JP2001053521A - 携帯型無線機用アンテナ - Google Patents
携帯型無線機用アンテナInfo
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Abstract
機用アンテナを提供する。 【解決手段】携帯型無線機1は、リング部2及び台座部
3からなる指輪形状を有し、リング部2にスロットアン
テナ10が設けられるとともに台座部11に、他のアン
テナ素子としてのパターンアンテナ11が設けられてい
る。パターンアンテナ11において、絶縁基板の裏面に
は導体が全面に形成され、絶縁基板の表面には帯状のア
ンテナパターンが延設されている。スロットアンテナ1
0において、帯状をなすフレキシブル基板の上に粘着層
を介して銅箔が形成され、銅箔にはスロット(溝)が形
成されている。送信回路9の出力がパターンアンテナ1
1とスロットアンテナ10に並列に接続されている。
Description
ンテナに関し、例えば、生体信号を無線送信するための
通信用アンテナとして用いると好適なものである。
体の大きさの制約から腕時計のリング部を利用し、スロ
ットアンテナを組み込んだものがある(例えば、伊藤、
松沢、内藤:「移動体通信におけるアンテナの解析・設
計技術」、5章5.2節、(株)トリケップス、199
5)。
的は、更なる性能向上を図ることができる携帯型無線機
用アンテナを提供することにある。
は、携帯型無線機に用いられるスロットアンテナを、ス
ロットが折り返される形状に形成することにより、使用
する周波数に対応するスロット長を確保したことを特徴
としている。
テナ効率を向上することができる。つまり、従来の携帯
型無線機においては、指輪の場合には、単純なスロット
アンテナをリング部に収めようとした場合、アンテナ長
の不足に伴いアンテナ効率が低下してしまう欠点がある
が、スロットアンテナのスロット形状を変えることによ
り、アンテナ効率を向上させることができる。
台座部からなる指輪形状の携帯型無線機において、前記
リング部にスロットアンテナを設け、かつ、前記台座部
に、前記スロットアンテナとは放射パターンの異なる他
のアンテナ素子のパターンアンテナを設けたことを特徴
としている。
ナ効率を向上することができる。つまり、従来の携帯型
無線機においては、リング部のみの一つのアンテナでは
垂直(台座に水平)な偏波の放射効率が弱くなるという
欠点があるが、2つのアンテナを使用して、二種類の放
射パターンにてアンテナ効率を向上することができる。
素子への給電において不平衡電流を許すことで、無線回
路基板のグランド面パターンを、該磁流アンテナ素子と
結合する電流アンテナ素子の一部として利用したことを
特徴としている。よって、2つのアンテナ素子を使用す
ること無く垂直・水平偏波を放射するとともに磁流アン
テナと電流アンテナの特性が補い合い、人体近傍および
離れた所でも利得に優れるアンテナ特性を得ることがで
きる。
アンテナ素子としてスロットアンテナ又はループアンテ
ナを用い、無線回路基板から離して配置することで、電
流アンテナとしても効率よく動作するようになる。
ンテナを磁界成分に加え電界成分を強く生成するように
し、より積極的に不平衡電流を許すようにするとよい。
さらに、電界成分を強く生成すべく、請求項14に記載
のように、スロットアンテナの幅を広くしたり、請求項
15に記載のように、スロットアンテナのスロットを折
り返すとよい。
すべく、請求項16に記載のように、スロットアンテナ
は、対向して配置された少なくとも2本の長辺パターン
と、この2本の長辺パターンの端部同士を接続する少な
くとも2本の短辺パターンと、を備え、2本の短辺パタ
ーン同士を整合用コンデンサを介して接続する。あるい
は、請求項19に記載のように、スロットアンテナは、
スロットが折り返され、かつそのスロットの端部からス
ロットの折り返し部分に向かう方向のアンテナの長さ
が、その方向に垂直な方向のアンテナの長さよりも長い
形状を有し、折り返し部分において対向して配置された
アンテナパターン同士を整合用コンデンサを介して接続
することにより、スロットアンテナの電界成分を強くす
る。
発明を具体化した第1の実施の形態を図面に従って説明
する。
線機1を示す。この携帯型無線機1は指輪型送信器であ
って、人の指に装着され、光を利用して血管中の血液の
流れを検出して電波にして送る装置である。つまり、光
を応用した脈波計測信号を生成し、アンテナから送信す
るものである。
を、正面と平面と右側面から見た図である。指輪型送信
器1は、指を入れるリング部(指入れ部)2と、このリ
ング部2に固定された四角板状の台座部3からなる。リ
ング部2は、芯材4を有し、芯材(バンド)4はゴム製
または布製の帯を円環状にしたものである。この芯材4
の内周面には計測系フレキシブル基板5が固定され、計
測系フレキシブル基板5にはLED6とフォトダイオー
ド7が固定されている。そして、LED6から指の血管
に向けて光が照射され、その反射光がフォトダイオード
7にて受光され、電気信号に変換される。このようにし
て、LED6とフォトダイオード7により脈波信号が計
測される。
ント基板8の上面には送信回路9が実装され、この送信
回路9から前述の脈波信号が出力される。前述のリング
部2において芯材4の外周面には送信用のスロットアン
テナ10が設けられている。つまり、リング部2におい
ては芯材4の内側に計測系フレキシブル基板5が、ま
た、芯材4の外側にスロットアンテナ10が配置されて
いる。さらに、台座部3において、プリント基板8の上
には他のアンテナ素子としてのパターンアンテナ(マイ
クロストリップアンテナ)11が設けられ、パターンア
ンテナ11が送信用アンテナとして機能する。このよう
に、送信用アンテナは、台座部3のパターンアンテナ1
1とリング部2のスロットアンテナ10で構成されてい
る。
ング部2は完全に環状になっていたが、図3に示すよう
に、リング部2は途中で分離するような構造であっても
よい。図3の符号2a,2bに示す部材は、バンド止め
具である。
ンテナ11について詳しく説明する。図4には、パター
ンアンテナ11を示す。図4において、絶縁基板20の
裏面には導体21が全面に形成されている。絶縁基板2
0の表面には帯状のアンテナパターン22が延設されて
いる。帯状のアンテナパターン22の一端が給電線23
と接続されている。
として示す。つまり、帯状をなすスロットアンテナ10
は、その長手方向にリング状に巻かれて使用される(図
1参照)。図5において、帯状をなすフレキシブル基板
(裏材)30はポリイミド膜よりなる。フレキシブル基
板30の上に粘着層31を介して銅箔32が形成されて
いる。銅箔32にはスロット(溝)33が形成され、銅
箔32が細長い四角環状となっている。この銅箔32は
給電線と接続されている。また、細長い四角環状の銅箔
32においてその中央部には整合用コンデンサ34が設
けられている。
31の厚さは0.010mm、裏材のフレキシブル基板
30の厚さは0.025mmである。また、フレキシブ
ル基板30は幅Wが8.0mmであり、長さLが60m
mである。スロット33の長さは、使用する電波の波長
をλとすると、λ/4である。
はスロット長がリング部2内に収まる場合の例である。
図1の送信回路9の出力は、台座部3のパターンアンテ
ナ11と、リング部2のスロットアンテナ10に並列に
接続されている。パターンアンテナ11とスロットアン
テナ10は各々100Ωにインピーダンスマッチングを
とり、並列に接続することで送信回路の出力インピーダ
ンス50Ωに整合をとっている。
11は、図4の基板20と水平な主偏波成分を持ち、人
体から離れた場所でアンテナ効率が良くなる。また、リ
ング部2のスロットアンテナ10は、リング部2に水平
な主偏波成分を持ち、人体近傍でアンテナ効率が良くな
る。つまり、表1に示すように、パターンアンテナ11
においては主偏波成分が台座部3に水平であり、また、
アンテナ特性が人体から離れると効率がよい(電流アン
テナ)。一方、スロットアンテナ10においては主偏波
成分が台座部3に垂直であり、また、アンテナ特性が人
体近傍で効率がよい(磁流アンテナ)。
型無線機1において、リング部2にスロットアンテナ1
0を設け、かつ、台座部3に、スロットアンテナ10と
は放射パターンの異なる他のアンテナ素子のパターンア
ンテナ11を設けたので、2つのアンテナ10,11を
使用してアンテナ効率を向上することができる。
10を、台座部3にパターンアンテナ11という構成に
することで人体近傍はもちろん離れたところでもアンテ
ナ効率が良く、指向性が良好なアンテナにすることがで
きる。より詳しくは、台座部3において台座部3に水平
な主偏波成分を持ち、人体から離れると効率の良いパタ
ーンアンテナ11を設置し、スロットアンテナ10と並
列接続をする。これにより、指輪がどのように向いても
垂直水平両偏波を放出することができる。つまり、単純
なスロットアンテナ10に対し容易に指向性を合成する
ことができ、人体近傍および離れた場所でも良好なアン
テナ効率を得ることができる。このようにして、従来の
携帯型無線機においては、リング部のみの一つのアンテ
ナでは垂直(台座に水平)な偏波の放射効率が弱くなる
という欠点があるが、2つのアンテナ10,11を使用
して、二種類の放射パターンにてアンテナ効率を向上す
ることができる。 (第2の実施の形態)次に、第2の実施の形態を、第1
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
リング部2及び台座部3からなる指輪形状を有し、リン
グ部2にスロットアンテナ10を設け、かつ、台座部3
に、他のアンテナ素子としてのパターンアンテナ11を
設けたものとなっている。
ットアンテナ10の平面図を示す。スロット長がリング
部2に収まらない場合、銅箔42に対しスロット(溝)
40をジグザグに折り返す形状に形成し、これによりス
ロット長を稼ぎ、使用する周波数に対応するスロット長
を確保している。図6(a),(b),(c)はそれぞ
れ長手方向に折り返した例である。図6(a)はスロッ
ト(溝)40を1回折り返したものであり、図6(b)
はスロット40を2回折り返したものであり、図6
(c)はスロット40を3回折り返したものである。図
6(a)はスロット長が約1/8λであり、図6(b)
はスロット長が約3/16λであり、図6(c)はスロ
ット長が約1/4λである。また、図6(a),
(b),(c)はL=60mm、W=8mmである。図
7においては、スロット40を横手方向に折り返してい
る。
に、整合用のコンデンサ41は、スロット40の中央に
設置するのがよい。コンデンサ41の設置箇所は図1で
の台座部3の真下となっている。
40の中央に設置したのは、以下の理由による。コンデ
ンサ41の設置位置が台座部3の真下となり、突起部と
なるコンデンサ41が台座部3により隠れ、リング部2
の外周面に凹凸を生じさせることなくコンデンサ41を
設置する空間が容易に確保できる。また、コンデンサ4
1を中心にパターンアンテナ11が対称であるとインピ
ーダンスのマッチングがとりやすい。
すスロットアンテナの人体装着時の相対利得を示す。図
8の縦軸にアンテナ利得をとり、横軸にスロットアンテ
ナの種類をとっている。この図8からスロット長が大き
いほどアンテナ利得を向上させることができることが分
かる。ゆえに、十分にスロット長を得ることができれ
ば、アンテナ効率を向上することができるといえる。
部3のパターンアンテナ11と、リング部2のスロット
アンテナ10に並列に接続され、全体として両放射パタ
ーン(指向性)を合成した放射パターン(指向性)を有
している。
有する。 (イ)携帯型無線機に用いられるスロットアンテナ10
を、スロット40が折り返される形状に形成することに
より、使用する周波数に対応するスロット長を確保する
ようにしたので、アンテナ長を稼ぐことによりアンテナ
効率を向上することができる。つまり、従来の携帯型無
線機(リング部に単にスロットアンテナを組み込んだも
の)においては、指輪の場合には、単純なスロットアン
テナをリング部に収めようとした場合、アンテナ長の不
足に伴いアンテナ効率が低下してしまう欠点があるが、
スロットアンテナのスロット形状を変えることにより、
アンテナ効率を向上させることができる。 (ロ)ここで、リング部2を備えた指輪形状を有する携
帯型無線機において、(イ)のスロットアンテナ10
を、リング部2に配置したので実用上好ましい。 (ハ)特に、携帯型無線機1には、スロットアンテナ1
0の放射パターンとは異なる放射パターンを有する他の
アンテナ素子11がさらに設けられ、スロットアンテナ
10の放射パターンと他のアンテナ素子11の放射パタ
ーンとを合成した放射パターンを有するものとしたの
で、2つのアンテナ10,11を使用してアンテナ効率
を向上することができる。つまり、従来の携帯型無線機
においては、リング部のみの一つのアンテナでは垂直
(台座に水平)な偏波の放射効率が弱くなるという欠点
があるが、2つのアンテナを使用して、二種類の放射パ
ターンを有しアンテナ効率を向上することができる。 (第3の実施の形態)次に、第3の実施の形態を、第1
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
アンテナの平面図を示す。図9(a)には、スロットア
ンテナ10におけるフレキシブル基板30の裏面でのパ
ターンを示すとともに、図9(b)には、フレキシブル
基板30の表面でのパターンを示す。図9(a)に示す
ように、フレキシブル基板30の裏面において銅箔アン
テナパターン50,51が外周側に形成されている。ま
た、図9(b)に示すように、フレキシブル基板30の
表面において銅箔アンテナパターン52,53が内周側
に形成されている。パターン端部50aと52a、50
bと53a、51aと52b、51bと53bは、それ
ぞれ、基板30に形成したスルーホールにて接続されて
いる。
テナパターン(50,51,52,53)をリング部2
の表裏に配置すると、アンテナパターンを配置するため
の領域が拡大されるので、給電線や給電線とアンテナパ
ターンを接続するためのジャンパもパターン化できる。
これにより、アンテナパターン及び給電線のインピーダ
ンスの調整が容易となる。詳しくは、アンテナパターン
50,51,52,53を表裏両面に分けて配置するこ
とで、試作時にアンテナインピーダンスをジャンパによ
り容易に調整でき、ジャンパをパターンに変えることに
より、そのままインピーダンス固定でき、量産容易な構
成を実現することができる。
板30の裏面において銅箔給電パターン54,55が形
成されている。このように、給電線をパターン化するこ
とにより、フレキシブル基板30の端点で給電でき、送
信回路との接続が容易である。
て給電点調整用ジャンパ56がパターニングされ、この
ジャンパ56にて銅箔給電パターン54と銅箔アンテナ
パターン50が接続されている。同様に、給電点調整用
ジャンパ57がパターニングされ、このジャンパ57に
て銅箔給電パターン55と銅箔アンテナパターン51が
接続されている。
0にアンテナパターン50〜53、給電パターン54,
55及びジャンパ56,57を印刷等によってパターン
形成することにより形成される。その後、樹脂等の保護
膜が表裏両面に形成されて、リング部2とする。
パッド54a,55aには送信回路(発振回路)9から
の高周波信号が入力され、パッド54a,55aから、
給電パターン54,55、ジャンパ56,57、アンテ
ナパターン50,51を経て、アンテナパターン52,
53に至る。このように給電パターン54,55にてア
ンテナパターン50,51,52,53に給電される。
の裏面において整合用コンデンサ58が配置され、同コ
ンデンサ58がアンテナパターン52と53との間にお
いて基板30に形成したスルーホールを通して電気的に
接続されている。また、図9(a)のフレキシブル基板
30の裏面において、給電パターン54の途中には抵抗
59が配置されている。
有する。 (イ)スロットアンテナ10は、リング部2(基板3
0)の表裏両面に所定のパターンに配置されたアンテナ
パターン50,51,52,53と、リング部2の表裏
面の少なくとも一方に設けられ、アンテナパターン50
〜53に給電する給電パターン54,55とからなるも
のとしたので、実用上好ましい。 (ロ)アンテナのパターン50〜53をフレキシブル基
板30の表裏両面に分けて配置し、アンテナインピーダ
ンスをジャンパにより調整できるようにし、ジャンパを
パターン(56,57)に変えて、そのままインピーダ
ンス固定できるようにしたので、実用上好ましい。 (第4の実施の形態)次に、第4の実施の形態を、第3
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
トアンテナの平面図を示す。図10(a)には、スロッ
トアンテナ10におけるフレキシブル基板30の裏面で
のパターンを示すとともに、図10(b)には、フレキ
シブル基板30の表面でのパターンを示す。図10
(a)に示すように、フレキシブル基板30の裏面にお
いて銅箔アンテナパターン60,61,62が形成され
ている。また、図10(b)に示すように、フレキシブ
ル基板30の表面において銅箔アンテナパターン63,
64,65が形成されている。パターン端部60aと6
4a、60bと63a、62aと63b、61aと64
b、61bと65b、62bと65aは、それぞれ、基
板30に形成したスルーホールにて接続されている。
給電パターン66が形成されるとともに、フレキシブル
基板30の表面において銅箔給電パターン67が形成さ
れている。給電パターン66と67は基板30の表と裏
に重ねて配置されている。また、給電パターン66,6
7は基板30の端点で給電できるようになっている。さ
らに、フレキシブル基板30の裏面においてパターニン
グされた給電点調整用ジャンパ68にて銅箔給電パター
ン66と銅箔アンテナパターン60が接続されている。
同様に、フレキシブル基板30の表面においてパターニ
ングされた給電点調整用ジャンパ69にて銅箔給電パタ
ーン67と銅箔アンテナパターン65が接続されてい
る。
は送信回路9からの高周波信号が入力され、給電パター
ン66,67、ジャンパ68,69、アンテナパターン
60,65を経て、アンテナパターン63,64,6
1,62に至る。
0の裏面において整合用コンデンサ58が配置され、同
コンデンサ58がアンテナパターン63と64との間に
おいて基板30に形成したスルーホールを通して電気的
に接続されている。
部分においてその一方の給電部分はフレキシブル基板3
0が細長く形成されている。つまり、フレキシブル基板
30の端部が帯状をなし、この上に給電パターン66,
67が延設されている。この細い部位70が給電線とし
て機能し、細い部位70の端部が送信回路(発振回路)
9と直接、接続されている。
に重ねて配置することでインピーダンスを規定値に保つ
ことも容易である。また、基板30での給電線の部分の
みを細く延長することにより、アンテナ本体を指輪のベ
ルト内に収納し、そのまま指輪本体内の送信回路と接続
することが可能となる。
配置すると、インピーダンスの変動を招くような相互作
用を排除でき、インピーダンスを規定値に保つことがで
きる。なお。台座部3に設けられた送信回路9のインピ
ーダンス、給電線のインピーダンス及びアンテナパター
ンのインピーダンスが例えば50Ωにマッチングされて
いると、送信出力は最も効率良くアンテナから送出され
る。しかし、例えば給電線のインピーダンスがその値か
らずれると、送信出力の反射が生じて送信出力が低下し
てしまう。このように、アンテナパターンだけでなく、
給電線のインピーダンスも整合をとる必要がある。
有する。 (イ)給電パターン66,67は、リング部2の表裏両
面にそれぞれ設けられるものとしたので、実用上好まし
い。 (ロ)特に、給電線(66,67)をパターン化してア
ンテナ基板30の端点で給電できるようにするととも
に、表と裏に重ねて配置してインピーダンスを規定値に
保持するようにしたので、実用上好ましい。 (ハ)フレキシブル基板30での給電線の部分70のみ
を延長し、当該延長部位70を送信回路と接続したの
で、実用上好ましい。
においてはスロットアンテナとパターンアンテナとを組
み合わせて使用したが、スロットアンテナのみで使用し
てもよい。
つながった円環状であっても、一部が切れた円環状であ
っても、円環における所定角度(例えば、90°や60
°等)だけを用いたものであってもよい。 (第5の実施の形態)次に、第5の実施の形態を、第1
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
る携帯型無線機1も、リング部2及び台座部3からなる
指輪形状を有する。リング部2にはスロットアンテナ8
0が配置されている。台座部3において無線回路基板
(ポリイミド製基板)8にはグランド面パターン81が
形成されるとともに、送信回路82が設けられている。
グランド面パターン81および送信回路82はリング部
2のスロットアンテナ80とグランド用および信号用給
電線(図示略)にて接続されている。そして、グランド
電位を規定するためのグランド面パターン81は、スロ
ットアンテナ80の一箇所にグランド電位を与える。ま
た、スロットアンテナ80の他の一箇所に高周波信号が
入力されるようになっている。
に環状になっていたが、図12に示すように、リング部
2は途中で分離するような構造であってもよい。図12
の符号2a,2bに示す部材は、バンド止め具である。
部アンテナとして用いるスロットアンテナ80の平面図
(展開図)を示す。図13において、スロットアンテナ
80は、2本の長辺パターン(銅箔)83a,83bが
対向して配置されている。また、2本の短辺パターン
(銅箔)84a,84bが長辺パターン83a,83b
の端部同士を接続している。各辺83a,83b,84
a,84bにて囲まれた領域85がスロットである。さ
らに、2本の長辺パターン83a,83b同士が整合用
コンデンサ86を介して接続されている。また、スロッ
トアンテナ80への給電は給電点87a,87bを通し
て不平衡線路を使用し、さらにバラン等を用いず不平衡
電流を許すものとしている。このようにしてスロットア
ンテナ80がグランド面パターン81と結合している。
そして、スロットアンテナ80をリング部2に使用する
ことで送信回路・グランド面パターンと物理的に離れた
配置となる。
ットアンテナ80への給電において不平衡電流を許すこ
とで、無線回路基板8のグランド面パターン81を、該
磁流アンテナ素子と結合する電流アンテナ素子の一部と
して利用している。また、スロットアンテナ80を無線
回路基板8から離して配置することで、電流アンテナと
しても効率よく動作する。つまり、このアンテナは図1
4に示すように磁流型のスロットアンテナと、電流型の
ダイポールアンテナの2つのモードがあり、垂直水平両
偏波を放出し、人体近傍および離れた所でも利得に優れ
る。即ち、電流アンテナは、人体が遠くにあるときに利
得が向上する性質を有し、一方で磁流アンテナは人体の
近傍にあるときに利得が向上する性質を有するので、結
果として、指輪型アンテナを指に装着した際に、人体に
対する位置関係に係わらず優れた利得のアンテナとする
ことができる。
必要がなく、部品数、スペースの面で優れている。以
下、詳しく説明する。
直・水平偏波を放出し、さらに指向性を改善することが
提案されている(特開平7−231217号公報)。ま
た、人体近傍で特性のよくなる磁界型モードに電界型モ
ードを加えたアンテナが提案されている(昭和59年度
電子通信学会光・電波部門全国大会、1−81頁、「ス
ロット・ダイポールアンテナ」)。しかしながら、この
方法ではアンテナ素子が2つ必要となり、部品点数、ス
ペースが増えるという問題がある。また、2つのループ
アンテナを使用する場合、磁流アンテナを用いているた
め、人体近傍で使用している時は利得が向上するが、人
体から1/4波長離れた点では利得が落ちるという問題
点がある。さらに、電界型モードを加える場合もアンテ
ナサイズが大きくなる問題点がある。
アンテナを基本としつつ、もとから存在するグランド面
パターン81とこのアンテナ80が形成する電流アンテ
ナのモードを追加している。このような構成とすること
により、2つのアンテナ素子を使用すること無く垂直・
水平偏波を放射するとともに、磁流アンテナと電流アン
テナの特性が補い合い、人体近傍および若干離れた所で
も利得に優れるアンテナ特性を得ることができる。
すること無く垂直・水平偏波を放射するとともに磁流ア
ンテナと電流アンテナの特性が補い合い、人体近傍およ
び離れた所でも利得に優れるアンテナ特性を得ることが
できる。 (第6の実施の形態)次に、第6の実施の形態を、第5
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
スロットアンテナの平面図を示す。本実施形態において
は、磁流アンテナとしてのスロットアンテナを磁界成分
に加え電界成分を強く生成するように工夫し、より積極
的に不平衡電流を許すようにしている。スロットアンテ
ナの電界成分を強くすると、本来の磁流アンテナとして
の特性に加え、電流アンテナとしての特性もより付与す
ることが可能となる。
a,83bと2本の短辺パターン84a,84bに関し
て、2本の短辺パターン84a,84b同士が整合用コ
ンデンサ88を介して接続されている。詳しくは、接続
線89a,89bを通して接続されている。
ロット長方向に磁界成分が発生し、スロット幅方向に電
界成分が発生する。これに対し、図15に示すようなス
ロット幅Wの広いスロットアンテナを使用することで、
スロット幅方向に長くなり、電界が強く発生する。この
ような形状にすることで、本来、磁流アンテナであるス
ロットアンテナが、磁界成分を弱める代わりに電界成分
を強く生成できるようになる。つまり、スロットアンテ
ナのスロット幅Wが広くなるように構成すると、本来、
磁流アンテナであるスロットアンテナの電界成分を強く
することができる。
ると送信回路・グランド面パターンとの結合が容易とな
り、スロットアンテナとグランド面パターン81が形成
する電流アンテナのダイポールアンテナのモードがより
付加できる。
ロット幅Wになるか、若しくはスロット長Lになるか
は、整合用コンデンサの接続位置に依存する。つまり、
図13のように長辺パターン83a,83b同士を整合
用コンデンサ86で接続すると、短辺部分がスロット幅
Wとなり、図15のように短辺パターン84a,84b
同士を接続すると、長辺部分がスロット幅Wとなる。な
お、給電位置は、単にインピーダンスマッチングをとる
ために変更されているだけでスロット幅Wの設定方向に
対する影響はない。
る。 (イ)電界成分を強く生成すべく、スロットアンテナの
幅Wを広くした。具体的には、スロットアンテナは、対
向して配置された少なくとも2本の長辺パターン83
a,83bと、この2本の長辺パターン83a,83b
の端部同士を接続する少なくとも2本の短辺パターン8
4a,84bと、を備え、2本の短辺パターン84a,
84b同士を整合用コンデンサ88を介して接続した。 (第7の実施の形態)次に、第7の実施の形態を、第5
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
テナパターン(銅箔)を、図16に示す。つまり、図1
6の(a),(b),(c)のいずれかを使用する。こ
の図のように、スロットアンテナは、スロット91が折
り返され、かつそのスロット91の端部からスロット9
1の折り返し部分に向かう方向のアンテナの長さが、そ
の方向に垂直な方向のアンテナの長さよりも長い形状を
有し、折り返し部分において対向して配置されたアンテ
ナパターン90同士を整合用コンデンサ(共振用コンデ
ンサ)92を介して接続することにより、スロットアン
テナの電界成分を強くしている。
したスロット40を折り返したスロットアンテナは、整
合用コンデンサ41に接続されたスロット間のアンテナ
パターン(図6でのコンデンサ41に対し上下のスロッ
ト間のアンテナパターン)を接続線と考えれば、本実施
形態のアンテナの構造と均等な構造を有することとな
る。即ち、図6(a),(b),(c)に示したスロッ
トを折り返したスロットアンテナにおいても、電界成分
を強め、電流アンテナとしての特性を持たせることがで
きる。
を稼ぐためにスロットを折り返したアンテナを用いると
ともに、同折り返したスロットアンテナを図11のリン
グ部2のアンテナとしても、スロットアンテナとして電
気的には第6の実施形態と等価であるため、第6の実施
形態と同様な効果を得ることができる。
アンテナ長Lを稼ぎ、使用する周波数(この場合は30
0MHz)に対応するアンテナ長が確保できる。また、
アンテナ長Lを確保しているため、アンテナ効率を向上
することができる。さらに、磁界成分に加え電界成分を
強く生成できるため、送信回路・グランド面パターンと
の結合で電流型のモードを加えることができる。 (第8の実施の形態)次に、第8の実施の形態を、第5
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
ンテナパターン(銅箔)を示す。本実施形態において
は、磁流アンテナとしてループアンテナ100を用いて
いる。つまり、図17のループアンテナ100を図11
のリング部アンテナとして用いても、第5の実施の形態
(図13)と同様な効果を得ることができる。即ち、図
18に示すように、ループアンテナ100への給電は給
電点102a,102bを通して不平衡線路を使用し、
さらにバラン等を用いず不平衡電流を許すものとする。
このようにしてアンテナパターン101がグランド面パ
ターン81と結合している。そして、ループアンテナ1
00をリング部2に使用することで送信回路・グランド
面パターンと物理的に離れた配置となり、図19に示す
ように、不平衡電流によりグランド面パターン81とア
ンテナパターン101による電流アンテナのダイポール
のモードを付加することができる。これより、磁流型の
モードに電流型のモードを加えることができる。
す図。
の平面図。
の平面図。
の平面図。
ナの平面図。
示す斜視図。
ナの平面図。
ナの平面図。
ナの平面図。
平面図。
を示す図。
リント基板(無線回路基板)、9…送信回路、10…ス
ロットアンテナ、11…パターンアンテナ、40…スロ
ット、50,51,52,53…アンテナパターン、5
4,55…給電パターン、56,57…ジャンパ、6
0,61,62,63,64,65…アンテナパター
ン、66,67…給電パターン、68,69…ジャン
パ、81…グランド面パターン、83a,83b…長辺
パターン、84a,84b…短辺パターン、88…整合
用コンデンサ、91…スロット、92…整合用コンデン
サ。
Claims (19)
- 【請求項1】 携帯型無線機に用いられるスロットアン
テナを、スロットが折り返される形状に形成することに
より、使用する周波数に対応するスロット長を確保した
ことを特徴とする携帯型無線機用アンテナ。 - 【請求項2】 前記携帯型無線機は、リング部を備えた
指輪形状を有し、前記スロットアンテナは、前記リング
部に配置されることを特徴とする請求項1に記載の携帯
型無線機用アンテナ。 - 【請求項3】 前記スロットアンテナは、前記リング部
の表裏両面に所定のパターンに配置されたアンテナパタ
ーンと、前記リング部の表裏面の少なくとも一方に設け
られ、当該アンテナパターンに給電する給電パターンと
からなることを特徴とする請求項2に記載の携帯型無線
機用アンテナ。 - 【請求項4】 前記給電パターンは、前記リング部の表
裏両面にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項3
に記載の携帯型無線機用アンテナ。 - 【請求項5】 前記携帯型無線機には、前記スロットア
ンテナの放射パターンとは異なる放射パターンを有する
他のアンテナ素子がさらに設けられ、前記スロットアン
テナの放射パターンと前記他のアンテナ素子の放射パタ
ーンとを合成した放射パターンを有することを特徴とす
る請求項1に記載の携帯型無線機用アンテナ。 - 【請求項6】 前記携帯型無線機は、リング部及び台座
部からなる指輪形状を有し、前記リング部に前記スロッ
トアンテナを設け、かつ、前記台座部に、前記他のアン
テナ素子としてのパターンアンテナを設けたことを特徴
とする請求項5に記載の携帯型無線機用アンテナ。 - 【請求項7】 アンテナのパターンを基板の表裏両面に
分けて配置し、アンテナインピーダンスをジャンパによ
り調整できるようにし、ジャンパをパターンに変えて、
そのままインピーダンス固定できるようにしたことを特
徴とする請求項1に記載の携帯型無線機用アンテナ。 - 【請求項8】 給電線をパターン化してアンテナ基板の
端点で給電できるようにするとともに、表と裏に重ねて
配置してインピーダンスを規定値に保持するようにした
ことを特徴とする請求項1に記載の携帯型無線機用アン
テナ。 - 【請求項9】 基板での給電線の部分のみを延長し、当
該延長部位を送信回路と接続したことを特徴とする請求
項8に記載の携帯型無線機用アンテナ。 - 【請求項10】 リング部及び台座部からなる指輪形状
の携帯型無線機において、前記リング部にスロットアン
テナを設け、かつ、前記台座部に、前記スロットアンテ
ナとは放射パターンの異なる他のアンテナ素子のパター
ンアンテナを設けたことを特徴とする携帯型無線機用ア
ンテナ。 - 【請求項11】 磁流アンテナ素子への給電において不
平衡電流を許すことで、無線回路基板のグランド面パタ
ーンを、該磁流アンテナ素子と結合する電流アンテナ素
子の一部として利用したことを特徴とする携帯型無線機
用アンテナ。 - 【請求項12】 前記磁流アンテナ素子としてスロット
アンテナ又はループアンテナを用い、無線回路基板から
離して配置することで、電流アンテナとしても効率よく
動作するようにしたことを特徴とする請求項11に記載
の携帯型無線機用アンテナ。 - 【請求項13】 磁流アンテナを磁界成分に加え電界成
分を強く生成するようにし、より積極的に不平衡電流を
許すようにしたことを特徴とする請求項11に記載の携
帯型無線機用アンテナ - 【請求項14】 電界成分を強く生成すべく、スロット
アンテナの幅を広くしたことを特徴とする請求項13に
記載の携帯型無線機用アンテナ - 【請求項15】 電界成分を強く生成すべく、スロット
アンテナのスロットを折り返したことを特徴とする請求
項13に記載の携帯型無線機用アンテナ - 【請求項16】 スロットアンテナを有する携帯型無線
機用アンテナであって、 前記スロットアンテナは、対向して配置された少なくと
も2本の長辺パターンと、 この2本の長辺パターンの端部同士を接続する少なくと
も2本の短辺パターンと、を備え、 前記2本の短辺パターン同士を整合用コンデンサを介し
て接続したことを特徴とする携帯型無線機用アンテナ。 - 【請求項17】 前記携帯型無線機はリング部を備えた
指輪形状を有し、前記スロットアンテナは前記リング部
に配置されることを特徴とする請求項16に記載の携帯
型無線機用アンテナ。 - 【請求項18】 前記携帯型無線機はリング部及び台座
部からなる指輪形状を有し、前記台座部に、グランド電
位を規定するためのグランド面パターンを設け、前記ス
ロットアンテナの一箇所にグランド電位を与え、かつ、
他の一箇所に高周波信号が入力されることを特徴とする
請求項17に記載の携帯型無線機用アンテナ。 - 【請求項19】 スロットアンテナを有する携帯型無線
機用アンテナであって、 前記スロットアンテナは、スロットが折り返され、かつ
そのスロットの端部からスロットの折り返し部分に向か
う方向のアンテナの長さが、その方向に垂直な方向のア
ンテナの長さよりも長い形状を有し、前記折り返し部分
において対向して配置されたアンテナパターン同士を整
合用コンデンサを介して接続することにより、スロット
アンテナの電界成分を強くしたことを特徴とする携帯型
無線機用アンテナ。
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