(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アース板と、
該アース板を貫通するよう配置された同軸状の給電ケーブルと、
該給電ケーブルの先端の芯線が端縁に接続されていると共に、所定の周囲長とされた励振板と、
該励振板より小さな形状とされていると共に、該励振板と所定間隔だけ隔てて対向配置されている導体板とからなり、
前記導体板の端縁に前記給電ケーブルの先端近傍のシールド部が接続されていると共に、前記導体板が前記アース板と対向配置されていることを特徴とする広帯域板状アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯無線機器に備えるに好適な低姿勢の広帯域特性を有する板状アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯無線機器に備えられる低姿勢のアンテナとして逆Ｆ型アンテナが知られている。逆Ｆ型アンテナの例として、特開昭６１−２１０７０７号公報に記載されている逆Ｆ型アンテナを図４に示す。この逆Ｆ型アンテナは、金属製の無線機筐体５３に設けられており、５１は給電素子、５２は励振板、５４は接地導体、５５は金属製の板をコ字状に折り曲げた金属ブリッジ部である。
このように構成された逆Ｆ型アンテナにおいて、給電素子５１を介して給電された電力は、励振板５２と筐体５３の間に電波を励振する。この電波は励振板５２のエッジ部分を通って空間に放射される。この場合、励振板５２の大きさが波長に比べて小さくされていると、接地導体５４は有効に逆Ｆ型アンテナの共振周波数を下げる働きをする。
【０００３】
また、励振板５２と金属ブリッジ部５５との間の部分が等価的にキャパシタンスの働きをし、励振板５２と筐体５３との間隔を狭めた際の入力インピーダンス特性を向上することができるようになる。なお、金属ブリッジ部５５に替えて金属ブロックとすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の一般的な逆Ｆ型アンテナの８００ＭＨｚ帯における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性の一例を図３（ｂ）に示す。この図に示すように、ＶＳＷＲが「２」以下とされた周波数帯域ｆｂは、中心周波数の約８％であり、逆Ｆ型アンテナが動作する周波数帯域は狭帯域になってしまっていた。
このため、製作後に周波数特性等の調整を行う必要が生じ、量産に適しにくいアンテナであるという問題点があった。
また、給電素子５１とインピーダンス整合をとるように逆Ｆ型アンテナのインピーダンス調整を行う際には、給電素子５１が励振板５２に接続される給電位置の変更や、接地導体５４の高さあるいは励振板５２への接続位置を変更することが必要となる。
さらに、使用周波数帯域の中心周波数に共振するように逆Ｆ型アンテナの動作周波数を調整する際には、励振板５２の周囲長の変更や給電素子５１が励振板５２に接続される給電位置の変更を行う必要がある。
【０００５】
このように、従来の逆Ｆ型アンテナにおいては、量産に向かないと共に、インピーダンス調整や周波数調整を行う作業が繁雑であり、その作業に長時間を費やすという問題点があった。
そこで、本発明は、広帯域で動作可能であると共に、インピーダンス調整や周波数調整を容易に行うことのできる量産性に優れた広帯域板状アンテナを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の広帯域板状アンテナは、アース板と、該アース板を貫通するよう配置された同軸状の給電ケーブルと、該給電ケーブルの先端の芯線が端縁に接続されていると共に、所定の周囲長とされた励振板と、該励振板より小さな形状とされていると共に、該励振板と所定間隔だけ隔てて対向配置されている導体板とからなり、前記導体板の端縁に前記給電ケーブルの先端近傍のシールド部が接続されていると共に、前記導体板が前記アース板と対向配置されている。
【０００７】
このような本発明によれば、広帯域板状アンテナの動作可能な周波数帯域を中心周波数に対して約１５％もの広帯域とすることができる。
また、広帯域板状アンテナのインピーダンス調整を、導体板の周囲長を変更することにより調整することができると共に、広帯域板状アンテナの動作周波数の調整を励振板の周囲長や導体板の周囲長を変更することにより行うことができる。従って、給電位置の付け直しや接地導体の付け直し等の繁雑な作業を行うことなく、インピーダンス調整および周波数調整を容易に行うことができ、量産性に優れたアンテナとすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の広帯域板状アンテナの実施の形態の構成例における斜視図を図１に示す。
図１において、１はグランドプレーンとされるアース板であり、広帯域板状アンテナが無線機に設置される際に、無線機の筐体が金属製とされる場合には、この筐体がアース板１を兼ねることができる。また、２は矩形状の励振板であり、３は励振板２に対向するよう配置された矩形状の導体板である。さらに、４は広帯域板状アンテナに給電する同軸ケーブルとされた給電ケーブルであり、給電ケーブル４の芯線４−１は励振板２の端縁に接続され、給電ケーブル４のシールド部とされる外被は導体板３の端縁に接続されている。また、給電ケーブル４はアース板１を貫通するように設けられており、給電ケーブル４の他端から信号源５により給電されている。
【０００９】
また、図１に示す本発明の広帯域板状アンテナの側面図を図２に示す。図２に示すように給電ケーブル４は、アース板１を貫通するようアース板１に植設されており、この給電ケーブル４の上端部の外被に接続された導体板３は、アース板１から所定間隔だけ離隔されて配置されている。さらに、この導体板３の上には所定間隔ｄだけ離隔されて励振板２が対向するよう配置されている。なお、導体板３の大きさは励振板２より小さくされている。また、励振板２の端縁には給電ケーブル４の芯線４−１が接続されている。
このような構成により、給電ケーブル４から給電された電力により、励振板２と導体板３およびアース板１の間に磁流が流れるようになる。この磁流により励振された電磁波は、励振板２の端縁部分を介して空間に放射されるようになる。すなわち、アンテナとして動作するようになる。
【００１０】
本発明の広帯域板状アンテナの特徴点は、放射素子として動作しないように導体板３を励振板２より小さくしていること、および、励振板２に導体板３を狭い間隔ｄで対向させて、励振板２と導体板３との間に大きな容量を生じさせていることである。なお、励振板２と導体板３との間に容量を発生させるのは、広帯域板状アンテナのインピーダンス調整を導体板３により行うためである。すなわち、導体板３の幅や長さを適切な寸法に調整することにより、励振板２との間に発生する容量が変化して広帯域板状アンテナのインピーダンス調整を行うことができるようになる。これにより、広帯域板状アンテナのインピーダンス整合を、導体板３の周囲長、すなわち大きさを調整することにより行うことができるようになる。したがって、従来の逆Ｆ型アンテナのように励振板への給電位置の付け直しや接地導体の接続のし直しをすることなく、容易にインピーダンス調整を行えるようになる。
なお、作業工程が若干増加するが、励振板２と導体板３との間隔ｄを調整することによってもインピーダンス調整を行うことができる。
【００１１】
また、インピーダンス調整用の導体板３を励振板２より小さくして、その下方に、かつ励振板２により覆われるように配置したことにより、導体板３による放射パターンや利得への影響を極力少なくすることができる。
また、動作中心周波数における波長に対する導体板３の長辺の長さを有効長（例えば、１／４波長）とすることにより、周波数特性を持つようになり、導体板３の長辺の長さを調整することにより、本発明の広帯域板状アンテナの共振周波数の調整も行うことができる。さらに、当然のことではあるが、本発明の広帯域板状アンテナの共振周波数の調整を、励振板２の周囲長を調整することにより行うことができる。
このように、励振板２あるいは導体板３の周囲長、すなわち大きさを調整することにより、動作周波数の調整を行うことができるので、従来の逆Ｆ型アンテナにおけるような、励振導体における給電位置の接続のし直しや接地導体の接続のし直し等の繁雑な作業を行うことなく動作周波数の調整を行うことができるようになる。
【００１２】
以上説明した本発明の広帯域板状アンテナにおいては、中心周波数に対して約１５％もの広帯域において動作するようになり、従来の逆Ｆ型アンテナの約２倍とされる周波数帯域で動作するようになる。
また、本発明の広帯域板状アンテナにおける導体板３は、アース板１に接続されないように設けられているが、導体板３は逆Ｆ型アンテナにおける接地導体の役割を行っているものと考えられる。
さらに、本発明の広帯域板状アンテナの高さは、従来の逆Ｆ型アンテナと同様であって、本発明によれば低姿勢で広帯域な板状アンテナとすることができる。さらに、放射パターンも従来の逆Ｆ型アンテナとほぼ同等とすることができる。
【００１３】
次に、本発明の広帯域板状アンテナの８００ＭＨｚ帯における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性の一例を図３（ａ）に示す。
図３（ａ）を参照すると、本発明の広帯域板状アンテナのＶＳＷＲは、広い周波数帯域にわたり良好とされている。この際のＶＳＷＲが「２」以下とされた周波数帯域ｆａは、中心周波数の約１５％となり、きわめて広帯域となる。
このため、製作後に共振周波数の調整を行う必要はほとんどなく、量産に適したアンテナとされる。また、共振周波数を調整する場合においても、前述したように共振周波数の調整作業は簡単であって、量産に適したアンテナであることにかわりはない。
【００１４】
なお、以上の説明では、励振板２および導体板３は矩形状としたが、本発明はこれに限らず、円形、楕円形、多角形等のどのような形状としてもよい。
また、本発明の広帯域板状アンテナにおいては、給電点および導体板の接続点を励振板２あるいは導体板３の端縁とすることができるので、その接続も容易に行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、広帯域板状アンテナの動作可能な周波数帯域を中心周波数に対して約１５％もの広帯域とすることができる。
また、広帯域板状アンテナのインピーダンス調整を、導体板の大きさである周囲長を変更することにより調整することができると共に、広帯域板状アンテナの動作周波数の調整を励振板の周囲長や導体板の周囲長を変更することにより行うことができる。従って、インピーダンス調整および周波数調整を容易に行うことができ、量産性に優れたアンテナとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の広帯域板状アンテナの実施の形態の構成例の斜視図である。
【図２】図１に示す本発明の広帯域板状アンテナの側面図である。
【図３】本発明の広帯域板状アンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図、および、従来の逆Ｆ型アンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【図４】従来の逆Ｆ型アンテナの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  アース板
２  励振板
３  導体板
４  給電ケーブル
４−１  芯線
５  信号源
５１  給電素子
５２  励振板
５３  筐体
５４  接地導体
５５  金属ブリッジ板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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