JP2005204244A - マイクロアンテナ、及び、マイクロアンテナを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 GHz帯の電波を送受信するに好適な性能を有し、構造が簡単で製造コストが低廉な、超小型軽量のアンテナ(マイクロアンテナ)を提供する。
【解決手段】 概要的に細長い板状の無給電アンテナ素子1の片方の端を接地するとともに、他方の端を励振器に対向させて静電結合容量3を形成する。前記の無給電アンテナ素子はメアンダーライン形(符号1M)であっても、ヘリカル形(符号1H)であっても良い。励振器はヘリカル形(2)でも、メアンダーライン形(2M)でも良い。前記の無給電アンテナ素子は、「地板6が存在する平面」と平行に設置するが、該地板6の実体には向き合わせない(正対しない)。この「正対しないこと」は本発明の重要な構成要件である。
【選択図】 図1
【解決手段】 概要的に細長い板状の無給電アンテナ素子1の片方の端を接地するとともに、他方の端を励振器に対向させて静電結合容量3を形成する。前記の無給電アンテナ素子はメアンダーライン形(符号1M)であっても、ヘリカル形(符号1H)であっても良い。励振器はヘリカル形(2)でも、メアンダーライン形(2M)でも良い。前記の無給電アンテナ素子は、「地板6が存在する平面」と平行に設置するが、該地板6の実体には向き合わせない(正対しない)。この「正対しないこと」は本発明の重要な構成要件である。
【選択図】 図1
Description
本発明は、GHz帯の電波を送受信するに好適な超小型アンテナ(本発明においてマイクロアンテナという)、および、その製造方法に関するものである。
携帯式無線電話機などにおいては、携帯に際して邪魔にならないように伸縮収納可能なアンテナが実用されている。
無線通信技術の進歩に伴って、使用電波の周波数が高くなり、波長が短くなったので、伸縮しない方式のアンテナも提案されている。
しかし従来の非伸縮式アンテナは、携帯式無線電話機のケースから若干寸法だけ突出しているので、携帯式無線電話機のケース内に収納できる非伸縮式アンテナの開発が待望されていた。
特開平6−140820号公報
特開平4−120805号公報
(本発明の出願時に未公知)特願2002−217984号
無線通信技術の進歩に伴って、使用電波の周波数が高くなり、波長が短くなったので、伸縮しない方式のアンテナも提案されている。
しかし従来の非伸縮式アンテナは、携帯式無線電話機のケースから若干寸法だけ突出しているので、携帯式無線電話機のケース内に収納できる非伸縮式アンテナの開発が待望されていた。
本発明の目的は、従来のアンテナに比して構造が簡単で製造コストが安く、小型軽量であって、アンテナ性能(特に広帯域性)が優れ、携帯式無線電話機のケース内に収納し得るマイクロアンテナを提供するにある。
請求項1のマイクロアンテナに係る発明の構成は、(図1(A)参照)地板(6)に対してほぼ平行で、概要的に細長い板状の無給電アンテナ素子(1)の片方の端が接地されており、
励振器(2)の開放端が、上記無給電アンテナ素子の他方の端に対向離間し、静電容量(3)を介して結合されるとともに、該励振器の入力端が、無線機高周波回路(4)の出力端に接続導通されており、
かつ、前記無給電アンテナ素子が地板に正対していないことを特徴とする。
励振器(2)の開放端が、上記無給電アンテナ素子の他方の端に対向離間し、静電容量(3)を介して結合されるとともに、該励振器の入力端が、無線機高周波回路(4)の出力端に接続導通されており、
かつ、前記無給電アンテナ素子が地板に正対していないことを特徴とする。
以上に説明した請求項1の発明に係るマイクロアンテナによると、無給電アンテナ素子に励振器を対向させて静電容量結合するという簡単な構成で高性能の超小型アンテナ装置が構成され、その製造コストが低廉である。
超小型であるから、これを携帯式無線電話機のケース内に収納することができ、携帯式無線電話機全体の軽量化に有効であるのみならず、ケースからアンテナが突出しないので使い易い上に、携帯式無線電話機の外観がすっきりして意匠的にも優れたものとなり、商品価値を高める。
超小型であるから、これを携帯式無線電話機のケース内に収納することができ、携帯式無線電話機全体の軽量化に有効であるのみならず、ケースからアンテナが突出しないので使い易い上に、携帯式無線電話機の外観がすっきりして意匠的にも優れたものとなり、商品価値を高める。
請求項2の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項1の発明の構成要件に加えて、(図1(A)参照)前記無給電アンテナ素子(1)及び励振器(2)の少なくとも何れか片方は、電気的長さが「通信電波の波長λの1/4」であることを特徴とする。
以上に説明した請求項2の発明によると、原理的に小型軽量なマイクロアンテナを実体的にも最小に構成することができる。
すなわち請求項1に係るマイクロアンテナの無給電アンテナ素子は、その電気的長さを
通信電波の波長λの1/4にすることもでき、3/4にすることもできるが、該無給電アンテナ素子の一端に励振器を静電容量結合するという構成から、その電気的長さはλ/4の奇数倍に限られる。こうした考察から明らかなように、無給電アンテナ素子の電気的長さを「λ/4の奇数倍の中で最も小さい値」とした本請求項の構成によって、最小の無給電アンテナ素子が得られる。
また、本発明者らの試作実験によっても、電気的長さλ/4とした場合に良好なアンテナ特性(利得、同調周波数帯域幅、指向性など)が得られることが確認された。
すなわち請求項1に係るマイクロアンテナの無給電アンテナ素子は、その電気的長さを
通信電波の波長λの1/4にすることもでき、3/4にすることもできるが、該無給電アンテナ素子の一端に励振器を静電容量結合するという構成から、その電気的長さはλ/4の奇数倍に限られる。こうした考察から明らかなように、無給電アンテナ素子の電気的長さを「λ/4の奇数倍の中で最も小さい値」とした本請求項の構成によって、最小の無給電アンテナ素子が得られる。
また、本発明者らの試作実験によっても、電気的長さλ/4とした場合に良好なアンテナ特性(利得、同調周波数帯域幅、指向性など)が得られることが確認された。
請求項3の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項1または請求項2の発明の構成要件に加えて、(図1(A),(B),(C)参照)前記無給電アンテナ素子(1)は薄板状の部材であり、
その主要部分が短冊状、もしくはメアンダー形またはヘリカル形であることを特徴とする。
その主要部分が短冊状、もしくはメアンダー形またはヘリカル形であることを特徴とする。
以上に説明した請求項3の発明によると、良好なアンテナ特性(利得、同調周波数帯域幅、指向性など)が得られる上に、無給電アンテナ素子が薄板状の部材であるから軽量であり、しかも、回路基板の導通パターン形成技術を利用することにより、高精度のアンテナ素子を低コストで大量生産することができる。
該無給電アンテナ素子を短冊形に構成すると、形状が簡単であるため一層コスト低減できる。
また、メアンダー形やヘリカル形に構成すると、電気的長さに比して機械的寸法を一層小さくすることができる。
該無給電アンテナ素子を短冊形に構成すると、形状が簡単であるため一層コスト低減できる。
また、メアンダー形やヘリカル形に構成すると、電気的長さに比して機械的寸法を一層小さくすることができる。
請求項4の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項1ないし請求項3の発明の構成要件に加えて、(図1(A),(B)参照)前記励振器(2)が、ヘリカル状もしくはヘリカル形に類似した形状、または、メアンダー形であることを特徴とする。
以上に説明した請求項4の発明によると、励振器の機械的な長さ寸法を電気的長さに比して格段に短くできる。従ってアンテナ装置全体を一層小型ならしめ、ひいては携帯式無線電話機を小型軽量にすることができる。
請求項5の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項1ないし請求項4の発明の構成要件に加えて、(図2,図3参照)基板(5)の導通パターンによって地板(6)が形成されるとともに、その一部分に切欠(6a)が設けられており、
かつ、平行な2面を有する誘電体の片方の面に前記無給電アンテナ素子(1)が固着されるとともに、
該誘電体の他方の面が、前記の地板を切り欠かれた箇所(6a)に取り付けられていることを特徴とする。
かつ、平行な2面を有する誘電体の片方の面に前記無給電アンテナ素子(1)が固着されるとともに、
該誘電体の他方の面が、前記の地板を切り欠かれた箇所(6a)に取り付けられていることを特徴とする。
以上に説明した請求項5の発明によると、マイクロアンテナを1個の纏まったアッセンブリーとして構成し、これを無線機高周波回路基板に装着して使用に供することができる。しかも、高周波回路の基板に設けられた地板をアンテナのグランド板として兼用できるので、携帯式無線電話機全体として部品点数が減少する。
請求項6の発明に係るマイクロアンテナの構成は、(図5(B)参照)前記請求項1ないし請求項5の発明の構成要件に加えて、1個の励振器(2)に対して、電気的長さを異にする複数個の無給電アンテナ素子(17L,17S)が配設されていて、複数種類の波長の電波を送受信できることを特徴とする。
以上に説明した請求項6の発明によると、1個のマイクロアンテナ装置によって2バンド、3バンド等、多周波に対応することができる。
すなわち、電気的長さの異なる複数の無給電アンテナ素子の何れか任意の無給電アンテナ素子を同調させて、任意波長の電波を送受信することができる。
多周波アンテナというものは公知であるが、1個の励振器に対向させた「地板と平行で、しかも地板に正対していない複数個の無給電アンテナ素子」によって多周波に対応できるマイクロアンテナは未公知である。
この新規な構成によって、高性能の超小型多周波マイクロアンテナが得られる。
すなわち、電気的長さの異なる複数の無給電アンテナ素子の何れか任意の無給電アンテナ素子を同調させて、任意波長の電波を送受信することができる。
多周波アンテナというものは公知であるが、1個の励振器に対向させた「地板と平行で、しかも地板に正対していない複数個の無給電アンテナ素子」によって多周波に対応できるマイクロアンテナは未公知である。
この新規な構成によって、高性能の超小型多周波マイクロアンテナが得られる。
請求項7の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項1ないし請求項6の発明の構成要件に加えて、
細長い四角柱状、もしくは、これに類似する形状の誘電体と、 上記誘電体に取り付けられた1個もしくは複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器と、
上記無給電アンテナ素子および励振器に接続された同軸ケーブルとから成り、
独立したアンテナ装置アッセンブリーが形成されていることを特徴とする。
細長い四角柱状、もしくは、これに類似する形状の誘電体と、 上記誘電体に取り付けられた1個もしくは複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器と、
上記無給電アンテナ素子および励振器に接続された同軸ケーブルとから成り、
独立したアンテナ装置アッセンブリーが形成されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項7の発明によると、本発明に係るマイクロアンテナが1個の商品として流通単位を形成する。
これによって、アンテナメーカーは専門的技術に基づき専門設備を駆使してマイクロアンテナアッセンブリーを生産して供給することができ、携帯式無線電話機メーカーは上記マイクロアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを携帯式無線電話機(未完成品)に装着して同軸ケーブルを接続すればよい。
このようにして、アンテナメーカーと携帯式無線電話機メーカーとの分業が確立され、
近代的産業形態におけるアンテナ機器工業の発展に貢献するところ多大である。
これによって、アンテナメーカーは専門的技術に基づき専門設備を駆使してマイクロアンテナアッセンブリーを生産して供給することができ、携帯式無線電話機メーカーは上記マイクロアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを携帯式無線電話機(未完成品)に装着して同軸ケーブルを接続すればよい。
このようにして、アンテナメーカーと携帯式無線電話機メーカーとの分業が確立され、
近代的産業形態におけるアンテナ機器工業の発展に貢献するところ多大である。
請求項8の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項1ないし請求項6の発明の構成要件に加えて、側面に平行な2面を有する柱状、もしくは、これに類似する形状のの誘電体と、
上記平行な2面の片方の面に取付けられた1個または複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器とを具備し、
かつ、前記平行2面の他方の面に2個の端子が形成されていて、無給電アンテナ素子の1端と、励振器の入力端とが、それぞれ前記の端子に接続導通されていて、無線通信機の回路基板に実装し得るパーツを形成していることを特徴とする。
上記平行な2面の片方の面に取付けられた1個または複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器とを具備し、
かつ、前記平行2面の他方の面に2個の端子が形成されていて、無給電アンテナ素子の1端と、励振器の入力端とが、それぞれ前記の端子に接続導通されていて、無線通信機の回路基板に実装し得るパーツを形成していることを特徴とする。
以上に説明した請求項8の発明によると、専門のアンテナメーカーで生産されたアンテナアッセンブリーを、携帯式無線電話機の高周波回路基板に対して迅速容易に装着することができる。
すなわち、本発明に係るマイクロアンテナの主要構成部材である無給電アンテナ素子と、励振器とが誘電体に取り付けられて1個のアッセンブリーパーツを形成しており、かつ、前記無給電アンテナ素子の接地端子と励振器の給電端子とが誘電体の平面に設けられているので、
携帯式無線電話機メーカーは、アンテナ専門メーカーからアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを無線電話機高周波回路の基板に装着すればよい。
特に、(イ)誘電体を支持部材として構成されているので、この誘電体を基板に装着すれば、無給電アンテナ素子も励振器も、それぞれ正しい位置に固定され、
(ロ)誘電体の平面に端子が設けられているので、この平面を基板に当接させて取り付ければ電気的な接続導通が迅速かつ容易に行なわれる。
すなわち、本発明に係るマイクロアンテナの主要構成部材である無給電アンテナ素子と、励振器とが誘電体に取り付けられて1個のアッセンブリーパーツを形成しており、かつ、前記無給電アンテナ素子の接地端子と励振器の給電端子とが誘電体の平面に設けられているので、
携帯式無線電話機メーカーは、アンテナ専門メーカーからアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを無線電話機高周波回路の基板に装着すればよい。
特に、(イ)誘電体を支持部材として構成されているので、この誘電体を基板に装着すれば、無給電アンテナ素子も励振器も、それぞれ正しい位置に固定され、
(ロ)誘電体の平面に端子が設けられているので、この平面を基板に当接させて取り付ければ電気的な接続導通が迅速かつ容易に行なわれる。
請求項9の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項7または請求項8の発明の構成要件に加えて、(図3参照)前記の誘電体にアンテナ整合回路(8)が取り付けられ、もしくは埋設されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項9の発明によると、マイクロアンテナのアッセンブリー部品にアンテナ整合回路が備わっているので、このアッセンブリー部品を高周波回路基板に装着するだけで、直ちに当該マイクロアンテナのインピーダンスが整合され、アンテナ性能が最大限に発揮される。
請求項10の発明に係るマイクロアンテナ製造方法の構成は、前記請求項1ないし請求項5のマイクロアンテナを製造する場合、
(図10参照)イ.細長い板状をなす複数個の誘電体(11A,11B,11C)のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器(15A,15B,15C)を取り付けて構成し、
ロ.前記複数個の誘電体の内の1個の誘電体(15A)に、前記の分割されたヘリカル励振器(15A)に対向離間せしめて、電気的長さλ/4の無給電アンテナ素子〔1〕を取り付けて構成し、
ハ.前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする。
(図10参照)イ.細長い板状をなす複数個の誘電体(11A,11B,11C)のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器(15A,15B,15C)を取り付けて構成し、
ロ.前記複数個の誘電体の内の1個の誘電体(15A)に、前記の分割されたヘリカル励振器(15A)に対向離間せしめて、電気的長さλ/4の無給電アンテナ素子〔1〕を取り付けて構成し、
ハ.前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする。
以上に説明した請求項10の発明方法によると、請求項1ないし請求項5のマイクロアンテナを、低コスト高精度出工業的に大量生産することができる。
すなわち、複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い。
すなわち、複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い。
請求項11の発明に係る製造方法の構成は、前記請求項6のマイクロアンテナを製造する場合、
(図4参照)イ.細長い板状をなす複数個の誘電体(11A,11B,11C)のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器(15A,15B,15C)を取り付けて構成し、
ロ.前記複数個の誘電体の内の1個の誘電体(15A)に、前記の分割されたヘリカル励振器(15A)に対向離間させて、電気的長さλL/4の無給電アンテナ素子(17L)を取り付けて構成し、
ハ.上記1個の誘電体以外の1個の誘電体(15B)には、電気的長さλS/4の無給電アンテナ素子(17S)を、前記の分割されたヘリカル励振器(15A)以外の分割されたヘリカル励振器(15B)に対向離間させて取り付けて構成し、
ニ.前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする。
(図4参照)イ.細長い板状をなす複数個の誘電体(11A,11B,11C)のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器(15A,15B,15C)を取り付けて構成し、
ロ.前記複数個の誘電体の内の1個の誘電体(15A)に、前記の分割されたヘリカル励振器(15A)に対向離間させて、電気的長さλL/4の無給電アンテナ素子(17L)を取り付けて構成し、
ハ.上記1個の誘電体以外の1個の誘電体(15B)には、電気的長さλS/4の無給電アンテナ素子(17S)を、前記の分割されたヘリカル励振器(15A)以外の分割されたヘリカル励振器(15B)に対向離間させて取り付けて構成し、
ニ.前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする。
以上に説明した請求項11の発明方法によると、請求項6のマイクロアンテナを、低コスト高精度出工業的に大量生産することができる。
すなわち、『複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い』ということについては前記請求項10の発明方法におけると同様であるが、特に、多周波マイクロアンテナを製造する場合に好適である。
すなわち、『複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い』ということについては前記請求項10の発明方法におけると同様であるが、特に、多周波マイクロアンテナを製造する場合に好適である。
請求項1の発明に係るマイクロアンテナによると、無給電アンテナ素子に励振器を対向させて静電容量結合するという簡単な構成で高性能の超小型アンテナ装置が構成され、その製造コストが低廉である。
超小型であるから、これを携帯式無線電話機のケース内に収納することができ、携帯式無線電話機全体の軽量化に有効であるのみならず、ケースからアンテナが突出しないので使い易い上に、携帯式無線電話機の外観がすっきりして意匠的にも優れたものとなり、商品価値を高める。
超小型であるから、これを携帯式無線電話機のケース内に収納することができ、携帯式無線電話機全体の軽量化に有効であるのみならず、ケースからアンテナが突出しないので使い易い上に、携帯式無線電話機の外観がすっきりして意匠的にも優れたものとなり、商品価値を高める。
請求項2の発明によると、原理的に小型軽量なマイクロアンテナを実体的にも最小に構成することができる。
すなわち請求項1に係るマイクロアンテナの無給電アンテナ素子は、その電気的長さを
通信電波の波長λの1/4にすることもでき、3/4にすることもできるが、該無給電アンテナ素子の一端に励振器を静電容量結合するという構成から、その電気的長さはλ/4の奇数倍に限られる。こうした考察から明らかなように、無給電アンテナ素子の電気的長さを「λ/4の奇数倍の中で最も小さい値」とした本請求項の構成によって、最小の無給電アンテナ素子が得られる。
また、本発明者らの試作実験によっても、電気的長さλ/4とした場合に良好なアンテナ特性(利得、同調周波数帯域幅、指向性など)が得られることが確認された。
すなわち請求項1に係るマイクロアンテナの無給電アンテナ素子は、その電気的長さを
通信電波の波長λの1/4にすることもでき、3/4にすることもできるが、該無給電アンテナ素子の一端に励振器を静電容量結合するという構成から、その電気的長さはλ/4の奇数倍に限られる。こうした考察から明らかなように、無給電アンテナ素子の電気的長さを「λ/4の奇数倍の中で最も小さい値」とした本請求項の構成によって、最小の無給電アンテナ素子が得られる。
また、本発明者らの試作実験によっても、電気的長さλ/4とした場合に良好なアンテナ特性(利得、同調周波数帯域幅、指向性など)が得られることが確認された。
請求項3の発明によると、良好なアンテナ特性(利得、同調周波数帯域幅、指向性など)が得られる上に、無給電アンテナ素子が薄板状の部材であるから軽量であり、しかも、回路基板の導通パターン形成技術を利用することにより、高精度のアンテナ素子を低コストで大量生産することができる。
該無給電アンテナ素子を短冊形に構成すると、形状が簡単であるため一層コスト低減できる。
また、メアンダー形やヘリカル形に構成すると、電気的長さに比して機械的寸法を一層小さくすることができる。
該無給電アンテナ素子を短冊形に構成すると、形状が簡単であるため一層コスト低減できる。
また、メアンダー形やヘリカル形に構成すると、電気的長さに比して機械的寸法を一層小さくすることができる。
請求項4の発明によると、励振器の機械的な長さ寸法を電気的長さに比して格段に短くできる。従ってアンテナ装置全体を一層小型ならしめ、ひいては携帯式無線電話機を小型軽量にすることができる。
請求項5の発明によると、マイクロアンテナを1個の纏まったアッセンブリーとして構成し、これを無線機高周波回路基板に装着して使用に供することができる。しかも、高周波回路の基板に設けられた地板をアンテナのグランド板として兼用できるので、携帯式無線電話機全体として部品点数が減少する。
請求項6の発明によると、1個のマイクロアンテナ装置によって2バンド、3バンド等、多周波に対応することができる。
すなわち、電気的長さの異なる複数の無給電アンテナ素子の何れか任意の無給電アンテナ素子を同調させて、任意波長の電波を送受信することができる。
多周波アンテナというものは公知であるが、1個の励振器に対向させた「地板と平行で、しかも地板に正対していない複数個の無給電アンテナ素子」によって多周波に対応できるマイクロアンテナは未公知である。
この新規な構成によって、高性能の超小型多周波マイクロアンテナが得られる。
すなわち、電気的長さの異なる複数の無給電アンテナ素子の何れか任意の無給電アンテナ素子を同調させて、任意波長の電波を送受信することができる。
多周波アンテナというものは公知であるが、1個の励振器に対向させた「地板と平行で、しかも地板に正対していない複数個の無給電アンテナ素子」によって多周波に対応できるマイクロアンテナは未公知である。
この新規な構成によって、高性能の超小型多周波マイクロアンテナが得られる。
請求項7の発明によると、本発明に係るマイクロアンテナが1個の商品として流通単位を形成する。
これによって、アンテナメーカーは専門的技術に基づき専門設備を駆使してマイクロアンテナアッセンブリーを生産して供給することができ、携帯式無線電話機メーカーは上記マイクロアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを携帯式無線電話機(未完成品)に装着して同軸ケーブルを接続すればよい。
このようにして、アンテナメーカーと携帯式無線電話機メーカーとの分業が確立され、
近代的産業形態におけるアンテナ機器工業の発展に貢献するところ多大である。
これによって、アンテナメーカーは専門的技術に基づき専門設備を駆使してマイクロアンテナアッセンブリーを生産して供給することができ、携帯式無線電話機メーカーは上記マイクロアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを携帯式無線電話機(未完成品)に装着して同軸ケーブルを接続すればよい。
このようにして、アンテナメーカーと携帯式無線電話機メーカーとの分業が確立され、
近代的産業形態におけるアンテナ機器工業の発展に貢献するところ多大である。
請求項8の発明によると、専門のアンテナメーカーで生産されたアンテナアッセンブリーを、携帯式無線電話機の高周波回路基板に対して迅速容易に装着することができる。
すなわち、本発明に係るマイクロアンテナの主要構成部材である無給電アンテナ素子と、励振器とが誘電体に取り付けられて1個のアッセンブリーパーツを形成しており、かつ、前記無給電アンテナ素子の接地端子と励振器の給電端子とが誘電体の平面に設けられているので、
携帯式無線電話機メーカーは、アンテナ専門メーカーからアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを無線電話機高周波回路の基板に装着すればよい。
特に、(イ)誘電体を支持部材として構成されているので、この誘電体を基板に装着すれば、無給電アンテナ素子も励振器も、それぞれ正しい位置に固定され、
(ロ)誘電体の平面に端子が設けられているので、この平面を基板に当接させて取り付ければ電気的な接続導通が迅速かつ容易に行なわれる。
すなわち、本発明に係るマイクロアンテナの主要構成部材である無給電アンテナ素子と、励振器とが誘電体に取り付けられて1個のアッセンブリーパーツを形成しており、かつ、前記無給電アンテナ素子の接地端子と励振器の給電端子とが誘電体の平面に設けられているので、
携帯式無線電話機メーカーは、アンテナ専門メーカーからアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを無線電話機高周波回路の基板に装着すればよい。
特に、(イ)誘電体を支持部材として構成されているので、この誘電体を基板に装着すれば、無給電アンテナ素子も励振器も、それぞれ正しい位置に固定され、
(ロ)誘電体の平面に端子が設けられているので、この平面を基板に当接させて取り付ければ電気的な接続導通が迅速かつ容易に行なわれる。
請求項9の発明によると、マイクロアンテナのアッセンブリー部品にアンテナ整合回路が備わっているので、このアッセンブリー部品を高周波回路基板に装着するだけで、直ちに当該マイクロアンテナのインピーダンスが整合され、アンテナ性能が最大限に発揮される。
請求項10の発明方法によると、請求項1ないし請求項5のマイクロアンテナを、低コスト高精度出工業的に大量生産することができる。
すなわち、複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い。
すなわち、複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い。
請求項11の発明方法によると、請求項6のマイクロアンテナを、低コスト高精度出工業的に大量生産することができる。
すなわち、『複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い』ということについては前記請求項10の発明方法におけると同様であるが、特に、多周波マイクロアンテナを製造する場合に好適である。
すなわち、『複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い』ということについては前記請求項10の発明方法におけると同様であるが、特に、多周波マイクロアンテナを製造する場合に好適である。
図1は本発明の基本的な構成を説明するために示したもので、(A)は短冊形の無給電アンテナ素子とヘリカル形励振器とを備えた実施形態の模式的な斜視図、(B)はメアンダー形の無給電アンテナ素子とメアンダー形の励振器とを備えた実施形態の模式的な斜視図である。
(図1(A)参照)符号6を付して示したのは地板(グランド板と同意)である。この地板6と平行に、短冊形の無給電アンテナ素子1が配置されている。本発明において短冊形とは細長い長方形もしくはこれに類似する形状をいう。
上記の地板6には切欠6aが設けられていて、前記無給電アンテナ素子1は地板に正対していない。このように、「地板に正対していないこと」は、本発明における最も重要な構成要件であるから、次に、これを詳しく述べる。
(図1(A)参照)符号6を付して示したのは地板(グランド板と同意)である。この地板6と平行に、短冊形の無給電アンテナ素子1が配置されている。本発明において短冊形とは細長い長方形もしくはこれに類似する形状をいう。
上記の地板6には切欠6aが設けられていて、前記無給電アンテナ素子1は地板に正対していない。このように、「地板に正対していないこと」は、本発明における最も重要な構成要件であるから、次に、これを詳しく述べる。
説明の便宜上、図学における「投影」を考える。
地板6を投影面として、無給電アンテナ素子1を投影すると、切欠6aが有るため、該無給電アンテナ素子1の投影図形は地板6の上には形成されない(地板の延長面上に投影されるが、地板の実体上には投影されない)。本発明においては、このような位置関係を正対しないという。
本例の無給電アンテナ素子1は、一見、従来のF形アンテナに類似しているが、地板との関係において全く異なる部材である。そこで、「地板と平行で、しかも地板に正対しないアンテナ素子」を、従来におけるアンテナの概念と区別して無給電素子と呼ぶ。
地板6を投影面として、無給電アンテナ素子1を投影すると、切欠6aが有るため、該無給電アンテナ素子1の投影図形は地板6の上には形成されない(地板の延長面上に投影されるが、地板の実体上には投影されない)。本発明においては、このような位置関係を正対しないという。
本例の無給電アンテナ素子1は、一見、従来のF形アンテナに類似しているが、地板との関係において全く異なる部材である。そこで、「地板と平行で、しかも地板に正対しないアンテナ素子」を、従来におけるアンテナの概念と区別して無給電素子と呼ぶ。
前記無給電アンテナ素子1の電気的長さは、送受信電波の波長をλとして、λ/4でも良く、λ/2(=2λ/4)でも良く、3λ/4でも良い。要するにλ/4の整数倍出あれば良い。
従来の技術的常識においては、アンテナ素子の電気的長さはλ/4の奇数倍と考えられていたが、本発明者の試験研究の結果、λ/4の整数倍であれば、実用に供し得る程度に良好なアンテナ特性が得られた。
アンテナ利得のみに注目すれば、電気的長さλ/4よりもλ/2の方が良く、3λ/4は更に良い。しかし、小型軽量であることを重視すれば、電気的長さλ/4にすることが
最も良い。本実施形態においては、符号1の無給電アンテナ素子の電気的長さをλ/4に設定した。
従来の技術的常識においては、アンテナ素子の電気的長さはλ/4の奇数倍と考えられていたが、本発明者の試験研究の結果、λ/4の整数倍であれば、実用に供し得る程度に良好なアンテナ特性が得られた。
アンテナ利得のみに注目すれば、電気的長さλ/4よりもλ/2の方が良く、3λ/4は更に良い。しかし、小型軽量であることを重視すれば、電気的長さλ/4にすることが
最も良い。本実施形態においては、符号1の無給電アンテナ素子の電気的長さをλ/4に設定した。
符号2を付して示したのは励振器である。励振器の電気的長さもλ/4の整数倍に設定される。本実施形態においては小型軽量を重視して電気的長さλ/4とした。
λ/4励振器2の入力端は、携帯式無線電話機の高周波回路4の出力端に接続導通される。該λ/4励振器2の開放端は、λ/4無給電アンテナ素子1の片方の端に対向離間させて静電容量3を形成する。
λ/4無給電アンテナ素子1の他方の端は接地Eする。
本実施形態のようにGHz帯の電波を扱うと、アンテナ素子の僅かな長さ部分もL(リアクタンス)として作用することが少なくない。前記のλ/4励振器2とλ/4無給電アンテナ素子1との結合は、極めて厳密に言えば電磁界結合であるが、本発明においては
「電界結合を主とする電磁界結合」を静電容量結合と呼ぶ。
λ/4励振器2の入力端は、携帯式無線電話機の高周波回路4の出力端に接続導通される。該λ/4励振器2の開放端は、λ/4無給電アンテナ素子1の片方の端に対向離間させて静電容量3を形成する。
λ/4無給電アンテナ素子1の他方の端は接地Eする。
本実施形態のようにGHz帯の電波を扱うと、アンテナ素子の僅かな長さ部分もL(リアクタンス)として作用することが少なくない。前記のλ/4励振器2とλ/4無給電アンテナ素子1との結合は、極めて厳密に言えば電磁界結合であるが、本発明においては
「電界結合を主とする電磁界結合」を静電容量結合と呼ぶ。
本図1(A)に示した実施形態では,外形寸法(mm)が22×3×3と小型でありながら、1969MHz〜2688MHzという超広帯域において、VSWR(定在波比)2.0以下を実現した。そのVSWR(定在波比)特性を図6(A)に示す。
上記のアンテナ特性から容易に理解し得るように本発明のマイクロアンテナは、モバイル機器、PCカード、CFカード、無線LAN、アクセスポイント、ルータ等、広範な用途に好適である。
上記のアンテナ特性から容易に理解し得るように本発明のマイクロアンテナは、モバイル機器、PCカード、CFカード、無線LAN、アクセスポイント、ルータ等、広範な用途に好適である。
図1(B)は、前掲の図1(A)の実施形態の改良例である。
図1(A)に比して異なる処を次に説明する。
符号1Mを付して示したのは前例(図1(A))におけるλ/4無給電アンテナ素子1に対応する無給電アンテナ素子であって、その電気的長さはλ/4であるが、メアンダー形に形成してある。これにより、電気的長さに比して機械的な長さ寸法を短縮することができ、中心周波数2.45GHzの場合、外形寸法(mm)を16.5×3×2.9に縮小することができた。そのVSWR(定在波比)特性を図6(B)に示す。
本図1(B)の実施形態においては四角柱状の誘電体9を用い、その表面に「基板の導通パターン形成技術」を利用してλ/4無給電アンテナ素子1Mおよびλ/4励振器2Mを形成してある。
本例の励振器はメアンダー形に形成してあり、その電気的長さはλ/4である。
(図1の(A)と(B)とを対比して参照)短冊形のλ/4無給電アンテナ素子1とメアンダー形のλ/4励振器2Mとを組み合わせてマイクロアンテナを構成することもでき、また、cのλ/4無給電アンテナ素子1Mとヘリカル形のλ/4励振器2とを組み合わせてマイクロアンテナを構成することもできる。
また、図1(C)のようにヘリカル形のλ/4無給電アンテナ素子1Hとヘリカル形の励振器2(もしくはメアンダー形の励振器2M)とを組み合わせてマイクロアンテナを構成することもできる。
図1(A)に比して異なる処を次に説明する。
符号1Mを付して示したのは前例(図1(A))におけるλ/4無給電アンテナ素子1に対応する無給電アンテナ素子であって、その電気的長さはλ/4であるが、メアンダー形に形成してある。これにより、電気的長さに比して機械的な長さ寸法を短縮することができ、中心周波数2.45GHzの場合、外形寸法(mm)を16.5×3×2.9に縮小することができた。そのVSWR(定在波比)特性を図6(B)に示す。
本図1(B)の実施形態においては四角柱状の誘電体9を用い、その表面に「基板の導通パターン形成技術」を利用してλ/4無給電アンテナ素子1Mおよびλ/4励振器2Mを形成してある。
本例の励振器はメアンダー形に形成してあり、その電気的長さはλ/4である。
(図1の(A)と(B)とを対比して参照)短冊形のλ/4無給電アンテナ素子1とメアンダー形のλ/4励振器2Mとを組み合わせてマイクロアンテナを構成することもでき、また、cのλ/4無給電アンテナ素子1Mとヘリカル形のλ/4励振器2とを組み合わせてマイクロアンテナを構成することもできる。
また、図1(C)のようにヘリカル形のλ/4無給電アンテナ素子1Hとヘリカル形の励振器2(もしくはメアンダー形の励振器2M)とを組み合わせてマイクロアンテナを構成することもできる。
図2は、前掲の図1(A)に基本タイプを示したマイクロアンテナを、無線機の高周波回路基板に装着した状態を描いた模式的な斜視図に、整合回路をシンボルマークで付記した図である。
細長い四角柱状の誘電体9(本図2においては仮想線で概要的な位置を示す・前掲の図1(B)において説明した符号9の部材)にλ/4無給電アンテナ素子1とλ/4励振器2とを固着してアッセンブリー部品とし、同軸ケーブル7を接続してある。該同軸ケーブルの中心導体はλ/4励振器2の給電端に、外部導体はλ/4無給電アンテナ素子1の一端に、それぞれ接続導通されている。
一方、無線機の回路基板5の片方の面に地板6が形成されている。この地板6は基板5の表裏いずれに形成しても良い。そして、切欠6aが設けられている。
前記の誘電体9は、必ずしも四角柱でなくても良い。図から容易に推察できるように、平行な2面を有する柱状の部材であれば足りる。上記の平行な2面とは、λ/4無給電アンテナ素子1を取り付ける頂面と基板5に取り付ける底面とである。
細長い四角柱状の誘電体9(本図2においては仮想線で概要的な位置を示す・前掲の図1(B)において説明した符号9の部材)にλ/4無給電アンテナ素子1とλ/4励振器2とを固着してアッセンブリー部品とし、同軸ケーブル7を接続してある。該同軸ケーブルの中心導体はλ/4励振器2の給電端に、外部導体はλ/4無給電アンテナ素子1の一端に、それぞれ接続導通されている。
一方、無線機の回路基板5の片方の面に地板6が形成されている。この地板6は基板5の表裏いずれに形成しても良い。そして、切欠6aが設けられている。
前記の誘電体9は、必ずしも四角柱でなくても良い。図から容易に推察できるように、平行な2面を有する柱状の部材であれば足りる。上記の平行な2面とは、λ/4無給電アンテナ素子1を取り付ける頂面と基板5に取り付ける底面とである。
前記のアッセンブリー部品として形成されたマイクロアンテナを、地板6の切欠6aに対向させて、基板5に装着し、同軸ケーブル7を高周波回路4に接続すると、基板に対するマイクロアンテナアッセンブリーの実装作業が完了する。この作業は、格別に高度の技術的な知識や熟練を要しないで、迅速かつ容易に遂行される。
符号8を付して示したのは、マイクロアンテナを高周波回路4に整合させるための回路である。
本例においては、上記の整合回路8を、アンテナメーカーと無線機メーカーとの技術的連携の下に設計され、無線機メーカー側で準備する。
符号8を付して示したのは、マイクロアンテナを高周波回路4に整合させるための回路である。
本例においては、上記の整合回路8を、アンテナメーカーと無線機メーカーとの技術的連携の下に設計され、無線機メーカー側で準備する。
図3は、前記と更に異なる実施形態を示し、誘電体の内部に整合回路を組み込んだ状態を模式的に描いた斜視図である。
前掲の図2に比べて異なる処はつぎの3点である。
〔1〕図2においては図1(A)のマイクロアンテナを用いたのに対して、図3においては図1(B)のマイクロアンテナを用いている。
〔2〕図2においては整合回路8を基板5側に設けた。すなわち、無線機メーカーの製作分野に入っていた。図3においては、上記の整合回路8をマイクロアンテナアッセンブリーの誘電体9に固着して、もしくは誘電体9内に埋設して一体的に組み込んである。これにより、整合回路8がアンテナメーカーの製作分野に入る。
〔3〕λ/4無給電アンテナ素子1Mの接地点Eと、メアンダー形λ/4励振器2Mの給電側の点aとが、誘電体9の底面に露出して端子を形成している。図示の10はストリップラインである。
λ/4無給電アンテナ素子1Mの接地点Eを「地板6の切欠6aの縁」に重ね合わせるとともに、λ/4励振器2Mの給電側の点aをストリップライン10に重ね合わせて、誘電体9を基板5に装着すると、インピーダンス整合も含めてマイクロアンテナの実装作業が完了する。このように、アンテナ装着の組み付け作業性が非常に優れている。
前掲の図2に比べて異なる処はつぎの3点である。
〔1〕図2においては図1(A)のマイクロアンテナを用いたのに対して、図3においては図1(B)のマイクロアンテナを用いている。
〔2〕図2においては整合回路8を基板5側に設けた。すなわち、無線機メーカーの製作分野に入っていた。図3においては、上記の整合回路8をマイクロアンテナアッセンブリーの誘電体9に固着して、もしくは誘電体9内に埋設して一体的に組み込んである。これにより、整合回路8がアンテナメーカーの製作分野に入る。
〔3〕λ/4無給電アンテナ素子1Mの接地点Eと、メアンダー形λ/4励振器2Mの給電側の点aとが、誘電体9の底面に露出して端子を形成している。図示の10はストリップラインである。
λ/4無給電アンテナ素子1Mの接地点Eを「地板6の切欠6aの縁」に重ね合わせるとともに、λ/4励振器2Mの給電側の点aをストリップライン10に重ね合わせて、誘電体9を基板5に装着すると、インピーダンス整合も含めてマイクロアンテナの実装作業が完了する。このように、アンテナ装着の組み付け作業性が非常に優れている。
図4は、本発明のマイクロアンテナアを製作する作業の実施形態における工程を描いた分解斜視図である。
本図4の工程に従って製作されるマイクロアンテナは、図2に示したマイクロアンテナアッセンブリーと類似である。
図2においては1個の部材として描いた誘電体9は、詳しくは図4に示したように3枚の板状誘電体を重ね合わせて構成する。すなわち、上部誘電体板11Aと、中央誘電体板11Bと、下部誘電体板11Cとを重ね合わせて一体に連設する。
上記それぞれの板状誘電体には、ヘリカル形状の励振器の一部分が形成されている。
すなわち、上部誘電体板11Aには分割ヘリカル励振器上部15Aが、中央誘電体板11Bには分割ヘリカル励振器中央部15Bが、下部誘電体板11Cには分割ヘリカル励振器15Cが、それぞれ導通パターンとして形成されている。
これにより、3枚の板状誘電体を重ね合わせるとともに、3個の分割ヘリカル励振器を相互に接続導通すると1個のヘリカル励振器が出来上がる。
本図4の工程に従って製作されるマイクロアンテナは、図2に示したマイクロアンテナアッセンブリーと類似である。
図2においては1個の部材として描いた誘電体9は、詳しくは図4に示したように3枚の板状誘電体を重ね合わせて構成する。すなわち、上部誘電体板11Aと、中央誘電体板11Bと、下部誘電体板11Cとを重ね合わせて一体に連設する。
上記それぞれの板状誘電体には、ヘリカル形状の励振器の一部分が形成されている。
すなわち、上部誘電体板11Aには分割ヘリカル励振器上部15Aが、中央誘電体板11Bには分割ヘリカル励振器中央部15Bが、下部誘電体板11Cには分割ヘリカル励振器15Cが、それぞれ導通パターンとして形成されている。
これにより、3枚の板状誘電体を重ね合わせるとともに、3個の分割ヘリカル励振器を相互に接続導通すると1個のヘリカル励振器が出来上がる。
上記のようにしてヘリカル励振器を作り上げるのと同時に、次のようにして無給電アンテナ素子を構成する。
この図4は、無給電素子に関して二つの実施例を一つの図面で表している。次に実施例1と実施例2とに区分して説明する。
この図4は、無給電素子に関して二つの実施例を一つの図面で表している。次に実施例1と実施例2とに区分して説明する。
本図4に、〔1(λ/4無給電アンテナ素子)〕と付記した部材は、図1(A)および図2においてλ/4無給電アンテナ素子1として述べた部材と同様の構成部分である。
この実施例1においては、(長波長無給電アンテナ素子)17Lという文字、並びに、
(短波長無給電アンテナ素子)17Sという文字および該17Sが指示している部材を無視されたい。
上述のように、上部誘電体板11Aにλ/4無給電アンテナ素子1を形成しておくと、3枚の板状誘電体を重ね合わせて組み立てることにより、図2に示したのと類似のマイクロアンテナが製作される。
この実施例1においては、(長波長無給電アンテナ素子)17Lという文字、並びに、
(短波長無給電アンテナ素子)17Sという文字および該17Sが指示している部材を無視されたい。
上述のように、上部誘電体板11Aにλ/4無給電アンテナ素子1を形成しておくと、3枚の板状誘電体を重ね合わせて組み立てることにより、図2に示したのと類似のマイクロアンテナが製作される。
実施例2においては、前記の〔1(λ/4無給電アンテナ素子)〕という文字を無視されたい。
上部誘電体板11Aには長波長無給電アンテナ素子17Lが、導通パターンによって形成されている。
中央誘電体板11Bには短波長無給電アンテナ素子17Sが、導通パターンによって形成されている。
これによって、相対的に長い波長と、相対的に短い波長との2波長を送受信し得るデュアルバンドのマイクロアンテナが製作される。
図示を省略するが、同様にして3バンド、4バンド等の多周波マイクロアンテナを構成することができる。
上部誘電体板11Aには長波長無給電アンテナ素子17Lが、導通パターンによって形成されている。
中央誘電体板11Bには短波長無給電アンテナ素子17Sが、導通パターンによって形成されている。
これによって、相対的に長い波長と、相対的に短い波長との2波長を送受信し得るデュアルバンドのマイクロアンテナが製作される。
図示を省略するが、同様にして3バンド、4バンド等の多周波マイクロアンテナを構成することができる。
図5は、前掲の図4と異なる多周波マイクロアンテナを説明するために示したもので、(A)は比較参照のために挙げた図であって「図2の単バンドアンテナ」の模式的な平面図、(B)は図4と異なる2バンドアンテナの模式的な平面図、(C)は4バンドアンテナの模式的な平面図、(D)は前記と更に異なる2バンドアンテナの模式的な断面図である。
図5(A)は前掲の図2に示したλ/4無給電アンテナ素子1と、λ/4励振器2と、
誘電体9とを模式的に描いた平面図に高周波回路4とグランド板とを付記した図である。
これに比して図5(B)に描かれている長波長無給電アンテナ素子17Lは、前掲の図4に示した長波長無給電アンテナ素子17Lに対応する同様の部材である。
本図5(B)に描かれている短波長無給電アンテナ素子17Sは、前掲の図4に示した短波長無給電アンテナ素子17Sに対応する類似の部材であるが、異なるところは、誘電体9の上面に配置されていることである。このように構成しても、図4におけると同様の2バンドアンテナ特性が得られる。
この図5(A)の実施形態を図4の実施形態に比べると、マイクロアンテナのアッセンブリーとしての外形寸法は長くなるが、製作工程が簡単である。一長一短が有るから、使用条件を勘案して任意に選定すれば良い。
図5(A)は前掲の図2に示したλ/4無給電アンテナ素子1と、λ/4励振器2と、
誘電体9とを模式的に描いた平面図に高周波回路4とグランド板とを付記した図である。
これに比して図5(B)に描かれている長波長無給電アンテナ素子17Lは、前掲の図4に示した長波長無給電アンテナ素子17Lに対応する同様の部材である。
本図5(B)に描かれている短波長無給電アンテナ素子17Sは、前掲の図4に示した短波長無給電アンテナ素子17Sに対応する類似の部材であるが、異なるところは、誘電体9の上面に配置されていることである。このように構成しても、図4におけると同様の2バンドアンテナ特性が得られる。
この図5(A)の実施形態を図4の実施形態に比べると、マイクロアンテナのアッセンブリーとしての外形寸法は長くなるが、製作工程が簡単である。一長一短が有るから、使用条件を勘案して任意に選定すれば良い。
図5(C)は、上記(B)図の2バンドアンテナを発展させたものであって、誘電体9の上面に、更に、追加の無給電アンテナ素子(長)18と、追加の無給電アンテナ素子(
短)19とを配置してある。これによって、4バンドアンテナ特性が得られる。
図示を省略するが、本図5(C)の応用例として3バンドマイクロアンテナや、5バンドマイクロアンテナを構成することもできる。いずれの場合も、無給電アンテナ素子の片方の端を接地Eし、他方の端を励振器2の開放端に対向離間させて静電結合容量を形成させる。
短)19とを配置してある。これによって、4バンドアンテナ特性が得られる。
図示を省略するが、本図5(C)の応用例として3バンドマイクロアンテナや、5バンドマイクロアンテナを構成することもできる。いずれの場合も、無給電アンテナ素子の片方の端を接地Eし、他方の端を励振器2の開放端に対向離間させて静電結合容量を形成させる。
図5(D)は、前掲の図4に示した製作方法を適用して構成したマイクロアンテナに類似するマイクロアンテナアッセンブリーを模式的に描いた断面図である。ただし、本図5(D)においては励振器をヘリカルに形成せず、メアンダー形の励振器2Mを設けてある。ヘリカル励振器とメアンダー励振器とは任意に選定して用いることができる。
図示を省略するが、本図5(D)の応用例として下部誘電体板11Cの上面(または、中央誘電体板11Bの下面)に無給電アンテナ素子を配設して3バンドアンテナ特性を有するマイクロアンテナアッセンブリーを構成することもできる。
図示を省略するが、本図5(D)の応用例として下部誘電体板11Cの上面(または、中央誘電体板11Bの下面)に無給電アンテナ素子を配設して3バンドアンテナ特性を有するマイクロアンテナアッセンブリーを構成することもできる。
1…λ/4無給電アンテナ素子
1H…ヘリカル形λ/4無給電アンテナ素子
1M…メアンダーライン形λ/4無給電アンテナ素子
2…λ/4励振器
2M…メアンダーライン形λ/4励振器
3…静電結合容量
4…高周波回路
5…基板
6…地板
6a…切欠
7…同軸ケーブル
8…整合回路
9…誘電体
10…ストリップライン
11A…上部誘電体板
11B…中央誘電体板
11C…下部誘電体板
15A…分割ヘリカル励振器上部
15B…分割ヘリカル励振器中央部
15C…分割ヘリカル励振器 下部
17L…長波長無給電アンテナ素子
17S…短波長無給電アンテナ素子
18…追加無給電アンテナ素子(長)
19…追加無給電アンテナ素子(短)
1H…ヘリカル形λ/4無給電アンテナ素子
1M…メアンダーライン形λ/4無給電アンテナ素子
2…λ/4励振器
2M…メアンダーライン形λ/4励振器
3…静電結合容量
4…高周波回路
5…基板
6…地板
6a…切欠
7…同軸ケーブル
8…整合回路
9…誘電体
10…ストリップライン
11A…上部誘電体板
11B…中央誘電体板
11C…下部誘電体板
15A…分割ヘリカル励振器上部
15B…分割ヘリカル励振器中央部
15C…分割ヘリカル励振器 下部
17L…長波長無給電アンテナ素子
17S…短波長無給電アンテナ素子
18…追加無給電アンテナ素子(長)
19…追加無給電アンテナ素子(短)
Claims (11)
- 地板(6)に対してほぼ平行で、概要的に細長い板状の無給電アンテナ素子(1)の片方の端が接地されており、
励振器(2)の開放端が、上記無給電アンテナ素子の他方の端に対向離間し、静電容量(3)を介して結合されるとともに、該励振器の入力端が、無線機高周波回路(4)の出力端に接続導通されており、
かつ、前記無給電アンテナ素子が地板に正対していないことを特徴とする、マイクロアンテナ。 - 前記無給電アンテナ素子(1)及び励振器(2)の少なくとも何れか片方は、電気的長さが「通信電波の波長λの1/4」であることを特徴とする、請求項1 に記載したマイクロアンテナ。
- 前記無給電アンテナ素子(1)は薄板状の部材であり、
その主要部分が短冊状、もしくはメアンダー形、またはヘリカル形であることを特徴とする、請求項1または請求項2 に記載したマイクロアンテナ。 - 前記励振器(2)が、ヘリカル状もしくはヘリカル形に類似した形状、または、メアンダー形であることを特徴とする、請求項1ないし請求項3の何れかに記載したマイクロアンテナ。
- 基板(5)の導通パターンによって地板(6)が形成されるとともに、その一部分に切欠(6a)が設けられており、
かつ、平行な2面を有する誘電体の片方の面に前記無給電アンテナ素子(1)が固着されるとともに、
該誘電体の他方の面が、前記地板が切り欠かれた箇所(6a)に取り付けられていることを特徴とする、請求項1ないし請求項4の何れかに記載したマイクロアンテナ。 - 1個の励振器(2)に対して、電気的長さを異にする複数個の無給電アンテナ素子(17L,17S)が配設されていて、複数種類の波長の電波を送受信できることを特徴とする、請求項1ないし請求項5の何れかに記載したマイクロアンテナ。
- 細長い四角柱状、もしくは、これに類似する形状の誘電体と、
上記誘電体に取り付けられた1個もしくは複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器と、
上記無給電アンテナ素子および励振器に接続された同軸ケーブルとから成り、
独立したアンテナ装置アッセンブリーが形成されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項6の何れかに記載したマイクロアンテナ。 - 側面に平行な2面を有する柱状、もしくは、これに類似する形状の誘電体と、
上記平行な2面の片方の面に取付けられた1個または複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器とを具備し、
かつ、前記平行2面の他方の面に2個の端子が形成されていて、無給電アンテナ素子の1端と、励振器の入力端とが、それぞれ前記の端子に接続導通されていて、無線通信機の回路基板に実装し得るパーツを形成していることを特徴とする、請求項1ないし請求項6の何れかに記載したマイクロアンテナ。 - 前記の誘電体にアンテナ整合回路(8)が取り付けられ、もしくは埋設されていることを特徴とする、請求項7または請求項8に記載したマイクロアンテナ。
- イ.細長い板状をなす複数個の誘電体(11A,11B,11C)のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器(15A,15B,15C)を取り付けて構成し、
ロ.前記複数個の誘電体の内の1個の誘電体(15A)に、前記の分割されたヘリカル励振器(15A)に対向離間せしめて、電気的長さλ/4の無給電アンテナ素子〔1〕を取り付けて構成し、
ハ.前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする、請求項1ないし請求項5の何れかに記載したマイクロアンテナを製造する方法。 - イ.細長い板状をなす複数個の誘電体(11A,11B,11C)のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器(15A,15B,15C)を取り付けて構成し、
ロ.前記複数個の誘電体の内の1個の誘電体(15A)に、前記の分割されたヘリカル励振器(15A)に対向離間させて、電気的長さλL/4の無給電アンテナ素子(17L)を取り付けて構成し、
ハ.上記1個の誘電体以外の1個の誘電体(15B)には、電気的長さλS/4の無給電アンテナ素子(17S)を、前記の分割されたヘリカル励振器(15A)以外の分割されたヘリカル励振器(15B)に対向離間させて取り付けて構成し、
ニ.前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする、請求項6に記載したマイクロアンテナを製造する方法。
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