JP2000261243A - 逆ｆ型アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型にしても広帯域性を有する逆Ｆ型アンテ
ナとする。 【解決手段】 屈曲した給電素子１の外側に平行に外側
無給電素子３を屈曲して配置し、屈曲した給電素子１の
内側に平行に内側無給電素子２を屈曲して配置する。給
電素子１と外側無給電素子３の素子長は等しくされ、内
側無給電素子２の素子長はこれより長くされている。こ
れにより、各素子を屈曲して小型化しても、広帯域の周
波数特性とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広い周波数帯域で
動作させることのできる小型の逆Ｆ型アンテナに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】室内や地下等で使用されている防災無
線、構内無線、移動体無線等のアンテナとしては、従来
ダイポール方式アンテナ、モノポールアンテナ等が使用
されていたが、ダイポール方式アンテナ及びモノポール
アンテナについては室内や構内の側壁や天井等から突出
した取付状態となるために美観を損ねることになってい
た。これを解決するために、低姿勢の平面型のアンテナ
が提案されている。この平面型のアンテナとして、特開
平８−７８９４３号公報や特開平８−２５０９２５号公
報に開示される逆Ｆ型アンテナが知られており、その一
例の構成を図１１（ａ）に示す。

【０００３】この図に示す逆Ｆ型アンテナは、等価的に
無限の大きさとされたグランドプレーン１０６と、この
グランドプレーン１０６上に所定間隔離隔されて平行に
配置されたＬ字状の給電素子１０１と、給電素子１０１
の両側に配置された２本のＬ字状の無給電素子１０２，
１０３が設けられている。給電素子１０１の一端は、垂
直にグランドプレーン１０６側に屈曲されてその先端が
給電部１０４とされており、その他端は開放されてい
る。さらに、給電素子１０１の屈曲位置の近傍の所定位
置ｃをグランドプレーン１０６に短絡させる短絡導体１
０５が設けられている。また、２本の無給電素子１０
２，１０３の一端は、垂直に屈曲されてその先端がグラ
ンドプレーン１０６に短絡されており、その他端は開放
されている。

【０００４】グランドプレーン１０６のａ点には図示さ
れていないが貫通孔が形成されており、この貫通孔の部
分に図示しない同軸接栓が固着され、その外部導体は貫
通孔の周りのグランドプレーン１０６に接続され、その
内部導体は給電素子１０１の屈曲された先端に接続され
る。給電素子１０１の全長、すなわち、給電素子１０１
の屈曲された一端であるａ点から先端の開放端であるｅ
点までの長さａ−ｅは、動作中心周波数の波長をλとす
るときに、ほぼ１／４λとされている。また、２本の無
給電素子１０２，１０３の全長の長さａ’−ｅ’も同様
にほぼ１／４λとされている。また、ａ点と短絡導体１
０５が設けられるｄ点までの長さａ−ｄを調整すること
により、給電点インピーダンスを調整することができ
る。

【０００５】このような構成の逆Ｆ型アンテナの電気的
特性を、図１１（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す。図１１
（ｂ）はＶＳＷＲ（電圧定在波比）の周波数特性であ
り、図１１（ｃ）はφ＝０°の面の水平偏波成分と垂直
偏波成分の放射パターンであり、図１１（ｄ）はφ＝９
０°の面の水平偏波成分と垂直偏波成分の放射パターン
である。なお、図１１（ｃ）（ｄ）における測定周波数
は設計周波数をｆｏとする時に、１．０２ｆｏの測定周
波数とされており、同図において垂直偏波成分は実線で
示されており、水平偏波成分は破線で示されている。図
１１（ｂ）に示すように、図１１（ａ）に示す構成の逆
Ｆ型アンテナは、広帯域性を示しており、ＶＳＷＲが２
以下の比帯域は周波数ｆｏに対して約２０％となる。ま
た、φ＝０°面では水平偏波成分は放射されず垂直偏波
成分のみ放射されており、φ＝９０°面では垂直偏波成
分はグランドプレーン１０６に対して傾いて放射される
ようになり、水平偏波成分は上方へ放射されるようにな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１１（ａ）に示す逆
Ｆ型アンテナは比帯域が２０％されるために、広帯域性
を要求される携帯電話機にも使用することが可能とな
る。しかしながら、給電素子１０１および２本の無給電
素子１０２，１０３は直線状に延伸された形態とされて
いるため、逆Ｆ型アンテナの形状は大きいものとなる。
従って、小型化が特に要求される携帯電話機等に搭載す
るには形状が大きすぎるという問題点があった。そこ
で、これを解決する一手法として給電素子１０１と２本
の無給電素子１０２，１０３をグランドプレーン１０６
と平行する面内において屈曲させることが考えられる。
このような考えに基づく逆Ｆ型アンテナの構成を図１２
（ａ）に示す。

【０００７】図１２（ａ）に示す逆Ｆ型アンテナは、等
価的に無限の大きさとされたグランドプレーン１１６
と、このグランドプレーン１１６上に所定間隔離隔され
て平行に配置されており、その一端部がグランドプレー
ン１１６に対して垂直に屈曲された給電素子１１１と、
給電素子１１１の両側に配置された２本の無給電素子１
１２，１１３とから構成されている。給電素子１１１の
一端は、垂直にグランドプレーン１１６側に屈曲されて
その先端が給電部１１４とされており、水平部はグラン
ドプレーン１１６に平行する面において２カ所で図示す
るように屈曲されて、その他端が開放されている。さら
に、給電素子１１１の屈曲位置の近傍の所定位置ｃをグ
ランドプレーン１１６に短絡させる短絡導体１１５が設
けられている。

【０００８】また、２本の無給電素子１１２，１１３の
一端は、垂直に屈曲されてその先端がグランドプレーン
１０６に短絡されており、水平部はグランドプレーン１
１６に平行する面において１カ所あるいは２カ所で図示
するように屈曲されて、その先端が開放されている。こ
の場合、屈曲された２本の無給電素子１１２，１１３
は、屈曲された給電素子１１１に平行に配置されるよう
になる。この逆Ｆ型アンテナの給電構造は、図１１
（ａ）に示す逆Ｆ型アンテナと同様の構成とされている
ので省略する。給電素子１１１の全長、すなわち、給電
素子１１１の屈曲された一端であるａ点から先端の開放
端であるｅ点までの長さａ−ｅは、動作中心周波数の波
長をλとするときに、ほぼ１／４λとされている。ま
た、２本の無給電素子１１２，１１３の全長の長さａ’
−ｅ’も同様にほぼ１／４λとされている。また、ａ点
と短絡導体１１５が設けられるｄ点までの長さａ−ｄを
調整することにより、給電点インピーダンスを調整する
ことができる。

【０００９】このような構成の逆Ｆ型アンテナの電気的
特性を、図１２（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す。図１２
（ｂ）はＶＳＷＲ（電圧定在波比）の周波数特性であ
り、図１２（ｃ）はφ＝０°の面の水平偏波成分と垂直
偏波成分の放射パターンであり、図１２（ｄ）はφ＝９
０°の面の水平偏波成分と垂直偏波成分の放射パターン
である。なお、図１２（ｃ）（ｄ）における測定周波数
は設計周波数ｆｏとする時に、１．１ｆｏの測定周波数
とされており、同図において垂直偏波成分は実線で示さ
れており、水平偏波成分は破線で示されている。図１２
（ｂ）に示すように、図１２（ａ）に示す構成の逆Ｆ型
アンテナは、動作周波数帯域は低域と高域とで２分され
るようになる。また、φ＝０°面では水平偏波成分は若
干放射され、垂直偏波成分は傾いて放射される。ただ
し、利得は小さくなり、特に水平偏波成分に対する利得
は小さい。さらに、φ＝９０°面ではφ＝０°面と同様
に水平偏波成分は若干放射され、垂直偏波成分は傾いて
放射される。ただし、利得は小さくなり、特に水平偏波
成分に対する利得は小さい。

【００１０】図１２（ａ）に示す逆Ｆ型アンテナは、給
電素子１１１および２本の無給電素子１１２，１１３が
グランドプレーンと平行な面内において屈曲されている
ため、小型の逆Ｆ型アンテナとすることができる。しか
しながら、動作周波数帯域は２分されてしまうことから
広帯域性を得ることができないという問題があった。そ
こで、本発明は小型にしても広帯域性を有する逆Ｆ型ア
ンテナを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の逆Ｆ型アンテナは、グランドプレーンの面
と所定間隔離隔された平行な面内において屈曲されると
共に、その一端が前記グランドプレーンに向かって略垂
直に屈曲されて給電部が形成された給電素子と、前記グ
ランドプレーンの面と所定間隔離隔された平行な面内に
おいて屈曲されると共に、その一端が略垂直に屈曲され
て前記グランドプレーンに短絡され、前記給電素子から
所定間隔離隔されてその外側に略平行に配置された外側
無給電素子と、前記グランドプレーンの面と所定間隔離
隔された平行な面内において屈曲されると共に、その一
端が略垂直に屈曲されて前記グランドプレーンに短絡さ
れ、前記給電素子から所定間隔離隔されてその内側に略
平行に配置された内側無給電素子と、前記グランドプレ
ーンに略垂直に配置されて、前記給電素子の所定位置と
前記グランドプレーン間を短絡する短絡素子とを備え、
前記給電素子と前記外側無給電素子の素子長がほぼ等し
くされていると共に、前記内側無給電素子の素子長が前
記給電素子の素子長より長くされている。

【００１２】また、上記逆Ｆ型アンテナにおいて、前記
内側無給電素子の開放された先端が前記給電素子の開放
された先端に向かって屈曲されることにより、小型化さ
れるよう屈曲されていてもよい。

【００１３】このような本発明によれば、給電素子と２
本の無給電素子とをグランドプレーンと平行な面内にお
いて屈曲するようにした際に、内側に位置する無給電素
子の長さを長くしたので、動作周波数帯域が２分される
ことなく広帯域性を有する逆Ｆ型アンテナとすることが
できる。また、給電素子と２本の無給電素子とは屈曲さ
れているので、小型の逆Ｆ型アンテナとすることができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の逆Ｆ型アンテナの実施の
形態の第１の構成例を図１（ａ）（ｂ）に示す。ただ
し、図１（ａ）は本発明の第１の逆Ｆ型アンテナの斜視
図であり、図１（ｂ）は本発明の第１の逆Ｆ型アンテナ
の上面図である。これらの図に示す逆Ｆ型アンテナは、
等価的に無限の大きさとされたグランドプレーン６と、
このグランドプレーン６上に配置された給電素子１と、
給電素子１の両側にそれぞれ配置された内側無給電素子
２と外側無給電素子３とから構成される。給電素子１
は、グランドプレーン６に対して略垂直とされた垂直部
ａ１−ｂ１と屈曲された水平部ｂ１−ｆ１−ｇ１−ｅ１
から構成される。また、内側無給電素子２は、グランド
プレーン６に対して略垂直とされた垂直部ａ２−ｂ２と
屈曲された水平部ｂ２−ｆ２−ｇ２−ｈ２−ｉ２−ｅ２
から構成され、外側無給電素子３はグランドプレーン６
に対して略垂直とされた垂直部ａ３−ｂ３と屈曲された
水平部ｂ３−ｆ３−ｅ３から構成される。

【００１５】給電素子１の垂直部ａ１−ｂ１の一端は給
電部４とされており、水平部ｂ１−ｆ１−ｇ１−ｅ１は
グランドプレーン６に平行する面において２カ所で図示
するように屈曲されて、その先端が開放されている。さ
らに、給電素子１における垂直部と水平部との接続点ｂ
１の近傍の所定位置ｃをグランドプレーン６に短絡させ
る短絡導体５が設けられている。短絡導体５の長さｃ−
ｄは垂直部ａ１−ｂ１の長さとほぼ等しくされ、これに
より、給電素子１は垂直部ａ１−ｂ１の長さに相当する
間隔だけグランドプレーン６から離隔されて、グランド
プレーン６の面に平行に配置される。また、給電素子１
の垂直部の先端ａ１に対向するグランドプレーン６の部
分には、図示されていないが貫通孔が形成されており、
この貫通孔の部分に図示しない同軸接栓が固着され、そ
の外部導体は貫通孔の周りのグランドプレーン６に接続
され、その内部導体は給電素子１の垂直部の先端ａ１に
接続される。

【００１６】内側無給電素子２の垂直部ａ２−ｂ２のａ
２点はグランドプレーン６に短絡され、水平部ｂ２−ｆ
２−ｇ２−ｈ２−ｉ２−ｅ２は、図示するように４カ所
で屈曲され、その先端が開放されている。この内側無給
電素子２における屈曲は、給電素子１に内側無給電素子
２がグランドプレーン６に平行な面内において一定の間
隔を保持して平行になるように屈曲されている。なお、
内側無給電素子２は垂直部ａ２−ｂ２の長さに相当する
間隔だけグランドプレーン６から離隔されて、グランド
プレーン６の面に平行に配置される。

【００１７】さらに、外側無給電素子３の垂直部ａ３−
ｂ３のａ３点はグランドプレーン６に短絡され、水平部
ｂ３−ｆ３−ｅ３は、図示するように１カ所で屈曲さ
れ、その先端が開放されている。この外側無給電素子３
における屈曲は、給電素子１に外側無給電素子３がグラ
ンドプレーン６に平行な面内において一定の間隔を保持
して平行になるように屈曲されている。なお、外側無給
電素子３は垂直部ａ３−ｂ３の長さに相当する間隔だけ
グランドプレーン６から離隔されて、グランドプレーン
６の面に平行に配置される。また、給電素子１と内側無
給電素子２と外側無給電素子３における水平部の始点ｂ
１，ｂ２，ｂ３は直線であるＡ−Ａ線上に位置するよう
にされ、内側無給電素子２における屈曲点ｈ２と屈曲点
ｉ２とは、図示するようにＡ−Ａ線を超えた位置に配置
されている。

【００１８】ところで、給電素子１の垂直部ａ１−ｂ１
と内側無給電素子２の垂直部ａ２−ｂ２と外側無給電素
子３の垂直部ａ３−ｂ３と短絡導体５の長さは相互にほ
ぼ等しくされ、給電素子１の水平部ｂ１−ｆ１−ｇ１−
ｅ１の長さと、外側無給電素子３の水平部ｂ３−ｆ３−
ｅ３の長さとはほぼ等しくされる。また、内側無給電素
子２の水平部ｂ２−ｆ２−ｇ２−ｈ２−ｉ２−ｅ２の長
さは、給電素子１の水平部ｂ１−ｆ１−ｇ１−ｅ１の長
さより長く設定される。例えば、設計周波数１．２〔Ｇ
Ｈｚ〕の波長をλｏとした際に、給電素子１の垂直部ａ
１−ｂ１と内側無給電素子の垂直部ａ２−ｂ２と外側無
給電素子の垂直部ａ３−ｂ３と短絡導体５の長さは、約
０．０９１２λｏとされ、給電素子１の水平部ｂ１−ｆ
１−ｇ１−ｅ１と、外側無給電素子３の水平部ｂ３−ｆ
３−ｅ３の長さは、約０．１７６λｏとされ、内側無給
電素子２の水平部ｂ２−ｆ２−ｇ２−ｈ２−ｉ２−ｅ２
の長さは、約０．２２３λｏとされる。また、短絡導体
５と給電点ａ１との長さａ１−ｄは、約０．０３５２λ
ｏとされ、給電素子１および内側無給電素子２との間隔
ａ１−ａ２と、給電素子１と外側無給電素子３との間隔
ａ１−ａ３は約０．０１３λｏとされる。さらに、給電
素子１および内側無給電素子２、外側無給電素子３、短
絡導体５は、例えば直径約０．００４λｏの線材で構成
される。

【００１９】図１（ａ）（ｂ）に示す本発明の第１の逆
Ｆ型アンテナにおける内側無給電素子２の水平部におけ
るｂ２−ｆ２の長さとｆ２−ｇ２の長さとｇ２からＡ−
Ａ線に接するまでの長さがほぼ等しくなるよう屈曲し、
この内側無給電素子２に対して、グランドプレーン６に
平行な面内において一定の間隔を保持して平行になるよ
うに、上記した素子長の給電素子１と外側無給電素子３
とを屈曲させた際の電気的特性を、図２および図３に示
す。ただし、図２は逆Ｆ型アンテナのインピーダンス特
性を示すスミスチャートであり、図３はＶＳＷＲの周波
数特性を示している。また、φ＝０°面における放射パ
ターンを図８に示している。図２および図３を参照する
と、ＶＳＷＲは低域において多少２分される傾向を示す
が、ＶＳＷＲが３以下となる比帯域は約２９％もの広帯
域とされることがわかる。このように、本発明の第１の
逆Ｆ型アンテナは給電素子１および内側無給電素子２と
外側無給電素子３とを屈曲して小型化を図るようにして
も、比帯域を広帯域とすることができることから、携帯
電話機等の小型化・広帯域性を必要とされる通信システ
ムに適用して好適なアンテナとすることができる。

【００２０】ここで、給電素子１および２本の無給電素
子２，３をグランドプレーン６と平行な面内において屈
曲しても、本発明の第１の逆Ｆ型アンテナは図１２
（ｂ）に示す従来例のようにＶＳＷＲの周波数特性が２
分されずに広帯域になる理由について説明する。図１２
（ａ）に示す構成の逆Ｆ型アンテナを種々の手法により
解析したところ、図１２（ｂ）に示す低域の共振周波数
ｆ_Lを含む周波数特性は外側に配置された無給電素子１
１２の作用により奏されるものであり、図１２（ｂ）に
示す２分された高域における低い方の共振周波数ｆ_H近
傍の周波数特性は内側に配置された無給電素子１１３の
作用により奏されることがわかった。さらに、給電素子
１１１と無給電素子１１３との作用により２分された高
域における広帯域の周波数特性が奏されている。ここ
で、共振周波数ｆ_Hを低域へシフトするようにすれば、
共振周波数ｆ_Hが共振周波数ｆ_Lに近接されるので、周波
数特性は２分されずに広帯域の周波数特性とすることが
できるようになる。これを実現するために、本発明の第
１の逆Ｆ型アンテナでは内側無給電素子２の素子長を長
くして共振周波数ｆ_Hを低域へシフトするようにしてい
る。

【００２１】次に、本発明の逆Ｆ型アンテナの実施の形
態の第２の構成例を図４および図５に示す。ただし、図
４は本発明の第２の逆Ｆ型アンテナの斜視図であり、図
５は本発明の第２の逆Ｆ型アンテナの上面図である。図
４および図５に示す第２の逆Ｆ型アンテナは、次の点で
図１（ａ）（ｂ）に示す第１の逆Ｆ型アンテナと異なる
構成とされている。図１（ａ）（ｂ）に示す本発明の第
１の逆Ｆ型アンテナでは、給電素子１と内側無給電素子
２と外側無給電素子３における水平部の始点ｂ１，ｂ
２，ｂ３はＡ−Ａ線上に位置するようにされ、内側無給
電素子２における屈曲点ｈ２と屈曲点ｉ２とは、図示す
るようにＡ−Ａ線を超えた位置に配置されている。これ
に対して、図４および図５に示す第２の逆Ｆ型アンテナ
は、給電素子１と内側無給電素子２と外側無給電素子３
における水平部の始点ｂ１，ｂ２，ｂ３はＡ−Ａ線上に
位置するようにされると共に、内側無給電素子２におけ
る屈曲点ｈ２と屈曲点ｉ２も、図示するようにＡ−Ａ線
上の位置に配置されるよう、水平部ｂ２−ｆ２−ｇ２−
ｈ２−ｉ２−ｅ２が屈曲されている。

【００２２】その他の構成においては、本発明の第２の
逆Ｆ型アンテナは本発明の第１の逆Ｆ型アンテナと同様
の構成とされているので、その説明は省略する。この本
発明の第２の逆Ｆ型アンテナにおける給電素子１の垂直
部ａ１−ｂ１と内側無給電素子２の垂直部ａ２−ｂ２と
外側無給電素子３の垂直部ａ３−ｂ３と短絡導体５の長
さは相互にほぼ等しくされ、給電素子１の水平部ｂ１−
ｆ１−ｇ１−ｅ１の長さと、外側無給電素子３の水平部
ｂ３−ｆ３−ｅ３の長さとはほぼ等しくされる。また、
内側無給電素子２の水平部の長さは、給電素子１の水平
部ｂ１−ｆ１−ｇ１−ｅ１の長さより長く設定される。
例えば、設計周波数１．２〔ＧＨｚ〕の波長をλｏとし
た際に、給電素子１の垂直部ａ１−ｂ１と内側無給電素
子２の垂直部ａ２−ｂ２と外側無給電素子３の垂直部ａ
３−ｂ３と短絡導体５の長さは、約０．０９１２λｏと
され、給電素子１の水平部ｂ１−ｆ１−ｇ１−ｅ１と、
外側無給電素子３の水平部ｂ３−ｆ３−ｅ３の長さは、
約０．１７６λｏとされ、内側無給電素子２の水平部ｂ
２−ｆ２−ｇ２−ｈ２−ｉ２−ｅ２の長さは、約０．２
２３λｏとされる。また、短絡導体５と給電点ａ１との
長さａ１−ｄは、約０．０３５２λｏとされ、給電素子
１および内側無給電素子２との間隔ａ１−ａ２と、給電
素子１と外側無給電素子３との間隔ａ１−ａ３は約０．
０１３λｏとされる。さらに、給電素子１および内側無
給電素子２、外側無給電素子３、短絡導体５は、例えば
直径約０．００４λｏの線材で構成される。

【００２３】図４および図５に示す本発明の第２の逆Ｆ
型アンテナにおける内側無給電素子２の水平部における
ｂ２−ｆ２の長さとｆ２−ｇ２の長さとｇ２−ｈ２の長
さがほぼ等しくなるよう屈曲し、この内側無給電素子２
に対して、グランドプレーン６に平行な面内において一
定の間隔を保持して平行になるように、上記した素子長
の給電素子１と外側無給電素子３とを屈曲させた際の電
気的特性を、図６，図７および図８に示す。ただし、図
６は逆Ｆ型アンテナのＶＳＷＲの周波数特性であり、図
７はそのインピーダンス特性を示すスミスチャートであ
る。図６および図７を参照すると、ＶＳＷＲは低域にお
いてほとんど２分される傾向がなくなっており、ＶＳＷ
Ｒが３以下となる比帯域は約２７％もの広帯域とされる
ことがわかる。このように、本発明の第２の逆Ｆ型アン
テナは給電素子１および内側無給電素子２と外側無給電
素子３とを屈曲して小型化を図るようにしても、比帯域
を広帯域とすることができることから、携帯電話機等の
小型化・広帯域性を必要とされる通信システムに適用し
て好適なアンテナとすることができる。

【００２４】上記した本発明にかかる逆Ｆ型アンテナの
給電素子１および内側無給電素子２と外側無給電素子３
は線材で構成すると説明したが、本発明はこれに限らず
金属材からなる線条や、細長い帯状の板または管等で形
成することもできる。ところで、いずれの材料で本発明
にかかる逆Ｆ型アンテナを形成する場合にも、その材料
の太さや強度からみて、逆Ｆ型アンテナの給電素子１お
よび内側無給電素子２と外側無給電素子３の各水平部の
姿勢を、所要の機械的強度で水平に維持し続けるほど強
固に構成することは困難である。そこで、これを解決す
るために、給電素子１および内側無給電素子２と外側無
給電素子３とグランドプレーン６との間に誘電率の低い
スペーサを介在させ、このスペーサの下面をグランドプ
レーン６の表面に固定すると共に、スペーサの上面に逆
Ｆ型アンテナの給電素子１および内側無給電素子２と外
側無給電素子３を固着するようにしてもよい。この場
合、スペーサの側面に給電素子１および内側無給電素子
２と外側無給電素子３における各垂直部を固着し、スペ
ーサを貫通するよう短絡導体５を取り付ければよい。こ
れにより、機械的強度を大きくすることができ、逆Ｆ型
アンテナの給電素子１および内側無給電素子２と外側無
給電素子３の各水平部の姿勢を、グランドプレーン６に
対して平行に維持し続けることができる。

【００２５】また、給電点ａ１に対向してグランドプレ
ーン６に形成した貫通孔の周囲に、高周波特性の良好な
絶縁物を充填して接栓の中心導体がグランドプレーン６
に接触しないようにしてもよい。さらに、本発明に係る
逆Ｆ型アンテナの給電素子１および内側無給電素子２と
外側無給電素子３の各水平部を、直方体状の誘電体の上
面に蒸着等の手段によって形成した金属薄層により形成
し、誘電体の側面に同様の手段により給電素子１および
内側無給電素子２と外側無給電素子３の各垂直部を形成
する。さらに加えて、誘電体に設けた貫通孔内に同様の
手段により金属薄層を形成することにより短絡導体５を
形成する。そして、誘電体の下面に所定面積の金属板を
固着するか、あるいは、誘電体の下面全域に金属薄層を
形成してグランドプレーン６とすることにより、本発明
の逆Ｆ型アンテナを構成するようにしてもよい。

【００２６】上記説明した本発明の第１の逆Ｆ型アンテ
ナにおいては、短絡導体５と給電点ａ１との長さａ１−
ｄは約０．０３５２λｏとされているが、この長さａ１
−ｄをパラメータとした際の電気的特性の変化を図９お
よび図１０に示す。図９（ａ）は、短絡導体５と給電点
ａ１との長さａ１−ｄを約０．０２λｏとした際の逆Ｆ
型アンテナのインピーダンス特性を示すスミスチャート
であり、図９（ｂ）はそのＶＳＷＲの周波数特性を示し
ている。図９（ａ）（ｂ）を参照すると、ＶＳＷＲは低
域において２分される傾向が強く、比帯域も狭い。ま
た、図７に示すインピーダンス特性と比較すると明らか
なようにインピーダンス特性も変化している。

【００２７】また図１０（ａ）は、短絡導体５と給電点
ａ１との長さａ１−ｄを約０．０５２λｏとした際の逆
Ｆ型アンテナのインピーダンス特性を示すスミスチャー
トであり、図１０（ｂ）はそのＶＳＷＲの周波数特性を
示している。図１０（ａ）（ｂ）を参照すると、ＶＳＷ
Ｒは低域において２分される傾向は小さく、ＶＳＷＲが
３以下の比帯域も広い。また、図７に示すインピーダン
ス特性と比較すると明らかなようにインピーダンス特性
も変化している。上記例示された約０．０３５２λｏと
されている短絡導体５と給電点ａ１との長さａ１−ｄ
は、図９と図１０に示す場合の間の数値とされており、
図９と図１０に示す比帯域より広い比帯域が得られてい
ると共に、そのインピーダンス特性も良好な特性とな
る。このように、短絡導体５と給電点ａ１との長さａ１
−ｄは例示された数値の近傍とするのが好適である。

【００２８】

【発明の効果】本発明の逆Ｆ型アンテナは以上のように
構成されて、給電素子と２本の無給電素子とをグランド
プレーンと平行な面内において屈曲するようにした際
に、内側に位置する無給電素子の長さを長くされている
ので、動作周波数帯域が２分されることなく広帯域性を
有する逆Ｆ型アンテナとすることができる。また、給電
素子と２本の無給電素子とは屈曲されているので、小型
の逆Ｆ型アンテナとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の逆Ｆ型アンテナの実施の形態における
第１の構成例の構成を示す斜視図、および、上面図であ
る。

【図２】本発明の第１の逆Ｆ型アンテナのインピーダン
ス特性を示すスミスチャートである。

【図３】本発明の第１の逆Ｆ型アンテナのＶＳＷＲの周
波数特性を示す図である。

【図４】本発明の逆Ｆ型アンテナの実施の形態における
第２の構成例の構成を示す斜視図である。

【図５】本発明の逆Ｆ型アンテナの実施の形態における
第２の構成例の構成を示す上面図である。

【図６】本発明の第２の逆Ｆ型アンテナのＶＳＷＲの周
波数特性を示す図である。

【図７】本発明の第２の逆Ｆ型アンテナのインピーダン
ス特性を示すスミスチャートである。

【図８】本発明の第１の逆Ｆ型アンテナの放射パターン
を示す図である。

【図９】本発明の逆Ｆ型アンテナにおいて、短絡導体の
位置を給電点に対して変化させた際のインピーダンス特
性を示すスミスチャートである。

【図１０】本発明の逆Ｆ型アンテナにおいて、短絡導体
の位置を給電点に対して変化させた際の他のインピーダ
ンス特性を示すスミスチャートである。

【図１１】従来の逆Ｆ型アンテナの構成、ＶＳＷＲの周
波数特性、放射パターンを示す図である。

【図１２】従来の他の逆Ｆ型アンテナの構成、ＶＳＷＲ
の周波数特性、放射パターンを示す図である。

【符号の説明】

１，１０１，１１１ 給電素子 ２ 内側無給電素子 ３ 外側無給電素子 ４，１０４，１１４ 給電部 ５，１０５，１１５ 短絡導体 ６，１０６，１１６ グランドプレーン １１２，１１３ 無給電素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グランドプレーンの面と所定間隔離隔さ
   れた平行な面内において屈曲されると共に、その一端が
   前記グランドプレーンに向かって略垂直に屈曲されて給
   電部が形成された給電素子と、 前記グランドプレーンの面と所定間隔離隔された平行な
   面内において屈曲されると共に、その一端が略垂直に屈
   曲されて前記グランドプレーンに短絡され、前記給電素
   子から所定間隔離隔されてその外側に略平行に配置され
   た外側無給電素子と、 前記グランドプレーンの面と所定間隔離隔された平行な
   面内において屈曲されると共に、その一端が略垂直に屈
   曲されて前記グランドプレーンに短絡され、前記給電素
   子から所定間隔離隔されてその内側に略平行に配置され
   た内側無給電素子と、 前記グランドプレーンに略垂直に配置されて、前記給電
   素子の所定位置と前記グランドプレーン間を短絡する短
   絡素子とを備え、 前記給電素子と前記外側無給電素子の素子長がほぼ等し
   くされていると共に、前記内側無給電素子の素子長が前
   記給電素子の素子長より長くされていることを特徴とす
   る逆Ｆ型アンテナ。
2. 【請求項２】 前記内側無給電素子の開放された先端が
   前記給電素子の開放された先端に向かって屈曲されるこ
   とにより、小型化されるよう屈曲されていることを特徴
   とする請求項１記載の逆Ｆ型アンテナ。