(57)【要約】【課題】マルチバンドに対応する複数の送受信周波数帯域を有し、構造や製造工程が簡素で生産性が良く、小型化が可能な逆Ｆアンテナを提供することを目的とする。【解決手段】誘電体２と、誘電体２の表面に折り返しによって形成されたミアンダ状の放射導体３とを備えた逆Ｆアンテナ１であって、放射導体３を折り返しによって対向する２辺１１と１２間及び１４と１５間において、高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現する間隙１３、１６を形成することにより、放射導体３における高次共振の周波数を所望される周波数の範囲まで低くして、マルチバンドに実用できるものとした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体と、該誘電体の表面に折り返して形成されたミアンダ状の放射導体とを備え、前記放射導体の一次共振と高次共振とにより複数の異なる送受信周波数帯で信号を送受信可能な逆Ｆアンテナであって、
前記放射導体は、折り返しによって対向する２辺間に形成された間隙において、前記高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現することを特徴とする逆Ｆアンテナ。
【請求項２】
前記放射導体は、複数の折り返しによって複数の間隔が形成され、前記複数の間隙のそれぞれに、複数の高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現することを特徴とする請求項１に記載の逆Ｆアンテナ。
【請求項３】
前記放射導体は、前記誘電体の表面及び裏面の両面に備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の逆Ｆアンテナ。
【請求項４】
前記誘電体の表面及び裏面の両面に備えられた前記放射導体は、互いに非対称形になるように形成されたことを特徴とする請求項３に記載の逆Ｆアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機やワイアレスＬＡＮ等に用いられる逆Ｆアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信機器の多様化や高密度化に伴い、小型でマルチバンド対応のアンテナが市場で要求されている。
例えば、１つの端末で、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ）とＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）とＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  ｓｙｓｔｅｍ）等のように、複数のアプリケーションに対応が可能なマルチバンド対応のアンテナが市場で要求されている。
【０００３】
逆Ｆアンテナは、小型に形成できるため、ワイアレスＬＡＮや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。
そして、逆Ｆアンテナは、マルチバンドに対応するために、誘電体材料又は磁性材料からなるシート層の表面にミアンダ状の放射導体が形成され、このシート層を複数積層することによって構成され、複数の放射導体の夫々に発現する共振周波数を用い、複数の送受信周波数帯域を発現するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、逆Ｆアンテナは、マルチバンドに対応するために、誘電フィルムの上面に給電点から異なる周波数で共振する二つの放射導体が分岐するように形成され、二つに分岐した放射導体の共振周波数を用い、複数の送受信周波数帯域を発現するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１６２６２４号公報（第３−４頁、第１−３図）
【特許文献２】
ＷＯ９９／２２４２０号公報（第７−９頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された逆アンテナによれば、放射導体を形成した複数のシート層を形成し、この複数のシート層を積層して構成されるので、積層するための構造や製造工程が複雑となり生産性を損なうという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載された逆アンテナによれば、誘電フィルムの同一面上に、給電点から分岐する複数の放射導体を形成するためのスペースが必要となるので、小型化が困難に成るという問題があった。
本発明は、前記問題点を解決するもので、マルチバンドに対応する複数の送受信周波数帯域を得るために、放射導体を形成した複数のシート層を形成したりシート層の同一面上に複数の放射導体を形成したりすることなく、構造や製造工程が簡素で生産性が良く、小型化が可能な逆Ｆ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及び発明の効果】
かかる目的を達成するためになされた本発明の逆Ｆアンテナは、誘電体と、該誘電体の表面に折り返して形成されたミアンダ状の放射導体とを備え、前記放射導体の一次共振と高次共振とにより複数の異なる送受信周波数帯で信号を送受信可能な逆Ｆアンテナであって、前記放射導体は、折り返しによって対向する２辺間に形成された間隙において、前記高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現する。（請求項１）
係る構成により、放射導体における高次共振の共振周波数を所望される周波数の範囲に合せることができ、一次共振と高次共振による送受信周波数帯域を得ることができる。そして、本逆Ｆアンテナは、誘電体の表面に形成した一つの放射導体によってマルチバンドに対応する複数の送受信周波数帯域を得ることができ、構造や製造工程が簡素で生産性が良く、小型化が可能になる利点がある。
【０００９】
また、本発明の逆Ｆアンテナの一態様は、前記放射導体が、複数の折り返しによって複数の間隙が形成され、前記複数の間隙のそれぞれに、複数の高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現する。（請求項２）
係る構成により、一次共振の奇数倍で発現する複数の高次の周波数をそれぞれ所望される周波数の範囲に合せることができ、複数の送受信周波数帯域を得ることができる利点がある。
【００１０】
また、本発明の逆Ｆアンテナの別の一態様は、前記放射導体を前記誘電体の表面及び裏面の両面に備えている。（請求項３）
誘電体の表面及び裏面の放射導体におけるそれぞれの一次共振と高次共振を用い、複数の送受信周波数帯域を得ることができる利点がある。
【００１１】
また、本発明の逆Ｆアンテナの別の一態様は、前記誘電体の表面及び裏面の両面に備えられた前記放射導体を、互いに非対称形になるように形成している。（請求項４）
誘電体の表面及び裏面の放射導体間において、一次共振及び高次共振の共振周波数を互いにずらすことができ、誘電体の表面及び裏面の放射導体におけるそれぞれの一次共振と高次共振を用い、複数の送受信周波数帯域を得ることができる利点がある。また、誘電体の表面及び裏面の放射導体間において、一次共振及び高次共振の共振周波数を送受信周波数帯域の範囲内で互いにずらすことにより、複数の放射導体における一次共振の周波数が互いにずれている周波数の分だけ一次共振による送受信周波数帯域を広帯域にでき、複数の放射導体における高次共振の周波数が互いにずれている周波数の分だけ高次共振による送受信周波数帯域を広帯域にできる利点がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を図面と共に説明する。
図１は本発明が適用された実施の形態１における逆Ｆアンテナの構成を表す斜視図、図２は同実施の形態１における逆Ｆアンテナの周波数特性を表す図である。
【００１３】
図１において、１は逆Ｆアンテナであって、この逆Ｆアンテナ１は、誘電体２と、誘電体２の表面に折り返して形成されたミアンダ状の放射導体３とを備え、接地導体１０の上面に設置した絶縁材料からなるスペーサ（図示せず）上に載置され、接地導体１０に対して約３ｍｍの間隙を介して配設されている。
【００１４】
誘電体２は、例えば、アルミナを主成分とし誘電率が７．６の誘電体材料を用い、厚みＴが１ｍｍ、長さ寸法Ｌが３２ｍｍ、幅寸法Ｗが１４ｍｍから成る矩形状に形成されている。
次に、放射導体３は、誘電体２の表面に伝送特性の優れた金属ペースト（Ａｇペースト）を印刷して形成されている。
【００１５】
また、放射導体３は、一端側に配設され信号を供給する給電点６と、接地導体１０と電気的に接続した接地点７とを備えている。
また、給電点６と接地点７は、放射導体３の一端に配置され、誘電体２に形成された貫通孔（図示せず）に導電体を充填することによって、給電点６と給電回路（図示）とが接続端子８によって接続され、接地点７と接地導体１０とが接続端子９によって接続されている。また、給電点６と接地点７は、所定の特性インピーダンスを得るための所定の間隔を介して配設されている。
【００１６】
また、放射導体３は、給電点６から端部５まで長さが第１の送受信周波数帯域（ＧＳＭ）に対応する共振周波数の略λ／４（λは波長を表す）の長さになるように形成されている。
また、放射導体３は、第１の折り返しＢ１によって、対向する２辺１１、１２間に一次共振の５倍の周波数を有する高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現する第１の間隙１３が形成され、２辺１１、１２間の容量結合によって、高次共振が第３の送受信周波数帯域（ＤＣＳよりも高い周波数帯域）に対応する周波数まで低くなるように形成されている。
【００１７】
また、放射導体３は、第２の折り返しＢ２によって、対向する２辺１４、１５間に一次共振の３倍の周波数を有する高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現する第２の間隙１６が形成され、２辺１４、１５間の容量結合によって、高次共振が第２の送受信周波数帯域（ＤＣＳ）に対応する周波数まで低くなるように形成されている。
【００１８】
以下に、逆Ｆアンテナ１の周波数特性をシミュレーションした結果について、図２及び表１を用いて説明する。
図２は、横軸が送受信周波数（ＧＨｚ）、縦軸がリターンロス（ｄＢ）を、ｆ１がＧＳＭに対応する一次共振の周波数、ｆ２がＤＣＳに対応する高次共振の周波数を表している。尚、図１における放射導体３の各寸法は、Ｗが略１４ｍｍ、Ｃ１が略１ｍｍ、Ｃ２が略１ｍｍ、Ｌが略３２ｍｍである。
【００１９】
本実施例は、図２に表したように、第１の送受信周波数帯域Ｇに対応する一次共振の周波数ｆ１が発現するとともに、一次共振の周波数の３倍、５倍で発現する高次の周波数が、間隙Ｃ２、Ｃ１の容量結合によって低い周波数に調整され、第２送受信周波数帯域Ｄに対応するｆ２、送受信周波数帯域Ｕに対応するｆ３となって発現していることが判る。
【００２０】
以下に、前記の構成を有する実施形態１の逆Ｆアンテナ１の作用効果を記載する。
実施の形態１の逆Ｆアンテナ１によれば、放射導体３を折り返して対向する２辺１１と１２間及び１４と１５間に高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現する間隙１３、１６を形成することにより、放射導体３における一次共振の周波数の３倍、５倍で発現する高次共振の周波数を所望される周波数の範囲まで低くでき、一次共振と高次共振による複数の送受信周波数帯域Ｇ、Ｐ、Ｕを得ることができる。
【００２１】
また、実施の形態１の逆Ｆアンテナ１によれば、放射導体３を形成した複数の誘電体２を積層したり誘電体２の同一面上に複数の放射導体３を形成したりすることなく、誘電体２の表面に形成した一つの放射導体３によってマルチバンドに対応する複数の送受信周波数帯域を得ることができ、構造や製造工程が簡素で生産性が良く、小型化が可能になる。
【００２２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２を図面と共に説明する。
図３は本発明が適用された実施の形態２における逆Ｆアンテナの構成を表す図であり、図３（ａ）は表面を表した平面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は裏面を表した下面図である。
【００２３】
尚、本実施の形態２における逆Ｆアンテナは、基本的に実施の形態１で表した逆Ｆアンテナ１と同じ構成なので、共通と成る構成部分の図示を省いて詳細な説明は省略し、特徴と成る部分について説明する。
図３において、２１は逆Ｆアンテナであって、この逆Ｆアンテナ２１は、誘電体２の表面と裏面に、折り返して形成されたミアンダ状の放射導体３、２３を備えている。
【００２４】
誘電体２の表面と裏面の放射導体３、２３は、実施の形態１と同様に、給電点６から端部５、２５まで長さが第１の送受信周波数帯域（ＧＳＭ）に対応する共振周波数の略λ／４（λは波長を表す）の長さになるように形成されている。また、第２、第３の送受信周波数帯域に対応するために、放射導体３、２３は、第１の折り返しＢ１によって、対向する２辺１１と１２間及び２６と２７間に一次共振の５倍の周波数を有する高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現する第１の間隙１３、３０が形成され、第２の折り返しＢ２によって、対向する２辺１４と１５間及び２８と２９間に一次共振の３倍の周波数を有する高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現する第２の間隙１６、３１が形成されている。
【００２５】
また、放射導体３における給電点６から端部５まで長さは、放射導体２３における給電点６から端部２５まで長さと僅かに異なるように、非対称形に形成されており、放射導体３、２３間の一次共振の周波数を第１の送受信周波数帯域の範囲内で互いにずらしている。また、放射導体３における間隙１３、１６の寸法Ｃ１、Ｃ２と放射導体２３における間隙３０、３１の寸法Ｃ３、Ｃ４は、僅かに異なり、放射導体３、２３間の高次共振の周波数を第２、第３の送受信周波数帯域の範囲内で互いにずらしている。
【００２６】
以下に、前記の構成を有する実施形態２の逆Ｆアンテナ２１の作用効果を記載する。
実施の形態２の逆Ｆアンテナ２１によれば、誘電体２の表面と裏面に放射導体３、２３をそれぞれ折り返して形成し、高次共振の周波数を所望の周波数に合せるための静電容量を発現する間隙１３、１６、３０、３１を形成することにより、放射導体３、２３のそれぞれにおける、一次共振の周波数の３倍、５倍で発現する高次の周波数を所望される周波数の範囲まで低くでき、複数の送受信周波数帯域を得ることができる。
【００２７】
また、実施の形態２の逆Ｆアンテナ２１によれば、誘電体２の表面と裏面の放射導体３、２３間において、放射導体３における給電点６から端部５まで長さと放射導体２３における給電点６から端部２５まで長さとを僅かに異なるように非対称形に形成したり、放射導体３における間隙１３、１６の寸法Ｃ１、Ｃ２と放射導体３３における間隙３３、３６の寸法Ｃ３、Ｃ４とを僅かに異なるように非対称形に形成したりすることにより、誘電体２の表面と裏面の放射導体３、２３間において、一次共振及び高次共振の共振周波数を送受信周波数帯域の範囲内で互いにずらし、一次共振の周波数が互いにずれている周波数の分だけ一次共振による送受信周波数帯域を広帯域にでき、放射導体３、２３における高次共振の周波数が互いにずれている周波数の分だけ高次共振による送受信周波数帯域を広帯域にできる。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。
例えば、本発明の実施の形態２における逆Ｆアンテナ２１によれば、放射導体３、２３によって、それぞれ二つの間隙１３と１６、３０と３１を形成し、一次共振の３倍、５倍の周波数で発現する高次の周波数を低くしたが、さらに放射導体の折り返しの数を増やして折り返しの数の分だけ間隙を形成し、例えば一次共振の７倍、９倍の周波数で発現する高次の周波数も所望の周波数に合せることができるように構成しても良い。
【００２９】
また、本発明の実施の形態２における逆Ｆアンテナ２１によれば、放射導体３、２３の一次共振及び高次共振の周波数を送受信周波数帯域の範囲内でずらしたが、それぞれ、異なる送受信周波数帯域に対応するようにずらし、送受信周波数帯域の数を増やしても良い。
【００３０】
また、本発明の実施の形態１、２における逆Ｆアンテナ１、２１によれば、矩形状の誘電体２、を用いたが、矩形状に制限されるものでなく、台形状や平行四辺形状のものを用いても良い。
また、本発明の実施の形態１、２における逆Ｆアンテナ１、２１によれば、放射導体３、２３、を略直角に折り返したが、傾斜角や曲率をつけて折り返ししても良い。
【００３１】
また、本発明の実施の形態１及び実施の形態２に記載した逆Ｆアンテナ１、２１は、送受信する周波数に応じて各部の大きさを適宜設定すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された実施の形態１における、逆Ｆアンテナの構成を表す斜視図である。
【図２】同実施形態１における、逆Ｆアンテナの周波数特性を表す図である。
【図３】本発明が適用された実施の形態１における、逆Ｆアンテナの構成を表す平面図と下面図である。
【符号の説明】
１、２１…逆Ｆアンテナ、２…誘電体、３、２３…放射導体、５、２５…端部、６…給電点、７…接地点、８，９…接続端子、１０…接地導体、１１，１２，１４，１５，２６，２７，２８，２９…辺、１３、１６，３０，３１…間隙。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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