JP2004242297A - Antenna - Google Patents

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Susumu Inatsugi
進 稲継
Tomoyuki Maeda
友之 前田
Hirotaka Ishihara
広隆 石原
Koichi Ogawa
晃一 小川
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a miniaturized antenna by reducing the height of antenna elements in the antenna that is used for mobile radio equipment or the like. <P>SOLUTION: An antenna is configured by providing: a first antenna element 13 of which one terminal 13a is connected to a power feeding point 2 and an intermediate portion 13b extending above a conductor earth plate 1 is bent a plurality of times; and a second antenna element 23 of which one terminal 23a is connected to another terminal 13c of the first antenna element 13, another terminal 23c is connected to a conductor earth plate 1 and an intermediate portion 23b extending above the conductor earth plate 1 is bent a plurality of times. By placing the first antenna element 13 and the second antenna element 23 opposite to each other at a predetermined gap therebetween, the miniaturized antenna of which the height of the antenna elements is reduced is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車載用などの移動体無線装置に用いられるアンテナに関するものである。   The present invention relates to an antenna used for a mobile wireless device such as a vehicle.

近年、車載用などの移動体無線装置のアンテナとして、線状のモノポールアンテナや折返しモノポールアンテナが一般的に用いられている。   2. Description of the Related Art In recent years, a linear monopole antenna or a folded monopole antenna has been generally used as an antenna of a mobile wireless device such as a vehicle.

このような従来のモノポールアンテナや折返しモノポールアンテナについて、図11を用いて説明する。   Such a conventional monopole antenna or folded monopole antenna will be described with reference to FIG.

図11(a)は従来のモノポールアンテナの側面図であり、同図において、91は銅材などの平板状の導体地板、92は導体地板91の中央に位置する給電点、93は線状の銅材などのアンテナ素子であり、アンテナ素子93は一端が給電点92に接続されると共に、導体地板91に対して垂直に他端が開放され高さh延伸してアンテナが構成されている。   FIG. 11A is a side view of a conventional monopole antenna. In FIG. 11A, reference numeral 91 denotes a flat conductive ground plate made of copper or the like; 92, a feed point located at the center of the conductive ground plate 91; The antenna element 93 has one end connected to the feed point 92, the other end opened perpendicular to the conductor ground plate 91, and the height h extending to form an antenna. .

また、図11(b)は従来の折返しモノポールアンテナの側面図であり、同図において、103はコの字状に折返しして形成された線状の銅材などのアンテナ素子である。   FIG. 11B is a side view of a conventional folded monopole antenna. In FIG. 11B, reference numeral 103 denotes an antenna element such as a linear copper material formed by folding in a U-shape.

そして、アンテナ素子103は一端が給電点92に接続されると共に、導体地板91に垂直に高さh延伸した上端がコの字状に折返しされ、その他端が導体地板91に接続されてアンテナが構成されている。   One end of the antenna element 103 is connected to the feeding point 92, the upper end extending vertically to the conductor base plate 91 at a height h is folded in a U-shape, and the other end is connected to the conductor base plate 91 to form an antenna. It is configured.

以上の構成において、いずれのアンテナもアンテナ素子93,103に給電点92より動作周波数の高周波電流が給電されると、アンテナ素子93,103が励振されて送信動作すると共に、受信の場合には動作周波数の高周波電磁界によりアンテナ素子93,103が励振されて受信動作が行われる。   In the above configuration, when a high-frequency current having an operating frequency is supplied to the antenna elements 93 and 103 from the feeding point 92 in each of the antennas, the antenna elements 93 and 103 are excited to perform a transmission operation, and in the case of reception, operate. The antenna elements 93 and 103 are excited by the high frequency electromagnetic field of the frequency, and the receiving operation is performed.

そして、モノポールアンテナは、アンテナ素子93の一端が給電点92に接続され、導体地板91に垂直に他端を開放して形成されているため、a−b間の電流(i1)と、導体地板91にa−b間に相当するイメージ電流(i1)が同相に流れ、励振されて電波が空中に放射される。   Since the monopole antenna is formed with one end of the antenna element 93 connected to the feeding point 92 and the other end opened perpendicular to the conductor ground plane 91, the current (i1) between a and b An image current (i1) corresponding to the portion between a and b flows through the ground plane 91 in the same phase, and is excited to emit a radio wave into the air.

これに対し、折返しモノポールアンテナは、アンテナ素子103がコの字状に折返しして形成されているため、a−b間の電流(i1)とc−d間の電流(i3)に加え、導体地板91にa−b間とc−d間に相当するイメージ電流(il,i3)が同相に流れ、アンテナのインピーダンスが高くなり帯域を広くできるように構成されている。   On the other hand, in the folded monopole antenna, since the antenna element 103 is formed by folding in a U-shape, in addition to the current (i1) between a and b and the current (i3) between cd and An image current (il, i3) corresponding to between a and b and between cd and flows in the conductor ground plane 91 in the same phase, the impedance of the antenna is increased, and the band can be widened.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開昭62−122401号公報
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP-A-62-122401

しかしながら、上記従来のモノポールアンテナ及び折返しモノポールアンテナにおいては、一般的にアンテナの動作は1/4波長モードで動作させることから、その機械的高さhは動作周波数の1/4波長以上の高さが必要であり、例えば、携帯電話機に用いられる900MHz帯の場合、約1/4波長の83mm以上の高さが必要となる。   However, in the above-mentioned conventional monopole antenna and folded monopole antenna, since the operation of the antenna is generally operated in a quarter wavelength mode, the mechanical height h is equal to or more than a quarter wavelength of the operating frequency. A height is required. For example, in the case of a 900 MHz band used for a mobile phone, a height of about 4 wavelength and 83 mm or more is required.

従って、アンテナを小型化するためにアンテナ素子の機械的高さhを動作周波数の1/4波長より短くして低背化すると、アンテナのインピーダンスが小さくなってインピーダンス整合が行い難くなるという課題があった。   Therefore, when the mechanical height h of the antenna element is made shorter than 1 / wavelength of the operating frequency to reduce the antenna height in order to reduce the size of the antenna, the impedance of the antenna becomes small and impedance matching becomes difficult. there were.

また、上記従来のアンテナを車両内のリアトレイ部やダッシュボード部に設置した場合、アンテナの電波放射の効率を良好なものにするために、アンテナ素子93,103を上方に向けて設置するのが望ましいが、アンテナを上方に向けて設置するとアンテナ素子93,103が高さ方向に空間を大きく占有するため、車両内での装着個所に制約が生ずるという課題もあった。   Further, when the above-mentioned conventional antenna is installed on a rear tray portion or a dashboard portion in a vehicle, it is preferable to install the antenna elements 93 and 103 upward so as to improve the efficiency of radio wave radiation of the antenna. Preferably, the antenna elements 93 and 103 occupy a large space in the height direction when the antenna is installed upward, so that there is a problem that a mounting place in the vehicle is restricted.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、アンテナ素子を低背化して小型のアンテナを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to provide a small-sized antenna with a reduced height of an antenna element.

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項1に記載の発明は、平板状の導体地板と、一端が給電点に接続され、前記導体地板の上方に延伸した中間部が複数回折返しされた第1のアンテナ素子と、前記第1のアンテナ素子の他端に一端が接続され、他端が前記導体地板に接続されると共に、前記導体地板の上方に延伸した中間部が複数回折返しされた第2のアンテナ素子からなり、前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子とを、所定の間隙を空けて対向配置してアンテナを構成したものであり、第1及び第2のアンテナ素子の中間部が複数回折返しされ所定の間隙を空けて対向して形成されているため、アンテナのインピーダンスが大きくなりインピーダンス整合が容易にできると共に、アンテナの低背化を図ることができるという作用を有する。   The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a flat conductive base plate, a first antenna element having one end connected to a feeding point, and an intermediate portion extending above the conductive base plate turned back plural times, One end is connected to the other end of the first antenna element, the other end is connected to the conductive ground plane, and an intermediate part extending above the conductive ground plane is formed of a second antenna element which is turned back plural times. An antenna in which the first antenna element and the second antenna element are opposed to each other with a predetermined gap therebetween, and an intermediate portion between the first and second antenna elements has a plurality of diffraction turns. Since the antennas are formed facing each other with a predetermined gap therebetween, the impedance of the antenna is increased, impedance matching can be facilitated, and the height of the antenna can be reduced.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子とを、平面上に対称に対向して配置したものであり、アンテナを薄型化できるという作用を有する。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first antenna element and the second antenna element are arranged symmetrically facing each other on a plane, so that the antenna can be thinned. It has the action of:

請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、第1のアンテナ素子の他端と第2のアンテナ素子の一端を導電板を介して接続したものであり、この導電板と導体地板との間に容量が付加されてアンテナの共振周波数を低くできるため、更にアンテナを低背化できると共に、この導電板の一部を切欠くなどして上記容量を変えることができるため、所望の共振周波数が得られるという作用を有する。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the other end of the first antenna element and one end of the second antenna element are connected via a conductive plate. Since a capacitance is added to the ground plane to lower the resonance frequency of the antenna, the height of the antenna can be further reduced, and the capacitance can be changed by notching a part of the conductive plate. Has the effect of obtaining the resonance frequency of

請求項4に記載の発明は、請求項1記載の発明において、第1及び第2のアンテナ素子を板状としたものであり、アンテナ素子がプレス法やエッチング法等で容易に形成できると共に、アンテナの特性を安定化できるという作用を有する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first and second antenna elements are formed in a plate shape, and the antenna elements can be easily formed by a press method, an etching method, or the like. This has the effect of stabilizing the characteristics of the antenna.

請求項5に記載の発明は、請求項1記載の発明において、導体地板の上方に延伸した基体を設けると共に、この基体の一面に第1のアンテナ素子を、前記基体の他面に第2のアンテナ素子を配置したものであり、第1、第2のアンテナ素子と基体とを一体に形成できると共に、アンテナの特性を安定化できるという作用を有する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a base extending above the conductive ground plane is provided, a first antenna element is provided on one surface of the base, and a second antenna is provided on the other surface of the base. The antenna element is disposed, and has an effect that the first and second antenna elements and the base can be integrally formed, and the characteristics of the antenna can be stabilized.

請求項6に記載の発明は、請求項1記載の発明において、第1、または第2のアンテナ素子と同形状の無給電のアンテナ素子を、前記第1のアンテナ素子または前記第2のアンテナ素子と所定の間隙を空けて対向配置すると共に、前記無給電のアンテナ素子の一端を導体地板に接続し、他端を開放したものであり、無給電のアンテナ素子も励振されることにより、アンテナの帯域を広くできるという作用を有する。   According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a parasitic antenna element having the same shape as the first or second antenna element is replaced with the first antenna element or the second antenna element. The antenna element is disposed opposite to the antenna with a predetermined gap, one end of the parasitic antenna element is connected to the conductive ground plane, and the other end is opened. It has the effect that the band can be widened.

以上のように本発明によれば、アンテナ素子を低背化して小型のアンテナを得ることができるという有利な効果が得られる。   As described above, according to the present invention, an advantageous effect that a small antenna can be obtained by reducing the height of the antenna element can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について、図1〜図10を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

(実施の形態1)
実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1及び3〜5記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
The first embodiment of the present invention will be described with reference to the first and third to fifth to fifth embodiments.

図1は本発明の第1の実施の形態によるアンテナの斜視図、図2は同側面図であり、同図において、1は縦横がそれぞれ1波長以上の寸法の銅材などの平板状の導体地板、2は導体地板1の略中央に位置する給電点である。   FIG. 1 is a perspective view of an antenna according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the antenna. In FIG. The ground plane 2 is a power feeding point located substantially at the center of the conductive ground plane 1.

そして、13はその一端13aが給電点2に接続されると共に、導体地板1の上方に延伸した中間部13bが、略コの字状に複数回折返しして形成された線状又は板状の銅材などの第1のアンテナ素子である。   A linear or plate-like member 13 has one end 13a connected to the feeding point 2 and an intermediate portion 13b extending above the conductor ground plate 1 formed by being folded back multiple times in a substantially U-shape. This is a first antenna element such as a copper material.

また、23はこの第1のアンテナ素子13の他端13cに、その一端23aが接続点4で接続されると共に、中間部23bが中間部13bと同様に略コの字状に複数回折返しして形成され、第1のアンテナ素子13の背面に所定の間隙を空けて対向して配置され、他端23cが導体地板1に電気的に接続された線状又は板状の銅材などの第2のアンテナ素子である。   23 is connected to the other end 13c of the first antenna element 13 at one end 23a at the connection point 4, and the intermediate portion 23b is folded back in a substantially U-shape like the intermediate portion 13b. The second antenna 23 is disposed opposite to the back surface of the first antenna element 13 with a predetermined gap therebetween, and the other end 23 c is electrically connected to the conductive ground plane 1. 2 antenna element.

さらに、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23が、樹脂材などの基体7の表裏に、所定の間隙tを空けて対向して対称に配置されてアンテナ3が構成されている。
以上のように構成されたアンテナを、例えば、携帯電話機等の900MHz帯に用いる場合の、具体的な製作及び評価方法について、以下、図面を用いて説明する。
Further, the antenna 3 is configured such that the first antenna element 13 and the second antenna element 23 are symmetrically arranged on the front and back of the base member 7 such as a resin material so as to face each other with a predetermined gap t therebetween.
A specific production and evaluation method when the antenna configured as described above is used in a 900 MHz band of a mobile phone or the like will be described below with reference to the drawings.

まず、板厚0.2mmの板状の銅板をプレス加工して、その中間部を略コの字状に複数回折返しした形状の2枚のアンテナ素子13と23を製作した。   First, a plate-shaped copper plate having a plate thickness of 0.2 mm was press-processed, and two antenna elements 13 and 23 were manufactured in such a manner that the intermediate portion thereof was folded a plurality of times in a substantially U-shape.

なお、図2に示すように、一端13aを給電点2にはんだ付けして電気的に接続した第1のアンテナ素子13の導体地板1上方に延伸した中間部13bは、最初の屈曲点13dまでの直線部の高さh1を1/100波長の3mm、中間部13bの各コの字状の間隙h2と、銅板の導体幅h3を、それぞれ1/1000波長の0.4mmとした。   As shown in FIG. 2, the intermediate portion 13b of the first antenna element 13, which has one end 13a soldered to the feeding point 2 and electrically connected thereto, extends above the conductor ground plate 1 to the first bending point 13d. The height h1 of the linear portion is 3 mm of 1/100 wavelength, the U-shaped gap h2 of the intermediate portion 13b, and the conductor width h3 of the copper plate are each 0.4 mm of 1/1000 wavelength.

さらに、この第1のアンテナ素子13の他端13cに、第2のアンテナ素子23の一端23aを接続点4で接続し、対称に形成された中間部23bを第1のアンテナ素子13に対向して配置すると共に、他端23cを導体地板1に電気的に接続してアンテナ3を形成した。   Further, one end 23a of the second antenna element 23 is connected to the other end 13c of the first antenna element 13 at the connection point 4, and the symmetrically formed intermediate portion 23b faces the first antenna element 13. And the other end 23c was electrically connected to the conductive ground plane 1 to form the antenna 3.

なお、直方体の形状をした発泡スチロールなどの樹脂材からなる誘電率が略1.0で板厚tが2mmの基体7を用いて、この表裏面にアンテナ素子13と23を対向保持させた。   The antenna elements 13 and 23 were held opposite to each other on the front and back surfaces of the base 7 using a base 7 having a dielectric constant of about 1.0 and a plate thickness t of 2 mm made of a resin material such as a cuboid foamed polystyrene foam.

以上の様に、略コの字状に複数回折返しして形成した第1及び第2のアンテナ素子13,23の全長である各線路長は、1/4波長モードで動作する略5/4波長の長さに形成されているため、アンテナ3は1/4波長モードで動作させることができる。   As described above, the respective line lengths, which are the total lengths of the first and second antenna elements 13 and 23 formed by performing a plurality of diffraction turns in a substantially U-shape, are approximately 5/4 operating in the quarter wavelength mode. Since the antenna 3 is formed to have a wavelength length, the antenna 3 can be operated in the quarter wavelength mode.

すなわち、中間部13b,23bを複数回折返しした構成とすることで、アンテナ素子の各線路長を長くしても低背化が可能であり、このように、アンテナ素子の各線路長を1/4波長モードで動作する略5/4波長の長さに形成することで、従来の1/4波長の線路長のモノポールアンテナなどに対し、本発明のアンテナは、アンテナから空中への放射効率を低下させることなく低背化が可能である。   In other words, by making the intermediate portions 13b and 23b a plurality of times, the height can be reduced even if the length of each line of the antenna element is increased. The antenna of the present invention has a radiation efficiency from the antenna to the air in comparison with a conventional monopole antenna having a line length of 1/4 wavelength by forming the antenna to a length of approximately 5/4 wavelength which operates in the 4-wavelength mode. Can be reduced without lowering the height.

つまり、機械的高さhが従来のアンテナでは1/4波長の83mm必要であったが、本発明の上記アンテナは横幅wを1/22波長の15mmとすることによって、高さhは1/15波長の23mmとなっている。   In other words, the mechanical height h is required to be 83 mm of 1/4 wavelength in the conventional antenna, but the height h of the antenna of the present invention is reduced to 1/22 by setting the width w to 15 mm of 1/22 wavelength. It is 23 mm with 15 wavelengths.

図3は、上記のように製作したアンテナの評価結果を示すアンテナ特性図で、図3(a)は動作周波数におけるインピーダンスを示すスミスチャート、図3(b)は動作周波数における帯域特性図であり、同図において、図3(a)のスミスチャート中の各点が各動作周波数(B1は810MHz、B2は900MHz、B3は960MHz)におけるインピーダンスをそれぞれ表しており、線A−A’上においてインピーダンスはA側が小さくてA’側が大きく、中心位置Bがインピーダンス整合(この場合は50Ωを示す)している点である。   3A and 3B are antenna characteristic diagrams showing evaluation results of the antenna manufactured as described above. FIG. 3A is a Smith chart showing impedance at an operating frequency, and FIG. 3B is a band characteristic diagram at an operating frequency. 3A, each point in the Smith chart of FIG. 3A represents the impedance at each operating frequency (B1 is 810 MHz, B2 is 900 MHz, B3 is 960 MHz), and the impedance is shown on the line AA ′. Is that the A side is small, the A 'side is large, and the center position B is impedance matched (in this case, 50Ω is shown).

ここで、図3(a)から、製作したアンテナのB1,B2,B3の各動作周波数のインピーダンスは、中心位置Bの近傍に位置しており、インピーダンス整合回路(図示せず)の定数選択により、容易にインピーダンス整合が図れることを示している。   Here, from FIG. 3 (a), the impedance of each of the operating frequencies B1, B2, and B3 of the manufactured antenna is located near the center position B, and is determined by selecting a constant of an impedance matching circuit (not shown). This indicates that impedance matching can be easily achieved.

また、図3(b)において、横軸は700MHz〜1100MHzの周波数、縦軸は電圧定在波比を示すVSWR(Voltage standing Wave ratio)であり、図中の各点が各動作周波数(B1は810MHz、B2は900MHz、B3は960MHz)におけるVSWRであり、この数値が小さいほど動作周波数におけるアンテナでのインピーダンス不整合による損失が小さいことを示している。   In FIG. 3B, the horizontal axis is a frequency of 700 MHz to 1100 MHz, and the vertical axis is a VSWR (Voltage standing Wave ratio) indicating a voltage standing wave ratio. 810 MHz, B2 is 900 MHz, and B3 is 960 MHz). A smaller value indicates a smaller loss due to impedance mismatch at the antenna at the operating frequency.

ここで、図中にC−C’で示す横線がVSWR=3の線で、VSWR=3以下をアンテナの使用可能な動作周波数帯域と定義すると、VSWR=3を下回る帯域幅は192MHzであり、携帯電話機に用いられる900MHz帯に必要なB1(810MHz)〜B3(960MHz)の帯域幅150MHzが確保できていることを示している。   Here, if the horizontal line indicated by CC ′ in the drawing is a line of VSWR = 3 and VSWR = 3 or less is defined as an operating frequency band in which the antenna can be used, the bandwidth below VSWR = 3 is 192 MHz, This shows that a bandwidth of 150 MHz of B1 (810 MHz) to B3 (960 MHz) required for the 900 MHz band used for the mobile phone can be secured.

このように、導体地板1の上方に、アンテナ素子13,23を所定の間隙を空けて対向して対称に配置し直方体に形成することによって、その体積は高さh・幅w・厚みtの各寸法の積から0.8×10マイナス6乗立方メートル(0.8ml)となって、小型化及び少容積化を図ることができる。   As described above, the antenna elements 13 and 23 are symmetrically arranged opposite to each other with a predetermined gap therebetween above the conductor ground plate 1 to form a rectangular parallelepiped. The product of the dimensions is 0.8 × 10−6 cubic meters (0.8 ml), so that miniaturization and volume reduction can be achieved.

さらに、従来のモノポールアンテナ及び折返しモノポールアンテナの高さ83mmに比較して、アンテナ高さを23mmと略1/4の高さに低背化できるため、アンテナ3を車両内のリアトレイ部やダッシュボード部に、電波を放射する空間に面する上方に向けて設置しても、アンテナ素子13,23が占有する高さ方向の空間を低く抑えることができる。   Further, compared to the conventional monopole antenna and the folded monopole antenna, which have a height of 83 mm, the height of the antenna can be reduced to 23 mm, which is approximately 1/4, so that the antenna 3 can be mounted on the rear tray of the vehicle. Even if it is installed on the dashboard part facing upward to the space for radiating radio waves, the space in the height direction occupied by the antenna elements 13 and 23 can be reduced.

なお、上記実施の形態では基体7は直方体として説明したが、これに限るものではなく、図4のように、円柱形としても、また多角形にしても良く、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23とが対向して対称になる形状であれば同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the base 7 is described as a rectangular parallelepiped. However, the present invention is not limited to this. The base 7 may be cylindrical or polygonal as shown in FIG. The same effect can be obtained as long as the two antenna elements 23 face each other and are symmetrical.

さらに、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23を基体7の表裏に配置した構成について説明したが、これに限るものではなく、基体7が三角形以上の角柱体の場合には、隣合う面に第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23を配置しても良く、また、基体7が四角形以上の角柱体の場合には、一面を空けて隣合う面に第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23とを配置しても同様の効果を得ることができる。   Further, the configuration in which the first antenna element 13 and the second antenna element 23 are arranged on the front and back of the base 7 has been described. However, the present invention is not limited to this. The first antenna element 13 and the second antenna element 23 may be arranged on the mating surface. In the case where the base 7 is a quadrangular prism or more, the first antenna element 13 and the second antenna element 23 The same effect can be obtained by disposing the element 13 and the second antenna element 23.

また、図5のアンテナの斜視図に示すように、銅材などの導電板8を介して、第1のアンテナ素子13の他端13cと第2のアンテナ素子23の一端23aをその頭頂部で接続することによって、導体地板1と導電板8の間に容量が生じることにより、給電点2でのアンテナのインピーダンスを更に高めることができるため、例えば、携帯電話機等に用いられる900MHz帯の場合には、機械的高さhを23mmから更に低背化でき、アンテナの小型化を図ることができる。   As shown in the perspective view of the antenna in FIG. 5, the other end 13c of the first antenna element 13 and one end 23a of the second antenna element 23 are placed at the top of the head via a conductive plate 8 such as a copper material. By connecting, a capacitance is generated between the conductive ground plane 1 and the conductive plate 8, so that the impedance of the antenna at the feeding point 2 can be further increased. For example, in the case of a 900 MHz band used for a mobile phone or the like, Can further reduce the mechanical height h from 23 mm, and reduce the size of the antenna.

さらに、この導電板8の一部8aを切欠く等によって導体地板1との間の容量を変えることができるため、所望の共振周波数を容易に得ることもできる。   Furthermore, since the capacitance between the conductive ground plate 1 and the conductive ground plate 1 can be changed by cutting out a part 8a of the conductive plate 8, a desired resonance frequency can be easily obtained.

また、図6はアンテナの製造方法を示す平面図であり、板状の銅材などの平板をプレス法、エッチング法などにより、第1のアンテナ素子13、第2のアンテナ素子23、導電板8は、それぞれ繋ぎ代51aでフープ枠51に一帯に連結され、同時に板状に形成されている。   FIG. 6 is a plan view showing a method of manufacturing the antenna. The first antenna element 13, the second antenna element 23, and the conductive plate 8 are formed by pressing a flat plate made of a plate-like copper material or the like by a pressing method, an etching method, or the like. Are integrally connected to the hoop frame 51 by a connecting margin 51a, and are formed in a plate shape at the same time.

そして、この後、繋ぎ代51aをプレスなどで切断後、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23及び導電板8を一体にプレスなどで曲げ加工して、樹脂などと立体的に一体成形することによって、図5に示したようなアンテナが製作できる。   Then, after the joining margin 51a is cut by a press or the like, the first antenna element 13, the second antenna element 23, and the conductive plate 8 are integrally bent by a press or the like, and are three-dimensionally integrated with a resin or the like. By molding, the antenna as shown in FIG. 5 can be manufactured.

つまり、第1、第2のアンテナ素子を板状の銅材などとすることによって、アンテナ素子をプレス法やエッチング法等で容易に形成できると共に、アンテナの特性を安定化することができる。   That is, when the first and second antenna elements are made of a plate-like copper material or the like, the antenna elements can be easily formed by a pressing method, an etching method, or the like, and the characteristics of the antenna can be stabilized.

(実施の形態2)
実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項2及び6記載の発明について説明する。
(Embodiment 2)
The second embodiment of the present invention will be described with reference to the second embodiment.

図7は本発明の第2の実施の形態によるアンテナの側面図であり、同図においては、実施の形態1と異なり、線状又は板状の銅材などの第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23が、同一平面上にZ軸に対し線対称に左右に形成されてアンテナが構成されている。   FIG. 7 is a side view of an antenna according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 7, unlike the first embodiment, a first antenna element 13 such as a linear or plate-like copper material and a Two antenna elements 23 are formed on the same plane on the left and right in line symmetry with respect to the Z-axis to constitute an antenna.

以上の構成において、送信の場合には、導体地板1の中央の給電点2から高周波信号を第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23に給電すると、第1のアンテナ素子13の高周波電流(i13)と第2のアンテナ素子23の高周波電流(i23)が同相に励振されて、電波が空中に放射され、受信の場合は、この逆の動作で受信が行われる。   In the above configuration, in the case of transmission, when a high-frequency signal is fed to the first antenna element 13 and the second antenna element 23 from the feed point 2 at the center of the conductive ground plane 1, the high-frequency current of the first antenna element 13 (I13) and the high-frequency current (i23) of the second antenna element 23 are excited in phase to radiate radio waves into the air. In the case of reception, reception is performed by the reverse operation.

このように本実施の形態によれば、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23とを同一平面上に線対称に左右に形成することによって、実施の形態1と同等のアンテナ特性が得られると共に、アンテナ素子を薄型化できて車両のガラス面などにも取付可能なアンテナを得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the first antenna element 13 and the second antenna element 23 are formed on the same plane in line symmetry on the left and right, so that the antenna characteristics equivalent to those of the first embodiment are obtained. At the same time, it is possible to obtain an antenna in which the antenna element can be thinned and can be mounted on a glass surface of a vehicle.

なお、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23を略くの字状や略L字状、或いは曲面に配置しても同様の効果を得ることができる。   Note that the same effect can be obtained by disposing the first antenna element 13 and the second antenna element 23 in a substantially L-shape, a substantially L-shape, or a curved surface.

また、以上の説明では、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23を線状又は板状の銅材などの導体を略コの字状に複数回折返ししたものとしたが、図8(a)のように略V字状、或いは、図8(b)のように略U字状、更に螺旋状(図示せず)等に形成しても、第1、第2のアンテナ素子が複数回折返しして形成され高周波電流が同相に励振される構成であれば、同様の効果が得られるものである。   Further, in the above description, the first antenna element 13 and the second antenna element 23 are obtained by turning a conductor such as a linear or plate-shaped copper material into a plurality of substantially U-shapes. Even if the first and second antenna elements are formed in a substantially V shape as shown in FIG. 8A, a substantially U shape as shown in FIG. The same effect can be obtained if the high-frequency current is formed by a plurality of diffraction turns and is excited in the same phase.

さらに、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23中間部の折返し形状は、同一形状に限るものではなく、例えば、一方を略コの字状に他方を略V字状に形成しても、同様の効果が得られるものである。   Furthermore, the folded shape of the intermediate portion of the first antenna element 13 and the second antenna element 23 is not limited to the same shape. For example, one is formed in a substantially U-shape and the other is formed in a substantially V-shape. Has the same effect.

また、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23を線状又は板状の銅材などを加工したものとして説明したが、図8(a),(b)のように、銅張基板5の銅箔で導体地板11を形成すると同様に、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23を、銅張基板6の銅箔を所望の形状にエッチングするなどして形成しても良い。   Also, the first antenna element 13 and the second antenna element 23 have been described as processing a linear or plate-like copper material or the like, but as shown in FIGS. 5, the first antenna element 13 and the second antenna element 23 may be formed by etching the copper foil of the copper-clad board 6 into a desired shape. good.

このように、第1及び第2のアンテナ素子を箔状とし、エッチング法などで形成することによって、寸法変化が少なく安定したアンテナの特性を得ることができる。   Thus, by forming the first and second antenna elements in a foil shape and forming them by an etching method or the like, it is possible to obtain stable antenna characteristics with little dimensional change.

そして、図9のように、第1のアンテナ素子13と第2のアンテナ素子23の中間部を、導体地板1に対して平行な横方向に形成しても、同様の効果が得られる。   Then, as shown in FIG. 9, the same effect can be obtained even if the intermediate portion between the first antenna element 13 and the second antenna element 23 is formed in a lateral direction parallel to the conductor ground plane 1.

また、第1及び第2のアンテナ素子13と23の機械的高さhは、1/15波長の高さ以外にも、それぞれのアンテナ素子の各線路長が5/4波長の長さ(すなわちアンテナの動作が1/4波長モードとなる各線路長の長さ)の折返し形状となる間隙h2、横幅wを適宜選択すれば同様の効果が得られるものである。   Also, the mechanical height h of the first and second antenna elements 13 and 23 is such that the line length of each antenna element is 5/4 wavelength (that is, not only the height of 1/15 wavelength). The same effect can be obtained by appropriately selecting the gap h2 and the width w, which are the folded shapes of the lengths of the respective line lengths at which the operation of the antenna is in the quarter wavelength mode).

さらに、図10に示すように、第1のアンテナ素子13か第2のアンテナ素子23のいずれか一方、又は両方の対向面に、一端が導体地板1に接続され中間部が第1のアンテナ素子13、または第2のアンテナ素子23と同形状に複数回折返しして他端を開放した無給電のアンテナ素子33を設けることによって、このアンテナ素子33にも高周波電流が同相に流れて励振が強化され、更にアンテナの帯域を広くすることができる。   Further, as shown in FIG. 10, one of the first antenna element 13 and the second antenna element 23, or both opposing surfaces, has one end connected to the conductive ground plane 1 and an intermediate portion connected to the first antenna element. By providing a parasitic antenna element 33 having the same shape as that of the second antenna element 13 or the second antenna element 23 and having the other end opened, a high-frequency current also flows through the antenna element 33 in the same phase to enhance excitation. Thus, the band of the antenna can be further widened.

本発明によるアンテナは、アンテナ素子の低背化が図れ小型のアンテナを得ることができて、車載用などの移動体無線装置に用いられるアンテナに有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The antenna according to the present invention can reduce the height of an antenna element and can obtain a small antenna, and is useful for an antenna used in a mobile wireless device such as a vehicle.

本発明の第1の実施の形態によるアンテナの斜視図1 is a perspective view of an antenna according to a first embodiment of the present invention. 同側面図Side view 同アンテナ特性図Antenna characteristic diagram 同他の形態による斜視図Perspective view of another embodiment 同斜視図Same perspective view 同製造方法例を示す平面図Plan view showing the same manufacturing method example 本発明の第2の実施の形態によるアンテナの側面図Side view of an antenna according to a second embodiment of the present invention 同他の形態による平面図Plan view according to another embodiment 同斜視図Same perspective view 同斜視図Same perspective view 従来のアンテナの側面図Side view of conventional antenna

符号の説明Explanation of reference numerals

1 導体地板
2 給電点
3 アンテナ
4 接続点
7 基体
8 導電板
13 第1のアンテナ素子
23 第2のアンテナ素子
33 無給電のアンテナ素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive ground plane 2 Feeding point 3 Antenna 4 Connection point 7 Base 8 Conductive plate 13 First antenna element 23 Second antenna element 33 Non-feeding antenna element

Claims (6)

平板状の導体地板と、一端が給電点に接続され、前記導体地板の上方に延伸した中間部が複数回折返しされた第1のアンテナ素子と、
前記第1のアンテナ素子の他端に一端が接続され、他端が前記導体地板に接続されると共に、前記導体地板の上方に延伸した中間部が複数回折返しされた第2のアンテナ素子からなり、
前記第1のアンテナ素子と前記第2のアンテナ素子とを、所定の間隙を空けて対向配置したアンテナ。
A plate-shaped conductor ground plate, a first antenna element having one end connected to a feeding point, and an intermediate portion extending above the conductor ground plate turned a plurality of times;
One end is connected to the other end of the first antenna element, the other end is connected to the conductor ground plane, and an intermediate part extending above the conductor ground plane is formed by a second antenna element which is turned back plural times. ,
An antenna in which the first antenna element and the second antenna element are opposed to each other with a predetermined gap.
第1のアンテナ素子と第2のアンテナ素子とを、平面上に対称に対向して配置した請求項1記載のアンテナ。 The antenna according to claim 1, wherein the first antenna element and the second antenna element are symmetrically arranged on a plane so as to face each other. 第1のアンテナ素子の他端と第2のアンテナ素子の一端とを、導電板を介して接続した請求項1記載のアンテナ。 The antenna according to claim 1, wherein the other end of the first antenna element and one end of the second antenna element are connected via a conductive plate. 第1及び第2のアンテナ素子を板状とした請求項1記載のアンテナ。 The antenna according to claim 1, wherein the first and second antenna elements are plate-shaped. 導体地板の上方に延伸した基体を設けると共に、
この基体の一面に第1のアンテナ素子を、前記基体の他面に第2のアンテナ素子を配置した請求項1記載のアンテナ。
Along with providing a base extending above the conductive ground plane,
2. The antenna according to claim 1, wherein a first antenna element is arranged on one surface of the base, and a second antenna element is arranged on the other surface of the base.
第1、または第2のアンテナ素子と同形状の無給電のアンテナ素子を、
前記第1のアンテナ素子または前記第2のアンテナ素子と所定の間隙を空けて対向配置すると共に、
この無給電のアンテナ素子の一端を導体地板に接続し、他端を開放した請求項1記載のアンテナ。
A parasitic antenna element having the same shape as the first or second antenna element
Along with the first antenna element or the second antenna element being opposed to each other with a predetermined gap therebetween,
2. The antenna according to claim 1, wherein one end of the parasitic antenna element is connected to a conductive ground plane and the other end is open.
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