JP4918428B2 - Antenna device and portable radio - Google Patents
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Description
本発明は、複数の通信周波数帯域を利用した通信が可能なアンテナ装置、及びこれを用いた携帯無線機に関するものである。 The present invention relates to an antenna device capable of communication using a plurality of communication frequency bands, and a portable wireless device using the antenna device.
近年、例えば携帯電話機などの携帯無線機は、小型化が進み、これに伴ってアンテナについても小型のものが求められている。 In recent years, for example, portable wireless devices such as mobile phones have been miniaturized, and accordingly, small antennas are also required.
また、近年の携帯無線機は、通話や電子メールの送受信などに利用される無線通信の他、例えばテレビジョン放送受信、Bluetoothによる通信、ワイヤレスLANによる通信、セキュリティキーなどの外部装置との近距離無線通信を行うために、複数の無線通信アプリケーションを備えるようになってきている。これらの複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させるためには、無線通信アプリケーションごとに別々のアンテナ素子を携帯無線機に設ける必要がある。 In addition to recent wireless communication used for calling and sending / receiving e-mails, portable wireless devices in recent years, for example, television broadcast reception, Bluetooth communication, wireless LAN communication, and short distances from external devices such as security keys In order to perform wireless communication, a plurality of wireless communication applications have been provided. In order to simultaneously operate the plurality of wireless communication applications, it is necessary to provide a separate antenna element in the portable wireless device for each wireless communication application.
しかしながら、今後ますます多くの無線通信アプリケーションが携帯無線機に搭載されることが予想され、無線通信アプリケーションごとに別々のアンテナ素子を設けてなければならない場合、携帯無線機の小型化、軽量化が困難となる。このため、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型、軽量なアンテナ装置、およびこれを用いた携帯無線機が求められている。 However, it is expected that more and more wireless communication applications will be installed in portable wireless devices in the future, and if separate antenna elements must be provided for each wireless communication application, the size and weight of portable wireless devices will be reduced. It becomes difficult. Therefore, there is a demand for a small and lightweight antenna device that can simultaneously operate a plurality of wireless communication applications, and a portable wireless device using the antenna device.
従来のアンテナ装置の一例として、アンテナ素子に複数の給電部を設け、一方を選択して給電した場合に他方の給電部には所定のインピーダンスを接続して共振周波数を切り替えるように構成されたものが知られている。このような構成のアンテナでは、不要な給電部および不要な素子の一部を電気的に切断可能である(例えば、特許文献1参照)。 As an example of a conventional antenna device, an antenna element is provided with a plurality of power feeding sections, and when one is selected and fed, the other feeding section is connected to a predetermined impedance to switch the resonance frequency It has been known. In the antenna having such a configuration, an unnecessary power feeding unit and a part of unnecessary elements can be electrically disconnected (see, for example, Patent Document 1).
また、従来のアンテナ装置の他の一例として、アンテナ素子の給電部と開放端部を切り替えるように構成されたものが知られている。このような構成のアンテナでは、指向性ダイバーシチおよび偏波ダイバーシチ効果が得られる(例えば、特許文献2参照)。 As another example of a conventional antenna device, an antenna device configured to switch between a feeding portion and an open end portion of an antenna element is known. With the antenna having such a configuration, directivity diversity and polarization diversity effects can be obtained (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に開示されている従来のアンテナにおいては、複数の周波数帯域に対応してはいるが、アンテナの給電点を選択的に切り替えるために、ある時刻では1つの共振周波数しか得られず、複数の無線通信アプリケーションを同時には動作できない。
However, although the conventional antenna disclosed in
特許文献2に開示されている従来のアンテナでは、給電部と開放端部を切り替えることで1つのアンテナ素子であっても異なる電流分布を形成できるが、複数の周波数帯域には対応できない。また、給電部と開放端部を切り替えるため、同時に動作させることができない。
With the conventional antenna disclosed in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置、及びこれを用いた携帯無線機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a small antenna device capable of simultaneously operating a plurality of wireless communication applications, and a portable wireless device using the antenna device.
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、第1の通信周波数帯域および第2の通信周波数帯域を含む複数の通信周波数帯域の信号を通信するためのアンテナ装置であって、第1の通信周波数帯域の信号を通信する第1の無線部と、第2の通信周波数帯域の信号を通信する第2の無線部と、記第1の通信周波数帯域では前記第1の無線部に通電可能に接続され、前記第2の通信周波数帯域では第2の無線部に通電可能に接続される第1の共用器と、一端が接地される第1のリアクタンス回路と、記第1の通信周波数帯域を遮断し、前記第2の通信周波数帯を通過させる第2のリアクタンス回路と、一端が前記共用器に接続され、他端が前記第2のリアクタンス回路の一端に接続される第1のアンテナ素子と、一端が前記第2のリアクタンス回路の他端に接続され、他端が前記第1のリアクタンス回路の他端に接続される第2のアンテナ素子と、第3の通信周波数帯域の信号を通信するための第3の無線部と、前記第2のアンテナ素子に接続され、かつ、前記第2の通信周波数帯域では前記第1のリアクタンス回路の一端に通電可能に接続され、前記第3の通信周波数帯域では前記第3の通信部に通電可能に接続される第2の共用器と、を有し、前記第2のアンテナ素子が、前記第2の共用器を介して前記第1のリアクタンス回路に接続され、前記第1の通信周波数帯域では、前記第1のアンテナ素子が第1のモノポールアンテナとして動作し、前記第1の通信周波数帯域よりも低い前記第2の通信周波数帯域では、前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子とが共にループアンテナとして動作し、前記第1の通信周波数帯域よりも低く前記第2の通信周波数帯域とは異なる前記第3の通信周波数帯域では、前記第2のアンテナ素子が第2のモノポールアンテナとして動作する。 To achieve the above object, the antenna device of the present invention provides an antenna device for communicating signals of a plurality of communication frequency bands including a first communication frequency band and the second communication frequency band, the A first wireless unit that communicates a signal in one communication frequency band, a second wireless unit that communicates a signal in a second communication frequency band, and the first wireless unit in the first communication frequency band. A first duplexer connected to be energized and connected to the second radio unit so as to be energized in the second communication frequency band, a first reactance circuit having one end grounded, and the first communication A second reactance circuit that cuts off a frequency band and passes the second communication frequency band; and a first reactance circuit having one end connected to the duplexer and the other end connected to one end of the second reactance circuit An antenna element and one end of the second rear It is connected to the other end of the chest circuit, a second antenna element and the other end is connected to the other end of the first reactance circuit, the third wireless unit for communicating signals of the third communication frequency band And connected to one end of the first reactance circuit in the second communication frequency band so as to be energized, and in the third communication frequency band, the third communication is connected to the second antenna element. The second antenna element is connected to the first reactance circuit via the second duplexer, and connected to the first reactance circuit. In the communication frequency band, the first antenna element operates as a first monopole antenna, and in the second communication frequency band lower than the first communication frequency band, the first antenna element and the first antenna element With two antenna elements In the third communication frequency band that is lower than the first communication frequency band and different from the second communication frequency band, the second antenna element serves as a second monopole antenna. Work .
この構成により、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置を提供することができる。また、アンテナ素子の個数以上の複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置を提供することができる。さらに、周波数帯毎に異なるアンテナ構成として通信を行うことが可能である。 With this configuration, it is possible to provide a small antenna device that can simultaneously operate a plurality of wireless communication applications. Further, it is possible to provide a small antenna device that can simultaneously operate a plurality of wireless communication applications equal to or more than the number of antenna elements. Furthermore, it is possible to perform communication with different antenna configurations for each frequency band.
また、本発明のアンテナ装置は、前記第3の通信周波数帯域が、前記第1の通信周波数帯域に等しい構成としている。 Further, the antenna device of the present invention, the third communication frequency band, and equal configuration to the first communication frequency band.
この構成により、第1の通信周波数帯域では第1のアンテナ素子および第2のアンテナ素子がそれぞれモノポールアンテナとして動作し、第2の通信周波数帯域では第1のアンテナ素子が第2のアンテナ素子と共にループアンテナとして動作するため、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置において、第1の周波数帯域ではダイバーシチ構成とすることができる。 With this configuration, the first antenna element and the second antenna element each operate as a monopole antenna in the first communication frequency band, and the first antenna element together with the second antenna element in the second communication frequency band. Since it operates as a loop antenna, a small antenna device that can simultaneously operate a plurality of wireless communication applications can have a diversity configuration in the first frequency band.
また、本発明のアンテナ装置は、前記第1のリアクタンス回路が、可変キャパシタを有する構成としている。 Further, the antenna device of the present invention, the first reactance circuit has a configuration with a variable capacitor.
この構成により、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置において、例えば、ある無線通信アプリケーションの使用チャネルに応じて高いアンテナ性能を得ることができる。 With this configuration, in a small antenna device that can simultaneously operate a plurality of wireless communication applications, for example, high antenna performance can be obtained according to a channel used for a certain wireless communication application.
また、本発明のアンテナ装置は、前記第1のリアクタンス回路が、複数のリアクタンス素子を有し、前記複数の通信周波数帯域の中で使用する周波数に応じて前記複数のリアクタンス素子から選択される構成としている。 Further, the antenna device of the present invention, the first reactance circuit comprises a plurality of reactance elements are selected from the plurality of reactance elements according to the frequency to be used among the plurality of communication frequency bands It is configured.
この構成により、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置において、例えば、ある無線通信アプリケーションの使用チャネルに応じて高いアンテナ性能を得ることができる。 With this configuration, in a small antenna device that can simultaneously operate a plurality of wireless communication applications, for example, high antenna performance can be obtained according to a channel used for a certain wireless communication application.
また、本発明の第1の携帯無線機は、上記いずれかのアンテナ装置を備える構成を有している。 Moreover, the 1st portable radio of this invention has a structure provided with one of the said antenna devices.
この構成により、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型な携帯無線機を提供することができる。 With this configuration, it is possible to provide a small portable wireless device that can simultaneously operate a plurality of wireless communication applications.
本発明によれば、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置、及びこれを用いた携帯無線機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the small antenna apparatus which can operate a some radio | wireless communication application simultaneously, and a portable radio | wireless machine using the same can be provided.
以下、本発明の実施形態のアンテナ装置および携帯無線機について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an antenna device and a portable wireless device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1の構成の一例を示す図である。ここでは、アンテナ装置1が、例えば、第1の通信周波数帯域としてBluetoothの2.4GHz帯、第2の通信周波数帯域としてセキュリティキーシステムの400MHz帯の通信周波数帯域に対応するものとして説明するが、これ以外の周波数帯域に対応させてもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an
アンテナ装置1は、第1のアンテナ素子11と第2のアンテナ素子12と、第1のリアクタンス回路13と第2のリアクタンス回路14と、共用器(または切替回路)15と、2.4GHz帯の無線部16と400MHz帯の無線部19とを有して構成される。なお、符号23は、接地電位を持つグランドパターンであり、例えば回路基板上の導体パターンで構成されている。
The
第2のアンテナ素子12の一端は、第1のリアクタンス回路13を介して接地される。第1のアンテナ素子11の一端は、第2のリアクタンス回路14を介して第2のアンテナ素子12の他端と接続される。第1のアンテナ素子11の他端は、無線部16および無線部19に共用器(または切替回路)15を介して通電可能に接続して構成される。
One end of the
共用器15は、第1のアンテナ素子11と無線部16とが接続されるポート間の2.4GHz帯の通過損失が小さく、400MHz帯ではアイソレーションが高くなるように設定される。また、第1のアンテナ素子11と無線部19とが接続されるポート間の400MHz帯の通過損失が小さく、2.4GHz帯ではアイソレーションが高くなるように設定される。また、無線部16と無線部19とが接続されるポート間はアイソレーションが高くなるように設定される。
The
第2のリアクタンス回路14は、第1のアンテナ素子11の一端と第2のアンテナ素子12の他端に接続されており、図2は、その具体的な一例を示した図である。同図(A)はインダクタ14A、同図(B)はインダクタ14Aとキャパシタ14Bの並列共振回路である。インダクタ14Aのインダクタンスおよびキャパシタ14Bのキャパシタンスは、2.4GHz帯において十分高いインピーダンスを有するとともに、400MHz帯においては十分低いインピーダンスを有するように設定される。
The
このとき、第1のアンテナ素子11と第2のアンテナ素子12は、2.4GHz帯では第2のリアクタンス回路14によって高周波的に遮断され、400MHz帯では第2のリアクタンス回路14を介して高周波的に導通される。
At this time, the
第1のアンテナ素子11は、2.4GHz帯において4分の1波長程度の電気長に設定される。
The
第1のリアクタンス回路13は、例えばキャパシタ13であって、そのキャパシタンスは第2のアンテナ素子12の電気長に応じて設定される。具体的には、第1のアンテナ素子11、第2のリアクタンス回路14、第2のアンテナ素子12およびグランドパターン23からなるループ状の全電気長で決まるインダクタンスと、キャパシタ13のキャパシタンスとで400MHz帯の共振が得られるように設定される。
The
次に、アンテナ装置1の動作について説明する。
アンテナ装置1では、第1のアンテナ素子11は、2.4GHz帯においてはモノポールアンテナとして動作する。
Next, the operation of the
In the
また、アンテナ装置1では、第1のアンテナ素子11、第2のリアクタンス回路14、第2のアンテナ素子12、グランドパターン23および同調容量としてのキャパシタ13によって、400MHzにおいてはループアンテナとして動作する。
Further, the
また、アンテナ装置1では、共用器15によって、例えば2.4GHz帯のBluetoothと、400MHz帯のセキュリティキーシステムを同時に動作させることができる。
Further, in the
なお、第1のアンテナ素子11や第2のアンテナ素子12とグランドパターン23との間隔を極力離すように構成することが、アンテナ性能上望ましい。これにより、高い放射抵抗を得ることができ、高い放射効率を得ることができる。また、ループ開口面はグランドパターン23の面に対して直交することがアンテナ性能上望ましい。これにより、高い放射抵抗を得ることができ、高い放射効率を得ることができる。
In addition, it is desirable in terms of antenna performance that the
このように、アンテナ装置1によれば、第1の通信周波数帯域では第1のアンテナ素子がモノポールアンテナとして動作し、第1の通信周波数帯域よりも低い第2の通信周波数帯域では第1のアンテナ素子が第2のアンテナ素子と共にループアンテナとして動作するため、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置を提供することができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、第1の通信周波数帯域が2.4GHz帯、第2の通信周波数帯域が400MHz帯の場合について述べたが、各通信周波数帯域は上記に限るものではなく、第2の通信周波数帯域が第1の通信周波数帯域よりも低い周波数帯域であれば、第2のリアクタンス回路14の周波数特性を適宜設定することによって同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the case where the first communication frequency band is the 2.4 GHz band and the second communication frequency band is the 400 MHz band has been described, but each communication frequency band is not limited to the above, If the communication frequency band is a frequency band lower than the first communication frequency band, the same effect can be obtained by appropriately setting the frequency characteristic of the
また、第1のアンテナ素子11および第2のアンテナ素子12の形状は直線状に限られるものではなく、例えば、L字形状、ミアンダ形状あるいは適宜の曲線形状であってもよく、またグランドパターン23と同一平面上に形成する必要もない。
Further, the shape of the
また、上記では無線部16をBlutooth用の2.4GHz帯の無線部として説明したが、ワイヤレスLAN用の2.4GHz帯の無線部であってもよい。また、上記では無線部19をセキュリティキーシステム用の400MHz帯の無線部として説明したが、デジタルテレビ放送(DTV)用の400MHz帯の無線部であってもよい。
In the above description, the
さらに、図3に示すアンテナ装置2のように、Bluetoothの2.4GHz帯の無線部16と、ワイヤレスLANの2.4GHz帯の無線部17をSPDT(Single Pole Double Throw)スイッチなどの切替回路18を介して共用器15に接続する構成とすれば、2.4GHz帯のBluetoothまたはワイヤレスLANのいずれか一方(通信制御装置からの制御信号に基づいて切替)と、400MHz帯のセキュリティキーシステムを同時に動作させることができる。
Further, as in the
また、図6に示すアンテナ装置2Bのように、Bluetoothの2.4GHz帯の無線部16とワイヤレスLANの2.4GHz帯の無線部17、セキュアの400MHz帯の無線部19とDTVの400MHzの無線部20をそれぞれSPDTなどの切替回路18を介して共用器15に接続する構成とすれば、2.4GHz帯のBluetoothまたはワイヤレスLANのいずれか一方(通信制御装置からの制御信号に基づいて切替)と、400MHz帯のセキュリティキーシステムまたはデジタルテレビ放送システムのいずれか一方(通信制御装置からの制御信号に基づいて切替)を同時に動作させることができる。
Further, as in the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係るアンテナ装置3について説明する。図4はアンテナ装置3の構成の一例を示す図である。ここでは、アンテナ装置3が、例えば、第1の通信周波数帯域としてBluetoothおよびワイヤレスLANの2.4GHz帯、第2の通信周波数帯域としてセキュリティキーシステムの400MHz帯の通信周波数帯域に対応するものとして説明するが、これ以外の周波数帯域に対応させてもよい。尚、アンテナ装置3において、アンテナ装置2と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, an
アンテナ装置3は、第1のアンテナ素子11と第2のアンテナ素子12と、第1のリアクタンス回路13と第2のリアクタンス回路14と、共用器(または切替回路)15と、Bluetoothの2.4GHz帯の無線部16と、ワイヤレスLANの2.4GHz帯の無線部17と、切替回路18と、400MHz帯の無線部19と、共用器(または切替回路)22とを有して構成される。なお、符号23は、接地電位を持つグランドパターンであり、例えば回路基板上の導体パターンで構成されている。
The
無線部17は、ダイバーシチに対応した無線部であって、その2つのアンテナポートの一方はアンテナ装置2と同様に切替回路18および共用器15を介して第1のアンテナ素子11に接続される。
The
また、共用器22によって、400MHz帯においては、第2のアンテナ素子12の一端側が第1のリアクタンス回路13の接地される側とは異なる側の一端側に通電可能に接続され、2.4GHz帯においては、第2のアンテナ素子12の一端側が無線部17の他方のアンテナポートに接続される。共用器22は、第2のアンテナ素子12の一端側、第1のリアクタンス回路13の一端側、無線部17の他方のアンテナポートに接続される。
Further, in the 400 MHz band, the
共用器22は、第2のアンテナ素子12と無線部17の他方のアンテナポートとが接続されるポート間の2.4GHz帯の通過損失が小さく、400MHz帯ではアイソレーションが高くなるように設定される。また、第2のアンテナ素子12と第1のリアクタンス回路13とが接続されるポート間の400MHz帯の通過損失が小さく、2.4GHz帯ではアイソレーションが高くなるように設定される。また、無線部17の他方のアンテナポートと第1のリアクタンス回路13とが接続されるポート間はアイソレーションが高くなるように設定される。
The
第2のアンテナ素子12は、第1のアンテナ素子と同様に2.4GHz帯において4分の1波長程度の電気長に設定する。
Similarly to the first antenna element, the
次に、アンテナ装置3について、その動作を説明する。
アンテナ装置3では、第1のアンテナ素子11は、BluetoothまたはワイヤレスLANの2.4GHz帯においてはモノポールアンテナとして動作する。また、第2のアンテナ素子12は、ワイヤレスLANの2.4GHz帯においてもモノポールアンテナとして動作するため、ダイバーシチ構成とすることができる。
Next, the operation of the
In the
また、アンテナ装置3では、第1のアンテナ素子11、第2のリアクタンス回路14、第2のアンテナ素子12、グランドパターン23および同調容量としてのキャパシタ13によって、400MHzにおいてはループアンテナとして動作する。
Further, the
また、アンテナ装置3では、共用器15によって、2.4GHz帯のBluetoothまたはワイヤレスLANのいずれか一方と、400MHz帯のセキュリティキーシステムを同時に動作させることができる。
In the
このように、アンテナ装置3によれば、第1の通信周波数帯域では第1のアンテナ素子および第2のアンテナ素子がそれぞれモノポールアンテナとして動作し、第2の通信周波数帯域では第1のアンテナ素子が第2のアンテナ素子と共にループアンテナとして動作するため、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置を提供することができる。さらに、第1の周波数帯域ではダイバーシチ構成とすることができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、第1の通信周波数帯域が2.4GHz帯、第2の通信周波数帯域が400MHz帯の場合について述べたが、各通信周波数帯域は上記に限るものではなく、第2の通信周波数帯域が第1の通信周波数帯域よりも低い周波数帯域であれば、第2のリアクタンス回路14の周波数特性を適宜設定することによって同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the case where the first communication frequency band is the 2.4 GHz band and the second communication frequency band is the 400 MHz band has been described, but each communication frequency band is not limited to the above, If the communication frequency band is a frequency band lower than the first communication frequency band, the same effect can be obtained by appropriately setting the frequency characteristic of the
また、図7に示すアンテナ装置3Bのように、Bluetoothの2.4GHz帯の無線部16とワイヤレスLANの2.4GHz帯の無線部17、セキュアの400MHz帯の無線部19とDTVの400MHzの無線部20をそれぞれSPDTなどの切替回路18を介して共用器15に接続する構成とすれば、2.4GHz帯のBluetoothまたはワイヤレスLANのいずれか一方(通信制御装置からの制御信号に基づいて切替)と、400MHz帯のセキュリティキーシステムまたはデジタルテレビ放送システムのいずれか一方(通信制御装置からの制御信号に基づいて切替)を同時に動作させることができる。
Further, as in the
さらに、アンテナ装置3を変形したアンテナ装置3Cについて、図8を参照して以下に説明する。アンテナ装置3Cにおいて、アンテナ装置3と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。アンテナ装置3Cでは、第2のアンテナ素子12を第1の通信周波数帯域よりも低く第2の通信周波数帯域とは異なる第3の通信周波数帯域における4分の1波長程度の電気長に設定する。また、共用器22は、第2の通信周波数帯域において、第2のアンテナ素子12の一端が第1のリアクタンス回路13の一端に通電可能に接続され、第3の通信周波数帯域において、第3の通信周波数帯域の無線通信システムの電力を送出あるいは受信する無線部17Cに通電可能に接続される。また、第2のリアクタンス回路14は、第1の通信周波数帯域および第3の通信周波数帯域を遮断し、かつ、第2の通信周波数帯域を通過させる。
Further, an
アンテナ装置3Cによれば、第2のリアクタンス回路14や共用器22の周波数特性を適宜設定することによって、第1の通信周波数帯域では第1アンテナ素子がモノポールアンテナとして動作し、第3の通信周波数帯域では第2アンテナ素子がモノポールアンテナとして動作し、第2の通信周波数帯域では第1アンテナ素子と第2のアンテナ素子とが共にループアンテナとして動作するため、アンテナ素子の個数以上の複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置を提供することができる。
According to the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係るアンテナ装置4について説明する。図5はアンテナ装置4の構成の一例を示す図である。ここでは、アンテナ装置4が、例えば、第1の通信周波数帯域としてBluetoothの2.4GHz帯、第2の通信周波数帯域としてテレビジョン放送受信の470MHz乃至710MHz帯の通信周波数帯域に対応するものとして説明するが、これ以外の通信周波数帯域に対応させてもよい。尚、アンテナ装置4において、アンテナ装置1と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
(Third embodiment)
Next, an
アンテナ装置4は、第1のアンテナ素子11と第2のアンテナ素子12と、可変キャパシタ21と第2のリアクタンス回路14と、共用器(または切替回路)15と、2.4GHz帯の無線部16と400MHz帯の無線部19と、を有して構成される。なお、符号23は、接地電位を持つグランドパターンであり、例えば回路基板上の導体パターンで構成されている。
The
可変キャパシタ21の一端は、第2のアンテナ素子12の一端に接続され、可変キャパシタ21の他端は、グランドパターン23に接地される。
One end of the
次に、アンテナ装置4の動作について説明する。ここでは、アンテナ装置1との動作の差異を説明する。
Next, the operation of the
アンテナ装置4では、第1のアンテナ素子11、第2のリアクタンス回路14、第2のアンテナ素子12、グランドパターン23および同調容量としての可変キャパシタ21によって、470MHz乃至710MHz帯においてはループアンテナとして動作する。このループアンテナは、使用する周波数、言い換えれば使用チャンネルに応じて適した同調容量を選択できるため、広帯域にわたって高いアンテナ性能を得ることができる。
The
このように、アンテナ装置4によれば、複数の無線通信アプリケーションを同時に動作させることができる小型なアンテナ装置において、ある無線通信アプリケーションの使用チャネルに応じて高いアンテナ性能を得ることができる。
Thus, according to the
なお、可変キャパシタ21に替えて、値の異なる複数のリアクタンス素子と切替回路を備え、使用する周波数(チャンネル)に応じて複数のリアクタンス値から選択する構成としても同様の効果が得られる。これにより、例えば、デジタルテレビ放送を受信する場合、チャネルに応じてキャパシタンスを変更することが可能となり、より通信特性の良好な状態を維持することができる。
The same effect can be obtained by replacing the
尚、可変キャパシタ21は、アンテナ装置1の第1のリアクタンス回路13に限らず、アンテナ素子2および3の第1のリアクタンス回路13としても適用可能である。
The
なお、携帯無線機において上記いずれかのアンテナ装置を搭載する位置は、ストレート型の携帯無線機であれば、受話部(スピーカ)近傍となる筐体上端部あるいは送話部(マイク)近傍となる筐体下端部、折畳式の携帯無線機にあっては筐体上端部あるいは筐体下端部の他にヒンジ部近傍とするのが一般的である。 In addition, in the case of a straight type portable wireless device, the position where any one of the above antenna devices is mounted in the portable wireless device is near the upper end of the casing or the transmitting portion (microphone) near the receiving unit (speaker). In the case of a lower end portion of a housing and a foldable portable wireless device, in general, the vicinity of the hinge portion is provided in addition to the upper end portion or the lower end portion of the housing.
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.
本発明は、小型で、かつ複数の無線通信アプリケーションを同時に動作でき、かつ高いアンテナ性能を発揮できるアンテナ装置および携帯無線機等として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as an antenna device, a portable wireless device, and the like that are small in size, can simultaneously operate a plurality of wireless communication applications, and exhibit high antenna performance.
1、2、2B、3、3B、3C、4 アンテナ装置
11 第1のアンテナ素子
12 第2のアンテナ素子
13 第1のリアクタンス回路
14 第2のリアクタンス回路
15、22 共用器
16 第1の通信周波数帯域の無線部
17 第1の通信周波数帯域の無線部
17C 第3の通信周波数帯域の無線部
18 切替回路
19、20 第2の通信周波数帯域の無線部
21 可変キャパシタ
23 グランドパターン
1, 2, 2B, 3, 3B, 3C, 4
Claims (5)
第1の通信周波数帯域の信号を通信する第1の無線部と、
第2の通信周波数帯域の信号を通信する第2の無線部と、
前記第1の通信周波数帯域では前記第1の無線部に通電可能に接続され、前記第2の通信周波数帯域では第2の無線部に通電可能に接続される第1の共用器と、
一端が接地される第1のリアクタンス回路と、
前記第1の通信周波数帯域を遮断し、前記第2の通信周波数帯を通過させる第2のリアクタンス回路と、
一端が前記共用器に接続され、他端が前記第2のリアクタンス回路の一端に接続される第1のアンテナ素子と、
一端が前記第2のリアクタンス回路の他端に接続され、他端が前記第1のリアクタンス回路の他端に接続される第2のアンテナ素子と、
第3の通信周波数帯域の信号を通信するための第3の無線部と、
前記第2のアンテナ素子に接続され、かつ、前記第2の通信周波数帯域では前記第1のリアクタンス回路の一端に通電可能に接続され、前記第3の通信周波数帯域では前記第3の通信部に通電可能に接続される第2の共用器と、
を有し、
前記第2のアンテナ素子は、前記第2の共用器を介して前記第1のリアクタンス回路に接続され、
前記第1の通信周波数帯域では、前記第1のアンテナ素子が第1のモノポールアンテナとして動作し、
前記第1の通信周波数帯域よりも低い前記第2の通信周波数帯域では、前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子とが共にループアンテナとして動作し、
前記第1の通信周波数帯域よりも低く前記第2の通信周波数帯域とは異なる前記第3の通信周波数帯域では、前記第2のアンテナ素子が第2のモノポールアンテナとして動作するアンテナ装置。 An antenna device for communicating signals in a plurality of communication frequency bands including a first communication frequency band and a second communication frequency band,
A first wireless unit that communicates a signal in a first communication frequency band;
A second wireless unit that communicates signals in the second communication frequency band;
A first duplexer connected to be able to energize the first radio unit in the first communication frequency band and connected to be energized to the second radio unit in the second communication frequency band;
A first reactance circuit having one end grounded;
A second reactance circuit that cuts off the first communication frequency band and passes the second communication frequency band;
A first antenna element having one end connected to the duplexer and the other end connected to one end of the second reactance circuit;
A second antenna element having one end connected to the other end of the second reactance circuit and the other end connected to the other end of the first reactance circuit ;
A third wireless unit for communicating signals in the third communication frequency band;
It is connected to the second antenna element, and is connected to one end of the first reactance circuit in the second communication frequency band so as to be energized. In the third communication frequency band, the third communication unit is connected to the third communication unit. A second duplexer connected to be energized;
Have
The second antenna element is connected to the first reactance circuit via the second duplexer,
In the first communication frequency band, the first antenna element operates as a first monopole antenna,
In the second communication frequency band lower than the first communication frequency band, both the first antenna element and the second antenna element operate as a loop antenna,
An antenna device in which the second antenna element operates as a second monopole antenna in the third communication frequency band that is lower than the first communication frequency band and different from the second communication frequency band .
前記第3の通信周波数帯域が、前記第1の通信周波数帯域に等しいアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 ,
An antenna device in which the third communication frequency band is equal to the first communication frequency band.
前記第1のリアクタンス回路は、可変キャパシタを有するアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2 ,
The first reactance circuit is an antenna device having a variable capacitor.
前記第1のリアクタンス回路は、複数のリアクタンス素子を有し、前記複数の通信周波数帯域の中で使用する周波数に応じて前記複数のリアクタンス素子から選択されるアンテナ装置。 The antenna device according to any one of claims 1 to 3 ,
The first reactance circuit is an antenna device that includes a plurality of reactance elements, and is selected from the plurality of reactance elements according to a frequency used in the plurality of communication frequency bands.
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