JP6386944B2 - Conductive pattern antenna - Google Patents

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Description

本発明は、基板上に配置される導電パタンアンテナに関する。   The present invention relates to a conductive pattern antenna disposed on a substrate.

従来から電子部品を実装する基板上に配置されるアンテナとしては、例えば特許文献1や2に開示されたアンテナが知られている。特許文献1に開示されたアンテナは、線間結合が低減された小型で高利得なヘリカルアンテナである。また、特許文献2に開示されたアンテナは、2枚の基板を対向させてコイル状のアンテナを形成し、製造誤差を少なくしたものである。   Conventionally, as an antenna disposed on a substrate on which an electronic component is mounted, for example, the antennas disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known. The antenna disclosed in Patent Document 1 is a small and high gain helical antenna with reduced line coupling. Further, the antenna disclosed in Patent Document 2 has a coiled antenna formed by opposing two substrates to reduce manufacturing errors.

特開2011−188020号公報JP 2011-188020 A 特開2011−55200号公報JP 2011-55200 A

しかしながら、特許文献1に開示されたアンテナは、アンテナとしての性能を高めるためにはアンテナパタンに比較して大きな接地面を必要とする課題がある。また、特許文献2に開示されたアンテナは、巻線が一か所に集中したインダクタンスを構成する構造であるため、電磁波の放射効率が低くなる課題がある。   However, the antenna disclosed in Patent Document 1 has a problem of requiring a large ground plane as compared with the antenna pattern in order to improve the performance as an antenna. Further, the antenna disclosed in Patent Document 2 has a structure in which an inductance in which windings are concentrated in one place is formed, and thus there is a problem that the radiation efficiency of electromagnetic waves is lowered.

この発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、大きな接地面を必要とせず、且つ、巻線を一か所に集中させずに電磁波の放射効率を高めた導電パタンアンテナを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these problems, and provides a conductive pattern antenna that does not require a large ground plane and that improves the radiation efficiency of electromagnetic waves without concentrating the windings in one place. For the purpose.

本発明の導電パタンアンテナは、基板の両端部の長手方向に延長される導電パタンと、前記導電パタンの先端部に設けられ前記基板の裏面に通ずる第1スルーホールと、前記第1スルーホールの前記裏面から前記導電パタンと前記基板を挟んで重なる位置に逆方向に延長される裏面導電パタンと、前記裏面導電パタンの先端部に設けられる前記基板の表面に通ずる第2スルーホールと、前記第2スルーホールの前記表面から前記導電パタンと同方向に延長される表面導電パタンと、を含む前記基板の両端部に形成されるコイル状部分のアンテナと、前記導電パタンに給電する差動給電点とを具備することを要旨とする。
The conductive pattern antenna according to the present invention includes a conductive pattern extending in a longitudinal direction of both ends of a substrate, a first through hole provided at a front end portion of the conductive pattern and leading to a back surface of the substrate, and the first through hole A back surface conductive pattern extending in a reverse direction to a position overlapping the conductive pattern and the substrate from the back surface; a second through hole communicating with the surface of the substrate provided at a tip of the back surface conductive pattern; A surface conductive pattern extending in the same direction as the conductive pattern from the surface of the two through holes; an antenna of coiled portions formed at both ends of the substrate; and a differential feed point for supplying power to the conductive pattern It is a summary to comprise.

この発明の導電パタンアンテナによれば、大きな接地面を必要とせず、且つ、巻線を一か所に集中させずに電磁波の放射効率を高めることができる。   According to the conductive pattern antenna of the present invention, the radiation efficiency of electromagnetic waves can be increased without requiring a large ground plane and without concentrating the windings in one place.

第1実施形態の導電パタンアンテナ100の平面図(表面)を示す図である。It is a figure which shows the top view (surface) of the conductive pattern antenna 100 of 1st Embodiment. 導電パタンアンテナ100を回路シンボルで表した図である。It is the figure which represented the conductive pattern antenna 100 with the circuit symbol. 導電パタンアンテナ100の平面図(裏面)を示す図である。It is a figure which shows the top view (back surface) of the conductive pattern antenna. 第2実施形態の導電パタンアンテナ200の平面図(裏面)を示す図である。It is a figure which shows the top view (back surface) of the conductive pattern antenna 200 of 2nd Embodiment. 第3実施形態の導電パタンアンテナ300の平面図(裏面)を示す図である。It is a figure which shows the top view (back surface) of the conductive pattern antenna 300 of 3rd Embodiment. 第4実施形態の導電パタンアンテナ400の平面図(表面)を示す図である。It is a figure which shows the top view (surface) of the conductive pattern antenna 400 of 4th Embodiment. 第5実施形態の導電パタンアンテナ500の平面図(表面)を示す図である。It is a figure which shows the top view (surface) of the conductive pattern antenna 500 of 5th Embodiment. 導電パタンアンテナ500のVSWRを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally VSWR of the conductive pattern antenna 500. FIG. 導電パタンアンテナの基板形状とアンテナ配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the board | substrate shape and antenna arrangement | positioning of a conductive pattern antenna.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same components in a plurality of drawings, and the description will not be repeated.

〔第1実施形態〕
図1に、本発明の第1実施形態の導電パタンアンテナ100の平面図を示す。導電パタンアンテナ100は、例えば平面が長方形形状の基板1の長手方向の両端部に形成されるアンテナ110と120とで構成されるアンテナである。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a plan view of a conductive pattern antenna 100 according to the first embodiment of the present invention. The conductive pattern antenna 100 is an antenna composed of antennas 110 and 120 formed at both ends in the longitudinal direction of the substrate 1 having a rectangular plane, for example.

基板1の長手方向の両端部とは、図1に示す例では破線で区切った基板1の中央部分の両外側の部分である。その基板1の中央部分には、チップ形状の各種の受動素子やIC等の電子部品が実装される。図1は、基板1の表面を示す。基板1の裏面側の同じ中央部分に電子部品を実装するようにしてもよい。   The both ends in the longitudinal direction of the substrate 1 are both outer portions of the central portion of the substrate 1 separated by a broken line in the example shown in FIG. Electronic components such as various chip-shaped passive elements and ICs are mounted on the central portion of the substrate 1. FIG. 1 shows the surface of the substrate 1. You may make it mount an electronic component in the same center part of the back surface side of the board | substrate 1. FIG.

導電パタンアンテナ100は、差動給電点10,20と、導電パタン11,21と、第1スルーホール12,22と、裏面導電パタン13,23と、第2スルーホール14,24と、表面導電パタン15,25とを具備する。差動給電点10,20は、基板1の両端部に形成されるアンテナ110と120とに高周波信号を給電する。差動給電点10,20は、基板1の中央付近の基板1の基板縁付近に設けられる。差動給電点10,20には、高周波信号源30から高周波信号が差動(差動入力電圧)で入力される。   The conductive pattern antenna 100 includes differential feed points 10 and 20, conductive patterns 11 and 21, first through holes 12 and 22, back conductive patterns 13 and 23, second through holes 14 and 24, and surface conductivity. Patterns 15 and 25 are provided. The differential feeding points 10 and 20 feed high-frequency signals to the antennas 110 and 120 formed at both ends of the substrate 1. The differential feeding points 10 and 20 are provided near the substrate edge of the substrate 1 near the center of the substrate 1. A high frequency signal is input to the differential feed points 10 and 20 from the high frequency signal source 30 in a differential manner (differential input voltage).

導電パタン11は、差動給電点10,20にそれぞれ接続し、基板1の両端部の当該基板1の中央寄りの基板縁付近から両端部の長手方向に延長される。この例での長手方向は、基板1の上記の長手方向とは直交する向き(短辺方向)である。   The conductive pattern 11 is connected to the differential feeding points 10 and 20, respectively, and extends in the longitudinal direction of both ends from the vicinity of the substrate edge near the center of the substrate 1 at both ends of the substrate 1. The longitudinal direction in this example is a direction (short side direction) orthogonal to the above-described longitudinal direction of the substrate 1.

なお、導電パタンアンテナ100は、この例では基板1の両端部に対称に形成されるアンテナ110とアンテナ120とで構成されるダイポールアンテナである。図2に、その構成を示す。導電パタンアンテナ100は、あえて言えばインダクタを付加したダイポールアンテナと称することができる。   In this example, the conductive pattern antenna 100 is a dipole antenna including an antenna 110 and an antenna 120 formed symmetrically at both ends of the substrate 1. FIG. 2 shows the configuration. The conductive pattern antenna 100 can be referred to as a dipole antenna with an inductor added.

以降の説明では一方のアンテナ110の構成のみを説明する。他方のアンテナ120の構成は、図1に示すように参照符号を20番代とすればアンテナ110と同様に説明することができる。また、アンテナの参照符号110と120は、以降で説明する他の実施形態でも変更しないこととする。   In the following description, only the configuration of one antenna 110 will be described. The configuration of the other antenna 120 can be described in the same manner as the antenna 110 if the reference number is 20th as shown in FIG. Further, the reference numerals 110 and 120 of the antenna are not changed in other embodiments described later.

第1スルーホール12は、導電パタン11の先端部に設けられ基板1の裏面に通ずる貫通孔である。貫通孔の壁面には金属膜が形成され、基板1の表面の導電パタン11と裏面の裏面導電パタン13とを電気的に導通させる。なお、基板1がこの例では両面基板であることからスルーホールと称している。スルーホールは、基板1が多層基板の場合はビアホールと称されるものである。   The first through hole 12 is a through hole that is provided at the tip of the conductive pattern 11 and communicates with the back surface of the substrate 1. A metal film is formed on the wall surface of the through hole, and the conductive pattern 11 on the front surface of the substrate 1 and the back surface conductive pattern 13 on the back surface are electrically connected. In addition, since the board | substrate 1 is a double-sided board in this example, it is called the through hole. The through hole is referred to as a via hole when the substrate 1 is a multilayer substrate.

裏面導電パタン13は、第1スルーホール12の裏面から上記の長手方向(短辺方向の)と逆方向に延長される導電パタンである。裏面導電パタン13を延長した先の先端部には第2スルーホール14が設けられる。   The back surface conductive pattern 13 is a conductive pattern that extends from the back surface of the first through hole 12 in the direction opposite to the longitudinal direction (short side direction). A second through hole 14 is provided at the tip of the tip of the back surface conductive pattern 13 extended.

第2スルーホール14は、裏面導電パタン13の先端部に設けられ基板1の表面に通ずる貫通孔である。第2スルーホール14は、第1スルーホール12と同様に、基板1の裏面の裏面導電パタン13と表面の表面導電パタン15とを電気的に導通させる。表面導電パタン15は、第2スルーホール14の表面から導電パタン11と同じ方向に(第1スルーホール12の方向)延長される導電パタンである。   The second through hole 14 is a through hole that is provided at the tip of the back surface conductive pattern 13 and communicates with the surface of the substrate 1. Similar to the first through hole 12, the second through hole 14 electrically connects the back surface conductive pattern 13 on the back surface of the substrate 1 and the surface conductive pattern 15 on the surface. The surface conductive pattern 15 is a conductive pattern that extends from the surface of the second through hole 14 in the same direction as the conductive pattern 11 (in the direction of the first through hole 12).

第1スルーホール12と裏面導電パタン13と第2スルーホール14と表面導電パタン15とは、それぞれ2個以上の複数を具備してもよい。図1に示す例ではそれぞれ3個ずつ具備する。3個は、添え字のアルファベットで識別する。ここからの説明は、基板1の裏面を示す図3も参照して行う。   The first through hole 12, the back surface conductive pattern 13, the second through hole 14, and the front surface conductive pattern 15 may each include two or more. In the example shown in FIG. Three are identified by a subscript alphabet. The description from here is also made with reference to FIG.

一方のアンテナ110の差動給電点10に入力された高周波信号は、導電パタン11(図1)、第1スルーホール12a(図1)、裏面導電パタン13a(図3)、第2スルーホール14a(図3)、表面導電パタン15a(図1)、第1スルーホール12b(図1)、裏面導電パタン13b(図3)、第2スルーホール14b(図3)、表面導電パタン15b(図1)、第1スルーホール12c(図1)、裏面導電パタン13c(図3)、第2スルーホール14c(図3)、表面導電パタン15c(図1)、の順番で伝達し電磁波として放射される。つまり、高周波信号の電流は、上記の伝達順で流れることになる。他方のアンテナ120についても同様である。   The high-frequency signal input to the differential feeding point 10 of one antenna 110 includes a conductive pattern 11 (FIG. 1), a first through hole 12a (FIG. 1), a back surface conductive pattern 13a (FIG. 3), and a second through hole 14a. (FIG. 3), front surface conductive pattern 15a (FIG. 1), first through hole 12b (FIG. 1), back surface conductive pattern 13b (FIG. 3), second through hole 14b (FIG. 3), front surface conductive pattern 15b (FIG. 1). ), The first through hole 12c (FIG. 1), the back surface conductive pattern 13c (FIG. 3), the second through hole 14c (FIG. 3), and the front surface conductive pattern 15c (FIG. 1) in this order and radiated as electromagnetic waves. . That is, the current of the high frequency signal flows in the above transmission order. The same applies to the other antenna 120.

導電パタンアンテナの共振周波数は、アンテナ110の全長とインダクタンス成分とで決まる。アンテナ110の全長の長さは、一般的に共振周波数の波長λの4分の1(λ/4)の長さに設定する。アンテナ110と120の全長を合計した長さは、共振周波数の波長λの2分の1の長さに設定する。   The resonance frequency of the conductive pattern antenna is determined by the total length of the antenna 110 and the inductance component. The total length of the antenna 110 is generally set to a length of one quarter (λ / 4) of the wavelength λ of the resonance frequency. The total length of the antennas 110 and 120 is set to a half length of the wavelength λ of the resonance frequency.

以上説明した導電パタンアンテナ100の構成によれば、導電パタンアンテナ100に高周波信号を差動入力電圧で給電するので接地面が不要である。また、コイルの巻線に相当する表面導電パタンと裏面導電パタンとの繰り返し接続によって、アンテナ長とインダクタンス成分とを所望の値に設定することができる。   According to the configuration of the conductive pattern antenna 100 described above, a high-frequency signal is supplied to the conductive pattern antenna 100 with a differential input voltage, so that a ground plane is unnecessary. Further, the antenna length and the inductance component can be set to desired values by repeatedly connecting the front surface conductive pattern and the back surface conductive pattern corresponding to the coil winding.

また、導電パタンアンテナ100は、導電パタン11と裏面導電パタン13と表面導電パタン15とで構成されるコイル状部分と、当該コイル状部分の先端側に表面導電パタン15cのコイルを形成しない導電パタンとを具備する。表面導電パタン15cが有ることによって巻線を一か所に集中させないので、電磁波の放射効率を高めることができる。   In addition, the conductive pattern antenna 100 includes a coiled portion composed of the conductive pattern 11, the back surface conductive pattern 13, and the surface conductive pattern 15, and a conductive pattern that does not form a coil of the surface conductive pattern 15c on the tip side of the coiled portion. It comprises. Since the surface conductive pattern 15c is present, the windings are not concentrated in one place, so that the radiation efficiency of electromagnetic waves can be increased.

このように、導電パタンアンテナ100は、大きな接地面を必要とせず、且つ、電磁波の放射効率を高めることができる。また、表面導電パタンと裏面導電パタンとの繰り返し接続によって、アンテナ110と120とを形成するので基板1の大きさを小型にできる効果も奏する。   Thus, the conductive pattern antenna 100 does not require a large ground plane and can improve the radiation efficiency of electromagnetic waves. In addition, since the antennas 110 and 120 are formed by repeatedly connecting the front surface conductive pattern and the back surface conductive pattern, the size of the substrate 1 can be reduced.

導電パタンアンテナ100のアンテナ110と120の先端は、表面導電パタン15cと25cであるが、更に導電パタンを延長した本発明の第2実施形態の導電パタンアンテナ200について説明する。   The tips of the antennas 110 and 120 of the conductive pattern antenna 100 are the surface conductive patterns 15c and 25c. The conductive pattern antenna 200 according to the second embodiment of the present invention in which the conductive pattern is further extended will be described.

〔第2実施形態〕
図4に、導電パタンアンテナ100のアンテナ長を延長した第2実施形態の導電パタンアンテナ200の平面図(裏面)を示す。本実施形態の導電パタンアンテナ200は、表面導電パタン15cの先端に4個目の第1スルーホール12dと、4個目の裏面導電パタン13dとを追加した点で、導電パタンアンテナ100(図1)と異なる。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a plan view (back surface) of the conductive pattern antenna 200 of the second embodiment in which the antenna length of the conductive pattern antenna 100 is extended. The conductive pattern antenna 200 of the present embodiment is similar to the conductive pattern antenna 100 (FIG. 1) in that a fourth first through hole 12d and a fourth back conductive pattern 13d are added to the front end of the surface conductive pattern 15c. ) Is different.

追加した裏面導電パタン13dと23dは、それぞれ表面導電パタン15cと25cと基板1を挟んで対向する導電パタンである。また、その先端は開放端16と26であり、その先はどこにも接続されない。   The added back surface conductive patterns 13d and 23d are conductive patterns facing the front surface conductive patterns 15c and 25c with the substrate 1 in between, respectively. Moreover, the front-end | tips are the open ends 16 and 26, and the tip is not connected anywhere.

この先端部の導電パタンを、基板1を挟んで他の導電パタンと対向させるか否かによって、アンテナ特性に与える影響を変えることができる。例えば、本実施形態のように全ての導電パタンを基板1を挟んで対向させると、アンテナ110のインダクタンス成分を大きく設定することができる。   The influence on the antenna characteristics can be changed depending on whether or not the conductive pattern at the tip is opposed to another conductive pattern across the substrate 1. For example, when all the conductive patterns are opposed to each other with the substrate 1 interposed therebetween as in the present embodiment, the inductance component of the antenna 110 can be set large.

また、導電パタンアンテナ100のように先端の表面導電パタン15と基板1を挟んで対向する裏面導電パタンが無い構成の場合は、アンテナ110のインダクタンス成分を大きく増やさずにアンテナ110の全長を延長することができる。   Further, in the case where there is no back surface conductive pattern facing the front surface conductive pattern 15 and the substrate 1 like the conductive pattern antenna 100, the entire length of the antenna 110 is extended without greatly increasing the inductance component of the antenna 110. be able to.

このように両端部の最も外側の裏面導電パタン又は表面導電パタンの一方の先端を、開放端にすることで導電パタンアンテナの設計上の自由度を高めることができる。なお、最も外側の導電パタンが表面導電パタンになるか、また、裏面導電パタンになるかは基板1の大きさ等によって決まる。   In this way, the degree of freedom in designing the conductive pattern antenna can be increased by setting one end of the outermost back surface conductive pattern or the front surface conductive pattern at both ends to an open end. Whether the outermost conductive pattern is the front conductive pattern or the back conductive pattern depends on the size of the substrate 1 and the like.

次に、アンテナの共振周波数の調整を、容易に行えるようにした本発明の第3実施形態の導電パタンアンテナ300について説明する。   Next, a description will be given of a conductive pattern antenna 300 according to a third embodiment of the present invention that can easily adjust the resonance frequency of the antenna.

〔第3実施形態〕
図5に、導電パタンアンテナ200の共振周波数を容易に調整できるようにした第3実施形態の導電パタンアンテナ300の平面図(裏面)を示す。本実施形態の導電パタンアンテナ300は、基板1の両端部の最も外側の裏面導電パタン13dと23dとを、短尺形状の複数の導電パタン17a〜17fと27a〜27fとで構成した点で、上記の実施形態と異なる。
[Third Embodiment]
FIG. 5 shows a plan view (back surface) of a conductive pattern antenna 300 according to the third embodiment in which the resonance frequency of the conductive pattern antenna 200 can be easily adjusted. The conductive pattern antenna 300 of the present embodiment is the above in that the outermost backside conductive patterns 13d and 23d at both ends of the substrate 1 are composed of a plurality of short conductive patterns 17a to 17f and 27a to 27f. Different from the embodiment.

最も外側の第2スルーホール14dと接続する短尺形状の導電パタン17aの延長方向には、導電パタン17aとほぼ同じ大きさの間隔を空けて、2個目の短尺形状の導電パタン17bが配置されている。以降同様に間隔を空けて同じ短尺形状の導電パタン17cと17dと17eと17fとが配置されている。アンテナ120側も同様である。   In the extending direction of the short-shaped conductive pattern 17a connected to the outermost second through hole 14d, a second short-shaped conductive pattern 17b is arranged with an interval of approximately the same size as the conductive pattern 17a. ing. Thereafter, similarly, conductive patterns 17c, 17d, 17e, and 17f having the same short shape are arranged at intervals. The same applies to the antenna 120 side.

導電パタンアンテナ300の共振周波数を下げたい場合、導電パタン17aと17bとを導通させる。導通は、導電パタン17aと17bとの間に半田を盛ってもよいし、金属箔を導電接着剤で貼ってもよい。   When it is desired to lower the resonance frequency of the conductive pattern antenna 300, the conductive patterns 17a and 17b are made conductive. For conduction, solder may be deposited between the conductive patterns 17a and 17b, or a metal foil may be pasted with a conductive adhesive.

短尺形状の導電パタン17a〜17fを順次接続してアンテナ110の全長を延長することで、導電パタンアンテナ300の共振周波数を下げることができる。また、下げた共振周波数は、短尺形状の導電パタンの間の半田や金属箔を削除することで上げることもできる。   The resonance frequency of the conductive pattern antenna 300 can be lowered by sequentially connecting the short conductive patterns 17a to 17f to extend the entire length of the antenna 110. Further, the lowered resonance frequency can be raised by removing the solder or metal foil between the short conductive patterns.

なお、本実施形態では、複数の短尺形状から成る導電パタンを、裏面導電パタン13dの例で説明した。複数の短尺形状から成る導電パタンは、表面導電パタン15で有ってもよい。基板1の最も外側に配置される複数の短尺形状の導電パタンが、表面に配置されるか裏面に配置されるかは、主に基板1の大きさによって決まる。   In the present embodiment, the conductive pattern having a plurality of short shapes has been described as an example of the back surface conductive pattern 13d. The conductive pattern formed of a plurality of short shapes may be the surface conductive pattern 15. Whether the plurality of short-shaped conductive patterns arranged on the outermost side of the substrate 1 is arranged on the front surface or the back surface depends mainly on the size of the substrate 1.

以上説明したように、両端部の最も外側の裏面導電パタン又は表面導電パタンの一方を、両端部の長手方向に配置される複数の短尺形状の導電パタンにした導電パタンアンテナ300は、アンテナの共振周波数を容易に調整可能にする効果を奏する。   As described above, the conductive pattern antenna 300 in which one of the outermost back surface conductive pattern or the front surface conductive pattern at both ends is a plurality of short conductive patterns arranged in the longitudinal direction of both ends is the resonance of the antenna. There is an effect that the frequency can be easily adjusted.

次に、マッチング回路を具備する本発明の第4実施形態の導電パタンアンテナ400について説明する。   Next, a conductive pattern antenna 400 according to a fourth embodiment of the present invention having a matching circuit will be described.

〔第4実施形態〕
図6に、第4実施形態の導電パタンアンテナ400の平面図(表面)を示す。本実施形態の導電パタンアンテナ400は、差動給電点10,20と導電パタン11,21との間に配置されるマッチング回路18,28を具備する点で、上記の実施形態と異なる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a plan view (surface) of the conductive pattern antenna 400 of the fourth embodiment. The conductive pattern antenna 400 of this embodiment is different from the above-described embodiment in that it includes matching circuits 18 and 28 disposed between the differential feeding points 10 and 20 and the conductive patterns 11 and 21.

マッチング回路18,28は、高周波信号源30の出力インピーダンスと、アンテナ110,120の入力インピーダンスとをマッチング(整合)させるものである。   The matching circuits 18 and 28 match (match) the output impedance of the high-frequency signal source 30 with the input impedances of the antennas 110 and 120.

マッチング回路18,28を具備することで、高周波信号源30の電力を効率よくアンテナ110,120に伝達することが可能になる。つまり、差動給電点10,20と導電パタン11,21との間にマッチング回路18,28を配置することで、アンテナの放射効率を向上させることができる。   By providing the matching circuits 18 and 28, it becomes possible to efficiently transmit the power of the high-frequency signal source 30 to the antennas 110 and 120. That is, by arranging the matching circuits 18 and 28 between the differential feeding points 10 and 20 and the conductive patterns 11 and 21, it is possible to improve the radiation efficiency of the antenna.

次に、導電パタンアンテナの周波数帯域を広げることができる本発明の第5実施形態の導電パタンアンテナ500について説明する。   Next, a conductive pattern antenna 500 according to a fifth embodiment of the present invention capable of expanding the frequency band of the conductive pattern antenna will be described.

〔第5実施形態〕
図7に、第5実施形態の導電パタンアンテナ500の平面図(表面)を示す。本実施形態の導電パタンアンテナ500は、両端部のアンテナ110と120との間で、アンテナの全長が異なる導電パタンアンテナである。
[Fifth Embodiment]
In FIG. 7, the top view (surface) of the conductive pattern antenna 500 of 5th Embodiment is shown. The conductive pattern antenna 500 of the present embodiment is a conductive pattern antenna in which the total length of the antenna is different between the antennas 110 and 120 at both ends.

アンテナ110の全長は、導電パタン11と、裏面導電パタン13aと、表面導電パタン15aと、裏面導電パタン13bと、表面導電パタン15bとの長さを全て加算した長さである。一方、アンテナ120の全長は、導電パタン21と、裏面導電パタン23aと、表面導電パタン25aと、裏面導電パタン23bと、表面導電パタン25bと、裏面導電パタン23cと、表面導電パタン25cとの長さを全て加算した長さである。   The total length of the antenna 110 is a length obtained by adding all the lengths of the conductive pattern 11, the back surface conductive pattern 13a, the front surface conductive pattern 15a, the back surface conductive pattern 13b, and the front surface conductive pattern 15b. On the other hand, the total length of the antenna 120 is the length of the conductive pattern 21, the back surface conductive pattern 23a, the front surface conductive pattern 25a, the back surface conductive pattern 23b, the front surface conductive pattern 25b, the back surface conductive pattern 23c, and the front surface conductive pattern 25c. This is the total length.

アンテナ120の全長は、アンテナ110に対して裏面導電パタン23cと表面導電パタン25cとの長さの合計分だけ長い。よって、アンテナ120の共振周波数は、アンテナ110より低くなる。   The total length of the antenna 120 is longer than the antenna 110 by the total length of the back surface conductive pattern 23c and the front surface conductive pattern 25c. Therefore, the resonance frequency of the antenna 120 is lower than that of the antenna 110.

図8に、アンテナ110と120の周波数特性を概念的に示す。図8の横軸は周波数、縦軸はVSWR(電圧定在波比:Voltage Standing Wave Ratio)である。VSWRは、高周波の伝送線路上の進行波と反射波との関係を表す指標であり、反射波が少ないと小さな値を示す。   FIG. 8 conceptually shows the frequency characteristics of the antennas 110 and 120. In FIG. 8, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents VSWR (Voltage Standing Wave Ratio). The VSWR is an index representing the relationship between the traveling wave and the reflected wave on the high-frequency transmission line, and shows a small value when the reflected wave is small.

図8に示すように、全長の長いアンテナ120の共振周波数は、アンテナ110より低くなる(図8に破線で示す特性)。また、全長の短いアンテナ110の共振周波数は、アンテナ120より高くなる(図8に一点鎖線で示す特性)。   As shown in FIG. 8, the resonance frequency of the antenna 120 having a long total length is lower than that of the antenna 110 (characteristics indicated by broken lines in FIG. 8). In addition, the resonance frequency of the antenna 110 having a short overall length is higher than that of the antenna 120 (characteristic indicated by a dashed line in FIG. 8).

この導電パタンアンテナ500に、高周波信号を差動入力すると、導電パタンアンテナ500の周波数特性は、図8に実線で示すようにアンテナ110と120とを合わせた特性に近くなる。このように、両端部の一方と他方とに形成されるアンテナの全長を、異なる長さにすることで、導電パタンアンテナの周波数帯域幅を広げることができる。   When a high frequency signal is differentially input to the conductive pattern antenna 500, the frequency characteristic of the conductive pattern antenna 500 becomes close to the combined characteristics of the antennas 110 and 120 as shown by a solid line in FIG. Thus, the frequency bandwidth of the conductive pattern antenna can be widened by making the total length of the antenna formed on one end and the other end of the both ends different.

なお、図7において、高周波信号源30をアンテナ110寄りの位置に配置した例を示しているが、これはアンテナの全長が異なることを分かり易くするための表記であり、差動給電点の位置を移動させる必要はない。   FIG. 7 shows an example in which the high-frequency signal source 30 is arranged at a position near the antenna 110. This is a notation for easy understanding that the total length of the antenna is different, and the position of the differential feeding point. There is no need to move.

以上説明したように、導電パタンアンテナ100〜500によれば、大きな接地面を必要とせず電磁波の放射効率を高めることができる。また、従来技術と比較して小型化が可能な導電パタンアンテナを提供することができる。   As described above, according to the conductive pattern antennas 100 to 500, the radiation efficiency of electromagnetic waves can be increased without requiring a large ground plane. Further, it is possible to provide a conductive pattern antenna that can be reduced in size as compared with the prior art.

なお、基板1の形状を、長方形を例に説明したが本発明はこの基板形状に限定されない。基板1の形状はどのような外形形状であってもよい。例えば基板1の外形形状は、図9(a)に示すように円形であってもよい。図9(a)にハッチングで示す領域がアンテナを形成する領域である。   In addition, although the shape of the board | substrate 1 was demonstrated to the example of the rectangle, this invention is not limited to this board | substrate shape. The shape of the substrate 1 may be any outer shape. For example, the outer shape of the substrate 1 may be circular as shown in FIG. A region indicated by hatching in FIG. 9A is a region where an antenna is formed.

また、図9(b)に示すようにアンテナを上記の例に対して90度回転した向きに形成してもよい。この場合の両端部の長手方向は、基板の長手方向と同じ方向であり、上記の例と異なる。   Further, as shown in FIG. 9B, the antenna may be formed in a direction rotated 90 degrees with respect to the above example. In this case, the longitudinal direction of both ends is the same as the longitudinal direction of the substrate, and is different from the above example.

また、基板1の材質も何でもよい。例えば、絶縁性を持った薄く柔らかいベースフィルム(ポリイミド等)と銅箔等の導電性金属を貼り合わせた基材に電気回路を形成したフレキシブル基板を用いて、この発明の導電パタンアンテナを構成してもよい。   The material of the substrate 1 may be anything. For example, the conductive pattern antenna of the present invention is configured using a flexible substrate in which an electric circuit is formed on a base material obtained by bonding a thin and soft base film (such as polyimide) having an insulating property and a conductive metal such as copper foil. May be.

このように本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof.

1 :基板
10,20:差動給電点
11,21:導電パタン
12,22:第1スルーホール
13,23:裏面導電パタン
14,24:第2スルーホール
15,25:表面導電パタン
16,26:開放端
17,27:短尺形状の導電パタン
100:導電パタンアンテナ
110:アンテナ
120:アンテナ
1: substrate 10, 20: differential feeding point 11, 21: conductive pattern 12, 22: first through hole 13, 23: back surface conductive pattern 14, 24: second through hole 15, 25: front surface conductive pattern 16, 26 : Open ends 17 and 27: Short conductive pattern 100: Conductive pattern antenna 110: Antenna 120: Antenna

Claims (5)

基板の両端部の長手方向に延長される導電パタンと、
前記導電パタンの先端部に設けられ前記基板の裏面に通ずる第1スルーホールと、
前記第1スルーホールの前記裏面から前記導電パタンと前記基板を挟んで重なる位置に逆方向に延長される裏面導電パタンと、
前記裏面導電パタンの先端部に設けられる前記基板の表面に通ずる第2スルーホールと、
前記第2スルーホールの前記表面から前記導電パタンと同方向に延長される表面導電パタンと、
を含む前記基板の両端部に形成されるコイル状部分のアンテナと、
前記導電パタンに給電する差動給電点と
を具備することを特徴とする導電パタンアンテナ。
A conductive pattern extending in the longitudinal direction of both ends of the substrate;
A first through hole provided at a tip of the conductive pattern and leading to a back surface of the substrate;
A back surface conductive pattern extending in a reverse direction from the back surface of the first through hole to a position overlapping with the conductive pattern across the substrate ;
A second through hole that communicates with the surface of the substrate provided at the tip of the back surface conductive pattern;
A surface conductive pattern extending in the same direction as the conductive pattern from the surface of the second through hole;
An antenna of a coiled portion formed at both ends of the substrate including:
A conductive pattern antenna comprising: a differential feeding point that feeds power to the conductive pattern.
請求項1に記載した導電パタンアンテナにおいて、
前記両端部の最も外側の前記裏面導電パタン又は前記表面導電パタンの一方の先端は開放端であることを特徴とする導電パタンアンテナ。
The conductive pattern antenna according to claim 1,
One end of the outermost backside conductive pattern or the frontside conductive pattern at both ends is an open end.
請求項1に記載した導電パタンアンテナにおいて、
前記両端部の最も外側の前記裏面導電パタン又は前記表面導電パタンの一方は、前記両端部の長手方向に配置される複数の短尺形状の導電パタンであることを特徴とする導電パタンアンテナ。
The conductive pattern antenna according to claim 1,
One of the backside conductive pattern or the surface conductive pattern at the outermost side of the both end portions is a plurality of short-shaped conductive patterns arranged in the longitudinal direction of the both end portions.
請求項1乃至3の何れかに記載した導電パタンアンテナにおいて、
前記差動給電点と前記導電パタンとの間に配置されるマッチング回路を具備することを特徴とする導電パタンアンテナ。
The conductive pattern antenna according to any one of claims 1 to 3,
A conductive pattern antenna comprising a matching circuit disposed between the differential feeding point and the conductive pattern.
請求項1乃至4の何れかに記載した導電パタンアンテナにおいて、
前記導電パタンと前記裏面導電パタンと前記表面導電パタンとの長さを合計したアンテナ長が、前記両端部の一方と他方とに形成される前記アンテナの間で異なることを特徴とする導電パタンアンテナ。
The conductive pattern antenna according to any one of claims 1 to 4,
The conductive pattern antenna characterized in that the total antenna length of the conductive pattern, the back surface conductive pattern, and the front surface conductive pattern differs between the antennas formed at one and the other of the both end portions. .
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