JP3255803B2 - 移動無線用アンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として移動無線で使
用されるアンテナに関するものであり、とくに人体の肩
に装着して用いるのに適した小形アンテナに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話等の無線機を用いた移動
通信に対する需要が急激に高まっている。これらの無線
機には、平面状の小形、薄型のアンテナが用いられるこ
とがある。従来、携帯電話用小形アンテナとして板状逆
Ｆアンテナが用いられている。このようなアンテナの構
成は「T.Taga and K.Tsunekawa:"Performance Analysis
of a Built-in Planar Inverted F Antenna for 800MHz
Band Portable RadioUnits," IEEE Trans.,vol. SAC-
5, no. 5, pp.921-929(1987)」および「特許出願、平２
−２５０６５５号」にもみることができる。板状逆Ｆア
ンテナは小形であり、かつ水平および垂直の両偏波を送
受信できるので、多重伝搬路中で使用される携帯電話で
は好適である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術では、板状逆Ｆアンテナは無線機筐体上に設置される
ため、携帯電話使用時には、アンテナと人体が近接し、
利得が著しく低下する欠点があった。また板状逆Ｆアン
テナは、アンテナと比較して十分な大きさのグランド面
を有する無線機筐体と接続することによってアンテナと
して機能するから、アンテナのみを無線機から離して設
置することができなかった。その結果、無線機の小型化
には限界があり、無線機の持ち運びが全く気にならない
ほど無線機を小型化することができなかった。このよう
に、充分に小型化されていない従来の無線機を使用する
ことは、常に無線機を携帯するような業務につく者にと
って、特に不便なものであった。

【０００４】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、無線機本体を充分に小型化するために無線
機本体から分離された移動無線用アンテナを提供するこ
とが本発明の目的である。

【０００５】本発明の他の目的は、人体に容易に装着す
ることができる程小型でかつ軽量な移動無線用アンテナ
を提供することである。また、本発明の他の目的は、人
体に装着しても、人体の影響によるインピーダンスや利
得などのアンテナの基本性能の劣化がきわめて小さい移
動無線用アンテナを提供することである。

【０００６】また、本発明の他の目的は、人体の影響を
比較的受けにくい部分（たとえば肩の上）に安定に装着
することのできる移動無線用アンテナを提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の移動無線用アン
テナは、前記目的を達成するために第１の金属板と、前
記第１の金属板と対向して設けられ、かつ、前記第１の
金属板と電気的に接続された第２の金属板と、前記第１
の金属板に容量を介して接続された第１の導電線および
前記第２の金属板に接続された第２の導電線を有し、前
記第１の金属板および第２の金属板に給電信号を供給す
るためのケーブルを有し、第２の金属板の第１の端には
第１の金属箔が接続されており、前記第２の金属板の前
記第１の端に対向する第２の端には第２の金属箔が接続
されている。

【０００８】また、本発明の移動無線用アンテナは、第
１の金属板と第２の金属板との間に配置されたスルーホ
ールをもつ誘電体基板を有しており、前記第１の金属板
と第２の金属板とが前記スルーホールを介して接続され
た構成とする。

【０００９】前記第１の金属板と前記第２の金属板とが
金属線を介して接続されており、前記金属線は第１の金
属板と第２の金属板とを所定の間隔をおいて固定してい
てもよい。

【００１０】また、本発明の移動無線用アンテナは、第
１の金属板と第２の金属板とを相互に固定するための固
定手段を有した構成とする。前記第１の金属板はスリッ
トを有してもよい。

【００１１】前記スリットの長さは２０ｍｍ以上６０ｍ
ｍ以下であってもよい。

【００１２】前記第１の金属箔および第２の金属箔の長
さは３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であってもよい。前記
第２の金属板の前記第１の端および前記第２の端に挟ま
れた第３の端には第３の金属箔が接続されており、第２
の金属板の第３の端に対向する第４の端には第４の金属
箔が接続されていてもよい。

【００１３】前記第３の金属箔および第４の金属箔の長
さは２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。

【００１４】前記金属箔の形状がメアンダライン状であ
ってもよい。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【作用】本発明の移動無線用アンテナの第１の金属板お
よび第２の金属板は電波を送受信するアンテナエレメン
トとして機能する。第１の金属板および第２の金属板は
ケーブルに接続されおり、このケーブルを介して無線機
本体と接続し得る。そのことにより、アンテナを無線機
本体から分離させることができる。また、アンテナエレ
メントに容量を介して給電することができるので、グラ
ンド面を必要としないにもかかわらず、アンテナの整合
状態を極めて良好にすることができる。さらに、この容
量に可変コンデンサを用いて、可変コンデンサの容量を
適切に調節することにより、アンテナの特性を良好にす
ることができる。そのことにより、アンテナを人体に近
接して設置した場合でもインピーダンスの変化や利得の
劣化を極めて抑えることができる。また、第２の金属板
の第１の端および第２の端に接続された第１および第２
の金属箔は、アンテナを肩等に装着した場合、肩の前後
に垂れ下がり、そのことによりアンテナは肩の上に安定
して固定される。また、第２の金属板に金属箔を取り付
けることにより、アンテナを人体に装着した場合のアン
テナの共振周波数の変化を抑えることができる。

【００１８】また、第１の金属板と第２の金属板は誘電
体基板によって安定に固定される。したがって、アンテ
ナを人体に装着した場合に発生する両金属板間の距離の
変化等に起因するアンテナ特性の劣化を抑えることがで
きる。さらに、両金属板は誘電体基板の内部に設けられ
たスルーホールを介して接続されるので、アンテナをさ
らに小型化される。

【００１９】また、第１の金属板と第２の金属板は金属
線および固定手段によって固定されるので、アンテナを
人体に装着してもアンテナの変形等に起因するアンテナ
特性の劣化を抑えることができる。

【００２０】また、第１の金属板はスリットを有してい
るので、アンテナエレメントである金属板大きさに対す
る金属板の周囲の長さを長くすることができる。金属板
の周囲の長さはアンテナの共振周波数に対応しているの
で、スリットを設けることにより、特定の周波数に対す
る金属板の大きさをさらに小さくすることができる。

【００２１】スリットの長さを２０ｍｍ以上６０ｍｍ以
下とすることにより、アンテナの特性を良好に保ったま
ま、金属板の大きさをさらに小さくすることができる。

【００２２】第２の金属板にさらに第３および第４の金
属箔を接続することにより、第１および第２の金属箔の
長さを短くすると同時に、アンテナを人体に装着した場
合のアンテナの共振周波数の変化を抑えることができ
る。

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】本発明の最も重要な特徴はアンテナエレメ
ントに金属箔あるいはメアンダライン状の金属箔を接続
したことであって、このように構成することによってア
ンテナは大きなグランド面を必要としなくなる。したが
って、アンテナを人体装着に適するようにした小形で軽
量とすることができ、かつアンテナを人体に近接して設
置した場合でもインピーダンスの変化や利得の劣化を極
めて小さく抑えることができる。

【００２７】

【実施例】以下に、図面を参照しながら、本発明による
移動無線用平面アンテナの実施例を説明する。

【００２８】図１は本発明による移動無線用アンテナの
第１実施例の構成を示すものである。本実施例のアンテ
ナは、第１の金属板であるアンテナエレメント１０２、
および、第２の金属板であるアンテナエレメント１０３
を有している。アンテナエレメント１０２は、厚さｔの
誘電体基板１０１の第１の面に設置されており、アンテ
ナエレメント１０３は誘電体基板の第１の面に対向する
第２の面に設置されている。本実施例の誘電体基板１０
１に用いられる物質は、誘電性を有する物質であればよ
く、特定の物質に限定される必要はない。アンテナエレ
メント１０２およびアンテナエレメント１０３の面の広
さは、共にａ（縦の長さ）×ｂ（横の長さ）である。ア
ンテナエレメント１０２とアンテナエレメント１０３
は、大きさが実質的に同じであり、実質的に平行に設置
されている。アンテナエレメント１０２および１０３は
誘電体基板１０１のコーナー付近に設けられたスルーホ
ール１０４を介して互いに電気的に接続されている。ま
た、本実施例のアンテナは、第１の導電線である内部導
体および第２の導電線である外部導体をもった同軸ケー
ブル１０５を有している。同軸ケーブル１０５の内部導
体は、アンテナのインピーダンス整合用の可変コンデン
サであるトリマキャパシタ１０６を介してアンテナエレ
メント１０２に接続されており、外部導体はアンテナエ
レメント１０３に接続されている。同軸ケーブル１０５
は、アンテナエレメント１０２および１０３に給電信号
を供給するためのケーブルである。アンテナの共振周波
数はアンテナエレメント１０２および１０３の周囲長
（２ａ＋２ｂ）によってほぼ決まり、周囲長は約λ／２
である。ここでλは誘電体基板１０１上における使用周
波数の波長であり、λ＝λ₀ ／√ε（λ₀ ：自由空間波
長、ε：誘電体基板の比誘電率）によって求めることが
できる。ただし共振周波数はおおよその値であるので正
確な値は実験により求める。なお、トリマキャパシタは
１０６には、適切な容量をもつコンデンサ（容量）を用
いてもよい。

【００２９】図２は上記構成の移動無線用アンテナのイ
ンピーダンス特性の測定値２０１を表している。測定に
用いたアンテナエレメント１０２および１０３の寸法は
共にａ＝ｂ＝６５ｍｍ、誘電体基板１０１の厚みｔ＝１
０ｍｍであって、誘電体基板１０１の比誘電率は３．６
である。測定周波数範囲は３０５〜４０５ＭＨｚであ
る。図より共振周波数は３５６ＭＨｚであることがわか
る。また電圧定在波比ＶＳＷＲが２の周波数は３５３Ｍ
Ｈｚおよび３５８ＭＨｚであって、ＶＳＷＲ＜２の帯域
幅は５ＭＨｚである。アンテナの整合状態はスルーホー
ル１０４と同軸ケーブル１０５の給電点との距離および
トリマキャパシタ１０６の値によって変化し、これらの
値を適当に選ぶことによって良好な整合状態を得ること
ができる。したがって本実施例の移動無線用アンテナは
グランド面を必要としないにもかかわらず、極めて良好
な整合状態を得ることができる。

【００３０】本発明の発明者は、従来の板状逆Ｆアンテ
ナを伴う無線機をより小型化、軽量化するために、無線
機のアンテナを無線機本体と切り離し、アンテナのみを
人体のたとえば肩の上等に固定させる方法を思い付い
た。しかしながら、使用周波数が約３５０ＭＨｚの無線
機のアンテナを本体から切り離した場合、アンテナエレ
メントに接続されるグランド面の一辺大きさは約３００
ｍｍとなり、アンテナのみを人体に取り付けて使用する
ことは到底不可能であった。発明者はこの問題を、同軸
ケーブルとアンテナエレメントをトリマキャパシタを介
して接続することにより解決した。この技術により、ア
ンテナエレメントの一辺を約６５ｍｍ以下にすることが
可能となり、アンテナを無線機から切り離して装着する
ことが初めて可能となった。このような方法でアンテナ
を使用する場合の、アンテナの特性を向上させるための
技術、およびアンテナを人体に安定的に装着させるため
の技術が、本実施例および後の複数の実施例を説明する
ことにより明かとなる。

【００３１】図３はアンテナの指向性を示すグラフであ
る。アンテナエレメント１０２および１０３の寸法はａ
＝ｂ＝６５ｍｍ、誘電体基板１０１の厚みｔ＝１０ｍｍ
であって、誘電体基板１０１の比誘電率は３．６であ
る。測定周波数は３５６ＭＨｚである。指向性は標準ダ
イポールアンテナを基準に測定した。図において太線は
指向性のＥθ成分、細線は指向性のＥφ成分を示してい
る。図３（ｂ）に示すＸ−Ｙ面指向性からわかるように
Ｅθ成分はほぼ無指向性であり、最大放射レベルは−Ｙ
方向で約−５ｄＢｄである。また図３（ｃ）、図３
（ｄ）に示すＺ−ＹおよびＺ−Ｘ面指向性からわかるよ
うに、これらの面における最大放射方向は水平（Ｘ軸あ
るいはＹ軸）より少し下向きになっており、最大値のレ
ベルは約０ｄＢｄである。これらの指向性からわかるよ
うに本実施例の移動無線用アンテナは利得が高く、かつ
移動無線に適した水平方向近くに強く輻射する特性を有
していることがわかる。

【００３２】なお、本実施例のアンテナを人体装着する
場合、良好なアンテナ特性を得るためにはアンテナを肩
の上に装着することが望ましいが、アンテナを肩の上に
安定に装着させ、アンテナ特性を良好に保つためにはア
ンテナエレメント１０２および１０３の面の大きさは、
縦ａが６５ｍｍ以下、横ｂが６５ｍｍ以下であることが
望ましい。また、アンテナエレメント１０２とアンテナ
エレメント１０３の間の距離は３０ｍｍ以下であること
が望ましい。

【００３３】図４は、本発明による移動無線用アンテナ
の第２の実施例の構成を示すものである。図４に示され
る第２実施例の部材のうち、第１の実施例の部材と同じ
機能を有する部材には第１実施例で用いた符号と同じ符
号を用いている。

【００３４】この実施例では、アンテナエレメント１０
２に、エレメントの一端縁より内方に長さＬｓのスリッ
ト４０１が形成されている。このスリット４０１はアン
テナエレメント１０２の周囲長を長くする役割をする。
アンテナエレメント１０２の周囲長とアンテナの共振周
波数は反比例するので、アンテナエレメント１０２の寸
法ａ、ｂが同じであればスリット４０１を形成すること
によって共振周波数が低くなる。図５はその共振周波数
とスリット長との関係を表すグラフである。アンテナエ
レメント１０２の寸法はａ＝ｂ＝５０ｍｍ、誘電体基板
１０１の厚さｔ＝１０ｍｍであって、誘電体基板１０１
の比誘電率は３．６である。図５よりスリットの長さＬ
ｓが３６ｍｍのとき共振周波数が３５６ＭＨｚになるこ
とがわかる。アンテナエレメント１０２にスリットが形
成されていない第１の実施例では、アンテナエレメント
の寸法がａ＝ｂ＝６５ｍｍのとき共振周波数が３５６Ｍ
Ｈｚであったから、スリット４０１を形成することによ
ってアンテナを小形化できることがわかる。なお、アン
テナを小型化し、かつアンテナエレメントの強度を保つ
ためには、スリットの長さＬｓは２０ｍｍ以上６０ｍｍ
以下であることが好ましい。実験によるとスリット４０
１を形成しても指向性の形状はほとんど変化しないが利
得が若干低下することがわかった。たとえば上記のａ＝
ｂ＝５０ｍｍ、ｔ＝１０ｍｍ、Ｌｓ＝３６ｍｍの場合、
周波数＝３５６ＭＨｚにおけるＸ−Ｙ面におけるアンテ
ナ指向性のＥθ成分の最大レベルは−５．８ｄＢｄであ
った。

【００３５】図６は、本発明による移動無線用アンテナ
の第３の実施例の構成を示すものである。本実施例の部
材のうち、第１の実施例および第２の実施例の部材と同
じ機能をもつ部材には同じ符号を用いて、説明を省略す
る。

【００３６】この実施例では、スリット４０１をもつア
ンテナエレメント１０２に対向するアンテナエレメント
１０３の第１の端に、第１の金属箔である長さＬの短冊
状のアルミ箔でできた金属箔６０１が接続されている。
また、アンテナエレメント１０３の第１の端に対向する
第２の端にも第２の金属箔である長さＬの短冊状のアル
ミ箔でできた金属箔６０１が接続されている。このよう
に金属箔６０１をアンテナエレメント１０３に接続する
ことによって、アンテナを人体に装着した場合のアンテ
ナ特性が改善されることを発明者は発見した。この実施
例において、金属箔６０１はアンテナエレメントの一部
として機能し、金属箔６０１にも定在波が形成される。
この金属箔６０１の使用について以下に説明する。

【００３７】図７は図６で示したアンテナ７０１を使用
者７０２の肩に装着したときの様子を示したものであ
る。アンテナ７０１には無線機７０３が同軸ケーブルに
よって接続されている。金属箔６０１は柔軟性にとみ比
較的自由に湾曲するので肩の形状によく適合し、使用者
７０２の邪魔にならない。下記の表１は自由空間と人体
装着時の共振周波数を金属箔６０１が無い場合と有る場
合で測定したものである。アンテナエレメントの寸法は
ａ＝ｂ＝５０ｍｍ、誘電体基板の厚さｔ＝１０ｍｍ、ス
リットの長さＬｓ＝３６ｍｍ、比誘電率ε＝３．６、金
属箔の長さＬ＝７０ｍｍである。本実施例の形状は金属
箔を用いる以外は第２実施例の形状と一致する。

【００３８】

【表１】 この表１より明らかなように、金属箔６０１が無い場合
は自由空間と人体装着の共振周波数の変化は７．５ＭＨ
ｚであるが、金属箔が有る場合は共振周波数の変化は１
ＭＨｚに減少している。このように金属箔６０１をアン
テナエレメント１０３に接続することによってアンテナ
を人体に近接したときのインピーダンス特性の変化を小
さくすることができる。共振周波数が大きく変化すると
不整合損失が増加するのでアンテナ利得が実効的に低下
し、また無線機に接続される負荷のインピーダンスの変
化が大きいので無線機の動作が不安定になりやすく好ま
しくない。しかし、金属箔６０１をアンテナエレメント
１０３に接続することによってそのような問題を効果的
に解消することができることができた。

【００３９】図８は、第３実施例のアンテナを疑似人体
に装着して測定したときの、Ｘ−Ｙ面における指向性の
Ｅθ成分を表している。図８において、９０１と９０２
はそれぞれ金属箔６０１が無い場合と有る場合の指向性
のＥθ成分を表している。最大放射方向の利得は金属箔
が無い場合は約−５ｄＢｄであるのに対して、金属箔が
有る場合は約−１ｄＢｄである。このように金属箔をア
ンテナエレメント１０３に接続すると人体装着時の利得
を効果的に高くすることができる。

【００４０】アンテナ７０１を人体に安定な状態で装着
させ、且つ人体装着時の利得を高めるためには、第１の
金属箔および第２の金属箔の長さＬは３０ｍｍ以上１５
０ｍｍ以下であることが好ましい。

【００４１】図９は、本発明による移動無線用アンテナ
の第４の実施例の構成を示すものである。本実施例で用
いる部材のうち、第１の実施例、第２の実施例、および
第３の実施例の部材と同じ機能を有する部材には同じ符
号を用いて説明を省略する。

【００４２】この実施例では、アンテナエレメント１０
３の第１の端および第２の端にそれぞれ、第１の金属箔
および第２の金属箔である短冊状のアルミ箔でできた長
さＬ1の金属箔６０１が接続されている。また、アンテ
ナエレメント１０３の第１の端および第２の端に挟まれ
た第３の端には、第３の金属箔である短冊状のアルミ箔
でできた長さＬ2の金属箔１００１が接続されている。
また、アンテナエレメント１０３の第３の端に対向する
第４の端にも、第４の金属箔である長さＬ2の金属箔１
００１が接続されている。つまり、本実施例は、図６に
示される第３実施例のアンテナに金属箔１００１を追加
した構造をもっている。本実施例のアンテナによれば、
図６に示される第３実施例のアンテナに比べてより短い
長さの金属箔６０１を用いて、アンテナ特性に対する人
体の影響を軽減することができる。一例として表１で示
した人体による共振周波数の変化と同様の実験を行なっ
た結果を示す。アンテナエレメントである金属板１０
２、１０３の寸法はａ＝ｂ＝５０ｍｍ、ｔ＝１０ｍｍ、
Ｌｓ＝３６ｍｍ、ε＝３．６、Ｌ1＝Ｌ2＝３０ｍｍであ
る。この場合、自由空間と人体装着時の共振周波数の変
化は１ＭＨｚであった。この値は図６のアンテナでＬ＝
７０ｍｍとしたときの周波数変化と同じであって、図９
の構造にすると短い長さの金属箔６０１でも人体による
共振周波数の変化を小さくできることがわかる。なお、
アンテナを人体に安定な状態で装着させ、かつ人体装着
時の利得を高めるためには、第３の金属箔および第４の
金属箔１００１の長さは２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であ
ることが好ましい。

【００４３】図１０は、本発明による移動無線用アンテ
ナの第５の実施例の構成を示すものである。本実施例で
用いる部材のうち、上記の実施例で用いた部材と同じ機
能を有する部材には同じ符号を用いて説明を省略する。

【００４４】本実施例のアンテナは、共に金属板ででき
た面の大きさがａ×ｂのアンテナエレメント１１０１
（第１の金属板）およびアンテナエレメント１１０２
（第２の金属板）を有している。アンテナエレメント１
１０１とアンテナエレメント１１０２との間隔はｔであ
る。アンテナエレメント１１０１とアンテナエレメント
１１０２は各々のコーナー近傍点において、金属線１１
０３によって互いに電気的に接続されている。アンテナ
エレメント１１０１とアンテナエレメント１１０２と
は、金属線１１０３によって所定の間隔をおいて固定さ
れている。この実施例は第３の実施例の誘電体基板を空
気に置き換えた構造と等価であり、アンテナエレメント
１１０１および１１０２の表面の面積は大きくなるもの
の、アンテナの重量が軽くなり、低コストで製造できる
という特徴を有する。なお、前記の実施例で２つのアン
テナエレメントに挟まれて用いられていた誘電体基板は
かなり重い物質であったが、本実施例ではこの重い誘電
体基板が取り除かれており、アンテナの重量は非常に軽
いものとなった。その結果、本実施例のアンテナはより
肩の上に装着し易いものとなった。また、この実施例で
もアンテナエレメント１１０２には金属箔６０１が接続
されており、第３の実施例で説明したようにアンテナを
人体に近接した場合でもインピーダンスの変化や利得の
劣化が極めて小さい。

【００４５】図１１は、本発明による移動無線用アンテ
ナの第６の実施例構成を示すものである。本実施例の部
材のうち、他の実施例の部材と同じ機能を有する部材は
同じ符号を用いて表し説明を省略する。

【００４６】本実施例のアンテナは、２枚の薄い誘電体
基板１３０１を有しており、この２枚の薄い誘電体基板
１３０１は、誘電体基板１３０１の固定手段であるスペ
ーサー１３０４によって間隔ｔに固定して保持されてい
る。この誘電体基板１３０１の一方の上面には、パター
ン化された第１の金属板であるアンテナエレメント１３
０２か設けられており、他方の誘電体基板１３０１の下
面には、第２の金属板であるアンテナエレメント１３０
３が形成されている。この実施例は、第５の実施例の金
属板からなるアンテナエレメント１１０１および１１０
２を２枚の誘電体基板１３０１上にそれぞれ形成したも
のである。アンテナエレメント１３０２には３本のスリ
ット１３０５が形成されている。このようにアンテナエ
レメントに複数のスリットを形成して、アンテナエレメ
ントを蛇行させた形状をメアンダライン状と呼ぶ。スリ
ットを複数本にするとスリットが１本の場合よりもアン
テナエレメントの周囲長をさらに延ばすことができ、共
振周波数をさらに下げることができる。使用周波数によ
って決まるアンテナエレメントの周囲長を、より小さな
面をもったアンテナエレメントを用いて実現できるの
で、アンテナをより小形化することができる。第５実施
例のアンテナエレメント１１０１および１１０２を金属
板で形成した場合、スリット４０１の長さＬｓを大きく
し、アンテナエレメントの一辺の長さｂに近づけるとア
ンテナエレメントの強度が弱くなり、保持が困難にな
る。しかし、図１１のように２枚の誘電体基板上にそれ
ぞれアンテナエレメント１３０２および１３０３を形成
すれば用いればアンテナエレメントの機械的強度が増し
より多くのスリットを形成することができ、かつアンテ
ナエレメントの保持が容易になる。アンテナの機械的強
度が増すことはアンテナの特性が安定することを意味す
る。さらに誘電体基板上のパターンはエッチングによっ
て作ることができるので精度よくアンテナエレメントを
形成することができ、アンテナの共振周波数が安定す
る。なおこの実施例ではアンテナエレメント１３０２と
１３０３のいずれかを図１０のように金属板で作ること
も可能である。

【００４７】図１２は、本発明による移動無線用アンテ
ナの第７の実施例の構成を示すものである。本実施例で
用いられる部材のうち、他の実施例で用いられる部材と
同じ機能を有する部材は同じ符号を用いて表し、説明を
省略する。

【００４８】本実施例では、アンテナエレメント１３０
３の第１の端および第１の端に対向する第２の端に、そ
れぞれメアンダライン状の薄い金属（金属箔）１２０１
が接続されている。これら金属箔１２０１は薄い樹脂１
２０２上に形成されている。この実施例においても、金
属箔１２０１はアンテナエレメントの一部として機能
し、金属箔１２０１にも定在波が形成される。実験によ
ると、このようにメアンダライン状の金属箔１２０１を
接続することによって、アンテナを人体に装着した場合
の特性が改善される。たとえば、ａ＝ｂ＝６０ｍｍ、ｔ
＝２０ｍｍ、スリット１３０５の本数を２４本、メアン
ダライン状の金属箔１２０１の長さを２００ｍｍとし
て、１５９ＭＨｚの周波数において図７のようにアンテ
ナを人体の肩に装着して利得を測定したところ、メアン
ダライン状金属箔がない場合に比べてメアンダライン状
金属箔を接続した場合の利得は３ｄＢ大きくなった。

【００４９】なお第７の実施例のアンテナエレメントに
メアンダライン状の金属箔を接続する構造は第３から第
６の実施例についても適用することができる。また第５
および第６の実施例では、図６の第３の実施例に対応し
たアンテナエレメントにスリットを形成し、かつ２つの
金属箔を接続した場合のみについて説明したが、第１
（図１）、第２（図４）、および第４（図９）の実施例
に対応した形状についてもアンテナエレメントを金属板
や誘電体基板の片面に形成することができる。このと
き、金属箔はエッチング等のパターン化技術によって形
成することが可能である。

【００５０】また以上の実施例の説明ではアンテナエレ
メントは同一形状ですべて正方形として説明したが、ア
ンテナエレメントの形状は必ずしも正方形である必要は
なく、たとえば長方形や円形でもよい。

【００５１】また図７のアンテナを人体に装着した場合
の説明は、図６に示される金属箔を有するアンテナのみ
について行なったが、図１、図４、図９、図１０、図１
１、あるいは図１２に示されるアンテナについてももち
ろん人体に装着して使用することが可能である。

【００５２】また図１、図４、図６、図９では２つのア
ンテナエレメントの接続はスルーホールによって行なっ
たが金属線によって接続することももちろん可能であ
る。そしてこの場合、金属線は誘電体基板の中を貫通さ
せる必要は必ずしもなく金属線を誘電体基板の外側に出
してもよい。

【００５３】また図１、図４、図６、図９、あるいは図
１１では誘電体基板とアンテナエレメントは同一形状と
して説明したがアンテナエレメントは誘電体基板よりも
小さくてもよい。そうすることにより、アンテナをエッ
チングによって形成することが可能となり、その結果ア
ンテナエレメントの寸法精度が増し、共振周波数をより
安定化することができる。

【００５４】また図６、図１０、あるいは図１１では２
つの金属箔を、また図９では対向した２つの金属箔を同
一形状としているが、それぞれの金属箔で長さＬあるい
はＬ1、Ｌ2を異なった値として誘電体基板に対して非対
称の構成としてもよい。また金属箔の幅も必ずしも誘電
体基板の幅と一致している必要はない。

【００５５】また図１２の対向した２つのメアンダライ
ン状の金属箔の長さも必ずしも一致している必要はな
い。

【００５６】

【発明の効果】本発明によると、容量の使用によってア
ンテナエレメントを極めて小型化することができるの
で、無線機本体を充分に小型化するために無線機本体か
ら分離された移動無線用アンテナを提供することが可能
となる。また、可変コンデンサの使用により、グランド
面を有しないにもかかわらずアンテナの整合状態を極め
て良好にすることができる。

【００５７】また、アンテナエレメントにスリットを形
成するかアンテナエレメントをメアンダライン状にする
ことによって、あるいはアンテナエレメントに金属箔を
取り付けることによって、人体に容易に装着することが
できる程小型でかつ軽量な移動無線用アンテナを提供す
ることが可能となる。また、人体に装着しても、人体の
影響によるインピーダンスや利得などのアンテナの基本
性能の劣化をきわめて小さく抑えることが可能となる。

【００５８】さらに、本発明のアンテナは両端に帯状の
金属箔が接続されているので、人体の影響を比較的受け
にくい部分（たとえば肩の上）に安定に装着することが
可能である。

【００５９】また、本発明のアンテナは、２つのアンテ
ナエレメント間から誘電体基板またはその一部を取り除
くことが可能であり、さらに大幅に軽量化され、肩の上
に装着し易いアンテナを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の移動無線用アンテナの
斜視図

【図２】同第１の実施例の移動無線用アンテナにおける
インピーダンス軌跡を示す図

【図３】同第１の実施例の移動無線用アンテナにおける
放射特性図

【図４】本発明の第２の実施例の移動無線用アンテナの
斜視図

【図５】同第２の実施例の移動無線用アンテナにおける
共振周波数とスリット長の関係図

【図６】本発明の第３の実施例の移動無線用アンテナの
斜視図

【図７】同第３の実施例の移動無線用アンテナを使用者
の肩に装着したときの様子を示す斜視図

【図８】同第３の実施例の移動無線用アンテナを疑似人
体に装着したときに金属箔が無い場合と有る場合の指向
性の変化を比較した指向性比較図

【図９】本発明の第４の実施例の移動無線用アンテナの
斜視図

【図１０】本発明の第５の実施例の移動無線用アンテナ
の斜視図

【図１１】本発明の第６の実施例の移動無線用アンテナ
の斜視図

【図１２】本発明の第７の実施例の移動無線用アンテナ
の斜視図

【符号の説明】

１０１ 誘電体基板 １０２、１０３ アンテナエレメント １０４ スルーホール １０５ 同軸ケーブル １０６ トリマキャパシタ ４０１ スリット ６０１、１００１ 金属箔 １１０１、１１０２ 金属板 １１０３ 金属線 １２０１ メアンダライン状の金属箔 １２０２ 樹脂 １３０１ 誘電体基板 １３０２、１３０３ アンテナエレメント １３０４ スペーサー １３０５ スリット

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−129824（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−286404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−148704（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−126702（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−181208（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−284004（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−157908（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−246904（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172001（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−169401（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−85836（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−25805（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−21536（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−80042（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−126413（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01Q 13/08 H01Q 1/24 H04B 7/10

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の金属板と、 前記第１の金属板と対向して設けられ、かつ第１の金属
   板と電気的に接続された第２の金属板と、 前記第１の金属板に容量を介して接続された第１の導電
   線、および前記第２の金属板に接続された第２の導電線
   を有し、 かつ第１の金属板および第２の金属板に給電信号を供給
   するためのケーブルを有し、第２の金属板の第１の端に
   は第１の金属箔が接続されており、前記第２の金属板の
   前記第１の端に対向する第２の端には第２の金属箔が接
   続されている移動無線用アンテナ。
2. 【請求項２】第１の金属板と第２の金属板との間に配置
   されたスルーホールをもつ誘電体基板を有しており、前
   記第１の金属板と第２の金属板とが前記スルーホールを
   介して接続されている請求項１に記載の移動無線用アン
   テナ。
3. 【請求項３】第１の金属板と第２の金属板とが金属線を
   介して接続されており、前記金属線は前記第１の金属板
   と第２の金属板とを所定の間隔をおいて固定している請
   求項１に記載の移動無線用アンテナ。
4. 【請求項４】第１の金属板と第２の金属板とを相互に固
   定するための固定手段を有する請求項３に記載の移動無
   線用アンテナ。
5. 【請求項５】第１の金属板がスリットを有する請求項１
   〜４のいずれかに記載の移動無線用アンテナ。
6. 【請求項６】スリットの長さは２０ｍｍ以上６０ｍｍ以
   下である請求項５に記載の移動無線用アンテナ。
7. 【請求項７】第１の金属箔および第２の金属箔の長さは
   ３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である請求項１〜請求項６
   のいずれかに記載の移動無線用アンテナ。
8. 【請求項８】第２の金属板の第１の端および第２の端に
   挟まれた第３の端に第３の金属箔が接続されており、前
   記第２の金属板の前記第３の端に対向する第４の端には
   第４の金属箔が接続されている請求項１または請求項７
   に記載の移動無線用アンテナ。
9. 【請求項９】第３の金属箔および第４の金属箔の長さは
   ２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である請求項８に記載の移動
   無線用アンテナ。
10. 【請求項１０】金属箔の形状がメアンダライン状である
    請求項８に記載の移動無線用アンテナ。