JP2006197449A

JP2006197449A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2006197449A
Application number: JP2005008788A
Authority: JP
Inventors: Motohiko Sako; 元彦佐古
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】本発明はアンテナ装置に関するものであり、水平面内の垂直偏波の無指向性を保ちつつ、アンテナ装置を低背化、複合化することを目的とする。
【解決手段】地板導体２１と、この地板導体２１に設けた給電点１１と、給電点１１上に絶縁状態で前記地板導体２１に対して垂直に設けられた放射導体２２と、この放射導体２２の他端部と接続された天板導体２３とからなるアンテナ装置において、この地板導体２１と天板導体２３の各々の形状は、前記放射導体２２の中心軸を通る垂線３１に関して線対称な形状としたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、各無線通信機器に用いられるアンテナ装置に関するものである。

従来の各無線通信機器に用いられるアンテナ装置は、携帯電話、車載通信端末などの移動体通信端末の小型、低背化に伴い、それらに用いられるアンテナ装置も小型、低背化が強く要求されている。また、これら移動体通信端末の指向性は、どの方向においても通信が可能なように水平面において無指向性が求められている。そこで、従来の各無線通信機に用いられるアンテナ装置は、誘電体等を用いることで水平方向に無指向性で、小型、低背化のニーズに対応していた（例えば特許文献１参照）。

図５は、前記特許文献１に記載された従来のアンテナ装置を示すものである。

図５において、２９は放射電極、２６はアース電極、２７は導体ピン、２８は誘電体である。円柱状の誘電体２８の形状をすり鉢状にし、この部分に放射電極２９を形成することによって垂直方向の寸法を短縮し、薄型、小型のアンテナで、垂直偏波に対して水平な平面内で無指向性を有するアンテナを実現していた。

そして、車載アンテナにおいては主にセルラー用としての上記のアンテナを含め、ＧＰＳ、ＶＩＣＳに対応した多様な指向性を有する複数のアンテナを個々に設けていた。
特開平８−１３９５１５号公報

しかしながら、前記従来のアンテナ装置では、車載用の移動端末として使用する場合、複数のアンテナの統合化が難しく、複数のアンテナを個々に設けなければならないという問題を有していた。

そこで本発明は、多数の車載アンテナを統合化することが可能であり、小型、低背化を実現し、かつ水平面内の垂直偏波が無指向性で、高利得なアンテナ装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明のアンテナ装置は、地板導体と、この地板導体に設けた給電点と、一端がこの給電点上に絶縁状態で前記地板導体に対して垂直に設けられた放射導体と、この放射導体の他端部と接続された天板導体とからなるアンテナ装置において、この地板導体と天板導体の各々の形状は、前記放射導体の中心軸を通る垂線に関して線対称な形状としたものである。

本発明は、この地板導体と天板導体の各々の形状を、前記放射導体の中心軸を通る垂線に関して線対称な形状としたので、地板導体と天板導体に流れる電流による上方への放射が、この対称性により打ち消され、水平面内の垂直偏波が無指向性で、高利得なアンテナ装置を実現できる。また、地板導体上に他のアンテナを設けることが可能であるので多数のアンテナの複合化が可能である。

以下、本発明の実施の形態１について図を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態１におけるアンテナ装置の斜視図、図２は同実施の形態における電流分布図、図３は同実施の形態における指向性を表すグラフである。

図１において、２１は正方形の地板導体であり、この地板導体２１に設けた給電点１１と、一端がこの給電点１１上に絶縁状態で前記地板導体２１に対して垂直に設けられた放射導体２２と、この放射導体２２の他端部と接続された天板導体２３と、この地板導体２１と天板導体２３を接続する２本の短絡ピン２４から本実施の形態のアンテナ装置が構成されている。ここで、地板導体２１は給電点１１を介することで放射導体２２とは絶縁された状態となっている。

また、このアンテナ装置は、天板導体２３と地板導体２１の各々の形状は、前記放射導体２２の中心軸を通る垂線３１に関して線対称な形状としている。

加えて、２本の短絡ピン２４も、放射導体２２の中心軸を通る垂線３１に関して線対称な位置に複数個配置している。

以上のような構成において、地板導体２１と給電点１１から流れる電流は、放射導体２２を通り、天板導体２３を流れる電流分布となる。ここで、上方から見た電流分布は図２に示すように、地板導体２１に流れる電流４１と天板導体２３に流れる電流４２とが放射導体２２の中心軸に設定した垂線３１に関し、線対称となるような電流分布となる。すなわち、地板導体２１、天板導体２３に流れる電流からの放射は、その対称性から打ち消され、これらの電流から生じる上方への放射は発生しない。

よって、このアンテナ装置からの放射は、放射導体２２に流れる電流からの放射のみに集中させることができる。ここで、図３は本実施の形態のアンテナ装置の三次元における指向性を示すグラフであり、図３（ａ）はＸＹ平面における指向性を示し、θ偏波４３、φ偏波４４が表すように、水平面内において無指向性であることがわかる。また、図３（ｂ）、（ｃ）はＹＺ、ＺＸ平面における指向性を示し、上方へは放射しない指向性を得ることがわかる。したがって、本実施の形態におけるアンテナ装置は不要な上方向への放射を防ぎ、水平面内の垂直偏波の無指向性を保てることがこの図３から読みとれる。

また、図４に示すように、ＧＰＳ用アンテナ２５等の多数のアンテナを、地板導体２１上の、天板導体２３が重ならない部分に設けることができるので、アンテナの複合化も可能である。

加えて、短絡ピン２４を放射導体２２の中心軸を通る垂線３１に関して線対称な位置に複数個配置したので、前記同様、上方への放射が発生せず、かつインピーダンスの調整ができるという効果が得られる。

なお、本発明のアンテナ装置は上記の具体例に限定されるものではなく、地板導体２１と天板導体２３、短絡ピン２４が放射導体２２の中心軸を通る垂線３１に関して対称性を保った構成とすれば同様の効果を奏する。

本発明にかかるアンテナ装置は、不要な上方向への放射を防ぎ、水平面内の垂直偏波の無指向性を保ちつつ、低背化、複合化できるという効果を奏し、特に移動体通信端末などのような低背化、複合化の要望が強いアンテナ装置として有用である。

本発明の実施の形態１における斜視図本発明の実施の形態１における電流分布図（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態１における指向性を示すグラフ本発明の実施の形態１における斜視図従来のアンテナ装置の斜視図

符号の説明

１１給電点
２１地板導体
２２放射導体
２３天板導体
２４短絡ピン
２５ＧＰＳ用アンテナ
３１垂線
４１地板導体２１に流れる電流
４２天板導体２３に流れる電流
４３ θ偏波
４４ φ偏波

Claims

地板導体と、この地板導体に設けた給電点と、一端がこの給電点上に絶縁状態で前記地板導体に対して垂直に設けられた放射導体と、この放射導体の他端部と接続された天板導体とからなるアンテナ装置において、この地板導体と天板導体の各々の形状は、前記放射導体の中心軸を通る垂線に関して線対称な形状としたことを特徴とするアンテナ装置。
地板導体上面に、アンテナを設けたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
地板導体と天板導体を接続する短絡ピンを複数個設け、この短絡ピンを放射導体の中心軸を通る垂線に関して線対称に配置したことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。