JPH10322124A

JPH10322124A - 広帯域板状アンテナ

Info

Publication number: JPH10322124A
Application number: JP14455897A
Authority: JP
Inventors: Masataka Shimabara; 正隆嶋原
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-04
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JP3779430B2

Abstract

(57)【要約】【目的】調整が容易で広帯域の板状アンテナとする。【構成】アース板１上の励振板２の端縁に給電ケーブル
４の芯線４−１を接続して給電する。励振板２には、励
振板２より小さい導体板が対向配置され、両者の間に容
量が生じている。この容量を調整することによりアンテ
ナのインピーダンス調整を行える。また、励振板２の周
囲長あるいは導体板３の周囲長を調整することによりア
ンテナの動作周波数の調整を行うことができる。

Description

【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（ＶＳ
ＷＲ）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８０
０ＭＨｚ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ＶＳ
ＷＲ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

Claims

【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。