KR20150072433A - 멀티밴드용 안테나 - Google Patents

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KR20150072433A
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미치하루 요코야마
카오루 스도
류켄 미즈누마
마사유키 나카지마
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

다층기판(2)에는 2개의 고주파 안테나(6)가 설치된다. 각 고주파 안테나(6)는 방사 소자(7), 고주파 급전선로(8) 및 고주파 급전부(9)로 구성된다. 저주파 안테나(10)는 직렬 방사 소자(11), 저주파 급전선로(13) 및 저주파 급전부(14)로 구성된다. 직렬 방사 소자(11)는 방사 소자 접속선로(12)에 의해 접속된 2개의 방사 소자(7)에 의해 형성된다. 직렬 방사 소자(11)의 일단측은 저주파 급전선로(13)를 통해서 저주파 급전부(14)에 접속된다. 방사 소자 접속선로(12) 및 저주파 급전선로(13)에는 고주파 신호(SH)의 전송을 차단하는 오픈 스터브(15)가 접속된다. 고주파 급전선로(8)에는 저주파 신호(SL)의 전송을 차단하는 쇼트 스터브(16)가 접속된다.

Description

멀티밴드용 안테나{MULTIBAND ANTENNA}
본 발명은 주파수대가 다른 복수의 신호에 사용할 수 있는 멀티밴드용 안테나에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 예를 들면 파장에 비해서 얇은 유전체를 끼워서 서로 대향하는 방사 소자와 접지층을 설치함과 아울러, 방사 소자의 방사면측에 무급전 소자를 설치한 마이크로 스트립 안테나(패치 안테나)가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 유전체 기판에 설치된 여진 소자에 2점의 급전점을 형성하여 서로 직교한 2종류의 편파가 방사 가능한 평면 안테나 장치가 개시되어 있다.
일본 특허공개 소 55-93305호 공보 일본 특허공개 2004-266499호 공보
그런데, 특허문헌 1, 특허문헌 2에 기재된 안테나는 모두 고주파 안테나 단독의 구성이며, 단일 밴드나 근접 밴드에서 사용하는 것이다. 한편, 최근의 통신에서는 주파수대가 다른 복수의 대역에서 사용 가능한 멀티밴드화가 진행되는 경향이 있어, 단일 밴드나 근접 밴드만의 사용은 비효율적이다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은 주파수대가 다른 복수의 신호에서 사용 가능한 멀티밴드용 안테나를 제공하는 것에 있다.
(1). 상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 의한 멀티밴드용 안테나는 적어도 2개의 방사 소자와, 그 방사 소자의 각각에 고주파 신호를 급전하는 고주파 급전부와, 상기 방사 소자를 직렬 접속해서 직렬 방사 소자를 형성하는 방사 소자 접속선로와, 상기 직렬 방사 소자의 일단측에 저주파 급전선로를 통해서 접속되어 저주파 신호를 급전하는 저주파 급전부와, 상기 방사 소자 접속선로 및 상기 저주파 급전선로에 접속되어 상기 고주파 신호의 전송을 차단하는 고주파 차단회로를 구비하고, 각 상기 방사 소자로부터 상기 고주파 신호를 방사하고, 상기 직렬 방사 소자로부터 상기 저주파 신호를 방사한다.
본 발명에 의하면, 고주파 급전부에서 방사 소자에 고주파 신호를 급전함으로써 방사 소자로부터 고주파 신호를 방사할 수 있다. 한편, 저주파 급전부에서 직렬 방사 소자에 저주파 신호를 급전함으로써 직렬 방사 소자로부터 저주파 신호를 방사할 수 있다.
또한, 방사 소자 접속선로 및 저주파 급전선로에는 고주파 차단회로를 접속했기 때문에, 방사 소자 접속선로 및 저주파 급전선로에 있어서의 고주파 신호의 전송을 고주파 신호 차단회로에 의해 차단할 수 있다. 이 때, 고주파 신호의 대역에서는 직렬 방사 소자는 부정합으로 보인다. 이 때문에, 방사 소자를 직렬 접속해서 직렬 방사 소자를 구성해도 이것들을 별개로 기능시킬 수 있기 때문에, 주파수대가 다른 복수의 신호에 사용 가능한 멀티밴드용 안테나를 구성할 수 있다.
(2). 본 발명에서는 각 상기 방사 소자와 상기 고주파 급전부는 고주파 급전선로에 의해 접속되고, 그 고주파 급전선로의 각각에 상기 저주파 신호의 전송을 차단하는 저주파 신호 차단회로를 접속하고 있다.
본 발명에 의하면, 고주파 급전선로에는 저주파 신호 차단회로를 접속했기 때문에 고주파 급전선로에 있어서의 저주파 신호의 전송을 저주파 신호 차단회로에 의해 차단할 수 있다. 이 때, 저주파 신호의 대역에서는 고주파 급전부는 부정합으로 보이기 때문에 저주파 신호가 고주파 급전선로를 통해서 고주파 급전부에 도달하는 일이 없어진다. 이 때문에, 복수개의 방사 소자를 직렬 접속하여 저주파 신호에 사용하는 직렬 방사 소자를 구성할 수 있다.
(3). 본 발명에서는 상기 방사 소자는 패치 안테나를 구성하고 있다.
본 발명에 의하면, 방사 소자는 패치 안테나를 구성했기 때문에 소형의 패치 안테나를 이용하여 고주파 신호의 송신 또는 수신을 행할 수 있다.
(4). 본 발명에서는 상기 직렬 방사 소자의 타단과 상기 저주파 급전부의 사이를 상기 저주파 신호가 복수의 모드에서 공진하는 길이로 설정하여 상기 직렬 방사 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사한다.
본 발명에 의하면, 직렬 방사 소자의 타단과 저주파 급전부의 사이를 저주파 신호가 복수의 모드에서 공진하는 길이로 설정했기 때문에, 이들 복수의 모드에 대응한 다른 파장의 저주파 신호를 직렬 방사 소자로부터 방사할 수 있다.
(5). 본 발명에서는 상기 방사 소자 접속선로 중 어느 하나에 상기 고주파 차단회로 대신에 정합회로를 적어도 1개 설치하고, 상기 직렬 방사 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사한다.
본 발명에 의하면 방사 소자 접속선로 중 어느 하나에 고주파 차단회로 대신에 정합회로를 적어도 1개 설치했기 때문에, 직렬 방사 소자는 정합회로와 저주파 급전부 사이에서 저주파 신호에 공진함과 아울러, 그 전체에서도 별개인 파장의 저주파 신호에 공진한다. 이 때문에, 직렬 방사 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사할 수 있다.
(6). 본 발명에 의한 멀티밴드용 안테나는 적어도 2개의 방사 소자와, 그 방사 소자의 각각에 고주파 신호를 급전하는 고주파 급전부와, 각 상기 방사 소자에 대향해서 설치된 무급전 소자와, 그 무급전 소자를 직렬 접속해서 직렬 무급전 소자를 형성하는 무급전 소자 접속선로와, 상기 직렬 무급전 소자의 일단측에 저주파 급전선로를 통해서 접속되어 저주파 신호를 급전하는 저주파 급전부와, 상기 무급전 소자 접속선로 및 상기 저주파 급전선로에 접속되어 상기 고주파 신호의 전송을 차단하는 고주파 차단회로를 구비하고, 각 상기 방사 소자로부터 상기 고주파 신호를 방사하고, 상기 직렬 무급전 소자로부터 상기 저주파 신호를 방사한다.
본 발명에 의하면 고주파 급전부에서 방사 소자에 고주파 신호를 급전함으로써 방사 소자로부터 고주파 신호를 방사할 수 있다. 여기에서, 방사 소자에 대향해서 무급전 소자를 설치했기 때문에 무급전 소자를 생략했을 경우에 비하여 고주파용의 안테나를 광대역화 할 수 있다. 한편, 저주파 급전부에서 직렬 무급전 소자에 저주파 신호를 급전함으로써 직렬 무급전 소자로부터 저주파 신호를 방사할 수 있다.
또한, 무급전 소자 접속선로 및 저주파 급전선로에는 고주파 차단회로를 접속했기 때문에 무급전 소자 접속선로 및 저주파 급전선로에 있어서의 고주파 신호의 전송을 고주파 신호 차단회로에 의해 차단할 수 있다. 이 때, 고주파 신호의 대역에서는 직렬 무급전 소자는 부정합으로 보인다. 이 때문에, 무급전 소자를 직렬 접속해서 직렬 무급전 소자를 구성해도 이것들을 별개로 기능시킬 수 있고, 주파수대가 다른 복수의 신호에 사용 가능한 멀티밴드용 안테나를 구성할 수 있다.
(7). 본 발명에서는 각 상기 방사 소자와 상기 고주파 급전부는 고주파 급전선로에 의해 접속되고, 그 고주파 급전선로의 각각에 상기 저주파 신호의 전송을 차단하는 저주파 신호 차단회로를 접속하고 있다.
본 발명에 의하면, 고주파 급전선로에는 저주파 신호 차단회로를 접속했기 때문에 고주파 급전선로에 있어서의 저주파 신호의 전송을 저주파 신호 차단회로에 의해 차단할 수 있다. 이 때, 저주파 신호의 대역에서는 고주파 급전부는 부정합으로 보이기 때문에 저주파 신호가 고주파 급전선로를 통해서 고주파 급전부에 도달하는 일이 없어진다. 이 때문에, 복수개의 무급전 소자를 직렬 접속하여 저주파 신호용으로 직렬 무급전 소자를 구성할 수 있다.
(8). 본 발명에서는 각 상기 방사 소자와 상기 직렬 무급전 소자 사이에 절연층을 설치하고 있다.
본 발명에 의하면 방사 소자와 직렬 무급전 소자 사이에 절연층을 설치했기 때문에 절연층을 사이에 두고 방사 소자와 직렬 무급전 소자를 적층할 수 있다. 이 때문에, 다층 기판에 방사 소자, 직렬 무급전 소자 등을 형성할 수 있다.
(9). 본 발명에서는 상기 직렬 무급전 소자의 타단과 상기 저주파 급전부 사이를 상기 저주파 신호가 복수의 모드에서 공진하는 길이로 설정하고, 상기 직렬 무급전 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사한다.
본 발명에 의하면 직렬 무급전 소자의 타단과 저주파 급전부 사이를 저주파 신호가 복수의 모드에서 공진하는 길이로 설정했기 때문에, 이들 복수의 모드에 대응한 다른 파장의 저주파 신호를 직렬 무급전 소자로부터 방사할 수 있다.
(10). 본 발명에서는 상기 무급전 소자 접속선로 중 어느 하나에 상기 고주파 차단회로 대신에 정합회로를 적어도 1개 설치하고, 상기 직렬 무급전 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사한다.
본 발명에 의하면 무급전 소자 접속선로 중 어느 하나에 고주파 차단회로 대신에 정합회로를 적어도 1개 설치했기 때문에, 직렬 무급전 소자는 정합회로와 저주파 급전부 사이에서 저주파 신호에 공진함과 아울러, 그 전체에서도 별개인 파장의 저주파 신호에 공진한다. 이 때문에, 직렬 무급전 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1 중의 멀티밴드용 안테나를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1 중의 접지층을 나타내는 평면도이다.
도 4는 멀티밴드용 안테나를 도 2 중의 화살표 IV-IV 방향으로부터 본 단면도이다.
도 5는 제 2 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 도 5 중의 멀티밴드용 안테나를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 5 중의 접지층을 나타내는 평면도이다.
도 8은 멀티밴드용 안테나를 도 6 중의 화살표 VIII-VIII 방향으로부터 본 단면도이다.
도 9는 제 3 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나를 나타내는 분해 사시도이다.
도 10은 도 9 중의 멀티밴드용 안테나를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 9 중의 고주파 안테나의 방사 소자를 나타내는 평면도이다.
도 12는 도 9중의 접지층을 나타내는 평면도이다.
도 13은 멀티밴드용 안테나를 도 10 중의 화살표 XIII-XIII 방향으로부터 본 단면도이다.
도 14는 제 4 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나를 나타내는 분해 사시도이다.
도 15는 도 14 중의 멀티밴드용 안테나를 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 15 중의 a부를 확대해서 나타내는 확대 평면도이다.
도 17은 멀티밴드용 안테나의 요부를 도 16 중의 화살표 XVII-XVII 방향으로부터 본 단면도이다.
도 18은 변형예에 의한 멀티밴드용 안테나를 나타내는 분해 사시도이다.
도 19는 제 5 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나를 나타내는 평면도이다.
도 20은 도 19 중의 b부를 확대해서 나타내는 확대 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나에 대해서 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에 제 1 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(1)를 나타낸다. 멀티밴드용 안테나(1)는 다층 기판(2), 고주파 안테나(6), 저주파 안테나(10), 오픈 스터브(15), 쇼트 스터브(16) 등을 구비하고 있다.
다층 기판(2)은 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향 중 XY 평면에 평행한 평판 형상으로 형성된다. 이 다층 기판(2)은 표면(2A)측에서 이면(2B)측을 향해, 예를 들면 절연층으로서 얇은 절연성의 수지층(3, 4)을 2층 적층해서 이루어지는 프린트 기판이다. 수지층(3, 4)의 사이에는, 예를 들면 구리, 은 등의 도전성 박막에 의해 형성된 접지층(5)이 설치되고, 이 접지층(5)은 외부의 그라운드에 접속된다.
또한, 다층 기판(2)으로서 수지 기판을 예시하지만 이것에 한정되지 않고, 절연층으로서 절연성의 세라믹스층을 적층한 세라믹스 다층 기판이어도 좋고, 저온동시소성 세라믹스 다층 기판(LTCC 다층 기판)이어도 좋다.
고주파 안테나(6)는, 예를 들면 WiGig(Wireless Gigabit)에서 사용되는 60㎓대의 고주파 신호(SH)에 사용되는 다이폴 안테나이다. 고주파 안테나(6)는 방사 소자(7), 고주파 급전선로(8) 및 고주파 급전부(9)를 구비하고 있다.
방사 소자(7)는, 예를 들면 X축 방향에 대하여 고주파 신호(SH)의 반파장의 길이 치수를 갖고 있다. 이 방사 소자(7)는 다층 기판(2)의 표면(2A)에 설치되어 가늘고 긴 띠 형상의 도체 패턴(금속 박막)에 의해 형성되어 있다. 방사 소자(7)의 중심 부분에는 다층 기판(2)의 두께 방향(Z축 방향)으로 관통한 비아로 이루어지는 고주파 급전선로(8)가 접속되어 있다. 여기에서, 비아는 내경이 수십∼수백㎛ 정도의 관통구멍에, 예를 들면 구리, 은 등의 도전성 재료를 설치한 기둥 형상의 도체이다.
또한, 고주파 안테나(6)는 다층 기판(2)에 복수개(예를 들면 2개) 설치되어 있다. 이들 고주파 안테나(6)의 방사 소자(7)는 X축 방향으로 배열되어 직선 형상으로 연장되어 있다. 또한, 고주파 안테나(6)는 다이폴 안테나에 한하지 않고, 모노폴 안테나이어도 좋고, 다른 형식의 선상 안테나이어도 좋다.
고주파 급전부(9)는 고주파 안테나(6)의 방사 소자(7)와 대향한 위치에서 다층 기판(2)의 이면(2B)에 설치되어 있다. 고주파 급전부(9)의 개수는 고주파 안테나(6)의 개수와 동수이다. 고주파 급전부(9)는, 예를 들면 금속 박막으로 이루어지는 전극 패드에 의해 형성되어, 고주파 급전선로(8)를 통해서 방사 소자(7)에 전기적으로 접속되어 있다. 고주파 급전부(9)는 고주파 신호(SH)의 입출력 단자를 구성하고, 고주파 안테나(6)에 대하여 60㎓대의 고주파 신호(SH)를 급전한다. 또한, 고주파 급전부(9)는 고주파 신호(SH)를 급전하는 것이면 되고, 그 형식은 묻지 않는다. 이 때문에, 고주파 급전부(9)는 커넥터, 프로브와 같이 착탈 가능한 것이라도 좋고, 납땜 등에 의해 접합되는 것이라도 좋으며, 고주파 신호(SH)를 생성하는 부품 등이어도 좋다.
저주파 안테나(10)는 고주파 신호(SH)보다 저주파(예를 들면 수㎓∼수십㎓)의 저주파 신호(SL)에 사용되는 모노폴 안테나이다. 저주파 안테나(10)는 직렬 방사 소자(11), 저주파 급전선로(13) 및 저주파 급전부(14)를 구비하고 있다.
직렬 방사 소자(11)는 다층 기판(2)의 표면(2A)에 설치되어 복수개의 방사 소자(7)를 직렬 접속함으로써 형성되어 있다. 이 때, 이웃하는 2개의 방사 소자(7)의 사이는 방사 소자 접속선로(12)에 의해 접속되어 있다. 또한, 직렬 방사 소자(11)의 일단측(도 2 중의 직렬 방사 소자(11)의 우단측)에는 저주파 급전선로(13)를 통해서 저주파 급전부(14)가 접속되어 있다.
방사 소자 접속선로(12) 및 저주파 급전선로(13)는 다층 기판(2)의 표면(2A)에 설치되고, 가늘고 긴 띠 형상의 도체 패턴에 의해 형성되어 있다. 이 때, 직렬 방사 소자(11)의 타단과 저주파 급전부(14) 사이는, 예를 들면 X축 방향에 대하여 저주파 신호(SL)의 1/4 파장의 길이 치수로 설정되어 있다.
또한, 도 2에서는 직렬 방사 소자(11)가 직선 형상으로 연장될 경우를 예시했지만, 굴곡되어 있어도 좋고, 만곡되어 있어도 좋다. 또한, 저주파 안테나(10)는 모노폴 안테나에 한하지 않고, 다이폴 안테나이어도 좋고, 다른 형식의 선상 안테나이어도 좋다. 직렬 방사 소자(11) 및 저주파 급전선로(13)의 형상이나 크기는 저주파 급전부(14)의 전류 분포가 최대로 되도록 설계된다.
저주파 급전부(14)는, 예를 들면 직렬 방사 소자(11)의 일단의 주위에 위치하여 다층 기판(2)의 표면(2A)에 설치되어 있다. 저주파 급전부(14)는, 예를 들면 금속 박막으로 이루어지는 전극 패드에 의해 형성되어, 직렬 방사 소자(11) 및 저주파 급전선로(13)에 전기적으로 접속되어 있다. 저주파 급전부(14)는 저주파 신호(SL)의 입출력 단자를 구성하고, 저주파 안테나(10)에 대하여 저주파 신호(SL)를 급전한다. 또한, 저주파 급전부(14)는 저주파 신호(SL)를 급전하는 것이면 되고, 고주파 급전부(9)와 마찬가지로 그 형식은 묻지 않는다.
오픈 스터브(15)는 방사 소자 접속선로(12) 및 저주파 급전선로(13)에 각각 접속되어 고주파 신호(SH)의 전송을 차단하는 고주파 신호 차단회로를 구성한다. 구체적으로는, 오픈 스터브(15)는 가늘고 긴 띠 형상의 도체 패턴에 의해 형성되고, 고주파 신호(SH)의 1/4 파장의 길이 치수를 가짐과 아울러 그 선단이 개방되어 있다. 이것에 의해, 오픈 스터브(15)는 저주파 신호(SL)를 통과시키고 고주파 신호(SH)를 차단하는 대역 저해 필터로서 기능한다.
또한, 고주파 신호 차단회로를 오픈 스터브로 구성했을 경우를 예시했지만, 쇼트 스터브로 구성해도 좋고, 공진회로나 필터회로로 구성해도 좋다. 즉, 고주파 신호 차단회로는 고주파 신호(SH)를 차단하고 저주파 신호(SL)를 통과시키는 것이면 되고, 분포 정수 회로, 집중 정수 회로의 어느 것으로 구성해도 좋고, 수동회로, 능동회로의 어느 것으로 구성해도 좋다. 이 때문에, 고주파 신호 차단회로는 기판 선로나 도체 패턴으로 구성해도 좋고, 인덕터, 커패시터 등으로 이루어지는 부품에 의해서 구성되어도 좋다. 단, 저주파 신호(SL)를 통과시키는 쇼트 스터브를 형성했을 경우, 쇼트 스터브의 길이 치수를 저주파 신호(SL)의 1/4파장 정도로 설정할 필요가 있어 대형화되는 경향이 있다. 이 점을 고려하면, 고주파 신호(SH)를 차단하는 오픈 스터브(15)를 적용하는 것이 바람직하다.
쇼트 스터브(16)는 고주파 급전선로(8)에 접속되어 저주파 신호(SL)의 전송을 차단하는 저주파 신호 차단회로를 구성한다. 쇼트 스터브(16)는 수지층(3, 4)의 사이에 위치하고, 예를 들면 선단이 접지층(5)에 접속되어 있다. 구체적으로는, 쇼트 스터브(16)는 가늘고 긴 띠 형상의 도체 패턴에 의해 형성되고, 고주파 신호(SH)의 1/4파장의 길이 치수를 가짐과 아울러 그 선단이 단락되어 있다. 이것에 의해, 쇼트 스터브(16)는 고주파 신호(SH)를 통과시키고 저주파 신호(SL)를 차단하는 대역 통과 필터로서 기능한다.
또한, 저주파 신호 차단회로를 쇼트 스터브로 구성했을 경우를 예시했지만, 오픈 스터브로 구성해도 좋다. 또한, 저주파 신호 차단회로는 저주파 신호(SL)를 차단하고 고주파 신호(SH)를 통과시키는 것이면 좋고, 공진회로, 필터회로 등으로 구성해도 좋다. 예를 들면 LTCC 등과 같이 부품이 내장 가능한 기판을 사용했을 경우에는, 기판 내에 설치한 공진회로 등에 의해 저주파 신호 차단회로를 구성할 수도 있다. 단, 저주파 신호(SL)를 차단하는 오픈 스터브를 형성했을 경우, 오픈 스터브의 길이 치수를 저주파 신호(SL)의 1/4파장 정도로 설정 할 필요가 있어 대형화되는 경향이 있다. 이 점을 고려하면, 고주파 신호(SH)를 통과시키는 쇼트 스터브(16)를 적용하는 것이 바람직하다.
밀리파 IC(17)는 각종의 신호처리회로 등을 집적화한 것으로, 고주파 신호(SH)를 생성한다. 이 밀리파 IC(17)는 대략 평판 형상으로 형성되고, 그 표면에 고주파 급전부(9)와 대응한 개수의 전극 패드(17A)를 구비한다. 그리고, 밀리파 IC(17)는 다층 기판(2)의 이면(2B)측에 배치되고, 그 전극 패드(17A)가 고주파 급전부(9)에 접합된다. 이것에 의해, 밀리파 IC(17)는 고주파 급전부(9)를 통해서 고주파 안테나(6)에 전기적으로 접속되어 고주파 신호(SH)를 방사 소자(7)에 공급함과 아울러 방사 소자(7)에 의해 수신한 고주파 신호(SH)에 각종의 신호처리를 실시한다.
이어서, 본 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(1)의 작동에 대하여 설명한다.
고주파 급전부(9)로부터 방사 소자(7)를 향해서 급전을 행하면 방사 소자(7)에 전류가 흐른다. 이것에 의해, 고주파 안테나(6)는 방사 소자(7)의 길이 치수에 따른 고주파 신호(SH)를 다층 기판(2)의 표면(2A)으로부터 상방을 향해서 방사함과 아울러 고주파 신호(SH)를 수신한다.
한편, 저주파 급전부(14)로부터 직렬 방사 소자(11)를 향해서 급전을 행하면 직렬 방사 소자(11)에 전류가 흐른다. 이것에 의해, 저주파 안테나(10)는 직렬 방사 소자(11)의 타단(도 2 중의 직렬 방사 소자(11)의 좌단)과 저주파 급전부(14) 사이의 길이 치수에 따른 저주파 신호(SL)를 다층 기판(2)의 표면(2A)으로부터 상방을 향해서 방사함과 아울러 저주파 신호(SL)를 수신한다.
또한, 방사 소자 접속선로(12) 및 저주파 급전선로(13)에는 오픈 스터브(15)를 접속했기 때문에 오픈 스터브(15)에 의해 고주파 신호(SH)의 전송을 차단할 수 있다. 이 때문에, 고주파 신호(SH)가 방사 소자 접속선로(12)나 저주파 급전선로(13)를 통해서 저주파 급전부(14)에 도달할 일이 없어 저주파 안테나(10)의 특성이나 동작이 안정된다. 이 때, 고주파 신호(SH)의 대역에서는 저주파 안테나(10)는 부정합으로 보이기 때문에 고주파 안테나(6)는 저주파 안테나(10)와는 독립하여 구성할 수 있다.
이것에 추가해서, 고주파 급전선로(8)에는 쇼트 스터브(16)를 접속했기 때문에 쇼트 스터브(16)에 의해 저주파 신호(SL)의 전송을 차단할 수 있다. 이 때, 저주파 신호(SL)의 대역에서는 고주파 급전부(9)는 부정합으로 보이기 때문에 저주파 신호(SL)가 고주파 급전선로(8)를 통해서 고주파 급전부(9)에 도달할 일이 없어 고주파 안테나(6)의 특성이나 동작이 안정된다.
이 결과, 복수개의 방사 소자(7)를 직렬 접속해서 직렬 방사 소자(11)를 형성해도 이것들을 별개로 기능시킬 수 있다. 또한, 저주파 안테나(10)와 고주파 안테나(6)를 같은 다층 기판(2)에 함께 설치할 수 있기 때문에, 이것들을 별개로 설치했을 경우에 비교해서 다층 기판(2)에 있어서의 안테나의 실장 면적을 작게 할 수 있다. 이것에 추가해서, 오픈 스터브(15)에 의해 2개의 고주파 안테나(6)도 분리해서 동작시킬 수 있기 때문에, 2개의 고주파 안테나(6)의 방사 소자(7)를 직렬로 접속해서 저주파 안테나(10)의 직렬 방사 소자(11)를 구성할 수 있다. 이것에 의해, 고주파 안테나(6) 및 저주파 안테나(10)의 실장 효율을 더욱 높일 수 있기 때문에, 안테나(6, 10)를 실장한 모듈의 소형화나 모듈을 장착하는 단말의 공간 절약화를 꾀할 수 있다.
또한, 저주파 안테나(10)의 직렬 방사 소자(11)에는 고주파 안테나(6)의 방사 소자(7)를 복수개 접속했기 때문에 복수개의 고주파 안테나(6)에 의해 배열 안테나를 구성할 수 있다. 이 때문에, 개개의 고주파 안테나(6)에 공급하는 고주파 신호(SH)의 위상이나 진폭을 조정함으로써 고주파 신호(SH)의 지향성이나 이득을 적당하게 조정할 수 있다.
이어서, 도 5 내지 도 8에 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(21)를 나타낸다. 멀티밴드용 안테나(21)의 특징은 고주파 안테나를 패치 안테나에 의해서 구성한 것에 있다. 또한, 멀티밴드용 안테나(21)의 설명시에, 제 1 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(1)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
멀티밴드용 안테나(21)는 다층 기판(2), 고주파 안테나(23), 저주파 안테나(10), 오픈 스터브(15), 쇼트 스터브(16) 등을 구비하고 있다.
또한, 다층 기판(2)의 내부에는 수지층(3, 4)의 사이에 위치해서 접지층(22)이 형성된다. 이 접지층(22)은, 예를 들면 구리, 은 등의 도전성 박막에 의해 형성되어 수지층(4)의 대략 전면을 덮음과 아울러 외부의 그라운드에 접속된다.
고주파 안테나(23)는, 예를 들면 60㎓대의 고주파 신호(SH)에 사용되는 패치 안테나이다. 고주파 안테나(23)는 방사 소자(24), 고주파 급전선로(25) 및 고주파 급전부(26)를 구비하고 있다.
방사 소자(24)는, 예를 들면 X축 방향에 대하여 고주파 신호(SH)의 반파장의 길이 치수를 갖고 있다. 이 방사 소자(24)는 다층 기판(2)의 표면(2A)에 설치되어 대략 사각형의 도체 패턴에 의해 형성되어 있다. 방사 소자(24)의 중심으로부터 X축 방향으로 위치 어긋난 X축 방향의 도중 위치에는, 다층 기판(2)의 두께 방향으로 관통한 비아로 이루어지는 고주파 급전선로(25)가 접속되어 있다. 이 고주파 급전선로(25)는 다층 기판(2)의 이면(2B)에 설치된 고주파 급전부(26)에 접속됨과 아울러, 그 도중에는 쇼트 스터브(16)가 접속되어 있다. 고주파 급전선로(25)를 통해서 고주파 신호(SH)가 급전되면 방사 소자(24)에는 X축 방향의 전류가 흐른다.
또한, 고주파 안테나(23)는 다층 기판(2)에 복수개(예를 들면 2개) 설치되어 있다. 이들 고주파 안테나(23)의 방사 소자(24)는 X축 방향으로 배열되어 직선 형상으로 연장되어 있다. 그리고, 이들 방사 소자(24)는 방사 소자 접속선로(12)에 의해 접속되어서 저주파 안테나(10)의 직렬 방사 소자(11)를 형성하고 있다. 또한, 직렬 방사 소자(11)의 일단측에는 저주파 급전선로(13)를 통해서 저주파 급전부(14)가 접속되어 있다.
고주파 급전부(26)는 고주파 안테나(23)의 방사 소자(24)와 대향한 위치에서 다층 기판(2)의 이면(2B)에 설치되어 있다. 고주파 급전부(26)의 개수는 고주파 안테나(23)의 개수와 동수이다. 고주파 급전부(26)는, 예를 들면 금속 박막으로 이루어지는 전극 패드에 의해 형성되고, 고주파 급전선로(25)를 통해서 방사 소자(24)에 전기적으로 접속되어 있다. 고주파 급전부(26)는, 예를 들면 땜납 등의 접합 수단을 이용하여 밀리파 IC(17)의 전극 패드(17A)에 접합되어 고주파 안테나(23)에 대하여 60㎓대의 고주파 신호(SH)를 급전한다.
이렇게 하여, 멀티밴드용 안테나(21)에 있어서도 제 1 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(1)와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 고주파 안테나(23)를 방사 소자(24)가 평면 형상인 패치 안테나에 의해서 구성했기 때문에, 소형의 패치 안테나를 이용하여 고주파 신호(SH)의 송신 또는 수신을 행할 수 있다. 또한, 저주파 안테나(10)에는 패치 안테나의 방사 소자(24)를 접속했기 때문에, 방사 소자(24)에 고주파 신호(SH)가 공급될 때라도 이 고주파 신호(SH)의 전송을 오픈 스터브(15)에 의해 차단할 수 있고, 저주파 안테나(10)와 고주파 안테나(23)를 별개로 기능시킬 수 있다.
이어서, 도 9 내지 도 13에 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(31)을 나타낸다. 멀티밴드용 안테나(31)의 특징은 무급전 소자를 구비한 스택형 패치 안테나에 의해 고주파 안테나를 구성함과 아울러, 복수개의 무급전 소자를 직렬 접속해서 저주파 안테나의 직렬 무급전 소자를 형성한 것에 있다. 또한, 멀티밴드용 안테나(31)의 설명시에, 제 1 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(1)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 첨부하고, 그 설명은 생략한다.
멀티밴드용 안테나(31)는 다층 기판(32), 고주파 안테나(37), 저주파 안테나(42), 오픈 스터브(15), 쇼트 스터브(16) 등을 구비하고 있다.
다층 기판(32)은 제 1 실시형태에 의한 다층 기판(2)과 거의 마찬가지로, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향 중 XY 평면에 평행한 평판 형상으로 형성된다. 단, 다층 기판(32)은 표면(32A)측으로부터 이면(32B)측을 향해, 예를 들면 절연층으로서의 수지층(33∼35)을 3층 적층해서 이루어지는 프린트 기판이다. 그리고, 수지층(34, 35)의 사이에는, 예를 들면 구리, 은 등의 도전성 박막에 의해 형성된 접지층(36)이 대략 전면을 덮어서 형성되고, 이 접지층(36)은 외부의 그라운드에 접속된다.
고주파 안테나(37)는, 예를 들면 60㎓대의 고주파 신호(SH)에 사용되는 스택형 패치 안테나이다. 고주파 안테나(37)는 방사 소자(38), 무급전 소자(39), 고주파 급전선로(40) 및 고주파 급전부(41)를 구비하고 있다.
방사 소자(38)는 제 2 실시형태에 의한 방사 소자(24)와 거의 마찬가지로 구성되어, 예를 들면 X축 방향에 대하여 고주파 신호(SH)의 반파장의 길이 치수를 갖고 있다. 이 방사 소자(38)는 다층 기판(32)의 수지층(33, 34) 사이에 설치되어 대략 사각형의 도체 패턴에 의해 형성되어 있다. 방사 소자(38)의 중심으로부터 X축 방향으로 위치 어긋난 X축 방향의 도중 위치에는, 수지층(34, 35)에 관통한 비아로 이루어지는 고주파 급전선로(40)가 접속되어 있다. 이 고주파 급전선로(40)는 다층 기판(32)의 이면(32B)에 설치된 고주파 급전부(41)에 접속됨과 아울러, 그 도중에는 쇼트 스터브(16)가 접속되어 있다. 이 때, 쇼트 스터브(16)는 접지층(36)과 함께 수지층(34, 35)의 사이에 설치되어 있다.
무급전 소자(39)는 방사 소자(38)의 표면에 수지층(33)을 개재해서 적층되어 있다. 이 무급전 소자(39)는 다층 기판(32)의 표면(32A), 즉 수지층(33)의 표면에 방사 소자(38)와 같은 대략 사각형상으로 형성된다. 수지층(33)을 사이에 두고 대향하는 방사 소자(38)와 무급전 소자(39) 사이에는 전자계 결합이 생긴다. 또한, 도 10에는 무급전 소자(39)가 방사 소자(38)보다 작을 경우를 예시했지만, 무급전 소자(39)의 X축 방향과 Y축 방향의 치수는, 예를 들면 방사 소자(38)의 X축 방향과 Y축 방향의 치수보다 커도 좋고, 작아도 좋다. 방사 소자(38) 및 무급전 소자(39)의 대소 관계나 이것들의 구체적인 형상은 고주파 안테나(37)의 방사 패턴이나 대역 등을 고려해서 적당하게 설정되는 것이다.
고주파 안테나(37)는 다층 기판(32)에 복수개(예를 들면 2개) 설치되어 있다. 이들 고주파 안테나(37)의 방사 소자(38) 및 무급전 소자(39)는 X축 방향으로 배열되어 직선 형상으로 연장되어 있다.
고주파 급전부(41)는 고주파 안테나(37)의 방사 소자(38)와 대향한 위치에서 다층 기판(32)의 이면(32B)에 설치되어 있다. 고주파 급전부(41)의 개수는 고주파 안테나(37)의 개수와 동수이다. 고주파 급전부(41)는, 예를 들면 금속 박막으로 이루어지는 전극 패드에 의해 형성되어, 고주파 급전선로(40)를 통해서 방사 소자(38)에 전기적으로 접속되어 있다. 고주파 급전부(41)는 밀리파 IC(17)의 전극 패드(17A)에 접합되어, 고주파 안테나(37)에 대하여 60㎓대의 고주파 신호(SH)를 급전한다.
저주파 안테나(42)는 제 1 실시형태에 의한 저주파 안테나(10)와 거의 마찬가지로 구성되고, 고주파 신호(SH)보다 저주파(예를 들면 수㎓∼수십㎓)의 저주파 신호(SL)에 사용되는 모노폴 안테나이다. 저주파 안테나(42)는 직렬 무급전 소자(43), 저주파 급전선로(45) 및 저주파 급전부(46)를 구비하고 있다.
직렬 무급전 소자(43)는 다층 기판(32)의 표면(32A)에 설치되어 복수개의 무급전 소자(39)를 직렬 접속함으로써 형성되어 있다. 이 때, 이웃하는 2개의 무급전 소자(39)의 사이는 무급전 소자 접속선로(44)에 의해 접속되어 있다. 또한, 직렬 무급전 소자(43)의 일단측(도 10 중의 직렬 무급전 소자(43)의 우단측)에는, 저주파 급전선로(45)를 개재해서 저주파 급전부(46)가 접속되어 있다.
무급전 소자 접속선로(44) 및 저주파 급전선로(45)는 다층 기판(32)의 표면(32A)에 설치되어, 가늘고 긴 띠 형상의 도체 패턴에 의해 형성되어 있다. 이 때, 직렬 무급전 소자(43)의 타단과 저주파 급전부(46) 사이는, 예를 들면 X축 방향에 대하여 저주파 신호(SL)의 1/4파장의 길이 치수로 설정되어 있다. 또한, 무급전 소자 접속선로(44) 및 저주파 급전선로(45)에는 오픈 스터브(15)가 접속되어 있다.
저주파 급전부(46)는 제 1 실시형태에 의한 저주파 급전부(14)와 거의 마찬가지로 구성된다. 이 저주파 급전부(46)는, 예를 들면 직렬 무급전 소자(43)의 일단의 주위에 위치하여 다층 기판(32)의 표면(32A)에 설치되어 있다. 저주파 급전부(46)는, 예를 들면 금속 박막으로 이루어지는 전극 패드에 의해 형성되고, 저주파 급전선로(45)를 통해서 직렬 무급전 소자(43)에 전기적으로 접속되어 있다. 저주파 급전부(46)는 저주파 신호(SL)의 입출력 단자를 구성하고, 저주파 안테나(42)에 대하여 저주파 신호(SL)를 급전한다.
이렇게 하여, 멀티밴드용 안테나(31)에 있어서도 제 1 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(1)와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 고주파 안테나(37)는 방사 소자(38)의 표면에 무급전 소자(39)가 대향해서 설치된 스택형 패치 안테나 로 구성했기 때문에, 무급전 소자(39)를 생략했을 경우에 비교하여 고주파 안테나(37)를 광대역화할 수 있다. 또한, 무급전 소자(39)를 직렬 접속해서 저주파 안테나(42)의 직렬 무급전 소자(43)를 형성했기 때문에, 저주파 안테나(42)와 고주파 안테나(37)의 방사 소자(38) 사이는 직접적으로 접속될 일은 없고, 방사 소자(38)와 무급전 소자(39) 사이의 용량을 통해서 간접적으로 접속되게 된다. 이 때문에, 고주파 급전부(41)를 향하는 저주파 신호(SL)를 저감할 수 있고, 고주파 안테나(37)의 특성이나 동작을 더욱 안정시킬 수 있다.
이어서, 도 14 내지 도 17에 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(51)를 나타낸다. 멀티밴드용 안테나(51)의 특징은 직렬 무급전 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사하는 것에 있다. 또한, 멀티밴드용 안테나(51)의 설명시에 제 3 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(31)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
멀티밴드용 안테나(51)는 다층 기판(32), 고주파 안테나(37), 저주파 안테나(52), 오픈 스터브(15), 쇼트 스터브(16) 등을 구비하고 있다.
고주파 안테나(37)는 다층 기판(32)에 어레이 형상으로 배열하여 복수개 설치되어 있다. 도 15는 4행 8열의 어레이 형상으로 합계 24개의 고주파 안테나(37)를 설치했을 경우를 예시하고 있다.
저주파 안테나(52)는 고주파 신호(SH)보다 저주파로서 예를 들면 Wi-Fi(Wireless fidelity)에서 사용되는 5㎓대와 2.4㎓대의 2개의 저주파 신호(SL1, SL2)에 사용되는 모노폴 안테나이다. 저주파 안테나(52)는 직렬 무급전 소자(53), 저주파 급전선로(55) 및 저주파 급전부(56)를 구비하고 있다.
직렬 무급전 소자(53)는 다층 기판(32)의 표면(32A)에 설치되고, 복수개(예를 들면 24개)의 무급전 소자(39)를 직렬 접속함으로써 형성되어 있다. 이 때, 이웃하는 2개의 무급전 소자(39)의 사이는 무급전 소자 접속선로(54)에 의해 접속되어 있다. 이것에 의해, 직렬 무급전 소자(53)는, 예를 들면 X축 방향으로 왕복하면서 미앤더 형상으로 사행하고 있다. 또한, 직렬 무급전 소자(53)의 일단측(도 15 중의 직렬 무급전 소자(53)의 우상단측)에는 저주파 급전선로(55)를 개재해서 저주파 급전부(56)가 접속되어 있다.
무급전 소자 접속선로(54) 및 저주파 급전선로(55)는 다층 기판(32)의 표면(32A)에 설치되고, 가늘고 긴 띠 형상의 도체 패턴에 의해 형성되어 있다. 무급전 소자 접속선로(54) 및 저주파 급전선로(55)에는 오픈 스터브(15)가 접속되어 있다.
이 때, 직렬 무급전 소자(53)의 타단(도 15 중의 직렬 무급전 소자(53)의 우하단)과 저주파 급전부(56) 사이는, 예를 들면 2.4㎓대의 저주파 신호(SL2)가 복수의 모드에서 공진하는 길이 치수로 설정되어 있다. 구체적으로는, 직렬 무급전 소자(53)의 타단과 저주파 급전부(56) 사이는, 예를 들면 2.4㎓대의 저주파 신호(SL2)의 약 1/4파장의 길이 치수로 설정되어 있다. 이 때문에, 직렬 무급전 소자(53) 및 저주파 급전선로(55)는 2.4㎓대의 저주파 신호(SL2)에 공진함과 아울러, 2.4㎓대의 2배의 고조파 부근의 신호로서 5㎓대의 저주파 신호(SL1)에 공진한다. 이것에 의해, 직렬 무급전 소자(53)는 주파수가 다른 2개의 저주파 신호(SL1, SL2)를 방사한다.
저주파 급전부(56)는 제 1 실시형태에 의한 저주파 급전부(14)와 거의 마찬가지로 구성된다. 이 저주파 급전부(56)는, 예를 들면 직렬 무급전 소자(53)의 일단의 주위에 위치하여 다층 기판(32)의 표면(32A)에 설치되어 있다. 저주파 급전부(56)는, 예를 들면 금속 박막으로 이루어지는 전극 패드에 의해 형성되어, 저주파 급전선로(55)에 개재해서 직렬 무급전 소자(53)에 전기적으로 접속되어 있다. 저주파 급전부(56)는 저주파 신호(SL1, SL2)의 입출력 단자를 구성하고, 저주파 안테나(52)에 대하여 저주파 신호(SL1, SL2)를 급전한다.
이렇게 하여, 멀티밴드용 안테나(51)에 있어서도 제 1, 제 3 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(1, 31)와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 복수개의 고주파 안테나(37)를 X축 방향과 Y축 방향으로 확대되는 평면 형상으로 배치했기 때문에, 고주파 신호(SH)의 방사 방향을 X축 방향에 한하지 않고 Y축 방향으로도 주사할 수 있어 고주파 신호(SH)에 대한 지향성 등의 조정 범위를 넓힐 수 있다. 또한, 저주파 안테나(52)는 주파수가 다른 복수의 저주파 신호(SL1, SL2)에 사용할 수 있기 때문에 고주파 신호(SH)에 추가해서 복수의 저주파 신호(SL1, SL2)에 공용 가능한 멀티밴드용 안테나(51)를 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 4 실시형태에서는 제 3 실시형태에 의한 고주파 안테나(37)를 사용했을 경우를 예시했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 도 18에 나타내는 변형예에 의한 멀티밴드용 안테나(61)와 같이 제 2 실시형태에 의한 고주파 안테나(23)를 사용해도 좋다. 이 경우, 저주파 안테나(62)는 방사 소자 접속선로(64)에 의해 복수개의 방사 소자(24)를 직렬 접속해서 직렬 방사 소자(63)를 형성함과 아울러, 직렬 방사 소자(63)의 일단측은 저주파 급전선로(65)를 통해서 저주파 급전부(66)에 접속한다. 또한, 직렬 방사 소자(63)의 타단과 저주파 급전부(66) 사이를 저주파 신호가 복수의 모드에서 공진하는 길이로 설정하고, 직렬 방사 소자(63)로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사한다. 이 변형예는 제 1 실시형태에 의한 고주파 안테나(6)를 사용해서 구성해도 좋다.
이어서, 도 19 및 도 20에 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(71)를 나타낸다. 멀티밴드용 안테나(71)의 특징은 무급전 소자 접속선로 중 어느 하나에 고주파 차단회로 대신에 정합회로를 설치한 것에 있다. 또한, 멀티밴드용 안테나(71)의 설명시에 제 4 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(51)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
멀티밴드용 안테나(71)는 다층 기판(32), 고주파 안테나(37), 저주파 안테나(72), 오픈 스터브(15), 쇼트 스터브(16) 등을 구비하고 있다.
저주파 안테나(72)의 무급전 소자 접속선로(44) 중 어느 하나에는 오픈 스터브(15) 대신에 저주파측의 저주파 신호(SL2)에 대한 정합회로로서 예를 들면 인덕터(L)와 커패시터(C)로 이루어지는 직렬 공진회로(73)를 접속해서 설치한다.
이 직렬 공진회로(73)는, 예를 들면 직렬 무급전 소자(43) 중 주파수가 높은 저주파 신호(SL1)의 1/4파장으로 되는 위치에 배치된다. 이 때, 저주파 안테나(72) 중 저주파 급전부(56)와 직렬 공진회로(73) 사이가 5㎓대의 저주파 신호(SL1)에 공진하고, 저주파 안테나(72)의 전체가 2.4㎓대의 저주파 신호(SL2)에 공진한다.
이 경우, 직렬 공진회로(73)의 커패시터(C)의 커패시턴스를 변화시킴으로써 사용하는 주파수의 미세 조정을 행할 수 있다. 직렬 공진회로(73)의 정합 로스에 의해 특성이 열화할 경우가 있지만, 저주파 신호(SL1)와 저주파 신호(SL2)가 고조파의 관계로 되지 않는 경우에도 저주파 안테나(72)를 2개의 저주파 신호(SL1, SL2)에 공진시킬 수 있다.
이렇게 하여, 멀티밴드용 안테나(71)에 있어서도 제 1, 제 3 실시형태에 의한 멀티밴드용 안테나(1, 31)와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
또한, 정합회로는 직렬 공진회로(73)에 한하지 않고, 예를 들면 각종의 집중 정수 회로, 분포 정수 회로에 의해서 구성할 수 있다. 또한, 제 5 실시형태에서는 1개의 오픈 스터브(15)를 정합회로(직렬 공진회로(73))로 바꾸었을 경우를 예시했지만, 2개 이상의 오픈 스터브(15)를 정합회로 바꾸어도 좋다. 이 경우, 복수개(예를 들면 3개 이상)의 정합회로의 각각에 스위치 회로를 병렬로 설치하고, 스위치 회로의 ON과 OFF를 적당하게 스위칭함으로써 저주파 안테나의 안테나 길이를 변화시켜도 좋다. 이 결과, 필요에 따라서 복수의 주파수를 선택할 수 있다.
제 5 실시형태는 제 4 실시형태에 한하지 않고, 도 18에 나타내는 변형예에도 적용할 수 있고, 제 1 실시형태에 의한 고주파 안테나(6)를 사용한 것에도 적용할 수 있다.
또한, 상기 제 4 및 제 5 실시형태에서는 고주파 안테나(37)는 X축 방향과 Y축 방향으로 확대되는 평면 형상으로 배치했을 경우를 예시했지만, 제 1 내지 제 3 실시형태와 마찬가지로, 1열로 배열된 상태에서 직선 형상으로 배치해도 좋다. 한편, 제 1 내지 제 3 실시형태에서는 고주파 안테나(6, 23, 37)를 직선 형상으로 배치했을 경우를 예시했지만, 제 4 및 제 5 실시형태와 마찬가지로 평면 형상으로 배치해도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 고주파 급전선로(8, 25, 40)에 저주파 신호 차단회로로서의 쇼트 스터브(16)를 접속하는 구성으로 했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 예를 들면 제 3 내지 제 5 실시형태에 의한 고주파 안테나(37)와 같이, 방사 소자(38)가 저주파 안테나(42, 52, 72)에 간접적으로 접속되고, 고주파 안테나(37)나 고주파 급전부(9, 26, 41)에 대한 저주파 신호(SL)의 영향이 작을 경우에는 쇼트 스터브(16)를 생략해도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 복수개의 고주파 안테나(6, 23, 37)의 방사 소자(7, 24, 38)에는 모두 X축 방향의 전류가 흐르는 구성으로 했지만, 서로 다른 방향으로 전류가 흐르는 구성으로 해도 좋다. 즉, 복수개의 고주파 안테나는 서로 같은 편파이어도 좋고, 다른 편파이어도 좋다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에서는 2층의 절연층을 이루는 수지층(3, 4)을 적층한 다층 기판(2)을 사용하고, 제 3 내지 제 5 실시형태에서는 3층의 절연층을 이루는 수지층(33∼35)을 적층한 다층 기판(32)을 사용했지만, 절연층의 수는 필요에 따라서 적당하게 변경할 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태 및 변형예에서는 멀티밴드용 안테나(1, 21, 31, 51, 61, 71)를 다층 기판(2, 32)에 형성했을 경우를 예로 들어서 설명했지만, 단층의 기판에 형성해도 좋다. 멀티밴드용 안테나는 기판을 설치하지 않고, 금속판을 구부린 것만의 구조이어도 좋다.
또한, 예를 들면 60㎓대의 밀리파에 사용하는 고주파 안테나(6, 23, 37)를 예시했지만, 당연히 다른 주파수대의 밀리파나 마이크로파 등에 사용해도 좋다. 마찬가지로, 저주파 안테나(10, 42, 52, 62, 72)도 상술한 주파수대에 한하지 않고, 다른 주파수대의 밀리파나 마이크로파 등에 사용해도 좋다.
1, 21, 31, 51, 61, 71 : 멀티밴드용 안테나
2, 32 : 다층 기판 3, 4, 33∼35 : 수지층(절연층)
5, 22, 36 : 접지층 6, 23, 37 : 고주파 안테나
7, 24, 38 : 방사 소자 8, 25, 40 : 고주파 급전선로
9, 26, 41 : 고주파 급전부
10, 42, 52, 62, 72 : 저주파 안테나
11, 63 : 직렬 방사 소자 12, 64 : 방사 소자 접속선로
13, 45, 55, 65 : 저주파 급전선로 14, 46, 56, 66 : 저주파 급전부
15 : 오픈 스터브(고주파 신호 차단회로)
16 : 쇼트 스터브(저주파 신호 차단회로)
17 : 밀리파 IC 39 : 무급전 소자
43, 53 : 직렬 무급전 소자 44, 54 : 무급전 소자 접속선로
73 : 직렬 공진회로(정합회로)

Claims (10)

  1. 적어도 2개의 방사 소자와,
    그 방사 소자의 각각에 고주파 신호를 급전하는 고주파 급전부와,
    상기 방사 소자를 직렬 접속해서 직렬 방사 소자를 형성하는 방사 소자 접속선로와,
    상기 직렬 방사 소자의 일단측에 저주파 급전선로를 통해서 접속되어 저주파 신호를 급전하는 저주파 급전부와,
    상기 방사 소자 접속선로 및 상기 저주파 급전선로에 접속되어 상기 고주파 신호의 전송을 차단하는 고주파 차단회로를 구비하고,
    각 상기 방사 소자로부터 상기 고주파 신호를 방사하고,
    상기 직렬 방사 소자로부터 상기 저주파 신호를 방사하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 상기 방사 소자와 상기 고주파 급전부는 고주파 급전선로에 의해 접속되고,
    그 고주파 급전선로의 각각에 상기 저주파 신호의 전송을 차단하는 저주파 신호 차단회로를 접속해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사 소자는 패치 안테나를 구성하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 직렬 방사 소자의 타단과 상기 저주파 급전부 사이를 상기 저주파 신호가 복수의 모드에서 공진하는 길이로 설정하고,
    상기 직렬 방사 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사 소자 접속선로 중 어느 하나에 상기 고주파 차단회로 대신에 정합회로를 적어도 1개 설치하고,
    상기 직렬 방사 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
  6. 적어도 2개의 방사 소자와,
    그 방사 소자의 각각에 고주파 신호를 급전하는 고주파 급전부와,
    각 상기 방사 소자에 대향해서 설치된 무급전 소자와,
    상기 무급전 소자를 직렬 접속해서 직렬 무급전 소자를 형성하는 무급전 소자 접속선로와,
    상기 직렬 무급전 소자의 일단측에 저주파 급전선로를 통해서 접속되어 저주파 신호를 급전하는 저주파 급전부와,
    상기 무급전 소자 접속선로 및 상기 저주파 급전선로에 접속되어 상기 고주파 신호의 전송을 차단하는 고주파 차단회로를 구비하고,
    각 상기 방사 소자로부터 상기 고주파 신호를 방사하고,
    상기 직렬 무급전 소자로부터 상기 저주파 신호를 방사하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
  7. 제 6 항에 있어서,
    각 상기 방사 소자와 상기 고주파 급전부는 고주파 급전선로에 의해 접속되고,
    그 고주파 급전선로의 각각에 상기 저주파 신호의 전송을 차단하는 저주파 신호 차단회로를 접속해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
  8. 제 6 항에 있어서,
    각 상기 방사 소자와 상기 직렬 무급전 소자 사이에 절연층을 형성한 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 직렬 무급전 소자의 타단과 상기 저주파 급전부 사이를 상기 저주파 신호가 복수의 모드에서 공진하는 길이로 설정하고,
    상기 직렬 무급전 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 무급전 소자 접속선로 중 어느 하나에 상기 고주파 차단회로 대신에 정합회로를 적어도 1개 설치하고,
    상기 직렬 무급전 소자로부터 다른 파장의 저주파 신호를 방사하는 것을 특징으로 하는 멀티밴드용 안테나.
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