JP2006135900A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 広帯域にわたって良好な受信感度が自動的に得られるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】 誘電体又は磁性体からなる直方体の基体21と、複数に分割されて基体21に螺旋状に巻回される帯状の第1の放射導体23と、分割された隣り合う第1の放射導体間に接続され、基体21の上面に配置された複数の可変容量素子24と、可変容量素子24に同調電圧を供給するためのバイアス給電用導体30とを備え、第1の放射導体23を基体21の上下面及び後側面に形成し、基体21には上下面を貫通する接続用の第1のスルーホール22を設けると共に、上面の第1の放射導体と下面の第1の放射導体とを第1のスルーホール22を介して相互接続し、バイアス給電用導体30を基体21の前側面に配置した。
【選択図】 図1
【解決手段】 誘電体又は磁性体からなる直方体の基体21と、複数に分割されて基体21に螺旋状に巻回される帯状の第1の放射導体23と、分割された隣り合う第1の放射導体間に接続され、基体21の上面に配置された複数の可変容量素子24と、可変容量素子24に同調電圧を供給するためのバイアス給電用導体30とを備え、第1の放射導体23を基体21の上下面及び後側面に形成し、基体21には上下面を貫通する接続用の第1のスルーホール22を設けると共に、上面の第1の放射導体と下面の第1の放射導体とを第1のスルーホール22を介して相互接続し、バイアス給電用導体30を基体21の前側面に配置した。
【選択図】 図1
Description
本発明は広帯域の周波数に同調できるように構成したアンテナ装置に関する。
従来のアンテナ装置10を図4及び図5に従って説明する。フェライト磁心14の回りには巻回した金属細条の螺旋導体12が設けられる。この螺旋導体12のそれぞれの端部を以て接続端子16及び18を形成する。螺旋導体12は複数個の導体片12′に切断され、これら導体片12′は複数個のキャパシタンス素子20によって相互接続される。このアンテナ装置10は図4及び図5に示すように螺旋導体12内にキャパシタンス素子20を物理的に分布させて閉ループ形態としたものであり、特定の周波数に応答する(例えば、特許文献1参照。)。
上記従来のアンテナ装置では、特定の周波数に共振することから、広帯域にわたって受信する場合には特定の周波数以外の周波数での受信感度が低下する。
本発明は、広帯域にわたって良好な受信感度が自動的に得られるアンテナ装置を提供することを目的とする
上記課題を解決するための第1の解決手段として、誘電体又は磁性体からなる直方体の基体と、複数に分割されて前記基体に螺旋状に巻回される帯状の第1の放射導体と、分割された隣り合う前記第1の放射導体間に接続され、前記基体の上面に配置された複数の可変容量素子と、前記可変容量素子に同調電圧を供給するためのバイアス給電用導体とを備え、前記第1の放射導体を前記基体の上下面及び後側面に形成し、前記基体には上下面を貫通する接続用の第1のスルーホールを設けると共に、上面の前記第1の放射導体と下面の前記第1の放射導体とを前記第1のスルーホールを介して相互接続し、前記給電用導体を前記基体の前側面に配置した。
また、第2の解決手段として、前記可変容量素子はバラクタダイオードからなり、分割された隣り合う前記各第1の放射導体は一つ置きに前記バラクタダイオードのアノード間、カソード間に接続され、前記基体の一端側には少なくとも前記下面及び前側面に形成された接地導体を設けると共に、前記上下面を貫通する第2のスルーホールを設け、前記第2のスルーホールを下面において前記接地導体に接続すると共に、上面において前記バラクタダイオードのアノード間に接続された前記第1の放射導体に第1の抵抗を介して接続し、前記バラクタダイオードのカソード間に接続された前記第1の放射導体を第2の抵抗を介して前記給電用導体に接続し、前記第1及び第2の抵抗を前記基体の上面に配置した。
また、前記前側面には前記第1の放射導体に結合されたアンテナ給電用導体を配置した。
また、前記基体に巻回された第2の放射導体を設け、前記第1の放射導体にスイッチ素子を介して前記第2の放射導体を接続し、前記スイッチ素子を前記基体の上面に配置すると共に、前記スイッチ素子を開閉制御するための切替電圧を印加する切替電圧給電用導体を前記基体の前側面に配置した。
第1の手段によれば、誘電体又は磁性体からなる直方体の基体と、複数に分割されて基体に螺旋状に巻回される帯状の第1の放射導体と、分割された隣り合う第1の放射導体間に接続され、基体の上面に配置された複数の可変容量素子と、可変容量素子に同調電圧を供給するための給電用導体とを備え、第1の放射導体を基体の上下面及び後側面に形成し、基体には上下面を貫通する接続用の第1のスルーホールを設けると共に、上面の第1の放射導体と下面の第1の放射導体とを第1のスルーホールを介して相互接続し、給電用導体を基体の前側面に配置したので、広帯域にわたって良好な受信感度が得られるだけでなく、可変容量素子同調電圧を給電するためのバイアス給電用導体を基体の前側面に配置することができ、アンテナ装置の小型化にも有効である。
また、第2の解決手段によれば、可変容量素子はバラクタダイオードからなり、分割された隣り合う各第1の放射導体は一つ置きにバラクタダイオードのアノード間、カソード間に接続され、基体の一端側には少なくとも下面及び前側面に形成された接地導体を設けると共に、上下面を貫通する第2のスルーホールを設け、第2のスルーホールを下面において接地導体に接続すると共に、上面においてバラクタダイオードのアノード間に接続された第1の放射導体に第1の抵抗を介して接続し、バラクタダイオードのカソード間に接続された第1の放射導体を第2の抵抗を介して給電用導体に接続し、第1及び第2の抵抗を基体の上面に配置したので、一層小型化が図れる。
また、第3の手段によれば、前側面には第1の放射導体に結合されたアンテナ給電用導体を配置したので、受信機回路との接続が容易である。
また、第4の手段によれば、基体に巻回された第2の放射導体を設け、第1の放射導体にスイッチ素子を介して第2の放射導体を接続し、スイッチ素子を基体の上面に配置すると共に、スイッチ素子を開閉制御するための切替電圧を印加する切替電圧給電用導体を基体の前側面に配置したので、2バンドに切り替えて受信するアンテナ装置を小型化できる。
以下本発明のアンテナ装置1を図1乃至図3に基づいて説明する。図1は斜視図を示し、図2はアンテナ装置の下面図、図3は等価回路を示す。
図1乃至図2において、誘電体材料又は磁性材料からなる直方体の基体21には、基体21の上下面を貫通する複数の第1のスルーホール(表裏導通孔)22(22a〜22h)を介して基体21の上面、後側面、下面に形成された放射導体が螺旋状に巻回された帯状の第1の放射導体23が形成される。第1の放射導体23は複数の放射導体23a〜23eに分割され、分割された放射導体23a〜23eは基体21の上面に配置されたバラクタダイオード(可変容量素子)24(24a〜24d)によって直列に接続される。バラクタダイオード24は、図3に示すように、隣り合うもの同士のアノードが対向し、カソードが対向する。
すなわち、一番左側のバラクタダイオード24aのカソードは放射導体23aに接続され、アノードは放射導体23bに接続される。次のバラクタダイオード24bのアノードは放射導体23bに接続され、カソードは放射導体23cに接続される。次のバラクタダイオード24cのカソードは放射導体23cに接続され、アノードは放射導体23dに接続される。次のバラクタダイオード24dのアノードは放射導体23dに接続され、カソードは放射導体23eに接続される。
基体21の一端(図1では左側)には上面、下面、後側面、前側面の4面側にわたって接地導体25が形成される。そして、基体21の上面には、接地導体25に最も近い位置の放射導体23aを接地導体25に接続するインピーダンス整合用コンデンサ26が配置される。また、放射導体23aは上面に配置された第1の結合コンデンサ27を介してアンテナ給電用導体28に結合される。アンテナ給電用導体28は上面から前側面まで延在している。
放射導体23aには、第1のスルーホール22aを介して第1の抵抗29aが接続され、第1の抵抗29はバイアス給電用導体30に接続される。バイアス給電用導体は上面から前側面まで延在している。次の放射導体23bには、第1のスルーホール22bを介して第2の抵抗31aが接続され、第2の抵抗31aは第2のスルーホール32aに接続される。次の放射導体23cには、第1のスルーホール22dを介して第1の抵抗29bが接続され、第1の抵抗29bはバイアス給電用導体30に接続される。次の放射導体23dには、第1のスルーホール22fを介して第2の抵抗31bが接続され、第2の抵抗31bは第2のスルーホール32bに接続される。次の放射導体23eには、第1のスルーホール22hを介して第1の抵抗29cが接続され、第1の抵抗29cはバイアス給電用導体30に接続される。第1及び第2の抵抗29、31も基体21の上面に配置される。
第2のスルーホール32a、32bは表裏導通孔であり、裏面において接地導体25に接続される。以上の接続関係によって、各バラクタダイオード24はそのアノードが接地導体25に接続され、カソードがバイアス給電用導体30に接続される。
分割された最後の放射導体23eの先端は、第1の解放端となり、基体21の上面に配置された第2の結合コンデンサ33を介してダイオード(スイッチ素子)34に接続される。第2のコンデンサ33とダイオード34との接続点は第3の抵抗35aを介して切替電圧給電用導体36aに接続される。第2のコンデンサ33及びダイオード34は基体21の上面に配置され、切替電圧給電用導体36は上面から前側面まで延在している。ダイオード34には第2の放射導体37が接続される。第2の放射導体37も基体21に巻回されるが一部は第3のスルーホール38を介して巻回される。そして、第2の放射導体37には第3のスルーホール38を介して第3の抵抗35bが接続され、第3の抵抗35bは切替電圧給電用導体36bに接続される。切替電圧給電用導体36a、36bは前側面に互いに並設される。
以上のように構成されたアンテナ装置1は、例えば、アナログTV放送又は地上デジタルTV放送の受信を前提とした携帯機器(例えば、携帯電話機)に用いられ、携帯機器のマザー基板(図示せず)に搭載される。そして、マザー基板上に構成されたチューナ回路(RF)にアンテナ給電用導体28が接続される。また、バイアス給電用導体30にはマザー基板側から同調電圧Vtが供給され、接地導体25はマザー基板側で接地される。これによって、可変容量素子24の各両端間には同調電圧が印加される。また、切替電圧給電用導体36a、36bにはマザー基板側から切替電圧が供給される。
ここで、第1の放射導体23の電気長は、バラクタダイオード24の容量値変化範囲内で、例えばUHF帯(470MHz〜770MHz)に共振するように設定される。従って、スイッチ素子34がオフ(オープン)のときは、アンテナ装置1は放射導体23eの先端が解放端となってUHF帯の任意の周波数のテレビジョン信号を受信できる。
また、第1の放射導体23と第2の放射導体37とを含めた全体の電気長を、バラクタダイオード24の容量値変化範囲内でVHF帯に共振するように設定すれば、スイッチ素子34をオン(ショート)にしたときには、アンテナ装置1は第2の放射導体37eの先端が解放端となってVHF帯の任意の周波数のテレビジョン信号を受信できる。
そして、本発明においては、第1の放射導体23を第1のスルーホール22を用いて基体21に巻回しているので、バラクタダイオード24に同調電圧を給電するためのバイアス給電用導体30を前側面に配置することができ、アンテナ装置1の小型化にも有効である。
1:アンテナ装置
21:基体
22:第1のスルーホール
23:第1の放射導体
24:バラクタダイオード(可変容量素子)
25:接地導体
26:インピーダンス整合用コンデンサ
27:第1の結合コンデンサ
28:アンテナ給電用導体
29:第1の抵抗
30:バイアス給電用導体
31:第2の抵抗
32:第2のスルーホール
33:第2の結合コンデンサ
34:ダイオード(スイッチ素子)
35:第3の抵抗
36:切替電圧給電用導体
37:第2の放射導体
21:基体
22:第1のスルーホール
23:第1の放射導体
24:バラクタダイオード(可変容量素子)
25:接地導体
26:インピーダンス整合用コンデンサ
27:第1の結合コンデンサ
28:アンテナ給電用導体
29:第1の抵抗
30:バイアス給電用導体
31:第2の抵抗
32:第2のスルーホール
33:第2の結合コンデンサ
34:ダイオード(スイッチ素子)
35:第3の抵抗
36:切替電圧給電用導体
37:第2の放射導体
Claims (4)
- 誘電体又は磁性体からなる直方体の基体と、複数に分割されて前記基体に螺旋状に巻回される帯状の第1の放射導体と、分割された隣り合う前記第1の放射導体間に接続され、前記基体の上面に配置された複数の可変容量素子と、前記可変容量素子に同調電圧を供給するための給電用導体とを備え、前記第1の放射導体を前記基体の上下面及び後側面に形成し、前記基体には上下面を貫通する接続用の第1のスルーホールを設けると共に、上面の前記第1の放射導体と下面の前記第1の放射導体とを前記第1のスルーホールを介して相互接続し、前記給電用導体を前記基体の前側面に配置したことを特徴とするアンテナ装置。
- 前記可変容量素子はバラクタダイオードからなり、分割された隣り合う前記各第1の放射導体は一つ置きに前記バラクタダイオードのアノード間、カソード間に接続され、前記基体の一端側には少なくとも前記下面及び前側面に形成された接地導体を設けると共に、前記上下面を貫通する第2のスルーホールを設け、前記第2のスルーホールを下面において前記接地導体に接続すると共に、上面において前記バラクタダイオードのアノード間に接続された前記第1の放射導体に第1の抵抗を介して接続し、前記バラクタダイオードのカソード間に接続された前記第1の放射導体を第2の抵抗を介して前記給電用導体に接続し、前記第1及び第2の抵抗を前記基体の上面に配置したことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記前側面には前記第1の放射導体に結合されたアンテナ給電用導体を配置したことを特徴とする請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
- 前記基体に巻回された第2の放射導体を設け、前記第1の放射導体にスイッチ素子を介して前記第2の放射導体を接続し、前記スイッチ素子を前記基体の上面に配置すると共に、前記スイッチ素子を開閉制御するための切替電圧を印加する切替電圧給電用導体を前記基体の前側面に配置したことを特徴とする請求項1又は2又は3に記載のアンテナ装置。
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