JP2012119932A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 限られたアンテナ占有領域を最大限に利用して十分なアンテナ性能を確保することができるアンテナ装置を提供すること。
【解決手段】 基板本体2と、これに形成されたグランド面GNDと、基板本体の一辺2aに接して設けられたアンテナ占有領域AOAと、この領域から基板本体の一辺2aの反対方向に向けて延在してグランド面に空けられたスリット部Sと、スリット部内に延在して形成され基端側に給電点が設けられると共に途中に第1受動素子P1が接続され先端側が基板本体の一辺に向けてアンテナ占有領域内に延在した給電パターン3と、給電パターンの先端部に接続され基板本体の一辺に沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子ATと、アンテナ素子ATと隣接するグランド面との間に接続された第2受動素子P2と、給電パターンの先端部とグランド面とを接続するグランド接続パターン5とを備えている。
【選択図】図1
【解決手段】 基板本体2と、これに形成されたグランド面GNDと、基板本体の一辺2aに接して設けられたアンテナ占有領域AOAと、この領域から基板本体の一辺2aの反対方向に向けて延在してグランド面に空けられたスリット部Sと、スリット部内に延在して形成され基端側に給電点が設けられると共に途中に第1受動素子P1が接続され先端側が基板本体の一辺に向けてアンテナ占有領域内に延在した給電パターン3と、給電パターンの先端部に接続され基板本体の一辺に沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子ATと、アンテナ素子ATと隣接するグランド面との間に接続された第2受動素子P2と、給電パターンの先端部とグランド面とを接続するグランド接続パターン5とを備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、誘電体アンテナを用いたアンテナ装置に関する。
従来、通信機器において、無線回路基板に実装されるアンテナ素子の一つに、誘電体を用いた表面実装型アンテナ、いわゆる誘電体アンテナが挙げられる。この誘電体アンテナは、誘電体の基材にアンテナ動作を行う放射電極が設けられている。また、従来、この誘電体アンテナを用いたモノポール型または逆F型のアンテナといった開放型のアンテナ形式が主流である。
通常、モノポール型や逆F型等の開放型のアンテナの場合、開放端のインピーダンスが高いため、実装したアンテナ素子とグランドとの間の距離をできる限り長く確保する必要がある。そのため、アンテナ性能を十分確保するためには、グランド面が形成された基板において、実装されたアンテナ素子の周辺のグランドを抜いてグランド面からアンテナ素子を離す必要がある。しかしながら、実際、誘電体アンテナをアンテナ素子として基板上に実装する場合、機器の小型化を考慮すると、アンテナとして利用できるスペース(アンテナ占有領域)は限られる場合が多く、アンテナ素子周辺のグランドの影響によってアンテナ性能が十分に発揮できない不都合があった。そのため、少しでもグランドの影響を少なくするために、アンテナ素子を実装する位置を基板の端部等に実装する場合が多い。
このため、従来、例えば特許文献1には、アンテナ動作を行う容量給電タイプの放射電極が基体に設けられ、その基体は回路基板の非グランド領域に搭載されており、回路基板の接地電極と基体の放射電極とを電気的に接続するための接地用ラインが設けられているアンテナ構造が提案されている。このアンテナ構造の接地用ラインは、折り返し部を有する形状とされている。また、特許文献2には、アンテナ動作を行う放射電極が基体に形成されている表面実装型アンテナと、グランド電極が形成されているグランド領域とグランド電極が形成されていない非グランド領域とを有する基板とを有し、放射電極の一端側がグランド電極に接地されるグランド接続部とされているアンテナ構造が記載されている。
しかしながら、上記従来の技術においても、以下の課題が残されている。
上記特許文献1に記載の技術では、アンテナ性能が接地用ラインの折り返し部に多く依存するため、折り返し部の状態によってアンテナ性能の劣化や不安定要素の増加が生じてしまう問題があった。すなわち、折り返し部の長さを確保してアンテナ占有領域を大きくする必要があるため、アンテナ占有領域が限られている場合には十分なアンテナ性能が得られない。
上記特許文献1に記載の技術では、アンテナ性能が接地用ラインの折り返し部に多く依存するため、折り返し部の状態によってアンテナ性能の劣化や不安定要素の増加が生じてしまう問題があった。すなわち、折り返し部の長さを確保してアンテナ占有領域を大きくする必要があるため、アンテナ占有領域が限られている場合には十分なアンテナ性能が得られない。
また、上記特許文献2に記載の技術では、基板上の給電電極から容量結合されアンテナ素子自体に給電点がなく、放射電極が直接グランドと接続されているため、アンテナ性能がグランド面の状態に左右され、アンテナ性能を改善することが困難であるという不都合があった。なお、共振周波数を調整するために、インダクタ、コンデンサを経由してグランドに接続する形態も記載されているが、グランドへ広がる高周波電流の流れを抑制することは困難となり、やはりアンテナ占有領域を大きくする必要がある。また、グランドとの浮遊容量を抑制しているため、アンテナ素子の放射分に依存し、アンテナ素子周辺の状態に影響を受け、アンテナ性能を改善することが困難である。
このように、従来、アンテナ性能を改善するためには、アンテナ素子および周辺素子を含めたアンテナ占有領域を大きくするという対策が必要であり、設計の自由度が小さく、アンテナ性能の改善も困難であった。
このように、従来、アンテナ性能を改善するためには、アンテナ素子および周辺素子を含めたアンテナ占有領域を大きくするという対策が必要であり、設計の自由度が小さく、アンテナ性能の改善も困難であった。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、限られたアンテナ占有領域を最大限に利用して十分なアンテナ性能を確保することができるアンテナ装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のアンテナ装置は、絶縁性の基板本体と、該基板本体に金属箔でパターン形成されたグランド面と、該グランド面が形成されていない領域として前記基板本体上に該基板本体の一辺に接して設けられたアンテナ占有領域と、該アンテナ占有領域から前記基板本体の一辺の反対方向に向けて延在して前記グランド面に空けられたスリット部と、該スリット部内に延在して金属箔でパターン形成され基端側に給電点が設けられると共に途中に第1受動素子が接続され先端側が前記基板本体の一辺に向けて前記アンテナ占有領域内に延在した給電パターンと、誘電体基体と該誘電体基体の表面に形成された導体パターンと該導体パターンによって互いに接続され前記誘電体基体の両端に形成された一対の電極部とで構成されていると共に前記給電パターンの先端部に一端の前記電極部が接続され前記基板本体の一辺に沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子と、該アンテナ素子の他端の前記電極部と隣接する前記グランド面との間に接続された第2受動素子と、前記給電パターンの先端部と前記アンテナ素子の反対側の前記グランド面とを接続して金属箔でパターン形成されインダクタンス成分を有するグランド接続パターンとを備えていることを特徴とする。
このアンテナ装置では、アンテナ占有領域内を延在する給電パターンの先端部に一端の電極部が接続され前記基板本体の一辺に沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子と、該アンテナ素子の他端の電極部と隣接するグランド面との間に接続された第2受動素子と、給電パターンの先端部とアンテナ素子の反対側のグランド面とを接続しインダクタンス成分を有するグランド接続パターンとを備えているので、アンテナ占有領域内に電流分布が集中すると共にグランド面への高周波電流の流れを抑制することができる。つまり、実装時の周辺部品等の影響も低減することが可能になる。
すなわち、本アンテナ装置では、グランド接続パターンによるインダクタンス成分とアンテナ素子の一端の電極部(給電端子)とグランド面との間のギャップによる浮遊容量とによるアンテナ素子とグランド面との間の浮遊容量で得られる並列共振と、アンテナ素子と第1受動素子とによる直列共振と、第1受動素子から給電パターン、アンテナ素子、第2受動素子およびグランド面の内縁部を介して第1受動素子に至るループ形状による共振とが生じる。したがって、給電パターンの左右にそれぞれ得られる2種類の並列共振により、グランド面へ広がる高周波電流の流れを抑制し、限られたアンテナ占有領域を最大限に利用して高いアンテナ性能を得ることができる。
すなわち、本アンテナ装置では、グランド接続パターンによるインダクタンス成分とアンテナ素子の一端の電極部(給電端子)とグランド面との間のギャップによる浮遊容量とによるアンテナ素子とグランド面との間の浮遊容量で得られる並列共振と、アンテナ素子と第1受動素子とによる直列共振と、第1受動素子から給電パターン、アンテナ素子、第2受動素子およびグランド面の内縁部を介して第1受動素子に至るループ形状による共振とが生じる。したがって、給電パターンの左右にそれぞれ得られる2種類の並列共振により、グランド面へ広がる高周波電流の流れを抑制し、限られたアンテナ占有領域を最大限に利用して高いアンテナ性能を得ることができる。
また、本発明のアンテナ装置は、前記給電パターンが、前記基板本体の一辺まで延在し、前記グランド接続パターンが、前記基板本体の一辺に接して形成されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、給電パターンが、前記基板本体の一辺まで延在し、グランド接続パターンが、前記基板本体の一辺に接して形成されているので、アンテナ素子およびグランド接続パターンが基板端に配されることで、アンテナ素子の性能を最大限に引き出して利用することができる。
すなわち、このアンテナ装置では、給電パターンが、前記基板本体の一辺まで延在し、グランド接続パターンが、前記基板本体の一辺に接して形成されているので、アンテナ素子およびグランド接続パターンが基板端に配されることで、アンテナ素子の性能を最大限に引き出して利用することができる。
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明のアンテナ装置によれば、アンテナ占有領域内を延在する給電パターンの先端部に一端の電極部が接続され前記基板本体の一辺に沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子と、該アンテナ素子の他端の電極部と隣接するグランド面との間に接続された第2受動素子と、給電パターンの先端部とアンテナ素子の反対側のグランド面とを接続しインダクタンス成分を有するグランド接続パターンとを備えているので、グランド面への高周波電流を抑制することができると共に、小さいアンテナ占有領域であっても高いアンテナ性能を得ることができる。
したがって、本発明のアンテナ装置は、省スペースでも最大限のアンテナ性能を実現し、高い設置自由度も得ることができる。
すなわち、本発明のアンテナ装置によれば、アンテナ占有領域内を延在する給電パターンの先端部に一端の電極部が接続され前記基板本体の一辺に沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子と、該アンテナ素子の他端の電極部と隣接するグランド面との間に接続された第2受動素子と、給電パターンの先端部とアンテナ素子の反対側のグランド面とを接続しインダクタンス成分を有するグランド接続パターンとを備えているので、グランド面への高周波電流を抑制することができると共に、小さいアンテナ占有領域であっても高いアンテナ性能を得ることができる。
したがって、本発明のアンテナ装置は、省スペースでも最大限のアンテナ性能を実現し、高い設置自由度も得ることができる。
以下、本発明に係るアンテナ装置の一実施形態を、図1から図6を参照しながら説明する。
本実施形態におけるアンテナ装置1は、図1に示すように、絶縁性の基板本体2と、該基板本体2に金属箔でパターン形成されたグランド面GNDと、該グランド面GNDが形成されていない領域として基板本体2上に該基板本体2の一辺2aに接して設けられたアンテナ占有領域AOAと、該アンテナ占有領域AOAから基板本体2の一辺2aの反対方向に向けて延在してグランド面GNDに空けられたスリット部Sと、該スリット部S内に延在して金属箔でパターン形成され基端側に給電点FPが設けられると共に途中に第1受動素子P1が接続され先端側が基板本体2の一辺2aに向けてアンテナ占有領域AOA内に延在した給電パターン3と、誘電体基体7と該誘電体基体7の表面に形成された導体パターン4と該導体パターン4によって互いに接続され誘電体基体7の両端に形成された一対の電極部4a,4bとで構成されていると共に給電パターン3の先端部に一端の電極部(給電端子)4aが接続され基板本体2の一辺2aに沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子ATと、該アンテナ素子ATの他端の電極部4b(終端端子)と隣接するグランド面GNDとの間に接続された第2受動素子P2と、給電パターン3の先端部とアンテナ素子ATの反対側のグランド面GNDとを接続して金属箔でパターン形成されインダクタンス成分を有するグランド接続パターン5とアンテナ素子ATの他端の電極部4bおよび第2受動素子P2の一端が接続される終端側ランド部6とを備えている。
上記給電パターン3は、基板本体2の一辺2aまで延在し、グランド接続パターン5は、基板本体2の一辺2aに接して形成されている。また、終端側ランド部6も、基板本体2の一辺2a側に配されている。
上記給電パターン3は、アンテナ素子ATの一端の電極部4aが接続される先端部の給電側ランド部3aと、該給電側ランド部3aと第1受動素子P1が接続されている部分との間の細線部3bとを有している。また、上記給電側ランド部3aの幅は、上記細線部3bよりも広く形成され、隣接するグランド面GNDとの間隔が細線部3bよりも狭く設定されている。
なお、上記給電点FPは、高周波回路(図示略)の給電点に接続される。また、グランド面GNDには、高周波回路が実装される。
上記給電パターン3は、アンテナ素子ATの一端の電極部4aが接続される先端部の給電側ランド部3aと、該給電側ランド部3aと第1受動素子P1が接続されている部分との間の細線部3bとを有している。また、上記給電側ランド部3aの幅は、上記細線部3bよりも広く形成され、隣接するグランド面GNDとの間隔が細線部3bよりも狭く設定されている。
なお、上記給電点FPは、高周波回路(図示略)の給電点に接続される。また、グランド面GNDには、高周波回路が実装される。
上記第1受動素子P1および第2受動素子P2は、例えばインダクタ、コンデンサまたは抵抗が採用される。これらの第1受動素子P1および第2受動素子P2により、所望の周波数およびインピーダンス調整を行う。例えば、本実施形態では、第1受動素子P1としてインダクタを採用し、第2受動素子P2としてはコンデンサを採用している。
なお、第2受動素子P2にコンデンサを用いる場合、浮遊容量C4と第2受動素子P2のコンデンサ容量との並列浮遊容量成分と、アンテナ素子ATのインダクタンス成分とで直列共振(図中の符号R2部分)となる。
また、上記各パターン、ランド部およびグランド面GNDは、銅箔等の金属箔でパターン形成されている。
なお、第2受動素子P2にコンデンサを用いる場合、浮遊容量C4と第2受動素子P2のコンデンサ容量との並列浮遊容量成分と、アンテナ素子ATのインダクタンス成分とで直列共振(図中の符号R2部分)となる。
また、上記各パターン、ランド部およびグランド面GNDは、銅箔等の金属箔でパターン形成されている。
上記基板本体2は、一般的なプリント基板であって、本実施形態では、長方形状のガラスエポキシ樹脂等からなるプリント基板の本体を採用している。この基板本体2の表面には、略矩形状にグランド面GNDが抜かれて上記アンテナ占有領域AOAが設けられている。また、基板本体2の裏面は、図2に示すように、グランド面GNDがパターン形成されており、上記アンテナ占有領域AOAの直下に相当する部分のグランド面GNDが抜かれている。
上記アンテナ素子ATは、アンテナ動作の所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子であって、例えば図4および図5に示すように、セラミックス等の誘電体基体7の表面にAg等の導体パターン4が形成されたチップアンテナである。このアンテナ素子ATは、共振周波数等の設定に応じて、誘電体材料、長さや幅等のサイズ、導体パターン4の巻き数や幅等が設定される。
また、アンテナ素子ATは、インダクタンス成分のみではなく、容量成分も内在し、インピーダンスが決定される。なお、アンテナ素子ATのインピーダンスは、使用周波数に対して高インピーダンスに設定されることが望ましい。
すなわち、使用周波数、使用する誘電体材料から、アンテナ素子サイズが選定される。また、アンテナ要求性能(アンテナ利得、帯域幅など)により、導体パターン4の巻き数、パターン幅等の最適化を行う。例えば、図4および図5に示すアンテナ素子ATでは、導体パターン4の巻き数によるインピーダンス値、導体パターン4の線間幅による容量値等の設定を行うことで、使用周波数に対するインピーダンスの最適化を行う。
すなわち、使用周波数、使用する誘電体材料から、アンテナ素子サイズが選定される。また、アンテナ要求性能(アンテナ利得、帯域幅など)により、導体パターン4の巻き数、パターン幅等の最適化を行う。例えば、図4および図5に示すアンテナ素子ATでは、導体パターン4の巻き数によるインピーダンス値、導体パターン4の線間幅による容量値等の設定を行うことで、使用周波数に対するインピーダンスの最適化を行う。
上述したように、アンテナ素子ATは、給電端子となる一端の電極部4aが給電パターン3とグランド面GNDとに接続されていると共に、終端端子となる他端の電極部4bが第2受動素子P2を経由してグランド面GNDに接続されている。また、アンテナ占有領域AOAは、給電パターン3により給電端子(電極部4a)側と終端素子(電極部4b)側とに2つに分割されている。
本実施形態のアンテナ装置1では、図3に示すように、グランド接続パターン5によるインダクタンス成分Lと、給電パターン3の給電側ランド部3aとグランド面GNDとの間の浮遊容量C1と、給電パターン3の細線部3bとグランド面GNDとの間の浮遊容量C2と、アンテナ素子ATと第1受動素子P1側のグランド面GNDとの間の浮遊容量C3と、アンテナ素子ATと第2受動素子P2側のグランド面GNDとの間の浮遊容量C4とが発生する。
すなわち、グランド接続パターン5によるインダクタンス成分L、アンテナ素子ATの一端の電極部(給電端子)4aとグランド面GNDとの間のギャップによる浮遊容量C1およびアンテナ素子ATとグランド面GNDとの間の浮遊容量C2で得られる並列共振(図中の符号R1部分)と、アンテナ素子ATと第2受動素子P2と浮遊容量C4とによる直列共振(図中の符号R2部分)と、第1受動素子P1から給電パターン3、アンテナ素子AT、第2受動素子P2およびグランド面GNDの内縁部を介して第1受動素子P1に至るループ形状による共振(図中の符号R3部分)とが生じる。したがって、給電パターン3の左右にそれぞれ得られる2種類の並列共振により、グランド面GNDへ広がる高周波電流の流れを抑制し、限られたアンテナ占有領域AOAを最大限に利用して高いアンテナ性能を得ることができる。
次に、本実施形態のアンテナ装置1の表面における任意の位相での電流分布をシミュレーションにより解析した結果について、高周波電流の流れを簡易的に矢印で示したものを図6に示す。この図から判るように、アンテナ占有領域AOA内に電流分布が集中し、グランド面GNDへ広がる高周波電流の流れが抑制されている。
すなわち、アンテナ素子ATと第2受動素子P2とによる直列共振により、高周波電流がグランド面GNDの内縁部に沿って矢印Y1方向に流れ易くなり、グランド面GNDへ広がる高周波電流の流れが抑制される。
すなわち、アンテナ素子ATと第2受動素子P2とによる直列共振により、高周波電流がグランド面GNDの内縁部に沿って矢印Y1方向に流れ易くなり、グランド面GNDへ広がる高周波電流の流れが抑制される。
また、給電パターン3とグランド面GNDとの間の浮遊容量C1,C2とグランド接続パターン5のインダクタンス成分Lとによる並列共振により、高周波電流がグランド面GNDの内縁部に沿って矢印Y2方向に流れ易くなり、グランド面GNDへ広がる高周波電流の流れが抑制される。さらに、グランド接続パターン5および終端側ランド部6は、アンテナ素子ATを介して、放射に寄与する同方向(矢印Y3方向)へ高周波電流が流れて、互いに強め合っている。
このように本実施形態のアンテナ装置1では、アンテナ占有領域AOA内を延在する給電パターン3の先端部に一端の電極部4aが接続され基板本体2の一辺2aに沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子ATと、該アンテナ素子ATの他端の電極部4bと隣接するグランド面GNDとの間に接続された第2受動素子P2と、給電パターン3の先端部とアンテナ素子ATの反対側のグランド面GNDとを接続しインダクタンス成分を有するグランド接続パターン5とを備えているので、アンテナ占有領域AOA内に電流分布が集中すると共にグランド面GNDへ広がる高周波電流の流れを抑制することができる。つまり、実装時の周辺部品等の影響も低減することが可能になる。
また、給電パターン3が、基板本体2の一辺2aまで延在し、グランド接続パターン5が、基板本体2の一辺2aに接して形成されているので、アンテナ素子ATおよびグランド接続パターン5が基板端に配されることで、アンテナ素子ATの性能を最大限に引き出して利用することができる。
なお、アンテナ素子ATは、アンテナ素子ATからの放射空間を広く確保するため、できるだけ基板本体2の端、すなわち一辺2aに近づけて設置することが望ましい。
また、グランド接続パターン5は、最短でかつ直線で給電パターン3からグランド面GNDへ繋げることが望ましい。
また、給電パターン3(細線部3bから給電側ランド部3a)、グランド接続パターン5およびグランド面GNDの内縁部で囲まれる開口部は、広い方が望ましい。
さらに、アンテナ占有領域AOAは、できるだけ大きい方が望ましい。
なお、基板本体2のサイズは、影響が少ないが、波長の4分の1程度の長さであることが好ましい。
また、グランド接続パターン5は、最短でかつ直線で給電パターン3からグランド面GNDへ繋げることが望ましい。
また、給電パターン3(細線部3bから給電側ランド部3a)、グランド接続パターン5およびグランド面GNDの内縁部で囲まれる開口部は、広い方が望ましい。
さらに、アンテナ占有領域AOAは、できるだけ大きい方が望ましい。
なお、基板本体2のサイズは、影響が少ないが、波長の4分の1程度の長さであることが好ましい。
次に、本実施形態のアンテナ装置を実際に作製した実施例において評価した結果を、図7から図11を参照して説明する。
まず、基板本体2のサイズを、上記一辺2aを100mmとすると共に上記一辺2aに直交する辺を50mmとした実施例を作成した。また、この際の第1受動素子P1は4.2nHのインダクタを採用し、第2受動素子P2は0.3pFのコンデンサを採用した。さらに、給電点FPは、基板本体2の略中央に設定した。
この本実施例におけるリターンロス結果を、図8に示す。また、本実施例における放射パターンを図9に示す。なお、この際、基板本体2の一辺2aの延在方向をY方向とし、給電パターン3の延在方向をX方向とし、基板本体2の表面に直交する方向をZ方向とした場合のZX面に対する垂直偏波を測定した。
これらから、本実施例では、リターンロスが少ないと共に無指向性の放射パターンが得られ、高いアンテナ性能を実現できていることが判る。
これらから、本実施例では、リターンロスが少ないと共に無指向性の放射パターンが得られ、高いアンテナ性能を実現できていることが判る。
次に、アンテナ占有領域AOAのサイズを5mm×5mmに設定した実施例を作製し、開放型の従来のアンテナとして、図9の(a)(b)に示す逆Fアンテナ形式の従来例1および2とアンテナ利得について比較した。
上記従来例1は、図9の(a)に示すように、アンテナ占有領域AOAのサイズを本実施例と同様に5mm×5mmに設定したものであり、上記従来例2は、図9の(b)に示すように、アンテナ占有領域AOAのサイズを本実施例よりも幅広に10mm×5mmに設定したものである。これらの従来例1および2では、アンテナ素子AT0が接続された逆F形状のアンテナエレメント23を有している。なお、基板本体2のサイズは、上記実施例と同様にいずれも100mm×50mmである。また、アンテナ素子AT0は、誘電体基体のアンテナエレメント23に接続された端面から上面まで銅パターン24が形成されている。
本実施例と従来例1および2とのアンテナ利得を比較したグラフを、図10に示す。従来例1では、全方位アンテナ利得が−5.07dBiと低く、これを改善するためにアンテナ占有領域AOAを広げた従来例2でも、全方位アンテナ利得が−2.23dBiまでしか改善されていない。これらに対し、本実施例では、従来例1と同様の小さなアンテナ占有領域AOAであるが、全方位アンテナ利得が−1.48dBiと高いアンテナ利得が得られ、従来例1および2とそれぞれ3.6dB、0.8dBの差が得られている。このように、本実施例では、アンテナ占有領域AOAが小さい場合でも高いアンテナ性能が実現可能である。
次に、基板本体2のサイズ(基板本体2の一辺2a×該一辺2aに直交する辺)を、100mm×50mm、50mm×50mmおよび25mm×25mmの3種類用意して3つの実施例を作製し、それぞれのアンテナ利得について調べた。サイズを変更した各基板本体2の実施例によるアンテナ利得を比較したグラフを、図11に示す。
この結果から判るように、基板本体2のサイズ100mm×50mm、50mm×50mmおよび25mm×25mmの各実施例は、全方位アンテナ利得がそれぞれ−1.48dBi、−0.81dBiおよび−1.94dBiであり、基板本体2のサイズが小さくなっても本実施例ではアンテナ性能の劣化が少ない。
この結果から判るように、基板本体2のサイズ100mm×50mm、50mm×50mmおよび25mm×25mmの各実施例は、全方位アンテナ利得がそれぞれ−1.48dBi、−0.81dBiおよび−1.94dBiであり、基板本体2のサイズが小さくなっても本実施例ではアンテナ性能の劣化が少ない。
なお、本発明は上記実施形態および上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、基板本体2裏面のグランド面GNDにおいて表面のスリット部Sに対向する部分を、表面のスリット部Sと同様に直線状にグランド面GNDを抜いてグランド面GNDが無い部分としても構わない。
また、上記実施形態では、第1受動素子P1が、給電パターン3のスリット部S内に配された部分に設置されているが、給電パターン3のアンテナ占有領域AOA内に延在した部分の途中に設置しても構わない。
また、上記実施形態では、第1受動素子P1が、給電パターン3のスリット部S内に配された部分に設置されているが、給電パターン3のアンテナ占有領域AOA内に延在した部分の途中に設置しても構わない。
1…アンテナ装置、2…基板本体、2a…基板本体の一辺、3…給電パターン、4a…アンテナ素子の一端の電極部(給電端子)、4b…アンテナ素子の他端の電極部(終端端子)、5…グランド接続パターン、AOA…アンテナ占有領域、AT…アンテナ素子、FP…給電点、GND…グランド面、P1…第1受動素子、P2…第2受動素子、S…スリット部
Claims (2)
- 絶縁性の基板本体と、
該基板本体に金属箔でパターン形成されたグランド面と、
該グランド面が形成されていない領域として前記基板本体上に該基板本体の一辺に接して設けられたアンテナ占有領域と、
該アンテナ占有領域から前記基板本体の一辺の反対方向に向けて延在して前記グランド面に空けられたスリット部と、
該スリット部内に延在して金属箔でパターン形成され基端側に給電点が設けられると共に途中に第1受動素子が接続され先端側が前記基板本体の一辺に向けて前記アンテナ占有領域内に延在した給電パターンと、
誘電体基体と該誘電体基体の表面に形成された導体パターンと該導体パターンによって互いに接続され前記誘電体基体の両端に形成された一対の電極部とで構成されていると共に前記給電パターンの先端部に一端の前記電極部が接続され前記基板本体の一辺に沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子と、
該アンテナ素子の他端の前記電極部と隣接する前記グランド面との間に接続された第2受動素子と、
前記給電パターンの先端部と前記アンテナ素子の反対側の前記グランド面とを接続して金属箔でパターン形成されインダクタンス成分を有するグランド接続パターンとを備えていることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1に記載のアンテナ装置において、
前記給電パターンが、前記基板本体の一辺まで延在し、
前記グランド接続パターンが、前記基板本体の一辺に接して形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
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