JP2007104079A - Flat-type wideband antenna - Google Patents

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Shizunori Fujita
静憲 藤田
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Yagi Antenna Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flat-type wideband antenna which can be manufactured inexpensively, using a simple arrangement and is lightweight and withstands against wind velocity. <P>SOLUTION: Dipole elements 11a and 11b are constituted of double-square conductors and a central element 12 is provided in the center of a square loop element. The dipole elements 11a and 11b are arranged on a plane, while keeping an interval d of about λ/50, and a half wavelength dipole antenna is constituted by setting the length (overall length) L in the electric field direction at about λ/2, where λ is the wavelength at the resonance frequency of the half-wavelength dipole antenna. The dipole element 11a, 11b has an overall width W of about λ/3.75 or larger, and the width a of a peripheral conductor element and the width b of the conductor element of a central element 12 are set at about λ/60. The dipole elements 11a and 11b are provided with feeding points 13a and 13b at substantially in the center portion on the facing sides. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、広帯域特性を要する無線通信や1つのアンテナで複数の無線通信領域をカバーすることが可能な平面形広帯域アンテナに関する。   The present invention relates to a planar broadband antenna capable of covering a plurality of wireless communication areas with a wireless communication requiring a broadband characteristic or a single antenna.

従来、例えば地上デジタル放送等のUHF帯の電波を受信するアンテナとしては、2線式ダイポールアンテナが一般に知られている。
しかし、上記2線式ダイポールアンテナは、広帯域性、高利得性を有しているものの、導体パイプを用いて構成するため部品点数が多くなり、製作が面倒であると共に小型化が困難である等の問題があった。
このため最近では、2線式ダイポールアンテナに代わり、略長方形に形成された板状のダイポール素子を使用して小型化を図ったUHF帯用の広帯域アンテナが考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2005−244926号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a two-wire dipole antenna is generally known as an antenna for receiving UHF band radio waves such as terrestrial digital broadcasting.
However, although the two-wire dipole antenna has a wide bandwidth and a high gain, it is configured using a conductor pipe, so the number of parts is increased, and it is troublesome to manufacture and difficult to downsize. There was a problem.
For this reason, recently, a wideband antenna for the UHF band, which has been reduced in size by using a plate-like dipole element formed in a substantially rectangular shape instead of the two-wire dipole antenna, has been considered (for example, Patent Document 1). reference.).
JP 2005-244926 A

上記従来の板状のダイポール素子を使用した広帯域アンテナは、簡単な構成で小型化が可能であり、且つ広帯域に亘って利得や前後比など安定した電気的特性を有しているが、2線式ダイポールに比較して重量が増大すると共に素子への風圧荷重が大きく、耐風速に弱い等の問題がある。   The conventional wideband antenna using the plate-shaped dipole element can be downsized with a simple configuration and has stable electrical characteristics such as gain and front / rear ratio over a wide band. There is a problem that the weight is increased and the wind pressure load on the element is large and the wind-resistant speed is weak as compared with the type dipole.

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で安価に製作でき、且つ軽量で耐風速に強い平面形広帯域アンテナを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a planar wide-band antenna that can be manufactured at a low cost with a simple structure and is lightweight and strong against wind speed.

第1の発明に係る平面形広帯域アンテナは、方形ループ状の素子の中央部に中心素子を設けて日の字形に形成した1対のダイポール素子を所定の間隔で平面上に配置し、前記ダイポール素子の相対向する側の略中央部に給電点を設け、前記ダイポール素子の電界方向の長さを約1/2波長に設定したことを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a planar broadband antenna, wherein a pair of dipole elements formed in the shape of a Japanese character by providing a central element at the center of a square loop-shaped element are arranged on a plane at a predetermined interval. A feeding point is provided at a substantially central portion on the opposite side of the element, and the length of the dipole element in the electric field direction is set to about ½ wavelength.

第2の発明は、第1の発明に係る平面形広帯域アンテナにおいて、中心素子は板状素子又は棒状素子を使用し、所望の広帯域特性となるように幅又は太さを設定することを特徴とする。   A second invention is a planar broadband antenna according to the first invention, wherein the central element uses a plate-like element or a rod-like element, and the width or thickness is set so as to obtain a desired broadband characteristic. To do.

第3の発明は、第1の発明に係る平面形広帯域アンテナにおいて、中心素子は複数の素子により構成したことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the planar broadband antenna according to the first aspect, the central element is composed of a plurality of elements.

本発明によれば、日の字形に形成したダイポール素子により平面形広帯域アンテナを構成することにより、板状のダイポール素子を使用した広帯域アンテナに比較して軽量化を図ることがき、且つ風圧荷重を軽減して耐風速に強いアンテナを構成することができる。また、中心素子の幅又は太さによって広帯域特性を任意に可変設定することが可能であり、簡単な構成で所望の広帯域特性とすることができる。   According to the present invention, by constructing a planar broadband antenna with dipole elements formed in the shape of a Japanese character, the weight can be reduced compared with a broadband antenna using a plate-like dipole element, and wind pressure load can be reduced. An antenna that is reduced and strong against wind speed can be configured. In addition, the broadband characteristic can be arbitrarily variably set according to the width or thickness of the center element, and a desired broadband characteristic can be obtained with a simple configuration.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る平面形広帯域アンテナの上面図である。
図1において、11a、11bは1対のダイポール素子で、日の字形の導体により構成している。すなわち、ダイポール素子11a、11bは、方形ループ状の素子の中央部に中心素子12を設けて日の字形に形成している。上記ダイポール素子11a、11bは、例えば約λ/50の間隔dを保って平面上に配置され、電界方向の長さ(全長)Lが約λ/2に設定されて半波長ダイポールアンテナを構成している。上記λは半波長ダイポールアンテナの共振周波数の波長である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a top view of a planar broadband antenna according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, 11a and 11b are a pair of dipole elements, which are composed of a Japanese-shaped conductor. That is, the dipole elements 11a and 11b are formed in the shape of a Japanese character by providing the central element 12 at the center of the square loop-shaped element. The dipole elements 11a and 11b are arranged on a plane, for example, with a distance d of about λ / 50, and the length (full length) L in the electric field direction is set to about λ / 2 to constitute a half-wave dipole antenna. ing. Λ is the wavelength of the resonance frequency of the half-wave dipole antenna.

また、ダイポール素子11a、11bは、全体の幅Wが約λ/3.75以上、周囲(方形ループ)の導体素子幅a及び中心素子12の導体素子幅bが約λ/60に設定される。上記ダイポール素子11a、11bには、近接して相対向する側の略中央部に給電点13a、13bが設けられる。この給電点13a、13bには、例えば透孔が設けられ、この透孔部分に給電用同軸ケーブル(図示せず)の中心導体及び外導体がそれぞれ接続される。   The dipole elements 11a and 11b have an overall width W of about λ / 3.75 or more, a surrounding (square loop) conductor element width a, and a center element 12 conductor element width b of about λ / 60. . The dipole elements 11a and 11b are provided with feeding points 13a and 13b at substantially central portions on the sides close to each other. The feed points 13a and 13b are provided with, for example, through holes, and a central conductor and an outer conductor of a feed coaxial cable (not shown) are connected to the through hole portions, respectively.

図2は、上記第1実施形態に係る平面形広帯域アンテナにおいて、共振周波数fを1GHz、ダイポール素子11a、11bの電界方向の長さLをλ/2(150mm)、幅Wをλ/3(95mm)、間隔dをλ/50(6mm)、周囲の導体素子幅a及び中心素子12の導体素子幅bをλ/60(5mm)に設定した場合のVSWR(電圧定在波比)特性を示したものである。このときのVSWR≦2の比帯域は74%であり、十分な広帯域特性が得られた。上記平面形広帯域アンテナは、ダイポール素子11a、11bの導体素子幅a及び中心素子12の導体素子幅bを約λ/60にしたとき、全体の幅Wを約λ/3.75(80mm)以上に設定することによって広帯域特性を得ることができる。   FIG. 2 shows the planar broadband antenna according to the first embodiment, in which the resonance frequency f is 1 GHz, the length L in the electric field direction of the dipole elements 11a and 11b is λ / 2 (150 mm), and the width W is λ / 3 ( VSWR (voltage standing wave ratio) characteristics when the distance d is set to λ / 50 (6 mm), the surrounding conductor element width a and the center element 12 conductor element width b are set to λ / 60 (5 mm). It is shown. At this time, the ratio band of VSWR ≦ 2 was 74%, and sufficient broadband characteristics were obtained. The planar broadband antenna has an overall width W of about λ / 3.75 (80 mm) or more when the conductor element width a of the dipole elements 11a and 11b and the conductor element width b of the center element 12 are about λ / 60. By setting to, broadband characteristics can be obtained.

図3は、上記平面形広帯域アンテナにおいて、ダイポール素子11a、11bの幅Wを約λ/5(60mm)とし、その他の寸法を図2の場合と同じに設定したときのVSWR特性である。この場合のVSWR≦2の比帯域は、共振周波数f=0.8GHzの周波数低域で約23%、共振周波数f=1.76GHzの周波数高域で約22%となり、0.8GHzと1.76GHzの2周波共用アンテナの特性となる。 FIG. 3 shows the VSWR characteristics when the width W of the dipole elements 11a and 11b is about λ / 5 (60 mm) and the other dimensions are set to be the same as those in FIG. In this case, the ratio band of VSWR ≦ 2 is about 23% in the low frequency range of the resonance frequency f L = 0.8 GHz and about 22% in the high frequency range of the resonance frequency f H = 1.76 GHz, which is 0.8 GHz. It becomes the characteristic of the dual frequency antenna of 1.76 GHz.

図4は、上記第1実施形態に示した平面形広帯域アンテナにおいて、ダイポール素子11a、11bの中心素子12が無い場合のVSWR特性を比較参考のために示したもので、他の条件は図2の場合と同じである。中心素子12が無い場合、VSWR≦2の特性は0.6GHz付近で比帯域が約1%であり、非常に狭い帯域となっている。
上記図3及び図4に示すVSWR特性からも明らかなように、ダイポール素子11a、11bに中心素子12を設けることによって広帯域化を図ることができる。
FIG. 4 shows, for comparison, the VSWR characteristics when the center element 12 of the dipole elements 11a and 11b is not provided in the planar broadband antenna shown in the first embodiment. Other conditions are shown in FIG. Is the same as Without the central element 12, the characteristic of VSWR ≦ 2 is a very narrow band with a relative band of about 1% near 0.6 GHz.
As is clear from the VSWR characteristics shown in FIGS. 3 and 4, it is possible to increase the bandwidth by providing the center element 12 in the dipole elements 11 a and 11 b.

図5は、上記平面形広帯域アンテナにおいて、低域共振周波数fと高域共振周波数fの関係を表わす図で、横軸にダイポール素子11a、11bの幅Wをとり、縦軸に周波数高域の共振周波数fをとって示した。なお、縦軸の高域共振周波数fは、低域共振周波数fのn倍として示している。低域共振周波数fは、ダイポール素子11a、11bの幅Wを変えてもあまり変化しないので、ダイポール素子11a、11bの幅Wと高域共振周波数fとの対応関係を図5のように表わすことができる。従って、図5からダイポール素子11a、11bの幅Wをある値に設定したときの高域共振周波数fを求めることができる。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the low-band resonance frequency f L and the high-band resonance frequency f H in the planar broadband antenna. The horizontal axis represents the width W of the dipole elements 11a and 11b, and the vertical axis represents the frequency high frequency. The resonance frequency f H of the region is shown. The high-band resonance frequency f H of the vertical axis is shown as n times the low-band resonance frequency f L. Since the low frequency resonance frequency f L does not change much even if the width W of the dipole elements 11a and 11b is changed, the correspondence between the width W of the dipole elements 11a and 11b and the high frequency resonance frequency f H is as shown in FIG. Can be represented. Therefore, it is possible to obtain the high-band resonance frequency f H when set to a certain value dipole elements 11a, 11b a width W from FIG.

例えばアンテナの共振周波数fを1GHzとし、
λ=300mm(1GHz)
=1GHz×0.8=0.8GHz
としたとき、ダイポール素子11a、11bの幅Wを
W=λ/4(75mm)
に設定すると、図5から高域共振周波数fとして「f×2.07倍」が得られる。従って、高域共振周波数fは、
=f×2.07
=0.8GHz×2.07
=1.66GHz
となる。
For example, the resonance frequency f of the antenna is 1 GHz,
λ = 300mm (1GHz)
f L = 1 GHz × 0.8 = 0.8 GHz
When the width W of the dipole elements 11a and 11b is W = λ / 4 (75 mm)
5, “f L × 2.07 times” is obtained as the high-band resonance frequency f H from FIG. Therefore, the high frequency resonance frequency f H is
F H = f L × 2.07
= 0.8GHz × 2.07
= 1.66 GHz
It becomes.

図6(a)は、上記第1実施形態に係る平面形広帯域アンテナを図3の場合と同じ条件、すなわちダイポール素子11a、11bの幅Wをλ/5に設定した場合の周波数0.8GHzにおけるX−Z面の放射指向特性を示す図である。
図6(b)は、ダイポール素子11a、11bの幅Wをλ/5に設定した場合の周波数0.8GHzにおけるY−Z面の放射指向特性を示す図である。
図7(a)は、ダイポール素子11a、11bの幅Wをλ/5に設定した場合の周波数1.8GHzにおけるX−Z面の放射指向特性を示す図である。
図7(b)は、ダイポール素子11a、11bの幅Wをλ/5に設定した場合の周波数1.8GHzにおけるY−Z面の放射指向特性を示す図である。
上記図6(a)、図7(a)に示すX−Z面の指向性は8の字状の指向特性、図6(b)、図7(b)に示すY−Z面の指向性は無指向性となっている。
FIG. 6A shows the planar broadband antenna according to the first embodiment under the same conditions as in FIG. 3, that is, at a frequency of 0.8 GHz when the width W of the dipole elements 11a and 11b is set to λ / 5. It is a figure which shows the radiation directivity characteristic of a XZ plane.
FIG. 6B is a diagram showing the radiation directivity characteristics on the YZ plane at a frequency of 0.8 GHz when the width W of the dipole elements 11a and 11b is set to λ / 5.
FIG. 7A is a diagram showing the radiation directivity characteristics on the XZ plane at a frequency of 1.8 GHz when the width W of the dipole elements 11a and 11b is set to λ / 5.
FIG. 7B is a diagram showing the radiation directivity characteristics on the YZ plane at a frequency of 1.8 GHz when the width W of the dipole elements 11a and 11b is set to λ / 5.
The directivity of the XZ plane shown in FIGS. 6 (a) and 7 (a) is an 8-shaped directivity characteristic, and the directivity of the YZ plane shown in FIGS. 6 (b) and 7 (b). Is omnidirectional.

上記実施形態によれば、日の字形に形成したダイポール素子11a、11bにより広帯域アンテナを構成しているので、板状のダイポール素子を使用した広帯域アンテナに比較して軽量化を図ることがき、且つ風圧荷重を軽減して耐風速に強いアンテナを構成することができる。また、簡単な構成でありながら広帯域特性とすることができる。   According to the above embodiment, since the wideband antenna is constituted by the dipole elements 11a and 11b formed in the shape of a Japanese character, the weight can be reduced as compared with the wideband antenna using the plate-like dipole element, and It is possible to reduce the wind pressure load and configure an antenna that is resistant to wind speed. Moreover, it is possible to obtain a wide band characteristic with a simple configuration.

なお、上記実施形態では、アンテナ素子すなわちダイポール素子11a、11b及び中心素子12を板状素子により構成した場合について示したが、棒状素子により構成しても良い。
また、上記アンテナ素子は、誘電体からなる基板上に形成しても良い。
In the above embodiment, the antenna elements, that is, the dipole elements 11a and 11b and the central element 12 are configured by plate elements, but may be configured by rod elements.
The antenna element may be formed on a substrate made of a dielectric.

(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態に係る平面形広帯域アンテナについて説明する。
図8は、本発明の第2実施形態に係る平面形広帯域アンテナの上面図である。この実施形態に係る平面形広帯域アンテナは、ダイポール素子11a、11bの中心素子12の導体素子幅bを広く、例えば約λ/20程度に設定したものである。その他は、第1実施形態に係る平面形広帯域アンテナと略同様の構成となっている。
(Second Embodiment)
Next, a planar broadband antenna according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a top view of a planar broadband antenna according to the second embodiment of the present invention. In the planar broadband antenna according to this embodiment, the conductor element width b of the center element 12 of the dipole elements 11a and 11b is set wide, for example, about λ / 20. The rest of the configuration is substantially the same as that of the planar broadband antenna according to the first embodiment.

図9は、第2実施形態に係る平面形広帯域アンテナにおいて、共振周波数fを1GHz、ダイポール素子11a、11bの電界方向の長さLをλ/2(150mm)、幅Wをλ/4(70mm)、間隔dをλ/50(6mm)、周囲の導体素子幅aをλ/60(5mm)、中心素子12の導体素子幅bをλ/20(15mm)に設定した場合のVSWR特性を示したものである。中心素子12の導体素子幅bをλ/60(5mm)に設定した場合は、図3に示したように1.1GHz付近のVSWR特性が2以上になるが、中心素子12の導体素子幅bを広く、例えば約λ/20(15mm)に設定することにより、広帯域特性を維持したままで、1.1GHz付近のVSWRを改善して帯域内で2以下とすることができる。   FIG. 9 shows a planar broadband antenna according to the second embodiment in which the resonance frequency f is 1 GHz, the length L in the electric field direction of the dipole elements 11a and 11b is λ / 2 (150 mm), and the width W is λ / 4 (70 mm). ), VSWR characteristics when the distance d is set to λ / 50 (6 mm), the surrounding conductor element width a is set to λ / 60 (5 mm), and the conductor element width b of the center element 12 is set to λ / 20 (15 mm). It is a thing. When the conductor element width b of the center element 12 is set to λ / 60 (5 mm), the VSWR characteristic near 1.1 GHz is 2 or more as shown in FIG. Is set to about λ / 20 (15 mm), for example, so that the VSWR near 1.1 GHz can be improved to 2 or less in the band while maintaining the wideband characteristics.

上記第2実施形態によれば、ダイポール素子11a、11bの中心素子12の導体素子幅bを広く形成することにより広帯域特性を改善することができる。従って、中心素子12の導体素子幅bを調整することで、広帯域特性を任意に可変設定することが可能となる。   According to the second embodiment, the wide band characteristics can be improved by forming the conductor element width b of the center element 12 of the dipole elements 11a and 11b wide. Therefore, by adjusting the conductor element width b of the center element 12, it becomes possible to variably set the wideband characteristics.

(第3実施形態)
次に本発明の第3実施形態に係る平面形広帯域アンテナについて説明する。
図10は、本発明の第3実施形態に係る平面形広帯域アンテナの上面図である。上記第1及び第2実施形態ではダイポール素子11a、11bの中心素子12として板状の素子を使用したが、この第3実施形態では中心素子12として複数、例えば2本の導体線12a、12bを使用し、所定の間隔で配置している。この場合の例では、導体線12a、12bの線幅eを約λ/300(1mm)、間隔fを約λ/20(15mm)に設定している。その他は、第2実施形態に係る平面形広帯域アンテナと同様の構成となっている。
(Third embodiment)
Next, a planar broadband antenna according to a third embodiment of the present invention is described.
FIG. 10 is a top view of a planar broadband antenna according to a third embodiment of the present invention. In the first and second embodiments, a plate-like element is used as the central element 12 of the dipole elements 11a and 11b. However, in the third embodiment, a plurality of, for example, two conductor wires 12a and 12b are used as the central element 12. Used and arranged at a predetermined interval. In this example, the line width e of the conductor wires 12a and 12b is set to about λ / 300 (1 mm), and the interval f is set to about λ / 20 (15 mm). The rest of the configuration is the same as that of the planar broadband antenna according to the second embodiment.

図11は、上記第3実施形態に係る平面形広帯域アンテナにおいて、共振周波数fを1GHz、ダイポール素子11a、11bの電界方向の長さLをλ/2(150mm)、幅Wをλ/4(70mm)、間隔dをλ/50(6mm)、周囲の導体素子幅aをλ/60(5mm)、中心素子12を構成する導体線12a、12bの線幅eをλ/300(1mm)、間隔fをλ/20(15mm)に設定した場合のVSWR特性を示したものである。   FIG. 11 shows a planar broadband antenna according to the third embodiment in which the resonance frequency f is 1 GHz, the length L in the electric field direction of the dipole elements 11a and 11b is λ / 2 (150 mm), and the width W is λ / 4 ( 70 mm), the distance d is λ / 50 (6 mm), the surrounding conductor element width a is λ / 60 (5 mm), the line width e of the conductor wires 12a and 12b constituting the center element 12 is λ / 300 (1 mm), The VSWR characteristic when the interval f is set to λ / 20 (15 mm) is shown.

図12(a)は上記図11と同一条件に設定した平面形広帯域アンテナの周波数0.8GHzにおけるX−Z面の放射指向特性を示す図、同図(b)は同広帯域アンテナの周波数0.8GHzにおけるY−Z面の放射指向特性を示す図である。
図13(a)は同広帯域アンテナの周波数1.25GHzにおけるX−Z面の放射指向特性を示す図、同図(b)は同広帯域アンテナの周波数1.25GHzにおけるY−Z面の放射指向特性を示す図である。
図14(a)は同広帯域アンテナの周波数1.7GHzにおけるX−Z面の放射指向特性を示す図、同図(b)は同広帯域アンテナの周波数1.7GHzにおけるY−Z面の放射指向特性を示す図である。
上記第3実施形態によれば、ダイポール素子11a、11bの中心素子12を2本の導体線12a、12bにより構成することにより、軽量化して受風加重を軽減でき、且つダイポール素子11a、11bの中心素子12として板状素子を用いた第2実施形態と同等のVSWR特性を得ることができる。
12A is a diagram showing the radiation directivity characteristics on the X-Z plane at a frequency of 0.8 GHz of the planar broadband antenna set under the same conditions as in FIG. 11, and FIG. It is a figure which shows the radiation directivity characteristic of the YZ surface in 8 GHz.
FIG. 13A is a diagram showing the radiation directivity characteristic of the XZ plane at the frequency 1.25 GHz of the broadband antenna, and FIG. 13B is the radiation directivity characteristic of the YZ plane at the frequency 1.25 GHz of the broadband antenna. FIG.
FIG. 14A is a diagram showing the radiation directivity characteristic of the XZ plane at a frequency of 1.7 GHz of the broadband antenna, and FIG. 14B is the radiation directivity characteristic of the YZ plane at a frequency of 1.7 GHz of the broadband antenna. FIG.
According to the third embodiment, the central element 12 of the dipole elements 11a and 11b is constituted by the two conductor wires 12a and 12b, so that the weight can be reduced and the wind receiving load can be reduced, and the dipole elements 11a and 11b can be reduced. A VSWR characteristic equivalent to that of the second embodiment using a plate-like element as the central element 12 can be obtained.

なお、第3実施形態では、ダイポール素子11a、11bの中心素子12を2本の導体線12a、12bにより構成した場合について示したが、3本以上の導体線を用いて構成しても良い。   In the third embodiment, the case where the central element 12 of the dipole elements 11a and 11b is configured by the two conductor lines 12a and 12b has been described. However, the center element 12 may be configured by using three or more conductor lines.

(第4実施形態)
次に本発明の第4実施形態に係る平面形広帯域アンテナについて説明する。
図15は、本発明の第4実施形態に係る平面形広帯域アンテナの上面図である。この実施形態に係る平面形広帯域アンテナは、ダイポール素子11a、11bの中心素子12を2本の導体線12a、12bにより構成すると共に、ダイポール素子11a、11bの周囲(方形ループ)部分についても導体線により構成したもの、すなわち、全ての素子を細い導体線で構成したものである。上記ダイポール素子11a、11b及び中心素子12の導体線12a、12bは、線幅a、eを約λ/300(1mm)に設定し、導体線12a、12bの間隔fを約λ/20(15mm)に設定している。
(Fourth embodiment)
Next, a planar broadband antenna according to a fourth embodiment of the present invention is described.
FIG. 15 is a top view of a planar broadband antenna according to a fourth embodiment of the present invention. In the planar broadband antenna according to this embodiment, the center element 12 of the dipole elements 11a and 11b is constituted by two conductor lines 12a and 12b, and the conductor lines are also provided around the dipole elements 11a and 11b (rectangular loop). In other words, all the elements are composed of thin conductor wires. The conductor lines 12a and 12b of the dipole elements 11a and 11b and the central element 12 have line widths a and e set to about λ / 300 (1 mm), and a distance f between the conductor lines 12a and 12b is set to about λ / 20 (15 mm). ) Is set.

また、ダイポール素子11a、11bは、全長Lを約λ/2(300mm)、幅Lを約λ/3(95mm)、間隔dを約λ/150(2mm)としている。   The dipole elements 11a and 11b have a total length L of about λ / 2 (300 mm), a width L of about λ / 3 (95 mm), and a distance d of about λ / 150 (2 mm).

図16は、上記第4実施形態に係る平面形広帯域アンテナのVSWR特性を示している。この場合のVSWR≦2の比帯域は約70%であり、十分な広帯域特性が得られた。   FIG. 16 shows the VSWR characteristics of the planar broadband antenna according to the fourth embodiment. In this case, the ratio band of VSWR ≦ 2 is about 70%, and a sufficient broadband characteristic was obtained.

上記第4実施形態に係る平面形広帯域アンテナは、全ての素子を細い導体線で構成しているので、透明な誘電体のフィルム上に形成することが可能となり、例えば自動車の窓ガラス等に張り付けて使用することができる。また、上記のようにアンテナ素子を細線化することによって目立たなくすることができ、自動車の窓ガラスに張り付けて使用する場合でも美観を保つことができる。   Since the flat broadband antenna according to the fourth embodiment has all the elements formed of thin conductor wires, it can be formed on a transparent dielectric film, for example, attached to a window glass of an automobile. Can be used. Further, the antenna element can be made inconspicuous by thinning the antenna element as described above, and the aesthetic appearance can be maintained even when the antenna element is attached to an automobile window glass.

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.

本発明の第1実施形態に係る平面形広帯域アンテナの上面図である。1 is a top view of a planar broadband antenna according to a first embodiment of the present invention. 同実施形態において、ダイポール素子の幅Wを約λ/3に設定した場合のVSWR特性図である。In the same embodiment, it is the VSWR characteristic figure when width W of the dipole element is set to approximately λ / 3. 同実施形態において、ダイポール素子の幅Wを約λ/5に設定した場合のVSWR特性図である。In the same embodiment, it is the VSWR characteristic figure when width W of the dipole element is set to approximately λ / 5. 同実施形態において、ダイポール素子の中心素子が無い場合のVSWR特性図である。In the same embodiment, it is a VSWR characteristic view when there is no central element of the dipole element. 同実施形態において、ダイポール素子の幅Wと高域共振周波数fとの対応関係を示す図である。In this embodiment, showing the relationship between the width W and the high-band resonance frequency f H of the dipole elements. 同実施形態におけるアンテナ指向特性を示し、(a)はダイポール素子の幅Wを約λ/5に設定した場合の周波数0.8GHzにおけるX−Z面の指向特性図、(b)は同Y−Z面の指向特性図である。The antenna directivity characteristic in the same embodiment is shown, (a) is a directivity characteristic diagram of the XZ plane at a frequency of 0.8 GHz when the width W of the dipole element is set to about λ / 5, (b) is the Y- It is a directional characteristic diagram of the Z plane. 同実施形態におけるアンテナ指向特性を示し、(a)はダイポール素子の幅Wを約λ/5に設定した場合の周波数1.8GHzにおけるX−Z面の指向特性図、(b)は同Y−Z面の指向特性図である。The antenna directivity characteristic in the same embodiment is shown, (a) is a directivity characteristic diagram of the XZ plane at a frequency of 1.8 GHz when the width W of the dipole element is set to about λ / 5, (b) is the Y- It is a directional characteristic diagram of the Z plane. 本発明の第2実施形態に係る平面形広帯域アンテナの上面図である。It is a top view of the planar wideband antenna concerning a 2nd embodiment of the present invention. 同実施形態において、ダイポール素子の幅Wを約λ/4に設定した場合のVSWR特性図である。In the same embodiment, it is the VSWR characteristic figure when width W of the dipole element is set to approximately λ / 4. 本発明の第3実施形態に係る平面形広帯域アンテナの上面図である。It is a top view of the planar broadband antenna which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 同実施形態において、ダイポール素子の幅Wを約λ/4に設定した場合のVSWR特性図である。In the same embodiment, it is the VSWR characteristic figure when width W of the dipole element is set to approximately λ / 4. 同実施形態におけるアンテナ指向特性を示し、(a)はダイポール素子の幅Wを約λ/4に設定した場合の周波数0.8GHzにおけるX−Z面の指向特性図、(b)は同Y−Z面の指向特性図である。The antenna directivity characteristic in the same embodiment is shown, (a) is a directivity characteristic diagram of the XZ plane at a frequency of 0.8 GHz when the width W of the dipole element is set to about λ / 4, (b) is the Y- It is a directional characteristic diagram of the Z plane. 同実施形態におけるアンテナ指向特性を示し、(a)はダイポール素子の幅Wを約λ/4に設定した場合の周波数1.25GHzにおけるX−Z面の指向特性図、(b)は同Y−Z面の指向特性図である。The antenna directivity characteristic in the same embodiment is shown, (a) is a directivity characteristic diagram of the XZ plane at a frequency of 1.25 GHz when the width W of the dipole element is set to about λ / 4, (b) is the Y- It is a directional characteristic diagram of the Z plane. 同実施形態におけるアンテナ指向特性を示し、(a)はダイポール素子の幅Wを約λ/4に設定した場合の周波数1.7GHzにおけるX−Z面の指向特性図、(b)は同Y−Z面の指向特性図である。The antenna directivity characteristic in the same embodiment is shown, (a) is a directivity characteristic diagram of the XZ plane at a frequency of 1.7 GHz when the width W of the dipole element is set to about λ / 4, (b) is the Y- It is a directional characteristic diagram of the Z plane. 本発明の第4実施形態に係る平面形広帯域アンテナの上面図である。It is a top view of the planar broadband antenna which concerns on 4th Embodiment of this invention. 同実施形態において、ダイポール素子の幅Wを約λ/4に設定した場合のVSWR特性図である。In the same embodiment, it is the VSWR characteristic figure when width W of the dipole element is set to approximately λ / 4.

符号の説明Explanation of symbols

11a、11b…ダイポール素子、12…中心素子、12a、12b…導体線、13a、13b…給電点。   11a, 11b ... dipole element, 12 ... center element, 12a, 12b ... conductor wire, 13a, 13b ... feeding point.

Claims (3)

方形ループ状の素子の中央部に中心素子を設けて日の字形に形成した1対のダイポール素子を所定の間隔で平面上に配置し、前記ダイポール素子の相対向する側の略中央部に給電点を設け、前記ダイポール素子の電界方向の長さを約1/2波長に設定したことを特徴とする平面形広帯域アンテナ。   A pair of dipole elements formed in the shape of a Japanese character by providing a central element in the central part of a square loop-shaped element are arranged on a plane at a predetermined interval, and power is supplied to the substantially central part on the opposite side of the dipole element. A flat broadband antenna characterized in that a point is provided and the length of the dipole element in the electric field direction is set to about ½ wavelength. 前記中心素子は、板状素子又は棒状素子を使用し、所望の広帯域特性となるように幅又は太さを設定することを特徴とする請求項1に記載の平面形広帯域アンテナ。   The planar broadband antenna according to claim 1, wherein the central element uses a plate-shaped element or a rod-shaped element, and has a width or thickness set so as to have a desired broadband characteristic. 前記中心素子は、複数の素子により構成したことを特徴とする請求項1に記載の平面形広帯域アンテナ。   The planar broadband antenna according to claim 1, wherein the central element is constituted by a plurality of elements.
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