JP3030590B2 - 平板型アンテナ - Google Patents
平板型アンテナInfo
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- JP3030590B2 JP3030590B2 JP4180470A JP18047092A JP3030590B2 JP 3030590 B2 JP3030590 B2 JP 3030590B2 JP 4180470 A JP4180470 A JP 4180470A JP 18047092 A JP18047092 A JP 18047092A JP 3030590 B2 JP3030590 B2 JP 3030590B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セルラー電話等の携帯
用無線機に内蔵するのに適した、小型，薄型で且つ給電
効率が良く、広帯域な周波数特性を持つ平板型アンテナ
に関するものである。
用無線機に内蔵するのに適した、小型，薄型で且つ給電
効率が良く、広帯域な周波数特性を持つ平板型アンテナ
に関するものである。
【０００２】
【従来技術】図９は従来の一般的な折り返しダイポール
アンテナの概要図である。同図に示すように、従来の折
り返しダイポールアンテナは、半径ｒの約１波長λの導
体１００を、幅ｗを保つように折り返して該導体１００
の両端に高周波給電源２００を印加する構造となってい
る。この折り返しダイポールアンテナは平衡／不平衡変
換回路が要らないという利点があり、３００Ωのフィー
ダ線との整合性が良いことなどから、テレビ受信用の八
木アンテナの投射器などによく用いられている。
アンテナの概要図である。同図に示すように、従来の折
り返しダイポールアンテナは、半径ｒの約１波長λの導
体１００を、幅ｗを保つように折り返して該導体１００
の両端に高周波給電源２００を印加する構造となってい
る。この折り返しダイポールアンテナは平衡／不平衡変
換回路が要らないという利点があり、３００Ωのフィー
ダ線との整合性が良いことなどから、テレビ受信用の八
木アンテナの投射器などによく用いられている。
【０００３】また、図１０（ａ）は従来の一般的な短絡
型マイクロストリップパッチアンテナ（以下「ＳＭＳＰ
アンテナ」と略す）の概要図であり、同図（ｂ）は逆Ｆ
型アンテナの概要図である。ＳＭＳＰアンテナは接地板
３上に短絡板１を介して放射板２を平行に配設して構成
されている。逆Ｆ型アンテナはＳＭＳＰアンテナの短絡
板１の幅を小さくして外形寸法を小型化した構造となっ
ており、携帯用電話の内蔵型アンテナとして用いられ
る。
型マイクロストリップパッチアンテナ（以下「ＳＭＳＰ
アンテナ」と略す）の概要図であり、同図（ｂ）は逆Ｆ
型アンテナの概要図である。ＳＭＳＰアンテナは接地板
３上に短絡板１を介して放射板２を平行に配設して構成
されている。逆Ｆ型アンテナはＳＭＳＰアンテナの短絡
板１の幅を小さくして外形寸法を小型化した構造となっ
ており、携帯用電話の内蔵型アンテナとして用いられ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に折り返しダイポ
ールアンテナは、その素子が図９に示すように一定半径
ｒの導体１００が間隔ｗをおいて構成されているとき、 1/2 ｒ0＝（ｒ・ｗ） なる等価半径を持つ半波長ダイポールアンテナと考える
ことができ、そのときの指向性及び利得は、その等価半
径を持つ半波長ダイポールアンテナと等しい。従ってこ
の折り返しダイポールアンテナの周波数帯域幅を広げる
ためには、その導体半径ｒもしくは導体間隔ｗを大きく
すれば良いが、そのために素子の重量，外形寸法が増大
し、例えばこのアンテナを無線機に設置した場合に、無
線機自体の外形寸法の増大につながるという問題点があ
った。
ールアンテナは、その素子が図９に示すように一定半径
ｒの導体１００が間隔ｗをおいて構成されているとき、 1/2 ｒ0＝（ｒ・ｗ） なる等価半径を持つ半波長ダイポールアンテナと考える
ことができ、そのときの指向性及び利得は、その等価半
径を持つ半波長ダイポールアンテナと等しい。従ってこ
の折り返しダイポールアンテナの周波数帯域幅を広げる
ためには、その導体半径ｒもしくは導体間隔ｗを大きく
すれば良いが、そのために素子の重量，外形寸法が増大
し、例えばこのアンテナを無線機に設置した場合に、無
線機自体の外形寸法の増大につながるという問題点があ
った。
【０００５】また、折り返しダイポールアンテナ等の平
衡型のアンテナを携帯用電話などに用いる場合、アンテ
ナと内部回路のシールド材として機能する接地板との距
離を充分にとることができないため、本来のアンテナの
特性が得られないという問題点があった。
衡型のアンテナを携帯用電話などに用いる場合、アンテ
ナと内部回路のシールド材として機能する接地板との距
離を充分にとることができないため、本来のアンテナの
特性が得られないという問題点があった。
【０００６】一方、従来の逆Ｆ型アンテナは携帯用電話
に用いられる場合、通常、ホイップアンテナ等のモノポ
ールアンテナとのダイバシチとして使われることが多
く、それ単体で必要な帯域幅を確保するためには、図１
０において放射板２と接地板３の間隔Ｈをかなり大きく
取る必要があり、携帯用電話等への内蔵は困難であると
いう問題点があった。
に用いられる場合、通常、ホイップアンテナ等のモノポ
ールアンテナとのダイバシチとして使われることが多
く、それ単体で必要な帯域幅を確保するためには、図１
０において放射板２と接地板３の間隔Ｈをかなり大きく
取る必要があり、携帯用電話等への内蔵は困難であると
いう問題点があった。
【０００７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、小型，薄型で給電効率が良く、広帯
域な周波数特性を持つ平板型アンテナを提供することに
ある。
あり、その目的は、小型，薄型で給電効率が良く、広帯
域な周波数特性を持つ平板型アンテナを提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明にかかる平板型アンテナは、第１の誘電体基板
の上下面と対向する一対の側面とを帯状に取り囲むよう
に前記第１の誘電体基板に導電体層を被覆させ、該導電
体層には間隙部を設けて折り返しダイポールアンテナを
構成し、前記間隙部の一端部間を短絡してノッチアンテ
ナ若しくは整合回路を構成するとともに他端部に給電
し、上記第１の誘電体基板を第２の誘電体基板を挾んで
接地板と平行に配置し、第１の誘電体基板を取り囲む導
電体層及び接地板間を短絡板で接続してＳＭＳＰアンテ
ナ若しくは逆Ｆ型アンテナを構成した。
め本発明にかかる平板型アンテナは、第１の誘電体基板
の上下面と対向する一対の側面とを帯状に取り囲むよう
に前記第１の誘電体基板に導電体層を被覆させ、該導電
体層には間隙部を設けて折り返しダイポールアンテナを
構成し、前記間隙部の一端部間を短絡してノッチアンテ
ナ若しくは整合回路を構成するとともに他端部に給電
し、上記第１の誘電体基板を第２の誘電体基板を挾んで
接地板と平行に配置し、第１の誘電体基板を取り囲む導
電体層及び接地板間を短絡板で接続してＳＭＳＰアンテ
ナ若しくは逆Ｆ型アンテナを構成した。
【０００９】
【作用】上記の如く本発明は、折り返しダイポールアン
テナを誘電体基板を用いて平板状にするとともに、ノッ
チアンテナとして作用させることにより複共振化し、さ
らに上記誘電体基板全体をＳＭＳＰアンテナ若しくは逆
Ｆ型アンテナの素子として接地板上に配置することによ
って、セルラー電話等の携帯用無線機への内蔵に適し
た、小型，薄型で給電効率が良く、広帯域な周波数特性
を持つアンテナを実現した。
テナを誘電体基板を用いて平板状にするとともに、ノッ
チアンテナとして作用させることにより複共振化し、さ
らに上記誘電体基板全体をＳＭＳＰアンテナ若しくは逆
Ｆ型アンテナの素子として接地板上に配置することによ
って、セルラー電話等の携帯用無線機への内蔵に適し
た、小型，薄型で給電効率が良く、広帯域な周波数特性
を持つアンテナを実現した。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は本発明の第１実施例にかかる平板
型アンテナを示す斜視図であり、また図２は図１のＡ−
Ａ′断面図である。この平板型アンテナは、まず、誘電
率εr1の平板状の第１の誘電体基板４の周囲に、該第１
の誘電体基板４の上下面と対向する一対の側面とを帯状
に取り囲むように導電体層５を被覆させ、該導電体層５
の一部に間隙部６を設け、この間隙部６を挾んで向い合
う導電体層５の端部７−１，７−２間を幅の狭い短絡導
体８により導通させ、その反対側の端部を給電点９−
１，９−２としている。これによって折り返しダイポー
ルアンテナとノッチアンテナを含む構造が構成される。
細に説明する。図１は本発明の第１実施例にかかる平板
型アンテナを示す斜視図であり、また図２は図１のＡ−
Ａ′断面図である。この平板型アンテナは、まず、誘電
率εr1の平板状の第１の誘電体基板４の周囲に、該第１
の誘電体基板４の上下面と対向する一対の側面とを帯状
に取り囲むように導電体層５を被覆させ、該導電体層５
の一部に間隙部６を設け、この間隙部６を挾んで向い合
う導電体層５の端部７−１，７−２間を幅の狭い短絡導
体８により導通させ、その反対側の端部を給電点９−
１，９−２としている。これによって折り返しダイポー
ルアンテナとノッチアンテナを含む構造が構成される。
【００１１】次に以上の構造を、誘電率εr2の平板状の
第２の誘電体基板１０を挾んで接地板１１と平行に配置
し、短絡板１２を導電体層５及び接地板１１に接続す
る。なお短絡板１２は導電体層５の側面中央部に接続さ
れる。そして、給電線路の接地側の電位が接地板１１と
等しくなるようにして、上述の給電点９−１，９−２か
ら給電する。
第２の誘電体基板１０を挾んで接地板１１と平行に配置
し、短絡板１２を導電体層５及び接地板１１に接続す
る。なお短絡板１２は導電体層５の側面中央部に接続さ
れる。そして、給電線路の接地側の電位が接地板１１と
等しくなるようにして、上述の給電点９−１，９−２か
ら給電する。
【００１２】ここで図３に示す上記平板型アンテナの各
部の寸法は概ね以下のように決めれば良い。
部の寸法は概ね以下のように決めれば良い。
【００１３】まずＬ，Ｄ，Ｈは、折り返しダイポールア
ンテナ部の共振周波数ｆ1の空間波長λ01、及び第１の
誘電体基板４付近の実効誘電率εr1′に対して、 により表される。
ンテナ部の共振周波数ｆ1の空間波長λ01、及び第１の
誘電体基板４付近の実効誘電率εr1′に対して、 により表される。
【００１４】次に、Ｗ，Ｂは、ノッチアンテナ部の共振
周波数ｆ2の空間波長λ02、及び間隙部６での第１の誘
電体基板４による実効誘電率εr1″に対して、 の関係を満たすように決めれば良い。
周波数ｆ2の空間波長λ02、及び間隙部６での第１の誘
電体基板４による実効誘電率εr1″に対して、 の関係を満たすように決めれば良い。
【００１５】また、Ｌ，Ｗ，Ｗ′は、図１の第１実施例
のようにＷ＝Ｗ′、すなわちＳＭＳＰアンテナの場合、
ＳＭＳＰアンテナ部の共振周波数ｆ3の空間波長λ03、
及び第２の誘電体基板１０による第１の誘電体基板４と
接地板１１の間隙部の実効誘電率εr2′に対して、 の関係を満たすように決めれば良い。
のようにＷ＝Ｗ′、すなわちＳＭＳＰアンテナの場合、
ＳＭＳＰアンテナ部の共振周波数ｆ3の空間波長λ03、
及び第２の誘電体基板１０による第１の誘電体基板４と
接地板１１の間隙部の実効誘電率εr2′に対して、 の関係を満たすように決めれば良い。
【００１６】一方、Ｗ＞Ｗ′、すなわち逆Ｆ型アンテナ
の場合、短絡板１２に発生するインダクタンス、及び給
電箇所等に応じて、Ｌ，Ｗを短縮することができる。
の場合、短絡板１２に発生するインダクタンス、及び給
電箇所等に応じて、Ｌ，Ｗを短縮することができる。
【００１７】以上のような構成により、給電点９−１，
９−２から給電された入力信号は、折り返しダイポール
アンテナ部、ノッチアンテナ部、及びＳＭＳＰ（若しく
は逆Ｆ型）アンテナ部でそれぞれ共振するので、周波数
ｆ1，ｆ2，ｆ3にて空間中に放射される。
９−２から給電された入力信号は、折り返しダイポール
アンテナ部、ノッチアンテナ部、及びＳＭＳＰ（若しく
は逆Ｆ型）アンテナ部でそれぞれ共振するので、周波数
ｆ1，ｆ2，ｆ3にて空間中に放射される。
【００１８】なおここで図７は折り返しダイポールアン
テナ上の電流分布を示す図であるが、前記導電体層５は
この折り返しダイポールアンテナの電流０の点で短絡板
１２によって接地板１１に接続されるので、折り返しダ
イポールアンテナからの放射特性の劣化を最小限に抑え
ることができる。
テナ上の電流分布を示す図であるが、前記導電体層５は
この折り返しダイポールアンテナの電流０の点で短絡板
１２によって接地板１１に接続されるので、折り返しダ
イポールアンテナからの放射特性の劣化を最小限に抑え
ることができる。
【００１９】図４は本発明の第２実施例を示す斜視図で
ある。この実施例においては、２つに分割した第２の誘
電体基板１０−１，１０−２を、第１の誘電体基板４と
接地板１１の間に部分的に配置し、これによって誘電体
部分の実効誘電率を下げている。
ある。この実施例においては、２つに分割した第２の誘
電体基板１０−１，１０−２を、第１の誘電体基板４と
接地板１１の間に部分的に配置し、これによって誘電体
部分の実効誘電率を下げている。
【００２０】図５は本発明の第３実施例を示す斜視図で
ある。この実施例の場合は、ＳＭＳＰ（若しくは逆Ｆ
型）アンテナ部の整合を取るために、整合ピン１３を導
電体層５と接地板１１の間に配置したものである。
ある。この実施例の場合は、ＳＭＳＰ（若しくは逆Ｆ
型）アンテナ部の整合を取るために、整合ピン１３を導
電体層５と接地板１１の間に配置したものである。
【００２１】図６は本発明の第４実施例を示す斜視図で
ある。この実施例の場合は、図１の導電体層５の間隙部
６を接地板１１側に向けて配置し、同軸等の給電線路を
第１の誘電体基板４の真下にて接地板１１に接地させ、
給電点９−１′，９−２′から給電することにより、同
軸の外導体を図５に示す整合ピン１３として作用させて
もよい。
ある。この実施例の場合は、図１の導電体層５の間隙部
６を接地板１１側に向けて配置し、同軸等の給電線路を
第１の誘電体基板４の真下にて接地板１１に接地させ、
給電点９−１′，９−２′から給電することにより、同
軸の外導体を図５に示す整合ピン１３として作用させて
もよい。
【００２２】さらに、ノッチアンテナ部をアンテナとし
て作用させずに、単に折り返しダイポールアンテナ部の
整合回路として用いてもよい。
て作用させずに、単に折り返しダイポールアンテナ部の
整合回路として用いてもよい。
【００２３】また第１の誘電体基板４として、誘電体の
代わりにフェライト等の磁性体を用いれば、より効率の
良いアンテナが実現できる。
代わりにフェライト等の磁性体を用いれば、より効率の
良いアンテナが実現できる。
【００２４】ここで図８は、図４に示す第２実施例のよ
うに第２の誘電体基板１０−１，１０−２を部分的に配
置し、且つ図５の第３実施例のように整合ピン１３を導
電体層５と接地板１１の間に設け、ノッチアンテナ部を
折り返しダイポールアンテナの整合回路として作用さ
せ、各部の寸法を以下のように設定した場合の反射特性
の測定結果を示す図である。
うに第２の誘電体基板１０−１，１０−２を部分的に配
置し、且つ図５の第３実施例のように整合ピン１３を導
電体層５と接地板１１の間に設け、ノッチアンテナ部を
折り返しダイポールアンテナの整合回路として作用さ
せ、各部の寸法を以下のように設定した場合の反射特性
の測定結果を示す図である。
【００２５】図８では、ＶＳＷＲ＜２．０において、１
０％近い比帯域幅が得られている。
０％近い比帯域幅が得られている。
【００２６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる平板型アンテナによれば、以下のような優れた効果
を有する。 折り返しダイポールアンテナを誘電体基板を用いて平
板状にすることにより、小型化，薄型化を実現できる。
かる平板型アンテナによれば、以下のような優れた効果
を有する。 折り返しダイポールアンテナを誘電体基板を用いて平
板状にすることにより、小型化，薄型化を実現できる。
【００２７】折り返しダイポールアンテナを介して給
電するので、平衡／不平衡変換器が不要であり、放射効
率を向上することができる。
電するので、平衡／不平衡変換器が不要であり、放射効
率を向上することができる。
【００２８】折り返しダイポールアンテナの素子端間
に短絡導体を設けることにより、素子端間をノッチアン
テナとして利用でき、しかも入力インピーダンスを下げ
ることができる。
に短絡導体を設けることにより、素子端間をノッチアン
テナとして利用でき、しかも入力インピーダンスを下げ
ることができる。
【００２９】折り返しダイポールアンテナ，ノッチア
ンテナ，ＳＭＳＰ（若しくは逆Ｆ型）アンテナの３つの
アンテナによる複共振化が可能なので、外形が小型，薄
型で、広帯域な周波数特性を得ることができる。
ンテナ，ＳＭＳＰ（若しくは逆Ｆ型）アンテナの３つの
アンテナによる複共振化が可能なので、外形が小型，薄
型で、広帯域な周波数特性を得ることができる。
【００３０】以上のように小型，薄型で給電効率がよ
く広帯域な周波数特性を持つので、セルラー電話等の携
帯用無線機への内蔵に適するアンテナが実現できる。
く広帯域な周波数特性を持つので、セルラー電話等の携
帯用無線機への内蔵に適するアンテナが実現できる。
【図１】本発明の第１実施例にかかる平板型アンテナを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′断面矢視図である。
【図３】図１に示す平板型アンテナの各部の寸法を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第４実施例を示す斜視図である。
【図７】折り返しダイポールアンテナ上の電流分布を示
す図である。
す図である。
【図８】反射特性の測定結果を示す図である。
【図９】従来の一般的な折り返しダイポールアンテナの
概要図である。
概要図である。
【図１０】図１０（ａ）は従来の一般的なＳＭＳＰアン
テナの概要図、同図（ｂ）は逆Ｆ型アンテナの概要図で
ある。
テナの概要図、同図（ｂ）は逆Ｆ型アンテナの概要図で
ある。
４ 第１の誘電体基板 ５ 導電体層 ６ 間隙部 ８ 短絡導体 ９−１，９−２ 給電点 １０ 第２の誘電体基板 １１ 接地板 １２ 短絡板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−174405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−58704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−51563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−3465（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−48414（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−78811（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4070676（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/08 H01Q 9/16
Claims (1)
- 【請求項１】 第１の誘電体基板の上下面と対向する一
対の側面とを帯状に取り囲むように前記第１の誘電体基
板に導電体層を被覆させ、該導電体層には間隙部を設け
て折り返しダイポールアンテナを構成し、前記間隙部の
一端部間を短絡してノッチアンテナ若しくは整合回路を
構成するとともに他端部に給電し、上記第１の誘電体基
板を第２の誘電体基板を挾んで接地板と平行に配置し、
第１の誘電体基板を取り囲む導電体層及び接地板間を短
絡板で接続して短絡型マイクロストリップパッチアンテ
ナ若しくは逆Ｆ型アンテナを構成したことを特徴とする
平板型アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180470A JP3030590B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 平板型アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180470A JP3030590B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 平板型アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05347511A JPH05347511A (ja) | 1993-12-27 |
| JP3030590B2 true JP3030590B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=16083783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4180470A Expired - Lifetime JP3030590B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 平板型アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030590B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004208223A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Alps Electric Co Ltd | ２バンド共用パッチアンテナ |
| WO2009019738A1 (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Fujitsu Limited | タグ用パッチアンテナ及びそれを用いたｒｆｉｄ用タグ |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3640595B2 (ja) * | 2000-05-18 | 2005-04-20 | シャープ株式会社 | 積層パターンアンテナ及びそれを備えた無線通信装置 |
| JP3630622B2 (ja) | 2000-08-31 | 2005-03-16 | シャープ株式会社 | パターンアンテナ及びそれを備えた無線通信装置 |
| JP4044074B2 (ja) * | 2004-06-01 | 2008-02-06 | 株式会社東芝 | アンテナ装置 |
| JP5085595B2 (ja) * | 2008-09-08 | 2012-11-28 | 株式会社東芝 | コアシェル型磁性材料、コアシェル型磁性材料の製造方法、デバイス装置、およびアンテナ装置。 |
| JP5085470B2 (ja) * | 2008-09-08 | 2012-11-28 | 株式会社東芝 | コアシェル型磁性材料、デバイス装置、およびアンテナ装置。 |
| US8988301B2 (en) | 2009-03-27 | 2015-03-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Core-shell magnetic material, method for producing core-shell magnetic material, device, and antenna device |
| JP6998086B2 (ja) * | 2018-05-24 | 2022-01-18 | 株式会社フェニックスソリューション | Ｒｆタグアンテナ、ｒｆタグおよび導電体付きｒｆタグ |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP4180470A patent/JP3030590B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004208223A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Alps Electric Co Ltd | ２バンド共用パッチアンテナ |
| WO2009019738A1 (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Fujitsu Limited | タグ用パッチアンテナ及びそれを用いたｒｆｉｄ用タグ |
| US8629809B2 (en) | 2007-08-08 | 2014-01-14 | Fujitsu Limited | Tag patch antenna and RFID tag using tag patch antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05347511A (ja) | 1993-12-27 |
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