JP2001274619A - 逆fアンテナ - Google Patents

逆fアンテナ

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JP2001274619A
JP2001274619A JP2000090737A JP2000090737A JP2001274619A JP 2001274619 A JP2001274619 A JP 2001274619A JP 2000090737 A JP2000090737 A JP 2000090737A JP 2000090737 A JP2000090737 A JP 2000090737A JP 2001274619 A JP2001274619 A JP 2001274619A
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JP2000090737A
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Koji Sakamoto
浩二 坂本
Shinji Fukui
伸治 福井
Shigeru Kadota
茂 門田
Akihiko Hayashi
林  昭彦
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Denso Corp
Soken Inc
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Denso Corp
Nippon Soken Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 逆Fアンテナの小型化を図ることを目的とす
る。 【解決手段】 逆Fアンテナは、接地導体板10、導体
板20、給電ピン30、給電板40、短絡板50から構
成されている。給電板40は、長方形延出部41に加え
て、L字板部42を有して構成されている。従って、従
来の逆Fアンテナに比べて、給電板40の電流経路を長
くすることができるため、逆Fアンテナの小型化による
電流経路の短化をうち消すことができるため、逆Fアン
テナの小型化を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信等に用
いられる逆Fアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、アンテナの小型化に対する要望が
強くなっている。このアンテナの小型化による問題点と
しては放射抵抗の低下と、誘導性リアクタンスの低下に
伴い、容量性リアクタンスが強くなるので、インピーダ
ンス整合がとれなくなることである。
【0003】そこで、低姿勢化に有効なアンテナとし
て、逆Fアンテナが各種提案されている。以下、逆Fア
ンテナにつき図14を参照して説明する。逆Fアンテナ
は、接地導体板(接地板)1、導体板2、給電ピン3、
給電板(電流経路部材)4、短絡板(短絡部)5から構
成されている。導体板2は、接地導体板1の表面1a側
に配置され、所定間隔離隔されて位置し、給電ピン3
は、その一端が接地導体板1の下側から貫通穴1bを貫
通している。
【0004】給電板4は、長方形に形成されたものであ
って、給電ピン3の上記一端から延出して導体板2の外
周の一部2aに電気接続されている。これにより、給電
板4は、給電ピン3からの高周波電力を受け、この高周
波信号を導体板2に供給することになる。なお、以下、
給電ピン3の上記一端を給電点3aという。また、短絡
板5は、長方形に形成されたものであって、導体板2の
外周の一部2bと接地導体板1とを電気接続している。
【0005】このように構成されて、給電点3aから給
電板4を通して導体板2の一部2a迄の経路長(図14
中矢印L1参照)と、導体板2の外周のうち一部2aか
ら角部2cを経て角部2d、及び角部2eを通して短絡
板5との接続部2f迄の経路長(図14中矢印L2+L
3+L4+L5参照)との双方の合計によってリアクタ
ンスが定まり、このリアクタンスに応じて共振周波数:
f「=1/{2π(LC)1/2}」が定まることにな
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した逆
Fアンテナにおいては、所定の周波数で共振させる上
で、インピーダンス整合を行う為には、短絡板5の幅方
向寸法(図14中矢印W2)を広げて容量性リアクタン
スを減少させることも考えられる。しかし、導体板5の
サイズ(図14中L3×L4)を一定にしたままで、短
絡板5の幅方向寸法(W2)を広げると、上述した導体
板5の経路長(図14中:L2+L3+L4+L5)が
短くなるため、上述した共振周波数:fが高くなり、所
望の共振周波数がえられれない。一方、共振周波数:f
を保ちつつ、導体板5の経路長を長くするには、導体板
5のサイズ(L3×L4)を大きくする必要がある。
【0007】本発明は、上記点に鑑み、逆Fアンテナの
小型化を図ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1に記載の発明においては、接地
板(10)の一面(10a)側に配置されて、接地板に
対して所定間隔離隔されて位置する導体板(20)と、
接地板側に位置する給電点(31)と、給電点と導体板
との間にて電流経路を形成する電流経路部材(40)と
を備え、電流経路部材は、L字状に形成されたL字部
(42)を有して構成されており、所定波長の周波数で
共振することを特徴とする。このように、電流経路部材
は、L字状に形成されたL字部(42)を有して構成さ
れているので、電流経路長を長くすることができる。こ
のため、逆Fアンテナ自身の小型化に伴う電流経路長の
短化をうち消すことができるため、逆Fアンテナの小型
化を実現できる。
【0009】具体的には、請求項2に記載の発明では、
L字部は、導体板の外周とともに、L字状の空所(7
0)を形成する。さらには、請求項3に記載の発明のよ
うに、導体板は、角部(23)を有し、L字部は、角部
の1つを囲むように配置されているようにしてもよい。
請求項4に記載の発明では、導体板と接地板とを電気接
続する短絡部(50)を備え、導体板と短絡部との接続
部(24)から電流経路部材を通して給電点迄の周辺に
沿う電流が流れる経路長は、所定波長の実質的に半分に
一致するようにしてもよい。さらに、請求項5に記載の
発明のように、所定波長の周波数での共振は、単一の共
振点からなるようにしてもよい。
【0010】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【0011】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1、図2に本
発明の自動車電話用逆Fアンテナの第1実施形態を示
す。図1は逆Fアンテナの斜視図、図2は逆Fアンテナ
の断面図である。図1に示すように、逆Fアンテナは、
接地導体板(接地板)10、導体板20、給電ピン3
0、給電板(電流経路部材)40、短絡板(短絡部)5
0から構成されている。但し、導体板20は、給電板4
0及び短絡板50と共に、一枚の板状金属板からなるも
のである。また、図2に示すように、逆Fアンテナに
は、コネクタ60が設けられている。
【0012】図1に示すように、導体板20は、接地導
体板10の表面10a側に配置されたものであって、接
地導体板10に対して所定間隔離隔されるとともに、接
地導体板10と平行に配置されている。ここで、導体板
20は、長方形導体板本体21及び延出導体板22から
なり、延出導体板22は、長方形導体板本体21から長
方形状に延出するように形成されている。給電ピン30
は、同軸ケーブル(図示せず)の軸心が、コネクタ60
を貫通したもので、給電ピン30の一端は、コネクタ6
0から接地導体板10の貫通穴10bを貫通している。
給電ピン30は、後述する如く、給電板40に高周波電
力を供給する役割を果たす。
【0013】給電板40は、長方形延出部41及びL字
板部42を備え、長方形延出部41は、給電ピン30の
一端部に電気接続されると共に、当該一端部から導体板
20に向け延出している。以下、給電ピン30と長方形
延出部41との接続点を給電点31という。L字板部4
2は、L字状に形成されたものであって、接地導体板1
0に平行に配置されている。L字板部42は、その長手
方向の一端42aが長方形延出部41の延出端部41a
に電気接続されて、当該長手方向の他端42bが長方形
導体板本体21の端部21bに接続されている。
【0014】ここで、L字板部42は、導体板20と同
一面上に配置されており、L字板部42は、導体板20
の外周との間で、L字状の空所70を形成する。これに
より、L字板部42は、給電点31から長方形延出部4
1を通して長方形導体板本体21の外周への高周波電流
の経路を形成する。また、短絡板50は、長方形状に形
成されたものであって、延出導体板22の一部21aか
ら接地導体板10に延出形成されている。これにより、
短絡板50は、長方形延出部41の外周から接地導体板
10への高周波電流の経路を形成することになる。
【0015】このように構成された第1実施形態の逆F
アンテナにおいては、図3中矢印L20〜L25に示す
ように、給電点31に高周波電力が供給されると、高周
波電流が、給電点31から給電板40を経て導体板2
0、短絡板50を通して接地導体板10まで流れること
になる。ここで、給電板40は、長方形延出部41に加
えて、L字板部42を有して構成されているため、従来
の逆Fアンテナに比べて、給電板40の電流経路を長く
することができる。従って、逆Fアンテナの小型化によ
る電流経路の短化をうち消すことができるため、逆Fア
ンテナの小型化を実現することができる。
【0016】次に、本第1実施形態の逆Fアンテナの具
体的な例を説明する。図1において、各部分の寸法は、
L10=60mm、L20=36mm、L30=40mm、L
40=8mm、W1=8mm、H=16mmにしたときには、
図4に示すリターンロス特性が得られた。図4によれ
ば、870MHzあたりでは、リターンロスRLが−1
2dB(RL=−12dB→VSWR=1.7)以下に
なる。すなわち、870MHzで共振し、800MHz
帯でアンテナとして用いることができることが分かる。
【0017】一方、図14に示す従来の逆Fアンテナで
は、L3=48mm、、L4=60mm、W2=28mm、H
2=20mmにしたときには、図15に示すリターンロス
特性が得られた。図15によれば、860MHzあたり
では、リターンロスが−12dB以下になる。すなわ
ち、860MHzで共振し、800MHz帯でアンテナ
として用いることができることが分かる。
【0018】以上により、逆Fアンテナにおいて800
MHz帯でインピーダンス整合を得るには、従来の形状
では、導体板サイズ:60mm×48mmになることに対し
て、本第1実施形態では、60mm×36mmになるため、
本実施形態の方が従来に比べて、明らかに小型化になる
ことが分かる。
【0019】次に、逆Fアンテナの寸法の設定につき説
明する。
【0020】図3に示すように、給電点31から給電板
40を通して導体板20の外周を経て、導体板20及び
短絡板50の接続部24迄の電流経路長LLは、数式1
に示すようになる。
【0021】
【数1】LL=L20+L21+L22+L23+L24=20mm+36mm+8mm+28
mm+60mm+20mm=172 ここで、共振周波数は、図4に示すように、870MH
zであるため、電流経路長LLは共振信号の波長λの半
分にほぼ一致することが分かる{LL≒(1/2)×
λ}。
【0022】(第2実施形態)上記第1実施形態では、
図1示す導体板20を採用した例につき説明したが、こ
れに限らず、図6に示す長方形状導体板20を採用して
もよい。本第2実施形態では、給電板40のL字板部4
2は、導体板20の角部23を囲むように配置されてお
り、L字板部42の長手方向の他端42bが導体板20
の外周部の一部に接続されている。これにより、上記第
1実施形態と同様に、導体板20とL字板部42とでL
字状の空所70を形成することになる。
【0023】ここで、本第2実施形態の逆Fアンテナの
具体的な例を説明すると、図6に示す例では、各部分の
寸法は、L50=60mm、L60=28mm、L70=3
6mm、L80=16mm、L90=8mm、W1=8mm、H
=20mmにしたときには、図8に示すリターンロス特性
が得られた。図8によれば、840MHzでは、上記第
1実施形態と同様に、リターンロスRLが−12dB以
下になる。すなわち、840MHzで共振し、800M
Hz帯でアンテナとして用いることができることが分か
る。これにより、上記第1実施形態に対し、導体板サイ
ズとしては、60mm×28mmになる。
【0024】ここで、本第2実施形態の逆Fアンテナの
寸法の設定につき説明すると、図7に示すように、給電
点31から給電板40を通して導体板20の外周のうち
L字板部42との接続部21bを経て、短絡板50との
接続部24迄の電流経路長LAは、数式2に示すように
なる。
【0025】
【数2】 LA=L20+L21+L22+L23+L24+L25+L26 =20mm+48mm+16mm+4mm+20mm+60mm+12mm=180 ここで、共振周波数は、図8に示すように、840MH
zであるため、電流経路長LAは共振信号の波長λの半
分にほぼ一致することが分かる{LA≒(1/2)×
λ}。
【0026】なお、従来の逆Fアンテナの寸法の設定に
つき説明すると、図14に示すように、給電点3aから
給電板4を通して、導体板2の外周のうち短絡板5との
接続部2f迄の電流経路長Lは、数式3に示すようにな
る。
【0027】
【数3】 L=L1+L2+L3+L4+L5=20mm+28mm+48mm+60mm+20mm=176 ここで、共振周波数は、図9に示すように、860MH
zであるため、電流経路長Lは共振信号の波長λの半分
にほぼ一致することが分かる{L≒(1/2)×λ}。
【0028】なお、本発明の実施にあたり、共振周波数
の微調整、インピーダンス整合の為に、逆Fアンテナの
L字板部42の形状を短くしてもよい(図10参照)。
さらに、共振周波数の微調整、インピーダンス整合の為
に、逆FアンテナのL字板部42の幅寸法WAを太く、
或いは細くしてもよい(図11参照)。
【0029】なお、本発明の実施にあたり、給電板40
に給電するにあたり、接地板上で同軸ケーブル60で給
電するようにしてもよい(図12参照)。
【0030】なお、本発明の実施にあたり、給電板40
の延出部41として、円柱状のものを採用してもよい
(図13参照)。
【0031】なお、本発明の実施にあたり、逆Fアンテ
ナとしては、送信用アンテナ、受信用アンテナ、若しく
は送受兼用アンテナとして用いてもよい。
【0032】なお、上記各実施形態では、L字板部42
と導体板20とを同一面上に配置する例につき説明した
が、これに限らず、L字板部42と導体板20とを所定
角度を有して構成されるようにしてもよい。また、これ
に限らず、導体板20と接地導体板10との間にL字板
部42を配置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の逆Fアンテナを示す斜
視図である。
【図2】上記第1実施形態の逆Fアンテナを示す断面図
である。
【図3】上記第1実施形態の逆Fアンテナの各寸法を説
明する為の斜視図である。
【図4】上記第1実施形態の逆Fアンテナの小型化を説
明する為のアンテナ特性を示す図である。
【図5】上記第1実施形態の逆Fアンテナの寸法を説明
する為のアンテナ特性を示す図である。
【図6】本発明の第2実施形態の逆Fアンテナを示す斜
視図である。
【図7】上記第2実施形態の逆Fアンテナの各寸法を説
明する為の斜視図である。
【図8】上記第2実施形態の逆Fアンテナの寸法を説明
する為のアンテナ特性を示す図である。
【図9】従来の逆Fアンテナの寸法を説明する為のアン
テナ特性を示す図である。
【図10】本発明の変形例の逆Fアンテナを示す斜視図
である。
【図11】本発明の変形例の逆Fアンテナを示す斜視図
である。
【図12】本発明の変形例の逆Fアンテナを示す斜視図
である。
【図13】本発明の変形例の逆Fアンテナを示す斜視図
である。
【図14】従来の逆Fアンテナの斜視図である。
【図15】逆Fアンテナの周波数に対するリターンロス
を示す図である。
【符号の説明】
10…接地導体板、20…導体板、30…給電ピン、4
0…給電板40、41…長方形延出部、42…L字板
部、50…短絡板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 伸治 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 門田 茂 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 林 昭彦 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 5J045 AB05 DA08 HA06 NA01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接地板(10)の一面(10a)側に配
    置されて、前記接地板に対して所定間隔離隔されて位置
    する導体板(20)と、 前記接地板側に位置する給電点(31)と、 前記給電点と前記導体板との間にて電流経路を形成する
    電流経路部材(40)とを備え、 前記電流経路部材は、L字状に形成されたL字部(4
    2)を有して構成されており、 所定波長の周波数で共振することを特徴とする逆Fアン
    テナ。
  2. 【請求項2】 前記L字部は、前記導体板の外周ととも
    に、L字状の空所(70)を形成するように配置されて
    いることを特徴とする請求項1に記載の逆Fアンテナ。
  3. 【請求項3】 前記導体板は、角部(23)を有し、 前記L字部は、前記角部の1つを囲むように配置されて
    いることを特徴とする請求項1又は2に記載の逆Fアン
    テナ。
  4. 【請求項4】 前記導体板と前記接地板とを電気接続す
    る短絡部(50)を備え、 前記導体板と前記短絡部との接続部(24)から前記電
    流経路部材を通して前記給電点迄の周辺に沿う電流が流
    れる経路長は、前記所定波長の実質的に半分に一致する
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記
    載の逆Fアンテナ。
  5. 【請求項5】 前記所定波長の周波数での共振は、単一
    の共振点からなることを特徴とする請求項1ないし4の
    いずれか1つに記載の逆Fアンテナ。
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