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WO2017068885A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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WO2017068885A1
WO2017068885A1 PCT/JP2016/076335 JP2016076335W WO2017068885A1 WO 2017068885 A1 WO2017068885 A1 WO 2017068885A1 JP 2016076335 W JP2016076335 W JP 2016076335W WO 2017068885 A1 WO2017068885 A1 WO 2017068885A1
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WO
WIPO (PCT)
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antenna
outer conductor
coaxial cable
conductor
ground conductor
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2016/076335
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English (en)
French (fr)
Inventor
正裕 伊澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device having two antennas having different operating frequency bands.
  • Patent Document 1 discloses a multiband antenna including a high frequency antenna and a low frequency antenna.
  • the high frequency antenna is a WiGig (registered trademark) antenna and operates in a 60 GHz band.
  • the low-frequency antenna operates in a frequency band from several GHz to several tens of GHz.
  • a plurality of radiation electrode patterns of the high frequency antenna are connected in series to realize a radiation electrode of the low frequency antenna.
  • An open stub is provided on the line connecting the radiation electrode patterns of the high frequency antenna. The open stub blocks transmission of a signal in a frequency band where the high frequency antenna operates.
  • Patent Document 2 discloses an antenna device including a WiFi (registered trademark) antenna that operates in the 2.4 GHz band and a coaxial cable for feeding.
  • the outer conductor of the coaxial cable is connected to the housing ground.
  • Patent Document 2 discloses an antenna for WiFi, but does not disclose an antenna for WiGig. For example, if a 60 GHz band WiGig antenna is disposed close to the WiFi antenna disclosed in Patent Document 2, the radiation efficiency of the WiFi antenna decreases due to the influence of the ground conductor of the WiGig antenna. There is a case.
  • An object of the present invention is to provide an antenna device that includes two antennas having different operating frequency bands, is less susceptible to deterioration in radiation characteristics of a low-frequency antenna, and is suitable for multiband use.
  • An antenna device provides: A main board provided with a first ground conductor; An antenna module provided with a first antenna and a second antenna having an operating frequency lower than that of the first antenna; A first coaxial cable that feeds power from the main board to the first antenna; A second coaxial cable that feeds power from the main board to the second antenna; A first outer conductor of the first coaxial cable is connected to the first ground conductor via an inductor; A second outer conductor of the second coaxial cable is electrically connected to the first ground conductor.
  • a low-frequency current in the operating frequency band of the second antenna flows through the second outer conductor.
  • the low-frequency current that flows through the second ground conductor also flows through the first ground conductor to the first outer conductor. If the phase of the current flowing through the first outer conductor and the current flowing through the second outer conductor are reversed, the radiation efficiency of the second antenna will be reduced.
  • the inductance of the inductor By adjusting the inductance of the inductor, the phase difference between the current flowing through the first outer conductor and the current flowing through the second outer conductor can be adjusted. Thereby, the fall of the radiation efficiency of a 2nd antenna can be suppressed.
  • the second outer conductor is short-circuited to the first ground conductor.
  • the first coaxial cable and the second coaxial cable are parallel to each other, and when the power is supplied to the second antenna, the first external conductor is in a portion where both are parallel.
  • the inductance of the inductor is selected so that the distribution of the current flowing through the second outer conductor and the distribution of the current flowing through the second outer conductor are unevenly distributed on the opposite sides in the length direction.
  • the phase difference is 180. Means close to °.
  • the radiation efficiency of the second antenna decreases.
  • the distribution of the current flowing through the first outer conductor and the distribution of the current flowing through the second outer conductor are unevenly distributed on the opposite sides with respect to the length direction. The positions at which the current intensity is maximum are separated from each other. In other words, the phase difference of the current decreases from 180 ° and approaches 90 °. For this reason, the fall of the radiation efficiency of a 2nd antenna can be suppressed.
  • the antenna device includes, in addition to the configurations of the first to third antenna devices, Furthermore, it has a second ground conductor provided in the antenna module, The first outer conductor is short-circuited to the second ground conductor, but the second outer conductor is not connected to the second ground conductor.
  • the second outer conductor Since the second outer conductor is not connected to the second ground conductor, the current flowing through the second outer conductor flows to the first outer conductor through a path including the first ground conductor and the inductor. It does not flow to the first outer conductor through the path including the second ground conductor. For this reason, compared with the case where it passes along the path
  • the operating frequency of the first antenna is 10 times the operating frequency of the second antenna. That's it.
  • the radiation efficiency of the second antenna for low frequency is affected by the ground conductor of the first antenna for high frequency. Easy to receive. In this case, the effect of adopting the configuration of the antenna device according to the first to fourth aspects appears more remarkably.
  • a low-frequency current in the operating frequency band of the second antenna flows through the second outer conductor.
  • the low-frequency current that flows through the second ground conductor also flows through the first ground conductor to the first outer conductor. If the phase of the current flowing through the first outer conductor and the current flowing through the second outer conductor are reversed, the radiation efficiency of the second antenna will be reduced.
  • the inductance of the inductor By adjusting the inductance of the inductor, the phase difference between the current flowing through the first outer conductor and the current flowing through the second outer conductor can be adjusted. Thereby, the fall of the radiation efficiency of a 2nd antenna can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic equivalent circuit diagram of the antenna device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of a part of the antenna module and the main board constituting the antenna device according to the first embodiment.
  • 3A and 3B are cross-sectional views taken along one-dot chain line 3A-3A and one-dot chain line 3B-3B in FIG. 2, respectively.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the antenna device to be simulated.
  • FIG. 5 is an enlarged schematic perspective view of the vicinity of the main board side end portions of the first coaxial cable and the second coaxial cable of the antenna device to be simulated.
  • FIG. 6 is a perspective view of the antenna module of the antenna device to be simulated viewed from obliquely below.
  • FIG. 1 is a schematic equivalent circuit diagram of the antenna device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of a part of the antenna module and the main board constituting the antenna device according to the first embodiment.
  • 3A and 3B
  • FIG. 7A is a graph illustrating a simulation result of the antenna device according to the comparative example in which the first outer conductor is short-circuited to the first ground conductor.
  • FIG. 7B is a graph illustrating the first outer conductor through the inductor. It is a graph which shows the simulation result of the antenna apparatus by the Example connected to this ground conductor.
  • FIG. 8 is a schematic equivalent circuit diagram of the antenna device according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of the antenna module of the antenna device to be simulated viewed from obliquely below.
  • FIG. 10 is a graph showing a simulation result of the antenna device to be simulated having the configuration of the second embodiment.
  • Example 1 The antenna device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7A and 7B.
  • FIG. 1 shows a schematic equivalent circuit diagram of the antenna device according to the first embodiment.
  • the antenna device according to the first embodiment includes a main board 10 and an antenna module 20.
  • the main substrate 10 includes a dielectric substrate and a first ground conductor 11 provided on and inside the dielectric substrate. Further, a control circuit component for performing transmission / reception control of the antenna is mounted on the main board 10.
  • the antenna module 20 includes a first antenna 21, a second antenna 22, and a second ground conductor 23.
  • the operating frequency of the second antenna 22 is lower than the operating frequency of the first antenna 21.
  • the first antenna 21 is a 60 GHz band WiGig antenna
  • the second antenna 22 is a 2.4 GHz band and a 5 GHz band WiFi antenna.
  • the operating frequency band of the first antenna 21 is referred to as a “high frequency band”
  • the operating frequency band of the second antenna 22 is referred to as a “low frequency band”.
  • the operating frequency of the first antenna 21 for high frequency is 10 times or more the operating frequency of the second antenna 22 for low frequency.
  • Power is supplied from the main board 10 to the first antenna 21 through the first coaxial cable 50.
  • Power is supplied from the main board 10 to the second antenna 22 through the second coaxial cable 60.
  • a first outer conductor 51 of the first coaxial cable 50 is connected to the first ground conductor 11 via an inductor 55.
  • the second outer conductor 61 of the second coaxial cable 60 is short-circuited to the first ground conductor 11.
  • the first outer conductor 51 and the second outer conductor 61 are short-circuited to the second ground conductor 23 of the antenna module 20.
  • the inductor 55 changes the phase of the high-frequency current flowing through the first outer conductor 51.
  • the second outer conductor 61 may be connected to the first ground conductor 11 via an impedance element.
  • FIG. 2 shows a plan view of a part of the antenna module 20 and the main board 10.
  • the antenna module 20 is disposed so as to overlap a part of the main board 10.
  • the main substrate 10 has a rectangular planar shape, and the antenna module 20 is disposed at one corner.
  • the first ground conductor 11 is disposed in a region that does not overlap the antenna module 20 in plan view.
  • the antenna module 20 includes a module substrate 25 and a sub module substrate 26.
  • the sub module substrate 26 is mounted on the module substrate 25.
  • a second ground conductor 23 is disposed on the top and bottom surfaces of the module substrate 25.
  • the second ground conductor 23 arranged on the upper surface does not overlap the submodule substrate 26.
  • the second ground conductor 23 disposed on the bottom surface is indicated by a broken line in FIG. 2 and is continuously disposed from a region overlapping with the submodule substrate 26 to a region not overlapping.
  • the first antenna 21 and the second antenna 22 are provided on the upper surface of the submodule substrate 26.
  • the first antenna 21 for example, an adaptive array antenna including a plurality of patch antennas 21A and a printed dipole antenna 21B is used.
  • FIG. 2 shows an example in which a plurality of radiation electrodes are arranged in a matrix of 3 rows and 4 columns.
  • Printed dipole antennas 21B are arranged in the first and fourth rows, and patch antennas 21A are arranged in the second and third rows.
  • a phase shifter, combiner, splitter, frequency converter, and the like for an adaptive array antenna are mounted on the submodule substrate 26.
  • a printed monopole antenna is used as the second antenna 22.
  • the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60 are parallel to each other, and one end (the end on the antenna side) of the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60 is It is disposed between the module substrate 25 and the main substrate 10.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view taken along one-dot chain line 3A-3A in FIG.
  • the end of the first coaxial cable 50 on the antenna side is disposed between the main board 10 and the module board 25.
  • a sub-module substrate 26 is supported on the module substrate 25.
  • a high frequency circuit component 27 is mounted on the submodule substrate 26.
  • the high frequency circuit component 27 includes a diplexer, a frequency converter, a combiner, a splitter, a phase shifter, a reception low noise amplifier, a transmission power amplifier, and the like.
  • the feeder line of the printed dipole antenna 21B (FIG. 2) arranged on the upper surface of the submodule substrate 26 appears.
  • the second ground conductor 23 is disposed at a position slightly deeper than the upper surface of the submodule substrate 26.
  • the second ground conductor 23 functions as a ground plane for the patch antenna 21 ⁇ / b> A (FIG. 2) constituting the first antenna 21.
  • the second ground conductor 23 disposed on the sub-module substrate 26, the second ground conductor 23 disposed on the top surface of the module substrate 25, and the second ground conductor 23 disposed on the bottom surface of the module substrate 25 are the substrate They are connected to each other by internal multilayer wiring layers, conductor pillars, and the like.
  • the first outer conductor 51 is short-circuited to the second ground conductor 23 disposed on the bottom surface of the module substrate 25 in the vicinity of the end on the antenna side.
  • the core wire 52 of the first coaxial cable 50 is connected to the first antenna 21 (FIG. 2) via the high frequency circuit component 27.
  • the first outer conductor 51 is connected to the first ground conductor 11 via the inductor 55 at the end opposite to the antenna side.
  • the core wire 52 of the first coaxial cable 50 is connected to a control circuit component mounted on the main board 10.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view taken along one-dot chain line 3B-3B in FIG.
  • the end of the second coaxial cable 60 on the antenna side is disposed between the main board 10 and the module board 25.
  • the feeder line of the printed dipole antenna 21 ⁇ / b> B (FIG. 2) and the second antenna 22 appear on the upper surface of the submodule substrate 26.
  • the second outer conductor 61 is short-circuited to the second ground conductor 23 disposed on the bottom surface of the module substrate 25 in the vicinity of the end portion on the antenna side.
  • a core wire 62 of the second coaxial cable 60 is connected to the second antenna 22.
  • the second outer conductor 61 is short-circuited to the first ground conductor 11 at the end opposite to the antenna side.
  • the core wire 62 of the second coaxial cable 60 is connected to a control circuit component mounted on the main board 10.
  • the phase difference between the current flowing through the first outer conductor 51 and the current flowing through the second outer conductor 61 can be changed by adjusting the inductance of the inductor 55. Decreasing the radiation efficiency of the second antenna 22 can be suppressed by reducing the phase difference between the two from 180 °.
  • An antenna apparatus having the configuration of the embodiment in which the first outer conductor 51 is connected to the first ground conductor 11 via the inductor 55, and a comparative example in which the first outer conductor 51 is short-circuited to the first ground conductor 11.
  • the current distribution with the antenna device was calculated by simulation.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of the antenna device to be simulated.
  • a first ground conductor 11 is provided over almost the entire area of the main substrate 10.
  • the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60 are arranged in parallel with the normal line of the main board 10. In other words, the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60 run in parallel in a direction parallel to the normal line of the main board 10.
  • the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60 are connected to the main board 10 almost at the center of the main board 10.
  • the tips of the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60 are connected to the antenna module 20.
  • the basic configuration of the antenna module 20 is the same as that of the antenna module 20 shown in FIGS. 2, 3A, and 3B.
  • the antenna module 20 includes a module substrate 25 and a sub module substrate 26.
  • a second ground conductor 23 is disposed on the module substrate 25.
  • the first antenna 21 and the second antenna 22 are supported on the submodule substrate 26.
  • the simulation is performed under the condition that the module board 25 and the sub module board 26 are arranged in a posture parallel to the normal line of the main board 10. went.
  • the planar shape of the main board 10 is a rectangle having a long side of 100 mm and a short side of 60 mm.
  • the planar shape of the module substrate 25 is a rectangle having a long side of 18.3 mm and a short side of 9.7 mm.
  • the distance from the surface of the main substrate 10 to the nearest edge of the antenna module 20 is 25.3 mm.
  • the planar shape of the module substrate 25 is a rectangle having a long side of 18.3 mm and a short side of 9.7 mm.
  • the long side of the module substrate 25 is parallel to the normal line of the main substrate 10.
  • FIG. 5 shows an enlarged schematic perspective view of the vicinity of the end of the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60 on the main board 10 side.
  • the second outer conductor 61 of the second coaxial cable 60 is directly connected to the first ground conductor 11.
  • the end of the first coaxial cable 50 is disposed inside the opening 12 provided in the first ground conductor 11.
  • the end of the first outer conductor 51 of the first coaxial cable 50 is connected to the first ground conductor 11 at the edge of the opening 12 via the inductor 55.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the antenna module 20 of the antenna device to be simulated as viewed obliquely from below.
  • the first outer conductor 51 is connected to the second ground conductor 23 disposed on the bottom surface of the module substrate 25 via the conductive block 31.
  • the second external conductor 61 is connected to the second ground conductor 23 disposed on the bottom surface of the module substrate 25 via the conductive block 32.
  • the core wire 52 of the first coaxial cable 50 is connected to the first antenna 21 (FIG. 4) supported by the submodule substrate 26 via the conductive block 33.
  • the core wire 62 of the second coaxial cable 60 is connected to the second antenna 22 supported by the submodule substrate 26 via the conductive block 34.
  • connection structure shown in FIGS. 5 and 6 is defined for the purpose of simulation, and is different from the connection structure employed in an actual antenna device.
  • phase and intensity distribution of the current when a 2.4 GHz signal current is supplied to the second antenna 22 of the antenna device to be simulated shown in each drawing of FIGS. 4 to 6 through the second coaxial cable 60 are shown. Obtained by simulation.
  • FIGS. 7A and 7B show current intensity distributions obtained by simulation.
  • the horizontal axis of FIGS. 7A and 7B represents the position in the length direction of the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60, and the vertical axis represents the current intensity in the unit “A / m”.
  • FIG. 7A shows a simulation result of the antenna device according to the comparative example in which the first outer conductor 51 is short-circuited to the first ground conductor 11.
  • FIG. 7B shows a simulation result of the antenna device according to the example in which the first outer conductor 51 is connected to the first ground conductor 11 via the inductor 55.
  • the inductance of the inductor 55 is 4.7 nH. 7A and 7B, the intensity of the current flowing through the first outer conductor 51 is represented by a solid line, and the intensity of the current flowing through the second outer conductor 61 is represented by a broken line.
  • the intensity of the current flowing through the second outer conductor 61 is larger than the intensity of the current flowing through the first outer conductor 51.
  • the distribution of the current flowing through the first outer conductor 51 in the portion where the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60 are running side by side The distribution of the current flowing through the outer conductor 61 is unevenly distributed on the same side (first ground conductor 11 side) in the length direction. In other words, the position where the intensity of the current flowing through the first outer conductor 51 is maximized is close to the position where the intensity of the current flowing through the second outer conductor is maximized. Further, according to the simulation result, the direction of the current flowing through the first outer conductor 51 is opposite to the direction of the current flowing through the second outer conductor 61.
  • the direction of the current flowing through the first outer conductor 51 and the direction of the current flowing through the second outer conductor 61 are opposite and the position where the current intensity shows the maximum value is close. This means that the current phase difference is close to 180 °. Means that. When the phase difference between the current flowing through the first outer conductor 51 and the current flowing through the second outer conductor 61 is close to 180 °, the currents cancel each other, so that the radiation efficiency of the antenna decreases.
  • the distribution of the current flowing through the second outer conductor 61 is almost the same as that in the comparative example shown in FIG. Is unevenly distributed on the antenna module 20 side. It is inserted between the first outer conductor 51 and the first ground conductor 11 that the current distribution in the embodiment shown in FIG. 7B changes from the current distribution in the comparative example shown in FIG. 7A. This is because the phase of the current flowing through the first outer conductor 51 is changed by the inductor 55.
  • the distribution of the current flowing through 61 is unevenly distributed on the opposite side with respect to the length direction. In other words, the position at which the intensity of the current flowing through the first outer conductor 51 is maximized and the position at which the intensity of the current flowing through the second outer conductor 51 is maximized are compared to the case shown in FIG. Away.
  • the direction of the current flowing through the first outer conductor 51 and the direction of the current flowing through the second outer conductor 61 are opposite and the position where the current intensity shows the maximum value moves away, which means that the current phase difference is smaller than 180 °. It means approaching 90 °.
  • the phase difference between the current flowing through the first outer conductor 51 and the current flowing through the second outer conductor 61 becomes smaller (closer to the same phase)
  • a decrease in the radiation efficiency of the second antenna 22 is suppressed.
  • the first antenna 21 for high frequency and the second antenna 22 for low frequency are arranged close to each other as in the first embodiment, the deterioration of the radiation characteristics of the second antenna 22 is suppressed. Can do.
  • the change in the current phase depends on the inductance of the inductor 55.
  • the distribution of the current flowing through the first outer conductor 51 and the distribution of the current flowing through the second outer conductor 61 are opposite to each other in the length direction. It is preferable to select the inductance of the inductor 55 so as to be unevenly distributed to the side.
  • the radiation efficiency of the second antenna 22 for low frequency is the second efficiency of the first antenna for high frequency. It is easily affected by the ground conductor 23.
  • the effect of inserting the inductor 55 (FIG. 1) becomes more prominent.
  • Example 2 an antenna device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings from FIG. 8 to FIG. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described, and description of common configurations will be omitted.
  • FIG. 8 shows a schematic equivalent circuit diagram of the antenna device according to the second embodiment.
  • the second external conductor 61 for low frequency is short-circuited to the second ground conductor 23 of the antenna module 20, but in the antenna device according to the second embodiment, The second outer conductor 61 and the second ground conductor 23 are not connected.
  • the second outer conductor 61 is electrically connected to the second ground conductor 23 of the antenna module 20 via the first ground conductor 11 of the main substrate 10, the inductor 55, and the first outer conductor 51 for high frequency. Connected.
  • the starting point of the current flowing through the first outer conductor 51 is only the end portion on the main substrate 10 side.
  • a current for exciting the second antenna 22 does not flow from the second outer conductor 61 to the first outer conductor 51 through the second ground conductor 23 of the antenna module 20.
  • the intensity of the current flowing through the first outer conductor 51 for high frequency decreases. Thereby, the fall of the radiation efficiency of the 2nd antenna 22 can be suppressed.
  • FIG. 9 is a perspective view of the antenna module 20 to be simulated as viewed obliquely from below.
  • the second outer conductor 61 and the second ground conductor 23 are connected by the conductive block 32.
  • the conductive block 32 FIG. 6
  • the conductive block 32 FIG. 9
  • the second outer conductor 61 is not short-circuited to the second ground conductor 23.
  • Fig. 10 shows the distribution of current intensity obtained by simulation.
  • the horizontal axis of FIG. 10 represents the position in the length direction of the first coaxial cable 50 and the second coaxial cable 60, and the vertical axis represents the current intensity in the unit “A / m”.
  • the intensity of the current flowing through the first outer conductor 51 is represented by a solid line, and the intensity of the current flowing through the second outer conductor 61 is represented by a broken line.
  • the current flowing through the first outer conductor 51 of the antenna device according to Example 2 (FIG. 10) is less than the current flowing through the first outer conductor 51 of the antenna device according to Example 1 (FIG. 7B). Since the intensity of the low frequency band current flowing through the high frequency first outer conductor 51 is reduced, it is possible to suppress a decrease in radiation efficiency of the low frequency second antenna 22.

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Abstract

メイン基板に第１のグランド導体が設けられている。アンテナモジュールに、第１のアンテナ、及び第１のアンテナより動作周波数が低い第２のアンテナが設けられている。メイン基板から第１の同軸ケーブルを通して第１のアンテナに給電される。メイン基板から第２の同軸ケーブルを通して第２のアンテナに給電される。第１の同軸ケーブルの第１の外部導体が、第１のグランド導体にインダクタを介して接続されている。第２の同軸ケーブルの第２の外部導体が、第１のグランド導体に電気的に接続されている。

Description

アンテナ装置
　本発明は、動作周波数帯域の異なる２つのアンテナを有するアンテナ装置に関する。
　下記の特許文献１に、高周波用のアンテナと低周波用のアンテナとを含むマルチバンドアンテナが開示されている。高周波用のアンテナは、ＷｉＧｉｇ（登録商標）用のアンテナであり、６０ＧＨｚ帯で動作する。低周波用のアンテナは、数ＧＨｚから数十ＧＨｚまでの周波数帯で動作する。高周波用のアンテナの複数の放射電極パターンが直列に接続されて、低周波用のアンテナの放射電極が実現される。高周波用のアンテナの放射電極パターン同士を接続する線路にオープンスタブが設けられている。オープンスタブは、高周波用のアンテナが動作する周波数帯域の信号の伝送を遮断する。
　下記の特許文献２に、２．４ＧＨｚ帯で動作するＷｉＦｉ（登録商標）用のアンテナ、及び給電用の同軸ケーブルを含むアンテナ装置が開示されている。同軸ケーブルの外部導体が筐体グランドに接続されている。この構成によって、電気的な等価回路として、シュペルトップバランが同軸ケーブルとアンテナとの間に形成されることになる。これにより、電流ミスマッチによるアンテナ特性の低下が防止される。
国際公開第２０１４／０９７８４６号 国際公開第２０１５／０３３４９８号
　特許文献１に開示されたアンテナ装置においては、高周波用のアンテナの複数の放射電極を接続して、低周波用のアンテナの放射電極が構成される。このため、低周波用のアンテナの放射電極の形状の自由度が低くなってしまう。従って、このアンテナ装置は、低周波数用のアンテナのマルチバンド化に不向きである。
　特許文献２には、ＷｉＦｉ用のアンテナは開示されているが、ＷｉＧｉｇ用のアンテナは開示されていない。例えば、特許文献２に開示されたＷｉＦｉ用のアンテナに、６０ＧＨｚ帯のＷｉＧｉｇ用のアンテナを近接して配置すると、ＷｉＧｉｇ用のアンテナのグランド導体の影響によって、ＷｉＦｉ用のアンテナの放射効率が低下する場合がある。
　本発明の目的は、動作周波数帯域の異なる２つのアンテナを含み、低周波用のアンテナの放射特性の低下が少なく、かつマルチバンド化に適したアンテナ装置を提供することである。
　本発明の第１の観点によるアンテナ装置は、
　第１のグランド導体が設けられたメイン基板と、
　第１のアンテナ、及び前記第１のアンテナより動作周波数が低い第２のアンテナが設けられたアンテナモジュールと、
　前記メイン基板から前記第１のアンテナに給電を行う第１の同軸ケーブルと、
　前記メイン基板から前記第２のアンテナに給電を行う第２の同軸ケーブルと
を有し、
　前記第１の同軸ケーブルの第１の外部導体が、前記第１のグランド導体にインダクタを介して接続されており、
　前記第２の同軸ケーブルの第２の外部導体が、前記第１のグランド導体に電気的に接続されている。
　第２のアンテナに給電すると、第２の外部導体に、第２のアンテナの動作周波数帯域の低周波の電流が流れる。第２のグランド導体に流れた低周波の電流が、第１のグランド導体を介して第１の外部導体にも流れる。第１の外部導体を流れる電流と、第２の外部導体を流れる電流との位相が逆相になると、第２のアンテナの放射効率が低下してしまう。インダクタのインダクタンスを調整することにより、第１の外部導体を流れる電流と、第２の外部導体を流れる電流との位相差を調整することができる。これにより、第２のアンテナの放射効率の低下を抑制することができる。
　本発明の第２の観点によるアンテナ装置においては、第１の観点によるアンテナ装置の構成に加えて、前記第２の外部導体が前記第１のグランド導体に短絡されている。
　本発明の第３の観点によるアンテナ装置においては、第１または第２の観点によるアンテナ装置の構成に加えて、
　前記第１の同軸ケーブルと前記第２の同軸ケーブルとが相互に並走しており、前記第２のアンテナに給電したときに、両者が並走している部分において、前記第１の外部導体に流れる電流の分布と、前記第２の外部導体に流れる電流の分布とが、長さ方向に関して相互に反対側に偏在するように、前記インダクタのインダクタンスが選択されている。
　第１の外部導体を流れる電流の向きと、第２の外部導体を流れる電流の向きとが相互に逆向きであり、かつ電流の強度が最大値を示す位置が近い状態は、位相差が１８０°に近いことを意味する。電流の位相差が１８０°に近づくと、第２のアンテナの放射効率が低下する。第３の観点によるアンテナ装置においては、第１の外部導体に流れる電流の分布と、第２の外部導体に流れる電流の分布とが、長さ方向に関して相互に反対側に偏在しているため、電流の強度が最大値を示す位置が相互に離れている。言い換えると、電流の位相差が１８０°から小さくなり、９０°に近づいている。このため、第２のアンテナの放射効率の低下を抑制することができる。
　本発明の第４の観点によるアンテナ装置は、第１乃至第３のアンテナ装置の構成に加えて、
　さらに、前記アンテナモジュールに設けられた第２のグランド導体を有し、
　前記第１の外部導体は、前記第２のグランド導体に短絡されているが、前記第２の外部導体は、前記第２のグランド導体に接続されていない。
　第２の外部導体が第２のグランド導体に接続されていないため、第２の外部導体を流れる電流は、第１のグランド導体及びインダクタを含む経路を通って第１の外部導体に流れるが、第２のグランド導体を含む経路を通って第１の外部導体に流れることはない。このため、第２のグランド導体を含む経路を通る場合と比較して、第１の外部導体を流れる電流が少なくなる。第１の外部導体を流れる電流が少なくなることにより、第２のアンテナの放射効率の低下を抑制することができる。
　本発明の第５の観点によるアンテナ装置においては、第１乃至第４の観点によるアンテナ装置の構成に加えて、前記第１のアンテナの動作周波数が、前記第２のアンテナの動作周波数の１０倍以上である。
　第１のアンテナの動作周波数が第２のアンテナの動作周波数の１０倍以上である場合、低周波用の第２のアンテナの放射効率が、高周波用の第１のアンテナのグランド導体等の影響を受けやすい。この場合、第１乃至第４の観点によるアンテナ装置の構成を採用することの効果が、より顕著に表れる。
　第２のアンテナに給電すると、第２の外部導体に、第２のアンテナの動作周波数帯域の低周波の電流が流れる。第２のグランド導体に流れた低周波の電流が、第１のグランド導体を介して第１の外部導体にも流れる。第１の外部導体を流れる電流と、第２の外部導体を流れる電流との位相が逆相になると、第２のアンテナの放射効率が低下してしまう。インダクタのインダクタンスを調整することにより、第１の外部導体を流れる電流と、第２の外部導体を流れる電流との位相差を調整することができる。これにより、第２のアンテナの放射効率の低下を抑制することができる。
図１は、実施例１によるアンテナ装置の概略等価回路図である。 図２は、実施例１によるアンテナ装置を構成するアンテナモジュール、及びメイン基板の一部分の平面図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ図２の一点鎖線３Ａ－３Ａ、及び一点鎖線３Ｂ－３Ｂにおける断面図である。 図４は、シミュレーション対象のアンテナ装置の概略斜視図である。 図５は、シミュレーション対象のアンテナ装置の第１の同軸ケーブル及び第２の同軸ケーブルのメイン基板側の端部近傍を拡大した概略斜視図である。 図６は、シミュレーション対象のアンテナ装置のアンテナモジュールを斜め下方から見た斜視図である。 図７Ａは、第１の外部導体を第１のグランド導体に短絡させた比較例によるアンテナ装置のシミュレーション結果を示すグラフであり、図７Ｂは、第１の外部導体を、インダクタを介して第１のグランド導体に接続した実施例によるアンテナ装置のシミュレーション結果を示すグラフである。 図８は、実施例２によるアンテナ装置の概略等価回路図である。 図９は、シミュレーション対象のアンテナ装置のアンテナモジュールを斜め下方から見た斜視図である。 図１０は、実施例２の構成を有するシミュレーション対象のアンテナ装置のシミュレーション結果を示すグラフである。
　［実施例１］
　図１から図７Ａ、図７Ｂまでの図面を参照して、実施例１によるアンテナ装置について説明する。
　図１に、実施例１によるアンテナ装置の概略等価回路図を示す。実施例１によるアンテナ装置は、メイン基板１０及びアンテナモジュール２０を含む。メイン基板１０は、誘電体基板、及びこの誘電体基板の表面及び内部に設けられた第１のグランド導体１１を含む。さらに、メイン基板１０には、アンテナの送受信制御を行う制御回路部品が実装されている。
　アンテナモジュール２０は、第１のアンテナ２１、第２のアンテナ２２、及び第２のグランド導体２３を含む。第２のアンテナ２２の動作周波数は、第１のアンテナ２１の動作周波数よりも低い。例えば、第１のアンテナ２１は、６０ＧＨｚ帯のＷｉＧｉｇ用のアンテナであり、第２のアンテナ２２は、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯のＷｉＦｉ用のアンテナである。本明細書において、第１のアンテナ２１の動作周波数帯を「高周波帯」といい、第２のアンテナ２２の動作周波数帯を「低周波帯」ということとする。一例として、高周波用の第１のアンテナ２１の動作周波数は、低周波用の第２のアンテナ２２の動作周波数の１０倍以上である。
　メイン基板１０から第１のアンテナ２１に、第１の同軸ケーブル５０を通して給電される。メイン基板１０から第２のアンテナ２２に第２の同軸ケーブル６０を通して給電される。第１の同軸ケーブル５０の第１の外部導体５１が、インダクタ５５を介して第１のグランド導体１１に接続されている。第２の同軸ケーブル６０の第２の外部導体６１が、第１のグランド導体１１に短絡されている。第１の外部導体５１及び第２の外部導体６１が、アンテナモジュール２０の第２のグランド導体２３に短絡されている。インダクタ５５は、第１の外部導体５１を流れる高周波電流の位相を変化させる。なお、第２の外部導体６１を、インピーダンス素子を介して第１のグランド導体１１に接続してもよい。
　図２に、アンテナモジュール２０、及びメイン基板１０の一部分の平面図を示す。メイン基板１０の一部に重なるようにアンテナモジュール２０が配置されている。一例として、メイン基板１０の平面形状は長方形であり、その１つの隅に、アンテナモジュール２０が配置されている。平面視においてアンテナモジュール２０と重ならない領域に、第１のグランド導体１１が配置されている。
　アンテナモジュール２０は、モジュール基板２５及びサブモジュール基板２６を含む。サブモジュール基板２６は、モジュール基板２５に実装されている。モジュール基板２５の上面及び底面に、第２のグランド導体２３が配置されている。上面に配置された第２のグランド導体２３は、サブモジュール基板２６と重ならない。底面に配置された第２のグランド導体２３は、図２において破線で示されており、サブモジュール基板２６と重なる領域から、重ならない領域まで連続して配置されている。
　サブモジュール基板２６の上面に、第１のアンテナ２１及び第２のアンテナ２２が設けられている。第１のアンテナ２１として、例えば複数のパッチアンテナ２１Ａ及びプリンテッドダイポールアンテナ２１Ｂを含むアダプティブアレーアンテナが用いられる。図２では、複数の放射電極が３行４列の行列状に配置された例が示されている。１行目及び４行目にプリンテッドダイポールアンテナ２１Ｂが配置され、２行目及び３行目にパッチアンテナ２１Ａが配置されている。アダプティブアレーアンテナ用の移相器、コンバイナ、スプリッタ、周波数コンバータ等が、サブモジュール基板２６に実装されている。第２のアンテナ２２として、プリンテッドモノポールアンテナが用いられる。
　第１の同軸ケーブル５０と第２の同軸ケーブル６０とが相互に並走しており、第１の同軸ケーブル５０及び第２の同軸ケーブル６０の一方の端部（アンテナ側の端部）が、モジュール基板２５とメイン基板１０との間に配置されている。
　図３Ａに、図２の一点鎖線３Ａ－３Ａにおける概略断面図を示す。第１の同軸ケーブル５０のアンテナ側の端部が、メイン基板１０とモジュール基板２５との間に配置されている。モジュール基板２５にサブモジュール基板２６が支持されている。サブモジュール基板２６に、高周波回路部品２７が実装されている。高周波回路部品２７には、ダイプレクサ、周波数コンバータ、コンバイナ、スプリッタ、移相器、受信用ローノイズアンプ、送信用パワーアンプ等が含まれる。図３Ａに示した断面に、サブモジュール基板２６の上面に配置されたプリンテッドダイポールアンテナ２１Ｂ（図２）の給電線が現れている。
　サブモジュール基板２６の上面よりもやや深い位置に、第２のグランド導体２３が配置されている。この第２のグランド導体２３は、第１のアンテナ２１を構成するパッチアンテナ２１Ａ（図２）に対してグランド面として機能する。サブモジュール基板２６に配置された第２のグランド導体２３、モジュール基板２５の上面に配置された第２のグランド導体２３、及びモジュール基板２５の底面に配置された第２のグランド導体２３は、基板内の多層配線層や導体柱等によって相互に接続されている。
　第１の外部導体５１が、アンテナ側の端部近傍において、モジュール基板２５の底面に配置された第２のグランド導体２３に短絡されている。第１の同軸ケーブル５０の芯線５２が、高周波回路部品２７を介して第１のアンテナ２１（図２）に接続されている。
　第１の外部導体５１が、アンテナ側とは反対の端部において、インダクタ５５を介して第１のグランド導体１１に接続されている。第１の同軸ケーブル５０の芯線５２は、メイン基板１０に実装された制御回路部品に接続される。
　図３Ｂに、図２の一点鎖線３Ｂ－３Ｂにおける概略断面図を示す。第２の同軸ケーブル６０のアンテナ側の端部が、メイン基板１０とモジュール基板２５との間に配置されている。図３Ｂに示した断面において、サブモジュール基板２６の上面に、プリンテッドダイポールアンテナ２１Ｂ（図２）の給電線、及び第２のアンテナ２２が現れている。
　第２の外部導体６１が、アンテナ側の端部近傍において、モジュール基板２５の底面に配置された第２のグランド導体２３に短絡されている。第２の同軸ケーブル６０の芯線６２が、第２のアンテナ２２に接続されている。
　第２の外部導体６１が、アンテナ側とは反対の端部において、第１のグランド導体１１に短絡されている。第２の同軸ケーブル６０の芯線６２は、メイン基板１０に実装された制御回路部品に接続される。
　次に、上記実施例１によるアンテナ装置の優れた効果について説明する。
　第２の同軸ケーブル６０を経由して、低周波用の第２のアンテナ２２に給電すると、第２の外部導体６１を流れた電流の一部が、第１のグランド導体１１及び第２のグランド導体２３を経由して第１の外部導体５１にも流れる。第１の外部導体５１を流れる電流と、第２の外部導体６１を流れる電流との大きさがほぼ等しく、かつ位相差がほぼ１８０°になると、第２のアンテナ２２の放射効率が著しく低下してしまう。両者の大きさが異なる場合でも、位相差が１８０°に近づくと、第２のアンテナ２２の放射効率が低下する。
　上記実施例では、インダクタ５５のインダクタンスを調整することにより、第１の外部導体５１を流れる電流と、第２の外部導体６１を流れる電流との位相差を変化させることができる。両者の位相差を１８０°から小さくすることにより、第２のアンテナ２２の放射効率の低下を抑制することができる。
　上述の効果をシミュレーションに確認した。以下、シミュレーションの条件及び結果について説明する。
　第１の外部導体５１を、インダクタ５５を介して第１のグランド導体１１に接続した実施例の構成を持つアンテナ装置と、第１の外部導体５１を第１のグランド導体１１に短絡した比較例によるアンテナ装置との電流分布をシミュレーションにより求めた。
　図４に、シミュレーション対象のアンテナ装置の概略斜視図を示す。メイン基板１０のほぼ全域に第１のグランド導体１１が設けられている。第１の同軸ケーブル５０及び第２の同軸ケーブル６０が、メイン基板１０の法線と平行に配置されている。言い換えると、第１の同軸ケーブル５０及び第２の同軸ケーブル６０が、メイン基板１０の法線と平行な方向に並走している。第１の同軸ケーブル５０、及び第２の同軸ケーブル６０は、メイン基板１０のほぼ中心において、メイン基板１０に接続されている。
　第１の同軸ケーブル５０及び第２の同軸ケーブル６０の先端が、アンテナモジュール２０に接続されている。アンテナモジュール２０の基本的な構成は、図２、図３Ａ及び図３Ｂに示したアンテナモジュール２０と同一である。アンテナモジュール２０は、モジュール基板２５及びサブモジュール基板２６を含む。モジュール基板２５に第２のグランド導体２３が配置されている。サブモジュール基板２６に第１のアンテナ２１及び第２のアンテナ２２が支持されている。
　メイン基板１０とアンテナモジュール２０との相対的な位置関係は自由であるが、モジュール基板２５及びサブモジュール基板２６がメイン基板１０の法線に対して平行な姿勢で配置されている条件でシミュレーションを行った。
　メイン基板１０の平面形状は、長辺の長さが１００ｍｍ、短辺の長さが６０ｍｍの長方形である。モジュール基板２５の平面形状は、長辺の長さが１８．３ｍｍ、短辺の長さが９．７ｍｍの長方形である。メイン基板１０の表面からアンテナモジュール２０の最も近い縁までの距離は２５．３ｍｍである。モジュール基板２５の平面形状は、長辺の長さが１８．３ｍｍ、短辺の長さが９．７ｍｍの長方形である。モジュール基板２５の長辺が、メイン基板１０の法線と平行である。
　図５に、第１の同軸ケーブル５０及び第２の同軸ケーブル６０のメイン基板１０側の端部近傍を拡大した概略斜視図を示す。第２の同軸ケーブル６０の第２の外部導体６１は、第１のグランド導体１１に直接接続されている。第１の同軸ケーブル５０の端部は、第１のグランド導体１１に設けられた開口部１２の内側に配置されている。第１の同軸ケーブル５０の第１の外部導体５１の端部が、インダクタ５５を介して、開口部１２の縁において第１のグランド導体１１に接続されている。
　図６に、シミュレーション対象のアンテナ装置のアンテナモジュール２０を斜め下方から見た斜視図を示す。第１の外部導体５１が、導電性ブロック３１を介して、モジュール基板２５の底面に配置された第２のグランド導体２３に接続されている。同様に、第２の外部導体６１が、導電性ブロック３２を介して、モジュール基板２５の底面に配置された第２のグランド導体２３に接続されている。
　第１の同軸ケーブル５０の芯線５２が、導電性ブロック３３を介して、サブモジュール基板２６に支持されている第１のアンテナ２１（図４）に接続されている。第２の同軸ケーブル６０の芯線６２が、導電性ブロック３４を介して、サブモジュール基板２６に支持されている第２のアンテナ２２に接続されている。
　図５及び図６に示した接続構造は、シミュレーションを行うために規定されたものであり、実際のアンテナ装置で採用されている接続構造とは異なる。
　図４から図６の各図面に示したシミュレーション対象のアンテナ装置の第２のアンテナ２２に、第２の同軸ケーブル６０を通して２．４ＧＨｚの信号電流を供給したときの電流の位相、及び強度分布をシミュエーションにより求めた。
　図７Ａ及び図７Ｂに、シミュレーションによって求めた電流強度の分布を示す。図７Ａ及び図７Ｂの横軸は、第１の同軸ケーブル５０及び第２の同軸ケーブル６０の長さ方向の位置を表し、縦軸は、電流強度を単位「Ａ／ｍ」で表す。
　図７Ａは、第１の外部導体５１を第１のグランド導体１１に短絡させた比較例によるアンテナ装置のシミュレーション結果を示す。図７Ｂは、第１の外部導体５１を、インダクタ５５を介して第１のグランド導体１１に接続した実施例によるアンテナ装置のシミュレーション結果を示す。インダクタ５５のインダクタンスは、４．７ｎＨである。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、第１の外部導体５１を流れる電流の強度を実線で表し、第２の外部導体６１を流れる電流の強度を破線で表す。
　図７Ａに示した比較例、及び図７Ｂに示した実施例のいずれにおいても、第２の外部導体６１を流れる電流の強度が、第１の外部導体５１を流れる電流の強度より大きい。
　図７Ａに示した比較例の場合には、第１の同軸ケーブル５０と第２の同軸ケーブル６０とが並走している部分において、第１の外部導体５１を流れる電流の分布と、第２の外部導体６１を流れる電流の分布とが、長さ方向に関して同じ側（第１のグランド導体１１側）に偏在している。言い換えると、第１の外部導体５１を流れる電流の強度が最大となる位置と、第２の外部導体を流れる電流の強度が最大となる位置とが近い。さらに、シミュレーション結果によると、第１の外部導体５１を流れる電流の向きは、第２の外部導体６１を流れる電流の向きとは反対である。
　第１の外部導体５１を流れる電流と、第２の外部導体６１を流れる電流との向きが反対で、電流強度が最大値を示す位置が近いということは、電流の位相差が１８０°に近いことを意味する。第１の外部導体５１を流れる電流と、第２の外部導体６１を流れる電流との位相差が１８０°に近い場合には、電流が打ち消し合うため、アンテナの放射効率が低下する。
　図７Ｂに示した実施例の場合には、第２の外部導体６１を流れる電流の分布は、図７Ａに示した比較例の場合とほぼ同一であるが、第１の外部導体５１を流れる電流の分布が、アンテナモジュール２０側に偏在している。図７Ｂに示した実施例における電流の分布が、図７Ａに示した比較例における電流の分布から変化するのは、第１の外部導体５１と第１のグランド導体１１との間に挿入されたインダクタ５５によって、第１の外部導体５１を流れる電流の位相が変化したためである。
　図７Ｂに示した実施例では、第１の同軸ケーブル５０と第２の同軸ケーブル６０とが並走している部分において、第１の外部導体５１を流れる電流の分布と、第２の外部導体６１を流れる電流の分布とが、長さ方向に関して相互に反対側に偏在している。言い換えると、第１の外部導体５１を流れる電流の強度が最大になる位置と、第２の外部導体を流れる電流の強度が最大となる位置とが、図７Ａに示した場合と比べて、相互に離れている。
　第１の外部導体５１を流れる電流と、第２の外部導体６１を流れる電流との向きが反対で、電流強度が最大値を示す位置が遠ざかるということは、電流の位相差が１８０°より小さくなり、９０°に近づくことを意味する。第１の外部導体５１を流れる電流と、第２の外部導体６１を流れる電流との位相差が小さくなる（同相に近づく）と、第２のアンテナ２２の放射効率の低下が抑制される。実施例１のように、高周波用の第１のアンテナ２１と、低周波用の第２のアンテナ２２とを近接させて配置しても、第２のアンテナ２２の放射特性の低下を抑制することができる。
　電流の位相の変化は、インダクタ５５のインダクタンスに依存する。第２のアンテナ２２の放射効率の低下を抑制するために、第１の外部導体５１を流れる電流の分布と、第２の外部導体６１を流れる電流の分布とが、長さ方向に関して相互に反対側に偏在するように、インダクタ５５のインダクタンスを選択することが好ましい。
　第１のアンテナ２１の動作周波数が第２のアンテナ２２の動作周波数の１０倍以上である場合、低周波用の第２のアンテナ２２の放射効率が、高周波用の第１のアンテナの第２のグランド導体２３の影響を受けやすい。第１のアンテナ２１の動作周波数が第２のアンテナ２２の動作周波数の１０倍以上である場合に、インダクタ５５（図１）を挿入することの効果が、より顕著に表れる。
　［実施例２］
　次に、図８から図１０までの図面を参照して実施例２によるアンテナ装置について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
　図８に、実施例２によるアンテナ装置の概略等価回路図を示す。図１に示した実施例１によるアンテナ装置においては、低周波用の第２の外部導体６１がアンテナモジュール２０の第２のグランド導体２３に短絡されていたが、実施例２によるアンテナ装置においては、第２の外部導体６１と第２のグランド導体２３とが接続されていない。第２の外部導体６１は、メイン基板１０の第１のグランド導体１１、インダクタ５５、及び高周波用の第１の外部導体５１を介して、アンテナモジュール２０の第２のグランド導体２３に電気的に接続される。
　実施例２によるアンテナ装置においては、第２のアンテナ２２に給電したときに、第１の外部導体５１に流れる電流の起点が、メイン基板１０側の端部のみとなる。第２のアンテナ２２を励振するための電流が、第２の外部導体６１からアンテナモジュール２０の第２のグランド導体２３を通して、第１の外部導体５１に流れることはない。このため、低周波用の第２のアンテナ２２の励振したときに、高周波用の第１の外部導体５１を流れる電流の強度が低下する。これにより、第２のアンテナ２２の放射効率の低下を抑制することができる。
　実施例２によるアンテナ装置の優れた効果を確認するために、実施例２によるアンテナ装置の電流分布のシミュレーションを行った。
　図９に、シミュレーション対象のアンテナモジュール２０を斜め下方から見た斜視図を示す。実施例１では、図６に示したように、第２の外部導体６１と第２のグランド導体２３とが、導電性ブロック３２で接続されていた。実施例２においては、図９に示すように、導電性ブロック３２（図６）が取り除かれている。すなわち、第２の外部導体６１は、第２のグランド導体２３に短絡されていない。
　図１０に、シミュレーションによって求めた電流強度の分布を示す。図１０の横軸は、第１の同軸ケーブル５０及び第２の同軸ケーブル６０の長さ方向の位置を表し、縦軸は、電流強度を単位「Ａ／ｍ」で表す。第１の外部導体５１を流れる電流の強度を実線で表し、第２の外部導体６１を流れる電流の強度を破線で表す。
　実施例２によるアンテナ装置の第１の外部導体５１を流れる電流（図１０）が、実施例１によるアンテナ装置の第１の外部導体５１を流れる電流（図７Ｂ）より少ないことがわかる。高周波用の第１の外部導体５１を流れる低周波数帯の電流の強度が小さくなるため、低周波数用の第２のアンテナ２２の放射効率の低下を抑制することができる。
　上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
１０　メイン基板
１１　第１のグランド導体
２０　アンテナモジュール
２１　第１のアンテナ
２１Ａ　パッチアンテナ
２１Ｂ　プリンテッドダイポールアンテナ
２２　第２のアンテナ
２３　第２のグランド導体
２５　モジュール基板
２６　サブモジュール基板
２７　高周波回路部品
３１、３２、３３、３４　導電性ブロック
５０　第１の同軸ケーブル
５１　第１の外部導体
５２　芯線
５５　インダクタ
６０　第２の同軸ケーブル
６１　第２の外部導体
６２　芯線

Claims (5)

  1. 　第１のグランド導体が設けられたメイン基板と、
    　第１のアンテナ、及び前記第１のアンテナより動作周波数が低い第２のアンテナが設けられたアンテナモジュールと、
    　前記メイン基板から前記第１のアンテナに給電を行う第１の同軸ケーブルと、
    　前記メイン基板から前記第２のアンテナに給電を行う第２の同軸ケーブルと
    を有し、
    　前記第１の同軸ケーブルの第１の外部導体が、前記第１のグランド導体にインダクタを介して接続されており、
    　前記第２の同軸ケーブルの第２の外部導体が、前記第１のグランド導体に電気的に接続されているアンテナ装置。
  2. 　前記第２の外部導体が、前記第１のグランド導体に短絡されている請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記第１の同軸ケーブルと前記第２の同軸ケーブルとが相互に並走しており、前記第２のアンテナに給電したときに、両者が並走している部分において、前記第１の外部導体に流れる電流の分布と、前記第２の外部導体に流れる電流の分布とが、長さ方向に関して相互に反対側に偏在するように、前記インダクタのインダクタンスが選択されている請求項１または２に記載のアンテナ装置。
  4. 　さらに、前記アンテナモジュールに設けられた第２のグランド導体を有し、
    　前記第１の外部導体は、前記第２のグランド導体に短絡されているが、前記第２の外部導体は、前記第２のグランド導体に接続されていない請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  5. 　前記第１のアンテナの動作周波数は、前記第２のアンテナの動作周波数の１０倍以上である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10530052B2 (en) 2017-10-23 2020-01-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multi-antenna module and mobile terminal
CN114094333A (zh) * 2021-11-23 2022-02-25 维沃移动通信有限公司 电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008104242A (ja) * 2008-01-15 2008-05-01 Fujitsu Ten Ltd 車載用アンテナおよびダイバシティ受信装置
JP2013201533A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Kojima Press Industry Co Ltd 車両搭載用アンテナ基板ユニット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008104242A (ja) * 2008-01-15 2008-05-01 Fujitsu Ten Ltd 車載用アンテナおよびダイバシティ受信装置
JP2013201533A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Kojima Press Industry Co Ltd 車両搭載用アンテナ基板ユニット

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10530052B2 (en) 2017-10-23 2020-01-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multi-antenna module and mobile terminal
US11271298B2 (en) 2017-10-23 2022-03-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multi-antenna module and mobile terminal
CN114094333A (zh) * 2021-11-23 2022-02-25 维沃移动通信有限公司 电子设备
EP4439865A4 (en) * 2021-11-23 2025-03-19 Vivo Mobile Communication Co., Ltd. ELECTRONIC DEVICE

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