JP2022182168A - antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信機能を有する機器に使用される、複数のアンテナで構成されたアンテナ装置に関する。
BACKGROUND OF THE
近年、情報端末機器に代表される多種多様な機器に無線LAN、WiMAX(登録商標)、WiFi(登録商標)、BlueTooth(登録商標)をはじめとする無線データ通信システムが採用されており、これらの通信に使用されるアンテナの需要が高まっている。 In recent years, wireless data communication systems such as wireless LAN, WiMAX (registered trademark), WiFi (registered trademark), and BlueTooth (registered trademark) have been adopted for a wide variety of devices represented by information terminal devices. The demand for antennas used for communications is increasing.
また、通信速度を向上させるために、一つの通信装置に多数のアンテナを搭載する場面も存在する。 Also, in order to improve the communication speed, there is a situation in which a single communication device is equipped with a large number of antennas.
一つの通信装置に多数のアンテナを搭載する際に課題となるのが、アンテナ間の相互干渉による通信特性の低下であり、アンテナ間の相互干渉を抑制するために種々の手法が提案されている。 A problem that arises when multiple antennas are mounted on a single communication device is the deterioration of communication characteristics due to mutual interference between antennas. Various methods have been proposed to suppress mutual interference between antennas. .
アンテナ間の相互干渉を低減する方法として、アンテナ間のグランドにスリットを設ける方法(特許文献1)や、アンテナ間のグランド板に突出部を設ける方法(特許文献2)などが提案されている。しかしながら、これらの手法は複数のアンテナでグランド板を共有しているため、一方のアンテナに給電された高周波電流がグランド板を介して他方のアンテナに流れ込む現象が完全に抑制できず、相互干渉の低減効果が不十分な場合もある。 As methods for reducing mutual interference between antennas, a method of providing a slit in the ground between the antennas (Patent Document 1), a method of providing a projecting portion on the ground plate between the antennas (Patent Document 2), and the like have been proposed. However, since these methods share a ground plate with multiple antennas, the phenomenon in which the high-frequency current supplied to one antenna flows into the other antenna via the ground plate cannot be completely suppressed, resulting in mutual interference. In some cases, the reduction effect is insufficient.
複数のアンテナによるグランド板の共有を解消することで相互干渉を低減させることができるが、電波の空間伝搬に起因する相互干渉が依然として残る。複数のアンテナがグランド板を共有していない際に相互干渉を低減させる手法としては、アンテナ間に遮蔽板を設ける方法(特許文献3)が提案されている。 Mutual interference can be reduced by eliminating sharing of ground planes by a plurality of antennas, but mutual interference caused by spatial propagation of radio waves still remains. As a method of reducing mutual interference when a plurality of antennas do not share a ground plate, a method of providing shielding plates between antennas has been proposed (Patent Document 3).
しかしながら、アンテナ間に遮蔽板を設ける方法は、遮蔽板を設ける場所をアンテナ間に確保する必要があるとともに、遮蔽板自体も一定の面積・体積を有するため、アンテナの小型化の面で難があり、通信機器においてアンテナを搭載する空間に限りがある場合は、採用が難しい方法である。 However, the method of installing a shielding plate between antennas requires securing a place for installing the shielding plate between the antennas, and the shielding plate itself has a certain area and volume, so it is difficult to reduce the size of the antenna. However, it is difficult to adopt this method when the space for mounting an antenna in a communication device is limited.
本発明の課題は、グランド板を共有しない複数のアンテナで構成されたアンテナ装置において、アンテナ間の相互干渉を抑制できるとともに、小型化も考慮したアンテナ装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an antenna device that is configured by a plurality of antennas that do not share a ground plate and that is capable of suppressing mutual interference between the antennas and is also designed to reduce the size of the antenna device.
本発明者はアンテナの構造と装置内における配置方法を鋭意検討した結果、それぞれのアンテナが有するグランド板を、所定の長さ、距離で近接させることにより、遮蔽板が無くとも電波の空間伝搬に起因する相互干渉を抑制でき、その結果小型化が達成されたアンテナ装置を実現した。 As a result of intensive studies on the structure of the antenna and the method of arranging it in the apparatus, the present inventor found that by bringing the ground plates of the respective antennas close to each other at a predetermined length and distance, the spatial propagation of radio waves can be achieved even without shielding plates. The resulting mutual interference can be suppressed, and as a result, an antenna device that achieves miniaturization has been realized.
本発明のアンテナ装置では、以下の効果が期待できる。
(1)各アンテナがグランド板を共有していないため、グランド板を介したアンテナ間の相互干渉が原則として発生しない。
(2)遮蔽板などの追加部材が無くても電波の空間伝搬に起因する相互干渉が抑制できるため、アンテナ装置の小型化に寄与する。
The following effects can be expected from the antenna device of the present invention.
(1) Since each antenna does not share a ground plate, mutual interference between antennas through the ground plate does not occur in principle.
(2) Mutual interference caused by spatial propagation of radio waves can be suppressed without additional members such as shielding plates, which contributes to miniaturization of the antenna device.
以下、図1を参照しながら、本発明について説明する。 The present invention will be described below with reference to FIG.
本発明のアンテナ装置1は、図1に示すように、第1アンテナA1と第2アンテナA2とを有する。
The
第1アンテナA1は、第1グランド板11、第1グランド板11の輪郭辺から延出する第1放射素子部21、第1放射素子部21に設けられた第1給電点P1に接続される第1給電線路31とで構成され、任意の周波数帯域fの信号を送信または受信できるように構成される。図1において、第1放射素子部21は第1グランド板11の輪郭辺から垂直に延出した態様となっているが、第1放射素子部21が延出する方向はこれに限定されない。
The first antenna A1 is connected to the
第2アンテナA2は、第2グランド板12、第2グランド板12の輪郭辺から延出する第2放射素子部22、第2放射素子部22に設けられた第2給電点P2に接続される第2給電線路32とで構成される。また、第2アンテナA2は原則として、第1アンテナA1と同様、周波数帯域fの信号を送信または受信できるように構成される。図1において、第2放射素子部22は第2グランド板12の輪郭辺から垂直に延出した態様となっているが、第2放射素子部22が延出する方向はこれに限定されない。
The second antenna A2 is connected to the
本発明で特徴的なことは、第1グランド板11と第2グランド板12の間に両端が開放されたスリットSが形成されるよう、第1グランド板11と第2グランド板12とを対向させて配置することである。
A characteristic feature of the present invention is that the
この時、スリットSは、第1アンテナA1、及び第2アンテナA2が対応する周波数帯域fで共振するように形成する。 At this time, the slit S is formed so that the first antenna A1 and the second antenna A2 resonate in the corresponding frequency band f.
周波数帯域fで共振するようにスリットSを形成するためには、スリットSの長さを原則として、第1アンテナA1、及び第2アンテナA2が送受信する周波数帯域fの電波が有する波長λの略2分の1に設定する。 In order to form the slit S so as to resonate in the frequency band f, in principle, the length of the slit S should be approximately the wavelength λ of the radio waves in the frequency band f transmitted and received by the first antenna A1 and the second antenna A2. Set to 1/2.
波長λの略2分の1の長さは、厳密にλの2分の1である必要はなく、λの2分の1を基準としていれば、アンテナ装置1の実使用状況に応じた変動が許容される。
The length of approximately half of the wavelength λ does not have to be exactly half of λ, and if half of λ is used as a reference, it may vary depending on the actual usage of the
なお、スリットSの長さは必ずしも波長λの略2分の1の長さに設定する必要はなく、スリットSが周波数帯域fで共振することを優先して長さが決定される。例えば、本発明のアンテナ装置1を通信装置の筐体等に収容した際に、アンテナ装置1の周囲に誘電体で形成された材料が存在し、誘電体による波長短縮効果の影響を受ける場合などは、スリットSの長さを波長短縮効果を考慮した値に設定しても良い。
It should be noted that the length of the slit S does not necessarily have to be set to approximately half the wavelength λ, and the length is determined by prioritizing that the slit S resonates in the frequency band f. For example, when the
本発明では、第1アンテナA1と第2アンテナA2は電気的に独立しているため、
第1アンテナA1に供給された高周波電流が第2アンテナA2に流れ込むことは原則として発生せず、その逆も発生しないため、グランド板10を介したアンテナA間の相互干渉は抑制される。
In the present invention, since the first antenna A1 and the second antenna A2 are electrically independent,
In principle, the high-frequency current supplied to the first antenna A1 does not flow into the second antenna A2, and vice versa.
さらに本発明では、第1グランド板11と第2グランド板12の間に両端が開放されたスリットSが存在することで、空間伝搬による相互干渉も抑制される。
Furthermore, in the present invention, mutual interference due to spatial propagation is suppressed by the presence of the slit S with both ends opened between the
アンテナ装置1で通信を行う際、第1グランド板11、第2グランド板12にも周波数帯域fに相当する高周波電流が流れるが、第1グランド板11、第2グランド板12の間に周波数帯域fで共振するスリットSが存在することで、この高周波電流に起因するスリット共振がスリットSに発生する。
When the
スリットSに共振が発生することで、図2に示すように、スリットSは周波数帯域fに相当する電波を放射するスリットアンテナとして機能することになる。すなわち、スリットSは周波数帯域fの信号を放射できるスリットアンテナを模して形成されたものであると言うこともできる。 When resonance occurs in the slit S, the slit S functions as a slit antenna that radiates radio waves corresponding to the frequency band f, as shown in FIG. That is, it can be said that the slit S is formed to imitate a slit antenna capable of radiating signals in the frequency band f.
第1アンテナA1と第2アンテナA2の間に、両アンテナAが対応する周波数帯域fに相当する電波を放射するスリットSが存在することで、第1アンテナA1から第2アンテナA2へと向かう電波は図2に示したように、スリットSの共振によって発生する電波が干渉することによって弱められ、空間伝搬に起因する第1アンテナA1による第2アンテナA2への干渉は抑制される。 Since there is a slit S between the first antenna A1 and the second antenna A2 that emits a radio wave corresponding to the frequency band f corresponding to both antennas A, the radio wave directed from the first antenna A1 to the second antenna A2 is present. is weakened by the interference of radio waves generated by the resonance of the slit S, and the interference of the first antenna A1 to the second antenna A2 due to spatial propagation is suppressed, as shown in FIG.
同様に、第2アンテナA2から第1アンテナA1へと向かう電波も、スリットSの共振によって発生する電波が干渉することによって弱められ、空間伝搬に起因する第2アンテナA2による第1アンテナA1への干渉も抑制される。 Similarly, the radio waves traveling from the second antenna A2 to the first antenna A1 are also weakened by the interference of the radio waves generated by the resonance of the slit S, resulting in the propagation of the radio waves from the second antenna A2 to the first antenna A1 due to spatial propagation. Interference is also suppressed.
このように、第1アンテナA1から第2アンテナA2へと向かう空間伝搬、及び第2アンテナA2から第1アンテナA1へと向かう空間伝搬のそれぞれが低減することで、空間伝搬に起因して第1アンテナA1と第2アンテナA2との間で発生する相互干渉が抑制される。 In this way, the spatial propagation from the first antenna A1 to the second antenna A2 and the spatial propagation from the second antenna A2 to the first antenna A1 are each reduced. Mutual interference occurring between the antenna A1 and the second antenna A2 is suppressed.
以上より、本発明では遮蔽板のような追加部材を必要とせずに相互干渉の抑制ができるとともに、スリットSを形成するために、第1アンテナA1、第2アンテナA2を近接して配置することになるため、アンテナ装置1の小型化に寄与する。
As described above, in the present invention, mutual interference can be suppressed without requiring an additional member such as a shielding plate, and in order to form the slit S, the first antenna A1 and the second antenna A2 can be arranged close to each other. This contributes to miniaturization of the
本発明においては、第1アンテナA1と第2アンテナA2を近接して配置することになるが、スリットSを形成する関係で第1放射素子部21と第2放射素子部22との間に一定の距離が確保され、この点も第1アンテナA1と第2アンテナA2との間で発生する相互干渉の抑制に寄与する。 In the present invention, the first antenna A1 and the second antenna A2 are arranged close to each other. is ensured, and this point also contributes to suppression of mutual interference occurring between the first antenna A1 and the second antenna A2.
スリットSの幅は、スリットSがスリットアンテナとして機能ように設定され、通常は1~5mm程度に設定される。 The width of the slit S is set so that the slit S functions as a slit antenna, and is usually set to about 1 to 5 mm.
また、本発明におけるスリットSは、図3、4に示すように屈曲部を有した形状とするのが好ましい。 Moreover, it is preferable that the slit S in the present invention has a shape having a bent portion as shown in FIGS.
スリットSを屈曲部を有した形状とした場合、スリットSの共振による放射が複数方向に発生するため、直線状のスリットSで十分に低減できなかった空間伝搬も低減できるようになるため、相互干渉抑制効果の安定化に寄与する。 When the slit S has a shape with a bent portion, radiation due to resonance of the slit S is generated in multiple directions, so that spatial propagation, which could not be sufficiently reduced by the linear slit S, can be reduced. Contributes to stabilization of the interference suppression effect.
また、図4に示したように屈曲部を有したスリットSを形成した場合は、直線状のスリットSと比較して少ないスペースで同等の長さを有するスリットSを形成することができるため、アンテナ装置1の小型化に寄与する。
Moreover, when the slit S having a bent portion is formed as shown in FIG. This contributes to miniaturization of the
スリットSの形状は本発明の技術的思想の範囲内で任意の形状に設定することができるが、アンテナ装置1の製造を容易にする観点では、図3、4に示したように略L字状に屈曲した形状とするのが好ましい。略L字状のスリットSを形成する際、図4に示したように、第1アンテナA1の第1グランド板11aに延出部11bを設けるなど、一方のアンテナAのグランド板10の形状を変更することで形成できるため、少ない手間で屈曲部を有したスリットSを形成することができる。 The shape of the slit S can be set to any shape within the scope of the technical idea of the present invention. A curved shape is preferable. When forming the substantially L-shaped slit S, as shown in FIG. Since it can be formed by changing, the slit S having the bent portion can be formed with little effort.
なお、略L字状のスリットSは、屈曲部の屈曲角度が90°となっているスリットSを指すが、厳密に90°である必要はなく、多少の変動が許容される。 Note that the substantially L-shaped slit S refers to a slit S in which the bending angle of the bent portion is 90°, but the bending angle does not have to be strictly 90°, and some variation is allowed.
スリットSを略L字状に形成する際は、水平部の長さをL1、垂直部の長さをL2とした際に、L1:L2を2:1~1:2の範囲内に設定するのが好ましい。 When the slit S is formed in a substantially L shape, L1:L2 is set within the range of 2:1 to 1:2, where L1 is the length of the horizontal portion and L2 is the length of the vertical portion. is preferred.
この設定は、L1:L2は1:1を基準とし、基準から大きく変更しないことを意図する。 This setting is based on the L1:L2 ratio of 1:1, and is intended not to change significantly from the standard.
L1:L2を上記の範囲内に設定することで、スリットSに発生する共振が安定し、安定した相互干渉抑制効果を得ることができる。 By setting L1:L2 within the above range, the resonance generated in the slit S is stabilized, and a stable mutual interference suppression effect can be obtained.
加えて、本発明においては、各アンテナAが有する放射素子部20の位置関係も考慮することで、より良好なアンテナA間での相互干渉の抑制効果を得ることができる。
In addition, in the present invention, by considering the positional relationship of the radiating
具体的には、図3、4に示したように、第1放射素子部21を延出させる第1グランド板11の輪郭辺と、第2放射素子部22を延出させる第2グランド板12の輪郭辺の位置関係を、略直角とするのが好ましい。
Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the contour sides of the
このような位置関係で放射素子部20を設けることで、第1アンテナA1の指向性の主軸と第2アンテナA2の指向性の主軸の向きが異なることになり、各アンテナAが送受信する電波間での干渉が低減し、アンテナA間での相互干渉の抑制効果が安定する。
By providing the
本発明に使用するアンテナAが有する放射素子部20の形状は特定のものに限定されず、所望する通信特性に応じて種々の形状のものを使用することができる。逆F形アンテナとして機能する直線状の素子の他、コの字状やメアンダ状といった折り返し構造を有するもの、複数の周波数に対応する分岐状のものなどが使用でき、アンテナA内に放射素子部20と容量結合してアンテナ特性を発現させるための無給電素子を設けても良い。図1、2では、一例として折り返し構造を有する放射素子部20が記載されている。
The shape of the radiating
本発明に使用するアンテナAは、洋白(白銅)、銅、鉄、黄銅、鋼等で作られた、厚さ0.1~1mm程度の金属一枚板を打ち抜いて一体成型したアンテナエレメントや、誘電体基板上に導電パターンを設けたアンテナエレメント、あるいは両者を組み合わせて構成されたアンテナエレメントなど使用して構成される。 The antenna A used in the present invention is an antenna element or an antenna element integrally formed by punching out a single metal plate having a thickness of about 0.1 to 1 mm made of nickel silver (cupronickel), copper, iron, brass, steel, or the like. , an antenna element in which a conductive pattern is provided on a dielectric substrate, or an antenna element in which both are combined.
本発明に使用する給電線路30としては、周知のフッ素樹脂被覆等の高周波同軸ケーブルを使用すればよい。この高周波同軸ケーブルの内部導体、あるいは外部導体をアンテナAの所定の場所に接続するには、ハンダ付による固定、あるいはカシメによる固定などを利用すれば良い。
As the
本発明のアンテナ装置1は、通信装置に組み込まれる形で使用される。
The
本発明の実施例として、図1~3に示したアンテナ装置1を作成・評価した。以下、各実施例に共通する、アンテナ装置の作成・評価方法について述べる。
As an embodiment of the present invention, an
1.アンテナの作成
厚さが0.4mmの亜鉛めっき鋼板を打ち抜いて、所定の形状のグランド板10と放射素子部20を有するアンテナエレメントを作成する。
各実施例とも、放射素子部20の基本形状は折り返し構造を有した同じものを使用し、細部寸法は、無線LAN帯域(2.45GHz帯域、波長λ≒122mm)の電波を送信または受信できるアンテナとして機能するように設定した。
1. Preparation of Antenna A galvanized steel plate having a thickness of 0.4 mm is punched out to prepare an antenna element having a
In each embodiment, the same basic shape of the radiating
給電線路30として、内部導体、フッ素樹脂(PFA)製絶縁体、外部導体、PFA製外被で構成された同軸ケーブルを準備した。
同軸ケーブルの先端を段剥ぎし、放射素子部20の所定の場所に内部導体をはんだ付けして給電点Pとした。
グランド板10の所定の場所に外部導体をはんだ付けしてアースポイントGとし、アンテナAが完成した。
また、同軸ケーブルの反対側には高周波回路に接続できるよう、周知の同軸ケーブル用コネクタが設けられている。
As the
The tip of the coaxial cable was step-stripped, and an internal conductor was soldered to a predetermined location of the radiating
An external conductor was soldered to a predetermined location on the
A well-known coaxial cable connector is provided on the opposite side of the coaxial cable so that it can be connected to a high frequency circuit.
2.アンテナ装置の作成
以上述べたアンテナAの作成方法に従って作成した第1アンテナA1と第2アンテナA2とを、第1グランド板11と第2グランド板12とが対向してスリットSを形成するように樹脂基材上に固定し、アンテナ装置1を完成させた。スリットSの長さは樹脂基材の存在による波長短縮効果等を考慮し、スリットSに共振が発生する寸法に設定した。
2. Fabrication of Antenna Apparatus The first antenna A1 and the second antenna A2 fabricated according to the fabrication method of the antenna A described above are arranged so that the
3.アンテナ装置の評価
第1アンテナA1、第2アンテナA2のそれぞれに2.45GHz帯の高周波信号を給電し、各アンテナAのV.S.W.Rと、第1アンテナA1と第2アンテナA2との間に発生する相互干渉(アイソレーション)を測定した。
3. Evaluation of Antenna Apparatus A high-frequency signal of 2.45 GHz band was fed to each of the first antenna A1 and the second antenna A2. S. W. Mutual interference (isolation) generated between R and the first antenna A1 and the second antenna A2 was measured.
[実施例1]
実施例1として、図1に示した態様のアンテナ装置1-1を作成した。実施例1において、第1アンテナA1-1、第2アンテナA2-1は同じものを使用した。各アンテナAのグランド板10の大きさは27mm×24.5mmとし、長さ27mmの輪郭辺を対向配置させ、長さ27mm、幅3mmのスリットSを形成した。アンテナ装置1の外寸法は27mm×52mmである。放射素子部20は、スリットSを構成するグランド板10の輪郭辺の反対側の輪郭辺から、グランド板10に対して垂直に延出させた。
[Example 1]
As Example 1, an antenna device 1-1 having the configuration shown in FIG. 1 was produced. In Example 1, the same antenna was used as the first antenna A1-1 and the second antenna A2-1. The size of the
実施例1のアンテナ装置1-1のV.S.W.Rを図6、アイソレーションを図7に示す。図6において実線が第1アンテナA1-1の、破線が第2アンテナA2-1のV.S.W.Rである。 V. of the antenna device 1-1 of the first embodiment. S. W. FIG. 6 shows R and FIG. 7 shows isolation. In FIG. 6, the solid line indicates the V.V. of the first antenna A1-1, and the dashed line indicates the V.V. of the second antenna A2-1. S. W. is R.
[実施例2]
実施例2として、図3に示した態様のアンテナ装置1-2を作成した。実施例2において、第1アンテナA1-2は、実施例1で使用した第1アンテナA1-1と同じものを使用した。第2アンテナA2-2は、実施例1で使用した第2アンテナA2-1を基に、大きさ27mm×24.5mmの第2グランド板12aから、長さ27mm×幅5mmのL字状の延出部12bを延出させた構造とした。なお、延出部12bの長さは、延出部12bの幅方向中心における寸法である。
[Example 2]
As Example 2, an antenna device 1-2 having the configuration shown in FIG. 3 was produced. In Example 2, the same first antenna A1-1 used in Example 1 was used as the first antenna A1-2. The second antenna A2-2 is based on the second antenna A2-1 used in Example 1, and from the
実施例2では第1放射素子部21が延出する第1グランド板11の輪郭辺と、第2放射素子部22が延出する第2グランド板12の輪郭辺の位置関係が略直角になるよう、第1アンテナA1、第2アンテナA2を配置し、グランド板の間には幅3mmのL字状スリットSを形成した。スリットSの長さは、スリットSの幅方向中心における寸法で、水平部の長さL1が9.5mm、垂直部の長さL2が28.5mm、全長38mmとした。アンテナ装置1の外寸法は40mm×54mmである。
In Example 2, the positional relationship between the contour side of the
実施例2のアンテナ装置1-2のV.S.W.Rを図8、アイソレーションを図9に示す。図8において実線が第1アンテナA1-2の、破線が第2アンテナA2-2のV.S.W.Rである。 V. of the antenna device 1-2 of the second embodiment. S. W. FIG. 8 shows R and FIG. 9 shows isolation. In FIG. 8, the solid line indicates the V.V. of the first antenna A1-2, and the dashed line indicates the V.V. of the second antenna A2-2. S. W. is R.
[実施例3]
実施例3として、図4に示した態様のアンテナ装置1-3を作成した。実施例3において、第1アンテナA1-3は、実施例1で使用した第1アンテナA1-1を基に、大きさ27mm×24.5mmの第1グランド板11aから、長さ32mm×幅5mmの直線状の延出部11bを延出させた構造とした。第2アンテナA2-3は、実施例1で使用した第2アンテナA2-1と同じものを使用した。
[Example 3]
As Example 3, an antenna device 1-3 having the configuration shown in FIG. 4 was produced. In Example 3, the first antenna A1-3 is based on the first antenna A1-1 used in Example 1, and the
実施例3では第1放射素子部21が延出する第1グランド板11の輪郭辺と、第2放射素子部22が延出する第2グランド板12の輪郭辺の位置関係が略直角になるよう、第1アンテナA1、第2アンテナA2を配置し、グランド板の間には幅3mmのL字状スリットSを形成した。スリットSの長さは、スリットSの幅方向中心における寸法で、水平部の長さL1が28.5mm、垂直部の長さL2が20.5mm、全長49mmとした。アンテナ装置1の外寸法は32mm×56mmである。
In Example 3, the positional relationship between the contour side of the
実施例3のアンテナ装置1-3のV.S.W.Rを図10、アイソレーションを図11に示す。図10において実線が第1アンテナA1-2の、破線が第2アンテナA2-2のV.S.W.Rである。 V. of the antenna device 1-3 of the third embodiment. S. W. FIG. 10 shows R and FIG. 11 shows isolation. In FIG. 10, the solid line indicates the V.V. of the first antenna A1-2, and the dashed line indicates the V.V. of the second antenna A2-2. S. W. is R.
[比較例]
比較例として、図5に示した態様のアンテナ装置1’を作成した。比較例のアンテナ装置1’は、実施例2のアンテナ装置1-2から延出部11bを割愛した態様であり、グランド板10’の間のスリットS’には十分な共振が発生しない状態となっている。
[Comparative example]
As a comparative example, an antenna device 1' having the aspect shown in FIG. 5 was produced. The antenna device 1' of the comparative example is a mode in which the extending
比較例のアンテナ装置1’のV.S.W.Rを図12、アイソレーションを図13に示す。図12において実線が第1アンテナA1’の、破線が第2アンテナA2’のV.S.W.Rである。 V. of the antenna device 1' of the comparative example. S. W. FIG. 12 shows R and FIG. 13 shows isolation. 12, the solid line indicates the V.V. of the first antenna A1' and the dashed line indicates the V.V. of the second antenna A2'. S. W. is R.
実施例1~3、及び比較例のアンテナ装置を構成する各アンテナのV.S.W.Rは2450MHz(2.45GHz)近傍で低下しており、V.S.W.R上では2.45GHz帯域で使用されるアンテナ装置として必要十分な性能を持っている。 V.V. of each antenna constituting the antenna devices of Examples 1 to 3 and Comparative Example S. W. R decreases near 2450 MHz (2.45 GHz) and V. S. W. On R, it has necessary and sufficient performance as an antenna device used in the 2.45 GHz band.
一方、各アンテナ装置のアイソレーションを確認すると、比較例のアンテナ装置1’におけるアンテナA’間のアイソレーションは、2.45GHz近傍において約-12dBであった。 On the other hand, when checking the isolation of each antenna device, the isolation between the antennas A' in the antenna device 1' of the comparative example was approximately -12 dB in the vicinity of 2.45 GHz.
比較例のアンテナ装置1’に対し、アンテナA間に直線状のスリットSを設けた実施例1のアンテナ装置1-1におけるアンテナA間のアイソレーションは、2.45GHz近傍において約-17dBであり、比較例よりも改善された値となった。 Compared to the antenna device 1' of the comparative example, the isolation between the antennas A in the antenna device 1-1 of the first embodiment in which the linear slit S is provided between the antennas A is approximately -17 dB in the vicinity of 2.45 GHz. , which is an improved value compared to the comparative example.
以上より、アンテナA間に共振が発生するように長さが設定されたスリットSを設けることで、アンテナA間の相互干渉を抑制できることが確認できた。 From the above, it was confirmed that the mutual interference between the antennas A can be suppressed by providing the slit S whose length is set so that resonance occurs between the antennas A.
また、アンテナA間にL字状のスリットSを設けた実施例2のアンテナ装置1-2では、アンテナA間のアイソレーションが約-19dBまで減少し、実施例1よりも僅かに改善された。この結果より、屈曲部を有したスリットSをアンテナA間に設けることで、アンテナA間の相互干渉の抑制効果が向上することが確認できた。 Further, in the antenna device 1-2 of Example 2 in which the L-shaped slit S is provided between the antennas A, the isolation between the antennas A is reduced to about -19 dB, which is slightly improved compared to Example 1. . From this result, it was confirmed that the effect of suppressing mutual interference between the antennas A was improved by providing the slits S having bent portions between the antennas A. FIG.
さらに、アンテナA間にL字状のスリットSを設けるともに、スリットSの水平部の長さL1と垂直部の長さL2の比L1:L2を、1:1に近い1.39:1に設定した実施例3のアンテナ装置1-3では、アンテナA間のアイソレーションが約-23dBまで減少した。屈曲部を有したスリットSをアンテナA間に設けるとともに、その水平部と垂直部の寸法比を考慮することで、アンテナA間の干渉をより効果的に抑制できることが確認できた。 Furthermore, an L-shaped slit S is provided between the antennas A, and the ratio L1:L2 between the length L1 of the horizontal portion and the length L2 of the vertical portion of the slit S is set to 1.39:1, which is close to 1:1. In the set antenna device 1-3 of Example 3, the isolation between the antennas A was reduced to about -23 dB. It was confirmed that the interference between the antennas A can be suppressed more effectively by providing a slit S having a bent portion between the antennas A and considering the dimensional ratio between the horizontal portion and the vertical portion thereof.
以上、無線LAN帯域(2.45GHz帯域)に対応するアンテナ装置について説明したが、これは本発明の一例に過ぎず、本発明の思想の範囲内であれば、他の帯域に対応するアンテナ装置にも適用できることは言うまでもない。特に、アンテナ装置に使用されるアンテナの具体的構成は以上述べた例に制限されず、本発明の思想の範囲内で従来提案されている種々のアンテナ構成を適宜選択して利用することができる。 An antenna device compatible with the wireless LAN band (2.45 GHz band) has been described above, but this is merely an example of the present invention. It goes without saying that it can also be applied to In particular, the specific configuration of the antenna used in the antenna device is not limited to the examples described above, and various conventionally proposed antenna configurations can be appropriately selected and used within the scope of the idea of the present invention. .
また、本発明のアンテナ装置を構成するアンテナの数は2つだけに限られず、3つ以上のアンテナを使用してアンテナ装置を構成しても良い。3つ以上のアンテナを使用する場合は、全てのアンテナのグランド板間でスリットを形成する必要は必ずしもなく、所望するアンテナ装置の性能に応じ、選択された2つのアンテナのグランド板間のみにスリットを形成した態様としても良い。 Also, the number of antennas constituting the antenna device of the present invention is not limited to two, and the antenna device may be constructed using three or more antennas. When three or more antennas are used, it is not always necessary to form slits between the ground plates of all antennas. Depending on the desired performance of the antenna device, slits are formed only between the ground plates of two selected antennas. It is good also as the aspect which formed.
本発明のアンテナ装置は、通信機能を有した種々の機器に適用でき、IoTに使用される産業装置、通信機能を有した情報家電、自動車関連機器、アクセスポイントなどに好適に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The antenna device of the present invention can be applied to various devices having communication functions, and can be suitably used for industrial devices used in IoT, information appliances having communication functions, automobile-related equipment, access points, and the like.
1 アンテナ装置
A アンテナ
A1 第1アンテナ
A2 第2アンテナ
10 グランド板
11、11a 第1グランド板
11b 第1グランド板の延出部
12、12a 第2グランド板
12b 第2グランド板の延出部
20 放射素子部
21 第1放射素子部
22 第2放射素子部
30 給電線路
31 第1給電線路
32 第2給電線路
S スリット
P 給電点
P1 第1給電点
P2 第2給電点
G アースポイント
G1 第1アースポイント
G2 第2アースポイント
1 Antenna Device A Antenna A1 First Antenna
Claims (7)
該第1アンテナは第1グランド板と、第1グランド板の輪郭辺から延出する第1放射素子部と、該第1放射素子部に設けられた第1給電点に接続される第1給電線路とで構成されており、
該第2アンテナは、第2グランド板と、第2グランド板の輪郭辺から延出する第2放射素子部と、該第2放射素子部に設けられた第2給電点に接続される第2給電線路とで構成されており、
該第1アンテナと該第2アンテナは共通の周波数帯域の電波を送信または受信するとともに、
該第1グランド板と該第2グランド板との間に両端が開放されたスリットが形成されるよう対向配置されていることを特徴とするアンテナ装置。 An antenna device having a first antenna and a second antenna,
The first antenna includes a first ground plate, a first radiation element portion extending from the contour side of the first ground plate, and a first feed connected to a first feeding point provided on the first radiation element portion. It consists of a line and
The second antenna includes a second ground plate, a second radiation element portion extending from the contour side of the second ground plate, and a second antenna connected to a second feeding point provided on the second radiation element portion. It is composed of a power supply line and
The first antenna and the second antenna transmit or receive radio waves in a common frequency band,
An antenna device, wherein the first ground plate and the second ground plate are opposed to each other so that a slit with both ends opened is formed between the first ground plate and the second ground plate.
L1:L2が2:1~1:2の範囲内であることを特徴とする、請求項5に記載のアンテナ装置。 When the length of the horizontal part of the substantially L-shaped slit is L1 and the length of the vertical part is L2,
6. The antenna device according to claim 5, wherein L1:L2 is in the range of 2:1 to 1:2.
A positional relationship between a contour side of the first ground plate from which the first radiation element extends and a contour side of the second ground plate from which the second radiation element extends is substantially perpendicular. The antenna device according to any one of claims 1 to 6, wherein:
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