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WO2021085055A1 - アンテナ装置およびそれを備えた無線通信デバイス - Google Patents

アンテナ装置およびそれを備えた無線通信デバイス Download PDF

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WO2021085055A1
WO2021085055A1 PCT/JP2020/037890 JP2020037890W WO2021085055A1 WO 2021085055 A1 WO2021085055 A1 WO 2021085055A1 JP 2020037890 W JP2020037890 W JP 2020037890W WO 2021085055 A1 WO2021085055 A1 WO 2021085055A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
conductor
antenna conductor
antenna device
tip edge
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2020/037890
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English (en)
French (fr)
Inventor
翔太 高城
正裕 伊澤
泰夫 田保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to CN202080075474.6A priority patent/CN114667642B/zh
Publication of WO2021085055A1 publication Critical patent/WO2021085055A1/ja
Priority to US17/657,367 priority patent/US12051862B2/en
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40—Element having extended radiating surface
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    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device and a wireless communication device including the antenna device.
  • Patent Document 1 discloses a bowtie antenna that has been miniaturized while maintaining wideband characteristics.
  • the bowtie antenna has a wideband characteristic because each of the pair of antenna conductors has a shape that extends in the direction away from the feeding point and widens as the distance from the feeding point increases.
  • a miniaturized antenna device that communicates in the first frequency band of a wide band can be used in another second frequency band, that is, can support a dual band.
  • the second frequency band is a frequency band lower than the first frequency band, it is necessary to increase the antenna length in order to correspond to the second frequency band. As a result, the antenna device becomes large.
  • an object of the present invention is to enable an antenna device that communicates in a high frequency band in a wide band to communicate in a low frequency band while suppressing an increase in size.
  • Feeding point and A first antenna conductor extending from the feeding point in a direction away from the ground conductor and widening as the distance from the feeding point increases.
  • a first connecting portion that connects the tip edge of the first antenna conductor and the second antenna conductor via a capacitor, and It has a second connecting portion that connects the tip edge of the first antenna conductor and the second antenna conductor via an inductor or a zero ohm resistor.
  • the first connection point between the first connection portion and the first antenna conductor is the first connection point as compared with the second connection point between the second connection portion and the first antenna conductor.
  • An antenna device is provided that is close to the center of the tip edge of the antenna conductor.
  • a wireless communication device including a feeding circuit for feeding power to a feeding point of the antenna device is provided.
  • an antenna device that communicates in a high frequency band in a wide band to communicate in a low frequency band while suppressing an increase in size.
  • FIG. 1 Top view of a wireless communication device including the antenna device according to the first embodiment of the present invention.
  • Partial enlarged view of wireless communication device Partial enlarged view of a wireless communication device including an antenna device of a comparative example The figure which shows the frequency characteristic (matched) of the return loss of each of the antenna device which concerns on Embodiment 1 (Example 1) and the antenna device of a comparative example.
  • Partial enlarged view of a wireless communication device including the antenna device according to the third embodiment of the present invention The figure which shows the relationship between the inductance value of the inductor arranged between the short conductor and the ground conductor, and between the short conductor and the first antenna conductor, and the bandwidth of a frequency band.
  • Partial enlarged view of a wireless communication device including the antenna device according to the fourth embodiment of the present invention Partial enlarged view of a wireless communication device including the antenna device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • Partial enlarged view of a wireless communication device including the antenna device according to the sixth embodiment of the present invention Partial enlarged view of a wireless communication device including the antenna device according to the seventh embodiment of the present invention.
  • Partial enlarged view of the wireless communication device including the antenna device according to the eighth embodiment of the present invention Partial enlarged view of a wireless communication device including the antenna device according to the ninth embodiment of the present invention. Partial enlarged view of the wireless communication device including the antenna device according to the tenth embodiment of the present invention.
  • the antenna device of one aspect of the present invention includes a feeding point, a first antenna conductor extending from the feeding point in a direction away from the ground conductor, and widening as the distance from the feeding point increases, and the first antenna.
  • a second connecting portion that connects the tip edge of the first antenna conductor and the second antenna conductor via an inductor or a zero ohm resistor, and the first connecting portion and the first The first connection point with the antenna conductor is closer to the center of the tip edge of the first antenna conductor than the second connection point between the second connection portion and the first antenna conductor.
  • an antenna device that communicates in a high frequency band in a wide band to communicate in a low frequency band while suppressing an increase in size.
  • the first connection point may be located at the center of the tip edge of the first antenna conductor, and the second connection point may be located at one end of the tip edge of the first antenna conductor. You may.
  • the antenna device may further have a ground conductor connected to the feeding point.
  • the first antenna conductor extends in a direction away from the ground conductor.
  • the antenna device may further have a short conductor having one end connected to the first antenna conductor and the other end connected to the ground conductor.
  • the third connection point between the short conductor and the first antenna conductor is closer to the second connection point than the first connection point.
  • one end of the short conductor may be connected to the first antenna conductor via an inductor, and the other end of the short conductor may be connected to the ground conductor via an inductor.
  • the width of the second antenna conductor may be equal to or larger than the length of the tip edge.
  • the first antenna conductor may have a triangular shape with the tip edge as the base, and the second antenna conductor may have a rectangular shape.
  • the first antenna conductor may have a triangular shape in which the lengths of the two hypotenuses are different.
  • the wireless communication device of another aspect of the present invention includes the antenna device and a power feeding circuit that supplies power to the feeding point of the antenna device.
  • an antenna device that communicates in a high frequency band in a wide band to communicate in a low frequency band while suppressing an increase in size.
  • FIG. 1 is a top view of a wireless communication device including the antenna device according to the first embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is a partially enlarged view of the wireless communication device.
  • the XYZ Cartesian coordinate system shown in the figure is for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the invention. Further, in the present specification, the X-axis direction is the width direction and the Y-axis direction is the length direction.
  • the wireless communication device 50 including the antenna device 10 according to the first embodiment is mounted on an electronic device capable of wireless communication and used.
  • the antenna device 10 is a dual band compatible antenna device capable of communicating with a frequency in a relatively high frequency band (HB band) and a frequency in a relatively low frequency band (LB band).
  • the high frequency band is the 5 GHz band (for example, 5.15 to 5.85 GHz)
  • the low frequency band is the 2.4 GHz band (for example, 2.4 to 2.484 GHz). ..
  • the high frequency band has a wider band than the low frequency band.
  • the antenna device 10 is provided on the ground conductor 12 provided on the base substrate 52 of the wireless communication device 50 and on the ground conductor 12 provided on the base substrate 52. It has first and second antenna conductors 14 and 16 connected, and first and second connecting portions 18 and 20 connecting the first and second antenna conductors 14 and 16.
  • the antenna device 10 has a feeding point 22 and a matching circuit 24 provided between the ground conductor 12 and the first antenna conductor 14.
  • a power supply circuit (not shown) provided in the wireless communication device 50 is connected to the power supply point 22.
  • the antenna device 10 is fed from the feeding circuit via the feeding point 22.
  • the matching circuit 24 is, for example, an LC resonance circuit including a chip inductor and a chip capacitor.
  • the ground conductor 12 of the antenna device 10 has a rectangular shape and is a conductor pattern such as copper formed on a base substrate 52 made of an insulating material.
  • the first antenna conductor 14 and the second antenna conductor 16 of the antenna device 10 are conductor patterns such as copper formed on the base substrate 52.
  • the first antenna conductor 14 has a shape extending from the feeding point 22 in a direction away from the ground conductor 12 (Y-axis direction), and the width (size in the X-axis direction) increases as the distance from the feeding point 22 increases.
  • the first antenna conductor 14 extends from the feeding point 22 in the length direction (Y-axis direction) so as to be separated from the edge 12a of the ground conductor 12 provided with the feeding point 22. Further, the width (size in the X-axis direction) linearly increases as the distance from the feeding point 22 increases, that is, as the distance from the feeding point 22 approaches the tip edge 14a, which is the edge of the distal end far from the feeding point 22.
  • the first antenna conductor 14 has a triangular shape having the tip edge 14a as the base and the remaining two hypotenuses 14b and 14c having different lengths. Further, the tip edge 14a of the first antenna conductor 14 is linear and extends in the width direction (X-axis direction) in a state parallel to the edge 12a of the ground conductor 12.
  • the second antenna conductor 16 is provided so as to face the tip edge 14a of the first antenna conductor 14 at a distance.
  • the second antenna conductor 16 is arranged to face the tip edge 14a of the first antenna conductor 14 at intervals in the length direction (Y-axis direction). Further, in the case of the first embodiment, the second antenna conductor 16 has a length (size in the X-axis direction) equal to the length of the tip edge 14a of the first antenna conductor 14. It has a rectangular shape extending in the direction (Y-axis direction). The length (size in the Y-axis direction) of the rectangular second antenna conductor 16 is smaller than the width (size in the X-axis direction).
  • the first connecting portion 18 connects the first antenna conductor 14 and the second antenna conductor 16 via a capacitor.
  • the first connecting portion 18 connects the first antenna conductor 14 and the second antenna conductor 16 via a chip capacitor 26 having a desired capacitance.
  • a protruding portion protruding from the first antenna conductor 14 toward the second antenna conductor 16 and a protruding portion protruding from the second antenna conductor 16 toward the first antenna conductor 14.
  • a capacitor may be formed in the gap between the two.
  • the second connecting portion 20 connects the first antenna conductor 14 and the second antenna conductor 16 via an inductor.
  • the second connecting portion 20 connects the first antenna conductor 14 and the second antenna conductor 16 via a chip inductor 28 having a desired inductance.
  • the first antenna conductor 14 and the second antenna conductor 16 may be connected via a conductor pattern having a shape having a desired inductance (for example, a meander shape).
  • the second connecting portion 20 may connect the first antenna conductor 14 and the second antenna conductor 16 via a zero ohm resistor.
  • connection point (first connection point) 18a between the first connection portion 18 and the first antenna conductor is the second connection portion 20 and the first connection portion 20a.
  • connection point (second connection point) 20a with the antenna conductor Has been done.
  • connection point 18a between the first connection portion 18 and the first antenna conductor 14 is located at the center of the tip edge 14a of the first antenna conductor 14.
  • connection point 20a between the second connecting portion 20 and the first antenna conductor 14 is located at one end of the tip edge 14a of the first antenna conductor 14.
  • the current I HB is the first from the feeding point 22 toward the first connecting portion 18. It flows through the center of the width of the antenna conductor 14 of 1, then flows through the first connecting portion 18, and flows through the second antenna conductor 16 in its length direction (Y-axis direction).
  • This current path is because a relatively high frequency current flows more easily in the capacitor (chip capacitor 26) of the first connection portion 18 than in the inductor (chip inductor 28) of the second connection portion 20. Occurs in.
  • the path length of this current I HB substantially corresponds to 1/4 of the wavelength of the frequency in the high frequency band.
  • the current I LB flows from the feeding point 22 toward the second connecting portion 20 along the oblique side 14b of the first antenna conductor 14. Next, it flows through the second connecting portion 20, and then flows through the second antenna conductor 16 in the width direction (X-axis direction) thereof.
  • This current path is because a relatively low frequency current flows more easily in the inductor (chip inductor 28) of the second connection portion 20 than in the capacitor (chip capacitor 26) of the first connection portion 18. Occurs in.
  • the path length of this current I LB substantially corresponds to 1/4 of the wavelength of the frequency in the low frequency band.
  • Table 1 shows the efficiency of the antenna device 10 according to the first embodiment.
  • Table 1 shows the band average efficiency in the frequency band (LB band) of 2.4 to 2.484 GHz and the frequency of 5.15 to 5.85 GHz in the antenna device 10 (Example 1) according to the first embodiment.
  • the band average efficiency in the band (HB band) is shown.
  • the installation areas of the first and second antenna conductors 14 and 16 in the antenna device 10 of the first embodiment are areas having a length L1 of 9.5 mm and a width W1 of 11.5 mm. Is.
  • the length L2 of the base substrate is 35 mm and the width W2 is 25 mm.
  • the capacitor of the chip capacitor 26 of the first connection portion 18 is 0.1 pF
  • the inductance of the chip inductor 28 of the second connection portion 20 is 1.1 nH.
  • Table 1 shows the band average efficiency in the LB band and the band average efficiency in the HB band in the antenna device of the comparative example.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of a wireless communication device including an antenna device of a comparative example.
  • the antenna device 110 in the wireless communication device 150 of the comparative example has a triangular antenna conductor 114 whose width becomes wider as the distance from the feeding point 122 increases.
  • the installation area of the antenna conductor 114 is substantially the same as the installation area of the first and second antenna conductors 14 and 16 in the antenna device 10 according to the first embodiment (Example 1).
  • the antenna device 110 of the comparative example includes a matching circuit 124 that matches the feeding point 122 and the antenna conductor 114 in the same low frequency band LB and high frequency band HB as the antenna device 10 of the first embodiment.
  • FIG. 4 shows the frequency characteristics (matched) of the return loss of each of the antenna device according to the first embodiment (Example 1) and the antenna device of the comparative example.
  • both the antenna device 10 of Example 1 broken line
  • the antenna device 110 of Comparative Example solid line
  • LB low frequency band
  • HB high frequency band
  • the antenna device 110 of the comparative example has a high average efficiency value of ⁇ 1.0 dB (practical level) in the high frequency band HB, and has good efficiency.
  • the average efficiency value is -2.2 dB, which is not preferable.
  • the antenna device 10 of the first embodiment has high efficiency in both the high frequency band HB and the low frequency band LB.
  • the antenna conductor 114 of the comparative example capable of communicating in a high frequency band in a wide band is divided into a first antenna conductor 14 and a second antenna conductor 16 as in the first embodiment, and these are divided into the first and second antenna conductors. If the antenna conductors are connected by the connecting portions 18 and 20, good efficiency can be obtained in both the high frequency band and the low frequency band without substantially expanding the installation area of the antenna conductor.
  • the first embodiment it is possible to enable an antenna device that communicates in a high frequency band in a wide band to communicate in a low frequency band while suppressing an increase in size.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of a wireless communication device including the antenna device according to the second embodiment of the present invention.
  • the first antenna conductor 14 is connected to the ground conductor 12 via the feeding point 22. It is connected to the ground conductor 12 via the short conductor 230. That is, the first antenna conductor 14 is short-circuited to the ground conductor 12 via the short conductor 230.
  • the short conductor 230 is a conductor having one end connected to the first antenna conductor 14 and the other end connected to the ground conductor 12.
  • the connection point (third connection point) 230a between the short conductor 230 and the first antenna conductor 14 is a connection point (first connection point) between the first connection portion 18 and the first antenna conductor 14. It is far from 18a and close to the connection point (second connection point) 20a between the second connection portion 20 and the first antenna conductor 14. That is, in the case of the second embodiment, the ground conductor 12, the first antenna conductor 14, and the short conductor 230 are integrated as one component (for example, one conductor pattern). It is preferable that the connection point 20a and the connection point 230a are close to each other as in the second embodiment.
  • FIG. 6 shows the frequency characteristics (matched) of the return loss of each of the antenna device according to the first embodiment (Example 1) and the antenna device according to the second embodiment (Example 2).
  • the bandwidth of the low frequency band is substantially doubled when the return loss is 10 dB or more, which is a practical level.
  • the antenna device 10 of the above-described first embodiment (Example 1) functions as a monopole antenna at a low frequency band
  • the antenna device 10 of the second embodiment has a function as a monopole antenna.
  • the antenna device 210 functions as an inverted F antenna.
  • the efficiency does not change significantly even if the bandwidth of the low frequency band is expanded. Also in the second embodiment (Example 2), good efficiency can be obtained in both the high frequency band and the low frequency band as in the above-described first embodiment (Example 1).
  • the short conductor 230 is arranged so as to extend along the edge 52a of the base substrate 52 made of the insulating material. Due to such an arrangement of the short conductor 230, in the case of a low frequency band, a current easily flows through the portion of the ground conductor 12 along the edge 52a of the base substrate 52. As a result, the bandwidth is expanded and the efficiency is increased in the low frequency band as compared with the case where the short conductor 230 is provided at a position away from the edge 52a of the base substrate 52.
  • the antenna device that communicates in the high frequency band of the wide band can communicate in the low frequency band while suppressing the increase in size. Can be done. In addition, the bandwidth of the low frequency band can be expanded.
  • the third embodiment is an improved form of the second embodiment described above. Therefore, the third embodiment will be described with a focus on the differences from the second embodiment.
  • the components of the third embodiment, which are substantially the same as the components of the second embodiment described above, are designated by the same reference numerals.
  • FIG. 7 is a partially enlarged view of a wireless communication device including the antenna device according to the third embodiment of the present invention.
  • the first antenna conductor 14 is short-circuited to the ground conductor 12 via the short conductor 330.
  • the short conductor 330 is another conductor independent of the ground conductor 12 and the first antenna conductor 14. Therefore, one end of the short conductor 330 is connected to the first antenna conductor 14 via an inductor, for example, a chip inductor 332, and the other end is also connected to the ground conductor 12 via a chip inductor 332.
  • the chip inductor 332 between the short conductor 330 and the ground conductor 12 and the chip inductor 332 between the short conductor 330 and the first antenna conductor 14 have the same inductance.
  • the two chip inductors 332 may have different inductances.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the inductance value of the inductor arranged between the short conductor and the ground conductor and between the short conductor and the first antenna conductor and the bandwidth of the frequency band.
  • the inductance of the chip inductor 332 increases, the bandwidth of the high frequency band (HB band) expands. Therefore, by adjusting the inductance of the chip inductor 332, the high frequency band can be made into a desired bandwidth.
  • one end and the other end of the short conductor 330 are changed to a width different from the portion between the one end and the other end, that is, the short conductor 330 is formed in a shape having a desired inductance and grounded. It may be connected to the conductor 12 and the first antenna conductor 14.
  • the antenna device that communicates in the high frequency band of the wide band can communicate in the low frequency band while suppressing the increase in size. Can be done.
  • the bandwidth of the low frequency band can be expanded.
  • the bandwidth of high frequency bands can be expanded.
  • the second antenna conductor 16 has a rectangular shape. Specifically, the second antenna conductor 16 extends in the length direction (Y-axis direction) with a constant width (size in the X-axis direction), and has a length (size in the Y-axis direction). ) Is a rectangular shape that is smaller than the width. The width thereof is the same as the length of the tip edge 14a of the first antenna conductor 14. However, the embodiment of the present invention does not limit the shape of the second antenna conductor to a rectangular shape.
  • 9 to 13 are partially enlarged views of a wireless communication device including the antenna device according to the fourth to eighth embodiments of the present invention.
  • the second antenna conductor 416 in the antenna device 410 of the wireless communication device 450 has a length as it is separated from the second connecting portion 20 in the width direction (X-axis direction). It has a shape that increases (size in the Y-axis direction).
  • the width (size in the X-axis direction) of the second antenna conductor 416 is the same as the length of the tip edge 14a of the first antenna conductor 14.
  • the second antenna conductor 516 in the antenna device 510 of the wireless communication device 550 has a length (size in the Y-axis direction) in the width direction (X-axis direction). ) Has a shape in which the center is larger than both ends.
  • the trailing edge 516a of the second antenna conductor 516 facing the tip edge 14a of the first antenna conductor 14 is linear and parallel to the tip edge 14a.
  • the width (size in the X-axis direction) of the second antenna conductor 516 is the same as the length of the tip edge 14a of the first antenna conductor 14.
  • the second antenna conductor 616 in the antenna device 610 of the wireless communication device 650 has a length (size in the Y-axis direction) in the width direction (X-axis direction). ) Has a shape in which the center is smaller than both ends.
  • the tip edge 616b opposite to the trailing edge 616a of the second antenna conductor 616 facing the tip edge 14a of the first antenna conductor 14 is linear and the tip of the first antenna conductor 14 It is parallel to the edge 14a.
  • the width (size in the X-axis direction) of the second antenna conductor 616 is the same as the length of the tip edge 14a of the first antenna conductor 14.
  • the antenna devices that communicate in the high frequency band of the wide band can be made capable of communicating in the low frequency band while suppressing the increase in size in the above-described embodiments 4 to 6 as well. ..
  • the trailing edge 716a and the tip edge 716b are parallel to each other, It has a trapezoidal shape in which the length of the tip edge 716b is larger than the length of the edge edge 716a.
  • the length of the trailing edge 716a is larger than that of the tip edge 14a of the first antenna conductor 14.
  • the seventh embodiment can also enable the antenna device that communicates in the high frequency band of the wide band to communicate in the low frequency band while suppressing the increase in size.
  • the bandwidth of high frequency bands can be expanded.
  • the second antenna conductor 816 in the antenna device 810 of the wireless communication device 850 according to the eighth embodiment has a rear end edge 816a and a tip edge 816b.
  • the lengths of the trailing edge 816a and the tip edge 816b are smaller than the length of the tip edge 14a of the first antenna conductor 14.
  • the antenna device that communicates in a high frequency band in a wide band can be made capable of communicating in a low frequency band while suppressing the increase in size.
  • the first antenna conductor 14 has a triangular shape with the tip edge 14a as the base.
  • the embodiment of the present invention does not limit the shape of the first antenna conductor to a triangular shape.
  • FIG. 14 and 15 are partially enlarged views of a wireless communication device including the antenna device according to the ninth and tenth embodiments of the present invention, respectively.
  • the first antenna conductor 914 in the antenna device 910 of the wireless communication device 950 extends from the feeding point 22 in a direction away from the ground conductor 12 (Y-axis direction). However, it has a shape in which the width (size in the X-axis direction) expands quadratically as the distance from the feeding point 22 increases, that is, a so-called bowl shape.
  • the first antenna conductor 1014 in the antenna device 1010 of the wireless communication device 1050 according to the tenth embodiment is separated from the ground conductor 12 in the direction away from the ground conductor 12 (Y-axis direction) from the feeding point 22. It has a so-called trapezoidal shape that extends linearly and widens linearly in width (size in the X-axis direction) as the distance from the feeding point 22 increases.
  • the antenna device that communicates in a high frequency band in a wide band can be made capable of communicating in a low frequency band while suppressing the increase in size.
  • the first antenna conductor 14 extends from the feeding point 22 in the direction away from the ground conductor 12.
  • the embodiments of the present invention are not limited to this.
  • the first antenna conductor may extend from the feeding point while another antenna conductor may extend from the feeding point in the opposite direction.
  • the antenna device is a first antenna that extends from the feeding point in a direction away from the feeding point and the ground conductor, and widens as the distance from the feeding point increases.
  • the first connection point between the connection portion and the first antenna conductor is the first connection point of the first antenna conductor as compared with the second connection point between the second connection portion and the first antenna conductor. It is an antenna device near the center of the tip edge.
  • the present invention is applicable to a dual band compatible antenna device.

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Abstract

アンテナ装置は、給電点と、給電点から延在し、給電点から遠ざかるほど幅が広がる第１のアンテナ導体と、第１のアンテナ導体の先端縁に間隔をあけて対向する第２のアンテナ導体と、第１のアンテナ導体の先端縁と第２のアンテナ導体とをキャパシタを介して接続する第１の接続部と、第１のアンテナ導体の先端縁と第２のアンテナ導体とをインダクタまたはゼロオーム抵抗を介して接続する第２の接続部とを有する。第１の接続部と第１のアンテナ導体との第１の接続点が、第２の接続部と第１のアンテナ導体との第２の接続点に比べて、第１のアンテナ導体の先端縁の中央に近い。

Description

アンテナ装置およびそれを備えた無線通信デバイス
　本発明は、アンテナ装置およびそれを備えた無線通信デバイスに関する。
　例えば、特許文献１には、広帯域特性を維持しつつ小型化を図ったボウタイアンテナが開示されている。給電点から離れる方向に延在し、給電点から遠ざかるにしたがって幅が広がる形状を一対のアンテナ導体それぞれが備えることにより、ボウタイアンテナは広帯域特性を有する。
特開２０１０－２６３５２４号公報
　ところで、広帯域の第１の周波数帯で通信する小型化されたアンテナ装置に対して、他の第２の周波数帯でも使用できるように、すなわちデュアルバンドに対応できるように求められている。しかしながら、第２の周波数帯が第１の周波数帯に比べて低い周波数帯である場合、その第２の周波数帯に対応するためにアンテナ長を長くする必要がある。その結果、アンテナ装置が大型化する。
　そこで、本発明は、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることを課題とする。
　上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
　給電点と、
　前記グランド導体から離れる方向に前記給電点から延在し、前記給電点から遠ざかるほど幅が広がる第１のアンテナ導体と、
　前記第１のアンテナ導体の先端縁に対して間隔をあけて対向する第２のアンテナ導体と、
　前記第１のアンテナ導体の先端縁と前記第２のアンテナ導体とをキャパシタを介して接続する第１の接続部と、
　前記第１のアンテナ導体の先端縁と前記第２のアンテナ導体とをインダクタまたはゼロオーム抵抗を介して接続する第２の接続部と、を有し、
　前記第１の接続部と前記第１のアンテナ導体との第１の接続点が、前記第２の接続部と前記第１のアンテナ導体との第２の接続点に比べて、前記第１のアンテナ導体の先端縁の中央に近い、アンテナ装置が提供される。
　さらに、本発明の異なる態様によれば、
　上述のアンテナ装置と、
　前記アンテナ装置の給電点に給電する給電回路と、を含む無線通信デバイスが提供される。
　本発明によれば、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。
本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの上面図 無線通信デバイスの部分拡大図 比較例のアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図 実施の形態１（実施例１）に係るアンテナ装置と比較例のアンテナ装置それぞれのリターンロスの周波数特性（整合済み）を示す図 本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図 実施の形態１（実施例１）に係るアンテナ装置と実施の形態２（実施例２）に係るアンテナ装置それぞれのリターンロスの周波数特性（整合済み）を示す図 本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図 ショート導体とグランド導体との間およびショート導体と第１のアンテナ導体との間に配置されたインダクタのインダクタンス値と周波数帯の帯域幅との関係を示す図 本発明の実施の形態４に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図 本発明の実施の形態５に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図 本発明の実施の形態６に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図 本発明の実施の形態７に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図 本発明の実施の形態８に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図 本発明の実施の形態９に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図 本発明の実施の形態１０に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図
　本発明の一態様のアンテナ装置は、給電点と、前記グランド導体から離れる方向に前記給電点から延在し、前記給電点から遠ざかるほど幅が広がる第１のアンテナ導体と、前記第１のアンテナ導体の先端縁に対して間隔をあけて対向する第２のアンテナ導体と、前記第１のアンテナ導体の先端縁と前記第２のアンテナ導体とをキャパシタを介して接続する第１の接続部と、前記第１のアンテナ導体の先端縁と前記第２のアンテナ導体とをインダクタまたはゼロオーム抵抗を介して接続する第２の接続部と、を有し、前記第１の接続部と前記第１のアンテナ導体との第１の接続点が、前記第２の接続部と前記第１のアンテナ導体との第２の接続点に比べて、前記第１のアンテナ導体の先端縁の中央に近い。
　このような態様によれば、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。
　例えば、前記第１の接続点が前記第１のアンテナ導体の先端縁の中央に位置してもよく、前記第２の接続点が前記第１のアンテナ導体の先端縁の一方の端に位置してもよい。
　例えば、前記アンテナ装置が、前記給電点に接続されたグランド導体を、さらに有してもよい。この場合、前記第１のアンテナ導体が、前記グランド導体から離れる方向に延在する。
　例えば、前記アンテナ装置が、一端が前記第１のアンテナ導体に接続され、他端が前記グランド導体に接続されているショート導体を、さらに有してもよい。この場合、前記ショート導体と前記第１のアンテナ導体との第３の接続点が、前記第１の接続点よりも前記第２の接続点に近い方が好ましい。
　例えば、前記ショート導体の一端がインダクタを介して前記第１のアンテナ導体に接続され、前記ショート導体の他端がインダクタを介して前記グランド導体に接続されてもよい。
　例えば、前記第２のアンテナ導体の幅が、前記先端縁の長さに対して等しくてもよく、または大きくてもよい。
　例えば、前記第１のアンテナ導体が前記先端縁を底辺とする三角形状であってもよく、前記第２のアンテナ導体が矩形状であってもよい。
　例えば、前記第１のアンテナ導体が２つの斜辺の長さが異なる三角形状であってもよい。
　本発明の別の態様の無線通信デバイスは、前記アンテナ装置と、前記アンテナ装置の給電点に給電する給電回路と、を含んでいる。
　このような態様によれば、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの上面図である。また、図２は、無線通信デバイスの部分拡大図である。なお、図に示すＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系は本発明の理解を容易にするためのものであって、発明を限定するものではない。また、本明細書では、Ｘ軸方向は幅方向であって、Ｙ軸方向は長さ方向である。
　図１に示すように、本実施の形態１に係るアンテナ装置１０を備える無線通信デバイス５０は、無線通信可能な電子機器に搭載されて使用される。また、アンテナ装置１０は、相対的に高い周波数帯（ＨＢ帯）の周波数と相対的に低い周波数帯（ＬＢ帯）の周波数の通信が可能なデュアルバンド対応のアンテナ装置である。本実施の形態１の場合、高い周波数帯は、５ＧＨｚ帯（例えば５．１５～５．８５ＧＨｚ）であって、低い周波数帯は、２．４ＧＨｚ帯（例えば２．４～２．４８４ＧＨｚ）である。また、高い周波数帯は、低い周波数帯に比べて広帯域である。
　図１に示すように、本実施の形態１の場合、アンテナ装置１０は、無線通信デバイス５０のベース基板５２上に設けられたグランド導体１２と、ベース基板５２上に設けられてグランド導体１２に接続された第１および第２のアンテナ導体１４、１６と、第１および第２のアンテナ導体１４、１６を接続する第１および第２の接続部１８、２０とを有する。
　また、本実施の形態１の場合、アンテナ装置１０は、グランド導体１２と第１のアンテナ導体１４との間に設けられた給電点２２と整合回路２４とを有する。なお、この給電点２２には、無線通信デバイス５０に設けられた給電回路（図示せず）が接続されている。アンテナ装置１０は、給電点２２を介して給電回路から給電される。また、整合回路２４は、例えば、チップインダクタとチップコンデンサとを含むＬＣ共振回路である。
　本実施の形態１の場合、アンテナ装置１０のグランド導体１２は、矩形状であって、絶縁材料から作製されたベース基板５２上に形成された、例えば銅などの導体パターンである。
　本実施の形態１の場合、アンテナ装置１０の第１のアンテナ導体１４および第２のアンテナ導体１６は、ベース基板５２上に形成された、例えば銅などの導体パターンである。
　第１のアンテナ導体１４は、グランド導体１２から離れる方向（Ｙ軸方向）に給電点２２から延在し、その給電点２２から遠ざかるほど幅（Ｘ軸方向のサイズ）が広がる形状を備える。
　具体的には、第１のアンテナ導体１４は、給電点２２が設けられたグランド導体１２の端縁１２ａから離れるように長さ方向（Ｙ軸方向）に給電点２２から延在する。また、給電点２２から遠ざかるほど、すなわち、給電点２２に対して遠い遠位端の縁である先端縁１４ａに近づくほど、幅（Ｘ軸方向のサイズ）が線形的に広がる。本実施の形態１の場合、第１のアンテナ導体１４は、先端縁１４ａを底辺とし、残る２つの斜辺１４ｂ、１４ｃの長さが異なる三角形状を備える。また、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａは、直線状であって、グランド導体１２の端縁１２ａに対して平行な状態で幅方向（Ｘ軸方向）に延在している。
　第２のアンテナ導体１６は、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａに対して間隔をあけて対向するように設けられている。
　具体的には、第２のアンテナ導体１６は、長さ方向（Ｙ軸方向）に間隔をあけて第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａに対して対向配置されている。また、本実施の形態１の場合、第２のアンテナ導体１６は、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａの長さに対して等しい幅（Ｘ軸方向のサイズ）を維持しつつ、長さ方向（Ｙ軸方向）に延在する矩形状を備える。その矩形状の第２のアンテナ導体１６は、その長さ（Ｙ軸方向のサイズ）が幅（Ｘ軸方向のサイズ）に比べて小さい。
　第１の接続部１８は、第１のアンテナ導体１４と第２のアンテナ導体１６とをキャパシタを介して接続する。本実施の形態１の場合、第１の接続部１８は、所望のキャパシタンスを備えるチップコンデンサ２６を介して第１のアンテナ導体１４と第２のアンテナ導体１６とを接続する。なお、チップコンデンサ２６の代わりとして、第１のアンテナ導体１４から第２のアンテナ導体１６に向かって突出する突出部と第２のアンテナ導体１６から第１のアンテナ導体１４に向かって突出する突出部との間の隙間でキャパシタを形成してもよい。
　第２の接続部２０は、第１のアンテナ導体１４と第２のアンテナ導体１６とをインダクタを介して接続する。本実施の形態１の場合、第２の接続部２０は、所望のインダクタンスを備えるチップインダクタ２８を介して第１のアンテナ導体１４と第２のアンテナ導体１６とを接続する。なお、チップインダクタ２８の代わりとして、所望のインダクタンスを備える形状（例えばミアンダ状）の導体パターンを介して第１のアンテナ導体１４と第２のアンテナ導体１６とが接続されてもよい。または、チップインダクタ２８の代わりとして、第２の接続部２０は、ゼロオーム抵抗を介して第１のアンテナ導体１４と第２のアンテナ導体１６とを接続してもよい。
　また、第１および第２の接続部１８、２０は、第１の接続部１８と第１のアンテナ導体との接続点（第１の接続点）１８ａが第２の接続部２０と第１のアンテナ導体との接続点（第２の接続点）２０ａに比べて第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａの中央に近くなるように、第１および第２のアンテナ導体１４、１６の間に設けられている。
　本実施の形態１の場合、第１の接続部１８と第１のアンテナ導体１４との接続点１８ａは、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａの中央に位置する。これに対して、第２の接続部２０と第１のアンテナ導体１４との接続点２０ａは、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａの一方の端に位置する。
　このようなアンテナ装置１０によれば、高い周波数帯（５ＧＨｚ帯）の周波数で通信する場合、図２に示すように、電流ＩＨＢは、給電点２２から第１の接続部１８に向かって第１のアンテナ導体１４の幅中央を流れ、次に第１の接続部１８を流れ、そして第２のアンテナ導体１６をその長さ方向（Ｙ軸方向）に流れる。この電流の経路は、相対的に高い周波数の電流が、第２の接続部２０のインダクタ（チップインダクタ２８）に比べて第１の接続部１８のキャパシタ（チップコンデンサ２６）の方が流れやすいために生じる。この電流ＩＨＢの経路長が、高い周波数帯の周波数の波長の１／４に実質的に相当する。
　一方、低い周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）の周波数で通信する場合、電流ＩＬＢは、給電点２２から第２の接続部２０に向かって第１のアンテナ導体１４の斜辺１４ｂに沿って流れ、次に第２の接続部２０を流れ、そして第２のアンテナ導体１６をその幅方向（Ｘ軸方向）に流れる。この電流の経路は、相対的に低い周波数の電流が、第１の接続部１８のキャパシタ（チップコンデンサ２６）に比べて第２の接続部２０のインダクタ（チップインダクタ２８）の方が流れやすいために生じる。この電流ＩＬＢの経路長が、低い周波数帯の周波数の波長の１／４に実質的に相当する。
　このような構成のアンテナ装置１０の効果について説明する。本実施の形態１に係るアンテナ装置１０の効率を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１は、本実施の形態１に係るアンテナ装置１０（実施例１）における２．４～２．４８４ＧＨｚの周波数帯（ＬＢ帯）での帯域平均効率と、５．１５～５．８５ＧＨｚの周波数帯（ＨＢ帯）での帯域平均効率を示している。
　この実施例１のアンテナ装置１０における第１および第２のアンテナ導体１４、１６の設置領域は、図１に示すように、長さＬ１が９．５ｍｍであって幅Ｗ１が１１．５ｍｍの領域である。参考までに、ベース基板の長さＬ２は３５ｍｍであって幅Ｗ２は２５ｍｍである。また、第１の接続部１８のチップコンデンサ２６のキャパシタは０．１ｐＦであって第２の接続部２０のチップインダクタ２８のインダクタンスは１．１ｎＨである。
　また、表１は、参考として、比較例のアンテナ装置におけるＬＢ帯での帯域平均効率とＨＢ帯での帯域平均効率を示している。
　図３は、比較例のアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図である。
　図３に示すように、比較例の無線通信デバイス１５０におけるアンテナ装置１１０は、給電点１２２から遠ざかるほど幅が広い三角形状のアンテナ導体１１４を有する。アンテナ導体１１４の設置面積は、本実施の形態１（実施例１）に係るアンテナ装置１０における第１および第２のアンテナ導体１４、１６の設置面積と概ね同一である。また、比較例のアンテナ装置１１０は、実施例１のアンテナ装置１０と同様の低い周波数帯ＬＢと高い周波数帯ＨＢで、給電点１２２とアンテナ導体１１４と間の整合をとる整合回路１２４を備える。
　図４は、実施の形態１（実施例１）に係るアンテナ装置と比較例のアンテナ装置それぞれのリターンロスの周波数特性（整合済み）を示している。
　図４に示すように、実施例１（破線）のアンテナ装置１０も、比較例（実線）のアンテナ装置１１０も、リターンロスが実用レベルの１０ｄＢ以上において、低い周波数帯ＬＢと高い周波数帯ＨＢとで整合がとれている。
　上述の表１に示すように、比較例のアンテナ装置１１０は、高い周波数帯ＨＢでは、平均効率の値が－１．０ｄＢ（実用レベル）に比べて高く、良好な効率を備える。しかしながら、低い周波数帯ＬＢでは、平均効率の値が－２．２ｄＢであって好ましくない。
　一方、実施例１の場合、高い周波数帯ＨＢと低い周波数帯ＬＢとの両方の平均効率がともに－１．０ｄＢに比べて高い。したがって、実施例１のアンテナ装置１０は、高い周波数帯ＨＢと低い周波数帯ＬＢの両方で高く良好な効率を備える。
　したがって、広帯域の高い周波数帯で通信可能な比較例のアンテナ導体１１４を、実施例１のような第１のアンテナ導体１４と第２のアンテナ導体１６とに分割し、これらを第１および第２の接続部１８、２０で接続すれば、アンテナ導体の設置面積を実質的に拡大することなく、高い周波数帯および低い周波数帯の両方で良好な効率を得ることができる。
　以上のような本実施の形態１によれば、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。
（実施の形態２）
　本実施の形態２は、上述の実施の形態１の改良形態である。したがって、上述の実施の形態１と異なる点を中心に、本実施の形態２について説明する。なお、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一である本実施の形態２の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図５は、本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図である。
　図５に示すように、本実施の形態２に係る無線通信デバイス２５０のアンテナ装置２１０において、第１のアンテナ導体１４は、給電点２２を介してグランド導体１２に対して接続されることに加えて、ショート導体２３０を介してグランド導体１２に接続されている。すなわち、第１のアンテナ導体１４は、ショート導体２３０を介してグランド導体１２に短絡されている。
　具体的には、ショート導体２３０は、第１のアンテナ導体１４に接続される一端と、グランド導体１２に接続される他端とを有する導体である。また、ショート導体２３０と第１のアンテナ導体１４との接続点（第３の接続点）２３０ａは、第１の接続部１８と第１のアンテナ導体１４との接続点（第１の接続点）１８ａから遠く、第２の接続部２０と第１のアンテナ導体１４との接続点（第２の接続点）２０ａに近い。すなわち、本実施の形態２の場合、グランド導体１２、第１のアンテナ導体１４、およびショート導体２３０は、１つの構成要素（例えば１つの導体パターン）として一体化されている。なお、接続点２０ａと接続点２３０ａは、本実施の形態２のように近い方が好ましい。
　図６は、実施の形態１（実施例１）に係るアンテナ装置と実施の形態２（実施例２）に係るアンテナ装置それぞれのリターンロスの周波数特性（整合済み）を示している。
　図６に示すように、ショート導体２３０を設けることにより（実施例２）、リターンロスが実用レベルの１０ｄＢ以上において、低い周波数帯の帯域幅が概ね２倍に拡大している。これは、低い周波数帯の周波数では、上述の実施の形態１（実施例１）のアンテナ装置１０がモノポールアンテナとして機能しているのに対して、本実施の形態２（実施例２）のアンテナ装置２１０が逆Ｆアンテナとして機能していることによる。
　なお、表２に示すように、低い周波数帯の帯域幅が拡大しても、効率は大きく変わらない。本実施の形態２（実施例２）においても、上述の実施の形態１（実施例１）と同様に、高い周波数帯および低い周波数帯の両方で良好な効率を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　また、図５に示すように、ショート導体２３０は、絶縁材料から作製されたベース基板５２の端縁５２ａに沿って延在するように配置する方が好ましい。このようなショート導体２３０の配置により、低い周波数帯の場合、ベース基板５２の端縁５２ａに沿ったグランド導体１２の部分に電流が流れやすくなる。その結果、ショート導体２３０がベース基板５２の端縁５２ａから離れた位置に設けられる場合に比べて、低い周波数帯において、その帯域幅が拡大するとともに効率が高まる。
　以上のような本実施の形態２によれば、上述の実施の形態１と同様に、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。また、低い周波数帯の帯域幅を拡大することができる。
（実施の形態３）
　本実施の形態３は、上述の実施の形態２の改良形態である。したがって、上述の実施の形態２と異なる点を中心に、本実施の形態３について説明する。なお、上述の実施の形態２の構成要素と実質的に同一である本実施の形態３の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図７は、本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図である。
　図７に示すように、本実施の形態３に係る無線通信デバイス３５０のアンテナ装置３１０において、第１のアンテナ導体１４は、ショート導体３３０を介してグランド導体１２に短絡されている。しかしながら、ショート導体３３０は、グランド導体１２や第１のアンテナ導体１４から独立した別の導体である。そのため、ショート導体３３０の一端がインダクタ、例えばチップインダクタ３３２を介して第１のアンテナ導体１４に接続され、他端もチップインダクタ３３２を介してグランド導体１２に接続されている。本実施の形態３の場合、ショート導体３３０とグランド導体１２との間のチップインダクタ３３２とショート導体３３０と第１のアンテナ導体１４との間のチップインダクタ３３２は、同一のインダクタンスを備える。なお、２つのチップインダクタ３３２は異なるインダクタンスを備えてもよい。
　図８は、ショート導体とグランド導体との間およびショート導体と第１のアンテナ導体との間に配置されたインダクタのインダクタンス値と周波数帯の帯域幅との関係を示す図である。
　図８に示すように、チップインダクタ３３２のインダクタンスが増加すると、高い周波数帯（ＨＢ帯）の帯域幅が拡大する。したがって、チップインダクタ３３２のインダクタンスを調節することにより、高い周波数帯を所望の帯域幅にすることができる。
　なお、チップインダクタ３３２を介する接続の代わりに、ショート導体３３０の一端および他端を、一端と他端との間の部分と異なる幅に変更し、すなわち所望のインダクタンスを持つ形状で構成し、グランド導体１２および第１のアンテナ導体１４に接続してもよい。
　以上のような本実施の形態３によれば、上述の実施の形態２と同様に、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。また、低い周波数帯の帯域幅を拡大することができる。さらには、高い周波数帯の帯域幅も拡大することができる。
　以上、複数の実施の形態１～３を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれらに限らない。
　例えば、上述の実施の形態１の場合、図２に示すように、第２のアンテナ導体１６は矩形状である。具体的には、第２のアンテナ導体１６は、幅（Ｘ軸方向のサイズ）が一定の状態で、長さ方向（Ｙ軸方向）に延在し、且つ、長さ（Ｙ軸方向のサイズ）が幅に比べて小さい矩形状である。また、その幅は、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａの長さと同一の大きさである。しかしながら、本発明の実施の形態は、第２のアンテナ導体の形状を矩形状に限定しない。
　図９～図１３それぞれは、本発明の実施の形態４～８に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図である。
　図９に示すように、実施の形態４に係る無線通信デバイス４５０のアンテナ装置４１０における第２のアンテナ導体４１６は、第２の接続部２０から幅方向（Ｘ軸方向）に離れるにしたがって長さ（Ｙ軸方向のサイズ）が大きくなる形状を備える。なお、第２のアンテナ導体４１６の幅（Ｘ軸方向のサイズ）は、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａの長さと同一である。
　また、図１０に示すように、実施の形態５に係る無線通信デバイス５５０のアンテナ装置５１０における第２のアンテナ導体５１６は、その長さ（Ｙ軸方向のサイズ）について、幅方向（Ｘ軸方向）の中央が両端に比べて大きい形状を備える。なお、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａに対向する第２のアンテナ導体５１６の後端縁５１６ａは、直線状であって先端縁１４ａに対して平行である。また、第２のアンテナ導体５１６の幅（Ｘ軸方向のサイズ）は、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａの長さと同一である。
　さらに、図１１に示すように、実施の形態６に係る無線通信デバイス６５０のアンテナ装置６１０における第２のアンテナ導体６１６は、その長さ（Ｙ軸方向のサイズ）について、幅方向（Ｘ軸方向）の中央が両端に比べて小さい形状を備える。なお、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａに対向する第２のアンテナ導体６１６の後端縁６１６ａに対して反対側の先端縁６１６ｂは、直線状であって第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａに対して平行である。また、第２のアンテナ導体６１６の幅（Ｘ軸方向のサイズ）は、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａの長さと同一である。
　このような実施の形態４～６も、上述の実施の形態１と同様に、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。
　さらにまた、図１２に示すように、実施の形態７に係る無線通信デバイス７５０のアンテナ装置７１０における第２のアンテナ導体７１６は、後端縁７１６ａと先端縁７１６ｂとが互いに平行であって、後端縁７１６ａの長さに比べて先端縁７１６ｂの長さが大きい台形形状を備える。その後端縁７１６ａの長さは、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａに比べて大きい。
　このような実施の形態７も、上述の実施の形態１と同様に、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。さらに、高い周波数帯の帯域幅を拡大することができる。
　実施の形態７に係るアンテナ装置７１０と異なり、図１３に示すように、実施の形態８に係る無線通信デバイス８５０のアンテナ装置８１０における第２のアンテナ導体８１６は、後端縁８１６ａと先端縁８１６ｂとが互いに平行であって且つ長さが等しい矩形状である。その後端縁８１６ａおよび先端縁８１６ｂの長さは、第１のアンテナ導体１４の先端縁１４ａの長さに比べて小さい。
　このような実施の形態８も、上述の実施の形態１と同様に、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。
　また例えば、上述の実施の形態１の場合、図２に示すように、第１のアンテナ導体１４は、先端縁１４ａを底辺とする三角形状である。しかしながら、本発明の実施の形態は、第１のアンテナ導体の形状を三角形状に限定しない。
　図１４および図１５それぞれは、本発明の実施の形態９および１０に係るアンテナ装置を備える無線通信デバイスの部分拡大図である。
　図１４に示すように、実施の形態９に係る無線通信デバイス９５０のアンテナ装置９１０における第１のアンテナ導体９１４は、グランド導体１２に対して離れる方向（Ｙ軸方向）に給電点２２から延在し、給電点２２から遠ざかるほど幅（Ｘ軸方向のサイズ）が二次関数的に広がる形状、いわゆるおわん形状を備える。
　また、図１５に示すように、実施の形態１０に係る無線通信デバイス１０５０のアンテナ装置１０１０における第１のアンテナ導体１０１４は、グランド導体１２に対して離れる方向（Ｙ軸方向）に給電点２２から延在し、給電点２２から遠ざかるほど幅（Ｘ軸方向のサイズ）が線形的に広がる形状、いわゆる台形形状を備える。
　これらの実施の形態９および１０も、上述の実施の形態１と同様に、広帯域の高い周波数帯で通信するアンテナ装置を、大型化を抑制しつつ低い周波数帯でも通信可能にすることができる。
　さらには、上述の実施の形態１の場合、図２に示すように、第１のアンテナ導体１４は、グランド導体１２から離れる方向に給電点２２から延在している。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、ボウタイアンテナなどの自己補対アンテナのように、給電点から第１のアンテナ導体が延在しつつ、その反対方向に給電点から別のアンテナ導体が延在してもよい。
　すなわち、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置は、広義には、給電点と、前記グランド導体から離れる方向に前記給電点から延在し、前記給電点から遠ざかるほど幅が広がる第１のアンテナ導体と、前記第１のアンテナ導体の先端縁に対して間隔をあけて対向する第２のアンテナ導体と、前記第１のアンテナ導体の先端縁と前記第２のアンテナ導体とをキャパシタを介して接続する第１の接続部と、前記第１のアンテナ導体の先端縁と前記第２のアンテナ導体とをインダクタまたはゼロオーム抵抗を介して接続する第２の接続部と、を有し、前記第１の接続部と前記第１のアンテナ導体との第１の接続点が、前記第２の接続部と前記第１のアンテナ導体との第２の接続点に比べて、前記第１のアンテナ導体の先端縁の中央に近い、アンテナ装置である。
　以上、複数の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、ある実施の形態に対して少なくとも１つの別の実施の形態を全体としてまたは部分的に組み合わせて本発明に係るさらなる実施の形態とすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。
　本発明は、デュアルバンド対応のアンテナ装置に適用可能である。

Claims (9)

  1. 　給電点と、
    　前記給電点から延在し、前記給電点から遠ざかるほど幅が広がる第１のアンテナ導体と、
    　前記第１のアンテナ導体の先端縁に対して間隔をあけて対向する第２のアンテナ導体と、
    　前記第１のアンテナ導体の先端縁と前記第２のアンテナ導体とをキャパシタを介して接続する第１の接続部と、
    　前記第１のアンテナ導体の先端縁と前記第２のアンテナ導体とをインダクタまたはゼロオーム抵抗を介して接続する第２の接続部と、を有し、
    　前記第１の接続部と前記第１のアンテナ導体との第１の接続点が、前記第２の接続部と前記第１のアンテナ導体との第２の接続点に比べて、前記第１のアンテナ導体の先端縁の中央に近い、アンテナ装置。
  2. 　前記第１の接続点が、前記第１のアンテナ導体の先端縁の中央に位置し、
    　前記第２の接続点が、前記第１のアンテナ導体の先端縁の一方の端に位置する、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記給電点に接続されたグランド導体を、さらに有し、
    　前記第１のアンテナ導体が、前記グランド導体から離れる方向に延在する、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
  4. 　一端が前記第１のアンテナ導体に接続され、他端が前記グランド導体に接続されているショート導体を、さらに有し、
    　前記ショート導体と前記第１のアンテナ導体との第３の接続点が、前記第１の接続点よりも前記第２の接続点に近い、請求項３に記載のアンテナ装置。
  5. 　前記ショート導体の一端が、インダクタを介して前記第１のアンテナ導体に接続され、
    　前記ショート導体の他端が、インダクタを介して前記グランド導体に接続されている、請求項４に記載のアンテナ装置。
  6. 　前記第２のアンテナ導体の幅が、前記先端縁の長さに対して等しいまたは大きい、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
  7. 　前記第１のアンテナ導体が、前記先端縁を底辺とする三角形状であって、
    　前記第２のアンテナ導体が、矩形状である、請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
  8. 　前記第１のアンテナ導体が、２つの斜辺の長さが異なる三角形状である、請求項７に記載のアンテナ装置。
  9. 　請求項１から８のいずれか一項に記載のアンテナ装置と、
    　前記アンテナ装置の給電点に給電する給電回路と、を含む無線通信デバイス。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240178578A1 (en) * 2022-11-24 2024-05-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device
US12506282B2 (en) * 2022-11-24 2025-12-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010105274A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 Qualcomm Incorporated Multi-band serially connected antenna element for multi-band wireless communication devices
WO2012124247A1 (ja) * 2011-03-16 2012-09-20 パナソニック株式会社 アンテナ装置及び無線通信装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5774094A (en) * 1996-08-19 1998-06-30 Raytheon Company Complementary bowtie antenna
SE522522C2 (sv) * 1999-10-04 2004-02-10 Smarteq Wireless Ab Antennorgan
JP2001185938A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Mitsubishi Electric Corp ２周波共用アンテナ、多周波共用アンテナ、および２周波または多周波共用アレーアンテナ
JP4432254B2 (ja) * 2000-11-20 2010-03-17 株式会社村田製作所 表面実装型アンテナ構造およびそれを備えた通信機
US6917334B2 (en) * 2002-04-19 2005-07-12 Skycross, Inc. Ultra-wide band meanderline fed monopole antenna
JP3964382B2 (ja) * 2003-11-11 2007-08-22 ミツミ電機株式会社 アンテナ装置
JP4389275B2 (ja) * 2007-08-24 2009-12-24 株式会社村田製作所 アンテナ装置及び無線通信機
JP5274102B2 (ja) * 2008-05-22 2013-08-28 原田工業株式会社 ２周波アンテナ
JP5373472B2 (ja) 2009-05-11 2013-12-18 矢崎総業株式会社 ボウタイアンテナ
US8081122B2 (en) * 2009-06-10 2011-12-20 Tdk Corporation Folded slotted monopole antenna
CN201498595U (zh) * 2009-09-07 2010-06-02 国基电子（上海）有限公司 印刷天线
WO2011053107A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Laird Technologies, Inc. Omnidirectional multi-band antennas
CN102110881B (zh) * 2009-12-25 2015-05-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 多频段天线
US8717245B1 (en) * 2010-03-16 2014-05-06 Olympus Corporation Planar multilayer high-gain ultra-wideband antenna
JP2012161004A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Panasonic Corp アンテナ装置
CN102394361B (zh) * 2011-06-29 2016-09-28 中兴通讯股份有限公司 一种超宽带天线及终端
US8860617B1 (en) * 2011-07-08 2014-10-14 Trivec-Avant Corporation Multiband embedded antenna
JPWO2013061502A1 (ja) * 2011-10-27 2015-04-02 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ アンテナ装置及び無線通信装置
JP2013138296A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Mitsumi Electric Co Ltd アンテナ装置
US9077066B1 (en) * 2012-03-14 2015-07-07 Amazon Technologies, Inc. Wideband tapered antenna with parasitic grounding element
TWI552442B (zh) * 2014-07-16 2016-10-01 啟碁科技股份有限公司 雙頻天線
JP6432693B2 (ja) * 2015-10-22 2018-12-05 株式会社村田製作所 アンテナ装置
CN206148620U (zh) * 2016-11-11 2017-05-03 成都大公博创信息技术有限公司 具有可变增益的航空频段监测天线
JP6865074B2 (ja) * 2017-03-14 2021-04-28 株式会社パナソニックシステムネットワークス開発研究所 アンテナ装置及びアンテナ装置を備えた電子機器
JP6809609B2 (ja) * 2017-06-27 2021-01-06 株式会社村田製作所 デュアルバンド対応アンテナ装置
DE112019000636B4 (de) * 2018-02-02 2025-10-16 AGC Inc. Antennenvorrichtung, Fensterscheibe für ein Fahrzeug und Fensterscheibenstruktur
US20250309526A1 (en) * 2022-05-31 2025-10-02 Lg Electronics Inc. Wideband antenna arranged on vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010105274A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 Qualcomm Incorporated Multi-band serially connected antenna element for multi-band wireless communication devices
WO2012124247A1 (ja) * 2011-03-16 2012-09-20 パナソニック株式会社 アンテナ装置及び無線通信装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240178578A1 (en) * 2022-11-24 2024-05-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device
US12506282B2 (en) * 2022-11-24 2025-12-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device

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