JP2002544692A - 多重帯域アンテナ - Google Patents

多重帯域アンテナ

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Abstract

(57)【要約】 第一の周波数帯域に対する第一のアンテナ装置と、第二の周波数帯域に対する少なくとも一つの第二のアンテナ装置とを備えた多重帯域アンテナにおいて、第一のアンテナ（３）及び少なくとも第二のアンテナ（９）は、互いに一体に入れ子式に配設され、少なくとも双方のアンテナ（３、９）の対応するダイポール片（３'ａ、３''ａ；９'ａ、９''ａ）は、少なくとも電気的観点でカップ状又は箱状又はそれに相似して形成され、少なくとも双方のアンテナ（３、９）のダイポール片は、互いに隣接する各端部（７'ａ、７''ａ）にて互いに短絡接続部（１１'、１１''）されかつ伝送すべき周波数帯域に依存した異なる長さで延長され、より低い周波数帯域で伝送するダイポール片（３'ａ、３''ａ；９'ａ、９''ａ）は、より高い周波数又はより高い周波数帯域で伝送するために備えられる各ダイポール片（９'ａ、９''ａ；２５'ａ、２５''ａ）の内側に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、請求項１の前文による多重帯域アンテナに関するものである。
【０００２】 自動車通信は、主として、ＧＳＭ９００網以上、即ち９００MHzの帯域で展開
される。また、特にヨーロッパでは、１８００MHz帯域で信号を受信しかつ送信
できるＧＳＭ１８００規格も確立されている。
【０００３】 従って、前記多重帯域ベースステーションに対し、従来のダイポール構造、即
ち９００MHz帯域の送信及び受信に対するダイポールアンテナ装置及び１８００M
Hz帯域の送信及び受信に対する他のダイポールアンテナ装置を有する異なる周波
数帯域の送信及び受信が可能な多重帯域アンテナ装置が必要とされる。
【０００４】 従って、実際には、多重又は少なくとも二重帯域アンテナ装置、即ち、例えば
双方のダイポールアンテナ装置が互いに並置される９００MHz帯域の伝送及び１
８００MHz帯域の伝送に対するダイポールアンテナ装置が既に提案されている。
かくて、いずれでも、少なくとも双方の周波数帯域に対して必要とする二つのア
ンテナは、逆に放射範囲で影を付けるので、空間的な配置により互いに並んで逆
に妨害する作用を生ずるので、無指向特性を達成できない。
【０００５】 そのために、二つの異なる周波数帯域で作動する二つの適宜のアンテナ装置を
互いに重ねて配置する構造も既に提案されている。これは、当然に全高が大きく
なり、より大きな所要設置面積を必要とする。更に、無指向特性も、場合により
、より低いアンテナ装置の傍を通りより高いアンテナ装置に導かれる接続ライン
が僅かに影響を受ける。
【０００６】 これに対して、本発明の課題は、二重又は多重帯域アンテナ装置を提供するこ
とにある。
【０００７】 この課題は、本発明では、請求項１に示された特徴部分により解決される。本
発明の有利な実施の形態は、他の請求項に示される。
【０００８】 本発明は、従来技術に対して画期的な方法で、二つの周波数帯域で作動できる
完全に新規でかつ極めて小型のアンテナ装置を提供する。しかしながら、必要に
応じて、二つ以上の周波数帯域を含むマルチバンド帯域に対してもこのアンテナ
装置を任意に構成することができる。
【０００９】 即ち、本発明では、第一の周波数帯域に対するダイポールアンテナ装置と、第
一の周波数帯域に対してずれた少なくとも第二の周波数帯域に対するダイポール
アンテナ装置とは、互いに同軸上にかつ内側に入れ子式に構成される。
【００１０】 更に、本発明では、ダイポール片が好ましくはカップ状（壷状）に構成され、
ダイポール片のカップの直径は、カップが内側に配置される限り互いに異なる。
ダイポール片の長さは、伝送すべき周波数帯域に依存する。その長さがより短く
選定されかつより高い周波数帯域に必要なカップ状のダイポール片が外側に配置
され、より低い周波数帯域に対応してより長く選定されたダイポール片は、外側
のカップの内側に配置され、外側のダイポールカップを越える長さを有する。
【００１１】 ダイポール片の外側及び内側のカップの内側に位置する面は、各カップ底部状
の短絡接続部と電気的かつ機械的に接続され、一方の内側のカップ状に入れ子式
に構成されるダイポール片は、内側導体と、他方の入れ子式に内側に配置される
ダイポール片は外側導体に接触する。
【００１２】 例えば最も外側に配置されるより高い周波数帯域に適するカップ状のダイポー
ル片は、外側に向かってダイポール放射器として作用すると共に、内側に向かっ
て遮断カップとして作用するので、この放射器では、低い周波数帯域に設けられ
たカップ状のダイポール片は認識可能ではない点にこの構成原理の特徴がある。
【００１３】 これに対して、より長く選定されかつより低い周波数帯域に設けられる各カッ
プ状のダイポール片は、より外側に配置されたカップ状の放射器の遮断作用が、
より高い周波数帯域に対して有効ではなく、外側に向かってその全長にて放射器
として作用し、内側に向かって遮断カップとして作用するので、表面波が外側導
体上を進行し得ない。
【００１４】 二以上の伝送すべき周波数又は周波数帯域の場合に、構成原理は、対応して継
続され、その際、各カップがより高い周波数により、より短い長さ区間でより大
きな直径を有し、より低い周波数帯域に対する各カップ状のダイポール片を入れ
子式に収容する。
【００１５】 好ましくは中心での給電に使用するだけでなく、この構成原理は、同時にアン
テナの機械的安定性及び保持に役立ち、共通の接続部又は共通の同軸ラインを介
して給電を行うこともできる。その際、外側導体として構成される同軸上に配置
された固定管は、対応する給電部、即ちダイポール片の短絡接続部にて機械的−
電気的に接続され、内側導体は、僅かな量だけ外側導体を越えて導かれ、そこで
他のダイポール片のカップ底部状の短絡接続部に電気的かつ機械的に接続される
。内側導体に適宜の剛性があれば、更に安定性に役立つ追加手段は不要である。
適宜の剛性がないとき、互いに隣接するダイポール片のカップ状の短絡接続部の
間で電気的に作用せず、安定性に役立つ付加的手段を設けることができる。また
、上方のダイポール片の内側導体が重量によってのみ保持され収容しなければな
らないので、極力緊密にアンテナ構造に被さる保護管、例えばグラスファイバー
強化プラスチックから成る管内に添付の図面に示すアンテナ全体を収容し、保護
管により回転負荷及び移動が可能となる。
【００１６】 このように、アンテナ装置の少なくとも二重又は多重周波数帯域に対して、給
電が単一の同軸ケーブル接続部を介して行なわれ得る他の基本的な利点があるこ
とも明白である。
【００１７】 しかしながら、管状のその給電部で短絡されたカップ状の構造としてダイポー
ル片を敢えて構成しなくてもよい。このカップ状に形成されたダイポール片は、
円形又は円筒状の断面に形成され又は角状若しくは楕円状の断面を備えてもよい
。それは、敢えて閉鎖管に構成しなくてもよい。それに隣接する各第二のダイポ
ールに隣接する給電端部を互いに短絡する限り、カップ状のダイポール片を多数
の個々の導体部分又は導電性要素から構成し又はこれに区分する多節構造も可能
である。
【００１８】 特に、本発明では、単一帯域のアンテナ装置のみならず、好ましくは少なくと
も二つの各周波数帯域で放射できる少なくとも二つの重なって設置されるアンテ
ナ装置を含む多重周波数帯域アンテナ装置も可能である。
【００１９】 本発明では、好ましくはより低い位置にある各アンテナ装置を通って軸方向に
導き、更にすぐ上のより高いアンテナ装置に導くことにより、同軸給電ライン構
造を実現することができる。給電ラインでは、より低い位置のアンテナ装置のダ
イポール片への給電に各多重同軸給電ラインの外側の導電体を使用し、それより
高い位置に設けられたダイポール片を有するアンテナ装置の電気的給電に、同軸
ラインの内側に配置された導体（例えば一般にワイヤ状に形成された内側導体及
びそれを包囲する最も内側の同軸導体）を使用する。
【００２０】 三つ以上のアンテナ装置を重なって配置できるように、対応してカスケード式
に原理構造を構成してもよい。
【００２１】 特別の給電及び減結合装置の使用により、非常に良好にかつ有効にこれを実現
できることが好ましい。
【００２２】 図１に示すた実施の形態では、多重帯域アンテナ１は、導電性円筒管から構成
される二つのダイポール片３'及び３''を備えた第一のアンテナ３を含む。図１
の上方に配置されたダイポール片３'はカップ状に形成され、第二のダイポール
片３''に隣接するダイポール端部７'でカップ状に閉じられる。
【００２３】 ダイポール３'及び３''の長さは、伝送すべき周波数帯域に依存し、図示の実
施の形態では、より低いＧＳＭ帯域、即ち９００MHz帯域にある周波数の無線を
伝送するＧＳＭ自動車無線規格に対応して調整される。
【００２４】 図示の実施の形態では、１８００MHzの第二の周波数帯域の伝送に第二のダイ
ポール状のアンテナを設け、ダイポール片９'及び９''は、より高い伝送すべき
周波数帯域に対応してより短い長さを有し、図示の実施の形態では二倍の高い伝
送周波数に対してダイポール片３'及び３''の約半分の長さに選定される。
【００２５】 同様に図示の実施の形態では、ダイポール片９'及び９''は、ダイポール片３'
及び３''の直径より大きな直径を有する管状又は円筒状に形成されるので、より
短い長さのアンテナ９のダイポール片は、より大きな長さ区間を有するダイポー
ル片３'及び３''を内側に収容して、被覆できる。
【００２６】 入れ子式に互いに嵌合する各ダイポール片３'及び９'並びに３''及び９''は、
ダイポール片の互いに隣接する内端７'及び７''により短絡接続部１１'及び１１
''を構成しながら共通してカップ状に形成され互いに電気的に接続される。
【００２７】 下方に図示するダイポール片３''及び９''は、同軸上に配置された給電ライン
１７の外側導体１５を介して給電され、短絡接続部１１''を介して下方のダイポ
ール片の端部７''に接続され、内側導体１９は、上方のダイポール片３'及び９'
のカップ状の短絡接続部１１'に通じて電気的にかつ機械的にダイポール片３'及
び９'のカップ状の底部と接続される。
【００２８】 この構成では、単一の同軸上に配置された接続部２１を介して双方の入れ子式
に互いに配設されたダイポールアンテナ３及び９に給電することができる。
【００２９】 アンテナの機能方法は、より高い周波数帯域に対して設けられたダイポール片
がより短い長さ区間で外側に向かって放射器として、カップ状のダイポール片９
'及び９''の内面が遮断カップとして作用する。遮断カップ作用は、表面波が第
二のアンテナのより大きな長さ区間を備えたダイポール片上を進行し得ないこと
を保証する。
【００３０】 しかしながら、より大きな長さで延びるダイポール片３'及び３''を備えた第
二のアンテナ３に対して、遮断カップは、外側の管又はカップ状のダイポール片
９'、９''のより高い周波数に対して「認識可能」即ち有効ではないので、この
ダイポール片も、外側に向かって単一の放射器として作用する。しかしながら、
下方のカップ状のダイポール片３''の内面は、表面波が同軸上に配置された給電
ラインの外側導体上を進行し得ないことを保証する遮断壷として作用する。
【００３１】 この構成により、単一の共通の接続部のみを介しての簡単な給電の場合に、更
に新規かつ最適な無指向特性及び特徴を有する極めて小型のアンテナ配置を実現
できる。
【００３２】 しかしながら、図示の実施の形態とは異なり、強いて管状又はカップ状にダイ
ポール片を形成しなくてもよい。ダイポール片３'から９''の丸い横断面の代わ
りに、角状（ｎ角形状）又は円形とは異なる例えば楕円形に形成されたダイポー
ル片も考慮できる。更に、前記カップ状の短絡接続部１１'及び１１''が形成さ
れるその互いに隣接するダイポール片の内端７'及び７''に要素を互いに電気的
に接続しかつ表面波が拡散し得ないことを保証するために、前記各外側のカップ
の内側のカップに対する遮断効果を保持するように設計する限り、循環する表面
波が強制的に閉じられず、多数の個々の空間的に湾曲した又は平坦な要素内で区
分されるダイポール片に対する構造も考えられる。
【００３３】 添付の図面に示す実施の形態では、他の周波数帯域に問題なくこの構造原理を
拡張できることを点線で示す。その際、例えば更に他の外側のカップが、更によ
り高い周波数に対して設計されかつそのために更に短い長さ区間を有する第三の
アンテナ２５のダイポール片２５'及び２５''に設けられることを点線で示す。
ダイポール片２５'及び２５''も、互いに割り当てられた各内端にて、他のダイ
ポール片の端部と短絡される。ダイポール片２５'及び２５''の外面は、この周
波数に関して放射器として作用し、内面即ち最も内側のダイポール片が遮断壷と
して作用する。しかしながら、この遮断壷は、入れ子式に内側にあるダイポール
片に対しては再び有効ではない。
【００３４】 図１ａに示す実施の形態とは異なり、上方の最も内側に位置するダイポール片
３'の代わりに、カップ状又は中空円筒状等に構成されないダイポール片、給電
ライン接続部の他のダイポール片の内部に収容される例えばロッド状のダイポー
ル片も使用することができる。
【００３５】 図１ｂに示す多重帯域アンテナは、図１ａに示すアンテナ装置と同じ構成を有
する第一のアンテナ装置Ａを含む。図１ａに使用する参照符号は、図１ｂではア
ンテナ装置Ａに対し文字「ａ」を付与する。
【００３６】 しかしながら、図１ｂに示すアンテナ装置は、原則的に同様に構成される第二
の多重帯域アンテナ装置Ｂを含み、第二のアンテナ装置Ｂの部品に対する参照符
号として第一の多重帯域アンテナ装置Ａに対する文字「ａ」とは異なる文字「ｂ
」を使用する。
【００３７】 この構成では、外側導体５１及び内側導体５３を備えた同軸上に配置された接
続ライン５２が嵌められる単一の同軸上に配置された接続部２１ａと、接続部２
１ａから延伸する給電ライン１７とを介して、外側導体１５ａ及び内側導体１９
ａにより、双方の入れ子式に互いに配設されたダイポールアンテナ３ａ及び９ａ
に給電することが可能である。
【００３８】 かくして、図１ｂに示すアンテナでは、望ましくは、例えば三重の同軸ライン
１７を介して、即ち内側導体１９ａ及び外側導体１５ａを備えた内側の同軸ライ
ン１７ａを介して上方の多重帯域アンテナ装置Ａに給電すると共に、内側導体１
９ｂ及び外側導体１５ｂを備えた外側の同軸ライン１７ｂを介して下方のアンテ
ナ装置Ｂに給電できる。その際、一方で上方のアンテナ装置Ａに対する外側導体
１５ａであり、同時に下方のアンテナ装置Ｂに対する内側導体１９ｂである中央
の同軸導体は、二重の機能を果たす。内側の同軸ラインの外側導体１５ａが、（
例えば同軸上に配置された接続部２１ａによって）基準電位にあり、内側の同軸
ケーブル１７ａの外側導体１５ａが同時に外側の同軸ケーブル１７ｂの内側導体
１９ｂを構成するので、これは、外側の同軸ケーブル１７ｂの内側導体１９ｂ及
び外側導体１５ｂが同電位、即ち基準電位にある。
【００３９】 従って、上方及び下方のアンテナ装置Ａ及びＢの運転に対する適宜の給電を可
能にし、更に内側導体を外側導体の電位に保持することが可能となる追加の技術
的手段が必要である。
【００４０】 図２は、内側導体１９及び外側導体１５を備え、接続部４６に同軸上に配置さ
れた分枝ラインＳＬを有し、その同軸上に配置された外側導体ＡＬが外側導体１
５と電気的に接続され、内側導体ＩＬが同軸ライン１７の内側導体１９と電気的
に接続された同軸ライン１７用の従来より公知の解決法を示す。分枝ラインの端
部では、外側導体ＡＬは、対応する内側導体ＩＬとカップ状の短絡接続部ＫＳを
介して短絡され、更に内側導体１９は、同軸ライン１７の外側導体１５と接続さ
れる。所定の周波数又は所定の周波数帯域に対して、λが関連する周波数又は関
連する周波数帯域の波長であるとき、同軸上に配置された分枝ラインＬＳの電気
的長さｌがλ／４に一致するように、これが行なわれる。しかしながら、これは
、所定の周波数及び所定の波長に関して常に狭い帯域でのみ可能である。
【００４１】 図１に示す上方及び下方のアンテナ装置を備えたアンテナを単一の周波数帯域
でのみ作動するとき、共通の多重同軸ラインを介して図３に示す本発明による給
電又は減結合装置によりこれを実現できる。
【００４２】 図３に示す実施の形態は、同軸ライン１７の接続点４６にて直角の折れが行な
われて、即ち図２に示すように上方から下方に向かって続くのではなく、接続点
４６で左に向かって離される点で、特に図２とは異なる。図３による実施の形態
では、接続点４６の上方で垂直に上に向かって延びる同軸上に配置された接続ラ
インの軸方向の延長上に図２に示す分枝ラインを配置する。他の差異は、図２に
示す内側導体１９を図３では同軸ライン１７ａに置き換える点にある。
【００４３】 同軸接続部２１ａに通じる内側導体５３と外側導体５１を備えた同軸ケーブル
５２を介して、上方のアンテナ装置Ａを給電する内側の同軸ライン１７ａの内側
導体１９ａ及び外側導体１５ａへの電気的接続を確立でき、その際、内側導体４
３及び外側導体４１を備えた第二の給電ライン４２を介して、同軸接続部２１ｂ
と内側導体６３及び外側導体６１を備えた同軸上に配置された中間ライン６２と
を介して外側の同軸ライン１７ｂに適宜に給電し、そのために接続点４６にて、
最終的に、第二の接続ライン４２の内側導体６３が内側導体１９ｂと、外側導体
４１が、給電ライン１７ｂの外側導体１５ｂに電気的に接続される。従って、電
気的意味では、内側導体１９ｂ及び外側導体１５ｂを備えた同軸上に配置された
外側の給電ライン１７ｂが中間ライン６２を構成する。この実施の形態では、図
１に示す上方及び下方のアンテナ装置Ａ及びＢを単一の周波数帯域でのみ作動さ
せれば、同軸上に配置された分枝ラインＳＬ及び関連する外側導体ＡＬの長さｌ
が、単一の周波数に対しｌ＝λ／４となるように、接続点４６にて給電が行なわ
れる。それにより外側の外側導体１５ｂが内側の外側導体１５ａと電気的に短絡
されるカップ状の短絡接続部ＫＳによって、接続点４６にて無負荷に変換される
。従って、対応するアンテナ装置は、図３に示す給電又は減結合装置により給電
され単一の周波数帯域で作動することができる。
【００４４】 しかしながら、これに対して、図１に示す二つの互いに重なって配置されたア
ンテナ装置Ａ及びＢを備えたアンテナを二つの周波数帯域で作動させるとき、下
記に説明するように、図４に示す給電又は減結合装置が必要である。
【００４５】 例えば二つの異なる周波数帯域で作動させるため、図１に示すアンテナ装置に
対して、二つの各短絡接続部ＫＳ１及びＫＳ２を介して短絡される同軸上に配置
されたλ／４ラインが嵌め込まれ、外側のλ1／４ラインＳＬ１は、（例えば１
８００MHzの周波数帯域の伝送例えばＰＣＮ用の）より高い周波数帯域に適合し
て使用され、また内側のλ2／４ラインＳＬ２は、例えば９００MHzのより低い周
波数帯域（例えばＧＳＭ）に適合して使用される。これにより、第一の分枝ライ
ンＳＬ１の外側導体ＡＬ１は、（給電点４６に関して）分枝ラインの端部で、放
射状即ち環状又はカップ状の短絡接続部ＫＳ１により同軸上に配置された分枝ラ
インＳＬ２の外側導体ＡＬ２に短絡され、また分枝ラインＳＬ２の外側導体ＡＬ
２は、再び他の放射状即ち環状又はカップ状の短絡接続部ＫＳ２を介して外側の
同軸ラインの内側導体１９ｂに短絡される。内側の外側導体ＡＬ２の端部は、接
続点４６に隣接して開放する。
【００４６】 この実施の形態では、第一の同軸ケーブルの接続部２１ａを介して上方のアン
テナ装置Ａが給電され、内側導体５３は内側導体１９ａに接続され、また接続ラ
イン５２の外側導体５１は、上方のアンテナ装置Ａ用の同軸上に配置された給電
ライン１７ａの外側導体１５ａに接続される。
【００４７】 第二の同軸ケーブル接続部２１ｂと関連する外側導体４１及び内側導体４３を
備えた後続の中間ライン４２を介して、内側導体４３は同軸上に配置された給電
ライン１７の内側導体１９ｂに電気的に接続され、第二の同軸ケーブル接続ライ
ンの外側導体４１は三軸ラインの外側導体１５ｂに電気的に接続されて、下方の
アンテナ装置Ｂの給電が行なわれる。その際、給電及び減結合装置の下端にて、
同軸状の入れ子式にかつその端部で短絡された各分枝ラインＳＬ１、ＳＬ２によ
って、双方の伝送すべき周波数帯域に関連する波長λ1／４及びλ2／４に依存し
て、所望の適合が行なわれ、第一のカップ状の短絡接続部ラインＫＳ１が、同軸
上に配置された分枝ラインＳＬ２の電気的長さに対してほぼ軸方向中央にて、こ
の実施の形態にて伝送すべき９００MHz及び１８００MHzの周波数帯域に適合され
る。
【００４８】 かくして、前記双方の短絡されたλ／４分枝ラインＳＬ１及びＳＬ２が直列に
接続されるので、関連する各短絡接続部ＫＳ１及びＫＳ２は、各周波数帯域に対
して接続点４６で無負荷に転換される。
【００４９】 図６は、より低い周波数用の（外側導体ＡＬ２を備えた）λ2／４分枝ライン
ＳＬ２を外側に配設し、より高い周波数用の（外側導体ＡＬ１を備えた）λ1／
４分枝ラインＳＬ１を第一の分枝ラインに対して（同心状に）内側に配設した場
合に、逆順でも直列に接続した短絡接続部ラインＫＳ１及びＫＳ２の構成原理を
実現できることを示す。勿論、その構成コストは、僅かに高くなる。
【００５０】 前記実施の形態の変形では、より多数の例えば三つの短絡したλ／４ラインを
互いに入れ子式に構成し、より多数の周波数帯域（例えば三つの周波数帯域）で
給電し減結合してもよい。
【００５１】 図７は、第三の短絡接続部ＫＳ３がより高い周波数帯域の伝送に適合する長さ
λ3／４を有し、適宜の多重同軸給電ライン１７にて三つの互いにずれる周波数
帯域で給電する実施の形態の構成原理を示す。
【００５２】 図８は、例えば図１に示す実施の形態の変形として、互いに重なって配設され
た三つのアンテナ装置に、二つの周波数帯域で作動する多重同軸ケーブルライン
１７を介して共通に給電でき、図４に関連して更に改良した給電又は減結合装置
の実施の形態を示す。図４に示す給電及び減結合装置により、各外側の外側導体
及び同時に隣接する内側の内側導体に対する外側導体を二つのカスケード式に構
成する関連する内側導体の間での適宜の適合を示す。設けられた各段階では、本
発明による前記給電又は減結合装置１０１及び１０３を介して、外側導体は対応
する内側導体と共通の電位になる。図８に示す実施の形態は、この方法と同様に
、多段階で、他の外側導体ＡＬ１、ＡＬ２及び短絡接続部ＫＳ３、ＫＳ４により
構成できることを示す。
【００５３】 図９は、広帯域の落雷よけを備えた単一の同軸ライン１７用の給電及び減結合
装置に適用した二つの周波数帯域用の実施の形態を示す。
【００５４】 その際、機能は、図４による実施の形態に対応し、それとは異なり、図４に示
す内側の同軸導体１７ａの代わりに、唯一の内側導体１５が備えられるので、内
側導体１５は、屈曲せずに軸方向に延びて貫通し、双方の入れ子式に端部で再び
短絡された分枝ラインＳＬ１及びＳＬ２が同軸ライン１７から直角に分岐される
。さもなければ、図４に示す外側の同軸導体１７ｂ及び外側導体１５ｂ及び内側
導体１９ｂについて、図９に示す実施の形態と同様に伝送可能である図４に示す
構成及び機能方法を参照できる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 二つの帯域のアンテナ（ダイポール構造）の実施の形態を示す軸方
向に沿う略示断面図
【図１ｂ】 二つの互いに重なって配設された二つの帯域のアンテナの実施の形
態を示す軸方向に沿う略示断面図
【図２】 同軸ライン用の従来より公知の狭い帯域の落雷よけ装置を示す断面図
【図３】 周波数帯域用の三軸ラインの給電用の本発明による給電及び減結合装
置の原理を説明する軸方向に略示する概略断面図
【図４】 マルチバンド給電又は減結合装置の本発明による他の構成を示す断面
図
【図５】 図４のＶ−Ｖ線に沿う概略横断面図
【図６】 図４とは異なる実施の形態を示す断面図
【図７】 二つのアンテナ装置を介して放射され又は受信される三つの周波数（
三つの周波数帯域）の給電用のマルチバンド減結合装置用の図４とは更に異なる
実施の形態を示す断面図
【図８】 四重の同軸ラインにより三つの互いに重なって配設され二つの周波数
帯域を含むアンテナ装置の給電用の図４から更に変形された実施の形態を示す断
面図
【図９】 （例えば二つの周波数帯域装置用の落雷よけ等の）単一の内側ライン
のみを備えた実施の形態を示す図４と同様の断面図
【符号の説明】
（Ａ、Ｂ）・・アンテナ装置、 （３）・・第一のアンテナ、 （９）・・第
二のアンテナ、 （１７；１７ｂ、４２、６２）・・給電ライン、 （３''、９
''、２５''）・・ダイポール片、 （７'、７''）・・内端、 （１１'、１１''
）・・短絡接続部、 （１５）・・外側導体、 （１９）・・内側導体、 （Ｓ
Ｌ；ＳＬ１、ＳＬ２）・・分枝ライン、 （１７ａ、１７ｂ）・・三軸ライン、
（４６）・・接続点、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一の周波数帯域に対応するアンテナと、第一の周波数帯域より
    高い第二の周波数帯域に対応する少なくとも一つの第二のアンテナとを有するア
    ンテナ装置（Ａ）を備えた多重帯域アンテナにおいて、 アンテナ装置（Ａ）に属する第一のアンテナ（３）と少なくとも第二のアンテ
    ナ（９）は互いに一体にかつ入れ子式に配設され、 給電ライン配置（１７）に対向する少なくとも双方のアンテナ（３、９、２５
    ）のダイポール片（３''、９''、２５''）は、少なくとも電気的観点でカップ状
    又は箱状又はそれに相似して形成され、 給電ライン配置（１７）に背向する少なくとも双方のアンテナ（３、９、２５
    ）の外側のダイポール片（３'、９'、２５'）は、少なくとも電気的観点でカッ
    プ状又は箱状又はそれに相似して形成され、 少なくとも双方のアンテナ（３、９、２５）の給電ライン配置（１７）に背向
    する外側のダイポール片（９'、２５'）は、少なくとも電気的観点でカップ状又
    は箱状又はそれに相似して形成され、 少なくとも双方のアンテナ（３、９、２５）のダイポール片は、互いに隣接す
    る各内端（７'、７''）にて互いに短絡（１１'、１１''）され、それから伝送す
    べき周波数帯域に依存する異なる長さで延長され、 より低い周波数帯域の伝送に対する各ダイポール片（３'、３''；９'、９''；２
    ５'、２５''）は、より高い周波数又はより高い周波数帯域の伝送に対して設け
    られた各ダイポール片（９'、９''；２５'、２５''）の内側に配置されることを
    特徴とする多重帯域アンテナ。
  2. 【請求項２】 第一のアンテナ装置（Ａ）の全アンテナ（３、９、２５）の全ダ
    イポール片（３'、３''；９'、９''；２５'、２５''）は、カップ状又は箱状又
    はそれに相似して形成され、互いに隣接する各内端（７'、７''）にて互いに短
    絡（１１'、１１''）される請求項１に記載の多重帯域アンテナ。
  3. 【請求項３】 ダイポール片（３'、３''；９'、９''；２５'、２５''）は、互
    いに同軸に配設される請求項１又は２に記載の多重帯域アンテナ。
  4. 【請求項４】 ダイポール片（３'、３''；９'、９''；２５'、２５''）は、ダ
    イポール長手方向に対して横向きの断面にて、円形、角状、ｎ角形又は楕円に形
    成される請求項１〜３の何れか１項に記載の多重帯域アンテナ。
  5. 【請求項５】 ダイポール長手方向に対して横向きの周囲方向に設けられた導電
    性ダイポール壁部が閉じられた請求項１〜４の何れか１項に記載の多重帯域アン
    テナ。
  6. 【請求項６】 ダイポール長手方向に対して横向きの周囲方向に設けられた導電
    性ダイポール壁部は、ダイポール片（３'、３''；９'、９''；２５'、２５''）
    の各内端（７'、７''）にて互いに電気的に短絡する多数の個々の部分に区分さ
    れた請求項１〜５の何れか１項に記載の多重帯域アンテナ。
  7. 【請求項７】 多数のアンテナ（３、９、２５）は、共通の接続部（２１）を介
    して給電される請求項１〜６の何れか１項に記載の多重帯域アンテナ。
  8. 【請求項８】 多数のアンテナ（３、９、２５）は、共通の同軸ライン（１７）
    を介して給電される請求項１〜７の何れか１項に記載の多重帯域アンテナ。
  9. 【請求項９】 給電に使用される同軸ライン（１７）は、多重帯域アンテナ（１
    ）に対する機械的支持部及び取付具として使用され、特に固定管として構成され
    る請求項７又は８に記載の多重帯域アンテナ。
  10. 【請求項１０】 外側導体（１５）を介して給電されるダイポール片（３''、９
    ''、２５''）は、外側導体を介して機械的に支持されかつ保持される請求項９に
    記載の多重帯域アンテナ。
  11. 【請求項１１】 内側導体（１９）は、少なくとも僅かに外側導体（１５）を越
    えて突出し、これにより給電されるダイポール片（３'、９'、２５'）の内側導
    体（１９）の突出する端部により少なくとも下方から機械的に支持され、好まし
    くは機械的にのみ保持され支持された請求項１〜１０の何れか１項に記載の多重
    帯域アンテナ。
  12. 【請求項１２】 少なくとも二つのアンテナ（３、９、２５）を有するアンテナ
    装置（Ａ）と並んで、少なくとも一つの他のアンテナ装置（Ｂ）が備えられ、 アンテナ装置（Ｂ）に属する全ダイポール片（３ｂ、９ｂ、２５ｂ）は、カッ
    プ状又は箱状又はそれに相似して形成され、 アンテナ装置（Ａ）に通じる給電ライン配置（１７）は、アンテナ装置（Ｂ）
    を軸方向に貫通し、最も内側に位置するカップ状又は箱状又はそれに相似したダ
    イポール片（３ｂ）を貫通し、 給電ライン配置（１７）は、多重同軸ライン（１７ａ、１７ｂ）の外側の同軸
    導体（１５ｂ）が給電ライン側に位置するダイポール片（３''ｂ、９''ｂ、２５
    ''ｂ）に接続され、外側の同軸導体（１５ｂ）に対して内側の同軸導体（１９ｂ
    ）がアンテナ装置（Ｂ）の第二のダイポール片（３'ｂ、９'ｂ、２５'ｂ）に接
    続される多重同軸ライン（１７ａ、１７ｂ）として構成され、 多重同軸ライン（１７ａ、１７ｂ）のアンテナ装置（Ｂ）を通る内側の同軸導
    体（１５ａ、１９ａ）は、一方で、アンテナ装置（Ａ）の接続側に位置するダイ
    ポール片（３''ａ、９''ａ、２５''ａ）又はこれに背向して配置されたダイポー
    ル片（３'ａ、９'ａ、２５'ａ）に接続される請求項１２に記載の多重帯域アン
    テナ。
  13. 【請求項１３】 少なくとも一つの三軸ラインが二つのアンテナ装置（Ａ、Ｂ）
    に給電ライン（１７）として備えられ、外側の同軸ライン（１７ｂ）の内側導体
    （１９ｂ）は、同時に内側の同軸ライン（１７ａ）の外側導体（１５ａ）として
    機能する請求項１２に記載の多重帯域アンテナ。
  14. 【請求項１４】 アンテナ装置（Ａ、Ｂ）を備えたアンテナ配置において、多重
    同軸給電ライン（１７）は、２ｎ本の電気的に互いに分離されたラインを備えて
    、多重同軸ラインが設けられた請求項１２に記載の多重帯域アンテナ。
  15. 【請求項１５】 少なくとも双方のアンテナ装置（Ａ、Ｂ）を備えた多重帯域ア
    ンテナに対し、多重同軸ライン（１７）用の給電又は減結合装置が備えられ、 更に、同軸給電ライン（１７；１７ｂ、４２、６２）から背向した分枝ライン（
    ＳＬ；ＳＬ１、ＳＬ２）が備えられ、 分枝ライン（ＳＬ；ＳＬ１、ＳＬ２）は、少なくとも二つの入れ子式の同軸上
    に配置された分枝ライン（ＳＬ１、ＳＬ２）を含み、 第一の周波数帯域の波長に一致し又はそれにλ1を調整するとき、同軸上に配
    置された外側の分枝ライン（ＳＬ１又はＳＬ２）の電気的長さは、λ1／４に一
    致し、 第二の周波数帯域の波長に一致し又はそれにλ2を調整するとき、同軸上に配
    置された内側の分枝ライン（ＳＬ２又はＳＬ１）の電気的長さは、λ2／４に一
    致し、 同軸上に配置された外側の分枝ライン（ＳＬ１又はＳＬ２）の外側導体（ＡＬ
    １又はＡＬ２）は、短絡接続部（ＫＳ１又はＫＳ２）を介して、同軸上に配置さ
    れた内側の分枝ライン（ＳＬ２又はＳＬ１）の外側導体（ＡＬ２又はＡＬ１）に
    端部で短絡され、 同軸上に配置された内側の分枝ライン（ＳＬ２又はＳＬ１）の外側導体（ＡＬ
    ２又はＡＬ１）は、短絡接続部（ＫＳ２又はＫＳ１）を介して、同軸上に配置さ
    れた分枝ライン（ＳＬ２又はＳＬ１）の内側導体（ＩＬ、１９ｂ）に端部で接続
    され、 同軸上に配置された外側の分枝ライン（ＳＬ１又はＳＬ２）の外側導体（ＡＬ
    １又はＡＬ２）は、同軸上に配置された給電ライン（１７、１７ｂ）の外側導体
    （１５；１５ｂ）に接続され、 同軸上に配置された内側の分枝ライン（ＳＬ２又はＳＬ１）の内側導体（ＩＬ
    、１９ｂ）は、給電ライン（１７、１７ｂ）の内側導体（１９；１９ｂ）に接続
    点（４６）で電気的に接続され、 少なくとも二つの周波数又は周波数帯域に対して給電又は減結合装置が適合さ
    れる請求項１〜１２の何れか１項に記載の多重帯域アンテナ。
  16. 【請求項１６】 少なくとも双方の入れ子式の分枝ライン（ＳＬ１、ＳＬ２）は
    、少なくとも同軸上に配置された給電ライン（１７ａ）から横に向かって延び、
    同軸上に配置された給電ライン（１７ａ）は、接続点（４６）を介して好ましく
    は接続点（４６）を越えて軸方向延長上に通じる請求項１〜１５の何れか１項に
    記載の多重帯域アンテナ。
  17. 【請求項１７】 給電ライン（１７）は、少なくとも三軸ライン（１７ａ、１７
    ｂ）から構成され、内側の分枝ライン（ＳＬ１又はＳＬ２）の内側導体（ＩＬ）
    は、外側導体（ＡＬ２又はＡＬ１）と内側の分枝ライン（ＳＬ２又はＳＬ１）の
    関連する内側導体（ＩＬ、１９ｂ）との間の短絡接続（ＫＳ２又はＫＳ１）を行
    なう同軸上に配置された給電ライン（１７ａ）として構成される請求項１〜１６
    の何れか１項に記載の多重帯域アンテナ。
  18. 【請求項１８】 内側の給電ライン（１７ａ）は、第二の給電ライン（４２、６
    ２、１９ｂ）の内側導体が閉じられる接続点（４６）を介して真直方向に延びる
    請求項１〜１７の何れか１項に記載の多重帯域アンテナ。
  19. 【請求項１９】 同軸上に配置された外側の分枝ライン（ＳＬ１又はＳＬ２）の
    外側導体（ＡＬ１、ＡＬ２）は、同軸上に配置された外側の分枝ライン（１７ｂ
    ）の外側導体（１５ｂ）に電気的に接続され、また同時に内側の給電ライン（１
    ７ａ）の外側導体（１５ａ）を構成する内側の分枝ライン（ＳＬ１又はＳＬ２）
    の内側導体（ＩＬ）は、接続点（４６）で外側の給電ライン（１７ｂ）の内側導
    体（１９ｂ）に電気的に接続される請求項１〜１８の何れか１項に記載の多重帯
    域アンテナ。
  20. 【請求項２０】 分枝ライン（ＳＬ１、ＳＬ２）の短絡接続部（ＫＳ１、ＫＳ２
    ）は、カップ状又は環状に形成される請求項１〜１９の何れか１項に記載の多重
    帯域アンテナ。
  21. 【請求項２１】 より高い周波数帯域に対する短絡接続部ライン（ＫＳ１）は、
    外側に配置され、より大きな軸方向の長さに構成されたより低い伝送すべき周波
    数帯域に対する短絡接続部ライン（ＫＳ２）を同軸に包囲する請求項１〜２０の
    何れか１項に記載の多重帯域アンテナ。
  22. 【請求項２２】 より高い周波数帯域に対する短絡接続部ライン（ＫＳ１）は、
    内側に配置され、より大きな軸方向の長さに構成されたより低い伝送すべき周波
    数帯域に対する短絡接続部ライン（ＫＳ２）により同軸に包囲される請求項１〜
    ２１の何れか１項に記載の多重帯域アンテナ。
  23. 【請求項２３】 好ましくはカップ状に形成されかつ放射状に延びる短絡接続部
    は、多重同軸ライン（１７）の長さ方向にずれる請求項１〜２２の何れか１項に
    記載の多重帯域アンテナ。
  24. 【請求項２４】 給電又は減結合装置は、内側導体及び外側導体（１９ａ、１５
    ａ）を備えた少なくとも一つの内側の同軸ライン（１７ａ）により形成され、少
    なくとも一つの内側の同軸ライン（１７ａ）を包囲する他の同軸上に配置された
    外側導体（１５ｂ）は開口部を有し、第二の同軸上に配置された接続ライン（４
    ２、６２）の内側導体（４３、６３、１９ｂ）は、外側導体（１５ｂ）の開口部
    を通り多重同軸ライン（１７ａ、１７ｂ）の外側の内側導体（１９ｂ）への接続
    部（４６）まで導かれる請求項１〜２３の何れか１項に記載の多重帯域アンテナ
    。
  25. 【請求項２５】 多重同軸ラインの一つ又はそれ以上の内側導体（１９ａ、１９
    ｂ）及び一つ又はそれ以上の外側導体（１５ａ、１５ｂ）は、給電又は減結合装
    置によって、同電位、特に基準電位に設定できる請求項１〜２４の何れか１項に
    記載の多重帯域アンテナ。
  26. 【請求項２６】 少なくとも一つの内側導体及び少なくとも一つの外側導体（１
    ９ａ、１９ｂ；１５ａ、１５ｂ）の間は、広帯域で、即ち少なくとも二つの周波
    数帯域に対して電気的に接続される請求項２５に記載の多重帯域アンテナ。
  27. 【請求項２７】 少なくとも双方の互いに入れ子式の分枝ライン（ＳＬ１、ＳＬ
    ２）の長さは、伝送すべき周波数帯域に依存して、分枝ライン（ＳＬ１、ＳＬ２
    ）の各端部に備えられる短絡接続部（ＫＳ１、ＫＳ２）は、給電又は接続点（４
    ６）にて無負荷に転換される電気的長さを有する請求項１〜２６の何れか１項に
    記載の多重帯域アンテナ。
  28. 【請求項２８】 少なくとも二つの周波数又は周波数帯域に対して広帯域で給電
    又は減結合装置が適合される請求項１〜２７の何れか１項に記載の多重帯域アン
    テナ。
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