JP2006054809A

JP2006054809A - Antenna and wireless device equipped therewith

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Publication number: JP2006054809A
Application number: JP2004236671A
Authority: JP
Inventors: Fumikazu Hoshi; 文和星
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-02-23

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and wideband variable directivity antenna having relatively simple structure, and a wireless device equipped with that antenna. <P>SOLUTION: The antenna 20 being fed from a coaxial line 4 through a joint with the coaxial line 4 comprises a radiation element 1 having a conical conductor 1a, a ground plate 2 opposing the top of the conical conductor 1a of the radiation element 1, and means 5 and 6 for varying an electric field distribution being formed in the coaxial line 4 at the joint or in the vicinity thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、情報端末、移動通信端末等の無線機器とそこに設置される指向性可変型のアンテナとに関するものである。 The present invention relates to a wireless device such as an information terminal or a mobile communication terminal and a directivity variable antenna installed therein.

近年の無線通信技術の飛躍的な発展にともない、これらの技術を利用した種々の無線機器が広く普及し始めている。このような無線通信技術では、無線通信路の伝送容量拡大に大きな期待がかけられている。特に、最近は時間や空間、偏波、符号といった多次元にわたる信号の多重化によって、伝送容量の拡大を図る研究が活発におこなわれている。 With the rapid development of wireless communication technologies in recent years, various wireless devices using these technologies have begun to spread widely. In such wireless communication technology, great expectations are placed on expansion of the transmission capacity of the wireless communication path. In particular, research has been actively conducted to increase the transmission capacity by multiplexing signals in multiple dimensions such as time, space, polarization, and code.

空間による多重化は、複数の無指向性アンテナとその信号をベクトル合成する回路からなるアダプティブアレイアンテナで実現されると考えられているが、アダプティブアレイアンテナは各アンテナの大きさや間隔が大きくなっていた。そのために、その利用対象が制限されていた。特に、情報端末や移動通信端末では使用されるアンテナの大きさができるだけ小さいことが要望されているために、アダプティブアレイアンテナの使用はそれらの要望を満足しないものとなっていた。 Multiplexing by space is considered to be realized by an adaptive array antenna consisting of a plurality of omni-directional antennas and a circuit that synthesizes the signals, but the size and spacing of each antenna is increased. It was. For that reason, the use object was restricted. In particular, since information antennas and mobile communication terminals are required to have as small an antenna as possible, the use of adaptive array antennas does not satisfy those demands.

一方、従来から、アンテナ指向性を可変できる指向性可変アンテナが知られている。
特許文献１等には、放射素子の周囲を反射素子が機械的に周回することでアンテナ指向性を変化させる指向性可変アンテナが開示されている。
特許文献２等には、電気的にアンテナ指向性を切り替える指向性可変アンテナが開示されている。詳しくは、円形の接地導体上に、中央駆動素子と、それを放射状に取り囲むパラスティック素子と、が配置されている。パラスティック素子の下部にはインピーダンス負荷が設けてあって、このインピーダンスの切替えによりアンテナ指向性を切替える。
特許文献３等には、円形の接地導体上に給電アンテナ素子とそれを放射状に取り囲む無給電可変リアクタンス素子とが配置された指向性可変アンテナが開示されている。 On the other hand, a directivity variable antenna that can change the antenna directivity is conventionally known.
Patent Document 1 and the like disclose a variable directivity antenna that changes antenna directivity by mechanically circulating a reflection element around a radiating element.
Patent Document 2 and the like disclose a variable directivity antenna that electrically switches antenna directivity. Specifically, a central driving element and a parasitic element that radially surrounds the central driving element are arranged on a circular ground conductor. An impedance load is provided below the parasitic element, and the antenna directivity is switched by switching the impedance.
Patent Document 3 and the like disclose a variable directivity antenna in which a feed antenna element and a parasitic variable reactance element that surrounds the feed antenna element radially are arranged on a circular ground conductor.

特開平６−３５０３３４号公報JP-A-6-350334 特開平１０−１５４９１１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-154911 特開２００１−２４４３１号公報JP 2001-24431 A

上述したアンテナ指向性を可変できる従来のアンテナは、アダプティブアレイアンテナよりも小型で、空間による多重化を実現する可能性があるものの、情報端末や移動通信端末のアンテナとしては小型化が不充分であった。特に、無指向性アンテナに比べると、従来の指向性可変アンテナは小型化が充分ではなかった。 The conventional antenna that can change the antenna directivity described above is smaller than an adaptive array antenna and may realize spatial multiplexing, but is not sufficiently small as an antenna for an information terminal or mobile communication terminal. there were. In particular, as compared with an omnidirectional antenna, the conventional directional variable antenna has not been sufficiently downsized.

特許文献１等の指向性可変アンテナは、放射素子の周囲を機械的に周回する反射素子を設けるためにアンテナの大きさが大きくなっていた。
特許文献２等の指向性可変アンテナは、中央駆動素子とパラスティック素子との間隔をλ／４程度とる必要があって、アンテナ全体の大きさは２λ以上になっていた（λは使用波長である。）。
特許文献３等の指向性可変アンテナは、給電アンテナ素子と無給電可変リアクタンス素子との間隔をλ／４程度とる必要があって、アンテナ全体の大きさはλ程度になっていた。 The directivity variable antenna of Patent Document 1 or the like has a large antenna size because a reflective element that mechanically circulates around the radiating element is provided.
In the directivity variable antenna of Patent Document 2, etc., the distance between the central drive element and the parasitic element needs to be about λ / 4, and the size of the whole antenna is 2λ or more (λ is a wavelength used). is there.).
In the directional variable antenna of Patent Document 3 or the like, the distance between the feeding antenna element and the parasitic variable reactance element needs to be about λ / 4, and the size of the whole antenna is about λ.

このように、従来の指向性可変アンテナは、無指向性アンテナに比べてその大きさが大きくなってしまうためにその用途が制限されていた。例えば、使用波長の周波数が数ＧＨｚ以下と低い場合には、波長の長さが１０ｃｍ以上となって、アンテナのわずかな寸法の増大が無線機器の利便性を著しく妨げることになっていた。したがって、従来の指向性可変アンテナを情報端末や移動通信端末のアンテナとして利用することは難しかった。 Thus, since the size of the conventional variable directivity antenna is larger than that of the omnidirectional antenna, its application is limited. For example, when the frequency of the used wavelength is as low as several GHz or less, the length of the wavelength becomes 10 cm or more, and a slight increase in the size of the antenna significantly hinders the convenience of the wireless device. Therefore, it has been difficult to use a conventional variable directivity antenna as an antenna of an information terminal or a mobile communication terminal.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的簡易な構造で、小型化かつ広帯域化された指向性可変型のアンテナ及びそれを備えた無線機器を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a variable-directivity type antenna having a relatively simple structure, a small size and a wide band, and a wireless device including the same. It is in.

本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
従来の指向性可変アンテナ（例えば、放射器の周辺に無給電素子を配して放射器と無給電素子との電磁的な相互結合を利用してアンテナの指向性を制御するものである。）は、アンテナの等価的な合成開口が大きくなるので、利得が高くなりアンテナ指向性を制御することができる。しかし、動作原理上、アンテナの大きさを無指向性アンテナと同じ大きさまで小さくすることは難しい。 As a result of repeated researches to solve the above problems, the present inventor has come to know the following matters.
Conventional variable directivity antenna (for example, a parasitic element is arranged around a radiator and the directivity of the antenna is controlled by using electromagnetic mutual coupling between the radiator and the parasitic element). Since the equivalent synthetic aperture of the antenna is increased, the gain is increased and the antenna directivity can be controlled. However, on the principle of operation, it is difficult to reduce the size of the antenna to the same size as the omnidirectional antenna.

これに対して、無指向性アンテナにおける給電電界分布を所望の方向に片寄らせることができれば、アンテナの等価的な合成開口を大きくすることなく、アンテナ指向性を変化させることができる。通常、無指向性アンテナの給電には同軸線路を用いるが、その同軸線路に形成される電界分布（給電電界分布）は同軸線路内で均一となっている。同軸線路の電界分布を何らかの方法により変化させても、その後同軸線路を伝播する間に電界分布はすぐに均一となってしまう。しかし、無指向性アンテナの給電部（放射素子との接続部である。）の直前で同軸線路の電界分布を変化させてやれば、電界分布が均一になる前にアンテナから電波を放射することができる。このようにして、無指向性アンテナの給電電界分布を片寄らせて、アンテナ指向性を変化させることができる。 In contrast, if the feeding electric field distribution in the omnidirectional antenna can be shifted in a desired direction, the antenna directivity can be changed without increasing the equivalent synthetic aperture of the antenna. Normally, a coaxial line is used for feeding the omnidirectional antenna, but the electric field distribution (feeding electric field distribution) formed in the coaxial line is uniform in the coaxial line. Even if the electric field distribution of the coaxial line is changed by any method, the electric field distribution immediately becomes uniform during propagation through the coaxial line thereafter. However, if the electric field distribution of the coaxial line is changed just before the feeding part of the omnidirectional antenna (connecting part to the radiating element), radio waves are radiated from the antenna before the electric field distribution becomes uniform. Can do. In this way, the antenna directivity can be changed by offsetting the feeding electric field distribution of the omnidirectional antenna.

この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかるアンテナは、同軸線路との接続部を介して当該同軸線路から給電されるアンテナであって、円錐状導体を有する放射素子と、前記放射素子の前記円錐状導体の頂部に対向する地板と、前記同軸線路に形成される電界分布を前記接続部又はその近傍で可変させる可変手段と、を備えたものである。 The present invention is based on the matters described above, that is, the antenna according to the first aspect of the present invention is an antenna that is fed from the coaxial line through a connection portion with the coaxial line, A radiating element having a conical conductor; a ground plane facing the top of the conical conductor of the radiating element; and variable means for varying an electric field distribution formed in the coaxial line at or near the connecting portion. It is a thing.

また、請求項２記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１に記載の発明において、前記放射素子は、前記円錐状導体の平面と半球状導体の平面とを合着してなるものである。 An antenna according to a second aspect of the present invention is the antenna according to the first aspect, wherein the radiating element is formed by joining a plane of the conical conductor and a plane of a hemispherical conductor. .

また、請求項３記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１に記載の発明において、前記放射素子は、前記円錐状導体の平面と円柱状導体の平面とを合着してなるものである。 An antenna according to a third aspect of the present invention is the antenna according to the first aspect, wherein the radiating element is formed by joining a plane of the conical conductor and a plane of a cylindrical conductor. .

また、請求項４記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記地板は、前記放射素子に対向する側に前記円錐状導体の頂部を内挿する凹部を備えたものである。 An antenna according to a fourth aspect of the present invention is the antenna according to any one of the first to third aspects, wherein the ground plane has a top portion of the conical conductor on the side facing the radiating element. It has a recess to be inserted.

また、請求項５記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項４に記載の発明において、前記凹部は、円錐状に形成されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an antenna according to the fourth aspect, wherein the recess is formed in a conical shape.

また、請求項６記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記放射素子又は／及び前記地板の導体面を電気的に複数の領域に放射状に分割する分割手段を設けたものである。 An antenna according to a sixth aspect of the present invention is the antenna according to any one of the first to fifth aspects, wherein the radiating element and / or the conductor surface of the ground plane is electrically radiated into a plurality of regions. Dividing means is provided for dividing into two.

また、請求項７記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項６に記載の発明において、前記分割手段を、前記導体面に放射状に設けた溝としたものである。 An antenna according to a seventh aspect of the invention is the antenna according to the sixth aspect, wherein the dividing means is a groove provided radially on the conductor surface.

また、請求項８記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、アンテナ外部から前記可変手段によって前記電界分布を可変させるように構成されたものである。 An antenna according to an eighth aspect of the present invention is the antenna according to any one of the first to seventh aspects, wherein the electric field distribution is varied by the variable means from outside the antenna. is there.

また、請求項９記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記同軸線路は、信号線と接地導体とを備え、前記可変手段を、前記信号線と前記接地導体との間の一部を短絡する短絡手段としたものである。 An antenna according to a ninth aspect of the present invention is the antenna according to any one of the first to eighth aspects, wherein the coaxial line includes a signal line and a ground conductor, and the variable means is Short-circuit means for short-circuiting a part between the signal line and the ground conductor is used.

また、請求項１０記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項９に記載の発明において、前記短絡手段を複数備えたものである。 An antenna according to a tenth aspect of the present invention is the antenna according to the ninth aspect, comprising a plurality of the short-circuit means.

また、請求項１１記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記同軸線路は、信号線と接地導体とを備え、前記可変手段を、前記信号線と前記接地導体との間に設けた導体板の一部を当該接地導体と短絡する短絡手段としたものである。 An antenna according to an eleventh aspect of the present invention is the antenna according to any one of the first to tenth aspects, wherein the coaxial line includes a signal line and a ground conductor, and the variable means includes the variable means. A part of the conductor plate provided between the signal line and the ground conductor is used as a short-circuit means for short-circuiting the ground conductor.

また、請求項１２記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１１に記載の発明において、前記導体板と前記短絡手段とをそれぞれ複数備えたものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, the antenna according to the eleventh aspect includes a plurality of the conductor plates and the short-circuit means.

また、請求項１３記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１２に記載の発明において、前記複数の導体板は、異なる動作周波数に応じて長さがそれぞれ異なるように形成されたものである。 An antenna according to a thirteenth aspect of the present invention is the antenna according to the twelfth aspect of the present invention, wherein the plurality of conductor plates are formed to have different lengths according to different operating frequencies.

また、請求項１４記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記同軸線路は、信号線と接地導体との間に比誘電率可変部材を備え、前記可変手段を、前記比誘電率可変部材の誘電率を一部変化させる手段としたものである。 An antenna according to a fourteenth aspect of the present invention is the antenna according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the coaxial line has a relative dielectric constant variable member between the signal line and the ground conductor. And the variable means is means for partially changing the dielectric constant of the relative dielectric constant variable member.

また、請求項１５記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１４に記載の発明において、前記比誘電率可変部材は、液晶であって、前記可変手段は、前記液晶の誘電率を変化させる制御電極を備えたものである。 The antenna according to claim 15 is the antenna according to claim 14, wherein the relative dielectric constant variable member is a liquid crystal, and the variable means controls the dielectric constant of the liquid crystal to change. An electrode is provided.

また、請求項１６記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１５に記載の発明において、前記可変手段と前記比誘電率可変部材とをそれぞれ複数備えたものである。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided an antenna according to the fifteenth aspect of the present invention, comprising a plurality of the variable means and the relative dielectric constant variable member.

また、請求項１７記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の発明において、前記可変手段による前記電界分布の可変動作を切り替えるスイッチを備えたものである。 According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided an antenna according to any one of the first to sixteenth aspects, further comprising a switch for switching a variable operation of the electric field distribution by the variable means.

また、請求項１８記載の発明にかかるアンテナは、上記請求項１〜請求項１７のいずれかに記載の発明において、前記同軸線路は、信号線と接地導体とによって形成される線路の径が前記接続部及びその近傍においてその他の部分よりも大きくなるように形成されたものである。 The antenna according to claim 18 is the antenna according to any one of claims 1 to 17, wherein the coaxial line has a diameter of a line formed by a signal line and a ground conductor. It is formed so as to be larger than other portions in the connection portion and the vicinity thereof.

また、この発明の請求項１９記載の発明にかかる無線機器は、請求項１〜請求項１８のいずれかに記載のアンテナを備えたものである。 According to a nineteenth aspect of the present invention, a wireless device includes the antenna according to any one of the first to eighteenth aspects.

本発明は、同軸線路に形成される電界分布をアンテナとの接続部で可変させてアンテナ指向性を変化させているので、比較的簡易な構造で小型化かつ広帯域化された指向性可変型のアンテナ及びそれを備えた無線機器を提供することができる。 In the present invention, since the antenna directivity is changed by changing the electric field distribution formed in the coaxial line at the connection portion with the antenna, the directivity variable type that is relatively small in size and widened in a relatively simple structure. An antenna and a wireless device including the antenna can be provided.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

実施の形態１．
図１及び図２にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は、実施の形態１のアンテナ２０を示す斜視図である。図２は、図１のアンテナ２０におけるＸＺ平面（又はＹＺ平面）の断面図である。 Embodiment 1 FIG.
1 and 2, the first embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a perspective view showing an antenna 20 of the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the XZ plane (or YZ plane) of the antenna 20 of FIG.

図１及び図２に示すように、本実施の形態１のアンテナ２０は、主として、放射素子１（放射器）と、円板状の地板２と、で構成されている。放射素子１及び地板２は、銅を主たる材料として形成された導体（表面のみ導体である場合も含む。）である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the antenna 20 of the first embodiment is mainly configured by a radiating element 1 (radiator) and a disk-shaped ground plane 2. The radiating element 1 and the ground plane 2 are conductors (including a case where only the surface is a conductor) formed using copper as a main material.

放射素子１は、円錐状導体１ａの平面（上面である。）と、半球状導体１ｂの平面（下面である。）と、を合着してなる形状になっている。ここで、放射素子１は、円錐状導体１ａと半球状導体１ｂとを別々に形成した後に双方を接合してもよいし、円錐状導体１ａと半球状導体１ｂとが一体化された形状のものを一度に形成してもよい。 The radiating element 1 has a shape obtained by joining the plane (upper surface) of the conical conductor 1a and the plane (lower surface) of the hemispherical conductor 1b. Here, the radiating element 1 may be formed such that the conical conductor 1a and the hemispherical conductor 1b are separately formed and then joined together, or the conical conductor 1a and the hemispherical conductor 1b are integrated. Things may be formed at once.

このように構成された放射素子１は、Ｚ方向の高さが等しく円錐状導体１ａの頂角が等しいディスコーンアンテナの放射素子よりも、上方の形状がスリム化されて全体的に小型化されたものとなる。さらに、この場合のアンテナとしての広帯域特性は、上述のディスコーンアンテナのものと同等になる。 The radiating element 1 configured in this manner is smaller in size than the radiating element of a discone antenna having the same height in the Z direction and the same apex angle of the conical conductor 1a, and is made smaller overall. It will be. Furthermore, the broadband characteristic as an antenna in this case is equivalent to that of the above-described discone antenna.

地板２は、放射素子１の円錐状導体１ａの頂部に対向するように、ＸＹ平面に平行に設置される。
アンテナ２０は、同軸線路４（同軸ケーブル）に接続されていて、同軸線路４から給電される。同軸線路４は、信号線４ａと、接地導体４ｂと、それらにより形成される線路４ｃ（誘電体）と、からなる。 The ground plane 2 is installed in parallel to the XY plane so as to face the top of the conical conductor 1a of the radiating element 1.
The antenna 20 is connected to the coaxial line 4 (coaxial cable) and is fed from the coaxial line 4. The coaxial line 4 includes a signal line 4a, a ground conductor 4b, and a line 4c (dielectric) formed by them.

ここで、地板２上であって、アンテナ２０と同軸線路４との接続部には、４組のスイッチ５及び短絡線６がＸＹ平面内の４方向にそれぞれ設置されている。詳しくは、短絡手段としての短絡線６は、一端が信号線４ａ（又は放射素子１）に接続されていて、他端がスイッチ５を介して接地導体４ｂ（又は地板２）に接続されている。４つのスイッチ５は、ＰＩＮダイオードであって、アンテナ外部から制御用電極（不図示である。）を用いて電気的にオン・オフ制御される。すなわち、同軸線路４の電界分布の可変動作が切り替えられる。 Here, on the ground plane 2, four sets of switches 5 and short-circuit wires 6 are respectively installed in four directions in the XY plane at a connection portion between the antenna 20 and the coaxial line 4. Specifically, one end of the short-circuit wire 6 as the short-circuit means is connected to the signal line 4a (or the radiating element 1), and the other end is connected to the ground conductor 4b (or the ground plane 2) via the switch 5. . The four switches 5 are PIN diodes, and are electrically on / off controlled from outside the antenna using control electrodes (not shown). That is, the variable operation of the electric field distribution of the coaxial line 4 is switched.

このような構成によって、地板２面内の４方向に電気的に短絡をオン・オフすることができる。
詳しくは、４方向のすべてのスイッチ５をオフした場合には、同軸線路４の電界分布に乱れが生じることがなく、アンテナ２０の放射パターンは無指向性のままとなる。これに対して、スイッチ５を１つだけオンした場合には、同軸線路４内の電界分布に乱れが生じて、アンテナ２０の放射パターンは指向性をもつようになる（短絡させた側の反対側の利得が高くなる。）。また、オンするスイッチ５の位置を切り替えることによって、アンテナ指向性を所望の方向に高速に切り替えることができる。 With such a configuration, a short circuit can be electrically turned on / off in four directions within the surface of the main plate 2.
Specifically, when all the switches 5 in four directions are turned off, the electric field distribution of the coaxial line 4 is not disturbed, and the radiation pattern of the antenna 20 remains omnidirectional. On the other hand, when only one switch 5 is turned on, the electric field distribution in the coaxial line 4 is disturbed, and the radiation pattern of the antenna 20 has directivity (opposite the shorted side). The gain on the side will be higher.) Further, by switching the position of the switch 5 to be turned on, the antenna directivity can be switched in a desired direction at high speed.

このように、本実施の形態１のアンテナ２０は、放射素子１と地板２とからなる無指向性アンテナとしてのディスコーンアンテナに対して、同軸線路４に形成される電界分布を可変させる可変手段５、６を設けることで、指向性可変型のディスコーンアンテナとしたものである。 Thus, the antenna 20 of the first embodiment is a variable means for varying the electric field distribution formed in the coaxial line 4 with respect to the discone antenna as the omnidirectional antenna composed of the radiating element 1 and the ground plane 2. By providing 5 and 6, the directivity variable type discone antenna is obtained.

なお、図示は省略するが、アンテナ２０は、情報端末、移動通信端末等の無線機器に設置される。これにより、無線機器の送受信をおこなうためのアンテナ２０が、広帯域化されアンテナ指向性が可変されるとともに、無指向性アンテナと同程度に小型化されることになる。すなわち、無線機器が小型化されるとともに、電波の送受信性能が向上する。したがって、本実施の形態１のアンテナ２０は、特に携帯用の小型情報端末に対して有用なものとなる。 In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the antenna 20 is installed in radio | wireless apparatuses, such as an information terminal and a mobile communication terminal. As a result, the antenna 20 for performing transmission / reception of the wireless device is widened to change the antenna directivity, and is downsized to the same extent as the omnidirectional antenna. That is, the radio equipment is downsized and the radio wave transmission / reception performance is improved. Therefore, the antenna 20 of the first embodiment is particularly useful for a portable small information terminal.

以上説明したように、本実施の形態１では、広帯域特性を低下させることなく放射素子１を小型化するとともに、同軸線路４に形成される電界分布を接続部近傍で可変させてアンテナ指向性を変化させているので、比較的簡易な構造で小型化かつ広帯域化された指向性可変型のアンテナ及びそれを備えた無線機器を提供することができる。 As described above, in the first embodiment, the radiation element 1 is reduced in size without degrading the broadband characteristics, and the electric field distribution formed in the coaxial line 4 is varied in the vicinity of the connection portion to improve the antenna directivity. Since it is changed, it is possible to provide a variable-directivity type antenna that has a relatively simple structure and is downsized and widened, and a wireless device including the antenna.

実施の形態２．
図３及び図４にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図３は、実施の形態２のアンテナ２０を示す斜視図である。図４は、図３のアンテナ２０におけるＸＺ平面の断面図である。本実施の形態２のアンテナ２０は、短絡手段として信号線４ａと接地導体４ｂとの間に設けた導体板８を用いている点と、放射素子１に円柱状導体１ｃを設けている点と、放射素子１及び地板２に放射状の溝９を設けている点とが、前記実施の形態１のものとは相違する。 Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 is a perspective view showing the antenna 20 of the second embodiment. 4 is a cross-sectional view of the XZ plane of the antenna 20 of FIG. The antenna 20 of the second embodiment uses a conductor plate 8 provided between the signal line 4a and the ground conductor 4b as a short-circuit means, and a point that the radiating element 1 is provided with a columnar conductor 1c. The point which provided the radial groove | channel 9 in the radiating element 1 and the ground plane 2 is different from the thing of the said Embodiment 1. FIG.

図３及び図４に示すように、本実施の形態２のアンテナ２０は、主として、放射素子１と、円板状の地板２と、で構成されている。放射素子１及び地板２は、誘電体上に金属膜（導体面）を形成したものである。 As shown in FIGS. 3 and 4, the antenna 20 according to the second embodiment is mainly composed of a radiating element 1 and a disk-shaped ground plane 2. The radiating element 1 and the ground plane 2 are obtained by forming a metal film (conductor surface) on a dielectric.

放射素子１は、円錐状導体１ａの平面と、円柱状導体１ｃの平面と、を合着してなる形状になっている。ここで、放射素子１は、円錐状導体１ａと円柱状導体１ｃとを別々に形成した後に双方を接合してもよいし、円錐状導体１ａと円柱状導体１ｃとが一体化された形状のものを一度に形成してもよい。 The radiating element 1 has a shape formed by joining the plane of the conical conductor 1a and the plane of the cylindrical conductor 1c. Here, the radiating element 1 may be formed by separately forming the conical conductor 1a and the cylindrical conductor 1c, and then joining the two together, or the conical conductor 1a and the cylindrical conductor 1c are integrated. Things may be formed at once.

地板２は、放射素子１の円錐状導体１ａの頂部に対向するように、ＸＹ平面に平行に設置される。
アンテナ２０は、同軸線路４に接続されていて、同軸線路４から給電される。同軸線路４は、信号線４ａと接地導体４ｂと線路４ｃ（誘電体）とからなる。 The ground plane 2 is installed in parallel to the XY plane so as to face the top of the conical conductor 1a of the radiating element 1.
The antenna 20 is connected to the coaxial line 4 and is fed from the coaxial line 4. The coaxial line 4 includes a signal line 4a, a ground conductor 4b, and a line 4c (dielectric).

ここで、放射素子１及び地板２の表面（金属膜からなる導体面である。）には、それぞれ、放射素子１のＺ方向の中心軸を中心にした放射状の溝９（スリット）が形成されている。この溝９は、隣接する領域同士（金属膜同士）を電気的に分割する分割手段として機能するものである。 Here, radial grooves 9 (slits) centering on the central axis in the Z direction of the radiating element 1 are formed on the surfaces of the radiating element 1 and the ground plane 2 (which are conductor surfaces made of a metal film). ing. This groove 9 functions as a dividing means for electrically dividing adjacent regions (metal films).

また、地板２上であって、アンテナ２０と同軸線路４との接続部には、４組のスイッチ５及び導体板８（浮遊導体板）がＸＹ平面内の４方向にそれぞれ設置されている。詳しくは、短絡手段としての導体板８は、線路４ｃ（誘電体）内にＺ方向に埋め込まれていて、その一端がスイッチ５を介して接地導体４ｂに接続されている。４つのスイッチ５は、ＭＥＭＳスイッチであって、アンテナ外部から制御用電極（不図示である。）を用いて電気的にオン・オフ制御される。 On the ground plane 2, four sets of switches 5 and conductor plates 8 (floating conductor plates) are respectively installed in four directions in the XY plane at the connection portion between the antenna 20 and the coaxial line 4. Specifically, the conductor plate 8 as a short-circuit means is embedded in the line 4 c (dielectric) in the Z direction, and one end thereof is connected to the ground conductor 4 b via the switch 5. The four switches 5 are MEMS switches, and are electrically on / off controlled from outside the antenna using control electrodes (not shown).

このような構成によって、地板２面内の４方向に電気的に短絡をオン・オフすることができる。
詳しくは、４方向のすべてのスイッチ５をオフした場合には、同軸線路４の電界分布に乱れが生じることがなく、アンテナ２０の放射パターンは無指向性のままとなる。これに対して、スイッチ５を１つだけオンした場合には、同軸線路４内の電界分布に乱れが生じて、アンテナ２０の放射パターンは指向性をもつようになる。また、オンするスイッチ５の位置を切り替えることによって、アンテナ指向性を所望の方向に高速に切り替えることができる。 With such a configuration, a short circuit can be electrically turned on / off in four directions within the surface of the main plate 2.
Specifically, when all the switches 5 in four directions are turned off, the electric field distribution of the coaxial line 4 is not disturbed, and the radiation pattern of the antenna 20 remains omnidirectional. On the other hand, when only one switch 5 is turned on, the electric field distribution in the coaxial line 4 is disturbed, and the radiation pattern of the antenna 20 has directivity. Further, by switching the position of the switch 5 to be turned on, the antenna directivity can be switched in a desired direction at high speed.

このように、本実施の形態２のアンテナ２０は、放射素子１と地板２とからなる無指向性アンテナとしてのディスコーンアンテナに対して、同軸線路４に形成される電界分布を可変させる可変手段５、８を設けることで、指向性可変型のディスコーンアンテナとしたものである。
本実施の形態２では、放射素子１及び地板２に放射状の溝９を設けているために、可変手段５、８によって可変された電界分布の不均一な状態を維持しやすくなっている。すなわち、可変手段５、８の可変効率が向上されている。 As described above, the antenna 20 of the second embodiment is a variable means for varying the electric field distribution formed in the coaxial line 4 with respect to the discone antenna as the omnidirectional antenna including the radiating element 1 and the ground plane 2. By providing 5 and 8, a directivity variable type discone antenna is obtained.
In the second embodiment, since the radial grooves 9 are provided in the radiating element 1 and the ground plane 2, it is easy to maintain a non-uniform state of the electric field distribution varied by the variable means 5 and 8. That is, the variable efficiency of the variable means 5 and 8 is improved.

以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、広帯域特性を低下させることなく放射素子１（又はアンテナ２０）を小型化するとともに、同軸線路４に形成される電界分布を接続部近傍で可変させてアンテナ指向性を変化させているので、比較的簡易な構造で小型化かつ広帯域化された指向性可変型のアンテナ及びそれを備えた無線機器を提供することができる。 As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, the radiating element 1 (or the antenna 20) is reduced in size and the coaxial line 4 is formed without deteriorating the broadband characteristics. Since the antenna directivity is changed by varying the electric field distribution in the vicinity of the connection portion, a variable-directivity type antenna having a relatively simple structure and having a reduced bandwidth and a wireless device including the antenna are provided. Can do.

実施の形態３．
図５及び図６にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図５は、実施の形態３のアンテナ２０を示す斜視図である。図６は、図５のアンテナ２０におけるＸＺ平面の断面図である。本実施の形態３のアンテナ２０は、地板２に円錐状の凹部２ａを設けている点と、長さの異なる導体板８Ａ、８Ｂを設けている点とが、前記実施の形態１のものとは相違する。 Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 5 is a perspective view showing the antenna 20 of the third embodiment. 6 is a cross-sectional view of the XZ plane of the antenna 20 of FIG. The antenna 20 of the third embodiment is different from that of the first embodiment in that the conical concave portion 2a is provided in the ground plane 2 and the conductor plates 8A and 8B having different lengths are provided. Is different.

図５及び図６に示すように、本実施の形態３のアンテナ２０は、主として、放射素子１と、円板状の地板２と、で構成されている。放射素子１及び地板２は、銅を主たる材料として形成された導体である。
放射素子１は、前記実施の形態１と同様に、円錐状導体１ａの平面と、半球状導体１ｂの平面と、を合着してなる形状になっている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the antenna 20 according to the third embodiment is mainly composed of a radiating element 1 and a disc-shaped ground plane 2. The radiating element 1 and the ground plane 2 are conductors formed using copper as a main material.
As in the first embodiment, the radiating element 1 has a shape formed by joining the plane of the conical conductor 1a and the plane of the hemispherical conductor 1b.

地板２には、放射素子１に対向する側に円錐状の凹部２ａ（窪み）が形成されている。そして、地板２の凹部２ａに円錐状導体１ａの頂部が内挿されるように、放射素子１が設置される。
アンテナ２０は、同軸線路４に接続されていて、同軸線路４から給電される。 A conical recess 2 a (depression) is formed on the ground plate 2 on the side facing the radiating element 1. And the radiation element 1 is installed so that the top part of the conical conductor 1a may be inserted in the recessed part 2a of the ground plane 2. FIG.
The antenna 20 is connected to the coaxial line 4 and is fed from the coaxial line 4.

このように構成された放射素子１は、Ｚ方向の高さが等しく円錐状導体１ａの頂角が等しいディスコーンアンテナの放射素子よりも、上方の形状がスリム化されて全体的に小型化されたものとなる。特に、本実施の形態３のものは、地板２の凹部２ａに放射素子１の一部を内挿しているので全体のＺ方向の高さをさらに低くして小型化することができる。また、この場合のアンテナとしての広帯域特性は、上述のディスコーンアンテナのものと同等になる。 The radiating element 1 configured in this manner is smaller in size than the radiating element of a discone antenna having the same height in the Z direction and the same apex angle of the conical conductor 1a, and is made smaller overall. It will be. In particular, the third embodiment can be miniaturized by further reducing the overall height in the Z direction because a part of the radiating element 1 is inserted into the recess 2a of the ground plane 2. In this case, the broadband characteristic as an antenna is equivalent to that of the above-described discone antenna.

ここで、アンテナ２０と同軸線路４との接続部には、４組の第１スイッチ５Ａ及び第１導体板８ＡがＸＹ平面内の４方向にそれぞれ設置されている。さらに、アンテナ２０と同軸線路４との接続部近傍であって、第１スイッチ５Ａ及び第１導体板８Ａの下方には、４組の第２スイッチ５Ｂ及び第２導体板８ＢがＸＹ平面内の４方向にそれぞれ設置されている。 Here, at the connection portion between the antenna 20 and the coaxial line 4, four sets of first switches 5A and first conductor plates 8A are respectively installed in four directions in the XY plane. Further, in the vicinity of the connection portion between the antenna 20 and the coaxial line 4 and below the first switch 5A and the first conductor plate 8A, four sets of the second switch 5B and the second conductor plate 8B are in the XY plane. It is installed in each of four directions.

詳しくは、短絡手段としての第１導体板８Ａ及び第２導体板８Ｂは、誘電率が２．３の線路４ｃ（誘電体）内にＺ方向に２段に埋め込まれている。第１導体板８Ａの長さは０．８ｍｍであって、第２導体板８Ｂの長さは１．２ｍｍとなっている。これらの導体板８Ａ、８Ｂの長さは２つの動作周波数に対応するために設定されたものである。具体的に、第１導体板８Ａの長さは２５ＧＨｚの周波数で電界分布を変化させるように設定され、第２導体板８Ｂの長さは１９ＧＨｚの周波数で電界分布を変化させるように設定されている。 Specifically, the first conductor plate 8A and the second conductor plate 8B as short-circuit means are embedded in two lines in the Z direction in a line 4c (dielectric) having a dielectric constant of 2.3. The length of the first conductor plate 8A is 0.8 mm, and the length of the second conductor plate 8B is 1.2 mm. The lengths of these conductor plates 8A and 8B are set to correspond to two operating frequencies. Specifically, the length of the first conductor plate 8A is set to change the electric field distribution at a frequency of 25 GHz, and the length of the second conductor plate 8B is set to change the electric field distribution at a frequency of 19 GHz. Yes.

第１導体板８Ａは、その一端が第１スイッチ５Ａを介して接地導体４ｂに接続されている。第２導体板８Ｂは、その一端が第２スイッチ５Ｂを介して接地導体４ｂに接続されている。第１スイッチ５Ａ及び第２スイッチ５Ｂは、ＰＩＮダイオードであって、アンテナ外部から制御用電極（不図示である。）を用いて電気的にオン・オフ制御される。 One end of the first conductor plate 8A is connected to the ground conductor 4b via the first switch 5A. One end of the second conductor plate 8B is connected to the ground conductor 4b via the second switch 5B. The first switch 5A and the second switch 5B are PIN diodes, and are electrically on / off controlled from the outside of the antenna using control electrodes (not shown).

このような構成によって、地板２上の４方向に電気的に短絡を２段階にオン・オフすることができる。
詳しくは、４方向のすべての第１スイッチ５Ａ及び第２スイッチ５Ｂをオフした場合には、同軸線路４の電界分布に乱れが生じることがなく、アンテナ２０の放射パターンは無指向性のままとなる。
これに対して、第１スイッチ５Ａを１つだけオンした場合には、２５ＧＨｚの信号において同軸線路４内の電界分布に乱れが生じて、２５ＧＨｚの放射パターンが指向性をもつようになる。また、第２スイッチ５Ｂを１つだけオンした場合には、１９ＧＨｚの信号において同軸線路４内の電界分布に乱れが生じて、１９ＧＨｚの放射パターンが指向性をもつようになる。オンするスイッチ５Ａ、５Ｂの位置を切り替えることによって、アンテナ指向性を所望の方向に高速に切り替えることができたり、各周波数を独立して制御することができたりする。 With such a configuration, a short circuit can be electrically turned on and off in two stages in four directions on the main plate 2.
Specifically, when all of the first switch 5A and the second switch 5B in the four directions are turned off, the electric field distribution of the coaxial line 4 is not disturbed, and the radiation pattern of the antenna 20 remains omnidirectional. Become.
On the other hand, when only one first switch 5A is turned on, the electric field distribution in the coaxial line 4 is disturbed in the 25 GHz signal, and the 25 GHz radiation pattern has directivity. In addition, when only one second switch 5B is turned on, the electric field distribution in the coaxial line 4 is disturbed in the 19 GHz signal, and the 19 GHz radiation pattern has directivity. By switching the positions of the switches 5A and 5B that are turned on, the antenna directivity can be switched at high speed in a desired direction, or each frequency can be controlled independently.

このように、本実施の形態３のアンテナ２０は、放射素子１と地板２とからなる無指向性アンテナとしてのディスコーンアンテナに対して、同軸線路４に形成される電界分布を可変させる可変手段５Ａ、５Ｂ、８Ａ、８Ｂを設けることで、複数の周波数において独立して指向性の切り替えをおこなうことができる指向性可変型のディスコーンアンテナとしたものである。 As described above, the antenna 20 of the third embodiment is a variable means for varying the electric field distribution formed in the coaxial line 4 with respect to the discone antenna as the omnidirectional antenna including the radiating element 1 and the ground plane 2. By providing 5A, 5B, 8A, and 8B, a directivity variable discone antenna that can switch directivity independently at a plurality of frequencies is provided.

以上説明したように、本実施の形態３でも、広帯域特性を低下させることなくアンテナ全体を小型化するとともに、同軸線路４に形成される電界分布を接続部近傍で可変させてアンテナ指向性を変化させているので、比較的簡易な構造で小型化かつ広帯域化された指向性可変型のアンテナ及びそれを備えた無線機器を提供することができる。 As described above, also in the third embodiment, the entire antenna is reduced in size without degrading the broadband characteristics, and the electric field distribution formed in the coaxial line 4 is varied near the connection portion to change the antenna directivity. Therefore, it is possible to provide a variable-directivity type antenna that has a relatively simple structure and is downsized and widened, and a wireless device including the antenna.

実施の形態４．
図７及び図８にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図７は、実施の形態４のアンテナ２０を示す斜視図である。図８は、図７のアンテナ２０におけるＸＺ平面の断面図である。本実施の形態４のアンテナ２０は、同軸線路４の電界分布を可変する可変手段として液晶１１を用いている点と、同軸線路４の線路径を部分的に大きくしている点とが、前記実施の形態２のものとは相違する。 Embodiment 4 FIG.
7 and 8, the fourth embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 7 is a perspective view showing the antenna 20 of the fourth embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view of the XZ plane of the antenna 20 of FIG. The antenna 20 of the fourth embodiment uses the liquid crystal 11 as a variable means for changing the electric field distribution of the coaxial line 4 and the point that the line diameter of the coaxial line 4 is partially increased. This is different from the second embodiment.

図７及び図８に示すように、本実施の形態４のアンテナ２０は、主として、放射素子１と、円板状の地板２と、で構成されている。放射素子１及び地板２は、銅を主たる材料として形成された導体である。
放射素子１は、前記実施の形態２と同様に、円錐状導体１ａの平面と、円柱状導体１ｃの平面と、を合着してなる形状になっている。 As shown in FIGS. 7 and 8, the antenna 20 of the fourth embodiment is mainly composed of a radiating element 1 and a disk-shaped ground plane 2. The radiating element 1 and the ground plane 2 are conductors formed using copper as a main material.
Similarly to the second embodiment, the radiating element 1 has a shape formed by joining the plane of the conical conductor 1a and the plane of the cylindrical conductor 1c.

地板２は、放射素子１の円錐状導体１ａの頂部に対向するように設置される。
アンテナ２０は、同軸線路４に接続されていて、同軸線路４から給電される。ここで、同軸線路４は、信号線４ａと接地導体４ｂとにより形成される線路４ｃの径（線路径）が、接続部及びその近傍で大きくなるように形成されている。すなわち、図８に示すように、同軸線路４には、接続部とその近傍に大径線路４ｃ１が設けられて、それ以外の部分には小径線路４ｃ２が設けられている。
このように構成された同軸線路４に接続されるアンテナ２０は、動作周波数が低周波側に拡大されて、数ＧＨｚ帯でも動作することが可能となる。 The ground plane 2 is installed so as to face the top of the conical conductor 1a of the radiating element 1.
The antenna 20 is connected to the coaxial line 4 and is fed from the coaxial line 4. Here, the coaxial line 4 is formed such that the diameter (line diameter) of the line 4c formed by the signal line 4a and the ground conductor 4b is large at the connection portion and in the vicinity thereof. That is, as shown in FIG. 8, the coaxial line 4 is provided with a large-diameter line 4c1 at the connecting portion and the vicinity thereof, and a small-diameter line 4c2 is provided at the other part.
The antenna 20 connected to the coaxial line 4 configured in this way has an operating frequency expanded to a low frequency side, and can operate even in a few GHz band.

ここで、アンテナ２０と同軸線路４との接続部には、比誘電率可変部材としての液晶１１と、液晶１１の誘電率を変化させるための制御電極１２と、が設置されている。 Here, a liquid crystal 11 as a relative dielectric constant variable member and a control electrode 12 for changing the dielectric constant of the liquid crystal 11 are installed at a connection portion between the antenna 20 and the coaxial line 4.

詳しくは、液晶１１は、信号線４ａと接地導体４ｂとの間（大径線路４ｃ１の位置である。）内に埋め込まれている。液晶１１は、その一端が信号線４ａに接続され、他端が制御電極１２を介して接地導体４ｂに接続されている。このような構成によって、アンテナ外部から制御電極１２を用いて液晶１１における任意の部分の誘電率を変化させることができる。 Specifically, the liquid crystal 11 is embedded between the signal line 4a and the ground conductor 4b (the position of the large-diameter line 4c1). The liquid crystal 11 has one end connected to the signal line 4 a and the other end connected to the ground conductor 4 b via the control electrode 12. With such a configuration, the dielectric constant of an arbitrary portion of the liquid crystal 11 can be changed using the control electrode 12 from the outside of the antenna.

詳しくは、液晶１１における周方向のすべての部分の誘電率を変化させない場合には、同軸線路４の電界分布に乱れが生じることがなく、アンテナ２０の放射パターンは無指向性のままとなる。これに対して、液晶１１における周方向の一部分の誘電率を変化させた場合には、同軸線路４内の電界分布に乱れが生じて、アンテナ２０の放射パターンが指向性をもつようになる。また、液晶１１の誘電率を変化させる位置を切り替えることによって、アンテナ指向性を所望の方向に高速に切り替えることができる。 Specifically, when the dielectric constant of all portions in the circumferential direction of the liquid crystal 11 is not changed, the electric field distribution of the coaxial line 4 is not disturbed, and the radiation pattern of the antenna 20 remains omnidirectional. On the other hand, when the dielectric constant of a portion of the liquid crystal 11 in the circumferential direction is changed, the electric field distribution in the coaxial line 4 is disturbed, and the radiation pattern of the antenna 20 has directivity. Further, by switching the position where the dielectric constant of the liquid crystal 11 is changed, the antenna directivity can be switched in a desired direction at high speed.

以上説明したように、本実施の形態４でも、広帯域特性を低下させることなく小型化するとともに、同軸線路４に形成される電界分布を接続部近傍で可変させてアンテナ指向性を変化させているので、比較的簡易な構造で小型化かつ広帯域化された指向性可変型のアンテナ及びそれを備えた無線機器を提供することができる。特に、本実施の形態４では、同軸線路４に大径線路４ｃ１を設けているので、数ＧＨｚ帯でも動作可能なアンテナ及びそれを備えた無線機器を提供することができる。 As described above, also in the fourth embodiment, the antenna directivity is changed by reducing the size without degrading the broadband characteristics and changing the electric field distribution formed in the coaxial line 4 near the connection portion. Therefore, it is possible to provide a variable directivity type antenna having a relatively simple structure and having a small size and a wide band, and a wireless device including the same. In particular, in the fourth embodiment, since the large-diameter line 4c1 is provided on the coaxial line 4, it is possible to provide an antenna that can operate even in a few GHz band and a wireless device including the antenna.

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施の形態の中で示唆した以外にも、上記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the above-described embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the above-described embodiments. Is clear. Further, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiments, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.

この発明の実施の形態１におけるアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the antenna in Embodiment 1 of this invention. 図１のアンテナを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the antenna of FIG. この発明の実施の形態２におけるアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the antenna in Embodiment 2 of this invention. 図３のアンテナを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the antenna of FIG. この発明の実施の形態３におけるアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the antenna in Embodiment 3 of this invention. 図５のアンテナを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the antenna of FIG. この発明の実施の形態４におけるアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the antenna in Embodiment 4 of this invention. 図７のアンテナを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the antenna of FIG.

Explanation of symbols

１放射素子、
１ａ円錐状導体、１ｂ半球状導体、１ｃ円柱状導体、
２地板、２ａ凹部、
４同軸線路、
４ａ信号線、４ｂ接地導体、４ｃ線路（誘電体）、
４ｃ１大径線路、４ｃ２小径線路、
５スイッチ、５Ａ第１スイッチ、５Ｂ第２スイッチ、
６短絡線、
８導体板、８Ａ第１導体板、８Ｂ第２導体板、
９溝部（分割手段）、
１１液晶部（比誘電率可変部材）、
１２制御電極、
２０アンテナ。
1 radiating elements,
1a conical conductor, 1b hemispherical conductor, 1c cylindrical conductor,
2 ground plane, 2a recess,
4 Coaxial line,
4a signal line, 4b ground conductor, 4c line (dielectric),
4c1 large diameter line, 4c2 small diameter line,
5 switch, 5A first switch, 5B second switch,
6 Short circuit wire,
8 conductor plate, 8A first conductor plate, 8B second conductor plate,
9 Groove (dividing means),
11 Liquid crystal part (variable dielectric constant member),
12 control electrodes,
20 Antenna.

Claims

An antenna fed from the coaxial line via a connection with the coaxial line,
A radiating element having a conical conductor;
A ground plane facing the top of the conical conductor of the radiating element;
Variable means for varying the electric field distribution formed in the coaxial line at or near the connection part;
An antenna comprising:

The antenna according to claim 1, wherein the radiating element is formed by joining a plane of the conical conductor and a plane of a hemispherical conductor.

The antenna according to claim 1, wherein the radiating element is formed by joining a plane of the conical conductor and a plane of a cylindrical conductor.

The antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the ground plane includes a concave portion for inserting a top portion of the conical conductor on a side facing the radiating element.

The antenna according to claim 4, wherein the recess is formed in a conical shape.

The antenna according to claim 1, further comprising a dividing unit that divides the conductor surface of the radiating element and / or the ground plane into a plurality of regions in a radial manner.

The antenna according to claim 6, wherein the dividing means is a groove provided radially on the conductor surface.

The antenna according to any one of claims 1 to 7, wherein the electric field distribution is made variable by the variable means from outside the antenna.

The coaxial line includes a signal line and a ground conductor,
9. The antenna according to claim 1, wherein the variable means is a short-circuit means for short-circuiting a part between the signal line and the ground conductor.

The antenna according to claim 9, comprising a plurality of the short-circuit means.

The coaxial line includes a signal line and a ground conductor,
The variable means is a short-circuit means for short-circuiting a part of a conductor plate provided between the signal line and the ground conductor with the ground conductor. The described antenna.

The antenna according to claim 11, comprising a plurality of the conductor plates and the short-circuit means.

The antenna according to claim 12, wherein the plurality of conductor plates are formed to have different lengths according to different operating frequencies.

The coaxial line includes a relative dielectric constant variable member between the signal line and the ground conductor,
The antenna according to any one of claims 1 to 13, wherein the variable means is means for partially changing a dielectric constant of the relative dielectric constant variable member.

The relative dielectric constant variable member is a liquid crystal,
The antenna according to claim 14, wherein the variable means includes a control electrode that changes a dielectric constant of the liquid crystal.

The antenna according to claim 15, comprising a plurality of the variable means and the relative dielectric constant variable member.

The antenna according to claim 1, further comprising a switch that switches a variable operation of the electric field distribution by the variable means.

The coaxial line is formed so that the diameter of the line formed by the signal line and the ground conductor is larger than that of the other portions in the connection portion and the vicinity thereof. The antenna according to any one of the above.

A wireless device comprising the antenna according to any one of claims 1 to 18.