JP2014510423A - Antenna device - Google Patents
Antenna device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014510423A JP2014510423A JP2013543068A JP2013543068A JP2014510423A JP 2014510423 A JP2014510423 A JP 2014510423A JP 2013543068 A JP2013543068 A JP 2013543068A JP 2013543068 A JP2013543068 A JP 2013543068A JP 2014510423 A JP2014510423 A JP 2014510423A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- antenna device
- ground
- return loss
- slot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
- H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
- H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
- H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
- H01Q5/364—Creating multiple current paths
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
- H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
- H01Q5/385—Two or more parasitic elements
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
【課題】広範囲の周波数でアンテナ特性を改善する。
【解決手段】アンテナ装置は、アンテナとスタブを有する。アンテナは、グラウンドの端部の第１の位置に接続されている。スタブは、一端がグラウンドの端部の第２の位置に接続され、他端がグラウンドおよびアンテナに接続されていない。
【選択図】図１Antenna characteristics are improved over a wide range of frequencies.
An antenna device includes an antenna and a stub. The antenna is connected to a first position at the end of the ground. The stub has one end connected to the second position at the end of the ground and the other end not connected to the ground and the antenna.
[Selection] Figure 1
Description
本発明はアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device.
現在、携帯電話機や携帯情報端末装置など、無線通信を行う移動通信装置が広く利用されている。無線通信に関する標準化団体では、通信速度や通信容量を更に向上するため、次世代の無線通信方式について活発な議論が行われている。無線通信方式としては、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）を含むＰＡＮ（Personal Area Network）、ＷｉＭＡＸなどが挙げられる。移動通信装置の中には、複数の無線通信方式を用いて無線通信を行うことができるものもある。 Currently, mobile communication devices that perform wireless communication, such as mobile phones and portable information terminal devices, are widely used. In a standardization organization related to wireless communication, in order to further improve the communication speed and communication capacity, there is active discussion on the next generation wireless communication system. Examples of the wireless communication system include a wireless local area network (LAN), a PAN (Personal Area Network) including UWB (Ultra Wideband), WiMAX, and the like. Some mobile communication devices can perform wireless communication using a plurality of wireless communication methods.
広い周波数帯域や複数の異なる周波数帯域を用いて無線通信を行う移動通信装置は、広範囲の周波数でリターンロス（反射損失）などのアンテナ特性が良好なアンテナ装置を用いることが好ましい。一方、移動通信装置では、小型化や軽量化のため、アンテナ装置の設置スペースが制限されることが多い。そこで、アンテナ特性の改善や小型化・軽量化の観点から、形状の異なる幾つかのアンテナ装置が提案されている。 As a mobile communication device that performs wireless communication using a wide frequency band or a plurality of different frequency bands, it is preferable to use an antenna device that has good antenna characteristics such as return loss (reflection loss) in a wide range of frequencies. On the other hand, in the mobile communication device, the installation space for the antenna device is often limited for size reduction and weight reduction. Therefore, several antenna devices having different shapes have been proposed from the viewpoint of improving the antenna characteristics and reducing the size and weight.
例えば、所望の周波数で共振する第１のブランチと、当該所望の周波数より低い他の周波数で共振する第２のブランチとを備えるアンテナ素子をもつアンテナ装置が提案されている。また、所定の周波数で共振するアンテナ素子と、端部の所定位置に切り欠き（カットアウト）が形成された接地導体パターンとを備えたアンテナ装置が提案されている。 For example, an antenna device having an antenna element including a first branch that resonates at a desired frequency and a second branch that resonates at another frequency lower than the desired frequency has been proposed. There has also been proposed an antenna device including an antenna element that resonates at a predetermined frequency and a ground conductor pattern in which a notch (cutout) is formed at a predetermined position at an end.
グラウンドに切り欠きを形成することで、アンテナ装置がカバーする周波数帯域のうち一部の周波数（例えば、低周波数側）で、アンテナ特性が改善され得る。しかし、他の周波数（例えば、高周波数側）では、アンテナ特性を改善する余地がある。 By forming the notch in the ground, the antenna characteristics can be improved at some frequencies (for example, on the low frequency side) in the frequency band covered by the antenna device. However, there is room for improving antenna characteristics at other frequencies (for example, on the high frequency side).
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、広範囲の周波数でアンテナ特性が改善されたアンテナ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide an antenna device having improved antenna characteristics over a wide range of frequencies.
アンテナとスタブとを有するアンテナ装置が提供される。アンテナは、グラウンドの端部の第１の位置に接続されている。スタブは、一端がグラウンドの端部の第２の位置に接続され、他端がグラウンドおよびアンテナに接続されていない。 An antenna device having an antenna and a stub is provided. The antenna is connected to a first position at the end of the ground. The stub has one end connected to the second position at the end of the ground and the other end not connected to the ground and the antenna.
広範囲の周波数でアンテナ特性が改善される。 Antenna characteristics are improved over a wide range of frequencies.
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。 These and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments by way of example of the present invention.
以下、本実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施の形態のアンテナ装置の例を示す図である。アンテナ装置１０は、グラウンド１１、アンテナ素子１２、フィード１３およびスタブ部１５を有する。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the antenna device of the present embodiment. The
グラウンド１１は、例えば、移動通信装置に搭載できる薄い板形状である。グラウンド１１の端部（例えば、１つの端辺）の第１の位置には、切り欠きとしてのスロット１４が形成されている。スロット１４は、例えば、グラウンド１１の端辺から内側に向かって、当該端辺と垂直に伸びている。スロット１４は、長細い直線形状（長方形）であってもよいし、図１に示すようにフィード１３の方向に屈折しているＬ字形状であってもよい。
The
アンテナ素子１２は、フィード１３（給電部）を介して、グラウンド１１の端部（例えば、上記のスロット１４が形成された端辺）の第１の位置と異なる第２の位置に接続されている。アンテナ素子１２は、モノポールアンテナとして振る舞い、第１および第２のブランチを備える。第１および第２のブランチは、それぞれ一端がグラウンド１１に接続されずに開放されており、他端がグラウンド１１に接続されている。第２のブランチは、第１のブランチよりもグラウンド１１から離れたアーム部を有する。
The
アンテナ素子１２は、図１に示すようにＦ字形状であってもよい。Ｆ字形状は、Ｌ字形状の屈折点に、他のＬ字形状を接続したものと言うことができる。また、Ｆ字形状は、グラウンド１１の端辺から垂直に伸びるバックエッジと、バックエッジからグラウンド１１の端辺と平行に伸びる２つのアーム部を備えた形状と言うこともできる。アンテナ素子１２が備える第１および第２のブランチは、例えば、スロット１４の方向に屈折している。
The
スタブ部１５は、一端がグラウンド１１の端部（例えば、上記のスロット１４が形成された端辺）の第１および第２の位置と異なる第３の位置に接続されている。また、スタブ部１５は、他端がグラウンド１１およびアンテナ素子１２の何れにも接続されずに開放されている。スタブ部１５は、図１に示すようにグラウンド１１の端辺から垂直に伸びる長細い直線形状（長方形）であってもよい。スタブ部１５は、例えば、アンテナ素子１２のバックエッジから一定の距離を空けて、バックエッジと並行に設けられている。
One end of the
スタブ部１５は、アンテナ素子１２の２つのブランチの屈折方向と逆方向に設けられてもよい。例えば、グラウンド１１の端部において、スロット１４が形成された第１の位置とスタブ部１５が接続された第３の位置とは、フィード１３が設けられた第２の位置を挟んで互いに反対側に存在する。図１の例では、スロット１４はアンテナ素子１２の左側に形成され、スタブ部１５はアンテナ素子１２の右側に設けられている。なお、スロット１４を形成する第１の位置は、後述するように調整することができ、図１に示す例よりもフィード１３寄りに移動させてもよいし、フィード１３と逆方向に移動させてもよい。
The
ここで、アンテナ素子１２が第１および第２のブランチを備えることで、アンテナ装置１０は２つの共振周波数をもつ。グラウンド１１に近い第１のブランチが高周波数側の共振に寄与し、第１および第２のブランチの組み合わせが低周波数側の共振に寄与する。また、グラウンド１１にスロット１４を形成することで、後述するように、低周波数側のアンテナ特性が改善される。また、グラウンド１１にスタブ部１５を接続することで、後述するように、高周波数側のアンテナ特性が改善される。スタブ部１５は、アンテナ素子１２の特性とグラウンド１１の特性の両方に影響を与える。スタブ部１５は、グラウンド１１を介して、アンテナ素子１２と電磁気的に結合（カップリング）する。
Here, when the
図２は、アンテナ装置を備える移動通信装置の例を示す図である。移動通信装置としては、例えば、携帯電話機や携帯情報端末装置が挙げられる。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a mobile communication device including an antenna device. Examples of the mobile communication device include a mobile phone and a portable information terminal device.
移動通信装置は、誘電性の基板２０を有する。基板２０として、例えば、誘電率がe(epsilon)＝３．１、損失正接（ロスタンジェント）がd(delta)＝０．００２８、厚さが０．８ｍｍのものを用いることができる。図２の例では、基板２０の同一面上に、グラウンド１１、アンテナ素子１２およびスタブ部１５が形成されている。ただし、アンテナ素子１２およびスタブ部１５を、グラウンド１１とは反対面に形成してもよい。グラウンド１１、アンテナ素子１２およびスタブ部１５には、同じ材料を用いることができ、銅などの導体を用いる。
The mobile communication device has a
ここで、基板２０上に形成したアンテナ装置１０の寸法の一例を挙げる。例えば、グラウンド１１の横の長さ（幅）がＷｇ＝４４ｍｍ、グラウンド１１の縦の長さがＬｇ＝７５ｍｍ、基板２０のうちグラウンド１１が形成されていない領域の縦の長さがＬａ＝２０ｍｍである。例えば、アンテナ素子１２のブランチの太さがＷａ＝３ｍｍ、第１のブランチのアーム部の横の長さがＬａ１＝９ｍｍ、第２のブランチのアーム部の横の長さがＬａ２＝８ｍｍ、第１のブランチの縦の長さ（高さ）がＨａ１＝６．７５ｍｍ、第２のブランチの縦の長さ（高さ）がＨａ２＝１２．５ｍｍである。
Here, an example of the dimensions of the
また、例えば、スロット１４の太さ（幅）がＷｓ＝１ｍｍ、スロット１４の縦の長さ（深さ）がＬｓ＝９ｍｍ、フィード１３とスロット１４との距離がＤｓ＝９ｍｍである。例えば、スタブ部１５の太さ（幅）がＷｔ＝１ｍｍ、スタブ部１５の縦の長さがＬｔ＝６ｍｍ、アンテナ素子１２のバックエッジとスタブ部１５との距離がＤｔ＝１ｍｍである。Ｌｓ，Ｄｓは、好ましくは、低周波数側の共振周波数に対応する波長の８分の１（l(lambda)／８）程度である。Ｗｔ，Ｗｓは、波長と比べて十分に小さな値とし、同一の値でよい。
Further, for example, the thickness (width) of the
ただし、アンテナ装置１０における上記の各種寸法は、所望の共振周波数や許容するリターンロスに応じて調整することができる。本出願の発明者が行ったシミュレーションによれば、スタブ部１５の距離Ｄｔは、高周波数側のリターンロスに大きな影響を与える一方、共振周波数にはあまり影響を与えない。スタブ部１５の長さＬｔは、高周波数側の共振周波数に大きな影響を与える一方、リターンロスにはあまり影響を与えない。スタブ部１５の幅Ｗｔも、高周波数側の共振周波数に大きな影響を与える。
However, the above various dimensions in the
長さＬｔが小さいと、高周波数側の共振周波数が高くなり、長さＬｔが大きいと、高周波数側の共振周波数が低くなる傾向にある。また、幅Ｗｔが小さいと、アンテナ素子１２とのカップリングが弱くなって高周波数側の共振周波数が高くなり、幅Ｗｔが大きいと、アンテナ素子１２とのカップリングが強くなって高周波数側の共振周波数が低くなる傾向にある。よって、高周波数側の共振周波数は、スタブ部１５の長さＬｔおよび幅Ｗｔに依存する。高周波数側の共振周波数は、Ｌｔ＋Ｋ＊Ｗｔに依存すると言うこともできる。ここで、Ｋはカップリング係数であり、アンテナ素子１２とスタブ部１５とのカップリングの強度が共振周波数に与える影響を示すパラメータである。
When the length Lt is small, the resonance frequency on the high frequency side is high, and when the length Lt is large, the resonance frequency on the high frequency side tends to be low. Further, when the width Wt is small, the coupling with the
アンテナ装置１０は、広範囲の周波数でアンテナ特性が改善される。よって、アンテナ装置１０を備える移動通信装置は、広い周波数帯域や複数の異なる周波数帯域を用いて無線通信を行うことができ、また、無線通信品質を改善できる。例えば、このような移動通信装置は、ＩＳＭ（Industry Science Medical）バンドの２．４ＧＨｚ帯、無線ＬＡＮの２．４ＧＨｚ帯，３．６ＧＨｚ帯，４．９／５．０ＧＨｚ帯，ＷｉＭＡＸの２ＧＨｚ〜６ＧＨｚ帯、ＵＷＢの３．４ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚ帯で無線通信を行うことが考えられる。
The
図３は、共振周波数（低周波数側）での表面電流の例を示す図である。図３は、本出願の発明者が行ったシミュレーションの結果を示しており、アンテナ装置１０が低周波数側の共振周波数で共振する場合を示している。図３のシミュレーションでは、低周波数側の共振周波数として、２．５ＧＨｚを想定している。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the surface current at the resonance frequency (low frequency side). FIG. 3 shows the result of simulation performed by the inventor of the present application, and shows a case where the
低周波数では、アンテナ素子１２の第１および第２のブランチに、中程度以上の電流が流れる。また、グラウンド１１のフィード１３周辺と、グラウンド１１のスロット１４周辺に、中程度以上の電流が流れる。特に、アンテナ素子１２の第１のブランチの屈折点周辺およびフィード１３周辺と、グラウンド１１のフィード１３周辺と、グラウンド１１のスロット１４周辺のうちフィード１３から遠い部分に、比較的大きな電流が流れる。一方で、スタブ部１５には、比較的小さな電流しか流れない。
At low frequencies, a medium or higher current flows through the first and second branches of the
このように、低周波数では、アンテナ素子１２の第１および第２のブランチとグラウンド１１のスロット１４とが電磁気的に強くリンクしており、スロット１４がリターンロスなどのアンテナ特性に大きな影響を与える。一方で、低周波数では、アンテナ素子１２とスタブ部１５との電磁気的なリンクは弱くなっている。
Thus, at low frequencies, the first and second branches of the
図４は、共振周波数（高周波数側）での表面電流の例を示す図である。図４は、本出願の発明者が行ったシミュレーションの結果を示しており、アンテナ装置１０が高周波数側の共振周波数で共振する場合を示している。図４のシミュレーションでは、高周波数側の共振周波数として、６ＧＨｚを想定している。なお、図４における電流の大小は、図４の中での相対レベルであり、図３と比較可能な絶対レベルを意図していない。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the surface current at the resonance frequency (high frequency side). FIG. 4 shows the result of a simulation performed by the inventors of the present application, and shows a case where the
高周波数では、アンテナ素子１２の第１のブランチ（グラウンド１１に近いアーム部をもつブランチ）に、中程度以上の電流が流れる。また、グラウンド１１のフィード１３周辺とスタブ部１５に、中程度以上の電流が流れる。特に、第１のブランチのフィード１３周辺と、グラウンド１１のフィード１３周辺と、スタブ部１５に、比較的大きな電流が流れる。一方で、アンテナ素子１２の第２のブランチ（グラウンド１１から遠いアーム部をもつブランチ）と、グラウンド１１のスロット１４周辺には、大きな電流は流れない。
At a high frequency, a medium or higher current flows in the first branch of the antenna element 12 (a branch having an arm portion close to the ground 11). Further, a medium or higher current flows around the
このように、高周波数では、アンテナ素子１２の第１ブランチとスタブ部１５とが、グラウンド１１を介して電磁気的に強くリンクしており、スタブ部１５がリターンロスなどのアンテナ特性に大きな影響を与える。一方で、高周波数では、アンテナ素子１２とグラウンド１１のスロット１４との電磁気的なリンクは弱くなっている。
Thus, at a high frequency, the first branch of the
次に、アンテナ素子１２の形状、スロット１４およびスタブ部１５がアンテナ特性に与える影響を、本出願の発明者が行ったシミュレーションの結果を用いて説明する。
Next, the shape of the
図５は、第１の他のアンテナ装置の例を示す図である。アンテナ装置１１０は、グラウンド１１１、アンテナ素子１１２およびフィード１１３（給電部）を有する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a first other antenna device. The
グラウンド１１１は、板形状の導体であり、アンテナ装置１０のグラウンド１１に対応する。ただし、グラウンド１１１には、スロットが形成されていない。アンテナ素子１１２は、Ｌ字形状のモノポールアンテナである。アンテナ素子１１２は、アンテナ装置１０の第１のブランチに相当し、アンテナ装置１０の第２のブランチに相当する部分を有していない。アンテナ素子１１２は、フィード１１３を介してグラウンド１１１に接続されている。また、アンテナ装置１１０は、スタブ部を有していない。
The
図６は、第２の他のアンテナ装置の例を示す図である。アンテナ装置１２０は、グラウンド１２１、アンテナ素子１２２およびフィード１２３を有する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a second other antenna device. The
グラウンド１２１は、アンテナ装置１１０のグラウンド１１１に相当する。グラウンド１２１には、スロットが形成されていない。アンテナ素子１２２は、Ｆ字形状のモノポールアンテナであり、アンテナ装置１０のアンテナ素子１２に相当する。アンテナ素子１２２は、フィード１２３を介してグラウンド１２１に接続されている。アンテナ装置１２０は、スタブ部を有していない。すなわち、アンテナ装置１２０は、アンテナ装置１１０のアンテナ素子１１２を、Ｌ字形状からＦ字形状に変更したものに相当する。
The
図７は、第１・第２の他のアンテナ装置のリターンロス例を示す図である。図７のグラフは、アンテナ装置１１０（グラフ中（１））とアンテナ装置１２０（グラフ中（２））のリターンロスをシミュレーションした結果を示している。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of return loss of the first and second other antenna apparatuses. The graph of FIG. 7 shows the result of simulating the return loss of the antenna device 110 ((1) in the graph) and the antenna device 120 ((2) in the graph).
アンテナ装置１１０は、Ｌ字形状のアンテナ素子１１２を有するため、単一の共振周波数をもつ。アンテナ装置１１０のリターンロスは、３．５ＧＨｚで約−２３ｄＢである。また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる周波数の下限は約２．３ＧＨｚ、当該周波数の上限は約４．９ＧＨｚである。一方、アンテナ装置１２０は、Ｆ字形状のアンテナ素子１２２を有するため、２つの共振周波数をもつ。アンテナ装置１２０のリターンロスは、２．５ＧＨｚで約−３０ｄＢ（低周波数側の共振）であり、４．８ＧＨｚで約−２１ｄＢである（高周波数側の共振）。また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる周波数の下限は約２ＧＨｚ、当該周波数の上限は約５ＧＨｚである。
Since the
このように、Ｆ字形状のアンテナ素子１２２を有するアンテナ装置１２０では、Ｌ字形状のアンテナ素子１１２を有するアンテナ装置１１０よりも、リターンロスが小さく無線通信に適する周波数帯域が広くなる。
Thus, the
図８は、第３の他のアンテナ装置の例を示す図である。アンテナ装置１３０は、グラウンド１３１、アンテナ素子１３２およびフィード１３３を有する。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a third other antenna device. The
グラウンド１３１は、アンテナ装置１０のグラウンド１１に相当する。グラウンド１３１には、切り欠きであるスロット１３４が形成されている。アンテナ素子１３２は、Ｆ字形状のモノポールアンテナであり、アンテナ装置１０のアンテナ素子１２に相当する。アンテナ素子１３２は、フィード１３３を介してグラウンド１３１に接続されている。アンテナ装置１３０は、スタブ部を有していない。すなわち、アンテナ装置１３０は、アンテナ装置１２０のグラウンド１２１にスロットを形成したものに相当する。
The
図９は、第３の他のアンテナ装置のリターンロス例を示す図である。図９のグラフは、アンテナ装置１２０（グラフ中（２））とアンテナ装置１３０（グラフ中（３））のリターンロスをシミュレーションした結果を示している。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the return loss of the third other antenna device. The graph of FIG. 9 shows the result of simulating the return loss of the antenna device 120 ((2) in the graph) and the antenna device 130 ((3) in the graph).
アンテナ装置１３０のリターンロスは、２．３ＧＨｚで約−３５ｄＢ（低周波数側の共振）であり、４．８ＧＨｚで約−８ｄＢである（高周波数側の共振）。また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる周波数の下限は約１．９ＧＨｚ、当該周波数の上限は約４．９ＧＨｚである。図９に示すように、スロット１３４を有するアンテナ装置１３０では、スロットを有しないアンテナ装置１２０と比べて、低周波数側のリターンロスが改善される。しかし、アンテナ装置１３０では、高周波数側のリターンロスは改善されない。
The return loss of the
図１０は、第４の他のアンテナ装置の例を示す図である。アンテナ装置１４０は、グラウンド１４１、アンテナ素子１４２、フィード１４３およびスタブ部１４５を有する。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a fourth other antenna device. The
グラウンド１４１は、アンテナ装置１２０のグラウンド１２１に相当する。グラウンド１４１には、スロットが形成されていない。アンテナ素子１４２は、Ｆ字形状のモノポールアンテナであり、アンテナ装置１２０のアンテナ素子１２２に相当する。アンテナ素子１４２は、フィード１４３を介してグラウンド１４１に接続されている。スタブ部１４５は、一端がグラウンド１４１に接続され他端が開放された長細い直線形状（長方形）であり、アンテナ装置１０のスタブ部１５に相当する。すなわち、アンテナ装置１４０は、アンテナ装置１２０のグラウンド１２１にスタブ部を接続したものに相当する。
The
図１１は、第４の他のアンテナ装置のリターンロス例を示す図である。図１１のグラフは、アンテナ装置１２０（グラフ中（２））とアンテナ装置１４０（グラフ中（４））のリターンロスをシミュレーションした結果を示している。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the return loss of the fourth other antenna device. The graph of FIG. 11 shows the result of simulating the return loss of the antenna device 120 ((2) in the graph) and the antenna device 140 ((4) in the graph).
アンテナ装置１４０のリターンロスは、２．５ＧＨｚで約−２０ｄＢ（低周波数側の共振）であり、４．９ＧＨｚで約−１８ｄＢである（高周波数側の共振）。また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる周波数の下限は約２．１ＧＨｚ、当該周波数の上限は６．５ＧＨｚを超える。図１１に示すように、スタブ部１４５を有するアンテナ装置１４０では、スタブ部を有しないアンテナ装置１２０と比べて、高周波数側のリターンロスが改善される。しかし、アンテナ装置１３０では、低周波数側のリターンロスは改善されない。
The return loss of the
図１２は、アンテナ装置のリターンロス例を示す図である。図１２のグラフは、アンテナ装置１０（グラフ中（０））、アンテナ装置１２０（グラフ中（２））、アンテナ装置１３０（グラフ中（３））およびアンテナ装置１４０（グラフ中（４））のリターンロスをシミュレーションした結果を示している。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the return loss of the antenna device. The graph of FIG. 12 shows the antenna device 10 ((0) in the graph), the antenna device 120 ((2) in the graph), the antenna device 130 ((3) in the graph), and the antenna device 140 ((4) in the graph). The result of simulating return loss is shown.
アンテナ装置１０のリターンロスは、２．３ＧＨｚで約−２２ｄＢ（低周波数側の共振）であり、４．８ＧＨｚで約−８ｄＢおよび５．８ＧＨｚで約−９ｄＢである（高周波数側の共振）。アンテナ装置１０では、スタブ部１５の影響で、高周波数側のリターンロスの変化がフラット化している。また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる周波数の下限は約２ＧＨｚ、当該周波数の上限は６．５ＧＨｚを超える。図１２に示すように、スロット１４とスタブ部１５を有するアンテナ装置１０では、アンテナ装置１２０と比べて、低周波数側と高周波数側の両方のリターンロスがバランス良く改善される。これにより、アンテナ装置１０では、無線通信に適する周波数帯域が広くなっている。
The return loss of the
図１３は、第５の他のアンテナ装置の例を示す図である。アンテナ装置１５０は、グラウンド１５１、アンテナ素子１５２、フィード１５３およびスタブ部１５５を有する。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a fifth other antenna device. The
グラウンド１５１は、アンテナ装置１０のグラウンド１１に相当する。グラウンド１５１には、スロット１５４が形成されている。アンテナ素子１５２は、Ｌ字形状のモノポールアンテナであり、アンテナ装置１１０のアンテナ素子１１２に相当する。アンテナ素子１５２は、フィード１５３を介してグラウンド１５１に接続されている。スタブ部１５５は、一端がグラウンド１５１に接続され他端が開放された長細い直線形状であり、アンテナ装置１０のスタブ部１５に相当する。すなわち、アンテナ装置１５０は、アンテナ装置１１０のグラウンド１１１にスロットを形成し、スタブ部を接続したものに相当する。
The
図１４は、第５の他のアンテナ装置のリターンロス例を示す図である。図１４のグラフは、アンテナ装置１０（グラフ中（０））とアンテナ装置１５０（グラフ中（５））のリターンロスをシミュレーションした結果を示している。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of return loss of the fifth other antenna device. The graph of FIG. 14 shows the result of simulating the return loss of the antenna device 10 ((0) in the graph) and the antenna device 150 ((5) in the graph).
アンテナ装置１５０は、Ｌ字形状のアンテナ素子１５２を有するため、単一の共振周波数をもつ。アンテナ装置１５０のリターンロスは、３．６ＧＨｚで約−１５ｄＢである。また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる周波数の下限は約２．３ＧＨｚ、当該周波数の上限は６．５ＧＨｚを超える。図１４に示すように、スロットとスタブ部の条件を揃えても、Ｆ字形状のアンテナ素子１２を有するアンテナ装置１０は、Ｌ字形状のアンテナ素子１５２を有するアンテナ装置１５０よりも、無線通信に適する周波数帯域が広くなる。
Since the
次に、スロットとスタブ部それぞれが、Ｌ字形状のアンテナ素子を有するアンテナ装置のリターンロスにどのような影響を与えるかを検討するため、第６および第７の他のアンテナ装置を考える。第６の他のアンテナ装置は、アンテナ装置１１０のグラウンド１１１にスロットを形成する一方、スタブ部は接続しないものに相当する。アンテナ装置１１０と第６の他のアンテナ装置との関係は、アンテナ装置１２０，１３０の関係に対応する。第７の他のアンテナ装置は、アンテナ装置１１０のグラウンド１１１にスタブ部を接続する一方、スロットは形成しないものに相当する。アンテナ装置１１０と第７の他のアンテナ装置との関係は、アンテナ装置１２０，１４０の関係に対応する。
Next, in order to examine how the slot and the stub portion affect the return loss of the antenna device having the L-shaped antenna element, consider the sixth and seventh other antenna devices. The sixth other antenna device corresponds to one in which a slot is formed in the
図１５は、第６・第７の他のアンテナ装置のリターンロス例を示す図である。図１５のグラフは、アンテナ装置１１０（グラフ中（１））、アンテナ装置１５０（グラフ中（５））、第６の他のアンテナ装置（グラフ中（６））および第７の他のアンテナ装置（グラフ中（７））のリターンロスをシミュレーションした結果を示している。 FIG. 15 is a diagram illustrating examples of return loss of the sixth and seventh other antenna apparatuses. The graph of FIG. 15 shows the antenna device 110 ((1) in the graph), the antenna device 150 ((5) in the graph), the sixth other antenna device ((6) in the graph), and the seventh other antenna device. The result of simulating the return loss ((7) in the graph) is shown.
第６の他のアンテナ装置のリターンロスは、３．４ＧＨｚで約−１５ｄＢである。また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる周波数の下限は約２．３ＧＨｚ、当該周波数の上限は約４．７ＧＨｚである。図１５に示すように、スロットを有する第６の他のアンテナ装置では、アンテナ装置１１０と比べて、低周波数側のリターンロスが改善される。しかし、第６の他のアンテナ装置では、高周波数側のリターンロスは改善されない。
第７の他のアンテナ装置のリターンロスは、４．１ＧＨｚで約−２６ｄＢである。また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる周波数の下限は約２．５ＧＨｚ、当該周波数の上限は６．５ＧＨｚを超える。図１５に示すように、スタブ部を有する第７の他のアンテナ装置では、アンテナ装置１１０と比べて、高周波数側のリターンロスが改善される。しかし、第７の他のアンテナ装置では、低周波数側のリターンロスは改善されない。
The return loss of the sixth other antenna device is about −15 dB at 3.4 GHz. Further, the lower limit of the frequency at which the return loss is −5 dB or less is about 2.3 GHz, and the upper limit of the frequency is about 4.7 GHz. As shown in FIG. 15, in the sixth other antenna device having a slot, the return loss on the low frequency side is improved as compared with the
The return loss of the seventh other antenna device is about −26 dB at 4.1 GHz. In addition, the lower limit of the frequency at which the return loss is −5 dB or less is about 2.5 GHz, and the upper limit of the frequency exceeds 6.5 GHz. As shown in FIG. 15, in the seventh other antenna device having the stub portion, the return loss on the high frequency side is improved as compared with the
これに対し、スロット１５４とスタブ部１５５を有するアンテナ装置１５０では、アンテナ装置１１０と比べて、低周波数側と高周波数側の両方のリターンロスがバランス良く改善される。すなわち、Ｌ字形状のアンテナ素子を有するアンテナ装置でも、グラウンドにスロットを形成しスタブ部を接続することで無線通信に適する周波数帯域が広くなる。
On the other hand, in the
以上説明したように、アンテナ装置１０によれば、アンテナ素子１２に第１および第２のブランチを設けることで、アンテナ特性が改善されて無線通信に適した周波数帯域が広くなる。また、グラウンド１１にスロット１４を形成することで、低周波数側のアンテナ特性が更に改善される。また、グラウンド１１にスタブ部１５を接続することで、高周波数側のアンテナ特性が更に改善される。スロット１４とスタブ部１５を有するアンテナ装置１０では、低周波数側と高周波数側の両方のアンテナ特性がバランス良く改善される。
As described above, according to the
上記については単に本発明の原理を示すものである。更に、多数の変形や変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応する全ての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。 The above merely illustrates the principle of the present invention. In addition, many modifications and variations will be apparent to practitioners skilled in this art and the present invention is not limited to the precise configuration and application shown and described above, and all corresponding modifications and equivalents may be And the equivalents thereof are considered to be within the scope of the invention.
１０ アンテナ装置
１１ グラウンド
１２ アンテナ素子
１３ フィード
１４ スロット
１５ スタブ部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
一端が前記グラウンドの端部の第２の位置に接続され、他端が前記グラウンドおよび前記アンテナに接続されていないスタブと、
を有するアンテナ装置。 An antenna connected to a first position at the end of the ground;
A stub having one end connected to a second position of the end of the ground and the other end not connected to the ground and the antenna;
An antenna device.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2011/005258 WO2013038462A1 (en) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | Antenna apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014510423A true JP2014510423A (en) | 2014-04-24 |
| JP5720800B2 JP5720800B2 (en) | 2015-05-20 |
Family
ID=47882734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013543068A Expired - Fee Related JP5720800B2 (en) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | Antenna device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5720800B2 (en) |
| WO (1) | WO2013038462A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022219900A1 (en) * | 2021-04-13 | 2022-10-20 | 株式会社村田製作所 | Antenna device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104134857B (en) * | 2014-08-01 | 2016-05-18 | 清华大学 | A kind of eight frequency range planographic antenna for mobile phone |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001168629A (en) * | 1999-12-13 | 2001-06-22 | Iwatsu Electric Co Ltd | F type antenna |
| JP2007068058A (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Nissei Electric Co Ltd | Antenna |
| JP2010288175A (en) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Hitachi Metals Ltd | Multiband antenna |
-
2011
- 2011-09-16 JP JP2013543068A patent/JP5720800B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-16 WO PCT/JP2011/005258 patent/WO2013038462A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001168629A (en) * | 1999-12-13 | 2001-06-22 | Iwatsu Electric Co Ltd | F type antenna |
| JP2007068058A (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Nissei Electric Co Ltd | Antenna |
| JP2010288175A (en) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Hitachi Metals Ltd | Multiband antenna |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022219900A1 (en) * | 2021-04-13 | 2022-10-20 | 株式会社村田製作所 | Antenna device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013038462A1 (en) | 2013-03-21 |
| JP5720800B2 (en) | 2015-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10826170B2 (en) | Antenna and mobile terminal | |
| EP2668697B1 (en) | Multi-resonance antenna, antenna module and radio device | |
| TWI549368B (en) | Communication device | |
| TWI495196B (en) | Antenna system | |
| JP6297337B2 (en) | Antenna assembly and communication device including the antenna assembly | |
| CN103811864A (en) | Double-frequency coupled antenna with metal frame | |
| KR101505595B1 (en) | Microstrip chip antenna with top loading structure | |
| JP2010063017A (en) | Rfid tag, rfid tag set and rfid system | |
| US9276322B2 (en) | Antenna device and mobile phone | |
| JP5720800B2 (en) | Antenna device | |
| CN100576631C (en) | Inverted F shaped antenna | |
| TWI657618B (en) | Ultra wide band antenna | |
| KR20160051694A (en) | Compact multi-level antenna | |
| JP2015037241A (en) | Antenna device and mobile terminal | |
| US11088455B2 (en) | Spiral wideband low frequency antenna | |
| EP2889961A1 (en) | Reflecting board of base station antenna, and base station antenna | |
| CN104600423A (en) | Q-band ultra wideband half-plane terminal antenna | |
| CN204348906U (en) | A kind of Q-multiband Ultra Wideband half-plane terminal antenna | |
| Kim et al. | A compact GPS and WLAN PIFA for full metal-rimmed mobile handset using the ground bridges | |
| CN102969563B (en) | A kind of double frequency band aerial and preparation method thereof | |
| JPWO2019107553A1 (en) | Communication equipment | |
| US10181649B2 (en) | Antenna and mobile terminal | |
| CN208706856U (en) | A kind of dual-band and dual-feed compact antenna structure | |
| Iigusa et al. | A wideband planar monopole antenna set perpendicularly beside a ground plate | |
| KR101128432B1 (en) | Antenna using zeroth order resonator and communication apparatus comprising the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131004 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141111 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141212 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150224 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150309 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5720800 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |