JP2003258538A - 装身用端末機器のパッチアンテナと、それを使用する装身用端末機器のアンテナ装置 - Google Patents
装身用端末機器のパッチアンテナと、それを使用する装身用端末機器のアンテナ装置Info
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- JP2003258538A JP2003258538A JP2002054301A JP2002054301A JP2003258538A JP 2003258538 A JP2003258538 A JP 2003258538A JP 2002054301 A JP2002054301 A JP 2002054301A JP 2002054301 A JP2002054301 A JP 2002054301A JP 2003258538 A JP2003258538 A JP 2003258538A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パッチアンテナ１０の小形化を図りながら広
帯域化を実現する。 【解決手段】 角形の誘電体１１の上面、下面に放射導
体１２、接地導体１３を密着させて付設し、放射導体１
２に接続するビアポート用の給電ピン１４を設ける。誘
電体１１は、一方向に厚さｔを連続的に変化させること
により、帯域幅を大きくすることができる。
帯域化を実現する。 【解決手段】 角形の誘電体１１の上面、下面に放射導
体１２、接地導体１３を密着させて付設し、放射導体１
２に接続するビアポート用の給電ピン１４を設ける。誘
電体１１は、一方向に厚さｔを連続的に変化させること
により、帯域幅を大きくすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、小形化を図りな
がら、人体に装着しても良好な通信性能を実現すること
ができる装身用端末機器のパッチアンテナと、それを使
用する装身用端末機器のアンテナ装置に関する。
がら、人体に装着しても良好な通信性能を実現すること
ができる装身用端末機器のパッチアンテナと、それを使
用する装身用端末機器のアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人体に装着して使用する超小形の通信端
末機器（以下、装身用端末機器という）として、携帯電
話や無線ＬＡＮシステム、ＧＰＳ利用の地上位置検索装
置、標準電波による時刻較正機能付きの腕時計などの開
発が進んでおり、これらの装身用端末機器用のアンテナ
として、パッチアンテナが広く使用されている。
末機器（以下、装身用端末機器という）として、携帯電
話や無線ＬＡＮシステム、ＧＰＳ利用の地上位置検索装
置、標準電波による時刻較正機能付きの腕時計などの開
発が進んでおり、これらの装身用端末機器用のアンテナ
として、パッチアンテナが広く使用されている。
【０００３】パッチアンテナは、平板状の誘電体の上面
に放射導体を設けるとともに、誘電体の下面に接地導体
を設けて構成されている。なお、放射導体の所定位置に
は、誘電体を貫通するビアポート（Ｖｉａｐｏｒｔ）用
の給電ピンが接続されている。そこで、このものは、誘
電体の誘電率を利用してアンテナサイズを極端に小形化
し、高性能の送受信アンテナとして作動させることがで
きる。パッチアンテナの共振周波数ｆo は、一般に、光
速ｃ、放射導体の一辺の長さｄ、誘電体の比誘電率εと
して、 ｆo ＝ｃ／（２ｄε1/2 ） によって与えられるからである。
に放射導体を設けるとともに、誘電体の下面に接地導体
を設けて構成されている。なお、放射導体の所定位置に
は、誘電体を貫通するビアポート（Ｖｉａｐｏｒｔ）用
の給電ピンが接続されている。そこで、このものは、誘
電体の誘電率を利用してアンテナサイズを極端に小形化
し、高性能の送受信アンテナとして作動させることがで
きる。パッチアンテナの共振周波数ｆo は、一般に、光
速ｃ、放射導体の一辺の長さｄ、誘電体の比誘電率εと
して、 ｆo ＝ｃ／（２ｄε1/2 ） によって与えられるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、パッチアンテナは、誘電体の比誘電率を大きく
してアンテナサイズを小形化すると、ボディエフェクト
によるゲインの低下が顕著になり、良好な通信性能を維
持することが難しいことがあるという問題があった。ま
た、パッチアンテナは、アンテナサイズを小形化する
と、帯域幅が小さくなり、たとえば周波数ホッピング形
のスペクトラム拡散方式を採用する装身用端末機器用と
して使用するとき、帯域幅が不足しがちであるという問
題もある。
ときは、パッチアンテナは、誘電体の比誘電率を大きく
してアンテナサイズを小形化すると、ボディエフェクト
によるゲインの低下が顕著になり、良好な通信性能を維
持することが難しいことがあるという問題があった。ま
た、パッチアンテナは、アンテナサイズを小形化する
と、帯域幅が小さくなり、たとえば周波数ホッピング形
のスペクトラム拡散方式を採用する装身用端末機器用と
して使用するとき、帯域幅が不足しがちであるという問
題もある。
【０００５】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、誘電体の厚さの最小値を規定すること
によって、アンテナサイズを小形化しながら、ボディエ
フェクトによるゲインの低下を抑え、人体に装着しても
良好な通信性能を実現することができ、必要に応じて大
きな帯域幅を容易に実現することができる装身用端末機
器のパッチアンテナと、それを使用する装身用端末機器
のアンテナ装置を提供することにある。
術の問題に鑑み、誘電体の厚さの最小値を規定すること
によって、アンテナサイズを小形化しながら、ボディエ
フェクトによるゲインの低下を抑え、人体に装着しても
良好な通信性能を実現することができ、必要に応じて大
きな帯域幅を容易に実現することができる装身用端末機
器のパッチアンテナと、それを使用する装身用端末機器
のアンテナ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの出願に係る第１発明の構成は、角形の誘電体
と、誘電体の上面に密着させて付設する放射導体と、誘
電体の平坦な下面に密着させて付設する接地導体と、放
射導体に接続するビアポート用の給電ピンとを備えてな
り、誘電体は、厚さを一定にして使用周波数の波長の
０．０２倍以上とすることをその要旨とする。
めのこの出願に係る第１発明の構成は、角形の誘電体
と、誘電体の上面に密着させて付設する放射導体と、誘
電体の平坦な下面に密着させて付設する接地導体と、放
射導体に接続するビアポート用の給電ピンとを備えてな
り、誘電体は、厚さを一定にして使用周波数の波長の
０．０２倍以上とすることをその要旨とする。
【０００７】第２発明の構成は、角形の誘電体と、誘電
体の上面に密着させて付設する放射導体と、誘電体の平
坦な下面に密着させて付設する接地導体と、放射導体に
接続するビアポート用の給電ピンとを備えてなり、誘電
体は、厚さを一方向に連続的に変化させるとともに、最
小厚さを使用周波数の波長の０．０２倍以上とすること
をその要旨とする。
体の上面に密着させて付設する放射導体と、誘電体の平
坦な下面に密着させて付設する接地導体と、放射導体に
接続するビアポート用の給電ピンとを備えてなり、誘電
体は、厚さを一方向に連続的に変化させるとともに、最
小厚さを使用周波数の波長の０．０２倍以上とすること
をその要旨とする。
【０００８】なお、誘電体は、最大厚さを最小厚さの
１．２〜１．７倍とすることができる。
１．２〜１．７倍とすることができる。
【０００９】ただし、第１発明、第２発明において、誘
電体は、比誘電率６以上、特に好ましくは比誘電率２０
以上の高誘電率のセラミック材料や高分子複合材料を使
用し、アンテナサイズを十分に小形化するものとする。
また、放射導体、接地導体は、それぞれアルミニウムや
銅、銀などの高導電性の金属材料を印刷やエッチング、
蒸着、貼着などの方法により誘電体の上面、下面に均一
な厚さに密着させて付設するものとする。
電体は、比誘電率６以上、特に好ましくは比誘電率２０
以上の高誘電率のセラミック材料や高分子複合材料を使
用し、アンテナサイズを十分に小形化するものとする。
また、放射導体、接地導体は、それぞれアルミニウムや
銅、銀などの高導電性の金属材料を印刷やエッチング、
蒸着、貼着などの方法により誘電体の上面、下面に均一
な厚さに密着させて付設するものとする。
【００１０】第３発明の構成は、第１発明または第２発
明に係るパッチアンテナと、接地導体より大面積の導電
性の遮蔽板とを備えてなり、遮蔽板は、誘電体の下面側
に配設することをその要旨とする。
明に係るパッチアンテナと、接地導体より大面積の導電
性の遮蔽板とを備えてなり、遮蔽板は、誘電体の下面側
に配設することをその要旨とする。
【００１１】なお、遮蔽板は、装身用端末機器に組み込
むパッチアンテナの人体側に配置してもよい。
むパッチアンテナの人体側に配置してもよい。
【００１２】
【作用】かかる第１発明の構成によるときは、誘電体
は、その一定の厚さを使用周波数の波長の０．０２倍以
上とすることにより、放射導体が接地導体から十分に離
れ、誘電体の波長短縮効果を十分に利用してアンテナサ
イズを小さくすることができる上、ボディエフェクトに
よるゲインの低下を十分小さく抑えることができる。
は、その一定の厚さを使用周波数の波長の０．０２倍以
上とすることにより、放射導体が接地導体から十分に離
れ、誘電体の波長短縮効果を十分に利用してアンテナサ
イズを小さくすることができる上、ボディエフェクトに
よるゲインの低下を十分小さく抑えることができる。
【００１３】第２発明の構成によるときは、誘電体は、
一方向に厚さを連続的に変化させることにより、一定厚
さの場合に比して、帯域幅を格段に大きくすることがで
きる。パッチアンテナは、誘電体の厚さが一定である
と、厚さを大きくするに従って共振周波数が低い側にシ
フトする傾向があるが、厚さを連続的に変化させること
により、この傾向を分散化させることができるからであ
る。なお、誘電体は、平坦な下面に対し、凸状の滑らか
な曲面や斜めの平面によって上面を形成し、または曲
面、平面を滑らかに組み合わせて上面を形成することに
より、厚さを一方向に連続的に変化させることができ
る。
一方向に厚さを連続的に変化させることにより、一定厚
さの場合に比して、帯域幅を格段に大きくすることがで
きる。パッチアンテナは、誘電体の厚さが一定である
と、厚さを大きくするに従って共振周波数が低い側にシ
フトする傾向があるが、厚さを連続的に変化させること
により、この傾向を分散化させることができるからであ
る。なお、誘電体は、平坦な下面に対し、凸状の滑らか
な曲面や斜めの平面によって上面を形成し、または曲
面、平面を滑らかに組み合わせて上面を形成することに
より、厚さを一方向に連続的に変化させることができ
る。
【００１４】誘電体の最大厚さを最小厚さの１．２〜
１．７倍にすれば、必要な帯域幅を好適に実現すること
ができる。最大厚さを最小厚さの１．２倍未満にする
と、帯域幅が不足するおそれがあり、１．７倍より大き
くすると、厚さの変化が過大となり、誘電体の機械的な
安定性や、放射導体の密着性が損われるおそれがあるか
らである。
１．７倍にすれば、必要な帯域幅を好適に実現すること
ができる。最大厚さを最小厚さの１．２倍未満にする
と、帯域幅が不足するおそれがあり、１．７倍より大き
くすると、厚さの変化が過大となり、誘電体の機械的な
安定性や、放射導体の密着性が損われるおそれがあるか
らである。
【００１５】第３発明の構成によるときは、導電性の遮
蔽板は、パッチアンテナの接地導体の有効面積を拡大さ
せ、パッチアンテナのゲインを向上させることができ
る。なお、遮蔽板は、接地導体より大面積とし、誘電体
の下面側において、誘電体に十分近接させて配置すると
ともに、接地導体と電気的に一体に接続するものとす
る。
蔽板は、パッチアンテナの接地導体の有効面積を拡大さ
せ、パッチアンテナのゲインを向上させることができ
る。なお、遮蔽板は、接地導体より大面積とし、誘電体
の下面側において、誘電体に十分近接させて配置すると
ともに、接地導体と電気的に一体に接続するものとす
る。
【００１６】パッチアンテナの人体側に配置する遮蔽板
は、人体による電波吸収を抑制し、ボディエフェクトに
よるパッチアンテナのゲインの低下を最少に抑えること
ができる。
は、人体による電波吸収を抑制し、ボディエフェクトに
よるパッチアンテナのゲインの低下を最少に抑えること
ができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を以って発明の実施の
形態を説明する。
形態を説明する。
【００１８】装身用端末機器のパッチアンテナ１０は、
角形の誘電体１１と、誘電体１１の上面に密着させて付
設する放射導体１２と、誘電体１１の下面に密着させて
付設する接地導体１３と、誘電体１１を貫通して放射導
体１２に接続するビアポート用の給電ピン１４とを備え
てなる（図１、図２）。ただし、図２（Ａ）、（Ｂ）
は、それぞれ図１のＸ−Ｘ線矢視相当断面図、平面展開
図である。
角形の誘電体１１と、誘電体１１の上面に密着させて付
設する放射導体１２と、誘電体１１の下面に密着させて
付設する接地導体１３と、誘電体１１を貫通して放射導
体１２に接続するビアポート用の給電ピン１４とを備え
てなる（図１、図２）。ただし、図２（Ａ）、（Ｂ）
は、それぞれ図１のＸ−Ｘ線矢視相当断面図、平面展開
図である。
【００１９】誘電体１１は、比誘電率ε≫１のセラミッ
ク材料や高分子複合材料により、長さＬ1 、幅Ｗ1 ≒Ｌ
1 のほぼ正方形に形成されている。誘電体１１の上面
は、幅Ｗ1 方向の一方向に凸状の曲面になっており、下
面は、平坦な平面になっている。なお、誘電体１１の各
隅角部は、４５°に面取りされている。そこで、誘電体
１１の厚さｔは、幅Ｗ1 方向に連続的に変化しており、
厚さｔが変化する幅Ｗ1方向の中間部において最大厚さ
ｔ1 となり、両端において、最小厚さｔ2 ＜ｔ1、ｔ3
＜ｔ1 となっている。ただし、ｔ2 ≦ｔ3 とし、以下の
説明において、ｔ2 を最小厚さということにする。
ク材料や高分子複合材料により、長さＬ1 、幅Ｗ1 ≒Ｌ
1 のほぼ正方形に形成されている。誘電体１１の上面
は、幅Ｗ1 方向の一方向に凸状の曲面になっており、下
面は、平坦な平面になっている。なお、誘電体１１の各
隅角部は、４５°に面取りされている。そこで、誘電体
１１の厚さｔは、幅Ｗ1 方向に連続的に変化しており、
厚さｔが変化する幅Ｗ1方向の中間部において最大厚さ
ｔ1 となり、両端において、最小厚さｔ2 ＜ｔ1、ｔ3
＜ｔ1 となっている。ただし、ｔ2 ≦ｔ3 とし、以下の
説明において、ｔ2 を最小厚さということにする。
【００２０】放射導体１２は、誘電体１１の上面より小
さい長さＬ2 、幅Ｗ2 ≒Ｌ2 のほぼ正方形に形成され、
誘電体１１の上面に倣って幅Ｗ1 、Ｗ2 方向に湾曲して
いる。接地導体１３は、誘電体１１の下面の全面に付設
されている。導電性の給電ピン１４は、誘電体１１を貫
通し、放射導体１２に接続されている。なお、給電ピン
１４は、放射導体１２の隣接する２辺から距離δa 、δ
b だけ離して放射導体１２の対角線上に設けることによ
り、給電ピン１４、接地導体１３に接続する給電用の同
軸ケーブルに対し、適切なインピーダンス整合を実現す
ることができる。
さい長さＬ2 、幅Ｗ2 ≒Ｌ2 のほぼ正方形に形成され、
誘電体１１の上面に倣って幅Ｗ1 、Ｗ2 方向に湾曲して
いる。接地導体１３は、誘電体１１の下面の全面に付設
されている。導電性の給電ピン１４は、誘電体１１を貫
通し、放射導体１２に接続されている。なお、給電ピン
１４は、放射導体１２の隣接する２辺から距離δa 、δ
b だけ離して放射導体１２の対角線上に設けることによ
り、給電ピン１４、接地導体１３に接続する給電用の同
軸ケーブルに対し、適切なインピーダンス整合を実現す
ることができる。
【００２１】使用周波数１．９GHz 用のパッチアンテナ
１０の主要諸元を図３に示す。ただし、図３の実施例１
〜４は、誘電体１１の最大厚さｔ1 が１．２ｔ2 ≦ｔ1
≦１．７ｔ2 に設定され、最小厚さｔ2 は、使用周波数
の波長λ＝１５．８cmに対し、ｔ2 ≧０．０２λに設定
されている。
１０の主要諸元を図３に示す。ただし、図３の実施例１
〜４は、誘電体１１の最大厚さｔ1 が１．２ｔ2 ≦ｔ1
≦１．７ｔ2 に設定され、最小厚さｔ2 は、使用周波数
の波長λ＝１５．８cmに対し、ｔ2 ≧０．０２λに設定
されている。
【００２２】図３の実施例２の周波数特性を代表的に図
４に示す。ただし、図４の横軸、縦軸は、それぞれ周波
数ｆ（GHz ）、電圧定在波比ＶＳＷＲであり、同図に
は、誘電体１１の厚さｔ＝５．０mm（一定）とする他、
実施例２と同一諸元の比較例の周波数特性も併せて図示
されている（同図の一点鎖線）。図４によれば、実施例
２のパッチアンテナ１０は、共振周波数ｆ＝１．９５GH
z における電圧定在波比ＶＳＷＲ＜１．５であり、電圧
定在波比ＶＳＷＲ＝３における帯域幅が比較例の約２．
４倍に拡大されている。
４に示す。ただし、図４の横軸、縦軸は、それぞれ周波
数ｆ（GHz ）、電圧定在波比ＶＳＷＲであり、同図に
は、誘電体１１の厚さｔ＝５．０mm（一定）とする他、
実施例２と同一諸元の比較例の周波数特性も併せて図示
されている（同図の一点鎖線）。図４によれば、実施例
２のパッチアンテナ１０は、共振周波数ｆ＝１．９５GH
z における電圧定在波比ＶＳＷＲ＜１．５であり、電圧
定在波比ＶＳＷＲ＝３における帯域幅が比較例の約２．
４倍に拡大されている。
【００２３】また、図３の実施例１〜４相当のパッチア
ンテナ１０について、ボディエフェクトの影響に関する
試験データの一例を図５に示す。ただし、図５は、最小
厚さｔ2 が異なる多数のパッチアンテナ１０について、
空間に放置する「放置状態」、十分大きな遮蔽板を介し
て接地導体１３側を人体に密着させる「装着状態」にお
ける全方向のゲインＧの平均値を示し、「放置状態」、
「装着状態」におけるゲインＧの変動幅を「減衰幅」と
して併せて図示している。図５によれば、最小厚さｔ2
≧０．０２λ≒３mmとすることにより、ボディエフェク
トによるゲインＧの変動を十分小さく抑えることができ
る。
ンテナ１０について、ボディエフェクトの影響に関する
試験データの一例を図５に示す。ただし、図５は、最小
厚さｔ2 が異なる多数のパッチアンテナ１０について、
空間に放置する「放置状態」、十分大きな遮蔽板を介し
て接地導体１３側を人体に密着させる「装着状態」にお
ける全方向のゲインＧの平均値を示し、「放置状態」、
「装着状態」におけるゲインＧの変動幅を「減衰幅」と
して併せて図示している。図５によれば、最小厚さｔ2
≧０．０２λ≒３mmとすることにより、ボディエフェク
トによるゲインＧの変動を十分小さく抑えることができ
る。
【００２４】かかる装身用端末機器のパッチアンテナ１
０は、遮蔽板２１とともに、たとえば腕時計形の携帯電
話Ａに対し、装身用端末機器のアンテナ装置として組み
込むことができる（図６）。ただし、図６（Ｂ）は、同
図（Ａ）のＹ−Ｙ線矢視相当拡大断面図である。パッチ
アンテナ１０、遮蔽板２１は、携帯電話Ａの合成樹脂製
のアンテナ収納部Ａ1 に組み込まれている。遮蔽板２１
は、接地導体１３より大面積の導電性の板材であり、誘
電体１１の下面側において、接地導体１３に近接して配
置され、接地導体１３に電気的に接続されている。携帯
電話Ａは、ベルトＢを介して使用者の腕Ｐに装着するこ
とができ、遮蔽板２１は、パッチアンテナ１０の人体
側、すなわち腕Ｐ側に配置されている。
０は、遮蔽板２１とともに、たとえば腕時計形の携帯電
話Ａに対し、装身用端末機器のアンテナ装置として組み
込むことができる（図６）。ただし、図６（Ｂ）は、同
図（Ａ）のＹ−Ｙ線矢視相当拡大断面図である。パッチ
アンテナ１０、遮蔽板２１は、携帯電話Ａの合成樹脂製
のアンテナ収納部Ａ1 に組み込まれている。遮蔽板２１
は、接地導体１３より大面積の導電性の板材であり、誘
電体１１の下面側において、接地導体１３に近接して配
置され、接地導体１３に電気的に接続されている。携帯
電話Ａは、ベルトＢを介して使用者の腕Ｐに装着するこ
とができ、遮蔽板２１は、パッチアンテナ１０の人体
側、すなわち腕Ｐ側に配置されている。
【００２５】図６において、遮蔽板２１の有無によるパ
ッチアンテナ１０のゲインＧの変動データの一例を図７
に示す。遮蔽板２１を設けることにより、ボディエフェ
クトに起因するゲインＧの低下を効果的に抑えることが
できる。
ッチアンテナ１０のゲインＧの変動データの一例を図７
に示す。遮蔽板２１を設けることにより、ボディエフェ
クトに起因するゲインＧの低下を効果的に抑えることが
できる。
【００２６】パッチアンテナ１０、遮蔽板２１からなる
アンテナ装置を組み込むアンテナ収納部Ａ1 は、携帯電
話Ａに対し、揺動可能に連結してよい（図８（Ａ））。
パッチアンテナ１０は、携帯電話Ａに対するアンテナ収
納部Ａ1 の傾き角度を変えることにより、最適な通信方
向を選択することができる。なお、遮蔽板２１は、アン
テナ収納部Ａ1 が腕Ｐに接近するとき（同図（Ａ）の一
点鎖線）、パッチアンテナ１０の腕Ｐ側に配置されるよ
うにアンテナ収納部Ａ1 の底部に組み込まれている。ま
た、アンテナ収納部Ａ1 は、携帯電話Ａに対し、開閉可
能に搭載することもできる（同図（Ｂ））。
アンテナ装置を組み込むアンテナ収納部Ａ1 は、携帯電
話Ａに対し、揺動可能に連結してよい（図８（Ａ））。
パッチアンテナ１０は、携帯電話Ａに対するアンテナ収
納部Ａ1 の傾き角度を変えることにより、最適な通信方
向を選択することができる。なお、遮蔽板２１は、アン
テナ収納部Ａ1 が腕Ｐに接近するとき（同図（Ａ）の一
点鎖線）、パッチアンテナ１０の腕Ｐ側に配置されるよ
うにアンテナ収納部Ａ1 の底部に組み込まれている。ま
た、アンテナ収納部Ａ1 は、携帯電話Ａに対し、開閉可
能に搭載することもできる（同図（Ｂ））。
【００２７】パッチアンテナ１０の放射導体１２は、誘
電体１１の上面より小さくし（図９（Ａ）、（Ｂ））、
誘電体１１の上面の１隅角部側に寄せて配置してもよ
い。また、放射導体１２は、誘電体１１の上面の全面に
付設してもよい（図１０（Ａ）、（Ｂ））。ただし、図
９（Ｂ）、図１０（Ｂ）は、それぞれ図９（Ａ）、図１
０（Ａ）の平面展開図である。
電体１１の上面より小さくし（図９（Ａ）、（Ｂ））、
誘電体１１の上面の１隅角部側に寄せて配置してもよ
い。また、放射導体１２は、誘電体１１の上面の全面に
付設してもよい（図１０（Ａ）、（Ｂ））。ただし、図
９（Ｂ）、図１０（Ｂ）は、それぞれ図９（Ａ）、図１
０（Ａ）の平面展開図である。
【００２８】さらに、パッチアンテナ１０の誘電体１１
は、上面を凸状の曲面または平面による片斜面に形成し
て厚さｔを一方向に連続的に変化させてもよく（図１１
（Ａ）、（Ｂ））、平面Ｐ1 、凸状の曲面Ｐ2 、Ｐ3 を
滑らかに組み合わせて厚さｔを連続的に変化させてもよ
い（同図（Ｃ））。すなわち、誘電体１１は、相対向す
る２辺の任意の１組の方向に厚さｔを連続的に変化させ
ることができればよく、最大厚さｔ1 の位置は、厚さｔ
が変化する幅Ｗ1 方向の中間部でなく、一端にあっても
よい。
は、上面を凸状の曲面または平面による片斜面に形成し
て厚さｔを一方向に連続的に変化させてもよく（図１１
（Ａ）、（Ｂ））、平面Ｐ1 、凸状の曲面Ｐ2 、Ｐ3 を
滑らかに組み合わせて厚さｔを連続的に変化させてもよ
い（同図（Ｃ））。すなわち、誘電体１１は、相対向す
る２辺の任意の１組の方向に厚さｔを連続的に変化させ
ることができればよく、最大厚さｔ1 の位置は、厚さｔ
が変化する幅Ｗ1 方向の中間部でなく、一端にあっても
よい。
【００２９】以上の説明において、パッチアンテナ１０
の給電ピン１４は、誘電体１１を貫通し、放射導体１２
に接続するスルホールとして形成することができる。
の給電ピン１４は、誘電体１１を貫通し、放射導体１２
に接続するスルホールとして形成することができる。
【００３０】なお、この発明に係るパッチアンテナ１０
は、帯域幅の拡大が重要でない場合は、厚さｔが一定の
角形の誘電体１１を使用してもよい。ただし、このとき
も、ボディエフェクトによるゲインＧの低下を抑えるた
めに、厚さｔ≧０．０２λとし、パッチアンテナ１０の
人体側に遮蔽板２１を設けてアンテナ装置を構成するこ
とが好ましい。
は、帯域幅の拡大が重要でない場合は、厚さｔが一定の
角形の誘電体１１を使用してもよい。ただし、このとき
も、ボディエフェクトによるゲインＧの低下を抑えるた
めに、厚さｔ≧０．０２λとし、パッチアンテナ１０の
人体側に遮蔽板２１を設けてアンテナ装置を構成するこ
とが好ましい。
【００３１】また、この発明は、携帯電話Ａ以外の任意
の装身用端末機器にも広く好適に適用することができ
る。
の装身用端末機器にも広く好適に適用することができ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、この出願に係る第
１発明によれば、角形の誘電体の厚さを一定にして使用
周波数の波長の０．０２倍以上とすることによって、誘
電体の比誘電率を大きくしてアンテナサイズの小形化を
図る場合にも、ボディエフェクトによるゲインの低下を
有効に抑え、人体に装着しても良好な通信性能を実現す
ることができるという優れた効果がある。
１発明によれば、角形の誘電体の厚さを一定にして使用
周波数の波長の０．０２倍以上とすることによって、誘
電体の比誘電率を大きくしてアンテナサイズの小形化を
図る場合にも、ボディエフェクトによるゲインの低下を
有効に抑え、人体に装着しても良好な通信性能を実現す
ることができるという優れた効果がある。
【００３３】第２発明によれば、誘電体の厚さを一方向
に連続的に変化させることによって、第１発明の効果に
加えて、必要な帯域幅を容易に実現することができる。
に連続的に変化させることによって、第１発明の効果に
加えて、必要な帯域幅を容易に実現することができる。
【００３４】第３発明によれば、第１、第２発明に係る
パッチアンテナに遮蔽板を組み合わせることによって、
遮蔽板は、接地導体の有効面積を拡大してパッチアンテ
ナのゲインを向上させることができるから、人体に装着
したときのゲインの低下を一層効果的に抑制することが
できる。
パッチアンテナに遮蔽板を組み合わせることによって、
遮蔽板は、接地導体の有効面積を拡大してパッチアンテ
ナのゲインを向上させることができるから、人体に装着
したときのゲインの低下を一層効果的に抑制することが
できる。
【図１】 全体構成斜視図
【図２】 図１の構成説明図
【図３】 諸元を示す図表
【図４】 特性データを示す線図（１）
【図５】 特性データを示す線図（２）
【図６】 使用状態説明図（１）
【図７】 特性データを示す線図（３）
【図８】 使用状態説明図（２）
【図９】 他の実施の形態を示す構成説明図（１）
【図１０】 他の実施の形態を示す構成説明図（２）
【図１１】 他の実施の形態を示す構成説明図（３）
ｔ…厚さ
ｔ1 …最大厚さ
ｔ2 …最小厚さ
λ…波長
１０…パッチアンテナ
１１…誘電体
１２…放射導体
１３…接地導体
１４…給電ピン
２１…遮蔽板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 伊東 隆史
千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ
イコーインスツルメンツ株式会社内
(72)発明者 三好 達夫
千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ
イコーインスツルメンツ株式会社内
Ｆターム(参考） 5J045 AA02 AA05 AB05 BA01 DA10
EA07 GA04 HA06 JA11 NA03
5J046 AA04 AA07 AB13 TA03
5J047 AA04 AA07 AB13 EF02
Claims (5)
- 【請求項１】 角形の誘電体と、該誘電体の上面に密着
させて付設する放射導体と、前記誘電体の平坦な下面に
密着させて付設する接地導体と、前記放射導体に接続す
るビアポート用の給電ピンとを備えてなり、前記誘電体
は、厚さを一定にして使用周波数の波長の０．０２倍以
上とすることを特徴とする装身用端末機器のパッチアン
テナ。 - 【請求項２】 角形の誘電体と、該誘電体の上面に密着
させて付設する放射導体と、前記誘電体の平坦な下面に
密着させて付設する接地導体と、前記放射導体に接続す
るビアポート用の給電ピンとを備えてなり、前記誘電体
は、厚さを一方向に連続的に変化させるとともに、最小
厚さを使用周波数の波長の０．０２倍以上とすることを
特徴とする装身用端末機器のパッチアンテナ。 - 【請求項３】 前記誘電体は、最大厚さを最小厚さの
１．２〜１．７倍とすることを特徴とする請求項２記載
の装身用端末機器のパッチアンテナ。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか記載
のパッチアンテナと、前記接地導体より大面積の導電性
の遮蔽板とを備えてなり、該遮蔽板は、前記誘電体の下
面側に配設することを特徴とする装身用端末機器のアン
テナ装置。 - 【請求項５】 前記遮蔽板は、装身用端末機器に組み込
む前記パッチアンテナの人体側に配置することを特徴と
する請求項４記載の装身用端末機器のアンテナ装置。
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|---|---|---|---|
| JP2002054301A JP4069271B2 (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 装身用端末機器のパッチアンテナと、それを使用する装身用端末機器のアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002054301A JP4069271B2 (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 装身用端末機器のパッチアンテナと、それを使用する装身用端末機器のアンテナ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003258538A true JP2003258538A (ja) | 2003-09-12 |
| JP4069271B2 JP4069271B2 (ja) | 2008-04-02 |
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| JP2002054301A Expired - Fee Related JP4069271B2 (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 装身用端末機器のパッチアンテナと、それを使用する装身用端末機器のアンテナ装置 |
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