JP2006314069A - アンテナ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的広い使用周波数幅を有し、使用性能が高く、使用者に便利なアンテナ構造の提供。
【解決手段】 輻射部品を具え、それは少なくとも二つの端点を具え、輻射部品の一端点に接地部品が設置され、接地部品が接地面に接続され、輻射部品のもう一つの端点にフィード部品が設置され、フィード部品が伝送線に接続され、フィード部品所在位置と接地部品設置位置が対角を呈する。
【選択図】 図１

Description

本発明は一種のアンテナ構造に係り、特に比較的広い使用周波数幅を具備するアンテナ構造に関する。

現在、インターネット技術が大幅に向上し、仕事或いは生活のいずれにも相当に多くのサービスが提供されるようになった。初期のインターネットは有線ネットワークとされ、使用時にはネットワークケーブルを配線する必要があり、このため相当に不便であり、特に多くの人がネットワークを使用しなければならない情況、例えばオフィス或いは学校等の場所にあっては、ネットワークケーブルの配線に時間と手間がかかり、配置されたネットワークケーブルが蜘蛛の巣のように密集し、整理しにくく外観が悪くなる。無線ネットワークの誕生により、有線ネットワークの上述の欠点は次第に改善されている。無線ネットワーク技術中、アンテナにより無線方式でネットワークデータの伝送が行われ、アンテナがなければ無線ネットァークの装置、例えばアクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ；ＡＰ）或いはネットワークユーザー側は、データの発射と受信が行えない。このためアンテナの役割は無線ネットワーク技術にとって不可欠である。

周知の逆Ｆ形アンテナは体積が小さく、構造が簡単で、設計が容易である特徴を有しており、このため近年、大量に各種の異なる通信システムと製品中に応用され、無線ネットワーク技術中、逆Ｆ形アンテナは常に応用される部品である。逆Ｆ形アンテナの使用周波数幅は、各国の無線ネットワークに使用される周波数幅の違いに応じて設計され、例えば、５．１５ＧＨｚから５．３５ＧＨｚの間、或いは５．４７ＧＨｚから５．７２５ＧＨｚの間とされ、即ち使用周波数範囲が比較的小さい。

ただし、経常的に出国し且つ無線ネットワークを使用する必要のある者にとっては、各国の無線ネットワークの使用する周波数幅の違いに合わせて現地での使用に符合する使用周波数幅のアンテナに交換しなければ、無線ネットワークを提供できる場所で無線ネットワークを使用することができず、これは常時出国する使用者にとって、相当に不便である。もし逆Ｆ形アンテナを、複数のエリアを跨いで使用できる周波数幅、例えば５．１５ＧＨｚから５．８２５ＧＨｚの間に設計しようとしても、逆Ｆ形アンテナ自身の構造のために一定の困難が形成される。

このため本発明は一種のアンテナ構造を提供し、それは特に無線ブリッジを内蔵式アンテナとする応用に適合し、日本、ヨーロッパ、及びアメリカＦＣＣスペクトルをカバーし、即ち４．９ＧＨｚから５．８５ＧＨｚ、更には５．９ＧＨｚまでの間をカバーし、アンテナの使用性を高め、使用者にとっての便利性を増し、これにより上述の問題を解決する。

本発明の主要な目的は、一種のアンテナ構造を提供することにあり、それは、アンテナの使用周波数幅が広くされ、信号の受信或いは発送を行い、ネットワークデータの伝送を行い、使用者にとってのアンテナ使用の便利性を増した、アンテナ構造であるものとする。

本発明の別の目的は、一種のアンテナ構造を提供することにあり、それは、アンテナの使用周波数幅が広くされると共に、良好なゲインを保持できるものとする。

本発明の更に別の目的は、一種のアンテナ構造を提供することにあり、それは、構造が簡単で、製造工程が容易で、ゆえに生産コストを下げられるものとする。

上述の目的を達成するため、本発明のアンテナ構造は、輻射部品を具え、それは少なくとも二つの端点を具え、輻射部品の一端点に接地部品が設置され、接地部品が接地面に接続され、輻射部品のもう一つの端点にフィード部品が設置され、フィード部品が伝送線に接続され、フィード部品所在位置と接地部品設置位置が対角を呈するものとされる。

請求項１の発明は、アンテナ構造において、
少なくとも二つの端点を具えた輻射部品と、
一端が該輻射部品の一つの端点に接続され、もう一端が接地面に接続された接地部品と、
一端が該輻射部品のもう一つの端点に接続され、別端が伝送線に接続され、該接地部品の所在位置とその所在位置が対角を呈するフィード部品と、
を包含したことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項２の発明は、請求項１記載のアンテナ構造において、輻射部品が方形とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項３の発明は、請求項２記載のアンテナ構造において、輻射部品の長さが１０ｍｍから１５ｍｍの間、幅が６ｍｍから８ｍｍの間、厚さが０．２ｍｍから０．４３ｍｍの間とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項４の発明は、請求項１記載のアンテナ構造において、接地部品の長さが１ｍｍから３ｍｍの間、幅が０．２ｍｍから０．４３ｍｍの間、高さが５ｍｍから７ｍｍの間とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項５の発明は、請求項１記載のアンテナ構造において、フィード部品が円柱形フィード部品とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項６の発明は、請求項５記載のアンテナ構造において、円柱形フィード部品の半径が０．３ｍｍから１ｍｍの間とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項７の発明は、請求項５記載のアンテナ構造において、円柱形フィード部品が金属柱とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項８の発明は、請求項１記載のアンテナ構造において、フィード部品が帯形フィード部品とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項９の発明は、請求項８記載のアンテナ構造において、帯形フィード部品の長さが１ｍｍから３ｍｍの間、幅が０．２ｍｍから０．４３ｍｍの間とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項１０の発明は、請求項８記載のアンテナ構造において、帯形フィード部品が金属帯とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項１１の発明は、請求項８記載のアンテナ構造において、帯形フィード部品の長辺と輻射部品の幅辺が揃えられ、該帯形フィード部品の幅辺と輻射部品の長辺が揃えられたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項１２の発明は、請求項１記載のアンテナ構造において、接地部品の長辺と輻射部品の幅辺が揃えられ、接地部品の幅辺と輻射部品の長辺が揃えられたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項１３の発明は、請求項１記載のアンテナ構造において、補助支持部品を更に具え、該補助支持部品が輻射部品と接地面の間にあって、輻射部品の支持を補助することを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項１４の発明は、請求項１３記載のアンテナ構造において、補助支持部品は誘電率が１．２より低く、消耗因子が０．０１より低い媒体とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項１５の発明は、請求項１４記載のアンテナ構造において、補助支持部品がフォームとされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項１６の発明は、請求項１記載のアンテナ構造において、フィード部品が同軸ケーブルの伝送線に接続可能とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。
請求項１７の発明は、請求項１記載のアンテナ構造において、フィード部品がプリント回路板伝送線に接続可能とされたことを特徴とする、アンテナ構造としている。

本発明のアンテナ構造は、輻射部品の一端点に接地部品が設けられ、接地部品が接地面に接続され、フィード部品が輻射部品のもう一つの端点に設置され、フィード部品と伝送線が接続され、フィード部品所在位置が接地部品所在位置と対角を呈し、これにより本発明のアンテナは比較的大きな使用周波数幅を有し、アンテナの使用性能を高めることができ、使用者にとってのアンテナ使用の便利性を増すことができる。

ゆえに本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有している。

図１〜図４は、それぞれ本発明の実施例の立体図、正面図、側面図及び底面図である。図示されるように、本発明によるアンテナ１０は、輻射部品１２、接地部品１４、及びフィード部品１６を包含する。そのうち、輻射部品１２はアンテナの本体とされて信号の受信或いは発送に用いられ、輻射部品１２は少なくとも二つの端点を具え、接地部品１４の一端は輻射部品１２の一つの端点に接続され、接地部品１４の別端は接地面２０に接続され、フィード部品１６の一端が輻射部品１２のもう一つの端点に接続され、フィード部品１６の所在位置が接地部品１４の所在位置と対角線を呈する。

フィード部品１６は円柱形フィード部品とされ、それは帯形フィード部品とされることもでき、フィード部品１６の一端は輻射部品１２に接続され、もう一端は同軸ケーブル１８の伝送線或いは各種プリント基板の伝送線に接続され、信号を輻射部品１２にフィードし、輻射部品１２により発射伝送するか、或いは輻射部品１２の受信した信号を処理ユニット（図示せず）に伝送して後続処理に供し、輻射部品１２と接地面２０の間空気を媒体とするほか、補助支持部品（図示せず）を使用して輻射部品１２の支持を補助することもでき、該補助支持部品は誘電率（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｓｔａｎｔ）が１．２より低く、消耗因子（Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）が０．０１より低い媒体、例えばフォーム（ｆｏａｍ）とされる。

図２、３、４から分かるように、本発明の接地部品１４の輻射部品１２における好ましい設置位置は、輻射部品１２の一端点とされ、即ち接地部品１４と接続される端点の、輻射部品１２の一辺からの距離は、Ｃ１とＤ１とされ、距離Ｃ１は接地部品１４の長さＬ１の半分、距離Ｄ１は接地部品１４の幅Ｗ１の半分とされ、接地部品１４の長辺と輻射部品１２の幅辺は揃い、且つ接地部品１４の幅辺と該輻射部品１２の長辺は揃い、このほか接地部品１４とフィード部品１６は対角位置を保持する。或いは接地部品１４の長辺は輻射部品１２の長辺と揃い、接地部品１４の幅辺は輻射部品１２の幅辺と揃うものとされてもよい。図２、３、４に示されるように、接地部品１４とフィード部品１６は輻射部品１２の下表面と接続されるが、設計と使用材料の考慮により、接地部品１４とフィード部品１６は輻射部品１２の上表面に接続するものとされてもよい。

このほか、本発明の輻射部品１２の長さＬは１０ｍｍから１５ｍｍの間とされ、幅Ｗは６ｍｍから８ｍｍの間とされ、厚さＴは０．２ｍｍから０．４３ｍｍの間とされ、高さＨ１は５ｍｍから７ｍｍの間とされる。もしフィード部品１６が円柱形フィード部品、例えば金属柱とされるなら、その半径Ｒは０．３ｍｍから１ｍｍの間とされ、フィード部品１６が輻射部品１２と接続されればよく、ゆえに、フィード部品１６の高さＨに特別な制限はなく、接地部品１４の高さＨ１より大きくても小さくても、或いは高さＨが高さＨ１に等しくてもよい。

図５、６、７は本発明の別の実施例の正面図、側面図、底面図である。図示されるように、この実施例のフィード部品１７は上述の実施例のフィード部品１６とは異なり、この実施例のフィード部品１７は、帯形フィード部品、例えば金属帯（Ｓｔｒｉｐ）とされ、その一端は輻射部品１２の端点に接続され、もう一端はマイクロストリップ伝送線、共平面導波管（Ｃｏ−ｐｌａｎａｒ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）伝送線等、各型プリント基板の伝送線に接続され、フィード部品１７に金属帯を使用する長所は三つあり、その一つは、接地部品１４とフィード部品１７と共同で構築でき、型の製造に便利で、材料と手間を節約できること、二つ目は、プリント回路板を主体とする接地面２０の支持の獲得に便利であり、輻射部品１２の陥没を防止できること、三つ目は、プリント回路板の各種伝送線との直接接続に便利で、伝送損失がないこと、である。

フィード部品１７が接地部品１４と輻射部品１２と共同構築される時、即ち長さＬ２が１ｍｍから３ｍｍの間とされ、幅Ｗ２が０．２ｍｍから０．４３ｍｍの間とされ、フィード部品１７の高さＨ２に特別な制限はなく、僅かに輻射部品１２とフィード部品１７が接続できればよい。また図示されるように、フィード部品１７が金属帯とされる時、その輻射部品１２における好ましい設置位置は、輻射部品１２のもう一つの端点とされ、即ち輻射部品１２がフィード部品１７と接続される端点は、輻射部品１２の一辺からの距離がＣ２とＤ２とされ、距離Ｃ２はフィード部品１７の長さＬ２の半分、距離Ｄ２はフィード部品１７の幅Ｗ２の半分とされ、即ちフィード部品１７の長辺と輻射部品１２の幅辺が揃えられ、且つ幅辺と該輻射部品１２の長辺が揃えられる。

また、接地部品１４とフィード部品１７に対角位置を保持させれば、接地部品１４及び金属帯のフィード部品１７の長辺が輻射部品１２の長辺と揃えてもよく、接地部品１４及び金属帯のフィード部品１７の幅辺を輻射部品１２の幅辺と揃えてもよい。

図８は本発明の実施例の反射損失図である。図示されるように曲線３０と縦軸反射損失（Ｒｅｔｕｒｎ Ｌｏｓｓ）は−１０ｄＢの直線と交わる両点とされ、それが対応する横軸の周波数はそれぞれ４．９ＧＨｚと５．８５ＧＨｚであり、これから分かるように、本発明のアンテナの使用周波数幅は４．９ＧＨｚと５．８５ＧＨｚの間であり、周知のアンテナの使用周波数幅より優れ、ゆえに本発明のアンテナはＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｊの定義する使用周波数セクションに応用可能であり、このほか、図示される曲線３０とその対応する横軸の周波数から分かるように、本発明のアンテナの中心周波数は５．４ＧＨｚに接近する。

図９は本発明の実施例の電圧定在波比（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ；ＶＳＷＲ）図である。図９から分かるように、本発明のアンテナの使用周波数幅は曲線３５と縦軸の電圧定在波比が２の直線の交わる２点の対応する横軸の周波数からそれぞれ４．９ＧＨｚと５．８５ＧＨｚであり、その中心周波数は５．４ＧＨｚに接近する。

図１０と図１１は本発明の実施例のＥ平面の輻射場形図及びＨ平面の輻射場形図である。図示されるように、本発明のアンテナの使用周波数が５．３５ＧＨｚの情況では、Ｅ平面とＨ平面が所得する平均ゲインはそれぞれ−２．８ｄＢｉと−４．０１ｄＢｉであり、これから分かるように、本発明は使用周波数増加後に、一定の平均ゲインを維持でき、ゆえに比較的高い使用性能を有し、このほか、図１０から分かるように、最小ゲインは１７１度で発生し、その対応するゲイン値は３．２９ｄＢｉとされ、図１１に示されるＨ平面は、その最小ゲイン値が−１５．２１ｄＢｉとされ、それは２０８度で発生し、最大ゲインは−１．５３ｄＢｉとされ、それは２８３度で発生する。

本発明の実施例の立体図である。 本発明の実施例の正面図である。 本発明の実施例の側面図である。 本発明の実施例の底面図である。 本発明の別の実施例の正面図である。 本発明の別の実施例の側面図である。 本発明の別の実施例の底面図である。 本発明の実施例の反射損失図である。 本発明の実施例の電圧定在波比（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ；ＶＳＷＲ）図である。 本発明の実施例のＥ平面の輻射場形図である。 本発明の実施例のＨ平面の輻射場形図である。

符号の説明

１０ アンテナ
１１ 輻射部品
１４ 接地部品
１６ フィード部品
１７ フィード部品
１８ 同軸ケーブル
２０ 接地面
３０ 曲線
３５ 曲線

Claims (17)

1. アンテナ構造において、
   少なくとも二つの端点を具えた輻射部品と、
   一端が該輻射部品の一つの端点に接続され、もう一端が接地面に接続された接地部品と、
   一端が該輻射部品のもう一つの端点に接続され、別端が伝送線に接続され、該接地部品の所在位置とその所在位置が対角を呈するフィード部品と、
   を包含したことを特徴とする、アンテナ構造。
2. 請求項１記載のアンテナ構造において、輻射部品が方形とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
3. 請求項２記載のアンテナ構造において、輻射部品の長さが１０ｍｍから１５ｍｍの間、幅が６ｍｍから８ｍｍの間、厚さが０．２ｍｍから０．４３ｍｍの間とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
4. 請求項１記載のアンテナ構造において、接地部品の長さが１ｍｍから３ｍｍの間、幅が０．２ｍｍから０．４３ｍｍの間、高さが５ｍｍから７ｍｍの間とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
5. 請求項１記載のアンテナ構造において、フィード部品が円柱形フィード部品とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
6. 請求項５記載のアンテナ構造において、円柱形フィード部品の半径が０．３ｍｍから１ｍｍの間とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
7. 請求項５記載のアンテナ構造において、円柱形フィード部品が金属柱とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
8. 請求項１記載のアンテナ構造において、フィード部品が帯形フィード部品とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
9. 請求項８記載のアンテナ構造において、帯形フィード部品の長さが１ｍｍから３ｍｍの間、幅が０．２ｍｍから０．４３ｍｍの間とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
10. 請求項８記載のアンテナ構造において、帯形フィード部品が金属帯とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
11. 請求項８記載のアンテナ構造において、帯形フィード部品の長辺と輻射部品の幅辺が揃えられ、該帯形フィード部品の幅辺と輻射部品の長辺が揃えられたことを特徴とする、アンテナ構造。
12. 請求項１記載のアンテナ構造において、接地部品の長辺と輻射部品の幅辺が揃えられ、接地部品の幅辺と輻射部品の長辺が揃えられたことを特徴とする、アンテナ構造。
13. 請求項１記載のアンテナ構造において、補助支持部品を更に具え、該補助支持部品が輻射部品と接地面の間にあって、輻射部品の支持を補助することを特徴とする、アンテナ構造。
14. 請求項１３記載のアンテナ構造において、補助支持部品は誘電率が１．２より低く、消耗因子が０．０１より低い媒体とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
15. 請求項１４記載のアンテナ構造において、補助支持部品がフォームとされたことを特徴とする、アンテナ構造。
16. 請求項１記載のアンテナ構造において、フィード部品が同軸ケーブルの伝送線に接続可能とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
17. 請求項１記載のアンテナ構造において、フィード部品がプリント回路板伝送線に接続可能とされたことを特徴とする、アンテナ構造。
    

Images