JP2004166087A - アンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】３つの周波数帯域で共用できる、小型で構造が簡単で安価なアンテナを供給する。
【解決手段】３つの周波数帯域で同時に使用される周波数共用のアンテナであって、誘電体からなるプリント基板と、前記プリント基板を上下に貫く２つの貫通穴と、前記プリント基板の表面に形成されたアンテナ放射素子とを具備し、前記アンテナ放射素子が、前記プリント基板の上面に配置された４つの導体と、前記プリント基板の底面に配置された３つの導体と、前記プリント基板の前面および両側面に配置されている３つの導体とを有し、前記プリント基板の上面に配置された導体の一部と前記プリント基板の底面に配置された導体の一部とが前記貫通穴および前記プリント基板の前面および両側面に配置されている導体により電気的に接続されている構造とする。
【選択図】 図１
【解決手段】３つの周波数帯域で同時に使用される周波数共用のアンテナであって、誘電体からなるプリント基板と、前記プリント基板を上下に貫く２つの貫通穴と、前記プリント基板の表面に形成されたアンテナ放射素子とを具備し、前記アンテナ放射素子が、前記プリント基板の上面に配置された４つの導体と、前記プリント基板の底面に配置された３つの導体と、前記プリント基板の前面および両側面に配置されている３つの導体とを有し、前記プリント基板の上面に配置された導体の一部と前記プリント基板の底面に配置された導体の一部とが前記貫通穴および前記プリント基板の前面および両側面に配置されている導体により電気的に接続されている構造とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３つの周波数帯域で同時に使用が可能な周波数共用のアンテナに関し、特に、簡単にしかも小型で安価に製造することができる３周波共用のアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線ＬＡＮの普及により、大規模なオフィスやホットスポットサ−ビス、学校、会社、家庭内といろいろな場所での無線ＬＡＮの使用が可能になりつつある。特に、ＩＴ化の進んでいる会社では、社員一人一人が無線ＬＡＮ機能搭載のノ−トパソコンを所有し、自分の席から無線ＬＡＮにより、社内のネットワ−クにアクセスできるようになっており、かつ、会議室に移動した際でも、そのノ−トパソコンを所持していけば、社内のあらゆる場所から社内のネットワ−クにワイヤレス（無線ＬＡＮ）で接続できるようになっている。
現在、無線ＬＡＮは、日本では、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯が用いられている。また、欧州では５．８ＧＨｚ帯も用いることが可能となっている。このような周波数が用いられる状況においては、無線ＬＡＮ機能が搭載されているパソコンのアンテナは、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、及び５．８ＧＨｚ帯の３つのバンドが共用できるものを使用すれば、アンテナは１つですむことになる。
しかし、従来の技術では、小型かつ３バンドの共用のアンテナを見つけることは難しく、せいぜい２つのバンド（周波数帯）の共用アンテナが有る程度である。
図９は、公開特許公報（特開２０００−２７８０２５）に記載されている従来技術の２周波共用のアンテナを示す図であり、低い周波数の電波は、放射エレメントＡ及びＢに給電され、高い周波数の電波は、放射エレメントＣ及びＤに給電される。しかし、これだけでは、それぞれの周波数帯域は狭くなってしまうので、広帯域化のために無給電素子を付加している。低い周波数帯用には、長さの長い無給電素子Ａが２本付加され、高い周波数帯用には、長さの短い無給電素子Ｂが２本付加されている。
次に、図１０は、アンテナ工学ハンドブック（第１版、編者：電子情報通信学会、出版オ−ム社）の５６ペ−ジに記載されているＸ型ダイポ−ルアンテナを示す図である。このアンテナでは、高い周波数の電波は、長さの短い放射エレメントＡ及びＢに給電され、低い周波数の電波は、長さの長い放射エレメントＣ及びＤに給電される。
【特許文献１】特開２０００−２７８０２５公報
【非特許文献１】アンテナ工学ハンドブック（第１版、編者：電子情報通信学会、出版オ−ム社）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような無給電素子を用いたアンテナや、Ｘ型ダイポ−ルを用いたアンテナでは、広帯域で、周波数が共用でき、構造が簡単で、コンパクトで安価なアンテナを構成することは難しかった。
すなわち、図９に示されるような無給電素子を用いたアンテナは、無給電素子を付加するために、プリント基板Ｂ及びＣを給電素子の周りに立体的、即ち３次元的に配置する必要があり、その上無給電素子を支持する構造物も必要になる。このように、図９の従来技術では、構造が非常に複雑になり、必然的に高価なものとなってしまうという問題点があった。また、このアンテナの最大寸法は、最低使用波長の約１／２波長が必要となり、決して小型であるとは言えなかった。
また、図１０に示されるようなＸ型ダイポ−ルを用いたアンテナは、原理的に２つの周波数で共振するが、それぞれの帯域において非常に狭帯域となる。さらに、このアンテナにおいても、その最大寸法は、最低使用波長の約１／２波長が必要で、決して小型であるとは言えなかった。
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためのもので、１枚のプリント板の表面と裏面にパタ−ンを配置することにより、簡単にしかも小型で安価に製造することができる３周波共用のアンテナを提供することである。
また、本発明の他の目的は、１枚のプリント基板をエッチングして製造できる構造が簡単で安価な３周波共用のアンテナを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、請求項１は、３つの周波数帯域で同時に使用される周波数共用のアンテナであって、誘電体からなるプリント基板と、前記プリント基板を上下に貫く少なくとも２つの貫通穴と、前記プリント基板の表面に形成されたアンテナ放射素子とを具備し、前記アンテナ放射素子が、前記プリント基板の上面に配置された少なくとも４つの導体と、前記プリント基板の底面に配置された少なくとも３つの導体と、前記プリント基板の前面および両側面に配置されている少なくとも３つの導体とを有し、前記プリント基板の上面に配置された導体の一部と前記プリント基板の底面に配置された導体の一部とが前記貫通穴および前記プリント基板の前面および両側面に配置されている導体により電気的に接続されていることを特徴とする。
請求項２は、前記プリント基板が、外形が横長の長方形のプリント基板よりなり、前記貫通穴が、プリント基板の中央後部に横方向に並んで左右に配置されており、前記プリント基板の上面に配置された導体が、右側の貫通穴を含むＪ字状となっていてプリント基板の後端、右端、前端まで達している第１の導体と、前記第１の導体の前側に配置される長方形の導体でプリント基板の前端に接している第２の導体と、左側の貫通穴を含むＬ字状の導体でプリント基板の中央後端から基板中央部に延びている第３の導体と、前記第３の導体の右後部より接続されプリント基板の中央前端に到達し前端に沿って左端に到達するようなＬ字状に配置されている第４の導体と、前記第３の導体の左側に配置されたＬ字状導体でプリント基板の左端および後端に接している第５の導体とからなり、前記プリント基板の底面に配置された導体が、前記プリント基板の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置されプリント基板の右側の貫通穴を含み、後端より始まる、ほぼ中央にスリットを有するトの字状の導体である第６の導体と、前記第６の導体の右側に配置されるＬ字状の導体でプリント基板の前端、後端、および右端まで達している第７の導体と、前記プリント基板の左側の貫通穴を含み後端に沿って延びるＪ字状の導体で左端まで達している第８の導体とからなり、前記プリント基板の前面に配置されている導体が、前記第２の導体と第６の導体とをプリント基板の前端側面で短絡するようにプリント基板の前面に配置されている第９の導体からなり、前記プリント基板の側面に配置されている導体が、前記第１の導体と第７の導体とをプリント基板の右側面で短絡するようにプリント基板の右側面に配置された第１０の導体と、前記第５の導体と第８の導体とをプリント基板の左側面で短絡するようにプリント基板の左側面に配置された第１１の導体とからなり、前記左右の貫通穴が、それぞれ第３の導体と第８の導体、第１の導体と第６の導体を電気的に短絡していることである。
【０００５】
請求項３は、前記第４の導体の左端部と第６の導体の左端部に、同軸ケ−ブルの外部導体及び中心導体がそれぞれ接続され、前記同軸ケ−ブルの他方の端部に同軸コネクタが具備されていることである。
請求項４は、前記プリント基板が、外形が横長の長方形のプリント基板よりなり、前記貫通穴が、プリント基板の中央後部に横方向に並んで左右に配置されており、前記プリント基板の上面に配置された導体が、右側の貫通穴を含むＬ字状となっていてプリント基板の後端、右端、前端まで達している第１の導体と、前記第１の導体の前側に配置される長方形の導体でプリント基板の前端に接している第２の導体と、左側の貫通穴を含むＬ字状の導体でプリント基板の中央後端から基板中央部に延びている第３の導体と、前記第３の導体の右後部より接続されプリント基板の中央前端に到達し前端に沿って左端に到達するようなＬ字状に配置されている第４の導体と、前記第３の導体の左側に配置された長方形状導体でプリント基板の左端および後端に接している第５の導体とからなり、前記プリント基板の底面に配置された導体が、前記プリント基板の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置されプリント基板の右側の貫通穴を含みほぼ中央にスリットを有するトの字状の導体である第６の導体と、前記第６の導体の右側に配置される長方形状の導体でプリント基板の前端、後端、および右端まで達している第７の導体と、前記プリント基板の左側の貫通穴を含み後端に沿って延びるＬ字状または長方形状の導体で左端まで達している第８の導体とからなり、前記プリント基板の前面に配置されている導体が、前記第２の導体と第６の導体とをプリント基板の前面で短絡するようにプリント基板の前面に配置されている第９の導体からなり、前記プリント基板の側面に配置されている導体が、前記第１の導体と第７の導体とをプリント基板の右側面で短絡するようにプリント基板の右側面に配置された第１０の導体と、前記第５の導体と第８の導体とをプリント基板の左側面で短絡するようにプリント基板の左側面に配置された第１１の導体とからなり、前記左右の貫通穴が、それぞれ第３の導体と第８の導体、第１の導体と第６の導体を電気的に短絡していることである。
【０００６】
請求項５は、前記プリント基板が、外形が横長の長方形のプリント基板よりなり、前記貫通穴が、プリント基板の中央後部に横方向に並んで左右に配置されており、前記プリント基板の上面に配置された導体が、右側の貫通穴を含むＪ字状となっていてプリント基板の後端、右端、前端まで達している第１の導体と、前記第１の導体の前側に配置される長方形の導体でプリント基板の前端に接している第２の導体と、左側の貫通穴を含むＬ字状の導体でプリント基板の中央後端から基板中央部に延びている第３の導体と、前記第３の導体の左側に配置されたＬ字状導体でプリント基板の左端および後端に接している第５の導体とからなり、前記プリント基板の底面に配置された導体が、前記プリント基板の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置されプリント基板の右側の貫通穴を含みほぼ中央にスリットを有するＬ字状の導体である第６の導体と、前記第６の導体の右側に配置されるＬ字状の導体でプリント基板の前端、後端、および右端まで達している第７の導体と、前記プリント基板の左側の貫通穴を含み後端に沿って延びるＪ字状の導体で左端まで達している第８の導体とからなり、前記プリント基板の前面に配置されている導体が、前記第２の導体と第６の導体とをプリント基板の前面で短絡するようにプリント基板の前面に配置されている第９の導体からなり、前記プリント基板の側面に配置されている導体が、前記第１の導体と第７の導体とをプリント基板の右側面で短絡するようにプリント基板の右側面に配置された第１０の導体と、前記第５の導体と第８の導体とをプリント基板の左側面で短絡するようにプリント基板の左側面に配置された第１１の導体とからなり、前記左右の貫通穴が、それぞれ第３の導体と第８の導体、第１の導体と第６の導体を電気的に短絡していることである。
請求項６は、前記左右の貫通穴近傍の第１の導体および第３の導体に、同軸ケ−ブルの外部導体及び中心導体がそれぞれ接続され、前記同軸ケ−ブルの他方の端部に同軸コネクタが具備されていることである。
請求項７は、前記第１から第１１の導体のそれぞれの角部または端部に微小な局面を有することである。
請求項８は、前記第１から第１１の導体のそれぞれの角部または端部に方形の微小な導体を付加したことである。
請求項９は、プリント基板の横幅が最低使用波長の１／３波長以下で、縦が使用波長の１／１０波長以下であることである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。始めに、構造について説明する。
図１は、本発明によるアンテナの第１の実施形態を示す展開図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、裏面図であり、（ｄ）は、右側面図であり、（ｅ）は、左側面図であり、（ｆ）は、底面図である。図２は、図１に示したアンテナの平面透視図である。
このアンテナ１は、図１および図２に示すように、外形が概ね横長の長方形をなす誘電体よりなるプリント基板２を有しており、この誘電体プリント基板２は、通常、テフロン（登録商標）板や変性ＢＴレジン基板、ガラスエポキシ基板、ＰＰＥ基板、ＦＰＣ等が良く用いられる。厚さとしては、ＦＰＣが０．２ｍｍ以下、誘電体基板の場合は、０．２ｍｍ〜１．６ｍｍ程度がよく用いられる。
そして、このアンテナは、誘電体からなるプリント基板２の表面に、金属導体からなるアンテナ放射素子を有しており、このアンテナ放射素子は、全部で１１個の金属の導体（第１の導体〜第１１の導体１１−２１）からなっている。
上記プリント基板２の後方中央付近に横方向に並んだ左右に二つのスル−ホ−ル３、４が配置されており、このスル−ホ−ル３、４は、プリント基板２を上下に貫く貫通穴であり、その壁面が導体で構成され、それぞれのスル−ホ−ルを含む表面の導体（第１の導体１１、第３の導体１３）と裏側の導体（第６の導体１６、第８の導体１８）とを、それぞれ電気的に導通するようになっている。本アンテナでは、製造上の簡易さから、スル−ホ−ルを用いて導通させているが、同じ機能を有するものであれば、例えば、金属針金で導通させてもかまわない。
【０００８】
上記第１の導体〜第１１の導体１１−２１の内で第１の導体〜第５の導体１１、１２、１３、１４、１５は、図１（ａ）に示すように、プリント基板２の上面側に配置されており、第１の導体１１は、右側のスル−ホ−ル４を含むＪ字状となっていて、プリント基板２の後端、右端、前端まで達している。
また、第２の導体１２は、前記第１の導体１１の前側に配置される長方形の導体で、プリント基板２の前端に接している。第３の導体１３は、左側のスル−ホ−ル３を含むＬ字状の導体で、中央後端から、基板中央部に延びている。第４の導体１４は、前記第３の導体１３の右後部より接続され、中央前端に到達し、前端に沿って左端に到達するようなＬ字状に配置されている。第５の導体１５は、前記第３の導体１３の左側に配置されたＬ字状導体で、プリント基板２の左端および後端に接している。
前記第６の導体〜第８の導体１６、１７、１８は、図１（ｆ）に示すように、プリント基板２の底面側に配置されている。
すなわち、第６の導体１６は、図１（ｆ）に示すように、右側のスル−ホ−ル４を含み、ほぼ中央にスリットを有するトの字状の導体である。このとき、第６導体１６は、プリント基板２の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置され、スリットは、前端から縦に配置されている。第７の導体１７は、前記第６の導体１６の右側に配置されるＬ字状の導体で、プリント基板２の前端、後端、および右端まで達している。第８の導体１８は、前記左側のスル−ホ−ル３を含み、後端に沿って延びるＪ字状の導体で、左端まで達している。
前記第９の導体〜第１１の導体１９、２０、２１は、プリント基板２の前面および両側面に配置されている。すなわち、第９の導体１９は、前記第２の導体１２と第６の導体１６とをプリント基板２の前面で短絡するようにプリント基板２の前面に配置されている。第１０の導体２０は、前記第１の導体１１と第７の導体１７とをプリント基板２の右側面で短絡するようにプリント基板２の右側面に配置されており、前端と後端に接している。第１１の導体２１は、前記第５の導体１５と第８の導体１８とをプリント基板２の左側面で短絡するようにプリント基板２の左側面に配置されており、後端に接している。
前述したように、前記左右のスル−ホ−ル３、４は、それぞれ第３の導体１３と第８の導体１８、第１の導体１１と第６の導体１６を電気的に短絡している。上述以外の部分は、電気的に接続されていない。
【０００９】
図３は、本発明のアンテナ１に、コネクタ５１を具備した同軸ケ−ブル５０を接続した場合の外観図である。同軸ケ−ブル５０の中心導体は、第４の導体１４の左端に接続され、同軸ケ−ブル５０の外部導体は、裏面側の第６の導体１６の左端に接続されている。
図４は、上記同軸ケ−ブル接続部の詳細図である。同軸ケ−ブル５０の外部導体５２には金属の導体よりなる金具５４が、圧着またはハンダ付けで固定され、プリント基板２の底面に配置されている第６の導体１６の左端にハンダ付けされている。また、同軸ケ−ブル５０の中心導体５３は、プリント基板２の上面に配置されている第４の導体１４の左端にハンダ付けされている。
ただ、外部導体５２を第４の導体１４に、中心導体５３を第６の導体１６に接続しても、動作上問題ない。
図４の構造では、金具５４を用いて、金具５４に適当な厚みをもたせ、適当な強さを確保しておけば、同軸ケ−ブル５０の外部導体５２と、プリント基板２は強固に固定することができる。
図５は、金具５４の外観図である。ここでは、内壁５５で同軸ケ−ブル５０の外部導体５２を圧着固定またはハンダ付けし、底部５６でプリント基板２にハンダ付け固定するようになっている。
図６は、本発明によるアンテナの第２の実施形態を示す展開図であり、図１と同様に、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、裏面図であり、（ｄ）は、右側面図であり、（ｅ）は、左側面図であり、（ｆ）は、底面図である。
図６に示した実施形態は、図１の実施形態の所定の導体の形状をシンプル化したものであり、それ以外の構成は図１の実施形態と同じ構成となっている。
すなわち、相違点としては、第１の導体３１がＪ字状ではなくＬ字状であるか、あるいは、第５の導体３５がＬ字状ではなく長方形であるか、あるいは、第７の導体３７がＬ字状ではなく長方形であるか、あるいは、第８の導体３８がＪ字状ではなく、Ｌ字状または長方形であるかのいずれかの変更の１つまたは複数または全てがあてはまる形状となっている。
【００１０】
図７は、本発明によるアンテナの第３の実施形態を示す外観図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、底面図である。
図７に示すように、この第３の実施形態の構成も、誘電体よりなるプリント基板２からなるが、導体の数は９であり、次の点が第１の実施形態と異なっている。
すなわち、図１の第１実施形態と比べて、第４の導体を省略し、第６の導体４６としてトの字状ではなくＬ字状の導体を有し、第７の導体３７を長方形状とし、第８の導体３８をＬ字状の導体としている点と、コネクタ５１を具備した同軸ケ−ブル５０を、スル−ホ−ル３及び４の近傍に接続している点が異なる点である。
図７では、同軸ケ−ブル５０の中心導体５３を、第３の導体１３のスル−ホ−ル３の近傍に接続し、同軸ケ−ブル５０の外部導体５２を、第１の導体１１のスル−ホ−ル４の近傍に接続したものである。この場合、同軸ケ−ブル５０の中心導体５３と外部導体５２は、上記とは逆に接続しても問題ない。
また、第１の導体１１、第３の導体１３は、それぞれ、スル−ホ−ル４及び３によって、底面側の第６の導体４６と第８の導体３８に電気的に接続されているので、同軸ケ−ブル５０の中心導体５３と外部導体５２は、第６の導体４６と第８の導体３８、またはその逆に接続しても問題ない。
【００１１】
次に、本発明のアンテナの電気的動作を説明する。
なお、図３の同軸ケ−ブル５０を付加した構成は、本発明のアンテナの代表的な構成であるので図３に示す接続構成で説明する。
図３において、コネクタ５１から入力された高周波電力は、同軸ケ−ブル５０を伝送し、プリント基板２上の第４の導体１４と第６の導体１６の左端に加えられる。第４の導体１４と、第６の導体１６は、図１から分るように、誘電体のプリント板２を挟み、お互いに重なり合う位置に配置され、ひとつのマイクロストリップ線路を形成している。そして、高周波電力は、このマイクロストリップ線路を伝送し、第３の導体１３上のスル−ホ−ル３近傍と、第６の導体１６のスル−ホ−ル４の近傍に到達することになる。
本アンテナは、スル−ホ−ル３近傍及びスル−ホ−ル４近傍を給電点とする３周波共用のアンテナとなっているため、第４の導体１４と第６の導体１６からなるマイクロストリップラインを伝送してスル−ホ−ル３近傍及びスル−ホ−ル４近傍に給電された高周波電力は、３つの周波数帯のいずれかの周波数であれば、能率よく放射されることとなる。
なお、図７の実施形態は、直接に同軸ケ−ブル５０によって、スル−ホ−ル３近傍及びスル−ホ−ル４近傍に給電しているため、第４の導体１４と第６の導体１６からなるマイクロストリップラインは不要であるため、第４の導体１４と第６の導体１６の一部が省略されていると考えることができる。
【００１２】
図８は、無線ＬＡＮの使用を想定して、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯の帯域確保するために試作してリタ−ンロスを測定した一例を示す図である。
図８に示すように、２．４〜２．５ＧＨｚ及び４．９〜５．９ＧＨｚにおいて−９．５ｄＢ以下のリタ−ンロスが得られている。すなわち、図８において、周波数２．４ＧＨｚにおいて−１７．３１２ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ａ）、周波数２．５ＧＨｚにおいて−１９．６７３ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ｂ）、周波数４．９ＧＨｚにおいて−１０．５９４ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ｃ）、周波数５．３５ＧＨｚにおいて−１０．４５６ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ｄ）、周波数５．９ＧＨｚにおいて−１４．００９ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ｅ）となっている。
なお、このときのプリント基板のサイズは、横４０ｍｍ、縦７ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのテフロン（登録商標）基板を使用している。最低使用周波数は、２．４ＧＨｚであるため、この波長で換算すると、大きさは、横０．３２波長、縦０．０５６波長となり、従来技術に比べてかなり小型化できていることがわかる。
なお、本発明の変形例として、前記第１から第１１の導体について、それぞれの導体の角部または端部に微小な局面を形成するか、または、方形の微小な導体を付加しても良い。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、次のような効果を有している。
第１の効果は、３つの周波数帯域で使用可能なアンテナを簡単な構成で提供できることである。
第２の効果は、プリント基板をエッチングするだけで簡単にしかも安価に実現できることである。
第３の効果は、少なくても、横幅で０．３２波長、縦で０．０６波長以下で実現でき、小型にできることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアンテナの第１実施形態の展開図である。
【図２】図１に示したアンテナの第１実施形態の平面透視図である。
【図３】図１に示したアンテナの第１実施形態に同軸ケ−ブルを付けた場合の外観図である。
【図４】図３に示した同軸ケ−ブル接続部の詳細図である。
【図５】図４に示した金具の外観図である。
【図６】本発明によるアンテナの第２実施形態の展開図である。
【図７】本発明によるアンテナの第３実施形態の外観図である。
【図８】図３に示したアンテナ構成におけるリタ−ンロス特性を示す図である。
【図９】アンテナの第１従来例を示す外観図である。
【図１０】アンテナの第２従来例を示す外観図である。
【符号の説明】
１…アンテナ、２…プリント基板、３…スル−ホ−ル、４…スル−ホ−ル、１１…第１の導体、１２…第２の導体、１３…第３の導体、１４…第４の導体、１５…第５の導体、１６…第６の導体、１７…第７の導体、１８…第８の導体、１９…第９の導体、２０…第１０の導体、２１…第１１の導体、３１…第１の導体、３５…第５の導体、３７…第７の導体、３８…第８の導体、４６…第６の導体、５０…同軸ケ−ブル、５１…コネクタ、５２…外部導体、５３…中心導体、５４…金具、５５…内壁、５６…底部、１０１…プリント基板Ａ、１０２…プリント基板Ｂ、１０３…プリント基板Ｃ、１１０…放射エレメントＡ、１１１…放射エレメントＢ、１１２…放射エレメントＣ、１１３…放射エレメントＤ、１２０…無給電素子Ａ、１２１…無給電素子Ｂ、１３０…給電部、２００…給電部、２０１…放射エレメントＡ、２０２…放射エレメントＢ、２０３…放射エレメントＣ、２０４…放射エレメントＤ
【発明の属する技術分野】
本発明は、３つの周波数帯域で同時に使用が可能な周波数共用のアンテナに関し、特に、簡単にしかも小型で安価に製造することができる３周波共用のアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線ＬＡＮの普及により、大規模なオフィスやホットスポットサ−ビス、学校、会社、家庭内といろいろな場所での無線ＬＡＮの使用が可能になりつつある。特に、ＩＴ化の進んでいる会社では、社員一人一人が無線ＬＡＮ機能搭載のノ−トパソコンを所有し、自分の席から無線ＬＡＮにより、社内のネットワ−クにアクセスできるようになっており、かつ、会議室に移動した際でも、そのノ−トパソコンを所持していけば、社内のあらゆる場所から社内のネットワ−クにワイヤレス（無線ＬＡＮ）で接続できるようになっている。
現在、無線ＬＡＮは、日本では、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯が用いられている。また、欧州では５．８ＧＨｚ帯も用いることが可能となっている。このような周波数が用いられる状況においては、無線ＬＡＮ機能が搭載されているパソコンのアンテナは、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、及び５．８ＧＨｚ帯の３つのバンドが共用できるものを使用すれば、アンテナは１つですむことになる。
しかし、従来の技術では、小型かつ３バンドの共用のアンテナを見つけることは難しく、せいぜい２つのバンド（周波数帯）の共用アンテナが有る程度である。
図９は、公開特許公報（特開２０００−２７８０２５）に記載されている従来技術の２周波共用のアンテナを示す図であり、低い周波数の電波は、放射エレメントＡ及びＢに給電され、高い周波数の電波は、放射エレメントＣ及びＤに給電される。しかし、これだけでは、それぞれの周波数帯域は狭くなってしまうので、広帯域化のために無給電素子を付加している。低い周波数帯用には、長さの長い無給電素子Ａが２本付加され、高い周波数帯用には、長さの短い無給電素子Ｂが２本付加されている。
次に、図１０は、アンテナ工学ハンドブック（第１版、編者：電子情報通信学会、出版オ−ム社）の５６ペ−ジに記載されているＸ型ダイポ−ルアンテナを示す図である。このアンテナでは、高い周波数の電波は、長さの短い放射エレメントＡ及びＢに給電され、低い周波数の電波は、長さの長い放射エレメントＣ及びＤに給電される。
【特許文献１】特開２０００−２７８０２５公報
【非特許文献１】アンテナ工学ハンドブック（第１版、編者：電子情報通信学会、出版オ−ム社）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような無給電素子を用いたアンテナや、Ｘ型ダイポ−ルを用いたアンテナでは、広帯域で、周波数が共用でき、構造が簡単で、コンパクトで安価なアンテナを構成することは難しかった。
すなわち、図９に示されるような無給電素子を用いたアンテナは、無給電素子を付加するために、プリント基板Ｂ及びＣを給電素子の周りに立体的、即ち３次元的に配置する必要があり、その上無給電素子を支持する構造物も必要になる。このように、図９の従来技術では、構造が非常に複雑になり、必然的に高価なものとなってしまうという問題点があった。また、このアンテナの最大寸法は、最低使用波長の約１／２波長が必要となり、決して小型であるとは言えなかった。
また、図１０に示されるようなＸ型ダイポ−ルを用いたアンテナは、原理的に２つの周波数で共振するが、それぞれの帯域において非常に狭帯域となる。さらに、このアンテナにおいても、その最大寸法は、最低使用波長の約１／２波長が必要で、決して小型であるとは言えなかった。
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためのもので、１枚のプリント板の表面と裏面にパタ−ンを配置することにより、簡単にしかも小型で安価に製造することができる３周波共用のアンテナを提供することである。
また、本発明の他の目的は、１枚のプリント基板をエッチングして製造できる構造が簡単で安価な３周波共用のアンテナを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、請求項１は、３つの周波数帯域で同時に使用される周波数共用のアンテナであって、誘電体からなるプリント基板と、前記プリント基板を上下に貫く少なくとも２つの貫通穴と、前記プリント基板の表面に形成されたアンテナ放射素子とを具備し、前記アンテナ放射素子が、前記プリント基板の上面に配置された少なくとも４つの導体と、前記プリント基板の底面に配置された少なくとも３つの導体と、前記プリント基板の前面および両側面に配置されている少なくとも３つの導体とを有し、前記プリント基板の上面に配置された導体の一部と前記プリント基板の底面に配置された導体の一部とが前記貫通穴および前記プリント基板の前面および両側面に配置されている導体により電気的に接続されていることを特徴とする。
請求項２は、前記プリント基板が、外形が横長の長方形のプリント基板よりなり、前記貫通穴が、プリント基板の中央後部に横方向に並んで左右に配置されており、前記プリント基板の上面に配置された導体が、右側の貫通穴を含むＪ字状となっていてプリント基板の後端、右端、前端まで達している第１の導体と、前記第１の導体の前側に配置される長方形の導体でプリント基板の前端に接している第２の導体と、左側の貫通穴を含むＬ字状の導体でプリント基板の中央後端から基板中央部に延びている第３の導体と、前記第３の導体の右後部より接続されプリント基板の中央前端に到達し前端に沿って左端に到達するようなＬ字状に配置されている第４の導体と、前記第３の導体の左側に配置されたＬ字状導体でプリント基板の左端および後端に接している第５の導体とからなり、前記プリント基板の底面に配置された導体が、前記プリント基板の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置されプリント基板の右側の貫通穴を含み、後端より始まる、ほぼ中央にスリットを有するトの字状の導体である第６の導体と、前記第６の導体の右側に配置されるＬ字状の導体でプリント基板の前端、後端、および右端まで達している第７の導体と、前記プリント基板の左側の貫通穴を含み後端に沿って延びるＪ字状の導体で左端まで達している第８の導体とからなり、前記プリント基板の前面に配置されている導体が、前記第２の導体と第６の導体とをプリント基板の前端側面で短絡するようにプリント基板の前面に配置されている第９の導体からなり、前記プリント基板の側面に配置されている導体が、前記第１の導体と第７の導体とをプリント基板の右側面で短絡するようにプリント基板の右側面に配置された第１０の導体と、前記第５の導体と第８の導体とをプリント基板の左側面で短絡するようにプリント基板の左側面に配置された第１１の導体とからなり、前記左右の貫通穴が、それぞれ第３の導体と第８の導体、第１の導体と第６の導体を電気的に短絡していることである。
【０００５】
請求項３は、前記第４の導体の左端部と第６の導体の左端部に、同軸ケ−ブルの外部導体及び中心導体がそれぞれ接続され、前記同軸ケ−ブルの他方の端部に同軸コネクタが具備されていることである。
請求項４は、前記プリント基板が、外形が横長の長方形のプリント基板よりなり、前記貫通穴が、プリント基板の中央後部に横方向に並んで左右に配置されており、前記プリント基板の上面に配置された導体が、右側の貫通穴を含むＬ字状となっていてプリント基板の後端、右端、前端まで達している第１の導体と、前記第１の導体の前側に配置される長方形の導体でプリント基板の前端に接している第２の導体と、左側の貫通穴を含むＬ字状の導体でプリント基板の中央後端から基板中央部に延びている第３の導体と、前記第３の導体の右後部より接続されプリント基板の中央前端に到達し前端に沿って左端に到達するようなＬ字状に配置されている第４の導体と、前記第３の導体の左側に配置された長方形状導体でプリント基板の左端および後端に接している第５の導体とからなり、前記プリント基板の底面に配置された導体が、前記プリント基板の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置されプリント基板の右側の貫通穴を含みほぼ中央にスリットを有するトの字状の導体である第６の導体と、前記第６の導体の右側に配置される長方形状の導体でプリント基板の前端、後端、および右端まで達している第７の導体と、前記プリント基板の左側の貫通穴を含み後端に沿って延びるＬ字状または長方形状の導体で左端まで達している第８の導体とからなり、前記プリント基板の前面に配置されている導体が、前記第２の導体と第６の導体とをプリント基板の前面で短絡するようにプリント基板の前面に配置されている第９の導体からなり、前記プリント基板の側面に配置されている導体が、前記第１の導体と第７の導体とをプリント基板の右側面で短絡するようにプリント基板の右側面に配置された第１０の導体と、前記第５の導体と第８の導体とをプリント基板の左側面で短絡するようにプリント基板の左側面に配置された第１１の導体とからなり、前記左右の貫通穴が、それぞれ第３の導体と第８の導体、第１の導体と第６の導体を電気的に短絡していることである。
【０００６】
請求項５は、前記プリント基板が、外形が横長の長方形のプリント基板よりなり、前記貫通穴が、プリント基板の中央後部に横方向に並んで左右に配置されており、前記プリント基板の上面に配置された導体が、右側の貫通穴を含むＪ字状となっていてプリント基板の後端、右端、前端まで達している第１の導体と、前記第１の導体の前側に配置される長方形の導体でプリント基板の前端に接している第２の導体と、左側の貫通穴を含むＬ字状の導体でプリント基板の中央後端から基板中央部に延びている第３の導体と、前記第３の導体の左側に配置されたＬ字状導体でプリント基板の左端および後端に接している第５の導体とからなり、前記プリント基板の底面に配置された導体が、前記プリント基板の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置されプリント基板の右側の貫通穴を含みほぼ中央にスリットを有するＬ字状の導体である第６の導体と、前記第６の導体の右側に配置されるＬ字状の導体でプリント基板の前端、後端、および右端まで達している第７の導体と、前記プリント基板の左側の貫通穴を含み後端に沿って延びるＪ字状の導体で左端まで達している第８の導体とからなり、前記プリント基板の前面に配置されている導体が、前記第２の導体と第６の導体とをプリント基板の前面で短絡するようにプリント基板の前面に配置されている第９の導体からなり、前記プリント基板の側面に配置されている導体が、前記第１の導体と第７の導体とをプリント基板の右側面で短絡するようにプリント基板の右側面に配置された第１０の導体と、前記第５の導体と第８の導体とをプリント基板の左側面で短絡するようにプリント基板の左側面に配置された第１１の導体とからなり、前記左右の貫通穴が、それぞれ第３の導体と第８の導体、第１の導体と第６の導体を電気的に短絡していることである。
請求項６は、前記左右の貫通穴近傍の第１の導体および第３の導体に、同軸ケ−ブルの外部導体及び中心導体がそれぞれ接続され、前記同軸ケ−ブルの他方の端部に同軸コネクタが具備されていることである。
請求項７は、前記第１から第１１の導体のそれぞれの角部または端部に微小な局面を有することである。
請求項８は、前記第１から第１１の導体のそれぞれの角部または端部に方形の微小な導体を付加したことである。
請求項９は、プリント基板の横幅が最低使用波長の１／３波長以下で、縦が使用波長の１／１０波長以下であることである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。始めに、構造について説明する。
図１は、本発明によるアンテナの第１の実施形態を示す展開図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、裏面図であり、（ｄ）は、右側面図であり、（ｅ）は、左側面図であり、（ｆ）は、底面図である。図２は、図１に示したアンテナの平面透視図である。
このアンテナ１は、図１および図２に示すように、外形が概ね横長の長方形をなす誘電体よりなるプリント基板２を有しており、この誘電体プリント基板２は、通常、テフロン（登録商標）板や変性ＢＴレジン基板、ガラスエポキシ基板、ＰＰＥ基板、ＦＰＣ等が良く用いられる。厚さとしては、ＦＰＣが０．２ｍｍ以下、誘電体基板の場合は、０．２ｍｍ〜１．６ｍｍ程度がよく用いられる。
そして、このアンテナは、誘電体からなるプリント基板２の表面に、金属導体からなるアンテナ放射素子を有しており、このアンテナ放射素子は、全部で１１個の金属の導体（第１の導体〜第１１の導体１１−２１）からなっている。
上記プリント基板２の後方中央付近に横方向に並んだ左右に二つのスル−ホ−ル３、４が配置されており、このスル−ホ−ル３、４は、プリント基板２を上下に貫く貫通穴であり、その壁面が導体で構成され、それぞれのスル−ホ−ルを含む表面の導体（第１の導体１１、第３の導体１３）と裏側の導体（第６の導体１６、第８の導体１８）とを、それぞれ電気的に導通するようになっている。本アンテナでは、製造上の簡易さから、スル−ホ−ルを用いて導通させているが、同じ機能を有するものであれば、例えば、金属針金で導通させてもかまわない。
【０００８】
上記第１の導体〜第１１の導体１１−２１の内で第１の導体〜第５の導体１１、１２、１３、１４、１５は、図１（ａ）に示すように、プリント基板２の上面側に配置されており、第１の導体１１は、右側のスル−ホ−ル４を含むＪ字状となっていて、プリント基板２の後端、右端、前端まで達している。
また、第２の導体１２は、前記第１の導体１１の前側に配置される長方形の導体で、プリント基板２の前端に接している。第３の導体１３は、左側のスル−ホ−ル３を含むＬ字状の導体で、中央後端から、基板中央部に延びている。第４の導体１４は、前記第３の導体１３の右後部より接続され、中央前端に到達し、前端に沿って左端に到達するようなＬ字状に配置されている。第５の導体１５は、前記第３の導体１３の左側に配置されたＬ字状導体で、プリント基板２の左端および後端に接している。
前記第６の導体〜第８の導体１６、１７、１８は、図１（ｆ）に示すように、プリント基板２の底面側に配置されている。
すなわち、第６の導体１６は、図１（ｆ）に示すように、右側のスル−ホ−ル４を含み、ほぼ中央にスリットを有するトの字状の導体である。このとき、第６導体１６は、プリント基板２の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置され、スリットは、前端から縦に配置されている。第７の導体１７は、前記第６の導体１６の右側に配置されるＬ字状の導体で、プリント基板２の前端、後端、および右端まで達している。第８の導体１８は、前記左側のスル−ホ−ル３を含み、後端に沿って延びるＪ字状の導体で、左端まで達している。
前記第９の導体〜第１１の導体１９、２０、２１は、プリント基板２の前面および両側面に配置されている。すなわち、第９の導体１９は、前記第２の導体１２と第６の導体１６とをプリント基板２の前面で短絡するようにプリント基板２の前面に配置されている。第１０の導体２０は、前記第１の導体１１と第７の導体１７とをプリント基板２の右側面で短絡するようにプリント基板２の右側面に配置されており、前端と後端に接している。第１１の導体２１は、前記第５の導体１５と第８の導体１８とをプリント基板２の左側面で短絡するようにプリント基板２の左側面に配置されており、後端に接している。
前述したように、前記左右のスル−ホ−ル３、４は、それぞれ第３の導体１３と第８の導体１８、第１の導体１１と第６の導体１６を電気的に短絡している。上述以外の部分は、電気的に接続されていない。
【０００９】
図３は、本発明のアンテナ１に、コネクタ５１を具備した同軸ケ−ブル５０を接続した場合の外観図である。同軸ケ−ブル５０の中心導体は、第４の導体１４の左端に接続され、同軸ケ−ブル５０の外部導体は、裏面側の第６の導体１６の左端に接続されている。
図４は、上記同軸ケ−ブル接続部の詳細図である。同軸ケ−ブル５０の外部導体５２には金属の導体よりなる金具５４が、圧着またはハンダ付けで固定され、プリント基板２の底面に配置されている第６の導体１６の左端にハンダ付けされている。また、同軸ケ−ブル５０の中心導体５３は、プリント基板２の上面に配置されている第４の導体１４の左端にハンダ付けされている。
ただ、外部導体５２を第４の導体１４に、中心導体５３を第６の導体１６に接続しても、動作上問題ない。
図４の構造では、金具５４を用いて、金具５４に適当な厚みをもたせ、適当な強さを確保しておけば、同軸ケ−ブル５０の外部導体５２と、プリント基板２は強固に固定することができる。
図５は、金具５４の外観図である。ここでは、内壁５５で同軸ケ−ブル５０の外部導体５２を圧着固定またはハンダ付けし、底部５６でプリント基板２にハンダ付け固定するようになっている。
図６は、本発明によるアンテナの第２の実施形態を示す展開図であり、図１と同様に、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、裏面図であり、（ｄ）は、右側面図であり、（ｅ）は、左側面図であり、（ｆ）は、底面図である。
図６に示した実施形態は、図１の実施形態の所定の導体の形状をシンプル化したものであり、それ以外の構成は図１の実施形態と同じ構成となっている。
すなわち、相違点としては、第１の導体３１がＪ字状ではなくＬ字状であるか、あるいは、第５の導体３５がＬ字状ではなく長方形であるか、あるいは、第７の導体３７がＬ字状ではなく長方形であるか、あるいは、第８の導体３８がＪ字状ではなく、Ｌ字状または長方形であるかのいずれかの変更の１つまたは複数または全てがあてはまる形状となっている。
【００１０】
図７は、本発明によるアンテナの第３の実施形態を示す外観図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、底面図である。
図７に示すように、この第３の実施形態の構成も、誘電体よりなるプリント基板２からなるが、導体の数は９であり、次の点が第１の実施形態と異なっている。
すなわち、図１の第１実施形態と比べて、第４の導体を省略し、第６の導体４６としてトの字状ではなくＬ字状の導体を有し、第７の導体３７を長方形状とし、第８の導体３８をＬ字状の導体としている点と、コネクタ５１を具備した同軸ケ−ブル５０を、スル−ホ−ル３及び４の近傍に接続している点が異なる点である。
図７では、同軸ケ−ブル５０の中心導体５３を、第３の導体１３のスル−ホ−ル３の近傍に接続し、同軸ケ−ブル５０の外部導体５２を、第１の導体１１のスル−ホ−ル４の近傍に接続したものである。この場合、同軸ケ−ブル５０の中心導体５３と外部導体５２は、上記とは逆に接続しても問題ない。
また、第１の導体１１、第３の導体１３は、それぞれ、スル−ホ−ル４及び３によって、底面側の第６の導体４６と第８の導体３８に電気的に接続されているので、同軸ケ−ブル５０の中心導体５３と外部導体５２は、第６の導体４６と第８の導体３８、またはその逆に接続しても問題ない。
【００１１】
次に、本発明のアンテナの電気的動作を説明する。
なお、図３の同軸ケ−ブル５０を付加した構成は、本発明のアンテナの代表的な構成であるので図３に示す接続構成で説明する。
図３において、コネクタ５１から入力された高周波電力は、同軸ケ−ブル５０を伝送し、プリント基板２上の第４の導体１４と第６の導体１６の左端に加えられる。第４の導体１４と、第６の導体１６は、図１から分るように、誘電体のプリント板２を挟み、お互いに重なり合う位置に配置され、ひとつのマイクロストリップ線路を形成している。そして、高周波電力は、このマイクロストリップ線路を伝送し、第３の導体１３上のスル−ホ−ル３近傍と、第６の導体１６のスル−ホ−ル４の近傍に到達することになる。
本アンテナは、スル−ホ−ル３近傍及びスル−ホ−ル４近傍を給電点とする３周波共用のアンテナとなっているため、第４の導体１４と第６の導体１６からなるマイクロストリップラインを伝送してスル−ホ−ル３近傍及びスル−ホ−ル４近傍に給電された高周波電力は、３つの周波数帯のいずれかの周波数であれば、能率よく放射されることとなる。
なお、図７の実施形態は、直接に同軸ケ−ブル５０によって、スル−ホ−ル３近傍及びスル−ホ−ル４近傍に給電しているため、第４の導体１４と第６の導体１６からなるマイクロストリップラインは不要であるため、第４の導体１４と第６の導体１６の一部が省略されていると考えることができる。
【００１２】
図８は、無線ＬＡＮの使用を想定して、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯の帯域確保するために試作してリタ−ンロスを測定した一例を示す図である。
図８に示すように、２．４〜２．５ＧＨｚ及び４．９〜５．９ＧＨｚにおいて−９．５ｄＢ以下のリタ−ンロスが得られている。すなわち、図８において、周波数２．４ＧＨｚにおいて−１７．３１２ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ａ）、周波数２．５ＧＨｚにおいて−１９．６７３ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ｂ）、周波数４．９ＧＨｚにおいて−１０．５９４ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ｃ）、周波数５．３５ＧＨｚにおいて−１０．４５６ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ｄ）、周波数５．９ＧＨｚにおいて−１４．００９ｄＢのリタ−ンロス（矢印Ｅ）となっている。
なお、このときのプリント基板のサイズは、横４０ｍｍ、縦７ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのテフロン（登録商標）基板を使用している。最低使用周波数は、２．４ＧＨｚであるため、この波長で換算すると、大きさは、横０．３２波長、縦０．０５６波長となり、従来技術に比べてかなり小型化できていることがわかる。
なお、本発明の変形例として、前記第１から第１１の導体について、それぞれの導体の角部または端部に微小な局面を形成するか、または、方形の微小な導体を付加しても良い。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、次のような効果を有している。
第１の効果は、３つの周波数帯域で使用可能なアンテナを簡単な構成で提供できることである。
第２の効果は、プリント基板をエッチングするだけで簡単にしかも安価に実現できることである。
第３の効果は、少なくても、横幅で０．３２波長、縦で０．０６波長以下で実現でき、小型にできることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアンテナの第１実施形態の展開図である。
【図２】図１に示したアンテナの第１実施形態の平面透視図である。
【図３】図１に示したアンテナの第１実施形態に同軸ケ−ブルを付けた場合の外観図である。
【図４】図３に示した同軸ケ−ブル接続部の詳細図である。
【図５】図４に示した金具の外観図である。
【図６】本発明によるアンテナの第２実施形態の展開図である。
【図７】本発明によるアンテナの第３実施形態の外観図である。
【図８】図３に示したアンテナ構成におけるリタ−ンロス特性を示す図である。
【図９】アンテナの第１従来例を示す外観図である。
【図１０】アンテナの第２従来例を示す外観図である。
【符号の説明】
１…アンテナ、２…プリント基板、３…スル−ホ−ル、４…スル−ホ−ル、１１…第１の導体、１２…第２の導体、１３…第３の導体、１４…第４の導体、１５…第５の導体、１６…第６の導体、１７…第７の導体、１８…第８の導体、１９…第９の導体、２０…第１０の導体、２１…第１１の導体、３１…第１の導体、３５…第５の導体、３７…第７の導体、３８…第８の導体、４６…第６の導体、５０…同軸ケ−ブル、５１…コネクタ、５２…外部導体、５３…中心導体、５４…金具、５５…内壁、５６…底部、１０１…プリント基板Ａ、１０２…プリント基板Ｂ、１０３…プリント基板Ｃ、１１０…放射エレメントＡ、１１１…放射エレメントＢ、１１２…放射エレメントＣ、１１３…放射エレメントＤ、１２０…無給電素子Ａ、１２１…無給電素子Ｂ、１３０…給電部、２００…給電部、２０１…放射エレメントＡ、２０２…放射エレメントＢ、２０３…放射エレメントＣ、２０４…放射エレメントＤ
Claims (9)
- ３つの周波数帯域で同時に使用される周波数共用のアンテナであって、
誘電体からなるプリント基板と、
前記プリント基板を上下に貫く少なくとも２つの貫通穴と、
前記プリント基板の表面に形成されたアンテナ放射素子とを具備し、
前記アンテナ放射素子が、前記プリント基板の上面に配置された少なくとも４つの導体と、前記プリント基板の底面に配置された少なくとも３つの導体と、前記プリント基板の前面および両側面に配置されている少なくとも３つの導体とを有し、
前記プリント基板の上面に配置された導体の一部と前記プリント基板の底面に配置された導体の一部とが前記貫通穴および前記プリント基板の前面および両側面に配置されている導体により電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ。 - 請求項１記載のアンテナにおいて、前記プリント基板が、外形が横長の長方形のプリント基板よりなり、
前記貫通穴が、プリント基板の中央後部に横方向に並んで左右に配置されており、
前記プリント基板の上面に配置された導体が、右側の貫通穴を含むＪ字状となっていてプリント基板の後端、右端、前端まで達している第１の導体と、前記第１の導体の前側に配置される長方形の導体でプリント基板の前端に接している第２の導体と、左側の貫通穴を含むＬ字状の導体でプリント基板の中央後端から基板中央部に延びている第３の導体と、前記第３の導体の右後部より接続されプリント基板の中央前端に到達し前端に沿って左端に到達するようなＬ字状に配置されている第４の導体と、前記第３の導体の左側に配置されたＬ字状導体でプリント基板の左端および後端に接している第５の導体とからなり、
前記プリント基板の底面に配置された導体が、前記プリント基板の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置されプリント基板の右側の貫通穴を含み、後端より始まる、ほぼ中央にスリットを有するトの字状の導体である第６の導体と、前記第６の導体の右側に配置されるＬ字状の導体でプリント基板の前端、後端、および右端まで達している第７の導体と、前記プリント基板の左側の貫通穴を含み後端に沿って延びるＪ字状の導体で左端まで達している第８の導体とからなり、
前記プリント基板の前面に配置されている導体が、前記第２の導体と第６の導体とをプリント基板の前端側面で短絡するようにプリント基板の前面に配置されている第９の導体からなり、
前記プリント基板の側面に配置されている導体が、前記第１の導体と第７の導体とをプリント基板の右側面で短絡するようにプリント基板の右側面に配置された第１０の導体と、前記第５の導体と第８の導体とをプリント基板の左側面で短絡するようにプリント基板の左側面に配置された第１１の導体とからなり、
前記左右の貫通穴が、それぞれ第３の導体と第８の導体、第１の導体と第６の導体を電気的に短絡していることを特徴とするアンテナ。 - 請求項２記載のアンテナにおいて、前記第４の導体の左端部と第６の導体の左端部に、同軸ケ−ブルの外部導体及び中心導体がそれぞれ接続され、前記同軸ケ−ブルの他方の端部に同軸コネクタが具備されていることを特徴とするアンテナ。
- 請求項１記載のアンテナにおいて、前記プリント基板が、外形が横長の長方形のプリント基板よりなり、
前記貫通穴が、プリント基板の中央後部に横方向に並んで左右に配置されており、
前記プリント基板の上面に配置された導体が、右側の貫通穴を含むＬ字状となっていてプリント基板の後端、右端、前端まで達している第１の導体と、前記第１の導体の前側に配置される長方形の導体でプリント基板の前端に接している第２の導体と、左側の貫通穴を含むＬ字状の導体でプリント基板の中央後端から基板中央部に延びている第３の導体と、前記第３の導体の右後部より接続されプリント基板の中央前端に到達し前端に沿って左端に到達するようなＬ字状に配置されている第４の導体と、前記第３の導体の左側に配置された長方形状導体でプリント基板の左端および後端に接している第５の導体とからなり、
前記プリント基板の底面に配置された導体が、前記プリント基板の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置されプリント基板の右側の貫通穴を含みほぼ中央にスリットを有するトの字状の導体である第６の導体と、前記第６の導体の右側に配置される長方形状の導体でプリント基板の前端、後端、および右端まで達している第７の導体と、前記プリント基板の左側の貫通穴を含み後端に沿って延びるＬ字状または長方形状の導体で左端まで達している第８の導体とからなり、
前記プリント基板の前面に配置されている導体が、前記第２の導体と第６の導体とをプリント基板の前面で短絡するようにプリント基板の前面に配置されている第９の導体からなり、
前記プリント基板の側面に配置されている導体が、前記第１の導体と第７の導体とをプリント基板の右側面で短絡するようにプリント基板の右側面に配置された第１０の導体と、前記第５の導体と第８の導体とをプリント基板の左側面で短絡するようにプリント基板の左側面に配置された第１１の導体とからなり、
前記左右の貫通穴が、それぞれ第３の導体と第８の導体、第１の導体と第６の導体を電気的に短絡していることを特徴とするアンテナ。 - 請求項１記載のアンテナにおいて、前記プリント基板が、外形が横長の長方形のプリント基板よりなり、
前記貫通穴が、プリント基板の中央後部に横方向に並んで左右に配置されており、
前記プリント基板の上面に配置された導体が、右側の貫通穴を含むＪ字状となっていてプリント基板の後端、右端、前端まで達している第１の導体と、前記第１の導体の前側に配置される長方形の導体でプリント基板の前端に接している第２の導体と、左側の貫通穴を含むＬ字状の導体でプリント基板の中央後端から基板中央部に延びている第３の導体と、前記第３の導体の左側に配置されたＬ字状導体でプリント基板の左端および後端に接している第５の導体とからなり、
前記プリント基板の底面に配置された導体が、前記プリント基板の前端に沿って左端に至ると共に後端に至るように配置されプリント基板の右側の貫通穴を含みほぼ中央にスリットを有するＬ字状の導体である第６の導体と、前記第６の導体の右側に配置されるＬ字状の導体でプリント基板の前端、後端、および右端まで達している第７の導体と、前記プリント基板の左側の貫通穴を含み後端に沿って延びるＪ字状の導体で左端まで達している第８の導体とからなり、
前記プリント基板の前面に配置されている導体が、前記第２の導体と第６の導体とをプリント基板の前面で短絡するようにプリント基板の前面に配置されている第９の導体からなり、
前記プリント基板の側面に配置されている導体が、前記第１の導体と第７の導体とをプリント基板の右側面で短絡するようにプリント基板の右側面に配置された第１０の導体と、前記第５の導体と第８の導体とをプリント基板の左側面で短絡するようにプリント基板の左側面に配置された第１１の導体とからなり、
前記左右の貫通穴が、それぞれ第３の導体と第８の導体、第１の導体と第６の導体を電気的に短絡していることを特徴とするアンテナ。 - 請求項５記載のアンテナにおいて、
前記左右の貫通穴近傍の第１の導体および第３の導体に、同軸ケ−ブルの外部導体及び中心導体がそれぞれ接続され、前記同軸ケ−ブルの他方の端部に同軸コネクタが具備されていることを特徴とするアンテナ。 - 請求項１記載のアンテナにおいて、
前記第１から第１１の導体のそれぞれの角部または端部に微小な局面を有することを特徴とするアンテナ。 - 請求項１記載のアンテナにおいて、
前記第１から第１１の導体のそれぞれの角部または端部に方形の微小な導体を付加したことを特徴とするアンテナ。 - 請求項１記載のアンテナにおいて、
プリント基板の横幅が最低使用波長の１／３波長以下で、縦が使用波長の１／１０波長以下であることを特徴とするアンテナ。
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