JPH104310A - フェライトアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性に優れ、高感度で安定したアンテナ特
性を有するフェライトアンテナを提供すること。 【解決手段】 フェライト角棒１１は金属板１２、１３
によって回路基板１４に固定されている。金属板１２全
体と、金属板１３の一部はフェライト角棒１１に巻廻さ
れてフェライトアンテナを構成している。一方、金属板
１３の延伸部分と回路基板１４とでフェライト角棒１１
を含まない空芯ループを形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通信機器に係わるフ
ェライトアンテナに関する、詳しくはフェライト部材に
巻廻されている金属板の接続・固定構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のフェライトアンテナの構造は、実
開昭６２―３２６１３、実開昭６２―３２６１４公報及
び図１６の如き構造であった。即ち、図１６において、
１はフェライト角棒、１０は金属板である。フェライト
アンテナはフェライト角棒１と金属板１０から構成さ
れ、金属板１０は一体であり、連続して数回巻き付け、
構成されるものであった。又フェライトアンテナから回
路基板への接続・固定は、金属板１０の両端を回路基板
の表面にはんだ付けする事によりなされていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
では、金属板の巻き付け工程が複雑であるため、生産性
に劣り、巻き付け寸法にばらつきがあるため、アンテナ
の特性が安定しない、また、金属板と回路基板とが落下
や衝撃等で剥離してしまうという課題を有する。そこ
で、本発明は、この様な課題を解決しようとするもの
で、その目的とするところは、生産性に優れ、高感度で
安定したアンテナ特性を有するフェライトアンテナを提
供するところにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のフェライトアン
テナは、少なくとも、フェライト部材と、このフェライ
ト部材に巻廻された金属板とで構成される第１のアンテ
ナ部と、第１のアンテナ部に接続され、フェライト部材
を含まない空芯ループを形成する第２のアンテナ部とを
有し、第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部は、導
電パターンを有する基板に固定されることを特徴とす
る。

【０００５】この場合、フェライト部材に巻廻された部
分から延伸して形成された金属板で前記空芯ループの一
部を構成することが望ましく、また、フェライト部材に
巻廻された部分から延伸して形成された金属板は、フェ
ライト部材の長手方向と直交する方向に構成されること
が望ましい。

【０００６】また、第２のアンテナ部は、基板の周に沿
って形成された導電パターンであってもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１から
図１５に示す。

【０００８】第一の実施例を図１〜図３に基づいて説明
する。図１は、一実施例のフェライトアンテナの外観図
であり、図２は図１の回路基板の外観図。図３は図１の
フェライト角棒に巻かれた金属板２の外観図である。

【０００９】金属板２は、機械によって曲げられてお
り、簡単に製造できる形になっている。この金属板２
を、回路基板３に実装し、フェライト部材であるフェラ
イト角棒１（以下フェライト角棒と称す）を固定でき
る。しかし、この金属板２は３／４巻きであり、１巻き
にするために回路基板３にコイルの一部分となるパター
ン４を設け、金属板２を２つならべ実装する事により、
２巻きフェライトアンテナが作れる。また、金属板２を
多数ならべることにより、多数巻きフェライトアンテナ
が作れる。機械加工することにより、螺旋形に手で巻く
従来のフェライトアンテナ（図１６に示す）と同じ特性
を有するフェライトアンテナが簡単に製造することがで
きる。また、金属板２の重要な条件であるコイルの間隔
を正確に設定できるため、製造する際のアンテナ特性の
ばらつきを抑えることができ、手巻きフェライトアンテ
ナに比べて安定した製造ができる。また、大きな金属板
に対して細いフェライトを使う場合においても、フェラ
イト角棒１を接着剤、または収納されるケースしで保持
することにより、簡単に製造することができる。

【００１０】第二の実施例を図４〜図６に基づいて説明
する。図４は、第二の実施例によるフェライトアンテナ
の外観図。図５は、図４の回路基板５の外観図。図６
は、図４のフェライト角棒１に巻かれた金属板７の外観
図である。

【００１１】図６の金属板７は、機械によって曲げられ
ており、簡単に製造することができる。この金属板７
は、回路基板のスルーホール６ａ〜６ｄに挿入され実装
・固定される。金属板７の端子部７ａはスルーホール６
ａに接続され、端子部７ｂはスルーホール６ｂにはんだ
付け等で接続される。２巻きコイルにする場合には、前
記と同じ金属板７を用いて、端子７ａと７ｂとをスルー
ホール６ｃと６ｄとに接続すればよい。スルーホール６
ｂと６ｃは、基板の表裏面で、接続パターン８によって
導通している。これにより、スルーホール６ｂと６ｃ、
表裏のパターン８により金属板コイル７の一部分にな
る。また、スルーホール６ｂと６ｃを一緒にした大きな
一つのスルーホールにして、端子部７ｂと７ａを接続す
ることもできる。この方法においても、前記１の実施例
と同様に、簡単にフェライトアンテナを製造でき、アン
テナのインピーダンス特性もばらつきなく安定したフェ
ライトアンテナを製造することができる。

【００１２】この金属板２及び７の接続・固定構造によ
り、重く、破壊しやすいフェライトアンテナを簡単に支
持することができ、多数巻き金属板コイルを回路基板に
２カ所以上で固定するため、回路基板パターンの剥離等
のダメージを分散でき、商品として壊れにくい物にする
ことができる。

【００１３】図５の回路基板５において、アンテナ同調
回路との接続パターン９ａ及び９ｂを、回路基板５の異
なる表裏の面に設けることにより、金属板７の端子７ａ
及び７ｂが表裏からそのまま接続パターン９ａ及び９ｂ
に接続できるため、回路基板５のスペースを有効に使う
ことができる。また、接続パターン９ａ及び９ｂが、図
５とは裏表が逆でもよい。

【００１４】第三の実施例を図７〜図１０に基づいて説
明する。図７は、第三の実施例におけるフェライトアン
テナ装置の外観図。図８は図７を裏から見たフェライト
アンテナ装置の外観図。図９は、図７の回路基板１４に
接続される接触ピン１６ａ，１６ｂの外観図。図１０
は、金属板１２，１３の外観図である。

【００１５】フェライト角棒１１と回路基板１４は、接
着剤等で固定・実装される。金属板１２，１３及び接触
ピン１６ａ，１６ｂは、機械によって曲げられており、
簡単に製造することができる。接触ピン１６ａ，１６ｂ
は、アンテナからバネ接触によりアンテナ同調回路へ接
続するための入力端子である。

【００１６】この金属板１２，１３は、回路基板１４の
スルーホール１４ａ〜１４ｄに挿入され実装・固定され
る。金属板１２は、組立後フェライト角棒１１を近接し
て覆うような形に形成されている。一方金属板１３は金
属板１２に対して、フェライト角棒の長手方向と直交す
る方向に金属板と前記フェライト角棒の間隔が広く構成
されている。

【００１７】接触ピン１６ａ，１６ｂは、回路基板１４
のスルーホール１４ｆ〜１４ｅに挿入され実装・固定さ
れる。回路基板１４上のチップコンデンサー１７は、回
路パターン上にはんだ付け等で接続され、アンテナ全体
のインダクタンスを調整する効果を持つ。回路パターン
１５ａ〜ｄは、金属板の一部を形成している。図８のフ
ェライトアンテナ装置は、接触ピン１６ａ，１６ｂから
アンテナ同調回路基板に接続し、無線機を構成する。

【００１８】図７の第三の実施例に示すフェライトアン
テナ装置は、フェライトアンテナ及びフェライトアンテ
ナと同一方向の空芯ループアンテナを形成している。

【００１９】図９において、スルーホール１４ｅから回
路パターン１５ａ→スルーホール１４ｂ→金属板１２→
スルーホール１４ｃ→回路パターン１５ｂ→チップコン
デンサ１７→回路パターン１５ｃ→スルーホール１４ａ
→金属板１３（フェライト角棒に近接している部分の
み）迄でフェライトアンテナを構成している。

【００２０】また、金属板１３からスルーホール１４ｄ
→回路パターン１５ｄ→スルーホール１４ｆ→接触ピン
１６ｂ→アンテナ同調回路基板→接触ピン１６ａ→スル
ーホール１４ｅ迄で空芯ループアンテナを構成してい
る。この空芯ループ部が特徴であり、フェライト角棒の
長手方向と直交する方向に金属板と前記フェライト角棒
の間隔を広く構成することによってできたものである。

【００２１】一般的にフェライトアンテナの特性は、フ
ェライト角棒の特性、フェライト角棒のサイズで決ま
る。また、フェライト角棒の特性は使用周波数によって
ほぼ決まってしまう。よって使用周波数が決まっている
場合フェライトアンテナの感度を決定する要因はフェラ
イトのサイズのみとなり、フェライトアンテナのサイズ
によって得られる感度には限界がある。そこで本発明は
フェライトアンテナの感度向上を金属板のサイズ、形状
を変え、空芯ループアンテナを付加することにより、フ
ェライトアンテナの限界感度よりも感度向上せしめたも
のであるため、従来のフェライトアンテナに比べて以下
の効果がある。

【００２２】・空芯ループアンテナを付加したことによ
る感度向上 ・フェライトアンテナ本体と回路側のアンテナ端子が離
れている場合、その距離と空間を利用し、空芯ループと
する事でアンテナ感度を向上させる事ができる ・フェライトアンテナと空芯ループアンテナが同一方向
であるため、より指向性が鋭くなる ・指向性が鋭くなるため、無線機自身から放射されるノ
イズに対する影響が小さい。

【００２３】上記の効果を示す図７の実施例に示すアン
テナ及び同一サイズのフェライトを用いたフェライトア
ンテナの感度比較図を図１４に示す。図１４から前記フ
ェライトアンテナ装置は従来のフェライトアンテナに比
べて感度が０．５〜２．０ｄＢ向上している。これは、
空芯ループアンテナを付加したことによる感度向上があ
る、無線機自身から放射されるノイズに対する影響が小
さい（本測定に使用された受信回路からは２．８ＭＨｚ
の高調波ノイズが発生しており、その影響がｆ０、ｆ０
−５．４ＭＨｚ、ｆ０＋５．４ＭＨｚに現れる。アンテ
ナが高周波ノイズの影響を受ける場合には、前記の周波
数において感度度劣化が起きる。）等の要因によるもの
である。

【００２４】第四の実施例を図１１〜図１３に基づいて
説明する。図１１は、請求項８に記載の実施例における
フェライトアンテナの外観図。図１２は図１１を裏から
見たフェライトアンテナの外観図。図１３は、図１１の
フェライト角棒１１に巻かれる金属板１８の外観図であ
る。

【００２５】フェライト角棒１１は回路基板１９上に接
着剤等で固定・実装される。金属板１８ａは、回路基板
１９上のスルーホール１９ａ〜１９ｂに挿入され実装・
固定される。金属板１８ｂは、回路基板１９上のスルー
ホール１９ｃ〜１９ｄに挿入され実装・固定される。ま
た、回路パターン２０ａ〜ｃは、金属板の一部を形成し
ている。回路基板１９上のチップコンデンサー１７は、
回路パターン上にはんだ付け等で接続される。チップコ
ンデンサ１７はフェライトアンテナ装置の同調効果を持
つ。又、図１１及び図１２では省略してあるが、回路基
板１９上には受信回路２１が形成されており前記フェラ
イトアンテナ装置は前記受信回路２１と接続し無線機を
構成している。

【００２６】図１１の第四の実施例に示すフェライトア
ンテナは、フェライトアンテナ及びフェライトアンテナ
のループに対して垂直方向の空芯ループアンテナを形成
している。図１２において、回路パターン２０ａからス
ルーホール１９ａ→金属板１８ｂ→スルーホール１９ｂ
→回路パターン２０ｂ→スルーホール１９ｃ→金属板１
８ａ→スルーホール１９ｄ→回路パターン２０ｃ→チッ
プコンデンサ１７迄でフェライトアンテナを構成してい
る。

【００２７】また、チップコンデンサ１７から回路パタ
ーン２０ｄ→回路基板１９上の受信回路部２１→チップ
コンデンサ２２までで空芯ループアンテナを構成してい
る。フェライトアンテナは単一偏波成分しか感度を有し
ない。 本発明はフェライトアンテナの指向性を改善
し、偏波成分で感度を有する比較的方向性のない特性を
金属板のサイズ、形状を変える事で実現せしめた。

【００２８】図１１の実施例に示すアンテナは、金属板
１８ａ，１８ｂ及び回路基板１９のパターンによってフ
ェライトアンテナと垂直方向の空芯ループアンテナを形
成しているアンテナであるため、従来のフェライトアン
テナに比べて以下の効果がある。

【００２９】・空芯ループアンテナを付加したことによ
る感度の向上 ・フェライトアンテナと空芯ループアンテナが直交して
いるため、複偏波成分で感度を有し、比較的方向性のな
い特性が実現でき、人体装着用無線機のみならず一般の
携帯無線機にも幅広く応用できる。

【００３０】上記の効果を示す図１１の実施例に示すア
ンテナ及び同一サイズのフェライトを用いたフェライト
アンテナの８方向感度比較図を図１５に示す。図１５よ
り図１２の実施例に示すアンテナは全方向ほぼ一定の感
度が得られている事がわかる。

【００３１】

【発明の効果】本発明のフェライトアンテナは、フェラ
イト部材を含まない空芯ループを形成する第２のアンテ
ナ部を設けたので、空芯ループアンテナの成分が付加さ
れることから、フェライトアンテナの限界感度よりも感
度が向上するという効果を有する。

【００３２】本発明のフェライトアンテナの金属板は、
フェライト部材に巻廻された部分から延伸した部分が、
フェライト部材の長手方向と直交する方向に構成されて
いるので、フェライトアンテナと同一方向の空芯ループ
アンテナの成分が付加されることから、フェライトアン
テナの限界感度よりも感度が向上するという効果を有す
る。また、第２のアンテナ部を基板の周に沿って形成さ
れた導電パターンで構成したので、フェライトアンテナ
と直交方向の空芯ループアンテナの成分が付加されるこ
とから、複偏波成分で感度を有し、比較的方向性のない
特性が実現でき、人体装着用無線機のみならず一般の携
帯無線機にも幅広く応用できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のフェライトアンテナの第１の実施例
を示す外観図。

【図２】 図１に示した回路基板の外観図。

【図３】 図１に示した金属板の外観図。

【図４】 本発明のフェライトアンテナの第２の実施例
を示す外観図。

【図５】 図４に示した回路基板の外観図。

【図６】 図４に示した金属板の外観図。

【図７】 本発明のフェライトアンテナの第３の実施例
を示す外観図。

【図８】 図７に示したフェライトアンテナを別の方向
からみた外観図。

【図９】 図７に示した接触ピンの外観図。

【図１０】 図７に示した金属板の外観図。

【図１１】 本発明のフェライトアンテナの第４の実施
例を示す外観図。

【図１２】 図１１に示したフェライトアンテナ装置を
別の方向からみた外観図。

【図１３】 図１１に示した金属板の外観図。

【図１４】 図７の実施例に示すフェライトアンテナ装
置及び同一フェライトを用いたフェライトアンテナの周
波数感度比較図。

【図１５】 図１１の実施例に示すフェライトアンテナ
装置及び同一フェライトを用いたフェライトアンテナの
８方向感度比較図。

【図１６】 従来技術のフェライトアンテナの実施例を
示す外観図。

【符号の説明】 １，１１ フェライト角棒 ２，７，１２，１３，１８ａ，１８ｂ 金属板 ３，５，１４，１９ 回路基板 ４，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄ回路パターン ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１
４ｄ，１４ｅ，１４ｆ １９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９
ｄ スルーホール ７ａ，７ｂ 金属板の端子部 ８，９ａ，９ｂ 接続パターン １０ 螺旋形に手で巻いた金属箔コイル １６ａ，ｂ 接触ピン １７ チップコンデンサー ２１ 受信回路部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、フェライト部材と、このフ
   ェライト部材に巻廻された金属板とで構成される第１の
   アンテナ部と、 前記第１のアンテナ部に接続され、前記フェライト部材
   を含まない空芯ループを形成する第２のアンテナ部とを
   有し、 前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部は、導電
   パターンを有する基板に固定されることを特徴とするフ
   ェライトアンテナ。
2. 【請求項２】 前記フェライト部材に巻廻された部分か
   ら延伸して形成された金属板で前記空芯ループの一部を
   構成することを特徴とする請求項１記載のフェライトア
   ンテナ。
3. 【請求項３】 前記フェライト部材に巻廻された部分か
   ら延伸して形成された金属板は、前記フェライト部材の
   長手方向と直交する方向に構成されることを特徴とする
   請求項２記載のフェライトアンテナ。
4. 【請求項４】 前記第２のアンテナ部は、前記基板の周
   に沿って形成された導電パターンであることを特徴とす
   る請求項１記載のフェライトアンテナ。