JP2001168629A - Ｆ形アンテナ - Google Patents
Ｆ形アンテナInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】アンテナのグランド板の寸法を小さくしても必
要な性能を維持することのできるＦ形アンテナを提供す
る。 【解決手段】矩形状プリント基板を用い、この矩形状プ
リント基板上の一方の面上にまとめるか、又は、一方の
面上と他方の面上に、それぞれ、Ｆ形導体膜のアンテナ
エレメントと矩形導体膜のグランド板とが形成されると
ともに、矩形状プリント基板のグランド板を形成した面
とは異なる面上にＦ型導体膜の給電端からグランド板の
縁までマイクロストリップ線路が形成されており、グラ
ンド板がマイクロストリップ線路に対してはグランドと
して働くが、アンテナエレメントに対してはグランドで
はなくアンテナエレメントとして働くように形成されて
いる。グランド板の電気長は、約１／４波長のときが最
も安定したＳＷＲ特性を示している。
要な性能を維持することのできるＦ形アンテナを提供す
る。 【解決手段】矩形状プリント基板を用い、この矩形状プ
リント基板上の一方の面上にまとめるか、又は、一方の
面上と他方の面上に、それぞれ、Ｆ形導体膜のアンテナ
エレメントと矩形導体膜のグランド板とが形成されると
ともに、矩形状プリント基板のグランド板を形成した面
とは異なる面上にＦ型導体膜の給電端からグランド板の
縁までマイクロストリップ線路が形成されており、グラ
ンド板がマイクロストリップ線路に対してはグランドと
して働くが、アンテナエレメントに対してはグランドで
はなくアンテナエレメントとして働くように形成されて
いる。グランド板の電気長は、約１／４波長のときが最
も安定したＳＷＲ特性を示している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｆ形の構造をもつ
無線通信用のアンテナに関するものである。
無線通信用のアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の無線通信用アンテナとして、小
型に構成することが可能な逆Ｆアンテナが従来提案され
ていた。しかし、この逆Ｆアンテナは小型で携帯機用ア
ンテナとして使用可能な特性を備えているが、構造が複
雑で、製造に工数を要し、製造コストが高くなる欠点が
ある。
型に構成することが可能な逆Ｆアンテナが従来提案され
ていた。しかし、この逆Ｆアンテナは小型で携帯機用ア
ンテナとして使用可能な特性を備えているが、構造が複
雑で、製造に工数を要し、製造コストが高くなる欠点が
ある。
【０００３】このような逆Ｆアンテナの欠点が解消する
ための無線通信用アンテナの一つとして、特に一枚のプ
リント基板から低コストで作成できる板状逆Ｆアンテナ
が提案されている〔特開平５−２２０１８号公報参
照〕。このアンテナは板状逆Ｆアンテナの放射素子とグ
ランドパターンを同一平面上に配置し、入力インピーダ
ンスを５０オームに整合することによって低コストで充
分な性能を得るものである。この板状逆Ｆアンテナの性
能に関していえば、通常の立体的な逆Ｆアンテナとはア
ンテナの使用周波数帯域はほぼ同等で、アンテナ利得に
おいても同等であるが、製造コストが遙かに安い。この
板状逆Ｆアンテナにおいては、同軸給電のほかにマイク
ロストリップ線路での給電も提案されており、高周波回
路のプリント基板の一部を用いてアンテナを作成するこ
とができる利点がある。また、その指向性が水平面内無
指向性を示しているため、固定局用のアンテナとしても
利用することができる。立体的な板状逆Ｆアンテナでは
グランドパターンは大地に対して平行に配置されるが、
板状逆Ｆアンテナでは大地に対して垂直に配置される。
このように大地に垂直に配置した場合には、一般に入力
インピーダンスを５０オームに整合することは困難であ
ると考えられるが特別の工夫によって整合をとってい
た。
ための無線通信用アンテナの一つとして、特に一枚のプ
リント基板から低コストで作成できる板状逆Ｆアンテナ
が提案されている〔特開平５−２２０１８号公報参
照〕。このアンテナは板状逆Ｆアンテナの放射素子とグ
ランドパターンを同一平面上に配置し、入力インピーダ
ンスを５０オームに整合することによって低コストで充
分な性能を得るものである。この板状逆Ｆアンテナの性
能に関していえば、通常の立体的な逆Ｆアンテナとはア
ンテナの使用周波数帯域はほぼ同等で、アンテナ利得に
おいても同等であるが、製造コストが遙かに安い。この
板状逆Ｆアンテナにおいては、同軸給電のほかにマイク
ロストリップ線路での給電も提案されており、高周波回
路のプリント基板の一部を用いてアンテナを作成するこ
とができる利点がある。また、その指向性が水平面内無
指向性を示しているため、固定局用のアンテナとしても
利用することができる。立体的な板状逆Ｆアンテナでは
グランドパターンは大地に対して平行に配置されるが、
板状逆Ｆアンテナでは大地に対して垂直に配置される。
このように大地に垂直に配置した場合には、一般に入力
インピーダンスを５０オームに整合することは困難であ
ると考えられるが特別の工夫によって整合をとってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この板
状逆Ｆアンテナはグランド板の構造によって指向性に大
きな影響を受ける性質がある。例えば、グランド板はあ
る程度の大きさを有することが必要であるが，大きすぎ
ても小さすぎても水平面内の利得が低下する欠点を有し
ていた。また、従来の板状逆Ｆアンテナにおいてマイク
ロストリップで給電する場合、グランド板がある程度よ
り小さくなるとグランド板が理想的なグランド板（無限
平面板）の寸法から大きく外れるため、グランド板にも
進行波とグランド端部からの反射波の重ね合わさった定
在波が生じて、アンテナの入力インピーダンスに影響を
及ぼすことになる。また、ストリップラインを給電点か
らグランド端部まで伸ぱし、そこから同軸給電をする構
成も考えられるが、そのときにグランド板が小さいと同
軸ケーブルの外被に漏れて電流が流れて指向性を乱すだ
けでなく、入力インピーダンスの安定牲を乱す原因にも
なっていた。特に、この現象は共振周波数が数ＧＨｚ以
上の場合に顕著である。
状逆Ｆアンテナはグランド板の構造によって指向性に大
きな影響を受ける性質がある。例えば、グランド板はあ
る程度の大きさを有することが必要であるが，大きすぎ
ても小さすぎても水平面内の利得が低下する欠点を有し
ていた。また、従来の板状逆Ｆアンテナにおいてマイク
ロストリップで給電する場合、グランド板がある程度よ
り小さくなるとグランド板が理想的なグランド板（無限
平面板）の寸法から大きく外れるため、グランド板にも
進行波とグランド端部からの反射波の重ね合わさった定
在波が生じて、アンテナの入力インピーダンスに影響を
及ぼすことになる。また、ストリップラインを給電点か
らグランド端部まで伸ぱし、そこから同軸給電をする構
成も考えられるが、そのときにグランド板が小さいと同
軸ケーブルの外被に漏れて電流が流れて指向性を乱すだ
けでなく、入力インピーダンスの安定牲を乱す原因にも
なっていた。特に、この現象は共振周波数が数ＧＨｚ以
上の場合に顕著である。
【０００５】図１１は、この場合のＳＷＲ特性であり、
同図（ａ）は通常の使用状態での特性であり、同図
（ｂ）は給電用同軸ケーブルの一部に手を触れた場合の
特性である。いずれの特性でも、使用周波数の１例であ
る２４８４ＭＨｚでは望ましいＳＷＲ≒１の値より高い
値を示している。
同図（ａ）は通常の使用状態での特性であり、同図
（ｂ）は給電用同軸ケーブルの一部に手を触れた場合の
特性である。いずれの特性でも、使用周波数の１例であ
る２４８４ＭＨｚでは望ましいＳＷＲ≒１の値より高い
値を示している。
【０００６】本発明の目的は、アンテナのグランド板の
寸法を小さくしても必要な性能を維持することのできる
Ｆ形アンテナを提供することである。
寸法を小さくしても必要な性能を維持することのできる
Ｆ形アンテナを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明によるＦ形アンテナは、第１の構成例では、
矩形状プリント基板と、該矩形状プリント基板の一方の
面上で該プリント基板の一つの辺に沿う縁部近傍に最長
幹部が形成されたＦ形導体膜よりなるアンテナエレメン
トと、前記矩形状プリント基板の他方の面上で該プリン
ト基板の前記一つの辺に対向する他の辺の側に前記Ｆ形
導体膜の二つの枝部の端と対向する位置まで形成された
矩形状導体膜よりなるグランド板と、前記矩形状プリン
ト基板の前記一方の面上で、前記アンテナエレメントの
Ｆ形導体膜の前記二つの枝部のうちの中央側枝部の給電
端から、前記矩形状プリント基板の前記他の辺側の端部
まで、または、前記一つの辺と他の辺とは異なる相対向
する二つの辺の一方の辺側の端部まで、前記グランド板
の中央側の縁に直交するように形成された導体膜よりな
るマイクロストリップ線路と、前記Ｆ形導体膜の二つの
枝部のうちの外側枝部の端と前記グランド板の矩形状導
体膜とを接続するように形成されたスルーホールと、を
備えて、前記マイクロストリップ線路の前記辺側端部か
ら前記グランド板の導体膜により形成される導体膜路の
他端までの電気長が使用周波数波長の１／４程度になる
ように形成されたことを特徴とする構成を有している。
に、本発明によるＦ形アンテナは、第１の構成例では、
矩形状プリント基板と、該矩形状プリント基板の一方の
面上で該プリント基板の一つの辺に沿う縁部近傍に最長
幹部が形成されたＦ形導体膜よりなるアンテナエレメン
トと、前記矩形状プリント基板の他方の面上で該プリン
ト基板の前記一つの辺に対向する他の辺の側に前記Ｆ形
導体膜の二つの枝部の端と対向する位置まで形成された
矩形状導体膜よりなるグランド板と、前記矩形状プリン
ト基板の前記一方の面上で、前記アンテナエレメントの
Ｆ形導体膜の前記二つの枝部のうちの中央側枝部の給電
端から、前記矩形状プリント基板の前記他の辺側の端部
まで、または、前記一つの辺と他の辺とは異なる相対向
する二つの辺の一方の辺側の端部まで、前記グランド板
の中央側の縁に直交するように形成された導体膜よりな
るマイクロストリップ線路と、前記Ｆ形導体膜の二つの
枝部のうちの外側枝部の端と前記グランド板の矩形状導
体膜とを接続するように形成されたスルーホールと、を
備えて、前記マイクロストリップ線路の前記辺側端部か
ら前記グランド板の導体膜により形成される導体膜路の
他端までの電気長が使用周波数波長の１／４程度になる
ように形成されたことを特徴とする構成を有している。
【０００８】次に、本発明によるＦ形アンテナは、第２
の構成では、矩形状プリント基板と、該矩形状プリント
基板の一方の面上で該プリント基板の一つの辺に沿う縁
部近傍に最長幹部が形成されたＦ形導体膜を主要構成要
素とし該Ｆ形導体膜の二つの枝部のうちの中央側枝部の
先端延長部分は該矩形状プリント基板の他方の面上に形
成されているアンテナエレメントと、前記矩形状プリン
ト基板の該一方の面上で該プリント基板の前記一つの辺
に対向する他の辺の側に前記Ｆ形導体膜の二つの枝部の
うちの外側の枝部の端と接続されかつ中央側枝部への給
電端の位置まで形成された矩形状導体膜よりなるグラン
ド板と、前記矩形状プリント基板の他方の面上で、前記
アンテナエレメントのＦ形導体膜の前記二つの枝部のう
ちの中央側枝部の給電端から、前記矩形状プリント基板
の前記他の辺側の端部まで、または、前記一つの辺と他
の辺とは異なる相対向する二つの辺の一方の辺側の端部
まで、前記グランド板の中央側の縁に直交するように形
成され、前記給電端では前記Ｆ形導体膜の中央側枝部の
先端延長部分の一端と接続された導体膜よりなるマイク
ロストリップ線路と、前記Ｆ形導体膜の前記主要構成要
素における前記中央側枝部の端部と前記先端延長部分の
他端とを接続するように形成されたスルーホールと、を
備えて、前記マイクロストリップ線路の前記辺側端部か
ら前記グランド板の導体膜により形成される導体路の他
端までの電気長が使用周波数波長の１／４程度になるよ
うに形成されたことを特徴とする構成を有している。
の構成では、矩形状プリント基板と、該矩形状プリント
基板の一方の面上で該プリント基板の一つの辺に沿う縁
部近傍に最長幹部が形成されたＦ形導体膜を主要構成要
素とし該Ｆ形導体膜の二つの枝部のうちの中央側枝部の
先端延長部分は該矩形状プリント基板の他方の面上に形
成されているアンテナエレメントと、前記矩形状プリン
ト基板の該一方の面上で該プリント基板の前記一つの辺
に対向する他の辺の側に前記Ｆ形導体膜の二つの枝部の
うちの外側の枝部の端と接続されかつ中央側枝部への給
電端の位置まで形成された矩形状導体膜よりなるグラン
ド板と、前記矩形状プリント基板の他方の面上で、前記
アンテナエレメントのＦ形導体膜の前記二つの枝部のう
ちの中央側枝部の給電端から、前記矩形状プリント基板
の前記他の辺側の端部まで、または、前記一つの辺と他
の辺とは異なる相対向する二つの辺の一方の辺側の端部
まで、前記グランド板の中央側の縁に直交するように形
成され、前記給電端では前記Ｆ形導体膜の中央側枝部の
先端延長部分の一端と接続された導体膜よりなるマイク
ロストリップ線路と、前記Ｆ形導体膜の前記主要構成要
素における前記中央側枝部の端部と前記先端延長部分の
他端とを接続するように形成されたスルーホールと、を
備えて、前記マイクロストリップ線路の前記辺側端部か
ら前記グランド板の導体膜により形成される導体路の他
端までの電気長が使用周波数波長の１／４程度になるよ
うに形成されたことを特徴とする構成を有している。
【０００９】また、本発明によるＦ形アンテナは、第３
の構成では、矩形状プリント基板と、該プリント基板の
一つの辺に沿う縁部近傍に形成された最長幹部と該最長
幹部に直交するように形成された二つの枝部とを有する
Ｆ形導体膜よりなり、該二つの枝部のうちの内側枝部と
交さする位置までの前記最長幹部の大部分は前記矩形状
プリント基板の一方の面上に形成され、該二つの枝部の
うちの外側枝部と前記最長幹部の残余の部分とより形成
されるかぎ形部は、前記交さする位置に近い部分が該矩
形状プリント基板の一方の面上に形成されるとともに前
記交さする位置から遠い部分が該矩形状プリント基板の
他面上に形成されているアンテナエレメントと、前記矩
形状プリント基板の他方の面上で該プリント基板の前記
一つの辺に対向する他の辺の側に前記Ｆ形導体膜の二つ
の枝部のうちの中央側の枝部の端と対向する位置まで形
成された矩形状導体膜よりなるグランド板と、前記矩形
状プリント基板の前記一方の面上で、前記アンテナエレ
メントのＦ形導体膜の前記二つの枝部のうちの中央側枝
部の給電端から、前記矩形状プリント基板の前記他の辺
側の端部まで、または、前記一つの辺と他の辺とは異な
る相対向する二つの辺の一方の辺側の端部まで、前記グ
ランド板の中央側の縁に直交するように形成された導体
膜よりなるマイクロストリップ線路と、前記Ｆ形導体膜
を形成している前記かぎ形部のうちの前記矩形状プリン
ト基板の一方の面上に形成された部分の他端と他方の面
上に形成された部分の端部とを接続するように形成され
たスルーホールと、を備えて、前記マイクロストリップ
線路の前記辺側端部から前記グランド板の導体膜により
形成される導体路の他端までの電気長が使用周波数波長
の１／４程度になるように形成されたことを特徴とする
構成を有している。
の構成では、矩形状プリント基板と、該プリント基板の
一つの辺に沿う縁部近傍に形成された最長幹部と該最長
幹部に直交するように形成された二つの枝部とを有する
Ｆ形導体膜よりなり、該二つの枝部のうちの内側枝部と
交さする位置までの前記最長幹部の大部分は前記矩形状
プリント基板の一方の面上に形成され、該二つの枝部の
うちの外側枝部と前記最長幹部の残余の部分とより形成
されるかぎ形部は、前記交さする位置に近い部分が該矩
形状プリント基板の一方の面上に形成されるとともに前
記交さする位置から遠い部分が該矩形状プリント基板の
他面上に形成されているアンテナエレメントと、前記矩
形状プリント基板の他方の面上で該プリント基板の前記
一つの辺に対向する他の辺の側に前記Ｆ形導体膜の二つ
の枝部のうちの中央側の枝部の端と対向する位置まで形
成された矩形状導体膜よりなるグランド板と、前記矩形
状プリント基板の前記一方の面上で、前記アンテナエレ
メントのＦ形導体膜の前記二つの枝部のうちの中央側枝
部の給電端から、前記矩形状プリント基板の前記他の辺
側の端部まで、または、前記一つの辺と他の辺とは異な
る相対向する二つの辺の一方の辺側の端部まで、前記グ
ランド板の中央側の縁に直交するように形成された導体
膜よりなるマイクロストリップ線路と、前記Ｆ形導体膜
を形成している前記かぎ形部のうちの前記矩形状プリン
ト基板の一方の面上に形成された部分の他端と他方の面
上に形成された部分の端部とを接続するように形成され
たスルーホールと、を備えて、前記マイクロストリップ
線路の前記辺側端部から前記グランド板の導体膜により
形成される導体路の他端までの電気長が使用周波数波長
の１／４程度になるように形成されたことを特徴とする
構成を有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】本願発明は、前記のように、矩形
状プリント基板を用い、この矩形状プリント基板上の一
方の面上にまとめるか、又は、一方の面上と他方の面上
に、それぞれ、Ｆ形導体膜のアンテナエレメントと矩形
導体膜のグランド板とが形成されるとともに、矩形状プ
リント基板のグランド板を形成した面とは異なる面上に
Ｆ型導体膜の給電端からグランド板の縁までマイクロス
トリップ線路が形成されており、グランド板がマイクロ
ストリップ線路に対してはグランドとして働くが、アン
テナエレメントに対してはグランドではなくアンテナエ
レメントとして働くように形成されている。グランド板
の電気長は、約１／４波長のときが最も安定したＳＷＲ
特性を示している。
状プリント基板を用い、この矩形状プリント基板上の一
方の面上にまとめるか、又は、一方の面上と他方の面上
に、それぞれ、Ｆ形導体膜のアンテナエレメントと矩形
導体膜のグランド板とが形成されるとともに、矩形状プ
リント基板のグランド板を形成した面とは異なる面上に
Ｆ型導体膜の給電端からグランド板の縁までマイクロス
トリップ線路が形成されており、グランド板がマイクロ
ストリップ線路に対してはグランドとして働くが、アン
テナエレメントに対してはグランドではなくアンテナエ
レメントとして働くように形成されている。グランド板
の電気長は、約１／４波長のときが最も安定したＳＷＲ
特性を示している。
【００１１】
【実施例】本発明について図面を参照して説明する。図
１は、本発明の第１の構成による一実施例を示す。これ
は両面プリント基板1をエッチングして作られたもので
あり、実線は表面のパターンを示し、波線は裏面のグラ
ンド板を示す。２はそのグランド板であるが、裏面の半
分より下全部がグランドを構成している。３はアンテナ
のエレメントである。６は給電点でこれより上部がアン
テナエレメント３で、下部がマイクロストリップ線路６
ａとなっている。このとき給電点６のアンテナ入力イン
ピーダンスとマイクロストリップ線路６ａの特性インピ
ーダンスが一致している。通常は５０オームである。４
はマイクロストリップ線路６ａと同軸ケーブルを接続す
る端部（接続面）であり、コネクタを取付けたり、直接
同軸ケーブルをはんだ付けしたりする。５はスルーホー
ルであり、表面のアンテナエレメント３と裏面のグラン
ド板２を電気的に接続している。前記のグランド板２
は、マイクロストリップ線路６ａが所望の特性インピー
ダンスで動作するに必要な幅を持つように形成されてい
ればよい。
１は、本発明の第１の構成による一実施例を示す。これ
は両面プリント基板1をエッチングして作られたもので
あり、実線は表面のパターンを示し、波線は裏面のグラ
ンド板を示す。２はそのグランド板であるが、裏面の半
分より下全部がグランドを構成している。３はアンテナ
のエレメントである。６は給電点でこれより上部がアン
テナエレメント３で、下部がマイクロストリップ線路６
ａとなっている。このとき給電点６のアンテナ入力イン
ピーダンスとマイクロストリップ線路６ａの特性インピ
ーダンスが一致している。通常は５０オームである。４
はマイクロストリップ線路６ａと同軸ケーブルを接続す
る端部（接続面）であり、コネクタを取付けたり、直接
同軸ケーブルをはんだ付けしたりする。５はスルーホー
ルであり、表面のアンテナエレメント３と裏面のグラン
ド板２を電気的に接続している。前記のグランド板２
は、マイクロストリップ線路６ａが所望の特性インピー
ダンスで動作するに必要な幅を持つように形成されてい
ればよい。
【００１２】本発明のアンテナの特徴は、グランド板２
がマイクロストリップ線路６ａに対してはグランドとし
て働くが、アンテナエレメント３に対してはグランドで
はなくアンテナエレメントとして働くことである。この
ときグランド板２の電気長は約ｌ／４波長のときに最も
安定したＳＷＲ及び指向性を示す。そのためグランド板
２の大きさは通常のグランドより遥かに小さくすること
ができ、しかもその性能は、理想的なグランド板が用い
られている場合と同等である。このとき、グランド板２
には同軸ケーブル接続面４で最大となり、その反対の端
面７で０となる電流分布が発生しているものと考えられ
る。これは、ｌ／４波長のモノポールアンテナを電源に
接続したときに共振現象が起こり、電流分布が給電点付
近で最大になるのと同じ原理である。このときアンテナ
給電点６での電流分布の値も比較的大きい。一方、アン
テナエレメント３の電流分布は、通常の逆Ｆアンテナの
ものと同等であるから、１／４波長のときに共振してア
ンテナ先端部で０となり、アンテナ給電部６で比較的大
きい。このため、給電点６でのアンテナエレメント３の
電流分布値とグランド板２の電流分布値のバランスが保
たれて、グランド板２を小さくしても安定した性能を有
するアンテナが得られる。
がマイクロストリップ線路６ａに対してはグランドとし
て働くが、アンテナエレメント３に対してはグランドで
はなくアンテナエレメントとして働くことである。この
ときグランド板２の電気長は約ｌ／４波長のときに最も
安定したＳＷＲ及び指向性を示す。そのためグランド板
２の大きさは通常のグランドより遥かに小さくすること
ができ、しかもその性能は、理想的なグランド板が用い
られている場合と同等である。このとき、グランド板２
には同軸ケーブル接続面４で最大となり、その反対の端
面７で０となる電流分布が発生しているものと考えられ
る。これは、ｌ／４波長のモノポールアンテナを電源に
接続したときに共振現象が起こり、電流分布が給電点付
近で最大になるのと同じ原理である。このときアンテナ
給電点６での電流分布の値も比較的大きい。一方、アン
テナエレメント３の電流分布は、通常の逆Ｆアンテナの
ものと同等であるから、１／４波長のときに共振してア
ンテナ先端部で０となり、アンテナ給電部６で比較的大
きい。このため、給電点６でのアンテナエレメント３の
電流分布値とグランド板２の電流分布値のバランスが保
たれて、グランド板２を小さくしても安定した性能を有
するアンテナが得られる。
【００１３】実験したところＳＷＲは非常に安定で、指
向性は水平面内無指向性、利得は理想的なグランド板
（ある程度の大きさのグランド板）のものと同等の優れ
た性能を示した。すなわち、図３は図１に示す本発明の
実施例のＳＷＲ特性であり、前記の図１１の場合と同様
に、同図（ａ）は通常の使用状態での特性であり、同図
（ｂ）は給電用同軸ケーブルの一部に手を触れた場合の
特性である。いずれの特性でも、使用周波数の１例であ
る２４８ＭＨｚでは、望ましいＳＷＲ≒１の値の特性が
得られている。図４は、水平面内指向特性Ｉと垂直面内
指向特性IIを示している。
向性は水平面内無指向性、利得は理想的なグランド板
（ある程度の大きさのグランド板）のものと同等の優れ
た性能を示した。すなわち、図３は図１に示す本発明の
実施例のＳＷＲ特性であり、前記の図１１の場合と同様
に、同図（ａ）は通常の使用状態での特性であり、同図
（ｂ）は給電用同軸ケーブルの一部に手を触れた場合の
特性である。いずれの特性でも、使用周波数の１例であ
る２４８ＭＨｚでは、望ましいＳＷＲ≒１の値の特性が
得られている。図４は、水平面内指向特性Ｉと垂直面内
指向特性IIを示している。
【００１４】図２は本発明の第１の構成による第２の実
施例を示した図であり、１から６までの素子は図１の実
施例のものと全く同じである。第１の実施例では横方両
の長さＬが１／４波長であったが、第２の実施例では横
方向に１／４波長の長さがとれない場合の例を示す。こ
のときにはグランド板２にスリット８を設けて接続端面
４からその反対側端７までの電気長を約ｌ／４波長にし
ている。この様に、グランド板２の電気長は直線である
必要はない。第２の実施例でも本発明によるアンテナは
ＳＷＲにおいて安定した特性を示す。
施例を示した図であり、１から６までの素子は図１の実
施例のものと全く同じである。第１の実施例では横方両
の長さＬが１／４波長であったが、第２の実施例では横
方向に１／４波長の長さがとれない場合の例を示す。こ
のときにはグランド板２にスリット８を設けて接続端面
４からその反対側端７までの電気長を約ｌ／４波長にし
ている。この様に、グランド板２の電気長は直線である
必要はない。第２の実施例でも本発明によるアンテナは
ＳＷＲにおいて安定した特性を示す。
【００１５】以上の実施例は、アンテナエレメント３と
グランド板２とをプリント基板１の一方の面上と他方の
面上に分離して形成する本発明の第１の構成をとるもの
であった。しかしながら、本発明は、このような第１の
構成をとるもののみではなく、プリント基板１の一方の
面上に分離してアンテナエレメント３とグランド板２を
形成する第２の構成をとることもできる。
グランド板２とをプリント基板１の一方の面上と他方の
面上に分離して形成する本発明の第１の構成をとるもの
であった。しかしながら、本発明は、このような第１の
構成をとるもののみではなく、プリント基板１の一方の
面上に分離してアンテナエレメント３とグランド板２を
形成する第２の構成をとることもできる。
【００１６】図５と図６はこの第２の構成をとる本発明
の実施例であり、矩形状プリント基板１と、該矩形状プ
リント基板１の一方の面上で該プリント基板１の一つの
辺に沿う縁部近傍に最長幹部が形成されたＦ形導体膜を
主要構成要素とし該Ｆ形導体膜の二つの枝部のうちの中
央側枝部の先端延長部分３−１は該矩形状プリント基板
１の他方の面上に形成されているアンテナエレメント３
ａと、前記矩形状プリント基板１の該一方の面上で該プ
リント基板１の前記一つの辺に対向する他の辺の側に前
記Ｆ形導体膜の二つの枝部のうちの外側の枝部の端と接
続されかつ中央側枝部への給電端６の位置まで形成され
た矩形状導体膜よりなるグランド板２ａと、前記矩形状
プリント基板１の他方の面上で、図５のように、前記ア
ンテナエレメント３ａのＦ形導体膜の前記二つの枝部の
うちの中央側枝部の給電端６から、前記矩形状プリント
基板１の前記他の辺側の端部（接続面４）まで、また
は、図６のように前記一つの辺と他の辺とは異なる相対
向する二つの辺の一方の辺側の端部（接続面４）まで、
前記グランド板２ａの中央側の縁に直交するように形成
され、前記給電端６では前記Ｆ形導体膜の中央側枝部の
先端延長部分３−１の一端と接続された導体膜よりなる
マイクロストリップ線路６ｂと、前記Ｆ形導体膜の前記
主要構成要素における前記中央側枝部の端部と前記先端
延長部分３−１の他端とを接続するように形成されたス
ルーホール５ａと、を備えて、前記マイクロストリップ
線路６ｂの前記辺側端部（接続面４）から前記グランド
板２ａの導体膜により形成される導体路の他端までの電
気長が使用周波数波長の１／４程度になるように形成さ
れている。この第２の構成においても、前記グランド板
２ａには、前記電気長を延長するために、前記アンテナ
エレメント３ａの方向に直交する方向の幅の両端の一方
から、又は、一方からと他方からの交互に、該幅の中間
部に達する少なくとも一つのスリット８を設けることが
できる。
の実施例であり、矩形状プリント基板１と、該矩形状プ
リント基板１の一方の面上で該プリント基板１の一つの
辺に沿う縁部近傍に最長幹部が形成されたＦ形導体膜を
主要構成要素とし該Ｆ形導体膜の二つの枝部のうちの中
央側枝部の先端延長部分３−１は該矩形状プリント基板
１の他方の面上に形成されているアンテナエレメント３
ａと、前記矩形状プリント基板１の該一方の面上で該プ
リント基板１の前記一つの辺に対向する他の辺の側に前
記Ｆ形導体膜の二つの枝部のうちの外側の枝部の端と接
続されかつ中央側枝部への給電端６の位置まで形成され
た矩形状導体膜よりなるグランド板２ａと、前記矩形状
プリント基板１の他方の面上で、図５のように、前記ア
ンテナエレメント３ａのＦ形導体膜の前記二つの枝部の
うちの中央側枝部の給電端６から、前記矩形状プリント
基板１の前記他の辺側の端部（接続面４）まで、また
は、図６のように前記一つの辺と他の辺とは異なる相対
向する二つの辺の一方の辺側の端部（接続面４）まで、
前記グランド板２ａの中央側の縁に直交するように形成
され、前記給電端６では前記Ｆ形導体膜の中央側枝部の
先端延長部分３−１の一端と接続された導体膜よりなる
マイクロストリップ線路６ｂと、前記Ｆ形導体膜の前記
主要構成要素における前記中央側枝部の端部と前記先端
延長部分３−１の他端とを接続するように形成されたス
ルーホール５ａと、を備えて、前記マイクロストリップ
線路６ｂの前記辺側端部（接続面４）から前記グランド
板２ａの導体膜により形成される導体路の他端までの電
気長が使用周波数波長の１／４程度になるように形成さ
れている。この第２の構成においても、前記グランド板
２ａには、前記電気長を延長するために、前記アンテナ
エレメント３ａの方向に直交する方向の幅の両端の一方
から、又は、一方からと他方からの交互に、該幅の中間
部に達する少なくとも一つのスリット８を設けることが
できる。
【００１７】図７，図８は、第３の構成をとる本発明の
実施例であり、矩形状プリント基板１と、該プリント基
板１の一つの辺に沿う縁部近傍に形成された最長幹部と
該最長幹部に直交するように形成された二つの枝部とを
有するＦ形導体膜よりなり、該二つの枝部のうちの内側
枝部と交さする位置３−２までの前記最長幹部の実線で
描かれている大部分は前記矩形状プリント基板１の一方
の面上に形成され、該二つの枝部のうちの外側枝部と前
記最長幹部の点線で描かれている残余の部分とより形成
される点線で描かれたかぎ形部３−３は、前記交さする
位置３−２に近い部分が該矩形状プリント基板の一方の
面上に形成されるとともに前記交さする位置３−２から
遠い部分が該矩形状プリント基板１の他面上に形成され
ているアンテナエレメント３ａと、前記矩形状プリント
基板１の他方の面上で該プリント基板１の前記一つの辺
に対向する他の辺の側に前記Ｆ形導体膜の二つの枝部の
うちの中央側の枝部の端と対向する位置まで形成された
矩形状導体膜よりなるグランド板２ａと、前記矩形状プ
リント基板１の前記一方の面上で、図７のように、前記
アンテナエレメント３ａのＦ形導体膜の前記二つの枝部
のうちの中央側枝部の給電端６から、前記矩形状プリン
ト基板１の前記他の辺側の端部（接続面４）まで、また
は、図８のように、前記一つの辺と他の辺とは異なる相
対向する二つの辺の一方の辺側の端部（接続面４）ま
で、前記グランド板の中央側の縁に直交するように形成
された導体膜よりなるマイクロストリップ線路６ａと、
前記Ｆ形導体膜を形成している前記かぎ形部３−３のう
ちの前記矩形状プリント基板１の一方の面上に形成され
た部分の他端と他方の面上に形成された部分の端部とを
接続するように形成されたスルーホール５ｂと、を備え
て、前記マイクロストリップ線路６ｂの前記辺側端部か
ら前記グランド板２ａの導体膜により形成される導体路
の他端までの電気長が使用周波数波長の１／４程度にな
るように形成されている。この第３の構成においても、
前記グランド板２ａには、前記電気長を延長するため
に、前記アンテナエレメント３ａの方向に直交する方向
の幅の両端の一方から、又は、一方からと他方からの交
互に、該幅の中間部に達する少なくとも一つのスリット
８を設けることができる。
実施例であり、矩形状プリント基板１と、該プリント基
板１の一つの辺に沿う縁部近傍に形成された最長幹部と
該最長幹部に直交するように形成された二つの枝部とを
有するＦ形導体膜よりなり、該二つの枝部のうちの内側
枝部と交さする位置３−２までの前記最長幹部の実線で
描かれている大部分は前記矩形状プリント基板１の一方
の面上に形成され、該二つの枝部のうちの外側枝部と前
記最長幹部の点線で描かれている残余の部分とより形成
される点線で描かれたかぎ形部３−３は、前記交さする
位置３−２に近い部分が該矩形状プリント基板の一方の
面上に形成されるとともに前記交さする位置３−２から
遠い部分が該矩形状プリント基板１の他面上に形成され
ているアンテナエレメント３ａと、前記矩形状プリント
基板１の他方の面上で該プリント基板１の前記一つの辺
に対向する他の辺の側に前記Ｆ形導体膜の二つの枝部の
うちの中央側の枝部の端と対向する位置まで形成された
矩形状導体膜よりなるグランド板２ａと、前記矩形状プ
リント基板１の前記一方の面上で、図７のように、前記
アンテナエレメント３ａのＦ形導体膜の前記二つの枝部
のうちの中央側枝部の給電端６から、前記矩形状プリン
ト基板１の前記他の辺側の端部（接続面４）まで、また
は、図８のように、前記一つの辺と他の辺とは異なる相
対向する二つの辺の一方の辺側の端部（接続面４）ま
で、前記グランド板の中央側の縁に直交するように形成
された導体膜よりなるマイクロストリップ線路６ａと、
前記Ｆ形導体膜を形成している前記かぎ形部３−３のう
ちの前記矩形状プリント基板１の一方の面上に形成され
た部分の他端と他方の面上に形成された部分の端部とを
接続するように形成されたスルーホール５ｂと、を備え
て、前記マイクロストリップ線路６ｂの前記辺側端部か
ら前記グランド板２ａの導体膜により形成される導体路
の他端までの電気長が使用周波数波長の１／４程度にな
るように形成されている。この第３の構成においても、
前記グランド板２ａには、前記電気長を延長するため
に、前記アンテナエレメント３ａの方向に直交する方向
の幅の両端の一方から、又は、一方からと他方からの交
互に、該幅の中間部に達する少なくとも一つのスリット
８を設けることができる。
【００１８】次に本発明を２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ
用に応用した実施例を示す。図９は、本発明のアンテナ
を用いてＰＣＭＣＩＡカードタイプの無線ＬＡＮ端末装
置を作製し、パソコンに実装した例である。１１が本発
明によるＦ形アンテナを構成している部分であり、最適
な角度になるように回転機構１２が設けられている。１
３はパソコンに挿入されているが、無線回路及びインタ
ーフェース回路である。１４，１５はそれぞれノートパ
ソコンのディスプレイとキーボードである。この図９か
らわかるように本発明のアンテナは平面タイプであるた
め、ＰＣＭＣＩＡカードタイプの無線ＬＡＮ装置に容易
に適用可能である。
用に応用した実施例を示す。図９は、本発明のアンテナ
を用いてＰＣＭＣＩＡカードタイプの無線ＬＡＮ端末装
置を作製し、パソコンに実装した例である。１１が本発
明によるＦ形アンテナを構成している部分であり、最適
な角度になるように回転機構１２が設けられている。１
３はパソコンに挿入されているが、無線回路及びインタ
ーフェース回路である。１４，１５はそれぞれノートパ
ソコンのディスプレイとキーボードである。この図９か
らわかるように本発明のアンテナは平面タイプであるた
め、ＰＣＭＣＩＡカードタイプの無線ＬＡＮ装置に容易
に適用可能である。
【００１９】図１０はアンテナ部分１１の内部構成を示
す拡大構成図である。アンテナ１１の回転の中心となる
辺は、この図では１１−１である。また、アンテナの給
電端１１−２，１１−３はここから同軸ケーブルや平面
タイプのフレキシブルストリップ線路で無線回路１３に
接続される。この図１０ではダイバーシチを行っている
ため本発明のアンテナの２個を同一平面基板上に作製し
ている。この例では、それぞれのアンテナの最大放射方
向を９０度偏位させているため、偏波ダイバーシチを行
うことができる。このように、本発明を用いてＰＣＭＣ
ＩＡカードを構成すれば、小型で外観上も好ましいデザ
インの無線ＬＡＮ装置を提供することができる。本実施
例では２つのアンテナの最大放射方向を９０度異ならせ
た偏波ダイバーシチ用アンテナの例を示したが、２つの
アンテナの最大放射方向を同一にしたダイバーシチ用ア
ンテナとしても無線ＬＡＮに応用することができる。ま
た、本実施例では第１の構成によるアンテナの２個を組
み合わせてダイバーシチアンテナを構成したが、第１の
構成によるアンテナ，第２の構成によるアンテナ，第３
の構成によるアンテナから適宜に選択した２つのアンテ
ナを組み合わせて、ダイバーシチアンテナを構成するこ
とができる。
す拡大構成図である。アンテナ１１の回転の中心となる
辺は、この図では１１−１である。また、アンテナの給
電端１１−２，１１−３はここから同軸ケーブルや平面
タイプのフレキシブルストリップ線路で無線回路１３に
接続される。この図１０ではダイバーシチを行っている
ため本発明のアンテナの２個を同一平面基板上に作製し
ている。この例では、それぞれのアンテナの最大放射方
向を９０度偏位させているため、偏波ダイバーシチを行
うことができる。このように、本発明を用いてＰＣＭＣ
ＩＡカードを構成すれば、小型で外観上も好ましいデザ
インの無線ＬＡＮ装置を提供することができる。本実施
例では２つのアンテナの最大放射方向を９０度異ならせ
た偏波ダイバーシチ用アンテナの例を示したが、２つの
アンテナの最大放射方向を同一にしたダイバーシチ用ア
ンテナとしても無線ＬＡＮに応用することができる。ま
た、本実施例では第１の構成によるアンテナの２個を組
み合わせてダイバーシチアンテナを構成したが、第１の
構成によるアンテナ，第２の構成によるアンテナ，第３
の構成によるアンテナから適宜に選択した２つのアンテ
ナを組み合わせて、ダイバーシチアンテナを構成するこ
とができる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明では
従来の逆Ｆアンテナをマイクロストリップ給電にして、
さらに従来のグランド板をアンテナエレメントとして作
用させる構成を採用したことにより、性能を全く低下さ
せずにアンテナの寸法を大幅に小さくすることができる
ので、その実用的効果は大きい。
従来の逆Ｆアンテナをマイクロストリップ給電にして、
さらに従来のグランド板をアンテナエレメントとして作
用させる構成を採用したことにより、性能を全く低下さ
せずにアンテナの寸法を大幅に小さくすることができる
ので、その実用的効果は大きい。
【図１】本発明の第１の構成による一実施例を示す斜視
図である。
図である。
【図２】本発明の第１の構成による他の実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図３】図１に示す本発明の実施例のＳＷＲ特性図であ
る。
る。
【図４】図１に示す本発明の実施例の水平面内及び垂直
面内指向性を示す特性図である。
面内指向性を示す特性図である。
【図５】本発明の第２の構成による一実施例を示す斜視
図である。
図である。
【図６】本発明の第２の構成による他の実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図７】本発明の第３の構成による一実施例を示す斜視
図である。
図である。
【図８】本発明の第３の構成による他の実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図９】本発明によるダイバーシチ用Ｆ形アンテナの使
用例を示す外観図である。
用例を示す外観図である。
【図１０】図９の使用例に用いるダイバーシチＦ形アン
テナの構成例を示す斜視図である。
テナの構成例を示す斜視図である。
【図１１】従来の板状逆ＦアンテナのＳＷＲ特性図であ
る。
る。
１ プリント基板 ２，２ａ グランド板 ３，３ａ アンテナエレメント ３−１ 先端延長部分 ３−２ 交さする位置 ３−３ かぎ形部 ４ 接続面 ５，５ａ スルーホール ６ 給電端 ６ａ，６ｂ マイクロストリップ線路 ７ 反対側端 ８ スリット １１ Ｆ形アンテナを構成する部分 １２ 回転機構 １３ 無線回路及びインターフェース回路 １４ パソコンのディスプレイ １５ パソコンのキーボード
Claims (5)
- 【請求項１】 矩形状プリント基板と、 該矩形状プリント基板の一方の面上で該プリント基板の
一つの辺に沿う縁部近傍に最長幹部が形成されたＦ形導
体膜よりなるアンテナエレメントと、 前記矩形状プリント基板の他方の面上で該プリント基板
の前記一つの辺に対向する他の辺の側に前記Ｆ形導体膜
の二つの枝部の端と対向する位置まで形成された矩形状
導体膜よりなるグランド板と、 前記矩形状プリント基板の前記一方の面上で、前記アン
テナエレメントのＦ形導体膜の前記二つの枝部のうちの
中央側枝部の給電端から、前記矩形状プリント基板の前
記他の辺側の端部まで、または、前記一つの辺と他の辺
とは異なる相対向する二つの辺の一方の辺側の端部ま
で、前記グランド板の中央側の縁に直交するように形成
された導体膜よりなるマイクロストリップ線路と、 前記Ｆ形導体膜の二つの枝部のうちの外側枝部の端と前
記グランド板の矩形状導体膜とを接続するように形成さ
れたスルーホールと、 を備えて、 前記マイクロストリップ線路の前記辺側端部から前記グ
ランド板の導体膜により形成される導体路の他端までの
電気長が使用周波数波長の１／４程度になるように形成
されたＦ形アンテナ。 - 【請求項２】 矩形状プリント基板と、 該矩形状プリント基板の一方の面上で該プリント基板の
一つの辺に沿う縁部近傍に最長幹部が形成されたＦ形導
体膜を主要構成要素とし該Ｆ形導体膜の二つの枝部のう
ちの中央側枝部の先端延長部分は該矩形状プリント基板
の他方の面上に形成されているアンテナエレメントと、 前記矩形状プリント基板の該一方の面上で該プリント基
板の前記一つの辺に対向する他の辺の側に前記Ｆ形導体
膜の二つの枝部のうちの外側の枝部の端と接続されかつ
中央側枝部への給電端の位置まで形成された矩形状導体
膜よりなるグランド板と、 前記矩形状プリント基板の他方の面上で、前記アンテナ
エレメントのＦ形導体膜の前記二つの枝部のうちの中央
側枝部の給電端から、前記矩形状プリント基板の前記他
の辺側の端部まで、または、前記一つの辺と他の辺とは
異なる相対向する二つの辺の一方の辺側の端部まで、前
記グランド板の中央側の縁に直交するように形成され、
前記給電端では前記Ｆ形導体膜の中央側枝部の先端延長
部分の一端と接続された導体膜よりなるマイクロストリ
ップ線路と 前記Ｆ形導体膜の前記主要構成要素における前記中央側
枝部の端部と前記先端延長部分の他端とを接続するよう
に形成されたスルーホールと、 を備えて、 前記マイクロストリップ線路の前記辺側端部から前記グ
ランド板の導体膜により形成される導体路の他端までの
電気長が使用周波数波長の１／４程度になるように形成
されたＦ形アンテナ。 - 【請求項３】 矩形状プリント基板と、 該プリント基板の一つの辺に沿う縁部近傍に形成された
最長幹部と該最長幹部に直交するように形成された二つ
の枝部とを有するＦ形導体膜よりなり、該二つの枝部の
うちの内側枝部と交さする位置までの前記最長幹部の大
部分は前記矩形状プリント基板の一方の面上に形成さ
れ、該二つの枝部のうちの外側枝部と前記最長幹部の残
余の部分とより形成されるかぎ形部は、前記交さする位
置に近い部分が該矩形状プリント基板の一方の面上に形
成されるとともに前記交さする位置から遠い部分が該矩
形状プリント基板の他面上に形成されているアンテナエ
レメントと、 前記矩形状プリント基板の他方の面上で該プリント基板
の前記一つの辺に対向する他の辺の側に前記Ｆ形導体膜
の二つの枝部のうちの中央側の枝部の端と対向する位置
まで形成された矩形状導体膜よりなるグランド板と、 前記矩形状プリント基板の前記一方の面上で、前記アン
テナエレメントのＦ形導体膜の前記二つの枝部のうちの
中央側枝部の給電端から、前記矩形状プリント基板の前
記他の辺側の端部まで、または、前記一つの辺と他の辺
とは異なる相対向する二つの辺の一方の辺側の端部ま
で、前記グランド板の中央側の縁に直交するように形成
された導体膜よりなるマイクロストリップ線路と前記Ｆ
形導体膜を形成している前記かぎ形部のうちの前記矩形
状プリント基板の一方の面上に形成された部分の他端と
他方の面上に形成された部分の端部とを接続するように
形成されたスルーホールと、 を備えて、 前記マイクロストリップ線路の前記辺側端部から前記グ
ランド板の導体膜により形成される導体路の他端までの
電気長が使用周波数波長の１／４程度になるように形成
されたＦ形アンテナ。 - 【請求項４】 前記グランド板には、前記電気長を延長
するために、前記アンテナエレメントの方向に直交する
方向の幅の両端の一方から、又は、一方からと他方から
の交互に、該幅の中間部に達する少なくとも一つのスリ
ットが設けられていることを特徴とする請求項１又は２
又は３に記載のＦ形アンテナ。 - 【請求項５】 前記第１項乃至第４項のいずれかに記載
されたアンテナの２個が、前記矩形状プリント基板上に
最大放射方向が同一であるか又は９０°で交さするよう
に配置されてダイバーシチ効果を有するように構成され
ていることを特徴とするＦ形アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35291999A JP2001168629A (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Ｆ形アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35291999A JP2001168629A (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Ｆ形アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001168629A true JP2001168629A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18427362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35291999A Pending JP2001168629A (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Ｆ形アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001168629A (ja) |
Cited By (12)
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-
1999
- 1999-12-13 JP JP35291999A patent/JP2001168629A/ja active Pending
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