JP2004096314A - Dielectric antenna and mobile communication apparatus with built-in the same - Google Patents

Dielectric antenna and mobile communication apparatus with built-in the same Download PDF

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JP2004096314A
JP2004096314A JP2002253201A JP2002253201A JP2004096314A JP 2004096314 A JP2004096314 A JP 2004096314A JP 2002253201 A JP2002253201 A JP 2002253201A JP 2002253201 A JP2002253201 A JP 2002253201A JP 2004096314 A JP2004096314 A JP 2004096314A
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Hironori Okado
岡戸 広則
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric antenna which can remove a decrease in a radio wave radiation efficiency and a disturbance of band broadening as fast as possible by suppressing a mutual interference between elements of small sizes. <P>SOLUTION: The dielectric antenna includes a first linear element which can resonate with a first resonance frequency, a power supply terminal connected to a base end of the first element, a linear conductor for branching from the vicinity of the base end of the element on the antennal forming surface, a ground terminal connected to a distal end of the conductor, and a second linear element which can resonate with a second resonance frequency different from the first resonance frequency. The first linear element is formed along an outer periphery of the antenna forming surface, the second linear element is formed by using an area surrounded by the first element, and hence a mutual interference can be suppressed as much as possible without disposing adjacently the elements. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や携帯無線通信機等に代表される移動体通信機が内蔵する誘電体アンテナ、及びその誘導体アンテナを内蔵する移動体通信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年における移動体通信機の普及とともに、携帯や移動のとき便利なように、その小型軽量化が望まれている。そのような移動体通信機が内蔵する電子部品群のうち、半導体集積回路等の小型化は急速に進んでいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アンテナの小型化が進まず、これが、移動体通信機を小型軽量化する上で妨げになっている。特開2000−196339号公報には、アンテナを小型化するために螺旋状又はミアンダ状に形成したエレメントが開示されている。ところが、限られたアンテナ形成面上に螺旋状又はミアンダ状のエレメントを形成すると、エレメント同士が隣接することになるため、両エレメント間の容量結合等による相互干渉を起こしかねない。両エレメント同士の相互干渉は、電波の輻射効率を低下させたり広帯域を妨げたりするため、できるだけ避けたい。本発明が解決しようとする課題は、上述した問題を解決することであって、小型でありながらエレメント間の相互干渉を抑制することにより、電波の輻射効率の低下と広帯域化の妨げを可及的に排除可能な誘電体アンテナと、そのようなアンテナを内蔵する移動体通信機を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明は、次の構成を備えている。なお、何れかの請求項に係る発明の説明にあたって行う用語の定義等は、その性質上可能な範囲において他の請求項に係る発明にも適用があるものとする。
【0005】
(請求項1に記載した発明の特徴)
請求項1に記載した発明に係る誘電体アンテナは、矩形のアンテナ形成面と外周端面とを有する積層誘電体と、当該アンテナ形成面上において当該アンテナ形成面外周に隣接して延び、かつ第1共振周波数に共振可能な第1線状エレメントと、当該線状エレメント基端に接続した給電端子と、当該線状エレメント基端の近傍から当該アンテナ形成面上で分岐する線状導電体と、当該線状導電体先端に接続したグランド端子と、当該第1線状エレメントの途中から分岐して当該線状導電体の途中に終着し、かつ当該第1共振周波数とは異なる第2共振周波数に共振可能な第2線状エレメントと、を含むことを特徴とする。
【0006】
請求項1の誘電体アンテナは、いわゆる逆F型アンテナである。第1線状エレメントは、矩形のアンテナ形成面外周に隣接して延びているため、アンテナ形成面上の空白領域を有効活用することができる。請求項1の誘電体アンテナは、この空白領域を有効に活用してループ状の第2線状エレメントを形成してある。すなわち、第2線状エレメントはループ状であるため相応の占有面積を必要とするが、上記の空白領域を使って形成することが可能となり、形成した第2線状エレメントと第1線状エレメントとが隣接することはない。このため、隣接すると生じやすい相互干渉を抑制してアンテナの輻射効率の低下や広帯域化の妨げを可及的に排除する。ループ状の第2線状エレメントは、上記の通り相応の占有面積を必要とするが、たとえば、4分の1波長のエレメントに比べエレメントの持つ電気的体積を大きくすることになるので、その分、共振周波数の帯域が大きくなる。
【0007】
(請求項2に記載した発明の特徴)
請求項2に記載した発明に係る誘電体アンテナは、請求項1の誘電体アンテナであって、前記第2線状エレメントが、前記第2共振周波数の波長と同じ長さに形成してあることを特徴とする。
【0008】
請求項2の誘電体アンテナによれば、請求項1の誘電体アンテナの作用効果に加え、前記第2共振周波数の波長と同じ長さに形成してあるため、第2線状エレメントが1波長ループとして機能する。
【0009】
(請求項3に記載した発明の特徴)
請求項3に記載した発明に係る誘電体アンテナは、請求項1の誘電体アンテナであって、前記アンテナ形成面を複数設けてあり、当該アンテナ形成面の一方の面上に前記第1線状エレメントを形成してあり、当該アンテナ形成面の他方の面上に前記第2線状エレメントを形成してあり、前記第2線状エレメントが、前記第1線状エレメントとの分岐点及び/又は前記線状導電体との終着点との間にコンデンサ構造を備えていることを特徴とする。「コンデンサ構造」は、電子部品であるコンデンサと、実質的にコンデンサの働きをする構造の両者を含む。
【0010】
請求項3の誘電体アンテナによれば、請求項1の誘電体アンテナの作用効果に加え、第2線状エレメントと第1線状エレメントの分岐点及び帯状導電体の終着点がコンデンサ構造を介して結合される。もしくは、分岐点と終着点の何れか一方だけがコンデンサ構造を介して結合され、他方が直接結合される。
【0011】
(請求項4に記載した発明の特徴)
請求項4に記載した発明に係る誘電体アンテナは、請求項1又は2の誘電体アンテナであって、前記アンテナ形成面を複数設けてあり、当該アンテナ形成面の一方の面上に前記第1線状エレメントを形成してあり、当該アンテナ形成面の他方の面上に前記第2線状エレメントを形成してあり、前記第1線状エレメントの分岐点と前記線状導電体の終着点とを連結する連結導電体を設け、当該連結導電体の一部又は全部を当該積層誘電体の外周端面に配してあることを特徴とする。
【0012】
請求項4の誘電体アンテナによれば、請求項1又は2の誘電体アンテナであって、積層誘電体の外周端面に配した連結導電体の一部又は全部の分だけ、第2アンテナ形成面上にある第2線状エレメントの長さを短くすることができる。短くすることにより、それだけエレメント間の干渉が抑制される。
【0013】
(請求項5に記載した発明の特徴)
請求項5に記載した発明に係る誘電体アンテナは、請求項1乃至4の何れかの誘電体アンテナであって、前記第1線状エレメントが、前記基端から順に位置する第1屈曲部と第2屈曲部と第3屈曲部と、を含み、当該基端と当該第1屈曲部との間に位置する前記線状エレメントの第1部分と、当該第2屈曲部と先端との間に位置する当該線状エレメントの第2部分とが、前記アンテナ形成面上において最大距離を隔てて対向しており、当該第1屈曲部と当該第2屈曲部との間に位置する当該線状エレメントの第3部分と、当該第3屈曲部と先端との間に位置する当該線状エレメントの第4部分とが、当該アンテナ形成面上において最大距離を隔てて対向していることを特徴とする。このため、第1部分と第2部分とが、同じく第3部分と第4部分とが、それぞれ対向する。
【0014】
請求項5の誘電体アンテナによれば、請求項1乃至4の何れかの誘電体アンテナの作用効果に加え、線状エレメントが屈曲することにより生じる対向部分同士が干渉する度合いを可及的に少なくすることができる。すなわち、第1部分と第2部分とが、同じく第3部分と第4部分とが、それぞれアンテナ形成面上において対向するが、そのときの両者間の各々の距離ができるだけ遠くなるように設定してあるので、対向する第1部分と第2部分、及び第3部分と第4部分との間の相互干渉をアンテナ形成面上において最も効果的に排除することができる。
【0015】
(請求項6に記載した発明の特徴)
請求項6に記載した発明に係る移動体通信機は、請求項1乃至5の何れかの誘電体アンテナを内蔵している。この移動体通信機の例として、携帯電話機や通信機能を備える小型コンピュータなどがある。
【0016】
請求項6の移動体通信機によれば、請求項1乃至5の何れかの誘電体アンテナを内蔵しており、これらの誘電体アンテナは、前述したように従来のものに比べて小型化が図られている。このため、このような誘電体アンテナを内蔵する移動体通信機は、誘電体アンテナが小型化した分、小型化すること、または、同じ大きさでも内部に余裕を設けることが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1乃至3を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る誘電体アンテナの斜視図である。図2は、図1に示す積層誘電体の構造を示す斜視図である。図3は、図2に示す誘電体アンテナの上層基板を省略した状態の平面図である。図4は、図1に示す誘電体アンテナの特性を示す図表である。図5は、第2実施形態に係る誘電体アンテナの構造を示す斜視図である。図6は、図5に示す誘電体アンテナの上層基板を省略した状態の平面図である。図7は、第3実施形態に係る誘電体アンテナの斜視図である。図8は、誘電体アンテナを内蔵する小型コンピューターの正面図である。
【0018】
(第1実施形態の構造)
図1乃至3に基づいて、第1実施形態に係る誘電体アンテナについて説明する。誘電体アンテナ1は、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の上層基板3と下層基板5を積層した直方体状の積層誘電体7を備えている。上層基板3と下層基板5とは、各々単層体であってもよいし、積層体であってもよい。上層基板3と下層基板5は、何れも平面視したときに同じ大きさの長方形(矩形)に形成してあるため、両者を積層してなる積層誘電体7は直方体形状になる。下層基板5の上面(上層基板3と対向する面)は、後述する第1線状エレメント等を形成するためのアンテナ形成面9としてある。上層基板3はアンテナを形成するためのものではなく、アンテナ形成面9上に形成する第1線状エレメント等を保護することを主目的とする誘電体層である。積層誘電体7は2層構造としたが、上層基板3を省略して単層構造としてもよい。また、他の層基板をさらに積層して3層又は4層以上の構造としてもよい。積層誘電体7を直方体形状に形成したのは、いわゆるダイサーカット等による多数個取りをし易くするためであって、これら以外の形状に形成できることはいうまでもない。
【0019】
(第1線状エレメントの構成)
図2及び3に示すように、アンテナ形成面9上には、このアンテナ形成面9の外周(9a,9b,9c,9d)に隣接する(沿う)第1線状エレメント11を形成してある。第1線状エレメント11の形成は、導電ペーストを印刷することにより行うのが便利であり、その際の印刷ズレを吸収するために外周9a,9b,9c,9dとの間にマージンを残しておくことが好ましい。他方、多少の印刷ズレが生じても問題がない場合や、それ自体が不要なのであれば残す必要はない。
【0020】
図2及び3に示すように、第1線状エレメント11は、第1部分13、第3部分14、第2部分15及び第4部分16から構成してある。ここで、数字を順に並べていないのは、説明の都合からそのようにしたものであって、順に並べていないことが第1線状エレメント11の形状に影響を与えるものではない。第1線状エレメント11の第1部分13は基端部12と第1屈曲部k1との間に位置する部分であり、同じく第3部分14は第1屈曲部k1と第2屈曲部k2との間に位置する部分である。さらに、同じく第2部分15は第2屈曲部k2と第3屈曲部k3との間に位置する部分であり、同じく第4部分16は第3屈曲部k3と開放端17との間に位置する部分である。換言すると、第1部分13は外周9aに、第3部分14は外周9bに、第2部分15は外周9cに、及び第4部分16は外周9dに、それぞれ隣接している。これに加え、各屈曲部k1,k2,k3は、アンテナ形成面9の各角部に位置させてあるので、第1線状エレメント11は、アンテナ形成面9上において、その外周9a,9b,9c,9dに沿って外巻き状に延びている。第1線状エレメント11の基端部12は、図1乃至3に示すように、積層誘電体7の端面に形成した給電端子19に接続してある。給電端子19の形成は、積層誘電体7の端面に導電性ペーストを塗布することにより行うのが一般的である。
【0021】
上記のように、第1線状エレメント11を外巻き状に形成したのは、同じ面積のアンテナ形成面上に形成する場合であっても、外巻き状に形成していない他の形状の第1線状エレメントに比べて遠回りすることになるので、遠回りの分だけその長さを長くすることができるからである。第1線状エレメントの長さが長くなれば、その分、共振周波数が下がるので、アンテナ自体が小型化する。さらに、第1線状エレメント11を外巻き状に形成することにより、対向する第1部分13と第2部分15との距離、及び、第3部分14と第4部分16との距離が、それぞれ第2アンテナ形成面9上において最大となる。距離が最大であるため、同じ第2アンテナ形成面9上における第1部分13と第2部分15、及び第3部分14と第4部分16との間の相互干渉を効果的に排除することが可能となる。
【0022】
(線状導電体の構成)
図2及び3に基づいて、線状導電体について説明する。アンテナ形成面9上に設けた線状導電体25は、給電点である給電端子19におけるインピーダンス整合を取るための導電体である。線状導電体25は、第1線状エレメント基端部12の近傍の分岐点23からアンテナ形成面9上で分岐しており、その先端は、積層誘電体7の端面に設けたグランド端子21に屈曲部27を介して接続している。線状導電体25は、第1線状エレメント11と別工程により形成することもできるが、導電ペーストを用いて第1線状エレメント11及び後述する第2線状エレメント31と同時に印刷形成するほうが便利である。給電点インピーダンスの調整は、分岐点の位置を第1線状エレメント11の長さ方向にずらすことにより行うことができる。さらに、線状導電体25は、第1線状エレメント11の共振に寄与する部分でもあるので、その長さを調整することにより第1線状エレメント11の共振周波数の調整ができる。他方、線状導電体25は電波の輻射には寄与しないので、第1線状エレメント11に隣接させても相互干渉を生じさせる恐れは少ない。また、相互干渉の恐れがないことから、その一部を屈曲又は蛇行等させることにより、同じアンテナ形成面9上において線状導電体25の長さを長くすることも可能である。なお、グランド端子21の形成は、給電端子19と同様に、積層誘電体7の端部に導電性ペーストを塗布することにより行うのが便利である。
【0023】
(第2線状エレメントの構成)
図1乃至3に示す符合31は、アンテナ形成面9上に形成した第2線状エレメントを示している。第2線状エレメント31は、第1往路部34と、第2往路部35と、折返し部36と復路部37屈曲部38とを有し、第1線状エレメント11途中の分岐点33から分岐して線状導電体25途中の終着点39に終着するまで、ループ状に形成してある。第1往路部34は、第1線状エレメント11の第1部13に対して図3の右上方向に傾斜して延びている。これは、第1往路部34が、第2往路部35、折返し部36及び復路部37の3者を、アンテナ形成面9のほぼ中央の領域に配することを主目的として形成したのものだからである。分岐点33の位置は、その位置における第2線状エレメント31のインピーダンスに深く関与するため、インピーダンスの適正値設定と往路部34等の中央領域配置を同時満足させるために、第1往路部34を設けたのである。したがって、適正なインピーダンスを得るために分岐点33を移動させた結果、この第1往路部34が水平方向に延びたり、第2往路部35に向って下り傾斜したりする場合もある。さらに、第1線状エレメント11の第3部分14に、分岐点33を設けるべき場合もあり得る。終着点39の位置は、第2線状エレメント31の全長を決定する。本実施形態における第2線状エレメント31は、後述する第2共振周波数の波長と同じ長さに、つまり1波長ループに設定してある。1波長のループに形成したのは、たとえば、4分の1波長のエレメントより電気的体積を大きくするためであり、電気的体積を大きくした分、共振周波数を広くすることができるからである。図3に示す屈曲部38は、ほぼ直角に折れ曲がらせてあるが、終着点39の移動に伴い斜めに折れ曲がらせることを妨げない。図3に示す第2往路部35と復路部37とは、ほぼ平行に配してあるが、平行である必要は必ずしもない。第2線状エレメント31は、全体として方形ループに近い形状に形成してあるが、これを円形ループに似た形状に形成してもよい。
【0024】
ここで、給電部Pから供給される高周波電流は、第1線状エレメント11の基端部12から第1屈曲部k1、第2屈曲部k2、第3屈曲部k3、そして開放端17へと順に流れる。他方、第2線状エレメント31を流れる高周波電流は、分岐点33ら第2線状エレメント31内に入り、第1往路部34、第2往路部35、折返し部36、復路部37へ抜け、屈曲部38を経て終着点39から線状導電体25を通ってグランド端子21へと順に流れる。
【0025】
第1周波数と第2周波数との関係は、誘電体アンテナ1の使用目的に合わせて決定する。すなわち、図4(a)に示すように、第1線状エレメント11共振周波数F1と第2線状エレメント31の共振周波数F2とを近接させることにより、たとえば、VSWR2以下の帯域Fを得られるように設定すれば、第2線状エレメント31を設けることにより誘電体アンテナ1全体の周波数帯域を、設けない場合に比べて広帯域のものとすることができる。また、図4(b)に示すように、第1共振周波数F1と第2共振周波数F2とを適度に離すことにより、誘電体アンテナ1を二つの周波数に共振させること、つまり、デュアルバンド化することができる。発明者が行った実験によれば、前者の場合における第1共振周波数F1を、たとえば、1.98GHzとした場合に、第2共振周波数を2.10GHzとすることにより、VSWR2以下の帯域を1.92〜2.17GHzのように広帯域化することができた。同じく後者の場合においては、ノートパソコンやLANカードのような無線通信に使用される2.45GHzを第1共振周波数F1とし、同じく5.25GHzを第2共振周波数F2とするデュアルバンド化を実現することができた。
【0026】
なお、下層基板5の裏面(図3の紙面裏側の面)には、誘電体アンテナ1を、親基板(図示を省略)にしっかりとハンダ付けするためのダミー電極(図示を省略)を設けてある。親基板(図示を省略)に実装する際には、給電端子19は親基板の給電部Pに、グランド端子21は同じくグランド部Gに、それぞれハンダ付けにより接続する。
【0027】
(第2実施形態の構造)
図5及び6を参照しながら、第2実施形態について説明する。第2実施形態が第1実施形態と大きく異なるのは、第1実施形態では第1線状エレメントと第2線状エレメントとを同一のアンテナ形成面上に形成してあるのに対し、第2実施形態では異なるアンテナ形成面上に形成してある点である。以下、この異なる点についてだけ説明し、他の部分についての説明は省略する。なお、第2実施形態の説明においては、理解を容易にするために、第1線状エレメントを形成してあるアンテナ形成面を第1アンテナ形成面と、第2線状エレメントを形成してあるアンテナ形成面を第2アンテナ形成面と、それぞれ呼ぶことにする。
【0028】
第2実施形態に係る誘電体アンテナ41は、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の上層基板43と中層基板44と下層基板45を積層した直方体状の積層誘電体47を備えている。これらの基板の各々は、単層体でもよいが、積層体であってもよい。図面では、作図の便宜上、各基板を単層体として描いてある。上層基板43と中層基板44と下層基板45は、何れも平面視したときに同じ大きさの長方形(矩形)に形成してあるため、三者を積層してなる積層誘電体47は直方体形状になる。中層基板44の上面(上層基板43と対向する面)は、後述する第1線状エレメント50を形成するための第1アンテナ形成面49としてある。また、下層基板45の上面(中層基板44と対向する面)は、第2線状エレメント56を形成するための第2アンテナ形成面55としてある。上層基板43はアンテナを形成するためのものではなく、第1アンテナ形成面49上に形成する第1線状エレメント50等を保護することを主目的とする誘電体層である。積層誘電体47は3層構造としたが、上層基板43を省略して2層構造としてもよい。また、他の層基板をさらに積層して4層又は5層以上の構造としてもよい。第1線状エレメント50は、第1実施形態の第1線状エレメント11と基本的に同じ構造に形成してある。
【0029】
図5及び6に示すように、第2線状エレメント56は、第2アンテナ形成面55上において、第1実施形態の第2線状エレメント31と類似するループ構造に形成してある。第2線状エレメント56は、次に述べる連結導電体59,60を介して第1線状エレメント50に連結してある点で、そのような連結導電体を介さずに連結してある第2線状エレメント31と異なっている。
【0030】
第1線状エレメント50は分岐点51を、線状導電体53は終着点54を、それぞれ有している。第2線状エレメント56は、分岐部57及び終着部58をその両端に備えている。第2線状エレメントの分岐部57は連結導電体59を介して第1線状エレメントの分岐点51に連結可能に構成してあり、同終着部58は連結導電体60を介して同終着点54に連結可能に構成してある。連結導電体59,60は、その一部又は全部を中層基盤44の外周端面に配してある。このため、第2線状エレメント56の実質的な長さは、第2線状エレメント56の全長に、連結導電体59の全長を加えたものとなる。したがって、連結導電体59,60の分だけ第2線状エレメント56の長さを短く形成することが可能となる。図5に示す連結導電体59,60は、中層基板44だけでなく、下層基板45と上層基板43の外周端面にも延びている。これは、第2実施形態の連結導電体59,60を導電性ペーストを塗布することにより形成しており、その際に中層基板44だけでなく他の基板にも形成したほうが塗布が簡単だからそうしたまでである。連結導電体59,60のうち、中層基板44に係る部分だけの塗布又は他の手段による形成ができるのであれば、当該部分以外の他の部分は、これを省略してもよい。なお、符合61は給電端子を、符合62はグランド端子を、夫々示している。
【0031】
(第3実施形態の構造)
図7を参照しながら、第3実施形態について説明する。第3実施形態が第2実施形態と異なるのは、第2線状エレメントの第1線状エレメント及び線状導電体に対する結合を、コンデンサ構造を介して行っている点である。ここでは、この異なる点についてだけ説明し、共通する点については説明を省略する。すなわち、誘電体アンテナ71は、上層基板73、中層基板74及び下層基板75の3層からなる積層誘電体77で構成してある。各基板は単層体であっても積層体であっても構わない。第3実施形態では、下層基板75の上面が第1アンテナ形成面79と、中層基板74の上面が第2アンテナ形成面85としてある。第1アンテナ形成面79上に形成した第1線状エレメント80の形状は、第2実施形態の第1線状エレメント50とほぼ同じである。第2アンテナ形成面85上に形成した第2線状エレメント86は、分岐対向部87と終着対向部88を、その両端に備えている。なお、符合82は給電端子を、符合83はグランド端子を、夫々示している。分岐対向部87は第1線状エレメント80の途中にある分岐部81aと、終着対向部88は線状導電体81の一部である終着部81bと、それぞれ中層基板74を介して対向させてある。この結果、第2線状エレメント86は、中層基板74を挟んだコンデンサ構造を介して第1線状エレメント80及び線状導電体81と高周波的に連結することになる。なお、第1線状エレメント80又は線状導電体81へのコンデンサ構造を介した結合を、インピーダンス整合等の理由により第2線状エレメント86の分岐部81a又は終着部81bと直接結合させてもよい。
【0032】
第2線状エレメント86と第1線状エレメント80との間にコンデンサ構造を形成したのは、この大きな給電点インピーダンスを、たとえば50Ωに近づけて整合させるためである。インピーダンスの整合は、第2線状エレメント86の分岐対向部87の第1線状エレメント80に対する対向面積や終着対抗部88の線状導電体81に対する対向面積を調整することにより行う。この調整とともに、又はこの調整の変わりに中層基板74の厚みを変化させて整合を図ってもよい。
【0033】
これまで説明した誘電体アンテナ1は、各種の移動体通信機に内蔵させることができる。移動体通信機として、たとえば、携帯電話機やアマチュア用・業務用の無線通信機、さらに、図8に示すような小型コンピューター101等がある。
【0034】
【発明の効果】
本発明に係る誘電体アンテナによれば、小型でありながらエレメント間の相互干渉を抑制することにより、電波の輻射効率の低下と広帯域化の妨げを可及的に排除する。したがって、そのような誘電体アンテを内蔵する移動体通信機によれば、その移動体通信機自体の小型化を図ることができるとともに、良好な電波の送受信を通じて快適な移動通信を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る誘電体アンテナの斜視図である。
【図2】図1に示す積層誘電体の構造を示す斜視図である。
【図3】図2に示す誘電体アンテナの上層基板を省略した状態の平面図である。
【図4】図1に示す誘電体アンテナの特性を示す図表である。
【図5】第2実施形態に係る誘電体アンテナの構造を示す斜視図である。
【図6】図5に示す誘電体アンテナの上層基板を省略した状態の平面図である。
【図7】第3実施形態に係る誘電体アンテナの斜視図である。
【図8】誘電体アンテナを内蔵する小型コンピューターの正面図である。
【符号の説明】
1,41,71        誘電体アンテナ
3,43,73        上層基板
44,74          中層基板
5,45,75        下層基板
7,47,77        積層誘電体
9              アンテナ形成面
9a,9b,9c,9d    外周
11,50,80        第1線状エレメント
12              基端部
13              第1部分
14              第3部分
15              第2部分
16              第4部分
17              開放端
19,61,82        給電端子
21,62,83        グランド端子
23,33,51        分岐点
25,53,81        線状導電体
27              屈曲部
31,56,86        第2線状エレメント
34              第1復路部
35              第2復路部
36              折返し部
37              復路部
38              屈曲部
39,54           終着点
49,79           第1アンテナ形成面
55,85           第2アンテナ形成面
57,81a          分岐部
58,81b          終着部
59,60           連結導電体
87              分岐対向部
88              終着対向部
101              小型コンピューター(移動体通信機)
k1              第1屈曲部
k2              第2屈曲部
k3              第3屈曲部
G               グランド部
P               給電部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a dielectric antenna built in a mobile communication device represented by a mobile phone, a portable wireless communication device, and the like, and a mobile communication device having a derivative antenna built therein.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art With the spread of mobile communication devices in recent years, there has been a demand for a reduction in size and weight so as to be convenient when carrying or moving. Among electronic component groups built into such mobile communication devices, miniaturization of semiconductor integrated circuits and the like is rapidly progressing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the miniaturization of the antenna has not progressed, and this has hindered the reduction in size and weight of the mobile communication device. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-196339 discloses a spiral or meandering element for downsizing an antenna. However, when a spiral or meandering element is formed on a limited antenna formation surface, the elements are adjacent to each other, and thus mutual interference may occur due to capacitive coupling between the two elements. Mutual interference between the two elements should be avoided as much as possible, because it reduces the radiation efficiency of radio waves and hinders a wide band. The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problem. By suppressing mutual interference between elements while being small, it is possible to reduce the radiation efficiency of radio waves and hinder broadband. It is an object of the present invention to provide a dielectric antenna which can be eliminated, and a mobile communication device incorporating such an antenna.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention has the following configuration. It should be noted that the definition of terms used in the description of the invention according to any one of the claims applies to the invention according to the other claims within the scope of its nature.
[0005]
(Characteristics of the invention described in claim 1)
The dielectric antenna according to the first aspect of the present invention includes a laminated dielectric having a rectangular antenna forming surface and an outer peripheral end surface, a first dielectric extending on the antenna forming surface adjacent to an outer periphery of the antenna forming surface, and A first linear element capable of resonating at a resonance frequency, a power supply terminal connected to the linear element base end, a linear conductor branching from the vicinity of the linear element base end on the antenna forming surface, A ground terminal connected to the end of the linear conductor; a ground terminal that branches off from the middle of the first linear element and terminates in the middle of the linear conductor and resonates at a second resonance frequency different from the first resonance frequency; A possible second linear element.
[0006]
The dielectric antenna according to the first aspect is a so-called inverted-F antenna. Since the first linear element extends adjacent to the outer periphery of the rectangular antenna forming surface, a blank area on the antenna forming surface can be effectively used. In the dielectric antenna according to the first aspect, a loop-shaped second linear element is formed by effectively utilizing the blank area. That is, although the second linear element is loop-shaped and requires a corresponding occupied area, the second linear element can be formed using the blank area, and the formed second linear element and the first linear element can be formed. And are not adjacent. For this reason, mutual interference, which is likely to occur when adjacent to each other, is suppressed, and a decrease in the radiation efficiency of the antenna and a hindrance to a wider band are eliminated as much as possible. The loop-shaped second linear element requires a corresponding occupied area as described above. However, since the element has a larger electrical volume than a quarter-wavelength element, for example, the second linear element has a larger area. , The band of the resonance frequency becomes large.
[0007]
(Characteristics of the invention described in claim 2)
A dielectric antenna according to a second aspect of the present invention is the dielectric antenna according to the first aspect, wherein the second linear element is formed to have the same length as the wavelength of the second resonance frequency. It is characterized by.
[0008]
According to the dielectric antenna of the second aspect, in addition to the function and effect of the dielectric antenna of the first aspect, since the second linear element is formed to have the same length as the wavelength of the second resonance frequency, the second linear element has one wavelength. Functions as a loop.
[0009]
(Characteristics of the invention described in claim 3)
A dielectric antenna according to a third aspect of the present invention is the dielectric antenna according to the first aspect, wherein a plurality of the antenna forming surfaces are provided, and the first linear shape is provided on one of the antenna forming surfaces. An element is formed, the second linear element is formed on the other surface of the antenna forming surface, and the second linear element is a branch point with the first linear element and / or A capacitor structure is provided between the linear conductor and an end point. The “capacitor structure” includes both a capacitor that is an electronic component and a structure that substantially functions as a capacitor.
[0010]
According to the dielectric antenna of the third aspect, in addition to the function and effect of the dielectric antenna of the first aspect, the branch point of the second linear element and the first linear element and the terminal point of the strip conductor are connected via the capacitor structure. Combined. Alternatively, only one of the branch point and the end point is connected via the capacitor structure, and the other is directly connected.
[0011]
(Characteristics of the invention described in claim 4)
A dielectric antenna according to a fourth aspect of the present invention is the dielectric antenna according to the first or second aspect, wherein a plurality of the antenna forming surfaces are provided, and the first antenna forming surface is provided on one of the antenna forming surfaces. A linear element is formed, the second linear element is formed on the other surface of the antenna forming surface, and a branch point of the first linear element and an end point of the linear conductor Are provided, and a part or all of the connecting conductor is disposed on the outer peripheral end surface of the laminated dielectric.
[0012]
According to the dielectric antenna of the fourth aspect, in the dielectric antenna of the first or second aspect, the second antenna forming surface corresponds to a part or all of the connecting conductor disposed on the outer peripheral end surface of the laminated dielectric. The length of the second linear element above can be reduced. By making the length shorter, interference between elements is suppressed accordingly.
[0013]
(Characteristics of the invention described in claim 5)
A dielectric antenna according to a fifth aspect of the present invention is the dielectric antenna according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first linear element includes a first bent portion located in order from the base end. A second bent portion and a third bent portion, between the base portion and the first bent portion, between the first portion of the linear element and the second bent portion and the distal end; A second portion of the linear element positioned facing the antenna forming surface at a maximum distance from the antenna forming surface, and the linear element positioned between the first bent portion and the second bent portion; And a fourth portion of the linear element located between the third bent portion and the tip end is opposed to the antenna forming surface at a maximum distance. . Therefore, the first portion and the second portion face each other, and similarly, the third portion and the fourth portion face each other.
[0014]
According to the dielectric antenna of the fifth aspect, in addition to the effect of the dielectric antenna according to any one of the first to fourth aspects, the degree of interference between opposing portions caused by bending of the linear element is minimized. Can be reduced. That is, the first part and the second part, and the third part and the fourth part also face each other on the antenna forming surface, and are set so that the distance between them at that time is as long as possible. Therefore, mutual interference between the opposing first and second portions and between the third and fourth portions can be most effectively eliminated on the antenna forming surface.
[0015]
(Characteristics of the invention described in claim 6)
A mobile communication device according to a sixth aspect of the invention includes the dielectric antenna according to any one of the first to fifth aspects. Examples of the mobile communication device include a mobile phone and a small computer having a communication function.
[0016]
According to the mobile communication device of the sixth aspect, the dielectric antenna according to any one of the first to fifth aspects is built in, and as described above, these dielectric antennas can be downsized as compared with the conventional one. It is planned. For this reason, the mobile communication device having such a built-in dielectric antenna can be reduced in size due to the reduced size of the dielectric antenna, or it is possible to provide a margin inside the mobile communication device even with the same size.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the dielectric antenna according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the laminated dielectric shown in FIG. FIG. 3 is a plan view in a state where the upper substrate of the dielectric antenna shown in FIG. 2 is omitted. FIG. 4 is a chart showing characteristics of the dielectric antenna shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view illustrating the structure of the dielectric antenna according to the second embodiment. FIG. 6 is a plan view in a state where the upper substrate of the dielectric antenna shown in FIG. 5 is omitted. FIG. 7 is a perspective view of the dielectric antenna according to the third embodiment. FIG. 8 is a front view of a small computer including a dielectric antenna.
[0018]
(Structure of the first embodiment)
The dielectric antenna according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The dielectric antenna 1 includes a rectangular parallelepiped laminated dielectric 7 in which an insulating upper substrate 3 and a lower substrate 5 made of a dielectric ceramic material are laminated. The upper substrate 3 and the lower substrate 5 may each be a single-layer body or a laminate. Since the upper substrate 3 and the lower substrate 5 are both formed in a rectangle (rectangle) of the same size when viewed in a plan view, the laminated dielectric 7 formed by laminating both has a rectangular parallelepiped shape. The upper surface of the lower substrate 5 (the surface facing the upper substrate 3) is an antenna forming surface 9 for forming a first linear element and the like described later. The upper substrate 3 is not for forming an antenna, but is a dielectric layer whose main purpose is to protect the first linear element and the like formed on the antenna forming surface 9. The laminated dielectric 7 has a two-layer structure, but may have a single-layer structure by omitting the upper substrate 3. Further, another layer substrate may be further laminated to form a structure of three or four or more layers. The reason why the laminated dielectric 7 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped is to make it easy to form a large number of pieces by a so-called dicer cut or the like.
[0019]
(Configuration of the first linear element)
As shown in FIGS. 2 and 3, on the antenna forming surface 9, a first linear element 11 adjacent to (along) the outer periphery (9a, 9b, 9c, 9d) of the antenna forming surface 9 is formed. . The first linear element 11 is conveniently formed by printing a conductive paste, and a margin is left between the outer circumferences 9a, 9b, 9c, and 9d in order to absorb a printing shift at that time. Preferably. On the other hand, if there is no problem even if a slight printing shift occurs, or if the printing itself is unnecessary, there is no need to leave it.
[0020]
As shown in FIGS. 2 and 3, the first linear element 11 includes a first portion 13, a third portion 14, a second portion 15, and a fourth portion 16. Here, the reason why the numbers are not arranged in order is that for convenience of explanation, and the fact that the numbers are not arranged does not affect the shape of the first linear element 11. The first portion 13 of the first linear element 11 is a portion located between the base end portion 12 and the first bent portion k1, and the third portion 14 is similarly formed by the first bent portion k1, the second bent portion k2, It is a part located between. Further, the second portion 15 is a portion located between the second bent portion k2 and the third bent portion k3, and the fourth portion 16 is similarly located between the third bent portion k3 and the open end 17. Part. In other words, the first portion 13 is adjacent to the outer periphery 9a, the third portion 14 is adjacent to the outer periphery 9b, the second portion 15 is adjacent to the outer periphery 9c, and the fourth portion 16 is adjacent to the outer periphery 9d. In addition, since each of the bent portions k1, k2, and k3 is located at each corner of the antenna forming surface 9, the first linear element 11 has its outer periphery 9a, 9b, It extends in an outer winding shape along 9c and 9d. The base end 12 of the first linear element 11 is connected to a power supply terminal 19 formed on the end face of the laminated dielectric 7, as shown in FIGS. The power supply terminal 19 is generally formed by applying a conductive paste to the end face of the laminated dielectric 7.
[0021]
As described above, even when the first linear element 11 is formed on the antenna forming surface having the same area, the first linear element 11 is formed on the outer surface of the antenna. This is because the circuit element is detoured as compared with a single linear element, and the length can be increased by the detour. The longer the length of the first linear element is, the lower the resonance frequency is, and the smaller the antenna itself is. Furthermore, by forming the first linear element 11 in an outer winding shape, the distance between the opposing first portion 13 and the second portion 15 and the distance between the third portion 14 and the fourth portion 16 are respectively reduced. It becomes maximum on the second antenna formation surface 9. Since the distance is maximum, it is possible to effectively eliminate mutual interference between the first portion 13 and the second portion 15 and the third portion 14 and the fourth portion 16 on the same second antenna forming surface 9. It becomes possible.
[0022]
(Structure of linear conductor)
The linear conductor will be described with reference to FIGS. The linear conductor 25 provided on the antenna forming surface 9 is a conductor for achieving impedance matching at the feed terminal 19 which is a feed point. The linear conductor 25 branches on the antenna forming surface 9 from a branch point 23 in the vicinity of the first linear element base end portion 12, and the distal end thereof is connected to a ground terminal 21 provided on the end surface of the laminated dielectric 7. Through a bent portion 27. The linear conductor 25 can be formed in a separate process from the first linear element 11, but it is better to print and form the first linear element 11 and a second linear element 31 described later using a conductive paste at the same time. It is convenient. The feed point impedance can be adjusted by shifting the position of the branch point in the length direction of the first linear element 11. Furthermore, since the linear conductor 25 is also a part that contributes to the resonance of the first linear element 11, the resonance frequency of the first linear element 11 can be adjusted by adjusting its length. On the other hand, since the linear conductor 25 does not contribute to radiation of radio waves, there is little possibility that mutual interference will occur even if the linear conductor 25 is adjacent to the first linear element 11. Further, since there is no possibility of mutual interference, it is possible to lengthen the length of the linear conductor 25 on the same antenna forming surface 9 by bending or meandering a part thereof. It is convenient to form the ground terminal 21 by applying a conductive paste to the end of the laminated dielectric 7 as in the case of the power supply terminal 19.
[0023]
(Configuration of second linear element)
Reference numeral 31 shown in FIGS. 1 to 3 indicates a second linear element formed on the antenna forming surface 9. The second linear element 31 has a first outward path portion 34, a second outward path section 35, a folded portion 36, and a backward path portion 37 bent portion 38, and branches from a branch point 33 in the middle of the first linear element 11. Then, it is formed in a loop shape until it reaches the end point 39 in the middle of the linear conductor 25. The first outward path portion 34 extends obliquely to the upper right direction in FIG. 3 with respect to the first portion 13 of the first linear element 11. This is because the first outward path portion 34 is formed with the main purpose of arranging the three members of the second outward path portion 35, the folded portion 36, and the return route portion 37 in a substantially central area of the antenna forming surface 9. It is. Since the position of the branch point 33 is deeply involved in the impedance of the second linear element 31 at that position, the first forward path portion 34 is required to simultaneously satisfy the proper setting of the impedance and the central area arrangement of the forward path portion 34 and the like. Was provided. Therefore, as a result of moving the branch point 33 in order to obtain an appropriate impedance, the first outward path 34 may extend in the horizontal direction or may be inclined downward toward the second outward path 35. Further, there may be a case where a branch point 33 should be provided in the third portion 14 of the first linear element 11. The position of the end point 39 determines the total length of the second linear element 31. The second linear element 31 in the present embodiment is set to have the same length as a wavelength of a second resonance frequency described later, that is, a one-wavelength loop. The one-wavelength loop is formed, for example, in order to make the electric volume larger than that of the quarter-wavelength element, and the resonance frequency can be made wider by increasing the electric volume. Although the bent portion 38 shown in FIG. 3 is bent substantially at a right angle, it does not prevent the bent portion 38 from being bent obliquely with the movement of the end point 39. Although the second outward path 35 and the backward path 37 shown in FIG. 3 are arranged substantially in parallel, they need not necessarily be parallel. Although the second linear element 31 is formed in a shape close to a square loop as a whole, it may be formed in a shape similar to a circular loop.
[0024]
Here, the high-frequency current supplied from the power supply portion P flows from the base end portion 12 of the first linear element 11 to the first bent portion k1, the second bent portion k2, the third bent portion k3, and the open end 17. Flow in order. On the other hand, the high-frequency current flowing through the second linear element 31 enters the second linear element 31 from the branch point 33 and passes through the first outward path section 34, the second outward path section 35, the folded section 36, and the backward path section 37, It flows from the end point 39 to the ground terminal 21 through the linear conductor 25 via the bent portion 38 in order.
[0025]
The relationship between the first frequency and the second frequency is determined according to the intended use of the dielectric antenna 1. That is, as shown in FIG. 4A, by bringing the resonance frequency F1 of the first linear element 11 and the resonance frequency F2 of the second linear element 31 close to each other, for example, a band F equal to or lower than VSWR2 can be obtained. When the second linear element 31 is provided, the frequency band of the dielectric antenna 1 as a whole can be made wider than that in the case where the second linear element 31 is not provided. Further, as shown in FIG. 4B, the dielectric antenna 1 resonates at two frequencies by separating the first resonance frequency F1 and the second resonance frequency F2 appropriately, that is, a dual band is formed. be able to. According to an experiment conducted by the inventor, when the first resonance frequency F1 in the former case is set to, for example, 1.98 GHz, the second resonance frequency is set to 2.10 GHz, so that the band equal to or lower than VSWR2 is set to one. A wide band such as 0.92 to 2.17 GHz could be obtained. Similarly, in the latter case, a dual band is realized in which 2.45 GHz used for wireless communication such as a notebook computer or a LAN card is used as the first resonance frequency F1, and 5.25 GHz is used as the second resonance frequency F2. I was able to.
[0026]
Note that a dummy electrode (not shown) for securely soldering the dielectric antenna 1 to a parent substrate (not shown) is provided on the back surface of the lower substrate 5 (the surface on the back side of the paper of FIG. 3). is there. When mounted on a parent board (not shown), the power supply terminal 19 is connected to the power supply section P of the parent board, and the ground terminal 21 is connected to the ground section G by soldering.
[0027]
(Structure of the second embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. The second embodiment differs greatly from the first embodiment in that the first linear element and the second linear element are formed on the same antenna forming surface in the first embodiment, whereas the second linear element is formed on the same antenna forming surface. In the embodiment, it is formed on a different antenna formation surface. Hereinafter, only this different point will be described, and the description of the other parts will be omitted. In the description of the second embodiment, in order to facilitate understanding, the antenna forming surface on which the first linear element is formed is formed with the first antenna forming surface and the second linear element. The antenna forming surface is referred to as a second antenna forming surface.
[0028]
The dielectric antenna 41 according to the second embodiment includes a rectangular parallelepiped laminated dielectric 47 in which an insulating upper substrate 43, an intermediate substrate 44, and a lower substrate 45 made of a dielectric ceramic material are laminated. Each of these substrates may be a single-layer body or a laminate. In the drawings, each substrate is depicted as a single-layer body for the convenience of drawing. Since the upper substrate 43, the middle substrate 44, and the lower substrate 45 are all formed in a rectangle (rectangle) having the same size when viewed in a plan view, the laminated dielectric 47 formed by laminating the three members has a rectangular parallelepiped shape. Become. The upper surface of the middle substrate 44 (the surface facing the upper substrate 43) is a first antenna forming surface 49 for forming a first linear element 50 described later. The upper surface of the lower substrate 45 (the surface facing the middle substrate 44) is a second antenna forming surface 55 for forming the second linear element 56. The upper substrate 43 is not for forming an antenna, but is a dielectric layer whose main purpose is to protect the first linear element 50 formed on the first antenna forming surface 49 and the like. The laminated dielectric 47 has a three-layer structure, but may have a two-layer structure by omitting the upper substrate 43. Further, another layer substrate may be further laminated to form a structure of four or five or more layers. The first linear element 50 has basically the same structure as the first linear element 11 of the first embodiment.
[0029]
As shown in FIGS. 5 and 6, the second linear element 56 is formed on the second antenna forming surface 55 in a loop structure similar to the second linear element 31 of the first embodiment. The second linear element 56 is connected to the first linear element 50 via connecting conductors 59 and 60 described below, and the second linear element 56 is connected without such a connecting conductor. It is different from the linear element 31.
[0030]
The first linear element 50 has a branch point 51, and the linear conductor 53 has an end point 54. The second linear element 56 has a branch portion 57 and a terminal portion 58 at both ends. The branch portion 57 of the second linear element is configured to be connectable to the branch point 51 of the first linear element via a connecting conductor 59, and the terminal portion 58 is connected to the terminal point via a connecting conductor 60. It is configured to be connectable to 54. A part or all of the connecting conductors 59 and 60 are arranged on the outer peripheral end surface of the middle layer substrate 44. Therefore, the substantial length of the second linear element 56 is equal to the total length of the second linear element 56 plus the total length of the connecting conductor 59. Accordingly, it is possible to reduce the length of the second linear element 56 by the length of the connecting conductors 59 and 60. The connection conductors 59 and 60 shown in FIG. 5 extend not only to the middle substrate 44 but also to the outer peripheral end surfaces of the lower substrate 45 and the upper substrate 43. This is because the connecting conductors 59 and 60 of the second embodiment are formed by applying a conductive paste, and it is easier to form the connecting conductors 59 and 60 not only on the middle substrate 44 but also on another substrate. Up to. If the connection conductors 59 and 60 can be formed by applying only the portion related to the middle layer substrate 44 or by other means, the other portions other than the portion may be omitted. Reference numeral 61 indicates a power supply terminal, and reference numeral 62 indicates a ground terminal.
[0031]
(Structure of the third embodiment)
The third embodiment will be described with reference to FIG. The third embodiment differs from the second embodiment in that the second linear element is coupled to the first linear element and the linear conductor via a capacitor structure. Here, only the different points will be described, and the description of the common points will be omitted. That is, the dielectric antenna 71 is constituted by a laminated dielectric 77 composed of three layers: an upper substrate 73, an intermediate substrate 74, and a lower substrate 75. Each substrate may be a single layer or a laminate. In the third embodiment, the upper surface of the lower substrate 75 is the first antenna forming surface 79, and the upper surface of the intermediate substrate 74 is the second antenna forming surface 85. The shape of the first linear element 80 formed on the first antenna forming surface 79 is substantially the same as the first linear element 50 of the second embodiment. The second linear element 86 formed on the second antenna forming surface 85 has a branch opposing portion 87 and a terminal opposing portion 88 at both ends. Reference numeral 82 indicates a power supply terminal, and reference numeral 83 indicates a ground terminal. The branch opposing portion 87 is opposed to the branch portion 81 a in the middle of the first linear element 80, and the terminal opposing portion 88 is opposed to the terminal portion 81 b which is a part of the linear conductor 81 via the intermediate substrate 74. is there. As a result, the second linear element 86 is connected at a high frequency to the first linear element 80 and the linear conductor 81 via the capacitor structure sandwiching the middle substrate 74. Note that the coupling to the first linear element 80 or the linear conductor 81 via the capacitor structure may be directly coupled to the branch portion 81a or the termination portion 81b of the second linear element 86 for the reason of impedance matching or the like. Good.
[0032]
The reason why the capacitor structure is formed between the second linear element 86 and the first linear element 80 is to match the impedance of this large feed point close to, for example, 50Ω. The impedance matching is performed by adjusting the area of the branch opposing portion 87 of the second linear element 86 facing the first linear element 80 and the area of the end opposing portion 88 facing the linear conductor 81. Along with this adjustment or instead of this adjustment, the thickness of the middle substrate 74 may be changed to achieve the matching.
[0033]
The dielectric antenna 1 described so far can be built in various mobile communication devices. As the mobile communication device, for example, there are a mobile phone, an amateur / business radio communication device, and a small computer 101 as shown in FIG.
[0034]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the dielectric antenna which concerns on this invention, the interference between elements is suppressed although being small, and the fall of the radiation efficiency of a radio wave and the obstruction of a broadband are eliminated as much as possible. Therefore, according to the mobile communication device incorporating such a dielectric antenna, the size of the mobile communication device itself can be reduced, and comfortable mobile communication can be performed through good transmission and reception of radio waves.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a dielectric antenna according to a first embodiment.
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the laminated dielectric shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a state where an upper substrate of the dielectric antenna shown in FIG. 2 is omitted.
FIG. 4 is a table showing characteristics of the dielectric antenna shown in FIG.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a structure of a dielectric antenna according to a second embodiment.
6 is a plan view showing a state where an upper substrate of the dielectric antenna shown in FIG. 5 is omitted.
FIG. 7 is a perspective view of a dielectric antenna according to a third embodiment.
FIG. 8 is a front view of a small computer including a dielectric antenna.
[Explanation of symbols]
1,41,71 dielectric antenna
3,43,73 Upper substrate
44,74 Middle layer substrate
5,45,75 Lower substrate
7,47,77 Multilayer dielectric
9 Antenna forming surface
9a, 9b, 9c, 9d Outer circumference
11,50,80 1st linear element
12 Base end
13 First part
14 Third part
15 Second part
16 4th part
17 Open end
19,61,82 Power supply terminal
21, 62, 83 Ground terminal
23, 33, 51 junction
25, 53, 81 Linear conductor
27 Bend
31, 56, 86 Second linear element
34 1st return section
35 Second return section
36 Folding part
37 Return
38 Bend
39,54 terminal point
49, 79 First antenna forming surface
55, 85 Second antenna forming surface
57, 81a Branch
58, 81b Terminal part
59,60 Connecting conductor
87 Branch opposite part
88 Final counterpart
101 Small computer (mobile communication device)
k1 1st bending part
k2 2nd bending part
k3 3rd bending part
G ground part
P power supply

Claims (6)

矩形のアンテナ形成面と外周端面とを有する積層誘電体と、
当該アンテナ形成面上において当該アンテナ形成面外周に隣接して延び、かつ第1共振周波数に共振可能な第1線状エレメントと、
当該線状エレメント基端に接続した給電端子と、
当該線状エレメント基端の近傍から当該アンテナ形成面上で分岐する線状導電体と、
当該線状導電体先端に接続したグランド端子と、
当該アンテナ形成面上で当該第1線状エレメントの途中から分岐して当該線状導電体の途中に終着し、かつ当該第1共振周波数とは異なる第2共振周波数に共振可能な第2線状エレメントと、を含む
ことを特徴とする誘電体アンテナ。
A laminated dielectric having a rectangular antenna forming surface and an outer peripheral end surface,
A first linear element extending on the antenna forming surface adjacent to the outer periphery of the antenna forming surface and capable of resonating at a first resonance frequency;
A power supply terminal connected to the base end of the linear element,
A linear conductor that branches on the antenna forming surface from near the base end of the linear element,
A ground terminal connected to the end of the linear conductor,
On the antenna forming surface, a second linear element that branches off from the middle of the first linear element, terminates in the middle of the linear conductor, and can resonate at a second resonance frequency different from the first resonance frequency. And a dielectric element.
前記第2線状エレメントが、前記第2共振周波数の波長と同じ長さに形成してある
ことを特徴とする請求項1に記載した誘電体アンテナ。
2. The dielectric antenna according to claim 1, wherein the second linear element has a length equal to a wavelength of the second resonance frequency. 3.
前記アンテナ形成面を複数設けてあり、
当該アンテナ形成面の一方の面上に前記第1線状エレメントを形成してあり、
当該アンテナ形成面の他方の面上に前記第2線状エレメントを形成してあり、
前記第2線状エレメントが、前記第1線状エレメントとの分岐点及び/又は前記線状導電体との終着点との間にコンデンサ構造を備えている
ことを特徴とする請求項1に記載した誘電体アンテナ。
A plurality of the antenna forming surfaces are provided,
The first linear element is formed on one surface of the antenna forming surface,
The second linear element is formed on the other surface of the antenna forming surface,
2. The capacitor according to claim 1, wherein the second linear element has a capacitor structure between a branch point with the first linear element and / or an end point with the linear conductor. 3. Dielectric antenna.
前記アンテナ形成面を複数設けてあり、
当該アンテナ形成面の一方の面上に前記第1線状エレメントを形成してあり、
当該アンテナ形成面の他方の面上に前記第2線状エレメントを形成してあり、
前記第1線状エレメントの分岐点と前記線状導電体の終着点とを連結する連結導電体を設け、当該連結導電体の一部又は全部を当該積層誘電体の外周端面に配してある
ことを特徴とする請求項1又は2に記載した誘電体アンテナ。
A plurality of the antenna forming surfaces are provided,
The first linear element is formed on one surface of the antenna forming surface,
The second linear element is formed on the other surface of the antenna forming surface,
A connecting conductor is provided for connecting a branch point of the first linear element and an end point of the linear conductor, and a part or all of the connecting conductor is arranged on an outer peripheral end surface of the laminated dielectric. The dielectric antenna according to claim 1 or 2, wherein:
前記第1線状エレメントが、前記基端から順に位置する第1屈曲部と第2屈曲部と第3屈曲部と、を含み、
当該基端と当該第1屈曲部との間に位置する前記線状エレメントの第1部分と、当該第2屈曲部と先端との間に位置する当該線状エレメントの第2部分とが、前記アンテナ形成面上において最大距離を隔てて対向しており、
当該第1屈曲部と当該第2屈曲部との間に位置する当該線状エレメントの第3部分と、当該第3屈曲部と先端との間に位置する当該線状エレメントの第4部分とが、当該アンテナ形成面上において最大距離を隔てて対向している
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載した誘電体アンテナ。
The first linear element includes a first bent portion, a second bent portion, and a third bent portion located in order from the base end,
The first portion of the linear element located between the base end and the first bent portion, and the second portion of the linear element located between the second bent portion and the tip, Facing the antenna forming surface at a maximum distance,
The third portion of the linear element located between the first bent portion and the second bent portion, and the fourth portion of the linear element located between the third bent portion and the tip end The dielectric antenna according to any one of claims 1 to 4, wherein the dielectric antenna faces the antenna forming surface at a maximum distance.
請求項1乃至5の何れかに記載した誘電体アンテナを内蔵する移動体通信機。A mobile communication device incorporating the dielectric antenna according to claim 1.
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