JPH1146115A - 同調型スロットアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲にアンテナのインピーダンス整合中心
周波数を変化させることが可能な新規の同調形スロット
アンテナを提供する。 【解決手段】 上面にスロット２を設けた偏平導体箱１
の中に同導体箱と絶縁して配置した帯状導体3に高周波
電力の給電を行う同軸共振型スロットアンテナにおい
て、スロット内に少なくとも一つの島状導体２０を備
え、可変容量回路１６により同島状導体と偏平導体箱の
壁面との間の容量値を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯無線端末機に
適用して好適なアンテナに関し、特に、同軸共振器を利
用したスロットアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯無線端末機は、携帯性向上の観点か
ら、小型化，薄型化が進んでおり、同時にそのような端
末機に搭載されるための小型アンテナが多種類開発され
ている。その中で、同軸共振器を利用したスロットアン
テナは、突起物を持たずに内蔵可能な特徴を持ってお
り、特に、その中心導体（帯状導体）を共振器外箱（偏
平導体箱）と非接触にする構造によって小型化した同軸
共振型スロットアンテナが特願平７−２２７９５９願書
によって提案されている。

【０００３】当該アンテナは、共振器構造を含むので、
その体積とインピーダンス整合帯域は正比例の関係にあ
る。したがって、複数の搬送周波数を用いて大容量化し
た広帯域無線通信システムの端末機に適用する場合、ア
ンテナが備えるべきインピーダンス整合周波数帯域が拡
大し、アンテナの体積が増大するという問題があった。

【０００４】通常、特定の基地局と端末機の間で通話に
用いられる周波数はシステム全体の周波数帯域よりもき
わめて狭い。従って、通話の度にアンテナのインピーダ
ンス整合中心周波数をその通話の際に用いる周波数に適
応的に変化させることにより、アンテナが備えるべき周
波数帯域を減少させ、アンテナの体積を小さくすること
ができる。このようなアンテナとして、同軸共振器を利
用したスロットアンテナにおいて、帯状導体の高周波電
力が供給される結合部から遠い方の端を含むその近傍の
一点と偏平導体箱の壁面との間に可変容量素子を接続
し、可変容量素子の容量値を変えることによってアンテ
ナのインピーダンス整合中心周波数を変化させることが
可能な同調型スロットアンテナが、特願平９−５４８２
５願書によって提案されている。その構造の例を図１０
に示す。

【０００５】当該アンテナは、全体として直方体である
偏平導体箱１と、当該導体箱の内部空間の共振軸方向に
沿い、かつ、偏平導体箱１と絶縁して配設された細長い
帯状導体３と、偏平導体箱１の上面に帯状導体３と交差
して形成された電波送受用のスロット２によって構成さ
れ、帯状導体３に設定された結合部１０と偏平導体箱１
の壁面との間で高周波給電回路７から高周波電力の給電
が行われる。また、帯状導体３の結合部１０から遠い方
の端を含むその近傍の一点と偏平導体箱１の壁面との間
に可変容量素子６が接続されており、高周波の流出を阻
止する素子８及び帯状導体３を介して、可変直流電源９
から可変容量素子６に直流電圧が印加される。当該アン
テナでは、可変直流電源９から可変容量素子６に印加す
る直流電圧により可変容量素子６の容量値を変化させ、
これによりスロット直下の帯状導体上の電流位相を変化
させて、同軸共振型スロットアンテナの共振周波数に関
係のある帯状導体３の長さを等価的に変えることで、ア
ンテナのインピーダンス整合中心周波数、すなわち、共
振周波数を変えることを実現している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記特願平７−２２７
９５９願書によって提案されている同軸共振型スロット
アンテナ及び前記特願平９−５４８２５願書によって提
案されている従来の同調型スロットアンテナの整合条件
は、スロット直下の帯状導体上の電流位相とスロット長
の両者によって決定される。したがって、同アンテナに
おいて帯状導体の結合部から遠い方の端を含むその近傍
点と偏平導体箱の壁面との間に接続した可変容量素子の
容量値を変えることによりスロット直下の帯状導体上の
電流位相を変化させた場合、共振周波数の変化と共に整
合条件も変化し、アンテナに対して有効な高周波電力を
供給できなくなる。同アンテナにおいて、整合状態の変
化範囲をアンテナに対して有効な高周波電力を供給でき
る程度に押さえるような可変容量素子の容量値の絶対値
及び変化量は非常に小さいため、アンテナに有効な高周
波電力を供給できる状態で共振周波数を広範囲に変化さ
せられないという問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、スロット直下の帯状導体
長とスロット長を同時に等価的に変化させることによ
り、アンテナの整合条件を保ちながらアンテナの共振周
波数を広範囲に変化させることが可能な新規の同調型ス
ロット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】本発明の前記課題は、導
体箱と、前記導体箱の主面に配設されたスロットと、前
記導体箱の内部に前記導体箱と絶縁し前記スロットと交
差して配設された導体とを有し、前記導体に接続された
結合部と前記導体箱との間で交流電力の供給が行われる
スロットアンテナにおいて、前記スロット内に前記導体
箱と絶縁した島状導体が形成され、前記島状導体と前記
導体箱の壁面との間に、両導体間の容量値を変化させる
ことが可能な回路が接続されていることによって効果的
に解決することができる。より具体的にいえば、全体と
して直方体である偏平導体箱と、当該導体箱の内部空間
の共振軸方向に沿い、かつ、偏平導体箱と絶縁して配設
された細長い帯状導体と、偏平導体箱の上面に帯状導体
と交差して形成された電波送受用のスロットとからな
り、当該帯状導体に設定された結合部と偏平導体箱の壁
面との間で高周波電力の給電が行われる同軸共振型スロ
ットアンテナにおいて、スロット内に偏平導体箱と絶縁
して配設された細長い島状導体を備え、当該島状導体と
前記偏平導体箱の壁面との間に両導体間の容量値を変化
させることが可能な可変容量回路を接続することによっ
て効果的に解決することができる。

【０００９】このような手段を採用すれば、可変容量回
路により島状導体と偏平導体箱の壁面との間の容量値を
変えることで、アンテナの整合条件に影響を与えること
なく広範囲にアンテナのインピーダンス整合中心周波数
を変化させることが可能となるからである。

【００１０】同軸共振型アンテナの共振周波数を、帯状
導体長を等価的に変化させることにより変化させる技術
が、前記特願平９−５４８２５願書によって提案されて
いる。一方、本発明においては帯状導体の端部と導体箱
壁との間に直接可変容量素子を接続するのではなく、ス
ロット内に設けられ帯状導体と容量的に結合した島状導
体と導体箱壁との間の容量値を変化させることが可能な
可変容量回路を設ける。これにより、可変容量回路によ
って容量値を大きく変化させた場合にも、帯状導体端と
導体箱壁との間に微小な容量値変化を生じさせることが
できるため、アンテナのインピーダンス整合中心周波数
を高精度に変化させることが可能である。

【００１１】なお、少なくとも等価的なスロットの長さ
を変化させるという課題を達成するには、第１の導体
と、前記第１の導体内に設けられたスロットと、第２の
導体とを有し、前記第１の導体と前記第２の導体との間
に交流電力が供給されるスロットアンテナにおいて、前
記スロット内に前記第１の導体と絶縁して第３の導体を
設け、前記第３の導体と前記第１の導体との間に前記第
１と第３の導体間の容量値を変化させることが可能な回
路が接続されていればよい。

【００１２】なお、少なくとも導体箱の壁面と導体箱内
部に配設された導体との間で微少な容量値変化を生じさ
せ、アンテナのインピーダンス整合中心周波数を高精度
に変化させるという課題を達成するためには、前記導体
と容量的に結合した前記島状導体はスロット内に設けら
れている必要はなく、導体箱と、前記導体箱の主面に配
設されたスロットと、前記導体箱の内部に前記導体箱と
絶縁し前記スロットと交差して配設された導体とを有
し、前記導体に接続された結合部と前記導体箱との間で
交流電力の供給が行われるスロットアンテナにおいて、
前記導体と容量的に結合した島状導体と、前記島状導体
と前記導体箱の壁面との間に接続された、両導体間の容
量値を変化させることが可能回路を有していればよい。

【００１３】さらに、スロットアンテナに限らず、一般
的に、第１の導体と第２の導体とを有し、前記第１の導
体と前記第２の導体との間で交流電力の供給が行われる
アンテナにおいて、前記第２の導体と対向して配置され
た第３の導体を有し、前記第１の導体と前記第３の導体
との間に接続された前記第１と第３の導体間の容量値を
変化させることが可能な回路が接続されていれば、前記
第１の導体と前記第２の導体との間で微少な容量値変化
を生じさせるという課題が達成される。

【００１４】また、同調型スロットアンテナの整合条件
は、スロット直下の帯状導体上の電流位相とスロット長
の両者によって決定される。前記可変容量回路によって
島状導体と接地電位である導体箱壁との間の容量値を変
化させた場合、例えば容量値が十分大きくなると、島状
導体の電位は接地電位である導体箱壁の電位とほぼ等し
くなり、等価的に島状導体分スロットの幅が減ることに
なる。スロットの幅が部分的に減ることはスロットの長
さが長くなることに相当するため、結果的に可変容量回
路の容量値を変化させることにより、等価的なスロット
の長さを変化させることが可能となる。容量値を増やす
ことにより、帯状導体長，スロット長ともに等価的に長
くなるようにみえるため、アンテナの整合条件が維持さ
れる。

【００１５】本発明の同調型スロットアンテナに用いる
可変容量回路としては、直流電圧を印加することによっ
て容量値が変化する素子、例えば可変容量ダイオードを
用いることができる。このような直流電圧を印加するこ
とによって容量値が変化する素子を用いる場合、素子の
一端を島状導体に、他端を接地電位である導体箱壁に接
続し、島状導体に直流電圧を印加することによって島状
導体と偏平導体箱の壁面との間の容量値を変化させるこ
とが可能となる。

【００１６】可変容量回路への制御信号の供給は、偏平
導体箱の内部に偏平導体箱と絶縁して制御線を配設し、
同制御線の一端は偏平導体箱の壁面にあけた小穴を介し
て可変容量回路に接続し、他端は偏平導体箱の壁面にあ
けた別の小穴から引き出して制御回路と接続することに
より実現することができる。

【００１７】このようなアンテナを無線通信システムの
端末機に用いることにより、通話の都度設定される無線
周波数にアンテナの共振周波数を同調させることが可能
となる。この場合アンテナの周波数帯域は、通話に必要
とする帯域があればよいので、無線通信システムが有す
る周波数帯域に比べて極めて狭いものとなる。従って、
当該周波数帯域全体をカバーするアンテナに比べてその
体積を小さくすることができ、それによって端末機への
アンテナの内蔵が容易となる。さらに、本構造のアンテ
ナは共振周波数の変化範囲が広いことから、広いシステ
ム周波数帯域を有する無線通信システムで用いられる携
帯無線端末機に適用することができる。

【００１８】また、本発明の同調型スロットアンテナに
用いる可変容量回路は、ある端子に印加する制御信号に
よって２値以上容量値を切り替えられる回路、例えば高
周波スイッチと容量素子の組み合わせ回路とすることが
できる。この場合、高周波スイッチの入出力端子の１端
を例えば偏平導体箱上に、他端を容量素子の一端に容量
素子の他端を島状導体に接続すれば、高周波スイッチの
制御端子に制御信号を印加して入出力端子間をオン／オ
フ制御することによって、島状導体と偏平導体箱の壁面
との間の容量値を変化させることが可能となる。

【００１９】さらに、容量素子及び高周波スイッチの入
出力数を複数設けることにより、多値の容量値変化を実
現することができる。多値の容量値変化を実現するため
には、前述のような複数の素子を用いるだけでなく、複
数の容量素子と複数の入出力を持つ高周波スイッチを集
積化した集積回路を用いることでも実現できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る同調型スロッ
トアンテナの実施の形態を図面に示したいくつかの実施
例を参照してさらに詳細に説明する。なお、図１〜図３
における同一の記号は、同一物又は類似物を表示するも
のとする。

【００２１】＜実施例１＞偏平導体箱の上面に可変容量
回路を配置し、結合部を箱の外部に引き出すための島状
導体を同箱底面に設けた同調型スロットアンテナを図１
に示す。図1ａはその斜視図、図1ｂはＢ−Ｂ線断面図で
ある。図1において、２０はスロット２内に設けた島状
導体、１６は可変容量回路、３０は可変容量回路に直流
電圧を供給する制御線、１４は結合部１０の直下の偏平
導体箱１１の底面に形成した島状導体、１３は結合部１
０と島状導体１４を電気的に結ぶためスルーホール導体
（以下本願では単にスルーホールという）を示す。な
お、偏平導体箱１内部は、帯状導体3を固定するための
絶縁物で充填されているが、絶縁物の図示を省略した。

【００２２】偏平導体箱１の壁面にあけた小穴の中に同
壁面に接触しないように形成された島状導体１４はアン
テナの給電点となり、この給電点に対して給電回路７か
ら高周波電力を供給する。

【００２３】可変容量回路１６は、端子間容量が変化す
る端子対の一方を島状導体２０に、他方を偏平導体箱1
の壁面に接続され、端子間容量を変化させるための制御
信号を印加する端子に制御線３０の一端が接続されてい
る。制御線３０の他端を制御回路５０に接続し、制御回
路５０から供給する制御信号を変化させることにより、
島状導体２０と偏平導体箱1の間の容量値を変化させる
ことができる。

【００２４】島状導体２０と偏平導体箱1の間の容量と
帯状導体３と島状導体２０との間の容量との合成容量
は、帯状導体３の結合部１０から遠い方の端を含むその
近傍点と接地電位である導体箱壁面との間に容量を付加
する役割を果たすため、結合部１０から遠い方の端を含
むその近傍点での電気力線の密度が、島状導体２０及び
可変容量回路１６のない場合と比べて増加し、この電気
力線密度の増加を補償するように帯状導体３上に誘起す
る電流密度が増加する。結果として、あたかも帯状導体
３の長さが変化したようになり、インピーダンス整合中
心周波数、すなわち共振周波数が変化する。前記合成容
量は直列合成容量であるため、帯状導体３と島状導体２
０との間の容量値を小さくすることにより、島状導体２
０と偏平導体箱1の間の容量値を可変容量回路１６によ
って大きく変化させた場合にも、微小な容量値変化を生
じさせることができるため、アンテナの共振周波数を高
精度に変化させることが可能である。

【００２５】また、スロット２内に設けられた島状導体
２０は偏平導体箱1の壁面と容量的に結合しているた
め、スロットの周囲に発生する電流の一部は、容量値に
応じて島状導体上にもその経路を取るようになる。従っ
て、島状導体２０と偏平導体箱１との間の容量値を可変
容量回路１６によって変化させることにより、スロット
の周囲に発生する電流の経路を変える、すなわち等価的
なスロットの長さを変えることができる。

【００２６】本実施例によれば、前述したように、可変
容量回路１６によって島状導体２０と偏平導体箱１との
間の容量値を変化させることにより、帯状導体３の長さ
とスロット２の長さを同時に等価的に変化させることが
できる。同軸共振型アンテナのアンテナの整合条件は、
スロット直下の帯状導体上の電流位相とスロット長の両
者によって決定されるため、これら両者を同時に変化さ
せることが可能な本構造により、整合条件に影響を与え
ることなく広範囲にアンテナのインピーダンス整合中心
周波数、即ち共振周波数を変化させることが可能であ
る。

【００２７】島状導体２０と偏平導体箱１との間の容量
値は可変容量回路１６によって変化させることができる
ので、可変容量回路１６に容量値を変化させるための制
御信号を供給する制御回路５０によって共振周波数を変
化させることができる。従って、通話の度に設定される
無線周波数に応じて制御回路５０からの制御信号を変化
させることにより、無線周波数を共振周波数に一致させ
ることができる。それによってアンテナのある共振周波
数における帯域を、システムが必要とする全帯域に比べ
て極めて狭い、通話に必要とされる帯域に制限すること
ができ、アンテナの体積を小さくすることができる。さ
らに、本構造のアンテナは共振周波数の変化範囲が広い
ことから、広いシステム周波数帯域を有する無線通信シ
ステムで用いられる携帯無線端末機に適用することがで
きる。

【００２８】本構造は、従来の同軸共振型スロットアン
テナと同様に偏平な薄板平面構造とすることが可能であ
り、携帯無線端末機等の高周波回路基板に搭載すること
によって外部突起を持たない内蔵アンテナの形態とする
ことができる。

【００２９】なお、本構造のアンテナにおいても、偏平
導体箱の内部に誘電体材料を充填することにより、誘電
体材料がない場合に比べてアンテナ寸法を短縮できるこ
とは、前記特願平９−５４８２５願書によって提案され
ている従来の同調型スロットアンテナの場合と同様であ
る。

【００３０】＜実施例２＞実施例１における制御回路と
して可変直流電源回路を用いた一実施例を図２に示す。
図２において９は可変直流電源回路である。本構成にお
いては、可変容量回路１６は可変直流電源回路９から制
御線３０を介して印加される直流電圧により、島状導体
２０と偏平導体箱１との間の容量値を変化させる。

【００３１】本実施例によれば、アンテナ近傍に設けら
れる制御線３０の電位が時間的に一定（直流）となるこ
とから、アンテナに対して不要な雑音を与えることがな
く、送受信特性が改善される。

【００３２】なお、可変直流電源回路９は、電圧制御回
路（図示せず）の制御を受けて電圧を変える。電圧制御
回路は、無線周波数に対応した電圧値を指示する制御信
号を生成し、可変直流電源９は、同制御信号に従って所
定の直流電圧を発生する。可変直流電源９は、制御信号
を入力するための制御信号端子（図示せず）を有する。

【００３３】＜実施例３＞実施例２における可変容量回
路として、直流電圧を印加することによって容量値が連
続的に変化する可変容量素子を用いた一実施例を図３に
示す。図３において６は可変容量素子であり、このよう
な素子として例えばバリキャップダイオードが挙げられ
る。可変容量素子６の一端を島状導体２０に、他端を接
地電位である偏平導体箱１の壁面に接続し、可変直流電
源回路９から制御線３０を介して島状導体２０に直流電
圧を印加することにより、島状導体２０と偏平導体箱１
との間の容量値を変化させることができる。

【００３４】本実施例によれば、可変容量回路として１
つの可変容量素子を用いればよいため、回路構成を単純
化でき、部品コストを低減することができる。また、可
変容量素子として印加する直流電圧により、容量値が連
続的に可変するものを用いるため、直流電圧値によって
共振周波数を連続的に任意の値に変化させることができ
る。

【００３５】なお、電圧制御回路（図示せず）は、可変
容量素子の直流印加電圧対容量値の関係を記憶してお
き、無線周波数に対応した容量値を発生させるための電
圧値を可変直流電源回路９に指示することにより、アン
テナの共振周波数を所望の無線周波数に一致させること
が可能である。

【００３６】＜実施例４＞実施例３において可変容量素
子に印加する直流電圧の供給部位を帯状導体の結合部と
一致させた一実施例を図４に示す。図４において６は可
変容量素子、２１は抵抗素子である。抵抗素子２１の一
端は島状導体２０に接続され、他端は偏平導体箱１上に
あけられた小穴の中に、偏平導体箱１の壁面と接触しな
いように設けられた島状導体４に接続される。島状導体
４はスルーホール５を介して帯状導体３の結合部１０か
ら遠い方の端を含むその近傍点１１において帯状導体３
に接続される。

【００３７】抵抗素子２１の抵抗値を帯状導体３の結合
部１０から遠い方の端における高周波インピーダンスか
らみて無視できるほど大きく、かつ、可変容量素子６の
直流電圧印加端子のインピーダンスより十分小さくする
ことにより、帯状導体３に供給される高周波電力を損な
うことなく、島状導体２０の直流電位と結合部１０の直
流電位とをほぼ同じ電位にすることができる。具体的に
は抵抗値を数ｋΩから百ｋΩ程度の値とすることで前記
条件は実現可能である。

【００３８】可変容量素子６に印加する直流電圧の供給
部位を帯状導体３の結合部１０とを一致させることによ
り、制御線３０を削除でき、回路の簡単化を図ることが
できる。また、アンテナのスロット近傍に設けられる制
御線３０を削除することにより、アンテナの放射パター
ンに与える影響を低減することができる。

【００３９】結合部１０に対する高周波及び直流電圧の
給電は、結合部１０に一端が接続されたスルーホール１
４の他端に接続される、偏平導体箱１の壁面にあけた小
穴内に偏平導体箱１と絶縁して設けられた島状導体１４
から行われる。高周波給電回路７と可変直流電源９及び
可変直流電源９に対して高周波電流の流出を阻止する素
子８を用いて給電を行なう方式は、前記特願平９−５４
８２５願書によって提案されている従来の同調型スロッ
トアンテナの場合と同様である。

【００４０】＜実施例５＞実施例１における可変容量回
路として、制御信号によってある端子間の容量値を２値
以上切り替えられる可変容量回路を用いた一実施例を図
５に示す。図５において５１はある端子間の容量値を２
値以上切り替えられる可変容量回路である。可変容量回
路５１は例えば高周波スイッチと容量素子との組み合わ
せで実現することができ、図５においては、スイッチに
よって容量値を３値切り替えられるような構成を示して
いる。このような可変容量回路５１の容量が変化する端
子対の一端を島状導体２０に、他端を接地電位である偏
平導体箱１の壁面に接続し、制御回路５０から制御線３
０を介して可変容量回路５１の制御端子に制御信号を印
加することにより、島状導体２０と偏平導体箱１との間
の容量値を設定した値に切り替えることができる。

【００４１】島状導体２０と偏平導体箱１との間の容量
値で決定されるアンテナの共振周波数を所望のアンテナ
共振周波数と一致するように各容量値を設定すれば、可
変容量回路に対して各容量値を発生するような制御信号
を与えることでアンテナの共振周波数を所望の周波数に
することが可能となる。この場合、実施例２のような直
流印加電圧によって連続的に容量値が変化する可変容量
回路と比較して、限られた共振周波数しか実現できない
という制限はあるが、実際に携帯無線端末機で通話に使
用するキャリア周波数は離散的な値を取るために問題は
ない。

【００４２】また、このような可変容量回路に供給する
制御信号は、信号電圧のレベルの違いや信号の時間的パ
ターンなどで容量値の切り替えを指示するいわゆるデジ
タル信号でよく、他の回路などからの信号干渉に強いた
め、アンテナに安定した共振周波数を維持させることが
可能となる。

【００４３】＜実施例６＞実施例５における制御回路と
して可変直流電源回路を用いた一実施例を図６に示す。
ある端子間の容量値を２値以上切り替えられる可変容量
回路としては、例えば高周波スイッチのようにある端子
に直流電圧が印加されることによりある端子間のインピ
ーダンスが切り替わる素子と容量素子との組み合わせが
考えられる。図６において２２は容量素子、２３は高周
波スイッチである。容量素子２２の一端は島状導体２０
に接続され、他端は高周波スイッチ２３の入出力端子の
一端に接続され、さらに高周波スイッチ２３の他端は偏
平導体箱１の壁面に接続される。また、高周波スイッチ
２３の制御端子は制御線３０に接続され、可変直流電源
回路９から制御線３０を介して印加される直流電圧値に
よって、高周波スイッチ２３の入出力端子間が低インピ
ーダンス状態もしくは高インピーダンス状態に変化す
る。

【００４４】本構成により島状導体２０と偏平導体箱１
との間の容量値は、高周波スイッチ２３の入出力端子間
が高インピーダンス状態の場合には島状導体２０と偏平
導体箱１との間に元々存在する導体間容量値、同入出力
端子間が低インピーダンス状態の場合には前記導体間容
量値に容量素子２２の容量値を加えた値となる。

【００４５】なお、可変直流電源回路９は、電圧制御回
路（図示せず）の制御を受けて電圧を変える。電圧制御
回路は、無線周波数に対応した電圧値を指示する制御信
号を生成し、可変直流電源９は、同制御信号に従って所
定の直流電圧を発生する。可変直流電源９は、制御信号
を入力するための制御信号端子（図示せず）を有する。

【００４６】よって、本構成を適用した同調型スロット
アンテナは、電圧制御回路によって指定され可変直流電
源回路９から印加される直流電圧によって、２つの共振
周波数を切り替えて実現することが可能である。

【００４７】本実施例では容量素子と高周波スイッチを
一つずつ用いた直列接続回路を１つのみ用いているが、
かかる直列接続回路を島状導体２０と扁平導体箱１の壁
面の間に複数並列接続することにより、複数の容量値、
従って複数の共振周波数を実現することができる。ま
た、複数の直列接続回路を用いるかわりに、複数の容量
素子と複数の入出力を有する高周波スイッチとを集積化
したような集積回路を用いることでも同様の効果が得ら
れる。

【００４８】＜実施例７＞実施例６における容量素子及
び高周波スイッチの接続点を偏平導体箱の壁面にあけた
小穴内に偏平導体箱の壁面と接触しないように設けた島
状導体に固定した実施例を図７に示す。図７において２
４は偏平導体箱１の壁面にあけた小穴内に偏平導体箱１
の壁面と接触しないように設けた島状導体である。容量
素子２２の一端は島状導体２０に接続され、他端は前記
島状導体４に接続される。高周波スイッチ２３の入出力
端子の一端も同島状導体４に接続され、他端は偏平導体
箱１の壁面に接続される。

【００４９】本構成にすることにより、容量素子２２及
び高周波スイッチ２３の入出力端子をそれぞれアンテナ
上面の各導体上に固定することができ、回路の信頼性が
向上する。また、本構成によれば、 通常回路基板上に
部品を搭載する際に用いられるリフロー等の技術で各素
子をアンテナ上に一体搭載することができ、組み立てコ
ストの低減を図ることができる。

【００５０】＜実施例８＞実施例７において制御線を一
部を除いて偏平導体箱内に形成した一実施例を図８に示
す。図８において２５及び２９は偏平導体箱１の壁面に
あけた小穴内に偏平導体箱１の壁面と接触しないように
設けた島状導体、２６及び２８はスルーホール、２７は
偏平導体箱内に形成した制御線である。高周波スイッチ
２３の制御端子に一端を接続される制御線３０は、高周
波スイッチ２３の近傍の偏平導体箱１の壁面にあけた小
穴内に偏平導体箱１の壁面と接触しないように設けられ
た島状導体２５にその他端が接続される。島状導体２５
はスルーホール２６を介して偏平導体箱１内に設けられ
た制御線２７に接続される。さらに制御線２７はスルー
ホール２８を介してアンテナの下面に偏平導体箱１の壁
面にあけた小穴内に偏平導体箱１の壁面と接触しないよ
うに設けられた島状導体２９と接続される。島状導体２
９には可変直流電源回路９によって直流電圧が印加さ
れ、これにより、高周波スイッチ２３が制御される。

【００５１】本構造により、可変容量回路に直流電圧を
印加するための制御線のうちアンテナ上面に存在する部
分を低減することが可能であるため、制御線によるアン
テナ放射パターンへの影響を低減することができる。

【００５２】＜実施例９＞実施例８において偏平導体箱
内に形成した帯状導体及び制御線のアンテナ外部との電
気的接続を、アンテナ側面に設けた端面スルーホールを
介して行なう一実施例を図９に示す。図９において１５
及び３５は偏平導体箱１の壁面と接触しないようにアン
テナの側面に設けられた半円状の端面スルーホールであ
る。なお、端面スルーホールは半円状に限られず、例え
ば、角柱状であっても良い。帯状導体３の結合部１０
は、アンテナの側面で端面スルーホール１５に接続され
る。偏平導体箱１の内部に設けられた制御線２７は、ス
ルーホール２６と接続される端と反対の端で端面スルー
ホール３５に接続される。

【００５３】本実施例によれば、端面スルーホール１５
が結合部の引き出し先、端面スルーホール３５が制御線
の給電先になると共に、同スルーホールの下部が偏平導
体箱1の底面(接地電位)と同一面となる。従って、本ア
ンテナを回路基板に実装することが容易となる。即ち、
配線導体と接地導体面が形成されている回路基板を用意
し、底面を下にしてアンテナを同基板に載せると、底面
に接地導体面を接触させると同時にそのまま端面スルー
ホール１５及び３５に配線導体を接触させることができ
る。従って、通常の自動実装が可能となる。本実施例の
アンテナは、適用する携帯無線端末機の製造コストを低
減する効果を有する。

【００５４】ここまで実施例を挙げて説明してきた本発
明の同調型スロットアンテナは、前記特願平９−５４８
２５願書によって提案されている従来の同調型スロット
アンテナと同様に、通常の多層基板製造プロセスを用い
て製作することが可能である。従って、高周波回路基板
と同じ基板内に形成することにより、携帯無線端末機の
部品コスト及び製造コストをさらに低減することが可能
である。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、スロット直下の帯状導
体長とスロット長を同時に等価的に変化させることによ
り、アンテナの整合条件に影響を与えることなく広範囲
にアンテナのインピーダンス整合中心周波数（共振周波
数）を変化させることが可能な同調型スロットアンテナ
を実現することができる。本アンテナは共振周波数変化
範囲が広いことから、広いシステム周波数帯域を有する
無線通信システムで用いられる携帯無線端末機に適用で
きる。このアンテナを携帯無線端末機に適用すれば、通
話の都度設定される無線周波数にアンテナの共振周波数
を追従させることが可能となり、従って、アンテナがカ
バーすべき周波数帯域を減少させることができ、それに
より、アンテナの体積を小さくすることができる。携帯
無線端末機は、本アンテナを適用することにより、突起
部が解消して携帯性が向上すると共に、体積を小型化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る同調型スロットアンテナの第１の
実施例を説明するための斜視図(ａ)及び断面図(ｂ)。

【図２】本発明の第２の実施例を説明するための斜視図
(ａ)及び断面図(ｂ)。

【図３】本発明の第３の実施例を説明するための斜視図
(ａ)及び断面図(ｂ)。

【図４】本発明の第４の実施例を説明するための斜視図
(ａ)及び断面図(ｂ)。

【図５】本発明の第５の実施例を説明するための斜視図
(ａ)及び断面図(ｂ)。

【図６】本発明の第６の実施例を説明するための斜視図
(ａ)及び断面図(ｂ)。

【図７】本発明の第７の実施例を説明するための斜視図
(ａ)及び断面図(ｂ)。

【図８】本発明の第８の実施例を説明するための斜視図
(ａ)及び断面図(ｂ)。

【図９】本発明の第９の実施例を説明するための斜視図
(ａ)及び断面図(ｂ)。

【図１０】従来の同調型スロットアンテナを説明するた
めの斜視図(ａ)及び断面図(ｂ)。

【符号の説明】

１…偏平導体箱、２…スロット３…帯状導体、４，１
４，２４，２５，２９…島状導体、５，１３，２６，２
８…スルーホール、６…可変容量素子、７…高周波給電
回路、８…高周波電流の流出を阻止する素子、９…可変
直流電源、１０…結合部、１５，３５…端面スルーホー
ル、１６…可変容量回路、２０…スロット内に設けた島
状導体、２１…抵抗素子、２２…容量素子、２３…高周
波スイッチ、２７，３０…制御線、５０…制御回路、５
１…容量値切替え型可変容量回路。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体箱と、前記導体箱の主面に配設された
   スロットと、前記導体箱の内部に前記導体箱と絶縁し前
   記スロットと交差して配設された導体とを有し、前記導
   体と前記導体箱との間で交流電力の供給が行われるスロ
   ットアンテナにおいて、前記スロット内に前記導体箱と
   絶縁して設けられた島状導体と、前記島状導体と前記導
   体箱の壁面との間に接続された前記島状導体と前記導体
   箱との間の容量値を変化させることが可能な回路とを有
   することを特徴とするスロットアンテナ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のスロットアンテナにおい
   て、前記回路は第１の端子と、第２の端子と、前記第１
   の端子に印加される直流電圧によって前記第１と第２の
   端子間の容量値を変化させる可変容量素子とを有し、前
   記第１の端子は前記島状導体に接続され、前記第２の端
   子は前記導体箱の壁面に接続されていることを特徴とす
   るスロットアンテナ。
3. 【請求項３】請求項２に記載のスロットアンテナにおい
   て、前記第１の端子に接続された可変直流電源を有する
   ことを特徴とするスロットアンテナ。
4. 【請求項４】請求項１に記載のスロットアンテナにおい
   て、さらに前記回路に制御信号を供給する制御回路を有
   し、前記回路は前記島状導体に接続された第１の端子
   と、前記導体箱の壁面に接続され第２の端子と、前記制
   御回路に接続された第３の端子とを有し、前記制御回路
   から前記第３の端子に供給される制御信号に基づいて前
   記第１の端子に接続された前記島状導体と前記第２の端
   子に接続された前記導体箱の壁面との間の容量値を変化
   させることを特徴とするスロットアンテナ。
5. 【請求項５】請求項４に記載のスロットアンテナにおい
   て、前記回路は直流電圧を印加することによって容量値
   が変化する可変容量素子を有し、前記可変容量素子は前
   記第１の端子と前記第２の端子との間に接続されている
   ことを特徴とするスロットアンテナ。
6. 【請求項６】請求項５に記載のスロットアンテナにおい
   て、前記可変容量素子はバリキャップダイオードである
   ことを特徴とするスロットアンテナ。
7. 【請求項７】請求項４に記載のスロットアンテナにおい
   て、前記制御回路は可変直流電源回路であることを特徴
   とするスロットアンテナ。
8. 【請求項８】請求項４に記載のスロットアンテナにおい
   て、前記回路は、互いに容量の異なる複数の容量素子
   と、前記複数の容量素子のうちいずれかの容量素子と前
   記第１の端子又は前記第２の端子との接続を切り替える
   スイッチとを有し、前記第３の端子に供給される制御信
   号に基づいて前記スイッチの切替制御が行われることを
   特徴とするスロットアンテナ。
9. 【請求項９】請求項４に記載のスロットアンテナにおい
   て、前記導体箱の上面に設けられた第1のスルーホール
   と前記導体箱の下面に設けられた第2のスルーホールと
   を介して前記第3の端子と前記制御回路とを接続する制
   御線を有し、前記回路は前記導体箱の上面に設けられ、
   前記制御回路は前記導体箱の下面に設けられていること
   を特徴とするスロットアンテナ。
10. 【請求項１０】請求項４に記載のスロットアンテナにお
    いて、前記導体箱の壁面に前記導体箱と絶縁して設けら
    れた端面スルーホール導体を有し、前記制御回路と前記
    第３の端子は前記端面スルーホール導体によって接続さ
    れることを特徴とするスロットアンテナ。
11. 【請求項１１】請求項４に記載のスロットアンテナにお
    いて、前記導体箱の側面に前記導体箱と絶縁して設けら
    れた端面スルーホール導体を有し、前記導体と前記導体
    箱との間の交流電力の供給は、前記端面スルーホール導
    体を介して行われることを特徴とするスロットアンテ
    ナ。
12. 【請求項１２】請求項１に記載のスロットアンテナにお
    いて、前記回路は容量素子と、印加される直流電圧によ
    りインピーダンスを変化させるインピーダンス可変素子
    とを有することを特徴とするスロットアンテナ。
13. 【請求項１３】請求項１２に記載のスロットアンテナに
    おいて、前記導体箱の主面に前記導体箱と絶縁して前記
    スロットの外部に設けられた島状導体を有し、前記容量
    素子と前記インピーダンス可変素子との接続部が、前記
    スロットの外部に設けられた島状導体と接続されている
    ことを特徴とするスロットアンテナ。
14. 【請求項１４】請求項１に記載のスロットアンテナにお
    いて、前記回路は、容量素子と印加される直流電圧によ
    りインピーダンスを変化させる可変素子との直列接続を
    複数有し、前記複数の直列接続を構成する複数の前記容
    量素子の容量値を互いに異なる値としたことを特徴とす
    るスロットアンテナ。
15. 【請求項１５】導体箱と、前記導体箱の主面に配設され
    たスロットと、前記導体箱の内部に前記導体箱と絶縁し
    前記スロットと交差して配設された導体と、前記導体に
    接続された結合部とを有し、前記結合部と前記導体箱と
    の間で交流電力の供給が行われるスロットアンテナにお
    いて、前記スロット内に前記導体箱と絶縁して設けられ
    た島状導体と、前記島状導体と前記導体箱の壁面との間
    に接続された可変容量素子と、前記島状導体と前記導体
    との間に接続された抵抗素子と、前記結合部に接続され
    た可変直流電源回路とを有し、前記可変直流電源回路か
    らの直流電圧は、前記結合部と前記導体と前記抵抗素子
    とを介して前記可変容量素子に印加されることを特徴と
    するスロットアンテナ。
16. 【請求項１６】請求項１５に記載のスロットアンテナに
    おいて、前記結合部と前記可変直流電源回路との間に接
    続された、交流電圧の流出を阻止する素子を有すること
    を特徴とするスロットアンテナ。
17. 【請求項１７】第１の導体と、前記第１の導体内に設け
    られたスロットと、前記第１の導体と絶縁し前記スロッ
    トと交叉して設けられた第２の導体とを有し、前記第１
    の導体と前記第２の導体との間に交流電力が供給される
    スロットアンテナにおいて、前記スロット内に前記第１
    の導体と絶縁して設けられた第３の導体と、前記第１の
    導体と前記第３の導体との間に接続された前記第１と第
    ３の導体間の容量値を変化させることが可能な回路を有
    することを特徴とするスロットアンテナ。
18. 【請求項１８】第１の導体と第２の導体とを有し、前記
    第１の導体と前記第２の導体との間で交流電力の供給が
    行われるアンテナにおいて、前記第２の導体と対向して
    配置された第３の導体を有し、前記第１の導体と前記第
    ３の導体との間に接続された前記第１と第３の導体間の
    容量値を変化させることが可能な回路を有することを特
    徴とするアンテナ。