JP5016790B2 - antenna - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナに係り、特に、無線ＬＡＮ等を構築するためにパソコン等の機器に使用されるものに関する。 The present invention relates to an antenna, and more particularly, to an antenna used for a device such as a personal computer for constructing a wireless LAN or the like.
従来、板状で長方形状の基材の一方の面に金属素子を薄く配し、この金属素子の一端部側に内側導体が接続され他端部側に外側導体が接続されている同軸ケーブルを備えた平面状のアンテナが知られている（たとえば非特許文献１参照）。 Conventionally, a coaxial cable in which a metal element is thinly arranged on one surface of a plate-like rectangular base material, an inner conductor is connected to one end of the metal element, and an outer conductor is connected to the other end of the metal element. A planar antenna provided is known (for example, see Non-Patent Document 1).
前記アンテナは、たとえばパソコンに設置され無線ＬＡＮを構築するために使用されるものである。また、前記アンテナでは、同軸ケーブルが基材の辺から斜めに延出している。
ところで、前記従来のアンテナで同軸ケーブルを斜めに延出させているのは、アンテナの特性（周波数特性、指向性）を良好なものにするためであるが、同軸ケーブルが斜めに延出していることにより、アンテナを設置した際における同軸ケーブルの引き回しがし難くなりパソコン等の機器に設置しにくいという問題がある。 By the way, the reason why the coaxial cable is extended obliquely with the conventional antenna is to improve the characteristics (frequency characteristic, directivity) of the antenna, but the coaxial cable extends obliquely. Therefore, there is a problem that it is difficult to route the coaxial cable when the antenna is installed, and it is difficult to install the antenna on a device such as a personal computer.
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、特性（周波数特性、指向性）が良く、設置スペースを小さくすることができるアンテナを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an antenna that has good characteristics (frequency characteristics and directivity) and can reduce installation space.
請求項１に記載の発明は、絶縁性の材料からなり、長方形な板状に形成された基材と、長方形状の第１の部位と、長方形状に形成され前記第１の部位の長手方向の中央部から前記第１の部位の長手方向と直交する方向に延出している第２の部位と、長方形状に形成され前記第２の部位から離れて前記第１の部位の長手方向の一端部から前記第２の部位よりも僅かに短い長さで前記第２の部位が延出している方向に延出している第３の部位と、長方形状に形成され前記第２の部位から離れて前記第１の部位の長手方向の他端部から前記第３の部位と同じ長さで前記第２の部位が延出している方向に延出している第４の部位とによって形成され、前記第２の部位の幅と前記第３の部位の幅と前記第４の部位の幅とはお互いに等しくなっており、前記第１の部位が前記基材の長手方向の中間部で前記基材の幅方向の一端部側近傍から他端部側近傍にわたって延出し、前記第２の部位、前記第３の部位および前記第４の部位が前記第１の部位から前記基材の長手方向の一端部に向かって延出するように、前記基材の幅方向の中央部で前記基材の一方の面に薄く設けられた第１の導電性素子と、前記第１の導電性素子の幅よりも僅かに広い幅の長方形状に形成され、長手方向が前記基材の長手方向とほぼ一致するようにして、前記基材の幅方向の中央部であって前記基材の長手方向の他端部側で前記第１の導電性素子から離れて、前記基材の一方の面に薄く設けられた第２の導電性素子と、内側導体が前記第１の導電性素子に接続され、外側導体が前記第２の導電性素子に接続されていると共に、前記基材の長手方向の他端部から前記基材の長手方向に延出している同軸ケーブルとを有するアンテナである。
The invention according to
本発明によれば、特性（周波数特性、指向性）が良く、設置スペースを小さくすることができるアンテナを提供することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to provide an antenna that has good characteristics (frequency characteristics and directivity) and can reduce the installation space.
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ１の概略構成を示す図である。図１（ａ）は、アンテナ１の平面図であり、図１（ｂ）は、アンテナ１の側面図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
アンテナ１は、平板状に構成されており基材３を備えている。また、アンテナ１は、たとえばパソコン等の機器に設置され無線ＬＡＮ等を構築するために使用されるものである。
The
基材３は、合成樹脂等の絶縁性の材料からなり、長方形な板状に形成されている。なお、基材３は、フレキシブルに構成されていてもよいし、リジッドに構成されていてもよい。
The
基材３の一方の面には、第１の導電性素子（たとえば銅等の金属で構成された金属素子）５が薄く設けられている。この導電性素子５は、たとえばエッチング等により形成されている。
A thin first conductive element (for example, a metal element made of a metal such as copper) 5 is provided on one surface of the
第１の導電性素子５は、幅の狭い長方形状に形成されていると共に、導電性素子５の長手方向が基材３の長手方向とほぼ一致するように設けられている。また、導電性素子５は、基材３の長手方向の一端部側で（基材３の長手方向の一端部（図１（ａ）の左側端）の近傍から基材３の長手方向の中間部にわたり）、基材３の幅方向の中央部に設けられている。
The first
また、基材３の一方の面には、第２の導電性素子（たとえば金属で構成された金属素子）７が薄く設けられている。この導電性素子７も、たとえばエッチング等により形成されている。
Further, a thin second conductive element (for example, a metal element made of metal) 7 is provided on one surface of the
第２の導電性素子７は、長方形状に形成されていると共に、導電性素子７の長手方向が基材３の長手方向とほぼ一致するようにして、第１の導電性素子５から離れて設けられている。なお、第２の導電性素子７の幅ｂは、第１の導電性素子５の幅ｃよりも広く基材３の幅ｈよりも僅かに狭くなっており、第２の導電性素子７の長さｄは、第１の導電性素子５の長さａよりもたとえば短くなっている。
The second
また、第２の導電性素子７は、基材３の長手方向の他端部側で（基材３の長手方向の他端部（図１（ａ）の右側端）の近傍から基材３の長手方向の中間部にわたり）、基材３の幅方向の中央部に設けられている。
Further, the second
前述したような位置に前述したような形態の各導電性素子５、７が設けられていることにより、互いの大きさが異なる各導電性素子５、７が、基材３の長手方向に並んでいることになる。
Since the
また、基材３には同軸ケーブル９が設けられている。同軸ケーブル９の一端部側で露出している内側導体１１はハンダ１２等の接続部材を用いて前記第１の導電性素子５に電気的に接続されている。なお、内側導体１１が接続されている位置は、第１の導電性素子５の幅方向における中央部の部位であって第１の導電性素子５の長手方向における第２の導電性素子７側の部位である。
The
同軸ケーブル９の一端部側で露出している外側導体１３は、ハンダ１５等の接続部材を用いて第２の導電性素子７に電気的に接続されている。なお、外側導体１３が接続されている位置は、第２の導電性素子７の幅方向における中央部の部位であって第２の導電性素子７の長手方向における第１の導電性素子５側の部位である。
The
内側導体１１と外側導体１３とが前述したような位置で接続されていることにより、内側導体１１の接続位置と外側導体１３の接続位置とは、基材３の長手方向に並んでいることになる。
By connecting the
また、同軸ケーブル９は、前記基材３の長手方向の他端部から前記基材３の長手方向に延出している。なお、同軸ケーブル９は、可撓性を備えているので、より正確に表現すれば、少なくとも、同軸ケーブル９における基材３の長手方向の他端部近傍の部位が、基材３の長手方向に延出していることになる。
The
次に、アンテナ１の特性の試験結果を示す。
Next, a test result of the characteristics of the
図２は、各導電性素子５、７の寸法を変えた場合におけるアンテナ１の周波数特性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the
図２（ａ）は、第１の導電性素子５の長さａを変えたときのアンテナ１のＶＳＷＲ値（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）を示すものである。なお、図２（ａ）では、第２の導電性素子７の幅ｂを１５ｍｍにしてある。
FIG. 2A shows the VSWR value (Voltage Standing Wave Ratio) of the
図２（ａ）に示すグラフＧ１は、第１の導電性素子５の長さａを４５ｍｍにしたときのものであり、グラフＧ２は、第１の導電性素子５の長さａを４２ｍｍにしたときのものであり、グラフＧ３は、第１の導電性素子５の長さａを３９ｍｍにしたときのものであり、グラフＧ４は、第１の導電性素子５の長さａを３６ｍｍにしたときのものである。
A graph G1 shown in FIG. 2A is obtained when the length a of the first
図２（ａ）から理解されるように、第２の導電性素子７の幅ｂが１５ｍｍである等の条件下では、第１の導電性素子５の長さａが４２ｍｍなら２．１ＧＨｚ〜２．２ＧＨｚの共振周波数帯域（ＶＳＷＲの絶対値がほぼ「２以下」の共振周波数帯域）を得ることができ、第１の導電性素子５の長さａが３９ｍｍなら２．１ＧＨｚ〜２．３５ＧＨｚの共振周波数帯域を得ることができ、第１の導電性素子５の長さａが３６ｍｍなら２．１ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚの共振周波数帯域を得ることができる。
As understood from FIG. 2A, under the condition that the width b of the second
図２（ｂ）は、第２の導電性素子７の幅ｂを変えたときのアンテナ１のＶＳＷＲ値を示すものである。なお、図２（ｂ）では、第１の導電性素子５の長さａを４５ｍｍにしてある。
FIG. 2B shows the VSWR value of the
図２（ｂ）に示すグラフＧ５は、第２の導電性素子７の幅ｂを１５ｍｍにしたときのものであり、グラフＧ６は、第２の導電性素子７の幅ｂを１２ｍｍにしたときのものであり、グラフＧ７は、第２の導電性素子７の幅ｂを９ｍｍにしたときのものであり、グラフＧ８は、第２の導電性素子７の幅ｂを６ｍｍにしたときのものである。
A graph G5 shown in FIG. 2B is obtained when the width b of the second
図２（ａ）や図２（ｂ）から理解されるように、第１の導電性素子５の長さａや第２の導電性素子７の幅ｂ等を変化させて調整すれば、図３（第１の導電性素子５の長さａや第２の導電性素子７の幅ｂ等を変化させて調整したアンテナの周波数特性を示す図）に示すように、２．３ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚという約３００ＭＨｚの帯域幅（共振周波数帯域）を備えたアンテナを得ることができると共に、図４（ｂ）（アンテナの指向性を示す図）に示すような良好な指向性を備えた高い利得のアンテナを得ることができる。
As can be understood from FIG. 2A and FIG. 2B, if the length a of the first
このようにして得られたアンテナ１は、使用周波数帯が２．４ＧＨｚ〜２．４８３５ＧＨｚである２．４ＧＨｚ対応無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（短距離無線システムに関する通信規格）に対応したものになる。
The
なお、図４（ａ）は、アンテナ１の指向性を測定する場合について説明する図であり、基材３の長手方向に延びた中心線ＣＬの周りで指向性を測定してある。
4A is a diagram for explaining the case where the directivity of the
また、図３や図４（ｂ）に示す特性を示すアンテナ１（図１（ａ）参照）では、基材３の幅ｈは１０ｍｍであり、長さｅは６５ｍｍであり、第１の導電性素子５の幅ｃは２ｍｍであり、長さａは３６ｍｍであり、第２の導電性素子７の幅ｂは９ｍｍであり、長さｄは２７ｍｍである。また、基材３の長手方向における一端と第１の導電性素子５との間の間隔ｇ１は、０．５ｍｍであり、第１の導電性素子５と第２の導電性素子７の間隔ｇ２は、１ｍｍであり、基材３の長手方向における他端と第２の導電性素子７との間の間隔ｇ３は、０．５ｍｍである。
In the antenna 1 (see FIG. 1A) having the characteristics shown in FIGS. 3 and 4B, the
なお、アンテナ１の特性が良好であるならば、３０ｍｍ≦第１の導電性素子５の長さａ≦５０ｍｍ、５ｍｍ≦第２の導電性素子７の幅ｂ≦２０ｍｍ、１ｍｍ≦第１の導電性素子５の幅ｃ≦３ｍｍ、２２ｍｍ≦第２の導電性素子７の長さｄ≦３２ｍｍの範囲内で、前記各寸法ａ、ｂ、ｃ、ｄの値を適宜変更してもよい。
If the characteristics of the
また、前記各寸法ａ、ｂ、ｃ、ｄの値を変更したことに応じて、基材３の寸法ｅ、ｈの値を適宜変えてもよい。この場合、基材３の大きさを、前記各導電性素子５、７の外径よりも僅かに大きくすればアンテナ１の小型化を図ることができる。
Moreover, according to having changed the value of each said dimension a, b, c, d, you may change the value of the dimension e, h of the
アンテナ１によれば、長方形状に形成された基材３に上述したような形態で各導電性素子５、７が設けられているので、同軸ケーブルが斜めに延出していなくても、図３、図４に示すようにアンテナ１の特性（周波数特性、指向性）を良好なものとすることができる。
According to the
また、同軸ケーブル９が前記基材３の長手方向に延出しているので、基材３の長手方向と同軸ケーブル９の延出方向とが互いに一致していることになり、同軸ケーブル９を備えたアンテナ１の形態（基材３とこの基材３の近傍に位置している同軸ケーブル９とで形成される部位の形態）が細長い直線状の形態になり、同軸ケーブルが基材から斜めに延出している場合に比べて同軸ケーブル９の引き回しが容易になりアンテナ１の設置スペースを小さくすることができ、アンテナ１をパソコン等のモバイル機器等に（たとえば機器の隅部に）設置しやすくなる。
Further, since the
また、パソコン等の機器に設置した場合、同軸ケーブルが基材から斜めに延出していると同軸ケーブルの引き回しの形態が変化する場合があり、この変化によりアンテナの特性が変化するおそれがあるが、アンテナ１では、同軸ケーブル９が基材３の長手方向の端部から基材３の長手方向に延出しているので、同軸ケーブル９の引き回しの形態が変化するおそれが少なく、アンテナ１の設置によるアンテナ１の特性が変化するおそれを回避することができる。
In addition, when installed in equipment such as a personal computer, if the coaxial cable extends obliquely from the base material, the configuration of the coaxial cable may change, and this change may change the characteristics of the antenna. In the
［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ３１の概略構成を示す平面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of the
本発明の第２の実施形態に係るアンテナ３１は、各導電性素子の形態と同軸ケーブルの設置形態とが、第１の実施形態に係るアンテナ１とは異なり、その他の点は第１の実施形態に係るアンテナ１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
The
すなわち、アンテナ３１は、長方形な板状に形成された基材（絶縁性の材料からなる基材）３３を備えている。
That is, the
基材３３の一方の面には、第１の導電性素子３５が薄く設けられている。この第１の導電性素子３５は、長方形状に形成されており、長手方向が前記基材３３の長手方向とほぼ一致するように設けられている。また、第１の導電性素子３５は、基材３３の幅方向の一端部側であって基材３３の長手方向の一端部側で、基材３３の長手方向の一端部の近傍から基材３３の長手方向の中央部の近傍にわたり設けられている。
The first
また、基材３３の一方の面には、第１の導電性素子３５から離れて、第２の導電性素子３７が薄く設けられている。この第２の導電性素子３７は、第１の部位３７Ａと第２の部位３７Ｂと第３の部位３７Ｃとにより形成されている。
Further, the second
第１の部位３７Ａは細長い長方形状に形成されており、第２の部位３７Ｂ、第３の部位３７Ｃは長方形状に形成されている。第２の部位３７Ｂは、第１の部位３７Ａの長手方向の先端部から第１の部位３７Ａの長手方向と直交する方向に延出している。また、第３の部位３７Ｃは、第２の部位３７Ｂの先端部側（第１の部位３７Ａとは反対側）から第１の部位３７Ａの長手方向で第１の部位３７Ａの基端部側に延出している。このように形成されていることにより、第２の導電性素子３７は、略「Ｌ」字状に形成されていることになる。
The
また、第１の部位３７Ａの長手方向が基材３３の長手方向とほぼ一致するようにして、第１の部位３７Ａが、基材３３の幅方向の他端部側で基材３３の長手方向の一端部側の近傍から他端部側の近傍にわたり設けられている。
In addition, the
さらに、第２の部位３７Ｂと第３の部位３７Ｃとが、基材３３の長手方向の他端部側で基材３３の幅方向の一端部側の近傍から他端部側の近傍にわたり設けられている。
Further, the
またアンテナ３１には、同軸ケーブル３９が設けられている。この同軸ケーブル３９の内側導体４１は、第２の導電性素子３７の第１の部位３７Ａの長手方向の基端部側の部位に電気的に接続されている。また、同軸ケーブル３９の外側導体４３は、第１の導電性素子３５の長手方向の基端部側（基材３３の長手方向の一端部側に位置している側）の部位に電気的に接続されている。また、同軸ケーブル３９は、基材３３の長手方向の一端部から基材３３の幅方向に延出している。
The
次に、アンテナ３１の特性の試験結果について説明する。
Next, the test results of the characteristics of the
図６は、アンテナ３１の周波数特性を示す図であり、図７は、アンテナ３１の指向性（図５の軸ＣＬ周りの指向性）を示す図である。
6 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the
図６によれば、２．３ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの周波数帯域でＶＳＷＲ値の絶対値が「２」以下になっており、したがって、２．３ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの周波数帯域が共振周波数帯域になっていることがわかる。また、図７により指向性の良好であることがわかる。 According to FIG. 6, the absolute value of the VSWR value is “2” or less in the frequency band of 2.3 GHz to 2.6 GHz. Therefore, the frequency band of 2.3 GHz to 2.6 GHz is the resonance frequency band. You can see that Further, FIG. 7 shows that the directivity is good.
なお、図６や図７に示す特性を示すアンテナ３１（図５参照）では、第２の導電性素子３７の幅ｆは８．５ｍｍであり、長さｅは６５ｍｍであり、第１の導電性素子３５の長さｇは、３２ｍｍになっている。
In the antenna 31 (see FIG. 5) having the characteristics shown in FIGS. 6 and 7, the width f of the second
アンテナ３１によれば、長方形状に形成された基材３３に上述したような形態で各導電性素子３５、３７が設けられているので、同軸ケーブル３９が斜めに延出していなくても、図６、図７に示すように、アンテナ３１の特性を良好なものとすることができる。
According to the
また、同軸ケーブル３９が基材３３の長手方向の一端部側から基材３３の幅方向に延出しているので、基材３３の長手方向と同軸ケーブル３９の延出方向とが互いに直交していることになり、同軸ケーブル３９を備えたアンテナ３１の形態（基材３３とこの基材３３の近傍に位置している同軸ケーブル３９とで形成される部位の形態）が「Ｌ」字状の形態になり、同軸ケーブルが基材から斜めに延出している場合に比べて同軸ケーブルの引き回しが容易になり、アンテナ３１の設置スペースを小さくすることができ、アンテナ３１をパソコン等のモバイル機器等に設置しやすくなる。
Further, since the
［第３の実施形態］
図８は、本発明の第３の実施形態に係るアンテナ６１の概略構成を示す平面図である。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a plan view showing a schematic configuration of an
本発明の第３の実施形態に係るアンテナ６１は、第１の導電性素子６５の形態が、第１の実施形態に係るアンテナ１とは異なり、その他の点は第１の実施形態に係るアンテナ１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
The
すなわち、アンテナ６１は、長方形な板状に形成された基材（絶縁性の材料からなる基材）６３を備えている。
That is, the
基材６３の一方の面には、第１の導電性素子６５と第２の導電性素子６７とが薄く設けられている。第１の導電性素子６５は、長方形状の第１の部位６５Ａと、細長い長方形状の第２の部位６５Ｂと、細長い長方形状の第３の部位６５Ｃと、細長い長方形状の第４の部位６５Ｄとで構成されている。
The first
第２の部位６５Ｂは、第１の部位６５Ａの長手方向の中央部から第１の部位６５Ａの長手方向と直交する方向に延出している。第３の部位６５Ｃは、第２の部位６５Ｂから離れて第１の部位６５Ａの長手方向の一端部から第２の部位６５Ｂが延出している方向に延出している。第４の部位６５Ｄは、第２の部位６５Ｂから離れて第１の部位６５Ａの長手方向の他端部から第２の部位６５Ｂが延出している方向に延出している。したがって、第１の導電性素子６５は、略「Ｔ」字状もしくは略「山」字状に形成されていることになる。
The
また、第１の部位６５Ａが基材６３の長手方向の中間部（第２の導電性素子６７側）で基材６３の幅方向に延出し、第２の部位６５Ｂ、第３の部位６５Ｃおよび前記第４の部位６５Ｄが、第１の部位６５Ａから基材６３の長手方向の一端部に向かって延出するように、第１の導電性素子６５が基材６３に設けられている。また、第１の導電性素子６５は、基材６３の幅方向の中心線に対して線対称な形状になるように配置されている。
In addition, the
第２の導電性素子６７は長方形状に形成されており、第２の導電性素子６７の幅ｂは、第１の導電性素子６５の幅（第２の部位６５Ｂの幅ｃと、第２の部位６５Ｂと第３の部位６５Ｃとの隙間の幅ｆと、第３の部位６５Ｃの幅ｃと、第２の部位６５Ｂと第４の部位６５Ｄとの間の隙間の幅ｆと、第４の部位６５Ｄの幅ｃとの和）よりも僅かに広く、基材６３の幅よりも僅かに狭く形成されている。
The second
また、第２の導電性素子６７は、この長手方向が基材６３の長手方向とほぼ一致するようにして、基材６３の幅方向の中央部であって基材６３の長手方向の他端部側で（基材６３の長手方向の他端部の近傍から基材６３の長手方向の中央部の近傍にわたり）、第１の導電性素子６５から離れて基材６３に設けられている。
In addition, the second
なお、第２の部位６５Ｂの幅ｃと第３の部位６５Ｃの幅ｃと第４の部位６５Ｄの幅ｃとは互いに等しくなっており、第３の部位６５Ｃの長さｄと第４の部位６５Ｄの長さｄとはほぼ等しくなっており、第２の部位６５Ｂの長さｅは第３の部位６５Ｃや第４の部位６５Ｄの長さｄよりも僅かに長くなっており、第１の導電性素子６５の長さ（第２の部位６５Ｂの長さｅ）は、第２の導電性素子６７の長さａよりも短くなっている。
The width c of the
また、アンテナ６１には、第１の実施形態に係るアンテナ１とほぼ同様に、同軸ケーブル６９が設けられている。同軸ケーブル６９の内側導体７１は、第１の導電性素子６５の第１の部位６５Ａの長手方向中央部の部位に電気的に接続されており、外側導体７３は、第２の導電性素子６７の幅方向における中央部の部位であって第２の導電性素子６７の長手方向における第１の導電性素子６５側の部位に電気的に接続されている。
Further, the
次に、アンテナ６１の特性の試験結果について説明する。
Next, the test results of the characteristics of the
図９は、アンテナ６１の周波数特性を示す図であり、図１０は、アンテナ６１の指向性（図１０（ａ）の軸ＣＬ周りの指向性）を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the
図９によれば、２．３５ＧＨｚ〜２．５５ＧＨｚの周波数帯域でＶＳＷＲ値の絶対値が「２」以下になっており、したがって、２．３５ＧＨｚ〜２．５５ＧＨｚの周波数帯域が共振周波数帯域になっていることがわかる。また、図１０（ｂ）により指向性が良好であることがわかる。 According to FIG. 9, the absolute value of the VSWR value is “2” or less in the frequency band of 2.35 GHz to 2.55 GHz, and therefore the frequency band of 2.35 GHz to 2.55 GHz is the resonance frequency band. You can see that Further, FIG. 10B shows that the directivity is good.
なお、図９や図１０（ｂ）に示す特性を示すアンテナ６１（図８参照）では、第１の導電性素子６５おける第２の部位６５Ｂ、第３の部位６５Ｃ、第４の部位６５Ｄの幅ｃは２ｍｍであり、第２の部位６５Ｂの長さｅは２０ｍｍである。第３、第４の部位６５Ｃ、６５Ｄの長さｄは１９ｍｍである。第２の部位６５Ｂと第３の部位６５Ｃとの間隔ｆは１ｍｍであり、第２の部位６５Ｂと第４の部位６５Ｄとの間隔ｆは１ｍｍである。
In the antenna 61 (see FIG. 8) having the characteristics shown in FIG. 9 and FIG. 10B, the
また、第２の導電性素子６７の幅ｂは９ｍｍであり、長さａは３１ｍｍである。
The second
また、アンテナ６１において、アンテナ１の場合と同様に、各導電性素子６５、６７の大きさを適宜変更してもよい。たとえば、第２の導電性素子６７の長さａを適宜変更してもよい。
Further, in the
図１１は、第２の導電性素子６７の長さａを変更した際におけるアンテナ６１の周波数特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the
図１１に示すグラフＧ１１は、第２の導電性素子６７の長さａが３５ｍｍである場合のアンテナの周波数特性を示すグラフであり、グラフＧ１２は、第２の導電性素子６７の長さａが３３ｍｍである場合のアンテナの周波数特性を示すグラフであり、グラフＧ１３は、第２の導電性素子６７の長さａが３１ｍｍである場合のアンテナの周波数特性を示すグラフである。
A graph G11 shown in FIG. 11 is a graph showing the frequency characteristics of the antenna when the length a of the second
これらの各グラフＧ１１、Ｇ１２、Ｇ１３から、第２の導電性素子６７の長さａを変更することによりアンテナの周波数帯域が変化することが理解できる。
From these graphs G11, G12, and G13, it can be understood that the frequency band of the antenna is changed by changing the length a of the second
また、たとえば、前記各寸法ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを図１２（アンテナ６１の変形例を示す図）に示すように適宜変更すると、図１３〜図１５に示すような特性が得られる。 For example, when the dimensions a, b, c, d, and e are appropriately changed as shown in FIG. 12 (a diagram showing a modification of the antenna 61), the characteristics shown in FIGS. 13 to 15 are obtained. .
図１３に示すグラフＧ２１は、図１２（ａ）に示す形態のアンテナにおける周波数特性を示すグラフであり、グラフＧ２２は、図１２（ｂ）に示す形態のアンテナにおける周波数特性を示すグラフである。 A graph G21 shown in FIG. 13 is a graph showing the frequency characteristics of the antenna of the form shown in FIG. 12A, and a graph G22 is a graph showing the frequency characteristics of the antenna of the form shown in FIG.
また、図１４は、図１２（ａ）に示す形態のアンテナにおける指向性を示す図であり、図１５は、図１２（ｂ）に示す形態のアンテナにおける指向性を示す図である。 14 is a diagram showing the directivity of the antenna shown in FIG. 12 (a), and FIG. 15 is a diagram showing the directivity of the antenna shown in FIG. 12 (b).
アンテナ６１によれば、長方形状に形成された基材６３に上述したような形態で各導電性素子６５、６７が設けられているので、同軸ケーブル６９が斜めに延出していなくても、図９、図１０に示すようにアンテナの特性を良好なものにすることができる。
According to the
また、同軸ケーブル６９が基材６３の長手方向に延出しているので、第１の実施形態に係るアンテナ１と同様に、基材６３の長手方向と同軸ケーブル６９の延出方向とが互いに一致していることになり、同軸ケーブル６９を備えたアンテナの形態が細長い直線状の形態になり、同軸ケーブル６９が基材６３から斜めに延出している場合に比べてケーブルの引き回しが容易になり、アンテナ６１の設置スペースを小さくすることができ、アンテナ６１をパソコン等のモバイル機器等に設置しやすくなる。
Further, since the
ところで、アンテナの特性を良好な状態にすることができるのであれば、前記各実施形態において、各導電性素子の形態をさらに適宜変更してもよいし、また、次に示す第４の実施形態を含め、同軸ケーブル以外のケーブルを採用してもよい。 By the way, as long as the characteristics of the antenna can be improved, the form of each conductive element in each of the above embodiments may be further appropriately changed, or the fourth embodiment shown below. A cable other than the coaxial cable may be adopted.
すなわち、基材に設ける各導電性素子の形態やアンテナの設置形態を次に示すように変更してもよい。 That is, you may change the form of each electroconductive element provided in a base material, and the installation form of an antenna as shown below.
第１の導電性素子を、所定の大きさで所定の形状の長方形状または各頂点の内角もしくは外角が直角である多角形状（所定の大きさで所定の形状の多角形状）に形成し、前記長方形の辺もしくは前記多角形の辺が、基材の辺に対して平行もしくは直角になるように前記基材の面（厚さ方向の一方の面）に前記第１の導電性素子を設け、また、前記第１の導電性素子の形状と相俟ってアンテナの特性を良好なものにするために、第２の導電性素子を、所定の大きさで所定の形状の長方形状または各頂点の内角もしくは外角が直角である多角形状（所定の大きさで所定の形状の多角形状）に形成し、前記第１の導電性素子から所定の距離だけ離して、前記長方形の辺もしくは前記多角形の辺が、前記基材の辺に対して平行もしくは直角になるように前記基材の面（厚さ方向の一方の面）に前記第２の導電性素子を設け、さらに、一端部側にある一方の導体が前記第１の導電性素子に電気的に接続され他方の導体が前記第２の導電性素子に電気的に接続され、他端部側が前記基材の辺に対しほぼ直交し前記基材から延出するようにして、前記基材にケーブルを設けてもよい。 The first conductive element is formed in a rectangular shape having a predetermined size and a predetermined shape, or a polygonal shape (polygonal shape having a predetermined size and a predetermined shape) in which an inner angle or an outer angle of each vertex is a right angle, The first conductive element is provided on the surface of the base material (one surface in the thickness direction) such that a rectangular side or the polygonal side is parallel or perpendicular to the base side, In addition, in order to improve the characteristics of the antenna in combination with the shape of the first conductive element, the second conductive element is formed in a rectangular shape with a predetermined size and each vertex. Is formed in a polygonal shape (polygonal shape having a predetermined size and a predetermined shape) whose inner angle or outer angle is a right angle, separated from the first conductive element by a predetermined distance, and the rectangular side or the polygonal shape The side of the substrate is parallel or perpendicular to the side of the substrate. The second conductive element is provided on the surface of the base material (one surface in the thickness direction), and one conductor on one end side is electrically connected to the first conductive element, and the other A conductor is electrically connected to the second conductive element, and a cable is provided on the base so that the other end is substantially perpendicular to the side of the base and extends from the base. Also good.
［第４の実施形態］
図１６は、本発明の第４の実施形態に係るアンテナ８１の概略構成を示す図であり、より詳しくは、図１６（ａ）は、アンテナ８１の平面図、図１６（ｂ）は、アンテナ８１の側面図を示す。
[Fourth Embodiment]
FIG. 16 is a diagram showing a schematic configuration of an
本発明の第４の実施形態に係るアンテナ８１は、各導電性素子の形態が、第１の実施形態に係るアンテナ１とは異なり、その他の点は第１の実施形態に係るアンテナ１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
The
すなわち、アンテナ８１は、長方形な板状に形成された基材８３を備えている。
That is, the
基材８３の一方の面には、第１の導電性素子８５が薄く設けられている。この第１の導電性素子８５は、等脚台形状に形成されており、下底を基材８３の長手方向の一端部側（図１６（ａ）の左側）に向け、前記下底より短い上底を、基材８３の長手方向の他端部側（図１６（ａ）の右側）に向けて、基材８３の幅方向の中央部で基材８３の長手方向の一端部側に設けられている。
The first
第１の導電性素子８５の下底は、基材８３の長手方向の一端部側の辺から僅かに離れていると共に、第１の導電性素子８５の下底は、基材８３の長手方向の一端部側の辺に対してほぼ平行になっている。第１の導電性素子８５の上底は、基材８３の長手方向の中央よりも僅かに、基材８３の長手方向の一端部側（図１６（ａ）の左側）に位置している。
The lower bottom of the first
基材８３の一方の面であって基材８３の長手方向の他端部側には、第２の導電性素子８７が薄く設けられている。この第２の導電性素子８７は、たとえば、第１の導電性素子８５と同じ大きさで同じ形状に形成されており、さらに、平面視（図１６（ａ））において、基材８３の中心に対し、第１の導電性素子８５と第２の導電性素子８７とは点対称の位置に存在している。
The second
また、アンテナ８１には、同軸ケーブル８９が設けられている。この同軸ケーブル８９の内側導体９１は、第２の導電性素子８７の上底の中央部の近傍の部位に電気的に接続されている。同軸ケーブル８９の外側導体９３は、第１の導電性素子８５の上底の中央部の近傍の部位に電気的に接続されている。また同軸ケーブル８９は、基材８３の長手方向の一端部から基材８３の長手方向に延出している。
The
次に、アンテナ８１の特性の試験結果について説明する。
Next, the test results of the characteristics of the
図１７、図１８は、アンテナ８１の周波数特性を示す図であり、図１９は、アンテナ８１の指向性（図１９の軸ＣＬ周りの指向性）を示す図である。
17 and 18 are diagrams illustrating the frequency characteristics of the
より詳しくは、図１７は、図１６（ａ）に示す寸法（下底の長さ）ｂを９ｍｍに固定しておいて、図１６（ａ）に示す寸法（台形の高さ）ａを変化させた場合におけるアンテナ８１のＶＳＷＲ特性を示す図である。
More specifically, in FIG. 17, the dimension (the length of the bottom base) b shown in FIG. 16 (a) is fixed to 9 mm, and the dimension (trapezoidal height) a shown in FIG. 16 (a) is changed. It is a figure which shows the VSWR characteristic of the
図１７から理解されるように、寸法ａを適宜変化させることにより、アンテナ８１の周波数特性を変えることができる。
As can be understood from FIG. 17, the frequency characteristic of the
グラフＧ３１（寸法ａ＝２０ｍｍ）では、２．８３ＧＨｚ〜３ＧＨｚの帯域で、ＶＳＷＲの値の絶対値が「２」以下になっており、前記帯域でアンテナ８１が使用可能であり、グラフＧ３２（寸法ａ＝２２ｍｍ）では、２．７ＧＨｚ〜２．９ＧＨｚの帯域で、ＶＳＷＲの値の絶対値が「２」以下になっており、前記帯域でアンテナ８１が使用可能であり、グラフＧ３３（寸法ａ＝２４ｍｍ）では、２．４２ＧＨｚ〜２．６５ＧＨｚの帯域で、ＶＳＷＲの値の絶対値が「２」以下になっており、前記帯域でアンテナ８１が使用可能であり、グラフＧ３４（寸法ａ＝２６ｍｍ）では、２．４ＧＨｚ〜２．６２ＧＨｚの帯域で、ＶＳＷＲの値の絶対値が「２」以下になっており、前記帯域でアンテナ８１が使用可能であり、グラフＧ３５（寸法ａ＝２８ｍｍ）では、２．３ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚの帯域で、ＶＳＷＲの値の絶対値が「２」以下になっており、前記帯域でアンテナ８１が使用可能になっている。
In the graph G31 (dimension a = 20 mm), the absolute value of the value of VSWR is “2” or less in the band of 2.83 GHz to 3 GHz. The
図１８は、図１６（ａ）に示す寸法（台形の高さ）ａを２２ｍｍに固定しておいて、図１６（ａ）に示す寸法（下底の長さ）ｂを変化させた場合におけるアンテナ８１のＶＳＷＲ特性を示す図である。
FIG. 18 shows a case where the dimension (trapezoidal height) a shown in FIG. 16 (a) is fixed to 22 mm, and the dimension (lower bottom length) b shown in FIG. 16 (a) is changed. FIG. 6 is a diagram showing VSWR characteristics of an
図１８から理解されるように、寸法ｂを適宜変化させることにより、アンテナ８３の周波数特性を変えることができる。
As can be understood from FIG. 18, the frequency characteristic of the
グラフＧ４１（寸法ｂ＝７ｍｍ）では、２．７５ＧＨｚ周辺の狭い範囲および２．８ＧＨｚ〜３ＧＨｚの帯域で、ＶＳＷＲの値の絶対値が「２」以下になっており、前記帯域でアンテナ８１が使用可能であり、グラフＧ４２（寸法ｂ＝９ｍｍ）では、２．７ＧＨｚ〜３ＧＨｚの帯域で、ＶＳＷＲの値の絶対値が「２」以下になっており、前記帯域でアンテナ８１が使用可能であり、グラフＧ４３（寸法ｂ＝１１ｍｍ）では、２．６ＧＨｚ〜２．９ＧＨｚの帯域で、ＶＳＷＲの値の絶対値が「２」以下になっており、前記帯域でアンテナ８１が使用可能になっている。
In the graph G41 (dimension b = 7 mm), the absolute value of the value of VSWR is “2” or less in a narrow range around 2.75 GHz and a band of 2.8 GHz to 3 GHz, and the
図１９（ｂ）は、図１６（ａ）に示す寸法（下底の長さ）ｂを９ｍｍに固定し、図１６（ａ）に示す寸法（台形の高さ）ａを２８ｍｍに固定した場合におけるアンテナ８１の指向性を示す図である。
FIG. 19B shows a case in which the dimension (lower base length) b shown in FIG. 16A is fixed to 9 mm and the dimension (trapezoidal height) a shown in FIG. 16A is fixed to 28 mm. It is a figure which shows the directivity of the
図１９から理解されるように、アンテナ８１においては、前述した他のアンテナよりも良好な指向性を得ることができる。すなわち、垂直偏波、水平偏波の両方においてグラフが真円に近くまた放射特性が−１５ｄＢｉ以上になっている。
As understood from FIG. 19, the
また、前記各図１７、１８、１９から理解できるように、寸法ｃを３ｍｍに固定しておいて、寸法ａを、２０ｍｍ≦ａ≦２８ｍｍの範囲で、寸法ｂを、７ｍｍ≦ｂ≦１１ｍｍの範囲で、製作時に適宜選択すれば、少なくとも２００ＭＨｚの帯域幅で動作すると共に、２．３ＧＨｚ〜３ＧＨｚの範囲で使用可能なアンテナを得ることができる。 As can be understood from FIGS. 17, 18 and 19, the dimension c is fixed to 3 mm, the dimension a is in the range of 20 mm ≦ a ≦ 28 mm, and the dimension b is 7 mm ≦ b ≦ 11 mm. If the range is appropriately selected at the time of manufacture, an antenna that operates in a bandwidth of at least 200 MHz and can be used in the range of 2.3 GHz to 3 GHz can be obtained.
したがって、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや無線ＬＡＮのアンテナとしてアンテナ８１を使用できることはもちろんのこと、携帯電話等の他の無線機器にも、アンテナ８１を使用することが可能になる。
Therefore, the
なお、アンテナの特性を良好な状態にすることができるのであれば、前記実施形態において、各導電性素子の形態をさらに適宜変更してもよい。 In addition, as long as the characteristics of the antenna can be improved, the form of each conductive element in the above embodiment may be further appropriately changed.
たとえば、台形状の各導電素子８５、８７をこれらの各中心に対して１８０°回転させ、各上底が外側（基材８３の長手方向の両端部側）に位置するようにしてもよい。
For example, the trapezoidal
さらには、アンテナ８１を、絶縁性の材料からなり、長方形な板状に形成された基材と、前記基材の長手方向の一端部側で、前記基材の一方の面に薄く設けられた第１の導電性素子と、前記基材の長手方向の他端部側で、前記第１の導電性素子から離れて、前記基材の一方の面に薄く設けられた第２の導電性素子と、内側導体が前記第１の導電性素子に接続され、外側導体が前記第２の導電性素子に接続されていると共に、前記基材の長手方向の一端部から前記基材の長手方向に延出している同軸ケーブルとを有し、前記各導電性素子のうちの少なくとも一方の導電性素子が、等脚台形状に形成されている構成にしてもよい。
Further, the
１、３１、６１、８１ アンテナ
３、３３、６３、８３ 基材
５、３５、６５、８５ 第１の導電性素子
７、３７、６７、８７ 第２の導電性素子
９、３９、６９、８９ 同軸ケーブル
1, 31, 61, 81
Claims (1)
長方形状の第１の部位と、長方形状に形成され前記第１の部位の長手方向の中央部から前記第１の部位の長手方向と直交する方向に延出している第２の部位と、長方形状に形成され前記第２の部位から離れて前記第１の部位の長手方向の一端部から前記第２の部位よりも僅かに短い長さで前記第２の部位が延出している方向に延出している第３の部位と、長方形状に形成され前記第２の部位から離れて前記第１の部位の長手方向の他端部から前記第３の部位と同じ長さで前記第２の部位が延出している方向に延出している第４の部位とによって形成され、前記第２の部位の幅と前記第３の部位の幅と前記第４の部位の幅とはお互いに等しくなっており、
前記第１の部位が前記基材の長手方向の中間部で前記基材の幅方向の一端部側近傍から他端部側近傍にわたって延出し、前記第２の部位、前記第３の部位および前記第４の部位が前記第１の部位から前記基材の長手方向の一端部に向かって延出するように、前記基材の幅方向の中央部で前記基材の一方の面に薄く設けられた第１の導電性素子と；
前記第１の導電性素子の幅よりも僅かに広い幅の長方形状に形成され、長手方向が前記基材の長手方向とほぼ一致するようにして、前記基材の幅方向の中央部であって前記基材の長手方向の他端部側で前記第１の導電性素子から離れて、前記基材の一方の面に薄く設けられた第２の導電性素子と；
内側導体が前記第１の導電性素子に接続され、外側導体が前記第２の導電性素子に接続されていると共に、前記基材の長手方向の他端部から前記基材の長手方向に延出している同軸ケーブルと；
を有することを特徴とするアンテナ。 A base material made of an insulating material and formed in a rectangular plate shape;
A rectangular first part, a second part formed in a rectangular shape and extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first part from a central part in the longitudinal direction of the first part, and a rectangular shape It is formed in a shape and extends away from the second part in the direction in which the second part extends from one end in the longitudinal direction of the first part to a length slightly shorter than the second part. The third part that is formed in a rectangular shape and the same length as the third part from the other end part in the longitudinal direction of the first part apart from the second part And a fourth portion extending in the extending direction, and the width of the second portion, the width of the third portion, and the width of the fourth portion are equal to each other. And
The first part extends from the vicinity of one end part side in the width direction of the base material to the vicinity of the other end part at the intermediate part in the longitudinal direction of the base material, the second part, the third part, and the The fourth part is thinly provided on one surface of the base material at the center part in the width direction of the base material so that the fourth part extends from the first part toward one end part in the longitudinal direction of the base material. A first conductive element;
It is formed in a rectangular shape having a width slightly wider than the width of the first conductive element, and the longitudinal direction is substantially the same as the longitudinal direction of the base material. A second conductive element that is thinly provided on one surface of the substrate apart from the first conductive element on the other end side in the longitudinal direction of the substrate;
An inner conductor is connected to the first conductive element, an outer conductor is connected to the second conductive element, and extends in the longitudinal direction of the substrate from the other end in the longitudinal direction of the substrate. With the coaxial cable coming out;
An antenna comprising:
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