JPH08250917A - 無線機用アンテナ - Google Patents
無線機用アンテナInfo
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- JPH08250917A JPH08250917A JP7077158A JP7715895A JPH08250917A JP H08250917 A JPH08250917 A JP H08250917A JP 7077158 A JP7077158 A JP 7077158A JP 7715895 A JP7715895 A JP 7715895A JP H08250917 A JPH08250917 A JP H08250917A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】軽く且つ堅固で深い切り込みによっても弱くな
らず、製造工程後に簡単に共振周波数を調整可能な無線
機用板状逆Fアンテナを提供すること。 【構成】放射素子を装着したプリント基盤2と、携帯無
線機の回路基板1上のアースとの間にプリント基盤2を
所定の間隔をおき且つ平行に設定するスペーサ8と、放
射素子に給電する給電点3と、アースと放射素子間を接
続するショートスタブ4とからなる無線機用アンテナで
あって、放射素子は銅箔パターン15からなり、無線機
用アンテナの共振周波数を製造前後にわたり調整可能な
スリットパターン9、10を保持することを特徴とす
る。
らず、製造工程後に簡単に共振周波数を調整可能な無線
機用板状逆Fアンテナを提供すること。 【構成】放射素子を装着したプリント基盤2と、携帯無
線機の回路基板1上のアースとの間にプリント基盤2を
所定の間隔をおき且つ平行に設定するスペーサ8と、放
射素子に給電する給電点3と、アースと放射素子間を接
続するショートスタブ4とからなる無線機用アンテナで
あって、放射素子は銅箔パターン15からなり、無線機
用アンテナの共振周波数を製造前後にわたり調整可能な
スリットパターン9、10を保持することを特徴とす
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話機,移動無線
機等に使用する無線機用アンテナに関し、特に、無線機
等に内蔵するタイプの板状逆Fアンテナに関する。
機等に使用する無線機用アンテナに関し、特に、無線機
等に内蔵するタイプの板状逆Fアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、無線機等に内蔵するタイプの逆F
アンテナとしては図7に示すようなものがあった。図7
は、従来例として、金属基板を用いた場合の逆Fアンテ
ナを示す斜視図である。図7において、1は無線機等の
地板あるいは回路基板、6は逆Fアンテナの放射素子と
して作用する金属板、3は逆Fアンテナに給電する給電
点、4は金属板6と回路基板1のアースパターンとを接
続するショートスタブ、7は逆Fアンテナの共振周波数
の調整用あるいは装置の小型化を図るための切り込み、
18は金属板6を回路基板1上に保持し金属板6と回路
基板1との間のギャップを規定する非金属のスペーサで
ある。ここで、金属板6と給電点3とショートスタブ4
とスペーサ18とにより逆Fアンテナを構成する。
アンテナとしては図7に示すようなものがあった。図7
は、従来例として、金属基板を用いた場合の逆Fアンテ
ナを示す斜視図である。図7において、1は無線機等の
地板あるいは回路基板、6は逆Fアンテナの放射素子と
して作用する金属板、3は逆Fアンテナに給電する給電
点、4は金属板6と回路基板1のアースパターンとを接
続するショートスタブ、7は逆Fアンテナの共振周波数
の調整用あるいは装置の小型化を図るための切り込み、
18は金属板6を回路基板1上に保持し金属板6と回路
基板1との間のギャップを規定する非金属のスペーサで
ある。ここで、金属板6と給電点3とショートスタブ4
とスペーサ18とにより逆Fアンテナを構成する。
【0003】このように限られた専有面積の中で板状逆
Fアンテナを構成する場合、その共振周波数は金属板6
の辺の周囲の長さがλ/2に相当するため、通常、長さ
がそのままでは、高い周波数に共振することになる。そ
して、共振周波数は放射素子としての金属板6の辺の周
囲の長さを長くする程低くなる。そこで、金属板6の周
囲長を使用する周波数に対応する長さとするため、金属
板6に切り込み7を入れるようにした。このように、金
属板6の切り込み7の深さを深くすることにより、金属
板6の周囲長を見かけ上長くして逆Fアンテナの共振周
波数を下げるよう調節することができる。
Fアンテナを構成する場合、その共振周波数は金属板6
の辺の周囲の長さがλ/2に相当するため、通常、長さ
がそのままでは、高い周波数に共振することになる。そ
して、共振周波数は放射素子としての金属板6の辺の周
囲の長さを長くする程低くなる。そこで、金属板6の周
囲長を使用する周波数に対応する長さとするため、金属
板6に切り込み7を入れるようにした。このように、金
属板6の切り込み7の深さを深くすることにより、金属
板6の周囲長を見かけ上長くして逆Fアンテナの共振周
波数を下げるよう調節することができる。
【0004】すなわち、携帯電話機に内蔵するような面
積の小さい逆Fアンテナを使用する場合は限られた面積
内で所望の低い共振周波数を得なければならず、そのた
めには深い切り込み7が必要となる。具体的な例とし
て、800MHz 帶の携帯電話機の内蔵アンテナとして使
用する30mm×25mmの面積の中で所望の共振周波数を
得ようとした場合には、20mm以上の切り込みが必要で
ある。
積の小さい逆Fアンテナを使用する場合は限られた面積
内で所望の低い共振周波数を得なければならず、そのた
めには深い切り込み7が必要となる。具体的な例とし
て、800MHz 帶の携帯電話機の内蔵アンテナとして使
用する30mm×25mmの面積の中で所望の共振周波数を
得ようとした場合には、20mm以上の切り込みが必要で
ある。
【0005】他の従来例として、上記の従来例における
金属板6及びスペーサ18の代わりに両面プリント基盤
(図に示していない)を使用したものがある。その両面
プリント基盤の上面には放射素子がプリントされてお
り、裏面には接地面がプリントまたは装着されている。
従って、この場合には、スペーサ18のようなものを使
用する必要はないが、高周波誘電特性の優れた厚い両面
プリント基盤を使用しなければならない。
金属板6及びスペーサ18の代わりに両面プリント基盤
(図に示していない)を使用したものがある。その両面
プリント基盤の上面には放射素子がプリントされてお
り、裏面には接地面がプリントまたは装着されている。
従って、この場合には、スペーサ18のようなものを使
用する必要はないが、高周波誘電特性の優れた厚い両面
プリント基盤を使用しなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明したような従来の逆Fアンテナでも基本的には有効に
機能するのであるが、先の従来例による逆Fアンテナに
おいては、製造工程において、一旦切り込み7を作成す
るとその深さを簡単に変えることができないため、製造
工程における逆Fアンテナの周波数の微調整は困難であ
るという問題があった。
明したような従来の逆Fアンテナでも基本的には有効に
機能するのであるが、先の従来例による逆Fアンテナに
おいては、製造工程において、一旦切り込み7を作成す
るとその深さを簡単に変えることができないため、製造
工程における逆Fアンテナの周波数の微調整は困難であ
るという問題があった。
【0007】その上、切り込み7を深くすると強度が弱
くなるため、金属板6を保持するための大がかりなスペ
ーサ18が要求されると共に、衝撃を受けたときに変形
しないようにするため、やや厚めの金属板6が必要とな
り、全体的に重くなるという問題があった。
くなるため、金属板6を保持するための大がかりなスペ
ーサ18が要求されると共に、衝撃を受けたときに変形
しないようにするため、やや厚めの金属板6が必要とな
り、全体的に重くなるという問題があった。
【0008】また、上記第2の従来例による逆Fアンテ
ナにおいては、両面プリント基盤の上面には放射素子が
プリントされ、裏面には接地面がプリントまたは装着さ
れるようにしているが、それら両面間の距離、すなわ
ち、両面プリント基盤の厚さは板状逆Fアンテナの共振
周波数帯域幅を決めるための要素であり、相当厚くしな
ければならず、重くなるという問題があった。また、両
面プリント基盤は高周波誘電特性の優れた材料を使用し
なければならず、材料の選択及び製造コストの面にも問
題があった。
ナにおいては、両面プリント基盤の上面には放射素子が
プリントされ、裏面には接地面がプリントまたは装着さ
れるようにしているが、それら両面間の距離、すなわ
ち、両面プリント基盤の厚さは板状逆Fアンテナの共振
周波数帯域幅を決めるための要素であり、相当厚くしな
ければならず、重くなるという問題があった。また、両
面プリント基盤は高周波誘電特性の優れた材料を使用し
なければならず、材料の選択及び製造コストの面にも問
題があった。
【0009】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
ので、製造工程において及び製造工程後において、簡単
に共振周波数を調整することができる無線機用板状逆F
アンテナを提供することを目的とする。さらに、本発明
は、上記の問題に鑑みてなされたもので、材料の選択が
自由で、軽いにも係わらず、構造が堅固であり、深い切
り込みによっても強度が左右されない無線機用板状逆F
アンテナを提供することを目的とする。
ので、製造工程において及び製造工程後において、簡単
に共振周波数を調整することができる無線機用板状逆F
アンテナを提供することを目的とする。さらに、本発明
は、上記の問題に鑑みてなされたもので、材料の選択が
自由で、軽いにも係わらず、構造が堅固であり、深い切
り込みによっても強度が左右されない無線機用板状逆F
アンテナ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】本発明による無線機用ア
ンテナは、上記の目的を達成するため、放射素子を装着
したプリント基盤と、携帯無線機の回路基板上のアース
との間に該プリント基盤を所定の間隔をおき且つ平行に
設定するスペーサと、放射素子に給電する給電点と、ア
ースと放射素子間を接続するショートスタブとからなる
無線機用アンテナであって、放射素子は銅箔パターンか
らなり無線機用アンテナの共振周波数を製造前後にわた
り調整するスリットパターンを保持することを特徴とす
るものである。
ンテナは、上記の目的を達成するため、放射素子を装着
したプリント基盤と、携帯無線機の回路基板上のアース
との間に該プリント基盤を所定の間隔をおき且つ平行に
設定するスペーサと、放射素子に給電する給電点と、ア
ースと放射素子間を接続するショートスタブとからなる
無線機用アンテナであって、放射素子は銅箔パターンか
らなり無線機用アンテナの共振周波数を製造前後にわた
り調整するスリットパターンを保持することを特徴とす
るものである。
【0011】また、本発明による無線機用アンテナは、
上記の目的を達成するため、スリットパターンが銅箔パ
ターンの周囲の一辺から内部に向けその製造において共
振周波数を下げるために切り込まれたスリットパターン
と、該スリットパターンの延長上に所定の間隔を置いて
窓形状に設けられ製造後に共振周波数を下げる調整用ス
リットパターンと、銅箔パターンの周囲に少なくとも2
個以上設けられた切り込みからなる製造後に共振周波数
を上げる調整用スリットパターンとからなり、調整用ス
リットパターンはその間を切断することにより所定の量
共振周波数を下げまたは上げることを特徴とするもので
ある。
上記の目的を達成するため、スリットパターンが銅箔パ
ターンの周囲の一辺から内部に向けその製造において共
振周波数を下げるために切り込まれたスリットパターン
と、該スリットパターンの延長上に所定の間隔を置いて
窓形状に設けられ製造後に共振周波数を下げる調整用ス
リットパターンと、銅箔パターンの周囲に少なくとも2
個以上設けられた切り込みからなる製造後に共振周波数
を上げる調整用スリットパターンとからなり、調整用ス
リットパターンはその間を切断することにより所定の量
共振周波数を下げまたは上げることを特徴とするもので
ある。
【0012】また、本発明による無線機用アンテナは、
上記の目的を達成するため、プリント基盤が高周波特性
を不問とし、堅固且つ低コストの紙フェノール基板の如
き材料からなることを特徴とするものである。
上記の目的を達成するため、プリント基盤が高周波特性
を不問とし、堅固且つ低コストの紙フェノール基板の如
き材料からなることを特徴とするものである。
【0013】また、本発明による無線機用アンテナは、
上記の目的を達成するため、スペーサが部分的に配置さ
れる小型のスペーサとしたことを特徴とするものであ
る。また、本発明による無線機用アンテナは、上記の目
的を達成するため、給電点及びショートスタブが抜き差
し可能なピンとコネクタとからなることを特徴とするも
のである。
上記の目的を達成するため、スペーサが部分的に配置さ
れる小型のスペーサとしたことを特徴とするものであ
る。また、本発明による無線機用アンテナは、上記の目
的を達成するため、給電点及びショートスタブが抜き差
し可能なピンとコネクタとからなることを特徴とするも
のである。
【0014】
【作用】本発明による無線機用アンテナは、以上説明し
たように構成し、特に、薄くて軽く堅固なプリント基盤
の片面に放射素子として薄い銅箔パターンを装着した逆
Fアンテナを採用し、銅箔パターンに設けたスリットパ
ターンを製造工程終了後に簡単に変更しうるように構成
したことにより、従来例のように厚くて重いスペーサと
かプリント基盤を使用することなく、軽くて丈夫であり
且つスリットパターンを長くしても強度を損なわずに、
組み立て後に周波数の調整を行うようにすることができ
る。
たように構成し、特に、薄くて軽く堅固なプリント基盤
の片面に放射素子として薄い銅箔パターンを装着した逆
Fアンテナを採用し、銅箔パターンに設けたスリットパ
ターンを製造工程終了後に簡単に変更しうるように構成
したことにより、従来例のように厚くて重いスペーサと
かプリント基盤を使用することなく、軽くて丈夫であり
且つスリットパターンを長くしても強度を損なわずに、
組み立て後に周波数の調整を行うようにすることができ
る。
【0015】また、本発明による無線機用アンテナは、
以上説明したように構成し、特に、銅箔パターンのスリ
ットパターンの延長上に調整用スリットパターンを設
け、製造工程終了後に調整用スリットパターンの間を切
断することにより所望の周波数を得るようにすることが
できるようにしたので、製造工程終了後に共振周波数を
簡単且つ迅速に調整して低くしまたは高くすることを可
能にした。
以上説明したように構成し、特に、銅箔パターンのスリ
ットパターンの延長上に調整用スリットパターンを設
け、製造工程終了後に調整用スリットパターンの間を切
断することにより所望の周波数を得るようにすることが
できるようにしたので、製造工程終了後に共振周波数を
簡単且つ迅速に調整して低くしまたは高くすることを可
能にした。
【0016】また、本発明による無線機用アンテナは、
以上説明したように構成し、特に、高周波特性を不問と
し、堅固且つ低コストの紙フェノール基板の如き材料か
らなるプリント基盤を使用しているので、従来例のよう
にプリント基盤保持のために丈夫なスペーサを使用する
必要はなく、スペーサを小さくすることができるので、
逆Fアンテナを軽量化することができる。
以上説明したように構成し、特に、高周波特性を不問と
し、堅固且つ低コストの紙フェノール基板の如き材料か
らなるプリント基盤を使用しているので、従来例のよう
にプリント基盤保持のために丈夫なスペーサを使用する
必要はなく、スペーサを小さくすることができるので、
逆Fアンテナを軽量化することができる。
【0017】
【実施例】以下、添付図面、図1乃至図6に基づき、本
発明の一実施例を詳細に説明する。図1は本発明の一実
施例における回路基板上に構成した携帯無線機用逆Fア
ンテナを示す図であり、(a)はその斜視図、(b)は
共振周波数を下げる調整用スリットパターンを示す平面
図、(c)は共振周波数を高める調整用スリットパター
ンを示す平面図、図2は図1に示す逆Fアンテナを具体
的に携帯無線機(移動電話機)に装着した状態を示すそ
の斜視図、図3は本実施例による携帯無線機用逆Fアン
テナの周波数特性の実測データを示す図であり、(a)
は電圧定在波比/周波数特性図、(b)はインピーダン
ス/周波数特性図(スミスチャート)である。
発明の一実施例を詳細に説明する。図1は本発明の一実
施例における回路基板上に構成した携帯無線機用逆Fア
ンテナを示す図であり、(a)はその斜視図、(b)は
共振周波数を下げる調整用スリットパターンを示す平面
図、(c)は共振周波数を高める調整用スリットパター
ンを示す平面図、図2は図1に示す逆Fアンテナを具体
的に携帯無線機(移動電話機)に装着した状態を示すそ
の斜視図、図3は本実施例による携帯無線機用逆Fアン
テナの周波数特性の実測データを示す図であり、(a)
は電圧定在波比/周波数特性図、(b)はインピーダン
ス/周波数特性図(スミスチャート)である。
【0018】また、図4は本実施例による携帯無線機用
逆Fアンテナの放射特性の実測データを示す図であり、
(a)は携帯無線機の方向を示す図、(b)は垂直方向
(X−Z平面でみた)に対する放射指向性を示す図、
(c)は水平方向(X−Y平面でみた)に対する放射指
向性を示す図、図5は本実施例において使用する調整し
易い調整用スリットパターンを示す図であり、(a)は
スリットパターンを縦方向に延ばす場合の図、(b)は
スリットパターンを横方向に延ばす場合の図、(c)は
スリットパターンを鉤型に延ばす場合の図、図6は本実
施例による携帯無線機用逆Fアンテナの給電方式を示す
図であり、(a)はショートスタブと給電点とを別の部
品で構成した場合の図、(b)は1つの部品で構成した
場合の図、(c)は別々のピンにより構成した場合の図
である。
逆Fアンテナの放射特性の実測データを示す図であり、
(a)は携帯無線機の方向を示す図、(b)は垂直方向
(X−Z平面でみた)に対する放射指向性を示す図、
(c)は水平方向(X−Y平面でみた)に対する放射指
向性を示す図、図5は本実施例において使用する調整し
易い調整用スリットパターンを示す図であり、(a)は
スリットパターンを縦方向に延ばす場合の図、(b)は
スリットパターンを横方向に延ばす場合の図、(c)は
スリットパターンを鉤型に延ばす場合の図、図6は本実
施例による携帯無線機用逆Fアンテナの給電方式を示す
図であり、(a)はショートスタブと給電点とを別の部
品で構成した場合の図、(b)は1つの部品で構成した
場合の図、(c)は別々のピンにより構成した場合の図
である。
【0019】まず、図1を参照して、本発明の一実施例
による逆Fアンテナについて説明する。図1において、
1は携帯無線機等の地板あるいは回路基板、2は銅箔パ
ターンを支持するプリント基盤、15はプリント基盤2
の回路基板1側と反対の面に装着されプリント基盤2の
外形より小さい面積の逆Fアンテナの放射素子として作
用する銅箔パターン、3は逆Fアンテナに給電する給電
点、4は銅箔パターン15と回路基板1のアースパター
ンとを接続するショートスタブである。
による逆Fアンテナについて説明する。図1において、
1は携帯無線機等の地板あるいは回路基板、2は銅箔パ
ターンを支持するプリント基盤、15はプリント基盤2
の回路基板1側と反対の面に装着されプリント基盤2の
外形より小さい面積の逆Fアンテナの放射素子として作
用する銅箔パターン、3は逆Fアンテナに給電する給電
点、4は銅箔パターン15と回路基板1のアースパター
ンとを接続するショートスタブである。
【0020】さらに、5は逆Fアンテナの共振周波数を
下げるよう調整するスリットパターン(前述の従来例に
おける切り込み7に相当する)、8はプリント基盤2を
回路基板1上に平行に保持し、銅箔パターン15と回路
基板1のアースパターンとの間のギャップを規定する非
金属製小型のスペーサ、9は逆Fアンテナの共振周波数
を低下させるよう調整する調整用スリットパターン、1
0は逆Fアンテナの共振周波数を高めるよう調整する調
整用スリットパターンである。
下げるよう調整するスリットパターン(前述の従来例に
おける切り込み7に相当する)、8はプリント基盤2を
回路基板1上に平行に保持し、銅箔パターン15と回路
基板1のアースパターンとの間のギャップを規定する非
金属製小型のスペーサ、9は逆Fアンテナの共振周波数
を低下させるよう調整する調整用スリットパターン、1
0は逆Fアンテナの共振周波数を高めるよう調整する調
整用スリットパターンである。
【0021】本実施例では、銅箔パターン15を有する
プリント基盤2と給電点3とショートスタブ4とスペー
サ8とにより逆Fアンテナを構成する。また、プリント
基盤2上の銅箔パターン15と回路基板1のアースパタ
ーンとは、前述のように、平行に配置しなければならな
いのであるが、回路基板1の表面上の別のところに他の
シールド(または、アースパターン)を装備し、銅箔パ
ターン15とそのシールドとが平行に配置されるよう
に、その上にプリント基盤2を構成するようにしてもよ
い。
プリント基盤2と給電点3とショートスタブ4とスペー
サ8とにより逆Fアンテナを構成する。また、プリント
基盤2上の銅箔パターン15と回路基板1のアースパタ
ーンとは、前述のように、平行に配置しなければならな
いのであるが、回路基板1の表面上の別のところに他の
シールド(または、アースパターン)を装備し、銅箔パ
ターン15とそのシールドとが平行に配置されるよう
に、その上にプリント基盤2を構成するようにしてもよ
い。
【0022】次に、同じく図1を参照して、本実施例に
よる逆Fアンテナの動作について説明する。内蔵アンテ
ナである逆Fアンテナのプリント基盤2の専有面積は携
帯無線機(移動電話機)に入る大きさから20mm×30
mmに制限されているが、板状の逆Fアンテナの共振周波
数は金属面の周囲の長さがλ/2に相当するため、その
ままでは、1.5GHz という高い周波数となってしま
う。本実施例による携帯無線機(移動電話機)で使用す
る周波数は800MHz 帯であるため、まず、銅箔パター
ン15にスリットパターン5を入れて見かけ上の周囲長
を長くすることにより逆Fアンテナの共振周波数を下げ
るようにする。
よる逆Fアンテナの動作について説明する。内蔵アンテ
ナである逆Fアンテナのプリント基盤2の専有面積は携
帯無線機(移動電話機)に入る大きさから20mm×30
mmに制限されているが、板状の逆Fアンテナの共振周波
数は金属面の周囲の長さがλ/2に相当するため、その
ままでは、1.5GHz という高い周波数となってしま
う。本実施例による携帯無線機(移動電話機)で使用す
る周波数は800MHz 帯であるため、まず、銅箔パター
ン15にスリットパターン5を入れて見かけ上の周囲長
を長くすることにより逆Fアンテナの共振周波数を下げ
るようにする。
【0023】その際、本発明の一実施例では、プリント
基盤2上の銅箔パターン15によりその金属面を形成し
ているため、銅箔パターン15にスリットを入れても逆
Fアンテナの強度が弱くなるようなことはなく、また、
銅箔パターン15を支持するプリント基盤2は堅固なも
のを使用しうるため、それを保持するスペーサ8は小さ
いものでよく、逆Fアンテナを軽量化することができ
る。
基盤2上の銅箔パターン15によりその金属面を形成し
ているため、銅箔パターン15にスリットを入れても逆
Fアンテナの強度が弱くなるようなことはなく、また、
銅箔パターン15を支持するプリント基盤2は堅固なも
のを使用しうるため、それを保持するスペーサ8は小さ
いものでよく、逆Fアンテナを軽量化することができ
る。
【0024】また、上記第2の従来例に示すような両面
基板を用いたプリント基盤アンテナでは、高周波誘電特
性の優れた厚い両面プリント基盤を使用しなければなら
ないが、本実施例によるプリント基盤2は銅箔パターン
15を安定して支持するものであれば良いという使用目
的が異なるため、薄くて高周波特性が不十分な材質の基
板を使用しても特性上劣化する心配がない。そのため、
非常に安価且つ軽量にできるという利点を有する。本実
施例では、プリント基盤2にガラスエポキシ基板を用い
たが、紙フェノール基板などの比重の低い材料を用いれ
ば、更に軽量化することも可能である。
基板を用いたプリント基盤アンテナでは、高周波誘電特
性の優れた厚い両面プリント基盤を使用しなければなら
ないが、本実施例によるプリント基盤2は銅箔パターン
15を安定して支持するものであれば良いという使用目
的が異なるため、薄くて高周波特性が不十分な材質の基
板を使用しても特性上劣化する心配がない。そのため、
非常に安価且つ軽量にできるという利点を有する。本実
施例では、プリント基盤2にガラスエポキシ基板を用い
たが、紙フェノール基板などの比重の低い材料を用いれ
ば、更に軽量化することも可能である。
【0025】次に、図1、特に、図1の(b)及び
(c)を参照して、製造工程後において共振周波数を調
整(下げるまたは上げる)するための調整用スリットパ
ターン9、10について説明する。図1の(b)に示す
調整用スリットパターン9は共振周波数を下げるための
もので、9のAは給電点付近から横手方向あるいは上方
に向けて切り込んだスリットパターン5の延長上に配置
され、さらにその先に調整用スリットパターン9のB及
びCが配置される。
(c)を参照して、製造工程後において共振周波数を調
整(下げるまたは上げる)するための調整用スリットパ
ターン9、10について説明する。図1の(b)に示す
調整用スリットパターン9は共振周波数を下げるための
もので、9のAは給電点付近から横手方向あるいは上方
に向けて切り込んだスリットパターン5の延長上に配置
され、さらにその先に調整用スリットパターン9のB及
びCが配置される。
【0026】まず、共振周波数をさげる場合、図1の
(b)の矢印で示すように、スリットパターン5と調整
用スリットパターン9のAとの間を切断する。それによ
り、見かけ上のスリットパターン5の長さ、すなわち、
銅箔パターン15の周囲長が長くなるため、共振周波数
を下げることができる。さらに、調整用スリットパター
ン9のAとBとの間、及びBとCとの間を次々に切断す
ることにより、一定量ずつ共振周波数を下げることがで
きる。
(b)の矢印で示すように、スリットパターン5と調整
用スリットパターン9のAとの間を切断する。それによ
り、見かけ上のスリットパターン5の長さ、すなわち、
銅箔パターン15の周囲長が長くなるため、共振周波数
を下げることができる。さらに、調整用スリットパター
ン9のAとBとの間、及びBとCとの間を次々に切断す
ることにより、一定量ずつ共振周波数を下げることがで
きる。
【0027】次に、共振周波数を上げる場合、図1の
(c)の矢印で示すように、銅箔パターン15の周囲に
配置された調整用スリットパターン10のA−1とB−
1との間の凸部をその根元で切断する。それにより、見
かけ上のスリットパターン5の長さ、すなわち、銅箔パ
ターン15の周囲長は短くなるため、共振周波数を上げ
ることができる。さらに、調整用スリットパターン10
のB−1とC−1との間の凸部を切断することにより、
共振周波数を一定量下げることができる。
(c)の矢印で示すように、銅箔パターン15の周囲に
配置された調整用スリットパターン10のA−1とB−
1との間の凸部をその根元で切断する。それにより、見
かけ上のスリットパターン5の長さ、すなわち、銅箔パ
ターン15の周囲長は短くなるため、共振周波数を上げ
ることができる。さらに、調整用スリットパターン10
のB−1とC−1との間の凸部を切断することにより、
共振周波数を一定量下げることができる。
【0028】このように、共振周波数を下げることは勿
論、切り過ぎたときの修正のため共振周波数を上げるこ
とも可能としたことにより、製造工程における生産性の
向上を図ることができ、さらに、調整を機会的に行うこ
とができるため、調整が非常に容易である。また、スリ
ットパターン5及び調整用スリットパターン9、10の
位置及び構成はスリット間切断の容易性及び製造工程に
おける生産性の向上を考慮して選択することができる。
調整用スリットパターン9、10の数は必要に応じて多
くすることにより、調整しうる周波数の範囲の広さを拡
げることが可能である。
論、切り過ぎたときの修正のため共振周波数を上げるこ
とも可能としたことにより、製造工程における生産性の
向上を図ることができ、さらに、調整を機会的に行うこ
とができるため、調整が非常に容易である。また、スリ
ットパターン5及び調整用スリットパターン9、10の
位置及び構成はスリット間切断の容易性及び製造工程に
おける生産性の向上を考慮して選択することができる。
調整用スリットパターン9、10の数は必要に応じて多
くすることにより、調整しうる周波数の範囲の広さを拡
げることが可能である。
【0029】次に、図2を参照し、本実施例により作成
した逆Fアンテナを具体的に携帯無線機(移動電話機)
に装着した状態について説明する。図2において、11
は長さがλ/4〜λ/4の伸縮式ホイップアンテナ、1
2は電池パック、13は携帯無線機の本体、14は受話
器、15は銅箔パターンであり、その他の図1に示す符
号と同一符号の要素は図1に示すものと同一である。ま
た、図の右側には、携帯無線機に装着されている逆Fア
ンテナの銅箔パターン15を拡大して示しており、そこ
に3つの調整用スリットパターン9、9−1、10を示
す。さらに、調整用スリットパターン9、10の詳細に
ついては、図5を参照して後に詳細に説明する。
した逆Fアンテナを具体的に携帯無線機(移動電話機)
に装着した状態について説明する。図2において、11
は長さがλ/4〜λ/4の伸縮式ホイップアンテナ、1
2は電池パック、13は携帯無線機の本体、14は受話
器、15は銅箔パターンであり、その他の図1に示す符
号と同一符号の要素は図1に示すものと同一である。ま
た、図の右側には、携帯無線機に装着されている逆Fア
ンテナの銅箔パターン15を拡大して示しており、そこ
に3つの調整用スリットパターン9、9−1、10を示
す。さらに、調整用スリットパターン9、10の詳細に
ついては、図5を参照して後に詳細に説明する。
【0030】次に、図3を参照して、本実施例により作
成した逆Fアンテナについて測定した周波数特性につい
て説明する。図3の(a)に示す電圧定在波比/周波数
特性図から分かるように、本実施例による逆Fアンテナ
の共振周波数は所望の受信周波数である 860MHz 〜 885
MHz において、電圧定在波比(SWR)<2が十分確保
されていることが分かると共に、アンテナとしての帯域
が十分であることが分かる。板状逆Fアンテナの共振周
波数の帯域幅を決める支配的要因は、放射素子である銅
箔パターン15と回路基板1のアースパターン面との間
の距離によるのであるが、本実施例におけるその間の距
離は 4.5 mm にしている。
成した逆Fアンテナについて測定した周波数特性につい
て説明する。図3の(a)に示す電圧定在波比/周波数
特性図から分かるように、本実施例による逆Fアンテナ
の共振周波数は所望の受信周波数である 860MHz 〜 885
MHz において、電圧定在波比(SWR)<2が十分確保
されていることが分かると共に、アンテナとしての帯域
が十分であることが分かる。板状逆Fアンテナの共振周
波数の帯域幅を決める支配的要因は、放射素子である銅
箔パターン15と回路基板1のアースパターン面との間
の距離によるのであるが、本実施例におけるその間の距
離は 4.5 mm にしている。
【0031】図3の(b)に示す逆Fアンテナのインピ
ーダンス特性図について見るに、図の中央付近がインピ
ーダンス最適値の50オームを示すものであるが、本実
施例による逆Fアンテナのインピーダンス値は略その付
近にあることが分かる。
ーダンス特性図について見るに、図の中央付近がインピ
ーダンス最適値の50オームを示すものであるが、本実
施例による逆Fアンテナのインピーダンス値は略その付
近にあることが分かる。
【0032】次に、図4を参照して、本実施例により作
成した逆Fアンテナについて測定した放射指向特性につ
いて説明する。図4の(a)は携帯無線機に対する垂直
方向(Z方向)及び水平方向(X、Y方向)を示す。本
実施例による逆Fアンテナの放射指向性は、図4の
(b)に示すように、携帯無線機の筐体に対して垂直方
向には放射が小さく、水平方向には放射が最も大きく、
さらに図4の(c)に示すように、均一な無指向性パタ
ーンを得ることができるため、特に、それは、携帯電話
としての用途を考えた場合、極めて良好な放射パターン
であるということが分かる。
成した逆Fアンテナについて測定した放射指向特性につ
いて説明する。図4の(a)は携帯無線機に対する垂直
方向(Z方向)及び水平方向(X、Y方向)を示す。本
実施例による逆Fアンテナの放射指向性は、図4の
(b)に示すように、携帯無線機の筐体に対して垂直方
向には放射が小さく、水平方向には放射が最も大きく、
さらに図4の(c)に示すように、均一な無指向性パタ
ーンを得ることができるため、特に、それは、携帯電話
としての用途を考えた場合、極めて良好な放射パターン
であるということが分かる。
【0033】水平面内の垂直偏波平均利得もダイポール
アンテナと比較して、−1dB程度と携帯電話のような小
さなアースに取り付けたアンテナとしては十分な利得を
持っていることが分かる。また、この値は従来例である
金属板を用いた板状逆Fアンテナと比較しても遜色ない
程度である。
アンテナと比較して、−1dB程度と携帯電話のような小
さなアースに取り付けたアンテナとしては十分な利得を
持っていることが分かる。また、この値は従来例である
金属板を用いた板状逆Fアンテナと比較しても遜色ない
程度である。
【0034】次に、図5の(a)、(b)及び(c)を
参照して、本実施例による逆Fアンテナに使用するプリ
ント基盤2上に形成される銅箔パターン15の構成例に
ついて説明する。各図とも、逆Fアンテナの共振周波数
を下げるためのスリットパターン5と、製造工程または
製造工程後において、作成した逆Fアンテナの共振周波
数をそれぞれ下げるため、または上げるための調整用ス
リットパターン9、及び10とを有する。
参照して、本実施例による逆Fアンテナに使用するプリ
ント基盤2上に形成される銅箔パターン15の構成例に
ついて説明する。各図とも、逆Fアンテナの共振周波数
を下げるためのスリットパターン5と、製造工程または
製造工程後において、作成した逆Fアンテナの共振周波
数をそれぞれ下げるため、または上げるための調整用ス
リットパターン9、及び10とを有する。
【0035】図5の(a)は、給電点3及びショートス
タブ4付近から下に向けてスリットパターン5を設けた
例を示し、図5の(b)は、給電点3及びショートスタ
ブ4付近から横に向けてスリットパターン5を入れた例
を示し、図5の(c)は、スリットパターン5を長くし
なければならないときに、それを鉤型に屈曲して延ばす
ようにした例を示す。前述したように、スリットパター
ン5は長くする程、共振周波数を下げるように作用し、
また、設ける位置を給電点3に近づける程、長さ当たり
の周波数低下率は大きくなる。
タブ4付近から下に向けてスリットパターン5を設けた
例を示し、図5の(b)は、給電点3及びショートスタ
ブ4付近から横に向けてスリットパターン5を入れた例
を示し、図5の(c)は、スリットパターン5を長くし
なければならないときに、それを鉤型に屈曲して延ばす
ようにした例を示す。前述したように、スリットパター
ン5は長くする程、共振周波数を下げるように作用し、
また、設ける位置を給電点3に近づける程、長さ当たり
の周波数低下率は大きくなる。
【0036】引続き、調整用スリットパターン9につい
てその動作原理を説明する。スリットパターン5に近い
ところに配置した調整用スリットパターン9をAとし、
以下スリットパターン5から離れるにしたがって、B及
びCとする。ここで、共振周波数を下げることを希望す
る場合、スリットパターン5と調整用スリットパターン
9のAとの間の細いパターンをレーザートリミング工法
等を用いて切断する。それによって、スリットパターン
5が長くなったことになり、逆Fアンテナの共振周波数
を一定値だけ下げることができる。
てその動作原理を説明する。スリットパターン5に近い
ところに配置した調整用スリットパターン9をAとし、
以下スリットパターン5から離れるにしたがって、B及
びCとする。ここで、共振周波数を下げることを希望す
る場合、スリットパターン5と調整用スリットパターン
9のAとの間の細いパターンをレーザートリミング工法
等を用いて切断する。それによって、スリットパターン
5が長くなったことになり、逆Fアンテナの共振周波数
を一定値だけ下げることができる。
【0037】同様にして、調整用スリットパターン9の
AとB間、BとC間のパターンを順次切断することによ
り、共振周波数をある所定の低下率をもって下げること
ができる。本実施例による(具体的には図2に示す)ス
リットパターン5と調整用スリットパターン9のAとの
間、調整用スリットパターン9のAとB間、BとC間の
パターンを1つ切断する度に、共振周波数は 900MHz 付
近より約 8 MHz程度ずつ下がり、2つ目の調整用スリッ
トパターン9−1(図2参照)の場合は、1パターン切
断する度に約 4 MHz程度ずつ下がることが確認されてい
る。
AとB間、BとC間のパターンを順次切断することによ
り、共振周波数をある所定の低下率をもって下げること
ができる。本実施例による(具体的には図2に示す)ス
リットパターン5と調整用スリットパターン9のAとの
間、調整用スリットパターン9のAとB間、BとC間の
パターンを1つ切断する度に、共振周波数は 900MHz 付
近より約 8 MHz程度ずつ下がり、2つ目の調整用スリッ
トパターン9−1(図2参照)の場合は、1パターン切
断する度に約 4 MHz程度ずつ下がることが確認されてい
る。
【0038】次に、調整用スリットパターン10につい
てその動作原理を説明する。調整用スリットパターン1
0のA−1とB−1との間、及びB−1とC−1との間
をそれぞれ切断すると、銅箔パターン15全体の見かけ
上の周囲長は、短くなるので、逆Fアンテナの共振周波
数を高くすることができる。これにより、一度下げ過ぎ
た共振周波数を元の方へ高くすることが可能である。図
2に示す本実施例の場合には、調整用スリットパターン
10のA−1とB−1との間、及びB−1とC−1との
間を1つ切断するごとに、約 2 MHz共振周波数が上がる
ことが確認されている。
てその動作原理を説明する。調整用スリットパターン1
0のA−1とB−1との間、及びB−1とC−1との間
をそれぞれ切断すると、銅箔パターン15全体の見かけ
上の周囲長は、短くなるので、逆Fアンテナの共振周波
数を高くすることができる。これにより、一度下げ過ぎ
た共振周波数を元の方へ高くすることが可能である。図
2に示す本実施例の場合には、調整用スリットパターン
10のA−1とB−1との間、及びB−1とC−1との
間を1つ切断するごとに、約 2 MHz共振周波数が上がる
ことが確認されている。
【0039】以上説明したように、製造工程において実
際に必要な共振周波数の調整を行う方法として、予め共
振周波数のシフト量が分かっているスリットパターン間
のパターンを切断することによりそれを行い、しかも、
共振周波数を下げ過ぎた場合にはそれを上げることも可
能であるという、調整容易な共振周波数の調整方法を実
現した。さらに、調整に当たり、調整用部品を追加する
必要も無いため、低コストにより調整を可能にする。ま
た、パターンの切断はレーザートリミング工法等の従来
の技術を用いて短時間で行うことができるため、製造タ
クトの短縮による製造コストの削減も実現することがで
きる。
際に必要な共振周波数の調整を行う方法として、予め共
振周波数のシフト量が分かっているスリットパターン間
のパターンを切断することによりそれを行い、しかも、
共振周波数を下げ過ぎた場合にはそれを上げることも可
能であるという、調整容易な共振周波数の調整方法を実
現した。さらに、調整に当たり、調整用部品を追加する
必要も無いため、低コストにより調整を可能にする。ま
た、パターンの切断はレーザートリミング工法等の従来
の技術を用いて短時間で行うことができるため、製造タ
クトの短縮による製造コストの削減も実現することがで
きる。
【0040】次に、図6を参照して、プリント基盤2上
の銅箔パターン15に対し給電する方法について説明す
る。図6の(a)では、給電点3及びショートスタブ4
をそれぞれ金属の平板を加工した金属部品によって作成
し、プリント基盤2上の銅箔パターン15と回路基板1
とに対し半田付けにより接続する場合の例を示し、図6
の(b)では、上記金属部品を1つの形態で作成した場
合の例を示し、図6の(c)では、プリント基盤2上に
穴を開け、ピンを挿入して半田付けし、これを回路基板
1上に取り付けたコネクタ16に挿入して接続する例を
示す。これら何れの場合も逆Fアンテナとして特性上の
差はなく、共振周波数の調整の容易さについても、どれ
も同様な効果が得られることが確認されており、すべて
給電部分における構成方法として考えられる適切な構成
例である。
の銅箔パターン15に対し給電する方法について説明す
る。図6の(a)では、給電点3及びショートスタブ4
をそれぞれ金属の平板を加工した金属部品によって作成
し、プリント基盤2上の銅箔パターン15と回路基板1
とに対し半田付けにより接続する場合の例を示し、図6
の(b)では、上記金属部品を1つの形態で作成した場
合の例を示し、図6の(c)では、プリント基盤2上に
穴を開け、ピンを挿入して半田付けし、これを回路基板
1上に取り付けたコネクタ16に挿入して接続する例を
示す。これら何れの場合も逆Fアンテナとして特性上の
差はなく、共振周波数の調整の容易さについても、どれ
も同様な効果が得られることが確認されており、すべて
給電部分における構成方法として考えられる適切な構成
例である。
【0041】
【発明の効果】本発明による無線機用アンテナは、以上
説明したように構成し、特に、高周波特性を考慮しなく
てよく、また、強度維持のために用いる厚い金属板でな
くてよい普通の薄くて軽いプリント基盤を用い、放射素
子としてその上に銅箔パターンを装着し、そこに調整用
スリットパターンを形成するようにしたことにより、従
来の金属板を用いた板状逆Fアンテナと同様の性能を有
しながら、製造工程及び製造工程後に共振周波数の調整
をバラツキが少なく、簡単且つ迅速に行うことができ、
製作コストが低く、しかも軽くて堅固な構造の逆Fアン
テナを製造することができる。
説明したように構成し、特に、高周波特性を考慮しなく
てよく、また、強度維持のために用いる厚い金属板でな
くてよい普通の薄くて軽いプリント基盤を用い、放射素
子としてその上に銅箔パターンを装着し、そこに調整用
スリットパターンを形成するようにしたことにより、従
来の金属板を用いた板状逆Fアンテナと同様の性能を有
しながら、製造工程及び製造工程後に共振周波数の調整
をバラツキが少なく、簡単且つ迅速に行うことができ、
製作コストが低く、しかも軽くて堅固な構造の逆Fアン
テナを製造することができる。
【図1】本発明の一実施例における回路基板上に構成し
た携帯無線機用逆Fアンテナを示す図であり、 (a)はその斜視図 (b)は共振周波数を下げる調整用スリットパターンを
示す平面図 (c)は共振周波数を高める調整用スリットパターンを
示す平面図
た携帯無線機用逆Fアンテナを示す図であり、 (a)はその斜視図 (b)は共振周波数を下げる調整用スリットパターンを
示す平面図 (c)は共振周波数を高める調整用スリットパターンを
示す平面図
【図2】図1に示す逆Fアンテナを具体的に携帯無線機
(移動電話機)に装着した状態を示すその斜視図
(移動電話機)に装着した状態を示すその斜視図
【図3】本実施例による携帯無線機用逆Fアンテナの周
波数特性の実測データを示す図であり、 (a)は電圧定在波比/周波数特性図 (b)はインピーダンス/周波数特性図(スミスチャー
ト)
波数特性の実測データを示す図であり、 (a)は電圧定在波比/周波数特性図 (b)はインピーダンス/周波数特性図(スミスチャー
ト)
【図4】本実施例による携帯無線機用逆Fアンテナの放
射特性の実測データを示す図であり、 (a)は携帯無線機の方向を示す図 (b)は垂直方向(X−Z平面でみた)に対する放射指
向性を示す図 (c)は水平方向(X−Y平面でみた)に対する放射指
向性を示す図
射特性の実測データを示す図であり、 (a)は携帯無線機の方向を示す図 (b)は垂直方向(X−Z平面でみた)に対する放射指
向性を示す図 (c)は水平方向(X−Y平面でみた)に対する放射指
向性を示す図
【図5】本実施例において使用する調整し易い調整用ス
リットパターンを示す図であり、 (a)はスリットパターンを縦方向に延ばす場合の図 (b)はスリットパターンを横方向に延ばす場合の図 (c)はスリットパターンを鉤型に延ばす場合の図
リットパターンを示す図であり、 (a)はスリットパターンを縦方向に延ばす場合の図 (b)はスリットパターンを横方向に延ばす場合の図 (c)はスリットパターンを鉤型に延ばす場合の図
【図6】本実施例による携帯無線機用逆Fアンテナの給
電方式を示す図であり、 (a)はショートスタブと給電点とを別の部品で構成し
た場合の図 (b)は1つの部品で構成した場合の図 (c)は別々のピンにより構成した場合の図
電方式を示す図であり、 (a)はショートスタブと給電点とを別の部品で構成し
た場合の図 (b)は1つの部品で構成した場合の図 (c)は別々のピンにより構成した場合の図
【図7】従来例として、金属基板を用いた場合の逆Fア
ンテナを示す斜視図
ンテナを示す斜視図
1 回路基板 2 プリント基盤 3 給電点 4 ショートスタブ 5 スリットパターン 6 金属板 7 切り込み 8 スペーサ 9 調整用スリットパターン 9−1 調整用スリットパターン 10 調整用スリットパターン 11 伸縮式ホイップアンテナ 12 電池パック 13 本体 15 銅箔パターン 16 コネクタ 18 スペーサ
Claims (5)
- 【請求項1】放射素子を装着したプリント基盤と、携帯
無線機の回路基板上のアースとの間に前記プリント基盤
を所定の間隔をおき且つ平行に設定するスペーサと、前
記放射素子に給電する給電点と、前記アースと放射素子
間を接続するショートスタブとからなる無線機用アンテ
ナであって、前記放射素子は銅箔パターンからなり前記
無線機用アンテナの共振周波数を製造前後にわたり調整
するスリットパターンを保持することを特徴とする無線
機用アンテナ。 - 【請求項2】前記スリットパターンは前記銅箔パターン
の周囲の一辺から内部に向けその製造において共振周波
数を下げるために切り込まれたスリットパターンと、該
スリットパターンの延長上に所定の間隔を置いて窓形状
に設けられ製造後に共振周波数を下げる調整用スリット
パターンと、前記銅箔パターンの周囲に少なくとも2個
以上設けられた切り込みからなる製造後に共振周波数を
上げる調整用スリットパターンとからなり、前記調整用
スリットパターンはその間を切断することにより所定の
量共振周波数を下げまたは上げることを特徴とする請求
項1記載の無線機用アンテナ。 - 【請求項3】前記プリント基盤は高周波特性を不問と
し、堅固且つ低コストの紙フェノール基板の如き材料か
らなることを特徴とする請求項1または2記載の無線機
用アンテナ。 - 【請求項4】前記スペーサは部分的に配置される小型の
スペーサとしたことを特徴とする請求項1、2または3
記載の無線機用アンテナ。 - 【請求項5】前記給電点及びショートスタブは抜き差し
可能なピンとコネクタとからなることを特徴とする請求
項1、2、3または4記載の無線機用アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7077158A JPH08250917A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 無線機用アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7077158A JPH08250917A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 無線機用アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250917A true JPH08250917A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=13625995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7077158A Pending JPH08250917A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 無線機用アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08250917A (ja) |
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1995
- 1995-03-09 JP JP7077158A patent/JPH08250917A/ja active Pending
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