JPH08242118A - Planar antenna, its resonance frequency control method and radio communication equipment - Google Patents

Planar antenna, its resonance frequency control method and radio communication equipment

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JPH08242118A
JPH08242118A JP7045859A JP4585995A JPH08242118A JP H08242118 A JPH08242118 A JP H08242118A JP 7045859 A JP7045859 A JP 7045859A JP 4585995 A JP4585995 A JP 4585995A JP H08242118 A JPH08242118 A JP H08242118A
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JP
Japan
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frequency
antenna
signal
planar antenna
resonance frequency
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Application number
JP7045859A
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Japanese (ja)
Inventor
Masami Abe
雅美 阿部
Shinichi Kuroda
慎一 黒田
Shinichiro Tsuda
信一郎 津田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH08242118A publication Critical patent/JPH08242118A/en
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Abstract

PURPOSE: To transmit/receive the communication signal of a wide band with a single and small planar antenna. CONSTITUTION: A radiation conductor 1 and a ground conductor (not illustrated) are arranged in parallel through a dielectric substrate (not illustrated), and what is called a microstrip antenna (MSA) 100 is formed. Plural slit shaped notches 4a-4g and 4h are provided for the radiation conductor 1. Switch elements 5a-5e and 5f having contact points in the radiation conductor 1 are provided so that they straddle the both sides of the respective notches among the arbitrary notches of the notches 4a-4h. Switch control lines 7a-7e and 7f from a control circuit 6 controlling conduction are connected to the switch elements 5a-5f.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば移動体通信に使
用して好適な平面アンテナ、その共振周波数制御方法、
及び無線通信装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar antenna suitable for use in mobile communication, a resonance frequency control method thereof,
And a wireless communication device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば衛星通信、特に移動体通信等の無
線通信システムのアンテナとして、構成が簡単で丈夫で
あり、且つ低プロファイルな特長を有する平面アンテナ
が広く採用されている。すなわち図17は、そのような
代表的な平面アンテナとしてのマイクロストリップアン
テナの構成を示したものである。なお図17のAは平面
図、Bは断面図を示す。
2. Description of the Related Art As an antenna of a radio communication system such as satellite communication, especially mobile communication, a planar antenna having a simple and durable structure and a low profile is widely adopted. That is, FIG. 17 shows a configuration of a microstrip antenna as such a typical planar antenna. 17A is a plan view and B is a sectional view.

【0003】この図17において、放射導体171と接
地導体172とが誘電体基板173を介して平行に配さ
れる。また点174は給電点を示し、この給電点174
に導電ピン175の一端が接続される。さらに導電ピン
175の他端が誘電体基板173を貫通して接地導体1
72側に導出されて給電コネクタ176が形成される。
なお放射導体171の形状としては、図示の矩形タイプ
の他に、円形タイプなどが知られている。
In FIG. 17, a radiation conductor 171 and a ground conductor 172 are arranged in parallel with a dielectric substrate 173 interposed therebetween. Further, a point 174 indicates a feeding point, and this feeding point 174
One end of the conductive pin 175 is connected to. Further, the other end of the conductive pin 175 penetrates the dielectric substrate 173 and the ground conductor 1
The power supply connector 176 is formed by being led out to the 72 side.
As the shape of the radiation conductor 171, a circular type is known in addition to the rectangular type shown in the figure.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような平面アンテ
ナにおいて、最近の通信装置の小型化の要求により、ア
ンテナに関しても形状の小型化が盛んに検討されてい
る。その小型化の一般的な方法としては、例えば以下の
方法が知られている。 (1) 誘電体基板173の材料として比誘電率εrの大き
い材料を使用する。 (2) 誘電体基板173の厚みを薄くする。
In such a planar antenna, due to the recent demand for miniaturization of communication devices, miniaturization of the shape of the antenna has been actively studied. For example, the following methods are known as general methods for reducing the size. (1) As the material of the dielectric substrate 173, a material having a large relative permittivity εr is used. (2) The thickness of the dielectric substrate 173 is reduced.

【0005】ここで(1) の方法によれば、放射導体17
1の面積を小さくしてアンテナ全体を小型化することが
できる。しかしながらこの(1) の方法では、小型化に伴
って送受信される信号の帯域幅が狭まり、アンテナ利得
も低下するという欠点を有している。
According to the method (1), the radiation conductor 17
The area of 1 can be reduced to reduce the size of the entire antenna. However, the method (1) has a drawback that the bandwidth of signals transmitted and received becomes narrower as the size becomes smaller, and the antenna gain also decreases.

【0006】また(2) の方法によれば、アンテナの厚み
方向への小型化が可能となる。またこの(2) の方法では
材料コストが低減し、さらに基板薄により加工性が簡単
となり製造コストも低減するという利点も有する。しか
しながらこの(2) の方法では、基板の厚さを小さくする
と帯域幅が狭くなるという、(1) の方法と同様の欠点が
生じるものである。
According to the method (2), the antenna can be downsized in the thickness direction. In addition, the method (2) has an advantage that the material cost is reduced, the workability is simplified due to the thin substrate, and the manufacturing cost is reduced. However, the method (2) has the same drawback as the method (1) that the bandwidth is narrowed when the thickness of the substrate is reduced.

【0007】またこのような平面アンテナを小型化する
方法として、 (3) 図18に示されるように、放射導体181にスリッ
ト状の切れ込み182を入れる方法が提案(特開平2−
48803号公報、特願平4−106928号等参照)
されている。しかしながらこの(3) の方法でも、小型化
に伴って送受信される信号の帯域幅が狭まり、アンテナ
利得も低下するという欠点を有していた。
Further, as a method for miniaturizing such a planar antenna, (3) a method is proposed in which a slit-shaped cut 182 is formed in a radiation conductor 181 as shown in FIG.
(See Japanese Patent Application No. 48803, Japanese Patent Application No. 4-106928, etc.)
Have been. However, the method (3) also has a drawback that the bandwidth of signals transmitted and received becomes narrower as the size becomes smaller, and the antenna gain also decreases.

【0008】すなわち上述のごとき従来の平面アンテナ
の多くは、アンテナ共振周波数でアンテナ利得が最大と
なり、アンテナ共振周波数から離れた周波数ではアンテ
ナ給電点での反射損失の低下によりアンテナ利得が低下
する。従ってこのような従来のアンテナを無線通信装置
に適用する場合には、そのシステムの使用する周波数帯
域をカバーする十分広い帯域幅を持ったアンテナを用い
なければならず、その帯域幅の制約によりアンテナの小
型化が妨げられることになっていた。
That is, in most of the conventional planar antennas as described above, the antenna gain becomes maximum at the antenna resonance frequency, and at frequencies away from the antenna resonance frequency, the antenna gain decreases due to the reduction of reflection loss at the antenna feeding point. Therefore, when applying such a conventional antenna to a wireless communication device, an antenna having a sufficiently wide bandwidth that covers the frequency band used by the system must be used. The miniaturization of was supposed to be hindered.

【0009】また送受信を1つのアンテナで共用する場
合には、そのアンテナの帯域幅は送受信周波数をカバー
するような広帯域なアンテナが必要となり、その帯域幅
の制約によりアンテナの小型化が妨げられていた。
When one antenna is used for both transmission and reception, a wideband antenna whose bandwidth covers the transmission / reception frequency is required, and the restriction of the bandwidth prevents miniaturization of the antenna. It was

【0010】さらに最近、1つで複数の無線通信システ
ムにアクセスできる端末の要求が高まってきている。例
えば地上セルラー電話システムと低軌道衛星通信端末と
の共用、或いはGPS受信機と他の無線通信システムと
の共用などが要求されている。そこでこのような複数の
無線通信システムを共用した端末を構成する場合には、
各々の通信システムの使用周波数帯域をカバーするアン
テナを設けるか、若しくはこれらの通信システム全ての
使用周波数帯域をカバーする非常に広帯域なアンテナを
用意しなければならない。従ってこれらに用いられるア
ンテナは大きくなり、その結果、端末の高価格化、サイ
ズの大型化などの問題が生じていた。
More recently, there has been an increasing demand for terminals that can access a plurality of wireless communication systems. For example, sharing of a terrestrial cellular telephone system with a low-orbit satellite communication terminal or sharing of a GPS receiver with another wireless communication system is required. Therefore, when configuring a terminal sharing such a plurality of wireless communication systems,
It is necessary to provide an antenna that covers the use frequency band of each communication system, or prepare a very wide band antenna that covers the use frequency band of all these communication systems. Therefore, the antennas used for these devices have become large, and as a result, there have been problems such as high price and large size of the terminal.

【0011】この出願はこのような点に鑑みて成された
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の平面
アンテナの構成では、帯域幅の制約によりアンテナの小
型化が妨げられることになっていたというものである。
This application has been made in view of such a point, and the problem to be solved is that in the configuration of the conventional planar antenna, the size limitation of the antenna is hindered by the restriction of the bandwidth. It was said that.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】このため本発明において
は、平面アンテナの放射導体に複数のスリット状の切れ
込みを設け、且つそれらの切れ込み内の両端に接点を持
つスイッチ素子を備えるようにしたものである。またこ
の平面アンテナのスイッチ素子を通信信号の周波数に応
じて制御するようにしたものである。さらにこのような
平面アンテナのスイッチ素子を通信信号の周波数に応じ
て制御する制御手段を設けるようにしたものである。
For this reason, in the present invention, the radiation conductor of the planar antenna is provided with a plurality of slit-shaped notches, and switch elements having contacts at both ends of the notches are provided. Is. Further, the switch element of this plane antenna is controlled according to the frequency of the communication signal. Further, a control means for controlling the switch element of such a planar antenna according to the frequency of the communication signal is provided.

【0013】[0013]

【作用】これによれば、スイッチ素子の導通によって平
面アンテナの共振周波数が変化され、単一の小型の平面
アンテナで順次共振周波数を変化させることにより、実
質的に極めて広帯域の通信信号の送受信を行うことがで
きる。
According to this, the resonance frequency of the plane antenna is changed by the conduction of the switch element, and the resonance frequency is sequentially changed by a single small plane antenna, thereby substantially transmitting and receiving a communication signal in a very wide band. It can be carried out.

【0014】[0014]

【実施例】すなわち本発明は、放射導体と接地導体とが
誘電体基板を介して配される平面アンテナにおいて、放
射導体に1つ以上のスリット状の切れ込みを形成すると
共に、この切れ込みを跨いで放射導体間に接点を有する
スイッチ素子を設けたことを特徴とする平面アンテナで
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS That is, according to the present invention, in a planar antenna in which a radiation conductor and a ground conductor are arranged via a dielectric substrate, one or more slit-like cuts are formed in the radiation conductor, and the cuts are straddled. It is a planar antenna characterized in that a switch element having a contact point is provided between radiation conductors.

【0015】以下、図面を参照して本発明を説明する
に、図1は本発明による平面アンテナの一例を示す構成
図である。この図1において、上述の図17と同様に、
放射導体1と接地導体2(図示せず)とが誘電体基板3
(図示せず)を介して平行に配置されていわゆるマイク
ロストリップアンテナ(以下、MSAと称する)100
が形成される。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a planar antenna according to the present invention. In FIG. 1, similar to FIG. 17 described above,
The radiation conductor 1 and the ground conductor 2 (not shown) are the dielectric substrate 3
A so-called microstrip antenna (hereinafter, referred to as MSA) 100 is arranged in parallel via (not shown).
Is formed.

【0016】そしてこの放射導体1には、図示のように
複数のスリット状の切れ込み4a、4b、4c、4d、
4e、4f、4g及び4hが設けられる。またこれらの
切れ込み4a〜4hの内の任意の切れ込みに、各々の切
れ込みの両側をまたぐように両側の放射導体1に接点を
持つスイッチ素子5a、5b、5c、5d、5e及び5
fが設けられる。さらにこれらのスイッチ素子5a〜5
fにその導通を制御する制御回路6からのスイッチ制御
線7a、7b、7c、7d、7e及び7fが接続され
る。
The radiation conductor 1 has a plurality of slit-shaped cuts 4a, 4b, 4c, 4d, as shown in the drawing.
4e, 4f, 4g and 4h are provided. Further, the switch elements 5a, 5b, 5c, 5d, 5e and 5 having contacts to the radiation conductors 1 on both sides so as to straddle both sides of each of the notches 4a to 4h.
f is provided. Furthermore, these switch elements 5a-5
Switch control lines 7a, 7b, 7c, 7d, 7e and 7f from the control circuit 6 for controlling the conduction are connected to f.

【0017】従ってこのようなMSA100において、
放射導体1に複数のスリット状の切れ込み4a〜4hを
設けることにより、アンテナの小型化が可能となること
は、上述の文献から明らかである。すなわち上述の文献
によれば、MSAの放射導体にスリット状の切れ込みを
設けることにより、アンテナの共振周波数が低下され、
例えば1/2波長に設計されるアンテナの形状を小型化
できることが述べられている。
Therefore, in such MSA 100,
It is apparent from the above-mentioned document that the antenna can be downsized by providing the radiation conductor 1 with a plurality of slit-shaped cuts 4a to 4h. That is, according to the above-mentioned document, the resonance frequency of the antenna is lowered by providing the slit-like notch in the radiation conductor of the MSA,
For example, it is stated that the shape of the antenna designed to have a half wavelength can be miniaturized.

【0018】そしてさらに上述のMSA100において
は、放射導体1の切れ込み4内にスイッチ素子5が設け
られる。すなわち図2は、誘電体基板3の上に設けられ
た放射導体1の任意の切れ込み4部分を拡大し、スイッ
チ素子5との接続方法を示した図である。この図2にお
いて、切れ込み4内の誘電体基板3上の放射導体1の間
にスイッチ素子5が設けられ、このスイッチ素子5の両
接点が両側の放射導体1に接続される。そしてこのスイ
ッチ素子5に、その導通の状態を制御するためのスイッ
チ制御回路6(図示せず)からのスイッチ制御線7が接
続される。
Further, in the above-mentioned MSA 100, the switch element 5 is provided in the notch 4 of the radiation conductor 1. That is, FIG. 2 is a diagram showing a method of connecting with the switch element 5 by enlarging an arbitrary cut portion 4 of the radiation conductor 1 provided on the dielectric substrate 3. In FIG. 2, a switch element 5 is provided between the radiation conductors 1 on the dielectric substrate 3 in the notch 4, and both contacts of the switch element 5 are connected to the radiation conductors 1 on both sides. A switch control line 7 from a switch control circuit 6 (not shown) for controlling the conduction state is connected to the switch element 5.

【0019】これによって制御回路6の出力信号レベル
に応じてスイッチ素子5の導通の状態を変化させ、アン
テナの共振周波数を変化させることができる。すなわち
この構成により、例えば4個の2値スイッチ素子5を各
々切れ込み4内に設ければ、最大16通りのアンテナ共
振周波数を設定することが可能である。そして例えば1
6MHzの帯域の無線通信システムに本例のアンテナを
適用した場合には、従来は16MHzの帯域幅をもつア
ンテナが必要であったのに比べて、1MHzの帯域幅の
狭帯域のアンテナを共振周波数を切り換えて用いること
ができ、これよってアンテナの小型化が可能となる。
This makes it possible to change the conduction state of the switch element 5 according to the output signal level of the control circuit 6 and change the resonance frequency of the antenna. That is, with this configuration, for example, if four binary switch elements 5 are provided in the notch 4, it is possible to set a maximum of 16 antenna resonance frequencies. And for example 1
When the antenna of this example is applied to a wireless communication system of a band of 6 MHz, an antenna having a bandwidth of 1 MHz is used as compared with a conventional antenna having a bandwidth of 16 MHz. Can be switched and used, which enables miniaturization of the antenna.

【0020】なお本発明の平面アンテナにおいては、従
来の平面アンテナに比べてスイッチ素子5、制御回路6
が付加されるが、これらの素子及び回路を半導体素子に
より構成すれば、この付加分は無視できる程度に十分小
さく、従来の平面アンテナに比較して小型化できる。ま
たスイッチ素子5を接続する位置及びその個数は、適用
される無線通信システムの周波数帯域、チャンネルあた
りの帯域幅、放射導体1の形状、切れ込み4の長さ等に
より決定される。また上述の図1においては、矩形の放
射導体1に切れ込み4を設けた例を示しているが、円形
の放射導体についても同様である。
In the flat antenna of the present invention, the switch element 5 and the control circuit 6 are different from those of the conventional flat antenna.
However, if these elements and circuits are composed of semiconductor elements, the added amount is small enough to be ignored, and the size can be reduced as compared with the conventional planar antenna. Further, the positions where the switching elements 5 are connected and the number thereof are determined by the frequency band of the applied wireless communication system, the bandwidth per channel, the shape of the radiating conductor 1, the length of the notch 4, and the like. Further, in FIG. 1 described above, an example in which the slit 4 is provided in the rectangular radiation conductor 1 is shown, but the same applies to a circular radiation conductor.

【0021】さらに図3は、本発明による平面アンテナ
のより具体的な実施例を示す。なお図3のAは断面図で
あり、図3のBに上方から見た平面図を示す。また図3
のAは図3のBのX−X′線による断面を示している。
そしてこの実施例においては、厚さH=1.6mm、誘
電率εr=3.5の誘電体基板を用いたMSA100の
例が示されている。
Further, FIG. 3 shows a more specific embodiment of the planar antenna according to the present invention. 3A is a sectional view, and FIG. 3B shows a plan view seen from above. See also FIG.
3A shows a cross section taken along line XX ′ in FIG. 3B.
Further, in this embodiment, an example of the MSA 100 using a dielectric substrate having a thickness H = 1.6 mm and a dielectric constant εr = 3.5 is shown.

【0022】すなわちこの図3のAに示す断面図におい
て、放射導体1と接地導体2とが誘電体基板3を介して
平行に配される。また点8は給電点を示し、この給電点
8に導電ピン9の一端が接続される。さらに導電ピン9
の他端が誘電体基板3を貫通して接地導体2側に導出さ
れて給電コネクタ10が形成される。
That is, in the sectional view shown in FIG. 3A, the radiation conductor 1 and the ground conductor 2 are arranged in parallel via the dielectric substrate 3. A point 8 indicates a feeding point, and one end of a conductive pin 9 is connected to this feeding point 8. Conductive pin 9
The other end of the power supply connector 10 penetrates the dielectric substrate 3 and is led out to the ground conductor 2 side to form the power supply connector 10.

【0023】また図3のBの平面図において、一辺の長
さLaが40mmの放射導体1にスリット状の切れ込み
4a〜4hを各放射導体辺に2個所、計8個所設けてい
る。さらにこれらの切れ込み4a〜4hはすべて図4に
示されるように、幅Gs=2.0mm、長さLs=1
0.6mmの矩形の切れ込みとされる。
Further, in the plan view of FIG. 3B, slit-shaped cuts 4a to 4h are provided in the radiation conductor 1 having a length La of 40 mm on each side, two locations on each radiation conductor side, that is, eight locations in total. Further, as shown in FIG. 4, all of these notches 4a to 4h have a width Gs = 2.0 mm and a length Ls = 1.
It is a 0.6 mm rectangular notch.

【0024】そして4つのスイッチ素子5a〜5dは、
例えば図3のBに示す位置の切れ込み4a〜4dの両端
を跨ぐように両端を接点として接続される。なお図3の
Bでは図面を見やすくするためスイッチ素子部分を模式
的に示しているが、実際には図4に示されるように、切
れ込み4の両端を接点としてスイッチ素子5は接続され
る。ただし本例ではスイッチ素子5は切れ込み4の入り
口に接続した場合を示した。またスイッチ素子の具体的
構成例については後述する。
The four switch elements 5a-5d are
For example, both ends of the notches 4a to 4d at the positions shown in B of FIG. Note that, in FIG. 3B, the switch element portion is schematically shown for easy understanding of the drawing, but actually, as shown in FIG. 4, the switch element 5 is connected with both ends of the notch 4 as contacts. However, in this example, the switch element 5 is connected to the entrance of the notch 4. A specific configuration example of the switch element will be described later.

【0025】さらにこのMSA100において、スイッ
チ素子5a〜5dは制御回路6からのスイッチ制御線7
a〜7dによって制御される。さらにこの制御回路6は
共振周波数情報データをスイッチ制御信号に変換する機
能を有する。すなわち制御回路6は共振周波数情報デー
タより適切なスイッチ制御データを生成する論理回路1
1と、論理回路11の出力信号レベルをスイッチ制御を
可能とする信号レベルに変換するためのレベル変換回路
12とからなる。これによりこのMSA100におい
て、共振周波数情報に基づいてそのアンテナ共振周波数
を変化させる。
Further, in the MSA 100, the switch elements 5a to 5d are the switch control lines 7 from the control circuit 6.
a to 7d. Further, the control circuit 6 has a function of converting the resonance frequency information data into a switch control signal. That is, the control circuit 6 generates the appropriate switch control data from the resonance frequency information data.
1 and a level conversion circuit 12 for converting the output signal level of the logic circuit 11 into a signal level that enables switch control. As a result, the MSA 100 changes the antenna resonance frequency based on the resonance frequency information.

【0026】そしてこのMSA100において、表1
に、スイッチ素子の導通の状態に対する共振周波数、V
SWR、帯域幅(VSWR<2となる帯域)の測定値を
示す。従ってこの表1において、スイッチ素子5a〜5
dの導通状態の設定値によりアンテナ共振周波数を可変
できることが確認できる。すなわちこの例では共振周波
数の可変範囲は110MHzとなる。この場合に同寸法
の従来のMSAでは、帯域幅は17MHz(表1のスイ
ッチの状態がすべてオフの場合と等価)であり、本発明
により広帯域化が実現できていることが確認できる。
Then, in this MSA100, Table 1
And the resonance frequency for the conduction state of the switch element, V
The measured values of SWR and bandwidth (band where VSWR <2) are shown. Therefore, in this Table 1, the switch elements 5a-5
It can be confirmed that the antenna resonance frequency can be changed by the set value of the conduction state of d. That is, in this example, the variable range of the resonance frequency is 110 MHz. In this case, in the conventional MSA having the same size, the bandwidth is 17 MHz (equivalent to the case where all the switch states in Table 1 are off), and it can be confirmed that the present invention can realize a wide band.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】さらに上述の例ではスイッチ素子5の位置
を図4に示したように,切れ込み4の入口部に接続した
が、次の測定例で示すようにスイッチの接続位置を変更
することで共振周波数を変えることができる。このこと
は適用する通信システムに応じて適切な周波数でアンテ
ナ共振周波数を調整できることを示している。すなわち
図5にその測定例を示す。この測定例は、上述の例で示
したと同じ放射導体1の形状を持つアンテナについて、
図3のスイッチ素子5aのみを切れ込み4aに接続し、
その接続位置を変えたときの共振周波数の変化を示した
ものである。
Further, in the above-mentioned example, the position of the switch element 5 was connected to the entrance of the notch 4 as shown in FIG. 4. However, by changing the connection position of the switch as shown in the next measurement example, resonance can be achieved. The frequency can be changed. This indicates that the antenna resonance frequency can be adjusted at an appropriate frequency according to the applied communication system. That is, FIG. 5 shows an example of the measurement. This measurement example is for an antenna having the same shape of the radiation conductor 1 as shown in the above example,
Only the switch element 5a of FIG. 3 is connected to the notch 4a,
It shows changes in the resonance frequency when the connection position is changed.

【0029】なお図5において、横軸はスイッチ素子5
aの接続位置X(切れ込みの入り口を0mmとし、X=
10.6のときスイッチを接続しない場合の共振周波数
となる)であり、縦軸はそのスイッチ素子5aをオンと
したときのアンテナ共振周波数である。従ってこの図5
が示すように、スイッチ素子5aの位置を動かすことに
より、約50MHzの共振周波数の可変範囲が得られて
いる。
In FIG. 5, the horizontal axis represents the switching element 5
Connection position X of a (X = 0 mm for the entrance of the slit, X =
10.6 is the resonance frequency when the switch is not connected), and the vertical axis is the antenna resonance frequency when the switch element 5a is turned on. Therefore, this FIG.
, The variable range of the resonance frequency of about 50 MHz is obtained by moving the position of the switch element 5a.

【0030】すなわちこの測定例で示したように、上述
の実施例によればスイッチ素子5a〜5dの導通の制御
によって共振周波数を変えることができ、同寸法の従来
のMSAに比較して広帯域化することができる。あるい
はこのように広帯域なアンテナを従来のMSAで実現す
るためには、低い誘電体材料を用いたり、基板厚を厚く
するなどしなければならず、アンテナサイズ、材料コス
トなどで問題となるものである。
That is, as shown in this measurement example, according to the above-described embodiment, the resonance frequency can be changed by controlling the conduction of the switch elements 5a to 5d, and the band can be widened as compared with the conventional MSA of the same size. can do. Alternatively, in order to realize such a wideband antenna with a conventional MSA, it is necessary to use a low dielectric material or increase the substrate thickness, which causes problems in antenna size, material cost, and the like. is there.

【0031】こうして上述の平面アンテナによれば、放
射導体1と接地導体2とが誘電体基板3を介して配され
る平面アンテナにおいて、放射導体1に1つ以上のスリ
ット状の切れ込み4を形成すると共に、この切れ込み4
を跨いで放射導体1間に接点を有するスイッチ素子5を
設けたことにより、このスイッチ素子5の導通によって
平面アンテナの共振周波数が変化され、単一の小型の平
面アンテナで順次共振周波数を変化させることにより、
実質的に極めて広帯域の通信信号の送受信を行うことが
できるものである。
Thus, according to the above-mentioned planar antenna, in the planar antenna in which the radiation conductor 1 and the ground conductor 2 are arranged via the dielectric substrate 3, one or more slit-shaped cuts 4 are formed in the radiation conductor 1. Do this along with this notch 4
By providing the switch element 5 having a contact between the radiation conductors 1 across the two, the resonance frequency of the planar antenna is changed by conduction of the switch element 5, and the resonance frequency is sequentially changed by a single small planar antenna. By
The communication signal can be transmitted and received in a substantially extremely wide band.

【0032】さらに本発明の平面アンテナに用いるスイ
ッチ素子5のいくつかの具体例について次に説明する。
Further, some specific examples of the switch element 5 used in the planar antenna of the present invention will be described below.

【0033】まず図6はスイッチ素子5としてFETを
用いた例である。この図において、放射導体1に形成さ
れる切れ込み4の片端にFET31のソース電極を、も
う一端にドレイン電極を接続する。そしてこのFET3
1のゲート電極に制御回路6からのスイッチ制御線7を
接続する。またこの場合にFET31のドレイン及びソ
ースをDC的に接地すると共に、高周波周波数ではアン
テナ特性に影響をないようにするため、放射導体1はチ
ョークコイル32を介して接地する。
First, FIG. 6 shows an example in which an FET is used as the switch element 5. In this figure, the source electrode of the FET 31 is connected to one end of the notch 4 formed in the radiation conductor 1 and the drain electrode is connected to the other end. And this FET3
The switch control line 7 from the control circuit 6 is connected to the gate electrode of 1. Further, in this case, the drain and source of the FET 31 are grounded in a DC manner, and the radiation conductor 1 is grounded via the choke coil 32 so as not to affect the antenna characteristics at a high frequency.

【0034】従ってこの回路において、FET31のゲ
ート電極に制御回路6からの制御信号電圧Vgを印加す
ることで、ドレイン−ソース間インピーダンスを切り換
え、スイッチ素子5の導通の制御を行うことができる。
なおこの回路において、チョークコイル32の代わりと
して、図7に示されるような分布定数素子により構成さ
れた例えばλg/4長のハイインピーダンス線路33を
用いても同様の効果は得られる。
Therefore, in this circuit, by applying the control signal voltage Vg from the control circuit 6 to the gate electrode of the FET 31, the impedance between the drain and the source can be switched and the conduction of the switch element 5 can be controlled.
In this circuit, instead of the choke coil 32, a similar effect can be obtained by using a high impedance line 33 having a length of, for example, λg / 4 configured by a distributed constant element as shown in FIG.

【0035】またこの回路において、高い周波数帯では
ドレイン−ソース間のオフ時の分離度が不十分になる場
合が生じるが、その場合には分離度を改善するために図
8のA、B、Cの各図面に示すようにFET31a、3
1b、31cと、例えばλg/4長のハイインピーダン
ス線路34a、34bを組合せてスイッチを構成しても
よい。なお図中のVg′は、制御信号電圧Vgを反転し
た信号電圧を示す。
In this circuit, the isolation between the drain and the source may be insufficient when the drain-source is off in a high frequency band. In that case, in order to improve the isolation, A, B, and B in FIG. As shown in each drawing of C, FETs 31a, 3
A switch may be configured by combining 1b and 31c and high impedance lines 34a and 34b having a length of λg / 4, for example. Note that Vg 'in the figure indicates a signal voltage obtained by inverting the control signal voltage Vg.

【0036】さらに図9はスイッチ素子5としてダイオ
ードを用いた例である。この図において、放射導体1に
形成される切れ込み4の片端にダイオード41のアノー
ドを、もう一端にカソードを接続する。またこの場合に
ダイオード41にDCバイアスを供給するために切れ込
み4の両端をDC的に分離する必要がある。そこで図示
のように放射導体1を分離し、そのギャップ42はアン
テナ特性の劣化がないように高周波帯域で十分結合して
いる程度に狭くする。そして制御回路6からの制御信号
路を分離された放射導体1の一方にチョークコイル43
を介して接続すると共に、他方をチョークコイル44を
介して接地する。
Further, FIG. 9 shows an example in which a diode is used as the switch element 5. In this figure, the anode of the diode 41 is connected to one end of the notch 4 formed in the radiation conductor 1 and the cathode is connected to the other end. Further, in this case, in order to supply the DC bias to the diode 41, it is necessary to separate both ends of the cut 4 in terms of DC. Therefore, as shown in the figure, the radiation conductor 1 is separated, and the gap 42 is narrowed so that it is sufficiently coupled in the high frequency band so that the antenna characteristics are not deteriorated. The choke coil 43 is provided on one side of the radiating conductor 1 from which the control signal path from the control circuit 6 is separated.
And is grounded via the choke coil 44.

【0037】従ってこの回路においても、分離された放
射導体1の一方に制御回路6からの制御信号電圧Vdを
印加することで、ダイオード41のインピーダンスを切
り換え、スイッチ素子5の導通の制御を行うことができ
る。なおこの回路において、チョークコイル43、44
の代わりとして、例えば図7で示したλg/4長のハイ
インピーダンス線路33を用いてもよい。
Therefore, also in this circuit, by applying the control signal voltage Vd from the control circuit 6 to one of the separated radiation conductors 1, the impedance of the diode 41 is switched and the conduction of the switch element 5 is controlled. You can In this circuit, the choke coils 43, 44
Instead of the above, for example, the high impedance line 33 having a λg / 4 length shown in FIG. 7 may be used.

【0038】またスイッチ素子5を複数接続した場合に
は、図10に示されるように放射導体1はそれぞれのダ
イオード41a、41b、41c、41dの位置に応じ
てDC的に分離され、それぞれにチョークコイル43
a、43b、43c、43d、及び44を介して制御信
号電圧Vda、Vdb、Vdc、Vdd、または接地電
圧が供給される。
When a plurality of switch elements 5 are connected, as shown in FIG. 10, the radiation conductor 1 is DC-separated according to the positions of the respective diodes 41a, 41b, 41c, 41d, and chokes are provided for each. Coil 43
Control signal voltages Vda, Vdb, Vdc, Vdd, or the ground voltage are supplied via a, 43b, 43c, 43d, and 44.

【0039】さらにダイオード41を用いたスイッチ素
子5は、図11に示すように、例えばλg/4長のハイ
インピーダンス線路45a、45bとダイオード46を
組み合わせて構成することもできる。
Further, as shown in FIG. 11, the switch element 5 using the diode 41 can also be constructed by combining the high impedance lines 45a and 45b of λg / 4 length and the diode 46, for example.

【0040】また本発明の平面アンテナは、誘電体基板
に半導体(例えば、GaAs基板)を用い、上述のスイ
ッチ回路を直接その半導体基板上に構成した、いわゆる
モノリシックアンテナにすることも可能である。これに
よりアンテナの製造工程が簡単化され、アンテナコスト
を下げることも可能である。
The planar antenna of the present invention can also be a so-called monolithic antenna in which a semiconductor (for example, a GaAs substrate) is used for the dielectric substrate and the above switch circuit is directly formed on the semiconductor substrate. As a result, the manufacturing process of the antenna is simplified and the antenna cost can be reduced.

【0041】さらに以下に本発明の無線通信装置につい
て説明する。
Further, the wireless communication apparatus of the present invention will be described below.

【0042】まず図12は、上述の構造の平面アンテナ
を周波数分割多元接続方式(以下、FDMA方式と称す
る)を用いた無線通信装置に適用した場合のアンテナ制
御方法及び手段を示す。この図12において、上述の構
造のMSA100とスイッチ制御回路6が設けられる。
そしてこの制御回路6に対して通信機本体50の通信周
波数設定回路51からの通信周波数情報が供給される。
First, FIG. 12 shows an antenna control method and means when the planar antenna having the above-mentioned structure is applied to a radio communication apparatus using a frequency division multiple access system (hereinafter referred to as FDMA system). In FIG. 12, the MSA 100 having the above-described structure and the switch control circuit 6 are provided.
Then, the communication frequency information from the communication frequency setting circuit 51 of the communication device main body 50 is supplied to the control circuit 6.

【0043】すなわちFDMA方式を用いた無線通信装
置では、基地局から共通チャンネルを介して使用周波数
が設定されたり、空き周波数帯域をサーチして使用周波
数を設定する方法等が用いられている。そこで上述の通
信周波数設定回路51では、上述の方法によって受信及
び送信ので使用される様々な使用周波数を設定する手段
を有する回路を示している。そしてこの周波数設定回路
51からの信号が制御回路6に供給されて、必要なスイ
ッチ制御信号に変換される。
That is, in the radio communication apparatus using the FDMA method, a base station sets a used frequency via a common channel, or a method of searching a free frequency band to set the used frequency is used. Therefore, the above-mentioned communication frequency setting circuit 51 shows a circuit having means for setting various use frequencies used for reception and transmission by the above method. Then, the signal from the frequency setting circuit 51 is supplied to the control circuit 6 and converted into a necessary switch control signal.

【0044】さらに受信時には、MSA100で受信さ
れた信号が受信増幅器52を通じて混合器53に供給さ
れ、周波数設定回路51からの信号によって制御される
局部発振器54からの局部発振信号が混合される。そし
てこの混合信号が復調回路55に供給され、復調信号が
通信機本体50のベースバンド部に供給される。
Further, at the time of reception, the signal received by the MSA 100 is supplied to the mixer 53 through the reception amplifier 52, and the local oscillation signal from the local oscillator 54 controlled by the signal from the frequency setting circuit 51 is mixed. Then, this mixed signal is supplied to the demodulation circuit 55, and the demodulated signal is supplied to the baseband section of the communication device main body 50.

【0045】また送信時には、通信機本体50のベース
バンド部からの信号が変調回路56に供給され、この変
調信号が混合器57に供給され、周波数設定回路51か
らの信号によって制御される局部発振器58からの局部
発振信号が混合される。そしてこの混合信号が送信増幅
器59を通じてMSA100に供給されて送信が行われ
る。
At the time of transmission, a signal from the baseband section of the communication device main body 50 is supplied to the modulation circuit 56, this modulation signal is supplied to the mixer 57, and the local oscillator controlled by the signal from the frequency setting circuit 51 is supplied. The local oscillator signal from 58 is mixed. Then, this mixed signal is supplied to the MSA 100 through the transmission amplifier 59 and transmitted.

【0046】従ってこの装置において、上述の構造のM
SA100は、例えば図13に示すように、適用される
無線通信システムの使用通信周波数帯域幅より狭いアン
テナ帯域幅をもち、この共振周波数をf1 、f2 、f3
・・・fn-1 に切り換えることによって、例えばf0
n の無線通信システムの使用通信周波数帯域幅の全体
をカバーすることができる。
Therefore, in this device, the M of the above structure is
The SA 100 has, for example, as shown in FIG. 13, an antenna bandwidth narrower than the communication frequency bandwidth used in the applied wireless communication system, and the resonance frequencies are f 1 , f 2 , f 3
... By switching to f n-1 , for example, f 0 ~
The entire communication frequency bandwidth used by the wireless communication system of f n can be covered.

【0047】すなわち上述の通信方式として周波数分割
多元接続方式を用いる場合に、受信または送信信号の周
波数情報に基づいて平面アンテナのスイッチ素子の導通
を制御し、受信または送信信号の周波数が平面アンテナ
の共振周波数に含まれるようにすることができる。従っ
てこの装置において、小型のアンテナを用いて通信を行
うことができ、端末の低価格化、サイズの小型化を実現
することができる。
That is, when the frequency division multiple access method is used as the above-mentioned communication method, the conduction of the switch element of the planar antenna is controlled based on the frequency information of the received or transmitted signal so that the frequency of the received or transmitted signal is that of the planar antenna. It can be included in the resonance frequency. Therefore, in this device, communication can be performed using a small antenna, and the price and size of the terminal can be reduced.

【0048】さらに図14は、上述の構造の平面アンテ
ナを周波数分割デュプレクス方式且つハーフデュプレク
ス方式を用いた無線通信装置に適用した場合のアンテナ
制御方法及び手段を示す。この図14において、上述の
構造のMSA100とスイッチ制御回路6が設けられ
る。そしてこの制御回路6に対して通信機本体60の送
受信選択回路61からの送受信選択信号が供給される。
Further, FIG. 14 shows an antenna control method and means when the planar antenna having the above-mentioned structure is applied to a radio communication apparatus using a frequency division duplex system and a half duplex system. In FIG. 14, the MSA 100 having the above structure and the switch control circuit 6 are provided. Then, the transmission / reception selection signal from the transmission / reception selection circuit 61 of the communication device main body 60 is supplied to the control circuit 6.

【0049】すなわち周波数分割デュプレクス方式且つ
ハーフデュプレクス方式を用いた無線通信装置では、受
信帯域と送信帯域とが異なる周波数にされると共に、外
部スイッチもしくは送受信タイミング信号等により、送
受信が切り替わるようにされている。そこで上述の送受
信選択回路61では、これらの受信と送信の切り換えを
行う手段を有する回路を示している。この送受信選択回
路61からの信号が制御回路6に供給されて、必要なス
イッチ制御信号に変換される。
That is, in the radio communication device using the frequency division duplex system and the half duplex system, the reception band and the transmission band are set to different frequencies, and transmission / reception is switched by an external switch or a transmission / reception timing signal. There is. Therefore, in the transmission / reception selection circuit 61 described above, a circuit having means for switching between reception and transmission is shown. The signal from the transmission / reception selection circuit 61 is supplied to the control circuit 6 and converted into a necessary switch control signal.

【0050】そしてこの場合に、MSA100はスイッ
チの状態を切り換えることにより2状態のアンテナ共振
周波数が設定される。そしてその帯域は、無線通信装置
の送信帯域もしくは受信帯域をそれぞれカバーする程十
分に広い帯域を有するものとする。そして制御回路6
は、無線装置が送信時にはMSA100の共振周波数帯
域が送信周波数帯域をカバーするように、無線装置が受
信時にはMSA100の共振周波数帯域が受信周波数帯
域をカバーするように、スイッチ素子の状態を制御す
る。
In this case, the MSA 100 sets the antenna resonance frequency in two states by switching the states of the switches. The band has a band wide enough to cover the transmission band or the reception band of the wireless communication device. And the control circuit 6
Controls the states of the switch elements so that the wireless device covers the transmission frequency band of the MSA 100 when transmitting and the wireless device covers the reception frequency band of the MSA 100 when receiving the wireless device.

【0051】さらに受信回路62と送信回路63が設け
られ、これらの回路62、63が、受信選択回路61か
らの信号によって制御される送受信切り換え回路64を
通じてMSA100に接続される。これによって受信が
選択されたときはMSA100からの信号が受信回路6
2を通じて通信機本体60のベースバンド部に供給され
る。また送信が選択されたときは通信機本体60のベー
スバンド部からの信号が送信回路63を通じてMSA1
00に供給されて送信が行われる。
Further, a reception circuit 62 and a transmission circuit 63 are provided, and these circuits 62 and 63 are connected to the MSA 100 through a transmission / reception switching circuit 64 controlled by a signal from the reception selection circuit 61. As a result, when reception is selected, the signal from the MSA 100 is received by the reception circuit 6
2 to the baseband section of the communication device main body 60. When transmission is selected, the signal from the baseband unit of the communication device body 60 is transmitted to the MSA1 through the transmission circuit 63.
00 for transmission.

【0052】すなわち上述の通信方式として周波数分割
デュプレクス方式で、且つハーフデュプレクス方式を用
いる場合に、送受信の選択信号に基づいてスイッチ素子
の導通を制御し、受信時には受信信号の周波数が、送信
時には送信信号の周波数が平面アンテナの共振周波数に
含まれるようにすることができる。従ってこの装置にお
いて、小型のアンテナを用いて通信を行うことができ、
端末の低価格化、サイズの小型化を実現することができ
る。
That is, when the frequency division duplex system and the half duplex system are used as the above communication system, the conduction of the switch element is controlled based on the transmission / reception selection signal, and the frequency of the reception signal at the time of reception and the frequency of the reception signal at the time of transmission are transmitted. The frequency of the signal can be included in the resonance frequency of the planar antenna. Therefore, in this device, it is possible to communicate using a small antenna,
It is possible to reduce the price and size of the terminal.

【0053】また図15は、上述の構造の平面アンテナ
を周波数ホッピング方式を用いたスペクトラム拡散通信
方式を用いた無線通信システム適用した場合の送信系の
アンテナ制御方法及び手段を示す。この図14におい
て、上述の構造のMSA100とスイッチ制御回路6が
設けられる。そしてこの制御回路6に対して通信機本体
70のPN系列発生器71からのPN系列信号が供給さ
れる。
FIG. 15 shows the antenna control method and means of the transmission system when the planar antenna having the above-mentioned structure is applied to the radio communication system using the spread spectrum communication system using the frequency hopping system. In FIG. 14, the MSA 100 having the above structure and the switch control circuit 6 are provided. The PN series signal from the PN series generator 71 of the communication device main body 70 is supplied to the control circuit 6.

【0054】すなわち周波数ホッピング方式を用いたス
ペクトラム拡散通信方式を用いた無線通信装置では、送
受信の周波数がPN系列によって変化されている。そこ
で上述のPN系列発生器71では、これらの送受信の周
波数の変化を制御する手段を有する回路を示している。
このPN系列発生器71からの信号が制御回路6に供給
されて、必要なスイッチ制御信号に変換される。
That is, in the radio communication apparatus using the spread spectrum communication method using the frequency hopping method, the transmission / reception frequency is changed by the PN sequence. Therefore, in the above-mentioned PN sequence generator 71, a circuit having means for controlling the change in the frequency of these transmission and reception is shown.
The signal from the PN sequence generator 71 is supplied to the control circuit 6 and converted into a necessary switch control signal.

【0055】そしてこの場合に、MSA100はスイッ
チの状態を切り換えることにより2状態のアンテナ共振
周波数が設定される。そしてその帯域は、PN系列発生
器71からの信号によって変化された送受信の帯域をそ
れぞれカバーする帯域を有するものとする。そして制御
回路6は、PN系列発生器71からの信号によって変化
された送受信の帯域をそれぞれカバーするするように、
スイッチ素子の状態を制御する。
In this case, the MSA 100 sets the two states of the antenna resonance frequency by switching the states of the switches. Then, it is assumed that the band has a band that respectively covers the transmission / reception band changed by the signal from the PN sequence generator 71. Then, the control circuit 6 respectively covers the transmission and reception bands changed by the signal from the PN sequence generator 71.
Controls the state of switch elements.

【0056】さらに送信系では、通信機本体70のベー
スバンド部からの信号が変調回路72に供給され、この
変調信号が混合器73に供給され、PN系列発生器71
からの信号によって制御される局部発振器74からの局
部発振信号が混合される。そしてこの混合信号が送信増
幅器75を通じてMSA100に供給されて送信が行わ
れる。
Further, in the transmission system, the signal from the baseband portion of the communication device main body 70 is supplied to the modulation circuit 72, this modulation signal is supplied to the mixer 73, and the PN sequence generator 71 is supplied.
The local oscillator signal from the local oscillator 74 controlled by the signal from is mixed. Then, this mixed signal is supplied to the MSA 100 through the transmission amplifier 75 and is transmitted.

【0057】すなわち上述の通信方式として周波数ホッ
ピングによるスペクトラム拡散通信方式を用いる場合
に、周波数ホッピングを行うPN系列信号に基づいてス
イッチ素子の導通を制御し、PN系列に応じて変化され
る周波数が平面アンテナの共振周波数に含まれるように
することができる。従ってこの装置において、小型のア
ンテナを用いて通信を行うことができ、端末の低価格
化、サイズの小型化を実現することができる。
That is, when the spread spectrum communication method by frequency hopping is used as the above communication method, the conduction of the switch element is controlled based on the PN series signal for frequency hopping, and the frequency changed according to the PN series is flat. It may be included in the resonance frequency of the antenna. Therefore, in this device, communication can be performed using a small antenna, and the price and size of the terminal can be reduced.

【0058】さらに図16は、上述の構造の平面アンテ
ナを複数の無線通信システムを共用する無線通信装置に
適用した場合の送信系のアンテナ制御方法及び手段を示
す。この図16において、上述の構造のMSA100と
スイッチ制御回路6が設けられる。そしてこの制御回路
6に対して通信システムの選択回路81からの選択信号
が供給される。
Further, FIG. 16 shows an antenna control method and means of a transmission system when the planar antenna having the above-mentioned structure is applied to a wireless communication apparatus sharing a plurality of wireless communication systems. In FIG. 16, the MSA 100 having the above-described structure and the switch control circuit 6 are provided. Then, a selection signal from the selection circuit 81 of the communication system is supplied to the control circuit 6.

【0059】すなわち複数の無線通信システムを共用す
る無線通信装置では、例えば外部スイッチにより使用す
るシステムが選択される場合や、セルラー電話と衛星通
信端末を共用した場合のようにセルラーのサービスエリ
アの外にでると自動的に衛星通信システムが選択される
例のような自動的に選択される場合がある。ここで示し
たシステム選択回路81では、このようなシステム選択
機能を有し、その選択信号を送出する回路を示してい
る。
That is, in a wireless communication device that shares a plurality of wireless communication systems, for example, when a system to be used is selected by an external switch or when a cellular phone and a satellite communication terminal are shared, the outside of the cellular service area. In some cases, the satellite communication system may be automatically selected when it goes out. The system selection circuit 81 shown here is a circuit that has such a system selection function and sends out the selection signal.

【0060】そして例えば第1の通信システムの通信機
82と、第2の通信システムの通信機83とが、選択回
路81からの選択信号によって制御されるシステム切り
換え回路84を通じてMSA100に接続される。これ
によって第1の通信システムが選択されたときはMSA
100が通信機82に接続され、第2の通信システムが
選択されたときはMSA100が通信機83に接続され
る。
Then, for example, the communication device 82 of the first communication system and the communication device 83 of the second communication system are connected to the MSA 100 through the system switching circuit 84 controlled by the selection signal from the selection circuit 81. As a result, when the first communication system is selected, the MSA
100 is connected to the communication device 82, and the MSA 100 is connected to the communication device 83 when the second communication system is selected.

【0061】なおこの場合に、MSA100はスイッチ
の状態を切り換えることにより2状態のアンテナ共振周
波数が設定される。そしてその帯域は、それぞれの通信
システムの帯域をカバーする程十分に広い帯域を有する
ものとする。そして制御回路6は、第1の通信システム
が選択されたときはMSA100の共振周波数帯域が第
1の通信システムの周波数帯域をカバーするように、第
2の通信システムが選択されたときはMSA100の共
振周波数帯域が第2の通信システムの周波数帯域をカバ
ーするように、スイッチ素子の状態を制御する。
In this case, the MSA 100 sets the two states of the antenna resonance frequency by switching the states of the switches. The band has a band wide enough to cover the band of each communication system. Then, the control circuit 6 controls the MSA 100 so that the resonance frequency band of the MSA 100 covers the frequency band of the first communication system when the first communication system is selected, and the resonance frequency band of the MSA 100 when the second communication system is selected. The state of the switch element is controlled so that the resonance frequency band covers the frequency band of the second communication system.

【0062】すなわち任意の複数の通信手段が設けら
れ、上記通信手段の選択に応じて上記スイッチ素子の導
通を制御し、選択された上記通信手段における通信信号
の周波数が上記平面アンテナの共振周波数に含まれるよ
うにすることができる。従ってこの装置において、小型
のアンテナを用いて通信を行うことができ、端末の低価
格化、サイズの小型化を実現することができる。
That is, a plurality of arbitrary communication means are provided, the conduction of the switch element is controlled according to the selection of the communication means, and the frequency of the communication signal in the selected communication means becomes the resonance frequency of the planar antenna. Can be included. Therefore, in this device, communication can be performed using a small antenna, and the price and size of the terminal can be reduced.

【0063】こうして上述の無線通信装置によれば、放
射導体と接地導体とが誘電体基板を介して配され、放射
導体に1つ以上のスリット状の切れ込みを形成すると共
に、この切れ込みを跨いで放射導体間に接点を有するス
イッチ素子を設けた平面アンテナと、任意の通信方式に
おける受信または送信信号の周波数情報、若しくは送受
信の選択信号、若しくは周波数ホッピングを行うPN系
列信号をスイッチ素子の制御信号に変換するスイッチ制
御回路とを有し、この制御信号によりスイッチ素子の導
通を制御し、それぞれの通信信号の周波数が平面アンテ
ナの共振周波数に含まれるようすることにより、スイッ
チ素子の導通によって平面アンテナの共振周波数が変化
され、単一の小型の平面アンテナで順次共振周波数を変
化させることにより、実質的に極めて広帯域の通信信号
の送受信を行うことができるものである。
Thus, according to the above-described wireless communication device, the radiation conductor and the ground conductor are arranged via the dielectric substrate to form one or more slit-shaped cuts in the radiation conductor, and to straddle the cuts. A planar antenna provided with a switch element having a contact between radiating conductors, and frequency information of a reception or transmission signal in any communication method, a transmission / reception selection signal, or a PN series signal for frequency hopping is used as a control signal of the switch element. A switch control circuit for converting the switch element is controlled by this control signal so that the frequency of each communication signal is included in the resonance frequency of the planar antenna. The resonant frequency is changed, and by changing the resonant frequency sequentially with a single small planar antenna. , It is capable of transmitting and receiving substantially very broadband communications signals.

【0064】[0064]

【発明の効果】この発明によれば、スイッチ素子の導通
によって平面アンテナの共振周波数が変化され、単一の
小型の平面アンテナで順次共振周波数を変化させること
により、実質的に極めて広帯域の通信信号の送受信を行
うことができるようになった。また、これによって小型
のアンテナを用いて通信を行うことができ、端末の低価
格化、サイズの小型化を実現することができるようにな
った。
According to the present invention, the resonance frequency of the planar antenna is changed by the conduction of the switching element, and the resonance frequency is sequentially changed by a single small planar antenna, so that a communication signal of a substantially extremely wide band is obtained. You can now send and receive. In addition, this enables communication using a small antenna, which makes it possible to reduce the price and size of the terminal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の適用される平面アンテナの一例の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a planar antenna to which the present invention is applied.

【図2】その要部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part thereof.

【図3】本発明の適用される平面アンテナの一具体例の
構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a specific example of a planar antenna to which the present invention is applied.

【図4】その要部の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the main part.

【図5】その説明のための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the explanation.

【図6】そのスイッチ素子の一具体例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a specific example of the switch element.

【図7】その説明のための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the explanation.

【図8】スイッチ素子の他の例の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of another example of a switch element.

【図9】本発明の適用される平面アンテナの他の例の構
成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of another example of the planar antenna to which the present invention is applied.

【図10】本発明の適用される平面アンテナの他の例の
構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of another example of the planar antenna to which the present invention is applied.

【図11】スイッチ素子の他の例の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of another example of the switch element.

【図12】本発明の適用される無線通信装置の一具体例
の構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of a specific example of a wireless communication device to which the present invention is applied.

【図13】その説明のための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the explanation.

【図14】本発明の適用される無線通信装置の他の例の
構成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram of another example of a wireless communication device to which the present invention is applied.

【図15】本発明の適用される無線通信装置の他の例の
構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram of another example of a wireless communication device to which the present invention is applied.

【図16】本発明の適用される無線通信装置の他の例の
構成図である。
FIG. 16 is a configuration diagram of another example of a wireless communication device to which the present invention is applied.

【図17】従来の平面アンテナの構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram of a conventional planar antenna.

【図18】先に提案された平面アンテナの構成図であ
る。
FIG. 18 is a configuration diagram of the previously proposed planar antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 放射導体 2 接地導体 3 誘電体基板 4a〜4h スリット状の切れ込み 5a〜5f スイッチ素子 6 制御回路 7a〜7f スイッチ制御線 100 マイクロストリップアンテナ(MSA) 1 Radiation conductor 2 Ground conductor 3 Dielectric substrate 4a-4h Slit-like notch 5a-5f Switch element 6 Control circuit 7a-7f Switch control line 100 Microstrip antenna (MSA)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放射導体と接地導体とが誘電体基板を介
して配される平面アンテナにおいて、 上記放射導体に1つ以上のスリット状の切れ込みを形成
すると共に、この切れ込みを跨いで上記放射導体間に接
点を有するスイッチ素子を設けたことを特徴とする平面
アンテナ。
1. In a planar antenna in which a radiation conductor and a ground conductor are arranged via a dielectric substrate, one or more slit-shaped cuts are formed in the radiation conductor, and the radiation conductor is straddled over the cuts. A planar antenna comprising a switch element having a contact between them.
【請求項2】 請求項1記載の平面アンテナにおいて、 上記スイッチ素子は、上記切れ込みの入口から終端まで
の間の所定の位置に設けられることを特徴とする平面ア
ンテナ。
2. The planar antenna according to claim 1, wherein the switch element is provided at a predetermined position between an entrance and an end of the cut.
【請求項3】 放射導体と接地導体とが誘電体基板を介
して配され、上記放射導体に1つ以上のスリット状の切
れ込みを形成すると共に、この切れ込みを跨いで上記放
射導体間に接点を有するスイッチ素子を設けた平面アン
テナを有し、 上記スイッチ素子の導通を任意に制御して上記平面アン
テナの共振周波数を変化させるようにした平面アンテナ
の共振周波数制御方法。
3. A radiation conductor and a ground conductor are arranged via a dielectric substrate to form one or more slit-shaped cuts in the radiation conductor, and a contact is provided between the radiation conductors across the cut. A resonant frequency control method for a planar antenna, comprising a planar antenna provided with the switch element, and controlling the conduction of the switch element arbitrarily to change the resonant frequency of the planar antenna.
【請求項4】 請求項3記載の平面アンテナの共振周波
数制御方法において、 通信方式として周波数分割多元接続方式を用いる場合
に、受信または送信信号の周波数情報に基づいて上記ス
イッチ素子の導通を制御し、上記受信または送信信号の
周波数が上記平面アンテナの共振周波数に含まれるよう
にした平面アンテナの共振周波数制御方法。
4. The resonance frequency control method for a planar antenna according to claim 3, wherein when the frequency division multiple access method is used as a communication method, the conduction of the switch element is controlled based on frequency information of a received or transmitted signal. A method of controlling a resonance frequency of a plane antenna, wherein the frequency of the received or transmitted signal is included in the resonance frequency of the plane antenna.
【請求項5】 請求項3記載の平面アンテナの共振周波
数制御方法において、 通信方式として周波数分割デュプレクス方式で、且つハ
ーフデュプレクス方式を用いる場合に、送受信の選択信
号に基づいて上記スイッチ素子の導通を制御し、受信時
には受信信号の周波数が、送信時には送信信号の周波数
が上記平面アンテナの共振周波数に含まれるようにした
平面アンテナの共振周波数制御方法。
5. The resonance frequency control method for a planar antenna according to claim 3, wherein when the frequency division duplex system and the half duplex system are used as the communication system, the switching element is turned on based on a transmission / reception selection signal. A method of controlling a resonance frequency of a plane antenna, wherein the resonance frequency of the plane antenna is controlled so that the frequency of the reception signal during reception and the frequency of the transmission signal during transmission are included in the resonance frequency of the plane antenna.
【請求項6】 請求項3記載の平面アンテナの共振周波
数制御方法において、 通信方式として周波数ホッピングによるスペクトラム拡
散通信方式を用いる場合に、上記周波数ホッピングを行
うPN系列信号に基づいて上記スイッチ素子の導通を制
御し、上記PN系列に応じて変化される上記周波数が上
記平面アンテナの共振周波数に含まれるようにした平面
アンテナの共振周波数制御方法。
6. The resonance frequency control method for a planar antenna according to claim 3, wherein when a spread spectrum communication method by frequency hopping is used as a communication method, the switching element is turned on based on a PN sequence signal for performing the frequency hopping. Is controlled so that the frequency changed according to the PN sequence is included in the resonance frequency of the plane antenna.
【請求項7】 放射導体と接地導体とが誘電体基板を介
して配され、上記放射導体に1つ以上のスリット状の切
れ込みを形成すると共に、この切れ込みを跨いで上記放
射導体間に接点を有するスイッチ素子を設けた平面アン
テナと、 任意の通信方式における受信または送信信号の周波数情
報、若しくは送受信の選択信号、若しくは周波数ホッピ
ングを行うPN系列信号を上記スイッチ素子の制御信号
に変換するスイッチ制御回路とを有し、 この制御信号により上記スイッチ素子の導通を制御し、
それぞれの通信信号の周波数が上記平面アンテナの共振
周波数に含まれるようした無線通信装置。
7. A radiation conductor and a ground conductor are arranged via a dielectric substrate to form one or more slit-shaped cuts in the radiation conductor, and a contact is provided between the radiation conductors across the cut. A planar antenna provided with a switch element having the switch element, and a switch control circuit for converting frequency information of a reception or transmission signal in any communication system, a selection signal of transmission or reception, or a PN series signal for frequency hopping into a control signal of the switch element. And controlling conduction of the switch element by this control signal,
A wireless communication device in which the frequency of each communication signal is included in the resonance frequency of the planar antenna.
【請求項8】 請求項7記載の無線通信装置において、 任意の複数の通信手段が設けられ、上記通信手段の選択
に応じて上記スイッチ素子の導通を制御し、選択された
上記通信手段における通信信号の周波数が上記平面アン
テナの共振周波数に含まれるようにした無線通信装置。
8. The wireless communication device according to claim 7, wherein a plurality of arbitrary communication means are provided, the conduction of the switch element is controlled according to the selection of the communication means, and the communication in the selected communication means is performed. A wireless communication device in which the frequency of a signal is included in the resonance frequency of the planar antenna.
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