JP6366330B2 - Multiband antenna - Google Patents

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Description

本発明は、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯の多周波広帯域の送受信に対応するマルチバンドアンテナに関する。   The present invention relates to a multi-band antenna that supports transmission / reception of a multi-frequency broadband in a low frequency band, an intermediate frequency band, and a high frequency band.

最近、スマートフォンやタブレット端末などの携帯端末には、その高速データ通信の規格としてLTE(Long Term Evolution)への対応が要求されている。なお、前記Gは世代の意味である。   Recently, portable terminals such as smartphones and tablet terminals are required to support LTE (Long Term Evolution) as a standard for high-speed data communication. Note that G represents the generation.

前記LTEは、広帯域化によるマルチパス発生で相互干渉が増えるのを防ぐ第4世代移動体通信(4G)の無線通信技術となっている。   The LTE is a fourth-generation mobile communication (4G) wireless communication technology that prevents an increase in mutual interference due to the occurrence of multipath due to a wider band.

第4世代移動体通信は、日米欧、東南アジア,中国等全世界の携帯電話を同じLTE方式で推進しようというものであるが、それ以前の世代の通信も併用するものであり、第4世代移動体通信に用いられるアンテナには、1台で例えば低周波数帯では698〜960MHz、中間周波数帯では3周波数帯(1428MHz〜1595MHz,1710MHz〜2170MHz,2500MHz〜2700MHz)をカバーするばかりでなく、4Gのための高周波数帯の3.4GHz〜3.6GHzまでを新たにカバーすることが要求されることとなる。   The fourth generation mobile communication is intended to promote mobile phones all over the world such as Japan, the US, Europe, Southeast Asia, and China using the same LTE method, but it also uses the previous generation of communication, and the fourth generation. The antenna used for mobile communication not only covers, for example, 698 to 960 MHz in the low frequency band and 3 frequency bands (1428 MHz to 1595 MHz, 1710 MHz to 2170 MHz, 2500 MHz to 2700 MHz) in the intermediate frequency band, and 4G Therefore, it is required to newly cover the high frequency band from 3.4 GHz to 3.6 GHz.

前記要求に応えられるマルチバンドアンテナの基礎をなすアンテナを本発明者等が開発していた(特許文献1)。前記マルチバンドアンテナは、低周波数帯及び高周波数帯に共通な軸部と、前記軸部とグランド板とに接続された単一の給電部と、周波数帯を単位として前記軸部から枝分かれして非対称なアンテナ素子である低周波数帯の給電素子及び高周波数帯の給電素子と、前記低周波数帯の給電素子と前記高周波数帯の給電素子とにそれぞれ組み合わせた低周波数帯の無給電素子及び高周波数帯の無給電素子とを有し、前記低周波数帯の無給電素子及び前記高周波数帯の無給電素子を、前記低周波数帯の給電素子及び前記高周波数帯の給電素子と前記グランド板との間のスペース内に組み込んだ構成のものである。   The present inventors have developed an antenna that forms the basis of a multiband antenna that can meet the above requirements (Patent Document 1). The multiband antenna includes a shaft portion common to a low frequency band and a high frequency band, a single feeding portion connected to the shaft portion and a ground plate, and a branch from the shaft portion in units of frequency bands. A low frequency band feeding element and a high frequency band feeding element, which are asymmetric antenna elements, and a low frequency band parasitic element and a high frequency element combined with the low frequency band feeding element and the high frequency band feeding element, respectively. A parasitic element in a frequency band, the parasitic element in the low frequency band and the parasitic element in the high frequency band, the feeder element in the low frequency band, the feeder element in the high frequency band, and the ground plate It is the thing of the structure incorporated in the space between.

特許第5324608号Patent No. 5324608

しかしながら、特許文献1に開示したマルチバンドアンテナは、その特許公報の図8,図12,図13及び図14から明らかなように、低周波数帯では698〜960MHz、中間周波数帯では3周波数帯(1428MHz〜1595MHz,1710MHz〜2170MHz,2500MHz〜2700MHz)をカバーすることはできるが、4Gのための高周波数帯の3.4GHz〜3.6GHzまでをカバーすることができないという構成であった。   However, as is clear from FIGS. 8, 12, 13, and 14 of the patent publication, the multiband antenna disclosed in Patent Document 1 has a frequency band of 698 to 960 MHz in the low frequency band and three frequency bands in the intermediate frequency band ( 1428 MHz to 1595 MHz, 1710 MHz to 2170 MHz, 2500 MHz to 2700 MHz), but it is not possible to cover the high frequency band for 4G from 3.4 GHz to 3.6 GHz.

そのため、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯の多周波広帯域に対応するマルチバンドアンテナの開発が喫緊の課題である。   Therefore, it is an urgent issue to develop a multi-band antenna that supports a multi-frequency wide band of a low frequency band, an intermediate frequency band, and a high frequency band.

また、第4世代移動体通信(4G)のアンテナには、前記多周波広帯域に対応するという要求に応えられるばかりでなく、アンテナの小型化が要求されている。すなわち、携帯端末のうち特に第4世代移動体通信(4G)に対応するタブレット端末には、LTE,無線LAN,Bluetooth(登録商標),GPS受信などの各種のアンテナが搭載されており、これらのアンテナ相互間を接近させると、電波干渉を引き起こして良好な受信環境を構築することができなくなるため、アンテナ相互間の距離を引き離して電波干渉を回避するために、アンテナの小型化が要求されている。   In addition, the antenna of the fourth generation mobile communication (4G) is required not only to meet the demand for supporting the multi-frequency broadband, but also to reduce the size of the antenna. That is, various antennas such as LTE, wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), and GPS reception are mounted on tablet terminals that are compatible with 4G mobile communication (4G) among mobile terminals. If the antennas are brought close together, it will not be possible to build a good reception environment by causing radio wave interference.Therefore, miniaturization of antennas is required in order to avoid radio wave interference by separating the distance between antennas. Yes.

本発明の目的は、多周波広帯域の送受信に対応し、さらには小型化,薄型化を実現したマルチバンドアンテナを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a multiband antenna that is compatible with multi-frequency broadband transmission / reception and that is further reduced in size and thickness.

第4世代移動体通信(4G)は、1台のアンテナにて、低周波数帯では698〜960MHz、中間周波数帯では3周波数帯(1428MHz〜1595MHz,1710MHz〜2170MHz,2500MHz〜2700MHz)、高周波数帯の3.4GHz〜3.6GHzまでをカバーすることが要求されているから、それぞれの周波数帯に対応する電気長をもつ3素子のアンテナ素子を基板に搭載することが考えられる。   4th generation mobile communication (4G) is a single antenna, 698 to 960 MHz in the low frequency band, 3 frequency bands in the intermediate frequency band (1428 MHz to 1595 MHz, 1710 MHz to 2170 MHz, 2500 MHz to 2700 MHz), high frequency band Since it is required to cover up to 3.4 GHz to 3.6 GHz, it is conceivable to mount a three-element antenna element having an electrical length corresponding to each frequency band on the substrate.

しかし、多周波広帯域の下限周波数は698MHzであり、上限周波数は3.6GHzであるから、下限周波数と上限周波数のための電気長が広範囲に渡るものであるから、各周波数帯をそれぞれ専用のアンテナ素子で対応させて小型化を実現するには、その小型化のサイズに限界がある。   However, since the lower limit frequency of the multi-frequency broadband is 698 MHz and the upper limit frequency is 3.6 GHz, the electrical length for the lower limit frequency and the upper limit frequency is wide, so each frequency band has its own antenna. There is a limit to the size of the miniaturization in order to realize the miniaturization corresponding to the element.

そこで、本発明者等は発想を転換させて、給電素子と無給電素子と軸部とに流れる表面電流の密度を前記素子及び前記軸部の組合せにより周波数帯毎に異ならせることにより、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応し且つ更なる小型化を実現したものである。前記軸部及び前記給電素子並びに前記無給電素子の線幅に着目して前記周波数毎に表面電流の密度を異ならせている。   Therefore, the inventors changed the way of thinking and changed the density of the surface current flowing through the feeding element, the parasitic element, and the shaft portion for each frequency band depending on the combination of the element and the shaft portion, thereby reducing the low frequency. It corresponds to the band, intermediate frequency band and high frequency band, and further miniaturization is realized. Focusing on the line width of the shaft portion, the feeding element, and the parasitic element, the surface current density is varied for each frequency.

具体的には、本発明に係るマルチバンドアンテナは、多周波広帯域の送受信に対応するマルチバンドアンテナであって、低周波数帯及び中間周波数帯並びに高周波数帯に共通な軸部と、前記軸部とグランド板に接続される単一の給電部と、前記軸部から枝分かれして非対称な上段の給電素子と、前記軸部から切り離された非対称な下段の無給電素子とを有し、前記上段の給電素子に非対称な摂動素子をそれぞれ設けたことを特徴とするものである。   Specifically, the multi-band antenna according to the present invention is a multi-band antenna that supports transmission / reception of a multi-frequency broadband, and includes a shaft portion common to a low frequency band, an intermediate frequency band, and a high frequency band, and the shaft portion. And a single feeding part connected to the ground plate, an asymmetrical upper feeding element branched from the shaft part, and an asymmetrical lower parasitic element separated from the shaft part, the upper stage Each of the feeding elements is provided with an asymmetrical perturbation element.

以上説明したように本発明によれば、共通な軸部から枝分かれして非対称な上段の給電素子に非対称な摂動素子をそれぞれ設けたため、給電素子と無給電素子と軸部とに流れる表面電流の密度を前記周波数帯毎に異ならせることができ、図6〜図9に示す実測値から明らかなように低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応することができるという顕著な効果を奏するものである。   As described above, according to the present invention, since the asymmetrical perturbation element is provided in the upper feed element that is branched from the common shaft portion and is asymmetric, the surface current flowing through the feed element, the parasitic element, and the shaft portion is reduced. The density can be made different for each frequency band, and it is possible to deal with the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band as apparent from the actual measurement values shown in FIGS. Is.

さらには、給電素子と無給電素子と軸部とに流れる表面電流の密度を前記素子及び前記軸部の組合せにより前記周波数帯毎に異ならせて低周波数帯から高周波数帯までの多周波広帯域に対応するため、これらの給電素子及び無給電素子の電気長を短縮することができ、更なる小型化を実現することができる。   Furthermore, the density of the surface current flowing through the feeding element, the parasitic element, and the shaft portion is varied for each frequency band by the combination of the element and the shaft portion, so that a multi-frequency broadband from a low frequency band to a high frequency band can be obtained. In order to cope with this, the electrical lengths of these feeding elements and parasitic elements can be shortened, and further miniaturization can be realized.

(a)は本発明の実施形態に係るマルチバンドアンテナを示す表面図、(b)は同裏面図である。(A) is a front view which shows the multiband antenna which concerns on embodiment of this invention, (b) is the back view. 図1に示す本発明の実施形態に係るマルチバンドアンテナにおけるVSWRの実測値を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the measured value of VSWR in the multiband antenna which concerns on embodiment of this invention shown in FIG. (a)は板状の摂動素子を1つの給電素子に取り付けた例を示す表面図、(b)は図3(a)のアンテナにおけるVSWRの実測値を示す特性図である。(A) is a surface view showing an example in which a plate-shaped perturbation element is attached to one feeding element, and (b) is a characteristic diagram showing actual measurement values of VSWR in the antenna of FIG. 3 (a). (a)は角柱の摂動素子を1つの給電素子に取り付けた例を示す表面図、(b)は図3(a)のアンテナにおけるVSWRの実測値を示す特性図である。(A) is a surface view showing an example in which a prismatic perturbation element is attached to one feeding element, and (b) is a characteristic diagram showing an actual measurement value of VSWR in the antenna of FIG. 3 (a). (a)は板状の摂動素子を2つの給電素子に取り付けた例を示す表面図、(b)は図3(a)のアンテナにおけるVSWRの実測値を示す特性図である。(A) is a surface view showing an example in which a plate-like perturbation element is attached to two feeding elements, and (b) is a characteristic diagram showing an actual measurement value of VSWR in the antenna of FIG. 3 (a). (a)の左側は698MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は698MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、(b)の左側は1000MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は1000MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、(c)の左側は1400MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は1400MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図である。The left side of (a) is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing on the surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft portion at 698 MHz, and the right side flows on the back surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft portion at 698 MHz. A characteristic diagram showing the density of the surface current, the left side of (b) is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing on the surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft portion at 1000 MHz, and the right side is the feeding element and the parasitic element at 1000 MHz. The characteristic diagram which shows the density of the surface current which flows to the back side of the element and the shaft part, the left side of (c) is the characteristic diagram which shows the density of the surface current which flows on the surface side of the feeding element and parasitic element and the shaft part at 1400 MHz, The right side is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing on the back side of the feeding element and the parasitic element and the shaft at 1400 MHz. (a)の左側は1595MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は1595MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、(b)の左側は1700MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は1700MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、(c)の左側は2200MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は2200MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図である。The left side of (a) is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing to the surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft portion at 1595 MHz, and the right side flows to the back surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft portion at 1595 MHz. The characteristic diagram showing the density of the surface current, the left side of (b) is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing on the surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft portion at 1700 MHz, and the right side is the feeding element and the parasitic element at 1700 MHz. The characteristic diagram which shows the density of the surface current which flows into the element and the back side of the shaft part, the left side of (c) is the characteristic diagram which shows the density of the surface current which flows on the surface side of the feeding element and parasitic element and the shaft part at 2200 MHz, The right side is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing on the back surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft portion at 2200 MHz. (a)の左側は2500MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は2500MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、(b)の左側は2700MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は2700MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図である。The left side of (a) is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing on the surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft part at 2500 MHz, and the right side flows on the back side of the feeding element and the parasitic element and the shaft part at 2500 MHz. The characteristic diagram showing the density of the surface current, the left side of (b) is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing on the surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft portion at 2700 MHz, the right side is the feeding element and the parasitic element at 2700 MHz It is a characteristic view which shows the density of the surface current which flows into an element and the back surface side of a shaft part. (a)の左側は3400MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は3400MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、(b)の左側は3600MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の表面側に流れる表面電流の密度を示す特性図、その右側は3600MHzにおける給電素子及び無給電素子並びに軸部の裏面側に流れる表面電流の密度を示す特性図である。The left side of (a) is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing on the surface side of the feeding element and the parasitic element and the shaft part at 3400 MHz, and the right side flows on the back side of the feeding element and the parasitic element and the shaft part at 3400 MHz. A characteristic diagram showing the density of the surface current, the left side of (b) is a characteristic diagram showing the density of the surface current flowing at the surface side of the feeding part and the parasitic element and the shaft portion at 3600 MHz, and the right side is a characteristic chart showing the density of the feeding element and the parasitic element at 3600 MHz It is a characteristic view which shows the density of the surface current which flows into an element and the back surface side of a shaft part. (a)は摂動素子を設け且つ逆L型の無給電素子に近接する給電素子をストレート形状に形成した図、(b)は図10(a)のアンテナにおけるVSWRの実測値を示す特性図である。(A) is a diagram in which a perturbation element is provided and a feeding element close to an inverted L-type parasitic element is formed in a straight shape, and (b) is a characteristic diagram showing an actual measurement value of VSWR in the antenna of FIG. is there. (a)は給電素子の線幅を検証するための図、(b)は図11(a)のアンテナにおけるVSWRの実測値を示す特性図である。(A) is a figure for verifying the line | wire width of a feed element, (b) is a characteristic figure which shows the measured value of VSWR in the antenna of Fig.11 (a). (a)は摂動素子の変更例を示す図、(b)は図12(a)のアンテナにおけるVSWRの実測値を示す特性図である。(A) is a figure which shows the example of a change of a perturbation element, (b) is a characteristic figure which shows the measured value of VSWR in the antenna of Fig.12 (a). (a)は摂動素子の変更例を示す図、(b)は図13(a)のアンテナにおけるVSWRの実測値を示す特性図である。(A) is a figure which shows the example of a change of a perturbation element, (b) is a characteristic figure which shows the measured value of VSWR in the antenna of Fig.13 (a). (a)は摂動素子の起立度合いと給電素子との関係を示す図、(b)は図14(a)のアンテナにおけるVSWRの実測値を示す特性図である。(A) is a figure which shows the relationship between the standing degree of a perturbation element, and a feed element, (b) is a characteristic figure which shows the measured value of VSWR in the antenna of Fig.14 (a). (a)は摂動素子の実装例を示す斜視図、(b)はクリップ片の支え部に摂動素子を保持した状態を透視した斜視図、(c)はクリップ片による取付け状態を示す断面図、(d)は凸片と溝との嵌合状態を示す断面図である。(A) is a perspective view showing a mounting example of a perturbation element, (b) is a perspective view seen through a state in which the perturbation element is held on the support portion of the clip piece, (c) is a cross-sectional view showing an attachment state by the clip piece, (D) is sectional drawing which shows the fitting state of a convex piece and a groove | channel. (a)は細径パイプによる摂動素子の実装状態を示す斜視図、(b)は細径パイプのカシメ状態を基板の裏面から見た斜視図である。(A) is the perspective view which shows the mounting state of the perturbation element by a thin diameter pipe, (b) is the perspective view which looked at the crimping state of the small diameter pipe from the back surface of the board | substrate. (a)は軸部の変更例を示す表面図、(b)は無給電素子の変更例を示す裏面図、(c)は実測したVSWRを示す特性図である。(A) is a front view showing a modified example of the shaft portion, (b) is a back view showing a modified example of the parasitic element, and (c) is a characteristic diagram showing actually measured VSWR.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナは、多周波広帯域の送受信波に対応するマルチバンドアンテナを対象とするものであり、単一の給電部1を用いることにより、多周波広帯域の送受信を行うものである。本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナは図1(a)(b)に示すように、単一の給電部1に接続された単一の軸部2と、前記軸部2から枝分かれして非対称な給電素子3a,3bと、前記軸部2から切り離された非対称な無給電素子5a,5bとを有しており、これらの素子を同一の基板4上に設けている。
なお、図1(a)では、軸部2,給電素子3a,3b及び無給電素子5a,5bの相互関係を示すために、基板4の表面4a側に形成した軸部2,給電素子3a,3b及び無給電素子5aに加えて、基板4の裏面4b側に形成された無給電素子5bを基板表面側から透視した状態で図示している。同様に、図1(b)では、軸部2,給電素子3a,3b及び無給電素子5a,5bの相互関係を示すために、基板4の裏面4b側に形成された無給電素子5bを加えて、基板4の表面4a側に形成した軸部2,給電素子3a,3b及び無給電素子5aを基板表面側から透視した状態で図示している。図1(a)(b)で示した図示の形態は、図3〜図9,図10〜図14及び図17においても同様に踏襲している。
(Embodiment 1)
The multiband antenna according to the first embodiment of the present invention is intended for a multiband antenna corresponding to a transmission / reception wave of a multi-frequency broadband. By using a single power feeding unit 1, multi-frequency broadband transmission / reception is performed. Is what you do. As shown in FIGS. 1A and 1B, the multiband antenna according to Embodiment 1 of the present invention branches from a single shaft portion 2 connected to a single power feeding portion 1 and the shaft portion 2. And asymmetric parasitic elements 5 a and 5 b separated from the shaft portion 2, and these elements are provided on the same substrate 4.
In FIG. 1A, in order to show the mutual relationship between the shaft portion 2, the feed elements 3a, 3b and the parasitic elements 5a, 5b, the shaft portion 2, the feed elements 3a, In addition to 3b and the parasitic element 5a, the parasitic element 5b formed on the back surface 4b side of the substrate 4 is shown as seen through from the substrate surface side. Similarly, in FIG. 1B, a parasitic element 5b formed on the back surface 4b side of the substrate 4 is added to show the mutual relationship between the shaft portion 2, the feeding elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b. The shaft 2, the feed elements 3a and 3b, and the parasitic element 5a formed on the surface 4a side of the substrate 4 are shown in a state seen through from the substrate surface side. The illustrated embodiment shown in FIGS. 1A and 1B is similarly followed in FIGS. 3 to 9, FIGS. 10 to 14, and 17.

さらに、本発明の実施形態1に係るマルチバンドアンテナは、前記軸部2の線幅をL1,前記給電素子3a,3bの線幅をL2,L3、前記無給電素子5a,5bの線幅をL4,L5とすると、前記軸部2の線幅L1を、前記給電素子3a,3b及び前記無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5より広く、或いは前記給電素子3a,3b及び前記無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5と同じに設定している。   Furthermore, in the multiband antenna according to Embodiment 1 of the present invention, the line width of the shaft portion 2 is L1, the line widths of the feed elements 3a and 3b are L2 and L3, and the line widths of the parasitic elements 5a and 5b are set. Assuming L4 and L5, the line width L1 of the shaft portion 2 is wider than the line widths L2 to L5 of the power feeding elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b, or the power feeding elements 3a and 3b and the parasitic power. The line widths L2 to L5 of the elements 5a and 5b are set to be the same.

本発明の実施形態1は、軸部2の線幅L1を給電素子3a,3b及び無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5より広く、或いは前記給電素子3a,3b及び前記無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5と同じに設定することにより、給電素子3a,3bと無給電素子4a、4bと軸部2とに流れる表面電流の密度を、低周波数帯及び中間周波数帯並びに高周波数帯毎に異ならせて、図6〜図9に示す実測値から明らかなように低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応するものである。なお、図6〜図9に示す実測値は、軸部2の線幅L1を給電素子3a,3b及び無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5より広く設定した場合であるが、軸部1の線幅L1を前記給電素子3a,3b及び前記無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5と同じに設定しても同様の実測値を得ている。   In the first embodiment of the present invention, the line width L1 of the shaft portion 2 is wider than the line widths L2 to L5 of the feeding elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b, or the feeding elements 3a and 3b and the parasitic element 5a. , 5b are set to be the same as the line widths L2 to L5, the density of the surface current flowing through the feed elements 3a, 3b, the parasitic elements 4a, 4b, and the shaft portion 2 can be set to the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band. It is different for each frequency band and corresponds to the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band, as is apparent from the actual measurement values shown in FIGS. The actual measurement values shown in FIGS. 6 to 9 are cases where the line width L1 of the shaft portion 2 is set wider than the line widths L2 to L5 of the feed elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b. Even when the line width L1 of 1 is set to be the same as the line widths L2 to L5 of the feeding elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b, the same actual measurement value is obtained.

より具体的に説明すると、図1(a)(b)に示す本発明の実施形態1では、給電素子3a,3b及び無給電素子5a,5bのパターンを誘電体の基板4上にエッチング加工により形成している。エッチング加工後の実施形態1に係るマルチバンドアンテナの構造を説明する。
図1(a)(b)において、非対称な給電素子3a,3bはその長さが長短異なるものであり、その給電素子3a,3bを基板4の表面4a上に形成している。非対称な無給電素子5a,5bはその長さが長短異なるものであり、長さの短い無給電素子5bを基板4の表面4a上に形成し、長さの長い無給電素子5aを基板4の裏面4bにそれぞれ分けて形成している。
基板4の表面4aに形成した給電素子3a,3b及び無給電素子5a,5bには異なる模様の網点を付けて相互間を識別している。しかも、基板4の裏面4bに形成された無給電素子5bには1点鎖線を付することにより、基板4の表裏面4a,4bの素子相互間を識別している。
More specifically, in the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1A and 1B, the patterns of the feeding elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b are formed on the dielectric substrate 4 by etching. Forming. The structure of the multiband antenna according to the first embodiment after etching will be described.
In FIGS. 1A and 1B, the lengths of the asymmetric feeding elements 3 a and 3 b are different from each other, and the feeding elements 3 a and 3 b are formed on the surface 4 a of the substrate 4. The asymmetric parasitic elements 5a and 5b are different in length. The parasitic elements 5b having a short length are formed on the surface 4a of the substrate 4, and the parasitic elements 5a having a long length are formed on the substrate 4. The back surface 4b is formed separately.
The feeding elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b formed on the surface 4a of the substrate 4 are provided with different pattern halftone dots to identify each other. In addition, the parasitic elements 5b formed on the back surface 4b of the substrate 4 are marked with a one-dot chain line to distinguish between the elements on the front and back surfaces 4a and 4b of the substrate 4.

前記軸部2は図1(a)(b)に示すように、前記給電部1に接続されて立ち上がって基板4の表面4a側に形成されている。そして、前記給電素子3a,3bは前記軸部2から枝分かれさせて基板4の表面4aに形成され、前記無給電素子5a,5bは前記軸部2から切り離されて基板4の表面4aと裏面4bとに分けて形成されている。前記給電素子3a,3bは前記軸部2に直結して機械的に結合され、前記無給電素子5a,5bは前記軸部2に電気的に結合(静電結合或いは電磁結合)されている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the shaft portion 2 is connected to the power feeding portion 1 and rises to be formed on the surface 4 a side of the substrate 4. The feeding elements 3a and 3b are branched from the shaft portion 2 and formed on the front surface 4a of the substrate 4. The parasitic elements 5a and 5b are separated from the shaft portion 2 and separated from the front surface 4a and the back surface 4b of the substrate 4. It is formed separately. The feeding elements 3a and 3b are directly coupled to the shaft portion 2 and mechanically coupled, and the parasitic elements 5a and 5b are electrically coupled to the shaft portion 2 (electrostatic coupling or electromagnetic coupling).

図1(a)(b)に示す実施形態1においては、長い給電素子3a及び長い無給電素子5aは前記軸部2を中心として左側の基板4の表面4a上に形成し、短い給電素子3b及び短い無給電素子5bは前記軸部2を中心として右側の基板4の表面4a上に形成している。なお、長い給電素子3a及び長い無給電素子5aを軸部2の右側、短い給電素子3b及び短い無給電素子5bは前記軸部2を中心として左側にそれぞれ形成してもよいものである。   In the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a are formed on the surface 4a of the left substrate 4 with the shaft portion 2 as the center, and the short feeding element 3b. The short parasitic element 5b is formed on the surface 4a of the right substrate 4 with the shaft portion 2 as the center. The long feeding element 3a and the long parasitic element 5a may be formed on the right side of the shaft part 2, and the short feeding element 3b and the short parasitic element 5b may be formed on the left side of the shaft part 2, respectively.

前記給電素子3a,3bと前記無給電素子5a,5bとは、それぞれ非対称構造のアンテナ素子として形成しており、その構成を具体的に説明する。
長い給電素子3aは図1(a)(b)に示すように、前記軸部2の頂部から左側の横方向に引き出し、その先端を下側に引き出し、次に右横側に折り曲げて形成している。短い給電素子3bは図1(a)(b)に示すように、前記軸部2から右横側に引き出し、その先端を上側に引き出し、次にその先端を左横側に折り曲げて形成している。さらに、短い給電素子3bは、軸部2から右横側に引き出した箇所をミアンダ形状に形成している。
長い無給電素子5aは図1(a)(b)に示すように、前記軸部2に対して左側の横方向に引き出し、その先端を下側に引き出し、次に右横側に折り曲げて形成している。短い無給電素子5bは図1(a)(b)に示すように、前記軸部2に対して右横側に引き出し、その先端を上側に引き出し、次にその先端を右横側に折り曲げて逆L型アンテナ素子として形成している。
The feed elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b are formed as antenna elements having an asymmetric structure, respectively, and the configuration will be specifically described.
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the long feeding element 3a is formed by pulling out from the top of the shaft portion 2 in the left lateral direction, leading out the tip downward, and then bending it to the right lateral. ing. As shown in FIGS. 1A and 1B, the short feeding element 3b is formed by pulling out from the shaft portion 2 to the right side, pulling out the tip upward, and then bending the tip to the left side. Yes. Further, the short power feeding element 3b is formed in a meander shape at a portion drawn from the shaft portion 2 to the right side.
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the long parasitic element 5a is formed by pulling it out in the lateral direction on the left side with respect to the shaft 2, pulling out the tip downward, and then bending it to the right lateral side. doing. As shown in FIGS. 1A and 1B, the short parasitic element 5b is pulled out to the right side with respect to the shaft portion 2, its tip is pulled out upward, and then the tip is bent to the right side. It is formed as an inverted L-type antenna element.

本発明の実施形態1は上述したように、表面電流の密度を周波数帯毎に異ならせることにより、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応させるために、前記軸部2の線幅をL1,前記給電素子3a,3bの線幅をL2,前記無給電素子5a,5bの線幅をL3とすると、前記軸部2の線幅L1を前記給電素子3a,3b及び前記無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5より広く(L1>L2〜L5)、或いは前記軸部2の線幅L1を前記給電素子3a,3b及び前記無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5と同じ(L1=L2〜L5)に設定している。上述した前記軸部2及び前記給電素子3a,3b並びに前記無給電素子5a,5bの線幅L1,L2〜L5は、これらの素子の最も広い部分での寸法を意味している。
すなわち、軸部2はその根元側と頂部側とが同一の線幅に設定されて立ち上がっており、線幅L1はその根元側と頂部側との矢印で示す部分の寸法である。線幅L2は長い給電素子3aの軸部2から左横側に引き出した矢印で示す部分の寸法であり、線幅L3は短い給電素子3bの軸部2に対して左横側に折り曲げた矢印で示す部分の寸法である。線幅L4は長い無給電素子5aの軸部2から左横側に引き出した矢印で示す部分の寸法であり、線幅L5は短い無給電素子5bの軸部2に対して左横側に折り曲げた矢印で示す部分の寸法である。
In the first embodiment of the present invention, as described above, the line width of the shaft portion 2 is made to correspond to the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band by changing the surface current density for each frequency band. Is L1, the line width of the feed elements 3a and 3b is L2, and the line width of the parasitic elements 5a and 5b is L3, the line width L1 of the shaft portion 2 is the feed elements 3a and 3b and the parasitic elements. 5a and 5b wider than the line widths L2 to L5 (L1> L2 to L5), or the line width L1 of the shaft portion 2 is equal to the line widths L2 to L5 of the feeding elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b. The same (L1 = L2 to L5) is set. The line widths L1, L2 to L5 of the shaft portion 2, the feeding elements 3a and 3b, and the parasitic elements 5a and 5b described above mean dimensions at the widest portion of these elements.
That is, the shaft portion 2 rises with the root side and the top side set to the same line width, and the line width L1 is the dimension of the portion indicated by the arrows on the root side and the top side. The line width L2 is the dimension of the portion indicated by the arrow drawn to the left side from the shaft 2 of the long feed element 3a, and the line width L3 is the arrow bent to the left side with respect to the shaft 2 of the short feed element 3b. It is the dimension of the part shown by. The line width L4 is the dimension indicated by the arrow drawn to the left side from the shaft 2 of the long parasitic element 5a, and the line width L5 is bent to the left side with respect to the shaft 2 of the short parasitic element 5b. It is the dimension of the part shown with the arrow.

次に、上述したアンテナ素子3a,3b,5a,5bと組合せるグランド板6との関係を説明する。前記単一の給電部1は、前記軸部2のグランド板6側の端部2aと前記グランド板6とに接続している。前記基板4の表面4aに形成した無給電素子5bはグランド板6から立ち上がって逆L型形状に形成している。前記基板4の裏面4bに形成した無給電素子5aは、グランド板6から立ち上がって形成している。前記基板4の表面4aに横長のインピーダンス整合片7を形成し、前記インピーダンス整合片7の一端部7aを前記軸部2のグランド板6側の端部2aに接合し、且つ前記グランド板6の端縁に沿って沿わせた前記インピーダンス整合片7の他端部7bを前記グランド板6に接合している。この場合、インピーダンス整合片7とグランド板6の端縁との間には、隙間S1を確保している。このため、インピーダンス整合片7の他端部以外がグランド板に接触するのを回避してインピーダンス整合を図る。なお、前記インピーダンス整合片7は、より良いVSWRの改善のために用いているものであり、これらのインピーダンス整合片7を不要とした場合であっても実用上支障がないことを確認している。なお、グランド板6を基板4の一部にエッチンング加工により形成しているが、ノートパソコンの共通電極をなすグランド板6と組合せるようにしてもよく、グランド板6が基板4に形成されていることは必要十分条件ではない。   Next, the relationship with the ground plate 6 combined with the antenna elements 3a, 3b, 5a, 5b described above will be described. The single power feeding portion 1 is connected to the end portion 2 a of the shaft portion 2 on the ground plate 6 side and the ground plate 6. The parasitic element 5b formed on the surface 4a of the substrate 4 rises from the ground plate 6 and has an inverted L shape. The parasitic element 5 a formed on the back surface 4 b of the substrate 4 rises from the ground plate 6. A horizontally long impedance matching piece 7 is formed on the surface 4 a of the substrate 4, one end portion 7 a of the impedance matching piece 7 is joined to the end portion 2 a on the ground plate 6 side of the shaft portion 2, and the ground plate 6 The other end 7 b of the impedance matching piece 7 along the edge is joined to the ground plate 6. In this case, a gap S <b> 1 is secured between the impedance matching piece 7 and the edge of the ground plate 6. For this reason, impedance matching is achieved by avoiding contact other than the other end of the impedance matching piece 7 with the ground plate. The impedance matching piece 7 is used for better VSWR improvement, and it has been confirmed that there is no practical problem even if these impedance matching pieces 7 are unnecessary. . Although the ground plate 6 is formed on a part of the substrate 4 by etching, the ground plate 6 may be combined with the ground plate 6 forming a common electrode of the notebook personal computer, and the ground plate 6 is formed on the substrate 4. It is not a necessary and sufficient condition.

次に、図1(a),(b)に示すアンテナ構造によるVSWRを実測した。その結果を図2に示す。図2の横軸は周波数、縦軸はVSWRを示す。   Next, VSWR with the antenna structure shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) was measured. The result is shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents VSWR.

図2に示すように、低周波数帯の850MHz付近で共振し、中間周波数帯の1900MHz付近及び2600MHz付近で共振し、高周波数帯の3100MHz付近及び3600MHzで共振していることが分る。   As shown in FIG. 2, it can be seen that resonance occurs in the vicinity of 850 MHz in the low frequency band, resonance in the vicinity of 1900 MHz and 2600 MHz in the intermediate frequency band, and resonance in the vicinity of 3100 MHz and 3600 MHz in the high frequency band.

以上のように、図1(a),(b)に示すアンテナ構造によれば、軸部の線幅を給電素子及び無給電素子の線幅より広く或いはこれらの素子の線幅と同一に設定することにより、図2から明らかなように低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応することができる。これは、給電素子と無給電素子と軸部とに流れる表面電流の密度が低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯毎に異なるから、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応することができたものと考えられる。   As described above, according to the antenna structure shown in FIGS. 1A and 1B, the line width of the shaft portion is set wider than the line width of the feed element and the parasitic element or the same as the line width of these elements. By doing so, it is possible to cope with the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band as is apparent from FIG. This corresponds to the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band because the density of the surface current flowing through the feeding element, the parasitic element, and the shaft is different for each of the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band. It is thought that it was possible.

以上のように、図1(a),(b)に示す構造によれば、軸部の線幅を給電素子及び無給電素子の線幅より広く或いはこれらの素子の線幅と同一に設定したため、図2から明らかなように、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応させるという目的を達成することができた。   As described above, according to the structure shown in FIGS. 1A and 1B, the line width of the shaft portion is set wider than the line width of the feeding element and the parasitic element or the same as the line width of these elements. As is apparent from FIG. 2, the object of corresponding to the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band could be achieved.

さらには、給電素子と無給電素子と軸部とに流れる表面電流の密度を前記素子及び前記軸部の組合せにより前記周波数帯毎に異ならせて低周波数帯から高周波数帯までの多周波広帯域に対応するため、これらの給電素子及び無給電素子の規定の電気長を短縮することができ、更なる小型化を実現することができる。   Furthermore, the density of the surface current flowing through the feeding element, the parasitic element, and the shaft portion is varied for each frequency band by the combination of the element and the shaft portion, so that a multi-frequency broadband from a low frequency band to a high frequency band can be obtained. In order to cope with this, it is possible to reduce the prescribed electrical lengths of these feeding elements and parasitic elements, and it is possible to achieve further miniaturization.

(実施形態2)
本実施形態1によれば、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応させるという目的を達成することができたが、中間周波数帯でのずれがあるため、これを改善する必要がある。本実施形態2では、中間周波数帯でのずれを改善することを試みている。
(Embodiment 2)
According to the first embodiment, the purpose of corresponding to the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band can be achieved. However, since there is a shift in the intermediate frequency band, it is necessary to improve this. . In the second embodiment, an attempt is made to improve the shift in the intermediate frequency band.

摂動素子を用いて低域側に周波数をシフトすることは一般的に行われているので、この技術をそのまま本発明に適用した場合について考察した。その考察を図3及び図4に基づいて説明する。
図3(a)は板状の摂動素子P1を長い給電素子3aに設けた場合を示す図である。図3(a)に示すように摂動素子P1を長い給電素子3aに設けた構造では、図2と図3(b)とを比較すると明らかなように中間周波数帯の改善に至っていないことが分かる。また、図4(a)は図3(a)に示す板状の摂動素子Pを角柱の摂動素子P2に変更し且つ角柱の摂動素子P2を長い給電素子3aに設けた場合を示す図である。図4(a)に示すように摂動素子P2を長い給電素子3aに設けた構造では、図2と図4(b)とを比較すると明らかなように中間周波数帯の改善に至っていないことが分かる。
Since it is common to shift the frequency to the low frequency side using a perturbation element, the case where this technique is applied to the present invention as it is was considered. The consideration will be described with reference to FIGS.
FIG. 3A is a diagram illustrating a case where the plate-like perturbation element P1 is provided in the long power feeding element 3a. As shown in FIG. 3A, in the structure in which the perturbing element P1 is provided in the long power feeding element 3a, it is clear from comparison between FIG. 2 and FIG. 3B that the intermediate frequency band has not been improved. . FIG. 4A is a diagram showing a case where the plate-like perturbation element P shown in FIG. 3A is changed to a prismatic perturbation element P2 and the prismatic perturbation element P2 is provided in a long feeding element 3a. . As shown in FIG. 4A, in the structure in which the perturbation element P2 is provided in the long power feeding element 3a, it is clear from comparison between FIG. 2 and FIG. 4B that the intermediate frequency band has not been improved. .

本実施形態2は、図3及び図4に示す摂動素子P1,P2の構造を解析して、図5(a)に示す構造を開発したものである。すなわち、本実施形態2は、前記上段の給電素子3a,3bに非対称な摂動素子8,9をそれぞれ設けている。短い給電素子(逆L型アンテナ素子)3bの逆L型無給電素子5bに沿う辺3cはミアンダ形状に成形している。なお、給電素子3bの辺3cの全体をミアンダ形状としているが、図6〜図9に示すように、辺3cの一部に線幅の太い部分を設けてその両端をミアンダ形状にしてもよいものである。   In the second embodiment, the structure shown in FIG. 5A is developed by analyzing the structures of the perturbation elements P1 and P2 shown in FIGS. That is, in Embodiment 2, asymmetrical perturbation elements 8 and 9 are provided in the upper feed elements 3a and 3b, respectively. The side 3c along the inverted L-type parasitic element 5b of the short feeding element (inverted L-type antenna element) 3b is formed in a meander shape. Although the entire side 3c of the feeding element 3b has a meander shape, as shown in FIGS. 6 to 9, a part having a large line width may be provided on a part of the side 3c, and both ends thereof may be in a meander shape. Is.

前記非対称な摂動素子8,9は長さを異ならせて給電素子3a,3bに沿わせて設けている。すなわち、長い給電素子3aには長い摂動素子8を、短い給電素子3bには短い摂動素子9をそれぞれ設けている。さらに、前記上段の長い給電素子3aに設けた前記摂動素子8を前記軸部2まで延長させて設けている。この場合、短い給電素子3bに設けた摂動素子9の長さは給電素子3bの長さに止めている。
上述した本実施形態2のその他の構成は本実施形態1の構成と同様に構成してある。
The asymmetrical perturbation elements 8 and 9 are provided along the feeding elements 3a and 3b with different lengths. That is, a long perturbation element 8 is provided for the long feed element 3a, and a short perturbation element 9 is provided for the short feed element 3b. Further, the perturbing element 8 provided in the upper long feeding element 3 a is provided to extend to the shaft portion 2. In this case, the length of the perturbation element 9 provided in the short power feeding element 3b is limited to the length of the power feeding element 3b.
The other configurations of the second embodiment described above are configured in the same manner as the first embodiment.

次に、上段の給電素子3a,3bに摂動素子8,9を設け、しかも辺3cの一部に線幅の太い部分を設けてその両端をミアンダ形状にし、さらに、軸部2の線幅L1を給電素子3a,3b及び無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5より広く設定することにより、給電素子3a,3bと無給電素子5a,5bと軸部2とに流れる表面電流の密度を低周波数帯及び中間周波数帯並びに高周波数帯毎に異ならせて、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応させ且つ中間周波数帯の改善がなされているかを図6〜図9に示すシミュレーションの結果に基づいて検証する。
図6〜図9の実測値は、軸部1の線幅L1を前記給電素子3a,3b及び前記無給電素子5a,5bの線幅L2〜L5と同じに設定しても同様の実測値を得ている。
Next, the perturbation elements 8 and 9 are provided in the upper feed elements 3a and 3b, the thick part of the line width is provided in a part of the side 3c, and both ends thereof are formed in a meander shape, and the line width L1 of the shaft part 2 is further provided. Is set wider than the line widths L2 to L5 of the feeding elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b, the density of the surface current flowing through the feeding elements 3a and 3b, the parasitic elements 5a and 5b, and the shaft portion 2 can be reduced. The simulation shown in FIG. 6 to FIG. 9 shows whether the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band are changed to correspond to the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band and the intermediate frequency band is improved. Verify based on the results of.
The measured values in FIGS. 6 to 9 are the same measured values even if the line width L1 of the shaft portion 1 is set to be the same as the line widths L2 to L5 of the feeding elements 3a and 3b and the parasitic elements 5a and 5b. It has gained.

以下に示す図6(a)(b)(c),図7(a)(b)(c),図8(a)(b),図9(a)(b)において、図6〜図9でのシミュレーションは、給電素子3a,3bと無給電素子5a,5bと軸部2とに流れる表面電流の密度を低周波数帯及び中間周波数帯並びに高周波数帯毎に異ならせて、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応させることを示すことに主眼があるため、電流がグランド板6にも流れているが、グランド板6に流れる表面電流の密度分布については割愛している。インピーダンス整合片7についても同様に割愛している。   6 (a) (b) (c), FIG. 7 (a) (b) (c), FIG. 8 (a) (b) and FIG. 9 (a) (b) shown in FIG. 9, the density of the surface current flowing through the feeding elements 3a and 3b, the parasitic elements 5a and 5b, and the shaft portion 2 is made different for each of the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band. , The current is flowing in the ground plate 6 because the main purpose is to show that it corresponds to the intermediate frequency band and the high frequency band, but the density distribution of the surface current flowing in the ground plate 6 is omitted. Similarly, the impedance matching piece 7 is omitted.

図6(a)は低周波数帯の下限周波数低周波数である698MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図6(a)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図6(a)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図6(a)において、表面電流密度が高い領域及び比較的高い領域を斜線で示している。
図6(a)のシミュレーション結果から明らかなように、長い給電素子3aと長い無給電素子5aとの表面電流密度が最大を示しており、軸部2の全体,短い給電素子3b及び短い無給電素子5bの一部にも表面電流密度が比較的高い部分が見られる。この周波数698MHzでは、斜線で示す長い給電素子3a及び長い無給電素子5aが共振に主に寄与しているものと考えている。
FIG. 6A shows the result of simulation with the intention of 698 MHz, which is the lower limit frequency of the low frequency band. The left side of FIG. 6A is a view of the simulation result from the front surface 4 a of the substrate 4, and the right side of FIG. 6A is a view of the simulation result from the back surface 4 b of the substrate 4. In FIG. 6A, a region having a high surface current density and a region having a relatively high surface current are indicated by hatching.
As is apparent from the simulation result of FIG. 6A, the surface current density of the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a shows the maximum, and the whole shaft portion 2, the short feeding element 3b, and the short parasitic element are shown. A part having a relatively high surface current density is also found in a part of the element 5b. At this frequency of 698 MHz, it is considered that the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a indicated by oblique lines mainly contribute to the resonance.

図6(b)は低周波数帯の上限周波数付近である1000MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図6(b)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図6(b)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図6(b)において、表面電流密度が高い領域及び比較的高い領域を斜線で示している。
図6(b)のシミュレーション結果から明らかなように、長い給電素子3aと長い無給電素子5aとの表面電流密度が最大を示しており、軸部2の全体,短い給電素子3b及び短い無給電素子5bの一部にも表面電流密度が比較的高い部分が見られる。この周波数698MHzでは、斜線で示す長い給電素子3a及び長い無給電素子5aが共振に主に寄与しており、それ以外の領域が前記共振に補完的に寄与しているものと考えている。このシミュレーションの結果は、図6(a)に示すシミュレーションの結果と実質的に符合しており、低周波数帯の6987MHz〜960MHzの範囲に対しては斜線で示す長い給電素子3a及び長い無給電素子5aが対応していることが分かる。
FIG. 6B shows a result of simulation intended for 1000 MHz which is near the upper limit frequency of the low frequency band. Note that the left side of FIG. 6B is a view of the simulation result from the front surface 4 a of the substrate 4, and the right side of FIG. 6B is a view of the simulation result from the back surface 4 b of the substrate 4. In FIG. 6B, the region where the surface current density is high and the region where the surface current density is relatively high are indicated by hatching.
As is apparent from the simulation result of FIG. 6B, the surface current density of the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a shows the maximum, and the entire shaft portion 2, the short feeding element 3b, and the short parasitic element are shown. A part having a relatively high surface current density is also found in a part of the element 5b. At this frequency of 698 MHz, it is considered that the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a indicated by diagonal lines mainly contribute to the resonance, and other regions contribute to the resonance complementarily. The result of this simulation substantially coincides with the result of the simulation shown in FIG. 6A, and the long feeding element 3a and the long parasitic element shown by hatching for the range of 6987 MHz to 960 MHz in the low frequency band. It can be seen that 5a corresponds.

図6(c)〜図8(b)は中間周波数帯1428MHz〜1595MHz,1710MHz〜2170MHz,2500MHz〜2700MHzを意図してシミュレーションしている。
図6(c)は中間周波数帯の下限周波数付近である1400MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図6(c)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図6(c)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図6(c)において、表面電流密度が高い領域及び比較的高い領域を斜線で示している。
図6(c)のシミュレーション結果から明らかなように、軸部2と、長い給電素子3a及び長い無給電素子5aと、短い給電素子3b及び短い無給電素子5bとに実質的に均一とみられる表面電流密度が現れており、この周波数1400MHzでは、斜線で示す、軸部2,長い給電素子3a及び長い無給電素子5a,短い給電素子3b及び短い無給電素子5bが共振に寄与しており、これらの素子が周波数1400MHzに対応しているものと考えられる。
FIGS. 6C to 8B are simulated with the intention of the intermediate frequency bands 1428 MHz to 1595 MHz, 1710 MHz to 2170 MHz, and 2500 MHz to 2700 MHz.
FIG. 6C shows the result of simulation with the intention of 1400 MHz, which is near the lower limit frequency of the intermediate frequency band. Note that the left side of FIG. 6C is a view of the simulation result from the front surface 4a of the substrate 4, and the right side of FIG. 6C is a view of the simulation result from the back surface 4b of the substrate 4. In FIG. 6C, the region where the surface current density is high and the region where the surface current density is relatively high are indicated by hatching.
As apparent from the simulation result of FIG. 6C, the surface that is substantially uniform in the shaft portion 2, the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a, the short feeding element 3b, and the short parasitic element 5b. At this frequency of 1400 MHz, the shaft portion 2, the long feed element 3a, the long parasitic element 5a, the short feed element 3b, and the short parasitic element 5b, which are indicated by diagonal lines, contribute to the resonance. This element is considered to correspond to a frequency of 1400 MHz.

図7(a)は中間周波数帯である1595MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図7(a)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図7(a)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図7(a)において、表面電流密度が高い領域及び比較的高い領域を斜線で示している。
図7(a)のシミュレーション結果から明らかなように、軸部2と、長い給電素子3a及び長い無給電素子5aと、短い給電素子3b及び短い無給電素子5bとに実質的に均一とみられる表面電流密度が現れており、この周波数1595MHzでは、斜線で示す、軸部2,長い給電素子3a及び長い無給電素子5a,短い給電素子3b及び短い無給電素子5bが共振に寄与しており、これらの素子が周波数1595MHzに対応しているものと考えられる。
FIG. 7A shows the result of simulation with the intention of an intermediate frequency band of 1595 MHz. The left side of FIG. 7A is a view of the simulation result from the front surface 4 a of the substrate 4, and the right side of FIG. 7A is a view of the simulation result from the back surface 4 b of the substrate 4. In FIG. 7A, a region having a high surface current density and a region having a relatively high surface current are indicated by hatching.
As is clear from the simulation result of FIG. 7A, the surface that is substantially uniform in the shaft portion 2, the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a, the short feeding element 3b and the short parasitic element 5b. The current density appears, and at this frequency of 1595 MHz, the shaft portion 2, the long feed element 3a, the long parasitic element 5a, the short feed element 3b, and the short parasitic element 5b, which are indicated by diagonal lines, contribute to the resonance. This element is considered to correspond to a frequency of 1595 MHz.

図7(b)は中間周波数帯である1700MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図7(b)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図7(b)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図7(b)において、表面電流密度が高い領域及び比較的高い領域を斜線で示している。
図7(b)のシミュレーション結果から明らかなように、軸部2と、長い給電素子3a及び長い無給電素子5aと、短い給電素子3b及び短い無給電素子5bとに実質的に均一とみられる表面電流密度が現れており、この周波数1700MHzでは、斜線で示す、軸部2,長い給電素子3a及び長い無給電素子5a,短い給電素子3b及び短い無給電素子5bが共振に寄与しており、これらの素子が周波数1700MHzに対応しているものと考えられる。
FIG. 7B shows the result of simulation with the intention of an intermediate frequency band of 1700 MHz. The left side of FIG. 7B is a view of the simulation result from the front surface 4 a of the substrate 4, and the right side of FIG. 7B is a view of the simulation result from the back surface 4 b of the substrate 4. In FIG. 7B, a region having a high surface current density and a region having a relatively high surface current are indicated by hatching.
As apparent from the simulation result of FIG. 7B, the surface that is substantially uniform in the shaft portion 2, the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a, and the short feeding element 3b and the short parasitic element 5b. At this frequency of 1700 MHz, the shaft portion 2, the long feed element 3a, the long parasitic element 5a, the short feed element 3b, and the short parasitic element 5b, which are shown by diagonal lines, contribute to the resonance. These elements are considered to correspond to a frequency of 1700 MHz.

図7(c)は中間周波数帯である2200MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図7(c)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図7(c)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図7(c)において、表面電流密度が高い領域及び比較的高い領域を斜線で示している。
図7(c)のシミュレーション結果から明らかなように、軸部2と、長い給電素子3a及び長い無給電素子5aと、短い給電素子3b及び短い無給電素子5bとに実質的に均一とみられる表面電流密度が現れており、この周波数2200MHzでは、斜線で示す、軸部2,長い給電素子3a及び長い無給電素子5a,短い給電素子3b及び短い無給電素子5bが共振に寄与しており、これらの素子が周波数2200MHzに対応しているものと考えられる。
FIG. 7C shows the result of simulation with the intention of an intermediate frequency band of 2200 MHz. The left side of FIG. 7C is a view of the simulation result from the front surface 4 a of the substrate 4, and the right side of FIG. 7C is a view of the simulation result from the back surface 4 b of the substrate 4. In FIG. 7C, the region where the surface current density is high and the region where the surface current density is relatively high are indicated by hatching.
As is apparent from the simulation result of FIG. 7C, the surface that is substantially uniform in the shaft portion 2, the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a, the short feeding element 3b, and the short parasitic element 5b. At this frequency of 2200 MHz, the shaft portion 2, the long feed element 3a, the long parasitic element 5a, the short feed element 3b, and the short parasitic element 5b, which are indicated by diagonal lines, contribute to the resonance. This element is considered to correspond to a frequency of 2200 MHz.

図8(a)は中間周波数帯である2500MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図8(a)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図8(a)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図8(a)において、表面電流密度が高い領域及び比較的高い領域を斜線で示している。
図8(a)のシミュレーション結果から明らかなように、軸部2と、長い給電素子3a及び長い無給電素子5aと、短い給電素子3b及び短い無給電素子5bとに実質的に均一とみられる表面電流密度が現れており、この周波数2500MHzでは、斜線で示す、軸部2,長い給電素子3a及び長い無給電素子5a,短い給電素子3b及び短い無給電素子5bが共振に寄与しており、これらの素子が周波数2500MHzに対応しているものと考えられる。
FIG. 8A shows the result of simulation with the intention of an intermediate frequency band of 2500 MHz. The left side of FIG. 8A is a view of the simulation result from the front surface 4 a of the substrate 4, and the right side of FIG. 8A is a view of the simulation result from the back surface 4 b of the substrate 4. In FIG. 8A, a region having a high surface current density and a region having a relatively high surface current are indicated by hatching.
As is clear from the simulation result of FIG. 8A, the surface that is substantially uniform in the shaft portion 2, the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a, the short feeding element 3b, and the short parasitic element 5b. At this frequency of 2500 MHz, the shaft portion 2, the long feed element 3a, the long parasitic element 5a, the short feed element 3b, and the short parasitic element 5b, which are indicated by diagonal lines, contribute to the resonance. This element is considered to correspond to a frequency of 2500 MHz.

図8(b)は中間周波数帯である2700MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図8(b)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図8(b)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図8(b)において、表面電流密度が高い領域を斜線で示し、それに続く領域をドットで示している。
図8(b)のシミュレーション結果から明らかなように、軸部2と、長い給電素子3a及び長い無給電素子5aと、短い給電素子3b及び短い無給電素子5bとに実質的に均一とみられる表面電流密度が現れており、この周波数2700MHzでは、斜線で示す、軸部2,長い給電素子3a及び長い無給電素子5a,短い給電素子3b及び短い無給電素子5bが共振に寄与しており、これらの素子が周波数2700MHzに対応しているものと考えられる。
FIG. 8B shows the result of simulation with the intention of an intermediate frequency band of 2700 MHz. The left side of FIG. 8B is a view of the simulation result from the front surface 4 a of the substrate 4, and the right side of FIG. 8B is a view of the simulation result from the back surface 4 b of the substrate 4. In FIG. 8B, a region with a high surface current density is indicated by hatching, and a subsequent region is indicated by dots.
As is apparent from the simulation results of FIG. 8B, the surface that is substantially uniform in the shaft portion 2, the long feeding element 3a and the long parasitic element 5a, and the short feeding element 3b and the short parasitic element 5b. At this frequency of 2700 MHz, the shaft portion 2, the long feed element 3a, the long parasitic element 5a, the short feed element 3b, and the short parasitic element 5b, which are shown by diagonal lines, contribute to the resonance. This element is considered to correspond to a frequency of 2700 MHz.

図9(a)は高周波数帯である3400MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図9(a)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図9(a)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図9(a)において、表面電流密度が高い領域及び比較的高い領域を斜線で示している。
図9(a)のシミュレーション結果から明らかなように、軸部2と、短い給電素子3b及び長い無給電素子5aとに主に表面電流密度が現れており、この周波数3400MHzでは、斜線で示す、軸部2,短い給電素子3b及び長い無給電素子5aが主に共振に寄与しており、これらの素子が周波数3400MHzに対応しているものと考えられる。
FIG. 9A shows the result of a simulation intended for a high frequency band of 3400 MHz. Note that the left side of FIG. 9A is a view of the simulation result from the front surface 4a of the substrate 4, and the right side of FIG. 9A is a view of the simulation result from the back surface 4b of the substrate 4. In FIG. 9A, a region having a high surface current density and a region having a relatively high surface current are indicated by hatching.
As is apparent from the simulation result of FIG. 9A, surface current density mainly appears in the shaft portion 2, the short feeding element 3b, and the long parasitic element 5a, and this frequency 3400 MHz is indicated by hatching. The shaft portion 2, the short feed element 3b, and the long parasitic element 5a mainly contribute to resonance, and these elements are considered to correspond to a frequency of 3400 MHz.

図9(b)は高周波数帯である3600MHzを意図してシミュレーションした結果を示している。なお、図9(b)の左側は基板4の表面4aからシミュレーションの結果を見た図、図9(b)の右側は基板4の裏面4bからシミュレーションの結果を見た図である。図9(b)において、表面電流密度が高い領域及び比較的高い領域を斜線で示している。
図9(b)のシミュレーション結果から明らかなように、軸部2と、短い給電素子3b及び長い無給電素子5aとに主に表面電流密度が現れており、この周波数3600MHzでは、斜線で示す、軸部2,短い給電素子3b及び長い無給電素子5aが主に共振に寄与しており、これらの素子が周波数3600MHzに対応しているものと考えられる。
FIG. 9B shows the result of simulation with the intention of a high frequency band of 3600 MHz. Note that the left side of FIG. 9B is a view of the simulation result from the front surface 4 a of the substrate 4, and the right side of FIG. 9B is a view of the simulation result from the back surface 4 b of the substrate 4. In FIG. 9B, a region having a high surface current density and a region having a relatively high surface current are indicated by hatching.
As is apparent from the simulation result of FIG. 9B, surface current density mainly appears in the shaft portion 2, the short feeding element 3b, and the long parasitic element 5a, and this frequency 3600 MHz is indicated by hatching. The shaft portion 2, the short feeding element 3b, and the long parasitic element 5a mainly contribute to resonance, and it is considered that these elements correspond to a frequency of 3600 MHz.

図5(a)に示すように、上段の給電素子3a,3bに摂動素子8,9を設け、しかも辺3cの全体をミアンダ形状にしたアンテナ構造であっても、図6〜図9に示すシミュレーションと同様の結果を得ている。   As shown in FIG. 5A, even if the antenna structure has perturbation elements 8 and 9 provided in the upper feed elements 3a and 3b and the entire side 3c has a meander shape, the antenna structure is shown in FIGS. The result is similar to the simulation.

図5(a)に示す非対称な上段の給電素子3a,3bに非対称な摂動素子8,9を設け、しかも辺3cの全体をミアンダ形状にしたアンテナ構造におけるVSWRを実測し、その実測結果を図5(b)に示す。
図5(b)のVSWRの実測値を図2のVSWRの実測値と比較すると、摂動素子8,9を設けたことにより、中間周波数帯での特性の改善及び帯域幅の拡大に寄与していることが分かる。
さらに、図5(a)及び図6に示すミアンダ形状を採用することにより、給電素子3bを流れる電流による電気的結合(電磁結合又は静電結合)の影響を無給電素子5bに付与することで、中間周波数帯での特性の改善及び帯域幅の拡大に寄与していることが分かった。この場合、前記電気的結合による大きな影響を与えるには図5(a)のミアンダ形状を採用すればよい。
The asymmetrical perturbation elements 8 and 9 are provided in the asymmetric upper feed elements 3a and 3b shown in FIG. 5A, and the VSWR is measured in an antenna structure in which the entire side 3c is formed in a meander shape. Shown in 5 (b).
When the measured value of VSWR in FIG. 5B is compared with the measured value of VSWR in FIG. 2, the provision of the perturbation elements 8 and 9 contributes to improvement of characteristics in the intermediate frequency band and expansion of the bandwidth. I understand that.
Further, by adopting the meander shape shown in FIGS. 5A and 6, the parasitic element 5 b is affected by electrical coupling (electromagnetic coupling or electrostatic coupling) due to the current flowing through the feeding element 3 b. It was found that this contributes to the improvement of the characteristics in the intermediate frequency band and the expansion of the bandwidth. In this case, the meander shape shown in FIG. 5 (a) may be employed in order to exert a great influence by the electrical coupling.

以上のように、本実施形態2によれば、給電素子と無給電素子と軸部とに流れる表面電流の密度を図6〜図9に示すように周波数帯毎に異ならせて、低周波数帯,中間周波数帯及び高周波数帯に対応することができるばかりでなく、中間周波数帯での特性の改善及び帯域幅の拡大に寄与することができるという顕著な効果を得ることができるものである。   As described above, according to the second embodiment, the density of the surface current flowing through the feeding element, the parasitic element, and the shaft portion is varied for each frequency band as shown in FIGS. In addition to being able to cope with the intermediate frequency band and the high frequency band, it is possible to obtain a remarkable effect that it can contribute to improvement of characteristics and expansion of the bandwidth in the intermediate frequency band.

さらには、給電素子と無給電素子と軸部とに流れる表面電流の密度を前記素子及び前記軸部の組合せにより前記周波数帯毎に異ならせて低周波数帯から高周波数帯までの多周波広帯域に対応するため、これらの給電素子及び無給電素子の電気長を短縮することができ、更なる小型化を実現することができる。   Furthermore, the density of the surface current flowing through the feeding element, the parasitic element, and the shaft portion is varied for each frequency band by the combination of the element and the shaft portion, so that a multi-frequency broadband from a low frequency band to a high frequency band can be obtained. In order to cope with this, the electrical lengths of these feeding elements and parasitic elements can be shortened, and further miniaturization can be realized.

図5(a)に示す本実施形態2によれば、図5(b)に示すように、1500MHz付近で共振しており、中間周波数帯を改善することができるとともに、高周波数帯も改善することができるという利点がある。   According to the second embodiment shown in FIG. 5A, as shown in FIG. 5B, resonance occurs in the vicinity of 1500 MHz, so that the intermediate frequency band can be improved and the high frequency band is also improved. There is an advantage that you can.

(実施形態3)
図1(a)及び図5(a)に示した実施形態では短い給電素子(逆L型アンテナ素子)3bの逆L型無給電素子5bに沿う辺3cをミアンダ形状に形成した例を示したが、図10(a)に示す実施形態3は、短い給電素子3bの辺3cをストレート形状に変更している。この場合、図5(a)に示す摂動素子8,9が存在していることを前提としている。
上述した本実施形態3のその他の構成は本実施形態1の構成と同様に構成してある。
図10(b)と図5(b)とを比較すると明らかなように、短い給電素子3bの辺3cを一点鎖線で示すミアンダ形状D1から実線で示すストレート形状D2に変更しても図5(b)に示すように、1500MHz付近で共振しており、中間周波数帯を改善することができるとともに、高周波数帯も改善することができるという利点がある。
(Embodiment 3)
In the embodiment shown in FIG. 1A and FIG. 5A, an example is shown in which the side 3c along the inverted L-type parasitic element 5b of the short feeding element (inverted L-type antenna element) 3b is formed in a meander shape. However, in Embodiment 3 shown in FIG. 10A, the side 3c of the short feeding element 3b is changed to a straight shape. In this case, it is assumed that the perturbation elements 8 and 9 shown in FIG.
The other configuration of the third embodiment described above is configured similarly to the configuration of the first embodiment.
As is apparent from a comparison between FIG. 10B and FIG. 5B, even if the side 3c of the short feeding element 3b is changed from the meander shape D1 indicated by the alternate long and short dash line to the straight shape D2 indicated by the solid line, FIG. As shown in b), it resonates in the vicinity of 1500 MHz, and there is an advantage that the intermediate frequency band can be improved and the high frequency band can also be improved.

(実施形態4)
図11(a)は、長い給電素子3aの長い無給電素子5aに沿う辺3dの線幅L21を広く反対側の線幅L22を狭くした場合のVSWRを実測した。図11(b)と図2とを比較すると明らかなように、前記給電素子3aの辺3dを広く反対側を狭くすることにより、低周波数帯及び中間周波数帯のアンテナ特性が劣化することが分かる。
この考察から、図1(a)及び図5(a)に示すように、長い給電素子3aの長い無給電素子5aに沿う辺3dの線幅L21を狭く反対側の線幅L22を広くすることが必要であることが分かる。上述した本実施形態4のその他の構成は本実施形態1の構成と同様に構成してある。
(Embodiment 4)
In FIG. 11A, the VSWR was measured when the line width L21 of the side 3d along the long parasitic element 5a of the long feed element 3a was wide and the line width L22 on the opposite side was narrowed. As is apparent from a comparison between FIG. 11B and FIG. 2, it can be seen that the antenna characteristics of the low frequency band and the intermediate frequency band are deteriorated by widening the side 3d of the feeding element 3a and narrowing the opposite side. .
From this consideration, as shown in FIGS. 1A and 5A, the line width L21 of the side 3d along the long parasitic element 5a of the long feed element 3a is narrowed and the line width L22 on the opposite side is widened. It turns out that is necessary. Other configurations of the fourth embodiment described above are configured in the same manner as the configuration of the first embodiment.

(実施形態5)
図12(a)は、図5(a)に示す摂動素子9に庇9aを設けている。前記庇9aは短い給電素子3b側に設けている。本実施形態5では、庇9aが給電素子3bに電磁的影響を与えることにより、図5(b)と図12(b)とを比較すると明らかなように、高周波数側の帯域が改善していることが分かる。上述した本実施形態5のその他の構成は本実施形態1の構成と同様に構成してある。
(Embodiment 5)
In FIG. 12A, the perturbation element 9 shown in FIG. The flange 9a is provided on the short feeding element 3b side. In the fifth embodiment, the band on the high frequency side is improved as apparent from the comparison between FIG. 5B and FIG. 12B because the flange 9a electromagnetically affects the feeding element 3b. I understand that. Other configurations of the fifth embodiment described above are the same as the configurations of the first embodiment.

以上の実施形態では、摂動素子8,9を給電素子3a,3bに直結することにより機械的に結合して例を示したが、これに限られるものではない。図13(a)に示すように、摂動素子8,9を給電素子3a,3bから若干浮かせて隙間(約0.1mm)S2を明けて配置することにより、摂動素子8,9を給電素子3a,3bに電気的に接合(電磁結合或いは静電結合)させてもよいものである。なお、隙間Sを明ける場合、隙間S2内に誘電体を介装し、その誘電体で摂動素子8,9を支えて給電素子3a,3bに取り付ける構造を採用してもよい。
図13(a)に示す構造は、図13(b)と図5(b)とを比較すると明らかなように、一点鎖線で示す浮きなしのVSWRD3に対して実線で示す隙間S2があるVSWRでは中間周波数帯の下限側で若干変化するが、全体として実用範囲である。このことからして、摂動素子8,9と給電素子3a,3bとは機械的結合或いは電気的結合のいずれを選択して実装することができる。
In the above embodiment, the example is shown in which the perturbation elements 8 and 9 are mechanically coupled by being directly coupled to the power feeding elements 3a and 3b. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 13A, the perturbation elements 8 and 9 are slightly lifted from the feed elements 3a and 3b and arranged with a gap (about 0.1 mm) S2, thereby disposing the perturbation elements 8 and 9 to the feed element 3a. , 3b may be electrically joined (electromagnetic coupling or electrostatic coupling). When the gap S is opened, a structure in which a dielectric is interposed in the gap S2, and the perturbation elements 8 and 9 are supported by the dielectric and attached to the power feeding elements 3a and 3b may be employed.
The structure shown in FIG. 13 (a) is a VSWR having a gap S2 indicated by a solid line with respect to the VSRD 3 having no floating indicated by a one-dot chain line, as is clear when FIG. 13 (b) is compared with FIG. 5 (b). Although it slightly changes on the lower limit side of the intermediate frequency band, it is practically used as a whole. From this, the perturbation elements 8 and 9 and the feed elements 3a and 3b can be mounted by selecting either mechanical coupling or electrical coupling.

(実施形態6)
図14(a)に示す例は、前記摂動素子8,9の前記給電素子3a,3bに対する起立角度θを調整する場合を考察した例である。図14(a)では、前記摂動素子8,9の前記給電素子3a,3bに対する起立角度θを45°に調整している。そのVSWRを図14(b)に示す。
図14(b)には、起立角度θが90°の場合を一点鎖線V1、起立角度θが45°の場合を実線V2で示している。
図14(b)における一点鎖線V1で示すVSWRと実線V2で示すVSWRとを比較すると明らかなように、起立角度θによって低周波数帯から高周波数帯までのVSWRを調整することができることが分かる。なお、図14(b)では、起立角度θを45°と90°の場合のVSWRを採り上げてその変化の傾向を示しており、起立角度θによってVSWRに変化を与えられるので、これ以外の角度で起立させてもよいものである。上述した本実施形態6のその他の構成は本実施形態1の構成と同様に構成してある。
(Embodiment 6)
The example shown in FIG. 14A is an example in which the case where the rising angle θ of the perturbation elements 8 and 9 with respect to the power feeding elements 3a and 3b is adjusted is considered. In FIG. 14A, the standing angle θ of the perturbation elements 8 and 9 with respect to the power feeding elements 3a and 3b is adjusted to 45 °. The VSWR is shown in FIG.
In FIG. 14B, a case where the rising angle θ is 90 ° is indicated by a one-dot chain line V1, and a case where the rising angle θ is 45 ° is indicated by a solid line V2.
As is apparent from comparing the VSWR indicated by the one-dot chain line V1 and the VSWR indicated by the solid line V2 in FIG. 14B, it can be seen that the VSWR from the low frequency band to the high frequency band can be adjusted by the rising angle θ. In FIG. 14 (b), the VSWR when the rising angle θ is 45 ° and 90 ° is taken up and the change tendency is shown, and the VSWR can be changed by the rising angle θ. It is possible to stand up with. Other configurations of the sixth embodiment described above are the same as the configurations of the first embodiment.

(実施形態7)
次に、摂動素子8,9を給電素子3a,3bにクリップ構造により実装する構造を図15,図16に基づいて説明する。
図15(a)〜(d)に示すクリップ構造は、クリップ片10で基板4を挟持して実装する構造である。クリップ片10は誘電体から構成され、舌片10aと支え部10bとを有している。
舌片10aは支え部10bと交差する方向に突き出ており、バネ性を有して板厚方向で基板4を挟むようになっている。
支え部10bは、摂動素子8,9を挿入する両端と底部側が開口された逆コ字型のパイプ形状をなし、舌片10aが基板4を挟持した位置で軸部2と給電素子3bとの間に対応させて仕切10cを備えており、左右から内部に圧入されて仕切10cに当接した状態で摂動素子8,9を支えている。2つの摂動素子8,9は仕切10cにより相互間が電気的に絶縁されている。
一方の摂動素子8は、給電素子3aの長さを超えて軸部2に接合する位置まで支え部10b内に圧入され、他方の摂動素子9は給電素子3bの長さ範囲で支え部10b内に圧入されている。支え部10bの内壁には図15(b)に示すように内側に突き出た突起10dを有しており、支え部10b内に圧入された摂動素子8,9に突起10dが密着して抜け出るのを阻止している。
また、基板4には図15(b)に示すように軸部2と給電素子3bとの間に溝4cが設けられ、舌片10aには、溝4cに嵌合する凸片10eが設けられている。
(Embodiment 7)
Next, a structure in which the perturbation elements 8 and 9 are mounted on the power feeding elements 3a and 3b by a clip structure will be described with reference to FIGS.
The clip structure shown in FIGS. 15A to 15D is a structure in which the substrate 4 is sandwiched and mounted by the clip piece 10. The clip piece 10 is made of a dielectric, and has a tongue piece 10a and a support portion 10b.
The tongue piece 10a protrudes in a direction intersecting with the support portion 10b, has a spring property, and sandwiches the substrate 4 in the plate thickness direction.
The support portion 10b has an inverted U-shaped pipe shape in which both ends for inserting the perturbation elements 8 and 9 and the bottom side are opened, and the tongue portion 10a holds the substrate 4 between the shaft portion 2 and the feeding element 3b. A partition 10c is provided so as to correspond to the gap, and the perturbation elements 8 and 9 are supported while being press-fitted into the inside from the left and right sides and in contact with the partition 10c. The two perturbation elements 8 and 9 are electrically insulated from each other by a partition 10c.
One perturbation element 8 is press-fitted into the support portion 10b beyond the length of the feed element 3a to a position where it is joined to the shaft portion 2, and the other perturbation element 9 is within the support portion 10b within the length range of the feed element 3b. It is press-fitted into. The inner wall of the support portion 10b has a protrusion 10d protruding inward as shown in FIG. 15B, and the protrusion 10d comes into close contact with the perturbation elements 8 and 9 press-fitted into the support portion 10b. Is blocking.
Further, as shown in FIG. 15B, the substrate 4 is provided with a groove 4c between the shaft portion 2 and the power feeding element 3b, and the tongue piece 10a is provided with a convex piece 10e that fits into the groove 4c. ing.

図15に示すクリップ片10で摂動素子8,9を給電素子3a,3bに実装するには、図15(a)(b)に示すように、支え部10b内に左右方向から摂動素子8,9を圧入し、その相互間を仕切10cで絶縁する。
次に、図15(a)(b)(c)に示すように、舌片10aで軸部2と給電素子3bとの間の位置で基板4を挟持し、舌片10aのバネ性を利用して、支え部10b内の摂動素子8を給電素子3aに、摂動素子9を給電素子3bにそれぞれ圧着させる。
さらに、図15(d)に示すように、支え部10bの凸片10eを基板4の溝4c内に圧入して、摂動素子8と給電素子3a、摂動素子9と給電素子3bとの位置決めを行う。
In order to mount the perturbation elements 8 and 9 on the power feeding elements 3a and 3b with the clip piece 10 shown in FIG. 15, as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the perturbation elements 8 and 9 are press-fitted and insulated from each other by a partition 10c.
Next, as shown in FIGS. 15A, 15B, and 15C, the base plate 4 is sandwiched between the shaft portion 2 and the feeding element 3b by the tongue piece 10a, and the spring property of the tongue piece 10a is utilized. Then, the perturbation element 8 in the support portion 10b is crimped to the feed element 3a, and the perturbation element 9 is crimped to the feed element 3b.
Further, as shown in FIG. 15 (d), the protruding piece 10e of the support portion 10b is press-fitted into the groove 4c of the substrate 4 to position the perturbing element 8 and the feeding element 3a, and the perturbing element 9 and the feeding element 3b. Do.

以上のように、図15に示すクリップ構造によれば、パイプ形状の支え部10b内に2つの摂動素子8,9を保持し、舌片10aで基板4に挟持して、摂動素子8,9を給電素子8,9にそれぞれ設けるため、ワンタッチ方式で摂動素子8,9を組み付けることができ、組立の生産性を向上させることができる。
さらに、溝4cと凸片10dとの嵌合により、給電素子3a,3bと摂動素子8,9との位置決めがされるため、摂動素子8,9と給電素子3s,3bとの組合せによる多周波広帯域の送受信の性能を維持することができる。
さらには、アンテナでは誘電体をアンテナ素子に重合させると、VSWRの改善に寄与することが知られており、本実施形態では、摂動素子8,9の取付けの際に誘電材の舌片10aが軸部2と給電素子3bとの間に介在することになり、摂動素子8,9の取付けとVSWRの改善とを一挙に行うことができるという利点がある。
As described above, according to the clip structure shown in FIG. 15, the two perturbation elements 8 and 9 are held in the pipe-shaped support portion 10 b and are sandwiched between the tongue pieces 10 a and the substrate 4. Are provided in the power feeding elements 8 and 9, respectively, so that the perturbation elements 8 and 9 can be assembled by a one-touch method, and the assembling productivity can be improved.
Further, since the feed elements 3a and 3b and the perturbation elements 8 and 9 are positioned by the fitting of the groove 4c and the convex piece 10d, the multi-frequency by the combination of the perturbation elements 8 and 9 and the feed elements 3s and 3b. Broadband transmission / reception performance can be maintained.
Furthermore, it is known that, in the antenna, when a dielectric is superposed on the antenna element, it contributes to the improvement of VSWR. In this embodiment, when the perturbation elements 8 and 9 are attached, the dielectric tongue 10a is provided. Since it is interposed between the shaft portion 2 and the feed element 3b, there is an advantage that the attachment of the perturbation elements 8 and 9 and the improvement of the VSWR can be performed at once.

図16に示すクリップ構造は細径のパイプを用いた構造である。図16(a)に示すように、摂動素子8,9を給電素子3a,3b側に向けて貫通する孔11を設け、図16(b)に示すように、貫通孔11に一致させて基板4の板厚方向に貫通する孔12を給電素子3a,3b設けている。   The clip structure shown in FIG. 16 is a structure using a thin pipe. As shown in FIG. 16A, a hole 11 that penetrates the perturbing elements 8 and 9 toward the feeding elements 3a and 3b is provided, and as shown in FIG. The feed elements 3a and 3b are provided with holes 12 penetrating in the plate thickness direction.

図16(a)に示す細径のパイプを用いて摂動素子8,9を給電素子3a,3bに実装するには、図16(a)(b)に示すように、摂動素子8,9の貫通孔11及び給電素子3a,3bの貫通孔12に渡って細径のパイプ13を貫通させ、その先端を基板4の孔12から裏面4bに突き出し、その突き出たパイプ13をかしめ、そのカシメ力(クリップ力)により摂動素子8,9を給電素子3a,3bに密着させている。   In order to mount the perturbation elements 8 and 9 on the power feeding elements 3a and 3b using the small-diameter pipe shown in FIG. 16A, the perturbation elements 8 and 9 are mounted as shown in FIGS. A small-diameter pipe 13 is passed through the through-hole 11 and the through-holes 12 of the power feeding elements 3a and 3b, and the tip of the pipe 13 protrudes from the hole 12 of the substrate 4 to the back surface 4b. The perturbation elements 8 and 9 are brought into close contact with the power feeding elements 3a and 3b by (clipping force).

図16に示すクリップ構造によれば、摂動素子8,9及び給電素子3a,3bに貫通孔11,12を設けることにあるが、それらの貫通孔11,12がパイプ13で穴埋めされるため、摂動素子8,9と給電素子3s,3bとの機能に影響を与えることを回避することができ、多周波広帯域の送受信の性能を維持することができる。
図16に示すクリップ構造にあっても、パイプ13を貫通孔11,12に圧入させてカシメることにより、摂動素子8,9を給電素子3a,3bに実装することができるという利点を有している。
上述した本実施形態のその他の構成は本実施形態1の構成と同様に構成してある。
According to the clip structure shown in FIG. 16, the through holes 11 and 12 are provided in the perturbation elements 8 and 9 and the feeding elements 3 a and 3 b, but these through holes 11 and 12 are filled with the pipe 13, It is possible to avoid affecting the functions of the perturbation elements 8 and 9 and the feed elements 3s and 3b, and to maintain the transmission / reception performance of a multi-frequency broadband.
The clip structure shown in FIG. 16 has the advantage that the perturbation elements 8 and 9 can be mounted on the power feeding elements 3a and 3b by press fitting the pipe 13 into the through holes 11 and 12 and crimping. ing.
Other configurations of the present embodiment described above are configured in the same manner as the configuration of the first embodiment.

(実施形態8)
図17(a)(b)は、図5(a)に示すアンテナ構造におけるVSWRをさらに改善する例を示すものである。
図17(a)に示すように、軸部2から給電素子3aに枝分かれる箇所を拡大(拡大部14)している。同様に図17(b)に示すように、基板4の裏面4b側の無給電素子5aがグランド板6から立ち上がった箇所を拡大(拡大部15)している。
上述した本実施形態8のその他の構成は本実施形態1の構成と同様に構成してある。
(Embodiment 8)
FIGS. 17A and 17B show examples of further improving the VSWR in the antenna structure shown in FIG.
As shown in FIG. 17 (a), the portion branching from the shaft portion 2 to the feeding element 3a is enlarged (enlarged portion 14). Similarly, as shown in FIG. 17B, the portion where the parasitic element 5a on the back surface 4b side of the substrate 4 rises from the ground plate 6 is enlarged (enlarged portion 15).
The other configuration of the eighth embodiment described above is configured in the same manner as the configuration of the first embodiment.

図17(a)(b)に示すように、拡大部14,拡大部15を設けることにより、軸部2と給電素子3aとの間、グランド板6と無給電素子5aとの間での電流の流れに変化を与えて、図17(c)に示すように低周波数帯から高周波数帯までのVSWRの改善と帯域幅の拡大を図ることができるという利点がある。
なお、本実施形態のように2つの拡大部14,15を設けることが最も有効であるが、そのいずれか一方を設けるだけでも実用の範囲での効果を得ることができることを確認している。
As shown in FIGS. 17A and 17B, by providing the enlarged portion 14 and the enlarged portion 15, the current between the shaft portion 2 and the feeding element 3a, and between the ground plate 6 and the parasitic element 5a. As shown in FIG. 17C, there is an advantage that the VSWR can be improved from the low frequency band to the high frequency band and the bandwidth can be increased.
Although it is most effective to provide the two enlarged portions 14 and 15 as in the present embodiment, it has been confirmed that an effect in a practical range can be obtained by providing only one of them.

本発明は、多周波広帯域の送受信に対応し、且つ小型化の実現に貢献することができるものである。   The present invention is compatible with multi-frequency broadband transmission and reception and can contribute to the realization of miniaturization.

1 給電部
2 軸部
3a,3b 給電素子
5a,5b 無給電素子
8,9 摂動素子
9a 庇
10 クリップ片
10a 舌片
10b 支え部
13 細径のパイプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Feed part 2 Shaft part 3a, 3b Feed element 5a, 5b Parasitic element 8, 9 Perturbation element 9a 庇 10 Clip piece 10a Tongue piece 10b Supporting part 13 Small diameter pipe

Claims (6)

多周波広帯域の送受信に対応するマルチバンドアンテナであって、
低周波数帯及び中間周波数帯並びに高周波数帯に共通な軸部と、
前記軸部とグランド板に接続される単一の給電部と、
前記軸部から枝分かれして非対称な上段の給電素子と、
前記軸部から切り離された非対称な下段の無給電素子とを有し、
前記上段の給電素子に非対称な摂動素子をそれぞれ設けたことを特徴とするマルチバンドアンテナ。
A multiband antenna that supports multi-frequency broadband transmission and reception,
A shaft common to the low and intermediate frequency bands and the high frequency band; and
A single feeding portion connected to the shaft portion and the ground plate;
An upper feeding element that branches off from the shaft and is asymmetrical;
An asymmetric lower parasitic element separated from the shaft portion,
A multiband antenna, wherein an asymmetrical perturbation element is provided in each of the upper feed elements.
前記請求項1に記載のマルチバンドアンテナにおいて、
前記軸部の線幅が、前記給電素子及び前記無給電素子の線幅と同一又はこれらの素子より広く、
前記上段の長い給電素子に設けた前記摂動素子を前記軸部まで延長させて設けたことを特徴とするマルチバンドアンテナ。
The multiband antenna according to claim 1,
The line width of the shaft portion is equal to or wider than the line width of the feeding element and the parasitic element,
A multiband antenna, wherein the perturbation element provided in the upper long feed element is extended to the shaft portion.
前記請求項1又は2に記載のマルチバンドアンテナにおいて、
クリップ構造で前記摂動素子を前記給電素子に結合させたことを特徴とするマルチバンドアンテナ。
The multiband antenna according to claim 1 or 2,
A multiband antenna, wherein the perturbation element is coupled to the feed element in a clip structure.
前記請求項1に記載のマルチバンドアンテナにおいて、
前記上段の給電素子及び前記下段の無給電素子は、それぞれの長さが長短異なっており、前記短い無給電素子に沿う前記短い給電素子の一部をミアンダ形状に形成したことを特徴とするマルチバンドアンテナ。
The multiband antenna according to claim 1,
The upper feeding element and the lower parasitic element are different in length from each other, and a part of the short feeding element along the short parasitic element is formed in a meander shape. Band antenna.
前記請求項1に記載のマルチバンドアンテナにおいて、
前記上段の給電素子及び前記下段の無給電素子は、それぞれの長さが長短異なっており、前記短い無給電素子に沿う前記短い給電素子の一部をストレート形状に形成したことを特徴とするマルチバンドアンテナ。
The multiband antenna according to claim 1,
The upper feeding element and the lower parasitic element are different in length from each other, and a part of the short feeding element along the short parasitic element is formed in a straight shape. Band antenna.
多周波広帯域の送受信に対応するマルチバンドアンテナであって、
低周波数帯及び中間周波数帯並びに高周波数帯に共通な軸部と、
前記軸部とグランド板に接続される単一の給電部と、
前記軸部から枝分かれして非対称な上段の給電素子と、
前記軸部から切り離された非対称な下段の無給電素子とを有し、
前記軸部の線幅が、前記給電素子及び前記無給電素子の線幅と同一又はこれらの素子より広いことを特徴とするマルチバンドアンテナ。
A multiband antenna that supports multi-frequency broadband transmission and reception,
A shaft common to the low and intermediate frequency bands and the high frequency band; and
A single feeding portion connected to the shaft portion and the ground plate;
An upper feeding element that branches off from the shaft and is asymmetrical;
An asymmetric lower parasitic element separated from the shaft portion,
The multiband antenna, wherein a line width of the shaft portion is equal to or wider than line widths of the feeding element and the parasitic element.
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