JP6610683B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1のアンテナ装置100を示す図である。図2は、図1のA−A矢視断面を示す図である。図1及び図2では、図示するようにXYZ座標系を定義する。
図21は、実施の形態2のアンテナ装置200を示す図である。図21では、図示するようにXYZ座標系を定義する。図21に示すアンテナ装置200は、シミュレーションモデルである。
図28及び図29は、実施の形態3のアンテナ装置300を示す図である。図28及び図29では、図示するようにXYZ座標系を定義する。図28及び図29に示すアンテナ装置300は、シミュレーションモデルである。
図33乃至図36は、実施の形態4のアンテナ装置400を示す図である。図33乃至図36では、図示するようにXYZ座標系を定義する。図33乃至図36に示すアンテナ装置400は、シミュレーションモデルである。
図39は、実施の形態5のアンテナ装置500の等価回路図である。アンテナ装置500は、アンテナエレメント110、整合回路550、及びグランドプレーン50(図1参照)を含む。
図40は、実施の形態6のアンテナ装置600のシミュレーションモデルを示す図である。アンテナ装置600は、図12に示すアンテナ装置100と同様の構成を有する。
図42は、実施の形態7のアンテナ装置700を示す平面図である。図43は、実施の形態7のアンテナ装置700の等価回路図である。
10 配線基板
50 グランドプレーン
50A 端辺
60 無線モジュール
61 高周波電源
110 アンテナエレメント
111、112、113 線路
111A 給電点
111B 分岐点
115 素子チップ
120、130 エレメント
150 整合回路
200、200A アンテナ装置
220 無給電素子
231、232、232A、233、233A、234 金属プレート
250 整合回路
300、300A アンテナ装置
310、310A アンテナエレメント
311A 給電点
311B 分岐点
331、332、333、334 金属プレート
310 アンテナエレメント
311、312、313 線路
315 線路
315A 給電部
315B 分岐部
316 線路
316A 給電部
316B1、316B2 分岐部
340 USBコネクタカバー
400 アンテナ装置
410 アンテナエレメント
411、412、413 線路
411A 給電点
411B 分岐点
414 線路
416 素子チップ
500 アンテナ装置
550 整合回路
600 アンテナ装置
700 アンテナ装置
710 アンテナエレメント
711、712、713 線路
711A 給電点
711B 折り曲げ部
720、730 エレメント
750 整合回路
Claims (14)
- 端辺を有するグランドプレーンと、
交流電源に接続される整合回路と、
前記整合回路に接続される給電点から前記端辺から離れる方向に伸延する第1線路と、前記第1線路から第1折り曲げ部で折り曲げられ、第1端部まで伸延する第2線路と、前記第1線路から第2折り曲げ部で前記第2線路とは反対方向に折り曲げられ、第2端部まで伸延する第3線路とを有し、前記第1線路の前記給電点から前記第1折り曲げ部を経て前記第2線路の前記第1端部までの区間が第1エレメントを構築し、前記給電点から前記第2折り曲げ部を経て前記第3線路の前記第2端部までの区間が第2エレメントを構築する、T字型のアンテナエレメントと
を含み、
前記第1エレメントの第1長さは、前記第2エレメントの第2長さよりも長く、
前記第1長さは、第1周波数の第1波長の電気長の四半波長未満であり、
前記第2長さは、前記第1周波数よりも高い第2周波数の第2波長の電気長の四半波長よりも短く、前記第2周波数よりも高い第3周波数の第3波長の電気長の四半波長よりも長く、
前記第1エレメントは、前記第1周波数よりも高く、前記第2周波数よりも低い共振周波数を有し、
前記第2エレメントは、前記第2周波数よりも高く、前記第3周波数よりも低い共振周波数を有し、
前記給電点から前記第1折り曲げ部までの長さを前記第1波長の電気長で除算した第1値は、前記給電点から前記第2折り曲げ部までの長さを前記第2波長の電気長で除算した第2値以下であり、
前記整合回路のインピーダンスの虚数成分は、前記第1周波数及び前記第2周波数において正の値をとり、前記第3周波数において負の値をとり、
前記第1端部と前記第1折り曲げ部との間の点と、前記端辺との間に直列に挿入され、前記第1周波数においてハイインピーダンスになり、前記第2周波数及び前記第3周波数において導通する、可変インピーダンス素子をさらに含み、
前記第1エレメントと、前記可変インピーダンス素子と、前記端辺とによって構築されるループ回路には、前記第2周波数及び前記第3周波数においてループ電流が流れる、アンテナ装置。 - 端辺を有するグランドプレーンと、
交流電源に接続される整合回路と、
前記整合回路に接続される給電点から前記端辺から離れる方向に伸延する第1線路と、前記第1線路から第1折り曲げ部で折り曲げられ、第1端部まで伸延する第2線路と、前記第1線路から第2折り曲げ部で前記第2線路とは反対方向に折り曲げられ、第2端部まで伸延する第3線路とを有し、前記第1線路の前記給電点から前記第1折り曲げ部を経て前記第2線路の前記第1端部までの区間が第1エレメントを構築し、前記第1線路の前記給電点から前記第2折り曲げ部を経て前記第3線路の前記第2端部までの区間が第2エレメントを構築する、T字型のアンテナエレメントと
を含み、
前記第1エレメントの第1長さは、前記第2エレメントの第2長さよりも長く、
前記第1長さは、第1周波数の第1波長の電気長の四半波長よりも長く、
前記第2長さは、前記第1周波数よりも高い第2周波数の第2波長の電気長の四半波長よりも短く、前記第2周波数よりも高い第3周波数の第3波長の電気長の四半波長よりも長く、
前記第1エレメントは、前記第1周波数よりも低い共振周波数を有し、
前記第2エレメントは、前記第2周波数よりも高く、前記第3周波数よりも低い共振周波数を有し、
前記給電点から前記第1折り曲げ部までの長さを前記第1波長の電気長で除算した第1値は、前記給電点から前記第2折り曲げ部までの長さを前記第2波長の電気長で除算した第2値以下であり、
前記整合回路のインピーダンスの虚数成分は、前記第1周波数及び前記第3周波数において負の値をとり、前記第2周波数において正の値をとり、
前記第1端部と前記第1折り曲げ部との間の点と、前記端辺との間に直列に挿入され、前記第1周波数においてハイインピーダンスになり、前記第2周波数及び前記第3周波数において導通する、可変インピーダンス素子をさらに含み、
前記第1エレメントと、前記可変インピーダンス素子と、前記端辺とによって構築されるループ回路には、前記第2周波数及び前記第3周波数においてループ電流が流れる、アンテナ装置。 - 端辺を有するグランドプレーンと、
交流電源に接続される一端と、平面視で前記端辺から突出する他端とを有する伝送路と、
前記他端に接続される整合回路と、
前記伝送路の前記他端に接続される給電点から前記端辺から離れる方向に伸延する第1線路と、前記第1線路から第1折り曲げ部で折り曲げられ、第1端部まで伸延する第2線路と、前記第1線路から第2折り曲げ部で前記第2線路とは反対方向に折り曲げられ、第2端部まで伸延する第3線路とを有し、前記給電点から前記第1折り曲げ部を経て前記第2線路の前記第1端部までの区間が第1エレメントを構築し、前記給電点から前記第2折り曲げ部を経て前記第3線路の前記第2端部までの区間が第2エレメントを構築する、T字型のアンテナエレメントと
を含み、
前記第1エレメントの第1長さは、前記第2エレメントの第2長さよりも長く、
前記第1長さは、第1周波数の第1波長の電気長の四半波長未満であり、
前記第2長さは、前記第1周波数よりも高い第2周波数の第2波長の電気長の四半波長よりも短く、前記第2周波数よりも高い第3周波数の第3波長の電気長の四半波長よりも長く、
前記第1エレメントは、前記第1周波数よりも高く、前記第2周波数よりも低い共振周波数を有し、
前記第2エレメントは、前記第2周波数よりも高く、前記第3周波数よりも低い共振周波数を有し、
前記給電点から前記第1折り曲げ部までの長さを前記第1波長の電気長で除算した第1値は、前記給電点から前記第2折り曲げ部までの長さを前記第2波長の電気長で除算した第2値以下であり、
前記整合回路のインピーダンスの虚数成分は、前記第1周波数及び前記第2周波数において正の値をとり、前記第3周波数において負の値をとり、
前記第1端部と前記第1折り曲げ部との間の点と、前記端辺との間に直列に挿入され、前記第1周波数においてハイインピーダンスになり、前記第2周波数及び前記第3周波数において導通する、可変インピーダンス素子をさらに含み、
前記第1エレメントと、前記可変インピーダンス素子と、前記端辺とによって構築されるループ回路には、前記第2周波数及び前記第3周波数においてループ電流が流れる、アンテナ装置。 - 端辺を有するグランドプレーンと、
交流電源に接続される一端と、平面視で前記端辺から突出する他端とを有する伝送路と、
前記他端に接続される整合回路と、
前記整合回路に接続される給電点から前記端辺から離れる方向に伸延する第1線路と、前記第1線路から第1折り曲げ部で折り曲げられ、第1端部まで伸延する第2線路と、前記第1線路から第2折り曲げ部で前記第2線路とは反対方向に折り曲げられ、第2端部まで伸延する第3線路とを有し、前記第1線路の前記給電点から前記第1折り曲げ部を経て前記第2線路の前記第1端部までの区間が第1エレメントを構築し、前記第1線路の前記給電点から前記第2折り曲げ部を経て前記第3線路の前記第2端部までの区間が第2エレメントを構築する、T字型のアンテナエレメントと
を含み、
前記第1エレメントの第1長さは、前記第2エレメントの第2長さよりも長く、
前記第1長さは、第1周波数の第1波長の電気長の四半波長よりも長く、
前記第2長さは、前記第1周波数よりも高い第2周波数の第2波長の電気長の四半波長よりも短く、前記第2周波数よりも高い第3周波数の第3波長の電気長の四半波長よりも長く、
前記第1エレメントは、前記第1周波数よりも低い共振周波数を有し、
前記第2エレメントは、前記第2周波数よりも高く、前記第3周波数よりも低い共振周波数を有し、
前記給電点から前記第1折り曲げ部までの長さを前記第1波長の電気長で除算した第1値は、前記給電点から前記第2折り曲げ部までの長さを前記第2波長の電気長で除算した第2値以下であり、
前記整合回路のインピーダンスの虚数成分は、前記第1周波数及び前記第3周波数において負の値をとり、前記第2周波数において正の値をとり、
前記第1端部と前記第1折り曲げ部との間の点と、前記端辺との間に直列に挿入され、前記第1周波数においてハイインピーダンスになり、前記第2周波数及び前記第3周波数において導通する、可変インピーダンス素子をさらに含み、
前記第1エレメントと、前記可変インピーダンス素子と、前記端辺とによって構築されるループ回路には、前記第2周波数及び前記第3周波数においてループ電流が流れる、アンテナ装置。 - 前記第1周波数は800MHz帯であり、前記第2周波数は1.5GHz帯であり、前記第3周波数は1.7GHz〜2GHz帯である、請求項1乃至4のいずれか一項記載のアンテナ装置。
- 前記給電点と、前記第1折り曲げ部又は前記第2折り曲げ部との間に設けられ、前記第1エレメントの前記共振周波数と、前記第1周波数との関係を規定する第1インピーダンス素子をさらに含む、請求項1乃至5のいずれか一項記載のアンテナ装置。
- 前記第1インピーダンス素子は、前記第1周波数における前記アンテナエレメントのアドミタンスの実数成分の値を20ミリジーメンスにする、インピーダンスを有する、請求項6記載のアンテナ装置。
- 前記グランドプレーンに接続され、前記第1エレメント又は前記第2エレメントと結合する無給電素子をさらに含む、請求項1乃至7のいずれか一項記載のアンテナ装置。
- 前記無給電素子は、前記グランドプレーンに接続される接続端と、前記接続端よりも前記給電点側に設けられる開放端とを有し、
前記接続端において前記無給電素子と前記グランドプレーンとの間に直列に挿入され、前記第1周波数ではインピーダンスの虚数成分が負の値をとり、前記第2周波数及び前記第3周波数では前記インピーダンスの虚数成分が正の値をとる、第2インピーダンス素子をさらに含む、請求項8記載のアンテナ装置。 - 前記無給電素子は、コネクタの金属フレームである、請求項9記載のアンテナ装置。
- 前記第1端部又は前記第2端部の近傍から、平面視で前記グランドプレーンの前記端辺に隣接する辺に沿って伸延する浮遊プレートと、
前記浮遊プレートから離間して前記隣接する辺に沿って伸延し、前記グランドプレーンに接続されるグランドプレートと
をさらに含む、請求項1乃至10のいずれか一項記載のアンテナ装置。 - 前記浮遊プレートの前記第1端部又は前記第2端部に近い側の端部は、当該端部の先端に向かって幅細くなるテーパ状である、請求項11記載のアンテナ装置。
- 前記給電点及び前記第1折り曲げ部の間と、前記給電点及び前記第2折り曲げ部の間とは、平面視で、前記給電点から前記第1折り曲げ部及び前記第2折り曲げ部に向かって幅広くなる幅広部を構築する、請求項1乃至12のいずれか一項記載のアンテナ装置。
- 前記幅広部は、平面視で幅方向の中間にスロットを有し、平面視でV字型である、請求項13記載のアンテナ装置。
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