折り返し逆Ｌアンテナ
【課題】 低姿勢でありながら導体に近接して配置されてもインピーダンス整合を行うことができる折り返し逆Ｌアンテナを提供する。
【解決手段】 延伸部１０ａと折曲部１０ｂからなるＬ字状の第１素子１０と、延伸部１１ａと折曲部１１ｂからなるＬ字状の折り返し素子１１との先端が接続素子１２で接続されており、折曲部１０ａ，１０ｂが地板１５上に立設された立上素子１３に接続されて折り返し逆Ｌアンテナ１は構成されている。折曲部１０ａの下端と立上素子１３との間に給電部１４が設けられている。第１素子１０および折り返し素子１１の幅と間隔および給電部１４の位置に応じてアンテナ素子自体のインピーダンスを広範囲で調整することができる。
【解決手段】 延伸部１０ａと折曲部１０ｂからなるＬ字状の第１素子１０と、延伸部１１ａと折曲部１１ｂからなるＬ字状の折り返し素子１１との先端が接続素子１２で接続されており、折曲部１０ａ，１０ｂが地板１５上に立設された立上素子１３に接続されて折り返し逆Ｌアンテナ１は構成されている。折曲部１０ａの下端と立上素子１３との間に給電部１４が設けられている。第１素子１０および折り返し素子１１の幅と間隔および給電部１４の位置に応じてアンテナ素子自体のインピーダンスを広範囲で調整することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機器内に設置することのできる低姿勢の折り返し逆Ｌアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信機器に搭載される送受信用のアンテナとして、携帯に便利なように小型のアンテナが望まれている。また、無線通信機器の内部空間は限られていることから、無線通信機器内の導体に近接して設置することができるアンテナが望まれている。従来の無線通信機器内に設置される小型のアンテナとして折り返し逆Ｌアンテナが提案されており、従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図を図３０に、従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図を図３１に、従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図を図３２に示す。
これらの図に示す折り返し逆Ｌアンテナ１００は、Ｌ字状に折曲された第１素子１１０および折り返し素子１１１とを有しており、平面状の地板１１５上に立設して配置されている。第１素子１１０は、地板１１５にほぼ平行に配置された細長い線状の延伸部１１０ａと、延伸部１１０ａの端部からほぼ直角に折曲されて地板１１５上にほぼ垂直に立設されている折曲部１１０ｂとから構成されている。また、折り返し素子１１１は第１素子１１０にほぼ平行に配置されており、地板１１５にほぼ平行に配置された細長い線条の延伸部１１１ａと、延伸部１１１ａの端部からほぼ直角に折曲されて地板１１５上にほぼ垂直に立設されている折曲部１１１ｂとから構成されている。第１素子１１０における延伸部１１０ａの先端と折り返し素子１１１における延伸部１１１ａの先端部とは接続素子１１２により接続されて、第１素子１１０と折り返し素子１１１とが所定の間隔を持ってほぼ平行に配置されている。
【０００３】
第１素子１１０における折曲部１１０ｂの先端と地板１１５との間に給電部１１４が設けられて、給電部１１４から折り返し逆Ｌアンテナ１００に給電されている。ここで、以下の条件とされた場合の従来の折り返し逆Ｌアンテナ１００の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を図３３に示す。条件としては、折り返し逆Ｌアンテナ１００を電気的に無限大と見なせる大きさの地板１１５上に設置し、１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）の設計周波数で設計する。この場合、折り返し逆Ｌアンテナ１００の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部１１０ａ，１１１ａの長さＥＬ００１は約０．１４１λ（約４２．３ｍｍ）、第１素子１１０と折り返し素子１１１との間隔Ｅｄ０は約０．０２４λ（約７．２ｍｍ）、第１素子１１０の幅Ｅｗ００１、折り返し素子１１１の幅Ｅｗ００２、接続素子１１２の幅Ｅｗ００３は約０．００３λ（約０．９ｍｍ）、延伸部１１０ａ，１１１ａの地板１１５からの高さＥｈ０は約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、給電部１１４から給電される折曲部１１０ｂの先端の地板１１５からの高さＧｐ０は約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）、折曲部１１０ｂの長さＥＬ００２は約０．０８４λ（約２５．２ｍｍ）となる。なお、折り返し逆Ｌアンテナ１００の各素子の厚さは約０．９ｍｍとされている。
図３３を参照すると、従来の折り返し逆Ｌアンテナ１００においては設計周波数（１０００ＭＨｚ）においてＶＳＷＲは約１．２の良好な特性が得られており、逆三角マーク２で示す９４０ＭＨｚおよび逆三角マーク３で示す１０６６ＭＨｚにおいてＶＳＷＲは約３．０となっており、ＶＳＷＲ３．０の周波数帯域の中心周波数は逆三角マーク１で示す約１００３ＭＨｚとなっている。この場合の比共振帯域は、約１２．６％が得られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９０１３８号公報
【特許文献２】特開２００６−２５４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図３０ないし図３２に示す従来の折り返し逆Ｌアンテナ１００を無線通信機器内に設置する際には、内部空間の大きさが限られている無線通信機器内に設置されることになる。無線通信機機内には、無線通信機器に使用するシールドケース等があり、シールドケース等の導電体の影響を受けて折り返し逆Ｌアンテナ１００のインピーダンスが変化することになる。これによりインピーダンス整合が行えなくなって、折り返し逆Ｌアンテナ１００ののＶＳＷＲが劣化すると共に共振帯域も狭くなってしまうという問題点があった。
そこで、本発明は低姿勢でありながら導体に近接して配置されてもインピーダンス整合を行うことができる折り返し逆Ｌアンテナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の折り返し逆Ｌアンテナは、導電性の地板にほぼ垂直に立設された板状の立上素子と、該立上素子の一側部の上端から給電部を介して伸びる板状の第１の折曲部と、前記立上素子の他側部の上端から伸びる板状の第２の折曲部と、前記第１の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸された板状の第１の延伸部と、前記第２の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸された板状の第２の延伸部と、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との先端同士を接続する板状の接続素子とを備え、前記第１の延伸部と前記第１の折曲部とにより第１素子が構成されると共に、前記第２の延伸部と前記第２の折曲部とにより折り返し素子が構成され、前記第１素子および前記折り返し素子の幅、前記第１素子および前記折り返し素子との間隔、前記給電部の前記地板からの給電位置を調節することでインピーダンス調整を行うようにしたことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の折り返し逆Ｌアンテナでは、第１素子および折り返し素子の幅と間隔および給電位置に応じてアンテナ素子自体のインピーダンスを広範囲で調整することが可能となり、導体に近接して配置されても広帯域な共振帯域を実現することができる。このため、低姿勢で小型化された折り返し逆Ｌアンテナとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図３】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図４】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて延伸部の長さをパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて延伸部の長さをパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図７】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子の延伸部の幅をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図８】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子の延伸部の幅をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子と折り返し素子との間隔をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子と折り返し素子との間隔をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第２素子の延伸部の幅をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第２素子の延伸部の幅をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて接続部の幅をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて接続部の幅をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて延伸部の地板からの高さをパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて延伸部の地板からの高さをパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１７】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて給電部の地板からの高さをパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１８】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて給電部の地板からの高さをパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１９】本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図２１】本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図２２】本発明の第３実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２３】本発明の第３実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図２４】本発明の第３実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図２５】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２６】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す正面図である。
【図２７】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図２８】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図２９】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆ＬアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【図３０】従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図３１】従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図３２】従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図３３】従来の折り返し逆ＬアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す斜視図を図１に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す上面図を図２に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す右側面図を図３に示す。
これらの図に示す第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１は金属板を加工して作成されており、Ｌ字状に折曲された第１素子１０および折り返し素子１１とを有しており、平面状の地板１５上に立設して配置されている。第１素子１０は、地板１５にほぼ平行に配置される細長い板状の延伸部１０ａと、延伸部１０ａの端部にほぼ直角に折曲されて接続されている所定長の折曲部１０ｂとから構成されている。また、折り返し素子１１は第１素子１０にほぼ平行に配置されており、地板１５にほぼ平行に配置される細長い板状の延伸部１１ａと、延伸部１１ａの端部にほぼ直角に折曲されて接続されている折曲部１１ｂとから構成されている。さらに、地板１５に下端が接続されていると共に、地板１５上にほぼ垂直に立設されている板状の立上素子１３を有しており、立上素子１３の一側部の上端と折曲部１０ｂの先端との間が給電部１４とされ、立上素子１３の他側部の上端に折曲部１１ｂの下端が接続されている。第１素子１０における延伸部１０ａの先端と折り返し素子１１における延伸部１１ａの先端とが板状の所定幅の接続素子１２を介して接続されて、第１素子１０と折り返し素子１１とが所定の間隔を持ってほぼ平行に配置されるようになる。
【００１０】
第１素子１０における折曲部１０ｂの先端と立上素子１３の上端との間の給電部１４には、同軸ケーブルが導入されて折曲部１０ｂの端部に同軸ケーブルの芯線が接続されると共に同軸ケーブルのシールド部が立上素子１３の上端に接続されて、折り返し逆Ｌアンテナ１が給電されている。
ここで、以下の条件とされた場合の第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を図４に示す。条件としては、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１を電気的に無限大と見なせる大きさの地板１５上に設置し、設計周波数を１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）とする。この場合、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの長さＥＬ０１は約０．１３８λ（約４１．４ｍｍ）、第１素子１０と折り返し素子１１との間隔Ｅｄは約０．０２４λ（約７．２ｍｍ）、第１素子１０の幅Ｅｗ０１は約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）、折り返し素子１１の幅Ｅｗ０２は約０．００３λ（約０．９ｍｍ）、接続素子１２の長さＥｗ０３は約０．０３３λ（約９．９ｍｍ）、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの地板１５からの高さＥｈは約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、給電部１４における立上素子１３の高さＧｈは約０．０５８λ（約１７．４ｍｍ）、立上素子１３の上端と折曲部１０ｂの先端との間隔Ｇｐは約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）、折曲部１０ｂの長さＥＬ０２は約０．０２６λ（約７．８ｍｍ）となる。このように、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１は低姿勢の小型のアンテナとなり、折り返し逆Ｌアンテナ１の各部は厚さ約１．０ｍｍの金属板製とされている。
【００１１】
図４のＶＳＷＲの周波数特性を参照すると、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１においては設計周波数（１０００ＭＨｚ）においてＶＳＷＲは約１．０の良好な特性が得られており、逆三角マーク２で示す９２６ＭＨｚおよび逆三角マーク３で示す１０９２ＭＨｚにおいてＶＳＷＲは約３．０となっており、ＶＳＷＲ３．０の周波数帯域の中心周波数は逆三角マーク１で示す約１００９ＭＨｚとなっている。中心周波数約１００９ＭＨｚにおけるＶＳＷＲは約１．１と良好になっている。この場合の比共振帯域は、約１６．６％の広帯域が得られている。
【００１２】
次に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１における各部の寸法をパラメータとした場合のインピーダンス特性とＶＳＷＲ特性とを次に示す。第１に、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの長さＥＬ０１をパラメータとして０．１０λ（約３０ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図５に示すようになり、図５を参照すると長さＥＬ０１を逆三角マーク１で示す約０．１３８λ（約４１．４０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、長さＥＬ０１を逆三角マーク２で示す約０．１２５５λ（約３７．６５ｍｍ）とした際にインピーダンスは６０．６４−ｊ６３．４５Ωとなり、長さＥＬ０１を逆三角マーク３で示す約０．１５１λ（約４５．３０５ｍｍ）とした際にインピーダンスは４４．４５＋３２．３６Ωとなることが分かる。また、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの長さＥＬ０１をパラメータとして０．１０λ（約３０ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図６に示すようになる。図６を参照すると長さＥＬ０１を逆三角マーク１で示す約０．１３８λ（約４１．４０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、長さＥＬ０１を逆三角マーク２で示す約０．１２５５λ（約３７．６５ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となり、長さＥＬ０１を逆三角マーク３で示す約０．１５１λ（約４５．３０５ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図５に示すように、長さＥＬ０１を変えることによりインピーダンスの実数成分は下降していくが長さＥＬ０１が約０．１２λを超えると変化が小さくなり、インピーダンスの虚数成分が次第に上昇していく。このことから、長さＥＬ０１を変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを広い範囲で調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図６に示すように長さＥＬ０１は約０．１２５５λ〜約０．１５１λとするのが好適であることが分かる。
【００１３】
第２に、第１素子１０の幅Ｅｗ０１をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．５λ（約１５０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図７に示すようになり、図７を参照すると幅Ｅｗ０１を逆三角マーク１で示す約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、幅Ｅｗ０１を逆三角マーク２で示す約０．１００λ（約３０．０ｍｍ）とした際にインピーダンスは２８．００＋ｊ１５．９０Ωとなることが分かる。また、第１素子１０の幅Ｅｗ０１をパラメータとして約０．００１（約０．３ｍｍ）〜０．５λ（約１５０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図８に示すようになる。図８を参照すると幅Ｅｗ０１を逆三角マーク１で示す約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、幅Ｅｗ０１を逆三角マーク２で示す約０．１００λ（約３０．０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図７に示すように、幅Ｅｗ０１を変えることによりインピーダンスの実数成分は緩やかに下降していくが幅Ｅｗ０１が約０．０５λを超えると変化が小さくなり、インピーダンスの虚数成分は緩やかに上昇していく。このことから、幅Ｅｗ０１を変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを細かく調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図８に示すように幅Ｅｗ０１は約０．１λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１４】
第３に、第１素子１０と折り返し素子１１との間隔Ｅｄをパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図９に示すようになり、図９を参照すると間隔Ｅｄを逆三角マーク１で示す約０．０２４λ（約７．２０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、間隔Ｅｄを逆三角マーク２で示す約０．１００λ（約３０．０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５２．８７＋ｊ３５．１７Ωとなることが分かる。また、第１素子１０の間隔Ｅｄをパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１０に示すようになる。図１０を参照すると間隔Ｅｄを逆三角マーク１で示す約０．０２４λ（約７．２０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、間隔Ｅｄを逆三角マーク２で示す約０．１００λ（約３０．０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図９に示すように、間隔Ｅｄを変えることによりインピーダンスの実数成分はほぼ一定となり、インピーダンスの虚数成分は緩やかに上昇していく。このことから、間隔Ｅｄを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを微調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１０に示すように、間隔Ｅｄは約０．１λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１５】
第４に、折り返し素子１１の幅Ｅｗ０２をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．１λ（約３０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図１１に示すようになり、図１１を参照すると幅Ｅｗ０２を逆三角マーク１で示す約０．００３λ（約０．９０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、幅Ｅｗ０２を逆三角マーク２で示す約０．０３３λ（約９．９０ｍｍ）とした際にインピーダンスは９５．４３＋ｊ１５．６９Ωとなることが分かる。また、折り返し素子１１の幅Ｅｗ０２をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．１λ（約３０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１２に示すようになる。図１２を参照すると幅Ｅｗ０２を逆三角マーク１で示す約０．００３λ（約０．９０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、幅Ｅｗ０２を逆三角マーク２で示す約０．０３３λ（約９．９０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図１１に示すように、幅Ｅｗ０２を変えることによりインピーダンスの実数成分は次第に上昇していき、インピーダンスの虚数成分も次第に上昇していく。このことから、幅Ｅｗ０２を変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを広い範囲で調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１２に示すように、幅Ｅｗ０２は約０．０３３λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１６】
第５に、接続素子１２の長さＥｗ０３をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．１６λ（約４８ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図１３に示すようになり、図１３を参照すると長さＥｗ０３を逆三角マーク１で示す約０．０３３λ（約９．９０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、長さＥｗ０３を逆三角マーク２で示す約０．１５５λ（約４６．５０ｍｍ）とした際にインピーダンスは４０．７５＋ｊ２９．６６Ωとなることが分かる。また、接続素子１２の長さＥｗ０３をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．１６λ（約４８ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１４に示すようになる。図１４を参照すると長さＥｗ０３を逆三角マーク１で示す約０．０３３λ（約９．９０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、長さＥｗ０３を逆三角マーク２で示す約０．１５５λ（約４６．５０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図１３に示すように、長さＥｗ０３を変えることによりインピーダンスの実数成分はほぼ一定となり、インピーダンスの虚数成分はやや上昇するがほぼ一定となる。このことから、長さＥｗ０３を変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを微調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１４に示すように、長さＥｗ０３は約０．１５５λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１７】
第６に、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの地板１５からの高さＥｈをパラメータとして約０．０５λ（約１５ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図１５に示すようになり、図１５を参照すると高さＥｈを逆三角マーク１で示す約０．０９７λ（約２９．１０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、高さＥｈを逆三角マーク２で示す約０．０８６λ（約２５．８０ｍｍ）とした際にインピーダンスは４４．８１−ｊ３２．２８Ωとなることが分かる。さらに、高さＥｈを逆三角マーク３で示す約０．１１０λ（約３３．００ｍｍ）とした際にインピーダンスは５４．８８＋ｊ３７．６３Ωとなることが分かる。また、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの地板１５からの高さＥｈをパラメータとして約０．０５λ（約１５ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１６に示すようになる。図１６を参照すると高さＥｈを逆三角マーク１で示す約０．０９７λ（約２９．１０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、高さＥｈを逆三角マーク２で示す約０．０８６λ（約２５．８０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。さらに、高さＥｈを逆三角マーク３で示す約０．１１０λ（約３３．００ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図１５に示すように、高さＥｈを変えることによりインピーダンスの実数成分は非常に緩やかに上昇していき、インピーダンスの虚数成分は次第に上昇していく。このことから、高さＥｈを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを広い範囲で調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１６に示すように、高さＥｈは約０．０８６λ〜約０．１１０λとするのが好適であることが分かる。
【００１８】
第７に、立上素子１３の高さＧｈをパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．２０λ（約６０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図１７に示すようになり、図１７を参照すると高さＧｈを逆三角マーク１で示す約０．０５８λ（約１７．４０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、高さＧｈを逆三角マーク２で示す約０．１２６λ（約３７．８０ｍｍ）とした際にインピーダンスは９５．１７＋ｊ１３．６４Ωとなることが分かる。また、立上素子１３の高さＧｈをパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．２０λ（約６０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１８に示すようになる。図１８を参照すると高さＧｈを逆三角マーク１で示す約０．０５８λ（約１７．４０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、高さＧｈを逆三角マーク２で示す約０．１２６λ（約３７．８０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図１７に示すように、高さＧｈを変えることによりインピーダンスの実数成分は高さＧｈが約０．１０λを超えるまではほぼ一定となるが、約０．１０λを超えると上昇して下降していくようになり、インピーダンスの虚数成分も高さＧｈが約０．１２λを超えるまではほぼ一定となるが、約０．１２λを超えると上昇して下降していくようになる。このことから、高さＧｈを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１８に示すように、高さＧｈは約０．１２６λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１９】
次に、本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナ２の構成を示す斜視図を図１９に、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２の構成を示す上面図を図２０に、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２の構成を示す右側面図を図２１に示す。
これらの図に示す第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２は金属板を加工して作成されており、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１における接続素子１２の長さＥｗ０３を非常に長くした折り返し逆Ｌアンテナに相当している。すなわち、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２は、第１素子２０の延伸部２０ａと折り返し素子２１の延伸部２１ａとが接続素子２２により一体化されて平板状とされている。接続素子２２は細長い平板状とされ、地板２５にほぼ平行に配置されている。接続素子２２の一端部はほぼ直角にＬ字状に折曲されており、折曲された接続素子２２の一側部の下端に第１素子２０の折曲部２０ｂの上端が接続され、折曲された接続素子２２の他側部の下端に折り返し素子２１の折曲部２１ｂの上端が接続されている。また、地板２５に下端が接続されていると共に、地板２５上にほぼ垂直に立設されている板状の立上素子２３を有しており、立上素子２３の一側部の上端と折曲部２０ｂの下端との間が給電部２４とされ、立上素子２３の他側部の上端に折曲部２１ｂの下端が接続されている。
【００２０】
第１素子２０における折曲部２０ｂの下端と立上素子２３の上端との間の給電部２４には、同軸ケーブルが導入されて折曲部２０ｂの下端に同軸ケーブルの芯線が接続されると共に同軸ケーブルのシールド部が立上素子２３の上端に接続されて、折り返し逆Ｌアンテナ２が給電されている。なお、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２が設置される地板２５は、電気的に無限大と見なせる大きさとされている。
ここで、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２の設計周波数を１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）とした際の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部２０ａおよび延伸部２１ａの長さＥＬ０１は約０．１３８λ（約４１．４ｍｍ）、第１素子２０と折り返し素子２１との間隔に相当する折曲部２０ｂと折曲部２１ｂとの間隔Ｅｄは約０．０２４λ（約７．２ｍｍ）、第１素子２０の折曲部２０ｂの幅Ｅｗ０１は約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）、折り返し素子２１の折曲部２１ｂの幅Ｅｗ０２は約０．００３λ（約０．９ｍｍ）、接続素子２２の長さＥｗ０３は約０．１５５λ（約４６．５ｍｍ）、延伸部２０ａおよび延伸部２１ａの地板２５からの高さＥｈは約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、給電部２４における立上素子２３の高さＧｈは約０．０５８λ（約１７．４ｍｍ）、立上素子２３の上端と折曲部２０ｂの下端との間隔Ｇｐは約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）、折曲部２０ｂの長さＥＬ０２は約０．０２６λ（約７．８ｍｍ）となる。このように、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２は低姿勢の小型のアンテナとなり、折り返し逆Ｌアンテナ２の各部は厚さ約１．０ｍｍの金属板製とされている。このような寸法とした第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２のＶＳＷＲの周波数特性は、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１とほぼ同様となる。
【００２１】
次に、本発明の第３実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナ３の構成を示す斜視図を図２２に、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３の構成を示す上面図を図２３に、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３の構成を示す右側面図を図２４に示す。
これらの図に示す第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３は金属板を加工して作成されており、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１における立上素子１３の長さＧｈを長くして折り曲げることにより、折曲部１０ｂ，１１ｂを省略した折り返し逆Ｌアンテナに相当している。すなわち、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３は、第１素子３０および折り返し素子３１とを有しており、平面状の地板３５上に立設して配置されている。第１素子３０は、地板３５にほぼ平行に配置された細長い板状の延伸部３０ａから構成されており、折り返し素子３１は延伸部３０ａにほぼ平行に配置されると共に地板３５にほぼ平行に配置された細長い板状の延伸部３１ａから構成されている。さらに、地板３５に下端が接続されていると共に、地板３５上にほぼ垂直に立設されていると共に、上部が直角にＬ字状に折曲されている板状の立上素子３３を有している。立上素子３３の折曲された先端の一側部と延伸部３０ａの一端との間が給電部３４とされ、立上素子３３の先端の他側部に延伸部３１ａの一端が接続されている。第１素子３０における延伸部３０ａの先端と折り返し素子３１における延伸部３１ａの先端とは板状の所定幅の接続素子３２により接続されて、第１素子３０と折り返し素子３１とが所定の間隔を持ってほぼ平行に配置されるようになる。
【００２２】
第１素子３０における延伸部３０ａの一端と立上素子３３の先端との間の給電部３４には、同軸ケーブルが導入されて延伸部３０ａの下端に同軸ケーブルの芯線が接続されると共に同軸ケーブルのシールド部が立上素子３３の上端に接続されて、折り返し逆Ｌアンテナ３が給電されている。なお、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３が設置される地板３５は、電気的に無限大と見なせる大きさとされている。
ここで、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３の設計周波数を１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）とした際の各部の寸法は以下の通りとなる。折り返し素子３１の延伸部３１ａの長さＥＬ０１は約０．１３８λ（約４１．４ｍｍ）、第１素子３０の延伸部３０ａの長さＥＬ０１’は約０．０．０９６λ（約２８．８ｍｍ）、第１素子３０の延伸部３０ａの幅Ｅｗ０１は約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）、折り返し素子３１の延伸部３１ａの幅Ｅｗ０２は約０．００３λ（約０．９ｍｍ）、接続素子３２の長さＥｗ０３は約０．０．０３３λ（約９．９ｍｍ）、延伸部３０ａおよび延伸部３１ａの地板３５からの高さＥｈは約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、立上素子３３の長さＧｈは約０．１２６λ（約３７．８ｍｍ）、立上素子３３の先端と延伸部３０ａの一端との間隔Ｇｐは約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）となる。このように、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３は低姿勢の小型のアンテナとなり、折り返し逆Ｌアンテナ３の各部は厚さ約１．０ｍｍの金属板製とされている。このような寸法とした第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３のＶＳＷＲの周波数特性は、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１とほぼ同様となる。
【００２３】
本発明の各実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナは、内部空間の大きさが限られている無線通信機器内に設置することができる。この場合、無線通信機器内には回路基板や回路基板をシールドするシールドケース等が内蔵されており、回路基板やシールドケース等の導体に、折返し逆Ｌアンテナは近接して設置される場合がある。無線通信機器内に設置された本発明にかかる折り返し逆Ｌアンテナが導体に近接して配置されて、導体の影響を受けた場合は、寸法を調整することにより極力受けないようにすることができる。そこで、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１をシールドケースに近接して配置した際に、寸法を調整した第４実施例の折返し逆Ｌアンテナ４の構成を示す斜視図を図２５に、第４実施例の折返し逆Ｌアンテナ４の構成を示す側面図を図２６に、第４実施例の折返し逆Ｌアンテナ４の構成を示す上面図を図２７に、第４実施例の折返し逆Ｌアンテナ４の構成を示す右側面図を図２８に示す。
【００２４】
これらの図に示す第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４は、図１ないし図３に示す第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の寸法を調整した構成とされており、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４の構成は第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の構成と同様とされていることから、その説明は省略する。第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４は、無線通信機器内に内蔵された地板４５上に立設して配置される。この場合、折り返し逆Ｌアンテナ４は地板４５上に配置された回路基板をシールドしている直方体状の金属性のシールドケース４６に近接して配置されている。この際に、第１素子４０の延伸部４０ａおよび折返し素子４１の延伸部４１ａは、間隔Ｇａでシールドケース４６の上面とほぼ平行に対向し、第１素子４０の折曲部４０ｂおよび折返し素子４１の折曲部４１ｂは、間隔Ｇｓでシールドケース４６の側面とほぼ平行に対向するようになる。なお、地板４５は、電気的に無限大と見なせる大きさとされている。
【００２５】
ここでは、シールドケース４６の横幅ＳＬが約０．１４７λ（約４４ｍｍ）とされ、縦幅Ｓｄが約０．３７７λ（約１１３ｍｍ）とされ、高さＳｈが約０．０５７λ（約１７ｍｍ）とされている。そして、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４の設計周波数を１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）とした際の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部４０ａおよび延伸部４１ａの長さＥＬ０１は約０．１７３λ（約５１．９ｍｍ）、第１素子４０の折曲部４０ｂの幅Ｅｗ０１は約０．００７λ（約２．１ｍｍ）、折り返し素子４１の折曲部４１ｂの幅Ｅｗ０２は約０．０２３λ（約６．９ｍｍ）、接続素子４２の長さＥｗ０３は約０．０３３λ（約９．９ｍｍ）、延伸部４０ａおよび延伸部４１ａの地板４５からの高さＥｈは約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、給電部４４における立上素子４３の高さＧｈは約０．０５８λ（約１７．４ｍｍ）、立上素子４３の上端と折曲部４０ｂの下端との間隔Ｇｐは約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）、折曲部４０ｂの長さＥＬ０２は約０．０２６λ（約７．８ｍｍ）となる。このように、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４は低姿勢の小型のアンテナとなり、折り返し逆Ｌアンテナ４の各部は厚さ約１．０ｍｍの金属板製とされている。
【００２６】
このような寸法とされた第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４のＶＳＷＲの周波数特性を図２９に示す。
図２９を参照すると、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２においては設計周波数（１０００ＭＨｚ）においてＶＳＷＲは約１．１とほとんど劣化していない。また、逆三角マーク２で示す９５１ＭＨｚおよび逆三角マーク３で示す１０５８ＭＨｚにおいてＶＳＷＲは約３．０となり、ＶＳＷＲ３．０の周波数帯域の中心周波数は逆三角マーク１で示す約１００４．５ＭＨｚとなる。中心周波数約１００４．５ＭＨｚにおけるＶＳＷＲは約１．２と良好な値が得られている。この場合の比共振帯域は、約１０．７％と第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１よりはやや狭くなるが、シールドケース４６の影響を受けても十分広い共振帯域が得られていることが分かる。このように、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４では寸法を調整したことによりインピーダンス整合が行われて、ＶＳＷＲ特性および共振帯域を劣化させるシールドケース４６の影響を極力抑制することができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上説明した本発明にかかる第２実施例および第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナは、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナが示す電気的特性と同様の電気的特性を示すようになる。
上記した本発明の各実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナは、第１素子および折り返し素子の幅と間隔および給電位置に応じてアンテナ素子自体のインピーダンスを広範囲で調整することが可能となり、導体に近接して配置されても広帯域な共振帯域を実現することができる。また、給電部の位置を変えることによりインピーダンス調整が行えるので、アンテナ設置環境に柔軟に対応することができる。さらに、折り返し逆Ｌアンテナ下方にシールドケース等の導体が近接してもインピーダンス調整が行えるので、小型アンテナを実現することができると共に、シールドケース等のケース形状に応じてアンテナ素子形状を変化させることでインピーダンス調整が行えるので、内蔵アンテナとしても最適とすることができる。
また、本発明にかかる折り返し逆Ｌアンテナは平面構造とされていることからであるので、低コストで精度良く大量生産が行える。さらに、地板とほぼ平行な素子長が約λ／７としても、比共振帯域が約１６．６％が実現できることからアンテナを小型化することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１，２，３，４，５，６，７，８ 折り返し逆Ｌアンテナ、５ａ 素子部、５ｂ 素子ベース部、６ａ 素子部、６ｂ 素子ベース部、１０ 第１素子、１０ａ 延伸部、１０ａ 折曲部、１０ｂ 折曲部、１１ 折り返し素子、１１ａ 延伸部、１１ｂ 折曲部、１２ 接続素子、１３ 立上素子、１４ 給電部、１５ 地板、２０ 第１素子、２０ａ 延伸部、２０ｂ 折曲部、２１ 折り返し素子、２１ａ 延伸部、２１ｂ 折曲部、２２ 接続素子、２３ 立上素子、２４ 給電部、２５ 地板、３０ 第１素子、３０ａ 延伸部、３１ 折り返し素子、３１ａ 延伸部、３２ 接続素子、３３ 立上素子、３４ 給電部、３５ 地板、４０ 第１素子、４０ａ 延伸部、４０ｂ 折曲部、４１ 折り返し素子、４１ａ 延伸部、４１ｂ 折曲部、４２ 接続素子、４３ 立上素子、４４ 給電部、４５ 地板、４６ シールドケース、１００ アンテナ、１１０ 第１素子、１１０ａ 延伸部、１１０ｂ 折曲部、１１１ 折り返し素子、１１１ａ 延伸部、１１１ｂ 折曲部、１１２ 接続素子、１１４ 給電部、１１５ 地板、１１６ シールドケース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機器内に設置することのできる低姿勢の折り返し逆Ｌアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信機器に搭載される送受信用のアンテナとして、携帯に便利なように小型のアンテナが望まれている。また、無線通信機器の内部空間は限られていることから、無線通信機器内の導体に近接して設置することができるアンテナが望まれている。従来の無線通信機器内に設置される小型のアンテナとして折り返し逆Ｌアンテナが提案されており、従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図を図３０に、従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図を図３１に、従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図を図３２に示す。
これらの図に示す折り返し逆Ｌアンテナ１００は、Ｌ字状に折曲された第１素子１１０および折り返し素子１１１とを有しており、平面状の地板１１５上に立設して配置されている。第１素子１１０は、地板１１５にほぼ平行に配置された細長い線状の延伸部１１０ａと、延伸部１１０ａの端部からほぼ直角に折曲されて地板１１５上にほぼ垂直に立設されている折曲部１１０ｂとから構成されている。また、折り返し素子１１１は第１素子１１０にほぼ平行に配置されており、地板１１５にほぼ平行に配置された細長い線条の延伸部１１１ａと、延伸部１１１ａの端部からほぼ直角に折曲されて地板１１５上にほぼ垂直に立設されている折曲部１１１ｂとから構成されている。第１素子１１０における延伸部１１０ａの先端と折り返し素子１１１における延伸部１１１ａの先端部とは接続素子１１２により接続されて、第１素子１１０と折り返し素子１１１とが所定の間隔を持ってほぼ平行に配置されている。
【０００３】
第１素子１１０における折曲部１１０ｂの先端と地板１１５との間に給電部１１４が設けられて、給電部１１４から折り返し逆Ｌアンテナ１００に給電されている。ここで、以下の条件とされた場合の従来の折り返し逆Ｌアンテナ１００の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を図３３に示す。条件としては、折り返し逆Ｌアンテナ１００を電気的に無限大と見なせる大きさの地板１１５上に設置し、１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）の設計周波数で設計する。この場合、折り返し逆Ｌアンテナ１００の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部１１０ａ，１１１ａの長さＥＬ００１は約０．１４１λ（約４２．３ｍｍ）、第１素子１１０と折り返し素子１１１との間隔Ｅｄ０は約０．０２４λ（約７．２ｍｍ）、第１素子１１０の幅Ｅｗ００１、折り返し素子１１１の幅Ｅｗ００２、接続素子１１２の幅Ｅｗ００３は約０．００３λ（約０．９ｍｍ）、延伸部１１０ａ，１１１ａの地板１１５からの高さＥｈ０は約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、給電部１１４から給電される折曲部１１０ｂの先端の地板１１５からの高さＧｐ０は約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）、折曲部１１０ｂの長さＥＬ００２は約０．０８４λ（約２５．２ｍｍ）となる。なお、折り返し逆Ｌアンテナ１００の各素子の厚さは約０．９ｍｍとされている。
図３３を参照すると、従来の折り返し逆Ｌアンテナ１００においては設計周波数（１０００ＭＨｚ）においてＶＳＷＲは約１．２の良好な特性が得られており、逆三角マーク２で示す９４０ＭＨｚおよび逆三角マーク３で示す１０６６ＭＨｚにおいてＶＳＷＲは約３．０となっており、ＶＳＷＲ３．０の周波数帯域の中心周波数は逆三角マーク１で示す約１００３ＭＨｚとなっている。この場合の比共振帯域は、約１２．６％が得られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９０１３８号公報
【特許文献２】特開２００６−２５４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図３０ないし図３２に示す従来の折り返し逆Ｌアンテナ１００を無線通信機器内に設置する際には、内部空間の大きさが限られている無線通信機器内に設置されることになる。無線通信機機内には、無線通信機器に使用するシールドケース等があり、シールドケース等の導電体の影響を受けて折り返し逆Ｌアンテナ１００のインピーダンスが変化することになる。これによりインピーダンス整合が行えなくなって、折り返し逆Ｌアンテナ１００ののＶＳＷＲが劣化すると共に共振帯域も狭くなってしまうという問題点があった。
そこで、本発明は低姿勢でありながら導体に近接して配置されてもインピーダンス整合を行うことができる折り返し逆Ｌアンテナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の折り返し逆Ｌアンテナは、導電性の地板にほぼ垂直に立設された板状の立上素子と、該立上素子の一側部の上端から給電部を介して伸びる板状の第１の折曲部と、前記立上素子の他側部の上端から伸びる板状の第２の折曲部と、前記第１の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸された板状の第１の延伸部と、前記第２の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸された板状の第２の延伸部と、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との先端同士を接続する板状の接続素子とを備え、前記第１の延伸部と前記第１の折曲部とにより第１素子が構成されると共に、前記第２の延伸部と前記第２の折曲部とにより折り返し素子が構成され、前記第１素子および前記折り返し素子の幅、前記第１素子および前記折り返し素子との間隔、前記給電部の前記地板からの給電位置を調節することでインピーダンス調整を行うようにしたことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の折り返し逆Ｌアンテナでは、第１素子および折り返し素子の幅と間隔および給電位置に応じてアンテナ素子自体のインピーダンスを広範囲で調整することが可能となり、導体に近接して配置されても広帯域な共振帯域を実現することができる。このため、低姿勢で小型化された折り返し逆Ｌアンテナとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図３】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図４】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて延伸部の長さをパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて延伸部の長さをパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図７】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子の延伸部の幅をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図８】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子の延伸部の幅をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子と折り返し素子との間隔をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第１素子と折り返し素子との間隔をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第２素子の延伸部の幅をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて第２素子の延伸部の幅をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて接続部の幅をパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて接続部の幅をパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて延伸部の地板からの高さをパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて延伸部の地板からの高さをパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１７】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて給電部の地板からの高さをパラメータとした際のインピーダンス特性を示す図である。
【図１８】本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナにおいて給電部の地板からの高さをパラメータとした際のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１９】本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図２１】本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図２２】本発明の第３実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２３】本発明の第３実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図２４】本発明の第３実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図２５】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２６】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す正面図である。
【図２７】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図２８】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図２９】本発明の第４実施例にかかる折り返し逆ＬアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【図３０】従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す斜視図である。
【図３１】従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す上面図である。
【図３２】従来の折り返し逆Ｌアンテナの構成を示す右側面図である。
【図３３】従来の折り返し逆ＬアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す斜視図を図１に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す上面図を図２に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の構成を示す右側面図を図３に示す。
これらの図に示す第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１は金属板を加工して作成されており、Ｌ字状に折曲された第１素子１０および折り返し素子１１とを有しており、平面状の地板１５上に立設して配置されている。第１素子１０は、地板１５にほぼ平行に配置される細長い板状の延伸部１０ａと、延伸部１０ａの端部にほぼ直角に折曲されて接続されている所定長の折曲部１０ｂとから構成されている。また、折り返し素子１１は第１素子１０にほぼ平行に配置されており、地板１５にほぼ平行に配置される細長い板状の延伸部１１ａと、延伸部１１ａの端部にほぼ直角に折曲されて接続されている折曲部１１ｂとから構成されている。さらに、地板１５に下端が接続されていると共に、地板１５上にほぼ垂直に立設されている板状の立上素子１３を有しており、立上素子１３の一側部の上端と折曲部１０ｂの先端との間が給電部１４とされ、立上素子１３の他側部の上端に折曲部１１ｂの下端が接続されている。第１素子１０における延伸部１０ａの先端と折り返し素子１１における延伸部１１ａの先端とが板状の所定幅の接続素子１２を介して接続されて、第１素子１０と折り返し素子１１とが所定の間隔を持ってほぼ平行に配置されるようになる。
【００１０】
第１素子１０における折曲部１０ｂの先端と立上素子１３の上端との間の給電部１４には、同軸ケーブルが導入されて折曲部１０ｂの端部に同軸ケーブルの芯線が接続されると共に同軸ケーブルのシールド部が立上素子１３の上端に接続されて、折り返し逆Ｌアンテナ１が給電されている。
ここで、以下の条件とされた場合の第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を図４に示す。条件としては、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１を電気的に無限大と見なせる大きさの地板１５上に設置し、設計周波数を１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）とする。この場合、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの長さＥＬ０１は約０．１３８λ（約４１．４ｍｍ）、第１素子１０と折り返し素子１１との間隔Ｅｄは約０．０２４λ（約７．２ｍｍ）、第１素子１０の幅Ｅｗ０１は約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）、折り返し素子１１の幅Ｅｗ０２は約０．００３λ（約０．９ｍｍ）、接続素子１２の長さＥｗ０３は約０．０３３λ（約９．９ｍｍ）、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの地板１５からの高さＥｈは約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、給電部１４における立上素子１３の高さＧｈは約０．０５８λ（約１７．４ｍｍ）、立上素子１３の上端と折曲部１０ｂの先端との間隔Ｇｐは約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）、折曲部１０ｂの長さＥＬ０２は約０．０２６λ（約７．８ｍｍ）となる。このように、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１は低姿勢の小型のアンテナとなり、折り返し逆Ｌアンテナ１の各部は厚さ約１．０ｍｍの金属板製とされている。
【００１１】
図４のＶＳＷＲの周波数特性を参照すると、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１においては設計周波数（１０００ＭＨｚ）においてＶＳＷＲは約１．０の良好な特性が得られており、逆三角マーク２で示す９２６ＭＨｚおよび逆三角マーク３で示す１０９２ＭＨｚにおいてＶＳＷＲは約３．０となっており、ＶＳＷＲ３．０の周波数帯域の中心周波数は逆三角マーク１で示す約１００９ＭＨｚとなっている。中心周波数約１００９ＭＨｚにおけるＶＳＷＲは約１．１と良好になっている。この場合の比共振帯域は、約１６．６％の広帯域が得られている。
【００１２】
次に、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１における各部の寸法をパラメータとした場合のインピーダンス特性とＶＳＷＲ特性とを次に示す。第１に、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの長さＥＬ０１をパラメータとして０．１０λ（約３０ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図５に示すようになり、図５を参照すると長さＥＬ０１を逆三角マーク１で示す約０．１３８λ（約４１．４０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、長さＥＬ０１を逆三角マーク２で示す約０．１２５５λ（約３７．６５ｍｍ）とした際にインピーダンスは６０．６４−ｊ６３．４５Ωとなり、長さＥＬ０１を逆三角マーク３で示す約０．１５１λ（約４５．３０５ｍｍ）とした際にインピーダンスは４４．４５＋３２．３６Ωとなることが分かる。また、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの長さＥＬ０１をパラメータとして０．１０λ（約３０ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図６に示すようになる。図６を参照すると長さＥＬ０１を逆三角マーク１で示す約０．１３８λ（約４１．４０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、長さＥＬ０１を逆三角マーク２で示す約０．１２５５λ（約３７．６５ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となり、長さＥＬ０１を逆三角マーク３で示す約０．１５１λ（約４５．３０５ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図５に示すように、長さＥＬ０１を変えることによりインピーダンスの実数成分は下降していくが長さＥＬ０１が約０．１２λを超えると変化が小さくなり、インピーダンスの虚数成分が次第に上昇していく。このことから、長さＥＬ０１を変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを広い範囲で調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図６に示すように長さＥＬ０１は約０．１２５５λ〜約０．１５１λとするのが好適であることが分かる。
【００１３】
第２に、第１素子１０の幅Ｅｗ０１をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．５λ（約１５０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図７に示すようになり、図７を参照すると幅Ｅｗ０１を逆三角マーク１で示す約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、幅Ｅｗ０１を逆三角マーク２で示す約０．１００λ（約３０．０ｍｍ）とした際にインピーダンスは２８．００＋ｊ１５．９０Ωとなることが分かる。また、第１素子１０の幅Ｅｗ０１をパラメータとして約０．００１（約０．３ｍｍ）〜０．５λ（約１５０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図８に示すようになる。図８を参照すると幅Ｅｗ０１を逆三角マーク１で示す約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、幅Ｅｗ０１を逆三角マーク２で示す約０．１００λ（約３０．０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図７に示すように、幅Ｅｗ０１を変えることによりインピーダンスの実数成分は緩やかに下降していくが幅Ｅｗ０１が約０．０５λを超えると変化が小さくなり、インピーダンスの虚数成分は緩やかに上昇していく。このことから、幅Ｅｗ０１を変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを細かく調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図８に示すように幅Ｅｗ０１は約０．１λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１４】
第３に、第１素子１０と折り返し素子１１との間隔Ｅｄをパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図９に示すようになり、図９を参照すると間隔Ｅｄを逆三角マーク１で示す約０．０２４λ（約７．２０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、間隔Ｅｄを逆三角マーク２で示す約０．１００λ（約３０．０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５２．８７＋ｊ３５．１７Ωとなることが分かる。また、第１素子１０の間隔Ｅｄをパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１０に示すようになる。図１０を参照すると間隔Ｅｄを逆三角マーク１で示す約０．０２４λ（約７．２０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、間隔Ｅｄを逆三角マーク２で示す約０．１００λ（約３０．０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図９に示すように、間隔Ｅｄを変えることによりインピーダンスの実数成分はほぼ一定となり、インピーダンスの虚数成分は緩やかに上昇していく。このことから、間隔Ｅｄを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを微調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１０に示すように、間隔Ｅｄは約０．１λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１５】
第４に、折り返し素子１１の幅Ｅｗ０２をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．１λ（約３０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図１１に示すようになり、図１１を参照すると幅Ｅｗ０２を逆三角マーク１で示す約０．００３λ（約０．９０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、幅Ｅｗ０２を逆三角マーク２で示す約０．０３３λ（約９．９０ｍｍ）とした際にインピーダンスは９５．４３＋ｊ１５．６９Ωとなることが分かる。また、折り返し素子１１の幅Ｅｗ０２をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．１λ（約３０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１２に示すようになる。図１２を参照すると幅Ｅｗ０２を逆三角マーク１で示す約０．００３λ（約０．９０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、幅Ｅｗ０２を逆三角マーク２で示す約０．０３３λ（約９．９０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図１１に示すように、幅Ｅｗ０２を変えることによりインピーダンスの実数成分は次第に上昇していき、インピーダンスの虚数成分も次第に上昇していく。このことから、幅Ｅｗ０２を変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを広い範囲で調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１２に示すように、幅Ｅｗ０２は約０．０３３λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１６】
第５に、接続素子１２の長さＥｗ０３をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．１６λ（約４８ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図１３に示すようになり、図１３を参照すると長さＥｗ０３を逆三角マーク１で示す約０．０３３λ（約９．９０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、長さＥｗ０３を逆三角マーク２で示す約０．１５５λ（約４６．５０ｍｍ）とした際にインピーダンスは４０．７５＋ｊ２９．６６Ωとなることが分かる。また、接続素子１２の長さＥｗ０３をパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．１６λ（約４８ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１４に示すようになる。図１４を参照すると長さＥｗ０３を逆三角マーク１で示す約０．０３３λ（約９．９０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、長さＥｗ０３を逆三角マーク２で示す約０．１５５λ（約４６．５０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図１３に示すように、長さＥｗ０３を変えることによりインピーダンスの実数成分はほぼ一定となり、インピーダンスの虚数成分はやや上昇するがほぼ一定となる。このことから、長さＥｗ０３を変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを微調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１４に示すように、長さＥｗ０３は約０．１５５λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１７】
第６に、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの地板１５からの高さＥｈをパラメータとして約０．０５λ（約１５ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図１５に示すようになり、図１５を参照すると高さＥｈを逆三角マーク１で示す約０．０９７λ（約２９．１０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、高さＥｈを逆三角マーク２で示す約０．０８６λ（約２５．８０ｍｍ）とした際にインピーダンスは４４．８１−ｊ３２．２８Ωとなることが分かる。さらに、高さＥｈを逆三角マーク３で示す約０．１１０λ（約３３．００ｍｍ）とした際にインピーダンスは５４．８８＋ｊ３７．６３Ωとなることが分かる。また、延伸部１０ａおよび延伸部１１ａの地板１５からの高さＥｈをパラメータとして約０．０５λ（約１５ｍｍ）〜０．２λ（約６０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１６に示すようになる。図１６を参照すると高さＥｈを逆三角マーク１で示す約０．０９７λ（約２９．１０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、高さＥｈを逆三角マーク２で示す約０．０８６λ（約２５．８０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。さらに、高さＥｈを逆三角マーク３で示す約０．１１０λ（約３３．００ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図１５に示すように、高さＥｈを変えることによりインピーダンスの実数成分は非常に緩やかに上昇していき、インピーダンスの虚数成分は次第に上昇していく。このことから、高さＥｈを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを広い範囲で調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１６に示すように、高さＥｈは約０．０８６λ〜約０．１１０λとするのが好適であることが分かる。
【００１８】
第７に、立上素子１３の高さＧｈをパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．２０λ（約６０ｍｍ）の間で変化させる。この場合のインピーダンス特性は図１７に示すようになり、図１７を参照すると高さＧｈを逆三角マーク１で示す約０．０５８λ（約１７．４０ｍｍ）とした際にインピーダンスは５０．１７＋ｊ０．１０Ωとなって、ほぼ５０Ωに整合される。また、高さＧｈを逆三角マーク２で示す約０．１２６λ（約３７．８０ｍｍ）とした際にインピーダンスは９５．１７＋ｊ１３．６４Ωとなることが分かる。また、立上素子１３の高さＧｈをパラメータとして約０．００１λ（約０．３ｍｍ）〜０．２０λ（約６０ｍｍ）の間で変化させた場合のＶＳＷＲ特性は図１８に示すようになる。図１８を参照すると高さＧｈを逆三角マーク１で示す約０．０５８λ（約１７．４０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約１．０が得られて最も良好な値となる。また、高さＧｈを逆三角マーク２で示す約０．１２６λ（約３７．８０ｍｍ）とした際にＶＳＷＲは約２．０となることが分かる。図１７に示すように、高さＧｈを変えることによりインピーダンスの実数成分は高さＧｈが約０．１０λを超えるまではほぼ一定となるが、約０．１０λを超えると上昇して下降していくようになり、インピーダンスの虚数成分も高さＧｈが約０．１２λを超えるまではほぼ一定となるが、約０．１２λを超えると上昇して下降していくようになる。このことから、高さＧｈを変えることにより折り返し逆Ｌアンテナ１のインピーダンスを調整することができ、これによりインピーダンス整合を行うことが可能となる。そして、図１８に示すように、高さＧｈは約０．１２６λ以下とするのが好適であることが分かる。
【００１９】
次に、本発明の第２実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナ２の構成を示す斜視図を図１９に、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２の構成を示す上面図を図２０に、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２の構成を示す右側面図を図２１に示す。
これらの図に示す第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２は金属板を加工して作成されており、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１における接続素子１２の長さＥｗ０３を非常に長くした折り返し逆Ｌアンテナに相当している。すなわち、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２は、第１素子２０の延伸部２０ａと折り返し素子２１の延伸部２１ａとが接続素子２２により一体化されて平板状とされている。接続素子２２は細長い平板状とされ、地板２５にほぼ平行に配置されている。接続素子２２の一端部はほぼ直角にＬ字状に折曲されており、折曲された接続素子２２の一側部の下端に第１素子２０の折曲部２０ｂの上端が接続され、折曲された接続素子２２の他側部の下端に折り返し素子２１の折曲部２１ｂの上端が接続されている。また、地板２５に下端が接続されていると共に、地板２５上にほぼ垂直に立設されている板状の立上素子２３を有しており、立上素子２３の一側部の上端と折曲部２０ｂの下端との間が給電部２４とされ、立上素子２３の他側部の上端に折曲部２１ｂの下端が接続されている。
【００２０】
第１素子２０における折曲部２０ｂの下端と立上素子２３の上端との間の給電部２４には、同軸ケーブルが導入されて折曲部２０ｂの下端に同軸ケーブルの芯線が接続されると共に同軸ケーブルのシールド部が立上素子２３の上端に接続されて、折り返し逆Ｌアンテナ２が給電されている。なお、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２が設置される地板２５は、電気的に無限大と見なせる大きさとされている。
ここで、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２の設計周波数を１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）とした際の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部２０ａおよび延伸部２１ａの長さＥＬ０１は約０．１３８λ（約４１．４ｍｍ）、第１素子２０と折り返し素子２１との間隔に相当する折曲部２０ｂと折曲部２１ｂとの間隔Ｅｄは約０．０２４λ（約７．２ｍｍ）、第１素子２０の折曲部２０ｂの幅Ｅｗ０１は約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）、折り返し素子２１の折曲部２１ｂの幅Ｅｗ０２は約０．００３λ（約０．９ｍｍ）、接続素子２２の長さＥｗ０３は約０．１５５λ（約４６．５ｍｍ）、延伸部２０ａおよび延伸部２１ａの地板２５からの高さＥｈは約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、給電部２４における立上素子２３の高さＧｈは約０．０５８λ（約１７．４ｍｍ）、立上素子２３の上端と折曲部２０ｂの下端との間隔Ｇｐは約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）、折曲部２０ｂの長さＥＬ０２は約０．０２６λ（約７．８ｍｍ）となる。このように、第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２は低姿勢の小型のアンテナとなり、折り返し逆Ｌアンテナ２の各部は厚さ約１．０ｍｍの金属板製とされている。このような寸法とした第２実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２のＶＳＷＲの周波数特性は、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１とほぼ同様となる。
【００２１】
次に、本発明の第３実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナ３の構成を示す斜視図を図２２に、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３の構成を示す上面図を図２３に、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３の構成を示す右側面図を図２４に示す。
これらの図に示す第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３は金属板を加工して作成されており、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１における立上素子１３の長さＧｈを長くして折り曲げることにより、折曲部１０ｂ，１１ｂを省略した折り返し逆Ｌアンテナに相当している。すなわち、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３は、第１素子３０および折り返し素子３１とを有しており、平面状の地板３５上に立設して配置されている。第１素子３０は、地板３５にほぼ平行に配置された細長い板状の延伸部３０ａから構成されており、折り返し素子３１は延伸部３０ａにほぼ平行に配置されると共に地板３５にほぼ平行に配置された細長い板状の延伸部３１ａから構成されている。さらに、地板３５に下端が接続されていると共に、地板３５上にほぼ垂直に立設されていると共に、上部が直角にＬ字状に折曲されている板状の立上素子３３を有している。立上素子３３の折曲された先端の一側部と延伸部３０ａの一端との間が給電部３４とされ、立上素子３３の先端の他側部に延伸部３１ａの一端が接続されている。第１素子３０における延伸部３０ａの先端と折り返し素子３１における延伸部３１ａの先端とは板状の所定幅の接続素子３２により接続されて、第１素子３０と折り返し素子３１とが所定の間隔を持ってほぼ平行に配置されるようになる。
【００２２】
第１素子３０における延伸部３０ａの一端と立上素子３３の先端との間の給電部３４には、同軸ケーブルが導入されて延伸部３０ａの下端に同軸ケーブルの芯線が接続されると共に同軸ケーブルのシールド部が立上素子３３の上端に接続されて、折り返し逆Ｌアンテナ３が給電されている。なお、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３が設置される地板３５は、電気的に無限大と見なせる大きさとされている。
ここで、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３の設計周波数を１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）とした際の各部の寸法は以下の通りとなる。折り返し素子３１の延伸部３１ａの長さＥＬ０１は約０．１３８λ（約４１．４ｍｍ）、第１素子３０の延伸部３０ａの長さＥＬ０１’は約０．０．０９６λ（約２８．８ｍｍ）、第１素子３０の延伸部３０ａの幅Ｅｗ０１は約０．０１８λ（約５．４ｍｍ）、折り返し素子３１の延伸部３１ａの幅Ｅｗ０２は約０．００３λ（約０．９ｍｍ）、接続素子３２の長さＥｗ０３は約０．０．０３３λ（約９．９ｍｍ）、延伸部３０ａおよび延伸部３１ａの地板３５からの高さＥｈは約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、立上素子３３の長さＧｈは約０．１２６λ（約３７．８ｍｍ）、立上素子３３の先端と延伸部３０ａの一端との間隔Ｇｐは約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）となる。このように、第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３は低姿勢の小型のアンテナとなり、折り返し逆Ｌアンテナ３の各部は厚さ約１．０ｍｍの金属板製とされている。このような寸法とした第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナ３のＶＳＷＲの周波数特性は、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１とほぼ同様となる。
【００２３】
本発明の各実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナは、内部空間の大きさが限られている無線通信機器内に設置することができる。この場合、無線通信機器内には回路基板や回路基板をシールドするシールドケース等が内蔵されており、回路基板やシールドケース等の導体に、折返し逆Ｌアンテナは近接して設置される場合がある。無線通信機器内に設置された本発明にかかる折り返し逆Ｌアンテナが導体に近接して配置されて、導体の影響を受けた場合は、寸法を調整することにより極力受けないようにすることができる。そこで、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１をシールドケースに近接して配置した際に、寸法を調整した第４実施例の折返し逆Ｌアンテナ４の構成を示す斜視図を図２５に、第４実施例の折返し逆Ｌアンテナ４の構成を示す側面図を図２６に、第４実施例の折返し逆Ｌアンテナ４の構成を示す上面図を図２７に、第４実施例の折返し逆Ｌアンテナ４の構成を示す右側面図を図２８に示す。
【００２４】
これらの図に示す第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４は、図１ないし図３に示す第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の寸法を調整した構成とされており、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４の構成は第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１の構成と同様とされていることから、その説明は省略する。第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４は、無線通信機器内に内蔵された地板４５上に立設して配置される。この場合、折り返し逆Ｌアンテナ４は地板４５上に配置された回路基板をシールドしている直方体状の金属性のシールドケース４６に近接して配置されている。この際に、第１素子４０の延伸部４０ａおよび折返し素子４１の延伸部４１ａは、間隔Ｇａでシールドケース４６の上面とほぼ平行に対向し、第１素子４０の折曲部４０ｂおよび折返し素子４１の折曲部４１ｂは、間隔Ｇｓでシールドケース４６の側面とほぼ平行に対向するようになる。なお、地板４５は、電気的に無限大と見なせる大きさとされている。
【００２５】
ここでは、シールドケース４６の横幅ＳＬが約０．１４７λ（約４４ｍｍ）とされ、縦幅Ｓｄが約０．３７７λ（約１１３ｍｍ）とされ、高さＳｈが約０．０５７λ（約１７ｍｍ）とされている。そして、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４の設計周波数を１０００ＭＨｚ（波長λ：約３００ｍｍ）とした際の各部の寸法は以下の通りとなる。延伸部４０ａおよび延伸部４１ａの長さＥＬ０１は約０．１７３λ（約５１．９ｍｍ）、第１素子４０の折曲部４０ｂの幅Ｅｗ０１は約０．００７λ（約２．１ｍｍ）、折り返し素子４１の折曲部４１ｂの幅Ｅｗ０２は約０．０２３λ（約６．９ｍｍ）、接続素子４２の長さＥｗ０３は約０．０３３λ（約９．９ｍｍ）、延伸部４０ａおよび延伸部４１ａの地板４５からの高さＥｈは約０．０９７λ（約２９．１ｍｍ）、給電部４４における立上素子４３の高さＧｈは約０．０５８λ（約１７．４ｍｍ）、立上素子４３の上端と折曲部４０ｂの下端との間隔Ｇｐは約０．０１３λ（約３．９ｍｍ）、折曲部４０ｂの長さＥＬ０２は約０．０２６λ（約７．８ｍｍ）となる。このように、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４は低姿勢の小型のアンテナとなり、折り返し逆Ｌアンテナ４の各部は厚さ約１．０ｍｍの金属板製とされている。
【００２６】
このような寸法とされた第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４のＶＳＷＲの周波数特性を図２９に示す。
図２９を参照すると、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ２においては設計周波数（１０００ＭＨｚ）においてＶＳＷＲは約１．１とほとんど劣化していない。また、逆三角マーク２で示す９５１ＭＨｚおよび逆三角マーク３で示す１０５８ＭＨｚにおいてＶＳＷＲは約３．０となり、ＶＳＷＲ３．０の周波数帯域の中心周波数は逆三角マーク１で示す約１００４．５ＭＨｚとなる。中心周波数約１００４．５ＭＨｚにおけるＶＳＷＲは約１．２と良好な値が得られている。この場合の比共振帯域は、約１０．７％と第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナ１よりはやや狭くなるが、シールドケース４６の影響を受けても十分広い共振帯域が得られていることが分かる。このように、第４実施例の折り返し逆Ｌアンテナ４では寸法を調整したことによりインピーダンス整合が行われて、ＶＳＷＲ特性および共振帯域を劣化させるシールドケース４６の影響を極力抑制することができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上説明した本発明にかかる第２実施例および第３実施例の折り返し逆Ｌアンテナは、第１実施例の折り返し逆Ｌアンテナが示す電気的特性と同様の電気的特性を示すようになる。
上記した本発明の各実施例にかかる折り返し逆Ｌアンテナは、第１素子および折り返し素子の幅と間隔および給電位置に応じてアンテナ素子自体のインピーダンスを広範囲で調整することが可能となり、導体に近接して配置されても広帯域な共振帯域を実現することができる。また、給電部の位置を変えることによりインピーダンス調整が行えるので、アンテナ設置環境に柔軟に対応することができる。さらに、折り返し逆Ｌアンテナ下方にシールドケース等の導体が近接してもインピーダンス調整が行えるので、小型アンテナを実現することができると共に、シールドケース等のケース形状に応じてアンテナ素子形状を変化させることでインピーダンス調整が行えるので、内蔵アンテナとしても最適とすることができる。
また、本発明にかかる折り返し逆Ｌアンテナは平面構造とされていることからであるので、低コストで精度良く大量生産が行える。さらに、地板とほぼ平行な素子長が約λ／７としても、比共振帯域が約１６．６％が実現できることからアンテナを小型化することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１，２，３，４，５，６，７，８ 折り返し逆Ｌアンテナ、５ａ 素子部、５ｂ 素子ベース部、６ａ 素子部、６ｂ 素子ベース部、１０ 第１素子、１０ａ 延伸部、１０ａ 折曲部、１０ｂ 折曲部、１１ 折り返し素子、１１ａ 延伸部、１１ｂ 折曲部、１２ 接続素子、１３ 立上素子、１４ 給電部、１５ 地板、２０ 第１素子、２０ａ 延伸部、２０ｂ 折曲部、２１ 折り返し素子、２１ａ 延伸部、２１ｂ 折曲部、２２ 接続素子、２３ 立上素子、２４ 給電部、２５ 地板、３０ 第１素子、３０ａ 延伸部、３１ 折り返し素子、３１ａ 延伸部、３２ 接続素子、３３ 立上素子、３４ 給電部、３５ 地板、４０ 第１素子、４０ａ 延伸部、４０ｂ 折曲部、４１ 折り返し素子、４１ａ 延伸部、４１ｂ 折曲部、４２ 接続素子、４３ 立上素子、４４ 給電部、４５ 地板、４６ シールドケース、１００ アンテナ、１１０ 第１素子、１１０ａ 延伸部、１１０ｂ 折曲部、１１１ 折り返し素子、１１１ａ 延伸部、１１１ｂ 折曲部、１１２ 接続素子、１１４ 給電部、１１５ 地板、１１６ シールドケース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の地板にほぼ垂直に立設された板状の立上素子と、
該立上素子の一側部の上端から給電部を介して伸びる板状の第１の折曲部と、
前記立上素子の他側部の上端から伸びる板状の第２の折曲部と、
前記第１の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸された板状の第１の延伸部と、
前記第２の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸された板状の第２の延伸部と、
前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との先端同士を接続する板状の接続素子とを備え、
前記第１の延伸部と前記第１の折曲部とにより第１素子が構成されると共に、前記第２の延伸部と前記第２の折曲部とにより折り返し素子が構成され、前記第１素子および前記折り返し素子の幅、前記第１素子および前記折り返し素子との間隔、前記給電部の前記地板からの給電位置を調節することでインピーダンス調整を行うようにしたことを特徴とする折返し逆Ｌアンテナ。
【請求項２】
設計周波数の波長をλとした際に、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部の長さが約０．１２５５λ〜約０．１５１λとされていることを特徴とする請求項１記載の折り返し逆Ｌアンテナ。
【請求項３】
設計周波数の波長をλとした際に、前記第１の延伸部の幅が約０．００１λ〜約０．１λとされ、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との間隔が約０．００１λ〜約０．１λとされ、前記第２の延伸部の幅が約０．００１λ〜約０．０３３λとされ、前記給電部の前記地板からの給電位置が約０．００１λ〜約０．１２６λとされていることを特徴とする請求項１または２記載の折り返し逆Ｌアンテナ。
【請求項１】
導電性の地板にほぼ垂直に立設された板状の立上素子と、
該立上素子の一側部の上端から給電部を介して伸びる板状の第１の折曲部と、
前記立上素子の他側部の上端から伸びる板状の第２の折曲部と、
前記第１の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸された板状の第１の延伸部と、
前記第２の折曲部の先端にほぼ直角になるよう接続され、前記地板にほぼ平行に延伸された板状の第２の延伸部と、
前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との先端同士を接続する板状の接続素子とを備え、
前記第１の延伸部と前記第１の折曲部とにより第１素子が構成されると共に、前記第２の延伸部と前記第２の折曲部とにより折り返し素子が構成され、前記第１素子および前記折り返し素子の幅、前記第１素子および前記折り返し素子との間隔、前記給電部の前記地板からの給電位置を調節することでインピーダンス調整を行うようにしたことを特徴とする折返し逆Ｌアンテナ。
【請求項２】
設計周波数の波長をλとした際に、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部の長さが約０．１２５５λ〜約０．１５１λとされていることを特徴とする請求項１記載の折り返し逆Ｌアンテナ。
【請求項３】
設計周波数の波長をλとした際に、前記第１の延伸部の幅が約０．００１λ〜約０．１λとされ、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との間隔が約０．００１λ〜約０．１λとされ、前記第２の延伸部の幅が約０．００１λ〜約０．０３３λとされ、前記給電部の前記地板からの給電位置が約０．００１λ〜約０．１２６λとされていることを特徴とする請求項１または２記載の折り返し逆Ｌアンテナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１３−１７０３４（Ｐ２０１３−１７０３４Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８３５４（Ｐ２０１１−１４８３５４）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００２２７８９２）日本アンテナ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００２２７８９２）日本アンテナ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
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