WO2005091436A1

WO2005091436A1 - 折返しアンテナ

Info

Publication number: WO2005091436A1
Application number: PCT/JP2005/004793
Authority: WO
Inventors: Junxiang Ge; Shozaburo Kameda; Hiroshi Ichikawa
Original assignee: Yokowo Co., Ltd.; Ube Industries, Ltd.
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2005-09-29
Also published as: US20080238778A1; CN1934752A; EP1729367A1; EP1729367A4; US7598921B2; JP3863533B2; JP2005277448A

Abstract

　接地導体膜２に対して垂直方向に延びながら、接地導体膜２と平行な方向にジグザグ状に折り返されることにより複数個の折返し部１３、１５、１７が形成されると共に、その折返し部間のエレメント１２、１４、１６、１８の長さが接地導体膜２側（給電端部４側）で小さく、接地導体膜２から離れるにつれて大きくなるようにアンテナエレメント１が形成されている。そして、各エレメントの長さＬ1～Ｌ3および隣接するエレメント間の間隔ｄ1、ｄ2、ｄ3を調整することにより、２以上の周波数帯で共振し、第１周波数帯でその周波数の４％以上の比帯域幅、第２周波数帯でその周波数の１５％以上の比帯域幅を有するように、アンテナエレメント１の折返し部が形成されている。その結果、たとえば２.４～２.５ＧＨｚと５～６ＧＨｚのような２以上の多周波数帯で、広帯域のアンテナを１個の折返しアンテナで実現することができる。

Description

明細書

折返しアンテナ

技術分野

[0001] 本発明は、たとえば無線 LAN (Local Area Network)などに用いるのに好適な 2以上の周波数帯の信号を送受信することができると共に、帯域幅の広、小型で高性能なアンテナに関する。さらに詳しくは、たとえば 2.4GHzと 5GHzのような 2周波数帯で、し力も 5GHz帯では 1GHz程度の帯域幅を有するような小型のアンテナに関する背景技術

[0002] 従来、たとえば 2倍程度の関係にあるような 2以上の周波数帯の信号を送受信するのに好適なアンテナとして、たとえば図 10に示されるような折返しアンテナ 50が考えられている（たとえば特許文献 1参照)。この折返しアンテナ 50で、その隣接するエレメント 51間の間隔などを調整することにより、共振させる周波数を調整することができ、ほぼ 2倍の関係にある 2つの周波数帯でも共振させ得ることが知られている。このようなアンテナは、たとえば誘電体など力なる円筒体の表面に形成され、携帯電話機などのアンテナとして筐体上部に取り付けられ、携帯電話機などの筐体を接地面 52 として、アンテナエレメント 51が接地面 (地板） 52と一定間隔 hを介して配置して使用される。

特許文献 1 :特開平 10-13135号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 前述のような従来の折返しアンテナでは、アンテナの背を低くすることが要求されることから、アンテナエレメント 51の底面と地板 52との間隔（図 10の h)が小さくなり、 2 つの周波数帯で共振させることができても、それぞれの周波数帯でアンテナの入力インピーダンスを充分に調整することができな、と共に、それぞれの周波数帯で帯域幅を充分に広くすることができず、たとえば今日の無線 LANに要求されるような 2.4G HzZ5GHzシステムで、 2.4GHz帯と 5GHz帯とでそれぞれ 4.1%と 15.2%の比帯域幅を満たすアンテナを確実に実現させることができない。

[0004] さらに、前述の構造のアンテナでは、アンテナエレメント 51の底面と地板 52との距離 h (図 10参照）があまり近いとアンテナの入力インピーダンスが低下し、所望の特性が得られないため、その距離 hを大きくとるように筐体力離して設ける必要があり、装置の小型化の要求を果たせな、と共に、とくに 2以上の周波数帯で共振させる場合には、距離 hが小さいと両方の周波数に対してインピーダンスを調整するのが難しいという問題がある。

[0005] 一方にお!、て、前述のように、今日の無線 LANなどでは、 2.4GHzZ5GHzの 2つの周波数帯で共振させながら、 2.4GHz帯で 100MHzの帯域幅力 5GHz帯では、 1GHz程度の帯域幅を有し、 5— 6GHzで動作することが要求される状況にある。

[0006] 本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、たとえば 2.4GHzZ5GHzのような 2以上の周波数帯で共振し、かつ、たとえば 5GHzから 6GHzのような 1GHz程度の帯域幅を有する広帯域ィ匕を、 1個のアンテナで実現できるような折返しアンテナを提供することを目的とする。

[0007] 本発明の他の目的は、アンテナのインピーダンス調整を地板との関係に余り影響されずに、折返し部およびエレメントの幅、エレメント間の間隔の調整だけでインピーダンスゃ共振周波数を満たすことができる構造の折返しアンテナを提供することにある課題を解決するための手段

[0008] 本発明者らは、前述の今日の無線 LANに要求されるような 2.4GHzZ5GHzの 2 周波数帯で使用し得るアンテナで、 5— 6GHzの帯域幅を有するアンテナを得るために鋭意検討を重ねた結果、アンテナエレメントの折返しを地板の一つの面と平行になる方向（アンテナエレメントが主として延びる方向と垂直方向）に、すなわち給電部側のエレメントと垂直方向である接地導体膜 (地板)と平行方向に折り返すと共に、その接地導体膜と平行方向のエレメント長を給電部力離れるにつれて、長くなるように形成し、その上で、各折返し部間のエレメント長や、隣接するエレメントの間隔を調整することにより、共振する周波数を調整することができ、しカゝも、高い共振周波数の 2 つを近づけることにより、その 2つの共振周波数間をほぼ共振させることができ、 1GH z程度と、う広、帯域幅を得ることができ、上述の無線 LANで要求される条件を満足するアンテナを実現させることができた。

[0009] 本発明による折返しアンテナは、地板の一つの面に対して垂直方向に延びながら、前記地板の一つの面と平行な方向にジグザグ状に折り返されることにより複数個の折返し部が形成されると共に、該折返し部間のエレメント、または隣接する任意の同じ長さのエレメント 2個 1組のエレメント組の長さ力前記地板側で短ぐ該地板から離れるにつれて長くなるようにアンテナエレメントが形成され、かつ、前記折返し部間のエレメント、または隣接する任意の同じ長さのエレメント 2個 1組のエレメント組の長さおよび隣接するエレメント間の間隔を調整することにより、 2以上の周波数帯で共振し、第 1周波数帯で該周波数の 4%以上の比帯域幅、第 2周波数帯で該周波数の 15 %以上の比帯域幅を有するように前記アンテナエレメントの折返し部が形成されている。ここに比帯域幅とは、中心周波数 (f )に対して、帯域幅（Δί)の占める割合（Δί

0

Zf 0 )を意味する。

[0010] ここに地板の一つの面とは、アンテナの給電部に最も近い地板の主たる面または端面を意味し、たとえば誘電体基板表面にアンテナエレメントと地板 (接地導体膜)が導電体膜で並置して形成される場合には、アンテナエレメントの給電部に最も近い接地導体膜の端部における接地導体膜の厚さ方向の面を意味する。

[0011] 前記折り返し部間のエレメントが 3個以上形成され、該エレメントの隣接するエレメント間の間隔が複数種類の間隔を有するように調整することにより、すなわち、エレメント間の間隔を異ならせて調整することにより、共振周波数の調整をしやすくすることができる。

[0012] 具体的には、前記アンテナエレメントが誘電体基体の表面または内部の少なくとも一面に導電体膜により形成され、該誘電体基体の前記一面と垂直な一側面に、接地され得る接地導体膜が前記地板の一つの面として設けられ、該接地導体膜が設けられたー側面側に該接地導体膜と接触しないように前記アンテナエレメントの一端部が設けられ、該アンテナエレメントの前記一端部力延びるエレメントは前記一面上で前記一側面と垂直方向に延びた後に、前記一側面が前記一面と交差する一辺と平行になるように折り曲げられ、該ー側面力離れる方向に複数個の前記折返し部が形成される構造にすることができる。

[0013] さらに具体的には、前記一辺と平行になるエレメントのうち前記接地導体膜に一番近い第 1のエレメントと前記接地導体膜との距離が 0.8— lmmであり、該第 1エレメントの長さが 4一 4.5mmであり、前記一辺と平行なエレメントまたは前記エレメント組とそれに隣接するエレメントとの長さの割合が 1.05— 2倍となるように接地導体膜から離れるにつれて長くなるように形成される。

[0014] 前記折返し部が、前記アンテナエレメントの一端部側が前記地板の一つの面と垂直方向に延びる方向を中心線として、該中心線に関して左右同じ角度で広がる方向に設けられるか、または前記中心線上、もしくは中心線力一定距離離れた前記中心線と平行な線上に一方の折返し部が存在し、他方の折返し部が該中心線に関して一方側のみに順次広がる方向に設けられてもよい。

[0015] 前記接地導体膜が、前記誘電体基体の前記一面側まで延びて形成されることにより、たとえば回路基板上に配置された他の部品や携帯電話機の利用者の手による影響を少なくすることができる。

発明の効果

[0016] 本発明の構造にすることにより、地板と近いアンテナエレメントは短ぐ地板から離れるにつれて長くなるため、地板とアンテナエレメント間の容量は非常に小さぐアンテナの入力インピーダンスへの影響は小さい。し力も、後述するように、エレメントの長さを順次変えることにより、共振周波数を変えることができ、たとえば低い周波数帯を所望の周波数帯に近づけながら、高い周波数帯の 2つの共振周波数を非常に近づけることができ、その 2つの共振周波数間を共振状態として使用することができる。

[0017] その結果、地板との関係で入力インピーダンスが低下するのを防止すると共に、所望の周波数帯で、かつ、所望の帯域幅で共振するアンテナを得ることができる。さらに、最近の無線 LANなどで、たとえば 2.4— 2.5GHzと 5— 6GHzというような離れた高周波帯で、し力も広帯域の 2周波帯の信号を 1個で送受信することができるアンテナが得られると、う効果がある。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]図 1Aおよび 1Bは、本発明による折返しアンテナの一実施形態の説明図および基板に取り付けた状態の説明図である。

[図 2]図 2Aおよび 2Bは、図 1のアンテナの周波数に対するリターンロス特性を、同じエレメント長で折り返したアンテナのリターンロス特性と比較して示す図である。

[図 3]図 3A— 3Eは、図 1に示される折返しアンテナのインピーダンスや周波数を変化させ得ることを説明する図である。

[図 4]図 1Bと同様の例で、アンテナを裏返しにして基板に取り付けた例を示す図である。

[図 5]図 5Aおよび 5Bは、アンテナエレメントを基体中に作り込んだ例を示す図である

[図 6]折返しアンテナの他のパターン例を示す図である。

[図 7]折返しアンテナの他のパターン例を示す図である。

[図 8]折返しアンテナの他のパターン例を示す図である。

[図 9]折返しアンテナの他のパターン例を示す図である。

[図 10]従来の折返しアンテナの構造例を示す図である。

符号の説明

[0019] 1 アンテナエレメント

2 地板 (接地導体膜）

3 誘電体基体

4 給電部

発明を実施するための最良の形態

[0020] つぎに、図面を参照しながら本発明の折返しアンテナについて説明をする。本発明による折返しアンテナは、図 1Aにその一実施形態の斜視説明図が示されるように、地板の一つの面 (接地導体膜) 2に対して垂直方向に延びながら、地板の一つの面 2 と平行な方向（垂直方向に延びる方向に対して直角方向）にジグザグ状に折り返されることにより複数個の折返し部 13、 15、 17が形成されると共に、その折返し部 13、 1 5、 17間のエレメント（第 1エレメント 12、第 2エレメント 14と第 3エレメント 16の組、および第 4エレメント 18)の長さが接地導体膜 2側 (給電端部 4側)で小さぐ接地導体膜 2 力離れるにつれて大きくなるようにアンテナエレメント 1が形成されている。このエレメント長さの関係については、第 2エレメント 14と第 3エレメント 16のように隣接するェレメントで同じ長さのところは 1組にまとめたエレメント組として扱っている。本発明では、さらに折返し部間の各エレメント 12、 14、 16、 18の長さ L

1一 Lおよび隣接するェ 3

レメント間の間隔 d により、 2以上の周波数帯で共振し、第 1周

1、 d

2、 dを調整すること

3

波数帯でその周波数の 4%以上の比帯域幅、第 2周波数帯でその周波数の 15%以上の比帯域幅を有するように、アンテナエレメント 1の折返し部が形成されていることに特徴がある。

[0021] 図 1に示される例は、アンテナエレメント 1がセラミックスなどの誘電体基体 3の表面に形成され、誘電体基体 3としては、長さ（M) X幅（W) X厚さ（t)が 7mm X 8mm X 0.9mm程度の大きさで、比誘電率が 20のセラミックスを用い、 2.4— 2.5GHz帯と、 5 一 6GHz帯の 2周波数帯で用いられる無線 LAN用のアンテナとして形成されている。このアンテナエレメント 1は、図 1に示されるように誘電体基体 3の表面に設けられなくても、たとえば誘電体膜表面にアンテナエレメントの一部または全部が形成され、他の誘電体膜と共に積層して焼結されたり、誘電体基板を貼り合されたりすることにより、その一部または全部が誘電体基体 3の内部に形成されてもよいし、空間にアンテナエレメントが折り返されることにより形成されてもよいし、円筒状または円柱状の誘電体表面に形成されてもよいし、さらには可撓性の誘電体フィルムにアンテナエレメントが形成されたものを丸めて円筒状に形成されたものでもよい。要は、アンテナエレメント 1が地板 2の一つの面と平行方向（アンテナエレメントが主として延びる方向と垂直方向）に複数回折り返されると共に、地板 2から遠ざ力るにつれて地板 2と平行なェレメント長が長くなるように折り返され、かつ、所望の周波数帯で所望の帯域幅を有するように折返し部が形成されて、ればよ!/、。

[0022] アンテナエレメント 1は、前述のように、セラミック基板などにスパッタリングなどで設けられた導電体膜をパター-ングしたり、スクリーン印刷などにより所望のパターンに形成したものでもよぐ線材などの金属ワイヤを折り曲げて形成したものでもよい。本発明では、このアンテナエレメント 1が、折返し部間のエレメントの長さ L

1一 Lが地板と 3 なる接地導体膜 2側で短ぐ離れるにつれて長くなると共に、前述の各エレメント長 L

1 一 Lおよびエレメント間隔 d— d、さらには各エレメントの幅を調整することにより、複数の共振周波数 fl、 f2、 f3、 f4を調整し、 f3および f4の共振周波数を非常に接近させることにより f 3と f4との間で共振させて使用できるようにすると共に、その共振周波数が flのほぼ 2倍となるように調整することにより、 2.4— 2.5GHzおよび 5— 6GHzで使用できるアンテナとしたことに特徴がある。

[0023] すなわち、通常のアンテナでは、たとえば 1Z4波長の長さのアンテナが 3倍の周波数に対しては 3Z4波長の長さになり、 3倍、 5倍、 7倍のような奇数倍の関係にある周波数は、共振をとりやすい。一方、折返しアンテナにすることにより、以下に述べるように、 2倍の周波数帯に対しても共振させることができることが知られている。本発明者らは、前述のように、この折返しアンテナをさらに調整することにより、たとえば任意の関係にある fl、 f2、 f3、 f4の共振周波数の、たとえば f3と f4とを非常に近づけ、その間を 1つの共振周波数帯域とし得ることを見出したものである。

[0024] 折返しアンテナは、たとえば図 3Aに示されるような、長さ L、太さ（幅）がそれぞれ p 1、 2で間隔が dの折返しアンテナは、図 3Bおよび 3Cに示される両エレメントの電流 Irが同方向の偶モード（even mode)と逆方向の電流 Ifの奇モード（odd mode)とに分けて考えられる。この 3Bおよび 3Cに示される偶モードと奇モードとは、それぞれ給電部 4を共通化して簡略にすると、図 3Dおよび 3Eに示される等価回路に置き換えることができる。なお、図 3A— 3Eにおいて、 Iiは折返しアンテナに給電される電流、 Vi は折返しアンテナに給電される電圧、 Irは偶モードと奇モードとに分解した場合における偶モードのエレメントに給電される電流、 Ifは奇モードの場合における給電電流で、 Vが給電電圧である。なお、 aは、折返し部の結合に関係するもので、後述の（2 )式で表される。

[0025] 図 3Dより、偶モードの場合におけるアンテナの入力インピーダンス Zrは、 Zr=VZ

{ ( l + a ) lr} ( 1)

こ C、 aは、

[0026] [数 1] -iァ - + 1

cosh

ァ ( 2 )

-l Ύ + M - cosh

2ァ'〃 γ

Lは折り返されたアンテナエレメント 1全体の電気長をそれぞれ示す。

[0027] また、奇モードにおける入力入ピーダンス Zfは、図 3Eから明らかなように、 Zf= (1

+ a ) V/ (2If) =jZ tan (kL) (3)

o

ここで、 k = 2 π Z λ、えは波長、 Ζは平行ワイヤ（レツヘル線)の

0 特性抵抗をそれぞれ示す。

[0028] 式（1)および（3)を用いて、折返しアンテナの入力インピーダンス Zinは、次式 (4) で表される。

[0029] [数 2] a ( l + a†Z r-Z f

Z in = ( 4 )

( 1 + a f Z r+ 2 Z f 式（3)にお、て、 kL = 2 π LZ λは、折返しによる電気長 Lの変化により、共振する周波数、すなわち波長えが変化し、ほぼ一定となる。その結果、式（3)および式（1) の入力インピーダンスは、 αすなわちアンテナエレメントの太さ（幅） ρや折返し間隔 dを変化させることにより変化するが、共振周波数が変化してもほぼ一定となり、式 (4 )の入力インピーダンスも共振周波数に対して広帯域になる。

[0030] このように、折返し長さおよびその折返しの間隔などを調整し、図 1に示される構造のアンテナにすることにより、たとえば共振周波数 fl一 f4のうち、 f3と f4とを非常に接近させて、 flが 2.4— 2.5GHz、 f3— f4が 5— 6GHとすることができた。そのアンテナの周波数に対するリターンロスを示したのが図 2Aで、折返し部間の各エレメントの長さを変えないで、一定の長さで折り返した場合の同様の周波数に対するリターンロスを図 2Bに対比して示す。図 2から明らかなように、漸次エレメント長を長くする漸変式アンテナにすることにより、所望の 2.4— 2.5GHzと、 5— 6GHzとが得られたのに対して、同じ長さで形成した折返しアンテナでは、 5— 6GHzの共振を得ることができなかつた o

[0031] このときのアンテナの図 1における各寸法は、 L =4mm mm

1 、 L =6

2 、 L =8mm

3 、 d

= 0.6mm、 d = 0.7mm, d =0.8mm、 h=0.8mm、エレメント 12の幅 = lmm、ェ

1 2 3

レメント 14および 16の幅 = 0.8mm、エレメント 18の幅 = lmmであった。このように、第 1エレメント 12の長さ Lが小さいため、接地導体 2との距離 hを従来の図 10に示さ

1

れる構造の 2— 3mm程度力 0.8— lmm程度と小さくすることができる。また、漸次長くするエレメント長の関係は、上述の例に限定されず、所望の周波数帯で所望の帯域幅、および所望の入力インピーダンスが得られるように調整することができるが、隣接するエレメントの 1.05— 2倍程度の長さ、たとえば 1.5倍程度の長さで漸変させることがでさる。

[0032] さらに、上述の例のように、エレメント間の間隔 dは同じ幅ではなぐ異なる間隔で形成することにより、周波数調整をしやすぐさらにエレメントの幅も変えることにより、共振周波数の調整をしやすい。すなわち、前述の周波数関係を有すると共に、所望の入力インピーダンスが得られるように調整するには、ただ単に折返しアンテナにするだけではなぐ折返し部間のエレメント長を地板力離れるにつれて漸次長くすると共に、そのエレメント幅、隣接するエレメント間隔を 2種以上の種々の値で変化させることにより、得ることができる。なお、ー且所望の特性が得られるアンテナエレメントの寸法を設計することができれば、同じ寸法で量産をすることができる。なお、図 1に示される例では、接地導体膜 2が誘電体基体 3の表面にまで設けられているが、側面 (底面)だけに設けられて、てもよ!/、。

[0033] 本発明の折返しアンテナによれば、ただ単に折り返されているだけではなぐ折返し力給電部 4側の地板 (接地導体 2)の一つの面と平行 (アンテナエレメントが主として延びる方向と垂直方向）になるように折り返されると共に、折り返される各エレメント L一 Lの長さが、順次長くなるように折り返されている。その結果、地板とエレメント間

1 3

の容量を小さくすることができ、入力インピーダンスの低下を防止することができ、前述のエレメント間の間隔などを調整することにより、所望の入力インピーダンスを形成することができる。また、各エレメントの長さおよびその間隔を調整することにより、 fl 一 f4の共振周波数を調整することができ、前述の図 2Aに示されるように、 flは 2.4— 2.5GHzの帯域幅 (約 4%の比帯域幅)で、また、 f3と f4とを非常に近づけることで、 f 1のほぼ 2倍となる 5GHz帯でほぼ 1GHzの帯域幅（約 18%の比帯域幅）を有するァンテナを実現することができた。

[0034] このアンテナ 20は、たとえば図 1Bに示されるように、無線 LANや携帯電話機などに組み込まれる基板 21に搭載される。図 1Bでは、アンテナ搭載部および給電配線 2 3の部分を除いて、接地導体 22が設けられ、アンテナ 20の接地導体膜 2と接続されている。なお、給電配線 23はアンテナ 20の給電部 4と接続されると共に、その他端部側は基板 21の表側に導かれ、表側に形成される送受信回路と接続されている。この例に示されるように、アンテナ 20の側面側にも接地導体 22bが設けられていることにより、その間隔 Dを調整すれば、アンテナ 20のインピーダンスをさらに調整することができる。

[0035] なお、このような構造にしてもアンテナの延びる方向と地板の一つの面との関係では、誘電体基体 3の側面に形成された接地導体膜 2が地板の一つの面に該当する。一方、アンテナとして独立して形成されないで誘電体基板上に直接図 1Bに示されるような構造にアンテナエレメント 1や接地導体膜 22などが形成される場合には、アンテナの延びる方向と地板の一つの面との関係をいう一つの面とは、給電部 4に最も近い接地導体膜 22の端面 22aにおける接地導体膜 22の厚さ方向の面 (紙面と垂直方向の面）を意味している。

[0036] また、無線 LANなどの基板に組み込まれる場合、前述の図 1Bに示されるように、ァンテナエレメント 1が形成された面が外側になるようにアンテナ 20が搭載されないで、たとえば図 4に示されるように、アンテナエレメント 1の形成された面を基板 21側に向けて搭載することもできる。なお、図 4において、図 1と同じ部分は同じ符号を付してその説明を省略する。

[0037] さらに、アンテナ 20は、図 1Bに示されるように、アンテナエレメント 1が表面に露出しないで、図 5Aおよび 5Bに斜視およびその B— B断面説明図が示されるように、誘電体基体 3の内部に形成されていてもよい。すなわち、大きなシート状の第 1セラミックシート 31の表面に、たとえば前述のようなアンテナエレメント 1を複数個分形成し、その表面に第 2セラミックシート 32を重ねて積層構造にし、各アンテナに分割'焼成した後にアンテナエレメント 1の端部に給電部 4および接地導体 2を導電膜の塗布 ·焼成により形成されている。このような構成にしても、アンテナエレメント 1は接地導体 2の一つの面と垂直方向に延びながら、前述の関係で形成されている。なお、図 5Aおよび 5Bにおいて、 35、 36はセラミックシート 31の裏面側に設けられたランドで、基板 2 1などにハンダ付けなどをするために設けられているものである。

[0038] このように、セラミック基体 3の中にアンテナエレメント 1を形成すると、大きなセラミツクシートに多数個を一度に印刷して力も各アンテナに切断 ·焼成することができ、製造効率が非常に向上する。

[0039] 図 1に示される例では、給電部 4側（アンテナエレメント 1の一端部側）の接地導体膜 2と垂直方向に延びるエレメント 11の中心線と一定距離の平行な線 (セラミック基体 3の端面)側を基準に対向する他方の端面側への長さが異なるパターンの例であつたが、地板力遠ざかるにつれて、エレメント長が漸次長くなる（等しい部分があることを妨げない)構造であれば、そのエレメント長や幅、間隔を調整することにより、所望の第 1および第 2の周波数帯で、それぞれ必要な所望の帯域幅が得られるアンテナとすることができる。そのようなパターンの例を以下に例示する。

[0040] 図 6に示される例は、給電部 4に接続されるエレメント laの軸 (地板 2と垂直な軸）を中心として左右対称に折り曲げられながら、漸次エレメント長が長くなるように折り返された形状のアンテナである。このような形状でも前述の例と同様に、セラミック基板表面に形成されてもよいし、誘電体層を積層することにより誘電体基体中に形成されてもよいし、金属ワイヤにより単独で形成されてもよい。このような対称形であれば、共振周波数などの調整を行ヽ易ヽ。

[0041] 図 7に示される例は、図 6に示される例と同様である力この例では、折返し部が、地板 2と平行なエレメントと垂直方向に折り返されるのではなぐ斜めに折り返されるもので、他は図 6の例と同じである。このような斜めに折り返されることにより、さらに広帯域なアンテナにしゃす、と!/、う利点がある。

[0042] 図 8に示される例は、給電部 4に接続されるエレメント laの軸を基準として、その一方側（図 8では左側）のみに折り返されるもので、その折返し部間のエレメントの長さが漸次長く形成されるものである。すなわち、図 1 Aに示される折返しの基準線が給電部 4に接続されるエレメント laの中心線上にあるだけで、他は図 1に示される例と同様であり、広帯域なアンテナを実現しやすい利点がある。

[0043] 図 9に示される例は、図 7に示される例と同様に、図 8の構造で、折り返し部を斜め方向に折り曲げたものである。このような折り曲げ方をすることにより、図 7および図 8 の例と同様の利点がある。

[0044] 前述の例では、 2.4GHzZ5GHzの 2つの周波数帯の例であった力この周波数帯には限定されず、 2以上の多周波数帯で共振し、とくに高い周波数帯での帯域幅の広、共振特性を 1個のアンテナで得る場合にとくに効果が大き、。

産業上の利用可能性

[0045] 本発明は、無線 LAN、携帯電話機、ジグビー (Zig Bee ;家電向けの短距離無線通信規格の 1つで、 Bluetoothと同種の技術)などのアンテナとして用いることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 地板の一つの面に対して垂直方向に延びながら、前記地板の一つの面と平行な方向にジグザグ状に折り返されることにより複数個の折返し部が形成されると共に、該折返し部間のエレメント、または隣接する任意の同じ長さのエレメント 2個 1組のエレメント組の長さ力前記地板側で短ぐ該地板力離れるにつれて長くなるようにアンテナエレメントが形成され、かつ、前記折返し部間のエレメント、または隣接する任意の同じ長さのエレメント 2個 1組のエレメント組の長さおよび隣接するエレメント間の間隔を調整することにより、 2以上の周波数帯で共振し、第 1周波数帯で該周波数の 4% 以上の比帯域幅、第 2周波数帯で該周波数の 15%以上の比帯域幅を有するように前記アンテナエレメントの折返し部が形成されてなる折返しアンテナ。

[2] 前記折り返し部間のエレメントが 3個以上形成され、該エレメントの隣接するエレメント間の間隔が複数種類の間隔を有する請求項 1記載の折返しアンテナ。

[3] 前記第 1周波数帯が 2.4— 2.5GHzで動作可能であり、前記第 2周波数帯が 5— 6 GHzで動作可能である請求項 1または 2記載の折返しアンテナ。

[4] 前記アンテナエレメントが誘電体基体の表面または内部の少なくとも一面に導電体膜により形成され、該誘電体基体の前記一面と垂直な一側面に、接地され得る接地導体膜が前記地板の一つの面として設けられ、該接地導体膜が設けられた一側面側に該接地導体膜と接触しないように前記アンテナエレメントの一端部が設けられ、該アンテナエレメントの前記一端部から延びるエレメントは前記一面上で前記一側面と垂直方向に延びた後に、前記一側面が前記一面と交差する一辺と平行になるように折り曲げられ、該ー側面力離れる方向に複数個の前記折返し部が形成されてなる請求項 1、 2または 3記載の折返しアンテナ。

[5] 前記一辺と平行になるエレメントのうち前記接地導体膜に一番近い第 1のエレメントと前記接地導体膜との距離が 0.8— lmmであり、該第 1エレメントの長さが 4一 4.5m mであり、前記一辺と平行なエレメントまたは前記エレメント組とそれに隣接するエレメントとの長さの割合が 1.05— 2倍となるように接地導体膜から離れるにつれて長くなる請求項 4記載の折返しアンテナ。

[6] 前記折返し部が、前記アンテナエレメントの一端部側が前記地板の一つの面と垂直方向に延びる方向を中心線として、該中心線に関して左右同じ角度で広がる方向に設けられるか、または前記中心線上、もしくは中心線力一定距離離れた前記中心線と平行な線上に一方の折返し部が存在し、他方の折返し部が該中心線に関して一方側のみに順次広がる方向に設けられる請求項 1ないし 5のいずれか 1項記載の折返しアンテナ。

[7] 前記アンテナエレメントの折返し部が斜め方向に折り曲げられてなる請求項 4ないし 6の、ずれか 1項記載の折返しアンテナ。

[8] 前記接地導体膜が、前記誘電体基体の前記一面側まで延びて形成されてなる請求項 4な、し 7の、ずれか 1項記載の折返しアンテナ。

[9] 前記折り返し部間のエレメントが 2個以上形成され、該エレメントの幅が少なくとも 2 種類以上の幅になるように形成されてなる請求項 1記載の折返しアンテナ。

[10] 送受信回路が形成される回路基板の裏面に前記誘電体基体が貼り付けられ、該誘電体基体および前記アンテナエレメントの一端部に接続される給電線の部分の周囲の前記回路基板裏面に金属膜が形成され、該金属膜と前記接地導体膜とが電気的に接続されてなる請求項 4記載の折返しアンテナ。

[11] 誘電体基体の一面の少なくとも一部に地板とする接地導体膜が形成され、該接地導体膜の端面と垂直方向に延びながら、前記接地導体膜の端面と平行な方向にジグザグ状に折り返されることにより複数個の折返し部が形成されると共に、該折返し部間のエレメント、または隣接する任意の同じ長さのエレメント 2個 1組のエレメント組の長さが、前記接地導体膜側で短ぐ該接地導体膜から離れるにつれて長くなるようにアンテナエレメントが形成され、かつ、前記折返し部間のエレメント、または隣接する任意の同じ長さのエレメント 2個 1組のエレメント組の長さおよび隣接するエレメント間の間隔を調整することにより、 2以上の周波数帯で共振し、第 1周波数帯で該周波数の 4%以上の比帯域幅、第 2周波数帯で該周波数の 15%以上の比帯域幅を有するように前記アンテナエレメントの折返し部が形成されてなる折返しアンテナ。

[12] 前記誘電体基体の接地導体およびアンテナエレメントが設けられる面が、送受信回路が形成される回路基板の裏面の一部であり、前記アンテナエレメントおよび該アンテナエレメントの一端部に接続される給電線の部分の周囲に金属膜が形成され、該金属膜と前記接地導体膜とが接続されてなる請求項 11記載の折返しアンテナ。