JP4195038B2 - デュアルバンドアンテナ - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの構成を図1(a)及び図1(b)に示す。図1(a)に示すように、本実施の形態に係るアンテナは、平面エレメント1を内部に含み且つ誘電率が約20の誘電体基板5と、誘電体基板5に併置されるグランドパターン2と、例えばプリント基板(より具体的には例えば、FR−4、テフロン(登録商標)などを素材とする樹脂基板)である基板6と、平面エレメント1の給電点1aに接続される高周波電源3とにより構成される。平面エレメント1は、T字に類似した形状を有しており、誘電体基板5の端部に沿った底辺1bと上方に伸びる辺1cと第1の傾斜角を有する辺1dと第1の傾斜角より大きな傾斜角を有する辺1eと天頂部1fとにより構成される。給電点1aは、誘電体基板5の端部に沿った底辺1bの中点に設けられている。本実施の形態では誘電体基板5とグランドパターン2との距離L1は、1.5mmである。また、グランドパターン2の幅は20mmである。
本発明の第2の実施の形態に係るアンテナの構成を図2に示す。図2に示すように、本実施の形態に係るアンテナは、平面エレメント11を内部に含み且つ誘電率が約20の誘電体基板15と、誘電体基板15に併置されるグランドパターン12と、例えばプリント基板である基板16と、平面エレメント11の給電点11aに接続される高周波電源13とにより構成される。平面エレメント11及び誘電体基板15は、第1の実施の形態における平面エレメント1及び誘電体基板5と同じである。本実施の形態では誘電体基板15とグランドパターン12との距離L2は、1.5mmである。また、グランドパターン12の幅は20mmである。
本発明の第3の実施の形態に係るアンテナは、2.4GHz帯と5GHz帯のデュアルバンドアンテナである。本デュアルバンドアンテナは、図3に示すように、平面の第1エレメント21と第1エレメント21の天頂中央から伸びる共振エレメントである第2エレメント27とを内部に含む誘電体基板25と、誘電体基板25と間隔L5(=1.5mm)を隔てて併置され且つ誘電体基板25に対して上縁部が先細り形状を有するグランドパターン22と、誘電体基板25とグランドパターン22とが設置される基板26と、第1エレメント21の底辺中央部に設けられた給電点21aと接続される高周波電源23とにより構成される。誘電体基板25のサイズは、例えば8mm×4.5mm×1mmである。
本発明の第4の実施の形態に係るアンテナは、2.4GHz帯と5GHz帯のデュアルバンドアンテナである。本デュアルバンドアンテナは、図4に示すように、平面の第1エレメント31と第1エレメント31の天頂中央から伸びる共振エレメントである第2エレメント37とを内部に含む誘電体基板35と、誘電体基板35と間隔L8(=1.5mm)を隔てて併置され且つ誘電体基板35に対して上縁部が先細り形状を有するグランドパターン32と、誘電体基板35とグランドパターン32とが設置される基板36と、第1エレメント31の底辺中央部に設けられた給電点31aと接続される高周波電源33とにより構成される。誘電体基板35のサイズは、例えば10mm×5mm×1mmである。
本発明の第5の実施の形態に係るアンテナは、2.4GHz帯と5GHz帯のデュアルバンドアンテナであって、ここでは第4の実施の形態に係る誘電体基板35をさらに小型化するための工夫について説明する。本デュアルバンドアンテナは、図11(a)の側面図に示すように、誘電体基板46の比較的下方の層に平面の第1エレメント41と共振エレメントである第2エレメントの第1部分47aを形成し、誘電体基板46の比較的上方の層に第2エレメントの第2部分47bを形成し、それらを2つの外部電極46aにより接続する構造を有する。図11(b)に第1エレメント41と第2エレメントの第1部分47aとが形成されている層の構造を示す。第1エレメント41の形状は第4の実施の形態に示したものと同じである。第2エレメントの第1部分47aは、第1エレメント41の天頂中央から伸びて、途中2方向に分かれ、誘電体基板46の上端部に設けられた2つの外部電極46aに接続している。図11(c)に第2エレメントの第2部分47bが形成されている層の構造を示す。第2エレメントの第2部分47bは、誘電体基板46の上端部に設けられた外部電極46aから誘電体基板46の下端部方向に伸びた後、第4の実施の形態(図4)において示したミアンダ部分を含む構成を有している。この第2エレメントの第2部分47bは、層は異なるようになっているが第1エレメント41と上から見て重ならないように配置されている。少なくとも、第4の実施の形態における図5に示した配置と同様に、第1エレメント41に悪影響を与える領域に上から見て重ならないように配置される。すなわち、第2エレメントの第2部分47bと第1エレメント41とをそれぞれが形成される層に対して平行な仮想平面に投影した際に、第2エレメントの第2部分47bが、仮想平面に投影された第1エレメントの脇に定義された所定の領域に重なることなく配置されるということである。この所定の領域とは、図5で示した領域38に対応する部分である。なお、本実施の形態における誘電体基板46のサイズは、L10=1mm、L11=4mm、L12=10mmとなっている。
本発明の第6の実施の形態に係るアンテナは、2.4GHz帯と5GHz帯のデュアルバンドアンテナであって、ここでは第4の実施の形態に係る誘電体基板35をさらに小型化するための工夫について説明する。本デュアルバンドアンテナは、図14(a)の側面図に示すように、誘電体基板56の比較的下方の層に平面の第1エレメント51と共振エレメントである第2エレメントの第1部分57aを形成し、誘電体基板56の比較的上方の層に第2エレメントの第2部分57bを形成し、それらを1つの外部電極56aにより接続する構造を有する。図14(b)に第1エレメント51と第2エレメントの第1部分57aが形成されている層の構造を示す。第1エレメント51の形状は第4の実施の形態に示したものと同じである。第2エレメントの第1部分57aは、第1エレメント51の天頂中央から伸びて、直線的に誘電体基板56の上端部に設けられた外部電極56aに接続している。図14(c)に第2エレメントの第2部分57bが形成されている層の構造を示す。第2エレメントの第2部分57bは、誘電体基板56の上端部に設けられた外部電極56aから誘電体基板56の下端部方向に伸びた後、第4の実施の形態(図4)において示した第2エレメント37の第1エレメント31と接続する部分を除くほとんどの部分を含む構成を有している。この第2エレメントの第2部分57bは、層は異なるようになっているが第1エレメント51と上から見て重ならないように配置されている。少なくとも、第4の実施の形態における図5に示した配置と同様に、第1エレメント51に悪影響を与える領域に上から見て重ならないように配置される。
本発明の第7の実施の形態に係るアンテナは、2.4GHz帯と5GHz帯のデュアルバンドアンテナであって、ここでは第4の実施の形態に係る誘電体基板35をさらに小型化するための工夫について説明する。本デュアルバンドアンテナは、図15(a)の側面図に示すように、誘電体基板66の比較的下方の層に平面の第1エレメント61と共振エレメントである第2エレメントの第1部分67aを形成し、誘電体基板66の比較的上方の層に第2エレメントの第2部分67bを形成し、それらを2つの外部電極66aにより接続する構造を有する。図15(b)に第1エレメント61と第2エレメントの第1部分67aが形成されている層の構造を示す。第1エレメント61の形状は第4の実施の形態に示したものと同じである。第2エレメントの第1部分67aは、第1エレメント61の天頂中央から伸びて、途中2方向に分かれ、第1エレメント61の横幅を超えて伸びた後に、誘電体基板66の上端部に設けられた2つの外部電極66aに接続している。図15(c)に第2エレメントの第2部分67bが形成されている層の構造を示す。第2エレメントの第2部分67bは、誘電体基板66の上端部に設けられた外部電極66aから誘電体基板66の下端部方向に伸びた後、ミアンダ部分を含む構成を有している。この第2エレメントの第2部分67bは、層は異なるようになっているが第1エレメント61と上から見て重ならないように配置されている。少なくとも、第4の実施の形態における図5に示した配置と同様に、第1エレメント61に悪影響を与える領域に上から見て重ならないように配置される。
22 グランドパターン
23 高周波電源
24 対称線
25 アンテナ用誘電体基板
26 プリント基板
27 共振エレメント
Claims (6)
- 給電位置において給電される平面エレメントと共振エレメントとを有するアンテナ用誘電体基板と、
グランドパターンと、
を具備し、
前記平面エレメントと前記グランドパターンとが非対向状態であり、互いの面が平行又は実質的に平行であり、
前記平面エレメントの側縁部と前記グランドパターンとの距離が、前記給電位置を通る直線から離れるに従い、連続的且つ飽和的に増加し、
前記平面エレメントの形状と前記グランドパターンの形状とが非対称であり、
前記平面エレメントの上縁部は、前記共振エレメントに接続され、
前記共振エレメントの先端部分は、前記給電位置から遠い方の、前記側縁部の端点より前記給電位置側まで伸びており、
前記平面エレメントと前記共振エレメントをそれぞれが形成される層に対して平行な仮想平面に投影した際に、前記共振エレメントの先端部分が、少なくとも、前記仮想平面に投影された平面エレメントの給電位置を通る直線に対して平行であり、且つ当該給電位置から遠い方の、前記仮想平面に投影された平面エレメントの側縁部の端点を始点として前記給電位置方向に伸びた半直線より前記平面エレメント側の領域と重なることなく配置される
ことを特徴とするアンテナ。 - 前記平面エレメントの側縁部が、曲線と傾きが段階的に変更されて接続された線分とのうちいずれかで構成される
ことを特徴とする請求項1記載のアンテナ。 - 前記共振エレメントが、前記給電位置を通る直線に対して対称であることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記共振エレメントが、前記給電位置を通る直線に対して非対称であることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記平面エレメントと前記共振エレメントが、同一の層に形成されることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
- 前記平面エレメントと前記共振エレメントの少なくとも一部とが異なる層に形成されることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
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