JPH03127501A

JPH03127501A - アンテナ

Info

Publication number: JPH03127501A
Application number: JP26650389A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Manjo; 万城　義晴; Kyohei Fujimoto; 京平藤本; Kazuhiro Hirasawa; 平沢　一紘
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1991-05-30
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JP2917316B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ページャ等の小型携帯無線機等に内蔵するの
に適したアンテナに関する。

従来の技術従来、小型無線機に内蔵される小型のアンテナとしては
、第７図（ａ）に示すように、筐体のケース１内に張り
巡らされたループアンテナ２が用いられている。尚、３
は、ループアンテナ２や回路部品４が実装されるプリン
ト基板である。

また、他の従来の小型のアンテナとしては、第７図ｔｂ
＋に示すように、誘電体５の両面をそれぞれ、放射バッ
チ６と、理論的には無限大であるが実際上は有限大のグ
ランド板７の２牧の導体板で挾み、放射バッチ６の一端
８をグランド板７に短絡した１／４波長の方形マイクロ
ストリップアンテナが用いられている。

発明が解決しようとする課題しかしながら、近年、小型携帯無線機の分野においてキ
ャリア周波数帯がＶＨＦ帯からＵＨＦ帯に移行している
ので、上記前者のループアンテナ２では、インダクタン
ス成分とこのインダクタンス成分に同調するコンデンサ
の容量成分がキャリア周波数帯に共振して給電するので
、周波数帯が高くｋると、同調させるためのコンデンサ
成分を非常に小さくする設定する必要があり、したがっ
て、トリマ等で調整することが不可能とｋる。

また、ある程度の容量成分を維持するためには、インダ
クタンス成分を小さくするためにアンテナの開口面積を
小さくする必要があり、したがって、アンテナ利得を下
げるという問題点がある。

更に、第７図（ａｌに示すように、ループアンテナ２が
筐体ケース１に内蔵されるので、近接して配置されたプ
リント基板３や回路部品４により利得が低下したり、イ
ンピーダンスが変動するという問題点がある。

他方、上記問題点を解決するために、上記後者の１／４
波長の方形マイクロストリップアンテナは、ＵＨＦＨＦ
上の有用な受信アンテナとして用いられているが、グラ
ンド板７をキャリアの波長より十分大きくする必要があ
り、したがって、小型化することができ々いという問題
点がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、小型化することがで
き、また、近接部品の影響を受けない高利得のアンテナ
を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は上記目的を達成するために、長さが誘電体上の
信号の波長の隆１／４倍に形成されて誘電体板の一方の
面に取り付けられた第１の導体板と、幅が第１の導体板
の幅と同一に形成され、長さが第１の導体板の長さより
長く形成され、誘電体板の他方の面に取り付けられた第
２の導体板とを備え、第１．第２の導体板の長さ方向の
一端を短絡したものである。

作用本発明は上記構成により、第２の導体板をグランド板と
して用いることにより、従来例のように、波長より十分
大きなグランド板が不要となり、小型化することができ
る。

また、上記構成により、放射開口付近の磁流成分のみな
らず、グランド板に流れる電流成分により、近接部品の
影響を受けない高利得のアンテナを実現することができ
る。

実施例以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
（ａｔは、本発明に係るアンテナの一実施例を示す側面
断面図、第１図（ｂｌは、第１図（ａ）のアンテナの平
面図、第２図は、第１図のアンテナの利得を説明するた
めのグラフである。

第１図において、１１は、テフロン等の低損失の材料（
誘電率ε）により、長さり１幅Ｗの矩形であって、キャ
リアの波長より十分小さい厚さｔの板状に形成された誘
電体、１２は、長さｂ　（＜Ｌ）、幅Ｗの板状に形成さ
れ、一端が誘電体板１１の一端に一致するように誘電体
板１１の一方の面に取り付けられた放射バッチ、１３は
、誘電体板】１と同一の矩形で形成され、誘電体板１１
の他方の面に取り付けられたグランド板であり、放射バ
ッチ１２とグランド板１３は、導体で形成される。

１４ハ、放射バッチ１２の一端とグランド板１３の一端
を電気的に接続するように誘電体１１を貫通して形成さ
れた複数のスルーホール群より成る短絡部、１５は、放
射バッチ１２の一端から距離Ｆｐの点に位置する給電点
高周波端子１６と、相対抗するグランド板１３のアース
端子１７を不図示の無線機の高周波入力端子に接続する
ためのコネクタである。

放射バッチ１２の長さｂは、このアンテナが平行板伝送
路を形成するので、その共振長に相当する（１／４）　
λ　（λ：波長）倍近辺になるように、丁々わちｂ字（１／　４）　×Ｃ／　ｆ　Ｘ　１／　−、ｒ’；
　ＸＮ（但し、Ｃ：光速、ｒ：周波数、Ｎ二１以上の奇
数）で概略値が求められる。

短絡部１４と給電点高周波端子Ｉ６の間の距離Ｆ。

は給電点インピーダンスを決定するが、この距離Ｆｐが
大きくなるについて抵抗分が大きくなり、他方、距離Ｆ
ｐが小さくなるにつれて抵抗分が小さくなるので、距離
Ｆ、を適当に設定することにより共振周波数における入
力インピーダンスをほぼ所望の値に設定することができ
る。尚、通常は、入力インピーダンスを５００になるよ
うに設定する。

誘電体１１の厚さｔは、波長λに比べて十分薄い範囲で
はその値が大きいほどアンテナとしての利得が向上し、
導体板（放射バッチ１２、グランド板１３）の幅Ｗは、
１７４波長以下の範囲では大きいほど利得が向上する。

グランド板１３の放射パッチ１２から伸張する部分の長
さＧＺ　（＝Ｌ−ｂ）は、アンテナとしての利得の向上
に最も寄与するパラメータであり、第２図に示すように
ある長さまではその値が大きいほど利得が向上する。こ
のアンテナを無線機に内蔵して使用する場合、無線機の
ケースにより寸法的制約を受けるが、この長さＧＺが長
くなるように設計することがアンテナ利得向上のための
重要なポイントとなる。尚、−例として９３０　Ｍ　Ｈ
ｚ　　帯で使用する場合、ｂ　＝５０．　　Ｆｐ　＝　
８．　　Ｌ　＝　１．６．　Ｗ＝３０．　　ＧＺ＝１２
　（単位はいずれもｍｍ）　、　　ｇ　＝　２．６が最
高である。

尚、上記実施例では、給電点１６の位置をアンテナ幅方
向の中心に設けたが第３図に示すように上記中心よりず
れた位置であっても良い。

また、放射バッチ１２とグランド板１３は水平断面が長
方形である必要はなく、一部を切断しても良好に動作す
ることが実験により確認された。

第４図は、第３図に示すアンテナを無線機に取り付けた
場合の断面図であり、回路部品４が一方の面に実装され
たプリント基板１９の他方の面と、アンテナのグランド
板１３が対向するように取り付けられる。これは、放射
パッチ１２に近接した場合の影響よりもグランド板１３
に近接する場合の方がはるかに小さいからである。

ここで、グランド板１３とプリント基板１９の距離が近
丁ぎるとアンテナの動作が不安定になるが、これは、グ
ランド板１３と無線機のベタアース間の浮遊容量により
無線機のベタアースがアンテナとして動作し、本来のア
ンテナに悪影響を及ぼすためと考えられるので、この場
合には、第４図に示すように、本来の給電点１６．１７
の他に、グランド板１３の開口側の一点を無線機にアー
ス２１することにより、アンテナの不安定な動作を改善
することができ、良好な特性を示すことが実験により確
認された。そして、第４図の場合も給電点１６．１？。

アース点２１を共にコネクタにより無線機に接続するよ
うに構成することが望ましい。

第５図は、ページャのように人体Ｐに装着される小型無
線機に本アンテナ２ｏが内蔵される場合を示し、第５図
（ａｌは、小型無線機が人体Ｐに装着された場合にアン
テナ２０の放射バッチ１２が人体Ｐに対向するように内
蔵される場合を示し、第５図（ｂｌは、その逆の場合を
示す。

第６図は、第５図（ａｌ（ｂｌに示ｊ場合の無線機と人
体との間の距離ｄをパラメータとして、受信可能な電界
強度を示す。第６図に示すように、人体Ｐに装着された
場合（ｄ＝ｏ〜５ｃｍ）には、アンテナ２０の放射パッ
チ１２が人体Ｐに対向するようにした方が良い特性を示
し、グランド板１３が人体Ｐに対向する場合に比べて約
４ｄｂの感度を向上することができた。

発明の詳細な説明したように、本発明は、長さが誘電体上の信号の
波長の略１／４倍に形成されて誘電体板の一方の面に取
り付けられた第１の導体板と、幅が第１の導体板の幅と
同一に形成され、長さが第１の導体板の長さより長く形
成されて誘電体板の他方の面に取り付けられた第２の導
体板とを備え、第１．第２の導体板の長さ方向の一端を
短絡したので、第２の導体板をグランド板として用いる
ことにより、従来例のように、波長より十分大きなグラ
ンド板が不要となり、小型化することができる。また、
放射開口付近の磁流成分のみならず、グランド板に流れ
る電流成分により、近接部品の影響を受けない高利得の
アンテナを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは、本発明に係るアンテナの一実施例を示
す側面断面図、第１図（ｂｌは、第１図ｆａｔのアンテ
ナの平面図、第２図は第１図のアンテナの利得を説明す
るためのグラフ、第３図は本発明に係るアンテナの第２
の実施例を示す側面断面図、第４図は、第３図のアンテ
ナの実装状態を示す側面断面図、第５図（ａｌ（ｂｌは
、本発明に係るアンテナが実装された無線機の使用状態
を示す説明図、第６図ある。１１・・・誘電体、１２・・・放射バッチ（第１の導体
板）、１３・・・グランド板（第２の導体板）、１４・
・・短絡部、１５・・・コネクタ、１６・・・給電点高
周波端子、１７・・・給電点アース端子、１８・・・ス
ルーホール、１９・・・プリント基板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）厚さが波長より十分薄い誘電体板と、長さが前記
誘電体上の信号の波長の略１／４倍に形成されて、前記
誘電体板の一方の面に取り付けられた第１の導体板と、
幅が前記第１の導体板の幅と同一に形成され、長さが前
記第１の導体板の長さより長く形成されて、前記誘電体
板の他方の面に取り付けられた第２の導体板とを備え、
前記第１、第２の導体板の長さ方向の一端を短絡しこと
を特徴とするアンテナ。
（２）前記第１の導体板の一点を給電点高周波端子とし
、前記給電点高周波端子に対向する前記第２の導体板の
近傍の一点を給電点アース端子として無線機の高周波入
力端子に接続するとともに、前記第２の導体板の放射開
口側の一点を無線機にアースすることを特徴とする請求
項（１）記載のアンテナ。
（３）前記第２の導体板が無線機のプリント基板に対向
するように取り付けられるとともに、無線機が人体に装
着された場合に前記第１の導体板が人体に対向するよう
に取り付けられることを特徴とする請求項（１）又は（
２）記載のアンテナ。