JP2004032242A - 携帯無線機用アンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】高利得化を図るとともに広帯域化を図ること。
【解決手段】逆Ｌ形アンテナ１０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続されている給電素子である。回路基板１２は、携帯無線機の回路の基板であり、逆Ｌ形アンテナ１０を含む回路部品が接続される。板状アンテナ１４は、回路基板１２の板面のうち逆Ｌ形アンテナ１０が接続される板面の裏側の板面に対向して設けられ、長手方向の電気長を携帯無線機が通信する電波の波長の約２分の１とした無給電素子である。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させる。
【選択図】 図１
【解決手段】逆Ｌ形アンテナ１０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続されている給電素子である。回路基板１２は、携帯無線機の回路の基板であり、逆Ｌ形アンテナ１０を含む回路部品が接続される。板状アンテナ１４は、回路基板１２の板面のうち逆Ｌ形アンテナ１０が接続される板面の裏側の板面に対向して設けられ、長手方向の電気長を携帯無線機が通信する電波の波長の約２分の１とした無給電素子である。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯無線機用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯無線機等の通信装置が普及の一途を辿り、さらなる小型化が要望されている。これに伴って、アンテナの内蔵化が要望されている。従来、この種のアンテナ装置としては、例えば特開２００１−２４４７１５号公報に開示されたものがある。このアンテナは、人体の影響による特性劣化を防止するために給電素子の上方に無給電素子を配置することにより、回路基板上に電流を誘起させない内蔵アンテナである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の内蔵アンテナは、人体方向への放射が大きいため、その指向性から人体の影響を受けることがあるという問題がある。また、通話時の利得を向上させるためには、人体と逆方向の指向性を持たせることが望ましい。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高利得化を図るとともに広帯域化を図ることができる携帯無線機用アンテナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の携帯無線機用アンテナは、携帯無線機の回路を配置するための回路基板と、一端部が給電点を介して前記回路基板のいずれか一方の板面に接続される線状の給電素子と、前記回路基板のいずれか他方の板面に対向して配置され、長手方向の電気長が波長の略２分の１で反射器として動作する無給電の板状アンテナ素子と、を有する構成を採る。
【０００６】
この構成によれば、長手方向の電気長が波長の略２分の１の板状アンテナ素子を反射器として動作させるため、高利得化を図るとともに広帯域化を図ることができる。
【０００７】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、逆Ｌ形アンテナである構成を採る。
【０００８】
この構成によれば、給電素子が逆Ｌ形アンテナであるため、給電素子を回路基板の短手方向の幅に収まるように配置することができる。
【０００９】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、前記回路基板の短手方向にメアンダ状部分を有する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、給電素子が回路基板の短手方向にメアンダ状部分を有するため、回路基板の短手方向の寸法に合わせて給電素子の電気長を調節することができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、自己インピーダンスを調節するための集中定数を有する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、給電素子が自己インピーダンスを調節するための集中定数を有するため、給電素子の寸法を回路基板の短手方向の寸法に合わせることができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００１３】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記板状アンテナ素子は、自己インピーダンスを調節するための集中定数を有する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、板状アンテナ素子が自己インピーダンスを調節するための集中定数を有するため、板状アンテナ素子の寸法を回路基板の寸法に合わせることができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、前記回路基板の板面に対する垂直部分を有する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、給電素子が回路基板の板面に対する垂直部分を有するため、回路基板の板面に対して垂直な方向の電波を放射／吸収することができる。
【００１７】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、逆Ｆ形アンテナである構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、給電素子が逆Ｆ形アンテナであるため、インピーダンスの調節が可能となり、携帯無線機用アンテナ全体の放射抵抗分が小さくなった場合でも、整合を取ることができ、所望の入力インピーダンスを得ることができる。
【００１９】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子の他端部が前記回路基板に接続される構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、給電素子の他端部が回路基板に接続されるため、給電素子の形状が折り返し形状となり、インピーダンスの調節が可能となり、携帯無線機用アンテナ全体の放射抵抗分が小さくなった場合でも、整合を取ることができ、所望の入力インピーダンスを得ることができる。
【００２１】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記回路基板は、板面の中央に中空部分を有する構成を採る。
【００２２】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記板状アンテナ素子は、前記回路基板の板面に平行な面の中央に中空部分を有する構成を採る。
【００２３】
これらの構成によれば、回路基板または板状アンテナ素子の中央に中空部分を有するため、携帯無線機用アンテナの小容量化および軽量化を実現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、回路基板の板面のうち給電素子が接続される板面の裏側の板面に対向し、給電素子の近傍に設けられ、長手方向の電気長が波長の約２分の１である板状の無給電素子を反射器として動作させることにより、高利得化およびＳＡＲ低減化を図るとともに、広帯域化を図ることである。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、逆Ｌ形アンテナ１０と、回路基板１２と、板状アンテナ１４とから構成される。また、図１に示す携帯無線機用アンテナは、携帯無線機に内蔵されている。
【００２７】
逆Ｌ形アンテナ１０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続されている給電素子である。逆Ｌ形アンテナ１０は、電波の放射／吸収を行う。回路基板１２は、携帯無線機の回路の基板であり、逆Ｌ形アンテナ１０を含む回路部品が接続される。板状アンテナ１４は、回路基板１２の板面のうち逆Ｌ形アンテナ１０が接続される板面の裏側の板面に対向して設けられ、長手方向の電気長を携帯無線機が通信する電波の波長の約２分の１とした無給電素子である。
【００２８】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒａｔｅ：比吸収率）低減化を実現することができる。
【００２９】
図２は、本実施の形態に係る携帯無線機用アンテナの具体例を示す図である。同図において、λは携帯無線機用アンテナによって放射／吸収される電波の波長を示している。同図において、板状アンテナ１４の長手方向の寸法は、０．５２λ（０．４２λ＋０．１λ）であり、波長の約２分の１となっている。また、回路基板１２の長さは０．４２λとし、板状アンテナ１４よりも短くしている。この寸法を採用することにより、板状アンテナ１４は、通信される電波に共振するとともに、回路基板１２に板状アンテナ１４と同様の電流分布を誘起し、反射器として動作する。
【００３０】
図３（ａ）は、上記の携帯無線機用アンテナの周波数帯域特性を示す図である。図中、実線は、上記の携帯無線機用アンテナの各周波数におけるＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ：電圧定在波比）を示し、点線は、板状アンテナ１４を有さない携帯無線機用アンテナの各周波数におけるＶＳＷＲを示す。この図から明らかなように、板状アンテナ１４を設けることにより、広帯域化を図ることができる。
【００３１】
図３（ｂ）は、上記の携帯無線機用アンテナの放射特性（Ｘ−Ｙ面におけるＥθ成分）を示す図である。図中、実線は、上記の携帯無線機用アンテナの放射特性を示し、点線は、板状アンテナ１４を有さない携帯無線機用アンテナの放射特性を示す。この図から明らかなように、反射器として動作する板状アンテナ１４を設けることにより、高利得化を図ることができるとともに、ＳＡＲの低減化を図ることができる。
【００３２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができる。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、給電素子の形状をメアンダ状にすることにより、定められた寸法の回路基板上に給電素子を配置する点である。
【００３４】
図４は、実施の形態２に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に代えてメアンダ状アンテナ２０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００３５】
メアンダ状アンテナ２０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続されている給電素子であり、アンテナ素子をメアンダ状にしたものである。メアンダ状アンテナ２０は、電波の放射／吸収を行う。
【００３６】
板状アンテナ１４は、メアンダ状アンテナ２０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、メアンダ状アンテナ２０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、メアンダ状アンテナ２０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、およびメアンダ状アンテナ２０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。また、給電素子としてメアンダ状アンテナ２０を採用することにより、回路基板１２の短手方向の寸法に合わせて給電素子の電気長を調節することができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００３７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、給電素子をメアンダ状アンテナとするため、携帯無線機用アンテナの小型化を実現することができる。
【００３８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、逆Ｌ形アンテナに集中定数を装荷することにより、逆Ｌ形アンテナの自己インピーダンスを調節する点である。
【００３９】
図５は、実施の形態３に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に集中定数３０を装荷する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００４０】
集中定数３０は、逆Ｌ形アンテナ１０に装荷され、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンスを調節する。
【００４１】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。このとき、集中定数３０によって、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンスを調節することにより、逆Ｌ形アンテナ１０の寸法を回路基板１２の短手方向の寸法に合わせることができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００４２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、逆Ｌ形アンテナに集中定数を装荷するため、携帯無線機用アンテナの小型化を実現することができる。
【００４３】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、板状アンテナに集中定数を装荷することにより、板状アンテナの自己インピーダンスを調節する点である。
【００４４】
図６は、実施の形態４に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの板状アンテナ１４に集中定数４０を装荷する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００４５】
集中定数４０は、板状アンテナ１４に装荷され、板状アンテナ１４の自己インピーダンスを調節する。
【００４６】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。このとき、集中定数４０によって、板状アンテナ１４の自己インピーダンスを調節することにより、板状アンテナ１４の寸法を回路基板１２の寸法に合わせることができ携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００４７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるともに、板状アンテナに集中定数を装荷するため、携帯無線機用アンテナの小型化を実現することができる。
【００４８】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、逆Ｌ形アンテナを回路基板に垂直に配置することにより、回路基板に垂直となる電波の送受信を可能とする点である。
【００４９】
図７は、実施の形態５に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に代えて逆Ｌ形アンテナ５０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００５０】
逆Ｌ形アンテナ５０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に対して垂直に給電点を介して接続されている給電素子である。逆Ｌ形アンテナ５０は、電波の放射／吸収を行う。逆Ｌ形アンテナ５０は、回路基板１２の板面に対して垂直な部分を有するため、回路基板１２の板面に対して垂直な方向の電波を放射／吸収することができる。
【００５１】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ５０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ５０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ５０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ５０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。
【００５２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるともに、逆Ｌ形アンテナが回路基板に対して垂直な部分を有するため、回路基板に対して垂直な方向の電波を送受信することができる。
【００５３】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、給電素子を逆Ｆ形アンテナとすることにより、給電素子の自己インピーダンスの調節を行う点である。
【００５４】
図８は、実施の形態６に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に代えて逆Ｆ形アンテナ６０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００５５】
逆Ｆ形アンテナ６０は、３つの端部のうち一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続されている給電素子であり、アンテナ素子を逆Ｆ形にしたものである。逆Ｆ形アンテナ６０は、電波の放射／吸収を行う。
【００５６】
板状アンテナ１４は、逆Ｆ形アンテナ６０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｆ形アンテナ６０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｆ形アンテナ６０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｆ形アンテナ６０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。
【００５７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができる。
【００５８】
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、給電素子の形状を折り返し形状とすることにより、給電素子の自己インピーダンスの調節を行う点である。
【００５９】
図９は、実施の形態７に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に代えて折り返しアンテナ７０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００６０】
折り返しアンテナ７０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続され、他端部が回路基板１２に接続されている給電素子であり、アンテナ素子を折り返し形状にしたものである。折り返しアンテナ７０は、電波の放射／吸収を行う。
【００６１】
板状アンテナ１４は、折り返しアンテナ７０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、折り返しアンテナ７０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、折り返しアンテナ７０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および折り返しアンテナ７０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。
【００６２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができる。
【００６３】
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、回路基板にスロットを設けることにより、小容量化および軽量化を図る点である。
【００６４】
図１０は、実施の形態８に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの回路基板１２に代えて回路基板８０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００６５】
回路基板８０は、携帯無線機の回路の基板であり、逆Ｌ形アンテナ１０を含む回路部品が接続され、中央に中空部分であるスロットを有している。
【００６６】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１２、回路基板８０および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。また、携帯無線機用アンテナが電波の送受信動作をする場合には、回路基板８０に電流が流れるが、電流は、主に回路基板８０の辺縁部分を流れるため、携帯無線機用アンテナの送受信特性には影響がない。
【００６７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、回路基板の中央にスロットを設けるため、携帯無線機用アンテナの小容量化および軽量化を実現することができる。
【００６８】
（実施の形態９）
本発明の実施の形態９に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、板状アンテナにスロットを設けることにより、小容量化および軽量化を図る点である。
【００６９】
図１１（ａ）は、実施の形態９に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの板状アンテナ１４に代えて板状アンテナ９０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００７０】
板状アンテナ９０は、回路基板１２の板面のうち逆Ｌ形アンテナ１０が接続される板面の裏側の板面に対向して設けられ、長手方向の電気長を携帯無線機が通信する電波の波長の約２分の１とした無給電素子であり、中央に中空部分であるスロットを有している（図１１（ｂ）参照）。
【００７１】
板状アンテナ９０は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ９０の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ９０の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ９０との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ９０を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。また、携帯無線機用アンテナが電波の送受信動作をする場合には、板状アンテナ９０に電流が流れるが、電流は、主に板状アンテナ９０の辺縁部分を流れるため、携帯無線機用アンテナの送受信特性には影響がない。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、板状アンテナの中央にスロットを設けるため、携帯無線機用アンテナの小容量化および軽量化を実現することができる。
【００７３】
（実施の形態１０）
本発明の実施の形態１０に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、回路基板と板状アンテナとの間隙に誘電体を挿入することにより、回路基板と板状アンテナとの距離を短縮し、低背化および一体化を図る点である。
【００７４】
図１２（ａ）は、実施の形態１０に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナに加えて誘電体１００を有する構成を採る。
【００７５】
誘電体１００は、回路基板１２と板状アンテナ１４との間隙に挿入される（図１２（ｂ）参照）。
【００７６】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と誘電体１００の厚さとを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。また、誘電体１００を回路基板１２と板状アンテナ１４との間隙に挿入することにより、回路基板１２と板状アンテナ１４の距離を小さくすることができるとともに携帯無線機用アンテナを一体化することができる。
【００７７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、回路基板と板状アンテナとの間隙に誘電体を挿入するため、携帯無線機用アンテナの低背化および一体化を図ることができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高利得化を図るとともに広帯域化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図２】実施の形態１に係る携帯無線機用アンテナの具体例を示す図
【図３】実施の形態１に係る携帯無線機用アンテナの周波数帯域特性および放射特性の一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態３に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態４に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態５に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態６に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図９】本発明の実施の形態７に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態８に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図１１】本発明の実施の形態９に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図１２】本発明の実施の形態１０に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【符号の説明】
１０、５０ 逆Ｌ形アンテナ
１２、８０ 回路基板
１４、９０ 板状アンテナ
２０ メアンダ状アンテナ
３０、４０ 集中定数
６０ 逆Ｆ形アンテナ
７０ 折り返しアンテナ
１００ 誘電体
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯無線機用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯無線機等の通信装置が普及の一途を辿り、さらなる小型化が要望されている。これに伴って、アンテナの内蔵化が要望されている。従来、この種のアンテナ装置としては、例えば特開２００１−２４４７１５号公報に開示されたものがある。このアンテナは、人体の影響による特性劣化を防止するために給電素子の上方に無給電素子を配置することにより、回路基板上に電流を誘起させない内蔵アンテナである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の内蔵アンテナは、人体方向への放射が大きいため、その指向性から人体の影響を受けることがあるという問題がある。また、通話時の利得を向上させるためには、人体と逆方向の指向性を持たせることが望ましい。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高利得化を図るとともに広帯域化を図ることができる携帯無線機用アンテナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の携帯無線機用アンテナは、携帯無線機の回路を配置するための回路基板と、一端部が給電点を介して前記回路基板のいずれか一方の板面に接続される線状の給電素子と、前記回路基板のいずれか他方の板面に対向して配置され、長手方向の電気長が波長の略２分の１で反射器として動作する無給電の板状アンテナ素子と、を有する構成を採る。
【０００６】
この構成によれば、長手方向の電気長が波長の略２分の１の板状アンテナ素子を反射器として動作させるため、高利得化を図るとともに広帯域化を図ることができる。
【０００７】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、逆Ｌ形アンテナである構成を採る。
【０００８】
この構成によれば、給電素子が逆Ｌ形アンテナであるため、給電素子を回路基板の短手方向の幅に収まるように配置することができる。
【０００９】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、前記回路基板の短手方向にメアンダ状部分を有する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、給電素子が回路基板の短手方向にメアンダ状部分を有するため、回路基板の短手方向の寸法に合わせて給電素子の電気長を調節することができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、自己インピーダンスを調節するための集中定数を有する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、給電素子が自己インピーダンスを調節するための集中定数を有するため、給電素子の寸法を回路基板の短手方向の寸法に合わせることができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００１３】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記板状アンテナ素子は、自己インピーダンスを調節するための集中定数を有する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、板状アンテナ素子が自己インピーダンスを調節するための集中定数を有するため、板状アンテナ素子の寸法を回路基板の寸法に合わせることができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、前記回路基板の板面に対する垂直部分を有する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、給電素子が回路基板の板面に対する垂直部分を有するため、回路基板の板面に対して垂直な方向の電波を放射／吸収することができる。
【００１７】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子は、逆Ｆ形アンテナである構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、給電素子が逆Ｆ形アンテナであるため、インピーダンスの調節が可能となり、携帯無線機用アンテナ全体の放射抵抗分が小さくなった場合でも、整合を取ることができ、所望の入力インピーダンスを得ることができる。
【００１９】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記給電素子の他端部が前記回路基板に接続される構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、給電素子の他端部が回路基板に接続されるため、給電素子の形状が折り返し形状となり、インピーダンスの調節が可能となり、携帯無線機用アンテナ全体の放射抵抗分が小さくなった場合でも、整合を取ることができ、所望の入力インピーダンスを得ることができる。
【００２１】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記回路基板は、板面の中央に中空部分を有する構成を採る。
【００２２】
本発明の携帯無線機用アンテナは、前記板状アンテナ素子は、前記回路基板の板面に平行な面の中央に中空部分を有する構成を採る。
【００２３】
これらの構成によれば、回路基板または板状アンテナ素子の中央に中空部分を有するため、携帯無線機用アンテナの小容量化および軽量化を実現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、回路基板の板面のうち給電素子が接続される板面の裏側の板面に対向し、給電素子の近傍に設けられ、長手方向の電気長が波長の約２分の１である板状の無給電素子を反射器として動作させることにより、高利得化およびＳＡＲ低減化を図るとともに、広帯域化を図ることである。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、逆Ｌ形アンテナ１０と、回路基板１２と、板状アンテナ１４とから構成される。また、図１に示す携帯無線機用アンテナは、携帯無線機に内蔵されている。
【００２７】
逆Ｌ形アンテナ１０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続されている給電素子である。逆Ｌ形アンテナ１０は、電波の放射／吸収を行う。回路基板１２は、携帯無線機の回路の基板であり、逆Ｌ形アンテナ１０を含む回路部品が接続される。板状アンテナ１４は、回路基板１２の板面のうち逆Ｌ形アンテナ１０が接続される板面の裏側の板面に対向して設けられ、長手方向の電気長を携帯無線機が通信する電波の波長の約２分の１とした無給電素子である。
【００２８】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒａｔｅ：比吸収率）低減化を実現することができる。
【００２９】
図２は、本実施の形態に係る携帯無線機用アンテナの具体例を示す図である。同図において、λは携帯無線機用アンテナによって放射／吸収される電波の波長を示している。同図において、板状アンテナ１４の長手方向の寸法は、０．５２λ（０．４２λ＋０．１λ）であり、波長の約２分の１となっている。また、回路基板１２の長さは０．４２λとし、板状アンテナ１４よりも短くしている。この寸法を採用することにより、板状アンテナ１４は、通信される電波に共振するとともに、回路基板１２に板状アンテナ１４と同様の電流分布を誘起し、反射器として動作する。
【００３０】
図３（ａ）は、上記の携帯無線機用アンテナの周波数帯域特性を示す図である。図中、実線は、上記の携帯無線機用アンテナの各周波数におけるＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ：電圧定在波比）を示し、点線は、板状アンテナ１４を有さない携帯無線機用アンテナの各周波数におけるＶＳＷＲを示す。この図から明らかなように、板状アンテナ１４を設けることにより、広帯域化を図ることができる。
【００３１】
図３（ｂ）は、上記の携帯無線機用アンテナの放射特性（Ｘ−Ｙ面におけるＥθ成分）を示す図である。図中、実線は、上記の携帯無線機用アンテナの放射特性を示し、点線は、板状アンテナ１４を有さない携帯無線機用アンテナの放射特性を示す。この図から明らかなように、反射器として動作する板状アンテナ１４を設けることにより、高利得化を図ることができるとともに、ＳＡＲの低減化を図ることができる。
【００３２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができる。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、給電素子の形状をメアンダ状にすることにより、定められた寸法の回路基板上に給電素子を配置する点である。
【００３４】
図４は、実施の形態２に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に代えてメアンダ状アンテナ２０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００３５】
メアンダ状アンテナ２０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続されている給電素子であり、アンテナ素子をメアンダ状にしたものである。メアンダ状アンテナ２０は、電波の放射／吸収を行う。
【００３６】
板状アンテナ１４は、メアンダ状アンテナ２０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、メアンダ状アンテナ２０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、メアンダ状アンテナ２０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、およびメアンダ状アンテナ２０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。また、給電素子としてメアンダ状アンテナ２０を採用することにより、回路基板１２の短手方向の寸法に合わせて給電素子の電気長を調節することができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００３７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、給電素子をメアンダ状アンテナとするため、携帯無線機用アンテナの小型化を実現することができる。
【００３８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、逆Ｌ形アンテナに集中定数を装荷することにより、逆Ｌ形アンテナの自己インピーダンスを調節する点である。
【００３９】
図５は、実施の形態３に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に集中定数３０を装荷する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００４０】
集中定数３０は、逆Ｌ形アンテナ１０に装荷され、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンスを調節する。
【００４１】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。このとき、集中定数３０によって、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンスを調節することにより、逆Ｌ形アンテナ１０の寸法を回路基板１２の短手方向の寸法に合わせることができ、携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００４２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、逆Ｌ形アンテナに集中定数を装荷するため、携帯無線機用アンテナの小型化を実現することができる。
【００４３】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、板状アンテナに集中定数を装荷することにより、板状アンテナの自己インピーダンスを調節する点である。
【００４４】
図６は、実施の形態４に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの板状アンテナ１４に集中定数４０を装荷する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００４５】
集中定数４０は、板状アンテナ１４に装荷され、板状アンテナ１４の自己インピーダンスを調節する。
【００４６】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。このとき、集中定数４０によって、板状アンテナ１４の自己インピーダンスを調節することにより、板状アンテナ１４の寸法を回路基板１２の寸法に合わせることができ携帯無線機用アンテナの小型化を図ることができる。
【００４７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるともに、板状アンテナに集中定数を装荷するため、携帯無線機用アンテナの小型化を実現することができる。
【００４８】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、逆Ｌ形アンテナを回路基板に垂直に配置することにより、回路基板に垂直となる電波の送受信を可能とする点である。
【００４９】
図７は、実施の形態５に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に代えて逆Ｌ形アンテナ５０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００５０】
逆Ｌ形アンテナ５０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に対して垂直に給電点を介して接続されている給電素子である。逆Ｌ形アンテナ５０は、電波の放射／吸収を行う。逆Ｌ形アンテナ５０は、回路基板１２の板面に対して垂直な部分を有するため、回路基板１２の板面に対して垂直な方向の電波を放射／吸収することができる。
【００５１】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ５０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ５０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ５０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ５０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。
【００５２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるともに、逆Ｌ形アンテナが回路基板に対して垂直な部分を有するため、回路基板に対して垂直な方向の電波を送受信することができる。
【００５３】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、給電素子を逆Ｆ形アンテナとすることにより、給電素子の自己インピーダンスの調節を行う点である。
【００５４】
図８は、実施の形態６に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に代えて逆Ｆ形アンテナ６０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００５５】
逆Ｆ形アンテナ６０は、３つの端部のうち一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続されている給電素子であり、アンテナ素子を逆Ｆ形にしたものである。逆Ｆ形アンテナ６０は、電波の放射／吸収を行う。
【００５６】
板状アンテナ１４は、逆Ｆ形アンテナ６０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｆ形アンテナ６０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｆ形アンテナ６０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｆ形アンテナ６０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。
【００５７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができる。
【００５８】
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、給電素子の形状を折り返し形状とすることにより、給電素子の自己インピーダンスの調節を行う点である。
【００５９】
図９は、実施の形態７に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの逆Ｌ形アンテナ１０に代えて折り返しアンテナ７０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００６０】
折り返しアンテナ７０は、一端部が回路基板１２の一方の板面に給電点を介して電気的に接続され、他端部が回路基板１２に接続されている給電素子であり、アンテナ素子を折り返し形状にしたものである。折り返しアンテナ７０は、電波の放射／吸収を行う。
【００６１】
板状アンテナ１４は、折り返しアンテナ７０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、折り返しアンテナ７０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、折り返しアンテナ７０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および折り返しアンテナ７０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。
【００６２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができる。
【００６３】
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、回路基板にスロットを設けることにより、小容量化および軽量化を図る点である。
【００６４】
図１０は、実施の形態８に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの回路基板１２に代えて回路基板８０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００６５】
回路基板８０は、携帯無線機の回路の基板であり、逆Ｌ形アンテナ１０を含む回路部品が接続され、中央に中空部分であるスロットを有している。
【００６６】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１２、回路基板８０および板状アンテナ１４の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。また、携帯無線機用アンテナが電波の送受信動作をする場合には、回路基板８０に電流が流れるが、電流は、主に回路基板８０の辺縁部分を流れるため、携帯無線機用アンテナの送受信特性には影響がない。
【００６７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、回路基板の中央にスロットを設けるため、携帯無線機用アンテナの小容量化および軽量化を実現することができる。
【００６８】
（実施の形態９）
本発明の実施の形態９に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、板状アンテナにスロットを設けることにより、小容量化および軽量化を図る点である。
【００６９】
図１１（ａ）は、実施の形態９に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナの板状アンテナ１４に代えて板状アンテナ９０を有する構成を採る。その他の部分は、図１に示す携帯無線機用アンテナと同様であるため、その説明を省略する。
【００７０】
板状アンテナ９０は、回路基板１２の板面のうち逆Ｌ形アンテナ１０が接続される板面の裏側の板面に対向して設けられ、長手方向の電気長を携帯無線機が通信する電波の波長の約２分の１とした無給電素子であり、中央に中空部分であるスロットを有している（図１１（ｂ）参照）。
【００７１】
板状アンテナ９０は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ９０の寸法と互いの距離とを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ９０の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ９０との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ９０を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。また、携帯無線機用アンテナが電波の送受信動作をする場合には、板状アンテナ９０に電流が流れるが、電流は、主に板状アンテナ９０の辺縁部分を流れるため、携帯無線機用アンテナの送受信特性には影響がない。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、板状アンテナの中央にスロットを設けるため、携帯無線機用アンテナの小容量化および軽量化を実現することができる。
【００７３】
（実施の形態１０）
本発明の実施の形態１０に係る携帯無線機用アンテナの特徴は、回路基板と板状アンテナとの間隙に誘電体を挿入することにより、回路基板と板状アンテナとの距離を短縮し、低背化および一体化を図る点である。
【００７４】
図１２（ａ）は、実施の形態１０に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図である。同図に示す携帯無線機用アンテナは、図１に示す携帯無線機用アンテナに加えて誘電体１００を有する構成を採る。
【００７５】
誘電体１００は、回路基板１２と板状アンテナ１４との間隙に挿入される（図１２（ｂ）参照）。
【００７６】
板状アンテナ１４は、逆Ｌ形アンテナ１０と電磁界結合されており、無給電素子として動作する。ここで、逆Ｌ形アンテナ１０、回路基板１２および板状アンテナ１４の寸法と誘電体１００の厚さとを所定の値に調節し、逆Ｌ形アンテナ１０の自己インピーダンス、板状アンテナ１４の自己インピーダンス、および逆Ｌ形アンテナ１０と板状アンテナ１４との相互インピーダンスを変化させることにより、携帯無線機用アンテナの入力インピーダンスの広帯域化を図ることができる。また、板状アンテナ１４を反射器として動作させることができ、例えば線状アンテナ等を反射器として動作させる場合と比較して、より単方向性の放射／吸収パターンを有することになり、高利得化およびＳＡＲ低減化を実現することができる。また、誘電体１００を回路基板１２と板状アンテナ１４との間隙に挿入することにより、回路基板１２と板状アンテナ１４の距離を小さくすることができるとともに携帯無線機用アンテナを一体化することができる。
【００７７】
このように、本実施の形態によれば、無給電素子により広帯域化を図り、さらにその無給電素子の長手方向の電気長が、通信される電波の波長の約２分の１の寸法を有する板状アンテナとすることにより反射器として動作するため、高利得化およびＳＡＲ低減化を図ることができるとともに、回路基板と板状アンテナとの間隙に誘電体を挿入するため、携帯無線機用アンテナの低背化および一体化を図ることができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高利得化を図るとともに広帯域化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図２】実施の形態１に係る携帯無線機用アンテナの具体例を示す図
【図３】実施の形態１に係る携帯無線機用アンテナの周波数帯域特性および放射特性の一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態３に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態４に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態５に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態６に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図９】本発明の実施の形態７に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態８に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図１１】本発明の実施の形態９に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【図１２】本発明の実施の形態１０に係る携帯無線機用アンテナの構成を示す図
【符号の説明】
１０、５０ 逆Ｌ形アンテナ
１２、８０ 回路基板
１４、９０ 板状アンテナ
２０ メアンダ状アンテナ
３０、４０ 集中定数
６０ 逆Ｆ形アンテナ
７０ 折り返しアンテナ
１００ 誘電体
Claims (10)
- 携帯無線機の回路を配置するための回路基板と、
一端部が給電点を介して前記回路基板のいずれか一方の板面に接続される線状の給電素子と、
前記回路基板のいずれか他方の板面に対向して配置され、長手方向の電気長が波長の略２分の１で反射器として動作する無給電の板状アンテナ素子と、
を有することを特徴とする携帯無線機用アンテナ。 - 前記給電素子は、
逆Ｌ形アンテナであることを特徴とする請求項１記載の携帯無線機用アンテナ。 - 前記給電素子は、
前記回路基板の短手方向にメアンダ状部分を有することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機用アンテナ。 - 前記給電素子は、
自己インピーダンスを調節するための集中定数を有することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機用アンテナ。 - 前記板状アンテナ素子は、
自己インピーダンスを調節するための集中定数を有することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機用アンテナ。 - 前記給電素子は、
前記回路基板の板面に対する垂直部分を有することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機用アンテナ。 - 前記給電素子は、
逆Ｆ形アンテナであることを特徴とする請求項１記載の携帯無線機用アンテナ。 - 前記給電素子の他端部が前記回路基板に接続されることを特徴とする請求項１記載の携帯無線機用アンテナ。
- 前記回路基板は、
板面の中央に中空部分を有することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機用アンテナ。 - 前記板状アンテナ素子は、
前記回路基板の板面に平行な面の中央に中空部分を有することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機用アンテナ。
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