JP3384524B2 - マイクロストリップアンテナ装置 - Google Patents
マイクロストリップアンテナ装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多共振でかつ高性
能なプリント形のマイクロストリップアンテナ装置に関
するものである。
能なプリント形のマイクロストリップアンテナ装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は特願昭５９−１６２６９０で提
案された従来の２共振板状逆Ｆ形アンテナの例である。
２１は放射板ａ，２２は放射板ｂ，２３はグランド板、
２４，２５はスタブ、２６は給電点、２７は給電線であ
る。ここで、放射板ａの大きさ（Ｌ１×Ｌ２）と放射板
ｂの大きさ（Ｌ３×Ｌ４）が違い、これにより放射板ａ
と放射板ｂのそれぞれの共振周波数で共振して２共振と
なる。即ち、放射板ａで構成される板状逆Ｆ形アンテナ
Ａと、その上にのせられた板状逆Ｆ形アンテナＢの二つ
が独立に共振しており、それを一つの給電線で給電した
ものである。このため、厚さｈ２は単一の板状逆Ｆ形ア
ンテナの厚さｈ１のほぼ２倍を必要とする。
案された従来の２共振板状逆Ｆ形アンテナの例である。
２１は放射板ａ，２２は放射板ｂ，２３はグランド板、
２４，２５はスタブ、２６は給電点、２７は給電線であ
る。ここで、放射板ａの大きさ（Ｌ１×Ｌ２）と放射板
ｂの大きさ（Ｌ３×Ｌ４）が違い、これにより放射板ａ
と放射板ｂのそれぞれの共振周波数で共振して２共振と
なる。即ち、放射板ａで構成される板状逆Ｆ形アンテナ
Ａと、その上にのせられた板状逆Ｆ形アンテナＢの二つ
が独立に共振しており、それを一つの給電線で給電した
ものである。このため、厚さｈ２は単一の板状逆Ｆ形ア
ンテナの厚さｈ１のほぼ２倍を必要とする。
【０００３】他の例としては図１１のＡ〜Ｃがある（"H
andbook of MICROSTRIP ANTENNAS",J.R.James ＆ P.S.H
all)。これは、マイクロストリップアンテナ（以下ＭＳ
Ａと言う）の断面構造を示したもので、３１は放射板
ａ，３２は放射板ｂ，３３はグランド板、３４，３５は
給電線である。これらについても放射板ａと放射板ｂの
大きさ、構造が違い、それぞれが独立の共振をして２共
振になるものである。従って、各周波数を比較的任意に
とれる利点はあるが、基本的に２つのアンテナを重ねた
構造であるため、アンテナ容積が大きくなり、構造も複
雑になる欠点があった。
andbook of MICROSTRIP ANTENNAS",J.R.James ＆ P.S.H
all)。これは、マイクロストリップアンテナ（以下ＭＳ
Ａと言う）の断面構造を示したもので、３１は放射板
ａ，３２は放射板ｂ，３３はグランド板、３４，３５は
給電線である。これらについても放射板ａと放射板ｂの
大きさ、構造が違い、それぞれが独立の共振をして２共
振になるものである。従って、各周波数を比較的任意に
とれる利点はあるが、基本的に２つのアンテナを重ねた
構造であるため、アンテナ容積が大きくなり、構造も複
雑になる欠点があった。
【０００４】これらの欠点を解決することを目的として
提案されたのが図１２に示すようにＭＳＡに細隙を入れ
２共振させた構造である（特願平７−３１４９８８）。
この構造は、両素子とも片側を短絡することで、両周波
数共λ／４ＭＳＡとして動作するようになっている。こ
こで、共振波長をλｅ１，λｅ２とすると、方形放射導
体板１の長さＬは、（１／４）λｅ２，（１／４）λｅ
１より小さい。それぞれの素子に流れる電流Ｉ１とＩ２
のイメージ電流がグランド導体板２へ流れる。グランド
導体板２の代わりに図１３Ａの携帯電話を想定した大き
さの金属筐体１１に、短絡板４を上向きにして設置した
場合、グランド導体板２上と同様に金属筐体１１にイメ
ージ電流が流れ、筐体自体もアンテナとして動作する。
そのため、筐体の長さが放射パターンに影響を与えてく
る。その影響の度合いは周波数によって変化してくる。
提案されたのが図１２に示すようにＭＳＡに細隙を入れ
２共振させた構造である（特願平７−３１４９８８）。
この構造は、両素子とも片側を短絡することで、両周波
数共λ／４ＭＳＡとして動作するようになっている。こ
こで、共振波長をλｅ１，λｅ２とすると、方形放射導
体板１の長さＬは、（１／４）λｅ２，（１／４）λｅ
１より小さい。それぞれの素子に流れる電流Ｉ１とＩ２
のイメージ電流がグランド導体板２へ流れる。グランド
導体板２の代わりに図１３Ａの携帯電話を想定した大き
さの金属筐体１１に、短絡板４を上向きにして設置した
場合、グランド導体板２上と同様に金属筐体１１にイメ
ージ電流が流れ、筐体自体もアンテナとして動作する。
そのため、筐体の長さが放射パターンに影響を与えてく
る。その影響の度合いは周波数によって変化してくる。
【０００５】例えば、Ｌ＝３０mm，Ｗ＝３０mm，ｔ＝4.
８mm，比誘電率2.６の誘電体を用い、コンデンサＣ１を
約３pF，コンデンサＣ２を約0.５pFとしたアンテナを図
１３Ａの金属筐体１１に設置した場合のリターンロス図
を図１３Ｂに示す。Ｃ１側の素子でｆ＝８２０ＭHz，Ｃ
２側の素子でｆ＝1.４９ＧHzに共振させており、２共振
していることがわかる。このときの各々の共振周波数に
おける放射パターンを図１４に示す。共にＥθ成分が高
くなっていることがわかる。
８mm，比誘電率2.６の誘電体を用い、コンデンサＣ１を
約３pF，コンデンサＣ２を約0.５pFとしたアンテナを図
１３Ａの金属筐体１１に設置した場合のリターンロス図
を図１３Ｂに示す。Ｃ１側の素子でｆ＝８２０ＭHz，Ｃ
２側の素子でｆ＝1.４９ＧHzに共振させており、２共振
していることがわかる。このときの各々の共振周波数に
おける放射パターンを図１４に示す。共にＥθ成分が高
くなっていることがわかる。
【０００６】図１２のコンデンサＣ２を取り去り、Ｃ２
の付いていた方の導体板の長さをけずってＬ２とし（Ｃ
１側はＬのまま）、Ｌ＝３０mm，Ｌ２＝２5.５mm，Ｗ＝
２５mm，ｔ＝4.８mm，比誘電率2.６の誘電体を用い、コ
ンデンサＣ１を約３pFとしたアンテナを図１３Ａの金属
筐体１１に設置した場合のリターンロス図を図１５に示
す。Ｃ１側の素子でｆ＝８２０ＭHz，Ｃ２側の素子でｆ
＝2.１４ＧHzに共振させており、２共振していることが
わかる。このときの各々の共振周波数における放射パタ
ーンを図１６に示す。ｆ＝８２０ＭHzでは図１４と同様
にＥθ成分が高くなっている。しかし、ｆ＝2.１４ＧHz
ではＥθ成分が低くなっており、特に＋Ｘ軸方向のレベ
ルが約−４dBに落ちている。
の付いていた方の導体板の長さをけずってＬ２とし（Ｃ
１側はＬのまま）、Ｌ＝３０mm，Ｌ２＝２5.５mm，Ｗ＝
２５mm，ｔ＝4.８mm，比誘電率2.６の誘電体を用い、コ
ンデンサＣ１を約３pFとしたアンテナを図１３Ａの金属
筐体１１に設置した場合のリターンロス図を図１５に示
す。Ｃ１側の素子でｆ＝８２０ＭHz，Ｃ２側の素子でｆ
＝2.１４ＧHzに共振させており、２共振していることが
わかる。このときの各々の共振周波数における放射パタ
ーンを図１６に示す。ｆ＝８２０ＭHzでは図１４と同様
にＥθ成分が高くなっている。しかし、ｆ＝2.１４ＧHz
ではＥθ成分が低くなっており、特に＋Ｘ軸方向のレベ
ルが約−４dBに落ちている。
【０００７】周波数が高くなると、波長が短くなり、筐
体の見かけの大きさが大きくなり、筐体上のイメージ電
流の影響が高まり、放射パターンのレベルが下がったた
めと考えられる。
体の見かけの大きさが大きくなり、筐体上のイメージ電
流の影響が高まり、放射パターンのレベルが下がったた
めと考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
以上のように共振周波数を高くすると、放射パターンの
レベルが低下する欠点があった。本発明はアンテナを小
形化すると共に、このような問題点を解決するためにな
されたものである。
以上のように共振周波数を高くすると、放射パターンの
レベルが低下する欠点があった。本発明はアンテナを小
形化すると共に、このような問題点を解決するためにな
されたものである。
【０００９】
（１）請求項１の発明は、グランド導体板、方形放射導
体板、短絡板，同軸給電線及び複数のコンデンサから成
るマイクロストリップアンテナ装置に関する。グランド
導体板と方形放射導体板とは平行に配され、方形放射導
体板の一辺のほぼ中央部よりほぼ直角に細隙が形成さ
れ、同軸給電線の内導体は、方形放射導体板に、外導体
はグランド導体板にそれぞれ接続される。
体板、短絡板，同軸給電線及び複数のコンデンサから成
るマイクロストリップアンテナ装置に関する。グランド
導体板と方形放射導体板とは平行に配され、方形放射導
体板の一辺のほぼ中央部よりほぼ直角に細隙が形成さ
れ、同軸給電線の内導体は、方形放射導体板に、外導体
はグランド導体板にそれぞれ接続される。
【００１０】方形放射導体板の一辺の細隙で２分割され
た各々の分割辺とその直下のグランド導体板の間にコン
デンサがそれぞれ接続され、方形放射導体板の一辺と対
向する他辺の、分割辺の一方と対向する部分とその直下
のグランド導体板との間に短絡板が接続され、方形放射
導体板の他辺の、分割辺の他方と対向する部分とその直
下のグランド導体板の間にコンデンサが接続される。
た各々の分割辺とその直下のグランド導体板の間にコン
デンサがそれぞれ接続され、方形放射導体板の一辺と対
向する他辺の、分割辺の一方と対向する部分とその直下
のグランド導体板との間に短絡板が接続され、方形放射
導体板の他辺の、分割辺の他方と対向する部分とその直
下のグランド導体板の間にコンデンサが接続される。
【００１１】方形放射導体板の細隙で区分され、他辺に
短絡板が接続されて、λ／４（λは波長）放射板として
動作する一方の半部と対応するアンテナの第１種の共振
周波数（ｆ１）における管内波長をλｅ１とし、方形放
射導体板の細隙で区分され、他辺にコンデンサが接続さ
れて、λ／２放射板として作用する他方の半部と対応す
るアンテナの第２種の共振周波数（ｆ２；ｆ１＜ｆ２）
における管内波長をλｅ２としたとき、方形放射導体板
の細隙の形成された辺と直角な辺の長さが、（１／４）
λｅ１及び（１／２）λｅ２より小さく設定される。
短絡板が接続されて、λ／４（λは波長）放射板として
動作する一方の半部と対応するアンテナの第１種の共振
周波数（ｆ１）における管内波長をλｅ１とし、方形放
射導体板の細隙で区分され、他辺にコンデンサが接続さ
れて、λ／２放射板として作用する他方の半部と対応す
るアンテナの第２種の共振周波数（ｆ２；ｆ１＜ｆ２）
における管内波長をλｅ２としたとき、方形放射導体板
の細隙の形成された辺と直角な辺の長さが、（１／４）
λｅ１及び（１／２）λｅ２より小さく設定される。
【００１２】（２）請求項２の発明では、前記（１）に
おいて、短絡板が複数とされる。 （３）請求項３の発明では、前記（１）において、方形
放射導体板の細隙で２分割された分割辺の一方（他辺の
短絡板の接続された部分と対向する）にほぼ直角に１個
または複数個の第２の細隙が形成され、それらの第２の
細隙によって分割辺の一方がｎ個（ｎ≧２）に分割さ
れ、それらの分割された各々の部分とその直下のグラン
ド導体板の間に、それぞれコンデンサが接続される。
おいて、短絡板が複数とされる。 （３）請求項３の発明では、前記（１）において、方形
放射導体板の細隙で２分割された分割辺の一方（他辺の
短絡板の接続された部分と対向する）にほぼ直角に１個
または複数個の第２の細隙が形成され、それらの第２の
細隙によって分割辺の一方がｎ個（ｎ≧２）に分割さ
れ、それらの分割された各々の部分とその直下のグラン
ド導体板の間に、それぞれコンデンサが接続される。
【００１３】方形放射導体板の一方の半部の第２の細隙
によりｎ個に再分割された部分とそれぞれ対応するアン
テナの第１種の共振周波数（ｆ１−１…ｆ１−ｎ）にお
ける管内波長をλｅ１−１…λｅ１−ｎとしたとき、方
形放射導体板の細隙の形成された辺と直角な辺の長さ
が、（１／４）λｅ１−ｉ（ｉ＝２…ｎ）より小さく設
定される。
によりｎ個に再分割された部分とそれぞれ対応するアン
テナの第１種の共振周波数（ｆ１−１…ｆ１−ｎ）にお
ける管内波長をλｅ１−１…λｅ１−ｎとしたとき、方
形放射導体板の細隙の形成された辺と直角な辺の長さ
が、（１／４）λｅ１−ｉ（ｉ＝２…ｎ）より小さく設
定される。
【００１４】（４）請求項４の発明では、前記（３）に
おいて、方形放射導体板の一方の半部の第２細隙により
ｎ個に分割された各々がコンデンサで接続される。 （５）請求項５の発明では、前記（１）において、短絡
板の代わりにコンデンサが接続される。方形放射導体板
の細隙で２区分され、それぞれλ／２（λは波長）放射
板として動作する二つの半部とそれぞれ対応するアンテ
ナの第１種、第２種の共振周波数（ｆ１，ｆ２）におけ
る管内波長をλｅ１，λｅ２としたとき、方形放射導体
板の細隙の形成された辺と直角な辺の長さが、（１／
２）λｅ１及び（１／２）λｅ２より小さく設定され
る。
おいて、方形放射導体板の一方の半部の第２細隙により
ｎ個に分割された各々がコンデンサで接続される。 （５）請求項５の発明では、前記（１）において、短絡
板の代わりにコンデンサが接続される。方形放射導体板
の細隙で２区分され、それぞれλ／２（λは波長）放射
板として動作する二つの半部とそれぞれ対応するアンテ
ナの第１種、第２種の共振周波数（ｆ１，ｆ２）におけ
る管内波長をλｅ１，λｅ２としたとき、方形放射導体
板の細隙の形成された辺と直角な辺の長さが、（１／
２）λｅ１及び（１／２）λｅ２より小さく設定され
る。
【００１５】（６）請求項６の発明では、前記（１）ま
たは（５）のアンテナ装置において、方形放射導体板と
グランド導体板の間に誘電体が挿入される。
たは（５）のアンテナ装置において、方形放射導体板と
グランド導体板の間に誘電体が挿入される。
【００１６】
（実施例１）図１は請求項１の発明の実施例を示したも
ので、図１２と対応する部分に同じ符号を付け、重複説
明を省略する。短絡板４の幅がコンデンサＣ１を付けた
半部に短縮され、他の半部にコンデンサＣ３が付けられ
る。このような構造にすることにより、２共振化が可能
である。コンデンサＣ１を取り付けた素子が（１／４）
λＭＳＡとして動作し、低い共振周波数に設定される。
コンデンサＣ２，Ｃ３が取り付けられた素子が（１／
２）λＭＳＡとし動作し、高い共振周波数に設定され
る。（１／４）λＭＳＡの場合と比較して、（１／２）
λＭＳＡの場合は電流がグランド導体板上へ流れにくく
なる。その理由は、放射板の一方の半部は短絡板４を接
続した辺がλ／４放射板の電流分布の腹（振幅が最大）
となり、コンデンサＣ１を付けた辺が節（振幅が最小）
となり、放射板の他方の半部は、コンデンサＣ２，Ｃ３
を付けた辺がそれぞれλ／２放射板の電流分布の節とな
るからである。
ので、図１２と対応する部分に同じ符号を付け、重複説
明を省略する。短絡板４の幅がコンデンサＣ１を付けた
半部に短縮され、他の半部にコンデンサＣ３が付けられ
る。このような構造にすることにより、２共振化が可能
である。コンデンサＣ１を取り付けた素子が（１／４）
λＭＳＡとして動作し、低い共振周波数に設定される。
コンデンサＣ２，Ｃ３が取り付けられた素子が（１／
２）λＭＳＡとし動作し、高い共振周波数に設定され
る。（１／４）λＭＳＡの場合と比較して、（１／２）
λＭＳＡの場合は電流がグランド導体板上へ流れにくく
なる。その理由は、放射板の一方の半部は短絡板４を接
続した辺がλ／４放射板の電流分布の腹（振幅が最大）
となり、コンデンサＣ１を付けた辺が節（振幅が最小）
となり、放射板の他方の半部は、コンデンサＣ２，Ｃ３
を付けた辺がそれぞれλ／２放射板の電流分布の節とな
るからである。
【００１７】（実施例２）図２は請求項２の発明の実施
例を示したものである。図１の短絡板４を図２のように
２枚の細い短絡板で置き換えた構造である。短絡板から
細隙７と平行な方向への波だけでなく対角線方向までの
異なる波長の波が乗るようになるので、帯域幅が広が
る。それ以外の動作は図１と変わらない。
例を示したものである。図１の短絡板４を図２のように
２枚の細い短絡板で置き換えた構造である。短絡板から
細隙７と平行な方向への波だけでなく対角線方向までの
異なる波長の波が乗るようになるので、帯域幅が広が
る。それ以外の動作は図１と変わらない。
【００１８】図２のアンテナを図１３Ａの金属筐体１１
に取り付け、リターンロス特性及び放射パターン測定を
行った。アンテナエレメントの寸法は図２においてアン
テナ長Ｌ＝３０mm，アンテナ幅Ｗ＝３０mm，アンテナ高
さｔ＝4.８mmである。また、誘電率εr ＝2.６の誘電体
を用い、コンデンサＣ１は約３pF，コンデンサＣ２，Ｃ
３は約0.５pFとしてある。ここではＣ１側のエレメント
でｆ＝８２０ＭHzに共振させ、Ｃ２側のエレメントでｆ
＝2.１４ＧHzに共振させている。図３にリターンロス特
性図を示す。
に取り付け、リターンロス特性及び放射パターン測定を
行った。アンテナエレメントの寸法は図２においてアン
テナ長Ｌ＝３０mm，アンテナ幅Ｗ＝３０mm，アンテナ高
さｔ＝4.８mmである。また、誘電率εr ＝2.６の誘電体
を用い、コンデンサＣ１は約３pF，コンデンサＣ２，Ｃ
３は約0.５pFとしてある。ここではＣ１側のエレメント
でｆ＝８２０ＭHzに共振させ、Ｃ２側のエレメントでｆ
＝2.１４ＧHzに共振させている。図３にリターンロス特
性図を示す。
【００１９】図４に各共振周波数における放射パターン
を示す。パターン面は図１３ＡにおけるＸ−Ｙ面であ
る。ｆ＝８２０ＭHzにおける放射パターンを図４Ａに、
ｆ＝2.１４ＧHzにおける放射パターンを図４Ｂにそれぞ
れ示す。図４Ａ，ＢのＥθ成分をみると、共に放射レベ
ルが高くなっている。効率はそれぞれｆ＝８２０ＭHzで
０dB，2.１４ＧHzで−1.２dBと各周波数で高効率になっ
ている。また、従来の技術で述べた図１６Ｂの放射パタ
ーンと違い、ｆ＝2.１４ＧHzでＥθ成分が強くなってお
り、＋Ｘ軸でほぼ０dBd となっている。
を示す。パターン面は図１３ＡにおけるＸ−Ｙ面であ
る。ｆ＝８２０ＭHzにおける放射パターンを図４Ａに、
ｆ＝2.１４ＧHzにおける放射パターンを図４Ｂにそれぞ
れ示す。図４Ａ，ＢのＥθ成分をみると、共に放射レベ
ルが高くなっている。効率はそれぞれｆ＝８２０ＭHzで
０dB，2.１４ＧHzで−1.２dBと各周波数で高効率になっ
ている。また、従来の技術で述べた図１６Ｂの放射パタ
ーンと違い、ｆ＝2.１４ＧHzでＥθ成分が強くなってお
り、＋Ｘ軸でほぼ０dBd となっている。
【００２０】図２のアンテナの管内波長λｅ＝ｃ／ｆ√
εr を計算する。ここでｃは光速＝３×１０11mm，ｆは
周波数、εr は比誘電率である。λｅ１をＣ１を付けた
エレメントに対応する低い周波数ｆ１の管内波長、λｅ
２をＣ２を付けたエレメントに対応する高い周波数ｆ２
の管内波長とする。ｆ１＝８２０ＭHz，ｆ２＝2.１４Ｇ
Hz，εr ＝2.６であるので、λｅ１＝２２７mm，λｅ２
＝８７mmとなる。従って、１／４λｅ１＝５７mm，１／
２λｅ２＝４４mmであるので、Ｌ＜１／４λｅ１とＬ＜
１／２λｅ２を満足している。
εr を計算する。ここでｃは光速＝３×１０11mm，ｆは
周波数、εr は比誘電率である。λｅ１をＣ１を付けた
エレメントに対応する低い周波数ｆ１の管内波長、λｅ
２をＣ２を付けたエレメントに対応する高い周波数ｆ２
の管内波長とする。ｆ１＝８２０ＭHz，ｆ２＝2.１４Ｇ
Hz，εr ＝2.６であるので、λｅ１＝２２７mm，λｅ２
＝８７mmとなる。従って、１／４λｅ１＝５７mm，１／
２λｅ２＝４４mmであるので、Ｌ＜１／４λｅ１とＬ＜
１／２λｅ２を満足している。
【００２１】この様に放射板に細隙を設けてアンテナを
２分割し、高効率な２共振アンテナが実現できることが
わかる。また、片方のアンテナ素子を１／２λＭＳＡと
することによって、2.１４ＧHzのＸ−Ｙ面のＥθ成分の
レベルを高くすることが可能である。 （実施例３）図５は請求項３の発明の実施例を示したも
のであり、図２のコンデンサＣ１を接続した分割辺に第
２の細隙１４を形成し、λ／４として動作するエレメン
トが２分割（ｎ＝２）され、それぞれにコンデンサＣ１
−１，Ｃ１−２を接続した構造になっている。さらに細
隙を入れることで、アンテナを（ｎ＋１）共振させるこ
とができる。
２分割し、高効率な２共振アンテナが実現できることが
わかる。また、片方のアンテナ素子を１／２λＭＳＡと
することによって、2.１４ＧHzのＸ−Ｙ面のＥθ成分の
レベルを高くすることが可能である。 （実施例３）図５は請求項３の発明の実施例を示したも
のであり、図２のコンデンサＣ１を接続した分割辺に第
２の細隙１４を形成し、λ／４として動作するエレメン
トが２分割（ｎ＝２）され、それぞれにコンデンサＣ１
−１，Ｃ１−２を接続した構造になっている。さらに細
隙を入れることで、アンテナを（ｎ＋１）共振させるこ
とができる。
【００２２】（実施例４）図６は請求項４の発明の実施
例を示したものである。図５のアンテナにコンデンサＣ
４が追加されている。コンデンサＣ４がないと、隣接し
た放射素子は互いに影響し合うため、２つの共振周波数
を任意に近づけることができない。しかし、コンデンサ
Ｃ４を設置するとコンデンサＣ１−１とＣ１−２で各々
の共振点を別々に調整することが可能になる。
例を示したものである。図５のアンテナにコンデンサＣ
４が追加されている。コンデンサＣ４がないと、隣接し
た放射素子は互いに影響し合うため、２つの共振周波数
を任意に近づけることができない。しかし、コンデンサ
Ｃ４を設置するとコンデンサＣ１−１とＣ１−２で各々
の共振点を別々に調整することが可能になる。
【００２３】図６のアンテナを図１３Ａの金属筐体１１
に取り付け、リターンロス及び放射パターンを測定し
た。アンテナ寸法はＬ＝Ｗ＝３０mm，細線７の長さ＝２
８mm，細線１４の幅及び長さは６mm及び５mm，ｔ＝4.８
mmで、比誘電率2.６の誘電体を用いている。Ｃ２，Ｃ３
及びＣ１−１が約0.５pF，Ｃ１−２が約1.５pF，Ｃ４が
約3.０pFである。リターンロス図を図７に示す。ｆ＝８
３６ＭHz，ｆ＝８６０ＭHz，ｆ＝2.１４ＧHzで３共振し
ている。さらに、ｆ＝８３６ＭHz，ｆ＝８６０ＭHzと近
接した周波数で共振しており、コンデンサＣ４によって
コンデンサＣ１−１とＣ１−２で別々に共振させること
が可能なことがわかる。
に取り付け、リターンロス及び放射パターンを測定し
た。アンテナ寸法はＬ＝Ｗ＝３０mm，細線７の長さ＝２
８mm，細線１４の幅及び長さは６mm及び５mm，ｔ＝4.８
mmで、比誘電率2.６の誘電体を用いている。Ｃ２，Ｃ３
及びＣ１−１が約0.５pF，Ｃ１−２が約1.５pF，Ｃ４が
約3.０pFである。リターンロス図を図７に示す。ｆ＝８
３６ＭHz，ｆ＝８６０ＭHz，ｆ＝2.１４ＧHzで３共振し
ている。さらに、ｆ＝８３６ＭHz，ｆ＝８６０ＭHzと近
接した周波数で共振しており、コンデンサＣ４によって
コンデンサＣ１−１とＣ１−２で別々に共振させること
が可能なことがわかる。
【００２４】図８にそれぞれの共振周波数における放射
パターンを示す。図４の放射パターンと比較して、形状
は変化していないこと及びレベルがほとんど劣化してい
ないことがわかる。効率はｆ＝８３６ＭHzで−0.４dB，
ｆ＝８６０ＭHzで−1.１dB，ｆ＝2.１４ＭHzで−1.０dB
となっており、３共振構造にしても効率劣化がない。本
実施例は細隙を２本入れて３共振させたアンテナである
が、さらに細隙を増やすことで多共振化が可能である。
このことは、図５の実施例３においても同様である。
パターンを示す。図４の放射パターンと比較して、形状
は変化していないこと及びレベルがほとんど劣化してい
ないことがわかる。効率はｆ＝８３６ＭHzで−0.４dB，
ｆ＝８６０ＭHzで−1.１dB，ｆ＝2.１４ＭHzで−1.０dB
となっており、３共振構造にしても効率劣化がない。本
実施例は細隙を２本入れて３共振させたアンテナである
が、さらに細隙を増やすことで多共振化が可能である。
このことは、図５の実施例３においても同様である。
【００２５】（実施例５）図９Ａは請求項５の発明の実
施例を示したものである。図１の短絡板４の代わりにコ
ンデンサＣ５を接続し、２素子とも１／２λＭＳＡのア
ンテナ構造としたものである。２共振とも1.５ＧHzを越
えた周波数になった場合に、この構造にした方が、筐体
の影響を抑えることができ、図２の実施例２と同様にＸ
−Ｙ面のＥθ成分のレベルを高くすることができる。
施例を示したものである。図１の短絡板４の代わりにコ
ンデンサＣ５を接続し、２素子とも１／２λＭＳＡのア
ンテナ構造としたものである。２共振とも1.５ＧHzを越
えた周波数になった場合に、この構造にした方が、筐体
の影響を抑えることができ、図２の実施例２と同様にＸ
−Ｙ面のＥθ成分のレベルを高くすることができる。
【００２６】図１３Ａの金属筐体１１に取り付けた場合
のリターンロス図を図９Ｂに示す。アンテナ寸法は、Ｌ
＝３０mm，Ｗ＝２５mm，ｔ＝4.８mm，誘電体は比誘電率
2.６のものを用いている。Ｃ１，Ｃ２及びＣ３は約0.５
pF，Ｃ５は約1.０pFである。1.５ＧHzと2.２６ＧHzで２
共振していることがわかる。λｅ１／２＝６２mm，λｅ
２／２＝４1.１mmであるので、いずれもＬ＝３０mmより
大きい。
のリターンロス図を図９Ｂに示す。アンテナ寸法は、Ｌ
＝３０mm，Ｗ＝２５mm，ｔ＝4.８mm，誘電体は比誘電率
2.６のものを用いている。Ｃ１，Ｃ２及びＣ３は約0.５
pF，Ｃ５は約1.０pFである。1.５ＧHzと2.２６ＧHzで２
共振していることがわかる。λｅ１／２＝６２mm，λｅ
２／２＝４1.１mmであるので、いずれもＬ＝３０mmより
大きい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、アンテナに１個以
上の細隙を入れ、分割した方形放射導体板の端とグラン
ド導体板の間にコンデンサを取り付けた構造にすること
で、小型のまま２共振またはそれ以上多共振するアンテ
ナを得ることができると共に、Ｅθ成分のレベルを大き
くすることができる。周波数が高いほど筐体による影響
が大きくなり放射パターンに影響が出てくるが、アンテ
ナの少なくとも半部を１／２λＭＳＡにすることで筐体
の影響を軽減できる。さらに、分割された方形放射導体
板の先に橋渡しするようにコンデンサを設置すること
で、共振を任意に調整することが可能になる。
上の細隙を入れ、分割した方形放射導体板の端とグラン
ド導体板の間にコンデンサを取り付けた構造にすること
で、小型のまま２共振またはそれ以上多共振するアンテ
ナを得ることができると共に、Ｅθ成分のレベルを大き
くすることができる。周波数が高いほど筐体による影響
が大きくなり放射パターンに影響が出てくるが、アンテ
ナの少なくとも半部を１／２λＭＳＡにすることで筐体
の影響を軽減できる。さらに、分割された方形放射導体
板の先に橋渡しするようにコンデンサを設置すること
で、共振を任意に調整することが可能になる。
【図１】請求項１のアンテナ装置を示す図。
【図２】請求項２のアンテナ装置を示す図。
【図３】図２のアンテナのリターンロス特性図。
【図４】図２のアンテナの放射パターン図。
【図５】請求項３のアンテナ装置を示す図。
【図６】請求項４のアンテナ装置を示す図。
【図７】図６のアンテナのリターンロス特性図。
【図８】図６のアンテナの放射パターン図。
【図９】Ａは請求項５のアンテナ装置を示す図、ＢはＡ
のアンテナのリターンロス特性図。
のアンテナのリターンロス特性図。
【図１０】従来のアンテナ装置を示す図。
【図１１】従来の他のアンテナ装置を示す図。
【図１２】従来の更に他のアンテナ装置を示す図。
【図１３】Ａは被測定アンテナ装置を取付ける金属筐体
の外形を示す図、Ｂは図１２のアンテナのリターンロス
特性図。
の外形を示す図、Ｂは図１２のアンテナのリターンロス
特性図。
【図１４】図１２のアンテナの放射パターン特性図。
【図１５】図１２のアンテナのＣ２側の放射板の長さを
短くした場合のリターンロス特性図。
短くした場合のリターンロス特性図。
【図１６】図１５と対応する放射バターン図。
─────────────────────────────────────────────────────
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 (6)
- 【請求項１】 グランド導体板、方形放射導体板、短絡
板，同軸給電線及び複数のコンデンサから成るマイクロ
ストリップアンテナ装置であって、 前記グランド導体板と方形放射導体板とは平行に配さ
れ、 前記方形放射導体板の一辺のほぼ中央部よりほぼ直角に
細隙が、前記一辺と対向する他辺に達することなく形成
され、 前記同軸給電線の内導体は、前記方形放射導体板に、外
導体は前記グランド導体板にそれぞれ接続され、 前記方形放射導体板の前記一辺の前記細隙で２分割され
た各々の分割辺とその直下の前記グランド導体板の間に
コンデンサがそれぞれ接続され、 前記方形放射導体板の前記一辺と対向する前記他辺の、
前記分割辺の一方と対向する部分とその直下の前記グラ
ンド導体板との間に前記短絡板が接続され、 前記方形放射導体板の前記他辺の、前記分割辺の他方と
対向する部分とその直下の前記グランド導体板の間にコ
ンデンサが接続され、 前記方形放射導体板の前記細隙で区分され、前記他辺に
前記短絡板が接続されて、λ／４（λは波長）放射板と
して動作する一方の半部と対応するアンテナの第１種の
共振周波数（ｆ１）における管内波長をλｅ１とし、 前記方形放射導体板の前記細隙で区分され、前記他辺に
前記コンデンサが接続されて、λ／２放射板として動作
する他方の半部と対応するアンテナの第２種の共振周波
数（ｆ２；ｆ１＜ｆ２）における管内波長をλｅ２とし
たとき、 前記方形放射導体板の前記細隙の形成された辺と直角な
辺の長さが、（１／４）λｅ１及び（１／２）λｅ２よ
り小さいことを特徴とするマイクロストリップアンテナ
装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記短絡板が複数で
あることを特徴とするマイクロストリップアンテナ装
置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記方形放射導体板
の前記細隙で２分割された分割辺の前記一方で、かつ前
記短絡板が接続された部分と対向した前記分割辺にほぼ
直角に１個または複数個の第２の細隙が形成され、それ
らの第２の細隙によって前記分割辺の前記一方がｎ個
（ｎ≧２）に分割され、それらの分割された各々の部分
とその直下のグランド導体板の間に、それぞれコンデン
サが接続され、 前記方形放射導体板の前記一方の半部の前記第２の細隙
によりｎ個に再分割された部分とそれぞれ対応するアン
テナの第１種の共振周波数（ｆ１−１…ｆ１−ｎ）にお
ける管内波長をλｅ１−１…λｅ１−ｎとしたとき、 前記方形放射導体板の前記細隙の形成された辺と直角な
辺の長さが、（１／４）λｅ１−ｉ（ｉ＝２…ｎ）より
小さいことを特徴とするマイクロストリップアンテナ装
置。 - 【請求項４】 請求項３において、前記方形放射導体板
の前記一方の半部の前記第２細隙によりｎ個に分割され
た各々をコンデンサで接続したことを特徴とするマイク
ロストリップアンテナ装置。 - 【請求項５】 グランド導体板、方形放射導体板、同軸
給電線及び複数のコンデンサから成るマイクロストリッ
プアンテナ装置であって、 前記グランド導体板と方形放射導体板とは平行に配さ
れ、 前記方形放射導体板の一辺のほぼ中央部よりほぼ直角に
細隙が形成され、 前記同軸給電線の内導体は、前記方形放射導体板に、外
導体は前記グランド導体板にそれぞれ接続され、 前記方形放射導体板の一辺の前記細隙で２分割された各
々の分割辺とその直下の前記グランド導体板の間にコン
デンサがそれぞれ接続され、 前記方形放射導体板の前記一辺と対向する他辺の、前記
分割辺の各々と対向する部分とその直下の前記グランド
導体板との間にそれぞれコンデンサが接続され、 前記方形放射導体板の前記細隙で２区分され、それぞれ
λ／２（λは波長）放射板として動作する二つの半部と
それぞれ対応するアンテナの第１種、第２種の共振周波
数（ｆ１，ｆ２）における管内波長をλｅ１，λｅ２と
したとき、 前記方形放射導体板の前記細隙の形成された辺と直角な
辺の長さが、（１／２）λｅ１及び（１／２）λｅ２よ
り小さいことを特徴とするマイクロストリップアンテナ
装置。 - 【請求項６】 請求項１または５において、前記方形放
射導体板と前記グランド導体板との間に誘電体を挿入し
たことを特徴とするマイクロストリップアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24756196A JP3384524B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | マイクロストリップアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24756196A JP3384524B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | マイクロストリップアンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1093331A JPH1093331A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3384524B2 true JP3384524B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=17165334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24756196A Expired - Fee Related JP3384524B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | マイクロストリップアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3384524B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FI113588B (fi) * | 1999-05-10 | 2004-05-14 | Nokia Corp | Antennirakenne |
| JP3646782B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2005-05-11 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置およびそれを用いた通信機 |
| JP2002185238A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Sony Corp | デュアルバンド対応内蔵アンテナ装置およびこれを備えた携帯無線端末 |
| JP2003158419A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-05-30 | Tdk Corp | 逆ｆアンテナ及びその給電方法並びにそのアンテナ調整方法 |
| EP2056398A1 (en) | 2002-07-15 | 2009-05-06 | Fractus, S.A. | Antenna with one or more holes |
| US6903686B2 (en) * | 2002-12-17 | 2005-06-07 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Multi-branch planar antennas having multiple resonant frequency bands and wireless terminals incorporating the same |
| US7162264B2 (en) * | 2003-08-07 | 2007-01-09 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Tunable parasitic resonators |
| JP2005269301A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Nec Corp | 内蔵アンテナおよびこれを有する電子機器 |
| JP4941202B2 (ja) * | 2007-09-26 | 2012-05-30 | Ｔｄｋ株式会社 | アンテナ装置及びその特性調整方法 |
| JP4987846B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2012-07-25 | 株式会社東芝 | アンテナ装置 |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24756196A patent/JP3384524B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1093331A (ja) | 1998-04-10 |
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