JP3449484B2 - 多周波アンテナ - Google Patents

多周波アンテナ

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JP3449484B2 JP53059799A JP53059799A JP3449484B2 JP 3449484 B2 JP3449484 B2 JP 3449484B2 JP 53059799 A JP53059799 A JP 53059799A JP 53059799 A JP53059799 A JP 53059799A JP 3449484 B2 JP3449484 B2 JP 3449484B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、主として携帯電話機などの小型、薄型の
無線通信端末の内蔵アンテナとして使用される多周波ア
ンテナに関し、詳しくは、形状を大型化することなく多
周波帯の電波を受信することができるようにした多周波
アンテナに関する。
背景技術 一般に、携帯電話機に代表される小型、薄型の無線端
末には内臓アンテナが設けられている。
図21は、従来のこの種のアンテナの一般的構成を示す
斜視図である。
図21において、このアンテナ210は、接地導体211に対
向して放射導体212が配設され、この放射導体212は、短
絡板213を介して接地導体211に接続されている。
また、放射導体212上に給電点212aが設けられ、この
給電点212aには、給電源215から同軸給電線214により、
接地導体211に設けられた孔211aを通して給電される。
ここで、放射導体212の長さが図21に示すようにL1で
あるとすると、このアンテナ210は、長さL1が約λ/4
（λは波長）となる周波数で共振することが知られてい
る。
ところで、この種の無線端末においては、例えば、２
以上のシステムに適用することができるようにするため
に、異なる２以上の周波数帯域を共に受信可能にしたア
ンテナが要求される場合がある。
この種のアンテナを用いて、異なる２以上の周波数帯
域を共に受信可能にする従来の構成としては、図22若し
くは図23に示す構成が知られている。
図22は、異なる２以上の周波数帯域を共に受信可能に
した従来の多周波アンテナを示す斜視図である。
図22において、この多周波アンテナ220は、接地導体2
21に対して大きさの異なる２つの放射導体222−１およ
び222−２を並列配置し、これら２つの放射導体222−１
および222−２をそれぞれ短絡板223−１、223−２を介
して接地導体221に接続し、放射導体222−１上の給電点
222−1aには給電源225−１から同軸給電線224−１によ
り給電し、放射導体222−２上の給電点222−2aには給電
源225−２から同軸給電線224−２により給電するように
構成されている。
すなわち、図22に示した多周波アンテナ220において
は、それぞれ異なる周波数帯域で共振する２つの単周波
アンテナを隣接して配置した構成になり、この結果、こ
の２つの単周波アンテナの配置のために実装面積が大き
くなるという問題がある。
図23は、異なる２以上の周波数帯域を共に受信可能に
した従来の他の多周波アンテナを示す斜視図である。
図23において、この多周波アンテナ230は、接地導体2
31に対して大きさの異なる２つの放射導体232−１およ
び232−２を積み重ねて配置し、これら２つの放射導体2
32−１および232−２をそれぞれ短絡板233−１、233−
２を介して接地導体231に接続し、放射導体232−１上の
給電点232−1aには給電源235−１から同軸給電線234−
１により給電し、放射導体232−２上の給電点232−2aに
は給電源235−２から同軸給電線234−２により給電する
ように構成されている。
すなわち、図23に示した構成においては、それぞれ異
なる周波数帯域で共振する２つの単周波アンテナが積み
重ねられて配置された構成になり、この結果、この２つ
の単周波アンテナを積み重ねて配置するための実装部分
の高さが高くなり、その実装体積も大きくなるという問
題がある。
このように、従来の異なる２以上の周波数帯域を共に
受信可能にした多周波アンテナにおいては、従来の単周
波アンテナに比較してその実装面積、実装体積が大きく
なり、この多周波アンテナを収容する無線端末の小型
化、薄型化の障害になるという問題があった。
発明の開示 そこで、この発明は、形状を大型化することなく多周
波帯の電波を受信することができるようにした多周波ア
ンテナを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、接地導
体と、前記接地導体に設けられる短絡板と、前記接地導
体から離間して配設され、孔を有し、第１の接続部で前
記短絡板に接続される第１の放射導体と、前記第１の放
射導体の前記孔内に設けられ、前記第１の放射導体に第
２の接続部で接続され、前記接地導体から離間して配設
される第２の放射導体と、前記第１の放射導体上の前記
第１の接続部と前記第２の接続部との間に設けられ、前
記第１の放射導体および前記第２の放射導体に信号を供
給する給電点とを具備することを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、
前記第２の放射導体は、前記第１の放射導体と一体に形
成されることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、
前記第２の放射導体は、単一の突起部を有し、前記第１
の放射導体の形状と前記第２の放射導体の形状に依存す
る２周波帯で動作することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、
前記第１の放射導体と前記接地導体との間の第１の間隔
と前記第２の放射導体と前記接地導体との間の第２の間
隔とがそれぞれ異なる距離に設定されていることを特徴
とする。
また、請求項５の発明は、請求項３の発明において、
前記第１の放射導体と前記接地導体との間と、前記第２
の放射導体と前記接地導体との間の少なくとも一方に誘
電体を配置し、前記第１の放射導体と前記接地導体との
間の第１の誘電率と前記第２の放射導体と前記接地導体
との間の第２の誘電率とを異ならせたことを特徴とす
る。
また、請求項６の発明は、請求項１の発明において、
前記第２の放射導体は、複数の突起部を有し、前記第１
の放射導体の形状と前記第２の放射導体の形状に依存す
る多周波帯で動作することを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、
前記第１の放射導体と前記接地導体との間の第１の間隔
と、前記第２の放射導体の各突起部と前記接地導体との
間の複数の第２の間隔とがそれぞれ異なる距離に設定さ
れていることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項６の発明において、
前記第１の放射導体と前記接地導体との間と、前記第２
の放射導体の各突起部と前記接地導体との間の少なくと
も１つの間隙に誘電体を配置し、前記第１の放射導体と
前記接地導体との間の第１の誘電率と、前記第２の放射
導体の各突起部と前記接地導体との間のそれぞれの第２
の誘電率とを異ならせたことを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項１の発明において、
前記給電点は、前記給電点接続部の前記第１の放射導体
幅方向中央に設置されることを特徴とする。
また、請求項10の発明は、請求項１の発明において、
前記給電点は、前記給電点接続部の前記第１の放射導体
幅方向中央から所定距離偏倚した位置に設置されること
を特徴とする。
また、請求項11の発明は、請求項１の発明において、
前記短絡板は、前記第１の放射導体の幅方向の長さと同
一の長さに形成されることを特徴とする。
また、請求項12の発明は、請求項１の発明において、
前記短絡板は、前記第１の放射導体の幅方向の長さより
短い長さに形成され、その中心は前記前記第１の放射導
体の幅方向の中心から偏倚していることを特徴とする。
また、請求項13の発明は、接地導体と、前記接地導体
に設けられる短絡板と、前記接地導体に対向し、第１の
接続部で前記短絡板に接続され、この内部に切取部を有
する第１の放射導体と、前記第１の放射導体の前記切取
部内に設けられ、前記接地導体に対向し、前記第１の放
射導体の第２の接続部で接続される第２の放射導体と、
前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に設けら
れ、前記第１の放射導体および前記第２の放射導体に信
号を供給する給電点とを具備することを特徴とする。
また、請求項14の発明は、接地導体と、前記接地導体
に植設される短絡板と、前記短絡板に対向し、一端で前
記短絡板に接続され、その内部に切取部を有する第１の
放射導体と、前記第１の放射導体の前記切取部内に設け
られ、前記接地導体に対向し、前記第１の放射導体に接
続される第２の放射導体と、前記切取部と前記短絡板と
の間に設けられ、前記第１の放射導体および前記第２の
放射導体に信号を供給する給電点とを具備することを特
徴とする。
図面の簡単な説明 図１は、この発明に係わる多周波アンテナの第１の実
施の形態を示す斜視図である。
図２は、図１に示した多周波アンテナ10の周波数特性
を示す特性図である。
図３は、図１に示した多周波アンテナ10に具体的寸法
を与えて示した斜視図である。
図４は、図３に示した多周波アンテナ30の放射パター
ンの解析のための座標系を示す図である。
図５は、図３に示した多周波アンテナ30の特性を電磁
界解析（モーメント法）を用いて解析した場合のアンテ
ナ給電点での反射特性を示す特性図である。
図６は、図３に示した多周波アンテナ30の800MHz帯に
おける放射パターン（図４のＸ−Ｙ平面）の解析結果を
示す放射パターン図である。
図７は、図３に示した多周波アンテナ30の800MHz帯に
おける放射パターン（図４のＸ−Ｚ平面）の解析結果を
示す放射パターン図である。
図８は、図３に示した多周波アンテナ30の800MHz帯に
おける放射パターン（図４のＹ−Ｚ平面）の解析結果を
示す放射パターン図である。
図９は、図３に示した多周波アンテナ30の1.9GHz帯に
おける放射パターン（図４のＸ−Ｙ平面）の解析結果を
示す放射パターン図である。
図10は、図３に示した多周波アンテナ30の1.9GHz帯に
おける放射パターン（図４のＸ−Ｚ平面）の解析結果を
示す放射パターン図である。
図11は、図３に示した多周波アンテナ30の1.9GHz帯に
おける放射パターン（図４のＹ−Ｚ平面）の解析結果を
示す放射パターン図である。
図12は、この発明に係わる多周波アンテナの第２の実
施の形態を示す斜視図である。
図13は、この発明に係わる多周波アンテナの第３の実
施の形態を示す斜視図である。
図14は、この発明に係わる多周波アンテナの第４の実
施の形態を示す斜視図である。
図15は、この発明に係わる多周波アンテナの第５の実
施の形態を示す斜視図である。
図16は、図15に示した多周波アンテナのＡ−Ａ断面図
（図16（ａ））およびＢ−Ｂ断面図（図16（ｂ））であ
る。
図17は、図15に示した構成において、第２の放射導体
152−２の立上部153bに代えて立下部153cを設けること
により、第２の放射導体152−２と接地導体151との距離
Hbを調整することができるように構成した図16に対応す
るＡ−Ａ断面図（図17（ａ））およびＢ−Ｂ断面図（図
17（ｂ））である。
図18は、この発明に係わる多周波アンテナの第６の実
施の形態を示す断面図である。
図19は、この発明に係わる多周波アンテナの第７の実
施の形態を示す斜視図である。
図20は、この発明に係わる多周波アンテナの第８の実
施の形態を示す斜視図である。
図21は、従来のアンテナの一般的構成を示す斜視図で
ある。
図22は、異なる２以上の周波数帯域を共に受信可能に
した従来の多周波アンテナを示す斜視図である。
図23は、異なる２以上の周波数帯域を共に受信可能に
した従来の他の多周波アンテナを示す斜視図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、この発明に係わる多周波アンテナの実施の形態
を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明に係わる多周波アンテナの第１の実
施の形態を示す斜視図である。
図１において、この多周波アンテナ10は、接地導体11
に植設された短絡板13にその一端が接続され、給電点12
aが設けられた放射導体12に切取部12bを形成することで
この放射導体12上にそれぞれ異なる周波数帯で共振する
第１の放射導体12−１および第２の放射導体12−２を形
成し、これにより第１の放射導体12−１の形状によって
決定される第１の周波数帯と第２の放射導体12−２の形
状によって決定される第２の周波数帯との２つの異なる
周波数帯の電波を受信可能にするように構成される。
すなわち、放射導体12に略Ｕ字状の切取部12bを形成
することによって、放射導体12上に、図１中その共振長
が長さLAの第１の放射導体12−１と図１中その共振長が
長さLBの第２の放射導体12−２を形成する。
そして、この放射導体12の一端は、短絡板13を介して
接地導体11に接続され、この放射導体12の単一の給電点
12aには、給電源15からの同軸給電線14により、接地導
体11に設けられた孔11aを通して給電される。
このような構成において、この多周波アンテナ10は、
第１の放射導体12−１により、長さLAが約λ/4（λは波
長）となる第１の周波数帯で共振するとともに、第２の
放射導体12−２により、長さLBが約λ/4（λは波長）と
なる第２の周波数帯で共振することになり、その結果、
この多周波アンテナ10は、実装面積、実装体積をともに
増大させることなく第１の周波数帯と第２の周波数帯の
２つの周波数帯の電波を受信することが可能になる。
すなわち、図１に示した多周波アンテナ10は、実装面
積の上では、長さLAが約λ/4（λは波長）となる第１の
周波数帯で共振する従来の単周波アンテナの実装面積と
同等であり、実装高さ（実装体積）の上でも、長さLAが
約λ/4（λは波長）となる第１の周波数帯で共振する従
来の単周波アンテナの実装高さ（実装体積）と同等であ
る。したがって、図22および図23で示した従来の多周波
アンテナに比較して、小型、薄型化した多周波アンテナ
が実現できる。すなわち、図１に示した多周波アンテナ
10は、長さLBが約λ/4（λは波長）となる第２の周波数
帯で共振させるための新たな実装面積および実装体積の
増加を必要としない。
図２は、図１に示した多周波アンテナ10の周波数特性
を示す特性図である。
図２において、縦軸は、この多周波アンテナ10の給電
点12aにおける反射係数（dB）を示し、横軸は、周波数
（Hz）を示す。
図２から明らかなように、この多周波アンテナ10は、
周波数Ａと周波数Ｂとで急峻な２つの共振点を有し、こ
こで、周波数Ａは、共振長が長さLAの第１の放射導体12
−１の形状によって決定され、周波数Ｂは、共振長が長
さLBの第２の放射導体12−２の形状によって決定され
る。
すなわち、図１に示した多周波アンテナ10は、第１の
放射導体12−１の形状により決定される第１の周波数帯
と第２の放射導体12−２の形状により決定される第２の
周波数帯の２つの周波数帯の電波を受信することが可能
になることがわかる。
図３は、図１に示した多周波アンテナ10の具体的寸法
を与えて構成した多周波アンテナ30を示す斜視図であ
る。
図３において、この多周波アンテナ30において、放射
導体32は、80mm×40mmの大きさから構成され、この放射
導体32の40mmの一辺は、40mm×4mmの短絡板33を介して
接地導体31に接続される。
放射導体32には、給電点32aを形成するための幅10mm
の給電点接続部を残して、外幅25mm、内幅20mm、高さ60
mmの略Ｕ字状切取32bが形成される。
これにより、放射導体32上には、幅10mmの給電点接続
部に接続された外幅40mm、内幅25mm、高さ70mmの略Ｕ字
状を有する第１の放射導体32−１と幅10mmの給電点接続
部に接続された20mm×30mmの矩形形状を有する第２の放
射導体32−２とが形成されることになる。
ここで、幅10mmの給電点接続部に接続された外幅40m
m、内幅25mm、高さ70mmの略Ｕ字状を有する第１の放射
導体32−１は、第１の周波数帯で共振する第１のアンテ
ナを構成し、幅10mmの給電点接続部に接続された20mm×
30mmの矩形形状を有する第２の放射導体32−２は、第２
の周波数帯で共振する第２のアンテナを構成する。
また、幅10mmの給電点接続部は、上記第１のアンテナ
と第２のアンテナの整合を行う機能を有する。
また、放射導体32の単一の給電点32aには、給電源35
からの同軸給電線34により、接地導体31に設けられた孔
31aを通して給電される。
なお、図３に示した多周波アンテナ30は、GSM（Globa
l System for Mobile communication）とPHS（Personal
Handyphone System）の２つのシステムを送受可能なデ
ュアルモード端末としての携帯電話機の内蔵アンテナを
想定しており、上記第１のアンテナおよび第２のアンテ
ナにより、GSMの無線周波数800MHz帯とPHSの無線周波数
1.9GHz帯を共に受信可能な多周波アンテナを実現してい
る。
次に、図３に示した多周波アンテナ30の放射パターン
の解析結果について述べる。
図４は、図３に示した多周波アンテナ30の放射パター
ンの解析のための座標系を示す図である。
図４において、図３に示した多周波アンテナ30の放射
パターンの解析のための座標系は、放射導体32の面に直
交する方向をＺ軸とし、放射導体32の長軸方向をＸ軸と
し、短軸方向をＹとして設定される。
図５は、図３に示した多周波アンテナ30の特性を電磁
界解析（モーメント法）を用いて解析した場合のアンテ
ナ給電点での反射特性を示す特性図である。
図５において、縦軸は、アンテナ給電点での反射特
性、すなわちＳパラメータ（S11）を示し、横軸は、周
波数（GHz）を示す。
図５から明らかなように、図３に示した多周波アンテ
ナ30は、GSMの無線周波数800MHz帯とPHSの無線周波数1.
9GHz帯を共に受信可能な多周波アンテナを実現している
ことがわかる。
図６は、図３に示した多周波アンテナ30の800MHz帯に
おける放射パターン（図４のＸ−Ｙ平面）の解析結果を
示す放射パターン図である。
また、図７は、図３に示した多周波アンテナ30の800M
Hz帯における放射パターン（図４のＸ−Ｚ平面）の解析
結果を示す放射パターン図である。
また、図８は、図３に示した多周波アンテナ30の800M
Hz帯における放射パターン（図４のＹ−Ｚ平面）の解析
結果を示す放射パターン図である。
図６乃至図８から明らかなように、図３に示した多周
波アンテナ30は、800MHz帯において、Ｘ−Ｚ平面の放射
パターンおよびＹ−Ｚ平面の放射パターンにおいて若干
の劣化は生じるが、片側短絡型パッチとほぼ同様の指向
性を有しており、800MHz帯の単周波アンテナと同様の特
性を有することがわかる。
図９は、図３に示した多周波アンテナ30の1.9GHz帯に
おける放射パターン（図４のＸ−Ｙ平面）の解析結果を
示す放射パターン図である。
また、図10は、図３に示した多周波アンテナ30の1.9G
Hz帯における放射パターン（図４のＸ−Ｚ平面）の解析
結果を示す放射パターン図である。
また、図11は、図３に示した多周波アンテナ30の1.9G
Hz帯における放射パターン（図４のＹ−Ｚ平面）の解析
結果を示す放射パターン図である。
図９乃至図11から明らかなように、図３に示した多周
波アンテナ30は、1.9GHz帯において、Ｘ−Ｚ平面の放射
パターンおよびＹ−Ｚ平面の放射パターンにおいて若干
の劣化は生じるが、片側短絡型パッチとほぼ同様の指向
性を有しており、1.9GHz帯の単周波アンテナと同様の特
性を有することがわかる。
これにより、図３に示した多周波アンテナ30によれ
ば、小型かつ薄型で多周波アンテナを実現でき、各種デ
ィユアルモード端末の内蔵アンテナとして採用可能な多
周波アンテナを提供できる。
図12は、この発明に係わる多周波アンテナの第２の実
施の形態を示す斜視図である。
図12において、この多周波アンテナ120は、接地導体1
21に植設された短絡板123にその一端が接続され、給電
点122aが設けられた放射導体122に切取部122bを形成す
ることでこの放射導体122上に第１の放射導体122−１お
よび逆Ｌ字形状の第２の放射導体122−２を形成し、こ
れにより第１の放射導体122−１の形状によって決定さ
れる第１の周波数帯と第２の放射導体122−２の形状に
よって決定される第２の周波数帯との２つの異なる周波
数帯の電波を受信可能にするように構成される。また、
放射導体122の単一の給電点122aには、給電源125からの
同軸給電線124により、接地導体121に設けられた孔121a
を通して給電される。
ここで、図12に示した多周波アンテナ120は、図１に
示した多周波アンテナ10と比較して、第２の放射導体12
2−２の形状が図１に示した多周波アンテナ10の第２の
放射導体12−２と異なる。
すなわち、図１に示した多周波アンテナ10の第２の放
射導体12−２は、矩形状に形成されているが、図12に示
した第２の実施の形態の多周波アンテナ120の第２の放
射導体122−２は、逆Ｌ字形状に形成されており、この
結果、図12に示した第２の実施の形態の多周波アンテナ
120における切取部122bの形状も図１に示した多周波ア
ンテナ10の切取部12bの形状と異なる。
上記構成において、この多周波アンテナ120は、第１
の放射導体122−１により、長さLAが約λ/4（λは波
長）となる第１の周波数帯で共振するとともに、第２の
放射導体122−２により、長さLBが約λ/4（λは波長）
となる第２の周波数帯で共振する。そして、この第２の
実施の形態の多周波アンテナ120においても、実装面
積、実装体積をともに増大させることなく第１の周波数
帯と第２の周波数帯の２つの周波数帯の電波を受信する
ことが可能になる。
図13は、この発明に係わる多周波アンテナの第３の実
施の形態を示す斜視図である。
図13において、この多周波アンテナ130は、接地導体1
31に植設された短絡板133にその一端が接続され、給電
点132aが設けられた放射導体132に切取部132bを形成す
ることでこの放射導体132上に第１の放射導体132−１お
よび円状形状を含む第２の放射導体132−２を形成し、
これにより第１の放射導体132−１の形状によって決定
される第１の周波数帯と第２の放射導体132−２の形状
によって決定される第２の周波数帯との２つの異なる周
波数帯の電波を受信可能にするように構成される。
また、放射導体132の単一の給電点132aには、給電源1
35からの同軸給電線134により、接地導体131に設けられ
た孔131aを通して給電される。
この第３の実施の形態の多周波アンテナ130において
も、実装面積、実装体積をともに増大させることなく第
１の周波数帯と第２の周波数帯の２つの周波数帯の電波
を受信することが可能になる。
なお、上記第１乃至第３の実施の形態において、放射
導体12、122、132上に形成される第２の放射導体12−
２、122−２、132−２の形状は、図１に示した第１の実
施の形態のような矩形形状若しくは図12に示した第２の
実施の形態のような逆Ｌ字形状若しくは図13に示した第
３の実施の形態のような曲線の円状形状を含む形状に限
定されず、任意の形状を採用することができる。
また、放射導体12、122、132上に形成される第１の放
射導体12−１、122−１、132−１の形状も、上記第１乃
至第３の実施の形態に示した形状に限定されず、例えば
曲線も含む任意の形状を採用することができる。
また、第１乃至第３の実施の形態では、放射導体12、
122、132上に切取部12b、122b、132bを設けることで、
第１の放射導体12−１、122−１、132−１および第２の
放射導体12−２、122−２、132−２を形成するように構
成したが、放射導体12、122、132上に矩形等の切取部を
形成し、その後に、該切取部の中に第２の放射導体12−
２、122−２、132−２を接続して形成するように構成し
てもよい。
また、上記第１乃至第３の実施の形態においては、第
１の放射導体12−１、122−１、132−１および第２の放
射導体12−２、122−２、132−２をそれぞれ接地導体1
1、121、131に平行になるように構成したが、これに限
定されず、第１の放射導体12−１、122−１、132−１お
よび第２の放射導体12−２、122−２、132−２は、接地
導体11、121、131に平行でなくてもよい。
また、給電方法としても、同軸線路を用いることに限
定されず、ストリップ線路や電磁結合による給電等を用
いることができる。
図14は、この発明に係わる多周波アンテナの第４の実
施の形態を示す斜視図である。
図14において、この多周波アンテナ140は、接地導体1
41に植設された短絡板143にその一端が接続され、給電
点142aが設けられた放射導体142に切取部142bを形成す
ることでこの放射導体142上に第１の放射導体142−１お
よび第２の放射導体142−２および第３の放射導体142−
３を形成し、これにより第１の放射導体142−１の形状
によって決定される第１の周波数帯と第２の放射導体14
2−２の形状によって決定される第２の周波数帯と第３
の放射導体142−３の形状によって決定される第３の周
波数帯との３つの異なる周波数帯の電波を受信可能にす
るように構成される。
また、放射導体142の単一の給電点142aには、給電源1
45からの同軸給電線144により、接地導体141に設けられ
た孔141aを通して給電される。
上記構成において、この多周波アンテナ140は、第１
の放射導体142−１により、長さLAが約λ/4（λは波
長）となる第１の周波数帯で共振するとともに、第２の
放射導体142−２により、長さLBが約λ/4（λは波長）
となる第２の周波数帯で共振し、さらに、第３の放射導
体142−３により、長さLCが約λ/4（λは波長）となる
第３の周波数帯で共振する。
そして、この第２の実施の形態の多周波アンテナ120
においては、実装面積、実装体積をともに増大させるこ
となく第１の周波数帯と第２の周波数帯と第３の周波数
帯の３つの周波数帯の電波を受信することが可能にな
る。
ここで、放射導体142上に形成される第２の放射導体1
42−２および第３の放射導体142−３の形状は、図14に
示した矩形形状に限定されず、任意の形状を採用するこ
とができる。
また、放射導体142上に形成される第１の放射導体142
−１の形状も、図14に示した形状に限定されず、任意の
形状を採用することができる。
また、第４の実施の形態では、放射導体142上に切取
部142bを設けることで、第１乃至第３の放射導体142−
１、142−２、142−３を形成するように構成したが、放
射導体142上に矩形等の切取部を形成し、その後に、該
切取部の中に第２の放射導体142−２および第３の放射
導体142−３を接続して形成するように構成してもよ
い。
また、上記第４の実施の形態においては、第１乃至第
３の放射導体142−１、142−２、142−３を接地導体141
に平行に形成したが、上記第１乃至第３の実施例と同様
に、第１乃至第３の放射導体142−１、142−２、142−
３は、接地導体141に平行でなくてもよい。
また、図14に示した第４の実施の形態においては、放
射導体142上に第１乃至第３の放射導体142−１、142−
２、142−３の３つの放射導体を形成することで、第１
の周波数帯と第２の周波数帯と第３の周波数帯の３つの
周波数帯の電波を受信することができるように構成した
が、放射導体142上に４以上の放射導体を形成すると、
４周波数、５周波数等の多周波数帯の電波を受信するこ
とができるように構成することができる。
この場合においても、実装面積、実装体積をともに増
大させることなく４以上の多周波数帯の電波を受信する
ことが可能な多周波アンテナを実現することができる。
図15は、この発明に係わる多周波アンテナの第５の実
施の形態を示す斜視図である。
また、図16は、図15に示した多周波アンテナ150のＡ
−Ａ断面図（図16（ａ））およびＢ−Ｂ断面図（図16
（ｂ））である。
図15および図16において、この多周波アンテナ150
は、接地導体151に植設された短絡板153にその一端が接
続され、給電点152aが設けられた放射導体152に切取部1
52bを形成することで、この放射導体152上に第１の放射
導体152−１および第２の放射導体152−２を形成し、さ
らに第２の放射導体152−２に立上部153bを設けること
により、第２の放射導体152−２と接地導体151との距離
Hbを調整することができるように構成したものである。
上記構成において、この多周波アンテナ150は、第２
の放射導体152−２に設けられた立上部153bの高さを可
変することにより、第２の放射導体152−２と接地導体1
51との距離Hbを調整することで、第２の放射導体152−
２の形状によって決定される第２の周波数帯の帯域幅を
可変することができる。
すなわち、第２の放射導体152−２と接地導体151との
距離Hbは、第２の放射導体152−２の形状によって決定
される第２の周波数帯の帯域幅に関係する。したがっ
て、例えば、第２の放射導体152−２と接地導体151との
距離Hbを高くすることで、第２の放射導体152−２の形
状によって決定される第２の周波数帯の帯域幅を広くす
ることができ、また、第２の放射導体152−２と接地導
体151との距離Hbを低くすることで、第２の放射導体152
−２の形状によって決定される第２の周波数帯の帯域幅
を狭くすることができる。
同様に、短絡板153の高さを調整することで、第１の
放射導体152−１と接地導体151との距離Haを高くする
と、第１の放射導体152−１の形状によって決定される
第１の周波数帯の帯域幅を広くすることができ、また、
第１の放射導体152−１と接地導体151との距離Haを低く
することで、第１の放射導体152−１の形状によって決
定される第１の周波数帯の帯域幅を狭くすることができ
る。
なお、図15および図16に示した第５の実施の形態にお
いては、第２の放射導体152−２に立上部153bを設ける
ことにより、第２の放射導体152−２と接地導体151との
距離Hbを調整することができるように構成したが、第２
の放射導体152−２に立下部を設けることにより、第２
の放射導体152−２と接地導体151との距離Hbを調整する
ことができるように構成してもよい。
図17は、図15に示した構成において、第２の放射導体
152−２の立上部153bに代えて立下部153cを設けること
により、第２の放射導体152−２と接地導体151との距離
Hbを調整することができるように構成した図16に対応す
るＡ−Ａ断面図（図17（ａ））およびＢ−Ｂ断面図（図
17（ｂ））である。
図17に示す構成においても、第２の放射導体152−２
と接地導体151との距離Hbを高くすることで、第２の放
射導体152−２の形状によって決定される第２の周波数
帯の帯域幅を広くすることができ、また、第２の放射導
体152−２と接地導体151との距離Hbを低くすることで、
第２の放射導体152−２の形状によって決定される第２
の周波数帯の帯域幅を狭くすることができる。
同様に、短絡板153の高さを調整することで、第１の
放射導体152−１と接地導体151との距離Haを高くする
と、第１の放射導体152−１の形状によって決定される
第１の周波数帯の帯域幅を広くすることができ、また、
第１の放射導体152−１と接地導体151との距離Haを低く
することで、第１の放射導体152−１の形状によって決
定される第１の周波数帯の帯域幅を狭くすることができ
る。
なお、例えば、図３に示した第１の実施の形態の多周
波アンテナ30においては、図５に示したように、第２の
放射導体12−２の形状によって決定される第２の周波数
帯の帯域幅の方が第１の放射導体12−１の形状によって
決定される第２の周波数帯の帯域幅より広くなるが、図
17の構成を採用することで、第２の周波数帯の帯域幅と
第１の周波数帯の帯域幅をほぼ同様に設定することがで
きる。
また、図15および図16に示した構成においては、第２
の放射導体152−２に設けられた立上部153bの高さの分
だけ多周波アンテナ150体積が増大するが、図17に示し
た構成においては、上記体積の増加も生じない。
なお、上記第１乃至第５の実施の形態において、接地
導体11、121、131、141、151と第１の放射導体12−１、
122−１、132−１、142−１、152−１および第２の放射
導体12−２、122−２、132−２、142−２、152−２との
間にそれぞれ誘電体を挿入し、共振周波数およびその帯
域幅を可変することができる。
すなわち、接地導体11、121、131、141、151と第１の
放射導体12−１、122−１、132−１、142−１、152−１
および第２の放射導体12−２、122−２、132−２、142
−２、152−２との間にそれぞれ挿入される誘電体の誘
電率を高くすると、共振周波数を低くするとともに、そ
の帯域幅を狭くすることができ、反対に、接地導体11、
121、131、141、151と第１の放射導体12−１、122−
１、132−１、142−１、152−１および第２の放射導体1
2−２、122−２、132−２、142−２、152−２との間に
それぞれ挿入される誘電体の誘電率を低くすると、共振
周波数を高くするとともに、その帯域幅を広くすること
ができる。
図18は、接地導体と第１の放射導体および第２の放射
導体との間に誘電体を挿入して構成した多周波アンテナ
の第６の実施の形態を示す断面図である。
図18において、図18（ａ）は、図１に示した第１の実
施の形態の多周波アンテナ10において、接地導体11と第
１の放射導体12−１および第２の放射導体12−２との間
にそれぞれ異なる誘電率の誘電体を挿入して構成した多
周波アンテナを示す。
図18（ａ）において、接地導体11と第１の放射導体12
−１との間には第１の誘電率を有する第１の誘電体17−
１が挿入され、接地導体11と第２の放射導体12−２との
間には第２の誘電率を有する第２の誘電体17−２が挿入
される。
係る構成において、接地導体11と第１の放射導体12−
１との間に挿入される第１の誘電体17−１の第１の誘電
率と接地導体11と第２の放射導体12−２との間に挿入さ
れる第２の誘電体17−２の第２の誘電率とをそれぞれ適
宜選択することにより、この多周波アンテナの共振周波
数およびその帯域幅をそれぞれ可変することができる。
例えば、第１の誘電体17−１の第１の誘電率を第２の
誘電体の第２の誘電率よりも低くすることによって、第
１の周波数帯の帯域幅と第２の周波数帯の帯域幅をほぼ
同様に設定することができる。
また、図18（ｂ）は、図14に示した第４の実施の形態
の多周波アンテナ140において、接地導体141と第１の放
射導体142−１、第２の放射導体142−２、第３の放射導
体142−３との間にそれぞれ異なる誘電率の誘電体を挿
入して構成した多周波アンテナを示す。
図18（ｂ）において、接地導体141と第１の放射導体1
42−１との間には第１の誘電率を有する第１の誘電体14
7−１が挿入され、接地導体141と第２の放射導体142−
２との間には第２の誘電率を有する第２の誘電体147−
２が挿入され、接地導体141と第３の放射導体142−３と
の間には第３の誘電率を有する第３の誘電体147−３が
挿入される。
係る構成において、接地導体141と第１の放射導体142
−１との間に挿入される第１の誘電体147−１の第１の
誘電率と接地導体141と第２の放射導体142−２との間に
挿入される第２の誘電体147−２の第２の誘電率と接地
導体141と第３の放射導体142−３との間に挿入される第
３の誘電体147−３の第３の誘電率とをそれぞれ適宜選
択することにより、この多周波アンテナの共振周波数お
よびその帯域幅をそれぞれ可変することができる。
なお、図18に示した第６の実施の形態の多周波アンテ
ナにおいて、各誘電体17−１、17−２、147−１、147−
２、147−３として、その誘電率が同一のものを用いて
もよく、また、そのうちの少なくとも１つを取除いて空
気の誘電率とすることもできる。
上記図18に示した第６の実施の形態の多周波アンテナ
においては、上記誘電体17−１、17−２、147−１、147
−２、147−３の挿入により多周波アンテナの厚さ（体
積）をさらに小さくすることができるとともに、各共振
周波数およびその帯域幅を個別に調整することが可能に
なる。
また、上記第１乃至第６の実施の形態において、短絡
板13、123、133、143、153は、放射導体12、122、132、
142、152の幅全体に亘って接続されるように構成した
が、短絡板13、123、133、143、153の長さを放射導体1
2、122、132、142、152の長さより短くし、短絡板13、1
23、133、143、153の中心を放射導体12、122、132、14
2、152の中心から偏倚するように構成してもよい。
図19は、この発明に係わる多周波アンテナの第７の実
施の形態を示す斜視図である。
図19において、この多周波アンテナ190は、接地導体1
91に、一部が切り取られて放射導体192より短く構成さ
れた短絡板193が植設される。そして、この短絡板193
に、給電点192aが設けられた放射導体192が接続され
る。この放射導体192には、切取部192bが形成され、こ
れによりこの放射導体192上に第１の放射導体192−１お
よび第２の放射導体192−２を形成される。これにより
第１の放射導体192−１の形状によって決定される第１
の周波数帯と第２の放射導体192−２の形状によって決
定される第２の周波数帯との２つの異なる周波数帯の電
波を受信することが可能になる。また、放射導体192の
単一の給電点192aには、給電源195からの同軸給電線194
により、接地導体191に設けられた孔191aを通して給電
される。
このような構成によると、第１の放射導体192−１お
よび第２の放射導体192−２の有効共振長が変化し、こ
れによりこの多周波アンテナ190をさらに小型化するこ
とができる。
また、上記第１乃至第７の実施の形態においては、給
電点12a、122a、132a、142a、152a、192aを放射導体1
2、122、132、142、152、192の中心に設けたが、給電点
12a、122a、132a、142a、152a、192aを放射導体12、12
2、132、142、152、192の中心から偏倚した位置に設け
るように構成してもよい。
図20は、この発明に係わる多周波アンテナの第８の実
施の形態を示す斜視図である。
図20において、この多周波アンテナ200は、接地導体2
01に植設された短絡板203にその一端が接続された放射
導体202に切取部202bを形成することでこの放射導体202
上に第１の放射導体202−１および第２の放射導体202−
２を形成し、これにより第１の放射導体202−１の形状
によって決定される第１の周波数帯と第２の放射導体20
2−２の形状によって決定される第２の周波数帯との２
つの異なる周波数帯の電波を受信可能にするように構成
される。
また、放射導体202には、その中心からＬだけ偏倚し
た位置に給電点202aが設けられ、この給電点202aには、
給電源205からの同軸給電線204により、接地導体201に
設けられた孔201aを通して給電される。
このような構成によると、その給電点202aの位置を調
整することでこの多周波アンテナ200を使用する図示し
ない送受信回路との整合をとることが可能になる。
産業上の利用可能性 この発明は、主として携帯電話機などの小型、薄型の
無線通信端末の内蔵アンテナとして使用され、形状を大
型化することなく多周波帯の電波を受信することができ
るようにした多周波アンテナである。
この発明によれば、接地導体に植設された短絡板にそ
の一端が接続され、給電点が設けられた放射導体に切取
部を形成することでこの放射導体上にそれぞれ異なる周
波数帯で共振する第１の放射導体および第２の放射導体
を形成し、これにより第１の放射導体の形状によって決
定される第１の周波数帯と第２の放射導体の形状によっ
て決定される第２の周波数帯との２つの異なる周波数帯
の電波を受信受可能にするように構成したので、実装面
積、実装体積を共に増大することなく、小型、薄型の多
周波アンテナを低コストに実現することができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−150415（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−68454（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−93332（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−196924（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−315828（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−167337（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−235825（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−171307（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5400041（ＵＳ，Ａ) 1996年電子情報通信学会通信ソサイエ ティ大会，Ｂ−59 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/08 H01Q 5/00

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】接地導体と、 前記接地導体に設けられる短絡板と、 前記接地導体から離間して配設され、孔を有し、第１の
    接続部で前記短絡板に接続される第１の放射導体と、 前記第１の放射導体の前記孔内に設けられ、前記第１の
    放射導体に第２の接続部で接続され、前記接地導体から
    離間して配設される第２の放射導体と、 前記第１の放射導体上の前記第１の接続部と前記第２の
    接続部との間に設けられ、前記第１の放射導体および前
    記第２の放射導体に信号を供給する給電点と を具備することを特徴とする多周波アンテナ。
  2. 【請求項２】前記第２の放射導体は、 前記第１の放射導体と一体に形成されることを特徴とす
    る請求項１記載の多周波アンテナ。
  3. 【請求項３】前記第２の放射導体は、 単一の突起部を有し、 前記第１の放射導体の形状と前記第２の放射導体の形状
    に依存する２周波帯で動作することを特徴とする請求項
    １記載の多周波アンテナ。
  4. 【請求項４】前記第１の放射導体と前記接地導体との間
    の第１の間隔と前記第２の放射導体と前記接地導体との
    間の第２の間隔とがそれぞれ異なる距離に設定されてい
    ることを特徴とする請求項３記載の多周波アンテナ。
  5. 【請求項５】前記第１の放射導体と前記接地導体との間
    と、前記第２の放射導体と前記接地導体との間の少なく
    とも一方に誘電体を配置し、 前記第１の放射導体と前記接地導体との間の第１の誘電
    率と前記第２の放射導体と前記接地導体との間の第２の
    誘電率とを異ならせたことを特徴とする請求項３記載の
    多周波アンテナ。
  6. 【請求項６】前記第２の放射導体は、 複数の突起部を有し、前記第１の放射導体の形状と前記
    第２の放射導体の形状に依存する多周波帯で動作するこ
    とを特徴とする請求項１記載の多周波アンテナ。
  7. 【請求項７】前記第１の放射導体と前記接地導体との間
    の第１の間隔と、前記第２の放射導体の突起部と前記接
    地導体との間の第２の間隔とがそれぞれ異なる距離に設
    定されていることを特徴とする請求項６記載の多周波ア
    ンテナ。
  8. 【請求項８】前記第１の放射導体と前記接地導体との間
    と、前記第２の放射導体の各突起部と前記接地導体との
    間の少なくとも１つの間隙に誘電体を配置し、 前記第１の放射導体と前記接地導体との間の第１の誘電
    率と、前記第２の放射導体の各突起部と前記接地導体と
    の間のそれぞれの第２の誘電率とを異ならせたことを特
    徴とする請求項６記載の多周波アンテナ。
  9. 【請求項９】前記給電点は、 前記給電点接続部の前記第１の放射導体幅方向中央に設
    置されることを特徴とする請求項１記載の多周波アンテ
    ナ。
  10. 【請求項１０】前記給電点は、 前記給電点接続部の前記第１の放射導体幅方向中央から
    所定距離偏倚した位置に設置されることを特徴とする請
    求項１記載の多周波アンテナ。
  11. 【請求項１１】前記短絡板は、 前記第１の放射導体の幅方向の長さと同一の長さに形成
    されることを特徴とする請求項１記載の多周波アンテ
    ナ。
  12. 【請求項１２】前記短絡板は、 前記第１の放射導体の幅方向の長さより短い長さに形成
    され、 その中心は前記前記第１の放射導体の幅方向の中心から
    偏倚していることを特徴とする請求項１記載の多周波ア
    ンテナ。
  13. 【請求項１３】接地導体と、 前記接地導体に設けられる短絡板と、 前記接地導体に対向し、第１の接続部で前記短絡板に接
    続され、その内部に切取部を有する第１の放射導体と、 前記第１の放射導体の前記切取部内に設けられ、前記接
    地導体に対向し、前記第１の放射導体の第２の接続部で
    接続される第２の放射導体と、 前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に設けら
    れ、前記第１の放射導体および前記第２の放射導体に信
    号を供給する給電点と を具備することを特徴とする多周波アンテナ。
  14. 【請求項１４】接地導体と、 前記接地導体に植設される短絡板と、 前記短絡板に対向し、一端で前記短絡板に接続され、そ
    の内部に切取部を有する第１の放射導体と、 前記第１の放射導体の前記切取部内に設けられ、前記接
    地導体に対向し、前記第１の放射導体に接続される第２
    の放射導体と、 前記切取部と前記短絡板との間に設けられ、前記第１の
    放射導体および前記第２の放射導体に信号を供給する給
    電点と を具備することを特徴とする多周波アンテナ。
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