WO2019003683A1 - デュアルバンド対応アンテナ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an antenna device used for wireless communication, and more particularly to a dual-band antenna device operating at low and high frequencies in a high frequency signal.
- FIG. 18 is a diagram showing the configuration of the antenna device disclosed in Patent Document 1.
- a radiator 100 includes two radiation conductors 101 and 102, an inductor 103, and a capacitor 104.
- the first radiation conductor 101 is angular U-shaped and has two ends.
- An inductor 103 is connected to one end of the first radiation conductor 101, and a capacitor 104 is connected to the other end.
- the second radiation conductor 102 is likewise angular U-shaped and has two ends.
- An inductor 103 is connected to one end of the second radiation conductor 102, and a capacitor 104 is connected to the other end.
- the antenna device disclosed in Patent Document 1 has a configuration in which a radiator 100 is connected in a loop shape to a first radiation conductor 101, an inductor 103, a second radiation conductor 102, and a capacitor 104.
- a signal source 105 of high frequency signals of low frequency and high frequency is connected to a corner portion of the first radiation conductor 101 at a feeding point P1 (see FIG. 18). Further, the signal source 105 is connected to the ground conductor 106 provided close to the radiator 100 at the connection point P2.
- radiator 100 when exciting radiator 100 at a low frequency, current flows through inductor 103 and capacitor 104 to two radiation conductors 101 and 102 electrically connected in a loop shape. Flowing, the radiator 100 operates in loop antenna mode. The open end of the current flowing through the radiation conductors 101 and 102 at this time is the position of the second radiation conductor 102 close to the ground conductor 106.
- the radiator 100 when the radiator 100 is excited at a high frequency, almost no current flows in the inductor 103 between the first radiation conductor 101 and the second radiation conductor 102, and the second radiation is conducted via the capacitor 104. It flows to the conductor 102 and becomes a monopole antenna mode. The open end of the current flowing through the second radiation conductor 102 at this time also becomes the position of the second radiation conductor 102.
- both the low frequency band and the high frequency band are affected by each other, and the antenna efficiency of one frequency band is optimized in the other frequency band. There is a problem that the efficiency is degraded.
- An object of the present invention is to provide a dual-band compatible antenna apparatus having high antenna performance at both low and high frequency resonant operations.
- a dual band compatible antenna apparatus Power supply that outputs low frequency and high frequency signals, A first branch feeding electrode to which low frequency and high frequency signals are supplied from the power supply and which is mainly a low frequency signal path, and a second branch feeding electrode which is mainly a high frequency signal path; Branched feed electrode, A low frequency feeding point having a rectangular shape having a longitudinal direction and to which the first branch feeding electrode is electrically connected, and a high frequency feeding point to which the second branch feeding electrode is electrically connected are provided.
- the low frequency feeding point is formed near an end of the rectangular shape in the longitudinal direction, and the high frequency feeding point is formed at a central portion of a side of the rectangular shape extending in the longitudinal direction.
- the high frequency feeding point is formed near an end of the rectangular shape in the longitudinal direction, and the low frequency feeding point is formed at a central portion of a side of the rectangular shape extending in the longitudinal direction.
- Frequency characteristic chart showing the result of simulation experiment in the dual band corresponding antenna apparatus of the embodiment 1 The figure which shows the result obtained by the simulation experiment by the signal of low-pass frequency or a high-pass frequency in the dual band corresponding
- compatible antenna apparatus of Embodiment 1 In the dual-band compatible antenna device of the first embodiment and the comparative example, a contour diagram showing a current density when excited at a high frequency band Frequency characteristic chart showing the result of simulation experiment conducted on the comparative example
- the dual band compatible antenna apparatus is Power supply that outputs low frequency and high frequency signals, A first branch feeding electrode to which low frequency and high frequency signals are supplied from the power supply and which is mainly a low frequency signal path, and a second branch feeding electrode which is mainly a high frequency signal path; Branched feed electrode, A low frequency feeding point having a rectangular shape having a longitudinal direction and to which the first branch feeding electrode is electrically connected, and a high frequency feeding point to which the second branch feeding electrode is electrically connected are provided.
- the low frequency feeding point is formed near an end of the rectangular shape in the longitudinal direction, and the high frequency feeding point is formed at a central portion of a side of the rectangular shape extending in the longitudinal direction.
- the high frequency feeding point is formed near an end of the rectangular shape in the longitudinal direction, and the low frequency feeding point is formed at a central portion of a side of the rectangular shape extending in the longitudinal direction.
- the dual-band compatible antenna apparatus of the first aspect configured as described above is configured to optimize the antenna efficiency at each resonance frequency without being influenced by each other in both the low frequency band and the high frequency band. Can be implemented.
- the low frequency feeding point is formed in the vicinity of an end of a longitudinally extending side of the rectangular shape And the low frequency signal is supplied from the power supply, and the high frequency power feeding point is formed at the center of the side of the rectangular shape extending in the longitudinal direction, and the high frequency signal from the power supply is It may be configured to be supplied.
- the low frequency feed point is formed on a side extending in a direction orthogonal to a longitudinal direction of the rectangular shape And the low frequency signal is supplied from the power supply, and the high frequency power feeding point is formed at the center of the side of the rectangular shape extending in the longitudinal direction, and the high frequency signal from the power supply is It may be configured to be supplied.
- the inductor element passes through the first branch feed electrode from the power supply source. It may be provided in the path to the low frequency feeding point of the radiation electrode.
- the capacitor element passes from the power supply via the second branch feed electrode. It may be provided in the path to the high frequency feeding point of the radiation electrode.
- the dual-band compatible antenna apparatus is, in the fifth aspect, from the power supply source to the high-frequency feeding point of the radiation electrode via the second branch feeding electrode. At least two capacitor elements may be provided in the path.
- the dual-band compatible antenna device further comprises a ground electrode to which the power supply is connected according to any one of the first to sixth aspects.
- the radiation electrode has a rectangular shape having a longitudinal direction, and a convex shape protruding toward the ground electrode side is formed, and the high-frequency feeding point is disposed at the central portion of the convex shape to form the second branch feeding electrode Are electrically connected, and when excited by a signal in a high frequency band, the long side extending in the longitudinal direction opposite to the convex shape may be configured to be the open end side.
- the dual-band compatible antenna device is characterized in that, in any one of the first to seventh aspects, the feeding electrode has low and high frequencies from the feeding power source. A signal is supplied, and a common feed electrode branched into the first branch feed electrode and the second branch feed electrode is provided, and the inductor element is electrically connected to the first branch feed electrode; The capacitor element may be electrically connected to the branch feed electrode.
- the dual-band compatible antenna device may be configured such that the inductor element has a conductor pattern having an inductance according to any one of the first to eighth aspects.
- the dual-band compatible antenna device of the tenth aspect according to the present invention may be configured of a conductor pattern having a capacitance in any of the first to ninth aspects.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a dual band compatible antenna apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
- electrode patterns (2, 3, 4) are formed on a base 1 made of a dielectric material or the like, and various adjustment elements (5 , 6, 7) are provided.
- the rectangular radiation electrode 2, the feed electrode 3 branched into two, and the grounded ground electrode 4 are formed on the same plane.
- the radiation electrode 2 has a substantially rectangular shape, and the first branch feed electrode 3a of the feed electrode 3 and one side (long side in the lower side in FIG. 1) 2a extending in the longitudinal direction of the radiation electrode 2
- the second branch feed electrode 3b is electrically connected.
- the radiation electrode 2 is disposed at a distance from the ground electrode 4 by a predetermined distance (for example, several millimeters).
- the long side 2 a to which the feed electrode 3 is electrically connected is a long side located in the proximal side facing the ground electrode 4.
- the term “electrically connected” includes not only the case of direct contact and connection but also the case of connection via an electrical element such as a capacitor element and an inductor element.
- Feeding electrode 3 includes a first branch feeding electrode 3a and a second branch feeding electrode 3b electrically connected to long side 2a opposite to ground electrode 4 of radiation electrode 2, and a common feeding electrode 3c.
- One end of the common feed electrode 3c is connected to the power supply 8, and the other end of the common feed electrode 3c is continuously connected to the first branch feed electrode 3a and the second branch feed electrode 3b branched into two.
- the connection point between the first branch feed electrode 3a and the radiation electrode 2 is indicated by the symbol "A”
- the connection point between the second branch feed electrode 3b and the radiation electrode 2 is indicated by the symbol "B”.
- a branch point at which the feed electrode 3 branches into two is indicated by a symbol “C”.
- the position of the connection point A is in the vicinity of one end of the long side 2 a of the radiation electrode 2.
- “near the end” means a position within 20% of the length of the long side 2 a of the radiation electrode 2 from the end in the longitudinal direction of the radiation electrode 2.
- the position of the connection point B is the position of the central portion of the long side 2 a of the radiation electrode 2.
- the position of the connection point A is a low frequency feeding point to which a low frequency signal is supplied.
- the position of the connection point B is a high frequency feeding point to which a high frequency signal is supplied.
- the “central portion” refers to a position within ⁇ 10% of the length of the side from the center of one side of the radiation electrode 2.
- the common feed electrode 3 c and the first branch feed electrode 3 a are electrically connected via the first adjustment element 5.
- the first adjustment element 5 an inductor element (inductor chip) having an inductance is used.
- the second adjustment element 6 is provided between the common feed electrode 3c and the second branch feed electrode 3b, and the common feed electrode 3c and the second branch feed electrode 3b are electrically connected to each other through the second adjustment element 6. Connected.
- the second branch feed electrode 3 b is connected to the radiation electrode 2 via the third adjustment element 7.
- capacitor elements capacitor elements (capacitor chips) having capacitances are used.
- the second adjustment element 6 is provided at the branch point C.
- the third adjustment element 7 is connected to the connection point B.
- the first adjustment element 5 is provided at the connection point between the common feed electrode 3c and the first branch feed electrode 3a, but is separated from the position of the branch point C, and the first adjustment element 5 and the second adjustment element 6 is connected via the common feed electrode 3c.
- the first adjustment element 5 is provided in the first current path X (low frequency feed path) following the radiation electrode 2 from the power supply 8 through the common feed electrode 3c and the first branch feed electrode 3a. It is done.
- the second adjustment element 6 and the third adjustment element 7 are connected to the second current path Y (high frequency power supply path following the radiation electrode 2 from the power supply 8 via the common feed electrode 3c and the second branch feed electrode 3b. Provided in).
- the configuration of the first embodiment has a configuration in which the second adjusting element 6 and the third adjusting element 7 are connected in series in the second current path Y (high frequency power feeding path). For this reason, the dual-band compatible antenna device of the first embodiment has a configuration that allows fine adjustment in resonant operation.
- one end of the power supply 8 is electrically connected to supply the low frequency / high frequency signal to the feeding electrode 3 to excite the radiation electrode 2,
- the other end is electrically connected to the ground electrode 4.
- the power supply 8 supplies a signal of a low frequency, for example, a frequency of 2.4 GHz to the feeding electrode 3 so that the radiation electrode 2 in the antenna device Will be described.
- the current from the power supply 8 passes, for example, the branch point C, passes through the first branch feeding electrode 3a via the first adjustment element 5 which is a low impedance inductor element, and the connection point of the radiation electrode 2 (Low frequency feed point A). That is, when the low frequency signal is supplied to the feeding electrode 3, it is supplied to the low frequency feeding point A of the radiation electrode 2 through the first current path X (low frequency feeding path).
- the branch point C is provided with the second adjusting element 6 which is a capacitor element of high impedance, so the current from the feeding power source 8 has It hardly flows in Y (high frequency feed path) but mainly flows in the first current path X (low frequency feed path) and is supplied to the low frequency feed point A of the radiation electrode 2.
- the low frequency feeding point A which is the position of the longitudinal end of the radiation electrode 2
- the current flows from one end of the radiation electrode 2 along the longitudinal direction to the other end on the opposite side. It flows toward the part, and radio waves of low frequency are emitted from the radiation electrode 2.
- one short side end in the longitudinal direction of the radiation electrode 2 is the feed side end, and the other short side end is the open end.
- a monopole antenna is configured.
- the excitation operation of the radiation electrode 2 in the antenna apparatus will be described by the power supply 8 supplying a signal of a high frequency, for example, a frequency of 5 GHz band to the feeding electrode 3.
- the current from the power supply 8 passes through the branch point C, and is radiated via the second adjustment element 6, the second branch feed electrode 3b and the third adjustment element 7, which are capacitor elements that have low impedance. It is supplied to a connection point (high frequency feeding point B) with the electrode 2. That is, when the high frequency signal is supplied to the feed electrode 3, it is supplied to the high frequency feed point B of the radiation electrode 2 through the second current path Y (high frequency feed path).
- the first adjustment element 5 which is an inductor element having a high impedance is provided in the vicinity of the branch point C, the current from the power supply 8 is the first current path X (low frequency frequency feed path) The current flows mainly to the second current path Y (high frequency feeding path) and is supplied to the high frequency feeding point B of the radiation electrode 2.
- the current flows from one long side (2a) side of the radiation electrode 2 to the short direction It flows along (the upper direction in FIG. 1).
- the current in the radiation electrode 2 flows toward the other long side (2b) which is the opposite side, and radio waves of high frequency are radiated from the radiation electrode 2 without return loss.
- one long side (2a) side end in the longitudinal direction of the radiation electrode 2 becomes a feeding side area, and the other long side (2b) side end On the open end side, a monopole antenna is configured.
- FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration example used in a simulation experiment regarding the dual band compatible antenna apparatus of the first embodiment.
- the radiation electrode 2 has a length of 10.5 mm in the longitudinal direction and a length of 4.5 mm in the lateral direction.
- the position of the high-frequency feeding point B to which the second branch feeding electrode 3b is electrically connected in the radiation electrode 2 is the central portion in the long side 2a, and the longitudinal end of the radiation electrode 2 (FIG. 5.0 mm from the left end).
- the distance from the long side 2b to which the second branch feed electrode 3b is not connected in the radiation electrode 2 to the proximal side of the ground electrode 4 is 9.0 mm, and the distance to the distal side of the ground electrode 4 is 40.0 mm there were.
- the ground electrode 4 had a rectangular shape of 31.0 mm ⁇ 20.0 mm in the vertical and horizontal directions.
- the frequency bands used in the simulation experiments are 2.4 GHz band (2.4 to 2.484 GHz) and 5 GHz band (5.15 to 5.85 GHz) of WLAN which is a wireless LAN.
- An inductor chip of 2.4 nH was used as the first adjustment element 5 which is an inductor element.
- capacitor chips of 0.4 pF were used respectively.
- FIG. 3 is a frequency characteristic diagram showing the results of simulation experiments conducted on the dual band compatible antenna apparatus of the first embodiment configured as described above.
- the vertical axis represents return loss and the horizontal axis represents frequency.
- high-efficiency radiation with extremely low return loss is achieved in the resonant operation of the two low frequency bands (2.4 GHz band) and high frequency band (5 GHz band).
- FIG. 4 shows the result obtained by the simulation experiment on the flow of current when excited by a signal of low frequency (2.4 GHz band) in the dual band compatible antenna apparatus of the first embodiment.
- FIG. Further, (b) of FIG. 4 is a view showing a result obtained by a simulation experiment on how the current flows when excited by a signal of high frequency band (5 GHz band).
- the magnitude of the current flowing through the electrode pattern is shown by the color arrow, and the result is shown by a black and white achromatic color, so the determination of the magnitude of the current is not easy.
- the path through which the signal of the low frequency (2.4 GHz band) flows (the first current path X: see (a) in FIG. 4) and the signal of the high frequency (5 GHz band) It can be understood that the flow paths (second current path Y: see (b) in FIG. 4) are different.
- the current from the power supply 8 when excited by a low frequency (2.4 GHz band) signal, the current from the power supply 8 hardly flows in the second current path Y (high frequency power feeding path), and mainly the first current path X It flows to the (low frequency feed path) and is supplied to the low frequency feed point A of the radiation electrode 2.
- the current from the power supply 8 when excited by a high frequency (5 GHz band) signal, the current from the power supply 8 hardly flows in the first current path X (low frequency frequency feeding path), and mainly the second current path Y (high). And the high frequency feed point B of the radiation electrode 2.
- the rectangular single radiation electrode 2 is not influenced by each other in both the low frequency band and the high frequency band. It becomes the structure which can aim at optimization of the antenna efficiency in each resonant frequency.
- the configuration of the first embodiment since two capacitor elements (the second adjustment element 6 and the third adjustment element 7) are connected in series in the high frequency power feeding path Y, the high frequency It is the structure which can perform fine adjustment in the resonant operation of the above.
- the dual-band compatible antenna apparatus according to the first embodiment is a dual-band compatible antenna apparatus having excellent antenna performance, has high antenna efficiency in both low frequency and high frequency resonant operation, and is broadened in bandwidth. Can be realized.
- FIG. 5 is a configuration diagram showing a comparative example of the configuration of the dual band compatible antenna device of the first embodiment.
- the inventor conducted simulation experiments in the configuration of this comparative example.
- the position of the high frequency feeding point B at which the second branch feeding electrode 3b is electrically connected to the radiation electrode 2 is not the central portion of the long side 2a but the longitudinal direction of the radiation electrode 2 Position 7.5 mm from the end (left end in FIG. 5) of That is, in this comparative example, the high frequency feeding point B is provided at a position deviated to one side by about 20% from the center of the long side 2 a of the radiation electrode 2.
- the configuration of the other electrode patterns (2, 3a, 3c, 4) excluding the second branch feed electrode 3b is the same.
- An inductor chip of 2.4 nH is used as the first adjustment element 5 which is an inductor element, and a capacitor chip of 0.6 pF is used as each of the second adjustment element 6 which is a capacitor element and the third adjustment element 7. It was.
- FIG. 6 shows the configuration of the dual-band compatible antenna device of the first embodiment (FIG. 6 (a)) and the configuration of the comparative example (FIG. 6 (b)) at frequencies of high frequency (5 GHz band) It is a contour figure showing current density when excited.
- the high frequency feeding point B is provided at the center of the long side 2 a of the radiation electrode 2.
- the current flows from the central portion of one long side 2a toward the other long side 2b, and a node (open end) of the current is present on the long side 2b. That is, in the configuration of the dual band compatible antenna device of the first embodiment, it can be confirmed that the other long side 2b of the radiation electrode 2 is on the open end side.
- the high frequency feeding point B is provided at a position deviated 20% or more from the center of the long side 2 a of the radiation electrode 2. Therefore, the current flows from the biased position on one long side 2a toward the other long side 2b. As a result, current nodes are divided and present on both sides of the other long side 2 b region of the radiation electrode 2. For this reason, in the configuration of the comparative example, currents flow in directions opposite to each other in the other long side 2b region of the radiation electrode 2 (see the arrow in FIG. 6B) and cancel each other to deteriorate antenna performance. .
- FIG. 7 is a frequency characteristic diagram showing the results of simulation experiments conducted on the comparative example configured as described above.
- the vertical axis represents return loss and the horizontal axis represents frequency.
- the return loss is particularly large in the high frequency band (5 GHz band), and the deterioration of the efficiency is confirmed. Can.
- the desired high antenna efficiency is indicated by providing the position of the high frequency power feeding point B at the center of the long side 2a of the radiation electrode 2.
- FIG. 8 is a view showing a modified example of the dual band compatible antenna apparatus of the first embodiment.
- the dual band compatible antenna device shown in FIG. 8 is substantially the same as the dual band compatible antenna device shown in FIG. 1, but the feed electrode 3A is formed by the first branch feed electrode 3Aa and the second branch feed electrode 3Ab. It differs in that it is configured.
- the power supply 8 is connected to one end of the first branch feed electrode 3Aa, and the other end of the first branch feed electrode 3Aa is the first adjustment element 5 which is an inductor element. It is connected to the low frequency feeding point A of the radiation electrode 2 via the same.
- the low frequency feeding point A of the radiation electrode 2 is the position of the end of the long side 2 a of the radiation electrode 2 as in the configuration shown in FIG. 1.
- one end of the second branch feed electrode 3Ab of the feed electrode 3 is connected to the first branch feed electrode 3Aa via the second adjustment element 6 which is a capacitor element, and the other end of the second branch feed electrode 3Ab is It is connected to the high frequency feeding point B of the radiation electrode 2 through the third adjustment element 7 which is another capacitor element.
- the high frequency feeding point B of the radiation electrode 2 is the position of the central portion of the long side 2 a of the radiation electrode 2 as in the configuration shown in FIG. 1. Also in this modification, it is preferable to provide the high frequency feed point B at the center of the long side 2 a of the radiation electrode 2.
- the antenna efficiency at each resonance frequency is optimized without being influenced by each other in both the low frequency band and the high frequency band.
- the dual-band compatible antenna device of the first embodiment is configured to have excellent antenna performance in both the low frequency band and the high frequency band.
- the dual band compatible antenna apparatus of the second embodiment differs from the dual band compatible antenna apparatus of the first embodiment in the configuration of the feed electrode, and in particular, in the configuration of the second branch feed electrode and the adjustment element.
- FIG. 9 is a diagram schematically showing a configuration of a dual band compatible antenna apparatus according to a second embodiment.
- a rectangular radiation electrode 2 and a feeding electrode 3B branched into two are provided.
- An electrode pattern of a conductor constituted by the grounded ground electrode 4 is formed on one plane.
- the second branch feeding electrode 3Bb of feeding electrode 3B electrically connected to the central portion (high frequency feeding point B) of long side 2a of radiation electrode 2 is a capacitor element. It is electrically connected to the first branch feed electrode 3 a through only the 2 adjustment element 6.
- the dual-band compatible antenna device of the second embodiment differs from the modification shown in FIG. 8 in the first embodiment described above in that only one capacitor element is connected to the feed electrode 3B.
- the feeding electrode 3B electrically connects between the feeding source 8 and the low frequency feeding point A of the radiation electrode 2 through the first adjustment element 5 which is an inductor element. Also, the power supply 8 and the high frequency feeding point B of the radiation electrode 2 are electrically connected via the second adjustment element 6 which is a capacitor element.
- the dual-band compatible antenna device of the second embodiment configured as described above uses the radiation electrode 2 of a single configuration and the branched feed electrode 3B in both the low frequency band and the high frequency band.
- the antenna efficiency at each resonance frequency can be optimized without being influenced by each other. Therefore, the dual-band compatible antenna device of the second embodiment is a dual-band compatible antenna device having excellent antenna performance and capable of realizing a wider band.
- Embodiment 3 of the present invention the configuration of the dual band compatible antenna apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described focusing on differences from the configurations of Embodiment 1 and Embodiment 2.
- elements having the same operations, configurations, and functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and may be omitted to avoid redundant description. is there.
- the dual band compatible antenna apparatus of the third embodiment differs from the dual band compatible antenna apparatus of the first embodiment in the configuration of the feed electrode.
- FIG. 10 is a diagram schematically showing a configuration of a dual band compatible antenna apparatus of the third embodiment.
- the rectangular shaped radiation electrode 2, the feeding electrode 3C, and the ground electrode grounded An electrode pattern of a conductor constituted by 4 and 5 is formed on one plane.
- a feed electrode 3C for electrically connecting the radiation electrode 2 and the power supply 8 is formed in a bent electrode pattern.
- One end of the feeding electrode 3C is electrically connected to the low frequency feeding point A of the radiation electrode 2 via the first adjustment element 5 which is an inductor element.
- the position of the low frequency frequency feeding point A of the radiation electrode 2 in the third embodiment is a central portion of the short side 2 c which is a side orthogonal to the longitudinal direction of the radiation electrode 2. That is, the low frequency frequency feeding point A is formed in the vicinity of the end of the rectangular shaped radiation electrode 2 in the longitudinal direction.
- the other end of the feeding electrode 3C is electrically connected to the high frequency feeding point B of the radiation electrode 2 via the second adjustment element 6 which is a capacitor element.
- the position of the high frequency feeding point B of the radiation electrode 2 in the third embodiment is the central portion of the long side 2 a extending in the longitudinal direction of the radiation electrode 2 as in the configuration of the first embodiment.
- the short side 2 c of the radiation electrode 2 when excited with a signal of low frequency (for example, 2.4 GHz band), the short side 2 c of the radiation electrode 2 to the other opposing short side 2 d , And the opposing short side 2d is the open end side.
- a signal of low frequency for example, 2.4 GHz band
- the opposing short side 2d is the open end side.
- the high frequency (for example, 5 GHz band) signal when excited by a high frequency feeding point B) of the long side 2a of the radiation electrode 2 toward the opposite long side 2b.
- the long side 2b is the open end side.
- the dual-band compatible antenna apparatus of Embodiment 3 configured as described above affects each other in both the low frequency band and the high frequency band by using the radiation electrode 2 and the feeding electrode 3C of a single structure. It becomes the structure which can aim at optimization of the antenna efficiency in each resonant frequency, without being carried out. Therefore, the dual-band compatible antenna device of the third embodiment is a dual-band compatible antenna device having excellent antenna performance and capable of realizing a wider band.
- Embodiment 4 Hereinafter, the configuration of the dual band compatible antenna apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described focusing on differences from the configurations in Embodiments 1 to 3.
- elements having the same operations, configurations, and functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description may be omitted to avoid overlapping descriptions. is there.
- the dual band compatible antenna apparatus of the fourth embodiment differs from the dual band compatible antenna apparatus of the first embodiment in that a part of the adjustment element is formed of a conductor pattern.
- FIG. 11 is a diagram schematically showing a configuration of a dual band compatible antenna apparatus according to a fourth embodiment.
- the rectangular radiation electrode 2, the feeding electrode 3D, and the grounded electrode are grounded as in the first embodiment.
- An electrode pattern of a conductor constituted by 4 and 5 is formed on one plane.
- the second adjustment element 6D which is a capacitor element, is formed of a conductor pattern, and an electrode 60a integrated with one end of the feed electrode 3D is formed.
- the other electrode of the second adjustment element 6D which is a capacitor element, is a region of the central portion of the long side 2a of the radiation electrode 2 disposed to face the one electrode 60a with a predetermined distance. That is, the second adjustment element 6D is configured by an electrode pattern disposed to face the central portion (high frequency feeding point B) of the long side 2a of the radiation electrode 2 with a predetermined interval (distance between the electrodes). Ru.
- the other end of the feed electrode 3D is electrically connected to the low frequency feed point A of the radiation electrode 2 via the first adjustment element 5 which is an inductor element.
- the position of the low frequency frequency feeding point A of the radiation electrode 2 is the end of the long side 2 a extending in the longitudinal direction of the radiation electrode 2 as in the configuration of the first embodiment.
- the flow of current when excited by a signal in the low frequency band or the high frequency band is the same as the configuration of the first embodiment, and the low frequency band is In the case of the frequency band, the current flows toward the short side 2c (open end side) of the radiation electrode 2, and in the case of the high frequency band, the current flows toward the long side 2b (open end side) of the radiation electrode 2.
- the dual-band compatible antenna device of the fourth embodiment configured as described above affects each other in both the low frequency band and the high frequency band by using the radiation electrode 2 and the feeding electrode 3D of a single structure. It becomes the structure which can aim at optimization of the antenna efficiency in each resonant frequency, without being carried out. Further, in the configuration of the fourth embodiment, since a part of the adjustment element is formed of a conductor pattern, the mounting process of the adjustment element can be simplified, and the manufacturing is easy, and the manufacturing cost is increased. The reduction can be achieved. Therefore, the dual band compatible antenna device of the fourth embodiment can construct a low cost dual band compatible antenna device having excellent antenna performance.
- the second adjustment element 6D which is a capacitor element, is integrated with the feed electrode 3D and formed of a conductor pattern, While being able to aim at reduction and improvement of efficiency, it becomes a device which has stable antenna quality with high quality.
- Embodiment 5 of the present invention the configuration of the dual band compatible antenna apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described focusing on differences from the configurations in Embodiments 1 to 4.
- elements having the same operations, configurations, and functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description may be omitted to avoid redundant description. is there.
- the dual band compatible antenna apparatus of the fifth embodiment differs from the dual band compatible antenna apparatus of the first embodiment in the second adjustment element (6E) which is a capacitor element as in the configuration of the fourth embodiment described above. It is the point comprised with the conductor pattern.
- FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of a dual band compatible antenna apparatus of the fifth embodiment.
- the second adjustment element 6E which is a capacitor element, has a conductor pattern as in the configuration of the fourth embodiment shown in FIG. And is formed between the feeding electrode 3 E and the radiation electrode 2. That is, the second adjustment element 6E, which is a capacitor element, is a first electrode 61a bent from the central portion (high frequency feeding point B) of the long side 2a of the radiation electrode 2 and the first electrode 61a bent And a second electrode 61b integrally formed at one end of the feed electrode 3E. Since the first electrode 61a and the second electrode 61b have a predetermined interval and are disposed to have predetermined opposing regions, a desired capacitance as the feeding electrode 3E is secured.
- the other end of the feed electrode 3E is electrically connected to the low frequency feed point A of the radiation electrode 2 via the first adjustment element 5 which is an inductor element.
- the position of the low frequency feeding point A of the radiation electrode 2 extends in the longitudinal direction of the radiation electrode 2 and is at the end of the long side 2a located at a position proximal to the ground electrode 4 as in the configuration of the first embodiment. is there.
- a power supply 8 is electrically connected to the feed electrode 3E.
- the respective signals of the low frequency band or the high frequency band from the power supply 8 are branched and fed to the low frequency feeding point A or the high frequency feeding point B of the radiation electrode 2 .
- the flow of current when excited by a signal in the low frequency band or the high frequency band is the same as the configuration of the first embodiment, and the low frequency band is In the case of the frequency band, the current flows toward the short side 2c (open end side) of the radiation electrode 2, and in the case of the high frequency band, the current flows toward the long side 2b (open end side) of the radiation electrode 2.
- the dual-band compatible antenna device of the fifth embodiment configured as described above affects each other in both the low frequency band and the high frequency band by using the radiation electrode 2 and the feeding electrode 3E of a single structure.
- the antenna efficiency at each resonant frequency can be optimized.
- the second adjustment element (6E) is formed of a conductor pattern, the mounting process of the adjustment element can be simplified, and the loss in manufacturing can be reduced, and the efficiency can be reduced. Improvement of the Furthermore, the dual band compatible antenna apparatus of the fifth embodiment is an apparatus having stable antenna quality and high antenna performance.
- Embodiment 6 of the present invention the configuration of the dual band compatible antenna apparatus according to Embodiment 6 of the present invention will be described focusing on differences from the configurations in Embodiments 1 to 5.
- elements having the same operations, configurations and functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description may be omitted to avoid overlapping descriptions. is there.
- the dual band compatible antenna apparatus according to the sixth embodiment differs from the dual band compatible antenna apparatus according to the first embodiment in the second adjustment which is a capacitor element as in the configurations of the fourth and fifth embodiments described above. It is a point which comprised the element (6F) by the conductor pattern.
- FIG. 13 is a diagram schematically showing a configuration of a dual band compatible antenna apparatus according to a sixth embodiment.
- the second adjustment element 6F which is a capacitor element, is formed of a conductor pattern.
- the end of the feeding electrode 3F on the radiation electrode 2 side is one electrode 62a formed in a flat plate shape, and the electrode 62a is a dielectric ( It is the structure arrange
- the second adjustment element 6F is configured of electrodes (2a and 62a) disposed facing each other with a dielectric interposed therebetween.
- the capacitance of the capacitor element can be easily set to a desired value.
- the power supply 8 is electrically connected to the power supply electrode 3F.
- each signal of the low frequency band or high frequency band from the power supply 8 is branched and fed to the low frequency feeding point A or the high frequency feeding point B of the radiation electrode 2 .
- the dual-band compatible antenna device of the sixth embodiment configured as described above affects each other in both the low frequency band and the high frequency band by using the radiation electrode 2 and the feeding electrode 3F of a single structure. It becomes the structure which can aim at optimization of the antenna efficiency in each resonant frequency, without being carried out. Further, in the configuration of the sixth embodiment, since the second adjustment element (6F) is formed of a conductor pattern of a simple configuration, the mounting process of the adjustment element can be simplified, and the manufacture is easy. Thus, the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, the dual-band compatible antenna apparatus of the sixth embodiment is an apparatus having high quality and stable antenna performance.
- the dual band compatible antenna apparatus of the seventh embodiment differs from the dual band compatible antenna apparatus of the first embodiment in that a part of the adjustment element is formed of a conductor pattern.
- FIG. 14 is a diagram schematically showing a configuration of a dual band compatible antenna apparatus according to a seventh embodiment.
- the rectangular radiation electrode 2, the feeding electrode 3G, and the grounded electrode are grounded as in the configuration of the first embodiment.
- An electrode pattern of a conductor constituted by 4 and 5 is formed on one plane.
- the first adjustment element 5G which is an inductor element is formed of a conductor pattern (50a), and the first adjustment element 5G (50a) is a radiation electrode 2. And the feed electrode 3G are integrated.
- a first adjustment element 5G, which is an inductor element, is formed on the short side of the radiation electrode 2 (the short side on the right side in FIG. 14).
- the first adjustment element 5G has a serpentine meander-like shape in which the current path repeats reciprocating in the short direction, and a desired inductance is secured.
- one corner of the meander-shaped first adjustment element 5G (50a) is a corner portion (end) between the long side 2a extending in the longitudinal direction of the radiation electrode 2 and the short side of the radiation electrode 2 Connected to the area of On the other hand, the other end of the first adjustment element 5G (50a) is connected to the feed electrode 3G.
- a power supply 8 is connected to an intermediate portion of the feed electrode 3G.
- the feeding electrode 3G constructs a low frequency feeding path X connected from the feeding source 8 to the end of the long side 2a of the radiation electrode 2 via the first adjusting element 5G, and the feeding element 8 from the second feeding element A high frequency power feeding path Y connected to the central portion (high frequency feeding point B) of the long side 2 a of the radiation electrode 2 through 6 is constructed.
- the dual-band compatible antenna device of the seventh embodiment configured as described above affects each other in both the low frequency band and the high frequency band by using the radiation electrode 2 and the feeding electrode 3 G of a single structure.
- the antenna efficiency at each resonant frequency can be optimized.
- the dual band compatible antenna apparatus of the seventh embodiment is an antenna apparatus compatible with the low cost dual band while having excellent antenna performance.
- the dual band compatible antenna apparatus of the seventh embodiment since the first adjustment element 5G (50a) which is the inductor element is formed of the conductor pattern, the manufacturing process can be simplified. Manufacturing losses and efficiency can be improved. Furthermore, the dual band compatible antenna apparatus of the seventh embodiment is an apparatus having high quality and stable antenna performance.
- Embodiment 8 of the present invention the configuration of the dual band compatible antenna apparatus according to Embodiment 8 of the present invention will be described focusing on differences from the configuration in Embodiment 7.
- elements having the same operations and functions as the configurations of the first to seventh embodiments described above are denoted by the same reference symbols, and the description will be made to avoid overlapping descriptions. It may be omitted.
- the dual band compatible antenna apparatus of the eighth embodiment differs from the dual band compatible antenna apparatus of the seventh embodiment in the pattern shape of the conductor of the first adjustment element 5H, and the other points are the same.
- FIG. 15 is a view schematically showing a configuration of a dual band compatible antenna apparatus according to an eighth embodiment.
- the first adjustment element 5H which is an inductor element
- the first adjustment element 5H is formed of a conductor pattern (51a). And integrated with the radiation electrode 2 and the feeding electrode 3H.
- the first adjustment element 5H (51a), which is an inductor element, is formed on the short side of the radiation electrode 2 (the short side on the right side in FIG. 15).
- the first adjustment element 5H is formed in a meandering shape in which the current path reciprocates in the longitudinal direction, and a desired inductance is secured.
- one end of the meander-shaped first adjustment element 5 H (51 a) is connected to the region on the short side of the radiation electrode 2.
- the other end of the first adjustment element 5H (51a) is connected to the feed electrode 3H.
- a power supply 8 is connected to an intermediate portion of the feed electrode 3H. Therefore, the feeding electrode 3 H constructs a low frequency feeding path X connected from the feeding power source 8 to the area on the short side of the radiation electrode 2 via the first tuning element 5 H, and the feeding power source 8 to the second tuning element 6
- the high frequency power feeding path Y connected to the central portion (high frequency feeding point B) of the long side 2a of the radiation electrode 2 is constructed via
- the dual-band compatible antenna apparatus of the eighth embodiment configured as described above affects each other in both the low frequency band and the high frequency band by using the radiation electrode 2 and the feeding electrode 3H of a single structure. It becomes the structure which can aim at optimization of the antenna efficiency in each resonant frequency, without being carried out.
- the dual band compatible antenna apparatus of the eighth embodiment since the first adjustment element 5H (51a) which is an inductor element is formed of a conductor pattern, the manufacturing process can be simplified. Manufacturing losses and efficiency can be improved. Furthermore, the dual-band compatible antenna apparatus of the eighth embodiment is an apparatus having stable antenna quality and high antenna performance. Therefore, the dual band compatible antenna apparatus according to the eighth embodiment is an antenna apparatus compatible with the low cost dual band while having excellent antenna performance.
- Embodiment 9 Hereinafter, the configuration of the dual band compatible antenna apparatus according to Embodiment 9 of the present invention will be described focusing on differences from the configuration in Embodiment 1.
- elements having the same operations and functions as those of the first to seventh embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and the description will be made to avoid overlapping descriptions. It may be omitted.
- the dual-band compatible antenna apparatus of the ninth embodiment differs from the dual-band compatible antenna apparatus of the first embodiment in the electrode patterns of the radiation electrode and the feeding electrode, and in the configuration of the adjustment element.
- FIG. 16 is a diagram schematically showing a configuration of a dual band compatible antenna apparatus according to a ninth embodiment.
- the configuration of the radiation electrode 2J is different in the configuration of the ninth embodiment.
- the shape of the radiation electrode 2J is a shape in which both sides thereof are cut off obliquely except for the central portion of the long side 2a facing the ground electrode 4 in the rectangular shape. That is, the central region 20b of the radiation electrode 2J facing the ground electrode 4 has a convex shape in which the central portion protrudes and both sides thereof are formed by gentle slopes.
- the central region 20 b (protruding portion) of the radiation electrode 2 J is electrically connected to the feed electrode 3 J via the second adjustment element 6 which is a capacitor element.
- the long side 2b of the radiation electrode 2J on the opposite side to the ground electrode 4 side is formed with the long side in the rectangular shape as it is, and extends linearly along the longitudinal direction of the radiation electrode 2J. Therefore, in radiation electrode 2J in the ninth embodiment, the region on the side of ground electrode 4 has a substantially trapezoidal shape, and the remaining region has a rectangular shape, which is a shape combining these shapes.
- a lead-out portion 20a which is linearly drawn toward the ground electrode 4 is formed.
- the lead-out end of the lead-out portion 20 a is electrically connected to the feed electrode 3 J via the first adjustment element 5.
- the lead-out end of the lead-out portion 20a in the radiation electrode 2J is the low frequency feed point A.
- the feed electrode 3J is electrically connected to the power supply 8 via the first adjustment element 5 with the lead-out portion 20a (low frequency frequency feed point) that is derived from the region on the short side of the radiation electrode 2 It is connected to the.
- the high frequency feeding point B of the central region 20b of the radiation electrode 2J is electrically connected to the feeding power source 8 via the second adjustment element 6.
- a signal of high frequency for example, 5 GHz band
- the other long side 2b is the open end side.
- convex central portion region 20b having gentle slopes is provided on both sides of high frequency feeding point B, the current in radiation electrode 2J balances central portion region 20b. It flows well and can increase antenna efficiency.
- the shape of the radiation electrode 2J is not specified as a rectangular shape, and the dual band compatible antenna device of the present invention is configured according to the shape of the substrate 1 which is a substrate. In the configuration, the device can be miniaturized.
- the dual-band compatible antenna apparatus of the ninth embodiment configured as described above affects each other in both the low frequency band and the high frequency band by using the radiation electrode 2 and the feeding electrode 3J of a single structure. It becomes the structure which can aim at optimization of the antenna efficiency in each resonant frequency, without being carried out. Further, in the configuration of the ninth embodiment, the antenna performance can be enhanced by making the radiation electrode 2J into a special shape. Therefore, the dual band compatible antenna apparatus of the ninth embodiment is an antenna apparatus compatible with the low cost dual band while having excellent antenna performance.
- the dual-band compatible antenna apparatus has a feed electrode, and a configuration of a first adjustment element and a second adjustment element connected to the feed electrode.
- FIG. 17 is a diagram schematically showing a configuration of a dual-band compatible antenna apparatus of a tenth embodiment.
- the first adjustment element 5 is electrically connected to the central portion of the long side 2 a extending in the longitudinal direction of the radiation electrode 2.
- the second adjustment element 6 is electrically connected to the end of the long side 2 a extending in the longitudinal direction of the radiation electrode 2. That is, in the configuration of the dual-band compatible antenna device of Embodiment 10, the low frequency frequency feeding point A is formed at the center of the long side 2 a of the radiation electrode 2, and the high frequency feeding point B is the radiation electrode 2. It is formed at the end of the long side 2a.
- the dual-band compatible antenna apparatus of the tenth embodiment configured as described above, preferable antenna characteristics are exhibited particularly in the low frequency band. Therefore, in the case where the antenna characteristic in the low frequency band is particularly enhanced, it is possible to cope with the configuration as in the tenth embodiment.
- the first adjustment element 5 and the second adjustment element 6 are interchanged with the position electrically connected to the radiation electrode 2 to enhance antenna characteristics particularly in the low frequency band.
- this configuration can be interchanged in the configurations described in the first to ninth embodiments described above.
- the dual-band compatible antenna device of the present invention can reduce the low frequency by changing the feed point of the low frequency band / high frequency band with the radiation electrode of a single configuration and the substantially branched feed electrode. It is possible to optimize the antenna efficiency at each resonance frequency without being influenced by each other in both the high frequency band and the high frequency band. Therefore, the dual-band compatible antenna device of the present invention has excellent antenna performance and can realize a wide band.
- the present invention can provide a dual-band compatible antenna device having excellent antenna characteristics, and can be applied as an antenna of various products in a wireless communication device, and has high versatility.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
低域周波数および高域周波数のいずれの共振動作においても高いアンテナ効率を保持することができるデュアルバンド対応アンテナ装置を提供するために、デュアルバンド対応アンテナ装置は、低域周波数の信号経路となる第1分岐給電電極と高域周波数の信号経路となる第2分岐給電電極とに分岐された給電電極と、長手方向を有する矩形形状を有し、第1分岐給電電極が電気的に接続される低域周波数給電点と第2分岐給電電極が電気的に接続される高域周波数給電点とを有する放射電極と、を備え、放射電極において低域周波数給電点または高域周波数給電点が矩形形状の長手方向の端部近傍に形成され、高域周波数給電点または低域周波数給電点が矩形形状の長手方向に延びる辺の中央部に形成される。
Description
本発明は、無線通信に用いられるアンテナ装置に関し、特に高周波信号における低域周波数と高域周波数で動作するデュアルバンド対応のアンテナ装置に関する。
従来のデュアルバンド対応のアンテナ装置としては、例えば2つの放射導体のそれぞれの間にキャパシタおよびインダクタをそれぞれ設けた放射器の構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1におけるアンテナ装置においては、放射器の動作周波数に応じて2つの放射導体を用いてループアンテナモードおよびモノポールアンテナモードのいずれかのモードで動作させることにより、デュアルバンド対応の動作を実現している。
図18は、特許文献1に開示されたアンテナ装置の構成を示す図である。特許文献1のアンテナ装置は、放射器100が2つの放射導体101、102と、インダクタ103と、キャパシタ104とにより構成されている。第1の放射導体101は、角ばったU字形状であり、2つの端部を有している。第1の放射導体101の一端にはインダクタ103が接続され、他端にはキャパシタ104が接続されている。一方、第2の放射導体102は、同様に、角ばったU字形状であり、2つの端部を有している。第2の放射導体102の一端にはインダクタ103が接続され、他端にはキャパシタ104が接続されている。特許文献1に開示されたアンテナ装置は、放射器100が第1の放射導体101と、インダクタ103と、第2の放射導体102と、キャパシタ104と、がループ状に接続された構成である。
図18に示す従来のアンテナ装置においては、低域周波数と高域周波数の高周波信号の信号源105が給電点P1で第1の放射導体101におけるコーナー部分に接続されている(図18参照)。また、信号源105は、放射器100に近接して設けられた接地導体106に対して接続点P2において接続されている。
図18に示す従来のアンテナ装置においては、低域周波数で放射器100を励振したとき、ループ状に電気的に接続された2つの放射導体101、102にインダクタ103およびキャパシタ104を介して電流が流れて、放射器100がループアンテナモードで動作する。このときの放射導体101、102に流れる電流の開放端としては、接地導体106に近接した第2の放射導体102の位置となる。一方、高域周波数で放射器100を励振したとき、第1の放射導体101と第2の放射導体102との間のインダクタ103には殆ど電流が流れず、キャパシタ104を介して第2の放射導体102に流れて、モノポールアンテナモードとなる。このときの第2の放射導体102に流れる電流の開放端はやはり第2の放射導体102の位置となる。
図18に示すアンテナ装置の構成においては、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されており、どちらかの周波数帯域のアンテナ効率を最適化した場合、もう一方の周波数帯域の効率が劣化するという問題があった。
本発明は、低域周波数および高域周波数のいずれの共振動作においても高いアンテナ性能を有するデュアルバンド対応アンテナ装置の提供を目的とする。
前記目的を達成するために、本発明に係る一態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、
低域周波数および高域周波数の信号を出力する給電源、
前記給電源からの低域周波数および高域周波数の信号が供給され、主として低域周波数の信号経路となる第1分岐給電電極と、主として高域周波数の信号経路となる第2分岐給電電極とに分岐された給電電極、
長手方向を有する矩形形状を有し、前記第1分岐給電電極が電気的に接続される低域周波数給電点と、前記第2分岐給電電極が電気的に接続される高域周波数給電点とを有する放射電極、
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における低域周波数の信号経路を形成するインダクタ素子、および
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における高域周波数の信号経路を形成するキャパシタ素子、を備え、
前記放射電極において、前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成され、または前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成されるよう構成されている。
低域周波数および高域周波数の信号を出力する給電源、
前記給電源からの低域周波数および高域周波数の信号が供給され、主として低域周波数の信号経路となる第1分岐給電電極と、主として高域周波数の信号経路となる第2分岐給電電極とに分岐された給電電極、
長手方向を有する矩形形状を有し、前記第1分岐給電電極が電気的に接続される低域周波数給電点と、前記第2分岐給電電極が電気的に接続される高域周波数給電点とを有する放射電極、
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における低域周波数の信号経路を形成するインダクタ素子、および
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における高域周波数の信号経路を形成するキャパシタ素子、を備え、
前記放射電極において、前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成され、または前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成されるよう構成されている。
本発明によれば、低域周波数および高域周波数のいずれの共振動作においても高いアンテナ性能を有するデュアルバンド対応アンテナ装置を提供することができる。
先ず始めに、本発明に係るデュアルバンド対応アンテナ装置における各種態様の構成について記載する。
本発明に係る第1の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、
低域周波数および高域周波数の信号を出力する給電源、
前記給電源からの低域周波数および高域周波数の信号が供給され、主として低域周波数の信号経路となる第1分岐給電電極と、主として高域周波数の信号経路となる第2分岐給電電極とに分岐された給電電極、
長手方向を有する矩形形状を有し、前記第1分岐給電電極が電気的に接続される低域周波数給電点と、前記第2分岐給電電極が電気的に接続される高域周波数給電点とを有する放射電極、
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における低域周波数の信号経路を形成するインダクタ素子、および
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における高域周波数の信号経路を形成するキャパシタ素子、を備え、
前記放射電極において、前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成され、または前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成されるよう構成されている。
本発明に係る第1の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、
低域周波数および高域周波数の信号を出力する給電源、
前記給電源からの低域周波数および高域周波数の信号が供給され、主として低域周波数の信号経路となる第1分岐給電電極と、主として高域周波数の信号経路となる第2分岐給電電極とに分岐された給電電極、
長手方向を有する矩形形状を有し、前記第1分岐給電電極が電気的に接続される低域周波数給電点と、前記第2分岐給電電極が電気的に接続される高域周波数給電点とを有する放射電極、
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における低域周波数の信号経路を形成するインダクタ素子、および
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における高域周波数の信号経路を形成するキャパシタ素子、を備え、
前記放射電極において、前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成され、または前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成されるよう構成されている。
上記のように構成された第1の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、低域周波数帯および高域周波数帯の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる。
本発明に係る第2の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前記の第1の態様の前記放射電極において、前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の端部近傍に形成されて前記給電源からの低域周波数の信号が供給され、前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成されて前記給電源からの高域周波数の信号が供給されるよう構成されてもよい。
本発明に係る第3の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前記の第1の態様の前記放射電極において、前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に直交する方向に延びる辺に形成されて前記給電源からの低域周波数の信号が供給され、前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成されて前記給電源からの高域周波数の信号が供給されるよう構成されてもよい。
本発明に係る第4の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前記の第1から第3の態様におけるいずれかの態様において、前記インダクタ素子が、前記給電源から前記第1分岐給電電極を経由して前記放射電極の前記低域周波数給電点までの経路に設けられてもよい。
本発明に係る第5の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前記の第1から第4の態様におけるいずれかの態様において、前記キャパシタ素子が、前記給電源から前記第2分岐給電電極を経由して前記放射電極の前記高域周波数給電点までの経路に設けられてもよい。
本発明に係る第6の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前記の第5の態様において、前記給電源から前記第2分岐給電電極を経由して前記放射電極の前記高域周波数給電点までの経路において、少なくとも2つのキャパシタ素子を設けてもよい。
本発明に係る第7の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前記の第1から第6の態様におけるいずれかの態様において、前記給電源が接続された接地電極を更に備え、
前記放射電極は、長手方向を有する矩形形状を有すると共に、接地電極側に突出する凸形状が形成され、前記高域周波数給電点が前記凸形状の中央部に配置されて前記第2分岐給電電極が電気的に接続され、高域周波数帯の信号により励起したとき前記凸形状に対向する長手方向に延びる長辺が開放端側となるよう構成されてもよい。
前記放射電極は、長手方向を有する矩形形状を有すると共に、接地電極側に突出する凸形状が形成され、前記高域周波数給電点が前記凸形状の中央部に配置されて前記第2分岐給電電極が電気的に接続され、高域周波数帯の信号により励起したとき前記凸形状に対向する長手方向に延びる長辺が開放端側となるよう構成されてもよい。
本発明に係る第8の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前記の第1から第7の態様におけるいずれかの態様において、前記給電電極が、前記給電源からの低域周波数および高域周波数の信号が供給され、前記第1分岐給電電極と前記第2分岐給電電極とに分岐された共通給電電極を有し、前記第1分岐給電電極に前記インダクタ素子が電気的に接続され、前記第2分岐給電電極に前記キャパシタ素子が電気的に接続された構成としてもよい。
本発明に係る第9の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前記の第1から第8の態様におけるいずれかの態様において、前記インダクタ素子がインダクタンスを有する導電体パターンで構成されてもよい。
本発明に係る第10の態様のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前記の第1から第9の態様におけるいずれかの態様において、前記キャパシタ素子がキャパシタンスを有する導電体パターンで構成されてもよい。
以下、本発明に係るデュアルバンド対応アンテナ装置について、各種構成を示す複数の実施の形態を用いて図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明するデュアルバンド対応アンテナ装置として、2.4GHz帯/5GHz帯の周波数を低域/高域の共振周波数として動作するアンテナ装置の構成について説明するが、本発明はこの周波数帯域に限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を示す図である。図1に示すように、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置は、誘電体材料などで構成された基体1の上に電極パターン(2、3、4)が形成され、各種調整素子(5、6、7)が設けられた構成である。
図1は、本発明の実施の形態1に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を示す図である。図1に示すように、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置は、誘電体材料などで構成された基体1の上に電極パターン(2、3、4)が形成され、各種調整素子(5、6、7)が設けられた構成である。
実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置においては、矩形状の放射電極2と、2つに分岐した給電電極3と、接地された接地電極4とが同一平面上に形成されている。放射電極2は、略長方形形状を有しており、放射電極2の長手方向に延びる一辺(図1においては下側の長辺)2aに対して、給電電極3の第1分岐給電電極3aおよび第2分岐給電電極3bが電気的に接続されている。放射電極2は接地電極4に対して所定距離(例えば、数ミリメートル)だけ離れた位置に配設されている。放射電極2において、給電電極3が電気的に接続される長辺2aは、接地電極4に対向した近位にある長辺である。なお、本明細書において、電気的に接続するとは、直接的に接触して接続される場合だけではなく、キャパシタ素子、インダクタ素子などの電気的要素を介して接続される場合も含まれる。
給電電極3は、放射電極2における接地電極4に対向する長辺2aに電気的に接続される第1分岐給電電極3aおよび第2分岐給電電極3b、並びに共通給電電極3cを含む。共通給電電極3cの一端が給電源8に接続されており、共通給電電極3cの他端が2つに分岐された第1分岐給電電極3aおよび第2分岐給電電極3bに連続的に繋がっている。図1においては、第1分岐給電電極3aと放射電極2との接続点を符号「A」にて示し、第2分岐給電電極3bと放射電極2との接続点を符号「B」にて示す。また、給電電極3において2つ分岐する分岐点を符号「C」にて示す。
接続点Aの位置は、放射電極2における長辺2aの一方の端部近傍である。本明細書等において「端部近傍」とは、放射電極2における長手方向の端部から、放射電極2の長辺2aの長さの20%以内の位置をいう。一方、接続点Bの位置は、放射電極2における長辺2aの中央部の位置である。接続点Aの位置が、低域周波数の信号が供給される低域周波数給電点となる。一方、接続点Bの位置が、高域周波数の信号が供給される高域周波数給電点となる。本明細書等において「中央部」とは放射電極2のある一辺の中央から、その辺の長さの±10%以内の位置をいう。
共通給電電極3cと第1分岐給電電極3aが第1調整素子5を介して電気的に接続されている。第1調整素子5は、インダクタンスを有するインダクタ素子(インダクタチップ)が用いられている。一方、共通給電電極3cと第2分岐給電電極3bとの間には第2調整素子6が設けられており、共通給電電極3cと第2分岐給電電極3bが第2調整素子6を介して電気的に接続されている。また、第2分岐給電電極3bは、第3調整素子7を介して放射電極2に接続されている。第2調整素子6および第3調整素子7としては、キャパシタンスを有するキャパシタ素子(キャパシタチップ)が用いられている。
第2調整素子6は、分岐点Cに設けられている。また、第3調整素子7は、接続点Bに接続されている。第1調整素子5は、共通給電電極3cと第1分岐給電電極3aとの接続点に設けられているが、分岐点Cの位置からは離れており、第1調整素子5と第2調整素子6とは共通給電電極3cを介して接続されている。
上記のように、第1調整素子5は、給電源8から共通給電電極3cと第1分岐給電電極3aとを介して放射電極2に続く第1電流経路X(低域周波数給電経路)に設けられている。一方、第2調整素子6および第3調整素子7は、給電源8から共通給電電極3cと第2分岐給電電極3bとを介して放射電極2に続く第2電流経路Y(高域周波数給電経路)に設けられている。
実施の形態1の構成においては、第2調整素子6および第3調整素子7を第2電流経路Y(高域周波数給電経路)において直列接続した構成を有している。このため、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置は、共振動作において微細な調整が可能な構成となる。
上記のように、給電源8の一端は、給電電極3に対して低域周波数/高域周波数の信号を供給して放射電極2を励振させるように電気的に接続されており、給電源8の他端は、接地電極4に電気的に接続されている。
[デュアルバンド対応アンテナ装置における励振動作]
先ず始めに、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置において、給電源8が低域周波数、例えば2.4GHz帯の周波数の信号を給電電極3に供給することにより、当該アンテナ装置における放射電極2の励振動作について説明する。この励振動作において、給電源8からの電流は、例えば、分岐点Cを通り、低インピーダンスのインダクタ素子である第1調整素子5を介して第1分岐給電電極3aを通り放射電極2の接続点(低域周波数給電点A)に供給される。即ち、低域周波数の信号が給電電極3に供給されると、第1電流経路X(低域周波数給電経路)を通って放射電極2の低域周波数給電点Aに供給される。低域周波数の信号が給電電極3に供給されると、分岐点Cには高インピーダンスのキャパシタ素子である第2調整素子6が設けられているため、給電源8からの電流は第2電流経路Y(高域周波数給電経路)に殆ど流れず、主として第1電流経路X(低域周波数給電経路)に流れて、放射電極2の低域周波数給電点Aに供給される。
先ず始めに、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置において、給電源8が低域周波数、例えば2.4GHz帯の周波数の信号を給電電極3に供給することにより、当該アンテナ装置における放射電極2の励振動作について説明する。この励振動作において、給電源8からの電流は、例えば、分岐点Cを通り、低インピーダンスのインダクタ素子である第1調整素子5を介して第1分岐給電電極3aを通り放射電極2の接続点(低域周波数給電点A)に供給される。即ち、低域周波数の信号が給電電極3に供給されると、第1電流経路X(低域周波数給電経路)を通って放射電極2の低域周波数給電点Aに供給される。低域周波数の信号が給電電極3に供給されると、分岐点Cには高インピーダンスのキャパシタ素子である第2調整素子6が設けられているため、給電源8からの電流は第2電流経路Y(高域周波数給電経路)に殆ど流れず、主として第1電流経路X(低域周波数給電経路)に流れて、放射電極2の低域周波数給電点Aに供給される。
放射電極2における長手方向の端部の位置である低域周波数給電点Aに電流が供給されると、電流が放射電極2における一方の端部から長手方向に沿って、反対側の他方の端部に向かって流れ、放射電極2から低域周波数の電波が放射される。この結果、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置においては、放射電極2における長手方向における一方の短辺側端部が給電側端部となり、他方の短辺側端部が開放端側となり、モノポールアンテナが構成される。
次に、給電源8が高域周波数、例えば5GHz帯の周波数の信号を給電電極3に供給することにより、当該アンテナ装置における放射電極2の励振動作について説明する。この励振動作において、給電源8からの電流は、分岐点Cを通り、低インピーダンスとなるキャパシタ素子である第2調整素子6、第2分岐給電電極3bおよび第3調整素子7を介して、放射電極2との接続点(高域周波数給電点B)に供給される。即ち、高域周波数の信号が給電電極3に供給されると、第2電流経路Y(高域周波数給電経路)を通って放射電極2の高域周波数給電点Bに供給される。このとき、分岐点Cに近接して、高インピーダンスとなるインダクタ素子である第1調整素子5が設けられているため、給電源8からの電流は第1電流経路X(低域周波数給電経路)に殆ど流れず、主として第2電流経路Y(高域周波数給電経路)に流れて、放射電極2の高域周波数給電点Bに供給される。
放射電極2における長手方向に延びる長辺2aの中央部の位置である高域周波数給電点Bに電流が供給されると、電流が放射電極2における一方の長辺(2a)側から短手方向(図1における上側方向)に沿って流れる。このように、放射電極2における電流は、反対側となる他方の長辺(2b)側に向かって流れていき、高域周波数の電波が放射電極2からリターン損失なく放射される。この結果、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置においては、放射電極2における長手方向における一方の長辺(2a)側端部が給電側領域となり、他方の長辺(2b)側端部が開放端側となり、モノポールアンテナが構成される。
図2は、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置に関して、シミュレーション実験において用いた具体的な構成例を示す図である。図2に示すように、放射電極2は、長手方向の長さが10.5mm、短手方向の長さが4.5mmである。放射電極2において第2分岐給電電極3bが電気的に接続される高域周波数給電点Bの位置は、その長辺2aにおける中央部であり、放射電極2の長手方向の端部(図2の左端)から5.0mmの位置である。放射電極2において第2分岐給電電極3bが接続されていない長辺2bから、接地電極4の近位までの距離が9.0mmであり、接地電極4の遠位までの距離が40.0mmであった。また、接地電極4は、縦横が31.0mm×20.0mmの長方形形状であった。
また、シミュレーション実験において用いた周波数帯域は、ワイヤレスLANであるWLANの2.4GHz帯(2.4~2.484GHz)および5GHz帯(5.15~5.85GHz)である。インダクタ素子である第1調整素子5としては、2.4nHのインダクタチップを用いた。キャパシタ素子である第2調整素子6および第3調整素子7としては、それぞれ0.4pFのキャパシタチップを用いた。
図3は、上記のように構成された実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置に関して行ったシミュレーション実験の結果を示す周波数特性図である。図3の周波数特性図において、縦軸がリターンロスを示し、横軸が周波数を示している。図3の周波数特性図に示すように、低域周波数(2.4GHz帯)および高域周波数(5GHz帯)の2つの周波数帯域の共振動作において、リターンロスが極めて少ない、効率の高い放射が行われていることが理解できる。
図4の(a)は、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置において、低域周波数(2.4GHz帯)の信号により励振したときの電流の流れ方に関するシミュレーション実験により得られた結果を示す図である。また、図4の(b)は、高域周波数(5GHz帯)の信号により励振したときの電流の流れ方に関するシミュレーション実験により得られた結果を示す図である。図4においては、電極パターンに流れる電流の大きさをカラー色の矢印で示された結果を白黒の無彩色にて示しているため、電流の大きさについては判別が容易ではないが、発明者らの実験結果からは明らかに、低域周波数(2.4GHz帯)の信号が流れる経路(第1電流経路X:図4の(a)参照)と、高域周波数(5GHz帯)の信号が流れる経路(第2電流経路Y:図4の(b)参照)が異なっていることが理解できる。
即ち、低域周波数(2.4GHz帯)の信号により励振しているとき、給電源8からの電流は第2電流経路Y(高域周波数給電経路)に殆ど流れず、主として第1電流経路X(低域周波数給電経路)に流れて、放射電極2の低域周波数給電点Aに供給される。一方、高域周波数(5GHz帯)の信号により励振しているとき、給電源8からの電流は第1電流経路X(低域周波数給電経路)に殆ど流れず、主として第2電流経路Y(高域周波数給電経路)に流れて、放射電極2の高域周波数給電点Bに供給される。
また、低域周波数(2.4GHz帯)の信号で励振しているとき、放射電極2においては、電流が一方の短辺(2c)領域から他方の短辺(2d)領域に向かって流れている(図4の(a)における矢印L参照)。そして、放射電極2の他方の短辺(2d)領域においては電流が消散して、その他方の短辺2dが開放端側となっている。一方、高域周波数(5GHz帯)の信号で励振しているとき、放射電極2において、電流が一方の長辺2aの中央部から他方の長辺(2b)領域に向かって流れている(図4の(b)における矢印H参照)。そして、他方の長辺(2b)領域において電流が消散して、その他方の長辺2bが開放端側となっている。
上記のように、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置においては、矩形状の単一構成の放射電極2において、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる構成となっている。また、実施の形態1の構成においては、2つのキャパシタ素子(第2調整素子6および第3調整素子7)を高域周波数給電経路Yにおいて直列接続する構成を有しているため、高域周波数の共振動作において微細な調整を行うことが可能な構成である。実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置は、優れたアンテナ性能を有するデュアルバンド対応のアンテナ装置であり、低域周波数および高域周波数のいずれの共振動作においても高いアンテナ効率を有し、広帯域化を実現することができる構成である。
[比較例]
図5は、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成に対する比較例を示す構成図である。発明者は、この比較例の構成においてシミュレーション実験を行った。この比較例の構成において、第2分岐給電電極3bが放射電極2に電気的に接続される高域周波数給電点Bの位置は、その長辺2aの中央部ではなく、放射電極2の長手方向の端部(図5の左端)から7.5mmの位置である。即ち、この比較例においては、放射電極2の長辺2aの中央から約20%を越えて片側に偏った位置に高域周波数給電点Bが設けられた構成である。比較例において、第2分岐給電電極3bを除く、それ以外の電極パターン(2、3a、3c、4)の構成は同じである。なお、インダクタ素子である第1調整素子5としては、2.4nHのインダクタチップを用い、キャパシタ素子である第2調整素子6および第3調整素子7としては、0.6pFのキャパシタチップをそれぞれ用いた。
図5は、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成に対する比較例を示す構成図である。発明者は、この比較例の構成においてシミュレーション実験を行った。この比較例の構成において、第2分岐給電電極3bが放射電極2に電気的に接続される高域周波数給電点Bの位置は、その長辺2aの中央部ではなく、放射電極2の長手方向の端部(図5の左端)から7.5mmの位置である。即ち、この比較例においては、放射電極2の長辺2aの中央から約20%を越えて片側に偏った位置に高域周波数給電点Bが設けられた構成である。比較例において、第2分岐給電電極3bを除く、それ以外の電極パターン(2、3a、3c、4)の構成は同じである。なお、インダクタ素子である第1調整素子5としては、2.4nHのインダクタチップを用い、キャパシタ素子である第2調整素子6および第3調整素子7としては、0.6pFのキャパシタチップをそれぞれ用いた。
図6は、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成(図6の(a))と、比較例の構成(図6の(b))において、高域周波数(5GHz帯)の周波数で励起したときの電流密度を示したコンター図である。図6の(a)に示すように、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、放射電極2の長辺2aの中央部に高域周波数給電点Bが設けられているため、電流が一方の長辺2aの中央部から他方の長辺2bに向かって流れていき、その長辺2b上に電流の節(開放端)が存在する状態となっている。即ち、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、放射電極2の他方の長辺2bが開放端側となっていることを確認することができる。
一方、図6の(b)に示す比較例の構成においては、高域周波数給電点Bが放射電極2の長辺2aの中央から20%以上偏った位置に設けられている。このため、電流が一方の長辺2aにおける偏った位置から他方の長辺2bに向かって流れる。この結果、放射電極2の他方の長辺2b領域の両側に電流の節が分かれて存在している。このため、比較例の構成においては、放射電極2の他方の長辺2b領域において互いに向かい合う方向の電流が流れて(図6の(b)の矢印参照)打ち消し合い、アンテナ性能を劣化させている。
図7は、上記のように構成された比較例に関して行ったシミュレーション実験の結果を示す周波数特性図である。図7の周波数特性図において、縦軸がリターンロスを示し、横軸が周波数を示している。前述の図3に示した実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置に関する周波数特性図と比較すると、特に高域周波数(5GHz帯)において、リターンロスが大きくなっており、効率の劣化を確認することができる。
発明者の実験では、高域周波数帯域の周波数により励起する場合においては、高域周波数給電点Bの位置を放射電極2の長辺2aの中央部に設けることにより、所望の高いアンテナ効率を示した。
図8は、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置の変形例を示す図である。図8に示すデュアルバンド対応アンテナ装置は、図1に示したデュアルバンド対応アンテナ装置の構成と実質的に同じであるが、給電電極3Aが第1分岐給電電極3Aaおよび第2分岐給電電極3Abにより構成されている点で異なる。図8に示すデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、第1分岐給電電極3Aaの一端に給電源8が接続され、第1分岐給電電極3Aaの他端がインダクタ素子である第1調整素子5を介して放射電極2の低域周波数給電点Aに接続されている。放射電極2の低域周波数給電点Aは、図1に示した構成と同様に、放射電極2の長辺2aの端部の位置である。
一方、給電電極3の第2分岐給電電極3Abの一端は、キャパシタ素子である第2調整素子6を介して第1分岐給電電極3Aaに接続されており、第2分岐給電電極3Abの他端は、別のキャパシタ素子である第3調整素子7を介して放射電極2の高域周波数給電点Bに接続されている。放射電極2の高域周波数給電点Bは、図1に示した構成と同様に、放射電極2の長辺2aの中央部の位置である。なお、この変形例においても、高域周波数給電点Bの位置は、放射電極2の長辺2aの中央部に設けることが好ましい。
以上のように、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置においては、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる構成となる。特に、高域周波数帯域における放射電極2と給電電極3との接続点である高域周波数給電点Bの位置を、放射電極2の長辺2aにおいて、その中央部に設けることにより所望のアンテナ効率を奏する。従って、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置は、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において優れたアンテナ性能を有する構成となる。
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態2の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
以下、本発明の実施の形態2に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態2の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
実施の形態2のデュアルバンド対応アンテナ装置において、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置と異なる点は、給電電極の構成であり、特に第2分岐給電電極および調整素子の構成である。
図9は、実施の形態2のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を模式的に示す図である。実施の形態2のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、図9に示すように、実施の形態1の構成と同様に、矩形状の放射電極2と、2つに分岐した給電電極3Bと、接地された接地電極4と、により構成された導電体の電極パターンが一平面上に形成されている。実施の形態2の構成においては、放射電極2における長辺2aの中央部(高域周波数給電点B)に電気的に接続される給電電極3Bの第2分岐給電電極3Bbがキャパシタ素子である第2調整素子6のみを介して第1分岐給電電極3aに電気的に接続されている。実施の形態2のデュアルバンド対応アンテナ装置は、前述の実施の形態1において図8に示した変形例とは給電電極3Bに1つのキャパシタ素子のみが接続された構成で異なっている。
実施の形態2の構成においては、給電電極3Bがインダクタ素子である第1調整素子5を介して給電源8と放射電極2の低域周波数給電点Aとの間を電気的に接続しており、また、キャパシタ素子である第2調整素子6を介して給電源8と放射電極2の高域周波数給電点Bとの間を電気的に接続している。
上記のように構成された実施の形態2のデュアルバンド対応アンテナ装置は、単一構成の放射電極2および分岐した給電電極3Bを用いることにより、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる構成となっている。従って、実施の形態2のデュアルバンド対応アンテナ装置は、優れたアンテナ性能を有し、広帯域化を実現することができるデュアルバンド対応のアンテナ装置である。
(実施の形態3)
以下、本発明の実施の形態3に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1および実施の形態2の構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態3の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
以下、本発明の実施の形態3に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1および実施の形態2の構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態3の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
実施の形態3のデュアルバンド対応アンテナ装置において、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置と異なる点は、給電電極の構成である。
図10は、実施の形態3のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を模式的に示す図である。実施の形態3のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、図10に示すように、実施の形態1の構成と同様に、矩形形状の放射電極2と、給電電極3Cと、接地された接地電極4と、により構成された導電体の電極パターンが一平面上に形成されている。
実施の形態3の構成においては、放射電極2と給電源8とを電気的に接続する給電電極3Cが屈曲した線状の電極パターンで形成されている。給電電極3Cの一端は、インダクタ素子である第1調整素子5を介して放射電極2の低域周波数給電点Aに電気的に接続されている。実施の形態3における放射電極2の低域周波数給電点Aの位置は、放射電極2の長手方向に直交する辺である短辺2cの中央部である。即ち、低域周波数給電点Aが矩形形状の放射電極2における長手方向の端部近傍に形成されている。一方、給電電極3Cの他端は、キャパシタ素子である第2調整素子6を介して放射電極2の高域周波数給電点Bに電気的に接続されている。実施の形態3における放射電極2の高域周波数給電点Bの位置は、実施の形態1の構成と同様に、放射電極2の長手方向に延びる長辺2aの中央部である。
実施の形態3のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、低域周波数(例えば、2.4GHz帯)の信号で励振しているとき、放射電極2の短辺2cから他方の対向する短辺2dに向かって流れ、対向する短辺2dが開放端側となる。一方、高域周波数(例えば、5GHz帯)の信号で励振しているとき、放射電極2の長辺2aの中央部(高域周波数給電点B)から対向する長辺2bに向かって流れ、対向する長辺2bが開放端側となる。
上記のように構成された実施の形態3のデュアルバンド対応アンテナ装置は、単一構成の放射電極2および給電電極3Cを用いることにより、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる構成となっている。従って、実施の形態3のデュアルバンド対応アンテナ装置は、優れたアンテナ性能を有し、広帯域化を実現することができるデュアルバンド対応のアンテナ装置である。
(実施の形態4)
以下、本発明の実施の形態4に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態3における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態4の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
以下、本発明の実施の形態4に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態3における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態4の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
実施の形態4のデュアルバンド対応アンテナ装置において、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置と異なる点は、調整素子の一部を導電体パターンで構成した点である。
図11は、実施の形態4のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を模式的に示す図である。実施の形態4のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、図11に示すように、実施の形態1の構成と同様に、矩形状の放射電極2と、給電電極3Dと、接地された接地電極4と、により構成された導電体の電極パターンが一平面上に形成されている。
実施の形態4の構成においては、図11に示すように、キャパシタ素子である第2調整素子6Dが導電体パターンで形成されており、給電電極3Dの一端に一体化された電極60aが形成されている。キャパシタ素子である第2調整素子6Dにおける他方の電極は、一方の電極60aに所定距離を有して対向して配置された放射電極2の長辺2aの中央部の領域となる。即ち、第2調整素子6Dは、放射電極2の長辺2aの中央部(高域周波数給電点B)に所定間隔(電極間距離)を有して対向して配置された電極パターンで構成される。給電電極3Dの他端は、インダクタ素子である第1調整素子5を介して放射電極2の低域周波数給電点Aに電気的に接続されている。放射電極2の低域周波数給電点Aの位置は、実施の形態1の構成と同様に、放射電極2の長手方向に延びる長辺2aの端部である。
実施の形態4のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成において、低域周波数帯または高域周波数帯の信号で励振しているときの電流の流れは、実施の形態1の構成と同じであり、低域周波数帯の場合は放射電極2の短辺2c(開放端側)に向かって流れ、高域周波数帯の場合は放射電極2の長辺2b(開放端側)に向かって流れる。
上記のように構成された実施の形態4のデュアルバンド対応アンテナ装置は、単一構成の放射電極2および給電電極3Dを用いることにより、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる構成となっている。また、実施の形態4の構成においては、調整素子の一部を導電体パターンで構成しているため、調整素子の実装工程を簡略化することが可能となり、製造が容易であり、製造コストの低減を図ることができる。従って、実施の形態4のデュアルバンド対応アンテナ装置は、優れたアンテナ性能を有すると共に低コストのデュアルバンド対応のアンテナ装置を構築することが可能となる。
また、実施の形態4のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、キャパシタ素子である第2調整素子6Dが給電電極3Dと一体化されて導電体パターンで形成されているため、製造上のロスの低減と効率の改善を図ることができるとともに、品質が安定して高いアンテナ性能を有する装置となる。
(実施の形態5)
以下、本発明の実施の形態5に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態4における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態5の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
以下、本発明の実施の形態5に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態4における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態5の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
実施の形態5のデュアルバンド対応アンテナ装置において、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置と異なる点は、前述の実施の形態4の構成と同様にキャパシタ素子である第2調整素子(6E)を導電体パターンで構成した点である。
図12は、実施の形態5のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を模式的に示す図である。実施の形態5のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、図12に示すように、図11に示した実施の形態4の構成と同様に、キャパシタ素子である第2調整素子6Eが導電体パターンで形成されており、給電電極3Eと放射電極2との間に形成されている。即ち、キャパシタ素子である第2調整素子6Eは、放射電極2の長辺2aの中央部(高域周波数給電点B)から導出して屈曲した第1電極61aと、この屈曲した第1電極61aに対向するよう屈曲した形状を有し、給電電極3Eの一端に一体的に形成された第2電極61bと、により構成されている。第1電極61aと第2電極61bが所定間隔を有し、所定の対向する領域を有して配設されているため、給電電極3Eとしての所望の容量が確保されている。
実施の形態5の構成において、給電電極3Eの他端は、インダクタ素子である第1調整素子5を介して放射電極2の低域周波数給電点Aに電気的に接続されている。放射電極2の低域周波数給電点Aの位置は、実施の形態1の構成と同様に、放射電極2の長手方向に延び、接地電極4に近位の位置にある長辺2aの端部である。また、給電電極3Eには給電源8が電気的に接続されている。給電電極3Eにおいては、給電源8からの低域周波数帯または高域周波数帯のそれぞれの信号が分岐されて放射電極2の低域周波数給電点Aまたは高域周波数給電点Bに給電している。
実施の形態5のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成において、低域周波数帯または高域周波数帯の信号で励振しているときの電流の流れは、実施の形態1の構成と同じであり、低域周波数帯の場合は放射電極2の短辺2c(開放端側)に向かって流れ、高域周波数帯の場合は放射電極2の長辺2b(開放端側)に向かって流れる。
上記のように構成された実施の形態5のデュアルバンド対応アンテナ装置は、単一構成の放射電極2および給電電極3Eを用いることにより、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる。また、実施の形態5においては、第2調整素子(6E)を導電体パターンで構成しているため、調整素子の実装工程を簡略化することが可能となり、製造上のロスの低減と、効率の改善を図ることができる。更に、実施の形態5のデュアルバンド対応アンテナ装置は、品質が安定した高いアンテナ性能を有する装置となる。
(実施の形態6)
以下、本発明の実施の形態6に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態5における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態6の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
以下、本発明の実施の形態6に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態5における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態6の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
実施の形態6のデュアルバンド対応アンテナ装置において、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置と異なる点は、前述の実施の形態4および実施の形態5の構成と同様にキャパシタ素子である第2調整素子(6F)を導電体パターンで構成した点である。
図13は、実施の形態6のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を模式的に示す図である。実施の形態6のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、図13に示すように、キャパシタ素子である第2調整素子6Fが導電体パターンで形成されている。実施の形態6における第2調整素子6Fは、給電電極3Fにおける放射電極2側の端部が平板状に形成された一方の電極62aとなり、その電極62aが放射電極2の裏面側に誘電体(基体1)を挟んで配設された構成である。即ち、給電電極3Fの電極パターンが、誘電体で構成された基体1(図1参照)を貫通して背面側に配設される構成であり、その給電電極3Fの電極パターンの端部に平板状に形成された電極62aが設けられている。従って、キャパシタ素子である第2調整素子6Fの一方の平板電極が背面側で平板状に形成された電極62aであり、他方の平板電極が放射電極2における長辺2aの中央部の領域となる。実施の形態6のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、第2調整素子6Fが誘電体を挟んで対向して配置された電極(2aおよび62a)で構成される。
実施の形態6のデュアルバンド対応アンテナ装置においては、第2調整素子6Fを上記のように構成することにより、キャパシタ素子としての容量を所望の値に容易に設定することが可能となる。また、実施の形態6の構成においては、給電電極3Fには給電源8が電気的に接続されている。給電電極3Fにおいては、給電源8からの低域周波数帯または高域周波数帯のそれぞれの信号が分岐されて放射電極2の低域周波数給電点Aまたは高域周波数給電点Bに給電している。
上記のように構成された実施の形態6のデュアルバンド対応アンテナ装置は、単一構成の放射電極2および給電電極3Fを用いることにより、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる構成となっている。また、実施の形態6の構成においては、第2調整素子(6F)を簡単な構成の導電体パターンで構成しているため、調整素子の実装工程を簡略化することが可能となり、製造が容易であり、製造コストの低減を図ることができる。更に、実施の形態6のデュアルバンド対応アンテナ装置は、品質が安定した高いアンテナ性能を有する装置となる。
(実施の形態7)
以下、本発明の実施の形態7に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態6における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態7の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
以下、本発明の実施の形態7に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態6における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態7の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
実施の形態7のデュアルバンド対応アンテナ装置において、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置と異なる点は、調整素子の一部を導電体パターンで構成した点である。
図14は、実施の形態7のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を模式的に示す図である。実施の形態7のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、図14に示すように、実施の形態1の構成と同様に、矩形状の放射電極2と、給電電極3Gと、接地された接地電極4と、により構成された導電体の電極パターンが一平面上に形成されている。
実施の形態7の構成においては、図14に示すように、インダクタ素子である第1調整素子5Gが導電体パターン(50a)で形成されており、第1調整素子5G(50a)が放射電極2と給電電極3Gとが一体化されている。インダクタ素子である第1調整素子5Gが放射電極2の短辺側(図14における右側の短辺側)に形成されている。第1調整素子5Gは、電流経路が短手方向の往復を繰り返す曲がりくねったメアンダー状の形状を有しており、所望のインダクタンスが確保されている。
実施の形態7の構成においては、メアンダー状の第1調整素子5G(50a)の一端が放射電極2の長手方向に延びる長辺2aと放射電極2の短辺側とのコーナー部分(端部)の領域に繋がっている。一方、第1調整素子5G(50a)の他端は、給電電極3Gに繋がっている。給電電極3Gの中間部分に給電源8が接続されている。従って、給電電極3Gは、給電源8から第1調整素子5Gを介して放射電極2の長辺2aの端部に繋がる低域周波数給電経路Xを構築すると共に、給電源8から第2調整素子6を介して放射電極2の長辺2aの中央部(高域周波数給電点B)に繋がる高域周波数給電経路Yを構築している。
上記のように構成された実施の形態7のデュアルバンド対応アンテナ装置は、単一構成の放射電極2および給電電極3Gを用いることにより、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる。また、実施の形態7の構成においては、第1調整素子5Gを導電体パターンで構成しているため、調整素子の実装工程を簡略化することが可能となり、製造が容易であり、製造コストの低減を図ることができる。従って、実施の形態7のデュアルバンド対応アンテナ装置は、優れたアンテナ性能を有すると共に低コストのデュアルバンド対応のアンテナ装置となる。
また、実施の形態7のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、インダクタ素子である第1調整素子5G(50a)が導電体パターンで形成されているため、製造工程を簡略化することが可能となり、製造上のロスの低減と、効率の改善を図ることができる。更に、実施の形態7のデュアルバンド対応アンテナ装置は、品質が安定した高いアンテナ性能を有する装置となる。
(実施の形態8)
以下、本発明の実施の形態8に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態7における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態8の説明において、前述の実施の形態1から実施の形態7の構成と同様の作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
以下、本発明の実施の形態8に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態7における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態8の説明において、前述の実施の形態1から実施の形態7の構成と同様の作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
実施の形態8のデュアルバンド対応アンテナ装置において、実施の形態7のデュアルバンド対応アンテナ装置と異なる点は、第1調整素子5Hの導電体のパターン形状であり、その他の点は同じである。
図15は、実施の形態8のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を模式的に示す図である。実施の形態8のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、図15に示すように、実施の形態8の構成においては、インダクタ素子である第1調整素子5Hが導電体パターン(51a)で形成されており、放射電極2および給電電極3Hと一体化されている。インダクタ素子である第1調整素子5H(51a)が放射電極2の短辺側(図15における右側の短辺側)に形成されている。第1調整素子5Hは、電流経路が長手方向に往復する曲がりくねったメアンダー状に形成されており、所望のインダクタンスが確保されている。
実施の形態8の構成においては、メアンダー状の第1調整素子5H(51a)の一端が放射電極2の短辺側の領域に繋がっている。一方、第1調整素子5H(51a)の他端は、給電電極3Hに繋がっている。給電電極3Hの中間部分に給電源8が接続されている。従って、給電電極3Hは、給電源8から第1調整素子5Hを介して放射電極2の短辺側の領域に繋がる低域周波数給電経路Xを構築すると共に、給電源8から第2調整素子6を介して放射電極2の長辺2aの中央部(高域周波数給電点B)に繋がる高域周波数給電経路Yを構築している。
上記のように構成された実施の形態8のデュアルバンド対応アンテナ装置は、単一構成の放射電極2および給電電極3Hを用いることにより、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる構成となっている。
また、実施の形態8のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、インダクタ素子である第1調整素子5H(51a)が導電体パターンで形成されているため、製造工程を簡略化することが可能となり、製造上のロスの低減と、効率の改善を図ることができる。更に、実施の形態8のデュアルバンド対応アンテナ装置は、品質が安定した高いアンテナ性能を有する装置となる。従って、実施の形態8のデュアルバンド対応アンテナ装置は、優れたアンテナ性能を有すると共に低コストのデュアルバンド対応のアンテナ装置となる。
(実施の形態9)
以下、本発明の実施の形態9に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態9の説明において、前述の実施の形態1から実施の形態7の構成と同様の作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
以下、本発明の実施の形態9に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1における構成との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態9の説明において、前述の実施の形態1から実施の形態7の構成と同様の作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
実施の形態9のデュアルバンド対応アンテナ装置において、実施の形態1のデュアルバンド対応アンテナ装置と異なる点は、放射電極および給電電極の電極パターン、および調整要素の構成である。
図16は、実施の形態9のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を模式的に示す図である。実施の形態9のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、図16に示すように、実施の形態9の構成においては、放射電極2Jの構成が異なっている。放射電極2Jの形状は、長方形形状における接地電極4に対向する長辺2aの中央部分を残して、その両側が斜めに切り落とされた形状である。即ち、放射電極2Jの接地電極4側に対向する中央部領域20bは、その中央部が突出し、その両側がなだらかな斜面で構成された凸形状である。放射電極2Jの中央部領域20b(突出部分)は、キャパシタ素子である第2調整素子6を介して給電電極3Jに電気的に接続されている。
放射電極2Jにおける接地電極4側とは反対側の長辺2bは、長方形形状における長辺がそのままの状態で形成されており、放射電極2Jの長手方向に沿って直線状に延びている。従って、実施の形態9における放射電極2Jにおいては、接地電極4側の領域が略台形形状であり、残りの領域が長方形形状であり、これらの形状を組合わせた形状である。
また、放射電極2Jにおける長手方向の端部(図16における右側端部)には、接地電極4に向かって直線的に導出する導出部20aが形成されている。この導出部20aの導出端部は、第1調整素子5を介して給電電極3Jに電気的に接続されている。実施の形態9の構成においては、放射電極2Jにおける導出部20aの導出端が低域周波数給電点Aとなる。
実施の形態9の構成において、給電電極3Jは、放射電極2の短辺側の領域から導出する導出部20a(低域周波数給電点)が第1調整素子5を介して給電源8に電気的に接続されている。一方、給電電極3Jは、放射電極2Jの中央部領域20bの高域周波数給電点Bが第2調整素子6を介して給電源8に電気的に接続されている。
実施の形態9の構成においては、低域周波数(例えば、2.4GHz帯)の信号で励振しているとき、放射電極2Jの導出部20a(低域周波数給電点A)から他方の短辺(2d)領域に向かって流れ、その他方の短辺2dが開放端側となる。一方、高域周波数(例えば、5GHz帯)の信号で励振しているとき、放射電極2Jの中央部領域20b(高域周波数給電点B)から他方の長辺(2b)領域に向かって流れて、その他方の長辺2bが開放端側となる。実施の形態9の構成においては、高域周波数給電点Bの両側になだらかな斜面を持つ凸形状の中央部領域20bを有する構成であるため、放射電極2Jにおける電流がその中央部領域20bをバランス良く流れて、アンテナ効率を高めることができる。
また、実施の形態9の構成においては、放射電極2Jの形状が長方形形状に特定されないことを示しており、基板である基体1の形状に合わせて本発明のデュアルバンド対応アンテナ装置を構成することが可能であり、装置としての小型化を達成することが可能な構成となる。
上記のように構成された実施の形態9のデュアルバンド対応アンテナ装置は、単一構成の放射電極2および給電電極3Jを用いることにより、低域周波数および高域周波数の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化を図ることができる構成となっている。また、実施の形態9の構成においては、放射電極2Jを特殊な形状とすることにより、アンテナ性能を高めることができる構成となる。従って、実施の形態9のデュアルバンド対応アンテナ装置は、優れたアンテナ性能を有すると共に低コストのデュアルバンド対応のアンテナ装置となる。
(実施の形態10)
以下、本発明の実施の形態10に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態9のデュアルバンド対応アンテナ装置との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態10の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
以下、本発明の実施の形態10に係るデュアルバンド対応アンテナ装置の構成について、実施の形態1から実施の形態9のデュアルバンド対応アンテナ装置との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態10の説明において、前述の実施の形態1と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付して、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
実施の形態10のデュアルバンド対応アンテナ装置においては、給電電極、およびその給電電極に接続される第1調整素子および第2調整素子の構成である。
図17は、実施の形態10のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成を模式的に示す図である。図17に示すように、実施の形態10のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、第1調整素子5が放射電極2の長手方向に延びる長辺2aの中央部に電気的に接続されている。また、第2調整素子6が放射電極2の長手方向に延びる長辺2aの端部に電気的に接続されている。即ち、実施の形態10のデュアルバンド対応アンテナ装置の構成においては、低域周波数給電点Aが放射電極2の長辺2aの中央部に形成されており、高域周波数給電点Bが放射電極2の長辺2aの端部に形成されている。
上記のように構成された実施の形態10のデュアルバンド対応アンテナ装置においては、特に低域周波数帯の周波数において好ましいアンテナ特性を奏する。従って、特に低域周波数帯におけるアンテナ特性を高める構成とする場合には、実施の形態10のように構成することにより対応することが可能となる。
なお、実施の形態10の構成においては、放射電極2に対する電気的に接続する位置を第1調整素子5と第2調整素子6とで入れ替えて、特に低域周波数帯におけるアンテナ特性を高める構成としたが、この構成は、前述の実施の形態1から実施の形態9において説明した構成においても入れ替えて対応することが可能である。
前述のように、本発明のデュアルバンド対応アンテナ装置は、単一構成の放射電極および実質的に分岐した給電電極により低域周波数帯/高域周波数帯の給電点を変えることにより、低域周波数帯および高域周波数帯の両方の周波数帯域において互いに影響されることなく、それぞれの共振周波数におけるアンテナ効率の最適化することができる。従って、本発明のデュアルバンド対応アンテナ装置は、優れたアンテナ性能を有し、広帯域化を実現することができる。
本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの構成は例示であり、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものである。本発明においては、各実施の形態における要素の置換、組合せ、および順序の変更は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
本発明は、優れたアンテナ特性を有するデュアルバンド対応アンテナ装置を提供することができるため、無線通信装置における各種製品のアンテナとして適用することができ、汎用性が高いものである。
1 基体
2 放射電極
3 給電電極
3a 第1分岐給電電極
3b 第2分岐給電電極
3c 共通給電電極
4 接地電極
5 第1調整素子(インダクタ素子)
6 第2調整素子(キャパシタ素子)
7 第3調整素子(キャパシタ素子)
8 給電源
A 接続点(低域周波数給電点)
B 接続点(高域周波数給電点)
C 分岐点
X 第1電流経路(低域周波数給電経路)
Y 第2電流経路(高域周波数給電経路)
2 放射電極
3 給電電極
3a 第1分岐給電電極
3b 第2分岐給電電極
3c 共通給電電極
4 接地電極
5 第1調整素子(インダクタ素子)
6 第2調整素子(キャパシタ素子)
7 第3調整素子(キャパシタ素子)
8 給電源
A 接続点(低域周波数給電点)
B 接続点(高域周波数給電点)
C 分岐点
X 第1電流経路(低域周波数給電経路)
Y 第2電流経路(高域周波数給電経路)
Claims (10)
- 低域周波数および高域周波数の信号を出力する給電源、
前記給電源からの低域周波数および高域周波数の信号が供給され、主として低域周波数の信号経路となる第1分岐給電電極と、主として高域周波数の信号経路となる第2分岐給電電極とに分岐された給電電極、
長手方向を有する矩形形状を有し、前記第1分岐給電電極が電気的に接続される低域周波数給電点と、前記第2分岐給電電極が電気的に接続される高域周波数給電点とを有する放射電極、
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における低域周波数の信号経路を形成するインダクタ素子、および
前記給電電極に設けられ、前記給電電極における高域周波数の信号経路を形成するキャパシタ素子、を備え、
前記放射電極において、前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成され、または前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向の端部近傍に形成され、且つ前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成されるよう構成されたデュアルバンド対応アンテナ装置。 - 前記放射電極において、前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の端部近傍に形成されて前記給電源からの低域周波数の信号が供給され、前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成されて前記給電源からの高域周波数の信号が供給されるよう構成された、請求項1に記載のデュアルバンド対応アンテナ装置。
- 前記放射電極において、前記低域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に直交する方向に延びる辺に形成されて前記給電源からの低域周波数の信号が供給され、前記高域周波数給電点が前記矩形形状における長手方向に延びる辺の中央部に形成されて前記給電源からの高域周波数の信号が供給されるよう構成された、請求項1に記載のデュアルバンド対応アンテナ装置。
- 前記インダクタ素子が、前記給電源から前記第1分岐給電電極を経由して前記放射電極の前記低域周波数給電点までの経路に設けられた、請求項1から3のいずれか一項に記載のデュアルバンド対応アンテナ装置。
- 前記キャパシタ素子が、前記給電源から前記第2分岐給電電極を経由して前記放射電極の前記高域周波数給電点までの経路に設けられた、請求項1から4のいずれか一項に記載のデュアルバンド対応アンテナ装置。
- 前記給電源から前記第2分岐給電電極を経由して前記放射電極の前記高域周波数給電点までの経路において、少なくとも2つのキャパシタ素子が設けられた、請求項5に記載のデュアルバンド対応アンテナ装置。
- 前記給電源が接続された接地電極を更に備え、
前記放射電極は、長手方向を有する矩形形状を有すると共に、接地電極側に突出する凸形状が形成され、前記高域周波数給電点が前記凸形状の中央部に配置されて前記第2分岐給電電極が電気的に接続され、高域周波数帯の信号により励起したとき前記凸形状に対向する長手方向に延びる長辺が開放端側となるよう構成された、請求項1から6のいずれか一項に記載のデュアルバンド対応アンテナ装置。 - 前記給電電極は、前記給電源からの低域周波数および高域周波数の信号が供給され、前記第1分岐給電電極と前記第2分岐給電電極とに分岐された共通給電電極を有し、前記第1分岐給電電極に前記インダクタ素子が電気的に接続され、前記第2分岐給電電極に前記キャパシタ素子が電気的に接続された、請求項1から7のいずれか一項に記載のデュアルバンド対応アンテナ装置。
- 前記インダクタ素子がインダクタンスを有する導電体パターンで構成された、請求項1から8のいずれか一項に記載のデュアルバンド対応アンテナ装置。
- 前記キャパシタ素子がキャパシタンスを有する導電体パターンで構成された、請求項1から9のいずれか一項に記載のデュアルバンド対応アンテナ装置。
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