(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アース板と、このアース板の下側に装着され、中心導体が該アース板の上側面から突出して設けられる同軸接栓と、上記アース板の上側中央部に垂直に設けられるプリント基板と、このプリント基板の一方の面に頂部が上記アース板側に位置するように形成された半円状銅箔と、この半円状銅箔の頂部と上記同軸接栓の中心導体とを電気的に接続する手段と、上記プリント基板の他方の面に上記アース板側に位置するように形成された帯状銅箔と、上記プリント基板の両側に設けられ、上端が上記プリント基板上方中心部より半円状銅箔に電気的に接続され、下端が上記アース板に電気的に接続される金属板とを具備し、上記金属板は上記プリント基板に対して所定の傾斜角度で配置したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
アース板と、このアース板の下側に装着され、中心導体が該アース板の上側面から突出して設けられる同軸接栓と、上記アース板の上側中央部に垂直に設けられるプリント基板と、このプリント基板の一方の面に頂部が上記アース板側に位置するように形成された半円状銅箔と、この半円状銅箔の頂部と上記同軸接栓の中心導体とを電気的に接続する手段と、上記プリント基板の他方の面に上記アース板側に位置するように形成された帯状銅箔と、上記プリント基板の両側に設けられ、上端が上記プリント基板上方中心部より半円状銅箔に電気的に接続され、下端が上記アース板に電気的に接続される金属板と、上記アース板の上側に形成された構成部品を覆う絶縁カバーとを具備し、
上記金属板は上記プリント基板に対して所定の傾斜角度で配置したことを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば移動体通信における車載用、屋内天井取付用等に使用される小形軽量で広帯域垂直偏波水平面無指向性のアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動体通信における小型軽量の車載用、屋内天井取付用の垂直偏波水平面無指向性アンテナは、例えばモノポール形、逆Ｌ形、逆Ｆ形等の方式を使用し、単一周波数帯で使用されている。
【０００３】
図７は、従来のモノポールアンテナの構成を示すものである。図７において、１はアース板で、このアース板１に同軸接栓２を図示下方側から取付け、その中心導体３をアース板１と絶縁し、上方へ約１／４λ延長している。このとき中心導体３の詳細な寸法は、インピーダンス特性に依存するもので、それに基づいて決定される。
【０００４】
また、図８は、逆Ｌ形アンテナの構成を示すもので、アース板１に取付けた同軸接栓２の中心導体３を上方へ約１／４λ延長し、その中心部から水平方向に９０°折り曲げている。このとき中心導体３の詳細な寸法は、インピーダンス特性に依存し決定される。
【０００５】
また、図９は、逆Ｆ形アンテナの構成を示すもので、アース板１に取付けた同軸接栓２の中心導体３を上方へ延長すると共に、その先端に逆Ｌ字状素子４の所定の位置を電気的に接続する。上記逆Ｌ字状素子４は、中心導体３と並行している垂直部の下端をアース板１に電気的に接続し、水平部を中心導体３の先端に接続している。このとき中心導体３と逆Ｌ字状素子４の位置関係及び詳細な寸法は、インピーダンス特性に依存し決定される。
【０００６】
上記従来技術によれば、単一周波数においては、良好な通信を行なうことができ、小形軽量なアンテナ装置を実現することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のアンテナ装置では、何れの場合もインピーダンス特性は狭帯域で、例えば定在波比２．０以下では比帯域は数％〜十数％にすぎず、多周波数帯共用は困難である。
【０００８】
近年では、多くの周波数帯が混在しており、例えば携帯電話においては、８００ＭＨｚ帯、１５００ＭＨｚ帯、次世代の２０００ＭＨｚ帯が混在しており、各周波数帯に対応するアンテナをそれぞれ設置する必要がある。
しかし、設置スペースの都合や、美観の問題等から、制約を受けることがあり、アンテナを何種類も設置することが困難となる場合が生じてきている。また、上記設置場所の制約の問題から何種類もアンテナを設置できない場合は、限られた周波数帯しか利用できないという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、多周波数帯共用が可能な広帯域特性を有するアンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るアンテナ装置は、アース板と、このアース板の下側に装着され、中心導体が該アース板の上側面から突出して設けられる同軸接栓と、上記アース板の上側中央部に垂直に設けられるプリント基板と、このプリント基板の一方の面に頂部が上記アース板側に位置するように形成された半円状銅箔と、この半円状銅箔の頂部と上記同軸接栓の中心導体とを電気的に接続する手段と、上記プリント基板の他方の面に上記アース板側に位置するように形成された帯状銅箔と、上記プリント基板の両側に設けられ、上端が上記プリント基板上方中心部より半円状銅箔に電気的に接続され、下端が上記アース板に電気的に接続される金属板とを具備し、上記金属板は上記プリント基板に対して所定の傾斜角度で配置したことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明に係るアンテナ装置において、アース板の上側に形成された構成部品を絶縁カバーにより覆ったことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る広帯域垂直偏波水平面無指向性のアンテナ装置の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は上面図である。また、図２は、同実施形態におけるプリント基板に蒸着される半円状銅箔及び帯状銅箔の設定寸法を説明するためのもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【００１３】
図１において、１１はアース板で、例えば０．５λ0 （λ0 ：中心波長）以上の直径を有している。上記アース板１１には、下側中央に同軸接栓１２を装着し、その中心導体１３をアース板１１の上側に突出させている。この場合、中心導体１３は、アース板１１と絶縁した状態に保持される。また、上記アース板１１の上側中央には、矩形状のプリント基板１４を垂直に配置し、金属板１５ａ、１５ｂにより保持している。
【００１４】
上記プリント基板１４には、図１（ａ）に示すように同軸接栓１２の中心導体１３と対向する一方の面に半円状銅箔１４ａが蒸着されると共に、図１（ｃ）に示すように他方の面にアース板１１に近接して帯状銅箔１４ｂが蒸着される。上記半円状銅箔１４ａは、アース板１１と絶縁されるよう適宜絶縁物により絶縁し、また、帯状銅箔１４ｂは、他の金属とは絶縁状態となるように配置する。
【００１５】
上記プリント基板１４の半円状銅箔１４ａは、図２（ａ）に示すように最大幅ｗ１が０．３λ0 〜０．４λ0 、高さｈ１が０．１５λ0 〜０．２λ0 の範囲で設定され、円弧の頂部近傍（アース板１１側）に同軸接栓１２の中心導体１３が電気的に接続される。また、帯状銅箔１４ｂは、図２（ｂ）に示すように幅ｗ２が０．３λ0 〜０．４λ0 、高さｈ２が０．０５λ0 〜０．１λ0 の範囲で設定される。
【００１６】
そして、図１（ｂ）に示すようにプリント基板１４の上端両側に金属板１５ａ、１５ｂの上端をねじ１６により固定し、半円状銅箔１４ａと金属板１５ａ、１５ｂとの間を電気的に接続している。この場合、金属板１５ａ、１５ｂは、プリント基板１４とのなす角θが３０°〜４５°となるように配置し、その下部をアース板１１に電気的に接続する。上記金属板１５ａ、１５ｂの幅ｗ３は、０．０５λ0 〜０．２λ0 の範囲で設定される。なお、上記プリント基板１４の半円状銅箔１４ａと金属板１５ａ、１５ｂとの電気的接続は、ねじ止め以外の他の方法によっても良いことは勿論である。
以上の詳細な寸法は、所望の周波数帯域、インピーダンス特性に依存し決定される。
【００１７】
更に、上記アース板１１の上側には、図３に示すようにプリント基板１４、及び金属板１５ａ、１５ｂ等のアンテナ素子部分を保護するための絶縁カバー１７が装着される。図３（ａ）は、絶縁カバー１７を装着した状態を示すアンテナ装置の正面図、同図（ｂ）は上面図である。
【００１８】
上記したようにプリント基板１４に設けた半円状銅箔１４ａと金属板１５ａ、１５ｂの一端を電気的に接続し、金属板１５ａ、１５ｂの他端をアース板１１に接続する構造とすることにより、周波数特性におけるインピーダンスの変化が緩やかとなるアンテナ素子形状を構成し、更に帯状銅箔１４ｂによるインピーダンス補正を行なって広帯域化を図ると共に、金属板１５ａ、１５ｂにより半円状銅箔１４ａからアース板１１に電気的に接続する折り返し構造とすることで、低姿勢化を図ることができる。
【００１９】
また、アンテナ素子部分を絶縁カバー１７で覆うことにより、美観上優れた形状とすることができる。
更に、本発明によるアンテナ装置は、プリント基板１４、並びにプレス部品である金属板１５ａ、１５ｂ等により簡易な構造で実現でき、低コスト化を図ることができる。
【００２０】
図４は、上記実施形態で示したアンテナ装置において、中心周波数ｆ0 を１．８ＧＨｚとした場合の定在波比特性を示す図である。この特性図からも分かるように定在波比２．０以下における比帯域で約６０％の広帯域特性が得られている。
【００２１】
また、図５は上記アンテナ装置の垂直偏波水平面指向性を示す図、図６は垂直偏波垂直面指向性を示す図で、垂直偏波水平面無指向性アンテナとして良好に動作している。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、小形軽量、広帯域、垂直偏波水平面無指向性アンテナ装置を美観に優れた形状、低コストで実現することができる。また、使用可能な周波数帯を減らすことなく、アンテナ数を少なくでき、設置スペースの都合や、美観の問題等から制約を受けるような場所においても設置が可能となる。更に、アンテナ数が少なくて済むことから、工事施工時の作業負担も軽減でき、高い経済性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るアンテナ装置を示し、（ａ）は絶縁カバーを外してアンテナ素子部分を示す正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は上面図。
【図２】同実施形態において、プリント基板に蒸着される半円状銅箔及び帯状銅箔の設定寸法を説明するための図。
【図３】同実施形態におけるアンテナ装置の絶縁カバーを装着した状態を示したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図。
【図４】同実施形態における定在波比特性を示す図。
【図５】同実施形態における垂直偏波水平面指向性を示す図。
【図６】同実施形態における垂直偏波垂直面指向性を示す図。
【図７】従来のモノポールアンテナの構成を示す図。
【図８】従来の逆Ｌ形アンテナの構成を示す図。
【図９】従来の逆Ｆ形アンテナの構成を示す図。
【符号の説明】
１１  アース板
１２  同軸接栓
１３  中心導体
１４  プリント基板
１４ａ  半円状銅箔
１４ｂ  帯状銅箔
１５ａ、１５ｂ  金属板
１６  ねじ
１７  絶縁カバー
【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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