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JP6791460B2 - Antenna device and electronic equipment - Google Patents
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Description

本発明は、通信機能を有する電子機器及び、この電子機器に備えられるアンテナ装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic device having a communication function and an antenna device provided in the electronic device.

近年、通信に用いる通信帯域の広帯域化に伴い、通信帯域をカバーするための広帯域アンテナ装置の需要が高まっている。 In recent years, with the widening of the communication band used for communication, the demand for a wide band antenna device for covering the communication band is increasing.

アンテナ装置を広帯域化する手法の一つとして、給電回路に接続される給電放射素子と、この給電回路から物理的に切り離された無給電放射素子とを備え、無給電放射素子を給電放射素子に電磁界結合させることにより、給電放射素子の特性に無給電放射素子の特性を付与する手法が従来用いられている(特許文献1)。 As one of the methods for widening the antenna device, a feeding radiation element connected to the feeding circuit and a non-feeding radiation element physically separated from the power feeding circuit are provided, and the non-feeding radiation element is used as the feeding radiation element. Conventionally, a method of imparting the characteristics of a non-feeding radiating element to the characteristics of a feeding radiating element by coupling with an electromagnetic field has been used (Patent Document 1).

国際公開第2012/153690号International Publication No. 2012/153690

この特許文献1に記載のようなアンテナ装置において、複数のシステムに用いられる複数のアンテナが同一の電子機器(筐体)内に配置されることがある。図22はその例を示すアンテナ装置の回路図である。図22に示すアンテナ装置100は、第1アンテナ1と第2アンテナ2とを備える。第1アンテナ1は第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12を備える。また、第2アンテナ2は第2アンテナ側放射素子29を備える。第1アンテナ側第1放射素子11には給電回路10が接続される。第1アンテナ側第1放射素子11と第1アンテナ側第2放射素子12とは、第1コイルL1及び第2コイルL2で構成されるトランス回路を介して結合する。図22に示した例のように、第1アンテナ側第1放射素子11に結合する第1アンテナ側第2放射素子12を設けることによって、適用可能な周波数帯域を広帯域化できる。 In the antenna device as described in Patent Document 1, a plurality of antennas used in a plurality of systems may be arranged in the same electronic device (housing). FIG. 22 is a circuit diagram of an antenna device showing an example. The antenna device 100 shown in FIG. 22 includes a first antenna 1 and a second antenna 2. The first antenna 1 includes a first radiating element 11 on the first antenna side and a second radiating element 12 on the first antenna side. Further, the second antenna 2 includes a second antenna side radiating element 29. A power feeding circuit 10 is connected to the first radiating element 11 on the first antenna side. The first radiating element 11 on the first antenna side and the second radiating element 12 on the first antenna side are coupled via a transformer circuit composed of the first coil L1 and the second coil L2. As in the example shown in FIG. 22, by providing the first antenna-side second radiating element 12 coupled to the first antenna-side first radiating element 11, the applicable frequency band can be widened.

図22に示した例では、第1アンテナ側第1放射素子11と、トランス回路を構成する第1コイルL1とによって決められる共振周波数に、第1アンテナ側第2放射素子12は上記トランス回路及び第1アンテナ側第2放射素子12自体によって決められた共振周波数が付加されることで、第1アンテナ1をある適用可能な周波数領域において広帯域化することが可能となる。しかしながら、第1アンテナ側第1放射素子11と、トランス回路を構成する第1コイルL1とによって決められる複数の共振周波数によって形成される複数の通信帯域において、広帯域化することのできる通信帯域は限られる。なぜなら、前述のように付加される共振周波数は、上記トランス回路及び第1アンテナ側第2放射素子12自体によって定まった値となってしまうからである。 In the example shown in FIG. 22, the first antenna side second radiating element 12 has the transformer circuit and the first antenna side second radiating element 12 at a resonance frequency determined by the first antenna side first radiating element 11 and the first coil L1 constituting the transformer circuit. By adding the resonance frequency determined by the second radiating element 12 on the first antenna side, the first antenna 1 can be widened in a certain applicable frequency region. However, in a plurality of communication bands formed by a plurality of resonance frequencies determined by the first radiation element 11 on the first antenna side and the first coil L1 constituting the transformer circuit, the communication band that can be widened is limited. Be done. This is because the resonance frequency added as described above is a value determined by the transformer circuit and the second radiating element 12 on the first antenna side.

そこで、第1アンテナ1を更に別の周波数領域において広帯域化させるために、例えば第2コイルL2とグランドとの間にリアクタンスを切り替えることのできる可変リアクタンス回路を備えた構成を考えた。これによって、上記トランス回路と、第1アンテナ側第2放射素子12と可変リアクタンス回路とによって定められる共振周波数を付加することが可能になり、可変リアクタンス回路を備えていない図22のような構成に比べて、より複数の通信帯域において広帯域化することが容易になる。 Therefore, in order to widen the band of the first antenna 1 in yet another frequency region, for example, a configuration including a variable reactance circuit capable of switching the reactance between the second coil L2 and the ground is considered. This makes it possible to add the resonance frequency determined by the transformer circuit, the second radiating element 12 on the first antenna side, and the variable reactance circuit, resulting in a configuration as shown in FIG. 22 without the variable reactance circuit. In comparison, it becomes easier to widen the bandwidth in a plurality of communication bands.

一方、図22における第1アンテナ1や第2アンテナ2等のように、複数のアンテナが同一の筐体内に配置される場合、第1アンテナ1の上記のような可変リアクタンス回路を用いて更なる広帯域化を図ろうとすると、それによって、第2アンテナ等の他のアンテナとのアイソレーションが問題となる。つまり、例えば、可変リアクタンス回路のリアクタンスによっては、第1アンテナ1の複数の共振周波数のうち一つの共振周波数が第2アンテナ2の通信帯域内にある、一つの共振周波数に一致又は近接する状態(「略一致の状態」)が生じる可能性がある。このような状態では、第1アンテナ1と第2アンテナ2とのアイソレーションが低下し、第1アンテナ1及び第2アンテナ2を用いる通信特性が劣化するおそれがある。 On the other hand, when a plurality of antennas are arranged in the same housing as in the case of the first antenna 1 and the second antenna 2 in FIG. 22, the variable reactance circuit as described above of the first antenna 1 is further used. When trying to widen the bandwidth, isolation from other antennas such as the second antenna becomes a problem. That is, for example, depending on the reactance of the variable reactance circuit, one of the plurality of resonance frequencies of the first antenna 1 is in the communication band of the second antenna 2, and is in a state of matching or close to one resonance frequency ( A "substantial match") may occur. In such a state, the isolation between the first antenna 1 and the second antenna 2 may decrease, and the communication characteristics using the first antenna 1 and the second antenna 2 may deteriorate.

図23は上述の不都合が生じる一例を示す図である。図23において、縦軸はアンテナの反射係数のdB表記(S11)、横軸は周波数である。また、この図23において、A1は第1アンテナ1の反射係数の周波数特性、A2は第2アンテナ2の反射係数の周波数特性をそれぞれ示す。第1アンテナ1は周波数f11,f12,f13に共振点を持ち、第2アンテナ2は、周波数f21,f22に共振点を持つ。図23は、第1アンテナの可変リアクタンス回路のリアクタンスを切り替えた際、あるリアクタンスにおいて、第2アンテナ2の共振周波数f22に第1アンテナ1の共振周波数f13が略一致の状態となったことを表している。このような状態では、周波数f13と周波数f22の近傍周波数領域において、第1アンテナ1と第2アンテナ2とのアイソレーションが低下して、上記アンテナ装置の通信特性が劣化する。 FIG. 23 is a diagram showing an example in which the above-mentioned inconvenience occurs. In FIG. 23, the vertical axis represents the dB notation (S11) of the reflectance coefficient of the antenna, and the horizontal axis represents the frequency. Further, in FIG. 23, A1 shows the frequency characteristic of the reflection coefficient of the first antenna 1, and A2 shows the frequency characteristic of the reflection coefficient of the second antenna 2. The first antenna 1 has resonance points at frequencies f11, f12, and f13, and the second antenna 2 has resonance points at frequencies f21 and f22. FIG. 23 shows that when the reactance of the variable reactance circuit of the first antenna is switched, the resonance frequency f13 of the first antenna 1 substantially coincides with the resonance frequency f22 of the second antenna 2 in a certain reactance. ing. In such a state, the isolation between the first antenna 1 and the second antenna 2 is lowered in the frequency region near the frequency f13 and the frequency f22, and the communication characteristics of the antenna device are deteriorated.

このように、可変リアクタンス回路のリアクタンスの切り替えによって、第1アンテナ1の複数の共振周波数のうち一つの共振周波数が第2アンテナ2の共振周波数に一致又は近接するような状態では、その周波数帯で、第1アンテナ1と第2アンテナ2とのアイソレーションが低下し、第1アンテナ1及び第2アンテナ2を用いる通信特性が劣化する。 In this way, when the resonance frequency of one of the plurality of resonance frequencies of the first antenna 1 matches or is close to the resonance frequency of the second antenna 2 by switching the reactors of the variable reactorance circuit, the frequency band is used. , The resonance between the first antenna 1 and the second antenna 2 is lowered, and the communication characteristics using the first antenna 1 and the second antenna 2 are deteriorated.

そこで、本発明の目的は、複数のアンテナを備えた電子機器内においても、広い周波数領域に亘る複数の通信帯域において、広帯域化を容易にするアンテナ装置及び電子機器を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna device and an electronic device that facilitates widening the bandwidth in a plurality of communication bands over a wide frequency domain even in an electronic device provided with a plurality of antennas.

(1)本開示の一例としてのアンテナ装置は、先ず、第1アンテナ側第1放射素子及び第1アンテナ側第2放射素子を備える第1アンテナと、第2アンテナ側放射素子を備える第2アンテナと、前記第1アンテナ側第1放射素子と給電回路接続部との間に接続され、かつ前記第1アンテナ側第2放射素子とグランドとの間に接続される、自己共振回路と、を備える。そして、前記自己共振回路は、第1コイルと、前記第1コイルに電磁界結合する第2コイルと、前記第1コイルと前記第2コイルとの間に形成される容量とを有する結合素子と、可変リアクタンス回路とで構成され、前記第1コイルは前記第1アンテナ側第1放射素子と前記給電回路接続部との間に接続され、前記第2コイルは前記第1アンテナ側第2放射素子とグランドとの間に接続され、前記可変リアクタンス回路は、前記第1コイルと前記給電回路接続部との間、又は、前記第2コイルと前記グランドとの間に接続され、前記自己共振回路は前記可変リアクタンス回路のリアクタンスによって変化する複数の共振周波数を有し、前記自己共振回路の共振周波数のうち少なくとも1つは前記第2アンテナによる通信帯域内の周波数である、ことを特徴とする。 (1) The antenna device as an example of the present disclosure first includes a first antenna including a first antenna-side first radiation element and a first antenna-side second radiation element, and a second antenna including a second antenna-side radiation element. And a self-resonant circuit connected between the first antenna-side first radiation element and the feeding circuit connection portion and between the first antenna-side second radiation element and the ground. .. Then, the self-resonant circuit includes a first coil, a second coil electromagnetically coupled to the first coil, and a coupling element having a capacitance formed between the first coil and the second coil. The first coil is connected between the first antenna-side first radiation element and the power supply circuit connection portion, and the second coil is the first antenna-side second radiation element. The variable reactorance circuit is connected between the first coil and the feeding circuit connection portion, or between the second coil and the ground, and the self-resonant circuit is connected. It has a plurality of resonance frequencies that change depending on the reactivity of the variable reactorance circuit, and at least one of the resonance frequencies of the self-resonance circuit is a frequency within the communication band of the second antenna.

(2)本開示の一例としてのアンテナ装置は、先ず、給電回路接続部を有する第1アンテナ側第1放射素子、及び第1アンテナ側第2放射素子を備える第1アンテナと、第2アンテナ側放射素子を備える第2アンテナと、前記第1アンテナ側第1放射素子とグランドとの間に接続され、かつ前記第1アンテナ側第2放射素子とグランドとの間に接続される自己共振回路と、を備える。そして、前記自己共振回路は、第1コイルと、前記第1コイルに電磁界結合する第2コイルと、前記第1コイルと前記第2コイルとの間に形成される容量とを有する結合素子と、前記第2コイルとグランドとの間に接続される可変リアクタンス回路とで構成され、前記第1コイルは前記第1アンテナ側第1放射素子とグランドとの間に接続され、前記第2コイルは前記可変リアクタンス回路に接続され、前記自己共振回路の共振周波数は前記可変リアクタンス回路のリアクタンスによって変化し、前記自己共振回路の共振周波数のうち少なくとも1つは前記第2アンテナによる通信帯域内の周波数である、ことを特徴とする。 (2) The antenna device as an example of the present disclosure first includes a first antenna having a first antenna-side first radiating element having a feeding circuit connection portion, a first antenna having a first antenna-side second radiating element, and a second antenna side. A second antenna provided with a radiating element, and a self-resonant circuit connected between the first radiating element on the first antenna side and the ground and connected between the second radiating element on the first antenna side and the ground. , Equipped with. Then, the self-resonant circuit includes a first coil, a second coil electromagnetically coupled to the first coil, and a coupling element having a capacitance formed between the first coil and the second coil. The first coil is connected between the first radiation element on the first antenna side and the ground, and the second coil is composed of a variable resonant circuit connected between the second coil and the ground. Connected to the variable reactorance circuit, the resonance frequency of the self-resonant circuit changes depending on the reactivity of the variable reactorance circuit, and at least one of the resonance frequencies of the self-resonant circuit is a frequency within the communication band by the second antenna. It is characterized by being.

(3)本開示の一例として電子機器は、前記アンテナ装置と、前記給電回路接続部に接続される給電回路と、前記可変リアクタンス回路を制御する制御回路と、を備える。 (3) As an example of the present disclosure, an electronic device includes the antenna device, a power supply circuit connected to the power supply circuit connection portion, and a control circuit for controlling the variable reactance circuit.

本発明によれば、可変リアクタンス回路のリアクタンスの切り替えに応じて第1アンテナが有する自己共振回路の共振周波数を調整できる。そして、第1アンテナの通信帯域外の共振周波数が、第2アンテナの通信帯域内における、いずれかの共振周波数と略一致した場合に、自己共振周波数を略一致した共振周波数に近接させるよう調整できる構造を有することで、第1アンテナと第2アンテナとの間のアイソレーションが確保でき、広い周波数領域に亘る複数の通信帯域において、広帯域化を容易にすることができる。 According to the present invention, the resonance frequency of the self-resonant circuit of the first antenna can be adjusted according to the switching of the reactance of the variable reactance circuit. Then, when the resonance frequency outside the communication band of the first antenna substantially matches any resonance frequency within the communication band of the second antenna, the self-resonance frequency can be adjusted to be close to the substantially matched resonance frequency. By having the structure, the isolation between the first antenna and the second antenna can be ensured, and the bandwidth can be easily widened in a plurality of communication bands over a wide frequency region.

図1は第1の実施形態に係るアンテナ装置101Aの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of the antenna device 101A according to the first embodiment. 図2は第1の実施形態に係るアンテナ装置101Bの回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the antenna device 101B according to the first embodiment. 図3は第1の実施形態に係るアンテナ装置101Cの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the antenna device 101C according to the first embodiment. 図4は、第1アンテナ1における、自己共振回路SRに流れる共振電流の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a resonance current flowing through the self-resonant circuit SR in the first antenna 1. 図5(A)、図5(B)は、図1に示したアンテナ装置101Aの第1アンテナ1及び第2アンテナ2の反射係数の周波数特性を示す図である。図5(C)は第1アンテナ1の放射効率の周波数特性を示す図である。5 (A) and 5 (B) are diagrams showing the frequency characteristics of the reflection coefficients of the first antenna 1 and the second antenna 2 of the antenna device 101A shown in FIG. FIG. 5C is a diagram showing the frequency characteristics of the radiation efficiency of the first antenna 1. 図6(A)、図6(B)は、図1に示したアンテナ装置101Aの第1アンテナ1及び第2アンテナ2の反射係数の周波数特性を示す図である。6 (A) and 6 (B) are diagrams showing the frequency characteristics of the reflection coefficients of the first antenna 1 and the second antenna 2 of the antenna device 101A shown in FIG. 図7(A)、図7(B)、図7(C)は、図3に示したアンテナ装置101Cの第1アンテナ1及び第2アンテナ2の反射係数の周波数特性を示す図である。図7(D)は第1アンテナ1の放射効率の周波数特性を示す図である。7 (A), 7 (B), and 7 (C) are diagrams showing the frequency characteristics of the reflection coefficients of the first antenna 1 and the second antenna 2 of the antenna device 101C shown in FIG. FIG. 7D is a diagram showing the frequency characteristics of the radiation efficiency of the first antenna 1. 図8(A)、図8(B)は、第1アンテナ1によって行われる通信の通信帯域と、第2アンテナ2によって行われる通信の通信帯域のうち一つの受信帯域と、を示す図である。8 (A) and 8 (B) are diagrams showing a communication band of communication performed by the first antenna 1 and a reception band of one of the communication bands of communication performed by the second antenna 2. .. 図9は第1の実施形態のアンテナ装置が備える第1アンテナ1の別の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the first antenna 1 included in the antenna device of the first embodiment. 図10(A)、図10(B)は第1の実施形態のアンテナ装置が備える第1アンテナ1の別の構成例を示す図である。10 (A) and 10 (B) are diagrams showing another configuration example of the first antenna 1 included in the antenna device of the first embodiment. 図11は結合素子3の外観斜視図である。FIG. 11 is an external perspective view of the coupling element 3. 図12は結合素子3の内部の構造を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing the internal structure of the coupling element 3. 図13(A)は、図12における結合素子3の中心を通るY−Z面での断面図である。図13(B)は、図12における結合素子3の中心を通るX−Z面での断面図である。FIG. 13A is a cross-sectional view taken along the YZ plane passing through the center of the coupling element 3 in FIG. FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line XX passing through the center of the coupling element 3 in FIG. 図14は複数の絶縁性基材にそれぞれ形成された導体パターンを示す平面図である。FIG. 14 is a plan view showing conductor patterns formed on the plurality of insulating substrates. 図15は、第1アンテナ1及び第2アンテナ2を備える電子機器の構造の一例を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing an example of the structure of an electronic device including the first antenna 1 and the second antenna 2. 図16は、第2の実施形態のアンテナ装置102が備える第1アンテナ1及び第2アンテナ2の回路図である。FIG. 16 is a circuit diagram of the first antenna 1 and the second antenna 2 included in the antenna device 102 of the second embodiment. 図17(A)、図17(B)は、第2の実施形態の第1アンテナ1及び第2アンテナ2の反射係数の周波数特性を示す図である。図17(C)は、第1アンテナ1が備える自己共振回路SRの共振周波数fsrが第1アンテナ1の共振周波数f13pに略等しくなるように定めたときの状態を示す図である。17 (A) and 17 (B) are diagrams showing the frequency characteristics of the reflection coefficients of the first antenna 1 and the second antenna 2 of the second embodiment. FIG. 17C is a diagram showing a state when the resonance frequency fsr of the self-resonant circuit SR included in the first antenna 1 is set to be substantially equal to the resonance frequency f13p of the first antenna 1. 図18(A)、図18(B)は、第3の実施形態に係るアンテナ装置が備える第1アンテナ1の回路図である。18 (A) and 18 (B) are circuit diagrams of the first antenna 1 included in the antenna device according to the third embodiment. 図19(A)、図19(B)は、第3の実施形態に係る別のアンテナ装置が備える第1アンテナ1の回路図である。19 (A) and 19 (B) are circuit diagrams of the first antenna 1 included in another antenna device according to the third embodiment. 図20(A)、図20(B)は、第4の実施形態に係るアンテナ装置が備える第1アンテナ1の回路図である。20 (A) and 20 (B) are circuit diagrams of the first antenna 1 included in the antenna device according to the fourth embodiment. 図21は、第1アンテナ1に接続される通信回路の主要部、及び第2アンテナ2に接続される通信回路の主要部の構成を示すブロック図である。FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a main part of the communication circuit connected to the first antenna 1 and a main part of the communication circuit connected to the second antenna 2. 図22は、リアクタンスの付加によって無給電放射素子の特性を切り替えるようにしたアンテナ装置の回路図である。FIG. 22 is a circuit diagram of an antenna device in which the characteristics of the non-feeding radiation element are switched by adding reactance. 図23は、図22における可変リアクタンス回路13,23のリアクタンスに応じて、第1アンテナ1の複数の共振周波数のうち一つの共振周波数が第2アンテナ2の一つの共振周波数に一致する状態が生じる一例を示す図である。In FIG. 23, a state occurs in which one resonance frequency of the plurality of resonance frequencies of the first antenna 1 matches one resonance frequency of the second antenna 2 according to the reactances of the variable reactance circuits 13 and 23 in FIG. 22. It is a figure which shows an example.

以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、実施形態を説明の便宜上分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせは可能である。第2の実施形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be shown with reference to the drawings with reference to some specific examples. The same reference numerals are given to the same parts in each figure. Although the embodiments are shown separately for convenience of explanation in consideration of the explanation of the main points or the ease of understanding, partial replacement or combination of the configurations shown in different embodiments is possible. In the second and subsequent embodiments, the description of matters common to those of the first embodiment will be omitted, and only the differences will be described. In particular, similar actions and effects with the same configuration will not be mentioned sequentially for each embodiment.

《第1の実施形態》
図1は第1の実施形態に係るアンテナ装置101Aの回路図であり、図2は第1の実施形態に係る別のアンテナ装置101Bの回路図であり、図3は第1の実施形態に係る、更に別のアンテナ装置101Cの回路図である。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a circuit diagram of the antenna device 101A according to the first embodiment, FIG. 2 is a circuit diagram of another antenna device 101B according to the first embodiment, and FIG. 3 is a circuit diagram according to the first embodiment. It is a circuit diagram of yet another antenna device 101C.

上記アンテナ装置101A,101B,101Cは、いずれも第1アンテナ1と第2アンテナ2とを備える。また、上記アンテナ装置101A,101B,101Cにおける第1アンテナ1の構成は同じである。第1アンテナ1は第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12を備える。第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12はいずれも例えばモノポール型放射素子である。 The antenna devices 101A, 101B, and 101C all include a first antenna 1 and a second antenna 2. Further, the configuration of the first antenna 1 in the antenna devices 101A, 101B, 101C is the same. The first antenna 1 includes a first radiating element 11 on the first antenna side and a second radiating element 12 on the first antenna side. The first radiating element 11 on the first antenna side and the second radiating element 12 on the first antenna side are, for example, monopole type radiating elements.

第1アンテナ1は、第1アンテナ側第1放射素子11と給電回路接続部との間、及び第1アンテナ側第2放射素子12とグランドとの間に接続される自己共振回路SRを備える。 The first antenna 1 includes a self-resonant circuit SR connected between the first antenna-side first radiation element 11 and the feeding circuit connection portion, and between the first antenna-side second radiation element 12 and the ground.

自己共振回路SRは、結合素子3と可変リアクタンス回路13とで構成される。結合素子3は、第1コイルL1と、第1コイルL1に電磁界結合する第2コイルL2と、第1コイルL1と第2コイルL2との間に形成される容量Cと一体的に形成したチップ型の素子である。なお、結合素子3はチップ型素子で一体形成したものに限らず、例えば、容量Cと第1コイルL1及び第2コイルL2とは別体で構成したものであってもよい。 The self-resonant circuit SR is composed of a coupling element 3 and a variable reactance circuit 13. The coupling element 3 is integrally formed with the first coil L1, the second coil L2 electromagnetically coupled to the first coil L1, and the capacitance C formed between the first coil L1 and the second coil L2. It is a chip type element. The coupling element 3 is not limited to the one integrally formed by the chip type element, and for example, the capacitance C and the first coil L1 and the second coil L2 may be formed separately.

結合素子3は、第1放射素子接続端子PA、第2放射素子接続端子PS、給電回路接続端子PF、及びグランド接続端子(可変リアクタンス回路13の接続端子)PGを備える。第1コイルL1は第1アンテナ側第1放射素子11と給電回路接続部との間に接続される。つまり、第1コイルL1は第1アンテナ側第1放射素子11と給電回路10との間に接続される。 The coupling element 3 includes a first radiation element connection terminal PA, a second radiation element connection terminal PS, a power supply circuit connection terminal PF, and a ground connection terminal (connection terminal of the variable reactance circuit 13) PG. The first coil L1 is connected between the first radiating element 11 on the first antenna side and the feeding circuit connection portion. That is, the first coil L1 is connected between the first radiating element 11 on the first antenna side and the feeding circuit 10.

可変リアクタンス回路13は第2コイルL2とグランドとの間に接続され、第2コイルL2は第1アンテナ側第2放射素子12と可変リアクタンス回路13との間に接続される。可変リアクタンス回路13は、複数のリアクタンス素子14と、それらを選択するスイッチ15とで構成されていてもよいし、後に示すように、可変キャパシタや可変インダクタなどで構成されていてもよい。 The variable reactance circuit 13 is connected between the second coil L2 and the ground, and the second coil L2 is connected between the second radiation element 12 on the first antenna side and the variable reactance circuit 13. The variable reactance circuit 13 may be composed of a plurality of reactance elements 14 and a switch 15 for selecting them, or may be composed of a variable capacitor, a variable inductor, or the like, as will be described later.

図1に示す第2アンテナ2は、第2アンテナ側放射素子29を備える。第2アンテナ側放射素子29は例えばモノポール型放射素子である。第2アンテナ側放射素子29には給電回路20が接続される。 The second antenna 2 shown in FIG. 1 includes a second antenna side radiating element 29. The second antenna side radiating element 29 is, for example, a monopole type radiating element. A feeding circuit 20 is connected to the radiating element 29 on the second antenna side.

図2に示す第2アンテナ2は、第2アンテナ側第1放射素子21及び第2アンテナ側第2放射素子22を備える。第2アンテナ側第1放射素子21及び第2アンテナ側第2放射素子22はいずれも例えばモノポール型放射素子である。第2アンテナ側第1放射素子21には給電回路20が接続される。第2アンテナ側第1放射素子21と第2アンテナ側第2放射素子22とは電磁界結合する。なお、第2アンテナ側第1放射素子21と第2アンテナ側第2放射素子22とは、第1アンテナ1が備える結合素子3のようなチップ型の素子を用いて電磁界結合させてもよい。 The second antenna 2 shown in FIG. 2 includes a first radiating element 21 on the second antenna side and a second radiating element 22 on the second antenna side. The first radiating element 21 on the second antenna side and the second radiating element 22 on the second antenna side are, for example, monopole type radiating elements. A power feeding circuit 20 is connected to the first radiating element 21 on the second antenna side. The first radiating element 21 on the second antenna side and the second radiating element 22 on the second antenna side are electromagnetically coupled. The first radiating element 21 on the second antenna side and the second radiating element 22 on the second antenna side may be electromagnetically coupled using a chip-type element such as the coupling element 3 included in the first antenna 1. ..

図3に示す第2アンテナ2は第2アンテナ側第1放射素子21及び第2アンテナ側第2放射素子22を備える。第2アンテナ側第1放射素子21及び第2アンテナ側第2放射素子22はいずれも例えばモノポール型放射素子である。第2アンテナ側第1放射素子21には給電回路20が接続される。第2アンテナ側第2放射素子22とグランドとの間には可変リアクタンス回路23が設けられる。可変リアクタンス回路23は、複数のリアクタンス素子24とそれら選択するスイッチ25とで構成されている。第2アンテナ側第1放射素子21と第2アンテナ側第2放射素子22とは電磁界結合する。なお、第2アンテナ側第1放射素子21と第2アンテナ側第2放射素子22とは、第1アンテナ1のように、結合素子3のようなチップ型の素子を用いて電磁界結合させてもよい。 The second antenna 2 shown in FIG. 3 includes a first radiating element 21 on the second antenna side and a second radiating element 22 on the second antenna side. The first radiating element 21 on the second antenna side and the second radiating element 22 on the second antenna side are, for example, monopole type radiating elements. A power feeding circuit 20 is connected to the first radiating element 21 on the second antenna side. A variable reactance circuit 23 is provided between the second radiating element 22 on the second antenna side and the ground. The variable reactance circuit 23 is composed of a plurality of reactance elements 24 and a switch 25 for selecting them. The first radiating element 21 on the second antenna side and the second radiating element 22 on the second antenna side are electromagnetically coupled. The first radiating element 21 on the second antenna side and the second radiating element 22 on the second antenna side are electromagnetically coupled using a chip-type element such as the coupling element 3 like the first antenna 1. May be good.

上記アンテナ装置101A,101B,101Cにおいて、第1アンテナ1と第2アンテナ2とはそれぞれ別の通信システムで用いられるアンテナ、又は同一通信システムで用いられるアンテナである。通信システムが異なる例として、第1アンテナ1はLTE通信用アンテナであり、第2アンテナ2はWiFi用、GPS用、Bluetooth(登録商標)用等のアンテナである。また、同一通信システムの例としては、例えば第1アンテナ1はダイバーシティアンテナのメインアンテナであり、第2アンテナ2はサブアンテナである。又は、第1アンテナ1及び第2アンテナ2は、例えばMIMO(Multi-Input Multi-Output)方式で通信を行うためのアンテナである。 In the antenna devices 101A, 101B, and 101C, the first antenna 1 and the second antenna 2 are antennas used in different communication systems, or antennas used in the same communication system. As an example of different communication systems, the first antenna 1 is an LTE communication antenna, and the second antenna 2 is an antenna for WiFi, GPS, Bluetooth (registered trademark), or the like. Further, as an example of the same communication system, for example, the first antenna 1 is the main antenna of the diversity antenna, and the second antenna 2 is the sub-antenna. Alternatively, the first antenna 1 and the second antenna 2 are antennas for performing communication by, for example, a MIMO (Multi-Input Multi-Output) method.

図4は、第1アンテナ1における、上記自己共振回路SRに流れる共振電流の例を示す図である。自己共振回路SRは、結合素子3の第1コイルL1、結合素子3の容量C、結合素子3の第2コイルL2、及び可変リアクタンス回路13で構成され、この経路に共振電流RCが流れる。したがって、この自己共振回路SRの共振周波数は可変リアクタンス回路13のリアクタンスによって変化する。換言すると、可変リアクタンス回路13のリアクタンスの設定によって自己共振回路SRの共振周波数を任意に変化させることができる。この自己共振回路SRの共振周波数のうち少なくとも1つは第2アンテナ2による通信帯域内の周波数である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a resonance current flowing through the self-resonant circuit SR in the first antenna 1. The self-resonant circuit SR is composed of the first coil L1 of the coupling element 3, the capacitance C of the coupling element 3, the second coil L2 of the coupling element 3, and the variable reactance circuit 13, and the resonance current RC flows through this path. Therefore, the resonance frequency of the self-resonant circuit SR changes depending on the reactance of the variable reactance circuit 13. In other words, the resonance frequency of the self-resonant circuit SR can be arbitrarily changed by setting the reactance of the variable reactance circuit 13. At least one of the resonance frequencies of the self-resonant circuit SR is a frequency within the communication band of the second antenna 2.

本発明において「第2アンテナによる通信帯域」とは、実施形態において、第2アンテナ2を用いる(第2アンテナ2で整合する)通信システムで扱う周波数帯域(通信周波数帯)が1つの場合には、その周波数帯域の下限周波数から上限周波数までの周波数領域であり、第2アンテナ2を用いる(第2アンテナ2で整合する)通信システムで扱う周波数帯域(通信周波数帯)が複数の場合には、全周波数帯域(通信周波数帯)中における、下限周波数から上限周波数までの周波数領域のことである。また、本実施形態において「第2アンテナによる通信帯域内の周波数」とは、上記周波数領域内に含まれる周波数である。 In the present invention, the "communication band by the second antenna" refers to the case where the frequency band (communication frequency band) handled by the communication system using the second antenna 2 (matched by the second antenna 2) is one in the embodiment. , In the frequency range from the lower limit frequency to the upper limit frequency of the frequency band, and when there are a plurality of frequency bands (communication frequency bands) handled by the communication system using the second antenna 2 (matched by the second antenna 2), It is a frequency region from the lower limit frequency to the upper limit frequency in the entire frequency band (communication frequency band). Further, in the present embodiment, the "frequency within the communication band by the second antenna" is a frequency included in the above frequency domain.

本実施形態では、可変リアクタンス回路13が存在することにより、第1アンテナ側第1放射素子11と第1アンテナ側第2放射素子12の電磁界結合を保ったまま、このような自己共振回路SRの共振周波数の設定を行うことができる。 In the present embodiment, due to the presence of the variable reactance circuit 13, such a self-resonant circuit SR is maintained while maintaining the electromagnetic field coupling between the first antenna-side first radiation element 11 and the first antenna-side second radiation element 12. Resonance frequency can be set.

図5(A)、図5(B)は、図1中に示した第1アンテナ1及び第2アンテナ2の反射係数の周波数特性を示す図であり、縦軸はアンテナの反射係数(S11)、横軸は周波数である。また、図5(C)は第1アンテナ1の放射効率の周波数特性を示す図であり、縦軸は放射効率、横軸は周波数である。 5 (A) and 5 (B) are diagrams showing the frequency characteristics of the reflection coefficients of the first antenna 1 and the second antenna 2 shown in FIG. 1, and the vertical axis is the reflection coefficient (S11) of the antenna. , The horizontal axis is the frequency. Further, FIG. 5C is a diagram showing the frequency characteristics of the radiation efficiency of the first antenna 1, where the vertical axis represents the radiation efficiency and the horizontal axis represents the frequency.

なお、図2に示したアンテナ装置101Bの特性についても、第2アンテナ側第2放射素子22の共振点が付加されるだけであり、それ以外は図1に示した特性と殆ど同じである。 The characteristics of the antenna device 101B shown in FIG. 2 are almost the same as those shown in FIG. 1 except that the resonance point of the second radiating element 22 on the second antenna side is added.

図5(A)、図5(B)において、A1は第1アンテナ1の反射係数の周波数特性、A2は第2アンテナ2の反射係数の周波数特性、をそれぞれ示す。図5(A)に示す状態で、第1アンテナ1は周波数f11,f12,f13にそれぞれ共振点を持ち、第2アンテナ2は周波数f21,f22にそれぞれ共振点を持つ。例えば、周波数f11は第1アンテナ側第1放射素子11の基本共振周波数であり、周波数f13は第1アンテナ側第1放射素子11の3次共振周波数である。また、周波数f12は、第1アンテナ側第2放射素子12、結合素子3及び可変リアクタンス回路13による共振周波数である。換言すれば、第1アンテナ側第2放射素子12と前記自己共振回路とによって第1アンテナ側第1放射素子11に付与される共振周波数がf12である。同様に、例えば、周波数f21は第2アンテナ2の放射素子29の基本共振周波数であり、周波数f22は放射素子29の3次共振周波数である。なお、上記周波数f11, f12は第1アンテナ1による通信帯域内にある共振点であり、周波数f13は第1アンテナ1の通信帯域外にあり、第1アンテナ1では使用しない共振点の1つである。 In FIGS. 5 (A) and 5 (B), A1 shows the frequency characteristic of the reflection coefficient of the first antenna 1, and A2 shows the frequency characteristic of the reflection coefficient of the second antenna 2. In the state shown in FIG. 5A, the first antenna 1 has resonance points at frequencies f11, f12, and f13, respectively, and the second antenna 2 has resonance points at frequencies f21 and f22, respectively. For example, the frequency f11 is the basic resonance frequency of the first radiating element 11 on the first antenna side, and the frequency f13 is the third-order resonance frequency of the first radiating element 11 on the first antenna side. Further, the frequency f12 is a resonance frequency by the second radiation element 12 on the first antenna side, the coupling element 3, and the variable reactance circuit 13. In other words, the resonance frequency given to the first antenna-side first radiation element 11 by the first antenna-side second radiation element 12 and the self-resonant circuit is f12. Similarly, for example, the frequency f21 is the basic resonance frequency of the radiation element 29 of the second antenna 2, and the frequency f22 is the third-order resonance frequency of the radiation element 29. The frequencies f11 and f12 are resonance points within the communication band of the first antenna 1, and the frequencies f13 are outside the communication band of the first antenna 1 and are one of the resonance points not used by the first antenna 1. is there.

図5(A)に示す例では、第1アンテナ側第1放射素子11の有する共振周波数のうち、3次共振周波数f13が第2アンテナ2の一つの使用する共振周波数f22に略一致したときの状態を示す。つまり、周波数f13は周波数f11の高調波による共振点であるために、意図せず第2アンテナで使用する共振周波数f22に重なっている状態である。本発明においてはこのような場合に、可変リアクタンス回路のリアクタンスを切り替えることで上記のような状態を回避することができる。 In the example shown in FIG. 5A, when the third-order resonance frequency f13 of the resonance frequencies of the first radiation element 11 on the first antenna side substantially matches the resonance frequency f22 used by one of the second antennas 2. Indicates the state. That is, since the frequency f13 is a resonance point due to the harmonics of the frequency f11, it is in a state where it unintentionally overlaps with the resonance frequency f22 used in the second antenna. In the present invention, in such a case, the above-mentioned state can be avoided by switching the reactance of the variable reactance circuit.

図6(A)、図6(B)は、図1に示したアンテナ装置101Aの第1アンテナ1及び第2アンテナ2の反射係数の周波数特性を示す図である。図6(A)は、前述の「ある共振周波数に略一致する」例を示す。図6(B)は、この「ある共振周波数に略一致する」という状況を回避した状態(ある共振周波数とは異なるという状態)の一例である。例えば、図6(A)に示すように、第1アンテナの有する共振点A付近の第1アンテナ1の反射係数が−6dB以下となる領域Aと、第2アンテナ2の有する共振点B付近のアンテナの反射係数が−6dB以下となる領域Bが重なっている場合に、第1アンテナ1の共振点Aと第2アンテナ2の共振点Bとが略一致している状態である。また、−6.021という反射係数はVSWR(電圧定在波比)では3.0に対応するので、アンテナの反射係数が−6dB以下という指標の代わりに、VSWR(電圧定在波比)が3以下であるという指標を用いてもよい。 6 (A) and 6 (B) are diagrams showing the frequency characteristics of the reflection coefficients of the first antenna 1 and the second antenna 2 of the antenna device 101A shown in FIG. FIG. 6A shows an example of “substantially matching a certain resonance frequency” described above. FIG. 6B is an example of a state in which the situation of “substantially matching a certain resonance frequency” is avoided (a state in which the frequency is different from a certain resonance frequency). For example, as shown in FIG. 6A, the region A in which the reflection coefficient of the first antenna 1 near the resonance point A of the first antenna is -6 dB or less and the vicinity of the resonance point B of the second antenna 2 When the regions B in which the reflection coefficient of the antenna is −6 dB or less overlap, the resonance point A of the first antenna 1 and the resonance point B of the second antenna 2 substantially coincide with each other. Also, since the reflectance coefficient of -6.021 corresponds to 3.0 in VSWR (voltage standing wave ratio), VSWR (voltage standing wave ratio) is used instead of the index that the reflection coefficient of the antenna is -6 dB or less. An index of 3 or less may be used.

図5(B)は上述したように第1アンテナ1が備える自己共振回路SRの共振周波数fsrを第1アンテナ1の共振周波数f13に略等しくなるように定めたときの状態を示している。このようにすることで、第1アンテナ1の共振周波数f13で自己共振回路SRが共振させることができる。すると、図5(B)に表わすように、第1アンテナ1の反射係数A1は周波数f13で高くなる。つまり、この周波数f13(fsr)で自己共振回路SRが自己共振して、2つのグランドと自己共振回路とで閉じた電流経路が形成されることによって、第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12へと流れ込む電流が抑制される。これによって、第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12の放射が抑制される。したがって、図5(C)に表れているように、第1アンテナ1の放射効率は周波数f13で低下する。これにより、第1アンテナ1と第2アンテナ2との間のアイソレーションが確保できる。 FIG. 5B shows a state when the resonance frequency fsr of the self-resonant circuit SR included in the first antenna 1 is set to be substantially equal to the resonance frequency f13 of the first antenna 1 as described above. By doing so, the self-resonant circuit SR can resonate at the resonance frequency f13 of the first antenna 1. Then, as shown in FIG. 5B, the reflectance coefficient A1 of the first antenna 1 becomes higher at the frequency f13. That is, the self-resonant circuit SR self-resonates at this frequency f13 (fsr) to form a closed current path between the two grounds and the self-resonant circuit, so that the first antenna side first radiation element 11 and the first 1 The current flowing into the second radiating element 12 on the antenna side is suppressed. As a result, the radiation of the first radiation element 11 on the first antenna side and the second radiation element 12 on the first antenna side is suppressed. Therefore, as shown in FIG. 5C, the radiation efficiency of the first antenna 1 decreases at the frequency f13. As a result, isolation between the first antenna 1 and the second antenna 2 can be ensured.

なお、図1に示した自己共振回路SRの共振周波数は可変リアクタンス回路13のリアクタンス素子14の選択によって切り替えられるので、この可変リアクタンス回路13のリアクタンスの切り替えに伴って第1アンテナ1の共振周波数f12(第1アンテナ側第2放射素子12、結合素子3及び可変リアクタンス回路13による共振周波数)も変位する。このことによって、図5(C)に示されているように、第1アンテナ1の共振周波数f11とf12との間で放射効率が高まっている。 Since the resonance frequency of the self-resonant circuit SR shown in FIG. 1 can be switched by selecting the reactance element 14 of the variable reactance circuit 13, the resonance frequency f12 of the first antenna 1 accompanies the switching of the reactance of the variable reactance circuit 13. (The resonance frequency of the second radiation element 12, the coupling element 3, and the variable reactance circuit 13 on the first antenna side) are also displaced. As a result, as shown in FIG. 5C, the radiation efficiency is increased between the resonance frequencies f11 and f12 of the first antenna 1.

図7(A)、図7(B)、図7(C)は、図3中に示した第1アンテナ1及び第2アンテナ2の反射係数の周波数特性を示す図であり、縦軸はアンテナの反射係数、横軸は周波数である。また、図7(D)は第1アンテナ1の放射効率の周波数特性を示す図であり、縦軸は放射効率、横軸は周波数である。 7 (A), 7 (B), and 7 (C) are diagrams showing the frequency characteristics of the reflection coefficients of the first antenna 1 and the second antenna 2 shown in FIG. 3, and the vertical axis is the antenna. The reflectance coefficient and the horizontal axis are frequencies. Further, FIG. 7D is a diagram showing the frequency characteristics of the radiation efficiency of the first antenna 1, where the vertical axis represents the radiation efficiency and the horizontal axis represents the frequency.

図7(A)、図7(B)、図7(C)において、A1は第1アンテナ1の反射係数の周波数特性、A2は第2アンテナ2の反射係数の周波数特性、をそれぞれ示す。第1アンテナ1は、既に述べたとおり、周波数f11,f12,f13にそれぞれ共振点を持つ。第2アンテナ2は周波数f21,f22,f23にそれぞれ共振点を持つ。例えば、周波数f21は第2アンテナ側第1放射素子21の基本共振周波数であり、周波数f23は第2アンテナ側第1放射素子21の3次共振周波数である。また、周波数f22は、第2アンテナ側第2放射素子22及び可変リアクタンス回路23による共振周波数である。なお、上記周波数f11, f12は第1アンテナ1による通信帯域内にある共振点であり、周波数f13は第1アンテナ1の通信帯域外にあり、第1アンテナ1では使用しない共振点の1つである。 In FIGS. 7 (A), 7 (B), and 7 (C), A1 shows the frequency characteristic of the reflection coefficient of the first antenna 1, and A2 shows the frequency characteristic of the reflection coefficient of the second antenna 2. As described above, the first antenna 1 has resonance points at frequencies f11, f12, and f13, respectively. The second antenna 2 has resonance points at frequencies f21, f22, and f23, respectively. For example, the frequency f21 is the basic resonance frequency of the first radiation element 21 on the second antenna side, and the frequency f23 is the third resonance frequency of the first radiation element 21 on the second antenna side. Further, the frequency f22 is a resonance frequency by the second radiating element 22 on the second antenna side and the variable reactance circuit 23. The frequencies f11 and f12 are resonance points within the communication band of the first antenna 1, and the frequencies f13 are outside the communication band of the first antenna 1 and are one of the resonance points not used by the first antenna 1. is there.

図7(B)に示す例では、可変リアクタンス回路23のリアクタンスの選択に応じて、第2アンテナ側第2放射素子22及び可変リアクタンス回路23による、第2アンテナで使用する共振周波数f22が共振周波数f13に略一致したときの状態を示す。 In the example shown in FIG. 7B, the resonance frequency f22 used in the second antenna by the second antenna side second radiating element 22 and the variable reactance circuit 23 depends on the reactance selection of the variable reactance circuit 23. The state when it substantially matches f13 is shown.

図7(C)は第1アンテナ1が備える自己共振回路SRの共振周波数fsrが第1アンテナ1の共振周波数f13に略等しくなるように定めたときの状態を示している。このように、第1アンテナ1の共振周波数f13で自己共振回路SRが共振すると、図7(C)に表れているように、第1アンテナ1の反射係数A1は周波数f13で高くなる。つまり、この周波数f13(fsr)で自己共振回路SRが自己共振して、第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12は周波数f13では放射しない。したがって、図7(D)に表れているように、第1アンテナ1の放射効率は周波数f13で低下する。これにより、第1アンテナ1と第2アンテナ2との間のアイソレーションが確保できる。 FIG. 7C shows a state when the resonance frequency fsr of the self-resonant circuit SR included in the first antenna 1 is set to be substantially equal to the resonance frequency f13 of the first antenna 1. In this way, when the self-resonant circuit SR resonates at the resonance frequency f13 of the first antenna 1, the reflection coefficient A1 of the first antenna 1 becomes higher at the frequency f13, as shown in FIG. 7C. That is, the self-resonant circuit SR self-resonates at this frequency f13 (fsr), and the first antenna-side first radiating element 11 and the first antenna-side second radiating element 12 do not radiate at the frequency f13. Therefore, as shown in FIG. 7D, the radiation efficiency of the first antenna 1 decreases at the frequency f13. As a result, isolation between the first antenna 1 and the second antenna 2 can be ensured.

なお、図1に示した自己共振回路SRの共振周波数は可変リアクタンス回路13のリアクタンス素子14の選択によって切り替えられるので、この可変リアクタンス回路13のリアクタンスの切り替えに伴って第1アンテナ1の共振周波数f12(第1アンテナ側第2放射素子12、結合素子3及び可変リアクタンス回路13による共振周波数)も変位する。このことによって、図7(D)に示されているように、第1アンテナ1の共振周波数f11とf12との間で放射効率が高まっている。 Since the resonance frequency of the self-resonant circuit SR shown in FIG. 1 can be switched by selecting the reactance element 14 of the variable reactance circuit 13, the resonance frequency f12 of the first antenna 1 accompanies the switching of the reactance of the variable reactance circuit 13. (The resonance frequency of the second radiation element 12, the coupling element 3, and the variable reactance circuit 13 on the first antenna side) are also displaced. As a result, as shown in FIG. 7D, the radiation efficiency is increased between the resonance frequencies f11 and f12 of the first antenna 1.

図5(A)では、第2アンテナ2の放射素子29による共振周波数が第1アンテナ1の一つの共振周波数に略一致する例を示し、図7(B)では、第2アンテナ側第2放射素子22及び可変リアクタンス回路23による共振周波数が第1アンテナ1の一つの共振周波数に略一致する例を示したが、いずれの場合でも、自己共振回路SRの共振周波数のうち少なくとも1つが第2アンテナ2による通信帯域内の周波数であれば、第1アンテナ1の放射効率を特定の第1アンテナ1の共振周波数において低下させることができ、これによって第1アンテナ1と第2アンテナ2との間のアイソレーションが確保できる。 FIG. 5A shows an example in which the resonance frequency of the radiating element 29 of the second antenna 2 substantially matches one resonance frequency of the first antenna 1, and FIG. 7B shows the second radiation on the second antenna side. An example is shown in which the resonance frequency of the element 22 and the variable reactorance circuit 23 substantially matches the resonance frequency of one of the first antennas 1, but in any case, at least one of the resonance frequencies of the self-resonance circuit SR is the second antenna. If the frequency is within the communication band of 2, the radiation efficiency of the first antenna 1 can be reduced at the resonance frequency of the specific first antenna 1, thereby between the first antenna 1 and the second antenna 2. Isolation can be secured.

図8(A)、図8(B)は、第1アンテナ1によって行われる通信の通信帯域と、第2アンテナ2によって行われる通信の通信帯域のうち一つの受信帯域と、を示す図である。図8(A)、図8(B)において、A1は第1アンテナ1の反射係数の周波数特性、A2は第2アンテナ2の反射係数の一部の周波数特性、をそれぞれ示す。第1アンテナ1は周波数fa,fb,fcにそれぞれ共振点を持つ。周波数faの共振点を含む帯域は通信周波数帯FB1,FB2での通信に用いられ、周波数fbの共振点を含む帯域は通信周波数帯FB3での通信に用いられ、周波数fcの共振点を含む帯域は通信周波数帯FB4での通信に用いられる。 8 (A) and 8 (B) are diagrams showing a communication band of communication performed by the first antenna 1 and a reception band of one of the communication bands of communication performed by the second antenna 2. .. In FIGS. 8A and 8B, A1 shows the frequency characteristic of the reflection coefficient of the first antenna 1, and A2 shows the frequency characteristic of a part of the reflection coefficient of the second antenna 2, respectively. The first antenna 1 has resonance points at frequencies fa, fb, and fc, respectively. The band including the resonance point of the frequency fa is used for communication in the communication frequency bands FB1 and FB2, and the band including the resonance point of the frequency fb is used for communication in the communication frequency band FB3, and the band including the resonance point of the frequency fc. Is used for communication in the communication frequency band FB4.

図8(A)に示す例では、第2アンテナ2の共振周波数f1が所定の通信システムにおける受信帯域(Rx)に用いられるが、この周波数f1は第1アンテナ1を用いる通信システムにおける通信周波数帯FB2の送信帯域(Tx)に一致する。なお、図8(A)に示している受信帯域と送信帯域は3GPP(Third Generation Partnership Project)規格の帯域の一部を簡略化して示したものであり、1GHzよりも低い周波数帯域には1GHz以上の周波数帯域に比べ、複数の受信帯域と送信帯域が密集していることを示している。この場合の通信帯域は、図8(A)に示した通信周波数帯のうち、下限周波数(LLF)である700MHzから、上限周波数(ULF)である2700MHzである。また、図8(A)に示すように、それぞれの受信帯域と送信帯域は下限周波数、上限周波数を有し、ある程度の幅を持っている。1つの通信周波数帯は、1つの送信帯域と1つの受信帯域からなり、送信帯域の下限周波数以上でかつ受信帯域の上限周波数以下の周波数領域である。 In the example shown in FIG. 8A, the resonance frequency f1 of the second antenna 2 is used as the reception band (Rx) in the predetermined communication system, and this frequency f1 is the communication frequency band in the communication system using the first antenna 1. It matches the transmission band (Tx) of FB2. The reception band and transmission band shown in FIG. 8 (A) are shown by simplifying a part of the band of the 3GPP (Third Generation Partnership Project) standard, and 1 GHz or more for the frequency band lower than 1 GHz. It shows that a plurality of reception bands and transmission bands are denser than the frequency band of. In this case, the communication band is from 700 MHz, which is the lower limit frequency (LLF), to 2700 MHz, which is the upper limit frequency (ULF), in the communication frequency band shown in FIG. 8 (A). Further, as shown in FIG. 8A, each reception band and transmission band have a lower limit frequency and an upper limit frequency, and have a certain width. One communication frequency band is composed of one transmission band and one reception band, and is a frequency region that is equal to or higher than the lower limit frequency of the transmission band and lower than or lower than the upper limit frequency of the reception band.

このような状態では、第1アンテナ1の自己共振回路SRの共振周波数が第2アンテナ2の共振周波数f1に近似又は等しくなるように、可変リアクタンス回路13のリアクタンスを定める。そのことにより、図8(B)に示すように、第1アンテナ1の反射係数は周波数f1で高くなって、周波数f1における第1アンテナ1と第2アンテナ2とのアイソレーションが確保される。また、これによって第1アンテナ側第2放射素子12の共振点が周波数f1のTxよりも低い周波数領域に追加され、例えば周波数faのRxが広帯域化される。また、図8(A)に示すように、低い周波数領域においては多くのバンドが密集している場合がある。しかし、このような場合でも、特定のバンドに絞って第1アンテナの放射を抑制することができる。例えば、図8(A)における通信周波数帯FB2に含まれるRxにはほとんど影響することなく、Txでの第1アンテナ1の放射を抑えられている。 In such a state, the reactance of the variable reactance circuit 13 is determined so that the resonance frequency of the self-resonant circuit SR of the first antenna 1 is close to or equal to the resonance frequency f1 of the second antenna 2. As a result, as shown in FIG. 8B, the reflection coefficient of the first antenna 1 becomes higher at the frequency f1, and the isolation between the first antenna 1 and the second antenna 2 at the frequency f1 is ensured. Further, as a result, the resonance point of the second radiating element 12 on the first antenna side is added to the frequency region lower than Tx of the frequency f1, and for example, Rx of the frequency fa is widened. Further, as shown in FIG. 8A, many bands may be densely packed in a low frequency region. However, even in such a case, the radiation of the first antenna can be suppressed by focusing on a specific band. For example, the radiation of the first antenna 1 at Tx is suppressed with almost no effect on Rx included in the communication frequency band FB2 in FIG. 8A.

図9は本実施形態のアンテナ装置が備える第1アンテナ1の別の構成例を示す図である。図1に示した第1アンテナ1とは、可変リアクタンス回路13の構成が異なる。図1の例ではリアクタンス素子14をスイッチ15よりもグランド側に設けたが、図9に示すように、スイッチ15をリアクタンス素子14よりもグランド側に設けてもよい。 FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the first antenna 1 included in the antenna device of the present embodiment. The configuration of the variable reactance circuit 13 is different from that of the first antenna 1 shown in FIG. In the example of FIG. 1, the reactance element 14 is provided on the ground side of the switch 15, but as shown in FIG. 9, the switch 15 may be provided on the ground side of the reactance element 14.

なお、結合素子3の有する同じ巻回軸を有した第1コイルL1と第2コイルL2を介して、第1アンテナ側第1放射素子11と第1アンテナ側第2放射素子12とを少ないスペースで比較的強く電磁界結合させることができるので、第1アンテナ側第2放射素子12、結合素子3及び可変リアクタンス回路13による共振が広帯域化されたアンテナ装置が得られる。 It should be noted that the first coil L1 and the second coil L2 having the same winding axis of the coupling element 3 allow the first antenna side first radiation element 11 and the first antenna side second radiation element 12 to have a small space. Since the electromagnetic field coupling can be performed relatively strongly, an antenna device in which the resonance by the first antenna side second radiating element 12, the coupling element 3 and the variable reactance circuit 13 is widened can be obtained.

図10(A)、図10(B)は、本実施形態のアンテナ装置が備える第1アンテナ1の別の構成例を示す図である。図1に示した第1アンテナ1とは、可変リアクタンス回路13の構成が異なる。図10(A)に示す例では、可変リアクタンス回路13は制御信号や制御電圧によってインダクタンスが変化する可変インダクタで構成されている。図10(B)に示す例では、可変リアクタンス回路13は制御信号や制御電圧によってキャパシタンスが変化する可変キャパシタで構成されている。なお、可変リアクタンス回路13は可変キャパシタと可変インダクタとを組み合わせたものであってもよい。 10 (A) and 10 (B) are views showing another configuration example of the first antenna 1 included in the antenna device of the present embodiment. The configuration of the variable reactance circuit 13 is different from that of the first antenna 1 shown in FIG. In the example shown in FIG. 10A, the variable reactance circuit 13 is composed of a variable inductor whose inductance changes depending on a control signal and a control voltage. In the example shown in FIG. 10B, the variable reactance circuit 13 is composed of a variable capacitor whose capacitance changes depending on a control signal and a control voltage. The variable reactance circuit 13 may be a combination of a variable capacitor and a variable inductor.

このように、可変リアクタンス回路13は可変キャパシタや可変インダクタなどで構成されていてもよい。 As described above, the variable reactance circuit 13 may be composed of a variable capacitor, a variable inductor, or the like.

図11は上記結合素子3の外観斜視図である。図12は結合素子3の内部の構造を示す斜視図である。結合素子3の外面には、第1放射素子接続端子PA、第2放射素子接続端子PS、給電回路接続端子PF、及びグランド接続端子(可変リアクタンス回路13の接続端子)PGが形成されている。 FIG. 11 is an external perspective view of the coupling element 3. FIG. 12 is a perspective view showing the internal structure of the coupling element 3. A first radiation element connection terminal PA, a second radiation element connection terminal PS, a power supply circuit connection terminal PF, and a ground connection terminal (connection terminal of the variable reactance circuit 13) PG are formed on the outer surface of the coupling element 3.

図13(A)は、図12における結合素子3の中心を通るY−Z面での断面図である。図13(B)は、図12における結合素子3の中心を通るX−Z面での断面図である。 FIG. 13A is a cross-sectional view taken along the YZ plane passing through the center of the coupling element 3 in FIG. FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line XX passing through the center of the coupling element 3 in FIG.

結合素子3の主要部は、所定の絶縁性基材に導体パターンが形成された、複数の絶縁性基材の積層体である。複数の絶縁性基材に形成された導体パターンによって第1コイルL1、第2コイルL2及び容量Cが構成されている。 The main part of the coupling element 3 is a laminate of a plurality of insulating base materials in which a conductor pattern is formed on a predetermined insulating base material. The first coil L1, the second coil L2, and the capacitance C are formed by conductor patterns formed on the plurality of insulating substrates.

図14は上記複数の絶縁性基材にそれぞれ形成された導体パターンを示す平面図である。最下層より上の4層に容量C形成用の導体パターンCP1,CP2,CP3,CP4が形成されている。その上の5層には第1コイルL1形成用の導体パターンL11,L12,L13,L14,L15が形成されている。さらに、その上の5層には第2コイルL2形成用の導体パターンL21,L22,L23,L24,L25が形成されている。導体パターンL15と導体パターンL21とが対向することにより、第1コイルL1と第2コイルL2とは電磁界結合する。 FIG. 14 is a plan view showing conductor patterns formed on the plurality of insulating substrates. Conductor patterns CP1, CP2, CP3, and CP4 for forming capacitance C are formed in the four layers above the bottom layer. Conductor patterns L11, L12, L13, L14, and L15 for forming the first coil L1 are formed on the five layers above it. Further, conductor patterns L21, L22, L23, L24, and L25 for forming the second coil L2 are formed on the five layers above it. When the conductor pattern L15 and the conductor pattern L21 face each other, the first coil L1 and the second coil L2 are electromagnetically coupled.

結合素子3の構造は図11〜図14に示すものに限られるものではない。例えば、容量Cのキャパシタンス成分には、第1コイルL1と第2コイルL2が対向することで生じる寄生キャパシタンス成分を利用してもよい。つまり、容量Cは第1コイルL1と第2コイルL2との間に生じる寄生キャパシタンス成分で構成されてもよいし、この寄生キャパシタンス成分とそれ以外のキャパシタのキャパシタンスとの合成キャパシタンスで構成されるものであってもよい。 The structure of the coupling element 3 is not limited to that shown in FIGS. 11 to 14. For example, as the capacitance component of the capacitance C, the parasitic capacitance component generated by the first coil L1 and the second coil L2 facing each other may be used. That is, the capacitance C may be composed of a parasitic capacitance component generated between the first coil L1 and the second coil L2, or may be composed of a combined capacitance of this parasitic capacitance component and the capacitance of other capacitors. It may be.

図15は、第1アンテナ1及び第2アンテナ2を備える電子機器201の構造の一例を示す平面図である。回路基板4の、グランドパターンが形成されていない一方の領域に、第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12が形成された誘電体チップアンテナが実装されている。同様に、グランドパターンが形成されていない他方の領域に、第2アンテナ側第1放射素子21及び第2アンテナ側第2放射素子22が形成された誘電体チップアンテナが実装されている。回路基板4には、図1に示した結合素子3が実装されている。さらに、回路基板4には、図1に示した給電回路10,20、可変リアクタンス回路13,23が設けられている。この回路基板4は電子機器201の筐体内に収められる。 FIG. 15 is a plan view showing an example of the structure of the electronic device 201 including the first antenna 1 and the second antenna 2. A dielectric chip antenna in which the first radiating element 11 on the first antenna side and the second radiating element 12 on the first antenna side are formed is mounted in one region of the circuit board 4 where the ground pattern is not formed. Similarly, a dielectric chip antenna in which the first radiating element 21 on the second antenna side and the second radiating element 22 on the second antenna side are formed is mounted in the other region where the ground pattern is not formed. The coupling element 3 shown in FIG. 1 is mounted on the circuit board 4. Further, the circuit board 4 is provided with the power feeding circuits 10 and 20 and the variable reactance circuits 13 and 23 shown in FIG. The circuit board 4 is housed in the housing of the electronic device 201.

以上に示した例では、第1アンテナ1の自己共振回路SRの共振周波数を第2アンテナ2の共振周波数f1に近似又は等しくすることにより、周波数f1における第1アンテナ1と第2アンテナ2とのアイソレーションを確保するものであったが、例えば図1に示した自己共振回路SRの共振周波数を、給電回路10から送信される送信信号の帯域のうち、所定の不要な周波数に定めれば、その不要な周波数の信号が第1アンテナ1から送信されることを抑制することもできる。 In the example shown above, the resonance frequency of the self-resonant circuit SR of the first antenna 1 is approximated or equal to the resonance frequency f1 of the second antenna 2, so that the first antenna 1 and the second antenna 2 at the frequency f1 Isolation was ensured, but for example, if the resonance frequency of the self-resonant circuit SR shown in FIG. 1 is set to a predetermined unnecessary frequency in the band of the transmission signal transmitted from the feeding circuit 10. It is also possible to suppress the transmission of the signal of the unnecessary frequency from the first antenna 1.

《第2の実施形態》
第2の実施形態では、給電放射素子側に可変リアクタンス回路を設けたアンテナ装置の例について示す。
<< Second Embodiment >>
In the second embodiment, an example of an antenna device provided with a variable reactance circuit on the power feeding radiation element side will be shown.

図16は第2の実施形態のアンテナ装置102が備える第1アンテナ1及び第2アンテナ2の回路図である。第1アンテナ1は、第1の実施形態で示した第1アンテナ1と同様に、第1アンテナ側第1放射素子11と給電回路接続部との間、及び第1アンテナ側第2放射素子12とグランドとの間に接続される自己共振回路SRを備える。但し、可変リアクタンス回路13は、第1アンテナ側第1放射素子11が接続される、結合素子3の第1コイルL1と給電回路10との間に接続されている。また、第1アンテナ側第2放射素子12が接続される、結合素子3の第2コイルL2はグランドに接続されている。第2アンテナ2の構成は第1の実施形態で示したものと同様である。 FIG. 16 is a circuit diagram of the first antenna 1 and the second antenna 2 included in the antenna device 102 of the second embodiment. The first antenna 1 is the same as the first antenna 1 shown in the first embodiment, between the first antenna side first radiation element 11 and the feeding circuit connection portion, and the first antenna side second radiation element 12 It is provided with a self-resonant circuit SR connected between the ground and the ground. However, the variable reactance circuit 13 is connected between the first coil L1 of the coupling element 3 and the feeding circuit 10 to which the first radiating element 11 on the first antenna side is connected. Further, the second coil L2 of the coupling element 3 to which the second radiating element 12 on the first antenna side is connected is connected to the ground. The configuration of the second antenna 2 is the same as that shown in the first embodiment.

図17(A)、図17(B)は、本実施形態の第1アンテナ1及び第2アンテナ2の反射係数の周波数特性を示す図であり、縦軸はアンテナの反射係数、横軸は周波数である。 17 (A) and 17 (B) are diagrams showing the frequency characteristics of the reflection coefficients of the first antenna 1 and the second antenna 2 of the present embodiment, the vertical axis is the reflection coefficient of the antenna, and the horizontal axis is the frequency. Is.

図17(A)、図17(B)において、A1は第1アンテナ1の反射係数の周波数特性、A2は第2アンテナ2の反射係数の周波数特性、をそれぞれ示す。第1アンテナ1は周波数f11,f12,f13にそれぞれ共振点を持つ。例えば、周波数f11は、可変リアクタンス回路13を含む第1アンテナ側第1放射素子11の基本共振周波数であり、周波数f13は、可変リアクタンス回路13を含む第1アンテナ側第1放射素子11の3次共振周波数である。また、周波数f12は、第1アンテナ側第2放射素子12による共振周波数である。第2アンテナ2は周波数f22に共振点を持つ。この周波数f22は、第2アンテナ側第2放射素子22及び可変リアクタンス回路23による共振周波数である。 In FIGS. 17 (A) and 17 (B), A1 shows the frequency characteristic of the reflection coefficient of the first antenna 1, and A2 shows the frequency characteristic of the reflection coefficient of the second antenna 2. The first antenna 1 has resonance points at frequencies f11, f12, and f13, respectively. For example, the frequency f11 is the basic resonance frequency of the first antenna-side first radiating element 11 including the variable reactance circuit 13, and the frequency f13 is the third order of the first antenna-side first radiating element 11 including the variable reactance circuit 13. Resonance frequency. Further, the frequency f12 is a resonance frequency by the second radiating element 12 on the first antenna side. The second antenna 2 has a resonance point at a frequency f22. This frequency f22 is the resonance frequency of the second radiating element 22 on the second antenna side and the variable reactance circuit 23.

図17(B)は、第1アンテナ1の可変リアクタンス回路13のリアクタンスの選択に応じて、図17(A)に示した状態から、第1アンテナ1の共振周波数f11からf11pに変位し、周波数f13がf13pに変位して、この共振周波数f13pが第2アンテナ2の共振周波数f22に略一致したときの状態を示す。この場合も、第1放射素子の基本波の高調波による、周波数f13の共振点が、周波数f11と共に変位したことによって、第2アンテナ2で使用する共振周波数f22に意図せず重なってしまった状態である。 FIG. 17 (B) shows that the reactance frequency of the first antenna 1 is shifted from the resonance frequency f11 to f11p from the state shown in FIG. 17 (A) according to the selection of the reactance of the variable reactance circuit 13 of the first antenna 1. The state when f13 is displaced to f13p and the reactance frequency f13p substantially coincides with the reactance frequency f22 of the second antenna 2 is shown. In this case as well, the resonance point of the frequency f13 due to the harmonic of the fundamental wave of the first radiating element is displaced together with the frequency f11, so that the resonance frequency f22 used in the second antenna 2 is unintentionally overlapped. Is.

図17(C)は第1アンテナ1が備える自己共振回路SRの共振周波数fsrが第1アンテナ1の共振周波数f13pに略等しくなるように定めたときの状態を示している。このように、第1アンテナ1の共振周波数f13pで自己共振回路SRが共振すると、図17(C)に表れているように、第1アンテナ1の反射係数A1は周波数f13pで高くなる。つまり、この周波数f13p(fsr)で自己共振回路SRが自己共振して、第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12の放射が抑制される。 FIG. 17C shows a state when the resonance frequency fsr of the self-resonant circuit SR included in the first antenna 1 is set to be substantially equal to the resonance frequency f13p of the first antenna 1. In this way, when the self-resonant circuit SR resonates at the resonance frequency f13p of the first antenna 1, the reflection coefficient A1 of the first antenna 1 becomes higher at the frequency f13p, as shown in FIG. 17C. That is, the self-resonant circuit SR self-resonates at this frequency f13p (fsr), and the radiation of the first antenna-side first radiation element 11 and the first antenna-side second radiation element 12 is suppressed.

《第3の実施形態》
第3の実施形態では、第1アンテナにおける第1放射素子及び第2放射素子の構成が第1の実施形態で示した例とは異なる第1アンテナについて示す。
<< Third Embodiment >>
In the third embodiment, the first antenna in which the configurations of the first radiating element and the second radiating element in the first antenna are different from the example shown in the first embodiment is shown.

図18(A)、図18(B)は、第3の実施形態に係るアンテナ装置が備える第1アンテナ1の回路図である。図18(A)、図18(B)に示す第1アンテナ側第1放射素子11はループ型放射素子であり、第1アンテナ側第2放射素子12はモノポール型放射素子である。 18 (A) and 18 (B) are circuit diagrams of the first antenna 1 included in the antenna device according to the third embodiment. The first antenna-side first radiating element 11 shown in FIGS. 18A and 18B is a loop-type radiating element, and the first antenna-side second radiating element 12 is a monopole-type radiating element.

図18(A)に示す第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12に接続される自己共振回路SRの構成は図1に示したものと同じである。また、図18(B)に示す第1アンテナ側第1放射素子11及び第1アンテナ側第2放射素子12に接続される自己共振回路SRの構成は図16に示したものと同じである。 The configuration of the self-resonant circuit SR connected to the first antenna-side first radiation element 11 and the first antenna-side second radiation element 12 shown in FIG. 18A is the same as that shown in FIG. Further, the configuration of the self-resonant circuit SR connected to the first antenna-side first radiation element 11 and the first antenna-side second radiation element 12 shown in FIG. 18B is the same as that shown in FIG.

図19(A)、図19(B)は、第3の実施形態に係る別のアンテナ装置が備える第1アンテナ1の回路図である。図19(A)、図19(B)に示す第1アンテナ側第1放射素子11はループ型放射素子であり、第1アンテナ側第2放射素子12はモノポール型放射素子である。図19(A)、図19(B)に示す例では、第1アンテナ側第1放射素子11の一端とグランドとの間に給電回路10が接続されている。その他の構成は図18(A)、図18(B)に示した例と同様である。 19 (A) and 19 (B) are circuit diagrams of the first antenna 1 included in another antenna device according to the third embodiment. The first antenna-side first radiating element 11 shown in FIGS. 19A and 19B is a loop-type radiating element, and the first antenna-side second radiating element 12 is a monopole-type radiating element. In the examples shown in FIGS. 19A and 19B, the power feeding circuit 10 is connected between one end of the first radiating element 11 on the first antenna side and the ground. Other configurations are the same as the examples shown in FIGS. 18 (A) and 18 (B).

図18(A)、図19(A)に示す構成によれば、第1の実施形態で示したアンテナ装置と同様に作用効果を奏する。また、図18(B)、図19(B)に示す構成によれば、第1の実施形態で示したアンテナ装置と同様に作用効果を奏する。 According to the configurations shown in FIGS. 18 (A) and 19 (A), the effects are exhibited in the same manner as the antenna device shown in the first embodiment. Further, according to the configurations shown in FIGS. 18 (B) and 19 (B), the effects are exhibited in the same manner as the antenna device shown in the first embodiment.

《第4の実施形態》
第4の実施形態ではPIFA(planar inverted-F antenna)を備えるアンテナ装置について示す。
<< Fourth Embodiment >>
The fourth embodiment shows an antenna device including a PIFA (planar inverted-F antenna).

図20(A)、図20(B)は、第4の実施形態に係るアンテナ装置が備える第1アンテナ1の回路図である。図20(A)、図20(B)に示す第1アンテナ1は、第1アンテナ側第1放射素子11の所定の給電点に給電回路10が接続されていて、所定の接地点(PIFAのショートピンの位置)とグランドとの間に、結合素子3の第1コイルL1が接続されている。結合素子3の第2コイルL2とグランドとの間には可変リアクタンス回路13が接続されている。 20 (A) and 20 (B) are circuit diagrams of the first antenna 1 included in the antenna device according to the fourth embodiment. In the first antenna 1 shown in FIGS. 20A and 20B, a feeding circuit 10 is connected to a predetermined feeding point of the first radiating element 11 on the first antenna side, and a predetermined grounding point (PIFA). The first coil L1 of the coupling element 3 is connected between the position of the short pin) and the ground. A variable reactance circuit 13 is connected between the second coil L2 of the coupling element 3 and the ground.

このように、第1アンテナ側第1放射素子11の接地点に接続される結合素子3の第1コイルL1のグランド側が、第1アンテナ側第1放射素子11に流れる電流の最大点となる。 In this way, the ground side of the first coil L1 of the coupling element 3 connected to the grounding point of the first radiating element 11 on the first antenna side becomes the maximum point of the current flowing through the first radiating element 11 on the first antenna side.

図20(A)、図20(B)に示したように、結合素子3の第1コイルL1は、第1アンテナ側第1放射素子11の接地点とグランドとの間に設けてもよいが、第1アンテナ側第1放射素子11の所定の給電点と給電回路10との間に結合素子3の第1コイルL1を挿入し、第1アンテナ側第1放射素子11の接地点をグランドに直接接続してもよい。 As shown in FIGS. 20A and 20B, the first coil L1 of the coupling element 3 may be provided between the grounding point of the first radiating element 11 on the first antenna side and the ground. , The first coil L1 of the coupling element 3 is inserted between a predetermined feeding point of the first radiating element 11 on the first antenna side and the feeding circuit 10, and the grounding point of the first radiating element 11 on the first antenna side is grounded. You may connect directly.

本実施形態で示したように、第1アンテナ側第1放射素子11はPIFAであってもよい。また、第1アンテナ側第1放射素子11はPIFAに限らず、一般的な逆F型アンテナであってもよい。 As shown in this embodiment, the first radiating element 11 on the first antenna side may be a PIFA. Further, the first radiating element 11 on the first antenna side is not limited to PIFA, and may be a general inverted-F antenna.

《第5の実施形態》
第5の実施形態では、本発明に係る電子機器が備える通信回路の構成例について示す。
<< Fifth Embodiment >>
In the fifth embodiment, a configuration example of a communication circuit included in the electronic device according to the present invention will be shown.

図21は、第1アンテナ1に接続される通信回路の主要部、及び第2アンテナ2に接続される通信回路の主要部の構成を示すブロック図である。第1アンテナ1に接続される通信回路は、RFIC、パワーアンプRFPA、スイッチSW1,SW2、デュプレクサDUP、制御回路CNT、ローノイズアンプLNAを備える。第2アンテナ2に接続される通信回路についても同様である。 FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a main part of the communication circuit connected to the first antenna 1 and a main part of the communication circuit connected to the second antenna 2. The communication circuit connected to the first antenna 1 includes an RFIC, a power amplifier RFPA, switches SW1 and SW2, a duplexer DUP, a control circuit CNT, and a low noise amplifier LNA. The same applies to the communication circuit connected to the second antenna 2.

上記パワーアンプRFPAはRFICから出力される送信信号を電力増幅する。スイッチSW1,SW2は複数のデュプレクサDUPのうちいずれかを選択する。制御回路CNTはスイッチSW1,SW2をそれぞれ選択する。第1アンテナ1に接続される通信回路の制御回路CNTは第1アンテナ1の可変リアクタンス回路13のスイッチ(図1中のスイッチ15)を選択する。また、第2アンテナ2に接続される通信回路の制御回路CNTは第2アンテナ2の可変リアクタンス回路23のスイッチ(図1中のスイッチ25)を選択する。 The power amplifier RFPA amplifies the transmission signal output from the RFIC. The switches SW1 and SW2 select one of a plurality of duplexer DUPs. The control circuit CNT selects switches SW1 and SW2, respectively. The control circuit CNT of the communication circuit connected to the first antenna 1 selects the switch (switch 15 in FIG. 1) of the variable reactance circuit 13 of the first antenna 1. Further, the control circuit CNT of the communication circuit connected to the second antenna 2 selects the switch (switch 25 in FIG. 1) of the variable reactance circuit 23 of the second antenna 2.

第1アンテナ1に接続される通信回路の制御回路CNTは、第1アンテナ1の可変リアクタンス回路13のスイッチ(図1中のスイッチ15)を選択することで、第1アンテナ1の共振点を制御し、また自己共振回路SRの共振周波数を制御する。 The control circuit CNT of the communication circuit connected to the first antenna 1 controls the resonance point of the first antenna 1 by selecting the switch (switch 15 in FIG. 1) of the variable reactance circuit 13 of the first antenna 1. Also, the resonance frequency of the self-resonant circuit SR is controlled.

第2アンテナ2に接続される通信回路の制御回路CNTは、第2アンテナ2の可変リアクタンス回路23のスイッチ(図1中のスイッチ25)を選択することで、第2アンテナ2の共振点を制御する。 The control circuit CNT of the communication circuit connected to the second antenna 2 controls the resonance point of the second antenna 2 by selecting the switch (switch 25 in FIG. 1) of the variable reactance circuit 23 of the second antenna 2. To do.

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。 Finally, the description of the embodiments described above is exemplary in all respects and not restrictive. Modifications and changes can be made as appropriate for those skilled in the art. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not by the above-described embodiment. Further, the scope of the present invention includes modifications from the embodiment within the scope of the claims and within the scope of the claims.

例えば、以上の各実施形態では、二つのアンテナ(第1アンテナ1及び第2アンテナ2)を備えるアンテナ装置を例示したが、三つ以上のアンテナを備える場合にも同様に適用できる。 For example, in each of the above embodiments, an antenna device including two antennas (first antenna 1 and second antenna 2) has been illustrated, but the same applies to the case where three or more antennas are provided.

C…容量
CNT…制御回路
CP1,CP2,CP3,CP4…容量形成用導体パターン
DUP…デュプレクサ
L1…第1コイル
L11,L12,L13,L14,L15…第1コイル形成用導体パターン
L2…第2コイル
L21,L22,L23,L24,L25…第2コイル形成用導体パターン
LNA…ローノイズアンプ
PF…給電回路接続端子
PS…第2放射素子接続端子
RC…共振電流
RFPA…パワーアンプ
SR…自己共振回路
SW1,SW2…スイッチ
PA…第1放射素子接続端子
1…第1アンテナ
2…第2アンテナ
3…結合素子
4…回路基板
10,20…給電回路
11…第1アンテナ側第1放射素子
12…第1アンテナ側第2放射素子
13,23…可変リアクタンス回路
14…リアクタンス素子
15…スイッチ
20…給電回路
21…第2アンテナ側第1放射素子
22…第2アンテナ側第2放射素子
24…リアクタンス素子
25…スイッチ
29…第2アンテナ側放射素子
100,101A,101B,101C,102…アンテナ装置
201…電子機器
C ... Capacitive CNT ... Control circuit CP1, CP2, CP3, CP4 ... Capacitive forming conductor pattern DUP ... Duplexer L1 ... First coil L11, L12, L13, L14, L15 ... First coil forming conductor pattern L2 ... Second coil L21, L22, L23, L24, L25 ... 2nd coil forming conductor pattern LNA ... Low noise amplifier PF ... Feeding circuit connection terminal PS ... 2nd radiation element connection terminal RC ... Resonant current RFPA ... Power amplifier SR ... Self-resonant circuit SW1, SW2 ... Switch PA ... 1st radiation element connection terminal 1 ... 1st antenna 2 ... 2nd antenna 3 ... Coupling element 4 ... Circuit boards 10, 20 ... Power supply circuit 11 ... 1st antenna side 1st radiation element 12 ... 1st antenna Side second radiating elements 13, 23 ... Variable reactors circuit 14 ... Reacting element 15 ... Switch 20 ... Feeding circuit 21 ... Second antenna side first radiating element 22 ... Second antenna side second radiating element 24 ... Reacting element 25 ... Switch 29 ... Second antenna side radiating element 100, 101A, 101B, 101C, 102 ... Antenna device 201 ... Electronic device

Claims (10)

第1アンテナ側第1放射素子及び第1アンテナ側第2放射素子を備える第1アンテナと、
第2アンテナ側放射素子を備える第2アンテナと、
前記第1アンテナ側第1放射素子と給電回路接続部との間に接続され、かつ前記第1アンテナ側第2放射素子とグランドとの間に接続される、自己共振回路と、を備え、
前記自己共振回路は、第1コイルと、前記第1コイルに電磁界結合する第2コイルと、前記第1コイルと前記第2コイルとの間に形成される容量とを有する結合素子と、可変リアクタンス回路とで構成され、
前記第1コイルは前記第1アンテナ側第1放射素子と前記給電回路接続部との間に接続され、
前記第2コイルは前記第1アンテナ側第2放射素子とグランドとの間に接続され、
前記可変リアクタンス回路は、前記第1コイルと前記給電回路接続部との間、又は、前記第2コイルと前記グランドとの間に接続され、
前記自己共振回路は前記可変リアクタンス回路のリアクタンスによって変化する複数の共振周波数を有し、
前記自己共振回路の共振周波数のうち少なくとも1つは前記第2アンテナによる通信帯域内の周波数である、
ことを特徴とするアンテナ装置。
A first antenna including a first radiating element on the first antenna side and a second radiating element on the first antenna side,
A second antenna having a radiating element on the second antenna side and
A self-resonant circuit that is connected between the first antenna-side first radiating element and the power feeding circuit connection portion and is connected between the first antenna-side second radiating element and the ground is provided.
The self-resonant circuit is variable with a first coil, a second coil electromagnetically coupled to the first coil, and a coupling element having a capacitance formed between the first coil and the second coil. Consists of a reactance circuit
The first coil is connected between the first radiating element on the first antenna side and the feeding circuit connection portion.
The second coil is connected between the second radiating element on the first antenna side and the ground.
The variable reactance circuit is connected between the first coil and the feeding circuit connection portion, or between the second coil and the ground.
The self-resonant circuit has a plurality of resonance frequencies that change depending on the reactance of the variable reactance circuit.
At least one of the resonance frequencies of the self-resonant circuit is a frequency within the communication band of the second antenna.
An antenna device characterized by that.
給電回路接続部を有する第1アンテナ側第1放射素子、及び第1アンテナ側第2放射素子を備える第1アンテナと、
第2アンテナ側放射素子を備える第2アンテナと、
前記第1アンテナ側第1放射素子とグランドとの間に接続され、かつ前記第1アンテナ側第2放射素子とグランドとの間に接続される自己共振回路と、を備え、
前記自己共振回路は、第1コイルと、前記第1コイルに電磁界結合する第2コイルと、前記第1コイルと前記第2コイルとの間に形成される容量とを有する結合素子と、前記第2コイルとグランドとの間に接続される可変リアクタンス回路とで構成され、
前記第1コイルは前記第1アンテナ側第1放射素子とグランドとの間に接続され、
前記第2コイルは前記可変リアクタンス回路に接続され、
前記自己共振回路の共振周波数は前記可変リアクタンス回路のリアクタンスによって変化し、
前記自己共振回路の共振周波数のうち少なくとも1つは前記第2アンテナによる通信帯域内の周波数である、
ことを特徴とするアンテナ装置。
A first antenna having a first antenna-side first radiating element having a feeding circuit connection portion and a first antenna having a first antenna-side second radiating element,
A second antenna having a radiating element on the second antenna side and
A self-resonant circuit connected between the first antenna-side first radiating element and the ground and connected between the first antenna-side second radiating element and the ground is provided.
The self-resonant circuit includes a coupling element having a first coil, a second coil electromagnetically coupled to the first coil, and a capacitance formed between the first coil and the second coil. It consists of a variable reactance circuit connected between the second coil and the ground.
The first coil is connected between the first radiating element on the first antenna side and the ground.
The second coil is connected to the variable reactance circuit and
The resonance frequency of the self-resonant circuit changes depending on the reactance of the variable reactance circuit.
At least one of the resonance frequencies of the self-resonant circuit is a frequency within the communication band of the second antenna.
An antenna device characterized by that.
前記可変リアクタンス回路は、複数のリアクタンス素子と、これら複数のリアクタンス素子との接続を選択するスイッチとで構成される、請求項1又は2に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2, wherein the variable reactance circuit includes a plurality of reactance elements and a switch for selecting a connection between the plurality of reactance elements. 前記可変リアクタンス回路は、少なくとも1つの可変インダクタ又は少なくとも1つの可変キャパシタで構成される、請求項1又は2に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2, wherein the variable reactance circuit is composed of at least one variable inductor or at least one variable capacitor. 前記第2アンテナ側放射素子は、前記第2アンテナによる通信帯域内で二つ以上の共振周波数を有する、請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。 The antenna device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second antenna side radiating element has two or more resonance frequencies within the communication band of the second antenna. 前記第1アンテナ側第2放射素子と前記自己共振回路とによって前記第1アンテナ側第1放射素子に付与される共振周波数は、前記可変リアクタンス回路のリアクタンスによって変化し、前記第1アンテナ側第1放射素子に付与される前記共振周波数のうち少なくとも1つは、前記第1アンテナによる通信帯域内にある、請求項1から5のいずれかに記載のアンテナ装置。 The resonance frequency given to the first antenna-side first radiation element by the first antenna-side second radiation element and the self-resonance circuit changes depending on the reactance of the variable reactance circuit, and the first antenna-side first radiation element is changed. The antenna device according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the resonance frequencies applied to the radiating element is within the communication band by the first antenna. 前記第1アンテナ側第2放射素子と前記自己共振回路とによって前記第1アンテナ側第1放射素子に付与される共振周波数は、前記可変リアクタンス回路のリアクタンスによって変化し、前記第1アンテナ側第1放射素子に付与される前記共振周波数のうち少なくとも1つは、前記第2アンテナによる通信帯域内にある、前記第2アンテナが有する全ての共振周波数とは異なる、請求項1から5のいずれかに記載のアンテナ装置。 The resonance frequency given to the first antenna-side first radiating element by the first antenna-side second radiating element and the self-resonant circuit changes depending on the reactor of the variable reactorance circuit, and the first antenna-side first radiating element is changed. One of claims 1 to 5, wherein at least one of the resonance frequencies given to the radiating element is different from all the resonance frequencies of the second antenna within the communication band of the second antenna. The antenna device described. 前記第2アンテナは、前記第2アンテナ側放射素子に接続される可変リアクタンス回路を備え、
前記第2アンテナ側放射素子に接続される前記可変リアクタンス回路は、スイッチ及び複数のリアクタンス素子とで構成される、請求項1から7のいずれかに記載のアンテナ装置。
The second antenna includes a variable reactance circuit connected to the radiating element on the second antenna side.
The antenna device according to any one of claims 1 to 7, wherein the variable reactance circuit connected to the second antenna-side radiating element includes a switch and a plurality of reactance elements.
前記第2アンテナは、前記第2アンテナ側放射素子に接続される可変リアクタンス回路を備え、
前記第2アンテナ側放射素子に接続される前記可変リアクタンス回路は、少なくとも1つの可変インダクタ又は可変キャパシタで構成される、請求項1から7のいずれかに記載のアンテナ装置。
The second antenna includes a variable reactance circuit connected to the radiating element on the second antenna side.
The antenna device according to any one of claims 1 to 7, wherein the variable reactance circuit connected to the second antenna-side radiating element is composed of at least one variable inductor or variable capacitor.
請求項1から9のいずれかに記載のアンテナ装置と、前記給電回路接続部に接続される給電回路と、前記可変リアクタンス回路を制御する制御回路と、を備える、電子機器。 An electronic device comprising the antenna device according to any one of claims 1 to 9, a feeding circuit connected to the feeding circuit connection portion, and a control circuit for controlling the variable reactance circuit.
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