JP2001223519A - Composite antenna - Google Patents
Composite antennaInfo
- Publication number
- JP2001223519A JP2001223519A JP2000034492A JP2000034492A JP2001223519A JP 2001223519 A JP2001223519 A JP 2001223519A JP 2000034492 A JP2000034492 A JP 2000034492A JP 2000034492 A JP2000034492 A JP 2000034492A JP 2001223519 A JP2001223519 A JP 2001223519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- folded portion
- antenna
- folded
- antenna element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 19
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 19
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、2以上の周波数帯
の信号を送受信し得る多周波帯用の複合アンテナに関す
る。さらに詳しくは、トラップなどを介して、異なる周
波数帯の信号をカットするのではなく、1つのアンテナ
素子のみで奇数倍や偶数倍とは異なる複数の周波数帯の
信号を送受信することができる小形の複合アンテナに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-band complex antenna capable of transmitting and receiving signals in two or more frequency bands. More specifically, instead of cutting signals in different frequency bands via a trap or the like, a small antenna that can transmit and receive signals in multiple frequency bands different from odd-numbered and even-numbered times with only one antenna element Related to a composite antenna.
【0002】[0002]
【従来の技術】ラジオやテレビなどにより送信される信
号の受信、携帯電話や無線機などの送受信などに用いら
れるアンテナとして、線状アンテナが用いられる場合が
多い。このような線状アンテナは、その電気長がλ/4
(λは送受信する周波数f0の信号の波長)またはλ/
2の長さになるように形成される。一般的には短い方が
扱いやすいため、λ/4のものが使用され、このアンテ
ナでは3λ/4、5λ/4…のものも同様に送受信する
ことができるため、3f0、5f0、…の奇数倍の周波数
帯の信号を送受信することができる。しかし、偶数倍の
周波数帯やその中間の周波数帯の信号については、その
ままでは同調をとることができない。2. Description of the Related Art In many cases, a linear antenna is used as an antenna used for receiving a signal transmitted by a radio or a television, transmitting and receiving a mobile phone, a radio, and the like. Such a linear antenna has an electrical length of λ / 4.
(Λ is the wavelength of the signal of frequency f 0 to be transmitted / received) or λ /
It is formed to have a length of 2. In general, the shorter one is easier to handle, so that one of λ / 4 is used, and with this antenna, one of 3λ / 4, 5λ / 4,... Can also be transmitted and received in the same manner, so that 3f 0 , 5f 0 ,. Can be transmitted and received in a frequency band that is an odd multiple of However, it is not possible to tune a signal in an even-numbered frequency band or an intermediate frequency band as it is.
【0003】従来、たとえばラジオなどではAM(1M
Hz程度)帯とFM(100MHz程度)帯の両方を受
信できる構造になっているが、そのアンテナとしては、
FM帯に同調するように形成され、AM帯に対しては、
アンテナでは同調をとらず、受信機内で同調をとる方式
が採られている。Conventionally, for example, AM (1M
Hz) and the FM (about 100 MHz) band.
It is formed to tune to the FM band, and for the AM band,
A method is adopted in which tuning is not performed by an antenna but is tuned in a receiver.
【0004】また、異なる周波数帯の信号を送受信する
アンテナとしては、2つのアンテナエレメントを高い周
波数帯に対してはオープンとなるトラップにより接続
し、高い周波数帯に対してはその一方のみを使用してλ
/4アンテナとし、低い周波数帯に対しては、トラップ
により接続された両方のエレメントの長さによりλ/4
として使用する方法は用いられている。As an antenna for transmitting and receiving signals in different frequency bands, two antenna elements are connected by a trap which is open for a high frequency band, and only one of them is used for a high frequency band. Λ
/ 4 antenna, and for low frequency bands, the length of both elements connected by the trap is λ / 4.
The method used as is used.
【0005】一方、1つのアンテナ素子で、2以上の周
波数帯の信号を送受信するアンテナとして、本出願人に
よって開示された特開平10−13135号公報には、
アンテナエレメントを折返し形状に形成し、隣接するエ
レメント間の相互作用を調整することにより、周波数f
0に対してはλ/4として動作し、2f0に対しては3λ
/4として動作するようにできることが開示されてい
る。このような構造にすることにより、f0の整数倍ま
たはその近傍の周波数帯における信号を送受信すること
ができる。On the other hand, as an antenna for transmitting and receiving signals in two or more frequency bands with one antenna element, JP-A-10-13135 disclosed by the present applicant discloses:
By forming the antenna element in a folded shape and adjusting the interaction between adjacent elements, the frequency f
It operates as λ / 4 for 0 and 3λ for 2f 0
It is disclosed that it can operate as / 4. With such a structure, signals in a frequency band that is an integral multiple of f 0 or in the vicinity thereof can be transmitted and received.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、アンテ
ナエレメントを折返し形状にして偶数倍またはその近傍
の周波数帯を送受信するアンテナでも、2以上の任意の
周波数帯を1つのアンテナ素子で送受信することができ
ないという問題がある。As described above, even when an antenna element has a folded shape and transmits and receives a frequency band at or near an even multiple, two or more arbitrary frequency bands are transmitted and received by one antenna element. There is a problem that you can not.
【0007】一方、近年の通信事情の発達に伴い、たと
えばセルラー電話の900MHz帯、PHS(Personal
Handy Phon System;簡易型携帯電話)の1800MH
z帯、GPS(Global Positioning System;世界的位
置決定システム)の1500MHz帯、Bluetoothの2
400MHz帯など種々の周波数帯で情報通信が行われ
ており、これらを1つのアンテナで動作させたいという
要望が提起されている。On the other hand, with the recent development of communication circumstances, for example, the 900 MHz band of cellular telephones and the PHS (Personal
1800MH of Handy Phon System (simple mobile phone)
z-band, GPS (Global Positioning System) 1500MHz band, Bluetooth 2
Information communication is performed in various frequency bands such as the 400 MHz band, and there is a demand for operating these with one antenna.
【0008】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、小形の携帯端末器でも装備することができ、
非常に小形で1個のアンテナ素子により、2以上の任意
の周波数帯である多周波帯の信号を送受信することがで
きる複合アンテナを提供することを目的とする。[0008] The present invention has been made in view of such a situation, and can be equipped with a small portable terminal.
It is an object of the present invention to provide a composite antenna capable of transmitting and receiving signals in two or more arbitrary frequency bands using a very small and single antenna element.
【0009】本発明の他の目的は、前記複合アンテナの
具体的な構成手段を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a specific configuration means of the composite antenna.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、任意の2
以上の周波数帯における信号を1個のアンテナ素子によ
り送受信するため鋭意検討を重ねた結果、たとえばλ/
4(f0)の電気長を有するアンテナエレメントを隣接
する2つのエレメント間のみで相互作用をするように折
り返し、その相互作用を調整すことにより、f0と3f0
との間における2つの周波数帯で同調させることがで
き、見かけ上、長さの異なるアンテナエレメントとして
動作し、任意の2つの周波数帯で信号を送受信すること
ができることを見出した。そして、この折返し部を2個
形成し、その2個が相互作用をしないように離間して直
列に接続することにより、全体として4つの周波数帯で
信号を送受信することができるように相互作用を調整す
ることができることを見出した。Means for Solving the Problems The present inventors have proposed an arbitrary 2
As a result of intensive studies to transmit and receive signals in the above frequency band with one antenna element, for example, λ /
An antenna element having an electrical length of 4 (f 0 ) is folded back so that only two adjacent elements interact with each other, and by adjusting the interaction, f 0 and 3f 0 are obtained.
It has been found that the antennas can be tuned in two frequency bands between and can operate as antenna elements having apparently different lengths, and can transmit and receive signals in any two frequency bands. By forming two folded portions and connecting them in series so as to be separated from each other so as not to interact with each other, the interaction can be performed so that signals can be transmitted and received in four frequency bands as a whole. It has been found that it can be adjusted.
【0011】本発明による複合アンテナは、基本周波数
およびその3倍の周波数に対して共振し得る電気長のア
ンテナエレメントに、少なくとも1つの第1折返し部が
形成されると共に、該第1折返し部が、隣接するエレメ
ント同士の結合を調整することにより前記基本周波数よ
り高い第1の周波数帯、および前記基本周波数の3倍の
周波数より低い第2の周波数帯の両方で共振し得るよう
に形成されている。In the composite antenna according to the present invention, at least one first folded portion is formed in an antenna element having an electrical length capable of resonating at the fundamental frequency and three times the fundamental frequency, and the first folded portion is formed. By adjusting the coupling between adjacent elements, it is formed so as to be able to resonate in both the first frequency band higher than the fundamental frequency and the second frequency band lower than three times the fundamental frequency. I have.
【0012】ここに折返し部とは、アンテナ素子の主た
る方向(途中のジクザグや螺旋形状に拘わらず、主とし
て電流の流れる方向)に沿ってアンテナエレメントを戻
すような転換部を意味する。Here, the folded portion means a conversion portion that returns the antenna element along a main direction of the antenna element (mainly a current flowing direction regardless of a zigzag or spiral shape in the middle).
【0013】この構造にすることにより、折返し部によ
り隣接するエレメント同士で容量的および誘導的な結合
をし、基本周波数f0側の低い周波数帯f1ではエレメン
トの長さが長くなるように動作させながら、3f0側の
高い周波数帯f2に対しては、エレメントの長さが短く
なるように動作させることができる。その結果、f0お
よび3f0とは異なる2つの周波数帯で共振させて送受
信をすることができる。[0013] With this structure, the capacitive and inductive coupling with elements adjacent to each other by the folding unit, operates as the fundamental frequency f 0 side of the low frequency band f length of 1, element becomes longer while, for the high frequency band f 2 of 3f 0 side, the length of the element is operated to be shorter. As a result, transmission and reception can be performed by resonating in two frequency bands different from f 0 and 3f 0 .
【0014】前記アンテナエレメントに、第2折返し部
が前記第1折返し部と相互作用をしないように分離して
形成され、かつ、前記第1および第2折返し部は、それ
ぞれ前記基本周波数より高い周波数帯および前記基本周
波数の3倍の周波数より低い周波数帯で共振し得るよう
に形成されると共に、該第1および第2折返し部が共同
して、少なくとも4つの周波数帯で共振し得るように、
前記第1および第2折返し部が形成されることにより、
1つのアンテナ素子により4周波帯の信号を送受信する
ことができる。In the antenna element, a second folded portion is formed separately so as not to interact with the first folded portion, and each of the first and second folded portions has a frequency higher than the fundamental frequency. Band and a frequency band lower than three times the fundamental frequency so as to resonate, and the first and second folded portions can jointly resonate in at least four frequency bands,
By forming the first and second folded portions,
Signals in four frequency bands can be transmitted and received by one antenna element.
【0015】前記4周波帯の信号を送受信することがで
きる複合アンテナの具体的な構成は、前記第1折返し部
により隣接するエレメント部の実質的な電気長が、該第
1折返し部が形成されない場合の電気長Lに対して、前
記基本周波数側の低い周波数帯に対してL1、前記基本
周波数の3倍周波数側の高い周波数帯に対してL2(L 2
<L<L1)となるように前記第1折返し部が形成さ
れ、前記第2折返し部により隣接するエレメント部の実
質的な電気長が、該第2折返し部が形成されない場合の
電気長Mに対して、前記基本周波数側の低い周波数帯に
対してL3、前記基本周波数の3倍周波数側の高い周波
数帯に対してL4(L4<M<L3)となるように前記第
2折返し部が形成され、かつ、前記第1折返し部と第2
折り返し部との連結部分の電気長がL0に形成され、f1
=L1+L0+L3、f2=L1+L0+L 4、f3=L2+L0
+L3、f4=L2+L0+L4で共振するように前記第1
および第2折返し部が形成されることにより構成され
る。It is possible to transmit and receive the signals of the four frequency bands.
The specific configuration of the composite antenna that can be
The substantial electrical length of the adjacent element part is
1 With respect to the electrical length L when the folded portion is not formed,
L for the lower frequency band on the fundamental frequency side1, The basics
L for high frequency band three times the frequencyTwo(L Two
<L <L1), The first folded portion is formed.
And the second folded portion is used to form the adjacent element portion.
The qualitative electrical length is that when the second folded portion is not formed.
In the lower frequency band on the fundamental frequency side with respect to the electrical length M
LThree, A higher frequency on the three-times frequency side of the fundamental frequency
L for several bandsFour(LFour<M <LThree)
A second folded portion is formed, and the first folded portion and the second folded portion are formed.
The electrical length of the connecting part with the folded part is L0Formed in f1
= L1+ L0+ LThree, FTwo= L1+ L0+ L Four, FThree= LTwo+ L0
+ LThree, FFour= LTwo+ L0+ LFourSo that the first
And a second folded portion is formed.
You.
【0016】前記アンテナエレメントがセラミック基板
上に導電パターンにより形成されることにより、基板の
誘電率を大きくすることができるため、折返し部のエレ
メント同士の結合が大きくなり、調整をしやすく好まし
い。Since the dielectric constant of the substrate can be increased by forming the antenna element with a conductive pattern on the ceramic substrate, the coupling between the elements in the folded portion is increased, and adjustment is easy, which is preferable.
【0017】前記アンテナエレメントが、ワイヤ状の導
体をコイル状に巻回したものにより形成されることによ
り、電気長は所定の長さを確保しながら、物理的な全長
を短くすることができるため、小形化ができて好まし
い。Since the antenna element is formed by winding a wire-shaped conductor in a coil shape, the physical length can be shortened while securing a predetermined electrical length. It is preferable because it can be downsized.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の複合アンテナについて説明をする。本発明による複
合アンテナは、図1(a)にその一実施形態の構成説明
図が等価回路的に示されるように、基本周波数f0およ
びその3倍の周波数3f0に対して共振し得る電気長L
のアンテナエレメント1に、少なくとも1つの第1折返
し部11が形成されている。この第1折返し部11は、
隣接するエレメント同士の結合を調整することにより、
基本周波数f0より高い第1の周波数帯f1、および基本
周波数の3倍の周波数3f0より低い第2の周波数帯f2
の両方で共振し得るように形成されている。Next, a composite antenna according to the present invention will be described with reference to the drawings. The composite antenna according to the present invention is an electric antenna capable of resonating at a fundamental frequency f 0 and a frequency 3f 0 that is three times the fundamental frequency f 0 , as shown in an equivalent circuit diagram of FIG. Length L
The antenna element 1 has at least one first folded portion 11 formed therein. This first folded portion 11
By adjusting the coupling between adjacent elements,
A first frequency band f 1 higher than the fundamental frequency f 0 , and a second frequency band f 2 lower than the frequency 3f 0 three times the fundamental frequency
Are formed so as to resonate with both.
【0019】前述のように、本発明者らは、整数倍の周
波数帯とは異なる2以上の周波数帯を1個のアンテナ素
子により送受信することができるように鋭意検討を重ね
た結果、アンテナエレメントをその主たる方向に沿って
折り返すように折返し部を設けることにより、折り返さ
れることにより隣接するエレメント同士で容量結合およ
び/または誘導結合をし、その電流パターンが変化し、
共振周波数にズレが生じることを見出した。しかも、そ
のズレは、λ/4で共振する周波数f0側の周波数と、
3λ/4で共振する周波数3f0側の周波数とではその
ずれる方向が逆になり、f0である低い周波数側では共
振周波数が高くなる方向にずれ、3f0である高い周波
数側では共振周波数が低くなる方向にずれ、さらに隣接
するエレメント同士の結合度合いにより変化し、結合が
大きくなるにつれて共振周波数のズレも大きくなり、結
合度を調整することにより、所望の周波数で共振させる
ことができることを見出した。As described above, the present inventors have made intensive studies to transmit and receive two or more frequency bands different from an integer multiple of the frequency band using a single antenna element. Is provided so as to be folded back along its main direction, and by being folded back, capacitive coupling and / or inductive coupling is performed between adjacent elements, and the current pattern changes.
It has been found that a shift occurs in the resonance frequency. Moreover, the deviation is different from the frequency on the frequency f 0 side resonating at λ / 4,
The direction of deviation is opposite to that of the frequency 3f 0 that resonates at 3λ / 4, and the resonance frequency shifts in the direction of increasing the resonance frequency at the low frequency side of f 0 , and the resonance frequency shifts at the high frequency side of 3f 0. It has been found that the resonance frequency shifts in the lowering direction and changes depending on the degree of coupling between adjacent elements. As the coupling increases, the deviation of the resonance frequency also increases. By adjusting the degree of coupling, it is possible to resonate at a desired frequency. Was.
【0020】すなわち、f0に対する動作時の電流パタ
ーンが、図1(b)にそれぞれ折返し部を形成しない場
合(破線で示す)と本発明の折返し部を形成した場合
(実線で示す)とを重ねて、アンテナエレメントと共に
示されるように、折返し部が形成されない場合には、ア
ンテナエレメントの先端が0(節)でアース端が最大
(腹)となり、全長(電気長)Lでλ/4となる電流パ
ターンが形成される。一方、折返し部が形成される場合
には、その折返し部により隣接するエレメント同士の相
互作用により、結合電流I2がアンテナエレメントの電
流I1と逆方向に流れ、電気長が変化して、電流I1が0
となる部分は先端よりΔL1だけ中に入った部分にな
る。すなわち、L1=L−ΔL1がλ/4となる周波数f
1で共振する。That is, the current patterns at the time of operation with respect to f 0 are shown in FIG. 1B in the case where no folded portion is formed (shown by a broken line) and in the case where the folded portion of the present invention is formed (shown by a solid line). When the folded portion is not formed as shown with the antenna element, the tip of the antenna element is 0 (node) and the ground end is maximum (antinode), and the total length (electric length) L is λ / 4. Is formed. On the other hand, when the folded portion is formed, the coupling current I 2 flows in the opposite direction to the current I 1 of the antenna element due to the interaction between the adjacent elements due to the folded portion, and the electrical length changes. I 1 is 0
Is a portion which is located inside by ΔL 1 from the tip. That is, the frequency f at which L 1 = L−ΔL 1 is λ / 4
Resonates at 1 .
【0021】また、3f0に対しては、図1(c)に同
様の図が示されるように、折返し部が形成されない場合
には、アンテナ先端部で電流が0(節)となり、アース
端で最大(腹)となる点は前述の例と同じであるが、電
流I1の向きの部分が半波長分となり、さらに電流I4の
向きが逆になる1/4波長分が形成され、全体の長さL
が3λ/4分として励起される。一方、本発明による折
返し部が形成されたアンテナエレメントでは、その折返
し部のエレメントの相互作用により、結合電流I3がア
ンテナエレメントの電流I1の向きと同じ方向になり、
アンテナエレメントの先端側の電流が0になる部分は、
その先端部よりさらに先の部分となる。すなわち、アン
テナエレメントの長さがL2=L+ΔL2で、3λ/4と
なる周波数f2で共振する。As shown in FIG. 1 (c), when no folded portion is formed with respect to 3f 0 , the current becomes 0 (node) at the tip of the antenna, and the ground end. Is the same as in the previous example, except that the direction of the current I 1 is a half wavelength, and a quarter of the current I 4 is reversed. Overall length L
Is excited as 3λ / 4 minutes. On the other hand, in the antenna element having the folded portion according to the present invention, due to the interaction of the elements of the folded portion, the coupling current I 3 becomes the same direction as the direction of the current I 1 of the antenna element,
The part where the current on the tip side of the antenna element becomes 0
It is a part further ahead of the tip. That is, the length of the antenna element is L 2 = L + ΔL 2 , and the antenna element resonates at a frequency f 2 of 3λ / 4.
【0022】これらの共振状態の様子を横軸に周波数、
縦軸にVSWRで示すと、図1(d)に示されるように
なる。すなわち、折返し部が形成されないと、共振する
周波数がf0、3f0であるのに対し、本発明による折返
し部が形成されることにより、f1、f2で共振するアン
テナとして動作する。このΔLは、隣接するエレメント
の結合度により変化させることができ、その結合度を調
整することにより、ある程度所望の周波数帯で送受信す
ることができるアンテナが得られる。The horizontal axis indicates the frequency,
If the vertical axis indicates VSWR, it is as shown in FIG. That is, if the folded portion is not formed, the resonant frequencies are f 0 and 3f 0 , whereas the folded portion according to the present invention forms the antenna that resonates at f 1 and f 2 . This ΔL can be changed depending on the degree of coupling between adjacent elements, and by adjusting the degree of coupling, an antenna capable of transmitting and receiving in a desired frequency band to some extent is obtained.
【0023】なお、結合度の調整では、折返し部分のエ
レメントの長さを長くするほど、折返し部分の間隔を狭
くするほど、また、エレメント近傍の誘電体の誘電率
(後述するセラミック基板上にアンテナエレメントが形
成される場合、その基板の誘電率)が大きいほど、それ
ぞれ結合度が大きくなり、共振周波数のズレを大きくす
ることができる。また、これらの要素を逆にすることに
より、共振周波数のズレを小さくすることができる。さ
らに後述するように、この折返し部が独立するように2
以上形成され、それぞれのエレメントの長さや間隔を変
えて結合させることにより、さらに共振する周波数を所
望の周波数になるように調整することができる。In the adjustment of the degree of coupling, the longer the length of the element in the folded portion, the shorter the interval between the folded portions, and the permittivity of the dielectric near the element (the antenna on the ceramic substrate described later). When the element is formed, the larger the dielectric constant of the substrate is, the higher the degree of coupling becomes, and the deviation of the resonance frequency can be increased. In addition, by reversing these elements, the deviation of the resonance frequency can be reduced. As will be described further below, the folded portion is formed so as to be independent.
By changing the lengths and intervals of the elements formed as described above and coupling them together, it is possible to further adjust the resonating frequency to a desired frequency.
【0024】図2に折返し部が2個形成された例が示さ
れている。この例は、前述の電気長Lのアンテナエレメ
ント1に2個の折返し部11、12が形成されたもの
で、隣接するエレメントの2組A、Bは、それぞれ相互
作用をしないように離間して設けられている。そして、
それぞれの折返し部11、12による隣接するエレメン
ト部A、Bが、それぞれ前述の相互作用により、L1、
L2およびL3、L4となるように折返し部11、12が
形成されている。また、2組の隣接するエレメント部
A、Bを連結する部分の長さがL0とされている。そし
て、このL1〜L4がつぎの条件を満たすように結合度が
調整されることにより、4周波数帯に同調を採ることが
できる。FIG. 2 shows an example in which two folded portions are formed. In this example, two folded portions 11 and 12 are formed in the antenna element 1 having the electric length L, and two sets A and B of adjacent elements are separated from each other so as not to interact with each other. Is provided. And
The adjacent element portions A and B formed by the respective folded portions 11 and 12 respectively cause L 1 ,
L 2 and L 3, L 4 folded portions 11 and 12 so that is formed. Further, two pairs of adjacent element portion A, the length of the portion connecting the B is an L 0. Then, by adjusting the coupling degree so that L 1 to L 4 satisfy the following conditions, tuning can be performed in four frequency bands.
【0025】 f1:L0+L1+L3 f2:L0+L1+L4 f3:L0+L2+L3 f4:L0+L2+L4 このような構造にすることにより、1つの小さなアンテ
ナ素子により4つの周波数帯の信号を送受信することが
でき、非常にコンパクトに構成することができる。その
結果、種々のメディアを利用する携帯用の無線機におい
ても、無線機を大型化することなく非常にコンパクトに
装着することができる。F 1 : L 0 + L 1 + L 3 f 2 : L 0 + L 1 + L 4 f 3 : L 0 + L 2 + L 3 f 4 : L 0 + L 2 + L 4 Signals in four frequency bands can be transmitted / received by the small antenna element, and can be configured very compactly. As a result, even a portable wireless device using various media can be mounted very compactly without increasing the size of the wireless device.
【0026】つぎに、セルラー用の900MHz帯(f
1)、GPS用の1500MHz帯(f2)、DCS(デ
ジタルセルラーシステム)用の1800MHz帯
(f3)、およびBluetooth用の2400MHz帯
(f4)の4周波帯を送受信することができるアンテナ
の具体的な構造について図3を参照しながら説明をす
る。Next, a 900 MHz band (f
1 ), an antenna capable of transmitting and receiving four frequency bands of 1500 MHz band (f 2 ) for GPS, 1800 MHz band (f 3 ) for DCS (Digital Cellular System), and 2400 MHz band (f 4 ) for Bluetooth. A specific structure will be described with reference to FIG.
【0027】図3に示されるアンテナは、厚さが2mm
程度で、縦×横が16mm×12mm程度の大きさの、
セラミック基板(比誘電率εr=20)2の一面に銀ペ
ーストなどの塗布および焼付けによりアンテナエレメン
ト1のパターンが形成されている。このアンテナエレメ
ント1は、第1折返し部11の基板1端部からの寸法h
1は、たとえば13.6mm程度、折返し部11の間隔d
1は0.2mm程度、折返し部11のエレメントの幅g1
は3.2mm程度に形成されている。そして、第2折返
し部12は、基板2端部からの寸法h2は、たとえば1
4mm程度、折返し部の間隔d2は0.8mm程度、折返
し部のエレメントの幅g2は3.2mm程度に形成されて
いる。また、第1折返し部11と第2折返し部12との
間隔jは4mm程度に、その両者の連結部13の幅k
は、3.2mm程度にそれぞれ形成されている。The antenna shown in FIG. 3 has a thickness of 2 mm.
About, the size of length × width is about 16 mm × 12 mm,
A pattern of the antenna element 1 is formed on one surface of a ceramic substrate (relative permittivity ε r = 20) 2 by applying and baking silver paste or the like. The antenna element 1 has a dimension h from the end of the substrate 1 of the first folded portion 11.
1 is, for example, about 13.6 mm;
1 is about 0.2 mm and the width g 1 of the element of the folded portion 11
Is formed to about 3.2 mm. The second folded portion 12 has a dimension h 2 from the edge of the substrate 2 of, for example, 1
About 4 mm, distance d 2 of the folded portion is 0.8mm approximately, width g 2 elements of the folded portion is formed in about 3.2 mm. Further, the distance j between the first folded portion 11 and the second folded portion 12 is about 4 mm, and the width k of the connecting portion 13 between the two.
Are formed to about 3.2 mm.
【0028】このアンテナエレメント1の一端部は基板
2の側面を経てその裏面に接続され、給電端子14が形
成されている。また、折返し部11および12は、基板
2の上面図((a)のB方向の図)が(b)に、底面図
が(c)に示されるように、基板2の裏面側に導出され
てタブ15、16がそれぞれ設けられ、共振周波数の微
調に用いられるようになっている。なお、17は取付用
のランドである。One end of the antenna element 1 is connected to the rear surface of the substrate 2 via the side surface of the substrate 2, and a power supply terminal 14 is formed. Further, the folded portions 11 and 12 are led out to the rear surface side of the substrate 2 as shown in (b) in a top view of the substrate 2 (a view in the B direction of (a)) and as shown in (c) in a bottom view thereof. Tabs 15 and 16 are provided, respectively, and are used for fine adjustment of the resonance frequency. Reference numeral 17 denotes a mounting land.
【0029】この構造のアンテナのVSWRを測定した
結果が図4に示されている。図4から明らかなように、
4つの周波数帯で共振が得られ、f1が0.925GHz
で、VSWRは1.24、f2が1.575GHzで、V
SWRは1.70、f3が1.795GHzで、VSWR
は1.29、f4が2.450GHzで、VSWRは2.0
4の特性が得られた。FIG. 4 shows the result of measuring the VSWR of the antenna having this structure. As is clear from FIG.
Four resonance is obtained at a frequency band, f 1 is 0.925GHz
In, VSWR is 1.24, f 2 is at 1.575GHz, V
SWR is 1.70, f 3 is at 1.795GHz, VSWR
2.0 1.29, f 4 is at 2.450GHz, VSWR is
4 were obtained.
【0030】このアンテナ3は、たとえば図5に携帯電
話などの無線機の一部切欠き図が示されるように、筐体
4内の回路基板5に取り付けられることにより、前述の
4周波対応のアンテナとして機能する。The antenna 3 is mounted on a circuit board 5 in a housing 4 as shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. Functions as an antenna.
【0031】前述の例では、セラミック基板上に導電体
膜によるパターンでアンテナエレメントが形成された
が、セラミック基板でなくても、通常のプリント基板な
どに同様のパターンで形成することもできる。この場
合、基板の誘電率が小さくなるため、折返し部により隣
接するエレメント間を狭くするなどの手段を用いること
により結合度を大きくすることができ、共振周波数のズ
レを大きくすることができる。また、2つの折返し部を
設ける場合、その両方のエレメントの長さを大きく変え
ることにより、前述のL1とL3またはL2とL4の差が大
きくなり、両者の組合せによる周波数(前述のf2およ
びf3)の変化を大きくすることができる。In the above-described example, the antenna element is formed on the ceramic substrate in a pattern of a conductive film. However, the antenna element may be formed on a normal printed board or the like in a similar pattern without using a ceramic substrate. In this case, since the dielectric constant of the substrate is reduced, the degree of coupling can be increased by using a means such as narrowing between adjacent elements by the folded portion, and the deviation of the resonance frequency can be increased. Further, when providing two folded portions, by significantly changing the length of both elements, the aforementioned difference of L 1 and L 3 or L 2 and L 4 is increased, due to a combination of both frequency (described above The change in f 2 and f 3 ) can be increased.
【0032】さらに、前述の例では、導電体によるパタ
ーンの例であったが、板状体によりこのようなパターン
を形成して、誘電体板上に貼り付けたり巻き付ける構造
でもよく、また、線もしくは細い棒状体により同様の形
状にしたり、図6に示されるように、コイル状に形成し
て、折返し部により結合させる構造にしてもよい。この
ようなコイル状にすることにより、電気長は必要な長さ
を維持しながら、物理的な長さを短くすることができ、
より一層小形化を達成することができるため好ましい。
なお、図6(b)の場合、図に示されるように、エナメ
ル線のような被覆線を用いると、線間のショートをより
防止しやすい。Further, in the above-described example, the pattern is made of a conductor. However, such a pattern may be formed by a plate-like body, and the pattern may be attached or wound on a dielectric plate. Alternatively, it may be formed into a similar shape by a thin rod-shaped body, or may be formed in a coil shape as shown in FIG. By making such a coil, the electrical length can be shortened physically while maintaining the required length,
This is preferable because further miniaturization can be achieved.
In the case of FIG. 6B, as shown in the figure, if a covered wire such as an enamel wire is used, a short circuit between the wires can be more easily prevented.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、非常に小形のアンテナ
により、奇数倍とか偶数倍とは異なる任意の2以上の周
波数帯における信号を送受信することができる。その結
果、近年の多様化する通信放送分野に対しても、1つの
アンテナによりマルチメディアに対応することができ、
通信機器の簡素化に大きく寄与する。According to the present invention, signals in any two or more frequency bands different from odd-numbered and even-numbered times can be transmitted and received by a very small antenna. As a result, even in the diversified communication broadcasting field in recent years, multimedia can be supported by one antenna,
It greatly contributes to simplification of communication equipment.
【図1】本発明の複合アンテナの一実施形態およびその
原理を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a composite antenna according to the present invention and the principle thereof.
【図2】本発明による複合アンテナの他の形態を説明す
る図である。FIG. 2 is a diagram illustrating another embodiment of the composite antenna according to the present invention.
【図3】本発明による複合アンテナの具体例を示す説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a specific example of a composite antenna according to the present invention.
【図4】図3に示されるアンテナのVSWR特性を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing VSWR characteristics of the antenna shown in FIG.
【図5】図3に示されるアンテナを無線機に装着した状
態を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state where the antenna shown in FIG. 3 is mounted on a wireless device.
【図6】アンテナエレメントをコイル状に形成した場合
の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which an antenna element is formed in a coil shape.
1 アンテナエレメント 2 セラミック基板 11 第1折返し部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna element 2 Ceramic substrate 11 1st folded part
Claims (5)
して共振し得る電気長のアンテナエレメントに、少なく
とも1つの第1折返し部が形成されると共に、該第1折
返し部が、隣接するエレメント同士の結合を調整するこ
とにより前記基本周波数より高い第1の周波数帯、およ
び前記基本周波数の3倍の周波数より低い第2の周波数
帯の両方で共振し得るように形成されてなる複合アンテ
ナ。At least one first folded portion is formed in an antenna element having an electrical length capable of resonating at a fundamental frequency and three times the fundamental frequency, and the first folded portion is formed between adjacent elements. A composite antenna formed so as to be able to resonate in both a first frequency band higher than the fundamental frequency and a second frequency band lower than three times the fundamental frequency by adjusting the coupling.
部が前記第1折返し部と相互作用をしないように分離し
て形成され、かつ、前記第1および第2折返し部は、そ
れぞれ前記基本周波数より高い周波数帯および前記基本
周波数の3倍の周波数より低い周波数帯で共振し得るよ
うに形成されると共に、該第1および第2折返し部が共
同して、少なくとも4つの周波数帯で共振し得るように
形成されてなる請求項1記載の複合アンテナ。2. The antenna element according to claim 1, wherein a second folded portion is formed separately from the first folded portion so as not to interact with the first folded portion, and the first and second folded portions are each higher than the fundamental frequency. It is formed so as to be able to resonate in a high frequency band and a frequency band lower than three times the fundamental frequency, and the first and second folded portions are jointly resonable in at least four frequency bands. The composite antenna according to claim 1, wherein the composite antenna is formed.
ント部の実質的な電気長が、該第1折返し部が形成され
ない場合の電気長Lに対して、前記基本周波数側の低い
周波数帯に対してL1、前記基本周波数の3倍周波数側
の高い周波数帯に対してL2(L2<L<L1)となるよ
うに前記第1折返し部が形成され、前記第2折返し部に
より隣接するエレメント部の実質的な電気長が、該第2
折返し部が形成されない場合の電気長Mに対して、前記
基本周波数側の低い周波数帯に対してL3、前記基本周
波数の3倍周波数側の高い周波数帯に対してL4(L4<
M<L3)となるように前記第2折返し部が形成され、
かつ、前記第1折返し部と第2折り返し部との連結部分
の電気長がL0に形成され、f1=L1+L0+L3、f2=
L1+L0+L4、f3=L2+L0+L3、f4=L2+L0+
L4で共振するように前記第1および第2折返し部が形
成されてなる請求項2記載の複合アンテナ。3. The substantial electrical length of the element portion adjacent to the first folded portion is larger than the electrical length L in the case where the first folded portion is not formed, and is smaller than the electrical length L of the element portion adjacent to the lower frequency band on the fundamental frequency side. L 1 , the first folded portion is formed such that L 2 (L 2 <L <L 1 ) with respect to a higher frequency band on the triple frequency side of the fundamental frequency, and the first folded portion is adjacent to the second folded portion. The substantial electrical length of the element portion
With respect to the electrical length M when the folded portion is not formed, L 3 for the lower frequency band on the fundamental frequency side and L 4 (L 4 <L for the higher frequency band on the triple frequency side of the fundamental frequency side.
M <L 3 ), the second folded portion is formed,
In addition, the electrical length of the connecting portion between the first folded portion and the second folded portion is formed to be L 0 , and f 1 = L 1 + L 0 + L 3 , f 2 =
L 1 + L 0 + L 4 , f 3 = L 2 + L 0 + L 3, f 4 = L 2 + L 0 +
It said first and second folded portions, which are formed according to claim 2 composite antenna according to resonate at L 4.
板上に導電パターンにより形成されてなる請求項1、2
または3記載の複合アンテナ。4. The antenna element according to claim 1, wherein said antenna element is formed by a conductive pattern on a ceramic substrate.
Or the composite antenna according to 3.
導体をコイル状に巻回したものにより形成されてなる請
求項1、2または3記載の複合アンテナ。5. The composite antenna according to claim 1, wherein the antenna element is formed by winding a wire-like conductor into a coil shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000034492A JP2001223519A (en) | 2000-02-14 | 2000-02-14 | Composite antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000034492A JP2001223519A (en) | 2000-02-14 | 2000-02-14 | Composite antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001223519A true JP2001223519A (en) | 2001-08-17 |
Family
ID=18558828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000034492A Pending JP2001223519A (en) | 2000-02-14 | 2000-02-14 | Composite antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001223519A (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6693677B1 (en) * | 1999-11-22 | 2004-02-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for commonly using antenna for call signal and television broadcasting signal in radio communication terminal |
JP2005303637A (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Multi-frequency common antenna and miniaturized antenna |
JP2007036338A (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Anten Corp | Antenna |
JP2007184883A (en) * | 2005-12-06 | 2007-07-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Multiple frequency antenna |
JP2009218835A (en) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Yazaki Corp | Helical antenna |
JP2010034791A (en) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Sony Corp | Electric field coupler, communication apparatus, communication system, and method of manufacturing electric field coupler |
JP2011004115A (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Murata Mfg Co Ltd | Antenna and radio communication device |
JP2011103643A (en) * | 2009-10-13 | 2011-05-26 | Sony Corp | Antenna |
EP2418734A1 (en) | 2010-08-12 | 2012-02-15 | Casio Computer Co., Ltd. | Multiband antenna and electronic device |
JP2015162740A (en) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 京セラ株式会社 | Mobile electronic apparatus and antenna |
-
2000
- 2000-02-14 JP JP2000034492A patent/JP2001223519A/en active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6693677B1 (en) * | 1999-11-22 | 2004-02-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for commonly using antenna for call signal and television broadcasting signal in radio communication terminal |
JP2005303637A (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Multi-frequency common antenna and miniaturized antenna |
WO2005101574A1 (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Miniature antenna |
US7277055B2 (en) | 2004-04-09 | 2007-10-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Compact antenna |
JP2007036338A (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Anten Corp | Antenna |
JP2007184883A (en) * | 2005-12-06 | 2007-07-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Multiple frequency antenna |
JP2009218835A (en) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Yazaki Corp | Helical antenna |
US8198960B2 (en) | 2008-07-28 | 2012-06-12 | Sony Corporation | Electric field coupler, communication apparatus, communication system, and fabrication method for electric field coupler |
JP2010034791A (en) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Sony Corp | Electric field coupler, communication apparatus, communication system, and method of manufacturing electric field coupler |
JP2011004115A (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Murata Mfg Co Ltd | Antenna and radio communication device |
US8508417B2 (en) | 2009-06-18 | 2013-08-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antenna and radio communication device |
JP2011103643A (en) * | 2009-10-13 | 2011-05-26 | Sony Corp | Antenna |
KR101241554B1 (en) | 2009-10-13 | 2013-03-11 | 소니 주식회사 | Antenna |
EP2418734A1 (en) | 2010-08-12 | 2012-02-15 | Casio Computer Co., Ltd. | Multiband antenna and electronic device |
US8681060B2 (en) | 2010-08-12 | 2014-03-25 | Casio Computer Co., Ltd. | Multiband antenna and electronic device |
JP2015162740A (en) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 京セラ株式会社 | Mobile electronic apparatus and antenna |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4966125B2 (en) | Antenna device and radio | |
US6204826B1 (en) | Flat dual frequency band antennas for wireless communicators | |
US7420511B2 (en) | Antenna for a plurality of bands | |
US6680708B2 (en) | Loop antenna, surface-mounted antenna and communication equipment having the same | |
EP1346436B1 (en) | Antenna arrangement | |
KR101048672B1 (en) | Variable tuned antenna and portable radio using the same | |
US7439916B2 (en) | Antenna for mobile communication terminals | |
US7061434B2 (en) | Surface mount type chip antenna and communication equipment mounted therewith | |
EP1941582B1 (en) | Multi-band antenna | |
US20070285335A1 (en) | Antenna Device and Communication Apparatus | |
KR101188465B1 (en) | Antenna apparatus, and associated methodology, for a multi-band radio device | |
JP2000507766A (en) | Wireless communication device | |
WO2001091236A1 (en) | Convertible dipole/inverted-f antennas and wireless communicators incorporating the same | |
JP2005198245A (en) | antenna | |
KR101480555B1 (en) | Antenna device for portable terminal | |
US7158819B1 (en) | Antenna apparatus with inner antenna and grounded outer helix antenna | |
JP2001223519A (en) | Composite antenna | |
JP4082674B2 (en) | ANTENNA DEVICE AND RADIO DEVICE | |
JPH1056315A (en) | Antenna | |
JP3615166B2 (en) | Multi-frequency helical antenna | |
JP3180034B2 (en) | antenna | |
JP4240953B2 (en) | Chip antenna and wireless communication device | |
WO2008030021A1 (en) | Antenna with adjustable resonant frequency using metamaterial and apparatus comprising the same | |
US7149540B2 (en) | Antenna | |
JPH1188032A (en) | Multi-band antenna system and portable radio equipment using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061114 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080704 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080729 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080929 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090310 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090728 |