JP2006121659A - アダプティブアレーアンテナ - Google Patents

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幸浩 上田
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Abstract

【課題】 アンテナ素子の受信特性の調節が容易で、簡素な構成のアダプティブアレーアンテナを提供する。
【解決手段】 アダプティブアレーアンテナ(2)は、フレキシブル配線板部(21)とリジッド配線板部(22)とが連なるフレックスリジッド配線板(20)を備え、フレキシブル配線板部(21)自体をアンテナ素子(11)としている。アンテナ素子(11)を成すフレキシブル配線板部(21)の各部位は容易に変形することができる。アダプティブアレーアンテナ(2)全体としての指向性を最適化するために各アンテナ素子(11)の受信出力に付ける重みを算出する指向性制御回路(12)と、各アンテナ素子(11)の受信出力に重み付けをして合成信号を生成する信号処理回路(13)は、リジッド配線板部(22)に搭載されている。
【選択図】 図3

Description

本発明は、電波受信用のアンテナに関し、特に、複数のアンテナ素子を有し、指向性を最適に制御するアダプティブアレーアンテナに関する。
移動通信の電波環境では、干渉波やマルチパス伝搬に起因して、通信品質の劣化が生じ易い。このため、自動車等の移動体に備えられる通信装置では、複数のアンテナ素子を有し、それらの受信出力のうち最も強度の高いものを選択して出力するダイバーシティアンテナが用いられている。
近年では、さらに、干渉波を抑圧するとともにマルチパスフェージングの影響を除去して、指向性を最適にするアダプティブアレーアンテナの開発が進められている。アダプティブアレーアンテナでは、ダイバーシティアンテナと同様に複数のアンテナ素子を使用するが、単に強度の高い受信出力を選択するのではなく、各アンテナ素子の受信出力を重み付けをした上で合成して全体としての受信信号を生成するとともに、各アンテナ素子の受信出力に付ける重みを制御することで、指向性の最適化を図る。
従来のアダプティブアレーアンテナの外観を図18に模式的に示す。アダプティブアレーアンテナ9は、複数のアンテナ素子51、指向性制御回路52、信号処理回路53、出力端子54、およびケーブル55より成る。アンテナ素子51は、アンテナ基台56に取り付けられており、各アンテナ素子51が直線上に並ぶアンテナアレーを成している。指向性制御回路52、信号処理回路53および出力端子54は、回路基台57に搭載されている。ケーブル55は、アンテナ基台56と回路基台57との間に設けられており、各アンテナ素子51を指向性制御回路52と信号処理回路53とに接続する。
指向性制御回路52は、各アンテナ素子51の受信出力に基づいて、各アンテナ素子51の受信出力に付けるべき重みを算出する。信号処理回路53は、各アンテナ素子51の受信出力に指向性制御回路52が算出した重みを付けて合成信号を生成し、増幅等の後処理をする。出力端子54は、信号処理回路53が生成した合成信号、つまり、アダプティブアレーアンテナ9全体としての受信信号を、外部に出力する。
なお、ここでは、アンテナ素子51を棒状としてアンテナ基台56に立設した構成を示したが、アンテナ素子51を線状としてアンテナ基台56に貼り付けたり埋め込んだりする構成もある。例えば車載通信装置では、ウインドウガラスをアンテナ基台56として用いて、後者の構成を採用したものが多い。また、棒状のアンテナ素子51を環状に配置する構成もある。
アダプティブアレーアンテナにおける指向性最適化の方法、すなわち、各アンテナ素子の出力信号に付ける重みの算出方法は種々あり、現在も研究が行われている(例えば、非特許文献1参照)。また、重み算出のための回路構成も、高性能化、小型化に向けて、改良が加えられている(例えば、特許文献1参照)。ただし、本発明は各アンテナ素子の出力信号の処理に直接関連するものではないので、本明細書では、重み算出方法についての説明は省略する。
非許文献1
「図解移動通信用アンテナシステム」、総合電子出版社、藤本京平監修、164〜177頁
特開2001−127678号公報
従来のアダプティブアレーアンテナでは、アンテナ素子とアンテナ基台とが別の部材であり、アンテナ素子をアンテナ基台に取り付けるようにしているため、取り付けのための部材や工程が必要になり、構成が複雑になりがちで、コストも高くなる。しかも、例えば図18に示したもののように、電波受信のためのアンテナ素子と、アンテナ素子の受信出力を制御し処理する回路とを個別の基台に搭載しており、また、ケーブルで接続しているため、全体としての小型化に限界があり、コストも一層上昇する。
さらに、アンテナ素子を伸縮可能な棒状としてアンテナ素子の長さを可変にしたり、アンテナ素子の基端部を回動可能にしてアンテナ素子の向きを可変にしたりすることができる程度で、アンテナ素子を基台に取り付けた後は、個々のアンテナ素子の形状を柔軟に変えることが困難である。このため、各アンテナ素子の受信特性を調節することが難しい。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、各アンテナ素子の受信特性の調節が容易で、簡素な構成のアダプティブアレーアンテナを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、複数のアンテナ素子と、各アンテナ素子の受信出力を処理して指向性を最適化した受信信号を生成する信号制御処理部を有するアダプティブアレーアンテナにおいて、比較的柔軟なフレキシブル配線板部と比較的硬直なリジッド配線板部とが連なるフレックスリジッド配線板を備え、フレキシブル配線板部が複数のアンテナ素子を成している構成とする。
このアダプティブアレーアンテナでは、フレキシブル配線板部自体がアンテナ素子として機能し、フレキシブル配線板部に連なるリジッド配線板部がアンテナ素子の基台として機能するため、アンテナ素子を基台に取り付ける部材や作業工程が不要である。また、アンテナ素子として機能するフレキシブル配線板部は、柔軟で変形可能であるから、アンテナ素子の形状を立体的に変えて受信特性を調節することが容易になる。したがって、電波環境が大きく異なる条件下で使用するときでも、常に、指向性を最適化しS/N比(信号対ノイズ比)を高くすることができる。
また、各アンテナ素子の受信特性はフレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位の金属導体の面積に依存するから、フレキシブル配線板部の各部の大きさの設定次第で、各アンテナ素子の受信特性を比較的自由に設定することもできる。フレキシブル配線板部は切断によって容易に加工することができるため、フレキシブル配線板部の大きさや平面形状の設定は容易である。
ここで、信号制御処理部がリジッド配線板部に搭載されている構成とするとよい。このようにすると、アンテナ素子と信号制御処理部が一体となって、全体として小型になり、また、両者を接続するケーブルが不要になって、一層簡素な構成となる。
フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位がリジッド配線板部から放射状に突出している構成としてもよい。アンテナ素子が直線上に並ぶと、特定方向に対する指向性が特に高くなって、ある方向からの電波は良好に受信できるものの別方向からの電波を良好に受信することができにくくなるという事態が生じ易い。しかし、各アンテナ素子が放射状に突出する構成では、そのような事態が生じることはなく、あらゆる方向からの電波を良好に受信することが可能である。
フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位の表面に金属薄膜が設けられている構成とすることもできる。各アンテナ素子の受信特性は、表面の金属薄膜の有無およびその面積にも依存するから、表面に設ける金属薄膜の面積次第で、各アンテナ素子の受信特性を比較的自由に設定することが可能になる。なお、金属薄膜はフレキシブル配線板部の柔軟性を損なうことがない程度の厚さであり、アンテナ素子を成すフレキシブル配線板部の各部位の変形に支障はない。
フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位のうちリジッド配線板部から遠い先端部が分岐している構成とすることができる。このようにすると、各アンテナ素子を立体的に変形することが一層容易になり、受信特性の調節がさらに容易になる。
さらに、フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位の分岐した先端部が円弧状である構成とすることもできる。このようにすると、フレキシブル配線板部の各部位をリジッド配線板部から放射状に突出させるときに、全体を概ね円形のコンパクトな形状とすることができる。
フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位の先端部をコネクタ接続可能な構成にすることができる。各アンテナの受信特性は、アンテナ部の金属面積および金属特性に依存するので、コネクタ接続により金属片をアンテナ素子に追加することで、受信特性を比較的自由に設定することが可能となる。
さらに、コネクタ接続により電子回路を接続することで、アンテナ制御回路をコントロールし、受信特性の調整がさらに容易となる。
フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位の先端部を半田付け可能な構成とすることができる。各アンテナの受信特性は、アンテナ部の金属面積および金属特性に依存するので、半田付けにより金属片をアンテナ素子に追加することで、受信特性を比較的自由に設定することが可能となる。
フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位を、可動可能な筐体に配置する構成とすることもできる。このようにすると、アンテナ本体が移動している時でもアンテナ素子を可動することにより、最適な受信信号を得ることが可能となる。
さらに、筐体の可動をアンテナ制御回路で行うことで、指向性の最適化にアンテナ可動の要素が加わり、一層最適な受信信号を得ることが可能となる。
本発明のアダプティブアレーアンテナは、フレックスリジッド配線板のフレキシブル配線板部をアンテナ素子として利用するものであるため、アンテナ素子を基台に取り付ける部材や作業工程が不要になって、簡素な構成となり、コストも抑えられる。しかも、アンテナ素子が柔軟で変形可能であるから、アンテナ素子の形状を立体的に変えて受信特性を調節することが容易になる。又、フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位の先端部を加工することにより、金属片や電子回路装置を接続可能な状態とすることで、アダプティブアレーアンテナの受信特性を調節することが容易になる。更に、アンテナ素子を覆う筺体に可動可能箇所を設けることにより、三次元的にアンテナ素子を屈曲できるため、アダプティブアレーアンテナの受信特性を調節することができる。
以下、本発明のアダプティブアレーアンテナの実施形態について、図面を参照しながら説明する。第1の実施形態のアダプティブアレーアンテナ1の外観を図1に模式的に示す。アダプティブアレーアンテナ1は、複数のアンテナ素子11、指向性制御回路12、信号処理回路13、出力端子14、およびケーブル15より成る。
アンテナ素子11は、比較的柔軟なフレキシブル配線板部21と比較的硬直なリジッド配線板部22とが連なって一体となっているフレックスリジッド配線板20のうちの、フレキシブル配線板部21をそのまま利用したものである。リジッド配線板部22は長方形状であり、アンテナ素子11を成すフレキシブル配線板部21の各部位はリジッド配線板部22から同一方向に突出している。すなわち、アンテナ素子11は、一定のピッチで一方向に並べて配置されたアンテナアレーを成している。
フレックスリジッド配線板20はフレキシブル配線板部21からリジッド配線板部22に達する金属導体(配線)を内蔵しており、各アンテナ素子11は電気的にリジッド配線板部22に接続されている。ただし、アンテナ素子11が相互に短絡しないように、金属導体はリジッド配線板部22内で分割されている。
指向性制御回路12、信号処理回路13および出力端子14は、回路基台17に搭載されている。ケーブル15は、フレックスリジッド配線板20のリジッド配線板部22と回路基台17との間に設けられており、各アンテナ素子11を指向性制御回路12と信号処理回路13とに接続する。
指向性制御回路12は、各アンテナ素子11の受信出力に基づいて、アダプティブアレーアンテナ1全体としての指向性を最適化するために各アンテナ素子11の受信出力に付けるべき重みを算出する。信号処理回路13は、各アンテナ素子11の受信出力に指向性制御回路12が算出した重みを付けて合成信号を生成し、増幅等の後処理をする。出力端子14は、信号処理回路13が生成した合成信号、つまり、アダプティブアレーアンテナ1全体としての受信信号を、外部に出力する。
フレックスリジッド配線板20の構成を図2に模式的に示す。フレックスリジッド配線板20は、柔軟なフィルム23の両面に金属導体24を貼り付け、この金属導体24を柔軟なフィルム25で覆い、さらに、フィルム25の一部に硬質のフィルム27を接着剤26で貼り付けたものである。フィルム27が設けられていない部位がフレキシブル配線板部21であり、フィルム27が設けられている部位がリジッド配線板部22である。
なお、フィルム23、25の材料としては、一般的なフレキシブル配線基板用のもの、例えばポリイミド樹脂を用いればよく、フィルム27の材料としても、一般的なリジッド配線基板用のもの、例えばガラスエポキシ樹脂を用いればよい。フィルム23、25の柔軟性およびフィルム27の硬直性は、材料や厚さによって任意に設定することができる。ただし、少なくとも、フレキシブル配線板部21が容易に変形できる程度に柔軟になり、かつ、リジッド配線板部22が容易に変形し難い程度に硬直になるように設定しておく。
アダプティブアレーアンテナ1では、フレックスリジッド配線板20のリジッド配線板部22がアンテナ素子11を保持するアンテナ基台として機能し、アンテナ素子11がアンテナ基台としてのリジッド配線板部22に電気的に直接接続されている。このため、アンテナ素子とアンテナ基台との間での信号の損失がない。また、アンテナ素子をアンテナ基台に取り付けるための部材や作業工程が不要であり、簡素な構成となる上、コストも抑えられる。さらに、アンテナ素子11であるフレキシブル配線板部21が立体的に変形できるため、形状に依存するアンテナ素子11の受信特性を調節することが可能であり、これにより、電波環境に応じて、アダプティブアレーアンテナ1の指向性を最適化したりS/N比(信号対ノイズ比)を高めたりすることが、容易になる。
各アンテナ素子11を成すフレキシブル配線板部21の部位は、リジッド配線板部22から遠い先端部で分岐して、T字状の形状を有している。このように、フレキシブル配線板部21の各部位の先端部を分岐させることで、各アンテナ素子11の金属導体24の面積を大きく確保しながら、アンテナ素子11の変形を一層容易にすることができる。
柔軟なフレキシブル配線板部21は切断加工が可能であり、アンテナ素子11の形状は裁断によって現出されている。アンテナ素子11の受信特性は、金属導体24の面積にも依存するから、アンテナ素子11の大きさ(面積)の設定次第で、その受信特性を変えることも可能である。
以下、本発明の他の実施形態について説明するが、アダプティブアレーアンテナ1と同一または類似の機能を有する構成要素については、同じ符号で表して、重複する説明を省略する。各実施形態においても、フレックスリジッド配線板20のフレキシブル配線板部21をアンテナ素子11として利用している。
第2の実施形態のアダプティブアレーアンテナ2の外観を図3に模式的に示す。このアダプティブアレーアンテナ2は、指向性制御回路12、信号処理回路13および出力端子14を、フレックスリジッド配線板20のリジッド配線板部22に搭載したものである。ケーブル15および回路基台17は省略されており、指向性制御回路12および信号処理回路13は、フィルム27、接着剤26およびフィルム25に設けられた貫通孔(不図示)を介して、金属導体24に電気的に接続されている。
このように、リジッド配線板部22を回路基台として兼用すると、全体としてコンパクトな構成になる。また、ケーブルが不要になって、一層簡素な構成となる上、コストも抑えられる。さらに、ケーブルでの信号損失がなくなり、ノイズの影響も抑えられる。
第3の実施形態のアダプティブアレーアンテナ3の外観を図4に模式的に示す。このアダプティブアレーアンテナ3では、フレックスリジッド配線板20のリジッド配線板部22が多角形状であり、アンテナ素子11を成すフレキシブル配線板部21の各部位が、リジッド配線板部22から放射状に突出している。また、アンテナ素子11を成すフレキシブル配線板部21の各部位の先端部は円形状である。指向性制御回路12、信号処理回路13および出力端子14はリジッド配線板部22に搭載されている。
このように、アンテナ素子11をアンテナ基台であるリジッド配線板部22から放射状に突出させると、アンテナ素子11が多いにもかかわらず、全体をコンパクトな構成とすることができる。しかも、アンテナ素子11が直線上に並ぶ構成とは異なり、特定の方向に対して指向性が高くなるということがなくなる。
第4の実施形態のアダプティブアレーアンテナ4のアンテナ素子11を図5に模式的に示し、フレックスリジッド配線板20の構成を図6に模式的に示す。アダプティブアレーアンテナ4では、アンテナ素子11を成すフレックスリジッド配線板20のフィルム25上に、さらに金属薄膜28が設けられており、また、アンテナ基台を成すリジッド配線板部22のフィルム27上に、さらに金属膜29が設けられている。これらの点を除き、アダプティブアレーアンテナ4の全体構成は第1、第2の実施形態のアダプティブアレーアンテナ1、2のものと同様である。
フレキシブル配線板部21の金属薄膜28はアンテナ素子11を成す各部位の一部分または全体を覆うように設けられる。図5の(a)、(b)は、金属薄膜28がフレキシブル配線板部21の各部位の一部分のみを覆い、金属薄膜28の面積が異なる状態を表している。金属薄膜28の厚さは、フレキシブル配線板部21の柔軟性を損なわない程度に抑えられている。また、リジッド配線板部22の金属膜29は、金属薄膜28よりも厚く、指向性制御回路12および信号処理回路13の一部を成し、かつ両者を接続する。金属膜29は貫通孔(不図示)を介して金属導体24に接続されている。金属薄膜28や金属膜29は、蒸着、接着等、どのような方法によって設けてもよい。
表面に金属薄膜28を有するアンテナ素子11の受信特性は、金属薄膜28の位置や面積に依存し、したがって、金属薄膜28の位置や面積の設定次第で比較的自由に調節することができる。なお、第3の実施形態のアダプティブアレーアンテナ3のように先端部が円形のアンテナ素子11においても、その表面に金属薄膜28を設けることで、受信特性を調節することが可能である。
第5の実施形態のアダプティブアレーアンテナ5の外観を図7に模式的に示す。このアダプティブアレーアンテナ5は、アンテナ素子11を成すフレキシブル配線板部21の各部位を、第1、第2の実施形態のアダプティブアレーアンテナ1、2のように、先端部が分岐したT字状とするとともに、リジッド配線板部22を、第3の実施形態のアダプティブアレーアンテナ3のように多角形状として、フレキシブル配線板部21の各部位を放射状に突出させたものである。指向性制御回路12、信号処理回路13および出力端子14はリジッド配線板部22に搭載されている。
アンテナ素子11であるフレキシブル配線板部21の各部位を変形させた状態のアダプティブアレーアンテナ5の外観を図8に模式的に示す。フレキシブル配線板部21の各部位は2カ所で、かつ、隣り合うもの同士がリジッド配線板部22に関して反対側に位置するように、折り曲げられている。さらに、T字状の先端部の両端を折り曲げることも可能である。
アダプティブアレーアンテナ5が図7に示したように平面的な状態にあるときと図8に示したように立体的な状態にあるときとで、各アンテナ素子11の受信特性は異なる。また、アダプティブアレーアンテナ5の設置に必要な面積も異なる。
第6の実施形態のアダプティブアレーアンテナ6の外観を図9に模式的に示す。このアダプティブアレーアンテナ6は、第5の実施形態のアダプティブアレーアンテナを修飾して、アンテナ素子11を成すフレキシブル配線板部21の各部位の分岐した先端部を円弧状としたものである。フレキシブル配線板部21の各部位を折り曲げていないとき、アダプティブアレーアンテナ6は全体として円形状になっている。
第7の実施形態のアダプティブアレーアンテナ7の外観を図10に模式的に示し、アダプティブアレーアンテナ7のアンテナ素子11を図11に模式的に示す。このアダプティブアレーアンテナ7は、T字状のアンテナ素子11それぞれの先端にコネクタ31を備えた金属片30が接続されたものである。これらの点を除き、アダプティブアレーアンテナ7の全体構成は第5の実施形態のアダプティブアレーアンテナ5のものと同様である。
このように構成されるアダプティブアレーアンテナ7において、アンテナ素子11が、図11のように、その先端が加工されたコネクタ接続用加工部33を備え、このコネクタ接続加工部33が金属片30のコネクタ31に嵌合されることで、アンテナ素子11に金属片30が物理的にも電気的にも接続される。また、金属片30は、図12のように、アンテナ素子11のコネクタ接続用加工部33が嵌合されてアンテナ素子11と接続されるコネクタ31と、このコネクタ31と電気的に接続された金属部32と、を備える。
このとき、金属片30のコネクタ31にアンテナ素子11のコネクタ接続用加工部33が挿入されるように、コネクタ31のコネクタ接続用加工部33に対する面を凹形状とし、コネクタ接続用加工部33のコネクタ31に対する面を凸形状としても構わない。逆に、アンテナ素子11のコネクタ接続用加工部33に金属片30のコネクタ31が挿入されるように、コネクタ接続用加工部33のコネクタ31に対する面を凹形状とし、コネクタ31のコネクタ接続用加工部33に対する面を凸形状としても構わない。
また、アダプティブアレーアンテナ7において、金属部32の面積を異なる金属片30をアンテナ素子11の先端に接続することで、アンテナ素子11の金属部面積を変更することができる。よって、アンテナ素子11の先端に接続する金属部32の面積が異なる金属片30を変更することにより、アダプティブアレーアンテナ7の受信特性を自由に調節することができる。なお、第1、第2の実施形態のアダプティブアレーアンテナ1、2においても、アンテナ素子11の先端にコネクタ接続用加工部33を設けることで、コネクタ31を備えた金属片32を接続して受信特性を調節することが可能である。
第8の実施形態のアダプティブアレーアンテナ8の外観を図13に模式的に示す。このアダプティブアレーアンテナ8は、T字状のアンテナ素子11のうちの1つに対して、第7の実施形態における金属片30に設けられたものと同様のコネクタ31を備えた電子回路装置35が、その先端に接続されたものである。これらの点を除き、アダプティブアレーアンテナ8の全体構成は第5の実施形態のアダプティブアレーアンテナ5のものと同様である。
このように構成されるアダプティブアレーアンテナ8において、アンテナ素子11の1つが、第7の実施形態におけるアダプティブアレーアンテナ7と同様、図11のように、その先端が加工されたコネクタ接続用加工部33を備え、このコネクタ接続加工部33が電子回路装置35のコネクタ31に嵌合される。よって、このコネクタ接続用加工部33を備えたアンテナ素子11のみに、電子回路装置35が物理的にも電気的にも接続される構成となる。
このとき、コネクタ接続用加工部33を備えるアンテナ素子11は、電子回路装置35のコネクタ31に設置される信号線それぞれと接続されるように、金属導体24(図2、図6参照)が加工されている。これにより、電子回路装置35によって指向性制御回路12を制御することができ、アダプティブアレーアンテナ7の受信特性を自由に調節することができる。
なお、第1、第2の実施形態のアダプティブアレーアンテナ1、2においても、アンテナ素子11の1つに対して、その先端にコネクタ接続用加工部33を設けることで、コネクタ31を備えた電子回路装置35を接続し、指向性制御回路12を制御することで受信特性を調節することが可能である。また、電子回路装置35が接続されたアンテナ素子11以外のアンテナ素子11については、第7の実施形態におけるアダプティブアレーアンテナ7のように、アンテナ素子11の先端にコネクタ接続用加工部33を設けることで、コネクタ31を備えた金属片30を接続するものとしても構わない。
第9の実施形態のアダプティブアレーアンテナ9の外観を図14に模式的に示し、アダプティブアレーアンテナ9のアンテナ素子11を図15に模式的に示す。このアダプティブアレーアンテナ9は、T字状のアンテナ素子11それぞれの先端に半田36により金属片30が接続されたものである。これらの点を除き、アダプティブアレーアンテナ9の全体構成は第5の実施形態のアダプティブアレーアンテナ5のものと同様である。
このように構成されるアダプティブアレーアンテナ9において、アンテナ素子11が、図15のように、その先端が半田付けが可能な形状に加工された半田付け部34を備え、この半田付け部34に金属片30が設置されて半田36で半田付けされることで、アンテナ素子11に金属片30が物理的にも電気的にも接続される。また、このように、金属片30をアンテナ素子11の先端に接続することで、第7の実施形態のアダプティブアレーアンテナ7と同様、アンテナ素子11の金属部面積を変更することができる。よって、アンテナ素子11の先端に面積が異なる金属片30を接続することにより、アダプティブアレーアンテナ9の受信特性を自由に調節することができる。
なお、第1、第2の実施形態のアダプティブアレーアンテナ1、2においても、アンテナ素子11の先端に半田付け部34を設けることで、金属片30を半田36により接続して受信特性を調節することが可能である。また、アンテナ素子11の1つを、第8の実施形態におけるアダプティブアレーアンテナ8のように、アンテナ素子11の先端にコネクタ接続用加工部33を設けることで、コネクタ31を備えた電子回路装置35を接続し、指向性制御回路12を制御することで受信特性を調節することが可能としても構わない。
第10の実施形態のアダプティブアレーアンテナ10の断面を図16に模式的に示す。このアダプティブアレーアンテナ10は、第2の実施形態のアダプティブアレーアンテナ2と同様の構成のアダプティブアレーアンテナを筐体37で覆うことで構成される。このとき、回路基台となるリジッド配線板部22が筺体37内部に突起して設けられた支持部39aによって支持されるとともに、アンテナ素子11が筺体37内部に突起して設けられた支持部39bによって支持される。又、筺体37において、アンテナ素子11を成すフレキシブル配線板部21を覆う部分に、可動部38を設け、この可動部38により、フレキシブル配線板部21を屈曲させる。これらの点を除き、アダプティブアレーアンテナ10の全体構成は第2の実施形態のアダプティブアレーアンテナ2のものと同様である。
このように、筺体37に可動部38を設けることにより、図16(a)のように屈曲されていない状態から、屈曲させたときに内側となる可動部38を圧縮させるとともに、屈曲させたときに外側となる可動部を伸張させることで、図16(b)のように屈曲させることができる。このように、筐体37の可動部38を動かすことにより、内部に収納されているアンテナ素子11がリジッド配線板部22の面に対して垂直な方向に屈曲され、アダプティブアレーアンテナ10の受信特性を調整することが可能となる。尚、可動部38は、例えば、図16のように蛇腹状に構成することで、屈曲する角度を調整することができる。
第11の実施形態のアダプティブアレーアンテナ101の断面を図17に模式的に示す。このアダプティブアレーアンテナ101は、第10の実施形態のアダプティブアレーアンテナ10に対して、筐体37の可動部38を自動で伸縮するために、可能部38をリジット配線板部22からケーブル15を通じて接続し、可動部38に対して指向性制御回路12からの信号が与えられるように加工してある。これらの点を除き、アダプティブアレーアンテナ101の全体構成は第10の実施形態のアダプティブアレーアンテナ10のものと同様である。
このアダプティブアレーアンテナ101は、リジット配線板部22にある指向性制御回路12で筐体37の可動部38を動かすことにより、内部に収納されているアンテナ素子11が屈曲され、受信特性を調整することが可能となる。
尚、第10及び第11の実施形態におけるアダプティブアレーアンテナ10、101において、筺体37で覆われたアダプティブアレーアンテナを、第2の実施形態と同様の構成のアダプティブアレーアンテナ2としたが、第3、第4、第7〜第9の実施形態におけるアダプティブアレーアンテナ3、4、7〜9と同様の構成とし、各アンテナ素子11が屈曲されるように、各アンテナ素子11が覆われた部分に伸縮する可動部38が設けられるものとしても構わない。
なお、フレックスリジッド配線板20のフレキシブル配線板部21やリジッド配線板部22は、上記の各実施形態で示した形状に限らず、任意の形状とすることができる。また、柔軟なフレキシブル配線板部21の加工は容易であるから、加工前の同一規格のフレックスリジッド配線板原体から、アンテナ素子11の大きさや形状が異なる様々なアダプティブアレーアンテナを得ることが可能である。
第1の実施形態のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。 第1の実施形態のアダプティブアレーアンテナが備えるフレックスリジッド配線板の構成を模式的に示す断面図。 第2の実施形態のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。 第3の実施形態のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。 第4の実施形態のアダプティブアレーアンテナのアンテナ素子を模式的に示す図。 第4の実施形態のアダプティブアレーアンテナが備えるフレックスリジッド配線板の構成を模式的に示す断面図。 第5の実施形態のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。 アンテナ素子を成すフレキシブル配線板部の各部位を変形させた状態の第5の実施形態のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。 第6の実施形態のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。 第7の実施形態のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。 第7の実施形態のアダプティブアレーアンテナのアンテナ素子を模式的に示す図。 第7の実施形態のアダプティブアレーアンテナのアンテナ素子に接続される金属片を模式的に示す図。 第8の実施形態のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。 第9の実施形態のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。 第9の実施形態のアダプティブアレーアンテナのアンテナ素子を模式的に示す図。 第10の実施形態のアダプティブアレーアンテナの断面を模式的に示す図。 第11の実施形態のアダプティブアレーアンテナの断面を模式的に示す図。 従来のアダプティブアレーアンテナの外観を模式的に示す図。
符号の説明
11 アンテナ素子
12 指向性制御回路
13 信号処理回路
14 出力端子
15 ケーブル
17 回路基台
20 フレックスリジッド配線板
21 フレキシブル配線板部
22 リジッド配線板部
23 柔軟フィルム
24 金属導体
25 柔軟フィルム
26 接着剤
27 硬質フィルム
28 金属薄膜
29 金属膜

Claims (11)

  1. 複数のアンテナ素子と、各アンテナ素子の受信出力を処理して指向性を最適化した受信信号を生成する信号制御処理部を有するアダプティブアレーアンテナにおいて、
    比較的柔軟なフレキシブル配線板部と比較的硬直なリジッド配線板部とが連なるフレックスリジッド配線板を備え、フレキシブル配線板部が複数のアンテナ素子を成していることを特徴とするアダプティブアレーアンテナ。
  2. 信号制御処理部がリジッド配線板部に搭載されていることを特徴とする請求項1に記載のアダプティブアレーアンテナ。
  3. フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位がリジッド配線板部から放射状に突出していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアダプティブアレーアンテナ。
  4. フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位の表面に金属薄膜が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のアダプティブアレーアンテナ。
  5. フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位のうちリジッド配線板部から遠い先端部が分岐していることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のアダプティブアレーアンテナ。
  6. フレキシブル配線板部の各アンテナ素子を成す部位の分岐した先端部が円弧状であることを特徴とする請求項5に記載のアダプティブアレーアンテナ。
  7. フレキシブル配線部のアンテナ素子を成す部位の少なくとも1つの先端部に、コネクタ接続可能な状態に加工した加工部を設け、
    該加工部に接続可能なコネクタ部を備えた金属片を該加工部へ接続することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のアダプティブアレーアンテナ。
  8. フレキシブル配線部のアンテナ素子を成す部位の少なくとも1つの先端部に、コネクタ接続可能な状態に加工した加工部を設け、
    該加工部に接続可能なコネクタ部を備えた電子回路装置を該加工部へ接続することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のアダプティブアレーアンテナ。
  9. フレキシブル配線部のアンテナ素子を成す部位の少なくとも1つの先端部に、半田付け接続可能な状態に加工した加工部を設け、
    該加工部へ金属片を半田付けすることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のアダプティブアレーアンテナ。
  10. フレキシブル配線板部が筺体で覆われるとともに、
    当該筺体における前記各アンテナ素子を覆う部位を可動可能にすることを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載のアダプティブアレーアンテナ。
  11. 前記筐体の可動可能箇所を前記信号制御処理部により制御可能にすることを特徴とする請求項10に記載のアダプティブアレーアンテナ。
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