JP2003258527A - Antenna - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車電話（携帯
電話）等のマイクロ波帯の電波を用いた、移動体通信等
に有用或いは好適な小型のアンテナに関し、特に鉛直方
向に低姿勢に構成可能な小型アンテナに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small antenna which is useful or suitable for mobile communication and the like, which uses radio waves in the microwave band of automobile phones (mobile phones) and the like. Regarding possible small antennas.
【０００１】[0001]
【従来の技術】図１２の斜視図（ａ），（ｂ），（ｃ）
に、それぞれ従来の逆Ｌ形、逆Ｆ形、及びＪ形の各アン
テナの基本的な構造を例示する。（ａ）の逆Ｌ形のアン
テナは、低姿勢化を目的としたもので、例えば、文献
「Experimental Study of Inrerted L,T-cmd Relcted T
ransmission the Antenasll(J-of Research,NBS,65D,19
61) 」等に開示されているものと同等のもので、送受信
電波の１／４波長のモノポールアンテナを途中から接地
板に対して略平行に折り曲げた構造を有する。2. Description of the Related Art Perspective views (a), (b) and (c) of FIG.
The basic structures of the conventional inverted L-shaped, inverted F-shaped, and J-shaped antennas are illustrated in FIG. The inverted L-shaped antenna of (a) is intended for low profile, and is described, for example, in the document “Experimental Study of Inrerted L, T-cmd Relcted T.
ransmission the Antenasll (J-of Research, NBS, 65D, 19
61) ”and the like, and has a structure in which a monopole antenna of a quarter wavelength of transmitted / received radio waves is bent in the middle substantially parallel to the ground plate.
【０００２】（ｂ）の逆Ｆ形のアンテナも低姿勢化を目
的としたもので、例えば、文献「Small Antennas(Resea
rch Studies Press Ltd,1986) 」等に開示されているも
のと同等の構造を有し、上記の逆Ｌ形のアンテナ（ａ）
の変形例で、入力特性を改善するために素子の一部から
接地板にアースされている所に特徴がある。この構造に
より入出力時のインピーダンス整合の改善が図られてい
る。The inverted F-shaped antenna of (b) is also intended to reduce the posture, and is disclosed in, for example, the document "Small Antennas (Resea
rch Studies Press Ltd, 1986) "and the like, and has an inverted L-shaped antenna (a) as described above.
The modification is characterized in that a part of the element is grounded to the ground plate in order to improve the input characteristics. With this structure, impedance matching at the time of input / output is improved.
【０００３】また、（ｃ）のＪ形のアンテナは、送受信
周波数の広帯域化を目的としたもので、例えば文献「平
行線によって構成される空中線（電子情報通信学会論文
誌、４１，５，１９５７）」等に開示されているもの
で、送受信電波の１／４波長のモノポールアンテナに、
一端がアースされた無給電素子導体を近接配置した所に
特徴がある。このＪ形のアンテナでは、この様な構成に
より、２つの放射素子の共振周波数を互いに近接させ
て、入力時の反射特性を改善することにより、送受信周
波数の広帯域化を図っている。The J-shaped antenna (c) is intended for widening the transmission / reception frequency band, and is, for example, an antenna composed of parallel lines (Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 41, 5, 1957). ) ”, Etc., for a monopole antenna of 1/4 wavelength of transmitted / received radio waves,
It is characterized in that parasitic element conductors, one end of which is grounded, are arranged close to each other. In this J-shaped antenna, the resonance frequencies of the two radiating elements are made to be close to each other by such a configuration, and the reflection characteristics at the time of input are improved to broaden the transmission / reception frequency band.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の図１２の斜視図
（ａ）や（ｂ）の構造を有するアンテナにおいては、ア
ンテナの低姿勢化が実現可能だが、送受信周波数の広帯
域化が困難なため、広帯域にわたる通信の実現が困難と
なる。また、上記の図１２の斜視図（ｃ）の構造を有す
るアンテナにおいては、送受信周波数の広帯域化が実現
可能だが、この特長を維持したままの低姿勢化について
は、何ら達成されていない。このため、例えばこの様な
構造のアンテナを車両の車体上に実装した際には、放射
素子が上方に大きく突出してしまい、美観を損なうばか
りでなく、車庫入れ時等には入口や天井等に接触するな
どして障害となる。In the antenna having the structure shown in the perspective views (a) and (b) of FIG. 12 described above, it is possible to realize a low profile of the antenna, but it is difficult to widen the transmission / reception frequency band. However, it is difficult to realize broadband communication. Further, in the antenna having the structure of the perspective view (c) of FIG. 12 described above, it is possible to realize a wider transmission and reception frequency band, but no reduction in posture while maintaining this feature has been achieved at all. For this reason, for example, when an antenna having such a structure is mounted on the vehicle body of a vehicle, the radiating element projects greatly upward, which not only impairs the aesthetic appearance, but also when entering the garage, such as at the entrance or ceiling. Contact with them will cause obstacles.
【０００５】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、送受信周波数が比較的
広帯域を占める小型で低姿勢のアンテナを実現すること
であり、更には、複数の周波数帯の送受信に対応するこ
とができるアンテナを実現することである。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to realize a small and low-profile antenna in which a transmission / reception frequency occupies a relatively wide band, and further, It is to realize an antenna capable of supporting transmission and reception in a plurality of frequency bands.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段、並びに、作用及び発明の
効果】上記の課題を解決するためには、以下の手段が有
効である。即ち、第１の手段は、移動体通信等に有用な
マイクロ波帯の動作周波数を有するアンテナにおいて、
平板の導体部材からなる接地板と、接地板に近接した位
置に一端部を有し、端部から接地板に対して略垂直に延
伸する垂直部位と、接地板に傾斜角を有して配置される
傾斜部位とを有し、垂直部位と傾斜部位とを湾曲又は屈
曲した曲部位により接続して成る線状の第１の放射素子
導体と、接地板に近接した位置に一端部を有し、端部か
ら接地板に対して略垂直に延伸する垂直部位と、接地板
に傾斜角を有して配置される傾斜部位とを有し、垂直部
位と傾斜部位とを湾曲又は屈曲した曲部位により接続し
て成り、第１の放射素子導体に沿って配置された第２の
放射素子導体とを備え、更に、第１の放射素子導体に
は、その一端部を同軸線路などに接続して給電し、ま
た、第２の放射素子導体は、一端部において接地板に接
続し、第１の放射素子導体と相異なる共振長を持たせる
ことである。ただし、上記の第２の放射素子導体の電気
長は、上記の第１の放射素子導体の電気長の９０％〜１
１０％程度が望ましい。Means for Solving the Problems, and Functions and Effects of the Invention In order to solve the above problems, the following means are effective. That is, the first means is an antenna having an operating frequency in the microwave band useful for mobile communication,
Arranged with a ground plate made of a flat conductor member, a vertical portion having one end near the ground plate and extending from the end substantially perpendicular to the ground plate, and an inclination angle to the ground plate And a linear first radiating element conductor formed by connecting the vertical portion and the inclined portion with a curved portion that is curved or bent, and one end portion in a position close to the ground plate. A bent portion that has a vertical portion that extends substantially perpendicularly to the ground plate from the end portion and a tilted portion that is arranged with a tilt angle on the ground plate, and that bends or bends the vertical portion and the tilted portion. And a second radiating element conductor arranged along the first radiating element conductor, and the first radiating element conductor has one end connected to a coaxial line or the like. The second radiating element conductor is connected to the ground plate at one end and is electrically connected to the first radiating element. It is that to have a body and different resonant length. However, the electrical length of the second radiating element conductor is 90% to 1 of the electrical length of the first radiating element conductor.
About 10% is desirable.
【０００７】また、広範にわたって放射素子導体を湾曲
させることにより上記の曲部を形成した場合、上記の曲
部自身が上記の傾斜角を有することになるが、この様な
構成のアンテナも本発明の範疇とする。したがって、上
記の第１の放射素子導体の根元部から先端部までは、例
えば、２次曲線（放物線）や３次曲線や４次曲線等の曲
線形状を有する導体から構成しても良い。これらの場合
には、上記の第１の放射素子導体の根元部から先端部ま
での略全体を上記の曲部と考えても良いし、最も曲率半
径の小さい部分の近傍だけを上記の曲部と考えても良
い。Further, when the curved portion is formed by bending the radiating element conductor over a wide range, the curved portion itself has the above-mentioned inclination angle, and the antenna having such a structure is also included in the present invention. The category of Therefore, from the root to the tip of the first radiating element conductor, for example, a conductor having a curved shape such as a quadratic curve (parabola), a cubic curve, or a quartic curve may be used. In these cases, the entire portion from the root to the tip of the first radiating element conductor may be considered as the curved portion, or only the vicinity of the portion having the smallest radius of curvature may be the curved portion. You can think of it.
【０００８】例えばこの様に、第２の放射素子導体の長
さを第１の放射素子導体の長さと若干変えることによ
り、複共振現象を起こすことができる。即ち、この様な
構成により、第１の放射素子導体による第１の共振と、
第２の放射素子導体による第２の共振とを同時に発生さ
せることができ、かつ、この２つの放射素子導体の共振
周波数は互いに近接しているため、電波の入力時の反射
特性を広帯域化することができる。For example, by slightly changing the length of the second radiating element conductor from the length of the first radiating element conductor in this way, a multiple resonance phenomenon can be caused. That is, with such a configuration, the first resonance due to the first radiating element conductor,
The second resonance due to the second radiating element conductor can be generated at the same time, and the resonance frequencies of the two radiating element conductors are close to each other, so that the reflection characteristic at the time of input of the radio wave is broadened. be able to.
【０００９】尚且つ、上記の様な構成により、アンテナ
を小型化及び低姿勢化することができる。したがって、
本発明によれば、小型で低姿勢のアンテナを、従来（図
１２（ａ），（ｂ））よりも入力の反射の周波数特性や
利得の周波数特性をより広帯域化して構成することがで
きる。Further, with the above-mentioned structure, the antenna can be downsized and lowered. Therefore,
According to the present invention, a small and low-profile antenna can be configured with a wider frequency band of input reflection frequency characteristics and gain frequency characteristics than in the conventional case (FIGS. 12A and 12B).
【００１０】また、第２の手段は、上記の第１の手段に
おいて、第１の放射素子導体、及び第２の放射素子導体
を誘電体基板上に形成することである。この様な構成に
よれば、例えばエッチング等の生産効率の高い加工技術
を容易に導入することが可能となるので、回路（アンテ
ナ）の設計や製造が低コストで実施でき、よって、アン
テナの生産性を向上させることができる。A second means is to form the first radiating element conductor and the second radiating element conductor on the dielectric substrate in the above-mentioned first means. With such a configuration, it is possible to easily introduce a processing technique with high production efficiency such as etching, so that the circuit (antenna) can be designed and manufactured at low cost, and therefore the antenna production can be performed. It is possible to improve the sex.
【００１１】また、第３の手段は、上記の第２の手段に
おいて、第１の放射素子導体、及び第２の放射素子導体
の各導体パターンをそれぞれ誘電体基板上の表裏両面に
表裏略同一形状に形成し、誘電体基板に設けられたスル
ーホールを通してこれらの各導体パターンを表裏両面間
で接続することである。A third means is the same as the above-mentioned second means, wherein the conductor patterns of the first radiating element conductor and the second radiating element conductor are substantially the same on both sides of the dielectric substrate. This is to connect each of these conductor patterns between the front and back sides through a through hole provided in the dielectric substrate.
【００１２】この様な構成によれば、上記の各導体パタ
ーンは電気的に殆ど表裏一体化されるので、上記の各導
体パターンが直接接している部位の誘電体の周波数特性
に対する影響を大きく抑制することができる。このた
め、上記の各導体パターンを形成すべき誘電体基板の材
料の選択肢を幅広く確保することが可能となる。また、
誘電体の周波数特性に対する影響を大きく抑制すること
ができるため、回路（アンテナ）の設計を容易にするこ
とができる。According to this structure, since the above-mentioned conductor patterns are almost electrically integrated into the front and back, the influence on the frequency characteristic of the dielectric at the portion where the conductor patterns are in direct contact is greatly suppressed. can do. For this reason, it becomes possible to secure a wide range of choices for the material of the dielectric substrate on which the above-mentioned conductor patterns are to be formed. Also,
Since the influence on the frequency characteristic of the dielectric can be greatly suppressed, the circuit (antenna) design can be facilitated.
【００１３】また、第４の手段は、上記の第２の手段に
おいて、第１の放射素子導体、及び第２の放射素子導体
の各導体パターンをそれぞれ誘電体基板上の片面のみに
形成し、誘電体基板の誘電作用に基づく波長短縮効果を
利用して、第１の放射素子導体及び第２の放射素子導体
の長さを電波の自由空間における１／４波長よりも短く
構成することである。即ち、誘電体基板の誘電作用に基
づく波長短縮効果を利用すれば、放射素子導体の長さを
より短く構成することができる。この波長短縮効果を得
るためには、用いる誘電体基板の厚さや、比誘電率を好
適化若しくは最適化すれば良い。A fourth means is the above-mentioned second means, wherein each of the conductor patterns of the first radiating element conductor and the second radiating element conductor is formed on only one surface of the dielectric substrate, By utilizing the wavelength shortening effect based on the dielectric action of the dielectric substrate, the lengths of the first radiating element conductor and the second radiating element conductor are configured to be shorter than a quarter wavelength in the free space of the radio wave. . That is, by utilizing the wavelength shortening effect based on the dielectric action of the dielectric substrate, the length of the radiating element conductor can be made shorter. In order to obtain this wavelength shortening effect, the thickness of the dielectric substrate used and the relative permittivity may be optimized or optimized.
【００１４】また、第５の手段は、上記の第１乃至第４
の何れか１つの手段において、第１の放射素子導体の根
元部付近の垂直延伸部から、第２の放射素子導体の位置
する側とは反対側に分岐延長され、かつ、第１の放射素
子導体に沿って略並行して配置された第３の放射素子導
体を設け、この第３の放射素子導体の長さを、第１及び
第２の放射素子導体が動作する第１の動作周波数とは相
異なる第２の動作周波数の電波の略１／４波長にするこ
とである。The fifth means is the above-mentioned first to fourth.
In any one of the means, the first radiating element is branched and extended from a vertically extending portion near a root portion of the first radiating element conductor to a side opposite to a side where the second radiating element conductor is located. A third radiating element conductor arranged substantially parallel to the conductor is provided, and the length of the third radiating element conductor is set to a first operating frequency at which the first and second radiating element conductors operate. Is to make the wavelength of the radio wave having the different second operating frequency approximately ¼ wavelength.
【００１５】日本における自動車電話や携帯電話を考え
た場合、８００ＭＨｚ帯（８１０〜９５８ＭＨｚ）や１
５００ＭＨｚ帯（１４２９〜１５０１ＭＨｚ）等の周波
数帯域が有用となるが、例えば、第１と第２の放射素子
導体により比較的帯域幅の広い８００ＭＨｚ帯を送受信
し、第３の放射素子導体により比較的帯域幅の狭い１５
００ＭＨｚ帯を送受信する様にしても良い。例えば、こ
の様な構成によれば、日本の上記の電話に好適なデュア
ルバンドのアンテナを十分に低姿勢な形状で構成するこ
とが可能となる。Considering car phones and mobile phones in Japan, 800 MHz band (810 to 958 MHz) and 1
A frequency band such as the 500 MHz band (1429 to 1501 MHz) is useful, but for example, the first and second radiating element conductors transmit and receive the relatively wide 800 MHz band, and the third radiating element conductor relatively. Narrow bandwidth 15
The 00 MHz band may be transmitted and received. For example, with such a configuration, it is possible to configure a dual band antenna suitable for the above-mentioned telephone in Japan with a sufficiently low profile.
【００１６】また、第６の手段は、上記の第１乃至第５
の何れか１つの手段において、第１の放射素子導体と第
２の放射素子導体と第３の放射素子導体の内の少なくと
も１つに対して、その素子導体上の脈絡方向の途中にイ
ンダクタンス素子を設けることである。A sixth means is the above-mentioned first to fifth means.
In any one of the means, an inductance element is provided on at least one of the first radiating element conductor, the second radiating element conductor, and the third radiating element conductor, in the middle of the chord direction on the element conductor. Is to be provided.
【００１７】この様なインダクタンス素子は、放射素子
導体の途中にコイル状の素子を挿入する形で設けても良
いし、誘電体基板上に螺旋形の回路パターンを形成する
ことにより形成しても良い。この様なインダクタンスの
挿入により共振周波数を低下させることができるので、
同じ周波数帯域の電波を取り扱う場合には、放射素子導
体をより小型に製造することが可能となる。以上の本発
明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に
解決することができる。Such an inductance element may be provided by inserting a coil-shaped element in the middle of the radiating element conductor, or by forming a spiral circuit pattern on the dielectric substrate. good. Since the resonance frequency can be lowered by inserting such an inductance,
When handling radio waves in the same frequency band, it becomes possible to manufacture the radiating element conductor in a smaller size. By the means of the present invention described above, the above problems can be effectively or rationally solved.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例
に限定されるものではない。
〔第１実施例〕図１、図２、及び図３は、本第１実施例
のアンテナの構成を示すもので、このアンテナは、例え
ば、８００ＭＨｚ帯の自動車電話や携帯電話等に有用な
ものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on specific embodiments. However, the present invention is not limited to the examples shown below. [First Embodiment] FIGS. 1, 2, and 3 show the configuration of an antenna of the first embodiment. This antenna is useful for, for example, an 800 MHz band car phone, mobile phone, or the like. Is.
【００１９】このアンテナは、第１の誘電体基板１と第
２の誘電体基板２から主な基礎部分が構成されており、
使用時には、通常、第１の誘電体基板１は車体の屋根等
に略水平に取り付けられる。第２の誘電体基板２の高さ
（第１の誘電体基板１に垂直な方向の長さ）は約０．１
５λ0 で、奥行き（Ａ部（根元部）から幅広部までの水
平方向の距離）は約０．２λ0 である。ただし、ここで
λ0 は、８００ＭＨｚ帯の中心周波数である８８４ＭＨ
ｚの電波の自由空間波長（３３．９３ｃｍ）を表してい
る。This antenna has a main base portion composed of a first dielectric substrate 1 and a second dielectric substrate 2,
In use, the first dielectric substrate 1 is usually mounted substantially horizontally on the roof of the vehicle body or the like. The height of the second dielectric substrate 2 (length in the direction perpendicular to the first dielectric substrate 1) is about 0.1.
At 5λ 0 , the depth (horizontal distance from the A portion (root portion) to the wide portion) is about 0.2λ 0 . However, here, λ 0 is 884 MH, which is the center frequency of the 800 MHz band.
It represents the free space wavelength (33.93 cm) of the z radio wave.
【００２０】第２の誘電体基板２の片面或いは両面にエ
ッチング等により、Ｌ字状の第１の放射素子導体３と第
２の放射素子導体４がパターン形成されている。第１の
誘電体基板１の、本図１上では図示されていない裏面に
は、導体の広い平面パターン（接地板１０）が形成され
ている。L-shaped first radiating element conductors 3 and second radiating element conductors 4 are patterned on one surface or both surfaces of the second dielectric substrate 2 by etching or the like. A wide conductor pattern (ground plate 10) is formed on the back surface of the first dielectric substrate 1 (not shown in FIG. 1).
【００２１】このアンテナでは、図２（ａ）および
（ｂ）の様に、第２の誘電体基板２の表裏両面に対称的
に同一のパターンが形成され、かつ両パターンは使用波
長の略１／２０以下の間隔で配置された多数のスルーホ
ール５の各箇所で、電気的に貫通接続されている。第１
の放射素子導体３と第２の放射素子導体４がパターン形
成された第２の誘電体２の一部（放射素子導体３，４が
互いに最も近接している根元部分）が、第１の誘電体基
板１の一部（Ａ部）に設けられた貫通孔６（図３）を通
して挿入され、第１の放射素子導体３は、第１の誘電体
基板１の基板裏面に、接地板１０から絶縁されて設けら
れた島状の導体パターン（図３の給電パターン７）に接
続されている。In this antenna, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the same pattern is symmetrically formed on both front and back surfaces of the second dielectric substrate 2, and both patterns are approximately 1 of the used wavelength. Electrically penetrating connection is made at each location of a large number of through holes 5 arranged at intervals of / 20 or less. First
Part of the second dielectric body 2 in which the radiating element conductor 3 and the second radiating element conductor 4 are patterned (the root part where the radiating element conductors 3 and 4 are closest to each other) is the first dielectric The first radiating element conductor 3 is inserted through the through hole 6 (FIG. 3) provided in a part (A portion) of the body substrate 1, and the first radiating element conductor 3 is provided on the back surface of the first dielectric substrate 1 from the ground plate 10. It is connected to the island-shaped conductor pattern (the power supply pattern 7 in FIG. 3) provided in an insulated manner.
【００２２】一方、第２の放射素子導体４は、接地板１
０に接続される。さらに、給電パターン７は、給電のた
めに用いる同軸線路２０の中心導体８に接続され受信装
置、あるいは送信装置に延伸接続される。尚、本第１実
施例では、導体同士の接続を半田にて実施している。On the other hand, the second radiating element conductor 4 is the ground plate 1
Connected to 0. Further, the feeding pattern 7 is connected to the central conductor 8 of the coaxial line 20 used for feeding, and is extendedly connected to the receiving device or the transmitting device. In the first embodiment, the conductors are connected by soldering.
【００２３】上記の本第１実施例のアンテナでは、第１
の放射素子導体３の全体の長さを、使用する周波数帯の
中心周波数での共振波長の略１／４倍よりも若干長く設
定するものとする。また、第２の放射素子導体４の長さ
は、逆に、同周波数での共振波長の略１／４倍よりも若
干短く設定する。例えば以上の様な構成を採用すること
により、中心周波数の両側帯で入力反射を低減すること
ができ、これにより、図４に例示する様に、従来装置に
比べて使用帯域幅を高低両側に拡大することが可能とな
る。In the antenna of the first embodiment described above, the first
The entire length of the radiating element conductor 3 is set to be slightly longer than approximately 1/4 times the resonance wavelength at the center frequency of the frequency band used. On the contrary, the length of the second radiating element conductor 4 is set to be slightly shorter than approximately ¼ times the resonance wavelength at the same frequency. For example, by adopting the above-mentioned configuration, it is possible to reduce the input reflection in both bands of the center frequency, and as a result, as shown in FIG. It is possible to expand.
【００２４】尚、上記の第１実施例では、上記の様に、
第１の放射素子導体３と第２の放射素子導体４の長さを
設定したが、その長さの関係が逆になるように設定して
も良く、例えばその様な場合、第２の放射素子は第１の
放射素子の外側（上側）に接地する構成が、アンテナ全
体を小型化するのに好適である。In the first embodiment described above, as described above,
Although the lengths of the first radiating element conductor 3 and the second radiating element conductor 4 are set, the length relationships may be set to be reversed. For example, in such a case, the second radiating element conductor may be set. A configuration in which the element is grounded to the outside (upper side) of the first radiating element is suitable for downsizing the entire antenna.
【００２５】また、上記の第１実施例では、第１の放射
素子導体３や、第２の放射素子導体４を第２の誘電体基
板２上に、島状の導体パターン（図３の給電パターン
７）や接地板１０を第１の誘電体基板１上（図１の裏
面）に形成する構成を例示したが、第１、第２の放射素
子導体３、４をそれぞれ金属ワイヤで構成したり、或い
は接地板１０を単なる金属板で構成したりしても良い。In the first embodiment described above, the first radiating element conductor 3 and the second radiating element conductor 4 are arranged on the second dielectric substrate 2 in an island-shaped conductor pattern (feeding in FIG. 3). Although the pattern 7) and the ground plate 10 are formed on the first dielectric substrate 1 (back surface in FIG. 1), the first and second radiating element conductors 3 and 4 are made of metal wires. Alternatively, the ground plate 10 may be composed of a simple metal plate.
【００２６】〔第２実施例〕図５、図６は、本第２実施
例のアンテナの構成を示すものある。このアンテナは、
第１の放射素子導体３と第２の放射素子導体４の各線状
パターンの途中に、それぞれ第１のインダクタンス１１
と第２のインダクタンス１２とが設けられている点が特
徴的であり、本第２実施例のアンテナのその他の点につ
いては、上記の第１実施例と同様の構成になっている。[Second Embodiment] FIGS. 5 and 6 show the structure of an antenna of the second embodiment. This antenna is
In the middle of each linear pattern of the first radiating element conductor 3 and the second radiating element conductor 4, the first inductance 11 is formed, respectively.
And the second inductance 12 are provided, and the other points of the antenna of the second embodiment are similar to those of the first embodiment.
【００２７】この第１のインダクタンス１１は、エッチ
ング等により第２の誘電体基板２上の片方の面に螺旋形
状にパターン形成されており、その一端は第１の放射素
子導体３の根元側（図１のＡ部方面）を構成する導体３
１に接続され、螺旋パターンのもう一方の他端は螺旋パ
ターンの中央でスルーホール５に接続されている。この
スルーホール５を通過する導体は、裏面に直線的に形成
された図略の細線パターンに接続されており、更に、こ
の真っ直ぐな細線パターンはそのまま、第１の放射素子
導体３の先端側（第２の誘電体基板２の幅広側）を構成
する導体３２に接続されている。The first inductance 11 is formed in a spiral pattern on one surface of the second dielectric substrate 2 by etching or the like, and one end of the first inductance 11 is located at the base side of the first radiating element conductor 3 ( Conductor 3 forming part A of FIG. 1)
1 and the other end of the spiral pattern is connected to the through hole 5 at the center of the spiral pattern. The conductor passing through the through hole 5 is connected to a thin line pattern (not shown) linearly formed on the back surface, and the straight thin line pattern is left as it is, and the tip side of the first radiating element conductor 3 ( It is connected to the conductor 32 that constitutes the second dielectric substrate 2 on the wide side).
【００２８】第２のインダクタンス１２に付いても同様
に構成する。即ち、第２のインダクタンス１２も、エッ
チング等により第２の誘電体基板２上の片方の面上の、
第１のインダクタンス１１の下方（第１の誘電体基板１
に近い方）に螺旋形状にパターン形成されており、その
一端は第２の放射素子導体４の根元側（図１のＡ部方
面）を構成する導体４１に接続され、螺旋パターンのも
う一方の他端は螺旋パターンの中央でスルーホール５に
接続されている。このスルーホール５を通過する導体は
裏面の細線パターンに接続されており、更に、この裏面
の細線パターンは、第２の放射素子導体４の先端側（第
２の誘電体基板２の幅広側）を構成する導体４２に接続
されている。The second inductance 12 has the same structure. That is, the second inductance 12 is also formed on one surface of the second dielectric substrate 2 by etching or the like.
Below the first inductance 11 (the first dielectric substrate 1
In the spiral shape, one end of which is connected to the conductor 41 forming the root side of the second radiating element conductor 4 (direction A in FIG. 1) and the other end of the spiral pattern. The other end is connected to the through hole 5 at the center of the spiral pattern. The conductor passing through the through hole 5 is connected to the thin line pattern on the back surface, and the thin line pattern on the back surface is on the tip side of the second radiating element conductor 4 (on the wide side of the second dielectric substrate 2). Is connected to the conductor 42 that constitutes the.
【００２９】例えば以上の様な構成を採用することによ
り、同一の共振周波数を得るための放射素子導体３，４
の長さをそれぞれ短くすることができるため、上記の第
１実施例のアンテナよりも、更に小型のアンテナを構成
することが可能となる。For example, by adopting the above configuration, the radiating element conductors 3 and 4 for obtaining the same resonance frequency.
Since each of the antennas can be shortened, it is possible to configure an antenna that is smaller than the antenna of the first embodiment.
【００３０】〔第３実施例〕図７、図８は、本第３実施
例のアンテナの構成を示すものある。このアンテナは、
第１の放射素子導体３と第２の放射素子導体４を第２の
誘電体基板２の表裏どちらか一方の面だけに、エッチン
グ等によりパターン形成した点に特徴があり、その他の
点においては、前述の第１実施例で例示したアンテナと
同様の構成を有している。[Third Embodiment] FIGS. 7 and 8 show the structure of an antenna of the third embodiment. This antenna is
The first radiating element conductor 3 and the second radiating element conductor 4 are characterized in that a pattern is formed by etching or the like on only one of the front and back surfaces of the second dielectric substrate 2, and in the other points. The antenna has the same configuration as the antenna illustrated in the first embodiment.
【００３１】ここで用いた第２の誘電体基板２は、ガラ
スエポキシ系の材料から成る基板であり、その厚さは
１．０ｍｍとした。また、第１の放射素子導体３と第２
の放射素子導体４は、銅箔より形成し、その膜厚はおよ
そ１８μｍ程度とした。これにより、第１の放射素子導
体３の長さを、λ0 ／４の約８０％程度にまで抑えるこ
とができた。ただし、ここでλ0 は、８００ＭＨｚ帯の
中心周波数である８８４ＭＨｚの電波の自由空間波長
（３３．９３ｃｍ）を表している。The second dielectric substrate 2 used here is a substrate made of a glass epoxy material, and its thickness is 1.0 mm. In addition, the first radiating element conductor 3 and the second radiating element conductor 3
The radiating element conductor 4 was made of copper foil and had a thickness of about 18 μm. Thus, the length of the first radiation element conductor 3, could be suppressed to about 80% of λ 0/4. Here, λ 0 represents the free space wavelength (33.93 cm) of the radio wave of 884 MHz which is the center frequency of the 800 MHz band.
【００３２】例えば以上の様な構成でアンテナを製造す
れば、前述の誘電作用に基づく波長短縮効果により、同
一の共振周波数を得るための放射素子導体の長さを短く
することができるため、従来よりも小型のアンテナを製
造することができる。また、本第３実施例のアンテナに
おいては、スルーホール５を形成する必要が無いため、
より高い生産性を得ることができる。For example, if the antenna is manufactured with the above-described structure, the length of the radiating element conductor for obtaining the same resonance frequency can be shortened due to the wavelength shortening effect based on the above-mentioned dielectric action. A smaller antenna can be manufactured. Further, in the antenna of the third embodiment, since it is not necessary to form the through hole 5,
Higher productivity can be obtained.
【００３３】〔第４実施例〕図９、図１０は、本第４実
施例のアンテナの構成を示すもので、このアンテナは、
例えば８００ＭＨｚ帯および１５００ＭＨｚ帯の２バン
ドにおいて送受信可能な自動車電話等に用いられる。こ
のアンテナは第２の誘電体基板１上に第３の放射素子導
体５０が、第１の放射素子導体３より、分岐配置されて
いる点に特徴があり、その他の点においては、前述の第
１実施例で例示したアンテナと同様の構成を有してい
る。[Fourth Embodiment] FIGS. 9 and 10 show the structure of an antenna according to the fourth embodiment of the present invention.
For example, it is used for a car telephone or the like capable of transmitting and receiving in two bands of 800 MHz band and 1500 MHz band. This antenna is characterized in that the third radiating element conductor 50 is branched from the first radiating element conductor 3 on the second dielectric substrate 1, and in other respects, it is the same as the above-mentioned first radiating element conductor 50. It has the same configuration as the antenna illustrated in the first embodiment.
【００３４】図９、図１０から判る様に、第３の放射素
子導体５０は、第１の放射素子導体３の根元部付近の垂
直延伸部から、第２の放射素子導体４の位置する側とは
反対側に分岐延長されており、更にこの第３の放射素子
導体５０は、第１の放射素子導体３に沿って略並行して
配置されている。As can be seen from FIGS. 9 and 10, the third radiating element conductor 50 is located on the side where the second radiating element conductor 4 is located from the vertically extending portion near the root of the first radiating element conductor 3. The third radiating element conductor 50 is branched and extended to the side opposite to, and the third radiating element conductor 50 is arranged substantially parallel to the first radiating element conductor 3.
【００３５】本第４実施例のアンテナにおいて、第３の
放射素子導体５０の全長が、第１の放射素子導体３の全
長よりも相当に短いのは、第３の放射素子導体５０の全
長が、使用する２バンドの内の高いほうの周波数帯（１
５００ＭＨｚ帯）の中心周波数の略１／４波長に設定さ
れているためである。例えば以上の様な構成を採用する
ことにより、例えば図１１に例示する様に、８００ＭＨ
ｚ帯の入力特性にほとんど悪影響を与えることなく、１
５００ＭＨｚ帯でも共振現象を発生させることが可能と
なるため、これらのデュアルバンドに対応した好適な送
受信アンテナを得ることができる。In the antenna of the fourth embodiment, the total length of the third radiating element conductor 50 is considerably shorter than the total length of the first radiating element conductor 3 because the total length of the third radiating element conductor 50 is , The higher frequency band of the two bands used (1
This is because it is set to approximately ¼ wavelength of the center frequency of the 500 MHz band). For example, by adopting the above configuration, as shown in FIG.
1 with almost no adverse effect on the input characteristics in the z band
Since the resonance phenomenon can be generated even in the 500 MHz band, it is possible to obtain a suitable transmitting / receiving antenna compatible with these dual bands.
【００３６】尚、上記の第４実施例の変形例として、第
１の放射素子導体３に対する第２の放射素子導体４の作
用・効果（周波数帯域幅の拡大）と同様の作用・効果を
有する第４の放射素子導体を、上記の第２の放射素子導
体４の構成に習って略同様に、上記の第３の放射素子導
体５０の周辺に設ける様にしても良い。As a modified example of the above-mentioned fourth embodiment, it has the same action and effect as the action and effect of the second radiating element conductor 4 with respect to the first radiating element conductor 3 (expansion of frequency bandwidth). The fourth radiating element conductor may be provided around the third radiating element conductor 50 in substantially the same manner as the configuration of the second radiating element conductor 4 described above.
【００３７】また、上記の各実施例においては、各放射
素子導体の根元部から先端部までの間に設けられる曲部
が屈曲している例を示したが、これらの曲部は、放射素
子導体の脈絡方向の広範囲にわたって徐々に湾曲する形
状であっても良い。例えば、その様な形状としては、２
次曲線（放物線）、３次曲線、４次曲線等の一部を用い
ることができる。また、放射素子導体の根元部から先端
部までの略全体を２次曲線（放物線）、３次曲線、４次
曲線等から構成しても良い。Further, in each of the above-described embodiments, an example is shown in which the curved portions provided between the root portion and the tip portion of each radiating element conductor are bent, but these curved portions are radiating elements. The shape may be gradually curved over a wide range in the conductor's chord direction. For example, such a shape is 2
A part of a quadratic curve (parabola), a cubic curve, a quartic curve, or the like can be used. In addition, the radiating element conductor may be formed of a quadratic curve (parabola), a cubic curve, a quartic curve, or the like, substantially from the root to the tip.
【００３８】また、本発明における各種の短縮化技法
は、必ずしもアンテナの構成要素となる全ての放射素子
導体に対して各々用いる必要は無い。例えば、前記の第
２実施例においては、インダクタンス素子を構成する螺
旋状の導体パターンを２箇所に挿入しているが、一般に
は、これらの短縮化技法の適用は、アンテナの小型化を
阻害する限定要因となり得る放射素子導体等に対しての
み実施すれば十分である。Further, the various shortening techniques of the present invention need not be applied to all the radiating element conductors which are constituent elements of the antenna. For example, in the second embodiment described above, the spiral conductor patterns forming the inductance element are inserted in two places, but in general, the application of these shortening techniques hinders the miniaturization of the antenna. It is sufficient to carry out only for radiating element conductors, etc., which can be a limiting factor.
【図１】本発明の第１実施例のアンテナの構造を例示す
る斜視図。FIG. 1 is a perspective view illustrating the structure of an antenna according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例のアンテナの構造を例示す
る側面図。FIG. 2 is a side view illustrating the structure of the antenna according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１実施例のアンテナのＡ部を裏側か
ら見た平面図。FIG. 3 is a plan view of a portion A of the antenna according to the first embodiment of the present invention as viewed from the back side.
【図４】本発明の第１実施例のアンテナの性能（入力反
射特性）を例示するグラフ。FIG. 4 is a graph illustrating the performance (input reflection characteristic) of the antenna according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２実施例のアンテナの構造を例示す
る斜視図。FIG. 5 is a perspective view illustrating the structure of an antenna according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２実施例のアンテナのＢ部を横から
見た側面図。FIG. 6 is a side view of a portion B of the antenna according to the second embodiment of the present invention as seen from the side.
【図７】本発明の第３実施例のアンテナの構造を例示す
る斜視図。FIG. 7 is a perspective view illustrating the structure of an antenna according to a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第３実施例のアンテナの構造を例示す
る両側面図（ａ），（ｂ）。8A and 8B are side views showing the structure of an antenna according to a third embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第４実施例のアンテナの構造を例示す
る斜視図。FIG. 9 is a perspective view illustrating the structure of an antenna according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第４実施例のアンテナのＣ部を横か
ら見た側面図。FIG. 10 is a side view of a portion C of an antenna according to a fourth embodiment of the present invention as seen from the side.
【図１１】本発明の第４実施例のアンテナの性能（入力
反射特性）を例示するグラフ。FIG. 11 is a graph illustrating the performance (input reflection characteristic) of the antenna according to the fourth embodiment of the present invention.
【図１２】従来の逆Ｌ形、逆Ｆ形、及びＪ形のアンテナ
の構造を例示する斜視図（ａ），（ｂ），（ｃ）。FIG. 12 is a perspective view (a), (b), (c) illustrating the structure of a conventional inverted L-shaped, inverted F-shaped, and J-shaped antenna.
１ … 第１の誘電体基板 ２ … 第２の誘電体基板 ３ … 第１の放射素子導体 ４ … 第２の放射素子導体 ５ … スルーホール ６ … 貫通孔 ７ … 給電パターン ８ … 中心導体 １０ … 接地板 １１ … 第１のインダクタンス １２ … 第２のインダクタンス ２０ … 同軸線路 ５０ … 第３の放射素子導体 1 ... First dielectric substrate 2 ... Second dielectric substrate 3 ... First radiating element conductor 4 ... Second radiating element conductor 5… Through hole 6 ... Through hole 7… Power supply pattern 8 ... Central conductor 10 ... Ground plate 11 ... First inductance 12 ... Second inductance 20 ... Coaxial line 50 ... Third radiating element conductor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 寛正 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 5J046 AA04 AA07 AA09 AA10 AB06 MA09 PA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hiromasa Mizutani 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto Car Co., Ltd. F-term (reference) 5J046 AA04 AA07 AA09 AA10 AB06 MA09 PA07
Claims (6)
ら前記接地板に対して略垂直に延伸する垂直部位と、前
記接地板に傾斜角を有して配置される傾斜部位とを有
し、前記垂直部位と前記傾斜部位とを湾曲又は屈曲した
曲部位により接続して成る線状の第１の放射素子導体
と、 前記接地板に近接した位置に一端部を有し、前記端部か
ら前記接地板に対して略垂直に延伸する垂直部位と、前
記接地板に傾斜角を有して配置される傾斜部位とを有
し、前記垂直部位と前記傾斜部位とを湾曲又は屈曲した
曲部位により接続して成り、前記第１の放射素子導体に
沿って配置された第２の放射素子導体とを有し、前記第
１の放射素子導体は、 前記一端部において同軸線路などに接続されて給電さ
れ、前記第２の放射素子導体は、 前記第１の放射素子導体と相異なる共振長を有し、 前記一端部において前記接地板に接続されていることを
特徴とするアンテナ。1. A ground plate made of a flat conductor member, a vertical portion having one end portion in a position close to the ground plate and extending from the end portion substantially perpendicular to the ground plate, and the contact portion. A linear first radiating element conductor formed by connecting a vertical portion and the inclined portion by a curved portion that is curved or bent, It has one end at a position close to the ground plate, a vertical portion extending from the end portion substantially perpendicular to the ground plate, and an inclined portion arranged at an inclination angle to the ground plate. A second radiating element conductor arranged along the first radiating element conductor, the first radiating element conductor being formed by connecting the vertical portion and the inclined portion with a curved portion that is curved or bent. The radiating element conductor of is connected to a coaxial line or the like at the one end and supplied with power, Serial second radiating element conductor, said first radiating element has a conductor and different resonant length, the antenna, characterized in that it is connected to the ground plate at the first end.
び前記第２の放射素子導体の内の少なくとも１つが導体
パターンとして誘電体基板上に形成されていることを特
徴とする請求項１に記載のアンテナ。2. At least one of the ground plate, the first radiating element conductor, and the second radiating element conductor is formed as a conductor pattern on a dielectric substrate. The antenna according to 1.
放射素子導体の各導体パターンがそれぞれ前記誘電体基
板上の表裏両面に表裏略同一形状で形成されており、 前記誘電体基板に設けられたスルーホールを通して前記
導体パターンが前記表裏両面間で接続されていることを
特徴とする請求項２に記載のアンテナ。3. The conductor patterns of the first radiating element conductor and the second radiating element conductor are formed on the front and back surfaces of the dielectric substrate in substantially the same shape. The antenna according to claim 2, wherein the conductor pattern is connected between the front and back surfaces through a through hole provided in the antenna.
放射素子導体の各導体パターンがそれぞれ前記誘電体基
板上の片面のみに形成されており、 前記誘電体基板の誘電作用に基づく波長短縮効果によ
り、前記第１の放射素子導体及び前記第２の放射素子導
体の長さが、それぞれ前記電波の自由空間における１／
４波長よりも短く構成されていることを特徴とする請求
項２に記載のアンテナ。4. The conductor patterns of the first radiating element conductor and the second radiating element conductor are respectively formed on only one surface of the dielectric substrate, and are based on the dielectric action of the dielectric substrate. Due to the wavelength shortening effect, the lengths of the first radiating element conductor and the second radiating element conductor are each 1 / th of the free space of the radio wave.
The antenna according to claim 2, wherein the antenna is configured to have a wavelength shorter than four wavelengths.
ら前記第２の放射素子導体が位置する側とは反対側に分
岐延伸され、かつ、前記第１の放射素子導体に沿って略
平行に近接配置された第３の放射素子導体を有し、 前記第３の放射素子導体は、前記共振長の何れとも相異
なる共振長を有することを特徴とする請求項１乃至請求
項４の何れか１項に記載のアンテナ。5. The first radiating element conductor is branched and extended from the vertical portion to the side opposite to the side where the second radiating element conductor is located, and is substantially along the first radiating element conductor. The third radiating element conductor is disposed adjacent to each other in parallel, and the third radiating element conductor has a resonance length different from any of the resonance lengths. The antenna according to any one of items.
素子導体と前記第３の放射素子導体の内の少なくとも１
つは、 その素子導体上の脈絡方向の途中に、インダクタンス素
子を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何
れか１項に記載のアンテナ。 【００００】6. At least one of the first radiating element conductor, the second radiating element conductor, and the third radiating element conductor.
The antenna according to any one of claims 1 to 5, wherein an inductance element is provided in the element conductor in the middle of the element conductor. [0000]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002051306A JP2003258527A (en) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | Antenna |
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Publications (1)
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|---|---|
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ID=28663311
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