JP6825750B2 - Antenna device and electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナ装置及びそれを備える電子機器に関するものである。 The present invention relates to an antenna device and an electronic device including the antenna device.
アンテナ装置を備える携帯電子機器においては、携帯可能な、限られた大きさの筐体内に電子回路と共にアンテナ装置が設けられる。そのため、筐体内に収まる回路基板の大きさ及びアンテナ装置の大きさには自ずと制約がある。 In a portable electronic device provided with an antenna device, the antenna device is provided together with an electronic circuit in a portable, limited-sized housing. Therefore, there are naturally restrictions on the size of the circuit board and the size of the antenna device that can be accommodated in the housing.
一方、通信に用いる周波数帯域の広帯域化が進んでいるが、上述のとおり、アンテナを設けるスペースに余裕がなく、複数の周波数帯域をカバーするために多数のアンテナを設けることが困難な状況になっている。 On the other hand, the frequency band used for communication is becoming wider, but as mentioned above, there is not enough space to install antennas, and it is difficult to install a large number of antennas to cover a plurality of frequency bands. ing.
アンテナ装置の放射利得の周波数特性を広帯域化する一つの方法として、給電回路から物理的に切り離された無給電放射素子を給電放射素子に磁界結合させることによって、無給電放射素子の特性を給電放射素子の特性に付加する手法が従来用いられている。 As one method of widening the frequency characteristics of the radiation gain of the antenna device, the characteristics of the non-feeding radiation element are fed and radiated by magnetically coupling the non-feeding radiation element physically separated from the power supply circuit to the power supply radiation element. Conventionally, a method of adding to the characteristics of the device has been used.
例えば、特許文献1には、2つの放射素子と、この2つの放射素子に対する給電を制御する結合度調整回路とを備えたアンテナ装置が示されている。
For example,
ところが、近年の更なる広帯域の通信に適用可能なアンテナ装置を構成するために、上述の、無給電放射素子を付加する手法を適用できない。例えば、給電放射素子に結合する無給電放射素子に更に別の無給電放射素子を近接配置しても広帯域化の効果は小さい。これは、新たに追加する無給電放射素子が、既に設けられている無給電放射素子から充分な電力を受けられないからである。 However, in order to construct an antenna device applicable to further wideband communication in recent years, the above-mentioned method of adding a non-feeding radiation element cannot be applied. For example, even if another non-feeding radiation element is placed close to the non-feeding radiation element coupled to the feeding radiation element, the effect of widening the bandwidth is small. This is because the newly added passive repeater cannot receive sufficient power from the already provided passive repeater.
本発明の目的は、給電放射素子と無給電放射素子とを備えて、効果的に広帯域化を図ったアンテナ装置及びそれを備える電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an antenna device including a fed radiation element and a non-feed radiation element, which effectively widens the bandwidth, and an electronic device including the antenna device.
本開示の一例としてのアンテナ装置は、
第1コイル及び当該第1コイルに結合する第2コイルを備える第1結合素子と、給電回路と、給電放射素子と、第1無給電放射素子と、第2無給電放射素子と、を備え、
前記給電放射素子は、前記給電回路に接続され、前記第1コイルは前記第1無給電放射素子とグランドとの間に接続され、前記第2コイルは前記第2無給電放射素子とグランドとの間に接続され、
前記第1無給電放射素子は前記給電放射素子と電界結合することによって給電され、前記第2無給電放射素子は前記第1結合素子を介して給電される。The antenna device as an example of the present disclosure is
A first coupling element including a first coil and a second coil coupled to the first coil, a feeding circuit, a feeding radiation element, a first non-feeding radiation element, and a second non-feeding radiation element are provided.
The feeding radiation element is connected to the power feeding circuit, the first coil is connected between the first non-feeding radiation element and the ground, and the second coil is the second non-feeding radiation element and the ground. Connected in between
The first non-feeding radiating element is fed by electric field coupling with the feeding radiating element, and the second non-feeding radiating element is fed via the first coupling element.
上記構成によれば、給電放射素子と第1無給電放射素子とを強く電界結合させることができ、かつ、第2無給電放射素子は結合素子を介して第1無給電放射素子と結合するので、第2無給電放射素子の放射素子としての特性が有効に利用される。そのため、広帯域のアンテナ装置が得られる。 According to the above configuration, the feeding radiation element and the first non-feeding radiation element can be strongly electrocoupled, and the second non-feeding radiation element is coupled to the first non-feeding radiation element via the coupling element. , The characteristics of the second non-feeding radiation element as a radiation element are effectively utilized. Therefore, a wide band antenna device can be obtained.
本開示の一例としての電子機器は、上記アンテナ装置と、当該アンテナ装置に接続される給電回路が形成された回路基板と、前記アンテナ装置及び前記回路基板を収める筐体と、を備える。 An electronic device as an example of the present disclosure includes the antenna device, a circuit board on which a power feeding circuit connected to the antenna device is formed, and a housing for accommodating the antenna device and the circuit board.
上記構成により、筐体内の限られたスペースに設けられたアンテナ装置を備える電子機器が得られる。 With the above configuration, an electronic device including an antenna device provided in a limited space in the housing can be obtained.
本発明によれば、給電放射素子と無給電放射素子とを備える広帯域のアンテナ装置、及びそれを備える電子機器が得られる。 According to the present invention, a wideband antenna device including a feeding radiation element and a non-feeding radiation element, and an electronic device including the wideband antenna device can be obtained.
まず、本発明に係るアンテナ装置及び電子機器における各種態様の構成について記載する。 First, the configurations of various aspects of the antenna device and the electronic device according to the present invention will be described.
本発明に係る第1の態様のアンテナ装置は、
第1コイル及び当該第1コイルに結合する第2コイルを備える結合素子と、
給電回路から間接的に給電される第1無給電放射素子及び第2無給電放射素子並びに前記給電回路から直接的に給電される給電放射素子と、を備え、
前記第1コイルは前記第1無給電放射素子とグランドとの間に接続され、
前記第2コイルは前記第2無給電放射素子とグランドとの間に接続され、
前記第1無給電放射素子は前記給電放射素子に電界結合する。The antenna device of the first aspect according to the present invention is
A coupling element including a first coil and a second coil that couples to the first coil,
The first and second non-feeding radiating elements that are indirectly fed from the feeding circuit and the feeding radiating element that is directly fed from the feeding circuit are provided.
The first coil is connected between the first passive repeater and the ground.
The second coil is connected between the second passive repeater and the ground.
The first non-feeding radiating element is electrically coupled to the feeding radiating element.
上記構成によれば、給電放射素子と第1無給電放射素子とを強く電界結合させることができ、かつ、第2無給電放射素子は結合素子を介して第1無給電放射素子と結合するので、第2無給電放射素子の放射素子としての特性が有効に利用される。そのため、広帯域のアンテナ装置が得られる。 According to the above configuration, the feeding radiation element and the first non-feeding radiation element can be strongly electrocoupled, and the second non-feeding radiation element is coupled to the first non-feeding radiation element via the coupling element. , The characteristics of the second non-feeding radiation element as a radiation element are effectively utilized. Therefore, a wide band antenna device can be obtained.
本発明に係る第2の態様のアンテナ装置では、前記第1結合素子は、複数の絶縁基材と、複数の導体パターンとが積層された素子であり、前記複数の導体パターンは前記複数の絶縁基材の表面に形成され、前記第1コイル及び前記第2コイルは、前記複数の導体パターンのうち、1つ以上の導体パターンによって形成される。この構造によれば、結合係数の高い小型の第1結合素子が構成され、小型のアンテナ装置が得られる。 In the antenna device of the second aspect according to the present invention, the first coupling element is an element in which a plurality of insulating base materials and a plurality of conductor patterns are laminated, and the plurality of conductor patterns are the plurality of insulating materials. The first coil and the second coil are formed on the surface of the base material, and are formed by one or more conductor patterns among the plurality of conductor patterns. According to this structure, a small first coupling element having a high coupling coefficient is configured, and a small antenna device can be obtained.
本発明に係る第3の態様のアンテナ装置は、前記給電放射素子及び前記第1無給電放射素子が、互いに同方向に延伸する部分を有する。この構造によれば、給電放射素子と第1無給電放射素子との結合を高めることができる。 The antenna device of the third aspect according to the present invention has a portion in which the feeding radiation element and the first non-feeding radiation element extend in the same direction with each other. According to this structure, the coupling between the feeding radiation element and the first non-feeding radiation element can be enhanced.
本発明に係る第4の態様のアンテナ装置は、前記給電放射素子が、第1周波数帯域と、前記第1周波数帯域よりも周波数の高い第2周波数帯域とで共振し、前記第1無給電放射素子及び前記第2無給電放射素子は前記第2周波数帯域で共振する。この構造によれば、第2周波数帯域を広帯域化できる。 In the antenna device of the fourth aspect according to the present invention, the fed radiation element resonates in the first frequency band and the second frequency band having a frequency higher than the first frequency band, and the first non-feeding radiation The element and the second non-feeding radiation element resonate in the second frequency band. According to this structure, the second frequency band can be widened.
本発明に係る第5の態様のアンテナ装置は、前記第2無給電放射素子の共振周波数が前記給電放射素子の前記第2周波数帯域における共振周波数と前記第1無給電放射素子の共振周波数との間にある。この構造によれば、周波数帯域の高い第2周波数帯域を効果的に広帯域化できる。 In the antenna device of the fifth aspect according to the present invention, the resonance frequency of the second non-feeding radiation element is the resonance frequency of the feeding radiation element in the second frequency band and the resonance frequency of the first non-feeding radiation element. between. According to this structure, the second frequency band having a high frequency band can be effectively widened.
本発明に係る第6の態様のアンテナ装置は、前記給電放射素子、前記第1無給電放射素子及び前記第2無給電放射素子は平面方向に並ぶように形成され、前記第1無給電放射素子は前記給電放射素子と前記第2無給電放射素子とで挟まれる位置にある。この構造によれば、第1無給電放射素子に比べて第2無給電放射素子の放射効率が高まるので、給電放射素子の第2周波数帯域における共振周波数と第1無給電放射素子の共振周波数との間の利得が高まり、第2周波数帯域が効果的に広帯域化される。 In the antenna device of the sixth aspect according to the present invention, the feeding radiation element, the first non-feeding radiation element and the second non-feeding radiation element are formed so as to be arranged in a plane direction, and the first non-feeding radiation element is formed. Is in a position sandwiched between the feeding radiation element and the second non-feeding radiation element. According to this structure, the radiation efficiency of the second non-feeding radiation element is higher than that of the first non-feeding radiation element, so that the resonance frequency in the second frequency band of the feeding radiation element and the resonance frequency of the first non-feeding radiation element The gain between them is increased, and the second frequency band is effectively widened.
本発明に係る第7の態様のアンテナ装置は、前記グランドはグランド導体であり、前記給電放射素子が前記第1無給電放射素子に比べてグランド導体から離れた位置に配置されている。この構造によれば、給電回路に接続される線長の長い給電放射素子の放射効率が高まる。 In the antenna device of the seventh aspect according to the present invention, the ground is a ground conductor, and the feeding radiation element is arranged at a position farther from the ground conductor than the first non-feeding radiation element. According to this structure, the radiation efficiency of the long wire feeding radiation element connected to the feeding circuit is increased.
本発明に係る第8の態様のアンテナ装置は、前記給電放射素子が、給電線と短絡線とを有する逆F型放射素子である。この構造によれば、小型でありながら放射効率の高い給電放射素子を有するアンテナ装置が得られる。 The antenna device of the eighth aspect according to the present invention is an inverted F type radiating element in which the feeding radiating element has a feeding line and a short-circuit line. According to this structure, an antenna device having a small-sized feeding radiation element having high radiation efficiency can be obtained.
本発明に係る第9の態様のアンテナ装置は、前記逆F型放射素子の短絡線とグランドとの間に直列接続されたインダクタを備える。この構造によれば、小型でありながらローバンドでの通信に対応する給電放射素子を有するアンテナ装置が得られる。 The antenna device of the ninth aspect according to the present invention includes an inductor connected in series between the short-circuit line of the inverted F type radiating element and the ground. According to this structure, it is possible to obtain an antenna device having a feeding radiation element corresponding to low-band communication while being compact.
本発明に係る第10の態様のアンテナ装置は、前記逆F型放射素子への給電線の接続部から前記第1無給電放射素子より遠ざかる方向に延伸する部分を有する。この構造によれば、第1無給電放射素子が給電放射素子に与える影響は小さく、第1無給電放射素子と給電放射素子との磁界結合を高めることができる。 The antenna device of the tenth aspect according to the present invention has a portion extending in a direction away from the first non-feeding radiation element from the connection portion of the feeding line to the inverted F type radiation element. According to this structure, the influence of the first passive radiating element on the feeding radiating element is small, and the magnetic field coupling between the first passive radiating element and the feeding radiating element can be enhanced.
本発明に係る第11の態様のアンテナ装置は、前記給電放射素子が前記給電回路とグランドとの間に接続され、前記第1無給電放射素子及び前記第2無給電放射素子は前記給電放射素子で部分的に囲まれる。この構造によれば、給電放射素子と共に第1無給電放射素子及び第2無給電放射素子を限られたスペースに配置することができ、小型のアンテナ装置が構成される。 In the antenna device of the eleventh aspect according to the present invention, the feeding radiation element is connected between the feeding circuit and the ground, and the first non-feeding radiation element and the second non-feeding radiation element are the feeding radiation elements. Partially surrounded by. According to this structure, the first non-feeding radiation element and the second non-feeding radiation element can be arranged in a limited space together with the feeding radiation element, and a small antenna device is configured.
本発明に係る第12の態様のアンテナ装置は、前記給電放射素子とグランドとの間に接続されたインピーダンス調整回路を備え、前記第1無給電放射素子の共振周波数及び前記第2無給電放射素子の共振周波数での前記インピーダンス調整回路のインピーダンスは前記給電放射素子の共振周波数でのインピーダンスより高い。この構造によれば、第1無給電放射素子の共振周波数及び第2無給電放射素子の共振周波数で、給電放射素子は第1無給電放射素子及び第2無給電放射素子に対して実質的に影響を与えないので、第1無給電放射素子又は第2無給電放射素子単体での放射効率が維持できる。 The antenna device of the twelfth aspect according to the present invention includes an impedance adjusting circuit connected between the fed radiation element and the ground, and has a resonance frequency of the first non-feeding radiation element and the second non-feeding radiation element. The impedance of the impedance adjusting circuit at the resonance frequency of is higher than the impedance at the resonance frequency of the feeding radiation element. According to this structure, at the resonance frequency of the first non-feeding radiation element and the resonance frequency of the second non-feeding radiation element, the feeding radiation element is substantially relative to the first non-feeding radiation element and the second non-feeding radiation element. Since there is no effect, the radiation efficiency of the first non-feeding radiation element or the second non-feeding radiation element alone can be maintained.
本発明に係る第13の態様のアンテナ装置は、前記第1無給電放射素子と前記第1コイルとの間に直列接続されたキャパシタを備える。この構造によれば、第1無給電放射素子の線長を短くすることなく、第1無給電放射素子の共振周波数を所定周波数に定めることができる。そのため、第1無給電放射素子と給電放射素子との結合度を確保できる。 The antenna device of the thirteenth aspect according to the present invention includes a capacitor connected in series between the first passive repeater and the first coil. According to this structure, the resonance frequency of the first passive repeater can be set to a predetermined frequency without shortening the line length of the first passive repeater. Therefore, the degree of coupling between the first non-feeding radiation element and the feeding radiation element can be ensured.
本発明に係る第14の態様のアンテナ装置は、第3コイル及び当該第3コイルに結合する第4コイルを備える第2結合素子と、前記給電回路から第1結合素子及び第2結合素子を介して給電される第3無給電放射素子と、を備え、前記第3コイルは前記第2無給電放射素子とグランドとの間に接続され、前記第4コイルは前記第3無給電放射素子とグランドとの間に接続される。この構造によれば、3つの無給電放射素子により、更なる広帯域化が図れる。 The antenna device of the fourteenth aspect according to the present invention has a second coupling element including a third coil and a fourth coil coupled to the third coil, and the feeding circuit via the first coupling element and the second coupling element. The third coil is connected between the second non-feeding radiation element and the ground, and the fourth coil is the third non-feeding radiation element and the ground. Is connected to. According to this structure, a wider band can be further achieved by the three non-feeding radiation elements.
本発明に係る第15の態様の電子機器は、上記第1の態様のアンテナ装置から上記第12の態様のアンテナ装置のいずれかに記載のアンテナ装置と、当該アンテナ装置に接続される前記給電回路が形成された回路基板と、前記アンテナ装置及び前記回路基板を収める筐体と、を備える。この構造によれば、広帯域のアンテナ装置を備える電子機器が得られる。 The electronic device according to the fifteenth aspect according to the present invention includes the antenna device according to any one of the antenna devices according to the first aspect to the antenna device according to the twelfth aspect, and the feeding circuit connected to the antenna device. A circuit board on which the antenna device is formed and a housing for accommodating the antenna device and the circuit board are provided. According to this structure, an electronic device including a wideband antenna device can be obtained.
本発明に係る第16の態様の電子機器は、前記給電放射素子、前記第1無給電放射素子及び前記第2無給電放射素子が、前記回路基板の一部を覆う誘電体又は絶縁体に形成された導体パターンである。この構造によれば、回路基板に各放射素子を形成する構造に比べて、省スペースかつ高利得のアンテナ装置を備える電子機器が得られる。 In the electronic device according to the sixteenth aspect of the present invention, the power feeding radiation element, the first non-feeding radiation element, and the second non-feeding radiation element are formed of a dielectric or an insulator covering a part of the circuit board. It is a conductor pattern. According to this structure, an electronic device provided with a space-saving and high-gain antenna device can be obtained as compared with a structure in which each radiating element is formed on a circuit board.
本発明に係る第17の態様の電子機器は、前記給電放射素子が前記筐体の外縁に沿った形状を備える。この構造によれば、筐体内部の空間を制限することなく、相対的に大サイズの給電放射素子を備える電子機器が構成される。 In the electronic device of the seventeenth aspect according to the present invention, the power feeding radiating element has a shape along the outer edge of the housing. According to this structure, an electronic device provided with a relatively large-sized feeding radiation element is configured without limiting the space inside the housing.
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、実施形態を説明の便宜上分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせは可能である。第2の実施形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be shown with reference to the drawings with reference to some specific examples. The same reference numerals are given to the same parts in each figure. Although the embodiments are shown separately for convenience of explanation in consideration of the explanation of the main points or the ease of understanding, partial replacement or combination of the configurations shown in different embodiments is possible. In the second and subsequent embodiments, the description of matters common to those of the first embodiment will be omitted, and only the differences will be described. In particular, similar actions and effects with the same configuration will not be mentioned sequentially for each embodiment.
《第1の実施形態》
図1(A)は第1の実施形態に係るアンテナ装置101Aの回路図である。また、図1(B)は第1の実施形態に係る別のアンテナ装置101Bの回路図である。<< First Embodiment >>
FIG. 1A is a circuit diagram of the
アンテナ装置101Aは、給電放射素子10と、第1無給電放射素子21と、第2無給電放射素子22と、結合素子30とを備える。
The
結合素子30は第1コイルL1と、この第1コイルL1に電磁界結合(主として磁界結合)する第2コイルL2とを備える。第1コイルL1と第2コイルL2の結合を高めることを考慮すると、結合素子30は、第1コイルL1と第2コイルL2とを積層した、積層体のトランスやチップ部品であることが好ましい。
The
結合素子30の第1コイルL1は第1無給電放射素子21とグランドとの間に接続されていて、第2コイルL2は第2無給電放射素子22とグランドとの間に接続されている。
The first coil L1 of the
第1無給電放射素子21と給電放射素子10とは同方向に延伸する部分を有し、その延伸する部分で、第1無給電放射素子21は給電放射素子10に電界結合する。図1(A)、図1(B)中の両端矢印線は、この電界結合を図示するものである。なお、第1無給電放射素子21と給電放射素子10とが同方向に延伸する部分は、第1無給電放射素子21と給電放射素子10とが互いに間隔をおいて並走する部分である。
The first
給電放射素子10は、主放射素子11、副放射素子12、給電線13、及び短絡線14を備える逆F型放射素子である。給電線13とグランドとの間には給電回路1が接続される。短絡線14とグランドとの間にはインダクタLsが直列接続されている。
The
図1(A)、図1(B)に示すX−Y座標軸の採り方において、主放射素子11は、Y方向に延伸する第1延伸部11A、第1延伸部11Aの端からX方向に延伸する第2延伸部11Bと、第2延伸部11Bの端から−Y方向に延伸する第3延伸部11Cと、第3延伸部11Cの端から−X方向に延伸する第4延伸部11Dとで構成される。
In the method of taking the XY coordinate axes shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the
副放射素子12は主放射素子11のうち第1延伸部11Aの途中からX方向に延伸し、主放射素子11の第2延伸部11Bと第4延伸部11Dとの間に配置される。そして、この副放射素子12の先端付近と主放射素子11の先端付近(第4延伸部11Dの先端付近)との間に浮遊容量Csを形成している。この浮遊容量Csは主放射素子11を構成する導体パターンと副放射素子12を構成する導体パターンとの間に生じる容量である。この浮遊容量は逆Fアンテナの放射素子に付加される容量成分であり、この浮遊容量の大きさによって主放射素子11及び副放射素子12の共振周波数が調整されている。
The
アンテナ装置101Aは、第1無給電放射素子21と結合素子30の第1コイルL1との間に直列接続されたキャパシタCを備える。このキャパシタCは第1無給電放射素子21を所定長に維持したまま、第1無給電放射素子21の共振周波数を所定周波数に高めるために設けられている。このことにより、ハイバンド用の第1無給電放射素子21が極端に短くならないので、この第1無給電放射素子21と給電放射素子10との結合を高めることができる。ただし、第1無給電放射素子21の共振周波数を所定周波数に高めるために第1無給電放射素子21をさほど短くしなくてもよい場合には、図1(B)に示すアンテナ装置101Bのように、キャパシタCは無くてもよい。
The
給電放射素子10は給電回路1から直接的に給電される。第1無給電放射素子21は、給電放射素子10の特に主放射素子11との電界結合によって給電される。第2無給電放射素子22は結合素子30を介して第1無給電放射素子21から給電される。
The power
なお、「無給電放射素子」の名称は給電回路1から直接的に給電されない放射素子という意味での名称であり、上述のとおり、間接的には給電される。
The name of the "passive repeater" is a name meaning a radiant element that is not directly fed from the
上記インダクタLsは、短絡線14からグランド側へ、通信周波数帯のハイバンドの高周波電流を流れ難くする。このことにより、第1無給電放射素子21の電界結合付近が等価的なショートにならないようにして、インダクタLsを備えない場合に比べて、第1無給電放射素子21と給電放射素子10との電界結合がより有効に作用する。ただし、例えば、第1無給電放射素子21と給電放射素子10との電界結合が問題とならない場合には、図1(B)に示すアンテナ装置101Bのように、インダクタLsは無くてもよい。
The inductor Ls makes it difficult for a high-frequency current in the high band of the communication frequency band to flow from the short-
図2(A)はアンテナ装置101Aを備える電子機器201の主要部の平面図であり、図2(B)はその側面図であり、図2(C)は、回路基板40に形成されたアンテナ装置101Aの概略回路図である。図3はアンテナ装置101Aを備える電子機器の主要部の斜視図である。また、図4はアンテナ装置101Aを備える電子機器201の断面図である。
FIG. 2A is a plan view of a main part of an
電子機器201は、図4に示すように、アンテナ装置101Aと、このアンテナ装置101Aに接続される給電回路が形成された回路基板40と、アンテナ装置101A及び回路基板40を収める筐体50と、を備える。
As shown in FIG. 4, the
図2(A)、図2(B)、図2(C)に表れているように、回路基板40はグランド導体形成領域GRとグランド導体非形成領域NGRとを備える。この回路基板40のグランド導体非形成領域NGRを覆う位置にアンテナ41が配置されている。このアンテナ41は、誘電体又は絶縁体に所定の導体パターンが形成されたものである。アンテナ41の表面には、給電放射素子10、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22が形成されている。このアンテナ41の表面が放射素子形成領域である。平面内に形成された複数の放射素子を取り囲む最小の矩形領域を放射素子形成領域としてもよい。また、給電放射素子10、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22は平面方向に並ぶように形成されており、第1無給電放射素子21は給電放射素子10と第2無給電放射素子22とで挟まれる位置にある。したがって、給電放射素子10と第2無給電放射素子22は第1無給電放射素子21よりも放射素子形成領域の外側に位置する。これら給電放射素子10、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22は、例えばLDS法(Laser Direct Structuring)によって形成されたCu等の導体パターンである。
As shown in FIGS. 2 (A), 2 (B), and 2 (C), the
本実施形態によれば、回路基板40に各放射素子を形成する構造に比べて、省スペースかつ高利得のアンテナ装置を備える電子機器が得られる。
According to this embodiment, an electronic device provided with a space-saving and high-gain antenna device can be obtained as compared with a structure in which each radiating element is formed on the
主放射素子11を構成する導体パターンと副放射素子12を構成する導体パターンとの間に、図1(A)、図1(B)に示した浮遊容量Csが生じるので、主放射素子11を構成する導体パターン又は副放射素子12を構成する導体パターンの開放端をトリミングすることによって浮遊容量Csの大きさを調整することができる。
Since the stray capacitance Cs shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B) is generated between the conductor pattern constituting the
回路基板40には、図1(A)、図1(B)、図2(C)に示した給電回路1が形成されている。また、回路基板40には結合素子30、インダクタLs、及びキャパシタCが形成されている。(図2(C)に示す例ではチップキャパシタC及びチップインダクタLsが実装されている。)結合素子30は第1コイルL1と第2コイルL2を備えるチップ部品(積層体のトランス)であり、回路基板40に実装されている。
The
図2(C)に表れているように、回路基板40上にアンテナ41が搭載され、電気的に接続された状態で、アンテナ41に形成されている給電放射素子10は給電回路1の一端及びチップインダクタLsの一端に接続される。また、第1無給電放射素子21はチップキャパシタCの一端に接続され、第2無給電放射素子22は結合素子30の第2無給電放射素子接続端子PS2(図1(A)、図1(B)参照)に接続される。
As shown in FIG. 2C, in a state where the
第2無給電放射素子22は第1無給電放射素子21に対して非平行に延伸している。そのため、第2無給電放射素子22は第1無給電放射素子21と不要な電界結合をすることなく、結合素子30を介して主に磁界結合する。
The second
本実施形態によれば、給電放射素子10が逆F型放射素子であるので、小型でありながら放射効率の高い給電放射素子を有するアンテナ装置が得られる。また、逆F型放射素子の短絡線14とグランドとの間に直列接続されたインダクタLsを備えるので、小型でありながら低い周波数帯域(例えば、後述するローバンド)での通信に対応する給電放射素子を有するアンテナ装置が得られる。なお、図2(A)、図2(C)においては、給電線13と短絡線14との間には導体パターンが形成されていない例を示したが、この部分に導体パターンが形成されていてもよい。つまり、給電線13から短絡線14まで連続する導体パターンが形成されていてもよい。
According to the present embodiment, since the feeding
また、本実施形態によれば、逆F型放射素子への給電線13の接続部から第1無給電放射素子21より遠ざかる方向に延伸する第2延伸部11Bを有するので、給電放射素子10の放射に寄与する大部分が第1無給電放射素子21から離れた場所に位置するので、給電放射素子10の放射が第1無給電放射素子21によって妨げられることを抑制できる。換言すれば、第1無給電放射素子21が給電放射素子10に与える影響は小さい。第2無給電放射素子22は第1無給電放射素子21よりも給電放射素子10から離れた位置にあるため、給電放射素子10に与える影響は更に小さい。これによって、給電放射素子10の放射特性をほとんど変化させることなく、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22の放射特性を給電放射素子10の放射特性に加えることができる。
Further, according to the present embodiment, since the second extending
ここで、比較例としてのアンテナ装置の回路図を図14に示す。この比較例としてのアンテナ装置は、給電放射素子60と、第1無給電放射素子71と、第2無給電放射素子72と、結合素子80とを備える。結合素子80の第1コイルLAは給電放射素子60とグランドとの間に接続されていて、第2コイルLBは第1無給電放射素子71とグランドとの間に接続されている。第2無給電放射素子72は第1無給電放射素子71に電界結合させるために近接配置されている。
Here, a circuit diagram of an antenna device as a comparative example is shown in FIG. The antenna device as a comparative example includes a feeding
図14に示すような比較例のアンテナ装置では、無給電放射素子(第1無給電放射素子71)にさらなる無給電放射素子(第2無給電放射素子72)を強く結合させることはできず、さらなる無給電放射素子(第2無給電放射素子72)が、無給電放射素子(第1無給電放射素子71)から充分な電力を受けることは難しい。そのため、第2無給電放射素子72を付加することによる広帯域化効果は小さい。また、このように給電放射素子60と第1無給電放射素子71とを結合素子80で結合させると、第1無給電放射素子71が給電放射素子60の放射特性を変化させてしまう。
In the antenna device of the comparative example as shown in FIG. 14, a further non-feeding radiation element (second non-feeding radiation element 72) cannot be strongly coupled to the non-feeding radiation element (first non-feeding radiation element 71). It is difficult for the further non-feeding radiation element (second non-feeding radiation element 72) to receive sufficient power from the non-feeding radiation element (first non-feed radiation element 71). Therefore, the effect of widening the band by adding the second
次に、上記結合素子30の構成例を示す。
Next, a configuration example of the
図5は結合素子30の斜視図であり、図6は結合素子30の各層に形成されている導体パターンを示す分解平面図である。
FIG. 5 is a perspective view of the
本実施形態の結合素子30は電子機器内の回路基板に実装される、直方体状のチップ部品である。図5においては、結合素子30の外形とその内部の構造とを分離して図示している。結合素子30の外形は二点鎖線で表している。結合素子30の外面には、第1グランド端子PG1、第1無給電放射素子接続端子PS1、第2グランド端子PG2、及び第2無給電放射素子接続端子PS2が形成されている。また、結合素子30は第1面MS1と当該第1面とは反対側の面である第2面MS2とを備える。本実施形態では、第1面MS1が実装面であり、この面が回路基板に対向する。
The
結合素子30の内部には、第1導体パターンL11、第2導体パターンL12、第3導体パターンL21、第4導体パターンL22が形成されている。第1導体パターンL11と第2導体パターンL12とは層間接続導体V1を介して接続されている。第3導体パターンL21と第4導体パターンL22とは層間接続導体V2を介して接続されている。なお、図5においては、上記各導体パターンが形成された絶縁基材S11,S12,S21,S22を積層方向に分離して表している。
A first conductor pattern L11, a second conductor pattern L12, a third conductor pattern L21, and a fourth conductor pattern L22 are formed inside the
第1グランド端子PG1及び第1無給電放射素子接続端子PS1は第1コイルL1の両端が接続される端子であり、第1無給電放射素子接続端子PS1及び第2グランド端子PG2は第2コイルの両端が接続される端子である。 The first ground terminal PG1 and the first passive repeater connection terminal PS1 are terminals to which both ends of the first coil L1 are connected, and the first passive repeater connection terminal PS1 and the second ground terminal PG2 are of the second coil. It is a terminal to which both ends are connected.
図6に表れているように、絶縁基材S11に第1導体パターンL11、絶縁基材S12に第2導体パターンL12、絶縁基材S21に第3導体パターンL21、絶縁基材S22に第4導体パターンL22、がそれぞれ形成されている。これらコイル導体パターンは、実装面に近い層から順に第1導体パターンL11、第2導体パターンL12、第3導体パターンL21、第4導体パターンL22が配置されるように、絶縁基材S11,S12,S21,S22が積層されている。なお、図6では、コイル導体パターンが形成されている絶縁基材について表している。本実施形態の結合素子30は、絶縁基材S11より下方、絶縁基材S22より上方のそれぞれに、コイル導体パターンが形成されていない複数の絶縁基材が積層されている。
As shown in FIG. 6, the insulating base material S11 has the first conductor pattern L11, the insulating base material S12 has the second conductor pattern L12, the insulating base material S21 has the third conductor pattern L21, and the insulating base material S22 has the fourth conductor. Patterns L22, respectively, are formed. In these coil conductor patterns, the insulating base materials S11, S12, are arranged so that the first conductor pattern L11, the second conductor pattern L12, the third conductor pattern L21, and the fourth conductor pattern L22 are arranged in order from the layer closest to the mounting surface. S21 and S22 are laminated. Note that FIG. 6 shows an insulating base material on which a coil conductor pattern is formed. In the
第1導体パターンL11の第1端は第1グランド端子PG1に接続されていて、第2端は層間接続導体V1を介して第2導体パターンL12の第1端に接続されている。第2導体パターンL12の第2端は第1無給電放射素子接続端子PS1に接続されている。また、第3導体パターンL21の第1端は第2無給電放射素子接続端子PS2に接続されていて、第3導体パターンL21の第2端は層間接続導体V2を介して第4導体パターンL22の第1端に接続されている。第4導体パターンL22の第2端は第2グランド端子PG2に接続されている。 The first end of the first conductor pattern L11 is connected to the first ground terminal PG1, and the second end is connected to the first end of the second conductor pattern L12 via the interlayer connection conductor V1. The second end of the second conductor pattern L12 is connected to the first non-feeding radiation element connection terminal PS1. Further, the first end of the third conductor pattern L21 is connected to the second non-feeding radiation element connection terminal PS2, and the second end of the third conductor pattern L21 is of the fourth conductor pattern L22 via the interlayer connection conductor V2. It is connected to the first end. The second end of the fourth conductor pattern L22 is connected to the second ground terminal PG2.
結合素子30を樹脂多層基板で構成する場合、上記絶縁基材S11,S12,S21,S22は例えば液晶ポリマー(LCP)シートであり、導体パターンL11,L12,L21,L22は例えば銅箔をパターンニングしたものである。また、結合素子30をセラミック多層基板で構成する場合、上記絶縁基材S11,S12,S21,S22は例えば低温同時焼成セラミックス(LTCC[Low Temperature Co-fired Ceramics])であり、導体パターンL11,L12,L21,L22は例えば銅ペーストを印刷形成したものである。
When the
図7は、上記4つのコイル導体パターンを含む結合素子30の回路図である。第2導体パターンL12と第1導体パターンL11は直列接続されて第1コイルL1を構成している。同様に、第4導体パターンL22と第3導体パターンL21は直列接続されて第2コイルL2を構成している。第1コイルL1と第2コイルL2は電磁界結合する。
FIG. 7 is a circuit diagram of the
上記構成により、各導体パターンL11,L12,L21,L22は平面視で全周に亘って重なり、各導体パターンL11,L12,L21,L22は積層方向に最も近接している(他の絶縁基材を介さないで積層方向に隣接している)ので、第1コイルL1と第2コイルL2との結合係数は高い。 With the above configuration, the conductor patterns L11, L12, L21, and L22 overlap over the entire circumference in a plan view, and the conductor patterns L11, L12, L21, and L22 are closest to each other in the stacking direction (other insulating base materials). The coupling coefficient between the first coil L1 and the second coil L2 is high because the first coil L1 and the second coil L2 are adjacent to each other in the stacking direction.
なお、導体パターンの形成されていない他の絶縁基材を介して、適切な結合係数に適宜調整することも可能である。 It is also possible to appropriately adjust the coupling coefficient to an appropriate value via another insulating base material on which a conductor pattern is not formed.
図8はアンテナ装置101Aの反射係数の周波数特性を示す図である。ここで、横軸は周波数、縦軸は給電回路1から視たアンテナ装置101Aの反射損失(S11)である。図8において、周波数f11,f12,f21,f22で共振点が生じている。ここで、周波数f11は主放射素子11の第1周波数帯域F1での共振周波数であり、周波数f12は副放射素子12の共振周波数である。この周波数f12は、第1周波数帯域よりも周波数の高い第2周波数帯域F2での共振周波数である。また、周波数f21は第1無給電放射素子21の共振周波数であり、周波数f22は第2無給電放射素子22の共振周波数である。
FIG. 8 is a diagram showing the frequency characteristics of the reflection coefficient of the
第1周波数帯域F1は例えば700MHzから960MHzまでのローバンドの通信周波数帯であり、第2周波数帯域F2は例えば1700MHzから2700MHzまでのハイバンドの通信周波数帯である。この例では、主放射素子11の共振が、ローバンドの通信に使用され、副放射素子12の共振が1800MHz帯等のハイバンドの通信に用いられる。さらに、第2無給電放射素子22の共振周波数f22の共振、及び第1無給電放射素子21の共振周波数f21の共振は、上記f12より高域のハイバンドの通信に使用される。このように、給電放射素子10は第1周波数帯域F1と第2周波数帯域F2の両方に共振周波数を有し、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22は第2周波数帯域F2に共振周波数を有する。
The first frequency band F1 is, for example, a low band communication frequency band from 700 MHz to 960 MHz, and the second frequency band F2 is a high band communication frequency band, for example, from 1700 MHz to 2700 MHz. In this example, the resonance of the
第2無給電放射素子22の共振周波数f22は、第1無給電放射素子21の共振周波数f21と給電放射素子10の第2周波数帯域における共振周波数f12との間に定められている。そのため、給電放射素子10の共振周波数(特に、本実施形態では副放射素子12の共振周波数f12、すなわち給電放射素子10の第2周波数帯域における共振周波数)から第1無給電放射素子21の共振周波数f21まで連続する広帯域に亘ってアンテナ装置101A,101Bは使用可能となる。また、第2無給電放射素子22は、第1無給電放射素子21よりも放射素子形成領域において外側(給電回路1から電気的に離れた位置)に位置するため、放射が妨げられ難い。そのため、第2無給電放射素子22は広帯域化に効果的に寄与する。
The resonance frequency f22 of the second
なお、主放射素子11の基本共振周波数(λ/4共振)以外に、例えば3λ/4共振等の高次共振モードを利用してもよい。また、上記給電放射素子が上記副放射素子を備えない逆F型放射素子についても同様に高周波数帯域を広帯域化できる。
In addition to the basic resonance frequency (λ / 4 resonance) of the
《第2の実施形態》
第2の実施形態では、第1無給電放射素子と給電放射素子とが先端部同士で電界結合する例について示す。<< Second Embodiment >>
In the second embodiment, an example in which the first non-feeding radiation element and the feeding radiation element are electrically coupled to each other at the tip portions will be described.
図9は第2の実施形態に係るアンテナ装置102の回路図である。このアンテナ装置102は、第1無給電放射素子21と、第2無給電放射素子22と、給電放射素子10と、結合素子30とを備える。
FIG. 9 is a circuit diagram of the
結合素子30の第1コイルL1は第1無給電放射素子21とグランドとの間に接続されていて、第2コイルL2は第2無給電放射素子22とグランドとの間に接続されている。
The first coil L1 of the
第1無給電放射素子21と給電放射素子10とは、先端部同士が近接している。また、第1無給電放射素子21の先端部と給電放射素子10の先端部とは同方向に延伸する。但し、給電放射素子10の給電線の接続部(給電点)からの延伸方向と、第1無給電放射素子21の結合素子30からの延伸方向とは逆向きである。第1無給電放射素子21と給電放射素子10とは、主に先端部同士の近接する部分(図中の破線で囲む部分)で、電界結合する。
The tip portions of the first
給電放射素子10は給電回路1から直接的に給電される。第1無給電放射素子21は、給電放射素子10との電界結合によって給電される。第2無給電放射素子22は結合素子30を介して第1無給電放射素子21から給電される。
The power
給電放射素子10は、その1/4波長共振で第1周波数帯域(例えば700MHzから960MHzまでのローバンド)の通信に使用され、その3/4波長共振で第2周波数帯域(例えば1700MHzから2700MHzまでハイバンド)の通信に使用される。また、第1無給電放射素子21の共振及び第2無給電放射素子22の共振が第2周波数帯域の通信に使用される。
The power
このように、給電放射素子10の先端部(給電線の接続部から遠い側の端部)、及び第1無給電放射素子21の先端部は電界強度の強い部分であるので、第1無給電放射素子21の先端部と給電放射素子10の先端部との並走距離が短くても、給電放射素子10と第1無給電放射素子21とを強く結合させることができる。
As described above, since the tip of the power feeding radiating element 10 (the end far from the connection portion of the feeder line) and the tip of the first
図10(A)はアンテナ装置102を備える電子機器202の主要部の平面図であり、図10(B)はその側面図である。
10 (A) is a plan view of a main part of an
電子機器202は、アンテナ装置102と、このアンテナ装置102に接続される給電回路が形成された回路基板40と、アンテナ装置102及び回路基板40を収める筐体と、を備える。図10(A)、図10(B)では筐体を図示していない。
The
回路基板40はグランド導体形成領域GRとグランド導体非形成領域NGRとを備える。この回路基板40のグランド導体非形成領域NGRを覆う位置にアンテナ41が配置されている。このアンテナ41は、誘電体又は絶縁体に所定の導体パターンが形成されたものである。アンテナ41の表面には、給電放射素子10、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22が形成されている。これら給電放射素子10、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22は、例えばLDS法(Laser Direct Structuring)によって形成されたCu等の導体パターンである。
The
回路基板40には、図9に示した給電回路1が形成されている。また、回路基板40には結合素子30が形成されている。結合素子30は第1コイルL1と第2コイルL2を備えるチップ部品であり、回路基板40に実装されている。
The
回路基板40上にアンテナ41が搭載され、電気的に接続された状態で、アンテナ41に形成されている給電放射素子10は給電回路1の一端に接続される。また、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22は結合素子30に接続される。
The feeding
図10(A)に表れているように、給電放射素子10、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22の放射素子形成領域において、第2無給電放射素子22が第1無給電放射素子21に比べて外側の位置にある。この構造によれば、第1無給電放射素子21に比べて第2無給電放射素子22の放射効率が高まるので、給電放射素子10の第2周波数帯域における共振周波数と第1無給電放射素子21の共振周波数との間の周波数帯での利得が高まり、第2周波数帯域が効果的に広帯域化される。
As shown in FIG. 10A, in the radiation element forming region of the feeding
また、図10(A)に表れているように、給電放射素子10が第1無給電放射素子21に比べてグランド導体形成領域GRから離れた位置に配置されている。この構造によれば、給電回路1に接続される線長の長い給電放射素子10の放射効率が高まる。
Further, as shown in FIG. 10A, the feeding
《第3の実施形態》
第3の実施形態では、給電放射素子がループ状放射素子である例について示す。<< Third Embodiment >>
In the third embodiment, an example in which the feeding radiation element is a loop-shaped radiation element will be described.
図11は第3の実施形態に係るアンテナ装置103の回路図である。このアンテナ装置103は、第1無給電放射素子21と、第2無給電放射素子22と、給電放射素子10と、結合素子30とを備える。
FIG. 11 is a circuit diagram of the
給電放射素子10は、給電回路1の接続端とは反対側の端部が、インピーダンス調整回路15を介してグランドに接続されている。給電放射素子10とインピーダンス調整回路15とグランドと給電回路1とでループが構成されるので、給電放射素子10はループ状放射素子と言うことができる。この給電放射素子10は第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22を囲む位置に形成されている。
The end of the power
第1無給電放射素子21と給電放射素子10とは同方向に延伸する部分(第1無給電放射素子21と給電放射素子10とが並走する部分)を有し、その延伸する部分で、第1無給電放射素子21は給電放射素子10に電界結合する。
The first
給電放射素子10は給電回路1から直接的に給電される。第1無給電放射素子21は、給電放射素子10の特に主放射素子11との電界結合によって給電される。第2無給電放射素子22は結合素子30を介して第1無給電放射素子21から給電される。
The power
給電放射素子10は第1周波数帯域(例えば700MHzから960MHzまでのローバンド)の通信に使用され、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22は第2周波数帯域(例えば1700MHzから2700MHzまでハイバンド)の通信に使用される。
The fed
インピーダンス調整回路15はハイバンドにおいて高インピーダンスとなって、給電放射素子10の先端部(給電回路1の接続部から遠い側の端部)は実質的に開放状態となる。言い換えると、ハイバンドにおいて給電放射素子10の先端部が実質的に開放状態となるようにインピーダンス調整回路15のリアクタンスが定められている。このため、ハイバンドにおいて第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22が上記ループで電気的に囲まれることがない。換言すれば、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22が放射する際には、給電放射素子10がインピーダンス調整回路15によってオープンに見えるようになる。そのため、ハイバンドにおいて第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22は給電放射素子10の影響を受けることなく放射素子として作用する。つまり、第1無給電放射素子21又は第2無給電放射素子22単体での放射効率が維持される。
The
本実施形態によれば、給電放射素子10が給電回路1とグランドとの間に接続され、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22は給電放射素子10で部分的に囲まれるので、給電放射素子10と共に第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22を限られたスペースに配置することができ、小型のアンテナ装置が構成される。
According to this embodiment, the feeding
《第4の実施形態》
第4の実施形態では、3つ以上の無給電放射素子及び2つ以上の結合素子を備えるアンテナ装置の例について示す。<< Fourth Embodiment >>
In the fourth embodiment, an example of an antenna device including three or more non-feeding radiation elements and two or more coupling elements will be shown.
図12は第4の実施形態に係るアンテナ装置104の回路図である。このアンテナ装置104は、給電放射素子10、第1無給電放射素子21、第2無給電放射素子22、第3無給電放射素子23、及び結合素子30A,30Bを備える。
FIG. 12 is a circuit diagram of the
本実施形態のアンテナ装置104は、図1(A)、図1(B)に示した例とは異なり、第3無給電放射素子23と二つの結合素子30A,30Bを備える。
The
結合素子30Aは第1コイルL1と、この第1コイルL1に電磁界結合(主として磁界結合)する第2コイルL2とを備える。結合素子30Bは第3コイルL3と、この第3コイルL3に電磁界結合(主として磁界結合)する第4コイルL4とを備える。
The
第1無給電放射素子21とグランドとの間には結合素子30Aの第1コイルL1が接続されている。第2無給電放射素子22とグランドとの間には結合素子30Aの第2コイルL2と結合素子30Bの第3コイルL3との直列回路が接続されている。第3無給電放射素子23とグランドとの間には結合素子30Bの第4コイルL4が接続されている。
The first coil L1 of the
給電放射素子10は、主放射素子11、副放射素子12、給電線13、及び短絡線14を備える逆F型放射素子である。給電線13とグランドとの間には、キャパシタCを介して給電回路1が接続される。短絡線14とグランドとの間にはインダクタLsが直列接続されている。
The
上記給電放射素子10の構成は第1の実施形態で示したとおりである。また、第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22の構成は第1の実施形態で示した第1無給電放射素子21及び第2無給電放射素子22のとおりである。
The configuration of the power
図13はアンテナ装置104の反射係数の周波数特性を示す図である。ここで、横軸は周波数、縦軸は給電回路1から視たアンテナ装置104の反射損失(S11)である。図13において、周波数f11,f12,f21,f22,f23で共振点が生じている。ここで、周波数f11は主放射素子11の第1周波数帯域F1での共振周波数であり、周波数f12は副放射素子12の共振周波数である。この周波数f12は、第1周波数帯域よりも周波数の高い第2周波数帯域F2での共振周波数である。また、周波数f21は第1無給電放射素子21の共振周波数であり、周波数f22は第2無給電放射素子22の共振周波数であり、周波数f23は第3無給電放射素子23の共振周波数である。
FIG. 13 is a diagram showing the frequency characteristics of the reflection coefficient of the
第1周波数帯域F1は例えば700MHzから960MHzまでのローバンドの通信周波数帯であり、第2周波数帯域F2は例えば1700MHzから2700MHzまでのハイバンドの通信周波数帯である。この例では、主放射素子11の共振が、ローバンドの通信に使用され、副放射素子12の共振が1800MHz帯等のハイバンドの通信に用いられる。また、第1無給電放射素子21の共振周波数f21の共振、第2無給電放射素子22の共振周波数f22の共振、及び第3無給電放射素子23の共振周波数f23の共振で、上記f12より高域のハイバンドの通信に使用される。
The first frequency band F1 is, for example, a low band communication frequency band from 700 MHz to 960 MHz, and the second frequency band F2 is a high band communication frequency band, for example, from 1700 MHz to 2700 MHz. In this example, the resonance of the
このように、給電放射素子10は第1周波数帯域F1と第2周波数帯域F2の両方に共振周波数を有し、第1無給電放射素子21、第2無給電放射素子22、及び第3無給電放射素子23は第2周波数帯域F2に共振周波数を有する。
As described above, the feeding
このように3つ以上の無給電放射素子を設けることによって、また、各無給電放射素子に接続される結合素子を備えることによって、更なる広帯域化を図ることができる。 By providing three or more non-feeding radiation elements in this way, and by providing a coupling element connected to each non-feeding radiation element, a wider band can be further achieved.
なお、本発明におけるアンテナ装置は、当然ながら送信用に限らず、受信用又は送受信用に用いることができ、送受が逆の関係であっても同様に作用する。「給電回路」は送信電力を出力する回路に限る意味を持つものではなく、受信時には受信信号を入力して増幅する回路に相当する。 As a matter of course, the antenna device in the present invention can be used not only for transmission but also for reception or transmission / reception, and works in the same manner even if transmission / reception has an opposite relationship. The "feeding circuit" is not limited to a circuit that outputs transmission power, and corresponds to a circuit that inputs and amplifies a reception signal at the time of reception.
また、本発明における電子機器は既に示した電子機器201,202に限らない。例えば、第3の実施形態や第4の実施形態で示したアンテナ装置を備える電子機器も本発明における電子機器に含まれる。
Further, the electronic device in the present invention is not limited to the
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。 Finally, the description of the embodiments described above is exemplary in all respects and not restrictive. Modifications and changes can be made as appropriate for those skilled in the art. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not by the above-described embodiment. Further, the scope of the present invention includes modifications from the embodiment within the scope of the claims and within the scope of the claims.
C…キャパシタ
GR…グランド導体形成領域
L1,LA…第1コイル
L2,LB…第2コイル
L3…第3コイル
L4…第4コイル
L11…第1導体パターン
L12…第2導体パターン
L21…第3導体パターン
L22…第4導体パターン
Ls…インダクタ
MS1…第1面
MS2…第2面
NGR…グランド導体非形成領域
PG1…第1グランド端子
PG2…第2グランド端子
PS1…第1無給電放射素子接続端子
PS2…第2無給電放射素子接続端子
S11,S12,S21,S22…絶縁基材
V1,V2…層間接続導体
1…給電回路
10,60…給電放射素子
11,71…主放射素子
11A…第1延伸部
11B…第2延伸部
11C…第3延伸部
11D…第4延伸部
12,72…副放射素子
13…給電線
14…短絡線
15…インピーダンス調整回路
21…第1無給電放射素子
22…第2無給電放射素子
30,30A,30B,80…結合素子
40…回路基板
41…アンテナ
50…筐体
101A,101B,102,103,104…アンテナ装置
201,202…電子機器C ... Capacitor GR ... Ground conductor forming region L1, LA ... 1st coil L2, LB ... 2nd coil L3 ... 3rd coil L4 ... 4th coil L11 ... 1st conductor pattern L12 ... 2nd conductor pattern L21 ... 3rd conductor Pattern L22 ... 4th conductor pattern Ls ... inductor MS1 ... 1st surface MS2 ... 2nd surface NGR ... ground conductor non-forming region PG1 ... 1st ground terminal PG2 ... 2nd ground terminal PS1 ... ... Second non-feeding radiation element connection terminals S11, S12, S21, S22 ... Insulating base material V1, V2 ...
Claims (19)
給電回路と、
給電放射素子と、
第1無給電放射素子と、
第2無給電放射素子と、を備え、
前記給電放射素子は、前記給電回路に接続され、
前記第1コイルは前記第1無給電放射素子とグランドとの間に接続され、
前記第2コイルは前記第2無給電放射素子とグランドとの間に接続され、
前記第1無給電放射素子は前記給電放射素子と電界結合することによって給電され、
前記第2無給電放射素子は前記第1結合素子を介して給電される、
アンテナ装置。 A first coupling element including a first coil and a second coil that couples to the first coil,
Power supply circuit and
Feeding radiation element and
The first passive repeater and
With a second passive repeater
The feeding radiation element is connected to the feeding circuit and is connected to the feeding circuit.
The first coil is connected between the first passive repeater and the ground.
The second coil is connected between the second passive repeater and the ground.
The first non-feeding radiating element is fed by electric field coupling with the feeding radiating element.
The second non-feeding radiating element is fed via the first coupling element.
Antenna device.
請求項1に記載のアンテナ装置。The antenna device according to claim 1.
請求項1又は2に記載のアンテナ装置。The antenna device according to claim 1 or 2.
前記複数の導体パターンは前記複数の絶縁基材の表面に形成され、
前記第1コイル及び前記第2コイルは、前記複数の導体パターンのうち、1つ以上の導体パターンによって形成される、
請求項1から3のいずれかに記載のアンテナ装置。 The first coupling element is an element in which a plurality of insulating base materials and a plurality of conductor patterns are laminated.
The plurality of conductor patterns are formed on the surface of the plurality of insulating substrates.
The first coil and the second coil are formed by one or more conductor patterns among the plurality of conductor patterns.
The antenna device according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。 The feeding radiation element and the first non-feeding radiation element have portions extending in the same direction as each other.
The antenna device according to any one of claims 1 to 4 .
前記第1無給電放射素子及び前記第2無給電放射素子は前記第2周波数帯域で共振する、
請求項1から5のいずれかに記載のアンテナ装置。 The power feeding radiating element resonates in the first frequency band and the second frequency band having a higher frequency than the first frequency band.
The first passive repeater and the second passive repeater resonate in the second frequency band.
The antenna device according to any one of claims 1 to 5 .
請求項6に記載のアンテナ装置。 The resonance frequency of the second non-feeding radiating element is between the resonance frequency of the feeding radiating element in the second frequency band and the resonance frequency of the first unfed radiating element.
The antenna device according to claim 6 .
前記給電放射素子は前記第1無給電放射素子に比べて前記グランド導体から離れた位置に配置されている、請求項1から8のいずれかに記載のアンテナ装置。 The ground is a ground conductor
The antenna device according to any one of claims 1 to 8 , wherein the feeding radiation element is arranged at a position farther from the ground conductor than the first non-feeding radiation element.
請求項1から8のいずれかに記載のアンテナ装置。 The feed radiation element is an inverted F type radiation element having a feed line and a short circuit line.
The antenna device according to any one of claims 1 to 8 .
請求項10に記載のアンテナ装置。 An inductor provided in series between the short circuit wire and ground.
The antenna device according to claim 10 .
前記第1無給電放射素子及び前記第2無給電放射素子は前記給電放射素子で部分的に囲まれた、
請求項1から8のいずれかに記載のアンテナ装置。 The feeding radiation element is connected between the feeding circuit and the ground,
The first non-feeding radiation element and the second non-feeding radiation element were partially surrounded by the power feeding radiation element.
The antenna device according to any one of claims 1 to 8 .
前記第1無給電放射素子の共振周波数及び前記第2無給電放射素子の共振周波数での前記インピーダンス調整回路のインピーダンスは前記給電放射素子の共振周波数でのインピーダンスより高い、
請求項13に記載のアンテナ装置。 An impedance adjustment circuit connected between the power feeding radiation element and the ground is provided.
The impedance of the impedance adjusting circuit at the resonance frequency of the first non-feeding radiation element and the resonance frequency of the second non-feeding radiation element is higher than the impedance at the resonance frequency of the feeding radiation element.
The antenna device according to claim 1 3.
請求項1から14のいずれかに記載のアンテナ装置。 A capacitor connected in series between the first passive repeater and the first coil is provided.
The antenna device according to claim 1 1 4.
前記給電回路から前記第1結合素子及び前記第2結合素子を介して給電される第3無給電放射素子と、を備え、
前記第3コイルは前記第2無給電放射素子とグランドとの間に接続され、
前記第4コイルは前記第3無給電放射素子とグランドとの間に接続される、
請求項1から15のいずれかに記載のアンテナ装置。 A second coupling element including a third coil and a fourth coil that couples to the third coil,
A third non-feeding radiating element, which is fed from the feeding circuit via the first coupling element and the second coupling element, is provided.
The third coil is connected between the second passive repeater and the ground.
The fourth coil is connected between the third passive repeater and the ground.
The antenna device according to claim 1 1 5.
請求項17に記載の電子機器。 The feeding radiation element, the first non-feeding radiation element, and the second non-feeding radiation element are conductor patterns formed on a dielectric or an insulator covering a part of the circuit board.
The electronic device according to claim 17 .
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