JPWO2009031229A1 - アンテナ素子 - Google Patents
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Abstract
アンテナ素子において、小型化と広帯域化の双方が実現可能とする。第1の導線部11Aと、第1の導線部11Aに交差して接続される第2の導線部11Bと、第2の導線部11Bに交差して接続される、第1の導線部11Aに平行な第3の導線部11Cと、第3の導線部11Cに交差して接続される第4の導線部11Dと、第1の導線部11A、第2の導線部11B、第3の導線部11C及び第4の導線部11Dの一つまたは二つに接続され、第1の導線部11A、第2の導線部11B、第3の導線部11C及び第4の導線部11Dのいずれか三つによって囲まれる領域に配設される第1の導体平板12と、を備える。また、第1の導体平板12の端部は、この第1の導体平板12に接続されていない第1の導体11Aに対して平行である。
Description
本発明は、移動無線通信に用いるアンテナ素子に係り、特に小型無線装置などに内蔵可能で広帯域な特性を有するアンテナ素子に関する。
小型無線装置、例えば携帯無線端末などにおいては、高性能化と小型化と要求されており、アンテナにおいても携帯無線端末などの筐体に内蔵可能な小型化と各種アプリケーションに対応可能な広帯域特性が同時に求められている。
このようなアンテナとしては、例えば図12に記載の小型広帯域アンテナが知られている(例えば、特許文献1参照)。即ち、この小型広帯域アンテナは、1波長ループアンテナ101を地板102に近接した状態で素子両端を給電部に向けて折り曲げて構成したものであり、地板102に電流分布が少なく、ユーザが近接した時の影響を受け難い上、到来波に応じた指向特性を実現可能なものである。なお、図中符号103は無線回路を示す。
また、前述したアンテナとしては、例えば図13に示すようなアンテナも知られている(例えば、特許文献2参照)。即ち、このアンテナは、両端短絡の1/2波長平行線路の折り返しダイポールアンテナ201の給電点202の左右約1/8波長から先の部分を左右対称に垂直・水平に折り曲げて2重折り返し構造のアンテナ素子203を形成している。このような構成のアンテナによれば、アンテナ構造を決定するパラメータ、特に間隙sおよびhとストリップ幅比(w1/w2)を調整することにより、広帯域にわたるインピーダンス整合を可能にするものである。
さらに、このようなアンテナとして、例えば図14に示すようなものも知られている(例えば、特許文献3参照)。即ち、このアンテナは、多共振化とインピーダンス調整が可能な無線装置に内蔵するのに好適なアンテナであって、折り返しモノポール型の第1アンテナ301と、先端開放のモノポールアンテナ型の第2アンテナ302とに給電させるようになっており、第1アンテナ301の中間には短絡箇所を設け、それぞれ給電点303から折り返し点までの往路と接地点304までの復路の合計長を共振周波数の1/2波長とするものである。また、このアンテナでは、第2アンテナ302を給電点303と短絡箇所の間で分岐させ、素子長全体を共振周波数の1/4波長相当とする一方、第1アンテナ素子301は第2アンテナ素子302のスタブとしても機能するようになっている。なお、図中符号305は基板を示す。
特開2002−43826号公報
特開2004−228917号公報
特開2006−196994号公報
しかしながら、特許文献1の記載のアンテナでは、無給電素子を追加したとしても帯域が狭いものとなっている。また、特許文献2に記載のアンテナでは、アンテナ素子が大きく、従って低周波への対応も困難である。さらに、特許文献3に記載のアンテナについては、更なる広帯域化が課題となっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供することを目的とする。
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第1の導体と、前記第1の導体に交差して接続される第2の導体と、前記第2の導体に交差して接続される、前記第1の導体に平行な第3の導体と、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に配設される第1の導体平板と、を備えるものである。
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第1の導体と、前記第1の導体に交差して接続される第2の導体と、前記第2の導体に交差して接続される、前記第1の導体に平行な第3の導体と、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体のいずれか一つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第2の導体平板と、を備えるものである。
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第1の導体と、前記第1の導体に交差して接続される第2の導体と、前記第2の導体に交差して接続される、前記第1の導体に平行な第3の導体と、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に配設される第1の導体平板と、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体のいずれか一つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第4の導体と、を備えるものである。
この構成により、アンテナ素子の小型化と広帯域化の双方を実現するすることができる。
本発明によれば、第1の導線部と、前記第1の導線部に交差して接続される第2の導線部と、前記第2の導線部に交差して接続される、前記第1の導線部に平行な第3の導線部と、前記第3の導線部に交差して接続される第4の導線部と、
前記第1の導線部、第2の導線部、第3の導線部及び前記第4の導線部の一つまたは二つに接続され、前記第1の導線部、前記第2の導線部、前記第3の導線部及び前記第4の導線部のいずれか三つによって囲まれる領域に配設される第1の導体平板と、を備えることにより、容量性リアクタンス成分を持つことが可能になり、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供できる。
前記第1の導線部、第2の導線部、第3の導線部及び前記第4の導線部の一つまたは二つに接続され、前記第1の導線部、前記第2の導線部、前記第3の導線部及び前記第4の導線部のいずれか三つによって囲まれる領域に配設される第1の導体平板と、を備えることにより、容量性リアクタンス成分を持つことが可能になり、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供できる。
また、本発明によれば、第1の導線部と、前記第1の導線部に交差して接続される第2の導線部と、前記第2の導線部に交差して接続される、前記第1の導線部に平行な第3の導線部と、前記第3の導線部に交差して接続される第4の導線部と、前記第1の導線部、第2の導線部、前記第3の導線部及び前記第4の導線部のいずれか一つに接続され、前記第1の導線部、前記第2の導線部、前記第3の導線部及び前記第4の導線部のいずれか三つによって囲まれる領域に隣接して配設される第2の導体平板と、を備えることにより、誘導性リアクタンス成分を持つことが可能になり、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供できる。
なお、折り返しアンテナ素子に適用する前記第1から第4の導線は、例えば折り返しダイポールアンテナの両先端部をコの字型に2度折り曲げて構成したアンテナ形状等で効果的に採用することが可能である。実際には従来のアンテナ寸法(例えば、特許文献2参照)と比較すると、本アンテナ構成を用いることにより同等の広帯域特性でアンテナ素子の占有体積を1/5以下程度と大幅な小型化が実現できる。
10A、10C、30A、30B、40A、50A、50B、60A アンテナ素子
11 折り返し(ダイポール)アンテナ(アンテナ本体)
11A 第1の導線部
11B 第2の導線部
11C 第3の導線部
11D 第4の導線部
12、14 第1の導体平板(第3の導体平板)
12A 主平板(主導体)
12B 副平板(副導体)
15 アンテナ本体
15A〜15D 第1の導線部〜第4の導線部
2 平衡給電部
22 第2の導体平板
3 不平衡給電部
61、62、63 第2の導体平板
61A、62A、63A スロット
A、B、C 片側短絡の平衡2線部分
d 間隙
f0 中心周波数
M1、M2、M3〜M5 メアンダ
W 芯線(線材で構成された導体)
λ0 中心波長
11 折り返し(ダイポール)アンテナ(アンテナ本体)
11A 第1の導線部
11B 第2の導線部
11C 第3の導線部
11D 第4の導線部
12、14 第1の導体平板(第3の導体平板)
12A 主平板(主導体)
12B 副平板(副導体)
15 アンテナ本体
15A〜15D 第1の導線部〜第4の導線部
2 平衡給電部
22 第2の導体平板
3 不平衡給電部
61、62、63 第2の導体平板
61A、62A、63A スロット
A、B、C 片側短絡の平衡2線部分
d 間隙
f0 中心周波数
M1、M2、M3〜M5 メアンダ
W 芯線(線材で構成された導体)
λ0 中心波長
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1(A)は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ素子10Aの概略構成を示す。このアンテナ素子10Aは、基本的には、芯線(線材で構成された導体)Wからなる折り返し半波長(ダイポール)アンテナ(図2(A))の本体部分を更に2つに折り曲げて構成したアンテナ(図2(B))(以下、アンテナ本体とよぶ)11を基本構成しており、このアンテナ本体11の途中に第1の導体平板(左右対称に一対配置されており、「第3の導体平板」として定義されているものに相当する)12を設けて空隙dを構成することによりアンテナ素子間に容量性インダクタンス(C)成分を有するものである。設置される導体の間隔が一定の場合、通常周波数が低いほどC成分が大きくなる分布定数として動作する。
なお、このときの芯線Wは線材に限定するものではなく、z軸方向、もしくはy軸方向に一定の厚みを持って帯状に構成することも可能である。
(第1の実施形態)
図1(A)は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ素子10Aの概略構成を示す。このアンテナ素子10Aは、基本的には、芯線(線材で構成された導体)Wからなる折り返し半波長(ダイポール)アンテナ(図2(A))の本体部分を更に2つに折り曲げて構成したアンテナ(図2(B))(以下、アンテナ本体とよぶ)11を基本構成しており、このアンテナ本体11の途中に第1の導体平板(左右対称に一対配置されており、「第3の導体平板」として定義されているものに相当する)12を設けて空隙dを構成することによりアンテナ素子間に容量性インダクタンス(C)成分を有するものである。設置される導体の間隔が一定の場合、通常周波数が低いほどC成分が大きくなる分布定数として動作する。
なお、このときの芯線Wは線材に限定するものではなく、z軸方向、もしくはy軸方向に一定の厚みを持って帯状に構成することも可能である。
アンテナ本体11は、図2(A)に示すように、元は全幅Lが略半波長(λ/2)を有する折り返しダイポールアンテナ素子でであり、この左右両端部を同図(B)に示すように略コ字形に折り曲げて形成している。つまり、このアンテナ本体11には、第1の導線部11Aと、第1の導線部11Aに交差して接続される第2の導線部11Bと、第2の導線部11Bに交差して接続される、第1の導線部11Aに平行な第3の導線部11Cと、第3の導線部11C間に設けた第3の導線部11Cに交差する第4の導線部11Dとの各要素を複数備えている。従って、このアンテナ本体11には、略コ字形の芯線Wで囲まれた片側短絡の平衡2線部分が左右それぞれに3箇所(つまり、点線で囲まれるA、B、Cの部分)形成されている。
なお、本実施形態では、アンテナ素子本体11が、左右対称形状を有しているので、第1の導線部11A〜第4の導線部11Dと同様のものを反対側にも備えている。即ち、本実施形態では、左側半分にある第1の導線部11A〜第4の導線部11Dと、右側半分に設けてある、第1の導線部11A〜第4の導線部11Dと同様の第5の導線部11A〜第8の導線部11Dとを有する(但し、図1(A)では、便宜上、同一符号を付してある)。
第1の導体平板12は、容量性インダクタンス(C)成分を形成するものであり、本実施形態の場合、図2(B)の領域Cの一方に設けており、主平板(主導体)12A及び副平板(副導体)12Bで構成されている。この第1の導体平板12には、主平板(以下、「導体」とよぶことがある)12A及び副平板(以下、「導体」とよぶことがある)12Bの間に、動作周波数f0に対して十分小さい間隙dが形成されているため、アンテナ素子10Aに分布定数(C)成分を付与できる
このうち、主導体12Aは、第2の導線部11Bと第3の導線部導体11Cに接続されている。そして、この主導体12Aの端部は、主導体12Aに接続されていない第1の導線部11Aに対して平行である。
一方、副導体12Bは、第1の導線部11A及び第2の導線部11Bに接続されている。そして、副導体12Bの端部は、この副導体12Bに接続されていない第3の導線部11Cに対して平行である。
なお、本実施形態の第1の導体平板12は、第1の導線部11A、第2の導線部11B、第3の導線部11Cの3つによって囲まれる領域、つまり図2(B)の領域Cに設置されているが、これ以外にも、片側短絡の平衡2線部分の領域A又は領域Bのいずれかに形成してもよい。また、本発明の第1の導体平板は、この実施形態の第1の導体平板12のような平板状の構成のほかに、網目状を呈するものであってもよい。
間隙dは0.01λ(好ましくは、中心周波数f0に対する中心波長λ0としたときに、0.005λ0以下が好ましい)程度であって、主平板(主導体)12Aと副平板(副導体)12Bを合わせた広さは、その間隔dの部分の広さより広い面積を有する。
なお、この第1の導体平板12は、物理的に芯線Wよりも寸法の大きな面形状であればよいので、図1(A)のアンテナ素子10Aのように、2枚の導体(Z方向の長さが異なる)で形成したものをそれぞれ芯線Wに電気的に接続させてもよいし、その部分だけ芯線Wを取り除くようにして隣接する芯線部分と接続させてもよい。また、この実施形態では、2枚の導体12A、12Bのうち、上側の導体12Aの方のZ成分長さを長くしてあるが、逆に、下側の導体12Bの方のZ成分長さを長くしてもよい。
また、このアンテナ素子10Aは、前述したように、全幅Lが略1波長(λ)分の長さを有するものであって、図2(B)に示すように、平衡給電を行うために両端部を整合回路を含む平衡給電部2に接続して構成している。但し、元のアンテナ素子長は略1波長(λ)分の長さを有するが、容量性インダクタンス(C)成分を設ける本構成により動作周波数を低く設定することが可能となるため、本アンテナ構成における実質的なアンテナ長は大幅に短縮して構成される。
また、本発明では、これとは別に、例えば同図(C)に示すように、対称に設けた折り返しアンテナの素子半部を用い、全幅Lが略1/4波長(λ/4)分の長さを有するモノポールアンテナ構成としても構わない。このとき、アンテナ11の一端が不平衡給電部3に接続されているとともに、他端がGNDに接続される。したがって、本アンテナ形状では、平衡給電および不平衡給電の給電モードに関わらず広帯域特性が得られる。
本アンテナ構成で広帯域アンテナの小型化が可能となる。なお、元のアンテナ形状図2(B)、(C)で広帯域にインピーダンス調整を行うために用いた、アンテナ素子間隔h1〜h3、アンテナ素子幅j、GNDとの間の距離gの各パラメータは本小型広帯域アンテナのインピーダンス調整に用いることができる。ただし、アンテナ素子の小型化には直接寄与しない。
しかも、本実施形態によれば、間隙dが0.01λ程度で、導体12A、12Bは、間隔dより広い面積を有するので、間隔dに電流集中が起こり、その結果、近接した導体12A、12B間に容量性インダクタンス(C)成分を持たせることができる。また、間隔dの大きさを変更することにより、容量成分を変更させることが可能なので、さらに、きめ細かなパラメータ調整を行うことができる。
一般的に折り返しアンテナは、平行モードと不平衡モードと異なる動作モードを有する複合モードで動作することが知られており、アンテナ素子を近接させたことにより、インピーダンス調整を行う(平行モード)をアンテナ素子中に構成することが可能となる。本アンテナはこの複合モードの持つインピーダンスを調整する特性を適用して広帯域化を実現している。
なお、本実施形態でキャパシタンス成分を設けた空隙部の形状がスロットアンテナのようにも見えるが、アンテナ動作は電界型の放射源であり、給電点付近にスロットを設けて放射させる一般的なスロットアンテナとは異なる。
図3のVSWR特性図を参照して本発明のアンテナ素子10Aを評価すると、本発明のアンテナ素子10AのVSWR特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が20MHz広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。
次に、本実施形態の変形例について図1(B)、(C)を参照しながら説明する。なお、この変形例において、本実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図1(B)に示すアンテナ素子10Bでは、第1の導体平板12の代わりに、同図(A)に示すアンテナ素子10Bの折り返し(ダイポール)アンテナ11部分からはみ出した第1の導体平板(これも、左右対称に配置されているので、「第3の導体平板」である)13を設けている。即ち、この第1の導体平板13は、導体12A及び12Bのほかに、これらの間の隙間と同一間隔dを保持して、導体12C、12Dが形成されている。なお、導体12A及び12C(導体12B及び12Dも同様)を一枚のもので構成し、芯線Wに電気的に接続させてもよい。
従って、このアンテナ素子10Bによれば、キャパシタンス(C)成分が増大するので、その分、低周波への対応がより拡大し、広帯域化を図ることができるばかりか、アンテナ構成や設計の自由度が拡大する。
一方、図1(C)に示すアンテナ素子10Cは、左右の各第1の導体平板(これも、左右対称に配置されているので、「第3の導体平板」である)14が、それぞれ2分割されておらず、1枚のもので構成されており、近傍の芯線W1との間で隙間dを形成している。従って、このアンテナ素子10Cによれば、アンテナ素子形状が単純になり芯線Wへの接続作業が容易、作成コストの削減ができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図4(A)は、本発明の第2の実施形態に係るアンテナ素子20Aの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子20Aでは、誘導性リアクタンス(L)成分を付与するために、アンテナ本体11の途中に第4の導体21を設けている。設置される導体の大きさが一定の場合、通常周波数が高いほどL成分が大きくなる分布定数として動作する。
アンテナ11は、前述した、略コ字形の芯線Wで囲まれた片側短絡の平衡2線部分A、B、C(図2(B)、(C)参照)に対応して、A、B、Cのそれぞれ中央部に設けた3箇所の折り返し端面である、第2の導線部11B、第3の導線部11D、第2の導線部11B、第2の導線部11A(つまり、図4(B)に示す略コ字形の空隙の中央部である領域D、E、F、G)の少なくともいずれか1箇所に、第4の導体21を有している。
第4の導体21は、面積Sを有する平面状の導体を加工して形成されており、第3の導線部11C、第4の導線部11D、第3の導線部11Cの3つの導線で囲まれる領域に設置されている。
本実施形態の第4の導体21は、左右ともに折り返し端面である第4の導線部11Dの全体に亙って接続されており、左右対称な配置となっている。また、本実施形態の第4の導体21は、面積Sを有する平面状の導体を折り曲げて中空箱状に形成されており、そのうちに一面がアンテナ本体11から外部(Z方向)へ突出させてある。なお、本実施形態の第4の導体21は、このように一部がアンテナ本体11から外部へ突出させてあるが、この突出部分はなくてもよい。
なお、本実施形態の第4の導体21は、前述したように、中空箱状に形成されているが、図4(C)に示すアンテナ素子20Bのように、第4の導体21の代わりに、平面状に形成した第2の導体平板22を設けてもよい。また、本実施形態の第4の導体21は、折り返し端面のひとつである領域Eに設置してあるが、これ以外の折り返し端面を構成する領域D、F、G(11B、11B、11A)のいずれか一方に又は双方に形成してもよい。ここで、第4の導体がより大きい場合に誘導性リアクタンス成分を大きく得ることができる。
従って、本実施形態によれば、アンテナ本体11の折り返し端面である領域Eに面積Sを有する第4の導体21を設けることにより、アンテナ素子20Aに誘導性インダクタンス(L)成分を持たせることができる。また、本実施形態のアンテナ素子20Aでは、第4の導体21の面積Sを変更させることで、パラメータ調整を行い、インピーダンス調整を行うことにより、より広帯域にアンテナ特性の調整が可能となる。
しかも、本実施形態のように、第4の導体21の一部を突出させてアンテナ本体11からはみ出すようにすれば、第4の導体21の面積Sを容易に増大させることができるので、低周波への対応がより拡大する。同時に、また、アンテナ構成の設計自由度も高まる。
図5のVSWR特性図を参照して本発明のアンテナ素子20Aを評価すると、本発明のアンテナ素子20AのVSWR特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が200MHz広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1、第2の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図6(A)は、本発明の第3の実施形態に係るアンテナ素子30Aの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子30Aでは、容量性インダクタンス(C)成分及び誘導性インダクタンス(L)成分の双方を同時に付加するために、アンテナ本体11の途中に、第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けている。つまり、第1の実施形態と第2の実施形態を同時に満たした構成により相乗効果を得る。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1、第2の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図6(A)は、本発明の第3の実施形態に係るアンテナ素子30Aの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子30Aでは、容量性インダクタンス(C)成分及び誘導性インダクタンス(L)成分の双方を同時に付加するために、アンテナ本体11の途中に、第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けている。つまり、第1の実施形態と第2の実施形態を同時に満たした構成により相乗効果を得る。
第1の導体平板12は、本実施形態の場合、片側短絡の平衡2線部分C(図2(B)の領域C)に間隔dを有するように設置しているが、片側短絡の平衡2線部分の領域A、Bの何れか或いは双方に設けてもよい。
第2の導体平板22は、面積Sを有する平面状のものを折り返し端面である第4の導線部11D(図4(B)の領域E)の全体に亙って形成してあるが、折り返し端面である図4(B)に示す略コ字形の片側短絡平衡2線部分の中央部である領域D、F、Gの何れか或いは双方に設けてもよい。このとき、導体平面を複数設け第1と第2の平板に交差する面が生じた場合、それらの面は一体化して一つの面として構成することが可能である。
なお、本実施形態のアンテナ素子30Aでは、平衡給電を行っており両端部が整合回路を含む平衡給電部2に接続されているが、アンテナ素子の片側をGND終端してもう一方から不平衡給電を行った場合においても広帯域特性が得られる。また、後述するアンテナ素子30Bのように、端部を不平衡給電部3とGNDに接続させて構成してもよい。
従って、本実施形態によれば、片側短絡の平衡2線部分Cに間隔dを有する第1の導体平板12を設置して容量性リアクタンス(C)成分を持たせるとともに、折り返し端面である第4の導線部11Dに面積Sを有する第2の導体平板22を設置して導電性リアクタンス(L)成分を持たせており、アンテナ素子30Aの広帯域化及び小型化を同時に実現可能としている。
即ち、本実施形態のアンテナ素子30Aには、前述したように、第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けて誘電性インダクタンス(C)成分と導電性リアクタンス(L)成分とを持たせてある。このため、この第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けていない従来のアンテナ素子(例えば、図2(B)に示すもの)に比べて、新たに低い周波数で共振点を得ることができる。その結果、従来のものと同じアンテナ占有体積であっても、従来のアンテナ素子のものより低い周波数に対応することができる。つまり、従来と同様の共振周波数の場合、より小型でのアンテナ構成が可能になる。
図7は本アンテナを平衡給電した場合の反射特性を示す。ここで、従来の芯線のみのアンテナ素子では1共振(図7(B)参照)であったものが、本実施形態によれば近接した周波数帯で2共振(図7(A)参照)を得ることができるため、整合回路による調整により、従来のアンテナ素子に比べて広帯域化が可能になる。この動作は給電系を不平衡給電とした場合においても類似の特性を得ることができる。
また、図8のVSWR特性図を参照して本発明のアンテナ素子20Aを評価すると、本発明のアンテナ素子30AのVSWR特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が330MHz広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図6(B)は、第3の実施形態の変形例であるアンテナ素子30Bを示すものである。このアンテナ素子30Bでは、導電性リアクタンス成分と容量性リアクタンス成分をそれぞれ1つのアンテナ素子内に複数構成した形状の一例を示しており、より複雑なアンテナ形状により構成される。まず、複数設けたスロット部について説明すると、導体平板14A、14Bは第1の導体平板12の変形であり、対向する芯線Wとの間で間隔dの隙間を設けており、これは図2(B)の対称に2箇所あるコの字形状C部にスロットを構成した場合となる。ここでは、導体平板14はコの字形状より一部はみ出してスロット長をより長く構成している。
図6(B)は、第3の実施形態の変形例であるアンテナ素子30Bを示すものである。このアンテナ素子30Bでは、導電性リアクタンス成分と容量性リアクタンス成分をそれぞれ1つのアンテナ素子内に複数構成した形状の一例を示しており、より複雑なアンテナ形状により構成される。まず、複数設けたスロット部について説明すると、導体平板14A、14Bは第1の導体平板12の変形であり、対向する芯線Wとの間で間隔dの隙間を設けており、これは図2(B)の対称に2箇所あるコの字形状C部にスロットを構成した場合となる。ここでは、導体平板14はコの字形状より一部はみ出してスロット長をより長く構成している。
これと同様に図2(B)におけるその他のコの字形状AおよびB間にも導体平板を設けることで異なる空隙d2(スロット2)と空隙d3(スロット3)を構成する。また、C成分に加えL成分を更に加えて備えることでアンテナ素子内でのインピーダンス調整を行うことが可能となり、広帯域特性を得ることが可能となるため、L成分を持つ導体平板22を更に備えた構成とする。
ここでは、容量性リアクタンス成分を3箇所に設けたため、導体平板22の長さLを長く調整、もしくは容量性リアクタンス成分を持つ各空隙(d)の間隔を調整することで帯域特性の調整を行う。ここでは、容量性リアクタンス成分および導電性リアクタンス成分を1つのアンテナ素子中により多く構成することで小型化の効果も大きく得られる。
これら手法を用いて、折り返しアンテナ素子中に容量性リアクタンス成分と導電性リアクタンス成分の一方もしくは両方を構成するアンテナ構成を可能とし、より小型で広帯域なアンテナの実現が可能となる。
例えば図6(B)を用いた場合、アンテナ寸法(座標軸x、y、z)=(0.01λ、0.25λ、0.035λ)の小型寸法において、比帯域=50%程度(VSWR<3)の広帯域特性を得ることが可能である。
また、このときアンテナ素子は直方体(6面体)で構成されており、このアンテナ素子内部の空間に低損失な誘電素材を用いることにより更なるアンテナ素子の小型化が可能である。ここで、誘電素材にはセラミック素材やその他ABSなどの樹脂素材が適用可能である。
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第3の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第3の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図9(A)は本発明の第4の実施形態に係るアンテナ素子40Aを示すものであり、このアンテナ素子40Aは、基本的には、芯線(線材で構成された導体)Wからなる1/4波長(モノポール)アンテナを2つに折り返した折り返しモノポールアンテナ(以下、アンテナ本体とよぶ)15と、このアンテナ本体15の途中に設けた、容量性リアクタンス(C)成分となる第1の導体平板12と導電性リアクタンス(L)成分となる第2の導体平板22とを有するものである。
アンテナ本体15は、同図(B)に示すように、全幅Lが略λ/4を有する芯線Wを折り返して形成したものであって、第3の実施形態のアンテナ素子30Aの半分のところをGNDで終端したモノポールアンテナで構成されている。なお、本実施形態のアンテナ本体15には、アンテナ本体11のものと同様、第1の導線部15A〜第4の導線部15Dを備えている。
第1の導体平板12は、本実施形態の場合、片側短絡の平衡2線部分C(同図(B)参照)に間隔dの隙間を有するように設置しているが、これも同じものを、A、Bの何れか或いは双方に設けてもよい。
第2の導体平板22は、面積Sを有する平面状のものを折り返し端面である第4の導線部15D(同図(B)参照)の全体に亙って形成してあるが、他の折り返し端面である領域の何れか或いは双方に設けてもよい。
従って、本実施形態によれば、このアンテナ素子40Aでも、第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けて容量性リアクタンス(C)成分と導電性リアクタンス(L)成分とを持たせてあるので、第3の実施形態のアンテナ素子30Aと同様に、従来のアンテナ素子に比べて、1つ多い共振点を得ることができる。そのため、広帯域なアンテナ特性を得ることができる。
また、第3の実施形態のアンテナ素子30Aに比べて、半分で構成できるので、アンテナ占有体積を半分に削減できるとともに、設置する無線機器での配置自由度が高まる。
なお、本発明では、第4の実施形態のアンテナ素子40Aのような横置き配置構成のほかに、例えば、図9(C)に示すように、縦置き配置構成であってもよい。
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第4の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第4の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図10は、本実施形態に係るアンテナ素子50Aを示すものであり、このアンテナ素子50Aは、図10(B)に示すアンテナ素子30Bにおいて、芯線W部分のうち、第1の導体平板14及び第2の導体平板22を設けていない部分(以下、「導体平板非設置部分」とよぶ)を、メアンダM1、M2で構成してある。
本実施形態のメアンダM1、M2は、同図(B)に示すアンテナ素子50BのメアンダM3〜M5に比べて、ピッチが狭い構造のものである。また、本実施形態のメアンダM1、M2は、導体平板非設置部分の全体に亙って形成されているが、その一部に設置しても構わない。
従って、本実施形態のアンテナ素子50Aは、ループアンテナとして動作しないので、メアンダ構成が共振周波数の調整を行う上で有用である。即ち、本実施形態のメアンダM1、M2によって、アンテナ特性としてさらに低周波への対応が可能となる。
また、図10(B)に示すアンテナ素子50BのメアンダM3〜M5は、同図(A)に示すアンテナ素子50Aに比べてピッチ幅を広げてあるので、広帯域特性を保つ効果が見込まれる。
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第5の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第5の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図11は、本実施形態に係るアンテナ素子60Aは、図6(B)に示すアンテナ素子30Bにおいて、第1の導体平板14は同様のものであるが、第2の導体平板22の代わりに、スロット61Aを切った第2の導体平板61を用いてある。
この第2の導体平板61のスロット61Aは、平面形状に限るものではなく、例えば同図(B)に示すような、つまり第2の導体平板62のようにスロット62Aが折り曲げた構造のものであってもよい。また、同図(C)に示すような、第2の導体平板63としては複数のスロット63Aを切った構造であってもよい。さらに、図示しないが、このようなスロットを切った第2の導体平板とともに、メアンダを設けてもよい。なお、スロット範囲を広く取りすぎると、面積Sで構成したインダクタンス成分が少なくなる。
従って、本実施形態によれば、導電性リアクタンス(L)成分を得るために設けた第2の導体平板61にスロット61Aを設けることで、略1λで動作する折り返しアンテナの小型化が可能になる。即ち、スロット61Aを設けることで、導体平板61の一辺の長さが延長され、スロット表面を電流が流れる電気長が実質的に長く見える効果が得られる。また、第2の導体平板61に容量成分を持たせることにもなり2重の効果が見込める。従って、全体としてアンテナ素子61Aの実行長が長くなり低周波への対応が可能となる。
従って、メアンダを設ける場合と同様、共振周波数の調整を行う上で有用である。
従って、メアンダを設ける場合と同様、共振周波数の調整を行う上で有用である。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本発明は、折り返しアンテナの素子中に導電性リアクタンス成分及び/又は容量性リアクタンス成分を簡単な構成で持たせるとが可能になるので、広帯域特性を保ったまま小型化の実現が可能となる効果を有し、携帯無線端末などの小型無線装置等に有用である。
本発明は、移動無線通信に用いるアンテナ素子に係り、特に小型無線装置などに内蔵可能で広帯域な特性を有するアンテナ素子に関する。
小型無線装置、例えば携帯無線端末などにおいては、高性能化と小型化と要求されており、アンテナにおいても携帯無線端末などの筐体に内蔵可能な小型化と各種アプリケーションに対応可能な広帯域特性が同時に求められている。
このようなアンテナとしては、例えば図12に記載の小型広帯域アンテナが知られている(例えば、特許文献1参照)。即ち、この小型広帯域アンテナは、1波長ループアンテナ101を地板102に近接した状態で素子両端を給電部に向けて折り曲げて構成したものであり、地板102に電流分布が少なく、ユーザが近接した時の影響を受け難い上、到来波に応じた指向特性を実現可能なものである。なお、図中符号103は無線回路を示す。
また、前述したアンテナとしては、例えば図13に示すようなアンテナも知られている(例えば、特許文献2参照)。即ち、このアンテナは、両端短絡の1/2波長平行線路の折り返しダイポールアンテナ201の給電点202の左右約1/8波長から先の部分を左右対称に垂直・水平に折り曲げて2重折り返し構造のアンテナ素子203を形成している。このような構成のアンテナによれば、アンテナ構造を決定するパラメータ、特に間隙sおよびhとストリップ幅比(w1/w2)を調整することにより、広帯域にわたるインピーダンス整合を可能にするものである。
さらに、このようなアンテナとして、例えば図14に示すようなものも知られている(例えば、特許文献3参照)。即ち、このアンテナは、多共振化とインピーダンス調整が可能な無線装置に内蔵するのに好適なアンテナであって、折り返しモノポール型の第1アンテナ素子301と、先端開放のモノポールアンテナ型の第2アンテナ素子302とに給電させるようになっており、第1アンテナ素子301の中間には短絡箇所を設け、それぞれ給電点303から折り返し点までの往路と接地点304までの復路の合計長を共振周波数の1/2波長とするものである。また、このアンテナでは、第2アンテナ素子302を給電点303と短絡箇所の間で分岐させ、素子長全体を共振周波数の1/4波長相当とする一方、第1アンテナ素子301は第2アンテナ素子302のスタブとしても機能するようになっている。なお、図中符号305は基板を示す。
しかしながら、特許文献1の記載のアンテナでは、無給電素子を追加したとしても帯域が狭いものとなっている。また、特許文献2に記載のアンテナでは、アンテナ素子が大きく、従って低周波への対応も困難である。さらに、特許文献3に記載のアンテナについては、更なる広帯域化が課題となっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供することを目的とする。
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第1の導体と、前記第1の導体に交差して接続される第2の導体と、前記第2の導体に交差して接続される、前記第1の導体に平行な第3の導体と、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に配設される第1の導体平板と、を備えるものである。
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第1の導体と、前記第1の導体に交差して接続される第2の導体と、前記第2の導体に交差して接続される、前記第1の導体に平行な第3の導体と、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体のいずれか一つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第2の導体平板と、を備えるものである。
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第1の導体と、前記第1の導体に交差して接続される第2の導体と、前記第2の導体に交差して接続される、前記第1の導体に平行な第3の導体と、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に配設される第1の導体平板と、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体のいずれか一つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第4の導体と、を備えるものである。
この構成により、アンテナ素子の小型化と広帯域化の双方を実現することができる。
本発明によれば、第1の導線部と、前記第1の導線部に交差して接続される第2の導線部と、前記第2の導線部に交差して接続される、前記第1の導線部に平行な第3の導線部と、前記第3の導線部に交差して接続される第4の導線部と、前記第1の導線部、第2の導線部、第3の導線部及び前記第4の導線部の一つまたは二つに接続され、前記第1の導線部、前記第2の導線部、前記第3の導線部及び前記第4の導線部のいずれか三つによって囲まれる領域に配設される第1の導体平板と、を備えることにより、容量性リアクタンス成分を持つことが可能になり、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供できる。
また、本発明によれば、第1の導線部と、前記第1の導線部に交差して接続される第2の導線部と、前記第2の導線部に交差して接続される、前記第1の導線部に平行な第3の導線部と、前記第3の導線部に交差して接続される第4の導線部と、前記第1の導線部、第2の導線部、前記第3の導線部及び前記第4の導線部のいずれか一つに接続され、前記第1の導線部、前記第2の導線部、前記第3の導線部及び前記第4の導線部のいずれか三つによって囲まれる領域に隣接して配設される第2の導体平板と、を備えることにより、誘導性リアクタンス成分を持つことが可能になり、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供できる。
なお、折り返しアンテナ素子に適用する前記第1から第4の導線は、例えば折り返しダイポールアンテナの両先端部をコの字型に2度折り曲げて構成したアンテナ形状等で効果的に採用することが可能である。実際には従来のアンテナ寸法(例えば、特許文献2参照)と比較すると、本アンテナ構成を用いることにより同等の広帯域特性でアンテナ素子の占有体積を1/5以下程度と大幅な小型化が実現できる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1(A)は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ素子10Aの概略構成を示す。このアンテナ素子10Aは、基本的には、芯線(線材で構成された導体)Wからなる折り返し半波長(ダイポール)アンテナ(図2(A))の本体部分を更に2つに折り曲げて構成したアンテナ(図2(B))(以下、アンテナ本体とよぶ)11を基本構成しており、このアンテナ本体11の途中に第1の導体平板(左右対称に一対配置されており、「第3の導体平板」として定義されているものに相当する)12を設けて間隙dを構成することによりアンテナ素子間に容量性インダクタンス(C)成分を有するものである。設置される導体の間隔が一定の場合、通常周波数が低いほどC成分が大きくなる分布定数として動作する。
なお、このときの芯線Wは線材に限定するものではなく、z軸方向、もしくはy軸方向に一定の厚みを持って帯状に構成することも可能である。
(第1の実施形態)
図1(A)は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ素子10Aの概略構成を示す。このアンテナ素子10Aは、基本的には、芯線(線材で構成された導体)Wからなる折り返し半波長(ダイポール)アンテナ(図2(A))の本体部分を更に2つに折り曲げて構成したアンテナ(図2(B))(以下、アンテナ本体とよぶ)11を基本構成しており、このアンテナ本体11の途中に第1の導体平板(左右対称に一対配置されており、「第3の導体平板」として定義されているものに相当する)12を設けて間隙dを構成することによりアンテナ素子間に容量性インダクタンス(C)成分を有するものである。設置される導体の間隔が一定の場合、通常周波数が低いほどC成分が大きくなる分布定数として動作する。
なお、このときの芯線Wは線材に限定するものではなく、z軸方向、もしくはy軸方向に一定の厚みを持って帯状に構成することも可能である。
アンテナ本体11は、図2(A)に示すように、元は全幅Lが略半波長(λ/2)を有する折り返しダイポールアンテナ素子であり、この左右両端部を同図(B)に示すように略コ字形に折り曲げて形成している。つまり、このアンテナ本体11には、第1の導線部11Aと、第1の導線部11Aに交差して接続される第2の導線部11Bと、第2の導線部11Bに交差して接続される、第1の導線部11Aに平行な第3の導線部11Cと、第3の導線部11C間に設けた第3の導線部11Cに交差する第4の導線部11Dとの各要素を複数備えている。従って、このアンテナ本体11には、略コ字形の芯線Wで囲まれた片側短絡の平衡2線部分が左右それぞれに3箇所(つまり、点線で囲まれるA、B、Cの部分)形成されている。
なお、本実施形態では、アンテナ本体11が、左右対称形状を有しているので、第1の導線部11A〜第4の導線部11Dと同様のものを反対側にも備えている。即ち、本実施形態では、左側半分にある第1の導線部11A〜第4の導線部11Dと、右側半分に設けてある、第1の導線部11A〜第4の導線部11Dと同様の第5の導線部11A〜第8の導線部11Dとを有する(但し、図1(A)では、便宜上、同一符号を付してある)。
第1の導体平板12は、容量性インダクタンス(C)成分を形成するものであり、本実施形態の場合、図2(B)の領域Cの一方に設けており、主平板(主導体)12A及び副平板(副導体)12Bで構成されている。この第1の導体平板12には、主平板(以下、「導体」とよぶことがある)12A及び副平板(以下、「導体」とよぶことがある)12Bの間に、中心周波数f0に対して十分小さい間隙dが形成されているため、アンテナ素子10Aに分布定数(C)成分を付与できる。
このうち、主導体12Aは、第2の導線部11Bと第3の導線部導体11Cに接続されている。そして、この主導体12Aの端部は、主導体12Aに接続されていない第1の導線部11Aに対して平行である。
一方、副導体12Bは、第1の導線部11A及び第2の導線部11Bに接続されている。そして、副導体12Bの端部は、この副導体12Bに接続されていない第3の導線部11Cに対して平行である。
なお、本実施形態の第1の導体平板12は、第1の導線部11A、第2の導線部11B、第3の導線部11Cの3つによって囲まれる領域、つまり図2(B)の領域Cに設置されているが、これ以外にも、片側短絡の平衡2線部分の領域A又は領域Bのいずれかに形成してもよい。また、本発明の第1の導体平板は、この実施形態の第1の導体平板12のような平板状の構成のほかに、網目状を呈するものであってもよい。
間隙dは0.01λ(好ましくは、中心周波数f0に対する中心波長λ0としたときに、0.005λ0以下が好ましい)程度であって、主平板(主導体)12Aと副平板(副導体)12Bを合わせた広さは、その間隔dの部分の広さより広い面積を有する。
なお、この第1の導体平板12は、物理的に芯線Wよりも寸法の大きな面形状であればよいので、図1(A)のアンテナ素子10Aのように、2枚の導体(Z方向の長さが異なる)で形成したものをそれぞれ芯線Wに電気的に接続させてもよいし、その部分だけ芯線Wを取り除くようにして隣接する芯線部分と接続させてもよい。また、この実施形態では、2枚の導体12A、12Bのうち、上側の導体12Aの方のZ成分長さを長くしてあるが、逆に、下側の導体12Bの方のZ成分長さを長くしてもよい。
また、このアンテナ素子10Aは、前述したように、全幅Lが略1波長(λ)分の長さを有するものであって、図2(B)に示すように、平衡給電を行うために両端部を整合回路を含む平衡給電部2に接続して構成している。但し、元のアンテナ素子長は略1波長(λ)分の長さを有するが、容量性インダクタンス(C)成分を設ける本構成により動作周波数を低く設定することが可能となるため、本アンテナ構成における実質的なアンテナ長は大幅に短縮して構成される。
また、本発明では、これとは別に、例えば同図(C)に示すように、対称に設けた折り返しアンテナの素子半部を用い、全幅Lが略1/4波長(λ/4)分の長さを有するモノポールアンテナ構成としても構わない。このとき、アンテナ11の一端が不平衡給電部3に接続されているとともに、他端がGNDに接続される。したがって、本アンテナ形状では、平衡給電および不平衡給電の給電モードに関わらず広帯域特性が得られる。
本アンテナ構成で広帯域アンテナの小型化が可能となる。なお、元のアンテナ形状図2(B)、(C)で広帯域にインピーダンス調整を行うために用いた、アンテナ素子間隔h1〜h3、アンテナ素子幅j、GNDとの間の距離gの各パラメータは本小型広帯域アンテナのインピーダンス調整に用いることができる。ただし、アンテナ素子の小型化には直接寄与しない。
しかも、本実施形態によれば、間隙dが0.01λ程度で、導体12A、12Bは、間隔dより広い面積を有するので、間隔dに電流集中が起こり、その結果、近接した導体12A、12B間に容量性インダクタンス(C)成分を持たせることができる。また、間隔dの大きさを変更することにより、容量成分を変更させることが可能なので、さらに、きめ細かなパラメータ調整を行うことができる。
一般的に折り返しアンテナは、平行モードと不平衡モードと異なる動作モードを有する複合モードで動作することが知られており、アンテナ素子を近接させたことにより、インピーダンス調整を行う(平行モード)をアンテナ素子中に構成することが可能となる。本アンテナはこの複合モードの持つインピーダンスを調整する特性を適用して広帯域化を実現している。
なお、本実施形態でキャパシタンス成分を設けた空隙部の形状がスロットアンテナのようにも見えるが、アンテナ動作は電界型の放射源であり、給電点付近にスロットを設けて放射させる一般的なスロットアンテナとは異なる。
図3のVSWR特性図を参照して本発明のアンテナ素子10Aを評価すると、本発明のアンテナ素子10AのVSWR特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が20MHz広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。
次に、本実施形態の変形例について図1(B)、(C)を参照しながら説明する。なお、この変形例において、本実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図1(B)に示すアンテナ素子10Bでは、第1の導体平板12の代わりに、同図(A)に示すアンテナ素子10Aの折り返し(ダイポール)アンテナ11部分からはみ出した第1の導体平板(これも、左右対称に配置されているので、「第3の導体平板」である)13を設けている。即ち、この第1の導体平板13は、導体12A及び12Bのほかに、これらの間の隙間と同一間隔dを保持して、導体12C、12Dが形成されている。なお、導体12A及び12C(導体12B及び12Dも同様)を一枚のもので構成し、芯線Wに電気的に接続させてもよい。
従って、このアンテナ素子10Bによれば、キャパシタンス(C)成分が増大するので、その分、低周波への対応がより拡大し、広帯域化を図ることができるばかりか、アンテナ構成や設計の自由度が拡大する。
一方、図1(C)に示すアンテナ素子10Cは、左右の各第1の導体平板(これも、左右対称に配置されているので、「第3の導体平板」である)14が、それぞれ2分割されておらず、1枚のもので構成されており、近傍の芯線W1との間で隙間dを形成している。従って、このアンテナ素子10Cによれば、アンテナ素子形状が単純になり芯線Wへの接続作業が容易、作成コストの削減ができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図4(A)は、本発明の第2の実施形態に係るアンテナ素子20Aの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子20Aでは、誘導性リアクタンス(L)成分を付与するために、アンテナ本体11の途中に第4の導体21を設けている。設置される導体の大きさが一定の場合、通常周波数が高いほどL成分が大きくなる分布定数として動作する。
アンテナ11は、前述した、略コ字形の芯線Wで囲まれた片側短絡の平衡2線部分A、B、C(図2(B)、(C)参照)に対応して、A、B、Cのそれぞれ中央部に設けた3箇所の折り返し端面である、第2の導線部11B、第4の導線部11D、第3の導線部11C、第1の導線部11A(つまり、図4(B)に示す略コ字形の空隙の中央部である領域D、E、F、G)の少なくともいずれか1箇所に、第4の導体21を有している。
第4の導体21は、面積Sを有する平面状の導体を加工して形成されており、第3の導線部11C、第4の導線部11D、第3の導線部11Cの3つの導線で囲まれる領域に設置されている。
本実施形態の第4の導体21は、左右ともに折り返し端面である第4の導線部11Dの全体に亙って接続されており、左右対称な配置となっている。また、本実施形態の第4の導体21は、面積Sを有する平面状の導体を折り曲げて中空箱状に形成されており、そのうちに一面がアンテナ本体11から外部(Z方向)へ突出させてある。なお、本実施形態の第4の導体21は、このように一部がアンテナ本体11から外部へ突出させてあるが、この突出部分はなくてもよい。
なお、本実施形態の第4の導体21は、前述したように、中空箱状に形成されているが、図4(C)に示すアンテナ素子20Bのように、第4の導体21の代わりに、平面状に形成した第2の導体平板22を設けてもよい。また、本実施形態の第4の導体21は、折り返し端面のひとつである領域Eに設置してあるが、これ以外の折り返し端面を構成する領域D、F、G(11B、11B、11A)のいずれか一方に又は双方に形成してもよい。ここで、第4の導体がより大きい場合に誘導性リアクタンス成分を大きく得ることができる。
従って、本実施形態によれば、アンテナ本体11の折り返し端面である領域Eに面積Sを有する第4の導体21を設けることにより、アンテナ素子20Aに誘導性インダクタンス(L)成分を持たせることができる。また、本実施形態のアンテナ素子20Aでは、第4の導体21の面積Sを変更させることで、パラメータ調整を行い、インピーダンス調整を行うことにより、より広帯域にアンテナ特性の調整が可能となる。
しかも、本実施形態のように、第4の導体21の一部を突出させてアンテナ本体11からはみ出すようにすれば、第4の導体21の面積Sを容易に増大させることができるので、低周波への対応がより拡大する。同時に、また、アンテナ構成の設計自由度も高まる。
図5のVSWR特性図を参照して本発明のアンテナ素子20Aを評価すると、本発明のアンテナ素子20AのVSWR特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が200MHz広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1、第2の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図6(A)は、本発明の第3の実施形態に係るアンテナ素子30Aの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子30Aでは、容量性インダクタンス(C)成分及び誘導性インダクタンス(L)成分の双方を同時に付加するために、アンテナ本体11の途中に、第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けている。つまり、第1の実施形態と第2の実施形態を同時に満たした構成により相乗効果を得る。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1、第2の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図6(A)は、本発明の第3の実施形態に係るアンテナ素子30Aの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子30Aでは、容量性インダクタンス(C)成分及び誘導性インダクタンス(L)成分の双方を同時に付加するために、アンテナ本体11の途中に、第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けている。つまり、第1の実施形態と第2の実施形態を同時に満たした構成により相乗効果を得る。
第1の導体平板12は、本実施形態の場合、片側短絡の平衡2線部分C(図2(B)の領域C)に間隔dを有するように設置しているが、片側短絡の平衡2線部分の領域A、Bの何れか或いは双方に設けてもよい。
第2の導体平板22は、面積Sを有する平面状のものを折り返し端面である第4の導線部11D(図4(B)の領域E)の全体に亙って形成してあるが、折り返し端面である図4(B)に示す略コ字形の片側短絡平衡2線部分の中央部である領域D、F、Gの何れか或いは双方に設けてもよい。このとき、導体平面を複数設け第1と第2の平板に交差する面が生じた場合、それらの面は一体化して一つの面として構成することが可能である。
なお、本実施形態のアンテナ素子30Aでは、平衡給電を行っており両端部が整合回路を含む平衡給電部2に接続されているが、アンテナ素子の片側をGND終端してもう一方から不平衡給電を行った場合においても広帯域特性が得られる。また、後述するアンテナ素子30Bのように、端部を不平衡給電部3とGNDに接続させて構成してもよい。
従って、本実施形態によれば、片側短絡の平衡2線部分Cに間隔dを有する第1の導体平板12を設置して容量性リアクタンス(C)成分を持たせるとともに、折り返し端面である第4の導線部11Dに面積Sを有する第2の導体平板22を設置して導電性リアクタンス(L)成分を持たせており、アンテナ素子30Aの広帯域化及び小型化を同時に実現可能としている。
即ち、本実施形態のアンテナ素子30Aには、前述したように、第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けて誘電性インダクタンス(C)成分と導電性リアクタンス(L)成分とを持たせてある。このため、この第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けていない従来のアンテナ素子(例えば、図2(B)に示すもの)に比べて、新たに低い周波数で共振点を得ることができる。その結果、従来のものと同じアンテナ占有体積であっても、従来のアンテナ素子のものより低い周波数に対応することができる。つまり、従来と同様の共振周波数の場合、より小型でのアンテナ構成が可能になる。
図7は本アンテナを平衡給電した場合の反射特性を示す。ここで、従来の芯線のみのアンテナ素子では1共振(図7(B)参照)であったものが、本実施形態によれば近接した周波数帯で2共振(図7(A)参照)を得ることができるため、整合回路による調整により、従来のアンテナ素子に比べて広帯域化が可能になる。この動作は給電系を不平衡給電とした場合においても類似の特性を得ることができる。
また、図8のVSWR特性図を参照して本発明のアンテナ素子20Aを評価すると、本発明のアンテナ素子30AのVSWR特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が330MHz広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図6(B)は、第3の実施形態の変形例であるアンテナ素子30Bを示すものである。このアンテナ素子30Bでは、導電性リアクタンス成分と容量性リアクタンス成分をそれぞれ1つのアンテナ素子内に複数構成した形状の一例を示しており、より複雑なアンテナ形状により構成される。まず、複数設けたスロット部について説明すると、導体平板14A、14Bは第1の導体平板12の変形であり、対向する芯線Wとの間で間隔dの隙間を設けており、これは図2(B)の対称に2箇所あるコの字形状C部にスロットを構成した場合となる。ここでは、導体平板14はコの字形状より一部はみ出してスロット長をより長く構成している。
図6(B)は、第3の実施形態の変形例であるアンテナ素子30Bを示すものである。このアンテナ素子30Bでは、導電性リアクタンス成分と容量性リアクタンス成分をそれぞれ1つのアンテナ素子内に複数構成した形状の一例を示しており、より複雑なアンテナ形状により構成される。まず、複数設けたスロット部について説明すると、導体平板14A、14Bは第1の導体平板12の変形であり、対向する芯線Wとの間で間隔dの隙間を設けており、これは図2(B)の対称に2箇所あるコの字形状C部にスロットを構成した場合となる。ここでは、導体平板14はコの字形状より一部はみ出してスロット長をより長く構成している。
これと同様に図2(B)におけるその他のコの字形状AおよびB間にも導体平板を設けることで異なる間隙d2(スロット2)と間隙d3(スロット3)を構成する。また、C成分に加えL成分を更に加えて備えることでアンテナ素子内でのインピーダンス調整を行うことが可能となり、広帯域特性を得ることが可能となるため、L成分を持つ導体平板22を更に備えた構成とする。
ここでは、容量性リアクタンス成分を3箇所に設けたため、導体平板22の長さLを長く調整、もしくは容量性リアクタンス成分を持つ各間隙(d)の間隔を調整することで帯域特性の調整を行う。ここでは、容量性リアクタンス成分および導電性リアクタンス成分を1つのアンテナ素子中により多く構成することで小型化の効果も大きく得られる。
これら手法を用いて、折り返しアンテナ素子中に容量性リアクタンス成分と導電性リアクタンス成分の一方もしくは両方を構成するアンテナ構成を可能とし、より小型で広帯域なアンテナの実現が可能となる。
例えば図6(B)を用いた場合、アンテナ寸法(座標軸x、y、z)=(0.01λ、0.25λ、0.035λ)の小型寸法において、比帯域=50%程度(VSWR<3)の広帯域特性を得ることが可能である。
また、このときアンテナ素子は直方体(6面体)で構成されており、このアンテナ素子内部の空間に低損失な誘電素材を用いることにより更なるアンテナ素子の小型化が可能である。ここで、誘電素材にはセラミック素材やその他ABSなどの樹脂素材が適用可能である。
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第3の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第3の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図9(A)は本発明の第4の実施形態に係るアンテナ素子40Aを示すものであり、このアンテナ素子40Aは、基本的には、芯線(線材で構成された導体)Wからなる1/4波長(モノポール)アンテナを2つに折り返した折り返しモノポールアンテナ(以下、アンテナ本体とよぶ)15と、このアンテナ本体15の途中に設けた、容量性リアクタンス(C)成分となる第1の導体平板12と導電性リアクタンス(L)成分となる第2の導体平板22とを有するものである。
アンテナ本体15は、同図(B)に示すように、全幅Lが略λ/4を有する芯線Wを折り返して形成したものであって、第3の実施形態のアンテナ素子30Aの半分のところをGNDで終端したモノポールアンテナで構成されている。なお、本実施形態のアンテナ本体15には、アンテナ本体11のものと同様、第1の導線部15A〜第4の導線部15Dを備えている。
第1の導体平板12は、本実施形態の場合、片側短絡の平衡2線部分C(同図(B)参照)に間隔dの隙間を有するように設置しているが、これも同じものを、A、Bの何れか或いは双方に設けてもよい。
第2の導体平板22は、面積Sを有する平面状のものを折り返し端面である第4の導線部15D(同図(B)参照)の全体に亙って形成してあるが、他の折り返し端面である領域の何れか或いは双方に設けてもよい。
従って、本実施形態によれば、このアンテナ素子40Aでも、第1の導体平板12及び第2の導体平板22を設けて容量性リアクタンス(C)成分と導電性リアクタンス(L)成分とを持たせてあるので、第3の実施形態のアンテナ素子30Aと同様に、従来のアンテナ素子に比べて、1つ多い共振点を得ることができる。そのため、広帯域なアンテナ特性を得ることができる。
また、第3の実施形態のアンテナ素子30Aに比べて、半分で構成できるので、アンテナ占有体積を半分に削減できるとともに、設置する無線機器での配置自由度が高まる。
なお、本発明では、第4の実施形態のアンテナ素子40Aのような横置き配置構成のほかに、例えば、図9(C)に示すように、縦置き配置構成であってもよい。
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第4の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第4の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図10は、本実施形態に係るアンテナ素子50Aを示すものであり、このアンテナ素子50Aは、図10(B)に示すアンテナ素子30Bにおいて、芯線W部分のうち、第1の導体平板14及び第2の導体平板22を設けていない部分(以下、「導体平板非設置部分」とよぶ)を、メアンダM1、M2で構成してある。
本実施形態のメアンダM1、M2は、同図(B)に示すアンテナ素子50BのメアンダM3〜M5に比べて、ピッチが狭い構造のものである。また、本実施形態のメアンダM1、M2は、導体平板非設置部分の全体に亙って形成されているが、その一部に設置しても構わない。
従って、本実施形態のアンテナ素子50Aは、ループアンテナとして動作しないので、メアンダ構成が共振周波数の調整を行う上で有用である。即ち、本実施形態のメアンダM1、M2によって、アンテナ特性としてさらに低周波への対応が可能となる。
また、図10(B)に示すアンテナ素子50BのメアンダM3〜M5は、同図(A)に示すアンテナ素子50Aに比べてピッチ幅を広げてあるので、広帯域特性を保つ効果が見込まれる。
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第5の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1〜第5の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図11は、本実施形態に係るアンテナ素子60Aは、図6(B)に示すアンテナ素子30Bにおいて、第1の導体平板14は同様のものであるが、第2の導体平板22の代わりに、スロット61Aを切った第2の導体平板61を用いてある。
この第2の導体平板61のスロット61Aは、平面形状に限るものではなく、例えば同図(B)に示すような、つまり第2の導体平板62のようにスロット62Aが折り曲げた構造のものであってもよい。また、同図(C)に示すような、第2の導体平板63としては複数のスロット63Aを切った構造であってもよい。さらに、図示しないが、このようなスロットを切った第2の導体平板とともに、メアンダを設けてもよい。なお、スロット範囲を広く取りすぎると、面積Sで構成したインダクタンス成分が少なくなる。
従って、本実施形態によれば、導電性リアクタンス(L)成分を得るために設けた第2の導体平板61にスロット61Aを設けることで、略1λで動作する折り返しアンテナの小型化が可能になる。即ち、スロット61Aを設けることで、導体平板61の一辺の長さが延長され、スロット表面を電流が流れる電気長が実質的に長く見える効果が得られる。また、第2の導体平板61に容量成分を持たせることにもなり2重の効果が見込める。従って、全体としてアンテナ素子61Aの実行長が長くなり低周波への対応が可能となる。
従って、メアンダを設ける場合と同様、共振周波数の調整を行う上で有用である。
従って、メアンダを設ける場合と同様、共振周波数の調整を行う上で有用である。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本発明は、折り返しアンテナの素子中に導電性リアクタンス成分及び/又は容量性リアクタンス成分を簡単な構成で持たせるとが可能になるので、広帯域特性を保ったまま小型化の実現が可能となる効果を有し、携帯無線端末などの小型無線装置等に有用である。
10A、10C、30A、30B、40A、50A、50B、60A アンテナ素子
11 折り返し(ダイポール)アンテナ(アンテナ本体)
11A 第1の導線部
11B 第2の導線部
11C 第3の導線部
11D 第4の導線部
12、14 第1の導体平板(第3の導体平板)
12A 主平板(主導体)
12B 副平板(副導体)
15 アンテナ本体
15A〜15D 第1の導線部〜第4の導線部
2 平衡給電部
22 第2の導体平板
3 不平衡給電部
61、62、63 第2の導体平板
61A、62A、63A スロット
A、B、C 片側短絡の平衡2線部分
d 間隙
f0 中心周波数
M1、M2、M3〜M5 メアンダ
W 芯線(線材で構成された導体)
λ0 中心波長
11 折り返し(ダイポール)アンテナ(アンテナ本体)
11A 第1の導線部
11B 第2の導線部
11C 第3の導線部
11D 第4の導線部
12、14 第1の導体平板(第3の導体平板)
12A 主平板(主導体)
12B 副平板(副導体)
15 アンテナ本体
15A〜15D 第1の導線部〜第4の導線部
2 平衡給電部
22 第2の導体平板
3 不平衡給電部
61、62、63 第2の導体平板
61A、62A、63A スロット
A、B、C 片側短絡の平衡2線部分
d 間隙
f0 中心周波数
M1、M2、M3〜M5 メアンダ
W 芯線(線材で構成された導体)
λ0 中心波長
Claims (33)
- 折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、
第1の導体と、
前記第1の導体に交差して接続される第2の導体と、
前記第2の導体に交差して接続される、前記第1の導体に平行な第3の導体と、
前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に配設される第1の導体平板と、
を備えるアンテナ素子。 - 折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、
第1の導体と、
前記第1の導体に交差して接続される第2の導体と、
前記第2の導体に交差して接続される、前記第1の導体に平行な第3の導体と、
前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体のいずれか一つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第2の導体平板と、
を備えるアンテナ素子。 - 折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、
第1の導体と、
前記第1の導体に交差して接続される第2の導体と、
前記第2の導体に交差して接続される、前記第1の導体に平行な第3の導体と、
前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に配設される第1の導体平板と、
前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体のいずれか一つに接続され、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第4の導体と、
を備えるアンテナ素子。 - 請求項1記載のアンテナ素子であって、
前記第1の導体平板の端部は、当該第1の導体平板に接続されていない導体に対して平行である、
アンテナ素子。 - 請求項1または4のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第1の導体平板は、当該第1の導体平板の一部が前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に配設される、
アンテナ素子。 - 請求項1、4または5のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第1の導体平板を少なくとも二つ備え、
前記第1の導体平板はそれぞれ、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域内に、それぞれ離間して配設される、
アンテナ素子。 - 請求項6記載のアンテナ素子であって、
少なくとも二つの前記第1の導体平板のうちの一つの導体平板は、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続され、
少なくとも二つの前記第1の導体平板のうちの別の導体平板は、前記一つの導体平板に接続されていない導体を含む、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続される、
アンテナ素子。 - 請求項7記載のアンテナ素子であって、
前記導体平板の端部はそれぞれ、他の導体平板の端部に対して平行である、
アンテナ素子。 - 請求項1、4から8のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
第5の導体と、
前記第5の導体に交差して接続される第6の導体と、
前記第6の導体に交差して接続される、前記第5の導体に平行な第7の導体と、
前記第5の導体、前記第6の導体及び前記第7の導体の一つまたは二つに接続され、前記第5の導体、前記第6の導体及び前記第7の導体によって囲まれる領域に配設される第3の導体平板と、
を備え、
前記第1の導体と前記第5の導体、前記第2の導体と前記第6の導体、前記第3の導体と前記第7の導体、及び前記第1の導体平板と前記第3の導体平板は、それぞれ、ある平面に対して対称に配設される、
アンテナ素子。 - 請求項1、4から8のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第1の導体平板に接続されていない前記第1の導体、前記第2の導体、及び前記第3の導体の一部、または、前記第3の導体平板に接続されていない前記第5の導体、前記第6の導体、前記第7の導体の一部、のうちの少なくとも一つは、メアンダ状である、
アンテナ素子。 - 請求項2記載のアンテナ素子であって、
前記第2の導体平板を少なくとも二つ備え、
前記第2の導体平板はそれぞれ、異なる前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体に接続される、
アンテナ素子。 - 請求項2または11のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
第5の導体と、
前記第5の導体に交差して接続される第6の導体と、
前記第6の導体に交差して接続される、前記第5の導体に平行な第7の導体と、
前記第5の導体、前記第6の導体及び前記第7の導体のいずれか一つに接続され、前記第5の導体、前記第6の導体及び前記第7の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第4の導体平板と、
を備え、
前記第1の導体と前記第5の導体、前記第2の導体と前記第6の導体、前記第3の導体と前記第7の導体、及び前記第2の導体平板または前記第4の導体と前記第4の導体平板は、それぞれ、ある平面に対して対称に配設される、
アンテナ素子。 - 請求項2、11または12のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第1の導体、前記第2の導体、及び前記第3の導体の一部、または、前記第5の導体、前記第6の導体、前記第7の導体の一部、のうちの少なくとも一つは、メアンダ状である、
アンテナ素子。 - 請求項3記載のアンテナ素子であって、
前記第1の導体平板の端部は、当該第1の導体平板に接続されていない導体に対して平行である、
アンテナ素子。 - 請求項3または14に記載のアンテナ素子であって、
前記第1の導体平板は、当該第1の導体平板の一部が前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域に配設される、
アンテナ素子。 - 請求項3、14または15のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第1の導体平板を少なくとも二つ備え、
前記第1の導体平板はそれぞれ、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体によって囲まれる領域内に、それぞれ離間して配設される、
アンテナ素子。 - 請求項16記載のアンテナ素子であって、
少なくとも二つの前記第1の導体平板のうちの一つの導体平板は、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続され、
少なくとも二つの前記第1の導体平板のうちの別の導体平板は、前記一つの導体平板に接続されていない導体を含む、前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体の一つまたは二つに接続される、
アンテナ素子。 - 請求項17記載のアンテナ素子であって、
前記導体平板の端部はそれぞれ、他の導体平板の端部に対して平行である、
アンテナ素子。 - 請求項3、14から18のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
第5の導体と、
前記第5の導体に交差して接続される第6の導体と、
前記第6の導体に交差して接続される、前記第5の導体に平行な第7の導体と、
前記第5の導体、前記第6の導体及び前記第7の導体の一つまたは二つに接続され、前記第5の導体、前記第6の導体及び前記第7の導体によって囲まれる領域に配設される第3の導体平板と、
を備え、
前記第1の導体と前記第5の導体、前記第2の導体と前記第6の導体、前記第3の導体と前記第7の導体、及び前記第1の導体平板と前記第3の導体平板は、それぞれ、ある平面に対して対称に配設される、
アンテナ素子。 - 請求項3、14から19のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第4の導体を少なくとも二つ備え、
前記第4の導体はそれぞれ、異なる前記第1の導体、前記第2の導体及び前記第3の導体に接続される、
アンテナ素子。 - 請求項3、14から20のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
第5の導体と、
前記第5の導体に交差して接続される第6の導体と、
前記第6の導体に交差して接続される、前記第5の導体に平行な第7の導体と、
前記第5の導体、前記第6の導体及び前記第7の導体のいずれか一つに接続され、前記第5の導体、前記第6の導体及び前記第7の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第8の導体と、
を備え、
前記第1の導体と前記第5の導体、前記第2の導体と前記第6の導体、前記第3の導体と前記第7の導体、及び前記第2の導体平板または前記第4の導体と前記第8の導体は、それぞれ、ある平面に対して対称に配設される、
アンテナ素子。 - 請求項3、21のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第1の導体、前記第2の導体、及び前記第3の導体の一部、または、前記第5の導体、前記第6の導体、前記第7の導体の一部、のうちの少なくとも一つは、メアンダ状である、
アンテナ素子。 - 請求項3に記載のアンテナ素子であって、
前記前記第4の導体は、平板で形成される、
アンテナ素子。 - 請求項3に記載のアンテナ素子であって、
前記第1から第3までの導体平板、第4の導体は網状金具で形成される、
アンテナ素子。 - 請求項1から24のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第1から第7の導体は、折り返しダイポールアンテナの端部をコの字型に折り曲げて構成するアンテナ導体の一部である、
アンテナ素子。 - 請求項1から25のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記アンテナ素子への給電系に平衡給電、および不平衡給電のいずれか一方を用いた、
アンテナ素子。 - 請求項1から26のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
アンテナ素子内部及び外部に接してアンテナ素子の保持を行う材料に誘電体素材を用いた、
アンテナ素子。 - 両端が短絡された所定間隔の平衡線路を有する折り返しダイポールアンテナの、2つの素子先端部を左右対称に垂直方向と水平方向に折り曲げた2重折り返しアンテナ素子であって,
前記2重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する3素子から構成されるコの字形状の平行となる両端2素子の少なくとも1つを導体面とすることにより設けられたスロットと,
前記2重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する3素子から構成されるコの字形状の中央素子に設けられた導体面と,
を有することを特徴とする2重折り返しアンテナ素子。 - 前記所定間隔の平行線路は、所定の厚みを有することを特徴とする請求項28記載のアンテナ素子
- 前記2重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する3素子から構成されるコの字形状に設けられたスロットと、導体面を複数有することを特徴とする請求項28または29に記載のアンテナ素子
- 請求項28乃至30の2重折り返しアンテナ素子は不平衡給電されることを特徴とするアンテナ素子
- 請求項28乃至30の2重折り返しアンテナ素子は平衡給電されることを特徴とするアンテナ素子
- 請求項1乃至請求項32のアンテナ素子を有する携帯無線装置
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