性例を示すグラフである。図3Dは、第1の実施形態によるアンテナの第4の特性例を示すグラフである。図3Cおよび図3Dは、いずれも、図3Aの場合と同様に、第1〜第5のグラフ(a)〜(e)を含み、横軸はアンテナに供給される電力の周波数を示し、縦軸はアンテナのS11パラメータ、すなわち反射損失、を示している。また、やはり図3Aの場合と同様に、図3Cおよび図3Dの各々における第1〜第5のグラフ(a)〜(e)は、バラクタC31の容量値がそれぞれ0pF、0.1pF、0.2pF、0.3pFおよび0.4pFである場合に対応している。   FIG. 3C is a graph illustrating a third characteristic example of the antenna according to the first embodiment. FIG. 3D is a graph illustrating a fourth characteristic example of the antenna according to the first embodiment. 3C and 3D both include the first to fifth graphs (a) to (e) as in FIG. 3A, and the horizontal axis indicates the frequency of the power supplied to the antenna, and the vertical axis The axis indicates the S11 parameter of the antenna, that is, the reflection loss. Similarly to the case of FIG. 3A, in the first to fifth graphs (a) to (e) in FIGS. 3C and 3D, the capacitance values of the varactor C31 are 0 pF, 0.1 pF, 0. This corresponds to the case of 2 pF, 0.3 pF and 0.4 pF.

図3Cは、2.5GHz帯におけるアンテナの特性例を示している。図3Cから読み取れるように、バラクタC31の容量値が変化しても、アンテナの反射損失はほとんど変化しない。   FIG. 3C shows an example of antenna characteristics in the 2.5 GHz band. As can be seen from FIG. 3C, even if the capacitance value of the varactor C31 changes, the reflection loss of the antenna hardly changes.

図3Dは、5GHz帯におけるアンテナの特性例を示している。図3Dから読み取れるように、バラクタC31の容量値が増大すればするほど、アンテナを使用可能な周波数帯域はより低い方向に移動する。   FIG. 3D shows an example of antenna characteristics in the 5 GHz band. As can be read from FIG. 3D, the frequency band in which the antenna can be used moves in the lower direction as the capacitance value of the varactor C31 increases.

図3Cおよび図3Dは、バラクタC31の容量値を制御することで、2.5GHz帯における特性はそのままに、5GHz帯における使用周波数を調整することが出来ることを示している。   3C and 3D show that by controlling the capacitance value of the varactor C31, it is possible to adjust the operating frequency in the 5 GHz band while maintaining the characteristics in the 2.5 GHz band.

なお、図3Cおよび図3Dに示した例でも、給電点11Aおよび11Bのインピーダンスを25Ωに設定したが、このインピーダンス値はあくまでも一例である。各集中定数素子のインピーダンス値を適宜に変更することによって給電点11Aおよび11Bのインピーダンスを所望値に設定した上でアンテナの共振周波数を可変とすることが出来る。   In the example shown in FIGS. 3C and 3D, the impedance of the feeding points 11A and 11B is set to 25Ω, but this impedance value is merely an example. By appropriately changing the impedance value of each lumped element, the impedance of the feeding points 11A and 11B can be set to a desired value, and the resonance frequency of the antenna can be made variable.

本実施形態によるアンテナの変形例について説明する。図1Eは、第1の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。   A modification of the antenna according to the present embodiment will be described. FIG. 1E is a circuit diagram showing an equivalent circuit of another antenna according to the first embodiment.

図1Eに示したアンテナの構成について説明する。図1Eに示したアンテナは、図1Dに示したアンテナに、以下の変更を加えることで得られる。すなわち、第1のインピーダンス回路部31と、第3のインピーダンス回路部33とのそれぞれにおいて、図1Dに示した構成では並列に接続されているバラクタおよびインダクタを、図1Eに示した構成では直列に接続する。   A configuration of the antenna illustrated in FIG. 1E will be described. The antenna shown in FIG. 1E can be obtained by making the following changes to the antenna shown in FIG. 1D. That is, in each of the first impedance circuit unit 31 and the third impedance circuit unit 33, the varactor and the inductor connected in parallel in the configuration shown in FIG. 1D are connected in series in the configuration shown in FIG. 1E. Connecting.

より具体的には、まず、第1のインピーダンス回路部31において、第1の給電点11Aと、容量C32との間に、インダクタL31およびバラクタC31を直列に接続する。   More specifically, first, in the first impedance circuit unit 31, the inductor L31 and the varactor C31 are connected in series between the first feeding point 11A and the capacitor C32.

次に、第3のインピーダンス回路部33において、インダクタL23Bおよび容量C20の接続点と、第2の給電点11Bとの間に、インダクタL33およびバラクタC33を直列に接続する。   Next, in the third impedance circuit unit 33, the inductor L33 and the varactor C33 are connected in series between the connection point of the inductor L23B and the capacitor C20 and the second feeding point 11B.

なお、図1Eに示した別のアンテナにおいて、第1のインピーダンス回路部31および第3のインピーダンス回路部33のうち、一方を直列接続構成とし、他方を並列接続構成としても良い。図1Eに示した第1の実施形態における別のアンテナの他の構成は、図1A〜図1Dの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。   In the other antenna shown in FIG. 1E, one of the first impedance circuit unit 31 and the third impedance circuit unit 33 may have a serial connection configuration and the other may have a parallel connection configuration. Other configurations of the other antenna in the first embodiment shown in FIG. 1E are the same as those in the case of FIGS. 1A to 1D, and thus further detailed description is omitted.

図1Eに示した構成による第1の実施形態による別のアンテナの動作について説明する。図1Eに示したアンテナも、図1Dの場合と同様に、第1のインピーダンス回路部31および第3のインピーダンス回路部33のインピーダンス値、そのうち特に各インダクタのリアクタンス値、を適宜に調整することで、共振周波数を所望の値に設定することが可能である。   The operation of another antenna according to the first embodiment having the configuration shown in FIG. 1E will be described. In the antenna shown in FIG. 1E, as in the case of FIG. 1D, the impedance values of the first impedance circuit unit 31 and the third impedance circuit unit 33, particularly the reactance values of the respective inductors, can be adjusted appropriately. The resonance frequency can be set to a desired value.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、第3のインピーダンス回路部33に設けられたバラクタC33の容量値を0.4pFまで増大させた結果、反射損失を表すS11パラメータが−10dB以下である使用可能な周波数は最も低くなった。このとき、バラクタC33の容量値がより小さい場合と比較すると、S11パラメータは次第に悪化している。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as a result of increasing the capacitance value of the varactor C33 provided in the third impedance circuit unit 33 to 0.4 pF, the usable frequency at which the S11 parameter representing the reflection loss is −10 dB or less is The lowest. At this time, the S11 parameter gradually deteriorates compared to the case where the capacity value of the varactor C33 is smaller.

そこで、第2の実施形態では、バラクタC33の容量値をさらに増大させて使用可能周波数をさらに低い範囲に広げると同時に、反射損失を表すS11パラメータを良好な値に保持するアンテナの構造を提供する。   Therefore, in the second embodiment, an antenna structure is provided in which the capacity value of the varactor C33 is further increased to extend the usable frequency to a lower range, and at the same time, the S11 parameter representing the reflection loss is maintained at a good value. .

図4Aは、第2の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。図4Aに示した第2の実施形態によるアンテナの構成は、図1A〜図1Dに示した第1の実施形態によるアンテナのうち、第2のインピーダンス回路部32の容量C32をバラクタC32に置き換えたものに等しい。なお、第2の実施形態によるアンテナの断面図、上面図および下面図は、図1A〜図1Cに示した第1の実施形態の場合と同様であるので、図示およびさらなる詳細な説明を省略する。   FIG. 4A is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna according to the second embodiment. The configuration of the antenna according to the second embodiment shown in FIG. 4A is obtained by replacing the capacitor C32 of the second impedance circuit unit 32 with the varactor C32 in the antenna according to the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1D. Equal to the thing. The cross-sectional view, the top view, and the bottom view of the antenna according to the second embodiment are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1C, and thus illustration and further detailed description thereof are omitted. .

第2の実施形態によるアンテナでは、第3のインピーダンス回路部33に設けられたバラクタC33の容量値を1pFまたは2pFまで増大させて、使用可能な周波数帯域を1.6GHz近傍または1.95GHz近傍に移動させている。これらの周波数帯域のうち、前者の場合に得られる特性例を図5Aに示し、後者の場合に得られる特性例を図5Bに示す。   In the antenna according to the second embodiment, the capacity value of the varactor C33 provided in the third impedance circuit unit 33 is increased to 1 pF or 2 pF, so that the usable frequency band is in the vicinity of 1.6 GHz or 1.95 GHz. It is moved. Of these frequency bands, a characteristic example obtained in the former case is shown in FIG. 5A, and a characteristic example obtained in the latter case is shown in FIG. 5B.

図5Aおよび図5Bは、第1および第2の実施形態によるアンテナの特性例を比較するグラフである。図5Aおよび図5Bの各々は、第1〜第3のグラフ(a)〜(c)を含んでいる。図5Aおよび図5Bの各々に示される第1〜第3のグラフ(a)〜(c)に共通して、横軸は周波数を示し、縦軸は反射損失を表すS11パラメータを示している。   FIG. 5A and FIG. 5B are graphs comparing characteristic examples of antennas according to the first and second embodiments. Each of FIG. 5A and FIG. 5B includes first to third graphs (a) to (c). In common with the first to third graphs (a) to (c) shown in FIGS. 5A and 5B, the horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the S11 parameter indicating the reflection loss.

図5Aおよび図5Bの各々において、第1のグラフ(a)は、第1の実施形態によるアンテナの、第2のインピーダンス回路部32に設けられた容量C32の容量値を0.15pFに設定した場合に得られる特性例を示している。同様に、第2のグラフ(b)は、第1の実施形態によるアンテナの、第2のインピーダンス回路部32に設けられたバラクタC32の容量値を0.10pFに設定した場合に得られる特性例を示している。同様に、第3のグラフ(c)は、第2のグラフ(b)の条件から、バラクタC33の容量値を0.1pFだけさらに増大させた場合に得られる特性例を示している。   5A and 5B, in the first graph (a), the capacitance value of the capacitor C32 provided in the second impedance circuit unit 32 of the antenna according to the first embodiment is set to 0.15 pF. The example of the characteristic obtained in the case is shown. Similarly, the second graph (b) shows a characteristic example obtained when the capacitance value of the varactor C32 provided in the second impedance circuit unit 32 of the antenna according to the first embodiment is set to 0.10 pF. Is shown. Similarly, the third graph (c) shows a characteristic example obtained when the capacitance value of the varactor C33 is further increased by 0.1 pF from the condition of the second graph (b).

図5Aおよび図5Bから読み取れるように、いずれの場合も、第1の実施形態によるアンテナでは、反射損失を表すS11パラメータが−10dBの近傍となっている。その一方で、第2の実施形態の、第2のグラフ(b)の場合は、帯域がわずかに高いもののS11パラメータが大幅に小さくなっている。なお、第2の実施形態の、第3のグラフ(c)から読み取れるように、バラクタC33の容量値をさらに増大させることで、高くなった帯域を下げることが可能である。また、帯域を第1の実施形態の場合と同様の値まで下げても、S11パラメータを大幅に小さく出来ることに変わりは無い。   As can be seen from FIGS. 5A and 5B, in any case, in the antenna according to the first embodiment, the S11 parameter representing the reflection loss is in the vicinity of −10 dB. On the other hand, in the case of the second graph (b) of the second embodiment, although the band is slightly higher, the S11 parameter is significantly reduced. As can be read from the third graph (c) of the second embodiment, the increased bandwidth can be lowered by further increasing the capacitance value of the varactor C33. Even if the bandwidth is lowered to the same value as in the first embodiment, the S11 parameter can be significantly reduced.

本実施形態によるアンテナの変形例について説明する。図4Bは、第2の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。   A modification of the antenna according to the present embodiment will be described. FIG. 4B is a circuit diagram showing an equivalent circuit of another antenna according to the second embodiment.

図4Bに示したアンテナの構成について説明する。図4Bに示したアンテナは、図4Aに示したアンテナに、第1の実施形態における図1Dから図1Eへの場合と同じ変更を加えることで得られる。すなわち、第1のインピーダンス回路部31と、第3のインピーダンス回路部33とのそれぞれにおいて、図4Aに示した構成では並列に接続されているバラクタおよびインダクタを、図4Bに示した構成では直列に接続する。   The configuration of the antenna shown in FIG. 4B will be described. The antenna shown in FIG. 4B can be obtained by adding the same changes to the antenna shown in FIG. 4A as in the case of FIG. 1D to FIG. 1E in the first embodiment. That is, in each of the first impedance circuit unit 31 and the third impedance circuit unit 33, the varactor and the inductor connected in parallel in the configuration shown in FIG. 4A are connected in series in the configuration shown in FIG. 4B. Connecting.

図4Bに示した第2の実施形態における別のアンテナの他の構成は、図1A〜図1C、図1Eおよび図4Aの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。   The other configurations of the other antennas in the second embodiment shown in FIG. 4B are the same as those in FIGS. 1A to 1C, FIG. 1E, and FIG.

図4Bに示した構成による第2の実施形態による別のアンテナの動作についても、図1A〜図1C、図1Eおよび図4Aの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。   The operation of another antenna according to the second embodiment having the configuration shown in FIG. 4B is also the same as that in FIGS. 1A to 1C, 1E, and 4A, and thus further detailed description is omitted.

(第3の実施形態)
第3の実施形態では、第1の実施形態の場合と同様の条件で、2.5GHz近傍および5GHz近傍の帯域で有効なアンテナの構造を提供する。
(Third embodiment)
The third embodiment provides an antenna structure that is effective in the vicinity of 2.5 GHz and in the vicinity of 5 GHz under the same conditions as in the first embodiment.

図6Aは、第3の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。図6Bは、第3の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。図6Aおよび図6Bに示した第3の実施形態によるアンテナの構成は、図1A〜図1Dに示した第1の実施形態によるアンテナのうち、第2のインピーダンス回路部32の容量C32をバラクタC32に置き換え、さらに、給電部11に並列に接続された第4のインピーダンス回路部34を追加したものに等しい。なお、第3の実施形態によるアンテナの断面図および下面図は、図1Aおよび図1Cに示した第1の実施形態の場合と同様であるので、図示およびさらなる詳細な説明を省略する。   FIG. 6A is a top view showing the configuration of the antenna according to the third embodiment. FIG. 6B is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna according to the third embodiment. The configuration of the antenna according to the third embodiment shown in FIGS. 6A and 6B is the same as that of the antenna according to the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1D except that the capacitor C32 of the second impedance circuit unit 32 is replaced with the varactor C32. Further, it is equivalent to a configuration in which a fourth impedance circuit unit 34 connected in parallel to the power feeding unit 11 is added. The cross-sectional view and the bottom view of the antenna according to the third embodiment are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1C, and thus illustration and further detailed description thereof are omitted.

図7は、第3の実施形態によるアンテナの特性例を示すグラフである。図7は、第1〜第3のグラフ(a)〜(c)を含んでいる。第1〜第3のグラフ(a)〜(c)に共通して、横軸は周波数を示し、縦軸は反射係数を表すS11パラメータを示している。   FIG. 7 is a graph illustrating an example of characteristics of the antenna according to the third embodiment. FIG. 7 includes first to third graphs (a) to (c). In common with the first to third graphs (a) to (c), the horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the S11 parameter indicating the reflection coefficient.

図7に示した第1〜第3のグラフ(a)〜(c)は、第4のインピーダンス回路部34に設けられたバラクタC34の容量値を、0pF、0.2pFおよび0.4pFに設定した場合をそれぞれ示している。なお、その他の条件は第1の実施形態の場合と同様である。すなわち、給電点11Aおよび11Bのインピーダンスは25Ωである。第3のインピーダンス回路部33において、インダクタL33のインダクタンスは3.4nHに固定され、バラクタC33の容量値は0に固定されている。第2のインピーダンス回路部32に設けられた容量またはバラクタC32の容量値は0.15pFに固定されている。第1のインピーダンス回路部31において、インダクタL31のインダクタンス値は1.4nHに固定され、バラクタC31の容量値は0pFに固定されている。   In the first to third graphs (a) to (c) shown in FIG. 7, the capacitance value of the varactor C34 provided in the fourth impedance circuit unit 34 is set to 0 pF, 0.2 pF, and 0.4 pF. Each case is shown. Other conditions are the same as in the first embodiment. That is, the impedance of the feeding points 11A and 11B is 25Ω. In the third impedance circuit unit 33, the inductance of the inductor L33 is fixed to 3.4 nH, and the capacitance value of the varactor C33 is fixed to 0. The capacitance provided in the second impedance circuit section 32 or the capacitance value of the varactor C32 is fixed to 0.15 pF. In the first impedance circuit unit 31, the inductance value of the inductor L31 is fixed to 1.4 nH, and the capacitance value of the varactor C31 is fixed to 0 pF.

第3の実施形態によるアンテナでは、図7に示したグラフから読み取れるように、バラクタC34の容量値を増大させることで、使用可能な周波数帯域が高い方向に移動する。   In the antenna according to the third embodiment, as can be read from the graph shown in FIG. 7, the usable frequency band moves in the higher direction by increasing the capacitance value of the varactor C34.

この移動方向は、図3Aや図3Dに示した第1の実施形態によるアンテナの場合とは逆方向であるので、使用周波数の移動を相殺することが可能となる。したがって、第3の実施形態によるアンテナに設けられた複数のバラクタC31、C33およびC34の容量値を適宜に変更することで、本発明によるアンテナの特性をより自由に調整することが可能となる。   Since this moving direction is the opposite direction to that of the antenna according to the first embodiment shown in FIGS. 3A and 3D, it is possible to cancel the movement of the used frequency. Therefore, the characteristics of the antenna according to the present invention can be adjusted more freely by appropriately changing the capacitance values of the plurality of varactors C31, C33 and C34 provided in the antenna according to the third embodiment.

本実施形態によるアンテナの変形例について説明する。図6Cは、第3の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。   A modification of the antenna according to the present embodiment will be described. FIG. 6C is a circuit diagram showing an equivalent circuit of another antenna according to the third embodiment.

図6Cに示したアンテナの構成について説明する。図6Cに示したアンテナは、図6Bに示したアンテナに、第1の実施形態における図1Dから図1Eへの場合と同じ変更を加えることで得られる。すなわち、第1のインピーダンス回路部31と、第3のインピーダンス回路部33とのそれぞれにおいて、図6Bに示した構成では並列に接続されているバラクタおよびインダクタを、図6Cに示した構成では直列に接続する。   A configuration of the antenna illustrated in FIG. 6C will be described. The antenna shown in FIG. 6C is obtained by making the same change as the case of FIG. 1D from FIG. 1D to FIG. 1E in the antenna shown in FIG. 6B. That is, in each of the first impedance circuit unit 31 and the third impedance circuit unit 33, the varactor and the inductor connected in parallel in the configuration shown in FIG. 6B are connected in series in the configuration shown in FIG. 6C. Connecting.

図6Cに示した第2の実施形態における別のアンテナの他の構成は、図1A〜図1C、図1Eおよび図6Bの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。   The other configurations of the other antennas in the second embodiment shown in FIG. 6C are the same as those in FIGS. 1A to 1C, FIG. 1E, and FIG. 6B, and thus further detailed description is omitted.

図6Cに示した構成による第2の実施形態による別のアンテナの動作についても、図1A〜図1C、図1Eおよび図6Bの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。   The operation of another antenna according to the second embodiment having the configuration shown in FIG. 6C is also the same as that in FIGS. 1A to 1C, FIG. 1E, and FIG.

(第4の実施形態)
第1〜第3の実施形態では、アンテナを構成する導体が給電部11から一方に配置された、いわゆるモノポール型のアンテナの構造を提供した。第4の実施形態では、第1の実施形態によるアンテナの構成要素の一部を2組、給電部11を挟んで対称的に配置した、いわゆるダイポール型のアンテナの構造を提供する。
(Fourth embodiment)
In the first to third embodiments, a so-called monopole antenna structure is provided in which a conductor constituting the antenna is arranged on one side from the power feeding portion 11. In the fourth embodiment, a so-called dipole antenna structure is provided in which two sets of components of the antenna according to the first embodiment are arranged symmetrically with the feeding unit 11 in between.

図8Aは、第4の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。図8Bは、第4の実施形態によるアンテナの構成を示す下面図である。図8Aおよび図8Bに示した第4の実施形態によるアンテナの構成要素について説明する。   FIG. 8A is a top view showing the configuration of the antenna according to the fourth embodiment. FIG. 8B is a bottom view showing the configuration of the antenna according to the fourth embodiment. The components of the antenna according to the fourth embodiment shown in FIGS. 8A and 8B will be described.

第4の実施形態によるアンテナは、誘電体基板12と、給電部11と、第1〜第6のアンテナ導体21〜26と、第1〜第6のインピーダンス回路部31〜33および35〜37と、第1および第2の接続導体15および16と、線路導体14と、図示しない第1および第2のビア群とを含んでいる。   The antenna according to the fourth embodiment includes a dielectric substrate 12, a power feeding unit 11, first to sixth antenna conductors 21 to 26, first to sixth impedance circuit units 31 to 33, and 35 to 37. , First and second connection conductors 15 and 16, line conductor 14, and first and second via groups (not shown).

第4の実施形態によるアンテナの構成要素のうち、第1〜第3のアンテナ導体21〜23は誘電体基板12の表面に配置されており、第1および第2の接続導体15および16と、線路導体14とは、誘電体基板12の裏面に配置されている。第1および第2のビア群は、誘電体基板12を貫通して設けられている。   Among the components of the antenna according to the fourth embodiment, the first to third antenna conductors 21 to 23 are disposed on the surface of the dielectric substrate 12, and the first and second connection conductors 15 and 16, The line conductor 14 is disposed on the back surface of the dielectric substrate 12. The first and second via groups are provided through the dielectric substrate 12.

給電部11と、第1、第2、第4および第5のインピーダンス回路部31、32、35および36とは、誘電体基板12の表面に設けられていることが望ましいが、その他の場所に設けることも可能である。第3および第6のインピーダンス回路部33および37は、誘電体基板12の裏面に設けられていることが望ましいが、その他の場所に設けることも可能である。   The power feeding unit 11 and the first, second, fourth, and fifth impedance circuit units 31, 32, 35, and 36 are preferably provided on the surface of the dielectric substrate 12, but in other places. It is also possible to provide it. The third and sixth impedance circuit portions 33 and 37 are preferably provided on the back surface of the dielectric substrate 12, but may be provided at other locations.

第4の実施形態によるアンテナの構成要素の接続関係について説明する。給電部11の一方の端部は、第1のアンテナ導体21の一方の端部に接続されている。第1のアンテナ導体21の他方の端部は、第1のインピーダンス回路部31の一方の端部に接続されている。第1のインピーダンス回路部31の他方の端部は、第2のアンテナ導体22の一方の端部に接続されている。第2のアンテナ導体22の他方の端部は、第2のインピーダンス回路部32の一方の端部に接続されている。第2のインピーダンス回路部32の他方の端部は、第3のアンテナ導体23の一方の端部に接続されている。第3のアンテナ導体23の所定位置には、第1のビア群のそれぞれにおける一方の端部が接続されている。第1のビア群のそれぞれにおける他方の端部は、第1の接続導体15の所定位置に接続されている。第1の接続導体15の一方の端部は、第3のインピーダンス回路部33の一方の端部に接続されている。第3のインピーダンス回路部33の他方の端部は、線路導体14の一方の端部に接続されている。   The connection relationship of the components of the antenna according to the fourth embodiment will be described. One end of the power feeding unit 11 is connected to one end of the first antenna conductor 21. The other end portion of the first antenna conductor 21 is connected to one end portion of the first impedance circuit portion 31. The other end of the first impedance circuit unit 31 is connected to one end of the second antenna conductor 22. The other end portion of the second antenna conductor 22 is connected to one end portion of the second impedance circuit portion 32. The other end of the second impedance circuit unit 32 is connected to one end of the third antenna conductor 23. One end of each of the first via groups is connected to a predetermined position of the third antenna conductor 23. The other end of each of the first via groups is connected to a predetermined position of the first connection conductor 15. One end portion of the first connection conductor 15 is connected to one end portion of the third impedance circuit portion 33. The other end of the third impedance circuit unit 33 is connected to one end of the line conductor 14.

給電部11の他方の端部は、第4のアンテナ導体24の一方の端部に接続されている。第4のアンテナ導体24の他方の端部は、第4のインピーダンス回路部35の一方の端部に接続されている。第4のインピーダンス回路部35の他方の端部は、第5のアンテナ導体25の一方の端部に接続されている。第5のアンテナ導体25の他方の端部は、第5のインピーダンス回路部36の一方の端部に接続されている。第5のインピーダンス回路部36の他方の端部は、第6のアンテナ導体26の一方の端部に接続されている。第6のアンテナ導体26の所定位置には、第2のビア群のそれぞれにおける一方の端部が接続されている。第2のビア群のそれぞれにおける他方の端部は、第2の接続導体16の所定位置に接続されている。第2の接続導体16の一方の端部は、第6のインピーダンス回路部37の一方の端部に接続されている。第6のインピーダンス回路部37の他方の端部は、線路導体14の他方の端部に接続されている。 The other end of the power feeding unit 11 is connected to one end of the fourth antenna conductor 24. The other end of the fourth antenna conductor 24 is connected to one end of the fourth impedance circuit unit 35. The other end of the fourth impedance circuit unit 35 is connected to one end of the fifth antenna conductor 25. The other end portion of the fifth antenna conductor 25 is connected to one end portion of the fifth impedance circuit portion 36. The other end portion of the fifth impedance circuit portion 36 is connected to one end portion of the sixth antenna conductor 26. One end of each of the second via groups is connected to a predetermined position of the sixth antenna conductor 26. The other end of each of the second via groups is connected to a predetermined position of the second connection conductor 16. One end portion of the second connection conductor 16 is connected to one end portion of the sixth impedance circuit portion 37. The other end of the sixth impedance circuit portion 37 is connected to the other end of the line conductor 14.

第1のインピーダンス回路部31において、一方の端部と、他方の端部との間には、バラクタC31と、インダクタL31とが並列に接続されている。第2のインピーダンス回路部32において、一方の端部と、他方の端部との間には、容量C32が接続されている。第3のインピーダンス回路部33において、一方の端部と、他方の端部との間には、バラクタC33と、インダクタL33とが並列に接続されている。第4のインピーダンス回路部35において、一方の端部と、他方の端部との間には、バラクタC35と、インダクタL35とが並列に接続されている。第5のインピーダンス回路部36において、一方の端部と、他方の端部との間には、容量C36が接続されている。第6のインピーダンス回路部37において、一方の端部と、他方の端部との間には、バラクタC37と、インダクタL37とが並列に接続されている。   In the first impedance circuit unit 31, a varactor C31 and an inductor L31 are connected in parallel between one end and the other end. In the second impedance circuit section 32, a capacitor C32 is connected between one end and the other end. In the third impedance circuit unit 33, a varactor C33 and an inductor L33 are connected in parallel between one end and the other end. In the fourth impedance circuit unit 35, a varactor C35 and an inductor L35 are connected in parallel between one end and the other end. In the fifth impedance circuit section 36, a capacitor C36 is connected between one end and the other end. In the sixth impedance circuit unit 37, a varactor C37 and an inductor L37 are connected in parallel between one end and the other end.

言い換えれば、図8Aおよび図8Bに示した第4の実施形態によるアンテナは、図1Bおよび図1Cに示した第1の実施形態によるアンテナのうち、接地導体17および18以外の部分を、折り返して対称に配置したものに等しい。すなわち、第4の実施形態による第1〜第3のアンテナ導体21〜23と、第1〜第3のインピーダンス回路部31〜33と、接続導体15とは、第1の実施形態の場合と同様に構成されている。また、第4の実施形態による第4〜第6のアンテナ導体24〜26、第4〜第6のインピーダンス回路部35〜37および接続導体16は、第1の実施形態による第1〜第3のアンテナ導体21〜23、第1〜第3のインピーダンス回路部31〜33および接続導体15と同様に構成され、給電部11に対して対称的に配置されている。ただし、給電部11の2つの給電点は、第1および第4のアンテナ導体21および24にそれぞれ接続されており、線路導体14は一体化されている。   In other words, in the antenna according to the fourth embodiment shown in FIGS. 8A and 8B, the portions other than the ground conductors 17 and 18 of the antenna according to the first embodiment shown in FIGS. 1B and 1C are folded. Equivalent to a symmetrical arrangement. That is, the 1st-3rd antenna conductors 21-23 by 4th Embodiment, the 1st-3rd impedance circuit parts 31-33, and the connection conductor 15 are the same as that of the case of 1st Embodiment. It is configured. Further, the fourth to sixth antenna conductors 24 to 26, the fourth to sixth impedance circuit portions 35 to 37 and the connection conductor 16 according to the fourth embodiment are the first to third antenna conductors according to the first embodiment. The antenna conductors 21 to 23, the first to third impedance circuit parts 31 to 33, and the connection conductor 15 are configured in a similar manner and are arranged symmetrically with respect to the power feeding part 11. However, the two feeding points of the feeding unit 11 are connected to the first and fourth antenna conductors 21 and 24, respectively, and the line conductor 14 is integrated.

図8Aおよび図8Bに示した第4の実施形態による差動型のアンテナでも、第1の実施形態によるアンテナと同様の特性が得られる。同様に、第4の実施形態によるアンテナの一部を変更し、第2および第5のインピーダンス回路部32および36に設けられた容量C32およびC36をバラクタに置き換えれば第2の実施形態によるアンテナと同様の特性が得られる。同様に、第4の実施形態によるアンテナの一部を変更し、給電部11に並列に接続されたバラクタC34を追加すれば、第3の実施形態によるアンテナと同様の特性が得られる。   The differential antenna according to the fourth embodiment shown in FIGS. 8A and 8B can obtain the same characteristics as those of the antenna according to the first embodiment. Similarly, if a part of the antenna according to the fourth embodiment is changed and the capacitors C32 and C36 provided in the second and fifth impedance circuit portions 32 and 36 are replaced with varactors, the antenna according to the second embodiment is obtained. Similar characteristics are obtained. Similarly, if a part of the antenna according to the fourth embodiment is changed and a varactor C34 connected in parallel to the power feeding unit 11 is added, characteristics similar to those of the antenna according to the third embodiment can be obtained.

さらに、図8Aおよび図8Bに示した第4の実施形態による差動型のアンテナでも、第1のインピーダンス回路部31、第3のインピーダンス回路部33、第4のインピーダンス回路部35および第6のインピーダンス回路部37において、図1E、図4Bまたは図6Cに示したようにインダクタおよびバラクタの接続関係を並列から直列に変更しても良い。こうすることで、第1〜第3の実施形態のそれぞれにおける別のアンテナと同様の特性が得られる。さらに、第1のインピーダンス回路部31、第3のインピーダンス回路部33、第4のインピーダンス回路部35および第6のインピーダンス回路部37のうち、一部を直列接続構成とし、残りを並列接続構成としても良い。   Furthermore, even in the differential antenna according to the fourth embodiment shown in FIGS. 8A and 8B, the first impedance circuit unit 31, the third impedance circuit unit 33, the fourth impedance circuit unit 35, and the sixth impedance circuit unit In the impedance circuit unit 37, the connection relationship between the inductor and the varactor may be changed from parallel to serial as shown in FIG. 1E, FIG. 4B, or FIG. 6C. By doing so, the same characteristics as those of the other antennas in the first to third embodiments can be obtained. Furthermore, some of the first impedance circuit unit 31, the third impedance circuit unit 33, the fourth impedance circuit unit 35, and the sixth impedance circuit unit 37 have a series connection configuration, and the rest have a parallel connection configuration. Also good.

このように、本発明によるアンテナを用いることで、反射損失を大きく変化させることなく、2つの使用周波数を切り替えることが可能となり、単一のアンテナで多様な通信システムに対応することが可能となる。特に、近接した帯域に対応するにあたって、近接したモードの周波数を制御することから、本質的に変化させなければならない共振周波数の差は小さい。このため、本発明によるアンテナは近接した帯域にも容易に対応出来る。   As described above, by using the antenna according to the present invention, it is possible to switch between two operating frequencies without greatly changing the reflection loss, and it is possible to deal with various communication systems with a single antenna. . In particular, since the frequencies of adjacent modes are controlled when dealing with adjacent bands, the difference in resonance frequency that must be essentially changed is small. For this reason, the antenna according to the present invention can easily cope with a close band.

以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。   The invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. In addition, the features described in the embodiments can be freely combined within a technically consistent range.

11 給電部
11A、11B 給電点
12 誘電体基板
13、14 線路導体
15、16 接続導体
17、18 接地導体
20 結合回路
21〜26 アンテナ導体
31〜37 インピーダンス回路部
41〜43 ビア群
C20、C23、C31〜C34 容量、バラクタ
R20 抵抗
L20、L23A、L23B、L31、L33 インダクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Feed part 11A, 11B Feed point 12 Dielectric substrate 13, 14 Line conductor 15, 16 Connection conductor 17, 18 Ground conductor 20 Coupling circuit 21-26 Antenna conductor 31-37 Impedance circuit part 41-43 Via group C20, C23, C31 to C34 Capacitance, varactor R20 Resistance L20, L23A, L23B, L31, L33 Inductor

Claims (14)

第1周波数帯域に含まれて調整可能な第1共振周波数と、前記第1周波数帯域とは異なる第2周波数帯域に含まれて調整可能な第2共振周波数と有するアンテナであって、
給電部と、
前記給電部の一方の端部に接続された第1導体と、
前記第1導体に一方の端部が接続された第1インピーダンス回路部と、
前記第1導体から分離され、かつ、前記第1インピーダンス回路部の他方の端部に接続された第2導体と、
前記第2導体に一方の端部が接続された第2インピーダンス回路部と、
前記第1導体および前記第2導体から分離され、かつ、前記第2インピーダンス回路部の他方の端部に接続された第3導体と、
前記第3導体に一方の端部が接続されたビアと、
前記第1〜前記第3導体から分離され、かつ、前記ビアの他方の端部に接続された接続導体と、
前記接続導体に一方の端部が接続された第3インピーダンス回路部と、
前記第1〜前記第3導体および前記接続導体から分離され、かつ、前記第3インピーダンス回路部に一方の端部が接続され、かつ、他方の端部が前記給電部の他方の端部に接続された線路導体と
を具備し、
前記第1インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に接続された第1インダクタと、
前記第1インダクタに接続された第1バラクタと
を具備し、
前記第2インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に接続された直列容量
を具備し、
前記第3インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に接続された第2インダクタと、
前記第2インダクタに接続された第2バラクタと
を具備し、
前記第1共振周波数は、前記第1インピーダンス回路部の第1インピーダンス値を固定したまま、前記第3インピーダンス回路部の第2インピーダンス値を調整することで所望の値に設定可能であり、かつ、前記第2インピーダンス値を固定したまま前記第1インピーダンス値を変化させても一定であり、
前記第2共振周波数は、前記第2インピーダンス値を固定したまま、前記第1インピーダンス値を調整することで所望の値に設定可能であり、かつ、前記第1インピーダンス値を固定したまま前記第2インピーダンス値を変化させても一定である
アンテナ。
An antenna having a first resonance frequency that can be adjusted by being included in a first frequency band and a second resonance frequency that can be adjusted by being included in a second frequency band different from the first frequency band,
A power feeding unit;
A first conductor connected to one end of the power feeding unit;
A first impedance circuit unit having one end connected to the first conductor;
A second conductor separated from the first conductor and connected to the other end of the first impedance circuit section;
A second impedance circuit unit having one end connected to the second conductor;
A third conductor separated from the first conductor and the second conductor and connected to the other end of the second impedance circuit section;
A via having one end connected to the third conductor;
A connection conductor separated from the first to third conductors and connected to the other end of the via;
A third impedance circuit unit having one end connected to the connection conductor;
The first to third conductors and the connection conductor are separated from each other, and one end is connected to the third impedance circuit unit, and the other end is connected to the other end of the power feeding unit. Line conductors, and
The first impedance circuit unit includes:
A first inductor connected between the one end and the other end;
A first varactor connected to the first inductor;
The second impedance circuit unit includes:
Comprising a series capacitor connected between the one end and the other end;
The third impedance circuit unit is:
A second inductor connected between the one end and the other end;
A second varactor connected to the second inductor ;
The first resonance frequency can be set to a desired value by adjusting the second impedance value of the third impedance circuit unit while fixing the first impedance value of the first impedance circuit unit, and Even if the first impedance value is changed while the second impedance value is fixed,
The second resonance frequency can be set to a desired value by adjusting the first impedance value while the second impedance value is fixed, and the second resonance frequency is fixed while the first impedance value is fixed. An antenna that remains constant even when the impedance value is changed .
請求項1に記載のアンテナにおいて、
前記給電部の前記一方の端部に接続された第1接地導体と、
前記線路導体の前記他方の端部に接続された第2接地導体と、
前記第1接地導体および前記第2接地導体を接続する給電ビア群と、
前記ビアおよび前記給電ビアに貫通された基板と
をさらに具備し、
前記基板の一方の表面には、前記第1〜前記第3導体および前記第1接地導体が配置されており、
前記基板の他方の表面には、前記接続導体、前記線路導体および前記第2接地導体が配置されており、
前記第1バラクタは、前記第1インダクタに並列または直列に接続されており、
前記第2バラクタは、前記第2インダクタに並列または直列に接続されている
アンテナ。
The antenna according to claim 1, wherein
A first grounding conductor connected to the one end of the power feeding unit;
A second ground conductor connected to the other end of the line conductor;
A power supply via group connecting the first ground conductor and the second ground conductor;
And further comprising a substrate penetrating the via and the power supply via,
The first to third conductors and the first ground conductor are disposed on one surface of the substrate,
On the other surface of the substrate, the connection conductor, the line conductor and the second ground conductor are disposed,
The first varactor is connected in parallel or in series with the first inductor,
The second varactor is connected in parallel or in series with the second inductor.
請求項1または2に記載のアンテナにおいて、
前記直列容量は、
直列バラクタ
を具備する
アンテナ。
The antenna according to claim 1 or 2,
The series capacitance is
An antenna with a series varactor.
請求項3に記載のアンテナにおいて、
前記給電部と並列に接続された並列バラクタ
をさらに具備する
アンテナ。
The antenna according to claim 3,
An antenna further comprising a parallel varactor connected in parallel with the power feeding unit.
請求項2に記載のアンテナにおいて、
前記基板の前記一方の表面に配置され、前記給電部の他方の端部に接続された第4導体と、
前記第4導体に一方の端部が接続された第4インピーダンス回路部と、
前記基板の前記一方の表面に配置され、前記第1〜前記第4導体および前記接続導体から分離され、かつ、前記第4インピーダンス回路部の他方の端部に接続された第5導体と、
前記第5導体に一方の端部が接続された第5インピーダンス回路部と、
前記基板の前記一方の表面に配置され、前記第1〜前記第5導体および前記接続導体から分離され、かつ、前記第5インピーダンス回路部の他方の端部に接続された第6導体と、
前記基板を貫通し、前記第6導体に一方の端部が接続された他のビアと、
前記基板の前記他方の表面に配置され、前記第1〜前記第6導体および前記接続導体から分離され、かつ、前記他のビアの他方の端部に接続された他の接続導体と、
前記他の接続導体に一方の端部が接続され、かつ、他方の端部が前記線路導体の他方の端部に接続された第6インピーダンス回路部と
をさらに具備し、
前記第4インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に並列または直列に接続された第3バラクタおよび第3インダクタ
を具備し、
前記第5インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に接続された他の直列容量
を具備し、
前記第6インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に並列または直列に接続された第4バラクタおよび第4インダクタ
を具備する
アンテナ。
The antenna according to claim 2, wherein
A fourth conductor disposed on the one surface of the substrate and connected to the other end of the power feeding unit;
A fourth impedance circuit unit having one end connected to the fourth conductor;
A fifth conductor disposed on the one surface of the substrate, separated from the first to fourth conductors and the connection conductor, and connected to the other end of the fourth impedance circuit section;
A fifth impedance circuit unit having one end connected to the fifth conductor;
A sixth conductor disposed on the one surface of the substrate, separated from the first to fifth conductors and the connection conductor, and connected to the other end of the fifth impedance circuit section;
Another via penetrating the substrate and having one end connected to the sixth conductor;
Another connection conductor disposed on the other surface of the substrate, separated from the first to sixth conductors and the connection conductor, and connected to the other end of the other via;
A sixth impedance circuit unit, one end of which is connected to the other connection conductor, and the other end of which is connected to the other end of the line conductor;
The fourth impedance circuit unit includes:
A third varactor and a third inductor connected in parallel or in series between the one end and the other end;
The fifth impedance circuit unit is:
Comprising another series capacitance connected between the one end and the other end;
The sixth impedance circuit unit is
An antenna comprising a fourth varactor and a fourth inductor connected in parallel or in series between the one end and the other end.
請求項5に記載のアンテナにおいて、
前記第1導体および前記第4導体は、前記給電部に対して対称的であり、
前記第2導体および前記第5導体は、前記給電部に対して対称的であり、
前記第3導体および前記第6導体は、前記給電部に対して対称的であり、
前記接続導体および前記他の接続導体は、前記給電部に対して対称的である
アンテナ。
The antenna according to claim 5, wherein
The first conductor and the fourth conductor are symmetric with respect to the power feeding unit,
The second conductor and the fifth conductor are symmetric with respect to the feeding portion,
The third conductor and the sixth conductor are symmetric with respect to the feeding portion,
The connection conductor and the other connection conductor are symmetrical with respect to the power feeding unit.
請求項5または6に記載のアンテナにおいて、
前記直列容量は、
直列バラクタ
を具備し、
前記他の直列容量は、
他の直列バラクタ
を具備する
アンテナ。
The antenna according to claim 5 or 6,
The series capacitance is
It has a series varactor,
The other series capacitance is
Antenna with other series varactors.
請求項7に記載のアンテナにおいて、
前記給電部に並列に接続された並列バラクタ
をさらに具備する
アンテナ。
The antenna according to claim 7, wherein
An antenna further comprising a parallel varactor connected in parallel to the power feeding unit.
請求項1〜4のいずれかに記載のアンテナにおいて、
前記第1バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第1ダイオードと、
前記第1ダイオードに直列接続された第1コンデンサと
を具備し、
前記第2バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第2ダイオードと、
前記第2ダイオードに直列接続された第2コンデンサと
を具備する
アンテナ。
The antenna according to any one of claims 1 to 4,
The first varactor is
A first diode whose capacity changes in accordance with the applied DC voltage;
A first capacitor connected in series to the first diode;
The second varactor is
A second diode whose capacitance changes in accordance with the applied DC voltage;
An antenna comprising: a second capacitor connected in series to the second diode.
請求項3または4に記載のアンテナにおいて、
前記第1バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第1ダイオードと、
前記第1ダイオードに直列接続された第1コンデンサと
を具備し、
前記第2バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第2ダイオードと、
前記第2ダイオードに直列接続された第2コンデンサと
を具備し、
前記直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する直列ダイオードと、
前記直列ダイオードに直列接続された直列コンデンサと
を具備する
アンテナ。
The antenna according to claim 3 or 4,
The first varactor is
A first diode whose capacity changes in accordance with the applied DC voltage;
A first capacitor connected in series to the first diode;
The second varactor is
A second diode whose capacitance changes in accordance with the applied DC voltage;
A second capacitor connected in series with the second diode;
The series varactor is
A series diode whose capacity changes according to the applied DC voltage;
An antenna comprising: a series capacitor connected in series to the series diode.
請求項4に記載のアンテナにおいて、
前記第1バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第1ダイオードと、
前記第1ダイオードに直列接続された第1コンデンサと
を具備し、
前記第2バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第2ダイオードと、
前記第2ダイオードに直列接続された第2コンデンサと
を具備し、
前記直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する直列ダイオードと、
前記直列ダイオードに直列接続された直列コンデンサと
を具備し、
前記並列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化するダイオードと、
前記ダイオードに直列接続されたコンデンサと
を具備する
アンテナ。
The antenna according to claim 4, wherein
The first varactor is
A first diode whose capacity changes in accordance with the applied DC voltage;
A first capacitor connected in series to the first diode;
The second varactor is
A second diode whose capacitance changes in accordance with the applied DC voltage;
A second capacitor connected in series with the second diode;
The series varactor is
A series diode whose capacity changes according to the applied DC voltage;
A series capacitor connected in series to the series diode;
The parallel varactor is
A diode whose capacitance changes according to the applied DC voltage;
An antenna comprising a capacitor connected in series to the diode.
請求項5〜8のいずれかに記載のアンテナにおいて、
前記第1バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第1ダイオードと、
前記第1ダイオードに直列接続された第1コンデンサと
を具備し、
前記第2バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第2ダイオードと、
前記第2ダイオードに直列接続された第2コンデンサと
を具備し、
前記第3バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第3ダイオードと、
前記第3ダイオードに直列接続された第3コンデンサと
を具備し、
前記第4バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第4ダイオードと、
前記第4ダイオードに直列接続された第4コンデンサと
を具備する
アンテナ。
The antenna according to any one of claims 5 to 8,
The first varactor is
A first diode whose capacity changes in accordance with the applied DC voltage;
A first capacitor connected in series to the first diode;
The second varactor is
A second diode whose capacitance changes in accordance with the applied DC voltage;
A second capacitor connected in series with the second diode;
The third varactor is
A third diode whose capacitance changes in accordance with the applied DC voltage;
A third capacitor connected in series with the third diode;
The fourth varactor is
A fourth diode whose capacitance changes according to the applied DC voltage;
An antenna comprising: a fourth capacitor connected in series to the fourth diode.
請求項7または8に記載のアンテナにおいて、
前記第1バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第1ダイオードと、
前記第1ダイオードに直列接続された第1コンデンサと
を具備し、
前記第2バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第2ダイオードと、
前記第2ダイオードに直列接続された第2コンデンサと
を具備し、
前記第3バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第3ダイオードと、
前記第3ダイオードに直列接続された第3コンデンサと
を具備し、
前記第4バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第4ダイオードと、
前記第4ダイオードに直列接続された第4コンデンサと
を具備し、
前記直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する直列ダイオードと、
前記直列ダイオードに直列接続された直列コンデンサと
を具備し、
前記他の直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する他の直列ダイオードと、
前記他の直列ダイオードに直列接続された他の直列コンデンサと
を具備する
アンテナ。
The antenna according to claim 7 or 8,
The first varactor is
A first diode whose capacity changes in accordance with the applied DC voltage;
A first capacitor connected in series to the first diode;
The second varactor is
A second diode whose capacitance changes in accordance with the applied DC voltage;
A second capacitor connected in series with the second diode;
The third varactor is
A third diode whose capacitance changes in accordance with the applied DC voltage;
A third capacitor connected in series with the third diode;
The fourth varactor is
A fourth diode whose capacitance changes according to the applied DC voltage;
A fourth capacitor connected in series to the fourth diode;
The series varactor is
A series diode whose capacity changes according to the applied DC voltage;
A series capacitor connected in series to the series diode;
The other series varactor is:
Other series diodes whose capacitance changes according to the applied DC voltage,
An antenna comprising: another series capacitor connected in series to the other series diode.
請求項8に記載のアンテナにおいて、
前記第1バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第1ダイオードと、
前記第1ダイオードに直列接続された第1コンデンサと
を具備し、
前記第2バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第2ダイオードと、
前記第2ダイオードに直列接続された第2コンデンサと
を具備し、
前記第3バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第3ダイオードと、
前記第3ダイオードに直列接続された第3コンデンサと
を具備し、
前記第4バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第4ダイオードと、
前記第4ダイオードに直列接続された第4コンデンサと
を具備し、
前記直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する直列ダイオードと、
前記直列ダイオードに直列接続された直列コンデンサと
を具備し、
前記他の直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する他の直列ダイオードと、
前記他の直列ダイオードに直列接続された他の直列コンデンサと
を具備し、
前記並列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化するダイオードと、
前記ダイオードに直列接続されたコンデンサと
を具備する
アンテナ。
The antenna according to claim 8, wherein
The first varactor is
A first diode whose capacity changes in accordance with the applied DC voltage;
A first capacitor connected in series to the first diode;
The second varactor is
A second diode whose capacitance changes in accordance with the applied DC voltage;
A second capacitor connected in series with the second diode;
The third varactor is
A third diode whose capacitance changes in accordance with the applied DC voltage;
A third capacitor connected in series with the third diode;
The fourth varactor is
A fourth diode whose capacitance changes according to the applied DC voltage;
A fourth capacitor connected in series to the fourth diode;
The series varactor is
A series diode whose capacity changes according to the applied DC voltage;
A series capacitor connected in series to the series diode;
The other series varactor is:
Other series diodes whose capacitance changes according to the applied DC voltage,
Another series capacitor connected in series to the other series diode,
The parallel varactor is
A diode whose capacitance changes according to the applied DC voltage;
An antenna comprising a capacitor connected in series to the diode.
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