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JP2014150334A - Folded dipole antenna and communication device using the same - Google Patents

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JP2014150334A
JP2014150334A JP2013016829A JP2013016829A JP2014150334A JP 2014150334 A JP2014150334 A JP 2014150334A JP 2013016829 A JP2013016829 A JP 2013016829A JP 2013016829 A JP2013016829 A JP 2013016829A JP 2014150334 A JP2014150334 A JP 2014150334A
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JP
Japan
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line
shaped conductor
dipole antenna
dielectric substrate
folded dipole
Prior art date
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JP2013016829A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaya Kawaguchi
正哉 河口
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】 放射抵抗の高い折り返しダイポールアンテナおよびそれを用いた通信装置を提供する。
【解決手段】 誘電体基板20と、誘電体基板20の第1の主面または内部に設けられた第1の線路状導体11と、誘電体を介して第1の線路状導体11と対向するように設けられているとともに、給電線路が接続された第2の線路状導体12と、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の両端を接続する第1の接続導体51および第2の接続導体52とを有し、第1の線路状導体11,第2の線路状導体12および誘電体基板20で構成される伝送線路の特性インピーダンスが、誘電体基板20および第2の線路状導体12のみで構成したダイポールアンテナの放射インピーダンスの4倍よりも小さいことを特徴とする折り返しダイポールアンテナおよびそれを用いた通信装置とする。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a folded dipole antenna having a high radiation resistance and a communication device using the same.
SOLUTION: A dielectric substrate 20, a first line-shaped conductor 11 provided on or inside a first main surface of the dielectric substrate 20, and the first line-shaped conductor 11 are opposed to each other through a dielectric. The first line-shaped conductor 12 to which the feeder line is connected, the first line-shaped conductor 11 and the first line-shaped conductor 12 and both ends of the second line-shaped conductor 12 and Characteristic impedance of a transmission line that includes the first line-shaped conductor 11, the second line-shaped conductor 12, and the dielectric substrate 20, and has the second connection conductor 52. A folded dipole antenna characterized by being smaller than four times the radiation impedance of a dipole antenna composed only of a line-shaped conductor 12 and a communication device using the same.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、折り返しダイポールアンテナおよびそれを用いた通信装置に関するものである。   The present invention relates to a folded dipole antenna and a communication apparatus using the same.

ダイポールアンテナにインダクタを挿入することによって小型化する技術が知られている。また、放射効率を高めるために放射抵抗を高くしたダイポールアンテナとして、折り返しダイポールアンテナが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。   A technique for reducing the size by inserting an inductor into a dipole antenna is known. Further, a folded dipole antenna is known as a dipole antenna whose radiation resistance is increased in order to increase radiation efficiency (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−105189号公報JP 2012-105189 A

しかしながら、従来の折り返しダイポールアンテナの放射抵抗も充分ではなく、特に、小型化を図るためにインダクタを挿入すると、放射抵抗が小さくなり、それによって放射効率が低下するという問題があった。   However, the radiation resistance of the conventional folded dipole antenna is not sufficient. In particular, when an inductor is inserted in order to reduce the size, there is a problem that the radiation resistance is reduced, thereby reducing the radiation efficiency.

本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、放射抵抗が高い折り返しダイポールアンテナおよびそれを用いた通信装置を提供することにある。   The present invention has been devised in view of such problems in the prior art, and an object thereof is to provide a folded dipole antenna having a high radiation resistance and a communication device using the same.

本発明の折り返しダイポールアンテナは、誘電体基板と、該誘電体基板の第1の主面または内部に設けられた第1の線路状導体と、前記誘電体基板を形成する誘電体を介して前記第1の線路状導体と対向するように、前記誘電体基板の第2の主面または内部に設けられているとともに、長さ方向の中央に一対の給電線路が接続された第2の線路状導体と、前記第1の線路状導体および前記第2の線路状導体の一方端同士を接続する第1の接続導体と、前記第1の線路状導体および前記第2の線路状導体の他方端同士を接続する第2の接続導体と、を少なくとも有する折り返しダイポールアンテナであって、前記第1の線路状導体,前記第2の線路状導体および前記誘電体基板で構成される伝送線路の特性インピーダンスが、前記誘電体基板および前記第2の線路状導体のみで構成したダイポールアンテナの放射インピーダンスの4倍よりも小さいことを特徴とするものである。   The folded dipole antenna of the present invention includes a dielectric substrate, a first line-shaped conductor provided on or inside the first main surface of the dielectric substrate, and the dielectric that forms the dielectric substrate. A second line-like shape provided on the second main surface or inside of the dielectric substrate so as to face the first line-like conductor and having a pair of feed lines connected to the center in the length direction. A conductor, a first connecting conductor connecting one ends of the first line-shaped conductor and the second line-shaped conductor, and the other end of the first line-shaped conductor and the second line-shaped conductor. A folded dipole antenna having at least a second connection conductor for connecting each other, and a characteristic impedance of a transmission line composed of the first line-shaped conductor, the second line-shaped conductor, and the dielectric substrate However, the dielectric substrate It is characterized in that fine second line conductor only less than 4 times the radiation impedance of the structure the dipole antenna.

本発明の通信装置は、前記ダイポールアンテナと、該折り返しダイポールアンテナに接続された受信回路および送信回路の少なくとも一方とを、少なくとも有していることを特徴とするものである。   The communication apparatus according to the present invention includes at least the dipole antenna and at least one of a receiving circuit and a transmitting circuit connected to the folded dipole antenna.

本発明の折り返しダイポールアンテナによれば、放射抵抗が高いアンテナを得ることができる。本発明の通信装置によれば、高性能な通信装置を得ることができる。   According to the folded dipole antenna of the present invention, an antenna having high radiation resistance can be obtained. According to the communication device of the present invention, a high-performance communication device can be obtained.

本発明の実施の形態の第1の例の折り返しダイポールアンテナの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the folding | turning dipole antenna of the 1st example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第1の例の折り返しダイポールアンテナの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the folding | turning dipole antenna of the 1st example of embodiment of this invention. 図1のA−A’線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 1. 図1のB−B’線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 1. 本発明の実施の形態の第2の例の折り返しダイポールアンテナの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the folding | turning dipole antenna of the 2nd example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第2の例の折り返しダイポールアンテナの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the folding | turning dipole antenna of the 2nd example of embodiment of this invention. 図5のC−C’線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line C-C ′ of FIG. 5. 本発明の実施の形態の第3の例の通信装置を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the communication apparatus of the 3rd example of embodiment of this invention. 折り返しダイポールアンテナの放射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the radiation characteristic of a return | turnback dipole antenna.

以下、本発明の折り返しダイポールアンテナならびにそれを用いた通信装置を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, a folded dipole antenna of the present invention and a communication device using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態の第1の例)
図1,図2は、本発明の実施の形態の第1の例の折り返しダイポールアンテナの構成を模式的に示す斜視図である。図3は、図1のA−A’線断面図である。図4は、図1のB−B’線断面図である。なお、図2においては、図1における誘電体基板20を透視した状態を示している。
(First example of embodiment)
1 and 2 are perspective views schematically showing a configuration of a folded dipole antenna according to a first example of an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. Note that FIG. 2 shows a state where the dielectric substrate 20 in FIG. 1 is seen through.

本例の折り返しダイポールアンテナは、図1〜図4に示すように、誘電体基板20と、第1の線路状導体11と、第2の線路状導体12と、第1の接続導体51と、第2の接続導体52と、給電線路31と、給電線路32とを有している。   As shown in FIGS. 1 to 4, the folded dipole antenna of this example includes a dielectric substrate 20, a first line-shaped conductor 11, a second line-shaped conductor 12, a first connection conductor 51, The second connection conductor 52, the feed line 31, and the feed line 32 are provided.

誘電体基板20の比誘電率は、例えば2〜20程度とされる。誘電体基板20の材質としては、特に限定するものではなく、ガラスエポキシ等の樹脂を使用することも可能であるが、誘電体基板20を形成する際の精度および製造の容易性の点からは誘電体セラミックスを使用することが望ましい。誘電体基板20の厚みは、例えば、10μm〜10mm程度とされる。   The relative dielectric constant of the dielectric substrate 20 is, for example, about 2 to 20. The material of the dielectric substrate 20 is not particularly limited, and a resin such as glass epoxy can be used. However, from the viewpoint of accuracy and ease of manufacture when the dielectric substrate 20 is formed. It is desirable to use dielectric ceramics. The thickness of the dielectric substrate 20 is, for example, about 10 μm to 10 mm.

第1の線路状導体11は、誘電体基板20の第1の主面20aに設けられている。第2の線路状導体12は、誘電体基板20を形成する誘電体を介して第1の線路状導体11と対向するように、誘電体基板20の第2の主面20bに設けられている。また、第2の線路状導体12の長さ方向の中央に一対の給電線路31,32が接続されている。詳細には、第2の線路状導体12の長さ方向の中央が分割されており、その分割部における一方の端部に給電線路31が接続されており、分割部における他方の端部に給電線路32が接続されている。すなわち、第2の線路状導体12は、同じ長さを有する線路状導体12aと線路状導体12bとに分割されており、分割部における線路状導体12aの端部に給電線路31が接続されており、分割部における線路状導体12bの端部に給電線路32が接続されている。また、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の長さは、基本的には、使用周波数の波長の1/2に設定される。   The first line-shaped conductor 11 is provided on the first main surface 20 a of the dielectric substrate 20. The second line-shaped conductor 12 is provided on the second main surface 20b of the dielectric substrate 20 so as to face the first line-shaped conductor 11 with the dielectric forming the dielectric substrate 20 interposed therebetween. . A pair of feed lines 31 and 32 are connected to the center of the second line-shaped conductor 12 in the length direction. Specifically, the center in the length direction of the second line-shaped conductor 12 is divided, and the feed line 31 is connected to one end of the divided portion, and the other end of the divided portion is fed. A line 32 is connected. That is, the second line-shaped conductor 12 is divided into a line-shaped conductor 12a and a line-shaped conductor 12b having the same length, and the feed line 31 is connected to the end of the line-shaped conductor 12a in the divided portion. The feeder line 32 is connected to the end of the line-shaped conductor 12b in the divided portion. Further, the lengths of the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 are basically set to ½ of the wavelength of the operating frequency.

第1の接続導体51は、誘電体基板20を貫通するように設けられており、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の一方端同士を接続している。第2の接続導体52は、誘電体基板20を貫通するように設けられており、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の他方端同士を接続している。   The first connection conductor 51 is provided so as to penetrate the dielectric substrate 20, and connects one ends of the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12. The second connection conductor 52 is provided so as to penetrate the dielectric substrate 20, and connects the other ends of the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12.

第1の線路状導体11,第2の線路状導体12,給電線路31,給電線路32,第1の
接続導体51および第2の接続導体52は、導電性の良い種々の材料を用いて形成することができる。例えば、金,銀,銅およびそれらの合金等の、良導電性の金属を用いて形成することができる。また、第1の線路状導体11,第2の線路状導体12,給電線路31,給電線路32の厚みは、例えば、3μm〜50μm程度とされる。第1の接続導体51および第2の接続導体52としては、例えば、スルーホールやビアホールを好適に用いることができる。
The first line-shaped conductor 11, the second line-shaped conductor 12, the feed line 31, the feed line 32, the first connection conductor 51, and the second connection conductor 52 are formed using various conductive materials. can do. For example, it can be formed using a highly conductive metal such as gold, silver, copper, and alloys thereof. Moreover, the thickness of the 1st line-shaped conductor 11, the 2nd line-shaped conductor 12, the feed line 31, and the feed line 32 shall be about 3 micrometers-50 micrometers, for example. As the first connection conductor 51 and the second connection conductor 52, for example, a through hole or a via hole can be preferably used.

このような構成を有する本例の折り返しダイポールアンテナは、第1の線路状導体11,第2の線路状導体12,第1の接続導体51,第2の接続導体52および誘電体基板20によって折り返しダイポールアンテナが構成されており、給電線路31,32を介して給電されることによって、折り返しダイポールアンテナとして機能する。   The folded dipole antenna of this example having such a configuration is folded back by the first line-shaped conductor 11, the second line-shaped conductor 12, the first connection conductor 51, the second connection conductor 52, and the dielectric substrate 20. A dipole antenna is configured and functions as a folded dipole antenna by being fed through the feed lines 31 and 32.

本例の折り返しダイポールアンテナは、第1の線路状導体11,第2の線路状導体12および誘電体基板20で構成される伝送線路の特性インピーダンスが、誘電体基板20および第2の線路状導体12のみで構成したダイポールアンテナの放射インピーダンスの4倍よりも小さくなるように設定されている。   In the folded dipole antenna of this example, the characteristic impedance of the transmission line composed of the first line-shaped conductor 11, the second line-shaped conductor 12, and the dielectric substrate 20 is such that the dielectric substrate 20 and the second line-shaped conductor It is set to be smaller than four times the radiation impedance of a dipole antenna composed of only 12.

第1の線路状導体11,第2の線路状導体12および誘電体基板20で構成される伝送線路とは、例えば、図4に示すように、誘電体基板20を介して対向するように配置された第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の2つの線路導体によって紙面に垂直な方向に電気信号が伝送される伝送線路のことである。伝送線路の特性インピーダンスは、測定やシミュレーションによって求めることができるが、例えば、図4に示した構造の場合には、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の幅をwとし、第1の線路状導体11と第2の線路状導体12との間隔をdとし、誘電体基板20の比誘電率をεとし、誘電体基板20の比透磁率μとし、フリンジング係数をKとすると、伝送線路の特性インピーダンスZは、
=377/K×(μ/ε0.5×d/w
として計算で求めることもできる。すなわち、伝送線路の特性インピーダンスZを小さくするためには、誘電体基板20の比誘電率εを大きくし、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の幅wを大きくし、第1の線路状導体11と第2の線路状導体12との間隔dを小さくすればよい。
For example, as shown in FIG. 4, the transmission line composed of the first line-shaped conductor 11, the second line-shaped conductor 12, and the dielectric substrate 20 is disposed so as to face the transmission line. This is a transmission line in which an electrical signal is transmitted in a direction perpendicular to the paper surface by the two line conductors of the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12. The characteristic impedance of the transmission line can be obtained by measurement or simulation. For example, in the case of the structure shown in FIG. 4, the width of the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 is w. The distance between the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 is d, the relative permittivity of the dielectric substrate 20 is ε r , the relative permeability μ r of the dielectric substrate 20 is fringing When the coefficient is K, the characteristic impedance Z t of the transfer line is
Z t = 377 / K × (μ r / ε r ) 0.5 × d / w
Can also be calculated. That is, in order to reduce the the characteristic impedance Z t of the transfer line is to increase the specific dielectric constant epsilon r of the dielectric substrate 20, increasing the width w of the first line conductor 11 and the second line-shaped conductors 12 Then, the distance d between the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 may be reduced.

第2の線路状導体12のみで構成したダイポールアンテナ(第1の線路状導体11,第1の接続導体51および第2の接続導体52を取り除いた、折り返しがないダイポールアンテナ)の放射インピーダンスは、測定やシミュレーションによって求めることができる。また、折り返しがないダイポールアンテナの放射インピーダンスの4倍は、折り返しダイポールアンテナの放射インピーダンスに一致する。   Radiation impedance of a dipole antenna composed only of the second line-shaped conductor 12 (a dipole antenna without the first line-shaped conductor 11, the first connecting conductor 51, and the second connecting conductor 52 removed) is It can be obtained by measurement or simulation. Further, four times the radiation impedance of the non-folded dipole antenna matches the radiation impedance of the folded dipole antenna.

すなわち、第1の線路状導体11,第2の線路状導体12および誘電体基板20で構成される伝送線路の特性インピーダンスが、誘電体基板20および第2の線路状導体12のみで構成したダイポールアンテナの放射インピーダンスの4倍よりも小さくなるように設定することにより、電流が、折り返しダイポールアンテナを伝送線路モード(非放射モード)で流れやすくなる。これにより、アンテナが電磁波を放射する放射モードの共振周波数の近傍に非放射モードの反共振を生じさせることができるので、放射抵抗を高くすることができる。これにより放射効率の高い折り返しダイポールアンテナを得ることができる。   That is, the characteristic impedance of the transmission line composed of the first line-shaped conductor 11, the second line-shaped conductor 12 and the dielectric substrate 20 is a dipole composed only of the dielectric substrate 20 and the second line-shaped conductor 12. By setting it to be smaller than four times the radiation impedance of the antenna, the current can easily flow through the folded dipole antenna in the transmission line mode (non-radiation mode). Thereby, the anti-resonance of the non-radiation mode can be generated in the vicinity of the resonance frequency of the radiation mode in which the antenna radiates electromagnetic waves, so that the radiation resistance can be increased. Thereby, a folded dipole antenna with high radiation efficiency can be obtained.

(実施の形態の第2の例)
図5,図6は、本発明の実施の形態の第1の例の折り返しダイポールアンテナの構成を模式的に示す斜視図である。図7は、図5のC−C’線断面図である。なお、図6におい
ては、図5における誘電体基板20を透視した状態を示している。また、本例においては、前述した実施の形態の第1の例と異なる部分について説明し、同様の要素には同様の参照符号を付して重複する説明を省略する。
(Second example of embodiment)
5 and 6 are perspective views schematically showing the configuration of the folded dipole antenna of the first example of the embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. FIG. 6 shows a state where the dielectric substrate 20 in FIG. 5 is seen through. Moreover, in this example, a different part from the 1st example of embodiment mentioned above is demonstrated, the same referential mark is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図5〜図7に示すように、本例の折り返しダイポールアンテナは、図1〜図4に示した実施の形態の第1の例の折り返しダイポールアンテナに加えて、第1の線路状導体11に挿入されたインダクタ41,42と、第2の線路状導体12に挿入されたインダクタ43,44とを更に有している。すなわち、本例の折り返しダイポールアンテナは、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の各々にインダクタが挿入されている。なお、インダクタ41,42,43,44としては、既知の種々のインダクタを用いることができる。例えば、チップインダクタでもよく、導体パターンによってインダクタを形成しても構わない。   As shown in FIGS. 5 to 7, the folded dipole antenna of this example includes a first line-shaped conductor 11 in addition to the folded dipole antenna of the first example of the embodiment shown in FIGS. 1 to 4. It further has inductors 41 and 42 inserted, and inductors 43 and 44 inserted into the second line-shaped conductor 12. That is, in the folded dipole antenna of this example, an inductor is inserted in each of the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12. As the inductors 41, 42, 43, and 44, various known inductors can be used. For example, a chip inductor may be used, and the inductor may be formed by a conductor pattern.

詳細には、第2の線路状導体12は、長さ方向の中央に位置する第1の分割部で分割された上に、その分割部の両側の近傍に位置する第2および第3の分割部おいて更に分割されている。よって、第2の線路状導体12は、その一方端から順番に、線路状導体12c,線路状導体12d,線路状導体12e,線路状導体12fの4つに分割されている。第1の分割部(第2の線路状導体12の長さ方向の中央の分割部であり、線路状導体12dと線路状導体12eとの分割部)には、給電線路31,32が接続されている。第2の分割部(線路状導体12cと線路状導体12dとの分割部)にはインダクタ43が配置されており、線路状導体12cと線路状導体12dとがインダクタ43を介して接続されている。の第3の分割部(線路状導体12eと線路状導体12fとの分割部)にはインダクタ44が配置されており、線路状導体12eと線路状導体12fとがインダクタ44を介して接続されている。   Specifically, the second line-shaped conductor 12 is divided by the first divided portion located in the center in the length direction, and the second and third divided portions located in the vicinity of both sides of the divided portion. Further divided in part. Therefore, the second line-shaped conductor 12 is divided into four in order from one end thereof: a line-shaped conductor 12c, a line-shaped conductor 12d, a line-shaped conductor 12e, and a line-shaped conductor 12f. Feed lines 31 and 32 are connected to the first divided portion (the central divided portion in the length direction of the second line-shaped conductor 12 and the divided portion of the line-shaped conductor 12d and the line-shaped conductor 12e). ing. An inductor 43 is disposed in the second divided portion (the divided portion of the line-shaped conductor 12c and the line-shaped conductor 12d), and the line-shaped conductor 12c and the line-shaped conductor 12d are connected via the inductor 43. . An inductor 44 is disposed in the third divided portion (the divided portion of the line-shaped conductor 12e and the line-shaped conductor 12f), and the line-shaped conductor 12e and the line-shaped conductor 12f are connected via the inductor 44. Yes.

また、第1の線路状導体11は、誘電体基板20を挟んで第2の分割部と対向する位置にある第4の分割部と、誘電体基板20を挟んで第3の分割部と対向する位置にある第5の分割部との、2つの分割部で分割されている。よって、第1の線路状導体11は、その一方端から順番に、線路状導体11a,線路状導体11b,線路状導体11cの3つに分割されている。第4の分割部(線路状導体11aと線路状導体11bとの分割部)にはインダクタ41が配置されており、線路状導体11aと線路状導体11bとがインダクタ41を介して接続されている。の第5の分割部(線路状導体11bと線路状導体11cとの分割部)にはインダクタ42が配置されており、線路状導体11bと線路状導体11cとがインダクタ24を介して接続されている。   Further, the first line-shaped conductor 11 is opposed to the fourth divided portion at a position facing the second divided portion with the dielectric substrate 20 in between, and the third divided portion with the dielectric substrate 20 in between. It is divided by two division parts, the fifth division part at the position to be. Therefore, the first line-shaped conductor 11 is divided into three, the line-shaped conductor 11a, the line-shaped conductor 11b, and the line-shaped conductor 11c in order from one end thereof. An inductor 41 is disposed in the fourth divided portion (the divided portion between the line-shaped conductor 11a and the line-shaped conductor 11b), and the line-shaped conductor 11a and the line-shaped conductor 11b are connected via the inductor 41. . An inductor 42 is disposed in the fifth divided portion (the divided portion of the line-shaped conductor 11b and the line-shaped conductor 11c), and the line-shaped conductor 11b and the line-shaped conductor 11c are connected via the inductor 24. Yes.

このような構成を有する本例の折り返しダイポールアンテナは、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の各々にインダクタが挿入されていることから、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の長さを短縮することができる。これにより、さらに小型の折り返しダイポールアンテナを得ることができる。   In the folded dipole antenna of this example having such a configuration, an inductor is inserted in each of the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12, and therefore the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 11 The length of the two line-shaped conductors 12 can be shortened. Thereby, a further smaller folded dipole antenna can be obtained.

(実施の形態の第3の例)
図8は本発明の実施の形態の第3の例の通信装置を模式的に示すブロック図である。本例の通信装置は、実施の形態の第1の例の折り返しダイポールアンテナ81と、折り返しダイポールアンテナ81に接続された、受信回路83および送信回路84とを備えている。なお、第1の例の折り返しダイポールアンテナ81と、受信回路83および送信回路84との間には、アンテナ共用器が挿入されており、受信回路83および送信回路84は、アンテナ共用器82を介して折り返しダイポールアンテナ81に接続されている。
(Third example of embodiment)
FIG. 8 is a block diagram schematically showing a communication apparatus according to a third example of the embodiment of the present invention. The communication apparatus of this example includes a folded dipole antenna 81 of the first example of the embodiment, and a reception circuit 83 and a transmission circuit 84 connected to the folded dipole antenna 81. An antenna duplexer is inserted between the folded dipole antenna 81 of the first example and the reception circuit 83 and the transmission circuit 84. The reception circuit 83 and the transmission circuit 84 are connected via the antenna duplexer 82. Are connected to the folded dipole antenna 81.

このように、本例の通信装置は、実施の形態の第1の例の折り返しダイポールアンテナ81と、折り返しダイポールアンテナ81に接続された受信回路83および送信回路84
の少なくとも一方とを、少なくとも有している。これにより、放射抵抗の高い折り返しダイポールアンテナ81を利用して通信信号の送信および受信の少なくとも一方を行うことできるので、高性能な通信装置を得ることができる。
Thus, the communication device of this example includes the folded dipole antenna 81 of the first example of the embodiment, and the reception circuit 83 and the transmission circuit 84 connected to the folded dipole antenna 81.
At least one of the above. As a result, at least one of transmission and reception of communication signals can be performed using the folded dipole antenna 81 having a high radiation resistance, so that a high-performance communication device can be obtained.

(変形例)
本発明は前述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更,改良が可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、図1〜図7においては、図示を簡略化するために、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12が直線状である場合を示したが、これに限定されるものではない。第1の線路状導体11および第2の線路状導体12は、誘電体基板20を俯瞰したときに互いに重なるような形状および配置であれば良く、種々の形状であって構わない。   For example, in FIGS. 1 to 7, in order to simplify the illustration, the case where the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 are linear is illustrated, but the present invention is not limited thereto. is not. The first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 may have any shape and arrangement that overlap each other when the dielectric substrate 20 is viewed from above, and may have various shapes.

また、前述した実施の形態の第3の例においては、折り返しダイポールアンテナとして実施の形態の第1の例の折り返しダイポールアンテナを用いた例を示したが、これに限定されるものではない。実施の形態の第2の例の折り返しダイポールアンテナであっても良く、他の構造を有する折り返しダイポールアンテナであっても構わない。   In the third example of the above-described embodiment, the example in which the folded dipole antenna of the first example of the embodiment is used as the folded dipole antenna is shown, but the present invention is not limited to this. The folded dipole antenna of the second example of the embodiment may be used, or a folded dipole antenna having another structure may be used.

まず、図5〜図7に示した本発明の実施の形態の第2の例の折り返しダイポールアンテナである第1の折り返しダイポールアンテナの放射特性を、シミュレーションによって算出した。このシミュレーションにおいては、誘電体基板20の比誘電率を3.1とした。第1の線路状導体11および第2の線路状導体12は、それぞれ、幅を50μmとし、全長を300mmとした。第1の線路状導体11と第2の線路状導体12との間隔(図4におけるd)は50μmとした。インダクタ41,42,43,44のインダクタンスは、各々500nHとした。このとき、誘電体基板20および第2の線路状導体12のみで構成したダイポールアンテナ(折り返しなしのダイポールアンテナ)の放射インピーダンスは61Ωであり、その4倍は244Ωであった。そして、第1の線路状導体11,第2の線路状導体12および誘電体基板20で構成される伝送線路の特性インピーダンスは72Ωであり、244Ωよりも小さかった。   First, the radiation characteristics of the first folded dipole antenna that is the folded dipole antenna of the second example of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 to 7 were calculated by simulation. In this simulation, the dielectric constant of the dielectric substrate 20 was set to 3.1. The first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 each had a width of 50 μm and a total length of 300 mm. The distance between the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 (d in FIG. 4) was 50 μm. The inductances of the inductors 41, 42, 43, and 44 are 500 nH, respectively. At this time, the radiation impedance of the dipole antenna (non-folded dipole antenna) constituted only by the dielectric substrate 20 and the second line-shaped conductor 12 was 61Ω, and four times that was 244Ω. The characteristic impedance of the transmission line composed of the first line-shaped conductor 11, the second line-shaped conductor 12, and the dielectric substrate 20 was 72Ω, which was smaller than 244Ω.

また、比較例である第2の折り返しダイポールアンテナの放射特性をシミュレーションした。第2の折り返しダイポールアンテナでは、第1の線路状導体11を、誘電体基板20の第2の主面20bに、第2の線路状導体12と横並べに配置して、第1の線路状導体11および第2の線路状導体12の両端を接続導体で接続した。第1の線路状導体11と第2の線路状導体12との間隔は10mmとした。インダクタ41,42,43,44のインダクタンスは、各々400nHとした。その他の条件は、第1の折り返しダイポールアンテナと同じとした。このとき、誘電体基板20および第2の線路状導体12のみで構成したダイポールアンテナ(折り返しなしのダイポールアンテナ)の放射インピーダンスは61Ωであり、その4倍は244Ωであった。そして、第1の線路状導体11,第2の線路状導体12および誘電体基板20で構成される伝送線路の特性インピーダンスは720Ωであり、244Ωよりも大きかった。   In addition, the radiation characteristics of the second folded dipole antenna as a comparative example were simulated. In the second folded dipole antenna, the first line-shaped conductor 11 is arranged on the second main surface 20b of the dielectric substrate 20 side by side with the second line-shaped conductor 12 to thereby form the first line-shaped conductor. Both ends of the conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 were connected by connecting conductors. The distance between the first line-shaped conductor 11 and the second line-shaped conductor 12 was 10 mm. The inductances of the inductors 41, 42, 43, and 44 are 400 nH, respectively. Other conditions were the same as those of the first folded dipole antenna. At this time, the radiation impedance of the dipole antenna (non-folded dipole antenna) constituted only by the dielectric substrate 20 and the second line-shaped conductor 12 was 61Ω, and four times that was 244Ω. The characteristic impedance of the transmission line constituted by the first line-shaped conductor 11, the second line-shaped conductor 12, and the dielectric substrate 20 was 720Ω, which was larger than 244Ω.

放射特性のシミュレーション結果を図9に示す。図9に示すグラフにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸はインピーダンスの実部を示している。また、第1の折り返しダイポールアンテナの放射特性を実線で示し、第2の折り返しダイポールアンテナの放射特性を破線で示す。グラフによれば、第1の折り返しダイポールアンテナの放射特性においては、250MHz付近に伝送線路モード(非放射モード)の反共振が生じており、これによって、その近傍の周波数におけるインピーダンスの実部の値が大きくなっていることがわかる。   The simulation result of the radiation characteristic is shown in FIG. In the graph shown in FIG. 9, the horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the real part of the impedance. Further, the radiation characteristic of the first folded dipole antenna is indicated by a solid line, and the radiation characteristic of the second folded dipole antenna is indicated by a broken line. According to the graph, in the radiation characteristic of the first folded dipole antenna, the anti-resonance of the transmission line mode (non-radiation mode) occurs in the vicinity of 250 MHz, and thereby the value of the real part of the impedance at the frequency in the vicinity thereof. It can be seen that is increasing.

そして、第2の折り返しダイポールアンテナの放射モードの共振周波数は206MHzであり、そのときの放射抵抗は55.9Ωであった。第1の折り返しダイポールアンテナの放射モードの共振周波数は220MHzであり、そのときの放射抵抗は64.4Ωであり、第2の折り返しダイポールアンテナの放射抵抗よりも高かった。これにより、本発明の有効性が確認できた。   The resonance frequency of the radiation mode of the second folded dipole antenna was 206 MHz, and the radiation resistance at that time was 55.9Ω. The resonance frequency of the radiation mode of the first folded dipole antenna was 220 MHz, and the radiation resistance at that time was 64.4Ω, which was higher than the radiation resistance of the second folded dipole antenna. Thereby, the effectiveness of the present invention was confirmed.

11:第1の線路状導体
12:第2の線路状導体
20:誘電体基板
31,32:給電線路
51:第1の接続導体
52:第2の接続導体
41,42,43,44:インダクタ
81:折り返しダイポールアンテナ
83:受信回路
84:送信回路
11: 1st line conductor 12: 2nd line conductor 20: Dielectric substrate 31, 32: Feed line 51: 1st connection conductor 52: 2nd connection conductor 41, 42, 43, 44: Inductor 81: Folded dipole antenna 83: Reception circuit 84: Transmission circuit

Claims (3)

誘電体基板と、
該誘電体基板の第1の主面または内部に設けられた第1の線路状導体と、
前記誘電体基板を形成する誘電体を介して前記第1の線路状導体と対向するように、前記誘電体基板の第2の主面または内部に設けられているとともに、長さ方向の中央に一対の給電線路が接続された第2の線路状導体と、
前記第1の線路状導体および前記第2の線路状導体の一方端同士を接続する第1の接続導体と、
前記第1の線路状導体および前記第2の線路状導体の他方端同士を接続する第2の接続導体と、
を少なくとも有する折り返しダイポールアンテナであって、
前記第1の線路状導体,前記第2の線路状導体および前記誘電体基板で構成される伝送線路の特性インピーダンスが、前記誘電体基板および前記第2の線路状導体のみで構成したダイポールアンテナの放射インピーダンスの4倍よりも小さいことを特徴とする折り返しダイポールアンテナ。
A dielectric substrate;
A first line-shaped conductor provided on or inside the first main surface of the dielectric substrate;
The dielectric substrate is provided on the second main surface or inside of the dielectric substrate so as to face the first line-shaped conductor via a dielectric forming the dielectric substrate, and at the center in the length direction. A second line-shaped conductor to which a pair of feed lines are connected;
A first connection conductor connecting one ends of the first line-shaped conductor and the second line-shaped conductor; and
A second connection conductor connecting the other ends of the first line-shaped conductor and the second line-shaped conductor;
A folded dipole antenna having at least
The characteristic impedance of the transmission line composed of the first line-shaped conductor, the second line-shaped conductor, and the dielectric substrate is a dipole antenna composed of only the dielectric substrate and the second line-shaped conductor. A folded dipole antenna characterized by being smaller than four times the radiation impedance.
前記第1の線路状導体および前記第2の線路状導体の各々にインダクタが挿入されていることを特徴とする請求項1に記載の折り返しダイポールアンテナ。   The folded dipole antenna according to claim 1, wherein an inductor is inserted into each of the first line-shaped conductor and the second line-shaped conductor. 請求項1または請求項2に記載の折り返しダイポールアンテナと、該折り返しダイポールアンテナに接続された受信回路および送信回路の少なくとも一方とを、少なくとも有していることを特徴とする通信装置。   A communication apparatus comprising: the folded dipole antenna according to claim 1 or 2; and at least one of a reception circuit and a transmission circuit connected to the folded dipole antenna.
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