WO2019208446A1 - 通信機器 - Google Patents
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- H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
- H01Q5/364—Creating multiple current paths
- H01Q5/371—Branching current paths
Definitions
- the present invention relates to a communication device including an antenna for wireless communication.
- Some communication devices that perform wireless communication include a plurality of antennas for the purpose of supporting a plurality of standards and improving communication quality.
- a communication device including both an antenna corresponding to the Bluetooth (registered trademark) standard and an antenna corresponding to a wireless LAN standard is known.
- a plurality of antennas are used for one wireless communication connection.
- the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a communication device that can secure necessary performance in a relatively space-saving manner when a plurality of antennas are arranged. It is to provide.
- a communication device includes a substrate, a first inverted F antenna disposed along a first side that forms an outer periphery of the substrate, an outer periphery of the substrate, and the first side
- a second inverted F antenna disposed along a second side that is adjacent and intersects the first side, wherein the first inverted F antenna is the second of the first side.
- the second inverted F antenna is arranged on the side close to the first inverted F antenna on the second side.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing an internal structure of a communication device 1 according to an embodiment of the present invention.
- the communication device 1 is, for example, a personal computer, a stationary game machine, a portable game machine, a smartphone, a tablet, or the like, and includes a first antenna 10, a second antenna 20, and a substrate 30.
- the first antenna 10 and the second antenna 20 are used for the communication device 1 to perform wireless communication with other communication devices by transmitting and / or receiving wireless signals (electromagnetic waves), respectively.
- the first antenna 10 and the second antenna 20 may be antennas that transmit and receive radio signals in frequency bands that overlap each other.
- the first antenna 10 and the second antenna 20 may perform wireless LAN communication based on the IEEE 802.11 standard based on a technique such as MIMO.
- the board 30 is a circuit board on which an electronic circuit or the like that processes radio signals transmitted and received by the first antenna 10 and the second antenna 20 is mounted.
- the substrate 30 may be a double-sided substrate, a multilayer substrate, or the like.
- a shaded portion in FIG. 1 indicates a region (hereinafter referred to as a ground pattern 31) where a ground (reference potential) of the substrate 30 is formed.
- the ground pattern 31 is formed on substantially the entire layer of the multilayer substrate.
- the present invention is not limited to this, and the ground pattern 31 may be formed only on a partial region of the substrate 30. It may be formed in the same surface as the surface on which the electronic circuit is formed.
- each of the first antenna 10 and the second antenna 20 is a pattern antenna, and is configured by a conductor pattern formed in a planar shape on one surface of the substrate 30.
- the first antenna 10 and the second antenna 20 are formed along two adjacent sides across one corner (here, the lower left corner) of the substantially rectangular substrate 30.
- the first antenna 10 is disposed on the lower side of the left side of the substrate 30 in plan view (that is, when viewed in a direction facing the surface of the substrate 30).
- the first antenna 10 is disposed at a position on the left side of the substrate 30 that is closer to the second antenna 20.
- the second antenna 20 is disposed on the left side of the lower side of the substrate 30.
- the second antenna 20 is arranged at a position on the side closer to the first antenna 10 on the lower side of the substrate 30.
- the first antenna 10 and the second antenna 20 are arranged relatively close to each other with one corner of the housing of the communication device 1 interposed therebetween.
- the first antenna 10 is disposed in the lower third of the left side of the substrate 30 and the second antenna 20 is disposed in the left third of the lower side of the substrate 30.
- FIG. 2 is a partially enlarged view showing a state in which a region A surrounded by a broken line in FIG. 1 is enlarged.
- each of the first antenna 10 and the second antenna 20 is an inverted F antenna formed by a conductor pattern.
- Point P1 and point P2 in the figure indicate the positions of the feeding points of the first antenna 10 and the second antenna 20, respectively.
- the outer periphery of the ground pattern 31 has a U-shaped concave portion along the left side of the substrate 30 toward the inside.
- a first blank region 32 is formed along the left side of the substrate 30 and surrounded by the ground pattern 31 on three sides.
- the first antenna 10 is formed in the first blank area 32.
- a portion of the ground pattern 31 that is adjacent to the first blank region 32 above the first blank region 32 in plan view is referred to as an adjacent portion 33.
- the adjacent portion 33 is formed on the upper side of the first blank region 32 so that the ground pattern 31 protrudes toward the left side (that is, the outside of the substrate 30).
- a portion in which the outer periphery of the ground pattern 31 is recessed in a U shape toward the inside is formed.
- a second blank region 34 is formed along the lower side of the substrate 30 and surrounded on three sides by the ground pattern 31.
- the second antenna 20 is formed in the second blank area 34.
- a portion of the ground pattern 31 that is adjacent to the second blank region 34 on the right side of the second blank region 34 in plan view is referred to as an adjacent portion 35.
- the adjacent portion 35 is formed on the right side of the second blank region 34 so that the ground pattern 31 protrudes downward (that is, outside the substrate 30).
- a corner portion 36 constituting a part of the ground pattern 31 is formed in the lower left corner of the substrate 30.
- the corner portion 36 has a substantially rectangular shape, and the left side and the lower side thereof are formed along the outer periphery of the substrate 30. Further, the upper side of the corner 36 is adjacent to the first blank area 32, and the right side is adjacent to the second blank area 34. That is, the corner portion 36 is formed in the lower left corner of the substrate 30 in areas facing the left side of the substrate 30, the lower side of the substrate 30, the first blank area 32, and the second blank area 34.
- the corner 36 is not separated from the main body of the ground pattern 31 by the first blank area 32 and the second blank area 34, but is connected to the main body of the ground pattern 31. It is integrally formed.
- the first blank region 32 is a region sandwiched between the adjacent portion 33 and the corner portion 36 facing each other
- the second blank region 34 is a region sandwiched between the adjacent portion 35 and the corner portion 36 facing each other.
- one or a plurality of vias may be provided in the corner portion 36.
- the first antenna 10 includes a power feeding unit 11, a main body unit 12, a short-circuit unit 13, and a branching unit 14. Each of these members is formed on one surface of the substrate 30 by an elongated strip-shaped conductor.
- the power supply unit 11 extends leftward from the power supply point P1 toward the outer periphery of the substrate 30.
- the proximal end of the main body 12 and the proximal end of the short-circuit portion 13 are connected to the distal end (one end opposite to the feeding point P ⁇ b> 1) of the feeding portion 11. That is, the first antenna 10 is branched in the vertical direction at the tip of the power feeding unit 11.
- the main body 12 is a part for transmitting and receiving radio signals in a frequency band that the first antenna 10 mainly communicates, and has a length corresponding to the frequency.
- the main body 12 extends upward from the front end of the power supply unit 11 along the left side of the substrate 30 in plan view. That is, the main body 12 extends toward the side opposite to the lower side of the substrate 30 on which the second antenna 20 is disposed, and the tip thereof is farthest from the second antenna 20 in the first antenna 10. Is in position.
- the front end portion of the main body portion 12 opposite to the power feeding portion 11 side is an open end that is not directly connected to the ground pattern 31.
- the open end of the main body 12 is opposed to the adjacent portion 33 of the ground pattern 31. That is, the adjacent portion 33 is provided so as to reach the ground pattern 31 without leaving a large interval when the main body 12 is extended beyond the tip along the extending direction.
- the adjacent portion 33 having a width determined when an antenna corresponding to the communication frequency of the first antenna 10 is constructed so as to face the open end of the main body portion 12, the open end of the main body portion 12 is adjacent. Capacitive coupling with the portion 33 can be performed so that an image current flows in the adjacent portion 33. Thereby, the directivity of the left direction of the 1st antenna 10 (namely, the direction which goes outside the board
- the short-circuit portion 13 is a portion that functions as a short-circuit line in the inverted F antenna, and is in the direction opposite to the main body portion 12 from the tip of the power feeding portion 11 (that is, on the lower side of the substrate 30 on which the second antenna 20 is disposed). Stretched towards. That is, the short-circuit portion 13 is arranged side by side with the main body portion 12. The tip of the short-circuit portion 13 is connected to the corner portion 36 of the ground pattern 31.
- the first antenna 10 is short-circuited by the short-circuit portion 13 and is electrically connected to the ground (reference potential).
- the branching portion 14 is formed by branching from a position near the feeding point P1 of the feeding portion 11 and extends obliquely toward the upper left direction in plan view. That is, the branch portion 14 is away from the second antenna 20 and extends in a direction approaching the tip of the main body portion 12.
- the branching unit 14 is provided for transmitting and receiving a radio signal having a frequency band different from that of the main body unit 12.
- the first antenna 10 functions as a dual band antenna.
- the branch unit 14 is provided in order to cause the first antenna 10 to function as a dual-band antenna. However, if the first antenna 10 does not need to function as a dual-band antenna, the branch unit 14 may be omitted.
- the second antenna 20 has a shape similar to that of the first antenna 10 except that the second antenna 20 does not have a configuration corresponding to the branching unit 14 and is arranged in a different direction.
- the second antenna 20 includes a power feeding unit 21, a main body unit 22, and a short-circuit unit 23. Similar to the first antenna 10, these members are all formed on one surface of the substrate 30 by an elongated strip-shaped conductor.
- the power feeding unit 21 extends downward from the power feeding point P2 toward the outer periphery of the substrate 30.
- the proximal end of the main body 22 and the proximal end of the short-circuit portion 23 are connected to the distal end of the power feeding portion 21 (one end opposite to the power feeding point P2).
- the second antenna 20 is branched in the left-right direction at the tip of the power feeding unit 21.
- the main unit 22 is a part for transmitting and receiving radio signals in a frequency band to be communicated by the second antenna 20 and has a length corresponding to the frequency.
- the main body 22 extends from the front end of the power feeding unit 21 toward the right in the plan view along the lower side of the substrate 30. That is, the main body 22 extends toward the side opposite to the left side of the substrate 30 on which the first antenna 10 is disposed, and the front end of the main body 22 extends from the first antenna 10 within the second antenna 20. It is the most distant position.
- the tip portion of the main body portion 22 opposite to the power feeding portion 21 is an open end that is not directly connected to the ground pattern 31.
- the open end of the main body 22 is opposed to the adjacent portion 35 of the ground pattern 31. That is, the adjacent portion 35 is provided so as to reach the ground pattern 31 without leaving a large interval when the main body 22 is extended beyond the tip along the extending direction.
- the adjacent portion 35 having a width determined when an antenna corresponding to the communication frequency of the second antenna 20 is constructed so as to face the open end of the main body portion 22, the open end of the main body portion 22 is adjacent. Capacitive coupling with the portion 35 can be performed so that an image current flows in the adjacent portion 35.
- the directivity of the downward direction of the 2nd antenna 20 namely, the direction which goes outside the board
- the short-circuit portion 23 is a portion that functions as a short-circuit line in the inverted F antenna, and is in the direction opposite to the main body portion 22 from the tip of the power supply portion 21 (that is, on the left side of the substrate 30 on which the first antenna 10 is disposed). Stretched towards. That is, the short-circuit part 23 is arranged in a straight line with the main body part 22. The tip of the short-circuit portion 23 is connected to the corner portion 36 of the ground pattern 31.
- the second antenna 20 is short-circuited by the short-circuit portion 23 and is electrically connected to the ground (reference potential).
- both the short circuit part 13 and the short circuit part 23 are connected with the corner
- the resistance value of the current path that returns from the feed point P1 to the feed point P1 via the feed unit 11 and the short-circuit unit 13 is large according to the communication device to be connected. Therefore, it is necessary to set the loop length of the route according to the frequency to be communicated.
- the resistance value of the current path that returns from the feeding point P2 to the feeding point P2 via the feeding unit 21 and the short-circuiting unit 23 is changed to the communication device at the connection destination. It is necessary to set the loop length of the route to a length corresponding to the frequency to be communicated so as to be a corresponding size.
- a corner portion 36 that is a part of the ground pattern 31 is provided in the lower left corner of the substrate 30, and both the short-circuit portion 13 and the short-circuit portion 23 are connected to the corner portion 36, thereby A part of the current path and the current path of the second antenna 20 are made common.
- both the first antenna 10 and the second antenna 20 can be efficiently arranged in a limited area.
- the feeding point P1 of the first antenna 10 is closer to the second antenna 20, and the feeding point P2 of the second antenna 20 is the first antenna 10. It is arranged on the side close to each.
- the first antenna 10 and the second antenna 20 are arranged in directions that intersect each other in plan view. More specifically, the first antenna 10 and the second antenna 20 are arranged along two adjacent sides of the outer periphery of the substrate 30 across one corner. Therefore, the extending direction of the main body portion 12 of the first antenna 10 and the extending direction of the main body portion 22 of the second antenna 20 intersect with each other at an angle of about 90 degrees. By arranging the two antennas in such a direction as to intersect, the correlation between the first antenna 10 and the second antenna 20 can be reduced.
- At least the angle formed by the extending direction of the main body portion 12 of the first antenna 10 and the extending direction of the main body portion 22 of the second antenna 20 is 45 degrees or more and 135 degrees or less.
- the communication device 1 when a plurality of inverted F antennas are arranged on a substrate, the area necessary for the arrangement can be kept small while preventing performance degradation. .
- first antenna 10 and the second antenna 20 are not limited to those described above.
- the positional relationship between the first antenna 10 and the second antenna 20 in the above description is merely an example, and may be arranged at a position different from this. Also, the shape and size of each of the first antenna 10 and the second antenna 20 may be different from those described above according to the frequency to be communicated.
- the first antenna 10 and the second antenna 20 are arranged on the same surface of the multilayer substrate.
- the present invention is not limited to this, and one antenna is arranged on a surface different from the other antenna. May be.
- the correlation between the two antennas can be lowered as described above.
- each of the surface on which the first antenna 10 is arranged and the surface on which the second antenna 20 is arranged are each angular.
- the portion 36 may be formed. In this case, the corner portions 36 of the respective surfaces are arranged at overlapping positions in plan view and are electrically connected via vias or the like.
- the ground of the 1st antenna 10 and the 2nd antenna 20 can be shared. Or you may arrange
- the short circuit portion of the antenna formed on the surface where the corner portion 36 is disposed is directly connected to the corner portion 36 in the same surface, and the short circuit of the antenna formed on the surface where the corner portion 36 is not disposed.
- the portion is connected to a corner portion 36 formed on another surface via a via or the like. Also by such a method, the ground of both antennas can be made common while keeping the arrangement area small.
- 1 communication device 10 1st antenna, 20 2nd antenna, 11, 21 power supply unit, 12, 22 main body unit, 13, 23 short circuit unit, 14 branch unit, 30 substrate, 31 ground pattern, 32 1st blank area, 34 Second blank area, 33, 35 adjacent parts, 36 corners.
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Abstract
基板30と、基板30の外周を構成する第1の辺に沿って配置された第1の逆Fアンテナ10と、基板30の外周を構成し、第1の辺に隣接して第1の辺と交差する第2の辺に沿って配置された第2の逆Fアンテナ20と、を備え、第1の逆Fアンテナ10は、第1の辺の第2の逆Fアンテナ20に近い側に配置され、第2の逆Fアンテナ20は、第2の辺の第1の逆Fアンテナ10に近い側に配置されている通信機器である。
Description
本発明は、無線通信用のアンテナを備える通信機器に関する。
無線通信を行う通信機器の中には、複数の規格に対応したり通信品質を向上させたりする目的で、複数のアンテナを備えるものがある。例えば、Bluetooth(登録商標)規格に対応するアンテナ、及び無線LAN規格に対応するアンテナの双方を備えた通信機器が知られている。また、MIMO技術では、一つの無線通信接続のために複数のアンテナが用いられる。
上述したような複数のアンテナを近い位置に配置すると、相互に影響して性能が劣化してしまうおそれがある。しかしながら、複数のアンテナを互いに離して配置しようとすると、比較的大きなスペースが必要となり、装置の小型化などを実現する際に制約となる。
本発明は上記実情を考慮してなされたものであって、その目的の一つは、複数のアンテナを配置する際に、比較的省スペースで、必要な性能を確保することができる通信機器を提供することにある。
本発明に係る通信機器は、基板と、前記基板の外周を構成する第1の辺に沿って配置された第1の逆Fアンテナと、前記基板の外周を構成し、前記第1の辺に隣接して前記第1の辺と交差する第2の辺に沿って配置された第2の逆Fアンテナと、を備え、前記第1の逆Fアンテナは、前記第1の辺の前記第2の逆Fアンテナに近い側に配置され、前記第2の逆Fアンテナは、前記第2の辺の前記第1の逆Fアンテナに近い側に配置されていることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る通信機器1の内部構造を模式的に示す平面図である。通信機器1は、例えばパーソナルコンピュータや据え置き型ゲーム機、携帯型ゲーム機、スマートフォン、タブレットなどであって、第1アンテナ10と、第2アンテナ20と、基板30と、を備えている。
第1アンテナ10、及び第2アンテナ20は、それぞれ無線信号(電磁波)を送信及び/又は受信することで、通信機器1が他の通信機器と無線通信を行うために用いられる。第1アンテナ10、及び第2アンテナ20は、互いに重複する周波数帯の無線信号を送受信するアンテナであってもよい。例えば第1アンテナ10及び第2アンテナ20は、MIMOなどの技術に基づいて、IEEE802.11規格に基づく無線LAN通信を行うものであってもよい。
基板30は、第1アンテナ10、及び第2アンテナ20が送受信する無線信号を処理する電子回路等が搭載された回路基板である。基板30は、両面基板や多層基板等であってよい。図1において網掛けされた箇所は、基板30のグラウンド(基準電位)が形成されている領域(以下、グラウンドパターン31という)を示している。なお、ここではグラウンドパターン31が多層基板のうちの一層の略全体に形成されていることとしているが、これに限らず、グラウンドパターン31は基板30の一部領域のみに形成されてもよいし、電子回路が形成された面と同じ面内に形成されてもよい。
図1に示されるように、第1アンテナ10、及び第2アンテナ20は、いずれもパターンアンテナであって、基板30の一つの面の上に平面状に形成された導体パターンによって構成される。また、第1アンテナ10、及び第2アンテナ20は、略矩形の基板30の一つの角(ここでは左下の角)を挟んで隣接する2辺に沿って形成されている。具体的に、平面視(すなわち、基板30の面に相対する向きで見た場合)において、第1アンテナ10は基板30左辺の下側に配置されている。すなわち、第1アンテナ10は、基板30左辺のうち、第2アンテナ20に近い側の位置に配置されている。これに対して第2アンテナ20は、基板30下辺の左側に配置されている。すなわち、第2アンテナ20は、基板30下辺のうち、第1アンテナ10に近い側の位置に配置されている。この結果、第1アンテナ10及び第2アンテナ20は、通信機器1の筐体の一つの角を挟んで、比較的近い位置に配置されている。好ましくは、第1アンテナ10は基板30左辺の下側3分の1の範囲内、および、第2アンテナ20は基板30下辺の左側3分の1の範囲内に配置される。
図2は、図1において破線で囲まれた領域Aを拡大した様子を示す部分拡大図である。同図に示されるように、第1アンテナ10、及び第2アンテナ20は、いずれも、導体パターンによって形成された逆Fアンテナとなっている。図中の点P1及び点P2は、それぞれ第1アンテナ10、及び第2アンテナ20の給電点の位置を示している。第1アンテナ10、及び第2アンテナ20を逆Fアンテナとすることで、同じ周波数で通信を行うモノポールアンテナと比較して、アンテナ全体のサイズを小さくすることができる。
同図に示されるように、グラウンドパターン31の外周は、基板30の左辺に沿って、内側に向かってU字状にくぼんだ部分を有している。これにより、基板30の左辺に沿って、三方をグラウンドパターン31に囲まれた第1空白領域32が形成されている。第1アンテナ10は、この第1空白領域32内に形成されている。以下では、グラウンドパターン31のうち、平面視において第1空白領域32の上側で第1空白領域32と隣接する部分を、隣接部分33という。隣接部分33は、第1空白領域32の上側において、グラウンドパターン31が左側(すなわち、基板30の外側)に向かって張り出して形成されている。
基板30の下辺においても、グラウンドパターン31の外周が内側に向かってU字状にくぼんだ部分が形成されている。これにより、基板30の下辺に沿って、三方をグラウンドパターン31に囲まれた第2空白領域34が形成されている。第2アンテナ20は、この第2空白領域34内に形成されている。以下では、グラウンドパターン31のうち、平面視において第2空白領域34の右側で第2空白領域34と隣接する部分を、隣接部分35という。隣接部分35は、第2空白領域34の右側において、グラウンドパターン31が下側(すなわち、基板30の外側)に向かって張り出して形成されている。
さらに、基板30の左下の角には、グラウンドパターン31の一部を構成する角部36が形成されている。この角部36は略矩形の形状を有しており、その左辺、及び下辺は基板30の外周に沿って形成されている。また、角部36の上辺は第1空白領域32と隣接しており、右辺は第2空白領域34と隣接している。すなわち、角部36は基板30の左下隅において、基板30の左辺、基板30の下辺、第1空白領域32及び第2空白領域34のそれぞれに面する領域に形成されている。ただし、グラウンドパターン31の一部を構成するので、角部36は第1空白領域32と第2空白領域34によってグラウンドパターン31本体から分離しているわけではなく、グラウンドパターン31本体と連結して一体に形成されている。第1空白領域32は、対向する隣接部分33と角部36に挟まれた領域であって、第2空白領域34は、対向する隣接部分35と角部36に挟まれた領域になっている。なお、角部36の電位を安定させるために、角部36内に一又は複数のビアを設けてもよい。
第1アンテナ10は、給電部11と、本体部12と、短絡部13と、分岐部14と、を備えている。これらの部材は、いずれも細長い帯状の導体によって基板30の一面に形成されている。
給電部11は、給電点P1から基板30の外周に向かって左方向に延伸している。給電部11の先端(給電点P1と反対側の一端)には、本体部12の基端、及び短絡部13の基端が連結されている。つまり、第1アンテナ10は、給電部11の先端で上下方向に分岐している。
本体部12は、第1アンテナ10が主に通信の対象とする周波数帯の無線信号を送受信するための部分であって、その周波数に応じた長さを有している。本実施形態において本体部12は、給電部11の先端から基板30の左辺に沿って、平面視において上方向に向かって延伸している。すなわち、本体部12は、第2アンテナ20が配置されている基板30の下辺側とは逆側に向かって延伸しており、その先端は第1アンテナ10内において第2アンテナ20から最も離れた位置となっている。
本体部12の給電部11側と反対側の先端部分は、グラウンドパターン31とは直接的に接続されない開放端となっている。しかしながら、本体部12の開放端は、グラウンドパターン31の隣接部分33に相対している。すなわち、本体部12をその延伸方向に沿って先端より先まで伸ばした場合、大きな間隔を空けずにグラウンドパターン31に到達するように、隣接部分33が設けられている。第1アンテナ10の通信周波数に応じたアンテナを構築した場合に決まる幅を持った隣接部分33を、本体部12の開放端と対向するように配置することで、本体部12の開放端が隣接部分33と容量結合し、隣接部分33にイメージ電流が流れるようにすることができる。これにより、第1アンテナ10の左方向(すなわち、基板30の外側に向かう方向)の指向性を高めることができる。
短絡部13は、逆Fアンテナにおける短絡線として機能する部分であって、給電部11の先端から本体部12と逆方向に(すなわち、第2アンテナ20が配置された基板30の下辺側に)向かって延伸している。つまり、短絡部13は、本体部12と直線状に並んで配置されている。そして、短絡部13の先端はグラウンドパターン31の角部36に連結されている。この短絡部13によって、第1アンテナ10は短絡され、電気的にグラウンド(基準電位)に接続されている。
分岐部14は、給電部11の給電点P1に近い側の位置から分岐して形成されており、平面視において左上方向に向かって斜めに延伸している。すなわち、分岐部14は第2アンテナ20から遠ざかり、本体部12の先端に近づく方向に向かって延伸している。この分岐部14は、本体部12とは異なる周波数帯の無線信号を送受信するために設けられている。これにより第1アンテナ10は、デュアルバンドアンテナとして機能する。なお、ここでは第1アンテナ10をデュアルバンドアンテナとして機能させるために分岐部14を設けたが、第1アンテナ10をデュアルバンドアンテナとして機能させる必要がない場合、分岐部14はなくともよい。
第2アンテナ20は、分岐部14に相当する構成を有していない点、及び、配置される向きが異なる点を除いて、第1アンテナ10と類似する形状を有している。具体的に第2アンテナ20は、給電部21と、本体部22と、短絡部23と、を備えている。これらの部材は、第1アンテナ10と同様、いずれも細長い帯状の導体によって基板30の一面に形成されている。
給電部21は、給電点P2から基板30の外周に向かって下方向に延伸している。給電部21の先端(給電点P2と反対側の一端)には、本体部22の基端、及び短絡部23の基端が連結されている。これにより第2アンテナ20は、給電部21の先端で左右方向に分岐している。
本体部22は、第2アンテナ20が通信の対象とする周波数帯の無線信号を送受信するための部分であって、その周波数に応じた長さを有している。本実施形態において本体部22は、給電部21の先端から基板30の下辺に沿って、平面視において右方向に向かって延伸している。すなわち、本体部22は、第1アンテナ10が配置されている基板30の左辺側とは逆側に向かって延伸しており、本体部22の先端は第2アンテナ20内において第1アンテナ10から最も離れた位置となっている。
また、本体部22の給電部21と反対側の先端部分は、グラウンドパターン31とは直接的に接続されない開放端となっている。しかしながら、本体部22の開放端は、グラウンドパターン31の隣接部分35に相対している。すなわち、本体部22をその延伸方向に沿って先端より先まで伸ばした場合、大きな間隔を空けずにグラウンドパターン31に到達するように、隣接部分35が設けられている。第2アンテナ20の通信周波数に応じたアンテナを構築した場合に決まる幅を持った隣接部分35を、本体部22の開放端と対向するように配置することで、本体部22の開放端が隣接部分35と容量結合し、隣接部分35にイメージ電流が流れるようにすることができる。これにより、第1アンテナ10と同様に、第2アンテナ20の下方向(すなわち、基板30の外側に向かう方向)の指向性を高めることができる。
短絡部23は、逆Fアンテナにおける短絡線として機能する部分であって、給電部21の先端から本体部22と逆方向に(すなわち、第1アンテナ10が配置された基板30の左辺側に)向かって延伸している。つまり、短絡部23は、本体部22と直線状に並んで配置されている。そして、短絡部23の先端はグラウンドパターン31の角部36に連結されている。この短絡部23によって、第2アンテナ20は短絡され、電気的にグラウンド(基準電位)に接続されている。なお、短絡部13、及び短絡部23がいずれも角部36に連結されているので、第1アンテナ10と第2アンテナ20とは互いに共通のグラウンドに接続されていることになる。
第1アンテナ10を逆Fアンテナとして機能させるためには、給電点P1から給電部11及び短絡部13を経由して給電点P1に戻る電流経路の抵抗値が接続先の通信機器に応じた大きさとなるように、その経路のループ長を、通信対象とする周波数に応じた長さにする必要がある。同様に、第2アンテナ20を逆Fアンテナとして機能させるためには、給電点P2から給電部21及び短絡部23を経由して給電点P2に戻る電流経路の抵抗値が接続先の通信機器に応じた大きさとなるように、その経路のループ長を、通信対象とする周波数に応じた長さにする必要がある。本実施形態では、基板30の左下隅にグラウンドパターン31の一部である角部36を設け、短絡部13及び短絡部23の双方をこの角部36に連結させることによって、第1アンテナ10の電流経路と第2アンテナ20の電流経路を、一部共通化させている。このような構成によれば、各アンテナの電流経路として必要な長さを確保しつつ、短絡部13及び短絡部23の長さを短くすることができる。そのため、限られた面積の領域内に効率的に第1アンテナ10及び第2アンテナ20の双方を配置することができる。なお、このように電流経路を共通化させるために、本実施形態では、第1アンテナ10の給電点P1は第2アンテナ20に近い側に、第2アンテナ20の給電点P2は第1アンテナ10に近い側に、それぞれ配置されている。
また、これまで説明したように、本実施形態において第1アンテナ10と第2アンテナ20とは、平面視において互いに交差する向きに配置されている。より具体的に、第1アンテナ10と第2アンテナ20は、基板30の外周のうち、一つの角を挟んで隣接する2辺に沿って配置されている。そのため、第1アンテナ10の本体部12の延伸方向と第2アンテナ20の本体部22の延伸方向とは、およそ90度の向きで交差している。このように両アンテナを交差する向きに配置することで、第1アンテナ10と第2アンテナ20との間のコリレーション(相関)を低くすることができる。少なくとも、第1アンテナ10の本体部12の延伸方向と第2アンテナ20の本体部22の延伸方向とがなす角が、45度以上135度以下となることが好ましい。これにより、第1アンテナ10と第2アンテナ20を比較的近くに配置しているにも拘わらず、両アンテナが必要な性能を発揮できるようにすることができる。
以上説明したように、本実施形態に係る通信機器1によれば、複数の逆Fアンテナを基板上に配置する場合に、性能の劣化を防ぎつつ、配置に必要な面積を小さく抑えることができる。
なお、本発明の実施の形態は、以上説明したものに限られない。以上の説明における第1アンテナ10、及び第2アンテナ20の位置関係は例示であって、これとは異なる位置に配置されてもよい。また、第1アンテナ10、及び第2アンテナ20それぞれの形状や大きさも、通信対象とする周波数などに応じて、以上説明したものとは異なるものであってよい。
また、以上の説明では第1アンテナ10、及び第2アンテナ20を多層基板の同一面内に配置することとしたが、これに限らず、一方のアンテナを他方のアンテナとは別の面に配置してもよい。この場合にも、平面視において両アンテナが互いに交差するように配置されることで、前述したように両者のコリレーションを低くすることができる。なお、このように第1アンテナ10と第2アンテナ20を基板30の互いに異なる面に配置する場合、第1アンテナ10が配置される面、及び第2アンテナ20が配置される面のそれぞれに角部36を形成してもよい。この場合、各面の角部36は、平面視において重なる位置に配置され、ビア等を介して電気的に接続される。これにより、第1アンテナ10と第2アンテナ20のグラウンドを共通化できる。あるいは、第1アンテナ10が配置される面、及び第2アンテナ20が配置される面のいずれか一方のみに角部36を配置してもよい。この場合、角部36が配置されている面に形成されたアンテナの短絡部は、同じ面内でそのまま角部36に連結され、角部36が配置されていない面に形成されたアンテナの短絡部は、ビア等を介して別の面に形成された角部36に連結される。このような手法によっても、配置面積を小さく抑えつつ、両アンテナのグラウンドを共通化させることができる。
1 通信機器、10 第1アンテナ、20 第2アンテナ、11,21 給電部、12,22 本体部、13,23 短絡部、14 分岐部、30 基板、31 グラウンドパターン、32 第1空白領域、34 第2空白領域、33,35 隣接部分、36 角部。
Claims (4)
- 基板と、
前記基板の外周を構成する第1の辺に沿って配置された第1の逆Fアンテナと、
前記基板の外周を構成し、前記第1の辺に隣接して前記第1の辺と交差する第2の辺に沿って配置された第2の逆Fアンテナと、
を備え、
前記第1の逆Fアンテナは、前記第1の辺の前記第2の逆Fアンテナに近い側に配置され、
前記第2の逆Fアンテナは、前記第2の辺の前記第1の逆Fアンテナに近い側に配置されている
ことを特徴とする通信機器。 - 請求項1に記載の通信機器において、
前記第1の逆Fアンテナの給電点は、前記第2の辺に近い側に配置され、
前記第2の逆Fアンテナの給電点は、前記第1の辺に近い側に配置されている
ことを特徴とする通信機器。 - 請求項2に記載の通信機器において、
前記第1の逆Fアンテナは、前記基板上においてグラウンドパターンが形成されていない第1の空白領域内に配置され、
前記第2の逆Fアンテナは、前記基板上においてグラウンドパターンが形成されていない第2の空白領域内に配置され、
前記グラウンドパターンは、前記第1の辺、前記第2の辺、前記第1の空白領域、及び前記第2の空白領域のそれぞれに面した角部を含み、
前記第1の逆Fアンテナ、及び前記第2の逆Fアンテナそれぞれの短絡部は、前記角部に連結されている
ことを特徴とする通信機器。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記第1の逆Fアンテナ、及び前記第2の逆Fアンテナのいずれか少なくとも一方の本体部の開放端は、前記基板上に形成されたグラウンドパターンに対向する位置に配置されている
ことを特徴とする通信機器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-085387 | 2018-04-26 | ||
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Publications (1)
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---|---|
WO2019208446A1 true WO2019208446A1 (ja) | 2019-10-31 |
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ID=68295340
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/016857 WO2019208446A1 (ja) | 2018-04-26 | 2019-04-19 | 通信機器 |
Country Status (1)
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WO (1) | WO2019208446A1 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009501468A (ja) * | 2005-07-13 | 2009-01-15 | トムソン ライセンシング | ダイバーシチ次数2のアンテナシステム及び該アンテナシステムを備えた無線通信装置用のカード |
-
2019
- 2019-04-19 WO PCT/JP2019/016857 patent/WO2019208446A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009501468A (ja) * | 2005-07-13 | 2009-01-15 | トムソン ライセンシング | ダイバーシチ次数2のアンテナシステム及び該アンテナシステムを備えた無線通信装置用のカード |
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