JP2003133839A - モノポールアンテナ - Google Patents
モノポールアンテナInfo
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Abstract
デュアルバンド用のモノポールアンテナを提供するこ
と。 【解決手段】 接地面1上で起立する誘電体基板2の表
面に設けた長短一対の放射導体3,4のうち、相対的に
低い周波数の電波と共振させる第1の放射導体3の上端
部(容量領域)を幅広部3aとなすことにより、そのキ
ャパシタンスが大きくなって共振周波数を小さくするこ
とができる。さらに、誘電体基板2の波長短縮効果も加
味されるので、結局、所望の周波数に共振させるうえで
必要な第1の放射導体3の長さ寸法が大幅に短縮でき、
モノポールアンテナ全体の高さ寸法が低減できる。ま
た、第1の放射導体3の上端部に水平部31を付設して
も、そのキャパシタンスが大きくなるので同様の効果が
期待できる。
Description
送の送受信に用いられ二つの周波数帯で動作するデュア
ルバンド用のモノポールアンテナに係り、特に、車載用
や携帯用として好適なデュアルバンド用モノポールアン
テナに関する。
域が例えば800MHzと1.9GHzのいずれの電波
の送受信にも適用可能なデュアルバンド用のモノポール
アンテナが必要とされている。この種のデュアルバンド
用モノポールアンテナとしては、従来、金属板等からな
る接地面上に立設された上下方向に延びる2本のロッド
状の放射導体が広く採用されている。これら2本の放射
導体はいずれも、その全長がλ/4(ただし、λは対応
する電波の自由空間波長)に設定されているので、相対
的に低い周波数帯域の電波を送受信する一方のロッド状
放射導体が長く、より高い周波数帯域の電波を送受信す
る他方のロッド状放射導体が短く形成されている。これ
ら2本のロッド状放射導体の下端部にはそれぞれ同軸ケ
−ブル等の給電線が接続されており、各放射導体に対し
互いに周波数の異なる信号が給電されるようになってい
る。
ルバンド用モノポールアンテナは、ロッド状の各放射導
体の全長がλ/4なので、例えば1.9GHz帯域の電
波を送受信する放射導体の全長は約4cmと短いが、8
00MHz帯域の電波を送受信する放射導体の場合、そ
の全長が10cm近く必要となり、車室内に設置するモ
ノポールアンテナとしては高さ寸法が大きすぎるという
問題があった。
表面に印刷やエッチング等の手法で一定幅の帯状の放射
導体を形成することにより、高さ寸法を低減したモノポ
ールアンテナが提案されている。かかる従来提案によれ
ば、誘電体による波長短縮によって放射導体の全長を2
0%前後短縮することが可能なので、例えば800MH
z帯域用の放射導体の長さを8cm近くまで短縮させる
ことができるが、車室内に設置するモノポールアンテナ
のように高さ寸法の制約が大きい場合には、放射導体を
さらに短くすることが要望されている。
みてなされたもので、その目的は、高さ寸法を大幅に低
減できて小型化に好適なデュアルバンド用のモノポール
アンテナを提供することにある。
ために、本発明のモノポールアンテナでは、接地面上で
起立する誘電体基板と、この誘電体基板の表面に上下方
向に沿って設けられて上端部が幅広に形成された第1の
放射導体と、前記誘電体基板の表面に上下方向に沿って
設けられて前記第1の放射導体よりも長さ寸法が短い第
2の放射導体とを備え、前記第1の放射導体の下端部に
設けた給電点を介して該放射導体に第1の高周波信号を
給電すると共に、前記第2の放射導体の下端部に設けた
給電点を介して該放射導体に前記第1の高周波信号より
も周波数の高い第2の高周波信号を給電するようにし
た。
アンテナにおいて、第1の放射導体は第2の放射導体よ
りも共振周波数が低いため長めに形成する必要がある
が、この第1の放射導体は、接地面から遠い上端部(容
量領域)を幅広部となしているのでキャパシタンスが大
きい。一般的に、共振回路においてはキャパシタンスが
大きくなると共振周波数が小さくなる。また、本発明で
は誘電体基板による波長短縮効果も加味されるので、結
局、所望の周波数(第1の高周波信号)に共振させる際
に必要となる第1の放射導体の長さが大幅に短縮できる
ことになり、モノポールアンテナ全体の高さ寸法の低減
化を促進できる。その際、誘電体基板の片面に設けた第
1の放射導体と略同形で上下方向の長さ寸法が異なる第
3の放射導体を該誘電体基板の反対側の面に設け、この
第3の放射導体の下端部に第1の高周波信号を給電する
構成にしておけば、これら第1および第3の放射導体を
コンデンサ等を用いて適切に結合することによって、共
振周波数帯域を広げることができる。
の表面に上下方向に沿って設けられた起立部と、誘電体
基板上に水平方向に沿って設けられて該起立部の上端部
に接続された水平部とを有する形状に設計した場合に
も、そのキャパシタンスが大きくなるので、所望の周波
数に共振させる際に必要となる第1の放射導体の長さを
短縮することができる。その際、誘電体基板上に該誘電
体基板と略直交する誘電体小基板を設け、この誘電体小
基板の表面に第1の放射導体の水平部を設けておけば、
誘電体小基板の波長短縮効果により高さ寸法を一層低減
することが可能となる。また、かかる構成において、第
1の放射導体の起立部の上端部を幅広に形成しておけ
ば、キャパシタンスがさらに大きくなるので、共振周波
数を一層低くすることができて高さ寸法の低減化が促進
できる。
誘電体基板の片面に設けた第2の放射導体と略同形で上
下方向の長さ寸法が異なる第4の放射導体を該誘電体基
板の反対側の面に設け、この第4の放射導体の下端部に
第2の高周波信号を給電する構成にしておけば、これら
第2および第4の放射導体をコンデンサ等を用いて適切
に結合することによって、共振周波数帯域を広げること
ができる。
波回路を組み込み、相対的に低い周波数信号はコイルを
介して給電し、相対的に高い周波数信号はコンデンサを
介して給電するようにしておけば、入力電源を共通化で
きる。すなわち、共通の入力電源から、コイルを介して
第1の放射導体に第1の高周波信号を給電すると共に、
コンデンサを介して第2の放射導体に第2の高周波信号
を給電するようにしておけば、回路構成の簡素化が図れ
る。
図面を参照して説明すると、図1は本発明の第1実施形
態例に係るデュアルバンド用モノポールアンテナの正面
図、図2は該アンテナの周波数特性を示す説明図であ
る。
1上で起立する誘電体基板2と、この誘電体基板2の表
面に上下方向に沿って設けられた長さの異なる2本の放
射導体3,4とによって概略構成されており、同軸ケ−
ブル等の給電線5,6がそれぞれ第1の放射導体3の下
端部と第2の放射導体4の下端部に接続されている。ま
た、誘電体基板2の下端部には接地電極部7が設けられ
ており、この接地電極部7が金属板等からなる接地面1
に半田付けされている。接地電極部7は入力電源8,9
に接続されており、入力電源8から給電線5を経て第1
の放射導体3に第1の高周波信号が給電されると共に、
入力電源9から給電線6を経て第2の放射導体4に第2
の高周波信号が給電されるようになっている。第1の放
射導体3は800MHz帯域の電波を送受信するための
ものであり、上端部が誘電体基板2の全幅に略等しい幅
広部3aとなっていて、その下方に帯状の幅狭部3bが
連続して形成されている。第2の放射導体4は1.9G
Hz帯域の電波を送受信するためのもので、その長さ寸
法は第1の放射導体3の幅狭部3bの長さ寸法よりも若
干短く形成されている。つまり、第1の放射導体3に給
電される第1の高周波信号よりも、第2の放射導体4に
給電される第2の高周波信号のほうが周波数が高く設定
されているので、第1の放射導体3よりも第2の放射導
体4のほうが短寸に形成されている。
どの安価で比誘電率がやや高い材料(例えばεrが4.
8程度)が好適である。また、本実施形態例では、第1
および第2の放射導体3,4と接地電極部7を銅箔を所
望形状にエッチングしてパターン形成しているが、印刷
によって同形状のものを形成することも可能である。
ナの周波数特性は図2に示すようになり、第1の放射導
体3が共振する800MHz帯域と第2の放射導体4が
共振する1.9GHz帯域とでリターンロスが急減し、
二つの周波数帯で動作することがわかる。このようなデ
ュアルバンド用のモノポールアンテナにおいて低背化を
図るためには、低帯域(800MHz帯域)用の第1の
放射導体3の高さ寸法を抑えることが必要となるが、本
実施形態例では、第1の放射導体3が上端部に幅広部3
aを有しかつ誘電体基板2の表面に形成されているの
で、従来品に比べて高さ寸法が大幅に低減されている。
すなわち、モノポールアンテナでは接地面から遠い上端
部が容量領域となるので、この容量領域で放射導体を幅
広にするとキャパシタンスが大きくなり、それに伴い共
振周波数が小さくなる。また、放射導体を形成した基板
が誘電体であると、共振する電波の波長が短縮されるた
め、放射導体が短くて済む。それゆえ本実施形態例で
は、誘電体基板2の表面に形成されて上端部に幅広部3
aを有する第1の放射導体3が、800MHz帯域用と
しては極めて短い約6cmに設定されており、モノポー
ルアンテナ全体の高さ寸法が車室内に設置するうえで支
障のない低さとなっている。なお、高帯域(1.9GH
z帯域)用の第2の放射導体4の高さ寸法は、誘電体基
板2による波長短縮効果を加味して3〜4cmに設定で
きるので、上端部を幅広にする必要はない。
アルバンド用モノポールアンテナの構成図であり、図1
に対応する部分には同一符号が付してある。また、図4
は図3に示すモノポールアンテナの周波数特性を示す説
明図である。
両面に放射導体を設け、かつ高帯域用と低帯域用の入力
電源を共通化した点が、前述した第1実施形態例と相違
している。すなわち、図3において、誘電体基板2の片
面には第1実施形態例と同形状の第1の放射導体3およ
び第2の放射導体4が形成されているが、この誘電体基
板2の反対側の面にも、第1の放射導体3と略同形で上
下方向の長さ寸法が僅かに異なる第3の放射導体13
と、第2の放射導体4と略同形で上下方向の長さ寸法が
僅かに異なる第4の放射導体14とが形成されている。
そして、図示省略してあるが、第1および第3の放射導
体3,13はインピーダンス調整用のコンデンサを介し
て結合されており、両放射導体3,13の下端部に第1
の高周波信号が給電されるようになっている。同様に、
第2および第4の放射導体4,14もインピーダンス調
整用のコンデンサを介して結合されており、両放射導体
4,14の下端部に第2の高周波信号が給電されるよう
になっている。
第3の放射導体3,13は800MHz付近の若干帯域
がずれた電波と共振し、かつ第2および第4の放射導体
4,14は1.9GHz付近の若干帯域がずれた電波と
共振するので、図4に示すように、800MHz付近と
1.9GHz付近で共振する帯域が広くなる。
波数の信号を通過させる分波回路が組み込んであるの
で、入力電源10が共通化されている。すなわち、相対
的に周波数が低い第1の高周波信号はコイル11を介し
て第1および第3の放射導体3,13に給電され、相対
的に周波数が高い第2の高周波信号はコンデンサ12を
介して第2および第4の放射導体4,14に給電される
ようになっている。このように共通の入力電源10から
供給される信号を分波回路で振り分けて各放射導体に給
電するようにしておけば、回路構成の簡素化が図れる。
アルバンド用モノポールアンテナの構成図であり、図
1,3に対応する部分には同一符号が付してある。
に略直交させて誘電体小基板20が設けてあり、この誘
電体小基板20の表面のほぼ全面に第1の放射導体3の
水平部31が形成してある。誘電体小基板20は誘電体
基板2と共通の基板から作製したものであり、誘電体基
板2上の凸部2aを誘電体小基板20の中央部の透孔に
挿通した状態で両者2,20が接着剤等により一体化さ
れている。第1の放射導体15は、誘電体基板2の表面
に上下方向に沿って設けられた起立部30と、誘電体小
基板20の表面に沿って設けられた水平部31と、誘電
体基板2上の凸部2aに設けられた連結部32とからな
り、この連結部32を介して起立部30と水平部31と
が接続されている。ただし、起立部30は前述した各実
施形態例とほぼ同形状の幅広部3aおよび幅狭部3bか
らなり、連結部32は幅広部3aの上端に連続してい
る。また、連結部32と水平部31は半田付けされてい
る。
の第1の放射導体3の上端部にキャパシタンスが大きい
水平部31が付設してあると、共振周波数が一層小さく
なる。しかも、誘電体小基板20の波長短縮効果も加味
されるので、本実施形態例においては、第1の放射導体
3の長さ寸法を前述した各実施形態例よりもさらに短縮
させることができ、モノポールアンテナ全体の高さ寸法
が一層低減されている。なお、本実施形態例において
も、コイル11およびコンデンサ12を有する分波回路
を介して、共通の入力電源10から第1の放射導体3と
第2の放射導体4にそれぞれ第1の高周波信号と第2の
高周波信号を給電する構成にしてある。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
めの放射導体(第1の放射導体)の上端部(容量領域)
を幅広部となし、あるいは該放射導体の上端部に水平部
を付設することにより、そのキャパシタンスが大きくな
って共振周波数を小さくすることができる。さらに、放
射導体を形成している誘電体基板の波長短縮効果も加味
されるので、結局、所望の周波数に共振させるうえで必
要な該放射導体の長さ寸法が大幅に短縮できる。それゆ
え、高さ寸法を大幅に低減できて小型化に好適なデュア
ルバンド用のモノポールアンテナを提供することができ
る。
用モノポールアンテナの正面図である。
図である。
用モノポールアンテナの構成図である。
図である。
用モノポールアンテナの構成図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 接地面上で起立する誘電体基板と、この
誘電体基板の表面に上下方向に沿って設けられて上端部
が幅広に形成された第1の放射導体と、前記誘電体基板
の表面に上下方向に沿って設けられて前記第1の放射導
体よりも長さ寸法が短い第2の放射導体とを備え、前記
第1の放射導体の下端部に設けた給電点を介して該放射
導体に第1の高周波信号を給電すると共に、前記第2の
放射導体の下端部に設けた給電点を介して該放射導体に
前記第1の高周波信号よりも周波数の高い第2の高周波
信号を給電するようにしたことを特徴とするモノポール
アンテナ。 - 【請求項2】 請求項1の記載において、前記誘電体基
板の片面に設けた前記第1の放射導体と略同形で上下方
向の長さ寸法が異なる第3の放射導体を該誘電体基板の
反対側の面に設け、この第3の放射導体の下端部に前記
第1の高周波信号を給電するようにしたことを特徴とす
るモノポールアンテナ。 - 【請求項3】 接地面上で起立する誘電体基板と、この
誘電体基板の表面に上下方向に沿って設けられた起立部
と該誘電体基板上に水平方向に沿って設けられて該起立
部の上端部に接続された水平部とを有する第1の放射導
体と、前記誘電体基板の表面に上下方向に沿って設けら
れて前記第1の放射導体よりも長さ寸法が短い第2の放
射導体とを備え、前記第1の放射導体の下端部に設けた
給電点を介して該放射導体に第1の高周波信号を給電す
ると共に、前記第2の放射導体の下端部に設けた給電点
を介して該放射導体に前記第1の高周波信号よりも周波
数の高い第2の高周波信号を給電するようにしたことを
特徴とするモノポールアンテナ。 - 【請求項4】 請求項3の記載において、前記誘電体基
板上に該誘電体基板と略直交する誘電体小基板を設け、
この誘電体小基板の表面に前記第1の放射導体の前記水
平部を設けたことを特徴とするモノポールアンテナ。 - 【請求項5】 請求項3または4の記載において、前記
第1の放射導体の前記起立部のうち、その上端部を幅広
に形成したことを特徴とするモノポールアンテナ。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの記載におい
て、前記誘電体基板の片面に設けた前記第2の放射導体
と略同形で上下方向の長さ寸法が異なる第4の放射導体
を該誘電体基板の反対側の面に設け、この第4の放射導
体の下端部に前記第2の高周波信号を給電するようにし
たことを特徴とするモノポールアンテナ。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかの記載におい
て、入力電源からコイルを介して前記第1の放射導体に
前記第1の高周波信号を給電すると共に、前記入力電源
からコンデンサを介して前記第2の放射導体に前記第2
の高周波信号を給電するようにしたことを特徴とするモ
ノポールアンテナ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001326554A JP2003133839A (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | モノポールアンテナ |
US10/278,676 US6809687B2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-23 | Monopole antenna that can easily be reduced in height dimension |
EP02257404A EP1306924A3 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Monopole antenna that can easily be reduced in height dimension |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001326554A JP2003133839A (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | モノポールアンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003133839A true JP2003133839A (ja) | 2003-05-09 |
JP2003133839A5 JP2003133839A5 (ja) | 2005-04-07 |
Family
ID=19142914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001326554A Withdrawn JP2003133839A (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | モノポールアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003133839A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005217822A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Soshin Electric Co Ltd | アンテナ装置 |
JP2012054662A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Denso Corp | 制御システム |
JP2018186407A (ja) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | 株式会社ヨコオ | アンテナ装置 |
WO2019003683A1 (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-03 | 株式会社村田製作所 | デュアルバンド対応アンテナ装置 |
-
2001
- 2001-10-24 JP JP2001326554A patent/JP2003133839A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2019003683A1 (ja) * | 2017-06-27 | 2020-01-23 | 株式会社村田製作所 | デュアルバンド対応アンテナ装置 |
US11024965B2 (en) | 2017-06-27 | 2021-06-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dual band antenna device |
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