JP2001251128A

JP2001251128A - 多周波アンテナ

Info

Publication number: JP2001251128A
Application number: JP2000058069A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Nishikido; 友昭西木戸; Yutaka Saito; 裕斎藤; Hiroshi Haruki; 宏志春木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成により、複数の周波数帯において良
好なアンテナ特性を確保しうる多周波アンテナを提供す
ること。【解決手段】放射平板素子１をプリント基板の地板５と
平行に配置し、放射平板素子１の１つの端部に地板５に
接続された接地点４を配置し、他の端部に給電系６に接
続された給電点３を配置して、接地点４と地板５との間
に共振回路２を接続する。この構成により、小型且つ簡
単な構成で、複数の周波数帯において良好なアンテナ性
能を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にＰＨＳ方式
（パーソナルハンディホンシステム）やＰＤＣ方式など
複数方式に対応可能な複合携帯電話機等の内蔵アンテナ
に関し、特に複数周波数帯においてアンテナ性能を確保
しうる多周波アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＰＤＣ等の携帯電話機用内蔵アン
テナとしては、電子情報通信学会昭和５７年度全国大会
のｐ３−６６に示されているような“携帯無線機用逆Ｆ
型アンテナ”や、特告平３−６５６８１号公報に開示さ
れている板状逆Ｆアンテナが用いられている。これらの
アンテナは、線状逆Ｆアンテナを板状に拡張したもの
で、高さが約０．０１〜０．０２波長で周囲長が約０．
５波長という低姿勢で小形な形状であり、広帯域特性を
有し、整合回路機能を構造的に含んでいるという特徴を
持つものである。

【０００３】近年、携帯電話等の急激な普及に伴い、加
入者向けサービスの多様化が進んでおり、ＰＨＳやＰＤ
Ｃ等複数種類のシステムに対応可能な複合携帯電話機が
普及し始めている。このような複合携帯電話機におい
て、例えば、ＰＨＳとＰＤＣの複合機は、無線周波数帯
としてＰＨＳの１．９ＧＨｚ帯とＰＤＣの８００ＭＨｚ
帯の両方に対応する必要がある。したがって、このよう
な複合携帯電話機に内蔵されるアンテナは、両周波数帯
においてアンテナ性能を確保する必要がある。

【０００４】ＰＨＳとＰＤＣの複合携帯電話機に装着さ
れる多周波内蔵アンテナとしては、例えば、特開平１１
−１５０４１５号公報に開示されるように、第１の周波
数帯に共振した第１の板状放射素子を大きく切り欠いた
板状逆Ｆアンテナと、その切り欠いた中に第２の周波数
帯に共振した第２の板状逆Ｆアンテナを配置し、それぞ
れのアンテナに給電するように構成した多周波アンテナ
（平行複数給電型アンテナ）が提案されている。

【０００５】また、特開平７−３０３２２号公報に開示
されているように、板状逆Ｆアンテナの３つの辺にそれ
ぞれ１／４波長の無給電素子を接続し、２つの無給電素
子の終端を短絡し、他の１つの無給電素子を開放するよ
う構成することにより、下側の共振周波数帯では板状逆
Ｆアンテナとして動作し、上側の共振周波数帯ではマイ
クロストリップアンテナとして動作するようにした多周
波アンテナ（無給電素子接続型）が提案されている。

【０００６】また、特開平６−５３７３２号公報に開示
されているように、板状逆Ｆアンテナの接地点に近い位
置に下側の周波数帯を励振する給電点を設け、接地点か
ら遠い位置に上側の周波数帯を励振する給電点を設け
る。そして、それぞれ給電線路に接続し、且つ上記給電
線路に対し直列にそれぞれ高周波数帯及び低周波数帯に
対応した各周波数帯成分のみを通過させる帯域フイルタ
を設けて動作するようにした多周波アンテナ（２給電フ
ィルタ型アンテナ）が提案されている。

【０００７】また、特開昭６１−４１２０５号公報に開
示されているように、板状逆Ｆアンテナに一定の間隔で
地板に対向して配置された第２の放射素子が第１の放射
素子の周辺部と一点で接続され、更に第１の放射素子と
第２の放射素子は、大きさが異なるように構成され、そ
れぞれの周波数帯で共振して動作するようにしたデュア
ルバンドアンテナ（垂直多段型アンテナ）が提案されて
いる。

【０００８】また、特開平９−２１４２４４号公報に開
示されているように、板状逆Ｆアンテナを誘電体基板で
形成し、２枚の放射導体板の一端がそれぞれ地板に電気
的に接地されたアンテナであって、２枚の放射導体板間
に接続された結合制御用容量素子によって、２枚の放射
導体板の一方から他方へ結合される電流と、他方の放射
導体板へ供給される電流が互いに逆相となるよう動作す
る多周波アンテナ（容量装荷型アンテナ）が提案されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の平行複数給電型多周波アンテナでは、外側の放射素
子を大きく切り欠いた場合、その帯域の帯域幅が狭くな
るという問題があった。また、それぞれのアンテナに対
して励振するための給電部がそれぞれ必要になり、構造
が大きく且つ複雑となり、コストが高くなるという問題
があった。また、上記従来の無給電素子接続型多周波ア
ンテナでは、放射素子に３本の１／４波長の無給電素子
が必要となるため、携帯無線機が大型化して構造が複雑
になり、生産性が高くなく且つコストが高くなるという
問題があった。

【００１０】また、上記従来の２給電フィルタ型多周波
アンテナでは、一つの放射素子を異なる２カ所で給電す
るため、２つの周波数帯で共振できるのは、下側の周波
数帯と上側の周波数帯が近接している場合のみに限られ
ており、また、それぞれの放射素子に対して励振するた
めの給電部がそれぞれ必要となり、構造が大きく且つ複
雑となり、コストが高くなるという問題があった。

【００１１】また、上記従来の垂直多段型多周波アンテ
ナでは、第１の放射素子とその上に重なる第２の放射素
子間の間隔がほぼ２倍必要となるため、アンテナの体積
が大きくなり、更に構造も複雑になるという問題があっ
た。また、上記従来の容量装荷型多周波アンテナでは、
放射素子に制御用容量素子を３カ所接続する必要がある
ため、３カ所の制御容量素子を接続するための構造が複
雑になり、生産性が高くなく且つコストが高くなるとい
う問題があった。

【００１２】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、簡単な構成により、給電箇所が１カ
所で、離れた上側の周波数帯と下側の周波数帯のように
複数の周波数帯で共振することができる小型な多周波ア
ンテナ及びそれを用いた携帯無線機を提供するものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明における多周波ア
ンテナは、地板と平行に配置され、一方の端部に前記地
板に接続された接地点を有し、他方の端部に給電系に接
続された給電点を有する放射平板素子を備え、前記接地
点と前記地板との間に共振回路を接続するという構成を
有している。この構成により、小型且つ簡単な構成で、
複数の周波数帯において良好なアンテナ性能を確保する
ことができることとなる。

【００１４】本発明における多周波アンテナは、前記放
射平板素子の接地点と給電点との間にスリットを備える
という構成を有している。この構成により、スリット式
放射平板素子により各周波数帯のインピーダンスが５０
Ωとなり、整合回路を必要とせずに、複数の周波数帯に
おいて良好なアンテナ性能を確保することができること
となる。

【００１５】本発明における多周波アンテナは、地板上
に平行に配置され、主放射平板素子と少なくとも１つの
副放射平板素子とに分割され、前記主放射平板素子の一
方の端部に前記地板に接続された接地点を有し、前記主
放射平板素子の他方の端部に給電系に接続された給電点
を有する放射平板素子を備え、前記主放射平板素子と前
記副放射平板素子を少なくとも１つの共振回路を介して
接続するという構成を有している。この構成により、小
型且つ簡単な構成で、複数の周波数帯において良好なア
ンテナ性能を確保することができることとなる。

【００１６】本発明における多周波アンテナは、地板上
に平行に配置され、一方の端部に前記地板に接続された
接地点を有し、他方の端部に給電系に接続された給電点
を有するループ状放射平板素子を備え、前記接地点と前
記給電点との間に共振回路を接続するという構成を有し
ている。この構成により、小型且つ簡単な構成で、複数
の周波数帯において良好なアンテナ性能を確保すること
ができることとなる。

【００１７】本発明における多周波アンテナは、前記共
振回路は、上側の周波数帯を共振周波数とする並列共振
回路であるという構成を有している。この構成により、
小型且つ簡単な構成で、複数の周波数帯において良好な
アンテナ性能を確保することができることとなる。

【００１８】本発明における多周波アンテナは、前記共
振回路は、下側の周波数帯を共振周波数とする直列共振
回路であるという構成を有している。この構成により、
小型且つ簡単な構成で、複数の周波数帯において良好な
アンテナ性能を確保することができることとなる。

【００１９】本発明における多周波アンテナは、前記放
射平板素子を基板上に印刷パターンで形成し、前記共振
回路を前記基板上に実装するという構成を有している。
この構成により、簡単な構成により小型で量産性や耐久
性に優れ、かつ複数の周波数帯において良好なアンテナ
性能を確保することができることとなる。

【００２０】本発明における多周波アンテナは、携帯無
線機の回路基板上に配置された請求項１乃至７のいずれ
かに記載の多周波アンテナであって、共振回路を前記携
帯無線機の回路基板上に実装し、前記共振回路と前記放
射平板素子が前記回路基板上で接続するという構成を有
している。この構成により、簡単な構成により小型で量
産性や耐久性に優れ、かつ複数の周波数帯において良好
なアンテナ性能を確保することができることとなる。

【００２１】本発明における多周波アンテナは、前記主
放射平板素子を両面プリント基板の片面に印刷パターン
により構成し、前記両面プリント基板の前記主放射平板
素子と対向する面に副放射平板素子を印刷パターンによ
り構成し、前記主放射平板素子及び前記副放射平板素子
をそれぞれ形成した印刷パターンの間に形成された容量
性リアクタンスと、前記２つの印刷パターンの間を接続
するスルーホールと、印刷パターンにより形成された誘
導性リアクタンスとにより共振回路を構成するという構
成を有している。この構成により、外部に共振回路を接
続する必要がなく、簡単な構成により小型で量産性や耐
久性に優れ、かつ複数の周波数帯において良好なアンテ
ナ性能を確保することができることとなる。

【００２２】本発明における多周波アンテナは、放射平
板素子の給電点及び接地点とは異なる前記放射平板素子
の他の点に接続された周波数切替回路を有する請求項１
乃至７のいずれかに記載の多周波アンテナであって、前
記放射平板素子が共振回路を介して前記周波数切替回路
に接続するという構成を有している。この構成により、
他の周波数帯に影響を与えることなく、ある一つの周波
数帯の帯域幅を広くすることができ、かつ複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができる
こととなる。

【００２３】本発明における携帯無線機は、請求項１乃
至１０のいずれかに記載の多周波アンテナを備えるとい
う構成を有している。この構成により、複数の周波数帯
において良好なアンテナ性能を確保した携帯無線機を提
供できることとなる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図２０に基づき、
本発明の第１乃至第１１の実施の形態を詳細に説明す
る。（第１の実施の形態）まず、図１及び図２を参照して、
本発明の第１の実施の形態における多周波アンテナの構
成を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態におけ
る多周波アンテナの基本構成を示す図であり、図２は図
１に示す多周波アンテナに接続する共振回路の回路構成
の拡大図である。なお、この説明では、多周波アンテナ
を携帯無線機８に装着する内蔵アンテナとして説明す
る。

【００２５】携帯無線機８の内部に設けられた多周波ア
ンテナは、放射平板素子１を絶縁性の誘電率が低いホル
ダー９によりプリント基板の地板５上に平行に配置す
る。放射平板素子１は、一方の端部を接地点４として共
振回路２の一方に接続し、他の端部を給電点３として給
電系６に接続されている回路基板７上の整合回路１０に
接続する。共振回路２の他方は地板５に接続される。図
２に示す共振回路２は、並列共振回路として構成され
る。

【００２６】次に、図１乃至図４を参照して、本発明の
第１の実施の形態における多周波アンテナの動作を説明
する。まず、接地点４と地板５との間にある共振回路２
は上側の周波数帯に共振する並列共振回路であるため、
上側の周波数帯ではインピーダンスが高く開放状態とな
り、接地点４と接続している共振回路２は地板５と不接
続となる。したがって、放射平板素子１は、地板５上に
平行に配したＢの長さが上側の周波数帯の１／２波長と
なる周波数帯で共振する１／２波長マイクロストリップ
アンテナとして動作する。

【００２７】次に、共振回路２は下側の周波数帯では、
逆にインピーダンスが低く短絡状態となり、接地点４は
高周波的に地板５と接続する。したがって、放射平板素
子１は、Ａ＋Ｂの長さが下側の周波数帯の１／４波長と
なる周波数帯で共振する板状逆Ｆアンテナとして動作す
る。なお、各周波数帯のインピーダンスを５０Ωにする
ために整合回路１０により２周波整合をとっている。

【００２８】例えば、ＰＤＣなどの８００ＭＨｚ帯やＰ
ＨＳなどの１．９ＧＨｚ帯の複合携帯無線機において
は、Ｂの長さを７７ｍｍ、Ａの長さを１５ｍｍとし、放
射平板素子１と地板５との間隔を５ｍｍとする。共振回
路２の定数は、インダクタＬ１＝４．７ｎＨ、コンデン
サＣ１＝１．５ｐＦ、コンデンサＣ２＝６．０ｐＦであ
り、接地点４と地板５との間に接続する。このようにし
た場合、共振回路２は１．９ＧＨｚ帯で共振するため開
放状態となり、Ｂの長さが１．９ＧＨｚ帯では約１／２
波長の７７ｍｍとなる。したがって、Ｂの長さが１／２
波長となる１．９ＧＨｚ帯で共振する１／２波長マイク
ロストリップアンテナとして動作する。また、８００Ｍ
Ｈｚ帯では、共振回路２は短絡状態となり、アンテナは
Ａ＋Ｂの長さ９２ｍｍとなる。したがって、Ａ＋Ｂの長
さが約１／４波長となる８００ＭＨｚ帯で共振する板状
逆Ｆアンテナとして動作する。

【００２９】次に、図３及び図４を用いて、本発明の第
１の実施の形態における多周波アンテナの特性を説明す
る。図３は横軸に周波数、縦軸に電圧定在波比（以降、
ＶＳＷＲで示す）を示すＶＳＷＲ特性図である。各周波
数帯の帯域幅（ＶＳＷＲ≦２）は、ＰＤＣ帯で約３０Ｍ
Ｈｚ、ＰＨＳ帯で約７０ＭＨｚである。図４はＸＺ面の
垂直偏波成分（以降、Ｅθ成分という）と水平偏波成分
（以降、Ｅφ成分という）を測定した放射パターンであ
る。８００ＭＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯共に主偏波は垂直
成分である。８００ＭＨｚ帯においてはＸ方向に最大値
をとる略８の字のパターンとなり、放射効率＝−３．９
ｄＢと良好な値が得られる。また、１．９ＧＨｚ帯にお
いては、蝶々型のパターンとなり、放射効率＝−１．８
ｄＢと良好な値が得られる。したがって、第１の実施の
形態における携帯無線機に装着する多周波アンテナは、
８００ＭＨｚ帯と１．９ＧＨｚ帯の２つの周波数帯にお
いて、良好なアンテナ特性を確保することができる。

【００３０】以上説明したように、本発明の第１の実施
の形態における多周波アンテナの特徴は、放射平板素子
の接地点と地板との間に上側の周波数帯で共振する並列
共振回路を接続することにより、上側の周波数帯では１
／２波長マイクロストリップアンテナとして、下側の周
波数帯では板状逆Ｆアンテナとして動作し、２つの周波
数帯において良好なアンテナ性能を確保することができ
るという点である。

【００３１】以上説明したように、本発明の第１の実施
の形態における多周波アンテナによると、複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができる
多周波アンテナを提供することができる。

【００３２】上記のように、本発明の第１の実施の形態
における多周波アンテナにおいては、接続する共振回路
をインダクタとコンデンサで形成しているが、これに限
るものではなく、インダクタ自体の自己共振によっても
形成することができる。また、第１の実施の形態におい
ては、上側の周波数帯を共振周波数とする並列共振回路
を用いているが、これに限るものではなく、例えば、下
側の周波数帯を共振周波数とする直列共振回路を用いる
ようにしても同様な効果が得られる。また、第１の実施
の形態においては、放射平板素子と地板との間の間隔を
ホルダーで支え、空間を空けて形成しているが、これに
限るものではなく、例えば、放射平板素子を誘電体基板
で形成して地板上に配置し、放射平板素子と地板との間
の間隔を誘電体の厚みにより形成するようにしても同様
な効果が得られる。

【００３３】（第２の実施の形態）図５を参照して、本
発明の第２の実施の形態における多周波アンテナの構成
を説明する。図５は本発明の第２の実施の形態における
多周波アンテナの基本構成を示す図である。図５におい
て図１と同一の符号を付したものは同一の構成要素を示
す。図５において、本発明の第２の実施の形態における
多周波アンテナは、放射平板素子１の接地点４と給電点
３との間にスリット１１を設けて構成される。なお、こ
の説明では、多周波アンテナを携帯無線機８に装着する
内蔵アンテナとして説明する。

【００３４】第２の実施の形態における多周波アンテナ
は、給電点３と接地点４との間に上側の周波数帯の約１
／１０波長のスリット１１を設けることにより、上側の
周波数帯のインピーダンスが５０Ωになり、上側の周波
数帯で共振する１／２波長マイクロストリップアンテナ
として動作する。また、下側の周波数帯では、スリット
１１によりインピーダンスに影響がなく、Ａ＋Ｂの長さ
が下側の周波数帯の１／４波長となる周波数帯で共振す
る板状逆Ｆアンテナとして動作し、２つの周波数帯で共
振するアンテナとして動作する。

【００３５】次に、図５を参照して、本発明の第２の実
施の形態における多周波アンテナの動作を説明する。上
記、本発明の第１の実施の形態における携帯無線機に装
着する多周波アンテナでは、上側の周波数帯のインピー
ダンスが高くなる傾向にあり、下側の周波数帯のインピ
ーダンスは５０Ω付近であるために、上側の周波数帯と
下側の周波数帯において、インピーダンスを５０Ωとす
るような整合回路が必要となる。そのため、整合回路の
素子による損失が存在する。本発明の第２の実施の形態
における携帯無線機に装着される多周波アンテナでは、
そのような整合回路の素子による損失を改善するため、
給電点３と接地点４との間に上側の周波数帯の約１／１
０波長のスリット１１を設けるようにした。それによっ
て、上側の周波数帯のインピーダンスを５０Ωにするこ
とができ、整合回路が不必要になる。

【００３６】例えば、ＰＤＣなどの８００ＭＨｚ帯やＰ
ＨＳなどの１．９ＧＨｚ帯の複合携帯無線機において
は、Ｂの長さを７７ｍｍ、Ａの長さを１５ｍｍとし、給
電点３と接地点４との間のスリット１１の長さＫを上側
の周波数帯の約１／１０波長である１５ｍｍとする。こ
のようにした場合、１．９ＧＨｚ帯のインピーダンスは
約４７Ωとなり、ＶＳＷＲ＝１．３が得られ、１．９Ｇ
Ｈｚ帯で共振する１／２波長マイクロストリップアンテ
ナとして動作する。また、８００ＭＨｚ帯では、スリッ
ト１１によるインピーダンスの影響はほとんどなく、Ａ
＋Ｂの長さが約１／４波長となる８００ＭＨｚ帯で共振
する板状逆Ｆアンテナとして動作する。したがって、整
合回路による放射効率の損失を約０．３ｄＢ改善するこ
とができる。

【００３７】以上説明したように、本発明の第２の実施
の形態における多周波アンテナの特徴は、放射平板素子
の給電点と接地点との間に上側の周波数帯の約１／１０
波長のスリットを設けることにより、下側の周波数帯に
影響を与えることなく、上側の周波数帯におけるインピ
ーダンスを５０Ωにし、それにより整合回路が不必要に
なるので、整合回路による損失が改善され、２つの周波
数帯において良好なアンテナ性能を確保することができ
るということである。

【００３８】以上説明したように、本発明の第２の実施
の形態における多周波アンテナによると、複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができる
多周波アンテナを提供することができる。

【００３９】（第３の実施の形態）図６及び図７を参照
して、本発明の第３の実施の形態における多周波アンテ
ナの構成を説明する。図６は本発明の第３の実施の形態
における多周波アンテナの基本構成を示す図であり、図
７は図６に示す多周波アンテナに接続する共振回路を拡
大して示す拡大図である。なお、この説明では、多周波
アンテナを携帯無線機８に装着する内蔵アンテナとして
説明する。

【００４０】携帯無線機８の内部に設けられた多周波ア
ンテナは、主放射平板素子１４と少なくとも１つの副放
射平板素子１２とに分割して構成される。分割した主放
射平板素子１４と副放射平板素子１２との間には共振回
路１３が接続される。主放射平板素子１４は、一端が接
地点１５として地板５に接続され、他端が給電点３とし
て給電系６に接続される。主及び副放射平板素子１４、
１２は、プリント基板の地板５上に絶縁性の誘電率が低
いホルダー９によりプリント基板と平行に配置される。
図７の共振回路１３は、並列共振回路として構成され
る。

【００４１】次に、図６乃至図９を参照して、本発明の
第３の実施の形態における多周波アンテナの動作を説明
する。まず、主放射平板素子１４と副放射平板素子１２
との間にある共振回路１３は上側の周波数帯に共振する
並列共振回路であるために、上側の周波数帯ではインピ
ーダンスが高く開放状態となり、共振回路１３で接続さ
れる主放射平板素子１４と副放射平板素子１２とは高周
波的に不接続となる。したがって、多周波アンテナは、
上側の周波数帯では、Ｃ＋Ｄの長さが上側の周波数帯の
１／４波長となる周波数帯で共振する板状逆Ｆアンテナ
として動作する。次に、下側の周波数帯では、逆に共振
回路１３のインピーダンスが低く短絡状態となり、共振
回路１３で接続された主放射平板素子１４と副放射平板
素子１２とは高周波的に接続されることになる。したが
って、多周波アンテナは、下側の周波数帯では、Ｆ＋Ｇ
の長さが下側の周波数帯の１／４波長となる周波数帯で
共振する板状逆Ｆアンテナとして動作することになる。

【００４２】例えば、ＰＤＣなどの８００ＭＨｚ帯や、
ＰＨＳなどの１．９ＧＨｚ帯の複合携帯無線機において
は、Ｃの長さを１８ｍｍ、Ｄの長さを１８ｍｍとし、Ｆ
の長さを３０ｍｍ、Ｇの長さを５０ｍｍとする。また、
主放射平板素子１４と副放射平板素子１２との間隔Ｅを
２ｍｍとし、主放射平板素子１４及び副放射平板素子１
２と地板５との間隔を５ｍｍとする。共振回路１３の定
数はインダクタＬ２＝４．７ｎＨ、コンデンサＣ３＝
１．５ｐＦとし、主及び副放射平板素子１４、１２間を
２カ所で接続する。このようにした場合、共振回路１３
は１．９ＧＨｚ帯で共振するため、共振回路１３は開放
状態となり、１．９ＧＨｚ帯においてアンテナはＣ＋Ｄ
の長さが３６ｍｍとなり、Ｃ＋Ｄの長さが約１／４波長
となる１．９ＧＨｚ帯で共振する板状逆Ｆアンテナとし
て動作する。また、８００ＭＨｚ帯では、共振回路１３
は短絡状態となり、アンテナはＦ＋Ｇの長さが８０ｍｍ
となる。したがって、Ｆ＋Ｇの長さが約１／４波長とな
る８００ＭＨｚ帯で共振する板状逆Ｆアンテナとして動
作する。

【００４３】次に、図８及び図９を用いて、本発明の第
３の実施の形態における多周波アンテナの特性を説明す
る。図８は横軸に周波数、縦軸にＶＳＷＲを示すＶＳＷ
Ｒ特性図である。各周波数帯の帯域幅（ＶＳＷＲ≦２）
は、ＰＤＣ帯で約３０ＭＨｚ、ＰＨＳ帯で約３０ＭＨｚ
である。図９はＸＺ面の垂直偏波成分（以降、Ｅθ成分
という）と水平偏波成分（以降、Ｅφ成分という）を測
定した放射パターンである。８００ＭＨｚ帯、１．９Ｇ
Ｈｚ帯共に主偏波は垂直成分である。８００ＭＨｚ帯に
おいてはＸ方向に最大値をとる略８の字のパターンとな
り、放射効率＝−３．８ｄＢと良好な値が得られる。ま
た、１．９ＧＨｚ帯においては、蝶々型のパターンとな
り、放射効率＝−３．９ｄＢと良好な値が得られる。し
たがって、第３の実施の形態における携帯無線機に装着
する多周波アンテナは、８００ＭＨｚ帯及び１．９ＧＨ
ｚ帯の２つの周波数帯において、良好なアンテナ特性を
確保することができる。

【００４４】以上説明したように、本発明の第３の実施
の形態における多周波アンテナの特徴は、主放射平板素
子と副放射平板素子との間に上側の周波数帯で共振する
並列共振回路を接続することにより、２つの周波数帯に
おいて良好なアンテナ性能を確保することができるとい
う点である。

【００４５】以上説明したように、本発明の第３の実施
の形態における多周波アンテナによると、複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができる
多周波アンテナを提供することができる。

【００４６】上記のように、本発明の第３の実施の形態
における多周波アンテナにおいては、接続する共振回路
をインダクタとコンデンサで形成しているが、これに限
るものではなく、インダクタ自体の自己共振によっても
形成することができる。また、第３の実施の形態におい
ては、上側の周波数帯を共振周波数とする並列共振回路
を用いているが、これに限るものではなく、例えば、下
側の周波数帯を共振周波数とする直列共振回路を用いる
ようにしても同様な効果が得られる。

【００４７】また、第３の実施の形態においては、２つ
の放射平板素子を共振回路で接続するよう構成したがこ
れに限るものではなく、放射平板素子を複数にし、共振
回路も複数設けて直列に接続すれば、３周波以上の複数
の周波数帯で共振することができる多周波アンテナが得
られる。また、第３の実施の形態においては、放射平板
素子と地板との間の間隔をホルダーで支え、空間を空け
て形成しているが、これに限るものではなく、例えば、
放射平板素子を誘電体基板で形成して地板上に配置し、
放射平板素子と地板との間の間隔を誘電体の厚みにより
形成するようにしても同様な効果が得られる。

【００４８】（第４の実施の形態）図１０及び図１１を
参照して、本発明の第４の実施の形態における多周波ア
ンテナの構成を説明する。図１０は本発明の第４の実施
の形態における多周波アンテナの基本構成を示す図であ
り、図１１は図１０に示す多周波アンテナに接続する共
振回路を拡大して示す拡大図である。なお、この説明で
は、多周波アンテナを携帯無線機８に装着する内蔵アン
テナとして説明する。

【００４９】携帯無線機８の内部に設けられる多周波ア
ンテナは、ループ状放射平板素子２０をプリント基板の
地板５上に絶縁性の誘電率が低いホルダー９により平行
に配置する。ループ状放射平板素子２０は、一端が接地
点１５として地板５に接続され、他端が給電点３として
給電系６に接続される。ループ状放射平板素子２０は、
共振回路２１により給電点３と接地点１５とが接続され
る。図１１の共振回路２１は、直列共振回路として構成
される。

【００５０】次に、図１０及び図１１を参照して、本発
明の第４の実施の形態における多周波アンテナの動作を
説明する。まず、共振回路２１は下側の周波数帯に共振
する直列共振回路であるため、下側の周波数帯ではイン
ピーダンスが低く短絡状態となり、共振回路２１により
給電点３と接地点１５とが高周波的に接続される。した
がって、多周波アンテナは、下側の周波数帯では、Ｉ＋
Ｊの長さが下側の周波数帯の１／４波長となる周波数帯
で共振する板状逆Ｆアンテナとして動作する。次に、上
側の周波数帯では、逆にインピーダンスが高く開放状態
となり、共振回路２１により接続されている給電点３と
接地点１５との間は高周波的に不接続となる。したがっ
て、多周波アンテナは、上側の周波数帯では、（Ｉ＋
Ｊ）×２の長さが上側の周波数帯の１波長となる周波数
帯で共振する１波長ループアンテナとして動作する。

【００５１】例えば、ＰＤＣなどの８００ＭＨｚ帯やＰ
ＨＳなどの１．９ＧＨｚ帯の複合携帯無線機において
は、Ｉの長さを３０ｍｍ、Ｊの長さを５０ｍｍとし、ル
ープ状放射平板素子２０の幅Ｗを３ｍｍとする。給電点
３と接地点１５との間隔Ｈは２ｍｍとする。また、ルー
プ状放射平板素子２０と地板５との間隔を５ｍｍとす
る。共振回路２１の定数は、インダクタＬ３＝１０ｎ
Ｈ、コンデンサＣ４＝４ｐＦとする。このようにした場
合、共振回路２１は８００ＭＨｚ帯で共振するため短絡
状態となり、８００ＭＨｚ帯では、多周波アンテナはＩ
＋Ｊの長さが８０ｍｍとなり、Ｉ＋Ｊの長さが約１／４
波長となる８００ＭＨｚ帯で共振する板状逆Ｆアンテナ
として動作する。また、１．９ＧＨｚ帯では、共振回路
２１は開放状態となり、多周波アンテナは（Ｉ＋Ｊ）×
２の長さが１６０ｍｍとなる。これは、１．９ＧＨｚ帯
において約１波長となる。したがって、多周波アンテナ
は１．９ＧＨｚ帯で共振する１波長ループアンテナとし
て動作する。

【００５２】次に、図１２及び図１３を用いて、本発明
の第４の実施の形態における多周波アンテナの特性を説
明する。図１２は横軸に周波数、縦軸にＶＳＷＲを示す
ＶＳＷＲ特性を示す図である。各周波数帯の帯域幅（Ｖ
ＳＷＲ≦２）は、ＰＤＣ帯で約５０ＭＨｚ、ＰＨＳ帯で
は約５０ＭＨｚである。図１３はＸＺ面のＥθ成分とＥ
φ成分を測定した放射パターンを示す図である。８００
ＭＨｚ帯では、主偏波は垂直成分であり、Ｘ方向に最大
値をとる略８の字のパターンとなり、放射効率＝−２．
０ｄＢと良好な値が得られる。１．９ＧＨｚ帯では、主
偏波は水平成分であり、無指向性のパターンとなり、放
射効率＝−１．５ｄＢと良好な値が得られる。したがっ
て、第４の実施の形態における携帯無線機に装着する多
周波アンテナは、８００ＭＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯の
２つの周波数帯において、良好なアンテナ特性を確保す
ることができる。

【００５３】以上説明したように、本発明の第４の実施
の形態における多周波アンテナの特徴は、放射平板素子
をループ状に形成し、給電点と接地点との間に下側の周
波数帯に共振する直列共振回路を接続することにより、
上側の周波数帯ではループアンテナとし、下側の周波数
帯では板状逆Ｆアンテナとして動作し、２つの周波数帯
において良好なアンテナ性能を確保することができる点
である。

【００５４】以上説明したように、本発明の第４の実施
の形態における多周波アンテナによると、複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができる
多周波アンテナを提供することができる。

【００５５】上記のように、本発明の第４の実施の形態
における多周波アンテナにおいては、接続する共振回路
を下側の周波数帯を共振周波数とする直列共振回路を用
いているが、これに限るものではなく、例えば、上側の
周波数帯を共振周波数とする並列共振回路としても同様
な効果が得られる。

【００５６】また、第４の実施の形態においては、放射
平板素子と地板との間の間隔をホルダーで支え、空間を
空けて形成しているが、これに限るものではなく、例え
ば、放射平板素子を誘電体基板で形成して地板上に配置
し、放射平板素子と地板との間の間隔を誘電体の厚みに
より形成するようにしても同様な効果が得られる。

【００５７】（第５の実施の形態）図１４を参照して、
本発明の第５の実施の形態における多周波アンテナの構
成を説明する。図１４は本発明の第５の実施の形態にお
ける多周波アンテナの基本構成を示す図である。また、
この説明では、図６に示す第３の実施の形態における多
周波アンテナの構成を基本構成として説明する。また、
図１４において図６と同一の符号を付したものは同一の
構成要素を示す。なお、この説明では、多周波アンテナ
を携帯無線機８に装着する内蔵アンテナとして説明す
る。

【００５８】携帯無線機８の内部に設けられる多周波ア
ンテナは、主放射平板素子２３と副放射平板素子２４が
プリント基板２２上に印刷パターンで形成される。主放
射平板素子２３と副放射平板素子２４との間は共振回路
１３で接続され、共振回路１３は主放射平板素子２３と
副放射平板素子２４を形成したプリント基板２２上に実
装される。このように、主放射平板素子２３と副放射平
板素子２４との間に共振回路１３を実装することによっ
て、２つの周波数帯で共振するアンテナとして動作する
ことができる。

【００５９】例えば、ＰＤＣなどの８００ＭＨｚ帯やＰ
ＨＳなどの１．９ＧＨｚ帯の複合携帯無線機において
は、主及び副放射平板素子２３、２４に使用するプリン
ト基板２２をガラス・エポキシ基板（比誘電率εｒ＝
４．８）とし、厚さ０．４ｍｍ、大きさを２３×３７ｍ
ｍとする。主放射平板素子２３の大きさは、Ｎ＝１３ｍ
ｍ、Ｍ＝１３ｍｍとなり、副放射平板素子２４の大きさ
は、Ｏ＝２１ｍｍ、Ｐ＝３５ｍｍとなり、本発明の第３
の実施の形態の主及び副放射平板素子１４、１２と比較
して約７０％の波長短縮が実現される。また、主放射平
板素子２３と副放射平板素子２４との間隔は、２ｍｍと
する。

【００６０】さらに、主及び副放射平板素子１４、１２
を基板上の印刷パターンで形成しているため、容易に共
振回路１３を実装することができ、共振回路１３を２カ
所設けることにより、アンテナ特性の帯域幅と放射特性
については、本発明の第３の実施の形態における多周波
アンテナと同等の特性を得ることができる。また、プリ
ント基板２２上に実装される共振回路１３は、一般にチ
ップ部品で構成される。したがって、第５の実施の形態
における携帯無線機８に装着する多周波アンテナは、２
つの周波数帯において、良好なアンテナ特性を確保する
ことができ、小型で量産性が良く、耐久性に優れた構成
の多周波アンテナを提供することができる。

【００６１】以上説明したように、本発明の第５の実施
の形態における多周波アンテナの特徴は、放射平板素子
をプリント基板上の印刷パターンで形成し、共振回路を
放射平板素子に実装しうるようにしたことにより、簡単
な構成で、小型且つ量産性や耐久性に優れ、２つの周波
数帯において良好なアンテナ性能を確保することができ
る点である。

【００６２】以上説明したように、本発明の第５の実施
の形態における多周波アンテナによると、複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができ、
小型で量産性や耐久性に優れた構成の多周波アンテナを
提供することができる。

【００６３】なお、本発明の第５の実施の形態において
は、プリント基板に実装する共振回路を主放射平板素子
と副放射平板素子との間に接続しているが、これに限る
ものではなく、例えば、本発明の第１の実施形態のよう
に接地点と地板との間の共振回路をプリント基板に実装
してもよい。また、本発明の第４の実施形態のように接
地点と給電点との間の共振回路をプリント基板に実装し
てもよい。

【００６４】（第６の実施の形態）図１５を参照して、
本発明の第６の実施の形態における多周波アンテナの構
成を説明する。図１５は本発明の第６の実施の形態にお
ける多周波アンテナの基本構成を示す図である。また、
この説明では、図６に示す第３の実施の形態における多
周波アンテナの構成を基本構成として説明する。また、
図１５において図６と同一の符号を付したものは同一の
構成要素を示す。なお、この説明では、多周波アンテナ
を携帯無線機８に装着する内蔵アンテナとして説明す
る。

【００６５】携帯無線機８の内部に設けられる多周波ア
ンテナは、共振回路１３の一方の接続端と接続する第１
の共振回路接続点２５を備えた主放射平板素子１４と、
上記の共振回路１３の他方の接続端と接続する第２の共
振回路接続点２６を備えた副放射平板素子１２とによっ
て構成される。主放射平板素子１４と副放射平板素子１
２を接続する共振回路１３は、回路基板７上に実装され
る。

【００６６】例えば、主放射平板素子１４は、副放射平
板素子１２に近い端部に幅１ｍｍの第１の共振回路接続
点２５を備え、回路基板７上に実装されている共振回路
１３の一方の接続端と接続される。副放射平板素子１２
は、主放射平板素子１４に近い端部に幅１ｍｍの第２の
共振回路接続点２６を備え、共振回路１３の他方の接続
端と接続して動作する。また、これらの接続点を２カ所
に設けて共振回路１３と接続することにより、アンテナ
特性の帯域幅と放射特性について、本発明の第３の実施
の形態における多周波アンテナと同等の特性を得ること
ができる。

【００６７】また、回路基板７上に実装する共振回路１
３は、一般にチップ部品で構成される。したがって、第
６の実施の形態における携帯無線機に装着する多周波ア
ンテナは、共振回路１３を主及び副放射平板素子１４、
１２上に構成する必要がないため、簡単な構造となり、
主及び副放射平板素子１４、１２のコストを安くするこ
とができる。また、それによって、小型で量産性に優れ
耐久性に優れた、２つの周波数帯において良好なアンテ
ナ特性を確保しうる多周波アンテナを提供することがで
きる。

【００６８】以上説明したように、本発明の第６の実施
の形態における多周波アンテナの特徴は、共振回路を回
路基板上に実装することにより、簡単な構成にでき、安
価、小型で量産性や耐久性に優れ、かつ２つの周波数帯
において良好なアンテナ性能を確保することができる点
である。

【００６９】以上説明したように、本発明の第６の実施
の形態における多周波アンテナによると、複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができ、
簡単な構成により、安価且つ小型で量産性や耐久性に優
れた構成の多周波アンテナを提供することができる。

【００７０】なお、本発明の第６の実施の形態において
は、回路基板に実装する共振回路を主放射平板素子と副
放射平板素子との間に接続しているが、これに限るもの
ではなく、例えば、本発明の第１の実施形態のように接
地点と地板との間の共振回路を回路基板に実装してもよ
い。また、本発明の第４の実施形態のように接地点と給
電点との間の共振回路を回路基板に実装してもよい。

【００７１】（第７の実施の形態）図１６を参照して、
本発明の第７の実施の形態における多周波アンテナの構
成を説明する。図１６は本発明の第７の実施の形態にお
ける多周波アンテナの基本構成を示す図である。また、
この説明では、図６に示す第３の実施の形態における多
周波アンテナの構成を基本構成として説明する。また、
図１６において図６及び図６と同一の符号を付したもの
は同一の構成要素を示す。なお、この説明では、多周波
アンテナを携帯無線機８に装着する内蔵アンテナとして
説明する。

【００７２】携帯無線機８の内部に設けられる多周波ア
ンテナは、携帯無線機８の筐体上蓋３８に取り付けられ
た給電点接点３０と接地接点３１と第１の共振回路接点
３２を備えた主放射平板素子２８と、第２の共振回路接
点３３を備えた副放射平板素子２９とによって構成され
る。バネ端子を有する給電点３４及び接地点３５は回路
基板７上にあらかじめ立てて備え付けられる。第１の共
振回路接続点３６は、回路基板７上に実装される共振回
路１３の一方の接続端と接続され、共振回路１３の他方
の接続端は第２の共振回路接続点３７と接続される。第
１及び第２の共振回路接続点３６、３７はバネ端子を有
しており、回路基板７上にあらかじめ立てて備え付けら
れる。

【００７３】また、主放射平板素子２８と副放射平板素
子２９は、絶縁物の樹脂で形成された上蓋３８に取り付
けられて一体構造とされる。給電点３４と接地点３５
は、幅２ｍｍ、高さが５ｍｍであり、バネ端子が設けら
れる。給電点３４及び接地点３５は主放射平板素子２８
と接続されるよう回路基板７上に半田付けされて立てら
れている。第１の共振回路接続点３６は、回路基板７上
に実装された共振回路１３の一方の接続端と接続され、
共振回路１３の他方の接続端は、第２の共振回路接続点
３７と接続される。第１及び第２の共振回路接続点３
６、３７のバネ端子は、主放射平板素子２８及び副放射
平板素子２９の第１及び第２の共振回路接点３２、３３
に接続されるように回路基板７上に半田付けされて立て
られている。したがって、上蓋が閉じられると同時に主
及び副放射平板素子２８、２９が第１及び第２の共振回
路接続点３６、３７のバネ端子と接続されて動作する。

【００７４】更に、この第１及び第２の共振回路接続点
３６、３７を２カ所設けて共振回路１３と接続すること
により、アンテナ特性の帯域幅と放射特性について、本
発明の第３の実施の形態における多周波アンテナと同等
の特性を得ることができる。また、回路基板７上に実装
する共振回路１３は、一般にチップ部品で構成される。
したがって、第７の実施の形態における携帯無線機８に
装着する多周波アンテナは、共振回路１３を放射平板素
子上に構成する必要がなく、主及び副放射平板素子２
８、２９を地板７と平行に保持するためのホルダーを必
要とせず、コストを安くすることができ、小型で量産性
に優れ耐久性に優れた簡単な構造にすることができ、さ
らに２つの周波数帯において、良好なアンテナ特性を確
保することができる。

【００７５】以上説明したように、本発明の第７の実施
の形態における多周波アンテナの特徴は、主及び副放射
平板素子を筐体に取り付け、共振回路を回路基板上に実
装することによって、簡単な構成にすることができ、安
価且つ小型で量産性や耐久性に優れ、かつ２つの周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができる
点である。

【００７６】以上説明したように、本発明の第７の実施
の形態における多周波アンテナによると、複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができ、
簡単な構成により、安価且つ小型で量産性や耐久性に優
れた構成の多周波アンテナを提供することができる。

【００７７】なお、本発明の第７の実施の形態において
は、回路基板に実装する共振回路を主放射平板素子と副
放射平板素子との間に接続しているが、これに限るもの
ではなく、例えば、本発明の第１の実施形態のように接
地点と地板との間の共振回路を回路基板に実装してもよ
い。また、本発明の第４の実施形態のように接地点と給
電点との間の共振回路を回路基板に実装してもよい。

【００７８】（第８の実施の形態）図１７を参照して、
本発明の第８の実施の形態における多周波アンテナの構
成を説明する。図１７は本発明の第８の実施の形態にお
ける多周波アンテナの基本構成を示し、（Ａ）は多周波
アンテナをＸ方向から見た平面表面図、（Ｂ）は多周波
アンテナをＸ方向から見た平面裏面図、（Ｃ）は多周波
アンテナを−Ｙ方向から見たｄ−ｄ’線断面図である。
また、図１７において図６と同一の符号を付したものは
同一の構成要素を示す。なお、この説明では、多周波ア
ンテナを携帯無線機８に装着する内蔵アンテナとして説
明する。

【００７９】図１７の（Ａ）において、多周波アンテナ
は第１の基板容量パターン表３９と、第２の基板容量パ
ターン表４０と、インダクタ印刷パターン４１及びスル
ーホール４２により形成された誘導性リアクタンスとを
備えた主放射平板素子４３をプリント基板４７上に印刷
パターンにより形成して表面に配置する。また、図１７
の（Ｂ）に見られるように、この多周波アンテナは第１
の基板容量パターン裏４４と、第２の基板容量パターン
裏４５と、主放射平板素子４３と接続するスルーホール
４２とを備えた副放射平板素子４６をプリント基板４７
上に印刷パターンにより形成して裏面に配置する。

【００８０】本発明の第８の実施の形態における多周波
アンテナは、第１の基板容量パターン表３９と第１の基
板容量パターン裏４４とが対向するように配置し、第２
の基板容量パターン表４０と第２の基板容量パターン裏
４５とが対向するように配置することによって容量性リ
アクタンスを形成する。また、インダクタ印刷パターン
４１とスルーホール４２とによって誘導性リアクタンス
が形成される。それによって、容量性リアクタンスと誘
導性リアクタンスの共振回路が構成される。したがっ
て、主放射平板素子４３と副放射平板素子４６との間に
共振回路が構成される。第８の実施の形態における多周
波アンテナは、このような構成により、２つの周波数帯
でそれぞれ共振する多周波アンテナとして動作する。

【００８１】例えば、ＰＤＣなどの８００ＭＨｚ帯やＰ
ＨＳなどの１．９ＧＨｚ帯の複合無線機においては、主
及び副放射平板素子４３、４６に使用するプリント基板
４７をガラス・エポキシ基板（εｒ＝４．８）とし、厚
さ０．４ｍｍ、大きさを２３×３８ｍｍとする。主放射
平板素子４３の大きさは、Ｑ＝１２ｍｍ、Ｒ＝１２ｍｍ
となり、副放射平板素子４６の大きさは、Ｓ＝２１ｍ
ｍ、Ｔ＝３５ｍｍとなる。第１及び第２の基板容量パタ
ーン表３９、４０と第１及び第２の基板容量パターン裏
４４、４５の大きさは、Ｃ５＝２ｍｍ、Ｃ６＝４ｍｍ、
Ｃ７＝３ｍｍとする。容量性リアクタンスは、容量パタ
ーンを裏表で対向するように配置することによって、基
板間容量が約１．５ｐＦとなる。誘導性リアクタンス
は、インダクタ印刷パターン４１を１ｍｍ幅のミアンダ
形状とし、それと接続する１φのスルーホール（約１ｎ
Ｈ）によって形成され約４．７ｎＨとなる。

【００８２】このように容量性リアクタンスと誘導性リ
アクタンスにより容易に共振回路が形成される。また、
図１７の（Ａ）及び図１７の（Ｂ）に示すように、２カ
所に共振回路を形成することにより、アンテナの放射パ
ターンについては、本発明の第３の実施の形態における
多周波アンテナと同等の特性を得ることができる。した
がって、第８の実施の形態における携帯無線機に装着す
る多周波アンテナは、２つの周波数帯において、良好な
アンテナ特性を確保することができ、基板で共振回路を
形成することによりコストを安くすることができ、小型
で量産性に優れ耐久性に優れた簡単な構造の多周波アン
テナを提供することができる。

【００８３】以上説明したように、本発明の第８の実施
の形態における多周波アンテナの特徴は、共振回路を基
板間容量性リアクタンスと印刷パターンとスルーホール
の誘導性リアクタンスで構成することにより、簡単な構
成により、安価且つ小型で量産性や耐久性に優れ、かつ
２つの周波数帯において良好なアンテナ性能を確保する
ことができる点である。

【００８４】以上説明したように、本発明の第８の実施
の形態における多周波アンテナによると、複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができ、
簡単な構成により、安価且つ小型で量産性や耐久性に優
れた構成の多周波アンテナを提供することができる。

【００８５】（第９の実施の形態）次に、図１８を参照
して、本発明の第９の実施の形態における多周波アンテ
ナの構成を説明する。図１８は本発明の第９の実施の形
態における多周波アンテナの基本構成を示し、（Ａ）は
多周波アンテナをＸ方向から見た平面表面図、（Ｂ）は
多周波アンテナをＸ方向から見た平面裏面図、（Ｃ）は
多周波アンテナを−Ｙ方向から見たｄ−ｄ’線断面図で
ある。また、図１８において図１７と同一の符号を付し
たものは同一の構成要素を示す。なお、この説明では、
多周波アンテナを携帯無線機８に装着する内蔵アンテナ
として説明する。

【００８６】本発明の第９の実施の形態における多周波
アンテナは、副放射平板素子を第１の副放射平板素子５
０と第２の副放射平板素子４８とに分割する。そして、
図１８の（Ａ）に見られるように、第２の副放射平板素
子４８をプリント基板４７上の表面に印刷パターンで形
成し、図１８の（Ｂ）に見られるように、第１の副放射
平板素子５０をプリント基板４７上の裏面に印刷パター
ンで形成する。この第１及び第２の副放射平板素子５
０、４８はスルーホール４９を介して接続される。

【００８７】動作において、例えば、下側の周波数帯に
共振する多周波アンテナは、第１の副放射平板素子５０
と第２の副放射平板素子４８をスルーホール４９を介し
て接続することにより、本発明の第８の実施の形態の共
振回路を介して下側の周波数帯に共振する放射平板素子
となり、下側の周波数帯で共振するアンテナとして動作
する。上側の周波数帯に共振する多周波アンテナは、本
発明の第８の実施の形態の場合と同様に動作する。この
ように、２つの周波数帯で共振するアンテナとして動作
する。

【００８８】例えば、本発明の第８の実施の形態におけ
る多周波アンテナにおいては、下側の周波数帯に対応す
る放射平板素子を裏面に形成している。しかし、裏面の
放射平板素子の周波数帯の帯域幅は、プリント基板上の
地板と近接するために狭くなる傾向がある。そのため、
例えば、比帯域が約１０％程度必要なＰＤＣ帯にとって
は問題となる。そのため、本発明の第９の実施の形態に
おける携帯無線機に装着する多周波アンテナでは、下側
の共振周波数帯における帯域幅の狭帯域化を解決するた
め、裏面の第１の副放射平板素子５０の大きさを小さく
し、第２の副放射平板素子４８を基板間容量が発生しな
いようにスルーホール４９のみで接続して、表面に副放
射平板素子の面積の大部分を配置する。このようにし
て、下側の共振周波数帯における帯域幅を確保すること
ができる。

【００８９】また、例えば、ＰＤＣなどの８００ＭＨｚ
帯やＰＨＳなどの１．９ＧＨｚ帯の複合無線機において
は、主放射平板素子４３、第１及び第２の副放射平板素
子５０、４８に使用するプリント基板４７をガラス・エ
ポキシ基板（εｒ＝４．８）とし、厚さ０．４ｍｍ、大
きさを２３×３８ｍｍとする。第１の副放射平板素子５
０の大きさは、Ｖ＝１６ｍｍ、Ｕ＝１６ｍｍとなる。第
２の副放射平板素子４８の大きさは、Ｓ＝２１ｍｍ、Ｔ
＝３５ｍｍであり、第１の副放射平板素子５０とスルー
ホール４９で接続し、主放射平板素子４３と第１の副放
射平板素子５０間で形成する共振回路を介して下側の周
波数帯で共振するアンテナとして動作する。また、図１
８の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、２カ所のスルーホ
ール４９で第１及び第２の副放射平板素子５０及び４８
を接続することにより、多周波アンテナの帯域幅は、本
発明の第８の実施の形態における多周波アンテナと比較
して広帯域（約５ＭＨｚ）となり、本発明の第３の実施
の形態における多周波アンテナと同等の特性を得ること
ができる。

【００９０】また、放射特性についても、本発明の第３
の実施の形態における多周波アンテナと同等の特性を得
ることができる。したがって、第９の実施の形態におけ
る携帯無線機８に装着する多周波アンテナは、帯域幅の
狭帯域化が抑えられ、良好なアンテナ特性を確保するこ
とができ、プリント基板で共振回路を形成することによ
りコストを安くすることができ、簡単な構造で、小型且
つ量産性に優れ耐久性に優れた構造にすることができ、
さらに２つの周波数帯において良好なアンテナ特性を確
保することができる。

【００９１】以上説明したように、本発明の第９の実施
の形態における多周波アンテナの特徴は、本発明の第８
の実施の形態における多周波アンテナを基本構成とし、
プリント基板の表面及び裏面に印刷パターンで構成され
る副放射平板素子を分割して第１及び第２の副放射平板
素子とし、第１の副放射平板素子を裏面に形成して面積
を小さくし、第２の副放射平板素子を表面に形成して面
積を大きく確保し、スルーホールを介して第１及び第２
の副放射平板素子を接続することにより、帯域幅の狭帯
域化が抑えられ、簡単な構成により、安価且つ小型で量
産性や耐久性に優れ、かつ２つの周波数帯において良好
なアンテナ性能を確保することができる点である。

【００９２】以上説明したように、本発明の第９の実施
の形態における多周波アンテナによると、複数の周波数
帯において良好なアンテナ性能を確保することができ、
簡単な構成により、安価且つ小型で量産性や耐久性に優
れた構成の多周波アンテナを提供することができる。

【００９３】（第１０の実施の形態）次に、図１９を参
照して、本発明の第１０の実施の形態における多周波ア
ンテナの構成を説明する。図１９は本発明の第１０の実
施の形態における多周波アンテナの基本構成を示す図で
ある。また、この説明では、図１に示す第１の実施の形
態における多周波アンテナの構成を基本構成として説明
する。また、図１９において図１及び図５と同一の符号
を付したものは同一の構成要素を示す。なお、この説明
では、多周波アンテナを携帯無線機８に装着する内蔵ア
ンテナとして説明する。

【００９４】携帯無線機８の内部に設けられる多周波ア
ンテナは、放射平板素子１における給電点３及び接地点
４とは異なる点に周波数切り替え点５７が設けられる。
周波数切り替え点５７は、共振回路５６の一方の接続端
と接続され、共振回路５６の他方の接続端は高周波スイ
ッチ５８に接続され、地板５に接続されている容量素子
５９と接続される。第１０の実施の形態における多周波
アンテナは、周波数切り替え点５７と高周波スイッチ５
８との間に上側の周波数帯に共振する共振回路５６を並
列共振回路として接続する。共振回路５６は、図２に示
す構成とする。共振回路５６と高周波スイッチ５８と容
量素子５９は、回路基板７上に実装される。

【００９５】動作において、まず、下側の周波数帯で
は、共振回路５６のインピーダンスが低いため、共振回
路５６は短絡状態となる。また、制御信号により高周波
スイッチ５８を動作し、容量素子５９が装荷されるか否
かで、共振周波数帯が切り替わり、結果として広い帯域
で動作する。次に、上側の周波数帯では、共振回路５６
が開放状態となり、高周波スイッチ５８の動作に関係な
く動作する。また、回路基板７上に実装する共振回路５
６は、一般にチップ部品で構成される。

【００９６】例えば、下側の周波数帯をＰＤＣ帯の８０
０ＭＨｚ帯、上側の周波数帯をＰＨＳ帯の１．９ＧＨｚ
帯とすると、本発明の第１乃至第９の実施の形態の多周
波アンテナや従来からの板状逆Ｆアンテナにおいては、
ＰＤＣ帯の帯域は比帯域で約５％（約４０ＭＨｚ）であ
るため、従来の特開平９−３２６６３３のように帯域を
切り替えて広帯域化を図ってきた。また、ＰＨＳ帯では
比帯域で約１．５％（約３０ＭＨｚ）である。

【００９７】したがって、複合アンテナにおいても、Ｐ
ＤＣ帯の広帯域化を行うために切り替え回路が必要であ
った。しかし、この切り替え回路を接続することにより
ＰＨＳ帯の放射特性が大きく劣化し、放射効率が６ｄＢ
劣化した。そこで、本発明の第１０の実施の形態におけ
る多周波アンテナでは、ＰＨＳ帯で共振する共振回路５
６を放射平板素子１の周波数切り替え点５７と高周波ス
イッチ５８との間に接続することにより、ＰＨＳ帯では
開放状態となるので、切り替え回路の影響が少なくな
り、放射効率の劣化が１ｄＢまで改善された。

【００９８】また、ＰＤＣ帯では高周波スイッチ５８の
動作により容量が装荷されるか否かで比帯域を約１０％
（約８５ＭＨｚ）とすることができる。また、放射特性
の影響はなく、放射効率の劣化はない。また、放射パタ
ーンについては、ＰＤＣ帯、ＰＨＳ帯ともに、本発明の
第１の実施の形態と同様な特性となる。したがって、第
１０の実施の形態における携帯無線機に装着する多周波
アンテナは、他の周波数帯に影響を与えずに、ある１つ
の周波数帯の帯域幅を広くすることができ、さらに２つ
の周波数帯において、良好なアンテナ特性を確保するこ
とができる。

【００９９】以上説明したように、本発明の第１０の実
施の形態における多周波アンテナの特徴は、共振回路を
放射素子と周波数切り替えスイッチとの間に接続するこ
とにより、他の周波数帯では放射特性に影響を与えず
に、一方の周波数帯の帯域幅を広くすることができ、さ
らに２つの周波数帯において、良好なアンテナ特性を確
保することができる点である。

【０１００】以上説明したように、本発明の第１０の実
施の形態における多周波アンテナによると、複数の周波
数帯において良好なアンテナ性能を確保することがで
き、簡単な構成により、１つの周波数帯の帯域幅を広帯
域化できる。

【０１０１】（第１１の実施の形態）次に、図２０を参
照して、本発明の第１１の実施の形態における多周波ア
ンテナの構成を説明する。図２０は本発明の第１１の実
施の形態における多周波アンテナの基本構成を示す図で
ある。また、この説明では、図６に示す第３の実施の形
態における多周波アンテナの構成を基本構成として説明
する。また、図２０において図１及び図６と同一の符号
を付したものは同一の構成要素を示す。なお、この説明
では、多周波アンテナを携帯無線機８に装着する内蔵ア
ンテナとして説明する。

【０１０２】携帯無線機８の内部に設けられる多周波ア
ンテナは、回路基板７上の周波数切り替え高周波スイッ
チ６０の一方の端子と接続する第１の周波数切り替え接
続点６１を備えた主放射平板素子１４と、周波数切り替
え高周波スイッチ６０の他方の端子と接続する第２の周
波数切り替え接続点６２を備えた副放射平板素子１２と
によって構成される。主放射平板素子１４と副放射平板
素子１２を接続する周波数切り替え高周波スイッチ６０
は、回路基板７上に実装され制御信号により切り替えら
れる。

【０１０３】動作において、例えば、主放射平板素子１
４が、副放射平板素子１２に近い端部に幅１ｍｍの第１
の周波数切り替え接続点６１を備え、回路基板７に実装
されている周波数切り替え高周波スイッチ６０の一方の
端子に接続されており、副放射平板素子１２は、主放射
平板素子１４に近い端部に幅１ｍｍの第２の周波数切り
替え接続点６２を備え、周波数切り替え高周波スイッチ
６０の他方の端子に接続されている。まず、上側の周波
数帯では、制御信号により周波数切り替え高周波スイッ
チ６０が開放状態となり、Ｃ＋Ｄの長さが上側の周波数
帯の１／４波長となる周波数帯で共振する板状逆Ｆアン
テナとして動作する。次に、下側の周波数帯では、制御
信号により周波数切り替えスイッチ６０が短絡状態とな
り、主放射平板素子１４と副放射平板素子１２が電気的
に接続されることにより、下側の周波数帯では、Ｆ＋Ｇ
の長さが下側の周波数帯の１／４波長となる周波数帯で
共振する板状逆Ｆアンテナとして動作する。

【０１０４】このように、主放射平板素子１４と副放射
平板素子１２との間に、共振回路の代わりに高周波スイ
ッチ６０を接続することにより、共振回路による損失分
０．２ｄＢを改善することができる。また、この周波数
切り替え接続点を２カ所設けて周波数切り替えスイッチ
６０を接続することにより、アンテナ特性の帯域幅と放
射パターンについては、本発明の第３の実施の形態にあ
るアンテナと同等の特性を得ることができる。したがっ
て、第１１の実施の形態における携帯無線機に内蔵する
多周波アンテナは、共振回路による損失分を低減するこ
とができ、さらに２つの周波数帯において、良好なアン
テナ特性を確保することができる。

【０１０５】以上説明したように、本発明の第１１の実
施の形態における多周波アンテナの特徴は、共振回路の
代わりに高周波スイッチを用いることにより、共振回路
による損失分を低減することができ、さらに２つの周波
数帯において、良好なアンテナ特性を確保することがで
きる点である。

【０１０６】以上説明したように、本発明の第１１の実
施の形態における多周波アンテナによると、複数の周波
数帯において良好なアンテナ性能を確保することがで
き、簡単な構成により、より高い放射特性を確保するこ
とができる。

【０１０７】

【発明の効果】本発明における多周波アンテナは、上記
のように構成され、上側の周波数帯と下側の周波数帯の
ように大きく離れた複数の周波数帯において、良好なア
ンテナ性能を確保することができ、簡単な構成により、
安価且つ小型で量産性や耐久性に優れた構成とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における多周波アン
テナの基本構成を示す斜視図、

【図２】本発明の第１の実施の形態における多周波アン
テナの共振回路の構成を示す回路図、

【図３】本発明の第１の実施の形態における多周波アン
テナのアンテナ特性（ＶＳＷＲ特性）を示す図、

【図４】本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ特
性（放射パターン）を示す図、

【図５】本発明の第２の実施の形態における多周波アン
テナの基本構成を示す斜視図、

【図６】本発明の第３の実施の形態における多周波アン
テナの基本構成を示す斜視図、

【図７】本発明の第３の実施の形態における多周波アン
テナの共振回路の構成を示す回路図、

【図８】本発明の第３の実施の形態における多周波アン
テナのアンテナ特性（ＶＳＷＲ特性）を示す図、

【図９】本発明の第３の実施の形態におけるアンテナ特
性（放射パターン）を示す図、

【図１０】本発明の第４の実施の形態における多周波ア
ンテナの基本構成を示す斜視図、

【図１１】本発明の第４の実施の形態における多周波ア
ンテナの共振回路の構成を示す回路図、

【図１２】本発明の第４の実施の形態における多周波ア
ンテナのアンテナ特性（ＶＳＷＲ特性）を示す図、

【図１３】本発明の第４の実施の形態におけるアンテナ
特性（放射パターン）を示す図、

【図１４】本発明の第５の実施の形態における多周波ア
ンテナの基本構成を示す斜視図、

【図１５】本発明の第６の実施の形態における多周波ア
ンテナの基本構成を示す斜視図、

【図１６】本発明の第７の実施の形態における多周波ア
ンテナの基本構成を示す斜視図、

【図１７】本発明の第８の実施の形態における多周波ア
ンテナの基本構成を示し、（Ａ）は多周波アンテナをＸ
方向から見た平面表面図、（Ｂ）は多周波アンテナをＸ
方向から見た平面裏面図、（Ｃ）は多周波アンテナを−
Ｙ方向から見たｄ−ｄ’線断面図、

【図１８】本発明の第９の実施の形態における多周波ア
ンテナの基本構成を示し、（Ａ）は多周波アンテナをＸ
方向から見た平面表面図、（Ｂ）は多周波アンテナをＸ
方向から見た平面裏面図、（Ｃ）は多周波アンテナを−
Ｙ方向から見たｄ−ｄ’線断面図、

【図１９】本発明の第１０の実施の形態における多周波
アンテナの基本構成を示す斜視図、

【図２０】本発明の第１０の実施の形態における多周波
アンテナの基本構成を示す斜視図。

【符号の説明】

１放射平板素子２、１３、２１、５６共振回路３、３４給電点４、１５、３５接地点５プリント基板の地板６給電系７回路基板８携帯無線機９ホルダー１０整合回路１１スリット１２、２４、２９、４６副放射平板素子１４、２３、２８、４３主放射平板素子２０ループ状放射平板素子２２、４７プリント基板３０給電点接点３１接地接点２５、３６第１の共振回路接続点２６、３７第２の共振回路接続点３２第１の共振回路接点３３第２の共振回路接点３８筐体上蓋３９第１の基板容量パターン表４０第２の基板容量パターン表４１インダクタ印刷パターン４２、４９スルーホール４４第１の基板容量パターン裏４５第２の基板容量パターン裏４８第２の副放射平板素子５０第１の副放射平板素子５７周波数切り替え点５８高周波スイッチ５９容量素子６０周波数切り替え高周波スイッチ６１第１の周波数切り替え接続点６２第２の周波数切り替え接続点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者春木宏志神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１号松下通信工業株式会社内Ｆターム(参考） 5J045 AA03 AB05 DA08 NA03 5J047 AA19 AB00 FD01 FD02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地板と平行に配置され、一方の端部に前記
地板に接続された接地点を有し、他方の端部に給電系に
接続された給電点を有する放射平板素子を備え、前記接
地点と前記地板との間に共振回路を接続することを特徴
とする多周波アンテナ。
【請求項２】前記放射平板素子の接地点と給電点との間
にスリットを備えることを特徴とする請求項１記載の多
周波アンテナ。
【請求項３】地板上に平行に配置され、主放射平板素子
と少なくとも１つの副放射平板素子とに分割され、前記
主放射平板素子の一方の端部に前記地板に接続された接
地点を有し、前記主放射平板素子の他方の端部に給電系
に接続された給電点を有する放射平板素子を備え、前記
主放射平板素子と前記副放射平板素子を少なくとも１つ
の共振回路を介して接続することを特徴とする多周波ア
ンテナ。
【請求項４】地板上に平行に配置され、一方の端部に前
記地板に接続された接地点を有し、他方の端部に給電系
に接続された給電点を有するループ状放射平板素子を備
え、前記接地点と前記給電点との間に共振回路を接続す
ることを特徴とする多周波アンテナ。
【請求項５】前記共振回路は、上側の周波数帯を共振周
波数とする並列共振回路であることを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の多周波アンテナ。
【請求項６】前記共振回路は、下側の周波数帯を共振周
波数とする直列共振回路であることを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の多周波アンテナ。
【請求項７】前記放射平板素子を基板上に印刷パターン
で形成し、前記共振回路を前記基板上に実装することを
特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の多周波ア
ンテナ。
【請求項８】携帯無線機の回路基板上に配置された請求
項１乃至７のいずれかに記載の多周波アンテナであっ
て、共振回路を前記携帯無線機の回路基板上に実装し、
前記共振回路と前記放射平板素子が前記回路基板上で接
続すること特徴とする多周波アンテナ。
【請求項９】前記主放射平板素子を両面プリント基板の
片面に印刷パターンにより構成し、前記両面プリント基
板の前記主放射平板素子と対向する面に副放射平板素子
を印刷パターンにより構成し、前記主放射平板素子及び
前記副放射平板素子をそれぞれ形成した印刷パターンの
間に形成された容量性リアクタンスと、前記２つの印刷
パターンの間を接続するスルーホールと、印刷パターン
により形成された誘導性リアクタンスとにより共振回路
を構成することを特徴とする請求項３記載の多周波アン
テナ。
【請求項１０】放射平板素子の給電点及び接地点とは異
なる前記放射平板素子の他の点に接続された周波数切替
回路を有する請求項１乃至７のいずれかに記載の多周波
アンテナであって、前記放射平板素子が共振回路を介し
て前記周波数切替回路に接続することを特徴とする多周
波アンテナ。
【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれかに記載の多
周波アンテナを備えることを特徴とする携帯無線機。