JP6319572B2 - 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いると共に前記グランド面から離間する方向に向けて延在する第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第2延在部に直交する方向であって前記グランド面側以外の方向に向けて延在する第3延在部と、前記第3延在部の先端から前記第3延在部に直交する方向に延在する第4延在部とを有し、前記第2エレメントが、前記第3延在部の途中に基端が接続され前記第4延在部とは逆方向に延在する第5延在部と、前記第5延在部の先端から前記第3延在部に沿って前記第3延在部の先端側へ延在する第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3延在部の先端近傍まで延在する第7延在部とを有し、前記第5延在部と前記第7延在部との間に、前記第3延在部の先端から前記第4延在部と反対方向に突出した容量装荷部が形成され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 aspect of the present invention includes an insulating substrate body, a ground surface patterned with metal foil on the surface of the substrate body, a first element, and a second element. The element is provided with a feeding point on the 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 A second extending portion extending in a direction orthogonal to the first extending portion, and a direction orthogonal to the second extending portion from the tip of the second extending portion and other than the ground plane side And a third extension part extending toward the first extension part, and a fourth extension part extending in a direction perpendicular to the third extension part from the tip of the third extension part, and the second element However, the base end is connected in the middle of the third extending portion, and is opposite to the fourth extending portion. A fifth extending portion extending to the distal end side of the third extending portion along the third extending portion from the distal end of the fifth extending portion, A seventh extending portion extending from the tip of the sixth extending portion to the vicinity of the tip of the third extending portion along the fifth extending portion, and the fifth extending portion and the seventh extending portion. A capacity loading portion is formed between the extending portion and the third extending portion so as to protrude in a direction opposite to the fourth extending portion from the tip of the third extending portion.

このアンテナ装置では、基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記の第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5延在部と第7延在部との間に、第3延在部の先端から第4延在部と反対方向に突出した容量装荷部が形成されているので、主に第1エレメントで得られる共振周波数と主に第2エレメントで得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができる。また、容量装荷部の突出量や容量装荷部と第5延在部又は第7延在部との間隔によって、高いインピーダンスである第7延在部の先端側との間で得られる浮遊容量と、給電点に近い第5延在部の基端側との間で得られる浮遊容量とを制御して、インピーダンスや帯域幅の調整を行うことができる。例えば、容量装荷部と第7延在部との間隔を狭くすると、インピーダンスを高くすることができ、容量装荷部と第5延在部との間隔を狭くすると、帯域幅を広げることができる。さらに、容量装荷部が第1エレメントと逆位相になるため、干渉を少なくし、帯域幅を広げることができる。
In this antenna device, since the first element and the second element are formed on the surface of the substrate body with the metal foil, the stray capacitance between each element and between the ground and the ground is effectively reduced. By using it, it is possible to make double resonance.
In particular, since a capacity loading portion is formed between the fifth extension portion and the seventh extension portion so as to protrude from the tip of the third extension portion in the direction opposite to the fourth extension portion, A resonance frequency different from the resonance frequency obtained by one element and the resonance frequency obtained mainly by the second element can be obtained. In addition, the stray capacitance obtained between the leading end side of the seventh extending portion, which is high impedance, depending on the protruding amount of the capacity loading portion and the distance between the capacity loading portion and the fifth extending portion or the seventh extending portion, It is possible to adjust the impedance and the bandwidth by controlling the stray capacitance obtained between the base end side of the fifth extension portion close to the feeding point. For example, when the interval between the capacity loading portion and the seventh extension portion is reduced, the impedance can be increased, and when the interval between the capacity loading portion and the fifth extension portion is reduced, the bandwidth can be increased. Furthermore, since the capacity loading portion is in the opposite phase to the first element, interference can be reduced and the bandwidth can be widened.

第2の発明に係るアンテナ装置は、第1の発明において、前記第7延在部が、その基端側に、前記第6延在部の先端から前記第5延在部に沿って延在する第8延在部と、前記第8延在部の先端から前記第5延在部に向けて延在する第9延在部と、前記第9延在部の先端から前記第5延在部に沿って前記第3延在部側に延在する第10延在部と、前記第10延在部の先端から前記第5延在部から離間する方向に延在する第11延在部とを有し、前記第11延在部が、前記容量装荷部に対向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11延在部が、容量装荷部に対向しているので、第11延在部と容量装荷部との間に発生した浮遊容量に応じて共振周波数を調整することが可能である。例えば、容量装荷部が第11延在部に近いほど共振周波数が低くなる。また、第2エレメントの一部が矩形状に折り返した形状になり、スペースが小さくても第2エレメントに必要な電気長を得ることができる。
The antenna device according to a second aspect of the present invention is the antenna device according to the first aspect, wherein the seventh extending portion extends from the distal end of the sixth extending portion along the fifth extending portion to the base end side thereof. An eighth extension part, a ninth extension part extending from the tip of the eighth extension part toward the fifth extension part, and the fifth extension from the tip of the ninth extension part A tenth extending portion extending toward the third extending portion along the portion, and an eleventh extending portion extending in a direction away from the fifth extending portion from the tip of the tenth extending portion. The eleventh extending portion faces the capacity loading portion.
That is, in this antenna device, since the eleventh extending portion faces the capacity loading portion, the resonance frequency is adjusted according to the stray capacitance generated between the eleventh extending portion and the capacity loading portion. Is possible. For example, the resonance frequency becomes lower as the capacity loading portion is closer to the eleventh extension portion. Further, a part of the second element is folded back into a rectangular shape, and the electrical length necessary for the second element can be obtained even if the space is small.

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、前記基板本体の表面に金属箔でパターン形成された第3エレメントを備え、前記第3エレメントが、前記第3延在部の先端側途中に基端が接続され前記第5延在部と反対方向に延在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エレメントが、第3延在部の先端側途中に基端が接続され第5延在部と反対方向に延在しているので、主に第1エレメントで得られる共振周波数と主に第2エレメントで得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができる。
An antenna device according to a third invention is the antenna device according to the first or second invention, comprising a third element patterned with a metal foil on the surface of the substrate body, wherein the third element is the third extension portion. The base end is connected in the middle of the distal end side of each of the first and second ends, and extends in the direction opposite to the fifth extending portion.
That is, in this antenna device, the third element is obtained mainly from the first element because the base end is connected to the middle of the third extending portion and extends in the direction opposite to the fifth extending portion. A resonance frequency different from the resonance frequency obtained from the second element can be obtained.

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4延在部が、その先端側に基端側よりも幅広で前記グランド面から離間する方向に広がった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4延在部が、その先端側に基端側よりも幅広でグランド面から離間する方向に広がった幅広部を有しているので、第2エレメント自体のパターンが広くなる効果と、幅広部と第7延在部との間に大きな浮遊容量を発生させる効果とにより、帯域幅を広げることができる。
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 fourth extending portion is wider at the distal end side than the proximal end side and away from the ground surface. It has a wide part.
That is, in this antenna device, the fourth extending portion has a wide portion wider than the base end side and widened away from the ground surface on the distal end side, so that the pattern of the second element itself is The bandwidth can be widened by the effect of widening and the effect of generating a large stray capacitance between the wide portion and the seventh extending portion.

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、前記基板本体が、前記グランド面と前記第1延在部と前記第2延在部と前記第3延在部の基端側を有するグランド側基板と、前記第3延在部の先端側と前記第4延在部と前記第2エレメントと前記容量装荷部とを有するエレメント側基板とに分割され、前記第3延在部の基端側と前記第3延在部の先端側とが、導電性部材を介して電気的に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、基板本体が、グランド側基板とエレメント側基板とに分割されているので、グランド面を配するスペースがない場合でも、グランド面側のグランド側基板をエレメント側基板と分離して別途設置することで、装置の設置自由度が大幅に向上し、少ないスペースにも対応することができる。
The antenna device according to a fifth aspect of the present invention is the antenna device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the substrate body includes the ground surface, the first extending portion, the second extending portion, and the third extending portion. Divided into a ground side substrate having a base end side of the portion, a tip side of the third extending portion, the fourth extending portion, the second element, and the capacity loading portion, The base end side of the third extension portion and the tip end side of the third extension portion are electrically connected via a conductive member.
That is, in this antenna device, since the substrate body is divided into the ground side substrate and the element side substrate, the ground side substrate on the ground surface side is separated from the element side substrate even when there is no space for arranging the ground surface. By installing separately, the degree of freedom of installation of the device is greatly improved, and it is possible to cope with a small space.

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、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で、第2延在部の先端側のエレメント全体を短縮することができ、装置を小型化することができると共にエレメントを高インピーダンスにすることができる。
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 sixth invention is characterized in that, in any one of the first to fifth 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, since the antenna element of the dielectric antenna is connected to the second extending portion, the entire element on the tip side of the second extending portion can be shortened, and the device can be reduced in size and the element. Can be made high impedance.
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7の発明に係るアンテナ装置は、第1から第6の発明のいずれかにおいて、前記第2延在部に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、第2延在部に受動素子が接続されているので、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。
An antenna device according to a seventh invention is characterized in that, in any one of the first to sixth inventions, a passive element is connected to the second extending portion.
That is, in this antenna device, since the passive element is connected to the second extending portion, each resonance frequency can be flexibly adjusted by selecting the passive element, and multiple resonances can be achieved according to the design conditions. An antenna device 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.

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、基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記の第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5延在部と第7延在部との間に、第3延在部の先端から第4延在部と反対方向に突出した容量装荷部が形成されているので、主に第1エレメントで得られる共振周波数と主に第2エレメントで得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができる。
また、エレメントに接続するアンテナ素子や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 the first element and the second element, each of which is patterned with a metal foil, are provided on the surface of the substrate body, each stray capacitance between each element and between the ground and By effectively utilizing this, it is possible to make a double resonance.
In particular, since a capacity loading portion is formed between the fifth extension portion and the seventh extension portion so as to protrude from the tip of the third extension portion in the direction opposite to the fourth extension portion, A resonance frequency different from the resonance frequency obtained by one element and the resonance frequency obtained mainly by the second element can be obtained.
In addition, each resonant frequency can be flexibly adjusted by selecting antenna elements and passive elements to be 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)、底面図(d)及び背面図(e)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), a bottom view (d), and a rear view (e). 第1実施形態において、4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 4 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分解平面図である。In 2nd Embodiment of the antenna apparatus which concerns on this invention, it is an exploded 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、第1エレメント3、第2エレメント4及び第3エレメント5とを備えている。
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が設けられていると共にグランド面GNDから離間する方向に向けて延在する第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の先端から第2延在部E2に直交する方向であってグランド面GND側以外の方向に向けて延在する第3延在部E3と、第3延在部E3の先端から第3延在部E3に直交する方向に延在する第4延在部E4とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the antenna device 1 according to the present embodiment includes an insulating substrate body 2, a ground surface GND that is patterned on a surface of the substrate body 2 with a metal foil such as a copper foil, 1 element 3, 2nd element 4, and 3rd element 5 are provided.
The first element 3 includes a first extending portion E1 provided with a feeding point FP on the proximal 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 in a direction orthogonal to the first extending portion E1 from the distal end of the existing portion E1, and a direction orthogonal to the second extending portion E2 from the distal end of the second extending portion E2. A third extending portion E3 extending in a direction other than the ground surface GND side, and a fourth extending portion E4 extending in a direction orthogonal to the third extending portion E3 from the tip of the third extending portion E3. And have.

上記第2エレメント4は、第3延在部E3の途中に基端が接続され第4延在部E4とは逆方向に延在する第5延在部E5と、第5延在部E5の先端から第3延在部E3に沿って第3延在部E3の先端側へ延在する第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3延在部E3の先端近傍まで延在する第7延在部E7とを有している。   The second element 4 includes a fifth extending portion E5 having a base end connected in the middle of the third extending portion E3 and extending in a direction opposite to the fourth extending portion E4, and a fifth extending portion E5. A sixth extending portion E6 extending from the tip end along the third extending portion E3 toward the tip end side of the third extending portion E3, and a tip end of the sixth extending portion E6 along the fifth extending portion E5. It has the 7th extension part E7 extended to the tip vicinity of the 3rd extension part E3.

また、第5延在部E5と第7延在部E7との間には、第3延在部E3の先端から第4延在部E4と反対方向に突出した容量装荷部E12が形成されている。すなわち、容量装荷部E12は、第2エレメント4に囲まれており、それぞれ銅箔等の金属箔で形成された第5延在部E5、容量装荷部E12及び第7延在部E7がこの順序でグランド面GND側から互いに平行に並んで配されている。   In addition, a capacity loading portion E12 is formed between the fifth extending portion E5 and the seventh extending portion E7 so as to protrude from the tip of the third extending portion E3 in the direction opposite to the fourth extending portion E4. Yes. That is, the capacity loading portion E12 is surrounded by the second element 4, and the fifth extending portion E5, the capacity loading portion E12, and the seventh extending portion E7, each formed of a metal foil such as a copper foil, are in this order. Are arranged in parallel with each other from the ground plane GND side.

また、第7延在部E7は、その基端側に、第6延在部E6の先端から第5延在部E5に沿って延在する第8延在部E8と、第8延在部E8の先端から第5延在部E5に向けて延在する第9延在部E9と、第9延在部E9の先端から第5延在部E5に沿って第3延在部E3側に延在する第10延在部E10と、第10延在部E10の先端から第5延在部E5から離間する方向に延在する第11延在部E11とを有し、第11延在部E11が、容量装荷部E12に対向している。   Further, the seventh extending portion E7 includes, on its proximal end side, an eighth extending portion E8 extending along the fifth extending portion E5 from the distal end of the sixth extending portion E6, and an eighth extending portion. A ninth extending portion E9 extending from the tip of E8 toward the fifth extending portion E5, and from the tip of the ninth extending portion E9 to the third extending portion E3 side along the fifth extending portion E5 The eleventh extending portion has an extending tenth extending portion E10 and an eleventh extending portion E11 extending in a direction away from the fifth extending portion E5 from the tip of the tenth extending portion E10. E11 faces the capacity loading portion E12.

上記第3エレメント5は、第3延在部E3の先端側途中に基端が接続され第5延在部E5と反対方向に延在している。
上記第4延在部E4は、その先端側に基端側よりも幅広でグランド面GNDから離間する方向に広がった幅広部を有している。
このように、グランド面GNDに対向する基板本体2の一辺2aとグランド面GNDとの間には、上記各エレメントが形成され、アンテナ占有領域となっている。
The third element 5 has a proximal end connected in the middle of the distal end side of the third extending portion E3 and extends in the direction opposite to the fifth extending portion E5.
The fourth extending portion E4 has a wide portion at the distal end side that is wider than the proximal end side and widens in a direction away from the ground surface GND.
Thus, each element is formed between the one side 2a of the substrate body 2 facing the ground plane GND and the ground plane GND, and serves as an antenna occupation area.

また、上記第2延在部E2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。
さらに、第2延在部E2には、第1受動素子P1〜第4受動素子P4が接続されている。すなわち、第1受動素子P1及び第3受動素子P3は、第2延在部E2に直列に接続されており、第2受動素子P2は、第1受動素子P1と第3受動素子P3との間とグランド面GNDとの間に接続され、第4受動素子P4は、第3受動素子P3の基端側とグランド面GNDとの間に接続されている。このように、第1受動素子P1〜第3受動素子P3によってT型の調整回路を接続した構成を得ている。なお、本実施形態では、1段のT型の調整回路としているが、2段以上のT型もしくはπ型調整回路を構成するように受動素子を接続しても構わない。
In addition, an antenna element AT of a dielectric antenna is connected to the second extending portion E2.
Furthermore, the 1st passive element P1-the 4th passive element P4 are connected to the 2nd extension part E2. That is, the first passive element P1 and the third passive element P3 are connected in series to the second extending portion E2, and the second passive element P2 is between the first passive element P1 and the third passive element P3. The fourth passive element P4 is connected between the base end side of the third passive element P3 and the ground plane GND. In this way, a configuration in which the T-type adjustment circuit is connected by the first passive element P1 to the third passive element P3 is obtained. In this embodiment, a single-stage T-type adjustment circuit is used. However, passive elements may be connected so as to constitute a two-stage or more T-type or π-type adjustment circuit.

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と第3エレメント5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、容量装荷部E12と第7延在部E7との間の浮遊容量Caと、容量装荷部E12と第11延在部E11との間の浮遊容量Cbと、第10延在部E10と第5延在部E5との間の浮遊容量Ccと、第9延在部E9と第11延在部E11との間の浮遊容量Cdと、第6延在部E6と第9延在部E9との間の浮遊容量Ceと、第7延在部E7の先端側とグランド面GNDとの間の浮遊容量Cfと、第7延在部E7の基端側とグランド面GNDとの間の浮遊容量Cgと、第7延在部E7と幅広部E4aとの間の浮遊容量Chと、幅広部E4aとグランド面GNDとの間の浮遊容量Ciと、第4延在部E4と第3エレメント5との間の浮遊容量Cjと、容量装荷部E12と第4延在部Ckと、第3エレメント5とグランド面GNDとの間の浮遊容量Clとが発生可能である。
The first element 3, the second element 4, and the third element 5 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. Yes.
That is, as shown in FIG. 3, the stray capacitance Ca between the capacity loading portion E12 and the seventh extending portion E7, the stray capacitance Cb between the capacity loading portion E12 and the eleventh extending portion E11, A stray capacitance Cc between the ten extending portion E10 and the fifth extending portion E5, a stray capacitance Cd between the ninth extending portion E9 and the eleventh extending portion E11, and a sixth extending portion E6. The stray capacitance Ce between the ninth extending portion E9, the stray capacitance Cf between the distal end side of the seventh extending portion E7 and the ground plane GND, the proximal end side of the seventh extending portion E7 and the ground plane The stray capacitance Cg between the GND, the stray capacitance Ch between the seventh extending portion E7 and the wide portion E4a, the stray capacitance Ci between the wide portion E4a and the ground plane GND, and the fourth extending portion. The stray capacitance Cj between E4 and the third element 5, the capacity loading portion E12, the fourth extending portion Ck, the third element 5 and the ground A floating capacitance Cl between the GND can be generated.

次に、本実施形態のアンテナ装置1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 1 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、第3の共振周波数f3及び第4の共振周波数f4の順に4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2エレメント4と第3延在部E3とアンテナ素子AT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、第1エレメント3と第3延在部E3とアンテナ素子ATと浮遊容量とで決定される。また、上記第3の共振周波数f3は、第3エレメント5と第3延在部E3とアンテナ素子ATと浮遊容量とで決定される。さらに、上記第4の共振周波数f4は、容量装荷部E12と第3延在部E3とアンテナ素子ATと浮遊容量とで決定される。
In the antenna device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the first resonance frequency f1, the second resonance frequency f2, the third resonance frequency f3, and the fourth resonance frequency f4 from the lowest frequency. In order, double resonance is realized in four frequency bands.
The first resonance frequency f1 is determined by the second element 4, the third extending portion E3, the antenna element AT, and the stray capacitance. The second resonance frequency f2 is determined by the first element 3, the third extending portion E3, the antenna element AT, and the stray capacitance. The third resonance frequency f3 is determined by the third element 5, the third extending portion E3, the antenna element AT, and the stray capacitance. Further, the fourth resonance frequency f4 is determined by the capacity loading portion E12, the third extending portion E3, the antenna element AT, 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2エレメント4と第3延在部E3とアンテナ素子ATと浮遊容量Ca,Cb,Cc,Cd,Ce,Cf,Cg,Ch,Ci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,Ch,Ci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及び第3受動素子P3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2受動素子P2の選択によりグランド面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 is set and adjusted by the second element 4, the third extending portion E3, the antenna element AT, and the stray capacitances Ca, Cb, Cc, Cd, Ce, Cf, Cg, Ch, and Ci. can do.
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, Cg, Ch, and Ci.
Further, the final frequency adjustment can be flexibly performed by selecting the first passive element P1 and the third passive element P3. The final impedance adjustment can be flexibly performed by controlling the flow of the high-frequency current flowing on the ground plane GND side by selecting the second passive element P2.
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、第1エレメント3と第3延在部E3とアンテナ素子ATと浮遊容量Ca,Cf,Ci,Cj,Ch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Ca,Cf,Ci,Cj,Ch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中の二点鎖線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 first element 3, the third extending portion E3, the antenna element AT, and the stray capacitances Ca, Cf, Ci, Cj, Ch.
Moreover, the impedance adjustment of the second resonance frequency f2 can be performed by setting each of the stray capacitances Ca, Cf, Ci, Cj, and Ch.
Furthermore, the final frequency adjustment can be flexibly performed by selecting the third passive element P3. The final impedance adjustment can be flexibly performed by controlling the flow of the high-frequency current flowing to the ground plane GND side by selecting the fourth passive element P4.
In this way, the second resonance frequency f2 is adjusted mainly at the portion of the two-dot chain 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3エレメント5と第3延在部E3とアンテナ素子ATと浮遊容量Cj,Cl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Cj,Cl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中の破線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 third element 5, the third extending portion E3, the antenna element AT, and the stray capacitances Cj and Cl.
The impedance adjustment of the third resonance frequency f3 can be performed by setting the stray capacitances Cj and Cl.
Furthermore, the final frequency adjustment can be flexibly performed by selecting the third passive element P3. The final impedance adjustment can be flexibly performed by controlling the flow of the high-frequency current flowing to the ground plane GND side by selecting the fourth passive element P4.
In this way, the third resonance frequency f3 is adjusted mainly at the portion of the broken line A3 in FIG.

「第4の共振周波数f4について」
上記第4の共振周波数f4の周波数は、容量装荷部E12と第3延在部E3とアンテナ素子ATと浮遊容量Ca,Cb,Ckとにより設定および調整することができる。
また、第4の共振周波数f4のインピーダンス調整は、浮遊容量Ca,Cb,Ckの各浮遊容量の設定で行うことができる。
このように第4の共振周波数f4は、主に図2中の点線A4の部分で調整される。
“About the fourth resonance frequency f4”
The frequency of the fourth resonance frequency f4 can be set and adjusted by the capacity loading portion E12, the third extending portion E3, the antenna element AT, and the stray capacitances Ca, Cb, Ck.
The impedance adjustment of the fourth resonance frequency f4 can be performed by setting each of the stray capacitances Ca, Cb, Ck.
In this way, the fourth resonance frequency f4 is adjusted mainly at the portion indicated by the dotted line A4 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第1エレメント3、第2エレメント4及び第3エレメント5を備えているので、各エレメント間やグランド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5延在部E5と第7延在部E7との間に、第3延在部E3の先端から第4延在部E4と反対方向に突出した容量装荷部E12が形成されているので、主に第1エレメント3で得られる共振周波数と主に第2エレメント4で得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができる。
As described above, the antenna device 1 according to the present embodiment includes the first element 3, the second element 4, and the third element 5 that are patterned on the surface of the substrate body 2 with the metal foil. By effectively using each stray capacitance between the ground and the ground, double resonance can be achieved.
In particular, between the fifth extending portion E5 and the seventh extending portion E7, a capacity loading portion E12 that protrudes from the tip of the third extending portion E3 in the direction opposite to the fourth extending portion E4 is formed. Therefore, a resonance frequency different from the resonance frequency mainly obtained by the first element 3 and the resonance frequency mainly obtained by the second element 4 can be obtained.

また、容量装荷部E12の突出量や容量装荷部E12と第5延在部E5又は第7延在部E7との間隔によって、高いインピーダンスである第7延在部E7の先端側との間で得られる浮遊容量Caと、給電点FPに近い第5延在部E5の基端側との間で得られる浮遊容量Ckとを制御して、インピーダンスや帯域幅の調整を行うことができる。例えば、容量装荷部E12と第7延在部E7との間隔を狭くすると、インピーダンスを高くすることができ、容量装荷部E12と第5延在部E5との間隔を狭くすると、帯域幅を広げることができる。さらに、容量装荷部E12が第1エレメント3と逆位相になるため、干渉を少なくし、帯域幅を広げることができる。   Moreover, between the front end side of the 7th extension part E7 which is high impedance by the protrusion amount of the capacity | capacitance load part E12, and the space | interval of the capacity | capacitance load part E12 and the 5th extension part E5 or the 7th extension part E7. Impedance and bandwidth can be adjusted by controlling the obtained stray capacitance Ca and the stray capacitance Ck obtained between the base end side of the fifth extending portion E5 close to the feeding point FP. For example, when the interval between the capacity loading portion E12 and the seventh extension portion E7 is narrowed, the impedance can be increased, and when the interval between the capacity loading portion E12 and the fifth extension portion E5 is narrowed, the bandwidth is widened. be able to. Furthermore, since the capacity loading portion E12 is in the opposite phase to the first element 3, interference can be reduced and the bandwidth can be expanded.

また、第11延在部E11が、容量装荷部E12に対向しているので、第11延在部E11と容量装荷部E12との間に発生した浮遊容量Cbに応じて共振周波数を調整することが可能である。例えば、容量装荷部E12が第11延在部E11に近いほど共振周波数が低くなる。また、第2エレメント4の一部が矩形状に折り返した形状になり、スペースが小さくても第2エレメント4に必要な電気長を得ることができる。なお、第2エレメント4を、さらにジグザグに折り返したミアンダ形状にしても構わない。   In addition, since the eleventh extending portion E11 faces the capacity loading portion E12, the resonance frequency is adjusted according to the stray capacitance Cb generated between the eleventh extending portion E11 and the capacity loading portion E12. Is possible. For example, the resonance frequency becomes lower as the capacity loading portion E12 is closer to the eleventh extending portion E11. In addition, a part of the second element 4 is folded back into a rectangular shape, and the electrical length necessary for the second element 4 can be obtained even if the space is small. In addition, you may make the 2nd element 4 into the meander shape further turned up zigzag.

また、第4延在部E4が、その先端側に基端側よりも幅広でグランド面GNDから離間する方向に広がった幅広部E4aを有しているので、第2エレメント4自体のパターンが広くなる効果と、幅広部E4aと第7延在部E7との間に大きな浮遊容量Chを発生させる効果とにより、帯域幅を広げることができる。   Further, since the fourth extending portion E4 has a wide portion E4a which is wider than the base end side and widens away from the ground surface GND at the distal end side, the pattern of the second element 4 itself is wide. And the effect of generating a large stray capacitance Ch between the wide portion E4a and the seventh extending portion E7 can widen the bandwidth.

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、第2延在部E2に誘電体アンテナのアンテナ素子ATが接続されていることで、第2延在部E2の先端側のエレメント全体を短縮することができ、装置を小型化することができると共にエレメントを高インピーダンスにすることができる。
さらに、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。
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.
In addition, since the antenna element AT of the dielectric antenna is connected to the second extending portion E2, the entire element on the tip side of the second extending portion E2 can be shortened, and the apparatus can be downsized. In addition, the element can have a high impedance.
Furthermore, it is possible to design in the plane of the substrate body 2, and it is possible to reduce the thickness as compared with the case of using a conventional dielectric block or resin molded body, and to select the antenna element AT which is a dielectric antenna. 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1受動素子P1〜第4受動素子P4が接続されているので、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。   Moreover, since the 1st passive element P1-the 4th passive element P4 are connected to the 2nd extension part E2, each resonance frequency can be adjusted flexibly by selection of each passive element, and according to design conditions An antenna device capable of achieving double resonance 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.

次に、本発明に係るアンテナ装置の第2実施形態について、図6を参照して以下に説明する。なお、以下の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 of the antenna device according to the present invention will be described below with reference to FIG. Note that, in the following description of the embodiment, the same components 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、1枚の基板本体2上にグランド面GND、第1エレメント3及び第2エレメント4等の各エレメントが設けられているのに対し、第2実施形態のアンテナ装置21は、図6に示すように、基板本体が、グランド面GNDと第1延在部E1と第2延在部E2と第3延在部E3の基端側とを有するグランド側基板2Aと、第3延在部E3の先端側と第4延在部E4と第2エレメント4と第3エレメント5と容量装荷部E12とを有するエレメント側基板2Bとに分割されている点である。なお、エレメント側基板2Bには、第5延在部E5の接続部から先端側の第3延在部E3が形成され、グランド側基板2Aには、第3延在部E3の基端側が形成されている。   The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, each element such as the ground plane GND, the first element 3 and the second element 4 is provided on one substrate body 2. On the other hand, in the antenna device 21 of the second embodiment, as shown in FIG. 6, the substrate body includes the ground plane GND, the first extending portion E1, the second extending portion E2, and the third extending portion E3. An element side substrate having a ground side substrate 2A having a base end side, a distal end side of the third extending portion E3, a fourth extending portion E4, a second element 4, a third element 5, and a capacity loading portion E12. It is a point divided into 2B. The element side substrate 2B is formed with a third extending portion E3 from the connecting portion of the fifth extending portion E5 to the distal end side, and the ground side substrate 2A is formed with a proximal end side of the third extending portion E3. Has been.

また、第2実施形態では、第3延在部E3の基端側と第3延在部E3の先端側とが、導電性部材22を介して電気的に接続されている。すなわち、グランド側基板2Aの第3延在部E3の基端側に設けられた第1接続点S1と、エレメント側基板2Bの第3延在部E3の先端側に設けられた第2接続点S2とが、板バネ(バネ接点)やFPC等の導電性部材22で接続されている。このように導電性部材22が、第3延在部E3の一部として機能する。
上記エレメント側基板2Bは、導電性部材22で接続された状態で、グランド側基板2A上に対向するように設置可能である。すなわち、導電性部材22を介してアンテナ装置21を折り返した状態とすることが可能である。これによって、同一平面上にそれぞれ設置した場合よりも平面上の占有面積を小さくすることができる。
In the second embodiment, the proximal end side of the third extending portion E3 and the distal end side of the third extending portion E3 are electrically connected via the conductive member 22. That is, the first connection point S1 provided on the base end side of the third extension portion E3 of the ground side substrate 2A and the second connection point provided on the tip side of the third extension portion E3 of the element side substrate 2B. S2 is connected by a conductive member 22 such as a leaf spring (spring contact) or FPC. Thus, the conductive member 22 functions as a part of the third extending portion E3.
The element-side substrate 2B can be installed so as to face the ground-side substrate 2A while being connected by the conductive member 22. That is, the antenna device 21 can be folded back via the conductive member 22. Thereby, the occupation area on a plane can be made smaller than the case where each is installed on the same plane.

上記グランド側基板2Aは例えばプリント基板で形成され、エレメント側基板2Bは例えばFPC(フレキシブルプリント基板)で形成されている。
このように第2実施形態のアンテナ装置21では、基板本体が、グランド側基板2Aとエレメント側基板2Bとに分割されているので、グランド面GNDを配するスペースがない場合でも、グランド面GND側のグランド側基板2Aをエレメント側基板2Bと分離して別途設置することで、装置の設置自由度が大幅に向上し、少ないスペースにも対応することができる。
The ground side substrate 2A is formed of, for example, a printed circuit board, and the element side substrate 2B is formed of, for example, an FPC (flexible printed circuit board).
Thus, in the antenna device 21 of the second embodiment, the substrate body is divided into the ground side substrate 2A and the element side substrate 2B, so even if there is no space for arranging the ground surface GND, the ground surface GND side By separately installing the ground side substrate 2A separately from the element side substrate 2B, the degree of freedom of installation of the apparatus is greatly improved, and a small space can be accommodated.

次に、上記第1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 of the first embodiment is 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:C=3.0pFのコンデンサ
第2受動素子P2:L=2.2nHのインダクタ
第3受動素子P3:R=0Ω(ジャンパー線)
第4受動素子P4:C=0.6pFのコンデンサ
In these measurements, the following passive elements were used.
First passive element P1: Capacitor with C = 3.0 pF Second passive element P2: Inductor with L = 2.2 nH Third passive element P3: R = 0Ω (jumper wire)
Fourth passive element P4: C = 0.6 pF capacitor

この測定結果からわかるように、以下の表1及び図5に示すように、第1〜第4の共振周波数f1〜f4のいずれも良好な特性が得られている。
なお、表1において、第1の共振周波数f1の周波数帯は1575MHz、第2の共振周波数f2の周波数帯は2440MHz、第3の共振周波数f3の周波数帯は5200MHzである。なお、図5からわかるように、隣接する第3の共振周波数f3と第4の共振周波数f4との互いの周波数帯は、広帯域化によって一部が合わさっている。
As can be seen from the measurement results, as shown in Table 1 below and FIG. 5, all of the first to fourth resonance frequencies f1 to f4 have good characteristics.
In Table 1, the frequency band of the first resonance frequency f1 is 1575 MHz, the frequency band of the second resonance frequency f2 is 2440 MHz, and the frequency band of the third resonance frequency f3 is 5200 MHz. As can be seen from FIG. 5, the frequency bands of the third resonance frequency f3 and the fourth resonance frequency f4 adjacent to each other are partially combined by widening the band.

なお、本発明は上記各実施形態及び実施例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。
例えば、上述したように、第2延在部にアンテナ素子を設けていることが好ましいが、が、第7延在部や第3エレメント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。
The present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, as described above, it is preferable to provide an antenna element in the second extending portion. However, the antenna device is provided in the seventh extending portion or the third element to shorten the element, and the entire apparatus The size may be reduced.

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.

1,21…アンテナ装置、2…基板本体、2a…基板本体の一辺、2A…グランド側基板、2B…エレメント側基板、3…第1エレメント、4…第2エレメント、5…第3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、E4…第4延在部、E5…第5延在部、E6…第6延在部、E7…第7延在部、E8…第8延在部、E9…第9延在部、E10…第10延在部、E11…第11延在部、E12…容量装荷部、GND…グランド面、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、FP…給電点   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Antenna device, 2 ... Board body, 2a ... One side of board body, 2A ... Ground side board, 2B ... Element side board, 3 ... 1st element, 4 ... 2nd element, 5 ... 3rd element, AT ... antenna element, E1 ... first extension part, E2 ... second extension part, E3 ... third extension part, E4 ... fourth extension part, E5 ... fifth extension part, E6 ... sixth extension Part, E7 ... seventh extension part, E8 ... eighth extension part, E9 ... ninth extension part, E10 ... tenth extension part, E11 ... eleventh extension part, E12 ... capacity loading part, GND ... Ground plane, P1 ... first passive element, P2 ... second passive element, P3 ... third passive element, P4 ... fourth passive element, FP ... feed point

Claims (7)

絶縁性の基板本体と、前記基板本体の表面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いると共に前記グランド面から離間する方向に向けて延在する第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第2延在部に直交する方向であって前記グランド面側以外の方向に向けて延在する第3延在部と、前記第3延在部の先端から前記第3延在部に直交する方向に延在する第4延在部とを有し、
前記第2エレメントが、前記第3延在部の途中に基端が接続され前記第4延在部とは逆方向に延在する第5延在部と、前記第5延在部の先端から前記第3延在部に沿って前記第3延在部の先端側へ延在する第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3延在部の先端近傍まで延在する第7延在部とを有し、
前記第5延在部と前記第7延在部との間に、前記第3延在部の先端から前記第4延在部と反対方向に突出した容量装荷部が形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
An insulating substrate body, and a ground surface patterned with a metal foil on the surface of the substrate body, 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 the first extension portion. A second extending portion extending in a direction orthogonal to the first extending portion from the tip of the first extending portion, and a direction orthogonal to the second extending portion from the tip of the second extending portion, the ground plane side A third extending part extending in a direction other than the fourth extending part extending in a direction orthogonal to the third extending part from the tip of the third extending part,
From the tip of the 5th extension part, the 5th extension part where the base end is connected to the 2nd element in the middle of the 3rd extension part, and extends in the direction opposite to the 4th extension part. A sixth extending portion extending toward the distal end side of the third extending portion along the third extending portion; and a third extending from the distal end of the sixth extending portion along the fifth extending portion. A seventh extension part extending to the vicinity of the tip of the extension part,
A capacity loading portion is formed between the fifth extension portion and the seventh extension portion so as to protrude from the tip of the third extension portion in a direction opposite to the fourth extension portion. An antenna device.
請求項1に記載のアンテナ装置において、
前記第7延在部が、その基端側に、前記第6延在部の先端から前記第5延在部に沿って延在する第8延在部と、前記第8延在部の先端から前記第5延在部に向けて延在する第9延在部と、前記第9延在部の先端から前記第5延在部に沿って前記第3延在部側に延在する第10延在部と、前記第10延在部の先端から前記第5延在部から離間する方向に延在する第11延在部とを有し、
前記第11延在部が、前記容量装荷部に対向し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 seventh extending portion has, on its proximal end side, an eighth extending portion extending from the tip of the sixth extending portion along the fifth extending portion, and a tip of the eighth extending portion. A ninth extension portion extending from the tip of the ninth extension portion to the third extension portion side along the fifth extension portion. 10 extending portions, and an eleventh extending portion extending in a direction away from the fifth extending portion from the tip of the tenth extending portion,
The antenna device according to claim 11, wherein the eleventh extending portion faces the capacity loading portion.
請求項1又は2に記載のアンテナ装置において、
前記基板本体の表面に金属箔でパターン形成された第3エレメントを備え、
前記第3エレメントが、前記第3延在部の先端側途中に基端が接続され前記第5延在部と反対方向に延在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,
Comprising a third element patterned with a metal foil on the surface of the substrate body;
The antenna device according to claim 1, wherein a base end of the third element is connected to the middle of the third extending portion and extends in a direction opposite to the fifth 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4延在部が、その先端側に基端側よりも幅広で前記グランド面から離間する方向に広がった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, wherein the fourth extending portion has a wide portion at a distal end side that is wider than a proximal end side and widens in a direction away from the ground plane.
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、
前記基板本体が、前記グランド面と前記第1延在部と前記第2延在部と前記第3延在部の基端側を有するグランド側基板と、
前記第3延在部の先端側と前記第4延在部と前記第2エレメントと前記容量装荷部とを有するエレメント側基板とに分割され、
前記第3延在部の基端側と前記第3延在部の先端側とが、導電性部材を介して電気的に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,
The substrate body includes a ground-side substrate having a base end side of the ground surface, the first extending portion, the second extending portion, and the third extending portion;
Divided into an element side substrate having a tip side of the third extension part, the fourth extension part, the second element, and the capacity loading part;
An antenna device, wherein a base end side of the third extension portion and a tip end side of the third extension portion are electrically connected via a conductive member.
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 5,
An antenna device, wherein an antenna element of a dielectric antenna is connected to the second extending portion.
請求項1から6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 6,
An antenna device, wherein a passive element is connected to the second extending portion.
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