JP2016054567A - Antenna device and communication device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、アンテナ装置および通信機器に関し、特に、給電素子および無給電素子を備えたアンテナ装置および通信機器に関する。 The present invention relates to an antenna device and a communication device, and more particularly to an antenna device and a communication device including a feeding element and a parasitic element.
従来、給電素子および無給電素子を備えたアンテナ装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, an antenna device including a feed element and a parasitic element is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、電力が供給される第1のアーム(給電素子)と、接地面に接続される第2のアーム(無給電素子)とを備えるマルチバンドアンテナ(アンテナ装置)が開示されている。また、上記特許文献1には、第1のアームの一部と、第2のアームの一部とを結合させることにより、広帯域化およびマルチバンド化を図ることが記載されている。
また、従来では、アンテナ装置が通信機器に搭載されることから、アンテナ装置の小型化の要求がある。 Conventionally, since the antenna device is mounted on a communication device, there is a demand for downsizing the antenna device.
上記特許文献1には、マルチバンドアンテナの広帯域化またはマルチバンド化に関する具体的な特性については、開示も示唆もされておらず、対応可能な帯域の大きさ(広さ)が不明である。ここで、広帯域とは、一般的に、利用する周波数の最高周波数と最低周波数との比が約1.2倍の帯域と考えられる。このため、単に広帯域化された上記特許文献1のマルチバンドアンテナでは、利用する周波数の最高周波数と最低周波数との比が約1.5倍以上になるような超広帯域の周波数には対応することができないという問題点があると考えられる。しかも、従来よりアンテナ装置の小型化の要求があることから、アンテナ装置を超広帯域の周波数に対応させ、かつ、小型化を図ることは非常に困難であると考えられる。
The above-mentioned
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、小型化を図りながら、超広帯域の周波数に対応することが可能なアンテナ装置および通信機器を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an antenna device and a communication device that can cope with an ultra-wideband frequency while reducing the size. Is to provide.
上記目的を達成するために、本願発明者が鋭意検討した結果、給電素子の第2部分の幅を、無給電素子の複数の折り返し部の延びる方向に直交する方向の幅よりも大きく形成し、少なくとも給電素子の第2部分を、無給電素子の複数の折り返し部と結合するように構成し、さらに、無給電素子を、複数の位置で折り返された複数の折り返し部を含むように構成することによって、小型化を図りながら、超広帯域の周波数(たとえば、約2.3GHz帯以上約3.5GHz帯以下)に対応することができることを見い出した。なお、超広帯域の周波数に対応することができるという効果は、後述する発明者が行ったシミュレーションにより確認済みである。 In order to achieve the above object, as a result of intensive studies by the inventor of the present application, the width of the second portion of the feed element is formed larger than the width in the direction orthogonal to the direction in which the plurality of folded portions of the parasitic element extend, At least the second portion of the feed element is configured to be coupled to the plurality of folded portions of the parasitic element, and the parasitic element is configured to include the plurality of folded portions folded at a plurality of positions. Thus, it has been found that an ultra-wideband frequency (for example, about 2.3 GHz band or more and about 3.5 GHz band or less) can be handled while downsizing. Note that the effect of being able to deal with ultra-wideband frequencies has been confirmed by simulations performed by the inventors, which will be described later.
すなわち、この発明の第1の局面によるアンテナ装置は、第1部分と、第1部分よりも幅が大きい第2部分とを含む給電素子と、複数の位置で折り返された複数の折り返し部を含む無給電素子とを備え、給電素子の第2部分の幅は、無給電素子の複数の折り返し部の延びる方向に直交する方向の幅よりも大きく形成され、少なくとも給電素子の第2部分は、無給電素子の複数の折り返し部と結合するように構成されている。なお、結合とは、静電結合や磁界結合の両方を含む広い概念である。 That is, the antenna device according to the first aspect of the present invention includes a feed element including a first portion, a second portion having a width larger than the first portion, and a plurality of folded portions folded at a plurality of positions. The width of the second portion of the feed element is formed larger than the width in the direction orthogonal to the direction in which the plurality of folded portions of the feed element extend, and at least the second portion of the feed element is It is comprised so that it may couple | bond with the some return part of a feed element. The coupling is a broad concept including both electrostatic coupling and magnetic field coupling.
上記第1の局面によるアンテナ装置では、上記のように、給電素子の第2部分の幅を、無給電素子の複数の折り返し部の延びる方向に直交する方向の幅よりも大きく形成し、少なくとも給電素子の第2部分を、無給電素子の複数の折り返し部と結合するように構成することによって、超広帯域の周波数(たとえば、約2.3GHz帯以上約3.5GHz帯以下)に対応することができる。また、無給電素子を、複数の位置で折り返された複数の折り返し部を含むように構成することによって、無給電素子を直線状に延びるように構成する場合と異なり、複数の折り返し部により無給電素子に必要な長さを確保することができるので、無給電素子の配置領域を広げる必要がなく、その結果、アンテナ装置の小型化を図ることができる。したがって、このアンテナ装置では、小型化を図りながら、超広帯域の周波数に対応することができる。 In the antenna device according to the first aspect, as described above, the width of the second portion of the feed element is formed larger than the width in the direction orthogonal to the direction in which the plurality of folded portions of the parasitic element extend, and at least the feed By configuring the second portion of the element so as to be coupled to the plurality of folded portions of the parasitic element, it is possible to cope with an ultra-wideband frequency (for example, about 2.3 GHz band or more and about 3.5 GHz band or less). it can. Further, unlike the case where the parasitic element is configured to extend linearly by configuring the parasitic element to include a plurality of folded portions that are folded at a plurality of positions, the parasitic element is not fed by a plurality of folded portions. Since the required length of the element can be ensured, it is not necessary to widen the arrangement area of the parasitic element, and as a result, the antenna device can be downsized. Therefore, this antenna apparatus can cope with an ultra-wideband frequency while reducing the size.
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、無給電素子を接地するための接地板をさらに備え、無給電素子の一方端部は、接地板に接地されるとともに、無給電素子の他方端部は、解放されている。このように構成すれば、接地板に接地された無給電素子と、給電素子の第2部分との結合により、容易に、超広帯域の周波数に対応することができる。 The antenna device according to the first aspect preferably further includes a ground plate for grounding the parasitic element, and one end portion of the parasitic element is grounded to the ground plate and the other end of the parasitic element. Department has been released. If comprised in this way, it can respond | correspond to an ultra-wideband frequency easily by the coupling | bonding of the parasitic element earth | grounded by the ground plate and the 2nd part of a feeder element.
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、給電素子は、直線状に延びるように形成されており、給電素子の第2部分の直線状に延びる方向の長さは、無給電素子の複数の折り返し部の給電素子の第2部分の延びる方向に沿った方向の長さと略等しい。このように構成すれば、給電素子の第2部分と無給電素子の複数の折り返し部とを効果的に結合させることができ、容易に、超広帯域の周波数に対応することができる。 In the antenna device according to the first aspect, preferably, the feeding element is formed to extend linearly, and the length of the second portion of the feeding element in the linearly extending direction is a plurality of parasitic elements. Is substantially equal to the length in the direction along the direction in which the second portion of the feeding element extends. If comprised in this way, the 2nd part of a feed element and the some return part of a parasitic element can be couple | bonded effectively, and it can respond to an ultra-wideband frequency easily.
この場合、好ましくは、給電素子の第2部分の上端部は、平面視において、無給電素子の折り返し部の上端部と略同じ高さ位置に配置され、給電素子の第2部分の下端部は、平面視において、無給電素子の折り返し部の下端部と略同じ高さ位置に配置されている。このように構成すれば、給電素子の第2部分と、無給電素子の複数の折り返し部とを、より効果的に結合させることができる。また、給電素子および無給電素子の高さ方向において、給電素子および無給電素子の配置領域を小さくすることができるので、効果的にアンテナ装置の小型化を図ることができる。 In this case, preferably, the upper end portion of the second portion of the feed element is disposed at substantially the same height as the upper end portion of the folded portion of the parasitic element in plan view, and the lower end portion of the second portion of the feed element is In a plan view, the parasitic element is disposed at substantially the same height as the lower end of the folded portion of the parasitic element. If comprised in this way, the 2nd part of a feed element and the some return part of a parasitic element can be combined more effectively. In addition, since the arrangement area of the feeding element and the parasitic element can be reduced in the height direction of the feeding element and the parasitic element, the antenna device can be effectively downsized.
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、給電素子は、直線状に延びるように形成されており、無給電素子の複数の折り返し部は、給電素子の延びる方向に沿って複数の位置で折り返されるように形成されている。このように構成すれば、給電素子が直線状に延びる方向において、無給電素子の配置領域を小さくすることができるので、アンテナ装置のさらなる小型化を図ることができる。 In the antenna device according to the first aspect, preferably, the feeding element is formed to extend linearly, and the plurality of folded portions of the parasitic element are at a plurality of positions along the extending direction of the feeding element. It is formed to be folded. With such a configuration, the area where the parasitic elements are arranged can be reduced in the direction in which the feeder elements extend in a straight line, so that the antenna device can be further reduced in size.
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、給電素子と、無給電素子とは、異なる層に形成されている。このように構成すれば、給電素子と無給電素子とを容易により広い領域で対向するように配置することができるので、効果的に給電素子と無給電素子とを結合させることができる。 In the antenna device according to the first aspect, the feed element and the parasitic element are preferably formed in different layers. If comprised in this way, since a feed element and a parasitic element can be easily arrange | positioned so that it may oppose in a wider area | region, a feed element and a parasitic element can be combined effectively.
この場合、好ましくは、給電素子と、無給電素子とは、平面視において、オーバラップするように配置されている。このように構成すれば、給電素子と無給電素子とが平面視においてオーバラップする分、給電素子と無給電素子の配置領域の平面積を小さくすることができるので、容易に、アンテナ装置の小型化を図ることができる。 In this case, preferably, the feeding element and the parasitic element are arranged so as to overlap in a plan view. With this configuration, the planar area of the arrangement area of the feed element and the parasitic element can be reduced by the amount of overlap between the feed element and the parasitic element in a plan view. Can be achieved.
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、給電素子と、無給電素子とは、同一層に形成されている。このように構成すれば、装置全体の厚みを小さくすることができる。 In the antenna device according to the first aspect, the feed element and the parasitic element are preferably formed in the same layer. If comprised in this way, the thickness of the whole apparatus can be made small.
この場合、好ましくは、給電素子と、無給電素子とは、互いに結合可能な距離を隔てて離間するように配置されている。このように構成すれば、給電素子と無給電素子とが容易に結合して超広帯域の周波数に対応することができる。 In this case, the feeding element and the parasitic element are preferably arranged so as to be separated from each other by a distance that can be coupled to each other. If comprised in this way, a feed element and a parasitic element can be easily couple | bonded and it can respond to the frequency of an ultra-wideband.
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、無給電素子を接地するための接地板をさらに備え、接地板は、互いに略直交する2辺により構成される角部を有し、給電素子の第1部分および無給電素子の一方端部は、接地板の角部近傍に配置されている。このように構成すれば、給電素子および無給電素子が接地される接地板の角部を構成する一辺をアンテナとして機能させることができる。 In the antenna device according to the first aspect, preferably, the antenna device further includes a ground plate for grounding the parasitic element, the ground plate has a corner portion formed by two sides substantially orthogonal to each other, and One end of the first portion and the parasitic element is disposed near the corner of the ground plate. If comprised in this way, the one side which comprises the corner | angular part of the ground plate with which a feed element and a parasitic element are earth | grounded can be functioned as an antenna.
この場合、好ましくは、接地板は、互いに略直交する2辺により構成される角部を有する矩形形状に形成され、給電素子の第1部分および無給電素子の一方端部は、矩形形状の接地板の角部近傍に配置されている。このように構成すれば、給電素子および無給電素子が接地される矩形形状の接地板の角部を構成する一辺をアンテナとして機能させることができる。 In this case, preferably, the ground plate is formed in a rectangular shape having a corner portion constituted by two sides substantially orthogonal to each other, and the first portion of the feeding element and the one end portion of the parasitic element are in contact with the rectangular shape. It is arranged near the corner of the main plate. If comprised in this way, the one side which comprises the corner | angular part of the rectangular-shaped ground plate with which a feed element and a parasitic element are earth | grounded can be functioned as an antenna.
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、給電素子の第1部分は、給電素子の第2部分とともに、無給電素子の複数の折り返し部と結合するように構成されている。このように構成すれば、給電素子の第2部分と第1部分との両方が無給電素子の複数の折り返し部と結合することにより、より効果的に超広帯域のアンテナ装置を構成することができる。 In the antenna device according to the first aspect, preferably, the first portion of the feed element is configured to be coupled to the plurality of folded portions of the parasitic element together with the second portion of the feed element. If comprised in this way, both the 2nd part and 1st part of a feed element couple | bond with the several return | turnback part of a parasitic element, and can comprise an ultra-wideband antenna apparatus more effectively. .
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、給電素子の第1部分側に配置され、給電素子の第1部分に対して高周波電力を供給する給電点をさらに備える。このように構成すれば、給電素子の第1部分に高周波電力を供給することにより、容易に、給電素子の第2部分と無給電素子とを結合させることができる。 The antenna device according to the first aspect preferably further includes a feeding point that is disposed on the first part side of the feeding element and supplies high-frequency power to the first part of the feeding element. If comprised in this way, the 2nd part of a feed element and a parasitic element can be easily couple | bonded by supplying high frequency electric power to the 1st part of a feed element.
この発明の第2の局面による通信機器は、アンテナ装置を備える、通信機器であって、アンテナ装置は、第1部分と、第1部分よりも幅が大きい第2部分とを含む給電素子と、複数の位置で折り返された複数の折り返し部を含む無給電素子とを備え、給電素子の第2部分の幅は、無給電素子の複数の折り返し部の延びる方向に直交する方向の幅よりも大きく形成され、少なくとも給電素子の第2部分は、無給電素子の複数の折り返し部と結合するように構成されている。 A communication device according to a second aspect of the present invention is a communication device including an antenna device, the antenna device including a first portion and a second portion having a width larger than the first portion; A parasitic element including a plurality of folded portions folded at a plurality of positions, and the width of the second portion of the feeder element is larger than the width in the direction orthogonal to the extending direction of the plurality of folded portions of the parasitic element. At least the second part of the feed element is formed and coupled to a plurality of folded portions of the parasitic element.
この発明の第2の局面による通信機器では、上記のように、給電素子の第2部分の幅を、無給電素子の複数の折り返し部の延びる方向に直交する方向の幅よりも大きく形成し、少なくとも給電素子の第2部分を、無給電素子の複数の折り返し部と結合するように構成することによって、超広帯域の周波数(たとえば、約2.3GHz帯以上約3.5GHz帯以下を含む範囲の周波数)に対応することができる。また、無給電素子を、複数の位置で折り返された複数の折り返し部を含むように構成することによって、無給電素子を直線状に延びるように構成する場合と異なり、複数の折り返し部により無給電素子に必要な長さを確保することができるので、無給電素子の配置領域を広げる必要がなく、その結果、アンテナ装置の小型化を図ることができる。その結果、そのようなアンテナ装置を備えた通信機器自体の小型化も図ることができる。特に、携帯電話機のように小型化が望まれる通信機器において本発明はより有効である。 In the communication device according to the second aspect of the present invention, as described above, the width of the second portion of the feeding element is formed to be larger than the width in the direction orthogonal to the direction in which the plurality of folded portions of the parasitic element extend, By configuring at least the second portion of the feed element to be coupled to the plurality of folded portions of the parasitic element, an ultra-wideband frequency (for example, a range including about 2.3 GHz band or more and about 3.5 GHz band or less) Frequency). Further, unlike the case where the parasitic element is configured to extend linearly by configuring the parasitic element to include a plurality of folded portions that are folded at a plurality of positions, the parasitic element is not fed by a plurality of folded portions. Since the required length of the element can be ensured, it is not necessary to widen the arrangement area of the parasitic element, and as a result, the antenna device can be downsized. As a result, it is possible to reduce the size of the communication device itself provided with such an antenna device. In particular, the present invention is more effective for communication devices that are desired to be downsized, such as mobile phones.
本発明によれば、上記のように、超広帯域(たとえば、約2.3GHz帯以上約3.5GHz帯以下を含む範囲の周波数)で、かつ、より小型化を図ることができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to achieve ultra-wideband (for example, a frequency in a range including about 2.3 GHz band or more and about 3.5 GHz band or less) and further miniaturization.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1〜図4を参照して、本発明の第1実施形態による携帯電話機100の構成について説明する。なお、携帯電話機100は、本発明の「通信機器」の一例である。
(First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-4, the structure of the
本発明の第1実施形態による携帯電話機100は、図1に示すように、正面から見て、略長方形形状を有している。また、携帯電話機100は、表示画面部1と、番号ボタンなどからなる操作部2と、マイク3と、スピーカ4とを備えている。また、携帯電話機100の筐体内部には、アンテナ装置10が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
アンテナ装置10は、複数の周波数帯域(2.3GHz帯、2.6GHz帯および3.5GHz帯)の高速無線通信ネットワークのWiMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access)に対応可能なように超広帯域に対応している。
The
アンテナ装置10は、図2〜図4に示すように、給電素子11と、無給電素子12と、給電素子11および無給電素子12が配置される基板13と、給電素子11に高周波電力を供給する給電点14と、第1接地板15(GND)と、無給電素子12が接地される第2接地板16(GND)とを含んでいる。
2 to 4, the
図4に示すように、給電素子11と無給電素子12とは、互いに基板13の異なる面(層)に形成されている。具体的には、基板13の表面上(Z1方向側の表面上)には、給電素子11と、給電点14と、第1接地板15とが設けられている。また、基板13の裏面上(Z2方向側の表面上)には、無給電素子12と、第2接地板16とが設けられている。また、基板13は、約1mmの厚みを有するとともに、ガラスエポキシ樹脂からなる。また、給電素子11および無給電素子12は、それぞれ、導体からなるとともに、薄板形状を有している。
As shown in FIG. 4, the feeding
また、図2および図4に示すように、基板13の表面上(Z1方向側の表面上)に設けられた給電素子11は、Y方向に延びるように直線状に形成されている。また、給電素子11は、Y2方向側に位置する第1部分111と、Y1方向側に位置する第2部分112とを含んでいる。また、第1部分111および第2部分112は、平面視において、略矩形形状を有しているとともに、Y方向に延びるように形成されている。また、給電素子11の第1部分111の下端部111aは、給電点14を介して第1接地板15に接続されているとともに、第2部分112の上端部112aは、解放されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
また、給電素子11の第1部分111のX方向(給電素子11の延びる方向に直交する方向)の幅W1は、給電素子11の第2部分112のX方向の幅W2よりも小さい。また、給電素子11の第1部分111のY方向(給電素子11の延びる方向に沿った方向)の長さL1は、約3.2mmであるとともに、給電素子11の第2部分112のY方向の長さL2は、第1部分111の長さL1よりも大きく、約8.8mmである。すなわち、給電素子11の第1部分111の下端部111aから給電素子11の第2部分112の上端部112aまでの長さ(L1+L2)は、約12.0mmであり、第1部分111の長さL1と第2部分112の長さL2との比は、約2.75倍である。
Further, the width W1 of the
また、給電素子11の第2部分112は、無給電素子12全体と結合する。給電素子11の第1部分111は、第2部分112とともに無給電素子12全体と結合する。なお、第2部分112は、第1部分111に比べて、より強く無給電素子12と結合する。また、結合とは、静電結合や磁界結合の両方を含む広い概念である。
Further, the
また、図3および図4に示すように、基板13の裏面上(Z2方向側の表面上)に設けられた無給電素子12は、全体的に見ると複数の位置で屈曲するミアンダ形状(ジグザグ形状)を有している。また、無給電素子12は、Y方向に延びるように形成された第1直線部121と、第2直線部122と、第3直線部123と、第1〜第3直線部を2つの位置で折り返すようにX方向に延びるように形成された第1連結部124および第2連結部125とを含んでいる。なお、第1直線部121、第2直線部122、第3直線部123、第1連結部124および第2連結部125は、本発明の「折り返し部」の一例である。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
ここで、第1実施形態では、給電素子11の第1部分111および第2部分112は、無給電素子12全体(第1直線部121、第2直線部122、第3直線部123、第1連結部124および第2連結部125)と結合するように構成されている。
Here, in 1st Embodiment, the
また、無給電素子12の第1直線部121の下端部121aは、第2接地板16に接地されている。また、無給電素子12の第1直線部121の上端部121bと、第2直線部122の上端部122aとは、第1連結部124により折り返されるように連結されている。また、無給電素子12の第2直線部122の下端部122bと、第3直線部123の下端部123aとは、第2連結部125により折り返されるように連結されている。また、無給電素子12の第3直線部123の上端部123bは、解放されている。
Further, the
また、図2および図3に示すように、給電素子11の第1部分111および第2部分112は、平面視において、無給電素子12の第1直線部121、および、第1連結部124のX1方向側の一部とオーバラップ(重なる)するように配置されている。また、給電素子11の第2部分112の上端部112aは、平面視において、無給電素子12の第1連結部124の上端部124aと略同じ高さ位置に配置されているとともに、給電素子11の第2部分112の下端部112bは、平面視において、無給電素子12の第2連結部125の下端部125aと略同じ高さ位置に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、第1直線部121のY方向の長さL3(約12.0mm)は、給電素子11の第1部分111および第2部分112のY方向の長さ(L1+L2)(約12.0mm)と略等しい。また、無給電素子12の第2直線部122および第3直線部123のY方向の長さL3(約8.8mm)は、給電素子11の第2部分112のY方向の長さL2(約8.8mm)と略等しい。
The length L3 (about 12.0 mm) in the Y direction of the first
また、無給電素子12の第1直線部121、第2直線部122、第3直線部123、第1連結部124および第2連結部125の延びる方向に直交する方向の幅W3(約0.4mm)(図3参照)は、無給電素子12全体にわたって略同じ幅(均一の幅)を有している。この無給電素子12の第1直線部121、第2直線部122、第3直線部123、第1連結部124および第2連結部125の延びる方向に直交する方向の幅W3(約0.4mm)は、給電素子11の第1部分111のX方向の幅W1(約0.4mm)(図2参照)と略等しい幅を有しているとともに、給電素子11の第2部分112のX方向の幅W2(約1.2mm)(図2参照)よりも小さい幅を有している。
Further, a width W3 (about 0...) In the direction orthogonal to the extending direction of the first
また、第1直線部121、第2直線部122および第3直線部123は、互いに平行に配置されているとともに、第1連結部124および第2連結部125は、互いに平行に配置されている。また、無給電素子12の第1直線部121と第2直線部122とは、間隔L5(約1.4mm)(図3参照)を隔てて配置されており、第2直線部122と第3直線部123とは、間隔L6(約1.2mm)(図3参照)を隔てて配置されている。
The first
また、図2に示すように、基板13の表面上に配置された第1接地板15は、1辺が約40mmの長さを有する正方形状に形成されている。また、第1接地板15は、互いに直交する2辺により構成される角部151を有している。また、第1接地板15の角部151近傍には、給電素子11の第1部分111の下端部111a(Y2方向側の端部)が給電点14を介して接続されている。
As shown in FIG. 2, the
また、図3に示すように、基板13の裏面上に配置された第2接地板16は、1辺が約40mmの長さを有する正方形状に形成されている。また、第2接地板16は、互いに直交する2辺により構成される角部161を有している。また、第2接地板16の角部161近傍には、無給電素子12の第1直線部121の下端部121a(Y2方向側の端部)が接続されている。
As shown in FIG. 3, the
第1実施形態では、上記のように、給電素子11の第2部分112の幅を、無給電素子12の2つの連結部124および125の延びる方向に直交する方向の幅よりも大きく形成し、少なくとも給電素子11の第2部分112を、無給電素子12の2つの連結部124および125と結合するように構成することによって、超広帯域の周波数に対応することができる。また、無給電素子12を、2つの位置で折り返された2つの連結部124および125を含むように構成することによって、無給電素子12を直線状に延びるように構成する場合と異なり、複数の折り返し部(第1直線部121、第2直線部122、第3直線部123、第1連結部124および第2連結部125)により、無給電素子12に必要な長さを確保することができるので、無給電素子12の配置領域を広げる必要がなく、その結果、アンテナ装置10の小型化を図ることができる。したがって、このアンテナ装置10では、小型化を図りながら、超広帯域の周波数(たとえば、約2.3GHz帯以上約3.5GHz帯以下)に対応することができる。
In the first embodiment, as described above, the width of the
また、第1実施形態では、上記のように、無給電素子12の第1直線部121の下端部121aを、接地板16に接地するとともに、無給電素子12の第3直線部123の上端部123bを、解放することによって、接地板16に接地された無給電素子12と、給電素子11の第2部分112との結合により、容易に、超広帯域の周波数に対応することができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、給電素子11の第2部分112の直線状に延びる方向(Y方向)の長さL2を、無給電素子12の2つの第2直線部122および第3直線部123の給電素子11の第2部分112の延びる方向に沿った方向(Y方向)の長さL4と略等しくすることによって、給電素子11の第2部分112と、無給電素子12の複数の折り返し部(第1直線部121、第2直線部122、第3直線部123、第1連結部124および第2連結部125)とを効果的に結合させることができ、容易に、超広帯域の周波数に対応することができる。
In the first embodiment, as described above, the length L2 of the
また、第1実施形態では、上記のように、給電素子11の第2部分112の上端部122aを、平面視において、無給電素子12の連結部124の上端部124aと略同じ高さ位置に配置し、給電素子11の第2部分112の下端部112bを、平面視において、無給電素子12の連結部125の下端部125aと略同じ高さ位置に配置することによって、給電素子11の第2部分112と、無給電素子12の複数の折り返し部(第1直線部121、第2直線部122、第3直線部123、第1連結部124および第2連結部125)とを、より効果的に結合させることができる。また、給電素子11および無給電素子12の高さ方向(Y方向)において、給電素子11および無給電素子12の配置領域を小さくすることができるので、効果的にアンテナ装置10の小型化を図ることができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、無給電素子12の2つの連結部124および125を、給電素子11の延びる方向(Y方向)に沿って2つの位置で折り返すように形成することによって、給電素子11の直線状に延びる方向において、無給電素子12の配置領域を小さくすることができるので、アンテナ装置10のさらなる小型化を図ることができる。
In the first embodiment, as described above, the two connecting
また、第1実施形態では、上記のように、給電素子11と、無給電素子12とを、異なる層に形成することによって、給電素子11と無給電素子12とを容易により広い領域で対向するように配置することができるので、効果的に給電素子11と無給電素子12とを結合させることができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、給電素子11と、無給電素子12とを、平面視において、オーバラップするように配置することによって、給電素子11と無給電素子12とが平面視においてオーバラップする分、給電素子11と無給電素子12の配置領域の平面積を小さくすることができるので、容易に、アンテナ装置10の小型化を図ることができる。
In the first embodiment, as described above, the feeding
また、第1実施形態では、上記のように、給電素子11の第1部分111の下端部111aおよび無給電素子12の第1直線部121の下端部121aを、それぞれ、矩形形状の接地板15の角部151近傍および接地板16の角部161近傍に配置することによって、給電素子11および無給電素子12が接地される矩形形状の接地板15および16の角部を構成する一辺をアンテナとして機能させることができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、給電素子11の第1部分111を、給電素子11の第2部分112とともに、無給電素子12の2つの連結部124および125と結合させることによって、給電素子11の第2部分112と第1部分111との両方が無給電素子12の複数の折り返し部(第1直線部121、第2直線部122、第3直線部123、第1連結部124および第2連結部125)と結合することにより、より効果的に超広帯域のアンテナ装置10を構成することができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、給電素子11の第1部分111に対して高周波電力を供給する給電点14を、給電素子11の第1部分111側に配置することによって、給電素子11の第1部分111に高周波電力を供給することにより、容易に、給電素子11の第2部分112と無給電素子12とを結合させることができる。
In the first embodiment, as described above, the
次に、図5を参照して、上記した第1実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーション結果について説明する。このシミュレーションでは、図2〜図4に示した第1実施形態に対応するアンテナ装置10の給電素子11および無給電素子12のY方向の長さ(L1+L2)を10mm、12mmおよび14mmに変化させた場合の周波数とVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)との関係(周波数特性)を得た。
Next, with reference to FIG. 5, the simulation result performed in order to confirm the effect of 1st Embodiment mentioned above is demonstrated. In this simulation, the length (L1 + L2) in the Y direction of the
図5に示すシミュレーション結果では、横軸が周波数(GHz)を示しており、縦軸がVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)を示している。また、本シミュレーションでは、周波数の大きさを1(GHz)以上5(GHz)以下の範囲で変化させた場合のVSWRを示している。なお、VSWRが2以下であれば良好なアンテナ特性を有すると考えられる。 In the simulation result shown in FIG. 5, the horizontal axis indicates the frequency (GHz), and the vertical axis indicates VSWR (Voltage Standing Wave Ratio). In this simulation, the VSWR when the magnitude of the frequency is changed in the range of 1 (GHz) to 5 (GHz) is shown. If VSWR is 2 or less, it is considered that the antenna characteristics are good.
まず、給電素子11および無給電素子12のY方向の長さ(L1+L2)が12mmの場合には、VSWRが2以下の範囲における最低周波数は、約2.2(GHz)であった。また、VSWRが2以下の範囲における最高周波数は、約4.0(GHz)であった。すなわち、VSWRが2以下の範囲における最低周波数(2.2(GHz))と、最高周波数(4.0(GHz))との比が、約1.8倍であることが判明した。
First, when the length (L1 + L2) in the Y direction of the
次に、給電素子11および無給電素子12のY方向の長さ(L1+L2)が10mmの場合には、VSWRが2以下の範囲における最低周波数は、約2.7(GHz)であった。また、VSWRが2以下の範囲における最高周波数は、約4.5(GHz)であった。すなわち、VSWRが2以下の範囲における最低周波数(2.7(GHz))と、最高周波数(4.5(GHz))との比が、約1.7倍であることが判明した。
Next, when the length (L1 + L2) in the Y direction of the
また、給電素子11および無給電素子12のY方向の長さ(L1+L2)が14mmの場合には、VSWRが2以下の範囲における最低周波数は、約1.9(GHz)であった。また、VSWRが2以下の範囲における最高周波数は、約3.5(GHz)であった。すなわち、VSWRが2以下の範囲における最低周波数(1.9(GHz))と、最高周波数(3.5(GHz))との比が、約1.8倍であることが判明した。
Further, when the length (L1 + L2) in the Y direction of the
以上の結果から、給電素子11および無給電素子12の長さ(L1+L2)を10mm、12mmおよび14mmに変化させた場合には、VSWRが2以下の範囲における最低周波数と最高周波数との比が約1.7倍以上約1.8倍以下になることを確認した。これにより、第1実施形態に対応するアンテナ装置10は、利用する周波数帯域の最低周波数と最高周波数との比が約1.5倍以上の超広帯域特性を有することを確認した。なお、上記のシミュレーション結果から、給電素子11および無給電素子12の長さ(L1+L2)を変化させる(調整する)ことにより、広帯域性を維持したまま、利用周波数帯域を調整することが可能であることを確認した。
From the above results, when the lengths (L1 + L2) of the
これは、以下の理由によるものであると考えられる。すなわち、第1実施形態に対応するアンテナ装置10では、給電素子11が無給電素子12と結合することにより、超広帯域の周波数に対応することが可能になったと考えられる。
This is considered to be due to the following reason. That is, in the
(第2実施形態)
次に、図6を参照して、本発明の第2実施形態によるアンテナ装置20について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態とは異なり、第3直線部123に連結される第3連結部126と、第3連結部126に連結される第4直線部127とを備えたアンテナ装置20について説明する。なお、第3連結部126および第4直線部127は、本発明の「折り返し部」の一例である。
(Second Embodiment)
Next, an
第2実施形態によるアンテナ装置20は、第3直線部123に連結される第3連結部126と、第3連結部126に連結される第4直線部127とを含んでいる。また、第3連結部126は、X方向に延びるように形成されている。また、第4直線部127は、Y方向に延びるように形成されている。また、第3直線部123の上端部123bには、第3連結部126のX1方向側の左端部126aが連結されている。また、第3連結部126のX2方向側の右端部126bには、第4直線部127が連結されている。また、第4直線部127の下端部127aは、解放されている。
The
また、第3連結部126は、第1連結部124および第2連結部125と略平行になるように配置されているとともに、第1連結部124と略同じ高さ位置に配置されている。
The third connecting
また、第4直線部127は、第1直線部121、第2直線部122および第3直線部123と略平行になるように配置されている。また、第4直線部127のY方向の長さは、第1直線部121、第2直線部122および第3直線部123の長さよりも短く、かつ、第2直線部122および第3直線部123の長さの約4分の1以下の長さを有している。また、第3連結部126および第4直線部127は、約0.4mmの幅W3を有している。
The fourth
なお、第2実施形態のその他の構成および効果は、上記第1実施形態と同様である。 In addition, the other structure and effect of 2nd Embodiment are the same as that of the said 1st Embodiment.
次に、図7を参照して、上記した第2実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーション結果について説明する。このシミュレーションでは、図6に示した第2実施形態に対応するアンテナ装置20の給電素子11および無給電素子12のY方向の長さ(L1+L2)が12mmの場合の周波数とVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)との関係(周波数特性)、および、周波数とS11(dB)との関係について説明する。なお、S11(dB)は、給電素子11の反射係数を意味する。
Next, with reference to FIG. 7, the simulation result performed in order to confirm the effect of 2nd Embodiment mentioned above is demonstrated. In this simulation, the frequency and VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) when the length (L1 + L2) in the Y direction of the
図7に示すシミュレーション結果では、横軸が周波数(GHz)を示しており、縦軸(図7の左側の縦軸)がS11(dB)を示しており、縦軸(図7の右側の縦軸)がVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)を示している。また、本シミュレーションでは、周波数を1(GHz)以上5(GHz)以下の範囲で変化させた場合のVSWRおよびS11(dB)を示している。なお、VSWRが2以下であれば良好なアンテナ特性を有すると考えられる。また、S11が−10(dB)以下であれば良好なアンテナ特性を有すると考えられる。 In the simulation result shown in FIG. 7, the horizontal axis indicates the frequency (GHz), the vertical axis (left vertical axis in FIG. 7) indicates S11 (dB), and the vertical axis (right vertical length in FIG. 7). (Axis) shows VSWR (Voltage Standing Wave Ratio). In this simulation, VSWR and S11 (dB) are shown when the frequency is changed in the range of 1 (GHz) to 5 (GHz). If VSWR is 2 or less, it is considered that the antenna characteristics are good. Further, if S11 is −10 (dB) or less, it is considered that the antenna characteristics are good.
第2実施形態に対応するアンテナ装置20では、VSWRが2以下の範囲における最低周波数は、約2.1(GHz)であった。また、VSWRが2以下の範囲における最高周波数は、約4.0(GHz)であった。すなわち、VSWRが2以下の範囲における最低周波数(2.1(GHz))と、最高周波数(4.0(GHz))との比は、約1.9倍であることが判明した。
In the
また、S11が−10(dB)以下の範囲における最低周波数は、約2.1(GHz)であった。また、S11が−10(dB)以下の範囲における最高周波数は、約3.9(GHz)であった。すなわち、S11が−10(dB)以下となる範囲における最低周波数(2.1(GHz))と、最高周波数(3.9(GHz))との比は、約1.9倍であることが判明した。 Moreover, the lowest frequency in the range where S11 is −10 (dB) or less was about 2.1 (GHz). Moreover, the maximum frequency in the range where S11 is −10 (dB) or less was about 3.9 (GHz). That is, the ratio of the lowest frequency (2.1 (GHz)) to the highest frequency (3.9 (GHz)) in the range where S11 is −10 (dB) or less may be about 1.9 times. found.
以上の結果から、第2実施形態に対応するアンテナ装置20では、VSWRが2以下の範囲およびS11が−10(dB)以下の範囲における最低周波数と最高周波数との比が約1.9倍になることを確認した。これにより、第2実施形態に対応するアンテナ装置20は、利用する周波数帯域の最低周波数と最高周波数との比が約1.5倍以上の超広帯域特性を有することを確認した。
From the above results, in the
次に、図8を参照して、第2実施形態に対応するアンテナ装置20の周波数と入力インピーダンスZ(実部(レジスタンス)および虚部(リアクタンス))との関係について説明する。図8では、横軸が周波数(GHz)を示しており、左側の縦軸が入力インピーダンスZの実部(Ω)(レジスタンス)を示しており、右側の縦軸が入力インピーダンスZの虚部(Ω)(リアクタンス)を示している。
Next, the relationship between the frequency of the
第2実施形態に対応するアンテナ装置20では、図8に示すシミュレーション結果のように、アンテナ装置20を使用するのに好ましい範囲である最低周波数が約2.1(GHz)以上で、かつ、最高周波数が約4.0(GHz)以下の範囲において、給電素子11の入力インピーダンスZの実部(レジスタンス)が約50(Ω)であるとともに、虚部(リアクタンス)が約0(Ω)であることを確認した。すなわち、第2実施形態に対応するアンテナ装置20では、入力インピーダンスZの実部(レジスタンス)が約50(Ω)で、かつ、虚部(リアクタンス)が約0(Ω)となる周波数帯域において、利用する最低周波数と最高周波数との比が約1.5倍以上の超広帯域特性を有することを確認した。
In the
(第3実施形態)
次に、図9を参照して、本発明の第3実施形態によるアンテナ装置30について説明する。この第3実施形態では、上記第1実施形態とは異なり、無給電素子12を基板13に形成された開口部13aを介して第1接地板15に接地する例について説明する。
(Third embodiment)
Next, an
第3実施形態によるアンテナ装置30では、無給電素子12の第1直線部121の下端部121aは、平面視において、基板13の表面上に配置された第1接地板15とオーバラップする(重なる)ように配置されている。また、基板13の裏面上には、接地板は設けられていない。また、無給電素子12の第1直線部121のY方向の長さは、給電素子11のY方向の長さよりも大きい。また、基板13には、開口部13a(スルーホール)が形成されている。また、無給電素子12の第1直線部121の下端部121aは、開口部13aを介して、基板13の表面上に配置された第1接地板15に接地(接続)されている。また、平面視において、第1直線部121の第1接地板15とオーバラップする(重なる)部分は、λ/40より小さい電気長を有することが好ましい。
In the
なお、第3実施形態のその他の構成および効果は、上記第1実施形態と同様である。 The other configurations and effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
(第4実施形態)
次に、図10を参照して、本発明の第4実施形態によるアンテナ装置40について説明する。この第4実施形態では、上記第1実施形態とは異なり、給電素子11と無給電素子17とを同一層(同一の基板13の表面上)に配置する例について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, an
第4実施形態によるアンテナ装置40では、給電素子11と無給電素子17とは、同一層(同一の基板13の表面上)に、X方向に所定の間隔を隔てて配置されている。また、無給電素子17は、第1接地板15の角部151近傍に配置されているとともに、給電素子11は、無給電素子17のX2方向側(角部151側とは反対側)に配置されている。また、給電素子11のY方向の長さは、無給電素子17のY方向の長さと略等しい。
In the
また、無給電素子17は、第1接地板15に接続される第1直線部171と、第2直線部172と、第3直線部173と、第1連結部174と、第4直線部175と、第2連結部176と、第5直線部177とを含んでいる。また、第1直線部171と、第3直線部173と、第4直線部175と、第5直線部177とは、Y方向に延びるとともに、互いに略平行に配置されている。また、第2直線部172と、第1連結部174と、第2連結部176とは、X方向に延びるとともに、互いに略平行に配置されている。なお、第1直線部171、第2直線部172、第3直線部173、第1連結部174、第4直線部175、第2連結部176および第5直線部177は、本発明の「折り返し部」の一例である。
The
また、無給電素子17全体(第1直線部171、第2直線部172、第3直線部173、第1連結部174、第4直線部175、第2連結部176および第5直線部177)は、給電素子11全体(第1部分111および第2部分112)と結合するように構成されている。なお、無給電素子17の第3直線部173は、給電素子11の近傍に配置されているとともに、給電素子11と比較的強く結合するように構成されている。
Further, the
また、第3直線部173のY方向の長さは、給電素子11の第2部分112のY方向の長さよりも長く、かつ、給電素子11全体(第1部分111および第2部分112)のY方向の長さよりも短い。また、第4直線部175および第5直線部177のY方向の長さは、給電素子11全体(第1部分111および第2部分112)のY方向の長さと略等しい。また、無給電素子17は、全体にわたって略等しい幅を有している。
The length of the third
なお、第4実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 In addition, the other structure of 4th Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
第4実施形態では、上記のように、給電素子11と、無給電素子12とを、同一層(同一の基板13の表面上)に形成することによって、装置全体の厚みを小さくすることができるので、容易に、アンテナ装置10の小型化を図ることができる。
In the fourth embodiment, as described above, the
また、第4実施形態では、上記のように、給電素子11と、無給電素子12とを、互いに結合可能な距離を隔てて離間するように配置することによって、給電素子11と無給電素子12とが容易に結合して超広帯域の周波数に対応することができる。
In the fourth embodiment, as described above, the feeding
なお、第4実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
次に、図11を参照して、上記した第4実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーション結果について説明する。このシミュレーションでは、図10に示した第4実施形態に対応するアンテナ装置40の周波数とVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)との関係(周波数特性)について説明する。
Next, with reference to FIG. 11, the simulation result performed in order to confirm the effect of 4th Embodiment mentioned above is demonstrated. In this simulation, a relationship (frequency characteristic) between the frequency of the
図11に示すシミュレーション結果では、横軸が周波数(GHz)を示しており、縦軸がVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)を示している。また、本シミュレーションでは、周波数を1(GHz)以上5(GHz)以下の範囲で変化させた場合のVSWRを示している。なお、VSWRが2以下であれば良好なアンテナ特性を有すると考えられる。 In the simulation results shown in FIG. 11, the horizontal axis indicates the frequency (GHz), and the vertical axis indicates VSWR (Voltage Standing Wave Ratio). In this simulation, the VSWR when the frequency is changed in the range of 1 (GHz) to 5 (GHz) is shown. If VSWR is 2 or less, it is considered that the antenna characteristics are good.
第4実施形態に対応するアンテナ装置40では、VSWRが2以下の範囲における最低周波数は、約2.7(GHz)であった。また、VSWRが2以下の範囲における最高周波数は、約4.5(GHz)であった。すなわち、VSWRが2以下の範囲における最低周波数(2.7(GHz))と、最高周波数(4.5(GHz))との比は、約1.6倍であることが判明した。なお、第4実施形態に対応するアンテナ装置40では、上記第1および第2実施形態によるアンテナ装置10および20の最低周波数と最高周波数との比(約1.7倍以上約1.9倍)に比べて広帯域特性が若干劣る(約1.6倍)ものの、高速無線通信ネットワークのWiMAXで利用される複数の周波数帯域(2.3GHz帯、2.6GHz帯および3.5GHz帯)の全てをカバーすることが可能であるので、複数のアンテナ装置を必要としないことを確認した。
In the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1〜第4実施形態では、アンテナ装置を備える通信機器の一例として、携帯電話機を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、アンテナ装置を備えるPDA(Personal Digital Assistant)や小型のノートパソコンなど携帯電話機以外の通信機器にも適用可能である。また、アンテナ装置を備える機器であれば、通信機器以外にも本発明は適用可能である。 For example, in the first to fourth embodiments, a mobile phone is shown as an example of a communication device including an antenna device, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the present invention can be applied to a communication device other than a mobile phone such as a PDA (Personal Digital Assistant) including an antenna device or a small notebook personal computer. In addition, the present invention can be applied to devices other than communication devices as long as the devices include an antenna device.
また、上記第1〜第4実施形態では、アンテナ装置を2.3GHz、2.6GHzおよび3.5GHz帯のWiMAXに対応するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、2.3GHz、2.6GHzおよび3.5GHz帯以外の周波数に対応するように構成してもよいし、GSM(登録商標)や3GなどWiMAX以外の形式に対応するように構成してもよい。 In the first to fourth embodiments, the antenna device is configured to correspond to 2.3 GHz, 2.6 GHz, and 3.5 GHz band WiMAX. However, the present invention is not limited to this. . In the present invention, for example, it may be configured to correspond to frequencies other than 2.3 GHz, 2.6 GHz, and 3.5 GHz bands, or to correspond to formats other than WiMAX such as GSM (registered trademark) and 3G. It may be configured.
また、上記第1〜第3実施形態では、無給電素子12の第1直線部121をX1方向側に配置するとともに、第3直線部123をX2方向側に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、図12に示す第1変形例のアンテナ装置50のように、無給電素子12の第1直線部121をX2方向側に配置するとともに、第3直線部123をX1方向側に配置してもよい。
In the first to third embodiments, the first
また、上記第1〜第4実施形態では、アンテナ装置の一例として、モノポールアンテナからなる給電素子を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ダイポールアンテナなどモノポールアンテナ以外の給電素子であってもよい。たとえば、図13に示す第2変形例のアンテナ装置60のように、ダイポールアンテナからなる給電素子11の場合には、給電点14を中心としてY1方向側およびY2方向側の各々の領域に給電素子11をそれぞれ設けるとよい。また、給電素子11の各々のX1方向側の領域に無給電素子12をそれぞれ設けるとよい。
Moreover, in the said 1st-4th embodiment, although the feed element which consists of a monopole antenna was shown as an example of an antenna apparatus, this invention is not limited to this. In the present invention, a feed element other than a monopole antenna such as a dipole antenna may be used. For example, in the case of the
また、上記第1〜第4実施形態では、給電点と給電素子との間にインピーダンス整合を図るための整合回路を設けない構成を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、給電点と給電素子との間に高周波電力の所定の周波数においてインピーダンス整合を図るための整合回路を設けてもよい。たとえば、図14に示す第3変形例のアンテナ装置70のように、アンテナ装置70の給電点14と給電素子11との間に整合回路18を設けてもよい。これにより、所定の周波数において、インピーダンス整合が図られるので、給電素子11を介して伝達されるエネルギーの伝達損失をより軽減させることができる。なお、整合回路18は、たとえば、図15に示すようなインダクタ181(コイル)およびキャパシタ182(コンデンサ)により構成されたπ型回路(πマッチ)や、図16に示すようなインダクタ181およびキャパシタ182により構成されたT型回路(Tマッチ)、図17に示すようなインダクタ181およびキャパシタ182により構成されたL型回路(Lマッチ)などにより構成してもよい。また、π型回路やT型回路、L型回路などは、インダクタ181またはキャパシタ182の一方のみにより構成してもよいし、インダクタ181およびキャパシタ182の両方により構成してもよい。
Moreover, although the said 1st-4th embodiment showed the structure which does not provide the matching circuit for aiming at impedance matching between a feed point and a feed element, this invention is not limited to this. In the present invention, a matching circuit for impedance matching at a predetermined frequency of the high-frequency power may be provided between the feeding point and the feeding element. For example, a matching
また、上記第1実施形態では、無給電素子12の第3直線部123のY方向の長さを、第1直線部121および第2直線部122のY方向の長さと略等しい長さに形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、無給電素子12の第3直線部123のY方向の長さを、第1直線部121および第2直線部122のY方向の長さよりも短くしてもよい。これによっても、図5に示したシミュレーション結果のように、VSWRが2以下の範囲において最低周波数と最高周波数との比が約1.7倍以上約1.8倍以下になるような超広帯域特性を有するアンテナ装置を構成することが可能である。
In the first embodiment, the length of the third
また、上記第2実施形態では、無給電素子12の第4直線部127のY方向の長さを、第1直線部121、第2直線部122および第3直線部123のY方向の長さよりも短くなるように形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、無給電素子12の第4直線部127のY方向の長さを第2直線部122および第3直線部123のY方向の長さと略等しい長さに形成してもよい。これによっても、図7に示したシミュレーション結果のように、VSWRが2以下の範囲において最低周波数と最高周波数との比が約1.9倍になるような超広帯域特性を有するアンテナ装置を構成することが可能である。
In the second embodiment, the length of the fourth
また、上記第1、第3および第4実施形態では、無給電素子の折り返し回数が2回である例を示すとともに、上記第2実施形態では、無給電素子の折り返し回数が3回である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無給電素子の折り返し回数が4回以上であってもよい。ただし、無給電素子の折り返し回数は、2回または3回が好ましい。 In the first, third, and fourth embodiments, the parasitic element is folded twice. In the second embodiment, the parasitic element is folded three times. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the parasitic element may be folded four times or more. However, it is preferable that the parasitic element is folded back twice or three times.
10、20、30、40、50、60、70 アンテナ装置
11 給電素子
12 無給電素子
14 給電点
15、16 接地板
100 携帯電話機(通信機器)
111 第1部分
112 第2部分
121、171 第1直線部(折り返し部)
122、172 第2直線部(折り返し部)
123、173 第3直線部(折り返し部)
124、174 第1連結部(折り返し部)
125、176 第2連結部(折り返し部)
126 第3連結部(折り返し部)
127、175 第4直線部(折り返し部)
151、161 角部
177 第5直線部(折り返し部)
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70
111
122, 172 Second straight line portion (folded portion)
123, 173 Third straight line portion (folded portion)
124, 174 First connecting portion (folding portion)
125, 176 Second connecting part (folding part)
126 3rd connection part (folding part)
127, 175 4th straight line part (folded part)
151, 161
この発明の第1の局面によるアンテナ装置は、第1部分と、第2部分とを含む給電素子と、無給電素子とを備え、少なくとも給電素子の第2部分は、無給電素子と結合するように構成されており、給電素子の第1部分および第2部分と、無給電素子との給電素子が延びる方向における長さは、所定の周波数帯域に対応するように調整されている。An antenna device according to a first aspect of the present invention includes a feeding element including a first part and a second part, and a parasitic element, and at least a second part of the feeding element is coupled to the parasitic element. The length of the first and second portions of the feed element and the parasitic element in the direction in which the feed element extends is adjusted to correspond to a predetermined frequency band.
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、給電素子の第2部分の幅は、第1部分の幅よりも大きいとともに、無給電素子の延びる方向に直交する方向の幅よりも大きい。In the antenna device according to the first aspect, preferably, the width of the second portion of the feed element is larger than the width of the first portion and larger than the width in the direction orthogonal to the direction in which the parasitic element extends.
上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、無給電素子は、複数の位置で折り返された複数の折り返し部を含み、少なくとも給電素子の第2部分は、無給電素子の複数の折り返し部と結合するように構成されている。また、上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、第2部分は、給電素子が延びる方向において、第1部分よりも大きい長さを有している。また、上記第1の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、最高周波数が最低周波数の1.5倍以上の利用周波数帯域を有するように構成されている。In the antenna device according to the first aspect, preferably, the parasitic element includes a plurality of folded portions folded at a plurality of positions, and at least a second portion of the feeding element includes a plurality of folded portions of the parasitic element. Configured to combine. In the antenna device according to the first aspect, preferably, the second portion has a length larger than that of the first portion in the direction in which the feed element extends. The antenna device according to the first aspect is preferably configured such that the highest frequency has a usable frequency band that is 1.5 times or more the lowest frequency.
この発明の第2の局面による通信機器は、アンテナ装置を備える、通信機器であって、アンテナ装置は、第1部分と、第2部分とを含む給電素子と、無給電素子とを備え、少なくとも給電素子の第2部分は、無給電素子と結合するように構成されており、給電素子の第1部分および第2部分と、無給電素子との給電素子が延びる方向における長さは、所定の周波数帯域に対応するように調整されている。 A communication device according to a second aspect of the present invention is a communication device including an antenna device, and the antenna device includes a power feeding element including a first portion and a second portion , a parasitic element, and a small amount. the second portion of without even feed element is configured to mate with the parasitic element, a first portion and a second portion of the feed element, the length in the direction in which the feed element extends between the parasitic element Are adjusted to correspond to a predetermined frequency band .
この発明の第3の局面によるアンテナ装置は、第1部分と、第2部分とを含む給電素子と、複数の位置で折り返される無給電素子とを備え、給電素子の第2部分の幅は、無給電素子の幅よりも大きく形成され、少なくとも給電素子の第2部分は、無給電素子と互いに結合可能な距離を隔てて離間するように配置されている。上記第3の局面によるアンテナ装置において、好ましくは、給電素子が延びる平面と直交する方向から見て、給電素子の端部と、無給電素子の端部とは、略同じ高さ位置に配置されている。
An antenna device according to a third aspect of the present invention includes a feeding element including a first part and a second part, and a parasitic element folded back at a plurality of positions, and the width of the second part of the feeding element is: It is formed to be larger than the width of the parasitic element, and at least the second portion of the feeder element is disposed so as to be separated by a distance that can be coupled to the parasitic element. In the antenna device according to the third aspect, preferably, the end of the feed element and the end of the parasitic element are disposed at substantially the same height as viewed from the direction orthogonal to the plane in which the feed element extends. ing.
Claims (14)
複数の位置で折り返された複数の折り返し部を含む無給電素子とを備え、
前記給電素子の前記第2部分の幅は、前記無給電素子の前記複数の折り返し部の延びる方向に直交する方向の幅よりも大きく形成され、
少なくとも前記給電素子の前記第2部分は、前記無給電素子の前記複数の折り返し部と結合するように構成されている、アンテナ装置。 A feeding element including a first portion and a second portion having a width larger than that of the first portion;
A parasitic element including a plurality of folded portions folded at a plurality of positions,
The width of the second portion of the feed element is formed to be larger than the width in a direction perpendicular to the direction in which the plurality of folded portions of the parasitic element extend,
At least the second part of the feeding element is configured to be coupled to the plurality of folded portions of the parasitic element.
前記無給電素子の一方端部は、前記接地板に接地されるとともに、前記無給電素子の他方端部は、解放されている、請求項1に記載のアンテナ装置。 A ground plate for grounding the parasitic element;
The antenna device according to claim 1, wherein one end portion of the parasitic element is grounded to the ground plate, and the other end portion of the parasitic element is released.
前記給電素子の前記第2部分の直線状に延びる方向の長さは、前記無給電素子の前記複数の折り返し部の前記給電素子の前記第2部分の延びる方向に沿った方向の長さと略等しい、請求項1または2に記載のアンテナ装置。 The feeding element is formed to extend linearly,
The length of the second portion of the power feeding element in the linearly extending direction is substantially equal to the length of the plurality of folded portions of the parasitic element along the direction in which the second portion of the power feeding element extends. The antenna device according to claim 1 or 2.
前記給電素子の前記第2部分の下端部は、平面視において、前記無給電素子の前記折り返し部の下端部と略同じ高さ位置に配置されている、請求項3に記載のアンテナ装置。 An upper end portion of the second portion of the power feeding element is disposed at a substantially same height position as an upper end portion of the folded portion of the parasitic element in a plan view,
4. The antenna device according to claim 3, wherein a lower end portion of the second portion of the feed element is disposed at substantially the same height as the lower end portion of the folded portion of the parasitic element in plan view.
前記無給電素子の前記複数の折り返し部は、前記給電素子の延びる方向に沿って複数の位置で折り返されるように形成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のアンテナ装置。 The feeding element is formed to extend linearly,
5. The antenna device according to claim 1, wherein the plurality of folded portions of the parasitic element are formed to be folded at a plurality of positions along a direction in which the feed element extends.
前記接地板は、互いに略直交する2辺により構成される角部を有し、
前記給電素子の前記第1部分および前記無給電素子の一方端部は、前記接地板の前記角部近傍に配置されている、請求項1〜9のいずれか1項に記載のアンテナ装置。 A ground plate for grounding the parasitic element;
The ground plate has a corner portion constituted by two sides substantially orthogonal to each other,
The antenna device according to any one of claims 1 to 9, wherein the first portion of the feeding element and one end of the parasitic element are disposed in the vicinity of the corner of the ground plate.
前記給電素子の前記第1部分および前記無給電素子の前記一方端部は、前記矩形形状の前記接地板の角部近傍に配置されている、請求項10に記載のアンテナ装置。 The ground plate is formed in a rectangular shape having a corner portion constituted by two sides substantially orthogonal to each other,
11. The antenna device according to claim 10, wherein the first portion of the feeding element and the one end of the parasitic element are arranged in the vicinity of a corner of the rectangular ground plate.
前記アンテナ装置は、
第1部分と、前記第1部分よりも幅が大きい第2部分とを含む給電素子と、
複数の位置で折り返された複数の折り返し部を含む無給電素子とを備え、
前記給電素子の前記第2部分の幅は、前記無給電素子の前記複数の折り返し部の延びる方向に直交する方向の幅よりも大きく形成され、
少なくとも前記給電素子の前記第2部分は、前記無給電素子の前記複数の折り返し部と結合するように構成されている、通信機器。 A communication device comprising an antenna device,
The antenna device is
A feeding element including a first portion and a second portion having a width larger than that of the first portion;
A parasitic element including a plurality of folded portions folded at a plurality of positions,
The width of the second portion of the feed element is formed to be larger than the width in a direction perpendicular to the direction in which the plurality of folded portions of the parasitic element extend,
At least the second part of the power feeding element is configured to be coupled to the plurality of folded portions of the parasitic element.
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