(57)【要約】【課題】高低２種類のいずれの周波数帯域でも水平方向に良好な感度が期待できるデュアルバンドアンテナを提供すること。【解決手段】デュアルバンドアンテナ１０は、接地導体１１に対して平行に配置された第１の放射導体板１２と、第１の放射導体板１２から下向きに延設された給電用導体板１３と、第１の放射導体板１２を接地導体１１に短絡せしめる接続導体板１４と、略く字形に屈曲した弾性変形部１５ａを有して第１の放射導体板１２の下方に立設された第２の放射導体板１５と、第１の放射導体板１２に螺着されて第２の放射導体板１５の上端部を下向きに押圧している合成樹脂製の調整ねじ１６とを備えている。第１の放射導体板１２は第１の周波数にて共振し、第２の放射導体板１５はより高周波な第２の周波数にて共振する。また、第２の放射導体板１５は第１の放射導体板１２との間隔を変更可能な構造にしてある。【選択図】      図１
2004228692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地導体を有する支持基板と、前記接地導体に対して略平行に配置された第１の放射導体板と、この第１の放射導体板から下向きに延設されて下端部に第１の周波数の高周波電力が供給される給電用導体板と、前記第１の放射導体板を前記接地導体に短絡せしめる接続導体板と、前記接地導体に対して垂直に起立して上端部が前記第１の放射導体板の下面と対向し、かつ下端部に前記第１の周波数よりも高周波な第２の周波数の高周波電力が供給される第２の放射導体板とを備え、
前記第２の放射導体板を、その上端部と前記第１の放射導体板との間隔が変更可能な構造に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の放射導体板の一部に弾性変形部を設けると共に、前記第１の放射導体板に螺着されて前記第２の放射導体板の上端部を下向きに押圧する合成樹脂製の調整ねじを備えた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の記載において、前記第２の放射導体板が、前記支持基板上に立設された起立導体部と、この起立導体部に対して上下方向にスライド可能なスライド導体部とからなり、かつ、これら起立導体部およびスライド導体部を締結して一体化する固定手段を備えていることを特徴とするデュアルバンドアンテナ。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの記載において、前記第２の放射導体板の上端部が前記第１の放射導体板に対して略平行な向きに折り曲げてある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、２種類の周波数帯域（バンド）の信号波の送信や受信が可能で、車載用通信機等に組み込んで好適な小型のデュアルバンドアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、小型化に適したデュアルバンドアンテナとして、放射導体板に切欠きを設けることによって高低２種類の周波数で共振可能とした逆Ｆ型アンテナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５はかかる従来例を示す説明図であり、同図に示す逆Ｆ型のデュアルバンドアンテナ１は、放射導体板２に長方形状の切欠き４を形成することによって、第１の周波数ｆ１に共振するＬ字形導体片２ａと、第１の周波数ｆ１よりも高周波な第２の周波数ｆ２に共振する矩形導体片２ｂとを備えている。放射導体板２の一辺端は接続導体板３に連続しており、接続導体板３は接地導体板５上に立設されて放射導体板２と該接地導体板５とを短絡している。放射導体板２は全面が接地導体板５と所定の間隔（接続導体板３の高さ寸法）を存して対向しており、放射導体板２の所定位置に給電ピン６がはんだ付けされている。この給電ピン６は、接地導体板５とは非接触で図示せぬアンテナ回路に接続されている。
【０００４】
このように概略構成された従来のデュアルバンドアンテナ１は、Ｌ字形導体片２ａの延出方向に沿った長さ寸法が第１の周波数ｆ１に対応する共振長λ１の約４分の１に設定され、かつ延出寸法が短い矩形導体片２ｂの長さ寸法が第２の周波数ｆ２に対応する共振長λ２（ただしλ２＜λ１）の約４分の１に設定されている。それゆえ、給電ピン６を介して放射導体板２に所定の高周波電力を供給することにより、各導体片２ａ，２ｂを互いに異なる周波数で共振させることができ、高低２種類の周波数帯域の信号波が送受信可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−９３３３２号公報（第２−３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示す従来のデュアルバンドアンテナ１において、第１の周波数ｆ１に共振しているときにＬ字形導体片２ａから放射される電波の指向性は図６（ａ）に示すようになり、上方だけでなく水平方向でも高い利得を期待できるが、より高周波な第２の周波数ｆ２に共振しているときに矩形導体片２ｂから放射される電波の指向性は図６（ｂ）に示すように上方へ偏ったものとなり、水平方向の利得は低い。しかるに、車載用通信機では水平方向に進む信号波を送受信する機会が多いため、従来のデュアルバンドアンテナ１を車載用通信アンテナとして使用すると、第２の周波数ｆ２の電波が十分に利用できない恐れがあった。特に、矩形導体片２ｂの共振周波数が、予め設定されている第２の周波数ｆ２からずれている場合には、感度は著しく低下してしまう。だが実際には、アンテナ取付用のブラケットなどの影響で共振周波数が設定値からずれてしまう場合があり、従来のデュアルバンドアンテナ１ではこうしたずれを修正することは困難であった。
【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、高低２種類のいずれの周波数帯域でも水平方向に良好な感度が期待できる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、接地導体を有する支持基板と、前記接地導体に対して略平行に配置された第１の放射導体板と、この第１の放射導体板から下向きに延設されて下端部に第１の周波数の高周波電力が供給される給電用導体板と、前記第１の放射導体板を前記接地導体に短絡せしめる接続導体板と、前記接地導体に対して垂直に起立して上端部が前記第１の放射導体板の下面と対向し、かつ下端部に前記第１の周波数よりも高周波な第２の周波数の高周波電力が供給される第２の放射導体板とを備え、前記第２の放射導体板を、その上端部と前記第１の放射導体板との間隔が変更可能な構造にした。
【０００９】
このように構成されたデュアルバンドアンテナでは、第１の周波数の高周波電力を給電用導体板の下端部に供給することによって、第１の放射導体板を逆Ｆ型アンテナとして共振させることができるので、水平方向の利得が良好な放射パターンを得られる。また、第２の周波数の高周波電力を第２の放射導体板の下端部に供給することによって、この第２の放射導体板をモノポールアンテナとして共振させることができるので、水平方向の利得が良好な放射パターンを得られる。それゆえ、高低２種類のいずれの周波数に共振する場合でも水平方向に良好な感度を期待できる。しかも、第２の放射導体板の共振時に、その上端部と対向する第１の放射導体板が容量性負荷として機能するため、第２の放射導体板の高さ寸法を低く抑えることができ、アンテナ全体の低背化が図りやすくなる。また、第２の放射導体板の上端部と第１の放射導体板との間隔を変化させることによって、両導体板間の容量結合の度合いが変更できる構造にしてあるので、第２の放射導体板の共振周波数を簡単かつ正確に調整することができる。
【００１０】
なお、第２の放射導体板の上端部と第１の放射導体板との間隔を変更可能な構造としては、例えば、第２の放射導体板の一部に弾性変形部を設けると共に、第１の放射導体板に螺着されて第２の放射導体板の上端部を下向きに押圧する合成樹脂製の調整ねじを備えていればよい。この場合、調整ねじを螺進させれば第２の放射導体板は第１の放射導体板から離間して共振周波数が低くなり、その反対に、調整ねじを螺退させれば第２の放射導体板は第１の放射導体板に近付いて共振周波数が高くなる。また、調整ねじを介して第１および第２の放射導体板が連結されて機械的強度が向上するため、外部から振動や衝撃が加わっても変形しにくくなる。
【００１１】
このほか、第２の放射導体板の上端部と第１の放射導体板との間隔を変更可能とするために、第２の放射導体板が、前記支持基板上に立設された起立導体部と、この起立導体部に対して上下方向にスライド可能なスライド導体部とからなり、かつ、これら起立導体部およびスライド導体部を締結して一体化するボルト・ナット等の固定手段を備えている構造にしてもよい。この場合、起立導体部に対するスライド導体部の取付位置を上下動させることによって、スライド導体部と第１の放射導体板との間隔が変化するので、第２の放射導体板の共振周波数を容易に調整することができる。
【００１２】
また、第２の放射導体板の上端部が第１の放射導体板に対して略平行な向きに折り曲げてあるデュアルバンドアンテナにおいては、該上端部と第１の放射導体板との間の容量値が大きくなるので好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について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側面図、図３は該デュアルバンドアンテナの放射パターンを示す特性図である。
【００１４】
図１，２に示すデュアルバンドアンテナ１０は、一枚板の金属導体板（例えば銅板）を所定形状にプレス加工したものを、支持基板３０上のほぼ全面に銅箔等の導体層を設けてなる接地導体１１上に設置して、逆Ｆ型アンテナ兼モノポールアンテナとして動作させるようにした小型アンテナである。このデュアルバンドアンテナ１０には、接地導体１１に対して平行に配置された第１の放射導体板１２と、第１の放射導体板１２の適宜２か所から下向きに延設された細長い給電用導体板１３および接続導体板１４と、略く字形に屈曲した弾性変形部１５ａを有して第１の放射導体板１２の下方に立設された第２の放射導体板１５と、第１の放射導体板１２の略中央に螺着されて第２の放射導体板１５の上端部を下向きに押圧している合成樹脂製の調整ねじ１６とが具備されている。
【００１５】
給電用導体板１３の下端部と第２の放射導体板１５の下端部にはそれぞれ、同軸ケーブル等の図示せぬ給電線が接続されており、第１の周波数ｆ１の高周波電力が給電用導体板１３を介して第１の放射導体板１２に供給可能であると共に、第１の周波数ｆ１よりも高周波な第２の周波数ｆ２の高周波電力が第２の放射導体板１５に供給可能である。そして、第１の放射導体板１２は、第１の周波数ｆ１にて共振するようにその大きさや形状が設定されており、同様に第２の放射導体板１５は、第２の周波数ｆ２にて共振するようにその大きさや形状が設定されている。第２の放射導体板１５の上端部は第１の放射導体板１２に対して略平行な向きに折り曲げた受け部１５ｂとなっており、この受け部１５ｂを第１の放射導体板１２と容量結合させているので、第２の放射導体板１５の共振時に第１の放射導体板１２は容量性負荷となって短縮コンデンサと同様の機能を果たす。
【００１６】
なお、給電用導体板１３および第２の放射導体板１５は、接地導体１１とは非接触な領域に配置されているが、接続導体板１４の下端部は接地導体１１にはんだ付けされているので、第１の放射導体板１２は接続導体板１４を介して接地導体１１に短絡されている。この接続導体板１４は、インピーダンスの不整合を回避できる最適位置を選んで形成されている。
【００１７】
このように構成されたデュアルバンドアンテナ１０は、第１の周波数ｆ１の高周波電力を給電用導体板１３に供給することによって、第１の放射導体板１２を逆Ｆ型アンテナとして共振させることができる。その際、周波数ｆ１に共振している第１の放射導体板１２から放射される電波の指向性は、図３（ａ）に示すような放射パターンとなり、水平方向に高い利得が得られる。また、第２の周波数ｆ２の高周波電力を供給することによって第２の放射導体板１５をモノポールアンテナとして共振させることができ、その際、周波数ｆ２に共振している第２の放射導体板１５から放射される電波の指向性は図３（ｂ）に示すような放射パターンとなり、やはり水平方向に高い利得が得られる。
【００１８】
そして、第２の放射導体板１５の共振時に、その上端部（受け部１５ｂ）と対向する第１の放射導体板１２が容量性負荷として機能するため、第２の放射導体板１５の高さ寸法を低く抑えることができてアンテナ全体の低背化が図りやすくなると共に、調整ねじ１６を螺進退させて受け部１５ｂと第１の放射導体板１２との間隔を変更することによって容量結合の度合いが変化するため、第２の放射導体板１５の共振周波数を簡単かつ正確に調整できる。具体的には、調整ねじ１６を螺進させると、略く字形の弾性変形部１５ａが押し撓められて受け部１５ｂが下降していくので、第２の放射導体板１５は第１の放射導体板１２から次第に離れて容量結合の度合いが弱まっていき、それに伴って共振周波数が低くなっていく。また、これとは反対に調整ねじ１６を螺退させると、弾性変形部１５ａの弾発力によって受け部１５ｂが上昇していくので、第２の放射導体板１５は第１の放射導体板１２に接近して容量結合の度合いが強まっていき、それに伴って共振周波数が高くなっていく。
【００１９】
しかも、調整ねじ１６を介して第１および第２の放射導体板１２，１５が連結された状態になっていることから、両放射導体板１２，１５の機械的強度が向上し、外部から振動や衝撃が加わっても変形しにくくなっている。それゆえ、このデュアルバンドアンテナ１０は、高低２種類のいずれの周波数に共振する場合でも水平方向の感度が良好で、かつ振動や衝撃に対しても強く、車載用通信機に好適なアンテナ性能が期待できる。
【００２０】
なお、本実施形態例のように第２の放射導体板１５の上端部（受け部１５ｂ）が第１の放射導体板１２の略中央に対向させてあれば、第２の放射導体板１５の共振時に上方への指向性が弱まって水平方向への指向性が強まるため、水平方向の感度を向上させるうえで有利となる。
【００２１】
図４は本発明の他の実施形態例に係るデュアルバンドアンテナの側面図であって、図１，２と対応する部分には同一符号を付してあるので、重複する説明は省略する。
【００２２】
図４に示すデュアルバンドアンテナ２０は、モノポールアンテナとして共振する第２の放射導体板２１の構造が前記実施形態例と大きく異なっている。すなわち、本実施形態例において、第２の放射導体板２１は、支持基板３０上に立設された起立導体部２１ａと、この起立導体部２１ａに対して上下方向にスライド可能な略Ｌ字形のスライド導体部２１ｂとからなり、これらの起立導体部２１ａおよびスライド導体部２１ｂは、ボルト２２およびナット２３からなる固定手段によって締結・一体化されている。また、図示はしていないが、起立導体部２１ａとスライド導体部２１ｂとに穿設されているボルト２２用の挿通孔は、いずれか一方が上下方向に延びる長孔となっている。したがって、起立導体部２１ａに対するスライド導体部２１ｂの取付位置を上下動させることにより、スライド導体部２１ｂと第１の放射導体板１２との間隔に依存する容量結合の度合いが変化して、前記実施形態例と同様に第２の放射導体板２１の共振周波数を容易に調整できる。
【００２３】
なお、このデュアルバンドアンテナ２０の場合も、第１の放射導体板１２に螺着されてスライド導体部２１ｂの上端部を下向きに押圧する合成樹脂製のねじ部材を設けることによって、第１および第２の放射導体板１２，２１の機械的強度を向上させることができる。
【００２４】
また、上述した各実施形態例では、第２の放射導体板１５，２１の上端部が第１の放射導体板１２に対して略平行な向きに折り曲げてあるが、該上端部が折り曲げてなくても第２の放射導体板１５，２１をモノポールアンテナとして動作させることはできる。ただし、該上端部が折り曲げてあれば第１の放射導体板１２との間の容量値が大きくなるので、共振周波数を調整しやすくなって低背化も図りやすくなる。
【００２５】
【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。
【００２６】
第１の放射導体板を逆Ｆ型アンテナとして共振させることができると共に、第２の放射導体板をモノポールアンテナとして共振させることができるデュアルバンドアンテナなので、高低２種類のいずれの周波数に共振する場合でも水平方向に良好な感度が期待できる。また、第２の放射導体板の共振時に、その上端部と対向する第１の放射導体板が容量性負荷として機能するため、第２の放射導体板の高さ寸法を低く抑えることができてアンテナ全体の低背化が図りやすくなる。また、第２の放射導体板の上端部と第１の放射導体板との間隔を変化させることによって、両導体板間の容量結合の度合いが変更できる構造にしてあるので、第２の放射導体板の共振周波数を簡単かつ正確に調整できる。
【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】該デュアルバンドアンテナの側面図である。
【図３】該デュアルバンドアンテナの放射パターンを示す特性図である。
【図４】本発明の他の実施形態例に係るデュアルバンドアンテナの側面図である。
【図５】従来例に係るデュアルバンドアンテナの斜視図である。
【図６】該デュアルバンドアンテナの放射パターンを示す特性図である。
【符号の説明】
１０，２０  デュアルバンドアンテナ
１１  接地導体
１２  第１の放射導体板
１３  給電用導体板
１４  接続導体板
１５，２１  第２の放射導体板
１５ａ  弾性変形部
１５ｂ  受け部
１６  調整ねじ
２１ａ  起立導体部
２１ｂ  スライド導体部
２２  ボルト（固定手段）
２３  ナット（固定手段）
３０  支持基板
【図１】
2004228692.tif 000003
【図２】
2004228692.tif 000004
【図３】
2004228692.tif 000005
【図４】
2004228692.tif 000006
【図５】
2004228692.tif 000007
【図６】
2004228692.tif 000008