JP2001345625A - デュアルバンドアンテナの構成方法、およびデュアルバンドアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型，軽量で、優れたＶＳＷＲと優れた分離
性能とを有し、しかも２本の同軸ケーブルを備えたデュ
アルバンドアンテナを提供する。 【解決手段】 符号１の部材と符号２の部材とを上下方
向の１直線に揃え、上下に対向離間させてλａ用ダイポ
ールアンテナを構成する。上記符号２の部材を共用し
て、これを地板とするλｂ用逆Ｆアンテナを構成する。
符号３を付して示したのは逆Ｆアンテナエレメントであ
って、λｂで共振する。λｂの高周波信号がλａの高周
波回路に漏洩することを防止するため、電気的長さλｂ
／２のトラップ５を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長を異にする２
種類の電波のそれぞれを、同時に送，受信できるデュア
ルバンドアンテナ、および該デュアルバンドアンテナを
構成する方法に係り、特に、移動無線機に用いられる周
波数帯域で使用するに好適なデュアルバンドアンテナに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現代の電波工業においては、無線機を構
成している各種の機器類、例えばＩＣ，配線基板，アン
テナ等の分業がほぼ確立していて、それぞれの分野にお
いて研究，開発、および大量生産が行なわれている。こ
うした技術的背景の下において、アンテナメーカーの立
場から見たとき、デュアルバンドアンテナについて要望
されていることは、無線機の総合メーカーから指定され
る２つの使用周波数帯域について、所要のＶＳＷＲ（電
圧定在波比）と、所要の分離度を有し、なるべく小形，
軽量で、かつ、低コストの製品を創作して供給すること
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】波長λａと波長λｂと
に同調するデュアルバンドアンテナを、従来技術に基づ
いて構成するとき、波長λａに同調するアンテナエレメ
ントと、波長λｂに同調するアンテナエレメントとの間
の距離を大きくしないと分離度が良くならない。しか
し、双方のアンテナエレメントを大きく離すと、デュア
ルバンドアンテナ全体として大型になり、従って大重量
になってしまう。また、従来例のデュアルバンドアンテ
ナの中には、無線機の高周波回路に接続するための同軸
ケーブルを１本しか備えていないものが少なくない。し
かし、このような場合は該１本の同軸ケーブルで搬送さ
れた２つの高周波信号を分離するための回路を設けなけ
ればならないので、波長λａ用と波長λｂ用との２本の
同軸ケーブルを備えていることが望ましい。ＶＳＷＲ
と、分離度と、アンテナ利得とが共に優れたデュアルバ
ンドを構成しようとすると構造が複雑となり、従って大
型，大重量，高コストになるざるを得ない。これらの諸
条件のすべてを一挙に完全に解決することが、短期間で
可能であろうとは考えられないが、従来技術に比して幾
らか完全に近づけたいというのが本発明者の念願であっ
て、本発明の目的とするところは、従来例の単一周波数
帯用の（非デュアルバンドの）アンテナに比して同等の
ＶＳＷＲ、指向特性，およびアンテナ利得を有し、か
つ、各周波数帯ごとにそれぞれ同軸ケーブルを有してい
て、高周波回路側に「波長λａの信号と波長λｂの信号
とを分離する回路」を設ける必要が無く、周波数帯間の
分離度が優れており、しかも、従来例の単一アンテナに
比して、外形寸法の増加が僅少な、デュアルバンドアン
テナ、および、その構成方法を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的原理について、その実施形
態に対応する図２を参照して略述すると次のとおりであ
る。すなわち、小型，軽量で、優れたＶＳＷＲと優れた
分離性能とを有し、しかも２本の同軸ケーブルを備えた
デュアルバンドアンテナを提供するため、符号１の部材
と符号２の部材とを上下方向の１直線に揃え、上下に対
向離間させてλａ用ダイポールアンテナを構成する。上
記符号２の部材を共用して、これを地板とするλｂ用逆
Ｆアンテナを構成する。符号３を付して示したのは逆Ｆ
アンテナエレメントであって、λｂ／４で共振する。λ
ｂの高周波信号がλａの高周波回路に漏洩することを防
止するため、電気的長さλｂ／２のトラップ５を設けて
ある。

【０００５】以上に説明した原理に基づいて請求項１に
係る発明方法の構成は、波長λａ付近と、該波長λａよ
りも短い波長λｂ付近との、２つの同調波長域を有する
デュアルバンドアンテナを構成する方法において、１対
の、電気的長さλａ／４のダイポールアンテナエレメン
トを、ほぼ上下方向の同一直線上に配置して、同調波長
域λａ付近のダイポールアンテナを構成するとともに、
上記１対のダイポールアンテナエレメントの内の下側の
ダイポールアンテナエレメントを短冊状に形成し、上記
短冊状アンテナエレメントを共用して、これを地板とす
る同調波長域λｂ付近の逆Ｆアンテナを構成し、前記１
対のダイポールアンテナエレメントの内の上側のダイポ
ールアンテナエレメントの下端部を同軸ケーブルの芯線
に接続するとともに、この接続点の真近の箇所において
上記同軸ケーブルの外部導体を「前記逆Ｆアンテナの地
板に兼用した下側のダイポールアンテナエレメントに接
続し、かつ、前記同軸ケーブルの芯線とダイポールアン
テナエレメントとの接続点の真近に、波長λｂで共振す
るトラップを設けて、波長λｂの高周波信号が波長λａ
の高周波回路に漏洩することを防止し、前記ダイポール
アンテナによる波長λａの電波の送受信と、前記逆Ｆア
ンテナによる波長λｂの電波の送受信とを、それぞれ独
立に行なわせることを特徴とする。以上に説明した請求
項１の発明方法によると、単一アンテナにおけると同等
のＶＳＷＲ，指向特性、およびアンテナ利得を有し、周
波数帯間の分離度が優れていて、しかも、従来例の単一
アンテナに比して外形寸法の増大が著しくないデュアル
バンドアンテナを低コストで構成することができる。ダ
イポールアンテナを構成した１対のダイポールアンテナ
エレメントの内の下側のダイポールアンテナエレメント
が、逆Ｆアンテナの地板に兼用されるので、構成部品点
数が節減される。そして、上下１対のダイポールアンテ
ナエレメントの内の下側のアンテナエレメントが細長い
板状をなしているので、逆Ｆアンテナの地板として有効
に作用する。上記のようにしてダイポールアンテナエレ
メントの１個を逆Ｆアンテナの地板として共用すること
によって、構成部品点数が節減されるだけでなく、２種
類のアンテナを配置するための空間が縮小され、当該デ
ュアルバンドアンテナ全体として小型に構成される。上
述のようにして、波長λａ用のアンテナエレメントと波
長λｂ用のアンテナエレメントとが極度に接近するの
で、双方のアンテナ間の干渉が懸念されるが、長い方の
波長λａの高周波信号が短い方の波長λｂの高周波回路
に漏洩することは、理論的にも実験的にも微々たるもの
であることが確認されており、実用上は無視することが
できる。その反対に短い方の波長λｂの高周波信号が長
い方の波長λａの高周波回路中に漏入する虞れ無しとし
ないが、本請求項１の発明方法においては波長λｂに共
振するトラップが設けられているので、波長λａのダイ
ポールアンテナエレメントの給電点が、波長λｂの高周
波に関しては常に「電圧ゼロ」の状態になり、λａの高
周波回路の中へ漏洩しない。そして、上述のように同調
波長λａのアンテナと同調波長λｂのアンテナとが相互
の干渉を防止されて、それぞれ独立に機能するので、単
一アンテナにおけると同等のＶＳＷＲやアンテナ利得お
よび指向性を発揮する。従って、双方の波長間の分離性
も実用上完全と言い得る程度に充分である。さらに、波
長λａのアンテナエレメントおよび波長λｂのアンテナ
エレメントのそれぞれに同軸ケーブルが接続されるの
で、波長λａの電波と波長λｂの電波とは相互に独立し
た高周波信号として送受信されるから、分離回路を設け
る必要が無い。

【０００６】請求項２に係る発明方法の構成は、前記請
求項２に係る発明方法の構成要件に加えて、前記１対の
ダイポールアンテナエレメントの内、上側に位置するダ
イポールアンテナエレメントの上半部の少なくとも一部
分を、ジグザグ状もしくはヘリカル状に形成して、トッ
プヘビー形の複合アンテナエレメントならしめことによ
り、同調波長域λａ付近のダイポールアンテナの機械的
な長さ寸法を、電気的長さよりも短くすることを特徴と
する。以上に説明した請求項２の発明方法によると、ダ
イポールアンテナを構成する上下１対のダイポールアン
テナエレメントの内の上側のダイポールアンテナエレメ
ントは、その電気的長さをλａ／４ならしめねばならな
いが、その機械的な長さ寸法がλａ／４よりも短くなる
ので、デュアルバンドアンテナ全体としての長さ寸法を
短縮するに有効である。そして、本請求項２の発明方法
に適用されるジグザグ状アンテナエレメントおよびヘリ
カル状アンテナエレメントは、いずれも工業的生産に適
していて、均一な品質の多量の製品を低コストで供給す
ることができる。本請求項に係るジグザグ状アンテナエ
レメントは、その製作方法を限定されないが、配線基板
を構成する公知技術を適用すると、同一形状，寸法で、
電気的特性が均一な、しかも軽量の製品を、低コストで
構成することができる。その上、ジグザグ状の導電パタ
ーンを形成されていない部分の基板部材を支持すること
によって、該ジグザグ状の導電パターンを確実に位置決
めして支持することができる。例えば当該デュアルバン
ドアンテナが設置されているコードレス電話器を誤って
取り落とすなどして衝撃を与えても、ジグザグ状導電部
材は基板に密着固定されているので変形などの損傷を被
る虞れが無い。また、本請求項に係るヘリカル部分を有
するダイポールアンテナエレメントもその製作方法を限
定されないが、例えば針金を塑性加工して構成すると、
任意の形状寸法の製品を容易に、しかも均一な品質で大
量生産することができる上に、出来上がったヘリカル状
部分を修正することが容易である。しかも、ヘリカル状
に成形された針金製のアンテナエレメントは弾性を有し
ているので、使用者の過失などによって衝撃を受けても
永久変形する虞れが無く、耐久性に優れている。これら
を総合して考察するに、本請求項の発明方法によると、
複雑で脆弱な構成部分を含むことなく、アンテナエレメ
ントの電気的長さよりも機械的な外形寸法を短縮するこ
とができ、デュアルバンドアンテナ全体を小型化するこ
とができる。

【０００７】請求項３に係る発明方法の構成は、前記請
求項１もしくは請求項２の発明方法の構成要件に加え
て、前記波長λａを、「小数点未満を四捨五入した値が
１ＧＨｚないし４ＧＨｚとなる周波数」に対応する波長
とし、前記波長λｂを、上記のごとく設定した波長λａ
の約１／２とすることを特徴とする。以上に説明した請
求項３の発明方法によると、波長λａ用のダイポールア
ンテナと波長λｂ用の逆Ｆアンテナとから成るデュアル
バンドアンテナ全体としての長さ寸法が、移動無線機用
アンテナとして、特にコードレス電話器用アンテナとし
て好適な数センチメートル〜２０センチメートル程度に
なるので、適用範囲が広く、実用価値が高い。その上、
波長λａが波長λｂの約２倍となるから、電気的長さが
λａ／４であるダイポールアンテナエレメントの電気的
長さは、ほぼλｂ／２に等しくなる。

【０００８】このため、上下１対の波長λａ／４ダイポ
ールアンテナエレメントの内の下側のダイポールアンテ
ナエレメントを、波長λｂの逆Ｆアンテナの地板として
共用するについて、両者の寸法関係が整合する。本請求
項３が従属している基本発明である請求項１の発明方法
の要旨を更に要約すると「ダイポールアンテナの下側エ
レメントと逆Ｆアンテナの地板との共用、および、波長
λｂトラップ設置」である。従って、ダイポールアンテ
ナエレメントの長さ寸法λａ／４を、逆Ｆアンテナの同
調波長λｂの１／２に揃えて、電気的な整合を容易なら
しめることの実用的効果は多大である。

【０００９】請求項４に係る発明方法の構成は、前記請
求項１ないし請求項３の発明方法の何れか一つの構成要
件に加えて、前記の同調波長域λｂ付近の逆Ｆアンテナ
は、長方形に類似する導電性の板状部材を、地板に対し
てほぼ平行に支持するとともに、該長方形の４隅の内の
１隅付近を地板に向けて延伸，接続させて接地点を構成
し、かつ、前記長方形板状部材の１隅から、該長方形の
幅方向にも長さ方向にも離間した箇所に給電点を設定
し、高周波回路の出力端を、上記給電点に対して接続，
導通せしめることを特徴とする。以上に説明した請求項
４の発明方法によると、デュアルバンドアンテナの構成
要素として性能の良い逆Ｆアンテナを構成することがで
きる。すなわち、波長λｂ付近において優れたＶＳＷＲ
特性を有し、波長λａに対して優れた分離性を有し、ア
ンテナ利得が高く、波長λｂ付近において、広い同調波
長域を有する逆Ｆアンテナを構成することができる。こ
のような効果を奏し得た理由は主として、「従来例の逆
Ｆアンテナの給電点が、接地点に比してアンテナエレメ
ントの長さ方向または幅方向の何れか一つの方向に離れ
ていた」のに比して、「本請求項に係る逆Ｆアンテナの
給電点を、板状アンテナエレメントの長さ方向にも、幅
方向にも離したこと」によるものである。

【００１０】請求項５に係る発明方法の構成は、波長λ
ａ付近と、波長λａよりも短い波長λｂ付近との２つの
同調波長域を有するデュアルバンドアンテナを構成する
方法において、１対の、電気的長さλｂ／４のダイポー
ルアンテナエレメントを、ほぼ上下方向の同一直線上に
配置して、同調波長域λｂ付近のダイポールアンテナを
構成するとともに、上記ダイポールアンテナの下方に位
置せしめて、かつ、上記ダイポールアンテナに接続され
た同軸ケーブルに沿わしめて、同調波長域約λａの逆Ｆ
アンテナを配置し、前記ダイポールアンテナの同軸ケー
ブルと、逆Ｆアンテナの同軸ケーブルとを、それぞれ個
別に高周波回路に接続して、前記ダイポールアンテナに
よる波長λｂの電波の送受信と、前記逆Ｆアンテナによ
る波長λａの電波の送受信とを、相互に干渉すること無
く行なわせることを特徴とする。以上に説明した請求項
５の発明方法によると、波長λｂ用ダイポールアンテナ
と、波長λａ用の逆Ｆアンテナとが、互いに異なる形式
のアンテナであり、かつ上下方向の１直線に反って互い
に上下に対向しているので、大きい間隔を置かなくても
干渉を生じることなく、それぞれのアンテナが独立に機
能する。上方に位置するダイポールアンテナは、ダイポ
ールアンテナ本来の特性として、水平面内においては３
６０度方向に均一な指向特性を有し、かつ、垂直上下方
向の感度が著しく低い。そして逆Ｆアンテナは、この
「感度の低い下方」に位置している。これを比喩的に言
うならば、逆Ｆアンテナがダイポールアンテナの死角の
中に入っているので、相互に干渉しない。相互に干渉し
ないから、双方のアンテナの間に大きい距離を隔てなく
ても良く、このため、デュアルバンドアンテナ全体とし
ての長さ寸法が小さくなる。これに伴ってアンテナカバ
ー等の付属部材も小形，軽量となり、デュアルバンドア
ンテナの総合的な外形寸法が縮小されるとともに重量が
軽減される。前述のごとく波長λｂのダイポールアンテ
ナと、波長λａの逆Ｆアンテナとがそれぞれ独立に機能
するので、単一アンテナにおけると同等のＶＳＷＲ，ア
ンテナ利得、および指向特性が得られ、かつ、それぞれ
独立に機能するので分離性能が良い。このように、別段
に特殊な連結手段を用いることなく、波長λａ用のアン
テナエレメントと波長λｂ用のアンテナエレメントとを
配列するので、構造が簡単で製作のコストが低廉であ
る。本請求項の構成方法を工業生産に適用した場合、ダ
イポールアンテナと逆Ｆアンテナとの相対的な位置決め
について高い精度を必要としないので、組立工程が容易
かつ迅速に進められ、さらに、製造工程の最終段階であ
る調整，検査においても、ダイポールアンテナと逆Ｆア
ンテナとの特性をそれぞれ個別に検査すれば足り、双方
のアンテナ間の電気的な結合状態（例えば容量結合）に
ついては一切考慮しなくても良い。

【００１１】請求項６の発明に係るデュアルバンドアン
テナの構成は、波長λａ付近と、該波長λａよりも短い
波長λｂ付近との、２つの同調波長域を有するデュアル
バンドアンテナにおいて、上下方向に対向する１対の、
電気的長さ約λａ／４のダイポールアンテナエレメント
が設けられるとともに、上記１対のダイポールアンテナ
エレメントの内の下側のダイポールアンテナエレメント
を共用して、これを地板とする電気的長さ約λｂ／４の
逆Ｆアンテナエレメントが設けられていて、２本の同軸
ケーブルの内の片方の同軸ケーブルの芯線が、前記１対
のダイポールアンテナエレメントの内の上方のダイポー
ルアンテナエレメントに接続され、該片方の同軸ケーブ
の外部導体が前記共用地板に接続されるとともに、前記
２本の同軸ケーブルの内の他方の同軸ケーブルの芯線
が、前記逆Ｆアンテナエレメントの給電点に接続され、
該他方の同軸ケーブルの外部導体が前記共用地板に接続
されており、かつ、前記片方の同軸ケーブルの芯線とダ
イポールアンテナエレメントとの接続点の真近の箇所
に、波長λｂで共振するトラップが接続されていること
を特徴とする。以上に説明した請求項６のデュアルバン
ドアンテナによると、単一アンテナにおけると同等のＶ
ＳＷＲ，指向特性、およびアンテナ利得を有し、周波数
帯分離度が優れていて、しかも、従来例の単一アンテナ
に比して外形寸法の増大が著しくないデュアルバンドア
ンテナを低コストで構成することができる。ダイポール
アンテナを構成している１対のダイポールアンテナエレ
メントの内の下側のダイポールアンテナエレメントが、
逆Ｆアンテナの地板に兼用されているので、構成部品点
数が節減される。そして、上下１対のダイポールアンテ
ナエレメントの内の下側のアンテナエレメントが細長い
板状をなしているので、逆Ｆアンテナの地板として有効
に作用する。上記のようにしてダイポールアンテナエレ
メントの１個を逆Ｆアンテナの地板として共用すること
によって、構成部品点数が節減されるだけでなく、２種
類のアンテナを配置するための空間が縮小され、当該デ
ュアルバンドアンテナ全体として小型に構成される。上
述のようにして、波長λａ用のアンテナエレメントと波
長λｂ用のアンテナエレメントとが極度に接近している
ので、双方のアンテナ間の干渉が懸念されるが、長い方
の波長λａの高周波信号が短い方の波長λｂの高周波回
路に漏洩することは、理論的にも実験的にも微々たるも
のであることが確認されており、実用上は無視すること
ができる。その反対に短い方の波長λｂの高周波信号が
長い方の波長λａの高周波回路中に漏入する虞れ無しと
しないが、本請求項６のアンテナにおいては波長λｂに
共振するトラップが設けられているので、波長λａのダ
イポールアンテナエレメントの給電点が、波長λｂの高
周波に関しては常に「電圧ゼロ」の状態になり、λａの
高周波回路の中へ漏洩しない。そして、上述のように同
調波長λａのアンテナと同調波長λｂのアンテナとが相
互の干渉を防止されて、それぞれ独立に機能するので、
単一アンテナにおけると同等のＶＳＷＲやアンテナ利得
および指向性を発揮する。従って、双方の波長間の分離
性も実用上完全と言い得る程度に充分である。さらに、
波長λａのアンテナエレメントおよび波長λｂのアンテ
ナエレメントのそれぞれに同軸ケーブルが接続されてい
るので、波長λａの電波と波長λｂの電波とは相互に独
立した高周波信号として送受信されるから、分離回路を
設ける必要が無い。

【００１２】請求項７の発明に係るデュアルバンドアン
テナの構成は、前記請求項６の構成要件に加えて、前記
の波長λｂで共振するトラップが、同軸ケーブルを主た
る材料として構成され、もしくは同軸ケーブルに類似し
た構造をなしており、かつ、（イ）電気的長さが約λｂ
／２であって、（ロ）片方の端において、当該トラップ
の芯線が「前記片方の同軸ケーブルの芯線とダイポール
アンテナとの接続点」に接続されるとともに、（ハ）上
記片方の端において、当該トラップの外部導体が「前記
片方の同軸ケーブルの外部導体に接続され、（ニ）当該
トラップの他方の端において、その芯線と外部導体とが
電気抵抗ゼロの状態に接続されていることを特徴とす
る。以上に説明した請求項７の発明によると、工業的に
大量生産されて安価に供給されている同軸ケーブルを用
いて、迅速容易に、低コストで波長λｂのトラップを構
成することができる。同軸ケーブルの芯線の先端をアー
スに落とした状態で２分の１波長で共振させると、その
基端部の電圧は常にゼロとなる。すなわち、このように
構成されたトラップを、波長λｂに関して基端側から見
るとインピーダンス無限大であり、波長λｂの高周波信
号が波長λａの高周波回路に影響を及ぼさなくなる。し
かも、同軸ケーブル（一般の既製品もしくは類似品）は
フレキシブルであって、このトラップを含めたアンテナ
エレメントを、パイプ状のアンテナカバーの中へ挿入し
て収納する操作が容易である。その上、フレキシブルで
あるから耐衝撃性に優れている。さらに、一般に供給さ
れている同軸ケーブルは、外部導体の外周を電気絶縁性
材料で被覆されているので、これをそのまま用いるだけ
で、トラップの外部導体が他の構成部材（例えば逆Ｆア
ンテナエレメント）に対して接触導通する虞れが無くて
好都合である。

【００１３】請求項８の発明に係るデュアルバンドアン
テナの構成は、前記１対のダイポールアンテナエレメン
トの内の上方のダイポールアンテナエレメントが、その
少なくとも一部分、望ましくは上半部もしくは、上端部
がジグザグ状に形成されており、または、上記少なくと
も一部分、望ましくは上半部もしくは上端部がヘリカル
状に形成されていることを特徴とする。以上に説明した
請求項８の発明によると、ダイポールアンテナを構成す
る上下１対のダイポールアンテナエレメントの内の上側
のダイポールアンテナエレメントは、その電気的長さを
λａ／４ならしめねばならないが、その機械的な長さ寸
法がλａ／４よりも短くなるので、デュアルバンドアン
テナ全体としての長さ寸法を短縮するに有効である。そ
して、本請求項８の発明に適用されるジグザグ状アンテ
ナエレメントおよびヘリカル状アンテナエレメントは、
いずれも工業生産に適していて、均一な品質の多量の製
品を低コストで供給することができる。本請求項に係る
ジグザグ状アンテナエレメントは、その製作方法を限定
されないが、配線基板を構成する公知技術を適用する
と、同一形状，寸法で、電気的特性が均一な、しかも軽
量の製品を、低コストで構成することができる。その
上、ジグザグ状の導電パターンを形成されていない部分
の基板部材を支持することによって、該ジグザグ状の導
電パターンを確実に位置決めして支持することができ
る。例えば当該デュアルバンドアンテナが設置されてい
るコードレス電話器を誤って取り落とすなどして衝撃を
与えても、ジグザグ状導電部材は基板に密着固定されて
いるので変形などの損傷を被る虞れが無い。また、本請
求項に係るヘリカル部分を有するダイポールアンテナエ
レメントも、その製作方法を限定されないが、例えば針
金を塑性加工して構成すると、任意の形状寸法の製品を
容易に、しかも均一な品質で大量生産することができる
上に、出来上がったヘリカル状部分を修正することが容
易である。しかも、ヘリカル状に成形された針金製のア
ンテナエレメントは弾性を有しているので、使用者の過
失などによって衝撃を受けても永久変形する虞れが無
く、耐久性に優れている。これらを総合して考察する
に、本請求項のアンテナによると、複雑で脆弱な構成部
分を含むことなく、アンテナエレメントの電気的長さよ
りも機械的な外形寸法を短縮することができ、デュアル
バンドアンテナ全体を小型化することができる。

【００１４】請求項９の発明に係るデュアルバンドアン
テナの構成は、前記請求項６の発明の構成要件に加え
て、前記逆Ｆアンテナエレメントの地板に共用された下
側のダイポールアンテナが、該逆Ｆアンテナエレメント
の接地点から上方へ、電気的長さ約λｂ／４だけ延長さ
れて、この延長部分が逆Ｆアンテナ専用のλｂ／４地板
として機能するようになっていることを特徴とする。

【００１５】以上に説明した請求項９の発明によると、
波長λｂ付近で使用される逆Ｆアンテナに、電気的長さ
λｂ／４の専用地板が設けられるので、該逆Ｆアンテナ
の電気的特性がいっそう向上する。すなわち、アンテナ
利得が高くなり、ＶＳＷＲが改善され、波長λａの高周
波に対する分離性がいっそう良くなる。この請求項９の
発明は前記請求項６ないし請求項８の何れに対しても適
用できて上述の効果を奏するが、特に請求項８の発明に
適用すると好適であって、その理由は次のごとくであ
る。すなわち、先に説明した請求項８の発明に係る１対
のダイポールアンテナエレメントの内の上側のダイポー
ルアンテナエレメントは、いわゆるトップヘビー形をな
し、その上半部がジグザグ状もしくはヘリカル状に形成
される、従って、該上側ダイポールアンテナエレメント
の下半部を線条アンテナに形成することができる。そこ
で、本請求項９に係る電気的長さλｂ／４の専用地板
は、前記ジグザグ部もしくはヘリカル部と干渉しないよ
うに、線条部に沿わせて、狭隘な空間の中に旨く納める
ことができる。この場合、波長λｂを波長λａの約半分
に設定しておくと、逆Ｆアンテナのλｂ／４の専用地板
の電気的な長さ（機械的長さ寸法とほぼ等しい）は、概
要的にλａ／４ダイポールアンテナの機械的長さの半分
になる。このため、該λａ／４ダイポールアンテナの上
半部に形成されるジグザグ部もしくはヘリカル部との干
渉を避けるとともに、その下半部に形成される線条部の
側方の空隙に前記半分長さの専用地板を配設することが
できる。

【００１６】請求項１０の発明に係るデュアルバンドア
ンテナの構成は、前記請求項６ないし請求項９の発明の
構成要件に加えて、前記逆Ｆアンテナエレメントは、ほ
ぼＬ字状をなす導電性部材を有しており、Ｌ字状をなし
ている２辺の内の片方の辺が前記の地板に対して接続導
通されているとともに、該２辺の内の他方の辺は細長い
板状をなしていて、前記の地板に対してほぼ平行であ
り、かつ、前記逆Ｆアンテナエレメントの給電点が、前
記他方の辺の細長い板状部分に位置し、Ｌ字状の屈曲点
から長さ方向にも幅方向にも離れていることを特徴とす
る。

【００１７】以上に説明した請求項１０のアンテナによ
ると、デュアルバンドアンテナの構成要素として性能の
良い逆Ｆアンテナを構成することができる。すなわち、
波長λｂ付近において優れたＶＳＷＲ特性を有し、波長
λａに対して優れた分離性を有し、アンテナ利得が高
く、波長λｂ付近において、広い同調波長域を有する逆
Ｆアンテナを構成することができる。このような効果を
奏し得た理由は主として、「従来例の逆Ｆアンテナの給
電点が、接地点に比してアンテナエレメントの長さ方向
または幅方向の何れか一つの方向に離れていた」のに比
して、「本請求項に係る逆Ｆアンテナの給電点を、板状
アンテナエレメントの長さ方向にも、幅方向にも離した
こと」によるものである。

【００１８】請求項１１の発明に係るデュアルバンドア
ンテナの構成は、波長λａ付近と、該波長λａよりも短
い波長λｂ付近との、２つの同調波長域を有するデュア
ルバンドアンテナにおいて、ほぼ上下方向の１直線上に
対向，離間して配設された１対の、電気的長さが約λｂ
／４のダイポールアンテナエレメントと、上記１対のダ
イポールアンテナエレメントに接続された同軸ケーブル
と、上記同軸ケーブルに沿わせて配設された、同調波長
域が約λｂである逆Ｆアンテナと、この逆Ｆアンテナに
接続された、前記と別体の同軸ケーブルと、を具備して
いることを特徴とする。以上に説明した請求項１１の発
明に係るデュアルバンドアンテナは、アンテナ特性が優
れていて、しかも小形，軽量、かつ低コストである。

【００１９】

【発明の実施の形態】図２は、本発明に係るデュアルバ
ンドアンテナの１実施形態を示し、機械的構成と電気的
構成とを併せて表すように描いた模式的な正面外観図で
あって、請求項１，および請求項６に対応している図で
ある。本実施形態はコードレス電話器用として構成され
たものであって、開発の目標とする性能諸元（目標品
質）は次のとおりである。 λａに相当する使用周波数帯域 ９００〜９３０ＭＨｚ λｂに相当する使用周波数帯域 １．８５〜１．９９Ｇ
Ｈｚ アンテナ利得、および指向特性は、従来の単一アンテナ
と同等のこと、各周波数帯ごとに出力ケーブルを有して
いること、各アンテナ間の分離度が、コードレス電話器
用として充分であること、アンテナ全体の長さは、従来
の単一アンテナに比して著しく大きくないこと。

【００２０】本発明を適用する場合、必ずしも前記の同
調周波数帯に限られないが、四捨五入した値が１ＧＨｚ
である周波数に対応する波長をλａとし、四捨五入した
値が２ＧＨｚである周波数に対応する波長をλｂとする
と、充分な効果を得ることができる。符号ａを付して示
したのは波長λａに同調するダイポールアンテナであっ
て、電気的長さλａの１対のダイポールアンテナエレメ
ントを上下方向の１直線に沿わしめて、上下に対向，離
間せしめてある。本発明のデュアルバンドアンテナは、
これを斜めの姿勢にして使用することも充分に可能であ
って、前記の「上下」とは説明の便宜上の呼称であり、
本発明の技術的範囲を限定するものではない。図１，図
２，図３、図７、図８、および図９において、上記便宜
上の「上下」は図面の上下と一致しているが、図４にお
いては一致していない。

【００２１】符号１を付して示した部材は電気的長さλ
ａ／４の線条によって構成されたダイポールアンテナエ
レメントであり、符号２を付して示した部材は電気的長
さがλａ／４の細長い板状部材であって、ダイポールア
ンテナエレメントとして作用し、前記ダイポールアンテ
ナエレメント１と協働して、波長λａのダイポールアン
テナを構成している。上記の細長い板状部材２を共用
し、これを地板としてλｂ用逆Ｆアンテナｂが設けられ
ている。符号３を付して示した部材は逆Ｆアンテナエレ
メントである。この逆Ｆアンテナエレメント３の詳細な
構造については、図４を参照して後に説明する。６はλ
ａ用ダイポールアンテナａの同軸ケーブルであって、そ
の芯線はダイポールアンテナエレメント１の給電点（下
端）に接続導通され、その外部導体は接地点Ｅで前記
「符号２の部材」すなわちλａ，λｂ共用の地板兼ダイ
ポールアンテナエレメントに接続導通されている。

【００２２】６′はλｂ逆Ｆアンテナｂの同軸ケーブル
であって、その外部導体は前記の共用地板２に接続導通
され、その芯線は逆Ｆアンテナエレメント３の給電点ｓ
に接続導通されている。この給電点ｓ付近の詳細な構造
については、図４を参照して後述する。符号５を付して
示したのは、波長λｂで共振するトラップである。本例
のトラップ５は同軸ケーブルを電気的長さ約λｂ／２に
切断し、その芯線の片方の端（図において上端）を「前
記同軸ケーブル６の芯線とλａ用ダイポールアンテナエ
レメント１との接続箇所」に接続導通するとともに、外
部導体の上端を接地点Ｅ″で同軸ケーブル６の外部導体
に接続導通してある。本図２は、構造を読み取り易いよ
うに若干展開して描いてあるから、接地点Ｅと、接地点
Ｅ′と、接地点Ｅ″とが互いに離れているが、これらの
接地点Ｅ，Ｅ′，Ｅ″は実質的に同一の点である。以上
に述べた同軸ケーブル製トラップ５の下端において、芯
線５ｂは外部導体５ａに対してオーム抵抗がゼロとなる
ように短絡５ｃしてある。

【００２３】図３は、各種のトラップを例示した模式図
であって、（Ｂ）は前掲の図２に示したと類似の１／２
波長トラップ、（Ａ）は１／４波長トラップ、（Ｃ）は
３／４波長トラップである。本図３（Ｂ）の１／２波長
トラップに代えて、本図３（Ａ）の１／４波長トラップ
を適用することも可能であり、材料（同軸ケーブル）が
節減される上に小形，軽量になるが、前掲の図２の実施
形態においては、こうしたメリットが余り重要でないか
ら、トラップ機能が安定な１／２波長（λｂ／２）トラ
ップを使用している。図１は、前掲の図２に示した実施
形態に係るデュアルバンドアンテナを模式化して描いた
部分破断斜視図であって、請求項１，同２，同６，同
７，同８，および同９の構成が現れている。ただし、同
軸ケーブルとトラップとの間隔を拡大してあり、写生図
ではない。λａ用ダイポールアンテナエレメント１は複
合型であって、下半部１ａは線条アンテナエレメント１
ａによって構成され、上半部はジグザグアンテナエレメ
ント１ｂによって構成されている。ジグザグ形の代りに
ヘリカル形とすることもできるが、ジグザグ形の方が工
業的に生産性が良く、プリント基板技術を適用して低コ
ストで大量生産するに適している。上述のようにして、
いわゆるトップヘビー型にすると、電気的長さに比して
機械的長さが短縮され、当該デュアルバンドアンテナ全
体として小形，軽量化することができる。前記線条アン
テナエレメント１ａの傍のスペースを利用して、λａ，
λｂ共用地板２を、接地点Ｅ′よりも上方へ、電気的長
さλｂ／４だけ延長して、逆Ｆアンテナ専用の１／４波
長地板を構成した。このようなλｂ／４地板４を設ける
と、逆Ｆアンテナの特性が良くなり、かつ、その作動が
安定する。

【００２４】図４は、逆Ｆアンテナを説明するために示
したもので、（Ａ）は逆Ｆアンテナの原理図であり、
（Ｂ）は逆Ｆアンテナの従来例を模式的に描いた斜視図
であり、（Ｃ）は実施形態を模式的に描いた斜視図であ
って、請求項４および同１０の構成に対応している。
（図４（Ａ）参照）逆Ｆアンテナエレメント３はＬ字状
をなし、地板８に対して接続導通されていて、１／４波
長で共振する。高周波回路７の出力端は、逆Ｆアンテナ
エレメント３の給電点ｓに接続導通される。これが逆Ｆ
アンテナの基本的な構成である。（図４（Ｂ）参照）従
来例の逆Ｆアンテナエレメント３′は、地板８と平行な
部分が「幅寸法Ｗ，長さ寸法Ｌの長方形板状」に形成さ
れていて、給電点ｓ′は接地点Ｅから幅方向に離れた所
に設定されている。（図４（Ｃ）参照）本実施形態の逆
Ｆアンテナエレメント３のみを抽出して考察すると、前
記従来例の逆Ｆアンテナエレメント３′と類似の形状で
ある。ただし、地板８と平行な部分は必ずしも正確に長
方形であることを要せず、長方形に類似する形状であれ
ば足りる。本実施形態の逆Ｆアンテナの給電点ｓは、接
地点Ｅから幅方向（Ｗ）にも、長さ方向（Ｌ）にも離れ
た箇所に設定されている。これにより、良好なアンテナ
特性を有する逆Ｆアンテナが構成される。

【００２５】図５は、前掲の図１および図２に示した実
施形態のダイポールアンテナの特性を示し、（Ａ）は９
００ＭＨｚダイポールアンテナのＶＳＷＲ、（Ｂ）はア
イソレーションである。９００ＭＨｚ付近、８７５〜９
５０ＭＨｚにおいてＶＳＷＲが３以下になっている。ま
た、アイソレーションも良好な分離度を表している。

【００２６】図６は、１．９ＧＨｚ逆Ｆアンテナの特性
を示し、（Ａ）はＶＳＷＲ、（Ｂ）はアイソレーション
である。図６（Ａ）から分かるように、本実施形態（図
１，図２）の逆Ｆアンテナは、その使用周波数帯域
（１．８５〜１．９９ＧＨｚ）におけるＶＳＷＲが３以
下であり、広い同調周波数帯域を有している。図１，図
２の実施形態のデュアルバンドアンテナからλｂ用トラ
ップ５を取り除くと、図６（Ｂ）のカーブは点線のよう
になり、該λｂ用トラップ５を取り付けると実線のよう
になる。これにより、トラップが分離度の改善に著しく
有効であることが分かる。

【００２７】図７は、前掲の図１，図２と異なる実施形
態を示し、模式化して描いた正面図であって、請求項５
および同６の構成に対応している。図８は、上掲の図７
に示した実施形態に係るデュアルバンドアンテナを描い
た模式的な斜視図である。９ａ，９ｂは、それぞれ電気
的長さλｂ／４のダイポールアンテナエレメントであっ
て、上下方向の１直線上に配置されて上下に対向離間
し、同軸ケーブル６を接続されて、波長λｂ用のダイポ
ールアンテナを構成している。上記同軸ケーブル６に沿
って、逆Ｆアンテナ用の地板１１が配置され、この地板
１１に対して逆Ｆアンテナエレメント１０が接続導通さ
れて、波長λａ用の逆Ｆアンテナが構成されている。
６″は上記λａ用逆Ｆアンテナの同軸ケーブルであっ
て、その芯線は給電点ｓに接続導通され、外部導体は地
板１１に接続導通されている。前記ダイポールアンテナ
エレメント９ａ，９ｂで構成されたλｂ用ダイポールア
ンテナは、線条形ダイポールアンテナに共通の特性とし
て、水平方向には１８０度の均一な感度を有し、上下方
向には感度ほとんどゼロである。上記λｂ用ダイポール
アンテナについて感度ゼロの方向に、λａ用逆Ｆアンテ
ナが位置しているので、該λｂ用ダイポールアンテナと
λａ用逆Ｆアンテナとは互いに干渉すること無く、それ
ぞれ単一のアンテナとして独立に機能する。

【００２８】このため、本実施形態（図７，図８）のデ
ュアルバンドアンテナは、波長λａについても波長λｂ
についても、それぞれ単一アンテナと同等の特性を発揮
することができる。しかも構造が簡単であるから軽量，
小形であり、製造コストが低廉である。

【００２９】図９は、本発明に係るデュアルバンドアン
テナをアンテナカバーの中に収納して、アンテナカバー
ホルダによって回動起伏可能に支持した状態の全体図で
あって、（Ａ）は前掲の図１に示した実施形態のデュア
ルバンドアンテナを、（Ｂ）は同じく図７，図８に示し
た実施形態のデュアルバンドアンテナを、それぞれ隠れ
線で描いてある。

【００３０】先に述べたように、λａ＝９００ＭＨｚ、
λｂ＝１．９ＧＨｚであり、この場合、アンテナの回動
中心線Ｘ−Ｘ′からアンテナカバー先端までの寸法Ｌａ
は１６０ミリメートル、Ｌｂは１７０ミリメートルであ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上に本発明の実施形態を挙げてその構
成・機能を明らかならしめたように、請求項１の発明方
法によると、単一アンテナにおけると同等のＶＳＷＲ，
指向特性、およびアンテナ利得を有し、周波数帯間の分
離度が優れていて、しかも、従来例の単一アンテナに比
して外形寸法の増大が著しくないデュアルバンドアンテ
ナを低コストで構成することができる。ダイポールアン
テナを構成した１対のダイポールアンテナエレメントの
内の下側のダイポールアンテナエレメントが、逆Ｆアン
テナの地板に兼用されるので、構成部品点数が節減され
る。そして、上下１対のダイポールアンテナエレメント
の内の下側のアンテナエレメントが細長い板状をなして
いるので、逆Ｆアンテナの地板として有効に作用する。
上記のようにしてダイポールアンテナエレメントの１個
を逆Ｆアンテナの地板として共用することによって、構
成部品点数が節減されるだけでなく、２種類のアンテナ
を配置するための空間が縮小され、当該デュアルバンド
アンテナ全体として小型に構成される。上述のようにし
て、波長λａ用のアンテナエレメントと波長λｂ用のア
ンテナエレメントとが極度に接近するので、双方のアン
テナ間の干渉が懸念されるが、長い方の波長λａの高周
波信号が短い方の波長λｂの高周波回路に漏洩すること
は、理論的にも実験的にも微々たるものであることが確
認されており、実用上は無視することができる。その反
対に短い方の波長λｂの高周波信号が長い方の波長λａ
の高周波回路中に漏入する虞れ無しとしないが、本請求
項１の発明方法においては波長λｂに共振するトラップ
が設けられているので、波長λａのダイポールアンテナ
エレメントの給電点が、波長λｂの高周波に関しては常
に「電圧ゼロ」の状態になり、λａの高周波回路の中へ
漏洩しない。そして、上述のように同調波長λａのアン
テナと同調波長λｂのアンテナとが相互の干渉を防止さ
れて、それぞれ独立に機能するので、単一アンテナにお
けると同等のＶＳＷＲやアンテナ利得および指向性を発
揮する。従って、双方の波長間の分離性も実用上完全と
言い得る程度に充分である。さらに、波長λａのアンテ
ナエレメントおよび波長λｂのアンテナエレメントのそ
れぞれに同軸ケーブルが接続されるので、波長λａの電
波と波長λｂの電波とは相互に独立した高周波信号とし
て送受信されるから、分離回路を設ける必要が無い。

【００３２】請求項２の発明方法によると、ダイポール
アンテナを構成する上下１対のダイポールアンテナエレ
メントの内の上側のダイポールアンテナエレメントは、
その電気的長さをλａ／４ならしめねばならないが、そ
の機械的な長さ寸法がλａ／４よりも短くなるので、デ
ュアルバンドアンテナ全体としての長さ寸法を短縮する
に有効である。そして、本請求項２の発明方法に適用さ
れるジグザグ状アンテナエレメントおよびヘリカル状ア
ンテナエレメントは、いずれも工業的生産に適してい
て、均一な品質の多量の製品を低コストで供給すること
ができる。本請求項に係るジグザグ状アンテナエレメン
トは、その製作方法を限定されないが、配線基板を構成
する公知技術を適用すると、同一形状，寸法で、電気的
特性が均一な、しかも軽量の製品を、低コストで構成す
ることができる。その上、ジグザグ状の導電パターンを
形成されていない部分の基板部材を支持することによっ
て、該ジグザグ状の導電パターンを確実に位置決めして
支持することができる。例えば当該デュアルバンドアン
テナが設置されているコードレス電話器を誤って取り落
とすなどして衝撃を与えても、ジグザグ状導電部材は基
板に密着固定されているので変形などの損傷を被る虞れ
が無い。また、本請求項に係るヘリカル部分を有するダ
イポールアンテナエレメントもその製作方法を限定され
ないが、例えば針金を塑性加工して構成すると、任意の
形状寸法の製品を容易に、しかも均一な品質で大量生産
することができる上に、出来上がったヘリカル状部分を
修正することが容易である。しかも、ヘリカル状に成形
された針金製のアンテナエレメントは弾性を有している
ので、使用者の過失などによって衝撃を受けても永久変
形する虞れが無く、耐久性に優れている。これらを総合
して考察するに、本請求項の発明方法によると、複雑で
脆弱な構成部分を含むことなく、アンテナエレメントの
電気的長さよりも機械的な長さ寸法を短縮することがで
き、デュアルバンドアンテナ全体を小型化することがで
きる。

【００３３】請求項３の発明方法によると、波長λａ用
のダイポールアンテナと波長λｂ用の逆Ｆアンテナとか
ら成るデュアルバンドアンテナ全体としての長さ寸法
が、移動無線機用アンテナとして、特にコードレス電話
器用アンテナとして好適な数センチメートル〜２０セン
チメートル程度になるので、適用範囲が広く、実用価値
が高い。その上、波長λａが波長λｂの約２倍となるか
ら、電気的長さがλａ／４であるダイポールアンテナエ
レメントの電気的長さは、ほぼλｂ／２に等しくなる。
このため、上下１対の波長λａ／４ダイポールアンテナ
エレメントの内の下側のダイポールアンテナエレメント
を、波長λｂの逆Ｆアンテナの地板として共用するにつ
いて、両者の寸法関係が整合する。本請求項３が従属し
ている基本発明である請求項１の発明方法の要旨を更に
要約すると「ダイポールアンテナの下側エレメントと逆
Ｆアンテナの地板との共用、および、波長λｂトラップ
設置」である。従って、ダイポールアンテナエレメント
の長さ寸法λａ／４を、逆Ｆアンテナの同調波長λｂの
１／２に揃えて、電気的な整合を容易ならしめることの
実用的効果は多大である。

【００３４】請求項４の発明方法によると、デュアルバ
ンドアンテナの構成要素として性能の良い逆Ｆアンテナ
を構成することができる。すなわち、波長λｂ付近にお
いて優れたＶＳＷＲ特性を有し、波長λａに対して優れ
た分離性を有し、アンテナ利得が高く、波長λｂ付近に
おいて、広い同調波長域を有する逆Ｆアンテナを構成す
ることができる。このような効果を奏し得た理由は主と
して、「従来例の逆Ｆアンテナの給電点が、接地点に比
してアンテナエレメントの長さ方向または幅方向の何れ
か一つの方向に離れていた」のに比して、「本請求項に
係る逆Ｆアンテナの給電点を、板状アンテナエレメント
の長さ方向にも、幅方向にも離したこと」によるもので
ある。

【００３５】請求項５の発明方法によると、波長λｂ用
ダイポールアンテナと、波長λａ用の逆Ｆアンテナと
が、互いに異なる形式のアンテナであり、かつ上下方向
の１直線に反って互いに上下に対向しているので、大き
い間隔を置かなくても干渉を生じることなく、それぞれ
のアンテナが独立に機能する。上方に位置するダイポー
ルアンテナは、ダイポールアンテナ本来の特性として、
水平面内においては３６０度方向に均一な指向特性を有
し、かつ、垂直上下方向の感度が著しく低い。そして逆
Ｆアンテナは、この「感度の低い下方」に位置してい
る。これを比喩的に言うならば、逆Ｆアンテナがダイポ
ールアンテナの死角の中に入っているので、相互に干渉
しない。相互に干渉しないから、双方のアンテナの間に
大きい距離を隔てなくても良く、このため、デュアルバ
ンドアンテナ全体としての長さ寸法が小さくなる。これ
に伴ってアンテナカバー等の付属部材も小形，軽量とな
り、デュアルバンドアンテナの総合的な外形寸法が縮小
されるとともに重量が軽減される。前述のごとく波長λ
ｂのダイポールアンテナと、波長λａの逆Ｆアンテナと
がそれぞれ独立に機能するので、単一アンテナにおける
と同等のＶＳＷＲ，アンテナ利得、および指向特性が得
られ、かつ、それぞれ独立に機能するので分離性能が良
い。このように、別段に特殊な連結手段を用いることな
く、波長λａ用のアンテナエレメントと波長λｂ用のア
ンテナエレメントとを配列するので、構造が簡単で製作
のコストが低廉である。本請求項の構成方法を工業生産
に適用した場合、ダイポールアンテナと逆Ｆアンテナと
の相対的な位置決めについて高い精度を必要としないの
で、組立工程が容易かつ迅速に進められ、さらに、製造
工程の最終段階である調整，検査においても、ダイポー
ルアンテナと逆Ｆアンテナとの特性をそれぞれ個別に検
査すれば足り、双方のアンテナ間の電気的な結合状態
（例えば容量結合）については一切考慮しなくても良
い。

【００３６】請求項６のデュアルバンドアンテナによる
と、単一アンテナにおけると同等のＶＳＷＲ，指向特
性、およびアンテナ利得を有し、周波数帯分離度が優れ
ていて、しかも、従来例の単一アンテナに比して外形寸
法の増大が著しくないデュアルバンドアンテナを低コス
トで構成することができる。ダイポールアンテナを構成
している１対のダイポールアンテナエレメントの内の下
側のダイポールアンテナエレメントが、逆Ｆアンテナの
地板に兼用されているので、構成部品点数が節減され
る。そして、上下１対のダイポールアンテナエレメント
の内の下側のアンテナエレメントが細長い板状をなして
いるので、逆Ｆアンテナの地板として有効に作用する。
上記のようにしてダイポールアンテナエレメントの１個
を逆Ｆアンテナの地板として共用することによって、構
成部品点数が節減されるだけでなく、２種類のアンテナ
を配置するための空間が縮小され、当該デュアルバンド
アンテナ全体として小型に構成される。上述のようにし
て、波長λａ用のアンテナエレメントと波長λｂ用のア
ンテナエレメントとが極度に接近しているので、双方の
アンテナ間の干渉が懸念されるが、長い方の波長λａの
高周波信号が短い方の波長λｂの高周波回路に漏洩する
ことは、理論的にも実験的にも微々たるものであること
が確認されており、実用上は無視することができる。そ
の反対に短い方の波長λｂの高周波信号が長い方の波長
λａの高周波回路中に漏入する虞れ無しとしないが、本
請求項６のアンテナにおいては波長λｂに共振するトラ
ップが設けられているので、波長λａのダイポールアン
テナエレメントの給電点が、波長λｂの高周波に関して
は常に「電圧ゼロ」の状態になり、λａの高周波回路の
中へ漏洩しない。そして、上述のように同調波長λａの
アンテナと同調波長λｂのアンテナとが相互の干渉を防
止されて、それぞれ独立に機能するので、単一アンテナ
におけると同等のＶＳＷＲやアンテナ利得および指向性
を発揮する。従って、双方の波長間の分離性も実用上完
全と言い得る程度に充分である。さらに、波長λａのア
ンテナエレメントおよび波長λｂのアンテナエレメント
のそれぞれに同軸ケーブルが接続されているので、波長
λａの電波と波長λｂの電波とは相互に独立した高周波
信号として送受信されるから、分離回路を設ける必要が
無い。

【００３７】請求項７の発明によると、工業的に大量生
産されて安価に供給されている同軸ケーブルを用いて、
迅速容易に、低コストで波長λｂのトラップを構成する
ことができる。同軸ケーブルの芯線の先端をアースに落
とした状態で２分の１波長で共振させると、その基端部
の電圧は常にゼロとなる。すなわち、このように構成さ
れたトラップを、波長λｂに関して基端側から見るとイ
ンピーダンス無限大であり、波長λｂの高周波信号が波
長λａの高周波回路に影響を及ぼさなくなる。しかも、
同軸ケーブル（一般の既製品もしくは類似品）はフレキ
シブルであって、このトラップを含めたアンテナエレメ
ントを、パイプ状のアンテナカバーの中へ挿入して収納
する操作が容易である。その上、フレキシブルであるか
ら耐衝撃性に優れている。さらに、一般に供給されてい
る同軸ケーブルは、外部導体の外周を電気絶縁性材料で
被覆されているので、これをそのまま用いるだけで、ト
ラップの外部導体が他の構成部材（例えば逆Ｆアンテナ
エレメント）に対して接触導通する虞れが無くて好都合
である。

【００３８】請求項８の発明によると、ダイポールアン
テナを構成する上下１対のダイポールアンテナエレメン
トの内の上側のダイポールアンテナエレメントは、その
電気的長さをλａ／４ならしめねばならないが、その機
械的な長さ寸法がλａ／４よりも短くなるので、デュア
ルバンドアンテナ全体としての長さ寸法を短縮するに有
効である。そして、本請求項８の発明に適用されるジグ
ザグ状アンテナエレメントおよびヘリカル状アンテナエ
レメントは、いずれも工業生産に適していて、均一な品
質の多量の製品を低コストで供給することができる。本
請求項に係るジグザグ状アンテナエレメントは、その製
作方法を限定されないが、配線基板を構成する公知技術
を適用すると、同一形状，寸法で、電気的特性が均一
な、しかも軽量の製品を、低コストで構成することがで
きる。その上、ジグザグ状の導電パターンを形成されて
いない部分の基板部材を支持することによって、該ジグ
ザグ状の導電パターンを確実に位置決めして支持するこ
とができる。例えば当該デュアルバンドアンテナが設置
されているコードレス電話器を誤って取り落とすなどし
て衝撃を与えても、ジグザグ状導電部材は基板に密着固
定されているので変形などの損傷を被る虞れが無い。ま
た、本請求項に係るヘリカル部分を有するダイポールア
ンテナエレメントも、その製作方法を限定されないが、
例えば針金を塑性加工して構成すると、任意の形状寸法
の製品を容易に、しかも均一な品質で大量生産すること
ができる上に、出来上がったヘリカル状部分を修正する
ことが容易である。しかも、ヘリカル状に成形された針
金製のアンテナエレメントは弾性を有しているので、使
用者の過失などによって衝撃を受けても永久変形する虞
れが無く、耐久性に優れている。これらを総合して考察
するに、本請求項のアンテナによると、複雑で脆弱な構
成部分を含むことなく、アンテナエレメントの電気的長
さよりも機械的な外形寸法を短縮することができ、デュ
アルバンドアンテナ全体を小型化することができる。

【００３９】請求項９の発明によると、波長λｂ付近で
使用される逆Ｆアンテナに、電気的長さλｂ／４の専用
地板が設けられるので、該逆Ｆアンテナの電気的特性が
いっそう向上する。すなわち、アンテナ利得が高くな
り、ＶＳＷＲが改善され、波長λａの高周波に対する分
離性がいっそう良くなる。この請求項９の発明は前記請
求項６ないし請求項８の何れに対しても適用できて上述
の効果を奏するが、特に請求項８の発明に適用すると好
適であって、その理由は次のごとくである。すなわち、
先に説明した請求項８の発明に係る１対のダイポールア
ンテナエレメントの内の上側のダイポールアンテナエレ
メントは、いわゆるトップヘビー形をなし、その上半部
がジグザグ状もしくはヘリカル状に形成される、従っ
て、該上側ダイポールアンテナエレメントの下半部を線
条アンテナに形成することができる。そこで、本請求項
９に係る電気的長さλｂ／４の専用地板は、前記ジグザ
グ部もしくはヘリカル部と干渉しないように、線条部に
沿わせて、狭隘な空間の中に旨く納めることができる。
この場合、波長λｂを波長λａの約半分に設定しておく
と、逆Ｆアンテナのλｂ／４の専用地板の電気的な長さ
（機械的長さ寸法とほぼ等しい）は、概要的にλａ／４
ダイポールアンテナの機械的長さの半分になる。このた
め、該λａ／４ダイポールアンテナの上半部に形成され
るジグザグ部もしくはヘリカル部との干渉を避けるとと
もに、その下半部に形成される線条部の側方の空隙に前
記半分長さの専用地板を配設することができる。

【００４０】請求項１０のアンテナによると、デュアル
バンドアンテナの構成要素として性能の良い逆Ｆアンテ
ナを構成することができる。すなわち、波長λｂ付近に
おいて優れたＶＳＷＲ特性を有し、波長λａに対して優
れた分離性を有し、アンテナ利得が高く、波長λｂ付近
において、広い同調波長域を有する逆Ｆアンテナを構成
することができる。このような効果を奏し得た理由は主
として、「従来例の逆Ｆアンテナの給電点が、接地点に
比してアンテナエレメントの長さ方向または幅方向の何
れか一つの方向に離れていた」のに比して、「本請求項
に係る逆Ｆアンテナの給電点を、板状アンテナエレメン
トの長さ方向にも、幅方向にも離したこと」によるもの
である。請求項１１の発明に係るデュアルバンドアンテ
ナは、アンテナ特性が優れていて、しかも小形，軽量、
かつ低コストである。

【図面の簡単な説明】

【図１】後掲の図２に示す実施形態に係るデュアルバン
ドアンテナを模式化して描いた部分破断斜視図であっ
て、請求項１，同２，同６，同７，同８，および同９の
構成が現れている。ただし、同軸ケーブルとトラップと
の間隔を拡大してあり、写生図ではない。

【図２】本発明に係るデュアルバンドアンテナの１実施
形態を示し、機械的構成と電気的構成とを併せて表すよ
うに描いた模式的な正面外観図であって、請求項１，お
よび請求項６に対応している図である。

【図３】各種のトラップを例示した模式図であって、
（Ｂ）は前掲の図２に示したと類似の１／２波長トラッ
プ、（Ａ）は１／４波長トラップ、（Ｃ）は３／４波長
トラップである。

【図４】逆Ｆアンテナを説明するために示したもので、
（Ａ）は逆Ｆアンテナの原理図であり、（Ｂ）は逆Ｆア
ンテナの従来例を模式的に描いた斜視図であり、（Ｃ）
は実施形態を模式的に描いた斜視図であって、請求項４
および同１０の構成に対応している。

【図５】前掲の図１および図２に示した実施形態のダイ
ポールアンテナの特性を示し、（Ａ）は９００ＭＨｚダ
イポールアンテナのＶＳＷＲ、（Ｂ）はアイソレーショ
ンである。

【図６】１．９ＧＨｚ逆Ｆアンテナの特性を示し、
（Ａ）はＶＳＷＲ、（Ｂ）はアイソレーションである。

【図７】前掲の図１，図２と異なる実施形態を示し、模
式化して描いた正面図であって、請求項５および同６の
構成に対応している。

【図８】前掲の図７に示した実施形態に係るデュアルバ
ンドアンテナを描いた模式的な斜視図である。

【図９】本発明に係るデュアルバンドアンテナをアンテ
ナカバーの中に収納して、アンテナカバーホルダによっ
て回動起伏可能に支持した状態の全体図であって、
（Ａ）は前掲の図１に示した実施形態のデュアルバンド
アンテナを、（Ｂ）は同じく図７，図８に示した実施形
態のデュアルバンドアンテナを、それぞれ隠れ線で描い
てある。

【符号の説明】

１…λａ用ダイポールアンテナエレメント、２…λａ，
λｂ共用地板、３…λｂ用逆Ｆアンテナエレメント、
３′…逆Ｆアンテナエレメント、４…λｂ／４地板、５
…λｂ用トラップ、５ａ…外部導体、５ｂ…芯線、５ｃ
…短絡接続、６…同軸ケーブル、７…高周波回路、８…
地板、９ａ，９ｂ…λｂ用ダイポールアンテナエレメン
ト、１０…λａ用逆Ｆアンテナエレメント、１１…λａ
用地板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｑ 13/08 Ｈ０１Ｑ 13/08 21/30 21/30

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長λａ付近と、該波長λａよりも短い
   波長λｂ付近との、２つの同調波長域を有するデュアル
   バンドアンテナを構成する方法において、 １対の、電気的長さλａ／４のダイポールアンテナエレ
   メントを、ほぼ上下方向の同一直線上に配置して、同調
   波長域λａ付近のダイポールアンテナを構成するととも
   に、 上記１対のダイポールアンテナエレメントの内の下側の
   ダイポールアンテナエレメントを短冊状に形成し、 上記短冊状ダイポールアンテナを共用して、これを地板
   とする同調波長域λｂ付近の逆Ｆアンテナを構成し、 前記１対のダイポールアンテナエレメントの内の上側の
   ダイポールアンテナエレメントの下端部を同軸ケーブル
   の芯線に接続するとともに、この接続点の真近の箇所に
   おいて上記同軸ケーブルの外部導体を「前記逆Ｆアンテ
   ナの地板に兼用した下側のダイポールアンテナエレメン
   ト」に接続し、 かつ、前記同軸ケーブルの芯線とダイポールアンテナエ
   レメントとの接続点の真近に、波長λｂで共振するトラ
   ップを設けて、波長λｂの高周波信号が波長λａの高周
   波回路に漏洩することを防止し、 前記ダイポールアンテナによる波長λａの電波の送受信
   と、前記逆Ｆアンテナによる波長λｂの電波の送受信と
   を、それぞれ独立に行なわせることを特徴とする、デュ
   アルバンドアンテナの構成方法。
2. 【請求項２】 前記１対のダイポールアンテナエレメン
   トの内、上側に位置するダイポールアンテナエレメント
   の上半部の少なくとも一部分を、ジグザグ状もしくはヘ
   リカル状に形成して、トップヘビー形の複合アンテナエ
   レメントならしめることにより、 同調波長域λａ付近のダイポールアンテナの機械的な長
   さ寸法を、電気的長さよりも短くすることを特徴とす
   る、請求項１に記載したデュアルバンドアンテナの構成
   方法。
3. 【請求項３】 前記波長λａを、「小数点未満を四捨五
   入した値が１ＧＨｚないし４ＧＨｚとなる周波数」に対
   応する波長とし、 前記波長λｂを、上記のごとく設定した波長λａの約１
   ／２とすることを特徴とする、請求項１もしくは請求項
   ２に記載したデュアルバンドアンテナの構成方法。
4. 【請求項４】 前記の同調波長域λｂ付近の逆Ｆアンテ
   ナは、長方形に類似する導電性板状部材を、地板に対し
   てほぼ平行に支持するとともに、該長方形の４隅の内の
   １隅付近を地板に向けて延伸，接続させて接地点を構成
   し、 かつ、前記長方形板状部材の１隅から、該長方形の幅方
   向にも長さ方向にも離間した箇所に給電点を設定し、 高周波回路の出力端を上記給電点に対して接続，導通せ
   しめることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何
   れかに記載したデュアルバンドアンテナの構成方法。
5. 【請求項５】 波長λａ付近と、波長λａよりも短い波
   長λｂ付近との２つの同調波長域を有するデュアルバン
   ドアンテナを構成する方法において、 １対の、電気的長さλｂ／４のダイポールアンテナエレ
   メントを、ほぼ上下方向の同一直線上に配置して、同調
   波長域λｂ付近のダイポールアンテナを構成するととも
   に、 上記ダイポールアンテナの下方に位置せしめて、かつ、
   上記ダイポールアンテナに接続された同軸ケーブルに沿
   わしめて、同調波長域約λａの逆Ｆアンテナを配置し、 前記ダイポールアンテナの同軸ケーブルと、逆Ｆアンテ
   ナの同軸ケーブルとを、それぞれ個別に高周波回路に接
   続して、前記ダイポールアンテナによる波長λｂの電波
   の送受信と、前記逆Ｆアンテナによる波長λａの電波の
   送受信とを、相互に干渉すること無く行なわせることを
   特徴とする、デュアルバンドアンテナの構成方法。
6. 【請求項６】 波長λａ付近と、該波長λａよりも短い
   波長λｂ付近との、２つの同調波長域を有するデュアル
   バンドアンテナにおいて、 上下方向に対向する１対の、電気的長さ約λａ／４のダ
   イポールアンテナエレメントが設けられるとともに、 上記１対のダイポールアンテナエレメントの内の下側の
   ダイポールアンテナエレメントを共用して、これを地板
   とする電気的長さ約λｂ／４の逆Ｆアンテナエレメント
   が設けられていて、 ２本の同軸ケーブルの内の片方の同軸ケーブルの芯線
   が、前記１対のダイポールアンテナエレメントの内の上
   方のダイポールアンテナエレメントに接続され、該片方
   の同軸ケーブの外部導体が前記共用地板に接続されると
   ともに、 前記２本の同軸ケーブルの内の他方の同軸ケーブルの芯
   線が、前記逆Ｆアンテナエレメントの給電点に接続さ
   れ、該他方の同軸ケーブルの外部導体が前記共用地板に
   接続されており、 かつ、前記片方の同軸ケーブルの芯線とダイポールアン
   テナエレメントとの接続点の真近の箇所に、波長λｂで
   共振するトラップが接続されていることを特徴とする、
   デュアルバンドアンテナ。
7. 【請求項７】 前記の波長λｂで共振するトラップが、
   同軸ケーブルを主たる材料として構成され、もしくは同
   軸ケーブルに類似した構造をなしており、 かつ、（イ）電気的長さが約λｂ／２であって、（ロ）
   片方の端において、当該トラップの芯線が「前記片方の
   同軸ケーブルの芯線とダイポールアンテナとの接続点」
   に接続されるとともに、（ハ）上記片方の端において、
   当該トラップの外部導体が「前記片方の同軸ケーブルの
   外部導体に接続され、（ニ）当該トラップの他方の端に
   おいて、その芯線と外部導体とが電気抵抗ゼロの状態に
   接続されていることを特徴とする、請求項６に記載した
   デュアルバンドアンテナ。
8. 【請求項８】 前記１対のダイポールアンテナエレメン
   トの内の上方のダイポールアンテナエレメントが、その
   少なくとも一部分、望ましくは上半部もしくは上端部が
   ジグザグ状に形成されており、 または、上記少なくとも一部分、望ましくは上半部もし
   くは上端部がヘリカル状に形成されていることを特徴と
   する、請求項６に記載したデュアルバンドアンテナ。
9. 【請求項９】 前記逆Ｆアンテナエレメントの地板に共
   用された下側のダイポールアンテナが、該逆Ｆアンテナ
   エレメントの接地点から上方へ、電気的長さ約λｂ／４
   だけ延長されて、この延長部分が逆Ｆアンテナ専用のλ
   ｂ／４地板として機能するようになっていることを特徴
   とする、請求項６ないし請求項８の内の何れかに記載し
   たデュアルバンドアンテナ。
10. 【請求項１０】 前記逆Ｆアンテナエレメントは、ほぼ
    Ｌ字状をなす導電性部材を有しており、 Ｌ字状をなしている２辺の内の片方の辺が前記の地板に
    対して接続導通されているとともに、該２辺の内の他方
    の辺は細長い板状をなしていて、前記の地板に対してほ
    ぼ平行であり、 かつ、前記逆Ｆアンテナエレメントの給電点が、前記他
    方の辺の細長い板状部分に位置し、Ｌ字状の屈曲点から
    長さ方向にも幅方向にも離れていることを特徴とする、
    請求項６ないし請求項９の内の何れか１つに記載したデ
    ュアルバンドアンテナ。
11. 【請求項１１】 波長λａ付近と、該波長λａよりも短
    い波長λｂ付近との、２つの同調波長域を有するデュア
    ルバンドアンテナにおいて、 ほぼ上下方向の１直線上に対向，離間して配設された１
    対の、電気的長さが約λｂ／４のダイポールアンテナエ
    レメントと、 上記１対のダイポールアンテナエレメントに接続された
    同軸ケーブルと、 上記同軸ケーブルに沿わせて配設された、同調波長域が
    約λｂである逆Ｆアンテナと、 この逆Ｆアンテナに接続された、前記と別体の同軸ケー
    ブルと、を具備していることを特徴とする、デュアルバ
    ンドアンテナ。