JP2004312166A - 逆ｆ型板金アンテナ - Google Patents
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
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- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
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Abstract
【課題】安価に製造できて小型化を損なうことなく広帯域化が実現できる逆Ｆ型板金アンテナを提供すること。
【解決手段】接地導体面１２上に固設された逆Ｆ型板金アンテナ１１は、接地導体面１２に対向してほぼ平行に配置された放射導体板１３と、放射導体板１３の外縁から略直角に延出して給電回路に接続された給電導体板１４と、放射導体板１３の外縁の２箇所から略直角に延出して接地導体面１２に接続された短絡導体板１５，１６とによって構成されている。そして、給電導体板１４を介して放射導体板１３に所定の高周波電力を供給すると、短絡導体板１５をショートスタブとする共振長の長い第１の共振モードと、短絡導体板１６をショートスタブとする共振長の短い第２の共振モードとが発生して、放射導体板１３が励振されるようになっている。
【選択図】 図１
【解決手段】接地導体面１２上に固設された逆Ｆ型板金アンテナ１１は、接地導体面１２に対向してほぼ平行に配置された放射導体板１３と、放射導体板１３の外縁から略直角に延出して給電回路に接続された給電導体板１４と、放射導体板１３の外縁の２箇所から略直角に延出して接地導体面１２に接続された短絡導体板１５，１６とによって構成されている。そして、給電導体板１４を介して放射導体板１３に所定の高周波電力を供給すると、短絡導体板１５をショートスタブとする共振長の長い第１の共振モードと、短絡導体板１６をショートスタブとする共振長の短い第２の共振モードとが発生して、放射導体板１３が励振されるようになっている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型かつ安価で通信用の内部アンテナ等として用いて好適な逆Ｆ型板金アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属板を折曲加工してなる逆Ｆ型板金アンテナは、比較的安価に製造できて小型化や低背化にも有利であるという優れたアンテナ性能を有するため、通信用の内部アンテナ等に多用されている。
【０００３】
図５は従来より知られている一般的な逆Ｆ型板金アンテナを示す斜視図である。同図に示す逆Ｆ型板金アンテナ１は、導体板や導体箔からなる接地導体面２上に固設されている。この逆Ｆ型板金アンテナ１は一枚の金属板を折曲加工して形成されたものであり、接地導体面２に対向して平行に配置された放射導体板３と、放射導体板３の外縁から略直角に延出して図示せぬ給電回路に接続された給電導体板４と、放射導体板３の外縁から略直角に延出して接地導体面２に接続された短絡導体板５とによって構成されている。かかる従来の逆Ｆ型板金アンテナ１において、放射導体板３の長手寸法は共振長の約４分の１に設定されており、給電導体板４を介して放射導体板３に所定の高周波電力を供給すると、該放射導体板３が励振されて共振長に対応する所定周波数帯の信号波を送受信できるようになっている。
【０００４】
しかしながら、このような構成の逆Ｆ型板金アンテナ１は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が２以下で反射量が−１０ｄＢ以下となる共振周波数帯域（帯域幅）が狭いという不具合がある。例えば５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮで使われる周波数帯域はかなり広いため、アンテナの帯域幅は最低でも３００ＭＨｚ以上、好ましくは５００ＭＨｚ以上必要であるが、図５に示す従来の逆Ｆ型板金アンテナ１では約２００ＭＨｚの帯域幅しか得られないため実用には不向きである。
【０００５】
そこで、放射導体板の中央から所定量ずらした位置に別の金属板（短絡導体板）を接続固定し、この金属板を接地導体面上に接続固定するという構成の逆Ｆ型板金アンテナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように放射導体板を非対称に二分割する位置に短絡導体板が接続固定してあると、放射導体板の略平行な２辺から短絡導体板までの距離が異なるため、この距離の相違を反映して給電時に周波数の異なる２種類の共振モードを発生させることが可能となり、それゆえ逆Ｆ型板金アンテナの帯域幅を広くすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−０４１０２６号公報（第３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に開示された従来技術は、逆Ｆ型板金アンテナの広帯域化を図るという点では有効ではあるが、放射導体板の所定位置に別体の短絡導体板をはんだ付け等によって接続固定しなければならないため、一枚の金属板を折曲加工することによって形成できる一般的な逆Ｆ型板金アンテナ（図５参照）に比べて、製造コストが嵩んで高価になるという問題があった。また、特許文献１に開示された従来技術では、放射導体板を二分割する位置に短絡導体板が配置される関係上、放射導体板の長手寸法を共振長の約２分の１に設定しなければならず、その結果、小型化が損なわれるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、安価に製造できて小型化を損なうことなく広帯域化が実現できる逆Ｆ型板金アンテナを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明では、接地導体面上に固設された金属板製の逆Ｆ型アンテナにおいて、前記接地導体面に対向してほぼ平行に配置された放射導体板と、該放射導体板の外縁から略直角に延出して給電回路に接続された給電導体板と、前記放射導体板の外縁の複数箇所から略直角に延出して前記接地導体面に接続された複数の短絡導体板とを備え、これら複数の短絡導体板の形成位置を給電時に各短絡導体板ごとに共振長の異なる複数の共振モードが発生するように設定した。
【００１０】
このように構成された逆Ｆ型アンテナでは、放射導体板の外縁の複数箇所（例えば給電導体板までの距離が異なる２箇所）に短絡導体板を延設することにより、各短絡導体板ごとに共振長が異なる複数の共振モードを発生させ、共振周波数帯域を広げることができる。また、このように放射導体板の外縁から略直角に延出する短絡導体板の数を増やしても小型化は損なわれず、製造コストの上昇も抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図、図２は該逆Ｆ型アンテナの反射特性を示す説明図である。
【００１２】
図１に示す逆Ｆ型板金アンテナ１１は、一枚の金属板を折曲加工して形成されたものであり、導体板や導体箔からなる接地導体面１２上に固設されている。この逆Ｆ型板金アンテナ１１は、接地導体面１２に対向して平行に配置された長方形状の放射導体板１３と、放射導体板１３の外縁から略直角に延出して図示せぬ給電回路に接続された給電導体板１４と、放射導体板１３の外縁の２箇所から略直角に延出して接地導体面１２に接続された短絡導体板１５，１６とによって構成されている。つまり、放射導体板１３の一方の短辺に相当する外縁から図示下向きに短絡導体板１５が延出し、かつ、放射導体板１３の一方の長辺に相当する外縁から図示下向きに給電導体板１４および短絡導体板１６が平行に延出している。
【００１３】
かかる逆Ｆ型板金アンテナ１１において、給電導体板１４を介して放射導体板１３に所定の高周波電力を供給すると、短絡導体板１５をショートスタブとする共振長の長い第１の共振モードと、短絡導体板１６をショートスタブとする共振長の短い第２の共振モードとが発生して放射導体板１３が励振される。そのため、図２に示すように、この逆Ｆ型板金アンテナ１１の反射特性は、第１の共振モードに対応する低めの周波数ｆ１付近から第２の共振モードに対応する高めの周波数ｆ２付近までの広い範囲内で、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が２以下で反射量が−１０ｄＢ以下となり、共振周波数帯域（帯域幅）が顕著に広くなっている。例えば、この逆Ｆ型板金アンテナ１１を５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮに適用した場合、帯域幅は約１．１ＧＨｚとなるため、極めて広帯域で使い勝手の良いアンテナが得られる。
【００１４】
このように本実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナ１１には２本の短絡導体板１５，１６が設けてあり、給電時に各短絡導体板１５，１６ごとに共振長の異なる２種類の共振モードが発生するように設定してあるため、共振周波数帯域を著しく広げることができる。また、２本の短絡導体板１５，１６はいずれも放射導体板１３の外縁から略直角に延出しているので、逆Ｆ型板金アンテナ１１の小型化が損なわれることはなく、放射導体板１３の長手寸法を低めの周波数ｆ１に対応する共振長の約４分の１に設定しておけば良い。また、この逆Ｆ型板金アンテナ１１は、一枚の金属板を折曲加工して容易に形成できるので、極めて安価に製造することができる。
【００１５】
図３は本発明の他の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図であって、図１に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１６】
図３に示す逆Ｆ型板金アンテナ２１は、共振長が相対的に短い第２の共振モードのショートスタブとして動作する短絡導体板１６の形成位置が前記実施形態例と異なっており、その他の構成要素（放射導体板１３、給電導体板１４および短絡導体板１５）は前記実施形態例と同等である。つまり、共振長が相対的に長い第１の共振モードのショートスタブとして動作する短絡導体板１５は、放射導体板１３の一方の短辺に相当する外縁から図示下向きに延出しており、給電導体板１４は放射導体板１３の一方の長辺に相当する外縁から図示下向きに延出している。そして、放射導体板１３の他方の長辺に相当する外縁から図示下向きに短絡導体板１６が延出しており、この短絡導体板１６を給電導体板１４から遠ざけた構成になっている。
【００１７】
図４は本発明のさらに他の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図であって、図１および図３に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１８】
図４に示す逆Ｆ型板金アンテナ３１では、給電導体板１４が放射導体板１３の一方の短辺に相当する外縁から図示下向きに延出している。そして、共振長が相対的に長い第１の共振モードのショートスタブとして動作する短絡導体板１５が、放射導体板１３の一方の長辺に相当する外縁から図示下向きに延出していると共に、共振長が相対的に短い第２の共振モードのショートスタブとして動作する短絡導体板１６が、放射導体板１３の他方の長辺に相当する外縁から図示下向きに延出しており、短絡導体板１５が給電導体板１４の近くに形成されているのに対し、短絡導体板１６は給電導体板１４から遠い位置に形成されている。
【００１９】
なお、上述した各実施形態例では、いずれも放射導体板の外縁の２箇所に短絡導体板を延設した場合について説明しているが、逆Ｆ型板金アンテナの広帯域化を促進するために短絡導体板の数をさらに増やすことも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２１】
放射導体板の外縁の複数箇所に短絡導体板を延設し、給電時に各短絡導体板ごとに共振長の異なる複数の共振モードが発生するようにした逆Ｆ型板金アンテナなので、小型化を損なわずに共振周波数帯域を広げることができる。また、この逆Ｆ型板金アンテナは一枚の金属板を折曲加工して形成できるため、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図である。
【図２】図１に示す逆Ｆ型アンテナの反射特性を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図である。
【図５】従来より知られている一般的な逆Ｆ型板金アンテナを示す斜視図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１ 逆Ｆ型板金アンテナ
１２ 接地導体面
１３ 放射導体板
１４ 給電導体板
１５，１６ 短絡導体板
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型かつ安価で通信用の内部アンテナ等として用いて好適な逆Ｆ型板金アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属板を折曲加工してなる逆Ｆ型板金アンテナは、比較的安価に製造できて小型化や低背化にも有利であるという優れたアンテナ性能を有するため、通信用の内部アンテナ等に多用されている。
【０００３】
図５は従来より知られている一般的な逆Ｆ型板金アンテナを示す斜視図である。同図に示す逆Ｆ型板金アンテナ１は、導体板や導体箔からなる接地導体面２上に固設されている。この逆Ｆ型板金アンテナ１は一枚の金属板を折曲加工して形成されたものであり、接地導体面２に対向して平行に配置された放射導体板３と、放射導体板３の外縁から略直角に延出して図示せぬ給電回路に接続された給電導体板４と、放射導体板３の外縁から略直角に延出して接地導体面２に接続された短絡導体板５とによって構成されている。かかる従来の逆Ｆ型板金アンテナ１において、放射導体板３の長手寸法は共振長の約４分の１に設定されており、給電導体板４を介して放射導体板３に所定の高周波電力を供給すると、該放射導体板３が励振されて共振長に対応する所定周波数帯の信号波を送受信できるようになっている。
【０００４】
しかしながら、このような構成の逆Ｆ型板金アンテナ１は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が２以下で反射量が−１０ｄＢ以下となる共振周波数帯域（帯域幅）が狭いという不具合がある。例えば５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮで使われる周波数帯域はかなり広いため、アンテナの帯域幅は最低でも３００ＭＨｚ以上、好ましくは５００ＭＨｚ以上必要であるが、図５に示す従来の逆Ｆ型板金アンテナ１では約２００ＭＨｚの帯域幅しか得られないため実用には不向きである。
【０００５】
そこで、放射導体板の中央から所定量ずらした位置に別の金属板（短絡導体板）を接続固定し、この金属板を接地導体面上に接続固定するという構成の逆Ｆ型板金アンテナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように放射導体板を非対称に二分割する位置に短絡導体板が接続固定してあると、放射導体板の略平行な２辺から短絡導体板までの距離が異なるため、この距離の相違を反映して給電時に周波数の異なる２種類の共振モードを発生させることが可能となり、それゆえ逆Ｆ型板金アンテナの帯域幅を広くすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−０４１０２６号公報（第３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に開示された従来技術は、逆Ｆ型板金アンテナの広帯域化を図るという点では有効ではあるが、放射導体板の所定位置に別体の短絡導体板をはんだ付け等によって接続固定しなければならないため、一枚の金属板を折曲加工することによって形成できる一般的な逆Ｆ型板金アンテナ（図５参照）に比べて、製造コストが嵩んで高価になるという問題があった。また、特許文献１に開示された従来技術では、放射導体板を二分割する位置に短絡導体板が配置される関係上、放射導体板の長手寸法を共振長の約２分の１に設定しなければならず、その結果、小型化が損なわれるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、安価に製造できて小型化を損なうことなく広帯域化が実現できる逆Ｆ型板金アンテナを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明では、接地導体面上に固設された金属板製の逆Ｆ型アンテナにおいて、前記接地導体面に対向してほぼ平行に配置された放射導体板と、該放射導体板の外縁から略直角に延出して給電回路に接続された給電導体板と、前記放射導体板の外縁の複数箇所から略直角に延出して前記接地導体面に接続された複数の短絡導体板とを備え、これら複数の短絡導体板の形成位置を給電時に各短絡導体板ごとに共振長の異なる複数の共振モードが発生するように設定した。
【００１０】
このように構成された逆Ｆ型アンテナでは、放射導体板の外縁の複数箇所（例えば給電導体板までの距離が異なる２箇所）に短絡導体板を延設することにより、各短絡導体板ごとに共振長が異なる複数の共振モードを発生させ、共振周波数帯域を広げることができる。また、このように放射導体板の外縁から略直角に延出する短絡導体板の数を増やしても小型化は損なわれず、製造コストの上昇も抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図、図２は該逆Ｆ型アンテナの反射特性を示す説明図である。
【００１２】
図１に示す逆Ｆ型板金アンテナ１１は、一枚の金属板を折曲加工して形成されたものであり、導体板や導体箔からなる接地導体面１２上に固設されている。この逆Ｆ型板金アンテナ１１は、接地導体面１２に対向して平行に配置された長方形状の放射導体板１３と、放射導体板１３の外縁から略直角に延出して図示せぬ給電回路に接続された給電導体板１４と、放射導体板１３の外縁の２箇所から略直角に延出して接地導体面１２に接続された短絡導体板１５，１６とによって構成されている。つまり、放射導体板１３の一方の短辺に相当する外縁から図示下向きに短絡導体板１５が延出し、かつ、放射導体板１３の一方の長辺に相当する外縁から図示下向きに給電導体板１４および短絡導体板１６が平行に延出している。
【００１３】
かかる逆Ｆ型板金アンテナ１１において、給電導体板１４を介して放射導体板１３に所定の高周波電力を供給すると、短絡導体板１５をショートスタブとする共振長の長い第１の共振モードと、短絡導体板１６をショートスタブとする共振長の短い第２の共振モードとが発生して放射導体板１３が励振される。そのため、図２に示すように、この逆Ｆ型板金アンテナ１１の反射特性は、第１の共振モードに対応する低めの周波数ｆ１付近から第２の共振モードに対応する高めの周波数ｆ２付近までの広い範囲内で、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が２以下で反射量が−１０ｄＢ以下となり、共振周波数帯域（帯域幅）が顕著に広くなっている。例えば、この逆Ｆ型板金アンテナ１１を５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮに適用した場合、帯域幅は約１．１ＧＨｚとなるため、極めて広帯域で使い勝手の良いアンテナが得られる。
【００１４】
このように本実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナ１１には２本の短絡導体板１５，１６が設けてあり、給電時に各短絡導体板１５，１６ごとに共振長の異なる２種類の共振モードが発生するように設定してあるため、共振周波数帯域を著しく広げることができる。また、２本の短絡導体板１５，１６はいずれも放射導体板１３の外縁から略直角に延出しているので、逆Ｆ型板金アンテナ１１の小型化が損なわれることはなく、放射導体板１３の長手寸法を低めの周波数ｆ１に対応する共振長の約４分の１に設定しておけば良い。また、この逆Ｆ型板金アンテナ１１は、一枚の金属板を折曲加工して容易に形成できるので、極めて安価に製造することができる。
【００１５】
図３は本発明の他の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図であって、図１に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１６】
図３に示す逆Ｆ型板金アンテナ２１は、共振長が相対的に短い第２の共振モードのショートスタブとして動作する短絡導体板１６の形成位置が前記実施形態例と異なっており、その他の構成要素（放射導体板１３、給電導体板１４および短絡導体板１５）は前記実施形態例と同等である。つまり、共振長が相対的に長い第１の共振モードのショートスタブとして動作する短絡導体板１５は、放射導体板１３の一方の短辺に相当する外縁から図示下向きに延出しており、給電導体板１４は放射導体板１３の一方の長辺に相当する外縁から図示下向きに延出している。そして、放射導体板１３の他方の長辺に相当する外縁から図示下向きに短絡導体板１６が延出しており、この短絡導体板１６を給電導体板１４から遠ざけた構成になっている。
【００１７】
図４は本発明のさらに他の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図であって、図１および図３に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１８】
図４に示す逆Ｆ型板金アンテナ３１では、給電導体板１４が放射導体板１３の一方の短辺に相当する外縁から図示下向きに延出している。そして、共振長が相対的に長い第１の共振モードのショートスタブとして動作する短絡導体板１５が、放射導体板１３の一方の長辺に相当する外縁から図示下向きに延出していると共に、共振長が相対的に短い第２の共振モードのショートスタブとして動作する短絡導体板１６が、放射導体板１３の他方の長辺に相当する外縁から図示下向きに延出しており、短絡導体板１５が給電導体板１４の近くに形成されているのに対し、短絡導体板１６は給電導体板１４から遠い位置に形成されている。
【００１９】
なお、上述した各実施形態例では、いずれも放射導体板の外縁の２箇所に短絡導体板を延設した場合について説明しているが、逆Ｆ型板金アンテナの広帯域化を促進するために短絡導体板の数をさらに増やすことも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２１】
放射導体板の外縁の複数箇所に短絡導体板を延設し、給電時に各短絡導体板ごとに共振長の異なる複数の共振モードが発生するようにした逆Ｆ型板金アンテナなので、小型化を損なわずに共振周波数帯域を広げることができる。また、この逆Ｆ型板金アンテナは一枚の金属板を折曲加工して形成できるため、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図である。
【図２】図１に示す逆Ｆ型アンテナの反射特性を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態例に係る逆Ｆ型板金アンテナの斜視図である。
【図５】従来より知られている一般的な逆Ｆ型板金アンテナを示す斜視図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１ 逆Ｆ型板金アンテナ
１２ 接地導体面
１３ 放射導体板
１４ 給電導体板
１５，１６ 短絡導体板
Claims (2)
- 接地導体面上に固設された金属板製の逆Ｆ型アンテナであって、前記接地導体面に対向してほぼ平行に配置された放射導体板と、該放射導体板の外縁から略直角に延出して給電回路に接続された給電導体板と、前記放射導体板の外縁の複数箇所から略直角に延出して前記接地導体面に接続された複数の短絡導体板とを備え、これら複数の短絡導体板の形成位置を給電時に各短絡導体板ごとに共振長の異なる複数の共振モードが発生するように設定したことを特徴とする逆Ｆ型板金アンテナ。
- 請求項１の記載において、前記給電導体板までの距離が異なる２箇所にそれぞれ前記短絡導体板を設けたことを特徴とする逆Ｆ型板金アンテナ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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