JP4121799B2 - デュアルバンドアンテナおよびその構成方法、並びに３バンドアンテナ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、数百メガヘルツないし数ギガヘルツの周波数帯で送，受信するに好適で、特に、小型に構成し得る２バンドアンテナ、および３バンドアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のアンテナは、携帯タイプの電話機や無線ＬＡＮのために有用であり、小形化，高利得化などの改良が続けられている。
小形化させるために、アンテナに対して電波の全波長に共振させる代りに、（すなわち、全波長の定在波を乗せる代りに）１／４波長に共振させることは、以前から広く行なわれている。
以上に述べた１／４波長で共振するアンテナ（つまり、電気的長さλ／４のアンテナの特性を改善するために励振器を設けることも公知である。
しかしながら小型，高利得で、しかも任意の２種類の波長に共振する２バンドアンテナ（デュアルバンドアンテナ）は、未だ公知になっていない。
（注）波長がλ／４の奇数倍を為す複数種類の電波に共振させる技術は初歩的なものであって従来から公知であるが、任意の２種類，３種類の波長に共振させることは非常に難しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
小形，高利得，低コストのデュアルバンドアンテナとして、図４に模式図として示された構成が有効である。
これは、本発明者が創作し、本出願人によって別途出願中の未公知の発明（特願２００１−１８６１３５号）である。以下、未公知の先願という。
励振器２の入力端２ａは高周波回路８に接続されている。
電気的長さλ０１／４のＬ字形アンテナ素子４の開放端が、励振器の出力端２ｂに対して静電容量結合ｃ１されている。
また、電気的長さλ０２／４のＬ字形アンテナ素子３の開放端も、上記励振器出力端２ｂに対して静電容量結合ｃ２されている。
ここで、前記の励振器２をして、任意の波長λ０１に対しても任意の波長λ０２に対しても有効に作用させるための調整手段として、該励振器２の１部分（符号２ｅを付して示した部分）を、グランド７に対向させる。すなわち静電容量を形成させてローディングする。
【０００４】
以上に図４を参照して説明した未公知の先願に係る発明によると、小形，高利得，低コストのデュアルバンドアンテナを構成することができる。
しかし、励振器にグランド対向部２ｅを形成しなければならないので、このデュアルバンドアンテナ（図４）は、その背の高さ寸法Ｈが、やや高くなる。
また、グランド７と、グランド対向部２ｅと、λ０１Ｌ字形アンテナ素子４とを主体的に配列しなければならないので、製造における加工の工数が比較的多目になる。
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、前記未公知の先願に係るデュアルバンドアンテナとは異なる基本的原理により、いっそう小型で、構造が簡単で、しかも、２バンドにも３バンドにも対応し得るマルチバンドアンテナを提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その実施形態に対応する図１を参照して略述すると次のとおりである。
すなわち、波長λ０１と波長λ０２とに共振し得る小形で簡単な低コストのアンテナを提供するため、
図のように、λ０１／４で共振するＬ字形アンテナ素子４と、λ０２／４で共振するＬ字形アンテナ素子３とを構成するとともに、励振器２の入力端を図外の高周波回路に接続する。
励振器２に波長λ０２の定在波を乗せたとき必然的に電流ゼロとなる開放端２ｂに対して、前記λ０２アンテナ素子３を、静電容量ｃ２を介して結合する。さらに、前記励振器２に波長λ０１の定在波を乗せたとき第３高周波の電流分布がゼロとなる中間点２ｃに対して、λ０１／４アンテナ素子４を、静電容量ｃ１を介して結合する。
【０００６】
以上に説明した基本的原理に基づいて、請求項１に係るデュアルバンドアンテナの構成方法、λ０１＜λ０２なる２種類の波長に共振するデュアルバンドアンテナを構成する方法において、
片方の端を高周波回路に接続される励振器（２）を設け、
１端を接地された、電気的長さλ０２／４のアンテナ素子（３）の開放端を、前記励振器の開放端（２ｂ）に対向，離間させて静電容量（ｃ２）を形成するとともに、
１端を接地された、電気的長さλ０１／４のアンテナ素子（４）の開放端を、『前記励振器の入力端（２ａ）と開放端（２ｂ）との中間に位置し、定在波の電流分布がゼロとなる箇所（２ｃ）付近』に対向，離間させて静電容量（ｃ１）を形成することを特徴とする。
以上に説明した請求項１の発明方法によると、
λ０１の電波とλ０２の電波とに共通の１個の励振器を用いて、この励振器にλ０１の定在波を乗せたとき、該励振器の入力端と開放端との中間に電流分布ゼロの点が発生し、この電流分布ゼロの点の電圧分布が最大であることを利用してλ０１／４アンテナ素子を静電容量結合するという新規な技術的思想により、デュアルバンドアンテナを構成することができる。なおλ０２（長い方の波長）については、従来技術に類似した構成（励振器の開放端に対してλ ０２ ／４アンテナ素子を静電容量結合）を用いれば良い。
【０００７】
請求項２に係る発明方法の構成は、前記請求項１の発明方法の構成要件に加えて、（図１参照）、前記の励振器（２）、λ０２／４アンテナ素子（３）、およびλ０１／４アンテナ素子（４）のそれぞれを、基板（１）の面に、導通パターンによって形成することを特徴とする。
以上に説明した請求項２の発明を適用すると、前記請求項１の発明方法に用いられる主要な構成部材が、プリント基板の導通パターンとして形成されるので、工業的生産に適し、高精度の構成部材相互を高精度の位置関係に配列して、低コストで製造することができる。
【０００８】
請求項３の発明方法の構成は、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１参照）前記の励振器を、メアンダーライン形の導電体によって形成するとともに、前記の『入力端と出力端との間で、定在波の電流分布がゼロとなる箇所（２ｃ）』を、該励振器の開放端（２ｂ）の反対側に位置する折り返し点付近に設定することを特徴とする。
以上に説明した請求項３の発明方法は、メアンダーライン形の励振器の形状，寸法を設計的に工夫することによって実施することができ、
該励振器を中央部近傍に位置せしめて、その両側それぞれにλ０１／４アンテナ素子とλ０２／４アンテナ素子とを配置して、当該デュアルバンドアンテナ装置の全体を細長い小型に構成することができる。
【０００９】
請求項４に係る発明方法の構成は、前記請求項１ないし請求項３の発明方法の構成要件に加えて、前記２箇所の静電容量（ｃ１，ｃ２）を増減調節して、その少なくとも何れか片方の静電容量値を、ほぼ『密結合状態と疎結合状態との中間の臨界結合状態』ならしめることによって同調周波数帯域を拡大することを特徴とする。
以上に説明した請求項４の発明方法を適用して、静電容量結合の疎密の度合を臨界結合状態に調節すると、同調周波数帯域の幅が大きくなる。
【００１０】
請求項５の発明方法の構成は、前記請求項１ないし請求項４の構成要件に加えて、（図１参照）、同軸ケーブルもしくは同軸コネクタの中心導体を、前記励振器の入力端（２ａ）に接続導通せしめるとともに、
上記同軸ケーブルもしくは同軸コネクタの外部導体を接地することを特徴とする。
以上に説明した請求項５の発明方法によると、構成されるデュアルバンドアンテナ装置を高周波回路に対して迅速かつ容易に接続することができる。
その結果、デュアルバンドアンテナ装置が１個の独立した商品として市場に流通することができる。
こうした特性は、アンテナ専門メーカーの分業独立性を確乎たるものとする。
また、通信機メーカーは、供給されたデュアルバンドアンテナ装置を通信機の中へ容易に組み込むことができる。
【００１１】
請求項６に係るデュアルバンドアンテナの構成は、λ０１＜λ０２なる２種類の波長に共振するデュアルバンドアンテナにおいて、
λ０１に対して３／４波長または５／４波長で共振するとともに、λ０２に対して１／４波長で共振する励振器（２）と、
λ０１に対して１／４波長で共振するλ０１／４アンテナ素子（４）と、
λ０２に対して１／４波長で共振するλ０２／４アンテナ素子（３）と、が設けられており、
前記λ０２／４アンテナ素子（３）の１端が接地されるとともに、該アンテナ素子（３）の開放端が前記励振器（２）の開放端（２ｂ）に対して静電容量（ｃ２）を介して結合され、
かつ、前記λ０１／４アンテナ素子（４）の１端が接地されるとともに、該アンテナ素子（４）の開放端が前記励振器（２）の『入力端（２ａ）と開放端（２ｂ）との中間に位置する、λ０１の定在波の電流分布がゼロの点（２ｃ）』に対して静電容量（ｃ１）を介して結合されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項６に係るデュアルバンドアンテナは、１個の励振器が２種類の波長のそれぞれに対して機能を果たすことができるので、少ない構成部品点数で、小形，軽量，低コストで、しかも２種類の波長のそれぞれに共振することができる。
【００１２】
請求項７に係る発明の構成は、前記請求項６のデュアルバンドアンテナの構成要件に加えて（図１参照）、前記の励振器（２）と、λ０１／４アンテナ素子（４）と、λ０２／４アンテナ素子（３）とが、共通の基板（１）に、導通パターンによって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、請求項６に係るデュアルバンドアンテナの主要な構成部材が、共通のプリント基板上に導通パターンとして形成された構造であるから大量生産に適している。
すなわち、プリント基板技術を応用して、主要構成部材を高精度，低コストで構成することができる。
【００１３】
請求項８に係る発明の構成は前記請求項７のデュアルバンドアンテナの構成に加えて、（図１参照）前記の基板（１）は細長い形状をなし、その長さ方向の片方にλ０１／４アンテナ素子（４）が配置されるとともに、
他方の端にλ０２／４アンテナ素子（３）が配置され、
かつ、上記双方のアンテナ素子に挟まれて、基板（１）の中央部の付近に、前記の励振器（２）が配置されており、
前記の細長い基板（１）の長辺の１つに『グランド板（７）に装着し得る金属フレーム（６）』が取付けられていて、
上記金属フレーム（６）によって、基板（１）が、グランド板（７）に対してほぼ直角に支持される構造であ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、デュアルバンドアンテナ装置全体が細長い基板の上に取り纏められて小型に形成され、
しかも、グランド板に対して機械的に装着し易く、かつ、機械的装着によって電気的に接続（接地）される。
【００１４】
請求項９に係る発明の構成は、前記請求項８のデュアルバンドアンテナの構成に加えて、（図１参照）前記の励振器（２）が、メアンダーライン形状の導電部材によって形成されており、
かつ、上記励振器の開放端（２ｂ）が、『該励振器が配置されている区域の中で、細長い基板（１）の片方の端に近い側』に位置するとともに、
上記励振器の電流分布ゼロの点（２ｃ）が、上記細長い基板の他方の端に近い側に位置し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、１個の励振器と、２個の１／４波長アンテナ素子のそれぞれとを、合理的に都合よく配置して静電容量結合することができる。
すなわち、励振器を静電容量結合すべき２箇所（電流分布ゼロの点）が、該励振器が配設されている区域を挟んで互いに反対側に位置しているので、該２箇所のそれぞれを、異なる１／４波長アンテナ素子に対向させるに好都合である。
【００１５】
請求項１０に係る発明の構成は、前記請求項８または請求項９の構成要件に加えて、（図１参照）、同軸ケーブル（５）または同軸コネクタ（５ｃ）の中心導体が前記励振器（２）の入力端（２ａ）に接続導通されるとともに、
上記同軸ケーブル（５）または同軸ケーブルコネクタ（５ｃ）の外部導体が、前記金属フレーム（７）に接続導通されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項１０の発明によると、当該デュアルバンドアンテナを、通信機に対して迅速かつ容易に組み込んで電気的に接続することができる。
その結果、デュアルバンドアンテナ装置が１個の独立した商品として市場流通性を有することとなり、アンテナメーカーと通信機器メーカーとの分業化を促進して、アンテナ産業の発展に寄与することができる。
【００１６】
請求項１１に係る３バンドアンテナの構成は、λ０３＜λ０４＜λ０５なる３種類の波長に共振する３バンドアンテナにおいて、
λ０３に対して５／４波長で共振し、λ０４に対して３／４波長で共振し、λ０５に対して１／４波長で共振する励振器（９）と、
λ０３に対して１／４波長で共振するλ０３／４アンテナ素子（１０）と、
λ０４に対して１／４波長で共振するλ０４／４アンテナ素子（１１）と、
λ０５に対して１／４波長で共振するλ０５／４アンテナ素子（１２）と、が設けられており、
前記λ０５／４アンテナ素子（１２）の開放端が前記励振器の開放端（９ｂ）に対して静電容量（ｃ５）を介して結合され、
λ０４／４アンテナ素子（１１）の開放端が、『励振器の入力端と開放端との間に位置して、該励振器にλ０４の定在波が乗ったとき電流分布がゼロとなる点（９ｄ）』に対して静電容量（ｃ４）を介して結合され、
λ０３／４アンテナ素子（１０）の開放端が、『励振器の入力端と開放端との間に位置して、該励振器にλ０３の定在波が乗ったとき電流分布がゼロとなる点（９ｃ）』に対して、静電容量（ｃ３）を介して結合されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項１１の発明によると、小型，軽量かつ構造簡単で、しかも製作コストが低廉な３バンドアンテナを構成することができる。
このような効果は「励振器に第５高調波の定在波を乗せたときに現出する３箇所の電流ゼロの点（その内１箇所は開放端）のそれぞれに対して１／４波長アンテナ素子を静電容量結合する」という新規な構成によって達成されたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るデュアルバンドアンテナの１実施形態の斜視図である。ただし、読図を容易ならしめるよう、プリント基板１の表面に形成された導通パターンに斑点を付してある。
なお、上記の斑点を付された導通パターンは、実物においては基板１の向う側の、隠れている側の面に形成してあるが、図を簡明ならしめるため手前側に在るように描いてある。
本図１の構成の詳細については、作用原理を一通り説明した後に述べる。
この実施形態における主要な構成部分は、励振器２と、λ０２／４で共振するＬ字形のアンテナ素子３と、λ０１／４で共振するＬ字形のアンテナ素子４とであって、いずれも基板１の導通パターンによって形成されている。
【００１８】
図２は、本発明に係るデュアルバンドアンテナの作動原理説明図である。
図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、定在波の図示や読図を容易ならしめるため、励振器２を１本の直線で表してある。
これらの図に示したように、励振器２の１端２ａは高周波回路８に接続されて入力端となる。他端２ｂは開放端である。
（図２（Ａ），（Ｂ）参照）励振器２を、波長λ０２の電波の１／４波長に共振させると、定在波ｆ０２の電流分布は鎖線で示したようになる。
その開放端２ｂは、電流分布ゼロ、電圧分布最大の点となる。この電流ゼロ点２ｂに対して図２（Ｂ）のように、λ０２／４で共振するＬ字状のアンテナ素子を結合すると、波長λ０２の電流を送，受信するに適したアンテナとして機能する。
説明の便宜上、定在波の電流分布がゼロの点を、以下、電流ゼロ点と略称する。
図２（Ａ），（Ｂ）を参照して、λ０２に関して以上に述べたところは公知の技術である。本発明の特徴的な構成・作用は次の段落に述べるとおりである。
【００１９】
（図２（Ａ）参照）前記励振器２に、前記の波長λ０２の電波の第３高調波を共振させると、その定在波ｆ０１は破線で描いたようになり、該励振器の開放端と入力端との間の中間の位置に電流ゼロ点２ｃが発生する。この電流ゼロの点２ｃは電圧最大（開放端とほぼ等しい電圧）となる。
そこで図２（Ｂ）のように、この電流ゼロ点に対してλ０１／４で共振するＬ字形のアンテナ素子（λ０１／４アンテナ）を結合すると、波長λ０１の電波を送，受信するに適したアンテナとして機能する。このようにして、２種類の波長の送，受信が可能なデュアルバンドアンテナが形成される。
なお、作動原理のみを考えれば、前記Ｌ字形のアンテナ素子は必ずしもＬ字形でなくても良い。特にＬ字形アンテナ素子を用いるのは、当該デュアルバンドアンテナ装置全体として小形に構成するためである。
【００２０】
前掲の図２（Ａ），（Ｂ）は、基本的な作動原理の要点のみを説明するため、極度に模式化して描いてあった。
これを、もう少し実体図に近づけると図２（Ｃ），（Ｄ）のようになる。これらの図は変則的な分解図であって、（Ｃ）は波長λ０１の電波を送受信する部分を実線で描き、（Ｄ）は波長λ０２の電波を送受信する部分を実線で描いてある。
励振器２は、本図２（Ｃ），（Ｄ）に示すように、その電流ゼロ点２ｃをλ０１／４アンテナの開放端に対向離間させて静電容量ｃ１を形成して結合させてある。
さらに、該励振器２の開放端２ｂは、本図２（Ｄ）に示すように、λ０２／４アンテナの開放端に対向離間させて静電容量ｃ２を形成して結合させてある。
【００２１】
図２（Ａ）〜（Ｄ）を参照して以上に説明したところによって、２種類の波長λ０１と、波長λ０２とに共振し得る原理は解明されたが、これだけでは実用に供することが困難である。すなわち、λ０１とλ０２との比が１：３でなければならない（図２（Ａ）参照）。こうした制約に捉われることなく、任意の波長に共振させることが要望される。（例えば無線ＬＡＮ用として２．４ＧＨｚと５．２ＧＨｚとに共振させることが望まれている）。
図４に示した未公知の先願に係るデュアルバンドアンテナにおいては、グランド対向部２ｅを形成することによって励振器をローディングした。
本実施形態においては図２（Ｅ）に示すように、励振器２を概要的にメアンダーライン形（別名ジグザグ形）に形成して該励振器２をローディングし、その形状を僅かに変化させて共振状態を調節し、所望の波長λ０１と波長λ０２とに共振させる。
詳しくは、λ０２に対して１／２波長で共振させるとともに、λ０２に対して３／４波長で共振させる。
【００２２】
励振器２には予め梯子形バイパス２ｄ，２ｅを設けてあり、これを削り取ることによって迅速かつ容易に共振状態を調節することができるようになっている。
さらに前記梯子形バイパス２ｄ，２ｅを削ったり残したりする工夫によって、該メアンダーライン形励振器２（図２（Ｅ））の開放端２ｂと電流ゼロ点２ｃとのそれぞれを「該励振器２が設置されている区域」の左右両端に持ってくる（これは設計・試作段階での話しである）。なお、この場合の左右方向とは、図１に示した細長い基板１の長手方向に対応する。これにより、３つの主要構成部材であるところの励振器と、λ０１／４アンテナ素子と、λ０２／４アンテナ素子とが細長い基板の上に合理的に配列できるようになる。
【００２３】
前記静電結合ｃ１やｃ２の値は、アンテナの同調特性に影響を及ぼす。すなわち、結合を比較的疎にすると、すなわち静電容量を小さくすると、当該１／４波長アンテナの同調特性は単峰状となる。（疎に過ぎると利得が低下するので、所望の利得が得られる範囲内で結合を疎にした場合の話しである）。
また、上記の結合を密にすると、すなわち静電容量を大きくすると、当該１／４波長アンテナの同調特性は双峰状となる。
上記の静電容量結合の疎・密の度合を中間の程度ならしめると、同調特性は平頂状となる。この状態を臨界結合という。詳しくは、平頂部の幅が最大の状態を臨界結合状態という。
本実施形態においては、静電容量を臨界結合状態に調整した。このように構成すると、同調周波数帯域の幅が広くなる。本発明を実施する際、複数の静電結合箇所の容量を、それぞれ任意に設定することができる。
【００２４】
図２（Ｅ）に模式的に示した実施形態を実体的に描くと図１のとおりである。
細長いプリント基板１の長辺に沿って金属フレーム６が装着されており、この金属フレーム６はグランド板７に設置されている。
λ０２／４アンテナ素子３およびλ０１／４アンテナ素子４それぞれの開放端は励振器２に対して静電容量結合され、他端は金属フレーム６を介してグランド板７に接地されている。
同軸ケーブル５の中心導体５ａは励振器２の入力端２ａに接続導通され、外部導体５ｂは金属フレーム６に接続導通されている。上記同軸ケーブル５の他端には同軸ケーブルコネクタ５ｃが装着されている。
図示を省略するが、上記と異なる実施形態として、同軸ケーブルコネクタ５ｃの中心端子を直接的に励振器入力端２ａに接続するとともに、該同軸ケーブルコネクタ５ｃの外部端子を金属フレーム６に接続しても良い。
【００２５】
図１および図２を参照して、以上に２バンドアンテナの作動原理および実施形態を説明した。次に、図３を参照して３バンドアンテナについて説明する。
図３（Ａ）は、比較対照のために示した２バンドアンテナの作動原理図であって、前掲の図２（Ａ）を同様の図面である。
図３（Ｂ）は、同図（Ａ）と比較するように描いた３バンドアンテナの作動原理図である。
図３（Ａ）においては基本波の１／４波長と、第３高調波の３／４波長とが定在波を形成している。このため電流ゼロ点２ｃが現出している。
図３（Ｂ）においては基本波の１／４波長と、第５高調波の５／４波長とが定在波を形成しており、このため２箇所の電流ゼロ点２ｉ，２ｊが現出している。
上記２箇所の電流ゼロ点２ｉ，２ｊと、開放端２ｂとは、電流値ゼロで電圧値最大の点である。これらの３点それぞれに対して、３種類のアンテナ素子を結合させることによって３バンドアンテナが構成される。
なお（図３（Ｂ）参照）励振器において『電流値ゼロとなる開放端２ｂ』と、『λ／４の奇数倍（３λ／４，５λ／４）で電流値ゼロとなる２点（２ｉ，２ｊ）の何れか片方』とを用いて２バンドアンテナを構成することもできる。
図３（Ｃ）は３バンドアンテナの実体的な模式図である。
励振器９の入力端９ａは高周波回路に接続されている。
上記励振器９の開放端９ａに対しては、λ０５／４アンテナ素子１２の開放端が、静電容量ｃ５を介して結合されている。
（注）先に述べたように、λ０５＞λ０４＞λ０３である。
先に述べた（Ｂ）図の電流ゼロ点２ｉに対応する、（Ｃ）図の電流ゼロ点９ｄに対して、λ０４／４アンテナ素子１１が、静電容量ｃ４を介して結合され、
同様に、もう一つの電流ゼロ点９ｃ（前記電流ゼロ点２ｊに対応）に対して、λ０３／４アンテナ素子１０が、静電容量ｃ３を介して結合されている。
【００２６】
以上のようにして、３種類の波長λ０３，同λ０４，および同λ０５のそれぞれに共振する３バンドアンテナが構成される。
３バンドアンテナを設計，製作する実情の条件は一般に、通信機メーカーからアンテナメーカーに対して所望の波長λ０３，λ０４，λ０５を与えられる。
そこでアンテナメーカーの専門技術者は励振器９をメアンダーライン形に試作し、そのローディング状態を手直し修正して、与えられた設計条件（波長）に合致させる。
適正な試作品が出来れば、プリント基板の加工技術を適用して、高精度の同等品を低コストで大量生産することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上に本発明の実施形態を挙げてその構成，作用を明らかならしめたように、請求項１の発明方法によると、
λ ０１ の電波とλ０２の電波とに共通の１個の励振器を用いて、この励振器にλ０１の定在波を乗せたとき、該励振器の入力端と開放端との中間に電流分布ゼロの点が発生し、この電流分布ゼロの点の電圧分布が最大であることを利用してλ０１／４アンテナ素子を静電容量結合するという新規な技術的思想により、デュアルバンドアンテナを構成することができる。
これにより、従来例に比して励振器の構造が簡単で、小型，軽量，低コストになる。
なおλ０２（長い方の波長）については、従来技術に類似した構成（励振器の開放端に対してλ ０２ ／４アンテナ素子を静電容量結合）を用いれば良い。
さらに、この発明を発展させて、前記と異なる電流分布ゼロの点にλ ０３ ／４アンテナ素子を静電容量結合することにより、３バンドアンテナを構成することもできるという可能性を生じる。
【００２８】
請求項２の発明を適用すると、前記請求項１の発明方法に用いられる主要な構成部材が、プリント基板の導通パターンとして形成されるので、工業的生産に適し、高精度の構成部材相互を高精度の位置関係に配列して、低コストで製造することができる。
請求項３の発明方法は、メアンダーライン形の励振器の形状，寸法を設計的に工夫することによって実施することができ、
該励振器を中央部近傍に位置せしめて、その両側それぞれにλ０１／４アンテナ素子とλ０２／４アンテナ素子とを配置して、当該デュアルバンドアンテナ装置の全体を細長い小型に構成することができる。
【００２９】
請求項４の発明方法を適用して、静電容量結合の疎密の度合を臨界結合状態に調節すると、同調周波数帯域の幅が大きくなる。
以上に説明した請求項５の発明方法によると、構成されるデュアルバンドアンテナ装置を高周波回路に対して迅速かつ容易に接続することができる。
その結果、デュアルバンドアンテナ装置が１個の独立した商品として市場に流通することができる。
【００３０】
請求項６に係るデュアルバンドアンテナは、１個の励振器が２種類の波長のそれぞれに対して機能を果たすことができるので、少ない構成部品点数で、小形，軽量，低コストで、しかも２種類の波長のそれぞれに共振することができる。
請求項７の発明によると、請求項６に係るデュアルバンドアンテナの主要な構成部材が、共通のプリント基板上に導通パターンとして形成された構造であるから大量生産に適している。
すなわち、プリント基板技術を応用して、主要構成部材を高精度，低コストで構成することができる。
請求項８の発明によると、デュアルバンドアンテナ装置全体が細長い基板の上に取り纏められて小型に形成され、しかも、グランド板に対して機械的に装着し易く、かつ、機械的装着によって電気的に接続（接地）される。
【００３１】
請求項９の発明によると、１個の励振器と、２個の１／４波長アンテナ素子のそれぞれとを、合理的に都合よく配置して静電容量結合することができる。
すなわち、励振器を静電容量結合すべき２箇所（電流ゼロの点）が、該励振器が配設されている区域を挟んで互いに反対側に位置しているので、該２箇所のそれぞれを、異なる１／４波長アンテナ素子に対向させるに好都合である。
請求項１０の発明によると、当該デュアルバンドアンテナを、通信機に対して迅速かつ容易に組み込んで電気的に接続することができる。
【００３２】
請求項１１の発明によると、小型，軽量かつ構造簡単で、しかも製作コストが低廉なる３バンドアンテナを構成することができる。このような効果は「励振器に第５高調波の定在波を乗せたときに現出する３箇所の電流ゼロの点（その内１箇所は開放端）のそれぞれに対して１／４波長アンテナ素子を静電容量結合する」という新規な構成によって達成されたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデュアルバンドアンテナの１実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るデュアルバンドアンテナの作用原理を説明するための模式図である。
【図３】本発明に係る３バンドアンテナの作用原理を説明するための模式図である。
【図４】未公知の先願に係るデュアルバンドアンテナの模式図である。
【符号の説明】
１・・・プリント基板、２・・・励振器、２ａ・・・入力端、２ｂ・・・開放端、２ｃ・・・電流値がゼロとなる中間の点、２ｄ・・・バイパスライン、２ｅ・・・グランド対向部、２ｉ，２ｊ・・・電流分布ゼロの点、３・・・λ０２／４アンテナ素子、４・・・λ０１／４アンテナ素子、５・・・同軸ケーブル、５ａ・・・中心導体、５ｂ・・・外部導体、５ｃ・・・同軸ケーブルコネクタ、６・・・金属フレーム、７・・・グランド板、８・・・高周波回路、９・・・励振器、９ａ・・・入力端、９ｂ・・・開放端、９ｃ，９ｄ・・・電流分布ゼロの点、１０・・・λ０３／４アンテナ素子、１１・・・λ ０４ ／４アンテナ素子、１２・・・λ ０５ ／４アンテナ素子。
【発明の属する技術分野】
本発明は、数百メガヘルツないし数ギガヘルツの周波数帯で送，受信するに好適で、特に、小型に構成し得る２バンドアンテナ、および３バンドアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のアンテナは、携帯タイプの電話機や無線ＬＡＮのために有用であり、小形化，高利得化などの改良が続けられている。
小形化させるために、アンテナに対して電波の全波長に共振させる代りに、（すなわち、全波長の定在波を乗せる代りに）１／４波長に共振させることは、以前から広く行なわれている。
以上に述べた１／４波長で共振するアンテナ（つまり、電気的長さλ／４のアンテナの特性を改善するために励振器を設けることも公知である。
しかしながら小型，高利得で、しかも任意の２種類の波長に共振する２バンドアンテナ（デュアルバンドアンテナ）は、未だ公知になっていない。
（注）波長がλ／４の奇数倍を為す複数種類の電波に共振させる技術は初歩的なものであって従来から公知であるが、任意の２種類，３種類の波長に共振させることは非常に難しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
小形，高利得，低コストのデュアルバンドアンテナとして、図４に模式図として示された構成が有効である。
これは、本発明者が創作し、本出願人によって別途出願中の未公知の発明（特願２００１−１８６１３５号）である。以下、未公知の先願という。
励振器２の入力端２ａは高周波回路８に接続されている。
電気的長さλ０１／４のＬ字形アンテナ素子４の開放端が、励振器の出力端２ｂに対して静電容量結合ｃ１されている。
また、電気的長さλ０２／４のＬ字形アンテナ素子３の開放端も、上記励振器出力端２ｂに対して静電容量結合ｃ２されている。
ここで、前記の励振器２をして、任意の波長λ０１に対しても任意の波長λ０２に対しても有効に作用させるための調整手段として、該励振器２の１部分（符号２ｅを付して示した部分）を、グランド７に対向させる。すなわち静電容量を形成させてローディングする。
【０００４】
以上に図４を参照して説明した未公知の先願に係る発明によると、小形，高利得，低コストのデュアルバンドアンテナを構成することができる。
しかし、励振器にグランド対向部２ｅを形成しなければならないので、このデュアルバンドアンテナ（図４）は、その背の高さ寸法Ｈが、やや高くなる。
また、グランド７と、グランド対向部２ｅと、λ０１Ｌ字形アンテナ素子４とを主体的に配列しなければならないので、製造における加工の工数が比較的多目になる。
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、前記未公知の先願に係るデュアルバンドアンテナとは異なる基本的原理により、いっそう小型で、構造が簡単で、しかも、２バンドにも３バンドにも対応し得るマルチバンドアンテナを提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その実施形態に対応する図１を参照して略述すると次のとおりである。
すなわち、波長λ０１と波長λ０２とに共振し得る小形で簡単な低コストのアンテナを提供するため、
図のように、λ０１／４で共振するＬ字形アンテナ素子４と、λ０２／４で共振するＬ字形アンテナ素子３とを構成するとともに、励振器２の入力端を図外の高周波回路に接続する。
励振器２に波長λ０２の定在波を乗せたとき必然的に電流ゼロとなる開放端２ｂに対して、前記λ０２アンテナ素子３を、静電容量ｃ２を介して結合する。さらに、前記励振器２に波長λ０１の定在波を乗せたとき第３高周波の電流分布がゼロとなる中間点２ｃに対して、λ０１／４アンテナ素子４を、静電容量ｃ１を介して結合する。
【０００６】
以上に説明した基本的原理に基づいて、請求項１に係るデュアルバンドアンテナの構成方法、λ０１＜λ０２なる２種類の波長に共振するデュアルバンドアンテナを構成する方法において、
片方の端を高周波回路に接続される励振器（２）を設け、
１端を接地された、電気的長さλ０２／４のアンテナ素子（３）の開放端を、前記励振器の開放端（２ｂ）に対向，離間させて静電容量（ｃ２）を形成するとともに、
１端を接地された、電気的長さλ０１／４のアンテナ素子（４）の開放端を、『前記励振器の入力端（２ａ）と開放端（２ｂ）との中間に位置し、定在波の電流分布がゼロとなる箇所（２ｃ）付近』に対向，離間させて静電容量（ｃ１）を形成することを特徴とする。
以上に説明した請求項１の発明方法によると、
λ０１の電波とλ０２の電波とに共通の１個の励振器を用いて、この励振器にλ０１の定在波を乗せたとき、該励振器の入力端と開放端との中間に電流分布ゼロの点が発生し、この電流分布ゼロの点の電圧分布が最大であることを利用してλ０１／４アンテナ素子を静電容量結合するという新規な技術的思想により、デュアルバンドアンテナを構成することができる。なおλ０２（長い方の波長）については、従来技術に類似した構成（励振器の開放端に対してλ ０２ ／４アンテナ素子を静電容量結合）を用いれば良い。
【０００７】
請求項２に係る発明方法の構成は、前記請求項１の発明方法の構成要件に加えて、（図１参照）、前記の励振器（２）、λ０２／４アンテナ素子（３）、およびλ０１／４アンテナ素子（４）のそれぞれを、基板（１）の面に、導通パターンによって形成することを特徴とする。
以上に説明した請求項２の発明を適用すると、前記請求項１の発明方法に用いられる主要な構成部材が、プリント基板の導通パターンとして形成されるので、工業的生産に適し、高精度の構成部材相互を高精度の位置関係に配列して、低コストで製造することができる。
【０００８】
請求項３の発明方法の構成は、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１参照）前記の励振器を、メアンダーライン形の導電体によって形成するとともに、前記の『入力端と出力端との間で、定在波の電流分布がゼロとなる箇所（２ｃ）』を、該励振器の開放端（２ｂ）の反対側に位置する折り返し点付近に設定することを特徴とする。
以上に説明した請求項３の発明方法は、メアンダーライン形の励振器の形状，寸法を設計的に工夫することによって実施することができ、
該励振器を中央部近傍に位置せしめて、その両側それぞれにλ０１／４アンテナ素子とλ０２／４アンテナ素子とを配置して、当該デュアルバンドアンテナ装置の全体を細長い小型に構成することができる。
【０００９】
請求項４に係る発明方法の構成は、前記請求項１ないし請求項３の発明方法の構成要件に加えて、前記２箇所の静電容量（ｃ１，ｃ２）を増減調節して、その少なくとも何れか片方の静電容量値を、ほぼ『密結合状態と疎結合状態との中間の臨界結合状態』ならしめることによって同調周波数帯域を拡大することを特徴とする。
以上に説明した請求項４の発明方法を適用して、静電容量結合の疎密の度合を臨界結合状態に調節すると、同調周波数帯域の幅が大きくなる。
【００１０】
請求項５の発明方法の構成は、前記請求項１ないし請求項４の構成要件に加えて、（図１参照）、同軸ケーブルもしくは同軸コネクタの中心導体を、前記励振器の入力端（２ａ）に接続導通せしめるとともに、
上記同軸ケーブルもしくは同軸コネクタの外部導体を接地することを特徴とする。
以上に説明した請求項５の発明方法によると、構成されるデュアルバンドアンテナ装置を高周波回路に対して迅速かつ容易に接続することができる。
その結果、デュアルバンドアンテナ装置が１個の独立した商品として市場に流通することができる。
こうした特性は、アンテナ専門メーカーの分業独立性を確乎たるものとする。
また、通信機メーカーは、供給されたデュアルバンドアンテナ装置を通信機の中へ容易に組み込むことができる。
【００１１】
請求項６に係るデュアルバンドアンテナの構成は、λ０１＜λ０２なる２種類の波長に共振するデュアルバンドアンテナにおいて、
λ０１に対して３／４波長または５／４波長で共振するとともに、λ０２に対して１／４波長で共振する励振器（２）と、
λ０１に対して１／４波長で共振するλ０１／４アンテナ素子（４）と、
λ０２に対して１／４波長で共振するλ０２／４アンテナ素子（３）と、が設けられており、
前記λ０２／４アンテナ素子（３）の１端が接地されるとともに、該アンテナ素子（３）の開放端が前記励振器（２）の開放端（２ｂ）に対して静電容量（ｃ２）を介して結合され、
かつ、前記λ０１／４アンテナ素子（４）の１端が接地されるとともに、該アンテナ素子（４）の開放端が前記励振器（２）の『入力端（２ａ）と開放端（２ｂ）との中間に位置する、λ０１の定在波の電流分布がゼロの点（２ｃ）』に対して静電容量（ｃ１）を介して結合されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項６に係るデュアルバンドアンテナは、１個の励振器が２種類の波長のそれぞれに対して機能を果たすことができるので、少ない構成部品点数で、小形，軽量，低コストで、しかも２種類の波長のそれぞれに共振することができる。
【００１２】
請求項７に係る発明の構成は、前記請求項６のデュアルバンドアンテナの構成要件に加えて（図１参照）、前記の励振器（２）と、λ０１／４アンテナ素子（４）と、λ０２／４アンテナ素子（３）とが、共通の基板（１）に、導通パターンによって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、請求項６に係るデュアルバンドアンテナの主要な構成部材が、共通のプリント基板上に導通パターンとして形成された構造であるから大量生産に適している。
すなわち、プリント基板技術を応用して、主要構成部材を高精度，低コストで構成することができる。
【００１３】
請求項８に係る発明の構成は前記請求項７のデュアルバンドアンテナの構成に加えて、（図１参照）前記の基板（１）は細長い形状をなし、その長さ方向の片方にλ０１／４アンテナ素子（４）が配置されるとともに、
他方の端にλ０２／４アンテナ素子（３）が配置され、
かつ、上記双方のアンテナ素子に挟まれて、基板（１）の中央部の付近に、前記の励振器（２）が配置されており、
前記の細長い基板（１）の長辺の１つに『グランド板（７）に装着し得る金属フレーム（６）』が取付けられていて、
上記金属フレーム（６）によって、基板（１）が、グランド板（７）に対してほぼ直角に支持される構造であ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、デュアルバンドアンテナ装置全体が細長い基板の上に取り纏められて小型に形成され、
しかも、グランド板に対して機械的に装着し易く、かつ、機械的装着によって電気的に接続（接地）される。
【００１４】
請求項９に係る発明の構成は、前記請求項８のデュアルバンドアンテナの構成に加えて、（図１参照）前記の励振器（２）が、メアンダーライン形状の導電部材によって形成されており、
かつ、上記励振器の開放端（２ｂ）が、『該励振器が配置されている区域の中で、細長い基板（１）の片方の端に近い側』に位置するとともに、
上記励振器の電流分布ゼロの点（２ｃ）が、上記細長い基板の他方の端に近い側に位置し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、１個の励振器と、２個の１／４波長アンテナ素子のそれぞれとを、合理的に都合よく配置して静電容量結合することができる。
すなわち、励振器を静電容量結合すべき２箇所（電流分布ゼロの点）が、該励振器が配設されている区域を挟んで互いに反対側に位置しているので、該２箇所のそれぞれを、異なる１／４波長アンテナ素子に対向させるに好都合である。
【００１５】
請求項１０に係る発明の構成は、前記請求項８または請求項９の構成要件に加えて、（図１参照）、同軸ケーブル（５）または同軸コネクタ（５ｃ）の中心導体が前記励振器（２）の入力端（２ａ）に接続導通されるとともに、
上記同軸ケーブル（５）または同軸ケーブルコネクタ（５ｃ）の外部導体が、前記金属フレーム（７）に接続導通されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項１０の発明によると、当該デュアルバンドアンテナを、通信機に対して迅速かつ容易に組み込んで電気的に接続することができる。
その結果、デュアルバンドアンテナ装置が１個の独立した商品として市場流通性を有することとなり、アンテナメーカーと通信機器メーカーとの分業化を促進して、アンテナ産業の発展に寄与することができる。
【００１６】
請求項１１に係る３バンドアンテナの構成は、λ０３＜λ０４＜λ０５なる３種類の波長に共振する３バンドアンテナにおいて、
λ０３に対して５／４波長で共振し、λ０４に対して３／４波長で共振し、λ０５に対して１／４波長で共振する励振器（９）と、
λ０３に対して１／４波長で共振するλ０３／４アンテナ素子（１０）と、
λ０４に対して１／４波長で共振するλ０４／４アンテナ素子（１１）と、
λ０５に対して１／４波長で共振するλ０５／４アンテナ素子（１２）と、が設けられており、
前記λ０５／４アンテナ素子（１２）の開放端が前記励振器の開放端（９ｂ）に対して静電容量（ｃ５）を介して結合され、
λ０４／４アンテナ素子（１１）の開放端が、『励振器の入力端と開放端との間に位置して、該励振器にλ０４の定在波が乗ったとき電流分布がゼロとなる点（９ｄ）』に対して静電容量（ｃ４）を介して結合され、
λ０３／４アンテナ素子（１０）の開放端が、『励振器の入力端と開放端との間に位置して、該励振器にλ０３の定在波が乗ったとき電流分布がゼロとなる点（９ｃ）』に対して、静電容量（ｃ３）を介して結合されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項１１の発明によると、小型，軽量かつ構造簡単で、しかも製作コストが低廉な３バンドアンテナを構成することができる。
このような効果は「励振器に第５高調波の定在波を乗せたときに現出する３箇所の電流ゼロの点（その内１箇所は開放端）のそれぞれに対して１／４波長アンテナ素子を静電容量結合する」という新規な構成によって達成されたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るデュアルバンドアンテナの１実施形態の斜視図である。ただし、読図を容易ならしめるよう、プリント基板１の表面に形成された導通パターンに斑点を付してある。
なお、上記の斑点を付された導通パターンは、実物においては基板１の向う側の、隠れている側の面に形成してあるが、図を簡明ならしめるため手前側に在るように描いてある。
本図１の構成の詳細については、作用原理を一通り説明した後に述べる。
この実施形態における主要な構成部分は、励振器２と、λ０２／４で共振するＬ字形のアンテナ素子３と、λ０１／４で共振するＬ字形のアンテナ素子４とであって、いずれも基板１の導通パターンによって形成されている。
【００１８】
図２は、本発明に係るデュアルバンドアンテナの作動原理説明図である。
図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、定在波の図示や読図を容易ならしめるため、励振器２を１本の直線で表してある。
これらの図に示したように、励振器２の１端２ａは高周波回路８に接続されて入力端となる。他端２ｂは開放端である。
（図２（Ａ），（Ｂ）参照）励振器２を、波長λ０２の電波の１／４波長に共振させると、定在波ｆ０２の電流分布は鎖線で示したようになる。
その開放端２ｂは、電流分布ゼロ、電圧分布最大の点となる。この電流ゼロ点２ｂに対して図２（Ｂ）のように、λ０２／４で共振するＬ字状のアンテナ素子を結合すると、波長λ０２の電流を送，受信するに適したアンテナとして機能する。
説明の便宜上、定在波の電流分布がゼロの点を、以下、電流ゼロ点と略称する。
図２（Ａ），（Ｂ）を参照して、λ０２に関して以上に述べたところは公知の技術である。本発明の特徴的な構成・作用は次の段落に述べるとおりである。
【００１９】
（図２（Ａ）参照）前記励振器２に、前記の波長λ０２の電波の第３高調波を共振させると、その定在波ｆ０１は破線で描いたようになり、該励振器の開放端と入力端との間の中間の位置に電流ゼロ点２ｃが発生する。この電流ゼロの点２ｃは電圧最大（開放端とほぼ等しい電圧）となる。
そこで図２（Ｂ）のように、この電流ゼロ点に対してλ０１／４で共振するＬ字形のアンテナ素子（λ０１／４アンテナ）を結合すると、波長λ０１の電波を送，受信するに適したアンテナとして機能する。このようにして、２種類の波長の送，受信が可能なデュアルバンドアンテナが形成される。
なお、作動原理のみを考えれば、前記Ｌ字形のアンテナ素子は必ずしもＬ字形でなくても良い。特にＬ字形アンテナ素子を用いるのは、当該デュアルバンドアンテナ装置全体として小形に構成するためである。
【００２０】
前掲の図２（Ａ），（Ｂ）は、基本的な作動原理の要点のみを説明するため、極度に模式化して描いてあった。
これを、もう少し実体図に近づけると図２（Ｃ），（Ｄ）のようになる。これらの図は変則的な分解図であって、（Ｃ）は波長λ０１の電波を送受信する部分を実線で描き、（Ｄ）は波長λ０２の電波を送受信する部分を実線で描いてある。
励振器２は、本図２（Ｃ），（Ｄ）に示すように、その電流ゼロ点２ｃをλ０１／４アンテナの開放端に対向離間させて静電容量ｃ１を形成して結合させてある。
さらに、該励振器２の開放端２ｂは、本図２（Ｄ）に示すように、λ０２／４アンテナの開放端に対向離間させて静電容量ｃ２を形成して結合させてある。
【００２１】
図２（Ａ）〜（Ｄ）を参照して以上に説明したところによって、２種類の波長λ０１と、波長λ０２とに共振し得る原理は解明されたが、これだけでは実用に供することが困難である。すなわち、λ０１とλ０２との比が１：３でなければならない（図２（Ａ）参照）。こうした制約に捉われることなく、任意の波長に共振させることが要望される。（例えば無線ＬＡＮ用として２．４ＧＨｚと５．２ＧＨｚとに共振させることが望まれている）。
図４に示した未公知の先願に係るデュアルバンドアンテナにおいては、グランド対向部２ｅを形成することによって励振器をローディングした。
本実施形態においては図２（Ｅ）に示すように、励振器２を概要的にメアンダーライン形（別名ジグザグ形）に形成して該励振器２をローディングし、その形状を僅かに変化させて共振状態を調節し、所望の波長λ０１と波長λ０２とに共振させる。
詳しくは、λ０２に対して１／２波長で共振させるとともに、λ０２に対して３／４波長で共振させる。
【００２２】
励振器２には予め梯子形バイパス２ｄ，２ｅを設けてあり、これを削り取ることによって迅速かつ容易に共振状態を調節することができるようになっている。
さらに前記梯子形バイパス２ｄ，２ｅを削ったり残したりする工夫によって、該メアンダーライン形励振器２（図２（Ｅ））の開放端２ｂと電流ゼロ点２ｃとのそれぞれを「該励振器２が設置されている区域」の左右両端に持ってくる（これは設計・試作段階での話しである）。なお、この場合の左右方向とは、図１に示した細長い基板１の長手方向に対応する。これにより、３つの主要構成部材であるところの励振器と、λ０１／４アンテナ素子と、λ０２／４アンテナ素子とが細長い基板の上に合理的に配列できるようになる。
【００２３】
前記静電結合ｃ１やｃ２の値は、アンテナの同調特性に影響を及ぼす。すなわち、結合を比較的疎にすると、すなわち静電容量を小さくすると、当該１／４波長アンテナの同調特性は単峰状となる。（疎に過ぎると利得が低下するので、所望の利得が得られる範囲内で結合を疎にした場合の話しである）。
また、上記の結合を密にすると、すなわち静電容量を大きくすると、当該１／４波長アンテナの同調特性は双峰状となる。
上記の静電容量結合の疎・密の度合を中間の程度ならしめると、同調特性は平頂状となる。この状態を臨界結合という。詳しくは、平頂部の幅が最大の状態を臨界結合状態という。
本実施形態においては、静電容量を臨界結合状態に調整した。このように構成すると、同調周波数帯域の幅が広くなる。本発明を実施する際、複数の静電結合箇所の容量を、それぞれ任意に設定することができる。
【００２４】
図２（Ｅ）に模式的に示した実施形態を実体的に描くと図１のとおりである。
細長いプリント基板１の長辺に沿って金属フレーム６が装着されており、この金属フレーム６はグランド板７に設置されている。
λ０２／４アンテナ素子３およびλ０１／４アンテナ素子４それぞれの開放端は励振器２に対して静電容量結合され、他端は金属フレーム６を介してグランド板７に接地されている。
同軸ケーブル５の中心導体５ａは励振器２の入力端２ａに接続導通され、外部導体５ｂは金属フレーム６に接続導通されている。上記同軸ケーブル５の他端には同軸ケーブルコネクタ５ｃが装着されている。
図示を省略するが、上記と異なる実施形態として、同軸ケーブルコネクタ５ｃの中心端子を直接的に励振器入力端２ａに接続するとともに、該同軸ケーブルコネクタ５ｃの外部端子を金属フレーム６に接続しても良い。
【００２５】
図１および図２を参照して、以上に２バンドアンテナの作動原理および実施形態を説明した。次に、図３を参照して３バンドアンテナについて説明する。
図３（Ａ）は、比較対照のために示した２バンドアンテナの作動原理図であって、前掲の図２（Ａ）を同様の図面である。
図３（Ｂ）は、同図（Ａ）と比較するように描いた３バンドアンテナの作動原理図である。
図３（Ａ）においては基本波の１／４波長と、第３高調波の３／４波長とが定在波を形成している。このため電流ゼロ点２ｃが現出している。
図３（Ｂ）においては基本波の１／４波長と、第５高調波の５／４波長とが定在波を形成しており、このため２箇所の電流ゼロ点２ｉ，２ｊが現出している。
上記２箇所の電流ゼロ点２ｉ，２ｊと、開放端２ｂとは、電流値ゼロで電圧値最大の点である。これらの３点それぞれに対して、３種類のアンテナ素子を結合させることによって３バンドアンテナが構成される。
なお（図３（Ｂ）参照）励振器において『電流値ゼロとなる開放端２ｂ』と、『λ／４の奇数倍（３λ／４，５λ／４）で電流値ゼロとなる２点（２ｉ，２ｊ）の何れか片方』とを用いて２バンドアンテナを構成することもできる。
図３（Ｃ）は３バンドアンテナの実体的な模式図である。
励振器９の入力端９ａは高周波回路に接続されている。
上記励振器９の開放端９ａに対しては、λ０５／４アンテナ素子１２の開放端が、静電容量ｃ５を介して結合されている。
（注）先に述べたように、λ０５＞λ０４＞λ０３である。
先に述べた（Ｂ）図の電流ゼロ点２ｉに対応する、（Ｃ）図の電流ゼロ点９ｄに対して、λ０４／４アンテナ素子１１が、静電容量ｃ４を介して結合され、
同様に、もう一つの電流ゼロ点９ｃ（前記電流ゼロ点２ｊに対応）に対して、λ０３／４アンテナ素子１０が、静電容量ｃ３を介して結合されている。
【００２６】
以上のようにして、３種類の波長λ０３，同λ０４，および同λ０５のそれぞれに共振する３バンドアンテナが構成される。
３バンドアンテナを設計，製作する実情の条件は一般に、通信機メーカーからアンテナメーカーに対して所望の波長λ０３，λ０４，λ０５を与えられる。
そこでアンテナメーカーの専門技術者は励振器９をメアンダーライン形に試作し、そのローディング状態を手直し修正して、与えられた設計条件（波長）に合致させる。
適正な試作品が出来れば、プリント基板の加工技術を適用して、高精度の同等品を低コストで大量生産することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上に本発明の実施形態を挙げてその構成，作用を明らかならしめたように、請求項１の発明方法によると、
λ ０１ の電波とλ０２の電波とに共通の１個の励振器を用いて、この励振器にλ０１の定在波を乗せたとき、該励振器の入力端と開放端との中間に電流分布ゼロの点が発生し、この電流分布ゼロの点の電圧分布が最大であることを利用してλ０１／４アンテナ素子を静電容量結合するという新規な技術的思想により、デュアルバンドアンテナを構成することができる。
これにより、従来例に比して励振器の構造が簡単で、小型，軽量，低コストになる。
なおλ０２（長い方の波長）については、従来技術に類似した構成（励振器の開放端に対してλ ０２ ／４アンテナ素子を静電容量結合）を用いれば良い。
さらに、この発明を発展させて、前記と異なる電流分布ゼロの点にλ ０３ ／４アンテナ素子を静電容量結合することにより、３バンドアンテナを構成することもできるという可能性を生じる。
【００２８】
請求項２の発明を適用すると、前記請求項１の発明方法に用いられる主要な構成部材が、プリント基板の導通パターンとして形成されるので、工業的生産に適し、高精度の構成部材相互を高精度の位置関係に配列して、低コストで製造することができる。
請求項３の発明方法は、メアンダーライン形の励振器の形状，寸法を設計的に工夫することによって実施することができ、
該励振器を中央部近傍に位置せしめて、その両側それぞれにλ０１／４アンテナ素子とλ０２／４アンテナ素子とを配置して、当該デュアルバンドアンテナ装置の全体を細長い小型に構成することができる。
【００２９】
請求項４の発明方法を適用して、静電容量結合の疎密の度合を臨界結合状態に調節すると、同調周波数帯域の幅が大きくなる。
以上に説明した請求項５の発明方法によると、構成されるデュアルバンドアンテナ装置を高周波回路に対して迅速かつ容易に接続することができる。
その結果、デュアルバンドアンテナ装置が１個の独立した商品として市場に流通することができる。
【００３０】
請求項６に係るデュアルバンドアンテナは、１個の励振器が２種類の波長のそれぞれに対して機能を果たすことができるので、少ない構成部品点数で、小形，軽量，低コストで、しかも２種類の波長のそれぞれに共振することができる。
請求項７の発明によると、請求項６に係るデュアルバンドアンテナの主要な構成部材が、共通のプリント基板上に導通パターンとして形成された構造であるから大量生産に適している。
すなわち、プリント基板技術を応用して、主要構成部材を高精度，低コストで構成することができる。
請求項８の発明によると、デュアルバンドアンテナ装置全体が細長い基板の上に取り纏められて小型に形成され、しかも、グランド板に対して機械的に装着し易く、かつ、機械的装着によって電気的に接続（接地）される。
【００３１】
請求項９の発明によると、１個の励振器と、２個の１／４波長アンテナ素子のそれぞれとを、合理的に都合よく配置して静電容量結合することができる。
すなわち、励振器を静電容量結合すべき２箇所（電流ゼロの点）が、該励振器が配設されている区域を挟んで互いに反対側に位置しているので、該２箇所のそれぞれを、異なる１／４波長アンテナ素子に対向させるに好都合である。
請求項１０の発明によると、当該デュアルバンドアンテナを、通信機に対して迅速かつ容易に組み込んで電気的に接続することができる。
【００３２】
請求項１１の発明によると、小型，軽量かつ構造簡単で、しかも製作コストが低廉なる３バンドアンテナを構成することができる。このような効果は「励振器に第５高調波の定在波を乗せたときに現出する３箇所の電流ゼロの点（その内１箇所は開放端）のそれぞれに対して１／４波長アンテナ素子を静電容量結合する」という新規な構成によって達成されたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデュアルバンドアンテナの１実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るデュアルバンドアンテナの作用原理を説明するための模式図である。
【図３】本発明に係る３バンドアンテナの作用原理を説明するための模式図である。
【図４】未公知の先願に係るデュアルバンドアンテナの模式図である。
【符号の説明】
１・・・プリント基板、２・・・励振器、２ａ・・・入力端、２ｂ・・・開放端、２ｃ・・・電流値がゼロとなる中間の点、２ｄ・・・バイパスライン、２ｅ・・・グランド対向部、２ｉ，２ｊ・・・電流分布ゼロの点、３・・・λ０２／４アンテナ素子、４・・・λ０１／４アンテナ素子、５・・・同軸ケーブル、５ａ・・・中心導体、５ｂ・・・外部導体、５ｃ・・・同軸ケーブルコネクタ、６・・・金属フレーム、７・・・グランド板、８・・・高周波回路、９・・・励振器、９ａ・・・入力端、９ｂ・・・開放端、９ｃ，９ｄ・・・電流分布ゼロの点、１０・・・λ０３／４アンテナ素子、１１・・・λ ０４ ／４アンテナ素子、１２・・・λ ０５ ／４アンテナ素子。
Claims (11)
- λ０１＜λ０２なる２種類の波長に共振するデュアルバンドアンテナを構成する方法において、
片方の端を高周波回路に接続される励振器（２）を設け、
１端を接地された、電気的長さλ０２／４のアンテナ素子（３）の開放端を、前記励振器の開放端（２ｂ）に対向，離間させて静電容量（ｃ２）を形成するとともに、
１端を接地された、電気的長さλ０１／４のアンテナ素子（４）の開放端を、『前記励振器の入力端（２ａ）と開放端（２ｂ）との中間に位置し、定在波の電流分布がゼロとなる箇所（２ｃ）すなわち電圧分布が最大となる箇所付近』に対向，離間させて静電容量（ｃ１）を形成することを特徴とする、デュアルバンドアンテナの構成方法。 - 前記の励振器（２）、λ０２／４アンテナ素子（３）、およびλ０１／４アンテナ素子（４）のそれぞれを、基板（１）の面に、導通パターンによって形成することを特徴とする、請求項１に記載したデュアルバンドアンテナの構成方法。
- 前記の励振器を、メアンダーライン形の導電体によって形成するとともに、前記の『入力端と出力端との間で、定在波の電流分布がゼロとなる箇所（２ｃ）付近』を、該励振器の開放端（２ｂ）の反対側に位置する折り返し点付近に設定することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載したデュアルバンドアンテナの構成方法。
- 前記２箇所の静電容量（ｃ１，ｃ２）を増減調節して、その少なくとも何れか片方の静電容量値を、ほぼ『密結合状態と疎結合状態との中間のほぼ臨界結合状態』ならしめることによって同調周波数帯域を拡大す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デュアルバンドアンテナの構成方法。
- 同軸ケーブルもしくは同軸コネクタの中心導体を、前記励振器の入力端（２ａ）に接続導通せしめるとともに、
上記同軸ケーブルもしくは同軸コネクタの外部導体を接地す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デュアルバンドアンテナの構成方法。 - λ０１＜λ０２なる２種類の波長に共振するデュアルバンドアンテナにおいて、
λ０１に対して３／４波長または５／４波長で共振するとともに、λ０２に対して１／４波長で共振する励振器（２）と、
λ０１に対して１／４波長で共振するλ０１／４アンテナ素子（４）と、
λ０２に対して１／４波長で共振するλ０２／４アンテナ素子（３）と、が設けられており、
前記λ０２／４アンテナ素子（３）の１端が接地されるとともに、該アンテナ素子（３）の開放端が前記励振器（２）の開放端（２ｂ）に対して静電容量（ｃ２）を介して結合され、
かつ、前記λ０１／４アンテナ素子（４）の１端が接地されるとともに、該アンテナ素子（４）の開放端が前記励振器（２）の『入力端（２ａ）と開放端（２ｂ）との中間に位置する、λ０１の定在波の電流分布がゼロの点（２ｃ）付近』に対して静電容量（ｃ１）を介して結合されていることを特徴とする、デュアルバンドアンテナ。 - 前記の励振器（２）と、λ０１／４アンテナ素子（４）と、λ０２／４アンテナ素子（３）とが、共通の基板（１）に、導通パターンによって形成されていることを特徴とする、請求項６に記載したデュアルバンドアンテナ。
- 前記の基板（１）は細長い形状をなし、その長さ方向の片方にλ０１／４アンテナ素子（４）が配置されるとともに、
他方の端にλ０２／４アンテナ素子（３）が配置され、
かつ、上記双方のアンテナ素子に挟まれて、基板（１）の中央部の付近に、前記の励振器（２）が配置されており、
前記の細長い基板（１）の長辺の１つに『グランド板（７）に装着し得る金属フレーム（６）』が取付けられていて、
上記金属フレーム（６）によって、前記基板（１）が、グランド板（７）に対してほぼ直角に支持される構造であることを特徴とする、請求項７に記載したデュアルバンドアンテナ。 - 前記の励振器（２）が、メアンダーライン形状の導電部材によって形成されており、
かつ、上記励振器の開放端（２ｂ）が、『該励振器が配置されている区域の中で、細長い基板（１）の片方の端に近い側』に位置するとともに、
上記励振器の電流分布ゼロの点（２ｃ）が、上記細長い基板の他方の端に近い側に位置していることを特徴とする、請求項８に記載したデュアルバンドアンテナ。 - 同軸ケーブル（５）または同軸コネクタ（５ｃ）の中心導体が前記励振器（２）の入力端（２ａ）に接続導通されるとともに、
上記同軸ケーブル（５）または同軸ケーブルコネクタ（５ｃ）の外部導体が、前記金属フレーム（７）に接続導通されていることを特徴とする、請求項８または請求項９に記載したデュアルバンドアンテナ。 - λ０３＜λ０４＜λ０５なる３種類の波長に共振する３バンドアンテナにおいて、
λ０３に対して５／４波長で共振し、λ０４に対して３／４波長で共振し、λ０５に対して１／４波長で共振する励振器（９）と、
λ０３に対して１／４波長で共振するλ０３／４アンテナ素子（１０）と、
λ０４に対して１／４波長で共振するλ０４／４アンテナ素子（１１）と、
λ０５に対して１／４波長で共振するλ０５／４アンテナ素子（１２）と、が設けられており、
前記λ０５／４アンテナ素子（１２）の開放端が、前記励振器の開放端（９ｂ）に対して静電容量（ｃ５）を介して結合され、
λ０４／４アンテナ素子（１１）の開放端が『励振器の入力端と開放端との間に位置して、該励振器にλ０４の定在波が乗ったとき電流がゼロとなる点（９ｄ）』に対して静電容量（ｃ４）を介して結合され、
λ０３／４アンテナ素子（１０）の開放端が『励振器の入力端と開放端との間に位置して、該励振器にλ０３の定在波が乗ったとき電流分布がゼロとなる点（９ｃ）』に対して静電容量（ｃ３）を介して結合されていることを特徴とする３バンドアンテナ。
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