(57)【要約】【課題】  低姿勢でありながら導体に近接して配置されてもインピーダンス整合を行えるようにする。【解決手段】  中途に中間折曲部１０ｃが形成されている延伸部１０ａと折曲部１０ｂからなるＬ字状の第１素子１０と、中途に中間折曲部１１ｃが形成されている延伸部１１ａと折曲部１１ｂからなるＬ字状の折り返し素子１１との先端が接続素子１２で接続されている。折曲部１０ｂ，１１ｂが地板１５上に立設された立上素子１３に接続されている。折曲部１０ｂの下端と立上素子１３との間に給電部１４が設けられている。第１素子１０および折り返し素子１１の幅と間隔や中間折曲部１０ｃ，１１ｃを形成する位置を調整することにより、給電部１４のインピーダンスを調整することができる。【選択図】  図１
2013017038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の地板にほぼ垂直に立設された板状の立上素子と、
該立上素子の一側部の上端から給電部を介して伸びる板状の第１の折曲部と、
前記立上素子の他側部の上端から伸びる板状の第２の折曲部と、
前記第１の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸されると共に中途に折曲部が形成されている板状の第１の延伸部と、
前記第２の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸されると共に中途に折曲部が形成されている板状の第２の延伸部と、
前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との先端同士を接続する板状の接続素子とを備え、
前記第１の延伸部と前記第１の折曲部とにより第１素子が構成されると共に、前記第２の延伸部と前記第２の折曲部とにより折り返し素子が構成され、前記第１素子および前記折り返し素子の幅、前記第１の延伸部および前記第２の延伸部の中途に形成されている前記折曲部の位置を調節することでインピーダンス調整を行うようにしたことを特徴とする折り返し逆Ｌアンテナ。
【請求項２】
前記請求項１記載の折り返し逆Ｌアンテナと、
矩形板状とされ中途に段差が形成されている素子支持部と、該素子支持部の裏面の先端部からほぼ垂直に延伸されている脚部とからなる絶縁性の素子ベース部と、
前記給電部が構成される給電基板とを備え、
前記第１の延伸部と前記第２の延伸部と前記接続素子とが、前記素子ベース部の前記素子支持部の上面に密着されて支持されると共に、前記立上素子と前記第１の折曲部と前記第２の折曲部の裏側に前記給電基板が固着されることを特徴とする折返し逆Ｌアンテナ装置。
【請求項３】
前記地板上に配置された回路基板に、前記素子ベース部における前記脚部の先端が固着されると共に、前記立上素子の下端に形成された固着部が前記地板に固着されることを特徴とする請求項２に記載の折り返し逆Ｌアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機器内に設置することのできる低姿勢の折り返し逆Ｌアンテナおよび折り返し逆Ｌアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信機器に搭載される送受信用のアンテナとして、携帯に便利なように小型のアンテナが望まれている。また、無線通信機器の内部空間は限られていることから、無線通信機器内の導体に近接して設置することができるアンテナが望まれている。従来の無線通信機器内に設置される小型のアンテナとして折り返し逆Ｌアンテナが提案されており、従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図を図２６に、従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図を図２７に、従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図を図２８に示す。
これらの図に示す折り返し逆Ｌアンテナ１００は、Ｌ字状に折曲された第１素子１１０および折り返し素子１１１とを有しており、平面状の地板１１５上に立設して配置されている。第１素子１１０は、地板１１５にほぼ平行に配置された細長い線状の延伸部１１０ａと、延伸部１１０ａの端部からほぼ直角に折曲されて地板１１５上にほぼ垂直に立設されている折曲部１１０ｂとから構成されている。また、折り返し素子１１１は第１素子１１０にほぼ平行に配置されており、地板１１５にほぼ平行に配置された細長い線条の延伸部１１１ａと、延伸部１１１ａの端部からほぼ直角に折曲されて地板１１５上にほぼ垂直に立設されている折曲部１１１ｂとから構成されている。第１素子１１０における延伸部１１０ａの先端と折り返し素子１１１における延伸部１１１ａの先端部とは接続素子１１２により接続されて、第１素子１１０と折り返し素子１１１とが所定の間隔を持ってほぼ平行に配置されるようになる。
【０００３】
第１素子１１０における折曲部１１０ｂの先端と地板１１５との間に給電部１１４が設けられて、給電部１１４から折り返し逆Ｌアンテナ１００に給電されている。ここで、以下の条件とされた場合の従来の折り返し逆Ｌアンテナ１００の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を図２９に示す。条件としては、折り返し逆Ｌアンテナ１００を電気的に無限大と見なせる大きさの地板１１５上に設置し、１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）の設計周波数で設計する。この場合、折り返し逆Ｌアンテナ１００の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部１１０ａ，１１１ａの長さＥＬ００１は約０．１４１λ（約４２．３ｍｍ）、第１素子１１０と折り返し素子１１１との間隔Ｅｄ０は約０．０２４λ（約７．２ｍｍ）、第１素子１１０の幅Ｅｗ００１、折り返し素子１１１の幅Ｅｗ００２、接続素子１１２の幅Ｅｗ００３は約０．００３λ（約０．９ｍｍ）、延伸部１１０ａ，１１１ａの地板１１５からの高さＥｈ０は約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、給電部１１４から給電される折曲部１１０ｂの先端の地板１１５からの高さＧｐ０は約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）、折曲部１１０ｂの長さＥＬ００２は約０．０８４λ（約２５．２ｍｍ）となる。なお、折り返し逆Ｌアンテナ１００の各素子の厚さは約０．９ｍｍとされている。
図２９を参照すると、従来の折り返し逆Ｌアンテナ１００においては設計周波数（１０００ＭＨｚ）においてＶＳＷＲは約１．２の良好な特性が得られており、逆三角マーク２で示す９６２ＭＨｚおよび逆三角マーク３で示す１０４０ＭＨｚにおいてＶＳＷＲは約２．０となっており、ＶＳＷＲ２．０の周波数帯域の中心周波数は逆三角マーク１で示す約１００１ＭＨｚとなっている。この場合の比共振帯域は、約７．８％が得られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９０１３８号公報
【特許文献２】特開２００６−２５４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図２６ないし図２８に示す従来の折り返し逆Ｌアンテナ１００を無線通信機器内に設置する際には、内部空間の大きさが限られている無線通信機器内に設置されることになる。無線通信機器内には、無線通信機器に使用する回路基板等があり、回路基板等の導電体の影響を受けて折り返し逆Ｌアンテナ１００のインピーダンスが変化することになる。これによりインピーダンス整合が行えなくなって、折り返し逆Ｌアンテナ１００のＶＳＷＲが劣化すると共に共振帯域も狭くなってしまうという問題点があった。
そこで、本発明は低姿勢でありながら導体に近接して配置されてもインピーダンス整合を行うことができる折り返し逆Ｌアンテナおよび折り返し逆Ｌアンテナ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の折り返し逆Ｌアンテナは、導電性の地板にほぼ垂直に立設された板状の立上素子と、該立上素子の一側部の上端から給電部を介して伸びる板状の第１の折曲部と、前記立上素子の他側部の上端から伸びる板状の第２の折曲部と、前記第１の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸されると共に中途に折曲部が形成されている板状の第１の延伸部と、前記第２の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸されると共に中途に折曲部が形成されている板状の第２の延伸部と、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との先端同士を接続する板状の接続素子とを備え、前記第１の延伸部と前記第１の折曲部とにより第１素子が構成されると共に、前記第２の延伸部と前記第２の折曲部とにより折り返し素子が構成され、前記第１素子および前記折り返し素子の幅、前記第１の延伸部および前記第２の延伸部の中途に形成されている前記折曲部の位置を調節することでインピーダンス調整を行うようにしたことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の折り返し逆Ｌアンテナでは、第１素子および折り返し素子の幅と第１の延伸部および第２の延伸部の中途に形成されている折曲部の位置に応じてアンテナ素子自体のインピーダンスを広範囲で調整することが可能となり、導体に近接して配置されても広帯域な共振帯域を実現することができる。このため、低姿勢で小型化された折り返し逆Ｌアンテナとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す正面図である。
【図３】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図４】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図５】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの寸法の表記を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆ＬアンテナにおけるＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図７】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて中間折曲部の高さパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図８】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて中間折曲部の高さパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて中間折曲部の高さパラメータとした際の共振帯域幅特性を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて中間折曲部の位置をパラメータとした際のインピーダンス特性示す図である。
【図１１】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて中間折曲部の位置をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子の延伸部の幅をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子の延伸部の幅をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第２素子の延伸部の幅をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第２素子の延伸部の幅をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナを、回路基板が設けられた地板上に設置した構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナを、回路基板が設けられた地板上に設置した構成を示す正面図である。
【図１８】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナを、回路基板が設けられた地板上に設置した構成を示す上面図である。
【図１９】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナを、回路基板が設けられた地板上に設置した構成を示す右側面図である。
【図２０】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナを、回路基板が設けられた地板上に設置した際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図２１】本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナを備える折り返し逆Ｌアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図２２】本発明の折り返し逆Ｌアンテナ装置における素子ベース部の構成を示す斜視図である。
【図２３】本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２４】本発明の折り返し逆Ｌアンテナ装置における給電基板の構成を示す斜視図である。
【図２５】本発明の折り返し逆Ｌアンテナ装置における保持金具の構成を示す斜視図である。
【図２６】従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２７】従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図２８】従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図２９】従来の折り返し逆ＬアンテナのＶＳＷＲ特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す斜視図を図１に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す正面図を図２に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す上面図を図３に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す右側面図を図４に示す。
これらの図に示す第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１は金属板を加工して作成されており、Ｌ字状に折曲された第１素子１０および折り返し素子１１とを有しており、平面状の地板１５上に立設して配置されている。第１素子１０は、地板１５にほぼ平行に配置される細長い板状とされ中途に中間折曲部１０ｃの段差が形成されている延伸部１０ａと、延伸部１０ａの端部にほぼ直角に折曲されて接続されている所定長の折曲部１０ｂとから構成されている。また、折り返し素子１１は第１素子１０にほぼ平行に配置されており、地板１５にほぼ平行に配置される細長い板状とされ中途に中間折曲部１１ｃの段差が形成されている延伸部１１ａと、延伸部１１ａの端部にほぼ直角に折曲されて接続されている折曲部１１ｂとから構成されている。さらに、地板１５に下端が接続されていると共に、地板１５上にほぼ垂直に立設されている板状の立上素子１３を有しており、立上素子１３の一側部の上端と折曲部１０ｂの先端との間が給電部１４とされ、立上素子１３の他側部の上端に折曲部１１ｂの下端が接続されている。第１素子１０における延伸部１０ａの先端と折り返し素子１１における延伸部１１ａの先端とは板状の所定幅の接続素子１２を介して接続されて、第１素子１０と折り返し素子１１とが所定の間隔を持ってほぼ平行に配置されている。
【００１０】
第１素子１０における折曲部１０ｂの先端と立上素子１３の上端との間の給電部１４には、図示しない同軸ケーブルが導入されて折曲部１０ｂの端部に同軸ケーブルの芯線が接続されると共に同軸ケーブルのシールド部が立上素子１３の上端に接続されて、折り返し逆Ｌアンテナ１が給電されるようになる。
第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の各部の寸法の表記を図５に示し、折り返し逆Ｌアンテナ１の各部の寸法が、下記の寸法とされた場合の第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を図６に示す。なお、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１は電気的に無限大と見なせる大きさの地板１５上に設置されているものとし、設計周波数を９００ＭＨｚ（自由空間の波長λ：約３３３．３ｍｍ）とする。この場合、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの長さＥＬ０１は約０．１４１λ（約４７ｍｍ）、第１素子１０と折り返し素子１１との間隔Ｅｄは約０．０１５λ（約５ｍｍ）、第１素子１０の幅Ｅｗ０１は約０．０２３λ（約７．５ｍｍ）、折り返し素子１１の幅Ｅｗ０２は約０．００３λ（約１ｍｍ）、接続素子１２の長さＥｗ０３は約０．０３０λ（約１０ｍｍ）、中間折曲部１０ｃ、１１ｃの接続素子１２の端部からの長さＥｓ０１は約０．０２７λ（約９ｍｍ）、中間折曲部１０ｃ、１１ｃの折曲部１０ｂ、１１ｂの上端からの長さＥｓ０２は約０．０８４λ（約２８ｍｍ）、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの接続素子１２側の地板１５からの高さＥｈは約０．１０１λ（約３３．５ｍｍ）、中間折曲部１０ｃ、１１ｃの高さＨｓは約０．０１２λ（約４ｍｍ）、給電部１４における立上素子１３の高さＧｈは約０．０５３λ（約１７．５ｍｍ）、立上素子１３の上端と折曲部１０ｂの先端との間隔Ｇｐは約０．０１２λ（約４ｍｍ）、折曲部１０ｂの長さＥＬ０２は約０．０３６λ（約１２ｍｍ）となる。このように、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１は低姿勢の小型のアンテナとされ、折り返し逆Ｌアンテナ１の各部は厚さ約０．３ｍｍの金属板製とされている。
【００１１】
図６に示すＶＳＷＲの周波数特性を参照すると、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１では設計周波数ｆ（９００ＭＨｚ）におけるＶＳＷＲは約１．０の良好なＶＳＷＲ値が得られており、逆三角マーク１で示す８６０ＭＨｚおよび逆三角マーク３で示す９４７ＭＨｚにおいて約２．０のＶＳＷＲが得られており、ＶＳＷＲ２．０の周波数帯域の中心周波数は逆三角マーク２で示す約９０３．５ＭＨｚとなっている。中心周波数約９０３．５ＭＨｚにおけるＶＳＷＲは約１．１と良好なＶＳＷＲが得られている。この場合の比共振帯域は、約９．６％の広帯域が得られている。このように、小型で低姿勢のアンテナとしても広帯域となるのは、第１素子１０に中間折曲部１０ｃを形成すると共に、折り返し素子１１に中間折曲部１１ｃを形成したことによるものと考えられる。
【００１２】
次に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１における各部の寸法をパラメータとした場合のインピーダンス特性とＶＳＷＲ特性とを次に示す。まず、中間折曲部１０ｃ、１１ｃの高さＨｓをパラメータとして０λ（０ｍｍ）〜０．０７５λ（約２５ｍｍ）の間で変化させた時の折り返し逆Ｌアンテナ１の給電部１４のインピーダンス特性を図７に、９００ＭＨｚにおけるＶＳＷＲ特性を図８に示す。図７を参照すると、高さＨｓを０λから０．０７５λまで高くするに従って、レジスタンス成分が約４５Ωから約６０Ωに上昇するようになるが、リアクタンス成分は約０Ωで一定となる。高さＨｓを約０．０１２λ（約４ｍｍ）としたときに、給電部１４のインピーダンスはほぼ５０Ωに整合するようになる。なお、高さＨｓの高さを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを細かく調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。
また、図８を参照すると高さＨｓを０λから０．０７５λまで高くするに従ってＶＳＷＲは約１．１から約１．０、そして約１．２まで変化していくが、良好なＶＳＷＲ特性が得られている。高さＨｓを逆三角マークで示す約０．０１２λ（約４ｍｍ）としたときに、約１．０のＶＳＷＲの最良値が得られる。
さらに、中間折曲部１０ｃ、１１ｃの高さＨｓをパラメータとして０λ（０ｍｍ）〜０．０７５λ（約２５ｍｍ）の間で変化させた時の折り返し逆Ｌアンテナ１の共振帯域幅特性を図９に示す。図９を参照すると、高さＨｓを０λから０．０７５λまで高くするに従って共振帯域幅は約８４ＭＨｚ（約９．３％）から約９５ＭＨｚ（１０．６％）に増加するようになる。高さＨｓを逆三角マークで示す約０．０１２λ（約４ｍｍ）としたときに、約８７ＭＨｚ（約９．６％）の広帯域が得られ、約０．０６λ（約２０ｍｍ）としたときに最も広い約９５ＭＨｚの広帯域を得ることができるようになる。
【００１３】
次に、中間折曲部１０ｃ、１１ｃの折曲部１０ｂ、１１ｂの上端からの長さＥｓ０２を０．００３λ（約１ｍｍ）から０．１３８λ（約４６ｍｍ）まで変化させたときの、給電部１４のインピーダンス特性を図１０に、９００ＭＨｚにおけるＶＳＷＲ特性を図１１に示す。図１０を参照すると、長さＥｓ０２を０．００３λから０．１３８λまで長くしていくと、レジスタンス成分は約５０Ωで一定となるが、リアクタンス成分は約２０Ωから約０Ωに減少する。長さＥｓ０２を逆三角マークで示す約０．０８４λ（約２８ｍｍ）としたときに、給電部１４のインピーダンスはほぼ５０Ωに整合するようになる。なお、長さＥｓ０２の長さを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを細かく調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。
また、図１１を参照すると長さＥｓ０２を０．００３λから０．１３８λまで長くするに従ってＶＳＷＲは約１．４から約１．０、そして約１．１と変化していくが、良好なＶＳＷＲ特性が得られている。長さＥｓ０２を逆三角マークで示す約０．０８４λ（約２８ｍｍ）としたときに、約１．０のＶＳＷＲの最良値が得られる。
【００１４】
次に、延伸部１０ａおよび折曲部１０ｂの幅である第１素子１０の幅Ｅｗ０１を０．００５λ（約１．６５ｍｍ）から０．０３０λ（約１０ｍｍ）まで変化させたときの、給電部１４のインピーダンス特性を図１２に、９００ＭＨｚにおけるＶＳＷＲ特性を図１３に示す。図１２を参照すると、幅Ｅｗ０１を０．００５λから０．０３０λまで広くするに従って、レジスタンス成分は約７５Ωから約４０Ωに減少していくが、リアクタンス成分は約０Ωで一定となる。幅Ｅｗ０１を逆三角マークで示す約０．０２３λ（約７．５ｍｍ）としたときに、給電部１４のインピーダンスはほぼ５０Ωに整合するようになる。なお、幅Ｅｗ０１の長さを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを細かく調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。
また、図１３を参照すると幅Ｅｗ０１を０．００５λから０．０３０λまで長くするに従ってＶＳＷＲは約１．４から約１．０、そして約１．１まで変化していくが、良好なＶＳＷＲ特性が得られている。幅Ｅｗ０１を逆三角マークで示す約０．０２３λ（約７．５ｍｍ）としたときに、約１．０のＶＳＷＲの最良値が得られる。
【００１５】
次に、延伸部１１ａおよび折曲部１１ｂの幅である折り返し素子１１の幅Ｅｗ０２を０．００３λ（約１ｍｍ）から０．０１５λ（約５ｍｍ）まで変化させたときの、給電部１４のインピーダンス特性を図１４に、９００ＭＨｚにおけるＶＳＷＲ特性を図１５に示す。図１４を参照すると、幅Ｅｗ０２を０．００３λから０．０１５λまで広くするに従って、レジスタンス成分は約５０Ωから約７０Ωに増加していき、リアクタンス成分も約０Ωから約２０Ωに増加するようになる。幅Ｅｗ０２を逆三角マークで示す約０．００３λ（約１ｍｍ）としたときに、給電部１４のインピーダンスはほぼ５０Ωに整合するようになる。なお、幅Ｅｗ０２の長さを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを細かく調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。
また、図１５を参照すると幅Ｅｗ０２を０．００３λから０．０１５λまで長くするに従ってＶＳＷＲは約１．０から約１．５まで変化していくが、良好なＶＳＷＲ特性が得られている。幅Ｅｗ０２を逆三角マークで示す約０．００３λ（約１ｍｍ）としたときに、約１．０のＶＳＷＲの最良値が得られる。
【００１６】
本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナ１は、内部空間の大きさが限られている無線通信機器内に設置することができる。この場合、無線通信機器内には回路基板等が内蔵されており、回路基板等の導体に、折り返し逆Ｌアンテナ１が近接して設置される場合がある。無線通信機器内に設置された本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナ１が導体に近接して配置されて、導体の影響を受けた場合は、寸法を調整することにより導体の影響を極力受けないようにすることができる。そこで、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１を回路基板２０に近接して配置した構成を示す斜視図を図１６に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１を回路基板２０に近接して配置した構成を示す正面図を図１７に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１を回路基板２０に近接して配置した構成を示す上面図を図１８に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１を回路基板２０に近接して配置した構成を示す右側面図を図１９に示す。
【００１７】
これらの図に示すように、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１は、無線通信機器内に内蔵された地板１５上に立設して配置される。この場合、折り返し逆Ｌアンテナ１は地板１５上に基板支持部２１により両側が支持された回路基板２０に近接して配置されている。この際に、第１素子１０の延伸部１０ａおよび折返し素子１１の延伸部１１ａは、狭い間隔で回路基板２０の上面とほぼ平行に対向し、第１素子１０の折曲部１０ｂおよび折返し素子１１の折曲部１１ｂは、狭い間隔で回路基板２０とほぼ平行に対向するようになる。なお、地板１５は、電気的に無限大と見なせる大きさとされている。
【００１８】
ここでは、回路基板２０の横幅が約２０ｍｍとされ、配置された回路基板２０の高さが約１５ｍｍとされているとする。この場合、中間折曲部１０ｃ，１１ｃより先の延伸部１０ａ，１１ａと回路基板２０との間隔は約１８．５ｍｍとなり、中間折曲部１０ｃ，１１ｃより前の延伸部１０ａ，１１ａと回路基板２０との間隔は約１４．５ｍｍとなる。そして、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の設計周波数を９００ＭＨｚとした際に、第１素子１０の延伸部１０ａおよび折曲部１０ｂの幅Ｅｗ０１を約０．０１２λ（約４ｍｍ）、折り返し素子１１の延伸部１１ａおよび折曲部１１ｂの幅Ｅｗ０２を約０．０１２λ（約４ｍｍ）、第１素子１０と折り返し素子１１との間隔Ｅｄを約０．０１７λ（約５．５ｍｍ）に変更している。
【００１９】
このような寸法とされた第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１が図１６ないし図１９に示すように回路基板２０と接近して配置された際のＶＳＷＲの周波数特性を図２０に示す。
図２０を参照すると、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１においては設計周波数（９００ＭＨｚ）においてＶＳＷＲは約１．２と若干劣化しているが良好なＶＳＷＲ値が得られている。また、逆三角マーク１で示す８７３ＭＨｚおよび逆三角マーク３で示す９３８ＭＨｚにおいてＶＳＷＲは約２．０となり、ＶＳＷＲ２．０の周波数帯域の中心周波数は逆三角マーク２で示す約９０５．５ＭＨｚとなる。中心周波数約９０５．５ＭＨｚにおけるＶＳＷＲは約１．２と良好な値が得られている。この場合の比共振帯域は、約７．２％と回路基板２０がない場合よりやや狭くなるが、回路基板２０の影響を受けても十分広い共振帯域が得られていることが分かる。このように、回路基板２０等の導体に接近して第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１が配置された際には、幅Ｅｗ０１，幅Ｅｗ０２，間隔Ｅｄの寸法を調整することによりインピーダンス整合が行われて、ＶＳＷＲ特性や共振帯域を劣化させる回路基板２０の影響を極力抑制できることができることがわかる。
【００２０】
次に、本発明の折り返し逆Ｌアンテナ装置２の構成を示す斜視図を図２１に示す。この折り返し逆Ｌアンテナ装置２は、基板支持部２１により両側が支持された回路基板２０を備える地板１５上に配置されるアンテナ装置とされており、本発明にかかる第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３を備えている。
図２１に示す本発明の折り返し逆Ｌアンテナ装置２は、合成樹脂製とされた絶縁性の素子ベース部２５と、本発明にかかる第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３と、給電基板３８と、保持金具３９とから構成されている。
【００２１】
素子ベース部２５の構成を示す斜視図を図２２に示す。図２２に示すように合成樹脂製の素子ベース部２５は、第１段部２５ｂと第２段部２５ｃとからなる素子支持部２５ａと、脚部２５ｄとから構成されている。素子支持部２５ａは細長い矩形板状とされており、第１段部２５ｂと第２段部２５ｃとの間に段差が形成されて、第２段部２５ｃは第１段部より一段低く形成されている。第２段部２５ｃの上面の四隅にそれぞれ細い円柱状のボス２５ｆが突出して形成されている。また、第１段部２５ｂの先端部に一段高くなる低い段差が形成されており、この段差より中央よりに一対のボス２５ｆが形成されている。さらに、第１段部２５ｂの先端部の裏面からほぼ垂直に円柱状の脚部２５ｄが延伸して形成されている。この脚部２５ｄの先端には円錐状の嵌入部２５ｅが形成されており、嵌入部２５ｅの根元の径は細くくびれて形成されている。この嵌入部２５ｅは、回路基板２０に形成されている取付孔に嵌入された際に、嵌入部２５ｅの根元のくびれた部位により取付孔から容易に抜け出ないように嵌入される。
【００２２】
第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３の構成を示す斜視図を図２３に示す。第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３は金属板を加工して作成されており、図２３に示すように、細長い板状とされ中途に中間折曲部３０ｃの段差が形成されている延伸部３０ａと、延伸部３０ａから直角に折曲された所定長の折曲部３０ｂとからなるＬ字状の第１素子３０と、細長い板状とされ中途に中間折曲部３１ｃの段差が形成されている延伸部３１ａと、延伸部３１ａから直角に折曲された折曲部３１ｂとからなる第１素子３０にほぼ平行に配置されたＬ字状の折り返し素子３１とを有している。また、地板１５に固着される折曲されて形成された固着部３６と、地板１５上にほぼ垂直に立設される板状の立上素子３３とを有しており、立上素子３３の他側部は折曲部３１ｂとほぼ同じ幅に形成されている。立上素子３３と折曲部３１ｂとの境界部から横方向に延伸して中央が膨出されている山形部３３ｂが形成されている。また、立上素子３３の下部の両側面にほぼ直角に折曲された細長い矩形状の固着片３３ａがそれぞれ形成されている。さらに、折曲部３０ｂの外側面の下部にほぼ直角に折曲された細長い固着片３３ａが形成されていると共に、折曲部３１ｂの内側面にほぼ直角に折曲された細長い固着片３３ａが形成されている。これらの４つの固着片３３ａは、ほぼ平行になるよう形成されている。
【００２３】
また、第１素子３０における延伸部３０ａの先端と折り返し素子３１における延伸部３１ａの先端とは板状の所定幅の接続素子３２により接続されて、第１素子３０と折り返し素子３１とが所定の間隔を持ってほぼ平行に配置されるようになる。さらに、接続素子３２の両側に２つの嵌合孔３２ａが形成されていると共に、中間折曲部３０ｃの手前の延伸部３０ａの２ヶ所と、中間折曲部３１ｃの手前の延伸部３１ａの２ヶ所に嵌合孔３２ａがそれぞれ形成されている。嵌合孔３２ａについて説明すると、折り返し逆Ｌアンテナ３は素子ベース部２５に固着されるが、素子ベース部２５の上面に折り返し逆Ｌアンテナ３を載置した際に、６つの嵌合孔３２ａのそれぞれに素子ベース部２５の上面に形成されている６つのボス２５ｆがそれぞれ嵌入するようになる。この際に、接続素子３２の先端は第１段部２５ｂの上面に形成されている段差に当接するようになる。そして、嵌合孔３２ａに挿通されて上部が突出しているボス２５ｆを押しつぶすよう溶着することにより、折り返し逆Ｌアンテナ３を素子ベース部２５に固着することができる。
【００２４】
プリント基板とされた給電基板３８の構成を図２４に示す。給電基板３８は、図２４に示すように長方形状とされており、給電基板３８の表面には上部にほぼ矩形状の接続パターン３８ｂが形成されていると共に、接続パターン３８ｂの下部にアースパターン３８ｃが形成されている。給電基板３８の中央よりやや下の両側に縦長の挿通孔３８ｄが形成されている。また、給電基板３８の上部側面と下部側面の両側に浅い溝が形成されている。接続パターン３８ｂには、導入された同軸ケーブル３５の芯線３５ａがハンダ付けされる。また、同軸ケーブル３５のシールド部３５ｂはアースパターン３８ｃにハンダ付けされる。さらに、同軸ケーブル３５を保持する保持金具３９が給電基板３８に固着される。
保持金具３９の構成を示す斜視図を図２５に示す。この図に示すように、保持金具３９は細長い矩形状の金属板を加工することにより作成されている。保持金具３９の両端には、ほぼ直角に折曲されている折曲片３９ｂが形成されていると共に、中央部に半円形状に膨出するよう屈曲された山形部３９ａが形成されている。この保持金具３９の２つの折曲片３９ｂを、同軸ケーブル３５が接続されている給電基板３８の挿通孔３８ｄに挿入して、給電基板３８の挿通孔３８ｄから裏側に突出した折曲片３９ｂの先端部を破線で示すように内側に折り曲げる。これにより、同軸ケーブル３５は、保持金具３９の山形部３９ａ内に保持されるようになる。
【００２５】
このように組み立てられた給電基板３８を、折り返し逆Ｌアンテナ３における固着片３３ａの間に挿入して、４つの固着片３３ａを給電基板３８の両側部に形成されている浅い溝内に嵌挿する。そして、図２３に破線で示すように４つの固着片３３ａをそれぞれ給電基板３８の裏面を挟持するよう折曲することにより、給電基板３８がほぼ垂直に折り返し逆Ｌアンテナ３の立上素子３３および折曲部３０ｂ，３１の内側に沿って固着されるようになる。次いで、接続パターン３８ｂの上部に折曲部３０ｂの下端をハンダ付けすると共に、アースパターン３８ｃに立上素子３３の上端をハンダ付けする。これにより、給電部３４が構成されて、同軸ケーブル３５から折り返し逆Ｌアンテナ３に、給電基板３８を介して給電されるようになる。また、立上素子３３と折曲部３１ｂとの境界部から横方向に延伸して形成されている山形部３３ｂ内に同軸ケーブル３５のシールド部３５ｂが保持されるようになり、山形部３３ｂの先端はアースパターン３８ｃにハンダ付けされる。
【００２６】
これにより、本発明にかかる折り返し逆Ｌアンテナ装置２が組み立てられる。この折り返し逆Ｌアンテナ装置２を、基板支持部２１により両側が地板１５上に支持された回路基板２０が設けられている無線通信機器内に取り付ける場合は、折り返し逆Ｌアンテナ３における立上素子３３の下端に折曲されて形成されている固着部３６の一対の挿通孔３６ａにそれぞれネジ３７を挿通する。また、素子ベース部２５の脚部２５ｄの先端の嵌入部２５ｅを、回路基板２０に形成されている取付孔に嵌入する。次いで、挿通孔３６ａに挿入されているネジ３７を地板１５に螺着することにより、折り返し逆Ｌアンテナ装置２を無線通信機器内の地板１５に取り付けることができる。
本発明の折り返し逆Ｌアンテナ装置２は、折り返し逆Ｌアンテナ３の延伸部３０ａ，３１ａに中間折曲部３０ｃ，３１ｃが設けられて長軸方向の長さを短くすることができることから、より小型化することができる。また、折り返し逆Ｌアンテナ３を素子ベース部２５に固着して保護を行えることから、精度良く量産性に適したアンテナを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上説明した本発明にかかる第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３は、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１が示す電気的特性と同様の電気的特性を示すようになる。本発明の各実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナは、各部の寸法を連動させて最適化することにより、小型で低姿勢のアンテナでありながら広帯域を実現することができる。
上記した説明では、第１素子および折り返し素子の幅と間隔を調整することにより給電部のインピーダンスを調整するようにしたが、延伸部に形成する中間折曲部の位置を調整することにより給電部のインピーダンスを調整するようにしてもよい。また、折り返し逆Ｌアンテナの下方に回路基板等の導体が近接してもインピーダンス調整が行えるので、小型アンテナを実現することができると共に、回路基板等の形状に応じてアンテナ素子形状を変化させてもインピーダンス調整が行えるので、内蔵アンテナとしても最適とすることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  折り返し逆Ｌアンテナ、２  折り返し逆Ｌアンテナ装置、３  折り返し逆Ｌアンテナ、１０  第１素子、１０ａ  延伸部、１０ｂ  折曲部、１０ｃ  中間折曲部、１１  折り返し素子、１１ａ  延伸部、１１ｂ  折曲部、１１ｃ  中間折曲部、１２  接続素子、１３  立上素子、１４  給電部、１５  地板、２０  回路基板、２１  基板支持部、２５  素子ベース部、２５ａ  素子支持部、２５ｂ  第１段部、２５ｃ  第２段部、２５ｄ  脚部、２５ｅ  嵌入部、２５ｆ  ボス、３０  第１素子、３０ａ  延伸部、３０ｂ  折曲部、３０ｃ  中間折曲部、３１  折り返し素子、３１ａ  延伸部、３１ｂ  折曲部、３１ｃ  中間折曲部、３２  接続素子、３２ａ  嵌合孔、３３  立上素子、３３ａ  固着片、３３ｂ  山形部、３４  給電部、３５  同軸ケーブル、３５ａ  芯線、３５ｂ  シールド部、３６  固着部、３６ａ  挿通孔、３７  ネジ、３８  給電基板、３８ｂ  接続パターン、３８ｃ  アースパターン、３８ｄ  挿通孔、３９  保持金具、３９ａ  山形部、３９ｂ  折曲片、１００  折り返し逆Ｌアンテナ、１１０  第１素子、１１０ａ  延伸部、１１０ｂ  折曲部、１１１  折り返し素子、１１１ａ  延伸部、１１１ｂ  折曲部、１１２  接続素子、１１４  給電部、１１５  地板
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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