JPH04172001A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、アンテナ装置に係わり、主と゛してＶＩＩ
Ｆ帯、ＵＨＦ帯、およびマイクロ波帯で用いられる板状
構造のアンテナ装置への給電のための構成に関するもの
である。

［従来の技術］ 第７図１よ゛、例えば、春木宏志、他、　“携帯無線機
用逆Ｆ形アンテナ”、昭和５７年度電子通信学会総合全
国大会、Ｎｏ、６１３に示された従来のこの種のアンテ
ナ装置を示す概略構成図であり、図において、（１）は
放射導体を形成する略長方形の板状導体、（２）は無線
機筐体の金属板からなる地導体、（３）は板状導体（１
）の一端を地導体（２）に接続する接地用導体、（４）
はアンテナへの給電線である同軸線路、（５）は同軸線
路（４）の内導体、（６）は同軸線路（４）の外導体、
（７）は板状導体（１）と地導体（２）と接地用導体（
３）とを備えた逆Ｆアンテナである。

ここで、板状導体（１）は、地導体（２）のうちの板状
導体（１）に対向する面と一定間隔をあけて略平行に配
置されており、長手方向の一端が接地用導体（３）によ
り地導体（２）に接続され短絡されている。同軸線路（
４）の内導体（５）は、板状導体（１）の地導体（２）
と対向する面の、接地用導体（３）寄りの位置に半田付
は等により直接接続されている。また、同軸線路（４）
の外導体（６）は地導体（２）に接続されている。

次に、動作について説明する。

逆Ｆアンテナ（７）は、板状導体（１）と地導体（２）
とで平行平板線路を構成しており、かつ、板状導体（１
）の長手方向の一端が短絡端、他端が開放端であるため
、板状導体（１）の長さに応じた特定の周波数ｆ。にお
いて、一端短絡、他端開放の共振器として動作する。こ
のため、同軸線路（４）から内導体（５）を介して、逆
Ｆアンテナ（７）に給電された周波数ｆ。の電波は、逆
Ｆアンテナ（７）で共振し空間に放射される。このとき
、同軸線路（４）と逆Ｆアンテナ（７）とのインピーダ
ンス整合は内導体（５）と板状導体（１）との接続位置
により調整される。このように、第７図に示した逆Ｆア
ンテナは、アンテナ装置としての機能を有する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のこの種のアンテナ装置は以上のように構成されて
いるので、内導体（５）を板状導体（１）に接続するた
めに、板状導体（１）の地導体（２）と対向する面に半
田付けを行うか、あるいは、板状導体（１）に貫通孔を
もうけて半田付けを行う必要があり、製作が面倒である
という問題点があった。また、逆Ｆアンテナ（７）の入
力インピーダンスと同軸線路（４）の特性インピーダン
スとのインピーダンス整合は内導体（５）と板状導体（
１）との接続位置により調整され、内導体（５）と板状
導体（１）との接続位置が一義的に決定されるので配置
に制約があり、同軸線路（４）の配線が困難になるとい
う問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、給電の容易なアンテナ装置を得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るアンテナ装置においては、アンテナの放
射導体を形成する第１の導体板と、上記第１の導体板と
略平行に配置され、アンテナの地導体を形成する第２の
導体板と、上記第１の導体板をその一端において上記第
２の導体板と接続する導体と、給電線路と、上記第１の
導体板と第２の導体板との間に配置され、上記給電線路
に接続され、上記第１の導体板との間に電界あるいは磁
界結合を生じさせる給電用の第３の導体板とを備えたも
のである。

［作用］ 上記のように構成されたアンテナ装置においては、アン
テナの放射導体を形成する第１の導体板と地導体を形成
する第２の導体板との間の上記第１の導体板との間に電
界あるいは磁界結合を生じさせる位置に、給電線路に接
続された第３の導体板を挿入したので、第１の導体板と
の間に電界あるいは磁界結合を生じ、第３の導体板から
アンテナに非接触給電される。また、第１の導体板と第
３の導体板との間隔あるいは第３の導体板の寸法を変化
させることにより結合量を調整でき、給電線路とアンテ
ナとのインピーダンス整合が得られるので、第１の導体
板と給電線路との配置の制約を緩和する。

［実施例コ 第１図はこの発明のアンテナ装置の一実施例の主要部構
成を示す斜視図である。図において、（１）〜（７）は
第７図に示した従来例と同一あるいは相当のものであり
、（８）は誘電体基板、（９）は第３の導体板であって
、誘電体基板（８）の面上に設けられ、板状導体（１）
と地導体（２）との間に板状導体（１）と対向させて配
置されたストリップ導体である。なお、この実施例では
地導体（２）と誘電体基板（８）とストリップ導体（９
）によりマイクロストリップ線路（１０）が構成されて
いる。ここで、ストリップ導体（９）は板状導体（１）
が開放となる側の一端に同軸線路（４）の内導体（５）
が接続され、他端は開放端となっている。

次に動作について説明する。

上記のように構成されたアンテナ装置では、従来例と同
様、逆Ｆアンテナ（７）は、板状導体（１）の長手方向
の長さに応じた特定の周波数ｆ０において、一端短絡、
他端開放の共振器として働く。第２図は上記アンテナ装
置における給電について説明するための第１図のＡ−Ａ
における断面図であり、図において、（１）〜（１０）
は第１図と同一のものである。同軸線路（４）からマイ
クロストリップ線路（１０）に周波数ｆ。の電波が伝搬
すると、板状導体（１）とストリップ導体（９）の間に
は第２図に矢印で示すような電界が生じ、マイクロスト
リップ線路（１０）と逆Ｆアンテナ（７）とは主に電界
結合する。従って、同軸線路（４）からの周波数ｆ。の
電波は、上記電界結合により逆Ｆアンテナ（７）に無接
触給電される。給電された周波数ｆ。の電波は逆Ｆアン
テナ（７）で共振し空間に放射される。ここで、同軸線
路（４）と逆Ｆアンテナ（７）とのインピーダンス整合
はストリップ導体（９）の板状導体（１）に対する位置
および寸法、あるいは板状導体（１）とストリップ導体
（５）との間隔を変化させることにより調整される。こ
のように、第１図に示した逆Ｆアンテナ（７）は、アン
テナ装置としての機能を有する。なお、上記第１図の実
施例では、板状導体（１）とストリップ導体（９）は開
放端が互いに逆向きであり、板状導体（１）とストリッ
プ導体（９）との対向する面の電流の方向が逆方向とな
るため、電位差が大きくなり電界による密結合が得やす
い。また、マイクロストリップ線路（１０）の位置を変
化させた場合でも、ストリップ導体（９）の寸法、ある
いは板状導体（１）とストリップ導体（９）との間隔を
変化させることによりインピーダンス整合が容易にとれ
る。

第３図はこの発明のアンテナ装置の他の実施例の主要部
構成を示す斜視図である。図において、（１）〜（１０
）は第１図に示した実施例と同一あるいは相当のもので
ある。ここで、ストリップ導体（９）は板状導体（１）
が開放となる側の一端が開放端となっており、他端に同
軸線路（４）の内導体（５）が接続されている場合を示
す。

次に動作について説明する。

なお、上記実施例の基本動作は第１図に示した実施例と
同様であり、同軸線路（４）からマイクロストリップ線
路（１０）に周波数ｆ。の電波が伝搬すると、板状導体
（１）とストリップ導体（９）の間には第２図に矢印で
示すような電界が生じ、マイクロストリップ線路（１０
）と逆Ｆアンテナ（７）とは主に電界結合する。従って
、同軸線路（４）からの周波数ｆ。の電波は、上記電界
結合により逆Ｆアンテナ（７）に無接触給電される。給
電された周波数ｆ。の電波は逆Ｆアンテナ（７）で共振
し空間に放射される。上記実施例では、板状導体（１）
とストリップ導体（９）は開放端が同一方向であり、板
状導体（１）とストリップ導体（９）との対向する面の
電流の方向が同一方向となるため、電位差が小さくなり
電界による粗結合が得やすい。この場合には、電流の方
向が同一方向となるので、磁界結合が強くなる。

第４図はこの発明のアンテナ装置のさらに他の実施例の
主要部構成を示す斜視図である。図において、（１）〜
（１０）は第１図に示した実施例と同一あるいは相当の
ものであり、（１１）は導体ブロックである。導体ブロ
ック（１１）は板状導体（１）と地導体（２）との間に
挿入して一面を地導体（２）に接触させ、さらに導体ブ
ロック（１１）の他方の面上に誘電体基板（８）を設け
、この面上にストリップ導体（９）を形成して板状導体
（１）に対向させたものである。この実施例では、導体
ブロック（１１）の厚みを適当にすることにより、板状
導体（１）と導体ブロック（１１）との間隔を板状導体
（１）と地導体（２）との間隔に比べて狭くすることが
でき、板状導体（１）と導体ブロック（１１）の間に静
電容量を生じるので、この静電容量による共振周波数の
調整ができ、板状導体（１）を小形にできる効果がある
。

また、導体ブロック（１１）の面積により静電容量を変
化させることができる。

なお、上記実施例についても上記第１図および第３図に
示した給電が適用でき、同様に動作させることにより同
様の効果かえられる。

第５図はこの発明のアンテナ装置のさらに他の実施例の
主要部構成を示す斜視図である。図において、（１）〜
（１０）は第１図に示した実施例と同一あるいは相当の
ものであり、（１２）はフィルタ、（１３）はフィルタ
（１２）の入力端子、（１４）はフィルタ（１２）の出
力端子、（１５）は出力端子（１４）とストリップ導体
（９）とを接続する接続導体である。この実施例では、
上記第４図に示した実施例における導体ブロック（１１
）の代わりにフィルタ（１２）を用いたものである。

フィルタ（１２）は外形が略直方体で、一部分を除きほ
ぼ全周を導体により覆われたものであり、入力端子（１
２）は同軸線路（４）の内導体（５）に、出力端子（１
４）は接続導体（１５）によりストリップ導体（９）に
それぞれ接続されている。

なお、フィルタ（１２）は外形が略直方体の例を示した
が、これは取り扱いやすい為であり、この形状に限定す
るものではない。この実施例においては、上記第４図に
示した実施例と同様に板状導体（１）とフィルタ（１２
）の間に静電容量を生じるので、この静電容量による共
振周波数の調整ができ、板状導体（１）を小形にできる
効果がある。また、フィルタ（１２）を板状導体（１）
と地導体（２）との間に挿入して設けており、アンテナ
装置を小形化できる。

なお、上記実施例についても上記第１図および第３図に
示した給電が適用でき、同様に動作させることにより同
様の効果がえられる。

第６図はこの発明のアンテナ装置のさらに他の実施例の
主要部構成を示す斜視図である。図において、（１）〜
（１０）は第１図に示した実施例と同一あるいは相当の
ものであり、（１６）は板状導体（１）とストリップ導
体（９）の間に挿入された、誘電体より成るスペーサで
ある。この実施例では、スペーサ（１６）により板状導
体（１）とストリップ導体（９）の間隔を精度よく設定
でき、板状導体（１）を安定に支持できる。さらに、用
いる誘電体の誘電率を変えることにより、給電における
結合量を調整できる。

なお、上記実施例についても上記第１図および第３図に
示した給電が適用でき、同様に動作させることにより同
様の効果がえられる。

以上の実施例においては、第１の導体板として略長方形
の板状導体（１）、第３の導体板としてストリップ導体
（９）の場合を例として示したが、これらの形状に限る
ものではない。

また、以上の実施例の図面では、ストリップ導体（９）
の長手方向と板状導体（１）の長手方向とが一致してい
る場合を例として示したが、板状導体（１）に対するス
トリップ導体（９）の配置関係はこれ以外でも良く、電
界結合と磁界結合の寄与のしかたが変化すると考えられ
る。ただし、板状導体（１）の開放端側で給電するほう
が効率良い給電ができると考えられる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、アンテナの放射導体を
形成する第１の導体板とアンテナの地導体を形成する第
２の導体板との間に、給電線路に接続され、上記第１の
導体板との間に電界あるいは磁界結合を生じさせる給電
用の第３の導体板を配置したので、上記給電線路からア
ンテナに電界あるいは磁界結合により非接触給電でき、
上記第１の導体板と上記第３の導体板との間隔あるいは
上記第３の導体板の寸法を変化させて結合量を調整する
こにより、上記給電線路と上記アンテナとのインピーダ
ンス整合が得られるので、上馳第１の導体板と給電線路
との配置の制約が緩和され、給電の容易なアンテナ装置
が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のアンテナ装置の一実施例の主要部構
成を示す斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａにおける断面
図、第３図はこの発明のアンテナ装置の他の実施例の主
要部構成を示す斜視図、第４図はこの発明のアンテナ装
置のさらに他の実施例の主要部構成を示す斜視図、第５
図はこの発明のアンテナ装置のさらに他の実施例の主要
部構成を示す斜視図、第６図はこの発明のアンテナ装置
のさらに他の実施例の主要部構成を示す斜視図、第７図
は従来のアンテナ装置を示す概略構成図である。 図において、（１）は板状導体、（２）は地導体、（３
）は接地用導体、（４）は同軸線路、（５）は内導体、
（６）は外導体、（７）は逆Ｆアンテナ、（８）は誘電
体基板、（９）はストリツブ導体、（１０）はマイクロ
ストリップ線路、（１１）は導体ブロック、（１２）は
フィルタ、（１３）は入力端子、（１４）は出力端子、
（１５）は接続導体、（１６）はスペーサである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アンテナの放射導体を形成する第１の導体板と、上記
   第１の導体板と略平行に配置され、アンテナの地導体を
   形成する第２の導体板と、上記第１の導体板をその一端
   において上記第２の導体板と接続する導体と、給電線路
   と、上記第１の導体板と第２の導体板との間に配置され
   、上記給電線路に接続され、上記第１の導体板との間に
   電界あるいは磁界結合を生じさせる給電用の第３の導体
   板とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。