JP2008079246A - Multiple-frequency common monopole antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば移動通信の車載用アンテナとして用いられる多周波共用モノポールアンテナに関する。 The present invention relates to a multi-frequency monopole antenna used as an in-vehicle antenna for mobile communication, for example.
現在の移動通信サービスでは、加入者容量の増加に伴い複数の周波数帯でサービスが行われている。また、複数の周波数帯をカバーするために周波数ごとにアンテナを設置するのでは、設置コストや取付けスペースが必要となるので、複数の周波数帯をカバー可能な多周波共用アンテナを用いてサービスが行われている。 In current mobile communication services, services are provided in a plurality of frequency bands as subscriber capacity increases. In addition, installing an antenna for each frequency to cover multiple frequency bands requires installation costs and installation space, so services are provided using a multi-frequency antenna that can cover multiple frequency bands. It has been broken.
モノポールアンテナやダイポールアンテナは構造が簡単であり、安価に作れるので様々な用途に使われている。しかし、これらのアンテナは狭い周波数帯しかカバーできないので、下記の特許文献1〜3に示すように1つの給電点で複数の周波数帯で共振するようにアンテナを分岐したり、無給電素子を用いたりといった技術が提案されている。
しかし、上記の特許文献1〜3のような提案はされているものの、車載用アンテナを想定してアンテナの小型化を図る点には未だ改善の余地があり、小型で車載用アンテナとして適正な多周波共用オムニアンテナが待望されていた。
However, although proposals such as those in
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、小型で車載用アンテナとして適正な多周波共用オムニ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 thereof is to provide a multi-frequency omni-directional antenna that is small and suitable as a vehicle-mounted antenna.
上記目的を達成するために、本発明に係る多周波共用モノポールアンテナは、1つの給電点を有し、共振周波数帯が所定の第1の周波数帯に設定された第1モノポールアンテナと、前記給電点と同じ給電点を有し、共振周波数帯が、前記第1の周波数帯より低い所定の第2の周波数帯に設定された2つの第2モノポールアンテナと、を備え、前記2つの第2モノポールアンテナは、前記第1モノポールアンテナを挟んで互いに平行に、該第1モノポールアンテナとの間隔が等間隔となるように配置されたことを特徴とする。この多周波共用モノポールアンテナでは、各第2モノポールアンテナと前記第1モノポールアンテナとの間隔を2mm以上14mm以下に設定することが望ましい。 In order to achieve the above object, a multi-frequency monopole antenna according to the present invention includes a first monopole antenna having one feeding point and a resonance frequency band set to a predetermined first frequency band, Two second monopole antennas having the same feeding point as the feeding point and having a resonance frequency band set to a predetermined second frequency band lower than the first frequency band, The second monopole antenna is arranged in parallel with each other with the first monopole antenna interposed therebetween so that the distance from the first monopole antenna is equal. In this multi-frequency monopole antenna, it is desirable to set the distance between each second monopole antenna and the first monopole antenna to 2 mm or more and 14 mm or less.
また、本発明に係る多周波共用モノポールアンテナは、1つの給電点を有し、共振周波数帯が所定の第2の周波数帯に設定された第2モノポールアンテナと、前記給電点と同じ給電点を有し、共振周波数帯が、前記第2の周波数帯より高い所定の第1の周波数帯に設定された2つの第1モノポールアンテナと、を備え、前記2つの第1モノポールアンテナは、前記第2モノポールアンテナを挟んで互いに平行に、該第2モノポールアンテナとの間隔が等間隔となるように配置されたことを特徴とする。この多周波共用モノポールアンテナでは、各第1モノポールアンテナと前記第2モノポールアンテナとの間隔を2mm以上25mm以下に設定することが望ましい。 In addition, the multi-frequency monopole antenna according to the present invention has a single feeding point, a second monopole antenna whose resonance frequency band is set to a predetermined second frequency band, and the same feeding as the feeding point. Two first monopole antennas having a point and having a resonance frequency band set to a predetermined first frequency band higher than the second frequency band, and the two first monopole antennas are The second monopole antenna is disposed in parallel with the second monopole antenna so that the intervals between the second monopole antenna and the second monopole antenna are equal. In this multi-frequency monopole antenna, it is desirable to set the distance between each first monopole antenna and the second monopole antenna to 2 mm or more and 25 mm or less.
以上のような本発明によれば、詳細なデータは後述するが、3つの周波数にて共振する、即ち、3共振することがわかる。このときの水平面内指向性は、オムニになる(すべての角度においてほぼ均一になり無指向性となる)ことから、移動通信の車載用アンテナとして小型で最適なアンテナを実現することができる。 According to the present invention as described above, although detailed data will be described later, it is understood that resonance occurs at three frequencies, that is, three resonances occur. The horizontal plane directivity at this time becomes omni (it is almost uniform at all angles and becomes omnidirectional). Therefore, a small and optimal antenna can be realized as a vehicle-mounted antenna for mobile communication.
[第1実施形態]
第1実施形態における多周波共用モノポールアンテナの構成を図1に示す。この図1に示すように、多周波共用モノポールアンテナ10は、1つの給電点を有し共振周波数帯が所定の周波数帯fMに設定されたモノポールアンテナ11と、上記給電点と同じ給電点を有し共振周波数帯が周波数帯fMより低い所定の周波数帯fLに設定された2つのモノポールアンテナ12とを備え、2つのモノポールアンテナ12は、モノポールアンテナ11を挟んで互いに平行に、該モノポールアンテナ11との間隔L1が等間隔となるように配置されている。このとき、間隔L1は、2mm以上14mm以下に設定されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows the configuration of a multi-frequency monopole antenna in the first embodiment. As shown in FIG. 1,
このように、多周波共用モノポールアンテナ10は、小型アンテナを実現するためにモノポールアンテナ11、12を使用して構成され、具体的にはプリント基盤上で製作することを想定している。
As described above, the
図2には、上記の構成の多周波共用モノポールアンテナ10において、モノポールアンテナ11、12の間隔L1を変動させたときの電圧定在波比(VSWR:Voltage Standing Wave Ratio)の変化を示している。この図2より、間隔L1を2mm以上14mm以下に設定することで3つの周波数にて共振する、即ち、3共振することがわかる。つまり、上記の周波数帯fL、fMのうち、低い方の周波数帯fLのおよそ2倍の高い周波数帯fHについては、給電素子や無給電素子を一切配置しないで共振させることができる。
FIG. 2 shows a change in voltage standing wave ratio (VSWR) when the interval L1 between the
図3には、上記の間隔L1を5mmに設定したときの、多周波共用モノポールアンテナ10の水平面内指向性を示す。この図3より、1本のアンテナにおいて移動通信サービス(例えばIMT−2000のサービス)を行っている800メガHz帯、1.7ギガHz帯、2ギガHz帯では、ほぼオムニになる(すべての角度においてほぼ均一になり無指向性となる)ことから、移動通信の車載用アンテナとして小型で最適なアンテナを実現することができる。
FIG. 3 shows the directivity in the horizontal plane of the
[第2実施形態]
第2実施形態における多周波共用モノポールアンテナの構成を図5に示す。この図5に示すように、多周波共用モノポールアンテナ20は、1つの給電点を有し共振周波数帯が所定の周波数帯fLに設定されたモノポールアンテナ21と、上記給電点と同じ給電点を有し共振周波数帯が周波数帯fLより高い所定の周波数帯fMに設定された2つのモノポールアンテナ22とを備え、2つのモノポールアンテナ22は、モノポールアンテナ21を挟んで互いに平行に、該モノポールアンテナ21との間隔L2が等間隔となるように配置されている。このとき、間隔L2は、2mm以上25mm以下に設定されている。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows the configuration of a multi-frequency monopole antenna in the second embodiment. As shown in FIG. 5, the
このように、多周波共用モノポールアンテナ20は、小型アンテナを実現するためにモノポールアンテナ21、22を使用して構成され、具体的にはプリント基盤上で製作することを想定している。
As described above, the
図6には、上記の構成の多周波共用モノポールアンテナ20において、モノポールアンテナ21、22の間隔L2を変動させたときの電圧定在波比(VSWR)の変化を示している。この図6より、間隔L2を2mm以上25mm以下に設定することで3つの周波数にて共振する、即ち、3共振することがわかる。つまり、上記の周波数帯fL、fMのうち、低い方の周波数帯fLのおよそ2倍の高い周波数帯fHについては、給電素子や無給電素子を一切配置しないで共振させることができる。
FIG. 6 shows changes in the voltage standing wave ratio (VSWR) when the interval L2 between the
図7には、上記の間隔L2を5mmに設定したときの、多周波共用モノポールアンテナ20の水平面内指向性を示す。この図7より、1本のアンテナにおいて移動通信サービス(例えばIMT−2000のサービス)を行っている800メガHz帯、1.7ギガHz帯、2ギガHz帯では、ほぼオムニになる(すべての角度においてほぼ均一になり無指向性となる)ことから、移動通信の車載用アンテナとして小型で最適なアンテナを実現することができる。
FIG. 7 shows the directivity in the horizontal plane of the
[第1、第2実施形態の考察]
さて、図4には、第1実施形態の多周波共用モノポールアンテナ10においてモノポールアンテナ間の間隔L1を5mmに設定したときの電圧定在波比(VSWR)の変化と、第2実施形態の多周波共用モノポールアンテナ20においてモノポールアンテナ間の間隔L2を5mmに設定したときの電圧定在波比(VSWR)の変化の両方を示している。この図4より、多周波共用モノポールアンテナ10、20では、ほぼ同じ周波数帯で3共振することがわかる。
[Consideration of First and Second Embodiments]
FIG. 4 shows changes in the voltage standing wave ratio (VSWR) when the interval L1 between the monopole antennas is set to 5 mm in the
また、1本のアンテナにおいて移動通信サービス(例えばIMT−2000のサービス)を行っている800メガHz帯、1.7ギガHz帯、2ギガHz帯では、電圧定在波比(VSWR)を2.0以下に収めることができる。 In addition, in the 800 megahertz band, 1.7 gigahertz band, and 2 gigahertz band in which mobile communication service (for example, IMT-2000 service) is performed with one antenna, the voltage standing wave ratio (VSWR) is 2 0.0 or less.
さらに、図3と図6を比較すれば明らかなように、800メガHz帯、1.7ギガHz帯、2ギガHz帯では、ほぼオムニになる(すべての角度においてほぼ均一になり無指向性となる)ことがわかる。 Further, as apparent from comparison between FIG. 3 and FIG. 6, the 800 MHz band, the 1.7 gigahertz band, and the 2 gigahertz band are almost omnidirectional (almost uniform and omnidirectional at all angles). It becomes clear.
以上のことから、第1、第2実施形態とも、移動通信の車載用アンテナとして小型で最適なアンテナを実現することができる。 From the above, in both the first and second embodiments, it is possible to realize a small and optimal antenna as an in-vehicle antenna for mobile communication.
10…多周波共用モノポールアンテナ、11…モノポールアンテナ、12…モノポールアンテナ、20…多周波共用モノポールアンテナ、21…モノポールアンテナ、22…モノポールアンテナ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記給電点と同じ給電点を有し、共振周波数帯が、前記第1の周波数帯より低い所定の第2の周波数帯に設定された2つの第2モノポールアンテナと、
を備え、
前記2つの第2モノポールアンテナは、前記第1モノポールアンテナを挟んで互いに平行に、該第1モノポールアンテナとの間隔が等間隔となるように配置された、
ことを特徴とする多周波共用モノポールアンテナ。 A first monopole antenna having one feeding point and having a resonance frequency band set to a predetermined first frequency band;
Two second monopole antennas having the same feeding point as the feeding point and having a resonance frequency band set to a predetermined second frequency band lower than the first frequency band;
With
The two second monopole antennas are arranged in parallel with each other with the first monopole antenna in between so that the intervals between the two monopole antennas are equal.
Multi-frequency monopole antenna characterized by that.
前記給電点と同じ給電点を有し、共振周波数帯が、前記第2の周波数帯より高い所定の第1の周波数帯に設定された2つの第1モノポールアンテナと、
を備え、
前記2つの第1モノポールアンテナは、前記第2モノポールアンテナを挟んで互いに平行に、該第2モノポールアンテナとの間隔が等間隔となるように配置された、
ことを特徴とする多周波共用モノポールアンテナ。 A second monopole antenna having one feeding point and having a resonance frequency band set to a predetermined second frequency band;
Two first monopole antennas having the same feeding point as the feeding point and having a resonance frequency band set to a predetermined first frequency band higher than the second frequency band;
With
The two first monopole antennas are arranged in parallel with each other with the second monopole antenna in between so that the intervals between the two monopole antennas are equal.
Multi-frequency monopole antenna characterized by that.
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