WO2006062215A1 - Antenna device - Google Patents

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WO2006062215A1
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Kenichi Mitsugi
Ryo Horie
Fusao Sekiguchi
Tetsuya Shimazaki
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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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Abstract

An antenna device employing an inverted-F antenna capable of resonating in a plurality of frequency bands and having an antenna efficiency scarcely degrading even in a low frequency band. The antenna device comprises an inverted-F antenna where a radiation electrode (12) is disposed generally parallel with an earth conductor (10), spaced apart therefrom, and provided with an open end and one earth end short-circuited to the earth conductor (10) and a feeding electrode (20) is connected with a feeding point (16) provided between the open end and the earth end, and a switching circuit means (18) formed by connecting an inductive circuit (24) parallel with a switch means (22) the conduction of which is controlled. The switching circuit means (18) is interposed between the feeding point (16) of the radiation electrode (12) and the feeding electrode (20). When the antenna device resonates in a low frequency band, the switch means (22) does not conduct so that the inductive circuit (24) is connected to the radiation electrode (12) and the insertion loss is not caused by the switch means (22).

Description

明細書 アンテナ装置 技術分野  Description Antenna Device Technical Field
本発明は、 携帯電話などの携帯無線機や移動体無線機に内蔵できるように、 小 型でしかも複数の周波数帯で用いることができてマルチメディアに対応すること のできるアンテナ装置に関するものである。 背景技術  The present invention relates to an antenna device that is small and can be used in a plurality of frequency bands and can be used for multimedia so that it can be incorporated in a portable radio such as a cellular phone or a mobile radio. . Background art
近年、 携帯電話などの携帯無線機や移動体無線機における進歩は目覚ましく、 特にその小型化が著しいとともに、 音や画像やデータ通信および複数キヤリァに 対応できるなど、 急速にマルチメディ T化が図られている。 そこで、 これらの機 器に内蔵されるアンテナとして、 小型であるとともに複数の周波数帯で使用でき てマルチメディアに対応できることが望まれる。 かかる内蔵小型化に適したアン テナとして逆 Fアンテナが知られている。 しかも、 この逆 Fアンテナをスィッチ 手段により共振する周波数帯が切り替えられるようにしてマルチバンド化する技 術が種種提案されている。  In recent years, mobile radios such as mobile phones and mobile radios have made remarkable progress. In particular, the miniaturization has been remarkable, and it has been rapidly becoming multimedia T such as being able to handle sound, image, data communication, and multiple carriers. ing. Therefore, it is desirable that the antenna built in these devices is small and can be used in a plurality of frequency bands to be compatible with multimedia. Inverted F antennas are known as antennas suitable for such miniaturization. In addition, various techniques have been proposed for making the inverted F antenna multiband by switching the frequency band that resonates with the switch means.
例えば、 日本国特許第 3 1 1 2 8 1 5号公報に示された従来技術は、 逆 Fアン テナの放射電極を接地導体に導通短絡させる短絡電極の形状をスィツチ手段の切 り替えにより実質的に切り替えることで、 共振する周波数帯を切り替えるもので ある。 また、 日本国特許第 3 4 8 2 0 8 9号公報に示された技術は、 逆 Fアンテ ナの給電点において、 放射電極と給電電極の間を容量結合とし、 この結合容量を スィツチ手段で切り替えることにより共振する周波数帯を切り替えるものである。 そして、 日本国特許第 3 4 3 0 1 4 0号公報に示された技術は、 放射電極を接地 導体に導通短絡する位置を切り替えることにより、 または接地点のインピーダン スを切り替えることにより、 共振する周波数帯を切り替えるものである。 技術的課題 上述の従来技術にあっては、 逆 Fアンテナの共振する周波数帯をスィ 'ツチ手段 により切り替えることができ、 小型化おょぴマルチバンド化に好適である。 しか るに、 共振する周波数帯を切り替え制御するために介装されたスィツチ手段によ る挿入損失で、 アンテナ効率が低下する'ことが大きな問題となっている。 特に、 低い周波数帯のアンテナ効率が低下する。 . For example, in the prior art disclosed in Japanese Patent No. 3 1 1 2 8 1 5, the shape of the short-circuit electrode that electrically short-circuits the radiating electrode of the inverted F antenna to the ground conductor is substantially changed by switching the switch means. The frequency band that resonates is switched by switching the frequency. In addition, the technology disclosed in Japanese Patent No. 3 4 8 2 0 8 9 uses a capacitive coupling between the radiating electrode and the feeding electrode at the feeding point of the inverted F antenna, and this coupling capacitance is switched using a switching means. By switching, the resonant frequency band is switched. The technology disclosed in Japanese Patent No. 3 4 3 0 1 4 0 resonates by switching the position where the radiation electrode is conductively short-circuited to the ground conductor, or by switching the impedance of the ground point. The frequency band is switched. Technical issues In the above-described conventional technology, the frequency band in which the inverted F antenna resonates can be switched by the switch means, which is suitable for downsizing and multibanding. However, a major problem is that the antenna efficiency is lowered due to the insertion loss caused by the switching means interposed to switch and control the resonating frequency band. In particular, the antenna efficiency in the low frequency band is reduced. .
本発明は、 上述のごとき従来技術の不具合を改善すべくなされたもので、 複数 の周波数帯に共振でき、 しかも低い周波数帯に対するアンテナ効率が低下するの を緩和することができる逆 Fアンテナを用いたアンテナ装置を提供することを目 的とする。 発明の開示  The present invention has been made in order to improve the problems of the prior art as described above, and uses an inverted-F antenna that can resonate in a plurality of frequency bands and can alleviate a decrease in antenna efficiency in a low frequency band. The purpose is to provide an antenna device. Disclosure of the invention
本発明のアンテナ装置は、 接地導体とほぼ並行で間隔をあけて放射電極を配設 し、 前記放射電極に開放端と前記接地導体に導通短絡される 1つの接地端を設け、 前記開放端と前記接地端との間に設ける給電点に給電電極を接続した逆 Fアンテ ナと、 導通と非導通が制御されるスィッ.チ手段に並列に誘導性回路を接続して形 成した切替回路手段とからなり、 前記切替回路手段を、 前記給電点若しくはその 近くで前記放射電極に直列に介装し、 または前記給電点と前記給電電極の間若し くはその近くで前記給電電極に直列に介装して構成されている。 そこで、 給電点 若しくはその近くに介装した切替回路手段により、 スィツチ手段の導通と非導通 とにより誘導性回路を介装または短絡することとなり、 放射電極のアンテナ実効 長が変化し、 異なるそれぞれの周波数帯に共振できる。 そして、 放射電極にスィ ツチ手段が介装されると、 その揷入損失で相対的により低い周波数帯のアンテナ 効率が悪化するが、 本発明にあっては、 低い周波数帯に共振する際は、 誘導性回 路の介装によりアンテナ実効長を長くすべくスィツチ手段は非導通であって挿入 損失がなく、 アンテナ効率が悪化することがない。 また、 本発明にあっては、 切 替回路手段を給電点若しくはその近くに介装することで、 実験データからはもつ とも良いアンテナ効率が得られている。 しかも、 流れる電流の値が比較的に大き い給電点若しくはその近くに誘導性回路が介装されるので、 スィツチ手段の導通 と非導通とにより共振する周波数帯が大きく変化し得る。 そして、 前記スィッチ手段を、 外部から与えられる制御信号によって導通と非 導通が制御される半導体スィツチ素子で形成し、 前記半導体スィツチ素子の G N D端子を前記放射電極に接続して構成しても良い。 スィツチ手段としての半導体 スィツチ素子の G N D端子を放射電極に接続したので、 この G N D端子のライン が放射電極の一部として作用してアンテナの電気的面積を大きくでき、 それだけ アンテナ利得が大きなものとなる。 な 、 この G N D端子のラインを接地導体に 接続するならば、 G N D端子のラインが不要なリアクタンスとして作用し、 アン テナ効率を低下させる要因となるが、 かかる不具合は生じない。 In the antenna device of the present invention, a radiation electrode is disposed substantially in parallel with the ground conductor and spaced apart, and an open end is provided on the radiation electrode and one ground end that is electrically short-circuited to the ground conductor is provided. Switching circuit means formed by connecting an inductive circuit in parallel to a reverse F antenna having a feeding electrode connected to the grounding end connected to a feeding point and a switching means for controlling conduction and non-conduction. The switching circuit means is inserted in series with the radiation electrode at or near the feeding point, or in series with or near the feeding point and the feeding electrode. It is configured to intervene. Therefore, the switching circuit means interposed at or near the feeding point causes the inductive circuit to be interposed or short-circuited by the conduction and non-conduction of the switching means, and the antenna effective length of the radiation electrode changes, and each of the different It can resonate in the frequency band. And, when the switch means is interposed in the radiation electrode, the antenna efficiency of the relatively lower frequency band deteriorates due to the insertion loss, but in the present invention, when resonating in the lower frequency band, The switch means is non-conductive to increase the effective antenna length by interposing an inductive circuit, there is no insertion loss, and the antenna efficiency does not deteriorate. Further, in the present invention, the antenna efficiency that is most excellent from the experimental data is obtained by interposing the switching circuit means at or near the feeding point. In addition, since the inductive circuit is interposed at or near the feeding point where the value of the flowing current is relatively large, the frequency band that resonates due to the conduction and non-conduction of the switch means can change greatly. The switch means may be formed of a semiconductor switch element whose conduction and non-conduction are controlled by a control signal given from the outside, and the GND terminal of the semiconductor switch element may be connected to the radiation electrode. Since the GND terminal of the semiconductor switch element as the switch means is connected to the radiation electrode, the GND terminal line acts as a part of the radiation electrode to increase the electrical area of the antenna and increase the antenna gain accordingly. . If this GND terminal line is connected to the ground conductor, the GND terminal line acts as an unnecessary reactance and causes a decrease in antenna efficiency, but such a problem does not occur.
また、 前記誘導性回路とは別に、 前記スィッチ手段が非導通に制御された際の 端子間浮遊容量をうち消すための第 2の誘導性回路を前記スィツチ手段に並列に 接続して構成することもできる。 スィツチ手段の非導通の際の端子間浮遊容量が、 第 2の誘導性回路により打ち消されるので、 スィツチ手段が非導通の際に端子間 浮遊容量によるアイソレーションの悪化を阻止することができる。  In addition to the inductive circuit, a second inductive circuit for eliminating the stray capacitance between the terminals when the switch means is controlled to be non-conductive is connected in parallel to the switch means. You can also. Since the stray capacitance between terminals when the switch means is non-conductive is canceled by the second inductive circuit, it is possible to prevent the deterioration of isolation due to the stray capacitance between terminals when the switch means is non-conductive.
さらに、 前記誘導性回路を、 分布定数回路により前記放射電極と同一面に形成 して構成することも可能である。 誘導性回路を分布定数回路として放射電極と同 一面に形成することで、 誘導性回路と放射電極を同一の工程で形成することがで きる。  Furthermore, the inductive circuit may be formed on the same surface as the radiation electrode by a distributed constant circuit. By forming the inductive circuit as a distributed constant circuit on the same surface as the radiation electrode, the inductive circuit and the radiation electrode can be formed in the same process.
そして、 前記誘導性回路を、 集中定数回路の表面実装素子を用いるとともに前 記半導体スィツチ素子と同一基板上に配設して構成しても良い。 誘導性回路を集 中分布定数回路の表面実装素子を用いて半導体スィツチ素子と同一基板上に配設 することで、 切替回路手段を 1つの基板上に形成することができる。  The inductive circuit may be configured by using a surface mount element of a lumped constant circuit and being disposed on the same substrate as the semiconductor switch element. By arranging the inductive circuit on the same substrate as the semiconductor switch element using the surface mounted element of the centralized distributed constant circuit, the switching circuit means can be formed on one substrate.
また、 前記スィッチ手段に直列に第 3の誘導性回路または容量性回路または共 振回路を介装して直列回路を形成し、 前記直列回路に前記誘導性回路を並列に接 続して前記切替回路手段を構成することもできる。 スィツチ手段に直列に第 3の 誘導性回路または容量性回路または共振回路を介装することで、 これらの回路に よりスィツチ手段が導通の際に共振する周波数帯に対して位相調整や整合調整を 図ることができる。  In addition, a series circuit is formed by interposing a third inductive circuit, a capacitive circuit, or a resonance circuit in series with the switch means, and the switching is performed by connecting the inductive circuit in parallel to the series circuit. Circuit means can also be constructed. By interposing a third inductive circuit, capacitive circuit, or resonant circuit in series with the switch means, these circuits allow phase adjustment and matching adjustment to the frequency band in which the switch means resonates when conducting. Can be planned.
さらに、 前記放射電極は、 アンテナ実効長が異なる 2以上の開放端と 1つの接 地端を有すように構成することもできる'。 放射電極にアンテナ実効長が異なる 2 以上の開放端を設けることで、 放射電極自体で 2以上の周波数帯に共振でき、 こ れと切替回路手段による共振する周波数帯の切り替えとで、 4つ以上の周波数帯 に共振することができる。 Further, the radiation electrode may be configured to have two or more open ends and one ground end having different antenna effective lengths'. The effective antenna length is different for the radiation electrode 2 By providing the above open ends, the radiation electrode itself can resonate in two or more frequency bands, and by this and switching of the resonating frequency band by the switching circuit means, it can resonate in four or more frequency bands. .
そして、 前記切替回路手段を、 定数が異なる 2以上の前記誘導性回路と導通の いずれか 1つをスィツチ手段により選択できるように構成することもできる。 切 替回路手段を、 定数が異なる 2以上の誘導性回路と導通のいずれか 1つをスィッ チ手段により選択できるようにすることで、 回路を適宜に選択することで、 1つ の切替回路手段で共振する周波数帯を複数に切り替えることができる。 図面の簡単な説明  The switching circuit means can be configured such that any one of two or more inductive circuits having different constants and conduction can be selected by the switch means. One switching circuit means can be selected by appropriately selecting the circuit by enabling the switching circuit means to select any one of two or more inductive circuits having different constants and conduction by the switching means. The frequency band that resonates can be switched to a plurality. Brief Description of Drawings
図 1は、 本発明のアンテナ装置の第 1実施例の構成外観図である。  FIG. 1 is an external view of the configuration of a first embodiment of an antenna device according to the present invention.
図 2は、 図 1のアンテナ装置の回路構成図である。  FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the antenna device of FIG.
図 3は、 図.1の切替回路手段の回路図である。  FIG. 3 is a circuit diagram of the switching circuit means of FIG.
図 4は、 図 3の切替回路手段のユニットの実装外観図である。  FIG. 4 is a mounting external view of the unit of the switching circuit means of FIG.
図 5は、 図 1のアンテナ装置の V S WR特性図である。  Fig. 5 shows the V S WR characteristics of the antenna device of Fig. 1.
図 6は、 図 1のアンテナ装置の周波数変化に対するアンテナ効率特性図である。 図 7は、 切替回路手段を給電電極に直列に介装してその位置を変化させたとき のアンテナ効率特性図である。  FIG. 6 is an antenna efficiency characteristic graph with respect to frequency change of the antenna apparatus of FIG. Fig. 7 is an antenna efficiency characteristic diagram when the position of the switching circuit means is inserted in series with the feed electrode and the position is changed.
図 8は、 切替回路手段を給電電極に直列に介装してその位置を変化させたとき の周波数の変化幅を示す特性図である。 '  FIG. 8 is a characteristic diagram showing the change width of the frequency when the position of the switching circuit means is changed in series with the power supply electrode. '
図 9は、 スィツチ手段の G N D端子のラインを放射電極に接続した場合と接地 導体に接続した場合の周波数変化に対するアンテナ効率特性図である。  Figure 9 shows the antenna efficiency characteristics for frequency changes when the GND terminal line of the switch means is connected to the radiation electrode and to the ground conductor.
図 1 0は、 本発明のアンテナ装置の寸法の一例を示す図である。  FIG. 10 is a diagram showing an example of the dimensions of the antenna device of the present invention.
図 1 1は、 本発明のアンテナ装置が携帯電話機に用いられた場合に配設し得る 位置を示す図である。  FIG. 11 is a diagram showing positions where the antenna device of the present invention can be disposed when used in a mobile phone.
図 1 2は、 本発明の第 1実施例のアンテナ装置に用いる切替回路手段の他の回 路図である。  FIG. 12 is another circuit diagram of the switching circuit means used in the antenna device of the first embodiment of the present invention.
図 1 3は、 本発明の第 1実施例のアンテナ装置に用いる切替回路手段のさらに 別の回路図である。 図 1 4は、 本発明のアンテナ装置に用いることのできる放射電極の他の構造を 示す図である。 ' FIG. 13 is still another circuit diagram of the switching circuit means used in the antenna device of the first embodiment of the present invention. FIG. 14 is a diagram showing another structure of the radiation electrode that can be used in the antenna device of the present invention. '
図 1 5は、 本発明のアンテナ装置の第 2実施例の回路構成図である。  FIG. 15 is a circuit configuration diagram of the second embodiment of the antenna device of the present invention.
図 1 6は、 本発明のアンテナ装置の第 3実施例の構成外観図である。  FIG. 16 is a structural external view of a third embodiment of the antenna device of the present invention.
図 1 7は、 図 1 6のアンテナ装置の回路構成図である。  FIG. 17 is a circuit configuration diagram of the antenna device of FIG.
図 1 8は、 図 1 6の切替回路手段の回路図である。  FIG. 18 is a circuit diagram of the switching circuit means of FIG.
図 1 9は、 切替回路手段を給電点から離して放射電極に直列に介装して切替回 路手段の位置によるアンテナ効率おょぴ周波数の変化幅を測定するためめ回路構 成図である。  Fig. 19 is a circuit configuration diagram for measuring the antenna efficiency and frequency change width depending on the position of the switching circuit means by placing the switching circuit means away from the feeding point in series with the radiation electrode. .
図 2 0は、 切替回路手段の位置によるアンテナ効率特性図である。  FIG. 20 is an antenna efficiency characteristic diagram according to the position of the switching circuit means.
図 2 1は、 切替回路手段の位置による'周波数の変化幅を示す特性図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 21 is a characteristic diagram showing the frequency change width according to the position of the switching circuit means. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の第 1実施例を図 1ないし図 1 1を参照して説明する。 図 1は、 本発明のアンテナ装置の第 1実施例の構成外観図である。 図 2は、 図 1のアンテ ナ装置の回路構成図である。 図 3は、 図 1の切替回路手段の回路図である。 図 4 は、 図 3の切替回路手段のユニットの実装外観図である。 図 5は、 図 1のアンテ ナ装置の V S WR特性図である。 図 6は、 図 1のアンテナ装置の周波数変化に対 するアンテナ効率特性図である。 図 7は、 切替回路手段を給電電極に直列に介装 してその位置を変化させたときのアンテナ効率特性図である。 図 8は、 切替回路 手段を給電電極に直列に介装してその位置を変化させたときの周波数の変化幅を 示す特性図である。 図 9は、 スィッチ手段の G N D端子のラインを放射電極に接 続した場合と接地導体に接続した場合の周波数変化に対するァンテナ効率特性図 である。 図 1 0は、 本発明のアンテナ装置の寸法の一例を示す図である。 図 1 1 は、 本発明のアンテナ装置が携帯電話機に用いられた場合に配設し得る位置を示 す図である。  Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 to FIG. FIG. 1 is an external view of the configuration of a first embodiment of an antenna device according to the present invention. FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the antenna device of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of the switching circuit means of FIG. FIG. 4 is an external view of the mounting unit of the switching circuit means of FIG. Fig. 5 shows the V S WR characteristics of the antenna device of Fig. 1. FIG. 6 is an antenna efficiency characteristic diagram with respect to frequency change of the antenna apparatus of FIG. FIG. 7 is an antenna efficiency characteristic diagram when the position of the switching circuit means is inserted in series with the feed electrode and the position thereof is changed. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the change width of the frequency when the position of the switching circuit means is inserted in series with the feeding electrode and the position thereof is changed. Fig. 9 is an antenna efficiency characteristic diagram with respect to frequency changes when the GND terminal line of the switch means is connected to the radiation electrode and to the ground conductor. FIG. 10 is a diagram showing an example of the dimensions of the antenna device of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing positions where the antenna device of the present invention can be disposed when used in a mobile phone.
図 1ないし図 4において、 本発明の第 1実施例のアンテナ装置は、 平板状の接 地導体 1 0とほぼ並行で間隔を設けて平板状の導電金属板または導電金属膜など からなる放射電極 1 2が配設される。 この放射電極 1 2は、 誘電体からなるキヤ リア (図示せず) に適宜に支持されて配設される。 そして、 放射電極 12の縁の 1箇所の接地端で短絡電極 14により接地導体 10に導通短絡され、 また縁の別 の箇所に設けられる給電点 16力 S、 切替回路手段 1 8を直列に介して給電電極 2 0の一端に接続される。 この給電電極 20の他端は、 無線送受信回路などのアン テナ入出力端子 (図示せず) に接続される。 そして、 この切替回路手段 1 8の構 成は、 図 2に示すごとく、 導通と非導通が外部から与えられる制御信号により適 宜に制御される半導体スィッチ素子などからなるスィッチ手段 22に、 並列に集 中定数回路素子の誘導性回路 24が接続されて形成される。 より詳細には、 図 3 に示すごとく、 スィッチ手段 22と誘導性回路 24が並列に接続され、. その一端 が放射電極 1 2の給電点 16に接続され、 他端が給電電極 20の一端に接続され る。 また、 スィッチ手段 22の制御端子のライン 26が高インピーダンス素子 2 8を介して制御信号端子に接続される。 さらに、 スィッチ手段 22の GND端子 のライン 30が給電点 1 6に接続される。 1 to 4, the antenna device according to the first embodiment of the present invention includes a radiation electrode made of a flat conductive metal plate or a conductive metal film with an interval substantially parallel to the flat ground conductor 10. 1 2 is arranged. This radiation electrode 1 2 is made of a dielectric material. The rear (not shown) is appropriately supported and arranged. Then, the grounding conductor 10 is short-circuited to the grounding conductor 10 by the short-circuit electrode 14 at one ground end at the edge of the radiation electrode 12, and the feeding point 16 force S and the switching circuit means 18 provided at another part of the edge are connected in series. And connected to one end of the feeding electrode 20. The other end of the power feeding electrode 20 is connected to an antenna input / output terminal (not shown) such as a wireless transmission / reception circuit. As shown in FIG. 2, the switching circuit means 18 is configured in parallel with the switch means 22 composed of a semiconductor switch element or the like in which conduction and non-conduction are appropriately controlled by a control signal given from the outside. It is formed by connecting inductive circuits 24 of centralized constant circuit elements. More specifically, as shown in FIG. 3, the switch means 22 and the inductive circuit 24 are connected in parallel, one end of which is connected to the feeding point 16 of the radiation electrode 12 and the other end is connected to one end of the feeding electrode 20. Connected. Further, the line 26 of the control terminal of the switch means 22 is connected to the control signal terminal via the high impedance element 28. Further, the line 30 of the GND terminal of the switch means 22 is connected to the feeding point 16.
そして、 スィツチ手段 22と誘導性回路 24および高インピーダンス素子 28 は、 いずれも表面実装素子であり、 図 4に示すごとく、 1枚の低温焼成セラミッ ク積層基板などからなる切替回路基板 32上に搭載され、 その給電電極側端子 3 4と放射電極側端子 36および制御信号端子 38が切替回路基板 32の縁にそれ ぞれ引き出される。 そこで、 放射電極 1 2が天面に配設されてこれを支持するキ ャリアの側面に切替回路基板 32を容易に配設することができる。 しかも、 切替 回路基板 32の縁に設けた給電電極側端子 34と放射電極側端子 36および制御 信号端子 38を、 放射電極 1 2の給電点 1 6と接地導体 1 0と同一面に配設され る無線送受信回路のァンテナ入出力端子および制御信号出力端子 (いずれも図示 せず) に最短の引き回しで容易に半田付け接続などをすることができる。 なお、 半導体スィツチ素子は、 汎用されているショットキ一ダイォードの他に、 アイソ レーシヨンを重視する場合には P I Nダイォード、 低電流動作を重視する場合に は FETや SW— I C、 強電界で低ひずみを重視する場合には MEMSスィッチ などを用いることができる。 そして、 スイッチの回路構成は、 S PDT (S i n g l e P o l e D o ub l e Th r ow) 、 S P 3T (S i n g l e P o l e 3 Th r ow) , S P 4T (S i n g l e P o l e 4 Th r o W) などの複数経路選択のものを用いても良い。 The switch means 22, the inductive circuit 24, and the high-impedance element 28 are all surface-mounted elements, and are mounted on a switching circuit board 32 composed of a single low-temperature fired ceramic laminated board as shown in FIG. Then, the feeding electrode side terminal 34, the radiation electrode side terminal 36 and the control signal terminal 38 are drawn out to the edge of the switching circuit board 32, respectively. Therefore, the switching circuit board 32 can be easily disposed on the side surface of the carrier that supports the radiation electrode 12 disposed on the top surface. Moreover, the feeding electrode side terminal 34, the radiation electrode side terminal 36 and the control signal terminal 38 provided on the edge of the switching circuit board 32 are arranged on the same plane as the feeding point 16 of the radiation electrode 12 and the ground conductor 10. The antenna input / output terminal and control signal output terminal (both not shown) of the wireless transmitter / receiver circuit can be easily soldered with the shortest lead. In addition to the widely used Schottky diode, the semiconductor switch element has a PIN diode when importance is placed on isolation, and FET and SW-IC when low current operation is important. If it is important, a MEMS switch can be used. The switch circuit configuration includes S PDT (S ingle Pole Double Throw), SP 3T (S ingle Pole 3 Throw), SP 4T (S ingle Pole 4 Th row) Multiple route selections such as W) may be used.
本発明のアンテナ装置にあっては、 図 1 0に示すごとく、 接地導体 1 0の寸法 は 1 0 OmmX 4 Ommであり、 その長方形の一端側に、 1 4. 5mm.X 34. 5 mmの大きさで接地導体 1 0からの高さが 4. Ommの位置に放射電極 1 2が 配設されている。 そして、 放射電極 1 2は、 給電点 1 6から開放端までの長さ力 S、 高い周波数帯の一例としての 9 5 OMHzの略 1Z4波長に設定され、 この放射 電極 1 2に誘導性回路 24が接続されたアンテナ実効長が、 低い周波数帯の一例 としての 8 9 OMH zの略 1Z4波長となるように誘導性回路 24のインダクタ ンス値が設定される。 ここで、 放射電極 1 2の給電点 1 6から開放端までの長さ は、 高い周波数帯に対して略 (2 n+ 1) - X/ (n = 0, 1 , 2…であり、 λは使用する高い周波数帯の波長) に設定されれば良い。  In the antenna device of the present invention, as shown in FIG. 10, the size of the ground conductor 10 is 10 Omm × 4 Omm, and one end of the rectangle is 14.5 mm.X 34.5 mm. The radiation electrode 12 is arranged at a position of 4. Omm in size and the height from the ground conductor 10. The radiation electrode 12 is set to have a length force S from the feeding point 16 to the open end, approximately 1Z4 wavelength of 95 MHz as an example of a high frequency band. The inductance value of the inductive circuit 24 is set so that the effective length of the antenna connected to is approximately 1Z4 wavelength of 89 MHz as an example of a low frequency band. Here, the length from the feed point 16 to the open end of the radiation electrode 1 2 is approximately (2 n + 1)-X / (n = 0, 1, 2 ... for the high frequency band, and λ is It may be set to the wavelength of the high frequency band to be used.
力、かる構成において、 図 5に示すごとく、 スィッチ手段 2 2の導通と非導通と により、 9 5 OMH ζと 8 9 OMH ζの 2つの周波数帯にそれぞれ共振した V S WR特性が得られた。 また、 図 6に示すごとく、 9 5 OMH ζと 8 9 OMH ζの いずれにおいても約 75%の比較的に高いアンテナ効率が得られている。 とくに、 低い周波数帯の 8 9 OMH ζにおいて、 高い周波数帯の 9 5 OMH ζとほぼ同じ アンテナ効率であり、 従来技術における低い周波数帯に対してスィツチ手段の挿 入損失によるァンテナ効率の低下がない。  In this configuration, as shown in FIG. 5, the V S WR characteristics resonating in the two frequency bands of 9 5 OMH ζ and 8 9 OMH ζ were obtained by the conduction and non-conduction of the switch means 22. In addition, as shown in Fig. 6, a relatively high antenna efficiency of about 75% is obtained for both 95 OMH ζ and 8 9 OMH ζ. In particular, the antenna efficiency in the low frequency band of 8 9 OMH ζ is almost the same as that of the high frequency band of 9 5 OMH ζ. .
ところで、 上記第 1実施例では切替回路手段 1 8が、 放射電極 1 2の給電点 1 6と給電電極 20の間に介装されているが、 発明者らは、 この切替回路手段 1 8 を給電電極 20に直列に介装してその位置を給電点 1 6から離した場合のアンテ ナ効率特性および周波数の変化幅の特性を実験測定した。 すると、 アンテナ効率 は、 図 7に示すごとく、 ほぼ一定であった。 また、 スィッチ手段 22の導通と非 導通による周波数の変化幅は、 図 8に示すごとく、 給電点 1 6から高い周波数帯 の 1 64波長ほど離れるまでの間はほぼ一定であるが、 1 64波長を越える と徐々に減少することが認められる。 これらの実験データから、 切替回路手段 1 8は、 給電点 1 6から 1 / 64波長ほど離れた位置までの範囲であれば、 給電電 極 2 0のどの位置にあっても問題ないことが明らかとなつた。  By the way, in the first embodiment, the switching circuit means 18 is interposed between the feeding point 16 of the radiation electrode 12 and the feeding electrode 20, but the inventors have changed the switching circuit means 18 to The antenna efficiency characteristics and frequency change characteristics were measured experimentally when the feed electrode 20 was inserted in series and the position was separated from the feed point 16. The antenna efficiency was almost constant as shown in Fig. 7. In addition, as shown in Fig. 8, the change width of the frequency due to conduction and non-conduction of the switch means 22 is almost constant until it is separated from the feeding point 16 by about 164 wavelengths in the high frequency band. It is recognized that it gradually decreases when the value is exceeded. From these experimental data, it is clear that the switching circuit means 18 can be located at any position on the feeding electrode 20 as long as it is within the range of 1/64 wavelength from the feeding point 16. It was.
また、 上記第 1実施例でスィッチ手段 22の GND端子のライン 3 0が給電点 1 6に接続されているが、 この G N D端子のライン 3 0を接地導体 1 0に接続し た場合とアンテナ効率を比較すると、 図 9に示すごとく、 本発明の第 1実施例の 構造が優れていることが明らかである。 これは、 G N D端子のライン 3 0を給電 点 1 6に接続することで、 G N D端子のライン 3 0が放射電極 1 2の一部として 作用してアンテナ面積を拡大させることでアンテナ効率が改善され、 一方で G N D端子のライン 3 0を接地導体 1 0に接続した場合には、 この G N D端子のライ ン 3 0が不要なリアクタンス成分として作用してアンテナ効率を低下させる方向 に作用するものと推測される。 なお、 第 1実施例では、 G N D端子のライン 3 0 を回路接続箇所の数を少なくするために給電点 1 6に接続しているが、 これに限 られることなく、 放射電極 1 2に接続されていれば良い。 ' そして、 例えば携帯電話機の内蔵アンテナとして本発明のアンテナ装置を用い るとするならば、 図 1 1に示すごとく、 携帯電話機の筐体 4 0の両端部 4 2、 4 4または蓋体 4 6の遊端部 4 8などの ^ずれか一箇所に配設すれば良い。 In the first embodiment, the line 30 of the GND terminal of the switch means 22 is the feeding point. Although the antenna efficiency is compared with the case where this GND terminal line 30 is connected to the ground conductor 10, the structure of the first embodiment of the present invention is superior as shown in FIG. It is clear that This is because by connecting the GND terminal line 30 to the feeding point 16, the GND terminal line 30 acts as a part of the radiation electrode 12, and the antenna area is expanded, thereby improving the antenna efficiency. On the other hand, if the GND terminal line 30 is connected to the ground conductor 10, this GND terminal line 30 acts as an unnecessary reactance component, and it is assumed that the antenna efficiency is reduced. Is done. In the first embodiment, the GND terminal line 30 is connected to the feed point 16 in order to reduce the number of circuit connection points. However, the present invention is not limited to this, and the GND terminal line 30 is connected to the radiation electrode 12. It should be. 'And, for example, if the antenna device of the present invention is used as a built-in antenna of a mobile phone, as shown in Fig. 11, both ends 4 2 and 4 4 or a lid 4 6 of the case 40 of the mobile phone are shown. It may be arranged in one place, such as the free end part 48 of the ^.
ここで、 本発明の第 1実施例のアンテナ装置に用いる切替回路手段の他の回路 図を図 1 2に示す。 図 1 2に示す切替回路手段 5 0において、 図 3に示す切替回 路手段 1 8と相違するところは、 誘導性回路 2 4とは別に、 スィッチ手段 2 2と 並列に第 2の誘導性回路 5 2が接続されたことにある。 この第 2の誘導性回路 5 2は、 スィッチ手段 2 2が非導通の際に端子間に生ずる端子間浮遊容量 C oを打 ち消すような値に設定される。 誘導性回路 2 4のインダクタンスの値に対して、 第 2の誘導性回路 5 2のインダクタンスの値が極めて大きいために、 別々に配設 したものである。 なお、 端子間浮遊容量の大きさによっては、 誘 性回路 2 4と 第 2の誘導性回路 5 2を 1つの回路で共用しても良い。  Here, another circuit diagram of the switching circuit means used in the antenna device of the first embodiment of the present invention is shown in FIG. The switching circuit means 50 shown in FIG. 12 differs from the switching circuit means 18 shown in FIG. 3 in that, in addition to the inductive circuit 24, the second inductive circuit is connected in parallel with the switch means 22. 5 2 is connected. The second inductive circuit 52 is set to a value that cancels the inter-terminal stray capacitance Co generated between the terminals when the switch means 22 is non-conductive. Since the inductance value of the second inductive circuit 52 is extremely larger than the inductance value of the inductive circuit 24, they are arranged separately. Depending on the size of the stray capacitance between terminals, the inductive circuit 24 and the second inductive circuit 52 may be shared by one circuit.
さらに、 本発明の第 1実施例のアンテナ装置に用いる切替回路手段のさらに別 の回路図を図 1 3に示す。 図 1 3に示す切替回路手段 5 4において、 図 3に示す 切替回路手段 1 8と相違するところは、 スィツチ手段 2 2と直列に第 3の誘導性 回路または容量性回路または共振回路など 5 6を介装して直列回路を形成し、 こ の直列回路に誘導性回路 2 4を並列に接続したことにある。 この第 3の誘導性回 路または容量性回路または共振回路など 5 6は、 スィッチ手段 2 2が導通する際 に共振する周波数帯に対して位相調整や整合調整などの微調整を行うのに好適で ある。 図 1 3においては、 スィッチ手段 2 2の給電電極 2 0側に介装されている が、 これに限られず、 給電点 1 6側に直列接続されても良く、 さらに第 3の誘導 性回路または容量性回路または共振回路など 5 6を適宜に分割して、 スィツチ手 段 2 2の両端側にそれぞれに直列接続しても良い。 Furthermore, FIG. 13 shows still another circuit diagram of the switching circuit means used in the antenna device of the first embodiment of the present invention. The switching circuit means 5 4 shown in FIG. 13 differs from the switching circuit means 1 8 shown in FIG. 3 in that a third inductive circuit, capacitive circuit, resonant circuit, etc. in series with the switch means 2 2 5 6 A series circuit is formed by interposing the inductive circuit 24 in parallel with this series circuit. This third inductive circuit or capacitive circuit or resonant circuit 56 is suitable for fine adjustment such as phase adjustment and matching adjustment for the frequency band that resonates when switch means 22 is conducted. so is there. In FIG. 13, the switch means 2 2 is interposed on the power feeding electrode 20 side, but the present invention is not limited to this, and may be connected in series on the power feeding point 16 side, and the third inductive circuit or Capacitive circuit or resonant circuit 5 6 may be appropriately divided and connected in series to both ends of switch means 22 respectively.
ところで、 本発明のアンテナ装置に用いることのできる放射電極の他の構造を 図 1 4に示す。 図 1 4に示す放射電極 6 0は、 モノポール状である。 使用帯域幅 に応じて、 図 1 4に示すモノポール状の放射電極 6 0と、 図 1に示す平板状の放 射電極 1 2とを適宜に選択して使用すれば良い。 モノポール状の放射電極 6 0に 比べて、 放射電極の面積が広い平板状の放射電極 1 2の方がより広帯域が得られ ることが知られている。  Incidentally, another structure of the radiation electrode that can be used in the antenna device of the present invention is shown in FIG. The radiation electrode 60 shown in FIG. 14 has a monopole shape. Depending on the bandwidth used, the monopole radiation electrode 60 shown in FIG. 14 and the flat radiation electrode 12 shown in FIG. 1 may be appropriately selected and used. Compared to the monopole radiation electrode 60, it is known that a flat radiation electrode 12 having a larger radiation electrode area can provide a wider band.
次に、 本発明の第 2実施例を図 1 5を参照して説明する。 図 1 5は、 本発明の アンテナ装置の第 2実施例の回路構成図である。 図 1 5において、 図 1ないし図 3に示す部材と同じまたは均等なものには同じ符号を付けて重複する説明を省略 する。  Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a circuit configuration diagram of a second embodiment of the antenna device of the present invention. In FIG. 15, the same or equivalent members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図 1 5に示すアンテナ装置にあっては、 放射電極 7 0は、 給電点 1 6からの電 気長が異なる 2つの開放端 7 0 a、 7 0 bを有する。 また、 給電点 1 6と給電電 極 2 0の間に.、 切替回路手段 7 2が介装されている。 この切替回路手段 7 2は、 スィツチ手段 7 4により 2つの定数が異なる誘導性回路 7 6、 7 8と導通のいず れかが選択接続されるように形成されている。 なお、 スィッチ手段 7 2には、 2 つの定数が異なる誘導性回路 7 6、 7 8と導通のいずれを選択するかを制御する ための制御信号が外部から与えられることは勿論である。  In the antenna device shown in FIG. 15, the radiation electrode 70 has two open ends 7 0 a and 70 b having different electrical lengths from the feeding point 16. A switching circuit means 72 is interposed between the feeding point 16 and the feeding electrode 20. The switching circuit means 72 is formed so that the switch means 74 can selectively connect either inductive circuits 76, 78 having different two constants. Needless to say, the switch means 72 is externally supplied with a control signal for controlling which one of the inductive circuits 76, 78 having different two constants is selected.
図 1 5に示す構造のアンテナ装置にあっては、 放射電極 7 0自体で 2つの周波 数帯に共振できるとともに、 切替回路手段 7 2により放射電極 7 0の電気長を 3 通りに変化させることができ、 全体として、 6つの周波数帯に用いることが可能 である。 もって、 マルチバンド化に好適である。 なお、 放射電極 7 0の開放端の · 数は 2つに限られることなく 3つ以上であっても良く、 また切替回路手段 7 2で 選択できる定数の異なる誘導性回路の数は 2つの限られることなく 3つ以上であ つても良いことは勿論である。  In the antenna device having the structure shown in Fig. 15, the radiation electrode 70 itself can resonate in two frequency bands, and the switching circuit means 72 can change the electrical length of the radiation electrode 70 in three ways. As a whole, it can be used for six frequency bands. Therefore, it is suitable for multiband. The number of open ends of the radiation electrode 70 is not limited to two, but may be three or more, and the number of inductive circuits having different constants that can be selected by the switching circuit means 72 is limited to two. Of course, three or more may be used.
さらに、 本発明の第 3実施例を図 1 6ないし図 2 1を参照して説明する。 図 1 6は、 本発明のアンテナ装置の第 3実施例の構成外観図である。 図 1 7は、 図 1 6のアンテナ装置の回路構成図である。 図 1 8は、 図 1 6の切替回路手段の回路 図である。 図 1 9は、 切替回路手段を給電点から離して放射電極に直列に介装し て切替回路手段の位置によるアンテナ効率および周波数の変化幅を測定するため の回路構成図である。 図 2 0は、 切替回路手段の位置によるアンテナ効率特性図 である。 図 2 1は、 切替回路手段の位置による周波数の変化幅を示す特性図であ る。 図 1 6ないし図 1 9において、 図 1ないし図 3に示す部材と同じまたは均等 なものには同じ符号を付けて重複する説明を省略する。 Furthermore, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 1 FIG. 6 is an external view of the configuration of a third embodiment of the antenna apparatus of the present invention. FIG. 17 is a circuit configuration diagram of the antenna device of FIG. FIG. 18 is a circuit diagram of the switching circuit means of FIG. FIG. 19 is a circuit configuration diagram for measuring the antenna efficiency and the frequency variation depending on the position of the switching circuit means by interposing the switching circuit means away from the feeding point in series with the radiation electrode. FIG. 20 is an antenna efficiency characteristic diagram according to the position of the switching circuit means. FIG. 21 is a characteristic diagram showing the change width of the frequency depending on the position of the switching circuit means. In FIGS. 16 to 19, the same or equivalent members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
図 1 6ないし図 1 8において、 接地導体 1 0とほぼ平行で間隔をあけて誘電体 からなるキャリア 8 0により放射電極 1 2が配設されているが、 給電点 1 6側に 放射電極 1 2と同一面上で分布定数回路からなる誘導性回路 8 2が導電金属板ま たは導電金属膜により形成される。 そして、 この誘導性回路 8 2とスィッチ手段 2 2が並列に接続されて切替回路手段 8 4が形成されて、 給電点 1 6と給電電極 2 0の間に介装されている。 このように誘導性回路 8 2を、 放射電極 1 2と同一 面上に分布定数回路として形成することで、 放射電極 1 2と誘導性回路 '8 2を同 じ工程で成形でき、 量産に好適である。  In FIGS. 16 to 18, the radiation electrode 1 2 is arranged by a carrier 80 made of a dielectric material at a distance approximately parallel to the ground conductor 10, but the radiation electrode 1 is provided on the feeding point 16 side. An inductive circuit 82 consisting of a distributed constant circuit on the same plane as 2 is formed of a conductive metal plate or a conductive metal film. The inductive circuit 82 and the switch means 22 are connected in parallel to form a switching circuit means 84, which is interposed between the feeding point 16 and the feeding electrode 20. By forming the inductive circuit 8 2 as a distributed constant circuit on the same plane as the radiating electrode 12 in this way, the radiating electrode 12 and the inductive circuit '8 2 can be molded in the same process, making it suitable for mass production. It is.
ところで、 切替回路手段 8 4は、 図 1 6ないし図 1 8に示されるごとく放射電 極 1 2の給電点 1 6と給電電極 2 0の間に介装されたものに限られず、 図 1 9に 示すごとく、 給電点 1 6から開放端側に離して放射電極 1 2に直列に介装したも のも考えられる。 そこで、 発明者らは図 1 9に示す構造において、 切替回路手段 8 4の位置を開放端側に距離 dだけずらして実験測定した。 すると、 アンテナ効 率は、 図 2 0に示すごとく、 給電点 1 6に位置する場合が約 8 0 %の良い値が得 られているが、 離れることで急激に悪化し、 そのあとさらに離れることで徐々に 改善されるという測定データが得られた。 また、 距離 dの変化に対する周波数の 変化幅は、 図 2 1に示すごとく、 給電点 1 6から開放端側にほぼ 1 / 6 4波長ほ ど離れるまではほぼ一定であるが、 1 / 6 4波長を越えると徐々に減少すること が認められる。 切替回路手段 8 4が給電点 1 6から開放端側に離れることで、 了 ンテナ効率が急撃の悪化するのは、 切替回路手段 8 4においてアンテナ電流およ びその位相が急に変化することによるものと推測される。 また、 開放端側に切替 回路手段 8 4が位置するほど周波数の変化幅が小さくなるのは、 開放端側ほどァ ンテナ電流の値が小さくなることから誘導性回路 8 2がインダクタンス成分とし て作用する効果が減少するためと考えられる。 これらの図 2 0および図 2 1の実 験測定データからは、 切替回路手段 8 4は給電点 1 6に配設されなければならな いが、 実際に携帯電話機などに実装された場合には、 筐体内の他の金属部品など の影響を大きく受けて、 実質的な給電点 1 6の位置を移動調整しなければならな い場合もあり、 アンテナ効率が悪化しても実用できる範囲であれば、 切替回路手 段 8 4の位置が給電点 1 6から開放端側にずれていても良い。 By the way, the switching circuit means 8 4 is not limited to the one interposed between the feeding point 16 and the feeding electrode 20 of the radiating electrode 12 as shown in FIGS. As shown in the figure, it is conceivable that the radiating electrode 12 is interposed in series at a distance from the feeding point 16 toward the open end. Therefore, the inventors experimentally measured the structure shown in FIG. 19 by shifting the position of the switching circuit means 84 to the open end side by the distance d. Then, as shown in Fig. 20, the antenna efficiency is a good value of about 80% when it is located at the feed point 16, but it rapidly deteriorates with distance and then further away. Measurement data was obtained that gradually improved. Also, as shown in Fig. 21, the frequency change with respect to the change in distance d is almost constant until it is about 1/6 wavelength away from the feed point 16 toward the open end, but 1/6 4 A gradual decrease is observed beyond the wavelength. The reason why the antenna efficiency deteriorates suddenly when the switching circuit means 8 4 moves away from the feed point 16 to the open end side is that the antenna current and its phase change suddenly in the switching circuit means 8 4. Presumed to be. Also switch to open end side The frequency change width becomes smaller as the circuit means 84 is located, because the antenna current value becomes smaller toward the open end side, so that the effect of the inductive circuit 8 2 acting as an inductance component is reduced. Conceivable. From these experimental measurement data of FIG. 20 and FIG. 21, the switching circuit means 84 must be arranged at the feeding point 16, but when actually mounted on a mobile phone or the like, In some cases, the position of the actual feed point 16 must be moved and adjusted due to the influence of other metal parts in the housing. For example, the position of the switching circuit means 84 may be shifted from the feeding point 16 toward the open end.
なお、 上記実施例において、 放射電極や給電電極は、 平板状や、 平板状のもの に切り込みを設けたものが示されているが、 これに限られず、 メアンダ状ゃ折り 返し状に形成されたものであっても良い。 また、 分布定数回路として形成された 誘導性回路 8 2も、 平板状のものに切り込みを設けたものが示されているが、 こ れに限られず、 メアンダ状ゃ折り返し状に形成されたものであっても良い。 さら に、 上記実施例において、 誘導性回路が集中定数回路または分布定数回路のいず れで形成されても良いことは容易に理解されるであろう。 '' 産業上の利用の可能性  In the above-described embodiment, the radiation electrode and the feeding electrode are shown as a flat plate or a flat plate with a notch, but are not limited to this, and the meander shape is formed in a folded shape. It may be a thing. Also, the inductive circuit 8 2 formed as a distributed constant circuit is shown as a flat plate with a notch, but is not limited to this, and is formed in a meander shape or a folded shape. There may be. Furthermore, it will be readily understood that in the above embodiments, the inductive circuit may be formed of either a lumped constant circuit or a distributed constant circuit. '' Industrial applicability
以上説明し.たように本発明のアンテナ装置は、 接地導体とほぼ並行で間隔をあ けて放射電極を配設し、 前記放射電極に開放端と前記接地導体に導通短絡される 1つの接地端を設け、 前記開放端と前記接地端との間に設ける給電点に給電電極 を接続した逆 Fアンテナと、 導通と非導通が制御されるスィツチ手段に並列に誘 導性回路を接続して形成した切替回路手段とからなり、 前記切替回路手段を、 前 記給電点若しくはその近くで前記放射電極に直列に介装し、 または前記給電点と 前記給電電極の間若しくはその近くで前記給電電極に直列に介装して構成されて いるので、 給電点若しくはその近くに介装した切替回路手段により、 スィッチ手 段の導通と非導通とにより誘導性回路を介装または短絡することができ、 放射電 極のアンテナ実効長が変化し、 異なるそれぞれの周波数帯に共振できる。 そして、 低い周波数帯に共振する際は、 誘導性回路の介装によりアンテナ実効長を長くす ベくスィツチ手段は非導通であって挿入損失がなく、 アンテナ効率が惡化するこ とがない。 また、 切替回路手段を給電点若しくはその近くに介装することで、 実 験データからは最も良いアンテナ効率が得られている。 しかも、 流れる電流の値 が比較的に大きい給電点若しくはその近くに誘導性回路が介装されるので、 スィ ツチ手段の導通と非導通とにより共振する周波数帯が大きく変化し得る。 As described above, the antenna device according to the present invention has a radiation electrode provided with a radiation electrode substantially parallel to and spaced from the ground conductor, and is electrically short-circuited to the radiation electrode with an open end and the ground conductor. An inductive circuit is connected in parallel to an inverted F antenna in which a feeding electrode is connected to a feeding point provided between the open end and the grounding end, and a switching means in which conduction and non-conduction are controlled. The switching circuit means is formed, and the switching circuit means is interposed in series with the radiation electrode at or near the feeding point, or the feeding electrode between or near the feeding point and the feeding electrode. Inductive circuits can be interposed or short-circuited by switching means on and off by the switching circuit means interposed at or near the feed point. Radiant electrode Na effective length is changed, it can be resonant different in each of the frequency bands. When resonating in a low frequency band, the effective length of the antenna is increased by interposing an inductive circuit. The switch means is non-conductive, has no insertion loss, and the antenna efficiency is reduced. There is no. In addition, the best antenna efficiency is obtained from the experimental data by interposing the switching circuit means at or near the feed point. In addition, since the inductive circuit is interposed at or near the feeding point where the value of the flowing current is relatively large, the frequency band that resonates can be greatly changed by the conduction and non-conduction of the switch means.
そこで、 本発明にあっては、 複数の周波数帯に共振でき、 しかも低い周波数帯 に対するアンテナ効率が低下するのを緩和することができる逆 Fアンテナを用い たアンテナ装置を提供でき、 携帯電話などの携帯無線機や移動体無線機に内蔵で きて、 小型でしかも複数の周波数帯で用いることができてマルチメディアに対応 することのできるアンテナ装置として好適である。  Therefore, in the present invention, it is possible to provide an antenna device using an inverted F antenna that can resonate in a plurality of frequency bands and can alleviate a decrease in antenna efficiency for a low frequency band. It is suitable as an antenna device that can be built in a portable radio device or a mobile radio device, is small, can be used in a plurality of frequency bands, and can support multimedia.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1、 接地導体とほぼ並行で間隔をあけて放射電極を配設し、 前記放射電極に開放 端と前記接地導体に導通短絡される 1つの接地端を設け、 前記開放端と前記接地 端との間に設ける給電点に給電電極を接続した逆 Fアンテナと、 導通と非導通が 制御されるスィッチ手段に並列に誘導性回路を接続して形成した切替回路手段と からなり、 前記切替回路手段を、 前記給電点若しくはその近くで前記放射電極に 直列に介装し、 または前記給電点と前記給電電極の間若しくはその近くで前記給 電電極に直列に介装して構成したことを特徴とするァンテナ装置。 1. A radiation electrode is disposed substantially in parallel with the ground conductor and spaced apart, and the radiation electrode is provided with one ground end that is electrically short-circuited to the open end and the ground conductor, and the open end and the ground end And a switching circuit means formed by connecting an inductive circuit in parallel to a switching means whose conduction and non-conduction are controlled. It is configured to be interposed in series with the radiation electrode at or near the feeding point, or in series with the feeding electrode between or near the feeding point and the feeding electrode. Antenna device.
2、 請求項 1記載のアンテナ装置において、 前記スィッチ手段を、 外部から与え られる制御信号によって導通と非導通が制御される半導体スィッチ素子で形成し、 前記半導体スィッチ素子の G N D端子を前記放射電極に接続して構成したことを 特徴とするアンテナ装置。  2. The antenna device according to claim 1, wherein the switch means is formed of a semiconductor switch element whose conduction and non-conduction are controlled by a control signal given from the outside, and the GND terminal of the semiconductor switch element is used as the radiation electrode. An antenna device characterized by being connected.
3、 請求項 1記載のアンテナ装置において、 前記誘導性回路とは別に、 前記スィ ツチ手段が非導通に制御された際の端子間浮遊容量を打ち消すための第 2の誘導 性回路を前記スィッチ手段に並列に接続して構成したことを特徴とするアンテナ 装置。  3. The antenna device according to claim 1, wherein, apart from the inductive circuit, the switch means includes a second inductive circuit for canceling a floating capacitance between terminals when the switch means is controlled to be non-conductive. An antenna device characterized by being connected in parallel with the antenna device.
4、 請求項 1記載のアンテナ装置において、 前記誘導性回路を、 分布定数回路に より前記放射電極と同一面に形成して構成したことを特徴とするァンテナ装置。 4. The antenna device according to claim 1, wherein the inductive circuit is formed on the same plane as the radiation electrode by a distributed constant circuit.
5、 請求項 2記載のアンテナ装置において、 前記誘導性回路を、 集中定数回路の 表面実装素子を用いるとともに前記半導体スィツチ素子と同一基板上に配設して 構成したことを特徴とするアンテナ装置。 5. The antenna device according to claim 2, wherein the inductive circuit is configured by using a surface mount element of a lumped constant circuit and being disposed on the same substrate as the semiconductor switch element.
6、 請求項 1記載のアンテナ装置において、 前記スィッチ手段に直列に第 3の誘 導性回路または容量性回路または共振回路を介装して直列回路を形成し、 前記直 列回路に前記誘導性回路を並列に接続して前記切替回路手段を構成したことを特 徴とするアンテナ装置。  6. The antenna device according to claim 1, wherein a series circuit is formed by interposing a third inductive circuit, a capacitive circuit, or a resonant circuit in series with the switch means, and the inductive property in the series circuit. An antenna device characterized in that the switching circuit means is configured by connecting circuits in parallel.
7、 請求項 1記載のアンテナ装置において、 前記放射電極は、 アンテナ実効長が 異なる 2以上の開放端と 1つの接地端を有すように構成したことを特徴とするァ ンテナ装置。 7. The antenna device according to claim 1, wherein the radiation electrode is configured to have two or more open ends having different antenna effective lengths and one ground end.
8、 請求項 1記載のアンテナ装置において、 前記切替回路手段を、 定数が異なる 2以上の前記誘導性回路と導通のいずれか 1つをスィツチ手段により選択できる ように構成したことを特徴とするァンテナ装置。 8. The antenna device according to claim 1, wherein the switching circuit means is configured such that any one of two or more inductive circuits having different constants and conduction can be selected by a switch means. apparatus.
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