JP5494057B2 - アンテナ - Google Patents
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Description
前記整合回路は、前記放射素子に直列接続された直列インダクタ(L2)と、このインダクタ(L2)に対して直列接続された、インダクタ(L1)とキャパシタ(C1)の並列共振回路と、を備え、
前記直列インダクタ(L2)のインダクタンスは、当該直列インダクタ(L2)と前記放射素子とによる共振周波数が、前記第1の周波数帯と前記第2の周波数帯との間の周波数(f0)になる値であり、
前記並列共振回路は、前記直列インダクタ(L2)と前記放射素子とによる共振点を前記並列共振回路の共振周波数(反共振点)を境にして二つに分裂させて、前記給電端から放射素子側を見た回路の共振周波数が、前記第1の周波数帯の中心周波数(f1)と第2の周波数帯の中心周波数(f2)とする回路であり、
前記並列共振回路の、前記第1の周波数帯の中心周波数(215MHz)でのリアクタンスの変化率dX/dfは2.5Ω/MHz以下であり、且つ第2の周波数帯の低域端の周波数(470MHz)でのリアクタンス変化率dX/dfは1Ω/MHz以下の範囲になるように、前記直列インダクタ(L2)のインダクタンスを選択したことを特徴としている。
第1の実施形態に係るアンテナについて、図2〜図7を参照して説明する。
図2は第1の実施形態に係るアンテナ101のブロック図である。このアンテナ101は、放射素子RE、直列インダクタL2、インダクタL1及びキャパシタC1を備えている。直列インダクタL2は放射素子REに直列接続されている。インダクタL1とキャパシタC1は並列共振回路を構成し、この並列共振回路が直列インダクタL2と給電端FPとの間に直列に挿入されている。
(1)放射素子REに、第1の周波数帯の帯域端(207.5MHzと222MHz)で均等な整合がとれるに要する、直列インダクタL2に対して直列に追加すべきインダクタL0のインダクタンスを求める。
図3(A)は、図2に示した放射素子RE単体で実測した反射係数(S11)の周波数特性を示す図である。ここで放射素子REはいわゆる多段式アンテナであり、最も伸張した120mmの状態である。この放射素子REでは、第1の周波数帯と第2の周波数帯の間の周波数である480MHz付近でリターンロスのディップが生じている。
図4は前記インダクタL1及びキャパシタC1による並列共振回路のリアクタンスXとその変化率dX/dfを示す図である。ここで横軸は周波数、縦軸はリアクタンス及びその変化率である。
図5(A)は、アンテナの反射係数(S11)の周波数特性図、図5(B)はアンテナの順方向伝送係数(S21)の周波数特性図である。ここで、アンテナの順方向伝送係数(S21)は、アンテナの効率を100%とし、整合回路での損失について求めている。各特性曲線[1],[2],[3]の条件は次のとおりである。
y=−0.273x −1.71
直線HBは、
y=−0.689x −0.433
でそれぞれ表される。
第2の実施形態ではホイップアンテナの長さを変化させたときの特性変化について示す。
図8(A)はそれぞれ異なる3つのホイップアンテナを用いたときのアンテナの反射係数(S11)の周波数特性図、図8(B)はそのアンテナの順方向伝送係数(S21)の周波数特性図である。
これらは何れも上記設計手順(1)〜(3)の条件を満足している。
第3の実施形態では、放射素子(ホイップアンテナ)の折り返しの効果について示す。
図9は、第3の実施形態に係るアンテナで用いる放射素子(ホイップアンテナ)の形状を示す図である。この放射素子REは先端の折り返し部TEで所定長だけ折り返している。
図12は、第4の実施形態に係るアンテナに用いる放射素子の平面図である。この放射素子は2段の引き伸ばし可能な構造を備える。根元側は金属棒51、先端側は円筒状の樹脂成形体であり、この樹脂成形体に沿って折り返し形状の放射電極521が形成されている。放射電極521の一方端521Cは金属棒51に導通し、他方は開放端521Tとなっている
このように二段の引き伸ばし型であっても折り返し部を備えることができ、そのことによって、第3の実施形態で述べたと同様の効果を奏する。しかも、円筒状の樹脂基材の表面に放射電極が形成されたものであれば、アンテナ自体の製造が容易で、無線装置への組立が容易となる。
図13は、第5の実施形態に係るアンテナに用いる放射素子の平面図である。根元側は樹脂成形体61にヘリカル状の放射電極611が形成されている。先端側は金属棒62であり、ヘリカル状の放射電極611の端部と導通している。
なお、放射電極はインサート成形によって樹脂成形体内に設けてもよい。
L2…直列インダクタ
RE…放射素子
51…金属棒
62…金属棒
61…樹脂成形体
101…アンテナ
521…放射電極
521C…一方端
521T…開放端
611…放射電極
Claims (5)
- 放射素子と、当該放射素子と給電端との間に接続された整合回路とを備え、第1の周波数帯であるVHFハイバンドと第2の周波数帯であるワンセグ放送周波数帯の二つの周波数帯域を対象とするアンテナであって、
前記整合回路は、前記放射素子に電気的に直列接続された直列インダクタと、このインダクタに対して直列接続された、インダクタとキャパシタの並列共振回路と、を備え、
前記直列インダクタのインダクタンスは、当該直列インダクタと前記放射素子とによる共振周波数が、前記第1の周波数帯と前記第2の周波数帯との間の周波数になる値であり、
前記並列共振回路は、前記直列インダクタと前記放射素子とによる共振点を前記並列共振回路の共振周波数を境にして二つに分裂させて、前記給電端から放射素子側を見た回路の共振周波数が、前記第1の周波数帯の略中心周波数と前記第2の周波数帯の略中心周波数とする回路であり、
前記並列共振回路の、前記第1の周波数帯の中心周波数でのリアクタンスの変化率dX/dfは2.5Ω/MHz以下であり、且つ、第2の周波数帯の低域帯の周波数でのリアクタンスの変化率dX/dfは1Ω/MHz以下の範囲になるように、前記直列インダクタのインダクタンスを選択してなる、アンテナ。 - 前記放射素子は、長さが100mm乃至120mmの範囲内の線状アンテナである、請求項1に記載のアンテナ。
- 前記放射素子は、先端に放射電極の折り返し部が形成された、請求項1又は2に記載のアンテナ。
- 前記放射素子は、伸縮可能な多段式放射素子であり、放射素子の1段目にヘリカル状の放射電極が形成された、請求項1乃至3の何れかに記載のアンテナ。
- 前記放射素子は、円筒状の樹脂基材の表面に放射電極が形成された、請求項1乃至4の何れかに記載のアンテナ。
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