(57)【要約】【課題】  基板の一面に導体板を貼着したプリント基板にて構成する平面ループアンテナであって、受信周波数の帯域幅が大きな平面ループアンテナの提供。【解決手段】  導体板２は概略長方形の外形を成し、そして導体板２には概略長方形又は概略円形の開口３ａ，３ｂを２ヶ所形成することで双ループ形状とし、ループ形状の導体板２を不連続とする為の切欠き部５を中央部４，４の間に設けて上記２つの開口３ａ，３ｂを連通している。また切欠き部５を挟んだ対向位置を給電点とし、さらに上記導体板２の幅が波長の２／３以下、該導体板の開口３ａ，３ｂの幅が導体板の外形幅の３／４以下、かつ切欠き部５の幅が該導体板の外形幅の１／５以下としている。【選択図】    図１
2008193489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面に導体板を積層したプリント基板にて構成する平面ループアンテナにおいて、導体板には開口を所定の距離をおいて２ヶ所に形成することで双ループ形状とし、ループ形状の導体板を不連続とする為の切欠き部を中央部に設けて分離することで上記２つの開口を連通し、また切欠き部を挟んだ対向位置を給電点とし、さらに上記導体板の幅が波長の２／３以下、該導体板の開口の幅が導体板の外形幅の３／４以下としたことを特徴とする平面ループアンテナ。
【請求項２】
導体板にて構成する平面ループアンテナにおいて、該導体板には開口を所定の距離をおいて２ヶ所に形成することで双ループ形状とし、ループ形状の導体板を不連続とする為の切欠き部を中央部に設けて分離することで上記２つの開口を連通し、また切欠き部を挟んだ対向位置を給電点とし、さらに上記導体板の幅が波長の２／３以下、該導体板の開口の幅が導体板の外形幅の３／４以下、かつ切欠き部の幅が該導体板の外形幅の１／５以下としたことを特徴とする平面ループアンテナ。
【請求項３】
上記導体板を概略長方形の外形とし、又開口を概略長方形又は概略円形とした請求項１、又は請求項２記載の平面ループアンテナ。
【請求項４】
上記導体板の表面に別の基板を貼り合わせて両基板で導体板を挟み込んだ請求項１、又は請求項３記載の平面ループアンテナ。
【請求項５】
上記導体板に対して所定の距離を隔てた反射板を平行に配置した請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の平面ループアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型であるに関らず帯域幅の広い平面ループアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ループアンテナとは、ワイヤーを円形リング状や四角形リング状に丸めた形状とし、これを受信機へ接続している。一周の長さが同じであれば、その形状が円形でも四角形でも、又は三角形であってもアンテナとしての性能は同じである。該ループアンテナは、目的の電波に同調したときに威力を発揮し、ループと可変コンデンサーで、目的の電波の周波数に同調したときに感度が大きく向上する。
【０００３】
ループの巻き数は周波数のカバー範囲に密接な関係があり、巻き数が多過ぎると周波数が下がって高い周波数領域をカバーすることが出来なくなる。また、巻き数が少ないと高い周波数の方へ移行して低い周波数領域がカバー出来なくなる。そして、形を大型にしたときは巻き数を減らし、小型にしたときは巻き数を増やしている。
【０００４】
このように、ループアンテナはワイヤーを巻いて作ることが出来るために製作は簡単であるが、指向性があって弱い電波を受ける場合には該ループアンテナを廻して適当な向きを探すことが必要となる。
【０００５】
特開２００５−４５３３１号に係る「広帯域アンテナ素子および広帯域室内アンテナ」は、簡単な構造で広帯域に亘る周波数の電波を受信するアンテナ素子であり、四辺形に形成された導電性の導体板と、この導体板のほぼ中央に位置して互いに対向する辺縁部同士の距離が漸増もしくは漸減する形状の開口部よりなる切抜き孔と、この切抜き孔に連接して開口し前記導体板の一辺へ到達する連通孔と、この連通孔を挟む近傍にそれぞれ設けられた一対の給電点とを有し、前記導体板にて受信した電波を前記給電点に電気信号として給電することが出来る。
【０００６】
特開平１１−１８６８３６号に係る「スロットアンテナ」は、導体板に直線状のスロットを開け、給電線により導体板に給電を行うスロットアンテナであり、スロット形状をＴ字型として、給電を行う周波数の波長をλとした場合、Ｔ字型スロットの縦部の寸法を略λ／４とし、横部の寸法を略λ／２としている。従って、従来の十字型スロットをもつものよりも小さく出来、小型化できる。
【０００７】
これらのアンテナはその基本形態はループアンテナであり、ワイヤーループの代わりに導体板を用いている。該導体板を使用することで受信面積が拡大して広帯域に亘る周波数の電波を受信することが出来、しかも形状は小型化される。今後の主流となる地上デジタル放送の周波数は４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚと帯域幅が大きく、これらを受信できる性能のアンテナでなくてはならない。
【特許文献１】特開２００５−４５３３１号に係る「広帯域アンテナ素子および広帯域室内アンテナ」
【特許文献２】特開平１１−１８６８３６号に係る「スロットアンテナ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、導体板を用いたループアンテナは小型でありながら広帯域に亘る周波数の電波を受けることが出来るが、次世代のワイヤレスLANシステム用アンテナとしてより広帯域VSWR特性を持つアンテナが必要となる。本発明はVSWR２以下の帯域幅が広くて利得が優れ、小型であって製作コストも安くて構造の簡単な広帯域平面ループアンテナを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る広帯域平面ループアンテナは、基板の一面に概略長方形の導体板を積層して設けたプリント基板を構成し、該導体板は概略長方形の外形を成している。そして、該導体板の内部には概略長方形又は概略円形などの開口を所定の距離をおいて２ヶ所に対を成して形成することで双ループ形状とし、該ループ形状の導体板を不連続とするために切欠き部を中央に設けている。そこで、対を成して形成した開口を切欠き部を介して連通し、切欠き部を挟んだ対向位置には給電点が設けられている。
【００１０】
ところで、本発明では受信周波数の帯域幅を拡大するために、上記導体板の外形幅が波長の２／３以下、プリント基板の中央部であって導体板のない開口の幅が導体板の幅の３／４以下とし、かつ不連続部分となる切欠き部の幅が該導体板外形幅の１／５以下としている。
【００１１】
そして、本発明の平面ループアンテナは導体板を基板に貼着した積層構造を基本形態としているが、導体板だけで構成する場合もある。又、導体板の両面を基板で挟み込んだサンドイッチ構造とすることも出来る。更に、導体板に対して７ｃｍ〜２０ｃｍの距離を隔てて反射板を平行に設けた構造とすることも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る平面ループアンテナは、基板に概略長方形の中央部に対を成した開口を形成して双ループ形状とした導体板を貼着した構造であり、ワイヤーをループ形状とした基本的なループアンテナに比較して受信できる周波数帯域幅が広くなる。そして、双ループ形状の導体板を有すことで受信できる電波の範囲が広い広帯域となり、そして利得(性能)が高く、小型の平面ループアンテナとなる。
【００１３】
従って、本発明の平面ループアンテナはデジタル放送用の室内アンテナとして使用することが出来、電波が弱くなる室内に設置しても十分に受信することが出来る。そして、該平面ループアンテナでは上記導体板の幅が波長の２／３以下、プリント基板の中央部であって導体板のない開口の幅が導体板の幅の３／４以下とし、かつ不連続部分の幅が該導体板の外形幅の１／５以下とすることで、受信することが出来る周波数の帯域幅が大きくなり、更に所定の距離を隔てて反射板を組み合わせることで、その利得(性能)は一段と向上する。
【実施例】
【００１４】
図１は本発明に係る広帯域平面ループアンテナを示している実施例である。同図の１は基板、２は導体板を表し、基板１は一般に樹脂製板が使用され、導体板２としては導電性の良好な金属板であり、例えば銅板、真鍮板、アルミ板、スチール板などが使用される。この導体板２は四角形の樹脂製基板１の表面に貼着されている。ここで、導体板２の貼着方法は色々あり、接着剤にて固着したりピン止めすることが出来る。
【００１５】
ところで、導体板２はその外形が縦長の長方形を成し、内部には上下に開口３ａと開口３ｂを形成して、双ループ形状となっている。そして導体板２の開口３ａ，３ｂの間には中央部４を有し、この中央部４は切欠かれて切欠き部５を有し、切欠き部５は上記開口３ａ，３ｂに連通している。すなわち、両開口３ａ，３ｂは切欠き部５を介して繋がっている。長方形の導体板２は基板１より小さくなっており、基板１の外形も縦長の長方形としている。
【００１６】
図２は導体板２を単独で表している。同図は導体板２の各部の寸法を示しており、該導体板２はその外形を長方形とし、該導体板２はその上下に長方形の開口３ａ，３ｂを有し、切欠き部５は両開口３ａ，３ｂを繋いでいる。ここで、Lは導体板２の外形幅寸法、Mは導体板２に形成した開口３ａ，３ｂの幅寸法、dは切欠き部５の幅寸法をそれぞれ表している。そして、該切欠き部５には給電点７と給電点８を設けている。この両給電点７，８にアンテナケーブルを接続してデジタル受信テレビのアンテナ端子に導かれる。
【００１７】
ところで、上記導体板２の外形幅寸法Ｌはデジタルテレビ放送用電波の波長の２／３以下としている。又、開口３ａ，３ｂの幅寸法Ｍは導体板の外形幅Ｌの３／４以下としている。又、両開口３ａ，３ｂを繋ぐ切欠き部５の幅寸法は、導体板の外形幅Ｌの１／５以下となっている。このように各部の幅寸法を関係付けることで、受信出来る周波数の帯域幅が拡大する。
【００１８】
図３は上記平面ループアンテナの放射指向性を表し、該平面ループアンテナＡを図４に示すように電波を発している放送局(０方向が放送局)に向けて配置した際の利得(性能)は最大で６．４６４ｄＢとなる。この時の電波周波数は４７０ＭＨｚである。同じく、図５は周波数が６２０ＭＨｚの場合の本発明の平面ループアンテナＡの方向指向性を示し、その時の利得は最大で６．２５７ｄＢとなる。更に図６は周波数が７７０ＭＨｚの場合の本発明の平面ループアンテナＡの方向指向性であり、最大利得は６．０８３ｄＢとなっている。
【００１９】
図７は各周波数に対する最大利得を表しているが、デジタル放送の場合は、周波数が４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの範囲である為に、その利得は６．０ｄＢ以上となる。図８は本発明の平面ループアンテナＡの各周波数に対するＶＳＷＲを示している。放送局から発する電波を平面ループアンテナで受ける場合、その一部は受信されることなく反射してしまう。４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの周波数を有すデジタル放送用電波の場合、上記ＶＳＷＲは２．０以下となって、アンテナの受信性能としては好ましい。
【００２０】
図９は平面ループアンテナＡを示す他の実施例であり、この実施例では該平面ループアンテナＡは所定の距離を隔てた反射板６と対を成して配置している。デジタル放送を受信するテレビ用アンテナの場合には、反射板６と平面ループアンテナＡの距離は波長の１／４程度とし、具体的には７ｃｍ〜２０ｃｍの間隔を設けて互いに平行に配置される。又、上記反射板６は必ずしも平面ではなく曲面として構成する場合もある。
【００２１】
図１０、図１１、図１２は放射指向性を表している具体例であり、図１０は電波の周波数が４７０ＭＨｚの場合で最大利得は７．９２２ｄＢとなり、図１１は電波の周波数が６２０ＭＨｚの場合で最大利得は９．１９５ｄＢとなり、図１２は電波の周波数が７７０ＭＨｚの場合で最大利得は８．９４１ｄＢとなる。このように、反射板６をついにして配置することで平面ループアンテナＡの利得は大きく向上する。
【００２２】
又、図１３は各周波数に対する最大利得を表しているグラフであり、図１４は各周波数に対するＶＳＷＲを表している。反射板６を備えることで平面ループアンテナの反射機能を表すＶＳＷＲは多少大きくなるが、最大利得が大きく向上することで平面ループアンテナとしての全体的な性能は良くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る平面ループアンテナを示す実施例。
【図２】平面ループアンテナを構成する導体板。
【図３】周波数が４７０ＭＨｚに場合の平面ループアンテナの放射指向性。
【図４】平面ループアンテナの配置方向。
【図５】周波数が６２０ＭＨｚに場合の平面ループアンテナの放射指向性。
【図６】周波数が７７０ＭＨｚに場合の平面ループアンテナの放射指向性。
【図７】各周波数に対する最大利得を表しているグラフ。
【図８】各周波数に対するＶＳＷＲを表しているグラフ。
【図９】平面ループアンテナに対して所定の距離をおいて反射板を配置した場合。
【図１０】周波数が４７０ＭＨｚに場合の反射板を備えた平面ループアンテナの放射指向性。
【図１１】周波数が６２０ＭＨｚに場合の反射板を備えた平面ループアンテナの放射指向性。
【図１２】周波数が７７０ＭＨｚに場合の反射板を備えた平面ループアンテナの放射指向性。
【図１３】反射板を供えた場合の各周波数に対する最大利得を表しているグラフ。
【図１４】反射板を備えた場合の各周波数に対するＶＳＷＲを表しているグラフ。
【符号の説明】
【００２４】
１  基板
２  導体板
３  開口
４  切欠き部
５  切欠き部
６  反射板
７  給電点
８  給電点
【図１】
2008193489.tif 000003
【図２】
2008193489.tif 000004
【図３】
2008193489.tif 000005
【図４】
2008193489.tif 000006
【図５】
2008193489.tif 000007
【図６】
2008193489.tif 000008
【図７】
2008193489.tif 000009
【図８】
2008193489.tif 000010
【図９】
2008193489.tif 000011
【図１０】
2008193489.tif 000012
【図１１】
2008193489.tif 000013
【図１２】
2008193489.tif 000014
【図１３】
2008193489.tif 000015
【図１４】
2008193489.tif 000016