JPH06296109A - アンテナ装置及び該アンテナ装置を備えた携帯無線機 - Google Patents
アンテナ装置及び該アンテナ装置を備えた携帯無線機Info
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- JPH06296109A JPH06296109A JP5080756A JP8075693A JPH06296109A JP H06296109 A JPH06296109 A JP H06296109A JP 5080756 A JP5080756 A JP 5080756A JP 8075693 A JP8075693 A JP 8075693A JP H06296109 A JPH06296109 A JP H06296109A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘電体層として高度に精錬された高純度のア
ルミナを用いることにより、帯域幅が広くて高利得の特
性が得られるアンテナ装置を提供すると共に、小型化・
薄型化等に寄与し得るアンテナ装置を備えた携帯無線機
を提供する。 【構成】 板状逆Ｆアンテナ（平面アンテナ）の誘電体
基板３を、純度９９．９％以上であって、比誘電率が１
０．０以上のアルミナによって形成する。
ルミナを用いることにより、帯域幅が広くて高利得の特
性が得られるアンテナ装置を提供すると共に、小型化・
薄型化等に寄与し得るアンテナ装置を備えた携帯無線機
を提供する。 【構成】 板状逆Ｆアンテナ（平面アンテナ）の誘電体
基板３を、純度９９．９％以上であって、比誘電率が１
０．０以上のアルミナによって形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体層を設けた平面
アンテナを有するアンテナ装置、及び、該アンテナ装置
を備えた携帯無線機に関するものである。
アンテナを有するアンテナ装置、及び、該アンテナ装置
を備えた携帯無線機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、携帯無線機に内蔵される
平面アンテナとしては、その誘電体層が空気、即ち、比
誘電率εｒ＝１．０で構成されるものが主流となってい
た。しかし、近年の携帯無線機の小形化・軽量化・薄型
化の動向の中、誘電体層が空気層により構成される従来
の平面アンテナでは、無線機本体の小型化等に合わせて
平面アンテナ自体を小型化すると、その小型化に対応す
るようにエネルギ変換効率が悪くなり、或いは、帯域幅
が狭くなる。そのため、平面アンテナの大きさを変えな
いものとすると、その平面アンテナは、小型化等された
無線機本体に収納することができなくなる。
平面アンテナとしては、その誘電体層が空気、即ち、比
誘電率εｒ＝１．０で構成されるものが主流となってい
た。しかし、近年の携帯無線機の小形化・軽量化・薄型
化の動向の中、誘電体層が空気層により構成される従来
の平面アンテナでは、無線機本体の小型化等に合わせて
平面アンテナ自体を小型化すると、その小型化に対応す
るようにエネルギ変換効率が悪くなり、或いは、帯域幅
が狭くなる。そのため、平面アンテナの大きさを変えな
いものとすると、その平面アンテナは、小型化等された
無線機本体に収納することができなくなる。
【０００３】ところが、携帯無線機の小型化等の動向は
留まるところを知らず、アンテナにも更なる小型化が求
められるようになった。通常、平面アンテナの素子寸法
は誘電体層の比誘電率εｒによって決定されるため、現
在では、誘電体層の材質として比誘電率εｒ＝３〜４程
度のもの（例えば、アルミナ）が用いられている。この
ように、従来の比誘電率εｒ＝１．０の空気層から現在
主流となっている比誘電率εｒ＝３〜４のアルミナを用
いることにより、平面アンテナの小型化が図られてき
た。
留まるところを知らず、アンテナにも更なる小型化が求
められるようになった。通常、平面アンテナの素子寸法
は誘電体層の比誘電率εｒによって決定されるため、現
在では、誘電体層の材質として比誘電率εｒ＝３〜４程
度のもの（例えば、アルミナ）が用いられている。この
ように、従来の比誘電率εｒ＝１．０の空気層から現在
主流となっている比誘電率εｒ＝３〜４のアルミナを用
いることにより、平面アンテナの小型化が図られてき
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のアンテナ装置においては、誘電体基板の
誘電体層として用いられていたアルミナの純度が低く、
その比誘電率εｒが３〜４と低かったため、帯域幅が極
めて狭く、低利得な特性しか得られないばかりでなく、
アンテナ製造時における加工性が悪く、加工工数や歩留
り等を考慮すると高価になる等の課題があった。
たような従来のアンテナ装置においては、誘電体基板の
誘電体層として用いられていたアルミナの純度が低く、
その比誘電率εｒが３〜４と低かったため、帯域幅が極
めて狭く、低利得な特性しか得られないばかりでなく、
アンテナ製造時における加工性が悪く、加工工数や歩留
り等を考慮すると高価になる等の課題があった。
【０００５】しかも、アンテナの帯域幅特性は誘電体層
の厚さによりほぼ決定されるため、素子外形が小形化さ
れてもアンテナを薄くすると狭帯域な特性になると共
に、薄型化に伴い放射効率が低下し、利得が低下してし
まうことから、アンテナを薄型化することは困難であっ
た。そのため、誘電体層の厚さは従来からさほど改善さ
れることがなく、また、アンテナを筐体背面に設置する
場合には、放射効率を高める等のために凸部を設ける必
要があった。さらに、従来の空気層からなる比誘電率ε
ｒ＝１．０のアンテナが用いられていた頃は、筐体が大
きかったため当該筐体の側面や上面にアンテナを設置す
る方法があったが、現在のように小形化・薄型化された
携帯無線機においては、アンテナをそのような場所に設
置することは不可能であるという課題もある。
の厚さによりほぼ決定されるため、素子外形が小形化さ
れてもアンテナを薄くすると狭帯域な特性になると共
に、薄型化に伴い放射効率が低下し、利得が低下してし
まうことから、アンテナを薄型化することは困難であっ
た。そのため、誘電体層の厚さは従来からさほど改善さ
れることがなく、また、アンテナを筐体背面に設置する
場合には、放射効率を高める等のために凸部を設ける必
要があった。さらに、従来の空気層からなる比誘電率ε
ｒ＝１．０のアンテナが用いられていた頃は、筐体が大
きかったため当該筐体の側面や上面にアンテナを設置す
る方法があったが、現在のように小形化・薄型化された
携帯無線機においては、アンテナをそのような場所に設
置することは不可能であるという課題もある。
【０００６】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、誘電体層として高度に精錬された
高純度のアルミナを用いることにより、帯域幅が広くて
高利得の特性が得られるアンテナ装置を提供すると共
に、小型化・薄型化等に寄与し得るアンテナ装置を備え
た携帯無線機を提供することを目的としている。
なされたものであり、誘電体層として高度に精錬された
高純度のアルミナを用いることにより、帯域幅が広くて
高利得の特性が得られるアンテナ装置を提供すると共
に、小型化・薄型化等に寄与し得るアンテナ装置を備え
た携帯無線機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な課題等を解決し、上記目的を達成するために、平面ア
ンテナの誘電体層を、純度９９．９％以上であって、比
誘電率が１０．０以上のアルミナによって形成したこと
を特徴としている。
な課題等を解決し、上記目的を達成するために、平面ア
ンテナの誘電体層を、純度９９．９％以上であって、比
誘電率が１０．０以上のアルミナによって形成したこと
を特徴としている。
【０００８】誘電体層を、その縦横比を概ね２．０以上
又は０．５以下に設定することが好ましい。
又は０．５以下に設定することが好ましい。
【０００９】誘電体層を、導体からなる筐体のいずれか
の面に直接接触させる構造とするとよい。
の面に直接接触させる構造とするとよい。
【００１０】また、平面アンテナの誘電体層を、純度９
９．９％以上であって、比誘電率が１０．０以上のアル
ミナによって形成し、この平面アンテナを導体からなる
無線機本体に接着する構成としたことを特徴としてい
る。
９．９％以上であって、比誘電率が１０．０以上のアル
ミナによって形成し、この平面アンテナを導体からなる
無線機本体に接着する構成としたことを特徴としてい
る。
【００１１】平面アンテナと、これとは別個のアンテナ
装置とを無線機本体に設け、複数のアンテナ装置でダイ
バーシティ受信を行うことができる。
装置とを無線機本体に設け、複数のアンテナ装置でダイ
バーシティ受信を行うことができる。
【００１２】
【作用】本発明は、上述の如く構成したことにより、平
面アンテナの誘電体層が高度に精錬された高純度のアル
ミナで形成されているため、放射・受信素子を小型化す
ることができると共に、小型・軽量・薄型でありながら
帯域幅が広くて、放射効率の低下を抑制することができ
る。
面アンテナの誘電体層が高度に精錬された高純度のアル
ミナで形成されているため、放射・受信素子を小型化す
ることができると共に、小型・軽量・薄型でありながら
帯域幅が広くて、放射効率の低下を抑制することができ
る。
【００１３】平面アンテナの縦横比を概ね２．０以上又
は０．５以下と細長い形状とすることにより、小型化さ
れた携帯無線機への搭載性を良好なものとすることがで
きる。
は０．５以下と細長い形状とすることにより、小型化さ
れた携帯無線機への搭載性を良好なものとすることがで
きる。
【００１４】その良好な搭載性により、小型化された携
帯無線機の導体からなる筐体の側面、上面、底面等の任
意の面への設置が可能となる。
帯無線機の導体からなる筐体の側面、上面、底面等の任
意の面への設置が可能となる。
【００１５】また、本発明のアンテナ装置を搭載するこ
とにより、携帯無線機の小型化が可能となる。
とにより、携帯無線機の小型化が可能となる。
【００１６】そして、平面アンテナとは別個にアンテナ
装置を無線機本体に設けることにより、マルチパス環境
下で良好な受信感度が得られるダイバーシティ受信が可
能となる。
装置を無線機本体に設けることにより、マルチパス環境
下で良好な受信感度が得られるダイバーシティ受信が可
能となる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１８】図１は、本発明に係わる平面アンテナの第
１実施例を示すもので、板状逆Ｆアンテナに適用したも
のである。ここで、板状逆Ｆアンテナ１とは、通常のマ
イクロストリップアンテナの放射導体と接地導体を、放
射導体の縁端部付近で短絡導体ピンを用いて電気的に短
絡したアンテナである。接地導体２は薄板状の電導性部
材からなり、この接地導体２上に、誘電体層の一具体例
を示す誘電体基板３が搭載されている。誘電体基板３は
長方形又は正方形の矩形状をなしており、この誘電体基
板３と接地導体２とは導電性接着剤等の固着手段によっ
て固定されている。そして、誘電体基板３の上面に矩形
をなす放射導体４が、エッチング等の手段を用いて積層
固定されている。放射導体４の角部には短絡導体ピン５
が形成されており、この短絡導体ピン５の先端を接地導
体２と接続することにより、接地導体２と放射導体４と
の間が電気的に短絡されている。
１実施例を示すもので、板状逆Ｆアンテナに適用したも
のである。ここで、板状逆Ｆアンテナ１とは、通常のマ
イクロストリップアンテナの放射導体と接地導体を、放
射導体の縁端部付近で短絡導体ピンを用いて電気的に短
絡したアンテナである。接地導体２は薄板状の電導性部
材からなり、この接地導体２上に、誘電体層の一具体例
を示す誘電体基板３が搭載されている。誘電体基板３は
長方形又は正方形の矩形状をなしており、この誘電体基
板３と接地導体２とは導電性接着剤等の固着手段によっ
て固定されている。そして、誘電体基板３の上面に矩形
をなす放射導体４が、エッチング等の手段を用いて積層
固定されている。放射導体４の角部には短絡導体ピン５
が形成されており、この短絡導体ピン５の先端を接地導
体２と接続することにより、接地導体２と放射導体４と
の間が電気的に短絡されている。
【００１９】図２は、本発明に係わる平面アンテナの第
２実施例を示すもので、片側短絡型マイクロストリップ
アンテナに適用したものである。図２において、図１と
同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
ここで、片側短絡型マイクロストリップアンテナ６と
は、通常のマイクロストリップアンテナの零電位面を接
地導体に短絡する短絡導体板７を設けたものである。こ
の片側短絡型マイクロストリップアンテナ６は、同一共
振周波数で作動するにも係わらず、その放射導体寸法が
通常のドミナントモードで励振するマイクロストリップ
アンテナの１／２となる小型平面アンテナである。誘電
体基板３の側面には短絡導体板７が配設され、その上端
縁は放射導体４と接続されていると共に、下端縁が接地
導体２と接続されている。
２実施例を示すもので、片側短絡型マイクロストリップ
アンテナに適用したものである。図２において、図１と
同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
ここで、片側短絡型マイクロストリップアンテナ６と
は、通常のマイクロストリップアンテナの零電位面を接
地導体に短絡する短絡導体板７を設けたものである。こ
の片側短絡型マイクロストリップアンテナ６は、同一共
振周波数で作動するにも係わらず、その放射導体寸法が
通常のドミナントモードで励振するマイクロストリップ
アンテナの１／２となる小型平面アンテナである。誘電
体基板３の側面には短絡導体板７が配設され、その上端
縁は放射導体４と接続されていると共に、下端縁が接地
導体２と接続されている。
【００２０】上記誘電体基板３は、高度に精錬された純
度９９．９％以上であって、比誘電率εｒが１０．０以
上を有する高純度アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなる基板
により構成されている。なお、放射導体４の材質として
は、従来から用いられている銅板その他の適当な導体が
使用される。図１〜図２において、Ｌは放射導体４の長
さ、Ｗは幅、ｈは誘電体基板３の厚さである。
度９９．９％以上であって、比誘電率εｒが１０．０以
上を有する高純度アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなる基板
により構成されている。なお、放射導体４の材質として
は、従来から用いられている銅板その他の適当な導体が
使用される。図１〜図２において、Ｌは放射導体４の長
さ、Ｗは幅、ｈは誘電体基板３の厚さである。
【００２１】図３は、上記誘電体基板３の比誘電率εｒ
と放射導体４の寸法との関係を示すグラフである。この
図は、共振周波数ｆｒを８００ＭＨｚとした場合の、マ
イクロストリップアンテナ、片側短絡型マイクロストリ
ップアンテナ及び正方形の板状逆Ｆアンテナの各アンテ
ナに必要とされる放射導体４の長さＬを計算によって求
めたものであり、実線Ａはマイクロストリップアンテナ
を、破線Ｂは片側短絡型マイクロストリップアンテナ
を、一点鎖線Ｃは正方形の板状逆Ｆアンテナをそれぞれ
示している。この図によれば、誘電体基板３の比誘電率
εｒと放射導体４の寸法との間には、アンテナの形式に
よって比率は異なるが、互いに反比例をなすような関係
があり、比誘電率εｒが低いと放射導体４の長さＬが長
くなり、比誘電率εｒが高いと放射導体４の長さＬは短
くなる。このことは、比誘電率εｒを高くすることによ
り、アンテナを小型化することができることを表してい
る。これは、この種の平面アンテナにおいては、厚さが
一定であれば共振周波数は放射導体４の寸法によって決
定されることに基づくものである。
と放射導体４の寸法との関係を示すグラフである。この
図は、共振周波数ｆｒを８００ＭＨｚとした場合の、マ
イクロストリップアンテナ、片側短絡型マイクロストリ
ップアンテナ及び正方形の板状逆Ｆアンテナの各アンテ
ナに必要とされる放射導体４の長さＬを計算によって求
めたものであり、実線Ａはマイクロストリップアンテナ
を、破線Ｂは片側短絡型マイクロストリップアンテナ
を、一点鎖線Ｃは正方形の板状逆Ｆアンテナをそれぞれ
示している。この図によれば、誘電体基板３の比誘電率
εｒと放射導体４の寸法との間には、アンテナの形式に
よって比率は異なるが、互いに反比例をなすような関係
があり、比誘電率εｒが低いと放射導体４の長さＬが長
くなり、比誘電率εｒが高いと放射導体４の長さＬは短
くなる。このことは、比誘電率εｒを高くすることによ
り、アンテナを小型化することができることを表してい
る。これは、この種の平面アンテナにおいては、厚さが
一定であれば共振周波数は放射導体４の寸法によって決
定されることに基づくものである。
【００２２】例えば、正方形の板状逆Ｆアンテナにおい
ては、その共振周波数と放射導体４の寸法との間には、
概ね、次のような関係式が成り立つ。即ち、 Ｌ＋Ｗ＝λg ／４ ……（１） この（１）式のときに、正方形の板状逆Ｆアンテナは共
振する。但し、λg は管内波長であり、この管内波長λ
g は自由空間波長λo に対して、次のような関係にあ
る。即ち、 λg ＝λo ／√（εｒ） ……（２） 従って、同一周波数で作動するアンテナは、比誘電率ε
ｒが高ければ、放射導体４の寸法を小さくすることがで
きる。
ては、その共振周波数と放射導体４の寸法との間には、
概ね、次のような関係式が成り立つ。即ち、 Ｌ＋Ｗ＝λg ／４ ……（１） この（１）式のときに、正方形の板状逆Ｆアンテナは共
振する。但し、λg は管内波長であり、この管内波長λ
g は自由空間波長λo に対して、次のような関係にあ
る。即ち、 λg ＝λo ／√（εｒ） ……（２） 従って、同一周波数で作動するアンテナは、比誘電率ε
ｒが高ければ、放射導体４の寸法を小さくすることがで
きる。
【００２３】図４（Ａ）〜（Ｅ）は、板状逆Ｆアンテナ
の放射導体４の縦横比Ｗ／Ｌを変化させた模式図を示す
ものである。図４（Ａ）は、縦横比を４として横長に形
成したものである。図４（Ｂ）は、縦横比を１．５とし
て若干横長に形成したものである。図４（Ｃ）は、縦横
比を１．０として正方形に形成したものである。図４
（Ｄ）は、縦横比を０．７として若干縦長に形成したも
のである。さらに、図４（Ｅ）は、縦横比を０．２５と
して縦長に形成したものである。これら板状逆Ｆアンテ
ナにおいては、上記（１) 式の関係があるために、放射
導体４の形状が正方形である必要はなく、また、Ｌ＋Ｗ
の値を一定とすることにより、長さＬ及び幅Ｗの値を概
ね任意に設定することができる。
の放射導体４の縦横比Ｗ／Ｌを変化させた模式図を示す
ものである。図４（Ａ）は、縦横比を４として横長に形
成したものである。図４（Ｂ）は、縦横比を１．５とし
て若干横長に形成したものである。図４（Ｃ）は、縦横
比を１．０として正方形に形成したものである。図４
（Ｄ）は、縦横比を０．７として若干縦長に形成したも
のである。さらに、図４（Ｅ）は、縦横比を０．２５と
して縦長に形成したものである。これら板状逆Ｆアンテ
ナにおいては、上記（１) 式の関係があるために、放射
導体４の形状が正方形である必要はなく、また、Ｌ＋Ｗ
の値を一定とすることにより、長さＬ及び幅Ｗの値を概
ね任意に設定することができる。
【００２４】図５は、誘電体基板３の厚さｈを一定とし
た場合における、板状逆Ｆアンテナの縦横比Ｗ／Ｌと誘
電体基板３の体積Ｖ（Ｌ×Ｗ×ｈ）の関係を計算によっ
て求めたものである。図５において、実線Ｄは厚さｈを
４ｍｍとした場合を、破線Ｅは厚さｈを６ｍｍとした場
合をそれぞれ示している。この図から明らかなように、
アンテナの体積Ｖは放射素子形状が正方形（縦横比Ｗ／
Ｌ＝１．０）の時に最大となり、縦横比Ｗ／Ｌが１．０
から増加又は減少すると、それに応じて体積Ｖが減少す
ることが解る。この場合、アンテナを究極的に細くする
と、その体積Ｖを非常に小さくすることができるが、そ
の反面帯域幅などの特性が劣化する。そのため、板状逆
Ｆアンテナの縦横比Ｗ／Ｌの決定にあたっては、帯域幅
等の特性を考慮して適当な縦横比Ｗ／Ｌに設定する必要
がある。
た場合における、板状逆Ｆアンテナの縦横比Ｗ／Ｌと誘
電体基板３の体積Ｖ（Ｌ×Ｗ×ｈ）の関係を計算によっ
て求めたものである。図５において、実線Ｄは厚さｈを
４ｍｍとした場合を、破線Ｅは厚さｈを６ｍｍとした場
合をそれぞれ示している。この図から明らかなように、
アンテナの体積Ｖは放射素子形状が正方形（縦横比Ｗ／
Ｌ＝１．０）の時に最大となり、縦横比Ｗ／Ｌが１．０
から増加又は減少すると、それに応じて体積Ｖが減少す
ることが解る。この場合、アンテナを究極的に細くする
と、その体積Ｖを非常に小さくすることができるが、そ
の反面帯域幅などの特性が劣化する。そのため、板状逆
Ｆアンテナの縦横比Ｗ／Ｌの決定にあたっては、帯域幅
等の特性を考慮して適当な縦横比Ｗ／Ｌに設定する必要
がある。
【００２５】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示した構成
を有する板状逆Ｆアンテナであって、その縦横比Ｗ／Ｌ
を図４（Ｅ）（Ｗ／Ｌ＝０．２５）のように設定したも
のを、導体の一具体例を示す金属材料により形成された
無線機本体としての筐体８に取付けた実施例を示すもの
である。図６（Ａ）は筐体８の側面に、図６（Ｂ）は筐
体８の上面に、図６（Ｃ）は筐体８の下面に、それぞれ
板状逆Ｆアンテナ９が取付けられている。この場合、金
属筐体８の全体が接地導体２に相当しており、この金属
筐体８の表面に誘電体基板３が接触固定されていて、こ
の誘電体基板３の上面に放射導体４が積層されて接触固
定されている。そして、放射導体４と金属筐体８との間
が短絡導体ピン５によって短絡されている。
を有する板状逆Ｆアンテナであって、その縦横比Ｗ／Ｌ
を図４（Ｅ）（Ｗ／Ｌ＝０．２５）のように設定したも
のを、導体の一具体例を示す金属材料により形成された
無線機本体としての筐体８に取付けた実施例を示すもの
である。図６（Ａ）は筐体８の側面に、図６（Ｂ）は筐
体８の上面に、図６（Ｃ）は筐体８の下面に、それぞれ
板状逆Ｆアンテナ９が取付けられている。この場合、金
属筐体８の全体が接地導体２に相当しており、この金属
筐体８の表面に誘電体基板３が接触固定されていて、こ
の誘電体基板３の上面に放射導体４が積層されて接触固
定されている。そして、放射導体４と金属筐体８との間
が短絡導体ピン５によって短絡されている。
【００２６】上記のように金属筐体の側面にアンテナを
設置した例は従来より報告されていたが、近年における
携帯無線機の小型化の動向の中、上述したようにアンテ
ナの小型化が実現されていなかったため、そのような位
置にアンテナを設置することは事実上不可能であった。
しかしながら、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように本実施
例においては、９００ＭＨｚのアンテナの体積Ｖを約１
ｃｃ（例えば、Ｌ×Ｗ×ｈ＝４ｃｍ×０．５ｃｍ×０．
５ｃｍ）で構成することができたため、そのアンテナを
金属筐体８の側面や上面等に設置することが可能となっ
た。
設置した例は従来より報告されていたが、近年における
携帯無線機の小型化の動向の中、上述したようにアンテ
ナの小型化が実現されていなかったため、そのような位
置にアンテナを設置することは事実上不可能であった。
しかしながら、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように本実施
例においては、９００ＭＨｚのアンテナの体積Ｖを約１
ｃｃ（例えば、Ｌ×Ｗ×ｈ＝４ｃｍ×０．５ｃｍ×０．
５ｃｍ）で構成することができたため、そのアンテナを
金属筐体８の側面や上面等に設置することが可能となっ
た。
【００２７】図７には、金属筐体８の地板長ＤＬと板状
逆Ｆアンテナ９の実測された帯域幅Ｂｗ（ＭＨｚ）との
関係を示す。この測定に使用された金属筐体８及び板状
逆Ｆアンテナ９の各部の寸法は、図８に示す通りであ
り、金属筐体８の幅ＤＷ＝４０ｍｍ、同厚さＤｈ＝６．
０ｍｍ、板状逆Ｆアンテナ９の長さＬ＝３０ｍｍ、同幅
Ｗ＝６．０ｍｍ、同厚さｈ＝６．０ｍｍ、その比誘電率
εｒ＝１０、使用周波数ｆｒ＝９１０〜９２８ＭＨｚで
ある。
逆Ｆアンテナ９の実測された帯域幅Ｂｗ（ＭＨｚ）との
関係を示す。この測定に使用された金属筐体８及び板状
逆Ｆアンテナ９の各部の寸法は、図８に示す通りであ
り、金属筐体８の幅ＤＷ＝４０ｍｍ、同厚さＤｈ＝６．
０ｍｍ、板状逆Ｆアンテナ９の長さＬ＝３０ｍｍ、同幅
Ｗ＝６．０ｍｍ、同厚さｈ＝６．０ｍｍ、その比誘電率
εｒ＝１０、使用周波数ｆｒ＝９１０〜９２８ＭＨｚで
ある。
【００２８】この図７のグラフによれば、地板長ＤＬが
１３０〜１４０ｍｍのときに帯域幅Ｂｗが２５ＭＨｚと
最大になっており、これより地板長ＤＬが長くても短く
ても帯域幅Ｂｗが減少していることが分かる。従って、
図７から明らかなように、この種の板状逆Ｆアンテナ９
においては、金属筐体８の地板長ＤＬにアンテナの帯域
幅Ｂｗを最適とする最適値が存在することが解る。これ
は、アンテナの接地導体２となる金属筐体８の寸法が使
用周波数の波長に対して十分でないために、絶対的な地
板とみなすことができずに、金属筐体８上に電流が流れ
るためと考えられる。
１３０〜１４０ｍｍのときに帯域幅Ｂｗが２５ＭＨｚと
最大になっており、これより地板長ＤＬが長くても短く
ても帯域幅Ｂｗが減少していることが分かる。従って、
図７から明らかなように、この種の板状逆Ｆアンテナ９
においては、金属筐体８の地板長ＤＬにアンテナの帯域
幅Ｂｗを最適とする最適値が存在することが解る。これ
は、アンテナの接地導体２となる金属筐体８の寸法が使
用周波数の波長に対して十分でないために、絶対的な地
板とみなすことができずに、金属筐体８上に電流が流れ
るためと考えられる。
【００２９】図９は、金属筐体８の地板長ＤＬを最適と
した際の本実施例における板状逆Ｆアンテナ９の反射損
特性の実測値を示すものである。この測定は、比誘電率
εｒ＝１０、Ｌ＝３０ｍｍ、Ｗ＝６ｍｍ、ｈ＝６ｍｍの
板状逆Ｆアンテナ９をＤＬ＝４０ｍｍ、ＤＷ＝４０ｍ
ｍ、Ｄｈ＝６ｍｍの金属筐体８の側面上端に設置して行
った。この図９において、横軸は周波数（ＭＨｚ）を、
縦軸は反射損特性を示しており、周波数を８５０ＭＨｚ
から９５０ＭＨｚまで変化させて反射損を測定した。
した際の本実施例における板状逆Ｆアンテナ９の反射損
特性の実測値を示すものである。この測定は、比誘電率
εｒ＝１０、Ｌ＝３０ｍｍ、Ｗ＝６ｍｍ、ｈ＝６ｍｍの
板状逆Ｆアンテナ９をＤＬ＝４０ｍｍ、ＤＷ＝４０ｍ
ｍ、Ｄｈ＝６ｍｍの金属筐体８の側面上端に設置して行
った。この図９において、横軸は周波数（ＭＨｚ）を、
縦軸は反射損特性を示しており、周波数を８５０ＭＨｚ
から９５０ＭＨｚまで変化させて反射損を測定した。
【００３０】この図９のグラフによれば、周波数８５０
ＭＨｚのときに反射損が最大値を示しており、周波数が
高くなるに従って反射損が低下し、Δ１で示す９０６．
７９ＭＨｚにおいて低下率が１以上となり、これ以後反
射損が急激に減少し、Δ２で示す９２１．００ＭＨｚに
おいて反射損が最小となっている。そして、Δ２を越え
ると、再び反射損が急激に上昇し、Δ３で示す９３３．
９９ＭＨｚにおいて増加率が１以下となり、これ以後反
射損が緩やかに増大するようになっている。
ＭＨｚのときに反射損が最大値を示しており、周波数が
高くなるに従って反射損が低下し、Δ１で示す９０６．
７９ＭＨｚにおいて低下率が１以上となり、これ以後反
射損が急激に減少し、Δ２で示す９２１．００ＭＨｚに
おいて反射損が最小となっている。そして、Δ２を越え
ると、再び反射損が急激に上昇し、Δ３で示す９３３．
９９ＭＨｚにおいて増加率が１以下となり、これ以後反
射損が緩やかに増大するようになっている。
【００３１】図１０は、上記実施例で示した板状逆Ｆア
ンテナ９と、これとは別個のアンテナ装置の一例を示す
ホイップアンテナ１０とを携帯無線機１１に取付けた実
施例を示すものである。このように、本実施例に係わる
上記板状逆Ｆアンテナ等と、これとは別にホイップアン
テナ１０等を設け、複数のアンテナ装置を用いることに
より、マルチパス環境下で良好な受信感度が得られるダ
イバーシティ受信を携帯無線機１１で行うことが可能と
なる。
ンテナ９と、これとは別個のアンテナ装置の一例を示す
ホイップアンテナ１０とを携帯無線機１１に取付けた実
施例を示すものである。このように、本実施例に係わる
上記板状逆Ｆアンテナ等と、これとは別にホイップアン
テナ１０等を設け、複数のアンテナ装置を用いることに
より、マルチパス環境下で良好な受信感度が得られるダ
イバーシティ受信を携帯無線機１１で行うことが可能と
なる。
【００３２】以上説明したが、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、例えば、放射導体４は円形その
他の形状のものであってもよく、このように、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。
定されるものではなく、例えば、放射導体４は円形その
他の形状のものであってもよく、このように、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
板状逆Ｆアンテナや短絡型マイクロストリップアンテナ
等の平面アンテナの誘電体基板として、高度に製錬され
た純度９９．９％以上のアルミナを使用して、比誘電率
εr が１０．０以上の基板を用いることにより、その放
射素子を小形化することができると共に、放射効率の低
下を抑制することができる。そして、誘電体基板の縦横
比を、概ね２．０以上又は０．５以下として細長い形状
を持たせることにより、携帯無線機への搭載性を良好な
ものとすることが可能となる。さらに、その良好な搭載
性により、近年の小型化された携帯無線機の金属等の導
体からなる筐体の側面、上面、底面等への設置が可能と
なるという効果を奏することができる。
板状逆Ｆアンテナや短絡型マイクロストリップアンテナ
等の平面アンテナの誘電体基板として、高度に製錬され
た純度９９．９％以上のアルミナを使用して、比誘電率
εr が１０．０以上の基板を用いることにより、その放
射素子を小形化することができると共に、放射効率の低
下を抑制することができる。そして、誘電体基板の縦横
比を、概ね２．０以上又は０．５以下として細長い形状
を持たせることにより、携帯無線機への搭載性を良好な
ものとすることが可能となる。さらに、その良好な搭載
性により、近年の小型化された携帯無線機の金属等の導
体からなる筐体の側面、上面、底面等への設置が可能と
なるという効果を奏することができる。
【００３４】また、上記平面アンテナを搭載することに
より、携帯無線機自体の小形化も可能となり、更に、金
属筐体の寸法を最適化することによりアンテナ自体の特
性を向上させることも可能となる。そして、上記平面ア
ンテナに加えて別個のアンテナ装置を設けることによ
り、マルチパス環境下で良好な受信感度が得られるダイ
バーシティ受信を可能とすることができるという効果が
得られる。
より、携帯無線機自体の小形化も可能となり、更に、金
属筐体の寸法を最適化することによりアンテナ自体の特
性を向上させることも可能となる。そして、上記平面ア
ンテナに加えて別個のアンテナ装置を設けることによ
り、マルチパス環境下で良好な受信感度が得られるダイ
バーシティ受信を可能とすることができるという効果が
得られる。
【図１】本発明に係る平面アンテナの一実施例を示す板
状逆Ｆアンテナの斜視図である。
状逆Ｆアンテナの斜視図である。
【図２】本発明に係る平面アンテナの他の実施例を示す
片側短絡型マイクロストリップアンテナの斜視図であ
る。
片側短絡型マイクロストリップアンテナの斜視図であ
る。
【図３】アンテナの誘電体基板の比誘電率と各種平面ア
ンテナの放射導体の寸法との関係を示すグラフである。
ンテナの放射導体の寸法との関係を示すグラフである。
【図４】板状逆Ｆアンテナの放射導体の縦横比を変化さ
せたもので、（Ａ）はＷ／Ｌ＝４．０、（Ｂ）はＷ／Ｌ
＝１．５、（Ｃ）はＷ／Ｌ＝１．０、（Ｄ）はＷ／Ｌ＝
０．７、（Ｅ）はＷ／Ｌ＝０．２５とした状態を示す模
式図である。
せたもので、（Ａ）はＷ／Ｌ＝４．０、（Ｂ）はＷ／Ｌ
＝１．５、（Ｃ）はＷ／Ｌ＝１．０、（Ｄ）はＷ／Ｌ＝
０．７、（Ｅ）はＷ／Ｌ＝０．２５とした状態を示す模
式図である。
【図５】誘電帯基板の厚さを一定とした場合における板
状逆Ｆアンテナの縦横比と体積との関係を示すグラフで
ある。
状逆Ｆアンテナの縦横比と体積との関係を示すグラフで
ある。
【図６】縦横比をＷ／Ｌ＝４．０とした板状逆Ｆアンテ
ナを筐体の種々の面に設置したもので、（Ａ）は筐体の
側面、（Ｂ）は筐体の上面、（Ｃ）は筐体の下面に取付
けた状態を示す斜視図である。
ナを筐体の種々の面に設置したもので、（Ａ）は筐体の
側面、（Ｂ）は筐体の上面、（Ｃ）は筐体の下面に取付
けた状態を示す斜視図である。
【図７】金属筐体の地板長と実測された帯域幅との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図８】図７の測定結果が得られた筐体及び板状逆Ｆア
ンテナの寸法関係を示す斜視図である。
ンテナの寸法関係を示す斜視図である。
【図９】金属筐体の地板長を最適としたときの周波数と
アンテナの反射損特性の実測値との関係を示すグラフで
ある。
アンテナの反射損特性の実測値との関係を示すグラフで
ある。
【図１０】本発明に係わる平面アンテナと他のアンテナ
装置とを設けた携帯無線機の一実施例を示す斜視図であ
る。
装置とを設けた携帯無線機の一実施例を示す斜視図であ
る。
１，９ 板状逆Ｆアンテナ（平面アンテナ） ２ 接地導体 ３ 誘電体基板 ４ 放射導体 ５ 短絡導体ピン ６ 片側短絡型マイクロストリップアンテナ（平面アン
テナ） ７ 短絡導体板 ８ 筐体（無線機本体） １０ ホイップアンテナ（アンテナ装置） １１ 携帯無線機
テナ） ７ 短絡導体板 ８ 筐体（無線機本体） １０ ホイップアンテナ（アンテナ装置） １１ 携帯無線機
Claims (5)
- 【請求項１】 平面アンテナの誘電体層を、純度９９．
９％以上であって、比誘電率が１０．０以上のアルミナ
によって形成したことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 上記誘電体層を、その縦横比を概ね２．
０以上又は０．５以下としたことを特徴とする請求項１
記載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 上記誘電体層を、導体からなる筐体のい
ずれかの面に接触させて設けたことを特徴とする請求項
２記載のアンテナ装置。 - 【請求項４】 平面アンテナの誘電体層を、純度９９．
９％以上であって、比誘電率が１０．０以上のアルミナ
によって形成し、この平面アンテナを導体からなる無線
機本体に接着したことを特徴とする携帯無線機。 - 【請求項５】 上記平面アンテナと、これとは別個のア
ンテナ装置とを無線機本体に設け、複数のアンテナ装置
でダイバーシティ受信を行うことを特徴とする請求項４
記載の携帯無線機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5080756A JPH06296109A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | アンテナ装置及び該アンテナ装置を備えた携帯無線機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5080756A JPH06296109A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | アンテナ装置及び該アンテナ装置を備えた携帯無線機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296109A true JPH06296109A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13727262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5080756A Pending JPH06296109A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | アンテナ装置及び該アンテナ装置を備えた携帯無線機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06296109A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002039547A1 (de) * | 2000-11-07 | 2002-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Inverted-f-antenne |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP5080756A patent/JPH06296109A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002039547A1 (de) * | 2000-11-07 | 2002-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Inverted-f-antenne |
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