JP6656704B2 - アンテナ装置および携帯端末 - Google Patents
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Description
特許文献1 特許第4263961号明細書
図2は、第1実施例に係るアンテナ装置200の概要を示す斜視図である。アンテナ装置200は、アンテナ装置100の構成に加えて、誘電体基板124を備える。なお、図2に示すY軸が各構成要素の幅方向に対応し、Z軸が長さ方向に対応し、X軸が厚み方向に対応する。また、第1アンテナ素子121の長手方向がZ軸に対応し、短手方向がY軸に対応する。
図5は、第2実施例に係るアンテナ装置300の概要を示す斜視図である。アンテナ装置300は、L4=16mm(すなわち、第2アンテナ素子122の長さL3=15mm(0.1λ))とした点以外は、アンテナ装置200と同様の構造を有する。アンテナ装置300では、Z軸方向において、第2アンテナ素子122の端部が、無給電素子110の端部よりも7mm内側に配置されている。
図6は、第3実施例に係るアンテナ装置400の概要を示す斜視図である。アンテナ装置400は、L4=31mm(すなわち、第2アンテナ素子122の長さL3=30mm(0.2λ))とした点以外は、アンテナ装置300と同様の構造を有する。アンテナ装置400では、Z軸方向において、第2アンテナ素子122の端部が、無給電素子110の端部よりも8mm外側に突出している。
図14は、第4実施例に係るアンテナ装置500の概要を示す斜視図である。本例のアンテナ装置500は、第1から第3実施例に係るアンテナ装置に比べて、無給電素子110の幅W1および第1アンテナ素子121の幅W2が小さい。具体的には、W1=W2=30mm(0.2λ)である。また、L1=85mm、L2=61.3mm、L3=5mm、L4=6mm、L5=15mm、W3=1mm、D=5mmである。また、直列インダクタ131のインダクタンスは18.5nH、並列インダクタ132のインダクタタンスは47nHである。
図16は、比較例に係るアンテナ装置600の概要を示す斜視図である。アンテナ装置600は、アンテナ部120および無給電素子110を備える。ただし、第2アンテナ素子122は逆L形を有しており、長さL31+L32は波長λの1/4よりも大きい。アンテナ装置600の幅は、少なくとも長さL32を必要とするので、アンテナ装置600は小型化することが困難である。
1番目 L31:9.5mm L32:50mm
2番目 L31:9.5mm L32:45mm
3番目 L31:9.5mm L32:40mm
4番目 L31:9.5mm L32:35mm
5番目 L31:9.5mm L32:30mm
6番目 L31:9.5mm L32:25mm
7番目 L31:9.5mm L32:20mm
8番目 L31:9.5mm L32:15mm
9番目 L31:9.5mm L32:10mm
10番目 L31:9.5mm L32:5mm
11番目 L31:9.5mm L32:1mm
12番目 L31:7.0mm L32:1mm
13番目 L31:4.5mm L32:1mm
図23Aから図23Dは、周波数1.95GHzにおけるXY面の放射パターンを示す図である。ただし、実線は主偏波成分(Eθ)を示し、点線は交差偏波成分(EΦ)を示す。それぞれの放射パターンは主偏波成分(Eθ)の最大値で正規化している。
図26は、第5実施例に係るアンテナ装置800の概要を示す斜視図である。アンテナ装置800は、第1から第4実施例に係るいずれかのアンテナ装置の構成に対して、第2アンテナ素子122の伸長方向が異なる。他の構造は、第1から第4実施例に係るいずれかのアンテナ装置と同様であってよい。ただし、UMTS Band1でアンテナ装置800が共振するように各構成要素の長さ等を調整している。一例として、L1=85mm、L2=61.6mm、L3=11mm、L4=2mm、L5=13mm、W1=W2=50mm、W3=1mm、D=5mm、直列インダクタ131のインダクタンスは12.2nH、並列インダクタ132のインダクタンスは88nHである。
図28は、第6実施例に係るアンテナ装置900の概要を示す斜視図である。アンテナ装置900は、第1から第5実施例に係るいずれかのアンテナ装置の構成に対して、第2アンテナ素子122の形状が異なる。他の構造は、第1から第5実施例に係るいずれかのアンテナ装置と同様であってよい。
図30は、第7実施例に係るアンテナ装置1200の概要を示す斜視図である。第1実施例から第5実施例に係るアンテナ装置が直線偏波に対応する装置であるのに対して、第7実施例に係るアンテナ装置1200は円偏波に対応する装置である。なお、第6実施例は直線偏波とともに円偏波に対応してよい。アンテナ装置1200は、第1実施例から第6実施例に係るいずれかのアンテナ装置に対して、無給電素子110および第1アンテナ素子121の形状が異なる。第2アンテナ素子122の形状は、第1実施例から第6実施例に係る第2アンテナ素子122と同様であってよい。また、使用周波数も第1実施例から第6実施例に係るアンテナ装置と同様である。
図47は、第8実施例に係るアンテナ装置1300の概要を示す斜視図である。第8実施例に係るアンテナ装置1300は円偏波に対応する装置である。アンテナ装置1300は、第7実施例に係るアンテナ装置1200に対して、無給電素子112を更に備える。本例において、無給電素子110は、第1アンテナ素子121の一方の主面に対向して配置された第1の無給電素子であり、無給電素子112は、第1アンテナ素子121の他方の主面に対向して配置された第2の無給電素子である。
図50は、第9実施例に係るアンテナ装置1400の概要を示す斜視図である。第9実施例に係るアンテナ装置1400は円偏波に対応する装置である。アンテナ装置1400は、第8実施例に係るアンテナ装置1300に対して、無給電素子112の形状が異なる。本例では、第1アンテナ素子121には切り欠き160が設けられているが、無給電素子112には対応する切り欠きが設けられていない。
図53は、アンテナ装置1500の概要を示す斜視図である。アンテナ装置1500は直線偏波に対応する装置である。アンテナ装置1500においては、誘電体基板124の厚みは1mmであり、比誘電率は4.3である。図8から図11に示した手法を用いて。周波数2GHzにおいて、アンテナ装置1500をチューニングした。
Claims (10)
- 指向性を有するアンテナ装置であって、
給電部、板状の第1アンテナ素子、および、前記第1アンテナ素子よりも幅が小さく、前記第1アンテナ素子の一辺に前記給電部を介して接続された第2アンテナ素子を有するアンテナ部と、
前記アンテナ部に対向して配置された板状の無給電素子と、を備え、
前記無給電素子は、使用周波数の波長の略1/2以上の長さを有し、
前記第2アンテナ素子は、使用周波数の波長の1/4よりも短い長さを有し、
前記アンテナ部および前記無給電素子は電磁結合できる間隔を有し、
前記アンテナ装置の共振周波数は、前記第1アンテナ素子の長さ、および/または幅により調整され、
前記アンテナ装置の入力インピーダンスは、前記第2アンテナ素子の長さにより調整されるアンテナ装置。 - 前記第1アンテナ素子は略方形の形状を有し、
前記第2アンテナ素子は、前記第1アンテナ素子の前記一辺の略中央の位置に接続されている請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記第2アンテナ素子は、前記無給電素子の前記アンテナ部と対向する面と交差する方向に伸長する部分を有する請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
- 前記第2アンテナ素子は、前記第1アンテナ素子に対する角度が可変である請求項1から3のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
- 前記第1アンテナ素子は、当該第1アンテナ素子の主面のいずれかの辺に突起または切り欠きを有する請求項1から4のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
- 前記第1アンテナ素子は、直交する2つの辺を有し、
前記2つの辺のそれぞれに、前記第2アンテナ素子が接続され、
前記第2アンテナ素子のそれぞれと、前記第1アンテナ素子との間に給電部が設けられている請求項1から5のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 - 給電部、板状の第1アンテナ素子、および、前記第1アンテナ素子よりも幅が小さく、前記第1アンテナ素子の一辺に接続された第2アンテナ素子を有するアンテナ部と、
前記アンテナ部に対向して配置された板状の無給電素子と、を備え、
前記無給電素子は、使用周波数の波長の略1/2以上の長さおよび幅を有し、
前記アンテナ部および前記無給電素子は電磁結合できる間隔を有し、
前記第2アンテナ素子は、一端が前記給電部に接続され、他端が前記第1アンテナ素子の主面の前記給電部が設けられていない辺に接続され、前記一端から前記他端までの間において伝送する信号の位相を3π/2遅延させるアンテナ装置。 - 前記第1アンテナ素子の一方の主面に対向して配置された前記無給電素子と、
前記第1アンテナ素子の他方の主面に対向して配置された第2無給電素子と、を備える請求項1から7のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 - 前記第1アンテナ素子の主面の形状は、略円形または略正n角形(ただしnは偶数)である請求項1から8のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載のアンテナ装置を備える携帯端末。
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