(57)【要約】【課題】ローバンド用とハイバンド用の各アンテナ素子が互いの放射パターンに悪影響を及ぼさない高信頼性かつ小型のデュアルバンドアンテナを提供すること。【解決手段】誘電体基板１０の片面に、ローバンド用の第１のアンテナ素子１１およびハイバンド用の第２および第３のアンテナ素子１２，１３と、各アンテナ素子１１〜１３の基端側と接続された給電ラインであるマイクロストリップ線路１４とを設ける。また、誘電体基板１０の他面には、各アンテナ素子１１〜１３のグラウンドとして動作する接地導体１５を設ける。短寸な第２および第３のアンテナ素子１２，１３を、相対的に長い第１のアンテナ素子１１を挟む線対称な位置に配設することにより、第１のアンテナ素子がハイバンドの放射パターンに悪影響を及ぼす恐れがなくなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数に共振するモノポールアンテナとして動作する第１のアンテナ素子と、前記第１の周波数よりも高周波な第２の周波数に共振するモノポールアンテナとして動作する第２のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子を対称軸として前記第２のアンテナ素子と線対称な位置にあり、かつ前記第２の周波数に共振するモノポールアンテナとして動作する第３のアンテナ素子とを備え、
前記各アンテナ素子の基端側を接続して該接続部位に高周波電力を給電する構成としたことを特徴とするデュアルバンドアンテナ。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記第２のアンテナ素子および第３のアンテナ素子の電気長が、前記第１のアンテナ素子の電気長の約半分であることを特徴とするデュアルバンドアンテナ。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記第１ないし第３の各アンテナ素子が誘電体基板の片面に設けた導体パターンからなり、かつ前記誘電体基板の他面に設けた接地導体を前記各アンテナ素子のグラウンドとして動作させる構成にしたことを特徴とするデュアルバンドアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高低２種類の周波数帯域で動作し、無線ＬＡＮカード等に組み込んで好適な小型薄型のデュアルバンドアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有線ケ−ブルを使わずに、所定周波数帯域（例えば２．４ＧＨｚ帯）の信号波の送受信で情報交換が行える無線ＬＡＮシステムが普及しつつある。パソコン等の電子機器を無線ＬＡＮに対応させる際には、送受信機能を備えた無線ＬＡＮカードを装填することが多く、かかる無線ＬＡＮカードには、無線ＬＡＮで使用される直線偏波の信号波を送受信するためのアンテナや、送信回路、受信回路等が組み込まれている。そして、無線ＬＡＮカードに組み込むアンテナは小型薄型のものでなければならず、かつ安価なものであることが望まれるため、従来より、誘電体基板の表面に１／４波長モノポールアンテナとして動作する導電パターン（アンテナ素子）を設けるという技術が広く採用されている。
【０００３】
ところで、現在は無線ＬＡＮシステムに２．４ＧＨｚ帯の信号波が多用されているが、将来的には、より高周波な別の帯域（例えば５ＧＨｚ帯）の信号波を使用する送受信システムも普及するものと考えられている。そうなると、高低２種類の周波数帯域で動作する小型薄型のアンテナとして、長さ寸法の異なる２種類のアンテナ素子を誘電体基板の表面にパターニングしてなるデュアルバンドアンテナの必要性が高まる。
【０００４】
この種のデュアルバンドアンテナの従来技術としては、携帯電話機のフリッパの内側表面の一側部と他側部に長さ寸法の異なる導体パターンを設けて一対のアンテナ素子（１／４波長モノポールアンテナ）となし、これらのアンテナ素子の基端側を接続して該接続部位に高周波電力を給電するという構成ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来技術は、携帯電話機での使用を意図したものであるため、一方のアンテナ素子が８００ＭＨｚの信号波に共振可能な長めの寸法に設定され、他方のアンテナ素子はそれよりも短く１．９ＧＨｚの信号波に共振可能な寸法に設定されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−０６４３２９号公報（第４〜５頁、図９）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のデュアルバンドアンテナにおいては、一対のアンテナ素子の放射導体部どうしが比較的離間させてあるため相互の干渉が特に問題とはなっていないが、無線ＬＡＮカード等ではアンテナの設置スペースに余裕がないので、これら一対のアンテナ素子を狭小なスペースに並設しなければならぬ場合が多くなる。しかしながら、長さ寸法が異なり給電点を共有する一対のアンテナ素子を狭小なスペースに並設すると、相対的に短いハイバンド用アンテナ素子を共振させたときの放射が、相対的に長いローバンド用アンテナ素子によって妨げられてしまうため、図４に示すようにハイバンド用アンテナ素子の放射パターンの対称性が崩れて、本来は送受信できるはずの特定方向で感度が極端に低下しやすいという問題が発生する。なお、図４は、図３において誘電体基板１の片面にパターニングされているハイバンド用アンテナ素子２を共振させた場合のＸ−Ｙ面内の放射パターンを示す特性図であり、図３中の符号３はローバンド用アンテナ素子、４は各アンテナ素子２，３の給電ラインとなるマイクロストリップ線路、５は誘電体基板１の他面に形成された接地導体を示している。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ローバンド用とハイバンド用の各アンテナ素子が互いの放射パターンに悪影響を及ぼさない高信頼性かつ小型のデュアルバンドアンテナを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明のデュアルバンドアンテナは、第１の周波数に共振するモノポールアンテナとして動作する第１のアンテナ素子と、前記第１の周波数よりも高周波な第２の周波数に共振するモノポールアンテナとして動作する第２のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子を対称軸として前記第２のアンテナ素子と線対称な位置にあり、かつ前記第２の周波数に共振するモノポールアンテナとして動作する第３のアンテナ素子とを備え、前記各アンテナ素子の基端側を接続して該接続部位に高周波電力を給電する構成とした。
【０００９】
このような構成のデュアルバンドアンテナにおいては、ローバンド用の第１のアンテナ素子を挟む線対称な位置に、ハイバンド用の第２および第３のアンテナ素子が配設してあるため、第２および第３のアンテナ素子の共振時に、第２のアンテナ素子からの放射が第１のアンテナ素子に妨げられても第３のアンテナ素子からの放射によって補完され、同様に第３のアンテナ素子からの放射が第１のアンテナ素子に妨げられても第２のアンテナ素子からの放射によって補完されることになる。したがって、これら３本のアンテナ素子を狭小なスペースに並設しても、相対的に長いローバンド用アンテナ素子がハイバンドの放射パターンに悪影響を及ぼす恐れはなくなり、ハイバンド使用時のアンテナ特性が改善される。
【００１０】
また、かかるデュアルバンドアンテナにおいて、ハイバンド用の第２および第３のアンテナ素子の電気長が、ローバンド用の第１のアンテナ素子の電気長の約半分に設定されている場合には、第２および第３のアンテナ素子の電気長がローバンド信号波の約１／８波長に相当するため、第１のアンテナ素子の共振時に懸念される第２および第３のアンテナ素子からの放射がほとんどなくなり、ローバンド使用時のアンテナ特性も改善される。
【００１１】
また、上述した第１ないし第３の各アンテナ素子が誘電体基板の片面に設けた導体パターンからなり、かつ前記誘電体基板の他面に設けた接地導体を前記各アンテナ素子のグラウンドとして動作させる構成にした場合には、高信頼性で安価なデュアルバンドアンテナの小型薄型化が促進できるので、デュアルバンド対応の無線ＬＡＮカード等に好適なアンテナとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るデュアルバンドアンテナの斜視図、図２は該デュアルバンドアンテナのハイバンド使用時の放射パターンを示す特性図である。なお、図２は図１中のＸ−Ｙ面内の放射パターンを示したものである。
【００１３】
図１に示すデュアルバンドアンテナにおいて、誘電体基板１０の片面には、導体パターンからなり基端側が接続された３本のアンテナ素子１１，１２，１３が並設されていると共に、各アンテナ素子１１〜１３の接続部位に給電ラインとなるマイクロストリップ線路１４が接続されている。このマイクロストリップ線路１４は図示せぬ給電回路に接続されているので、各アンテナ素子１１〜１３にはマイクロストリップ線路１４を介して高周波電力が給電される。また、誘電体基板１０の他面には、各アンテナ素子１１〜１３と重なり合わない領域に接地導体１５が設けられており、この接地導体１５は各アンテナ素子１１〜１３のグラウンドとして動作する。なお、各アンテナ素子１１〜１３とマイクロストリップ線路１４および接地導体１５は、例えば銅箔をエッチングするなどして形成されたものである。
【００１４】
３本のアンテナ素子１１〜１３のうち、中央に位置する相対的に長い第１のアンテナ素子１１は、第１の周波数（２．４ＧＨｚ）に共振するローバンド用のモノポールアンテナとして動作する。この第１のアンテナ素子１１の約半分の長さに形成されている第２のアンテナ素子１２と第３のアンテナ素子１３は、第１のアンテナ素子１１を対称軸として線対称な位置関係に配設されている。これら第２および第３のアンテナ素子１２，１３はいずれも、第１の周波数よりも高周波な第２の周波数（５ＧＨｚ）に共振するハイバンド用のモノポールアンテナとして動作する。すなわち、第１のアンテナ素子１１の電気長はローバンド信号波の約１／４波長に設定され、第２および第３のアンテナ素子１２，１３の電気長はハイバンド信号波の約１／４波長に設定されている。したがって、本実施形態例においては、ハイバンド用の第２および第３のアンテナ素子１２，１３の電気長が、ローバンド信号波の約１／８波長に設定されている。
【００１５】
このように構成されたデュアルバンドアンテナでは、ローバンド用の第１のアンテナ素子１１を挟む線対称な位置にハイバンド用の第２および第３のアンテナ素子１２，１３が配設してあるため、第２および第３のアンテナ素子１２，１３の共振時に、第２のアンテナ素子１２からの放射が第１のアンテナ素子１１に妨げられても第３のアンテナ素子１３からの放射によって補完され、同様に第３のアンテナ素子１３からの放射が第１のアンテナ素子１１に妨げられても第２のアンテナ素子１２からの放射によって補完されることになる。したがって、これら３本のアンテナ素子１１〜１３が図示の如く互いに近接した位置に配設してあっても、相対的に長い第１のアンテナ素子１１がハイバンドの放射パターンに悪影響を及ぼす恐れはなくなり、図２に示すように、ハイバンド使用時の放射パターンは理想に近い形状となって、良好なアンテナ特性が期待できる。
【００１６】
また、このデュアルバンドアンテナでは、ハイバンド用の第２および第３のアンテナ素子１２，１３の電気長が、ローバンド信号波の約１／８波長に設定されているため、第１のアンテナ素子１１の共振時に懸念される第２および第３のアンテナ素子１２，１３からの放射がほとんどなくなって、ローバンド使用時のアンテナ特性も良好となる。
【００１７】
つまり、上述したデュアルバンドアンテナは、誘電体基板１０の表面の狭小なスペースに導体パターンからなる３本のアンテナ素子１１〜１３を並設して、高低２種類の周波数帯域で良好なアンテナ特性を得ることができるというものであり、小型薄型で高信頼性かつ安価なデュアルバンドアンテナとなっている。それゆえ、このデュアルバンドアンテナは、デュアルバンド対応の無線ＬＡＮカード等に組み込むアンテナとして好適である。
【００１８】
なお、上述した実施形態例では、無線ＬＡＮカード等に好適な超薄型のデュアルバンドアンテナについて説明したが、接地導体面に対して各アンテナ素子を起立させたデュアルバンドアンテナにおいても本発明は適用可能であり、その場合も、ローバンド用の相対的に長い第１のアンテナ素子を挟む線対称な位置に、ハイバンド用で互いの電気長が等しい第２および第３のアンテナ素子を配設する構成にしておけばよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２０】
ローバンド用の第１のアンテナ素子を挟む線対称な位置に、ハイバンド用の第２および第３のアンテナ素子が配設してあるため、相対的に長い第１のアンテナ素子がハイバンドの放射パターンに悪影響を及ぼす恐れがなくなる。それゆえ、これら３本のアンテナ素子を狭小なスペースに並設しても、ハイバンド使用時のアンテナ特性は良好となり、デュアルバンドアンテナの小型化および信頼性向上が図れる。
【００２１】
また、第１ないし第３の各アンテナ素子が誘電体基板の片面に設けた導体パターンからなり、該誘電体基板の他面に設けた接地導体を各アンテナ素子のグラウンドとして動作させる構成にした場合には、高信頼性で安価なデュアルバンドアンテナの小型薄型化が促進できるので、デュアルバンド対応の無線ＬＡＮカード等に好適なアンテナとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係るデュアルバンドアンテナの斜視図である。
【図２】図１に示すデュアルバンドアンテナのハイバンド使用時の放射パターンを示す特性図である。
【図３】従来技術に係るデュアルバンドアンテナの斜視図である。
【図４】図３に示すデュアルバンドアンテナのハイバンド使用時の放射パターンを示す特性図である。
【符号の説明】
１０  誘電体基板
１１  第１のアンテナ素子
１２  第２のアンテナ素子
１３  第３のアンテナ素子
１４  マイクロストリップ線路
１５  接地導体
【図１】
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【図２】
2004228693.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004228693.tif 000006