JP2005223404A - Multi-frequency antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、１台のアンテナでありながら、異なる周波数の電波を受信可能な多周波数アンテナに関し、特に誘電体基板上に形成されたコリニアアンテナに関する。 The present invention relates to a multi-frequency antenna that can receive radio waves of different frequencies while being a single antenna, and more particularly, to a collinear antenna formed on a dielectric substrate.
従来、誘電体基板上に形成されたコリニアアンテナとしては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。この技術では、誘電体基板の表面及び裏面に平行線路が形成され、基板の表面及び裏面に平行線路と平行に複数組のダイポールアンテナを構成するエレメントを形成してある。
Conventionally, as a collinear antenna formed on a dielectric substrate, for example, there is one disclosed in
上記のコリニアアンテナは、小型化が可能であるが、１つの周波数帯でしか使用できない。近年、無線ＬＡＮが普及している。無線ＬＡＮでは普及率の高い２．４ＧＨｚ帯だけではなく、５．２ＧＨｚ帯も使用されるようになり、これら両周波数帯を用いる無線ＬＡＮ製品も多く登場するようになった。この状況下では、無線ＬＡＮに使用するアンテナも少なくとも２つの周波数帯で使用可能であることが望まれる。また、これら周波数帯それぞれにおいて高利得であることも望まれている。 The collinear antenna can be reduced in size, but can be used only in one frequency band. In recent years, wireless LAN has become widespread. In the wireless LAN, not only the 2.4 GHz band, which has a high penetration rate, but also the 5.2 GHz band has been used, and many wireless LAN products using both frequency bands have appeared. Under this circumstance, it is desirable that the antenna used for the wireless LAN can also be used in at least two frequency bands. Further, high gain is also desired in each of these frequency bands.
本発明は、複数の周波数で使用可能であって、かつ小型で高利得の多周波数アンテナを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a multi-frequency antenna that can be used at a plurality of frequencies and is small and has a high gain.
本発明の多周波数アンテナは、長手の基板を有している。この基板は、対向する第１及び第２面を有している。この基板に平行線路が形成されている。この平行線路は、第１面にそれの長さに沿って形成された第１線路と、第２面にそれの長さに沿って形成され、第１線路と対向する第２線路とからなる。第１及び第２線路は、第１及び第２面に中央に形成することができる。第１及び第２面に第１周波数用ダイポールアンテナが形成されている。即ち、第１周波数用ダイポールアンテナは、第１及び第２ダイポールアンテナ素子を含み、第１ダイポールアンテナ素子は、第１線路における第１給電点から基板の長さ方向のうち第１方向に沿って第１面に形成されている。第１ダイポールアンテナ素子は、第１周波数のほぼ１／４波長の長さを有している。第１周波数用の第１給電点に対応する第２線路における第２給電点から前記第１方向と反対の第２方向に沿って第２面に第１周波数用の第２ダイポールアンテナ素子が形成されている。この第２ダイポールアンテナ素子は、第１周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有している。第１及び第２のダイポールアンテナ素子は、平行線路の同一側に形成することもできるし、或いは第１のダイポールアンテナ素子を一方の側に、第２のダイポールアンテナ素子を他方の側に形成することもできる。第１の周波数帯として、例えば２．４ＧＨｚ帯を使用することができる。第１及び第２面に、第１周波数よりも高い周波数である第２周波数、例えば５．２ＧＨｚ帯のダイポールアンテナも形成されている。第２周波数ダイポールアンテナは、第２周波数用の第１ダイポールアンテナ素子を有し、これは、第１線路における第１給電点から第２方向に所定距離だけ離れた第３給電点から第１方向に沿って第１面に形成され、第２周波数のほぼ１／４波長の長さを有している。第３給電点に対応する第２線路における第４給電点から第２方向に沿って第２面に、第２周波数用の第２ダイポールアンテナ素子が形成され、これは第２周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有している。第２周波数用第１及び第２ダイポールアンテナ素子も平行線路の同一側に設けることもできるし、両側に設けることもできる。前記所定距離は、第１周波数の１／４波長の長さのほぼ整数倍の長さと第２周波数の１／４波長の長さのほぼ整数倍の長さとを合わせた長さ以上である。第１及び第２周波数共用アンテナも第１及び第２面に設けられている。第１及び第２周波数共用アンテナは、第１周波数用第３及び第４ダイポールアンテナ素子と、第２周波数用第３及び第４ダイポールアンテナ素子とを有している。第１周波数用第３ダイポールアンテナ素子は、第１給電点から第２方向に第１周波数の１／４波長の偶数倍の長さだけ離れ、かつ第３の給電点から第２方向に第２周波数の１／４波長の偶数倍の長さだけ離れた第１線路上の位置にある第５給電点から、第１方向に沿って第１面に形成され、第１周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有している。第２周波数用第３ダイポールアンテナ素子は、第５給電点から、第１方向に沿って第１面に形成され、第２周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有している。第１周波数用第４ダイポールアンテナ素子は、第１線路に対応する第２線路上の位置にある第６給電点から第２方向に沿って第２面に形成され、第１周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有している。第２周波数用の第４ダイポールアンテナ素子は、第６給電点から第２方向に沿って第２面に形成され、第２周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有している。第５及び第６給電点から給電が行われる。 The multi-frequency antenna of the present invention has a long substrate. The substrate has first and second surfaces facing each other. Parallel lines are formed on this substrate. The parallel line includes a first line formed along the length of the first surface and a second line formed along the length of the second surface and facing the first line. . The first and second lines can be formed in the center on the first and second surfaces. A first frequency dipole antenna is formed on the first and second surfaces. That is, the first frequency dipole antenna includes first and second dipole antenna elements, and the first dipole antenna element extends along the first direction in the length direction of the substrate from the first feeding point in the first line. It is formed on the first surface. The first dipole antenna element has a length of approximately ¼ wavelength of the first frequency. A second dipole antenna element for the first frequency is formed on the second surface along the second direction opposite to the first direction from the second feeding point in the second line corresponding to the first feeding point for the first frequency. Has been. The second dipole antenna element has substantially the same length as the first dipole antenna element for the first frequency. The first and second dipole antenna elements can be formed on the same side of the parallel line, or the first dipole antenna element is formed on one side and the second dipole antenna element is formed on the other side. You can also. For example, a 2.4 GHz band can be used as the first frequency band. A dipole antenna having a second frequency that is higher than the first frequency, for example, a 5.2 GHz band, is also formed on the first and second surfaces. The second frequency dipole antenna has a first dipole antenna element for a second frequency, which is a first direction from a third feed point that is a predetermined distance away from the first feed point in the first line in the second direction. And has a length of approximately ¼ wavelength of the second frequency. A second dipole antenna element for the second frequency is formed on the second surface along the second direction from the fourth feeding point in the second line corresponding to the third feeding point, which is the first for the second frequency. It has almost the same length as the dipole antenna element. The first and second dipole antenna elements for the second frequency can also be provided on the same side of the parallel line, or can be provided on both sides. The predetermined distance is equal to or longer than a length obtained by combining a length that is approximately an integral multiple of the length of a quarter wavelength of the first frequency and a length that is approximately an integral multiple of the length of the quarter wavelength of the second frequency. First and second frequency sharing antennas are also provided on the first and second surfaces. The first and second frequency sharing antennas have first and third frequency third and fourth dipole antenna elements and second and third frequency third and fourth dipole antenna elements. The third dipole antenna element for the first frequency is separated from the first feed point in the second direction by an even multiple of a quarter wavelength of the first frequency, and is second from the third feed point in the second direction. A first dipole for the first frequency is formed on the first surface along the first direction from the fifth feeding point at a position on the first line separated by an even multiple of a quarter wavelength of the frequency. It has almost the same length as the antenna element. The third dipole antenna element for the second frequency is formed on the first surface along the first direction from the fifth feeding point, and has substantially the same length as the first dipole antenna element for the second frequency. . The fourth dipole antenna element for the first frequency is formed on the second surface along the second direction from the sixth feeding point located on the second line corresponding to the first line, and the first dipole antenna element for the first frequency. It has almost the same length as the dipole antenna element. The fourth dipole antenna element for the second frequency is formed on the second surface along the second direction from the sixth feeding point, and has substantially the same length as the first dipole antenna element for the second frequency. . Power feeding is performed from the fifth and sixth feeding points.
このように構成された多周波数アンテナでは、１つの基板上に第１及び第２周波数用ダイポールアンテナがそれぞれ形成されているので、１台のアンテナでありながら、２つの周波数の電波を送信または受信することができる。しかも、２つの周波数に対して共通に、第５及び第６給電点から給電することができるので、例えば受信の場合に２つの周波数用のアンテナの出力を合成するための合成器が不要である。また、第５及び第６の給電点には、第１及び第２周波数用のダイポールアンテナがそれぞれ接続され、これらは、第１周波数用アンテナの給電点である第１及び第２給電点から第１周波数の１／４波長の偶数倍の長さ離れ、かつ第２周波数アンテナの給電点である第３及び第４給電点から第２周波数の１／４波長の偶数倍離れているので、第５及び第６給電点で、コリニアアンテナが構成され、それぞれ第１及び第２の周波数での利得が向上する。 In the multi-frequency antenna configured as described above, since the first and second frequency dipole antennas are formed on one substrate, the radio waves of two frequencies are transmitted or received while being one antenna. can do. In addition, since power can be fed from the fifth and sixth feeding points in common to the two frequencies, for example, in the case of reception, a synthesizer for synthesizing the outputs of the antennas for two frequencies is unnecessary. . The fifth and sixth feed points are connected to the first and second frequency dipole antennas, respectively, from the first and second feed points that are the feed points of the first frequency antenna. Since the frequency is an even multiple of a quarter wavelength of one frequency, and the even frequency of a quarter wavelength of the second frequency is separated from the third and fourth feed points, which are feed points of the second frequency antenna, A collinear antenna is constituted by the fifth and sixth feeding points, and the gains at the first and second frequencies are improved.
第１周波数用ダイポールアンテナと第２周波数用ダイポールアンテナとを、１組とするアンテナ群を、前記基板の長さ方向に沿って複数組設けることが可能である。この場合、各組において、第２周波数用アンテナが第１及び第２周波数共用アンテナに近い位置に配置されている。このように構成すると、第１及び第２周波数においてコリニアアンテナを構成する第１及び第２周波数用ダイポールアンテナの数が増加し、利得をさらに向上させることができる。 It is possible to provide a plurality of antenna groups, each of which includes a first frequency dipole antenna and a second frequency dipole antenna, along the length direction of the substrate. In this case, in each set, the second frequency antenna is disposed at a position close to the first and second frequency sharing antennas. If comprised in this way, the number of the 1st and 2nd frequency dipole antennas which comprise a collinear antenna in a 1st and 2nd frequency will increase, and a gain can further be improved.
また、第１周波数用第１ダイポールアンテナ素子を第１線路の両側にそれぞれ設けることができる。この場合、第１周波数用第２ダイポールアンテナ素子が第２線路の両側にそれぞれ設けられ、第２周波数用第１ダイポールアンテナ素子が第１線路の両側にそれぞれ設けられ、第２周波数用第２ダイポールアンテナ素子が第２線路の両側にそれぞれ設けられる。このように構成すると、第１及び第２周波数用ダイポールアンテナの数が増加し、利得を向上させることができる。 Moreover, the 1st frequency 1st dipole antenna element can be provided in the both sides of a 1st track | line, respectively. In this case, the second dipole antenna element for the first frequency is provided on both sides of the second line, the first dipole antenna element for the second frequency is provided on both sides of the first line, and the second dipole for the second frequency is provided. Antenna elements are provided on both sides of the second line. If comprised in this way, the number of the 1st and 2nd frequency dipole antennas will increase, and a gain can be improved.
以上のように、本発明によれば、複数の周波数において使用可能で、かつ各周波数で高利得の多周波数用アンテナを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a multi-frequency antenna that can be used at a plurality of frequencies and has a high gain at each frequency.
本発明の１実施形態の多周波数用アンテナは、例えば無線ＬＡＮ製品に設けられるアンテナである。このアンテナによって送受信する電波の第１周波数帯は、例えば２．４ＧＨｚ帯であり、第２周波数帯は５．２ＧＨｚ帯である。 The multi-frequency antenna of one embodiment of the present invention is an antenna provided in a wireless LAN product, for example. The first frequency band of radio waves transmitted and received by this antenna is, for example, the 2.4 GHz band, and the second frequency band is the 5.2 GHz band.
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、このアンテナは、基板、例えば誘電体基板２を備えている。この誘電体基板２は、概略長方形形状に形成された長手のもので、第１面、例えば表面２ａと、第２面、例えば裏面２ｂとを有している。この表面２ａ及び裏面２ｂに、平行線路４が形成されている。即ち、表面２ａの一端、例えば下端から他端、例えば上端近傍まで、表面２ａの中央には第１線路４ａが形成されている。また裏面２ｂにおいて、第１線路４ａに対応する位置に第２線路４ｂが形成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the antenna includes a substrate, for example, a
この平行線路４の上端付近に、第１周波数帯用ダイポールアンテナ、例えば２．４ＧＨｚ帯のダイポールアンテナ６が形成されている。このダイポールアンテナ６は、２つのダイポールアンテナ６ａ、６ｂからなる。ダイポールアンテナ６ａは、第１ダイポールアンテナ素子６ａ−１と、第２ダイポールアンテナ素子６ａ−２とを備えている。
Near the upper end of the parallel line 4, a first frequency band dipole antenna, for example, a 2.4 GHz
第１ダイポールアンテナ素子６ａ−１は、第１線路４ａの上端である第１給電点から基板２の一方の長手縁側に、第１線路４ａにほぼ垂直に伸びた接続路８ａ−１を介して第１給電点に接続され、第１線路４ａに平行に、基板２の長手方向のうち、第１の方向、例えば上側方向に伸びている。この第１ダイポールアンテナ素子６ａ−１の長さは、２．４ＧＨｚの波長λ１の約１／４の長さである。
The first
第２ダイポールアンテナ素子６ａ−２は、第１給電点に対応する第２線路の上端である第２給電点から基板２の一方の長手縁側に、第２線路４ｂにほぼ垂直に伸びた接続路８ａ−２を介して、第２給電点に接続され、第２線路４ｂに平行に、基板２の長手方向のうち、第２の方向、例えば下側方向に伸びている。第２ダイポールアンテナ素子６ａ−２の長さは、第１ダイポールアンテナ素子６ａ−１と等しい長さである。従って、第１及び第２ダイポールアンテナ６ａ−１、６ａ−２は、第１及び第２給電点の両側に伸びる直線上に位置している。
The second
また、ダイポールアンテナ６ｂも、第１ダイポールアンテナ素子６ｂ−１と、第２ダイポールアンテナ素子６ｂ−２とを備えている。
The
第１ダイポールアンテナ素子６ｂ−１は、第１給電点から基板２の他方の長手縁側に、第１線路４ａにほぼ垂直に伸びた接続路８ｂ−１を介して第１給電点に接続され、第１線路４ａに平行に、上側方向に伸びている。第２ダイポールアンテナ素子６ｂ−２は、第２給電点から基板２の他方の長手縁側に、第１線路４ｂにほぼ垂直に伸びた接続路８ｂ−２を介して、第２給電点に接続され、第２線路４ｂに平行に、基板２の下側方向に伸びている。第１及び第２ダイポールアンテナ素子６ｂ−１、６ｂ−２の長さは、第１ダイポールアンテナ素子６ａ−１と等しい長さである。第１及び第２ダイポールアンテナ素子６ｂ−１、６ｂ−２も第１及び第２の給電点の両側に伸びる直線上に位置し、平行線路４を挟んで第１及び第２ダイポールアンテナ素子６ａ−１、６ａ−２と反対側に位置している。
The first
これら２．４ＧＨｚ帯のダイポールアンテナ６の下方には、第２周波数帯用、例えば５．２ＧＨｚ帯のダイポールアンテナ１０が基板２に形成されている。このダイポールアンテナ１０も、２つのダイポールアンテナ１０ａ、１０ｂからなる。ダイポールアンテナ１０ａは、第１ダイポールアンテナ素子１０ａ−１と、第２ダイポールアンテナ素子１０ａ−２とを備えている。ダイポールアンテナ素子１０ａ−１は、第１の給電点から下方に下がった第１線路４ａ上の位置にある第３給電点から基板２の一方の長手縁側に、第１線路４ａにほぼ垂直に伸びた接続路１２ａ−１を介して第３給電点に接続され、第１線路４ａに平行に、基板２の上側方向に伸びている。この第１ダイポールアンテナ素子１０ａ−１の長さは、５．２ＧＨｚの波長λ２の約１／４の長さである。
Below the 2.4 GHz
第２ダイポールアンテナ素子１０ａ−２は、第３給電点に対応する第２線路４ｂの位置にある第４給電点から基板２の一方の長手縁側に、第２線路４ｂにほぼ垂直に伸びた接続路１２ａ−２を介して、第４給電点に接続され、第２線路４ｂに平行に、基板２の長手方向のうち下側方向に伸びている。第２ダイポールアンテナ素子１０ａ−２の長さは、第１ダイポールアンテナ素子１０ａ−１と等しい長さである。第１及び第２ダイポールアンテナ素子１０ａ−１、１０ａ−２は、第３及び第４給電点の両側に伸びる直線上に位置している。
The second
また、ダイポールアンテナ１０ｂも、第１ダイポールアンテナ素子１０ｂ−１と、第２ダイポールアンテナ素子１０ｂ−２とを備えている。
The
第１ダイポールアンテナ素子１０ｂ−１は、第３給電点から基板２の他方の長手縁側に、第１線路４ａにほぼ垂直に伸びた接続路１２ｂ−１を介して第３給電点に接続され、第１線路４ａに平行に、上側方向に伸びている。第２ダイポールアンテナ素子１０ｂ−２は、第４給電点から基板２の他方の長手縁側に、第１線路４ｂにほぼ垂直に伸びた接続路１２ｂ−２を介して、第４給電点に接続され、第２線路４ｂに平行に、基板２の下側方向に伸びている。第１及び第２ダイポールアンテナ素子１０ｂ−１、１０ｂ−２の長さは、第１ダイポールアンテナ素子１０ａ−１と等しい長さである。第１及び第２ダイポールアンテナ素子１０ｂ−１、１０ｂ−２も、第３及び第４給電点の両側に伸びる直線上に位置し、平行線路４を挟んで第１及び第２ダイポールアンテナ１０ａ−１、１０ａ−２の反対側に位置している。
The first
なお、第３及び第４給電点と第１及び第２給電点との間の距離は、第２ダイポール素子６ａ−２の長さと第１ダイポール素子１０ａ−１の長さとを合わせた長さよりも若干長く設定されている。
The distance between the third and fourth feeding points and the first and second feeding points is longer than the total length of the
この５．２ＧＨｚ帯のアンテナ１０の下方には、第１及び第２周波数帯共用アンテナ、例えば２．４ＧＨｚ帯及び５．２ＧＨｚ帯共用アンテナ１４が基板２に設けられている。
Below the 5.2
この共用アンテナ１４は、２．４ＧＨｚ帯用のダイポールアンテナ１４ａと、５．２ＧＨｚ帯用のダイポールアンテナ１４ｂとからなる。２．４ＧＨｚ帯用のダイポールアンテナ１４ａは、第３ダイポールアンテナ素子１４ａ−１と第４ダイポールアンテナ素子１４ａ−２とを有している。第３ダイポールアンテナ素子１４ａ−１は、第３の給電点よりも下方の第１線路４ａ上に形成された第５給電点から基板２の一方の長手縁側に、第１線路４ａにほぼ垂直に伸びた接続路１６ａ−１を介して第５給電点に接続され、第１線路４ａに平行に、基板２の例えば上側方向に伸びている。この第１ダイポールアンテナ素子１４ａ−１の長さは、２．４ＧＨｚの波長λ１の約１／４の長さである。
The shared
第２ダイポールアンテナ素子１４ａ−２は、第５給電点に対応する第２線路４ｂの位置である第６給電点から基板２の一方の長手縁側に、第１線路４ａにほぼ垂直に伸びた接続路１６ａ−２を介して、第６給電点に接続され、第２線路４ｂに平行に、基板２の例えば下側方向に伸びている。第４ダイポールアンテナ素子１４ａ−２の長さも、第３ダイポールアンテナ素子１４ａ−１と等しい長さである。これら第３及び第４ダイポールアンテナ素子１４ａ−１、１４ａ−２は、第５及び第６給電点の両側に伸びる直線上に位置している。
The second
５．２ＧＨｚ帯用のダイポールアンテナ１４ｂも、第３及び第４ダイポールアンテナ素子１４ｂ−１、１４ｂ−２からなる。第３ダイポールアンテナ素子１４ｂ−１は、第５給電点から基板２の他方の長手縁側に、第１線路４ａにほぼ垂直に伸びた接続路１６ｂ−１を介して第５給電点に接続され、第１線路４ａに平行に、上側方向に伸びている。第２ダイポールアンテナ素子１４ｂ−２は、第６給電点から基板２の他方の長手縁側に、第２線路４ｂにほぼ垂直に伸びた接続路１６ｂ−２を介して、第６給電点に接続され、第２線路４ｂに平行に、基板２の下側方向に伸びている。第３及び第４ダイポールアンテナ素子１４ｂ−１、１４ｂ−２の長さは、第１ダイポールアンテナ素子１０ａ−１と等しい長さである。第３及び第４ダイポールアンテナ素子１４ｂ−１、１４ｂ−２も、第５及び第６給電点の両側に伸びる直線上に位置し、平行線路４を挟んで第３及び第４ダイポールアンテナ１４ａ−１、１４ａ−２の反対側に位置している。
The
なお、第５及び第６給電点と第１及び第２給電点との間の距離は、給電線路４における２．４ＧＨｚの電波に対する電気長で１波長に相当する長さである。第５及び第６給電点と第３及び第４給電点との間の距離は、５．２ＧＨｚ帯の電波に対する線路４における電気長で１波長に相当する長さである。 The distance between the fifth and sixth feeding points and the first and second feeding points is a length corresponding to one wavelength in terms of the electrical length for 2.4 GHz radio waves in the feeding line 4. The distance between the fifth and sixth feed points and the third and fourth feed points is a length corresponding to one wavelength in terms of the electrical length in the line 4 for radio waves in the 5.2 GHz band.
また、基板２の一方の縁部側に形成された各ダイポールアンテナ素子６ａ−１、６ａ−２、１０ａ−１、１０ａ−２、１４ａ−１、１４ａ−２と、基板２の他方の縁部側に形成された各ダイポールアンテナ素子６ｂ−１、６ｂ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２、１４ｂ−１、１４ｂ−２とは、２．４ＧＨｚ帯及び５．２ＧＨｚ帯の両波長の１／４の長さよりも充分に小さく設定されている。
Also, each
第５の給電点は、これから下方に伸びた第１線路４ａを介して伝送線路、例えば同軸ケーブル１８の内部導体１８ａに接続され、第６の給電点は、これから下方に伸びた第２線路４ｂを介して同軸ケーブル１８の外部導体１８ｂに接続されている。
The fifth feeding point is connected to the transmission line, for example, the
このように構成されているので、２．４ＧＨｚ帯のダイポールアンテナ６と共用アンテナ１４とによって２．４ＧＨｚ帯のコリニアアンテナが構成され、５．２ＧＨｚ帯のダイポールアンテナ１０と共用アンテナ１４とによって５．２ＧＨｚ帯のコリニアアンテナが構成されている。コリニアアンテナの構成要素である２．４ＧＨｚ帯のダイポールアンテナ６は、２組の２．４ＧＨｚ帯のダイポールアンテナからなり、同じくコリニアアンテナの構成要素である５．４ＧＨｚ帯のダイポールアンテナ１０も、２組の５．２ＧＨｚ帯のダイポールアンテナからなる。ダイポールアンテナ６と共用アンテナ１４とは、平行線路４における２．４ＧＨｚ帯の１波長に相当する距離だけ離れて、それらの給電点が平行線路４によって接続されている。同様にダイポールアンテナ１０と共用アンテナ１４とは、平行線路４における５．２ＧＨｚ帯の１波長に相当する距離だけ離れて、それらの給電点が平行線路４によって接続されている。なお、このアンテナは、表面２ａ及び裏面２ｂ全域に金属薄膜が形成された基板２をエッチングすることによって形成することができる。
Thus, the 2.4 GHz
次に、実際に作成した第１実施形態のアンテナの特性を図３乃至図５に示す。なお、誘電体基板２には厚さ０．８ｍｍのテフロン（登録商標）基板を使用し、ダイポールアンテナ素子６ａ−１、６ａ−２、１０ａ−１、１０ａ−２、１４ａ−１、１４ａ−２と、ダイポールアンテナ素子６ｂ−１、６ｂ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２、１４ｂ−１、１４ｂ−２との間隔は約５ｍｍで、第５及び第６給電点と第１及び第２給電点との間の距離、第５及び第６給電点と第３及び第４給電点との間の距離は、ダイポール素子同士の干渉を避けるため、上述した距離も若干大きめに選択してある。
Next, the characteristics of the antenna of the first embodiment actually created are shown in FIGS. The
図２は、このアンテナのＶＳＷＲ対周波数特性を示し、使用周波数帯である２．４ＧＨｚ付近、５．２ＧＨｚ付近では、ともに約１．１程度を示している。これより、このアンテナでは、充分に各ダイポールアンテナのインピーダンス整合がとれていることが判る。図３にこのアンテナのピーク方向のアンテナ利得対周波数特性を示す。２．４ＧＨｚ帯において約４．２ｄＢｉ、５．２ＧＨｚ帯で約４．６ｄＢｉの利得が得られ、充分に実用となる利得が得られている。図４は２．４ＧＨｚにおけるこのアンテナの基板２の長さ方向をほぼ鉛直に配置した状態における水平面指向性を示し、図５は５．２ＧＨｚにおけるこのアンテナの基板２の長さ方向をほぼ鉛直に配置した状態における水平面指向性を示している。どちらの場合も、ほぼ無指向性を示しているので、無線ＬＡＮの機器のアンテナとして最適である。
FIG. 2 shows the VSWR vs. frequency characteristics of this antenna, and shows about 1.1 in the vicinity of 2.4 GHz and 5.2 GHz, which are used frequency bands. From this, it can be seen that in this antenna, impedance matching of each dipole antenna is sufficiently achieved. FIG. 3 shows the antenna gain vs. frequency characteristics in the peak direction of this antenna. A gain of about 4.6 dBi is obtained in the 2.4 GHz band and about 4.6 dBi in the 5.2 GHz band, and a sufficiently practical gain is obtained. FIG. 4 shows the horizontal plane directivity in a state where the length direction of the
第２の実施の形態の多周波数アンテナを図６に示す。第１の実施の形態のアンテナではダイポールアンテナ６、１０をそれぞれ１組ずつ設けたが、この実施の形態のアンテナでは、ダイポールアンテナ６、１０をそれぞれ２組ずつ設けてある。２組のダイポールアンテナ６、１０では、各組の配置はどちらも同じで、基板２の下側にダイポールアンテナ１０が位置し、上側にダイポールアンテナ６が位置する。このようにダイポールアンテナの数を増加させてあるので、第１の実施の形態よりも利得が向上する。なお、２組のダイポールアンテナ６、１０を設けたが、さらに組数を増加させることもできる。
A multi-frequency antenna according to the second embodiment is shown in FIG. In the antenna of the first embodiment, one pair of
第３の実施の形態の多周波数アンテナを図７に示す。この多周波数アンテナは、第１または第２の実施の形態の多周波数アンテナと同一の構成であり、樹脂製のケース、例えば電波の透過性が良好な樹脂製のケース２０に挿通されている。このケースの下端は、支持台２２に回転軸２４の回りに回転自在に取り付けられている。従って、このアンテナ自体を矢印で示すように回転させることができ、このアンテナの機械的な位置を変更することによって受信しようとする電波の方向にアンテナを向けることができる。また、支持台２２を利用して壁面等に取り付けることができる。なお、支持台２２には、無線ＬＡＮ用機器の筐体を使用することも可能である。また、駆動軸２４に代えて、ケース２２の下端に球体を設け、支持台２２に、この球体を保持する穴を形成すれば、任意の方向にアンテナを傾けることが可能になる。
FIG. 7 shows a multi-frequency antenna according to the third embodiment. This multi-frequency antenna has the same configuration as the multi-frequency antenna of the first or second embodiment, and is inserted into a resin case, for example, a
第１及び第２の実施の形態では、ダイポールアンテナ６、１０は、それぞれダイポールアンテナ６ａ、６ｂ、１０ａ、１０ｂによって構成したが、ダイポールアンテナ６ａ、１０ａまたはダイポールアンテナ６ｂ、１０ｂのみによって構成することもできる。或いは、ダイポールアンテナ素子６ａ−１とダイポールアンテナ素子６ｂ−２のみによってダイポールアンテナ６を構成することもできるし、ダイポールアンテナ素子１０ａ−１と１０ｂ−２とによってダイポールアンテナ１０を構成することもできる。また、ダイポールアンテナ素子６ａ−１、６ａ−２、６ｂ−１、６ｂ−２は２．４ＧＨｚの１／４波長の長さとしたが、１／４波長のｎ倍（ｎは正の整数）とすることもできる。この場合、各ダイポールアンテナ素子においてｎは同一の値にすることが望ましい。同様にダイポールアンテナ素子１０ａ−１、１０ａ−２、１０ｂ−１、１０ｂ−２は５．２ＧＨｚ帯の１／４波長の長さとしたが、１／４波長のｎ倍（ｎは正の整数）とすることもできる。この場合、各ダイポールアンテナ素子においてｎは同一の値にすることが望ましい。また、第１給電点と第５給電点との間の距離は、電気長において２．４ＧＨｚのほぼ１波長としたが、１波長の整数倍の長さとすることもできる。同様に第３給電点と第５給電点との間の距離も、電気長において５．２ＧＨｚ帯のほぼ１波長としたが、１波長の整数倍の長さとすることもできる。また、上記の各実施の形態では２周波数の電波を受信するように構成したが、別の周波数帯用のダイポールアンテナを上記の実施の形態と同様な形態で追加して、更に多くの周波数帯の電波を送受信するように構成することもできる。
In the first and second embodiments, the
２ 基板
２ａ 表面（第１面）
２ｂ 裏面（第２面）
４ 平行線路
４ａ 第１線路
４ｂ 第２線路
６ ２．４ＧＨｚ帯ダイポールアンテナ（第１周波数用ダイポールアンテナ）
６ａ−１、６ｂ−１ ダイポールアンテナ素子（第１周波数帯用第１ダイポールアンテナ素子）
６ａ―２、６ｂ−２ ダイポールアンテナ素子（第１周波数帯用第２ダイポールアンテナ素子）
１０ ５．２ＧＨｚ帯ダイポールアンテナ（第２周波数用ダイポールアンテナ）
１０ａ―１、１０ｂ−１ ダイポールアンテナ素子（第２周波数帯第１ダイポールアンテナ素子）
１０ａ−２、１０ｂ−２ ダイポールアンテナ素子（第２周波数帯第２ダイポールアンテナ素子）
１４ ２．４ＧＨｚ帯及び５．２ＧＨｚ帯共用アンテナ（第１及び第２周波数帯共用アンテナ）
１４ａ―１ ダイポールアンテナ素子（第１周波数用第３ダイポールアンテナ素子）
１４ａ−２ ダイポールアンテナ素子（第１周波数用第４ダイポールアンテナ素子）
１４ｂ−１ ダイポールアンテナ素子（第２周波数用第３ダイポールアンテナ素子）
１４ｂ−２ ダイポールアンテナ素子（第２周波数用第４ダイポールアンテナ素子）
2
2b Back side (second side)
4
6a-1, 6b-1 Dipole antenna element (first dipole antenna element for the first frequency band)
6a-2, 6b-2 Dipole antenna element (second dipole antenna element for the first frequency band)
10 5.2 GHz band dipole antenna (dipole antenna for second frequency)
10a-1, 10b-1 Dipole antenna element (second frequency band first dipole antenna element)
10a-2, 10b-2 Dipole antenna element (second frequency band second dipole antenna element)
14 2.4GHz band and 5.2GHz band shared antenna (first and second frequency band shared antenna)
14a-1 Dipole antenna element (first frequency third dipole antenna element)
14a-2 Dipole antenna element (fourth dipole antenna element for the first frequency)
14b-1 Dipole antenna element (second frequency third dipole antenna element)
14b-2 Dipole antenna element (fourth dipole antenna element for second frequency)
Claims (3)
第１面にそれの長さに沿って形成された第１線路と、第２面にそれの長さに沿って形成され第１線路と対向する第２線路とからなる平行線路と、
第１線路における第１給電点から前記基板の長さ方向のうち第１方向に沿って第１面に形成された第１周波数のほぼ１／４波長の長さを有する第１周波数用の第１ダイポールアンテナ素子と、第１給電点に対応する第２線路における第２給電点から前記第１方向と反対の第２方向に沿って第２面に形成され第１周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有する第１周波数用の第２ダイポールアンテナ素子とを、備える第１周波数用ダイポールアンテナと、
第１線路における第１給電点から第２方向に所定距離だけ離れた第３給電点から第１方向に沿って第１面に形成され第１周波数よりも高い周波数である第２周波数のほぼ１／４波長の長さの第２周波数用の第２ダイポールアンテナ素子と、第３給電点に対応する第２線路における第４給電点から第２方向に沿って第２面に形成され第２周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有する第２周波数用の第２ダイポールアンテナ素子とを備え、前記所定距離が第１周波数の１／４波長の長さのほぼ整数倍の長さと第２周波数の１／４波長の長さのほぼ整数倍の長さとを合わせた長さ以上である第２周波数用ダイポールアンテナと、
第１給電点から第２方向に第１周波数の１／４波長の偶数倍の長さだけ離れ、かつ第３の給電点から第２方向に第２周波数の１／４波長の偶数倍の長さだけ離れた第１線路上の位置にある第５給電点から、第１方向に沿って第１面に形成され第１周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有する第１周波数用の第３ダイポールアンテナ素子と、第５給電点から、第１方向に沿って第１面に形成され第２周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有する第２周波数用の第３ダイポールアンテナ素子と、第５給電点に対応する第２線路における位置にある第６給電点から第２方向に沿って第２面に形成され第１周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有する第１周波数用の第４ダイポールアンテナ素子と、第６給電点から第２方向に沿って第２面に形成され第２周波数用の第１ダイポールアンテナ素子とほぼ同じ長さを有する第２周波数用の第４ダイポールアンテナ素子とを、含み、第５及び第６給電点から給電が行われる第１及び第２周波数共用ダイポールアンテナとを、
具備する多周波数アンテナ。 A longitudinal substrate having opposing first and second surfaces;
A first line formed on the first surface along the length of the first line; and a second line formed on the second surface along the length of the first line and a second line facing the first line;
A first frequency first frequency having a length of about ¼ wavelength of the first frequency formed on the first surface along the first direction from the first feeding point in the first line along the first direction of the substrate. A first dipole antenna for a first frequency formed on a second surface along a second direction opposite to the first direction from a second feeding point in a second line corresponding to the first feeding point; A first frequency dipole antenna comprising a first frequency second dipole antenna element having substantially the same length as the element;
Almost 1 of the second frequency that is formed on the first surface along the first direction from the third feeding point that is separated from the first feeding point in the second direction by a predetermined distance in the first line and that is higher than the first frequency. A second dipole antenna element for a second frequency having a length of / 4 wavelength and a second frequency formed on the second surface along the second direction from the fourth feeding point in the second line corresponding to the third feeding point. A second dipole antenna element for a second frequency having substantially the same length as the first dipole antenna element for the first frequency, and the predetermined distance is a length that is substantially an integral multiple of a quarter wavelength length of the first frequency. A dipole antenna for a second frequency that is equal to or longer than a length that is approximately an integral multiple of the length of a quarter wavelength of the second frequency;
A distance that is an even multiple of a quarter wavelength of the first frequency in the second direction from the first feed point, and an even multiple of a quarter wavelength of the second frequency in the second direction from the third feed point. A first frequency which is formed on the first surface along the first direction from the fifth feed point at a position on the first line that is far away and has substantially the same length as the first dipole antenna element for the first frequency. The third dipole antenna element for the second frequency and the second dipole antenna for the second frequency formed on the first surface along the first direction from the fifth feeding point and having substantially the same length as the first dipole antenna element for the second frequency 3 dipole antenna elements and a first dipole antenna element for the first frequency formed on the second surface along the second direction from the sixth feeding point located at the second line corresponding to the fifth feeding point. Fourth dipole antenna for the first frequency having a length And a fourth dipole antenna element for the second frequency formed on the second surface along the second direction from the sixth feeding point and having substantially the same length as the first dipole antenna element for the second frequency, Including first and second frequency sharing dipole antennas fed from the fifth and sixth feeding points,
Multi-frequency antenna provided.
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