JP3237978B2 - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
- Publication number
- JP3237978B2 JP3237978B2 JP28895193A JP28895193A JP3237978B2 JP 3237978 B2 JP3237978 B2 JP 3237978B2 JP 28895193 A JP28895193 A JP 28895193A JP 28895193 A JP28895193 A JP 28895193A JP 3237978 B2 JP3237978 B2 JP 3237978B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor plate
- resonance
- power supply
- antenna
- planar antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無線機の筐体に内蔵す
る平面アンテナに関するものである。
る平面アンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】携帯電話等の無線機の筐体に内蔵する平
面アンテナとしては、マイクロストリップアンテナ、パ
ッチアンテナ、逆F型アンテナ等が知られているが、中
でも最も小型の形状が実現できる逆F型アンテナがよく
採用されている。図16(a)に従来の平面アンテナの
一つである逆F型アンテナの概略図を示す。グランド用
導体板1の上部に周囲長が使用周波数の波長の約1/2
である共振用導体板2が配置される。また、周囲長を短
縮するためにグランド用導体板1と共振用導体板2の間
の空間に誘電体3を充填する場合もある。ショートピン
4は2つの導体板を短絡しており、共振用導体板2の端
部に位置している。このように逆F型アンテナは、図1
6(b)に示すようにショートピン4、共振用導体板
2、給電部23が逆F型の構造をとる。
面アンテナとしては、マイクロストリップアンテナ、パ
ッチアンテナ、逆F型アンテナ等が知られているが、中
でも最も小型の形状が実現できる逆F型アンテナがよく
採用されている。図16(a)に従来の平面アンテナの
一つである逆F型アンテナの概略図を示す。グランド用
導体板1の上部に周囲長が使用周波数の波長の約1/2
である共振用導体板2が配置される。また、周囲長を短
縮するためにグランド用導体板1と共振用導体板2の間
の空間に誘電体3を充填する場合もある。ショートピン
4は2つの導体板を短絡しており、共振用導体板2の端
部に位置している。このように逆F型アンテナは、図1
6(b)に示すようにショートピン4、共振用導体板
2、給電部23が逆F型の構造をとる。
【0003】また、携帯電話等の無線機において、平面
アンテナは筐体の一側面に置かれる場合が多い。図16
(c)に携帯電話の無線機筐体27の背面側上部に平面
アンテナ26が取り付けられた状態を示す。以下、放射
特性における偏波面に言及するときには、図16(c)
の座標軸において、XY平面を水平面としたときの垂直
偏波、水平偏波を指すこととする。
アンテナは筐体の一側面に置かれる場合が多い。図16
(c)に携帯電話の無線機筐体27の背面側上部に平面
アンテナ26が取り付けられた状態を示す。以下、放射
特性における偏波面に言及するときには、図16(c)
の座標軸において、XY平面を水平面としたときの垂直
偏波、水平偏波を指すこととする。
【0004】上述の逆F型アンテナのアンテナ放射特性
としては、2つのモードに分解して考えることができ
る。一つはショートピン4とグランド用導体板1とで構
成されるモノポールモードで、XY平面を水平面とした
ときの水平偏波成分を有している。また、もう一つは共
振用導体板2とグランド用導体板1との間に形成される
スロットにて構成されるスロットモードで、XY平面を
水平面内としたときの垂直偏波成分を有している。
としては、2つのモードに分解して考えることができ
る。一つはショートピン4とグランド用導体板1とで構
成されるモノポールモードで、XY平面を水平面とした
ときの水平偏波成分を有している。また、もう一つは共
振用導体板2とグランド用導体板1との間に形成される
スロットにて構成されるスロットモードで、XY平面を
水平面内としたときの垂直偏波成分を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図16
に示した逆F型アンテナの場合、ショートピン4は共振
用導体板2の端部に位置し、共振用導体板2の周囲長は
約λ/2である。ショートピン4から最も遠い位置は、
共振時に電界最大点12となり、ここからアンテナ側を
見たインピーダンスは数百Ωと大変に高くなる。このた
め、給電部23からみたアンテナ側のインピーダンスが
50Ωとなるように整合をとり、放射効率を大きくする
必要が生じる。このような整合状態を実現するために、
給電部23を電界最大点12からショートピン4の方へ
移動させてオフセット給電を行う。例えば数百MHzで
逆F型アンテナを実現しようとすると、給電部23はシ
ョートピン4から1〜3ミリという非常に接近した位置
まで移動させる必要があることが知られている。ところ
が、実際に逆F型アンテナを筐体内に組み込む場合に
は、放射パターンの好特性を維持する目的でショートピ
ン4の位置を筺体の上側に設定することが多く、給電部
23の位置が必然的にあるエリア内に限定されてしま
う。例えば、RF信号をアンテナに給電する為のケーブ
ル6が共振用導体板2からみてグランド用導体板1の裏
側に配置されている場合は、近傍に背高の部品を実装す
ることを回避しなければならない。また、同軸ケーブル
6がグランド用導体板1の表側に配置されている場合で
あっても、無線機筐体の機構設計上、同軸ケーブル6の
配線を不能とするような突起部を形成することは回避し
なければならない。このように、共振用導体板2の給電
部23の位置がショートピン4からの距離によって限定
されることで、機構設計上の自由度が阻害されるという
欠点がある。また、材料のばらつき、アンテナ加工時の
寸法のばらつき、取付位置や取付方法のばらつきなどに
よってインピーダンス整合の状態が変化し、VSWRが
使用周波数帯域内で要求される仕様を満足しない場合、
外付けの整合回路を付加しない限りアンテナ単体として
インピーダンス整合の状態を調整する手段を持たないと
いう欠点がある。
に示した逆F型アンテナの場合、ショートピン4は共振
用導体板2の端部に位置し、共振用導体板2の周囲長は
約λ/2である。ショートピン4から最も遠い位置は、
共振時に電界最大点12となり、ここからアンテナ側を
見たインピーダンスは数百Ωと大変に高くなる。このた
め、給電部23からみたアンテナ側のインピーダンスが
50Ωとなるように整合をとり、放射効率を大きくする
必要が生じる。このような整合状態を実現するために、
給電部23を電界最大点12からショートピン4の方へ
移動させてオフセット給電を行う。例えば数百MHzで
逆F型アンテナを実現しようとすると、給電部23はシ
ョートピン4から1〜3ミリという非常に接近した位置
まで移動させる必要があることが知られている。ところ
が、実際に逆F型アンテナを筐体内に組み込む場合に
は、放射パターンの好特性を維持する目的でショートピ
ン4の位置を筺体の上側に設定することが多く、給電部
23の位置が必然的にあるエリア内に限定されてしま
う。例えば、RF信号をアンテナに給電する為のケーブ
ル6が共振用導体板2からみてグランド用導体板1の裏
側に配置されている場合は、近傍に背高の部品を実装す
ることを回避しなければならない。また、同軸ケーブル
6がグランド用導体板1の表側に配置されている場合で
あっても、無線機筐体の機構設計上、同軸ケーブル6の
配線を不能とするような突起部を形成することは回避し
なければならない。このように、共振用導体板2の給電
部23の位置がショートピン4からの距離によって限定
されることで、機構設計上の自由度が阻害されるという
欠点がある。また、材料のばらつき、アンテナ加工時の
寸法のばらつき、取付位置や取付方法のばらつきなどに
よってインピーダンス整合の状態が変化し、VSWRが
使用周波数帯域内で要求される仕様を満足しない場合、
外付けの整合回路を付加しない限りアンテナ単体として
インピーダンス整合の状態を調整する手段を持たないと
いう欠点がある。
【0006】本発明の目的は、給電位置の設定において
自由度が高く、かつVSWR特性の調整が容易な平面ア
ンテナを提供することである。
自由度が高く、かつVSWR特性の調整が容易な平面ア
ンテナを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために本発明は、周囲長が使用周波数の波長の約1/2
の共振用導体板と、前記共振用導体板下に当該共振用導
体板と平行に配置されるグランド用導体板と、前記導体
板同士を電気的に短絡するショートピンと、前記共振用
導体板と容量結合する当該共振用導体板上の給電用導体
ピンが具備され、前記給電用導体ピンが、前記共振用導
体板の任意の位置に形成する開口に非接触で当該共振用
導体板下から貫通して容量結合する構成とする。
ために本発明は、周囲長が使用周波数の波長の約1/2
の共振用導体板と、前記共振用導体板下に当該共振用導
体板と平行に配置されるグランド用導体板と、前記導体
板同士を電気的に短絡するショートピンと、前記共振用
導体板と容量結合する当該共振用導体板上の給電用導体
ピンが具備され、前記給電用導体ピンが、前記共振用導
体板の任意の位置に形成する開口に非接触で当該共振用
導体板下から貫通して容量結合する構成とする。
【0008】
【実施例】以下図面を用いて本発明の一実施例を詳細に
説明する。図1は本発明の平面アンテナの第1実施例を
示す図である。グランド用導体板1の上部に周囲長が使
用周波数の波長の約1/2である共振用導体板2が配置
される。また、周囲長を短縮するためにグランド用導体
板1と共振用導体板2の間の空間に誘電体3を充填する
場合もある。ショートピン4は2つの導体板を短絡して
おり、共振用導体板2の端部に位置している。給電用導
体板5は共振用導体板2上に距離xの間隔で容量結合し
ており、RF信号を伝送する同軸ケーブル6の中心線7
と接続されている。また、同軸ケーブル6の外皮導体8
はハンダ付け等の手段によりグランド用導体板1に固着
され、中心線7は誘電体の穴9、共振用導体板の穴10
を通じて共振用導体板2に非接触で給電用導体板5に至
る。給電点11はどの位置に設定しても良いが、電界最
大点12の近傍に設定するとスロットモード放射時の電
界に影響を及ぼすので避けた方が良い。またショートピ
ン4の近傍に設定しても容量結合しにくいので避けた方
が良い。インピーダンス整合は、給電用導体板5と共振
用導体板2との間の容量を適当な値に選ぶことによって
実現される。
説明する。図1は本発明の平面アンテナの第1実施例を
示す図である。グランド用導体板1の上部に周囲長が使
用周波数の波長の約1/2である共振用導体板2が配置
される。また、周囲長を短縮するためにグランド用導体
板1と共振用導体板2の間の空間に誘電体3を充填する
場合もある。ショートピン4は2つの導体板を短絡して
おり、共振用導体板2の端部に位置している。給電用導
体板5は共振用導体板2上に距離xの間隔で容量結合し
ており、RF信号を伝送する同軸ケーブル6の中心線7
と接続されている。また、同軸ケーブル6の外皮導体8
はハンダ付け等の手段によりグランド用導体板1に固着
され、中心線7は誘電体の穴9、共振用導体板の穴10
を通じて共振用導体板2に非接触で給電用導体板5に至
る。給電点11はどの位置に設定しても良いが、電界最
大点12の近傍に設定するとスロットモード放射時の電
界に影響を及ぼすので避けた方が良い。またショートピ
ン4の近傍に設定しても容量結合しにくいので避けた方
が良い。インピーダンス整合は、給電用導体板5と共振
用導体板2との間の容量を適当な値に選ぶことによって
実現される。
【0009】図2は図1における給電用導体板5と共振
用導体板2の距離xを変化させた場合の給電点11から
アンテナ側をみた反射係数(実測値)のスミス図表、図
3は距離xを変化させた場合の給電点11からアンテナ
側を見たVSWR特性(実測値)を示す。測定に使用し
たアンテナ寸法と測定条件は以下の通りである。 グラ
ンド用導体板1の寸法 − 縦150mm×横48mm 共振用導体板2の寸法 − 縦27mm×横31m
m アンテナ高さ − 5mm 充填誘電体3の比誘電率 − 3.0 給電用導体板5の寸法 − 5mm×3mm 周波数f1 − 775MHz 周波数f2 − 800MHz 周波数f3 − 825MHz この条件で、給電用導体板5と共振用導体板2との距離
x=2.0mm(インピーダンス整合がとれている状
態)からxを大きく(x=2.5)すると、すなわち結
合容量を小さくすると中心周波数は高域に移動し、中心
周波数におけるアンテナ側のインピーダンスは50Ωよ
りも大きくなる(スミス図表上の反射係数特性の描く円
弧の直径が小さくなる)。また、xを小さく(x=1.
5)すると、すなわち結合容量を大きくすると中心周波
数は低域に移動し、中心周波数におけるアンテナ側のイ
ンピーダンスは50Ωよりも小さくなる(スミス図表上
の反射係数特性の描く円弧の直径が大きくなる)。この
ことは共振用金属板をLC並列共振器と給電部の容量を
組み合わせた等価回路からも推察される。図4は本発明
の平面アンテナの等価回路を示す図であり、共振回路の
Lは8.0nH、Cは4.0pF、放射抵抗Rは800
Ωと仮定する。給電部のCinを1.3pF、1.0p
F、0.8pFの3通りに変化させたときの反射係数
(計算値)のスミス図表を図5に、VSWR特性(計算
値)を図6にそれぞれ示す。
用導体板2の距離xを変化させた場合の給電点11から
アンテナ側をみた反射係数(実測値)のスミス図表、図
3は距離xを変化させた場合の給電点11からアンテナ
側を見たVSWR特性(実測値)を示す。測定に使用し
たアンテナ寸法と測定条件は以下の通りである。 グラ
ンド用導体板1の寸法 − 縦150mm×横48mm 共振用導体板2の寸法 − 縦27mm×横31m
m アンテナ高さ − 5mm 充填誘電体3の比誘電率 − 3.0 給電用導体板5の寸法 − 5mm×3mm 周波数f1 − 775MHz 周波数f2 − 800MHz 周波数f3 − 825MHz この条件で、給電用導体板5と共振用導体板2との距離
x=2.0mm(インピーダンス整合がとれている状
態)からxを大きく(x=2.5)すると、すなわち結
合容量を小さくすると中心周波数は高域に移動し、中心
周波数におけるアンテナ側のインピーダンスは50Ωよ
りも大きくなる(スミス図表上の反射係数特性の描く円
弧の直径が小さくなる)。また、xを小さく(x=1.
5)すると、すなわち結合容量を大きくすると中心周波
数は低域に移動し、中心周波数におけるアンテナ側のイ
ンピーダンスは50Ωよりも小さくなる(スミス図表上
の反射係数特性の描く円弧の直径が大きくなる)。この
ことは共振用金属板をLC並列共振器と給電部の容量を
組み合わせた等価回路からも推察される。図4は本発明
の平面アンテナの等価回路を示す図であり、共振回路の
Lは8.0nH、Cは4.0pF、放射抵抗Rは800
Ωと仮定する。給電部のCinを1.3pF、1.0p
F、0.8pFの3通りに変化させたときの反射係数
(計算値)のスミス図表を図5に、VSWR特性(計算
値)を図6にそれぞれ示す。
【0010】前述のアンテナ寸法にて作製した本発明の
平面アンテナと逆F型アンテナとのXZ平面内での垂直
偏波成分の放射パターンの比較を図7に、水平偏波成分
の放射パターンの比較を図8に、それぞれの偏波成分の
ピーク利得の比較表を図9に示す。図7と図8におい
て、実線が本発明のアンテナ、点線が逆F型アンテナの
放射パターンである。垂直偏波成分においては、本発明
の平面アンテナと逆F型アンテナはほぼ同等である。水
平偏波成分では2.5dB程度本発明の平面アンテナが
勝っているが、両アンテナともXY平面内の指向性が歪
んでおり、単純な比較はできない。
平面アンテナと逆F型アンテナとのXZ平面内での垂直
偏波成分の放射パターンの比較を図7に、水平偏波成分
の放射パターンの比較を図8に、それぞれの偏波成分の
ピーク利得の比較表を図9に示す。図7と図8におい
て、実線が本発明のアンテナ、点線が逆F型アンテナの
放射パターンである。垂直偏波成分においては、本発明
の平面アンテナと逆F型アンテナはほぼ同等である。水
平偏波成分では2.5dB程度本発明の平面アンテナが
勝っているが、両アンテナともXY平面内の指向性が歪
んでおり、単純な比較はできない。
【0011】また、本発明の平面アンテナは給電点11
の位置をショートピン4の位置とは独立に自由に選択す
ることができるので、例えばグランド用導体板1の裏側
に同軸ケーブル6の外皮導体8を固定する固着部13を
持ってくるとき、背高の電子部品が近傍にあるような位
置に置くのを避けることができる。よって、例えばグラ
ンド用導体板1の裏側に回路基板が位置する場合、回路
基板上のレイアウト変更にも、給電点11の位置を変更
することで柔軟に対応することが可能となる。さらに、
材料のばらつき、アンテナ加工時の寸法のばらつき、取
付位置や取付方法のばらつきなどによってインピーダン
ス整合の状態が変化し、VSWR特性が仕様を満足しな
い場合は、共振用導体板2に対する給電用導体板5の位
置を変えたり給電用導体板5を削って面積を減少させる
ことで、仕様を満足することが可能となる。
の位置をショートピン4の位置とは独立に自由に選択す
ることができるので、例えばグランド用導体板1の裏側
に同軸ケーブル6の外皮導体8を固定する固着部13を
持ってくるとき、背高の電子部品が近傍にあるような位
置に置くのを避けることができる。よって、例えばグラ
ンド用導体板1の裏側に回路基板が位置する場合、回路
基板上のレイアウト変更にも、給電点11の位置を変更
することで柔軟に対応することが可能となる。さらに、
材料のばらつき、アンテナ加工時の寸法のばらつき、取
付位置や取付方法のばらつきなどによってインピーダン
ス整合の状態が変化し、VSWR特性が仕様を満足しな
い場合は、共振用導体板2に対する給電用導体板5の位
置を変えたり給電用導体板5を削って面積を減少させる
ことで、仕様を満足することが可能となる。
【0012】図10に共振用導体板2に対する給電用導
体板5の位置を変えることでVSWR特性を調整する手
順を示す。(a)は未調整状態の平面アンテナの断面図
である。もしこの状態で給電部から平面アンテナ側を見
たインピーダンスが50Ωよりも低い場合、断面図
(b)のように同軸ケーブル6の中心線7を折り曲げて
給電用導体板5を共振用導体板2から遠ざけることでイ
ンピーダンスを50Ωに近づければ良い。同時に中心周
波数も上昇するが、これは上面図(c)のように共振用
導体板2の面積を増加させたり、または上面図(d)の
ように切れ込みを入れて周囲長の増加を図ることで、イ
ンピーダンス整合状態を保ったまま中心周波数を再び下
降させれば良い。逆に給電部から平面アンテナ側を見た
インピーダンスが50Ωよりも高い場合、断面図(e)
のように同軸ケーブル6の中心線7を折り曲げて給電用
導体板5を共振用導体板2に近づけることでインピーダ
ンスを50Ωに近づければ良い。同時に中心周波数も下
降するが、これは上面図(f)のように共振用導体板2
の面積を減少させることで、インピーダンス整合状態を
保ったまま中心周波数を再び上昇させれば良い。
体板5の位置を変えることでVSWR特性を調整する手
順を示す。(a)は未調整状態の平面アンテナの断面図
である。もしこの状態で給電部から平面アンテナ側を見
たインピーダンスが50Ωよりも低い場合、断面図
(b)のように同軸ケーブル6の中心線7を折り曲げて
給電用導体板5を共振用導体板2から遠ざけることでイ
ンピーダンスを50Ωに近づければ良い。同時に中心周
波数も上昇するが、これは上面図(c)のように共振用
導体板2の面積を増加させたり、または上面図(d)の
ように切れ込みを入れて周囲長の増加を図ることで、イ
ンピーダンス整合状態を保ったまま中心周波数を再び下
降させれば良い。逆に給電部から平面アンテナ側を見た
インピーダンスが50Ωよりも高い場合、断面図(e)
のように同軸ケーブル6の中心線7を折り曲げて給電用
導体板5を共振用導体板2に近づけることでインピーダ
ンスを50Ωに近づければ良い。同時に中心周波数も下
降するが、これは上面図(f)のように共振用導体板2
の面積を減少させることで、インピーダンス整合状態を
保ったまま中心周波数を再び上昇させれば良い。
【0013】図11に給電用導体板5の面積を変えるこ
とでVSWR特性を調整する手順を示す。(a)は未調
整状態の平面アンテナの断面図である。もしこの状態で
給電部から平面アンテナ側を見たインピーダンスが50
Ωよりも低い場合、断面図(b)のように給電用導体板
5の面積を縮小することでインピーダンスを50Ωに近
づければ良い。逆に給電部から平面アンテナ側を見たイ
ンピーダンスが50Ωよりも高い場合、上面図(c)の
ように給電用導体板5の面積を拡大することでインピー
ダンスを50Ωに近づければ良い。
とでVSWR特性を調整する手順を示す。(a)は未調
整状態の平面アンテナの断面図である。もしこの状態で
給電部から平面アンテナ側を見たインピーダンスが50
Ωよりも低い場合、断面図(b)のように給電用導体板
5の面積を縮小することでインピーダンスを50Ωに近
づければ良い。逆に給電部から平面アンテナ側を見たイ
ンピーダンスが50Ωよりも高い場合、上面図(c)の
ように給電用導体板5の面積を拡大することでインピー
ダンスを50Ωに近づければ良い。
【0014】図12に上述の実施例の変形例として給電
用導体板5をネジ式にした場合のVSWR特性の調整手
順を示す。(a)は未調整状態の平面アンテナの断面図
である。調整用ネジ16は給電用導体板5と同軸ケーブ
ル6の中心線7を接続する役割も果たしている。誘電体
3の穴の内壁にはタップが存在する。もしこの状態で給
電部から平面アンテナ側を見たインピーダンスが50Ω
よりも低い場合、断面図(b)のように調整用ネジ16
を右に回して給電用導体板5の位置を上昇させることで
インピーダンスを50Ωに近づければ良い。逆に給電部
から平面アンテナ側を見たインピーダンスが50Ωより
も高い場合、断面図(c)のように調整用ネジ16を左
に回して給電用導体板5の位置を下降させることでイン
ピーダンスを50Ωに近づければ良い。
用導体板5をネジ式にした場合のVSWR特性の調整手
順を示す。(a)は未調整状態の平面アンテナの断面図
である。調整用ネジ16は給電用導体板5と同軸ケーブ
ル6の中心線7を接続する役割も果たしている。誘電体
3の穴の内壁にはタップが存在する。もしこの状態で給
電部から平面アンテナ側を見たインピーダンスが50Ω
よりも低い場合、断面図(b)のように調整用ネジ16
を右に回して給電用導体板5の位置を上昇させることで
インピーダンスを50Ωに近づければ良い。逆に給電部
から平面アンテナ側を見たインピーダンスが50Ωより
も高い場合、断面図(c)のように調整用ネジ16を左
に回して給電用導体板5の位置を下降させることでイン
ピーダンスを50Ωに近づければ良い。
【0015】図13は本発明の平面アンテナの第2実施
例を示す斜視図で、同軸ケーブル6がグランド用導体板
1の表面に配線され、外皮導体8の固着部13も表面に
存在している。共振用導体板2の上に距離をおいて配置
される給電用導体板5と同軸ケーブル6の中心線7との
接続は誘電体3の外側で行われる。この場合も、平面ア
ンテナ周囲に電子部品14あるいはモールド材内壁の突
起24等が存在する時は、給電部を設定し易い場所に移
動すれば良く、設計の自由度が上昇する。
例を示す斜視図で、同軸ケーブル6がグランド用導体板
1の表面に配線され、外皮導体8の固着部13も表面に
存在している。共振用導体板2の上に距離をおいて配置
される給電用導体板5と同軸ケーブル6の中心線7との
接続は誘電体3の外側で行われる。この場合も、平面ア
ンテナ周囲に電子部品14あるいはモールド材内壁の突
起24等が存在する時は、給電部を設定し易い場所に移
動すれば良く、設計の自由度が上昇する。
【0016】図14は本発明の平面アンテナの第3実施
例を示す斜視図である。ここでは、前述の共振用導体板
2と誘電体3と給電用導体板5とを一体化して多層基板
28にて実現している。共振用メタライズ層17が内層
され、給電部ではメタライズ除去部分18が存在する。
表面には給電用メタライズ層19が設けられ、給電用ス
ルーホール20で中心線7と接続されている。また、端
部近傍に設けたショート用スルーホール21にて共振用
メタライズ層17はグランド用導体板1に短絡されてい
る。VSWR特性の調整の場合は給電用メタライズ層1
9を削ったり面積を追加したりすれば良い。また、それ
に伴って中心周波数が移動した場合には、共振用メタラ
イズ層17上の誘電体の一部取り除いた調整用切り欠き
部22などを通じて共振用メタライズ層17を削ったり
面積を追加したりすれば良い。
例を示す斜視図である。ここでは、前述の共振用導体板
2と誘電体3と給電用導体板5とを一体化して多層基板
28にて実現している。共振用メタライズ層17が内層
され、給電部ではメタライズ除去部分18が存在する。
表面には給電用メタライズ層19が設けられ、給電用ス
ルーホール20で中心線7と接続されている。また、端
部近傍に設けたショート用スルーホール21にて共振用
メタライズ層17はグランド用導体板1に短絡されてい
る。VSWR特性の調整の場合は給電用メタライズ層1
9を削ったり面積を追加したりすれば良い。また、それ
に伴って中心周波数が移動した場合には、共振用メタラ
イズ層17上の誘電体の一部取り除いた調整用切り欠き
部22などを通じて共振用メタライズ層17を削ったり
面積を追加したりすれば良い。
【0017】図15は本発明の平面アンテナの第4実施
例を示す断面図である。本実施例は共振用導体板2と容
量結合させる手段として導体ピンを用いたものである。
図においてグランド用導体板1とこれに平行にされた共
振用導体板2とが間に誘電体3を充填されている。給電
用導体ピン25は共振用導体板2に非接触で、共振用導
体板2、誘電体3、グランド用導体板1にそれぞれ開け
られた穴を貫通し、先端を共振用導体板2の上に出し、
下端は同軸ケーブル6の中心線7が接続されている。本
実施例でのVSWR特性の調整は、給電用導体ピン25
のうち共振用導体板2から上に突出している部位の長さ
を調整して行う。もしこの状態で給電部から平面アンテ
ナ側を見たインピーダンスが50Ωよりも低い場合、給
電用導体ピン25の先端の長さを短くしてインピーダン
スを50Ωに近づければ良い。逆に給電部から平面アン
テナ側を見たインピーダンスが50Ωよりも高い場合、
給電用導体ピン25の先端の長さを長くしてインピーダ
ンスを50Ωに近づければ良い。
例を示す断面図である。本実施例は共振用導体板2と容
量結合させる手段として導体ピンを用いたものである。
図においてグランド用導体板1とこれに平行にされた共
振用導体板2とが間に誘電体3を充填されている。給電
用導体ピン25は共振用導体板2に非接触で、共振用導
体板2、誘電体3、グランド用導体板1にそれぞれ開け
られた穴を貫通し、先端を共振用導体板2の上に出し、
下端は同軸ケーブル6の中心線7が接続されている。本
実施例でのVSWR特性の調整は、給電用導体ピン25
のうち共振用導体板2から上に突出している部位の長さ
を調整して行う。もしこの状態で給電部から平面アンテ
ナ側を見たインピーダンスが50Ωよりも低い場合、給
電用導体ピン25の先端の長さを短くしてインピーダン
スを50Ωに近づければ良い。逆に給電部から平面アン
テナ側を見たインピーダンスが50Ωよりも高い場合、
給電用導体ピン25の先端の長さを長くしてインピーダ
ンスを50Ωに近づければ良い。
【0018】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明の平面ア
ンテナは給電用導体板と共振用導体板または共振用導体
ピンを容量結合させることによって給電を行うので、給
電位置をショートピンの近傍に限定せずに自由に選択す
ることができるため、設計の自由度が向上する。また、
結合の容量を変化させることでインピーダンス整合状態
を変えることができるため、VSWR特性が仕様を満足
しない場合でも、共振用導体板に対する給電用導体板
(またはピン)の位置を変えたり給電用導体板の面積
(または給電用導体ピンの長さ)を変化させる等して、
仕様を満足するようにインピーダンス調整が容易にでき
る。
ンテナは給電用導体板と共振用導体板または共振用導体
ピンを容量結合させることによって給電を行うので、給
電位置をショートピンの近傍に限定せずに自由に選択す
ることができるため、設計の自由度が向上する。また、
結合の容量を変化させることでインピーダンス整合状態
を変えることができるため、VSWR特性が仕様を満足
しない場合でも、共振用導体板に対する給電用導体板
(またはピン)の位置を変えたり給電用導体板の面積
(または給電用導体ピンの長さ)を変化させる等して、
仕様を満足するようにインピーダンス調整が容易にでき
る。
【図1】本発明平面アンテナの第1実施例の斜視図。
【図2】本発明平面アンテナの反射係数(実測値)を示
すスミス図表。
すスミス図表。
【図3】本発明平面アンテナのVSWR(実測値)を示
す特性図。
す特性図。
【図4】本発明平面アンテナの等価回路図。
【図5】本発明平面アンテナの反射係数(計算値)を示
すスミス図表。
すスミス図表。
【図6】本発明平面アンテナのVSWR(計算値)を示
す特性図。
す特性図。
【図7】本発明平面アンテナと逆F型アンテナの垂直偏
波成分の放射パターンを示す特性図。
波成分の放射パターンを示す特性図。
【図8】本発明平面アンテナと逆F型アンテナの水平偏
波成分の放射パターンを示す特性図。
波成分の放射パターンを示す特性図。
【図9】本発明平面アンテナと逆F型アンテナのピーク
利得を示す特性表。
利得を示す特性表。
【図10】本発明平面アンテナのVSWR特性の調整方
法の例を示し、(a)(b)(e)は平面アンテナの断
面図、(c)(d)(f)は平面アンテナの上面図。
法の例を示し、(a)(b)(e)は平面アンテナの断
面図、(c)(d)(f)は平面アンテナの上面図。
【図11】本発明平面アンテナのVSWR特性の調整方
法の他の例を示し、(a)(b)は平面アンテナの断面
図、(c)は平面アンテナの上面図。
法の他の例を示し、(a)(b)は平面アンテナの断面
図、(c)は平面アンテナの上面図。
【図12】本発明平面アンテナのVSWR特性の調整方
法のさらに他の例を示し、(a)(b)(c)は平面ア
ンテナの断面図。
法のさらに他の例を示し、(a)(b)(c)は平面ア
ンテナの断面図。
【図13】本発明平面アンテナの第2実施例の斜視図。
【図14】本発明平面アンテナの第3実施例の斜視図。
【図15】本発明平面アンテナの第4実施例の断面図。
【図16】従来技術を示し、(a)は逆F型アンテナの
斜視図、(b)は逆F型アンテナの給電方法を説明する
ための図、(c)は携帯電話に平面アンテナが取り付け
られた状態を示す斜視図。
斜視図、(b)は逆F型アンテナの給電方法を説明する
ための図、(c)は携帯電話に平面アンテナが取り付け
られた状態を示す斜視図。
1:グランド用導体板 2:共振用導体板 3:誘
電体 4:ショートピン 5:給電用導体板 6:同
軸ケーブル 7:中心線 8:外皮導体 9:誘
電体の穴 10:共振用導体板の穴 11:給電点 12:
電界最大点 13:固着部 14:電子部品 15:
回路基板 16:調整用ネジ 17:共振用メタライズ
層 18:メタライズ除去部分 19:給電用メタライズ
層 20:給電用スルーホール 21:ショート用スルー
ホール 22:調整用切り欠き部 23:給電部 24:突起 25:給電用導体ピン 2
6:平面アンテナ 27:無線機筐体 28:多層基板 2
9:スピーカ 30:入力キー 31:マイク
電体 4:ショートピン 5:給電用導体板 6:同
軸ケーブル 7:中心線 8:外皮導体 9:誘
電体の穴 10:共振用導体板の穴 11:給電点 12:
電界最大点 13:固着部 14:電子部品 15:
回路基板 16:調整用ネジ 17:共振用メタライズ
層 18:メタライズ除去部分 19:給電用メタライズ
層 20:給電用スルーホール 21:ショート用スルー
ホール 22:調整用切り欠き部 23:給電部 24:突起 25:給電用導体ピン 2
6:平面アンテナ 27:無線機筐体 28:多層基板 2
9:スピーカ 30:入力キー 31:マイク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 13/08
Claims (1)
- 【請求項1】周囲長が使用周波数の波長の約1/2の共
振用導体板と、前記共振用導体板下に当該共振用導体板
と平行に配置されるグランド用導体板と、前記導体板同
士を電気的に短絡するショートピンと、前記共振用導体
板と容量結合する当該共振用導体板上の給電用導体ピン
が具備され、前記給電用導体ピンが、前記共振用導体板
の任意の位置に形成する開口に非接触で当該共振用導体
板下から貫通して容量結合することを特徴とする平面ア
ンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28895193A JP3237978B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-11-18 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-187878 | 1993-07-29 | ||
JP18787893 | 1993-07-29 | ||
JP28895193A JP3237978B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-11-18 | 平面アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0794937A JPH0794937A (ja) | 1995-04-07 |
JP3237978B2 true JP3237978B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=26504619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28895193A Expired - Fee Related JP3237978B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-11-18 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3237978B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002344232A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-11-29 | Samsung Electronics Co Ltd | 平面アンテナ及びその給電構造 |
DE102004016158B4 (de) * | 2004-04-01 | 2010-06-24 | Kathrein-Werke Kg | Antenne nach planarer Bauart |
JP7028212B2 (ja) * | 2019-03-26 | 2022-03-02 | 株式会社Soken | アンテナ装置 |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP28895193A patent/JP3237978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0794937A (ja) | 1995-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6603430B1 (en) | Handheld wireless communication devices with antenna having parasitic element | |
US7162264B2 (en) | Tunable parasitic resonators | |
US8212731B2 (en) | Antenna device and communication apparatus | |
US6680700B2 (en) | Miniaturized microwave antenna | |
JP3721168B2 (ja) | 小型無線機用アンテナ装置 | |
JP2001085929A (ja) | 非対称ダイポール・アンテナ組立体 | |
JPWO2004109857A1 (ja) | アンテナとそれを用いた電子機器 | |
KR20010098596A (ko) | 칩형 안테나 소자와 안테나 장치 및 이것을 탑재한 통신기기 | |
JP2002164729A (ja) | マルチバンド・マイクロ波アンテナ | |
JP2003505963A (ja) | 容量性同調広帯域アンテナ構造 | |
US6545641B2 (en) | Patch antenna for the microwave range | |
JP4823433B2 (ja) | 移動電話のための統合アンテナ | |
US20020177416A1 (en) | Radio communications device | |
WO2002054533A1 (fr) | Antenne et dispositif de communication mettant en oeuvre celle-ci | |
JP4263972B2 (ja) | 表面実装型アンテナおよびアンテナ装置ならびに無線通信装置 | |
JP3425073B2 (ja) | 携帯無線機 | |
US6646619B2 (en) | Broadband antenna assembly of matching circuitry and ground plane conductive radiating element | |
JP3253255B2 (ja) | 携帯無線機用アンテナおよびそれを用いた携帯無線機 | |
EP1360738B1 (en) | Antenna device and method of adjusting said antenna device | |
WO2018154132A1 (en) | Antenna arrangement and a device comprising such an antenna arrangement | |
JP4047283B2 (ja) | マイクロ波アンテナ | |
JP3467164B2 (ja) | 逆fアンテナ | |
JP2005020433A (ja) | 表面実装型アンテナおよびアンテナ装置ならびに無線通信装置 | |
JP3369019B2 (ja) | 携帯電話機用アンテナ | |
JP3237978B2 (ja) | 平面アンテナ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071005 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081005 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |