JP2005192172A - マイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】単純構造による小型・軽量・薄型の広帯域アンテナを提供する。
【解決手段】誘電体材料による板状の導体箔基板を使用し、単純構造で無指向性である広帯域特性をもつアンテナで、利得が半端長ダイポールアンテナに比較し、一定で取り付けられる筐体に影響が少ない特性をもつマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナが実現できる。
【選択図】
図1
【解決手段】誘電体材料による板状の導体箔基板を使用し、単純構造で無指向性である広帯域特性をもつアンテナで、利得が半端長ダイポールアンテナに比較し、一定で取り付けられる筐体に影響が少ない特性をもつマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナが実現できる。
【選択図】
図1
Description
本発明は携帯電話等のアンテナ、無線LAN、IMT2000、W−CDMA、ブルートゥース、UWB通信やWPANやEMC測定等に用いられる送受信用アンテナ等に使用できる特性をもつ、マイクロストリップパターンを用いた広帯域平面アンテナに関する。
従来の1.5GHz以上にて使用されるアンテナはPDC、無線LAN、IMT2000、W−CDMA、ブルートゥース、UWB通信、WPAN等は少なくても6種類以上のアンテナが使用されており、使用出来るアンテナは帯域幅が狭いため、各周波数に応じた複数のアンテナが必要とされている。特に広帯域アンテナを必要とする場合は補対構造の対数周期アンテナや半円形放射板を用いたアンテナが知られているが構造上複雑であった。また、誘電体材料を用いたアンテナとしては、マイクロストリップアンテナが数多くあるが、使用できる周波数の帯域幅が限られており、広帯域化を行う為に多共振素子を利用していた。通常、使用できる周波数帯幅は10%から20%前後と非常に狭いことが知られている。使用周波数の帯域幅計算は
にて行なった場合である。
周波数帯幅[%]={(最大周波数−最小周波数)/中心周波数}x100[%]
中心周波数={(最大周波数−最小周波数)/2} 特開平9−223921半円形放射板を使った広帯域アンテナ装置(
中心周波数={(最大周波数−最小周波数)/2}
) 特開平07−058539広帯域平面アンテナ(
) 特開平06−112730広帯域平面アンテナ(
) 特開平05−343915広帯域平面アンテナ(
)特願2003−354362ワイドバンド・スリーブアンテナ(
)
本発明は単純構造の小型、軽量、薄型アンテナで、広帯域なアンテナ特性を持ち、放射特性は無指向性でありアンテナ利得は標準半波長ダイポールアンテナと比較し、一定の利得を有することで多種なアンテナを一つに集約することが出来る。
は本発明の、第1の実施例におけるマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナの構造図であり
は、第2の実施例で同アンテナの放射エレメント導体箔を変形することにより低い周波数に対応できる構造図である。
に示すアンテナ構造図は使用する基板のサイズが長さ110mm、幅38mmの誘電体基板FR−4、誘電率4.8の物であり、表面及び背面の銅箔の厚さは18μmである。給電導体箔が存在する表面において給電帯となる放射エレメントの長さ110mm、幅2mmであり、両側の無給電導体までの隙間は3mmである。無給伝導体箔の幅は両側面に15mmであり長さは90mmに設定する。裏面の導体箔の全面幅38mmであり、長さは表面と同一の90mmに設定する。アンテナの最低使用周波数は2.2GHz以上である。この場合におけるVSWRを
に示す。上記の寸法による電磁界シミュレータHFSSによりシミュレーション結果を
に示す。
のアンテナの構造図は
に使用した同一のFR4基板材料を用い、基板寸法の長さを150mm、幅34mm、放射導体箔に幅2mm両側面の無導体の隙間を2mm、両側面の無給電導体箔の長さ115mm、幅14mm、放射導体箔の先端に逆三角形の形状に幅30mm、長さ30mmの導体箔を追加したものである。これにより
のアンテナの最低使用周波数は2.2GHzであるが
のアンテナは最低使用周波数を1.5GHzに下げることができる。
のアンテナによるVSWR特性を
に示す。
の構造を持つアンテナと
の構造を持つアンテナの放射パターンは同じ無指向性を示す。放射エレメントの先端部の導体箔を変形することにより、VSWRの変動を下げることが可能であり、アンテナ部分に無給電導体箔の面が放射エレメントに対し、比率が大きいため、取り付けられる筐体の影響を受けにくく、このアンテナが進行波型アンテナであるために広帯域特性を有する。実施例2による1.5GHzの放射パターン特性を
に示す。
アンテナ利得は半端長ダイポールアンテナと比較し、VSWRが2以下に一定なため、各周波数に於いてアンテナ利得は約−3.0dBd前後の値を示す。誘電体材料を変えることにより、アンテナサイズは変わるが同一特性が得られる。
1a,放射導体箔
1b,無給電導体箔
1C,同軸コネクタ
1b,無給電導体箔
1C,同軸コネクタ
Claims (3)
- 誘電体の材料を用い、表面と裏面の両面に一様に設けられた導体箔の板材料を用い、表面側に給電を行う放射導体箔と無給電導体箔を持ち、裏面には表面と同一面長の長さの無給電導体箔を設置する。
表面に導体箔による給電導体箔をストリップパターン構造で設け、給伝導体箔の両側を無給電導体箔で設置する。給電導体箔と無給電導体箔の隙間には無導体領域を設け、電気的または高周波的に接続しない構造である。
表面の放射素子となる給電導体箔はストリップパターンで規定の幅をもち、無給電導体箔より規定の長さ分長く設置する。
表面と裏面の無給電導体箔は電気的あるいは高周波的に接続するため、スルーホールや導体箔、導体テープ、金属等をもちい接続する構造を持つマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ。 - 誘電体材料を用い単純構造で薄型の広帯域特性を有する無指向性アンテナで放射利得はダイポールアンテナと比較し、使用周波数帯において一定のアンテナ利得を有する、請求項1に記載のマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ。
- 無給電銅箔の先端より長い給電素子となる導体箔の放射エレメントが短いときには、高周波領域に共振し、放射エレメントを長くするに従い、共振帯域が低い周波数帯に広がる特性をもち、放射エレメントの先端の形状を変形することにより、電圧定在波比VSWRの変動を少なくすることが出来る。アンテナ部分に存在する無給電導体箔に部品を配置することが出来る構造をもち、無給電導体箔が高周波信号のグランドとなり、取り付けられる筐体の影響が少ない構造である、請求項1に記載のマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003436812A JP2005192172A (ja) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | マイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003436812A JP2005192172A (ja) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | マイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005192172A true JP2005192172A (ja) | 2005-07-14 |
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ID=34791971
Family Applications (1)
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JP2003436812A Pending JP2005192172A (ja) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | マイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005192172A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008048228A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Fujitsu Component Ltd | アンテナ装置 |
US11081799B2 (en) | 2016-11-29 | 2021-08-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antenna device |
-
2003
- 2003-12-24 JP JP2003436812A patent/JP2005192172A/ja active Pending
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JP2008048228A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Fujitsu Component Ltd | アンテナ装置 |
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