JPH10242731A - Antenna system - Google Patents
Antenna systemInfo
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- JPH10242731A JPH10242731A JP3915597A JP3915597A JPH10242731A JP H10242731 A JPH10242731 A JP H10242731A JP 3915597 A JP3915597 A JP 3915597A JP 3915597 A JP3915597 A JP 3915597A JP H10242731 A JPH10242731 A JP H10242731A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置に関
し、特に、自動車電話などの移動体通信機に用いられる
アンテナ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device, and more particularly to an antenna device used for a mobile communication device such as an automobile telephone.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、自動車電話などに用いられる線
状アンテナには、図１１に示すようなモノポールアンテ
ナがある。図１１において、モノポールアンテナ５０
は、例えば自動車のルーフなどの地板５１上に１／４λ
（λ：共振周波数における波長）の長さの放射素子５２
を設けたものである。そして、放射素子５２の一端は給
電源Ｖに接続される給電部５３となり、他端は開放端５
４となる。2. Description of the Related Art In general, a monopole antenna as shown in FIG. 11 is used as a linear antenna used for a car telephone or the like. In FIG. 11, a monopole antenna 50 is shown.
Is 1 / 4λ on the main plate 51 such as the roof of a car.
(Λ: wavelength at resonance frequency)
Is provided. One end of the radiating element 52 is a feeder 53 connected to the power supply V, and the other end is an open end 5.
It becomes 4.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
のモノポールアンテナの場合には、放射素子の長さがλ
／４、例えば８１０ＭＨｚ〜９５６ＭＨｚ帯が使用され
る自動車電話の場合には、８ｃｍ〜９ｃｍとなる。その
ため、自動車の美観を損ねる、車体の空気抵抗を増
加させる、運転者の視野を妨げないために取り付け場
所が限定される、等の問題があった。However, in the case of the above-mentioned conventional monopole antenna, the length of the radiating element is λ.
/ 4, for example, in the case of a car phone using the 810 MHz to 956 MHz band, the distance is 8 cm to 9 cm. Therefore, there are problems such as impairing the aesthetics of the automobile, increasing the air resistance of the vehicle body, and limiting the mounting place so as not to obstruct the driver's view.
【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、広帯域の周波数を必要とする
移動体通信機に対応できる小形でかつ軽量なアンテナ装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a small and lightweight antenna apparatus which can support a mobile communication device requiring a wide frequency band. And
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明は、一端が給電源に接続される伝送線路と
グランド電極とが形成された基板と、該基板と略平行に
設けられ、前記グランド電極との間に容量を形成する少
なくとも１つの容量形成用導体と、前記基板と前記容量
形成用導体との間に挟まれた領域に設けられた螺旋状も
しくはミアンダ状の少なくとも１つのアンテナ用導体と
からなり、前記アンテナ用導体の少なくとも１つが、一
端が前記伝送線路の他端に、他端が前記容量形成用導体
に、それぞれ電気的に接続される給電素子を構成する第
１のアンテナ用導体となることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a substrate having a transmission line connected to a power supply at one end and a ground electrode, and provided substantially parallel to the substrate. At least one capacitance-forming conductor forming a capacitance between the ground electrode and at least one helical or meander-shaped conductor provided in a region sandwiched between the substrate and the capacitance-forming conductor. A first feeder element comprising an antenna conductor, at least one of the antenna conductors being electrically connected to one end of the transmission line and the other end to the capacitance forming conductor. Characterized by being a conductor for an antenna.
【０００６】また、前記アンテナ用導体の少なくとも１
つが、一端が前記グランド電極に、他端が前記給電素子
の他端が接続される容量形成用導体と同一の容量形成用
導体に、それぞれ電気的に接続される第２のアンテナ用
導体となることを特徴とする。Further, at least one of the antenna conductors
One is a second antenna conductor which is electrically connected to one end of the ground electrode and the other end is electrically connected to the same capacitance forming conductor to which the other end of the feed element is connected. It is characterized by the following.
【０００７】前記容量形成用導体が少なくとも２つあ
り、前記アンテナ用導体の少なくとも１つが、一端が前
記グランド電極に、他端が前記給電素子の他端が接続さ
れる容量形成用導体とは異なる容量形成用導体に、それ
ぞれ電気的に接続される無給電素子を構成する第３のア
ンテナ用導体となることを特徴とする。There are at least two capacitance forming conductors, and at least one of the antenna conductors is different from a capacitance forming conductor having one end connected to the ground electrode and the other end connected to the other end of the feed element. It is a third antenna conductor constituting a parasitic element electrically connected to the capacitance forming conductor.
【０００８】本発明のアンテナ装置によれば、第１のア
ンテナ用導体の一端が基板上の伝送線路の一端に、他端
が容量形成用導体にそれぞれ電気的に接続されるため、
第１のアンテナ用導体のインダクタンス成分Ｌ及び抵抗
成分Ｒを変化させずに、容量成分Ｃのみを大きくするこ
とができ、アンテナ装置のＱ（＝（Ｌ／Ｃ）1/2／Ｒ）
値を低下させることができる。According to the antenna device of the present invention, one end of the first antenna conductor is electrically connected to one end of the transmission line on the substrate, and the other end is electrically connected to the capacitance forming conductor.
Only the capacitance component C can be increased without changing the inductance component L and the resistance component R of the first antenna conductor, and the Q (= (L / C) 1/2 / R) of the antenna device can be increased.
The value can be reduced.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１に、本発明に係るアンテナ装置の
第１の実施例の斜視図を示す。アンテナ装置１０は、ほ
ぼ平行に配置された基板１１及び容量形成用導体１２
と、基板１１と容量形成用導体１２との間にほぼ垂直に
配置された螺旋状の第１のアンテナ用導体１３とからな
る。この際、アンテナ装置１０の外形寸法は、例えば８
５ｍｍ（長さ）×６０ｍｍ（幅）×２０ｍｍ（高さ）で
ある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of the antenna device according to the present invention. The antenna device 10 includes a substrate 11 and a capacitor forming conductor 12 which are arranged substantially in parallel.
And a spiral first antenna conductor 13 arranged substantially vertically between the substrate 11 and the capacitance forming conductor 12. At this time, the outer dimensions of the antenna device 10 are, for example, 8
5 mm (length) × 60 mm (width) × 20 mm (height).
【００１０】基板１１上には、伝送線路１４及び伝送線
路１４と電気的に絶縁されたグランド電極１５が設けら
れる。そして、基板１１上の伝送線路１４の一端は、給
電源Ｖに接続される。また、第１のアンテナ用導体１３
は、一端１６が基板１１上の伝送線路１４の他端に、他
端１７が容量形成用導体１２のほぼ中央部にそれぞれ電
気的に接続される給電素子となる。このような構成で、
給電素子である第１のアンテナ用導体１３が、基板１１
と容量形成用導体１２との間に設置される。A transmission line 14 and a ground electrode 15 electrically insulated from the transmission line 14 are provided on the substrate 11. One end of the transmission line 14 on the substrate 11 is connected to the power supply V. Also, the first antenna conductor 13
Is a feed element whose one end 16 is electrically connected to the other end of the transmission line 14 on the substrate 11 and the other end 17 is electrically connected to a substantially central portion of the capacitance forming conductor 12. With such a configuration,
The first antenna conductor 13 serving as a feed element is connected to the substrate 11
And the capacitor forming conductor 12.
【００１１】図２に、図１のアンテナ装置１０の変形例
の斜視図を示す。アンテナ装置１０ａは、第１の実施例
であるアンテナ装置１０と比較して、螺旋状の第１のア
ンテナ用導体１３の他端１７が容量形成用導体１２の端
部に電気的に接続される点で異なる。FIG. 2 is a perspective view of a modification of the antenna device 10 of FIG. In the antenna device 10a, the other end 17 of the spiral first antenna conductor 13 is electrically connected to the end of the capacitance forming conductor 12, as compared with the antenna device 10 of the first embodiment. Different in that.
【００１２】上記のように、上述の第１の実施例のアン
テナ装置によれば、第１のアンテナ用導体の一端が、基
板上の伝送線路を介して給電源に、他端が、容量形成用
導体にそれぞれ電気的に接続されるため、アンテナ用導
体のインダクタンス成分Ｌ及び抵抗成分Ｒを変化させず
に、容量成分Ｃのみを大きくさせることができる。した
がって、アンテナ装置のＱ（＝（Ｌ／Ｃ）1/2／Ｒ）値
を低下させることができるため、アンテナ装置の帯域幅
が広くなり、従来のアンテナよりも高さが１／４以下と
なる小形のアンテナ装置で広帯域化が可能となる。その
結果、そのアンテナ装置を搭載する広帯域の周波数を必
要とする移動体通信機を小形にすることができる。As described above, according to the antenna device of the first embodiment, one end of the first antenna conductor is connected to the power supply via the transmission line on the substrate, and the other end is connected to the capacitor. Therefore, only the capacitance component C can be increased without changing the inductance component L and the resistance component R of the antenna conductor. Therefore, since the Q (= (L / C) 1/2 / R) value of the antenna device can be reduced, the bandwidth of the antenna device is widened, and the height of the antenna device is 1/4 or less that of the conventional antenna. The band can be widened with a small antenna device. As a result, it is possible to reduce the size of the mobile communication device that requires the wideband frequency and has the antenna device mounted thereon.
【００１３】図３に、本発明に係るアンテナ装置の第２
の実施例の分解斜視図を示す。アンテナ装置２０は、第
１の実施例であるアンテナ装置１０と比較して、一端１
６１が基板１１上のグランド電極１５に接続され、他端
１７１が容量形成用導体１２にそれぞれ電気的に接続さ
れる第２のアンテナ用導体１３１を備える点で異なる。FIG. 3 shows a second example of the antenna device according to the present invention.
1 shows an exploded perspective view of the embodiment of FIG. The antenna device 20 has one end 1 compared to the antenna device 10 of the first embodiment.
61 is connected to the ground electrode 15 on the substrate 11, and the other end 171 is provided with a second antenna conductor 131 electrically connected to the capacitance forming conductor 12, respectively.
【００１４】図４に、図３のアンテナ装置２０の変形例
の斜視図を示す。アンテナ装置２０ａは、第２の実施例
であるアンテナ装置２０と比較して、一端１６２が基板
１１上のグランド電極１５に接続され、他端１７２が容
量形成用導体１２にそれぞれ電気的に接続される別の第
２のアンテナ用導体１３２を備える点で異なる。FIG. 4 is a perspective view of a modification of the antenna device 20 of FIG. The antenna device 20a has one end 162 connected to the ground electrode 15 on the substrate 11 and the other end 172 electrically connected to the capacitor forming conductor 12, as compared with the antenna device 20 of the second embodiment. In that another second antenna conductor 132 is provided.
【００１５】上記のように、上述の第２の実施例のアン
テナ装置によれば、一端が給電源に接続される伝送線路
とグランド電極との間に、容量形成用導体を介して、第
１のアンテナ用導体と第２のアンテナ用導体とが直列接
続される構造となる。したがって、伝送線路と容量形成
用導体との間に接続される第１のアンテナ用導体の巻き
数と、容量形成用導体とグランド電極との間に接続され
る第２のアンテナ用導体の巻き数との比を調整すること
により、アンテナ装置の入力インピーダンスを微調整す
ることができる。その結果、アンテナ装置の入力インピ
ーダンスを、アンテナ装置が搭載される移動体通信機の
特性インピーダンスに、簡単に合わせることができる。As described above, according to the antenna apparatus of the second embodiment, the first end is connected between the transmission line having one end connected to the power supply and the ground electrode via the capacitance forming conductor. And the second antenna conductor are connected in series. Therefore, the number of turns of the first antenna conductor connected between the transmission line and the capacitance forming conductor, and the number of turns of the second antenna conductor connected between the capacitance forming conductor and the ground electrode By adjusting the ratio, the input impedance of the antenna device can be finely adjusted. As a result, the input impedance of the antenna device can be easily adjusted to the characteristic impedance of the mobile communication device on which the antenna device is mounted.
【００１６】例えば、アンテナ装置の入力インピーダン
スが低い場合には、第１のアンテナ用導体の巻き数より
も第２のアンテナ用導体の巻き数を多くすれば、アンテ
ナ装置の入力インピーダンスは高くなる。逆に、アンテ
ナ装置の入力インピーダンスが高い場合には、第１のア
ンテナ用導体の巻き数よりも第２のアンテナ用導体の巻
き数を少なくすれば、アンテナ装置の入力インピーダン
スは低くなる。For example, when the input impedance of the antenna device is low, if the number of turns of the second antenna conductor is larger than the number of turns of the first antenna conductor, the input impedance of the antenna device becomes higher. Conversely, when the input impedance of the antenna device is high, if the number of turns of the second antenna conductor is smaller than the number of turns of the first antenna conductor, the input impedance of the antenna device becomes low.
【００１７】特に、図４のアンテナ装置の場合には、一
端が給電源Ｖに接続される伝送線路１４とグランド電極
１５との間に、容量形成用導体１２を介して、第１のア
ンテナ用導体１３と一方の第２のアンテナ用導体１３１
と、及び第１のアンテナ用導体１３と他方の第２のアン
テナ用導体１３２と、が直列接続されるため、第１のア
ンテナ用導体の巻き数と一方の第２のアンテナ用導体の
巻き数との比、及び第１のアンテナ用導体の巻き数と他
方の第２のアンテナ用導体の巻き数との比を調整するこ
とにより、アンテナ装置の入力インピーダンスをより精
度良く調整することができる。その結果、アンテナ装置
の入力インピーダンスを、アンテナ装置が搭載される移
動体通信機の特性インピーダンスに、簡単に合わせるこ
とができる。In particular, in the case of the antenna device of FIG. 4, the first antenna for the first antenna is connected between the transmission line 14 having one end connected to the power supply V and the ground electrode 15 via the conductor 12 for forming the capacitance. Conductor 13 and one second antenna conductor 131
And the first antenna conductor 13 and the other second antenna conductor 132 are connected in series, so that the number of turns of the first antenna conductor and the number of turns of one of the second antenna conductors And the ratio between the number of turns of the first antenna conductor and the number of turns of the other second antenna conductor, the input impedance of the antenna device can be adjusted more accurately. As a result, the input impedance of the antenna device can be easily adjusted to the characteristic impedance of the mobile communication device on which the antenna device is mounted.
【００１８】図５に、本発明に係るアンテナ装置の第３
の実施例の斜視図を示す。アンテナ装置３０は、第１の
実施例であるアンテナ装置１０と比較して、第１及び第
２の容量形成用導体１２、１２１と、一端１６が基板１
１上の伝送線路１４の他端に、他端１７が第１の容量形
成用導体１２にそれぞれ電気的に接続される給電素子を
構成する第１のアンテナ用導体１３と、一端１６３が基
板１１上のグランド電極１５に接続され、他端１７３が
第２の容量形成用導体１２１にそれぞれ電気的に接続さ
れる無給電素子を構成する第３のアンテナ用導体１３３
を備える点で異なる。すなわち、給電素子を構成する第
１のアンテナ用導体１３の他端１７と、無給電素子を構
成する第３のアンテナ用導体１３３の他端１７３とが、
別々の容量形成用導体１２、１２１に接続される。FIG. 5 shows a third example of the antenna device according to the present invention.
FIG. 2 shows a perspective view of the embodiment of FIG. The antenna device 30 is different from the antenna device 10 of the first embodiment in that the first and second capacitance forming conductors 12 and 121 and the one end 16 are provided on the substrate 1.
1, a first antenna conductor 13 forming a feed element electrically connected to the first capacitance forming conductor 12 at the other end 17 and a first end 163 at the substrate 11 A third antenna conductor 133 constituting a parasitic element connected to the upper ground electrode 15 and having the other end 173 electrically connected to the second capacitor forming conductor 121, respectively.
In that it has That is, the other end 17 of the first antenna conductor 13 forming the feed element and the other end 173 of the third antenna conductor 133 forming the parasitic element are
These are connected to separate capacitance forming conductors 12 and 121.
【００１９】図６に、図５のアンテナ装置３０の変形例
の斜視図を示す。アンテナ装置３０ａは、第３の実施例
であるアンテナ装置３０と比較して、第３の容量形成用
導体１２２と、一端１６４が基板１１上のグランド電極
１５に接続され、他端１７４が第３の容量形成用導体１
２２に、それぞれ電気的に接続される無給電素子を構成
する別の第３のアンテナ用導体１３４を備える点で異な
る。FIG. 6 is a perspective view showing a modification of the antenna device 30 shown in FIG. The antenna device 30a is different from the antenna device 30 according to the third embodiment in that a third capacitor forming conductor 122, one end 164 is connected to the ground electrode 15 on the substrate 11, and the other end 174 is Capacitor forming conductor 1
22 in that the third antenna conductor 22 is provided with another third antenna conductor 134 that constitutes a parasitic element electrically connected to each other.
【００２０】図７に、アンテナ装置３０の入力インピー
ダンスの周波数特性を示す。この図から、自動車電話の
帯域である８１０ＭＨｚ〜９５６ＭＨｚの間で、電圧定
在波比（ＶＳＷＲ）≦３、特に、自動車電話の送信帯域
である８９８ＭＨｚ〜９５６ＭＨｚの間で、ＶＳＷＲ≦
２が得られ、アンテナ装置３０の入力インピーダンス
が、アンテナ装置３０を搭載する移動体通信機の特性イ
ンピーダンスに、ほぼマッチングしていることがわか
る。また、８００ＭＨｚと９００ＭＨｚとの２つ共振周
波数を有することもわかる。FIG. 7 shows the frequency characteristic of the input impedance of the antenna device 30. From this figure, it can be seen that the voltage standing wave ratio (VSWR) ≦ 3 between 810 MHz and 956 MHz, which is the band of the mobile phone, and in particular, the VSWR ≦ 898 MHz-956 MHz, which is the band of the mobile phone.
2 is obtained, and it can be seen that the input impedance of the antenna device 30 substantially matches the characteristic impedance of the mobile communication device on which the antenna device 30 is mounted. It can also be seen that it has two resonance frequencies of 800 MHz and 900 MHz.
【００２１】図８に、８６０ＭＨｚ及び９２０ＭＨｚに
おけるアンテナ装置３０の水平方向の指向性を示す。な
お、図８中で、実線は８６０ＭＨｚ、破線９２０ＭＨｚ
である。この図から、水平方向に対して、３６０°ほぼ
均一の指向性、すなわち無指向性が達成できていること
がわかる。FIG. 8 shows the horizontal directivity of the antenna device 30 at 860 MHz and 920 MHz. In FIG. 8, the solid line is 860 MHz, and the broken line is 920 MHz.
It is. From this figure, it can be seen that 360 ° substantially uniform directivity, that is, non-directionality, can be achieved in the horizontal direction.
【００２２】図９に、アンテナ装置３０の最大利得及び
平均利得の周波数特性を示す。この図から、８１０ＭＨ
ｚ〜９６０ＭＨｚの間で、最大利得が１（ｄＢｉ）〜２
（ｄＢｉ）と、平均利得が−３（ｄＢｉ）〜０（ｄＢ
ｉ）と、ほぼ均一な利得特性が得られていることがわか
る。FIG. 9 shows frequency characteristics of the maximum gain and the average gain of the antenna device 30. From this figure, 810 MH
Between z and 960 MHz, the maximum gain is 1 (dBi) to 2
(DBi) and the average gain is -3 (dBi) to 0 (dB
i), it can be seen that a substantially uniform gain characteristic is obtained.
【００２３】上記のように、上述の第３の実施例のアン
テナ装置によれば、一端が基板上の伝送線路の他端に接
続され、他端が第１の容量形成用導体にそれぞれ電気的
に接続される給電素子を構成するアンテナ用導体と、一
端が基板上のグランド電極に接続され、他端が第２ある
いは第３の容量形成用導体にそれぞれ電気的に接続され
る無給電素子を構成する第３のアンテナ用導体とを近接
して配置するため、給電素子を構成する第１のアンテナ
用導体の近傍に強い電界が発生し、その電界により無給
電素子を構成する第３のアンテナ用導体に電流を流すこ
とができる。As described above, according to the antenna device of the third embodiment, one end is connected to the other end of the transmission line on the substrate, and the other end is electrically connected to the first capacitor forming conductor. And a parasitic element, one end of which is connected to the ground electrode on the substrate and the other end of which is electrically connected to the second or third capacitance forming conductor, respectively. Since the third antenna conductor constituting the third antenna conductor is arranged close to the first antenna conductor constituting the feed element, a strong electric field is generated in the vicinity of the first antenna conductor constituting the feed element. Current can be passed through the conductor.
【００２４】したがって、その電流により、無給電素子
を構成する第３のアンテナ用導体と給電素子を構成する
第１のアンテナ用導体とが、同時に共振するため、第１
のアンテナ用導体に給電するだけで、アンテナ装置が複
数の共振周波数を有することとなり、アンテナ装置の広
帯域化が可能となる。Therefore, the current causes the third antenna conductor constituting the parasitic element and the first antenna conductor constituting the feed element to resonate at the same time.
Only by feeding power to the antenna conductor, the antenna device has a plurality of resonance frequencies, and the antenna device can have a wider band.
【００２５】特に、図６のアンテナ装置の場合には、給
電素子を構成するアンテナ用導体を１つ、無給電素子を
構成するアンテナ用導体を２つ備えているため、３つの
共振周波数を有することとなり、より広帯域化が可能と
なる。In particular, in the case of the antenna apparatus shown in FIG. 6, one antenna conductor forming the feed element and two antenna conductors forming the parasitic element are provided, so that the antenna apparatus has three resonance frequencies. As a result, a wider band can be achieved.
【００２６】なお、第１〜第３の実施例では、アンテナ
用導体が空気中に設けれる場合について説明したが、図
１０に示すように、アンテナ用導体４０は、例えば、酸
化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主成分とする
直方体状の基体４１の内部に形成され、基体４１の長手
方向に螺旋状に巻回される。そして、アンテナ用導体４
０の一端４２と他端４３は、基体４１の表面に引き出さ
れ、一対の端子４４、４５にそれぞれ接続される。Although the first to third embodiments have described the case where the antenna conductor is provided in the air, as shown in FIG. 10, the antenna conductor 40 is made of, for example, barium oxide or aluminum oxide. Is formed inside a rectangular parallelepiped substrate 41 containing silica as a main component, and spirally wound in the longitudinal direction of the substrate 41. And the antenna conductor 4
One end 42 and the other end 43 of 0 are drawn out to the surface of the base 41 and connected to a pair of terminals 44 and 45, respectively.
【００２７】この場合には、アンテナ用導体４０を、酸
化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主成分とする
直方体状の基体４１の内部に形成することで、伝搬速度
が遅くなり、波長短縮が生じるため、基体４１の比誘電
率をεとすると、アンテナ用導体４０の実効線路長はε
1/2倍になり、従来の同じ導体長を有する線状アンテナ
の実効線路長と比較して長くなる。したがって、電流分
布の領域が増えるため、放射する電波の量が多くなり、
アンテナ装置の利得を向上させることができる。In this case, since the antenna conductor 40 is formed inside the rectangular parallelepiped base 41 mainly composed of barium oxide, aluminum oxide and silica, the propagation speed becomes slow and the wavelength is shortened. When the relative permittivity of the base 41 is ε, the effective line length of the antenna conductor 40 is ε.
It is 1/2 times longer than the conventional effective line length of a linear antenna having the same conductor length. Therefore, since the area of the current distribution increases, the amount of radiated radio waves increases,
The gain of the antenna device can be improved.
【００２８】また、アンテナ用導体を内部に形成する基
体は、酸化チタン、酸化ネオジウムを主成分とする誘電
材料、ニッケル、コバルト、鉄を主成分とする磁性材
料、あるいは誘電材料と磁性材料の組み合わせでも同様
の効果が得られる。The base on which the antenna conductor is formed is made of a dielectric material containing titanium oxide or neodymium oxide as a main component, a magnetic material containing nickel, cobalt, or iron as a main component, or a combination of a dielectric material and a magnetic material. However, the same effect can be obtained.
【００２９】さらに、アンテナ用導体が螺旋状になって
いる場合について説明したが、図１１に示すようにミア
ンダ状であっても同様の効果が得られる。アンテナ用導
体４６は、例えば、ガラスエポキシを主成分とする基板
４７上に形成され、一端４８と他端４９とを有する。Further, the case where the antenna conductor has a spiral shape has been described, but the same effect can be obtained even if the antenna conductor has a meandering shape as shown in FIG. The antenna conductor 46 is formed on, for example, a substrate 47 mainly composed of glass epoxy, and has one end 48 and the other end 49.
【００３０】この場合には、低背化が可能になる。ま
た、ミアンダ状のアンテナ用導体を形成する基板は、酸
化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主成分とする
誘電材料、酸化チタン、酸化ネオジウムを主成分とする
誘電材料、ニッケル、コバルト、鉄を主成分とする磁性
材料、あるいは誘電材料と磁性材料の組み合わせでも同
様の効果が得られる。また、アンテナ用導体をそれらの
基板の内部に形成してもよい。In this case, the height can be reduced. The substrate on which the meandering antenna conductor is formed is made of a dielectric material mainly containing barium oxide, aluminum oxide, and silica, a dielectric material mainly containing titanium oxide, neodymium oxide, nickel, cobalt, and iron. Similar effects can be obtained by using a magnetic material as described above or a combination of a dielectric material and a magnetic material. Further, the antenna conductor may be formed inside these substrates.
【００３１】また、第２の実施例では、一端が基板上の
グランド電極に接続され、他端が容量形成用導体にそれ
ぞれ電気的に接続される第２のアンテナ用導体を１つ
（図３）あるいは２つ（図４）備える場合について説明
したが、一端が基板上のグランド電極に接続され、他端
が容量形成用導体にそれぞれ電気的に接続される第２の
アンテナ用導体は３つ以上でもよい。その場合には、一
端が基板上のグランド電極に接続され、他端が容量形成
用導体にそれぞれ電気的に接続される第２のアンテナ用
導体を増やせば増やすほど、さらに精度良くアンテナ装
置の入力インピーダンスを調整することができる。In the second embodiment, one second antenna conductor (FIG. 3) having one end connected to the ground electrode on the substrate and the other end electrically connected to the capacitor forming conductor, respectively. ) Or two (FIG. 4). However, three second antenna conductors, one end of which is connected to the ground electrode on the substrate and the other end of which is electrically connected to the capacitance forming conductor, respectively. The above may be sufficient. In this case, the more the number of second antenna conductors, one end of which is connected to the ground electrode on the substrate and the other end of which is electrically connected to the capacitance forming conductor, is increased, the more accurate the input of the antenna device. The impedance can be adjusted.
【００３２】さらに、第３の実施例では、無給電素子を
構成する第３のアンテナ用導体を１つ（図５）あるいは
２つ（図６）備える場合について説明したが、無給電素
子を構成する第３のアンテナ用導体は３つ以上でもよ
い。その場合には、無給電素子を構成する第３のアンテ
ナ用導体を増やせば増やすほど、共振周波数を増やすこ
とができ、さらに広帯域化を実現することができる。Further, in the third embodiment, the case has been described in which one (FIG. 5) or two (FIG. 6) third antenna conductors constituting the parasitic element are provided. The number of the third antenna conductors to be formed may be three or more. In this case, as the number of the third antenna conductors constituting the parasitic element increases, the resonance frequency can be increased, and a wider band can be realized.
【００３３】[0033]
【発明の効果】請求項１のアンテナ装置によれば、第１
のアンテナ用導体の一端が、基板の伝送線路を介して給
電源に、他端が、容量形成用導体にそれぞれ電気的に接
続されるため、第１のアンテナ用導体のインダクタンス
成分Ｌ及び抵抗成分Ｒを変化させずに、容量成分Ｃのみ
を大きくさせることができる。したがって、アンテナ装
置のＱ（＝（Ｌ／Ｃ）1/2／Ｒ）値を低下させることが
できるため、アンテナ装置の帯域幅が広くなり、従来の
アンテナよりも高さが１／４以下となる小形のアンテナ
装置で広帯域化が可能となる。その結果、そのアンテナ
装置を搭載する広帯域の周波数を必要とする移動体通信
機を小形にすることができる。According to the antenna device of the first aspect, the first
One end of the antenna conductor is electrically connected to the power supply via the transmission line of the substrate, and the other end is electrically connected to the capacitor forming conductor. Therefore, the inductance component L and the resistance component of the first antenna conductor are connected. Only the capacitance component C can be increased without changing R. Therefore, since the Q (= (L / C) 1/2 / R) value of the antenna device can be reduced, the bandwidth of the antenna device is widened, and the height of the antenna device is 1/4 or less that of the conventional antenna. The band can be widened with a small antenna device. As a result, it is possible to reduce the size of the mobile communication device that requires the wideband frequency and has the antenna device mounted thereon.
【００３４】請求項２のアンテナ装置によれば、一端が
給電源に接続される伝送線路とグランド電極との間に、
容量形成用導体を介して、第１のアンテナ用導体と第２
のアンテナ用導体とが直列接続される構造となる。した
がって、伝送線路と容量形成用導体との間に接続される
第１のアンテナ用導体の巻き数と、容量形成用導体とグ
ランド電極との間に接続される第２のアンテナ用導体の
巻き数との比を調整することにより、アンテナ装置の入
力インピーダンスを微調整することができる。その結
果、アンテナ装置の入力インピーダンスを、アンテナ装
置が搭載される移動体通信機の特性インピーダンスに、
簡単に合わせることができる。According to the antenna device of the second aspect, one end is connected between the transmission line connected to the power supply and the ground electrode.
The first antenna conductor and the second antenna conductor are connected via the capacitor forming conductor.
Are connected in series. Therefore, the number of turns of the first antenna conductor connected between the transmission line and the capacitance forming conductor, and the number of turns of the second antenna conductor connected between the capacitance forming conductor and the ground electrode By adjusting the ratio, the input impedance of the antenna device can be finely adjusted. As a result, the input impedance of the antenna device is changed to the characteristic impedance of the mobile communication device on which the antenna device is mounted.
Can be easily adjusted.
【００３５】請求項３のアンテナ装置によれば、容量形
成用導体を少なくとも２つ備え、一端が基板上の伝送線
路の他端に接続され、他端が容量形成用導体にそれぞれ
電気的に接続される給電素子を構成する第１のアンテナ
用導体と、一端が基板上のグランド電極に接続され、他
端が給電素子を構成する第１のアンテナ用導体とは異な
る容量形成用導体にそれぞれ電気的に接続される無給電
素子を構成する第３のアンテナ用導体とを近接して配置
するため、給電素子を構成する第１のアンテナ用導体の
近傍に強い電界が発生し、その電界により無給電素子を
構成する第３のアンテナ用導体に電流を流すことができ
る。According to the antenna device of the third aspect, at least two capacitance forming conductors are provided, one end is connected to the other end of the transmission line on the substrate, and the other end is electrically connected to the capacitance forming conductor. A first antenna conductor forming a feed element to be connected, and one end connected to a ground electrode on the substrate, and the other end connected to a capacitance forming conductor different from the first antenna conductor forming the feed element. A strong electric field is generated near the first antenna conductor forming the feed element because the third antenna conductor forming the parasitic element that is electrically connected is disposed close to the third antenna conductor. A current can flow through the third antenna conductor that constitutes the feed element.
【００３６】したがって、その電流により、無給電素子
を構成する第３のアンテナ用導体と給電素子を構成する
第１のアンテナ用導体とが、同時に共振するため、第１
のアンテナ用導体に給電するだけで、アンテナ装置が複
数の共振周波数を有することとなり、アンテナ装置の広
帯域化が可能となる。Therefore, the third antenna conductor forming the parasitic element and the first antenna conductor forming the feed element simultaneously resonate due to the current.
Only by feeding power to the antenna conductor, the antenna device has a plurality of resonance frequencies, and the antenna device can have a wider band.
【図１】本発明のアンテナ装置に係る第１の実施例の斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment according to the antenna device of the present invention.
【図２】図１のアンテナ装置の変形例の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a modification of the antenna device of FIG. 1;
【図３】本発明のアンテナ装置に係る第２の実施例の斜
視図である。FIG. 3 is a perspective view of a second embodiment according to the antenna device of the present invention.
【図４】図３のアンテナ装置の変形例の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a modification of the antenna device of FIG. 3;
【図５】本発明のアンテナ装置に係る第３の実施例の斜
視図である。FIG. 5 is a perspective view of a third embodiment according to the antenna device of the present invention.
【図６】図５のアンテナ装置の変形例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a modification of the antenna device of FIG. 5;
【図７】図６のアンテナ装置の入力インピーダンスの周
波数特性を示す図である。7 is a diagram illustrating a frequency characteristic of an input impedance of the antenna device of FIG. 6;
【図８】８６０ＭＨｚ及び９２０ＭＨｚにおける図６の
アンテナ装置の水平方向の指向性を示す図である。8 is a diagram showing the directivity in the horizontal direction of the antenna device of FIG. 6 at 860 MHz and 920 MHz.
【図９】図６のアンテナ装置の最大利得及び平均利得の
周波数特性を示す図である。9 is a diagram illustrating frequency characteristics of a maximum gain and an average gain of the antenna device of FIG. 6;
【図１０】アンテナ装置を構成するアンテナ用導体の変
形例を示す透視斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a modification of the antenna conductor forming the antenna device.
【図１１】アンテナ装置を構成するアンテナ用導体の別
の変形例を示す上面図である。FIG. 11 is a top view showing another modification of the antenna conductor forming the antenna device.
【図１２】従来のモノポールアンテナを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a conventional monopole antenna.
１０、２０、３０ アンテナ装置 １１ 基板 １２、１２１、１２２ 容量形成用導体 １３、１３１〜１３４、４０、４６ アンテナ用導
体 １４ 伝送線路 １５ グランド電極 １６、１６１〜１６４、４２、４８ 一端 １７、１７１〜１７４、４３、４９ 他端10, 20, 30 Antenna device 11 Substrate 12, 121, 122 Capacitor forming conductor 13, 131 to 134, 40, 46 Antenna conductor 14 Transmission line 15 Ground electrode 16, 161 to 164, 42, 48 One end 17, 171 to 174, 43, 49 The other end
Claims (3)
ランド電極とが形成された基板と、該基板と略平行に設
けられ、前記グランド電極との間に容量を形成する少な
くとも１つの容量形成用導体と、前記基板と前記容量形
成用導体との間に挟まれた領域に設けられた螺旋状もし
くはミアンダ状の少なくとも１つのアンテナ用導体とか
らなり、 前記アンテナ用導体の少なくとも１つが、一端が前記伝
送線路の他端に、他端が前記容量形成用導体に、それぞ
れ電気的に接続される給電素子を構成する第１のアンテ
ナ用導体となることを特徴とするアンテナ装置。1. A substrate provided with a transmission line and a ground electrode, one end of which is connected to a power supply, and at least one capacitor provided substantially parallel to the substrate and forming a capacitance between the substrate and the ground electrode. Forming conductor, at least one spiral or meandering antenna conductor provided in a region sandwiched between the substrate and the capacitance forming conductor, at least one of the antenna conductors, An antenna device, wherein one end is a first antenna conductor constituting a feed element electrically connected to the other end of the transmission line and the other end is electrically connected to the capacitance forming conductor.
が、一端が前記グランド電極に、他端が前記給電素子の
他端が接続される容量形成用導体と同一の容量形成用導
体に、それぞれ電気的に接続される第２のアンテナ用導
体となることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装
置。At least one of the antenna conductors is electrically connected to one end of the ground electrode, and the other end is electrically connected to the same capacitor forming conductor to which the other end of the feed element is connected. The antenna device according to claim 1, wherein the antenna device is a second antenna conductor connected to the antenna device.
り、 前記アンテナ用導体の少なくとも１つが、一端が前記グ
ランド電極に、他端が前記給電素子の他端が接続される
容量形成用導体とは異なる容量形成用導体に、それぞれ
電気的に接続される無給電素子を構成する第３のアンテ
ナ用導体となることを特徴とする請求項１あるいは請求
項２に記載のアンテナ装置。3. There is at least two capacitance forming conductors, and at least one of the antenna conductors has one end connected to the ground electrode and the other end connected to the other end of the feed element. 3. The antenna device according to claim 1, wherein the third antenna conductor is a third antenna conductor constituting a parasitic element electrically connected to each of the different capacitance forming conductors. 4.
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