JP6539895B2 - Antenna device and wireless communication device - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信のためのアンテナ装置および無線通信装置に関する。   The present invention relates to an antenna device and a wireless communication device for wireless communication.

従来から、たとえば、携帯電話などでは、マルチバンド(たとえば、800MHz帯,1.5GHz帯,2GHz帯))に対して、通信を行うために異なった周波数帯に対応するためのアンテナ構造が提案されている。   Conventionally, for example, in mobile phones and the like, antenna structures have been proposed to support different frequency bands in order to perform communication for multiband (for example, 800 MHz band, 1.5 GHz band, 2 GHz band)). ing.

たとえば、特許文献1には、多周波共用型のアンテナ装置として、誘電体基板、給電部、モノポールアンテナ、並列回路、アンテナ素子、無給電素子を備える、アンテナ装置が開示されている。このアンテナ装置では、モノポールアンテナは、周波数f1において単独で動作し、誘電体基板への漏洩電流の抑圧を行う。モノポールアンテナ、並列回路およびアンテナ素子は、周波数f2の波長の約1/4長の長さを有し、周波数f2で共振し、周波数f2においてアンテナ装置として動作する。周波数f2において、周波数f1で用いるモノポールアンテナを兼用しているので、アンテナ装置の小型化を図ることができる。   For example, Patent Document 1 discloses an antenna apparatus including a dielectric substrate, a feeding unit, a monopole antenna, a parallel circuit, an antenna element, and a parasitic element as a multi-frequency shared type antenna apparatus. In this antenna device, the monopole antenna operates alone at the frequency f1 to suppress the leakage current to the dielectric substrate. The monopole antenna, the parallel circuit and the antenna element have a length of about 1⁄4 the wavelength of the frequency f2, resonate at the frequency f2, and operate as an antenna device at the frequency f2. Since the monopole antenna used at the frequency f1 is also used at the frequency f2, the antenna apparatus can be miniaturized.

一方で、マルチメディア放送の周波数帯域として、たとえば、200MHz帯などのような、より低い周波数が使用されている。この200MHz帯における1/2波長は70cm以上となるので、このような周波数帯で移動体通信を行う際の移動体側のアンテナを、もち運び安い大きさとすることが求められている。   On the other hand, lower frequencies such as, for example, the 200 MHz band are used as a frequency band for multimedia broadcasting. Since the half wavelength in the 200 MHz band is 70 cm or more, it is required that the antenna on the mobile side at the time of performing mobile communication in such a frequency band be of a size that is easy to carry and carry.

このような要求に応えるために、特許文献2には、持ち運ぶ際にはコンパクトになり、実際にアンテナとして使う時には、複数の周波数帯の電波を受信できる折り畳みアンテナ装置が開示されている。このアンテナ装置では、第1のアンテナが取り付けられる第1の筐体と、第2のアンテナが取り付けられる第2の筐体と、これら2つの筐体を折り畳み可能にしたヒンジ部が設けられる。第1及び/または第2のアンテナは、筐体に収納される状態と、筐体から伸長された状態の2つの状態を取り、収納された状態で第1の周波数帯を受信し、伸長された状態で第2の周波数帯の電波を受信可能とする。   In order to meet such a demand, Patent Document 2 discloses a folding antenna device which is compact when carried and which can receive radio waves of a plurality of frequency bands when actually used as an antenna. This antenna device is provided with a first housing to which the first antenna is attached, a second housing to which the second antenna is attached, and a hinge portion that allows these two housings to be folded. The first and / or second antenna takes two states, a state of being housed in the housing and a state of being stretched from the housing, and receives the first frequency band in the state of being housed and is stretched In this state, radio waves in the second frequency band can be received.

さらに、近年、周波数のひっ迫に伴い、周波数利用効率の向上手段の1つとして、空間的・時間的に空いている周波数帯の有効利用が挙げられる。   Furthermore, in recent years, with the tightness of frequency, effective use of a spatially and temporally available frequency band is mentioned as one of means for improving frequency utilization efficiency.

さらに、周波数帯の有効利用の方法の1つとして、非特許文献1には、広帯域離散OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)通信方式についての開示がある。   Furthermore, Non-Patent Document 1 discloses a wideband discrete OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) communication system as one of the methods of effective use of a frequency band.

一般に伝搬特性の観点から無線通信には1GHz以下の周波数帯が適している。移動通信システムが用いる周波数帯としては、アナログ地上波テレビ放送の停波等に伴う周波数再編によって700MHz帯および900MHz帯の周波数が追加されている。   In general, a frequency band of 1 GHz or less is suitable for wireless communication from the viewpoint of propagation characteristics. As a frequency band used by the mobile communication system, frequencies of 700 MHz band and 900 MHz band are added by frequency reorganization accompanying the stop of analog terrestrial television broadcasting and the like.

しかしながら、1GHz以下の周波数帯に高速無線伝送を収容可能な、まとまった広さの空き周波数帯域を今後新たに確保することは非常に困難な状況である。   However, it is very difficult to newly secure a vacant frequency band of a large size capable of accommodating high-speed wireless transmission in a frequency band of 1 GHz or less.

一方、1GHz以下の実際の周波数利用状況を見たとき、既存の各通信システムの帯域間に、狭帯域ではあるが空き周波数帯域が離散的に存在している。時間的、地理的に利用状況が変動はするものの、これらの多くの小さな空き周波数帯域を柔軟に束ねて使用すれば、高速無線伝送を実現しうる帯域幅を確保できる可能性がある。   On the other hand, when looking at the actual frequency utilization condition of 1 GHz or less, although narrow bands, vacant frequency bands are discretely present between the bands of the existing communication systems. Although the use situation changes temporally and geographically, if these many small free frequency bands are flexibly bundled and used, it is possible to secure bandwidth capable of realizing high-speed wireless transmission.

そのためには既存通信システムとは異なり、伝送帯域の分割および複数の周波数帯域での伝送に柔軟に対応可能な通信技術の開発が必要である。OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)通信方式は、互いに直交する複数の比較的狭帯域なキャリア(サブキャリア) に情報を多重し伝送する方式であり、送受信機において、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:高速フーリエ逆変換)/FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)を用いたディジタル信号処理を行うことで、伝送帯域の分割が比較的容易であるという特徴を有する。このOFDM方式を用いて、上記のように離散的に存在する空き周波数帯域にサブキャリアを配置し、それらのサブキャリアを束ねて伝送路を構成し高速伝送を実現する離散OFDM(Non-Contiguous OFDM)技術が検討されている。   For that purpose, unlike the existing communication system, it is necessary to develop a communication technology that can flexibly cope with division of the transmission band and transmission in a plurality of frequency bands. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) communication scheme is a scheme in which information is multiplexed and transmitted on a plurality of relatively narrow band carriers (subcarriers) orthogonal to each other. By performing digital signal processing using Fourier Transform (Fast Fourier Transform) / FFT (Fast Fourier Transform), it has a feature that it is relatively easy to divide a transmission band. Discrete OFDM (Non-Contiguous OFDM) in which subcarriers are arranged in the vacant frequency band discretely present as described above, and these subcarriers are bundled to form a transmission path to realize high-speed transmission using this OFDM method. ) Technology is being considered.

図11は、このような離散OFDMの基本概念を示す図である。   FIG. 11 is a diagram showing the basic concept of such discrete OFDM.

離散OFDMでは、他の既存通信システムの信号と干渉しないようにサブキャリアを配置することによって、互いに干渉なく通信を行うことが可能となる。   With discrete OFDM, communication can be performed without interference by arranging subcarriers so as not to interfere with signals of other existing communication systems.

図12は、1GHz以下の広帯域で使用可能な従来のアンテナの例を示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing an example of a conventional antenna that can be used in a wide band of 1 GHz or less.

1GHz以下の周波数帯で使用される従来のアンテナとしては、たとえば、図12(a)に示すような、バイコニカルアンテナや、図12(b)に示すようなログペリオディックアンテナがある。このようなアンテナで、たとえば、150MHz〜1000MHzの信号を送受信の対象とすることができる。ただし、ここでも、最大寸法は、440〜650mmと小型化は困難である。   As a conventional antenna used in a frequency band of 1 GHz or less, there are, for example, a biconical antenna as shown in FIG. 12 (a) and a log-periodic antenna as shown in FIG. 12 (b). With such an antenna, for example, signals of 150 MHz to 1000 MHz can be targeted for transmission and reception. However, here too, the maximum dimension is difficult to miniaturize to 440 to 650 mm.

特開2006−67234号明細書Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-67234 特開2014−3549号明細書Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-3549 specification

高草木 恵二、長谷川晃朗、柴田達雄著、「広帯域離散OFDM技術の研究」、信学技報, vol.113, no.57, SR2013-16, pp.83-89, 2013年5月Koji Takakasaki, Toshio Hasegawa, Tatsuo Shibata, "Studies on Wideband Discrete OFDM Technology," Technical Report, vol. 113, no. 57, SR 2013-16, pp. 83-89, May 2013

すなわち、移動局である端末装置において、周波数が200〜300MHz程度の周波数の受信または送信を行うことが必要となる局面が顕在化しているものの、上述のとおり、アンテナを小型化することは容易でない。   That is, although the aspect in which it is necessary to perform reception or transmission of a frequency of about 200 to 300 MHz in a terminal apparatus which is a mobile station has become apparent, it is not easy to miniaturize the antenna as described above .

また、近年、携帯型の通信端末としては、タブレット型のコンピュータが多く用いられるようになっている。ここで、上述したような200MHz帯の周波数では、通常のタブレット型のコンピュータの長辺の長さに対して、1/2波長が2倍を超えることになってしまう。一方で、タブレット型のコンピュータでは、その使い勝手から、なるべく薄い筐体が求められ、特許文献2の開示のような折り畳み構造やロッドアンテナを設けることは、装置のデザイン上も難しい、という問題がある。   Also, in recent years, tablet computers have come to be widely used as portable communication terminals. Here, at the frequency of the 200 MHz band as described above, the half wavelength exceeds twice the length of the long side of the normal tablet computer. On the other hand, tablet computers are required to have as thin a housing as possible because of their ease of use, and it is difficult to provide a folding structure and a rod antenna as disclosed in Patent Document 2 in terms of device design. .

すなわち、携帯電話をはじめとして小型の無線通信装置の需要が高まり続けており、様々な周波数を利用した無線システムが存在し、それらを同時に使用する需要も存在する。小型の無線通信装置は容積が小さく、アンテナスペースを設置できるエリアが限られている。さらに、小型無線機自体の大きさが利用する周波数の波長に対して小さすぎる場合、周波数によってアンテナ動作が変化してしまい、周波数によって異なる放射パターンとなることで通信する方角のアンテナ利得が大きく変わってしまうという課題があった。   That is, the demand for small wireless communication devices such as mobile phones continues to increase, and there are wireless systems using various frequencies, and there is also a demand for using them simultaneously. The small size wireless communication device has a small volume, and the area in which the antenna space can be installed is limited. Furthermore, if the size of the small radio itself is too small for the wavelength of the frequency to be used, the antenna operation changes depending on the frequency, and the antenna gain in the direction of communication changes significantly due to the different radiation patterns depending on the frequency. There was a problem that

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、対象とする周波数の波長と比較して、相対的に小型化できるアンテナ装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an antenna device which can be relatively miniaturized as compared with the wavelength of the target frequency. .

この発明の他の目的は、無線通信装置を小型化することが可能なアンテナ装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an antenna device capable of miniaturizing a wireless communication device.

この発明の1つの局面に従うと、筐体を有する無線通信装置のためのアンテナ装置であって、グランド電極が配置され、略矩形形状を有する回路基板と、回路基板の長辺および短辺の交差する領域近傍に設けられる給電部と、回路基板の長辺方向および短辺方向にそれぞれ沿って配置され、給電部により給電される第1および第2のアンテナ素子とを備え、第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子とは、互いに異なる周波数帯においてそれぞれ共振し、第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子は、各々が回路基板と励振することで対応する周波数帯においてダイポールアンテナとして動作し、第2のアンテナ素子の幅は、第1のアンテナ素子よりも小さいAccording to one aspect of the present invention, there is provided an antenna device for a wireless communication device having a housing, wherein a ground electrode is disposed, and a circuit board having a substantially rectangular shape is crossed with a long side and a short side of the circuit board. And a first antenna element provided along the long side direction and the short side direction of the circuit board and fed by the feed portion, the first antenna element comprising: When the second antenna element, respectively resonate at different frequency bands from each other, a first antenna element and second antenna element operates as a dipole antenna at the corresponding frequency bands by each excited with circuit board The width of the second antenna element is smaller than that of the first antenna element .

好ましくは、第1のアンテナ素子は、回路基板と少なくとも所定の距離を空けて、回路基板の長辺方向に沿って延在し、第2のアンテナ素子は、回路基板と少なくとも所定の距離を空けて、回路基板の短辺方向に沿って延在する。   Preferably, the first antenna element extends along the long side of the circuit board at least a predetermined distance from the circuit board, and the second antenna element at least a predetermined distance from the circuit board And extend along the short side direction of the circuit board.

好ましくは、第1および第2のアンテナ素子は、筐体の外部表面に形成される金属層である。   Preferably, the first and second antenna elements are metal layers formed on the outer surface of the housing.

この発明の他の局面に従うと、無線通信装置であって、筐体と、グランド電極が配置され、略矩形形状を有し、無線通信のための回路を搭載する回路基板と、回路基板の長辺および短辺の交差する領域近傍に設けられる給電部と、回路基板の長辺方向および短辺方向に沿って配置され、給電部により給電される第1および第2のアンテナ素子とを備え、第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子とは、互いに異なる周波数帯においてそれぞれ共振し、第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子は、各々が回路基板と励振することで対応する周波数帯においてλ/4ダイポールアンテナとして動作し、第2のアンテナ素子の幅は、第1のアンテナ素子よりも小さいAccording to another aspect of the present invention, there is provided a wireless communication device including: a circuit board on which a housing and a ground electrode are disposed, which has a substantially rectangular shape and on which a circuit for wireless communication is mounted; A feeding portion provided in the vicinity of an area where the side and the short side intersect, and first and second antenna elements disposed along the long side direction and the short side direction of the circuit board and fed by the feeding portion; The first antenna element and the second antenna element respectively resonate in frequency bands different from each other, and the first antenna element and the second antenna element each excite in the circuit board by exciting with the circuit board. Acting as a λ / 4 dipole antenna, the width of the second antenna element is smaller than that of the first antenna element .

好ましくは、第1のアンテナ素子は、回路基板と少なくとも所定の距離を空けて、回路基板の長辺方向に沿って延在し、第2のアンテナ素子は、回路基板と少なくとも所定の距離を空けて、回路基板の短辺方向に沿って延在する。   Preferably, the first antenna element extends along the long side of the circuit board at least a predetermined distance from the circuit board, and the second antenna element at least a predetermined distance from the circuit board And extend along the short side direction of the circuit board.

好ましくは、第1および第2のアンテナ素子は、筐体の外部表面に形成される金属層である。   Preferably, the first and second antenna elements are metal layers formed on the outer surface of the housing.

この発明によれば、アンテナ装置を、対象とする周波数の波長と比較して、相対的に小型化できる。   According to the present invention, the antenna device can be relatively miniaturized as compared with the wavelength of the target frequency.

また、無線通信装置も、対象とする周波数の波長と比較して、相対的に小型化できる。   Also, the wireless communication device can be relatively miniaturized as compared to the wavelength of the target frequency.

回路基板2に対して、モノポールアンテナを設けた構造を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure which provided the monopole antenna with respect to the circuit board 2. FIG. 図1に示したモノポールアンテナの各周波数領域での動作状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation state in each frequency domain of the monopole antenna shown in FIG. 回路基板2およびモノポールアンテナ10において、放射が行われる際の電流成分を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing current components when radiation is performed in the circuit board 2 and the monopole antenna 10; 実施の形態1のモノポールアンテナの構成を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for describing a configuration of a monopole antenna of Embodiment 1; 図4に示したモノポールアンテナの各周波数領域での動作状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation state in each frequency domain of the monopole antenna shown in FIG. 無線通信装置1000の外観を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an appearance of a wireless communication device 1000. 無線通信装置1000について、第1のアンテナ素子100−1および第2のアンテナ素子100−2を設ける構成を示す概念図である。FIG. 16 is a conceptual diagram showing a configuration in which a first antenna element 100-1 and a second antenna element 100-2 are provided in the wireless communication device 1000. 図7(b)のVII−VII´断面において、領域PBの部分拡大図である。7 is a partially enlarged view of a region PB in the VII-VII ′ cross section of FIG. 7 (b). FIG. アンテナ装置100の他の構成を説明するための図である。5 is a diagram for explaining another configuration of the antenna device 100. FIG. 本実施の形態の無線通信システム2000の構成の例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the example of a structure of the radio | wireless communications system 2000 of this Embodiment. 離散OFDMの基本概念を示す図である。It is a figure which shows the basic concept of discrete OFDM. 1GHz以下の広帯域で使用可能な従来のアンテナの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional antenna which can be used in a 1 GHz or less wide band.

以下、本発明の実施の形態のアンテナ装置を使用した無線通信装置を例にとって説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, a wireless communication apparatus using the antenna device according to the embodiment of the present invention will be described as an example. In the following embodiments, components and processing steps denoted by the same reference numerals are the same or equivalent, and the description thereof will not be repeated if not required.

アンテナの小型化にあたっては、アンテナを、アンテナ素子と回路基板とを利用するモノポールアンテナとして、λ/4の共振波長を用いることが考えられる。   In order to miniaturize the antenna, it is conceivable to use a resonant wavelength of λ / 4 as a monopole antenna using an antenna element and a circuit board.

ただし、その場合でも、以下のような問題点がある。   However, even in this case, there are the following problems.

(モノポール(ダイポール)アンテナにおける問題点)
図1は、回路基板2に対して、モノポールアンテナを設けた構造を示す概念図である。
(Problems in monopole (dipole) antenna)
FIG. 1 is a conceptual view showing a structure in which a monopole antenna is provided to a circuit board 2.

図1に示すように、たとえば、回路基板2は、160mm×240mmのサイズであるものとし、回路基板2には、電子回路が搭載されているものとする。たとえば、回路基板2の裏面にグランド電極が設けられている。   As shown in FIG. 1, for example, the circuit board 2 has a size of 160 mm × 240 mm, and an electronic circuit is mounted on the circuit board 2. For example, a ground electrode is provided on the back surface of the circuit board 2.

図1に示すように、モノポールアンテナの長さは、たとえば、200mm程度、基板端部からモノポールアンテナの外側端部までの距離は20mm程度で、図示したようなサイズで、周波数200〜300MHzに対して、λ/4共振するアンテナとして動作させることができるものとする。基板2の左上隅に、アンテナ10への給電部20が設けられる。   As shown in FIG. 1, the length of the monopole antenna is, for example, about 200 mm, and the distance from the end of the substrate to the outer end of the monopole antenna is about 20 mm. It can be operated as an antenna that resonates λ / 4. At the upper left corner of the substrate 2, a feeding portion 20 to the antenna 10 is provided.

以下に説明するように、高周波では、回路基板2がグランドと同様に機能するため、このアンテナは、共振周波数領域では、等価的には、ダイポールアンテナとして動作する。   As described below, at high frequencies, the circuit board 2 functions in the same manner as the ground, so this antenna equivalently operates as a dipole antenna in the resonant frequency region.

図2は、図1に示したモノポールアンテナの各周波数領域での動作状態を説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for describing an operating state of each of the frequency ranges of the monopole antenna shown in FIG.

また、図3は、回路基板2およびモノポールアンテナ10において、放射が行われる際の電流成分を示す図である。   Moreover, FIG. 3 is a figure which shows the current component at the time of radiation being performed in the circuit board 2 and the monopole antenna 10. As shown in FIG.

図2(a)は、200MHzの場合の主たる放射成分と放射の指向性を示す図である。   FIG. 2 (a) is a diagram showing the main radiation components and radiation directivity in the case of 200 MHz.

図2(a)の上段および図3(a)に示すように、モノポールアンテナ10に発生する電流は、基板2側に発生する電流と打ち消し合うために、この部分の電流は、送信時の電波の放射パターン(あるいは受信時の誘導起電力)にはほとんど寄与しない。アンテナの主たる放射パターンは、基板2とモノポールアンテナ10との接合部の給電点付近と、概略として基板2内において給電点に向かい、周波数に依存する方向の電流成分により生成される。   As shown in the upper part of FIG. 2 (a) and FIG. 3 (a), the current generated in the monopole antenna 10 cancels the current generated on the substrate 2 side, so the current of this portion is at the time of transmission. It hardly contributes to the radiation pattern of radio waves (or the induced electromotive force at the time of reception). The main radiation pattern of the antenna is generated by current components in the vicinity of the feeding point of the junction between the substrate 2 and the monopole antenna 10 and generally in the substrate 2 toward the feeding point and in the direction depending on the frequency.

したがって、放射パターンは、図3(b)に示すように、ダイポールアンテナとしての放射パターンに近いことになる。   Therefore, the radiation pattern is close to the radiation pattern as a dipole antenna as shown in FIG. 3 (b).

すなわち、図2(a)の下段に示すように、ダイポールアンテナの指向性の典型的な形として、アンテナの水平面内の指向性は、アンテナに直角方向で最大の強度があり、アンテナの方向には強度がほとんどゼロとなる指向性を示している(以下、「8の字型放射パターン」と呼ぶ)。   That is, as shown in the lower part of FIG. 2A, as a typical form of the directivity of the dipole antenna, the directivity in the horizontal plane of the antenna has the maximum intensity in the direction perpendicular to the antenna, and in the direction of the antenna Indicates directivity in which the intensity is almost zero (hereinafter referred to as “eight-shaped radiation pattern”).

図2(b)は、300MHzの場合の主たる放射成分と放射の指向性を示す図である。   FIG. 2 (b) is a diagram showing the main radiation components and radiation directivity in the case of 300 MHz.

図2(b)の上段に示すように、電流成分としては、200MHzの場合に類似の分布となる。   As shown in the upper part of FIG. 2B, the current component has a similar distribution at 200 MHz.

一方、図2(b)の下段に示すように、アンテナの水平面内の指向性は、やや「8の字型放射パターン」が崩れ、非対称な指向性を示す。   On the other hand, as shown in the lower part of FIG. 2B, the directivity of the antenna in the horizontal plane slightly distorts the “eight-shaped radiation pattern” and exhibits asymmetric directivity.

図2(c)は、500MHzの場合の主たる放射成分と放射の指向性を示す図である。   FIG. 2 (c) is a diagram showing the main radiation components and the directivity of radiation in the case of 500 MHz.

図2(c)の上段に示すように、電流成分としては、200MHzの場合に類似の分布ではあるものの、アンテナは、もはやλ/4で共振しているとはいえなくなり、図3(c)の下段に示すように、アンテナの水平面内の指向性は、もはや「8の字型放射パターン」から大きく外れ、ダイポール動作をしているとは言えない。   As shown in the upper part of FIG. 2 (c), the current component has a distribution similar to that at 200 MHz, but the antenna no longer resonates at λ / 4, and FIG. 3 (c) As shown in the lower part of the figure, the directivity in the horizontal plane of the antenna is far from the “eight-shaped radiation pattern” and it can not be said that the antenna operates as a dipole.

すなわち、広帯域で、基板と合わせて等価的にダイポール動作するモノポールアンテナを、図1に示したようなサイズのアンテナおよび基板で実現することは、困難であることがわかる。
[実施の形態1]
図4は、実施の形態1のモノポールアンテナの構成を説明するための図である。
That is, it can be understood that it is difficult to realize a monopole antenna which performs a dipole operation equivalent to a substrate in a wide band and using an antenna and a substrate of a size as shown in FIG.
First Embodiment
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the monopole antenna according to the first embodiment.

なお、図中の寸法は、一例であり、200〜500MHzの周波数帯を対象と想定した場合のものである。寸法は、必ずしも、この図示したものに限られるものではない。   In addition, the dimension in a figure is an example and is a thing at the time of assuming the frequency band of 200-500 MHz as object. The dimensions are not necessarily limited to those illustrated.

図4では、200〜300MHz付近でλ/4共振のモノポールアンテナとして動作するアンテナ素子100−1および450〜550MHz付近でλ/4共振のモノポールアンテナとして動作する100−2を、厚みが1mmで、面積が160×240mmの回路基板300に対して形成した場合の構成を概念図として示す。   In FIG. 4, antenna elements 100-1 operating as a monopole antenna of λ / 4 resonance around 200 to 300 MHz and 100-2 operating as a monopole antenna of λ / 4 resonance around 450 to 550 MHz with a thickness of 1 mm The configuration in the case of forming on a circuit board 300 having an area of 160 × 240 mm is shown as a conceptual diagram.

なお、以下では、アンテナ素子100−1とアンテナ素子100−2とを総称する場合は、アンテナ装置100と呼ぶことにする。   In the following, when the antenna element 100-1 and the antenna element 100-2 are generically referred to, they are referred to as the antenna device 100.

回路基板300は、無線通信装置の筐体内に設けられ、図4に示されるように、基本的には、上面の形状は、矩形形状であるものとして説明する。ただし、略矩形の形状であれば、矩形から一部が欠けていたり、あるいは、一部が突出しているものであってもよい。そして、このような略矩形形状において、長辺に沿う方向を「長辺方向」と呼び、短辺に沿う方向を「短辺方向」と呼ぶことにする。したがって、たとえば、「Pが長辺方向に沿って延在する」とは、Pが基板上に存在するか否かに関わりなく、Pが長辺の方向と同一の方向に沿った形状を有していることを意味するものとする。   The circuit board 300 is provided in the housing of the wireless communication device, and basically, as shown in FIG. 4, the shape of the upper surface is described as being rectangular. However, as long as it has a substantially rectangular shape, a part may be missing from the rectangle or a part may be protruding. In such a substantially rectangular shape, the direction along the long side is referred to as the "long side direction", and the direction along the short side is referred to as the "short side direction". Thus, for example, “P extends along the long side direction” means that P has a shape along the same direction as the long side direction, regardless of whether P is present on the substrate or not. It shall mean what you are doing.

アンテナ装置100の対象周波数帯域のうち低周波側の帯域に対応するアンテナ素子100−1は、回路基板300と所定の距離(たとえば、20mm)以上を空けて、回路基板300の第1の長辺方向に沿って延在する。   The antenna element 100-1 corresponding to the low frequency band of the target frequency band of the antenna device 100 is separated from the circuit board 300 by a predetermined distance (for example, 20 mm) or more, and the first long side of the circuit board 300 It extends along the direction.

回路基板300の第1長辺の一端部近傍であって、以下に説明するように、アンテナ素子100−1およびアンテナ素子100−2に囲まれる角の近傍には、アンテナ装置100への給電部20が設けられているものとする。   In the vicinity of one end of the first long side of the circuit board 300 and in the vicinity of the corner surrounded by the antenna element 100-1 and the antenna element 100-2, as described below, the feeding portion to the antenna device 100 It is assumed that 20 is provided.

アンテナ装置100の対象周波数帯域のうち高周波側の帯域に対応するアンテナ素子100−2は、給電部20から回路基板300の短辺方向に沿って延在する。また、アンテナ素子100−2が、高周波側に対応することに応じて、アンテナの太さ(幅)は、アンテナ素子100−1に比べて、アンテナ素子100−2の方が細く(小さく)なるように設定されている。   The antenna element 100-2 corresponding to the band on the high frequency side of the target frequency band of the antenna device 100 extends from the feeding unit 20 along the short side direction of the circuit board 300. Further, in response to the antenna element 100-2 corresponding to the high frequency side, the width (width) of the antenna is smaller (smaller) in the antenna element 100-2 than in the antenna element 100-1. Is set as.

なお、アンテナ素子の長さや幅は、現実には、基板2の材質、形状その他にも依存するため、たとえば、既存のシミュレータを用いることにより、所望の共振周波数帯となるように、適宜変更しながら、設計されるものとする。   Since the length and width of the antenna element actually depend on the material, shape, and the like of the substrate 2, for example, by using an existing simulator, it is appropriately changed to a desired resonance frequency band. While being designed.

上述のとおり、アンテナ素子100−1の共振周波数領域とアンテナ素子100−2の共振周波数領域とが分離するように設定し、アンテナ装置100の対象周波数帯域においては、アンテナ素子100−1およびアンテナ素子100−2は、それぞれ、対応する共振周波数領域において、λ/4長のアンテナ素子として動作する。   As described above, the resonant frequency area of the antenna element 100-1 and the resonant frequency area of the antenna element 100-2 are set to be separated, and in the target frequency band of the antenna device 100, the antenna element 100-1 and the antenna element Each of 100-2 operates as a λ / 4 long antenna element in the corresponding resonant frequency region.

ここで、回路基板300上には、無線通信における送信処理(符号化処理、変調処理など)および受信処理(復調処理、復号処理など)を行うための送受信回路が設けられる。 ここで、アンテナ素子100−1または100−2の少なくともいずれか一方は、回路基板300上に設けられてもよい。基板上にアンテナを形成する点については、たとえば、上述した特許文献1にも開示がある。あるいは、後に説明するように、アンテナ素子100−1およびアンテナ素子100−2は、無線通信装置の筐体の外表面側に設けられる構成であってもよい。   Here, on the circuit board 300, a transmission / reception circuit for performing transmission processing (encoding processing, modulation processing and the like) and reception processing (demodulation processing, decoding processing and the like) in wireless communication is provided. Here, at least one of the antenna elements 100-1 and 100-2 may be provided on the circuit board 300. The formation of an antenna on a substrate is also disclosed, for example, in the above-mentioned Patent Document 1. Alternatively, as described later, the antenna element 100-1 and the antenna element 100-2 may be provided on the outer surface side of the housing of the wireless communication device.

基板としては、特に限定されないが、たとえば、低温同時焼成セラミックス基板、ガラスエポキシ基板、コンポジット基板などを用いることができ、基板上には、上述のとおり、無線通信装置の回路を形成する。   The substrate is not particularly limited, and for example, a low temperature co-fired ceramic substrate, a glass epoxy substrate, a composite substrate or the like can be used, and the circuit of the wireless communication device is formed on the substrate as described above.

図4において、斜線で示した領域は、実際は、RF回路を含めた電子回路が形成される領域であるものの、アンテナ素子から見た場合は、グランドとして機能する。   In FIG. 4, although the hatched area is actually an area where an electronic circuit including an RF circuit is formed, the area functions as a ground when viewed from the antenna element.

図5は、図4に示したモノポールアンテナの各周波数領域での動作状態を説明するための図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining an operating state of each of the frequency ranges of the monopole antenna shown in FIG.

図5(a)は、200MHzの場合の主たる放射成分と放射の指向性を示す図である。   FIG. 5 (a) is a diagram showing the main radiation components and radiation directivity in the case of 200 MHz.

図5(a)の上段に示すように、モノポールアンテナ100−1および100−2に発生する電流は、基板2側に発生する電流と打ち消し合うために、この部分の電流は、送信時の放射パターン(あるいは受信時の誘導起電力)にはほとんど寄与しない。アンテナの主たる放射パターンは、基板2とモノポールアンテナ10との接合部の給電部20付近と、概略として基板2内において給電点に向かい、周波数に依存する方向の電流成分により生成される。   As shown in the upper part of FIG. 5A, the current generated in the monopole antennas 100-1 and 100-2 cancels the current generated on the substrate 2 side. It hardly contributes to the radiation pattern (or the induced electromotive force at the time of reception). The main radiation pattern of the antenna is generated by current components in the vicinity of the feeding portion 20 of the junction between the substrate 2 and the monopole antenna 10 and roughly in the substrate 2 toward the feeding point and in the direction depending on the frequency.

したがって、図5(a)の下段に示すように、ダイポールアンテナの指向性の典型的な形として、アンテナの水平面内の指向性は、アンテナに直角方向で最大の強度があり、アンテナの方向には強度がほとんどゼロである「8の字型放射パターン」となる。   Therefore, as shown in the lower part of FIG. 5A, as a typical form of the directivity of the dipole antenna, the directivity in the horizontal plane of the antenna has maximum strength in the direction perpendicular to the antenna, and in the direction of the antenna Is an "eight-shaped radiation pattern" whose intensity is almost zero.

図5(b)は、300MHzの場合の主たる放射成分と放射の指向性を示す図である。   FIG. 5 (b) is a diagram showing the main radiation components and radiation directivity in the case of 300 MHz.

図5(b)の上段に示すように、電流成分としては、200MHzの場合に類似の分布となる。   As shown in the upper part of FIG. 5B, the current component has a similar distribution at 200 MHz.

一方、図5(b)の下段に示すように、アンテナの水平面内の指向性も、「8の字型放射パターン」に類似の放射パターンが維持されている。   On the other hand, as shown in the lower part of FIG. 5B, the directivity in the horizontal plane of the antenna also maintains a radiation pattern similar to the “eight-shaped radiation pattern”.

図5(c)は、500MHzの場合の主たる放射成分と放射の指向性を示す図である。   FIG. 5C is a diagram showing the main radiation components and the directivity of radiation in the case of 500 MHz.

図5(c)の上段に示すように、電流成分としては、200MHzの場合に類似の分布であり、図5(c)の下段に示すように、非対称性は増加しているものの、アンテナは、アンテナの水平面内の指向性は、「8の字型放射パターン」をある程度維持しており、ダイポール動作をしているといえる。   As shown in the upper part of FIG. 5C, the current component has a distribution similar to that at 200 MHz, and as shown in the lower part of FIG. 5C, although the asymmetry is increased, the antenna The directivity of the antenna in the horizontal plane maintains the “figure-like radiation pattern” to some extent, and it can be said that the antenna operates as a dipole.

すなわち、アンテナ素子100−1および100−2を組み合わせることで、広帯域でダイポール動作するようなモノポールアンテナを、実現できることになる。
[実施の形態2]
以下では、実施の形態1で説明したアンテナ装置100を無線通信装置1000に実装する具体的な構成の例を、実施の形態2として説明する。
That is, by combining the antenna elements 100-1 and 100-2, it is possible to realize a monopole antenna that performs dipole operation in a wide band.
Second Embodiment
Hereinafter, an example of a specific configuration in which the antenna device 100 described in the first embodiment is mounted on the wireless communication device 1000 will be described as the second embodiment.

図6は、無線通信装置1000の外観を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing the appearance of the wireless communication apparatus 1000. As shown in FIG.

無線通信装置1000は、一例として、タブレット端末とし、筐体1010と、表示装置および入力装置として、タッチ型の液晶パネル1020とが設けられる。   The wireless communication device 1000 is, for example, a tablet terminal, and is provided with a housing 1010 and a touch-type liquid crystal panel 1020 as a display device and an input device.

図7は、無線通信装置1000について、第1のアンテナ素子100−1および第2のアンテナ素子100−2を設ける構成を示す概念図である。   FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration in which the first antenna element 100-1 and the second antenna element 100-2 are provided in the wireless communication device 1000.

図7(b)では、筐体1010を透視して、回路基板300等を見ている状態を示し、図7(a)は、図7(b)の楕円PAで囲まれる領域の部分拡大図である。   7B shows a state in which the circuit board 300 etc. are viewed through the housing 1010, and FIG. 7A is a partially enlarged view of a region surrounded by an ellipse PA in FIG. 7B. It is.

図7(a)に示すように、回路基板300上に給電部20が設けられ、給電部20と第1のアンテナ素子100−1および第2のアンテナ素子100−2が接続される。   As shown to Fig.7 (a), the electric power feeding part 20 is provided on the circuit board 300, and the electric power feeding part 20, the 1st antenna element 100-1, and the 2nd antenna element 100-2 are connected.

また、図7(b)に示すように、矩形の筐体1010の第1の長辺から給電点20の存在する側の短辺の一部にわたって、筐体1010の外表面に第1のアンテナ素子100−1が設けられる。また、矩形の筐体1010の給電点20の存在する側の短辺の一部にわたって、筐体1010の外表面に第2のアンテナ素子100−2が設けられる。   Further, as shown in FIG. 7B, a first antenna is provided on the outer surface of the housing 1010 over a part of the first long side of the rectangular housing 1010 and a short side on the side where the feeding point 20 exists. An element 100-1 is provided. Further, the second antenna element 100-2 is provided on the outer surface of the housing 1010 over part of the short side of the rectangular housing 1010 on the side where the feeding point 20 is present.

ここでは、回路基板300の寸法は、たとえば、130mm×200mm×1mmであるものとすると、筐体の上面の外形寸法が、150mm×200mmであれば、この回路基板300と、第1の長辺とのクリアランスは、20mmとることができる。   Here, assuming that the dimensions of the circuit board 300 are, for example, 130 mm × 200 mm × 1 mm, if the external dimension of the upper surface of the case is 150 mm × 200 mm, the circuit board 300 and the first long side The clearance with can be taken 20 mm.

図8は、図7(b)のVII−VII´断面において、領域PBの部分拡大図である。   FIG. 8 is a partially enlarged view of the region PB in the VII-VII ′ cross section of FIG. 7B.

図8を参照して、液晶パネル1020は、表面ガラス1020−1と、液晶表示部およびタッチセンサ1020−2と、液晶保持部および制御部1020−3とを含む。   Referring to FIG. 8, the liquid crystal panel 1020 includes a surface glass 1020-1, a liquid crystal display unit and a touch sensor 1020-2, and a liquid crystal holding unit and a control unit 1020-3.

また、回路基板300は、筐体1010を構成する樹脂に形成された凹部に嵌め込まれることで筐体1010により支持される。回路基板300には、実装部品312が両面に実装される。   In addition, the circuit board 300 is supported by the housing 1010 by being fitted into a recess formed in a resin that forms the housing 1010. The mounting component 312 is mounted on both sides of the circuit board 300.

筐体1010の外表面には、アンテナ素子100−2が設けられる。このようなアンテナ素子の形成方法としては、特に限定されないが、たとえば、アンテナエレメントを筐体外側に金属パターンを蒸着、もしくは印刷することで構成することができる。このような構成については、アンテナ素子100−1についても同様とすることができる。   An antenna element 100-2 is provided on the outer surface of the housing 1010. The method of forming such an antenna element is not particularly limited. For example, the antenna element can be configured by depositing or printing a metal pattern on the outside of the housing. Such a configuration can be similarly applied to the antenna element 100-1.

アンテナ素子をこのように構成することで、筐体サイズに影響を与えずに、回路基板300とのアンテナ素子の金属パターンとの距離を確保できる。たとえば、図8に示した例では、本実施の形態で説明してきたようなクリアランスの大きさの10mm以上を確保することが可能である。   By thus configuring the antenna element, the distance between the circuit board 300 and the metal pattern of the antenna element can be secured without affecting the housing size. For example, in the example shown in FIG. 8, it is possible to secure 10 mm or more of the size of the clearance as described in the present embodiment.

なお、アンテナ素子100−1および100−2が、操作者の手などに直接接触しないように、アンテナ素子に対して、さらに、シールドするための部材を被せる構成としてもよい。   Note that the antenna element may further be covered with a member for shielding so that the antenna elements 100-1 and 100-2 do not directly touch the operator's hand or the like.

図9は、アンテナ装置100の他の構成を説明するための図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining another configuration of the antenna device 100. As shown in FIG.

図7および図8では、アンテナ装置100は、無線送信装置1000の筐体の外表面上に設けられるものとして説明した。   7 and 8, the antenna device 100 has been described as being provided on the outer surface of the housing of the wireless transmission device 1000.

ただし、アンテナ素子100−1および100−2は、無線送信装置1000に対して、折り畳み可能なホイップアンテナなどのような棒状の形状としてもよい。   However, the antenna elements 100-1 and 100-2 may have a rod-like shape such as a foldable whip antenna for the wireless transmission device 1000.

この場合、図9に示すように、アンテナ素子100−1および100−2を基板2内の電流分布と略平衡となる方向に広げることで、各アンテナ素子をダイポールアンテナとして、動作させることが可能となる。
[送受信機の構成の例]
以下、以上説明したような実施の形態のアンテナ装置100を、一例として、上述した離散OFDM方式の無線通信装置に対して使用する場合を例にとって説明する。
In this case, as shown in FIG. 9, each antenna element can be operated as a dipole antenna by expanding the antenna elements 100-1 and 100-2 in a direction substantially balanced with the current distribution in the substrate 2. It becomes.
[Example of transceiver configuration]
Hereinafter, the case where the antenna apparatus 100 of the embodiment as described above is used for the wireless communication apparatus of the discrete OFDM scheme described above will be described as an example.

ただし、アンテナ装置100は、離散OFDM方式の無線通信装置に限らず、広帯域の周波数の送受信を行う小型の無線通信装置に対して、適用可能なものである。   However, the antenna device 100 is applicable not only to the discrete OFDM wireless communication device but also to a small wireless communication device that transmits and receives wide band frequencies.

図10は、本実施の形態の無線通信システム2000の構成の例を示す機能ブロック図である。   FIG. 10 is a functional block diagram showing an example of a configuration of a wireless communication system 2000 according to the present embodiment.

なお、以下の構成では、特に限定されるものではないが、伝送に関する各機能はのLTE規格をベースとしているものとして、説明する。   Although the configuration below is not particularly limited, each function related to transmission will be described as being based on the LTE standard.

図1を参照して、無線通信システム2000においては、送受信の対象とする周波数帯域が極めて広いため、たとえば、ダウンリンクのためには、送信側も受信側も、それぞれの周波数に対応して高周波ユニットを配置する。図10においては、例として、4系統を配置した構成を示している。   Referring to FIG. 1, in wireless communication system 2000, since the frequency band to be transmitted and received is extremely wide, for example, for downlink, both the transmitting side and the receiving side correspond to the respective frequencies. Arrange the unit. In FIG. 10, a configuration in which four systems are arranged is shown as an example.

また、基地局からユーザー端末への下りリンク(ダウンリンク)帯域と、ユーザー端末から基地局への上りリンク(アップリンク)帯域とを完全に離した周波数帯に独立して確保する(FDD:周波数分割多重)構成または異なる時間で使用する(TDD:時間分割多重)構成を採用することが可能である。ただし、極めて広い周波数帯域幅を使用して、通信を行うことを想定すると、帯域の確保の観点からは、TDDの構成であってもよい。   Also, the downlink (downlink) band from the base station to the user terminal and the uplink (uplink) band from the user terminal to the base station are independently secured in a completely separated frequency band (FDD: frequency It is possible to adopt a division multiplexing) configuration or (TDD: time division multiplexing) configuration used at different times. However, assuming that communication is performed using an extremely wide frequency bandwidth, the TDD configuration may be used from the viewpoint of securing the bandwidth.

一方で、各高周波ユニットによって、対象とする周波数が異なるため、伝搬減衰やドップラー周波数などの通信路の品質が大きく異なる。   On the other hand, since the target frequency is different depending on each high frequency unit, the quality of the communication path such as the propagation attenuation and the Doppler frequency is largely different.

そこで、まず、無線通信システム2000の送信側では、通信路の品質に応じた伝送により周波数利用効率を高めるために、チャネルエンコーダ110−1および110−2が2系統設けられている。チャネルエンコーダ110−1および110−2は、それぞれ、Turbo符号等の伝送路誤り訂正符号化、およびインターリーブ等の処理を実行する。このチャネルエンコーダは、対象とする空き周波数帯の通信品質に応じた適応変調等の処理を実施する。   Therefore, first, on the transmission side of the wireless communication system 2000, two systems of channel encoders 110-1 and 110-2 are provided in order to improve frequency utilization efficiency by transmission according to the quality of the communication path. The channel encoders 110-1 and 110-2 respectively perform processing such as channel error correction coding such as Turbo coding and interleaving. The channel encoder carries out processing such as adaptive modulation according to the communication quality of the target free frequency band.

以下では、通信を行う空き周波数帯として、どの周波数帯を使用するかは、送信側および受信側で、既知であるものとして説明する。   In the following, it will be described that which frequency band is used as a free frequency band for communication is known on the transmitting side and the receiving side.

チャネルエンコーダ110−1および110−2の処理後に、送信信号に対して、変調器112−1および112−2が所定のデジタル変調処理を実行する。デジタル変調としては、たとえば、QPSK、16QAM、64QAMなどを使用することが可能である。   After the processing of channel encoders 110-1 and 110-2, modulators 112-1 and 112-2 perform predetermined digital modulation processing on the transmission signal. As digital modulation, for example, QPSK, 16 QAM, 64 QAM, etc. can be used.

無線通信システム2000においては、サブキャリアの離散的な配置を実現するために、IFFT/FFT処理を利用する。所定の帯域をカバーする高周波ユニットひとつにIFFT/FFTポイント数(たとえば、8192個)を割り当てることで、IFFT/FFTポイントそれぞれが所定の帯域幅(たとえば、15kHz)のサブキャリアに相当することになる。言い換えると、各高周波ユニットは、IFFT/FFTポイント数分のサブキャリアの送信能力を有する。   In the wireless communication system 2000, IFFT / FFT processing is used to realize discrete placement of subcarriers. By assigning the number of IFFT / FFT points (for example, 8192) to one high frequency unit covering a predetermined band, each IFFT / FFT point corresponds to a subcarrier of a predetermined bandwidth (for example, 15 kHz) . In other words, each high frequency unit has a transmission capability of subcarriers for the number of IFFT / FFT points.

サブキャリアマッパ120は、送信側(たとえば、基地局装置)は、高周波ユニットのサブキャリアのうち送信するサブキャリアに対応するIFFTポイントに変調データを配置する。このようなサブキャリアの配置は、通信が行われる場所や時間などにより空き周波数帯が変動することに応じて、変更されうる。このような配置の情報は、送信側および受信側で事前に共通な情報を有しているものとする。   In the subcarrier mapper 120, the transmitting side (for example, the base station apparatus) arranges modulation data at an IFFT point corresponding to a subcarrier to be transmitted among subcarriers of the high frequency unit. The arrangement of such subcarriers may be changed in response to fluctuations in the available frequency band depending on the place and time at which communication is performed. Such arrangement information is assumed to have common information in advance on the transmitting side and the receiving side.

その後、高周波ユニットごとに、IFFT部130−1〜130−4が、IFFT処理を実行し、D/A変換器132‐1〜132−4で、それぞれ、アナログ信号に変換される。   Thereafter, IFFT units 130-1 to 130-4 execute IFFT processing for each high frequency unit, and D / A converters 132-1 to 132-4 convert the signals into analog signals.

D/A変換器132‐1〜132−4の出力は、IF発振器133からのIF信号とミキサ134−1〜134−4と混合され、さらに、各周波数帯に対応する局部発振器140−1〜140−4の出力と、ミキサ136−1〜136−4で混合される。   The outputs of D / A converters 132-1 to 132-4 are mixed with IF signals from IF oscillator 133 and mixers 134-1 to 134-4, and local oscillators 140-1 to 140-1 corresponding to respective frequency bands are further mixed. It mixes with the output of 140-4, and mixer 136-1-136-4.

無線通信システム2000では、対象となる無線周波数(RF)は、たとえば、170MHz〜1GHzであり、無線送受信機の装置構成上、通常はRF周波数より低く設定する中間周波数(IF)を確保することが困難である。そこで、図1では、RFより高いIF周波数を使用する構成としている。なお、IFを用いないダイレクトコンバージョン方式を採用してもよい。   In the radio communication system 2000, a target radio frequency (RF) is, for example, 170 MHz to 1 GHz, and an intermediate frequency (IF) to be set lower than the RF frequency is usually secured in the device configuration of the radio transceiver. Have difficulty. Therefore, in FIG. 1, an IF frequency higher than RF is used. Note that a direct conversion method without using an IF may be adopted.

機能ブロック142は、FDDを実装する場合は、FDDデュープレクサとしての機能を実行し、TDDを実装する場合は、TDDスイッチとしての機能を実行する機能ブロックである。   The functional block 142 is a functional block that performs a function as an FDD duplexer when implementing FDD, and performs a function as a TDD switch when implementing TDD.

ブロック142からの信号は、アンテナ150から送出される。   The signal from block 142 is emitted from antenna 150.

一方、受信側では、アンテナ200で受信した信号は、機能ブロック202により、FDDデュープレクサまたはTDDスイッチとしての機能が実行された後、各周波数帯に対応する局部発振器204−1〜204−4の出力と、ミキサ210−1〜210−4で混合される。   On the other hand, on the reception side, the signal received by the antenna 200 is subjected to the function as an FDD duplexer or TDD switch by the functional block 202, and then the outputs of the local oscillators 204-1 to 204-4 corresponding to each frequency band And mixers 210-1 to 210-4.

なお、受信側が、たとえば、タブレット端末であるとすると、アンテナ200として、アンテナ装置100を用いることができる。   When the receiving side is, for example, a tablet terminal, the antenna device 100 can be used as the antenna 200.

さらに、ミキサ210−1〜210−4の出力は、IF発振器211からのIF信号とミキサ212−1〜212−4と混合され、A/D変換器214−1〜214−4でA/D変換されて、FFT部220−1〜220−4において、IFFT処理の逆処理であるFFT処理が実行される。   Further, the outputs of the mixers 210-1 to 210-4 are mixed with the IF signal from the IF oscillator 211 and the mixers 212-1 to 212-4, and the A / D converters 214-1 to 214-4 perform A / D. After being converted, FFT processing which is inverse processing of IFFT processing is executed in FFT sections 220-1 to 220-4.

FFT部220−1〜220−4からのサブキャリアごとに分離された信号に対して、サブキャリアデマッパ230は、サブキャリアマッパ120の逆処理により、対応するFFTポイントのデータを抜き出し、復調器240−1〜240−2が、復調処理を実行する。さらに、チャネルデコーダ250−1〜250−2は、デインターリーブ処理や誤り訂正処理を実行する。   The subcarrier demapper 230 extracts the data of the corresponding FFT point by the reverse processing of the subcarrier mapper 120 for the signal separated for each subcarrier from the FFT units 220-1 to 220-4, and performs a demodulator 240-1 to 240-2 execute demodulation processing. Furthermore, the channel decoders 250-1 to 250-2 execute deinterleaving processing and error correction processing.

アップリンク側の構成も、基本的には、ダウンリンク側の構成と同様であるが、図10では、図示を簡略化している。   The configuration on the uplink side is basically the same as the configuration on the downlink side, but in FIG. 10, the illustration is simplified.

フィードバックチャネル変調エンコーダ280は、適応変調などの制御を行うために、受信側(たとえば、移動局装置)の受信状況を基地局側にフィードバックする制御信号を変調し、フィードバックチャネル復調デコーダ180は、このようなフィードバック制御信号を復調する。   The feedback channel modulation encoder 280 modulates a control signal that feeds back the reception status of the reception side (for example, mobile station apparatus) to the base station side to perform control such as adaptive modulation, and the feedback channel demodulation decoder 180 Demodulate such feedback control signals.

以上のような構成により、アンテナ装置を、対象とする周波数の波長と比較して、相対的に小型化できる。   With the above-described configuration, the antenna device can be relatively miniaturized as compared to the wavelength of the target frequency.

また、無線通信装置も、対象とする周波数の波長と比較して、相対的に小型化できる。   Also, the wireless communication device can be relatively miniaturized as compared to the wavelength of the target frequency.

今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time is an illustration of a configuration for specifically implementing the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention. The technical scope of the present invention is indicated not by the description of the embodiment but by the scope of claims, and includes modifications within the scope of wording and meaning of the scope of claims. Is intended.

20 給電部、100 アンテナ装置、100−1 第1のアンテナ素子、100−2 第2のアンテナ素子、300 回路基板、1000 無線通信装置、1010 筐体、1020 液晶パネル。   Reference Signs List 20 power supply unit, 100 antenna device, 100-1 first antenna element, 100-2 second antenna element, 300 circuit board, 1000 wireless communication device, 1010 housing, 1020 liquid crystal panel.

Claims (6)

筐体を有する無線通信装置のためのアンテナ装置であって、
グランド電極が配置され、略矩形形状を有する回路基板と、
前記回路基板の長辺および短辺の交差する領域近傍に設けられる給電部と、
前記回路基板の長辺方向および短辺方向にそれぞれ沿って配置され、前記給電部により給電される第1および第2のアンテナ素子とを備え、
前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子とは、互いに異なる周波数帯においてそれぞれ共振し、前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子は、各々が前記回路基板と励振することで対応する前記周波数帯においてダイポールアンテナとして動作し、
前記第2のアンテナ素子の幅は、前記第1のアンテナ素子よりも小さい、アンテナ装置。
An antenna device for a wireless communication device having a housing, the antenna device comprising:
A circuit board having a substantially rectangular shape on which a ground electrode is disposed;
A feeding portion provided in the vicinity of an area where the long side and the short side of the circuit board intersect;
And first and second antenna elements disposed along the long side direction and the short side direction of the circuit board and fed by the feeding unit,
The first antenna element and the second antenna element respectively resonate in different frequency bands, and the first antenna element and the second antenna element are excited by the circuit board. Operate as a dipole antenna in the corresponding frequency band ,
An antenna device, wherein a width of the second antenna element is smaller than that of the first antenna element .
前記第1のアンテナ素子は、前記回路基板と少なくとも所定の距離を空けて、前記回路基板の長辺方向に沿って延在し、
前記第2のアンテナ素子は、前記回路基板と少なくとも所定の距離を空けて、前記回路基板の短辺方向に沿って延在する、請求項1記載のアンテナ装置。
The first antenna element extends along the long side direction of the circuit board at a predetermined distance from the circuit board at least.
The antenna device according to claim 1, wherein the second antenna element extends along a short side direction of the circuit board at a predetermined distance from the circuit board.
前記第1および第2のアンテナ素子は、前記筐体の外部表面に形成される金属層である、請求項2記載のアンテナ装置。 Wherein the first and second antenna elements, said a housing metal layer formed on the outer surface of, claim 2 Symbol placement of the antenna device. 無線通信装置であって、
筐体と、
グランド電極が配置され、略矩形形状を有し、無線通信のための回路を搭載する回路基板と、
前記回路基板の長辺および短辺の交差する領域近傍に設けられる給電部と、
前記回路基板の長辺方向および短辺方向に沿って配置され、前記給電部により給電される第1および第2のアンテナ素子とを備え、
前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子とは、互いに異なる周波数帯においてそれぞれ共振し、前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子は、各々が前記回路基板と励振することで対応する前記周波数帯においてλ/4ダイポールアンテナとして動作し、
前記第2のアンテナ素子の幅は、前記第1のアンテナ素子よりも小さい、無線通信装置。
A wireless communication device,
And
A circuit board on which a ground electrode is disposed, which has a substantially rectangular shape, and on which a circuit for wireless communication is mounted;
A feeding portion provided in the vicinity of an area where the long side and the short side of the circuit board intersect;
First and second antenna elements disposed along the long side direction and the short side direction of the circuit board and fed by the feeding unit;
The first antenna element and the second antenna element respectively resonate in different frequency bands, and the first antenna element and the second antenna element are excited by the circuit board. Operate as a λ / 4 dipole antenna in the corresponding frequency band ,
The wireless communication device , wherein the width of the second antenna element is smaller than that of the first antenna element .
前記第1のアンテナ素子は、前記回路基板と少なくとも所定の距離を空けて、前記回路
基板の長辺方向に沿って延在し、
前記第2のアンテナ素子は、前記回路基板と少なくとも所定の距離を空けて、前記回路
基板の短辺方向に沿って延在する、請求項4記載の無線通信装置。
The first antenna element extends along the long side direction of the circuit board at a predetermined distance from the circuit board at least.
The wireless communication device according to claim 4, wherein the second antenna element extends along the short side direction of the circuit board at a predetermined distance from the circuit board.
前記第1および第2のアンテナ素子は、前記筐体の外部表面に形成される金属層である
、請求項5記載の無線通信装置。
Wherein the first and second antenna elements, the casing is a metal layer formed on the outer surface of claim 5 Symbol mounting of the wireless communication device.
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