JP2004228982A - デュアルバンドアンテナ - Google Patents

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Abstract

【課題】高低2種類の広帯域な周波数に共振させることができて小型化が図りやすいデュアルバンドアンテナを提供すること。
【解決手段】デュアルバンドアンテナ10は、容量結合部(スリット)11aを有する金属平板で接地導体21に対し垂直に起立するメアンダ形状の第1の放射導体板11と、第1の放射導体板11の上端と連続する金属平板で接地導体21に対し平行に配置された第2の放射導体板12と、第2の放射導体板12を接地導体21に短絡せしめる接続導体板13とを備えている。そして、低めの周波数の高周波電力が供給されたときには、高周波電流が第1の放射導体板11のメアンダライン経由で第2の放射導体板12へ送られて長い共振長で共振し、高めの周波数の高周波電力が供給されたときには、高周波電流が容量結合部11a経由で第2の放射導体板12へ送られて短い共振長で共振するように構成した。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2種類の周波数帯域(バンド)の信号波の送信や受信が可能で、車載用通信機等に組み込んで好適な小型のデュアルバンドアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、小型化に適したデュアルバンドアンテナとして、放射導体板に切欠きを設けることによって高低2種類の周波数で共振可能とした逆F型アンテナが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図5はかかる従来例を示す説明図であり、同図に示す逆F型のデュアルバンドアンテナ1は、放射導体板2に長方形状の切欠き4を形成することによって、第1の周波数f1に共振するL字形導体片2aと、第1の周波数f1よりも高周波な第2の周波数f2に共振する矩形導体片2bとを備えている。放射導体板2の一辺端は接続導体板3に連続しており、接続導体板3は接地導体板5上に立設されて放射導体板2と該接地導体板5とを短絡している。放射導体板2は全面が接地導体板5と所定の間隔(接続導体板3の高さ寸法)を存して対向しており、放射導体板2の所定位置に給電ピン6がはんだ付けされている。この給電ピン6は、接地導体板5とは非接触で図示せぬアンテナ回路に接続されている。
【0004】
このように概略構成された従来のデュアルバンドアンテナ1は、L字形導体片2aの延出方向に沿った長さ寸法が第1の周波数fに対応する共振長λの約4分の1に設定され、かつ、延出寸法が短い矩形導体片2bの長さ寸法が第2の周波数fに対応する共振長λ(ただしλ<λ)の約4分の1に設定されている。それゆえ、給電ピン6を介して放射導体板2に所定の高周波電力を供給することにより、各導体片2a,2bを互いに異なる周波数で共振させることができ、高低2種類の周波数帯域の信号波が送受信可能となる。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−93332号公報(第2−3頁、図1)
【0006】
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、図5に示す従来のデュアルバンドアンテナ1は、放射導体板2を高低2種類の周波数帯域に共振させるというものなので、相対的に低い周波数fに共振するL字形導体片2aをある程度長く形成する必要があり、それゆえ平面的な大きさを抑える小型化が図りにくいという不具合があった。また、L字形導体片2aが共振可能な周波数帯域は狭いので、このデュアルバンドアンテナ1は相対的に低い周波数fに共振させるときに狭帯域となり、使い勝手が悪いという不具合があった。
【0007】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、高低2種類の広帯域な周波数に共振させることができて小型化が図りやすいデュアルバンドアンテナを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明のデュアルバンドアンテナは、接地導体を有する支持基板と、容量結合部を有するメアンダ形状の金属平板からなり前記接地導体に対して垂直に起立する第1の放射導体板と、該第1の放射導体板の上端に連続する金属平板からなり前記接地導体に対して平行に配置された第2の放射導体板と、該第2の放射導体板を前記接地導体に短絡せしめる接続導体板とを備え、前記第1の放射導体板の下端部に高周波電力を供給する構成とした。
【0009】
このように構成されたアンテナの第1の放射導体板は、供給される高周波電力が所定周波数以下であればメアンダラインに沿って高周波電流が流れるが、周波数が高まるにつれてメアンダラインのインダクティブなリアクタンスが増大するため、所定周波数を越えると容量結合部を経由して流れる高周波電流が支配的になる。それゆえ、第1の周波数の高周波電力が供給されたときには、高周波電流が第1の放射導体板のメアンダライン経由で第2の放射導体板へ送られて長い共振長で共振し、第1の周波数よりも高周波な第2の周波数の高周波電力が供給されたときには、高周波電流が容量結合部を経由して第2の放射導体板へ送られて短い共振長で共振するように設定することができる。また、第1の放射導体板のメアンダラインに沿って高周波電流が流れれば経路長を稼げるので、第2の放射導体板をさほど大きくしなくても低めの周波数に共振させることができ、アンテナの小型化が図りやすくなる。また、第1の放射導体板をある程度太い帯状のメアンダ形状としておけば、低めの周波数であっても十分広い共振周波数帯域が確保できる。
【0010】
上記の構成において、第1および第2の放射導体板と接続導体板とを一枚板の金属板で形成すると、煩雑な接続作業や連結作業を行うことなくアンテナ本体を簡単に製造できるので、コスト面で有利である。
【0011】
また、上記の構成において、第2の放射導体板が切欠きを包囲するように基端から先端へと帯状に延びる金属平板からなり、該基端が第1の放射導体板の上端に連続しているように構成すると、供給される高周波電力の周波数に応じて、第2の放射導体板の共振する領域を異ならせることができる。つまり、第2の放射導体板をかかる形状にしておくことにより、相対的に低い周波数のときには第2の放射導体板の全体を共振させ、相対的に高い周波数のときには第2の放射導体板の一部だけを共振させることができる。このように、高低2種類の共振周波数に応じて、第1の放射導体板だけでなく第2の放射導体板でも高周波電流の経路が大きく異なるように設定してあれば、設計自由度が広がるため所望の周波数の電波に対応させやすくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図1は本発明の実施形態例に係るデュアルバンドアンテナの斜視図、図2は該デュアルバンドアンテナの側面図、図3は該デュアルバンドアンテナの平面図である。
【0013】
これらの図に示すデュアルバンドアンテナ10は、支持基板20上に設置された銅板等の金属導体板からなり、起立するメアンダ形状の第1の放射導体板11と、第1の放射導体板11の上端に接続されて水平に配置された第2の放射導体板12と、第2の放射導体板12から下向きに延設された接続導体板13とを備えている。支持基板20上のほぼ全面には銅箔等の導体層からなる接地導体21が設けられており、接続導体板13の下端部は接地導体21にはんだ付けされている。
【0014】
図2に示すように、第1の放射導体板11には複数のスリット11aによってメアンダラインが形成されており、これらのスリット11aは容量結合部となっている。第1の放射導体板11は接地導体21とは非接触な領域に垂直に立設されており、同軸ケーブル等の図示せぬ給電線が第1の放射導体板11の下端部に接続されている。また、第1の放射導体板11の上端は第2の放射導体板12の一辺端に電気的かつ機械的に接続されている。
【0015】
図3に示すように、第2の放射導体板12は切欠き14を包囲するように基端12aから先端12bへと帯状に延びており、この基端12aが第1の放射導体板11の上端と接続されている。接続導体板13は第2の放射導体板12の延出部分を直角に折り曲げて形成したものであり、この接続導体板13を介して第2の放射導体板12は接地導体21と短絡されている。なお、接続導体板13はインピーダンスの不整合を回避できる最適位置を選んで形成されている。
【0016】
このように構成されたデュアルバンドアンテナ10では、第1の放射導体板11の下端部に供給される高周波電力が所定周波数以下であれば、該放射導体板11のメアンダラインに沿って高周波電流が流れるが、周波数が高まるにつれてメアンダラインのインダクティブなリアクタンスが増大するため、所定周波数を越えると容量結合部(スリット11a)を経由して流れる高周波電流が支配的になる。したがって、相対的に低い第1の周波数fの高周波電力が供給されたときに、第1の放射導体板11のメアンダライン経由で高周波電流を第2の放射導体板12へ送って長い共振長で共振させ、相対的に高い第2の周波数fの高周波電力が供給されたときには、第1の放射導体板11の容量結合部(スリット11a)経由で高周波電流を第2の放射導体板12へ送って短い共振長で共振させることができる。
【0017】
また、本実施形態例においては、基端12aと先端12bとが近接する帯状に形成されている第2の放射導体板12を流れる高周波電流の経路が、第1の周波数fに共振する場合と第2の周波数fに共振する場合とで大きく異なる。つまり、低めの周波数fの高周波電流は切欠き14を包囲する帯状部分に沿って流れやすいため、周波数fで励振されると第2の放射導体板12の全体が共振するが、高めの周波数fの高周波電流は基端12aと先端12b間の空間を容量結合部とする短い経路で流れやすいため、周波数fで励振されると第2の放射導体板12の一部だけが共振する。このように、高低2種類の共振周波数に応じて、第1の放射導体板11だけでなく第2の放射導体板12でも高周波電流の経路が大きく異なるように設定してあれば、設計自由度が広がるため所望の周波数の電波に対応させやすくなる。
【0018】
なお、このデュアルバンドアンテナ10では、第1の放射導体板11のメアンダラインに沿って高周波電流が流れれば経路長を稼げるので、第2の放射導体板12をさほど大きくしなくても低めの周波数fに共振させることができ、アンテナ全体の小型化が図りやすい。また、このデュアルバンドアンテナ10の第1の放射導体板11は、複数のスリット11aによってメアンダラインが形成されていることから、やや太い帯状のメアンダ形状となっているので、低めの周波数fであっても十分広い共振周波数帯域を確保できる。
【0019】
図4は本発明の他の実施形態例に係るデュアルバンドアンテナの斜視図であり、図1に対応する部分には同一符号を付してある。
【0020】
図4に示すデュアルバンドアンテナ15は、一枚板の金属導体板をプレス加工して第1および第2の放射導体板11,12と接続導体板13とが形成できるように設計されている。具体的には、第2の放射導体板12が略U字形状にしてあるので、金属平板からメアンダ形状部と略U字形状部を一括してプレス抜きでき、両者を直角に折り曲げることによって第1の放射導体板11と第2の放射導体板12とが形成されている。また、接続導体板13は前記実施形態例と同様に、第2の放射導体板12の延出部分を直角に折り曲げて形成されている。このように各導体板11,12,13が一枚板の金属板からなるデュアルバンドアンテナ15においては、煩雑な接続作業や連結作業を行うことなくアンテナ本体を簡単に製造できるので、大幅なコストダウンが期待できる。
【0021】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0022】
接地導体に対して垂直に起立する第1の放射導体板が、容量結合部を有するメアンダ形状の金属平板からなるため、相対的に低い周波数の高周波電力が供給されたときには、高周波電流が第1の放射導体板のメアンダライン経由で第2の放射導体板へ送られて長い共振長で共振し、相対的に高い第2の周波数の高周波電力が供給されたときには、高周波電流が容量結合部を経由して第2の放射導体板へ送られて短い共振長で共振するように設定することができる。また、第1の放射導体板のメアンダラインに沿って高周波電流が流れれば経路長を稼げるので、第2の放射導体板をさほど大きくしなくても低めの周波数に共振させることができる。また、第1の放射導体板をある程度太い帯状のメアンダ形状としておけば、低めの周波数であっても十分広い共振周波数帯域が確保できる。したがって、高低2種類の広帯域な周波数に共振させることができて小型化が図りやすいデュアルバンドアンテナが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例に係るデュアルバンドアンテナの斜視図である。
【図2】図1に示すデュアルバンドアンテナの側面図である。
【図3】図1に示すデュアルバンドアンテナの平面図である。
【図4】本発明の他の実施形態例に係るデュアルバンドアンテナの斜視図である。
【図5】従来例に係るデュアルバンドアンテナの説明図である。
【符号の説明】
10,15 デュアルバンドアンテナ
11 第1の放射導体板
11a 容量結合部(スリット)
12 第2の放射導体板
12a 基端
12b 先端
13 接続導体板
14 切欠き
20 支持基板
21 接地導体

Claims (3)

  1. 接地導体を有する支持基板と、容量結合部を有するメアンダ形状の金属平板からなり前記接地導体に対して垂直に起立する第1の放射導体板と、該第1の放射導体板の上端に連続する金属平板からなり前記接地導体に対して平行に配置された第2の放射導体板と、該第2の放射導体板を前記接地導体に短絡せしめる接続導体板とを備え、前記第1の放射導体板の下端部に高周波電力を供給する構成としたことを特徴とするデュアルバンドアンテナ。
  2. 請求項1の記載において、前記第1および第2の放射導体板と前記接続導体板とが一枚板の金属板からなることを特徴とするデュアルバンドアンテナ。
  3. 請求項1または2の記載において、前記第2の放射導体板が切欠きを包囲するように基端から先端へと帯状に延びる金属平板からなり、該基端が前記第1の放射導体板の上端に連続していることを特徴とするデュアルバンドアンテナ。
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