JP3185856B2 - 二周波共振アンテナ装置 - Google Patents
二周波共振アンテナ装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本アンテナ装置は、例えば広
い帯域を有する通信システム、又は２つ以上の通信シス
テムを共用する通信システムに用いられる小型のアンテ
ナ装置、特に２周波共振のアンテナ装置に関する。
い帯域を有する通信システム、又は２つ以上の通信シス
テムを共用する通信システムに用いられる小型のアンテ
ナ装置、特に２周波共振のアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図１及
び２は従来のアンテナ装置を示した図であり、図１はプ
リントアンテナの放射導体板を上下２枚としたもの、図
２はプリントアンテナを横に並列に並べた場合である。
ここで、101A，101Bは放射導体板であり、２枚の異なる
長さ又は幅を有する導体板から成る。１０２は給電線、
１０３は放射板と地板の短絡金属板、１０４は地板、１
２０は誘電体板である。従来のアンテナ装置はこのよう
にして、二つの異なるサイズの放射導体板で２つの異な
る周波数で共振を起こさせることにより、一つのアンテ
ナで２共振又は広帯域化を図っている。
び２は従来のアンテナ装置を示した図であり、図１はプ
リントアンテナの放射導体板を上下２枚としたもの、図
２はプリントアンテナを横に並列に並べた場合である。
ここで、101A，101Bは放射導体板であり、２枚の異なる
長さ又は幅を有する導体板から成る。１０２は給電線、
１０３は放射板と地板の短絡金属板、１０４は地板、１
２０は誘電体板である。従来のアンテナ装置はこのよう
にして、二つの異なるサイズの放射導体板で２つの異な
る周波数で共振を起こさせることにより、一つのアンテ
ナで２共振又は広帯域化を図っている。
【０００３】この場合、二つの共振周波数FL，FHの比が
1.5 程度以上（1.5FL＜FH） であれば比較的容易に実現
出来る。しかし、非常に近い周波数、例えば二つの周波
数の比が1.5 程度未満（FL＜FH＜1.5FL） で共振させる
こと、又は二つの周波数を近接させて実質的に広帯域化
を図ることは非常に難しい。これは、二つの共振波長が
接近し、かつ２つの放射導体板が非常に近接しているた
め、２つの放射導体間の電磁結合が大となり、電気的に
２枚の放射板が一つに見えてしまい、放射導体板を２枚
とする効果が全く無くなるのである。この現象は図１の
ように放射導体板を上下２枚としたものが顕著である
が、図２のアンテナにおいても同様である。
1.5 程度以上（1.5FL＜FH） であれば比較的容易に実現
出来る。しかし、非常に近い周波数、例えば二つの周波
数の比が1.5 程度未満（FL＜FH＜1.5FL） で共振させる
こと、又は二つの周波数を近接させて実質的に広帯域化
を図ることは非常に難しい。これは、二つの共振波長が
接近し、かつ２つの放射導体板が非常に近接しているた
め、２つの放射導体間の電磁結合が大となり、電気的に
２枚の放射板が一つに見えてしまい、放射導体板を２枚
とする効果が全く無くなるのである。この現象は図１の
ように放射導体板を上下２枚としたものが顕著である
が、図２のアンテナにおいても同様である。
【０００４】しかも、この現象を抑制するには２つの放
射導体板の間隔を大きく取る必要があるので、アンテナ
が大きくなるという欠点があった。一方、放射導体板の
結合が強い（間隔が狭い）状態で、整合回路などで強制
的に近接した２つの周波数で共振させると、整合回路の
損失があり、アンテナ利得が下がってしまうという欠点
もあった。
射導体板の間隔を大きく取る必要があるので、アンテナ
が大きくなるという欠点があった。一方、放射導体板の
結合が強い（間隔が狭い）状態で、整合回路などで強制
的に近接した２つの周波数で共振させると、整合回路の
損失があり、アンテナ利得が下がってしまうという欠点
もあった。
【０００５】従って、従来のアンテナでは(a) ２つの放
射導体板が非常に近接しているため、これらの結合が大
変強く、任意の２つの周波数で共振させることが出来な
いという欠点、さらに、(b) 非常に近接した２つの周波
数で共振させる場合、又はこれらをさらに近接させて広
帯域化を図る場合には放射導体板の結合を減らすため
に、これらの間隔を取る必要があるのでアンテナが大き
くなるという欠点、また、(c) 放射導体板の間隔を狭く
して、整合回路などで強制的に近接した２つの周波数で
共振させるとアンテナ利得が低下するという欠点があっ
た。
射導体板が非常に近接しているため、これらの結合が大
変強く、任意の２つの周波数で共振させることが出来な
いという欠点、さらに、(b) 非常に近接した２つの周波
数で共振させる場合、又はこれらをさらに近接させて広
帯域化を図る場合には放射導体板の結合を減らすため
に、これらの間隔を取る必要があるのでアンテナが大き
くなるという欠点、また、(c) 放射導体板の間隔を狭く
して、整合回路などで強制的に近接した２つの周波数で
共振させるとアンテナ利得が低下するという欠点があっ
た。
【０００６】この発明の目的は、これら従来の欠点を解
決して、任意の２つの周波数で共振させることができ、
さらに非常に近接した２つの周波数で共振させる場合で
も、放射導体板の間隔を狭くでき、従って小型で、かつ
アンテナ利得の低下する恐れのない二周波共振アンテナ
装置を提供しようとするものである。
決して、任意の２つの周波数で共振させることができ、
さらに非常に近接した２つの周波数で共振させる場合で
も、放射導体板の間隔を狭くでき、従って小型で、かつ
アンテナ利得の低下する恐れのない二周波共振アンテナ
装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明による二周波共
振アンテナ装置は、地板と、上記地板に平行に配置され
た誘電体板と、上記誘電体板上に上記地板と平行に互い
に間隔をおいて配置され、一端がそれぞれ上記地板に電
気的に接地された少なくとも２枚の放射導体板と、実質
的に上記２枚の放射導体板の少なくとも一方と上記地板
とにそれぞれ接続された中心導体と外部導体を有する給
電線と、上記２枚の放射導体板間に接続された結合制御
用容量素子と、を含み、上記結合制御用容量素子の容量
は、上記２枚の放射導体板の一方から他方へ結合される
電流と、上記一方の放射導体板から上記結合制御用容量
素子を介して上記他方の放射導体板へ供給される電流が
上記他方の放射導体板において互いに逆相となるよう選
ばれている。
振アンテナ装置は、地板と、上記地板に平行に配置され
た誘電体板と、上記誘電体板上に上記地板と平行に互い
に間隔をおいて配置され、一端がそれぞれ上記地板に電
気的に接地された少なくとも２枚の放射導体板と、実質
的に上記２枚の放射導体板の少なくとも一方と上記地板
とにそれぞれ接続された中心導体と外部導体を有する給
電線と、上記２枚の放射導体板間に接続された結合制御
用容量素子と、を含み、上記結合制御用容量素子の容量
は、上記２枚の放射導体板の一方から他方へ結合される
電流と、上記一方の放射導体板から上記結合制御用容量
素子を介して上記他方の放射導体板へ供給される電流が
上記他方の放射導体板において互いに逆相となるよう選
ばれている。
【０００８】この様に２枚の放射導体板を結合制御用容
量で接続したため、２枚の放射導体板を接近して配置す
ることができ、しかも２つの共振周波数を接近して選ぶ
ことができる。
量で接続したため、２枚の放射導体板を接近して配置す
ることができ、しかも２つの共振周波数を接近して選ぶ
ことができる。
【０００９】
実施例１ 図３はこの発明の第１の実施例を示す。四辺形の誘電体
板２０を挟んで互いに対向して配置された四辺形の２枚
の放射導体板１Ａ，１Ｂの各一辺の２点、この例では両
端を接地金属板５Ａ，５Ｂでそれぞれ地板６と接続し、
それらの接地された辺と対向する辺（以降、開放端辺と
呼ぶ）１ａ，１ｂ上の一点、この例では互いに反対側の
一端をそれぞれ共振制御用容量素子４Ａ，４Ｂを介して
地板６と接続する。この実施例ではこれら容量素子４
Ａ，４Ｂが接続された開放端辺１ａ，１ｂ同士は平行で
は無く、互いに逆方向の斜辺となっている。これら２つ
の逆向き斜辺間に、この発明の原理に従って結合制御用
の容量素子２が接続されている。この結合制御用容量素
子２は、２つの対向した放射導体板１Ａ，１Ｂの一方か
ら他方へ結合される電流と、上記一方からこの結合制御
用容量素子を介して他方へ供給された電流とがその他方
の放射導体板において互いに逆相となるようにキャパシ
タンスが調節されている。
板２０を挟んで互いに対向して配置された四辺形の２枚
の放射導体板１Ａ，１Ｂの各一辺の２点、この例では両
端を接地金属板５Ａ，５Ｂでそれぞれ地板６と接続し、
それらの接地された辺と対向する辺（以降、開放端辺と
呼ぶ）１ａ，１ｂ上の一点、この例では互いに反対側の
一端をそれぞれ共振制御用容量素子４Ａ，４Ｂを介して
地板６と接続する。この実施例ではこれら容量素子４
Ａ，４Ｂが接続された開放端辺１ａ，１ｂ同士は平行で
は無く、互いに逆方向の斜辺となっている。これら２つ
の逆向き斜辺間に、この発明の原理に従って結合制御用
の容量素子２が接続されている。この結合制御用容量素
子２は、２つの対向した放射導体板１Ａ，１Ｂの一方か
ら他方へ結合される電流と、上記一方からこの結合制御
用容量素子を介して他方へ供給された電流とがその他方
の放射導体板において互いに逆相となるようにキャパシ
タンスが調節されている。
【００１０】３は同軸給電線、５Ａ，５Ｂは接地金属
板、６は地板である。なお２枚の放射導体板１Ａ，１Ｂ
の開放端辺１ａ，１ｂを互いに逆向きの傾斜辺とするの
は、共定在波を立たせるＺ軸方向の長さを変えることに
よって、各放射導体板の持つ共振周波数帯域幅を広げる
ためである。また非平行としているのは、対向する放射
導体板同士に重ならない部分を設けて、各々の容量素子
４Ａ，４Ｂによる共振点の調整をしやすくするためであ
る。同軸給電線３の中心導体は２つの接地金属板５Ａ，
５Ｂ間において、一方の放射導体板、ここでは１Ａ、の
側辺に接続され、給電線３の外部導体は地板６に接続さ
れている。その中心導体の接続点位置は、接続点からア
ンテナ装置を見たインピーダンスが給電線３の特性イン
ピーダンスとほぼ一致する例えば５０Ωとなるような位
置を測定により決定する。
板、６は地板である。なお２枚の放射導体板１Ａ，１Ｂ
の開放端辺１ａ，１ｂを互いに逆向きの傾斜辺とするの
は、共定在波を立たせるＺ軸方向の長さを変えることに
よって、各放射導体板の持つ共振周波数帯域幅を広げる
ためである。また非平行としているのは、対向する放射
導体板同士に重ならない部分を設けて、各々の容量素子
４Ａ，４Ｂによる共振点の調整をしやすくするためであ
る。同軸給電線３の中心導体は２つの接地金属板５Ａ，
５Ｂ間において、一方の放射導体板、ここでは１Ａ、の
側辺に接続され、給電線３の外部導体は地板６に接続さ
れている。その中心導体の接続点位置は、接続点からア
ンテナ装置を見たインピーダンスが給電線３の特性イン
ピーダンスとほぼ一致する例えば５０Ωとなるような位
置を測定により決定する。
【００１１】このように、放射導体板１Ａ，１Ｂを近接
対向させて、地板６とほぼ平行に配置し、放射導体板１
Ａ，１Ｂの間に結合制御用容量素子２を接続することに
より、放射導体板間の結合を制御できる。ただし、結合
制御用の容量素子２と共振制御用の容量素子４Ａ，４Ｂ
は各放射板の形状や共振周波数によってその容量を調整
しなければならない。放射導体板１Ａ，１Ｂの地板６か
らの高さL3+L4，L4 は放射導体板のＺ方向平均長(L1-L5
/2) と共にそれぞれの放射導体板による共振周波数を決
める要因の１つであり、２つの放射導体板１Ａ，１Ｂ間
の距離L3はそれらの共振周波数の差を決める要因の１つ
である。これらの長さL1，L3，L4，L5及び容量C1，C2を
調整することにより、おのおのの放射導体板を任意の周
波数で共振させることが出来るとともに、非常に近接し
た２つの周波数で共振させる場合でも、２つの放射導体
板の間隔L3を比較的に狭くできるので、アンテナが大き
くなるという欠点が無くなる。
対向させて、地板６とほぼ平行に配置し、放射導体板１
Ａ，１Ｂの間に結合制御用容量素子２を接続することに
より、放射導体板間の結合を制御できる。ただし、結合
制御用の容量素子２と共振制御用の容量素子４Ａ，４Ｂ
は各放射板の形状や共振周波数によってその容量を調整
しなければならない。放射導体板１Ａ，１Ｂの地板６か
らの高さL3+L4，L4 は放射導体板のＺ方向平均長(L1-L5
/2) と共にそれぞれの放射導体板による共振周波数を決
める要因の１つであり、２つの放射導体板１Ａ，１Ｂ間
の距離L3はそれらの共振周波数の差を決める要因の１つ
である。これらの長さL1，L3，L4，L5及び容量C1，C2を
調整することにより、おのおのの放射導体板を任意の周
波数で共振させることが出来るとともに、非常に近接し
た２つの周波数で共振させる場合でも、２つの放射導体
板の間隔L3を比較的に狭くできるので、アンテナが大き
くなるという欠点が無くなる。
【００１２】このことを実証するために、図３の構造の
アンテナ装置についての測定を行った結果を図４に示
す。ただし、アンテナ装置の図中に示す各部の寸法はL1
=L2=30mm，L3=1.6mm，L4=5mm，L5=10mmであり、各容量
はC0=1.5pF，C1=0.5pF，C2=1pFであり、誘電体板２０の
比誘電率εr はεr=3.6 である。測定はこのアンテナ装
置を130×40×20mm の方形の金属筐体（図示せず）上に
設置して行った。図４にリターンロス周波数特性を示
す。図４より明らかに２共振特性を示しており、約820M
Hzと875MHzで共振している。この場合の両者の周波数の
差は、約６％程度である。このような簡単な構成で、し
かも２枚の放射導体板１Ａ，１Ｂの間隔L3をわずか1.6m
m としても、非常に近接した２周波数で共振させること
が可能となり、このようなことは従来出来なかったもの
である。さらに、図から明らかなように、両周波数にお
いて非常に高いアンテナ利得が得られる。また本アンテ
ナの効率を測定したところ、820MHzで-2.4dB、875MHzで
-1.8dBと高い値となった。このように、本アンテナ装置
は、非常に小型なアンテナでありながら、任意の２つの
周波数で共振させることが可能で、かつ小型、高利得な
アンテナであることが実験により確かめられた。
アンテナ装置についての測定を行った結果を図４に示
す。ただし、アンテナ装置の図中に示す各部の寸法はL1
=L2=30mm，L3=1.6mm，L4=5mm，L5=10mmであり、各容量
はC0=1.5pF，C1=0.5pF，C2=1pFであり、誘電体板２０の
比誘電率εr はεr=3.6 である。測定はこのアンテナ装
置を130×40×20mm の方形の金属筐体（図示せず）上に
設置して行った。図４にリターンロス周波数特性を示
す。図４より明らかに２共振特性を示しており、約820M
Hzと875MHzで共振している。この場合の両者の周波数の
差は、約６％程度である。このような簡単な構成で、し
かも２枚の放射導体板１Ａ，１Ｂの間隔L3をわずか1.6m
m としても、非常に近接した２周波数で共振させること
が可能となり、このようなことは従来出来なかったもの
である。さらに、図から明らかなように、両周波数にお
いて非常に高いアンテナ利得が得られる。また本アンテ
ナの効率を測定したところ、820MHzで-2.4dB、875MHzで
-1.8dBと高い値となった。このように、本アンテナ装置
は、非常に小型なアンテナでありながら、任意の２つの
周波数で共振させることが可能で、かつ小型、高利得な
アンテナであることが実験により確かめられた。
【００１３】この場合、アンテナの条件としては放射導
体板が２枚あれば良く、これらの形状、大きさなどを違
うものとしても、放射導体板１Ａ，１Ｂの地板６に対す
る高さL4や共振制御用容量素子４Ａ，４Ｂの容量等の定
数を適切に選ぶことにより同様の効果を得ることが出来
る。また、容量素子２，４Ａ，４Ｂの構成法も集中素子
ではなく、基板上にプリント導体で構成した分布素子的
なものでも良い。 実施例２ 図５は本発明の第２の実施例を示すもので、接地金属板
５を一枚とした場合である。２枚の放射導体板１Ａ，１
Ｂは同じ直角四辺形であり、かつ寸法も同じであり、同
じ形状の誘電体板２０を挟んで対向して設けられてい
る。この例では更に、結合制御用容量素子２の両端は放
射導体板１Ａ，１Ｂの、接地金属板５が接続されている
辺にそれぞれ接続されている。また、一方の放射導体板
１Ｂに対する共振制御用容量素子４Ｂは接地金属板５の
接続された辺と隣接する辺の中間点に接続されている。
これらの２つの放射導体板１Ａ，１Ｂによる共振周波数
はそれぞれ共振制御用容量素子４Ａと４Ｂの容量C1，C2
によって所望の値に調整されている。この例ではC1=0.5
pF，C2=1pFである。結合制御用容量素子２の容量C0はC0
=0.5pFとされている。図中に示す各部の寸法はL1=L2=30
mm，L3=1.6mm，L4=5mmであり、誘電体板２０の比誘電率
はεr=2.6 である。この様な容量素子の位置、各部の寸
法は実験的に検討した結果得られたものである。このよ
うにすることにより、小型かつ広帯域の二周波共振アン
テナ装置を実現出来る。
体板が２枚あれば良く、これらの形状、大きさなどを違
うものとしても、放射導体板１Ａ，１Ｂの地板６に対す
る高さL4や共振制御用容量素子４Ａ，４Ｂの容量等の定
数を適切に選ぶことにより同様の効果を得ることが出来
る。また、容量素子２，４Ａ，４Ｂの構成法も集中素子
ではなく、基板上にプリント導体で構成した分布素子的
なものでも良い。 実施例２ 図５は本発明の第２の実施例を示すもので、接地金属板
５を一枚とした場合である。２枚の放射導体板１Ａ，１
Ｂは同じ直角四辺形であり、かつ寸法も同じであり、同
じ形状の誘電体板２０を挟んで対向して設けられてい
る。この例では更に、結合制御用容量素子２の両端は放
射導体板１Ａ，１Ｂの、接地金属板５が接続されている
辺にそれぞれ接続されている。また、一方の放射導体板
１Ｂに対する共振制御用容量素子４Ｂは接地金属板５の
接続された辺と隣接する辺の中間点に接続されている。
これらの２つの放射導体板１Ａ，１Ｂによる共振周波数
はそれぞれ共振制御用容量素子４Ａと４Ｂの容量C1，C2
によって所望の値に調整されている。この例ではC1=0.5
pF，C2=1pFである。結合制御用容量素子２の容量C0はC0
=0.5pFとされている。図中に示す各部の寸法はL1=L2=30
mm，L3=1.6mm，L4=5mmであり、誘電体板２０の比誘電率
はεr=2.6 である。この様な容量素子の位置、各部の寸
法は実験的に検討した結果得られたものである。このよ
うにすることにより、小型かつ広帯域の二周波共振アン
テナ装置を実現出来る。
【００１４】図６に図５に示すアンテナ装置のリターン
ロス周波数特性を示す。この場合も130×40×20mm の長
方形の金属ケース上に設置して測定を行った。図６から
明らかに約820MHz及び875MHzの２点で共振している。ま
た、本アンテナの効率を測定したところ、820MHzで-1.2
dB、875MHzで-0.9dBと非常に高い値となった。このよう
に、接地金属板５を一枚とした場合でも本アンテナ装置
は、非常に小型なアンテナでありながら、任意の２つの
周波数で共振させることが可能で、かつ高利得なアンテ
ナであることが実験により確かめられた。 実施例３ 図７は本発明の第３の実施例を示すもので、直角四辺形
の放射導体板１Ａ，１Ｂを小形化し、更にそれらの対向
する一辺をその全長に渡って短絡金属板１Ｃで接続した
場合である。この短絡金属板１Ｃは、その長さ方向の中
央で接地金属線５により地板６に接続され、同軸給電線
３は短絡金属板１Ｃに接続されている。共振制御用容量
素子４Ａ，４Ｂは短絡金属板１Ｃと対向する開放端辺１
ａ，１ｂの互いに反対側の一端に接続され、それらの開
放端片辺１ａ，１ｂの中間点に結合制御用容量素子２が
接続されている。この様な構成とすることにより、さら
に小型で、かつ広帯域の二周波共振アンテナ装置を実現
出来る。
ロス周波数特性を示す。この場合も130×40×20mm の長
方形の金属ケース上に設置して測定を行った。図６から
明らかに約820MHz及び875MHzの２点で共振している。ま
た、本アンテナの効率を測定したところ、820MHzで-1.2
dB、875MHzで-0.9dBと非常に高い値となった。このよう
に、接地金属板５を一枚とした場合でも本アンテナ装置
は、非常に小型なアンテナでありながら、任意の２つの
周波数で共振させることが可能で、かつ高利得なアンテ
ナであることが実験により確かめられた。 実施例３ 図７は本発明の第３の実施例を示すもので、直角四辺形
の放射導体板１Ａ，１Ｂを小形化し、更にそれらの対向
する一辺をその全長に渡って短絡金属板１Ｃで接続した
場合である。この短絡金属板１Ｃは、その長さ方向の中
央で接地金属線５により地板６に接続され、同軸給電線
３は短絡金属板１Ｃに接続されている。共振制御用容量
素子４Ａ，４Ｂは短絡金属板１Ｃと対向する開放端辺１
ａ，１ｂの互いに反対側の一端に接続され、それらの開
放端片辺１ａ，１ｂの中間点に結合制御用容量素子２が
接続されている。この様な構成とすることにより、さら
に小型で、かつ広帯域の二周波共振アンテナ装置を実現
出来る。
【００１５】図８に図７のアンテナ装置のリターンロス
周波数特性を示す。このアンテナ装置の各部の寸法及び
容量素子の容量はL1=L2=25mm，L3=0.6mm，L4=5mm，C0=2
pF，C1=0.4pF，C2=0.3pFであり、誘電体板２０の比誘電
率はεr=2.6 である。この場合も前実施例と同一の方形
の金属筐体上に設置している。このように非常に小形で
ありながら、明らかに約818MHz及び875MHzの２点で共振
している。ただし、やや各帯域幅は狭い。この場合の効
果は上記実施例と同様である。 実施例４ 図９は本発明の第４の実施例を示すもので、図７の第３
実施例において短絡金属板１Ｃの下側辺に、その一端か
ら接地金属線５の接続点までを一辺として接続された三
角形のテーパ金属板７が地板６に向かって垂直に延長し
て配置され、三角形の下端頂点が地板６と間隔をおいて
対向するように構成し、同軸給電線３はインピーダンス
調整用キャパシタ８を介してその三角形金属板７の下端
頂点に接続させた場合である。このような三角形の金属
板７の頂点から給電する事により、帯域の広がった共振
特性が得られる。さらに小型で、かつ広帯域の二周波共
振アンテナ装置を実現出来る。
周波数特性を示す。このアンテナ装置の各部の寸法及び
容量素子の容量はL1=L2=25mm，L3=0.6mm，L4=5mm，C0=2
pF，C1=0.4pF，C2=0.3pFであり、誘電体板２０の比誘電
率はεr=2.6 である。この場合も前実施例と同一の方形
の金属筐体上に設置している。このように非常に小形で
ありながら、明らかに約818MHz及び875MHzの２点で共振
している。ただし、やや各帯域幅は狭い。この場合の効
果は上記実施例と同様である。 実施例４ 図９は本発明の第４の実施例を示すもので、図７の第３
実施例において短絡金属板１Ｃの下側辺に、その一端か
ら接地金属線５の接続点までを一辺として接続された三
角形のテーパ金属板７が地板６に向かって垂直に延長し
て配置され、三角形の下端頂点が地板６と間隔をおいて
対向するように構成し、同軸給電線３はインピーダンス
調整用キャパシタ８を介してその三角形金属板７の下端
頂点に接続させた場合である。このような三角形の金属
板７の頂点から給電する事により、帯域の広がった共振
特性が得られる。さらに小型で、かつ広帯域の二周波共
振アンテナ装置を実現出来る。
【００１６】この場合のリターンロスとVSWRの測定結果
をそれぞれ図１０Ａ，１０Ｂに示す。アンテナの寸法パ
ラメータは図７の実施例３と同様である。図でも明らか
なように、非常に小形でありながら、明らかに約818MHz
及び875MHzの２点で共振する。実施例３の特性（図７）
と比較して818MHzの共振帯域はやや狭く、875MHzの共振
帯域はかなり広がっていることがわかる。この場合、各
マーカ点でVSWR＜2.5に収まっている。 実施例５ 図１１は本発明の第５の実施例を示すもので、各容量素
子を地板６上に配置し、これらの容量素子を金属線で各
放射板と接続した場合である。短絡金属板１Ｃで２枚の
放射導体板１Ａ，１Ｂの対応する一側辺の全長を互いに
接続し、その短絡金属板１Ｃと地板６に同軸給電線３の
中心導体と外部導体を接続し、更に短絡金属板１Ｃと地
板６間を接地金属線５で接続している点は図７の実施例
と同様である。この実施例では、放射導体板１Ａ，１Ｂ
の開放端辺１ａ，１ｂの互いに反対側の一端にそれぞれ
接続された金属リード線９Ａ，９Ｂが地板６に向かって
延長して設けられ、地板６の上面に放射導体板の開放端
辺１ａ，１ｂと対向して設けられた長方形の絶縁スペー
サ１１上で直角に曲げられ、金属リード線１０Ａ，１０
Ｂとして互いに接近するようにスペーサ１１上を更に延
長されている。共振制御用の容量素子４Ａ，４Ｂは金属
リード線９Ａ，９Ｂから１０Ａ，１０Ｂへの折れ曲がり
点にそれぞれ一方の端子が接続され、他方の端子は地板
に接続されている。金属リード線１０Ａ，１０Ｂの端部
は間隔をおいて互いに対向し、それら端部に結合制御用
の容量素子２の一方と他方の端子がそれぞれ接続されて
いる。
をそれぞれ図１０Ａ，１０Ｂに示す。アンテナの寸法パ
ラメータは図７の実施例３と同様である。図でも明らか
なように、非常に小形でありながら、明らかに約818MHz
及び875MHzの２点で共振する。実施例３の特性（図７）
と比較して818MHzの共振帯域はやや狭く、875MHzの共振
帯域はかなり広がっていることがわかる。この場合、各
マーカ点でVSWR＜2.5に収まっている。 実施例５ 図１１は本発明の第５の実施例を示すもので、各容量素
子を地板６上に配置し、これらの容量素子を金属線で各
放射板と接続した場合である。短絡金属板１Ｃで２枚の
放射導体板１Ａ，１Ｂの対応する一側辺の全長を互いに
接続し、その短絡金属板１Ｃと地板６に同軸給電線３の
中心導体と外部導体を接続し、更に短絡金属板１Ｃと地
板６間を接地金属線５で接続している点は図７の実施例
と同様である。この実施例では、放射導体板１Ａ，１Ｂ
の開放端辺１ａ，１ｂの互いに反対側の一端にそれぞれ
接続された金属リード線９Ａ，９Ｂが地板６に向かって
延長して設けられ、地板６の上面に放射導体板の開放端
辺１ａ，１ｂと対向して設けられた長方形の絶縁スペー
サ１１上で直角に曲げられ、金属リード線１０Ａ，１０
Ｂとして互いに接近するようにスペーサ１１上を更に延
長されている。共振制御用の容量素子４Ａ，４Ｂは金属
リード線９Ａ，９Ｂから１０Ａ，１０Ｂへの折れ曲がり
点にそれぞれ一方の端子が接続され、他方の端子は地板
に接続されている。金属リード線１０Ａ，１０Ｂの端部
は間隔をおいて互いに対向し、それら端部に結合制御用
の容量素子２の一方と他方の端子がそれぞれ接続されて
いる。
【００１７】このように金属リード線９Ａ，９Ｂ，１０
Ａ，１０Ｂを用いることにより容量素子２及び４Ａ，４
Ｂを地板６上にスペーサ１１を介して、或いは地板６上
に直接、無線機のその他の部品（図示せず）と共に同じ
工程で実装できるので、製造効率がよくなり、都合がよ
い。図１１の実施例によるアンテナ装置のリターンロス
の測定結果を図１２に示す。アンテナ装置の各部の寸法
はL1=L2=30mm，L3=1.6mm，L4=5mmである。各容量素子の
容量はC0=1.5pF，C1=0.3pF，C2=0.8pFである。本図で明
らかなように、容量素子を地板上に配置しても、前記実
施例と同様に、明らかに２共振特性を示している。 実施例６ 図１３は本発明の第６の実施例を示す。この実施例で
は、２枚の放射導体板１Ａ，１Ｂを直角四辺形の誘電体
板２０の同一面上に互いに間隔Ｄをおいて形成する。こ
の２つの放射導体板１Ａ，１Ｂの配列方向に延びる誘電
体板２０の一側壁面の全長に渡って延びる接地金属板５
が設けられ、その上側辺は２枚の放射導体板１Ａ，１Ｂ
の一側辺の全長とそれぞれ接続され、下側辺は地板６に
接続されている。更に、２つの放射導体板１Ａ，１Ｂを
接続する幅Ｗの金属板１Ｃがそれらと同一面内で接地金
属線５と側縁が接続されて形成されている。共振制御用
容量素子４Ａ，４Ｂは放射導体板１Ａ，１Ｂの開放端辺
１ａ，１ｂの互いに離れた一端と地板６間にそれぞれ接
続されている。これに対し、結合制御用容量素子２は２
つの放射導体板１Ａ，１Ｂの開放端辺１ａ，１ｂの互い
に近接する一端の近傍間に接続されている。同軸給電線
３の中心導体は一方の放射導体板、ここでは１Ｂ、の外
側辺に接続されているが、内側辺に接続してもよい。こ
の構成によっても、平板でありながら、かつ広帯域の二
周波共振アンテナ装置を実現出来る。
Ａ，１０Ｂを用いることにより容量素子２及び４Ａ，４
Ｂを地板６上にスペーサ１１を介して、或いは地板６上
に直接、無線機のその他の部品（図示せず）と共に同じ
工程で実装できるので、製造効率がよくなり、都合がよ
い。図１１の実施例によるアンテナ装置のリターンロス
の測定結果を図１２に示す。アンテナ装置の各部の寸法
はL1=L2=30mm，L3=1.6mm，L4=5mmである。各容量素子の
容量はC0=1.5pF，C1=0.3pF，C2=0.8pFである。本図で明
らかなように、容量素子を地板上に配置しても、前記実
施例と同様に、明らかに２共振特性を示している。 実施例６ 図１３は本発明の第６の実施例を示す。この実施例で
は、２枚の放射導体板１Ａ，１Ｂを直角四辺形の誘電体
板２０の同一面上に互いに間隔Ｄをおいて形成する。こ
の２つの放射導体板１Ａ，１Ｂの配列方向に延びる誘電
体板２０の一側壁面の全長に渡って延びる接地金属板５
が設けられ、その上側辺は２枚の放射導体板１Ａ，１Ｂ
の一側辺の全長とそれぞれ接続され、下側辺は地板６に
接続されている。更に、２つの放射導体板１Ａ，１Ｂを
接続する幅Ｗの金属板１Ｃがそれらと同一面内で接地金
属線５と側縁が接続されて形成されている。共振制御用
容量素子４Ａ，４Ｂは放射導体板１Ａ，１Ｂの開放端辺
１ａ，１ｂの互いに離れた一端と地板６間にそれぞれ接
続されている。これに対し、結合制御用容量素子２は２
つの放射導体板１Ａ，１Ｂの開放端辺１ａ，１ｂの互い
に近接する一端の近傍間に接続されている。同軸給電線
３の中心導体は一方の放射導体板、ここでは１Ｂ、の外
側辺に接続されているが、内側辺に接続してもよい。こ
の構成によっても、平板でありながら、かつ広帯域の二
周波共振アンテナ装置を実現出来る。
【００１８】図１３の実施例のアンテナ装置について測
定したリターンロスを図１４に示す。各部の寸法はL1=L
2=30mm，L3=4.8mm，D=1mm，W=3mmである。また各容量素
子の容量はC0=2.0pF，C1=0.8pF，C2=1.1pFである。本図
で明らかなように、820MHzと875MHzで共振を示してい
る。この様に２つの放射導体板１Ａ，１Ｂをわずか1mm
の間隔で同一平面に並列して構成したアンテナ装置であ
っても、前記実施例と同様に互いに接近した２つの周波
数で共振させることが可能であり、小型、高利得なアン
テナが得られる。
定したリターンロスを図１４に示す。各部の寸法はL1=L
2=30mm，L3=4.8mm，D=1mm，W=3mmである。また各容量素
子の容量はC0=2.0pF，C1=0.8pF，C2=1.1pFである。本図
で明らかなように、820MHzと875MHzで共振を示してい
る。この様に２つの放射導体板１Ａ，１Ｂをわずか1mm
の間隔で同一平面に並列して構成したアンテナ装置であ
っても、前記実施例と同様に互いに接近した２つの周波
数で共振させることが可能であり、小型、高利得なアン
テナが得られる。
【００１９】図３、図５、図７、図９、図１１の実施例
における放射導体板１Ａ，１Ｂを図１３と同様に同一平
面上に並列に並べてもよい。 実施例７ 図１５は本発明の第７の実施例を示すもので、ホイップ
アンテナと本発明のアンテナとでダイバーシチを構成し
ているような場合である。本発明によるアンテナ５０と
ホイップアンテナ１２のそれぞれの利得が最大となる偏
波方向５０Ａ，１２Ａが互いに直交するように設置して
いる。ここで、１〜１０は前記実施例と同様であり、１
２はホイップアンテナ、１３は無線機の筐体、１４はホ
イップアンテナの給電線、１５は内部無線回路である。
このように２つのアンテナを配置することにより、本発
明のアンテナ５０の広帯域特性は維持しながら、無線機
全体としてはホイップアンテナ１２と本発明のアンテナ
５０の結合が減り、互いの利得が高くなる。これは、ホ
イップアンテナと内蔵アンテナの偏波が直交しているか
らである。
における放射導体板１Ａ，１Ｂを図１３と同様に同一平
面上に並列に並べてもよい。 実施例７ 図１５は本発明の第７の実施例を示すもので、ホイップ
アンテナと本発明のアンテナとでダイバーシチを構成し
ているような場合である。本発明によるアンテナ５０と
ホイップアンテナ１２のそれぞれの利得が最大となる偏
波方向５０Ａ，１２Ａが互いに直交するように設置して
いる。ここで、１〜１０は前記実施例と同様であり、１
２はホイップアンテナ、１３は無線機の筐体、１４はホ
イップアンテナの給電線、１５は内部無線回路である。
このように２つのアンテナを配置することにより、本発
明のアンテナ５０の広帯域特性は維持しながら、無線機
全体としてはホイップアンテナ１２と本発明のアンテナ
５０の結合が減り、互いの利得が高くなる。これは、ホ
イップアンテナと内蔵アンテナの偏波が直交しているか
らである。
【００２０】即ち、本例によっても任意の２つの周波数
で共振させることが可能で、かつ小型・高利得なアンテ
ナであり、さらに、ダイバーシチ構成等のように他のア
ンテナを併用する場合にも高い利得が得られる。
で共振させることが可能で、かつ小型・高利得なアンテ
ナであり、さらに、ダイバーシチ構成等のように他のア
ンテナを併用する場合にも高い利得が得られる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本アンテナ装置は
２つの放射導体板１Ａ，１Ｂの間にそれらの結合制御用
に容量素子２を接続すると共に、各放射導体板と地板と
の間に必要に応じ共振制御用に容量素子４Ａ，４Ｂを接
続することによって、任意の２つの周波数で共振させる
ことが出来ると共に、非常に近接した２つの周波数で共
振させる場合でも、放射導体板の間隔を狭めることがで
きるので、アンテナが大きくなることは無く、小型でか
つ広帯域な又は２共振可能なアンテナ装置を提供出来
る。
２つの放射導体板１Ａ，１Ｂの間にそれらの結合制御用
に容量素子２を接続すると共に、各放射導体板と地板と
の間に必要に応じ共振制御用に容量素子４Ａ，４Ｂを接
続することによって、任意の２つの周波数で共振させる
ことが出来ると共に、非常に近接した２つの周波数で共
振させる場合でも、放射導体板の間隔を狭めることがで
きるので、アンテナが大きくなることは無く、小型でか
つ広帯域な又は２共振可能なアンテナ装置を提供出来
る。
【図１】従来のアンテナ装置の斜視図。
【図２】従来のアンテナ装置の他の例を示す斜視図。
【図３】この発明の第１の実施例を金属筐体と共に示す
斜視図。
斜視図。
【図４】図３のアンテナ装置のリターンロス周波数特性
を示す図。
を示す図。
【図５】この発明の第２の実施例を示す斜視図。
【図６】図５のアンテナ装置のリターンロス周波数特性
を示す図。
を示す図。
【図７】この発明の第３の実施例を示す斜視図。
【図８】図７のアンテナ装置のリターンロス周波数特性
を示す図。
を示す図。
【図９】この発明の第４の実施例を示す斜視図。
【図１０】Ａは図９のアンテナ装置のリターンロス周波
数特性を示す図、Ｂは図９のアンテナ装置のＶＳＷＲ周
波数特性を示す図。
数特性を示す図、Ｂは図９のアンテナ装置のＶＳＷＲ周
波数特性を示す図。
【図１１】この発明の第５の実施例を示す斜視図。
【図１２】図１１のアンテナ装置のリターンロス周波数
特性を示す図。
特性を示す図。
【図１３】この発明の第６の実施例を示す斜視図。
【図１４】図１３のアンテナ装置のリターンロス周波数
特性を示す図。
特性を示す図。
【図１５】この発明の第７の実施例を示す斜視図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−338816（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−226922（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−34406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−58704（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/08 H01Q 1/52 H01Q 5/00 H01Q 21/24 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (18)
- 【請求項１】 地板と、 上記地板に平行に配置された誘電体板と、 上記誘電体板上に上記地板と平行に互いに間隔をおいて
配置され、一端がそれぞれ上記地板に電気的に接地され
た少なくとも２枚の放射導体板と、 実質的に上記２枚の放射導体板の少なくとも一方と上記
地板とにそれぞれ接続された中心導体と外部導体を有す
る給電線と、 上記２枚の放射導体板間に接続された結合制御用容量素
子と、 を含み、上記結合制御用容量素子の容量は、上記２枚の
放射導体板の一方から他方へ結合される電流と、上記一
方の放射導体板から上記結合制御用容量素子を介して上
記他方の放射導体板へ供給される電流が上記他方の放射
導体板において互いに逆相となるよう選ばれている二周
波共振アンテナ装置。 - 【請求項２】 請求項１の二周波共振アンテナ装置にお
いて、上記２枚の放射導体板は上記誘電体板の対向する
一方の面と他方の面にそれぞれ設けられ、上記誘電体板
は上記地板と間隔をおいて平行に配置されている。 - 【請求項３】 請求項１の二周波共振アンテナ装置にお
いて、上記２枚の放射導体板は上記地板上に配置された
上記誘電体板の上面の同一平面上に間隔をおいて配列さ
れている。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３の二周波共振アンテ
ナ装置において、上記２枚の放射導体板の少なくとも一
方と上記地板との間に上記一方の放射導体板の共振周波
数を調整するための第１の共振周波数制御用容量素子が
接続されている。 - 【請求項５】 請求項４の二周波共振アンテナ装置にお
いて、上記２枚の放射導体板の他方と上記地板との間に
上記他方の放射導体板の共振周波数を調整するための第
２の共振周波数制御用容量素子が接続されている。 - 【請求項６】 請求項１、２又は３の二周波共振アンテ
ナ装置において、上記２枚の放射導体板にそれぞれ接続
された金属リード線が上記地板と近接し、かつ先端が互
いに接近するように延長され、それらの金属リード線の
先端部間に上記結合制御用容量素子が接続されている。 - 【請求項７】 請求項６の二周波共振アンテナ装置にお
いて、上記金属リード線は上記地板上に設けられた絶縁
スペーサの上面を互いに接近するように延長して配線さ
れており、上記絶縁スペーサ上に配線された上記金属リ
ード線の少なくとも一方と上記地板間に共振制御用容量
素子が接続されている。 - 【請求項８】 請求項１、２又は３の二周波共振アンテ
ナ装置において、上記２枚の放射導体板はそれぞれの少
なくとも一辺が互いに平行な四辺形であり、上記互いに
平行な一辺をそれぞれ上記地板に接地する金属接地手段
が設けられている。 - 【請求項９】 請求項８の二周波共振アンテナ装置にお
いて、上記金属接地手段は上記２枚の放射導体板の上記
互いに平行な一辺のそれぞれ少なくとも一部と上記地板
とを接続する少なくとも１枚の接地金属板を含む。 - 【請求項１０】 請求項８の二周波共振アンテナ装置に
おいて、上記金属接地手段は上記２枚の放射導体板の上
記互いに平行な一辺を全長に渡って互いに短絡する短絡
金属板と、上記短絡金属板と上記地板間を接続する接地
金属線とを含む。 - 【請求項１１】 請求項８の二周波共振アンテナ装置に
おいて、上記金属接地手段は上記２枚の放射導体板の上
記互いに平行な一辺を全長に渡って互いに短絡する短絡
金属板を含み、上記短絡金属板の一側辺が上記地板に接
続されている。 - 【請求項１２】 請求項２の二周波共振アンテナ装置に
おいて、上記２枚の放射導体板は少なくとも一辺が互い
に平行な四辺形であり、上記２枚の放射導体板の上記互
いに平行な辺と対向する辺は互いに非平行である。 - 【請求項１３】 請求項１２の二周波共振アンテナ装置
において、上記非平行な辺は上記互いに平行な辺に対し
互いに逆向の傾斜を有し、互いに交差している。 - 【請求項１４】 請求項１０の二周波共振アンテナ装置
において、上記給電線の中心導体は上記短絡金属板に電
気的に接続されている。 - 【請求項１５】 請求項１３の二周波共振アンテナ装置
において、上記短絡金属板に接続された一辺を有し、そ
の一辺と対向して有する頂点が上記地板に近接対向する
三角形のテーパ金属板が設けられ、上記給電線の中心導
体は上記テーパ金属板の上記頂点に電気的に接続されて
いる。 - 【請求項１６】 請求項１５の二周波共振アンテナ装置
において、上記給電線の中心導体はインピーダンスを調
整するためのインピーダンス調整用容量素子を介して上
記テーパ金属板の上記頂点に接続されている。 - 【請求項１７】 請求項１０の二周波共振アンテナ装置
において、上記結合制御用容量素子は上記２枚の放射導
体板の上記互いに平行な辺とそれぞれ対向する辺間に接
続されている。 - 【請求項１８】 請求項１、２又は３の二周波共振アン
テナ装置において、ホイップアンテナと併用して用いら
れ、かつ偏波方向がそのホイップアンテナの偏波方向と
直交するように配置されていることを特徴とするアンテ
ナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29865796A JP3185856B2 (ja) | 1995-11-29 | 1996-11-11 | 二周波共振アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-310754 | 1995-11-29 | ||
| JP31075495 | 1995-11-29 | ||
| JP29865796A JP3185856B2 (ja) | 1995-11-29 | 1996-11-11 | 二周波共振アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09214244A JPH09214244A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3185856B2 true JP3185856B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=26561608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29865796A Expired - Fee Related JP3185856B2 (ja) | 1995-11-29 | 1996-11-11 | 二周波共振アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185856B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2825837B1 (fr) * | 2001-06-12 | 2006-09-08 | Cit Alcatel | Antenne compacte multibande |
| KR20020094578A (ko) * | 2001-06-12 | 2002-12-18 | 고영혁 | 이중 주파수 마이크로스트립 안테나 |
| JP2003124742A (ja) * | 2001-10-11 | 2003-04-25 | Samsung Electronics Co Ltd | アンテナ |
| KR100626667B1 (ko) | 2002-08-28 | 2006-09-22 | 한국전자통신연구원 | 평면형 역 에프 안테나 |
| US7162264B2 (en) * | 2003-08-07 | 2007-01-09 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Tunable parasitic resonators |
| KR100612052B1 (ko) * | 2004-05-03 | 2006-08-11 | (주)에이스안테나 | 휴대 단말기용 내장형 안테나 |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP29865796A patent/JP3185856B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH09214244A (ja) | 1997-08-15 |
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