JP2006186549A - Antenna with trapezoidal element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車載用の台形型エレメントアンテナに関し、特に地上波デジタル放送受信可能な車両用の台形型エレメントアンテナに関する。 The present invention relates to an in-vehicle trapezoidal element antenna, and more particularly to a trapezoidal element antenna for a vehicle capable of receiving terrestrial digital broadcasting.
図7は、従来構成におけるダイポールアンテナの構造図である。ダイポールアンテナの片側のエレメント長をλ/4とすると、エレメントの全長ではλ/2となる。一般的にλ/2のダイポールアンテナは半波長ダイポールアンテナとも呼ばれる。また、この時のアンテナ利得は、2.15dBiとなる。 FIG. 7 is a structural diagram of a dipole antenna in a conventional configuration. If the element length on one side of the dipole antenna is λ / 4, the total length of the element is λ / 2. In general, a λ / 2 dipole antenna is also called a half-wave dipole antenna. At this time, the antenna gain is 2.15 dBi.
図8は、従来構成におけるダイポールアンテナの放射パターンの特性図である。X−Y平面でカットしたアンテナパターンは、ダイポールに垂直な方向がピークとなり図に示すように“8の字”のような放射パターンとなる。 FIG. 8 is a characteristic diagram of a radiation pattern of a dipole antenna in a conventional configuration. The antenna pattern cut in the XY plane has a peak in the direction perpendicular to the dipole and becomes a radiation pattern such as “8” as shown in the figure.
図9は、従来構成におけるダイポールアンテナのリターンロスを示した特性図である。電力保存の法則より、電気的に測定したリターンロスが空間に放射される電磁波を示すことから、放射電磁波の共振周波数は600MHzとなり、リターンロスの目標値が−10dBと仮定すると帯域幅は550MHz〜650MHzとなる。しかし、このままでは、帯域幅473MHz〜701MHzの地上波デジタル放送受信用としては十分な特性が望めない。 FIG. 9 is a characteristic diagram showing the return loss of the dipole antenna in the conventional configuration. According to the law of power conservation, the return loss measured electrically indicates the electromagnetic wave radiated to the space. Therefore, assuming that the resonance frequency of the radiated electromagnetic wave is 600 MHz and the target value of return loss is −10 dB, the bandwidth is 550 MHz to It becomes 650 MHz. However, in this state, sufficient characteristics cannot be expected for receiving terrestrial digital broadcasts having a bandwidth of 473 MHz to 701 MHz.
また、ダイポールアンテナを地上波デジタル放送受信用に用い、そのアンテナを自動車へ搭載してダイポールアンテナを地上波デジタル放送受信用のアンテナとして使用する場合、帯域幅が狭いため1つのエレメントで帯域幅を満たすことが難しい。例えば、アンテナの目標帯域幅40%に対してダイポールの帯域幅は17%となり、要求を満たせない。 Also, when a dipole antenna is used for terrestrial digital broadcast reception, and the antenna is mounted on an automobile and the dipole antenna is used as an antenna for terrestrial digital broadcast reception, the bandwidth is narrow, so the bandwidth is reduced with one element. Difficult to meet. For example, the bandwidth of the dipole is 17% with respect to the target bandwidth of 40% of the antenna, and the request cannot be satisfied.
そこで、特許文献1に示されているようにダイポールアンテナのエレメント部を平面化することにより、帯域幅を広域化する技術が公開されている。
Thus, as disclosed in
帯域幅を広げるため、特許文献1に示される技術を用いて、ダイポールアンテナを平面化したアンテナにて検討を行った時、ダイポールアンテナとの比較をすると全長は短縮可能であるが、エレメント部のサイズが大きくなる。このサイズで自動車への搭載の検討を行うと搭載可能な範囲が狭くなり実装することが難しいという課題がある。
In order to widen the bandwidth, the total length can be shortened when compared with a dipole antenna when the dipole antenna is studied using the technique shown in
以上のような課題を解決するために、本発明に係る台形型エレメントアンテナは、車載用の台形型エレメントアンテナであって、対向する長辺と短辺で形成される台形型導電体と、互いに並んだ台形型導電体に給電する給電点と、を有する平面ダイポールアンテナと、台形型導電体の短辺側に配置された無給電素子と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the problems as described above, a trapezoidal element antenna according to the present invention is a trapezoidal element antenna for vehicle use, and a trapezoidal conductor formed by opposing long sides and short sides, and A planar dipole antenna having a feeding point that feeds the trapezoidal conductors arranged side by side, and a parasitic element arranged on the short side of the trapezoidal conductor.
また、本発明に係る台形型エレメントアンテナにおいて、無給電素子は、幅の狭い長方形又は台形形状であることを特徴とする。 In the trapezoidal element antenna according to the present invention, the parasitic element is a narrow rectangle or trapezoid.
本発明に係る台形型エレメントアンテナは、車載用の台形型エレメントアンテナであって、対応する長辺と短辺で形成される台形型導電体と、台形型給電点とグランドに接続する給電点と、を有する平面モノポールアンテナと、台形型導電体の短辺側に配置され、一端がグランドに接続された無給電素子と、を備えることを特徴とする。 The trapezoidal element antenna according to the present invention is an in-vehicle trapezoidal element antenna, a trapezoidal conductor formed of corresponding long sides and short sides, a trapezoidal feeding point, and a feeding point connected to the ground. , And a parasitic element disposed on the short side of the trapezoidal conductor and having one end connected to the ground.
地上波デジタル放送受信用(帯域幅:473MHz〜701MHz)にダイポールアンテナを用いると、目標の帯域幅に対して未達であったが、本発明を用いた台形型エレメントアンテナの形状にすることにより広帯域化が可能となり目標帯域幅を満たすことができるという効果がある。 When a dipole antenna is used for terrestrial digital broadcast reception (bandwidth: 473 MHz to 701 MHz), the target bandwidth has not been achieved. However, by using a trapezoidal element antenna according to the present invention, There is an effect that the bandwidth can be increased and the target bandwidth can be satisfied.
また、エレメント部の小型化のために無給電素子を使用することで平面化したダイポールアンテナと比較した場合、エレメントサイズを小型化することが可能となる。 In addition, the element size can be reduced as compared with a dipole antenna that is planarized by using a parasitic element to reduce the size of the element portion.
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る第1の実施形態における台形型エレメントアンテナのパターン図である。台形型エレメントアンテナ1は、台形型エレメント(2,3)と、給電点5と、無給電素子4と、を有している。台形型エレメント2と台形型エレメント3は給電点5を中心軸にして対称形である。
FIG. 1 is a pattern diagram of a trapezoidal element antenna according to the first embodiment of the present invention. The
また、台形型エレメント2,3の幅はH1であり、給電点を含み長辺長はL1、短辺長はL2である。さらに、これらエレメント2,3は導電体の板で形成されている。無給電素子4は長さL3、幅はH3であり、台形型エレメント(2,3)からH2離れて配置されている。また、無給電素子4は幅の狭い長方形の導電体の板であり、給電点5とは接続されていない。
The width of the
図2は、本発明に係る第1の実施形態におけるリターンロス2共振の例を示す特性図である。リターンロスの目標値内に共振周波数f1とf2があり、共振周波数f1は実験的にλ/2=(L1+L2)/2の関係で決まり、リターンロスの目標値における帯域幅はH1により決まる。このように台形型エレメントの形状を決めることができる。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of
さらに、共振周波数f2は実験的にλ/2=L3とH2により決まり、帯域幅はH3により決まり、台形型エレメントアンテナのエレメントサイズが決定される。 Further, the resonance frequency f2 is experimentally determined by λ / 2 = L3 and H2, the bandwidth is determined by H3, and the element size of the trapezoidal element antenna is determined.
動作について説明する。最初に給電点5から給電素子である台形型エレメント2,3へ電流が流れ、共振周波数f1に対して共振する。次に、給電素子である台形型エレメント2,3の短辺側から無給電素子4に電流が誘起されて共振周波数f2にて共振する。そして、それぞれの共振が重なり合い広帯域化を実現している。
The operation will be described. First, a current flows from the
図3は、参考構成における平面型ダイポールアンテナ10と第1の実施形態における台形型エレメントアンテナ1のエレメントサイズの比較図である。図3左側の平面型ダイポールアンテナ10の長方形型エレメント(6,7)を小型化するために、図3右側の台形型エレメント2,3と無給電素子4との間に隙間をあけることでコンデンサとして機能させ、アンテナ長の短縮を行った。
FIG. 3 is a comparison diagram of the element sizes of the
図4は、従来構成のダイポールアンテナと台形アンテナによるリターンロスの変化を示した特性図である。図3と図4に示すような実験によると、平面型ダイポールアンテナ10の幅H4を1とすると台形型エレメントアンテナ1の幅H5は0.6となり、幅で40%の小型化が実現できることが確認されている。一般的に、棒状のダイポールアンテナの近傍に無給電素子4を配置すると、2つの共振周波数を得ることは可能であるが、目標とするリターンロスにおける帯域幅を得ることができない。そこで、棒状の給電素子を平面状にすることで、帯域幅をカバーすることが可能であるという結果を得た。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing changes in return loss due to a dipole antenna and a trapezoidal antenna having a conventional configuration. According to the experiments shown in FIGS. 3 and 4, when the width H4 of the
さらに、エレメントのサイズを小型化しても帯域幅の減少を抑えるために平面型エレメントの形状を台形型とすることで、目標帯域幅40%に対して本実施形態の台形型エレメントアンテナ1は45%の帯域幅を得ることができた。
Furthermore, the
なお、本実施形態におけるL1〜H3の寸法比率に関し変更を行い、その条件に適した周波数、帯域幅への調整も当業者であれば好適に調整することが可能である。 It should be noted that a person skilled in the art can suitably adjust the frequency ratio and the bandwidth suitable for the conditions by changing the dimensional ratio of L1 to H3 in the present embodiment.
また、エレメントの材質を軟性があり、導電性のある材料、例えは導電ゴム、導電性塗料などを使用しても好適であり、絶縁フィルム上に導電パターンを形成する方法でも実現できる。さらに、エレメントの材質を板状ではなく、網状にしても好適に現状と同等の性能を得ることが可能である。 Further, the material of the element is flexible, and it is preferable to use a conductive material, for example, conductive rubber, conductive paint, etc., and it can also be realized by a method of forming a conductive pattern on an insulating film. Furthermore, even if the material of the element is not a plate shape but a net shape, it is possible to suitably obtain the same performance as the current state.
図5は、本発明に係る第2の実施形態における台形型エレメントアンテナ1のパターン図である。無給電素子9の形状を幅の狭い長方形ではなく、台形にすることで帯域幅をより広帯域にすることが可能となる。しかし、幅(H3)が増加する傾向があるので、車両への搭載性に関わる小型化と広帯域化のトレードオフを検討する必要がある。
FIG. 5 is a pattern diagram of the
図6は、本発明に係る第3の実施形態におけるモノポール台形型アンテナ8のパターン図である。台形型エレメント3をモノポール状にして無給電素子4の一端をグランドに接続することで同様の性能を得ることが可能であり、さらなる小型化が可能となる。
FIG. 6 is a pattern diagram of the monopole
以上、説明したように、本発明を用いると、地上波デジタルTV受信に限らず、AM、FMラジオ、携帯電話、SDARS,ETCなどにも対応が可能であることはいうまでもない。 As described above, when the present invention is used, it is needless to say that not only terrestrial digital TV reception but also AM, FM radio, cellular phone, SDARS, ETC, etc. can be supported.
本発明の実施形態によると、台形型エレメントと無給電素子4を台形にすることにより広帯域化が可能となり、地上波デジタル放送受信用(帯域幅:473MHz〜701MHz)の目標帯域幅を満たすことができるという効果がある。
According to the embodiment of the present invention, the trapezoidal element and the
1 台形型エレメントアンテナ、2,3 台形型エレメント、4,9 無給電素子、5 給電点、8 モノポール台形型アンテナ、10 平面型ダイポールアンテナ。 1 trapezoidal element antenna, 2,3 trapezoidal element, 4,9 parasitic element, 5 feeding point, 8 monopole trapezoidal antenna, 10 planar dipole antenna.
Claims (3)
対向する長辺と短辺で形成される台形型導電体と、互いに並んだ台形型導電体に給電する給電点と、を有する平面ダイポールアンテナと、
台形型導電体の短辺側に配置された無給電素子と、
を備えることを特徴とする台形型エレメントアンテナ。 A trapezoidal element antenna for in-vehicle use,
A planar dipole antenna having a trapezoidal conductor formed by opposing long sides and short sides, and a feeding point that feeds the trapezoidal conductors arranged side by side;
A parasitic element disposed on the short side of the trapezoidal conductor;
A trapezoidal element antenna comprising:
無給電素子は、幅の狭い長方形又は台形形状であることを特徴とする台形型エレメントアンテナ。 The trapezoidal element antenna according to claim 1,
The parasitic element is a trapezoidal element antenna having a narrow rectangular or trapezoidal shape.
対応する長辺と短辺で形成される台形型導電体と、台形型給電点とグランドに接続する給電点と、を有する平面モノポールアンテナと、
台形型導電体の短辺側に配置され、一端がグランドに接続された無給電素子と、
を備えることを特徴とする台形型エレメントアンテナ。 A trapezoidal element antenna for in-vehicle use,
A planar monopole antenna having a trapezoidal conductor formed of corresponding long sides and short sides, a trapezoidal feed point and a feed point connected to the ground;
A parasitic element disposed on the short side of the trapezoidal conductor and having one end connected to the ground,
A trapezoidal element antenna comprising:
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JP2008193579A (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Kojima Press Co Ltd | Antenna with trapezoidal element |
JP2009290446A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Nippon Soken Inc | Planar antenna, communication device, and method for mounting planar antenna |
JP2010034925A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Kojima Press Industry Co Ltd | On-vehicle antenna |
JP2010178001A (en) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Fujikura Ltd | Monopole antenna |
JP2011091780A (en) * | 2009-09-28 | 2011-05-06 | Aisin Seiki Co Ltd | Antenna device |
WO2020034245A1 (en) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | 易力声科技(深圳)有限公司 | Foldable broadband antenna |
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Cited By (7)
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JP2008193579A (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Kojima Press Co Ltd | Antenna with trapezoidal element |
JP2009290446A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Nippon Soken Inc | Planar antenna, communication device, and method for mounting planar antenna |
JP4623141B2 (en) * | 2008-05-28 | 2011-02-02 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | Planar antenna, communication apparatus, and mounting method of planar antenna |
JP2010034925A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Kojima Press Industry Co Ltd | On-vehicle antenna |
JP2010178001A (en) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Fujikura Ltd | Monopole antenna |
JP2011091780A (en) * | 2009-09-28 | 2011-05-06 | Aisin Seiki Co Ltd | Antenna device |
WO2020034245A1 (en) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | 易力声科技(深圳)有限公司 | Foldable broadband antenna |
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