JP2005130532A - Bi-resonant dielectric antenna and on-vehicle radio device - Google Patents

Bi-resonant dielectric antenna and on-vehicle radio device Download PDF

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Naoki Adachi
尚季 安達
Shinichiro Ueno
進一郎 植野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna for use mainly in a radio device for mobile communication in microwave and millimeter wave bands. <P>SOLUTION: One side of a ground conductor 3 is used as a ground plane 36, and a first power feeding line 33 for feeding power to a first element 1 and a second power feeding line 34 for feeding power to a second element 2 are formed on the other side. The first power feeding line 33 of the ground conductor 3 and a first antenna electrode 10 are electrically connected by a first power feeding pin 13 inserted into a through hole 24 provided in the center of an antenna electrode 20, for example, in the second element 2, a through hole provided in a power feeding point 11 of the first element 1 and a through hole 30 provided on the ground conductor 3. The second power feeding line 34 of the ground conductor 3 and a second antenna electrode 20 are electrically connected by a second power feeding pin 23 inserted into a through hole provided in a second power feeding point 21 and a through hole 31 provided on the ground conductor 3, thereby reducing interactions between the first antenna electrode 10 and the second antenna electrode 20. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は主としてマイクロ波、ミリ波帯における移動体通信用無線機器に使用されるアンテナのうち、特に車に搭載された無線装置に対応した複共振型誘電体アンテナ及び車載無線装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-resonance dielectric antenna and an in-vehicle wireless device corresponding to a wireless device mounted on a car among antennas mainly used for mobile communication wireless devices in the microwave and millimeter wave bands. .

従来の移動体通信機器用アンテナとしては、特開平7−249933号公報に記載の2周波共用マイクロストリップアンテナが知られている。   As a conventional antenna for mobile communication devices, a dual-frequency microstrip antenna described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-249933 is known.

以下図面を用い従来のアンテナの構成を説明する。図25において、101、102は放射導体、103は切り欠き、104,105、106は誘電体基板、107は地導体、108は矩形スロット、109は円管スロット、110、111はマイクロストリップ線路、112はハイブリッド回路である。   The configuration of a conventional antenna will be described below with reference to the drawings. In FIG. 25, 101 and 102 are radiation conductors, 103 are notches, 104, 105 and 106 are dielectric substrates, 107 are ground conductors, 108 are rectangular slots, 109 are circular tube slots, 110 and 111 are microstrip lines, Reference numeral 112 denotes a hybrid circuit.

以上のような構成で以下その動作を説明する。誘電体基板104上の切り欠き103を有する放射導体101に、第1の周波数帯の送信信号を誘電体基板106に形成したマイクロストリップ線路113から、円管スロット109を介し電磁的に結合し放射導体101に給電し励振させ、第1の周波数帯の円偏波型の電磁波を放射する。第2の周波数帯で到来した電磁波は、誘電体基板105に形成した放射導体102を励振し、2つの矩形スロットを介しマイクロストリップ線路110、111と結合する。   The operation of the above configuration will be described below. A radiation signal 101 having a notch 103 on a dielectric substrate 104 is electromagnetically coupled to a radiation conductor 101 having a first frequency band from a microstrip line 113 formed on the dielectric substrate 106 via a circular tube slot 109 and radiated. The conductor 101 is fed with power and excited to emit circularly polarized electromagnetic waves in the first frequency band. The electromagnetic wave that arrives in the second frequency band excites the radiation conductor 102 formed on the dielectric substrate 105 and is coupled to the microstrip lines 110 and 111 via two rectangular slots.

マイクロストリップ線路110、111は位相として90°離れた位置に設けられているため、円偏波形式の電磁波を効率良く受波し、ハイブリッド回路112を通じ、図示していない高周波送受信部と高周波信号の送受信が可能となる。
特開平7−249933号公報
Since the microstrip lines 110 and 111 are provided at positions that are 90 ° apart from each other in phase, they efficiently receive circularly polarized electromagnetic waves and pass through a hybrid circuit 112 between a high-frequency transmission / reception unit (not shown) and a high-frequency signal. Transmission and reception are possible.
JP-A-7-249933

上記の従来のアンテナにおいては、送受信の周波数帯の異なる円偏波アンテナが実現できるが、送受信したい無線サービスに応じて、要求される周波数帯域や偏波形式、あるいは指向特性に対応できるものではない。   Although the above-mentioned conventional antennas can realize circularly polarized antennas with different transmission / reception frequency bands, they do not support the required frequency band, polarization type, or directivity according to the radio service to be transmitted / received. .

本発明の複共振型誘電体アンテナは、第1の周波数帯の電磁波を送信または受信または送受信する第1のアンテナ電極を第1の誘電体ブロックに形成した第1の素子と、第1の周波数帯より低周波帯の第2の周波帯の電磁波を送信または受信または送受信する第2のアンテナ電極を第2の誘電体ブロックに形成した第2の素子を第1の素子の下部に積層化し地導体上に設置したアンテナにおいて、地導体の片面をグランド面にし、他面に第1の素子へ給電する第1の給電線路と第2の素子へ給電する第2の給電線路を形成し、第2の素子の例えばアンテナ電極の中央部に設けた貫通孔と第1の素子の給電点に設けた貫通孔と地導体に設けたスルーホールに挿入した第1の給電ピンにより、前記地導体の第1の給電線路と第1のアンテナ電極を電気的に接続し、第2の素子の給電点に設けた貫通孔と地導体に設けたスルーホールに挿入した第2の給電ピンにより、前記地導体の第2の給電線路と第2のアンテナ電極を電気的に接続し、かつ第2の素子に設けた第1の給電ピンが挿入される貫通孔を、第2の素子のアンテナ動作時における電束が少ない位置に設けることで、第1のアンテナ電極と第2のアンテナ電極間の相互作用の影響を低減した小型な複共振型誘電体アンテナを実現できる。   A multi-resonance dielectric antenna according to the present invention includes a first element in which a first antenna electrode for transmitting, receiving, or transmitting / receiving electromagnetic waves in a first frequency band is formed on a first dielectric block, and a first frequency A second element in which a second antenna electrode for transmitting, receiving, or transmitting / receiving electromagnetic waves in a second frequency band lower than the band is formed on the second dielectric block is laminated below the first element. In the antenna installed on the conductor, one side of the ground conductor is used as a ground plane, and a first feed line that feeds power to the first element and a second feed line that feeds power to the second element are formed on the other side, The first conductor feed pin inserted into the through hole provided in the center of the antenna electrode of the two elements, the through hole provided in the feed point of the first element, and the through hole provided in the ground conductor, The first feed line and the first antenna electrode The second feed line of the ground conductor and the second antenna are connected by a second feed pin inserted in a through hole provided in the feed point of the second element and a through hole provided in the ground conductor. By providing a through-hole into which the electrode is electrically connected and the first feeding pin provided in the second element is inserted at a position where the electric flux is low when the antenna of the second element is operated, It is possible to realize a small multi-resonance dielectric antenna in which the influence of the interaction between the antenna electrode and the second antenna electrode is reduced.

また、各々アンテナ電極に縮退分離素子を設ける事で円偏波に対応する事が可能となる。   In addition, it is possible to deal with circularly polarized waves by providing a degenerate separation element for each antenna electrode.

また、第1および第2の誘電体ブロックを比誘電率が異なる2種類の誘電体ブロックから構成し、かつ各々の誘電体ブロックの断面形状を変更する事により、要求される仕様に対応した指向特性を制御できる小型な複共振型誘電体アンテナを実現することができる。   In addition, the first and second dielectric blocks are composed of two types of dielectric blocks having different relative dielectric constants, and the cross-sectional shape of each dielectric block is changed so that the orientation corresponding to the required specifications is achieved. A small multi-resonance dielectric antenna whose characteristics can be controlled can be realized.

以上のように本発明構成によれば、第1のアンテナ電極と第2のアンテナ電極間の相互作用の影響を低減した小型な複共振型誘電体アンテナを実現することができる。   As described above, according to the configuration of the present invention, it is possible to realize a small multi-resonance dielectric antenna in which the influence of the interaction between the first antenna electrode and the second antenna electrode is reduced.

また、各々アンテナ電極に対象とする無線サービスに応じて縮退分離素子を設ける事で円偏波に対応させ、また、第1および第2の誘電体ブロックをアンテナ電極の部分とそれ以外で異なる比誘電率の2つの誘電体ブロックで構成し、かつ各々の誘電体ブロックの断面形状を調整することで、指向特性を制御させた小型な複共振型誘電体アンテナを実現することができる。   In addition, each antenna electrode is provided with a degenerative separation element according to the target radio service, so that it can cope with circular polarization, and the first and second dielectric blocks have different ratios between the antenna electrode portion and the other portions. A compact multi-resonant dielectric antenna with controlled directivity can be realized by configuring with two dielectric blocks having a dielectric constant and adjusting the cross-sectional shape of each dielectric block.

本出願第1の発明は、第1のアンテナ電極を第1の誘電体ブロックに形成した第1の素子と、前記第1のアンテナ電極より低い周波数帯の電磁波を送信または受信または送受信する第2のアンテナ電極を第2の誘電体ブロックに形成した第2の素子とを有し、前記第2の素子を前記第1の素子の下部に積層化し地導体上に設置したアンテナにおいて、地導体の片面をグランド面にし、他面に第1の素子へ給電する第1の給電線路と第2の素子へ給電する第2の給電線路を形成し、第2の素子に設けた貫通孔と第1の素子の給電点に設けた貫通孔と地導体に設けたスルーホールに挿入した第1の給電ピンにより、前記地導体の第1の給電線路と第1のアンテナ電極を電気的に接続し、第2の素子の給電点に設けた貫通孔と地導体に設けたスルーホールに挿入した第2の給電ピンにより、前記地導体の第1の給電線路と第2のアンテナ電極を電気的に接続し、第1の給電ピンが通過する第2の素子に設けた貫通孔を、第2の素子のアンテナ動作時における電束が少ない位置に配置し、誘電体ブロックで構成され、各々のアンテナ電極の給電位置に応じた複数の給電点と、前記各々の給電点に接続され各アンテナ電極の共振周波数に応じた通過特性を有する周波数分離素子を前記誘電体ブロックの表面にパターン形成し、前記複数の周波数分離素子を一点に結合した給電端を設け、前記アンテナ部と地導体との間に積層状に挿入固着した接続部と、を含む複共振型誘電体アンテナとしたものであり、アンテナ端部を1ポート化した小型な複共振型誘電体アンテナを実現でき、第1のアンテナ電極と第2のアンテナ電極間の相互作用の影響を低減した小型な複共振型誘電体アンテナを実現できる。   The first invention of the present application is a first element in which a first antenna electrode is formed on a first dielectric block, and a second element that transmits, receives, or transmits / receives electromagnetic waves in a frequency band lower than that of the first antenna electrode. And an antenna having a second dielectric layer formed on a ground conductor, the second element being laminated on a lower portion of the first element, A first feed line that feeds power to the first element and a second feed line that feeds power to the second element are formed on one side of the ground plane, and a through hole provided in the second element and the first Electrically connecting the first feed line of the ground conductor and the first antenna electrode by a first feed pin inserted into a through hole provided in the feed point of the element and a through hole provided in the ground conductor; A through hole provided in the feed point of the second element and a through provided in the ground conductor A through hole provided in the second element through which the first feed pin passes, and the first feed line of the ground conductor and the second antenna electrode are electrically connected by a second feed pin inserted into the rail. The hole is arranged at a position where the electric flux is small when the antenna of the second element is operated, and is composed of a dielectric block. A plurality of feeding points according to feeding positions of the antenna electrodes, and the feeding points A frequency separation element having a pass characteristic according to the resonance frequency of each antenna electrode connected is patterned on the surface of the dielectric block, and a feed end is formed by coupling the plurality of frequency separation elements at a single point. A multi-resonance dielectric antenna including a connection portion inserted and fixed in a laminated manner between the ground conductor and a small multi-resonance dielectric antenna with a single port at the antenna end. 1st ante The electrode and compact double-resonance type dielectric antenna with a reduced influence of the interaction between the second antenna electrode can be realized.

本出願第2の発明は、誘電体ブロックの表面に環状に2種類のアンテナ電極を設け、地導体の片面をグランド面にし、他面に第1のアンテナ電極へ給電する第1の給電線路と第2のアンテナ電極へ給電する第2の給電線路を形成し、各々のアンテナ電極の給電点に設けた貫通孔に挿入した給電ピンで、各々の給電線路と電気的に接続したアンテナ部と、誘電体ブロックで構成され、各々のアンテナ電極の給電位置に応じた複数の給電点と、前記各々の給電点に接続され各アンテナ電極の共振周波数に応じた通過特性を有する周波数分離素子を前記誘電体ブロックの表面にパターン形成し、前記複数の周波数分離素子を一点に結合した給電端を設け、前記アンテナ部と地導体との間に積層状に挿入固着した接続部と、を含む複共振型誘電体アンテナとしたものであり、アンテナ端部を1ポート化した小型な複共振型誘電体アンテナを実現できる。   The second invention of the present application is provided with a first feed line for providing two types of antenna electrodes in a ring shape on the surface of a dielectric block, using one side of the ground conductor as a ground plane, and feeding power to the first antenna electrode on the other side. Forming a second feed line that feeds power to the second antenna electrode, and a feed pin inserted into a through hole provided at a feed point of each antenna electrode, and an antenna unit electrically connected to each feed line; The dielectric block includes a plurality of feeding points according to the feeding position of each antenna electrode, and a frequency separation element connected to each feeding point and having a pass characteristic according to the resonance frequency of each antenna electrode. A multi-resonance type including a connection formed by forming a pattern on the surface of the body block, providing a feeding end obtained by coupling the plurality of frequency separation elements at a single point, and inserting and fixing the antenna unit and a ground conductor in a stacked manner Dielectric An Is obtained by the Na, can be realized compact double-resonance type dielectric antenna in which one port of the antenna ends.

本出願第3の発明は、本出願第1又は2の発明に記載の構成において、接続部の外形がアンテナ部を同じにしたもので、全体形状を直方体形状にした小型な複共振型誘電体アンテナを実現できる。   The third invention of the present application is a compact multi-resonant dielectric in which the outer shape of the connection portion is the same as the antenna portion in the configuration described in the invention of the first or second application of the present application, and the overall shape is a rectangular parallelepiped shape. An antenna can be realized.

本出願第4の発明は、本出願第1乃至3の発明のいずれか記載の構成において、誘電体ブロックが誘電体セラミックで構成したもので、比誘電率などの温度依存性が少ない誘電体セラミックの特徴により、車載などの温度環境が厳しい環境においても特性変動の少ない、小型な複共振型誘電体アンテナを実現できる。   A fourth invention of the present application is the dielectric ceramic according to any one of the first to third inventions of the present application, wherein the dielectric block is made of a dielectric ceramic and has a low temperature dependency such as a relative dielectric constant. This makes it possible to realize a small multi-resonance dielectric antenna with little characteristic fluctuation even in a severe temperature environment such as an in-vehicle environment.

本出願第5の発明は、本出願第1乃至4の発明のいずれか記載の複共振型誘電体アンテナと、前記複共振型誘電体アンテナに接続された高周波送受信部と、前記高周波送受信部に接続されベースバンド信号処理を行う信号処理部と、前記高周波送受信部と信号処理部とに接続された動作制御部と表示部やオペレーション部とを有し、前記高周波送受信部は、動作制御により周波数を変更するローカル信号源と、信号処理部が出力する変調信号をミキサによりローカル信号源の出力に応じ高周波数帯に周波数変換し複共振型誘電体アンテナに出力する送信手段と、複共振型誘電体アンテナで受波した到来電波をミキサによりローカル信号源の出力に応じ特定の中間周波数帯に周波数変換する受信手段を有し、前記動作制御部は、オペレータ部の出力に応じ、高周波送受信部のローカル信号源の出力周波数帯を変更する手段と、信号処理部の処理方式を指定し、前記信号処理部は、デジタルシグナルプロセッサやCPUなどのハードウェアで構成され、アナログデジタル変換器を有し高周波送受部の出力をデジタル変換し取りこむ手段と、デジタルアナログ変換器を有し出力信号である変調信号をアナログ変換し高周波送受信部に出力する手段、取りこんだデジタル信号からベースバンド信号処理手段を有し、これらの手段を動作制御部の指示によりソフトウェアの切り替えで変更する手段を有することで、複数の通信方式に応じて前記信号処理部の変調または復調機能を変化させることができ、一つ装置で複数のサービスを享受できる車載無線装置が実現できる。   A fifth invention of the present application includes a multi-resonance dielectric antenna according to any one of the first to fourth inventions, a high-frequency transmission / reception unit connected to the multi-resonance dielectric antenna, and the high-frequency transmission / reception unit. A signal processing unit connected to perform baseband signal processing; an operation control unit connected to the high-frequency transmission / reception unit and the signal processing unit; a display unit; and an operation unit. A local signal source for changing the frequency, a transmission means for converting the modulation signal output from the signal processing unit into a high frequency band by a mixer according to the output of the local signal source, and outputting it to the multi-resonant dielectric antenna, and a multi-resonant dielectric Receiving means for converting the incoming radio wave received by the body antenna into a specific intermediate frequency band according to the output of the local signal source by the mixer, and the operation control unit includes: According to the force, means for changing the output frequency band of the local signal source of the high-frequency transmitting and receiving unit, and the processing method of the signal processing unit, the signal processing unit is configured by hardware such as a digital signal processor or CPU, From the digital signal that has an analog-digital converter and digitally converts the output of the high-frequency transmission / reception unit, and has a digital-analog converter to convert the modulation signal, which is an output signal, to analog and output it to the high-frequency transmission / reception unit It has baseband signal processing means, and has means for changing these means by software switching according to instructions from the operation control section, thereby changing the modulation or demodulation function of the signal processing section in accordance with a plurality of communication systems. Therefore, an in-vehicle wireless device that can enjoy a plurality of services with a single device can be realized.

以下、本発明の実施の形態について、図1から図22を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の複共振型誘電体アンテナの斜視図である。図1において、1は第1の素子、2は第2の素子、3は複共振型誘電体アンテナを配置する地導体、10は第1の素子1の表面に金属層で構成された第1のアンテナ電極、13は第1のアンテナ電極10に高周波信号を給電する第1の給電ピンである。複共振型誘電体アンテナは、第1の素子1と第2の素子2を接合する事で構成され、地導体3の大きさにも依存した放射指向特性、入力インピーダンス特性、偏波特性を有している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of a multi-resonant dielectric antenna according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 is a first element, 2 is a second element, 3 is a ground conductor on which a multi-resonant dielectric antenna is disposed, and 10 is a first element formed of a metal layer on the surface of the first element 1. The antenna electrode 13 is a first feeding pin for feeding a high frequency signal to the first antenna electrode 10. The multi-resonant dielectric antenna is formed by joining the first element 1 and the second element 2 and has radiation directivity characteristics, input impedance characteristics, and polarization characteristics depending on the size of the ground conductor 3. Have.

図2は図1の複共振型誘電体アンテナの構造を説明するための分解図で、図3は地導体3の裏面の構成を表している図である。図2及び図3において、12は第1の素子1のベース材料である第1の誘電体ブロック、11は第1の誘電体ブロック12の所定の位置に形成された第1の給電点で、具体的には第1の誘電体ブロック12の第1の給電点11の位置に貫通孔を設け、後述するように第1の給電ピン13を挿入し第1のアンテナ電極10と電気的に接続する事で第1の給電点11を構成する。また、地導体3の表面は電気的に接地されたグランド面36が形成されている。   FIG. 2 is an exploded view for explaining the structure of the multi-resonance dielectric antenna of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the back surface of the ground conductor 3. 2 and 3, reference numeral 12 denotes a first dielectric block which is a base material of the first element 1, and 11 denotes a first feeding point formed at a predetermined position of the first dielectric block 12. Specifically, a through hole is provided at the position of the first feeding point 11 of the first dielectric block 12, and the first feeding pin 13 is inserted and electrically connected to the first antenna electrode 10 as will be described later. Thus, the first feeding point 11 is configured. In addition, a ground surface 36 that is electrically grounded is formed on the surface of the ground conductor 3.

22は第2の素子2のベース材料である第2の誘電体ブロック、20は第2の誘電体ブロック22表面に形成された第2のアンテナ電極、24は貫通孔、21は第2の給電点で、第1の給電点11と同じように第2の給電ピン23で第2のアンテナ電極20と電気的に接続されている。   22 is a second dielectric block which is a base material of the second element 2, 20 is a second antenna electrode formed on the surface of the second dielectric block 22, 24 is a through-hole, and 21 is a second power feed. In this respect, like the first feeding point 11, the second feeding electrode 23 is electrically connected to the second antenna electrode 20 in the same manner.

第1の給電ピン13は、図2の点線に示すように、第1の給電点11、貫通孔24、地導体3に形成されたスルーホール30を介し、地導体3裏面の第1の給電線路32に接続され、第1の給電端子33から図示していない高周波送受信部と接続され、所望の電磁波の送信または受信を行う。   As shown by the dotted line in FIG. 2, the first power supply pin 13 is connected to the first power supply point 11, the through hole 24, and the through hole 30 formed in the ground conductor 3. It is connected to the line 32 and is connected to a high frequency transmitter / receiver (not shown) from the first power supply terminal 33 to transmit or receive a desired electromagnetic wave.

同様に第2の給電ピン23は、第2の給電点21、スルーホール31を介し、第2の給電線路34に電気的に接続され図示していない高周波送受信部と接続され、所望の電磁波の送信または受信を行う。第1の給電ピン13は、貫通孔24により第2のアンテナ電極20とは電気的に分離されている。   Similarly, the second power feed pin 23 is electrically connected to the second power feed line 34 via the second power feed point 21 and the through hole 31 and is connected to a high-frequency transmitting / receiving unit (not shown). Send or receive. The first power feed pin 13 is electrically separated from the second antenna electrode 20 by the through hole 24.

以上のような構成で以下その動作を説明する。第1の誘電体ブロック12と第2の誘電体ブロック22は同一の比誘電率からなる誘電体材料で板状に構成している。第1のアンテナ電極10が約半波長となる周波数帯の送信信号は、第1の給電端子33に接続された図示してない高周波送受信部から第1の給電線路32、第1の給電ピン13を介し、第1の給電点11へ伝えられ第1のアンテナ電極10を励振し、送信アンテナとして動作する。   The operation of the above configuration will be described below. The first dielectric block 12 and the second dielectric block 22 are configured in a plate shape with a dielectric material having the same relative dielectric constant. A transmission signal in a frequency band in which the first antenna electrode 10 has a half wavelength is transmitted from a high-frequency transmission / reception unit (not shown) connected to the first power supply terminal 33 to the first power supply line 32 and the first power supply pin 13. Is transmitted to the first feeding point 11 to excite the first antenna electrode 10 and operate as a transmitting antenna.

一方、第1のアンテナ電極10がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第1のアンテナ電極10は励振され、第1の給電点11を伝わり第1の給電ピン13から第1の給電線路32へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。   On the other hand, the first antenna electrode 10 is excited by an incoming radio wave having a frequency at which the first antenna electrode 10 has a substantially half wavelength, travels through the first feeding point 11, and passes from the first feeding pin 13 to the first feeding line 32. It operates as a receiving antenna.

同じように、第2の誘電体ブロック22に形成された第2のアンテナ電極22と第2の給電ピン23、第2の給電線路34により、第2のアンテナ電極22の形状に応じた周波数帯での送受信アンテナとして動作する。   Similarly, a frequency band corresponding to the shape of the second antenna electrode 22 is formed by the second antenna electrode 22 formed on the second dielectric block 22, the second feed pin 23, and the second feed line 34. Operates as a transmitting and receiving antenna.

第1の給電ピン13が通過する第2の誘電体ブロック22に形成された貫通孔24の位置は、第2の素子2が送受信アンテナとして動作する時に、電流が生じない位置、より詳しくは端部の電束より20%以下の部位に設ける。   The position of the through hole 24 formed in the second dielectric block 22 through which the first power feed pin 13 passes is a position where no current is generated when the second element 2 operates as a transmission / reception antenna, more specifically, the end. It is provided at a site of 20% or less from the electric flux of the part.

例えば、第2のアンテナ電極20の中央に設ける。このような位置の貫通孔24を設ける事で、第2の素子2と第1の給電ピン13との電磁的な結合状態を低減でき、第1の素子1と第2の素子2との相互作用によるアンテナ特性の劣化を低減する事が可能となる。   For example, it is provided at the center of the second antenna electrode 20. By providing the through hole 24 at such a position, the electromagnetic coupling state between the second element 2 and the first power supply pin 13 can be reduced, and the mutual relationship between the first element 1 and the second element 2 can be reduced. It is possible to reduce the deterioration of the antenna characteristics due to the action.

第1の給電点11は第1のアンテナ電極10に対し最適な位置に設ける事で、第1の素子1はアンテナとして動作する。具体的には、第1の給電点11は第1のアンテナ電極10の中心からやや離れた位置に設けられる。   By providing the first feeding point 11 at an optimal position with respect to the first antenna electrode 10, the first element 1 operates as an antenna. Specifically, the first feeding point 11 is provided at a position slightly away from the center of the first antenna electrode 10.

第1の素子1で送受信する電磁波の周波数帯をf1、第2の素子2で送受信する周波数帯をf2とした場合、f1の方をf2より高周波に設定する。第1のアンテナ電極10と第2のアンテナ電極20の形状は、誘電体ブロック12,22の比誘電率と設定した周波数帯で決まるため、第1のアンテナ電極10の形状は第2のアンテナ電極20より小さくする事ができる。   When the frequency band of electromagnetic waves transmitted and received by the first element 1 is f1, and the frequency band transmitted and received by the second element 2 is f2, f1 is set to be higher than f2. Since the shapes of the first antenna electrode 10 and the second antenna electrode 20 are determined by the relative permittivity of the dielectric blocks 12 and 22 and the set frequency band, the shape of the first antenna electrode 10 is the second antenna electrode. It can be made smaller than 20.

従って、第1の誘電体ブロック12の面積に対し、第1のアンテナ電極10の面積が小さいため、第1の誘電体ブロック12の中心に配置された第1の給電ピン13に対し、第1のアンテナ電極10の位置関係の調整が容易になり、全体形状を大きくすることなく第1の素子1をアンテナとして動作させるのに最適な位置に第1の給電点11を設定できる。   Accordingly, since the area of the first antenna electrode 10 is smaller than the area of the first dielectric block 12, the first power supply pin 13 disposed at the center of the first dielectric block 12 has the first The positional relationship of the antenna electrode 10 can be easily adjusted, and the first feeding point 11 can be set at an optimal position for operating the first element 1 as an antenna without increasing the overall shape.

なお、第1の誘電体ブロック12と第2の誘電体ブロック22の比誘電率は同じとして説明したが、第1の誘電体ブロック12の比誘電率をεr1、第2の誘電体ブロック22の比誘電率をεr2とした場合、εr2>εr1になるように構成しても良い。   The first dielectric block 12 and the second dielectric block 22 have been described as having the same relative dielectric constant. However, the relative dielectric constant of the first dielectric block 12 is εr1, and the second dielectric block 22 When the relative dielectric constant is εr2, the configuration may be such that εr2> εr1.

例えば、第1の素子1で5.8GHz帯の電磁波を、第2の素子2で1.5GHz帯の電磁波に対応する場合、第1の誘電体ブロック12と第2の誘電体ブロック22を同じ比誘電率で構成すると、第2のアンテナ電極20の形状は、第1のアンテナ電極10に比べ波長オーダに依存し大きくなり、結果として全体形状が大きくなる。εr2をεr1より大きくする事で、第2のアンテナ電極20を小さくする事が可能となり、結果として全体形状を小型にすることができる。   For example, when the first element 1 corresponds to an electromagnetic wave in the 5.8 GHz band and the second element 2 corresponds to an electromagnetic wave in the 1.5 GHz band, the first dielectric block 12 and the second dielectric block 22 are the same. When configured with a relative dielectric constant, the shape of the second antenna electrode 20 becomes larger depending on the wavelength order than the first antenna electrode 10, and as a result, the overall shape becomes larger. By making εr2 larger than εr1, the second antenna electrode 20 can be made smaller, and as a result, the overall shape can be made smaller.

また、第1の誘電体ブロック12及び第2の誘電体ブロック22の材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   In addition, by configuring the material of the first dielectric block 12 and the second dielectric block 22 with dielectric ceramic having a good temperature characteristic, it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna. .

なお、第2のアンテナ電極20への給電として、第2の給電ピン23を介し第2の給電線路34と接続していたが、第2の給電ピン23を無くし、スルーホール31をスロットとしてスロット給電法により第2の給電線路34と第2のアンテナ電極20を結合しても良い。また、第2の給電線路34を地導体3のグランド層36面側に形成し、第2のアンテナ電極20と電磁的に結合しても良い。   In addition, although it connected with the 2nd feed line 34 via the 2nd feed pin 23 as the feed to the 2nd antenna electrode 20, the 2nd feed pin 23 is lost and the through hole 31 is used as a slot. The second feeding line 34 and the second antenna electrode 20 may be coupled by a feeding method. Alternatively, the second feed line 34 may be formed on the ground layer 36 surface side of the ground conductor 3 and electromagnetically coupled to the second antenna electrode 20.

(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2の複共振型誘電体アンテナの斜視図である。図4において、25は第2のアンテナ電極20に設けられた縮退分離素子で、第2のアンテナ電極20の対角する2つの角の電極を所定の形状で切り欠いたものである。その他の構成は図2で説明した実施の形態1の構成と同じである。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a perspective view of a multi-resonant dielectric antenna according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 25 denotes a degenerative separation element provided on the second antenna electrode 20, in which two opposite corner electrodes of the second antenna electrode 20 are cut out in a predetermined shape. Other configurations are the same as those of the first embodiment described with reference to FIG.

以上のような構成で以下その動作を説明する。車に搭載された車載無線装置で、例えばGPSサービスとVICSサービスを享受する場合、GPSでは1.5GHz帯の円偏波形式の電磁波を、VICSでは2.5GHz帯の直線偏波成分をの電磁波を受信する必要がある。f2として1.5GHz帯、f1として2.5GHz帯に対応させるようなアンテナ電極形状を形成した場合、第2の素子2は、第2のアンテナ電極20に縮退分離素子25を形成したため、円偏波形式の周波数f2の電磁波を効率良く受信する事が可能となる。   The operation of the above configuration will be described below. For example, when a GPS service and a VICS service are enjoyed by an in-vehicle wireless device mounted on a car, an electromagnetic wave having a circularly polarized wave in the 1.5 GHz band in GPS and a linearly polarized wave component in the 2.5 GHz band in VICS. Need to receive. When the antenna electrode shape corresponding to the 1.5 GHz band as f2 and the 2.5 GHz band as f1 is formed, the second element 2 has the degenerate separation element 25 formed in the second antenna electrode 20, and thus the circular polarization It is possible to efficiently receive the electromagnetic wave having the waveform type frequency f2.

一方、第1の素子1は、第1のアンテナ電極10に縮退分離素子25を設けていないため、直線偏波形式の周波数f1の電磁波を効率良く受信でき、前述のような複数のサービスに効率良く対応する事が可能となる。   On the other hand, since the first element 1 is not provided with the degenerate separation element 25 in the first antenna electrode 10, it can efficiently receive the electromagnetic wave having the frequency f1 in the linearly polarized wave form, and is efficient for a plurality of services as described above. It is possible to respond well.

なお、縮退分離素子25を第2のアンテナ電極20に設ける構成を説明したが、送受信した2種類の周波数帯での偏波特性に応じて、第1のアンテナ電極10または第2のアンテナ電極20、あるいは両方に設けても良い。   In addition, although the structure which provided the degeneracy separation element 25 in the 2nd antenna electrode 20 was demonstrated, according to the polarization characteristic in two types of frequency bands transmitted / received, the 1st antenna electrode 10 or the 2nd antenna electrode 20 or both.

例えば、第1の素子1で5.8GHz帯の円偏波形式の自動料金収受サービスと、第2の素子で前記2.5GHz帯の直線偏波形式のVICSサービスを享受しても良い。また、図4ではアンテナ電極として矩形のパッチアンテナ素子を記載したが、円形のパッチアンテナ素子でも構わない。   For example, the first device 1 may receive a 5.8 GHz band circularly polarized automatic toll collection service and the second device may receive the 2.5 GHz band linearly polarized VICS service. In FIG. 4, a rectangular patch antenna element is described as the antenna electrode, but a circular patch antenna element may be used.

また、第1の誘電体ブロック12及び第2の誘電体ブロック22の材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   In addition, by configuring the material of the first dielectric block 12 and the second dielectric block 22 with dielectric ceramic having a good temperature characteristic, it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna. .

以上の構成により、2種類の周波数帯に対応した複共振型誘電体アンテナを構成する事が可能となり、また所望の偏波特性に対応させた小型な複共振型誘電体アンテナの実現が可能となる。   With the above configuration, it is possible to configure a multi-resonant dielectric antenna that supports two types of frequency bands, and to realize a compact multi-resonant dielectric antenna that supports the desired polarization characteristics. It becomes.

なお、第2のアンテナ電極20への給電として、第2の給電ピン23を介し第2の給電線路34と接続していたが、第2の給電ピン23を無くし、スルーホール31をスロットとしてスロット給電法により第2の給電線路34と第2のアンテナ電極20を結合しても良い。また、第2の給電線路34を地導体3のグランド層36面側に形成し、第2のアンテナ電極20と電磁的に結合しても良い。   In addition, although it connected with the 2nd feed line 34 via the 2nd feed pin 23 as the feed to the 2nd antenna electrode 20, the 2nd feed pin 23 is lost and the through hole 31 is used as a slot. The second feeding line 34 and the second antenna electrode 20 may be coupled by a feeding method. Alternatively, the second feed line 34 may be formed on the ground layer 36 surface side of the ground conductor 3 and electromagnetically coupled to the second antenna electrode 20.

(実施の形態3)
図5は本発明の実施の形態3の複共振型誘電体アンテナの断面図である。図5において、実施の形態1で説明した図1から図3の構成、あるいは実施の形態2で説明した図4の構成と異なる点は、第1の素子1及び第2の素子2が、各々2種類の誘電体ブロックから構成されている事であり、斜視図は例えば図1に示す形状になる。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a multi-resonant dielectric antenna according to Embodiment 3 of the present invention. 5 differs from the configuration of FIGS. 1 to 3 described in Embodiment 1 or the configuration of FIG. 4 described in Embodiment 2 in that the first element 1 and the second element 2 are different from each other. The perspective view is, for example, the shape shown in FIG.

図5において、41は環状の誘電体ブロックA、42は表面に第1のアンテナ電極10あるいは第2のアンテナ電極20を形成した断面が台形形状で誘電体ブロックA41に勘合する形状の誘電体ブロックBである。誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42は異なる比誘電率の材料で構成する。また、誘電体ブロックB42の大きさは、表面に形成するアンテナ電極の形状より大きくする。   In FIG. 5, reference numeral 41 denotes an annular dielectric block A, and 42 denotes a dielectric block having a trapezoidal cross section in which the first antenna electrode 10 or the second antenna electrode 20 is formed on the surface thereof and fitting to the dielectric block A41. B. The dielectric block A41 and the dielectric block B42 are made of materials having different relative dielectric constants. The size of the dielectric block B42 is made larger than the shape of the antenna electrode formed on the surface.

以上のような構成で以下その動作を説明する。第1のアンテナ電極10または第2のアンテナ電極20から放射あるいは受信する電磁波の指向特性は、アンテナ電極と誘電体ブロックの形状およびこれらの位置関係、更には地導体3により変化する。   The operation of the above configuration will be described below. Directivity characteristics of electromagnetic waves radiated or received from the first antenna electrode 10 or the second antenna electrode 20 vary depending on the shapes of the antenna electrode and the dielectric block, their positional relationship, and the ground conductor 3.

即ち、指向特性はアンテナ電極と地導体3との間での電界ベクトルの向きに依存し、この電界ベクトルはアンテナ電極と誘電体ブロックの形状及び位置関係により変化するため、所望の指向特性を得るためには、これらの形状や位置関係を制御すれば良い。   That is, the directivity depends on the direction of the electric field vector between the antenna electrode and the ground conductor 3, and this electric field vector changes depending on the shape and positional relationship between the antenna electrode and the dielectric block, so that the desired directivity can be obtained. For this purpose, these shapes and positional relationships may be controlled.

図6は、第1の素子1近傍における誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42の形状による電界ベクトルの変化を模式的に示した図ある。図6において、43は電界ベクトル、44は実施の形態1で示したような均一の誘電体ブロックにおける指向特性、45は誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42とによる指向特性である。   FIG. 6 is a diagram schematically showing changes in the electric field vector depending on the shapes of the dielectric block A41 and the dielectric block B42 in the vicinity of the first element 1. FIG. In FIG. 6, 43 is the electric field vector, 44 is the directivity characteristic in the uniform dielectric block as shown in the first embodiment, and 45 is the directivity characteristic by the dielectric block A41 and the dielectric block B42.

第1のアンテナ電極10と地導体3との間の電界ベクトル43は、誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42の形状及び比誘電率の差により境界面でその向きが変化する。図6は、誘電体ブロックA41の比誘電率が誘電体ブロックB42に比して大きい場合であるが、境界面への入射角度に応じて電界ベクトル43の向きを変化させる。   The direction of the electric field vector 43 between the first antenna electrode 10 and the ground conductor 3 changes at the boundary surface depending on the shapes of the dielectric block A41 and the dielectric block B42 and the relative dielectric constant. FIG. 6 shows a case where the relative permittivity of the dielectric block A41 is larger than that of the dielectric block B42, but the direction of the electric field vector 43 is changed in accordance with the incident angle to the boundary surface.

この電界ベクトル43の変化により、第1のアンテナ電極10の放射指向性は、指向特性44から指向特性45に変化し、結果として所定の指向特性を有するアンテナにする事が可能となる。   Due to the change of the electric field vector 43, the radiation directivity of the first antenna electrode 10 changes from the directivity characteristic 44 to the directivity characteristic 45, and as a result, an antenna having a predetermined directivity characteristic can be obtained.

第2のアンテナ電極20から発生する電界ベクトルも同様に、誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42の境界で、各々の比誘電率及び境界面の形状や方向に応じて屈折され、結果として指向特性が変化する。即ち誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42の比誘電率及び形状により、第1のアンテナ電極10と第2のアンテナ電極20の指向特性を制御することができる。   Similarly, the electric field vector generated from the second antenna electrode 20 is also refracted at the boundary between the dielectric block A41 and the dielectric block B42 in accordance with the relative permittivity and the shape and direction of the boundary surface. Changes. That is, the directivity characteristics of the first antenna electrode 10 and the second antenna electrode 20 can be controlled by the relative permittivity and shape of the dielectric block A41 and the dielectric block B42.

車に搭載された車載無線装置で、例えば2.5GHz帯のVICSサービスと5.8GHz帯の自動料金収受サービスを享受する場合、特に、自動料金収受サービスは狭域通信方式を採用しているため、天頂方向に対し±90度方向の利得を数dB以上低減させた指向特性が要求される。一方、VICSサービスでは、逆に天頂方向に利得に対する水平面方向の利得の落ち込みをある程度以内に押さえた特性が要求される。   For example, when enjoying a 2.5 GHz band VICS service and a 5.8 GHz band automatic toll collection service with an in-vehicle wireless device mounted in a car, the automatic toll collection service particularly adopts a narrow area communication system. In addition, a directivity in which the gain in the direction of ± 90 degrees with respect to the zenith direction is reduced by several dB or more is required. On the other hand, the VICS service, on the other hand, requires a characteristic that suppresses the drop in the gain in the horizontal plane with respect to the gain in the zenith direction to some extent.

第1のアンテナ電極10で5.8GHz帯を、第2のアンテナ電極20で2.5GHz帯に対応するような電極形状とし、誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42の比誘電率と形状を第1の素子1と第2の素子2毎で最適化することで、第1のアンテナ電極10の送受信する指向特性を狭域通信システムで要求される指向特性に、第2のアンテナ電極をVICSサービスに対応する事が可能となる。   The first antenna electrode 10 has an electrode shape corresponding to the 5.8 GHz band and the second antenna electrode 20 corresponds to the 2.5 GHz band. The relative permittivity and shape of the dielectric block A41 and the dielectric block B42 are By optimizing each of the first element 1 and the second element 2, the directivity transmitted / received by the first antenna electrode 10 is changed to the directivity required by the narrow area communication system, and the second antenna electrode is set to the VICS service. It becomes possible to correspond to.

なお、誘電体ブロックA41及び誘電体ブロックB42の材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   It should be noted that the material of the dielectric block A41 and the dielectric block B42 is made of a dielectric ceramic having a good temperature characteristic, so that it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna.

なお、第2のアンテナ電極20への給電として、第2の給電ピン23を介し第2の給電線路34と接続していたが、第2の給電ピン23を無くし、スルーホール31をスロットとしてスロット給電法により第2の給電線路34と第2のアンテナ電極20を結合しても良い。また、第2の給電線路34を地導体3のグランド層36面側に形成し、第2のアンテナ電極20と電磁的に結合しても良い。   In addition, although it connected with the 2nd feed line 34 via the 2nd feed pin 23 as the feed to the 2nd antenna electrode 20, the 2nd feed pin 23 is lost and the through hole 31 is used as a slot. The second feeding line 34 and the second antenna electrode 20 may be coupled by a feeding method. Alternatively, the second feed line 34 may be formed on the ground layer 36 surface side of the ground conductor 3 and electromagnetically coupled to the second antenna electrode 20.

以上の構成により、2つの誘電体ブロックの比誘電率や形状を変化させることで、指向特性を制御させた複共振型誘電体アンテナの実現が可能となる。   With the above configuration, it is possible to realize a multi-resonant dielectric antenna with controlled directivity by changing the relative permittivity and shape of the two dielectric blocks.

(実施の形態4)
図7は本発明の実施の形態4の複共振型誘電体アンテナの断面図である。図7において、60は中心導体が第1の誘電体ブロック12の第1の貫通孔14を通る第1の給電ピン13で形成され第2の誘電体ブロック22の第2の貫通孔241を通る同軸管、地導体3は、第1の基板61と空間層63と第2の基板62の三層構造から構成され、361は第1の基板の表面に設けられた第1のグランド層、64は第2の基板62の表面に設けられ同軸管60の外導体72に電気的に接続された第2のグランド層、32は第2の基板62の裏面に設けられ第1の給電ピン13に電気的に接続された第1の給電線路、34は第1の基板61の裏面に設けられ電気的に外導体72に接続された第2の給電線路、65は第2の給電線路34の同軸管60近傍に設けられた第1の分離素子、15は第2の誘電体ブロック22の底部に設けられたグランド電極である。
(Embodiment 4)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a multi-resonant dielectric antenna according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 60 denotes a central conductor formed by the first feed pin 13 that passes through the first through hole 14 of the first dielectric block 12, and passes through the second through hole 241 of the second dielectric block 22. The coaxial tube and the ground conductor 3 are constituted by a three-layer structure of a first substrate 61, a space layer 63, and a second substrate 62, 361 is a first ground layer provided on the surface of the first substrate, 64 Is a second ground layer provided on the surface of the second substrate 62 and electrically connected to the outer conductor 72 of the coaxial tube 60, and 32 is provided on the back surface of the second substrate 62 and is connected to the first power feed pin 13. A first feed line electrically connected, 34 is a second feed line provided on the back surface of the first substrate 61 and electrically connected to the outer conductor 72, and 65 is a coaxial line of the second feed line 34. A first separation element 15 provided near the tube 60, 15 is a bottom of the second dielectric block 22 A ground electrode provided.

第1の分離素子65は、第2の素子2が送受信する周波数帯f2に対し、波長の1/4の高さを有する管状の構造体で構成する事で、外導体72の外側の面を伝わった周波数f2の高周波信号の第1の給電線路32、第2のグランド層64への伝送を制限する事ができる。   The first separation element 65 is configured by a tubular structure having a height of 1/4 of the wavelength with respect to the frequency band f2 transmitted and received by the second element 2, so that the outer surface of the outer conductor 72 is formed. Transmission of the transmitted high-frequency signal having the frequency f2 to the first feed line 32 and the second ground layer 64 can be restricted.

以上のような構成で以下その動作を説明する。第1のアンテナ電極10が約半波長となる周波数帯f1の送信信号は、第1の給電線路32、第1の給電ピン13を介し第1のアンテナ電極10を励振し、送信アンテナとして動作する。   The operation of the above configuration will be described below. The transmission signal in the frequency band f1 in which the first antenna electrode 10 has about half wavelength excites the first antenna electrode 10 via the first feed line 32 and the first feed pin 13, and operates as a transmission antenna. .

一方、第1のアンテナ電極10がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第1のアンテナ電極10は励振され、第1の給電ピン13から第1の給電線路32へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。第1の素子1は、第2のアンテナ電極20をグランド基準としアンテナとして動作する。   On the other hand, the first antenna electrode 10 is excited by an incoming radio wave having a frequency that is approximately half a wavelength, and is output from the first feed pin 13 to the first feed line 32, thereby receiving the first antenna electrode 10. Operates as an antenna. The first element 1 operates as an antenna with the second antenna electrode 20 as a ground reference.

また、第2のアンテナ電極20が約半波長となる周波数帯f2の送信信号は、第2の給電線路34、外導体72を介し第2のアンテナ電極20を励振し、送信アンテナとして動作する。一方、第2のアンテナ電極20がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第2のアンテナ電極20は励振され、外導体72から第2の給電線路34へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。第2の素子2は、グランド電極15をグランド基準としアンテナとして動作する。   Further, the transmission signal in the frequency band f2 in which the second antenna electrode 20 has about a half wavelength excites the second antenna electrode 20 via the second feed line 34 and the outer conductor 72, and operates as a transmission antenna. On the other hand, the second antenna electrode 20 is excited by an incoming radio wave having a frequency of approximately half a wavelength, and is output from the outer conductor 72 to the second feed line 34, thereby operating as a receiving antenna. To do. The second element 2 operates as an antenna with the ground electrode 15 as a ground reference.

また、第1の分離素子65により、周波数帯f2の信号の第1の給電線路32への出力は大きく減衰され、第2のアンテナ電極への第1の給電線路32の影響が緩和され、動作が安定する。   Further, the output of the signal in the frequency band f2 to the first feed line 32 is greatly attenuated by the first separation element 65, the influence of the first feed line 32 on the second antenna electrode is reduced, and the operation Is stable.

なお、第1の誘電体ブロック12及び第2の誘電体ブロック22の材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   It should be noted that the material of the first dielectric block 12 and the second dielectric block 22 is made of a dielectric ceramic having a good temperature characteristic, so that it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna. .

以上の構成により、第1のアンテナ電極10は第2のアンテナ電極20を高周波信号のグランド基準に、第2のアンテナ電極はグランド電極15をグランド基準にアンテナとして動作させる事が可能となり、また第1の分離素子65により影響する高周波信号を、第2のグランド面64や第1の給電線路32に伝わる事を防ぎアンテナ特性を向上させる事ができる。   With the above configuration, the first antenna electrode 10 can be operated as an antenna with the second antenna electrode 20 as a ground reference for a high-frequency signal, and the second antenna electrode can be operated with a ground electrode 15 as a ground reference. It is possible to improve the antenna characteristics by preventing the high-frequency signal affected by one separation element 65 from being transmitted to the second ground plane 64 and the first feed line 32.

(実施の形態5)
図8は本発明の実施の形態5の複共振型誘電体アンテナの断面図、図9は地導体3の第1から第3の金属層のパターン図である。図8において、地導体3は、第1の金属層74と第1の基板61と第2の金属層75と第2の基板62と第3の金属層76との三層基板で構成され、32は第3の金属層76に設けられ給電ピン13に電気的に接続された第1の給電線路、34は外導体72から第2の金属層75の線路とスルーホール79を介して第3の金属層76の線路へと電気的に接続された第2の給電線路、65は第1の金属層75に設けられた1/4波長の扇状の先端短絡スタブからなる第1の分離素子、15は第2の誘電体ブロック22の底部に設けられたグランド電極である。
(Embodiment 5)
FIG. 8 is a cross-sectional view of the multi-resonant dielectric antenna according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a pattern diagram of the first to third metal layers of the ground conductor 3. In FIG. 8, the ground conductor 3 is composed of a three-layer substrate including a first metal layer 74, a first substrate 61, a second metal layer 75, a second substrate 62, and a third metal layer 76. Reference numeral 32 denotes a first feed line provided on the third metal layer 76 and electrically connected to the feed pin 13. Reference numeral 34 denotes a third feed line from the outer conductor 72 through the second metal layer 75 line and the through hole 79. A second feeder line electrically connected to the line of the metal layer 76, 65 is a first separation element made of a quarter-wave fan-shaped tip short-circuited stub provided in the first metal layer 75, Reference numeral 15 denotes a ground electrode provided at the bottom of the second dielectric block 22.

第1の分離素子65は、第2の素子2が送受信する周波数帯f2に対し、1/4波長の先端短絡スタブで構成する事で、外導体72の外側の面を伝わった周波数f2の高周波信号の第1の給電線路32への伝送を制限する事ができる。   The first separation element 65 is composed of a 1/4 wavelength tip short-circuited stub with respect to the frequency band f2 transmitted and received by the second element 2, so that the high frequency of the frequency f2 transmitted through the outer surface of the outer conductor 72 is obtained. Transmission of the signal to the first feeder line 32 can be restricted.

以上のような構成で以下その動作を説明する。第1のアンテナ電極10が約半波長となる周波数帯f1の送信信号は、第1の給電線路32、第1の給電ピン13を介し第1のアンテナ電極10を励振し、送信アンテナとして動作する。   The operation of the above configuration will be described below. The transmission signal in the frequency band f1 in which the first antenna electrode 10 has about half wavelength excites the first antenna electrode 10 via the first feed line 32 and the first feed pin 13, and operates as a transmission antenna. .

一方、第1のアンテナ電極10がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第1のアンテナ電極10は励振され、第1の給電ピン13から第1の給電線路32へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。第1の素子1は、第2のアンテナ電極20をグランド面としてアンテナとして動作する。   On the other hand, the first antenna electrode 10 is excited by an incoming radio wave having a frequency that is approximately half a wavelength, and is output from the first feed pin 13 to the first feed line 32, thereby receiving the first antenna electrode 10. Operates as an antenna. The first element 1 operates as an antenna using the second antenna electrode 20 as a ground plane.

第2のアンテナ電極20が約半波長となる周波数帯f2の送信信号は、第2の給電線路34、外導体72を介し第2のアンテナ電極20を励振し、送信アンテナとして動作する。   The transmission signal in the frequency band f2 in which the second antenna electrode 20 has about half wavelength excites the second antenna electrode 20 via the second feed line 34 and the outer conductor 72, and operates as a transmission antenna.

一方、第2のアンテナ電極20がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第2のアンテナ電極20は励振され、外導体72から第2の給電線路34へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。第2の素子2は、グランド電極15をグランド面としてアンテナとして動作する。   On the other hand, the second antenna electrode 20 is excited by an incoming radio wave having a frequency of approximately half a wavelength, and is output from the outer conductor 72 to the second feed line 34, thereby operating as a receiving antenna. To do. The second element 2 operates as an antenna using the ground electrode 15 as a ground plane.

また、第1の分離素子65により、周波数帯f2の信号の第1の給電線路32への出力は大きく減衰され、第2のアンテナ電極への第1の給電線路32の影響が緩和され、動作が安定する。   Further, the output of the signal in the frequency band f2 to the first feed line 32 is greatly attenuated by the first separation element 65, the influence of the first feed line 32 on the second antenna electrode is reduced, and the operation Is stable.

なお、第1の誘電体ブロック12及び第2の誘電体ブロック22の材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   It should be noted that the material of the first dielectric block 12 and the second dielectric block 22 is made of a dielectric ceramic having a good temperature characteristic, so that it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna. .

以上の構成により、第1のアンテナ電極10は第2のアンテナ電極20を高周波信号のグランド基準に、第2のアンテナ電極はグランド電極15をグランド基準にアンテナとして動作させる事が可能となり、また第1の分離素子65、第1の伝送線路、第2の伝送線路を多層基板上に構成することで安価な構造による複共振型誘電体アンテナの実現が可能になる。   With the above configuration, the first antenna electrode 10 can be operated as an antenna with the second antenna electrode 20 as a ground reference for a high-frequency signal, and the second antenna electrode can be operated with a ground electrode 15 as a ground reference. By constructing one separation element 65, the first transmission line, and the second transmission line on a multilayer substrate, it is possible to realize a double resonance type dielectric antenna having an inexpensive structure.

(実施の形態6)
図10は本発明の実施の形態6の複共振型誘電体アンテナの断面図である。図10において、601は中心導体が第1の誘電体ブロック12の第1の貫通孔14を通る第1の給電ピン13で形成され第2の誘電体ブロック22の第2の貫通孔241と第3の誘電体ブロック27の第3の貫通孔28を通る2重同軸管、地導体3は、第1の基板61と第1の空間層63と第2の基板62と第2の空間層67と第3の基板68の5層構造から構成され、361は第1の基板の表面に設けられた第1のグランド層、64は第2の基板62の表面に設けられ2重同軸管601の第1の外導体72に電気的に接続された第2のグランド層、69は第3の基板68の表面に設けられ2重同軸管601の第2の外導体73に電気的に接続された第3のグランド層、32は第3の基板68の裏面に設けられ給電ピン13に電気的に接続された第1の給電線路、34は第2の基板62の裏面に設けられ第2の外導体73に電気的に接続された第2の給電線路、37は第1の基板61の裏面に設けられ第1の外導体72に電気的に接続された第3の給電線路、65は第3の給電線路37の2重同軸管601近傍に設けられた第1の分離素子、66は第2の給電線路34の2重同軸管601近傍に設けられた第2の分離素子、15は第3の誘電体ブロック27の底部に設けられたグランド電極である。
(Embodiment 6)
FIG. 10 is a sectional view of a multi-resonant dielectric antenna according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 10, reference numeral 601 denotes a central conductor formed by the first power feed pin 13 that passes through the first through hole 14 of the first dielectric block 12, and the second through hole 241 of the second dielectric block 22 and the second through hole 241. The double coaxial tube passing through the third through hole 28 of the third dielectric block 27, the ground conductor 3, includes the first substrate 61, the first space layer 63, the second substrate 62, and the second space layer 67. And a third substrate 68, 361 is a first ground layer provided on the surface of the first substrate, 64 is provided on the surface of the second substrate 62, and the double coaxial tube 601 is provided. The second ground layer 69, which is electrically connected to the first outer conductor 72, is provided on the surface of the third substrate 68 and is electrically connected to the second outer conductor 73 of the double coaxial tube 601. The third ground layer 32 is provided on the back surface of the third substrate 68 and is electrically connected to the feed pin 13. The first feed line 34 is provided on the back surface of the second substrate 62 and is electrically connected to the second outer conductor 73, and 37 is provided on the back surface of the first substrate 61. A third feed line electrically connected to the first outer conductor 72, 65 is a first separation element provided in the vicinity of the double coaxial pipe 601 of the third feed line 37, and 66 is a second feed line A second separation element 15 provided in the vicinity of the double coaxial tube 601 of the feed line 34, 15 is a ground electrode provided at the bottom of the third dielectric block 27.

6は、第1の素子1や第2の素子2と同じように、第3のアンテナ電極26と第3の誘電体ブロック27から構成された第3の素子である。   Reference numeral 6 denotes a third element composed of a third antenna electrode 26 and a third dielectric block 27, similarly to the first element 1 and the second element 2.

第1の分離素子65は、第3の素子6が送受信する周波数帯f3に対し、1/4波長の高さを有する管状の構造体で構成する事で、第1の外導体72の外側の面を伝わった周波数f3の高周波信号の第2の給電線路34、第2のグランド層64への伝送を制限する事ができる。   The first separation element 65 is configured by a tubular structure having a height of ¼ wavelength with respect to the frequency band f3 transmitted and received by the third element 6, so that the first separation element 65 is arranged outside the first outer conductor 72. Transmission of the high-frequency signal having the frequency f3 transmitted through the surface to the second feed line 34 and the second ground layer 64 can be limited.

第2の分離素子66は、第2の素子2が送受信する周波数帯f2に対し、1/4波長の高さを有する管状の構造体で構成する事で、第2の外導体73の外側の面を伝わった周波数f2の高周波信号の第1の給電線路32、第3のグランド層64への伝送を制限する事ができる。   The second separation element 66 is configured by a tubular structure having a height of ¼ wavelength with respect to the frequency band f2 transmitted and received by the second element 2, so that the second separation element 66 is formed on the outer side of the second outer conductor 73. The transmission of the high-frequency signal having the frequency f2 transmitted through the surface to the first feed line 32 and the third ground layer 64 can be restricted.

以上のような構成で以下その動作を説明する。第1のアンテナ電極10が約半波長となる周波数帯f1の送信信号は、第1の給電線路32、第1の給電ピン13を介し第1のアンテナ電極10を励振し、送信アンテナとして動作する。   The operation of the above configuration will be described below. The transmission signal in the frequency band f1 in which the first antenna electrode 10 has about half wavelength excites the first antenna electrode 10 via the first feed line 32 and the first feed pin 13, and operates as a transmission antenna. .

一方、第1のアンテナ電極10がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第1のアンテナ電極10は励振され、第1の給電ピン13から第1の給電線路32へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。第1の素子1は、第2のアンテナ電極20をグランド面としてアンテナとして動作する。   On the other hand, the first antenna electrode 10 is excited by an incoming radio wave having a frequency that is approximately half a wavelength, and is output from the first feed pin 13 to the first feed line 32, thereby receiving the first antenna electrode 10. Operates as an antenna. The first element 1 operates as an antenna using the second antenna electrode 20 as a ground plane.

また、第2のアンテナ電極20が約半波長となる周波数帯f2の送信信号は、第2の給電線路34と第2の外導体73を介し第2のアンテナ電極20を励振し、送信アンテナとして動作する。   Further, the transmission signal in the frequency band f2 in which the second antenna electrode 20 has about a half wavelength excites the second antenna electrode 20 via the second feeder line 34 and the second outer conductor 73, and serves as a transmission antenna. Operate.

一方、第2のアンテナ電極20がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第2のアンテナ電極20は励振され、第2の外導体73から第2の給電線路34へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。第2の素子2は、第3のアンテナ電極26をグランド面としてアンテナとして動作する。   On the other hand, the second antenna electrode 20 is excited by an incoming radio wave having a frequency at which the second antenna electrode 20 has a substantially half wavelength, and is output from the second outer conductor 73 to the second feed line 34, thereby receiving the signal. Operates as an antenna. The second element 2 operates as an antenna using the third antenna electrode 26 as a ground plane.

また、第1の分離素子65により、周波数帯f2の信号の第1の給電線路32への出力は大きく減衰され、第2のアンテナ電極20への第1の給電線路32の影響が緩和され、動作が安定する。   Further, the output of the signal in the frequency band f2 to the first feeding line 32 is greatly attenuated by the first separation element 65, and the influence of the first feeding line 32 on the second antenna electrode 20 is reduced. Operation is stable.

同様に、第3のアンテナ電極26が約半波長となる周波数帯f3の送信信号は、第3の給電線路37と第1の外導体72を介し第3のアンテナ電極26を励振し、送信アンテナとして動作する。   Similarly, the transmission signal in the frequency band f3 in which the third antenna electrode 26 has about a half wavelength excites the third antenna electrode 26 via the third feeder line 37 and the first outer conductor 72, thereby transmitting the transmission antenna. Works as.

一方、第3のアンテナ電極26がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第3のアンテナ電極26は励振され、第1の外導体72から第3の給電線路37へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。第3の素子6は、グランド電極15をグランド面としてアンテナとして動作する。   On the other hand, the third antenna electrode 26 is excited by an incoming radio wave having a frequency of approximately half a wavelength, and is output from the first outer conductor 72 to the third feed line 37, thereby receiving the signal. Operates as an antenna. The third element 6 operates as an antenna using the ground electrode 15 as a ground plane.

また、第2の分離素子66により、周波数帯f3の信号の第2の給電線路34への出力は大きく減衰され、第3のアンテナ電極26への第2の給電線路34の影響が緩和され、動作が安定する。   In addition, the output of the signal in the frequency band f3 to the second feed line 34 is greatly attenuated by the second separation element 66, and the influence of the second feed line 34 on the third antenna electrode 26 is reduced. Operation is stable.

以上の構成により、第1のアンテナ電極10は第2のアンテナ電極20を高周波信号のグランド基準に、第2のアンテナ電極20は第3のアンテナ電極26を高周波信号のグランド基準に、第3のアンテナ電極26はグランド電極15をグランド基準にアンテナとして動作させる事が可能となり、また第1の分離素子65、第2の分離素子66により影響する高周波信号を、第2のグランド層64、第3のグランド層69、第2の給電線路34、第3の給電線路に伝わる事を防ぎ、アンテナ特性を向上させる事ができる。   With the above configuration, the first antenna electrode 10 has the second antenna electrode 20 as the ground reference for the high-frequency signal, and the second antenna electrode 20 has the third antenna electrode 26 as the ground reference for the high-frequency signal. The antenna electrode 26 can be operated as an antenna with the ground electrode 15 as a ground reference, and a high-frequency signal influenced by the first separation element 65 and the second separation element 66 is transmitted to the second ground layer 64, the third It is possible to prevent transmission to the ground layer 69, the second feed line 34, and the third feed line, thereby improving the antenna characteristics.

(実施の形態7)
図11は本発明の実施の形態7の複共振型誘電体アンテナの断面図、図12は地導体3の第1から第4の金属層のパターン図である。図11において、地導体3は、第1の金属層74と第1の基板61と第2の金属層75と第2の基板62と第3の金属層76と第3の基板68と第4の金属層77の多層基板で構成され、32は第3の金属層76に設けられ電気的に第1の給電ピン13に接続された第1の給電線路、34は第2の外導体73から第3の金属層76の線路とスルーホール87を介して第4の金属層77の線路へと電気的に接続された第2の給電線路、37は第1の外導体72から第2の金属層75の線路とスルーホール78を介して第4の金属層77の線路へと電気的に接続された第3の給電線路、65は第2の金属層75に設けられた1/4波長の扇状の先端短絡スタブからなる第1の分離素子、66は第3の金属層76に設けられた1/4波長の扇状の先端短絡スタブからなる第2の分離素子、15は第3の誘電体ブロック27の底部に設けられたグランド電極である。
(Embodiment 7)
FIG. 11 is a cross-sectional view of the multi-resonant dielectric antenna according to the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a pattern diagram of the first to fourth metal layers of the ground conductor 3. 11, the ground conductor 3 includes a first metal layer 74, a first substrate 61, a second metal layer 75, a second substrate 62, a third metal layer 76, a third substrate 68, and a fourth substrate. The metal layer 77 is a multilayer substrate, 32 is a first feed line provided on the third metal layer 76 and electrically connected to the first feed pin 13, and 34 is from the second outer conductor 73. The second feed line 37 electrically connected to the line of the fourth metal layer 77 through the line of the third metal layer 76 and the through hole 87, 37 is the second metal from the first outer conductor 72 The third feed line 65 electrically connected to the line of the fourth metal layer 77 through the line of the layer 75 and the through hole 78, is a quarter wavelength of 65 provided in the second metal layer 75. A first separation element composed of a fan-shaped tip short-circuited stub, 66 is a quarter-wave fan-shaped tip provided on the third metal layer 76 Second separating element comprising a short stub, 15 is a ground electrode provided on the bottom of the third dielectric block 27.

第1の分離素子65は、第3の素子6が送受信する周波数帯f3に対し、1/4波長の先端短絡スタブで構成する事で、第1の外導体72の外側の面を伝わった周波数f3の高周波信号の第2の給電線路34への伝送を制限する事ができる。   The first separation element 65 is composed of a 1/4 wavelength tip short-circuited stub for the frequency band f3 transmitted and received by the third element 6, so that the frequency transmitted through the outer surface of the first outer conductor 72 is reduced. Transmission of the high-frequency signal of f3 to the second feed line 34 can be restricted.

第2の分離素子66は、第2の素子2が送受信する周波数帯f2に対し、1/4波長の先端短絡スタブで構成する事で、第2の外導体73の外側の面を伝わった周波数f2の高周波信号の第1の給電線路32への伝送を制限する事ができる。   The second separation element 66 is configured by a 1/4 wavelength tip short-circuited stub with respect to the frequency band f2 transmitted and received by the second element 2, thereby transmitting the frequency transmitted through the outer surface of the second outer conductor 73. Transmission of the high-frequency signal f2 to the first feed line 32 can be restricted.

以上のような構成で以下その動作を説明する。第1のアンテナ電極10が約半波長となる周波数帯f1の送信信号は、第1の給電線路32、第1の給電ピン13を介し第1のアンテナ電極10を励振し、送信アンテナとして動作する。一方、第1のアンテナ電極10がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第1のアンテナ電極10は励振され、第1の給電ピン13から第1の給電線路32へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。第1の素子1は、第2のアンテナ電極20をグランド面としてアンテナとして動作する。   The operation of the above configuration will be described below. The transmission signal in the frequency band f1 in which the first antenna electrode 10 has about half wavelength excites the first antenna electrode 10 via the first feed line 32 and the first feed pin 13, and operates as a transmission antenna. . On the other hand, the first antenna electrode 10 is excited by an incoming radio wave having a frequency that is approximately half a wavelength, and is output from the first feed pin 13 to the first feed line 32, thereby receiving the first antenna electrode 10. Operates as an antenna. The first element 1 operates as an antenna using the second antenna electrode 20 as a ground plane.

また、第2のアンテナ電極20が約半波長となる周波数帯f2の送信信号は、第2の給電線路34と第2の外導体73を介し第2のアンテナ電極20を励振し、送信アンテナとして動作する。一方、第2のアンテナ電極20がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第2のアンテナ電極20は励振され、第2の外導体73から第2の給電線路34へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。   Further, the transmission signal in the frequency band f2 in which the second antenna electrode 20 has about a half wavelength excites the second antenna electrode 20 via the second feeder line 34 and the second outer conductor 73, and serves as a transmission antenna. Operate. On the other hand, the second antenna electrode 20 is excited by an incoming radio wave having a frequency at which the second antenna electrode 20 has a substantially half wavelength, and is output from the second outer conductor 73 to the second feed line 34, thereby receiving the signal. Operates as an antenna.

第2の素子2は、第3のアンテナ電極26をグランド面としてアンテナとして動作する。第1の分離素子65により、周波数帯f2の信号の第1の給電線路32への出力は大きく減衰され、第2のアンテナ電極20への第1の給電線路32の影響が緩和され、動作が安定する。   The second element 2 operates as an antenna using the third antenna electrode 26 as a ground plane. The output of the signal in the frequency band f2 to the first feed line 32 is greatly attenuated by the first separation element 65, the influence of the first feed line 32 on the second antenna electrode 20 is reduced, and the operation is performed. Stabilize.

同様に、第3のアンテナ電極26が約半波長となる周波数帯f3の送信信号は、第3の給電線路37と第1の外導体72を介し第3のアンテナ電極26を励振し、送信アンテナとして動作する。   Similarly, the transmission signal in the frequency band f3 in which the third antenna electrode 26 has about a half wavelength excites the third antenna electrode 26 via the third feeder line 37 and the first outer conductor 72, thereby transmitting the transmission antenna. Works as.

一方、第3のアンテナ電極26がほぼ半波長となる周波数の到来電波により第3のアンテナ電極26は励振され、第1の外導体72から第3の給電線路37へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。第3の素子6は、グランド電極15をグランド面としてアンテナとして動作する。   On the other hand, the third antenna electrode 26 is excited by an incoming radio wave having a frequency of approximately half a wavelength, and is output from the first outer conductor 72 to the third feed line 37, thereby receiving the signal. Operates as an antenna. The third element 6 operates as an antenna using the ground electrode 15 as a ground plane.

また、第2の分離素子66により、周波数帯f3の信号の第2の給電線路34への出力は大きく減衰され、第3のアンテナ電極26への第2の給電線路34の影響が緩和され、動作が安定する。   In addition, the output of the signal in the frequency band f3 to the second feed line 34 is greatly attenuated by the second separation element 66, and the influence of the second feed line 34 on the third antenna electrode 26 is reduced. Operation is stable.

なお、第1の誘電体ブロック12及び第2の誘電体ブロック22の材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   It should be noted that the material of the first dielectric block 12 and the second dielectric block 22 is made of a dielectric ceramic having a good temperature characteristic, so that it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna. .

以上の構成により、第1のアンテナ電極10は第2のアンテナ電極20を高周波信号のグランド基準に、第2のアンテナ電極20は第3のアンテナ電極26を高周波信号のグランド基準に、第3のアンテナ電極26はグランド電極15をグランド基準にアンテナとして動作させる事が可能となり、また第1の分離素子65、第2の分離素子66、第1の伝送線路、第2の伝送線路、第3の伝送線路を多層基板上に構成することで安価な構造でアンテナを実現できる。   With the above configuration, the first antenna electrode 10 has the second antenna electrode 20 as the ground reference for the high-frequency signal, and the second antenna electrode 20 has the third antenna electrode 26 as the ground reference for the high-frequency signal. The antenna electrode 26 can be operated as an antenna with the ground electrode 15 as a ground reference, and the first separation element 65, the second separation element 66, the first transmission line, the second transmission line, the third transmission line, An antenna can be realized with an inexpensive structure by configuring the transmission line on a multilayer substrate.

(実施の形態8)
図13は本発明の実施の形態8の複共振型誘電体アンテナの斜視図である。図13において、4は板状の誘電体ブロック、50は第4のアンテナ電極、51は第4のアンテナ電極50の内側に形成された第5のアンテナ電極、52は第4のアンテナ電極50に接続された第4の給電ピン、53は第5のアンテナ電極51に接続された第5の給電ピンである。
(Embodiment 8)
FIG. 13 is a perspective view of a multiple resonance type dielectric antenna according to an eighth embodiment of the present invention. In FIG. 13, 4 is a plate-shaped dielectric block, 50 is a fourth antenna electrode, 51 is a fifth antenna electrode formed inside the fourth antenna electrode 50, and 52 is a fourth antenna electrode 50. The connected fourth power supply pin 53 is a fifth power supply pin connected to the fifth antenna electrode 51.

以上のような構成で以下その動作を説明する。第4のアンテナ電極50が約半波長となる周波数帯f4の送信信号は、実施の形態1で説明した構成と同じように地導体3の裏面に形成された給電線路から第4の給電ピン52を介し第4のアンテナ電極50を励振し、送信アンテナとして動作する。一方、第4のアンテナ電極50がほぼ半波長となる周波数帯f4の到来電波により第4のアンテナ電極50は励振され、第4の給電ピン52から給電線路へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。   The operation of the above configuration will be described below. The transmission signal in the frequency band f4 in which the fourth antenna electrode 50 has about a half wavelength is transmitted from the feed line formed on the back surface of the ground conductor 3 to the fourth feed pin 52 as in the configuration described in the first embodiment. The fourth antenna electrode 50 is excited via the, and operates as a transmitting antenna. On the other hand, the fourth antenna electrode 50 is excited by an incoming radio wave in the frequency band f4 in which the fourth antenna electrode 50 has almost a half wavelength, and is output from the fourth power supply pin 52 to the power supply line. Operate.

同じように、第5のアンテナ電極51と第54の給電ピン53により、第5のアンテナ電極51の形状に応じた周波数帯f5での送受信アンテナとして動作する。   Similarly, the fifth antenna electrode 51 and the 54th feed pin 53 operate as a transmitting / receiving antenna in the frequency band f5 corresponding to the shape of the fifth antenna electrode 51.

周波数帯f5をf4より高く設定する事により、第5のアンテナ電極51は、第4のアンテナ電極50の内側に構成する事が可能となり、全体の大きさを小型にできる。   By setting the frequency band f5 higher than f4, the fifth antenna electrode 51 can be configured inside the fourth antenna electrode 50, and the overall size can be reduced.

図14は、実施の形態8の別な構成を示す斜視図である。図14において、25は第4のアンテナ電極50に設けられた縮退分離素子である。縮退分離素子25は実施の形態1で説明した機能を有する。   FIG. 14 is a perspective view showing another configuration of the eighth embodiment. In FIG. 14, reference numeral 25 denotes a degenerate separation element provided on the fourth antenna electrode 50. The degenerate separation element 25 has the function described in the first embodiment.

以上のような構成で以下その動作を説明する。車に搭載された車載無線装置で、例えばGPSサービスとVICSサービスを享受する場合、GPSでは1.5GHz帯の円偏波形式の電磁波を、VICSでは2.5GHz帯の直線偏波成分をの電磁波を受信する必要がある。   The operation of the above configuration will be described below. For example, when a GPS service and a VICS service are enjoyed by an in-vehicle wireless device mounted on a car, an electromagnetic wave having a circularly polarized wave in the 1.5 GHz band in GPS and a linearly polarized wave component in the 2.5 GHz band in VICS. Need to receive.

f4として1.5GHz帯、f5として2.5GHz帯に対応させるようなアンテナ電極形状を形成した場合、第4のアンテナ電極50は縮退分離素子25を有しているため、円偏波形式の1.5GHz帯の電磁波を効率良く受信可能となる。   When the antenna electrode shape corresponding to the 1.5 GHz band as f4 and the 2.5 GHz band as f5 is formed, the fourth antenna electrode 50 includes the degenerative separation element 25, so that the circular polarization type 1 .5 GHz band electromagnetic waves can be received efficiently.

一方、第5のアンテナ電極51には縮退分離素子25を設けていないため、直線偏波形式の2.5GHz帯の電磁波を効率良く受信でき、前述のような具体的な複数のサービスにも対応する事が可能となる。   On the other hand, since the degeneration separation element 25 is not provided in the fifth antenna electrode 51, it is possible to efficiently receive the electromagnetic wave in the 2.5 GHz band of the linearly polarized wave type, and also supports a plurality of specific services as described above. It becomes possible to do.

図15は、実施の形態8の別な構成を示す斜視図である。図15において、56は地導体3表面に形成されている図示してないグランド面と電気的に絶縁された第4の給電線路、57は第4の給電線路である。   FIG. 15 is a perspective view showing another configuration of the eighth embodiment. In FIG. 15, 56 is a fourth feed line electrically insulated from a ground surface (not shown) formed on the surface of the ground conductor 3, and 57 is a fourth feed line.

第4の給電線路56は第4のアンテナ電極50と電磁的に結合している。従って、送信信号により第4のアンテナ電極50を励振させられ送信アンテナとして動作する。また到来電波により励振させられた高周波信号は第4のアンテナ電極50から第4の給電線路56に出力される事で受信アンテナとして動作する。同じように、第5の給電線路57は電磁結合により第5のアンテナ電極51と接続される事で送受信アンテナとして動作する。   The fourth feed line 56 is electromagnetically coupled to the fourth antenna electrode 50. Therefore, the fourth antenna electrode 50 is excited by the transmission signal and operates as a transmission antenna. The high-frequency signal excited by the incoming radio wave is output from the fourth antenna electrode 50 to the fourth feed line 56 to operate as a receiving antenna. Similarly, the fifth feeder line 57 operates as a transmission / reception antenna by being connected to the fifth antenna electrode 51 by electromagnetic coupling.

図15では、第4の給電ピン52及び第5の給電ピン53の両方を無くし、地導体3に形成した第4の給電線路56及び第5の給電線路57を介し、電磁的に結合させた構成を説明したが、どちらか一方だけでもよい。   In FIG. 15, both the fourth power supply pin 52 and the fifth power supply pin 53 are eliminated, and electromagnetically coupled through the fourth power supply line 56 and the fifth power supply line 57 formed in the ground conductor 3. Although the configuration has been described, only one of them may be used.

なお、縮退分離素子25を第4のアンテナ電極50に設ける構成を説明したが、送受信した2種類の周波数帯での偏波特性に応じて、第4のアンテナ電極51または第5のアンテナ電極51、あるいは両方に設けても良い。また、図13乃至15ではアンテナ電極として矩形のパッチアンテナ素子を記載したが、円形のパッチアンテナ素子でも構わない。   In addition, although the structure which provided the degeneracy separation element 25 in the 4th antenna electrode 50 was demonstrated, according to the polarization characteristic in two types of frequency bands transmitted / received, the 4th antenna electrode 51 or the 5th antenna electrode 51 or both. 13 to 15 show a rectangular patch antenna element as an antenna electrode, a circular patch antenna element may be used.

また、誘電体ブロック4の材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   In addition, by forming the dielectric block 4 with a dielectric ceramic having a good temperature characteristic, it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna.

なお、第4のアンテナ電極50と第5のアンテナ電極51への給電として、地導体3表面をグランド面36として、所定の位置にスロットを設け、地導体3裏面に形成した給電線路から、スロット給電法により結合しても良い。   For feeding power to the fourth antenna electrode 50 and the fifth antenna electrode 51, the surface of the ground conductor 3 is the ground plane 36, a slot is provided at a predetermined position, and a slot is formed from a feed line formed on the back surface of the ground conductor 3. You may couple | bond by the electric power feeding method.

以上の構成により、2種類の周波数帯に対応した複共振型誘電体アンテナを構成する事が可能となり、また所望の偏波特性に対応させた小型な複共振型誘電体アンテナの実現が可能となる。   With the above configuration, it is possible to configure a multi-resonant dielectric antenna that supports two types of frequency bands, and to realize a compact multi-resonant dielectric antenna that supports the desired polarization characteristics. It becomes.

(実施の形態9)
図16は本発明の実施の形態9の複共振型誘電体アンテナの断面図である。斜視図は実施の形態8で説明した図13と同じである。
(Embodiment 9)
FIG. 16 is a cross-sectional view of the multiple resonance type dielectric antenna according to the ninth embodiment of the present invention. The perspective view is the same as FIG. 13 described in the eighth embodiment.

図16において、41は表面に第4のアンテナ電極50を形成し断面が台形形状で環状の誘電体ブロックA、42は表面に第5のアンテナ電極51を形成し誘電体ブロックA41に勘合する形状の誘電体ブロックBである。誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42は異なる比誘電率の材料で構成する。   In FIG. 16, reference numeral 41 denotes a fourth antenna electrode 50 formed on the surface and a trapezoidal cross section and an annular dielectric block A, and 42 denotes a fifth antenna electrode 51 formed on the surface and fitted to the dielectric block A41. This is a dielectric block B. The dielectric block A41 and the dielectric block B42 are made of materials having different relative dielectric constants.

以上のような構成で以下その動作を説明する。第4のアンテナ電極50または第5のアンテナ電極51から放射あるいは受信する電磁波の指向特性は、実施の形態3で説明したように、アンテナ電極と誘電体ブロックの形状および位置関係と地導体により変化する。   The operation of the above configuration will be described below. As described in the third embodiment, the directivity characteristics of the electromagnetic wave radiated or received from the fourth antenna electrode 50 or the fifth antenna electrode 51 varies depending on the shape and positional relationship between the antenna electrode and the dielectric block and the ground conductor. To do.

実施の形態3で説明したように、第5のアンテナ電極51と地導体3のグランド面36の間で形成される電界ベクトルは、誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42の境界で、各々の比誘電率及び境界面の方向に応じて屈折され、結果として指向特性が変化される。   As described in the third embodiment, the electric field vector formed between the fifth antenna electrode 51 and the ground plane 36 of the ground conductor 3 is different from each other at the boundary between the dielectric block A41 and the dielectric block B42. Refracted according to the dielectric constant and the direction of the boundary surface, and as a result, the directivity is changed.

同じように、第4のアンテナ電極50とグランド面36の間で形成される電界ベクトルは、誘電体ブロック41Aの外側形状に応じて変化し、結果として指向特性が変化する。すなわち、誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42の比誘電率及び形状により、第4のアンテナ電極52と第5のアンテナ電極51の指向特性を制御することができる。   Similarly, the electric field vector formed between the fourth antenna electrode 50 and the ground plane 36 changes according to the outer shape of the dielectric block 41A, and as a result, the directivity changes. That is, the directivity characteristics of the fourth antenna electrode 52 and the fifth antenna electrode 51 can be controlled by the relative permittivity and shape of the dielectric block A41 and the dielectric block B42.

車に搭載された車載無線装置で、例えば2.5GHz帯のVICSサービスと自動料金収受システムなどの5.8GHz帯の狭域通信を享受する場合、実施の形態3で説明したような指向特性が要求される。第5のアンテナ電極51で5.8GHz帯を、第4のアンテナ電極50で2.5GHz帯に対応するようなアンテナ電極形状とし、誘電体ブロックA41と誘電体ブロックB42の比誘電率と形状を最適化することで、第5のアンテナ電極51の送受信する指向特性を狭域通信システムで要求される指向特性に合わせこむ事が可能となる。   For example, when a vehicle-mounted wireless device mounted on a car enjoys 5.8 GHz band narrow area communication such as a 2.5 GHz band VICS service and an automatic toll collection system, the directional characteristics described in the third embodiment are used. Required. The fifth antenna electrode 51 has an antenna electrode shape corresponding to the 5.8 GHz band and the fourth antenna electrode 50 corresponds to the 2.5 GHz band, and the relative permittivity and shape of the dielectric block A41 and the dielectric block B42 are changed. By optimizing, it becomes possible to match the directivity characteristics transmitted and received by the fifth antenna electrode 51 to the directivity characteristics required in the narrow area communication system.

なお、誘電体ブロックA41及び誘電体ブロックB42の材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   It should be noted that the material of the dielectric block A41 and the dielectric block B42 is made of a dielectric ceramic having a good temperature characteristic, so that it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna.

なお、2つのアンテナ電極50、51への給電として、給電ピン52、53を介した構成を説明したが、グランド面36にスロットを設け、給電線路56、57からスロット給電法に給電しても良い。また、給電線路56、57を地導体3のグランド層36面側に形成し、アンテナ電極50、51と電磁的に結合しても良い。   In addition, although the structure via the power feeding pins 52 and 53 has been described as power feeding to the two antenna electrodes 50 and 51, a slot is provided on the ground surface 36 and power can be fed from the power feeding lines 56 and 57 to the slot power feeding method. good. Further, the feeder lines 56 and 57 may be formed on the ground layer 36 surface side of the ground conductor 3 and electromagnetically coupled to the antenna electrodes 50 and 51.

以上の構成により、2つの誘電体ブロックの比誘電率や形状を変化させることで、指向特性を制御させた複共振型誘電体アンテナの実現が可能となる。   With the above configuration, it is possible to realize a multi-resonant dielectric antenna with controlled directivity by changing the relative permittivity and shape of the two dielectric blocks.

(実施の形態10)
図17は本発明の実施の形態10の複共振型誘電体アンテナの斜視図である。図17において図13と異なる点は、第5のアンテナ電極51の内側に第6のアンテナ電極54を設けている点である。
(Embodiment 10)
FIG. 17 is a perspective view of a multiple resonance type dielectric antenna according to the tenth embodiment of the present invention. 17 is different from FIG. 13 in that a sixth antenna electrode 54 is provided inside the fifth antenna electrode 51.

以上のような構成で以下その動作を説明する。実施の形態8で説明したように、第4のアンテナ電極50と第5のアンテナ電極51はf4及びf5の周波数帯のアンテナとして動作する。同じように、第6のアンテナ電極54が約半波長となる周波数帯f6の送信信号は、地導体3の裏面に形成された図示してない給電線路から第6の給電ピン55を介し第6のアンテナ電極54を励振し、送信アンテナとして動作する。   The operation of the above configuration will be described below. As described in the eighth embodiment, the fourth antenna electrode 50 and the fifth antenna electrode 51 operate as antennas in the frequency bands of f4 and f5. Similarly, a transmission signal in a frequency band f6 in which the sixth antenna electrode 54 has about a half wavelength is transmitted from the feed line (not shown) formed on the back surface of the ground conductor 3 via the sixth feed pin 55 to the sixth. The antenna electrode 54 is excited and operates as a transmitting antenna.

一方、第6のアンテナ電極54がほぼ半波長となる周波数帯f6の到来電波により第6のアンテナ電極54は励振され、第6の給電ピン55から給電線路へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。   On the other hand, the sixth antenna electrode 54 is excited by the incoming radio wave in the frequency band f6 in which the sixth antenna electrode 54 has almost a half wavelength, and is output from the sixth power supply pin 55 to the power supply line. Operate.

周波数帯f6をf5より、またf5をf4より高く設定する事により、第4のアンテナ電極50の内側に第5のアンテナ電極51を、また第5のアンテナ電極51の内側に第6のアンテナ電極54を構成する事が可能となり、全体の大きさを小さくする事が可能となる。   By setting the frequency band f6 higher than f5 and f5 higher than f4, the fifth antenna electrode 51 is set inside the fourth antenna electrode 50, and the sixth antenna electrode is set inside the fifth antenna electrode 51. 54 can be configured, and the overall size can be reduced.

図18は、実施の形態10の別な構成を示す斜視図である。図18において図17と異なる部分は、第4のアンテナ電極50と第6のアンテナ電極54に縮退分離素子25を設けた点である。縮退分離素子25を設ける事で、実施の形態1などで説明したように、偏波形式の異なる複数のサービスに対応できる。   FIG. 18 is a perspective view showing another configuration of the tenth embodiment. 18 is different from FIG. 17 in that the degenerative separation element 25 is provided on the fourth antenna electrode 50 and the sixth antenna electrode 54. By providing the degeneracy separation element 25, as described in the first embodiment, it is possible to cope with a plurality of services having different polarization formats.

図19は、実施の形態10の更に別な構成を示す斜視図である。図19において図18と異なる部分は、第5のアンテナ電極51を無くすと共に、第4のアンテナ電極50の内周の一部に給電部71を設け、地導体3の図示してないグランド面と電気的に絶縁された第5の給電回路70を設けた点である。   FIG. 19 is a perspective view showing still another configuration of the tenth embodiment. 19 differs from FIG. 18 in that the fifth antenna electrode 51 is eliminated and a feeding portion 71 is provided on a part of the inner periphery of the fourth antenna electrode 50, so that the ground conductor 3 (not shown) The fifth difference is that a fifth power feeding circuit 70 which is electrically insulated is provided.

以上の構成で以下その動作を説明する。第4のアンテナ電極50と第6のアンテナ電極54は図17の構成で説明したように各々f4、f6の周波数帯に対応しアンテナとして動作する。   The operation of the above configuration will be described below. The fourth antenna electrode 50 and the sixth antenna electrode 54 operate as antennas corresponding to the frequency bands of f4 and f6, respectively, as described in the configuration of FIG.

アンテナの動作は補対の関係にあり、第4のアンテナ電極50と第6のアンテナ電極54の間の部分は、第4のアンテナ電極50の内周部の縁に給電することでこの形状に対応した周波数帯f6に対応したアンテナとして動作する。   The operation of the antenna is in a complementary relationship, and the portion between the fourth antenna electrode 50 and the sixth antenna electrode 54 is shaped into this shape by supplying power to the edge of the inner periphery of the fourth antenna electrode 50. It operates as an antenna corresponding to the corresponding frequency band f6.

即ち、周波数帯f5の送信信号は、第5の給電線路70から給電部71に電磁結合により第4のアンテナ電極50の縁を励振し、結果として送信アンテナとして動作する。一方、周波数帯f5の到来電波により第4のアンテナ電極50の縁は励振され、電磁結合により給電部71から第5の給電線路70へ出力される事により、受信アンテナとして動作する。   That is, the transmission signal in the frequency band f5 excites the edge of the fourth antenna electrode 50 from the fifth feeding line 70 to the feeding unit 71 by electromagnetic coupling, and as a result, operates as a transmission antenna. On the other hand, the edge of the fourth antenna electrode 50 is excited by the incoming radio wave in the frequency band f5, and operates as a receiving antenna by being output from the power feeding unit 71 to the fifth power feeding line 70 by electromagnetic coupling.

なお、図18、19において、縮退分離素子25を第3のアンテナ電極50と第5のアンテナ電極54に設ける構成を説明したが、3種類の周波数帯での偏波特性に応じて縮退分離素子25を設けても良い。また、図18、19ではアンテナ電極として矩形のパッチアンテナ素子を記載したが、円形のパッチアンテナ素子でも構わない。   18 and 19, the configuration in which the degenerative separation element 25 is provided in the third antenna electrode 50 and the fifth antenna electrode 54 has been described. However, the degenerative separation is performed according to the polarization characteristics in three types of frequency bands. An element 25 may be provided. 18 and 19, a rectangular patch antenna element is described as the antenna electrode, but a circular patch antenna element may be used.

また、誘電体ブロック4の材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   In addition, by forming the dielectric block 4 with a dielectric ceramic having a good temperature characteristic, it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna.

また、給電ピンを介した各アンテナ電極への給電として、地導体3のグランド面36にスロットを、また地導体3の裏面に給電線路を形成し、スロット給電法によりアンテナ電極に給電しても良い。また、地導体3のグランド層36面側に給電線路を形成し、アンテナ電極と電磁的に結合しても良い。   Further, as power feeding to each antenna electrode via the power feeding pin, a slot is formed on the ground surface 36 of the ground conductor 3 and a power feeding line is formed on the back surface of the ground conductor 3, and power is fed to the antenna electrode by the slot power feeding method. good. Alternatively, a feed line may be formed on the ground layer 36 surface side of the ground conductor 3 and electromagnetically coupled to the antenna electrode.

以上の構成により、3種類の周波数帯に対応した複共振型誘電体アンテナを構成する事が可能となり、また所望の偏波特性に対応させた小型な複共振型誘電体アンテナの実現が可能となる。   With the above configuration, it is possible to configure a multi-resonant dielectric antenna corresponding to three types of frequency bands, and to realize a compact multi-resonant dielectric antenna corresponding to a desired polarization characteristic. It becomes.

(実施の形態11)
図20は本発明の実施の形態11の複共振型誘電体アンテナの分解図である。実施の形態1から10で説明した構成に対し、接続部80をアンテナ素子と地導体3の間に挿入したもので、図20は実施の形態2で説明した図4の複共振型誘電体アンテナ構成に対し接続部80を付加したものである。
(Embodiment 11)
FIG. 20 is an exploded view of the multiple resonance type dielectric antenna according to the eleventh embodiment of the present invention. In contrast to the configuration described in the first to tenth embodiments, a connecting portion 80 is inserted between the antenna element and the ground conductor 3, and FIG. 20 shows the multi-resonance dielectric antenna of FIG. 4 described in the second embodiment. A connection unit 80 is added to the configuration.

図20において、80は誘電体ブロックから構成され第1の素子1や第2の素子2と形状を同じにした接続部、81は接続部80の第1の給電ピン13に対応した位置に設けた第1の給電点、82は第2の給電ピン23に対応した位置に設けた第2の給電点、83は第1の給電点81に接続された第1の周波数分離素子、84は第2の給電点82に接続された第2の周波数分離素子、85は第1の周波数分離素子83と第2の周波数分離素子84に接続された1ポート給電端、86は接続部80を地導体3に設置した場合に1ポート給電端85と接続される給電線路である。   In FIG. 20, reference numeral 80 is a connecting portion made of a dielectric block and having the same shape as the first element 1 and the second element 2, and 81 is provided at a position corresponding to the first power supply pin 13 of the connecting portion 80. The first feeding point, 82 is the second feeding point provided at a position corresponding to the second feeding pin 23, 83 is the first frequency separation element connected to the first feeding point 81, and 84 is the first feeding point. The second frequency separation element connected to the second feeding point 82, 85 is a one-port feeding end connected to the first frequency separation element 83 and the second frequency separation element 84, and 86 is a ground conductor. 3 is a feed line that is connected to the 1-port feed end 85 when installed in the port 3.

以上のような構成で以下その動作を説明する。第1のアンテナ電極10は周波数帯f1の電磁波を送受信し、第2のアンテナ電極20は周波数帯f2の電磁波を送受信するように構成する。第1の周波数分離素子83は、誘電体ブロックである接続部80の表面上にパターン形成した素子で周波数帯f1の信号を通過させるフィルタ機能を有する。同じように、第2の周波数分離素子84は周波数帯f2の信号を通過させる機能を有する。   The operation of the above configuration will be described below. The first antenna electrode 10 is configured to transmit and receive electromagnetic waves in the frequency band f1, and the second antenna electrode 20 is configured to transmit and receive electromagnetic waves in the frequency band f2. The first frequency separation element 83 is an element patterned on the surface of the connection portion 80 that is a dielectric block, and has a filter function of allowing a signal in the frequency band f1 to pass therethrough. Similarly, the second frequency separation element 84 has a function of passing a signal in the frequency band f2.

給電線路86には、図示していない送信部や受信部から構成された高周波送受信部が接続されている。高周波送受信部で発生した周波数帯f1の信号は、給電線路86から1ポート給電端85を通じ、第1の周波数分離素子83と第2の周波数分離素子84に入力されるが、各々の周波数帯での通過特性により第1の給電点81にだけ伝達され、第1の給電ピン13を介し第1のアンテナ電極10を励振し、周波数帯f1の電磁波を放射する。同じように、周波数帯f2の信号は、第2の周波数分離素子84、第2の給電点82、第2の給電ピン23を介し、第2のアンテナ電極20を励振し、周波数帯f2の電波を放射する。   The feed line 86 is connected to a high-frequency transmission / reception unit configured from a transmission unit and a reception unit (not shown). A signal in the frequency band f1 generated in the high-frequency transmission / reception unit is input from the feed line 86 to the first frequency separation element 83 and the second frequency separation element 84 through the 1-port feed end 85. Is transmitted only to the first feeding point 81 due to the transmission characteristic of the first antenna, and excites the first antenna electrode 10 via the first feeding pin 13 to radiate an electromagnetic wave in the frequency band f1. Similarly, the signal in the frequency band f2 excites the second antenna electrode 20 via the second frequency separation element 84, the second feeding point 82, and the second feeding pin 23, and the radio wave in the frequency band f2 Radiate.

周波数帯f1の信号は第2の周波数分離素子84で第2のアンテナ電極20への影響を低減し、また逆に周波数帯f2の信号は第1の周波数分離素子83で第1のアンテナ電極10にの影響を低減させる事ができるため、アンテナとしての特性を向上させることができる。   The signal of the frequency band f1 reduces the influence on the second antenna electrode 20 by the second frequency separation element 84. Conversely, the signal of the frequency band f2 is the first antenna electrode 10 by the first frequency separation element 83. Since the influence on the antenna can be reduced, the characteristics as an antenna can be improved.

周波数帯f1の到来電波は、第1のアンテナ電極10を励振すると共に、第2のアンテナ電極20も微小なレベルで励振させるが、第2の周波数分離素子84により、給電線路86には出力を防ぐ。逆に周波数帯f2の到来電波で励振された第1のアンテナ電極10の出力は、第1の周波数分離素子83により、給電線路86への出力を制限することが可能となる。   The incoming radio wave in the frequency band f1 excites the first antenna electrode 10 and the second antenna electrode 20 at a minute level, but the second frequency separation element 84 outputs an output to the feed line 86. prevent. Conversely, the output of the first antenna electrode 10 excited by the incoming radio wave in the frequency band f2 can be limited to the output to the feed line 86 by the first frequency separation element 83.

なお、1ポート給電端85を接続部80のサイド部分に構成したが、接続部80に貫通孔を設け給電ピンにて給電線路86に接続しても良い。また、給電線路86を地導体3の表面に形成したが、裏面でも内部でも構わない。更に、第1の周波数分離素子83及び第2の周波数分離素子84を接続部80の表面に形成したが、裏面や内部でも構わない。   In addition, although the 1-port power supply end 85 is configured in the side portion of the connection portion 80, a through hole may be provided in the connection portion 80 and connected to the power supply line 86 with a power supply pin. Further, although the feeder line 86 is formed on the surface of the ground conductor 3, it may be on the back surface or inside. Furthermore, although the first frequency separation element 83 and the second frequency separation element 84 are formed on the surface of the connection portion 80, they may be on the back surface or inside.

また、接続部80のベース材である誘電体ブロックの材料を温度特性の良い誘電体セラミックで構成する事で、車載アンテナなどの温度環境の厳しい部位でも適応する事が可能となる。   In addition, by configuring the dielectric block material, which is the base material of the connection portion 80, with a dielectric ceramic having a good temperature characteristic, it is possible to adapt to a part having a severe temperature environment such as an in-vehicle antenna.

以上のように、複数の周波数帯での相互の影響を低減した1ポート給電型の複共振型誘電体アンテを実現することができる。   As described above, it is possible to realize a one-port power supply type double resonance type dielectric antenna with reduced mutual influences in a plurality of frequency bands.

(実施の形態12)
図21は本発明の実施の形態12の車載無線装置のブロック図である。図21において、5は実施の形態1から5あるいは8から10で説明したいずれかの構成の複共振型誘電体アンテナ、91は複共振型誘電体アンテナ5が対応する無線サービスの数に対応した複数の高周波送受信部、92は高周波送受信部91に接続された複数の信号処理部、95は信号処理部92に接続された表示部、93は信号処理部92や表示部95の動作を制御する動作制御部、94はオペレーション部である。複共振型誘電体アンテナ5、高周波送受信部91、信号処理部92、動作制御部93、オペレーション部94、表示部95で車載無線装置90が構成される。
(Embodiment 12)
FIG. 21 is a block diagram of the in-vehicle wireless device according to the twelfth embodiment of the present invention. In FIG. 21, 5 is a multi-resonant dielectric antenna having any of the configurations described in the first to fifth embodiments or 8 to 10, and 91 is a number corresponding to the number of wireless services supported by the multi-resonant dielectric antenna 5. A plurality of high frequency transmission / reception units, 92 is a plurality of signal processing units connected to the high frequency transmission / reception unit 91, 95 is a display unit connected to the signal processing unit 92, and 93 controls operations of the signal processing unit 92 and the display unit 95. An operation control unit 94 is an operation unit. The in-vehicle wireless device 90 includes the multi-resonance dielectric antenna 5, the high frequency transmission / reception unit 91, the signal processing unit 92, the operation control unit 93, the operation unit 94, and the display unit 95.

以上のような構成で以下その動作を説明する。車載無線装置90は車内、例えばダッシュボード上に設置し、複数の無線サービス、例えば周波数帯f1と周波数帯f2の無線通信を行なうものとする。   The operation of the above configuration will be described below. The in-vehicle wireless device 90 is installed in a vehicle, for example, on a dashboard, and performs a plurality of wireless services, for example, wireless communication in the frequency band f1 and the frequency band f2.

図22は、高周波送受信部91の概略ブロック図で、高周波送受信部91は所定の周波数の高周波信号を変調し複共振型誘電体アンテナ5に供給し、また複共振型誘電体アンテナ5で受信した電波は増幅、フィルタリングしながら所定の方式で復調する変調回路901、送信回路902、受信回路903、復調回路904から構成され、複共振型誘電体アンテナ5で対応する無線サービスに応じて複数個配置し、複共振型誘電体アンテナ5の給電線路に接続する。   FIG. 22 is a schematic block diagram of the high frequency transmission / reception unit 91. The high frequency transmission / reception unit 91 modulates a high frequency signal having a predetermined frequency and supplies the modulated high frequency signal to the multi-resonance dielectric antenna 5. A radio wave is composed of a modulation circuit 901, a transmission circuit 902, a reception circuit 903, and a demodulation circuit 904 that demodulate and amplify and filter in a predetermined method. The multi-resonance dielectric antenna 5 is connected to the feed line.

送信回路902、受信回路903はスイッチ908を介し複共振型誘電体アンテナ5を接続されている。   The transmission circuit 902 and the reception circuit 903 are connected to the multi-resonance dielectric antenna 5 via a switch 908.

信号処理部92はベースバンド処理を行なうもので、高周波送受信部91の出力した復調データから各々の無線サービスのプロトコルに応じたデータに転換し、表示部95に出力し表示させる。   The signal processing unit 92 performs baseband processing, converts the demodulated data output from the high-frequency transmitting / receiving unit 91 into data according to the protocol of each wireless service, and outputs and displays the data on the display unit 95.

車両の運転者は、キーボードやスイッチなどから構成されたオペレーション部94により周波数帯f1のサービスを受ける事を指示する。この指示により、動作制御部93は、複数ある高周波送受信部91及び信号処理部92の内、周波数帯f1に関わる高周波送受信部91や信号処理部92だけを動作させ表示部95に信号処理部92の出力結果や送信した内容等を表示する。   The driver of the vehicle gives an instruction to receive the service in the frequency band f1 through the operation unit 94 including a keyboard and a switch. In response to this instruction, the operation control unit 93 operates only the high frequency transmission / reception unit 91 and the signal processing unit 92 related to the frequency band f <b> 1 among the plurality of high frequency transmission / reception units 91 and signal processing units 92, and causes the display unit 95 to operate the signal processing unit 92. The output result and the transmitted contents are displayed.

また、周波数帯f2のサービスを受ける場合も、同じように運転者はオペレーション部95に指示し、動作制御部93が、対応する高周波送受信部91や信号処理部92を動作させることで可能となる。   Similarly, when receiving a service in the frequency band f2, the driver instructs the operation unit 95 in the same manner, and the operation control unit 93 operates the corresponding high frequency transmitting / receiving unit 91 and signal processing unit 92. .

以上のように、1つの車載無線装置90で複数の無線サービス、例えば、VICSサービスと自動料金種々サービスを享受でき、車載無線装置を少なくした装置構成で複数の無線サービスに対応することができる。   As described above, a single in-vehicle wireless device 90 can enjoy a plurality of wireless services, for example, a VICS service and various automatic fee services, and can correspond to a plurality of wireless services with a device configuration in which in-vehicle wireless devices are reduced.

なお、前記説明では、2つの無線サービスに対応した構成を図示したが、複共振型誘電体アンテナ5の構成に応じて、3種類以上のサービスに対応しても良い。   In the above description, the configuration corresponding to two wireless services is illustrated, but three or more types of services may be supported according to the configuration of the double resonance type dielectric antenna 5.

また、動作制御部93の動作として、同一時間で1種類の周波数帯の処理を行なうように記載したが、同時で複数の周波数帯の処理を行なっても構わない。   In addition, although the operation of the operation control unit 93 is described as performing one type of frequency band in the same time, it is also possible to perform processing of a plurality of frequency bands simultaneously.

また、同時送受信処理したい場合は、スイッチ908をサーキュレータなどに変更すれば良い。   Further, when simultaneous transmission / reception processing is desired, the switch 908 may be changed to a circulator or the like.

(実施の形態13)
図23は本発明の実施の形態13の車載無線装置のブロック図である。実施の形態12で説明した図21と異なる点は、複共振型誘電体アンテナ5が実施の形態6乃至7あるいは11で説明したいずれかの構成であり、複共振型誘電体アンテナ5には1つの高周波送受信部91が接続され、また信号処理部92も1つである点である。
(Embodiment 13)
FIG. 23 is a block diagram of the in-vehicle wireless device according to the thirteenth embodiment of the present invention. The difference from FIG. 21 described in the twelfth embodiment is that the multi-resonance dielectric antenna 5 has any of the configurations described in the sixth to seventh or eleventh embodiments. One high-frequency transmission / reception unit 91 is connected, and there is also one signal processing unit 92.

以上のような構成で以下その動作を説明する。複数の無線サービス、例えば周波数帯f1と周波数帯f2の無線通信を行なうものとする。複共振型誘電体アンテナ5は複数の周波数帯の電磁波を送受信できるとともに、1ポート給電端85により高周波送受信部91と接続される。   The operation of the above configuration will be described below. A plurality of wireless services, for example, wireless communication in frequency band f1 and frequency band f2 are performed. The multi-resonance dielectric antenna 5 can transmit and receive electromagnetic waves in a plurality of frequency bands, and is connected to the high-frequency transmitter / receiver 91 by a one-port power supply end 85.

図24は、高周波送受信部91の概略ブロック図で、高周波送受信部91は、信号処理部92が出力する変調信号を高周波帯に周波数変換し所望の出力に増幅しし複共振型誘電体アンテナ5に供給する送信回路902と、複共振型誘電体アンテナ5で受信した高周波信号を低周波数帯に周波数変換し所望のIF信号を生成する受信回路903から構成され、このIF信号はアナログデジタル変換器905でデジタル信号に変化し出力する。   FIG. 24 is a schematic block diagram of the high frequency transmitting / receiving unit 91. The high frequency transmitting / receiving unit 91 converts the modulation signal output from the signal processing unit 92 into a high frequency band, amplifies the signal to a desired output, and multi-resonance dielectric antenna 5 And a receiving circuit 903 for converting a high-frequency signal received by the multi-resonant dielectric antenna 5 to a low frequency band and generating a desired IF signal. The IF signal is converted into an analog-digital converter. At 905, the digital signal is converted and output.

信号処理部92はこのデジタル信号を受け、デジタル信号処理によりソフトウェアでフィルタリング処理や復調処理を行い、さらにベースバンド処理を行う。信号処理部92はデジタルシグナルプロセッサやCPUにより構成する事で、前記機能をソフトウェアで実現できる。   The signal processing unit 92 receives this digital signal, performs filtering processing and demodulation processing by software by digital signal processing, and further performs baseband processing. By configuring the signal processing unit 92 with a digital signal processor or CPU, the above functions can be realized by software.

車両の運転者は、周波数帯f1のサービスを受ける事を、キーボードやスイッチなどから構成されたオペレーション部94により指定する。この指定により、動作制御部93は、複共振型誘電体アンテナ5に所定の高周波信号が供給されるように高周波送受信部91のローカル信号源906の発振周波数を切り替えりと共に、所定の周波数帯のIF信号が得られるようにローカル信号源907の発振周波数を切りかえる。送信回路902、受信回路903はスイッチ908を介し複共振型誘電体アンテナ5を接続されている。   The driver of the vehicle designates that the service in the frequency band f1 is received by the operation unit 94 including a keyboard and a switch. By this designation, the operation control unit 93 switches the oscillation frequency of the local signal source 906 of the high-frequency transmitting / receiving unit 91 so that a predetermined high-frequency signal is supplied to the multi-resonant dielectric antenna 5, and also has a predetermined frequency band. The oscillation frequency of the local signal source 907 is switched so that an IF signal can be obtained. The transmission circuit 902 and the reception circuit 903 are connected to the multi-resonance dielectric antenna 5 via a switch 908.

また、動作制御部93は、周波数帯f1に関わる処理を信号処理部92に指示する。信号処理部92は周波数帯f1に関わる処理動作をソフトウェアを切り替える事で、対応し、表示部95で処理結果を表示する。   Further, the operation control unit 93 instructs the signal processing unit 92 to perform processing related to the frequency band f1. The signal processing unit 92 responds to the processing operation related to the frequency band f1 by switching the software, and displays the processing result on the display unit 95.

また、周波数帯f2のサービスを受ける場合も、同じように運転者はオペレーション部95に指示し、この指示の応じ動作制御部93が高周波送受信部91のローカル信号源906、907の発振周波数を制御すると共に、信号処理部91のソフトウェアを変更する事で可能となる。   Similarly, when receiving the service in the frequency band f2, the driver similarly instructs the operation unit 95, and the operation control unit 93 controls the oscillation frequency of the local signal sources 906 and 907 of the high frequency transmission / reception unit 91 in response to this instruction. In addition, this can be achieved by changing the software of the signal processing unit 91.

以上のように、複共振型誘電体アンテナ5、高周波送受信部91、信号処理部91が各々1つで構成された1つの車載無線装置90で複数の無線サービス、例えば、VICSサービスと自動料金種々サービスを享受でき、車載無線装置を少なくした装置構成で複数の無線サービスに対応することができる。   As described above, a plurality of wireless services such as a VICS service and various automatic charges are provided by one in-vehicle wireless device 90 in which the multi-resonance dielectric antenna 5, the high-frequency transmission / reception unit 91, and the signal processing unit 91 are each configured as one. The service can be enjoyed, and a plurality of wireless services can be handled with a device configuration that reduces the number of in-vehicle wireless devices.

なお、前記説明では、2つの無線サービスに対応した構成を図示したが、複共振型誘電体アンテナ5の構成に応じて、3種類以上のサービスに対応しても良い。   In the above description, the configuration corresponding to two wireless services is illustrated, but three or more types of services may be supported according to the configuration of the double resonance type dielectric antenna 5.

また、同時送受信処理したい場合は、スイッチ908をサーキュレータなどに変更すれば良い。   Further, when simultaneous transmission / reception processing is desired, the switch 908 may be changed to a circulator or the like.

以上のように本発明構成によれば、第1のアンテナ電極と第2のアンテナ電極間の相互作用の影響を低減した小型な複共振型誘電体アンテナを実現することができる。   As described above, according to the configuration of the present invention, it is possible to realize a small multi-resonance dielectric antenna in which the influence of the interaction between the first antenna electrode and the second antenna electrode is reduced.

また、各々アンテナ電極に対象とする無線サービスに応じて縮退分離素子を設ける事で円偏波に対応させ、また、第1および第2の誘電体ブロックをアンテナ電極の部分とそれ以外で異なる比誘電率の2つの誘電体ブロックで構成し、かつ各々の誘電体ブロックの断面形状を調整することで、指向特性を制御させた小型な複共振型誘電体アンテナを実現することができる。   In addition, each antenna electrode is provided with a degenerative separation element according to the target radio service, so that it can cope with circular polarization, and the first and second dielectric blocks have different ratios between the antenna electrode portion and the other portions. A compact multi-resonant dielectric antenna with controlled directivity can be realized by configuring with two dielectric blocks having a dielectric constant and adjusting the cross-sectional shape of each dielectric block.

本発明にかかる複共振型誘電体アンテナ及び車載無線装置は、第1のアンテナ電極と第2のアンテナ電極間の相互作用の影響を低減した小型な複共振型誘電体アンテナを実現することができ、マイクロ波、ミリ波帯における移動体通信用無線機器に使用されるアンテナ等として有用である。特に車に搭載された無線装置に対応した複共振型誘電体アンテナ及び車載無線装置等の用途に有用である。   The multi-resonance dielectric antenna and the in-vehicle wireless device according to the present invention can realize a small multi-resonance dielectric antenna with reduced influence of interaction between the first antenna electrode and the second antenna electrode. It is useful as an antenna or the like used for radio equipment for mobile communication in the microwave and millimeter wave bands. In particular, it is useful for applications such as a multi-resonance dielectric antenna corresponding to a radio device mounted in a car and an in-vehicle radio device.

本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの斜視図The perspective view of the double resonance type dielectric antenna in one Example of the present invention 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの分解図1 is an exploded view of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の1実施例における地導体裏面の斜視図The perspective view of the ground conductor back surface in one Example of this invention 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの斜視図The perspective view of the double resonance type dielectric antenna in one Example of the present invention 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの断面図1 is a cross-sectional view of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの断面図1 is a cross-sectional view of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの断面図1 is a cross-sectional view of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの断面図1 is a cross-sectional view of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの地板金属層パターン図FIG. 4 is a ground metal layer pattern diagram of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの断面図1 is a cross-sectional view of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの断面図1 is a cross-sectional view of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの地板金属層パターン図FIG. 4 is a ground metal layer pattern diagram of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの斜視図The perspective view of the double resonance type dielectric antenna in one Example of the present invention 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの斜視図The perspective view of the double resonance type dielectric antenna in one Example of the present invention 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの斜視図The perspective view of the double resonance type dielectric antenna in one Example of the present invention 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの断面図1 is a cross-sectional view of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの斜視図The perspective view of the double resonance type dielectric antenna in one Example of the present invention 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの斜視図The perspective view of the double resonance type dielectric antenna in one Example of the present invention 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの斜視図The perspective view of the double resonance type dielectric antenna in one Example of the present invention 本発明の1実施例における複共振型誘電体アンテナの分解図1 is an exploded view of a double resonance type dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の1実施例における車載無線装置の概略ブロック図1 is a schematic block diagram of an in-vehicle wireless device according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における高周波送受信部の概略ブロック図1 is a schematic block diagram of a high frequency transmission / reception unit in one embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における車載無線装置のブロック図1 is a block diagram of an in-vehicle wireless device according to an embodiment of the present invention. 本発明の1実施例における高周波送受信部の概略ブロック図1 is a schematic block diagram of a high frequency transmission / reception unit in one embodiment of the present invention. 従来例における複共振型アンテナのブ構成を示す図Diagram showing the configuration of a multi-resonance antenna in a conventional example

符号の説明Explanation of symbols

1 第1の素子
2 第2の素子
3 地導体
4 誘電体ブロック
5 複共振型誘電体アンテナ
6 第3の素子
10 第1のアンテナ電極
11 第1の給電点
12 第1の誘電体ブロック
13 第1の給電ピン
14 第1の貫通孔
15 グランド電極
20 第2のアンテナ電極
21 第2の給電点
22 第2の誘電体ブロック
23 第2の給電ピン
24 貫通孔
241 第2の貫通孔
25 縮退分離素子
26 第3のアンテナ電極
27 第3の誘電体ブロック
28 貫通孔
30,31 スルーホール
32 第1の給電線路
33 給電端子
34 第2の給電線路
36 グランド面
361 第1のグランド層
37 第3の給電線路
38 第4の給電線路
41 誘電体ブロックA
42 誘電体ブロックB
43 電界ベクトル
50 第4のアンテナ電極
51 第5のアンテナ電極
52 第4の給電ピン
53 第5の給電ピン
54 第6のアンテナ電極
55 第6の給電ピン
56 第4の給電線路
57 第5の給電線路
60 同軸管
601 2重同軸管
61 第1の基板
62 第2の基板
63 空間層
64 第2のグランド層
65 第1の分離素子
66 第2の分離素子
67 空間層
68 第3の基板
69 第3のグランド層
70 第4の給電回路
71 給電部
72,73 外導体
74 第1の金属層
75 第2の金属層
76 第3の金属層
77 第4の金属層
78,79 スルーホール
80 接続部
81 第1の給電点
82 第2の給電点
83 第1の周波数分離素子
84 第2の周波数分離素子
85 1ポート給電端
86 給電線路
87 スルーホール
90 車載無線装置
91 高周波送受信部
92 信号処理部
93 動作制御部
94 オペレーション部
95 表示部
901 変調回路
902 送信回路
903 受信回路
904 復調回路
905 アナログデジタル変換器
906,907 ローカル信号源
908 スイッチ
101,102 放射導体
103 切り欠き
104,105,106 誘電体基板
107 地導体
108 矩形スロット
109 円管スロット
110,111 マイクロストリップ線路
112 ハイブリッド回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st element 2 2nd element 3 Ground conductor 4 Dielectric block 5 Double resonance type dielectric antenna 6 3rd element 10 1st antenna electrode 11 1st feed point 12 1st dielectric block 13 1st 1 feed pin 14 first through hole 15 ground electrode 20 second antenna electrode 21 second feed point 22 second dielectric block 23 second feed pin 24 through hole 241 second through hole 25 degenerate separation Element 26 Third antenna electrode 27 Third dielectric block 28 Through hole 30, 31 Through hole 32 First feed line 33 Feed terminal 34 Second feed line 36 Ground plane 361 First ground layer 37 Third Feed line 38 Fourth feed line 41 Dielectric block A
42 Dielectric Block B
43 Electric field vector 50 4th antenna electrode 51 5th antenna electrode 52 4th feed pin 53 5th feed pin 54 6th antenna electrode 55 6th feed pin 56 4th feed line 57 5th feed Line 60 Coaxial tube 601 Double coaxial tube 61 First substrate 62 Second substrate 63 Spatial layer 64 Second ground layer 65 First separation element 66 Second separation element 67 Spatial layer 68 Third substrate 69 First Third ground layer 70 Fourth power supply circuit 71 Power supply portion 72, 73 Outer conductor 74 First metal layer 75 Second metal layer 76 Third metal layer 77 Fourth metal layer 78, 79 Through-hole 80 Connection portion 81 1st feeding point 82 2nd feeding point 83 1st frequency separation element 84 2nd frequency separation element 85 1 port feeding end 86 Feeding line 87 Through hole 90 In-vehicle wireless device 91 high frequency transmission / reception unit 92 signal processing unit 93 operation control unit 94 operation unit 95 display unit 901 modulation circuit 902 transmission circuit 903 reception circuit 904 demodulation circuit 905 analog / digital converter 906,907 local signal source 908 switch 101, 102 radiation conductor 103 cutting Notch 104, 105, 106 Dielectric substrate 107 Ground conductor 108 Rectangular slot 109 Circular tube slot 110, 111 Microstrip line 112 Hybrid circuit

Claims (5)

第1のアンテナ電極を第1の誘電体ブロックに形成した第1の素子と、
前記第1のアンテナ電極より低い周波数帯の電磁波を送信または受信または送受信する第2のアンテナ電極を第2の誘電体ブロックに形成した第2の素子とを有し、前記第2の素子を前記第1の素子の下部に積層化し、
地導体の片面をグランド面にし、他面に前記第1の素子へ給電する第1の給電線路と前記第2の素子へ給電する第2の給電線路を形成し、
前記第2の素子に設けた貫通孔と前記第1の素子の給電点に設けた貫通孔と地導体に設けたスルーホールに挿入した第1の給電ピンにより、前記地導体の前記第1の給電線路と前記第1のアンテナ電極を電気的に接続し、
前記第2の素子の給電点に設けた貫通孔と前記地導体に設けたスルーホールに挿入した第2の給電ピンにより、前記地導体の前記第1の給電線路と前記第2のアンテナ電極を電気的に接続し、
前記第1の給電ピンが通過する前記第2の素子に設けた貫通孔を、前記第2の素子のアンテナ動作時における電束が端部の電束より20%以下となる箇所に配したアンテナ部と、
誘電体ブロックで構成され、各々のアンテナ電極の給電位置に応じた複数の給電点と、前記各々の給電点に接続され各アンテナ電極の共振周波数に応じた通過特性を有する周波数分離素子を前記誘電体ブロックの表面にパターン形成し、前記複数の周波数分離素子を一点に結合した給電端を設け、前記アンテナ部と地導体との間に積層状に挿入固着した接続部と、
を含む複共振型誘電体アンテナ。
A first element having a first antenna electrode formed on a first dielectric block;
A second antenna electrode formed on a second dielectric block for transmitting, receiving, or transmitting / receiving electromagnetic waves in a lower frequency band than the first antenna electrode, and the second element is Layered under the first element,
Forming a first feed line that feeds power to the first element and a second feed line that feeds power to the second element on one side of the ground conductor as a ground plane;
The first feed pin inserted into the through hole provided in the second element, the through hole provided in the feed point of the first element, and the through hole provided in the ground conductor, the first conductor of the first conductor. Electrically connecting the feeder line and the first antenna electrode;
The first feeder line and the second antenna electrode of the ground conductor are connected by a through-hole provided in the feed point of the second element and a second feed pin inserted into a through-hole provided in the ground conductor. Electrically connect,
An antenna in which a through hole provided in the second element through which the first power feeding pin passes is arranged at a position where the electric flux at the time of antenna operation of the second element is 20% or less than the electric flux at the end. And
The dielectric block includes a plurality of feeding points according to the feeding position of each antenna electrode, and a frequency separation element connected to each feeding point and having a pass characteristic according to the resonance frequency of each antenna electrode. Forming a pattern on the surface of the body block, providing a feeding end that couples the plurality of frequency separation elements at one point, and connecting and fixing in a laminated manner between the antenna unit and the ground conductor;
A double resonance type dielectric antenna including:
誘電体ブロックの表面に環状に2種類のアンテナ電極を設け、
地導体の片面をグランド面にし、他面に第1のアンテナ電極へ給電する第1の給電線路と第2のアンテナ電極へ給電する第2の給電線路を形成し、
各々のアンテナ電極の給電点に設けた貫通孔に挿入した給電ピンで、各々の給電線路と電気的に接続したアンテナ部と、
誘電体ブロックで構成され、各々のアンテナ電極の給電位置に応じた複数の給電点と、前記各々の給電点に接続され各アンテナ電極の共振周波数に応じた通過特性を有する周波数分離素子を前記誘電体ブロックの表面にパターン形成し、前記複数の周波数分離素子を一点に結合した給電端を設け、前記アンテナ部と地導体との間に積層状に挿入固着した接続部と、
を含む複共振型誘電体アンテナ。
Two types of antenna electrodes are provided in a ring shape on the surface of the dielectric block,
Forming a first feed line for feeding power to the first antenna electrode and a second feed line for feeding power to the second antenna electrode on one side of the ground conductor as a ground plane;
An antenna part electrically connected to each feed line with a feed pin inserted in a through hole provided at a feed point of each antenna electrode;
The dielectric block includes a plurality of feeding points according to the feeding position of each antenna electrode, and a frequency separation element connected to each feeding point and having a pass characteristic according to the resonance frequency of each antenna electrode. Forming a pattern on the surface of the body block, providing a feeding end that couples the plurality of frequency separation elements at one point, and connecting and fixing in a laminated manner between the antenna unit and the ground conductor;
A double resonance type dielectric antenna including:
接続部の外形が、アンテナ部を同じである請求項1又は2記載の複共振型誘電体アンテナ。 The multi-resonance dielectric antenna according to claim 1 or 2, wherein the outer shape of the connecting portion is the same as that of the antenna portion. 誘電体ブロックが、誘電体セラミックである請求項1乃至3のいずれか記載の複共振型誘電体アンテナ。 4. The multi-resonant dielectric antenna according to claim 1, wherein the dielectric block is a dielectric ceramic. 請求項1乃至3のいずれか記載の複共振型誘電体アンテナと、
前記複共振型誘電体アンテナに接続された高周波送受信部と、
前記高周波送受信部に接続されベースバンド信号処理を行う信号処理部と、
前記高周波送受信部と信号処理部とに接続された動作制御部と
表示部やオペレーション部とを有し、
前記高周波送受信部は、動作制御により周波数を変更するローカル信号源と、信号処理部が出力する変調信号をミキサによりローカル信号源の出力に応じ高周波数帯に周波数変換し複共振型誘電体アンテナに出力する送信手段と、複共振型誘電体アンテナで受波した到来電波をミキサによりローカル信号源の出力に応じ特定の中間周波数帯に周波数変換する受信手段を有し、
前記動作制御部は、オペレータ部の出力に応じ、高周波送受信部のローカル信号源の出力周波数帯を変更する手段と、信号処理部の処理方式を指定し、
前記信号処理部は、アナログデジタル変換器を有し高周波送受部の出力をデジタル変換し取りこむ手段と、デジタルアナログ変換器を有し出力信号である変調信号をアナログ変換し高周波送受信部に出力する手段、取りこんだデジタル信号からベースバンド信号処理手段を有し、これらの手段を動作制御部の指示によりソフトウェアの切り替えで変更する手段を有する車載無線装置。
The double resonance type dielectric antenna according to any one of claims 1 to 3,
A high-frequency transceiver connected to the multi-resonant dielectric antenna;
A signal processing unit connected to the high-frequency transmitting / receiving unit to perform baseband signal processing;
An operation control unit connected to the high-frequency transceiver unit and the signal processing unit, a display unit and an operation unit;
The high frequency transmitting / receiving unit converts a frequency of the local signal source that changes the frequency by operation control and a modulation signal output from the signal processing unit into a high frequency band by a mixer according to the output of the local signal source, thereby forming a double resonance type dielectric antenna. Transmitting means for outputting, and receiving means for converting the incoming radio wave received by the multi-resonant dielectric antenna into a specific intermediate frequency band according to the output of the local signal source by the mixer,
The operation control unit specifies the processing method of the signal processing unit and means for changing the output frequency band of the local signal source of the high frequency transmitting / receiving unit according to the output of the operator unit,
The signal processing unit has an analog-digital converter and converts the output of the high-frequency transmission / reception unit into digital, and a digital-analog converter converts the modulation signal, which is an output signal, into analog and outputs it to the high-frequency transmission / reception unit An in-vehicle wireless device having baseband signal processing means from the captured digital signal, and means for changing these means by software switching according to an instruction from the operation control unit.
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