JP2003152437A - Antenna unit - Google Patents

Antenna unit

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JP2003152437A
JP2003152437A JP2001345642A JP2001345642A JP2003152437A JP 2003152437 A JP2003152437 A JP 2003152437A JP 2001345642 A JP2001345642 A JP 2001345642A JP 2001345642 A JP2001345642 A JP 2001345642A JP 2003152437 A JP2003152437 A JP 2003152437A
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JP
Japan
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radio wave
converging
antenna
glass plate
arrangement
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Application number
JP2001345642A
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Japanese (ja)
Inventor
Fuminori Watanabe
文範 渡辺
Koji Igawa
耕司 井川
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high performance convenient antenna unit in which reduction of radio wave due to transmission loss of a window glass plate, or the like, for installing an antenna unit can be limited. SOLUTION: The antenna unit comprises a transparent arranging body 5, a body 1 for converging radio wave, a matching body 9 interposed between the arranging body 5 and the converging body 1, a section for receiving a radio wave being converged by the converging body 1, and/or a transmitting section 2 for radiating a radio wave toward the converging body.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置に関
し、特に通信用や放送用に用いられるマイクロ波及びミ
リ波領域のアンテナ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device, and more particularly to an antenna device in the microwave and millimeter wave range used for communication and broadcasting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、通信用アンテナ、放送用アンテナ
としてはパラボラ面の様な反射鏡により電波を焦点に収
束させるいわゆるパラボラアンテナが知られている。そ
の設置手段としてはビル等の建築物の屋外、例えば、屋
上などにアンテナの自重、風や積雪を考慮して充分な強
度が得られるように充分な太さの支柱を設置し、そこに
反射鏡を固定するなどの構成が採られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as communication antennas and broadcasting antennas, so-called parabolic antennas are known in which radio waves are focused on a focal point by a reflecting mirror such as a parabolic surface. As the installation means, install a pillar with sufficient thickness so that sufficient strength can be obtained in consideration of the weight of the antenna, wind and snow on the roof of a building or other building, for example, on the roof, The structure is such as fixing a mirror.

【0003】このようなアンテナ装置は、雨水に曝され
るため、アンテナや支柱が錆びないよう耐久性が必要と
されるが、老朽化が早く、その保守の必要も有してい
た。更にパラボラアンテナは屋外に突出して設置されて
いるため、ビル等の建物全体の外観を損なう問題があっ
た。
Since such an antenna device is exposed to rainwater, it is required to have durability so that the antenna and the pillars will not be rusted, but the antenna device deteriorates quickly and requires maintenance. Further, since the parabola antenna is installed so as to project outside, there is a problem that the appearance of the entire building such as a building is impaired.

【0004】そのため、パラボラアンテナ等を室内に設
置したり、建築物の開口部に上記電波を収束させるレン
ズや回折格子を設置し、電波を収束させエネルギー密度
を増大して受信することが考えられ、特開平11−15
0416号公報(アンテナ:ドイッチェテレコムアーゲ
ー)にはマイクロ波及びミリ波領域の電磁信号を回折す
る構造体が窓の代わりに、又は窓又は窓の一部と一体化
して取り付けられるアンテナが提案されている。この公
報には、視覚的に透明な回折構造体(例えば、フレネル
ゾーンプレート)を取り付けるか、この回折構造体と窓
とを一体化することが提案されている。
Therefore, it is considered that a parabola antenna or the like is installed indoors, or a lens or a diffraction grating for converging the radio waves is installed in the opening of a building to condense the radio waves and increase the energy density for reception. Japanese Patent Laid-Open No. 11-15
Japanese Patent No. 0416 (Antenna: Deutsche Telecom AG) proposes an antenna in which a structure for diffracting electromagnetic signals in the microwave and millimeter wave regions is attached instead of the window or integrated with the window or a part of the window. There is. It is proposed in this publication to attach a visually transparent diffractive structure (eg a Fresnel zone plate) or to integrate this diffractive structure with a window.

【0005】特開平4−134909号公報には、窓ガ
ラス上に透明度の高い透明導電性薄膜で形成された回折
リングと、この回折リングのほぼ焦点位置に配設される
受信用ピックアップアンテナ部とから構成される回折リ
ング型アンテナが開示されている。また、同公報には、
透明導電性薄膜に形成された回折リングを透明絶縁板上
に設け、回折リングと透明絶縁板とが一体となった構造
体の一面に塗布された接着剤で、この構造体を窓ガラス
に装着させる技術が記載されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-134909 discloses a diffractive ring formed of a highly transparent transparent conductive thin film on a window glass, and a receiving pickup antenna section disposed at a substantially focal position of the diffractive ring. A diffractive ring antenna composed of In addition, in the publication,
A diffractive ring formed on a transparent conductive thin film is provided on a transparent insulating plate, and this structure is attached to a window glass with an adhesive applied to one surface of the structure in which the diffractive ring and the transparent insulating plate are integrated. The technology to do this is described.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
波を収束させる回折リングを含むアンテナを窓に取り付
ける場合、回折リングと窓ガラス板との間の多重反射等
により生ずる損失によって充分な受信性能が得られない
問題があった。特にミリ波やマイクロ波帯域では波長が
短くなるため、回折リングと窓ガラス板との間の多重反
射等が大きく影響する問題があった。
However, when the antenna including the diffraction ring for converging the radio wave is attached to the window, sufficient reception performance is obtained due to the loss caused by the multiple reflection between the diffraction ring and the window glass plate. There was a problem that can not be. In particular, since the wavelength becomes shorter in the millimeter wave and microwave bands, there is a problem that multiple reflection between the diffraction ring and the window glass plate has a great influence.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決しようとするもので、透明性を有する配設体と、電
波を収束させる収束体と、該配設体と収束体との間に設
けられている整合体と、前記収束体により収束される電
波を受信する受信部及び/又は前記収束体に向けて電波
を放射する送信部とを備えることを特徴とするアンテナ
装置を提供する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and includes an arrangement body having transparency, a converging body for converging radio waves, and the arrangement body and the converging body. Provided is an antenna device, comprising: a matching body provided between the receiving body and a receiving unit that receives a radio wave converged by the converging body and / or a transmitting unit that emits a radio wave toward the converging body. To do.

【0008】また、本発明は、前記配設体が建造物に配
設された窓ガラス板であり、前記収束体が平面状に構成
されており、配設体に対して収束体が傾斜している上記
記載のアンテナ装置を提供する。また、本発明は、前記
配設体の厚さが、電波の波長及び電波の入射角度に対し
て下記式(1)を満たすことを特徴とする上記記載のア
ンテナ装置を提供する。
Further, according to the present invention, the arrangement body is a window glass plate arranged in a building, and the converging body is formed in a flat shape, and the converging body is inclined with respect to the arrangement body. The above antenna device is provided. Further, the present invention provides the above antenna device, wherein the thickness of the arrangement satisfies the following expression (1) with respect to the wavelength of the radio wave and the incident angle of the radio wave.

【0009】[0009]

【数3】 [Equation 3]

【0010】なお、本発明において、単に電波の波長λ
という場合であっても、真空中を通過する際の波長を意
味するものとする。また、本発明は、透明性を有する平
面状の配設体と、電波を送信及び/又は受信するアンテ
ナ本体と、該配設体と該アンテナ本体との間に設けられ
ている整合体とを備え、前記配設体の厚さが、電波の波
長及び電波の入射角度に対して下記式(2)を満たすこ
とを特徴とするアンテナ装置を提供する。ここで、アン
テナ本体とは、上記アンテナ装置でいう電波を収束させ
る収束体と、電波を送受信する送信部及び/又は受信部
とを含むものである。
In the present invention, simply the wavelength λ of the radio wave is used.
Even in such a case, it means the wavelength when passing through a vacuum. Further, the present invention includes a transparent planar arrangement body, an antenna main body for transmitting and / or receiving radio waves, and a matching body provided between the arrangement body and the antenna main body. An antenna device is provided, wherein the thickness of the arrangement satisfies the following expression (2) with respect to the wavelength of the radio wave and the incident angle of the radio wave. Here, the antenna body includes a converging body for converging radio waves in the antenna device, and a transmitter and / or receiver for transmitting and receiving radio waves.

【0011】[0011]

【数4】 [Equation 4]

【0012】本発明における前記電波はマイクロ波又は
ミリ波領域の電波であることが好ましい。ここで、マイ
クロ波とは、約1GHz〜3THzの周波数の電波をい
い、ミリ波とは、約30GHz〜300GHzの周波数
の電波をいう。ミリ波は、マイクロ波帯の一部を構成す
る。また、上記収束体とは電波を収束、回折、増強、又
は偏向させるものをいう。
The radio wave in the present invention is preferably a radio wave in the microwave or millimeter wave region. Here, the microwave refers to a radio wave with a frequency of about 1 GHz to 3 THz, and the millimeter wave refers to a radio wave with a frequency of about 30 GHz to 300 GHz. Millimeter waves form part of the microwave band. Further, the converging body refers to one that converges, diffracts, enhances, or deflects a radio wave.

【0013】なお、上記のいずれかのアンテナ装置は、
電波の受信機能を主として説明するが、本発明は、電波
の送受の可逆性を利用して、送信部から送信された電波
を回折又は偏向させて平面波とし、所定の方向に電波を
送信するアンテナ装置としてもよい。また、上記式
(1)と式(2)は同一である。
It should be noted that any one of the above antenna devices is
The radio wave reception function will be mainly described. However, the present invention utilizes the reversibility of transmission and reception of radio waves to diffract or deflect the radio waves transmitted from the transmission unit into plane waves and transmit the radio waves in a predetermined direction. It may be a device. Further, the equation (1) and the equation (2) are the same.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
以下、本発明について、第1の態様及び第2の態様に基
づいて説明する。まず、本発明の第1の態様について説
明する。本発明の第1の態様におけるアンテナ装置は、
透明性を有する配設体と、電波を収束させる収束体と、
該配設体と収束体との間に設けられている整合体と、前
記収束体により収束された電波を受信する受信部及び/
又は前記収束体に向けて電波を放射する送信部とを備え
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below.
Hereinafter, the present invention will be described based on the first aspect and the second aspect. First, the first aspect of the present invention will be described. The antenna device according to the first aspect of the present invention is
An arrangement having transparency and a converging body for converging radio waves,
A matching body provided between the disposing body and the converging body, a receiving unit for receiving the radio wave converged by the converging body, and / or
Alternatively, it includes a transmitter that emits a radio wave toward the converging body.

【0015】次に、本発明の第2の態様について説明す
る。第2の態様のアンテナ装置は、透明性を有する平面
状の配設体と、電波を送信及び/又は受信するアンテナ
本体と、該配設体と該アンテナ本体との間に設けられて
いる整合体とを備え、前記配設体の厚さが、電波の波長
及び電波の入射角度に対して前記式(2)を満たすこと
を特徴とするアンテナ装置である。
Next, the second aspect of the present invention will be described. An antenna device according to a second aspect is a transparent planar arrangement body, an antenna main body for transmitting and / or receiving radio waves, and a matching element provided between the arrangement body and the antenna main body. An antenna device comprising a body, and the thickness of the arrangement body satisfies the formula (2) with respect to the wavelength of the radio wave and the incident angle of the radio wave.

【0016】すなわち、第2の態様におけるアンテナ本
体は、開口面アンテナ、平面アンテナの、いずれであっ
てもよい。また、前記配設体の厚さが、電波の波長及び
電波の入射角度に対して前記式(2)を満たすことによ
って、透過損失を低減できる。また、収束体1と送信部
及び/又は受信部を一体とし、アンテナ本体としてもよ
い。アンテナ本体は収束体を備えていても、備えていな
くともよい。
That is, the antenna body in the second aspect may be either an aperture plane antenna or a plane antenna. In addition, the transmission loss can be reduced by satisfying the formula (2) with respect to the wavelength of the radio wave and the incident angle of the radio wave. Further, the converging body 1 and the transmitting unit and / or the receiving unit may be integrated to form an antenna body. The antenna body may or may not include the converging body.

【0017】以下、第1の態様と第2の態様とについて
説明するが、特に言及しない限り、第1の態様と第2の
態様との共通の事項及び条件である。図面に基づいて本
発明を説明する。図1は、本発明の第1の態様、第2の
態様を示すアンテナ装置の側面を示す模式図である。図
1において窓ガラス板4は、窓枠6で支持されて、電波
3の到来する室外側と、その反対側である室内側とを区
分して配置される。
The first mode and the second mode will be described below, but unless otherwise stated, they are common matters and conditions to the first mode and the second mode. The present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a side surface of an antenna device showing a first aspect and a second aspect of the present invention. In FIG. 1, the window glass plate 4 is supported by the window frame 6 and is arranged so as to be divided into an outdoor side to which the radio wave 3 arrives and an indoor side that is the opposite side.

【0018】例えばフレネルゾーン部分が窓ガラス板側
に形成された収束体1は、窓ガラス板4に対して略平行
に配される。窓ガラス板4と収束体1との間には厚さg
の整合体9が配される。送信部及び/又は受信部2は、
収束体1の焦点位置に配置されている。電波3は窓ガラ
ス板4を通過して収束体1で収束され、送信部及び/又
は受信部2へと収束する。なお、収束体1と送信部及び
/又は受信部2とで、本発明の第2の態様におけるアン
テナ本体を構成する。
For example, the converging body 1 in which the Fresnel zone portion is formed on the window glass plate side is arranged substantially parallel to the window glass plate 4. There is a thickness g between the window glass plate 4 and the converging body 1.
The matching body 9 of is arranged. The transmitting unit and / or the receiving unit 2 is
It is arranged at the focus position of the converging body 1. The radio wave 3 passes through the window glass plate 4, is converged by the converging body 1, and is converged on the transmitting unit and / or the receiving unit 2. The converging body 1 and the transmitting unit and / or the receiving unit 2 form an antenna body according to the second aspect of the present invention.

【0019】本発明の第1の態様は、配設体と収束体と
の間に整合体を設け又は配することによって、上記透過
損失による影響が極めて簡易に低減できるアンテナ装置
を提供する。本発明の第2の態様は、配設体とアンテナ
本体との間に整合体を設け又は配することによって、上
記透過損失による影響が極めて簡易に低減できるアンテ
ナ装置を提供する。
The first aspect of the present invention provides an antenna device in which the influence of the transmission loss can be reduced very easily by providing or arranging a matching body between the arrangement body and the converging body. A second aspect of the present invention provides an antenna device in which the influence of the transmission loss can be reduced very easily by providing or arranging a matching body between the arrangement body and the antenna body.

【0020】第1の態様では、配設体の厚さLが電波の
波長λと入射角度θに対して式(1)を満たすことが好
ましい。また、第2の態様では、配設体の厚さLが電波
の波長λと入射角度θに対して式(2)を満たすものと
する。
In the first aspect, it is preferable that the thickness L of the arrangement satisfies the formula (1) with respect to the wavelength λ of the radio wave and the incident angle θ. Further, in the second aspect, the thickness L of the arrangement satisfies the formula (2) with respect to the wavelength λ of the radio wave and the incident angle θ.

【0021】配設体は、電波に対して所定の角度や位置
を持って配設された視覚的に透明性を有する物又は構造
物で、具体的には、建物又は自動車等の車両に取り付け
られたガラス板、プラスチックフィルム又はプラスチッ
ク板等である。
The arranging body is a visually transparent object or structure which is arranged at a predetermined angle or position with respect to radio waves, and is specifically attached to a building or a vehicle such as an automobile. A glass plate, a plastic film, a plastic plate, or the like.

【0022】配設体の形状及び用途は特に限定されるも
のではなく、例えば、1)ソーダライムガラス板からな
る透明ガラス板、フロストガラス板等の窓用ガラス板、
2)自動車等の車両用窓ガラス板、3)PET等のプラ
スチックフィルム、4)アクリル樹脂等からなるプラス
チック板、5)計器等のガラス板窓やプラスチック窓が
例示できる。
The shape and use of the arrangement are not particularly limited, and include, for example, 1) a transparent glass plate made of a soda lime glass plate, a window glass plate such as a frosted glass plate,
2) Window glass plates for vehicles such as automobiles, 3) plastic films such as PET, 4) plastic plates made of acrylic resin, etc. 5) glass plate windows and plastic windows such as measuring instruments.

【0023】例えば、配設体として窓ガラス板を用い、
配設体の厚さをこの窓ガラス板の厚さとして説明する。
窓ガラス板の比誘電率をεr、電波の波長をλ、窓ガラ
ス板に対する電波の入射角度をθとすると、窓ガラス板
の厚さLが、式(3)のように表される場合、配設体に
おける電波の透過損失が小さくなる。式(3)を満足す
る場合には、送受信特性を向上させることができる。な
お、式(3)においては、窓ガラス板の誘電損失は小さ
いので無視しており、nは自然数である。
For example, a window glass plate is used as the arrangement,
The thickness of the arrangement body will be described as the thickness of the window glass plate.
When the relative permittivity of the window glass plate is ε r , the wavelength of the radio wave is λ, and the incident angle of the radio wave with respect to the window glass plate is θ, the thickness L of the window glass plate is expressed by equation (3). , The transmission loss of radio waves in the arrangement is reduced. When Expression (3) is satisfied, the transmission / reception characteristics can be improved. In the formula (3), the window glass plate has a small dielectric loss and is ignored, and n 1 is a natural number.

【0024】[0024]

【数5】 [Equation 5]

【0025】第1の態様における収束体及び第2の態様
におけるアンテナ本体が収束体を備えている態様での収
束体は、特に限定されるものではなく、公知のいかなる
構造のものでもよい。一例として、以下に平面回折リン
グによって電波を収束させる構成、特にフレネルゾーン
プレートの構成を説明するが、本発明はこれらの構成に
限定されるものではない。
The converging body in the first mode and the converging body in the mode in which the antenna main body in the second mode includes the converging body are not particularly limited and may have any known structure. As an example, a configuration in which radio waves are converged by a plane diffraction ring, particularly a configuration of a Fresnel zone plate will be described below, but the present invention is not limited to these configurations.

【0026】収束体は好ましくは平面状に構成される
が、必ずしも平面である必要はなく、例えば、フレネル
レンズとして立体形状をもつものであってもよく、ガラ
ス板等の透明体の厚み方向に階段状に電波の回折要素を
形成して電波の位相差を補正する電波収束体、ダイポー
ル等をゾーン毎に調整して配置する位相補正型構成の電
波の収束体であってもよい。
The converging body is preferably formed in a planar shape, but it does not necessarily have to be a flat surface. For example, the converging body may have a three-dimensional shape as a Fresnel lens and may be formed in the thickness direction of a transparent body such as a glass plate. It may be a radio wave converging body that forms radio wave diffractive elements in a stepwise manner to correct the phase difference of the radio wave, or a radio wave converging body of a phase correction type configuration in which dipoles are adjusted and arranged for each zone.

【0027】ガラス板の厚み方向に階段状に電波の回折
要素を形成するには、ガラス板を複数回エッチングして
形成してもよいし、砥石等を用いてガラス板を切削加工
してもよい。
To form the radio wave diffractive element in a stepwise manner in the thickness direction of the glass plate, the glass plate may be formed by etching a plurality of times, or the glass plate may be cut using a grindstone or the like. Good.

【0028】フレネルゾーンプレートは、単にゾーンプ
レート、又はフレネルの(輪)帯板ともいい(例えば小
川力、若木守明著の「光工学入門」実教出版社参照)、
基板にフレネルゾーン部分が形成されたものである。フ
レネルゾーン部分は、以下に示す作用を有する。
The Fresnel zone plate may be simply referred to as a zone plate or a Fresnel (ring) strip plate (for example, see Riki Ogawa and Moriaki Wakaki, "Introduction to Optical Engineering", Practical Publisher),
The Fresnel zone portion is formed on the substrate. The Fresnel zone portion has the following effects.

【0029】図2に示すように、波長λの電波(光)送
信点をA、受信点をBとし、途中のC点上を通る平面S
上にC点を中心とする半径r1 、r2 、…rm の同心円
を基板に設ける。この場合、この同心円上の点C1 、C
2 、…Cm (mは自然数)とB点との距離がCB間の距
離に対してそれぞれλ/2、λ、…、mλ/2だけ長く
なるように同心円の半径rを定める。この同心円に挟ま
れたゾーンである円環状の領域を通過する電界は、隣り
合う2つのゾーンの伝搬距離が互いにλ/2だけ異なる
ので、受信点Bでは電波の位相が互い違いとなって現れ
る。フレネルゾーン部分は、この複数の同心円がつくる
円環状の部分を交互に電波の透過、不透過部分とし、送
信点Aから送信される波長λの電波は途中C点にある平
面Sで回折して、受信点Bへ収束する。
As shown in FIG. 2, a plane S passing a point C on the way, where A is a radio wave (light) transmitting point of wavelength λ and B is a receiving point.
A concentric circle centered on the point C and having radii r 1 , r 2 , ... R m is provided on the substrate. In this case, the points C 1 , C on this concentric circle
2 , ... C m (m is a natural number) and the radius r of the concentric circles are determined so that the distance between the point B and the distance between CB is λ / 2, λ, ..., Mλ / 2, respectively. In the electric field passing through the annular region, which is a zone sandwiched between the concentric circles, the propagation distances of two adjacent zones differ from each other by λ / 2, so that the phases of the radio waves appear at the receiving point B in an alternating manner. In the Fresnel zone portion, an annular portion formed by the plurality of concentric circles is alternately used as a radio wave transmission / non-transmission portion, and the radio wave of the wavelength λ transmitted from the transmission point A is diffracted on the plane S at the point C on the way. , Converge to the reception point B.

【0030】したがって、このような複数の同心円で囲
まれる円環状の部分を交互に電波の透過部分、不透過部
分として構成するパターンは、波長λの電波に対して正
及び負の焦点距離をもつ収束素子として用いることがで
きる。図3にこのようなフレネルゾーンのパターンの1
例を示す。
Therefore, the pattern in which the annular portions surrounded by a plurality of concentric circles are alternately configured as the radio wave transmitting portion and the radio wave non-transmitting portion has positive and negative focal lengths with respect to the radio wave of the wavelength λ. It can be used as a converging element. Figure 3 shows one of the Fresnel zone patterns.
Here is an example:

【0031】図3の例は、透明な基板の同一平面に形成
されたフレネルゾーンのパターンを示すが、複数の円環
状の部分を交互に電波の透過部分、不透過部分とする円
環群、又は以下で説明する楕円環群は同一平面に形成さ
れる必要はなく、電波が収束するなら異なった複数の平
面に形成されていてもよい。
The example of FIG. 3 shows a pattern of Fresnel zones formed on the same plane of a transparent substrate. A ring group having a plurality of ring-shaped portions alternately serving as radio wave transmitting portions and radio wave transmitting portions, Alternatively, the elliptic ring groups described below do not have to be formed on the same plane, and may be formed on a plurality of different planes as long as radio waves converge.

【0032】図2に示す送信点AからC点に至るまでの
距離、受信点BからC点に至るまでの距離をそれぞれd
1 、d2 とすると、m番目のゾーンの半径rm は下記式
(4)で表される。式(4)において、mは、1、2、
3…mである。
The distance from the transmission point A to the point C and the distance from the reception point B to the point C shown in FIG.
Assuming 1 and d 2 , the radius r m of the m-th zone is expressed by the following equation (4). In formula (4), m is 1, 2,
3 ... m.

【0033】[0033]

【数6】 [Equation 6]

【0034】すなわち、フレネルゾーンのパターンは、
中心から数えた同心円の番号mと波長λの積との平方根
に比例する半径を有する同心円に区画された複数の円環
状のパターンである。
That is, the Fresnel zone pattern is
It is a plurality of annular patterns divided into concentric circles having a radius proportional to the square root of the number m of the concentric circles counted from the center and the product of the wavelength λ.

【0035】フレネルゾーンのパターンは、使用条件に
応じてその形状が設計される。以上の説明は、電波が平
面Sに対して垂直に入射する場合であり、上記のフレネ
ルゾーンのパターンは電波透過部分、電波不透過部分が
複数の円環状に中心から外側に向かって連続して交互に
形成された同心円群となる。
The shape of the Fresnel zone pattern is designed according to the usage conditions. The above description is for the case where a radio wave is perpendicularly incident on the plane S, and in the Fresnel zone pattern described above, the radio wave transmission portion and the radio wave non-transmission portion are continuous in a plurality of annular shapes from the center toward the outside. It will be a group of concentric circles formed alternately.

【0036】電波が平面Sに対して傾きを持つ場合に
は、フレネルゾーンのパターンは楕円環群となる。例え
ば、 図2に示すA′B′線のように、 電波が仰角を持っ
てS面に入射する場合は、S面上で上下方向にC点を通
る長軸を持つ楕円群となり、電波透過部分、電波不透過
部分が複数の楕円環状に連続して交互に形成される。電
波の波長は、例えばλ等の特定の1波長でもよいし、帯
域幅をもった波長でもよい。
When the radio wave has an inclination with respect to the plane S, the Fresnel zone pattern becomes an elliptic ring group. For example, when a radio wave enters the S surface with an elevation angle as shown by the line A′B ′ in FIG. 2, it becomes an ellipse group having a long axis passing through the point C in the up and down direction on the S surface, and the radio wave is transmitted. The portions and the radio wave opaque portions are continuously and alternately formed in a plurality of elliptical rings. The wavelength of the radio wave may be one specific wavelength such as λ, or may be a wavelength having a bandwidth.

【0037】収束体に形成されたフレネルゾーン部分と
しては、ガラス板、プラスチック等の透明性を有する基
板の表面に、アルミ、銀等の金属箔等が貼付されたもの
や金属薄膜が形成されたもので、ソレット型(金属膜等
を同心円状に配置した型)が例示できる。金属箔等は透
明性を有する基板のいずれの平面に設けられてもよい
が、配設体の側の面に設けることが環境的に好ましい。
As the Fresnel zone portion formed on the converging body, a metal foil or the like in which a metal foil such as aluminum or silver is attached to the surface of a transparent substrate such as a glass plate or plastic is formed. Examples thereof include a soret type (a type in which metal films and the like are arranged in a concentric pattern). The metal foil or the like may be provided on any flat surface of the transparent substrate, but it is environmentally preferable to provide it on the surface on the side of the arrangement body.

【0038】第1の態様のアンテナ装置の特徴及び第2
の態様におけるアンテナ本体が収束体を備えている態様
の特徴は、上記配設体と収束体との間に整合体を有する
ことである。上記配設体の透過損失をできるだけ小さく
ために、整合体の厚さ及び整合体の比誘電率を適正に設
定することが好ましい。
Features of the antenna device of the first aspect and the second feature
The feature of the aspect in which the antenna main body in the above aspect includes the converging body is that the antenna body has a matching body between the arrangement body and the converging body. In order to minimize the transmission loss of the above-mentioned arrangement, it is preferable to properly set the thickness of the matching body and the relative permittivity of the matching body.

【0039】配設体の厚さL、整合体の厚さL、電波
の入射角度θ、配設体の比誘電率ε 及び整合体の比誘
電率εr1との間に以下の式(5)を満足することが上
記配設体の透過損失を小さくできるため好ましい。以下
の式(5)において、mは自然数である。
Thickness L of arrangement body, thickness L of matching body1, Radio wave
Angle of incidence θ, relative permittivity ε of the arrangement rAnd matchmaking
Electricity εr1It is better to satisfy the following equation (5) between
This is preferable because the transmission loss of the above-mentioned arrangement can be reduced. Less than
In the equation (5) of, m is a natural number.

【0040】[0040]

【数7】 [Equation 7]

【0041】式(5)において、配設体の誘電体損及び
整合体の誘電体損は小さいので無視しており、比誘電率
εと比誘電率εr1との差が5以下としている。さら
に、式(5)より許容値を考慮してLの好ましい範囲
を定めると以下の式(6)が導き出される。
In the equation (5), the dielectric loss of the disposing body and the dielectric loss of the matching body are small, so they are ignored, and the difference between the relative permittivity ε r and the relative permittivity ε r1 is 5 or less. . Further, when the preferable range of L 1 is determined in consideration of the allowable value from the expression (5), the following expression (6) is derived.

【0042】[0042]

【数8】 [Equation 8]

【0043】整合体の材質は、ガラス、合成樹脂及びセ
ラミックス等の誘電体であればどのようなものでも用い
ることができる。整合体の厚さ(配設体に対して収束体
が相対的に傾斜している場合は、配設体と収束体との最
大間隔)と収束体の厚さの和は、本発明のアンテナ装置
を薄型化するために、200mm以下が好ましく、10
0mm以下がより好ましく、50mm以下が特に好まし
い。
Any material can be used as the material of the matching body as long as it is a dielectric such as glass, synthetic resin and ceramics. The sum of the thickness of the matching body (in the case where the converging body is inclined relative to the arrangement body, the maximum distance between the arrangement body and the converging body) and the thickness of the converging body is the antenna of the present invention. In order to make the device thin, 200 mm or less is preferable and 10
0 mm or less is more preferable, and 50 mm or less is particularly preferable.

【0044】整合体は配設体に接着剤で貼付し、さら
に、整合体に収束体を接着剤で貼付してもよい。しか
し、この手段に限定されず、配設体、整合体及び収束体
を金具等を用いる機械的手段によって固着してもよい。
また、収束体と配設体は、整合体を両者の間に挟んで略
平行に設けられても、非平行に設けられてもよい。
The aligning body may be attached to the disposing body with an adhesive, and the converging body may be attached to the aligning body with an adhesive. However, the present invention is not limited to this means, and the arrangement body, the matching body, and the converging body may be fixed by mechanical means such as metal fittings.
Further, the converging body and the disposing body may be provided substantially in parallel with each other with the matching body sandwiched therebetween, or may be provided not in parallel.

【0045】収束体のフレネルゾーン部分と配設体との
間が、非平行である場合は、収束体の配設体に対する傾
斜角度の好ましい範囲は−10度〜+10度であり、よ
り好ましくは−5度〜+5度であり、特に好ましくは−
2度〜+2度である。傾斜角度と間隔とを一方だけ有し
ていてもよく両方有していてもよい。
When the Fresnel zone portion of the converging body and the disposing body are not parallel to each other, the preferable range of the inclination angle of the converging body with respect to the disposing body is -10 to +10 degrees, and more preferably. -5 degrees to +5 degrees, particularly preferably-
It is 2 degrees to +2 degrees. Only one of the inclination angle and the interval may be provided, or both of them may be provided.

【0046】第1の態様のアンテナ装置及び第2の態様
におけるアンテナ本体が収束体を備えている態様では、
電波が収束される位置に配される送信部及び/又は受信
部を有する。送信部及び/又は受信部の構造は限定され
ないが、送受信を両方行えるものであってもよいし、送
信、受信それぞれを単独で行うものでもよい。市販され
ているものや、公知の構成のもののいずれでもよい。一
例として図1に示したものは、放射器7及びコンバータ
8で構成されている。
In the aspect in which the antenna device of the first aspect and the antenna body of the second aspect include the converging body,
It has a transmitter and / or a receiver arranged at a position where radio waves are converged. The structure of the transmission unit and / or the reception unit is not limited, but both transmission and reception may be performed, or transmission and reception may be performed independently. Any of commercially available ones and known ones may be used. As an example, the one shown in FIG. 1 is composed of a radiator 7 and a converter 8.

【0047】送信部及び/又は受信部2は、角度、高さ
が、所望の範囲で変えることのできる載置台上に支持/
固定されているのが好ましい。配設体5が窓ガラス板4
である場合には、窓枠6に固定された支持腕に該載置台
が備えられていてもよい。図1に示す放射器7は、ホー
ン構造として示されているが、スパイラル、ダイポー
ル、ストリップ線路、スロット等で構成してもよい。
The transmitting unit and / or the receiving unit 2 is supported / mounted on a mounting table whose angle and height can be changed within a desired range.
It is preferably fixed. Arrangement 5 is window glass plate 4
In this case, the mounting table may be provided on the support arm fixed to the window frame 6. Although the radiator 7 shown in FIG. 1 is shown as a horn structure, it may be composed of a spiral, a dipole, a strip line, a slot, or the like.

【0048】第2の態様におけるアンテナ本体は、公知
のいかなる構造のアンテナでもよく、例を挙げると、略
平面の開口面を有する開口面アンテナ、例えば、反射鏡
アンテナ、ホーンアンテナ、上記第1の態様における収
束体を用いて電波を送受信するレンズアンテナ等が挙げ
られる。また、上述のアンテナ以外に、例えば導波管又
はストリップ線路の導体壁面上に形成したスロットアレ
イで構成される平面構造のスロットアレイアンテナ又は
マイクロストリップアンテナを素子として平面状にアレ
イ化した平面構造のアレイアンテナ等の平面アンテナが
挙げられる。さらに、図1の例における収束体1と送信
部及び/又は受信部2を一体とし、アンテナ本体として
もよい。すなわち、アンテナ本体は収束体を備えていて
もよい。第2の態様におけるアンテナ本体は、開口面ア
ンテナ及び平面アンテナ等が用いられる。
The antenna main body in the second mode may be an antenna of any known structure, and for example, an aperture plane antenna having a substantially plane aperture plane, for example, a reflector antenna, a horn antenna, the first antenna described above. A lens antenna or the like that transmits and receives radio waves by using the converging body in the aspect is included. In addition to the above-mentioned antenna, for example, a planar structure in which a slot array antenna or a microstrip antenna having a planar structure configured by a slot array formed on a conductor wall surface of a waveguide or a strip line is arrayed in a planar shape using an element is used. A planar antenna such as an array antenna can be used. Further, the converging body 1 and the transmitting unit and / or the receiving unit 2 in the example of FIG. 1 may be integrated to form an antenna body. That is, the antenna body may include a converging body. An aperture plane antenna, a plane antenna, etc. are used for the antenna main body in the second aspect.

【0049】以上述べたことを図を参照して説明する。
図4は、窓ガラス板がソーダライム窓ガラス板(比誘電
率εr =7.0)であり、電波の入射角度θが0°であ
る場合、ソーダライム窓ガラス板の透過損失が、ソーダ
ライム窓ガラス板の厚さLに対してどのように変化する
かを示した特性図である。
The above description will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 shows that when the window glass plate is a soda lime window glass plate (relative permittivity ε r = 7.0) and the incident angle θ of the radio wave is 0 °, the transmission loss of the soda lime window glass plate is It is a characteristic view showing how it changes with respect to the thickness L of the lime window glass plate.

【0050】ここで、図4における特性図の横軸は、ソ
ーダ窓ガラス板の厚さLを、電波がソーダ窓ガラス板内
を通過する際の電波の波長λd で除算して規格化した値
を表す。このような図4において、ソーダライム窓ガラ
ス板の透過損失は、曲線Cの特性を示す。この曲線Cの
特性によると、L/λd の値が、例えば0,0.5,
1.5,・・・すなわち、略n’/2(n’は0以上の
整数)のとき、この透過損失の値は極小値を採る。
Here, the horizontal axis of the characteristic diagram in FIG. 4 is normalized by dividing the thickness L of the soda window glass plate by the wavelength λ d of the radio wave when the radio wave passes through the soda window glass plate. Represents a value. In such FIG. 4, the transmission loss of the soda lime window glass plate shows the characteristic of curve C. According to the characteristic of the curve C, the value of L / λ d is 0, 0.5,
1.5, ... That is, when it is approximately n ′ / 2 (n ′ is an integer of 0 or more), the value of this transmission loss takes a minimum value.

【0051】L/λd の値がn’/2の近傍から徐々に
外れると、この透過損失の値の変化はL/λd の値に応
じて次第に増大し、やがてこの透過損失の値の変化は最
も大きくなりピークを形成する。さらに、L/λd の値
が増大するとこの透過損失の値の変化は小さくなり、L
/λd の値が(n’+1)/2になるまで小さくなる。
この後、この透過損失の値はL/λd の値に応じて曲線
Cに従って変化を繰り返す。
When the value of L / λ d gradually deviates from the vicinity of n ′ / 2, the change in the value of this transmission loss gradually increases according to the value of L / λ d , and eventually the value of this transmission loss becomes smaller. The change is largest and forms a peak. Further, as the value of L / λ d increases, the change in the value of this transmission loss becomes smaller, and
It decreases until the value of / λ d becomes (n ′ + 1) / 2.
After this, the value of this transmission loss repeats the change according to the curve C according to the value of L / λ d .

【0052】ソーダライム窓ガラス板の厚さLと電波の
波長λd と電波の入射角度θが前記した式(3)を満足
する場合、透過損失の影響が低減することがわかる。こ
の透過損失の値の変化は、配設体としてソーダライム窓
ガラス板以外の他の材質の誘電体を用いても同様の傾向
となる。
It can be seen that when the thickness L of the soda lime window glass plate, the wavelength λ d of the radio wave and the incident angle θ of the radio wave satisfy the above equation (3), the influence of the transmission loss is reduced. This change in the value of the transmission loss has a similar tendency even when a dielectric material other than the soda lime window glass plate is used as the disposing body.

【0053】ソーダライム窓ガラス板の厚さLが式
(3)で表される近傍の値をとるとき、この透過損失に
起因する問題は少なく、良好な送受信を行うことができ
る。配設体とアンテナ本体との間に整合体を配すること
により、この透過損失による影響を少なくすることがで
きるが、ソーダライム窓ガラス板の厚さLが式(3)で
表される近傍の値をとるとき、配設体とアンテナ本体と
の間に整合体を配しても透過損失による影響を少なくす
ることができにくい。
When the thickness L of the soda lime window glass plate takes a value near the expression (3), there are few problems caused by this transmission loss, and good transmission and reception can be performed. By arranging the matching body between the arrangement body and the antenna body, the influence of this transmission loss can be reduced, but the thickness L of the soda lime window glass plate is in the vicinity of the thickness represented by the formula (3). When the value of is taken, it is difficult to reduce the influence of the transmission loss even if the matching body is arranged between the arrangement body and the antenna body.

【0054】一方、窓ガラス板の厚さLが式(3)の近
傍から外れた値をとる場合、この透過損失による影響が
大きくなる。この透過損失の値が1dB未満であれば良
好な送受信が実現でき通信上ほとんど支障がない。言い
換えれば、この透過損失の値が1dB以上ある場合、配
設体とアンテナ本体との間に整合体を配することによっ
て透過損失による影響を少なくすることができる。
On the other hand, when the thickness L of the window glass plate takes a value outside the vicinity of the expression (3), the influence of this transmission loss becomes large. If the value of this transmission loss is less than 1 dB, good transmission / reception can be realized and there is almost no hindrance in communication. In other words, when the value of the transmission loss is 1 dB or more, the influence of the transmission loss can be reduced by disposing the matching body between the arrangement body and the antenna body.

【0055】このような、配設体とアンテナ本体との間
に整合体を配することによって透過損失による影響を少
なくすることができるソーダライム窓ガラス板の厚さL
と波長λd との条件は、図4において、この透過損失の
値が1dBとなる直線Qと曲線Cとの交点によって決定
される。すなわち、図4に示すa〜b点間及びc〜d点
間が該当する範囲である。
The thickness L of the soda-lime window glass plate which can reduce the influence of the transmission loss by disposing the matching body between the disposing body and the antenna body.
And the wavelength λ d are determined by the intersection of the straight line Q and the curve C where the value of the transmission loss is 1 dB in FIG. That is, the corresponding range is between points a and b and between points c and d shown in FIG.

【0056】ここで、図4における横軸において、a点
の値は(1/4−1/5)=0.05、b点の値は(1
/4+1/5)=0.45、c点の値は(3/4−1/
5)=0.55、d点の値は(3/4+1/5)=0.
95、e点の値は(5/4−1/5)=1.05であ
る。a〜b点間及びc〜d点間の範囲は式(1)又は式
(2)によりほぼ決定される。
Here, on the horizontal axis in FIG. 4, the value at point a is (1 / 4-1 / 5) = 0.05, and the value at point b is (1
/4+1/5)=0.45, and the value at point c is (3 / 4-1 /
5) = 0.55, and the value at point d is (3/4 + 1/5) = 0.
The value at point 95 and point e is (5 / 4-1 / 5) = 1.05. The ranges between the points a and b and between the points c and d are almost determined by the equation (1) or the equation (2).

【0057】a〜b点間及びc〜d点間のように、電波
を受信する際に透過損失の影響を大きく受ける場合、透
過損失の影響が少なくなるように整合体の材質、厚さ等
を選択することが好ましい。
When the radio wave is greatly affected by the transmission loss, such as between points a and b and between points c and d, the material, thickness, etc. of the matching member are reduced so that the transmission loss is less affected. Is preferably selected.

【0058】なお、窓ガラス板4と収束体1とを略平行
とせずに窓ガラス板4と収束体1とが傾斜角度を有する
ことによっても、配設体とアンテナ本体との間に整合体
を配することによってこの透過損失による影響を少なく
することができる。
The window glass plate 4 and the converging body 1 are not substantially parallel to each other and the window glass plate 4 and the converging body 1 have an inclination angle. The effect of this transmission loss can be reduced by arranging.

【0059】[0059]

【実施例】以下に実施例を用いて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例には限定されず、本発明の要旨
を損なわない限り、各種の改良や変更も本発明に含まれ
る。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
The present invention is not limited to these examples, and various improvements and modifications are included in the present invention as long as they do not impair the gist of the present invention.

【0060】(実施例1)市販の円形導波管プローブを
送信部及び/又は受信部2として用いて、図1に示すア
ンテナ装置を製造した。配設体5として市販の厚さが
3.2mmのソーダライム窓ガラス板4(比誘電率εr
=7.0)を用いた。
Example 1 The antenna device shown in FIG. 1 was manufactured by using a commercially available circular waveguide probe as the transmitter and / or receiver 2. A commercially available soda-lime window glass plate 4 having a thickness of 3.2 mm (relative permittivity ε r
= 7.0) was used.

【0061】厚さが2.4mmの市販のソーダライムガ
ラス板4の表面にアルミ箔を図3に示す構成及び以下の
寸法にて貼付し、フレネルゾーンプレートである収束体
1を作製し、フレネルゾーン部分を送信部及び/又は受
信部2側に向けて配置した。なお、図3において斜線部
がアルミ箔を貼付した部分である。収束体1と送信部及
び/又は受信部2との間の距離fは、100mmとし
た。
Aluminum foil was attached to the surface of a commercially available soda-lime glass plate 4 having a thickness of 2.4 mm with the structure shown in FIG. 3 and the following dimensions to prepare a converging body 1 which is a Fresnel zone plate. The zone portion is arranged facing the transmitting unit and / or the receiving unit 2 side. In addition, the hatched portion in FIG. 3 is the portion to which the aluminum foil is attached. The distance f between the converging body 1 and the transmitter and / or receiver 2 was 100 mm.

【0062】2r1 =69mm、 2r2 =99mm、 2r3 =123mm、 2r4 =143mm、 2r5 =162mm、 2r6 =180mm、 2r7 =197mm。2r 1 = 69 mm, 2r 2 = 99 mm, 2r 3 = 123 mm, 2r 4 = 143 mm, 2r 5 = 162 mm, 2r 6 = 180 mm, 2r 7 = 197 mm.

【0063】電波の周波数を26.000GHz(波長
λ=11.5mm)とし、配設体5に対する方位方向の
入射角度を0°とした。整合体9の材質を変更して、ア
ンテナ本体の出力を測定し、表1に示した。表1に示す
受信電力相対値は窓ガラス板を設けない場合を基準と
し、以下の表でも同様とした。
The frequency of the radio wave was set to 26.000 GHz (wavelength λ = 11.5 mm), and the incident angle to the arrangement body 5 in the azimuth direction was set to 0 °. The material of the matching body 9 was changed, and the output of the antenna body was measured. The relative values of received power shown in Table 1 are based on the case where the window glass plate is not provided, and the same applies to the following tables.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】L/λd の値は0.73であり、上記式
(1)で示す範囲を波長λd で除算した範囲、すなわ
ち、0.55<L/λd <0.95の範囲内にある。
The value of L / λ d is 0.73, which is a range obtained by dividing the range represented by the above formula (1) by the wavelength λ d , that is, within the range of 0.55 <L / λ d <0.95. It is in.

【0066】(実施例2)市販の円形導波管プローブを
送信部及び/又は受信部2として用いて、図1に示すア
ンテナ装置を製造した。配設体5として市販の厚さが
3.2mmのソーダライム窓ガラス板4(比誘電率εr
=7.0)を用いた。
Example 2 Using the commercially available circular waveguide probe as the transmitter and / or receiver 2, the antenna device shown in FIG. 1 was manufactured. A commercially available soda-lime window glass plate 4 having a thickness of 3.2 mm (relative permittivity ε r
= 7.0) was used.

【0067】図5は収束体1として用いた位相補償型フ
レネルレンズを示す正面図、図6は位相補償型フレネル
レンズを示す断面図である。本実施例では、厚さが20
mmの市販のアクリル板を、直径が300mmの位相補
償型フレネルレンズ10として図6に示すような立体形
状を持つものを作製した。フレネルゾーン部分をソーダ
ライム窓ガラス板4側に向けて配置した。収束体1と送
信部及び/又は受信部2との間の距離fは、100mm
とした。
FIG. 5 is a front view showing a phase compensation type Fresnel lens used as the converging body 1, and FIG. 6 is a sectional view showing the phase compensation type Fresnel lens. In this embodiment, the thickness is 20
A commercially available acrylic plate having a diameter of 300 mm was manufactured as the phase-compensating Fresnel lens 10 having a diameter of 300 mm and having a three-dimensional shape as shown in FIG. The Fresnel zone portion was arranged toward the soda lime window glass plate 4 side. The distance f between the converging body 1 and the transmitter and / or receiver 2 is 100 mm.
And

【0068】この位相補償型フレネルレンズ10は、ア
クリル板の厚さ方向に階段状に凹設されて厚さが調節さ
れた6つのサブゾーンのグループ、すなわち、第2〜第
4サブゾーン12〜14、第6〜第8サブゾーン16〜
18、第10〜第12サブゾーン20〜22が第9、第
14〜第16サブゾーン24〜26、第18〜第20サ
ブゾーン28〜30及び第22〜第24サブゾーン32
〜34の6つのサブゾーンのグループが設けられたもの
である。これらのグループは、それぞれ、上記サブゾー
ンの形成前のアクリル板の厚さを有する第1サブゾーン
11と第5サブゾーン15との間に、第5サブゾーン1
5と第9サブゾーン19との間に、第9サブゾーン19
と第13サブゾーン23との間に、第13サブゾーン2
3と第17サブゾーン27との間に、第17サブゾーン
27と第21サブゾーン31との間に及び第21サブゾ
ーン31と第25サブゾーン35との間に設けられる。
This phase-compensating Fresnel lens 10 is a group of six sub-zones in which the thickness is adjusted by providing a stepwise recess in the thickness direction of the acrylic plate, that is, the second to fourth sub-zones 12 to 14, 6th-8th subzone 16-
18, the 10th to 12th subzones 20 to 22 are the 9th, 14th to 16th subzones 24 to 26, the 18th to 20th subzones 28 to 30 and the 22nd to 24th subzones 32.
~ 34 subgroups of 6 are provided. Each of these groups includes a fifth sub-zone 1 between a first sub-zone 11 and a fifth sub-zone 15 having the thickness of the acrylic plate before the formation of the sub-zone.
Between the fifth sub-zone 19 and the ninth sub-zone 19
And the thirteenth subzone 23, the thirteenth subzone 2
It is provided between the 3rd and 17th subzones 27, between the 17th subzone 27 and the 21st subzone 31, and between the 21st subzone 31 and the 25th subzone 35.

【0069】これらのサブゾーンは誘電体であるアクリ
ル板の厚みを利用した電波の回折要素となり、電波の位
相を補正する収束体を構成する。なお、本実施例のフレ
ネルレンズ10の各部の寸法は、電波の波長をλ、焦点
距離をFとするとき、下記式(5)により求めることが
できる。(7)式において、kは自然数である。
These subzones serve as radio wave diffractive elements utilizing the thickness of the acrylic plate, which is a dielectric, and constitute a converging body for correcting the phase of radio waves. The dimensions of each part of the Fresnel lens 10 of the present embodiment can be obtained by the following formula (5), where λ is the wavelength of the radio wave and F is the focal length. In the equation (7), k is a natural number.

【0070】[0070]

【数9】 [Equation 9]

【0071】上記式(7)により求められたフレネルレ
ンズ10の各部の寸法は以下に示すとおりである。な
お、R5〜R22については図示されていないが、フレネ
ルレンズ10の中心100から順次外側に向かって並ん
でいる段差について、中心100から各段差までの距離
(半径)をそれぞれR1、R2、R3・ ・ ・ ・R24とし
た。
The dimensions of each part of the Fresnel lens 10 obtained by the above equation (7) are as follows. Although R 5 to R 22 are not shown, the distance (radius) from the center 100 to each step is R 1 and R, respectively, for the steps that are sequentially arranged from the center 100 of the Fresnel lens 10 toward the outside. 2, and the R 3 · · · · R 24 .

【0072】2R1 =48.0mm、2R2 =68. 4
mm、2R3 =84. 4mm、2R 4 =98. 2mm、
2R5 =110. 4mm、2R6 =121. 8mm、2
7=132. 4mm、2R8 =142. 4mm、2R9
=152. 0mm、2R10=161. 4mm、2R11
=170. 2mm、2R12=179. 0mm、2R13
187. 4mm、2R14=195. 6mm、2R15=2
03. 6mm、2R16=211. 6mm、2R17=21
9. 4mm、2R18=227. 0mm、2R19=23
4. 6mm、2R20=242. 0mm、2R21=24
9. 4mm、2R22=256. 6mm、2R23=26
3. 8mm、2R24=270. 8mm。
2R1 = 48.0 mm, 2R2 = 68.4
mm, 2R3 = 84.4 mm, 2R Four = 98.2 mm,
2RFive = 110.4 mm, 2R6 = 121.8 mm, 2
R7= 132.4 mm, 2R8 = 142.4 mm, 2R9
 = 152.0mm, 2RTen= 161.4 mm, 2R11
= 170.2 mm, 2R12= 179.0 mm, 2R13=
187.4 mm, 2R14= 195.6 mm, 2R15= 2
03.6 mm, 2R16= 211.6 mm, 2R17= 21
9.4 mm, 2R18= 227.0 mm, 2R19= 23
4.6 mm, 2R20= 242.0 mm, 2Rtwenty one= 24
9.4 mm, 2Rtwenty two= 256.6 mm, 2Rtwenty three= 26
3.8 mm, 2Rtwenty four= 270.8 mm.

【0073】電波の周波数を26.000GHz(波長
λ=11.5mm)とし、配設体5に対する方位方向の
入射角度を0°とした。整合体9の材質を変更して、ア
ンテナ本体の出力を測定し、表2に示した。
The frequency of the radio wave was set to 26.000 GHz (wavelength λ = 11.5 mm), and the incident angle to the arrangement body 5 in the azimuth direction was set to 0 °. The material of the matching body 9 was changed, and the output of the antenna main body was measured.

【0074】[0074]

【表2】 [Table 2]

【0075】なお、L/λd の値は0.73であり、上
記式(1)で示す範囲を波長λd で除算した範囲、すな
わち、0.55<L/λd <0.95の範囲内にある。
The value of L / λ d is 0.73, which is the range obtained by dividing the range represented by the above formula (1) by the wavelength λ d , that is, 0.55 <L / λ d <0.95. Within range.

【0076】(実施例3)反射鏡アンテナの1種である
市販のカセグレンアンテナをアンテナ本体として用い
て、アンテナ装置を構成した。図7は本実施例のアンテ
ナ装置に使用されたカセグレンアンテナを示す模式図で
ある。カセグレンアンテナは放物面40aを有する主反
射鏡40と送信部及び/又は受信部2に対応する1次放
射器41と双曲面42aを有する副反射鏡42とを有す
るものであり、主反射鏡40の放物面40aと副反射鏡
42の双曲面42aとが対向して配置される。なお、図
7において、Gは整合体の厚さである。配設体5として
市販の厚さが3.2mmのソーダライム窓ガラス板4
(比誘電率εr =7.0)を用いた。
Example 3 An antenna device was constructed by using a commercially available Cassegrain antenna, which is one type of reflector antenna, as the antenna body. FIG. 7 is a schematic diagram showing a Cassegrain antenna used in the antenna device of this embodiment. The Cassegrain antenna has a main reflector 40 having a parabolic surface 40a, a primary radiator 41 corresponding to the transmitter and / or receiver 2, and a sub-reflector 42 having a hyperboloid 42a. The paraboloid 40a of 40 and the hyperboloid 42a of the sub-reflecting mirror 42 are arranged to face each other. In FIG. 7, G is the thickness of the matching body. Commercially available soda lime window glass plate 4 having a thickness of 3.2 mm as the arrangement body 5.
(Relative permittivity ε r = 7.0) was used.

【0077】電波の周波数を26.000GHz(波長
λ=11.5mm)とし、配設体5に対する方位方向の
入射角度を0°とした。整合体9の材質を変更して、ア
ンテナ本体の出力を測定し、表3に示した。
The frequency of the radio wave was set to 26.000 GHz (wavelength λ = 11.5 mm), and the incident angle to the arrangement body 5 in the azimuth direction was set to 0 °. The material of the matching body 9 was changed, and the output of the antenna main body was measured.

【0078】[0078]

【表3】 [Table 3]

【0079】なお、L/λd の値は0.73であり、上
記式(1)で示す範囲を波長λd で除算した範囲、すな
わち、0.55<L/λd <0.95の範囲内にある。
The value of L / λ d is 0.73, which is the range obtained by dividing the range represented by the above formula (1) by the wavelength λ d , that is, 0.55 <L / λ d <0.95. Within range.

【0080】[0080]

【発明の効果】本発明のアンテナ装置は、整合体と有す
るので、整合体により窓ガラス板等の配設体の透過損失
による影響を少なくすることができる。したがって、簡
易な装置で高受信性能が得られる。また、電波の収束体
を用いる場合にはどのような構成のものでも用いること
ができるので、建物等の内部に容易に設定でき、風雪に
よる劣化の影響を受けない耐久性のあるアンテナ装置が
実現でき、建築物の外観を損なうことなく収束効率の高
いアンテナ装置としてマイクロ波無線通信、例えばFW
A(Fixed wireless access)等に好適に用いることが
できる。
Since the antenna device of the present invention has the matching body, the matching body can reduce the influence of the transmission loss of the arrangement body such as the window glass plate. Therefore, high reception performance can be obtained with a simple device. Also, when using a converging body of radio waves, any structure can be used, so it is possible to easily set it inside a building or the like and realize a durable antenna device that is not affected by deterioration due to wind and snow. Microwave wireless communication, for example, FW, which can be used as an antenna device having high convergence efficiency without damaging the appearance of a building.
It can be suitably used for A (Fixed wireless access) and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のアンテナ装置の側面を示す模式図。FIG. 1 is a schematic view showing a side surface of an antenna device of the present invention.

【図2】フレネルゾーンを説明する模式図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a Fresnel zone.

【図3】図1の収束体の平面図。FIG. 3 is a plan view of the converging body of FIG.

【図4】窓ガラス板がソーダライム窓ガラス板(比誘電
率εr =7.0)であり、電波の入射角度θが0°であ
る場合、ソーダライム窓ガラス板の透過損失が、ソーダ
ライム窓ガラス板の厚さLに対してどのように変化する
かを示した特性図。
FIG. 4 is a soda-lime window glass plate (relative permittivity ε r = 7.0), and when the incident angle θ of radio waves is 0 °, the transmission loss of the soda-lime window glass plate is The characteristic view showing how it changes with respect to the thickness L of the lime window glass plate.

【図5】実施例2に用いた位相補償型フレネルレンズを
示す正面図。
5 is a front view showing a phase compensation type Fresnel lens used in Example 2. FIG.

【図6】実施例2に用いた位相補償型フレネルレンズを
示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a phase compensation type Fresnel lens used in Example 2;

【図7】実施例3のアンテナ装置に使用されたカセグレ
ンアンテナを示す模式図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a Cassegrain antenna used in the antenna device of Example 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:収束体 2:送信部及び/又は受信部 3:電波 4:窓ガラス板 5:配設体 6:窓枠 7:放射器 8:コンバータ 9:整合体 10:位相補償型フレネルレンズ 11:第1サブゾーン 12〜14:第2〜第4サブゾーン 15:第5サブゾーン 16〜18:第6〜第8サブゾーン 19:第9サブゾーン 20〜22:第10〜第12サブゾーン 23:第13サブゾーン 24〜26:第14〜第16サブゾーン 27:第17サブゾーン 28〜30:第18〜第20サブゾーン 31:第21サブゾーン 32〜34:第22〜第24サブゾーン 35:第25サブゾーン 40:主反射鏡 41:1次放射器 42:副反射鏡 1: Converging body 2: Transmitter and / or receiver 3: Radio wave 4: Window glass plate 5: Arrangement 6: Window frame 7: radiator 8: Converter 9: Matching body 10: Phase compensation type Fresnel lens 11: First subzone 12 to 14: 2nd to 4th subzones 15: 5th subzone 16-18: 6th-8th subzones 19: 9th subzone 20-22: 10th-12th subzones 23: 13th subzone 24-26: 14th-16th subzones 27: 17th subzone 28-30: 18th-20th subzones 31: 21st subzone 32-34: 22nd-24th subzones 35: 25th subzone 40: Main reflector 41: Primary radiator 42: Sub-reflector

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明性を有する配設体と、電波を収束させ
る収束体と、該配設体と収束体との間に設けられている
整合体と、前記収束体により収束される電波を受信する
受信部及び/又は前記収束体に向けて電波を放射する送
信部とを備えることを特徴とするアンテナ装置。
1. A transparent arrangement body, a converging body for converging radio waves, a matching body provided between the arrangement body and the converging body, and a radio wave converged by the converging body. An antenna device comprising: a receiving unit for receiving and / or a transmitting unit for radiating a radio wave toward the converging body.
【請求項2】前記配設体が建造物に配設された窓ガラス
板であり、前記収束体が平面状に構成されており、配設
体に対して収束体が傾斜している請求項1に記載のアン
テナ装置。
2. The arranging body is a window glass plate disposed in a building, the converging body is configured in a flat shape, and the converging body is inclined with respect to the arranging body. The antenna device according to 1.
【請求項3】前記配設体の厚さが、電波の波長及び電波
の入射角度に対して下記式(1)を満たすことを特徴と
する請求項1又は2に記載のアンテナ装置。 【数1】
3. The antenna device according to claim 1, wherein the thickness of the arrangement satisfies the following expression (1) with respect to the wavelength of the radio wave and the incident angle of the radio wave. [Equation 1]
【請求項4】透明性を有する平面状の配設体と、電波を
送信及び/又は受信するアンテナ本体と、該配設体と該
アンテナ本体との間に設けられている整合体とを備え、 前記配設体の厚さが、電波の波長及び電波の入射角度に
対して下記式(2)を満たすことを特徴とするアンテナ
装置。 【数2】
4. A transparent planar arrangement, an antenna body for transmitting and / or receiving radio waves, and a matching body provided between the arrangement and the antenna body. An antenna device, wherein the thickness of the arrangement satisfies the following expression (2) with respect to the wavelength of the radio wave and the incident angle of the radio wave. [Equation 2]
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