(57)【要約】【課題】単純構造による小型・軽量・薄型の広帯域アンテナを提供する。【解決手段】誘電体材料による板状の導体箔基板を使用し、単純構造で無指向性である広帯域特性をもつアンテナで、利得が半端長ダイポールアンテナに比較し、一定で取り付けられる筐体に影響が少ない特性をもつマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナが実現できる。【選択図】図１2005192172.tif 000003
2005192172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体の材料を用い、表面と裏面の両面に一様に設けられた導体箔の板材料を用い、表面側に給電を行う放射導体箔と無給電導体箔を持ち、裏面には表面と同一面長の長さの無給電導体箔を設置する。
表面に導体箔による給電導体箔をストリップパターン構造で設け、給伝導体箔の両側を無給電導体箔で設置する。給電導体箔と無給電導体箔の隙間には無導体領域を設け、電気的または高周波的に接続しない構造である。
表面の放射素子となる給電導体箔はストリップパターンで規定の幅をもち、無給電導体箔より規定の長さ分長く設置する。
表面と裏面の無給電導体箔は電気的あるいは高周波的に接続するため、スルーホールや導体箔、導体テープ、金属等をもちい接続する構造を持つマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ。
【請求項２】
誘電体材料を用い単純構造で薄型の広帯域特性を有する無指向性アンテナで放射利得はダイポールアンテナと比較し、使用周波数帯において一定のアンテナ利得を有する、請求項１に記載のマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ。
【請求項３】
無給電銅箔の先端より長い給電素子となる導体箔の放射エレメントが短いときには、高周波領域に共振し、放射エレメントを長くするに従い、共振帯域が低い周波数帯に広がる特性をもち、放射エレメントの先端の形状を変形することにより、電圧定在波比ＶＳＷＲの変動を少なくすることが出来る。アンテナ部分に存在する無給電導体箔に部品を配置することが出来る構造をもち、無給電導体箔が高周波信号のグランドとなり、取り付けられる筐体の影響が少ない構造である、請求項１に記載のマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は携帯電話等のアンテナ、無線ＬＡＮ、ＩＭＴ２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ、ブルートゥース、ＵＷＢ通信やＷＰＡＮやＥＭＣ測定等に用いられる送受信用アンテナ等に使用できる特性をもつ、マイクロストリップパターンを用いた広帯域平面アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の１．５ＧＨｚ以上にて使用されるアンテナはＰＤＣ、無線ＬＡＮ、ＩＭＴ２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ、ブルートゥース、ＵＷＢ通信、ＷＰＡＮ等は少なくても６種類以上のアンテナが使用されており、使用出来るアンテナは帯域幅が狭いため、各周波数に応じた複数のアンテナが必要とされている。特に広帯域アンテナを必要とする場合は補対構造の対数周期アンテナや半円形放射板を用いたアンテナが知られているが構造上複雑であった。また、誘電体材料を用いたアンテナとしては、マイクロストリップアンテナが数多くあるが、使用できる周波数の帯域幅が限られており、広帯域化を行う為に多共振素子を利用していた。通常、使用できる周波数帯幅は１０％から２０％前後と非常に狭いことが知られている。使用周波数の帯域幅計算は
【式１】
にて行なった場合である。
【０００３】
【式１】
周波数帯幅［％］＝｛（最大周波数−最小周波数）／中心周波数｝ｘ１００［％］
中心周波数＝｛（最大周波数−最小周波数）／２｝【特許文献１】特開平９−２２３９２１半円形放射板を使った広帯域アンテナ装置（
【図３】
）【特許文献２】特開平０７−０５８５３９広帯域平面アンテナ（
【図４】
）【特許文献３】特開平０６−１１２７３０広帯域平面アンテナ（
【図５】
）【特許文献４】特開平０５−３４３９１５広帯域平面アンテナ（
【図６】
）【非特許文献１】特願２００３−３５４３６２ワイドバンド・スリーブアンテナ（
【図７】
）
【発明の開示】
【発明の効果】
【０００４】  本発明は単純構造の小型、軽量、薄型アンテナで、広帯域なアンテナ特性を持ち、放射特性は無指向性でありアンテナ利得は標準半波長ダイポールアンテナと比較し、一定の利得を有することで多種なアンテナを一つに集約することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
【図１】
は本発明の、第１の実施例におけるマイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナの構造図であり
【図２】
は、第２の実施例で同アンテナの放射エレメント導体箔を変形することにより低い周波数に対応できる構造図である。
【図１】
に示すアンテナ構造図は使用する基板のサイズが長さ１１０ｍｍ、幅３８ｍｍの誘電体基板ＦＲ−４、誘電率４．８の物であり、表面及び背面の銅箔の厚さは１８μｍである。給電導体箔が存在する表面において給電帯となる放射エレメントの長さ１１０ｍｍ、幅２ｍｍであり、両側の無給電導体までの隙間は３ｍｍである。無給伝導体箔の幅は両側面に１５ｍｍであり長さは９０ｍｍに設定する。裏面の導体箔の全面幅３８ｍｍであり、長さは表面と同一の９０ｍｍに設定する。アンテナの最低使用周波数は２．２ＧＨｚ以上である。この場合におけるＶＳＷＲを
【図８】
に示す。上記の寸法による電磁界シミュレータＨＦＳＳによりシミュレーション結果を
【図９】
に示す。
【０００６】
【図２】
のアンテナの構造図は
【図１】
に使用した同一のＦＲ４基板材料を用い、基板寸法の長さを１５０ｍｍ、幅３４ｍｍ、放射導体箔に幅２ｍｍ両側面の無導体の隙間を２ｍｍ、両側面の無給電導体箔の長さ１１５ｍｍ、幅１４ｍｍ、放射導体箔の先端に逆三角形の形状に幅３０ｍｍ、長さ３０ｍｍの導体箔を追加したものである。これにより
【図１】
のアンテナの最低使用周波数は２．２ＧＨｚであるが
【図２】
のアンテナは最低使用周波数を１．５ＧＨｚに下げることができる。
【図２】
のアンテナによるＶＳＷＲ特性を
【図１０】
に示す。
【０００７】
【図１】
の構造を持つアンテナと
【図２】
の構造を持つアンテナの放射パターンは同じ無指向性を示す。放射エレメントの先端部の導体箔を変形することにより、ＶＳＷＲの変動を下げることが可能であり、アンテナ部分に無給電導体箔の面が放射エレメントに対し、比率が大きいため、取り付けられる筐体の影響を受けにくく、このアンテナが進行波型アンテナであるために広帯域特性を有する。実施例２による１．５ＧＨｚの放射パターン特性を
【図１１】
に示す。
【０００８】アンテナ利得は半端長ダイポールアンテナと比較し、ＶＳＷＲが２以下に一定なため、各周波数に於いてアンテナ利得は約−３．０ｄＢｄ前後の値を示す。誘電体材料を変えることにより、アンテナサイズは変わるが同一特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】マイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナの実施例１の構造図である。
【図２】マイクロストリップパターンをもちいた広帯域平面アンテナの実施例２の構造図である。
【図３】半円形放射板を使った広帯域アンテナ装置の構造図とＶＳＷＲの特性である。
【図４】特開平０７−０５８５３９広帯域平面アンテナの構造図である。
【図５】特開平０６−１１２７３０広帯域平面アンテナの構造図とＶＳＷＲの特性である。
【図６】特開平０５−３４３９１５広帯域平面アンテナの構造図とＶＳＷＲの特性である。
【図７】特願２００３−３５４３６２ワイドバンド・スリーブアンテナの構造図とＶＳＷＲの特性である。
【図８】実施例１によるＶＳＷＲ特性である。
【図９】実施例１による電磁界シミュレータのデータである。
【図１０】実施例２によるＶＳＷＲ特性である。
【図１１】実施例２による１．５ＧＨｚにおける放射パターンである。
【図１２】実施例１の２．４ＧＨｚにおける放射パターンである。
【図１３】実施例１の５ＧＨｚにおける放射パターンである。
【図１４】実施例１の詳細寸法図である。
【符号の説明】
【００１０】１ａ，放射導体箔
１ｂ，無給電導体箔
１Ｃ，同軸コネクタ
【図１】
2005192172.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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