JP2006025412A

JP2006025412A - Antenna system

Info

Publication number: JP2006025412A
Application number: JP2005169660A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Ohara; 克博大原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2025-06-09
Also published as: JP4419915B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a structure of a low attitude, to avoid a system from being expanded as a whole and further, to improve a vertical gain by interpolating directivity patterns with each other. <P>SOLUTION: An on-vehicle antenna system 1 is configured by packaging a first antenna 2 and a second antenna 3 each comprised of a deformed folded monopole antenna on a ground plate 4 at an interval which is approximately a quarter of the wavelength of a receiving radio wave 1. A magnetic field of a horizontal component of one antenna is converted into a magnetic field of a vertical component of the other antenna, and the magnetic field of the vertical component generated from the one antenna and the magnetic field of the vertical component generated from the other antenna are composed so as to be strengthened each other. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば車両に搭載される車載アンテナ装置などのアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device such as an in-vehicle antenna device mounted on a vehicle, for example.

同種類のアンテナによりダイバーシチ受信を実現する場合には、各々のアンテナの指向性パターンが同一であるので、指向性パターンを互いに補間し合わないのが一般的である。そこで、指向性パターンを互いに補間し合うようにする構成として、一方のアンテナに供給される信号の位相と他方のアンテナに供給される信号の位相とが所定角度だけ互いにずれるように信号の位相を移相回路でシフトさせるものが開示されている（例えば特許文献１参照）。
特表２００３−５２８５２０号公報 When diversity reception is realized by the same type of antenna, the directivity patterns of the respective antennas are the same, and therefore, the directivity patterns are generally not interpolated with each other. Therefore, as a configuration in which the directivity patterns are interpolated with each other, the phase of the signal is set so that the phase of the signal supplied to one antenna and the phase of the signal supplied to the other antenna are shifted from each other by a predetermined angle. What shifts by a phase shift circuit is disclosed (for example, refer patent document 1).
Special table 2003-528520 gazette

ところで、低姿勢な構造を実現するアンテナの一つとして、変形モノポールアンテナが供されているが、この変形モノポールアンテナでは、水平偏波成分が主成分となるので、水平偏波成分が大きい一方で垂直偏波成分が小さいという性質がある。そのため、変形モノポールアンテナによりダイバーシチ受信を実現する構成では、上記した特許文献１に記載されている技術を適用することにより、指向性パターンを互いに補間し合い、垂直方向の利得を向上させることができると考えられる。しかしながら、上記した特許文献１に記載されている技術を適用すると、垂直方向の利得を向上させることができる反面、信号の位相をシフトさせるための移相回路を必要とするので、装置全体として大型化するという問題がある。 By the way, a modified monopole antenna is provided as an antenna that realizes a low-profile structure. However, in this modified monopole antenna, the horizontal polarization component is the main component, and thus the horizontal polarization component is large. On the other hand, there is a property that the vertical polarization component is small. For this reason, in a configuration that realizes diversity reception using a modified monopole antenna, by applying the technique described in Patent Document 1 described above, directivity patterns can be interpolated with each other to improve vertical gain. It is considered possible. However, when the technique described in Patent Document 1 described above is applied, the gain in the vertical direction can be improved, but a phase shift circuit for shifting the phase of the signal is required. There is a problem of becoming.

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低姿勢な構造を実現することができると共に、装置全体として大型化することを回避することができ、しかも、指向性パターンを互いに補間し合うことにより、垂直方向の利得を向上させることができるアンテナ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to realize a low-profile structure and avoid an increase in the size of the entire apparatus, and directivity. An object of the present invention is to provide an antenna device that can improve the gain in the vertical direction by interpolating patterns with each other.

請求項１に記載した発明によれば、第１のアンテナは、グランド板に対して略垂直な垂直辺部とグランド板に対して略水平な水平辺部とを有すると共に前記水平辺部と前記垂直辺部との和が受信電波１波長の略４分の１の整数倍の長さを有する変形モノポールアンテナから構成されており、第２のアンテナは、第１のアンテナと同様にして、グランド板に対して略垂直な垂直辺部とグランド板に対して略水平な水平辺部とを有すると共に前記水平辺部と前記垂直辺部との和が受信電波１波長の略４分の１の整数倍の長さを有する変形モノポールアンテナから構成されている。そして、第１のアンテナと第２のアンテナとが受信電波１波長の略４分の１の間隔を存してグランド板に搭載されている。 According to the first aspect of the present invention, the first antenna has a vertical side substantially perpendicular to the ground plate and a horizontal side substantially horizontal to the ground plate, and the horizontal side and the The vertical antenna is composed of a modified monopole antenna having a length that is an integral multiple of approximately one quarter of the wavelength of the received radio wave, and the second antenna is similar to the first antenna, It has a vertical side that is substantially perpendicular to the ground plate and a horizontal side that is substantially horizontal to the ground plate, and the sum of the horizontal side and the vertical side is substantially a quarter of one wavelength of the received radio wave. It is comprised from the deformation | transformation monopole antenna which has the length of integral multiple. The first antenna and the second antenna are mounted on the ground plate with an interval of approximately one quarter of the wavelength of the received radio wave.

この構成によれば、第１のアンテナおよび第２のアンテナに給電されると、一方のアンテナでは、アンテナ電流が水平辺部に流れると、水平辺部の周囲に水平成分の磁界が発生し、これを受けて、他方のアンテナでは、一方のアンテナの水平辺部の周囲に発生した水平成分の磁界により水平辺部が誘起され（結合され）、誘起電流が垂直辺部に流れ、その結果、一方のアンテナの垂直辺部にアンテナ電流が流れて発生した垂直成分の磁界と、他方のアンテナの垂直辺部に誘起電流が流れて発生した垂直成分の磁界とが合成される。 According to this configuration, when power is supplied to the first antenna and the second antenna, in one antenna, when the antenna current flows through the horizontal side, a horizontal component magnetic field is generated around the horizontal side, In response to this, in the other antenna, the horizontal side is induced (coupled) by the magnetic field of the horizontal component generated around the horizontal side of one antenna, and the induced current flows to the vertical side. The vertical component magnetic field generated by the antenna current flowing through the vertical side of one antenna and the vertical component magnetic field generated by the induced current flowing through the vertical side of the other antenna are combined.

このとき、第１のアンテナと第２のアンテナとが受信電波１波長の略４分の１の間隔だけ離れているので、一方のアンテナの側では、一方のアンテナから発生された垂直成分の磁界と他方のアンテナから発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成され、これに対して、他方のアンテナの側では、一方のアンテナから発生された垂直成分の磁界と他方のアンテナから発生された垂直成分の磁界とが互いに弱め合うように合成される。これにより、指向性パターンを互いに補間し合うことにより、垂直方向の利得を向上させることができ、アレーアンテナとして機能させることができる。 At this time, since the first antenna and the second antenna are separated from each other by an interval of about one quarter of the wavelength of the received radio wave, the magnetic field of the vertical component generated from one antenna is on the side of one antenna. And the vertical component magnetic field generated from the other antenna are combined to strengthen each other. On the other hand, on the other antenna side, the vertical component magnetic field generated from one antenna and the other antenna are combined. The generated vertical component magnetic fields are combined so as to weaken each other. Thus, by interpolating the directivity patterns with each other, the gain in the vertical direction can be improved, and the antenna can function as an array antenna.

しかも、この場合、変形モノポールアンテナから構成されているので、低姿勢な構造を実現することができ、また、信号の位相をシフトさせるための移相回路を必要とすることもないので、装置全体として大型化することを回避することをもできる。特に、装置全体が大型化することを回避することができる点は、搭載スペースが限られている車載アンテナ装置に適用する場合に大きな効果を発揮する。 In addition, in this case, since it is composed of a modified monopole antenna, a low-profile structure can be realized, and a phase shift circuit for shifting the phase of the signal is not required. It is possible to avoid an increase in size as a whole. In particular, the fact that the entire device can be prevented from becoming large is very effective when applied to a vehicle-mounted antenna device having a limited mounting space.

請求項２に記載した発明によれば、第１のアンテナおよび第２のアンテナのうち少なくともいずれか一方が折返し構造を有する変形折返しモノポールアンテナから構成されている。これにより、アンテナ電流や誘起電流の量を多くすることができ、磁界強度を高めることができ、垂直方向の利得をより向上させることができる。 According to the second aspect of the present invention, at least one of the first antenna and the second antenna is composed of a modified folded monopole antenna having a folded structure. Thereby, the amount of antenna current and induced current can be increased, the magnetic field strength can be increased, and the vertical gain can be further improved.

（第１の実施形態）
以下、本発明を車両に搭載可能な車載アンテナ装置に適用した第１の実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。図１は、車載アンテナの全体構成を概略的に示している。車載アンテナ装置１は、第１のアンテナ２と第２のアンテナ３とがグランド板４に搭載され、ダイバーシチ受信を実現するように構成されている。第１のアンテナ２は、変形折返しモノポールアンテナから構成され、１本の線状のエレメントがグランド板４に対して略垂直で且つ互いに略平行な垂直辺部２ａ，２ｂとグランド板４に対して略水平で且つ互いに略平行な水平辺部２ｃ，２ｄとが形成されるように折返し部２ｅにより折返されると共に折曲げ部２ｆ，２ｇにより折曲げられた形状に構成されている。この場合、第１のアンテナ２は、例えば「８００ＭＨｚ」帯域の電波を送受信するための移動電話用アンテナであれば、全長が「８００ＭＨｚ」帯域の受信電波１波長に略「１／２」を乗じた長さに構成されている。また、第１のアンテナ２は、折曲げ部２ｆ，２ｇで折曲げられていることにより低姿勢な構造を実現している。 (First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is applied to an in-vehicle antenna device that can be mounted on a vehicle will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of the in-vehicle antenna. The in-vehicle antenna device 1 is configured such that the first antenna 2 and the second antenna 3 are mounted on the ground plate 4 to realize diversity reception. The first antenna 2 is composed of a modified folded monopole antenna, and one linear element is substantially perpendicular to the ground plate 4 and substantially parallel to the vertical sides 2a, 2b and the ground plate 4. The horizontal sides 2c and 2d that are substantially horizontal and substantially parallel to each other are folded back by the folded portion 2e and folded by the folded portions 2f and 2g. In this case, if the first antenna 2 is, for example, a mobile phone antenna for transmitting and receiving radio waves in the “800 MHz” band, the entire length of the received radio wave in the “800 MHz” band is multiplied by approximately “1/2”. The length is configured. Further, the first antenna 2 is bent at the bent portions 2f and 2g to realize a low-profile structure.

第２のアンテナ３は、第１のアンテナ２と同様の構造であり、変形折返しモノポールアンテナから構成され、１本の線状のエレメントがグランド板４に対して略垂直で且つ互いに略平行な垂直辺部３ａ，３ｂとグランド板４に対して略水平で且つ互いに略平行な水平辺部３ｃ，３ｄとが形成されるように折返し部３ｅにより折返されると共に折曲げ部３ｆ，３ｇにより折曲げられた形状に構成されている。この場合、第２のアンテナ３も、例えば「８００ＭＨｚ」帯域の電波を送受信するための移動電話用アンテナであれば、全長が「８００ＭＨｚ」帯域の受信電波１波長に略「１／２」を乗じた長さに構成されている。また、第２のアンテナ３も、折曲げ部３ｆ，３ｇで折曲げられていることにより低姿勢な構造を実現している。 The second antenna 3 has the same structure as that of the first antenna 2 and is composed of a modified folded monopole antenna. One linear element is substantially perpendicular to the ground plate 4 and substantially parallel to each other. Folded by the folded portion 3e and folded by the folded portions 3f and 3g so that the vertical sides 3a and 3b and the horizontal sides 3c and 3d that are substantially horizontal and substantially parallel to the ground plate 4 are formed. It is configured in a bent shape. In this case, if the second antenna 3 is also a mobile phone antenna for transmitting / receiving radio waves in the “800 MHz” band, for example, the entire length of the received radio wave in the “800 MHz” band is multiplied by approximately “½”. The length is configured. The second antenna 3 is also bent at the bent portions 3f and 3g to realize a low-profile structure.

これら第１のアンテナ２と第２のアンテナ３とは、受信電波１波長に略「１／４」を乗じた長さの間隔を存してグランド板４に搭載されている（図１中「ｐ１」、「ｐ２」、「ｄ１」参照）。そして、第１のアンテナ２に給電するための同軸ケーブル５は、その内側導体５ａがエレメントの一端部２ｈに接続されていると共に外側導体５ｂがグランド板４に接続されている。また、第２のアンテナ３に給電するための同軸ケーブル６は、その内側導体６ａがエレメントの一端部３ｉに接続されていると共に外側導体６ｂがグランド板４に接続されている。また、第１のアンテナ２にあってエレメントの他端部２ｉおよび第２のアンテナ３にあってエレメントの他端部３ｈの各々は、グランド板４から所定距離を存して設けられている（グランド板４から浮いている）。 The first antenna 2 and the second antenna 3 are mounted on the ground plate 4 with an interval of a length obtained by multiplying one wavelength of the received radio wave by approximately “1/4” (in FIG. 1, “ p1 "," p2 "," d1 "). The coaxial cable 5 for supplying power to the first antenna 2 has an inner conductor 5 a connected to one end 2 h of the element and an outer conductor 5 b connected to the ground plate 4. The coaxial cable 6 for supplying power to the second antenna 3 has an inner conductor 6 a connected to one end 3 i of the element and an outer conductor 6 b connected to the ground plate 4. The other end 2i of the element in the first antenna 2 and the other end 3h of the element in the second antenna 3 are provided at a predetermined distance from the ground plate 4 ( Floating from the ground plate 4).

次に、上記した構成の作用として、第１のアンテナ２および第２のアンテナ３に給電された場合について、図２および図３を参照して説明する。この場合、第１のアンテナ２および第２のアンテナ３では、低姿勢な構造であることから、水平偏波成分が主成分となり、水平偏波成分が大きい一方で垂直偏波成分が小さいという性質がある。 Next, a case where power is supplied to the first antenna 2 and the second antenna 3 will be described with reference to FIG. 2 and FIG. In this case, since the first antenna 2 and the second antenna 3 have a low attitude structure, the horizontal polarization component is the main component, and the horizontal polarization component is large while the vertical polarization component is small. There is.

まず、第１のアンテナ２に着目して説明すると、第１のアンテナ２および第２のアンテナ３に給電されると、図２（ａ）に示すように、第１のアンテナ２では、アンテナ電流が水平辺部２ｃ，２ｄに流れると、水平辺部２ｃ，２ｄの周囲に水平成分の磁界が発生する。第２のアンテナ３では、第１のアンテナ２の水平辺部２ｃ，２ｄの周囲に発生した水平成分の磁界により水平辺部３ｃ，３ｄが誘起され（結合され）（図２（ａ）中「Ｈ１」参照）、誘起電流が垂直辺部３ａ，３ｂに流れる。その結果、第１のアンテナ２の垂直辺部２ａ，２ｂにアンテナ電流が流れて発生した垂直成分の磁界（図２（ａ）中「Ｈａ」，「Ｈａ´」参照）と、第２のアンテナ３の垂直辺部３ａ，３ｂに誘起電流が流れて発生した垂直成分の磁界（図２（ａ）中「Ｈｂ」，「Ｈｂ´」参照）とが合成される。 First, the first antenna 2 will be described. When power is supplied to the first antenna 2 and the second antenna 3, as shown in FIG. Flows to the horizontal sides 2c and 2d, a horizontal component magnetic field is generated around the horizontal sides 2c and 2d. In the second antenna 3, the horizontal sides 3 c and 3 d are induced (coupled) by the magnetic field of the horizontal component generated around the horizontal sides 2 c and 2 d of the first antenna 2 (see “ H1 ”), an induced current flows through the vertical sides 3a and 3b. As a result, the vertical component magnetic field generated by the antenna current flowing through the vertical sides 2a and 2b of the first antenna 2 (see “Ha” and “Ha ′” in FIG. 2A), and the second antenna 3 are combined with a vertical component magnetic field (see “Hb” and “Hb ′” in FIG. 2A) generated by the induced current flowing through the vertical side portions 3a and 3b.

このとき、第１のアンテナ２と第２のアンテナ３とが受信電波１波長に略「１／４」を乗じた長さ分だけ離れているので、第１のアンテナ２の側（＋ｙ方向）では、第１のアンテナ２から発生された垂直成分の磁界と第２のアンテナ３から発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成され（Ｈａ＋Ｈｂ）、一方、第２のアンテナ３の側（−ｙ方向）では、第１のアンテナ２から発生された垂直成分の磁界と第２のアンテナ３から発生された垂直成分の磁界とが互いに弱め合うように合成される（Ｈａ´−Ｈｂ´）。 At this time, since the first antenna 2 and the second antenna 3 are separated by a length obtained by multiplying one wavelength of the received radio wave by approximately “1/4”, the first antenna 2 side (+ y direction) Then, the vertical component magnetic field generated from the first antenna 2 and the vertical component magnetic field generated from the second antenna 3 are combined so as to strengthen each other (Ha + Hb), while the second antenna 3 On the side (−y direction), the vertical component magnetic field generated from the first antenna 2 and the vertical component magnetic field generated from the second antenna 3 are combined so as to weaken each other (Ha′−Hb). ´).

次に、第２のアンテナ３に着目して説明すると、第１のアンテナ２および第２のアンテナ３に給電されると、上記した現象とは反対の現象が発生する。つまり、図２（ｂ）に示すように、第２のアンテナ３では、アンテナ電流が水平辺部３ｃ，３ｄに流れると、水平辺部３ｃ，３ｄの周囲に水平成分の磁界が発生する。第１のアンテナ２では、第２のアンテナ３の水平辺部３ｃ，３ｄの周囲に発生した水平成分の磁界により水平辺部２ｃ，２ｄが誘起され（結合され）（図２（ｂ）中「Ｈ２」参照）、誘起電流が垂直辺部２ａ，２ｂに流れる。その結果、第２のアンテナ３の垂直辺部３ａ，３ｂにアンテナ電流が流れて発生した垂直成分の磁界（図２（ｂ）中「Ｈｃ」，「Ｈｃ´」参照）と、第１のアンテナ２の垂直辺部２ａ，２ｂに誘起電流が流れて発生した垂直成分の磁界（図２（ｂ）中「Ｈｄ」，「Ｈｄ´」参照）とが合成される。 Next, a description will be given focusing on the second antenna 3. When power is supplied to the first antenna 2 and the second antenna 3, a phenomenon opposite to the above phenomenon occurs. That is, as shown in FIG. 2B, in the second antenna 3, when an antenna current flows through the horizontal sides 3c and 3d, a horizontal component magnetic field is generated around the horizontal sides 3c and 3d. In the first antenna 2, the horizontal sides 2 c and 2 d are induced (coupled) by the magnetic field of the horizontal component generated around the horizontal sides 3 c and 3 d of the second antenna 3 (see “ H2 ”), an induced current flows through the vertical sides 2a and 2b. As a result, the vertical component magnetic field generated by the antenna current flowing through the vertical sides 3a and 3b of the second antenna 3 (see “Hc” and “Hc ′” in FIG. 2B), and the first antenna 2 are combined with a vertical component magnetic field (see “Hd” and “Hd ′” in FIG. 2B) generated by an induced current flowing through the vertical sides 2a and 2b.

このときも、第１のアンテナ２と第２のアンテナ３とが受信電波１波長に略「１／４」を乗じた長さ分だけ離れているので、第２のアンテナ３の側（−ｙ方向）では、第２のアンテナ３から発生された垂直成分の磁界と第１のアンテナ２から発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成され（Ｈｃ＋Ｈｄ）、一方、第１のアンテナ２の側では（＋ｙ方向）、第２のアンテナ３から発生された垂直成分の磁界と第１のアンテナ２から発生された垂直成分の磁界とが互いに弱め合うように合成される（Ｈｃ´−Ｈｄ´）。 Also at this time, since the first antenna 2 and the second antenna 3 are separated by a length obtained by multiplying one wavelength of the received radio wave by approximately “1/4”, the second antenna 3 side (−y Direction), the vertical component magnetic field generated from the second antenna 3 and the vertical component magnetic field generated from the first antenna 2 are combined so as to strengthen each other (Hc + Hd), while the first antenna On the 2 side (+ y direction), the vertical component magnetic field generated from the second antenna 3 and the vertical component magnetic field generated from the first antenna 2 are combined so as to weaken each other (Hc′−). Hd ′).

図３は、アンテナ単体の場合の指向性パターンおよび本実施形態のダイバーシチ受信を実現する構成の場合の指向性パターンの測定結果を示している。図３（ａ）は、第１のアンテナ２の垂直成分の指向性パターンの測定結果を示すもので、本実施形態の構成では、上記したように＋ｙ方向で第１のアンテナ２から発生された垂直成分の磁界と第２のアンテナ３から発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成されることから、＋ｙ方向の垂直方向の利得がアンテナ単体の場合よりも増加している（指向性パターンが全体的に＋ｙ方向にシフトしている）。 FIG. 3 shows measurement results of the directivity pattern in the case of a single antenna and the directivity pattern in the configuration for realizing diversity reception according to the present embodiment. FIG. 3A shows the measurement result of the directivity pattern of the vertical component of the first antenna 2. In the configuration of the present embodiment, as described above, the first antenna 2 is generated from the first antenna 2 in the + y direction. Since the vertical component magnetic field and the vertical component magnetic field generated from the second antenna 3 are combined so as to strengthen each other, the vertical gain in the + y direction is increased as compared to the case of the antenna alone ( The directivity pattern is shifted in the + y direction as a whole).

図３（ｂ）は、第２のアンテナ３の垂直成分の指向性パターンの測定結果を示すもので、本実施形態の構成では、上記したように−ｙ方向で第２のアンテナ３から発生された垂直成分の磁界と第１のアンテナ２から発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成されることから、−ｙ方向の垂直方向の利得がアンテナ単体の場合よりも増加している（指向性パターンが全体的に−ｙ方向にシフトしている）。 FIG. 3B shows the measurement result of the directivity pattern of the vertical component of the second antenna 3. In the configuration of the present embodiment, as described above, it is generated from the second antenna 3 in the −y direction. Since the vertical component magnetic field and the vertical component magnetic field generated from the first antenna 2 are combined so as to strengthen each other, the gain in the vertical direction in the −y direction is increased as compared with the case of the antenna alone. (The directivity pattern is shifted in the -y direction as a whole).

また、図３（ｃ）は、第１のアンテナ２の水平成分の指向性パターンの測定結果を示すもので、本実施形態の構成では、上記したように水平成分の磁界が垂直成分の磁界に変換されることから、水平方向の利得がアンテナ単体の場合よりも全体的に減少している。さらに、図３（ｄ）は、第２のアンテナ３の水平成分の指向性パターンの測定結果を示すもので、本実施形態の構成では、上記したように水平成分の磁界が垂直成分の磁界に変換されることから、水平方向の利得がアンテナ単体の場合よりも全体的に減少している。 FIG. 3C shows the measurement result of the directivity pattern of the horizontal component of the first antenna 2. In the configuration of this embodiment, the horizontal component magnetic field is changed to the vertical component magnetic field as described above. Since it is converted, the gain in the horizontal direction is generally reduced as compared with the case of the antenna alone. Further, FIG. 3D shows the measurement result of the directivity pattern of the horizontal component of the second antenna 3. In the configuration of this embodiment, the horizontal component magnetic field is changed to the vertical component magnetic field as described above. Since it is converted, the gain in the horizontal direction is generally reduced as compared with the case of the antenna alone.

以上に説明したように第１の実施形態によれば、車載アンテナ装置１において、変形折返しモノポールアンテナから構成されている第１のアンテナ２と第２のアンテナ３とが受信電波１波長の略４分の１の間隔を存してグランド板４に搭載されるように構成したので、一方のアンテナの水平成分の磁界が他方のアンテナの垂直成分の磁界に変換され、一方のアンテナから発生された垂直成分の磁界と他方のアンテナから発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成され、これにより、指向性パターンを互いに補間し合うことにより、垂直方向の利得を向上させることができ、アレーアンテナとして機能させることができる。しかも、変形折返しモノポールアンテナから構成したので、低姿勢な構造を実現することができ、また、信号の位相をシフトさせるための移相回路を必要とすることもないので、装置全体として大型化することを回避することをもできる。 As described above, according to the first embodiment, in the in-vehicle antenna device 1, the first antenna 2 and the second antenna 3 that are configured by the modified folded monopole antenna have an abbreviation of one wavelength of the received radio wave. Since it is configured to be mounted on the ground plate 4 with a quarter interval, the horizontal component magnetic field of one antenna is converted into the vertical component magnetic field of the other antenna and is generated from one antenna. The vertical magnetic field generated from the other antenna and the vertical magnetic field generated from the other antenna are combined so as to strengthen each other, thereby improving the vertical gain by interpolating the directivity patterns with each other. And can function as an array antenna. Moreover, because it is composed of a modified folded monopole antenna, a low-profile structure can be realized, and there is no need for a phase shift circuit for shifting the phase of the signal. It can also be avoided.

また、この場合は、折返し部を有する変形折返しモノポールアンテナから構成したので、アンテナ電流や誘起電流の量を多くすることができ、磁界強度を高めることができ、垂直方向の利得をより向上させることができる。 Further, in this case, since the deformed folded monopole antenna having the folded portion is used, the amount of the antenna current and the induced current can be increased, the magnetic field strength can be increased, and the vertical gain is further improved. be able to.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。上記した第１の実施形態は、各々が変形折返しモノポールアンテナから構成されている第１のアンテナ２と第２のアンテナ３とがグランド板４に搭載されている場合を説明したものであるが、これに対して、この第２の実施形態は、各々が変形モノポールアンテナから構成されている第１のアンテナと第２のアンテナとがグランド板４に搭載されている場合を説明するものである。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the same part as above-mentioned 1st Embodiment, and a different part is demonstrated. In the first embodiment described above, the case where the first antenna 2 and the second antenna 3 each composed of a modified folded monopole antenna are mounted on the ground plate 4 is described. On the other hand, the second embodiment describes a case where the first antenna and the second antenna, each of which is composed of a modified monopole antenna, are mounted on the ground plate 4. is there.

すなわち、車載アンテナ装置１１において、第１のアンテナ１２は、１本のエレメントがグランド板４に対して略垂直な垂直辺部１２ａとグランド板４に対して略水平な水平辺部１２ｂとが形成されるように折曲げ部１２ｃにより折曲げられた形状に構成されている。この場合、第１のアンテナ１２は、例えば「８００ＭＨｚ」帯域の電波を送受信するための移動電話用アンテナであれば、全長が「８００ＭＨｚ」帯域の受信電波１波長に略「１／４」を乗じた長さに構成されている。 That is, in the in-vehicle antenna device 11, the first antenna 12 includes a vertical side portion 12 a in which one element is substantially perpendicular to the ground plate 4 and a horizontal side portion 12 b that is substantially horizontal to the ground plate 4. In this way, it is configured to be bent by the bent portion 12c. In this case, if the first antenna 12 is, for example, a mobile phone antenna for transmitting and receiving radio waves in the “800 MHz” band, the entire length of the received radio wave in the “800 MHz” band is multiplied by approximately “1/4”. The length is configured.

第２のアンテナ１３は、第１のアンテナ１２と同様の構造であり、１本のエレメントがグランド板４に対して略垂直な垂直辺部１３ａとグランド板４に対して略水平な水平辺部１３ｂとが形成されるように折曲げ部１３ｃにより折曲げられた形状に構成されている。この場合も、例えば「８００ＭＨｚ」帯域の電波を送受信するための移動電話用アンテナであれば、全長が「８００ＭＨｚ」帯域の受信電波１波長に略「１／４」を乗じた長さに構成されている。 The second antenna 13 has the same structure as the first antenna 12, and one element has a vertical side 13 a that is substantially perpendicular to the ground plate 4 and a horizontal side that is substantially horizontal to the ground plate 4. 13b is formed in a shape bent by a bent portion 13c. Also in this case, for example, in the case of a mobile phone antenna for transmitting and receiving radio waves in the “800 MHz” band, the total length is configured to be approximately “1/4” multiplied by one wavelength of the received radio wave in the “800 MHz” band. ing.

これら第１のアンテナ１２と第２のアンテナ１３とは、この場合も、受信電波１波長に略「１／４」を乗じた長さの間隔（図４中「ｄ２」参照）を存してグランド板４に搭載されている。そして、第１のアンテナ１２に給電するための同軸ケーブル１４は、その内側導体１４ａがエレメントの一端部１２ｄに接続されていると共に外側導体１４ｂがグランド板４に接続されており、また、第２のアンテナ３に給電するための同軸ケーブル１５は、その内側導体１５ａがエレメントの一端部１３ｄに接続されていると共に外側導体１５ｂがグランド板４に接続されている。 In this case, the first antenna 12 and the second antenna 13 also have an interval of a length obtained by multiplying one wavelength of the received radio wave by approximately “1/4” (see “d2” in FIG. 4). It is mounted on the ground plate 4. The coaxial cable 14 for feeding power to the first antenna 12 has an inner conductor 14a connected to one end 12d of the element and an outer conductor 14b connected to the ground plate 4, and a second The coaxial cable 15 for feeding power to the antenna 3 has an inner conductor 15 a connected to one end 13 d of the element and an outer conductor 15 b connected to the ground plate 4.

この場合も、第１のアンテナ１２および第２のアンテナ１３に給電されると、上記した第１の実施形態で説明した現象と同一の現象が発生する。つまり、第１のアンテナ１２の側では、第１のアンテナ１２の水平成分の磁界が第２のアンテナ１３の垂直成分の磁界に変換され、第１のアンテナ１２から発生された垂直成分の磁界と第２のアンテナ１３から発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成される。また、第２のアンテナ１３の側では、第２のアンテナ１３の水平成分の磁界が第１のアンテナ１２の垂直成分の磁界に変換され、第２のアンテナ１３から発生された垂直成分の磁界と第１のアンテナ１２から発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成される。 Also in this case, when power is supplied to the first antenna 12 and the second antenna 13, the same phenomenon as that described in the first embodiment described above occurs. That is, on the first antenna 12 side, the horizontal component magnetic field of the first antenna 12 is converted into the vertical component magnetic field of the second antenna 13, and the vertical component magnetic field generated from the first antenna 12 The vertical component magnetic fields generated from the second antenna 13 are combined so as to strengthen each other. On the second antenna 13 side, the horizontal component magnetic field of the second antenna 13 is converted into the vertical component magnetic field of the first antenna 12, and the vertical component magnetic field generated from the second antenna 13 The vertical component magnetic fields generated from the first antenna 12 are combined so as to strengthen each other.

以上に説明したように第２の実施形態によれば、車載アンテナ装置１１において、変形モノポールアンテナから構成されている第１のアンテナ１２と第２のアンテナ１３とが受信電波１波長の略４分の１の間隔を存してグランド板４に搭載されるように構成したので、上記した第１の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができる。すなわち、一方のアンテナの水平成分の磁界が他方のアンテナの垂直成分の磁界に変換され、一方のアンテナから発生された垂直成分の磁界と他方のアンテナから発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成され、これにより、指向性パターンを互いに補間し合うことにより、垂直方向の利得を向上させることができ、アレーアンテナとして機能させることができる。しかも、変形モノポールアンテナから構成したので、低姿勢な構造を実現することができ、また、信号の位相をシフトさせるための移相回路を必要とすることもないので、装置全体として大型化することを回避することをもできる。 As described above, according to the second embodiment, in the in-vehicle antenna device 11, the first antenna 12 and the second antenna 13, which are configured from the modified monopole antenna, have approximately four received radio wave wavelengths. Since it is configured to be mounted on the ground plate 4 with a one-spacing interval, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained. That is, the horizontal component magnetic field of one antenna is converted into the vertical component magnetic field of the other antenna, and the vertical component magnetic field generated from one antenna and the vertical component magnetic field generated from the other antenna are strengthened. By combining the directivity patterns with each other, the gain in the vertical direction can be improved and the antenna can function as an array antenna. Moreover, since it is composed of a deformed monopole antenna, a low-profile structure can be realized, and a phase shift circuit for shifting the phase of the signal is not required, so that the size of the entire apparatus is increased. This can be avoided.

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、図５を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第３の実施形態は、変形折返しモノポールアンテナから構成されている第１のアンテナと変形モノポールアンテナから構成されている第２のアンテナとがグランド板４に搭載されている場合を説明するものである。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the same part as above-mentioned 1st Embodiment, and a different part is demonstrated. In the third embodiment, a case where a first antenna constituted by a modified folded monopole antenna and a second antenna constituted by a modified monopole antenna are mounted on the ground plate 4 will be described. Is.

すなわち、車載アンテナ装置２１は、上記した第１の実施形態で説明した第１のアンテナ２と第２の実施形態で説明した第２のアンテナ１３とが受信電波１波長に略「１／４」を乗じた長さの間隔（図５中「ｄ３」参照）を存してグランド板４に搭載されている。 That is, in the in-vehicle antenna device 21, the first antenna 2 described in the first embodiment and the second antenna 13 described in the second embodiment are approximately “¼” in one wavelength of the received radio wave. Is mounted on the ground plate 4 with an interval of length multiplied by (see “d3” in FIG. 5).

この場合も、第１のアンテナ２および第２のアンテナ１３に給電されると、上記した第１の実施形態で説明した現象と同一の現象が発生する。つまり、第１のアンテナ２の側では、第１のアンテナ２の水平成分の磁界が第２のアンテナ１３の垂直成分の磁界に変換され、第１のアンテナ２から発生された垂直成分の磁界と第２のアンテナ１３から発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成される。また、第２のアンテナ１３の側では、第２のアンテナ１３の水平成分の磁界が第１のアンテナ２の垂直成分の磁界に変換され、第２のアンテナ１３から発生された垂直成分の磁界と第１のアンテナ２から発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成される。 Also in this case, when power is supplied to the first antenna 2 and the second antenna 13, the same phenomenon as that described in the first embodiment described above occurs. That is, on the first antenna 2 side, the horizontal component magnetic field of the first antenna 2 is converted into the vertical component magnetic field of the second antenna 13, and the vertical component magnetic field generated from the first antenna 2 The vertical component magnetic fields generated from the second antenna 13 are combined so as to strengthen each other. On the second antenna 13 side, the horizontal component magnetic field of the second antenna 13 is converted into the vertical component magnetic field of the first antenna 2, and the vertical component magnetic field generated from the second antenna 13 The vertical component magnetic fields generated from the first antenna 2 are combined so as to strengthen each other.

以上に説明したように第３の実施形態によれば、車載アンテナ装置２１において、変形折返しモノポールアンテナから構成されている第１のアンテナ１２と変形モノポールアンテナから構成されている第２のアンテナ１３とが受信電波１波長の略４分の１の間隔を存してグランド板４に搭載されるように構成したので、上記した第１の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができる。すなわち、一方のアンテナの水平成分の磁界が他方のアンテナの垂直成分の磁界に変換され、一方のアンテナから発生された垂直成分の磁界と他方のアンテナから発生された垂直成分の磁界とが互いに強め合うように合成され、これにより、指向性パターンを互いに補間し合うことにより、垂直方向の利得を向上させることができ、アレーアンテナとして機能させることができる。しかも、変形折返しモノポールアンテナや変形モノポールアンテナから構成したので、低姿勢な構造を実現することができ、また、信号の位相をシフトさせるための移相回路を必要とすることもないので、装置全体として大型化することを回避することをもできる。 As described above, according to the third embodiment, in the in-vehicle antenna device 21, the first antenna 12 configured by the modified folded monopole antenna and the second antenna configured by the modified monopole antenna. 13 is mounted on the ground plate 4 with an interval of approximately one quarter of the wavelength of the received radio wave, so that the same effects as those described in the first embodiment are obtained. be able to. That is, the horizontal component magnetic field of one antenna is converted into the vertical component magnetic field of the other antenna, and the vertical component magnetic field generated from one antenna and the vertical component magnetic field generated from the other antenna are strengthened. By combining the directivity patterns with each other, the gain in the vertical direction can be improved and the antenna can function as an array antenna. Moreover, since it is composed of a modified folded monopole antenna or a modified monopole antenna, a low-profile structure can be realized, and a phase shift circuit for shifting the phase of the signal is not required. It is possible to avoid an increase in the size of the entire apparatus.

（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
第１の実施形態で説明した第２のアンテナ３と第２の実施形態で説明した第１のアンテナ１２とが受信電波１波長に略「１／４」を乗じた長さの間隔を存してグランド板４に搭載されている構成であっても良い。
「８００ＭＨｚ」帯域の電波を送受信するための移動電話用アンテナに限らず、「１．５ＧＨｚ」帯域の電波や「２ＧＨｚ」帯域の電波を送受信するための移動電話用アンテナに適用する構成であっても良い。
アンテナは、その全長が通信周波数帯域の受信電波１波長に略「１／２」を乗じた長さや略「１／４」を乗じた長さに構成されているものに限らず、その全長が通信周波数帯域の受信電波１波長に略「１／４」の整数倍を乗じた長さに構成されているものであれば良い。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified or expanded as follows.
The second antenna 3 described in the first embodiment and the first antenna 12 described in the second embodiment have an interval of a length obtained by multiplying one wavelength of the received radio wave by approximately “1/4”. Alternatively, the structure mounted on the ground plate 4 may be used.
The configuration is not limited to mobile phone antennas for transmitting and receiving “800 MHz” band radio waves, but is also applied to mobile phone antennas for transmitting and receiving “1.5 GHz” band radio waves and “2 GHz” band radio waves. Also good.
The total length of the antenna is not limited to a length obtained by multiplying one wavelength of the received radio wave in the communication frequency band by approximately “1/2” or approximately “¼”, but the total length is not limited. Any length may be used as long as it is obtained by multiplying one wavelength of the received radio wave in the communication frequency band by an integer multiple of approximately “¼”.

本発明の第１の実施形態を示す斜視図The perspective view which shows the 1st Embodiment of this invention 磁界が発生される態様を概略的に示す図A diagram schematically showing how a magnetic field is generated 指向性パターンを示す図Diagram showing directivity pattern 本発明の第２の実施形態を示す斜視図The perspective view which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態を示す斜視図The perspective view which shows the 3rd Embodiment of this invention.

Explanation of symbols

図面中、１は車載アンテナ装置（アンテナ装置）、２は第１のアンテナ、２ａ，２ｂは垂直辺部、２ｃ，２ｄは水平辺部、２ｅは折返し部、３は第２のアンテナ、３ａ，３ｂは垂直辺部、３ｃ，３ｄは水平辺部、３ｅは折返し部、４はグランド板、１１は車載アンテナ装置、１２は第１のアンテナ、１２ａは垂直辺部、１２ｂは水平辺部、１３は第２のアンテナ、１３ａは垂直辺部、１３ｂは水平辺部、２１は車載アンテナ装置である。 In the drawings, 1 is an in-vehicle antenna device (antenna device), 2 is a first antenna, 2a and 2b are vertical sides, 2c and 2d are horizontal sides, 2e is a folded portion, 3 is a second antenna, 3a, 3b is a vertical side, 3c and 3d are horizontal sides, 3e is a folded portion, 4 is a ground plate, 11 is an in-vehicle antenna device, 12 is a first antenna, 12a is a vertical side, 12b is a horizontal side, 13 Is a second antenna, 13a is a vertical side, 13b is a horizontal side, and 21 is an in-vehicle antenna device.

Claims

A ground plate,
It has a vertical side substantially perpendicular to the ground plate and a horizontal side substantially horizontal to the ground plate, and the sum of the horizontal side and the vertical side is about four quarters of one wavelength of the received radio wave. A first antenna composed of a modified monopole antenna having a length that is an integral multiple of 1;
It has a vertical side substantially perpendicular to the ground plate and a horizontal side substantially horizontal to the ground plate, and the sum of the horizontal side and the vertical side is about four quarters of one wavelength of the received radio wave. And a second antenna composed of a modified monopole antenna having a length that is an integral multiple of 1.
The antenna apparatus according to claim 1, wherein the first antenna and the second antenna are mounted on the ground plate with an interval of approximately one quarter of a wavelength of a received radio wave.

The antenna device according to claim 1, wherein
An antenna device, wherein at least one of the first antenna and the second antenna is formed of a modified folded monopole antenna having a folded structure.