JPH04183102A - アンテナ - Google Patents

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、例えば無線伝送における送ｆ６．受他装置に
汎用的に使われる、アンテナエレメントの途中にローデ
ィングフィルなとを持つアンテナを平面上にプリント手
段にて形成したアンテナに関する。

〔従来の技術〕

この種の装置の概要図を第７図［これを、以下「従来例
」という］に表す。

このモノポールアンテナは給電点３に無線送・受信装置
が配設され、下部へは線状の導電路をなすアンテナエレ
メント４Ａを経て接地端２Ａてグランド２に接地され、
上部へは導電路である線状のアンテナエレメント４Ｂを
経由し線状の第１のローディングコイルＩＡを介し、さ
らに線状のアンテナエレメント４Ｃから線状の第２のロ
ーディングコイル１Ｂを通り、線状のアンテナエレメン
ト４Ｄを経てアンテナ開放端４Ｅに到達する。

このようにして、一つのアンテナでアンテナエレメント
の途中に所定の周波数で共振するローディングコイルＩ
Ａ、ＩＢを設け、一つのアンテナで多周波帯共用にする
立体的な多周波帯共用アンテナかみられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このような従来例では導電路のアンテナエレ
メント４Ａ〜４ＥおよびローディングコイルＬＡ、ＩＢ
をワイヤー等で作製する場合に、アンテナとローディン
グコイルなどを一体で構成するのは困難であり、これら
アンテナ、ローディングコイルなどのパーツごとの接続
が必要である。

さらに、作製に要する工程が多岐にわたり、作業効率か
らも、コスト的にも難点がある。

ここにおいて、本発明は、このような従来例の不具合を
払拭したプリント手段でアンテナなどを全て平面化し一
体的構成がなされる多周波帯共用も可能なアンテナを提
供することを、その目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、口■撓性フィル
ムのハ面または両面に導電体を接着、蒸着、メッキある
いはそれと同等手段により被覆し、この導電体をパター
ンニングして電気的伝導路である導電路を形成した可撓
性プリント基板と、 接地部をなす導電体基板からなり、 可撓性プリント基板の一端を導電体基板に接続し、他端
を含む導電路の一部か、導電体基板にほぼ平行でかつ一
定の間隔を持つように絶縁物で立体的に支持され、 導電路の一点と導電体基板との間に給電するアンテナで
あり、 また、 導電路が可撓性プリント基板の両面に形成され、かつ複
数個の直線状の導電路と一個または複数個の渦巻き状の
導電路から構成され、 直線状の導電路が渦巻き状導電路を挟むように配置され
、 少なくとも渦巻き状の導電路の内側端部と電気的に接続
する直線状の導電路は、渦巻き状の導電路の形成されて
いる面と異なる面に形成され、可撓性プリント基板の両
面間はスルーホール接続により電気的に接続され、 直線状の導電路の一端から直線部を経て易巻き状の導電
路を通り直線状の導電路に至るまたはこれらの複数個の
組合せの連続した導電路を形成した 前項に記載のアンテナ てあり、さらに 可撓性プリント基板の両面に形成され導電路は、渦巻き
状の導電路のインダクタンスと、渦巻き状の導電路が導
電路直線状の導電路と可撓性プリント基板を介して形成
するキャパシタンスと、 この渦巻き状の導電路からアンテナの開放端を見たイン
ピーダンスにより決定される低域通過フィルタを構成す
るように設定され、 この渦巻き状の導電路から導電体基板への接地端までの
導電路の電気的等値長を、遮断周波数の四分の一以下と
して構成され、 これら一連の導電路で複数個の受信あるいは送信中心周
波数を持たせた 第２の項に記載のアンテナ であり、しかも 可撓性プリント基板の両面に形成され導電路に二個以上
の渦巻き状の導電路を備え、 その隣接した渦巻き状の導電路が互いに逆向きの方向に
なるようにパターンニングして形成された第２の項に記
載のアンテナ てあり、さらにまた 可撓性プリント基板の両面に形成され導電路における渦
巻き状の導電路のインダクタンスと、可撓性プリント基
板を隔てて直線状の導電路との交差部で形成されるキャ
パシタンスを、 部分的もしくは連続的に交差部の面積を変化させるよう
にパターンニングして形成された第３の項に記載のアン
テナである。

〔作　用〕

本発明は、上記の構成であるから、 可撓性フィルムの両面のプリント基板上に導電路をなす
アンテナエレメントパターンとスパイラル形状ローディ
ングコイルを一体的に作成でき、アンテナの平面化か可
能となり、 スパイラル形状ローディングコイルの巻き数でインダク
タンスならびに可撓性フィルムの表面と裏面を隔ててア
ンテナエレメントパターンとスパイラル形状ローディン
グコイルの重なり部分の幅の大小でキャパシタンスの調
整が自在となり、周波数制御が可能であり、さらにその
微調整も容易になる。

そして、接地部をなす導電体基板を備えて、可撓性プリ
ント基板の一端を導電体基板に接続し、他端を含む導電
路の一部が、導電体基板にほぼ平行でかつ一定の間隔を
持つように絶縁物で立体的に支持されるから、導電路の
一点と導電体基板との間に給電するアンテナが得られ、
コンパクト化がなされる。

〔実施例〕

先ず本発明のアンテナ平面化する原理の過程から述べる
。

第５図はローディングコイルの平面化手段の説明図であ
る。図面上で実線はアンテナ表パターン、破線はアンテ
ナ裏パターンを表す。

従来例における第７図の線状のローディングコイルＩＡ
は立体的なソレノイド状のローディングコイルを形成し
、その上端はアンテナ先端４Ｅへ、下端はグランドへ２
接続される。

第５図（ａ）は本発明の手段を示す図で、第７図のソレ
ノイド状のローディングコイルＩＡを平面化し、基板と
なる例えば可撓性フィルム７［これを以下「ベースフィ
ルム」という］の裏面に導電体をパターニングして導電
路であるアンテナエレメントパターン４Ｃを形成し、め
っきスルーホール５ｂを経て表面に移り、渦巻き状の導
電路であるスパイラル形状のローディングコイル１ｂと
なり、再びアンテナエレメントパターン４ｄを介してア
ンテナ開放端４ｅへ到達する。

ローディングコイル１ｂの入・出力端部がめつきスルー
ホール５ｂを介してベースフィルム７の裏面と表面に設
けることで、巻き始めと巻き終りかうまく電気的に接触
しないプリント配線たけて形成できる。

しかも、ローディングコイル１ｂのインダクタンスはそ
の巻き数を変えればよく、そのキャパシタンスはアンテ
ナエレメントパターン４Ｃとスパイラル形状のローディ
ングコイル１ｂとのベースフィルム７を隔てた両者の重
なり部分６ｂの幅の大小を調整すればよい。

第５図（ｂ）、第５図（Ｃ）はアンテナエレメントパタ
ーンとローディングコイルの重なり部分（交差部）の調
整手段を説明する平面図である。

直線状のアンテナエレメントパターン４ｂとスパイラル
形状のローディングコイル１ａとのベースフィルム７を
隔てた両者の重なり部分６ａｌおよび６ａ２を考える。

まず、これらの重なり部分を接地端（グランド）側にも
ってくることで、周波数帯を完全に分離てきる。

それから、両者の重なり部分６ａｌおよび６ａ２につい
て、例えば重なり部分６ａ２は加除をしないから容態固
定部ともいうべきものであるか、重なり部分６ａｌはロ
ーディングコイル１ａとアンテナエレメントパターン４
ｂにそれぞれ対向して、幅を大きくした部分をアンテナ
エレメントパターン４ｂの直線方向に直交して配設して
おき、切除し易いアンテナエレメントパターン４ｂの直
交部分の長さを、ローディングコイル１ａの共振周波数
に微調整しながら、少しづつ切り取って行く。

第５図（ｂ）の場合はそのキャパシタンスの変化は部分
的であり、第５図（Ｃ）のときはそのキャパシタンスの
変化は連続的であるといえる。

そして、第６図はローディングコイルか複数個、アンテ
ナエレメントパターンを介して従続して構成されるとき
の説明図である。

第６図（ａ）は本発明により発明された手法である。

すなわち、２個以上のローディングコイルがあるとき、
互いの磁束を打ち消さないように逆巻きとする、例えば
ベースフィルム７表面上の給電点３からのアンテナエレ
メントパターン４ｂから第１のめっきスルーホール５ａ
を経由して、ベースフィルム７表面上のローディングコ
イル１ａをその内側から外側に向ってスパイラル形状に
形成し、ついてアンテナエレメントパターン４Ｃを経て
、第２のめっきスルーホール５ｂを通り、ベースフィル
ム７の表面上ローディングコイル１ｂを同様にその内側
から外側に向ってスパイラル形状に構成し、アンテナ先
端部４ｅに到達する。

この場合、ローディングコイル１ａとローディングコイ
ル１ｂが発生する磁束方向が相互に逆方向であるから、
相互干渉はない。

ところが、例えば第６図（ｂ）の仮定図を考えたときに
、ローディングコイル１ａとローディングコイル１ｂを
ベースフィルム７の表面上に形成し、第１のめっきスル
ーホール５ａ、５ｂを経由するようにしてしてベースフ
ィルム７裏面上にアンテナエレメントパターン４Ｃを作
成すると、そのような場合は、ローディングコイル１ａ
とローディングコイル１ｂか発生する磁束方向か相互に
同方向であるから、相互に干渉してコイルか生じる磁束
が打ち消し合い、遮断すべき周波数の信号か漏れてしま
うのてこの手法は採用できない。

第１図は本発明の一実施例として逆Ｆ形アンテナにおけ
る短縮コイルを２個所価えた場合の構成を表す平面図で
ある。

全ての図面において、同一符号は同一もしくは相当部材
を示す。

第１図において、薄い平板形状絶縁基板をなす可撓性フ
ィルムであるベースフィルム７の表面および裏面上に銅
を接着あるいは蒸着もしくはメッキさらにはそれと同等
手段により導電体をとしての銅箔を被覆し形成する。

この導電体をパターンニングして、電気伝導路である導
電路を作成する。

その手法の一つは例えばこうである。

まず、その銅箔の表面上に、次のプリント状パターン（
導電路）をつ（るためのマスク・バターンを想定する。

接地に適合した形状をもつ接地端２ａ［必すしもこの形
態に限らす接続に適合する形状であればよい］から直線
状に第１のアンテナパターン４ａを伸長させる。

その第１のアンテナパターン４ａの中間部に送信周波交
流電波を送出するあるいは受信周波交流電波を受信する
給電点３の形状［これも形態は任意である］を有する直
線状パターン部を分岐点からさ分岐せる。

第１のアンテナパターンの終点部に第１のめつきスルー
ホール５ａを介してベースフィルム７の裏面上の銅箔に
接続する。

ベースフィルム７の裏面上の銅箔により形成された第１
のローディングコイル１ａからの第２のめっきスルーホ
ール５ｂを介して表面上の第２のローディングコイル１
ｂを平面上に内側から外側に向うスパイラル形状に形成
する。

その第２のローディングコイル１ｂの巻き終りから第３
の直線状の第１のアンテナパターン４ｄを伸長してアン
テナ開放端４ｅに至る。

同様にしてその銅箔の裏面上に、次のプリント状パター
ンをっくるた狛のマスク・パターンヲ想定する。

表面上からの第１のめっきスルーホール５ａに接続し、
第２のローディングコイル１ｂとハ逆方向に巻回しなが
ら内側から外側に向うスパイラル形状に第１のロープイ
ンク知イル１ａを形成する。

第１のローディングコイル１ａの巻き終りがら直線状の
第２のアンテナパターン４ｃを伸長して、表面上に向う
第２のめっきスルーホール５ａに至る。

このような表マスク・パターン及び裏マスク・パターン
をそれぞれベースフィルム７の銅箔の表・裏面上に整置
する。

それから、フォト・エツチングで余部である不要部分を
洗い落としてこれを取り除いて形成される。

このようにして形成されたベースフィルム７は折り曲げ
線４ｆで直角に折り曲げられ、アンテナの接地端２ａは
図示していないか、鉄、銅、アルミニュウム等の金属板
からなる導電体基板２に電気的に接続され、かつそのア
ンテナの開放端４ｃに至る導電路は導電体基板２にほぼ
平行で一定の間隔を持つように絶縁物で立体的に支持さ
れ、また給電点３と導電体基板２との間には受信あるい
は送信装置が接続されてたのか、本発明に成る逆Ｆ形の
多周波帯共用平面プリントアンテナの一つである。

そして、第４図はこの逆Ｆ形アンテナの概念図で、第４
図（ａ）は電気的接続図、第４図（ｂ）は模擬的斜視図
である。

第２図は、本発明の他の実施例としての逆Ｆ形アンテナ
の短縮コイルが１個所の場合の平面図である。

これは、ローディングコイル１ａが短縮コイルとして１
個所ある場合の手段である。

さらに、本発明の別の実施例としての逆Ｆ形アンテナの
短縮コイルが無いプリントパターンからなる平面図が第
３図である。

そして、これら第２図、第３図の逆Ｆ形アンテナも第１
図の場合と同様にして、給電点３から受信あるいは送信
装置か接続され、アンテナの接地端２ａを経て導電体基
板２に接地される。

しかして、ベースフィルム７の表面上から裏面上へと直
線状の中間のアンテナエレメント４ｃなどを介して１個
以上のローディングコイルｌａ。

１ｂ・・・・・・を設けることにより、必要とする多周
波帯共用の平面プリントアンテナに適合する送・受信用
のローディングコイルか得られ、また、パターン上の銅
被膜にカバーフィルムをコーティングして包覆させ、パ
ターン上の銅被膜の腐食を保護し、かつ電気的な短絡防
Ｉトすることもなされる。

ところで、これらローディングコイル１　ａ、　１　ｂ
・・・・・・などは、低い周波数には短縮コイルとして
高い周波数には遮断フィルタとして、働くように設定さ
れている。

すなわち、導電路のインダクタンスと交差部のキャパシ
タンスにより低域通過フィルタを構成し、ローディング
コイルはフィルタと波長短縮コイルを兼用し、高い周波
数にはフィルタ、低い周波数には短縮コイルとして働く
。

このようにして、従来例にみられたワイヤー等で作製さ
れたアンテナエレメント途中にローディングコイルをも
つ立体的なアンテナか、本発明によって初めて平面化が
可能になる。

そうして、平面化したプリントアンテナは多周波帯で使
用できることも明らかであり、両面プリント基板を用い
ローディングコイル１　ａ、　１　ｂ・・・はスパイラ
ル形状のコイルで平面化されており、アンテナの給電（
点）部３引き出し線を、アンテナエレメントパターン４
ａから分岐し同一平面上で作製している。

また、通常のプリント手段でアンテナ本体［アンテナエ
レメント、ローディングコイル、給電部３及びグランド
部など］を−度に作製しており、従来例のパーツごとの
電気的接続など一切不要としている。

さらに、ローディングコイル１　ａ、　１　ｂ・・・の
もつ共振周波数はローディングコイルの巻き数［インダ
クタンスコとアンテナエレメントとローディングコイル
の相互のパターンがベースフィルム７を隔てて重なって
いる部分の容ｆｆｉ［キャパシタンス］で決定しており
、したかってローディングコイルの巻き数及び重なった
部分のパターン幅を変化させて、周波数制御を行ってい
る。

さらにまた、その重なり部分である交差部を予め大きく
とっておいて、パターンを少しずつカットしていくこと
により、周波数の微調整もしている。

なお、ベースフィルム７の不要な余部は切り捨てたり、
あるは残置してもよい。

〔発明の効果〕

かくして、本発明によれば、可撓性フィルムの表面およ
び裏面のプリント基板上にアンテナエレメントパターン
とスパイラル形状ローディングコイルを一体的に作成で
き、ローディングコイルを備えるアンテナが平面化され
、しかもプリント配線手段という簡易な手法で作製可能
となり、スパイラル形状ローディングコイルの巻き数で
インダクタンスならびに可撓性フィルムの表面と裏面を
隔ててアンテナエレメントパターンとスパイラル形状ロ
ーディングコイルの重なり部分の幅の大小でキャパシタ
ンスの調整が自在となり、給電点などの引き出し線が同
一平面で作製可能となり、さらにその周波数制御が可能
であり、なお周波数の微調整もでき、しかも薄くコンパ
クトに構成かｉＪ能などの特段の効果を奏することかで
き、当該分野での貢献するところが大きいと考えられる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の平板状の平面図、第２図は
本発明の他の実施例の平板状の平面図、。 第３図は本発明の別の実施例の平板状の平面図、第４図
はそれらの概念図、第５図はローディングコイルの交差
部の調整説明図、第６図はローディングコイルなどの平
面化の過程の原理的説明図、第７図は従来例の説明図で
ある。 １　ａ、　１　ｂ・・・渦巻き状の導電路［ローディン
グコイル］ ＩＡ、ｉＢ・・・従来例の線形状ローディングコイル２
・・・導電体基板［グラントコ ３・・・給電点 ４ａ〜４ｄ・・・直線状の導電路［アンテナエレメント
パターンコ ４ｅ・・・アンテナ開放端 ４ｆ・・・折り曲げ線 ４ｇ・・・分岐点 ４Ａ〜４Ｄ・・・従来例の線形状アンテナエレメント５
ａ、５ｂ・・・めっきスルーホール ６　ａ、　６　ｂ・・・交差部［重なり部分］７・・・
可撓性プリント基板［薄い平板形状絶縁基板をなす可撓
性フィルム・・・ベースフィルム］。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可撓性フィルムの片面または両面に導電体を接着、
   蒸着、メッキあるいはそれと同等手段により被覆し、こ
   の導電体をパターンニングして電気的伝導路である導電
   路を形成した可撓性プリント基板と、 接地部をなす導電体基板からなり、 可撓性プリント基板の一端を導電体基板に接続し、他端
   を含む導電路の一部が、導電体基板にほぼ平行でかつ一
   定の間隔を持つように絶縁物で立体的に支持され、 導電路の一点と導電体基板との間に給電することを特徴
   とするアンテナ。 ２、導電路が可撓性プリント基板の両面に形成され、 かつ複数個の直線状の導電路と一個または複数個の渦巻
   き状の導電路から構成され、 直線状の導電路が渦巻き状導電路を挟むように配置され
   、 少なくとも渦巻き状の導電路の内側端部と電気的に接続
   する直線状の導電路は、渦巻き状の導電路の形成されて
   いる面と異なる面に形成され、可撓性プリント基板の両
   面間はスルーホール接続により電気的に接続され、 直線状の導電路の一端から直線部を経て渦巻き状の導電
   路を通り直線状の導電路に至るまたはこれらの複数個の
   組合せの連続した導電路を形成した 請求項１記載のアンテナ。 ３、可撓性プリント基板の両面に形成された導電路は、 渦巻き状の導電路のインダクタンスと、 渦巻き状の導電路が導電路直線状の導電路と可撓性プリ
   ント基板を介して形成するキャパシタンスと、 この渦巻き状の導電路からアンテナの開放端を見たイン
   ピーダンスにより決定される低域通過フィルタを構成す
   るように設定され、 この渦巻き状の導電路から導電体基板への接地端までの
   導電路の電気的等価長を、遮断周波数の四分の一以下と
   して構成され、 これら一連の導電路で複数個の受信あるいは送信中心周
   波数を持たせた 請求項２記載のアンテナ。 ４、可撓性プリント基板の両面に形成された導電路に二
   個以上の渦巻き状の導電路を備え、その隣接した渦巻き
   状の導電路が互いに逆向きの方向になるようにパターン
   ニングして形成された請求項２記載のアンテナ。 ５、可撓性プリント基板の両面に形成され導電路におけ
   る渦巻き状の導電路のインダクタンスと、可撓性プリン
   ト基板を隔てて直線状の導電路との交差部で形成される
   キャパシタンスを、 部分的もしくは連続的に交差部の面積を変化させるよう
   にパターンニングして形成された 請求項３記載のアンテナ。