JP2007325118A - Antenna apparatus - Google Patents

Antenna apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2007325118A
JP2007325118A JP2006155121A JP2006155121A JP2007325118A JP 2007325118 A JP2007325118 A JP 2007325118A JP 2006155121 A JP2006155121 A JP 2006155121A JP 2006155121 A JP2006155121 A JP 2006155121A JP 2007325118 A JP2007325118 A JP 2007325118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
antenna device
component
frequency
capacitance component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006155121A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Takahashi
佳彦 高橋
Nobuhiro Ide
信宏 井手
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006155121A priority Critical patent/JP2007325118A/en
Publication of JP2007325118A publication Critical patent/JP2007325118A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To transmit/receive a plurality of electromagnetic waves of which frequencies are different from each other, in simple configuration. <P>SOLUTION: An antenna apparatus includes antenna patterns 16 which are formed on a metal sheet 12 so as to face each other with a dielectric substrate 14 inbetween, and leaks and radiates electromagnetic waves from the surface of the dielectric substrate 14 by feeding power to a transmission line using the antenna patterns 16. In such an antenna apparatus, the antenna patterns 16 are formed so as to alternately connect a capacitance component 22 in series and an inductance component 24 in parallel one by one, respectively from an input terminal 18 to a termination 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アンテナ装置に係り、特に、例えば車両等に搭載されて複数のメディアに対応して電磁波を送受信することが可能なアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device, and more particularly to an antenna device that is mounted on a vehicle or the like and can transmit and receive electromagnetic waves corresponding to a plurality of media.

従来から、複数のメディアに対応して電磁波を送受信することが可能なアンテナ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このアンテナ装置は、各メディアに対応して周波数特性が互いに異なるアンテナ素子を有している。そして、それら複数のアンテナ素子は、一つのアンテナユニット内に、ある一のアンテナ装置が他のアンテナ装置の導波器として作用するような位置関係に配設されている。
特開2004−328330号公報
Conventionally, an antenna device capable of transmitting and receiving electromagnetic waves corresponding to a plurality of media is known (see, for example, Patent Document 1). This antenna device has antenna elements having different frequency characteristics corresponding to each medium. The plurality of antenna elements are arranged in a positional relationship such that one antenna device acts as a director of another antenna device in one antenna unit.
JP 2004-328330 A

しかしながら、上記従来のアンテナ装置において、一つのアンテナユニット内に設けられた複数のアンテナ素子は、各々独立したアンテナを構成している。従って、複数のメディアに対応して電磁波を送受信するためには、それらの電磁波の送受信にそれぞれ適したアンテナ素子を設けることが必要となり、給電線としての接続ケーブルを各々接続することが必要であり、このため、装置自体が大型化してしまう。   However, in the conventional antenna device, the plurality of antenna elements provided in one antenna unit constitute independent antennas. Therefore, in order to transmit and receive electromagnetic waves corresponding to a plurality of media, it is necessary to provide antenna elements suitable for transmitting and receiving those electromagnetic waves, and it is necessary to connect connection cables as feed lines. For this reason, the device itself becomes large.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電磁波を送受信することが可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an antenna device capable of transmitting and receiving a plurality of electromagnetic waves having different frequencies with a simple configuration.

上記の目的は、金属板上に誘電体を挟んで対向するように形成されたアンテナパターンを有し、該アンテナパターンによる伝送線路に対して給電が行われることにより前記誘電体の表面から電磁波を漏出させて放射するアンテナ装置であって、前記アンテナパターンは、入力端から終端にかけて、直列にキャパシタンス成分が、また、並列にインダクタンス成分がそれぞれ一つずつ交互に接続される構造を有するアンテナ装置により達成される。   The object is to have an antenna pattern formed on a metal plate so as to face each other with a dielectric interposed therebetween, and to feed electromagnetic waves from the surface of the dielectric by supplying power to the transmission line by the antenna pattern. An antenna device that radiates and leaks, wherein the antenna pattern has a structure in which a capacitance component is connected in series and an inductance component is alternately connected in parallel from an input end to a termination. Achieved.

この態様の発明において、アンテナパターンによる伝送線路の入力端から終端に向けて給電が行われる場合、誘電体の表面から放射される電磁波は、その電磁波の周波数に応じた方向に指向性を有する。すなわち、電磁波の周波数に応じて異なる方向に電磁波が放射される。また、かかる構成においては、複数の電磁波を放射するうえで、単一の伝送線路を設けることとすればよい。従って、本発明によれば、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電磁波を送受信することができる。   In the invention of this aspect, when power is fed from the input end to the end of the transmission line by the antenna pattern, the electromagnetic wave radiated from the surface of the dielectric has directivity in the direction corresponding to the frequency of the electromagnetic wave. That is, electromagnetic waves are radiated in different directions depending on the frequency of the electromagnetic waves. In such a configuration, a single transmission line may be provided to emit a plurality of electromagnetic waves. Therefore, according to the present invention, a plurality of electromagnetic waves having different frequencies can be transmitted and received with a simple configuration.

尚、上記したアンテナ装置において、電磁波の放射方向は、前記キャパシタンス成分及び/又は前記インダクタンス成分の大きさに応じて調整されることとしてもよい。   In the antenna device described above, the radiation direction of the electromagnetic wave may be adjusted according to the size of the capacitance component and / or the inductance component.

この場合、前記キャパシタンス成分及び/又は前記インダクタンス成分の大きさを動的に制御する指向性制御手段を備えることとすればよい。   In this case, directivity control means for dynamically controlling the magnitude of the capacitance component and / or the inductance component may be provided.

また、上記したアンテナ装置において、前記アンテナパターンが、互いに直交する方向に分岐し、かつ、互いに位相を90°ずらして給電される一対のストリップ線路を有することとすれば、円偏波や楕円偏波の電磁波の送受信を実現することができる。   Further, in the antenna device described above, if the antenna pattern has a pair of strip lines which are branched in directions orthogonal to each other and fed with a phase shifted by 90 °, the circularly polarized wave and the elliptically polarized wave are provided. Wave electromagnetic waves can be transmitted and received.

更に、上記したアンテナ装置において、軸比は、前記一対のストリップ線路の長さ及び/又は幅に応じて調整されることとすれば、送受信可能な電磁波の偏波を調整することができる。   Furthermore, in the antenna device described above, if the axial ratio is adjusted according to the length and / or width of the pair of strip lines, the polarization of electromagnetic waves that can be transmitted and received can be adjusted.

本発明によれば、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電磁波を送受信することができる。   According to the present invention, a plurality of electromagnetic waves having different frequencies can be transmitted and received with a simple configuration.

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施形態について説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施例であるアンテナ装置10の構成図を示す。尚、図1(A)には側面図を、図1(B)には平面図を、それぞれ示す。図2は、本実施例のアンテナ装置10の等価回路を示す。また、図3は、本実施例のアンテナ装置10における給電の方向と電波の最大放射方向との関係を表した図を示す。   FIG. 1 shows a configuration diagram of an antenna device 10 according to a first embodiment of the present invention. 1A shows a side view, and FIG. 1B shows a plan view. FIG. 2 shows an equivalent circuit of the antenna device 10 of this embodiment. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the feeding direction and the maximum radiation direction of the radio wave in the antenna device 10 of the present embodiment.

本実施例のアンテナ装置10は、車両に搭載されており、車両において使用される周波数の互いに異なる複数の電磁波(例えば、GPSシステムに用いられる1.5GHz帯の電波と、VICSシステムに用いられる2.5GHz帯の電波と、ETCシステムに用いられる5.8GHz帯の電波との3つの電波)をそれぞれ送受信電波として外部へ放射する装置である。   The antenna device 10 of the present embodiment is mounted on a vehicle, and a plurality of electromagnetic waves having different frequencies used in the vehicle (for example, 1.5 GHz band radio waves used in a GPS system and 2 used in a VICS system). This is a device that radiates three radio waves (5 GHz band radio wave and 5.8 GHz band radio wave used in the ETC system) as transmission / reception radio waves to the outside.

図1に示す如く、アンテナ装置10は、接地導体である金属板12と、その金属板12上を覆うように配設された誘電体基板14と、その誘電体基板14上に形成されたアンテナ導体であるアンテナパターン16と、を備えている。すなわち、接地された金属板12上に誘電体基板14を挟んで対向するように形成されたアンテナパターン16を有している。アンテナパターン16は、誘電体基板14の表面に直線状に延在して形成されている。   As shown in FIG. 1, the antenna device 10 includes a metal plate 12 that is a ground conductor, a dielectric substrate 14 disposed so as to cover the metal plate 12, and an antenna formed on the dielectric substrate 14. And an antenna pattern 16 which is a conductor. That is, the antenna pattern 16 is formed on the grounded metal plate 12 so as to face each other with the dielectric substrate 14 interposed therebetween. The antenna pattern 16 is formed to extend linearly on the surface of the dielectric substrate 14.

また、アンテナ装置10は、電磁波が伝搬する際の挙動を示す誘電率及び透磁率が共に見かけ上で負となり得る構造体(左手系媒質;いわゆるメタマテリアル)により成っている。誘電体基板14は、例えばテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂などの材料により成っており、また、金属板12及びアンテナパターン16は共に、銅やチタンなどの金属材料により成っている。   The antenna device 10 is made of a structure (left-handed medium; so-called metamaterial) in which both the dielectric constant and the magnetic permeability indicating the behavior when the electromagnetic wave propagates can be negative in appearance. The dielectric substrate 14 is made of a material such as a fluororesin such as tetrafluoroethylene or a glass epoxy resin, and the metal plate 12 and the antenna pattern 16 are both made of a metal material such as copper or titanium.

金属板12と誘電体基板14とアンテナパターン16とは、電磁波が伝搬する伝送線路を構成している。かかる伝送線路には、同軸ケーブルを介して給電が行われる。この場合、給電された電磁波は、伝送線路の一端である入力端18(図1において左端)から、他端である終端20(図1において右端)に向けて伝送される。終端20は、抵抗により終端されている。   The metal plate 12, the dielectric substrate 14, and the antenna pattern 16 constitute a transmission line through which electromagnetic waves propagate. The transmission line is fed via a coaxial cable. In this case, the fed electromagnetic wave is transmitted from the input end 18 (left end in FIG. 1), which is one end of the transmission line, toward the termination 20 (right end in FIG. 1), which is the other end. The termination 20 is terminated by a resistor.

アンテナパターン16は、左手系媒質を実現すべく、入力端18から終端20にかけて、直列にキャパシタンス成分22(それぞれの成分値をC2とする。)が接続され、かつ、接地側との間で並列にインダクタンス成分24(それぞれの成分値をL2とする。)が接続された構造を有している。これらキャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24はそれぞれ、入力端18から終端20にかけて一つずつ交互に接続されたものとなっている。尚、キャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24は共に、電波の使用波長に比べて十分に小さな金属粒子により構成されている。   The antenna pattern 16 has a capacitance component 22 (each component value is C2) connected in series from the input end 18 to the end 20 to realize a left-handed medium, and is parallel to the ground side. And an inductance component 24 (each component value is L2). The capacitance component 22 and the inductance component 24 are alternately connected one by one from the input end 18 to the termination 20. The capacitance component 22 and the inductance component 24 are both composed of metal particles that are sufficiently smaller than the wavelength used for radio waves.

アンテナパターン16は、また、右手系媒質を実現すべく、入力端18から終端20にかけて、接地側との間で並列にキャパシタンス成分30(それぞれの成分値をC1とする。)が接続されかつ直列にインダクタンス成分32(それぞれの成分値をL1とする。)が接続された構造を有している。キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32はそれぞれ、入力端18から終端20にかけて一つずつ交互に接続されたものとなっている。尚、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32は共に、電波の使用波長に比べて十分に小さな金属粒子により構成されている。   The antenna pattern 16 is also connected in series with a capacitance component 30 (each component value is C1) in parallel with the ground side from the input end 18 to the terminal end 20 in order to realize a right-handed medium. And an inductance component 32 (each component value is L1). The capacitance component 30 and the inductance component 32 are alternately connected one by one from the input terminal 18 to the terminal end 20. The capacitance component 30 and the inductance component 32 are both composed of metal particles that are sufficiently smaller than the wavelength used for radio waves.

かかるアンテナ装置10の構成において、入力端18から給電がなされると、その電磁波が入力端18から終端20に向けて伝送線路内を伝搬し、終端抵抗により終端される。そして、この電磁波が伝送線路内を伝搬する過程では、その電磁波の一部が誘電体基板14の表面から漏出し、電波として外部へ放射される。   In the configuration of the antenna device 10, when power is supplied from the input end 18, the electromagnetic wave propagates in the transmission line from the input end 18 toward the termination 20 and is terminated by the termination resistor. In the process of propagation of the electromagnetic wave in the transmission line, a part of the electromagnetic wave leaks from the surface of the dielectric substrate 14 and is radiated to the outside as a radio wave.

この際、誘電体基板14の表面から漏出する電波の最大放射方向θは、使用電磁波の周波数に応じて変化し、次式(1)で表すことができる。尚、最大放射方向θは誘電体基板14の表面に垂直な方向を0°とし、給電によって伝送線路内に電磁波が伝搬する方向側を+と、その電磁波の伝搬する方向とは反対の方向側を−とする。また、k0は自由空間での波数であり、βは誘電体線路の伝搬定数であって次式(2)で表される。また、ωは電磁波の周波数である。   At this time, the maximum radiation direction θ of the radio wave leaking from the surface of the dielectric substrate 14 changes according to the frequency of the electromagnetic wave used, and can be expressed by the following formula (1). Note that the maximum radiation direction θ is 0 ° in the direction perpendicular to the surface of the dielectric substrate 14, the direction side in which the electromagnetic wave propagates in the transmission line by feeding is +, and the direction side opposite to the direction in which the electromagnetic wave propagates Is-. Further, k0 is a wave number in free space, β is a propagation constant of the dielectric line, and is expressed by the following equation (2). Ω is the frequency of the electromagnetic wave.

θ=arcsin(β/k0) ・・・(1)
β=ω・√(L1・C1)−1/(ω・√(L2・C2)) ・・・(2)
この(2)式に関し、電磁波の周波数ωが比較的大きいときは、その第1項が第2項に比べて優勢となり、一方、電磁波の周波数ωが比較的小さいときは、その第2項が第1項に比べて優勢となる。このため、電磁波の周波数ωが比較的大きいときは、比較的小さいときに比べて、βが+側の値を示し、最大放射方向θが電磁波の伝搬する方向側となる。この場合、アンテナ装置10は、キャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24が存在しないものとほぼ等価な状態になり、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32が入力端18から終端20にかけて一つずつ交互に接続されたものとほぼ等価な状態となる。また、電磁波の周波数ωが比較的小さいときは、比較的大きいときに比べて、βが−側の値を示し、最大放射方向θが電磁波の伝搬する方向とは正反対の方向側となる。この場合、アンテナ装置10は、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32が存在しないものとほぼ等価な状態になり、キャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24が入力端18から終端20にかけて一つずつ交互に接続されたものとほぼ等価な状態になる。
θ = arcsin (β / k0) (1)
β = ω · √ (L1 · C1) −1 / (ω · √ (L2 · C2)) (2)
Regarding the equation (2), when the frequency ω of the electromagnetic wave is relatively large, the first term becomes dominant as compared with the second term. On the other hand, when the frequency ω of the electromagnetic wave is relatively small, the second term is It becomes superior to the first term. For this reason, when the frequency ω of the electromagnetic wave is relatively large, β indicates a value on the + side compared to when the frequency is relatively small, and the maximum radiation direction θ is on the direction side in which the electromagnetic wave propagates. In this case, the antenna device 10 is substantially equivalent to the state in which the capacitance component 22 and the inductance component 24 do not exist, and the capacitance component 30 and the inductance component 32 are alternately connected one by one from the input end 18 to the terminal end 20. It becomes a state almost equivalent to the thing. In addition, when the frequency ω of the electromagnetic wave is relatively small, β indicates a value on the − side, and the maximum radiation direction θ is on the opposite side to the direction in which the electromagnetic wave propagates, compared to when the frequency is relatively large. In this case, the antenna device 10 is substantially equivalent to a state in which the capacitance component 30 and the inductance component 32 do not exist, and the capacitance component 22 and the inductance component 24 are alternately connected one by one from the input end 18 to the terminal end 20. It becomes almost equivalent to the thing.

すなわち、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32は、電磁波が高周波にあるときほど機能し易く、低周波のときほど機能し難いものとなっており、一方、キャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24は、電磁波が低周波にあるときほど機能し易く、高周波のときほど機能し難いものとなっている。   That is, the capacitance component 30 and the inductance component 32 are more likely to function when the electromagnetic wave is at a high frequency and are less likely to function when the electromagnetic wave is at a lower frequency, while the capacitance component 22 and the inductance component 24 are lower in electromagnetic wave. It is easier to function when it is at high frequencies, and it is harder to function at high frequencies.

この点、本実施例のアンテナ装置10においては、使用電磁波の周波数に応じて、誘電体基板14の表面から漏出させる電波の最大放射方向を、少なくともアンテナパターン16における入力端18から終端20へ向かう給電方向とは正反対の方向側を含んで、その給電方向からその正反対の方向にかけての範囲(x−z平面内)で異ならせることができる。具体的には、電波の最大放射方向を、図3に示す如く、電磁波の周波数が比較的大きいときは比較的小さいときに比べて入力端18から終端20へ向かう給電方向側とし、逆に電磁波の周波数が比較的小さいときは比較的大きいときに比べて終端20から入力端18へ向かう反給電方向側とすることができる。   In this regard, in the antenna device 10 of this embodiment, the maximum radiation direction of the radio wave leaked from the surface of the dielectric substrate 14 is directed from the input end 18 to the termination 20 at least in the antenna pattern 16 according to the frequency of the electromagnetic wave used. It can be made different in a range (in the xz plane) from the feeding direction to the opposite direction including the direction opposite to the feeding direction. Specifically, as shown in FIG. 3, when the frequency of electromagnetic waves is relatively large, the maximum radiation direction of the radio waves is on the power feeding direction side from the input end 18 to the terminal end 20 as compared to when the frequency is relatively small. When the frequency is relatively small, it can be on the side opposite to the feeding direction from the terminal end 20 to the input end 18 as compared with a relatively large frequency.

例えば、GPSシステムに用いられる電波の帯域(1.5GHz帯)において、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32が機能し難く、キャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24が機能し易いものである状況においては、給電時における使用周波数がETCシステムに対応した5.8GHz帯であるときは、アンテナパターン16は、上記したキャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24が存在しないものとほぼ等価な状態になり、入力端18から終端20にかけて、接地側との間で並列にキャパシタンス成分30が接続されかつ直列にインダクタンス成分32が接続された構造とほぼ等価な状態になる。この場合には、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32はそれぞれ、入力端18から終端20にかけて一つずつ交互に接続されたものとほぼ等価となり、アンテナパターン16として通常どおりの右手系媒質が実現される。   For example, in a situation where the capacitance component 30 and the inductance component 32 are difficult to function in the radio wave band (1.5 GHz band) used in the GPS system, and the capacitance component 22 and the inductance component 24 are easy to function, When the use frequency in the 5.8 GHz band corresponding to the ETC system is in the antenna pattern 16, the antenna pattern 16 is substantially equivalent to the state in which the capacitance component 22 and the inductance component 24 do not exist, and the input end 18 to the termination 20. As a result, the capacitance component 30 is connected in parallel with the ground side and the structure in which the inductance component 32 is connected in series is almost equivalent. In this case, the capacitance component 30 and the inductance component 32 are substantially equivalent to those alternately connected one by one from the input end 18 to the termination end 20, and a normal right-handed medium is realized as the antenna pattern 16. .

すなわち、5.8GHz帯においては、右手系媒質として、電磁波の放射される方向が入力端18から終端20へ向かう側となる。このため、アンテナ装置10において、給電時における使用周波数がETCシステムに対応した5.8GHz帯である場合には、誘電体基板14の表面から漏出する電波の最大放射方向が、給電方向と同じ方向(前方向)へ向かうこととなる。尚、この際、電波の最大放射方向の角度θは、キャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24の成分値C2,L2に比べてキャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32の成分値C1,L1の影響を受け易く、その成分値C1,L1に応じたものとなる。   That is, in the 5.8 GHz band, as a right-handed medium, the direction in which electromagnetic waves are radiated is the side from the input end 18 toward the end 20. For this reason, in the antenna device 10, when the operating frequency at the time of feeding is the 5.8 GHz band corresponding to the ETC system, the maximum radiation direction of the radio wave leaking from the surface of the dielectric substrate 14 is the same direction as the feeding direction. (Forward direction). At this time, the angle θ in the maximum radiation direction of the radio wave is more susceptible to the component values C1 and L1 of the capacitance component 30 and the inductance component 32 than the component values C2 and L2 of the capacitance component 22 and the inductance component 24. This is in accordance with the component values C1 and L1.

また、上記と同じ状況において給電時における使用周波数がGPSシステムに対応した1.5GHz帯であるときは、アンテナパターン16は、入力端18から終端20にかけて直列にキャパシタンス成分22が接続されかつ接地側との間で並列にインダクタンス成分24が接続された構造とほぼ等価な状態になる。この場合には、キャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24はそれぞれ、入力端18から終端20にかけて一つずつ交互に接続されたものほぼ等価となり、アンテナパターン16として左手系媒質が実現される。   In the same situation as described above, when the frequency used during power feeding is in the 1.5 GHz band corresponding to the GPS system, the antenna pattern 16 has a capacitance component 22 connected in series from the input end 18 to the end 20 and is connected to the ground side. Is substantially equivalent to the structure in which the inductance component 24 is connected in parallel. In this case, the capacitance component 22 and the inductance component 24 are substantially equivalent to those alternately connected one by one from the input end 18 to the termination end 20, and a left-handed medium is realized as the antenna pattern 16.

すなわち、1.5GHz帯においては、左手系媒質として、電磁波の放射される方向が入力端18から終端20へ向かう方向とは反対方向の側となる。このため、アンテナ装置10において、給電時における使用周波数がGPSシステムに対応した1.5GHz帯である場合には、誘電体基板14の表面から漏出する電波の最大放射方向が、給電方向と逆の方向(後方向)へ向かうこととなる。尚、この際、電波の最大放射方向の角度は、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32の成分値C1,L1に比べてキャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24の成分値C2,L2の影響を受け易く、その成分値C2,L2に応じたものとなる。   That is, in the 1.5 GHz band, as the left-handed medium, the direction in which electromagnetic waves are emitted is on the side opposite to the direction from the input end 18 toward the terminal end 20. For this reason, in the antenna device 10, when the operating frequency at the time of power supply is a 1.5 GHz band corresponding to the GPS system, the maximum radiation direction of radio waves leaking from the surface of the dielectric substrate 14 is opposite to the power supply direction. It will go in the direction (backward). At this time, the angle of the maximum radiation direction of the radio wave is more easily affected by the component values C2 and L2 of the capacitance component 22 and the inductance component 24 than the component values C1 and L1 of the capacitance component 30 and the inductance component 32. This is in accordance with the component values C2 and L2.

更に、上記と同じ状況において給電時における使用周波数がVICSシステムに対応した2.5GHz帯であるときは、アンテナパターン16は、入力端18から終端20にかけて、直列にキャパシタンス成分22及びインダクタンス成分32が接続され、かつ、接地側との間で並列にインダクタンス成分24及びキャパシタンス成分30が接続された構造とほぼ等価な状態になる。この場合には、アンテナパターン16として右手系媒質と左手系媒質との両特性を合成した特性が実現される。   Further, in the same situation as described above, when the frequency used at the time of power supply is a 2.5 GHz band corresponding to the VICS system, the antenna pattern 16 has a capacitance component 22 and an inductance component 32 in series from the input end 18 to the termination 20. It is almost equivalent to a structure in which the inductance component 24 and the capacitance component 30 are connected in parallel with the ground side. In this case, the antenna pattern 16 is realized by combining the characteristics of the right-handed medium and the left-handed medium.

すなわち、1.5GHz帯と5.8GHz帯との中間の2.5GHz帯においては、電磁波の放射される方向が、右手系媒質と左手系媒質との両特性を合成したものに対応したものとなる。このため、アンテナ装置10において、給電時における使用周波数がVICSシステムに対応した2.5GHz帯である場合には、誘電体基板14の表面から漏出する電波の最大放射方向が、その表面にほぼ垂直な方向へ向かうこととなる(β=0,θ=0)。   That is, in the intermediate 2.5 GHz band between the 1.5 GHz band and the 5.8 GHz band, the direction in which the electromagnetic wave is emitted corresponds to a combination of both characteristics of the right-handed medium and the left-handed medium. Become. For this reason, in the antenna device 10, when the operating frequency at the time of feeding is in the 2.5 GHz band corresponding to the VICS system, the maximum radiation direction of the radio wave leaking from the surface of the dielectric substrate 14 is substantially perpendicular to the surface. (Β = 0, θ = 0).

このように、本実施例のアンテナ装置10においては、誘電体基板14の表面から漏出させる電波の最大放射方向を、電磁波の周波数に応じて、アンテナパターン16における給電方向からその給電方向とは正反対の反給電方向にかけての範囲で異ならせること、具体的には、ETCシステムに対応した5.8GHz帯においては給電方向と同じ方向(前方向)とし、また、GPSシステムに対応した1.5GHz帯においてはその給電方向と正反対の方向(後方向)とし、更には、VICSシステムに対応した2.5GHz帯においては誘電体基板14の表面にほぼ垂直な方向とすることができる。   As described above, in the antenna device 10 of this embodiment, the maximum radiation direction of the radio wave leaked from the surface of the dielectric substrate 14 is opposite to the feeding direction from the feeding direction in the antenna pattern 16 according to the frequency of the electromagnetic wave. In the 5.8 GHz band corresponding to the ETC system, the same direction as the power feeding direction (forward direction) is used, and the 1.5 GHz band corresponding to the GPS system. In FIG. 5, the direction opposite to the feeding direction (rear direction) can be set, and further, in the 2.5 GHz band corresponding to the VICS system, the direction can be almost perpendicular to the surface of the dielectric substrate 14.

また、本実施例のアンテナ装置10においては、上記の如く誘電体基板14の表面から漏出させる電波の最大放射方向が電磁波の周波数に応じて異なるが、これら周波数の互いに異なる複数の電波を放射するうえでは、金属板12と誘電体基板14とアンテナパターン16とによる単一の伝送線路を設けることとすればよく、それぞれの対応周波数ごとに伝送線路を設けることは不要である。従って、本実施例のアンテナ装置10によれば、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電波を送受信することが可能となっており、複数のメディアに対応した送受信を実現することが可能となっている。このため、アンテナ素子や給電線としての接続ケーブルをそれぞれのメディアの周波数に対応して複数設ける必要はなく、アンテナ装置自体の小型化を図ることが可能である。   Further, in the antenna device 10 of the present embodiment, the maximum radiation direction of the radio wave leaking from the surface of the dielectric substrate 14 varies depending on the frequency of the electromagnetic wave as described above, but a plurality of radio waves having different frequencies are radiated. In addition, a single transmission line may be provided by the metal plate 12, the dielectric substrate 14, and the antenna pattern 16, and it is not necessary to provide a transmission line for each corresponding frequency. Therefore, according to the antenna device 10 of the present embodiment, it is possible to transmit and receive a plurality of radio waves having different frequencies with a simple configuration, and it is possible to realize transmission and reception corresponding to a plurality of media. ing. For this reason, it is not necessary to provide a plurality of connection cables as antenna elements or feed lines corresponding to the frequencies of the respective media, and the antenna device itself can be reduced in size.

また、本実施例において、上記(2)式に関し、βは、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32の成分値C1,L1又はキャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24の成分値C2,L2に応じて変動する。このため、電波の最大放射方向θも、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32の大きさC1,L1又はキャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24の大きさC2,L2に応じて調整されることができる。従って、本実施例の構成によれば、各メディアのアンテナ指向性に関する電波の、誘電体基板14表面からの最大放射方向を、キャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32の大きさC1,L1やキャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24の大きさC2,L2を変化させて任意の方向に制御することが可能となっている。   Further, in this embodiment, with respect to the equation (2), β varies according to the component values C1 and L1 of the capacitance component 30 and the inductance component 32 or the component values C2 and L2 of the capacitance component 22 and the inductance component 24. Therefore, the maximum radiation direction θ of the radio wave can also be adjusted according to the sizes C1 and L1 of the capacitance component 30 and the inductance component 32 or the sizes C2 and L2 of the capacitance component 22 and the inductance component 24. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the maximum radiation direction of the radio wave related to the antenna directivity of each medium from the surface of the dielectric substrate 14 is determined based on the sizes C1 and L1 of the capacitance component 30 and the inductance component 32 and the capacitance component 22. In addition, the inductance component 24 can be controlled in an arbitrary direction by changing the sizes C2 and L2.

この点、上記の各成分値C1,L1,C2,L2を適当に設定することで、複数のメディア(例えば、上記した1.5GHz帯のGPSシステム、2.5GHz帯のVICSシステム、及び5.8GHz帯のETCシステムの3つのメディア)に対応した周波数帯の電波の最大放射方向を、図3に示す如く、高い周波数帯では入力端18から終端20へ向かう給電方向側に、低い周波数帯では終端20から入力端18へ向かう反給電方向側に、また、それらの中間の周波数帯では誘電体基板14の表面にほぼ垂直な方向に、それぞれ調整することが可能である。また、各メディアの周波数帯ではすべて電波の最大放射方向を、誘電体基板14の表面にほぼ垂直な方向から終端20側に傾かせることなく、図4(A)に示す如く、高い周波数帯では誘電体基板14の表面にほぼ垂直な方向に、それより低い周波数帯では終端20から入力端18へ向かう反給電方向側に、それぞれ調整することが可能であり(θ≦0)、更に、図4(B)に示す如く、各メディアの周波数帯ではすべて終端20から入力端18へ向かう反給電方向側のみに調整することも可能である(θ<0)。   In this regard, by appropriately setting the component values C1, L1, C2, and L2, the plurality of media (for example, the above-described 1.5 GHz band GPS system, 2.5 GHz band VICS system, and 5. As shown in FIG. 3, the maximum radiation direction of radio waves in the frequency band corresponding to the 8 GHz band ETC system) is shown in FIG. 3 in the power feeding direction side from the input end 18 to the terminal end 20 in the high frequency band and in the low frequency band. It is possible to adjust in the direction opposite to the feeding direction from the terminal 20 to the input end 18 and in the direction substantially perpendicular to the surface of the dielectric substrate 14 in the intermediate frequency band. Further, in all frequency bands of each medium, the maximum radiation direction of radio waves is not inclined from the direction substantially perpendicular to the surface of the dielectric substrate 14 toward the end 20 side, and as shown in FIG. Adjustments can be made in the direction substantially perpendicular to the surface of the dielectric substrate 14 and in the direction opposite to the feeding direction from the terminal 20 to the input end 18 in the lower frequency band (θ ≦ 0). As shown in FIG. 4 (B), it is also possible to adjust only in the counter feed direction from the terminal 20 to the input terminal 18 in the frequency band of each medium (θ <0).

このため、本実施例のアンテナ装置10が、例えば図5に示す如く、車両のフロントガラス面を通じて、最大放射方向が車両進行方向の水平方向に近い方から順に、ETCシステムに対応した5.8GHz帯、VICSシステムに対応した2.5GHz帯、及びGPSシステムに対応した1.5GHz帯の電波が放射されるように車両に搭載される際において、その搭載が金属板12と誘電体基板14とアンテナパターン16とからなる伝送線路をフロントガラス面に平行に延びるように配置したものであっても、また、上記の搭載が上記の伝送線路を車体に平行にすなわち水平方向に延びるように配置したものであっても、各電波をフロントガラス面を通じて車体斜め上方の所望方向へ放射することが可能である。   Therefore, for example, as shown in FIG. 5, the antenna device 10 of the present embodiment is adapted to the ETC system in order from the side closer to the horizontal direction of the vehicle traveling direction through the windshield surface of the vehicle. When mounting on a vehicle so that radio waves in the 2.5 GHz band corresponding to the band, the VICS system, and the 1.5 GHz band corresponding to the GPS system are radiated, the mounting is performed on the metal plate 12 and the dielectric substrate 14. Even if the transmission line composed of the antenna pattern 16 is arranged so as to extend parallel to the windshield surface, the above-described mounting is arranged so that the transmission line extends parallel to the vehicle body, that is, horizontally. Even if it is a thing, it is possible to radiate | emulate each electromagnetic wave to the desired direction diagonally above the vehicle body through the windshield surface.

上記した第1実施例では、アンテナ装置10が、誘電体基板14の表面に直線状に延在して形成されたアンテナパターン16を有することにより、直線偏波アンテナを実現することとしている。これに対して、本発明の第2実施例においては、円偏波アンテナ或いは楕円偏波アンテナを実現することとしている。   In the first embodiment described above, the antenna device 10 has the antenna pattern 16 formed to extend linearly on the surface of the dielectric substrate 14, thereby realizing a linearly polarized antenna. In contrast, in the second embodiment of the present invention, a circularly polarized antenna or an elliptically polarized antenna is realized.

図6は、本発明の第2実施例であるアンテナ装置100の平面図を示す。尚、本実施例において、上記した第1実施例で示す構成と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。   FIG. 6 is a plan view of an antenna device 100 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

本実施例のアンテナ装置100は、上記第1実施例のアンテナ装置10と同様に、車両に搭載されており、車両において使用される周波数の互いに異なる複数の電磁波をそれぞれ送受信電波として外部へ放射する装置であって、金属板12と、誘電体基板14と、を備えている。また、アンテナ装置100は、誘電体基板14上に形成されたアンテナ導体であるアンテナパターン102を備えている。   The antenna device 100 according to the present embodiment is mounted on a vehicle, like the antenna device 10 according to the first embodiment, and radiates a plurality of electromagnetic waves having different frequencies used in the vehicle as transmission / reception radio waves to the outside. The apparatus includes a metal plate 12 and a dielectric substrate 14. The antenna device 100 includes an antenna pattern 102 that is an antenna conductor formed on the dielectric substrate 14.

アンテナパターン102は、誘電体基板14の表面に、入力端18から直線状に一本延びると共に、その線の入力端18とは反対側にある分岐点104から2本の線に分岐するように形成されている。アンテナパターン102における分岐点104からの2本の分岐線102a,102bは、互いに直交する(90°の角度をなす)ように配置される。アンテナパターン102は、銅やチタンなどの金属材料により成っている。   The antenna pattern 102 extends linearly from the input end 18 to the surface of the dielectric substrate 14 and branches to two lines from a branch point 104 on the opposite side of the line from the input end 18. Is formed. The two branch lines 102a and 102b from the branch point 104 in the antenna pattern 102 are arranged so as to be orthogonal to each other (at an angle of 90 °). The antenna pattern 102 is made of a metal material such as copper or titanium.

金属板12と誘電体基板14とアンテナパターン102とは、電磁波が伝搬する伝送線路を構成している。かかる伝送線路には、同軸ケーブルを介して給電が行われる。この場合、給電された電磁波は、入力端18から分岐点104を経由して分岐線102a,102bのそれぞれの終端106a,106bに向けて伝送される。終端106a,106bは共に、抵抗により終端されている。   The metal plate 12, the dielectric substrate 14, and the antenna pattern 102 constitute a transmission line through which electromagnetic waves propagate. The transmission line is fed via a coaxial cable. In this case, the fed electromagnetic waves are transmitted from the input end 18 via the branch point 104 toward the respective terminations 106a and 106b of the branch lines 102a and 102b. Both terminations 106a and 106b are terminated by resistors.

アンテナパターン102の分岐線102a,102bは、左手系媒質を実現すべく、分岐点104から終端106a,106bにかけて、直列にキャパシタンス成分22が接続され、かつ、接地側との間で並列にインダクタンス成分24が接続された構造を有している。分岐線102aは、分岐点104からその分岐点104から見て直近のキャパシタンス成分22まで直線距離L1を有し、また、分岐線102aは、分岐点104からその分岐点104から見て直近のキャパシタンス成分22まで直線距離L2を有する。直線距離L1,L2の一方(図6においては直連距離L1)は、他方(図6においては直線距離L2)に比べ送受信電波の1/4波長ほど長く設定される。すなわち、分岐線102a,102bの何れか一方は、送受信信号の位相が互いに90°ずれるように、他方のものよりも分岐点104から直近のキャパシタンス成分24までを送受信電波の1/4波長の長さだけ長く形成される。   The branch lines 102a and 102b of the antenna pattern 102 are connected to the capacitance component 22 in series from the branch point 104 to the terminal ends 106a and 106b to realize a left-handed medium, and in parallel with the ground side. 24 has a connected structure. The branch line 102 a has a straight line distance L 1 from the branch point 104 to the nearest capacitance component 22 as viewed from the branch point 104, and the branch line 102 a is the capacitance closest to the branch point 104 from the branch point 104. It has a linear distance L2 to component 22. One of the linear distances L1 and L2 (the direct communication distance L1 in FIG. 6) is set longer than the other (the linear distance L2 in FIG. 6) by a quarter wavelength of the transmitted / received radio wave. That is, one of the branch lines 102a and 102b has a length of ¼ wavelength of the transmitted / received radio wave from the branch point 104 to the nearest capacitance component 24 so that the phase of the transmitted / received signal is shifted by 90 ° from each other. It is formed so long.

分岐線102a,102bは、また、右手系媒質を実現すべく、分岐点104から終端106a,106bにかけて、接地側との間で並列にキャパシタンス成分30が接続されかつ直列にインダクタンス成分32が接続された構造を有している。   In order to realize a right-handed medium, the branch lines 102a and 102b have a capacitance component 30 connected in parallel with the ground side from the branch point 104 to the terminations 106a and 106b, and an inductance component 32 connected in series. Have a structure.

上記したアンテナ装置100の構成において、入力端18から給電がなされると、その電磁波が入力端18から分岐点104を経由して分岐線102a,102bの終端106a,106bそれぞれに向けて伝送線路内を伝搬し、終端抵抗により終端される。そして、この電磁波が伝送線路内を伝搬する過程では、その電磁波の一部が誘電体基板14の表面から漏出し、電波として外部へ放射される。   In the configuration of the antenna device 100 described above, when power is supplied from the input end 18, the electromagnetic wave passes through the branch point 104 from the input end 18 toward the terminal ends 106a and 106b of the branch lines 102a and 102b. Is terminated by a terminating resistor. In the process of propagation of the electromagnetic wave in the transmission line, a part of the electromagnetic wave leaks from the surface of the dielectric substrate 14 and is radiated to the outside as a radio wave.

この際、誘電体基板14の表面から漏出される電波の最大放射方向は、2つの分岐線102a,102bのそれぞれを用いて漏出される電波の指向性を合成したものとなり、使用電磁波の周波数に応じて、アンテナパターン102の各分岐線102a,102bにおける給電による電磁波の伝搬方向からその伝搬方向とは反対の方向にかけての範囲で異なるものとなる。   At this time, the maximum radiation direction of the radio wave leaked from the surface of the dielectric substrate 14 is obtained by synthesizing the directivity of the radio wave leaked by using each of the two branch lines 102a and 102b. Accordingly, the antenna pattern 102 differs in the range from the propagation direction of the electromagnetic wave due to the feeding at the branch lines 102a and 102b to the direction opposite to the propagation direction.

具体的には、各分岐線102a,102における電波の最大放射方向はそれぞれ、電磁波の周波数が比較的大きいときは比較的小さいときに比べて分岐点104から終端106a,106bへ向かう給電方向側となり、逆に電磁波の周波数が比較的小さいときは比較的大きいときに比べて終端106a,106bから入力端104へ向かう反給電方向側となる。そして、合成波の最大放射方向は、電磁波の周波数が比較的大きいときは比較的小さいときに比べて入力端18からの給電方向側となり、逆に電磁波の周波数が比較的小さいときは比較的大きいときに比べて入力端18へ向かう反給電方向側となる。   Specifically, the maximum radiation direction of the radio waves on the branch lines 102a and 102 is on the power feeding direction side from the branch point 104 to the terminal points 106a and 106b when the frequency of the electromagnetic wave is relatively large compared to when the frequency is relatively small. On the contrary, when the frequency of the electromagnetic wave is relatively small, it is on the side opposite to the feeding direction from the terminal ends 106a and 106b to the input end 104 as compared with when the frequency is relatively large. The maximum radiation direction of the combined wave is on the feeding direction side from the input end 18 when the frequency of the electromagnetic wave is relatively large, and is relatively large when the frequency of the electromagnetic wave is relatively small. Compared to the case, it is on the side opposite to the feeding direction toward the input end 18.

例えば、合成波の最大放射方向は、ETCシステムに対応した5.8GHz帯においては、入力端18から分岐点104への給電方向と同じ方向(前方向)とされ、また、GPSシステムに対応した1.5GHz帯においてはその給電方向と逆の方向(後方向)とされ、更には、VICSシステムに対応した2.5GHz帯においては誘電体基板14の表面にほぼ垂直な方向とされる。   For example, in the 5.8 GHz band corresponding to the ETC system, the maximum radiation direction of the synthesized wave is the same direction (forward direction) as the power feeding direction from the input end 18 to the branch point 104 and corresponds to the GPS system. In the 1.5 GHz band, the direction is the direction opposite to the feeding direction (rear direction), and in the 2.5 GHz band corresponding to the VICS system, the direction is substantially perpendicular to the surface of the dielectric substrate 14.

また、かかる構成においては、分岐線102aにおける送受信信号と分岐路102bにおける送受信信号とが90°位相をずらして合成された合成波が得られる。従って、アンテナ装置100においては、アンテナパターン102の有する互いに直交する一対の分岐線102a,102bと、移相器として位相を90度ずらすための構成とにより、円偏波や楕円偏波の電波を送受信することが可能である。   Further, in such a configuration, a synthesized wave obtained by synthesizing the transmission / reception signal on the branch line 102a and the transmission / reception signal on the branch path 102b with a 90 ° phase shift is obtained. Therefore, in the antenna device 100, a circularly polarized wave or an elliptically polarized wave is generated by a pair of branch lines 102a and 102b which the antenna pattern 102 has orthogonal to each other and a configuration for shifting the phase by 90 degrees as a phase shifter. It is possible to send and receive.

また、本実施例のアンテナ装置100においては、誘電体基板14の表面から漏出させる電波の最大放射方向が電磁波の周波数に応じて異なるが、これら周波数の互いに異なる複数の電波を放射するうえでは、金属板12と誘電体基板14とアンテナパターン102とによる単一の伝送線路を設けることとすればよく、それぞれの対応周波数ごとに伝送線路を設けることは不要である。従って、本実施例のアンテナ装置100においても、上記した第1実施例のアンテナ装置10と同様に、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電波を送受信することが可能であり、このため、アンテナ素子や給電線としての接続ケーブルをそれぞれのメディアの周波数に対応して複数設ける必要はなく、アンテナ装置自体の小型化を図ることが可能となっている。   Further, in the antenna device 100 of the present embodiment, the maximum radiation direction of the radio wave leaked from the surface of the dielectric substrate 14 differs depending on the frequency of the electromagnetic wave, but when radiating a plurality of radio waves having different frequencies, A single transmission line may be provided by the metal plate 12, the dielectric substrate 14, and the antenna pattern 102, and it is not necessary to provide a transmission line for each corresponding frequency. Therefore, also in the antenna device 100 of the present embodiment, similarly to the antenna device 10 of the first embodiment described above, it is possible to transmit and receive a plurality of radio waves having different frequencies with a simple configuration. There is no need to provide a plurality of connection cables as elements and feed lines corresponding to the frequency of each medium, and the antenna device itself can be miniaturized.

尚、本実施例のアンテナ装置100においては、アンテナパターン102の一対の分岐線102a,102bからなるそれぞれの金属ストリップ線路の幅及び長さの少なくとも一方を変えることにより、分岐線102a,102b間の給電の分配量を変えて楕円偏波の軸比を調整することが可能である。この点、アンテナ装置100が送受信可能な電磁波の偏波を調整することが可能となっている。   In the antenna device 100 according to the present embodiment, by changing at least one of the width and the length of each metal strip line composed of the pair of branch lines 102a and 102b of the antenna pattern 102, the distance between the branch lines 102a and 102b is changed. It is possible to adjust the axial ratio of elliptically polarized waves by changing the amount of power distribution. In this regard, it is possible to adjust the polarization of electromagnetic waves that can be transmitted and received by the antenna device 100.

また、本実施例のアンテナ装置100においては、アンテナパターン102の分岐線102a,102bをそれぞれ、図7に示す如く、入力端18から分岐点104を通る直線に対して0°及び90°の角度をなすように配置することとしてもよいし、また、図8に示す如く、入力端18から分岐点104を通る直線に対してそれぞれ45°の角度をなすように配置することとしてもよい。但し、両構成とも、分岐点104に位相を90°ずらす移相器110を設けることが必要である。   In the antenna device 100 of the present embodiment, the branch lines 102a and 102b of the antenna pattern 102 are at angles of 0 ° and 90 ° with respect to the straight line passing from the input end 18 to the branch point 104 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 8, it may be arranged so as to form an angle of 45 ° with respect to a straight line passing through the branch point 104 from the input end 18 as shown in FIG. However, in both configurations, it is necessary to provide a phase shifter 110 that shifts the phase by 90 ° at the branch point 104.

尚、上記の第1及び第2実施例においては、キャパシタンス成分22及びインダクタンス成分24の大きさ(C2,L2)やキャパシタンス成分30及びインダクタンス成分32の大きさ(C1,L1)に応じて、アンテナ指向性に関する各電波の最大放射方向を任意の方向に制御することが可能であるが、これらの成分値C2,L2,C1,L1をそれぞれ動的に変化させて電波の最大放射方向を適宜制御することとしてもよい。この際、各成分値C2,L2,C1,L1を動的に変化させる手法としては、バリキャップ(バラクター)やRF−MEMS等の技術を利用することとすればよく、かかる構成によれば、電波の最大放射方向を場合に応じて時々刻々と変化させることが可能となる。   In the first and second embodiments described above, the antennas are selected according to the sizes of the capacitance component 22 and the inductance component 24 (C2, L2) and the sizes of the capacitance component 30 and the inductance component 32 (C1, L1). Although the maximum radiation direction of each radio wave related to directivity can be controlled in an arbitrary direction, these component values C2, L2, C1, and L1 are dynamically changed to appropriately control the maximum radiation direction of radio waves. It is good to do. At this time, as a method of dynamically changing the component values C2, L2, C1, and L1, a technique such as varicap (varactor) or RF-MEMS may be used. According to such a configuration, It becomes possible to change the maximum radiation direction of the radio wave from moment to moment according to the case.

また、上記の第1及び第2実施例においては、1.5GHz帯のGPSシステムと、2.5GHz帯のVICSシステムと、5.8GHz帯のETCシステムとの3つのメディアを搭載するシステムに適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、それら3つのメディアのうちの少なくとも2つのメディアを搭載するシステムに適用することとすればよい。   In the first and second embodiments described above, the present invention is applied to a system equipped with three media: a 1.5 GHz band GPS system, a 2.5 GHz band VICS system, and a 5.8 GHz band ETC system. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to a system equipped with at least two of these three media.

本発明の第1実施例であるアンテナ装置の構成図である。It is a block diagram of the antenna apparatus which is 1st Example of this invention. 本実施例のアンテナ装置の等価回路である。It is the equivalent circuit of the antenna apparatus of a present Example. 本実施例のアンテナ装置における給電の方向と電波の最大放射方向との関係を表した図である。It is the figure showing the relationship between the direction of electric power feeding in the antenna apparatus of a present Example, and the maximum radiation | emission direction of an electromagnetic wave. 本実施例のアンテナ装置における電波の最大放射方向の一例を表した図である。It is a figure showing an example of the maximum radiation direction of the electromagnetic wave in the antenna apparatus of a present Example. 本実施例のアンテナ装置を車両に搭載した一例を表した図である。It is the figure showing an example which mounted the antenna apparatus of a present Example in the vehicle. 本発明の第2実施例であるアンテナ装置の平面図である。It is a top view of the antenna apparatus which is 2nd Example of this invention. 本実施例のアンテナ装置の一例の構成図である。It is a block diagram of an example of the antenna apparatus of a present Example. 本実施例のアンテナ装置の一例の構成図である。It is a block diagram of an example of the antenna apparatus of a present Example.

符号の説明Explanation of symbols

10,100 アンテナ装置
12 金属板
14 誘電体基板
16,102 アンテナパターン
18 入力端
20,106a,106b 終端
104 分岐点
10,100 Antenna device 12 Metal plate 14 Dielectric substrate 16, 102 Antenna pattern 18 Input end 20, 106a, 106b Termination 104 Branch point

Claims (5)

金属板上に誘電体を挟んで対向するように形成されたアンテナパターンを有し、該アンテナパターンによる伝送線路に対して給電が行われることにより前記誘電体の表面から電磁波を漏出させて放射するアンテナ装置であって、
前記アンテナパターンは、入力端から終端にかけて、直列にキャパシタンス成分が、また、並列にインダクタンス成分がそれぞれ一つずつ交互に接続される構造を有することを特徴とするアンテナ装置。
An antenna pattern is formed on a metal plate so as to face each other with a dielectric interposed therebetween, and electromagnetic waves are leaked and radiated from the surface of the dielectric by supplying power to the transmission line by the antenna pattern. An antenna device,
The antenna device has a structure in which a capacitance component is connected in series and an inductance component is alternately connected in parallel from the input end to the end.
電磁波の放射方向は、前記キャパシタンス成分及び/又は前記インダクタンス成分の大きさに応じて調整されることを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein the radiation direction of the electromagnetic wave is adjusted according to a size of the capacitance component and / or the inductance component. 前記キャパシタンス成分及び/又は前記インダクタンス成分の大きさを動的に制御する指向性制御手段を備えることを特徴とする請求項2記載のアンテナ装置。   3. The antenna device according to claim 2, further comprising directivity control means for dynamically controlling the magnitude of the capacitance component and / or the inductance component. 前記アンテナパターンが、互いに直交する方向に分岐し、かつ、互いに位相を90°ずらして給電される一対のストリップ線路を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載のアンテナ装置。   4. The antenna device according to claim 1, wherein the antenna pattern includes a pair of strip lines that are branched in directions orthogonal to each other and fed with a phase shifted by 90 °. . 軸比は、前記一対のストリップ線路の長さ及び/又は幅に応じて調整されることを特徴とする請求項4記載のアンテナ装置。   The antenna apparatus according to claim 4, wherein the axial ratio is adjusted according to a length and / or a width of the pair of strip lines.
JP2006155121A 2006-06-02 2006-06-02 Antenna apparatus Pending JP2007325118A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006155121A JP2007325118A (en) 2006-06-02 2006-06-02 Antenna apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006155121A JP2007325118A (en) 2006-06-02 2006-06-02 Antenna apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007325118A true JP2007325118A (en) 2007-12-13

Family

ID=38857500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006155121A Pending JP2007325118A (en) 2006-06-02 2006-06-02 Antenna apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007325118A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009212828A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Waveguide type line and leaky wave antenna
JP2009296559A (en) * 2008-06-09 2009-12-17 Toyota Central R&D Labs Inc Antenna apparatus
JP2010258905A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Waveguide-type line and leak wave antenna
EP2269266A1 (en) * 2008-03-25 2011-01-05 Rayspan Corporation Advanced active metamaterial antenna systems
JP2012501100A (en) * 2008-08-22 2012-01-12 デューク ユニバーシティー Metamaterials for surfaces and waveguides
JP2012519448A (en) * 2009-03-02 2012-08-23 イーエムダブリュ カンパニー リミテッド Multiband and wideband antenna using metamaterial and communication apparatus including the same
JP2013089992A (en) * 2011-10-13 2013-05-13 Yagi Antenna Co Ltd Spiral antenna
WO2015129757A1 (en) * 2014-02-27 2015-09-03 国立大学法人京都工芸繊維大学 Non-reciprocal transmission line device
JP2016054454A (en) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社日立国際八木ソリューションズ Meta-helical antenna
JP2016518044A (en) * 2013-03-26 2016-06-20 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド Planar antenna apparatus and method

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4644262B2 (en) * 2008-03-04 2011-03-02 日本放送協会 Waveguide type line and leaky wave antenna
JP2009212828A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Waveguide type line and leaky wave antenna
EP2269266A4 (en) * 2008-03-25 2014-07-09 Tyco Electronics Services Gmbh Advanced active metamaterial antenna systems
EP2269266A1 (en) * 2008-03-25 2011-01-05 Rayspan Corporation Advanced active metamaterial antenna systems
JP2009296559A (en) * 2008-06-09 2009-12-17 Toyota Central R&D Labs Inc Antenna apparatus
JP2012501100A (en) * 2008-08-22 2012-01-12 デューク ユニバーシティー Metamaterials for surfaces and waveguides
US10461434B2 (en) 2008-08-22 2019-10-29 Duke University Metamaterials for surfaces and waveguides
JP2012519448A (en) * 2009-03-02 2012-08-23 イーエムダブリュ カンパニー リミテッド Multiband and wideband antenna using metamaterial and communication apparatus including the same
JP2010258905A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Waveguide-type line and leak wave antenna
JP2013089992A (en) * 2011-10-13 2013-05-13 Yagi Antenna Co Ltd Spiral antenna
US10074905B2 (en) 2013-03-26 2018-09-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Planar antenna apparatus and method
JP2016518044A (en) * 2013-03-26 2016-06-20 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド Planar antenna apparatus and method
WO2015129757A1 (en) * 2014-02-27 2015-09-03 国立大学法人京都工芸繊維大学 Non-reciprocal transmission line device
US10014903B2 (en) 2014-02-27 2018-07-03 Japan Science And Technology Agency Non-reciprocal transmission apparatus with different backward and forward propagation constants, provided for circularly polarized wave antenna apparatus
JPWO2015129757A1 (en) * 2014-02-27 2017-03-30 国立研究開発法人科学技術振興機構 Nonreciprocal transmission line equipment
JP2016054454A (en) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社日立国際八木ソリューションズ Meta-helical antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007325118A (en) Antenna apparatus
US7423591B2 (en) Antenna system
JP6468200B2 (en) Antenna directivity control system and radio apparatus including the same
US10020594B2 (en) Array antenna
JP2007013958A (en) Antenna system
WO2022048600A1 (en) Antenna structure and electronic device
KR101988382B1 (en) Antenna device and electronic device with the same
US20230146537A1 (en) Antenna device
CN111987431B (en) Antenna structure and electronic device
KR101557291B1 (en) Quadrifilar Helix Antenna
JP2006311478A (en) Circular polarizing microstrip antenna and circular polarizing microstrip antenna apparatus
KR100837408B1 (en) Antenna device
JP6602165B2 (en) Dual-frequency circularly polarized flat antenna and its axial ratio adjustment method
KR20140139286A (en) Antenna device for electronic device
JP2008278414A (en) Antenna apparatus
US7286086B2 (en) Gain-adjustable antenna
JP2008219627A (en) Microstrip antenna
JP5609772B2 (en) Wide angle directional antenna
KR20170046592A (en) Array Antenna
JP2013201496A (en) Antenna device and control method
JP2013162452A (en) Antenna device and electronic equipment
WO2015129089A1 (en) Array antenna device
JP5585516B2 (en) Interference suppression device
JP2007142988A (en) Non-directional antenna
JP6025071B2 (en) Wireless power supply device