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JP2013046141A - Radio communication terminal - Google Patents

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JP2013046141A
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antenna
sub
communication terminal
wireless communication
ground
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Takafumi Matsumoto
隆文 松本
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication terminal capable of preventing decline of a communication performance of an antenna.SOLUTION: An antenna system of a radio communication terminal 1 includes a main antenna 2 and a sub antenna 3 for diversity. The main antenna 2 is a λ/4 ground antenna and is connected at a connection point 23 with a ground plane provided on a circuit board 20, and the sub antenna 3 is connected to the ground plane through a matching element 32 having an inductance value between an open end of a parallel conductor 31 arranged in parallel with the ground plane and a feeding point 34. The inductance value of the matching element 32 is 1.0 nH which is a half or less of 5.6 nH to be impedance matched for the sub antenna 3. Thus, the parallel conductor 31 functions as an extension part of the ground plate, and an electric length on the ground side is extended to λ/4.

Description

本発明は、無線通信端末に関し、特に小型化に伴うアンテナの通信性能の低下防止に関する。   The present invention relates to a wireless communication terminal, and more particularly to prevention of deterioration in communication performance of an antenna accompanying downsizing.

携帯電話機など無線通信端末で多く使用されるλ/4接地アンテナは、回路基板に設けられたグランドプレーンにも電流を流し、基板自体もアンテナの一部として動作させるため、給電点を挟んで位置するアンテナ素子及び回路基板のグランドプレーンには、それぞれ使用する無線周波数に応じたλ/4の電気長が必要となる。
近年、無線通信端末の筐体は、小型化、薄型化の一途を辿り、回路基板についても小型化が必要なため、回路基板内に設けたグランドプレーンに関し所望の電気長が確保できない場合があり、この場合には、アンテナの通信性能が低下する。
The λ / 4 grounded antenna, which is often used in wireless communication terminals such as cellular phones, is also located across the feed point because current flows through the ground plane provided on the circuit board and the board itself operates as part of the antenna. The antenna element and the ground plane of the circuit board are required to have an electrical length of λ / 4 corresponding to the radio frequency used.
In recent years, the case of a wireless communication terminal has been increasingly reduced in size and thickness, and the circuit board needs to be downsized. Therefore, a desired electrical length may not be secured for the ground plane provided in the circuit board. In this case, the communication performance of the antenna deteriorates.

このため、特許文献1に開示されているように、給電点とグランドプレーンとの間にチップコイルを設けて見かけの電気長を延長し、又は金属棒をグランドプレーンに接続することで電気長を延長している。   For this reason, as disclosed in Patent Document 1, a chip coil is provided between the feeding point and the ground plane to extend the apparent electrical length, or a metal rod is connected to the ground plane to increase the electrical length. It is extended.

特開2005−229212号公報JP-A-2005-229212

しかしながら、上述の場合、電気長を延長する目的のために金属棒やチップコイルが必要となり部品点数が増加してしまうし、コスト増や、実装面積の増加を招くという問題がある。
上記の課題に鑑み、本発明は、回路基板を小型化しても、コスト、実装面積の増加を伴うことなく、アンテナの通信性能の低下を防ぐことができる無線通信端末を提供することを目的とする。
However, in the above case, there is a problem that a metal rod or a chip coil is required for the purpose of extending the electrical length, and the number of parts increases, resulting in an increase in cost and an increase in mounting area.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a wireless communication terminal capable of preventing a decrease in antenna communication performance without increasing cost and mounting area even if a circuit board is downsized. To do.

上記課題を解決するために、本発明は、メインアンテナとサブアンテナとを有する無線通信端末であって、前記メインアンテナは、λ/4接地型で、回路基板に設けられたグランドプレーンに接続され、前記サブアンテナは、給電点に接続されたアンテナ素子と、インピーダンス整合のために前記アンテナ素子及び前記グランドプレーン間を接続する整合素子とを備え、前記メインアンテナ使用時において、前記整合素子のインピーダンスを不整合領域まで低下させて前記アンテナ素子のアンテナとしての機能を停止させ、前記グランドプレーンの延長部分として機能させる。   In order to solve the above problems, the present invention is a wireless communication terminal having a main antenna and a sub-antenna, wherein the main antenna is a λ / 4 ground type and is connected to a ground plane provided on a circuit board. The sub-antenna includes an antenna element connected to a feeding point, and a matching element for connecting the antenna element and the ground plane for impedance matching, and when the main antenna is used, the impedance of the matching element Is lowered to the mismatch region to stop the function of the antenna element as an antenna and to function as an extension of the ground plane.

本発明の無線通信端末は、上述の構成を備えることにより、アンテナの通信性能の低下を防ぐことができる。   By providing the above-described configuration, the wireless communication terminal of the present invention can prevent a decrease in antenna communication performance.

本発明の一実施の形態に係る無線通信端末の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radio | wireless communication terminal which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係るアンテナシステムの外観斜視図である。1 is an external perspective view of an antenna system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係るアンテナシステムを機能面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the antenna system which concerns on one embodiment of this invention from a functional surface. グランド延長の態様毎の通信効率の測定結果を示す図である。(a)は測定結果を示す図、(b)は構成の模式図である。It is a figure which shows the measurement result of the communication efficiency for every aspect of ground extension. (A) is a figure which shows a measurement result, (b) is a schematic diagram of a structure. インダクタンス値を変化させながらサブアンテナの通信効率を測定した結果を示す図である。(a)は測定結果、(b)は整合素子の構成、(c)は測定結果を示すグラフである。It is a figure which shows the result of having measured the communication efficiency of the subantenna, changing the inductance value. (A) is a measurement result, (b) is a structure of a matching element, (c) is a graph which shows a measurement result. 本発明の変形例に係るアンテナシステムの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the antenna system which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係るアンテナシステムを機能面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the antenna system which concerns on the modification of this invention from a functional surface.

本発明の一実施の形態に係る無線通信端末は、λ/4接地アンテナであるメインアンテナ及び逆F型アンテナであるサブアンテナを有する。サブアンテナのインダクタンス値として、インピーダンスマッチングする時の値よりも小さい値となる整合回路をグランドプレーンとパラレルに配置することで、メインアンテナの動作時にサブアンテナをグランドプレーンの延長部分として機能させて、グランドプレーンのみではλ/4の電気長を確保できない場合においてもメインアンテナのグランド側の電気長を延長してλ/4を確保するものである。以下、図面を用いて具体的に説明する。
1.構成
本発明の一実施の形態に係る無線通信端末1は、一例としてCDMA EVDO Rev.A(Code Division Multiple Access Evolution Data Only Revision A)に対応し、ダイバーシティ方式による無線通信を行う無線通信端末である。
A wireless communication terminal according to an embodiment of the present invention includes a main antenna that is a λ / 4 ground antenna and a sub-antenna that is an inverted F-type antenna. By arranging a matching circuit that is smaller than the impedance matching value as the inductance value of the sub antenna in parallel with the ground plane, the sub antenna functions as an extension of the ground plane during operation of the main antenna. Even when the electrical length of λ / 4 cannot be secured only by the ground plane, the electrical length on the ground side of the main antenna is extended to secure λ / 4. Hereinafter, it demonstrates concretely using drawing.
1. Configuration A wireless communication terminal 1 according to an embodiment of the present invention includes, as an example, a CDMA EVDO Rev. A wireless communication terminal corresponding to A (Code Division Multiple Access Evolution Data Only Revision A) and performing wireless communication by a diversity method.

図1は、本発明の一実施の形態に係る無線通信端末1の構成を示す図である。
無線通信端末1は、メインアンテナ2、サブアンテナ3、通信部4、制御部5、操作部6、表示部7、音声部8及びメモリ部9を含んで構成される。
また、通信部4は、送受信部11、受信部12及びベースバンド部13を含み、所定の周波数帯(例えば、2GHz帯や800MHz帯など)で基地局(図示せず)などと通信を行う。通信部4は、データ受信以外の処理である音声通信、データ送信については送受信部11のみを用いて通信し、データ受信に関しては、ダイバーシティ方式で、送受信部11と、受信部12とを切り替えて通信する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless communication terminal 1 according to an embodiment of the present invention.
The wireless communication terminal 1 includes a main antenna 2, a sub-antenna 3, a communication unit 4, a control unit 5, an operation unit 6, a display unit 7, an audio unit 8, and a memory unit 9.
The communication unit 4 includes a transmission / reception unit 11, a reception unit 12, and a baseband unit 13, and communicates with a base station (not shown) or the like in a predetermined frequency band (for example, 2 GHz band, 800 MHz band, etc.). The communication unit 4 communicates using only the transmission / reception unit 11 for voice communication and data transmission, which are processes other than data reception, and for data reception, the transmission / reception unit 11 and the reception unit 12 are switched in a diversity manner. connect.

送受信部11は、メインアンテナ2を用いて基地局との間で信号の送受信を行う。具体的には、送受信部11は、ベースバンド部13から供給された信号を、アンテナ2を用いて基地局20に送信し、また、基地局から供給された信号を受信し、受信した信号をベースバンド部13に出力する。
受信部12は、サブアンテナ3を用いて基地局から信号を受信し、受信した信号をベースバンド部13に出力する。
The transmission / reception unit 11 transmits / receives signals to / from the base station using the main antenna 2. Specifically, the transmission / reception unit 11 transmits the signal supplied from the baseband unit 13 to the base station 20 using the antenna 2, receives the signal supplied from the base station, and receives the received signal. Output to the baseband unit 13.
The receiving unit 12 receives a signal from the base station using the sub-antenna 3 and outputs the received signal to the baseband unit 13.

ベースバンド部13は、送受信部11、受信部12が受信した信号を復調処理して音声信号及び映像信号を生成し、制御部5の制御に基づき、音声信号については音声部8に供給し、映像信号については表示部7に供給する。また、ベースバンド部13は、音声部8から受信する音声信号を変調して送受信部11に供給する。
制御部5は、無線通信端末1の全体制御を行う。
The baseband unit 13 demodulates the signals received by the transmission / reception unit 11 and the reception unit 12 to generate an audio signal and a video signal, and supplies the audio signal to the audio unit 8 based on the control of the control unit 5. The video signal is supplied to the display unit 7. The baseband unit 13 modulates the audio signal received from the audio unit 8 and supplies the modulated audio signal to the transmission / reception unit 11.
The control unit 5 performs overall control of the wireless communication terminal 1.

制御部5は、具体的には、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、CPUにより実行されるプログラムを蓄積する蓄積デバイスなどから構成される。
操作部6は、キーパッド、タッチパッドなどの、ユーザが操作することで指示を入力するための入力デバイスである。操作部6は、入力された指示(ユーザ指示)を制御部5に通知する。
Specifically, the control unit 5 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a storage device that stores a program executed by the CPU, and the like.
The operation unit 6 is an input device such as a keypad or a touchpad for inputting instructions by a user operation. The operation unit 6 notifies the control unit 5 of the input instruction (user instruction).

表示部7は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスであり、制御部5による制御に従い、画像、文字、動画などを表示する。
音声部8は、音声処理部、スピーカ、マイクロフォン及びレシーバ(これらは図示せず)を含んで構成される。
音声処理部は、ベースバンド部13から供給される信号に対し所定の音声処理を行いレシーバに供給する。レシーバは、音声処理部が生成した音声信号を受信し、受信した音声信号を音声に変換して拡声する。
The display unit 7 is a display device such as a liquid crystal display, and displays images, characters, moving images, and the like according to control by the control unit 5.
The audio unit 8 includes an audio processing unit, a speaker, a microphone, and a receiver (these are not shown).
The audio processing unit performs predetermined audio processing on the signal supplied from the baseband unit 13 and supplies the signal to the receiver. The receiver receives the voice signal generated by the voice processing unit, converts the received voice signal into voice, and amplifies the voice.

また、音声処理部は、マイクロフォンから入力される信号を処理して生成した音声信号をベースバンド部13に供給する。また、音声処理部は、通話、メールなどに関し着信があった場合に、着信音をスピーカへ出力するなど通話、データ通信以外の音声に係る処理も行う。
メモリ部9は、メモリデバイスであり、演算に使用する音声データ、制御部5が全体制御に用いるデータなどを記憶する。
The audio processing unit supplies an audio signal generated by processing a signal input from the microphone to the baseband unit 13. The voice processing unit also performs processing related to voice other than the call and data communication, such as outputting a ringtone to a speaker when a call is received for a call or mail.
The memory unit 9 is a memory device, and stores audio data used for calculation, data used by the control unit 5 for overall control, and the like.

次に、無線通信端末1における、アンテナシステムについてより詳細に説明する。
図2は、アンテナシステムの外観を示す斜視図である。
また、図3は、アンテナシステムを機能面から説明するための図である。
メインアンテナ2は、λ/4接地型のアンテナであり、図2に示すように、並行導体21が給電点22で回路基板20に接続されている。給電点22は、図3に示すように、回路基板20のグランドパターン(図示せず)と接続点23において接続されている。
Next, the antenna system in the wireless communication terminal 1 will be described in more detail.
FIG. 2 is a perspective view showing an external appearance of the antenna system.
FIG. 3 is a diagram for explaining the antenna system from the functional aspect.
The main antenna 2 is a λ / 4 grounded antenna, and a parallel conductor 21 is connected to the circuit board 20 at a feeding point 22 as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the feeding point 22 is connected to a ground pattern (not shown) of the circuit board 20 at a connection point 23.

サブアンテナ3は、逆F型アンテナであり、アンテナ素子としての並行導体31が給電点34で回路基板20に接続されている。また、並行導体31の開放端から給電点34までの間における給電点34近傍の接続点35が、整合素子32を介し、接続点33においてグランドパターンと接続されている。このサブアンテナ3は、ダイバーシティ用のアンテナとして利用することができる。   The sub-antenna 3 is an inverted F-type antenna, and a parallel conductor 31 as an antenna element is connected to the circuit board 20 at a feeding point 34. A connection point 35 in the vicinity of the feeding point 34 between the open end of the parallel conductor 31 and the feeding point 34 is connected to the ground pattern at the connection point 33 via the matching element 32. The sub-antenna 3 can be used as a diversity antenna.

ここで、従来、サブアンテナ3における整合素子32のインダクタンス値は、800MHz帯の通信では、並行導体31と、給電点34を介した同軸ケーブルや同軸ケーブルに信号を供給する回路とのインピーダンスが整合する値である5.6nH(ナノヘンリ)程度の値を用いていた。
しかしながら、本実施の形態では、整合素子32のインダクタンス値として、インピーダンス整合する値(5.6nH)の半分以下の値である1.0nH程度の値を用いている。この構成により、整合素子32のインピーダンスが低減するため、サブアンテナ3に関し整合素子32から並行導体31の開放端に至る部分が、グランドプレーンの延長部分として機能する。その結果、メインアンテナ2のグランド側の電気長が、回路基板におけるグランドパターンの電気長に加え、サブアンテナ3についてのグランドプレーンの延長部分として働く部分の電気長分だけ延長されることになる。すなわち、メインアンテナ2については、給電点22のグランド側端子から、接続点23、接続点33、整合素子32及び並行導体31を経由して、並行導体31の開放端に至るまでの電気長が、メインアンテナ2のグランド側の電気長となる。ここで、サブアンテナ3の並行導体31の長さは、メインアンテナ2のグランド側の総電気長がλ/4となるよう調整されている。
Here, conventionally, the inductance value of the matching element 32 in the sub-antenna 3 matches the impedance between the parallel conductor 31 and a coaxial cable or a circuit that supplies a signal to the coaxial cable via the feeding point 34 in the 800 MHz band communication. A value of about 5.6 nH (nanohenry) is used.
However, in the present embodiment, as the inductance value of the matching element 32, a value of about 1.0 nH, which is a value less than half of the impedance matching value (5.6 nH), is used. With this configuration, since the impedance of the matching element 32 is reduced, the portion from the matching element 32 to the open end of the parallel conductor 31 regarding the sub-antenna 3 functions as an extended portion of the ground plane. As a result, the electrical length on the ground side of the main antenna 2 is extended by the electrical length of the portion serving as an extended portion of the ground plane for the sub antenna 3 in addition to the electrical length of the ground pattern on the circuit board. That is, for the main antenna 2, the electrical length from the ground-side terminal of the feeding point 22 to the open end of the parallel conductor 31 via the connection point 23, the connection point 33, the matching element 32, and the parallel conductor 31 is This is the electrical length of the main antenna 2 on the ground side. Here, the length of the parallel conductor 31 of the sub-antenna 3 is adjusted so that the total electrical length on the ground side of the main antenna 2 is λ / 4.

なお、整合素子32のインダクタンス値を5.6nHから低減するにつれ、サブアンテナ3についてインピーダンスが整合しなくなり、サブアンテナ3の通信効率が悪くなる。サブアンテナ3の電気長延長に伴うメインアンテナ2の通信効率向上と、サブアンテナ3の通信効率の維持とはトレードオフの関係となるので、サブアンテナ3に関するインダクタンス値をどの程度まで低減させるか、シミュレーション、実験等により決定する必要がある。
2.インダクタンス値決定に係る実験
2−1.電気長延長にサブアンテナを用いる優位性に係る実験
図4は、グランドプレーンの延長の態様として(1)金属棒を追加した場合、(2)金属棒、サブアンテナのいずれも追加しない場合、(3)サブアンテナを追加した場合(L=1.0nH)のそれぞれを選択した場合における、通信効率(dB)の測定結果を示す。(1)〜(3)の各場合の構成は、図4(b)に模式的に示している。
As the inductance value of the matching element 32 is reduced from 5.6 nH, the impedance of the sub-antenna 3 is not matched, and the communication efficiency of the sub-antenna 3 is deteriorated. Since the communication efficiency improvement of the main antenna 2 accompanying the electrical length extension of the sub antenna 3 and the maintenance of the communication efficiency of the sub antenna 3 are in a trade-off relationship, how much the inductance value related to the sub antenna 3 is reduced, It must be determined by simulation, experiment, etc.
2. Experiments related to inductance value determination 2-1. Fig. 4 shows the advantages of using a sub-antenna for extension of electrical length. Fig. 4 shows how ground planes are extended (1) when a metal rod is added, (2) when neither a metal rod nor a sub-antenna is added, 3) The measurement result of the communication efficiency (dB) when each sub antenna is added (L = 1.0 nH) is shown. The configuration in each case of (1) to (3) is schematically shown in FIG.

図4(a)は、(1)〜(3)の各構成についての、各周波数(816、837、848、870、882、893MHz)毎のメインアンテナの通信効率の測定結果を一覧表にした図である。ここで、本実験におけるアンテナシステムは、無線通信端末としての折り畳み型携帯電話機に搭載されている。図4(a)中の「開」「閉」の表示は、携帯電話機が折り畳み状態(閉)か、開いた状態(開)かを示している。通信効率の目標値は、設計事項であるが、一例として−4.5dBとしている。   FIG. 4A lists the measurement results of the communication efficiency of the main antenna for each frequency (816, 837, 848, 870, 882, 893 MHz) for each configuration of (1) to (3). FIG. Here, the antenna system in this experiment is mounted on a foldable mobile phone as a wireless communication terminal. The indications “open” and “closed” in FIG. 4A indicate whether the mobile phone is in a folded state (closed) or in an open state (open). The target value of communication efficiency is a design item, but is set to −4.5 dB as an example.

図4(a)を参照すると、(2)の金属棒、サブアンテナを用いない場合には、(1)の金属棒追加した場合と比べて、通信効率が目標値よりも大幅に小さくなっている。例えば、周波数816MHz、筐体状態が「開」の場合であれば、(1)では通信効率は−3.7dBであり目標値を上回っているのに対し、(2)では通信効率が−8.8dBとなり目標値を下回っている。   Referring to FIG. 4A, when the metal rod and sub-antenna of (2) are not used, the communication efficiency becomes significantly smaller than the target value compared to the case of adding the metal rod of (1). Yes. For example, when the frequency is 816 MHz and the housing state is “open”, the communication efficiency is −3.7 dB in (1), which exceeds the target value, whereas the communication efficiency is −8 in (2). .8 dB, which is below the target value.

これに対し、(3)のサブアンテナを追加した場合には、(1)の金属棒追加した場合と同程度の良好な通信効率を示している。例えば、上記と同条件である周波数が816MHz、筐体状態が「開」の場合であれば、(3)では通信効率が−3.7dBとなり目標値を上回っている。
図4(a)における他の周波数、筐体状態についても、(1)、(3)の場合に通信効率が良好であり、(2)の場合に通信効率が低下しているという上述の結果と同じ結果となっている。
On the other hand, when the sub-antenna (3) is added, the communication efficiency is as good as when the metal rod (1) is added. For example, in the case where the frequency, which is the same condition as described above, is 816 MHz and the housing state is “open”, in (3), the communication efficiency is −3.7 dB, which exceeds the target value.
As for the other frequencies and housing states in FIG. 4A, the above-described result that the communication efficiency is good in the cases (1) and (3) and the communication efficiency is lowered in the case (2). The result is the same.

以上のように、(3)のサブアンテナを追加した場合、単純に(1)金属棒を追加して電気長を延長した場合と同程度の良好な通信効率が得られ、かつ、(2)の金属棒、サブアンテナを用いない場合と比べて大幅に通信効率が改善するという効果を奏する。
次に、最適なインダクタンス値を決定するための実験
2−2.インダクタンス値の決定に係る実験
図5は、インダクタンス値を変化させながらサブアンテナの通信効率を測定した結果を示す図である。
As described above, when the sub-antenna of (3) is added, the same good communication efficiency as when (1) the metal rod is added to extend the electrical length is obtained, and (2) As compared with the case where no metal rod and sub-antenna are used, the communication efficiency is greatly improved.
Next, experiment 2-2. For determining an optimum inductance value 2-2. Experiment on Determination of Inductance Value FIG. 5 is a diagram showing a result of measuring the communication efficiency of the sub-antenna while changing the inductance value.

実験に用いた整合素子32の構成は、図5(b)に示している。整合素子32には、3.0pFの容量性負荷、0Ω抵抗、LnHの誘導性負荷が含まれる。
図5(a)は、Lの値を、0.0nH〜5.6nHの間で変化させ、サブアンテナの通信効率を測定した結果を一覧表にしたものであり、図5(c)は、図5(a)の表のうち、863MHz、閉状態の場合の測定結果をグラフ形式で表したものである。図5(a)中の「開」「閉」の記載については、図4と同じである。
The configuration of the matching element 32 used in the experiment is shown in FIG. The matching element 32 includes a 3.0 pF capacitive load, a 0Ω resistor, and an LnH inductive load.
FIG. 5A shows a list of results obtained by changing the value of L between 0.0 nH and 5.6 nH and measuring the communication efficiency of the sub-antennas. FIG. In the table of FIG. 5A, the measurement results in the closed state at 863 MHz are shown in a graph format. The descriptions of “open” and “closed” in FIG. 5A are the same as those in FIG.

図5(c)を参照すると、Lの値が1.0nH〜5.6nHの場合、目標値の通信効率−14dBを上回ることができ、1.0nHを下回る場合に目標値である−14dBを下回る。2.7nH〜5.6nHでは、インピーダンスの不整合により、5.6nHの方が2.7nHよりも通信性能が劣化している。一方で、図5(a)に示す通り、「開状態」の場合には、5.6nHの方が2.7nHよりも通信性能が向上している。   Referring to FIG. 5C, when the value of L is 1.0 nH to 5.6 nH, the communication efficiency of the target value can be over −14 dB, and when it is below 1.0 nH, the target value of −14 dB is reduced. Below. From 2.7 nH to 5.6 nH, the communication performance of 5.6 nH is deteriorated compared to 2.7 nH due to impedance mismatch. On the other hand, as shown in FIG. 5A, in the “open state”, the communication performance of 5.6 nH is improved compared to 2.7 nH.

以上のことから、Lの値を、インピーダンス整合する値(5.6nH)の少なくとも半分以下にしてもよいことが分かる。
なお、Lが1.0nH以上であればサブアンテナの通信効率は目標値を上回るのであるが、Lの値が1.0nH未満であれば通信ができないということではない。Lの値は、設計事項であり、必ずしも1.0nHを上回る必要があると限定すべきものではない。
From the above, it can be seen that the value of L may be at least half or less of the impedance matching value (5.6 nH).
Note that if L is 1.0 nH or more, the communication efficiency of the sub-antenna exceeds the target value. However, if L is less than 1.0 nH, this does not mean that communication is not possible. The value of L is a design matter and should not necessarily be limited to need to exceed 1.0 nH.

以上の構成により、本実施形態では、メインアンテナ使用時において、サブアンテナに係るアンテナ素子をグランドプレーンの延長部分として機能させることができる。
2.変形例
なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態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内において種々変更を加え得ることは勿論である。
(1)上述の実施の形態では、サブアンテナを逆F型アンテナで構成したが、これには限らない。例えば、サブアンテナをモノポール構成としてもよい。
With the above configuration, in this embodiment, when the main antenna is used, the antenna element related to the sub-antenna can function as an extended portion of the ground plane.
2. Although the present invention has been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be added.
(1) In the above-described embodiment, the sub-antenna is configured with an inverted F-type antenna, but is not limited thereto. For example, the sub antenna may have a monopole configuration.

図6は、サブアンテナをモノポール構成とした場合のアンテナシステムの外観を示す斜視図である。
また、図7は、サブアンテナをモノポール構成とした場合のアンテナシステムを機能面から説明するための図である。
上述の実施の形態との差は、図6と図2、図7と図3とに示すように、整合素子が接続される位置である。モノポール構成ではアンテナ自体を整合素子で接地することはしないが、図7に示すように、回路基板上で、アンテナ素子としての並行導体41と給電点43とを接続する導体における給電素子43近傍を、整合素子44を介して、接続点42においてグランドパターンと接続している。
FIG. 6 is a perspective view showing an external appearance of the antenna system when the sub antenna has a monopole configuration.
FIG. 7 is a diagram for explaining the antenna system from the functional aspect when the sub-antenna has a monopole configuration.
The difference from the above-described embodiment is the position where the matching element is connected as shown in FIGS. 6 and 2 and FIGS. 7 and 3. In the monopole configuration, the antenna itself is not grounded by the matching element. However, as shown in FIG. 7, in the vicinity of the feeding element 43 in the conductor connecting the parallel conductor 41 as the antenna element and the feeding point 43 on the circuit board. Is connected to the ground pattern at the connection point 42 via the matching element 44.

本変形例のような構成としても、上述の実施の形態と同様に、整合素子44のインピーダンスを低減させることで、サブアンテナ3に関し整合素子44から並行導体41の開放端に至る部分がメインアンテナ2についてグランドパターンの延長として機能する。すなわち、メインアンテナ2については、給電点22のグランド側端子から、接続点23、接続点42、整合素子44及び並行導体41を経由して、並行導体41の開放端に至るまでの電気長がメインアンテナ2のグランド側の電気長となる。ここで、サブアンテナ3の並行導体41の長さは、メインアンテナ2のグランド側の電気長がλ/4となるよう調整されている。
(2)上述の実施の形態では、逆F型アンテナを線状アンテナとして構成したが、これに限らない。例えば、平板型のアンテナとして構成してもよい。
(3)上述の実施の形態では、無線通信端末は、CDMA EVDO Rev.Aに対応するとしたが、これに限るものではなく、複数のアンテナを用いて通信する方式であれば、他の方式による無線通信を行うものにも本発明は適用できる。
(4)上述の実施の形態では、サブアンテナとしてダイバーシティ用アンテナとしたが、サブアンテナとしてダイバーシティ用アンテナ以外のアンテナを利用してもよい。
(5)上記の無線通信端末は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ディスプレイユニット、キーパッドなどから構成されるコンピュータシステムである。RAMにはコンピュータプログラムが記憶され、マイクロプロセッサがコンピュータプログラムに従って動作することにより、無線通信端末はその機能を達成する。
(6)上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
Even in the configuration of the present modification, as in the above-described embodiment, the impedance of the matching element 44 is reduced, so that the portion of the sub antenna 3 from the matching element 44 to the open end of the parallel conductor 41 is the main antenna. 2 functions as an extension of the ground pattern. That is, for the main antenna 2, the electrical length from the ground-side terminal of the feeding point 22 to the open end of the parallel conductor 41 via the connection point 23, the connection point 42, the matching element 44 and the parallel conductor 41 is This is the electrical length of the main antenna 2 on the ground side. Here, the length of the parallel conductor 41 of the sub-antenna 3 is adjusted so that the electrical length on the ground side of the main antenna 2 is λ / 4.
(2) In the above-described embodiment, the inverted F-type antenna is configured as a linear antenna. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be configured as a flat antenna.
(3) In the above-described embodiment, the wireless communication terminal uses CDMA EVDO Rev. Although it corresponds to A, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to devices that perform wireless communication by other methods as long as they communicate using a plurality of antennas.
(4) In the above-described embodiment, the diversity antenna is used as the sub antenna, but an antenna other than the diversity antenna may be used as the sub antenna.
(5) Specifically, the wireless communication terminal is a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, a display unit, a keypad, and the like. A computer program is stored in the RAM, and the wireless communication terminal achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
(6) The above embodiment and the above modifications may be combined.

本発明の無線通信端末は、小型化、薄型化が要望される携帯電話機などの携帯型の端末に好適である。   The wireless communication terminal of the present invention is suitable for a portable terminal such as a mobile phone that is required to be reduced in size and thickness.

1 無線通信端末
2 メインアンテナ
3 サブアンテナ
4 通信部
5 制御部
6 操作部
7 表示部
8 音声部
9 メモリ部
11 送受信部
12 受信部
13 ベースバンド部
20 回路基板(グランドパターン)
21 並行導体
22 給電点
23 接続点
31 並行導体
32 整合素子
33 接続点
34 給電点
35 接続点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless communication terminal 2 Main antenna 3 Sub antenna 4 Communication part 5 Control part 6 Operation part 7 Display part 8 Audio | voice part 9 Memory part 11 Transmission / reception part 12 Reception part 13 Baseband part 20 Circuit board (ground pattern)
21 Parallel conductor 22 Feed point 23 Connection point 31 Parallel conductor 32 Matching element 33 Connection point 34 Feed point 35 Connection point

Claims (6)

メインアンテナとサブアンテナとを有する無線通信端末であって、
前記メインアンテナは、λ/4接地型で、回路基板に設けられたグランドプレーンに接続され、
前記サブアンテナは、給電点に接続されたアンテナ素子と、インピーダンス整合のために前記アンテナ素子及び前記グランドプレーン間を接続する整合素子とを備え、
前記メインアンテナ使用時において、前記整合素子のインピーダンスを不整合領域まで低下させて前記アンテナ素子のアンテナとしての機能を停止させ、前記グランドプレーンの延長部分として機能させる
ことを特徴とする無線通信端末。
A wireless communication terminal having a main antenna and a sub antenna,
The main antenna is a λ / 4 ground type, connected to a ground plane provided on the circuit board,
The sub-antenna includes an antenna element connected to a feeding point, and a matching element that connects between the antenna element and the ground plane for impedance matching,
A wireless communication terminal, wherein when the main antenna is used, the impedance of the matching element is lowered to a mismatching region to stop the function of the antenna element as an antenna and to function as an extended portion of the ground plane.
前記整合素子のインダクタンス値は、前記サブアンテナについてインピーダンス整合する値の半分以下の値である
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信端末。
The wireless communication terminal according to claim 1, wherein an inductance value of the matching element is a value equal to or less than half of a value of impedance matching for the sub-antenna.
前記インダクタンス値は、1.0ナノヘンリー以上2.7ナノヘンリー以下である
ことを特徴とする請求項2記載の無線通信端末。
The wireless communication terminal according to claim 2, wherein the inductance value is 1.0 nanohenry or more and 2.7 nanohenry or less.
前記サブアンテナは、逆F型アンテナである
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信端末。
The wireless communication terminal according to claim 1, wherein the sub-antenna is an inverted F-type antenna.
前記サブアンテナは、モノポールアンテナである
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信端末。
The wireless communication terminal according to claim 1, wherein the sub-antenna is a monopole antenna.
前記サブアンテナは、ダイバーシティ用のアンテナである
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信端末。
The wireless communication terminal according to claim 1, wherein the sub-antenna is a diversity antenna.
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