JP2006129537A - Diversity antenna and radio communications apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイバーシティアンテナおよびそれを備えた無線通信装置に関するものである。 The present invention relates to a diversity antenna and a wireless communication apparatus including the diversity antenna.
最近の通信技術の進展に伴い、無線通信装置が小型化され、この無線通信装置に用いられる小型のアンテナの1つとして、逆F型アンテナがある。逆F型アンテナは、素子の長さを1/4波長にでき、給電点を素子の途中にすることができるので、小型化するのに好都合である。そして、この逆F型アンテナを2つ用いたダイバーシティアンテナがある。 With recent advances in communication technology, wireless communication devices have been downsized, and one of the small antennas used in this wireless communication device is an inverted F-type antenna. The inverted F-type antenna is convenient for miniaturization because the length of the element can be reduced to ¼ wavelength and the feeding point can be in the middle of the element. There is a diversity antenna using two inverted F antennas.
図7は、従来のダイバーシティアンテナを示す外観斜視図である。従来のダイバーシティアンテナ50は、板状の逆F型アンテナ60及び板状の逆F型アンテナ70で構成される。そして、板状の逆F型アンテナ60及び板状の逆F型アンテナ70は、無線通信装置の筐体51の上面に配置されている。
FIG. 7 is an external perspective view showing a conventional diversity antenna. The
逆F型アンテナ60は、プレート61、接地プレート62、給電線63及び給電点64からなり、逆F型アンテナ70は、プレート71、接地プレート72、給電線73及び給電点74からなる。
The inverted F-
そして、プレート61、71は、それぞれ、長方形状の金属導体で構成され、その長方形の各辺の長さは、使用する周波数に応じて寸法が決定される。また、接地プレート62、72は、それぞれ、金属導体であり、プレート61、71を無線通信装置の筐体51に接地している。また、給電線63、73は、それぞれ、準マイクロ波電流を給電点64、74に与えて、プレート61、71を励振する。また、給電点64、74は、それぞれ、プレート61、71に最も大きい電流を供給できる点である。また、無線通信装置の筐体51は、箱状である。
Each of the
図7において、逆F型アンテナ60及び逆F型アンテナ70が配置された、無線通信装置の筐体51の上面に対して平行な面を水平面Hとし、無線通信装置の筐体51の上面に対して垂直な方向を垂直軸Vとする。
In FIG. 7, a plane parallel to the upper surface of the
図8は、上記、図7の従来のダイバーシティアンテナ50の指向性パターンを示す図である。図8(a)は、逆F型アンテナ60において、垂直軸V基準の指向性パターンを示す図であり、垂直偏波に対する指向性パターンを実線で示し、水平偏波に対する指向性パターンを点線で示している。また、図8(b)は、逆F型アンテナ70において、垂直軸V基準の指向性パターンを示す図であり、垂直偏波に対する指向性パターンを実線で示し、水平偏波に対する指向性パターンを点線で示している。
しかしながら、上記従来技術では、以下に述べるような問題があった。すなわち、図8(a)の逆F型アンテナ60及び図8(b)の逆F型アンテナ70の垂直軸V基準の指向性パターンより明らかなように、まず、垂直偏波においては、逆F型アンテナ60及び逆F型アンテナ70が配置された、無線通信装置の筐体51の上面を基準にし、上側の利得と比較して、その下側の利得が小さく、垂直軸V方向にヌル点を持つ。また、実線で示す垂直偏波の利得と比較して、点線で示す水平偏波の利得が小さくなっている。このようなアンテナは、それらを組み合わせてダイバーシティとしても、利得の小さい方向や、苦手となる偏波面が必ず存在してしまう。それらのアンテナを備えるシステムの使用状態、方向が一定で、一定の偏波だけを送受信するような場合においては有効であるが、使用状態、方向が一定でない為にあらゆる方向であらゆる偏波を送受信できなければならない場合においては、問題となる。
However, the above prior art has the following problems. That is, as apparent from the directivity pattern of the vertical axis V reference of the inverted F-
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、垂直軸V基準の指向性パターンを見たとき、第1、第2のアンテナそれぞれが、垂直軸V方向に存在したヌル点が消され、垂直偏波及び水平偏波ともにあらゆる方向に対して利得を持つ、すなわち、無指向性に近くするようにしたものであり、また、実線で示す垂直偏波の利得と比較して、点線で示す水平偏波の利得が小さいことを改善したものである。さらに、ダイバーシティを動作させた時に、改善された第1、第2のアンテナの水平偏波を利用することにより、偏波の違いにも強くしたものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. When the directivity pattern based on the vertical axis V is viewed, each of the first and second antennas exists in the vertical axis V direction. The null point is eliminated, and both vertical polarization and horizontal polarization have gain in all directions, that is, close to omnidirectionality, and the gain of vertical polarization shown by the solid line In comparison with this, it is improved that the gain of the horizontally polarized wave indicated by the dotted line is small. Furthermore, when the diversity is operated, the improved horizontal polarization of the first and second antennas is used to strengthen the difference in polarization.
上記課題を解決するため、本発明のダイバーシティアンテナは、一枚の金属板を折り曲げて形成されるとともに、第1の長手導体部と、この第1の長手導体部の側面の1つに第1の長手導体部に対して略垂直に設けられた第1の接地用導体部と、第1の長手導体部の他の側面に第1の長手導体部に対して略垂直に設けられた第1の給電用導体部とからなる第1の逆F型アンテナと、一枚の金属板を折り曲げて形成されるとともに、第2の長手導体部と、この第2の長手導体部の側面の1つに第2の長手導体部に対して略垂直に設けられた第2の接地用導体部と、第2の長手導体部の他の側面に第2の長手導体部に対して略垂直に設けられた第2の給電用導体部とからなる第2の逆F型アンテナとで構成されるダイバーシティアンテナであって、第1の長手導体部と第2の長手導体部それぞれの中心軸が互いに略垂直となり、かつ、第1の給電用導体部と第2の給電用導体部それぞれの中心軸が互いに略平行となり、かつ、前記第1の長手導体部と前記第2の長手導体部とが対向するように、前記第1及び第2の逆F型アンテナの間に十分な間隔を開けて配置したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the diversity antenna of the present invention is formed by bending a single metal plate, and has a first longitudinal conductor portion and a first side surface of the first longitudinal conductor portion. A first grounding conductor portion provided substantially perpendicular to the first longitudinal conductor portion, and a first ground conductor portion provided substantially perpendicular to the first longitudinal conductor portion on the other side surface of the first longitudinal conductor portion. The first inverted F-type antenna composed of the power supply conductor portion, a single metal plate bent, a second longitudinal conductor portion, and one of the side surfaces of the second longitudinal conductor portion. A second grounding conductor portion provided substantially perpendicular to the second longitudinal conductor portion, and provided on the other side surface of the second longitudinal conductor portion substantially perpendicular to the second longitudinal conductor portion. A diversity antenna comprising a second inverted F-type antenna comprising a second feeding conductor The central axes of the first and second longitudinal conductor portions are substantially perpendicular to each other, and the central axes of the first and second feeding conductor portions are substantially parallel to each other, In addition, the first longitudinal conductor portion and the second longitudinal conductor portion are arranged with a sufficient space between the first and second inverted F antennas so that the first longitudinal conductor portion and the second longitudinal conductor portion are opposed to each other. To do.
また、本発明は、前記第1の逆F型アンテナが、第1のプリント基板を備え、前記第1の接地用導体部は第1のプリント基板のグランドパターンと電気的に接続されているとともに、前記第1の給電用導体部は第1のプリント基板の給電点と電気的に接続され、前記第2の逆F型アンテナは、第2のプリント基板を備え、前記第2の接地用導体部は第2のプリント基板のグランドパターンと電気的に接続されているとともに、前記第2の給電用導体部は第2のプリント基板の給電点と電気的に接続され、第1のプリント基板と第2のプリント基板とは、略平行となるように対向して配置されていることを特徴とするものである。 In the present invention, the first inverted F-type antenna includes a first printed circuit board, and the first grounding conductor is electrically connected to a ground pattern of the first printed circuit board. The first feeding conductor portion is electrically connected to a feeding point of the first printed circuit board, and the second inverted F-type antenna includes a second printed circuit board, and the second grounding conductor is provided. Is electrically connected to the ground pattern of the second printed circuit board, and the second power supply conductor is electrically connected to the power supply point of the second printed circuit board. The second printed circuit board is arranged to face each other so as to be substantially parallel.
また、本発明は、前記第1のプリント基板及び前記第2のプリント基板の外周は、使用する電波の波長と略同じ長さとしたことを特徴とするものである。 The present invention is characterized in that the outer circumferences of the first printed board and the second printed board have substantially the same length as the wavelength of the radio wave to be used.
また、本発明は、前記第1のプリント基板と前記第2のプリント基板が対向して配置されたその中心に対して、第1のプリント基板の前記第1の長手導体部が設けられた面と、第2のプリント基板の前記第2の長手導体部が設けられた面とは、互いに外側を向くように配置されていることを特徴とするものである。 In the present invention, the first printed circuit board is provided with the first longitudinal conductor portion with respect to the center where the first printed circuit board and the second printed circuit board are arranged to face each other. Further, the surface of the second printed circuit board on which the second longitudinal conductor portion is provided is arranged so as to face the outside.
また、本発明は、前記第1の逆F型アンテナの第1の長手導体部は、前記第1の給電用導体部を上側にしてその中心軸が略垂直に配置され、前記第2の逆F型アンテナの第2の長手導体部は、その中心軸が略水平に配置されていることを特徴とするものである。 Further, according to the present invention, the first longitudinal conductor portion of the first inverted F-type antenna is arranged substantially vertically with the first feeding conductor portion on the upper side, and the second inverted conductor portion is the second inverted conductor portion. The second longitudinal conductor portion of the F-type antenna is characterized in that its central axis is arranged substantially horizontally.
また、本発明は、前記第2の逆F型アンテナの前記第2の長手導体部が、前記第2のプリント基板の水平方向中心軸よりも上側になるように配置されていることを特徴とするものである。 Further, the present invention is characterized in that the second longitudinal conductor portion of the second inverted F-type antenna is disposed so as to be above the horizontal central axis of the second printed circuit board. To do.
また、本発明は、前記ダイバーシティアンテナと、このダイバーシティアンテナが接続された送受信回路基板ユニットとを備えた無線通信装置において、前記第1の逆F型アンテナと前記第2の逆F型アンテナとは、前記送受信回路基板ユニットを挟んでそれを中心にして略対称となるように配置されていることを特徴とするものである。 In the wireless communication apparatus including the diversity antenna and the transmission / reception circuit board unit to which the diversity antenna is connected, the first inverted F antenna and the second inverted F antenna are The transmission / reception circuit board unit is disposed so as to be substantially symmetrical about the center thereof.
以上のように、本発明は、一枚の金属板を折り曲げて形成されるとともに、第1の長手導体部と、この第1の長手導体部の側面の1つに第1の長手導体部に対して略垂直に設けられた第1の接地用導体部と、第1の長手導体部の他の側面に第1の長手導体部に対して略垂直に設けられた第1の給電用導体部とからなる第1の逆F型アンテナと、一枚の金属板を折り曲げて形成されるとともに、第2の長手導体部と、この第2の長手導体部の側面の1つに第2の長手導体部に対して略垂直に設けられた第2の接地用導体部と、第2の長手導体部の他の側面に第2の長手導体部に対して略垂直に設けられた第2の給電用導体部とからなる第2の逆F型アンテナとで構成されるダイバーシティアンテナであって、第1の長手導体部と第2の長手導体部それぞれの中心軸が互いに略垂直となり、かつ、第1の給電用導体部と第2の給電用導体部それぞれの中心軸が互いに略平行となり、かつ、前記第1の長手導体部と前記第2の長手導体部とが対向するように、前記第1及び第2の逆F型アンテナの間に十分な間隔を開けて配置したことを特徴とするものである。 As described above, the present invention is formed by bending a single metal plate, and the first longitudinal conductor portion is formed on the first longitudinal conductor portion and one of the side surfaces of the first longitudinal conductor portion. A first grounding conductor portion provided substantially perpendicularly to the first grounding conductor portion and a first feeding conductor portion provided on the other side surface of the first longitudinal conductor portion substantially perpendicularly to the first longitudinal conductor portion. A first inverted F-type antenna formed by bending a single metal plate, a second longitudinal conductor portion, and a second longitudinal conductor portion on one of the side surfaces of the second longitudinal conductor portion. A second grounding conductor provided substantially perpendicular to the conductor, and a second power supply provided substantially perpendicular to the second longitudinal conductor on the other side of the second longitudinal conductor. Diversity antenna composed of a second inverted F-type antenna comprising a conductor portion for use, wherein the first longitudinal conductor portion and the second longitudinal conductor The respective central axes are substantially perpendicular to each other, and the respective central axes of the first feeding conductor portion and the second feeding conductor portion are substantially parallel to each other, and the first longitudinal conductor portion and the second feeding conductor portion are substantially parallel to each other. The first and second inverted F-type antennas are arranged with a sufficient gap so as to be opposed to each other.
したがって、本発明によれば、垂直偏波の利得と、水平偏波の利得との差を少なくするようにしたことにより、垂直偏波、水平偏波の両方に対応するダイバーシティアンテナを提供することができる。又、第1及び第2の逆F型アンテナを1枚の金属板を折り曲げて形成するため、ダイバーシティアンテナを製造容易な構成とすることができる。 Therefore, according to the present invention, a diversity antenna corresponding to both vertical polarization and horizontal polarization is provided by reducing the difference between the gain of vertical polarization and the gain of horizontal polarization. Can do. In addition, since the first and second inverted F-type antennas are formed by bending a single metal plate, the diversity antenna can be easily manufactured.
また、本発明は、前記第1の逆F型アンテナが、第1のプリント基板を備え、前記第1の接地用導体部は第1のプリント基板のグランドパターンと電気的に接続されているとともに、前記第1の給電用導体部は第1のプリント基板の給電点と電気的に接続され、前記第2の逆F型アンテナは、第2のプリント基板を備え、前記第2の接地用導体部は第2のプリント基板のグランドパターンと電気的に接続されているとともに、前記第2の給電用導体部は第2のプリント基板の給電点と電気的に接続され、第1のプリント基板と第2のプリント基板とは、略平行となるように対向して配置されていることを特徴とするものである。 In the present invention, the first inverted F-type antenna includes a first printed circuit board, and the first grounding conductor is electrically connected to a ground pattern of the first printed circuit board. The first feeding conductor portion is electrically connected to a feeding point of the first printed circuit board, and the second inverted F-type antenna includes a second printed circuit board, and the second grounding conductor is provided. Is electrically connected to the ground pattern of the second printed circuit board, and the second power supply conductor is electrically connected to the power supply point of the second printed circuit board. The second printed circuit board is arranged to face each other so as to be substantially parallel.
したがって、本発明によれば、第1、第2のアンテナそれぞれが、垂直偏波及び水平偏波ともに、垂直軸Vの方向にヌル点を持たず、あらゆる方向へ利得を持つ、すなわち、無指向性に近く、また、前記それぞれの中心軸を互いに垂直になるように配置しているので、ダイバーシティとして動作させた時に偏波面の違いに強くなる。 Therefore, according to the present invention, each of the first and second antennas does not have a null point in the direction of the vertical axis V, and has gain in all directions, that is, omnidirectional. Further, since the respective central axes are arranged so as to be perpendicular to each other, the difference in the polarization plane becomes strong when operated as diversity.
また、本発明は、前記第1のプリント基板及び前記第2のプリント基板の外周は、使用する電波の波長と略同じ長さとしたことを特徴とするものである。 The present invention is characterized in that the outer circumferences of the first printed board and the second printed board have substantially the same length as the wavelength of the radio wave to be used.
したがって、本発明によれば、電波は第1及び第2のプリント基板それぞれの第1及び第2の長手導体部が設けられた面の裏面へと回り込み、第1及び第2の逆F型アンテナの指向性パターンは、より無指向性に近いものとなり、さらに、垂直偏波の利得と水平偏波の利得との差が少なくなる。 Therefore, according to the present invention, the radio waves wrap around the back surfaces of the first and second printed circuit boards on which the first and second long conductor portions are provided, and the first and second inverted F antennas. The directivity pattern becomes more omnidirectional, and the difference between the gain of vertical polarization and the gain of horizontal polarization is reduced.
また、本発明は、前記第1のプリント基板と前記第2のプリント基板が対向して配置されたその中心に対して、第1のプリント基板の前記第1の長手導体部が設けられた面と、第2のプリント基板の前記第2の長手導体部21が設けられた面とは、互いに外側を向くように配置されていることを特徴とするものである。
In the present invention, the first printed circuit board is provided with the first longitudinal conductor portion with respect to the center where the first printed circuit board and the second printed circuit board are arranged to face each other. The surface of the second printed circuit board on which the second
したがって、本発明によれば、第1の逆F型アンテナの第1のプリント基板と、第2の逆F型アンテナの第2のプリント基板との間に障害物などが配置された場合においても、その障害物などの影響が少なくなるようにしたダイバーシティアンテナを提供することができる。 Therefore, according to the present invention, even when an obstacle or the like is arranged between the first printed circuit board of the first inverted F antenna and the second printed circuit board of the second inverted F antenna. It is possible to provide a diversity antenna that is less affected by the obstacles.
また、本発明は、前記第1の逆F型アンテナの第1の長手導体部は、前記第1の給電用導体部を上側にしてその中心軸が略垂直に配置され、前記第2の逆F型アンテナの第2の長手導体部は、その中心軸が略水平に配置されていることを特徴とするものである。 Further, according to the present invention, the first longitudinal conductor portion of the first inverted F-type antenna is arranged substantially vertically with the first feeding conductor portion on the upper side, and the second inverted conductor portion is the second inverted conductor portion. The second longitudinal conductor portion of the F-type antenna is characterized in that its central axis is arranged substantially horizontally.
したがって、本発明によれば、前記それぞれの中心軸を、垂直偏波及び水平偏波それぞれの偏波面と一致させることにより、ダイバーシティとして動作させた時に偏波の違いに強くなる。さらに、最も電流の流れる給電点に接続される前記第1の給電用導体部を上側にしてその中心軸を略垂直に配置することにより、第1の逆F型アンテナの下側に対する障害物の影響を低減するようにしたダイバーシティアンテナを提供することができる。即ち、これらのアンテナを備えたシステムが壁や机などに設置されたとき、それらの影響を低減できる。 Therefore, according to the present invention, by making each of the central axes coincide with the polarization planes of the vertical polarization and the horizontal polarization, the difference in polarization is enhanced when operated as diversity. Further, by arranging the first feeding conductor portion connected to the feeding point through which the most current flows to the upper side and the central axis thereof being arranged substantially vertically, obstacles to the lower side of the first inverted F-type antenna can be obtained. It is possible to provide a diversity antenna in which the influence is reduced. That is, when a system including these antennas is installed on a wall or a desk, the influence thereof can be reduced.
また、本発明は、前記第2の逆F型アンテナの前記第2の長手導体部が、前記第2のプリント基板の水平方向中心軸よりも上側になるように配置されていることを特徴とするものである。 Further, the present invention is characterized in that the second longitudinal conductor portion of the second inverted F-type antenna is disposed so as to be above the horizontal central axis of the second printed circuit board. To do.
したがって、本発明によれば、第2の長手導体部が、前記第2のプリント基板の水平方向中心軸よりも上側になるように配置することにより、第2の逆F型アンテナの下側に対する障害物の影響を低減するようにしたダイバーシティアンテナを提供することができる。即ち、これらのアンテナを備えたシステムが壁や机などに設置されたとき、それらの影響を低減できる。 Therefore, according to the present invention, the second longitudinal conductor portion is disposed on the upper side of the horizontal central axis of the second printed circuit board, so that the lower side of the second inverted F-type antenna is disposed on the lower side. It is possible to provide a diversity antenna in which the influence of an obstacle is reduced. That is, when a system including these antennas is installed on a wall or a desk, the influence thereof can be reduced.
また、本発明は、前記ダイバーシティアンテナと、このダイバーシティアンテナが接続された送受信回路基板ユニットとを備えた無線通信装置において、前記第1の逆F型アンテナと前記第2の逆F型アンテナとは、前記送受信回路基板ユニットを挟んでそれを中心にして略対称となるように配置されていることを特徴とするものである。 In the wireless communication apparatus including the diversity antenna and the transmission / reception circuit board unit to which the diversity antenna is connected, the first inverted F antenna and the second inverted F antenna are The transmission / reception circuit board unit is disposed so as to be substantially symmetrical about the center thereof.
したがって、本発明によれば、小型化された無線通信装置の内部で第1の逆F型アンテナと第2の逆F型アンテナとの間隔を確保するとともに、送受信回路基板ユニットを第1の逆F型アンテナと、第2の逆F型アンテナとの間に配置することにより、その送受信回路基板ユニットの影響が少なくなるようにしたダイバーシティアンテナを備えた無線通信装置を提供することができる。 Therefore, according to the present invention, the distance between the first inverted F-type antenna and the second inverted F-type antenna is ensured inside the miniaturized wireless communication apparatus, and the transmission / reception circuit board unit is connected to the first inverted F-type antenna. By disposing the antenna between the F-type antenna and the second inverted F-type antenna, it is possible to provide a radio communication apparatus including a diversity antenna that is less affected by the transmission / reception circuit board unit.
図1は、本発明の実施形態に係わる第1の逆F型アンテナと第2の逆F型アンテナとで構成されるダイバーシティアンテナを示す図であり、図2は、本発明の実施形態に係わる第1の逆F型アンテナを示す外観斜視図であり、図3は、本発明の実施形態に係わる第2の逆F型アンテナを示す外観斜視図であり、図4は、本発明の実施形態に係わるダイバーシティアンテナの指向性パターンを示す図である。以下、本発明の実施形態について、図1から図4を参照して説明する。 FIG. 1 is a diagram showing a diversity antenna composed of a first inverted F-type antenna and a second inverted F-type antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 relates to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an external perspective view showing a first inverted F-type antenna, FIG. 3 is an external perspective view showing a second inverted F-type antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the directivity pattern of the diversity antenna concerning. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
図2は、本実施形態の第1の逆F型アンテナ10を示す外観斜視図である。第1の逆F型アンテナ10は、例えば、金属板を適切な形状に切り抜くとともに折り曲げることによって形成される。そして、第1の逆F型アンテナ10は、第1の長手導体部11と、この第1の長手導体部11の側面の1つに第1の長手導体部11に対して略垂直に設けられた第1の接地用導体部12と、第1の長手導体部11の他の側面に第1の長手導体部11に対して略垂直に設けられた第1の給電用導体部13とからなる。
FIG. 2 is an external perspective view showing the first inverted F-
さらに、第1の逆F型アンテナ10は、第1の長手導体部11に対向して設けられた第1のプリント基板14を備え、第1のプリント基板14には、グランドパターン15と給電点16が配設されている。そして、第1の接地用導体部12の先端部が第1のプリント基板14のグランドパターン15と半田付けなどにより電気的に接続されているとともに、第1の給電用導体部13の先端部が第1のプリント基板14の給電点16と半田付けなどにより電気的に接続されている。
Further, the first inverted F-
第1のプリント基板14の外周は、使用する電波の波長と略同じ長さとしている。例えば、使用する周波数が2.4GHzであれば、前記外周は約12cmとなり、第1のプリント基板14の外形が正方形の場合は、たて約3cm・よこ約3cmの大きさとなる。
The outer periphery of the first printed
通常広いグランドを必要とする逆F型アンテナにおいて、第1のプリント基板14の外周を、使用する電波の波長と略同じ長さとすることで、電波は第1のプリント基板14の第1の長手導体部11が設けられた面の裏面へと回り込み、第1の逆F型アンテナ10の指向性パターンは、後述する図4(a)に示すように、垂直軸Vのマイナス側へも広がるとともに、垂直軸V方向に存在したヌル点が消え、無指向性に近いものとなり、さらに、垂直偏波の利得と水平偏波の利得との差が少なくなる。
In an inverted F-type antenna that normally requires a wide ground, the outer circumference of the first printed
以上、本発明の実施形態において、第1の逆F型アンテナ10は、金属板を適切な形状に切り抜くとともに折り曲げることによって形成されているが、これに限るものではなく、他の方法で逆F型アンテナを形成してもよい。
As described above, in the embodiment of the present invention, the first inverted F-
また、第1のプリント基板14の外形は、正方形であるが、これに限定するものではなく、略四角形、多角形、または、その一部を変形させてもよい。
Moreover, although the external shape of the 1st printed
図3は、本実施形態の第2の逆F型アンテナ20を示す外観斜視図である。第2の逆F型アンテナ20は、例えば、金属板を適切な形状に切り抜くとともに折り曲げることによって形成される。そして、第2の逆F型アンテナ20は、第1の長手導体部21と、この第2の長手導体部21の側面の1つに第2の長手導体部21に対して略垂直に設けられた第2の接地用導体部22と、第2の長手導体部21の他の側面に第2の長手導体部21に対して略垂直に設けられた第2の給電用導体部23とからなる。
FIG. 3 is an external perspective view showing the second inverted F-
さらに、第2の逆F型アンテナ20は、第2の長手導体部21に対向して設けられた第2のプリント基板24を備え、第2のプリント基板24には、グランドパターン25と給電点26が配設されている。そして、第2の接地用導体部22の先端部が第2のプリント基板24のグランドパターン25と半田付けなどにより電気的に接続されているとともに、第2の給電用導体部23の先端部が第2のプリント基板24の給電点26と半田付けなどにより電気的に接続されている。
Further, the second inverted F-
第2のプリント基板24の外周は、使用する電波の波長と略同じ長さとしている。例えば、使用する周波数が2.4GHzであれば、前記外周は約12cmとなり、第2のプリント基板24の外形が正方形の場合は、たて約3cm・よこ約3cmの大きさとなる。
The outer periphery of the second printed
通常広いグランドを必要とする逆F型アンテナにおいて、第2のプリント基板24の外周を、使用する電波の波長と略同じ長さとすることで、電波は第2のプリント基板24の第2の長手導体部21が設けられた面の裏面へと回り込み、第2の逆F型アンテナ20の指向性パターンは、後述する図4(b)に示すように、垂直軸Vのマイナス側へも広がるとともに、垂直軸V方向に存在したヌル点が消え、無指向性に近いものとなり、さらに、垂直偏波の利得と水平偏波の利得との差が少なくなる。
In an inverted F-type antenna that normally requires a wide ground, the outer circumference of the second printed
以上、本発明の実施形態において、第2の逆F型アンテナ20は、金属板を適切な形状に切り抜くとともに折り曲げることによって形成されているが、これに限るものではなく、他の方法で逆F型アンテナを形成してもよい。
As described above, in the embodiment of the present invention, the second inverted F-
また、第2のプリント基板24外形は、正方形であるが、これに限定するものではなく、略四角形、多角形、または、その一部を変形させてもよい。
The outer shape of the second printed
図1は、本実施形態のダイバーシティアンテナ1を示す図である。ダイバーシティアンテナ1は、図2の第1の逆F型アンテナ10と図3の第2の逆F型アンテナ20とで構成される。第1の逆F型アンテナ10は、図2の説明と同じであり、第2の逆F型アンテナ20は、図3の説明と同じであるため、図2及び図3と同じ符号を付して、ここでの説明を省略する。
FIG. 1 is a diagram showing a
図1のダイバーシティアンテナ1は、第1の逆F型アンテナ10の第1の長手導体部11の中心軸X1と、第2の逆F型アンテナ20の第2の長手導体部21の中心軸X2とが、互いに略垂直となるように、かつ、第1の逆F型アンテナ10の第1の給電用導体部13の中心軸Y1と、第2の逆F型アンテナ20の第2の給電用導体部23の中心軸Y2とが互いに略平行となるように配置されている。
The
また、第1の逆F型アンテナ10の第1の長手導体部11に対向して設けられた第1のプリント基板14と、第2の逆F型アンテナ20の第2の長手導体部21に対向して設けられた第2のプリント基板24とは、略平行となるように対向して配置されている。
In addition, the first printed
また、第1の逆F型アンテナ10の第1のプリント基板14と、第2の逆F型アンテナ20の第2のプリント基板24が対向して配置されたその中心に対して、第1のプリント基板の第1の長手導体部11が設けられた面と、第2のプリント基板の第2の長手導体部21が設けられた面とは、互いに外側を向くように配置されている。
In addition, the first printed
また、第1の逆F型アンテナ10の第1の長手導体部11は、第1の給電用導体部13を上側にしてその中心軸X1が略垂直に配置され、第2の逆F型アンテナ20の第2の長手導体部21は、その中心軸X2が略水平に配置されている。
Further, the first
また、第2の逆F型アンテナ20の第2の長手導体部21が、第2のプリント基板24の水平方向中心軸C1よりも上側になるように配置されている。
In addition, the second
図4は、本実施形態のダイバーシティアンテナ1の指向性パターンを示す図である。図4(a)は、図2の第1の逆F型アンテナ10において、第1の長手導体部11が第1のプリント基板14の下側に位置するようにして、第1のプリント基板14を水平にした状態で、垂直軸V基準の指向性パターンを示す図であり、垂直偏波に対する指向性パターンを実線で示し、水平偏波に対する指向性パターンを点線で示している。また、図4(b)は、図3の第2の逆F型アンテナ20において、第2の長手導体部21が第2のプリント基板24の上側に位置するようにして、第2のプリント基板24を水平にした状態で、垂直軸V基準の指向性パターンを示す図であり、垂直偏波に対する指向性パターンを実線で示し、水平偏波に対する指向性パターンを点線で示している。
FIG. 4 is a diagram showing a directivity pattern of the
ここで、従来のダイバーシティアンテナ50の指向性を示す図8と、本実施形態のダイバーシティアンテナ1の指向性パターンを示す図4とを比較する。従来の図8(a)の逆F型アンテナ60の指向性パターンと、図8(b)の逆F型アンテナ70の指向性パターンとは、垂直偏波を見ると、逆F型アンテナ60及び逆F型アンテナ70が配置された、無線通信装置の筐体51の上面基準にし、上側の利得と比較して、その下側の利得が小さく、垂直軸V方向にヌル点を持つ。また、実線で示す垂直偏波の利得と比較して、点線で示す水平偏波の利得が小さくなっている。
Here, FIG. 8 showing the directivity of the
これに対して、本実施形態の第1の逆F型アンテナ10における、第1の長手導体部11が第1のプリント基板14の下側に位置するようにして、第1のプリント基板14を水平にした状態での指向性パターンを示す図4(a)において、第1のプリント基板14を基準にし、その上下の利得を比較して、垂直偏波及び水平偏波ともに著しい差がなく、垂直軸V方向のヌル点が消え、あらゆる方向へ利得を持つ、すなわち、無指向性に近くなっている。また、実線で示す垂直偏波の利得と、点線で示す水平偏波の利得とを比較して、従来ほど大きな差はなくなっている。
On the other hand, in the first inverted F-
また、本実施形態の第2の逆F型アンテナ20における、第2の長手導体部21が第2のプリント基板24の上側に位置するようにして、第2のプリント基板24を水平にした状態での指向性パターンを示す図4(b)において、第2のプリント基板24を基準にし、その上下の利得を比較して、垂直偏波及び水平偏波ともに著しい差がなく、垂直軸V方向のヌル点が消え、あらゆる方向へ利得を持つ、すなわち、無指向性に近くなっている。また、実線で示す垂直偏波の利得と、点線で示す水平偏波の利得とを比較して、従来ほど大きな差はなくなっている。
Further, in the second inverted F-
また、図4(a)では垂直偏波より水平偏波の利得が大きく、図4(b)ではその逆である、つまり、2つのアンテナの得意とする偏波方向が異なることになり、ダイバーシティとして動作させたときに偏波の違いに強いことになる。 Further, in FIG. 4A, the gain of horizontal polarization is larger than that of vertical polarization, and in FIG. 4B, the opposite is true, that is, the polarization directions that the two antennas are good at are different. It will be strong against the difference in polarization when operated as.
図5は、本発明の実施形態に係わる無線通信装置の内部回路構成を示すブロック図であり、図6は、本発明の実施形態に係わる無線通信装置内部のダイバーシティアンテナの設置状態を示す斜視図である。以下、本発明の実施形態について、図5と図6を参照して説明する。図5は、本実施形態の無線通信装置2の内部回路構成を示すブロック図である。図5の本実施形態の無線通信装置2は、以下の回路構成からなる。無線通信装置2は、ダイバーシティアンテナ1と送受信回路基板ユニット30からなる。そして、送受信回路基板ユニット30は、入力部31、符号化回路32、変調回路33、送信回路34、受信回路35、復調回路36、復号化回路37及び出力部38からなる。
FIG. 5 is a block diagram showing the internal circuit configuration of the wireless communication apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing the installation state of the diversity antenna inside the wireless communication apparatus according to the embodiment of the present invention. It is. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a block diagram illustrating an internal circuit configuration of the
入力部31は符号化回路32の入力に接続され、符号化回路32の出力は変調回路33の入力に接続され、変調回路33の出力は送信回路34の入力に接続され、送信回路34の出力はダイバーシティアンテナ1に接続されている。また、ダイバーシティアンテナ1は受信回路35の入力に接続され、受信回路35の出力は復調回路36の入力に接続され、復調回路36の出力は復号化回路37の入力に接続され、復号化回路37の出力は出力部38に接続されている。
The
次に、図5の本実施形態の無線通信装置2の動作について説明する。入力部31から入力された映像データや音声データは、符号化回路32によって符号化される。符号化されたデータ信号は、変調回路33によって所定の周波数(例えば、2.4GHz帯域)の搬送波で変調された後、送信回路34で増幅されてダイバーシティアンテナ1より送信信号として放射される。
Next, the operation of the
また、ダイバーシティアンテナ1で受信した受信信号は、受信回路35で増幅されるとともに、この受信回路35に設けられた図示しないフイルタ回路などによって所定の周波数(例えば、2.4GHz)帯域の信号のみが復調回路36に入力される。復調回路36は、受信回路35からの信号を検波することによって復調を行い、復調された信号は、復号化回路37によって映像データや音声データとなり、出力部38から外部へ出力される。
The received signal received by the
図6は、本実施形態の無線通信装置2の内部のダイバーシティアンテナ1の設置状態を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an installation state of the
図6の無線通信装置2は、図1のダイバーシティアンテナ1と、このダイバーシティアンテナ1が接続された図5の内部回路構成を有する送受信回路基板ユニット30と、キャビネット40で構成されている。
The
図6は、ダイバーシティアンテナ1と、送受信回路基板ユニット30とが、キャビネット40の内部に設置された状態を、無線通信装置2の下側から見たものである。そして、内部が見えるようにするために、キャビネット40の一部(図示しない下側キャビネット)を、取り外している。
FIG. 6 shows a state in which the
そして、図1のダイバーシティアンテナ1を構成する図2の第1の逆F型アンテナ10と図3の第2の逆F型アンテナ20とは、送受信回路基板ユニット30を挟んでそれを中心にして略対称となるように配置されている。
The first inverted F-
また、図1のダイバーシティアンテナ1を構成する図2の第1の逆F型アンテナ10と図3の第2の逆F型アンテナ20との配置は、図1のダイバーシティアンテナ1で説明した配置と同じであり、ここではその説明は省略する。
Further, the arrangement of the first inverted F-
以上、本発明の実施形態において、無線通信装置2が、送受信機能を有する場合について示したが、これに限るものではなく、送信機能のみ、または、受信機能のみを有するものであってもよい。
As described above, in the embodiment of the present invention, the case where the
1 ダイバーシティアンテナ
2 無線通信装置
10 第1の逆F型アンテナ
11 第1の長手導体部
12 第1の接地用導体部
13 第1の給電用導体部
14 第1のプリント基板
15 グランドパターン(第1のプリント基板)
16 給電点(第1のプリント基板の給電点)
20 第2の逆F型アンテナ
21 第2の長手導体部
22 第2の接地用導体部
23 第2の給電用導体部
24 第2のプリント基板
25 グランドパターン(第2のプリント基板)
26 給電点(第2のプリント基板の給電点)
30 送受信回路基板ユニット
31 入力部
32 符号化回路
33 変調回路
34 送信回路
35 受信回路
36 復調回路
37 復号化回路
38 出力部
40 キャビネット
DESCRIPTION OF
16 Feeding point (feeding point of the first printed circuit board)
20 Second Inverted
26 Feeding point (feeding point of the second printed circuit board)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
一枚の金属板を折り曲げて形成されるとともに、第2の長手導体部と、この第2の長手導体部の側面の1つに第2の長手導体部に対して略垂直に設けられた第2の接地用導体部と、第2の長手導体部の他の側面に第2の長手導体部に対して略垂直に設けられた第2の給電用導体部とからなる第2の逆F型アンテナとで構成されるダイバーシティアンテナであって、
第1の長手導体部と第2の長手導体部それぞれの中心軸が互いに略垂直となり、かつ、第1の給電用導体部と第2の給電用導体部それぞれの中心軸が互いに略平行となり、かつ、前記第1の長手導体部と前記第2の長手導体部とが対向するように、前記第1及び第2の逆F型アンテナの間に十分な間隔を開けて配置したことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 A first metal plate formed by bending a single metal plate and provided on the first longitudinal conductor portion and one of the side surfaces of the first longitudinal conductor portion substantially perpendicularly to the first longitudinal conductor portion. 1st reverse F type which consists of one grounding conductor part and the 1st electric conductor part provided in the other side surface of the 1st longitudinal conductor part substantially perpendicularly with respect to the 1st longitudinal conductor part An antenna,
A second metal plate is formed by bending a single metal plate, and is provided on the second longitudinal conductor portion and one of the side surfaces of the second longitudinal conductor portion so as to be substantially perpendicular to the second longitudinal conductor portion. 2nd reverse F type which consists of 2 grounding conductor parts and the 2nd conductor part for electric power feeding provided in the other side surface of the 2nd longitudinal conductor part substantially perpendicularly with respect to the 2nd longitudinal conductor part A diversity antenna composed of an antenna,
The central axes of the first and second longitudinal conductor portions are substantially perpendicular to each other, and the central axes of the first and second feeding conductor portions are substantially parallel to each other, In addition, the first longitudinal conductor portion and the second longitudinal conductor portion are arranged with a sufficient space between the first and second inverted F antennas so that the first longitudinal conductor portion and the second longitudinal conductor portion are opposed to each other. Diversity antenna.
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JP2012227785A (en) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | Panasonic Eco Solutions Switchgear Devices Co Ltd | Measuring unit and power distribution system using the same |
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2006
- 2006-02-09 JP JP2006031963A patent/JP2006129537A/en active Pending
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