JP2004128740A

JP2004128740A - 放射電極エレメント、および該エレメントで構成される多周波アンテナ

Info

Publication number: JP2004128740A
Application number: JP2002287876A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Nozue; 野末　　大介; Takeshi Miyamoto; 宮本　　剛
Original assignee: Nissei Electric Co Ltd
Current assignee: Nissei Electric Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】２周波数以上の多周波に対応できる小型でしかも安価な放射電極エレメントおよび該エレメントで構成される多周波アンテナを提供する。
【解決手段】単周波用放射電極（１）の電極端（１ａ）から折り返し状に、該電極端（１ａ）から逆方向に指向する切片状の第２の放射電極（２）を形成する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコン、ＰＤＡ（携帯型情報機器）、携帯電話、あるいはＶＩＣＳなどの情報端末機器等に内蔵させる多周波小型アンテナのエレメント、さらには該エレメントで構成される多周波アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線ＬＡＮあるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（近距離無線データ通信システム）搭載のＰＤＡ等においては、アンテナの小型化のため、使用無線周波数帯域の高域化のみでなく、多周波化が盛んになって来ている。
その、一例として、３周波以上に対応できる逆Ｆ形の多周波アンテナが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
ところが、この提案では、共振周波数の数に対応した数の単位放射導体を個々に設けた構成であるため、多周波になると、どうしても、寸法・スペースが大きくなってしまうという問題がある。また、各単位放射導体の間隔を狭くし過ぎると、干渉が起き易くなるという通信品質上の問題があり、小型化には、自ずと限界がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６８７３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、パソコン、あるいはＰＤＡ等の情報端末機器等の内部に組込むアンテナにおいて、２周波数以上の多周波に対応できる小型でしかも安価な多周波アンテナを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、単周波用放射電極の電極端から折り返し状に該電極端とは逆方向に指向する第２の放射電極を延出させることに着目した結果、所望のコンパクト化を実現するに至った。
【０００６】
かくして、本発明によれば、単周波用放射電極の電極端から折り返し状に第２の放射電極を延出させ、その電極端が該電極端とは逆方向に指向するように形成されてなる、２周波以上に動作可能な放射電極エレメント、および該エレメントで構成される多周波アンテナが提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、２周波以上の多周波に対応する放射電極エレメントの例について説明する。
図１は、２周波に対応する本発明の放射電極エレメントの一例を示す斜視図である。
該図において、（１）は第１の周波数に対応する単周波用放射電極（第１放射電極）、（１ａ）は該単周波用放射電極（１）の電極端、（２）は該電極端（１ａ）から折り返し状に且つ該電極端（１ａ）から逆方向に指向して形成された、第２の周波数に対応する第２放射電極、（４）は短絡板、そして（５）はアース電極である。ここで、該短絡板（４）は該単周波用放射電極（１）とアース電極（５）とを電気的に短絡させるために機能する。
【０００８】
本発明で特徴的なことは、従来は２周波に対応するために短絡板を経由してアース電極に独立に接続されていた長さの異なる２つの放射電極を、２波長共用化することにより１つに削減したことにある。こうすることにより、スペースの大幅な削減が可能となる。
この点について再度、図１を参照しながら、さらに詳細な説明をする。
先ず、図１に示すように、切片状の単周波用放射電極（１）を形成する。この切片の長さ（Ｌ１）は第１波長の４分の１の長さに設定し、また切片の幅は１ｍｍ〜５ｍｍの範囲から適宜採択する。このときの放射電極の材質としては、洋白（白銅）、銅、鉄、あるいは黄銅等の導電性の金属が望ましい。その中でも洋白（白銅）が強度、加工性、耐腐食性に優れているので、特に好ましい。また、厚さについては格段の制約はなく、強度を考慮した適切な厚さとすればよい。
次に、単周波用放射電極（１）の電極端（１ａ）から折り返し状に、且つ該電極端（１ａ）から逆方向に指向する切片状の第２の放射電極（２）を形成することに本発明の特徴がある。
この場合、第１の放射電極（１）と第２の放射電極（２）の空間的な配置（位相）は図１の例のように必ずしも平行である必要はなく、例えば９０度（垂直）に配置する等、スペースに応じて任意の配置角度が選択可能である。
また、放射電極（１）、（２）とアース電極（５）との間隔は、安定した動作を確保するため、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることが望ましい。
短絡板（４）についても単周波用放射電極（１）と同様の材質が好ましい。さらに、アース電極（５）については、特段の制約は無く、金属等の導電性材料から適宜選択すればよい。
次に、図２は、３周波に対応した放射電極エレメントの態様について示すもので、ここでは、図１の２周波対応の放射電極とは独立して、第３の周波数に対応する長さがＬ３の第３放射電極（３）を設けた構成となっている。つまり、この態様は、同方向に延出する独立（併行）して設けられた長さの異なる少なくとも２ケの放射電極（１）および（３）のうち、放射電極（１）の電極端から更にコの字状に逆方向に放射電極（２）を延出させたものと言える。
さらに、図３は、３周波に対応した放射電極エレメントの他の態様を示す。
ここでは、図１の第２放射電極（２）の電極端（２ａ）から、さらに折り返し状に、且つ電極端（２ａ）から逆方向に指向して形成された第３の周波数に対応する第３放射電極（３）を併設したものである。この構成によれば、短絡板（４）が単独で済むので、図２の構成に比べてよりスペース効率が向上する。
最後に、図４を参照しながら、上記の放射電極エレメントで構成される情報端末機器であるパソコンに内蔵させるのに適した２周波対応アンテナについて説明する。
該図において、（１）、（１ａ）、（４）および（５）の符号は図１の場合と同じであり、ここでは、高周波同軸ケーブル（６）が付設されている。このとき、該高周波同軸ケーブル（６）の内部導体は第１放射電極（１）部に位置する内部導体インピーダンス整合点（Ｓ１）に接続され他方、外部導体はアース電極（５）部に位置する外部導体インピーダンス整合点すなわちアースポイント（Ｓ２）に接続される。高周波同軸ケーブル（６）としては、周知のフッ素樹脂被覆等の高周波同軸ケーブルが採用される。高周波同軸ケーブル（６）を２つのインピーダンス整合点（Ｓ１、Ｓ２）に接続するには、ハンダ付あるいは超音波接続等を利用すればよい。
なお、上記の説明では、放射電極エレメントと短絡板（４）とを別体としたが、これらは必ずしも別体とする必要は無く、一体化してもよい。
また、アース電極（５）についても、ここでは別体物としたが、設置する情報端末機器、例えばパソコン内部の金属製筐体等の導電部材をそのまま利用することにより、これを省略できるので、より構成が簡略化される。
【０００９】
以下に、図１に示した放射電極で構成した２周波に対応する情報端末機器内蔵用アンテナの具体例を示す。
先ず、第１放射電極（１）として、２．５ＧＨｚ帯に対応した長さ１６ｍｍ、幅１．５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのエレメントを形成する。次に、第２放射電極（２）として、５ＧＨｚ帯に対応した長さ１３ｍｍ、幅１．５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのエレメントを第１放射電極（１）の電極端（１ａ）から該電極端とは逆方向に指向するように形成する。このとき、両者のエレメントの材質は洋白とした。一方、アース電極（５）は長さ６０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの洋白（白銅）とした。さらに、アース電極（５）と放射電極（１）が間隔５ｍｍで平行になるように長さ５ｍｍ、幅３ｍｍの短絡板（４）を介在させた。
最後に、上記の放射電極エレメントのインピーダンス整合点（Ｓ１、Ｓ２）に外径０．９３ｍｍ、導体径０．２４ｍｍのフッ素樹脂（ＰＦＡ）同軸ケーブルの内部導体および外部導体をそれぞれハンダにより接続することにより、２周波に対応する情報端末機器内蔵用アンテナを得た。
このようなアンテナは、パソコンをはじめとしてＰＤＡ等、各種情報端末機器を始めとし、家電製品あるいは自動車関連機器へも内蔵できる。もちろん、本発明の思想の範囲内であれば、種種の変更および応用が可能であることは言うまでもない。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の放射電極エレメントは従来と比較して、コンパクト化されたので取付けスペースの削減になるという格別顕著な効果が奏される。この結果、容易にパソコン等の情報端末機器内蔵用アンテナとして極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】２周波に対応した本発明の放射電極エレメントの態様を示す斜視図である。
【図２】３周波に対応した本発明の放射電極エレメントの態様を示す斜視図である。
【図３】３周波に対応した本発明の放射電極エレメントの別の態様を示す斜視図である。
【図４】２周波に対応した本発明の放射電極エレメントで構成される情報端末機器内蔵用多周波アンテナを示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　　第１放射電極
１ａ　第１放射電極の電極端
２　　　　第２放射電極
２ａ　第２放射電極の電極端
３　　　　第３放射電極
４　　　　短絡板
５　　　　アース電極
６　　　　高周波同軸ケーブル
Ｓ１　　内部導体インピーダンス整合点
Ｓ２　　外部導体インピーダンス整合点（アースポイント）

Claims

単周波用放射電極の電極端から折り返し状に第２の放射電極を延出させ、その電極端が該電極端とは逆方向に指向するように形成されてなることを特徴とする、２周波以上に動作可能な放射電極エレメント。
同方向に延出する独立（併行）して設けられた長さの異なる少なくとも２ケの放射電極中の少なくとも一つの放射電極端から更にコの字状に逆方向に放射電極を延出させてなることを特徴とする、３周波以上に動作可能な放射電極エレメント。
単周波用放射電極の電極端から折り返し状に第２の放射電極を延出させ、その電極端が該電極端とは逆方向に指向するように形成するとともに、さらに該第２の放射電極端から折り返し状に第３の放射電極を延出させ、その電極端が該第２の放射電極端とは逆方向に指向するように形成されてなることを特徴とする、３周波以上に動作可能な放射電極エレメント。
請求項１〜３のいずれかに記載の放射電極エレメントで構成されることを特徴とする多周波アンテナ。