(57)【要約】【課題】携帯電話などの移動体通信に用いられる逆Ｆアンテナに関し、広帯域となるものを得ることを目的とする。【解決手段】給電線２からのラインと短絡線３からのラインとの間にコンデンサ１１を挿入した構成とする。これにより、高い周波数帯ではコンデンサ１１によって給電線２と短絡線３とが高周波的に導通状態になり２つの経路１２、１３で給電される逆Ｆアンテナとして動作し、広帯域なものにできる。さらに、短絡線３と接地１０との間に所定のインダクタ２０を挿入し、高い周波数帯で短絡線３と接地１０とを高周波的に遮断状態にさせてモノポールアンテナとして動作させる構成とすれば、さらなる広帯域化が図れたものとして実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの周波数帯に共振するアンテナ素子と、前記アンテナ素子の下に配置された地板と、無線回路と伝送線路にて接続された前記地板上の給電端子と前記アンテナ素子とを接続する給電線と、前記地板上の接地と接続された端子と前記アンテナ素子とを接続する短絡線とを有し、前記アンテナ素子の無線回路に繋がるラインおよび前記アンテナ素子の接地に繋がるラインの間をコンデンサにて接続したことを特徴とする逆Ｆアンテナ。
【請求項２】
アンテナ素子での対応周波数帯域の内、高い方の周波数帯域で高周波的な遮断状態となるインダクタを、アンテナ素子の接地に繋がるライン内でコンデンサが繋がれた箇所と接地との間にさらに配した請求項１記載の逆Ｆアンテナ。
【請求項３】
アンテナ素子の下の地板において、一部、もしくは全部を配置しない構成とした請求項１記載の逆Ｆアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などの移動体通信に搭載される逆Ｆアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を含めた移動体通信は音声通話や文字や動画などのデータ通信へのサービスが多様化し、高性能な無線装置が要求されている。特に、電波が送受信される入口となるアンテナの性能は、無線装置の性能を左右する大きな要因の一つともなり、高性能であるアンテナが要望されている。
【０００３】
ここで従来の逆Ｆアンテナについて、図５を用いて説明する。
【０００４】
図５は従来の逆Ｆアンテナを模式的に表した斜視図であり、同図に示すように、従来の逆Ｆアンテナは、２つの周波数帯に共振するアンテナ素子１と、アンテナ素子１の下に配置された地板４と、地板４上の給電端子５とアンテナ素子１とを接続する給電線２と、地板４上の接地１０にインダクタ９を介して接続された端子６とアンテナ素子１とを接続する短絡線３とから構成されている。そして、給電端子５は伝送線路７を介して無線回路８に接続されている。ここで、アンテナ素子１はＧＳＭ（８８０〜９６０ＭＨｚ）とＤＣＳ（１７１０〜１８８０ＭＨｚ）とに共振しているものとする。
【０００５】
以上の構成において、ＧＳＭを受信する時には、アンテナ素子１で受信した電波により励起された電流が、給電線２から給電端子５、伝送線路７を介して無線回路８に伝達されることにより電波を受信する。ＧＳＭを送信する時には、無線回路８で発生した信号が、伝送線路７から給電端子５、給電線２を介して伝達される。この信号がアンテナ素子１により励起されて電波として放射されることにより送信される。次に、ＤＣＳでは、ＧＳＭを送受信する時と同様の原理によりアンテナ素子１により電波を送受信する。
【０００６】
そして、当該逆Ｆアンテナは、地板４上の接地１０に対しインダクタ９を介して端子６を接続させてある。このインダクタ９はインピーダンス調整のために設けられていると共に、当該インダクタ９を介在させると、短絡線３から端子６、インダクタ９を介して接地１０に接続されている電気的な長さが、ＧＳＭで動作する時の電気的な長さよりも、ＧＳＭより周波数が高いＤＣＳで動作する時の電気的な長さが長くなるというインダクタの特徴を活かすことで帯域を広くする働きもしている。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００５−１０９６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら前記従来の逆Ｆアンテナにおいては、インダクタ９によって短絡線３を含めた電気的な長さが高周波的に変化することを利用して広帯域な逆Ｆアンテナにしていたが、その構成はあくまでも逆Ｆアンテナの短絡側の電気的な長さを変えるのみであり、当該構成では、さらなる広帯域化を図ることは困難であった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な方策で、さらなる広帯域化が図られた逆Ｆアンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも２つの周波数帯に共振するアンテナ素子と、前記アンテナ素子の下に配置された地板と、無線回路と伝送線路にて接続された前記地板上の給電端子と前記アンテナ素子とを接続する給電線と、前記地板上の接地と接続された端子と前記アンテナ素子とを接続する短絡線とを有し、前記アンテナ素子の無線回路に繋がるラインおよび前記アンテナ素子の接地に繋がるラインの間をコンデンサにて接続したことを特徴とする逆Ｆアンテナとしたものである。
【００１２】
当該構成であれば、低い周波数帯ではコンデンサにより前記二つのラインを高周波的に遮断状態となして１つの箇所でアンテナ素子に給電される逆Ｆアンテナとして動作し、高い周波数帯ではコンデンサにより前記二つのラインを高周波的に導通状態とさせ、給電線からアンテナ素子に給電される経路とコンデンサから短絡線を経由してアンテナ素子に給電される経路ができて、前記２つの経路で給電される逆Ｆアンテナとして動作するものにできることから、広帯域化が図られた逆Ｆアンテナを容易に実現できるという作用を有する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、アンテナ素子での対応周波数帯域の内、高い方の周波数帯域で高周波的な遮断状態となるインダクタを、アンテナ素子の接地に繋がるライン内でコンデンサが繋がれた箇所と接地との間にさらに配したものであり、前記インダクタのインダクタンスにより、高い周波数帯において高周波的に接地との接続が遮断される結果、アンテナ素子がモノポール動作として機能することに加え、コンデンサから短絡線を経由してアンテナ素子に給電される経路も増えることから、さらに広帯域化が図られた逆Ｆアンテナを得ることができるという作用を有する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、アンテナ素子の下の地板において、一部、もしくは全部を配置しない構成としたものであり、当該構成であればアンテナ素子と地板との容量結合の割合のコントロールができ、コンデンサの係数の最適化設定などをする際、設計の自由度が増え、さらなる広帯域化が図られたものに実現できるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、アンテナ素子の無線回路に繋がるラインおよび接地に繋がるラインの間にコンデンサを挿入することで、低い周波数帯ではコンデンサにより前記二つのラインを高周波的に遮断状態として１つの箇所で給電される逆Ｆアンテナとして動作し、高い周波数帯ではコンデンサにより前記二つのラインを高周波的な導通状態とさせ、給電線からアンテナ素子に給電させる経路に加え、コンデンサから短絡線を経由してアンテナ素子に給電される経路ができて、前記２つの経路で給電される逆Ｆアンテナとして動作するものにできるため、広帯域な逆Ｆアンテナが実現できるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
【００１７】
なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００１８】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による逆Ｆアンテナを模式的に表した斜視図であり、同図に示すように、当該逆Ｆアンテナは、２つの周波数帯に共振するアンテナ素子１と、アンテナ素子１の下に配置された地板４と、地板４上の給電端子５とアンテナ素子１とを接続する給電線２と、地板４上の接地１０にインダクタ２０を介して接続された端子６とアンテナ素子１とを接続する短絡線３とを備えている。そして、給電端子５は伝送線路７を介して無線回路８に接続されている。
【００１９】
以上の構成に加え、給電線２に接続された給電端子５からのラインと短絡線３に接続された端子６からのラインとの間にはコンデンサ１１が挿入接続されている。ここで、アンテナ素子１はＧＳＭ（８８０〜９６０ＭＨｚ）とＤＣＳ（１７１０〜１８８０ＭＨｚ）に共振しているものとする。
【００２０】
以上のように構成された本実施の形態によるものであれば、低い周波数帯であるＧＳＭでは、コンデンサ１１により給電線２と短絡線３とが高周波的に遮断状態となり給電線２からアンテナ素子１という経路にて給電される逆Ｆアンテナとして動作する。一方、高い周波数帯であるＤＣＳでは、コンデンサ１１により給電線２と短絡線３とが高周波的に導通状態になることによって短絡線３からもアンテナ素子１に給電される。この時の動作原理を図２に示す。図２に示すように、給電線２からアンテナ素子１に給電される実線で示す経路１２に加えて、コンデンサ１１から短絡線３を経由してアンテナ素子１に給電される点線で示す経路１３が増える。前記のようにアンテナ素子１に給電される経路が２種類となる結果、広帯域な逆Ｆアンテナとなる。
【００２１】
さらに、前述したように、短絡線３と接地１０との間にはインダクタ２０を挿入している。このインダクタ２０は、高い周波数帯であるＤＣＳで高周波的な遮断状態となるものを選択して装着している。なお、その装着位置は、地板４上の接地１０に対しインダクタ２０の一端が接続され、そのインダクタ２０の他端にコンデンサ１１の一端が接続されるようにしている。
【００２２】
前記インダクタ２０のインダクタンスによる作用で、アンテナ素子１は高い周波数帯であるＤＣＳにおいて、高周波的に接地１０との接続が遮断方向となってモノポールアンテナとして動作するようにできる。従って、コンデンサ１１とインダクタ２０を前記状態で付加することにより、２種類の経路から給電され、かつ、モノポール動作をする結果、さらに広帯域化が図られた逆Ｆアンテナとして実現できる。なお、インダクタ２０は、必ずしも必要ではなく、コンデンサ１１のみを付加したものでも前述したように広帯域化が図られたものにできる。
【００２３】
なお、アンテナ素子１の下に配置される地板において、その一部、もしくは、図３に示すように全部を配置しない地板１４で構成する、つまり地板１４とアンテナ素子１との対向する面積をコントロールすることにより、地板１４とアンテナ素子１との容量結合の割合をコントロールすることができる。その容量結合状態がコントロールできる分、当該アンテナの広帯域化を実現させるためコンデンサ１１やインダクタ２０の係数の最適化設定などをする際に、設計の自由度が増えるという効果が得られる。
【００２４】
なお、前述したように、アンテナ素子１として２つの周波数帯に共振したもの以外に、３つ以上の周波数帯に共振するようにアンテナ素子が構成されてあっても同様の効果が得られる。また、アンテナ素子１のパターンも図１に示すパターンに限られるものではなく、自由なパターンで構成してもよく同様の効果を得ることができる。
【００２５】
また、図１に示したように、給電線２を地板４の左端付近で接続させていたが、地板４の任意の場所で接続しても同様の効果を得ることができる。また、同様に短絡線３を地板４の任意の場所で接続してもよい。
【００２６】
なお、図１に示すように、コンデンサ１１を給電端子５からのラインと端子６からのラインとの間に挿入接続する以外に、図４に示すように、給電線２と短絡線３との間にコンデンサ１５を挿入接続しても同様の効果を得ることができる。つまり、本発明は、アンテナ素子１の無線回路８に繋がるラインおよび前記アンテナ素子１の接地１０に繋がるラインの間をコンデンサで接続させて広帯域化が図られたものとすることを主旨とするものである。
【００２７】
なお、図１では、給電端子５は伝送線路７を介して無線回路８に接続されているが、給電端子５と無線回路８との間に整合回路を挿入することも可能であり、整合回路によりインピーダンスが自由に調整できるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明による逆Ｆアンテナは、アンテナ素子の無線回路に繋がるラインおよび接地に繋がるラインの間にコンデンサを挿入するという簡易な方策で、広帯域化が図られたものに実現できるという効果を有し、携帯電話などの移動体通信等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態による逆Ｆアンテナを模式的に表した斜視図
【図２】同アンテナの動作原理を表す図
【図３】同アンテナ素子の下に地板を配置しない逆Ｆアンテナを模式的に表した斜視図
【図４】同給電線と短絡線との間にコンデンサを挿入接続した逆Ｆアンテナを模式的に表した斜視図
【図５】従来の逆Ｆアンテナを模式的に表した斜視図
【符号の説明】
【００３０】
１  アンテナ素子
２  給電線
３  短絡線
４、１４  地板
５  給電端子
６  端子
７  伝送線路
８  無線回路
１０  接地
１１、１５  コンデンサ
１２、１３  経路
２０  インダクタ
【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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