JP6960588B2 - マルチバンド対応アンテナ及び無線通信装置 - Google Patents

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Description

本開示は、マルチバンド対応アンテナ及びそれを備える無線通信装置に関する。
従来、マルチバンドに対応するアンテナが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2など参照)。特許文献1及び特許文献2には、二つの折返しモノポールアンテナを備えるアンテナ装置が開示されている。特許文献1及び特許文献2に開示されたアンテナ装置では、シンプルな構成で、マルチバンドに対応可能なアンテナ装置を実現しようとしている。
特許第4864733号公報 特開2005−203878号公報
本開示は、小型で、かつ、高い放射効率を有するマルチバンド対応アンテナ及びそれを備える無線通信装置を提供する。
本開示におけるマルチバンド対応アンテナの一態様は、第一周波数、及び、前記第一周波数より高い第二周波数において共振するマルチバンド対応アンテナであって、信号が供給される給電部、及び、接地される接地部を有し、前記給電部及び前記接地部の間にスリットが形成されている面状導体を備え、前記スリットは、第一方向に延びる第一スリット部と、前記第一スリット部の端部から前記第一方向と交差する第二方向に延びる第二スリット部と、を有し、前記第一スリット部は、前記面状導体の前記第二方向における中央より一方の端縁に近い位置に配置され、前記給電部は、前記第一スリット部に対して前記一方の端縁側に配置され、前記面状導体は、前記第一周波数において共振する第一素子部と、前記第二周波数において共振する第二素子部と、を有し、前記第二スリット部は、前記第一素子部に配置される。
本開示におけるマルチバンド対応アンテナ及びそれを備える無線通信装置は、小型で、かつ、高い放射効率を得るのに有効である。
図1は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナの外観を示す斜視図である。 図2は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図3は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。 図4は、実施の形態2に係るマルチバンド対応アンテナの外観を示す斜視図である。 図5は、実施の形態2に係るマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図6は、実施の形態2に係るマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。 図7は、実施の形態2の変形例に係るマルチバンド対応アンテナの外観を示す斜視図である。 図8は、実施の形態2の変形例に係るマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図9は、実施の形態2の変形例に係るマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。 図10は、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナの外観を示す斜視図である。 図11は、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナの形状を示す図である。 図12は、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図13は、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。 図14は、実施の形態3の変形例に係るマルチバンド対応アンテナの外観を示す斜視図である。 図15は、実施の形態3の変形例に係るマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図16は、実施の形態3の変形例に係るマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。 図17は、実施の形態4に係るマルチバンド対応アンテナの外観を示す斜視図である。 図18は、実施の形態4に係るマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図19は、実施の形態4に係るマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。 図20は、実施の形態5に係るマルチバンド対応アンテナの外観を示す斜視図である。 図21は、実施の形態5に係るマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図22は、実施の形態5に係るマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。 図23は、実施の形態6に係るマルチバンド対応アンテナの外観を示す斜視図である。 図24は、実施の形態6に係るマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図25は、実施の形態6に係るマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。 図26は、実施の形態7に係るマルチバンド対応アンテナの形状を示す図である。 図27は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナにおける電流経路の一例を示す側面図である。 図28は、実施の形態8に係るマルチバンド対応アンテナの構成を示す図である。 図29は、実施の形態8に係るマルチバンド対応アンテナの第一の断面図である。 図30は、実施の形態8に係るマルチバンド対応アンテナの第二の断面図である。 図31は、実施の形態8に係るマルチバンド対応アンテナの誘電部材の形状を示す外観図である。 図32は、変形例に係る無線通信装置の機能構成の概要を示すブロック図である。 図33は、比較例1のマルチバンド対応アンテナの形状を示す斜視図である。 図34は、比較例1のマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図35は、比較例1のマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。 図36は、比較例2のマルチバンド対応アンテナの形状を示す斜視図である。 図37は、比較例2のマルチバンド対応アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。 図38は、比較例2のマルチバンド対応アンテナの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
(本開示の基礎となった知見)
本開示の実施の形態の説明に先立って、まず、本開示の基礎となった知見について説明する。
図33は、比較例1のマルチバンド対応アンテナ1010の形状を示す斜視図である。比較例1に係るマルチバンド対応アンテナ1010は、特許文献1に開示されたアンテナ装置と同様の構成を有し、第一周波数及び第二周波数において共振する。図33に示されるように、マルチバンド対応アンテナ1010は、第一素子部1021と、第二素子部1022と、給電素子1030と、短絡素子1031及び短絡素子1032と、シャーシ1040と、を備える。また、マルチバンド対応アンテナ1010は、給電部1026と、接地部1027及び接地部1028と、を備える。給電部1026は、第一素子部1021と第二素子部1022との接続点に配置される。接地部1027及び接地部1028は、それぞれ第一素子部1021及び第二素子部1022の給電部1026が配置される端部の反対側の端部に配置される。給電素子1030は、給電部1026に接続され、マルチバンド対応アンテナ1010の外部から供給された信号をマルチバンド対応アンテナ1010に供給する。短絡素子1031及び短絡素子1032は、それぞれ、第一素子部1021及び第二素子部1022と、導電材料で形成されたシャーシ1040と、を短絡する。
第一素子部1021及び第二素子部1022は、それぞれ、第一周波数及び第二周波数において共振するアンテナである。比較例1では、第一素子部1021及び第二素子部1022は、それぞれ、折り返しモノポールアンテナである。第一素子部1021及び第二素子部1022の長手方向の長さは、それぞれ、87mm及び35mmである。第一周波数及び第二周波数は、それぞれ、約0.8GHz及び約1.95GHzである。第一周波数及び第二周波数は、以下の各比較例においても同様である。
ここで、マルチバンド対応アンテナ1010の周波数特性について図面を用いて説明する。図34は、比較例1のマルチバンド対応アンテナ1010のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図34においては、マルチバンド対応アンテナ1010へ供給する信号の周波数を変化させた場合のインピーダンスの軌跡が示されている。なお、以下に示すスミスチャートにおいても同様の軌跡が示されている。図35は、比較例1のマルチバンド対応アンテナ1010の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を示すグラフである。図34及び図35は、いずれもシミュレーションによって得られたデータを示す。なお、図34に示される各三角形が指す点は、図35に示される各三角形が指す点それぞれ対応している。例えば、図34の数字1が付された三角形が示す点は、図35の数字1が付された三角形が示す点に対応し、それぞれ、周波数が0.7GHzである場合のインピーダンス及びVSWRを示す。他の数字が付された三角形が指す点についても同様である。また、以下に示す各スミスチャート及び各グラフについても同様である。
図34及び図35に示されるように、マルチバンド対応アンテナ1010では、第一周波数及び第二周波数における共振を実現できるが、共振を得られる帯域幅が狭い。
次に、比較例2のマルチバンド対応アンテナについて説明する。比較例2のマルチバンド対応アンテナは、第一素子部及び第二素子部の幅、及び、接地部の構成において、比較例1のマルチバンド対応アンテナと相違する。以下、主に、当該相違点を中心に比較例2のマルチバンド対応アンテナについて図面を用いて説明する。
図36は、比較例2のマルチバンド対応アンテナ1110の形状を示す斜視図である。比較例2のマルチバンド対応アンテナ1110は、特許文献2に開示されたアンテナ装置と同様の構成を有し、第一周波数及び第二周波数において共振する。図36に示されるように、マルチバンド対応アンテナ1110は、導体1120と、給電素子1130と、短絡素子1131と、シャーシ1040とを備える。導体1120は、長尺かつ針金状の導体であり、長手方向に沿ってスリット1150が形成されている。導体1120は、第一周波数及び第二周波数においてそれぞれ共振する第一素子部1121及び第二素子部1122を有する。第一素子部1121及び第二素子部1122の長手方向の長さは、それぞれ81mm及び29mmであり、短辺方向の長さは10mmである。導体1120はシャーシ1040から10mm離隔されている。
また、導体1120は、給電部1126と、接地部1127と、を有する。給電部1126は、第一素子部1121と第二素子部1122との一方の接続点に配置される。接地部1127は、第一素子部1121と第二素子部1122との他方の接続点に配置される。給電素子1130は、給電部1126に接続され、マルチバンド対応アンテナ1110の外部から供給された信号をマルチバンド対応アンテナ1110に供給する。短絡素子1131は、接地部1127に接続され、第一素子部1121及び第二素子部1122とシャーシ1040とを短絡する。
ここで、マルチバンド対応アンテナ1110の周波数特性について図面を用いて説明する。図37は、比較例2のマルチバンド対応アンテナ1110のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図38は、比較例2のマルチバンド対応アンテナ1110の電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
図37及び図38に示されるように、マルチバンド対応アンテナ1110では、第一周波数及び第二周波数における共振を実現でき、比較例1のマルチバンド対応アンテナ1010より共振周波数帯域幅を広帯域化できる。これは、短絡素子の配置位置を2箇所から1箇所に集中したことで、アンテナ電流が分散せずに、アンテナ素子である導体1120をグランドに接地する効果が強くなったことに起因すると考えられる。
以上のように各比較例のマルチバンド対応アンテナは、それぞれ、第一周波数及び第二周波数の少なくとも一方において共振が得られるが、本開示は、さらに、小型で、かつ、高い放射効率を有するマルチバンド対応アンテナと、それを備える無線通信装置を提供する。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(実施の形態1)
実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナについて説明する。
[1−1.全体構成]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナの全体構成について図面を用いて説明する。
図1は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ10の外観を示す斜視図である。
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ10は、第一周波数及び第一周波数より高い第二周波数において共振する。第一周波数及び第二周波数は、特に限定されないが、例えば、それぞれ、約0.8GHz及び約1.95GHzである。第一周波数及び第二周波数は、以下の各実施の形態においても同様である。図1に示されるように、マルチバンド対応アンテナ10は、面状導体20と、給電素子30と、短絡素子31と、シャーシ40と、を備える。
面状導体20は、信号が供給される給電部26、及び、接地される接地部27を有し、給電部26及び接地部27の間にスリット50が形成されている面状の導体である。本実施の形態では、面状導体20は、略矩形の平面状の形状を有する。面状導体20は、例えば、絶縁基板上にプリントされた銅箔などの金属箔で形成されてもよいし、薄板状の導体で形成されてもよい。本明細書では、「面状」との記載によって、長手方向の長さに対する短手方向(つまり幅方向)の長さが、1/10以上、1/2以下であるシート状又は膜状の形状を意味する。
スリット50は、第一方向に延びる第一スリット部51と、第一スリット部51の端部から第一方向と交差する第二方向に延びる第二スリット部52と、を有する。第一スリット部51は、面状導体20の第二方向における中央より一方の端縁24に近い位置に配置され、給電部26は、第一スリット部51に対して一方の端縁24側に配置される。面状導体20は、給電部26及び接地部27を通る直線Lから一方側に延びる第一素子部21と、直線から他方側に延びる第二素子部22と、を有し、第二スリット部52は、第一素子部21に配置される。第一スリット部51と端縁24との間の距離は、適宜設定されてよく、本実施の形態では、3mm程度である。また、第二スリット部52と第一素子部21の第一方向の端縁との距離は、1mm程度である。なお、本実施の形態では、第一スリット部51は、全長に亘って第二方向における中央より一方の端縁24に近い位置に配置されたが、第一スリット部51の構成はこれに限定されない。第一スリット部51は、第一素子部21の少なくとも一部において第二方向における中央より一方の端縁24に近い位置に配置されればよい。
第一素子部21におけるスリット50の電気長は、第一周波数に対応する実効波長の0.15倍以上、0.35倍以下であり、第二素子部22におけるスリットの電気長は、第二周波数に対応する実効波長の0.15倍以上、0.35倍以下である。また、より好ましくは、第一素子部21におけるスリット50の電気長は、第一周波数に対応する実効波長の0.20倍以上、0.30倍以下であり、第二素子部22におけるスリットの電気長は、第二周波数に対応する実効波長の0.20倍以上、0.30倍以下である。つまり、第一素子部21におけるスリットの電気長が第一周波数に対応する実効波長の約1/4となる。この場合、第一素子部21における給電部26から接地部27までの経路の電気長が第一周波数に対応する実効波長の約1/2となるため、第一素子部21において第一周波数における共振が得られる。また、同様に、第二素子部22における給電部26から接地部27までの経路の電気長が第二周波数に対応する実効波長の約1/2となるため、第二素子部22において第二周波数における共振が得られる。本実施の形態では、スリット50がL字状の形状を有することにより、面状導体のスリット50に沿った方向の長さを上記各比較例の面状導体より縮小し、かつ、上記各比較例のマルチバンド対応アンテナと同様の周波数において共振を得ることができる。つまり、本実施の形態では、マルチバンド対応アンテナ10を小型化することができる。
さらに、本実施の形態では、第一素子部21におけるスリット50の電気長は、第二周波数に対応する実効波長の0.4倍以上、0.6倍以下である。これにより、第一素子部21において、第一周波数だけでなく第二周波数における共振も得られる。このため、第二周波数を含む共振周波数帯域を広帯域化できる。
本実施の形態では、第一素子部21及び第二素子部22の第一方向における長さは、それぞれ、67mm及び22mmであり、第一素子部21及び第二素子部22の第二方向における長さは25mmである。
スリット50の幅は、特に限定されないが、例えば、0.5mm以上、3mm以下であればよい。
給電素子30は、給電部26に接続され、面状導体20に信号を供給する素子である。本実施の形態では、給電素子30は、マルチバンド対応アンテナ10の外部の信号源(不図示)に整合回路を介して接続される。より詳しくは、給電素子30は、信号源の二つの端子のうち、一方を給電部26に、他方をシャーシ40にそれぞれ電気的に接続する。これにより、信号源から給電部26に信号を供給できる。給電素子30は、例えば、アルミニウム、銅などの導電材料で形成される。給電素子30の形状は特に限定されないが、本実施の形態では、給電素子30は、長尺状の板状の形状を有する。
短絡素子31は、接地部27と、シャーシ40とを短絡する導電性の素子である。短絡素子31は、例えば、アルミニウム、銅などの導電材料で形成される。短絡素子31の形状は特に限定されないが、本実施の形態では、短絡素子31は、長尺状の板状の形状を有する。
給電素子30及び短絡素子31の少なくとも一方は、シャーシ40に固定され、面状導体20を支持してもよい。これにより、シャーシ40と面状導体20とを離隔させた状態を維持することができる。本実施の形態では、シャーシ40と面状導体20との間の距離は、10mm程度である。
シャーシ40は、面状導体20から離隔して配置され、導電材料で形成された部材である。本実施の形態では、シャーシ40は、面状導体20に沿って延びる直方体状の金属部材である。シャーシ40の第二方向における長さは、面状導体20のそれと同程度であってもよい。本実施の形態では、シャーシ40の第一方向及び第二方向における長さは、それぞれ、135mm及び25mmであり、第一方向及び第二方向に垂直な方向における長さは、58mmである。
シャーシ40は、例えば、マグネシウムなどで形成され、マルチバンド対応アンテナ10のグランドとして機能する。シャーシ40は、例えば、マルチバンド対応アンテナ10を用いる無線通信装置の枠体などを構成してもよい。
[1−2.周波数特性]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ10の周波数特性について図面を用いて説明する。
図2は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ10のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図3は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ10の電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
図2及び図3に示されるように、マルチバンド対応アンテナ10では、第一周波数及び第二周波数における共振を実現できる。さらに、マルチバンド対応アンテナ10では、第一周波数及び第二周波数をそれぞれ含む各周波数帯域において、広い共振周波数帯域を得ることができる。つまり、マルチバンド対応アンテナ10では、広い周波数帯域において、高い放射効率を得ることができる。
[1−3.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ10は、第一周波数、及び、第一周波数より高い第二周波数において共振する。マルチバンド対応アンテナ10は、信号が供給される給電部26、及び、接地される接地部27を有し、給電部26及び接地部27の間にスリット50が形成されている面状導体20を備える。スリット50は、第一方向に延びる第一スリット部51と、第一スリット部51の端部から第一方向と交差する第二方向に延びる第二スリット部52と、を有し、第一スリット部51は、面状導体20の第二方向における中央より一方の端縁24に近い位置に配置される。給電部26は、第一スリット部51に対して一方の端縁24側に配置され、面状導体20は、第一周波数において共振する第一素子部21と、第二周波数において共振する第二素子部22と、を有し、第二スリット部52は、第一素子部21に配置される。
これにより、第一周波数及び第二周波数をそれぞれ含む各周波数帯域において、広い共振周波数帯域を得ることができる。つまり、広い周波数帯域において、高い放射効率を得ることができる。しかも、本実施の形態では、マルチバンド対応アンテナ10が、面状導体20を有し、かつ、面状導体20に形成されたスリット50が第一スリット部51及び第二スリット部52を有することにより、マルチバンド対応アンテナ10を小型化できる。
また、マルチバンド対応アンテナ10において、第一素子部21におけるスリット50の電気長は、第一周波数に対応する実効波長の0.15倍以上、0.35倍以下であり、第二素子部22におけるスリット50の電気長は、第二周波数に対応する実効波長の0.15倍以上、0.35倍以下であってもよい。
この場合、第一素子部21における給電部26から接地部27までの経路の電気長が第一周波数に対応する実効波長の約1/2となるため、第一素子部21において第一周波数における共振が得られる。また、同様に、第二素子部22における給電部26から接地部27までの経路の電気長が第二周波数に対応する実効波長の約1/2となるため、第二素子部22において第二周波数における共振が得られる。
また、マルチバンド対応アンテナ10において、第一素子部21におけるスリット50の電気長は、第二周波数に対応する実効波長の0.4倍以上、0.6倍以下であってもよい。
これにより、第一素子部21において、第一周波数だけでなく第二周波数における共振も得られる。このため、第二周波数を含む共振周波数帯域を広帯域化できる。
(実施の形態2)
実施の形態2に係るマルチバンド対応アンテナについて説明する。本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナは、面状導体が分岐されている点において実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と相違する。以下、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナについて、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10との相違点を中心に説明する。
[2−1.全体構成]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナの全体構成について図面を用いて説明する。
図4は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ110の外観を示す斜視図である。
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ110は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と同様に、第一周波数及び第一周波数より高い第二周波数において共振する。図4に示されるように、マルチバンド対応アンテナ110は、面状導体120と、給電素子30と、短絡素子31と、シャーシ40と、を備える。
面状導体120は、信号が供給される給電部26、及び、接地される接地部27を有し、給電部26及び接地部27の間にスリット150が形成されている面状の導体である。
スリット150は、第一方向に延びる第一スリット部151と、第一スリット部151の端部から第一方向と交差する第二方向に延びる第二スリット部152と、を有する。第一スリット部151は、面状導体120の第二方向における中央より一方の端縁に近い位置に配置され、給電部26は、第一スリット部151に対して一方の端縁側に配置される。面状導体120は、給電部26及び接地部27を通る直線Lから一方側に延びる第一素子部121と、直線から他方側に延びる第二素子部122と、を有し、第二スリット部152は、第一素子部121に配置される。
本実施の形態では、面状導体120の第一素子部121は、スリット150に対して接地部27側において、分岐スリット153によって、接地部27が配置される非開放部123と、開放端を形成する開放部124と、に分岐されている。開放部124における直線Lより第二素子部122側の部分は、第一素子部121に含まれる。つまり、本実施の形態における第二素子部122は、図4において破線枠で囲まれる部分であり、第一素子部121は、面状導体120の第二素子部122以外の部分である。
本実施の形態では、第一素子部121及び第二素子部122の第一方向における長さは、それぞれ、67mm及び27mmであり、第一素子部121の第二方向における長さは25mmである。
第一方向における開放部124の長さ、つまり、分岐スリット153の長さは、特に限定されないが、本実施の形態では17mmである。また、第二方向における非開放部123及び開放部124の長さは、それぞれ10mm及び15mm程度である。
本実施の形態では、以上のように、第一素子部121がスリット150に対して接地部27側において、接地部27が配置される非開放部123と、開放端を形成する開放部124と、に分岐されている。これにより、マルチバンド対応アンテナ110において、第一周波数及び第二周波数以外の第三周波数における共振を得ることができる。第三周波数については、後で詳述する。
[2−2.周波数特性]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ110の周波数特性について図面を用いて説明する。
図5は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ110のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図6は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ110の電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
図5及び図6に示されるように、マルチバンド対応アンテナ110では、第一周波数及び第二周波数における共振を実現できる。さらに、マルチバンド対応アンテナ110では、第一周波数及び第二周波数をそれぞれ含む各周波数帯域において、広い共振周波数帯域を得ることができる。つまり、マルチバンド対応アンテナ110では、広い周波数帯域において、高い放射効率を得ることができる。また、図6に示されるように、本実施の形態では、第一周波数及び第二周波数と異なる第三周波数において共振を得ることができる。本実施の形態では、第三周波数は、約2.5GHz又は約3GHzである。以上のように、マルチバンド対応アンテナ110は、第三周波数を含む共振周波数帯域においても使用可能である。
また、マルチバンド対応アンテナ110の第三周波数付近における周波数特性は、非開放部123及び開放部124の寸法を変えることで調整できる。以下、非開放部123及び開放部124の寸法を変えた場合の周波数特性について図面を用いて説明する。
図7は、本実施の形態の変形例に係るマルチバンド対応アンテナ110aの外観を示す斜視図である。図7に示されるように、本変形例に係るマルチバンド対応アンテナ110aは、面状導体120aを備える。面状導体120aは、第一素子部121a及び第二素子部122aを備え、第一素子部121aは、非開放部123aと、開放部124aとに分岐される。本変形例では、非開放部123a及び開放部124aの幅(第二方向における長さ)がマルチバンド対応アンテナ110の非開放部123及び開放部124の幅と異なる。具体的には、本変形例に係る非開放部123aの幅は、約20mmであり、開放部124aの幅は、約5mmである。このような形状を有するマルチバンド対応アンテナ110aの周波数特性について図面を用いて説明する。
図8は、本変形例に係るマルチバンド対応アンテナ110aのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図9は、本変形例に係るマルチバンド対応アンテナ110aの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
図8及び図9に示されるように、マルチバンド対応アンテナ110aでも、マルチバンド対応アンテナ110と同様に、第一周波数及び第二周波数をそれぞれ含む各周波数帯域における共振を実現できる。また、図9に示されるように、本変形例でも、約2.5GHz及び約3GHzの周波数帯域において、共振を得ることができる。ただし、本変形例に係るマルチバンド対応アンテナ110aでは、約2.5GHz及び約3GHzの周波数をそれぞれ含む共振周波数帯域の幅が、マルチバンド対応アンテナ110の場合より狭い。
このように、本実施の形態では、非開放部及び開放部の形状を変えることによって、マルチバンド対応アンテナの周波数特性を調整することができる。
[2−3.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ110において、第一素子部121は、スリット150に対して接地部27側において、接地部27が配置される非開放部123と、開放端を形成する開放部124と、に分岐されている。
これにより、マルチバンド対応アンテナ110において、第一周波数及び第二周波数と異なる第三周波数において共振を得ることができる。
また、非開放部123及び開放部124の形状を変えることによって、第三周波数を含む周波数帯域におけるマルチバンド対応アンテナ110の特性を調整することができる。
(実施の形態3)
実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナについて説明する。本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナは、開放部に向かって延び、接地される地線を備える点において、実施の形態2に係るマルチバンド対応アンテナ110と相違する。以下、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナについて、実施の形態2に係るマルチバンド対応アンテナ110との相違点を中心に説明する。
[3−1.全体構成]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナの全体構成について図面を用いて説明する。
図10は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ210の外観を示す斜視図である。図11は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ210の形状を示す図である。図11には、マルチバンド対応アンテナ210の一方の側面図(a)、上面図(b)及び他方の側面図(c)が示されている。
図10及び図11に示される本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ210は、実施の形態2に係るマルチバンド対応アンテナ110と同様に、第一周波数及び第一周波数より高い第二周波数において共振する。図10及び図11に示されるように、マルチバンド対応アンテナ210は、実施の形態2に係るマルチバンド対応アンテナ110と同様に、面状導体120と、給電素子30と、短絡素子31と、シャーシ40と、を備える。本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ210は、さらに、地線60を備える。
地線60は、シャーシ40に短絡される導電材料で形成され、面状導体120から離隔して配置される部材である。地線60の一方の端部は、シャーシ40から離隔された位置であって、給電部26より開放部124に近い位置に配置される。本実施の形態では、地線60は、面状導体120の開放部124に向かって延びる。地線60は、シャーシ40に電気的に接続され、面状導体120と、シャーシ40との間の結合特性に影響を与える。本実施の形態では、地線60は、シャーシ40と接続され面状導体120の主面に垂直な方向に延びる第一地線部61と、第一地線部61の端部から、開放部124に向かって第一方向に延びる第二地線部62とを有する。第一地線部61及び第二地線部62は、いずれも長尺平面状の導電部材であり、それぞれ、5mm及び20mmの長さを有する。なお、地線60の形状及び配置は、図10及び図11に示される例に限定されない。地線60は、面状導体120から離隔して配置され、かつ、その先端がシャーシ40から離れ、給電素子30よりも開放部124に近い位置に配置されればよく、例えば、第一方向以外の方向に延びてもよい。地線60は、例えば、アルミニウム、銅などの導電材料で形成される。
[3−2.周波数特性]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ210の周波数特性について図面を用いて説明する。
図12は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ210のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図13は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ210の電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
図12及び図13に示されるように、マルチバンド対応アンテナ210では、第一周波数及び第二周波数における共振を実現できる。また、図13に示されるように、本実施の形態では、第一周波数及び第二周波数と異なる第三周波数において共振を得ることができる。本実施の形態では、第三周波数は、約2.5GHz又は約3GHzである。さらに、本実施の形態では、地線60を備えることにより、実施の形態2に係るマルチバンド対応アンテナ110より、第三周波数を含む共振周波数帯域が広帯域化される。つまり、マルチバンド対応アンテナ210は、第三周波数を含む広い周波数帯域において高い放射効率を得ることができる。
ここで、地線60の効果を説明するために、本実施の形態の変形例に係るマルチバンド対応アンテナについて図面を用いて説明する。
図14は、本実施の形態の変形例に係るマルチバンド対応アンテナ210aの外観を示す斜視図である。図14に示されるように、本変形例に係るマルチバンド対応アンテナ210aは、非開放部123と開放部124との分岐構造を有さない点において、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナ210と相違し、その他の点において一致する。より詳しくは、マルチバンド対応アンテナ210aは、略矩形の面状導体20を有する。面状導体20は、実施の形態1に係る面状導体20と同様の構成を有し、第一スリット部51及び第二スリット部52からなるスリット50が形成されている。このような形状を有するマルチバンド対応アンテナ210aの周波数特性について図面を用いて説明する。
図15は、本変形例に係るマルチバンド対応アンテナ210aのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図16は、本変形例に係るマルチバンド対応アンテナ210aの電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
図15及び図16に示されるように、本変形例に係るマルチバンド対応アンテナ210aでは、第三周波数を含む共振周波数帯域の帯域幅が図13に示される実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナ210より狭い。つまり、地線60の効果は、面状導体120が開放部124を有する場合により顕著になる。
[3−3.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ210は、面状導体120から離隔して配置され、かつ、接地部27と短絡される導電材料で形成されたシャーシ40と、シャーシ40に短絡される導電材料で形成され、面状導体120から離隔して配置される地線60と、を備え、地線60の一方の端部は、シャーシ40から離隔して配置された位置であって、給電部26よりも開放部124に近い位置に配置される。
これにより、第三周波数を含む共振周波数帯域が広帯域化される。つまり、マルチバンド対応アンテナ210は、第三周波数を含む広い周波数帯域においても高い放射効率を得ることができる。
(実施の形態4)
実施の形態4に係るマルチバンド対応アンテナについて説明する。本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナは、給電素子の形状において、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と相違する。以下、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナについて、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10との相違点を中心に説明する。
[4−1.全体構成]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナの全体構成について図面を用いて説明する。
図17は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ310の外観を示す斜視図である。
図17に示されるように、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ310は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と同様に、第一周波数及び第一周波数より高い第二周波数において共振する。図17に示されるように、マルチバンド対応アンテナ310は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と同様に、面状導体20と、給電素子330と、短絡素子31(図17では図示せず)と、シャーシ40と、を備える。本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ310においては、給電素子330が、面状導体20の給電部26からスリット50に沿って第二素子部22側に延びる面状の形状を有する。これにより、第二素子部22のインピーダンスを低くすることができる。第二周波数のインピーダンスは高い場合が多いため、インピーダンスを低くすることで、整合が取れ、共振周波数帯域を広帯域化できる。
[4−2.周波数特性]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ310の周波数特性について図面を用いて説明する。
図18は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ310のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図19は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ310の電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
図18及び図19に示されるように、マルチバンド対応アンテナ310では、第一周波数及び第二周波数における共振を実現できる。さらに、マルチバンド対応アンテナ310では、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10より、第二周波数を含む共振周波数帯域を広帯域化できる。図19に示される例では、約1.7GHzから約2.7GHzまでを含む広い共振周波数帯域を得ることができる。つまり、マルチバンド対応アンテナ310では、より広い周波数帯域において、高い放射効率を得ることができる。
[4−3.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ310は、給電部26に配置され、面状導体20に信号を供給する給電素子330を備え、給電素子は、給電部26からスリット50に沿って第二素子部22側に延びる面状の形状を有する。
これにより、給電素子330から第二素子部22への電流経路の選択の自由度が増大するため、第二周波数を含む共振周波数帯域をより一層広帯域化できる。
(実施の形態5)
実施の形態5に係るマルチバンド対応アンテナについて説明する。本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナは、面状導体の第二素子部におけるスリットの形状において、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と相違する。以下、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナについて、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10との相違点を中心に説明する。
[5−1.全体構成]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナの全体構成について図面を用いて説明する。
図20は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ410の外観を示す斜視図である。
図20に示されるように、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ410は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と同様に、第一周波数及び第一周波数より高い第二周波数において共振する。図20に示されるように、マルチバンド対応アンテナ410は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と同様に、面状導体420と、給電素子30と、短絡素子31と、シャーシ40と、を備える。
面状導体420には、スリット450が形成されている。スリット450は、第一方向に延びる第一スリット部451と、第一スリット部451の端部から第一方向と交差する第二方向に延びる第二スリット部452と、を有する。面状導体20は、給電部26及び接地部27を通る直線Lから一方側に延びる第一素子部421と、直線から他方側に延びる第二素子部422と、を有し、第二スリット部452は、第一素子部21に配置される。第一スリット部451は、第一素子部421においては、面状導体420の第二方向における中央より一方の端縁424に近い位置に配置され、第二素子部422においては、第一素子部421における第一スリット部451より第二方向における中央寄りに配置される。図20に示される例では、第二素子部422における第一スリット部451は、第二方向における面状導体420の中央に配置される。これにより、給電素子30から第二素子部422への電流経路の選択の自由度が増大する。
[5−2.周波数特性]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ410の周波数特性について図面を用いて説明する。
図21は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ410のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図22は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ410の電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
図21及び図22に示されるように、マルチバンド対応アンテナ410では、第一周波数及び第二周波数における共振を実現できる。さらに、マルチバンド対応アンテナ410では、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10より、第二周波数を含む共振周波数帯域を広帯域化できる。つまり、マルチバンド対応アンテナ310では、より広い周波数帯域において、高い放射効率を得ることができる。
[5−3.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ410では、第二素子部422における第一スリット部451は、第一素子部421における第一スリット部451より第二方向における中央寄りに配置される。
これにより、給電素子30から第二素子部422への電流経路の選択の自由度が増大するため、第二周波数を含む共振周波数帯域をより一層広帯域化できる。
(実施の形態6)
実施の形態6に係るマルチバンド対応アンテナについて説明する。本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナは、給電素子の形状において、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナ210と相違する。以下、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナについて、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナ210との相違点を中心に説明する。
[6−1.全体構成]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナの全体構成について図面を用いて説明する。
図23は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ510の外観を示す斜視図である。
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ510は、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナ210と同様に、第一周波数及び第一周波数より高い第二周波数において共振する。図23に示されるように、マルチバンド対応アンテナ510は、面状導体120と、給電素子330と、短絡素子31と、シャーシ40と、地線60と、を備える。面状導体120は、実施の形態3に係る面状導体120と同様の構成を有する。また、給電素子330は、実施の形態4に係る給電素子330と同様の構成を有する。これにより、実施の形態3及び実施の形態4に係る各マルチバンド対応アンテナの特徴を兼ね備えたマルチバンド対応アンテナを実現できる。
[6−2.周波数特性]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ510の周波数特性について図面を用いて説明する。
図24は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ510のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図25は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ510の電圧定在波比の周波数特性を示すグラフである。
図24及び図25に示されるように、マルチバンド対応アンテナ510では、第一周波数及び第二周波数における共振を実現できる。さらに、マルチバンド対応アンテナ510では、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナ210より、第二周波数を含む共振周波数帯域を広帯域化できる。つまり、マルチバンド対応アンテナ510では、より広い周波数帯域において、高い放射効率を得ることができる。
(実施の形態7)
実施の形態7に係るマルチバンド対応アンテナについて説明する。本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナは、主に面状導体の形状において、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と相違する。以下、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナについて、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10との相違点を中心に説明する。
[7−1.全体構成]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナの全体構成について図面を用いて説明する。
図26は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ610の形状を示す図である。図26には、マルチバンド対応アンテナ610の上面図(a)及び側面図(b)が示されている。また、図26の側面図(b)には、マルチバンド対応アンテナ10に流れる電流の経路の一例が、破線の矢印で示されている。
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ610は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と同様に、第一周波数及び第一周波数より高い第二周波数において共振する。図26に示されるように、マルチバンド対応アンテナ610は、面状導体20aと、給電素子30と、シャーシ40と、地線60と、を備える。面状導体20aは、第一素子部21aと、第二素子部22aとを有する。なお、図26には示されないが、マルチバンド対応アンテナ610は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と同様に、面状導体20aの接地部27とシャーシ40とを短絡する短絡素子31を備える。図26の側面図(b)に示されるように、面状導体20aは、第二方向から見て、折り曲げられた形状を有する点において、実施の形態1に係る面状導体20と相違する。シャーシ40は、角部41を有し、面状導体20aは、角部41に沿って折り曲げられた形状を有する。面状導体20aの第一素子部21aの少なくとも一部は、シャーシ40の長手方向に対して交差する方向に延びる。本実施の形態では、シャーシ40の長手方向は、図26の水平方向である。
[7−2.効果]
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ610の効果について、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10と比較しながら図面を用いて説明する。図27は、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10における電流経路の一例を示す側面図である。図27には、面状導体20からシャーシ40に流れる電流の経路の概要が破線の矢印で示されている。
実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10では、例えば、第一素子部21から、シャーシ40に電流が流れる場合に、図27に示されるように、第一素子部21から短絡素子31(図27では図示せず)を介して、シャーシ40の主に長手方向に流れる。このシャーシ40の長手方向に流れる電流は、特に第一周波数の放射効率に大きく寄与する。このため、図27の矢印で示されるように、第一素子部21に流れる電流の向きと、シャーシ40に流れる電流の向きとが逆方向になる。そのため、第一素子部21に流れる電流によって発生する磁界が、シャーシ40に流れる電流によって発生する磁界を相殺してしまう。
一方、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ610では、図26に破線の矢印で示されるように、面状導体20aからシャーシ40に電流が流れる。本実施の形態においても、シャーシ40の、主に長手方向(図26の水平方向)に電流が流れる。ただし、第一素子部21aの少なくとも一部は、図26の側面図(b)に示されるように、シャーシ40の長手方向と交差する方向に折り曲げられている。これにより、第一素子部21aに流れる電流の少なくとも一部の方向と、シャーシ40に流れる電流の方向とが異なる。このため、第一素子部21aに流れる電流によって発生する磁界が、シャーシ40に流れる電流によって発生する磁界を相殺することを抑制できる。したがって、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ610では、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10より、放射効率を高めることができる。
以上のように、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ610において、面状導体20aは、第二方向から見て、折り曲げられた形状を有する。
これにより、第一素子部21aに流れる電流によって発生する電磁波が、シャーシ40に流れる電流によって発生する電磁波によって減衰することを抑制できる。したがって、マルチバンド対応アンテナ610では、実施の形態1に係るマルチバンド対応アンテナ10より、放射効率を高めることができる。
また、マルチバンド対応アンテナ610において、第一素子部21aの少なくとも一部は、シャーシ40の長手方向に対して交差する方向に延びる。
これにより、第一素子部21aに流れる電流によって発生する磁界が、シャーシ40に流れる電流によって発生する磁界を相殺することを抑制できる。したがって、マルチバンド対応アンテナ610では、放射効率を高めることができる。
また、マルチバンド対応アンテナ610において、シャーシ40は、角部41を有し、面状導体20aは、角部41に沿って折り曲げられた形状を有する。
この場合、面状導体20aの少なくとも一部は、シャーシ40の長手方向に対して交差する方向に延びる。したがって、マルチバンド対応アンテナ610では、放射効率を高めることができる。
(実施の形態8)
実施の形態8に係るマルチバンド対応アンテナについて説明する。本実施の形態では、無線通信装置などに実装される場合におけるマルチバンド対応アンテナの構成例を示す。以下、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナについて、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナとの相違点を中心に図面を用いて説明する。
[8−1.全体構成]
図28は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ710の構成を示す図である。図28には、マルチバンド対応アンテナ710の一方の側面図(a)、上面図(b)及び他方の側面図(c)が示されている。図29及び図30は、それぞれ、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ710の第一及び第二の断面図である。図29及び図30においては、それぞれ、図28のXXIX−XXIX断面及びXXX−XXX断面が示されている。図31は、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ710の誘電部材790の形状を示す外観図である。
本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ710は、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナ210と同様に、第一周波数及び第一周波数より高い第二周波数において共振する。図28に示されるように、マルチバンド対応アンテナ710は、実施の形態3に係るマルチバンド対応アンテナ210と同様に、面状導体720と、短絡素子731と、シャーシ740と、地線760と、を備える。マルチバンド対応アンテナ710は、さらに、図29及び図30に示されるように、導電性ビス732と、回路基板780と、を備える。また、図28〜図30における図示は省略されているが、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ710は、図31に示される誘電部材790をさらに備える。
図28に示されるように、面状導体720は、信号が供給される給電部726、及び、接地される接地部727を有し、給電部726及び接地部727の間にスリット750が形成されている面状の導体である。
面状導体720は、給電部726及び接地部727を通る直線から一方側に延びる第一素子部721と、当該直線から他方側に延びる第二素子部722と、を有する。
図30に示されるように、短絡素子731は、シャーシ740に短絡され、ねじ穴が形成された導電部材である。短絡素子731のねじ穴には、面状導体720の接地部727及び回路基板780にそれぞれ形成された貫通孔を介して、導電性ビス732が捻じ込まれる。これにより、面状導体720がシャーシ740に短絡される。
面状導体720の給電部726は、回路基板780に形成された給電素子(不図示)から給電される。回路基板780には、例えば同軸ケーブルなどを介して外部から信号が供給される。
地線760は、長尺の平板状の導電部材であり、シャーシ740の側面に接続される。
第一素子部721は、スリット750に対して接地部727側において、分岐スリット753によって、接地部727が配置される非開放部723と、開放端を形成する開放部724と、に分岐されている。
図29及び図30に示されるように、面状導体720は、第一素子部721において折り曲げられた形状を有し、シャーシ740の角部に配置される。角部においては、シャーシ740の長辺方向に延びる端部や短辺方向に延びる端部より、シャーシ740と面状導体720との間の距離を大きく確保できる。これにより、マルチバンド対応アンテナ710の寸法の増大を抑制しつつ、第一素子部721とシャーシ740との間の距離を確保できる。本実施の形態では、第一素子部721とシャーシ740との間の距離を、第二素子部722とシャーシ740との間の距離より大きくできる。そのため、波長の長い第一周波数において高い放射効率を得ることができる。
図31に示される誘電部材790は、面状導体720とシャーシ740との間に配置され、こうしたマルチバンド対応アンテナを備える無線通信装置への衝撃時に、筐体が変形することを抑制するための部材である。誘電部材790には、凹部791及び凹部792が形成される。凹部791は、面状導体720に対向する面に形成された肉抜き部であり、面状導体720に流れる電流に対する誘電部材790の影響を抑制する。凹部791が形成されることにより、誘電部材790に起因する放射効率の低下を抑制できる。凹部792は、回路基板780を配置するための切り欠き部である。誘電部材790を形成する材料は、絶縁材料であれば特に限定されないが、例えば、ABS樹脂、ポリカーボネートなどの樹脂を用いることができる。
[8−2.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係るマルチバンド対応アンテナ710において、面状導体720とシャーシ740との間に配置される誘電部材790を備える。
これにより、面状導体720の変形を抑制できる。
また、マルチバンド対応アンテナ710において、誘電部材790は、面状導体720に対向する面に凹部791を有してもよい。
これにより、誘電部材790に起因する放射効率の低下を抑制できる。
(他の実施の形態)
以上のように、本開示における技術の例示として、各実施の形態及び各変形例を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の各実施の形態及び各変形例は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。また、上述の各実施の形態及び各変形例で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
例えば、本開示の一態様は、無線通信装置としても実現できる。図32は、本変形例に係る無線通信装置800の機能構成の概要を示すブロック図である。図32に示す無線通信装置800は、実施の形態8に係るマルチバンド対応アンテナ710と、それに信号を供給する給電回路810とを備える。これにより、放射効率が高いマルチバンド対応アンテナを有し、かつ、小型の無線通信装置を実現できる。なお、無線通信装置800は、無線通信機能以外の任意の機能を有してもよい。つまり、無線通信装置800には、無線通信機能を有する任意の電子機器が含まれる。
また、実施の形態1〜7においても、実施の形態8と同様に面状導体とシャーシとの間に誘電部材が配置されてもよい。
また、上記各実施の形態では、スリットは、L字型を採用しているが、これに限定されない。例えば、第二スリット部は、必ずしも、第一スリット部の端に接続されなくてもよい。例えば、第二スリット部は、第一スリット部の端部から、第一周波数に対応する実効波長の5%程度だけ中央寄りの位置に接続されてもよい。この場合、第一スリット部のうち、第二スリット部と接続される位置から第一スリット部の端部までの部分を除いた部分の長さを第一スリット部の実効的な長さとして扱ってもよい。つまり、第一素子部におけるスリットの電気長には、第一スリット部のうち、第二スリット部と接続される位置から第一スリット部の端部までの部分の電気長は含まなくてもよい。
また、上記各実施の形態では、面状導体は、露出されていたが、樹脂などによって覆われていてもよい。これにより、面状導体を保護することができる。
本開示は、無線通信装置に適用可能である。具体的には、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、ノート型パソコン、無線LANルータなどに本開示は適用可能である。
10、110、110a、210、210a、310、410、510、610、710、1010、1110、1210、1310 マルチバンド対応アンテナ
20、20a、120、120a、420、720、1220、1320 面状導体
21、21a、121、121a、421、721、1021、1121、1221、1321 第一素子部
22、22a、122、122a、422、722、1022、1122、1222、1322 第二素子部
24、424 端縁
26、726、1026、1126、1226、1326 給電部
27、727、1027、1028、1127、1227、1327 接地部
30、330、1030、1130、1230、1330 給電素子
31、731、1031、1032、1131、1231、1331 短絡素子
40、740、1040 シャーシ
50、150、450、750、1150、1250、1350 スリット
51、151、451 第一スリット部
52、152、452 第二スリット部
60、760 地線
61 第一地線部
62 第二地線部
123、123a、723 非開放部
124、124a、724 開放部
153、753 分岐スリット
732 導電性ビス
780 回路基板
790 誘電部材
791、792 凹部
800 無線通信装置
810 給電回路
1120 導体
L 直線

Claims (14)

  1. 第一周波数、及び、前記第一周波数より高い第二周波数において共振するマルチバンド対応アンテナであって、
    信号が供給される給電部、及び、接地される接地部を有し、前記給電部及び前記接地部の間にスリットが形成されている面状導体を備え、
    前記スリットは、第一方向に延びる第一スリット部と、前記第一スリット部の端部から前記第一方向と交差する第二方向に延びる第二スリット部と、を有し、
    前記第一スリット部は、前記面状導体の前記第二方向における中央より一方の端縁に近い位置に配置され、
    前記給電部は、前記第一スリット部に対して前記一方の端縁側に配置され、
    前記面状導体は、前記第一周波数において共振する第一素子部と、前記第二周波数において共振する第二素子部と、を有し、
    前記第二スリット部は、前記第一素子部に配置される
    マルチバンド対応アンテナ。
  2. 前記第一素子部における前記スリットの電気長は、前記第一周波数に対応する実効波長の0.15倍以上、0.35倍以下であり、
    前記第二素子部における前記スリットの電気長は、前記第二周波数に対応する実効波長の0.15倍以上、0.35倍以下である
    請求項1に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  3. 前記第一素子部における前記スリットの電気長は、前記第二周波数に対応する実効波長の0.4倍以上、0.6倍以下である
    請求項1又は2に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  4. 前記給電部に配置され、前記面状導体に信号を供給する給電素子をさらに備え、
    前記給電素子は、前記給電部から前記スリットに沿って前記第二素子部側に延びる面状の形状を有する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  5. 前記第一素子部は、前記スリットに対して前記接地部側において、前記接地部が配置される非開放部と、開放端を形成する開放部と、に分岐されている
    請求項1〜4のいずれか1項に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  6. 前記面状導体から離隔して配置され、かつ、前記接地部と短絡される導電材料で形成されたシャーシと、
    前記シャーシに短絡される導電材料で形成され、前記面状導体から離隔して配置される地線と、をさらに備え、
    前記地線の一方の端部は、前記シャーシから離隔された位置であって、前記給電部より前記開放部に近い位置に配置される
    請求項5に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  7. 前記第二素子部における前記第一スリット部は、前記第一素子部における前記第一スリット部より前記第二方向における中央寄りに配置される
    請求項1〜4のいずれか1項に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  8. 前記面状導体は、前記第二方向から見て、折り曲げられた形状を有する
    請求項1〜7のいずれか1項に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  9. 前記面状導体から離隔して配置され、かつ、前記接地部と短絡される導電材料で形成された長尺状のシャーシと、
    前記接地部と、前記シャーシとを短絡する短絡素子と、をさらに備える
    請求項1〜8のいずれか1項に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  10. 前記第一素子部の少なくとも一部は、前記シャーシの長手方向に対して交差する方向に延びる
    請求項9に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  11. 前記シャーシは、角部を有し、
    前記面状導体は、前記角部に沿って折り曲げられた形状を有する
    請求項9又は10に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  12. 前記面状導体と前記シャーシとの間に配置される誘電部材をさらに備える
    請求項9〜11のいずれか1項に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  13. 前記誘電部材は、前記面状導体に対向する面に凹部を有する
    請求項12に記載のマルチバンド対応アンテナ。
  14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載のマルチバンド対応アンテナと、
    前記マルチバンド対応アンテナに信号を供給する給電回路と、を備える
    無線通信装置。
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