JP3255144B2 - Antenna device and communication device using the same - Google Patents
Antenna device and communication device using the sameInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置およ
びそれを用いた通信機、特に移動体通信機などに用いら
れるアンテナ装置およびそれを用いた通信機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device and a communication device using the same, and more particularly to an antenna device used for a mobile communication device and the like and a communication device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の移動体通信機、特にPHSなどの
携帯電話の高性能化が進む中で、そこに搭載されるアン
テナにおいても小型化や高利得化などの更なる高性能化
が要求されるようになってきている。2. Description of the Related Art In recent years, as mobile telephones such as PHS and the like have higher performance, mobile phones have been required to have higher performance such as miniaturization and higher gain. It is becoming.
【0003】図6に、移動体通信機に搭載される従来の
アンテナ装置を示す。図6において、アンテナ装置1
は、実装基板2の一方主面2aに接地電極3が形成さ
れ、一方主面2aのコーナー部に接地電極3の削除部3
aが設けられ、そこに給電配線4が形成され、表面実装
型アンテナ5が実装されて構成されている。そして、給
電配線4は、表面実装型アンテナ5の給電端子(図示せ
ず)に接続されるとともに、実装基板2上に設けられた
信号源6に接続されている。FIG. 6 shows a conventional antenna device mounted on a mobile communication device. In FIG. 6, the antenna device 1
The ground electrode 3 is formed on one main surface 2a of the mounting substrate 2, and the deleted portion 3 of the ground electrode 3 is formed on the corner of the one main surface 2a.
a, a power supply wiring 4 is formed thereon, and a surface mount antenna 5 is mounted. The power supply wiring 4 is connected to a power supply terminal (not shown) of the surface mount antenna 5 and is connected to a signal source 6 provided on the mounting board 2.
【0004】ここで、図7に、表面実装型アンテナ5の
詳細を示す。表面実装型アンテナ5は、特開平10−1
3139号公報にその基本構成が示されている。FIG. 7 shows the details of the surface mount antenna 5. The surface mount antenna 5 is disclosed in
No. 3139 discloses the basic configuration.
【0005】図7において、表面実装型アンテナ5は、
絶縁体の1つであるセラミックスや樹脂などの誘電体か
らなる直方体状の基体10の表面にいくつかの電極を形
成して構成されている。まず、基体10の他方主面10
bから1つの端面10dを介して再び他方主面10bに
かけてストリップ状の放射電極11が形成されている。
放射電極11の一端は開放端11aを形成し、他端は基
体10の端面10cから一方主面10aにかけて形成さ
れた第1のグランド端子12に接続されている。また、
基体10の他方主面10bには、放射電極11と離隔し
て給電電極13が形成され、給電電極13の一端は、基
体10の端面10cから一方主面10aにかけて形成さ
れた給電端子14に接続されている。同じく、基体10
の他方主面10bには、放射電極11の開放端11aに
近接してグランド電極15が形成され、グランド電極1
5の一端は基体10の端面10cから一方主面10aに
かけて形成された第2のグランド端子16に接続されて
いる。また、基体10の一方主面10aには放射電極1
1に接続して固定用端子17および18が形成されてい
る。[0005] In FIG. 7, the surface mount type antenna 5 comprises:
Several electrodes are formed on the surface of a rectangular parallelepiped base 10 made of a dielectric such as ceramics or resin, which is one of the insulators. First, the other main surface 10 of the base 10
A strip-shaped radiation electrode 11 is formed from b to the other main surface 10b again through one end face 10d.
One end of the radiation electrode 11 forms an open end 11a, and the other end is connected to a first ground terminal 12 formed from the end face 10c of the base 10 to one main face 10a. Also,
A power supply electrode 13 is formed on the other main surface 10b of the base 10 so as to be separated from the radiation electrode 11, and one end of the power supply electrode 13 is connected to a power supply terminal 14 formed from the end face 10c of the base 10 to the one main surface 10a. Have been. Similarly, the base 10
A ground electrode 15 is formed on the other main surface 10b of the radiating electrode 11 near the open end 11a.
One end of 5 is connected to a second ground terminal 16 formed from the end face 10c of the base 10 to one main face 10a. The radiation electrode 1 is provided on one main surface 10a of the base 10.
1, fixing terminals 17 and 18 are formed.
【0006】ここで、第1および第2のグランド端子1
2および16、給電端子14、固定用端子17および1
8の5つの電極は、表面実装型アンテナ5を実装基板
(図示せず)に搭載するときに、実装基板側のグランド
電極や給電線路、固定用電極と半田付けなどによって接
続される電極であるため、その他の電極と区別するため
に端子と表現している。Here, the first and second ground terminals 1
2 and 16, power supply terminal 14, fixing terminals 17 and 1
The five electrodes 8 are electrodes that are connected to the ground electrode, the feeder line, and the fixing electrode on the mounting substrate side by soldering when the surface-mount antenna 5 is mounted on the mounting substrate (not shown). Therefore, it is expressed as a terminal to distinguish it from other electrodes.
【0007】このように構成された表面実装型アンテナ
5において、給電端子14に高周波信号が入力される
と、給電電極13と放射電極11の開放端11aとの間
に形成される静電容量を介して、放射電極11に高周波
信号が伝達される。放射電極11は、放射電極11自身
のインダクタンス成分と、放射電極11の開放端11a
とグランド電極15との間に形成される静電容量とで共
振し、その共振のエネルギーの一部が電波として空間に
放射され、アンテナとして機能する。In the surface-mounted antenna 5 configured as described above, when a high-frequency signal is input to the power supply terminal 14, the capacitance formed between the power supply electrode 13 and the open end 11 a of the radiation electrode 11 is reduced. A high-frequency signal is transmitted to the radiation electrode 11 via the radiating electrode. The radiation electrode 11 has an inductance component of the radiation electrode 11 itself and an open end 11 a of the radiation electrode 11.
And a capacitance formed between the ground electrode 15 and the ground electrode 15, and a part of the energy of the resonance is radiated to the space as a radio wave to function as an antenna.
【0008】この際、放射電極11は一端が開放端11
aとなり、他端が接地端となっているので約1/4波長
の共振となり、放射電極11に流れる電流、すなわち表
面実装型アンテナ5に流れる電流19の方向は、放射電
極11の接地端(具体的には第1のグランド端子12)
から開放端11aに向う方向となる。その結果、表面実
装型アンテナ5から放射される電波および表面実装型ア
ンテナ5で受信される電波は、その電界成分が、図7に
示す座標で主としてz軸方向に振動する電波となる。At this time, one end of the radiation electrode 11 has an open end 11.
a, and since the other end is a ground end, resonance occurs at about 1/4 wavelength, and the direction of the current flowing through the radiating electrode 11, that is, the current 19 flowing through the surface-mounted antenna 5 is determined by the ground end ( Specifically, the first ground terminal 12)
From the direction toward the open end 11a. As a result, the radio wave radiated from the surface mount antenna 5 and the radio wave received by the surface mount antenna 5 are radio waves whose electric field components vibrate mainly in the z-axis direction at the coordinates shown in FIG.
【0009】なお、表面実装型アンテナ5においては、
電極と端子を分離して形成していたが、これらは必ずし
も何らかの境界で明確に分離できるものではなく、電極
と端子が一体に形成されていても構わないものである。Incidentally, in the surface mount type antenna 5,
Although the electrode and the terminal are formed separately, they can not always be clearly separated at some boundary, and the electrode and the terminal may be integrally formed.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】図6のアンテナ装置1
において、表面実装型アンテナ5に電流19が流れる
と、主として接地電極3に、電流19に対して位相が1
80度異なるイメージ電流7が流れる。The antenna device 1 shown in FIG.
, When a current 19 flows through the surface mount antenna 5, the phase of the current 19 is
An image current 7 different by 80 degrees flows.
【0011】ところで、アンテナ装置1を使用するとき
には、実装基板2はプラスチックや金属などの筐体で覆
われる。そして、その筐体は机の上やバッグの中などに
置かれることが多い。机の上やバッグの中では金属など
の導電性の物に隣接して置かれることも多く、それらは
ほぼ接地導体とみなすことができる。そのため、このよ
うなアンテナ装置1を使用する外部環境によって、表面
実装型アンテナ5に流れる電流19のイメージ電流7
は、その流れる場所や方向が隣接する接地導体によって
変化し、それによってアンテナ装置1の利得や指向性な
どの特性が変化するという問題がある。When the antenna device 1 is used, the mounting board 2 is covered with a casing made of plastic or metal. The housing is often placed on a desk or in a bag. Often placed on a desk or in a bag adjacent to a conductive object such as a metal, they can be regarded as almost ground conductors. Therefore, depending on the external environment in which such an antenna device 1 is used, the image current 7 of the current 19 flowing through the surface-mount antenna 5
However, there is a problem that the location and direction of the flow vary depending on the adjacent ground conductor, and the characteristics such as the gain and the directivity of the antenna device 1 vary accordingly.
【0012】そこで、本発明は、利得が向上し、使用す
る外部環境によるアンテナ装置の特性変化の少ないアン
テナ装置およびそれを用いた通信機を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an antenna device whose gain is improved, the characteristic of the antenna device hardly changes depending on an external environment to be used, and a communication device using the same.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のアンテナ装置は、絶縁体からなる基体の
表面に、一端が開放端となり他端が接地端となるストリ
ップ状の放射電極と、該放射電極と離隔した給電電極を
形成してなる表面実装型アンテナと、該表面実装型アン
テナの近傍に配置されたモノポールアンテナとからな
り、前記表面実装型アンテナと前記モノポールアンテナ
を同一給電点から給電するとともに、前記表面実装型ア
ンテナに流れる電流のイメージ電流を前記モノポールア
ンテナに流し、前記モノポールアンテナに流れる電流の
イメージ電流を前記表面実装型アンテナに流すように配
置したことを特徴とする。In order to solve the above problems, an antenna device according to the present invention comprises a strip-shaped radiator having one end open and the other end grounded on the surface of a base made of an insulator. An electrode, a surface-mounted antenna formed with a feed electrode spaced apart from the radiation electrode, and a monopole antenna arranged near the surface-mounted antenna, wherein the surface-mounted antenna and the monopole antenna Are supplied from the same feeding point, and the image current of the current flowing through the surface-mounted antenna is caused to flow through the monopole antenna, and the image current of the current flowing through the monopole antenna is arranged to flow through the surface-mounted antenna. It is characterized by the following.
【0014】また、本発明のアンテナ装置は、絶縁体か
らなる基体の表面に、一端が開放端となり他端が接地端
となるストリップ状の放射電極と、該放射電極と離隔し
た給電電極を形成してなる表面実装型アンテナと、該表
面実装型アンテナの近傍に配置されたモノポールアンテ
ナとからなり、前記表面実装型アンテナと前記モノポー
ルアンテナを同一給電点から給電するとともに、前記表
面実装型アンテナの前記放射電極の接地端を基準とする
開放端の方向と、前記モノポールアンテナの給電点を基
準とする開放端の方向とを、互いに逆方向になるように
配置したことを特徴とする。Further, in the antenna device of the present invention, a strip-shaped radiation electrode having one open end and the other end being a ground end, and a feed electrode separated from the radiation electrode are formed on the surface of the base made of an insulator. And a monopole antenna disposed in the vicinity of the surface-mounted antenna. The surface-mounted antenna and the monopole antenna are fed from the same feeding point, and the surface-mounted antenna is The direction of the open end with respect to the ground end of the radiation electrode of the antenna and the direction of the open end with respect to the feed point of the monopole antenna are arranged so as to be opposite to each other. .
【0015】また、本発明のアンテナ装置は、前記モノ
ポールアンテナの電気長を、使用周波数において1/8
波長から1/4波長としたことを特徴とする。Further, in the antenna device according to the present invention, the electric length of the monopole antenna is reduced to 1/8 at a used frequency.
The wavelength is set to 1/4 wavelength.
【0016】また、本発明の通信機は、上記のいずれか
に記載のアンテナ装置を用いたことを特徴とする。A communication device according to the present invention uses any one of the above antenna devices.
【0017】このように構成することにより、本発明の
アンテナ装置は利得が向上し、置く場所による特性変化
を小さくすることができる。With such a configuration, the antenna device of the present invention can improve the gain and reduce the characteristic change depending on the place where the antenna device is placed.
【0018】また、本発明の通信機は特性の向上を図る
ことができる。Further, the communication device of the present invention can improve the characteristics.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】図1に、本発明のアンテナ装置の
一実施例を示す。ここで、図1(a)は実装基板2の一
方主面2a側から見た図を、図1(b)は実装基板2の
他方主面2b側から見た図を示している。図1で、図6
および図7と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付
し、その説明を省略する。FIG. 1 shows an embodiment of an antenna device according to the present invention. Here, FIG. 1A is a diagram viewed from one main surface 2a side of the mounting substrate 2, and FIG. 1B is a diagram viewed from the other main surface 2b side of the mounting substrate 2. In FIG. 1, FIG.
The same or equivalent portions as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0020】図1に示したアンテナ装置20において、
実装基板2の他方主面2bには接地電極21が形成さ
れ、実装基板2の他方主面2bのコーナー部の、接地電
極21の削除部21aには給電配線22が形成され、モ
ノポールアンテナ23が実装されている。モノポールア
ンテナ23の給電端23aは給電配線22に接続されて
いる。そして、実装基板2の一方主面2aに形成された
給電配線4と実装基板2の他方主面2bに形成された給
電配線22とは、スルーホール24で互いに接続されて
いる。ここで、給電配線4は信号源6に接続されている
ので、表面実装型アンテナ5とモノポールアンテナ23
は同一給電点から給電されていることになる。そして、
表面実装型アンテナ5とモノポールアンテナ23は、表
面実装型アンテナ5の放射電極11の接地端を基準とす
る開放端11aの方向と、モノポールアンテナ23の給
電端23aを基準とする開放端23bの方向とが、互い
に逆方向になるように配置されている。In the antenna device 20 shown in FIG.
A ground electrode 21 is formed on the other main surface 2 b of the mounting substrate 2, and a feeder wiring 22 is formed on a corner portion of the other main surface 2 b of the mounting substrate 2, at a removed portion 21 a of the ground electrode 21. Has been implemented. The power supply end 23 a of the monopole antenna 23 is connected to the power supply wiring 22. The power supply wiring 4 formed on the one main surface 2a of the mounting substrate 2 and the power supply wiring 22 formed on the other main surface 2b of the mounting substrate 2 are connected to each other through a through hole 24. Here, since the power supply wiring 4 is connected to the signal source 6, the surface mount antenna 5 and the monopole antenna 23 are connected.
Are supplied from the same power supply point. And
The surface-mounted antenna 5 and the monopole antenna 23 have a direction of an open end 11a with respect to a ground end of the radiation electrode 11 of the surface-mount antenna 5 and an open end 23b with respect to a feed end 23a of the monopole antenna 23. Are arranged so as to be opposite to each other.
【0021】このように構成されたアンテナ装置20に
おいて、表面実装型アンテナ5に電流19が流れると
き、同時に給電されているモノポールアンテナ23にも
電流25が流れる。そして、表面実装型アンテナ5は、
給電電極13と放射電極11の開放端11aとの間に形
成される静電容量を介して給電され、モノポールアンテ
ナ23は給電端23aに直接給電されているため、両者
に流れる電流の位相は互いに逆相になる。In the antenna device 20 configured as described above, when the current 19 flows through the surface-mount type antenna 5, the current 25 also flows through the monopole antenna 23 which is fed simultaneously. And the surface mount antenna 5 is
Power is supplied via a capacitance formed between the power supply electrode 13 and the open end 11a of the radiation electrode 11, and the monopole antenna 23 is directly supplied with power to the power supply end 23a. The phases are opposite to each other.
【0022】ここで、表面実装型アンテナ5を基準に考
えると、表面実装型アンテナ5に流れる電流19のイメ
ージ電流は、モノポールアンテナ23に流れる電流25
と、方向的にも位相的にも一致する。そのため、表面実
装型アンテナ5に流れる電流25のイメージ電流は、接
地電極3にはあまり流れず、ほとんどがモノポールアン
テナ23に流れる。Here, considering the surface mount antenna 5 as a reference, the image current of the current 19 flowing through the surface mount antenna 5 is the current 25 flowing through the monopole antenna 23.
, Both in direction and in phase. Therefore, the image current of the current 25 flowing through the surface mount antenna 5 does not flow much to the ground electrode 3, but mostly flows to the monopole antenna 23.
【0023】逆に、モノポールアンテナ23を基準に考
えると、単体で動作する場合には接地電極21に流れる
はずの、モノポールアンテナ23のイメージ電流が、表
面実装型アンテナ5に流れる電流19と、方向的にも位
相的にも一致する。そのため、モノポールアンテナ23
に流れる電流25のイメージ電流は、接地電極21には
あまり流れず、ほとんどが表面実装型アンテナ5に流れ
る。Conversely, considering the monopole antenna 23 as a reference, the image current of the monopole antenna 23, which would flow to the ground electrode 21 when operating alone, is equal to the current 19 flowing to the surface mount antenna 5. , Both in direction and in phase. Therefore, the monopole antenna 23
The image current of the current 25 flowing to the surface-mounting antenna 5 does not flow much to the ground electrode 21 but mostly flows to the surface-mount antenna 5.
【0024】このように、表面実装型アンテナ5に流れ
る電流19のイメージ電流と、モノポールアンテナ23
に流れる電流25のイメージ電流のいずれも、実装基板
2の接地電極3や接地電極21にはほとんど流れない。
その結果、プラスチックなどの筐体で覆われたアンテナ
装置20を使用する外部環境がさまざまに変化しても、
それによって表面実装型アンテナ5やモノポールアンテ
ナ23に流れる電流のイメージ電流の流れる場所や方向
が変化して、アンテナ装置20の特性が変化するという
ことがほとんど無くなる。As described above, the image current of the current 19 flowing through the surface mount antenna 5 and the monopole antenna 23
Flows through the ground electrode 3 and the ground electrode 21 of the mounting board 2.
As a result, even if the external environment using the antenna device 20 covered with a casing made of plastic or the like changes variously,
As a result, the location or direction of the image current of the current flowing through the surface mount antenna 5 or the monopole antenna 23 changes, and the characteristics of the antenna device 20 hardly change.
【0025】図2に、本発明のアンテナ装置20の反射
損失と利得の指向性を、モノポールアンテナのみを搭載
した場合のアンテナ装置、および表面実装型アンテナの
みを実装した場合のアンテナ装置との比較で示す。ここ
で、図2(a)はモノポールアンテナのみを実装した場
合のアンテナ装置の反射損失を、図2(b)は同じく利
得の指向性を、図2(c)は表面実装型アンテナのみを
実装した場合のアンテナ装置の反射損失を、図2(d)
は同じく利得の指向性を、図2(e)は本発明のアンテ
ナ装置20の反射損失を、図2(f)は同じく利得の指
向性を示している。なお、図2(a)、(c)、(e)
において、BW1、BW2、BW3はアンテナ装置の帯
域幅(反射損失が−9.5dB以下の周波数帯域)を表
している。FIG. 2 shows the directivity of the return loss and the gain of the antenna device 20 according to the present invention between the antenna device when only a monopole antenna is mounted and the antenna device when only a surface mount antenna is mounted. Shown in comparison. Here, FIG. 2A shows the reflection loss of the antenna device when only the monopole antenna is mounted, FIG. 2B shows the directivity of the gain, and FIG. 2C shows only the surface mount type antenna. Figure 2 (d) shows the return loss of the antenna device when mounted.
2 also shows the directivity of the gain, FIG. 2E shows the reflection loss of the antenna device 20 of the present invention, and FIG. 2F shows the directivity of the gain. 2A, 2C, and 2E.
, BW1, BW2, and BW3 represent the bandwidth of the antenna device (the frequency band in which the reflection loss is −9.5 dB or less).
【0026】図2より分かるように、本発明のアンテナ
装置の帯域幅は、全体的なバランスではモノポールアン
テナのみを実装した場合には及ばないが、特に高周波側
において表面実装型アンテナのみを実装した場合に比べ
て広くすることができる。また、指向性も、モノポール
アンテナのみを搭載した場合に0度と180度付近に現
れるヌル点を、表面実装型アンテナの指向性で補うこと
によって無くすることができる。さらに利得も、最大値
で3.01dBd、平均で−3.19dBdとなり、平
均的にはモノポールアンテナのみの場合の−3.00d
Bdと表面実装型アンテナのみの場合の−3.65dB
dとの間となるが、最大値ではそれぞれの1.21dB
dおよび2.39dBdよりも大きくなっている。As can be seen from FIG. 2, the bandwidth of the antenna device of the present invention does not reach the overall balance when only a monopole antenna is mounted, but in particular, only the surface mount antenna is mounted on the high frequency side. It can be made wider than in the case where it is done. The directivity can also be eliminated by supplementing null points that appear near 0 and 180 degrees when only a monopole antenna is mounted with the directivity of the surface mount antenna. Further, the gain is 3.01 dBd at the maximum value and -3.19 dBd on average, and is -3.00 dB when only the monopole antenna is used on average.
-3.65 dB for Bd and surface mount antenna only
d, but the maximum value is 1.21 dB for each
d and 2.39 dBd.
【0027】このように、表面実装型アンテナとモノポ
ールアンテナとを組み合わせて、同一給電点から給電す
るとともに、表面実装型アンテナの放射電極の接地端か
ら開放端を見る方向と、モノポールアンテナの給電点か
ら開放端を見る方向とを、互いに逆方向に向けて配置し
てアンテナ装置を構成することによって、帯域幅と利得
の両者を改善することができる。As described above, the surface mount type antenna and the monopole antenna are combined to supply power from the same feeding point, and the direction of viewing the open end from the ground end of the radiation electrode of the surface mount type antenna, By arranging the antenna device with the direction in which the open end is viewed from the feed point being opposite to each other, both the bandwidth and the gain can be improved.
【0028】図3に、アンテナ装置20のモノポールア
ンテナ23の電気長を変えた場合の最大利得の変化を示
す。ここで、基準線rは表面実装型アンテナ5のみを実
装した場合のアンテナ装置20の最大利得を示してい
る。FIG. 3 shows a change in the maximum gain when the electrical length of the monopole antenna 23 of the antenna device 20 is changed. Here, the reference line r indicates the maximum gain of the antenna device 20 when only the surface mount antenna 5 is mounted.
【0029】図3によれば、モノポールアンテナ23の
電気長が1/8波長から1/4波長のときに、最大利得
が基準線rを越える。これより、本発明のアンテナ装置
20においては、モノポールアンテナの電気長を1/8
波長から1/4波長の間に設定することによって、表面
実装型アンテナ5のみを実装した場合に対して利得を改
善することができる。According to FIG. 3, when the electric length of the monopole antenna 23 is 1 / to 波長 wavelength, the maximum gain exceeds the reference line r. Thus, in the antenna device 20 of the present invention, the electric length of the monopole antenna is reduced to 1/8.
By setting the distance between the wavelength and the quarter wavelength, the gain can be improved as compared with the case where only the surface mount antenna 5 is mounted.
【0030】図4に、本発明のアンテナ装置の別の実施
例を示す。図4において、実装基板2の一方主面2a側
から見た図は図1と同じであるため省略し、実装基板2
の他方主面2b側からみた図のみを示す。また、図1と
同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明
を省略する。FIG. 4 shows another embodiment of the antenna device of the present invention. In FIG. 4, the view from the one main surface 2a side of the mounting board 2 is the same as FIG.
Is shown only from the other main surface 2b side. The same or equivalent parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
【0031】図4において、アンテナ装置30のモノポ
ールアンテナ31は、回転軸32を基準に180度回転
する可動式となっている。ここで、図4(a)はモノポ
ールアンテナ31を実装基板2(すなわち筐体)から突
出させている状態を、図4(b)はモノポールアンテナ
31を実装基板2(すなわち筐体)に格納している状態
を示している。そして、モノポールアンテナ31を突出
させているときに、モノポールアンテナ31の給電端3
1aが給電配線22と接続するように構成されている。In FIG. 4, the monopole antenna 31 of the antenna device 30 is of a movable type that rotates 180 degrees with respect to a rotation axis 32. Here, FIG. 4A shows a state in which the monopole antenna 31 is protruded from the mounting board 2 (ie, the housing), and FIG. 4B shows a state in which the monopole antenna 31 is mounted on the mounting board 2 (ie, the housing). This shows the stored state. When the monopole antenna 31 is projected, the feeding end 3 of the monopole antenna 31
1 a is configured to be connected to the power supply wiring 22.
【0032】このように構成することによって、本発明
のアンテナ装置30は、モノポールアンテナ31を格納
している状態(携帯電話の場合なら待ち受け時)では、
モノポールアンテナ31は機能せず、表面実装型アンテ
ナ12のみがアンテナ装置として機能する。そして、モ
ノポールアンテナ31を突出させている状態(携帯電話
の場合なら通話時)では、アンテナ装置30はモノポー
ルアンテナ31と表面実装型アンテナ12を組み合わせ
たアンテナ装置として機能する。With such a configuration, the antenna device 30 of the present invention is in a state where the monopole antenna 31 is stored (in the case of a mobile phone, at the time of standby).
The monopole antenna 31 does not function, and only the surface mount antenna 12 functions as an antenna device. Then, when the monopole antenna 31 is protruded (at the time of a telephone call in the case of a mobile phone), the antenna device 30 functions as an antenna device combining the monopole antenna 31 and the surface mount antenna 12.
【0033】このように、表面実装型アンテナ5と格納
型のモノポールアンテナ31とを組み合わせてアンテナ
装置30を構成することによって、たとえば携帯電話の
待ち受け時にはモノポールアンテナ31を格納している
ため、アンテナ装置30を落下させるようなことがあっ
ても、モノポールアンテナ31が破損するのを避けるこ
とができる。As described above, since the antenna device 30 is configured by combining the surface mount antenna 5 and the retractable monopole antenna 31, the monopole antenna 31 is stored, for example, when the mobile phone is on standby. Even if the antenna device 30 is dropped, it is possible to prevent the monopole antenna 31 from being damaged.
【0034】なお、モノポールアンテナの格納方法は回
転式に限るものではなく、伸縮式や折り畳み式など別の
構造のものでも構わないものである。The method of storing the monopole antenna is not limited to the rotary type, but may be another type such as a telescopic type or a folding type.
【0035】なお、上記の各実施例において、表面実装
型アンテナ5は、絶縁体の1つであるセラミックスや樹
脂などの誘電体により基体を構成したが、同じく絶縁体
である磁性体を用いて基体を構成しても構わないもので
ある。In each of the above embodiments, the surface mount antenna 5 has a base made of a dielectric such as ceramics or resin, which is one of the insulators. The base may be constituted.
【0036】また、モノポールアンテナは、図1や図4
の実施例に示したような直線状のアンテナに限るもので
はなく、ヘリカルアンテナのような放射導体を螺旋状に
巻いて形成したアンテナや、直線状のアンテナとヘリカ
ルアンテナを組み合わせたアンテナなど、別の形状であ
っても構わないものである。The monopole antenna is shown in FIGS.
The antenna is not limited to the linear antenna as shown in the embodiment of the present invention, but may be an antenna formed by spirally winding a radiation conductor such as a helical antenna, or an antenna combining a linear antenna and a helical antenna. The shape may be any.
【0037】図5に、本発明のアンテナ装置20を用い
て構成した通信機の一実施例を示す。図5において、通
信機40は、筐体41の中にアンテナ装置20が設けら
れている。そして、アンテナ装置20の実装基板2に形
成された給電配線4は、同じく実装基板2上に形成され
た切換回路42を介して、送信回路43および受信回路
44に接続されている。FIG. 5 shows an embodiment of a communication device constructed using the antenna device 20 of the present invention. In FIG. 5, the communication device 40 has an antenna device 20 provided in a housing 41. The power supply wiring 4 formed on the mounting board 2 of the antenna device 20 is connected to a transmitting circuit 43 and a receiving circuit 44 via a switching circuit 42 also formed on the mounting board 2.
【0038】このように、本発明のアンテナ装置20を
用いて通信機40を構成することにより、通信機40の
帯域幅を広げ、利得を改善することができる。また、ア
ンテナ装置20に実装された表面実装型アンテナ5およ
びモノポールアンテナ23に流れる電流のイメージ電流
が、実装基板2の接地電極3や通信機40の筐体にほと
んど流れないため、通信機40を使用する外部環境が変
化してもアンテナ特性の変化を防止することができる。As described above, by configuring the communication device 40 using the antenna device 20 of the present invention, the bandwidth of the communication device 40 can be increased and the gain can be improved. Further, since the image current of the current flowing through the surface mount antenna 5 and the monopole antenna 23 mounted on the antenna device 20 hardly flows through the ground electrode 3 of the mounting board 2 and the housing of the communication device 40, the communication device 40 Even when the external environment in which the antenna is used changes, it is possible to prevent a change in antenna characteristics.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明のアンテナ装置によれば、絶縁体
からなる基体の表面に、一端が開放端となり他端が接地
端となるストリップ状の放射電極と、該放射電極と離隔
した給電電極を形成してなる表面実装型アンテナと、モ
ノポールアンテナとを、同一給電点から給電するととも
に、表面実装型アンテナの放射電極の接地端を基準とす
る開放端の方向と、モノポールアンテナの給電点を基準
とする開放端の方向とを、互いに逆方向になるように配
置することによって、表面実装型アンテナに流れる電流
のイメージ電流をモノポールアンテナに流し、モノポー
ルアンテナに流れる電流のイメージ電流を表面実装型ア
ンテナに流すことができ、接地電極にはイメージ電流は
ほとんど流れなくなる。そのため、アンテナ装置を使用
する外部環境が変化してもアンテナ装置の特性の変化を
防止することができる。また、アンテナ装置の帯域幅と
利得の両者を改善することができる。According to the antenna device of the present invention, a strip-shaped radiation electrode having one end open and the other end grounded on the surface of the base made of an insulator, and a feed electrode separated from the radiation electrode The surface-mounted antenna and the monopole antenna are formed from the same feeding point, and the direction of the open end with respect to the ground end of the radiation electrode of the surface-mounted antenna and the power supply of the monopole antenna By arranging the direction of the open end with respect to the point so as to be opposite to each other, the image current of the current flowing through the surface-mount antenna flows through the monopole antenna and the image current of the current flowing through the monopole antenna To the surface mount antenna, and almost no image current flows to the ground electrode. Therefore, even if the external environment in which the antenna device is used changes, it is possible to prevent the characteristics of the antenna device from changing. Further, both the bandwidth and the gain of the antenna device can be improved.
【0040】また、モノポールアンテナの電気長を、使
用周波数において1/8波長から1/4波長とすること
によって、表面実装型アンテナのみを実装した場合に対
してアンテナ装置の利得を改善することができる。Further, by increasing the electric length of the monopole antenna from 8 wavelength to 1 / wavelength at the operating frequency, the gain of the antenna device is improved as compared with the case where only the surface mount antenna is mounted. Can be.
【0041】さらには、本発明のアンテナ装置を用いて
通信機を構成することにより、通信機としての帯域幅を
広げ、利得を改善することができる。また、通信機を使
用する外部環境が変化しても特性の変化を防止すること
ができる。Further, by configuring a communication device using the antenna device of the present invention, the bandwidth of the communication device can be widened and the gain can be improved. Further, even if the external environment in which the communication device is used changes, it is possible to prevent a change in characteristics.
【図1】本発明のアンテナ装置の一実施例を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of an antenna device of the present invention.
【図2】本発明のアンテナ装置の反射損失と指向性を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing reflection loss and directivity of the antenna device of the present invention.
【図3】本発明のアンテナ装置のモノポールアンテナの
電気長と最大利得の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an electrical length of a monopole antenna of the antenna device of the present invention and a maximum gain.
【図4】本発明のアンテナ装置の別の実施例を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
【図5】本発明の通信機の一実施例を示す斜視図であ
る。FIG. 5 is a perspective view showing one embodiment of the communication device of the present invention.
【図6】従来のアンテナ装置を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional antenna device.
【図7】図6のアンテナ装置に用いた表面実装型アンテ
ナを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a surface mount antenna used for the antenna device of FIG. 6;
2…実装基板 2a…一方主面 2b…他方主面 3、21…接地電極 3a、21a…接地電極の削除部 4、22…給電配線 5…表面実装型アンテナ 6…信号源 19…表面実装型アンテナの電流の方向 20、30…アンテナ装置 23、31…モノポールアンテナ 24…スルーホール 25…モノポールアンテナの電流の方向 32…回転軸 Reference Signs List 2 mounting board 2a one main surface 2b other main surface 3, 21 ground electrode 3a, 21a ground electrode removing portion 4, 22 power supply wiring 5 surface mount antenna 6 signal source 19 surface mount type Antenna current direction 20, 30 Antenna device 23, 31 Monopole antenna 24 Through hole 25 Current direction of monopole antenna 32 Rotation axis
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗田 淳一 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 審査官 岸田 伸太郎 (56)参考文献 特開 平9−270618(JP,A) 特開 平9−223916(JP,A) 特開 平9−64624(JP,A) 特開 平8−316716(JP,A) 後藤尚久,アンテナの科学,講談社, 1987年 3月20日,p.96 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 1/24 H01Q 21/06 - 21/29 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Junichi Kurita 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto, Japan Examiner at Murata Manufacturing Co., Ltd. Shintaro Kishida (56) References JP-A-9-270618 (JP, A JP-A-9-223916 (JP, A) JP-A-9-64624 (JP, A) JP-A-8-316716 (JP, A) Naohisa Goto, Science of Antennas, Kodansha, March 20, 1987, p. 96 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01Q 1/24 H01Q 21/06-21/29
Claims (4)
放端となり他端が接地端となるストリップ状の放射電極
と、該放射電極と離隔した給電電極を形成してなる表面
実装型アンテナと、該表面実装型アンテナの近傍に配置
されたモノポールアンテナとからなり、 前記表面実装型アンテナと前記モノポールアンテナを同
一給電点から給電するとともに、前記表面実装型アンテ
ナに流れる電流のイメージ電流を前記モノポールアンテ
ナに流し、前記モノポールアンテナに流れる電流のイメ
ージ電流を前記表面実装型アンテナに流すように配置し
たことを特徴とするアンテナ装置。1. A surface-mounted antenna having a strip-shaped radiation electrode having one end open and the other end grounded on a surface of a base made of an insulator, and a feed electrode separated from the radiation electrode. And a monopole antenna disposed in the vicinity of the surface mount antenna. The surface mount antenna and the monopole antenna are fed from the same feeding point, and an image current of a current flowing through the surface mount antenna is provided. Is passed through the monopole antenna, and an image current of a current flowing through the monopole antenna is arranged to flow through the surface mount antenna.
放端となり他端が接地端となるストリップ状の放射電極
と、該放射電極と離隔した給電電極を形成してなる表面
実装型アンテナと、該表面実装型アンテナの近傍に配置
されたモノポールアンテナとからなり、 前記表面実装型アンテナと前記モノポールアンテナを同
一給電点から給電するとともに、前記表面実装型アンテ
ナの前記放射電極の接地端を基準とする開放端の方向
と、前記モノポールアンテナの給電点を基準とする開放
端の方向とを、互いに逆方向になるように配置したこと
を特徴とするアンテナ装置。2. A surface mount antenna comprising a strip-shaped radiating electrode having one end open and the other end grounded on a surface of a base made of an insulator, and a feed electrode separated from the radiating electrode. And a monopole antenna disposed in the vicinity of the surface-mounted antenna. The surface-mounted antenna and the monopole antenna are fed from the same feeding point, and the radiation electrode of the surface-mounted antenna is grounded. An antenna device, wherein a direction of an open end with respect to an end and a direction of an open end with respect to a feed point of the monopole antenna are arranged to be opposite to each other.
用周波数において1/8波長から1/4波長としたこと
を特徴とする、請求項1または2に記載のアンテナ装
置。3. The antenna device according to claim 1, wherein the electric length of the monopole antenna is 1 / to 波長 wavelength at a used frequency.
ンテナ装置を用いたことを特徴とする通信機。4. A communication device using the antenna device according to claim 1.
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| US09/416,111 US6172646B1 (en) | 1999-03-15 | 1999-10-04 | Antenna apparatus and communication apparatus using the antenna apparatus |
| CNB99121546XA CN1134855C (en) | 1999-03-15 | 1999-10-14 | Antenna equipment and communication using such antenna equipment |
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| 後藤尚久,アンテナの科学,講談社,1987年 3月20日,p.96 |
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