JP2008022123A - Antenna device - Google Patents
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Abstract
【課題】簡素な構成で指向性を変化させることができ、通信容量を向上することが可能な、新規かつ改良されたアンテナ装置を提供すること。
【解決手段】回路基板10の端面10aから回路基板10の一面及び他面に沿って同一距離だけ離間し、かつ回路基板10を介して面対称関係をもつ位置にそれぞれ給電端子が設けられた第1及び第2のアンテナ素子22,24と、第1及び第2のアンテナ素子22,24の一方又は両方を選択的に給電する給電制御手段とを備え、回路基板10における端面から各給電端子の配置位置に至る領域には、電波反射体となる導体領域が形成又は内蔵されており、給電制御手段が第1及び第2のアンテナ素子22,24の両方に給電したとき、第1及び第2のアンテナ素子22,24からそれぞれ放射される電波は、合成されて回路基板10の端面方向への指向性をもつ。
【選択図】図1
To provide a new and improved antenna device capable of changing directivity with a simple configuration and improving communication capacity.
A power supply terminal is provided at a position that is spaced from the end face 10a of the circuit board 10 by the same distance along one surface and the other surface of the circuit board 10 and that has a plane symmetry relationship via the circuit board 10. The first and second antenna elements 22 and 24, and power supply control means for selectively supplying power to one or both of the first and second antenna elements 22 and 24. A conductor region serving as a radio wave reflector is formed or built in the region reaching the arrangement position. When the power feeding control unit feeds power to both the first and second antenna elements 22 and 24, the first and second The radio waves radiated from the antenna elements 22 and 24 are combined and have directivity toward the end face of the circuit board 10.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、アンテナ装置に関し、特に多入力多出力方式の通信システムに用いられるアンテナ装置に適用して好適である。 The present invention relates to an antenna device, and is particularly suitable for application to an antenna device used in a multiple-input multiple-output communication system.
近時では、多入力多出力方式(MIMO: Multiple Input Multiple Output)の無線通信システムが注目されている。MIMO方式では、送信側及び受信側の双方に複数のアンテナを設け、無線伝播路を介した多入力多出力系が構成される。 Recently, a wireless communication system of multiple input multiple output (MIMO) has been attracting attention. In the MIMO system, a plurality of antennas are provided on both the transmission side and the reception side, and a multi-input multi-output system via a radio propagation path is configured.
MIMO方式で用いられるアンテナでは、より多くの情報を送受信するためには、通信容量を増加させる必要があり、電波の指向性を最適に制御する必要がある。指向性を変化させる技術として、例えば特開2002−185235号公報には、誘電体に複数のマイクロストリップ輻射素子が配置し、指向性を向けたい方向の素子をスイッチによって接続する構成が開示されている。 In an antenna used in the MIMO scheme, in order to transmit and receive more information, it is necessary to increase the communication capacity, and it is necessary to optimally control the directivity of radio waves. As a technique for changing the directivity, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-185235 discloses a configuration in which a plurality of microstrip radiation elements are arranged in a dielectric and elements in a direction in which directivity is desired are connected by a switch. Yes.
また、特開2005−45351号公報には、PCカードの両面にパッチアンテナを配置し、通信状況を良好にするためにパッチアンテナを選択する構成が開示されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2005-45351 discloses a configuration in which patch antennas are arranged on both sides of a PC card and the patch antennas are selected in order to improve the communication status.
しかしながら、通信容量の向上を目的とする指向性の変化はダイナミックに行う必要があり、特開2002−185235号公報に記載されているようなスイッチによって多数の素子を切り換える方法では、アンテナの構造が複雑になるという問題がある。また、複数のアンテナを設ける場合、個々のアンテナの指向性を確保するためには、アンテナ間隔が0.5λ(λは送信電波の波長)程度必要となるため、小型化が困難になるという問題がある。 However, it is necessary to dynamically change the directivity for the purpose of improving the communication capacity. In the method of switching a large number of elements with a switch as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-185235, the structure of the antenna is There is a problem of complexity. In addition, when a plurality of antennas are provided, the antenna interval is required to be about 0.5λ (λ is the wavelength of the transmission radio wave) in order to ensure the directivity of each antenna. There is.
また、特開2005−45351号公報に記載されているように、PCカードの両面に2つのアンテナを配置する方法では、指向性が限定されてしまうため、想定される全ての方向に対して指向性を確保することができないため、通信する方向の全域で十分な通信容量を確保することは困難である。 Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-45351, the method of arranging two antennas on both surfaces of a PC card limits directivity, and thus directs all possible directions. Therefore, it is difficult to secure a sufficient communication capacity in the entire communication direction.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、簡素な構成で指向性を変化させることができ、通信容量を向上することが可能な、新規かつ改良されたアンテナ装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a novel configuration capable of changing directivity with a simple configuration and improving communication capacity. Another object of the present invention is to provide an improved antenna device.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、回路基板の端面から当該回路基板の一面及び他面に沿って同一距離だけ離間し、かつ前記回路基板を介して面対称関係をもつ位置にそれぞれ給電端子が設けられた第1及び第2のアンテナ素子と、前記第1及び第2のアンテナ素子の一方又は両方を選択的に給電する給電制御手段とを備え、前記回路基板における前記端面から各前記給電端子の配置位置に至る領域には、電波反射体となる導体領域が形成又は内蔵されており、前記給電制御手段が前記第1及び第2のアンテナ素子の両方に給電したとき、当該第1及び第2のアンテナ素子からそれぞれ放射される電波は、合成されて当該回路基板の端面方向への指向性をもつアンテナ装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, a plane substrate is spaced apart from the end surface of the circuit board by the same distance along one surface and the other surface of the circuit board, and a plane symmetry relationship is established via the circuit board. First and second antenna elements each having a power supply terminal at a position thereof, and power supply control means for selectively supplying power to one or both of the first and second antenna elements, A conductor region serving as a radio wave reflector is formed or built in a region from the end face to the position where each of the feeding terminals is disposed, and the feeding control unit feeds both the first and second antenna elements. At this time, the radio waves radiated from the first and second antenna elements are combined to provide an antenna device having directivity in the end face direction of the circuit board.
上記構成によれば、第1及び第2のアンテナ素子は、回路基板の端面から当該回路基板の一面及び他面に沿って同一距離だけ離間し、かつ第1及び第2のアンテナ素子には前記回路基板を介して面対称関係をもつ位置にそれぞれ給電端子が設けられる。給電制御手段は、第1及び第2のアンテナ素子の一方又は両方を選択的に給電する。そして、回路基板における端面から各給電端子の配置位置に至る領域には、電波反射体となる導体領域が形成又は内蔵されており、給電制御手段が第1及び第2のアンテナ素子の両方に給電したとき、第1及び第2のアンテナ素子からそれぞれ放射される電波は、合成されて当該回路基板の端面方向への指向性をもつ。従って、回路基板の端面方向へ指向性を有する電波を輻射することが可能となる。 According to the above configuration, the first and second antenna elements are separated from the end surface of the circuit board by the same distance along one surface and the other surface of the circuit board, and the first and second antenna elements are not connected to the first and second antenna elements. A power supply terminal is provided at each position having a plane symmetry via the circuit board. The power supply control unit selectively supplies power to one or both of the first and second antenna elements. A conductor region serving as a radio wave reflector is formed or built in an area from the end face of the circuit board to the position where each feed terminal is arranged, and the feed control means feeds power to both the first and second antenna elements. Then, the radio waves radiated from the first and second antenna elements are combined and have directivity in the end face direction of the circuit board. Therefore, it is possible to radiate radio waves having directivity toward the end face of the circuit board.
また、前記回路基板における前記端面から各前記給電端子の配置位置に至る距離は、前記第1及び第2のアンテナ素子から放射される電波の波長をλとすると、0.15λ以下であってもよい。かかる構成によれば、給電制御手段が第1及び第2のアンテナ素子の両方に給電したとき、回路基板の端面方向に確実に電波を輻射することができる。 In addition, the distance from the end face of the circuit board to the position where each of the feeding terminals is arranged may be 0.15λ or less, where λ is the wavelength of the radio wave radiated from the first and second antenna elements. Good. According to this configuration, when the power feeding control unit feeds power to both the first and second antenna elements, radio waves can be reliably radiated in the direction of the end face of the circuit board.
本発明によれば、簡素な構成で指向性を変化させることができ、通信容量を向上することが可能なアンテナ装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the antenna apparatus which can change directivity with a simple structure and can improve communication capacity.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
図1は、本発明の一実施形態にかかるアンテナ装置を示す斜視図である。図1に示すアンテナ装置は、オフセットT型モノポールアンテナにより構成されている。図1に示すように、アンテナ装置は、回路基板10、回路基板10に設けられたアンテナ20、アンテナ30を備えている。
FIG. 1 is a perspective view showing an antenna apparatus according to an embodiment of the present invention. The antenna device shown in FIG. 1 is configured by an offset T-type monopole antenna. As shown in FIG. 1, the antenna device includes a
本実施形態のアンテナ装置は、例えば携帯電話などの端末に搭載されるもので、アンテナ20、アンテナ30を用いて、MIMO方式により通信を行う。
The antenna device of this embodiment is mounted on a terminal such as a mobile phone, for example, and performs communication by the MIMO method using the
回路基板10は、携帯電話などの端末の内部に設けられる。回路基板10には、端末を機能させるためのチップなどの電子機器が登載されている。なお、本実施形態では、回路基板10として1枚の基板を例示しているが、多層基板であっても良い。
The
アンテナ20は、アンテナ素子22およびアンテナ素子24から構成されている。また、アンテナ素子30は、アンテナ素子32およびアンテナ素子34から構成されている。素子22、素子24、素子32、素子34のそれぞれは、例えば銅、金など抵抗の低い金属を材料として構成される。
The
図1に示すように、アンテナ20は、回路基板10の一端の外縁(辺10a)に沿って設けられており、アンテナ30は回路基板10の他端の外縁(辺10b)に沿って設けられている。アンテナ20の素子22、素子24、およびアンテナ30の素子32、素子34はともに回路基板10の面内(外縁よりも内側)に設けられている。素子22,24,32,34は、回路基板10の表面と対向し、回路基板10の表面から所定距離だけ離間して設けられている。
As shown in FIG. 1, the
素子22には、給電部22aを介して回路基板10から給電が行われる。給電部22aは、素子22と回路基板10が接続される部位であり、垂直方向に延在する素子22に対して、長手方向の中間位置よりオフセットした場所に位置している。ここで、素子22は、回路基板10が存在しない状態で給電を受けた場合に、垂直偏波を発生させ、等方性のパターンを有する指向性の広い電波を輻射するように構成されている。
Power is supplied to the
同様に、素子24には、給電部24aを介して回路基板10から給電が行われる。給電部24aは、素子22と回路基板10が接続される部位であり、垂直方向に延在する素子24に対して、長手方向の中間位置よりオフセットした場所に位置している。素子24は、回路基板10が存在しない状態で給電を受けた場合に、垂直偏波を発生させ、等方性のパターンを有する指向性の広い電波を輻射するように構成されている。
Similarly, power is supplied to the
同様に、素子32、素子34に対しても給電部から給電が行われる。各素子22,24,32,34への給電は、給電制御部によって制御される。給電制御部は、例えば回路基板10に実装されるチップに設けられる。
Similarly, power is supplied to the
なお、本実施形態では、各素子22,24,32,34、および各給電部22a,24a,32a,34aを回路基板10の面内に配置しているが、給電部22a,24a,32a,34aを回路基板10の面内に配置し、素子22,24,32,34については、各素子の一部が回路基板10の外側に出ていても構わない。
In the present embodiment, the
アンテナ30は、アンテナ20と同様に構成されている。このため、以下の説明ではアンテナ20について詳細に説明する。
The
そして、本実施形態のアンテナ装置は、通信容量の向上を図るため、APS(Antenna pattern selection)システムに搭載されるものである。APS方式では、アンテナ20、アンテナ30の指向性(ビームパターン)が通信環境に最適な状態に制御される。
The antenna device of this embodiment is mounted on an APS (Antenna pattern selection) system in order to improve communication capacity. In the APS system, the directivity (beam pattern) of the
図2は、APS方式で必要な指向性を示す模式図である。図2では、便宜上、素子22、素子24の中点に位置する領域をアンテナ20として図示し、素子32、素子34の中点に位置する領域をアンテナ30として図示している。図2に示すように、アンテナ20、アンテナ30のそれぞれは、3つの指向性A,B,Cを有している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the directivity required in the APS method. In FIG. 2, for convenience, a region located at the midpoint between the
指向性A,B,Cは、通信環境に応じて選択される。例えば基地局と回路基板10が搭載された携帯端末が通信を行う場合、3つの指向性のうち基地局が存在する方向の指向性が選択される。指向性の選択は、アンテナ20、アンテナ30の双方で独立して行われる。
The directivities A, B, and C are selected according to the communication environment. For example, when the mobile terminal on which the base station and the
そして、本実施形態では、回路基板10の両側に素子22、素子24を配置し、回路基板10を反射板として利用することで、2つの素子22,24から3つの指向性A,B,Cを生じさせるようにしている。通常、回路基板10上には、金属の所定の配線パターンが設けられているため、電波の周波数に対して回路基板10の表面は金属と同等の性質を有している。従って、素子22、素子24から輻射された電波は、回路基板10の表面で反射される。なお、回路基板10が多層基板で構成される場合に、素子22、素子24に対応する位置において、最上層の回路基板に配線パターンが設けられていない場合であっても、下層の回路基板に配線パターンが設けられていれば、下層の回路基板の表面で電波を反射させることができる。なお、回路基板10の表面には、電波の反射を目的として金属パターン(ダミーパターン)を設けてもよい。
In the present embodiment, the
電波の指向性は、1つのアンテナに対して4つ以上に設定しても良いが、アンテナ20、アンテナ30の1つに対して3つの指向性A,B,Cがあれば、想定される全ての通信環境に対して十分な通信容量を確保することが可能である。
The directivity of radio waves may be set to four or more for one antenna, but is assumed if there are three directivities A, B, and C for one of the
本実施形態では、回路基板10をアンテナ20、アンテナ30から輻射された電波の反射面として利用し、指向性を狭めることで、図2に示す3つの指向性A、指向性Bを生じさせるようにしている。また、指向性Cについては、指向性Aと指向性Bを合成することで生じさせるようにしている。以下、アンテナ20から3つの指向性A,B,Cを生じさせる手法を詳細に説明する。
In the present embodiment, the
図3、図4及び図5は、アンテナの放射指向性A,B,Cを図2に対応させて示したものである。図3、図4及び図5において、中心点Oは、素子22と素子24の中点に該当する。また、図3、図4及び図5において、0,90°,180°,270°の角度位置は、図2に示す角度位置に対応しており、回路基板10は、0°と180°を結ぶ直線の方向に延在するように配置される。図3、図4及び図5は、電波の届く範囲を模式的に示しており、この範囲は素子22と素子24の間隔に比べて非常に広範囲であるため、素子22、素子24は図示されていない。
3, FIG. 4 and FIG. 5 show the radiation directivities A, B and C of the antenna in correspondence with FIG. 3, 4, and 5, the center point O corresponds to the midpoint between the
図3は、アンテナ20の素子22のみに給電した場合の指向性を示す模式図であり、図4は、素子24のみに給電した場合の指向性を示す模式図である。また、図5は、アンテナ20の素子22と素子24の双方に給電した場合の指向性を示す模式図である。なお、図3、図4及び図5において、円周方向の角度は、図2に示す角度に対応している。
FIG. 3 is a schematic diagram showing directivity when power is supplied only to the
図3に示すように、素子22のみに給電した場合、素子22からの電波が回路基板10で反射することで、電波が輻射される幅が狭くなるため、指向性のピークは90°の方向(回路基板10の面に対して垂直方向)となる。これにより、図2に示す指向性Aのビームパターンを生じさせることができる。
As shown in FIG. 3, when only the
また、図4に示すように、素子24のみに給電した場合、素子24からの電波が回路基板10で反射することで、電波が輻射される幅が狭くなるため、指向性のピークは270°の方向(回路基板10の面に対して垂直方向)となる。これにより、図2に示す指向性Bのビームパターンを生じさせることができる。
Also, as shown in FIG. 4, when only the
素子22、素子24のそれぞれからは等方性の電波が輻射されるが、回路基板10で反射される際に電波の指向性が狭められる。従って、本実施形態によれば、等方性、無指向性のビームパターン(オムニパターン)を生じさせるアンテナに比べて通信容量を向上させることができる。
An isotropic radio wave is radiated from each of the
また、図5は、素子22と素子24の双方に給電した場合の指向性を示す特性図である。上述したように、素子22、素子24のいずれか一方のみに給電した場合、指向性のピークは90°、または270°の方向となる。一方、素子22は回路基板10の辺10aの近傍に配置されているため、素子22に対して辺10a側の領域では、電波の反射が弱くなる。このため、素子22のみに給電した場合の指向性Aは、90°から180°の方向に偏って発生する(図3参照)。同様に、素子24は回路基板10の辺10aの近傍に配置されているため、素子24に対して辺10a側の領域では、電波の反射が弱くなる。このため、素子24のみに給電した場合の指向性Bは、270°から180°の方向に偏って発生する(図4参照)。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing directivity when power is supplied to both the
素子22、素子24からは同一振幅、同一位相の電波が輻射されるため、素子22と素子24の双方に給電を行うと、90°から180°の領域にかけて偏っていた指向性Aの電波と、270°から180°の領域にかけて偏っていた指向性Bの電波が合成され、指向性のピークは180°の方向(回路基板10の面方向)となる。従って、素子22と素子24の双方に給電することで、図2に示す指向性Cのビームパターンを生じさせることが可能となる。なお、素子22と素子24の双方に給電を行う場合、電力値の合計は、一方の素子に給電を行う場合の電力値と同一とする。
Since radio waves having the same amplitude and the same phase are radiated from the
ここで、素子22、素子24として例えばパッチアンテナ等の指向性が非常に狭いアンテナを用いると、素子22、素子24から輻射された電波を合成することができず、指向性Cを輻射することはできない。本実施形態では、素子22、素子24から等方性の広いビームパターンを生じさせるため、指向性Aと指向性Bを確実に合成することができ、指向性Cを輻射することが可能である。また、回路基板10を反射板として利用することのできる位置に素子22、素子24を配置しているため、指向性A、指向性Bを狭くすることができ、結果として指向性Cについても狭くすることができる。従って、横方向(指向性C)についての通信容量を向上できる環境に対応することが可能となり、アンテナ装置全体としての通信容量の向上を図ることができる。
Here, if an antenna with very narrow directivity, such as a patch antenna, is used as the
このように、本実施形態によれば、素子22、素子24への給電を選択的に行うことで、図2に示す指向性A、指向性B、指向性Cの電波を生じさせることができる。これにより、通信の際の環境に応じて、指向性A、指向性B、指向性Cを最適に選択することができ、十分な通信容量で安定的に通信を行うことが可能となる。
As described above, according to this embodiment, by selectively supplying power to the
図6は、回路基板10と素子22、素子24の位置関係を示す模式図であって、図1中の矢印A方向から回路基板10、素子22および素子24を見た状態を示している。図6に示すように、素子22、素子24のそれぞれと回路基板10との距離をD1とし、回路基板10の辺10aと素子22、素子24との距離をD2とする。図3〜図5のシミュレーションは、電波の波長をλとし、距離D1と距離D2をともに0.087λとした場合の特性を示している。電波の周波数fを5×109[Hz]、光速cを3×108[m/s]とすると、λ=c/f=(3×108/5×109)であり、0.087λは5mm程度の値である。
6 is a schematic diagram showing the positional relationship between the
図3〜図5に示す指向性は、図6中の距離D1、D2を可変することで変化させることができる。特に、指向性A、指向性Bは、距離D2を変化させることで、可変することができる。図3及び図4において、距離D2を小さくするほど、指向性A、指向性Bの電波はより180°の方向に偏るようになる。このため、距離D2を小さくするほど、指向性A、指向性Bの合成によって得られる指向性Cの電波は180°の方向を中心として狭くなる。なお、距離D2が0.15λより大きい場合は、指向性A、指向性Bの180°方向への偏りが小さくなるため、指向性Cが180°の方向を向かなくなるといった事態が想定される。従って、距離D2は0.15λ以下とすることが好適である。 The directivity shown in FIGS. 3 to 5 can be changed by changing the distances D1 and D2 in FIG. In particular, the directivity A and the directivity B can be varied by changing the distance D2. 3 and 4, the radio waves of directivity A and directivity B are more biased in the direction of 180 ° as the distance D2 is decreased. For this reason, as the distance D2 is decreased, the directivity C radio wave obtained by combining the directivity A and the directivity B becomes narrower about the 180 ° direction. When the distance D2 is greater than 0.15λ, the directivity A and the directivity B are less biased in the 180 ° direction, and the directivity C is not directed in the 180 ° direction. . Accordingly, the distance D2 is preferably set to 0.15λ or less.
距離D1については、D1=0.087λとすることで、素子22、素子24は十分に回路基板10に近接しているため、回路基板10による電波の反射によって指向性を狭くすることができる。素子22、素子24をこれ以上回路基板10に対して近接させたとしても、電波の指向性は殆ど変化しない。一方、D1の値を0.5λ以上に大きくすると、回路基板10による反射が弱められるため、電波の指向性が変化する。従って、D1の値を0.5λ以上に大きくしない限りは、D1の値を多少変更しても指向性A、指向性Bへの影響は少なく、結果として指向性Cへの影響も少ない。
With respect to the distance D1, by setting D1 = 0.087λ, the
図7は、本実施形態のアンテナ装置によって通信容量が向上した結果を示す特性図である。図7において、縦軸は通信容量[bps/Hz]を示しており、横軸は通信を行う4箇所の環境P1,P2,P3,P4を示している。図7において、実線の特性は、本実施形態のアンテナ装置による通信容量を示している。また、破線の特性は、等方性のビームパターンを有するモノポールアンテナによる通信容量を示している。図7に示すように、本実施形態のアンテナ装置によれば、回路基板10の反射により等方性のビームパターンの指向性を狭くすることができるため、各環境P1,P2,P3,P4において明らかに通信容量の向上を図ることができる。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a result of improving the communication capacity by the antenna device of the present embodiment. In FIG. 7, the vertical axis represents the communication capacity [bps / Hz], and the horizontal axis represents the four environments P1, P2, P3, and P4 in which communication is performed. In FIG. 7, the characteristic of the solid line indicates the communication capacity of the antenna device of this embodiment. Also, the broken line characteristic indicates the communication capacity of the monopole antenna having an isotropic beam pattern. As shown in FIG. 7, according to the antenna device of the present embodiment, the directivity of the isotropic beam pattern can be narrowed by the reflection of the
図8は、アンテナ装置の他の例を示す模式図である。図8は、アンテナ装置をT字形モノポールアンテナから構成した例を示している。図8に示すように、T字形モノポールアンテナ40は、アンテナ素子42、アンテナ素子44によって構成されている。また、T字形モノポールアンテナ50は、アンテナ素子52、アンテナ素子54によって構成されている。アンテナ40とアンテナ50の構成は実質的に同一であるため、以下の説明では、主にアンテナ40の構成を説明する。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating another example of the antenna device. FIG. 8 shows an example in which the antenna device is composed of a T-shaped monopole antenna. As shown in FIG. 8, the T-shaped
素子42には、給電部42aを介して回路基板10から給電が行われる。回路基板10から給電部42aに給電が行われると、主に素子42の垂直方向に延在する部分に垂直偏波が発生し、電波が輻射される。同様に、素子44には、給電部44aを介して回路基板10から給電が行われる。給電部42a,44aは、給電線45を介して回路基板10と接続されている。回路基板10から給電部44aに給電が行われると、主に素子44の垂直方向に延在する部分に垂直偏波が発生し、電波が輻射される。
Power is supplied to the
そして、図1のアンテナ装置と同様に、素子42、素子44から輻射された電波は、回路基板10によって反射される。従って、素子42にのみ給電を行うことで指向性Aのビームパターンを生じさせることができ、素子44にのみ給電を行うことで指向性Bのビームパターンを生じさせることができる。また、素子42、素子44の双方に給電を行うことで、指向性Cのビームパターンを生じさせることができる。
And the radio wave radiated | emitted from the
図9は、アンテナ装置の更に他の例を示す模式図である。図9において、アンテナ70は、アンテナ素子72、アンテナ素子74によって構成されている。また、アンテナ80は、アンテナ素子82、アンテナ素子84によって構成されている。アンテナ70とアンテナ80の構成は実質的に同一であるため、以下の説明では、主にアンテナ70の構成を説明する。図9の例では、立方体形状の誘電体60の表面に金属からなる素子72、素子74、素子82、素子84が構成される。素子72,74,82,84は、例えば印刷等の方法により誘電体60の表面に形成することができる。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating still another example of the antenna device. In FIG. 9, the
素子72,74,82,84のそれぞれには、下端の給電部を介して回路基板10から給電が行われる。図8では、表側に位置する素子74の給電部74a、および素子84の給電部84aを図示している。誘電体60は、板材62の上に設けられており、回路基板10に実装されている。また、誘電体60の上面には、電極板64が設けられている。板材62、電極板64のそれぞれは接地されている。
Each of the
図9の例では、アンテナ70,80の素子72,74,82,84を誘電体60と一体に構成することができるため、誘電体60を回路基板10に実装することで、アンテナ70,80を回路基板10上に設置することができる。従って、煩雑な作業を伴うことなく回路基板10上にアンテナ装置を実装することが可能となる。また、アンテナが誘電体60と一体に構成されるため、素子72,74,82,84の厚みが薄い場合であっても、外乱に対する強度を高めることが可能となる。
In the example of FIG. 9, the
なお、図1のアンテナ装置においても、図9の例と同様に、アンテナ20,30を誘電体の表面に設け、誘電体を回路基板10に実装する構成としてもよい。
1 may be configured such that the
以上説明したように本実施形態によれば、アンテナの素子22,24から輻射された等方性のパターンを回路基板10によって反射させることができるため、輻射された電波に指向性を持たせることができ、通信容量を増大することができる。また、回路基板10の一端の表裏に配置された素子22、素子24に同時に給電を行うことで、2つの素子から輻射された電波を合成することができ、回路基板10が延在する方向(指向性Cの方向)に電波を輻射することが可能となる。従って、簡素な構成でAPS方式による通信を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, since the isotropic pattern radiated from the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
10 回路基板
20,30,40,50 アンテナ
22,24,32,34,42,44,52,54 素子
22a,24a,32a,34a 給電部
60 誘電体
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第1及び第2のアンテナ素子の一方又は両方を選択的に給電する給電制御手段とを備え、
前記回路基板における前記端面から各前記給電端子の配置位置に至る領域には、電波反射体となる導体領域が形成又は内蔵されており、
前記給電制御手段が前記第1及び第2のアンテナ素子の両方に給電したとき、当該第1及び第2のアンテナ素子からそれぞれ放射される電波は、合成されて当該回路基板の端面方向への指向性をもつことを特徴とする、アンテナ装置。 First and second antennas that are separated from the end surface of the circuit board by the same distance along one surface and the other surface of the circuit board, and are provided with feed terminals at positions having a plane symmetry relationship through the circuit board, respectively. Elements,
Power supply control means for selectively supplying power to one or both of the first and second antenna elements,
In the region from the end face of the circuit board to the arrangement position of each of the power supply terminals, a conductor region that becomes a radio wave reflector is formed or incorporated,
When the power supply control unit supplies power to both the first and second antenna elements, the radio waves radiated from the first and second antenna elements are combined and directed toward the end face direction of the circuit board. An antenna device characterized by having a characteristic.
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