JP7409961B2 - antenna device - Google Patents

antenna device Download PDF

Info

Publication number
JP7409961B2
JP7409961B2 JP2020082668A JP2020082668A JP7409961B2 JP 7409961 B2 JP7409961 B2 JP 7409961B2 JP 2020082668 A JP2020082668 A JP 2020082668A JP 2020082668 A JP2020082668 A JP 2020082668A JP 7409961 B2 JP7409961 B2 JP 7409961B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
frequency band
circuit board
electrode pattern
antenna element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020082668A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021177610A (en
Inventor
美香 佐藤
アンジェリカ バレット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Alps Alpine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd, Alps Alpine Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2020082668A priority Critical patent/JP7409961B2/en
Priority to CN202110323148.9A priority patent/CN113629390B/en
Priority to TW110111510A priority patent/TWI817100B/en
Priority to KR1020210051566A priority patent/KR102461260B1/en
Publication of JP2021177610A publication Critical patent/JP2021177610A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7409961B2 publication Critical patent/JP7409961B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H01Q1/46Electric supply lines or communication lines

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device.

下記特許文献1には、略矩形状のパッチアンテナ素子からなるDSRC(Dedicated Short Communication)用のアンテナ部と、アンテナ部の外周に沿って延びる逆Fアンテナ素子からなるGPS(Global Positioning System)用のアンテナ部とを備えたアンテナ装置が開示されている。 Patent Document 1 below describes an antenna section for DSRC (Dedicated Short Communication) consisting of a substantially rectangular patch antenna element, and an antenna section for GPS (Global Positioning System) consisting of an inverted F antenna element extending along the outer periphery of the antenna section. An antenna device including an antenna section is disclosed.

特開2017-063255号公報JP2017-063255A

しかしながら、特許文献1の技術は、互いに別体に設けられた2つのアンテナ素子を備えるため、アンテナのマルチバンド化に伴う部品点数の増加や装置の大型化を抑制することが困難である。 However, since the technology of Patent Document 1 includes two antenna elements provided separately from each other, it is difficult to suppress an increase in the number of parts and an increase in the size of the device due to multiband antennas.

一実施形態に係るアンテナ装置は、回路基板と、回路基板上に配置されたアンテナ素子と、回路基板に設けられ、アンテナ素子に給電する給電部とを備え、アンテナ素子は、回路基板の一方の面に設けられ、対角線上に位置する第1の角部および第2の角部が切り欠かれた略矩形状を有する、アンテナ用電極パターンを有し、給電部は、アンテナ用電極パターンの第3の角部の近傍に設けられ、アンテナ素子は、アンテナ用電極パターンの全体領域において、第1の周波数帯域に対応する放射特性を有し、アンテナ用電極パターンにおける、第3の角部を形成する2つの辺に沿って延在するL字状を有する一部の領域において、第2の周波数帯域に対応する放射特性を有する。 An antenna device according to an embodiment includes a circuit board, an antenna element disposed on the circuit board, and a power feeding section provided on the circuit board and feeding power to the antenna element, and the antenna element is located on one side of the circuit board. The antenna electrode pattern has a substantially rectangular shape in which a first corner and a second corner located on a diagonal line are notched. The antenna element has radiation characteristics corresponding to the first frequency band in the entire area of the antenna electrode pattern, and forms a third corner of the antenna electrode pattern. A part of the L-shaped region extending along two sides thereof has radiation characteristics corresponding to the second frequency band.

一実施形態によれば、アンテナのマルチバンド化に伴う部品点数の増加や装置の大型化を抑制することができる。 According to one embodiment, it is possible to suppress an increase in the number of parts and an increase in the size of the device due to multi-band antennas.

一実施形態に係るアンテナ装置の外観斜視図External perspective view of an antenna device according to an embodiment 一実施形態に係るアンテナ装置の断面図A cross-sectional view of an antenna device according to an embodiment 一実施形態に係る回路基板の平面図A plan view of a circuit board according to an embodiment 図3に示す回路基板の一部拡大図Partially enlarged view of the circuit board shown in Figure 3 一実施例におけるアンテナ装置の各部の寸法を示す図A diagram showing dimensions of each part of an antenna device in one embodiment 一実施例におけるアンテナ装置の各部の寸法を示す図A diagram showing dimensions of each part of an antenna device in one embodiment 一実施例においてアンテナ装置によって得られたVSWRを示す図A diagram showing VSWR obtained by an antenna device in one example

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。なお、以下の説明では、便宜上、Z軸方向を上下方向とし、X軸方向を前後方向をとし、Y軸方向を左右方向とする。 Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, for convenience, the Z-axis direction is referred to as the up-down direction, the X-axis direction is referred to as the front-rear direction, and the Y-axis direction is referred to as the left-right direction.

図1は、一実施形態に係るアンテナ装置100の外観斜視図である。図1に示すアンテナ装置100は、自動車等の車両の車内に設置されることにより、車両の外部との無線通信を実現可能にする装置である。 FIG. 1 is an external perspective view of an antenna device 100 according to an embodiment. Antenna device 100 shown in FIG. 1 is a device that is installed inside a vehicle such as an automobile to enable wireless communication with the outside of the vehicle.

図1に示すように、アンテナ装置100は、筐体110を備える。筐体110は、上下方向(Z軸方向)の厚さが比較的薄い、薄型の直方体形状を有する。筐体110は、天板部110B、底板部110C、および4つの側壁部110D1~110D4を有する。筐体110は、天板部110B、底板部110C、および4つの側壁部110D1~110D4に囲まれた、内部空間110Aを有する。筐体110は、内部空間110Aに回路基板120を収容する。例えば、筐体110は、樹脂素材が用いられて形成される。なお、図1では、筐体110を透明化して表している。 As shown in FIG. 1, the antenna device 100 includes a housing 110. The housing 110 has a thin rectangular parallelepiped shape that is relatively thin in the vertical direction (Z-axis direction). The housing 110 has a top plate portion 110B, a bottom plate portion 110C, and four side wall portions 110D1 to 110D4. The housing 110 has an internal space 110A surrounded by a top plate part 110B, a bottom plate part 110C, and four side walls 110D1 to 110D4. The housing 110 accommodates a circuit board 120 in an internal space 110A. For example, the housing 110 is formed using a resin material. Note that in FIG. 1, the casing 110 is shown transparent.

また、アンテナ装置100は、回路基板120を備える。回路基板120は、筐体110の内部空間110Aに収容される。回路基板120は、平板状且つ矩形状の部材である。回路基板120としては、例えば、PWB(Printed Wiring Board)が用いられる。回路基板120の上面120Aには、接地電極121およびアンテナ素子130が設けられている。 Further, the antenna device 100 includes a circuit board 120. The circuit board 120 is housed in the internal space 110A of the housing 110. The circuit board 120 is a flat and rectangular member. As the circuit board 120, for example, a PWB (Printed Wiring Board) is used. A ground electrode 121 and an antenna element 130 are provided on the upper surface 120A of the circuit board 120.

図2は、一実施形態に係るアンテナ装置100の断面図である。図2に示すように、回路基板120は、上面120Aおよび下面120Bを有する。上面120Aは、筐体110の天板部110Bと対向する面である。下面120Bは、筐体110の底板部110Cと対向する面である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the antenna device 100 according to one embodiment. As shown in FIG. 2, circuit board 120 has an upper surface 120A and a lower surface 120B. The upper surface 120A is a surface facing the top plate portion 110B of the housing 110. The lower surface 120B is a surface facing the bottom plate portion 110C of the housing 110.

図2に示すように、上面120Aには、アンテナ素子130、接地電極121、通信回路122、および給電部123が設けられている。 As shown in FIG. 2, an antenna element 130, a ground electrode 121, a communication circuit 122, and a power feeding section 123 are provided on the top surface 120A.

アンテナ素子130は、Wi-Fi(登録商標)の周波数帯域である第1の周波数帯域(5.1~5.7GHz帯)と、Wi-Fi(登録商標)の周波数帯域である第2の周波数帯域(2.4~2.5GHz帯)と、GNSS(Global Navigation Satellite System)の周波数帯域である第3の周波数帯域(1575GHz帯)との各々に対する周波数特性を有する。すなわち、一実施形態に係るアンテナ装置100は、上記3つの周波数帯域の各々による無線通信を行うことができる。 The antenna element 130 has a first frequency band (5.1 to 5.7 GHz band) that is a Wi-Fi (registered trademark) frequency band, and a second frequency band that is a Wi-Fi (registered trademark) frequency band. It has frequency characteristics for each of the frequency band (2.4 to 2.5 GHz band) and the third frequency band (1575 GHz band) which is the frequency band of GNSS (Global Navigation Satellite System). That is, the antenna device 100 according to one embodiment can perform wireless communication using each of the three frequency bands.

通信回路122は、上面120Aの中央に設けられている。通信回路122は、アンテナ素子130を介して、外部との無線通信を行う。通信回路122は、3つの周波数帯域の各々について、アンテナ素子130を介して、外部との無線通信を行うことができる。例えば、通信回路は、第3の周波数帯域(1575GHz帯)を利用して、衛星測位を行うことができる。また、例えば、通信回路は、第2の周波数帯域(2.4~2.5GHz帯)および第1の周波数帯域(5.1~5.7GHz帯)を利用して、近距離無線通信を行うことができる。さらに、通信回路122は、路車間通信(V2I(Vehicle to Infrastructure)等)、車車間通信(V2V(Vehicle to Vehicle)等)、移動体通信(LTE(Long Term Evolution)等)等を行うこともできる。 The communication circuit 122 is provided at the center of the top surface 120A. The communication circuit 122 performs wireless communication with the outside via the antenna element 130. The communication circuit 122 can perform wireless communication with the outside via the antenna element 130 for each of the three frequency bands. For example, the communication circuit can perform satellite positioning using the third frequency band (1575 GHz band). Further, for example, the communication circuit performs short-range wireless communication using the second frequency band (2.4 to 2.5 GHz band) and the first frequency band (5.1 to 5.7 GHz band). be able to. Furthermore, the communication circuit 122 can also perform road-to-vehicle communication (V2I (Vehicle to Infrastructure), etc.), vehicle-to-vehicle communication (V2V (Vehicle to Vehicle), etc.), mobile communication (LTE (Long Term Evolution), etc.), etc. can.

接地電極121は、上面120Aにおける通信回路122の周囲に設けられている。給電部123は、接地電極121とアンテナ素子130との間に設けられている。給電部123は、アンテナ素子130に対する給電がなされる部分である。 The ground electrode 121 is provided around the communication circuit 122 on the upper surface 120A. Power feeding section 123 is provided between ground electrode 121 and antenna element 130. The power feeding section 123 is a portion through which power is fed to the antenna element 130.

図2に示すように、下面120Bには、接地電極124が設けられている。 As shown in FIG. 2, a ground electrode 124 is provided on the lower surface 120B.

ここで、第1の周波数帯域(5.1~5.7GHz帯)および第2の周波数帯域(2.4~2.5GHz帯)は、近距離無線通信用の周波数帯域である。また、第3の周波数帯域(1575GHz帯)は、衛星測位用の周波数帯域である。 Here, the first frequency band (5.1 to 5.7 GHz band) and the second frequency band (2.4 to 2.5 GHz band) are frequency bands for short-range wireless communication. Further, the third frequency band (1575 GHz band) is a frequency band for satellite positioning.

図2に示すように、第1の周波数帯域(5.1~5.7GHz帯)および第2の周波数帯域(2.4~2.5GHz帯)に対応するアンテナ素子130の指向性は、筐体110の樹脂製の底板部110C側に向けられる。また、第3の周波数帯域(1575GHz帯)に対応するアンテナ素子130の指向性は、筐体110の樹脂製の天板部110B側に向けられる。 As shown in FIG. 2, the directivity of the antenna element 130 corresponding to the first frequency band (5.1 to 5.7 GHz band) and the second frequency band (2.4 to 2.5 GHz band) is It is directed toward the resin bottom plate portion 110C of the body 110. Further, the directivity of the antenna element 130 corresponding to the third frequency band (1575 GHz band) is directed toward the resin top plate portion 110B of the housing 110.

そして、図2に示すように、筐体110は、天板部110Bが車両の屋根10側を向き、底板部110Cが車両の車室側を向くように、車両の屋根10の下側に取り付けられる。これにより、第1の周波数帯域(5.1~5.7GHz帯)および第2の周波数帯域(2.4~2.5GHz帯)に対応するアンテナ素子130の指向性は、車外側に向けられる。また、第3の周波数帯域(1575GHz帯)に対応するアンテナ素子130の指向性は、車室側に向けられる。 As shown in FIG. 2, the housing 110 is attached to the lower side of the roof 10 of the vehicle such that the top plate 110B faces the roof 10 of the vehicle and the bottom plate 110C faces the passenger compartment of the vehicle. It will be done. As a result, the directivity of the antenna element 130 corresponding to the first frequency band (5.1 to 5.7 GHz band) and the second frequency band (2.4 to 2.5 GHz band) is directed toward the outside of the vehicle. . Furthermore, the directivity of the antenna element 130 corresponding to the third frequency band (1575 GHz band) is directed toward the vehicle interior.

なお、図2に示すように、回路基板120の下面120Bにおいて、接地電極124は、アンテナ素子130を避けた位置に形成されている。これにより、一実施形態に係るアンテナ装置100は、接地電極124による、アンテナ素子130の車室側への電波の放射特性への影響を抑制することができる。 Note that, as shown in FIG. 2, on the lower surface 120B of the circuit board 120, the ground electrode 124 is formed at a position avoiding the antenna element 130. Thereby, the antenna device 100 according to one embodiment can suppress the influence of the ground electrode 124 on the radio wave radiation characteristics of the antenna element 130 toward the vehicle interior.

また、一実施形態に係るアンテナ装置100は、筐体110の天板部110Bおよび底板部110Cが樹脂製である。これにより、一実施形態に係るアンテナ装置100は、天板部110Bおよび底板部110Cによる、アンテナ素子130の車外側への電波の放射特性への影響と、アンテナ素子130の車室側への電波の放射特性への影響とを抑制することができる。 Further, in the antenna device 100 according to one embodiment, the top plate portion 110B and the bottom plate portion 110C of the housing 110 are made of resin. As a result, the antenna device 100 according to the embodiment can reduce the influence of the top plate part 110B and the bottom plate part 110C on the radio wave radiation characteristics of the antenna element 130 to the outside of the vehicle, and the influence of the radio waves of the antenna element 130 to the vehicle interior side. It is possible to suppress the influence on the radiation characteristics.

図3は、一実施形態に係る回路基板120の平面図である。図3に示すように、回路基板120の上面120Aには、接地電極121およびアンテナ素子130が形成されている。アンテナ素子130および接地電極121は、薄膜状の導体(例えば、銅箔)が用いられて形成される。 FIG. 3 is a top view of circuit board 120 according to one embodiment. As shown in FIG. 3, a ground electrode 121 and an antenna element 130 are formed on the upper surface 120A of the circuit board 120. The antenna element 130 and the ground electrode 121 are formed using a thin film conductor (for example, copper foil).

図3に示すように、回路基板120の上面120Aにおける、左側(Y軸負側)且つ前側(X軸正側)の角部には、所定のサイズを有する矩形状のアンテナ配置領域120Cが設けられている。アンテナ配置領域120Cは、アンテナ素子130が設置される領域である。 As shown in FIG. 3, a rectangular antenna placement area 120C having a predetermined size is provided at the left (Y-axis negative side) and front (X-axis positive side) corners of the upper surface 120A of the circuit board 120. It is being The antenna placement area 120C is an area where the antenna element 130 is installed.

接地電極121は、回路基板120の上面120Aの略全域に亘って形成されている。接地電極121は、前後方向(X軸方向)を長手方向とする、略長方形状を有する。接地電極121の左側(Y軸負側)且つ前側(X軸正側)の角部には、アンテナ配置領域120Cと重なる部分が矩形状に切り欠かれることによって形成される、切り欠き部121Aが設けられている。切り欠き部121Aは、前後方向に直線状に延在する第1の縁部121Aaと、左右方向に直線状に延在する第2の縁部121Abとによって、L字状をなしている。 The ground electrode 121 is formed over substantially the entire upper surface 120A of the circuit board 120. The ground electrode 121 has a substantially rectangular shape whose longitudinal direction is the front-rear direction (X-axis direction). At the left (Y-axis negative side) and front (X-axis positive side) corners of the ground electrode 121, there is a notch 121A formed by cutting out a rectangular portion that overlaps with the antenna placement area 120C. It is provided. The notch 121A has an L-shape with a first edge 121Aa extending linearly in the front-rear direction and a second edge 121Ab extending linearly in the left-right direction.

図4は、図3に示す回路基板120の一部拡大図である。図4に示すように、アンテナ素子130は、アンテナ用電極パターン131、および、片端開放型のスタブ132を有する。 FIG. 4 is a partially enlarged view of the circuit board 120 shown in FIG. 3. As shown in FIG. 4, the antenna element 130 has an antenna electrode pattern 131 and a stub 132 with one end open.

図4に示すように、アンテナ用電極パターン131は、概ね、左右方向(Y軸方向)を長手方向とする長方形状を有する。アンテナ用電極パターン131は、対角線上に位置する第1の角部131A1および第2の角部131A2が斜めに切り欠かれている。 As shown in FIG. 4, the antenna electrode pattern 131 has a generally rectangular shape whose longitudinal direction is the left-right direction (Y-axis direction). In the antenna electrode pattern 131, a first corner 131A1 and a second corner 131A2 located diagonally are cut out diagonally.

また、図4に示すように、アンテナ用電極パターン131は、対角線上に位置する第3の角部131A3および第4の角部131A4のうち、右側(Y軸正側)の第4の角部131A4が斜めに切り欠かれている。 Further, as shown in FIG. 4, the antenna electrode pattern 131 is arranged at the fourth corner on the right side (Y-axis positive side) of the third corner 131A3 and the fourth corner 131A4 located diagonally. 131A4 is cut out diagonally.

また、図4に示すように、アンテナ用電極パターン131の右辺131C1(Y軸正側の辺)における第3の角部131A3の近傍位置と、接地電極121の切り欠き部121Aの第1の縁部121Aaとの間には、給電部123が設けられている。 Further, as shown in FIG. 4, the position near the third corner 131A3 on the right side 131C1 (side on the Y-axis positive side) of the antenna electrode pattern 131 and the first edge of the notch 121A of the ground electrode 121 A power feeding section 123 is provided between the section 121Aa and the section 121Aa.

また、図4に示すように、スタブ132は、アンテナ用電極パターン131における第3の角部131A3の近傍から、アンテナ用電極パターン131の外周に沿って延出する。 Moreover, as shown in FIG. 4, the stub 132 extends along the outer periphery of the antenna electrode pattern 131 from near the third corner 131A3 of the antenna electrode pattern 131.

具体的には、スタブ132は、第1の直線部132A、第2の直線部132B、および第3の直線部132Cを有する。スタブ132は、第2の直線部132Bおよび第3の直線部132Cによって、L字状をなしている。 Specifically, the stub 132 has a first straight section 132A, a second straight section 132B, and a third straight section 132C. The stub 132 has an L-shape formed by a second straight portion 132B and a third straight portion 132C.

第1の直線部132Aは、アンテナ用電極パターン131の後辺131C2(X軸負側の辺)における第3の角部131A3の近傍位置から、後方(X軸負方向)に直線状に延在する。 The first straight portion 132A extends linearly rearward (in the negative X-axis direction) from a position near the third corner 131A3 on the rear side 131C2 (the negative side on the X-axis) of the antenna electrode pattern 131. do.

第2の直線部132Bは、第1の直線部132Aの後端部(X軸負側の端部)から、アンテナ用電極パターン131の後辺131C2(X軸負側の辺)と、接地電極121の切り欠き部121Aの第2の縁部121Abとの間を、アンテナ用電極パターン131の後辺131C2(X軸負側の辺)に沿って、左方向(Y軸負方向)に直線状に延在する帯状の部分である。 The second straight portion 132B extends from the rear end portion (X-axis negative side end) of the first straight portion 132A to the rear side 131C2 (X-axis negative side) of the antenna electrode pattern 131 and the ground electrode. 121, along the rear side 131C2 (X-axis negative side) of the antenna electrode pattern 131, in a straight line in the left direction (Y-axis negative direction). It is a band-shaped part that extends to

第3の直線部132Cは、第2の直線部132Bの左端部(Y軸負側の端部)から、アンテナ用電極パターン131の左辺131C3(Y軸負側の辺)に沿って、前方(X軸正方向)に直線状に延在する帯状の部分である。 The third linear portion 132C extends from the left end (the end on the Y-axis negative side) of the second linear portion 132B to the front ( This is a band-shaped portion that extends linearly in the positive direction of the X-axis.

図4に示すように、アンテナ素子130は、スタブ132の開放端が給電部123よりも回路基板120の外周寄りとなるように、回路基板120の上面120Aのアンテナ配置領域120Cに設けられている。 As shown in FIG. 4, the antenna element 130 is provided in the antenna arrangement area 120C on the top surface 120A of the circuit board 120 such that the open end of the stub 132 is closer to the outer periphery of the circuit board 120 than the feeding section 123. .

アンテナ素子130は、アンテナ用電極パターン131の全体領域において、第1の周波数帯域(5.1~5.7GHz帯)に対応する放射特性を有する。 The antenna element 130 has radiation characteristics corresponding to the first frequency band (5.1 to 5.7 GHz band) in the entire area of the antenna electrode pattern 131.

また、アンテナ素子130は、アンテナ用電極パターン131における、第3の角部131A3を形成する2つの辺に沿って延在するL字状を有する一部の領域131Bにおいて、第2の周波数帯域(2.4~2.5GHz帯)に対応する放射特性を有する。 Moreover, the antenna element 130 has a second frequency band ( It has radiation characteristics corresponding to the 2.4 to 2.5 GHz band).

また、アンテナ素子130は、アンテナ用電極パターン131とスタブ132とを含む領域において、第3の周波数帯域(1575GHz帯)に対応する放射特性を有する。 Furthermore, the antenna element 130 has radiation characteristics corresponding to the third frequency band (1575 GHz band) in a region including the antenna electrode pattern 131 and the stub 132.

〔実施例〕
以下、図5~図7を参照して、一実施形態に係るアンテナ装置100の一実施例について説明する。
〔Example〕
An example of the antenna device 100 according to one embodiment will be described below with reference to FIGS. 5 to 7.

図5および図6は、一実施例におけるアンテナ装置100の各部の寸法を示す図である。図5および図6に示すように、本実施例に用いたアンテナ装置100の各部の寸法は、以下のとおりである。 5 and 6 are diagrams showing the dimensions of each part of the antenna device 100 in one embodiment. As shown in FIGS. 5 and 6, the dimensions of each part of the antenna device 100 used in this example are as follows.

・筐体110の外形寸法:140mm×112mm×29mm(縦×横×高さ)
・回路基板120の外形寸法:132mm×102mm×1.3mm(縦×横×厚さ)
・アンテナ配置領域120Cの外形寸法:26mm×24.6mm(横×縦)
・アンテナ用電極パターン131の外形寸法:22mm×12mm(横×縦)
・スタブ132の外形寸法:24mm×15mm(横×縦)
- External dimensions of the housing 110: 140 mm x 112 mm x 29 mm (length x width x height)
- External dimensions of circuit board 120: 132 mm x 102 mm x 1.3 mm (length x width x thickness)
・External dimensions of antenna placement area 120C: 26mm x 24.6mm (width x length)
- External dimensions of antenna electrode pattern 131: 22 mm x 12 mm (width x length)
- External dimensions of stub 132: 24 mm x 15 mm (width x length)

図7は、一実施例においてアンテナ装置100によって得られたVSWR(Voltage Standing Wave Ratio)を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) obtained by the antenna device 100 in one embodiment.

図7に示すように、本実施例では、一実施形態に係るアンテナ装置100により、GNSSの周波数帯域である第3の周波数帯域(1575GHz帯)において、VSWRとして「1.86~2.59」が得られた。 As shown in FIG. 7, in this example, the antenna device 100 according to one embodiment achieves a VSWR of "1.86 to 2.59" in the third frequency band (1575 GHz band), which is the GNSS frequency band. was gotten.

また、図7に示すように、本実施例では、一実施形態に係るアンテナ装置100により、Wi-Fiの周波数帯域である第2の周波数帯域(2.4~2.5GHz帯)において、VSWRとして「2.47~2.63」が得られた。 Further, as shown in FIG. 7, in this example, the antenna device 100 according to one embodiment achieves VSWR in the second frequency band (2.4 to 2.5 GHz band) that is the Wi-Fi frequency band. "2.47 to 2.63" was obtained.

また、図7に示すように、本実施例では、一実施形態に係るアンテナ装置100により、Wi-Fiの周波数帯域である第1の周波数帯域(5.1~5.7GHz帯)において、VSWRとして「1.75~2.62」が得られた。 Further, as shown in FIG. 7, in this example, the antenna device 100 according to one embodiment has a VSWR in the first frequency band (5.1 to 5.7 GHz band) that is the Wi-Fi frequency band. "1.75 to 2.62" was obtained.

すなわち、本実施例により、一実施形態に係るアンテナ装置100は、上記3つの周波数帯域のいずれにおいても、VSWRとして目標値「3.0」未満を得ることができた。 That is, according to this example, the antenna device 100 according to one embodiment was able to obtain a VSWR of less than the target value "3.0" in any of the three frequency bands.

以上説明したように、一実施形態に係るアンテナ装置100は、回路基板120と、回路基板120上に配置されたアンテナ素子130と、回路基板120に設けられ、アンテナ素子130に給電する給電部123とを備え、アンテナ素子130は、回路基板120の上面120Aに設けられ、対角線上に位置する第1の角部131A1および第2の角部131A2が切り欠かれた略矩形状を有する、アンテナ用電極パターン131を有し、給電部123は、アンテナ用電極パターン131の第3の角部131A3の近傍に設けられ、アンテナ素子130は、アンテナ用電極パターン131の全体領域において、第1の周波数帯域(5.1~5.7GHz帯)に対応する放射特性を有し、アンテナ用電極パターン131における、第3の角部131A3を形成する2つの辺に沿って延在するL字状を有する一部の領域131Bにおいて、第2の周波数帯域(2.4~2.5GHz帯)に対応する放射特性を有する。 As described above, the antenna device 100 according to one embodiment includes a circuit board 120, an antenna element 130 arranged on the circuit board 120, and a power feeding section 123 provided on the circuit board 120 and feeding power to the antenna element 130. The antenna element 130 is provided on the upper surface 120A of the circuit board 120, and has a substantially rectangular shape with a first corner 131A1 and a second corner 131A2 located diagonally cut out. The feeding part 123 has an electrode pattern 131, the feeding part 123 is provided near the third corner 131A3 of the antenna electrode pattern 131, and the antenna element 130 has a first frequency band in the entire area of the antenna electrode pattern 131. (5.1 to 5.7 GHz band), and has an L-shape extending along the two sides forming the third corner 131A3 of the antenna electrode pattern 131. The region 131B has radiation characteristics corresponding to the second frequency band (2.4 to 2.5 GHz band).

これにより、一実施形態に係るアンテナ装置100は、単一のアンテナ素子130により、互いに異なる2つの周波数帯域による無線通信を行うことができる。したがって、一実施形態に係るアンテナ装置100によれば、アンテナのマルチバンド化に伴う部品点数の増加や装置の大型化を抑制することができる。 Thereby, the antenna device 100 according to one embodiment can perform wireless communication using two different frequency bands using the single antenna element 130. Therefore, according to the antenna device 100 according to one embodiment, it is possible to suppress an increase in the number of parts and an increase in the size of the device due to multi-band antennas.

また、一実施形態に係るアンテナ装置100において、アンテナ素子130は、アンテナ用電極パターン131における第3の角部131A3の近傍から、アンテナ用電極パターン131の外周に沿って延出する片端開放型のスタブ132をさらに有し、アンテナ用電極パターン131とスタブ132とを含む領域において、第3の周波数帯域(1575GHz帯)に対応する放射特性を有する。 Furthermore, in the antenna device 100 according to one embodiment, the antenna element 130 is a one-end open type that extends from the vicinity of the third corner 131A3 of the antenna electrode pattern 131 along the outer periphery of the antenna electrode pattern 131. It further includes a stub 132, and has radiation characteristics corresponding to the third frequency band (1575 GHz band) in a region including the antenna electrode pattern 131 and the stub 132.

これにより、一実施形態に係るアンテナ装置100は、単一のアンテナ素子130により、互いに異なる3つの周波数帯域による無線通信を行うことができる。したがって、一実施形態に係るアンテナ装置100によれば、アンテナのマルチバンド化に伴う部品点数の増加や装置の大型化を抑制することができる。 Thereby, the antenna device 100 according to one embodiment can perform wireless communication using three different frequency bands using the single antenna element 130. Therefore, according to the antenna device 100 according to one embodiment, it is possible to suppress an increase in the number of parts and an increase in the size of the device due to multi-band antennas.

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications or variations can be made within the scope of the gist of the present invention as described in the claims. Changes are possible.

100 アンテナ装置
110 筐体
110B 天板部
110C 底板部
110D1~110D4 側壁部
120 回路基板
120A 上面
120B 下面
120C アンテナ配置領域
121 接地電極
121A 切り欠き部
122 通信回路
123 給電部
130 アンテナ素子
131 アンテナ用電極パターン
131A1 第1の角部
131A2 第2の角部
131A3 第3の角部
131A4 第4の角部
132 スタブ
132A 第1の直線部
132B 第2の直線部
132C 第3の直線部
100 Antenna device 110 Housing 110B Top plate part 110C Bottom plate part 110D1 to 110D4 Side wall part 120 Circuit board 120A Top surface 120B Bottom surface 120C Antenna arrangement area 121 Ground electrode 121A Notch part 122 Communication circuit 123 Power feeding part 130 Antenna element 131 Electrode pattern for antenna 131A1 First corner 131A2 Second corner 131A3 Third corner 131A4 Fourth corner 132 Stub 132A First straight section 132B Second straight section 132C Third straight section

Claims (7)

回路基板と、
回路基板上に配置されたアンテナ素子と、
前記回路基板に設けられ、前記アンテナ素子に給電する給電部と
を備え、
前記アンテナ素子は、
前記回路基板の一方の面に設けられ、対角線上に位置する第1の角部および第2の角部が切り欠かれた略矩形状を有する、アンテナ用電極パターンを有し、
前記給電部は、
前記アンテナ用電極パターンの第3の角部の近傍に設けられ、
前記アンテナ素子は、
前記アンテナ用電極パターンの全体領域において、第1の周波数帯域に対応する放射特性を有し、
前記アンテナ用電極パターンにおける、前記第3の角部を形成する2つの辺に沿って延在するL字状を有する一部の領域において、第2の周波数帯域に対応する放射特性を有する
ことを特徴とするアンテナ装置。
a circuit board;
An antenna element arranged on a circuit board,
a power feeding unit provided on the circuit board and feeding power to the antenna element;
The antenna element is
an antenna electrode pattern provided on one surface of the circuit board and having a substantially rectangular shape with first and second corners located diagonally cut out;
The power feeding section is
provided near the third corner of the antenna electrode pattern,
The antenna element is
The entire area of the antenna electrode pattern has radiation characteristics corresponding to a first frequency band,
In the antenna electrode pattern, a part of the L-shaped region extending along the two sides forming the third corner has radiation characteristics corresponding to the second frequency band. Characteristic antenna device.
前記アンテナ素子は、
前記アンテナ用電極パターンにおける前記第3の角部の近傍から、前記アンテナ用電極パターンの外周に沿って延出する片端開放型のスタブをさらに有し、
前記アンテナ用電極パターンと前記スタブとを含む領域において、第3の周波数帯域に対応する放射特性を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
The antenna element is
further comprising an open-ended stub extending along the outer periphery of the antenna electrode pattern from near the third corner of the antenna electrode pattern,
The antenna device according to claim 1, wherein a region including the antenna electrode pattern and the stub has radiation characteristics corresponding to a third frequency band.
前記アンテナ素子は、
前記スタブの開放端が前記給電部よりも前記回路基板の外周寄りとなるように、前記回路基板の角部のアンテナ配置領域に設けられ、
前記回路基板の他方の面における、前記アンテナ配置領域を避けた位置に、接地電極を備える
ことを特徴とする請求項2に記載のアンテナ装置。
The antenna element is
provided in an antenna arrangement area at a corner of the circuit board such that the open end of the stub is closer to the outer periphery of the circuit board than the power feeding section;
The antenna device according to claim 2, further comprising a ground electrode on the other surface of the circuit board at a position away from the antenna arrangement area.
前記回路基板を収容する筐体を更に備え、
前記筐体は、前記回路基板の前記一方の面と対向する樹脂製の天板部と、前記回路基板の前記他方の面と対向する樹脂製の底板部とを有する
ことを特徴とする請求項3に記載のアンテナ装置。
further comprising a casing that accommodates the circuit board,
Claim characterized in that the casing has a top plate made of resin that faces the one surface of the circuit board, and a bottom plate made of resin that faces the other surface of the circuit board. 3. The antenna device according to 3.
前記第1の周波数帯域および前記第2の周波数帯域は、近距離無線通信用の周波数帯域であり、
前記第3の周波数帯域は、衛星測位用の周波数帯域であり、
前記第1の周波数帯域および前記第2の周波数帯域に対応する前記アンテナ素子の指向性は、前記筐体の前記底板部側に向けられており、
前記第3の周波数帯域に対応するアンテナ素子の指向性は、前記筐体の前記天板部側に向けられている。
ことを特徴とする請求項4に記載のアンテナ装置。
The first frequency band and the second frequency band are frequency bands for short-range wireless communication,
The third frequency band is a frequency band for satellite positioning,
Directivity of the antenna element corresponding to the first frequency band and the second frequency band is directed toward the bottom plate side of the housing,
The directivity of the antenna element corresponding to the third frequency band is directed toward the top plate portion of the housing.
The antenna device according to claim 4, characterized in that:
前記筐体は、前記天板部が車両の屋根側を向き、前記底板部が前記車両の車室側を向くように、前記車両の前記屋根の下側に取り付けられている
ことを特徴とする請求項5に記載のアンテナ装置。
The casing is attached to the lower side of the roof of the vehicle such that the top plate portion faces the roof side of the vehicle and the bottom plate portion faces the passenger compartment side of the vehicle. The antenna device according to claim 5.
前記回路基板は、
前記第1の周波数帯域および前記第2の周波数帯域を利用した前記近距離無線通信と、前記第3の周波数帯域を利用した前記衛星測位とを行うことが可能な通信回路を有する ことを特徴とする請求項6に記載のアンテナ装置。
The circuit board includes:
It is characterized by comprising a communication circuit capable of performing the short-range wireless communication using the first frequency band and the second frequency band, and the satellite positioning using the third frequency band. The antenna device according to claim 6.
JP2020082668A 2020-05-08 2020-05-08 antenna device Active JP7409961B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020082668A JP7409961B2 (en) 2020-05-08 2020-05-08 antenna device
CN202110323148.9A CN113629390B (en) 2020-05-08 2021-03-25 Antenna device
TW110111510A TWI817100B (en) 2020-05-08 2021-03-30 Antenna device
KR1020210051566A KR102461260B1 (en) 2020-05-08 2021-04-21 Antenna apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020082668A JP7409961B2 (en) 2020-05-08 2020-05-08 antenna device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021177610A JP2021177610A (en) 2021-11-11
JP7409961B2 true JP7409961B2 (en) 2024-01-09

Family

ID=78377874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020082668A Active JP7409961B2 (en) 2020-05-08 2020-05-08 antenna device

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7409961B2 (en)
KR (1) KR102461260B1 (en)
CN (1) CN113629390B (en)
TW (1) TWI817100B (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008295090A (en) 2008-07-31 2008-12-04 Toshiba Corp Broadband antenna
JP2011193244A (en) 2010-03-15 2011-09-29 Alps Electric Co Ltd Radio communication device
US20130027253A1 (en) 2011-07-28 2013-01-31 Chia-Hong Lin Dual-band circularly polarized antenna
JP2016025592A (en) 2014-07-23 2016-02-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 Antenna device

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4081337B2 (en) * 2002-09-30 2008-04-23 松下電器産業株式会社 Antenna device
JP4211523B2 (en) * 2003-07-11 2009-01-21 ソニー株式会社 Antenna module and wireless card module
FI20055353A0 (en) * 2005-06-28 2005-06-28 Lk Products Oy Internal multi-band antenna
JP4925937B2 (en) * 2007-06-19 2012-05-09 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 ANTENNA DEVICE AND PORTABLE RADIO DEVICE
JP5251610B2 (en) * 2009-03-03 2013-07-31 Tdk株式会社 ANTENNA DEVICE AND ANTENNA ELEMENT USED FOR THE SAME
TW201222975A (en) * 2010-11-30 2012-06-01 Tecom Co Ltd Wide band antenna
JP5794300B2 (en) * 2011-05-25 2015-10-14 株式会社村田製作所 Antenna device and communication terminal device
CN102800958B (en) * 2012-09-03 2015-05-13 云南大学 Four-trap ultra-wideband antenna
CN202839960U (en) * 2012-10-16 2013-03-27 启碁科技股份有限公司 Mobile communication device and ultra wide band mobile communication antenna
KR101491495B1 (en) * 2013-05-27 2015-02-09 동국대학교 산학협력단 multi-band circular polarization hexagonal slot microstrip antenna using multiful L-shaped slit
KR20150091876A (en) * 2014-02-04 2015-08-12 엘지이노텍 주식회사 Antenna apparatus
KR101917905B1 (en) * 2014-11-24 2018-11-12 엘에스엠트론 주식회사 Internal antenna module for vehicle
JP6539895B2 (en) * 2015-02-13 2019-07-10 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 Antenna device and wireless communication device
JP2017063255A (en) * 2015-09-24 2017-03-30 ミツミ電機株式会社 Antenna device and manufacturing method of antenna device
JP6041966B1 (en) * 2015-11-19 2016-12-14 原田工業株式会社 Composite patch antenna device
CN210468060U (en) * 2019-11-05 2020-05-05 成都信息工程大学 Broadband high-out-of-band rejection dual-mode band-pass filter based on microstrip system
CN112886221A (en) * 2020-12-29 2021-06-01 东华大学 Ultra-wideband double-trapped-wave antenna based on L-shaped matching branches

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008295090A (en) 2008-07-31 2008-12-04 Toshiba Corp Broadband antenna
JP2011193244A (en) 2010-03-15 2011-09-29 Alps Electric Co Ltd Radio communication device
US20130027253A1 (en) 2011-07-28 2013-01-31 Chia-Hong Lin Dual-band circularly polarized antenna
JP2016025592A (en) 2014-07-23 2016-02-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 Antenna device

Also Published As

Publication number Publication date
TW202147690A (en) 2021-12-16
JP2021177610A (en) 2021-11-11
KR102461260B1 (en) 2022-10-31
KR20210136845A (en) 2021-11-17
CN113629390A (en) 2021-11-09
TWI817100B (en) 2023-10-01
CN113629390B (en) 2024-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11271286B2 (en) Metal shielding cover slot antenna and electronic device
US20200006850A1 (en) Dual broadband antenna system for vehicles
EP1437792B1 (en) Cavity-backed slot antenna
CN110574230B (en) Vehicle-mounted antenna device
CN115775970A (en) Antenna for vertical polarization and antenna device
CN112956078A (en) Three-dimensional inverted-F antenna element, antenna assembly with same and communication system
JP2011091557A (en) Antenna device
JP6401835B1 (en) Antenna device
US10804590B2 (en) Antenna and window glass
US12009582B2 (en) Antenna module and vehicle roof with antenna module
JP5495015B2 (en) Multi-frequency antenna
JP2012134739A (en) Multifrequency monopole antenna
JP7409961B2 (en) antenna device
CN112740479B (en) Vehicle-mounted antenna device
CN113745811A (en) Antenna device
US10897085B2 (en) Antenna and antenna system
WO2014129632A1 (en) Inverted-f antenna, and on-board composite antenna device
CN113330638A (en) Vehicle-mounted antenna device
WO2022202073A1 (en) Antenna device
JP2018129768A (en) antenna
WO2023127835A1 (en) Patch antenna and antenna device
WO2024225038A1 (en) Antenna device, antenna, and vehicle
US20240014561A1 (en) Antenna device
CN116508207A (en) Antenna device
CN117766980A (en) Antenna assembly and electronic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7409961

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150