JP5573358B2

JP5573358B2 - ANTENNA DEVICE AND WIRELESS COMMUNICATION DEVICE USING THE SAME

Info

Publication number: JP5573358B2
Application number: JP2010116191A
Authority: JP
Inventors: 淳大島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: JP2011244316A

Description

本発明は、アンテナ装置、及びこれを用いた無線通信装置に関する。 The present invention relates to an antenna device and a wireless communication device using the antenna device.

従来より、複数の共振周波数を得るために、複数のアンテナエレメントを含むアンテナ装置がある（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, in order to obtain a plurality of resonance frequencies, there is an antenna device including a plurality of antenna elements (see, for example, Patent Document 1).

また、チップアンテナとパターンアンテナを設け、必要な周波数帯域のうちの高域側にパターンアンテナを同調させ、チップアンテナを低域側に同調させ、チップアンテナとパターンアンテナを切り替えて用いるアンテナ装置がある（例えば、特許文献２参照）。 In addition, there is an antenna device that uses a chip antenna and a pattern antenna, switches the chip antenna and the pattern antenna, and tunes the pattern antenna to the high frequency side of the required frequency band, tunes the chip antenna to the low frequency side. (For example, refer to Patent Document 2).

上述のように、従来は、複数の共振周波数を得るために、共振周波数の異なる複数のアンテナエレメントを含むアンテナ装置、又は、同調帯域の異なるチップアンテナとパターンアンテナを含むアンテナ装置が利用されていた。 As described above, conventionally, in order to obtain a plurality of resonance frequencies, an antenna device including a plurality of antenna elements having different resonance frequencies or an antenna device including a chip antenna and a pattern antenna having different tuning bands has been used. .

ところで、複数の周波数帯の通信が行える環境において、従来のように、アンテナエレメント、チップアンテナ、又はパターンアンテナ等の数を増やす代わりに、アンテナの利用者がアンテナエレメントの共振周波数を自由に設定又は選択することができれば、小型化と利便性を両立することができる。 By the way, in an environment where communication in a plurality of frequency bands can be performed, instead of increasing the number of antenna elements, chip antennas, pattern antennas, etc. as in the past, the antenna user can freely set the resonance frequency of the antenna element or If it can be selected, both miniaturization and convenience can be achieved.

しかしながら、従来のアンテナ装置では、アンテナ装置の利用者がアンテナエレメントの共振周波数を自由に設定又は選択することはできなかった。このため、従来のアンテナ装置は、使用する周波数帯の数に応じた複数のアンテナエレメント、チップアンテナ、又はパターンアンテナ等を含んでおり、大型化していた。 However, in the conventional antenna device, the user of the antenna device cannot freely set or select the resonance frequency of the antenna element. For this reason, the conventional antenna device includes a plurality of antenna elements, chip antennas, pattern antennas, or the like corresponding to the number of frequency bands to be used, and has been increased in size.

そこで、本発明は、アンテナエレメントの共振周波数を自由に設定又は選択することのできる小型のアンテナ装置、及びこれを用いた無線通信装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a small antenna device that can freely set or select a resonance frequency of an antenna element, and a wireless communication device using the antenna device.

本発明の実施の形態の一観点のアンテナ装置は、共振周波数の異なる第１アンテナ部及び第２アンテナ部と、前記第１アンテナ部及び第２アンテナ部の給電点とを有するアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントの前記給電点に近接して配設される接地点を有するグランドエレメントであって、前記給電点から離れる方向に切り欠かれた第１切欠部及び第２切欠部を有し、前記第１切欠部と前記第２切欠部が、それぞれ、前記接地点の前記第１アンテナ部の側と前記第２アンテナ部の側とに形成されるグランドエレメントと、前記第１切欠部によって切り欠かれた前記グランドエレメントの第１の一端側と第１の他端側との間に配設され、前記第１の一端側と前記第１の他端側の接続状態を切り替える第１接続回路と前記第２切欠部によって切り欠かれた前記グランドエレメントの第２の一端側と第２の他端側との間に配設され、前記第２の一端側と前記第２の他端側の接続状態を切り替える第２接続回路とを含み、前記第１接続回路及び前記第２接続回路で前記第１の一端側と前記第１の他端側の接続状態と、前記第２の一端側と前記第２の他端側の接続状態とをそれぞれ切り替えることにより、共振周波数を切り替える。 One aspect of the antenna device of the embodiment of the present invention includes an antenna element having a first antenna portion and the second antenna portion different resonance frequencies, the feeding point of the first antenna portion and the second antenna portion, wherein a ground element having a ground point disposed proximate to the feeding point of the antenna element, have a first notch and a second notch is cut out in a direction away from the feed point, the first One notch and the second notch are cut by the first notch and the ground element formed on the first antenna portion side and the second antenna portion side of the ground point, respectively. disposed between the first end side and the first end side of the ground element has, the first connection circuit for switching the connection state of the first end side to the first end side In the second notch A second end side of the ground element cut out by the second end side and a second other end side of the ground element to switch a connection state between the second one end side and the second other end side. and a second connection circuit, the first connection circuit and the connection with said first end side of the first end side in the second connection circuit, the second other and the second end side by switching the connection state of the end side, respectively, it switches the resonant frequency.

また、前記第１接続回路は、前記第１切欠部の開放端側に配設され、前記第２接続回路は、前記第２切欠部の開放端側に配設されてもよい。 The first connection circuit may be disposed on an open end side of the first cutout portion, and the second connection circuit may be disposed on an open end side of the second cutout portion .

また、前記第１接続回路及び前記第２接続回路のうちのいずれかを非接続状態にしてもよい。 Further, either the first connection circuit or the second connection circuit may be disconnected.

また、前記第１接続回路及び前記第２接続回路のすべてを接続状態にしてもよい。 Further, all of the first connection circuit and the second connection circuit may be connected.

また、前記第１アンテナ部は、逆Ｌ型又は逆Ｆ型であり、前記第２アンテナ部は、逆Ｌ型又は逆Ｆ型であってもよい。 The first antenna portion is Ri reverse L type or an inverted-F der, the second antenna portion may be I reverse L type or an inverted-F der.

本発明の実施の形態の一観点の無線通信装置は、前記いずれかに記載のアンテナ装置を含む。 A wireless communication device according to an aspect of the present invention includes any one of the antenna devices described above.

アンテナエレメントの共振周波数を自由に設定又は選択することのできる小型のアンテナ装置、及びこれを用いた無線通信装置を提供できる。 It is possible to provide a small antenna device that can freely set or select the resonance frequency of the antenna element, and a wireless communication device using the antenna device.

実施の形態１のアンテナ装置を示す図である。1 is a diagram illustrating an antenna device according to a first embodiment. 実施の形態１のアンテナ装置１００の接続回路３０の回路構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a circuit configuration of a connection circuit 30 of the antenna device 100 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１のアンテナ装置１００の接続回路３０の実装状態を示す拡大斜視図である。3 is an enlarged perspective view showing a mounting state of the connection circuit 30 of the antenna device 100 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１のアンテナ装置１００を含む無線通信装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication device including an antenna device 100 according to a first embodiment. 実施の形態１のアンテナ装置１００のグランドエレメント２０における信号経路を示す図である。6 is a diagram illustrating a signal path in the ground element 20 of the antenna device 100 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１のアンテナ装置１００の周波数に対するＳ１１パラメータの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the S11 parameter with respect to the frequency of the antenna device 100 of Embodiment 1. FIG. 実施の形態１の変形例のアンテナ装置１００Ａを示す図である。It is a figure which shows 100 A of antenna apparatuses of the modification of Embodiment 1. FIG. 実施の形態２のアンテナ装置２００を示す図である。It is a figure which shows the antenna apparatus 200 of Embodiment 2. FIG. 実施の形態２のアンテナ装置２００における接続回路３０Ａ、３０Ｂの切替処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating switching processing of connection circuits 30A and 30B in the antenna device 200 according to the second embodiment. 実施の形態２のアンテナ装置２００の周波数に対するＳ１１パラメータの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the S11 parameter with respect to the frequency of the antenna device 200 of Embodiment 2. FIG. 実施の形態３のアンテナ装置３００を示す図である。It is a figure which shows the antenna apparatus 300 of Embodiment 3. FIG. 実施の形態３のアンテナ装置３００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the S11 parameter of the antenna device 300 of Embodiment 3.

以下、本発明のアンテナ装置、及びこれを用いた無線通信装置を適用した実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment in which an antenna device of the present invention and a wireless communication device using the antenna device are applied will be described.

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１のアンテナ装置を示す図である。 <Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram illustrating the antenna device according to the first embodiment.

ここでは、実施の形態１のアンテナ装置１００を無線通信装置に実装した形態について説明する。 Here, a mode in which antenna device 100 of Embodiment 1 is mounted on a wireless communication device will be described.

実施の形態１のアンテナ装置１００は、アンテナエレメント１０、グランドエレメント２０、接続回路３０、及びＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板４０を含む。なお、ここでは、各構成要素の構造を説明するにあたり、図１に示すＸ−Ｙ座標を用いる。 The antenna device 100 according to the first embodiment includes an antenna element 10, a ground element 20, a connection circuit 30, and a PCB (Printed Circuit Board) board 40. Here, in describing the structure of each component, the XY coordinates shown in FIG. 1 are used.

アンテナエレメント１０は、逆Ｆ型のアンテナエレメントであり、接続部１１でグランドエレメント２０の角部２０Ａに接続されている。 The antenna element 10 is an inverted F-type antenna element, and is connected to the corner portion 20 A of the ground element 20 at the connection portion 11.

アンテナエレメント１０は、接続部１１からＰＣＢ基板４０の長辺４１Ａに沿ってグランドエレメント２０から離間する方向（図１中で＋Ｙ方向）に延伸し、ＰＣＢ基板４０の角部４３Ａの近傍において折り曲げ部１２で直角に（図１中では＋Ｘ方向に直角に）折り曲げられ、ＰＣＢ基板４０の短辺４２Ａに沿って端部１３まで延伸している。端部１３は、ＰＣＢ基板４０の角部４３Ｂの近傍に位置する。 The antenna element 10 extends from the connection portion 11 along the long side 41A of the PCB substrate 40 in a direction away from the ground element 20 (the + Y direction in FIG. 1), and is a bent portion near the corner portion 43A of the PCB substrate 40. 12 is bent at a right angle (perpendicular to the + X direction in FIG. 1) and extends to the end portion 13 along the short side 42A of the PCB substrate 40. The end 13 is located in the vicinity of the corner 43B of the PCB substrate 40.

また、アンテナエレメント１０は、折り曲げ部１２と端部１３の間の分岐部１４から直角に分岐する給電線路１５を有する。給電線路１５は、グランドエレメント２０の方向（図１中−Ｙ方向）に延伸しており、給電部１６となる端部を有する。 The antenna element 10 also has a feed line 15 that branches at a right angle from a branch portion 14 between the bent portion 12 and the end portion 13. The feed line 15 extends in the direction of the ground element 20 (the −Y direction in FIG. 1) and has an end that becomes the feed part 16.

このようなアンテナエレメント１０は、例えば、ＰＣＢ基板４０の表面に銅箔をパターニングすることによって形成される。また、端部１３は、逆Ｆ型のアンテナエレメント１０の給電部１６となる端部側とは異なる端部である。 Such an antenna element 10 is formed, for example, by patterning a copper foil on the surface of the PCB substrate 40. Further, the end portion 13 is an end portion different from the end portion side that becomes the power feeding portion 16 of the inverted-F antenna element 10.

グランドエレメント２０は、ＰＣＢ基板４０の表面に略正方形状にパターニングされており、例えば、銅箔で形成される。グランドエレメント２０は、角部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを有する。角部２０Ａは、アンテナエレメント１０の接続部１１に接続され、角部２０Ｃ、２０Ｄは、それぞれ、ＰＣＢ基板４０の角部４３Ｃ、４３Ｄの近傍に位置する。 The ground element 20 is patterned in a substantially square shape on the surface of the PCB substrate 40, and is formed of, for example, copper foil. The ground element 20 has corner portions 20A, 20B, 20C, and 20D. The corner portion 20A is connected to the connection portion 11 of the antenna element 10, and the corner portions 20C and 20D are located in the vicinity of the corner portions 43C and 43D of the PCB substrate 40, respectively.

グランドエレメント２０は、例えば、アンテナエレメント１０の給電部１６に対向する部位を接地点２０Ｅとして、接地される。 For example, the ground element 20 is grounded by setting a portion of the antenna element 10 facing the power feeding portion 16 as a ground point 20E.

アンテナエレメント１０への給電、及び、グランドエレメント２０の接地は、例えば、給電部１６に同軸ケーブル（図示せず）の芯線を接続し、接地点２０Ｅに同軸ケーブルのシールド線を接続することによって実現される。 The power feeding to the antenna element 10 and the grounding of the ground element 20 are realized, for example, by connecting a core wire of a coaxial cable (not shown) to the power feeding portion 16 and connecting a shield wire of the coaxial cable to the ground point 20E. Is done.

また、グランドエレメント２０は、接地点２０Ｅの近傍からＰＣＢ基板４０の短辺４２Ｂの方向（図１中−Ｙ方向）に切り欠かれた切欠部であるスリット２１を有する。スリット２１は、開放端２１Ａと結合端２１Ｂを有する。 Further, the ground element 20 has a slit 21 that is a notch cut out in the direction of the short side 42B of the PCB substrate 40 (the −Y direction in FIG. 1) from the vicinity of the ground point 20E. The slit 21 has an open end 21A and a coupling end 21B.

略正方形状のグランドエレメント２０の４辺のうち、アンテナエレメント１０に近接する辺２２（図１中Ｘ方向に延伸する辺のうち、アンテナエレメント１０に近い方の辺）は、スリット２１の開放端２１Ａにより、辺２２Ａと辺２２Ｂとに分断されている。以下では、グランドエレメント２０の辺２２Ａ、２２Ｂの近傍の部位のうち、開放端２１Ａの両脇に位置する部位を部位２３Ａ、２３Ｂと称す。 Of the four sides of the substantially square ground element 20, the side 22 close to the antenna element 10 (the side extending in the X direction in FIG. 1 and the side closer to the antenna element 10) is the open end of the slit 21. By 21A, it is divided into side 22A and side 22B. Below, the site | part located in the both sides of the open end 21A among the site | parts of the sides 22A and 22B of the ground element 20 is called site | part 23A, 23B.

接続回路３０は、スリット２１の開放端２１Ａに設けられており、スリット２１によって切り欠かれたグランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂの間の接続状態を切り替える。ここで、接続状態の切り替えとは、部位２３Ａと部位２３Ｂの間を電気的に接続する状態と、部位２３Ａと部位２３Ｂの間を電気的に接続しない状態とを切り替えることをいう。 The connection circuit 30 is provided at the open end 21A of the slit 21 and switches the connection state between the part 23A and the part 23B of the ground element 20 cut out by the slit 21. Here, the switching of the connection state means switching between a state in which the part 23A and the part 23B are electrically connected and a state in which the part 23A and the part 23B are not electrically connected.

接続回路３０の接続状態の切り替えはコントローラ１２０によって制御されるように構成されているが、その詳細については後述する。 The switching of the connection state of the connection circuit 30 is configured to be controlled by the controller 120, details of which will be described later.

また、実施の形態１のアンテナ装置１００は、例えば、数ＧＨｚ程度の高周波信号を送受信するために用いられるため、グランドエレメント２０における信号分布は、グランドエレメント２０にスリット２１が設けられていなければ、角部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを結ぶ四辺の近傍に集中する。 In addition, since the antenna device 100 according to the first embodiment is used for transmitting and receiving a high-frequency signal of about several GHz, for example, the signal distribution in the ground element 20 is not provided with the slit 21 in the ground element 20. Concentrates in the vicinity of the four sides connecting the corners 20A, 20B, 20C, 20D.

しかしながら、実際にはグランドエレメント２０はスリット２１と接続回路３０を含むので、接続回路３０で部位２３Ａと部位２３Ｂの接続状態を切り替えることにより、接続回路３０の接続状況に応じてグランドエレメント２０における信号分布が切り替えられ、アンテナ装置１００の電気的な特性は変化する。アンテナ装置１００の特性の変化については後述する。 However, since the ground element 20 actually includes the slit 21 and the connection circuit 30, the signal in the ground element 20 is changed according to the connection state of the connection circuit 30 by switching the connection state of the part 23 A and the part 23 B with the connection circuit 30. The distribution is switched, and the electrical characteristics of the antenna device 100 change. The change in the characteristics of the antenna device 100 will be described later.

なお、図１に示す接続回路３０は、スリット２１の開放端２１Ａに配設される。このように接続回路３０を開放端２１Ａに配設するのは、上述のように高周波信号はブランドエレメント２０の隅に集中的に分布するため、スリット２１の開放端２１Ａの両側の部位２３Ａと部位２３Ｂとを信号経路として接続することにより、接続回路３０をオンにしたときに高周波信号を角部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを結ぶ信号経路に導くためである。このため、接続回路３０は、スリット２１の開放端２１側に配設される必要があるが、スリット２１の開放端２１Ａに限られず、開放端２１Ａよりも少し結合端２１Ｂ側に入り込んだ位置に配設されてもよい。接続回路３０を配設する位置は、スリット２１の開放端２１Ａ側において、高周波信号の信号分布に応じて決定すればよい。 The connection circuit 30 shown in FIG. 1 is disposed at the open end 21 A of the slit 21. The connection circuit 30 is arranged at the open end 21A in this way because the high-frequency signals are concentrated in the corners of the brand element 20 as described above, and therefore the portions 23A and 23 on both sides of the open end 21A of the slit 21 are arranged. This is because the high-frequency signal is guided to the signal path connecting the corner portions 20A, 20B, 20C, and 20D when the connection circuit 30 is turned on by connecting the terminal 23B to the signal path. For this reason, the connection circuit 30 needs to be disposed on the open end 21 side of the slit 21, but is not limited to the open end 21 A of the slit 21, and is located at a position that slightly enters the coupling end 21 B side from the open end 21 A. It may be arranged. The position where the connection circuit 30 is disposed may be determined according to the signal distribution of the high frequency signal on the open end 21A side of the slit 21.

また、アンテナエレメント１０、グランドエレメント２０（スリット２１を含む）、及び接続回路３０は、ＰＣＢ基板４０の表面に形成した銅箔をパターニングすることによって同時に形成することができる。 The antenna element 10, the ground element 20 (including the slit 21), and the connection circuit 30 can be simultaneously formed by patterning the copper foil formed on the surface of the PCB substrate 40.

ＰＣＢ基板４０は、例えば、ガラス繊維の布にエポキシ樹脂をしみ込ませ熱硬化処理を施したＦＲ４製の基板であればよい。ＰＣＢ基板４０は、長辺４１Ａ、４１Ｂ、短辺４２Ａ、４２Ｂ、及び角部４３Ａ〜４３Ｄを有する平面視で長方形状の基板である。 The PCB substrate 40 may be, for example, an FR4 substrate obtained by impregnating a glass fiber cloth with an epoxy resin and performing a thermosetting process. The PCB substrate 40 is a rectangular substrate having a long side 41A, 41B, short sides 42A, 42B, and corners 43A to 43D in plan view.

このような実施の形態１のアンテナ装置１００において、接続回路３０で部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されていない場合の共振周波数ｆ１と、接続回路３０で部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されている場合の共振周波数ｆ２は異なる。 In the antenna device 100 according to the first embodiment, the resonance frequency f1 when the connection circuit 30 does not connect the part 23A and the part 23B, and the connection circuit 30 connects the part 23A and the part 23B. In this case, the resonance frequency f2 is different.

このため、アンテナ装置１００は、接続回路３０で部位２３Ａと部位２３Ｂとの接続状態を切り替えることにより、２つの共振周波数を選択することができる。 For this reason, the antenna device 100 can select two resonance frequencies by switching the connection state between the part 23 A and the part 23 B by the connection circuit 30.

なお、一例としてアンテナ装置１００の寸法を挙げると、アンテナエレメント１０の接続部１１から折り曲げ部１２までの長さは５ｍｍ、折り曲げ部１２から端部１３までの長さは２２ｍｍ、アンテナエレメント１０の線幅は１ｍｍである。また、グランドエレメント２０は、角部２０Ａから角部２０Ｂまでの長さが２２ｍｍ、角部２０Ｂから角部２０Ｃまでの長さが２２ｍｍである。 As an example, when the dimensions of the antenna device 100 are given, the length from the connecting portion 11 to the bent portion 12 of the antenna element 10 is 5 mm, the length from the bent portion 12 to the end portion 13 is 22 mm, and the line of the antenna element 10 The width is 1 mm. The ground element 20 has a length from the corner 20A to the corner 20B of 22 mm and a length from the corner 20B to the corner 20C of 22 mm.

また、スリット２１は、例えば、長さ（図１中Ｙ方向の長さ）が使用周波数における波長λの１／６波長（λ／６）分の長さである。ここで、λ／６は、使用周波数における波長λの１／４波長（λ／４）分の長さの２／３に相当する。また、スリット２１の幅は、例えば、５ｍｍである。 Further, for example, the length of the slit 21 (the length in the Y direction in FIG. 1) is a length corresponding to 1/6 wavelength (λ / 6) of the wavelength λ at the use frequency. Here, λ / 6 corresponds to 2/3 of a length corresponding to a quarter wavelength (λ / 4) of the wavelength λ at the operating frequency. Moreover, the width | variety of the slit 21 is 5 mm, for example.

次に、接続回路３０について説明する。 Next, the connection circuit 30 will be described.

図２は、実施の形態１のアンテナ装置１００の接続回路３０の回路構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of the connection circuit 30 of the antenna device 100 according to the first embodiment.

接続回路３０は、コンデンサ３１、ＰＩＮ（p-intrinsic-n）ダイオード３２、コンデンサ３３、高周波チョークコイル（ＲＦＣ）３４、抵抗器３５、及び高周波チョークコイル（ＲＦＣ）３６を含む。 The connection circuit 30 includes a capacitor 31, a PIN (p-intrinsic-n) diode 32, a capacitor 33, a high frequency choke coil (RFC) 34, a resistor 35, and a high frequency choke coil (RFC) 36.

コンデンサ３１は、一端がグランドエレメント２０の部位２３Ａに接続され、他端がＰＩＮダイオード３２の入力端に接続される。 One end of the capacitor 31 is connected to the part 23 A of the ground element 20, and the other end is connected to the input end of the PIN diode 32.

ＰＩＮダイオード３２の出力端は、コンデンサ３３を介してグランドエレメント２０の部位２３Ｂに接続されている。 The output terminal of the PIN diode 32 is connected to a part 23 B of the ground element 20 through a capacitor 33.

また、ＰＩＮダイオード３２は、入力端が高周波チョークコイル３４を介してコントローラ１２０に接続されるとともに、出力端が抵抗器３５及び高周波チョークコイル３６を介して接地されている。コントローラ１２０は、ＰＩＮダイオード３２のオン／オフを制御するための直流電圧の供給制御を行う。また、高周波チョークコイル３６は、例えば、配線等（図示せず）でグランドエレメント２０（図１参照）に接続されることによって接地されている。 The PIN diode 32 has an input end connected to the controller 120 via a high frequency choke coil 34 and an output end connected to the ground via a resistor 35 and a high frequency choke coil 36. The controller 120 controls supply of a DC voltage for controlling on / off of the PIN diode 32. The high-frequency choke coil 36 is grounded by being connected to the ground element 20 (see FIG. 1) by, for example, wiring or the like (not shown).

このような回路構成の接続回路３０において、コントローラ１２０からＰＩＮダイオード３２の入力端に所定の直流電圧が印加されると、ＰＩＮダイオード３２がオンになり、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂが高周波的に接続される。また、コントローラ１２０からＰＩＮダイオード３２の入力端に印加する直流電圧を遮断すると、ＰＩＮダイオード３２がオフになり、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂが高周波的に遮断され、非接続状態にされる。接続回路３０のＰＩＮダイオード３２のオン／オフの制御は、コントローラ１２０によって行われる。 In the connection circuit 30 having such a circuit configuration, when a predetermined DC voltage is applied from the controller 120 to the input terminal of the PIN diode 32, the PIN diode 32 is turned on, and the parts 23A and 23B of the ground element 20 are high-frequency. Connected. Further, when the DC voltage applied from the controller 120 to the input terminal of the PIN diode 32 is cut off, the PIN diode 32 is turned off, and the portion 23A and the portion 23B of the ground element 20 are cut off at a high frequency to be disconnected. . The controller 120 controls ON / OFF of the PIN diode 32 of the connection circuit 30.

なお、以下では、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されている状態に接続回路３０を切り替えることを接続回路３０をオンにすると称し、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されていない状態に接続回路３０を切り替えることを接続回路３０をオフにすると称す。 In the following, switching the connection circuit 30 to the state where the parts 23A and 23B of the ground element 20 are connected is referred to as turning on the connection circuit 30, and the parts 23A and 23B of the ground element 20 are connected. Switching the connection circuit 30 to a state where it is not performed is referred to as turning off the connection circuit 30.

次に、接続回路３０の実装状態について説明する。 Next, the mounting state of the connection circuit 30 will be described.

図３は、実施の形態１のアンテナ装置１００の接続回路３０の実装状態を示す拡大斜視図である。 FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a mounting state of the connection circuit 30 of the antenna device 100 according to the first embodiment.

接続回路３０に含まれるコンデンサ３１、ＰＩＮダイオード３２、コンデンサ３３、高周波チョークコイル３４、抵抗器３５、及び高周波チョークコイル３６は、パッド３７、３８を介して、図３に示すように接続されている。 The capacitor 31, the PIN diode 32, the capacitor 33, the high frequency choke coil 34, the resistor 35, and the high frequency choke coil 36 included in the connection circuit 30 are connected via pads 37 and 38 as shown in FIG. .

コンデンサ３１、ＰＩＮダイオード３２、コンデンサ３３、高周波チョークコイル３４、抵抗器３５、及び高周波チョークコイル３６としては、図３に示すように、チップ型の素子を用いればよい。また、パッド３７、３８は、例えば、銅箔で形成することができ、アンテナエレメント１０及びグランドエレメント２０とともに形成することができる。 As the capacitor 31, PIN diode 32, capacitor 33, high-frequency choke coil 34, resistor 35, and high-frequency choke coil 36, chip-type elements may be used as shown in FIG. Further, the pads 37 and 38 can be formed of, for example, copper foil, and can be formed together with the antenna element 10 and the ground element 20.

次に、コントローラ１２０を含む実施の形態１の無線通信装置について説明する。 Next, the wireless communication apparatus according to the first embodiment including the controller 120 will be described.

図４は、実施の形態１のアンテナ装置１００を含む無線通信装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus including antenna apparatus 100 according to the first embodiment.

無線通信装置１１０は、例えば、コピー機、ＦＡＸ機、プリンタ、又はこれらの機能を有する複合機等であり、複数の周波数帯での通信を行えるように構成されている。 The wireless communication device 110 is, for example, a copy machine, a FAX machine, a printer, or a multifunction machine having these functions, and is configured to perform communication in a plurality of frequency bands.

無線通信装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）１１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１３、ＧＵＩ（Graphic User Interface）操作部１１４、無線制御部１１５、コントローラ１２０、及びアンテナ装置１００を含む。 The wireless communication device 110 includes a CPU (Central Processing Unit) 111, a RAM (Random Access Memory) 112, a ROM (Read Only Memory) 113, a GUI (Graphic User Interface) operation unit 114, a wireless control unit 115, The controller 120 and the antenna device 100 are included.

ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１２、ＲＯＭ１１３、ＧＵＩ操作部１１４、及び無線制御部１１５は、バス１１６で接続されている。また、図２に示すコントローラ１２０は、図１に示したコントローラ１２０である。 The CPU 111, RAM 112, ROM 113, GUI operation unit 114, and wireless control unit 115 are connected by a bus 116. Further, the controller 120 shown in FIG. 2 is the controller 120 shown in FIG.

ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１３に格納されたプログラムを実行し、アンテナ装置１００の周波数帯を切り替えるための処理を行う。 The CPU 111 executes a program stored in the ROM 113 and performs processing for switching the frequency band of the antenna device 100.

ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１１が実行するプログラムを展開し、作業場となるメモリである。 The RAM 112 is a memory that develops a program executed by the CPU 111 and serves as a work place.

ＲＯＭ１１３は、ＣＰＵ１１１が実行するプログラムを格納する不揮発性のメモリである。 The ROM 113 is a non-volatile memory that stores a program executed by the CPU 111.

ＧＵＩ操作部１１４は、例えば、座標入力装置（典型的にはタッチパネル）と表示装置（典型的には液晶パネル）を重ね合わせた表示操作部であり、無線通信装置１１０の操作に必要な操作ボタン等を表示し、利用者の操作入力を受け付ける。利用者の操作入力は、ＣＰＵ１１１に伝送される。 The GUI operation unit 114 is, for example, a display operation unit in which a coordinate input device (typically a touch panel) and a display device (typically a liquid crystal panel) are overlapped, and operation buttons necessary for operation of the wireless communication device 110. Etc., and accepts user operation input. User operation input is transmitted to the CPU 111.

無線制御部１１５は、ＧＵＩ操作部１１４に入力される操作入力の内容に応じて、無線通信装置１１０が使用する周波数を切り替える処理を行う。例えば、上述のように、アンテナ装置１００が２つの共振周波数ｆ１、ｆ２を有する場合には、ＧＵＩ操作部１１４への操作入力の内容に応じて、共振周波数ｆ１、ｆ２の選択を行う。 The wireless control unit 115 performs a process of switching the frequency used by the wireless communication apparatus 110 according to the content of the operation input input to the GUI operation unit 114. For example, as described above, when the antenna device 100 has the two resonance frequencies f1 and f2, the resonance frequencies f1 and f2 are selected according to the content of the operation input to the GUI operation unit 114.

コントローラ１２０は、無線制御部１１５の選択結果に応じて、アンテナ装置１００の接続回路３０の接続状態を切り替える。無線制御部１１５によって共振周波数ｆ１が選択された場合には、接続回路３０をオフ（非接続状態）にする。これとは逆に、無線制御部１１５によって共振周波数ｆ２が選択された場合には、接続回路３０をオン（接続状態）にする。 The controller 120 switches the connection state of the connection circuit 30 of the antenna device 100 according to the selection result of the wireless control unit 115. When the resonance frequency f1 is selected by the wireless control unit 115, the connection circuit 30 is turned off (not connected). On the contrary, when the resonance frequency f2 is selected by the wireless control unit 115, the connection circuit 30 is turned on (connected state).

なお、ここでは、無線通信装置１１０がＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１２、ＲＯＭ１１３、ＧＵＩ操作部１１４、無線制御部１１５、及びコントローラ１２０を含むコンピュータを用いてアンテナ装置１００の共振周波数切り替える形態について説明するが、アンテナ装置１００の共振周波数の切り替えは、コンピュータによって実現されるものに限られるものではない。例えば、特定の用途のために設計、製造される集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を用いて、ＧＵＩ操作部１１４に入力される操作入力に応じて、アンテナ装置１００の共振周波数を切り替えてもよい。 Here, a mode in which the wireless communication device 110 switches the resonance frequency of the antenna device 100 using a computer including the CPU 111, the RAM 112, the ROM 113, the GUI operation unit 114, the wireless control unit 115, and the controller 120 will be described. Switching of the resonance frequency of 100 is not limited to that realized by a computer. For example, using an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) that is an integrated circuit designed and manufactured for a specific application, the resonance frequency of the antenna device 100 is switched in accordance with an operation input input to the GUI operation unit 114. May be.

ここで、図５を用いて、接続回路３０のオン／オフを切り替えた際におけるグランドエレメント２０での信号経路について説明する。 Here, a signal path in the ground element 20 when the connection circuit 30 is switched on / off will be described with reference to FIG.

図５は、実施の形態１のアンテナ装置１００のグランドエレメント２０における信号経路を示す図である。図５（Ａ）は接続回路３０がオフの場合の信号経路を示し、図５（Ｂ）は接続回路３０がオンの場合の信号経路を示す。 FIG. 5 is a diagram illustrating a signal path in the ground element 20 of the antenna device 100 according to the first embodiment. 5A shows a signal path when the connection circuit 30 is off, and FIG. 5B shows a signal path when the connection circuit 30 is on.

図５（Ａ）に示すように、接続回路３０がオフの状態では、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとの間が接続されていない。このため、例えば、数ＧＨｚ程度の高周波信号を送信又は受信しようとすると、高周波信号は、図５（Ａ）中にドットで示すように、グランドエレメント２０のスリット２１よりも左側の部分に分布し、スリット２１よりも右側には殆ど分布しない状態になる。 As shown in FIG. 5A, when the connection circuit 30 is off, the portion 23A and the portion 23B of the ground element 20 are not connected. For this reason, for example, when a high frequency signal of about several GHz is transmitted or received, the high frequency signal is distributed in a portion on the left side of the slit 21 of the ground element 20 as indicated by dots in FIG. , Almost no distribution on the right side of the slit 21.

一方、接続回路３０をオンにすると、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとの間が接続される。このため、例えば、数ＧＨｚ程度の高周波信号を送信又は受信しようとすると、高周波信号は、図５（Ｂ）中にドットで示すように、グランドエレメント２０の四隅（角部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ）を通るように分布する。 On the other hand, when the connection circuit 30 is turned on, the portion 23A and the portion 23B of the ground element 20 are connected. For this reason, for example, when a high frequency signal of about several GHz is transmitted or received, the high frequency signal is converted into four corners (corner portions 20A, 20B, 20C, 20D).

このように、接続回路３０のオン／オフによってグランドエレメント２０における高周波信号の分布の状態が切り替わるので、接続回路３０のオン／オフによってアンテナ装置１００の周波数特性を切り替えることができると考えられる。 As described above, since the distribution state of the high-frequency signal in the ground element 20 is switched by turning on / off the connection circuit 30, it is considered that the frequency characteristics of the antenna device 100 can be switched by turning on / off the connection circuit 30.

次に、実施の形態１のアンテナ装置１００のＳパラメータを用いて周波数特性について説明する。 Next, frequency characteristics will be described using S parameters of antenna apparatus 100 of the first embodiment.

図６は、実施の形態１のアンテナ装置１００の周波数に対するＳ１１パラメータの特性を示す図である。なお、図６に示すＳパラメータは、給電部１６で測定したＳ１１パラメータであり、一点鎖線は接続回路３０を接続していない状態（接続回路３０オフの状態）の特性を示し、破線は接続回路３０を接続した状態（接続回路３０オンの状態）の特性図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating characteristics of the S11 parameter with respect to the frequency of the antenna device 100 according to the first embodiment. The S parameter shown in FIG. 6 is the S11 parameter measured by the power feeding unit 16, the alternate long and short dash line indicates the characteristic of the state where the connection circuit 30 is not connected (the state where the connection circuit 30 is off), and the broken line is the connection circuit. 30 is a characteristic diagram in a state in which 30 is connected (a state in which the connection circuit 30 is on).

接続回路３０がオフにされて、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されていない状態では、一点鎖線で示すように、Ｓ１１パラメータの値は、周波数が約２．５ＧＨｚと約４．２ＧＨｚのときに極小値（約−１７ｄＢと約−１４ｄＢ）を示している。これにより、接続回路３０によってグランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されていない場合の共振周波数ｆ１は、約２．５ＧＨｚと約４．２ＧＨｚであることが分かる。 In a state where the connection circuit 30 is turned off and the part 23A and the part 23B of the ground element 20 are not connected, the value of the S11 parameter has a frequency of about 2.5 GHz, which is about 4. GHz, as indicated by a dashed line. The minimum values (about -17 dB and about -14 dB) are shown at 2 GHz. Thus, it can be seen that the resonance frequency f1 when the connection circuit 30 does not connect the part 23A and the part 23B of the ground element 20 is about 2.5 GHz and about 4.2 GHz.

次に、接続回路３０をオンにして、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されている状態では、破線で示すように、Ｓ１１パラメータの値は、周波数が約２．８ＧＨｚのときに極小値（約−１７ｄＢ）を示している。これにより、接続回路３０によってグランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されている場合の共振周波数ｆ２は、約４．８ＧＨｚであることが分かる。 Next, in a state where the connection circuit 30 is turned on and the part 23A and the part 23B of the ground element 20 are connected, the value of the S11 parameter is as shown in the broken line when the frequency is about 2.8 GHz. The minimum value (about -17 dB) is shown. Thus, it can be seen that the resonance frequency f2 when the part 23A and the part 23B of the ground element 20 are connected by the connection circuit 30 is about 4.8 GHz.

この結果より、接続回路３０のオン／オフによってグランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとの接続状態を切り替えることにより、アンテナ装置１００の共振周波数を切り替えられることが分かる。 From this result, it is understood that the resonance frequency of the antenna device 100 can be switched by switching the connection state between the part 23A and the part 23B of the ground element 20 by turning on / off the connection circuit 30.

なお、上述の共振周波数ｆ１、ｆ２は、主に、アンテナエレメント１０、グランドエレメント２０、及びスリット２１の寸法や形状等によって任意に設定することができる。 The above-described resonance frequencies f1 and f2 can be arbitrarily set mainly depending on the dimensions and shapes of the antenna element 10, the ground element 20, and the slit 21.

従って、実施の形態１によれば、アンテナエレメント１０の共振周波数を自由に設定又は選択することのできる小型のアンテナ装置１００、及びこれを用いた無線通信装置１１０を提供することができる。 Therefore, according to the first embodiment, it is possible to provide a small antenna device 100 in which the resonance frequency of the antenna element 10 can be freely set or selected, and a wireless communication device 110 using the same.

ここで、実施の形態１のアンテナ装置１００を含む無線通信装置１１０が例えば複合機である場合の利用形態の一例について説明する。 Here, an example of a usage mode when the wireless communication device 110 including the antenna device 100 of the first embodiment is, for example, a multifunction device will be described.

例えば、携帯電話機Ａ（図示せず）の利用者が自己の携帯電話機Ａに記憶されているデータを印刷したい場合に、無線通信装置１１０としての複合機のＧＵＩ操作部１１４で自己の携帯電話機Ａの周波数帯を選択し、無線通信で携帯電話機Ａから複合機にデータを送信し、印刷処理等を行うことができる。また、別の利用者が携帯電話機Ａとは使用周波数が異なる自己の携帯電話機Ｂ（図示せず）に記憶されているデータをＦＡＸで送信したい場合に、ＧＵＩ操作部１１４で自己の携帯電話機Ｂの周波数帯を選択し、無線通信で携帯電話機Ｂから複合機にデータを送信し、ＦＡＸの送信処理等を行うことができる。ここで説明した無線通信装置１１０の用途は一例に過ぎないが、実施の形態１のアンテナ装置１００を含む無線通信装置１１０は、複数の周波数帯の通信が行える環境において、アンテナの利用者がアンテナエレメントの共振周波数を自由に設定又は選択することができるため、利便性が非常に高い。また、従来のように、共振周波数毎に対応した複数のアンテナを用いる必要がないため、小型のアンテナ装置１００を提供することができる。 For example, when a user of a mobile phone A (not shown) wants to print data stored in his / her mobile phone A, the user can use his / her mobile phone A with the GUI operation unit 114 of the multifunction peripheral as the wireless communication device 110. Frequency band can be selected, data can be transmitted from the mobile phone A to the multifunction peripheral by wireless communication, and printing processing can be performed. Further, when another user wants to transmit data stored in his / her mobile phone B (not shown) having a different frequency from that of the mobile phone A by FAX, the user can use his / her mobile phone B with the GUI operation unit 114. Frequency band can be selected, data can be transmitted from the cellular phone B to the multi-function device by wireless communication, and FAX transmission processing can be performed. The application of the wireless communication device 110 described here is merely an example, but the wireless communication device 110 including the antenna device 100 according to Embodiment 1 can be used by an antenna user in an environment where communication in a plurality of frequency bands can be performed. Since the resonance frequency of the element can be set or selected freely, it is very convenient. Moreover, since it is not necessary to use a plurality of antennas corresponding to each resonance frequency as in the prior art, a small antenna device 100 can be provided.

なお、以上では、図２に示すような接続回路３０を用いる形態について説明したが、接続回路３０の回路構成は、図２に示したものに限定されるものではない。また、ＰＩＮダイオード３２の代わりに、例えば、高周波ＦＥＴ（Field effect transistor）を用いてもよい。 In addition, although the form using the connection circuit 30 as shown in FIG. 2 was demonstrated above, the circuit structure of the connection circuit 30 is not limited to what was shown in FIG. Further, instead of the PIN diode 32, for example, a high frequency FET (Field effect transistor) may be used.

また、実施の形態１のアンテナ装置１００は、例えば、次のように変形することが可能である。 Further, the antenna device 100 according to the first embodiment can be modified as follows, for example.

図７は、実施の形態１の変形例のアンテナ装置１００Ａを示す図である。ここでは、図１に示したアンテナ装置１００と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略し、相違点について説明する。 FIG. 7 is a diagram illustrating an antenna device 100A according to a modification of the first embodiment. Here, the same components as those of the antenna device 100 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and differences will be described.

図７に示すように、実施の形態１の変形例のアンテナ装置１００Ａは、アンテナエレメント１０Ａが逆Ｌ型に形成されている。すなわち、アンテナエレメント１０Ａは、接続部１１が給電点１６を兼ねており、給電線１５は、接続部１１（給電点１６）からＰＣＢ基板４０の角部４３Ａの方向に延伸する部分となる。 As shown in FIG. 7, in the antenna device 100A according to the modification of the first embodiment, the antenna element 10A is formed in an inverted L shape. That is, in the antenna element 10 A, the connecting portion 11 also serves as the feeding point 16, and the feeding line 15 is a portion extending from the connecting portion 11 (feeding point 16) toward the corner 43 A of the PCB substrate 40.

また、グランドエレメント２０の接地点２０Ｅは、角部２０Ａと略同一の位置となる。 Further, the ground point 20E of the ground element 20 is located at substantially the same position as the corner portion 20A.

このような実施の形態１の変形例においても、実施の形態１のアンテナ装置１００と同様に、アンテナエレメント１０Ａの共振周波数を自由に設定又は選択することのできる小型のアンテナ装置１００Ａ、及びこれを用いた無線通信装置１１０を提供することができる。 Also in the modified example of the first embodiment, similarly to the antenna device 100 of the first embodiment, a small antenna device 100A capable of freely setting or selecting the resonance frequency of the antenna element 10A, and the antenna device 100A are provided. The used wireless communication device 110 can be provided.

＜実施の形態２＞
実施の形態２のアンテナ装置は、スリットと接続回路を複数組含む点が実施の形態１のアンテナ装置１００と異なる。その他の構成は、実施の形態１のアンテナ装置１００と同一であるため、同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。 <Embodiment 2>
The antenna device of the second embodiment is different from the antenna device 100 of the first embodiment in that it includes a plurality of sets of slits and connection circuits. Since other configurations are the same as those of the antenna device 100 according to the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図８は、実施の形態２のアンテナ装置２００を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating the antenna device 200 according to the second embodiment.

実施の形態２のアンテナ装置２００は、グランドエレメント２０に形成される切欠部として２つのスリット２１、２４を有するとともに、それぞれのスリット２１、２４の開放端２１Ａ、２４Ａに配設される接続回路３０Ａ、３０Ｂを有する。なお、スリット２４は、結合端２４Ｂを有する。 The antenna device 200 according to the second embodiment has two slits 21 and 24 as notches formed in the ground element 20, and a connection circuit 30A disposed at the open ends 21A and 24A of the slits 21 and 24, respectively. , 30B. The slit 24 has a coupling end 24B.

ここで、接続回路３０Ａは、実施の形態１のアンテナ装置１００における接続回路３０に相当する。このため、実施の形態２のアンテナ装置２００は、実施の形態１のアンテナ装置１００に、スリット２４及び接続回路３０Ｂを追加した構成となっている。 Here, the connection circuit 30A corresponds to the connection circuit 30 in the antenna device 100 of the first embodiment. For this reason, the antenna device 200 according to the second embodiment has a configuration in which the slit 24 and the connection circuit 30B are added to the antenna device 100 according to the first embodiment.

また、実施の形態１のアンテナ装置１００における辺２２Ｂは、スリット２４の開放端２４Ａにより、辺２２Ｂ１と辺２２Ｂ２とに分断されている。以下では、グランドエレメント２０の辺２２Ｂ１、辺２２Ｂ２の近傍の部位のうち、開放端２４Ａの両脇に位置する部位を部位２５Ａ、２５Ｂと称す。 Further, the side 22B in the antenna device 100 of the first embodiment is divided into the side 22B1 and the side 22B2 by the open end 24A of the slit 24. Hereinafter, of the parts in the vicinity of the sides 22B1 and 22B2 of the ground element 20, the parts located on both sides of the open end 24A are referred to as parts 25A and 25B.

また、接続回路３０Ａ、３０Ｂの接続状態の切り替えは、コントローラ１２０によって行われる。 The connection state of the connection circuits 30A and 30B is switched by the controller 120.

以下では、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されている状態に接続回路３０を切り替えることを接続回路３０Ａをオンにすると称し、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続されていない状態に接続回路３０Ａを切り替えることを接続回路３０Ａをオフにすると称す。 Hereinafter, switching the connection circuit 30 to a state where the parts 23A and 23B of the ground element 20 are connected is referred to as turning on the connection circuit 30A, and the parts 23A and 23B of the ground element 20 are connected. Switching the connection circuit 30A to a non-existing state is referred to as turning off the connection circuit 30A.

同様に、グランドエレメント２０の部位２５Ａと部位２５Ｂとが接続されている状態に接続回路３０Ｂを切り替えることを接続回路３０Ｂをオンにすると称し、グランドエレメント２０の部位２５Ａと部位２５Ｂとが接続されていない状態に接続回路３０Ｂを切り替えることを接続回路３０Ｂをオフにすると称す。 Similarly, switching the connection circuit 30B to the state where the parts 25A and 25B of the ground element 20 are connected is referred to as turning on the connection circuit 30B, and the parts 25A and 25B of the ground element 20 are connected. Switching the connection circuit 30B to a non-existing state is referred to as turning off the connection circuit 30B.

なお、実施の形態１において図５を用いて説明したように、実施の形態１の接続回路３０（実施の形態２の接続回路３０Ａに相当する接続回路）をオフにした状態では、グランドエレメント２０のうちスリット２１よりも右側の領域には、高周波信号は殆ど分布しない。 As described with reference to FIG. 5 in the first embodiment, when the connection circuit 30 of the first embodiment (a connection circuit corresponding to the connection circuit 30A of the second embodiment) is turned off, the ground element 20 is turned off. Among them, the high frequency signal is hardly distributed in the region on the right side of the slit 21.

このため、実施の形態２では、接続回路３０Ｂのオン／オフの切り替えは、接続回路３０Ａがオンにされている状態で行うこととする。接続回路３０Ａがオフの状態では、グランドエレメント２０のうちスリット２１よりも右側の領域には高周波信号は殆ど分布しないため、接続回路３０Ｂのオン／オフを切り替えても、グランドエレメント２０における高周波信号の信号分布には殆ど影響が生じず、アンテナ装置２００の周波数特性も殆ど変化しないと考えられるからである。 For this reason, in the second embodiment, on / off switching of the connection circuit 30B is performed in a state where the connection circuit 30A is turned on. When the connection circuit 30A is off, the high-frequency signal is hardly distributed in the region on the right side of the slit 21 in the ground element 20. Therefore, even if the connection circuit 30B is switched on / off, the high-frequency signal in the ground element 20 is switched. This is because the signal distribution is hardly affected and the frequency characteristics of the antenna device 200 are considered to hardly change.

ここで、接続回路３０Ａ、３０Ｂをともにオフにした状態（グランドエレメント２０のスリット２１よりも左側に高周波信号が主に分布する状態）におけるアンテナ装置２００の共振周波数をｆ１とする。また、接続回路３０Ａをオンにし、接続回路３０Ｂをオフにした状態（グランドエレメント２０のスリット２４よりも左側に高周波信号が主に分布する状態）におけるアンテナ装置２００の共振周波数をｆ２とする。また、接続回路３０Ａ、３０Ｂをともにオンにした状態（グランドエレメント２０の四隅（角部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ）を通るように高周波信号が分布する状態）におけるアンテナ装置２００の共振周波数をｆ３とする。 Here, the resonance frequency of the antenna device 200 in a state where both the connection circuits 30A and 30B are turned off (a state in which high-frequency signals are mainly distributed on the left side of the slit 21 of the ground element 20) is defined as f1. Further, the resonance frequency of the antenna device 200 in a state where the connection circuit 30A is turned on and the connection circuit 30B is turned off (a state in which high-frequency signals are mainly distributed on the left side of the slit 24 of the ground element 20) is assumed to be f2. Further, the resonance frequency of the antenna device 200 in a state where both of the connection circuits 30A and 30B are turned on (a state in which high-frequency signals are distributed so as to pass through the four corners (corner portions 20A, 20B, 20C, and 20D) of the ground element 20) And

アンテナ装置２００の共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の切り替えは、例えば、図９のフローチャートに示す処理によって実現される。 Switching of the resonance frequencies f1, f2, and f3 of the antenna device 200 is realized by, for example, the process shown in the flowchart of FIG.

なお、接続回路３０Ａ、３０Ｂの各々を切り替えるためには、例えば、接続回路３０Ａ、３０Ｂに識別子を割り振り、２ビットの制御信号を用いることにより、接続回路３０Ａ、３０Ｂのオン／オフを制御することができる。この場合、接続回路３０Ａ、３０Ｂの識別子は、ＲＯＭ１１３（図４参照）に格納しておけばよい。 In order to switch each of the connection circuits 30A and 30B, for example, an identifier is allocated to the connection circuits 30A and 30B, and the on / off of the connection circuits 30A and 30B is controlled by using a 2-bit control signal. Can do. In this case, the identifiers of the connection circuits 30A and 30B may be stored in the ROM 113 (see FIG. 4).

次に、図９を用いて、接続回路３０Ａ、３０Ｂの切替処理について説明する。 Next, the switching process of the connection circuits 30A and 30B will be described with reference to FIG.

図９は、実施の形態２のアンテナ装置２００における接続回路３０Ａ、３０Ｂの切替処理を示すフローチャートである。この切替処理は、ＧＵＩ操作部１１４（図４参照）への操作入力に基づき、ＣＰＵ１１１（図４参照）によって実行される処理である。 FIG. 9 is a flowchart illustrating switching processing of the connection circuits 30A and 30B in the antenna device 200 according to the second embodiment. This switching process is a process executed by the CPU 111 (see FIG. 4) based on an operation input to the GUI operation unit 114 (see FIG. 4).

処理がスタートすると、ＣＰＵ１１１は、ＧＵＩ操作部１１４への入力が共振周波数ｆ１を選択する入力であったか否かを判定する（ステップＳ１）。 When the process starts, the CPU 111 determines whether or not the input to the GUI operation unit 114 is an input for selecting the resonance frequency f1 (step S1).

ＣＰＵ１１１は、ステップＳ１で共振周波数ｆ１が選択されたと判定した場合は、無線制御装置１１５に共振周波数ｆ１を選択するための信号（接続回路３０Ａ、３０Ｂをともにオフにするための信号）をコントローラ１２０に伝送する（ステップＳ２）。この結果、コントローラ１２０により、接続回路３０Ａ、３０Ｂがともにオフの状態にされ、共振周波数がｆ１にされる。 If the CPU 111 determines that the resonance frequency f1 is selected in step S1, the controller 120 sends a signal for selecting the resonance frequency f1 to the wireless control device 115 (a signal for turning off both the connection circuits 30A and 30B). (Step S2). As a result, both the connection circuits 30A and 30B are turned off by the controller 120, and the resonance frequency is set to f1.

ＣＰＵ１１１は、ステップＳ１において、選択された共振周波数がｆ１ではないと判定した場合は、ＧＵＩ操作部１１４への入力が共振周波数ｆ２を選択する入力であったか否かを判定する（ステップＳ３）。 If the CPU 111 determines in step S1 that the selected resonance frequency is not f1, the CPU 111 determines whether or not the input to the GUI operation unit 114 is an input for selecting the resonance frequency f2 (step S3).

ＣＰＵ１１１は、ステップＳ３で共振周波数ｆ２が選択されたと判定した場合は、無線制御装置１１５に共振周波数ｆ２を選択するための信号（接続回路３０Ａをオンにするための信号）をコントローラ１２０に伝送する（ステップＳ４）。この結果、コントローラ１２０により、接続回路３０Ａがオンの状態にされ、共振周波数がｆ２にされる。 When the CPU 111 determines that the resonance frequency f2 is selected in step S3, the CPU 111 transmits a signal for selecting the resonance frequency f2 (a signal for turning on the connection circuit 30A) to the controller 120 to the wireless control device 115. (Step S4). As a result, the connection circuit 30A is turned on by the controller 120, and the resonance frequency is set to f2.

ＣＰＵ１１１は、ステップＳ３において、選択された共振周波数がｆ２ではないと判定した場合は、ＧＵＩ操作部１１４への入力が共振周波数ｆ３を選択する入力であったか否かを判定する（ステップＳ５）。 If the CPU 111 determines in step S3 that the selected resonance frequency is not f2, the CPU 111 determines whether or not the input to the GUI operation unit 114 is an input for selecting the resonance frequency f3 (step S5).

ＣＰＵ１１１は、ステップＳ５で共振周波数ｆ３が選択されたと判定した場合は、無線制御装置１１５に共振周波数ｆ３を選択するための信号（接続回路３０Ａ、３０Ｂをともにオンにするための信号）をコントローラ１２０に伝送する（ステップＳ６）。この結果、コントローラ１２０により、接続回路３０Ａ、３０Ｂがともにオンの状態にされ、共振周波数がｆ３にされる。 If the CPU 111 determines that the resonance frequency f3 is selected in step S5, the controller 120 transmits a signal for selecting the resonance frequency f3 to the wireless control device 115 (a signal for turning on both the connection circuits 30A and 30B). (Step S6). As a result, both the connection circuits 30A and 30B are turned on by the controller 120, and the resonance frequency is set to f3.

ＣＰＵ１１１は、ステップＳ５において、選択された共振周波数がｆ３ではないと判定した場合は、フローをステップＳ１にリターンする。 If the CPU 111 determines in step S5 that the selected resonance frequency is not f3, the flow returns to step S1.

以上のように、実施の形態２のアンテナ装置２００によれば、スリット２１、２４と、接続回路３０Ａ、３０Ｂとを含むことにより、３通りの共振周波数を利用者が選択することができる。 As described above, according to the antenna device 200 of the second embodiment, the user can select three resonance frequencies by including the slits 21 and 24 and the connection circuits 30A and 30B.

次に、実施の形態２のアンテナ装置２００のＳパラメータを用いて周波数特性について説明する。 Next, frequency characteristics will be described using S parameters of antenna apparatus 200 of the second embodiment.

図１０は、実施の形態２のアンテナ装置２００の周波数に対するＳ１１パラメータの特性を示す図である。なお、図１０に示すＳ１１パラメータは、給電部１６で測定したものである。 FIG. 10 is a diagram illustrating characteristics of the S11 parameter with respect to the frequency of the antenna device 200 according to the second embodiment. The S11 parameter shown in FIG. 10 is measured by the power feeding unit 16.

図１０において、一点鎖線は接続回路３０Ａ、３０Ｂをともにオフにした状態の周波数特性（共振周波数ｆ１が得られる周波数特性）を示し、実線は接続回路３０Ａをオン、接続回路３０Ｂをオフにした状態の周波数特性（共振周波数ｆ２が得られる周波数特性）を示し、破線は接続回路３０Ａ、３０Ｂをともにオンにした状態の周波数特性（共振周波数ｆ３が得られる周波数特性）を示す。 In FIG. 10, the alternate long and short dash line indicates the frequency characteristics (frequency characteristics that can obtain the resonance frequency f1) in which both the connection circuits 30A and 30B are turned off, and the solid line indicates a state in which the connection circuit 30A is turned on and the connection circuit 30B is turned off. The frequency characteristics (frequency characteristics at which the resonance frequency f2 is obtained) are shown, and the broken lines show frequency characteristics (frequency characteristics at which the resonance frequency f3 is obtained) in a state where both the connection circuits 30A and 30B are turned on.

図１０に示す３つのＳ１１パラメータの周波数特性は、上述のように、接続回路３０Ａ、３０Ｂの接続状態を切り替えることによって得られたものである。 The frequency characteristics of the three S11 parameters shown in FIG. 10 are obtained by switching the connection states of the connection circuits 30A and 30B as described above.

接続回路３０Ａ、３０Ｂがともにオフにされて、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂと、部位２５Ａと部位２５Ｂとがともに接続されていない状態では、一点鎖線で示すように、Ｓ１１パラメータの値は、周波数が約２．６ＧＨｚのときに極小値（約−１２ｄＢ）を示している。これにより、接続回路３０Ａ、３０Ｂによってグランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂと、部位２５Ａと部位２５Ｂとがともに接続されていない場合の共振周波数ｆ１は、約２．６ＧＨｚであることが分かる。 When both of the connection circuits 30A and 30B are turned off and the parts 23A and 23B and the parts 25A and 25B of the ground element 20 are not connected together, the value of the S11 parameter is When the frequency is about 2.6 GHz, the minimum value (about −12 dB) is shown. Thus, it can be seen that the resonance frequency f1 when the parts 23A and 23B and the parts 25A and 25B of the ground element 20 are not connected together by the connection circuits 30A and 30B is about 2.6 GHz.

また、接続回路３０Ａをオン、接続回路３０Ｂをオフにして、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続され、部位２５Ａと部位２５Ｂが接続されていない状態では、実線で示すように、Ｓ１１パラメータの値は、周波数が約２．４ＧＨｚと約３．８ＧＨｚのときに極小値（約−１４ｄＢと約−１８ｄＢ）を示している。これにより、接続回路３０Ａによってグランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂとが接続され、接続回路３０Ｂによってグランドエレメント２０の部位２５Ａと部位２５Ｂとが接続されていない場合の共振周波数ｆ２は、約２．４ＧＨｚと約３．８ＧＨｚであることが分かる。 Further, when the connection circuit 30A is turned on and the connection circuit 30B is turned off so that the part 23A and the part 23B of the ground element 20 are connected and the part 25A and the part 25B are not connected, as shown by a solid line, S11 The value of the parameter shows a minimum value (about -14 dB and about -18 dB) when the frequency is about 2.4 GHz and about 3.8 GHz. Thereby, the part 23A and the part 23B of the ground element 20 are connected by the connection circuit 30A, and the resonance frequency f2 when the part 25A and the part 25B of the ground element 20 are not connected by the connection circuit 30B is about 2. It turns out that it is 4 GHz and about 3.8 GHz.

接続回路３０Ａ、３０Ｂがともにオンにされて、グランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂと、部位２５Ａと部位２５Ｂとがともに接続されている状態では、破線で示すように、Ｓ１１パラメータの値は、周波数が約２．８ＧＨｚのときに極小値（約−１３ｄＢ）を示している。これにより、接続回路３０Ａ、３０Ｂによってグランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂと、部位２５Ａと部位２５Ｂとがともに接続されている場合の共振周波数ｆ３は、約２．８ＧＨｚであることが分かる。 When both the connection circuits 30A and 30B are turned on and the parts 23A and 23B and the parts 25A and 25B of the ground element 20 are connected together, the value of the S11 parameter is When the frequency is about 2.8 GHz, the minimum value (about -13 dB) is shown. Thereby, it can be seen that the resonance frequency f3 when the parts 23A and 23B and the parts 25A and 25B of the ground element 20 are connected together by the connection circuits 30A and 30B is about 2.8 GHz.

この結果より、接続回路３０Ａ、３０Ｂのオン／オフによってグランドエレメント２０の部位２３Ａと部位２３Ｂと、部位２５Ａと部位２５Ｂとの接続状態を切り替えることにより、アンテナ装置２００の共振周波数を切り替えられることが分かる。 From this result, the resonance frequency of the antenna device 200 can be switched by switching the connection state between the parts 23A and 23B and the parts 25A and 25B of the ground element 20 by turning on / off the connection circuits 30A and 30B. I understand.

なお、上述の共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３は、主に、アンテナエレメント１０、グランドエレメント２０、及びスリット２１、２４の寸法や形状等によって任意に設定することができる。 The resonance frequencies f1, f2, and f3 described above can be arbitrarily set mainly depending on the dimensions and shapes of the antenna element 10, the ground element 20, and the slits 21 and 24.

従って、実施の形態２によれば、アンテナエレメント１０の共振周波数を自由に設定又は選択することのできる小型のアンテナ装置２００、及びこれを用いた無線通信装置１１０（図４参照）を提供することができる。 Therefore, according to the second embodiment, it is possible to provide a small antenna device 200 in which the resonance frequency of the antenna element 10 can be freely set or selected, and a wireless communication device 110 (see FIG. 4) using the same. Can do.

なお、実施の形態２では、一例として、２つのスリット２１、２４と２つの接続回路３０Ａ、３０Ｂを含む形態について説明したが、スリットと接続回路の数は幾つであってもよく、また、その配置も任意に設定することができる。 In the second embodiment, as an example, the embodiment including the two slits 21 and 24 and the two connection circuits 30A and 30B has been described. However, the number of the slits and the connection circuits may be any number. Arrangement can also be set arbitrarily.

＜実施の形態３＞
実施の形態３のアンテナ装置３００は、アンテナエレメントが分岐されて共振周波数の異なる第１アンテナ部と第２アンテナ部を含む点と、第１アンテナ部と第２アンテナ部のそれぞれに対応するスリットがグランドエレメントに設けられている点とが実施の形態１のアンテナ装置１００と異なる。 <Embodiment 3>
The antenna device 300 according to the third embodiment includes a first antenna unit and a second antenna unit having different resonance frequencies when the antenna element is branched, and slits corresponding to the first antenna unit and the second antenna unit, respectively. The antenna device 100 of the first embodiment is different from the antenna device 100 in that the ground element is provided.

図１１は、実施の形態３のアンテナ装置３００を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating the antenna device 300 according to the third embodiment.

アンテナ装置３００は、アンテナエレメント３１０、グランドエレメント３２０、及びＰＣＢ基板３４０を含む。 The antenna device 300 includes an antenna element 310, a ground element 320, and a PCB substrate 340.

アンテナエレメント３１０とグランドエレメント３２０は、ＰＣＢ基板３４０の表面に形成されている。アンテナエレメント３１０、グランドエレメント３２０は、例えば、ＰＣＢ基板３４０の表面に形成した銅箔をパターニングすることによって形成することができる。 The antenna element 310 and the ground element 320 are formed on the surface of the PCB substrate 340. The antenna element 310 and the ground element 320 can be formed by patterning a copper foil formed on the surface of the PCB substrate 340, for example.

ＰＣＢ基板３４０は、例えば、ガラス繊維の布にエポキシ樹脂をしみ込ませ熱硬化処理を施したＦＲ４製の基板であればよい。ＰＣＢ基板３４０は、短辺３４１Ａ、３４１Ｂ、長辺３４２Ａ、３４２Ｂ、及び角部３４３Ａ〜３４３Ｄを有する平面視で長方形状の基板である。なお、ＰＣＢ基板３４０は、実施の形態１のＰＣＢ基板４０とは長辺と短辺の関係が入れ替わっている。 The PCB substrate 340 may be, for example, an FR4 substrate in which a glass fiber cloth is impregnated with an epoxy resin and subjected to a thermosetting process. The PCB substrate 340 is a rectangular substrate having a short side 341A, 341B, long sides 342A, 342B, and corners 343A to 343D in plan view. The PCB substrate 340 has a relationship between the long side and the short side with the PCB substrate 40 of the first embodiment.

アンテナエレメント３１０は、接続部３１１でグランドエレメント３２０に接続されており、グランドエレメント３２０から離間する方向（図１１中で＋Ｙ方向）に延伸し、折り曲げ部３１２Ａで直角に（図１１中では＋Ｘ方向に直角に）折り曲げられ、さらに、折り曲げ部３１２Ｂでグランドエレメント３２０から離間する方向に直角に（図１中では＋Ｙ方向に直角に）折り曲げられ、分岐部３１２Ｃまで延伸している。 The antenna element 310 is connected to the ground element 320 at the connection portion 311, extends in a direction away from the ground element 320 (+ Y direction in FIG. 11), and is perpendicular to the bent portion 312A (+ X direction in FIG. 11). Further, the bent portion 312B is bent at a right angle in a direction away from the ground element 320 (perpendicular to the + Y direction in FIG. 1), and extends to the branch portion 312C.

アンテナエレメント３１０は、分岐部３１２Ｃで左右に分岐されており、第１アンテナ部３１０Ａは分岐部３１２Ｃよりも左側に分岐し、第２アンテナ部３１０Ｂは分岐部３１２Ｃよりも右側に分岐している。 The antenna element 310 is branched to the left and right by a branching section 312C, the first antenna section 310A is branched to the left side of the branching section 312C, and the second antenna section 310B is branched to the right side of the branching section 312C.

第１アンテナ部３１０Ａは、端部３１３Ａまで延伸している。端部３１３Ａは、ＰＣＢ基板３４０の角部３４３Ａの近傍に位置する。第１アンテナ部３１０Ａの分岐部３１２Ｃから端部３１３Ａまでの長さは、第１共振周波数ｆ１１に応じて設定されている。 The first antenna portion 310A extends to the end portion 313A. The end portion 313A is located in the vicinity of the corner portion 343A of the PCB substrate 340. The length from the branch part 312C to the end part 313A of the first antenna part 310A is set according to the first resonance frequency f11.

第２アンテナ部３１０Ｂは、端部３１３Ｂまで延伸している。端部３１３Ｂは、ＰＣＢ基板３４０の角部３４３Ｂの近傍に位置する。第２アンテナ部３１０Ｂの分岐部３１２Ｃから端部３１３Ｂまでの長さは、第２共振周波数ｆ１２に応じて設定されている。 The second antenna portion 310B extends to the end portion 313B. The end portion 313B is located in the vicinity of the corner portion 343B of the PCB substrate 340. The length from the branch part 312C to the end part 313B of the second antenna part 310B is set according to the second resonance frequency f12.

グランドエレメント３２０は、角部３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ、３２０Ｄを有する。角部３２０Ａ〜３２０Ｄのうち、角部３２０Ｃ、３２０Ｄは、それぞれ、ＰＣＢ基板３４０の角部３４３Ｃ、３４３Ｄの近傍に位置する。なお、グランドエレメント３２０は、図１１に示すＹ軸方向の破線（接地点３２０Ｅを通る破線）よりも左側が第１アンテナ部３１０Ａに対応して設けられており、破線（接地点３２０Ｅを通る破線）よりも右側は第２アンテナ部３１０Ｂに対応して設けられている。 The ground element 320 has corner portions 320A, 320B, 320C, and 320D. Of the corner portions 320A to 320D, the corner portions 320C and 320D are positioned in the vicinity of the corner portions 343C and 343D of the PCB substrate 340, respectively. The ground element 320 is provided on the left side of the broken line in the Y-axis direction (broken line passing through the grounding point 320E) shown in FIG. 11 corresponding to the first antenna unit 310A. ) Is provided corresponding to the second antenna portion 310B.

グランドエレメント３２０は、例えば、アンテナエレメント３１０の給電部３１６に対向する部位を接地点３２０Ｅとして、接地される。 For example, the ground element 320 is grounded by using a portion of the antenna element 310 that faces the power feeding unit 316 as a ground point 320E.

また、グランドエレメント３２０は、スリット３２１、３２４を有する。スリット３２１は、グランドエレメント３２０の幅方向において、角部３２０Ａと接続部３１１との間からＰＣＢ基板３４０の長辺３４２Ｂの方向（図１中−Ｙ方向）に切り欠かれた切欠部である。スリット３２１は、開放端３２１Ａと結合端３２１Ｂを有する。 The ground element 320 has slits 321 and 324. The slit 321 is a cutout portion that is cut in the width direction of the ground element 320 from between the corner portion 320A and the connection portion 311 in the direction of the long side 342B of the PCB substrate 340 (-Y direction in FIG. 1). The slit 321 has an open end 321A and a coupling end 321B.

スリット３２４は、グランドエレメント３２０の幅方向において、接地点３２０Ｅと角部３２０Ｂとの間からＰＣＢ基板３４０の長辺３４２Ｂの方向（図１中−Ｙ方向）に切り欠かれた切欠部である。スリット３２４は、開放端３２４Ａと結合端３２４Ｂを有する。 The slit 324 is a cutout portion that is cut in the width direction of the ground element 320 in the direction of the long side 342B of the PCB substrate 340 (-Y direction in FIG. 1) from between the grounding point 320E and the corner portion 320B. The slit 324 has an open end 324A and a coupling end 324B.

グランドエレメント３２０の４辺のうち、アンテナエレメント３１０に近接する辺３２２（図１１中Ｘ方向に延伸する辺のうち、アンテナエレメント１０に近い方の辺）は、スリット３２１の開放端３２１Ａと、接続部３１１と、スリット３２４の開放端３２４Ａとにより、辺３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄに分断されている。 Of the four sides of the ground element 320, the side 322 close to the antenna element 310 (the side extending in the X direction in FIG. 11 and the side closer to the antenna element 10) is connected to the open end 321A of the slit 321. The portion 311 and the open end 324A of the slit 324 are divided into sides 322A, 322B, 322C, and 322D.

以下では、グランドエレメント３２０の辺３２２Ａ、３２２Ｂの近傍の部位のうち、開放端３２１Ａの両脇に位置する部位を部位３２３Ａ、３２３Ｂと称す。同様に、グランドエレメント３２０の辺３２２Ｃ、３２２Ｄの近傍の部位のうち、開放端３２４Ａの両脇に位置する部位を部位３２５Ａ、３２５Ｂと称す。 Below, the site | part located in the both sides of the open end 321A among the site | parts near edge | side 322A, 322B of the ground element 320 is called site | part 323A, 323B. Similarly, of the parts near the sides 322C and 322D of the ground element 320, parts located on both sides of the open end 324A are referred to as parts 325A and 325B.

接続回路３０Ａは、スリット３２１の開放端３２１Ａに設けられており、スリット３２１によって切り欠かれたグランドエレメント３２０の部位３２３Ａと部位３２３Ｂの間の接続状態を切り替える。 The connection circuit 30A is provided at the open end 321A of the slit 321 and switches the connection state between the part 323A and the part 323B of the ground element 320 cut out by the slit 321.

同様に、接続回路３０Ｂは、スリット３２４の開放端３２４Ａに設けられており、スリット３２４によって切り欠かれたグランドエレメント３２０の部位３２５Ａと部位３２５Ｂの間の接続状態を切り替える。 Similarly, the connection circuit 30B is provided at the open end 324A of the slit 324, and switches the connection state between the portion 325A and the portion 325B of the ground element 320 cut out by the slit 324.

接続回路３０Ａ、３０Ｂの接続状態の切り替えは、実施の形態１、２と同様にコントローラ１２０によって制御されるように構成されている。 The switching of the connection state of the connection circuits 30A and 30B is configured to be controlled by the controller 120 as in the first and second embodiments.

なお、一例としてアンテナ装置３００の寸法を挙げると、端部３１３Ａから分岐部３１２Ｃまでの長さは２２ｍｍ、分岐部３１２Ｃから端部３１３Ｂまでの長さは９ｍｍ、アンテナエレメント３１０の線幅は１ｍｍである。また、グランドエレメント３２０は、角部３２０Ａから角部３２０Ｂまでの長さが３２ｍｍ、角部３２０Ｂから角部３２０Ｃまでの長さが２２ｍｍである。 As an example, when the dimensions of the antenna device 300 are given, the length from the end portion 313A to the branch portion 312C is 22 mm, the length from the branch portion 312C to the end portion 313B is 9 mm, and the line width of the antenna element 310 is 1 mm. is there. The ground element 320 has a length from the corner 320A to the corner 320B of 32 mm and a length from the corner 320B to the corner 320C of 22 mm.

以下では、グランドエレメント３２０の部位３２３Ａと部位３２３Ｂとが接続されている状態に接続回路３０Ａを切り替えることを接続回路３０Ａをオンにすると称し、グランドエレメント３２０の部位３２３Ａと部位３２３Ｂとが接続されていない状態に接続回路３０Ａを切り替えることを接続回路３０Ａをオフにすると称す。 Hereinafter, switching the connection circuit 30A to the state where the parts 323A and 323B of the ground element 320 are connected is referred to as turning on the connection circuit 30A, and the parts 323A and 323B of the ground element 320 are connected. Switching the connection circuit 30A to a non-existing state is referred to as turning off the connection circuit 30A.

同様に、グランドエレメント３２０の部位３２５Ａと部位３２５Ｂとが接続されている状態に接続回路３０Ｂを切り替えることを接続回路３０Ｂをオンにすると称し、グランドエレメント３２０の部位３２５Ａと部位３２５Ｂとが接続されていない状態に接続回路３０Ｂを切り替えることを接続回路３０Ｂをオフにすると称す。 Similarly, switching the connection circuit 30B to the state where the parts 325A and 325B of the ground element 320 are connected is referred to as turning on the connection circuit 30B, and the parts 325A and 325B of the ground element 320 are connected. Switching the connection circuit 30B to a non-existing state is referred to as turning off the connection circuit 30B.

なお、実施の形態１、２と同様に、接続回路３０Ａをオフにした状態では、グランドエレメント３２０のうちスリット３２１よりも左側の領域には、高周波信号は殆ど分布しない。また、接続回路３０Ｂをオフにした状態では、グランドエレメント３２０のうちスリット３２４よりも右側の領域には、高周波信号は殆ど分布しない。 As in the first and second embodiments, when the connection circuit 30A is turned off, the high-frequency signal is hardly distributed in the region on the left side of the slit 321 in the ground element 320. When the connection circuit 30B is turned off, the high-frequency signal is hardly distributed in the region on the right side of the slit 324 in the ground element 320.

２つの共振周波数ｆ１１、ｆ１２に応じた線路長の第１アンテナ部３１０Ａ及び第２アンテナ部３１０Ｂを含む実施の形態３のアンテナ装置３００は、コントローラ１２０で接続回路３０Ａ、３０Ｂをそれぞれ切り替えることにより、２つの共振周波数ｆ１１、ｆ１２をそれぞれシフトさせることができる。 The antenna device 300 according to the third embodiment including the first antenna unit 310A and the second antenna unit 310B having line lengths corresponding to the two resonance frequencies f11 and f12 is changed by switching the connection circuits 30A and 30B by the controller 120, respectively. The two resonance frequencies f11 and f12 can be shifted.

図１２は、実施の形態３のアンテナ装置３００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the S11 parameter of the antenna device 300 according to the third embodiment.

ここでは、接続回路３０Ａ、３０Ｂをともにオンにした場合の特性Ａ、接続回路３０Ａをオンにして接続回路３０Ｂをオフにした場合の特性Ｂ、接続回路３０Ａをオフにして接続回路３０Ｂをオンにした場合の特性Ｃ、及び、接続回路３０Ａ、３０Ｂをともにオフに特性Ｄをシミュレーションによって求めた。 Here, characteristic A when both the connection circuits 30A and 30B are turned on, characteristic B when the connection circuit 30A is turned on and the connection circuit 30B is turned off, and connection circuit 30A is turned off and the connection circuit 30B is turned on In this case, the characteristic C and the connection circuit 30A, 30B are both turned off, and the characteristic D is obtained by simulation.

図１２（Ａ）は、特性Ａ、Ｂを示し、図１２（Ｂ）は特性Ｃ、Ｄを示す。 12A shows the characteristics A and B, and FIG. 12B shows the characteristics C and D.

共振周波数ｆ１１は、図１２（Ａ）に示すように、特性Ａ、Ｂでは略同一で約２．４ＧＨｚであり、そのときのＳ１１パラメータの値は約−１２ｄＢであった。 As shown in FIG. 12A, the resonance frequency f11 is substantially the same in the characteristics A and B and is about 2.4 GHz, and the value of the S11 parameter at that time is about −12 dB.

また、図１２（Ｂ）に示すように、特性Ｃでは共振周波数ｆ１１は約２．０ＧＨｚにシフトしており、そのときのＳ１１パラメータの値は約−１２ｄＢであった。また、特性Ｄでは共振周波数ｆ１１は約２．１ＧＨｚにシフトしており、そのときのＳ１１パラメータの値は約−１４ｄＢであった。 Also, as shown in FIG. 12B, in the characteristic C, the resonance frequency f11 is shifted to about 2.0 GHz, and the value of the S11 parameter at that time is about −12 dB. In the characteristic D, the resonance frequency f11 is shifted to about 2.1 GHz, and the value of the S11 parameter at that time is about −14 dB.

また、共振周波数ｆ１２は、図１２（Ａ）に示すように、特性Ａでは約５．０ＧＨｚであり、そのときのＳ１１パラメータの値は約−１６ｄＢであった。特性Ｂでは約５．２ＧＨｚにシフトし、そのときのＳ１１パラメータの値は約−１６ｄＢであった。 Further, as shown in FIG. 12A, the resonance frequency f12 is about 5.0 GHz in the characteristic A, and the value of the S11 parameter at that time is about −16 dB. The characteristic B was shifted to about 5.2 GHz, and the value of the S11 parameter at that time was about −16 dB.

また、図１２（Ｂ）に示すように、特性Ｃでは共振周波数ｆ１２は約５．０ＧＨｚであり、そのときのＳ１１パラメータの値は約−１６ｄＢであった。また、特性Ｄでは共振周波数ｆ１２は約５．１ＧＨｚにシフトしており、そのときのＳ１１パラメータの値は約−１９ｄＢであった。 Further, as shown in FIG. 12B, in the characteristic C, the resonance frequency f12 is about 5.0 GHz, and the value of the S11 parameter at that time is about −16 dB. In the characteristic D, the resonance frequency f12 is shifted to about 5.1 GHz, and the value of the S11 parameter at that time is about −19 dB.

この結果より、接続回路３０Ａ、３０Ｂのオン／オフによってグランドエレメント３２０の部位３２３Ａと部位３２３Ｂと、部位３２５Ａと部位３２５Ｂとの接続状態を切り替えることにより、アンテナ装置３００の共振周波数を切り替えられる（シフトできる）ことが分かる。 From this result, the resonance frequency of the antenna device 300 can be switched (shifted) by switching the connection state between the parts 323A and 323B and the parts 325A and 325B of the ground element 320 by turning on / off the connection circuits 30A and 30B. I can understand.

なお、上述の共振周波数ｆ１１、ｆ１２は、主に、アンテナエレメント３１０、グランドエレメント３２０、及びスリット３２１、３２４の寸法、位置、形状等によって任意に設定することができる。 The resonance frequencies f11 and f12 described above can be arbitrarily set mainly depending on the dimensions, positions, shapes, and the like of the antenna element 310, the ground element 320, and the slits 321 and 324.

以上のように、共振周波数の異なる第１アンテナ部３１０Ａと第２アンテナ部３１０Ｂを有するアンテナ装置３００においても、スリット３２１、３２４に設けられた接続回路３０Ａ、３０Ｂの接続状態を制御することにより、様々な共振周波数を自由に選択することのできる小型のアンテナ装置３００、及びこれを用いた無線通信装置１１０（図４参照）を提供することができる。 As described above, even in the antenna device 300 having the first antenna unit 310A and the second antenna unit 310B having different resonance frequencies, by controlling the connection state of the connection circuits 30A and 30B provided in the slits 321 and 324, It is possible to provide a small antenna device 300 in which various resonance frequencies can be freely selected, and a wireless communication device 110 (see FIG. 4) using the same.

なお、実施の形態３では、一例として、２つのスリット３２１、３２４と２つの接続回路３０Ａ、３０Ｂを含む形態について説明したが、スリットと接続回路の数は幾つであってもよく、また、その配置も任意に設定することができる。 In the third embodiment, an example in which two slits 321 and 324 and two connection circuits 30A and 30B are included has been described as an example, but the number of slits and connection circuits may be any number. Arrangement can also be set arbitrarily.

以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナ装置、及びこれを用いた無線通信装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the antenna device according to the exemplary embodiment of the present invention and the wireless communication device using the antenna device have been described above, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and the patent Various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.

１００、１００Ａアンテナ装置
１０アンテナエレメント
１１接続部
１２折り曲げ部
１３端部
１４分岐部
１５給電線路
２０グランドエレメント
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ角部
２０Ｅ接地点
２１スリット
２１Ａ開放端
２１Ｂ結合端
２２Ａ、２２Ｂ辺
２３Ａ、２３Ｂ部位
３０接続回路
３１、３３コンデンサ
３２ＰＩＮダイオード
３４、３６高周波チョークコイル
３５抵抗器
３７、３８パッド
４０ＰＣＢ基板
４１Ａ、４１Ｂ長辺
４２Ａ、４２Ｂ短辺
４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ角部
１１０無線通信装置
１１１ＣＰＵ
１１２ＲＡＭ
１１３ＲＯＭ
１１４ＧＵＩ操作部
１１５無線制御部
１１６バス
２００アンテナ装置
２１、２４スリット
２２Ｂ１、２２Ｂ２辺
２４Ａ開放端
２４Ｂ結合端
２５Ａ、２５Ｂ部位
３０Ａ、３０Ｂ接続回路
３００アンテナ装置
３１０アンテナエレメント
３１１接続部
３１２Ａ折り曲げ部
３１２Ｂ折り曲げ部
３１２Ｃ分岐部
３１３Ｂ端部
３１６給電部
３２０グランドエレメント
３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ、３２０Ｄ角部
３２０Ｅ接地点
３２１、３２４スリット
３２１Ａ開放端
３２１Ｂ結合端
３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄ辺
３２４Ａ開放端
３２４Ｂ結合端
３２３Ａ、３２３Ｂ部位
３２５Ａ、３２５Ｂ部位
３４０ＰＣＢ基板
３４１Ａ、３４１Ｂ短辺
３４２Ａ、３４２Ｂ長辺
３４３Ａ、３４２Ｂ、３４３Ｃ、３４３Ｄ角部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,100A Antenna apparatus 10 Antenna element 11 Connection part 12 Bending part 13 End part 14 Branch part 15 Feed line 20 Ground element 20A, 20B, 20C, 20D Corner | angular part 20E Grounding point 21 Slit 21A Open end 21B Joint end 22A, 22B Side 23A, 23B part 30 connection circuit 31, 33 capacitor 32 PIN diode 34, 36 high frequency choke coil 35 resistor 37, 38 pad 40 PCB substrate 41A, 41B long side 42A, 42B short side 43A, 43B, 43C, 43D corner 110 Wireless communication device 111 CPU
112 RAM
113 ROM
114 GUI operation unit 115 Radio control unit 116 Bus 200 Antenna device 21, 24 Slit 22B1, 22B2 Side 24A Open end 24B Joint end 25A, 25B Site 30A, 30B Connection circuit 300 Antenna device 310 Antenna element 311 Connection unit 312A Bending unit 312B Bending Portion 312C Branching portion 313B End portion 316 Power feeding portion 320 Ground element 320A, 320B, 320C, 320D Corner portion 320E Grounding point 321, 324 Slit 321A Open end 321B Coupling end 322A, 322B, 322C, 322D Side 324A Open end 324A Coupling end 324A 323B part 325A, 325B part 340 PCB substrate 341A, 341B short side 342A, 342B long side 343A, 342B, 343C, 343D corner

特開２００４−２０１２７８号公報JP 2004-201278 A 特開２００８−０１７４２６号公報JP 2008-017426 A

Claims

共振周波数の異なる第１アンテナ部及び第２アンテナ部と、前記第１アンテナ部及び第２アンテナ部の給電点とを有するアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントの前記給電点に近接して配設される接地点を有するグランドエレメントであって、前記給電点から離れる方向に切り欠かれた第１切欠部及び第２切欠部を有し、前記第１切欠部と前記第２切欠部が、それぞれ、前記接地点の前記第１アンテナ部の側と前記第２アンテナ部の側とに形成されるグランドエレメントと、
前記第１切欠部によって切り欠かれた前記グランドエレメントの第１の一端側と第１の他端側との間に配設され、前記第１の一端側と前記第１の他端側の接続状態を切り替える第１接続回路と
前記第２切欠部によって切り欠かれた前記グランドエレメントの第２の一端側と第２の他端側との間に配設され、前記第２の一端側と前記第２の他端側の接続状態を切り替える第２接続回路と
を含み、前記第１接続回路及び前記第２接続回路で前記第１の一端側と前記第１の他端側の接続状態と、前記第２の一端側と前記第２の他端側の接続状態とをそれぞれ切り替えることにより、共振周波数を切り替える、アンテナ装置。 An antenna element having a first antenna portion and the second antenna portion different resonance frequencies, the feeding point of the first antenna portion and the second antenna portion,
Wherein a ground element having a ground point to the being disposed proximate to the feeding point of the antenna element, have a first notch and a second notch is cut out in a direction away from the feed point, wherein A ground element formed on the first antenna portion side and the second antenna portion side of the ground point, respectively, the first cutout portion and the second cutout portion ;
A connection between the first one end side and the first other end side of the ground element cut out by the first cutout portion is provided between the first one end side and the first other end side. A first connection circuit for switching the state;
A connection between the second one end side and the second other end side of the ground element cut out by the second cutout portion is provided between the second one end side and the second other end side. A second connection circuit for switching states, the first connection circuit and the second connection circuit, the first one end side and the first other end side connection state, the second one end side and the second connection circuit by switching the second end side of the connection state and the respective switches the resonant frequency, the antenna device.

前記第１接続回路は、前記第１切欠部の開放端側に配設され、前記第２接続回路は、前記第２切欠部の開放端側に配設される、請求項１に記載のアンテナ装置。 The first connection circuit, the disposed open end of the first notch, the second connection circuit, the Ru is disposed on the open end side of the second notch antenna according to claim 1 apparatus.

前記第１接続回路及び前記第２接続回路のうちのいずれかを非接続状態にする、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2 , wherein one of the first connection circuit and the second connection circuit is disconnected.

前記第１接続回路及び前記第２接続回路のすべてを接続状態にする、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。 To all of the first connection circuit and the second connection circuit to the connection state, the antenna device according to claim 1 or 2.

前記第１アンテナ部は、逆Ｌ型又は逆Ｆ型であり、前記第２アンテナ部は、逆Ｌ型又は逆Ｆ型である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 The first antenna portion is Ri reverse L type or an inverted-F der, the second antenna unit, Ru reverse L type or an inverted-F der, according to any one of claims 1 to 4 antenna apparatus.

請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアンテナ装置を含む、無線通信装置。 In any one of claims 1 to 5 including the antenna device according, the wireless communication device.