JPH1065437A - 板状逆ｆアンテナおよび無線装置 - Google Patents
板状逆ｆアンテナおよび無線装置Info
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- JPH1065437A JPH1065437A JP8219827A JP21982796A JPH1065437A JP H1065437 A JPH1065437 A JP H1065437A JP 8219827 A JP8219827 A JP 8219827A JP 21982796 A JP21982796 A JP 21982796A JP H1065437 A JPH1065437 A JP H1065437A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0442—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】小型の特徴を保ちながら広帯域に亘る高周波数
信号を受信できる板状逆Ｆアンテナおよび無線装置を提
供する。 【解決手段】無線装置の無線部２０は板状逆Ｆアンテナ
１０が受信電波から生じる高周波数信号を受信回路８で
受信処理する。板状逆Ｆアンテナ１０は板状の放射素子
１と回路基板６と接地端子２と給電端子３とで基本要素
を構成する。放射素子１の板面周囲には周波数切替端子
４を設け、切替端子４の先端部はスイッチ５によって回
路基板６と断・および接に切り替えられる。スイッチ５
が断の状態ではアンテナ１０の共振周波数が低く、接の
状態では共振周波数が高くなる。無線部２０の制御部９
は、受信すべき高周波数信号の周波数が高い場合には、
受信回路８の受信周波数を高くさせるとともに、スイッ
チ５を接に制御する。
信号を受信できる板状逆Ｆアンテナおよび無線装置を提
供する。 【解決手段】無線装置の無線部２０は板状逆Ｆアンテナ
１０が受信電波から生じる高周波数信号を受信回路８で
受信処理する。板状逆Ｆアンテナ１０は板状の放射素子
１と回路基板６と接地端子２と給電端子３とで基本要素
を構成する。放射素子１の板面周囲には周波数切替端子
４を設け、切替端子４の先端部はスイッチ５によって回
路基板６と断・および接に切り替えられる。スイッチ５
が断の状態ではアンテナ１０の共振周波数が低く、接の
状態では共振周波数が高くなる。無線部２０の制御部９
は、受信すべき高周波数信号の周波数が高い場合には、
受信回路８の受信周波数を高くさせるとともに、スイッ
チ５を接に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は板状逆Ｆアンテナお
よびこの板状逆Ｆアンテナを用いる無線装置に関し、特
に複数周波数バンド使用または広帯域使用が必要な板状
逆Ｆアンテナおよびデジタル携帯電話機等，受信周波数
切替の必要なＴＤＭＡ方式用に好適な無線装置に関す
る。
よびこの板状逆Ｆアンテナを用いる無線装置に関し、特
に複数周波数バンド使用または広帯域使用が必要な板状
逆Ｆアンテナおよびデジタル携帯電話機等，受信周波数
切替の必要なＴＤＭＡ方式用に好適な無線装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、板状逆Ｆアンテナは、小型に形成
できるため、携帯電話機の受信用アンテナとして広く用
いられている。以下、図３の斜視図を参照して一般的な
板状逆Ｆアンテナについて説明する。
できるため、携帯電話機の受信用アンテナとして広く用
いられている。以下、図３の斜視図を参照して一般的な
板状逆Ｆアンテナについて説明する。
【０００３】図３の板状逆Ｆアンテナは、長方形の導体
平板で構成された板状の放射素子１ａに受信電波を受け
る。放射素子１ａの板面の大きさは長辺Ｌａ，短辺Ｌｂ
である。放射素子１ａの板面に対向して接地導体板であ
る回路基板６を配設している。この板状逆Ｆアンテナが
携帯電話機に使用される場合には、回路基板６は携帯電
話機の筐体であってもよい。
平板で構成された板状の放射素子１ａに受信電波を受け
る。放射素子１ａの板面の大きさは長辺Ｌａ，短辺Ｌｂ
である。放射素子１ａの板面に対向して接地導体板であ
る回路基板６を配設している。この板状逆Ｆアンテナが
携帯電話機に使用される場合には、回路基板６は携帯電
話機の筐体であってもよい。
【０００４】放射素子１ａの板面周囲の短辺の一つにお
ける第１部分には接地端子３を設けている。接地端子３
は放射素子１ａの板面周囲の上記第１部分から回路基板
６の方に折り曲げられており、折り曲げられた接地端子
３の先端部は回路基板６の面に平行になるようにさらに
折り曲げられる。この先端部は回路基板６に半田付け等
で固定・接続される。
ける第１部分には接地端子３を設けている。接地端子３
は放射素子１ａの板面周囲の上記第１部分から回路基板
６の方に折り曲げられており、折り曲げられた接地端子
３の先端部は回路基板６の面に平行になるようにさらに
折り曲げられる。この先端部は回路基板６に半田付け等
で固定・接続される。
【０００５】また、放射素子１ａの板面周囲の上記第１
部分とは異なる位置の同短辺の第２部分，接地端子３と
距離Ｌｃ離れた位置に給電端子２を設けている。給電端
子２も、放射素子１ａの板面周囲の上記第２部分から回
路基板６の方に折り曲げており、折り曲げられた先端部
は回路基板６の面に平行にさらに折り曲げられる。この
先端部は回路基板６を切り欠いた穴である切欠部６ａの
位置にくる。給電端子２は放射素子１ａが受信電波から
生じた高周波数信号を切欠部６ａを通して接続された携
帯電話機等の受信回路（図示せず）に供給する。なお、
給電端子３と接地端子２との間隔Ｌｃは、給電端子３の
インピーダンスが上記受信回路の入力インピーダンスと
整合するように定める。また、給電端子２は、必らずし
も放射素子１ａの板面周囲に配設される必要はなく、放
射素子１ａの板面中心の方に移動させてもよい。
部分とは異なる位置の同短辺の第２部分，接地端子３と
距離Ｌｃ離れた位置に給電端子２を設けている。給電端
子２も、放射素子１ａの板面周囲の上記第２部分から回
路基板６の方に折り曲げており、折り曲げられた先端部
は回路基板６の面に平行にさらに折り曲げられる。この
先端部は回路基板６を切り欠いた穴である切欠部６ａの
位置にくる。給電端子２は放射素子１ａが受信電波から
生じた高周波数信号を切欠部６ａを通して接続された携
帯電話機等の受信回路（図示せず）に供給する。なお、
給電端子３と接地端子２との間隔Ｌｃは、給電端子３の
インピーダンスが上記受信回路の入力インピーダンスと
整合するように定める。また、給電端子２は、必らずし
も放射素子１ａの板面周囲に配設される必要はなく、放
射素子１ａの板面中心の方に移動させてもよい。
【０００６】放射素子１ａと回路基板６との間の大部分
は空間である。その間の小部分に誘電体のスペーサ７を
に配設している。スペーサ７は、放射素子１ａと回路基
板６との間隔を所定距離に固定することにより、この板
状逆Ｆアンテナのアンテナ放射特性を安定化させてい
る。
は空間である。その間の小部分に誘電体のスペーサ７を
に配設している。スペーサ７は、放射素子１ａと回路基
板６との間隔を所定距離に固定することにより、この板
状逆Ｆアンテナのアンテナ放射特性を安定化させてい
る。
【０００７】図３の板状逆Ｆアンテナは、放射素子１ａ
の板面周囲の長さＬ＝（２Ｌａ＋２Ｌｂ）がＬ≒λ／２
（λは高周波数信号の空間伝搬波長）を満足する周波数
ｆ１で共振し、この（アンテナ）共振周波数ｆ１におい
て給電端子２における高周波数信号の反射係数，あるい
は電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が最小となってアンテナ利
得がほぼ最大になる。しかし、この板状逆Ｆアンテナ
は、携帯電話機用等のために小型に形成できるという特
徴はあるが、所要アンテナ利得を得られる帯域幅が比較
的狭い（通常、４〜５％）という欠点がある。
の板面周囲の長さＬ＝（２Ｌａ＋２Ｌｂ）がＬ≒λ／２
（λは高周波数信号の空間伝搬波長）を満足する周波数
ｆ１で共振し、この（アンテナ）共振周波数ｆ１におい
て給電端子２における高周波数信号の反射係数，あるい
は電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が最小となってアンテナ利
得がほぼ最大になる。しかし、この板状逆Ｆアンテナ
は、携帯電話機用等のために小型に形成できるという特
徴はあるが、所要アンテナ利得を得られる帯域幅が比較
的狭い（通常、４〜５％）という欠点がある。
【０００８】そこで、複数周波数バンド使用または広帯
域使用が必要な携帯電話機等用の板状逆Ｆアンテナで
は、共振周波数の異なるアンテナを２つ並べたり，ある
いは放射素子の体積を２倍にしてアンテナ帯域幅を等価
的あるいは実質的に広げ、帯域幅が狭い欠点を解消して
いた。また、特開昭６２−１８８５０４号公報（発明の
名称：パッチアンテナ）には、２つの放射素子を接続し
たり，あるいは重なり具合を調整し、広い帯域に亘って
所望のアンテナ利得を得るようにする技術が開示されて
いる。
域使用が必要な携帯電話機等用の板状逆Ｆアンテナで
は、共振周波数の異なるアンテナを２つ並べたり，ある
いは放射素子の体積を２倍にしてアンテナ帯域幅を等価
的あるいは実質的に広げ、帯域幅が狭い欠点を解消して
いた。また、特開昭６２−１８８５０４号公報（発明の
名称：パッチアンテナ）には、２つの放射素子を接続し
たり，あるいは重なり具合を調整し、広い帯域に亘って
所望のアンテナ利得を得るようにする技術が開示されて
いる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術のう
ち、アンテナ帯域を増大させるために複数の放射素子を
使用あるいは放射素子の体積を増大した板状逆Ｆアンテ
ナは、アンテナ寸法が大きくなって携帯電話機等に適用
するのが困難であるという欠点があった。
ち、アンテナ帯域を増大させるために複数の放射素子を
使用あるいは放射素子の体積を増大した板状逆Ｆアンテ
ナは、アンテナ寸法が大きくなって携帯電話機等に適用
するのが困難であるという欠点があった。
【００１０】また、開示された技術による板状逆Ｆアン
テナは、放射素子を移動させる必要があるので、アンテ
ナ特性の安定性が悪く，機械的変化をさせるので経時変
化が大きいという欠点があった。また、大きな放射素子
の駆動には大きなエネルギーが必要であり、これを用い
る携帯電話機等の消費電力が増大し、また高速のアンテ
ナ帯域切り替えも困難であるという欠点があった。
テナは、放射素子を移動させる必要があるので、アンテ
ナ特性の安定性が悪く，機械的変化をさせるので経時変
化が大きいという欠点があった。また、大きな放射素子
の駆動には大きなエネルギーが必要であり、これを用い
る携帯電話機等の消費電力が増大し、また高速のアンテ
ナ帯域切り替えも困難であるという欠点があった。
【００１１】従って、本発明の第１の目的は、小型に形
成できる特徴を保ちながら広帯域に亘る電波を受信でき
る板状逆Ｆアンテナを提供することにある。
成できる特徴を保ちながら広帯域に亘る電波を受信でき
る板状逆Ｆアンテナを提供することにある。
【００１２】また、本発明の第２の目的は、エネルギー
少く高速に，しかも信頼性高く共振周波数帯切り替えが
できる板状逆Ｆアンテナを提供することにある。
少く高速に，しかも信頼性高く共振周波数帯切り替えが
できる板状逆Ｆアンテナを提供することにある。
【００１３】また、本発明の第３の目的は、小型で広帯
域に使用できる板状逆Ｆアンテナを使用して周波数チャ
ネル切り替えのある無線通信システム等での使用に好適
な無線装置を提供することにある。
域に使用できる板状逆Ｆアンテナを使用して周波数チャ
ネル切り替えのある無線通信システム等での使用に好適
な無線装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明による板状逆Ｆア
ンテナは、板状の放射素子と、前記放射素子の板面に対
向して配設された接地導体と、前記放射素子の板面周囲
の第１部分を前記接地導体に接続する接地端子と、前記
放射素子との間で高周波数信号を受給する給電端子とを
備える板状逆Ｆアンテナにおいて、前記放射素子と前記
接地導体とを断・接してアンテナ共振周波数を変化させ
る周波数切替端子手段を備える。
ンテナは、板状の放射素子と、前記放射素子の板面に対
向して配設された接地導体と、前記放射素子の板面周囲
の第１部分を前記接地導体に接続する接地端子と、前記
放射素子との間で高周波数信号を受給する給電端子とを
備える板状逆Ｆアンテナにおいて、前記放射素子と前記
接地導体とを断・接してアンテナ共振周波数を変化させ
る周波数切替端子手段を備える。
【００１５】前記板状逆Ｆアンテナの一つは、前記給電
端子が、前記第１部分とは互いに異なる位置にある前記
放射素子の板面周囲の第２部分に配設されており、前記
周波数切替端子手段が、前記放射素子の板面周囲の前記
第１部分に関して前記第２部分の反対側になる第３部分
に配設されており、前記第１部分と前記第３部分との間
隔が、前記放射素子の板面周囲の近い方で１／３以下で
ある構成をとることができる。
端子が、前記第１部分とは互いに異なる位置にある前記
放射素子の板面周囲の第２部分に配設されており、前記
周波数切替端子手段が、前記放射素子の板面周囲の前記
第１部分に関して前記第２部分の反対側になる第３部分
に配設されており、前記第１部分と前記第３部分との間
隔が、前記放射素子の板面周囲の近い方で１／３以下で
ある構成をとることができる。
【００１６】該板状逆Ｆアンテナの一つは、前記周波数
切替端子手段が、互いに異なる位置にある前記第３部分
を複数個含む複数の回路で構成されている。
切替端子手段が、互いに異なる位置にある前記第３部分
を複数個含む複数の回路で構成されている。
【００１７】該板状逆Ｆアンテナの別の一つは、前記周
波数切替端子手段が、前記放射素子の板面周囲の前記第
２部分から前記接地導体の方に折り曲げた周波数切替端
子と、前記周波数切替端子の先端部と前記接地導体とを
断・接するスイッチとを含む構成をとることができる。
波数切替端子手段が、前記放射素子の板面周囲の前記第
２部分から前記接地導体の方に折り曲げた周波数切替端
子と、前記周波数切替端子の先端部と前記接地導体とを
断・接するスイッチとを含む構成をとることができる。
【００１８】前記板状逆Ｆアンテナの別の一つは、前記
放射素子と前記接地導体との間が、その小部分に配設さ
れた誘電体スペーサによって間隔を保持されている構成
をとることができる。
放射素子と前記接地導体との間が、その小部分に配設さ
れた誘電体スペーサによって間隔を保持されている構成
をとることができる。
【００１９】前記板状逆Ｆアンテナのさらに別の一つ
は、前記放射素子と前記接地導体とが、両面銅張誘電体
基板の導体エッチングで形成されている構成をとること
ができる。
は、前記放射素子と前記接地導体とが、両面銅張誘電体
基板の導体エッチングで形成されている構成をとること
ができる。
【００２０】本発明による無線装置は、受信電波から高
周波数信号を生じる板状逆Ｆアンテナと、前記高周波数
信号を受信処理する無線部とを備える無線装置におい
て、前記板状逆Ｆアンテナが、板状の放射素子と、前記
放射素子の板面に対向して配設された接地導体と、前記
放射素子の板面周囲の第１部分を前記接地導体に接続す
る接地端子と、前記第１部分とは異なる位置にある前記
放射素子の板面周囲の第２部分から前記高周波数信号を
受ける給電端子とを備える板状逆Ｆアンテナにおいて、
前記放射素子と前記接地導体とを断・接してアンテナ共
振周波数を変化させる周波数切替端子手段を備え、前記
無線部が、受信すべき前記高周波数信号の周波数に対応
して前記周波数切替端子手段の断・接を制御する端子切
替制御手段を備える。
周波数信号を生じる板状逆Ｆアンテナと、前記高周波数
信号を受信処理する無線部とを備える無線装置におい
て、前記板状逆Ｆアンテナが、板状の放射素子と、前記
放射素子の板面に対向して配設された接地導体と、前記
放射素子の板面周囲の第１部分を前記接地導体に接続す
る接地端子と、前記第１部分とは異なる位置にある前記
放射素子の板面周囲の第２部分から前記高周波数信号を
受ける給電端子とを備える板状逆Ｆアンテナにおいて、
前記放射素子と前記接地導体とを断・接してアンテナ共
振周波数を変化させる周波数切替端子手段を備え、前記
無線部が、受信すべき前記高周波数信号の周波数に対応
して前記周波数切替端子手段の断・接を制御する端子切
替制御手段を備える。
【００２１】前記無線装置は、受信すべき前記高周波数
信号の周波数が２以上であり、前記板状逆Ｆアンテナの
１以上含まれる前記周波数切替端子手段の各各が、前記
第１部分および前記第２部分とは互いに異なる位置にあ
る前記放射素子の板面周囲の第３部分から前記接地導体
の方に折り曲げた周波数切替端子と、前記周波数切替端
子と前記接地導体とを断・接するスイッチとをそれぞれ
含む構成をとることができる。
信号の周波数が２以上であり、前記板状逆Ｆアンテナの
１以上含まれる前記周波数切替端子手段の各各が、前記
第１部分および前記第２部分とは互いに異なる位置にあ
る前記放射素子の板面周囲の第３部分から前記接地導体
の方に折り曲げた周波数切替端子と、前記周波数切替端
子と前記接地導体とを断・接するスイッチとをそれぞれ
含む構成をとることができる。
【００２２】本発明による板状逆Ｆアンテナは、周波数
切替端子手段が板状の放射素子と接地導体とを断接させ
ることによって、アンテナ共振周波数を変化させるの
で、アンテナの帯域幅を等価的に広帯域することができ
る。上記周波数切替手段は、例えば、上記放射素子の板
面周囲から上記接地導体の方に折り曲げた周波数切替端
子の先端部と上記接地導体とをスイッチで接続する構成
であってよい。即ち、受信周波数に対応して上記スイッ
チを断または接としてアンテナ共振周波数を変化させる
ことができる。
切替端子手段が板状の放射素子と接地導体とを断接させ
ることによって、アンテナ共振周波数を変化させるの
で、アンテナの帯域幅を等価的に広帯域することができ
る。上記周波数切替手段は、例えば、上記放射素子の板
面周囲から上記接地導体の方に折り曲げた周波数切替端
子の先端部と上記接地導体とをスイッチで接続する構成
であってよい。即ち、受信周波数に対応して上記スイッ
チを断または接としてアンテナ共振周波数を変化させる
ことができる。
【００２３】また、本発明による無線装置は、上記無線
部の端子切替制御手段が、受信すべき上記高周波数信号
の周波数に対応して上記板状逆Ｆアンテナの周波数切替
端子手段の断接を制御する。従ってこの無線装置は、板
状逆Ｆアンテナに等価的に広帯域性能を持たせることが
でき、上記高周波数信号の周波数切替に対しても十分対
応が可能となる。
部の端子切替制御手段が、受信すべき上記高周波数信号
の周波数に対応して上記板状逆Ｆアンテナの周波数切替
端子手段の断接を制御する。従ってこの無線装置は、板
状逆Ｆアンテナに等価的に広帯域性能を持たせることが
でき、上記高周波数信号の周波数切替に対しても十分対
応が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００２５】図１は本発明の一実施の形態を示す図であ
り、（ａ）は無線装置のブロック図、（ｂ）は（ａ）の
無線装置に用いるアンテナ部１０の一例１０Ａの斜視
図、（ｃ）はアンテナ部１０の給電端子３から見たＶＳ
ＷＲを示す図である。
り、（ａ）は無線装置のブロック図、（ｂ）は（ａ）の
無線装置に用いるアンテナ部１０の一例１０Ａの斜視
図、（ｃ）はアンテナ部１０の給電端子３から見たＶＳ
ＷＲを示す図である。
【００２６】図１（ａ）を参照すると、この無線装置
は、例えばＴＤＭＡ方式の携帯電話機であり、受信周波
数切替をする無線部２０と受信電波から高周波数信号を
生じて無線部２０に供給するアンテナ部１０とを備えて
いる。無線部２０の受信回路８は、上記高周波数信号に
対して周波数変換・増幅および復調等の受信処理を行
い、この受信処理結果をマン・マシン・インターフェー
ス回路（図示せず）を通じて使用者に渡す。また、無線
部２０内の制御回路８は、受信回路８，送信回路等の図
示しない回路およびアンテナ部１０を制御する。
は、例えばＴＤＭＡ方式の携帯電話機であり、受信周波
数切替をする無線部２０と受信電波から高周波数信号を
生じて無線部２０に供給するアンテナ部１０とを備えて
いる。無線部２０の受信回路８は、上記高周波数信号に
対して周波数変換・増幅および復調等の受信処理を行
い、この受信処理結果をマン・マシン・インターフェー
ス回路（図示せず）を通じて使用者に渡す。また、無線
部２０内の制御回路８は、受信回路８，送信回路等の図
示しない回路およびアンテナ部１０を制御する。
【００２７】アンテナ部１０は、導体で構成された板状
の放射素子１と、放射素子１の板面に対向して配設され
た接地導体板（図１（ａ）では接地電位で示す）と、放
射素子１の板面周囲の第１部分を上記接地導体板に接続
する接地端子３と、上記第１部分とは異なる位置にある
放射素子１の板面周囲の第２部分から高周波数信号を受
ける給電端子２とを備える板状逆Ｆアンテナである。ア
ンテナ部１０は放射素子１の板面の所定位置に周波数切
替端子４を設けている。スイッチ５は、周波数切替端子
４と上記接地導体板との間に接続され、断および接の切
り替えによってアンテナ部１０のアンテナ共振周波数を
変化させる。なお、スイッチ５は無線部２０の制御回路
９に制御されて断および接に変化する。従って、制御回
路９は受信すべき高周波数信号の周波数に対応してスイ
ッチ５の断・接を制御するとともに，受信回路８の受信
周波数を変化させる。
の放射素子１と、放射素子１の板面に対向して配設され
た接地導体板（図１（ａ）では接地電位で示す）と、放
射素子１の板面周囲の第１部分を上記接地導体板に接続
する接地端子３と、上記第１部分とは異なる位置にある
放射素子１の板面周囲の第２部分から高周波数信号を受
ける給電端子２とを備える板状逆Ｆアンテナである。ア
ンテナ部１０は放射素子１の板面の所定位置に周波数切
替端子４を設けている。スイッチ５は、周波数切替端子
４と上記接地導体板との間に接続され、断および接の切
り替えによってアンテナ部１０のアンテナ共振周波数を
変化させる。なお、スイッチ５は無線部２０の制御回路
９に制御されて断および接に変化する。従って、制御回
路９は受信すべき高周波数信号の周波数に対応してスイ
ッチ５の断・接を制御するとともに，受信回路８の受信
周波数を変化させる。
【００２８】図１（ｂ）を参照すると、板状逆Ｆアンテ
ナであるアンテナ部１０Ａは、図１（ａ）のアンテナ部
１０の一例である。このアンテナ部１０Ａは、図３に示
した板状逆Ｆアンテナの放射素子１ａと同じ導体平面構
成の放射素子１を有し、放射素子１からは図３の放射素
子１ａに接続されたと同じ給電端子２および接地端子３
を折り曲げている。また、アンテナ部１０Ａには図３の
逆Ｆアンテナと同じスペース７およびほぼ同じ回路基板
６を備えている。回路基板６は上記接地導体板の一例で
ある。
ナであるアンテナ部１０Ａは、図１（ａ）のアンテナ部
１０の一例である。このアンテナ部１０Ａは、図３に示
した板状逆Ｆアンテナの放射素子１ａと同じ導体平面構
成の放射素子１を有し、放射素子１からは図３の放射素
子１ａに接続されたと同じ給電端子２および接地端子３
を折り曲げている。また、アンテナ部１０Ａには図３の
逆Ｆアンテナと同じスペース７およびほぼ同じ回路基板
６を備えている。回路基板６は上記接地導体板の一例で
ある。
【００２９】このアンテナ部１０Ａは、放射素子１の板
面周囲と回路基板６との間に周波数切替端子４とスイッ
チ５とを直列に接続しているのが図３の板状逆Ｆアンテ
ナとの大きな違いである。周波数切替端子４は、放射素
子１の板面周囲の短辺の一つの上記第１部分，つまり接
地端子３から距離Ｌｄ離れているとともに、上記第２部
分，つまり給電端子２の反対側になる第３部分に配設さ
れている。この周波数切替端子４は、回路基板６の方に
折り曲げられており、折り曲げられた先端部は回路基板
６の面に平行にさらに折り曲げられる。この先端部は回
路基板６を切り欠いた穴である切欠部６ｂの位置にく
る。そして周波数切替端子４の先端部はスイッチ５の一
端に接続される。スイッチ５の他端は回路基板６に接続
される。スイッチ５は制御回路９からの制御信号によっ
て周波数切替端子４と回路基板６との接続を断および接
にする。なお、切欠部６ａは周波数切替端子４の選択部
が回路基板６に接触しないようにするため設けられてい
る。
面周囲と回路基板６との間に周波数切替端子４とスイッ
チ５とを直列に接続しているのが図３の板状逆Ｆアンテ
ナとの大きな違いである。周波数切替端子４は、放射素
子１の板面周囲の短辺の一つの上記第１部分，つまり接
地端子３から距離Ｌｄ離れているとともに、上記第２部
分，つまり給電端子２の反対側になる第３部分に配設さ
れている。この周波数切替端子４は、回路基板６の方に
折り曲げられており、折り曲げられた先端部は回路基板
６の面に平行にさらに折り曲げられる。この先端部は回
路基板６を切り欠いた穴である切欠部６ｂの位置にく
る。そして周波数切替端子４の先端部はスイッチ５の一
端に接続される。スイッチ５の他端は回路基板６に接続
される。スイッチ５は制御回路９からの制御信号によっ
て周波数切替端子４と回路基板６との接続を断および接
にする。なお、切欠部６ａは周波数切替端子４の選択部
が回路基板６に接触しないようにするため設けられてい
る。
【００３０】図１（ｃ）を参照すると、アンテナ部１０
Ａは、スイッチ５を断にしている状態では放射素子１の
板面周囲の長さＬ＝（２Ｌａ＋２Ｌｂ）となるので、周
波数ｆ１においてＶＳＷＲが最小になり，つまり周波数
ｆ１がアンテナ共振周波数になる。しかしながら、スイ
ッチ５を接にすると周波数切替端子４が回路基板６に接
地され、周波数切替端子４の位置も接地電位になる。周
波数切替端子４が接地電位になると、放射素子１の板面
周囲の等価電気長は≒（２Ｌａ＋２Ｌｂ−Ｌｄ）とな
る。従って、スイッチ５が接の状態でＶＳＷＲが最小と
なるアンテナ共振周波数ｆ２は、周波数切替端子４の接
地端子３との間隔Ｌｄの分だけ高い周波数となる。
Ａは、スイッチ５を断にしている状態では放射素子１の
板面周囲の長さＬ＝（２Ｌａ＋２Ｌｂ）となるので、周
波数ｆ１においてＶＳＷＲが最小になり，つまり周波数
ｆ１がアンテナ共振周波数になる。しかしながら、スイ
ッチ５を接にすると周波数切替端子４が回路基板６に接
地され、周波数切替端子４の位置も接地電位になる。周
波数切替端子４が接地電位になると、放射素子１の板面
周囲の等価電気長は≒（２Ｌａ＋２Ｌｂ−Ｌｄ）とな
る。従って、スイッチ５が接の状態でＶＳＷＲが最小と
なるアンテナ共振周波数ｆ２は、周波数切替端子４の接
地端子３との間隔Ｌｄの分だけ高い周波数となる。
【００３１】ここで、スイッチ５は、付帯インピーダン
スの追加なしに周波数切替端子４を回路基板に接続でき
る小型スイッチを使用することが望ましく、リードスイ
ッチ（リードリレー）やＴＯ−５ケース入り等の小型ス
イッチを用いるのがよい。また、高速のアンテナ周波数
切替が必要な場合には、ＰＩＮダイオードスイッチやト
ランジスタスイッチ等を用いるのがよい。
スの追加なしに周波数切替端子４を回路基板に接続でき
る小型スイッチを使用することが望ましく、リードスイ
ッチ（リードリレー）やＴＯ−５ケース入り等の小型ス
イッチを用いるのがよい。また、高速のアンテナ周波数
切替が必要な場合には、ＰＩＮダイオードスイッチやト
ランジスタスイッチ等を用いるのがよい。
【００３２】なお、周波数切替端子４の位置を図１
（ｂ）の位置から放射素子１の長辺側（図１（ｂ）の左
側）にさらに移動させると、アンテナ共振周波数ｆ２を
さらに高い周波数に移動させることができる。しかし、
周波数切替端子４の位置を接地端子３からあまり離すと
このアンテナ部１０の放射パターン等を損なうので、周
波数切替端子４と接地端子３との間隔Ｌｄは放射素子の
板面周囲の長さの１／３以下にすることが望ましい。
（ｂ）の位置から放射素子１の長辺側（図１（ｂ）の左
側）にさらに移動させると、アンテナ共振周波数ｆ２を
さらに高い周波数に移動させることができる。しかし、
周波数切替端子４の位置を接地端子３からあまり離すと
このアンテナ部１０の放射パターン等を損なうので、周
波数切替端子４と接地端子３との間隔Ｌｄは放射素子の
板面周囲の長さの１／３以下にすることが望ましい。
【００３３】上述のとおり、本実施の形態によるアンテ
ナ部１０Ａは、周波数切替端子４と回路基板６との接続
を断および接に変化させることで複数の周波数帯でアン
テナ共振させることができるので、放射素子１の板面広
さを変化させることなく，小型に形成できる特徴を保ち
ながら広帯域に亘る電波を受信できるという効果があ
る。
ナ部１０Ａは、周波数切替端子４と回路基板６との接続
を断および接に変化させることで複数の周波数帯でアン
テナ共振させることができるので、放射素子１の板面広
さを変化させることなく，小型に形成できる特徴を保ち
ながら広帯域に亘る電波を受信できるという効果があ
る。
【００３４】また、このアンテナ部１０Ａは、周波数切
替端子４と回路基板６との接続の断および接をスイッチ
５によって行うので、駆動エネルギー少く高速に，しか
も信頼性高くアンテナ周波数帯切り替えができるという
効果がある。
替端子４と回路基板６との接続の断および接をスイッチ
５によって行うので、駆動エネルギー少く高速に，しか
も信頼性高くアンテナ周波数帯切り替えができるという
効果がある。
【００３５】さらに本実施の形態の無線装置は、上述の
アンテナ部１０Ａを用いることで、広帯域な周波数チャ
ネル切り替えのある無線通信システム等での使用に好適
である。
アンテナ部１０Ａを用いることで、広帯域な周波数チャ
ネル切り替えのある無線通信システム等での使用に好適
である。
【００３６】なお、本実施の形態によるアンテナ部１０
Ａでは給電端子２を放射素子１の板面周囲に配置してい
るが、この給電端子２を放射素子１の板面周囲から中心
方向に移動してよいことは勿論である。同様に、接地端
子３および周波数切替端子４の位置も放射素子１の板面
周囲に限定されるものではない。
Ａでは給電端子２を放射素子１の板面周囲に配置してい
るが、この給電端子２を放射素子１の板面周囲から中心
方向に移動してよいことは勿論である。同様に、接地端
子３および周波数切替端子４の位置も放射素子１の板面
周囲に限定されるものではない。
【００３７】また、本実施の形態を基本として、周波数
切替端子４とスイッチ５とを含むアンテナ共振周波数の
切替手段を互いに異なる位置に複数個設けることによ
り、アンテナ共振周波数を複数の周波数に変化させるこ
とができ、肌理細かいアンテナ共振周波数の切替を行う
ことができる。
切替端子４とスイッチ５とを含むアンテナ共振周波数の
切替手段を互いに異なる位置に複数個設けることによ
り、アンテナ共振周波数を複数の周波数に変化させるこ
とができ、肌理細かいアンテナ共振周波数の切替を行う
ことができる。
【００３８】図２は図１のアンテナ部１０の別の例１０
Ｂの一部截欠斜視図である。
Ｂの一部截欠斜視図である。
【００３９】このアンテナ部１０Ｂは板状逆Ｆアンテナ
を両面銅張誘電体基板に構成したものである。つまり、
両面に銅を張ったテフロン基板等の誘電体基板１６をエ
ッチングして両板面の各各に放射素子１１と接地板１６
とを構成している。放射素子１１は、直方形の板面であ
り、板面の大きさは長辺Ｌａ１，短辺Ｌｂ１である。接
地端子１３が放射素子１１の板面周囲の短辺の一つと接
地板１６との間をスルーホールを通じて接続している。
接地板１６には放射素子１１の板面周囲の上記短辺の一
つに対応する位置に穴である切欠部１６ａおよび１６ｂ
をエッチングで形成している。接地端子１３の位置する
放射素子１１の板面周囲には、間隔Ｌｃ１をおいて給電
端子１２を，反対側に間隔Ｌｄ２をおいて周波数切替端
子１４を設けている。また、周波数切替端子１４はスイ
ッチ１５によって接地板１６との間を断・接される。な
お、図２は放射素子１１の上記短辺の位置で誘電体基板
１７および放射素子１１を截欠している。
を両面銅張誘電体基板に構成したものである。つまり、
両面に銅を張ったテフロン基板等の誘電体基板１６をエ
ッチングして両板面の各各に放射素子１１と接地板１６
とを構成している。放射素子１１は、直方形の板面であ
り、板面の大きさは長辺Ｌａ１，短辺Ｌｂ１である。接
地端子１３が放射素子１１の板面周囲の短辺の一つと接
地板１６との間をスルーホールを通じて接続している。
接地板１６には放射素子１１の板面周囲の上記短辺の一
つに対応する位置に穴である切欠部１６ａおよび１６ｂ
をエッチングで形成している。接地端子１３の位置する
放射素子１１の板面周囲には、間隔Ｌｃ１をおいて給電
端子１２を，反対側に間隔Ｌｄ２をおいて周波数切替端
子１４を設けている。また、周波数切替端子１４はスイ
ッチ１５によって接地板１６との間を断・接される。な
お、図２は放射素子１１の上記短辺の位置で誘電体基板
１７および放射素子１１を截欠している。
【００４０】このアンテナ部１０Ｂと図１（ｂ）のアン
テナ部１０Ａとは、１桁目の符号を同じくする構成要素
は周波数に関する項を除いて同じ作用をする。従って、
アンテナ部１０Ｂについては、図１（ｂ）を参照して説
明した構成の詳細および動作の説明を省略する。
テナ部１０Ａとは、１桁目の符号を同じくする構成要素
は周波数に関する項を除いて同じ作用をする。従って、
アンテナ部１０Ｂについては、図１（ｂ）を参照して説
明した構成の詳細および動作の説明を省略する。
【００４１】アンテナ部１０Ｂは、放射素子１と接地板
１６とが誘電体基板１７を挟んでいるので、放射素子１
の板面の大きさをほぼ誘電体基板１７の比誘電率の分だ
け小さくすることができる。誘電体基盤１７の比誘電率
をεｒとすると、周波数切替端子１４が接地端子１６に
接続されていない状態でのアンテナ部１０Ｂのアンテナ
共振周波数ｆｙは、Ｌｙ＝（２Ｌａ１＋２Ｌｂ１）が≒
λ／（２・εｒ1/2 ）を満足する周波数となる。従っ
て、アンテナ部１０Ｂは放射素子１１の板面の大きさで
アンテナ部１０Ａより（εｒ）1/2 だけ小さくできる効
果がある。また、スペーサなしでアンテナ放射特性を安
定化させる効果もある。
１６とが誘電体基板１７を挟んでいるので、放射素子１
の板面の大きさをほぼ誘電体基板１７の比誘電率の分だ
け小さくすることができる。誘電体基盤１７の比誘電率
をεｒとすると、周波数切替端子１４が接地端子１６に
接続されていない状態でのアンテナ部１０Ｂのアンテナ
共振周波数ｆｙは、Ｌｙ＝（２Ｌａ１＋２Ｌｂ１）が≒
λ／（２・εｒ1/2 ）を満足する周波数となる。従っ
て、アンテナ部１０Ｂは放射素子１１の板面の大きさで
アンテナ部１０Ａより（εｒ）1/2 だけ小さくできる効
果がある。また、スペーサなしでアンテナ放射特性を安
定化させる効果もある。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の一つによる
板状逆Ｆアンテナは、放射素子と接地導体とを断接して
アンテナ共振周波数を変化させる周波数切替端子手段を
備えるので、複数の周波数帯でアンテナ共振させること
ができ、放射素子の板面広さを変化させることなく，小
型に形成できる特徴を保ちながら広帯域に亘る電波を受
信できるという効果がある。
板状逆Ｆアンテナは、放射素子と接地導体とを断接して
アンテナ共振周波数を変化させる周波数切替端子手段を
備えるので、複数の周波数帯でアンテナ共振させること
ができ、放射素子の板面広さを変化させることなく，小
型に形成できる特徴を保ちながら広帯域に亘る電波を受
信できるという効果がある。
【００４３】また、本発明の別の一つによる無線装置
は、上記板状逆Ｆアンテナを用い、上記周波数切替端子
手段の断・接を制御することで、広帯域な周波数チャネ
ル切り替えのある無線通信システム等に有効に使用でき
るという効果がある。
は、上記板状逆Ｆアンテナを用い、上記周波数切替端子
手段の断・接を制御することで、広帯域な周波数チャネ
ル切り替えのある無線通信システム等に有効に使用でき
るという効果がある。
【図１】本発明の一実施の形態を示す図であり、（ａ）
は無線装置のブロック図、（ｂ）は（ａ）の無線装置に
用いるアンテナ部１０の一例１０Ａの斜視図、（ｃ）は
アンテナ部１０の給電端子３から見たＶＳＷＲを示す図
である。
は無線装置のブロック図、（ｂ）は（ａ）の無線装置に
用いるアンテナ部１０の一例１０Ａの斜視図、（ｃ）は
アンテナ部１０の給電端子３から見たＶＳＷＲを示す図
である。
【図２】図１のアンテナ部１０の別の例１０Ｂの一部截
欠斜視図である。
欠斜視図である。
【図３】従来技術による板状逆Ｆアンテナの斜視図であ
る。
る。
１，１１ 放射素子 ２，１２ 給電端子 ３，１３ 接地端子 ４，１４ 周波数切替端子 ５，１５ スイッチ ６ 回路基板 ６ａ，６ｂ，１６ａ，１６ｂ 切欠部 ７ スペーサ ８ 受信回路 ９ 制御回路 １０Ａ，１０Ｂ アンテナ部 １６ 接地板 １７ 誘電体基板
Claims (8)
- 【請求項１】 板状の放射素子と、前記放射素子の板面
に対向して配設された接地導体と、前記放射素子の板面
周囲の第１部分を前記接地導体に接続する接地端子と、
前記放射素子との間で高周波数信号を受給する給電端子
とを備える板状逆Ｆアンテナにおいて、 前記放射素子と前記接地導体とを断・接してアンテナ共
振周波数を変化させる周波数切替端子手段を備えること
を特徴とする板状逆Ｆアンテナ。 - 【請求項２】 前記給電端子が、前記第１部分とは互い
に異なる位置にある前記放射素子の板面周囲の第２部分
に配設されており、 前記周波数切替端子手段が、前記放射素子の板面周囲の
前記第１部分に関して前記第２部分の反対側になる第３
部分に配設されており、 前記第１部分と前記第３部分との間隔が、前記放射素子
の板面周囲の近い方で１／３以下であることを特徴とす
る請求項１記載の板状逆Ｆアンテナ。 - 【請求項３】 前記周波数切替端子手段が、互いに異な
る位置にある前記第３部分を複数個含む複数の回路で構
成されていることを特徴とする請求項２記載の板状逆Ｆ
アンテナ。 - 【請求項４】 前記周波数切替端子手段が、前記放射素
子の板面周囲の前記第２部分から前記接地導体の方に折
り曲げた周波数切替端子と、前記周波数切替端子の先端
部と前記接地導体とを断・接するスイッチとを含むこと
を特徴とする請求項２記載の板状逆Ｆアンテナ。 - 【請求項５】 前記放射素子と前記接地導体との間が、
その間の小部分に配設された誘電体スペーサによって間
隔を保持されていることを特徴とする請求項１記載の板
状逆Ｆアンテナ。 - 【請求項６】 前記放射素子と前記接地導体とが、両面
銅張誘電体基板の導体エッチングで形成されていること
を特徴とする請求項１記載の板状逆Ｆアンテナ。 - 【請求項７】 受信電波から高周波数信号を生じる板状
逆Ｆアンテナと、前記高周波数信号を受信処理する無線
部とを備える無線装置において、 前記板状逆Ｆアンテナが、板状の放射素子と、前記放射
素子の板面に対向して配設された接地導体と、前記放射
素子の板面周囲の第１部分を前記接地導体に接続する接
地端子と、前記第１部分とは異なる位置にある前記放射
素子の板面周囲の第２部分から前記高周波数信号を受け
る給電端子とを備える板状逆Ｆアンテナにおいて、 前記放射素子と前記接地導体とを断・接してアンテナ共
振周波数を変化させる周波数切替端子手段を備え、 前記無線部が、受信すべき前記高周波数信号の周波数に
対応して前記周波数切替端子手段の断・接を制御する端
子切替制御手段を備えることを特徴とする無線装置。 - 【請求項８】 受信すべき前記高周波数信号の周波数が
２以上であり、 １以上含まれる前記周波数切替端子手段の各各が、前記
第１部分および前記第２部分とは互いに異なる位置にあ
る前記放射素子の板面周囲の第３部分から前記接地導体
の方に折り曲げた周波数切替端子と、前記周波数切替端
子と前記接地導体とを断・接するスイッチとをそれぞれ
含むことを特徴とする請求項７記載の無線装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8219827A JPH1065437A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 板状逆ｆアンテナおよび無線装置 |
| AU35194/97A AU719362B2 (en) | 1996-08-21 | 1997-08-21 | Planar antenna |
| GB9717802A GB2316540B (en) | 1996-08-21 | 1997-08-21 | Planar antenna and radio apparatus comprising the same |
| US08/915,783 US6034636A (en) | 1996-08-21 | 1997-08-21 | Planar antenna achieving a wide frequency range and a radio apparatus used therewith |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8219827A JPH1065437A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 板状逆ｆアンテナおよび無線装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11132463A Division JP2000114860A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 板状逆ｆアンテナおよび無線装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1065437A true JPH1065437A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16741670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8219827A Pending JPH1065437A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 板状逆ｆアンテナおよび無線装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6034636A (ja) |
| JP (1) | JPH1065437A (ja) |
| AU (1) | AU719362B2 (ja) |
| GB (1) | GB2316540B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2008146396A1 (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Panasonic Corporation | アンテナ装置 |
| KR100911297B1 (ko) | 2007-08-21 | 2009-08-11 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 이동통신 단말기용 액티브 안테나 |
| WO2018066639A1 (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 住友電気工業株式会社 | 車両用アンテナ及び車載機 |
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| DE29903715U1 (de) * | 1999-03-02 | 1999-06-10 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80636 München | DECT-Funkmodul |
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