WO2022070419A1 - アンテナ装置及び通信装置 - Google Patents
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- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
Definitions
- This disclosure relates to an antenna device and a communication device.
- Patent Document 1 discloses a method in which the housing has the same resonance frequency as the feeding antenna element in order to reduce the influence of the housing on the radiation characteristics of the feeding antenna element.
- Patent Document 1 does not examine this point at all.
- One aspect of the present disclosure provides an antenna device and a communication device capable of multi-banding.
- the antenna device includes a feeding antenna element, a housing including a feeding antenna element extending so as to be electrically coupled to the feeding antenna element, and having a resonance frequency different from that of the feeding antenna element. To prepare for.
- the communication device includes a feeding antenna element, a housing including a feeding antenna element extending so as to be electrically coupled to the feeding antenna element, and having a resonance frequency different from that of the feeding antenna element. And communicates using the feeding antenna element.
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an antenna device according to an embodiment.
- FIG. 1 is also a diagram showing a schematic configuration of a part of a communication device incorporating an antenna device.
- An example of a communication device is a mobile communication device such as a smartphone. The communication device communicates using the antenna device 100, more specifically, the feeding antenna element 3 or the like described later.
- the antenna device 100 includes a substrate 1, a housing 2, a feeding antenna element 3, a non-feeding antenna element 4, and an additional non-feeding antenna element 5.
- the non-feeding antenna element 4 is included in the housing 2.
- the XYZ coordinate system is illustrated.
- the X-axis direction and the Y-axis direction correspond to the surface direction of the substrate 1.
- the Z-axis direction corresponds to the thickness direction of the substrate 1.
- the substrate 1 has a ground having a reference potential (hereinafter referred to as "ground GND").
- the substrate 1 is provided with various other elements other than the elements shown in the figure. Examples of other elements are a circuit that generates a transmission signal of the feeding antenna element 3, a circuit that processes a reception signal, and the like.
- the housing 2 houses the substrate 1, the feeding antenna element 3, and the additional non-feeding antenna element 5. Other elements not shown (eg, batteries of communication devices, etc.) may also be housed in the housing 2.
- the housing 2 includes a housing 21 and a housing 22.
- the housing 21 and the housing 22 form a frame body (frame portion) surrounding the substrate 1, the feeding antenna element 3 and the additional non-feeding antenna element 5 on the XY plane.
- the housing 21 constitutes an upper portion (a portion on the positive direction side of the Y axis) of the frame body.
- the housing 21 constitutes an upper side portion of the frame body and corner portions on both sides.
- the housing 22 constitutes at least a part of a portion below the housing 21 (a portion on the negative direction side of the Y-axis).
- the housing 21 and the housing 22 have conductivity.
- An example of a material is metal.
- the housing 21 and the housing 22 are separated from each other in the housing 2.
- a gap is provided between the housing 21 and the housing 22.
- the gap portion may be filled with an insulator such as resin.
- the upper end portion of the housing 22 (the portion facing the housing 21) may be connected to the ground GND.
- the housing 21 has a certain length in the Z-axis direction so as to have an inner surface facing the feeding antenna element 3 and the like.
- the feeding antenna element 3 has a resonance frequency.
- the resonance frequency of the feeding antenna element 3 is a frequency in the frequency band used by the antenna device 100.
- An example of the frequency band used is the communication frequency band of a communication device. Examples of communication frequency bands are 700 MHz to 960 MHz band, 1400 MHz to 1510 MHz band, 1710 MHz to 2200 MHz band, 2300 MHz to 2700 MHz band, 3400 MHz to 3600 MHz band, 3600 MHz to 4100 MHz band, 4500 MHz to 4600 MHz band, and the like. be.
- the feeding antenna element 3 examples include an LDS (Laser Direct Structuring) antenna, a metal pattern formed on the substrate 1, and the like.
- the feeding antenna element 3 is provided near the left side (X-axis negative direction side) corner of the housing 22.
- the position of the feeding antenna element 3 is not limited to the example shown in FIG.
- the exemplified feeding antenna element 3 includes a base 31, an extending portion 32, an extending portion 33, and an extending portion 34.
- the base portion 31 extends in the upper left direction (the direction between the negative X-axis direction and the positive Y-axis direction) toward the corner of the housing 22 from one end having the feeding point 3a.
- the shape of the feeding antenna element 3 is not limited to the example shown in FIG. In addition to the substantially T-shape as shown in FIG. 1, the feeding antenna element 3 may have various shapes such as an L-shape.
- the extending portion 32 extends from the end of the base 31 to both sides.
- the extending portion 33 is connected to one tip of the extending portion 32 and extends in a direction different from the extending direction of the extending portion 32.
- the extending portion 34 is connected to the other tip portion of the extending portion 32 and extends in a direction different from the extending direction of the extending portion 32.
- the extending portion 32, the extending portion 33, and the extending portion 34 extend substantially along the corner portion of the housing 21. In this example, the extending portion 32 extends so as to face the corner of the housing 21.
- the extending portion 33 extends downward (Y-axis negative direction) along the left side portion (the portion on the X-axis negative direction side) of the housing 21.
- the extending portion 34 extends in the right direction (X-axis positive direction) along the upper side portion of the housing 21. It should be noted that at least a part of the extending portion 32, the extending portion 33 and the extending portion 34 may be smoothly curved along the corner of the housing 21, for example.
- the extending portion 32, the extending portion 33, and the extending portion 34 have a certain length in the Z-axis direction so as to have a surface facing the inner side surface of the housing 21 described above.
- the extending portion 32 has a surface facing the inner side surface of the corner portion of the housing 21.
- the extending portion 33 has a surface facing the inner side surface of the left side portion of the housing 21 (a surface extending in the YZ plane direction).
- the extending portion 34 has a surface facing the inner side surface of the upper side portion of the housing 21 (a surface extending in the XZ plane direction).
- the feeding antenna element 3 has a resonance frequency corresponding to the electric length of the feeding antenna element 3.
- the electrical length of the feeding antenna element 3 is mainly given by the extending portion 32, the extending portion 33, and the extending portion 34.
- the resonance frequency of the feeding antenna element 3 is a frequency in which the electric length from the feeding point F to the tip of the extending portion 33 or the tip of the extending portion 34 is ⁇ / 4 ( ⁇ is a wavelength).
- the non-feeding antenna element 4 is included in the housing 2 (it is a part of the housing 2). In this example, the non-feeding antenna element 4 is the housing 21.
- the non-feeding antenna element 4 extends so as to be electrically coupled to the feeding antenna element 3 in the frequency band used by the antenna device 100.
- the electrical coupling between the feeding antenna element 3 and the non-feeding antenna element 4 includes a capacitive coupling.
- the non-feeding antenna element 4 has a resonance frequency according to the electric length of each part (first part 41 and second part 42 described later) of the non-feeding antenna element 4.
- the resonance frequency of the non-feeding antenna element 4 is also a frequency in the frequency band used by the antenna device 100, similarly to the resonance frequency of the feeding antenna element 3.
- the resonance frequency of the non-feeding antenna element 4 is different from the resonance frequency of the feeding antenna element 3.
- the resonance frequency of the non-feeding antenna element 4 may be a frequency included in a band different from the band including the resonance frequency of the feeding antenna element 3.
- the non-feeding antenna element 4 may have a plurality of resonance frequencies, each of which is contained in a different band.
- the resonance frequency of the non-feeding antenna element 4 may be lower than the resonance frequency of the feeding antenna element 3.
- the feeding antenna element 3 is relatively smaller than the feeding antenna element 4, so that the feeding antenna element 4 may be structurally included. It can contribute to miniaturization. Further, the feeding antenna element 3 can be coupled to the non-feeding antenna element 4 as a transmission path without disturbing the radiation of the feeding antenna element 3 alone.
- the non-feeding antenna element 4 includes a first portion 41 and a second portion 42.
- the first portion 41 is the left side (X-axis negative direction side) and the second portion 42 is the right side (X-axis positive direction side).
- the length of the first portion 41 (the boundary with the second portion 42) is determined by the position of the contact point 4b described later.
- the first portion 41 is a portion on the left side including the contact point 4b, and the second portion 42 is a portion on the right side of the contact point 4b.
- the first portion 41 corresponds to the left corner portion of the housing 21.
- the first portion 41 extends along the extending direction of the feeding antenna element 3 so as to cause a capacitive coupling with the feeding antenna element 3 (constituting a transmission line). Since the housing 21 faces the extending portion 32, the extending portion 33, and the extending portion 34 of the feeding antenna element 3 at the corner portion, the capacitance is capacitive between the first portion 41 and the feeding antenna element 3. Bonding occurs.
- the length of the first portion 41 may be longer than the length of the feeding antenna element 3.
- the electrical coupling between the first portion 41 of the non-feeding antenna element 4 and the feeding antenna element 3 can be enhanced. Specifically, by lowering the resonance frequency of the feeding antenna element 4 to be lower than the resonance frequency of the feeding antenna element 3, the feeding antenna element 3 alone does not interfere with the radiation, and the feeding antenna element 3 is used as a transmission path without feeding. Can be coupled to the antenna element 4
- the second part 42 is connected to and extends to the first part 41.
- the second portion 42 is electrically coupled to the feeding antenna element 3 via the first portion 41.
- the non-feeding antenna element 4 has a contact 4a, a contact 4b, and a contact 4c that can be connected to the ground GND.
- the contact points 4a and 4b are provided in the first portion 41.
- the contact 4a is provided at one tip of the first portion 41 (the tip opposite to the second portion 42).
- the contact 4b is provided at the other tip of the first portion 41 (the tip on the second portion 42 side). In other words, the contact 4b determines the position of the other tip of the first portion 41 (the boundary between the first portion 41 and the second portion 42) of the passive antenna element 4.
- the contact 4c is provided in the second portion 42.
- the contact 4c is provided at the other tip of the second portion 42 (the tip opposite to the first portion 41).
- One tip of the second portion 42 (the tip on the side of the first portion 41) is connected to the other tip of the first portion 41.
- the antenna device 100 also includes a connection portion that enables connection of the contact 4a, the contact 4b, and the contact 4c to the ground GND. As a result, the ground of the non-feeding antenna element 4 can be secured, and the non-feeding antenna element 4 can have a resonance frequency.
- the connection portion will be described with reference to FIG.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a connection portion. Three connecting portions 6a, connecting portions 6b and connecting portions 6c are exemplified.
- connection portion 6a is a first connection portion provided between the contact 4a and the ground GND.
- the connection portion 6a includes a contact portion 61a and a connection circuit 62a.
- the contact portion 61a brings the contact 4a into contact with the substrate 1.
- the configuration of the contact portion 61a is not particularly limited, but for example, a contact terminal such as a contact spring, a conductive screw, or the like may be used.
- connection circuit 62a is connected between the contact portion 61a and the ground GND.
- the connection circuit 62a defines the connection state between the contact portion 61a and the ground GND, that is, the connection state between the contact 4a of the non-feeding antenna element 4 and the ground GND. By defining various connection states, the non-feeding antenna element 4 can have a larger resonance frequency.
- connection circuit 62a may define the connection state for each frequency band.
- the connection circuit 62a puts the contact 4a in a short state in a specific frequency band and puts the contact 4a in an open state in another frequency band.
- Such a connection circuit 62a is configured to include, for example, a filter.
- An example of a filter is a bandpass filter that passes a signal in a specific frequency band.
- a filter circuit configured to include coils and / or capacitors provided in series and / or in parallel may be used.
- connection state is the impedance and phase from the contact 4a to the ground GND.
- the electrical length of the first portion 41 of the non-feeding antenna element 4 and the resonance frequency of the first portion 41 are adjusted by the impedance and the phase.
- the connection circuit 62a may define the connection state according to the frequency band used. For example, the connection circuit 62a adjusts the impedance and phase from the contact 4a to the ground GND so that the resonance frequency of the first portion 41 of the non-feeding antenna element 4 is included in the used frequency band.
- Such a connection circuit 62a is configured to include an active element.
- An example of an active element is a switch such as SP4T. The switch is provided to provide a plurality of paths from the contact 4a to the ground GND.
- Circuit elements and the like may be provided on several paths so that each path has a different impedance and phase.
- the switch switches the impedance and phase from the contact 4a to the ground GND.
- the antenna device 100 may also include a control unit and the like required for switch control.
- connection circuit 62a may include a configuration that combines the configurations of both the filter and the switch described above.
- the connection portion 6b is a second connection portion provided between the contact 4b and the ground GND.
- the connection portion 6b includes a contact portion 61b and a connection circuit 62b.
- the contact portion 61b brings the contact 4b into contact with the substrate 1.
- the connection circuit 62b defines the connection state between the contact portion 61b and the ground GND, that is, the connection state between the contact 4b of the non-feeding antenna element 4 and the ground GND. Since the details are the same as those of the contact portion 61a and the connection circuit 62a described above, the description thereof will not be repeated.
- the specific frequency band (for example, the pass band of the filter) in which the connection circuit 62b shorts the connection state may be a frequency band different from the specific frequency band in the connection circuit 62a described above.
- the connection portion 6c is a third connection portion provided between the contact 4c and the ground GND.
- the connection portion 6c includes a contact portion 61c and a connection circuit 62c.
- the contact portion 61c brings the contact 4c into contact with the substrate 1.
- the connection circuit 62c defines the connection state between the contact portion 61c and the ground GND, that is, the connection state between the contact 4c of the non-feeding antenna element 4 and the ground GND. Since the details are the same as those of the contact portion 61a and the connection circuit 62a described above, the description thereof will not be repeated.
- the specific frequency band in which the connection circuit 62c shorts the connection state may be a frequency band different from the specific frequency band in the connection circuit 62a and the specific frequency band in the connection circuit 62b described above.
- the additional non-feeding antenna element 5 is a non-feeding antenna element different from the non-feeding antenna element 4, and is provided on the substrate 1 in this example.
- One tip of the additional non-feeding antenna element 5 (in this example, the tip on the side closer to the feeding antenna element 3) is connected to the ground GND.
- the additional non-feeding antenna element 5 is electrically coupled to the feeding antenna element 3 via the substrate 1.
- Examples of the additional non-feeding antenna element 5 are an LDS antenna, a metal pattern formed on the substrate 1, and the like.
- the metal pattern is provided on a portion of the substrate 1 where there is no pattern on the ground GND.
- the LDS antenna may be provided in a portion of the substrate 1 having a ground GND pattern, or may be provided in a portion of the substrate 1 having no ground GND pattern.
- the additional non-feeding antenna element 5 has a resonance frequency different from the resonance frequency of the feeding antenna element 3 and the resonance frequency of the non-feeding antenna element 4.
- the resonance frequency of the additional non-feeding antenna element 5 is also a frequency in the used frequency band of the antenna device 100, similarly to the resonance frequency of the feeding antenna element 3 and the non-feeding antenna element 4.
- the resonance frequency of the additional non-feeding antenna element 5 may be a frequency included in a band including the resonance frequency of the feeding antenna element 3 and a band including the resonance frequency of the non-feeding antenna element 4.
- the resonance frequency of the additional non-feeding antenna element 5 may be lower than the resonance frequency of the feeding antenna element 3.
- FIG. 3 is a diagram showing an example of a plurality of resonance modes. Six resonance modes of resonance mode M1 to resonance mode M6 are exemplified.
- Resonance mode M1 is a mode that resonates at a frequency (first resonance frequency) in which the electrical length of the entire non-feeding antenna element 4 is ⁇ / 2.
- An example of the first resonant frequency is a frequency in the 700 MHz band.
- the contact 4a is in a short state.
- the contact 4b is in an open state.
- the contact 4c is in a short state.
- Resonance mode M2 is a mode in which resonance occurs at a frequency (second resonance frequency) in which the electrical length of the first portion 41 of the non-feeding antenna element 4 is ⁇ / 2.
- An example of a resonant frequency is a frequency in the 1800 MHz band.
- the contact 4a is in a short state.
- the contact 4b is in a short state.
- the contact 4c is in an arbitrary state. In order to avoid unexpected and unnecessary resonance, a short state may be adopted as an arbitrary state.
- the resonance mode M3 is a mode in which resonance occurs at a frequency (third resonance frequency) in which the electrical length of the first portion 41 of the non-feeding antenna element 4 is ⁇ / 4.
- An example of a third resonant frequency is a frequency in the 900 MHz band.
- the contact 4a is in the open state.
- the contact 4b is in a short state.
- the contact 4c is in an arbitrary state.
- the resonance mode M4 is a mode in which resonance occurs at a frequency (fourth resonance frequency) in which the electric length of the second portion 42 of the non-feeding antenna element 4 is ⁇ / 2.
- An example of the fourth resonant frequency is a frequency in the 1500 MHz band.
- the contact 4a is in an arbitrary state.
- the contact 4b is in a short state.
- the contact 4c is in a short state.
- Resonance mode M5 is a mode that resonates at a frequency (fifth resonance frequency) in which the electric length of the feeding antenna element 3 is ⁇ / 4.
- An example of a fifth resonant frequency is a frequency in the 3500 MHz band.
- the contact 4a is in a short-circuit state.
- the contact 4b is in a short state.
- the contact 4c is in an arbitrary state.
- Resonance mode M6 is a mode that resonates at a frequency (sixth resonance frequency) in which the electrical length of the additional non-feeding antenna element 5 is ⁇ / 4.
- An example of the sixth resonant frequency is a frequency in the 2500 MHz band.
- the contact 4a is in an arbitrary state.
- the contact 4b is in an arbitrary state.
- the contact 4c is in an arbitrary state.
- connection circuit 62a, the connection circuit 62b, and the connection circuit 62c define the connection state for each frequency band.
- the connection circuit 62a short-circuits the contact 4a in the 700 MHz band, the 1800 MHz band, and the 3500 MHz band, and sets the contact 4a open state in the 900 MHz band.
- the connection circuit 62b shorts the contact 4b in the 1800 MHz band, 900 MHz band, 1500 MHz band, and 3500 MHz band, and opens the contact 4b in the 700 MHz band.
- the connection circuit 62c short-circuits the contacts 4c in the 700 MHz band and the 1500 MHz band.
- the antenna device 100 can be multi-banded by a plurality of resonance modes as described above. Further, by using the housing 2 including the non-feeding antenna element 4, the antenna device 100 can be made smaller than the case where the non-feeding antenna element 4 is provided separately from the housing 2.
- connection portion 6c may not include the connecting circuit 62c and the contact portion 61c may be directly connected to the ground GND. Even in this case, the connection state of the contact 4c for each frequency band described above with reference to FIG. 3 can be specified.
- the number and positions of contacts provided on the non-feeding antenna element 4 are not limited to the contacts 4a, the contacts 4b, and the contacts 4c. Any number of contacts may be provided at any location.
- a plurality of additional non-feeding antenna elements 5 may be provided.
- the frequency band including the resonance frequency is not limited to the specific frequency band described by giving numerical values so far.
- the antenna device 100 may be incorporated and used in various devices such as a radar device in addition to the communication device.
- the antenna device 100 described above is specified as follows, for example. As described with reference to FIGS. 1 and 3, the antenna device 100 extends so as to electrically couple the feeding antenna element 3 with the feeding antenna element 3 and has a resonance frequency different from that of the feeding antenna element 3.
- the housing 2 includes the non-feeding antenna element 4 having the above.
- the antenna device 100 by coexisting the resonance frequency of the feeding antenna element 3 and the resonance frequency of the non-feeding antenna element 4 included in the housing 2, it is possible to achieve multi-band. Further, the antenna device 100 can be made smaller than the case where the non-feeding antenna element is provided separately from the housing 2.
- the antenna device 100 may include a connecting portion 6a, a connecting portion 6b, and a connecting portion 6c provided between the non-feeding antenna element 4 and the ground GND.
- the ground of the non-feeding antenna element 4 can be secured, and the resonance frequency corresponding to the ground can be provided to the non-feeding antenna element 4.
- connection portion 6a, the connection portion 6b, and the connection portion 6c are the connection circuit 62a and the connection circuit 62b that define the connection state between the non-feeding antenna element 4 and the ground GND.
- connection circuit 62c may be included.
- the connection circuit 62a, the connection circuit 62b, and the connection circuit 62c may include a filter that defines the connection state for each frequency band, or may include a switch that defines the connection state according to the frequency band used. As a result, the non-feeding antenna element 4 can have a larger resonance frequency.
- the feeding antenna element 3 may have a base portion 31 having a feeding point 3a and an extending portion 32 extending from the end portion of the base portion 31 to both sides.
- an antenna having such a T-shape can be used as the feeding antenna element 3.
- the non-feeding antenna element 4 extends along the extending direction of the feeding antenna element 3 so that a capacitive coupling occurs with the feeding antenna element 3.
- 41 and a second portion 42 connected to and extending from the first portion 41 may be included.
- the non-feeding antenna element 4 can be electrically coupled to the feeding antenna element 3.
- the length of the first portion 41 of the non-feeding antenna element 4 may be longer than the length of the feeding antenna element 3. As a result, the electrical coupling between the first portion 41 of the non-feeding antenna element 4 and the feeding antenna element 3 can be enhanced.
- the connecting portion 6a is formed by connecting one tip portion (a portion provided with the contact 4a) of the first portion 41 of the non-feeding antenna element 4 to the ground GND. It may be a first connection portion provided between them.
- the connecting portion 6b may be a second connecting portion provided between the other tip portion (a portion provided with the contact 4b) of the first portion 41 of the non-feeding antenna element 4 and the ground GND.
- the connection portion 6c is a third portion of the second portion 42 of the passive antenna element 4 provided between the tip portion (the portion provided with the contact 4b) on the opposite side of the first portion 41 and the ground GND. It may be a connection part of. For example, by providing such a plurality of connection portions 6a, connection portions 6b, and connection portions 6c, a large number of resonance frequencies can be provided to the non-feeding antenna element 4.
- the non-feeding antenna element 4 may have a resonance frequency lower than the resonance frequency of the feeding antenna element 3. Thereby, for example, the feeding antenna element 3 can be coupled to the non-feeding antenna element 4 as a transmission path without disturbing the radiation of the feeding antenna element 3 alone.
- the antenna device 100 is electrically coupled to the feeding antenna element 3 and has the resonance frequency of the non-feeding antenna element 4 and the resonance frequency of the additional non-feeding antenna element 5.
- An additional non-feeding antenna element 5 having different resonance frequencies may be provided.
- the additional non-feeding antenna element 5 may be electrically coupled to the feeding antenna element 3 via the substrate 1.
- the additional non-feeding antenna element 5 may have a resonance frequency lower than the resonance frequency of the feeding antenna element 3.
- a communication device that communicates using the antenna device 100 is also one aspect of the present disclosure. That is, the communication device includes a feeding antenna element 3 and a housing 2 including a feeding antenna element 4 extending so as to be electrically coupled to the feeding antenna element 3 and having a resonance frequency different from that of the feeding antenna element 3. Is provided, and communication is performed using the feeding antenna element 3. Even in such a communication device, it becomes possible to achieve multi-band and to reduce the size of the device.
- the non-feeding antenna element 4 may be fed.
- the feeding of the non-feeding antenna element 4 may be performed together with the feeding of the feeding antenna element 3 (first antenna element) or instead of the feeding of the feeding antenna element 3. Even in this case, it is possible to achieve multi-band and to reduce the size of the device.
- the present technology can also have the following configurations.
- Antenna device To prepare Antenna device.
- a connection portion provided between the non-feeding antenna element and the ground is provided.
- the antenna device according to (1) (3)
- the connection portion includes a connection circuit that defines a connection state between the non-feeding antenna element and the ground.
- the connection circuit includes a filter that defines the connection state for each frequency band.
- the connection circuit includes a switch that defines the connection state according to the frequency band used.
- the feeding antenna element is A base with a feeding point and An extending portion extending from the end of the base to both sides, and an extending portion Have, The antenna device according to any one of (1) to (5).
- the non-feeding antenna element is A first portion extending along the extending direction of the feeding antenna element so that a capacitive coupling occurs with the feeding antenna element, A second part that is connected to and extends to the first part, including, The antenna device according to any one of (1) to (6).
- the length of the first portion of the non-feeding antenna element is longer than the length of the feeding antenna element.
- the antenna device according to (7). (9) It is provided with a plurality of connections provided between the non-feeding antenna element and the ground.
- the plurality of connections are A first connection portion provided between one tip of the first portion of the non-feeding antenna element and the ground, and a first connection portion.
- a second connection portion provided between the other tip portion of the first portion of the non-feeding antenna element and the ground, and a second connection portion.
- the plurality of connecting portions include a third connecting portion provided between the tip portion of the second portion of the non-feeding antenna element opposite to the first portion and the ground.
- the non-feeding antenna element has a resonance frequency lower than the resonance frequency of the feeding antenna element.
- An additional non-feeding antenna element that is electrically coupled to the feeding antenna element and has a resonance frequency different from the resonance frequency of the feeding antenna element and the resonance frequency of the non-feeding antenna element is provided.
- the additional non-feeding antenna element is electrically coupled to the feeding antenna element via the substrate.
- the additional non-feeding antenna element has a resonance frequency lower than the resonance frequency of the feeding antenna element.
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Abstract
アンテナ装置は、給電アンテナ素子と、給電アンテナ素子と電気的に結合するように延在し給電アンテナ素子とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子を含む筐体と、を備える。
Description
本開示は、アンテナ装置及び通信装置に関する。
例えば特許文献1は、筐体による給電アンテナ素子の放射特性への影響を低減するために、筐体に給電アンテナ素子と同じ共振周波数を持たせる手法を開示する。
筐体の共振周波数をマルチバンド化に利用することが考えられる。この点について、特許文献1は何ら検討を行っていない。
本開示の一側面は、マルチバンド化を図ることが可能なアンテナ装置及び通信装置を提供する。
本開示の一側面に係るアンテナ装置は、給電アンテナ素子と、給電アンテナ素子と電気的に結合するように延在し給電アンテナ素子とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子を含む筐体と、を備える。
本開示の一側面に係る通信装置は、給電アンテナ素子と、給電アンテナ素子と電気的に結合するように延在し給電アンテナ素子とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子を含む筐体と、を備え、給電アンテナ素子を用いて通信を行う。
以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
1. 実施形態
2. 効果
1. 実施形態
2. 効果
1. 実施形態
図1は、実施形態に係るアンテナ装置の概略構成の例を示す図である。図1は、アンテナ装置が組み入れられた通信装置の一部の概略構成を示す図でもある。通信装置の例は、スマートフォン等の移動体通信装置である。通信装置は、アンテナ装置100、より具体的には後述の給電アンテナ素子3等を用いて通信を行う。
図1は、実施形態に係るアンテナ装置の概略構成の例を示す図である。図1は、アンテナ装置が組み入れられた通信装置の一部の概略構成を示す図でもある。通信装置の例は、スマートフォン等の移動体通信装置である。通信装置は、アンテナ装置100、より具体的には後述の給電アンテナ素子3等を用いて通信を行う。
アンテナ装置100は、基板1と、筐体2と、給電アンテナ素子3と、無給電アンテナ素子4と、追加無給電アンテナ素子5とを含む。後述するように、無給電アンテナ素子4は、筐体2に含まれる。説明の便宜上、XYZ座標系が図示される。X軸方向及びY軸方向は、基板1の面方向に対応する。Z軸方向は、基板1の厚さ方向に対応する。
基板1は、基準電位を有するグラウンド(以下、「グラウンドGND」という。)を有する。基板1には、図示される要素以外にもさまざまな他の要素が設けられる。他の要素の例は、給電アンテナ素子3の送信信号の生成等を行う回路、受信信号の処理等を行う回路等である。
筐体2は、基板1、給電アンテナ素子3及び追加無給電アンテナ素子5を収容する。図示しない他の要素(例えば通信装置のバッテリー等)も、筐体2に収容されうる。筐体2は、筐体21と、筐体22とを含む。筐体21及び筐体22は、XY平面において、基板1、給電アンテナ素子3及び追加無給電アンテナ素子5を囲む枠体(枠部)を構成する。
筐体21は、枠体の上部分(Y軸正方向側の部分)を構成する。筐体21は、枠体の上辺部分と、両側のコーナー部分を構成する。筐体22は、筐体21よりも下側の部分(Y軸負方向側の部分)の少なくとも一部を構成する。
筐体21及び筐体22は、導電性を有する。材質の例は、金属である。筐体21及び筐体22は、筐体2において互いに分離される。この例では、筐体21と筐体22との間にギャップが設けられる。ギャップ部分は、樹脂等の絶縁体で埋められていてもよい。筐体22の上端部(筐体21と対向する部分)は、グラウンドGNDに接続されていてよい。
筐体21は、給電アンテナ素子3等と対向する内側面を有するように、Z軸方向にもある程度の長さを有する。
給電アンテナ素子3は、共振周波数を有する。給電アンテナ素子3の共振周波数は、アンテナ装置100の使用周波数帯域中の周波数である。使用周波数帯の例は、通信装置の通信周波数帯域である。通信周波数帯域の例は、700MHz~960MHzの帯域、1400MHz~1510MHzの帯域、1710MHz~2200MHzの帯域、2300MHz~2700MHzの帯域、3400MHz~3600MHzの帯域、3600MHz~4100MHzの帯域及び4500MHz~4600MHzの帯域等である。
給電アンテナ素子3の例は、LDS(Laser Direct Structuring)アンテナ、基板1に形成される金属パターン等である。この例では、給電アンテナ素子3は、筐体22の左側(X軸負方向側)コーナー付近に設けられる。ただし、給電アンテナ素子3の位置は、図1に示される例に限定されない。
例示される給電アンテナ素子3は、基部31と、延在部32と、延在部33と、延在部34とを含む。基部31は、給電点3aを有する一方の端部から、筐体22のコーナーに向かって左上方向(X軸負方向とY軸正方向との間の方向)に延在する。ただし、給電アンテナ素子3の形状は、図1に示される例に限定されない。図1に示されるような略T字形状の他に、L字形状等のさまざまな形状を、給電アンテナ素子3は有してよい。
延在部32は、基部31の端部から両側に延在する。延在部33は、延在部32の一方の先端部に連接し、延在部32の延在方向とは異なる方向に延在する。延在部34は、延在部32の他方の先端部に連接し、延在部32の延在方向とは異なる方向に延在する。延在部32、延在部33及び延在部34は、概ね、筐体21のコーナー部分に沿って延在する。この例では、延在部32は、筐体21のコーナーに対向するように延在する。延在部33は、筐体21の左辺部分(X軸負方向側の部分)に沿って、下方向(Y軸負方向)に延在する。延在部34は、筐体21の上辺部に沿って、右方向(X軸正方向)に延在する。なお、延在部32、延在部33及び延在部34の少なくとも一部が、例えば筐体21のコーナーに沿って滑らかに湾曲していてもよい。
延在部32、延在部33及び延在部34は、上述の筐体21の内側面と対向する面を有するように、Z軸方向にもある程度の長さを有する。具体的に、延在部32は、筐体21のコーナー部分の内側面に対向する面を有する。延在部33は、筐体21の左辺部分の内側面に対向する面(YZ平面方向に延在する面)を有する。延在部34は、筐体21の上辺部分の内側面に対向する面(XZ平面方向に延在する面)を有する。
給電アンテナ素子3は、給電アンテナ素子3の電気長に応じた共振周波数を有する。給電アンテナ素子3の電気長は、主に、延在部32、延在部33及び延在部34によって与えられる。給電アンテナ素子3の共振周波数は、給電点Fから延在部33の先端もしくは延在部34の先端までの電気長をλ/4(λは波長)とする周波数である。
無給電アンテナ素子4は、筐体2に含まれる(筐体2の一部である)。この例では、無給電アンテナ素子4は、筐体21である。無給電アンテナ素子4は、アンテナ装置100の使用周波数帯域において、給電アンテナ素子3と電気的に結合するように延在する。給電アンテナ素子3と無給電アンテナ素子4との電気的結合は、容量性結合を含む。
無給電アンテナ素子4は、無給電アンテナ素子4の各部(後述の第1の部分41及び第2の部分42)の電気長に応じた共振周波数を有する。無給電アンテナ素子4の共振周波数も、給電アンテナ素子3の共振周波数と同様に、アンテナ装置100の使用周波数帯域中の周波数である。無給電アンテナ素子4の共振周波数は、給電アンテナ素子3の共振周波数とは異なる。無給電アンテナ素子4の共振周波数は、給電アンテナ素子3の共振周波数が含まれる帯域とは異なる帯域に含まれる周波数であってよい。無給電アンテナ素子4は、各々が異なる帯域に含まれる複数の共振周波数を有してよい。
無給電アンテナ素子4の共振周波数は、給電アンテナ素子3の共振周波数よりも低くてよい。無給電アンテナ素子4の共振周波数を給電アンテナ素子3の共振周波数より低くすると、給電アンテナ素子3が無給電アンテナ素子4より相対的に小さくなるので、無給電アンテナ素子4に構造上内包することができ、小型化に貢献することができる。また、給電アンテナ素子3単体での放射を妨げずに、かつ給電アンテナ素子3を伝送路として無給電アンテナ素子4に結合させることができる。
無給電アンテナ素子4は、第1の部分41と、第2の部分42とを含む。この例では、第1の部分41が左側(X軸負方向側)の部分であり、第2の部分42が右側(X軸正方向側)の部分である。第1の部分41の長さ(第2の部分42との境界)は、後述の接点4bの位置で決まる。第1の部分41は、接点4bを含む左側の部分であり、第2の部分42は、接点4bよりも右側の部分である。
第1の部分41は、筐体21の左側のコーナー部分に相当する。第1の部分41は、給電アンテナ素子3との間で容量性結合が生じるように給電アンテナ素子3の延在方向に沿って延在する(伝送線路を構成する)。コーナー部分において筐体21が給電アンテナ素子3の延在部32、延在部33及び延在部34と面対向しているので、第1の部分41と給電アンテナ素子3との間に容量性結合が生じる。
第1の部分41の長さは、給電アンテナ素子3の長さよりも長くてよい。これにより、無給電アンテナ素子4の第1の部分41と給電アンテナ素子3との間の電気的な結合性を高めることができる。具体的に、無給電アンテナ素子4の共振周波数を給電アンテナ素子3の共振周波数より低くすることで、給電アンテナ素子3単体での放射を妨げずに、かつ給電アンテナ素子3を伝送路として無給電アンテナ素子4に結合させることができる
第2の部分42は、第1の部分41に連接して延在する。第2の部分42は、第1の部分41を介して、給電アンテナ素子3と電気的に結合する。
無給電アンテナ素子4は、グラウンドGNDに接続されうる接点4a、接点4b及び接点4cを有する。
接点4a及び接点4bは、第1の部分41に設けられる。接点4aは、第1の部分41の一方の先端部(第2の部分42とは反対側の先端部)に設けられる。接点4bは、第1の部分41の他方の先端部(第2の部分42側の先端部)に設けられる。換言すると、接点4bが、無給電アンテナ素子4における第1の部分41の他方の先端部(第1の部分41と第2の部分42との境界)の位置を決める。
接点4cは、第2の部分42に設けられる。接点4cは、第2の部分42の他方の先端部(第1の部分41とは反対側の先端部)に設けられる。なお、第2の部分42の一方の先端部(第1の部分41側の先端部)は、第1の部分41の他方の先端部に連接する。
アンテナ装置100は、接点4a、接点4b、接点4cのグラウンドGNDへの接続を可能にする接続部も含む。これにより、無給電アンテナ素子4のグラウンドを確保し、無給電アンテナ素子4に共振周波数を持たせることができる。接続部について、図2を参照して説明する。
図2は、接続部の概略構成の例を示す図である。3つの接続部6a、接続部6b及び接続部6cが例示される。
接続部6aは、接点4aとグラウンドGNDとの間に設けられる第1の接続部である。接続部6aは、接触部61aと、接続回路62aとを含む。
接触部61aは、接点4aと基板1とを接触させる。接触部61aの構成はとくに限定されないが、例えば接点ばね等の接触端子、導電性ビス等が用いられてよい。
接続回路62aは、接触部61aとグラウンドGNDとの間に接続される。接続回路62aは、接触部61aとグラウンドGNDとの接続状態、すなわち無給電アンテナ素子4の接点4aとグラウンドGNDとの接続状態を規定する。接続状態をさまざまに規定することで、より多くの共振周波数を無給電アンテナ素子4に持たせることができる。
接続状態の例は、接点4aがグラウンドGNDに接続された状態(ショート状態)、及び、接点4aがグラウンドGNDに接続されない状態(例えばオープン状態)である。接続回路62aは、周波数帯域ごとに、接続状態を規定してよい。例えば、接続回路62aは、特定の周波数帯域において接点4aをショート状態にし、他の周波数帯域において接点4aをオープン状態にする。そのような接続回路62aは、例えばフィルタを含んで構成される。フィルタの例は、特定の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタである。フィルタとして、直列及び/又は並列に設けられたコイル及び/又はコンデンサを含んで構成されたフィルタ回路が用いられてよい。
接続状態の他の例は、接点4aからグラウンドGNDまでのインピーダンスや位相である。このインピーダンスや位相により、無給電アンテナ素子4の第1の部分41の電気長、ひいては第1の部分41の共振周波数が調整される。接続回路62aは、使用周波数帯域に応じて、接続状態を規定してよい。例えば、接続回路62aは、使用周波数帯域中に無給電アンテナ素子4の第1の部分41の共振周波数が含まれるように、接点4aからグラウンドGNDまでのインピーダンスや位相を調整する。そのような接続回路62aは、アクティブ素子を含んで構成される。アクティブ素子の例は、SP4T等のスイッチである。スイッチは、接点4aからグラウンドGNDまでの間に複数の経路を与えるように設けられる。各経路が異なるインピーダンスや位相を有するように、いくつかの経路上に回路素子等が設けられてよい。スイッチによって、接点4aからグラウンドGNDまでのインピーダンスや位相が切り替えられる。スイッチ制御に必要な制御部等も、アンテナ装置100は備えてよい。
接続回路62aは、上述のフィルタ及びスイッチの両方の構成を組み合わせた構成を備えてもよい。
接続部6bは、接点4bとグラウンドGNDとの間に設けられる第2の接続部である。接続部6bは、接触部61bと、接続回路62bとを含む。接触部61bは、接点4bと基板1とを接触させる。接続回路62bは、接触部61bとグラウンドGNDとの接続状態、すなわち無給電アンテナ素子4の接点4bとグラウンドGNDとの接続状態を規定する。詳細については上述の接触部61a及び接続回路62aと同様であるので、説明は繰り返さない。接続回路62bが接続状態をショート状態にする特定の周波数帯域(例えばフィルタの通過帯域)は、上述の接続回路62aにおける特定の周波数帯域とは異なる周波数帯域であってもよい。
接続部6cは、接点4cとグラウンドGNDとの間に設けられる第3の接続部である。接続部6cは、接触部61cと、接続回路62cとを含む。接触部61cは、接点4cと基板1とを接触させる。接続回路62cは、接触部61cとグラウンドGNDとの接続状態、すなわち無給電アンテナ素子4の接点4cとグラウンドGNDとの接続状態を規定する。詳細については上述の接触部61a及び接続回路62aと同様であるので、説明は繰り返さない。接続回路62cが接続状態をショート状態にする特定の周波数帯域は、上述の接続回路62aにおける特定の周波数帯域及び接続回路62bにおける特定の周波数帯域とは異なる周波数帯域であってもよい。
図1に戻り、追加無給電アンテナ素子5について説明する。追加無給電アンテナ素子5は、無給電アンテナ素子4とは別の無給電アンテナ素子であり、この例では基板1に設けられる。追加無給電アンテナ素子5の一方の先端部(この例では給電アンテナ素子3に近い側の先端部)は、グラウンドGNDに接続される。追加無給電アンテナ素子5は、基板1を介して、給電アンテナ素子3と電気的に結合する。追加無給電アンテナ素子5の例は、LDSアンテナ、基板1に形成された金属パターン等である。金属パターンは、基板1のグラウンドGNDのパターンの無い部分に設けられる。LDSアンテナは、基板1のグラウンドGNDのパターンがある部分に設けられてもよいし、基板1のグラウンドGNDのパターンが無い部分に設けられてもよい。
追加無給電アンテナ素子5は、給電アンテナ素子3の共振周波数及び無給電アンテナ素子4の共振周波数とは異なる共振周波数を有する。追加無給電アンテナ素子5の共振周波数も、給電アンテナ素子3及び無給電アンテナ素子4の共振周波数と同様に、アンテナ装置100の使用周波数帯域中の周波数である。追加無給電アンテナ素子5の共振周波数は、給電アンテナ素子3の共振周波数が含まれる帯域及び無給電アンテナ素子4の共振周波数が含まれる帯域とは異なる帯域に含まれる周波数であってよい。追加無給電アンテナ素子5の共振周波数は、給電アンテナ素子3の共振周波数よりも低くてよい。
以上説明した構成を備えるアンテナ装置100では、複数の共振モードが併存しうる。いくつかの共振モードの例について、図3を参照して説明する。
図3は、複数の共振モードの例を示す図である。共振モードM1~共振モードM6の6つの共振モードが例示される。
共振モードM1は、無給電アンテナ素子4全体の電気長をλ/2とする周波数(第1の共振周波数)で共振するモードである。第1の共振周波数の例は、700MHz帯域中の周波数である。第1の共振周波数において、接点4aは、ショート状態である。接点4bは、オープン状態である。接点4cは、ショート状態である。
共振モードM2は、無給電アンテナ素子4の第1の部分41の電気長をλ/2とする周波数(第2の共振周波数)で共振するモードである。共振周波数の例は、1800MHz帯域中の周波数である。第2の共振周波数において、接点4aは、ショート状態である。接点4bは、ショート状態である。接点4cは、任意状態である。予期せぬ不要な共振等を避けるため、任意状態として、ショート状態が採用されてよい。
共振モードM3は、無給電アンテナ素子4の第1の部分41の電気長をλ/4とする周波数(第3の共振周波数)で共振するモードである。第3の共振周波数の例は、900MHz帯域中の周波数である。第3の共振周波数において、接点4aは、オープン状態である。接点4bは、ショート状態である。接点4cは、任意状態である。
共振モードM4は、無給電アンテナ素子4の第2の部分42の電気長をλ/2とする周波数(第4の共振周波数)で共振するモードである。第4の共振周波数の例は、1500MHz帯域中の周波数である。第4の共振周波数において、接点4aは、任意状態である。接点4bは、ショート状態である。接点4cは、ショート状態である。
共振モードM5は、給電アンテナ素子3の電気長をλ/4とする周波数(第5の共振周波数)で共振するモードである。第5の共振周波数の例は、3500MHz帯域中の周波数である。第5の共振周波数において、接点4aは、ショート状態である。接点4bは、ショート状態である。接点4cは、任意状態である。
共振モードM6は、追加無給電アンテナ素子5の電気長をλ/4とする周波数(第6の共振周波数)で共振するモードである。第6の共振周波数の例は、2500MHz帯域中の周波数である。第6の共振周波数において、接点4aは、任意状態である。接点4bは、任意状態である。接点4cは、任意状態である。
先に述べたように、接続回路62a、接続回路62b及び接続回路62cは、周波数帯域ごとの接続状態を規定する。図3に示される例では、接続回路62aは、700MHz帯域、1800MHz帯域及び3500MHz帯域において接点4aをショート状態にし、900MHz帯域において接点4aオープン状態にする。接続回路62bは、1800MHz帯域、900MHz帯域、1500MHz帯域及び3500MHz帯域において接点4bをショート状態にし、700MHz帯域において接点4bをオープン状態にする。接続回路62cは、700MHz帯域及び1500MHz帯域において接点4cをショート状態にする。接続回路62a等が接点4a等とグラウンドGNDとの間のインピーダンスや位相を調整する場合には、例えば、第1の共振周波数~第4の共振周波数を調整することもできる。
例えば上記のような複数の共振モードにより、アンテナ装置100のマルチバンド化を図ることができる。また、無給電アンテナ素子4を含む筐体2を利用することで、筐体2とは別に無給電アンテナ素子4を設ける場合よりも、アンテナ装置100を小型化することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。いくつかの例について述べる。
一部の接続部は、接続回路を備えていなくてもよい。例えば、接続部6cが接続回路62cを備えておらず接触部61cがグラウンドGNDに直接接続されてよい。この場合でも、先に図3を参照して説明した周波数帯域ごとの接点4cの接続状態を規定しうる。
無給電アンテナ素子4に設けられる接点の数及び位置は、接点4a、接点4b及び接点4cに限られない。任意の数の接点が、任意の場所に設けられてよい。
複数の追加無給電アンテナ素子5が設けられてもよい。
共振周波数が含まれる周波数帯域は、これまでに数値を挙げて説明した具体的な周波数帯域に限定されない。
アンテナ装置100は、通信装置以外にも、レーダ装置等のさまざまな装置に組み入れられて用いられてよい。
2.効果
以上説明したアンテナ装置100は、例えば次のように特定される。図1及び図3等を参照して説明したように、アンテナ装置100は、給電アンテナ素子3と、給電アンテナ素子3と電気的に結合するように延在し給電アンテナ素子3とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子4を含む筐体2と、を備える。
以上説明したアンテナ装置100は、例えば次のように特定される。図1及び図3等を参照して説明したように、アンテナ装置100は、給電アンテナ素子3と、給電アンテナ素子3と電気的に結合するように延在し給電アンテナ素子3とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子4を含む筐体2と、を備える。
上記のアンテナ装置100によれば、給電アンテナ素子3の共振周波数と、筐体2に含まれる無給電アンテナ素子4の共振周波数とを併存させることで、マルチバンド化を図ることが可能になる。また、筐体2とは別に無給電アンテナ素子を設ける場合よりも、アンテナ装置100を小型化することが可能になる。
図2等を参照して説明したように、アンテナ装置100は、無給電アンテナ素子4とグラウンドGNDとの間に設けられた接続部6a、接続部6b及び接続部6cを備えてよい。これにより、無給電アンテナ素子4のグラウンドを確保し、これに応じた共振周波数を無給電アンテナ素子4に持たせることができる。
図2及び図3等を参照して説明したように、接続部6a、接続部6b及び接続部6cは、無給電アンテナ素子4とグラウンドGNDとの接続状態を規定する接続回路62a、接続回路62b及び接続回路62cを含んでよい。接続回路62a、接続回路62b及び接続回路62cは、周波数帯域ごとの接続状態を規定するフィルタを含んでもよいし、使用周波数帯域に応じて接続状態を規定するスイッチを含んでもよい。これにより、より多くの共振周波数を無給電アンテナ素子4に持たせることができる。
図1等を参照して説明したように、給電アンテナ素子3は、給電点3aを有する基部31と、基部31の端部から両側に延在する延在部32と、を有してよい。例えばこのようなT字形状を有するアンテナを、給電アンテナ素子3として用いることができる。
図1等を参照して説明したように、無給電アンテナ素子4は、給電アンテナ素子3との間で容量性結合が生じるように給電アンテナ素子3の延在方向に沿って延在する第1の部分41と、第1の部分41に連接して延在する第2の部分42とを含んでよい。例えばこのようにして、無給電アンテナ素子4を給電アンテナ素子3と電気的に結合させることができる。
図1等を参照して説明したように、無給電アンテナ素子4の第1の部分41の長さは、給電アンテナ素子3の長さよりも長くてよい。これにより、無給電アンテナ素子4の第1の部分41と給電アンテナ素子3との間の電気的な結合性を高めることができる。
図1及び図2等を参照して説明したように、接続部6aは、無給電アンテナ素子4の第1の部分41の一方の先端部(接点4aが設けられた部分)とグラウンドGNDとの間に設けられた第1の接続部であってよい。接続部6bは、無給電アンテナ素子4の第1の部分41の他方の先端部(接点4bが設けられた部分)とグラウンドGNDとの間に設けられた第2の接続部であってよい。接続部6cは、無給電アンテナ素子4の第2の部分42における第1の部分41とは反対側の先端部(接点4bが設けられた部分)とグラウンドGNDとの間に設けられた第3の接続部であってよい。例えばこのような複数の接続部6a、接続部6b及び接続部6cを備えることによって、多くの共振周波数を無給電アンテナ素子4に持たせることができる。
無給電アンテナ素子4は、給電アンテナ素子3の共振周波数よりも低い共振周波数を有してよい。これにより、例えば、給電アンテナ素子3単体での放射を妨げずに、かつ給電アンテナ素子3を伝送路として無給電アンテナ素子4に結合させることができる。
図1及び図3等を参照して説明したように、アンテナ装置100は、給電アンテナ素子3と電気的に結合し、無給電アンテナ素子4の共振周波数及び追加無給電アンテナ素子5の共振周波数と異なる共振周波数を有する追加無給電アンテナ素子5を備えてよい。追加無給電アンテナ素子5は、基板1を介して、給電アンテナ素子3と電気的に結合してよい。追加無給電アンテナ素子5は、給電アンテナ素子3の共振周波数よりも低い共振周波数を有してよい。このような追加無給電アンテナ素子5をも備えることで、併存する共振周波数の数を増やして、さらなるマルチバンド化を図ることができる。
アンテナ装置100を用いて通信を行う通信装置も、本開示の一態様である。すなわち、通信装置は、給電アンテナ素子3と、給電アンテナ素子3と電気的に結合するように延在し給電アンテナ素子3とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子4を含む筐体2と、を備え、給電アンテナ素子3を用いて通信を行う。このような通信装置においても、マルチバンド化を図ることが可能になり、また、装置を小型化することが可能になる。
なお、本開示に記載された効果は、あくまで例示であって、開示された内容に限定されない。他の効果があってもよい。無給電アンテナ素子4が給電されてもよい。例えば、給電アンテナ素子3(第1のアンテナ素子)の給電とともに、或いは給電アンテナ素子3の給電に代えて、無給電アンテナ素子4(第2のアンテナ素子)の給電が行われてよい。この場合でも、マルチバンド化を図ること、及び、装置を小型化することが可能になる。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
給電アンテナ素子と、
前記給電アンテナ素子と電気的に結合するように延在し前記給電アンテナ素子とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子を含む筐体と、
を備える、
アンテナ装置。
(2)
前記無給電アンテナ素子とグラウンドとの間に設けられた接続部を備える、
(1)に記載のアンテナ装置。
(3)
前記接続部は、前記無給電アンテナ素子とグラウンドとの接続状態を規定する接続回路を含む、
(2)に記載のアンテナ装置。
(4)
前記接続回路は、周波数帯域ごとの前記接続状態を規定するフィルタを含む、
(3)に記載のアンテナ装置。
(5)
前記接続回路は、使用周波数帯域に応じて前記接続状態を規定するスイッチを含む、
(3)又は(4)に記載のアンテナ装置。
(6)
前記給電アンテナ素子は、
給電点を有する基部と、
前記基部の端部から両側に延在する延在部と、
を有する、
(1)~(5)のいずれかに記載のアンテナ装置。
(7)
前記無給電アンテナ素子は、
前記給電アンテナ素子との間で容量性結合が生じるように前記給電アンテナ素子の延在方向に沿って延在する第1の部分と、
前記第1の部分に連接して延在する第2の部分と、
を含む、
(1)~(6)のいずれかに記載のアンテナ装置。
(8)
前記無給電アンテナ素子の前記第1の部分の長さは、前記給電アンテナ素子の長さよりも長い、
(7)に記載のアンテナ装置。
(9)
前記無給電アンテナ素子とグラウンドとの間に設けられる複数の接続部を備え、
前記複数の接続部は、
前記無給電アンテナ素子の第1の部分の一方の先端部とグラウンドとの間に設けられた第1の接続部と、
前記無給電アンテナ素子の第1の部分の他方の先端部とグラウンドとの間に設けられた第2の接続部と、
を含む、
(7)又は(8)に記載のアンテナ装置。
(10)
前記複数の接続部は、前記無給電アンテナ素子の第2の部分における前記第1の部分とは反対側の先端部とグラウンドとの間に設けられた第3の接続部を含む、
(9)に記載のアンテナ装置。
(11)
前記無給電アンテナ素子は、前記給電アンテナ素子の共振周波数よりも低い共振周波数を有する、
(1)~(10)のいずれかに記載のアンテナ装置。
(12)
前記給電アンテナ素子と電気的に結合し、前記給電アンテナ素子の共振周波数及び前記無給電アンテナ素子の共振周波数とは異なる共振周波数を有する追加無給電アンテナ素子を備える、
(1)~(11)のいずれかに記載のアンテナ装置。
(13)
前記追加無給電アンテナ素子は、基板を介して、前記給電アンテナ素子と電気的に結合する、
(12)に記載のアンテナ装置。
(14)
前記追加無給電アンテナ素子は、前記給電アンテナ素子の共振周波数よりも低い共振周波数を有する、
(12)又は(13)に記載のアンテナ装置。
(15)
給電アンテナ素子と、
前記給電アンテナ素子と電気的に結合するように延在し前記給電アンテナ素子とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子を含む筐体と、
を備え、
前記給電アンテナ素子を用いて通信を行う、
通信装置。
(1)
給電アンテナ素子と、
前記給電アンテナ素子と電気的に結合するように延在し前記給電アンテナ素子とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子を含む筐体と、
を備える、
アンテナ装置。
(2)
前記無給電アンテナ素子とグラウンドとの間に設けられた接続部を備える、
(1)に記載のアンテナ装置。
(3)
前記接続部は、前記無給電アンテナ素子とグラウンドとの接続状態を規定する接続回路を含む、
(2)に記載のアンテナ装置。
(4)
前記接続回路は、周波数帯域ごとの前記接続状態を規定するフィルタを含む、
(3)に記載のアンテナ装置。
(5)
前記接続回路は、使用周波数帯域に応じて前記接続状態を規定するスイッチを含む、
(3)又は(4)に記載のアンテナ装置。
(6)
前記給電アンテナ素子は、
給電点を有する基部と、
前記基部の端部から両側に延在する延在部と、
を有する、
(1)~(5)のいずれかに記載のアンテナ装置。
(7)
前記無給電アンテナ素子は、
前記給電アンテナ素子との間で容量性結合が生じるように前記給電アンテナ素子の延在方向に沿って延在する第1の部分と、
前記第1の部分に連接して延在する第2の部分と、
を含む、
(1)~(6)のいずれかに記載のアンテナ装置。
(8)
前記無給電アンテナ素子の前記第1の部分の長さは、前記給電アンテナ素子の長さよりも長い、
(7)に記載のアンテナ装置。
(9)
前記無給電アンテナ素子とグラウンドとの間に設けられる複数の接続部を備え、
前記複数の接続部は、
前記無給電アンテナ素子の第1の部分の一方の先端部とグラウンドとの間に設けられた第1の接続部と、
前記無給電アンテナ素子の第1の部分の他方の先端部とグラウンドとの間に設けられた第2の接続部と、
を含む、
(7)又は(8)に記載のアンテナ装置。
(10)
前記複数の接続部は、前記無給電アンテナ素子の第2の部分における前記第1の部分とは反対側の先端部とグラウンドとの間に設けられた第3の接続部を含む、
(9)に記載のアンテナ装置。
(11)
前記無給電アンテナ素子は、前記給電アンテナ素子の共振周波数よりも低い共振周波数を有する、
(1)~(10)のいずれかに記載のアンテナ装置。
(12)
前記給電アンテナ素子と電気的に結合し、前記給電アンテナ素子の共振周波数及び前記無給電アンテナ素子の共振周波数とは異なる共振周波数を有する追加無給電アンテナ素子を備える、
(1)~(11)のいずれかに記載のアンテナ装置。
(13)
前記追加無給電アンテナ素子は、基板を介して、前記給電アンテナ素子と電気的に結合する、
(12)に記載のアンテナ装置。
(14)
前記追加無給電アンテナ素子は、前記給電アンテナ素子の共振周波数よりも低い共振周波数を有する、
(12)又は(13)に記載のアンテナ装置。
(15)
給電アンテナ素子と、
前記給電アンテナ素子と電気的に結合するように延在し前記給電アンテナ素子とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子を含む筐体と、
を備え、
前記給電アンテナ素子を用いて通信を行う、
通信装置。
1 基板
2 筐体
21 筐体
22 筐体
3 給電アンテナ素子
31 基部
32 延在部
33 延在部
34 延在部
4 無給電アンテナ素子
41 第1の部分
42 第2の部分
4a 接点
4b 接点
4c 接点
5 追加無給電アンテナ素子
6a 接続部
6b 接続部
6c 接続部
61a 接触部
61b 接触部
61c 接触部
62a 接続回路
62b 接続回路
62c 接続回路
100 アンテナ装置(通信装置)
2 筐体
21 筐体
22 筐体
3 給電アンテナ素子
31 基部
32 延在部
33 延在部
34 延在部
4 無給電アンテナ素子
41 第1の部分
42 第2の部分
4a 接点
4b 接点
4c 接点
5 追加無給電アンテナ素子
6a 接続部
6b 接続部
6c 接続部
61a 接触部
61b 接触部
61c 接触部
62a 接続回路
62b 接続回路
62c 接続回路
100 アンテナ装置(通信装置)
Claims (15)
- 給電アンテナ素子と、
前記給電アンテナ素子と電気的に結合するように延在し前記給電アンテナ素子とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子を含む筐体と、
を備える、
アンテナ装置。 - 前記無給電アンテナ素子とグラウンドとの間に設けられた接続部を備える、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記接続部は、前記無給電アンテナ素子とグラウンドとの接続状態を規定する接続回路を含む、
請求項2に記載のアンテナ装置。 - 前記接続回路は、周波数帯域ごとの前記接続状態を規定するフィルタを含む、
請求項3に記載のアンテナ装置。 - 前記接続回路は、使用周波数帯域に応じて前記接続状態を規定するスイッチを含む、
請求項3に記載のアンテナ装置。 - 前記給電アンテナ素子は、
給電点を有する基部と、
前記基部の端部から両側に延在する延在部と、
を有する、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記無給電アンテナ素子は、
前記給電アンテナ素子との間で容量性結合が生じるように前記給電アンテナ素子の延在方向に沿って延在する第1の部分と、
前記第1の部分に連接して延在する第2の部分と、
を含む、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記無給電アンテナ素子の前記第1の部分の長さは、前記給電アンテナ素子の長さよりも長い、
請求項7に記載のアンテナ装置。 - 前記無給電アンテナ素子とグラウンドとの間に接続される複数の接続部を備え、
前記複数の接続部は、
前記無給電アンテナ素子の第1の部分の一方の先端部とグラウンドとの間に設けられた第1の接続部と、
前記無給電アンテナ素子の第1の部分の他方の先端部とグラウンドとの間に設けられた第2の接続部と、
を含む、
請求項7に記載のアンテナ装置。 - 前記複数の接続部は、前記無給電アンテナ素子の第2の部分における前記第1の部分とは反対側の先端部とグラウンドとの間に設けられた第3の接続部を含む、
請求項9に記載のアンテナ装置。 - 前記無給電アンテナ素子は、前記給電アンテナ素子の共振周波数よりも低い共振周波数を有する、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記給電アンテナ素子と電気的に結合し、前記給電アンテナ素子の共振周波数及び前記無給電アンテナ素子の共振周波数とは異なる共振周波数を有する追加無給電アンテナ素子を備える、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記追加無給電アンテナ素子は、基板を介して、前記給電アンテナ素子と電気的に結合する、
請求項12に記載のアンテナ装置。 - 前記追加無給電アンテナ素子は、前記給電アンテナ素子の共振周波数よりも低い共振周波数を有する、
請求項12に記載のアンテナ装置。 - 給電アンテナ素子と、
前記給電アンテナ素子と電気的に結合するように延在し前記給電アンテナ素子とは異なる共振周波数を有する無給電アンテナ素子を含む筐体と、
を備え、
前記給電アンテナ素子を用いて通信を行う、
通信装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|
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