JP2006135900A

JP2006135900A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2006135900A
Application number: JP2004325464A
Authority: JP
Inventors: Akira Shigihara; 亮鴫原
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-05-25
Also published as: US7315287B2; US20060139227A1

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

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。）。

特開昭５１−８３７５５号公報（図１、図３）。

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。

本発明のアンテナ装置の斜視図である。本発明のアンテナ装置の下面図である。本発明のアンテナ装置の等価回路図である。従来のアンテナ装置の斜視図である。従来のアンテナ装置の等価回路図である。

符号の説明

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

Claims

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。