(57)【要約】      （修正有）【課題】分離出力構成のデュアルバンドアンテナを改良し、高利得，コンパクトならしめ、かつ、極めて良好なアイソレーション性能を得る。【解決手段】ベースとなる基板１に対して、絶縁支柱３により高架基板２を平行に支持する。ベース基板１に設けたグランド板７に対向させて、高架基板２の面にループアンテナ素子５を形成し、励振器用導通パターン４および静電結合容量ｃを介して波長λａ（５ＧＨｚ）の高周波信号を給電する。さらに、前記ベース基板１にダイポールアンテナ素子８と、ダイポールアンテナ専用グランド板９とを形成し、マイクロストリップライン１０を介して波長λｂ（２．４ＧＨｚ）の高周波信号を給電する。【選択図】図１
2004207797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λａの電波と波長λｂの電波とを送受信し得るデュアルバンドアンテナを構成する方法において、
直交座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
Ｘ軸方向の長さとＹ軸方向の幅とを有するベース基板（１）の上に、その基端寄りに位置せしめてグランド板（７）を設けるとともに、
上記ベース基板と平行に、Ｚ軸方向に離間させて高架基板（２）を設けて、
上記高架基板に、λａで共振するループアンテナ素子（５）を形成し、
前記ベース基板上に、前記グランド板（７）よりも先端側に位置せしめて「電気的長さ約λｂ／４の、ダイポールアンテナ専用のグランド板（９）」を形成し、
上記専用グランド板に対して電気的に絶縁して、「Ｘ軸方向の、電気的長さ約λｂ／４のダイポールアンテナ素子（８）」を形成し、
かつ、前記ループアンテナ素子に対し、励振器（４）および静電結合容量を介して給電する手段を設けることを特徴とする、分離出力方式のデュアルバンドアンテナ構成方法。
【請求項２】
前記ベース基板（１）が高架基板（２）に対向している側の面に、導通パターンによって前記グランド板（７）とダイポールアンテナ専用のグランド板（９）とを形成するとともに、
前記高架基板に対向していない側の面に、導通パターンによって前記ダイポールアンテナ素子（８）を形成し、
かつ、前記のグランド板（７）とダイポールアンテナ専用グランド板（９）とを接続する「マイクロストリップライン形成用のグランド板（１１）」を設け、
前記ベース基板の、ダイポールアンテナ素子（８）を設けた側の面に、該ダイポールアンテナ素子に接続導通されたマイクロストリップライン（１０）を形成することを特徴とする、請求項１に記載した分離出力方式のデュアルバンドアンテナ構成方法。
【請求項３】
前記ベース基板（１）の長手方向に関して基端の付近に、該ベース基板を回動可能に支持する管状の軸（１２）が設けられるとともに、
この軸管に、ループアンテナ用同軸ケーブル（６Ａ）と、ダイポールアンテナ用同軸ケーブル（６Ｂ）とが挿通されており、
かつ、前記高架基板（２）に、前記ループアンテナ素子（５）に対向離間させて励振器として機能する導通パターン（４）を形成し、
前記ループアンテナ用同軸ケーブルの外部導体を前記グランド板（７）に接続導通するとともに、その中心導体を前記導通パターン（４）に接続導通し、
前記ダイポールアンテナ用同軸ケーブルの外部導体を前記グランド板（７）に接続導通するとともに、その中心導体を前記マイクロストリップライン（１０）を介してダイポールアンテナ素子（８）に接続導通することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載した分離出力方式のデュアルバンドアンテナ構成方法。
【請求項４】
前記高架基板（２）の面に、Ｘ軸方向に並べて２個のループアンテナ素子（５Ａ，５Ｂ）を配置し、
または、前記ベース基板（１）の面に、Ｘ軸方向に並べて２個のダイポールアンテナ素子（８Ａ，８Ｂ）を配置するとともに、双方のダイポールアンテナ素子の間に移相回路（１５）を介装接続することを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れかに記載した分離出力方式のデュアルバンドアンテナ構成方法。
【請求項５】
前記波長λａを、５ＧＨｚに相当する波長とし、
かつ、前記波長λｂを、２．４ＧＨｚに相当する波長とすることを特徴とする、請求項１ないし請求項４の何れかに記載した分離出力方式のデュアルバンドアンテナ構成方法。
【請求項６】
波長λａの電波と波長λｂの電波とを送受信するデュアルバンドアンテナにおいて、直交座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
Ｘ軸方向に細長く、Ｙ軸方向の幅を有するベース基板（１）と、
上記ベース基板の基端側に寄せて形成されたグランド板（７）と、
前記ベース基板と平行に、Ｚ軸方向に対向離間して設置された高架基板（２）、および、該高架基板の面に形成された、電気的長さλａのル−プアンテナ素子（５）と、
前記ベース基板の面に、前記グランド板（７）に対向離間させて、該グランド板よりも先端側寄りに形成された、電気的長さλｂ／４のダイポールアンテナ専用グランド板（９）と、
上記専用グランド板（９）に対して電気的に絶縁され、前記ベース基板（１）の先端側付近に形成された、電気的長さλｂ／４のダイポールアンテナ素子（８）とを具備し、
かつ、前記ループアンテナ素子（５）に対して、励振器（４）および静電結合容量を介して給電する手段が設けられていることを特徴とする、分離出力方式のデュアルバンドアンテナ。
【請求項７】
前記高架基板（２）の面に、前記ループアンテナ素子（５）に対向離間せしめて、励振器形成用の導通パターン（４）が形成されており、
ループアンテナ用同軸ケーブル（６Ａ）の外部導体が前記グランド板（７）に接続導通されるとともに、上記外部導体から延出した中心導体の先端が前記導通パターン（４）に接続導通されていて、
「外部導体から延出している部分の中心導体」と、前記導通パターン（４）とによって、電気的長さ約λａ／４の励振器が形成されていることを特徴とする、請求項６に記載した分離出力方式のデュアルバンドアンテナ。
【請求項８】
前記ベース基板（１）の基端部にＺ軸方向の回動軸管（１２）が設けられていて、該ベース基板がＸ−Ｙ面に沿って回動可能であり、
ループアンテナ用同軸ケーブル（６Ａ）およびダイポールアンテナ用同軸ケーブル（６Ｂ）が上記回動軸管（１２）に挿通されており、
かつ、上記ダイポールアンテナ用同軸ケーブルの外部導体が前記グランド板（７）に接続導通されるとともに、その中心導体が、マイクロストリップライン（１０）を介して前記ダイポールアンテナ素子（８）に接続導通されていることを特徴とする、請求項６または請求項７に記載した分離出力方式のデュアルバンドアンテナ。
【請求項９】
前記ループアンテナ素子の設置個数が２個であり、
前記高架基板（２）の面に、２個のループアンテナ素子（５Ａ，５Ｂ）が、Ｘ軸方向に約λａ／２、もしくはそれ以上の間隔で配設されていて、
それぞれのループアンテナ素子が、励振器用導通パターン（４Ａ，４Ｂ）および静電結合容量ｃを介して、同相の高周波を給電されるようになっていることを特徴とする、請求項６ないし請求項８の何れかに記載した分離出力方式のデュアルバンドアンテナ。
【請求項１０】
前記ダイポールアンテナ素子の設置個数が２個であり、
前記ベース基板（１）の先端部寄りに、２個のダイポールアンテナ素子（８Ａ，８Ｂ）が、Ｘ軸方向に対向，離間して配設されるとともに、
双方のダイポールアンテナ素子の間に移相回路が介装接続されていることを特徴とする、請求項６ないし請求項９の何れかに記載した分離出力方式のデュアルバンドアンテナ。
【請求項１１】
前記の静電結合容量ｃの値が、臨界結合状態となるように設定されていることを特徴とする、請求項６ないし請求項１０の何れかに記載した分離出力方式の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種類の波長の電波を送受信するデュアルバンドアンテナに係り、特に、数ギガヘルツの周波数帯で使用するに好適なように創作したコンパクトで、しかもアイソレーション性能の優れたデュアルバンドアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デュアルバンドアンテナと呼ばれているものは、実用上の便宜から二つに分類される（理論的に厳密な定義ではないが、本発明を理解し易いように分類して説明する）。
その一つは、１本の同軸ケーブルが設けられていて、このデュアルバンドアンテナを波長λａの高周波回路に接続して波長λａの電波を送受信したり、波長λｂの高周波回路に接続して波長λｂの電波を送受信したりするものである。
もう一つは、２本の同軸ケーブルが設けられていて、このデュアルバンドアンテナを波長λａの高周波回路と波長λｂの高周波回路との両方に接続して、波長λａの電波も波長λｂの電波も送受信するもの（分離出力方式）である。
上記双方の方式のデュアルバンドアンテナに共通して、小形，軽量であること、およびアンテナ性能の良いことが求められ、かつ、構成が簡単で製造コストの低廉なことが望ましい。
さらに、後者の分離出力方式の場合は、波長λａと波長λｂとのアイソレーション（波長分離性）が強く求められる。
上記のアイソレーションとは、波長λａの高周波エネルギーが波長λｂの高周波回路の中へ漏れ込まず、波長λｂの高周波エネルギーが波長λａの高周波回路の中へ漏れ込まないことを言い、その良否は漏れ込みの減衰率ｄＢで表される。
理論的な実験は別として、実際の通信技術においては、例えば−２０ｄＢであれば漏れ込み割合が１０のマイナス２乗であるから、一応は良好なアイソレーションと言える。また、例えばー３０ｄＢであれば漏れ込み減衰率が１０のマイナス３乗であるから、実用上完全と考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
無線ＬＡＮ（ローカル エリア ネットワーク）は、目下長足の進歩を遂げつつあり、これに従って使用周波数が２．４ＧＨｚから５ＧＨｚに変わりつつある。
このため、アクセス機器用アンテナとして出力分離方式（同軸ケーブル２本）のデュアルバンドアンテナの開発が要請されている。
本発明の目的とするところは、上記の要請を応えて、周波数を異にする２種類の電波のそれぞれを送受信する２つのアンテナをコンパクトに纒め、
かつ、それぞれのアンテナの性能を最大限に発揮せしめ、
しかも、該２つのアンテナ相互間のアイソレーションが実用上完全な、
分離出力方式のデュアルバンドアンテナを提供しようとするにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者が、前記の目的を達成すべく鋭意研究努力を傾注したところ、
考慮の対象となるアンテナ素子の種類は（分離方法によっても変わるが）十種類を超える。それぞれのアンテナ素子の配列形態も数十種類を超え、さらに、それぞれのアンテナ素子の形式、寸法，容量を含めた各種要因の組合せの数は膨大であり、詳細な計算は出来ないが恐らく万の単位になろうかと推測される。
ここで理解すべきは、完成した発明の構成を分離すると、その一つ一つは公知であり、または公知の構成に類似している。これを以て新規性，進歩性に欠けると錯覚してはならないということである。万余の試作品を作って比較選別することは実際問題としては不可能だからである。
本発明者は、デュアルバンドアンテナの構成要素を単に寄せ集めるだけでなく、多年の経験の蓄積と知見とに基づいて、各種構成要素の関連（特に相互作用や相乗効果、および補正作用）を総合的に考察して、目的を達成し得べき構成の範囲を絞ってゆきながら、実験を繰り返し趨勢を把握したり軌道修正したりしながら本発明を創作するに至ったものである。
すなわち、理論的予測と、経験的な知見と、実験的な裏付けとの協働によって創作されたものであって、当業者が容易に想到し得べきものではない。
【０００５】
請求項１に係る発明方法の構成は、（図１参照）波長λａの電波と波長λｂの電波とを送受信するデュアルバンドアンテナを構成する方法において、
直交座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
Ｘ軸方向の長さとＹ軸方向の幅とを有するベース基板（１）の上に、その基端寄りに位置せしめてグランド板（７）を設けるとともに、
上記ベース基板と平行に、Ｚ軸方向に離間させて高架基板（２）を設けて、
上記高架基板に、λａで共振するループアンテナ素子（５）を形成し、
前記ベース基板上に、前記グランド板（７）よりも先端側に位置せしめて「電気的長さ約λｂ／４の、ダイポールアンテナ専用のグランド板（９）」を形成し、
上記専用グランド板に対して電気的に絶縁して、「Ｘ軸方向の、電気的長さ約λｂ／４のダイポールアンテナ素子（８）」を形成し、
かつ、前記ループアンテナ素子に対し、励振器（４）および静電結合容量を介して給電する手段を設けることを特徴とする。
【０００６】
以上に説明した請求項１の発明方法によると。力学的構造に関してはベース基板を主要構成部材として、これに高架基板を加えた細長い構造体の中に、波長λａの電波を送受信するループアンテナと、波長λｂの電波を送受信するアンテナとを搭載したコンパクトな構成のそれぞれのアンテナ性能を最大限に発揮させ、しかも、双方のアンテナ相互間で、アイソレーションが極めて優れている。
その上、前記ベース基板と高架基板との間隔寸法を調節することによって、ループアンテナの同調周波数帯域幅を適宜に設定することができる。
さらに、アンテナを形成する主要な部材を基板面上の導通パターンによって構成できるので大量生産に適し、高精度で均一な製品を低コストで製造することができ、分業形態のアンテナ産業の発展に寄与するところ多大である。
【０００７】
請求項２に係る発明方法の構成は、前記請求項１の発明方法の構成要件に加えて、前記ベース基板（１）が高架基板（２）に対向している側の面に、導通パターンによって前記グランド板（７）とダイポールアンテナ専用のグランド板（９）とを形成するとともに、
前記高架基板に対向していない側の面に、導通パターンによって前記ダイポールアンテナ素子（８）を形成し、
かつ、前記のグランド板（７）とダイポールアンテナ専用グランド板（９）とを接続する「マイクロストリップライン形成用のグランド板（１１）」を設け、
前記ベース基板のダイポールアンテナ素子（８）を設けた側の面に、該ダイポールアンテナ素子に接続導通されたマイクロストリップライン（１０）を形成することを特徴とする。
【０００８】
以上に説明した請求項２の発明方法によると、ダイポールアンテナ専用のグランド板がダイポールアンテナ素子と協働して波長λｂの電波に共振するとともに、マイクロストリップライン形成用グランド板によって「ダイポールアンテナ・ループアンテナ兼用のグランド板（７）」に接続されているので、ベース基板の基端付近からダイポールアンテナ素子の近くまでの間に一連のベース板が形成される。上記一連のベース板を利用してマイクロストリップラインを設けるので、上記の基端付近からダイポールアンテナ素子までの間には同軸ケーブルを設ける必要が無い。
マイクロストリップラインは同軸ケーブルに比して構造が簡単で低コストであり小形軽量であって、当該デュアルバンドアンテナを薄形に構成できる。
【０００９】
請求項３に係る発明方法の構成は、前記請求項１または請求項３の構成要件に加えて、（図１参照）前記ベース基板（１）の長手方向に関して基端の付近に、該ベース基板を回動可能に支持する管状の軸（１２）が設けられるとともに、
この軸管に、ループアンテナ用同軸ケーブル（６Ａ）と、ダイポールアンテナ用同軸ケーブル（６Ｂ）とが挿通されており、
かつ、前記高架基板（２）に、前記ループアンテナ素子（５）に対向離間させて励振器として機能する導通パターン（４）を形成し、
前記ループアンテナ用同軸ケーブルの外部導体を前記グランド板（７）に接続導通するとともに、その中心導体を前記導通パターン（４）に接続導通し、
前記ダイポールアンテナ用同軸ケーブルの外部導体を前記グランド板（７）に接続導通するとともに、その中心導体を前記マイクロストリップライン（１０）を介してダイポールアンテナ素子（８）に接続導通することを特徴とする。
【００１０】
以上に説明した請求項３の発明方法によると、力学的に当該デュアルバンドアンテナの骨格をなしているベース基板が回動管軸によって回動可能に支持されるので、当該デュアルバンドアンテナが傾倒収納・起立送受信可能となる。
上記の回動可能な支持が軸管で為されるので、同軸ケーブルを該軸管に挿通することにより、回動を妨げることなく配線接続することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明の構成は、前記請求項１ないし請求項３の構成要件に加えて、（図７参照）、前記高架基板（２）の面に、Ｘ軸方向に並べて２個のループアンテナ素子（５Ａ，５Ｂ）を配置し、
または、前記ベース基板（１）の面に、Ｘ軸方向に並べて２個のダイポールアンテナ素子（８Ａ，８Ｂ）を配置するとともに、双方のダイポールアンテナ素子の間に移相回路（１５）を介装接続することを特徴とする。
以上に説明した請求項４の発明方法によると、波長λａの電波を送受信するループアンテナの利得を一層向上させ、および／または、波長λｂの電波を送受信するダイポールアンテナの利得を一層向上させることができ、
しかも、双方のアンテナ相互間のアイソレーションを妨げることがない。
その上、アンテナ素子を増設しても、ダイポールアンテナ専用のグランド板は別段の変更を要しない。
【００１２】
請求項５に係る発明方法の構成は前記請求項１ないし請求項４の構成要件に加えて、前記の波長λａを、５ＧＨｚに相当する波長とし、かつ、前記の波長λｂを、２．４ＧＨｚに相当する波長にすることを特徴とする。
以上に説明した請求項５の発明方法によると、周囲の機械的長さが約λａであるループアンテナ素子の大きさと、機械的長さが約λｂ／４であるダイポールアンテナ素子との大きさが都合よく釣り合って、デュアルバンドアンテナ全体として小形に纏まる。
さらに、このように構成したデュアルバンドアンテナは、無線ＬＡＮのアクセス機器用アンテナとして好適である。
【００１３】
請求項６の発明に係るデュアルバンドアンテナの構成は、（図１参照）波長λａの電波と波長λｂの電波とを送受信するデュアルバンドアンテナにおいて、
直交座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚを想定し、
Ｘ軸方向に細長く、Ｙ軸方向の幅を有するベース基板（１）と、
上記ベース基板の基端側に寄せて形成されたグランド板（７）と、
前記ベース基板と平行に、Ｚ軸方向に対向離間して設置された高架基板（２）、および、該高架基板の面に形成された、電気的長さλａのル−プアンテナ素子（５）と、
前記ベース基板の面に、前記グランド板（７）に対向離間させて、該グランド板よりも先端側寄りに形成された、電気的長さλｂ／４のダイポールアンテナ専用グランド板（９）と、
上記専用グランド板（９）に対して電気的に絶縁され、前記ベース基板（１）の先端側付近に形成された、電気的長さλｂのダイポールアンテナ素子（８）とを具備し、
かつ、前記ループアンテナ素子（５）に対して、励振器（４）および静電結合容量を介して給電する手段が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
以上に説明した請求項６の発明に係るデュアルバンドアンテナは、ベース基板を力学的な主要構造物とし、高架基板を含めた簡単な構成によって二つのアンテナの構成部材を担持して、小形，軽量に取り纏められている。
その上、該二つのアンテナのそれぞれがアンテナ性能を最大限に発揮することができ、しかも相互に高周波エネルギーの漏れ込みを生じることが無く（実用上ゼロと見做し得る程度に微小）アイソレーションに優れている。
このデュアルバンドアンテナの長手方向を垂直ならしめたとき、グランド板に対向しているループアンテナ素子は１方向の指向性を有して高利得であり、グランド板と上下に並んでいるダイポールアンテナ素子は全周方向に等方性である。
【００１５】
請求項７に係る発明の構成は、前記請求項６の発明の構成要件に加えて、
前記高架基板（２）の面に、前記ループアンテナ素子（５）に対向離間せしめて、励振器形成用の導通パターン（４）が形成されており、
ループアンテナ用同軸ケーブル（６Ａ）の外部導体が前記グランド板（７）に接続導通されるとともに、上記外部導体から延出した中心導体の先端が前記導通パターン（４）に接続導通されていて、
「外部導体から延出している部分の中心導体」と、前記導通パターン（４）とによって、電気的長さ約λａ／４の励振器が形成されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項７の発明によると、励振器の主要構成部分がループアンテナ素子と同じ高架基板の面に、導通パターンによって形成されているので、該励振器が低コストで高精度に構成され、その電気的性能にバラツキが無い。特に、該励振器とループアンテナ素子とが対向離間して形成される静電容量は、アンテナ特性に影響を及ぼす重要なファクターであるが、対向離間する双方の構成部分が共に導通パターンで形成されているので容易に高精度で規制される。
【００１６】
請求項８の発明の構成は、前記請求項６または請求項７の発明の構成要件に加えて、（図１参照）前記ベース基板（１）の基端部にＺ軸方向の回動軸管（１２）が設けられていて、該ベース基板がＸ−Ｙ面に沿って回動可能であり、
ループアンテナ用同軸ケーブル（６Ａ）およびダイポールアンテナ用同軸ケーブル（６Ｂ）が上記回動軸管（１２）に挿通されており、
かつ、上記ダイポールアンテナ用同軸ケーブルの外部導体が前記グランド板（７）に接続導通されるとともに、その中心導体が、マイクロストリップライン（１０）を介して前記ダイポールアンテナ素子（８）に接続導通されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項８の発明によると、力学的に当該デュアルバンドアンテナの骨格をなしているベース基板が管軸の周りに回動可能になっているので、これに搭載されている２つのアンテナ全体が傾倒収納・起立送受信可能である。
その上、給電用の同軸ケーブルが前記の管軸に挿通されているので、該同軸ケーブルがベース基板の回動を妨げる虞れが無い。
【００１７】
請求項９に係る発明の構成は、前記請求項６ないし請求項８の発明の構成要件に加えて、（図７参照）前記ループアンテナ素子の設置個数が２個であり、
前記高架基板（２）の面に、２個のループアンテナ素子（５Ａ，５Ｂ）が、Ｘ軸方向に約λａ／２、もしくはそれ以上の間隔で配設されていて、
それぞれのループアンテナ素子が、励振器用導通パターン（４Ａ，４Ｂ）および静電結合容量ｃを介して、同相の高周波を給電されるようになっていることを特徴とする。
以上に説明した請求項９の発明によると、波長λａの電波を送受信するループアンテナの利得を一層向上させることができる。
【００１８】
請求項１０に係る発明の構成は、前記請求項６ないし請求項９の発明の構成要件に加えて、（図７参照）前記ダイポールアンテナ素子の設置個数が２個であり、
前記ベース基板（１）の先端部寄りに、２個のダイポールアンテナ素子（８Ａ，８Ｂ）が、Ｘ軸方向に対向，離間して配設されるとともに、
双方のダイポールアンテナ素子の間に移相回路が介装接続されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項１０の発明によると、λｂの電波を送受信するダイポールアンテナの利得を一層向上させることができる。
【００１９】
請求項１１の発明の構成は、前記請求項６ないし請求項１０の発明の構成要件に加えて、（図１参照）前記の静電結合容量ｃの値が、臨界結合状態となるように設定されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項１１の発明によると、波長λａの電波を総受信するループアンテナの同調周波数帯域の幅を広くすることができる。詳しくは、本発明に係るデュアルバンドアンテナの同調周波数帯域幅は「ループアンテナ素子とグランド板との間隔寸法」によっても変化するが、本請求項１１を適用することにより、前記の間隔寸法をなるべく小さくしつつ広い同調周波数帯域幅が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るデュアルバンドアンテナの１実施形態を示す模式的な斜視図である。直交座標Ｘ，Ｙ，Ｚを想定する。
Ｘ軸方向に長さを有し、Ｙ軸方向の幅を有するベース基板１を設ける。読図の便宜上、長さ方向に比して幅方向を広く描いてある（実寸の比率については、図２を参照して後に説明する。）
Ｘ−Ｘ´軸について、Ｘ´寄りを基端側と呼び、Ｘ寄りを先端側と呼ぶ。これは説明の便宜上の呼称であって、本発明の構成要件を限定するものではない。
前記ベース基板１とほぼ同じ幅寸法（Ｙ方向）であって、長さ方向（Ｘ方向）の短い高架基板２が、平行に設置されている。符号３は絶縁支柱である。
上記高架基板２に、励振器用の導通パターン４と、ループアンテナ素子５を形成する導通パターンとが形成されている。本図１において、導通パターンに斑点を付して示した。
【００２１】
本実施形態のデュアルバンドアンテナは無線ＬＡＮのアクセスポイント機器用として創作されたものであって、波長λａの電波（５ＧＨｚ）と波長λｂの電波（２．４ＧＨｚ）とを送受信する分離出力方式のデュアルバンドアンテナである。
前記ループアンテナ素子５はλａ用であって、その周囲の機械的長さを約λａに設定してある。
前記励振器用導通パターン４は、ループアンテナ用の同軸ケーブル６Ａに接続されるとともに、前記ループアンテナ素子５との間に静電結合用の容量ｃを構成している。
前記ベース基板１に、ループアンテナ素子５に対向せしめて、符号７を付して示したベース板が形成されている。このベース板７はループアンテナ素子５のために必要であるが、後述するダイポールアンテナ用のベース板も兼ねている。
【００２２】
前記ベース基板１の図示下面側に、先端付近に位置せしめて、電気的長さが約λｂ／４のダイポールアンテナ素子８が、Ｘ軸方向に、導通パターンによって形成されている。該ダイポールアンテナ素子８が破線で描かれているのは、ベース基板１の向う側に隠れているからである。
上記ダイポールアンテナ素子８に近接せしめて、ベース基板の図示上面に、電気的長さ約λｂ／４のダイポールアンテナ専用グランド板９が、導通パターンによって形成されている。
上述のごとくダイポールアンテナ素子８は下側の面に、グランド板９は上側の面に、それぞれ設けられているので、両者は接触導通することなく、離間して絶縁されている。このようにして、波長λｂの電波を送受信するダイポールアンテナが構成されている。
【００２３】
この実施形態（図１）のデュアルバンドアンテナは分離出力構成であるから、２系統の給電系統、すなわちループアンテナ用同軸ケーブル６Ａと、ダイポールアンテナ用同軸ケーブル６Ｂとを備えている。
上記ループアンテナ用同軸ケーブル６Ａは、回動軸管１２に挿通され、その外部導体を兼用グランド板７に接続導通されている。そして中心導体の先端は前記励振器用の導通パターン４に接続導通されており、「中心導体が外部導体から延出して露出している部分」と、励振器用導通パターン４とによって、電気的長さλａ／４の励振器が形成されている。これにより、ループアンテナ用同軸ケーブル６Ａは、静電結合容量ｃを介してループアンテナ素子５に接続され、波長λａの電波を送受信する。
上記静電容量ｃの価を大きくして結合を密にすると、同調特性はλａを挟んで双峰性を示す。また該静電容量ｃの価を小さくして結合を疎にすると、λａ付近で単峰性の同調特性を示す。
上記疎密の中間の状態で、同調特性は平坦となり、同調周波数帯域が広くなる。（この状態を臨界状態という）。本実施形態においては、上記の臨界状態となるように静電結合容量ｃの価を設定した。
【００２４】
この状態（臨界状態）において、同調周波数帯域の広さは「ループアンテナ素子５とグランド板７とのＺ方向間隔」が大きいと広くなり、小さいと狭くなる。
そこで本実施形態においては、当該デュアルバンドアンテナを小形に（Ｚ軸方向の厚さ寸法を小さく）したいという要請と、同調周波数帯域を広くしたいという要請とを両立せしめ得るように、前記のＺ軸方向に間隔寸法を設定した。
前記の回動軸管１２な、ベース基板１の長手方向の基端付近に、Ｚ軸方向に配置してある。これにより、当該デュアルバンドアンテナの機械的な骨格を形成しているベース基板１がＺ軸周りに回動できるので、図示しないアクセスポイント機器に対して傾倒収納・起立送受信が可能となる。
上記回動軸管１２に挿通されたダイポールアンテナ用同軸ケーブル６Ｂの外部導体はグランド板７に接続導通され、中心導体はマイクロストリップライン１０に接続されている。
上記マイクロストリップライン１０はベース基板１の図示下面に形成された導通パターンによって構成されている。
マイクロストリップラインは公知の部材であって、絶縁板を介してグランド板に対向することによって給電機能を発揮する。符号１１を付して示したのは、マイクロストリップラインを形成するためのグランド板である。
以上に図１を参照して説明したように、本実施例における主要構成部材は基板面上の導通パターンによって形成されている。
このため、ａ．工業的な大量生産に適し、ｂ．コストが低廉で、ｃ．高精度である。
その上、導通パターンそのものは薄膜であって重量が小さいにも拘らず、基板に密着しているので機械的強度が不足せず、とりわけ耐振性、耐衝撃性に優れている。
【００２５】
前掲の図１は模式図であって必ずしも実形を表していなかったが、図２および図３の外形輪郭はほぼ正確な投影図であって、例えば図２（Ａ２）に表されている長さ寸法Ｌは約１２５ミリメートル、幅寸法Ｗは約１３ミリメートル、図２（Ｂ）に表された高さ寸法Ｈは約４ミリメートルである。
図２と図３とはほぼ同様の図であるが、図２はループアンテナ関連の構成部材を詳しく描いて、ダイポールアンテナ関連の構成部材は適宜に省略してある。
ループアンテナを構成している部材には符号と名称とを付記してあり、ダイポールアンテナを構成している部材の内で主要なものに符号のみを付記して名称は省略してある。
図２（Ａ１）は高架基板２をベース基板１から取り外して描いた平面図であり、図２（Ａ２）は高架基板２を取り外されたベース基板１の単品平面図である。
図２（Ｂ）は上述のように分解していないデュアルバンドアンテナの組立側面図である。ほぼ実形を表しているが、基板面に形成されている導通パターンの厚さ寸法（Ｚ軸方向寸法）は拡大して描いてある。
図２（Ａ２）に破線で示した符号４ｇおよび符号５ｇは実体の無い仮想線であって、４ｇは励振器用導通パターンの位置を参考のために示したものであり、５ｇはループアンテナ素子５の位置を参考のために示したものである。
図２（Ａ２）においては、導通パターンに斑点を付して示した（ベース基板１に覆われて隠れている部分を除く）。導通パターンの内で、符号７を付して示した部分はループアンテナとダイポールアンテナとに兼用されるグランド板である。符号１１はマイクロストリップライン形成用のグランド板、符号９はダイポールアンテナ専用のグランド板である。
【００２６】
図３はダイポールアンテナ関連の構成部材を詳しく描き、符号と名称とを付記してあり、ループアンテナ関連の構成部材は符号のみ記入して名称は省略してある。ほぼ実形を表しているが、グランド基板１の上，下面に形成されている導通パターンの厚さ寸法（Ｚ軸方向寸法）は拡大して描いてある。
符号ｓはダイポールアンテナの給電点を示す。なお、側面図においてはループアンテナ用の同軸ケーブルの図示を省略した。読図を容易にするためである。
以上に説明した図２，図３に表されているように本実施形態のデュアルバンドアンテナは、グランド板７を兼用して、波長λａ（５ＧＨｚ）の電波を送受信するループアンテナと、波長λｂ（２．４ＧＨｚ）の電波を送，受信するダイポールアンテナとが、１２５ｍｍ×１３ｍｍ×１４ｍｍの空間の中に綺麗に取り纏められ、しかも、相互に優れたアイソレーション（波長分離性能）を有する分離出力方式のデュアルバンドアンテナとして機能する。
図４はアイソレーション特性図表であって横軸に周波数をとってある。（Ａ）はλａ（５ＧＨｚ）系統の中へλｂ（２．４ＧＨｚ）の高周波出力が漏れ込む割合を示し、縦軸はデシベルである。
（Ｂ）はλｂ（２．４ＧＨｚ）系統の中へλａ（５ＧＨｚ）の高周波出力が漏れ込む割合を示し、縦軸はデシベルである。
何れの方向の漏れ込みも減衰率−３０ｄＢを超え、通常の１０進法に換言すると漏れ込み割合が千分の１以下であるから、実用上は漏洩ゼロと見做し得る。
【００２７】
図５は、前記ダイポールアンテナの指向特性を示し、（Ａ）は垂直面内の特性図表、（Ｂ）は水平面内の特性図表である。水平面内で無指向であることが分かる。このダイポールアンテナの利得は０ｄＢｄ（＋２ｄＢｉに相当）である。
図６は、前記ループアンテナの指向特性を示し、（Ａ）は垂直面内の特性図表、（Ｂ）は水平面内の特性図表である。このループアンテナは反射板付きであるから片側指向性であり、利得は３ｄＢｄ（＋５ｄＢｉ総当）と非常に高利得である。また、同調周波数帯域は５．２ＧＨｚ〜５．８ＧＨｚと非常に広い。
アクセスポイント用機器では一般に、２本のアンテナが使われるので、片側指向性であることは別段の不都合を生じない。
このように高利得の２種類のアンテナを、図２について説明したようにコンパクトに纏めて、しかも完全なアイソレーションが得られた。
【００２８】
図７は、前掲の図１の実施形態の応用例を示す分解斜視図である。
ベース基板１の外観を完全に表現するため、高架基板２を図の上方へ移動させた状態を描いてあり、該高架基板を支持している部材は図示を省略してある。
ループアンテナ素子の設置個数を２個とし、ループアンテナ素子５Ａと同５ＢとをＸ軸方向に、λａ／２程度（もしくはそれ以上）離して設置するとともに、それぞれ励振器用導通パターン４Ａ，４Ｂを介して、同相の高周波を給電する。
これにより、波長λａの電波を送受信する利得が２倍になる。
ベース基板１の先端側に寄せて、２個のダイポールアンテナ素子８Ａ，同８Ｂを、Ｘ軸方向に並べてあり、移相コイル１５を介して相互に接続導通されている。２個のダイポールアンテナ素子８Ａ，８Ｂに対して、ダイポールアンテナ専用のグランド板９は１個で足りる。従って、この応用例（図７）を前掲の図１の実施形態に比較したとき、利得の向上に比して装置全体の長さ寸法増大の割合は小さいと言える。幅寸法（Ｙ軸方向）や高さ寸法（Ｚ軸方向）は変わらない。
本図７の応用例では、２個のループアンテナ素子を設置することと、２個のダイポールアンテナ素子を設置することとを併せて実施したが、本発明を実施する際、２個のループアンテナ素子と１個のダイポールアンテナ素子とを設置することもでき、また、１個のループアンテナ素子と２個のダイポールアンテナ素子とを設置することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上に実務の形態を挙げてその構成と作用とを説明したように、本発明に係るデュアルバンドアンテナを構成している要素は、これを分解してしまうと公知の原理に基づくものである。
しかし本発明は、特定の構成部材を、特定の構造に配置し、独特の電気的条件を規制することにより、従来は予想し得なかった優れた実用的効果、とりわけ高利得、完全アイソレーション、超コンパクトの、両立ならぬ三立を達成した。
請求項１の発明方法によると、力学的構造に関してはベース基板を主要構成部材として、これに高架基板を加えた細長い構造体の上に、波長λａの電波を送受信するループアンテナと、波長λｂの電波を送受信するアンテナとを搭載したコンパクトな構成で、それぞれのアンテナ性能を最大限に発揮させ、しかも、双方のアンテナ相互間のアイソレーションが極めて優れている。
その上、前記ベース基板と高架基板との間隔寸法を調節することによって、ループアンテナの同調周波数帯域幅を適宜に設定することができる。
さらに、アンテナを形成する主要な部材を基板面上の導通パターンによって構成できるので大量生産に適し、高精度で均一な製品を低コストで製造することができ、分業状態のアンテナ産業の発展に寄与するところ多大である。
【００３０】
請求項２の発明方法によると、ダイポールアンテナ専用のグランド板がダイポールアンテナ素子と協働して波長λｂの電波に共振するとともに、マイクロストリップライン形成用グランド板によって「ダイポールアンテナ・ループアンテナ兼用のグランド板（７）」に接続されているので、ベース基板の基端付近からダイポールアンテナ素子の近くまでの間に一連のベース板が形成される。上記一連のベース板を利用してマイクロストリップラインを設けるので、上記の基端付近からダイポールアンテナ素子までの間には同軸ケーブルを設ける必要が無い。
マイクロストリップラインは同軸ケーブルに比して構造が簡単で低コストであり軽量である。
請求項３の発明方法によると、力学的に当該デュアルバンドアンテナの骨格をなしているベース基板が回転管軸によって回動可能に枢支されるので、当該デュアルバンドアンテナが傾倒収納・起立送受信可能となる。
上記の枢支が軸管で為されるので、同軸ケーブルを該軸管に挿通することにより、回動を妨げることなく配線接続することができる。
【００３１】
請求項４の発明方法によると、波長λａの電波を送受信するループアンテナの利得を一層向上させること、および／または、波長λｂの電波を送受信するダイポールアンテナの利得を一層向上させることができる。
しかも、双方のアンテナ相互間のアイソレーションを妨げることがない。
その上、アンテナ素子を増設しても、ダイポールアンテナ専用のグランド板は別段の変更を要しない。
請求項５の発明方法によると、周囲の機械的長さが約λａであるループアンテナ素子の大きさと、機械的長さが約λｂ／４であるダイポールアンテナ素子との大きさが都合よく釣り合って、デュアルバンドアンテナ全体として小形に纏まる。
【００３２】
請求項６の発明に係るデュアルバンドアンテナは、ベース基板を力学的な主要構造物とし、高架基板を含めた簡単な構成によって二つのアンテナの構成部材を担持して、小形，軽量に取り纏められている。
その上、該二つのアンテナのそれぞれがアンテナ性能を最大限に発揮することができ、しかも相互に高周波エネルギーの漏れ込みを生じることが無く（実用上ゼロと見做し得る程度に微小）アイソレーションに優れている。
このデュアルバンドアンテナの長手方向を垂直ならしめたとき、グランド板に対向しているループアンテナ素子は１方向の指向性を有して高利得であり、グランド板と上下に並んでいるダイポールアンテナ素子は全周方向に等方性である。
【００３３】
請求項７の発明によると、励振器の主要構成部分がループアンテナ素子と同じ高架基板の面に、導通パターンによって形成されているので、該励振器が低コストで高精度に構成され、その電気的性能にバラツキが無い。特に、該励振器とループアンテナ素子とが対向離間して形成される静電容量は、アンテナ特性に影響を及ぼす重要なファクターであるが、対向離間する双方の構成部分が共に導通パターンで形成されているので容易に高精度で規制される。
請求項８の発明によると、力学的に当該デュアルバンドアンテナの骨格をなしているベース基板が管軸の周りに回動可能になっているので、これに搭載されている２つのアンテナ全体が傾倒収納・起立送受信可能である。その上、給電用の同軸ケーブルが前記の管軸に挿通されているので、該同軸ケーブルがベース基板の回動を妨げる虞れが無い。
【００３４】
請求項９の発明によると、波長λａの電波を送受信するループアンテナの利得を一層向上させることができる。
請求項１０の発明によると、λｂの電波を送受信するダイポールアンテナの利得を一層向上させることができる。
請求項１１の発明によると、波長λａの電波を送受信するループアンテナの同調周波数帯域の幅を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデュアルバンドアンテナの１実施形態における模式的な外観斜視図である。
【図２】前掲の図１に示した実施形態におけるループアンテナ系統の詳細を説明するための、部分的に分解して描いた２面図である。
【図３】前掲の図１に示した実施形態におけるダイポールアンテナ系統の詳細を説明するための、要部を描いた３面図である。
【図４】前掲の図１に示した実施形態に係るデュアルバンドアンテナのアイソレーション特性図表である。
【図５】前掲の図１に示した実施形態に係るデュアルバンドアンテナのダイポールアンテナの指向特性図表である。
【図６】前掲の図１に示したデュアルバンドアンテナのループアンテナの指向特性図表である。
【図７】前掲の図１に示した実施形態の応用例を描いた外観斜視図である。
【符号の説明】
１・・・ベース基板、２・・・高架基板、３・・・絶縁支柱、４，４Ａ，４Ｂ・・・励振器用導通パターン、５，５Ａ，５Ｂ・・・ループアンテナ素子、６Ａ・・・ループアンテナ用の同軸ケーブル、６Ｂ・・・ダイポールアンテナ用の同軸ケーブル、７・・・ループアンテナ・ダイポールアンテナ兼用グランド板、８，８Ａ，８Ｂ・・・ダイポールアンテナ素子、９・・・ダイポールアンテナ専用グランド板、１０・・・マイクロストリップライン、１１・・・マイクロストリップライン形成用グランド板、１２・・・回動軸管、１３・・・ベース基板、１５・・・移相コイル、ｃ・・・静電結合容量、ｓ・・・波長λａの高周波信号の給電点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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