JP2013038665A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単一のループ状の放射導体の一部に受電部を設け、受電部に対し、第1の給電部からは磁界結合により給電し、第2の給電部からは電界結合により給電することで、給電方法の違いによる定在波分布の違いを利用して給電部間のアイソレーション特性を確保する。ループ状の放射導体上に特性インピーダンス調整部を設け、受電部に対して面対称となる形状とすることで、定在波分布の乱れを抑制し、特性インピーダンスを調整し給電方法の違いによる共振周波数のずれを補正する。
【選択図】図1
Description
図1は、実施形態1に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図2は、実施形態1に係るアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。図3は、実施形態1に係るアンテナ装置を示す上面図である。アンテナ装置1は、例えば、放射導体(アンテナ素子)が携帯電話等の無線通信携帯端末に内蔵又は前記無線通信携帯端末の筐体の表面に実装される。アンテナ装置1は、アンテナ素子として、一つの周回するループ状の放射導体11を有する。
図4は、実施形態2に係るアンテナ装置を示す斜視図である。
図5は、実施形態3に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図6は、実施形態3に係るアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。
図7は、実施形態4に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図8は、実施形態4に係るアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。アンテナ装置4は実施形態3のアンテナ装置3の構造に加えて、前記第1の伝送線61が、基板裏面のパターンで形成され、第2の伝送線81と立体的に交差することを特徴としている。
図9は、実施形態5に係るアンテナ装置を示す斜視図である。アンテナ装置5は実施形態1のアンテナ装置1の構造に加えて、基板101上に配置された誘電体または磁性体で構成された基体401の表面にループ状の放射電極11が形成されることを特徴としている。こうすることで、基体401の有する誘電率または透磁率による波長短縮効果を利用したさらなる小型化が可能となり、基体401の表面にループ状の放射導体11を形成すればよいため製造も容易となる。
図10は、実施形態6に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図11は、実施形態6に係るアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。アンテナ装置6は実施形態5のアンテナ装置5の構造に加えて、基板101の一辺に沿ってグランドが形成されていない非グランド領域102が形成され、基体401が非グランド領域102上に形成されることを特徴としている。こうすることで、アンテナからの放射がグランドによって遮られることが減少するため、アンテナの放射特性を向上させることができる。また後述するが、基体401の底面を含む全面に、ループ状の放射導体11を形成することが可能となり、基体401の体積を有効に利用したループ状の放射導体11の形成が可能となる。
図12は、実施形態7に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図13は、実施形態7に係るアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。アンテナ装置7は実施形態6のアンテナ装置6の構造に加えて、基体401が前記グランド領域103と前記非グランド領域102との境界線に平行に配置され、基体401において、上面を第1の面とし、底面を第2の面とし、前記境界線に平行な辺を含み基板101の外側に位置する側面を第3の面とし、基体401の第1の面と第3の面を接続する辺を第1の辺とし、第2の面と第3の面を接続する辺を第2の辺としたとき、ループ状の放射導体11は、基体401の第1の面の稜線に沿って形成され、前記第1の辺の略中央に第1の離間部を有する略C字状の第1の導体パターン11aと、第2の面の稜線に沿って形成され、前記第2の辺の略中央に第2の離間部を有する略C字状の第2の導体パターン11bと、前記第3の面に形成され、前記第1の導体パターン11aの端部と前記第2の導体パターン11bの端部とをそれぞれ接続するための第1及び第2の接続導体(11c、11d)からなることを特徴とし、前記第1の接続導体11cと前記第2の接続導体11dとの間に間隙部が形成される。
図14は、実施形態8に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図15は、実施形態8に係るアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。アンテナ装置8は実施形態7の構成における第1及び第2の面を基体401における前記境界線と平行な辺を含む側面にとり、第3の面を基体401の上面にとった場合の構成に加えて、前記第1の導体パターン11aは前記第1の面にのみ形成され、前記第2の導体パターン11bは前記第2の面にのみ形成されることを特徴としている。こうすることで、ループ状の放射導体11は基体401の6面のうち3面に形成するだけで構成できるため、製造が容易となる。
図16は、実施形態9に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図17は、実施形態9に係るアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。アンテナ装置9は実施形態8のアンテナ装置8の構造に加えて、間隙部と前記第1、第2の離間部とから形成される対向領域12に容量調整部13を有するとこを特徴としている。本実施形態では対向領域に複数の凸部を有し、互いに勘合した櫛型構造を形成することにより容量調整部13を構成している。
図18は、実施形態10に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図19は、実施形態10に係るアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。アンテナ装置10は実施形態5のアンテナ装置5の構造に加えて、第2の伝送線81の一部が基体401の表面に形成された導体パターンからなることを特徴としている。こうすることで放射導体11と第2の伝送線81を一体で形成することが可能となり、実装ばらつきによる受電部と伝送線との間隔のばらつきを軽減することができ、電界結合のばらつきを低減できる。
図20は実施例1のアンテナ装置を示す斜視図である。図21は実施例1のアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。実施例1は、上述した実施形態1に相当する。簡略化のため、長方形とした携帯電話の実装基板を模した全面がグランド領域103となる評価基板(100mm×50mm)101上に、線幅約0.5mmでループ状の放射導体(24x40mmの長方形状)11を作成した。ループ状の放射導体11はループ面を基板面と平行に基板面から高さ6mmの位置に配置され、基板101の短辺とループ状の放射導体11の長辺は平行に配置されており、基板101の短辺の真上にループ状の放射導体11の一方の長辺が配置され、もう一方の長辺の中央部が第1及び第2の伝送線(61,81)と近接するよう配置されている。共振周波数の調整のため、ループ状放射導体11の長辺の線幅は0.65mm、短辺の線幅は0.5mmにて形成されている。
図24は実施例2のアンテナ装置を示す斜視図である。図25は実施例2のアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。実施例2は、上述した実施形態2に相当する。簡略化のため、長方形とした携帯電話の実装基板を模した全面がグランド領域103となる評価基板(100mm×50mm)101上にループ状の放射導体11を配置した。前記ループ状の放射導体11は31×34mmの略長方形状のループ状導体を、基板面がループ面に平行な状態から、長辺中央部同士を結ぶ線分を軸として180度C字状に折り返した形状となる。折り返され対向する部分の間隔は6mmである。周波数調整のため、長辺に相当する部分の線幅を0.5mm、短辺に相当する部分の線幅を0.55mmとした。
図27は実施例3のアンテナ装置を示す斜視図である。図28は実施例3のアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。実施例3は、上述した実施形態3に相当する。簡略化のため、長方形とした携帯電話の実装基板を模した主にグランド領域103からなる評価基板(100mm×50mm)101の短辺を含む一部(15x50mm)をグランド導体を持たない非グランド領域102とし、その上に基板パターンにより長方形状(12x38mm)のループ状の放射導体11を作成した。
図30は実施例4のアンテナ装置を示す斜視図である。図31は実施例4のアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。実施例4は、上述した実施形態4に相当する。簡略化のため、長方形とした携帯電話の実装基板を模した主にグランド領域103からなる評価基板(100mm×50mm)101の短辺を含む一部(15x50mm)を非グランド領域102とし、その上に基板パターンにより長方形状(12x38mm)のループ状の放射導体11を作成した。
図33は実施例5のアンテナ装置を示す斜視図である。図34は実施例5のアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。実施例5は、上述した実施形態5に相当する。簡略化のため、長方形とした携帯電話の実装基板を模した全面がグランド領域103からなる評価基板(100mm×50mm)101の上に直方体状(19×19×6mm)の基体401を配置した。さらに前記基体401の上面に稜線に沿い長方形状(19x19mm)のループ状の放射導体11を線幅約0.5mmにて作成した。
図36は実施例6のアンテナ装置を示す斜視図である。図37は実施例6のアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。実施例6は、上述した実施形態6に相当する。簡略化のため、長方形とした携帯電話の実装基板を模した大部分がグランド領域103からなる評価基板(100mm×50mm)101の短辺を含む端部15×50mmの領域に非グランド領域102を設け、その上に誘電体からなる基体(12×20×5mm)401を配置した。前記基体401の表面にはループ状の放射導体11を配置した。前記ループ状の放射導体11は20×29mmの略長方形状のループ状導体を、長辺中央部同士を結ぶ線分を軸として180度C字状に折り返したような形状をなし、前記基体表面の稜線に沿い配置されている。周波数調整のため、基体側面に形成された放射導体の線幅を4.9mmとし、それ以外の線幅を0.5mmとした。
図39は実施例7のアンテナ装置を示す斜視図である。図40は実施例7のアンテナ装置の給電部の詳細を示す斜視図である。図41は実施例7のアンテナ装置の放射導体部の詳細を示す斜視図である。実施例7は、上述した実施形態8に相当する。
図43は実施例8のアンテナ装置を示す斜視図である。図44は実施例8のアンテナ装置の給電部の詳細を示す斜視図である。図45は実施例8のアンテナ装置の放射導体部の詳細を示す斜視図である。実施例8は、上述した実施形態9に相当する。
図47は実施例9のアンテナ装置を示す斜視図である。図48は実施例9のアンテナ装置の詳細を示す斜視図である。実施例9は、上述した実施形態10に相当する。簡略化のため、長方形とした携帯電話の実装基板を模した全面がグランド領域103からなる評価基板(100mm×50mm)101の上に直方体状(19×19×6mm)の誘電体からなる基体401を配置した。さらに前記基体401の上面の稜線に沿い長方形状(19x19mm)のループ状の放射導体11を線幅約0.5mmにて作成した。
1001、1002、1003、1004、1005、
1006、1007、1008,1009 アンテナ装置
11 ループ状の放射導体
21 第1の給電部
41 第2の給電部
22、42 50オームの伝送線
61 第1の伝送線
81 第2の伝送線
101 基板
102 非グランド領域
103 グランド領域
201 第1の平面
301 特性インピーダンス調整部
401 基体
501 受電部
11a 第1の導体パターン
11b 第2の導体パターン
11c 第1の接続導体
11d 第2の接続導体
12 対向領域
13 容量調整部
Claims (10)
- グランド領域を持つ基板と、
前記基板上に配置された第1、及び第2の給電部と、
ループ状の放射導体と、
第1、及び第2の伝送線と、を有し、
前記ループ状の放射導体は
前記第1及び第2の伝送線と近接する受電部と、特性インピーダンス調整部を有し、
前記受電部を含み、前記受電部における前記放射導体と直交する第1の平面に対し面対称となる形状を有し、
前記第1の伝送線は前記第1の給電部より延伸し、前記受電部の近傍を経由し、先端が前記グランド領域に接地され、
前記第2の伝送線は前記第2の給電部より延伸し、前記受電部近傍において、先端が開放端となることを特徴とするアンテナ装置。 - 前記ループ状の放射導体は、折りたたまれた形状となることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置
- 前記第1の伝送線、前記第2の伝送線、及び前記ループ状の放射導体の少なくともいずれか一つの導体の一部は、
前記基板上の導体パターンにより形成されることを特徴とした請求項1または請求項2に記載のアンテナ装置。 - 前記基板は少なくとも2層の電極構造を有し、前記第1の伝送線の少なくとも一部はいずれか1つの層に形成され、前記第2の伝送線の少なくとも一部はそれとは異なる層に形成されることを特徴とした請求項3に記載のアンテナ装置。
- 前記基板上に誘電体又は磁性体からなる略直方体状の基体を有し、前記基体表面に前記ループ状の放射導体が形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記基板は少なくとも前記基板上の一辺に沿って非グランド領域を有し、前記基体は前記基板の非グランド領域に配置されることを特徴とした請求項5に記載のアンテナ装置。
- 前記基体は、前記グランド領域と前記非グランド領域との境界線に平行に配置され、
前記境界線と平行となる辺を含む第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、
前記境界線と平行となる辺を含み前記第1の面と前記第2の面とを接続する第3の面と、を有し、
前記第1の面と前記第3の面とは第1の辺で接続され、
前記第2の面と前記第3の面とは第2の辺で接続され、
前記ループ状の放射導体は前記第1の面の稜線に沿って形成され、前記第1の辺の略中央に第1の離間部を有する略C字状の第1の導体パターンと、
前記第2の面の稜線に沿って形成され、前記第2の辺の略中央に第2の離間部を有する略C字状の第2の導体パターンと、を有し、
前記第1の導体パターンの端部と前記第2の導体パターンの端部とが、
前記第3の面に形成された第1及び第2の接続導体で接続され、
前記第1の接続導体と前記第2の接続導体との間に間隙部を有していることを特徴とする請求項6に記載のアンテナ装置。 - 前記第1の導体パターンは前記第1の面のみに形成され、前記第2の導体パターンは前記第2の面のみに形成されることを特徴とする請求項7に記載のアンテナ装置。
- 前記間隙部と前記第1、第2の離間部とから形成される前記放射導体の対向領域に容量調整部を有することを特徴とする請求項7に記載のアンテナ装置。
- 前記第1の伝送線、及び/又は前記第2の伝送線の少なくとも一部は基体表面に形成されることを特徴とした請求項5から9のいずれかに記載のアンテナ装置。
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