JP2005218032A - スロットアンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】 先端オープンの給電線路を採用しつつ小型化が容易に図れるスロットアンテナを提供すること。
【解決手段】 スロットアンテナ11は、誘電体等からなる基板12の片面に形成された導体層13と、導体層13に開設されたスロット14と、基板12の他面に形成されてスロット14の長手方向中央部と対向し該スロット14を幅方向に沿って横切る給電線路15とを備えている。給電線路15の一端は給電回路に接続され、他端はオープン端15aとなっており、このオープン端15aをスロット14に対して僅かに(アンテナ共振長の20分の1以下)突出させることによって、高インピーダンスでの整合を可能にしている。
【選択図】 図1
【解決手段】 スロットアンテナ11は、誘電体等からなる基板12の片面に形成された導体層13と、導体層13に開設されたスロット14と、基板12の他面に形成されてスロット14の長手方向中央部と対向し該スロット14を幅方向に沿って横切る給電線路15とを備えている。給電線路15の一端は給電回路に接続され、他端はオープン端15aとなっており、このオープン端15aをスロット14に対して僅かに(アンテナ共振長の20分の1以下)突出させることによって、高インピーダンスでの整合を可能にしている。
【選択図】 図1
Description
本発明はスロットアンテナに係り、特に、スロットを幅方向に沿って横切る給電線路の先端がオープン端となっているスロットアンテナに関する。
スロットアンテナは、導体板や導体層等からなる平板状の導体部材にスロットを開設し、この導体部材に給電してスロットを励振させるというアンテナ素子であり、種々の給電構造が採用されている。このうち、導体部材と平行に延びてスロットを幅方向に沿って横切る給電線路の先端をオープン端とし、電磁結合によって導体部材に給電するようにしたスロットアンテナは、給電線路を導体部材と接続する必要がないため、製造が容易で低コスト化を図りやすいという利点がある(例えば、特許文献1参照)。
図5は先端オープンの給電線路を採用した従来のスロットアンテナを示す平面図、図6は該スロットアンテナの給電線路に沿う断面図である。これらの図に示すスロットアンテナ1において、誘電体等からなる基板2の片面には、銅箔等からなる導体層3と、導体層3に開口する細長いスロット4とが設けられており、基板2の他面にはスロット4を幅方向に沿って横切る給電線路5が設けられている。この給電線路5の一端は図示省略した給電回路に接続されており、給電線路5の他端はオープン端となっている。このように概略構成されるスロットアンテナ1は、給電線路5に給電して導体層3と電磁結合させることにより、スロット4の周囲に所定の高周波電流を生じさせることができるため、スロット4を励振させて導体層3と直交する向きに電波を放射させることができる。また、かかるスロットアンテナ1は、給電線路5を導体層3と接続する必要がないため、比較的簡単に製造することが可能で、低コスト化が図りやすくなっている。
特開2001−345630号公報(第3−4頁、図2)
上述した従来のスロットアンテナ1において、給電線路5の特性インピーダンスは所定値(通常は50Ω)に設定されているが、励振時にスロット4の周縁部のインピーダンスは長手方向中央部で最大となり長手方向両端部で最小となるので、インピーダンスを整合させるためには給電線路5をスロット4の長手方向中央部から所定量オフセットさせる必要がある。つまり、給電線路5の特性インピーダンスが50Ωであるとすると、スロット4の周縁部でインピーダンスが50Ωになる場所を給電線路5と対向させることによって給電部となす必要があるため、図5に示すように、給電線路5はスロット4の長手方向一端側へ偏った位置で該スロット4を横切るように配置される。
しかしながら、給電線路5をスロット4の長手方向中央部からオフセットさせるとアンテナの共振周波数が高まるので、所望の周波数と共振可能なスロット4の長手寸法が大きくなってしまい、それゆえアンテナ全体の小型化が図りにくくなるという問題があった。また、給電線路5はオープン端(先端)5aでインピーダンスが無限大となるので、例えば50Ωでインピーダンスを整合させるためには、図5に示すように、オープン端5aをスロット4から大きく突出させなければならず、この点もアンテナ全体の小型化を損なう要因となっていた。
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、先端オープンの給電線路を採用しつつ小型化が容易に図れるスロットアンテナを提供することにある。
上述した目的を達成するため、本発明のスロットアンテナでは、平板状に形成された導体部材と、該導体部材に開設されたスロットと、一端が給電回路に接続され他端がオープン端となっており、前記導体部材と平行に延びて前記スロットを幅方向に沿って横切る給電線路とを備え、前記給電線路が前記スロットの長手方向中央部を横切って延びていると共に、該給電線路の前記他端の前記スロットからの突出量をアンテナ共振長の20分の1以下に設定した。
このように構成されたスロットアンテナは、スロットの周縁部でインピーダンスが最大となる長手方向中央部を給電線路と対向させているが、該給電線路のオープン端のスロットからの突出量は極めて少ないので、高インピーダンスでの整合が可能となる。また、給電線路をスロットの長手方向中央部からオフセットさせる必要がないため、スロットの長手寸法を短く設計することができ、アンテナ全体の小型化が図りやすくなる。
なお、かかる構成に加えて、スロットの長手方向両端から前記導体部材の外周縁までの最短距離をいずれもアンテナ共振長の4分の1以下に設定しておけば、スロットの長手寸法を一層短縮することができるため好ましい。
本発明のスロットアンテナは、給電線路をスロットの長手方向中央部と対向させて高インピーダンスで整合させるというものであり、給電線路をスロットの長手方向一端側へオフセットさせる必要がないため、該スロットの長手寸法を短く設計することができると共に、給電線路のオープン端をスロットからほとんど突出させる必要がなくなり、それゆえ安価に製造可能なスロットアンテナの小型化が容易に実現できる。
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図1は本発明の第1実施形態例に係るスロットアンテナの平面図、図2は該スロットアンテナの給電線路に沿う断面図である。
これらの図に示すスロットアンテナ11は、共振周波数が3.78GHzのアンテナ素子として設計されたものである。このスロットアンテナ11において、誘電体等からなる基板12の上面には、銅箔等からなる導体層13と、導体層13に開口する細長いスロット14とが設けられている。また、基板12の底面には、スロット14の長手方向中央部と対向して該スロット14を幅方向に沿って横切る給電線路15が設けられている。この給電線路15の一端は図示省略した給電回路に接続されており、給電線路15の他端はオープン端15aとなっている。なお、スロット14の長手寸法Lは20mm、幅寸法Wは3mm、オープン端15aのスロット14からの突出量sは0.5mmに設定されているので、このスロットアンテナ11の共振長をλ(約79mm)とすると、Lは約0.25λ、Wは約0.04λ、sは約0.006λとなっている。また、スロット14の長手方向両端から導体層13の外周縁までの最短距離dはいずれも1mm(約0.013λ)に設定されている。
このように構成されたスロットアンテナ11は、スロット14の周縁部でインピーダンスが最大となる長手方向中央部を給電線路15と対向させているが、給電線路15のオープン端15aのスロット14からの突出量sは約0.006λと極めて少ないので、高インピーダンスで整合させることができる。つまり、給電線路15に給電して導体層13と電磁結合させることにより、スロット14を励振させて導体層13と直交する向きに電波を放射させることができる。
また、このスロットアンテナ11は、給電線路15をスロット14の長手方向中央部と対向させているので、給電線路をスロットの長手方向一端側へオフセットさせている一般的なスロットアンテナと比べて、スロット14の長手寸法が短く設計されている。例えば、基板12と導体層13およびスロット14が本実施形態例と同等であっても、50Ωでインピーダンスを整合させる場合には、図3に比較例として示すスロットアンテナ7のように、給電線路8をスロット14の長手方向一端側へ所定量オフセットさせなければならず、その影響で共振周波数が3.98GHzと高くなる。つまり、共振周波数を本実施形態例と同じく3.78GHzに設定するためには、図3に示す比較例ではスロット14の長手寸法を若干長くする必要がある。また、本実施形態例では、オープン端15aのスロット14からの突出量sが0.5mmであるのに対し、図3に示す比較例では、オープン端8aのスロット14からの突出量tを1.5mmに設定しなければならない。したがって、本実施形態例に係るスロットアンテナ11は、比較例に示すような従来構造のものと比べて、アンテナ全体の小型化を容易に促進することができる。
なお、本実施形態例に係るスロットアンテナ11では、スロット14の長手方向両端から導体層13の外周縁までの最短距離dがいずれも1mmと狭く設定してあるが、このこともスロット14の長手寸法の短縮化に寄与している。また、このスロットアンテナ11は、給電線路15を導体層13と接続する必要がないため、比較的簡単に製造することが可能で、低コスト化が図りやすくなっている。
図4は本発明の第2実施形態例に係るスロットアンテナ装置の断面図である。同図に示すスロットアンテナ装置20では、板金製のケース21の上板部22に細長いスロット23が開設されていると共に、ケース21内に収納された基板24の上面に、スロット23の長手方向中央部と対向して該スロット23を幅方向に沿って横切る給電線路25が設けられており、この給電線路25の先端はオープン端25aとなっている。基板24の底面には給電回路を含む高周波回路26が配設されており、給電線路25はスルーホール等を介して高周波回路26と接続されている。
このように構成されたスロットアンテナ装置20は、前述した第1実施形態例と同様にアンテナ素子の小型化が容易であると共に、基板24や高周波回路26を収納するケース21を利用してスロット23を形成しているので製造が容易であり、よって安価でコンパクトなアンテナ装置となっている。また、このスロットアンテナ装置20は、板金製のケース21の底板部27が反射板として機能するため、上方へ効率良く電波を放射させることができる。
11 スロットアンテナ
12,24 基板
13 導体層(導体部材)
14,23 スロット
15,25 給電線路
15a,25a オープン端
20 スロットアンテナ装置
21 ケース
22 上板部(導体部材)
26 高周波回路
12,24 基板
13 導体層(導体部材)
14,23 スロット
15,25 給電線路
15a,25a オープン端
20 スロットアンテナ装置
21 ケース
22 上板部(導体部材)
26 高周波回路
Claims (2)
- 平板状に形成された導体部材と、該導体部材に開設されたスロットと、一端が給電回路に接続され他端がオープン端となっており、前記導体部材と平行に延びて前記スロットを幅方向に沿って横切る給電線路とを備え、
前記給電線路が前記スロットの長手方向中央部を横切って延びていると共に、該給電線路の前記他端の前記スロットからの突出量をアンテナ共振長の20分の1以下に設定したことを特徴とするスロットアンテナ。 - 請求項1の記載において、前記スロットの長手方向両端から前記導体部材の外周縁までの最短距離をいずれもアンテナ共振長の4分の1以下に設定したことを特徴とするスロットアンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004025577A JP2005218032A (ja) | 2004-02-02 | 2004-02-02 | スロットアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004025577A JP2005218032A (ja) | 2004-02-02 | 2004-02-02 | スロットアンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005218032A true JP2005218032A (ja) | 2005-08-11 |
Family
ID=34907925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004025577A Withdrawn JP2005218032A (ja) | 2004-02-02 | 2004-02-02 | スロットアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005218032A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007060127A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Sony Corp | スロット・アンテナ |
JP2013098974A (ja) * | 2011-11-03 | 2013-05-20 | Compal Electronics Inc | スロットアンテナ |
KR20210066908A (ko) * | 2018-11-06 | 2021-06-07 | 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 | 결합 안테나 장치 및 전자 기기 |
-
2004
- 2004-02-02 JP JP2004025577A patent/JP2005218032A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2022511667A (ja) * | 2018-11-06 | 2022-02-01 | 華為技術有限公司 | 結合アンテナ機器及び電子装置 |
JP7232327B2 (ja) | 2018-11-06 | 2023-03-02 | 華為技術有限公司 | 結合アンテナ機器及び電子装置 |
KR102519254B1 (ko) * | 2018-11-06 | 2023-04-06 | 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 | 결합 안테나 장치 및 전자 기기 |
US11916282B2 (en) | 2018-11-06 | 2024-02-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Coupling antenna apparatus and electronic device |
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Legal Events
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060221 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060307 |
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A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20060331 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |