WO2005069439A1 - マルチバンドアンテナ及び携帯型の通信機器 - Google Patents

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WO2005069439A1
WO2005069439A1 PCT/JP2005/000717 JP2005000717W WO2005069439A1 WO 2005069439 A1 WO2005069439 A1 WO 2005069439A1 JP 2005000717 W JP2005000717 W JP 2005000717W WO 2005069439 A1 WO2005069439 A1 WO 2005069439A1
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main element
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PCT/JP2005/000717
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Kenichi Mitsugi
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Yokowo Co., Ltd.
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    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
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    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole

Definitions

  • the present invention relates to a portable communication device such as a mobile phone radio, a PDA (Personal Digital Assistance), etc., which can handle a plurality of media such as sound, images (still images, moving images), and data, and a multi-function device built therein.
  • a portable communication device such as a mobile phone radio, a PDA (Personal Digital Assistance), etc.
  • PDA Personal Digital Assistance
  • the present invention relates to a portable communication device such as a mobile phone radio, a PDA (Personal Digital Assistance), etc., which can handle a plurality of media such as sound, images (still images, moving images), and data, and a multi-function device built therein.
  • a portable communication device such as a mobile phone radio, a PDA (Personal Digital Assistance), etc.
  • Conventional multiband antennas of this type include, for example, an antenna device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-136025 (conventional example 1) and an antenna device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-209733 (conventional example 2). ), The antenna device described in JP-A-11-68456 (conventional example 3), the antenna device described in JP-A-2002-335117 (conventional example 4), and the antenna device described in JP-A-2003-124730. Antenna device (conventional example 5).
  • the antenna device described in Conventional Example 1 has a daland electrode formed on the entire surface of one main surface of a rectangular parallelepiped base, an open end on the other main surface of the base, and a daland end on the other end (the ground electrode). Connection), a feed electrode formed close to the open end of the radiating electrode via the first gap, and formed close to the open end of the radiating electrode via the second gap. And one or more control electrodes, and a switch for connecting / disconnecting between the control electrode and the ground electrode. The switch is turned on / off to change the magnitude of the entire capacitance.
  • the resonance frequency of the radiation electrode It can be used by switching.
  • the antenna device described in Conventional Example 2 includes a ground electrode, a radiation electrode, a feed electrode as in Conventional Example 1, one or more auxiliary radiation electrodes formed continuously and integrally with the radiation electrode, A switch is provided for making high-frequency connection between the auxiliary radiation electrode and the ground electrode in a non-Z connection, and this switch is turned on and off to change the inductance component of the radiant part of the radiation electrode.
  • the resonance frequency of the radiation electrode can be switched and used.
  • the antenna device described in Conventional Example 3 is a device in which a ground electrode, a radiation electrode, and a feed electrode as in Conventional Example 1 are provided on the surface of a rectangular parallelepiped base, and a frequency switching means is provided on the surface of the base. (Semiconductor switch) is provided, and the resonance frequency of the radiation electrode is switched by operating the frequency switching means to change the inductance component or the capacitance component.
  • the antenna device described in Conventional Example 5 has two types of antenna elements, one end of which is an open end, one end of a bifurcated branch is a ground end, and the other end is a feed end. And two types of switches for conducting / non-conducting each antenna element and the ground conductor of the mounting board. One of these switches and the other are interconnected. By turning on and off exhaustively, the resonance frequency of the entire device is switched.
  • multi-band antennas mounted on mobile communication devices include AMPS (Advanced Mobil Phone System) (824 MHz to 894 MHz), GSM (Global System for Mobile Communications) 900 (880 MHz to 960 MHz) ), G SM1800 (1710 MHz to 1880 MHz;), DCS (Digital Cellular System) (1710 MHz to 1850 MHz), PCS (Personal Communications Systeml 900 (1850 MHz to: L990 MHz), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) ) (1920 MHz to 2170 MHz) are desired.
  • AMPS Advanced Mobil Phone System
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • DCS Digital Cellular System
  • PCS Personal Communications Systeml 900 (1850 MHz to: L990 MHz
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • the antenna devices of Conventional Example 1 to Conventional Example 4 each include a surface-mount antenna as a main component, and are therefore extremely small, so that they can be used in mobile phone radios or mobile communication devices. It will be convenient.
  • the resonance frequency is switched by changing the inductance component and the capacitance component of the radiating electrode having a fixed size, the number of the above bands is 2 to 4 Up to this point, it is easy to deal with, but when the number of bands exceeds that, there is a problem that it is very difficult to adjust the resonance frequency.
  • the antenna gain decreases as the number of bands increases, and the bandwidth of the resonance frequency becomes narrower.
  • the antenna device of the conventional example 5 can cope with the increase in the number of bands, but has limitations such as the necessity of arranging two types of antenna elements on substantially the same plane. Since the element has a special and complicated shape, a sufficient area for the antenna element must be secured, and there has been a problem that miniaturization is difficult.
  • An object of the present invention is to provide a small-sized wideband multiband antenna and a communication device capable of supporting multiband in order to solve such a problem. Disclosure of the invention
  • a multi-band antenna provided by the present invention includes a main element having an open end and a feed end, and capable of radiating high-frequency signals in a plurality of frequency bands fed to the feed end;
  • the main element is separated from the open end by a predetermined distance.
  • One or more sub-elements that can resonate at a different frequency from the main element; and a switch mechanism for conducting or non-conducting a base end of the sub-element and a ground conductor disposed at a predetermined position.
  • the sub-element acts as a parasitic inductive element for the main element in the first state in which the base end and the ground conductor are electrically connected by the switch mechanism.
  • the antenna In a second state in which the distal end of the sub-element and the open end of the main element are high-frequency-coupled to each other, the antenna is a short-circuited antenna.
  • the sub-element functions as a parasitic reflection element for the main element.
  • the sub-element that can resonate at a frequency different from that of the main element can be switched between the parasitic inductive element and the parasitic reflective element, thereby providing a higher resonant frequency without increasing the number of elements. It is possible to realize a multi-band antenna capable of supporting a wide band while being small in size.
  • the switching mechanism is a semiconductor switching element that is inserted and connected between a base end of a sub-element and a ground conductor and performs a switching operation according to a signal level of a control signal input from the outside.
  • it is configured to include a component for switching non-conduction.
  • the electric area of the main element is about 3 to about 18 times the sum of the electric areas of all the sub-elements.
  • the electrical area of the multi-band antenna becomes substantially the same as the electrical area of the main element, and the effect of providing the sub-element on the radiation characteristics can be reduced.
  • the main element is formed of, for example, an inverted L-shaped, inverted F-shaped, meander-shaped or plate-shaped conductive thin plate, and the sub-element has, for example, a predetermined positional relationship with the main element. It is formed of a strip-shaped conductive member formed as described above.
  • one end thereof is connected to the ground conductor. It is preferable to further include an impedance adjusting element which is connected to the body and whose other end is a free end substantially parallel to the main element. From the viewpoint of facilitating mounting on a communication device, it is preferable to configure a multi-band antenna with a base that can be mounted on the communication device. A part of the base includes the ground conductor, a power supply terminal for connection to a high-frequency transmitting / receiving circuit for transmitting and receiving a predetermined high-frequency signal, and a control signal for controlling a switch mechanism input from outside.
  • the main element and the sub-element are attached to the base while maintaining a predetermined positional relationship with respect to the ground conductor, and a power supply end of the main element is provided.
  • the unit is connected to the power supply terminal, and the semiconductor switching element is configured to be supplied with the control signal input through the control terminal.
  • an impedance matching circuit including a combination of an inductive element and a capacitive element is interposed between the power supply terminal and the power supply terminal.
  • You may comprise.
  • the switching mechanism is a semiconductor switching element
  • an impedance between the semiconductor switching element and the control terminal for shutting off the control terminal at a high frequency and conducting at a DC level.
  • the configuration may be such that an adjustment circuit is interposed.
  • the base when the base is provided, the base includes an element mounting base made of a dielectric material having a pair of main surfaces, a pair of side ends, and a pair of short ends each facing the other. To be fixed. The main element and the sub-element are mounted on the element mounting base along a shape thereof.
  • the main element and the sub-element are each formed on one main surface of the element mounting base, and the main surface is located on the same plane as the surface of the ground conductor. .
  • each of the main element and the sub-element extends in a direction substantially perpendicular to the ground conductor along one side end of the element mounting base, and further passes through one main surface of the element mounting base. To the other side end, and at this side end, the open end of the main element and the front end of the sub-element are opposed at a predetermined interval.
  • the main element and the sub-element each extend in a direction substantially perpendicular to the ground conductor along one side end of the element mounting base, and further, on one main surface of the element mounting base.
  • the main element is bent in a direction substantially horizontal to the ground conductor, and the open end of the main element and the tip of the sub-element are opposed to each other at a predetermined interval on the main surface.
  • the multiband antenna of the present invention is one main element and said Sabue Remento each, two wavelengths of wavelength lambda f physician second set frequency of the first set frequency is lambda f, the third set frequency ⁇ 3 wavelength lambda, the wavelength re f4 of the fourth set frequency, when the wavelength of the fifth set frequency is 5, lambda f, element length of the main element is approximately lambda I2 4 and substantially 3 lambda f 5/4 , and the element length of the sub-element is substantially ⁇ ⁇ 3 ⁇ 2, Ereme cement length of the tip shorting antenna when the first state is substantially lambda fl Z2 and substantially lambda f4.
  • the first operating frequency band and the second operating frequency band are substantially 824 MHz to 894 MHz or 880 MHz to 960 MHz, and the third operating frequency band, the fourth operating frequency band, and the fifth operating frequency are used.
  • the bands are substantially 1710 MHz to 1880 MHz, 1850 MHz to 1990 MHz and 1920 MHz to 2170 MHz.
  • the element length it is practically important to design the resonance frequency of the multi-band antenna to be substantially within the operating frequency band.
  • the wavelength of the set frequency set in the frequency band is ⁇ , approximately (2 ⁇ + 1) ⁇ / ⁇ (where ⁇ is 0, 1, 2, ⁇ ) or approximately ⁇ / 2 (where ⁇ is 1, 2, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ )
  • the element length of the sub-element is approximately ⁇ 2 (where ⁇ is 1, 2, ⁇ ⁇ ⁇ )
  • the length is designed to be approximately ⁇ ⁇ 2 ( ⁇ , ⁇ is 1, 2, ⁇ ). This relationship is the same when one main element has a plurality of sub-elements.
  • a communication device is a portable communication device in which the above-described multi-band antenna is housed in a housing, and switching of a frequency band to be used is performed by switching a signal level of the control signal. It is. According to the present invention, it is possible to provide a portable communication device such as a mobile phone wireless device having a highly sensitive, small-sized, multi-band compatible antenna, so that the use of these devices can be greatly expanded. . Brief Description of Drawings
  • FIG. 1 is a configuration diagram of the multiband antenna of the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a diagram illustrating the principle when the antenna operates as a short-circuited antenna in cooperation with the main element and sub-element in the first state
  • Fig. 2 (b) shows the sub-antenna in the second state
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the principle when operating as a parasitic reflection element.
  • FIG. 3 is a VSWR-frequency characteristic diagram of the multi-band antenna shown in FIG. 4 (a) to 4 (c) are diagrams showing variations of the shape of each element.
  • FIG. 5 (a) shows the radiation pattern of the coplanar structure
  • FIG. 5 (b) shows the radiation pattern of the overlay structure.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a mounting state of a multiband antenna having a planar coplanar structure.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a mounted state of a multiband antenna having a three-dimensional coplanar structure.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a mounting state of a multiband antenna having a planar overlay structure.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a mounting state of a multi-band antenna having a three-dimensional overlay structure.
  • FIGS. 10 (a) to 10 (c) are explanatory diagrams showing a state in which a multi-band antenna is mounted on a portable radio telephone.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a multi-band antenna provided with a plurality of sub-elements.
  • FIG. 12 is a VSWR-frequency characteristic diagram of the multiband antenna of FIG. Fig. 13 (a) is a diagram showing a state where a capacitive element is inserted between the switch mechanism and the ground conductor, and Fig. 13 (b) is a diagram showing a state where an inductive element is inserted. You.
  • FIG. 14 is a VSWR-frequency characteristic diagram in the case of FIG.
  • Fig. 15 (a) is a front view of a base for a mobile phone radio
  • Fig. 15 (b) is FIG.
  • FIG. 16 is a configuration diagram of a multi-band antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 (a) is a chart showing the relationship between the set band, the set frequency, and the element length
  • FIG. 17 (b) is a chart showing the relationship between the voltage value of the control signal and the set band.
  • FIG. 18 (a) shows the VSWR characteristics of AMPS and GSM900
  • FIG. 18 (b) shows the VSWR characteristics of GSM1800, DCS, PCS1900 and UMTS.
  • Fig. 19 (a; Gain characteristics in M, AMPS, GSM900, Fig. 19 (b) shows gain characteristics in GSM1800, DCS, PCS 1900, UMTS Fig. 20: Grounding conductor for AMPS and GSM1800 5 is a diagram illustrating a relationship between an interval and an antenna gain.
  • the multi-band antenna of the present invention includes a set of a main element 10 and a sub-element 20.
  • the main element 10 is formed of, for example, a conductive thin plate formed in an inverted L shape, and its electric area is formed so as to be substantially equal to the entire electric area of the multiband antenna. Have been.
  • the sub-element 20 is made of, for example, a rod-shaped or strip-shaped conductive member so that the electric area is sufficiently smaller than the electric area of the main element 10.
  • a substantially central portion of the conductive member is formed, for example, in a meander shape.
  • the tip 21 of the sub-element 20 is spaced from the open end 11 of the main element 10 by a distance cl1. They are spaced apart.
  • a substantially central portion of the sub-element 20 is substantially opposed to a portion near the power supply end of the main element 10 at an interval d2.
  • the tip 21 of the sub-element 20 when the tip 21 of the sub-element 20 is referred to, it includes not only the cross-section at the foremost end as shown in FIG. Will be described later).
  • the interval d 1 may be fixedly designed, but may be arbitrarily adjusted after the antenna is manufactured. In the latter case, for example, one or both of the open end 11 of the main element 10 and the tip 21 of the sub-element 20 are displaced, or the length near the tip 21 of the sub-element 20 is changed. It is achieved by cutting the size. The same applies to the interval d2.
  • a switch mechanism 40 is provided at the base end 22 of the sub-element 20.
  • the switch mechanism 40 switches between conduction and non-conduction between the ground conductor 50 disposed at a predetermined position and the base end 22 of the sub-element 20 by a control signal input to the control terminal 41. is there.
  • the switch mechanism 40 includes a switch for mechanically conducting (ON) and non-conducting (OFF) between its input and output, and a substantial conduction (ON) / non-conduction between the input and output according to the signal level of the control signal.
  • a semiconductor switching element that turns on (off) can be used.
  • a general-purpose Schottky diode can be used as a semiconductor switching element.However, a PIN diode is used when importance is placed on isolation, and a FET switch or IC switch is used when importance is placed on low current operation. If only emphasis is placed on the MEM switch, a micro-electromechanical system (MEMS) can be used.
  • the control signal is a voltage signal input from an interface device (not shown) through the control terminal 41 for selecting a band of the communication device of the present invention. For example, a voltage signal of 0 to 3 V can be used.
  • the base end 22 of the sub-element 20 is grounded.
  • the element 20 acts as a parasitic induction element for the main element 10, and the sub-element 20 and the main element 10 are radio-frequency coupled to operate as a short-circuited (loop) antenna. That is, in this example, as shown in FIG. 2 (a), the resonance of the sub-element 20 is induced by the main element 10 and the entire main element 10 and the entire sub-element 20 are inductively coupled ( At the same time, the open end 11 of the main element 10 and the tip 21 of the sub-element 20 operate as one loop antenna that is capacitively coupled (electrically coupled). As described above, in the first state, the main element 10 and the sub-element 20 operate so as to take two kinds of coupling states, and thus can have a plurality of resonance frequencies.
  • the sub-element 20 is electrically connected to the main element 10 as shown in FIG. It acts as a minimal parasitic reflection element that does not have any adverse effect.
  • the size (element length, electrical area, etc.) and arrangement of the main element 10 and sub-element 20 (distance d1, d2, distance between the horizontal part of the main element 10 and the ground conductor (to ground) Preferred examples of (conductor spacing) and the like will be described.
  • the element length of the main element 10 is, for example, ⁇ f 2 , the wavelength of the second set frequency f 2 arbitrarily set within the used frequency band, and ⁇ , the wavelength of the fifth set frequency.
  • f 5 approximately (2 ⁇ + 1) ⁇ f 2, f 5/4 (where, n is 0, 1, 2, ⁇ ⁇ ⁇ ) preferably designed to be.
  • the value of “n” differs depending on the number of sub-elements 20 and the number of set frequencies. For example, the number of subelement 2 0 is one as shown in FIG. 1, if the first to fifth set frequency set frequency, at a second set frequency f 2 in lambda f 2 Z 4, 5 sets that Do approximately 3 ⁇ f 5/4 in frequency.
  • the total element length (including the interval d 1) is, for example, within the operating frequency band. If the wavelength of the set first set frequency f 1 is ⁇ fl and the wavelength of the fourth set frequency f 4 is ⁇ f 4 , approximately n A fl , ⁇ 4 ⁇ 2 (where ⁇ is 1, 2, ⁇ ) It is preferable to design so that That is,-out bets first set frequency is substantially Alpha Zeta 2, a substantially lambda f 4 when the fourth predetermined frequency.
  • the resonance frequency of the multiband antenna in the first state changes so as to increase as the interval d1 increases and to decrease as the interval d1 decreases.
  • the bandwidth of the resonance frequency due to the inductive coupling between the main element 10 and the sub-element 20 in the first state is wider as the distance d2 is narrower, and narrower as the distance d2 is wider.
  • the antenna impedance changes between when the base end 22 of the sub-element 20 is open and when it is short-circuited.
  • the ratio of the electrical area between the main element 10 and the sub element 20 is also designed so that the value of VS WR at the time of antenna resonance is optimized.
  • the radiation ratio that does not hinder practical use is obtained by setting the area ratio of the sub-element 20 to the main element 10 to be approximately in the range of approximately 3: 1 to approximately 18: 1. Etc. are confirmed to be obtained.
  • the electrical area of the multi-band antenna is almost the same as the main element 1 Since the electrical area is 0, even if the number of sub-elements 20 is increased to a plurality, the narrow band of the resonance frequency can be minimized. Further, since the electrical area of the sub-element 20 is small, the overall size of the multi-band antenna can be reduced.
  • the distance d l determines the strength of the inductive coupling and the distance d 2 determines the strength of the capacitive coupling. For this reason, it is necessary to determine the value while looking at VSWR in the band including the frequency to be used. As the conductor spacing decreases, the antenna characteristics decrease because the radiation characteristics deteriorate. Therefore, it is necessary to determine the interval at which there is no problem in performance. V S WR characteristics>
  • FIG. 3 shows the relationship between the V SWR and the set frequency by the multi-band antenna having the configuration illustrated in FIG.
  • the multiband antenna of this example can have at least five resonance frequencies according to the element length, and the adjustment of the resonance frequency can be performed by inputting a control signal to the switch mechanism 40. You can do just that.
  • each of the main element 10 and the sub-element 20 is not necessarily limited to the example shown in FIG. 1, and various shapes can be used depending on the application.
  • the sub-element 20 is the same as that shown in FIG. 1, but adopts a main element 10a made of an inverted F-shaped conductive thin plate, Of the 0a, one of the two ends other than the open end is the power supply end, and the other is the ground end.
  • the main element 10a has such a shape, the size of the multi-band antenna can be made smaller than that shown in FIG. 1 while securing the electrical area and characteristics.
  • the sub-element 20 is the same as that shown in FIG. 1, but employs a main element 10b made of a meandering conductive thin plate. Since the element length can be shortened in the case of the meandering shape, the size of the multiband antenna can be reduced.
  • a sub-element 20a without meandering and a main element 10c made of a rectangular conductive thin plate are employed. By adopting such a shape, it is possible to reduce the cost because molding costs are not required, and it is possible to easily realize a multiband antenna having high radiation efficiency.
  • the multi-band antenna of the present invention can adopt any of a coplanar (Coplanar) structure and an overlay (Overlay) structure depending on the application.
  • Figure 5 (a) shows the basic antenna mounting structure when the coplanar structure is adopted, and the radiation pattern of the high-frequency signal at that time.
  • the multi-band antenna 1 is provided substantially parallel to the ground conductor E, so that the radiation pattern is the same as the first coverage area pattern (FR ONT) PI 1 in the front direction of the multi-band antenna 1 and the back pattern.
  • the second coverage pattern (BACK) PI 2 is almost symmetric.
  • the multiband antenna 1 is stacked on the ground conductor E as shown in Fig. 5 (b).
  • the second covered area pattern P12 is relatively reduced with respect to the first covered area pattern P11.
  • the multi-band antenna of the present invention includes a coplanar structure and a Z-overlay structure, a planar structure, and a three-dimensional structure.
  • a multiband antenna having a planar coplanar structure includes a ground conductor E1 formed by covering the entire surface of a dielectric substrate K1 or one main surface of the front and back surfaces with a conductor, as shown in FIG. — It is constructed by joining the element mounting base D 1 made of four dielectrics on the same plane. It is also possible to cover only a part of one dielectric substrate with a conductor to form the ground conductor E1, and to make the rest a component mounting substrate D1. On the main surface of the element mounting base D1, an inverted L-shaped main element 101 and a meander-formed sub-element 201 are fixed by vapor deposition or bonding, respectively.
  • a power supply terminal 301 connected to the power supply end is provided in the main surface of the element mounting base D1, near the power supply end of the main element 101.
  • a switch mechanism 401 and a control terminal 4111 are provided near the base end of the switch.
  • the switch mechanism 401 is interposed between a conductive member connecting the base end of the sub-element 202 and the ground conductor E1, and when the switch mechanism 401 is on, the sub-element 201 Is electrically connected to the ground conductor E1.
  • the connector on the high-frequency transmission / reception circuit side (not shown) is connected to the power supply terminal 301, and the connector on the control device side of the communication device (not shown) is connected to the control terminal 411 to operate as a multiband antenna. It is possible.
  • a multi-band antenna having a three-dimensional coplanar structure includes a ground conductor E 2 formed by covering a part of a dielectric substrate K 2 with a conductor, and a conductor of the dielectric substrate K 2.
  • An element mounting base D2 made of, for example, an FR-4 dielectric is laminated on a portion where no is formed.
  • the element mounting base D2 is, for example, formed in a rectangular parallelepiped shape having a pair of main surface portions, a pair of side end portions, and a pair of end portions having a large area. Note that the shape of the element mounting base D2 can be arbitrarily changed according to the shape of the housing of the communication device on which the multiband antenna is mounted.
  • the inverted L-shaped main element 102 and the meander-shaped sub-element 202 are respectively connected from the side end of the element mounting base D 2 on the side adjacent to the ground conductor E 2 via the main surface on the front side. It extends to the other side end.
  • the open end of the main element 102 and the tip of the sub-element 202 are opposed to each other at a fixed distance (d 1).
  • the base end of the sub-element 202 is electrically connected to the ground conductor E2 via the switch mechanism 402 and the mounting bracket 422.
  • a power supply terminal 302 and a control terminal 412 for supplying a control signal to the switch mechanism 402 connected to the power supply end of the main element 102 are provided at a predetermined portion of the dielectric substrate K2. ing.
  • a connector on the high-frequency transmitting / receiving circuit side (not shown) is connected to the power supply terminal 302, and a connector on the control device side of the communication device (not shown) is connected to the control terminal 412. It is in a state where it can operate as a multiband antenna.
  • a multi-band antenna having a planar overlay structure for example, a known planar inverted F antenna (PIFA) as shown in FIG. 8 can be used as the main element 103. .
  • PIFA planar inverted F antenna
  • a main element 103 formed in an inverted-F shape is provided on a predetermined portion of the grounding conductor E3 formed by covering the entire dielectric substrate K3. It is provided to extend in the vertical direction from 303.
  • the distal end of the meander-shaped sub-element 203 is spaced apart from the open end of the inverted F-shaped main element 103 by a predetermined distance, and its base end is shifted via the switch mechanism 403. It is provided to extend in the direction perpendicular to the ground conductor E3.
  • the other ground end 103 a of the inverted F-shaped main element 103 is joined to the ground conductor E 3.
  • the control terminal 4 13 is provided at a predetermined portion of the ground conductor E3.
  • a connector on the high-frequency transmission / reception circuit side of the communication device (not shown) is connected to the power supply terminal 303, and a connector on the control device (not shown) is connected to the control terminal 413, thereby operating as a multi-band antenna. It is possible.
  • a multi-band antenna having a three-dimensional overlay structure is formed on a ground conductor E 4 formed by covering the entire main surface of a dielectric substrate K 4 with a conductor.
  • An element mounting base D4 made of a body is laminated.
  • the element mounting base D4 is, for example, formed in a rectangular parallelepiped shape having a pair of main surfaces, a pair of side ends, and a pair of ends having a large area.
  • the inverted L-shaped main element 104 and the meandered sub-element 204 each extend from the side end of the element mounting base D 4 on the side adjacent to the ground conductor E 4 to the main surface on the front side. are doing.
  • the open end of the main element 104 and the tip of the sub-element 204 face each other at a fixed distance (dl).
  • the base end of the sub-element 204 is electrically connected to the ground conductor E4 via the switch mechanism 404 and the mounting bracket 424.
  • a connector on the high-frequency transmitting / receiving circuit side (not shown) is connected to the power supply terminal 304, and a connector on the control device side of the communication device (not shown) is connected to the control terminal 414, thereby operating as a multi-band antenna. It is possible.
  • the multi-band antenna of the present invention is mounted on a mobile communication device such as a mobile phone radio, a PDA, etc., which can support a plurality of media such as sound, images (still images, moving images), and data. Suitable to be used.
  • a mobile communication device such as a mobile phone radio, a PDA, etc.
  • a multi-band antenna as shown by the diagonal lines in FIG. Fig. 10 (a) shows an example in which a ground conductor is attached to the back side of the operation unit of a mobile phone radio, and a multiband antenna 1a is attached to the end of the operation unit.
  • Fig. 10 (a) shows an example in which a ground conductor is attached to the back side of the operation unit of a mobile phone radio, and a multiband antenna 1a is attached to the end of the operation unit.
  • FIG. 10 (b) shows an example in which a ground conductor is attached to the back side of the display unit of the mobile phone radio, and a multi-band antenna 1b is attached to the front end of the display unit.
  • Figure 10 (c) shows an example in which a ground conductor is attached to the back of the operation unit, and a multi-band antenna 1c is attached to the back end. It may be configured to be housed (built-in) inside the housing.
  • the communication device is provided with a control device that generates a control signal having a required signal level as described above in order to switch the frequency band to be used.
  • the multi-band antenna can be appropriately replaced and used according to the required performance.
  • a mechanism for detachably mounting the multi-band antenna shall be provided on each of the above-mentioned parts of the communication device, and on one or both sides of the main element and sub-element, the mounting shall conform to the above-mentioned mechanism. To form a mechanism.
  • FIG. 11 is a configuration diagram when a plurality of sub-elements are used as a modified example of the multi-band antenna shown in FIG.
  • the multi-band antenna of this form has one main element (for example, an inverted L-shaped element) 10 and two sub-elements each having a front end opposed to an open end of the main element 10 at a distance d1. 20a and 20b. As described above, the sum of the electric areas of these sub-elements 20a and 20b is set to be substantially negligible with respect to the electric area of the main element 10.
  • a power supply terminal 30 is provided at a power supply end of the main element 10. Between the base end of the sub-element 20a and the ground conductor 50, there is provided a switch mechanism 40a for switching between conduction and non-conduction by a control signal supplied to the control terminal 41a. Similarly, a switch mechanism 40b is provided between the base end of the sub-element 20b and the ground conductor 50 to switch between conduction and non-conduction by a control signal supplied to the control terminal 41b.
  • i x , f 2 , f 5 , f 7 are the resonant frequencies due to capacitive coupling
  • f 4 , f 6 are the resonant frequencies due to inductive coupling
  • f 3 , f 8 are the sub-elements 20 a, 20 b are the parasitic reflection elements This is the set frequency when the function is activated.
  • the VS WR—set frequency characteristic of the multiband antenna configured as described above can be obtained by adjusting the signal level of the control signal input to the control terminals 4 la and 4 1 b, as shown in FIG. F8, which has eight resonance frequencies. Bant can be handled.
  • a capacitive element or an inductive element can be inserted between the switch mechanism 40 and the ground conductor 50 to change the resonance frequency.
  • FIG. 13A shows an example in which a capacitive element 61 is inserted
  • FIG. 13B shows an example in which an inductive element is inserted.
  • the element length of the sub-element 20 is apparently shortened in the case of Fig. 13 (a) and is apparently extended in the case of (b), so that the resonance frequency of the antenna is as shown in Fig. 14. Changes to In this way, fine adjustment of the resonance frequency can be performed.
  • an impedance matching circuit composed of a parallel circuit or a series-parallel circuit of an inductive element and a capacitive element may be inserted between the power supply end of the main element 10 and the power supply terminal 30.
  • a resistor for current adjustment is interposed, or the switch is switched through an inductive element that has a high impedance with respect to the frequency band used.
  • the control signal may be supplied to the mechanism 40.
  • an adjustment element that is substantially parallel to the main element 10 at a certain interval and one end of which is joined to the ground conductor 50 substantially perpendicularly may be provided.
  • FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining the structure and size of a base for mounting the multiband antenna, wherein FIG. 15A is a plan view and FIG. 15B is a side view.
  • This substrate is composed of a FR-4 dielectric substrate with a length of 96 mm, a width of 40 mm, and a thickness of 1.0 mm.
  • the 80 mm length is ground conductor E 0, and the remaining 16 mm length is Used as element mounting base D0.
  • the element mounting base DO has an inverted L-shaped main element 10 with an element length of A + length B, an electrical (electric) element length of C,
  • a PIN diode PD 1 is interposed between the base end of the sub-element 20 and the ground conductor 50.
  • an adjustment element 80 of length E and an impedance matching circuit are provided.
  • the adjustment element 80 and the impedance matching circuit are provided because impedance matching of the antenna is required depending on the set frequency and the number of frequency bands used.
  • the impedance matching circuit for example, as shown in FIG. 16, a series-parallel circuit including the coils L2 and L3 and the capacitor C1 can be employed.
  • the coil L3 is interposed between the power supply terminal 30 and the power supply end.
  • the adjustment element 80 is provided substantially parallel to the main element 10 at a distance d3 from the main element 10, and has one end substantially perpendicular to the ground conductor E0.
  • the distance between the open end of the main element 10 and the tip of the sub-element 20 is d1
  • the distance between the sub-element 20 and the main element 10 is d2.
  • a control signal having a signal level according to the purpose of use is input to the PIN diode PD1 from the control terminal 43 via the coil L1 and the resistor R1.
  • the resistor R1 is for adjusting the current, and the coil L1 is set so that the control terminal 43 has a high impedance with respect to the operating frequency band, that is, with respect to the operating frequency band, as described above. This is to make it negligible at high frequencies. In this way, the effect of the presence of the control terminal 43 on the characteristics is suppressed.
  • the frequency band (band) is changed by changing the voltage from 0 V (off) to 3 V (on). Can be switched.
  • Bands that can be set in this embodiment are AMPS (824 MHz to 894 MHz), GSM900 (880 MHz to 960 MHz;), GSM 1800 (171 0 ⁇ 1 ⁇ to 1880 ⁇ ), DCS (17 10 MHz to: 1850 MHz), PC S 1900 (1850 MHz to 1990 MHz) and UMT S (1920 MHz to 2170 MHz) are shown in Fig. 17 (a), setting band, setting frequency, element length, and Fig. 17 (b). The switching operation is performed by the control signal having the indicated value.
  • the element length is, for example, the element length of the main element 10 is set to approximately ⁇ , 4 of the set frequency in the GSM900 band, and approximately 3 ⁇ 4 of the set frequency in the UMTS band, and The element length of 20 is set to approximately 2 which is the setting frequency in the GSM1800 and DCS band.
  • the VSWR characteristics when the control signal is switched between 0 [V] and 3 [V] are as shown in FIG. Fig. 18 (a) shows the VSWR characteristics for AMPS and GSM900, and Fig. 18 (b) shows the VSWR characteristics for GSM1800, DCS, PCS 1900 and UMTS.
  • FIG. 19 shows the gain characteristics when the control signal is switched between 0 [V] and 3 [V].
  • FIG. 19 (a) shows the gain characteristics of AMPS and GSM 900
  • FIG. 19 (b) shows the gain characteristics of GSM1800, DCS, PCS 1900 and UMTS.
  • Each is a value that can be used sufficiently even when each band is selected.
  • the constants shown in FIG. 16 are, for example, as follows. d1: 0.8 mm, d2: 28 mm, d3: 1.0 mm, P1: 1.0 mm, A: 38. Omm, B: 16. Omm, C: 14. Omm, D: 6. Omm, E: 6. Omm, L1: 100 nH, L2: 10 nH, L3: 6.8 nH, Cl: 0.75 pF, R1: 1.0 kQ.
  • FIG. 20 shows the relationship between the antenna gain and the distance between the horizontal portion of the main element 10 and the ground conductor (the distance between the ground conductor).
  • FIG. 20 is an example for AMPS and GS Ml800. From this characteristic diagram, in this example, the interval was set to 12 mm, which is a value that does not cause any problem in performance.
  • the sub-element capable of resonating at a frequency different from that of the main element can be switched between the parasitic inductive element and the parasitic reflective element.
  • a multi-band antenna that can have a larger resonance frequency without increasing the number of elements, and is compact and can support a wide band can be easily realized.

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Abstract

 本発明は、マルチバンド対応が可能な小型のマルチバンドアンテナを提供することを目的とするものである。複数の周波数帯の高周波信号を放射可能なメインエレメント10と、メインエレメント10と異なる周波数に共振可能な1つ以上のサブエレメント20と、サブエレメントの基端部と接地導体とを導通又は非導通にするためのスイッチ機構40とを備えてマルチバンドアンテナを構成する。スイッチ機構40によりサブエレメント20と接地導体とが導通しているときは、サブエレメント20がメインエレメント10に対する無給電誘導素子として作用して当該サブエレメント20の先端部とメインエレメント10の開放端部とが高周波結合した先端短絡アンテナとなり、他方、サブエレメント20と接地導体とが非導通のときは、サブエレメント20がメインエレメント10に対する無給電反射素子として作用する。

Description

明 細 書 マルチバンドアンテナ及び携帯型の通信機器 技術分野
本発明は、 例えば、 音、 画像 (静止画、 動画)、 データなどの複数のメディアに 対応可能な携帯電話無線機、 PDA (Personal Digital Assistance) 等の携帯型 の通信機器及びそれに内蔵されるマルチバンドアンテナに関する。 発明の背景
携帯電話無線機等に代表される携帯型の通信機器の進歩は目覚ましいものがあ る。 最近は、 これらの通信機器においても、 単なる通話のみならず、 データ通信 ないし画像通信を含めたマルチメディァ化の傾向がある。 このような傾向に呼応 して、 携帯電話無線機又は移動通信機器のアンテナに対しても、 小型で、 かつ、 複数の周波数帯 (バンド) において通信可能なマルチバンドアンテナが要望され ている。
従来のこの種のマルチバンドアンテナとしては、 例えば、 特開平 11— 136 025号公報に記載されたアンテナ装置(従来例 1)、特開平 10— 209733 号公報に記載されたアンテナ装置(従来例 2)、特開平 1 1一 68456号公報に 記載されたアンテナ装置(従来例 3)、特開 2002— 335117号公報に記載 されたアンテナ装置(従来例 4)、特開 2003— 124730号公報に記載され たアンテナ装置 (従来例 5) がある。
従来例 1に記載されているアンテナ装置は、 直方体状の基体の一方主面全面に 形成されたダランド電極と、 基体の他方主面上で一端が開放端で他端がダランド 端 (グランド電極に接続) となる放射電極と、 放射電極の開放端に第 1のギヤッ プを介して近接して形成された給電電極と、 放射電極の開放端に第 2のギヤップ を介して近接して形成された 1つ以上の制御電極と、 制御電極とグランド電極と の間を接続/非接続にするためのスィツチとを備え、 このスィツチをオン一オフ して全体の静電容量の大きさを変化させることにより、 放射電極の共振周波数を 切り換えて使用できるようにしたものである。
従来例 2に記載されているアンテナ装置は、 従来例 1のようなグランド電極、 放射電極、 給電電極のほか、 放射電極と連続して一体に形成された 1つ以上の補 助放射電極と、 この補助放射電極とグランド電極との間を高周波的な接続 Z非接 続にするためのスィッチを備え、 このスィッチをオン一オフして放射電極のダラ ンド部分のィンダク夕ンス成分を変化させることにより、 放射電極の共振周波数 を切り換えて使用できるようにしたものである。
従来例 3に記載されているアンテナ装置は、 直方体状の基体の表面に、 従来例 1のようなグランド電極、 放射電極、 給電電極を備えたものにおいて、 基体の表 面上に、 周波数切換手段 (半導体スィッチ) を設け、 この周波数切換手段を動作 させてィンダク夕ンス成分又は静電容量成分を変化させることにより、 放射電極 の共振周波数を切り換えるようにしたものである。
従来例 4に記載されているアンテナ装置は、 接地導体部を有する実装基板上に 直方体状の基体を実装し、 この基体の表面に、 一端が開放端で他端がグランド端 となる放射電極とアンテナ側制御用電極 (従来例 1の制御電極に相当) とを設け るとともに、 実装基板上に、 グランドから浮いた状態の基板側制御用電極と、 こ の基板側制御用電極を接地導体部に高周波的に接続するための共振周波数調整手 段 (ィンダク夕ンス成分と静電容量成分の少なくとも一方をもつ半田ブリツジ、 ストリップ等) とを設け、 この共振周波数調整手段のィンピ一ダンスを変えるこ とにより、 放射電極の共振周波数を可変にしたものである。
従来例 5に記載されているアンテナ装置は、 それぞれ、 その一端が開放端で、 二分岐された一方の他端がグランド端、 他方の他端が給電端となる 2種類のアン テナエレメント しヒ述の放射電極に相当) と、 各々のアンテナエレメントと実装 基板の接地導体部とを導通/非導通にするための 2種類のスィッチとを備え、 こ れらのスィッチの一方と他方とを相互排反的にオン—オフにすることにより、 装 置全体の共振周波数を切り換えるようにしたものである。
上記の各従来例のアンテナ装置のほか、 放射電極であるアンテナエレメントを 複数回折り曲げ、 この折り曲げたアンテナエレメントの長さ及び間隔を調整する ことによって、複数の共振周波数を持たせた折り返し式のアンテナ等も存在する。 近年の移動通信機器に搭載されるマルチバンドアンテナには、 AMP S (Advanced Mobil Phone System) ( 824 MH z〜 894 MH z )、 G S M (Global System for Mobile Communications) 900 ( 880 MH z〜 960 MH z )、 G SM1800 (1710 MHz〜 1880 MHz;)、 DCS (Digital Cellular System) ( 1710 MH z〜 1850 MH z )、 PCS (Personal Communications Systeml 900 (1850MHz〜: L 990 MHz), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) ( 1920 MH z〜 2170 MH z ) のような複数 のバンドを複合的に使用できるものが望まれている。
従来例 1〜従来例 4のアンテナ装置は、 それぞれ、 表面実装型アンテナを主た る構成要素として含むため、 非常に小型であり、 携帯電話無線機、 あるいは、 移 動通信機器に内蔵する場合に好都合となる。 し力、し、 このようなアンテナ装置で は、 サイズが固定の放射電極のインダク夕ンス成分、 静電容量成分を変えること によって共振周波数を切り換える構成のため、 上記のバンドの数が 2〜4程度ま では容易に対応が可能であるが、 バンド数がそれ以上になると、 共振周波数の調 整が非常に困難になるという問題がある。 また、 バンド数の増加に伴うアンテナ 利得の低下、 共振周波数の帯域幅の狭帯域化も問題となる。
従来例 5のアンテナ装置では、 バンド数の増加には対応が可能であるが、 2種 類のアンテナエレメントを実質的に同一平面に配する必要があるなどの制約があ り、 さらに、 各アンテナエレメント力特殊かつ複雑な形状になるため、 アンテナ エレメント用の面積を十分に確保しなければならず、 小型化が困難であるという 問題があった。
この発明は、 このような問題を解決するために、 マルチバンド対応が可能な小 型の広帯域マルチバンドアンテナ及び通信機器を提供することを、 その課題とす る。 発明の開示
本発明が提供するマルチバンドアンテナは、 開放端部と給電端部とを有し、 前 記給電端部に給電された複数の周波数帯の高周波信号を放射可能なメインエレメ ントと;その先端部が前記メインエレメン卜の開放端部と所定間隔だけ離して配 設され、 前記メインエレメントと異なる周波数に共振可能な 1つ以上のサブエレ メン卜と;前記サブエレメントの基端部と所定部位に配された接地導体とを導通 又は非導通にするためのスィッチ機構とを有しており ;前記スィッチ機構により 前記基端部と前記接地導体とが導通している第 1状態のときに前記前記サブエレ メン卜が前記メインエレメントに対する無給電誘導素子として作用して当該サブ エレメントの先端部と前記メインエレメントの開放端部とが高周波結合した先端 短絡アンテナとなり、 他方、 前記スィッチ機構により前記基端部と前記接地導体 とが非導通となる第 2状態のときに前記サブエレメントが前記メインエレメント に対する無給電反射素子として作用するものである。
このように、メインエレメントと異なる周波数に共振可能なサブエレメントを、 無給電誘導素子と無給電反射素子とに切り換え可能にすることで、 エレメント数 を増加させることなく、 より多くの共振周波数をもつことができ、 小型でありな がら、 広帯域に対応可能なマルチバンドアンテナを実現することができる。
前記スィッチ機構は、 具体的には、 サブエレメントの基端部と接地導体との間 に挿入接続され、 外部より入力される制御信号の信号レベルによってスィッチン グ動作を行う半導体スィツチング素子を、 前記導通又は非導通を切り換えるため の構成要素として含んで構成される。 このように半導体スイツチング素子によつ てスィツチ機構を構成することで、 第 1状態と第 2状態とを容易に切り換えるこ とができる。
好ましくは、 前記メインエレメントの電気的面積が、 すべての前記サブエレメ ントの電気的面積の和に対して略 3〜略 1 8倍の値とする。 これにより、 マルチ バンドアンテナの電気的面積がメインエレメントの電気的面積と実質的に同じに なり、 サブエレメントを設けることによる放射特性に与える影響を緩和すること ができる。
前記メインエレメントは、 例えば、 逆 L状、 逆 F状、 メアンダ状又は板状の導 電性薄板で成形されており、 前記サブエレメントは、 例えば、 前記メインエレメ ントに対して所定の位置関係をもつように成形されたス卜リップ状の導電性部材 で成形される。
複数の周波数を矛盾なく放射可能にする観点からは、 その一端部が前記接地導 体に接続され、 その他端部が前記メインエレメントに対して略平行の自由端とな るインピーダンス調整用エレメントをさらに備えるようにするのが好ましい。 通信機器への実装をより容易にする観点からは、 通信機器に装着可能な基体を 備えてマルチバンドアンテナを構成することが好ましい。 この基体の一部には、 前記接地導体、 所定の高周波信号の送受信を行う高周波送受信回路と接続するた めの給電用端子、 及び、 外部から入力されるスィッチ機構の制御のための制御信 号が入力される制御端子が形成されており、 前記メインエレメント及び前記サブ エレメントは、 前記接地導体に対して所定の位置関係を維持して前記基体に取り 付けられており、 前記メインエレメントの給電端部は前記給電用端子に接続され ており、 前記半導体スイッチング素子には、 前記制御端子を通じて入力される前 記制御信号が供給されるように構成される。
複数の周波数を使用するときの便宜を考慮して、 前記給電端部と前記給電用端 子との間に、 誘導性素子と容量性素子との組合せからなるインピーダンス整合回 路が介在するように構成してもよい。 同様に、 前記スィッチ機構が半導体スイツ チング素子であるときに、その半導体スィッチング素子と前記制御端子との間に、 前記制御端子を高周波的に遮断し、 かつ直流的には導通させるためのインピーダ ンス調整回路が介在するように構成してもよい。
上記のように、 基体を設ける場合において、 前記基体には、 それぞれ他方のも のと対向する一対の主面部、 一対の側端部及び一対の短端部を有する誘電体から 成るエレメント取付基体が固定されるようにする。 前記メインエレメント及び前 記サブエレメントは、 前記エレメント取付基体に、 その形状に沿って取り付けら れる。
この場合、 前記メインエレメント及び前記サブエレメントは、 それぞれ、 前記 エレメント取付基体の一つの主面部に形成されており、 かつ、 当該主面部が前記 接地導体の表面部と同一平面上に存するようにする。 あるいは、 前記メインエレ メント及び前記サブェレメン卜が、 それぞれ、 前記ェレメント取付基体の一方の 側端部に沿って前記接地導体と略垂直の方向に延び、 さらに当該エレメント取付 基体の一つの主面部を経由して他方の側端部に至り、 当該側端部において前記メ インエレメントの開放端部と前記サブエレメントの先端部とが所定の間隔で対向 している構造にする。 あるいは、 前記メインエレメント及び前記サブエレメント が、 それぞれ、 前記エレメント取付基体の一方の側端部に沿って前記接地導体と 略垂直の方向に延び、 さらに当該エレメント取付基体の一つの主面部上で前記接 地導体と略水平の方向に曲折し、 当該主面部上で、 前記メインエレメントの開放 端部と前記サブエレメントの先端部とが所定の間隔で対向している構造にする。 本発明のマルチバンドアンテナにおいて、 前記メインエレメントと前記サブェ レメントとがそれぞれ一つであり、 第 1設定周波数の波長が λ fい 第 2設定周波 数の波長が λ f 2、第 3設定周波数の波長が λ ί3、 第 4設定周波数の波長がえ f4、 第 5設定周波数の波長が λ f 5、 である場合、 前記メインエレメントのエレメント 長は、 略 λ ί2 4かつ略 3 λ f 5/4であり、 前記サブエレメントのエレメント長 は、 略 ηλ ί3Ζ2であり、 前記第 1状態のときの前記先端短絡アンテナのエレメ ント長が略 λ flZ2かつ略 λ f4とする。
前記第 1使用周波数帯が及び前記第 2使用周波数帯は、 実質的には 824MH z〜894MHz又は 880MHz〜960MHzであり、 前記第 3使用周波数 帯、 前記第 4使用周波数帯及び前記第 5使用周波数帯が、 実質的に 1710MH z〜1880MHz、 1850 MHz〜 1990 MHz及び 1920MHz〜2 170MHzである。
一般的には、エレメント長については、マルチバンドアンテナの共振周波数が、 使用周波数帯域内に実質的に入るように設計することが、 実用上は重要なので、 メインエレメントのエレメント長は、 例えば、 使用周波数帯域内に設定した設定 周波数の波長を λとすると、 略(2 η+ 1) λ/Α (但し、 ηは 0, 1, 2, · · ·) 又は略 ηλ/2 (但し、 ηは 1, 2, · · ·)、 サブエレメントのエレメント長は、 略 ηλΖ2 (但し、 ηは 1, 2, · · · )、 メインエレメントとサブエレメントと で先端短絡ァンテナとして動作するときの合計のエレメント長は、略 η λノ 2 (伹 し、 ηは 1, 2, · · ·) となるように設計する。 この関係は、 一つのメインエレ メントに対してサブエレメン卜が複数の場合も同様の関係となる。
本発明の通信機器は、上述したマルチバンドァンテナを筐体内に収容してなり、 使用周波数帯の切換を前記制御信号の信号レベルの切換によって行うように構成 されている、 携帯型の通信機器である。 本発明によれば、 高感度で小型、 マルチバンド化に対応したアンテナを備えた 携帯電話無線機等の携帯型の通信機器を提供できるため、 これらの機器の用途を 大幅に拡張することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明のマルチバンドアンテナの構成図である。
図 2 (a) は第 1状態時、 メインエレメントとサブエレメントとの協働により 先端短絡アンテナとして動作するときの原理説明図であり、 図 2 (b) は第 2状 態時、 サブアンテナが無給電反射素子として動作するときの原理説明図である。 図 3は、図 1に示したマルチバンドアンテナの VSWR—周波数特性図である。 図 4 (a) 〜 (c) は、 各エレメントの形状のバリエーションを示した図であ る。
図 5 (a) は、 コプレーナ構造の放射パターンであり、 図 5 (b) は、 オーバ —レイ構造の放射パターンを示した図である。
図 6は、平面コプレーナ構造のマルチバンドアンテナの実装状態説明図である。 図 7は、立体コプレーナ構造のマルチバンドアンテナの実装状態説明図である。 図 8は、 平面オーバーレイ構造のマルチバンドアンテナの実装状態説明図であ る。
図 9は、 立体オーバ一レイ構造のマルチバンドァンテナの実装状態説明図であ る。
図 10 (a) 〜 (c) は、 マルチバンドアンテナを携帯無線電話機に搭載した 状態を示すための説明図である。
図 11は、サブエレメントを複数設けたマルチバンドアンテナの構成図である。 図 12は、 図 11のマルチバンドアンテナの VSWR—周波数特性図である。 図 13 (a) は、 スィッチ機構と接地導体との間に容量性素子を挿入した状態 を示した図であり、 図 13 (b) は、 誘導性素子を挿入した状態を示した図であ る。
図 14は、 図 13の場合の VSWR—周波数特性図である。
図 15 (a) は、 携帯電話無線機用の基体の正面図であり、 図 15 (b) はそ の側面図である。
図 16は、 本発明の実施例によるマルチバンドアンテナの構成図である。
図 17 (a) は、 設定バンド、 設定周波数、 及びエレメント長の関係を示した 図表であり、 図 17 (b) は制御信号の電圧値と設定バンドの関係を示した図表 である。
図 18 (a) は、 AMPS、 G SM 900における V S WR特性であり、 図 1 8 (b) は GSM1800、 DCS, PCS 1900、 UMTSにおける VSW R特性である。
図 19 (a;M 、 AMPS、 GSM900における利得特性であり、 図 19 (b) は GSM1800、 DCS, PCS 1900, UMT Sにおける利得特性である。 図 20は、 AMPS及び GSM1800のときの対接地導体間隔とアンテナ利 得との関係図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1を参照して、本発明のマルチバンドアンテナの基本的な構成例を説明する。 本発明のマルチバンドアンテナは、 図 1に示されるように、 メインエレメント 10とサブエレメント 20とのセットを含んで構成される。 メインエレメント 1 0は、 例えば逆 L状に成形された導電性薄板から成り、 その電気的面積は、 マル チバンドアンテナとしての全体の電気的面積を実質的にカノ 一する面積になるよ うに成形されている。
このメインエレメント 10の両端部のうち、 一方端は開放端部 1 1、 他方端は 給電端部 12である。 給電端部 12には、 図示しない高周波送受信回路が接続さ れる給電用端子 30が設けられている。 送信時には、 高周波送受信回路からこの 給電用端子 30に所定電力値の高周波信号が供給され、 マルチバンドアンテナが 送信用アンテナとして動作できるようになる。
サブエレメント 20は、 電気的面積がメインェレメント 10の電気的面積より も十分に小さくなるように、 例えば棒状あるいはストリップ状の導電性部材から 成る。 導電性部材の略中央部は、 例えばメアンダ状に成形されている。 サブエレ メント 20の先端部 21は、 メインエレメント 10の開放端部 11と間隔 cl 1だ け離して配設されている。
サブエレメント 2 0の略中央部は、 メインエレメント 1 0の給電端部に近い部 分に対して間隔 d 2でほぼ対向している。
なお、 以後の説明において、 サブエレメント 2 0の先端部 2 1という場合、 図 1に示されているような最先端断面部のほか、 最先端から一定長の側面部も含む ものとする (これについては、 後述する)。 また、 間隔 d 1は、 固定的に設計して もよいが、 アンテナ製造後に任意に調整できるようにしてもよい。後者の場合は、 例えば、 メインエレメント 1 0の開放端部 1 1とサブエレメント 2 0の先端部 2 1の一方又は双方を変位させるか、 あるいは、 サブエレメント 2 0の先端部 2 1 付近の長さをカットすることによって、 それを実現する。 間隔 d 2についても同 様である。
サブエレメント 2 0の基端部 2 2には、 スィッチ機構 4 0が設けられている。 スィッチ機構 4 0は、 制御端子 4 1に入力される制御信号により、 所定部位に 配されている接地導体 5 0とサブエレメント 2 0の基端部 2 2との導通ノ非導通 を切り換えるものである。 スィッチ機構 4 0には、 その入出力間をメカニカルに 導通 (オン) 非導通 (オフ) にするスィッチのほか、 制御信号の信号レベルに 応じて入出力間を実質的に導通 (オン) /非導通 (オフ) にする半導体スィッチ ング素子を用いることができる。
半導体スイッチング素子としては、 例えば、 汎用のショットキーダイオードを 用いることができるが、 アイソレーションを重視する場合は P I Nダイオード、 低電流動作を重視する場合は F E Tスィツチ又は I Cスィツチ、 強電界 ·低ひず みを重視する場合は ME M Sスィッチ (Mi cro El ec t ro Mechan ical Sys tems:微 細な電気回路と機械的構造を一体化したもの) を用いることができる。 制御信号 は、 図示しないインターフェース装置から制御端子 4 1を通じて入力される本発 明の通信機器のバンド選択のための電圧信号であり、 例えば、 0〜3 Vの電圧信 号を用いることができる。
スィツチ機構 4 0により基端部 2 2と接地導体 5 0とが導通している状態を 「第 1状態」、 両者が非導通の状態を 「第 2状態」 とする。
第 1状態のときは、 サブエレメント 2 0の基端部 2 2が接地されるので、 サブ エレメント 2 0がメインエレメント 1 0に対する無給電誘導素子として作用し、 当該サブエレメント 2 0とメインエレメント 1 0とが高周波結合して、 先端短絡 (ループ) アンテナとして動作する。 つまり、 本例では、 図 2 ( a ) に示される ように、 サブエレメント 2 0の共振がメインエレメント 1 0に誘導されてメイン エレメント 1 0の全体とサブエレメント 2 0の全体とが誘導結合 (磁界結合) す るとともに、 メインエレメント 1 0の開放端部 1 1とサブエレメント 2 0の先端 部 2 1とが容量結合 (電界結合) した一つのループアンテナとして動作する。 こ のように、 第 1状態のときには、 メインエレメント 1 0とサブエレメント 2 0と が 2種類の結合状態をとるように動作するため、 複数の共振周波数を持つことが できる。
他方、第 2状態のときは、サブエレメント 2 0の基端部 2 2が開放されるので、 図 2 ( b) に示されるように、 サブエレメント 2 0がメインエレメント 1 0に対 して電気的影響を与えない極小の無給電反射素子として作用する。
<各エレメントのサイズ、 配置等 >
ここで、 メインエレメント 1 0とサブエレメント 2 0のサイズ(エレメント長、 電気的面積等)、 配置 (間隔 d 1, d 2、 メインエレメント 1 0の水平部と接地導 体との間隔 (対接地導体間隔) 等) の好ましい例について説明する。
エレメント長については、 マルチバンドアンテナとしての共振周波数が、 すべ て使用周波数帯域内に実質的に入るように設計することが、実用上は重要である。 そのため、図 1に例示した構成によるメインエレメント 1 0のエレメント長は、 例えば、 使用周波数帯域内に任意に設定した第 2設定周波数 f 2の波長を λ f 2、 第 5設定周波数の波長を λ f 5とすると、 略 (2 η + 1 ) λ f 2, f 5/ 4 (但し、 n は 0, 1 , 2 , · · · ) となるように設計するのが好ましい。 「n」 の値は、 サブ エレメント 2 0の数及び設定周波数の数に応じて異なる。 例えば、 サブエレメン ト 2 0の数が図 1のように一つで、 設定周波数を第 1〜第 5設定周波数とする場 合、 第 2設定周波数 f 2では λ f 2Z 4で、 第 5設定周波数では略 3 λ f 5/ 4とな る。
サブエレメント 2 0のエレメン卜長は、 例えば、 使用周波数帯域内に設定した 第 3設定周波数 f 3の波長を λ f 3とすると、 略 η λ„Ζ 2 (但し、 ηは 0, 1 , 2 , · · · ) となるように設計するのが好ましい。
また、 第 1状態のとき、 つまり、 メインエレメント 1 0とサブエレメント 2 0 とで先端短絡アンテナとして動作するときの合計のエレメント長 (間隔 d 1を含 む) は、 例えば、 使用周波数帯域内に設定した第 1設定周波数 f 1の波長を λ f l 第 4設定周波数 f 4の波長を λ f 4とすると、 略 n A f l, ί 4Ζ 2 (但し、 ηは 1, 2, · · ·) となるように設計するのが好ましい。 すなわち、 第 1設定周波数のと きは略 Α Ζ 2で、 第 4設定周波数のときは略 λ f 4となる。
この場合、 :^及び 4は、 メインエレメント 1 0とサブエレメント 2 0の容量 結合による共振周波数、 f 3は上述した 2つのエレメント間の誘導結合による共 振周波数であり、 f 2及び f 5は、 サブエレメント 2 0が無給電反射素子として作 用するときのメインエレメント 1 0の共振周波数である。
「略」 は、 アンテナの V S WRを向上させるために、 多少の微調整が入ること を意味している。 例えば、 第 1状態のときのマルチバンドアンテナの共振周波数 は、 間隔 d 1を広くするほど高く、 間隔 d 1を狭くするほど低くなるように変化 する。 また、 第 1状態のときのメインエレメント 1 0とサブエレメント 2 0との 誘導結合による共振周波数の帯域幅は、 間隔 d 2を狭くするほど広く、 広くする ほど狭くなる。 さらに、 サブエレメント 2 0の基端部 2 2が開放のときと短絡の ときとでアンテナインピーダンスも変化する。 そのため、 給電時 (アンテナ共振 時) の V S WRの値を計測しながら、 その値が最適になるように、 各エレメント 長ないしその配置 (間隔 d l , d 2 ) を調整する結果、 上述した各エレメント長 も、 実際には、 多少変化することになる。
メインエレメント 1 0とサブエレメント 2 0の電気的面積の比率もまた、 アン テナ共振時の V S WRの値が最適になるように設計する。 そのためには、 サブェ レメント 2 0を設けることによってマルチバンドアンテナ全体で使用可能な周波 数帯域を狭くすることなく、 かつ放射特性等に大きな影響を与えないように成形 する必要がある。 発明者らの実験によれば、 メインエレメント 1 0に対するサブ エレメント 2 0の面積比率が、 ほぼ、 略 3 : 1から略 1 8 : 1の範囲内に収める ことで、 実用上支障のない放射特性等が得られることが確認されている。 この範 囲内であれば、 マルチバンドアンテナの電気的面積が、 ほぼメインエレメント 1 0の電気的面積となるため、 サブエレメント 2 0の数を複数に増やしても、 共振 周波数の狭帯域を最小限にすることができるのである。 また、 サブエレメント 2 0の電気的面積が小さいことから、 マルチバンドアンテナとしての全体のサイズ も小型にすることができる。
間隔 d lは誘導結合、 間隔 d 2は容量結合の強度を定める。 そのため、 使用す る周波数を含むバンドでの V S W Rを見ながら決定していく必要がある。 対接地 導体間隔は、 それを狭くしていくと、 放射特性が低下するためにアンテナ利得が 下がる。 そこで、 性能上、 問題のない値となる間隔を決定していく必要がある。 ぐ V S WR特性 >
図 3は、 図 1に例示された構成のマルチバンドアンテナによる V S WRと設定 周波数との関係を示している。 図 3に示されるように、 この例のマルチバンドア ンテナでは、 エレメント長に応じて、 少なくとも 5つの共振周波数を持つことが できるし、 共振周波数の調整も、 スィッチ機構 4 0への制御信号の入力だけで行 うことができる。 このように、 本発明によれば、 マルチバンドに対応する小型か つ広帯域で共振周波数の調整が容易なマルチバンドアンテナを得ることができる。 <エレメント形状の他の例〉
メインエレメント 1 0とサブエレメント 2 0の各々の形状は、 必ずしも、 図 1 に示した例に限定されず、 用途に応じて、 種々の形状のものを用いることができ る。
例えば、 図 4 ( a ) の例では、 サブエレメント 2 0は図 1に示したものと同じ であるが、 逆 F状の導電性薄板からなるメインエレメント 1 0 aを採用し、 この メインエレメント 1 0 aのうち、 開放端部以外の二つの端部の一つを給電端部、 他の一つを接地端部としている。 メインエレメント 1 0 aをこのような形状にす ると、 電気的面積及び特性を確保しつつマルチバンドアンテナのサイズを図 1に 示したものよりもさらに小型にすることができる。
図 4 ( b ) の例では、 サブエレメント 2 0は図 1に示したものと同じであるが、 メアンダ状の導電性薄板から成るメインエレメント 1 0 bを採用している。 メァ ンダ状にするとエレメント長を短くすることができるので、 マルチバンドアンテ ナのサイズの小型化に寄与することができる。 図 4 ( c ) の例では、 メアンダ成形がなされていないサブエレメント 2 0 aと 矩形状の導電性薄板からなるメインエレメント 1 0 cとを採用している。 このよ うな形状にすることで、 成形のコストがかからない分安価にすることができ、 ま た、 放射効率の高いマルチバンドアンテナを容易に実現することができる。
<アンテナ取付構造と放射パターン〉
本発明のマルチバンドアンテナは、 用途に応じて、 コプレーナ (Copl anar) 構 造とオーバーレイ (Over l ay) 構造のいずれの構造をも採用することができる。 図 5 ( a ) はコプレーナ構造を採用する場合の基本的なアンテナ取付構造と、 そのときの高周波信号の放射パターンを示している。 コプレーナ構造では、 接地 導体 Eに対してマルチバンドアンテナ 1が略平行に設けられるので、 放射パター ンは、 マルチバンドアンテナ 1の表方向の第 1覆域パターン (F R ONT) P I 1と裏方向の第 2覆域パターン (B A C K) P I 2とが、 ほぼ対称的となる。 これに対して、 オーバーレイ構造では、 図 5 ( b) に示されるようにマルチバ ンドアンテナ 1が接地導体 Eに積層されたものとなるため、 放射パターンは、 接 地導体 Eに遮られる分、 上記の第 1覆域パターン P 1 1に対して第 2覆域パター ン P 1 2が、 相対的に縮小されたものとなる。 次に、 本発明のマルチバンドアンテナの実装例を具体的に説明する。
本発明のマルチバンドアンテナには、コプレーナ構造 Zオーバ一レイ構造とも、 平面構成のものと、 立体構成のものとがある。以下、 これらの具体例を説明する。
[平面コプレーナ構造]
平面コプレーナ構造のマルチバンドアンテナは、 例えば、 図 6に示すように、 誘電体基体 K 1の全面又は表裏面部の一方の主表面を導体で覆うことにより構成 された接地導体 E 1と、 例えば F R— 4誘電体からなるエレメント取付基体 D 1 とを同じ平面上で接合して構成される。 1枚の誘電体基体の一部のみを導体で覆 つて接地導体 E 1とし、 残部をエレメント取付基体 D 1とすることもできる。 エレメント取付基体 D 1の主表面には、 逆 L型のメインエレメント 1 0 1及び メアンダ成形されたサブエレメント 2 0 1がそれぞれ蒸着あるいは接着等によつ て固定されている。 メインエレメント 1 0 1の開放端部とサブエレメント 2 0 1 の先端部とは一定間隔 (d l ) 離して対向している。 エレメント取付基体 D 1の 主表面のうち、 メインエレメント 1 0 1の給電端付近には、 その給電端部に接続 された給電用端子 3 0 1が設けられており、 さらに、 サブエレメント 2 0 2の基 端部付近に、 スィツチ機構 4 0 1と制御端子 4 1 1とが設けられている。 スィッ チ機構 4 0 1は、 サブェレメント 2 0 2の基端部と接地導体 E 1とを結ぶ導電性 部材の間に介在しており、 スィッチ機構 4 0 1がオンのときには、 サブエレメン ト 2 0 1と接地導体 E 1とが導通するようになっている。 図示しない高周波送受 信回路側のコネクタが給電用端子 3 0 1に結合され、 また、 図示しない通信機器 の制御装置側のコネクタが制御端子 4 1 1に結合されることにより、 マルチバン ドアンテナとして動作可能な状態となる。
[立体コプレーナ構造]
立体コプレーナ構造のマルチバンドアンテナは、 例えば、 図 7に示すように、 誘電体基体 K 2の一部を導体で覆うことにより構成された接地導体 E 2と、 誘電 体基体 K 2のうち、 導体が形成されていない部位に、 例えば F R— 4誘電体から なるエレメント取付基体 D 2を積層して構成される。エレメント取付基体 D 2は、 例えば、 面積の広い表裏一対の主表面部、 一対の側端部、 一対の端部を有する直 方体状に成形されたものである。 なお、 このエレメント取付基体 D 2の形状は、 マルチバンドアンテナが搭載される通信機器の筐体形状に応じて任意に変形する ことができる。
逆 L状のメインエレメント 1 0 2及びメアンダ状のサブエレメント 2 0 2は、 それぞれ、 エレメント取付基体 D 2の接地導体 E 2に隣接する側の側端部から表 側の主表面部を介して他方の側端部に延在している。 メインエレメント 1 0 2の 開放端部とサブエレメント 2 0 2の先端部とは一定間隔 (d 1 ) 離して対向して いる。 サブエレメント 2 0 2の基端部は、 スィッチ機構 4 0 2及び取付金具 4 2 2を介して接地導体 E 2と導通している。 メインエレメント 1 0 2の給電端部と 導通する給電用端子 3 0 2及びスィッチ機構 4 0 2に制御信号を供給するための 制御端子 4 1 2は、 誘電体基体 K 2の所定部位に設けられている。 図示しない高 周波送受信回路側のコネクタが給電用端子 3 0 2に結合され、 また、 図示しない 通信機器の制御装置側のコネクタが制御端子 4 1 2に結合されることにより、 マ ルチバンドアンテナとして動作可能な状態となる。
[平面オーバレイ構造]
平面オーバ一レイ構造のマルチバンドアンテナとしては、 例えば、 図 8に示す ような公知の板状逆 F型アンテナ (P I F A : Pl anar Inver ted F Antenna) をメ インエレメント 1 0 3として用いることができる。
すなわち、 例えば、 誘電体基体 K 3の全体を覆うことにより構成された接地導 体 E 3の所定部位に、 逆 F型に成形されたメインエレメント 1 0 3を、 その給電 端部が給電用端子 3 0 3から垂直方向に延びるように設ける。 また、 メアンダ状 のサブエレメント 2 0 3の先端部を逆 F型のメインエレメント 1 0 3の開放端部 と所定間隔離して配するとともにその基端部寄りを、 スィッチ機構 4 0 3を介し て接地導体 E 3に対して垂直方向に延びるように設ける。 逆 F型のメインエレメ ント 1 0 3の他の接地端部 1 0 3 aは接地導体 E 3に接合させる。 制御端子 4 1 3は、 接地導体 E 3の所定部位に設けられる。
図示しない通信機器の高周波送受信回路側のコネクタが給電用端子 3 0 3に結 合され、 また、 図示しない制御装置側のコネクタが制御端子 4 1 3に結合される ことにより、 マルチバンドアンテナとして動作可能な状態となる。
[立体オーバーレイ構造]
立体オーバーレイ構造のマルチバンドアンテナは、例えば、図 9に示すように、 誘電体基体 K 4の主表面部の全面を導体で覆うことにより構成された接地導体 E 4上に、 例えば F R— 4誘電体からなるエレメント取付基体 D 4を積層して構成 される。 エレメント取付基体 D 4は、 例えば、 面積の広い表裏一対の主表面部、 一対の側端部、 一対の端部を有する直方体状に成形されたものである。
逆 L状のメインエレメント 1 0 4及びメアンダ状のサブエレメント 2 0 4は、 それぞれ、 エレメント取付基体 D 4の接地導体 E 4に隣接する側の側端部から表 側の主表面部にかけて延在している。 メインエレメント 1 0 4の開放端部とサブ エレメント 2 0 4の先端部とは一定間隔 (d l ) 離して対向している。 サブエレ メント 2 0 4の基端部は、 スィツチ機構 4 0 4及び取付金具 4 2 4を介して接地 導体 E 4と導通している。 メインエレメント 1 0 4の給電端部と導通する給電用 端子 3 0 4及びスィツチ機構 4 0 4に制御信号を供給するための制御端子 4 1 4 は、 誘電体基体 K 4の所定部位に設けられている。
図示しない高周波送受信回路側のコネクタが給電用端子 3 0 4に結合され、 ま た、 図示しない通信機器の制御装置側のコネクタが制御端子 4 1 4に結合される ことにより、 マルチバンドアンテナとして動作可能な状態となる。
なお、 接地導体 E 1〜E 4の大きさ、 及び、 接地導体 E 1〜E 4と各メインェ レメント 1 0 1〜1 0 4との距離、 間隔が大きくなるほどアンテナインピーダン スが低下して放射効率が低くくなり、 帯域幅も狭くなる傾向がある。 そのため、 本例では、 使用する周波数帯域において十分な性能が確保されるように、 接地導 体 E 1〜E 4の面積並びにメインエレメント 1 0 1〜 1 0 4に対する接地導体 E 1〜E 4の距離、 間隔を設定している。
<マルチバンドアンテナが搭載される通信機器 >
本発明のマルチバンドアンテナは、 音、 画像 (静止画、 動画)、 デ一夕などの複 数のメディァに対応可能な携帯電話無線機、 P D A等の移動可能な携帯型の通信 機器に搭載されて使用されるのに適している。 例えば、 携帯電話無線機に搭載す る場合は、 図 1 0に斜線で示したように、 マルチバンドアンテナを取り付けて使 用することが可能である。 図 1 0 ( a ) は、 携帯電話無線機の操作部の背面側に 接地導体、 操作部の端部にマルチバンドアンテナ 1 aを取り付けた例である。 ま た、 図 1 0 ( b ) は、 携帯電話無線機の表示部の背面側に接地導体、 表示部の先 端部にマルチバンドアンテナ 1 bを取り付けた例である。 図 1 0 ( c ) は操作部 の背面側に接地導体、 背面端部にマルチバンドアンテナ 1 cを取り付けた例であ る。 筐体内部に収容 (内蔵) する構成であってもよい。
通信機器には、 使用周波数帯の切換を行うため、 上述したとおり所要の信号レ ベルを有する制御信号を発生させる制御装置が設けられている。
なお、 マルチバンドアンテナは、 求められる性能に応じて、 適宜、 交換して使 用することも可能である。 この場合は、 通信機器の上記の部位に、 それぞれ、 マ ルチバンドアンテナを離脱自在に装着するための機構を設けるとともに、 メイン エレメントおよびサブエレメントの一方又は両方の側では、 上記機構に適合する 装着機構を形成するようにする。
ぐマルチバンドアンテナの他の実施形態 > 次に、 本発明のマルチバンドアンテナの他の実施形態を説明する。
図 1 1は、 図 1に示したマルチバンドアンテナの変形例として、 サブエレメン 卜を複数使用したときの構成図である。 このような形態のマルチバンドァンテナ は、 1つのメインエレメント (例えば逆 L型エレメント) 1 0と、 それぞれ、 先 端部がメインエレメント 1 0の開放端部と間隔 d 1で対向する 2つのサブエレメ ント 20 a, 2 0 bとを備えて構成される。 これらのサブエレメント 20 a, 2 0 bの電気的面積の和は、 メインエレメント 1 0の電気的面積に対して実質的に 無視できる面積とすることは、 上述したとおりである。
メインエレメント 1 0の給電端部には給電用端子 30が設けられる。 サブエレ メント 20 aの基端部と接地導体 50との間には、 制御端子 4 1 aに供給される 制御信号によって導通 非導通が切り換えられるスィッチ機構 40 aが設けられ る。 サブエレメント 20 bも同様に、 その基端部と接地導体 50との間に、 制御 端子 4 1 bに供給される制御信号によって導通 Z非導通が切り換えられるスイツ チ機構 40 bが設けられる。
図 1 1に示した構成のマルチバンドアンテナにおいて、 各エレメント長の関係 は、 図 1に示したものとほぼ同じとなる。
すなわち、 メインエレメント 1 0のみで略 (2 n+ 1) λ f 3, f 8/4 (但し、 n = 0, 1, 2, · · · )、 メインエレメント 1 0とサブエレメント 20 aとで先 端短絡アンテナとして動作するときで略 η λ f l. f 5/2 (但し、 n = 1, 2, · · ·)、 メインエレメント 1 0とサブエレメント 20 bとで先端短絡アンテナとして動作 するときで略 η λ f 2> ί Ί/2 (但し、 η = 1, 2, · · ·)、 サブエレメント 2 0 aのみで略 η λ ΜΖΖ (但し、 η= 1, 2, · · ·)、 サブエレメント 20 bのみ で略 ηλ ί6/2 (伹し、 η= 1, 2, · · ·) となる。
i x, f 2、 f 5、 f 7が容量結合による共振周波数、 f 4、 f 6が誘導結合による 共振周波数、 f 3、 f 8は、 サブェレメント 20 a, 20 bが無給電反射素子とし て作用するときの設定周波数である。
このように構成されるマルチバンドァンテナの V S WR—設定周波数特性は、 制御端子 4 l a, 4 1 bに入力する制御信号の信号レベルを調整することで、 図 1 2のように、 ί l〜 f 8の 8つの共振周波数を持つものとなり、 更なるマルチ バントに対応することができる。
[各種調整回路]
例えば、 図 1に示した構成のマルチバンドアンテナにおいて、 スィッチ機構 4 0と接地導体 5 0との間に、 容量性素子又は誘導性素子を挿入して、 共振周波数 を変化させることができる。 例えば、 図 1 3 ( a ) は容量性素子 6 1を挿入した 例、 同 (b ) は誘導性素子を挿入した例である。 サブエレメント 2 0のエレメン ト長が、 図 1 3 ( a ) の場合は見かけ上短縮され、 同 (b ) の場合は見かけ上延 長されるため、 アンテナの共振周波数は、 図 1 4のように変化する。 このように して、 共振周波数の微調を行うことができる。
また、 このほかに、 メインエレメント 1 0の給電端部と給電用端子 3 0との間 に、 誘導性素子と容量性素子との並列回路又は直並列回路からなるインピーダン ス整合回路を挿入したり、 制御端子 4 1からスィッチ機構 4 0に直接制御信号を 供給するのではなく電流調整用の抵抗器を介在させたり、 使用周波数帯に対して 高インピーダンスになるような誘導性素子を介してスィツチ機構 4 0に制御信号 を供給するようにしてもよい。
また、 インピーダンス調整用に、 メインエレメント 1 0とある間隔をおいてほ ぼ平行で、 その一端が接地導体 5 0にほぼ垂直に接合された調整用エレメントを 備えるようにしてもよい。
実施例
次に、 本発明のマルチバンドアンテナの実施例を説明する。
ここでは、 携帯電話無線機への搭載に適した平面コプレーナ構造のマルチバン ドアンテナの例を示す。 図 1 5は、 このマルチバンドアンテナを実装するための 基体の構造及びサイズを説明するための図であり、 (a ) は平面図、 (b ) は側面 図である。
この基体は、 縦 9 6 mm、 横 4 0 mm、 厚み 1 . 0 mmの F R— 4誘電体基体 のうち、 縦 8 0 mmの部分を接地導体 E 0、 残部の縦 1 6 mmの部分をエレメン ト取付基体 D 0として用いている。
エレメント取付基体 D Oには、 図 1 6に示すように、 エレメント長が長さ A + 長さ Bの逆 L型のメインエレメント 1 0、 (電気的な)エレメント長が長さ C、 メ アンダサイズが長さ Dのメアンダ型のサブエレメント 20のほか、 サブエレメン ト 20の基端部と接地導体 50との間に P I Nダイォード PD 1を介在させてい る。
また、 長さ Eの調整用エレメント 80、 インピーダンス整合回路が設けられて いる。 調整用エレメント 80及びインピーダンス整合回路は、 設定周波数及び使 用周波数帯の数によりアンテナのインピーダンス整合が必要になることから設け られる。 インピーダンス整合回路としては、 例えば、 図 16のように、 コイル L 2、 L 3及びコンデンサ C 1との直並列回路を採用することができる。 給電用端 子 30と給電端部との間には上記コイル L 3が介在している。 調整用エレメント 80は、 メインエレメント 10と間隔 d 3をおいて、 ほぼ平行で、 一端が接地導 体 E 0とほぼ垂直に設けられる。
なお、 前述のように、 メインエレメント 10の開放端部とサブエレメント 20 の先端部との間隔は d 1、 サブエレメント 20とメインエレメント 10の間隔は d 2である。
P I Nダイオード P D 1には、 コイル L 1及び抵抗器 R 1を介して制御端子 4 3から使用目的に応じた信号レベルの制御信号が入力されるようになっている。 抵抗器 R 1は電流調整用のものであり、 コイル L 1は、 上述したように、 制御端 子 43が、 使用周波数帯に対して高インピーダンスになるように、 つまり使用周 波数帯に対して高周波的に無視できるようにするためのものである。 このように して、 制御端子 43が存在することの特性に与える影響を抑制している。 P I N ダイオード P D 1に供給される制御信号の電圧は 0〜 3 V、 消費電流は 3. 0 m Aとして、 0V (オフ) — 3V (オン) と電圧を変化させることで、 周波数帯域 (バンド) の切替を行うことができる。
この実施例において設定可能なバンドは、 AMPS (824MHz〜894M Hz), GSM900 ( 880 MH z〜 960 MH z;)、 GSM 1800 (171 0λ1Ηζ〜1880ΜΗζ)、 DCS (17 10 MHz〜: 1850 MHz)、 PC S 1900 (1850 MHz〜 1990 MHz) 及び、 UMT S ( 1920 MH z〜2170MHz) とし、 図 17 (a) に示す設定バンド、 設定周波数、 エレ メン卜長、 及び、 図 1 7 (b) に示す値の制御信号で切換動作させる。 これらの図表によれば、 エレメント長は、 例えば、 メインエレメント 10のェ レメント長を GSM900バンド内の設定周波数の略 λ,4、 及び、 UMTSバ ンド内の設定周波数の略 3 λΖ4とし、 サブエレメント 20のエレメント長を、 GSM1800、及び、 DCSバンド内の設定周波数の略 2に設定している。 このように構成されるマルチバンドアンテナにおいて、 制御信号を 0 [V]と 3 [V] に切り換えた場合の VSWR特性は、 図 18のようになる。 図 18 (a) は AMPS、 GSM900における VSWR特性、 同 (b) は GSM1800、 DCS, PCS 1900, UMTSにおける VSWR特性である。
また、 制御信号を 0 [V]と 3 [V] に切り換えた場合の利得特性は、 図 19の ようになる。 図 19 (a) は AMPS、 G S M 900における利得特性、 同 (b) は GSM1800、 DCS, PCS 1900, UMT Sにおける利得特性である。 それぞれ、 各バンド選択時においても使用に十分可能な値となっている。 これ らの特性を考慮して、 図 16に示した各定数は、 例えば、 以下のようにする。 d 1 : 0. 8 mm、 d 2 : 28 mm、 d 3 : 1. 0 mm、 P 1 : 1. 0 mm、 A: 38. Omm、 B : 16. Omm、 C : 14. Omm、 D : 6. Omm、 E: 6. Omm、 L 1 : 100 nH, L 2 : 10 nH, L 3 : 6. 8nH、 C l : 0. 75 p F、 R 1 : 1. 0 kQ。
また、 メインエレメント 10の水平部と接地導体との間隔 (対接地導体間隔) とアンテナ利得との関係は、 図 20のようになる。 図 20は、 AMPS及び GS Ml 800のときの例である。 この特性図から、 この実施例では、 性能上、 問題 のない値となる間隔 12 mmに設定した。
このように、 本発明の実施形態及びそれを具体化した実施例によれば、 メイン エレメントと異なる周波数に共振可能なサブエレメントを、 無給電誘導素子と無 給電反射素子とに切り換え可能になるので、エレメント数を増加させることなく、 より多くの共振周波数を持つことができ、 小型でありながら、 広帯域に対応可能 なマルチバンドアンテナを容易に実現することができる。
なお、 上記の実施形態及び実施例に示した各エレメントの形状、 サイズを表す 数値、 配置等は例示であって、 本発明の範囲をこれらに限定する趣旨でないこと は、 勿論である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 開放端部と給電端部とを有し、前記給電端部に給電された複数の周波数帯の 高周波信号を放射可能なメインエレメントと;
その先端部が前記メインエレメントの開放端部と所定間隔だけ離して配設され、 前記メインエレメントと異なる周波数に共振可能な 1つ以上のサブエレメント と;
前記サブエレメントの基端部と所定部位に配された接地導体とを導通又は非導 通にするためのスィッチ機構とを有しており ;
前記スィツチ機構により前記基端部と前記接地導体とが導通している第 1状態 のときに前記前記サブェレメントが前記メインエレメントに対する無給電誘導素 子として作用して当該サブエレメントの先端部と前記メインエレメントの開放端 部とが高周波結合した先端短絡アンテナとなり、 他方、 前記スィッチ機構により 前記基端部と前記接地導体とが非導通となる第 2状態のときに前記サブエレメン 卜が前記メインエレメントに対する無給電反射素子として作用する;
マルチバンドアンテナ。
2 . 前記スィッチ機構は、 前記サブエレメントの基端部と前記接地導体との間 に挿入接続され、 外部より入力される制御信号の信号レベルによってスィッチン グ動作を行う半導体スィツチング素子を、 前記導通又は非導通を切り換えるため の構成要素として含む、
請求の範囲第 1項記載のマルチバンドアンテナ。
3 . 前記メインエレメントの電気的面積が、 すべての前記サブエレメントの電 気的面積の和に対して略 3〜略 1 8倍である、
請求の範囲第 1項記載のマルチバンドアンテナ。
4 . 前記メインエレメントが、 逆 L状、 逆 F状、 メアンダ状又は板状の導電性 薄板で成形されており、 前記サブエレメントが、 前記メインエレメントに対して 所定の位置関係をもつように成形されたストリップ状の導電性部材で成形されて いる、
請求の範囲第 3項記載のマルチバンドアンテナ。
5 . その一端部が前記接地導体に接続され、 その他端部が前記メインエレメン トに対して略平行の自由端となるインピーダンス調整用エレメントをさらに備え る、
請求の範囲第 1項記載のマルチバンドアンテナ。
6 . 通信機器に装着可能な基体を備えており、
この基体の一部には、 前記接地導体、 所定の高周波信号の送受信を行う高周波 送受信回路と接続するための給電用端子、 及び、 前記制御信号が入力される制御 端子が形成されており、
前記メインエレメント及び前記サブェレメントは、 前記接地導体に対して所定 の位置関係を維持して前記基体に取り付けられており、
前記メインエレメントの給電端部は前記給電用端子に接続されており、 前記半導体スィツチング素子には、 前記制御端子を通じて入力される前記制御 信号が供給されるように構成されている、
請求の範囲第 2項記載のマルチバンドアンテナ。
7 . 前記給電端部と前記給電用端子との間に、 誘導性素子と容量性素子との組 合せからなるインピーダンス整合回路が介在する、
請求の範囲第 6項記載のマルチバンドアンテナ。
8 . 前記半導体スイッチング素子と前記制御端子との間に、 前記制御端子を高 周波的に遮断し、 かつ直流的には導通させるためのインピーダンス調整回路が介 在する、
請求の範囲第 6項記載のマルチバンドアンテナ。
9 . 前記基体には、 それぞれ他方のものと対向する一対の主面部、 一対の側端 部及び一対の短端部を有する誘電体から成るエレメント取付基体が固定されてお Ό ,
前記メインエレメント及び前記サブエレメントは、前記エレメント取付基体に、 その形状に沿つて取り付けられている、
請求の範囲第 6項記載のマルチバンドアンテナ。 メント取付基体の一つの主面部に形成されており、 かつ、 当該主面部が前記接地 導体の表面部と同一平面上に存する、
請求の範囲 9項記載のマルチバンドァンテナ。
11. 前記メインエレメント及び前記サブエレメントが、 それぞれ、 前記ェレ メント取付基体の一方の側端部に沿って前記接地導体と略垂直の方向に延び、 さ らに当該エレメント取付基体の一つの主面部を経由して他方の側端部に至り、 当 該側端部において前記メインェレメン卜の開放端部と前記サブエレメントの先端 部とが所定の間隔で対向している、
請求の範囲第 9項記載のマルチバンドアンテナ。
12. 前記メインエレメント及び前記サブエレメントが、 それぞれ、 前記エレ メント取付基体の一方の側端部に沿って前記接地導体と略垂直の方向に延び、 さ らに当該エレメント取付基体の一つの主面部上で前記接地導体と略水平の方向に 曲折し、 当該主面部上で、 前記メインエレメントの開放端部と前記サブエレメン トの先端部とが所定の間隔で対向している、
請求の範囲第 9項記載のマルチバンドアンテナ。
13. 前記メインエレメントと前記サブエレメントとがそれぞれ一つであり、 第 1設定周波数の波長が λ fい 第 2設定周波数の波長が λί2、 第 3設定周波数の 波長が A f3、 第 4設定周波数の波長が λ ί4、 第 5設定周波数の波長が Af 5、 であ る場合、
前記メインエレメントのエレメント長は、略 λ f 2Z4かつ略 3 λ f 5/4であり、 前記サブエレメントのエレメント長は、 略え f 3Z2であり、
前記第 1状態のときの前記先端短絡ァンテナのェレメント長が略 λ f 2か つ略 λ f4である、
請求の範囲第 1項記載のマルチバンドアンテナ。
14. 前記第 1使用周波数帯が及び前記第 2使用周波数帯が実質的に 824 M Hz〜894MHz又は 880MHz~960MHzであり、 前記第 3使用周波 数帯、 前記第 4使用周波数帯及び前記第 5使用周波数帯が、 実質的に 1710M Hz〜: 1880 MHz、 1850 MHz〜 1990 MHz及び 1920 MH z〜 2170 MHzである、
請求の範囲第 13項記載のマルチバンドアンテナ。
1 5 . 請求の範囲第 1項乃至請求の範囲第 1 4項のいずれかに記載されたマル チバンドアンテナを筐体内に収容してなり、
使用周波数帯の切換を前記制御信号の信号レベルの切換によって行うように構 成されている、
携帯型の通信機器。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1755191A1 (en) * 2005-08-18 2007-02-21 Nokia Corporation An antenna arrangement for a cellular communication terminal
JP2007221288A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Fujitsu Ltd アンテナ装置及び無線通信装置
JP2008160465A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Ntt Docomo Inc アンテナ、携帯端末
JP2009510900A (ja) * 2005-09-29 2009-03-12 ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー マルチバンドの折り曲げモノポール・アンテナ
JP2010010960A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc マルチバンドアンテナ及び無線通信端末
JP2010199859A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Fujitsu Ltd アンテナ、その放射パターン切替方法及び無線通信装置
WO2010106708A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 株式会社村田製作所 アンテナ装置及び無線通信機
WO2010140427A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 株式会社 村田製作所 アンテナモジュール
JP2012109875A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Fujitsu Ltd アンテナ装置及び無線通信装置
JP2012195649A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Anritsu Networks Kk 無給電アンテナ及び無線通信システム
EP2521217A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-07 Sony Ericsson Mobile Communications AB Antenna arrangement
US8738103B2 (en) 2006-07-18 2014-05-27 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
WO2014104228A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 旭硝子株式会社 マルチバンドアンテナ及び無線装置
JPWO2013088650A1 (ja) * 2011-12-14 2015-04-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 アンテナ装置及び携帯無線機
JP2015185910A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 Necプラットフォームズ株式会社 通信装置及びアンテナ装置
WO2016052733A1 (ja) * 2014-10-02 2016-04-07 旭硝子株式会社 アンテナ装置及び無線装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08107306A (ja) * 1994-10-05 1996-04-23 Mazda Motor Corp ダイバシティアンテナ
JPH08163015A (ja) * 1994-12-01 1996-06-21 Tokyo Gas Co Ltd ダイバーシチアンテナ
JPH09116329A (ja) * 1995-10-16 1997-05-02 Kyocera Corp ヘリカルアンテナ
JPH10261911A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Nippon Sheet Glass Co Ltd 窓ガラスアンテナ
JPH1127030A (ja) * 1997-06-30 1999-01-29 Kokusai Electric Co Ltd 平面アンテナ
JPH11136025A (ja) * 1997-08-26 1999-05-21 Murata Mfg Co Ltd 周波数切換型表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置およびそれを用いた通信機
JP3216588B2 (ja) * 1996-11-21 2001-10-09 株式会社村田製作所 アンテナ装置
JP2001326514A (ja) * 2000-05-18 2001-11-22 Sharp Corp 携帯無線機用アンテナ
JP2003133828A (ja) * 2001-10-24 2003-05-09 Murata Mfg Co Ltd 無線通信端末用アンテナ装置
JP2003142919A (ja) * 2001-08-20 2003-05-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> マルチビームアンテナ
JP2003168916A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Toshiba Corp アンテナ装置
JP2004007345A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Samsung Electro Mech Co Ltd 広帯域チップアンテナ
JP2004128660A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08107306A (ja) * 1994-10-05 1996-04-23 Mazda Motor Corp ダイバシティアンテナ
JPH08163015A (ja) * 1994-12-01 1996-06-21 Tokyo Gas Co Ltd ダイバーシチアンテナ
JPH09116329A (ja) * 1995-10-16 1997-05-02 Kyocera Corp ヘリカルアンテナ
JP3216588B2 (ja) * 1996-11-21 2001-10-09 株式会社村田製作所 アンテナ装置
JPH10261911A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Nippon Sheet Glass Co Ltd 窓ガラスアンテナ
JPH1127030A (ja) * 1997-06-30 1999-01-29 Kokusai Electric Co Ltd 平面アンテナ
JPH11136025A (ja) * 1997-08-26 1999-05-21 Murata Mfg Co Ltd 周波数切換型表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置およびそれを用いた通信機
JP2001326514A (ja) * 2000-05-18 2001-11-22 Sharp Corp 携帯無線機用アンテナ
JP2003142919A (ja) * 2001-08-20 2003-05-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> マルチビームアンテナ
JP2003133828A (ja) * 2001-10-24 2003-05-09 Murata Mfg Co Ltd 無線通信端末用アンテナ装置
JP2003168916A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Toshiba Corp アンテナ装置
JP2004007345A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Samsung Electro Mech Co Ltd 広帯域チップアンテナ
JP2004128660A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7301502B2 (en) 2005-08-18 2007-11-27 Nokia Corporation Antenna arrangement for a cellular communication terminal
EP1755191A1 (en) * 2005-08-18 2007-02-21 Nokia Corporation An antenna arrangement for a cellular communication terminal
JP2009510900A (ja) * 2005-09-29 2009-03-12 ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー マルチバンドの折り曲げモノポール・アンテナ
JP2007221288A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Fujitsu Ltd アンテナ装置及び無線通信装置
US11735810B2 (en) 2006-07-18 2023-08-22 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
US11349200B2 (en) 2006-07-18 2022-05-31 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
US12095149B2 (en) 2006-07-18 2024-09-17 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
US10644380B2 (en) 2006-07-18 2020-05-05 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
US9899727B2 (en) 2006-07-18 2018-02-20 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
US9099773B2 (en) 2006-07-18 2015-08-04 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
US8738103B2 (en) 2006-07-18 2014-05-27 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
US11031677B2 (en) 2006-07-18 2021-06-08 Fractus, S.A. Multiple-body-configuration multimedia and smartphone multifunction wireless devices
JP2008160465A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Ntt Docomo Inc アンテナ、携帯端末
JP2010010960A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc マルチバンドアンテナ及び無線通信端末
JP2010199859A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Fujitsu Ltd アンテナ、その放射パターン切替方法及び無線通信装置
WO2010106708A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 株式会社村田製作所 アンテナ装置及び無線通信機
WO2010140427A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 株式会社 村田製作所 アンテナモジュール
JP5327322B2 (ja) * 2009-06-03 2013-10-30 株式会社村田製作所 アンテナモジュール
JP2012109875A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Fujitsu Ltd アンテナ装置及び無線通信装置
JP2012195649A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Anritsu Networks Kk 無給電アンテナ及び無線通信システム
US8823591B2 (en) 2011-05-04 2014-09-02 Sony Corporation Antenna arrangement
EP2521217A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-07 Sony Ericsson Mobile Communications AB Antenna arrangement
JPWO2013088650A1 (ja) * 2011-12-14 2015-04-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 アンテナ装置及び携帯無線機
WO2014104228A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 旭硝子株式会社 マルチバンドアンテナ及び無線装置
US9711855B2 (en) 2012-12-28 2017-07-18 Asahi Glass Company, Limited Multiband antenna and wireless device
JP2015185910A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 Necプラットフォームズ株式会社 通信装置及びアンテナ装置
US10249936B2 (en) 2014-10-02 2019-04-02 AGC Inc. Antenna device and wireless apparatus
CN106716715B (zh) * 2014-10-02 2020-10-30 Agc株式会社 天线装置以及无线装置
CN106716715A (zh) * 2014-10-02 2017-05-24 旭硝子株式会社 天线装置以及无线装置
WO2016052733A1 (ja) * 2014-10-02 2016-04-07 旭硝子株式会社 アンテナ装置及び無線装置

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