JP2008160681A - Antenna apparatus and wireless unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナ装置及び無線機に関する。 The present invention relates to an antenna device and a radio device.
近年の携帯電話や無線機内蔵ゲーム機器、無線機内蔵ノートパソコンなどの携帯無線機では、様々な無線システムが１つの機器に搭載され、いつでもどこでも快適な無線通信が行える装置が提供されている。 In recent portable wireless devices such as mobile phones, game machines with built-in wireless devices, and notebook computers with built-in wireless devices, various wireless systems are mounted on one device, and devices capable of comfortable wireless communication anytime and anywhere are provided.
一般的に、無線システムに割り当てられる無線周波数は、その無線システム毎に異なる。そのため、複数の無線システムに対応した携帯無線機には、各無線システムに割り当てられた無線周波数にあわせて動作するアンテナが複数本必要となる。これは、アンテナが一つの無線周波数にしか対応していないためである。 Generally, the radio frequency assigned to a radio system differs for each radio system. Therefore, a portable wireless device that supports a plurality of wireless systems needs a plurality of antennas that operate in accordance with the radio frequency assigned to each wireless system. This is because the antenna supports only one radio frequency.
しかしながら、アンテナが広帯域特性を有する場合、１つのアンテナが複数の無線システムに割り当てられた無線周波数にあわせて動作する。従って、広帯域特性を有するアンテナを用いると、携帯無線機に必要なアンテナの本数を削減することができ、携帯無線機を小型化することができる。 However, when an antenna has a wideband characteristic, one antenna operates in accordance with a radio frequency assigned to a plurality of radio systems. Therefore, when an antenna having broadband characteristics is used, the number of antennas necessary for the portable wireless device can be reduced, and the portable wireless device can be reduced in size.
広帯域特性を有するアンテナとして、例えばモノポールアンテナと切り込みから構成される擬似自己補対アンテナが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。 As an antenna having a wide band characteristic, for example, a pseudo self-complementary antenna composed of a monopole antenna and a notch is known (for example, see Non-Patent Document 1).
非特許文献１に記載される擬似自己補対アンテナは、構造が平面であるため薄型である。また、擬似自己補対アンテナは、モノポールと切り込みを対称同一形状とすればよいため、設計が容易であるという利点を持つ。
しかしながら、上述した非特許文献１に記載される発明は、モノポールアンテナ及び切り込みが必要であり、構造が大きいという問題があった。また、高速大容量通信を実現するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）無線システムでは複数のアンテナが使用される。この擬似自己補対アンテナを、ＭＩＭＯ無線システムに適用する場合、単一の構造が大きいため、アンテナ間の結合を小さくするためにアンテナ同士の間隔を大きくあける必要がある。つまりアンテナ全体が大きくなってしまうという問題があった。
However, the invention described in
さらに、擬似自己補対アンテナの中心動作周波数は、モノポールアンテナの周囲長と切り込みの周囲長に依存する。また、モノポールアンテナと切り込みの形状は、対称同一であるため、ある周波数で動作する擬似自己補対アンテナを得ようとすると、モノポールアンテナと切り込みの両方の大きさを同時に変更しなければならず、アンテナの小形化が難しいという問題があった。 Furthermore, the center operating frequency of the pseudo self-complementary antenna depends on the peripheral length of the monopole antenna and the peripheral length of the cut. Also, since the shape of the notch and the monopole antenna are symmetrically the same, when trying to obtain a pseudo self-complementary antenna that operates at a certain frequency, both the size of the monopole antenna and the notch must be changed simultaneously. Therefore, there is a problem that it is difficult to miniaturize the antenna.
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、広帯域特性を有する小形のアンテナ装置及び無線機の提供を目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a small antenna device and a wireless device having wideband characteristics.
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、一辺に切り込みが形成された導体地板と、前記一辺をはさんだ前記切り込みの反対側に、該切り込みに近接して配置された放射導体板と、前記一辺の、前記切り込みが形成された第１の端部に配置され、前記放射導体板に給電を行う給電点とを備え、前記一辺の、前記切り込みが形成された第２の端部と前記放射導体板との間に両者を電気的に分離する開放端を形成し、前記切り込みの面積は、放射導体板の面積より大きいことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an antenna device according to the present invention includes a conductor ground plane in which a cut is formed on one side, and a radiating conductor plate disposed on the opposite side of the cut across the one side and in proximity to the cut. And a first feeding point that feeds power to the radiation conductor plate and is arranged at the first end of the one side where the cut is formed, and the second end of the one side where the cut is formed An open end is formed between the radiating conductor plate and the radiating conductor plate to electrically separate them, and the area of the cut is larger than the area of the radiating conductor plate.
また、本発明のアンテナ装置は、一辺に複数の切り込みが形成された導体地板と、前記一辺をはさんだ前記複数の切り込みの反対側に、該切り込みそれぞれに近接して配置された複数の放射導体板と、前記一辺の、各切り込みが形成された第１の端部それぞれに配置され、前記複数の放射導体板それぞれに給電を行う複数の給電点とを備え、前記一辺の、各切り込みが形成された第２の端部と該切り込みに近接配置された放射導体板との間に両者を電気的に分離する開放端を形成し、前記切り込みの面積は、該切り込みに近接配置された放射導体板の面積より大きいことを特徴とする。 In addition, the antenna device of the present invention includes a conductor ground plate in which a plurality of cuts are formed on one side, and a plurality of radiation conductors arranged on the opposite side of the plurality of cuts across the one side and adjacent to the cuts. A plate and a plurality of feed points that are arranged at each of the first ends of the one side where the cuts are formed and feed power to the plurality of radiation conductor plates, and each cut of the one side is formed. An open end that electrically separates the two is formed between the second end portion formed and the radiation conductor plate disposed in proximity to the notch, and the area of the notch is a radiation conductor disposed in proximity to the notch. It is characterized by being larger than the area of the plate.
また、本発明の無線機は、上述するアンテナ装置を備えることを特徴とする。 In addition, a wireless device according to the present invention includes the antenna device described above.
本発明によると、広帯域特性を有する小形のアンテナ装置及び無線機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a small antenna device and a wireless device having broadband characteristics.
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１乃至図９を用いて、本発明の第１の実施例に係るアンテナ装置を説明する。図１は、本実施例に係るアンテナ装置の構成を示す図である。 The antenna device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the antenna device according to the present embodiment.
図１に示すアンテナ装置は、略長方形の切り込み２が形成された導体地板１と、切り込み２を形成している導体地板１の一端に配置された給電点３と、一端が給電点３を介して導体地板１に接続された放射導体板４を備えている。
The antenna device shown in FIG. 1 includes a
導体地板１は、銅や銀、金などの導電性の高い金属で構成される薄い板である。その厚さは、アンテナ装置の中心動作周波数に対して十分薄く、中心動作周波数の５０分の１波長から１０００分の１波長程度であればよい。また、導体地板１の辺Ａには、幅ｗ、深さｄの略長方形の切り込み２が形成される。
The
ここで、切り込み２によって二分される辺Ａの給電点３が配置された方を辺Ａ１、給電点３が配置されていない方を辺Ａ２と称する。さらに、辺Ａを含む直線（以下、対称軸と称する。）と切り込み２の各辺で囲まれた部分の面積ｗ×ｄを切り込み２の面積と称する。
Here, the side where the
次に、放射導体板４は、導体地板１と同様に導電性の高い金属で構成される薄い板であり、幅ｗ、高さｈ（０＜ｈ＜ｄ）の略長方形状をしている。放射導体板４の幅方向の辺Ｂは、導体地板１の辺Ａ１と辺Ａ２の間にあり、辺Ｂの一端は、導体地板１の辺Ａ１の一端と給電点３を介して接続している。すなわち、放射導体板４は、対称軸をはさんで切り込み２の反対側に、該切り込み２に近接して配置されている。
Next, the
また、放射導体板４の辺Ｂの他端と導体地板１の辺Ａ２の一端は、角が落ちた形状となっている。これにより、放射導体板４の辺Ｂの他端と、導体地板１の辺Ａ２の一端との間には間隙が存在し、この間隙を開放端５と称する。なお、給電点３と開放端５の詳細については、後述する。
Further, the other end of the side B of the
切り込み２と放射導体板４とは、対称軸を中心に対称な位置に配置されている。ただし、放射導体板４の面積（ｗ×ｈ）は、切り込み２の面積（ｗ×ｄ）より小さい。
The
続いて、図２を用いて給電点３を詳細に説明する。本実施例に係る給電点３は、放射導体板４と導体地板１の間に電位差を与える構造であればよく、同軸給電、マイクロストリップ給電など任意の給電方法で実現すればよい。
Next, the
図２は、同軸給電法を用いた場合の給電点３の構造を示す図である。図２に示すように、導体地板１と放射導体板４の間には微小な間隙が存在する。同軸線路６は、外部導体６−１および内部導体６−２を有しており、同軸線路６の外部導体６−１が導体地板１に接地し、同軸線路６の内部導体６−２が放射導体板４に接続する。これにより、導体地板１と放射導体板４とが給電点３を介して接続される。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the
次に、図３を用いて開放端５の構成を説明する。開放端５は、導体地板１と放射導体板４の間の微小な間隙のことをさす。この間隙は、中心動作周波数の１０分の１波長以下であればよい。
Next, the configuration of the
続いて図１、図４乃至図７を用いて、本実施例に係るアンテナ装置の小形化の原理を説明する。 Next, the principle of miniaturization of the antenna device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4 to 7.
給電点３から入力された電流は、切り込み２および放射導体板４の辺に沿って流れる。辺に電流が流れることにより、切り込み２および放射導体板４から電磁波が放射される。なお、ここではアンテナ装置の小形化に寄与する切り込み２からの電磁波放射について詳細に説明する。
The current input from the
給電点３から入力された電流は、切り込み２の辺に沿って流れ、開放端５で反射して再び切り込み２の辺に沿って流れる。以下、給電点３から開放端５に向かって流れる電流を入力電流と称し、開放端５で反射して給電点３に向かって流れる電流を反射電流と称する。この反射電流が大きいと、反射電流が給電点から同軸線路に戻ってしまう。この戻ってしまった反射電流は放射されないので、放射される電磁波が小さくなってしまう。
The current input from the
ここで、図４を用いて入力電流が高周波である場合について説明する。図４は、入力電流の振幅の一例を示す図である。 Here, a case where the input current is a high frequency will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the amplitude of the input current.
入力電流が高周波である場合、切り込み２の各辺の中で給電点３付近の入力電流が一番大きく、電磁波は、給電点３付近で強く放射される。給電点３付近で電磁波が放射されると入力電流は小さくなっていき、開放端５付近で流れる入力電流が小さくなる。従って、開放端５で反射された反射電流も小さくなる。このように、入力電流が高周波である場合は、反射電流が小さいので、切り込み２から電磁波が放射される。
When the input current is a high frequency, the input current near the
次に図５を用いて入力電流が低周波である場合について説明する。図５は、入力電流の振幅の一例を示す図である。 Next, a case where the input current has a low frequency will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the amplitude of the input current.
入力電流が低周波である場合、波長が長いため、給電点３付近での入力電流が大きいと開放端５付近での入力電流も大きくなる。従って、開放端５で反射した反射電流も大きくなる。つまり、切り込み２から電磁波が放射されにくくなる。
When the input current has a low frequency, the wavelength is long. Therefore, if the input current near the
ここで、入力電流が高周波であるとは、入力電流波長の４分の１波長が、切り込み２の辺の長さ（２ｄ＋ｗ）より短いものをさし、低周波であるとは、入力電流の４分の１波長が、切り込み２の辺の長さ（２ｄ＋ｗ）より長いものをさす。
Here, the input current has a high frequency means that a quarter wavelength of the input current wavelength is shorter than the length (2d + w) of the side of the
すなわち、本実施例のアンテナ装置が動作する周波数帯域は、切り込み２の辺の長さに依存する。切り込み２の辺の長さが短くなると、動作周波数帯域が高周波にずれる。逆に切り込み２の辺の長さが長くなると、動作周波数帯域が低周波にずれる。
That is, the frequency band in which the antenna apparatus of this embodiment operates depends on the length of the side of the
これを図６および図７を用いて説明する。図６は、切り込み２と放射導体板４の周囲長が異なるアンテナ装置を示す図であり、図７は、図６（ａ）〜（ｃ）のアンテナ装置の動作周波数帯域を示す図である。
This will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram showing an antenna device in which the perimeters of the
図６（ａ）〜（ｃ）に示すアンテナ装置は、放射導体板３の辺Ｂを含む切り込み２の周囲長（２ｗ＋２ｄ）および放射導体板４の周囲長（２ｗ＋２ｈ）をあわせた長さ（以下、放射部位の周囲長の和と称する。）が一定（中心動作周波数の半波長程度）とし、切り込み２の深さｄおよび放射導体板４の長さ４をそれぞれ異なる値としたものである。ここでは、放射導体板４の高さｈから切り込み２の深さｄを引いた値（ｈ−ｄ）をオフセットと呼ぶ。
The antenna device shown in FIGS. 6A to 6C has a length (hereinafter referred to as “the length of the perimeter 2 (2w + 2d) of the
図６（ａ）は、放射導体板４の高さｈが切り込み２の深さｄより長い（ｈ−ｄ＞０）場合のアンテナ装置を示す図である。このとき、アンテナ装置のオフセットは、プラスであるとする。図６（ｂ）は、放射導体板４の高さｈが切り込み２の深さｄと等しい（ｈ−ｄ＝０）場合のアンテナ装置を示す図である。このとき、アンテナ装置は、オフセットなしとする。なお、図（ｂ）に示すアンテナ装置は、一般的に擬似自己補対アンテナと呼ばれるものである。図（ｃ）は、放射導体板４の高さｈが切り込み２の深さｄより短い（ｈ−ｄ＜０）場合のアンテナ装置を示す図である。このとき、アンテナ装置のオフセットは、マイナスであるとする。図（ｃ）に示すアンテナ装置が、本実施例に係るアンテナ装置である。
FIG. 6A is a diagram showing the antenna device when the height h of the radiating
図７は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すアンテナ装置のオフセットを、５〜−７．５ｍｍの範囲で２．５ｍｍずつ変化させた場合の動作周波数帯域を示すグラフである。図７では、アンテナ装置の反射特性Ｓ１１がＳ１１≦−１０ｄＢ以下の周波数範囲を示している。この反射特性Ｓ１１は、同軸線路を伝わり給電点から入力された入力電流と、給電点から同軸線路へと戻ってきた反射電流の比である。 FIG. 7 is a graph showing an operating frequency band when the offset of the antenna device shown in FIGS. 6A to 6C is changed by 2.5 mm in a range of 5 to −7.5 mm. FIG. 7 shows a frequency range where the reflection characteristic S11 of the antenna device is S11 ≦ −10 dB or less. This reflection characteristic S11 is the ratio of the input current that has been transmitted through the coaxial line and input from the feeding point to the reflected current that has returned from the feeding point to the coaxial line.
オフセットのない一般的な擬似自己補対アンテナ（図６（ｂ）参照）は、最低動作周波数が約２ＧＨｚである。最高動作周波数は５ＧＨｚを超えるため、ここでは図示していない。このように一般的な擬似自己補対アンテナの動作周波数帯域は、非常に広帯域となる。 A general pseudo self-complementary antenna without offset (see FIG. 6B) has a minimum operating frequency of about 2 GHz. Since the maximum operating frequency exceeds 5 GHz, it is not shown here. As described above, the operating frequency band of a general pseudo self-complementary antenna is very wide.
オフセットをプラス（ｈ−ｄ＞０）としたアンテナ装置（図６（ａ）参照）では、最低動作周波数がオフセットのない場合に比べ、高くなっている。これは、オフセットのない場合に比べ、切り込み２の辺の長さが短くなっているためと考えられる。一方、最高動作周波数は、オフセットがない場合と同様、５ＧＨｚを超えるため図示していない。このようにオフセットをプラスにするとオフセットのない場合と同様、動作周波数帯域は非常に広帯域となるが、最低動作周波数は、高周波側にシフトする。
In the antenna device (see FIG. 6A) in which the offset is plus (hd> 0), the minimum operating frequency is higher than that in the case where there is no offset. This is presumably because the length of the side of the
次に、オフセットをマイナス（ｈ−ｄ＜０）としたアンテナ装置（図６（ｃ）参照）では、最低動作周波数がオフセットのない場合に比べ低くなっている。これは、オフセットのない場合に比べ、切り込み２の辺の長さが長くなっているためと考えられる。オフセットが−５．０ｍｍの場合、最低動作周波数は約１．７ＧＨｚ、最高動作周波数は約２．５ＧＨｚ、中心動作周波数は約２．１ＧＨｚなので、比帯域が約３８パーセントとなる（（２．５−１．７）÷２．１×１００＝３８％）。また、オフセットが−７．５ｍｍの場合、最低動作周波数は約１．６ＧＨｚ、最高動作周波数は約２ＧＨｚ、中心周波数は約１．８ＧＨｚなので、比帯域は約２２パーセントとなる（（２−１．６）÷１．８×１００＝２２％）。比帯域が２０パーセントをこえるアンテナ装置は、一般に広帯域と言えるため、オフセットがマイナス（図６（ｃ）参照）である場合も十分に広帯域であると言える。
Next, in the antenna device (see FIG. 6C) in which the offset is minus (hd <0), the minimum operating frequency is lower than that in the case where there is no offset. This is presumably because the length of the side of the
このように、オフセットを変化させても、アンテナ装置は広帯域特性を維持している。また、切り込み２の辺の長さを短くすると最低動作周波数が高周波側にシフトし、辺の長さを長くすると最低動作周波数が低周波側にシフトする。
Thus, even if the offset is changed, the antenna device maintains the wideband characteristics. Further, when the side length of the
アンテナ装置を小形化すると、最低動作周波数が高周波側にシフトする。一方、アンテナ装置のオフセットをマイナスにすると、オフセットのないアンテナ装置に比べ最低動作周波数が低周波側にシフトする。従って、アンテナ装置のオフセットをマイナスとし、アンテナ装置を小形化すると、オフセットのないアンテナ装置と同様の最低動作周波数が得られる。すなわち、最低動作周波数が等しいアンテナ装置の場合、オフセットのないアンテナ装置に比べ、オフセットがマイナスであるアンテナ装置の方が小形となる。 When the antenna device is miniaturized, the minimum operating frequency shifts to the high frequency side. On the other hand, when the offset of the antenna device is negative, the lowest operating frequency is shifted to the low frequency side compared to an antenna device without an offset. Therefore, if the offset of the antenna device is set to be negative and the antenna device is downsized, the same minimum operating frequency as that of the antenna device without offset can be obtained. In other words, in the case of antenna devices having the same minimum operating frequency, an antenna device having a negative offset is smaller than an antenna device having no offset.
続いて、図８を用いて本実施例に係るアンテナ装置を携帯無線機に実装した場合の例を示す。図８に示す携帯無線機は、筐体７、筐体７内部に配置された基板８、図１に示すアンテナ装置、無線回路ＩＣ（図示せず）やスピーカー（図示せず）などを備えている。アンテナ装置の構成および動作は、図１に示すアンテナ装置と同じであるため同一符号を付し説明を省略する。アンテナ装置の導体地板１は、基板８のグランド層で代用してもよい。図示しないが、基板８上には、無線回路ＩＣ、バッテリー、液晶画面、入力キー、スピーカーなどが配置され、通話やデータ通信などの無線通信を行う。
Then, the example at the time of mounting the antenna apparatus which concerns on a present Example on a portable radio using FIG. 8 is shown. The portable wireless device shown in FIG. 8 includes a
次に、図９を用いて本実施例に係るアンテナ装置を無線カードに実装した場合の例を示す。図９に示す無線カードは、筐体９、基板１０、図１に示すアンテナ装置、無線回路ＩＣ（図示せず）などを備えている。アンテナ装置の構成および動作は、図１に示すアンテナ装置と同じであるため、同一符号を付し、説明を省略する。アンテナ装置の導体地板１は、基板１０のグランド層で代用してもよい。
Next, an example in which the antenna device according to the present embodiment is mounted on a wireless card will be described with reference to FIG. The wireless card shown in FIG. 9 includes a
図９に示す無線カードは、例えばノートパソコン１１のカードスロットに挿入される。ノートパソコン１１から出力された信号は、無線カードの無線回路ＩＣ（図示せず）に入力され、信号処理が施された後、アンテナ装置を介して送信される。また、アンテナ装置を介して受信された信号は、無線回路ＩＣ（図示せず）に入力され、信号処理が施された後、ノートパソコン１１へ入力される。 The wireless card shown in FIG. 9 is inserted into a card slot of the notebook computer 11, for example. The signal output from the notebook personal computer 11 is input to a wireless circuit IC (not shown) of the wireless card, subjected to signal processing, and then transmitted via the antenna device. The signal received via the antenna device is input to a radio circuit IC (not shown), subjected to signal processing, and then input to the notebook computer 11.
以上のように第１の実施例によると、アンテナ装置の導体地板１に設けた長方形状の切り込み２の深さｄを、放射導体板４の高さｈより長くすることで、広帯域特性を有する小形のアンテナ装置を提供することができる。
As described above, according to the first embodiment, the depth d of the
次に、図１０を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第２の実施例に係るアンテナ装置は、切り込み１２及び放射導体板１３の形状をのぞき、図１に示すアンテナ装置の構成及び動作とほぼ同じであるため、同一符号を付して説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The antenna device according to the second embodiment is substantially the same as the configuration and operation of the antenna device shown in FIG. 1 except for the shapes of the
切り込み１２は、幅ｗ、深さｈ’（ｈ’＜ｄ）の長方形と、半径０．８ｗ半円を組み合わせた形状をしている。また放射導体板１３は、幅ｗ、高さｈ’（ｈ’＜ｈ）の長方形と半径ｗの円を、一部が重なるように組み合わせた形状をしている。ここでは、切り込み１２、放射導体板１３の形状を、長方形と半円（又は円）とを組み合わせた形状としているが、切り込み１２と放射導体板１３の形状が、対称軸から一定距離ｈ’離れた範囲内で対称となればよく、上述した形状には限られない。
The
図１に示すように、切り込み２の深さｄが放射導体板４の高さｈより長くなると、擬似自己補対アンテナの広帯域な一定インピーダンス動作が変化してしまう。しかしながら、図１０に示すように切り込み１２と放射導体板１３の形状とが、対称軸からｈ‘離れた範囲内で対称となっていれば、この一定インピーダンス動作の変化を最小に抑えられる。
As shown in FIG. 1, when the depth d of the
これは、図４に示すように、入力信号が高周波の場合、電磁波が主に切り込み１２の給電点３付近から放射されるためである。給電点３付近、すなわち対称軸から一定範囲ｈ’離れた範囲内で切り込み１２と放射導体板１３とが対称形状であれば、アンテナ装置の構造が、高周波電流の強いところ（給電点３付近）で擬似自己補対アンテナの構造とほぼ同様となるためである。
This is because, as shown in FIG. 4, when the input signal has a high frequency, electromagnetic waves are mainly emitted from the vicinity of the
以上のように第２の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果が得られるとともに、切り込み１２及び放射導体板１３の形状を変形することができるため、設計の自由度が増加する。
As described above, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the shapes of the
次に、図１１を用いて第３の実施例について説明する。図１１は、本実施例に係るアンテナ装置を示す図である。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating the antenna device according to the present embodiment.
図１１に示すアンテナ装置は、導体地板１４と放射導体板１５がメッシュ導体で構成されている点をのぞき、図１に示すアンテナ装置とほぼ同じ構成及び動作であるため、同一符号を付し説明を省略する。
The antenna device shown in FIG. 11 has substantially the same configuration and operation as the antenna device shown in FIG. 1 except that the
図１１に示す導体地板１４及び放射導体板１５は、メッシュ導体で構成されている。導体地板１４及び放射導体板１５を構成しているメッシュが細かいほど、導体地板１４及び放射導体板１５の特性は、板状の導体地板１及び放射導体板４の特性から大きく変化しない。メッシュのサイズは、最高動作周波数の約１０分の１波長程度以下とすればよい。
The
以上のように第３の実施例によると、第１の実施例と同様の効果が得られるとともに、導体地板１４及び放射導体板１５をメッシュ導体で構成することにより、アンテナ装置を軽量化できる。また、風を受けた場合も転倒しにくく、耐風特性を向上させることができる。さらに、アンテナ装置の給電線路（図示せず）をメッシュの穴に通して無線回路に接続させることもでき、部品のレイアウトの自由度が向上する。
As described above, according to the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the antenna device can be reduced in weight by configuring the
なお、本実施例では、図１に示すアンテナ装置を用いた場合について説明したが、図１０のアンテナ装置を用いても同様の効果が得られる。 In this embodiment, the case where the antenna device shown in FIG. 1 is used has been described. However, the same effect can be obtained by using the antenna device shown in FIG.
次に、図１２を用いて、本発明の第３の実施例について説明する。本実施例に係るアンテナ装置は、図１に示すアンテナ装置を２つ隣り合わせに配置しているが、各アンテナ装置の動作は、図１に示すアンテナ装置の動作と同じであるため説明を省略する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the antenna device according to the present embodiment, two antenna devices shown in FIG. 1 are arranged next to each other, but the operation of each antenna device is the same as the operation of the antenna device shown in FIG. .
図１２（ａ）に示すアンテナ装置は、導体地板１６と、導体地板１６上に設けられた切り込み２−１，２−２と、導体地板１６に給電点３−１を介して接続された放射導体板４−１と、導体地板１６に給電点３−２を介して接続された放射導体板４−２を備えている。
The antenna device shown in FIG. 12A includes a
放射導体板４−１は、対称軸をはさんで切り込み２−１の反対側に、該切り込み２−１に近接して配置されている。同様に、放射導体板４−２も、対称軸をはさんで切り込み２−２の反対側に、該切り込み２−２に近接して配置されている。なお、各部の詳細な構成は、図１に示すアンテナ装置と同じであるため、説明を省略する。 The radiation conductor plate 4-1 is disposed on the opposite side of the notch 2-1 across the axis of symmetry and close to the notch 2-1. Similarly, the radiation conductor plate 4-2 is also arranged on the opposite side of the notch 2-2 across the axis of symmetry and close to the notch 2-2. The detailed configuration of each part is the same as that of the antenna device shown in FIG.
放射導体板４−１より切り込み２−１の面積を大きくし、同様に放射導体板４−２より切り込み２−２の面積を大きくすることで、放射導体板４−１と４−２の間の相互結合を小さくすることができる。 By increasing the area of the notch 2-1 from the radiating conductor plate 4-1, and similarly increasing the area of the notch 2-2 from the radiating conductor plate 4-2, the area between the radiating conductor plates 4-1 and 4-2 is increased. The mutual coupling can be reduced.
以下、この相互結合を小さくする原理について説明する。
まず、導体地板１６と放射導体板４−１との間の間隙を開放端５−１と称し、導体地板１６と放射導体板４−２との間の間隙を開放端５−２と称する。また、給電点３−１から開放端５−２までの距離を距離Ｌ１、給電点３−１から給電点３−２までの距離をＬ２、開放端５−１から給電点３−２までの距離をＬ３と称する。
Hereinafter, the principle of reducing this mutual coupling will be described.
First, the gap between the
図１２（ｂ）に、切り込み２’−１、２’−３の面積と放射導体板４’−１、４’−２の面積がほぼ等しい従来の自己補対アンテナを２つ並べた従来のアンテナ装置を示す。
FIG. 12B shows a conventional self-complementary antenna in which two conventional self-complementary antennas having the
ここで、導体地板１７と放射導体板４’−１の間の間隙を開放端５’−１と称し、放射導体板１７と放射導体板４’−２の間の間隙を開放端５’−２と称する。また、給電点３’−１から開放端５’−２までの距離を距離Ｌ’１、給電点３’−１から給電点３’−２までの距離をＬ’２、開放端５’−１から給電点３’−２までの距離をＬ’３と称する。
Here, the gap between the
なお、図１２（ａ）に示す本実施例に係るアンテナ装置（ａ）と、図１２（ｂ）に示す従来のアンテナ装置（ｂ）の最低動作周波数は、互いに等しいものとする。 Note that the minimum operating frequencies of the antenna device (a) according to the present embodiment shown in FIG. 12A and the conventional antenna device (b) shown in FIG. 12B are equal to each other.
ここで、本実施例に係るアンテナ装置（図１２（ａ））の給電点３−１から開放端５−２までの距離Ｌ１と、従来のアンテナ装置（図１２（ｂ））の給電点３’−１から開放端５’−２までの距離Ｌ’１とが等しい（Ｌ１＝Ｌ’１）とする。
Here, the distance L1 from the feeding point 3-1 to the open end 5-2 of the antenna device (FIG. 12A) according to the present embodiment and the
このとき、本実施例に係るアンテナ装置は、上述したように従来のアンテナ装置に比べて小型であるため、給電点３−１から給電点３−２までの距離Ｌ２を、給電点３’−１から給電点３’−２までの距離Ｌ’２より大きく（Ｌ２＞Ｌ’２）することができる。すなわち、給電点３−１と３−２を離して配置することができるため、各給電点３−１，３−２による影響を抑制でき、放射導体板４−１，４−２間の相互結合を小さくすることができる。
At this time, since the antenna device according to the present embodiment is smaller than the conventional antenna device as described above, the distance L2 from the feeding point 3-1 to the feeding point 3-2 is set as the
同様に、開放端５−１から給電点３−２までの距離Ｌ２−Ｌ３を、開放端５’−１から給電点３’−２までの距離Ｌ２‘−Ｌ’３より大きく（Ｌ２−Ｌ３＞Ｌ２‘−Ｌ’３）することができる。開放端５−１の部分は、アンテナ装置の構造が不連続になっている点なので、放射導体板４−２の広帯域動作に影響を及ぼす。しかしながら、本実施例に係るアンテナ装置のように、開放端５−１から給電点３−２までの距離Ｌ２−Ｌ３を大きくすることで、開放端５−１が広帯域動作に与える影響を小さくすることができる。
Similarly, the distance L2-L3 from the open end 5-1 to the feed point 3-2 is larger than the distance L2′-L′3 from the
以上のように第４の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果が得られるとともに、切り込みの面積が放射導体板の面積より大きい切り込み及び放射導体板を２つずつ配置することで、放射導体板４−１，４−２の間を広くとることができ、放射導体板４−１，４−２間の相互結合を小さくし、広帯域動作への影響を小さくすることで、アンテナ性能の向上、無線性能の向上を実現できる。 As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and two cuts and two radiating conductor plates each having a cut area larger than that of the radiating conductor plate can be arranged. Therefore, the space between the radiation conductor plates 4-1 and 4-2 can be widened, the mutual coupling between the radiation conductor plates 4-1 and 4-2 is reduced, and the influence on the broadband operation is reduced. Antenna performance and wireless performance can be improved.
なお、本実施例では、図１に示すアンテナ装置を用いた場合について説明したが、図１０及び図１１のアンテナ装置を用いても同様の効果が得られる。また、切り込み２及び放射導体板４の個数は、２個に限られるものではなく、ｎ個並べてもよい。
In this embodiment, the case where the antenna device shown in FIG. 1 is used has been described. However, the same effect can be obtained by using the antenna device shown in FIGS. Further, the number of the
なお、本発明は上記実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said Example as it is, A component can be deform | transformed and embodied in the range which does not deviate from the summary in an implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
１，１４，１６、１７・・・導体地板
２，１２・・・切り込み
３・・・給電点
４，１３，１５・・・放射導体板
５・・・開放端
６・・・同軸線路
1, 14, 16, 17:
Claims (6)
前記一辺をはさんだ前記切り込みの反対側に、該切り込みに近接して配置された放射導体板と、
前記一辺の、前記切り込みが形成された第１の端部に配置され、前記放射導体板に給電を行う給電点とを備え、
前記一辺の、前記切り込みが形成された第２の端部と前記放射導体板との間に両者を電気的に分離する開放端を形成し、
前記切り込みの面積は、放射導体板の面積より大きい
ことを特徴とするアンテナ装置。 A conductor ground plane with cuts on one side;
On the opposite side of the notch across the one side, a radiating conductor plate disposed close to the notch,
A feed point that is disposed at the first end of the one side where the cut is formed and feeds the radiation conductor plate;
Forming an open end that electrically separates the one side of the radiation conductor plate between the second end portion where the cut is formed and the radiation conductor plate;
The area of the cut is larger than the area of the radiation conductor plate.
前記一辺をはさんだ前記複数の切り込みの反対側に、該切り込みそれぞれに近接して配置された複数の放射導体板と、
前記一辺の、各切り込みが形成された第１の端部それぞれに配置され、前記複数の放射導体板それぞれに給電を行う複数の給電点とを備え、
前記一辺の、各切り込みが形成された第２の端部と該切り込みに近接配置された放射導体板との間に両者を電気的に分離する開放端を形成し、
前記切り込みの面積は、該切り込みに近接配置された放射導体板の面積より大きい
ことを特徴とするアンテナ装置。 A conductor ground plate with a plurality of cuts formed on one side;
A plurality of radiation conductor plates arranged on the opposite side of the plurality of cuts across the one side and in close proximity to each of the cuts;
A plurality of feeding points that are arranged at the first ends of the one side where the respective cuts are formed, and feed each of the plurality of radiation conductor plates;
Forming an open end that electrically separates the two sides between the second end portion where each cut is formed and the radiating conductor plate disposed adjacent to the cut;
The antenna device is characterized in that an area of the cut is larger than an area of a radiating conductor plate disposed close to the cut.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006349529A JP2008160681A (en) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Antenna apparatus and wireless unit |
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011004346A (en) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Antenna apparatus |
| JP2011082951A (en) * | 2009-09-14 | 2011-04-21 | Nagasaki Univ | Inverse-l shaped antenna |
-
2006
- 2006-12-26 JP JP2006349529A patent/JP2008160681A/en active Pending
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