JP3741237B2 - 小型アンテナ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
トランシーバー等の携帯用の通信機器には、通常、ホイップアンテナやそのホイップアンテナにコイルを接続した短縮型のアンテナが使用されている。
また、近年では、移動電話機、警報装置、ガス監視装置、交通量のセンサ等に小型のアンテナを用いることが多くなっている。
このような例としては、例えば、論文「腕時計型携帯無線機用小型アンテナの検討」(1993年電子情報通信学会春季大会、B−101)にも記載されているように、長方形の導体にスリットを設け、略中心に、共振させるためのコンデンサを設け、そこから離れた箇所に励振点を設けているものが知られている。
その特性は、指向性が小さく、どの方向からの電波でも同程度に受信でき、あるいは放射できるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような小型のアンテナは、実際に使用する周波数の波長に比べかなり短いものが要求される。
そこで、コイルを直列に装荷して短縮することや、上記論文にも記載されているように、導体を短くしておいて共振させるためのコンデンサを用いているが、コイルを直列に装荷すると、コイルの直径分太くなり、小型化を行うことができず、共振のためにコンデンサを用いると、そのコンデンサを接続する位置によって位相が変化し、使用する周波数によっては最適な励振を行うことができない場合や、使用する周波数の帯域が減少し、通信の信頼性が低下することもある。
【0004】
このような課題を解決するものとして、本発明者らは、図5(a)に示すように、一平面内に、長さが使用周波数の波長λの0.4倍以下である導体d1と、その導体d1に平行な地導体d2とを有し、その両端部において、導体d1と地導体d2とをコンデンサc1及びc2によって接続し、導体d1の略中央部に励振点を設けた小型アンテナを提案している。
【0005】
すなわち、短縮アンテナを作製するにあたって、短縮したときの線路でも共振できるように、同一の値を持つコンデンサをアンテナの先端2箇所に設けたものである。
【0006】
ところが、このアンテナは、線路によるインダクタンス分と、コンデンサのみによる構成のため、Qが高く、したがって、送受信できる周波数の帯域が極めて低いものである。
このようなアンテナを用いた場合には、例えば、異なる周波数を用いて、送受信を同時に行うような交信に用いることができず、また、テレビジョン受信機のように、広い帯域を必要とする受信機等に用いることもできないという課題がある。
また、比較的高い周波数を用いる通信機を大量生産するときに、同調回路を簡便にするために、アンテナに広帯域のものを用いることがあるが、このような使い方をすることもできないという課題もある。
【0007】
本発明は、小型であり、簡便に広い帯域の得られるアンテナを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の小型アンテナは、絶縁基板上に、略コの字の導体D1と、導体D1とほぼ同じ大きさで導体D1の長辺と平行な長辺を有すると共に逆向きの略コの字の導体D2を、間隔dで平行に配置し、導体D1の略コの字の開放端に対向する短絡端側と導体D2の開放端側で導体D1と導体D2を接続するとともに、それぞれの略コの字の開放端にコンデンサが設けられ、導体D1の長さをL1とし導体D1の開放端部から0.3L1〜0.7L1の範囲に励振点を設けたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
このアンテナの励振点は、導体D1及び導体D2の長さをL1とすると、導体D1または導体D2の開放端部から0.3L1〜0.7L1の範囲に設けることが好ましい。
ここでいう導体D1,D2の導体の長さは、略コ字状の平行な部分の導体長さとその平行な部分の導体を接続する部分の導体の長さの合計の長さである。
この励振点が、開放端部から0.3L1未満あるいは0.7L1を越えた範囲では、アンテナの損失が大きく、実用的でない。
【0010】
コンデンサC1、C2には、トリマコンデンサを用いることができ、調整を行う上で好ましい。
【0011】
この導体D1と導体D2とは、一平面内に設けるだけでなく、空間的に平行となるように設けることもできる。
【0012】
このようなアンテナは、具体的には、一般に配線板用に使用される絶縁基板上に、コ字状の導体D1と、それに平行な導体D2を設け、それぞれの開放端部において、それぞれコンデンサC1及びC2によって接続し、導体D1またはD2に励振点を設けて作製することができ、さらに詳しくは、印刷配線板用銅張り積層板の導体として必要な箇所以外をエッチング除去する、一般の配線板の製造法を用いることによって作製することができる。
このようにして作製したアンテナを、送受信機の筐体の一平面と平行に取り付ければ、狭い箇所へアンテナを取り付けることができ、機器の小型化を行うことができる。
【0013】
また、これらのアンテナは、送受信機の筐体の一平面と平行に取り付け、筐体によってカバーすることもでき、アンテナを絶縁保護することができ、好ましい。
【0014】
この他にも、通常のアンテナと同様に、アンテナ用コネクタに直接取り付けることもでき、また、別の箇所に接地したアンテナとケーブルを用いて接続することも可能である。
【0015】
本発明者らは、鋭意検討の結果、以下のような知見により、本発明をなしたものである。
すなわち、「従来の技術」で述べた本発明者らの提案したアンテナは、図5(b)に示すような特性であり、これを図4(a)に示すように、複同調回路とすることによって、図4(b)に示すように、広い帯域を得られるのではないか、と考えたのである。
そこで、導体D1とコンデンサC1からなる部分と、導体D2とコンデンサC2からなる部分を、どのように配置すれば、小型で、しかも帯域の広いアンテナとすることができるかを、様々なサンプルを作製し、測定した結果、上記のアンテナの構造を得られたものである。
【0016】
【実施例】
実施例1
図1に示すように、ガラス布エポキシ樹脂を用いた片面銅張り積層板の銅箔の不要な箇所を、通常の配線板の製造に用いる方法で、エッチング除去し、使用中心周波数を500MHz(波長:60cm)において、幅1mm、長さが45mm、平行な導体の間隔が2mmである略コ字状の導体D1と、その導体D1と同じ大きさで、その導体D1の長辺に平行な長辺を有する導体D2とを有し、それぞれの開放端において、容量が3〜15pFのトリマコンデンサC1及びC2を接続し、導体D1に励振点を設けたアンテナを作製した。
このときの励振点は、導体D1の接続部の端部から4mm(開放端部Aから17mm、開放端部Bから28mm)であった。
このアンテナの特性を図2に示す。
【0017】
実施例2〜5
図2に示す、実施例1と同じ材料を用いて、同じ形状のアンテナを、D1の長辺とそれに平行な導体D2の長辺との間隔を、実施例1が2.5mmであったところを、それぞれ、2mm、3mm、3.5mm、4mmと変えたものを作製した。
【0018】
実施例2〜5のアンテナの特性を図3(a)〜(d)に示す。
この図から理解できるように、本実施例のアンテナ、導体D1の長辺とそれに平行な導体D2の長辺の間隔dを調整することによって、帯域幅の異なるアンテナを作製することができる。
【0019】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によって、小型化に優れ、かつ周波数と最適な励振点を容易に調整できるアンテナと、そのアンテナを用いた送受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図2】本発明の一実施例の特性を示す線図である。
【図3】(a)〜(d)は、それぞれ本発明の他の実施例の特性を示す線図である。
【図4】本発明の原理を説明するための回路図と線図である。
【図5】(a)は、従来例を説明するための平面図であり、(b)及び(c)は従来例のアンテナの特性を説明するための線図である。
【符号の説明】
D1,D2,d1,d2.導体
C1,C2,c1,c2.コンデンサ
Claims (2)
- 絶縁基板上に、略コの字の導体D1と、導体D1とほぼ同じ大きさで導体D1の長辺と平行な長辺を有すると共に逆向きの略コの字の導体D2を、間隔dで平行に配置し、導体D1の略コの字の開放端に対向する短絡端側と導体D2の開放端側で導体D1と導体D2を接続するとともに、それぞれの略コの字の開放端にコンデンサが設けられ、導体D1の長さをL1とし導体D1の開放端部から0.3L1〜0.7L1の範囲に励振点を設けたことを特徴とする小型アンテナ。
- 前記導体D1と、導体D2と、これらを接続するパターンが、銅箔の不要な箇所をエッチング除去し形成されたことを特徴とする請求項1に記載の小型アンテナ。
Priority Applications (1)
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JPH10135723A JPH10135723A (ja) | 1998-05-22 |
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Family Applications (1)
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JP28940496A Expired - Fee Related JP3741237B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 小型アンテナ |
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JP (1) | JP3741237B2 (ja) |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP28940496A patent/JP3741237B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10135723A (ja) | 1998-05-22 |
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