JP2000223929A - デュアルバンドアンテナ - Google Patents
デュアルバンドアンテナInfo
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- JP2000223929A JP2000223929A JP11025916A JP2591699A JP2000223929A JP 2000223929 A JP2000223929 A JP 2000223929A JP 11025916 A JP11025916 A JP 11025916A JP 2591699 A JP2591699 A JP 2591699A JP 2000223929 A JP2000223929 A JP 2000223929A
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- frequency band
- antenna
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構造で帯域幅を十分に広くでき、しかも
放射パターンが断面略８の字であって、携帯電話機など
のアンテナとして好適なデュアルバンドアンテナを提供
する。 【解決手段】ヘリカル状で、先端側を所定ターン数だけ
等ピッチとし、これに続けて基端側ほどターン毎にその
ピッチが大きくなるようにし、全体の実効長が、第１周
波数帯ｆ１の１／４波長であるとともに、これよりも周
波数の高い第２周波数帯ｆ２の３／４波長であるように
する。さらに、第２周波数帯ｆ２に対して、先端側で実
効長が１／２波長となる部分の物理的長さｄ１が、基端
側で実効長が１／４波長となる部分の物理的長さｄ２よ
りも短くする。
放射パターンが断面略８の字であって、携帯電話機など
のアンテナとして好適なデュアルバンドアンテナを提供
する。 【解決手段】ヘリカル状で、先端側を所定ターン数だけ
等ピッチとし、これに続けて基端側ほどターン毎にその
ピッチが大きくなるようにし、全体の実効長が、第１周
波数帯ｆ１の１／４波長であるとともに、これよりも周
波数の高い第２周波数帯ｆ２の３／４波長であるように
する。さらに、第２周波数帯ｆ２に対して、先端側で実
効長が１／２波長となる部分の物理的長さｄ１が、基端
側で実効長が１／４波長となる部分の物理的長さｄ２よ
りも短くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機などの
アンテナとして好適なデュアルバンドアンテナに関する
ものである。
アンテナとして好適なデュアルバンドアンテナに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話機などに好適なデュアルバンド
アンテナの一例が特開平１０−３２２１２２号公報に示
されている。この従来のデュアルバンドアンテナの構成
は、あるターン数だけ一定のピッチで巻回してなる第１
のヘリカル素子と、その基端に連接され、あるターン数
だけこれよりも大きなピッチで巻回した第２のヘリカル
素子とからなる。そして、第１のヘリカル素子の実効長
を高い周波数の第１の周波数帯が共振できるように設定
され、第１と第２のヘリカル素子全体の実効長を低い周
波数の第２の周波数帯が共振できるように設定されてい
る。そこで、第１と第２の周波数帯がともに共振できる
デュアルバンドアンテナとして作用する。
アンテナの一例が特開平１０−３２２１２２号公報に示
されている。この従来のデュアルバンドアンテナの構成
は、あるターン数だけ一定のピッチで巻回してなる第１
のヘリカル素子と、その基端に連接され、あるターン数
だけこれよりも大きなピッチで巻回した第２のヘリカル
素子とからなる。そして、第１のヘリカル素子の実効長
を高い周波数の第１の周波数帯が共振できるように設定
され、第１と第２のヘリカル素子全体の実効長を低い周
波数の第２の周波数帯が共振できるように設定されてい
る。そこで、第１と第２の周波数帯がともに共振できる
デュアルバンドアンテナとして作用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとき従来のデ
ュアルバンドアンテナは、比較的に簡単な構造であり、
小型軽量に構成でき、携帯電話機などのアンテナとして
好適である。しかるに、実用上で使用できるアンテナ特
性が得られる周波数帯の帯域幅を、十分に広くとること
ができない。そこで、デュアルバンドアンテナとして適
用できる周波数帯は、その帯域幅が比較的に狭いものに
限定されてしまう。
ュアルバンドアンテナは、比較的に簡単な構造であり、
小型軽量に構成でき、携帯電話機などのアンテナとして
好適である。しかるに、実用上で使用できるアンテナ特
性が得られる周波数帯の帯域幅を、十分に広くとること
ができない。そこで、デュアルバンドアンテナとして適
用できる周波数帯は、その帯域幅が比較的に狭いものに
限定されてしまう。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、簡単な構造であって、しかも帯域幅を十分に広く
することのできるデュアルバンドアンテナを提供するこ
とを目的とする。
ので、簡単な構造であって、しかも帯域幅を十分に広く
することのできるデュアルバンドアンテナを提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明のデュアルバンドアンテナは 、ヘリカル
状で、基端側ほどターン毎にそのピッチが大きくなるよ
うにし、全体の実効長が、第１周波数帯の１／４波長で
あるとともに、これよりも周波数の高い第２周波数帯の
３／４波長であるように構成されている。
めに、本発明のデュアルバンドアンテナは 、ヘリカル
状で、基端側ほどターン毎にそのピッチが大きくなるよ
うにし、全体の実効長が、第１周波数帯の１／４波長で
あるとともに、これよりも周波数の高い第２周波数帯の
３／４波長であるように構成されている。
【０００６】また、ヘリカル状で、先端側を所定ターン
数だけ等ピッチとし、これに続いて基端側ほどターン毎
にそのピッチが大きくなるようにし、全体の実効長が、
第１周波数帯の１／４波長であるとともに、これよりも
周波数の高い第２周波数帯の３／４波長であるように構
成しても良い。
数だけ等ピッチとし、これに続いて基端側ほどターン毎
にそのピッチが大きくなるようにし、全体の実効長が、
第１周波数帯の１／４波長であるとともに、これよりも
周波数の高い第２周波数帯の３／４波長であるように構
成しても良い。
【０００７】そして、前記第２周波数帯に対して、先端
側で実効長が１／２波長となる部分の物理的長さが、基
端側で実効長が１／４波長となる部分の物理的長さより
も短くなるように構成することもできる。
側で実効長が１／２波長となる部分の物理的長さが、基
端側で実効長が１／４波長となる部分の物理的長さより
も短くなるように構成することもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１な
いし図５を参照して説明する。図１は、本発明のデュア
ルバンドアンテナの一実施例を示し、（ａ）は正面図で
あり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は底面図であり、
（ｄ）は第１周波数帯が１／４波長で共振した電流分布
図であり、（ｅ）は第２周波数帯が３／４波長で共振し
た電流分布図である。図２は、携帯電話機などにデュア
ルバンドアンテナとして組み付けるように構成した縦断
面図である。図３は、ＶＳＷＲ特性図である。図４は、
アンテナ特性を示すスミスチャートである。図５は、本
発明の放射パターンである。
いし図５を参照して説明する。図１は、本発明のデュア
ルバンドアンテナの一実施例を示し、（ａ）は正面図で
あり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は底面図であり、
（ｄ）は第１周波数帯が１／４波長で共振した電流分布
図であり、（ｅ）は第２周波数帯が３／４波長で共振し
た電流分布図である。図２は、携帯電話機などにデュア
ルバンドアンテナとして組み付けるように構成した縦断
面図である。図３は、ＶＳＷＲ特性図である。図４は、
アンテナ特性を示すスミスチャートである。図５は、本
発明の放射パターンである。
【０００９】まず、本発明のデュアルバンドアンテナ１
０は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、ヘリ
カル状で、先端側の所定のターン数（実施例では４．５
ターン）はピッチｐ１で等ピッチで巻回され、これに続
いて、基端側ほどターン毎にそのピッチｐ２、ｐ３、ｐ
４、ｐ５が大きくなるように巻回して構成されている。
一例としては、所定のターン数が等ピッチのｐ１は１ｍ
ｍ、これよりターン毎にピッチが大きいくなるｐ２は２
ｍｍ、ｐ３は３ｍｍ、ｐ４は３．５ｍｍ、ｐ５は４．６
ｍｍである。また、その巻径は５ｍｍである。そして、
全体の実効長が、８９０〜９６０ＭＨｚの第１周波数帯
ｆ１に対して図１（ｄ）に示されるごとく、１／４波長
で共振するように設定される。また、全体の実効長が、
１．７１〜１．８８ＧＨｚの第２周波数帯ｆ２に対して
も、図１（ｅ）に示されるごとく、３／４波長で共振す
るように設定される。ここで、第２周波数帯ｆ２に対し
て、共振する先端側の１／２波長の実効長となる部分
は、等ピッチｐ１で４．５ターンだけ巻回されたｐ０部
と、ｐ１よりもピッチがｐ２と大きくされた部分とから
なり、その物理的長さはｄ１である。そして、第２周波
数帯ｆ２に対して共振する基端側の１／４波長の実効長
の部分は、ピッチがｐ３、ｐ４、ｐ５の部分であり、そ
の物理的長さはｄ２である。そして、この先端側で１／
２波長の実効長の物理的長さｄ１が、基端側で１／４波
長の実効長の物理的長さｄ２よりも短くなるように設定
されている。
０は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、ヘリ
カル状で、先端側の所定のターン数（実施例では４．５
ターン）はピッチｐ１で等ピッチで巻回され、これに続
いて、基端側ほどターン毎にそのピッチｐ２、ｐ３、ｐ
４、ｐ５が大きくなるように巻回して構成されている。
一例としては、所定のターン数が等ピッチのｐ１は１ｍ
ｍ、これよりターン毎にピッチが大きいくなるｐ２は２
ｍｍ、ｐ３は３ｍｍ、ｐ４は３．５ｍｍ、ｐ５は４．６
ｍｍである。また、その巻径は５ｍｍである。そして、
全体の実効長が、８９０〜９６０ＭＨｚの第１周波数帯
ｆ１に対して図１（ｄ）に示されるごとく、１／４波長
で共振するように設定される。また、全体の実効長が、
１．７１〜１．８８ＧＨｚの第２周波数帯ｆ２に対して
も、図１（ｅ）に示されるごとく、３／４波長で共振す
るように設定される。ここで、第２周波数帯ｆ２に対し
て、共振する先端側の１／２波長の実効長となる部分
は、等ピッチｐ１で４．５ターンだけ巻回されたｐ０部
と、ｐ１よりもピッチがｐ２と大きくされた部分とから
なり、その物理的長さはｄ１である。そして、第２周波
数帯ｆ２に対して共振する基端側の１／４波長の実効長
の部分は、ピッチがｐ３、ｐ４、ｐ５の部分であり、そ
の物理的長さはｄ２である。そして、この先端側で１／
２波長の実効長の物理的長さｄ１が、基端側で１／４波
長の実効長の物理的長さｄ２よりも短くなるように設定
されている。
【００１０】そしてまた、図２に示すごとく、このデュ
アルバンドアンテナ１０を携帯電話機に組み付けるのに
便利なように、その基端１０ａが導電性金属からなるホ
ルダー１２に固定されるとともに電気的接続される。さ
らに、デュアルバンドアンテナ１０全体を覆うように樹
脂からなるキャップ１４が被せられ、その基端部がホル
ダー１２に刻設されたネジに螺合されて固定される。さ
らにまた、ホルダー１２には小径のネジが刻設され、こ
のネジが携帯用電話機の筐体に刻設された雌ネジに挿入
螺合されて固定される。
アルバンドアンテナ１０を携帯電話機に組み付けるのに
便利なように、その基端１０ａが導電性金属からなるホ
ルダー１２に固定されるとともに電気的接続される。さ
らに、デュアルバンドアンテナ１０全体を覆うように樹
脂からなるキャップ１４が被せられ、その基端部がホル
ダー１２に刻設されたネジに螺合されて固定される。さ
らにまた、ホルダー１２には小径のネジが刻設され、こ
のネジが携帯用電話機の筐体に刻設された雌ネジに挿入
螺合されて固定される。
【００１１】かかる構成にあっては、ＶＳＷＲ特性は、
図３に示すごとく、８９０ＭＨｚでＶＳＷＲは１．５
６、９６０ＭＨｚでＶＳＷＲは１．８３、１．７１ＧＨ
ｚでＶＳＷＲは１．７０、１．８８ＧＨｚでＶＳＷＲは
１．２１と、第１周波数帯ｆ１および第２周波数帯ｆ２
のいずれでも良好である。また、図４のスミスチャート
で示されるごとく、第１周波数帯ｆ１および第２周波数
帯ｆ２のいずれでも良好なアンテナインピーダンスが得
られている。さらに、本発明のデュアルバンドアンテナ
にあっては、基端側ほどターン毎にピッチが大きくなる
ように構成することで、等ピッチで巻回されたアンテナ
と比較して、実用上使用できる共振帯域幅が広くなるこ
とが実験的に確認されている。また、第２周波数帯ｆ２
においても、先端側の１／２波長が共振する実効長部分
の基部のピッチをｐ２と大きくすることで、１／２波長
が共振する実効長部分を全て等ピッチで構成したものに
比較して、帯域幅が広くなることが同様に実験的に確認
されている。
図３に示すごとく、８９０ＭＨｚでＶＳＷＲは１．５
６、９６０ＭＨｚでＶＳＷＲは１．８３、１．７１ＧＨ
ｚでＶＳＷＲは１．７０、１．８８ＧＨｚでＶＳＷＲは
１．２１と、第１周波数帯ｆ１および第２周波数帯ｆ２
のいずれでも良好である。また、図４のスミスチャート
で示されるごとく、第１周波数帯ｆ１および第２周波数
帯ｆ２のいずれでも良好なアンテナインピーダンスが得
られている。さらに、本発明のデュアルバンドアンテナ
にあっては、基端側ほどターン毎にピッチが大きくなる
ように構成することで、等ピッチで巻回されたアンテナ
と比較して、実用上使用できる共振帯域幅が広くなるこ
とが実験的に確認されている。また、第２周波数帯ｆ２
においても、先端側の１／２波長が共振する実効長部分
の基部のピッチをｐ２と大きくすることで、１／２波長
が共振する実効長部分を全て等ピッチで構成したものに
比較して、帯域幅が広くなることが同様に実験的に確認
されている。
【００１２】また、本発明では、基端側ほどターン毎に
ピッチが大きくなるように設定されているので、第１周
波数帯ｆ１に対して、図１（ｄ）に示すごとく、その電
流分布は、モノポールアンテナと同様となり、その放射
パターンは、正面から見て、図５のごとく、モノポール
アンテナの放射パターンと同様に断面略８の字となって
いる。なお、ヘリカル状で等ピッチで巻回されたアンテ
ナにあっては、一般的にその放射パターンは、ヌルポイ
ントが存在して、断面略８の字から大幅に変形されたも
のとなる。そしてまた、第２周波数帯ｆ２に対して、図
１（ｅ）に示すごとく、その電流分布において、１／２
波長の実効長の物理的長さｄ１の部分が短く、１／４波
長の実効長の物理的長さｄ２の部分が長いので、この物
理的長さの長い１／４波長の放射パターンが強く、物理
的長さが短い１／２波長の放射パターンは弱いものとな
る。そこで、全体としては、３／４波長の放射パターン
よりも１／４波長の放射パターンに近いものとなる。こ
れは、モノポールアンテナで３／４波長による放射パタ
ーンに比較して、大幅にヌルポイントが改善されて断面
略８の字に近いものとなっている。したがって、本発明
のデュアルバンドアンテナは、第１周波数帯ｆ１および
第２周波数帯ｆ２のいずれに対しても、断面略８の字の
放射パターンが得られる。これは、アンテナの姿勢によ
って、ヌルポイントの存在により利得が大幅に変化する
ようなことがなく、携帯電話機などの移動体のアンテナ
として好適である。
ピッチが大きくなるように設定されているので、第１周
波数帯ｆ１に対して、図１（ｄ）に示すごとく、その電
流分布は、モノポールアンテナと同様となり、その放射
パターンは、正面から見て、図５のごとく、モノポール
アンテナの放射パターンと同様に断面略８の字となって
いる。なお、ヘリカル状で等ピッチで巻回されたアンテ
ナにあっては、一般的にその放射パターンは、ヌルポイ
ントが存在して、断面略８の字から大幅に変形されたも
のとなる。そしてまた、第２周波数帯ｆ２に対して、図
１（ｅ）に示すごとく、その電流分布において、１／２
波長の実効長の物理的長さｄ１の部分が短く、１／４波
長の実効長の物理的長さｄ２の部分が長いので、この物
理的長さの長い１／４波長の放射パターンが強く、物理
的長さが短い１／２波長の放射パターンは弱いものとな
る。そこで、全体としては、３／４波長の放射パターン
よりも１／４波長の放射パターンに近いものとなる。こ
れは、モノポールアンテナで３／４波長による放射パタ
ーンに比較して、大幅にヌルポイントが改善されて断面
略８の字に近いものとなっている。したがって、本発明
のデュアルバンドアンテナは、第１周波数帯ｆ１および
第２周波数帯ｆ２のいずれに対しても、断面略８の字の
放射パターンが得られる。これは、アンテナの姿勢によ
って、ヌルポイントの存在により利得が大幅に変化する
ようなことがなく、携帯電話機などの移動体のアンテナ
として好適である。
【００１３】なお、上記実施例では、８９０〜９６０Ｍ
ＨｚのＧＳＭを第１周波数帯ｆ１とし、１．７１〜１．
８８ＧＨｚのＤＣＳを第２周波数帯ｆ２としているが、
これに限られず、ＰＤＣの８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨ
ｚ帯、ＡＭＰＳとＰＣＳなどの組み合わせで２つの周波
数帯で作用するデュアルバンドアンテナとして構成して
も良い。また、上記実施例では、先端から基端までを同
じ巻径で構成しているが、これに限られず、基端側ほど
ターン毎にその巻径が大きくなるように異径に構成して
も良い。
ＨｚのＧＳＭを第１周波数帯ｆ１とし、１．７１〜１．
８８ＧＨｚのＤＣＳを第２周波数帯ｆ２としているが、
これに限られず、ＰＤＣの８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨ
ｚ帯、ＡＭＰＳとＰＣＳなどの組み合わせで２つの周波
数帯で作用するデュアルバンドアンテナとして構成して
も良い。また、上記実施例では、先端から基端までを同
じ巻径で構成しているが、これに限られず、基端側ほど
ターン毎にその巻径が大きくなるように異径に構成して
も良い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のデュアル
バンドアンテナは構成されているので、以下のごとき格
別な効果を奏する。
バンドアンテナは構成されているので、以下のごとき格
別な効果を奏する。
【００１５】請求項１および２記載のいずれのデュアル
バンドアンテナにあっても、基端側ほどターン毎にその
ピッチが大きくなるように構成されているので、第１周
波数帯および第２周波数帯の２つの周波数帯でともに広
い帯域幅で使用することができる。
バンドアンテナにあっても、基端側ほどターン毎にその
ピッチが大きくなるように構成されているので、第１周
波数帯および第２周波数帯の２つの周波数帯でともに広
い帯域幅で使用することができる。
【００１６】そして、請求項３記載のデュアルバンドア
ンテナにあっては、第１周波数帯および第２周波数帯の
２つの周波数帯で、いずれも断面略８の字の放射パター
ンを得ることができ、ヌルポイントが存在せず、アンテ
ナの姿勢により利得が大幅に変化するようなことがな
い。そこで、携帯電話機などの移動体用のアンテナとし
て好適である。
ンテナにあっては、第１周波数帯および第２周波数帯の
２つの周波数帯で、いずれも断面略８の字の放射パター
ンを得ることができ、ヌルポイントが存在せず、アンテ
ナの姿勢により利得が大幅に変化するようなことがな
い。そこで、携帯電話機などの移動体用のアンテナとし
て好適である。
【図１】本発明のデュアルバンドアンテナの一実施例を
示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平面図であり、
（ｃ）は底面図であり、（ｄ）は第１周波数帯が１／４
波長で共振した電流分布図であり、（ｅ）は第２周波数
帯が３／４波長で共振した電流分布図である。
示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平面図であり、
（ｃ）は底面図であり、（ｄ）は第１周波数帯が１／４
波長で共振した電流分布図であり、（ｅ）は第２周波数
帯が３／４波長で共振した電流分布図である。
【図２】携帯電話機などにデュアルバンドアンテナとし
て組み付けるように構成した縦断面図である。
て組み付けるように構成した縦断面図である。
【図３】ＶＳＷＲ特性図である。
【図４】アンテナ特性を示すスミスチャートである。
【図５】本発明の放射パターンである。
１０ デュアルバンドアンテナ ｆ１ 第１周波数帯 ｆ２ 第２周波数帯
Claims (3)
- 【請求項１】 ヘリカル状で、基端側ほどターン毎にそ
のピッチが大きくなるようにし、全体の実効長が、第１
周波数帯の１／４波長であるとともに、これよりも周波
数の高い第２周波数帯の３／４波長であるように構成し
たことを特徴とするデュアルバンドアンテナ。 - 【請求項２】 ヘリカル状で、先端側を所定ターン数だ
け等ピッチとし、これに続いて基端側ほどターン毎にそ
のピッチが大きくなるようにし、全体の実効長が、第１
周波数帯の１／４波長であるとともに、これよりも周波
数の高い第２周波数帯の３／４波長であるように構成し
たことを特徴とするデュアルバンドアンテナ。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のデュアルバンド
アンテナにおいて、前記第２周波数帯に対して、先端側
で実効長が１／２波長となる部分の物理的長さが、基端
側で実効長が１／４波長となる部分の物理的長さよりも
短くなるように構成したことを特徴とするデュアルバン
ドアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11025916A JP2000223929A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | デュアルバンドアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11025916A JP2000223929A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | デュアルバンドアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000223929A true JP2000223929A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12179112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11025916A Pending JP2000223929A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | デュアルバンドアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000223929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217625A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 携帯無線機の内蔵アンテナ |
| JP2010068070A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Yazaki Corp | デュアルバンド・ヘリカルアンテナの設計方法 |
-
1999
- 1999-02-03 JP JP11025916A patent/JP2000223929A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217625A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 携帯無線機の内蔵アンテナ |
| JP2010068070A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Yazaki Corp | デュアルバンド・ヘリカルアンテナの設計方法 |
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