JP2006094384A - Antenna assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナと地導体板とを有し、衛星通信用等に適用して好適なアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device that includes an antenna and a ground conductor plate and is suitable for use in satellite communication or the like.
従来より、船舶等に搭載される衛星通信用のアンテナ装置では、地導体板の一面にアンテナが配置され、このアンテナは、給電回路及びアンテナ共用器を介して送信回路及び受信回路と電気的に接続されている(特許文献1参照)。 Conventionally, in an antenna device for satellite communication mounted on a ship or the like, an antenna is disposed on one surface of a ground conductor plate, and this antenna is electrically connected to a transmission circuit and a reception circuit via a feeding circuit and an antenna duplexer. They are connected (see Patent Document 1).
ここで、前記送信回路が前記アンテナ共用器及び前記給電回路を介して前記アンテナに送信信号を供給すると、前記アンテナは、この送信信号を電波に変換し、変換した前記電波を人工衛星等に送信する。一方、前記アンテナが外部から電波を受信すると、該アンテナは、前記受信した電波を受信信号に変換し、この受信信号を前記給電回路及び前記アンテナ共用器を介して前記受信回路に出力する。前記受信回路は、この受信信号を増幅し、前記増幅した受信信号を前記船舶内の通信機器に出力する。 Here, when the transmission circuit supplies a transmission signal to the antenna via the antenna duplexer and the power feeding circuit, the antenna converts the transmission signal into a radio wave, and transmits the converted radio wave to an artificial satellite or the like. To do. On the other hand, when the antenna receives a radio wave from the outside, the antenna converts the received radio wave into a reception signal, and outputs the reception signal to the reception circuit via the power feeding circuit and the antenna duplexer. The receiving circuit amplifies the received signal and outputs the amplified received signal to the communication device in the ship.
上述した従来技術に係るアンテナ装置では、前記アンテナ装置を小型化しようとする際に、アンテナ共用器の大きさ及び重量や挿入損失によって、アンテナから受信回路に出力される受信信号のレベルが小さくなるという問題がある。また、給電回路のスペースを小さくすると給電損失が大きくなって、前記受信信号のレベルが小さくなるという問題もある。 In the antenna device according to the related art described above, when the antenna device is to be downsized, the level of the received signal output from the antenna to the receiving circuit is reduced due to the size and weight of the antenna duplexer and the insertion loss. There is a problem. Further, if the space of the power feeding circuit is reduced, there is a problem that the power feeding loss is increased and the level of the received signal is reduced.
このような損失を補償するために、前記受信回路を地導体板の他面に配置して、該受信回路と前記アンテナとの間の距離をできる限り短縮して、前述した損失を低減しようとする場合、前記地導体板の他面には該地導体板を仰角方向及び偏波角方向に指向させるモータや、これらを固定支持する支持機構が配置されており、前記受信回路を配置するだけのスペースを確保することは困難である。 In order to compensate for such loss, the receiving circuit is arranged on the other surface of the ground conductor plate, and the distance between the receiving circuit and the antenna is shortened as much as possible to reduce the above-described loss. In this case, the other surface of the ground conductor plate is provided with a motor for directing the ground conductor plate in the elevation angle direction and the polarization angle direction, and a support mechanism for fixing and supporting them, and only the receiving circuit is disposed. It is difficult to secure the space.
また、前記受信回路が配置される基板について、低誘電率の基板を用いて前記受信信号に対する損失を低減しようとする場合、このような基板は一般に高価であるので、前記アンテナ装置のコストを高騰させるおそれがある。 In addition, regarding the substrate on which the receiving circuit is arranged, when trying to reduce the loss with respect to the received signal by using a low dielectric constant substrate, such a substrate is generally expensive, so that the cost of the antenna device is increased. There is a risk of causing.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、装置全体を小型化し、且つ受信信号の損失を低減することが可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an antenna device capable of reducing the size of the entire device and reducing the loss of received signals.
本発明に係るアンテナ装置は、地導体板と、電波の送受信を行うアンテナと、前記アンテナと電気的に接続された給電回路と、前記アンテナから前記給電回路を介して出力された受信信号を増幅する受信回路とを有し、前記地導体板の一面には、前記アンテナと前記給電回路と前記受信回路とが配置され、前記受信回路は、前記地導体板と電気的に接続されたシールドカバーで覆われていることを特徴とする。 An antenna device according to the present invention amplifies a ground conductor plate, an antenna that transmits and receives radio waves, a feed circuit that is electrically connected to the antenna, and a reception signal that is output from the antenna via the feed circuit A shield cover in which the antenna, the feeding circuit, and the receiving circuit are disposed on one surface of the ground conductor plate, and the receiving circuit is electrically connected to the ground conductor plate. It is covered with.
この場合、前記受信回路を前記地導体板の一面に配置したので、前記受信回路と前記アンテナとの距離、すなわち、前記給電回路の全長が短縮され、受信信号に対する前記給電回路の給電損失を低減することができ、前記受信回路に入力される前記受信信号の減衰を抑制することが可能となる。これにより、前記アンテナ装置を小型化しても、前記受信信号に対する損失を低減することが可能となる。 In this case, since the receiving circuit is arranged on one surface of the ground conductor plate, the distance between the receiving circuit and the antenna, that is, the total length of the feeding circuit is shortened, and the feeding loss of the feeding circuit with respect to the received signal is reduced. It is possible to suppress attenuation of the received signal input to the receiving circuit. As a result, even if the antenna device is downsized, it is possible to reduce the loss with respect to the received signal.
また、前記受信回路が前記地導体板の一面に配置されているので、前記地導体板の他面に配置されている該地導体板の支持構造物の小型化が容易となる。 Moreover, since the receiving circuit is disposed on one surface of the ground conductor plate, it is easy to reduce the size of the support structure for the ground conductor plate disposed on the other surface of the ground conductor plate.
さらに、前記受信回路が前記シールドカバーで覆われているので、該受信回路は、前記アンテナから外部に送信される電波及び外部から前記アンテナに受信される電波からシールドされるので、前記受信回路に進入する不要波を低減することが可能となる。また、このシールドによって、前記アンテナから送信される電波のアンテナパターンを改善することができる。 Furthermore, since the receiving circuit is covered with the shield cover, the receiving circuit is shielded from radio waves transmitted from the antenna to the outside and radio waves received from the outside to the antenna. It is possible to reduce unnecessary waves that enter. Further, this shield can improve the antenna pattern of the radio wave transmitted from the antenna.
ここで、前記受信回路は、高誘電率の電気絶縁材料からなる基板に配置され、前記給電回路の一部は、前記基板に形成されていることが好ましい。 Here, it is preferable that the receiving circuit is disposed on a substrate made of an electrically insulating material having a high dielectric constant, and a part of the feeding circuit is formed on the substrate.
これにより、前記給電回路の一部を小型化することが可能となって、装置全体を容易に小型化することができる。また、前記基板を前記高誘電率の電気絶縁材料としたことにより、低損失の基板と比較してコストが低減され、装置全体の製造コストを低減することが可能となる。 As a result, a part of the power feeding circuit can be downsized, and the entire apparatus can be easily downsized. Further, since the substrate is made of the high dielectric constant electrically insulating material, the cost can be reduced as compared with the low-loss substrate, and the manufacturing cost of the entire apparatus can be reduced.
さらに、前記シールドカバー及び前記受信回路は、前記地導体板の中心部に配置され、前記アンテナは、前記シールドカバー及び前記受信回路を囲曉するように、前記地導体板の一面に複数配置されることが好ましい。 Further, the shield cover and the receiving circuit are arranged at a center portion of the ground conductor plate, and a plurality of the antennas are arranged on one surface of the ground conductor plate so as to surround the shield cover and the receiving circuit. It is preferable.
これにより、地導体板上における重量バランスが確保され、該地導体板を固定支持する支持構造物に対する負担が軽減される。さらに、前記アンテナを複数個配置することにより、前記アンテナ装置としての利得を高めることが可能となる。 Thereby, the weight balance on a ground conductor board is ensured and the burden with respect to the support structure which fixes and supports this ground conductor board is reduced. Furthermore, by arranging a plurality of the antennas, the gain as the antenna device can be increased.
さらにまた、前記アンテナは、前記地導体板の一面に配置された第1位置決め部材に積層されたパッチアンテナであり、前記パッチアンテナは、前記第1位置決め部材に積層され且つ前記給電回路と電気的に接続される給電パッチと、前記給電パッチに積層される第2位置決め部材と、前記第2位置決め部材に積層される無給電パッチとから構成されることが好ましい。 Furthermore, the antenna is a patch antenna laminated on a first positioning member disposed on one surface of the ground conductor plate, and the patch antenna is laminated on the first positioning member and electrically connected to the feeding circuit. Preferably, the power supply patch is configured by a power supply patch connected to the power supply patch, a second positioning member stacked on the power supply patch, and a non-power supply patch stacked on the second positioning member.
前記パッチアンテナを積層構造とすることにより、製造工程における前記アンテナ装置の組立て時間を短縮することができ、該アンテナ装置の製造コストを低減させることが可能となる。 When the patch antenna has a laminated structure, the assembly time of the antenna device in the manufacturing process can be shortened, and the manufacturing cost of the antenna device can be reduced.
本発明によれば、受信回路を地導体板の一面に配置したので、前記受信回路とアンテナとの距離、すなわち、給電回路の全長が短縮され、受信信号に対する前記給電回路の給電損失を低減することができ、前記受信回路に入力される前記受信信号の減衰を抑制することが可能となる。これにより、アンテナ装置を小型化しても、前記受信信号に対する損失を低減することが可能となる。 According to the present invention, since the receiving circuit is arranged on one surface of the ground conductor plate, the distance between the receiving circuit and the antenna, that is, the total length of the feeding circuit is shortened, and the feeding loss of the feeding circuit with respect to the received signal is reduced. It is possible to suppress attenuation of the received signal input to the receiving circuit. As a result, even if the antenna device is downsized, it is possible to reduce the loss with respect to the received signal.
また、前記受信回路が前記地導体板の一面に配置されているので、前記地導体板の他面に配置されている該地導体板の支持構造物の小型化が容易となる。 Moreover, since the receiving circuit is disposed on one surface of the ground conductor plate, it is easy to reduce the size of the support structure for the ground conductor plate disposed on the other surface of the ground conductor plate.
さらに、前記受信回路がシールドカバーで覆われているので、該受信回路は、前記アンテナから外部に送信される電波及び外部から前記アンテナに受信される電波からシールドされるので、前記受信回路に進入する不要波を低減することが可能となる。また、このシールドによって、前記アンテナから送信される電波のアンテナパターンを改善することができる。 Furthermore, since the receiving circuit is covered with a shield cover, the receiving circuit is shielded from radio waves transmitted from the antenna to the outside and radio waves received from the outside to the antenna, and therefore enters the receiving circuit. It is possible to reduce unnecessary waves. Further, this shield can improve the antenna pattern of the radio wave transmitted from the antenna.
本発明に係るアンテナ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。 Preferred embodiments of an antenna device according to the present invention will be described below and described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置10(以下、本実施形態に係るアンテナ装置10と呼称する。)を示す斜視図であり、図2は、前記アンテナ装置10の分解斜視図であり、図3は、地導体板12及び基板64の底面図である。また、図4は、図1のIV−IV線に沿った断面図であり、図5は、図1のV−V線に沿った断面図である。さらに、図6は、前記アンテナ装置10の回路ブロック図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an
本実施形態に係るアンテナ装置10は、図1、図2、図4及び図5に示すように、地導体板12の一面(以下、前面ともいう。)12aに複数のパッチアンテナ35a〜35bが配置された円偏波のアレーアンテナであり、基本的に、地導体板12と、前記地導体板12の前面12aに配置された第1位置決め部材14と、前記第1位置決め部材14に積層された給電パッチ16a〜16dと、前記給電パッチ16a〜16dに積層された第2位置決め部材18a〜18dと、前記第2位置決め部材18a〜18dに積層された無給電パッチ20a〜20dと、前記地導体板12の前面12aに形成され、且つねじ24a〜24dと締結して、積層された前記第1位置決め部材14、前記給電パッチ16a〜16d、前記第2位置決め部材18a〜18d及び前記無給電パッチ20a〜20dが一体化される第3位置決め部材22a〜22dとから構成される。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, the
なお、上述した地導体板12の前面12aとは、給電パッチ16a〜16d、第2位置決め部材18a〜18d及び無給電パッチ20a〜20dから構成されるパッチアンテナ35a〜35dが第1位置決め部材14を介して積層され、且つこのパッチアンテナ35a〜35dにおいて電波の送受信が行われるアンテナの放射面をいう。
Note that the above-described
地導体板12は、図1〜図4に示すように、外周部の一部が他面(以下、背面ともいう。)12b側に折り曲げられたアルミニウム等の導電材料からなる略円盤状のアース板である。なお、前記地導体板12の背面12bとは、パッチアンテナ35a〜35dが配置されていない表面をいう。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
第1位置決め部材14は、図1、図2及び図5に示すように、空気の誘電率に近い低誘電率を有する発泡材等の電気絶縁材料からなり、地導体板12の前面12aに配置される略八角形状の第1部分14aと、前記第1部分14aに配置される突出部としての略十字状の第2部分14bとから構成されている。また、前記第2部分14bの各外側面の中央には、凹部28a〜28bが形成されている。
As shown in FIGS. 1, 2 and 5, the
なお、第1位置決め部材14の高さ(第2部分14bの高さ)は、前記各パッチアンテナ35a〜35dの高さ(無給電パッチ20a〜20dの高さ)と同一か、あるいは高くなるように形成されている(図1、図4及び図5参照)。
The height of the first positioning member 14 (the height of the
給電パッチ16a〜16dは、図1及び図2に示すように、真鍮等の導電材料からなり、且つ板金加工等によって製作された略六角形状のアンテナ素子であり、第2部分14aによって区画された第1部分14aの各平面上に配置される。この場合、前記給電パッチ16a〜16dの一側部は、前記第2部分14bの外側面に当接している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第2位置決め部材18a〜18dは、空気の誘電率に近い低誘電率を有する発泡材等の電気絶縁材料からなる略矩形状の絶縁板であり、その一側部は、前記第2部分14bの外側面に当接している。前記一側部には突出部30a〜30dが形成され、前記各突出部30a〜30dは前記各凹部28a〜28dと嵌合している。
The
無給電パッチ20a〜20dは、真鍮等の導電材料からなり、且つ板金加工等によって製作された略矩形状のアンテナ素子であり、第2位置決め部材18a〜18dと略同一の幅とされている。この場合、前記無給電パッチ20a〜20dの一側部は、前記第2部分14bの外側面に当接している。
The
第3位置決め部材22a〜22dは、ステンレス等からなるナットであり、地導体板12の中心と外周面との間において、円周方向に90°に偏位している(図2参照)。
The third positioning members 22a to 22d are nuts made of stainless steel or the like, and are offset by 90 ° in the circumferential direction between the center of the
ここで、第1部分14aに孔32a〜32dが形成され(前記第1部分14aの隅部近傍)、給電パッチ16a〜16dの中心部に孔34a〜34dが形成され、第2位置決め部材18a〜18dの中心部に孔36a〜36dが形成され、無給電パッチ20a〜20dの中心部に孔38a〜38dが形成されている。これらの孔32a〜32d、34a〜34d、36a〜36d、38a〜38dに前記各第3位置決め部材22a〜22dが嵌合することにより、地導体板12に対する前記第1位置決め部材14、前記各給電パッチ16a〜16d、前記各第2位置決め部材18a〜18d及び前記各無給電パッチ20a〜20dが位置決めされる(図2及び図5参照)。
Here, holes 32a to 32d are formed in the
ここで、ねじ24a〜24dを第3位置決め部材22a〜22dに螺入することにより、前記第1位置決め部材14、前記各給電パッチ16a〜16d、前記各第2位置決め部材18a〜18d及び前記各無給電パッチ20a〜20dが一体化されて地導体板12に固定される。この場合、前記各給電パッチ16a〜16dは、その一部が前記各第2位置決め部材18a〜18d及び前記各無給電パッチ20a〜20dからはみ出た状態で配置されている(図1参照)。
Here, by screwing the
なお、前述したように、図1、図2及び図5に示す第1位置決め部材14、給電パッチ16a〜16d、第2位置決め部材18a〜18d及び無給電パッチ20a〜20dの各中心部を第3位置決め部材22a〜22dが嵌合し、該第3位置決め部材22a〜22dとねじ24a〜24dとの締結により、前記第1位置決め部材14、前記給電パッチ16a〜16d、前記第2位置決め部材18a〜18d及び前記無給電パッチ20a〜20dが地導体板12に対して機械的に接続されている。しかしながら、前記各中心部は、電波の送受信の際に電界が0となる箇所であるため、前記第3位置決め部材22a〜22dの配置が前記電波の送受信に影響を及ぼすことはない。
As described above, the central portions of the
そして、本実施形態に係るアンテナ装置10では、図2及び図5に示すように、第2部分14bの中心部に略矩形状の孔70が形成され、第1部分14aの中心部に前記孔70に対応して略矩形状の孔72が形成され、地導体板12の中心部に前記孔72に対応して略矩形状の孔74が形成されている。さらに、これらの各孔70、72には、前記地導体板12と電気的に接続するシールドカバー62が貫通している。この場合、前記シールドカバー62の内側には、図2及び図4〜図6に示す低雑音増幅回路ユニット60が配置され、この低雑音増幅回路ユニット60は、給電回路としての給電用導体66a〜66dを介して給電パッチ16a〜16dと電気的に接続されている。
In the
前記孔74を形成する地導体板12の内側面の隅角部から略L字状の取付部材76が突出形成されている(図2〜図5参照)。これらの取付部材76に、高誘電率の電気絶縁材料からなる略矩形状の基板64が取り付けられている。この場合、前記基板64の隅角部は地導体板12の前面12aに沿って突出し、これらの突出部分を介して前記基板64が前記取付部材76に取り付けられている。
A substantially L-shaped
ここで、低雑音増幅回路ユニット60は、図2及び図4〜図6に示すように、基本的には、図示しない送信回路からの送信信号を給電用導体66a〜66dを介して給電パッチ16a〜16dに供給する一方で、前記給電パッチ16a〜16dから前記給電用導体66a〜66dを介して出力された受信信号を増幅し、前記増幅された受信信号を、例えば、図示しない通信機器に出力する受信回路を兼ねた電子回路ユニットである。図6に示すように、前記各給電用導体66a〜66dに電気的に接続される整合回路88a〜88dと、前記各整合回路88a、88bに電気的に接続される合成回路90aと、前記各整合回路88c、88dに電気的に接続される合成回路90bと、前記合成回路90a、90bに電気的に接続されるアンテナ共用器68a、68bと、前記アンテナ共用器68a、68bに電気的に接続される低雑音増幅器92a、92bと、前記各アンテナ共用器68a、68bに電気的に接続される分配回路94とから構成されている。
Here, as shown in FIGS. 2 and 4 to 6, the low-noise
整合回路88a〜88dは、低雑音増幅回路ユニット60と各給電用導体66a〜66dとのインピーダンスマッチングを行うための電子回路である。
The matching
合成回路90aは、給電パッチ16aから給電用導体66aを介して入力された受信信号と、給電パッチ16bから給電用導体66bを介して入力された受信信号とを合成する一方で、アンテナ共用器68aからの送信信号を2つの入力信号に分配し、前記分配された各送信信号を前記整合回路88a、88b及び前記給電用導体66a、66bを介して前記給電パッチ16a、16bに出力する。
The combining
合成回路90bは、給電パッチ16cから給電用導体66cを介して入力された受信信号と、給電パッチ16dから給電用導体66dを介して入力された受信信号とを合成する一方で、アンテナ共用器68bからの送信信号を2つの送信信号に分配し、前記分配された各送信信号を前記整合回路88c、88d及び前記給電用導体66c、66dを介して給電パッチ16c、16dに出力する。
The combining circuit 90b combines the reception signal input from the
アンテナ共用器68a、68bは、合成回路90a、90bを介して入力された前記受信信号に含まれる不要波を除去して、前記不要波が除去された受信信号を低雑音増幅器92a、92bに出力する一方で、分配回路94からの送信信号に含まれる不要波を除去して、前記不要波が除去された送信信号を合成回路90a、90bに出力するためのフィルタである。
The
低雑音増幅器92a、92bは、アンテナ共用器68a、68bを介して入力された前記受信信号を増幅し、前記増幅された受信信号を出力端子84、86を介して図示しない通信機器等に出力する。
The
分配回路94は、図示しない送信回路から入力端子82を介して入力された送信信号を分配して各アンテナ共用器68a、68bに出力する。
The
低雑音増幅回路ユニット60を構成する上述した電子回路及び電子部品は、図2、図4及び図5に示す基板64の前面12a側の表面に配置され、入力端子82及び出力端子84、86は前記基板64の背面12b側の表面に形成される。なお、図2、図4及び図5では、前記基板64の前面12a側の表面にアンテナ共用器68a、68bが配置された場合を示しており、他の各電子回路及び電子部品の図示は省略している。
The above-described electronic circuits and electronic components constituting the low-noise
シールドカバー62は、アルミニウム等の導電材料からなる略矩形状のシールド部材であり、パッチアンテナ35a〜35dと低雑音増幅回路ユニット60との間をシールドする。前記シールドカバー62の隅角部は、前記基板64の各突出部分が突出するための孔が形成されている。前記各突出部分から、真鍮等の導電材料からなる略L字状の給電用導体66a〜66dが延在している。
The
前記給電用導体66a〜66dは、基板64の前記各突出部分からアンテナ装置10の背面12bに向かって突出し、この突出部の先端から地導体板12の前面12aに沿って略L字状に延在して、前記給電パッチ16a〜16dと電気的に接続されている。この場合、前記給電用導体66a〜66dの一部は、前記基板64の前記各突出部分にも形成されているが、前記各突出部分における該給電用導体66a〜66dの幅は、前記基板64と前記各給電パッチ16a〜16dとの間の部分における幅よりも狭い(図2参照)。なお、前記給電用導体66a〜66dと前記地導体板12とは接触していない。
The feeding
孔72を形成する第1部分14aの内側面の隅角部には、給電用導体66a〜66dを収容するための略L字状の溝80a〜80dが形成されている。
In the corners of the inner surface of the
また、孔70を形成する第2部分14bの内側面の隅角部には、基板64の前記各突出部分を収容する凹部78a〜78dが形成されている。さらに、前記第2部分14bの外側面における前記給電パッチ16a〜16dと給電用導体66a〜66dとが電気的に接続される箇所は、前記各接続箇所と前記第2部分14bとが接触しない切欠とされている。
In addition,
ここで、前記低雑音増幅回路ユニット60と各給電パッチ16a〜16dとが給電用導体66a〜66dによって電気的に接続された状態で、前記低雑音増幅回路ユニット60、前記給電パッチ16a〜16d及び前記給電用導体66a〜66dを第1部分14a及び前記地導体板12の前面12aに配置させると、基板64が取付部材76に取り付けられ、前記各給電パッチ16a〜16dが第1部分14aに配置され、前記給電用導体66a〜66dが前記溝80a〜80d内に収容される。また、孔70、72にシールドカバー62を貫通させて前記地導体板12に配置すると、前記シールドカバー62と前記地導体板12とが電気的に接続され、低雑音増幅回路ユニット60がパッチアンテナ35a〜35dからシールドされる。
Here, in a state where the low noise
次に、本実施形態に係るアンテナ装置10での電波の送受信について、図1〜図6を参照しながら説明する。
Next, transmission / reception of radio waves in the
図示しない送信回路から入力端子82を介して分配回路94に送信信号(例えば、1.5GHzの高周波信号)が入力された場合、前記分配回路94は、前記送信信号を分配して各アンテナ共用器68a、68bに出力する。前記各アンテナ共用器68a、68bは、前記入力された送信信号に含まれる不要波を除去して、前記不要波が除去された送信信号を合成回路90a、90bに出力する。
When a transmission signal (for example, a 1.5 GHz high frequency signal) is input from a transmission circuit (not shown) to the
合成回路90aは、入力された前記送信信号を分配し、前記分配された送信信号を整合回路88a及び給電用導体66aを介して給電パッチ16aに出力する一方で、整合回路88b及び給電用導体66bを介して給電パッチ16bに出力する。また、前記合成回路90bは、前記入力された送信信号を分配し、前記分配された送信信号を整合回路88c及び給電用導体66cを介して給電パッチ16cに出力する一方で、整合回路88d及び給電用導体66dを介して給電パッチ16dに出力する。
The combining
前記給電パッチ16a〜16dは、前記入力された送信信号を電波に変換し、この電波を前記給電パッチ16a〜16dのうち、第2位置決め部材18a〜18dで覆われていない箇所から図示しない人工衛星等に送信する。
The
一方、給電パッチ16a〜16dが外部から前記覆われていない箇所で電波を受信した場合、該給電パッチ16a〜16dは、この電波を受信信号(例えば、1.6GHzの高周波信号)に変換し、この受信信号を給電用導体66a〜66d及び整合回路88a〜88dを介して合成回路90a、90bに出力する。
On the other hand, when the
合成回路90aは、給電パッチ16aから給電用導体66a及び整合回路88aを介して入力された受信信号と、給電パッチ16bから給電用導体66b及び整合回路88bを介して入力された受信信号とを合成し、前記合成された受信信号をアンテナ共用器68aに出力する。一方、合成回路90bは、給電パッチ16cから給電用導体66c及び整合回路88cを介して入力された受信信号と、給電パッチ16dから給電用導体66d及び整合回路88dを介して入力された受信信号とを合成し、前記合成された受信信号をアンテナ共用器68bに出力する。前記各アンテナ共用器68a、68bは、入力された前記各受信信号に含まれる不要波を除去して、前記不要波が除去された受信信号を低雑音増幅器92a、92bに出力する。
The combining
低雑音増幅器92a、92bは、入力された前記受信信号を増幅し、前記増幅された受信信号を出力端子84、86を介して図示しない通信機器等に出力する。
The
このように、本実施形態に係るアンテナ装置10では、低雑音増幅器92a、92bを含む低雑音増幅回路ユニット60を地導体板12の前面12a側に配置したので、前記低雑音増幅回路ユニット60とパッチアンテナ35a〜35dの給電パッチ16a〜16dとの距離、すなわち、給電用導体66a〜66dの全長が短縮され、受信信号に対する前記給電用導体66a〜66dの給電損失を低減することができ、前記低雑音増幅回路ユニット60に入力される前記受信信号の減衰を抑制することが可能となる。これにより、前記アンテナ装置10を小型化し、且つ前記受信信号に対する損失を低減することが可能となる。
Thus, in the
また、前記低雑音増幅回路ユニット60が前記地導体板12の前面12a側に配置されているので、前記地導体板12の背面12b側に配置されている該地導体板12の支持構造物の小型化が容易となる。
Further, since the low noise
さらに、前記低雑音増幅回路ユニット60が前記シールドカバー62で覆われているので、該前記低雑音増幅回路ユニット60は、前記パッチアンテナ35a〜35dから外部に送信される電波及び外部から前記パッチアンテナ35a〜35dに受信される電波からシールドされ、前記低雑音増幅回路ユニット60に進入する不要波を低減することが可能となる。また、このシールドによって、前記パッチアンテナ35a〜35dから送信される電波のアンテナパターンを改善することができる。
Further, since the low-noise
またさらに、前記低雑音増幅回路ユニット60は、高誘電率の電気絶縁材料からなる基板64上に配置され、前記給電用導体66a〜66dの一部は、前記基板64に形成されているので、前記給電用導体66a〜66dの一部を小型化することが可能となって、装置全体を容易に小型化することができる。また、前記基板64を前記高誘電率の電気絶縁材料としたことにより、低損失の基板と比較してコストが低減され、装置全体の製造コストを低減することが可能となる。
Furthermore, the low noise
さらに、前記シールドカバー62及び前記低雑音増幅回路ユニット60は、前記地導体板12の中心部に配置され、前記パッチアンテナ35a〜35dは、前記シールドカバー62及び前記低雑音増幅回路ユニット60を囲曉するように、前記地導体板12の前面12aに複数配置されるので、前記地導体板12における重量バランスが確保され、該地導体板12を固定支持する支持構造物に対する負担が軽減される。さらに、前記パッチアンテナ35a〜35dを複数個配置することにより、アンテナ装置10としての利得を高めることが可能となる。
Further, the
さらにまた、パッチアンテナ35a〜35dを、第1位置決め部材14と、給電パッチ16a〜16dと、第2位置決め部材18a〜18dと、無給電パッチ20a〜20dとの積層構造としたことにより、製造工程におけるアンテナ装置10の組立て時間を短縮することができ、該アンテナ装置10の製造コストを低減させることが可能となる。
Furthermore, the
上述したアンテナ装置10では、地導体板12の前面12aにパッチアンテナ35a〜35dと低雑音増幅回路ユニット60とを個別に配置するというものであったが、このような構成に代えて、前記地導体板12の前面12aに低損失且つ安価な1枚の基板を配置し、この基板に前記パッチアンテナ35a〜35dと前記低雑音増幅回路ユニット60とを、例えば、印刷技術を用いて一体的に形成してもよい。この場合、前記パッチアンテナ35a〜35dと前記低雑音増幅回路ユニット60とを前記基板で一体的に形成するので、前記アンテナ装置10の製作性が向上するほか、該アンテナ装置10の薄型化を達成することができる。
In the
なお、本発明に係るアンテナ装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。 Of course, the antenna device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…アンテナ装置 12…地導体板
14…第1位置決め部材 16a〜16d…給電パッチ
18a〜18d…第2位置決め部材 20a〜20d…無給電パッチ
22a〜22d…第3位置決め部材 24a〜24d…ねじ
28a〜28d、78a〜78d…凹部
30a〜30d…突出部 35a〜35d…パッチアンテナ
60…低雑音増幅回路ユニット 62…シールドカバー
64…基板 66a〜66d…給電用導体
68a、68b…アンテナ共用器 76…取付部材
82…入力端子 84、86…出力端子
88a〜88d…整合回路 90a、90b…合成回路
92a、92b…低雑音増幅器 94…分配回路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
を有し、
前記地導体板の一面には、前記アンテナと前記給電回路と前記受信回路とが配置され、前記受信回路は、前記地導体板と電気的に接続されたシールドカバーで覆われている
ことを特徴とするアンテナ装置。 A ground conductor plate, an antenna for transmitting and receiving radio waves, a feeding circuit electrically connected to the antenna, a receiving circuit for amplifying a reception signal output from the antenna through the feeding circuit,
Have
The antenna, the feeding circuit, and the receiving circuit are disposed on one surface of the ground conductor plate, and the receiving circuit is covered with a shield cover that is electrically connected to the ground conductor plate. An antenna device.
前記受信回路は、高誘電率の電気絶縁材料からなる基板に配置され、
前記給電回路の一部は、前記基板に形成されている
ことを特徴とするアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1, wherein
The receiving circuit is disposed on a substrate made of an electrically insulating material having a high dielectric constant,
A part of the power feeding circuit is formed on the substrate.
前記シールドカバー及び前記受信回路は、前記地導体板の中心部に配置され、
前記アンテナは、前記シールドカバー及び前記受信回路を囲曉するように、前記地導体板の一面に複数配置される
ことを特徴とするアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2,
The shield cover and the receiving circuit are disposed in a central portion of the ground conductor plate,
A plurality of the antennas are arranged on one surface of the ground conductor plate so as to surround the shield cover and the receiving circuit.
前記アンテナは、前記地導体板の一面に配置された第1位置決め部材に積層されたパッチアンテナであり、
前記パッチアンテナは、前記第1位置決め部材に積層され、且つ前記給電回路と電気的に接続される給電パッチと、前記給電パッチに積層される第2位置決め部材と、前記第2位置決め部材に積層される無給電パッチとから構成される
ことを特徴とするアンテナ装置。 The antenna device according to any one of claims 1 to 3,
The antenna is a patch antenna laminated on a first positioning member disposed on one surface of the ground conductor plate,
The patch antenna is stacked on the first positioning member and electrically connected to the power feeding circuit, a second positioning member stacked on the power feeding patch, and the second positioning member. An antenna device comprising: a parasitic patch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004280258A JP2006094384A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Antenna assembly |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004280258A JP2006094384A (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Antenna assembly |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11239020A (en) * | 1997-04-18 | 1999-08-31 | Murata Mfg Co Ltd | Circular polarizing antenna and radio device using same |
CA2494982A1 (en) * | 2002-03-27 | 2003-10-02 | Airgain, Inc. | Variable beam antenna device, transmitter-receiver and network notebook |
-
2004
- 2004-09-27 JP JP2004280258A patent/JP2006094384A/en active Pending
Patent Citations (2)
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