JP2010118941A - Antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナに関し、特に、平面形状を有するスリーブアンテナに関する。 The present invention relates to an antenna, and more particularly to a sleeve antenna having a planar shape.
平面アンテナにおいて採用されている構造の1つに双ループアンテナがある。双ループアンテナの一例として、たとえば、特許文献1には、以下のような双ループアンテナが開示されている。すなわち、三角双ループエレメントからなる平面状の放射素子の背面に平面状の反射板が設けられている。反射板の両側の側部は放射素子側へ折曲されており、側部の先端縁と放射素子の側縁との間隔が小さくされている。これにより、放射素子と反射板との間隔を狭めても反射板付平面アンテナの電気的特性を良好にすることができる。
ところで、双ループアンテナの放射器は平衡型の給電点を有する。一方、給電線として一般的に使用されている同軸ケーブルは不平衡型の給電線である。このため、同軸ケーブルを双ループアンテナの放射器の給電点に接続する場合には、平衡給電と不平衡給電とを変換するために整合器が必要となる。しかしながら、放射器と同軸ケーブルとの間に整合器を挿入すると、整合器の挿入損失が発生してしまう。 Incidentally, the radiator of the double loop antenna has a balanced feeding point. On the other hand, a coaxial cable generally used as a feeder line is an unbalanced feeder line. For this reason, when a coaxial cable is connected to the feed point of the radiator of the double loop antenna, a matching unit is required to convert between balanced feed and unbalanced feed. However, when a matching device is inserted between the radiator and the coaxial cable, an insertion loss of the matching device occurs.
それゆえに、本発明の目的は、平面形状を有することにより小型化を図り、かつ良好な特性を実現することが可能なアンテナを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna that can be reduced in size and have good characteristics by having a planar shape.
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるアンテナは、第1の放射素子と、第1の放射素子と間隔を隔てて配置された第2の放射素子と、第1の放射素子および第2の放射素子にそれぞれ接続された第1の給電線路および第2の給電線路と、第1の給電線路および第2の給電線路を接続する第3の給電線路と、第3の給電線路に接続された第1端と、第1端の反対側に位置する第2端とを有し、第1端における幅が第2端における幅より大きいテーパ形状を有する第4の給電線路とを備え、第1の放射素子および第2の放射素子ならびに第1の給電線路ないし第4の給電線路は平面導体により一体的に形成され、さらに、第1の給電線路の幅よりも大きい幅を有し、平面導体の主表面のうち少なくとも第1の給電線路が形成された領域に対向する第1のスリーブ導体と、平面導体に対して第1のスリーブ導体と同じ側に設けられ、第2の給電線路の幅よりも大きい幅を有し、平面導体の主表面のうち少なくとも第2の給電線路が形成された領域に対向する第2のスリーブ導体とを備える。 In order to solve the above problems, an antenna according to an aspect of the present invention includes a first radiating element, a second radiating element spaced apart from the first radiating element, and a first radiating element. And a first feed line and a second feed line connected to the second radiation element, a third feed line connecting the first feed line and the second feed line, and a third feed line, respectively. A fourth feed line having a first end connected to the second end and a second end located on the opposite side of the first end, and having a tapered shape in which the width at the first end is larger than the width at the second end The first radiating element, the second radiating element, and the first feed line to the fourth feed line are integrally formed of a planar conductor, and have a width larger than the width of the first feed line. And at least the first feed line is formed on the main surface of the planar conductor. A first sleeve conductor facing the region, provided on the same side as the first sleeve conductor with respect to the planar conductor, having a width larger than the width of the second feeder line, And a second sleeve conductor facing at least a region where the second feed line is formed.
好ましくは、第1のスリーブ導体および第2のスリーブ導体は、共通の第1の導体板により一体的に形成されている。 Preferably, the first sleeve conductor and the second sleeve conductor are integrally formed by a common first conductor plate.
より好ましくは、第1の導体板は、平面導体の主表面のうち第1の給電線路ないし第4の給電線路が形成された領域に対向している。 More preferably, the first conductor plate faces the region where the first feed line to the fourth feed line are formed on the main surface of the planar conductor.
より好ましくは、アンテナは、さらに、平面導体の主表面のうち第3の給電線路および第4の給電線路が形成された領域に対向している第1のインピーダンス調整用導体を含み、第1のスリーブ導体、第2のスリーブ導体および第1のインピーダンス調整用導体は、第1の導体板により一体的に形成されている。 More preferably, the antenna further includes a first impedance adjusting conductor facing a region where the third feed line and the fourth feed line are formed on the main surface of the planar conductor, The sleeve conductor, the second sleeve conductor, and the first impedance adjusting conductor are integrally formed of the first conductor plate.
好ましくは、アンテナは、さらに、第1の給電線路の幅よりも大きい幅を有し、第1のスリーブ導体とともに第1の給電線路を挟むように平面導体に対して第1のスリーブ導体と反対側に設けられた第3のスリーブ導体と、第2の給電線路の幅よりも大きい幅を有し、第2のスリーブ導体とともに第2の給電線路を挟むように平面導体に対して第2のスリーブ導体と反対側に設けられた第4のスリーブ導体とを備える。 Preferably, the antenna further has a width larger than the width of the first feed line, and is opposite to the first sleeve conductor with respect to the planar conductor so as to sandwich the first feed line together with the first sleeve conductor. A third sleeve conductor provided on the side and a width greater than the width of the second feed line, and a second conductor with respect to the planar conductor so as to sandwich the second feed line together with the second sleeve conductor And a fourth sleeve conductor provided on the opposite side of the sleeve conductor.
より好ましくは、第3のスリーブ導体および第4のスリーブ導体は、共通の第2の導体板により一体的に形成されている。 More preferably, the third sleeve conductor and the fourth sleeve conductor are integrally formed of a common second conductor plate.
より好ましくは、第2の導体板は、第1の導体板とともに第1の給電線路ないし第4の給電線路を挟むように平面導体に対して第1の導体板と反対側に設けられている。 More preferably, the second conductor plate is provided on the opposite side of the first conductor plate with respect to the planar conductor so as to sandwich the first feeder line or the fourth feeder line together with the first conductor plate. .
より好ましくは、アンテナは、さらに、平面導体の主表面のうち第3の給電線路および第4の給電線路が形成された領域に対向している第2のインピーダンス調整用導体を含み、第3のスリーブ導体、第4のスリーブ導体および第2のインピーダンス調整用導体は、第2の導体板により一体的に形成されている。 More preferably, the antenna further includes a second impedance adjusting conductor facing a region where the third feeding line and the fourth feeding line are formed on the main surface of the planar conductor. The sleeve conductor, the fourth sleeve conductor, and the second impedance adjusting conductor are integrally formed of the second conductor plate.
より好ましくは、第1の給電線路および第2の給電線路は略平行に配置され、第1の導体板は、各々が、平面導体の主表面に対して略平行に配置されるとともに、第1の給電線路および第2の給電線路の延伸方向において第1の放射素子および第2の放射素子に近い側に位置する第1の端部と、延伸方向において第1の放射素子および第2の放射素子に遠い側に位置する第2の端部とを有する第1および第2の板状部と、第1および第2の板状部が有する第1の端部同士を接続する接続部とを含み、第2の導体板は、その主表面が平面導体と略平行に配置され、かつ平板状に形成されている。 More preferably, the first power supply line and the second power supply line are disposed substantially in parallel, and each of the first conductor plates is disposed substantially parallel to the main surface of the planar conductor, A first end portion located on the side closer to the first radiating element and the second radiating element in the extending direction of the feed line and the second feeding line, and the first radiating element and the second radiating element in the extending direction. First and second plate-like portions having a second end located on the side far from the element, and a connecting portion for connecting the first ends of the first and second plate-like portions to each other In addition, the main surface of the second conductor plate is arranged substantially parallel to the planar conductor and is formed in a flat plate shape.
より好ましくは、第1の給電線路および第2の給電線路は略平行に配置され、第1の導体板および第2の導体板の各々は、平面導体の主表面に対して略平行に配置されるとともに、第1の給電線路および第2の給電線路の延伸方向において第1の放射素子および第2の放射素子に近い側に位置する第1の端部と、延伸方向において第1の放射素子および第2の放射素子に遠い側に位置する第2の端部とをそれぞれ有する第1および第2の板状部と、第1および第2の板状部が有する第1の端部同士を接続する接続部とを含む。 More preferably, the first feed line and the second feed line are arranged substantially in parallel, and each of the first conductor plate and the second conductor plate is arranged substantially in parallel with the main surface of the planar conductor. And a first end located on the side closer to the first radiating element and the second radiating element in the extending direction of the first feeding line and the second feeding line, and a first radiating element in the extending direction. And first and second plate-like portions each having a second end portion located on the side far from the second radiating element, and first ends of the first and second plate-like portions. Connection part to be connected.
より好ましくは、第1および第2の導体板の各々は、その主表面が平面導体と略平行に配置され、かつ平板状に形成されている。 More preferably, each of the first and second conductor plates has a main surface that is disposed substantially parallel to the planar conductor and is formed in a flat plate shape.
好ましくは、アンテナは、さらに、第1のスリーブ導体および第2のスリーブ導体に対して平面導体と反対側に設けられた反射器を備える。 Preferably, the antenna further includes a reflector provided on the opposite side of the planar conductor with respect to the first sleeve conductor and the second sleeve conductor.
より好ましくは、平面導体と反射器との距離は、アンテナの共振波長の1/4未満である。 More preferably, the distance between the planar conductor and the reflector is less than ¼ of the resonance wavelength of the antenna.
本発明によれば、平面形状を有することにより小型化を図り、かつ良好な特性を実現することができる。 According to the present invention, by having a planar shape, it is possible to achieve downsizing and realize good characteristics.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの斜視図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの平面図である。図2は、図1に示すZ方向の反対方向からアンテナ101を見た状態を示している。図3は、平面導体板21を取り除いた場合における図2と同じ方向から見た本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの平面図である。図4は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの側面図である。図4は、図1に示すY方向からアンテナ101を見た状態を示している。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of an antenna according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the antenna according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state where the
図1に示したX方向は給電線路LN1,LN2の延伸方向を示す。Y方向は、平面導体板21,22に平行、かつX方向に直交する方向を示す。なおY方向は、給電線路LN1,LN2の幅方向に相当する。また、Z方向はX方向およびY方向の両方に直交する方向であり、放射器2および反射器4の配置方向に対応する。
The X direction shown in FIG. 1 indicates the extending direction of the feed lines LN1, LN2. The Y direction indicates a direction parallel to the
また、図2および図3は、アンテナ101の構造を理解しやすくするために、誘電体基板Bにおける放射素子11,12および給電線路LN1〜LN4以外の部分は図示していない。
2 and 3 do not show the portions of the dielectric substrate B other than the
図1〜図3を参照して、アンテナ101は、放射器2と、反射器4とを備える。アンテナ101は、自身に向かって到来する電波5を受信する受信アンテナとして使用することも可能である一方、電波6を放射する送信アンテナとして使用することも可能である。アンテナ101は、たとえばUHF帯テレビ放送すなわち地上デジタル放送を受信する。
1 to 3, the
放射器2は、放射素子11,12と、給電線路LN1〜LN4と、平面導体板21,22とを含む。平面導体板21は、給電線路LN1に対応するスリーブ導体と、給電線路LN2に対応するスリーブ導体とを一体的に形成したものである。平面導体板22は、給電線路LN1に対応するスリーブ導体と、給電線路LN2に対応するスリーブ導体とを一体的に形成したものである。また、平面導体板21および22は、給電線路LN3およびLN4に対向するインピーダンス調整用導体としての機能も有している。このように、2つのスリーブ導体および1つのインピーダンス調整用導体を一体化することにより、アンテナを容易に作製することができる。
放射素子11は、電波を放射または受信する。放射素子12は、放射素子11と間隔を隔てて配置され、電波を放射または受信する。
The
給電線路LN1および給電線路LN2は、X方向に延伸するように配置され、放射素子11および放射素子12にそれぞれ接続された第1端と、この第1端の反対側に位置する第2端とを有する。
The feed line LN1 and the feed line LN2 are arranged so as to extend in the X direction, and are connected to the
給電線路LN3は、Y方向に延伸するように配置され、給電線路LN1の第2端と給電線路LN2の第2端とを接続している。 The feed line LN3 is disposed so as to extend in the Y direction, and connects the second end of the feed line LN1 and the second end of the feed line LN2.
給電線路LN4は、給電線路LN3に接続された第1端T1と、第1端T1の反対側に位置する第2端T2とを有する。給電線路LN4は、第1端T1における幅が第2端T2における幅より大きいテーパ形状を有する。 The feed line LN4 has a first end T1 connected to the feed line LN3 and a second end T2 located on the opposite side of the first end T1. The feed line LN4 has a tapered shape in which the width at the first end T1 is larger than the width at the second end T2.
放射素子11および放射素子12ならびに給電線路LN1ないし給電線路LN4は平面導体PCDにより一体的に形成されている。ここで、「平面導体」とは、具体的には誘電体基板上の導体薄膜および導体板等であり、二次元方向の長さに比較して、その二次元方向に垂直な方向の長さ(厚み)が十分に小さい導体である。なお本発明の第1の実施の形態に係るアンテナでは、一例として、放射素子11および放射素子12ならびに給電線路LN1ないし給電線路LN4は誘電体基板B上の導体薄膜により形成されている。
The
図2に示すように、平面導体板21は、給電線路LN1〜LN4の幅よりも大きい幅を有する導体板により形成され、平面導体PCDの主表面のうち給電線路LN1〜LN4が形成された領域に対向している。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、平面導体板22は、給電線路LN1〜LN4の幅よりも大きい幅を有する導体板により形成され、平面導体板21とともに給電線路LN1〜LN4を挟むように平面導体PCDに対して平面導体板21と反対側に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
図4を参照して、放射器2は同軸ケーブル7に接続されている。具体的には、給電線路LN4が同軸ケーブル7の内部導体8に接続され、平面導体板21および22は同軸ケーブル7の外部導体9に接続されている。
Referring to FIG. 4,
また、平面導体板21,22は、各々の主表面が平面導体PCDと略平行に配置され、かつ平板状に形成されている。このような構成により、アンテナ101の小型化およびインピーダンスの安定化をさらに図ることができる。
Further, the
平面導体板22は、平面導体板21とともに給電線路LN1〜LN4を挟むように平面導体PCDに対して平面導体板21と反対側に設けられている。すなわち、平面導体板22は給電線路LN1〜LN4に対して平面導体板21と反対側に設けられ、かつ給電線路LN1〜LN4と対向している。なお、平面導体板21,22は、誘電体基板上の導体薄膜により形成してもよい。
The
平面導体板21は、X方向において放射素子11,12に近い側に位置する端部21aと、X方向において放射素子11,12に遠い側に位置する端部21bとを含む。端部21aは電気的に開放され、端部21bは同軸ケーブル7の外部導体9に接続されている。平面導体板21と給電線路LN1〜LN4との間の最短距離はd3である。
The
平面導体板22は、X方向において放射素子11,12に近い側に位置する端部22aと、X方向において放射素子11,12に遠い側に位置する端部22bとを含む。端部22aは電気的に開放され、端部22bは同軸ケーブル7の外部導体9に接続されている。平面導体板22と給電線路LN1〜LN4との間の最短距離はd4である。また、平面導体板22と反射器4との間の最短距離d1は、アンテナ101の性能が良好となるように所定の長さに設定されている。
The
反射器4は、導体板(平板状の導体)により形成され、平面導体板22に対して平面導体PCDの反対側に設けられている。放射素子11,12と反射器4との距離d2は、アンテナ101の共振波長λすなわちアンテナ101が受信すべき無線信号の波長の1/4未満、好ましくは約0.056λから約0.067λの範囲に設定されている。距離d2は、たとえば35mm〜40mmである。このような構成により、アンテナ101の小型化を図ることができる。また、X方向における反射器4の両端は、放射器2側へ90度折り曲げられている。なお、反射器4の両端は90度以外の角度にて放射器2側へ折り曲げられていてもよい。
The
アンテナ101を受信アンテナとして使用する場合には、反射器4はアンテナ101に到来した電波を反射して放射素子11,12に導く機能を実現する。一方、アンテナ101が送信アンテナとして使用される場合には、反射器4は放射素子11,12から放射される電波を反射して図示しない導波器の方向に導く機能を実現する。
When the
図5は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナにおける平面導体板を示す図である。図6は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナにおける誘電体基板を示す図である。図7は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナにおける反射器を示す図である。図8は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナにおける誘電体基板のパターンを詳細に示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a planar conductor plate in the antenna according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a dielectric substrate in the antenna according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a reflector in the antenna according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing in detail the pattern of the dielectric substrate in the antenna according to the first embodiment of the present invention.
図5〜図8に示すX方向およびY方向は、図1に示したX方向およびY方向にそれぞれ対応する。また、図5〜図8に示す長さWA〜WLのうち、以下で説明するもの以外は、アンテナ101の性能が良好となるように適宜設定される。
The X direction and the Y direction shown in FIGS. 5 to 8 correspond to the X direction and the Y direction shown in FIG. 1, respectively. In addition, lengths WA to WL shown in FIGS. 5 to 8 are appropriately set so that the performance of the
図5〜図8を参照して、平面導体板21,22のX方向の長さをWBとし、Y方向の長さをWAとする。長さWBは、所定の長さ(たとえば約λ/4)に定められる。WAは、給電線路LN1,LN2の幅すなわちY方向の長さWGよりも大きく定められる。さらに放射素子11,12のY方向(幅方向)の長さをWIとすると、WIは給電線路LN1,LN2の幅WGよりも大きい。幅WGおよび図4に示した距離d3,d4は、給電線路LN4のインピーダンスが同軸ケーブル7のインピーダンスに略一致するように定められる。
With reference to FIGS. 5 to 8, the length of the
さらに、放射素子11,12のX方向の長さWHは所定の長さ(たとえば約λ/4)に定められる。また給電線路LN1,LN2のX方向の長さWJは、特に限定されるものではないが、たとえば同軸ケーブル7と給電線路LN1,LN2との接続に好適な長さに定められる。
Further, the length WH in the X direction of the radiating
放射素子11,12は、給電線路LN1〜LN3によって合成される。給電線路LN1は、平面導体板21,22とともにストリップラインを形成する。給電線路LN2は、平面導体板21,22とともにストリップラインを形成する。給電線路LN1,LN2のインピーダンスRは給電線路LN1,LN2の幅WGと距離d3,d4によって適切に設定される。
The radiating
また、ノードP1は2つの放射素子11および放射素子12が合成されるノードであり、ノードP1におけるインピーダンスはR/2となる。
The node P1 is a node where the two radiating
一般的に、スリーブアンテナの放射インピーダンスは75Ωであり、この場合、ノードP1のインピーダンスは37.5Ωとなる。 Generally, the radiation impedance of the sleeve antenna is 75Ω, and in this case, the impedance of the node P1 is 37.5Ω.
75Ωの同軸ケーブルによってアンテナ101に給電するためには、給電線路LN4のインピーダンスも75Ωに合わせる必要がある。
In order to feed the
そこで、アンテナ101では、給電線路LN4をテーパラインとすることによりインピーダンス変換を行なっている。すなわち、給電線路LN4は、ノードP1における幅W1がノードP2における幅W2より大きいテーパ形状を有する。
Therefore, the
つまり、ノードP1のインピーダンスは37.5Ωであるが、テーパ形状を有する給電線路LN4により、ノードP2のインピーダンスは75Ωとなる。これにより、ノードP2に同軸ケーブル7を直接接続することができるため、同軸ケーブル7とアンテナ101との間に2分配器および整合器等を挿入する必要がなくなり、これらの挿入による損失の発生を防ぐことができる。
That is, the impedance of the node P1 is 37.5Ω, but the impedance of the node P2 is 75Ω due to the feeding line LN4 having a tapered shape. As a result, since the
ところで、放射器2は、いわゆるスリーブアンテナと等価な構成を有する。以下、これに関して詳しく説明する。
By the way, the
図9は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの比較例であるスリーブアンテナの1つの形態を示した図である。 FIG. 9 is a diagram showing one form of a sleeve antenna which is a comparative example of the antenna according to the first embodiment of the present invention.
図9を参照して、スリーブアンテナ151は、内部導体141および外部導体142を含む同軸線路140と、スリーブ導体143とを備える。内部導体141は直線状の導体である。外部導体142は、内部導体141と同方向に延在する円筒状に形成され、かつその中心軸が内部導体141の中心軸と一致するように配置される。内部導体141と外部導体142とを電気的に絶縁するため、これらの間にはたとえば空隙が設けられてもよいし、絶縁物が充填されてもよい。
Referring to FIG. 9, the
内部導体141は、2つの端部144,145を有する。外部導体142は、内部導体141の一部に対向する内表面146と、内部導体141の端部144,145の間に位置する端部147と、端部147に対して反対側、すなわち内部導体141の端部145側に位置する端部148とを有する。スリーブアンテナ151の共振波長をλとすると、内部導体141のうち、その端部144から約λ/4の長さの部分は外部導体142に覆われずに露出し、残りの部分は外部導体142の内表面146に対向する。すなわち、外部導体142の端部147は、内部導体141の端部144から約λ/4離れた位置にある。
The
スリーブ導体143は、同軸線路140の外側に配置され、外部導体142の端部147において外部導体142と電気的に接続される。スリーブ導体143は、外部導体142の端部147から端部148に向かう向きに延伸し、約λ/4の長さを有する。外部導体142の端部147から約λ/4だけ離れた位置にあるスリーブ導体143の端部は電気的に開放される。
The
外部導体142およびスリーブ導体143はシュペルトップを構成する。内部導体141において外部導体142に覆われずに露出した部分、すなわち内部導体141において外部導体142の端部147の位置から端部144までの部分を1/4波長ナノポールアンテナとして機能させた場合に、外部導体142およびスリーブ導体143により構成されたシュペルトップは、外部導体142の表面に定在波電流(漏洩電流)が流れることを防止する。
The
図10は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの比較例であるスリーブアンテナの別の形態を示した図である。図10を参照して、スリーブアンテナ152は、スリーブ導体143に代えて分岐導体149を備える点においてスリーブアンテナ151と異なる。分岐導体149の長さは約λ/4である。分岐導体149は外部導体142の端部147の位置において外部導体142に電気的に接続され、分岐導体149の反対側の端部は電気的に開放される。
FIG. 10 is a diagram showing another form of a sleeve antenna which is a comparative example of the antenna according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10,
図9および図10に示したスリーブアンテナは、同軸線路(たとえば同軸ケーブル)を加工することにより形成される。この場合、同軸ケーブルの内部導体および編組線(細い銅線を編んだもの)が内部導体141および外部導体142にそれぞれ対応する。しかしながら、同軸ケーブルを加工することにより図9あるいは図10に示したスリーブアンテナを製造するには加工に要する手間が多くなり、したがって製造コストが上昇すると考えられる。これに対し、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナは、各々が平面導体により構成された放射素子11,12と、給電線路LN1,LN2と、給電線路LN1,LN2に対応するスリーブ導体として機能する平面導体板21,22とを含む。本発明の第1の実施の形態に係るアンテナによれば、たとえば誘電体基板B上に導電パターンを形成し、また、プレス加工など周知の加工方法を用いて金属板を加工することにより、放射器2を構成する各素子を容易に作製することができる。さらに、反射器4も導体板により形成されるので、容易に作製することができる。よって、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナによれば、アンテナの製造に要するコストを低減することができる。
The sleeve antenna shown in FIGS. 9 and 10 is formed by processing a coaxial line (for example, a coaxial cable). In this case, the inner conductor of the coaxial cable and the braided wire (thin knitted thin copper wire) correspond to the
また、図9および図10に示したスリーブアンテナでは、内部導体141の太さは、外部導体142に覆われている部分と外部導体142から露出した部分とでは同じである。これに対し、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナでは、放射素子11,12の幅方向の長さWIを給電線路LN1,LN2の幅方向の長さWGよりも大きくする。図9および図10に示したスリーブアンテナの周波数帯域は比較的狭いのに対し、放射素子11,12を上記のように構成することで、図9および図10に示すスリーブアンテナよりも周波数帯域を広げることができる。この点については後に詳しく説明する。なお、本明細書では、周波数帯域とは定在波比(一般にSWR(Standing Wave Ratio)またはVSWR(Voltage Standing Wave Ratio)と呼ばれる)を示す値が所定値以下となる周波数範囲であると定義する。
In the sleeve antenna shown in FIGS. 9 and 10, the thickness of the
次に、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナの性能を具体的に説明する。なお、以下に説明するアンテナ101の性能は、日本におけるUHFテレビ放送の周波数帯(470〜770MHz)の電波が送受信可能なようにアンテナ101を構成することによって得られたものである。具体的には、アンテナ101が上記UHF帯の電波の送受信に適したアンテナとなるよう、図1〜図8に示す長さ、幅、および距離のパラメータを設計した。なお、この周波数帯は日本における地上デジタル放送の周波数帯(470〜710MHz)を含んでいる。
Next, the performance of the antenna according to the first embodiment of the present invention will be specifically described. The performance of the
また、以下では、アンテナ101の性能として利得、VSWR、前後比および半値幅を示す。利得を示す数値が高いほどアンテナの性能が優れていることを示す。また、VSWRを示す数値が低いほどアンテナの特性が優れていることを示す。
In the following, the gain, VSWR, front-to-back ratio, and half width are shown as the performance of the
また、前後比とは、指定方向(角度0度の方向)の放射電界と、その方向に対して180度±60度の範囲の方向にある最大放射電界との比と定義される。前後比が高いことはアンテナの0度方向の利得が大きくなり、したがってアンテナの指向性がその方向に強くなることを示している。半値幅とは、放射強度(放射電力)が最大値の1/2になる角度幅である。 The front-to-back ratio is defined as the ratio of the radiated electric field in the specified direction (the direction at an angle of 0 degrees) and the maximum radiated electric field in the direction of 180 ° ± 60 degrees with respect to that direction. A high front-to-back ratio indicates that the gain in the 0 degree direction of the antenna increases, and therefore the directivity of the antenna increases in that direction. The half-value width is an angle width at which the radiation intensity (radiation power) is ½ of the maximum value.
図11は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと一般的な8素子八木アンテナとで利得を比較した結果を示す図である。図11において、グラフG1は8素子八木アンテナの利得を示し、グラフG2はアンテナ101の利得を示す。
FIG. 11 is a diagram showing a result of comparing gains of the antenna according to the first embodiment of the present invention and a general 8-element Yagi antenna. In FIG. 11, a graph G1 shows the gain of the 8-element Yagi antenna, and a graph G2 shows the gain of the
図11を参照して、470〜770MHzの周波数範囲において、アンテナ101の利得は約5.0dB程度、あるいはそれ以上である。特に、470〜590MHzの周波数範囲すなわち地上デジタル放送の周波数帯域において、アンテナ101は、8素子八木アンテナと同等あるいはそれ以上の良好な特性を有している。
Referring to FIG. 11, in the frequency range of 470 to 770 MHz, the gain of
図12は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと一般的な8素子八木アンテナとでVSWRを比較した結果を示す図である。図12において、グラフG1は8素子八木アンテナのVSWRを示し、グラフG2はアンテナ101のVSWRを示す。
FIG. 12 is a diagram showing a result of comparing the VSWR between the antenna according to the first embodiment of the present invention and a general 8-element Yagi antenna. In FIG. 12, a graph G1 shows the VSWR of the 8-element Yagi antenna, and a graph G2 shows the VSWR of the
図12を参照して、470〜770MHzの周波数範囲において、アンテナ101のVSWRは概ね2.0程度であり、実用上の値である2.5以下の特性を有している。
Referring to FIG. 12, in the frequency range of 470 to 770 MHz, VSWR of
図13は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと一般的な8素子八木アンテナとで前後比を比較した結果を示す図である。図13において、グラフG1は8素子八木アンテナの前後比を示し、グラフG2はアンテナ101の前後比を示す。
FIG. 13 is a diagram showing a result of comparison of front-rear ratios between the antenna according to the first embodiment of the present invention and a general 8-element Yagi antenna. In FIG. 13, a graph G <b> 1 shows the front / rear ratio of the 8-element Yagi antenna, and a graph G <b> 2 shows the front / rear ratio of the
図13を参照して、470〜770MHzの周波数範囲において、アンテナ101の前後比は12dB〜18dBである。特に、470〜680MHzおよび770MHzにおいて、アンテナ101は、8素子八木アンテナを上回る良好な特性を有している。
Referring to FIG. 13, the front-rear ratio of
図14は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと一般的な8素子八木アンテナとで半値幅を比較した結果を示す図である。図14において、グラフG1は8素子八木アンテナの半値幅を示し、グラフG2はアンテナ101の半値幅を示す。
FIG. 14 is a diagram showing a result of comparing the half-value widths of the antenna according to the first embodiment of the present invention and a general 8-element Yagi antenna. In FIG. 14, a graph G <b> 1 shows the half width of the 8-element Yagi antenna, and a graph G <b> 2 shows the half width of the
図14を参照して、470〜770MHzの周波数範囲において、アンテナ101の半値幅は約70度であり、アンテナ101の半値幅は8素子八木式アンテナより大きい。これは、アンテナ101をベランダなどの壁面に取付けた場合、8素子八木式アンテナに対して方向調整が容易であることを表わしている。
Referring to FIG. 14, in the frequency range of 470 to 770 MHz, the half width of
また、本実施の形態によれば、図9および図10に示したスリーブアンテナよりもアンテナの周波数帯域を広げることができる。図9および図10に示したλ/4スリーブアンテナの特性は、理論上は、λ/4モノポールアンテナあるいは半波長ダイポールアンテナの特性と等価である。したがって以下では半波長ダイポールアンテナの特性を検証した結果について説明する。 Further, according to the present embodiment, the frequency band of the antenna can be expanded as compared with the sleeve antenna shown in FIGS. The characteristics of the λ / 4 sleeve antenna shown in FIGS. 9 and 10 are theoretically equivalent to the characteristics of the λ / 4 monopole antenna or the half-wave dipole antenna. Therefore, the result of verifying the characteristics of the half-wave dipole antenna will be described below.
図15は、半波長ダイポールアンテナの概略図である。
図15を参照して、半波長ダイポールアンテナ153は、同一直線上に配置された直線状の放射素子DA,DBを備える。放射素子DAの先端から放射素子DBの先端までの間の距離を半波長ダイポールアンテナ153の全長Ldとする。Ldは半波長ダイポールアンテナの共振波長の約1/2の大きさとなる。
FIG. 15 is a schematic diagram of a half-wave dipole antenna.
Referring to FIG. 15, half-
図16は、図15に示した半波長ダイポールアンテナ153のVSWR特性を示した図である。図16(A)は、図15に示すLdを約280mmに設定したときの半波長ダイポールアンテナ153のVSWR特性を示す図である。図16(B)は、Ldを約230mmに設定したときの半波長ダイポールアンテナ153のVSWR特性を示す図である。図16(C)は、図15に示すLdを約200mmに設定したときの半波長ダイポールアンテナ153のVSWR特性を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing the VSWR characteristics of the half-
VSWRの値が3.0以下となる周波数範囲がアンテナの実用的な周波数範囲となるので、この周波数範囲をアンテナの周波数帯域と定義する。図16(A)〜図16(C)に示されるように、日本におけるUHFテレビ放送の周波数帯(470〜770MHz)においてVSWRの値を3.0以下とするためには、互いに長さの異なる3種類の半波長ダイポールアンテナが必要となる。 Since the frequency range where the value of VSWR is 3.0 or less is a practical frequency range of the antenna, this frequency range is defined as the frequency band of the antenna. As shown in FIGS. 16 (A) to 16 (C), in order to make the value of VSWR 3.0 or less in the UHF television broadcast frequency band (470 to 770 MHz) in Japan, the lengths are different from each other. Three types of half-wave dipole antennas are required.
一方、図12に示されるように、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナによれば、1種類のアンテナを用いて、上記UHF帯(470〜770MHz)にわたり、VSWRを3.0以下にすることができる。つまり本発明の第1の実施の形態に係るアンテナによれば、従来のλ/4スリーブアンテナ(半波長ダイポールアンテナあるいはλ/4モノポールアンテナも同様)よりも周波数帯域を広げることができる。 On the other hand, as shown in FIG. 12, according to the antenna according to the first embodiment of the present invention, the VSWR is 3.0 or less over the UHF band (470 to 770 MHz) using one kind of antenna. Can be. That is, according to the antenna according to the first embodiment of the present invention, the frequency band can be broadened compared to the conventional λ / 4 sleeve antenna (same for half-wave dipole antenna or λ / 4 monopole antenna).
なお、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナでは、放射器2は、平面導体板21および22を含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。放射器2が、平面導体板21および22のいずれか一方を含む構成であっても、小型化を図り、かつ良好な特性を実現するという本発明の目的を達成することが可能である。
In the antenna according to the first embodiment of the present invention, the
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係るアンテナと比べて放射器の構成を変更したアンテナに関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係るアンテナと同様である。
<Second Embodiment>
The present embodiment relates to an antenna in which the configuration of the radiator is changed as compared with the antenna according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the antenna according to the first embodiment.
図17は、本発明の第2の実施の形態に係るアンテナの斜視図である。図18は、本発明の第2の実施の形態に係るアンテナの側面図である。図18は、図17に示すY方向からアンテナ102を見た状態を示している。
FIG. 17 is a perspective view of an antenna according to the second embodiment of the present invention. FIG. 18 is a side view of an antenna according to the second embodiment of the present invention. FIG. 18 shows a state where the
図17を参照して、アンテナ102は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと比べて、放射器2の代わりに放射器51を備える。
Referring to FIG. 17,
放射器51は、放射素子11,12と、給電線路LN1〜LN4と、平面導体板21,32とを含む。平面導体板32は、給電線路LN1に対応するスリーブ導体と、給電線路LN2に対応するスリーブ導体とを一体的に形成したものである。また、平面導体板32は、給電線路LN3およびLN4に対向するインピーダンス調整用導体としての機能も有している。このように、2つのスリーブ導体および1つのインピーダンス調整用導体を一体化することにより、アンテナを容易に作製することができる。
図18を参照して、放射器51は図示しない同軸ケーブルに接続されている。具体的には、給電線路LN4が同軸ケーブルの内部導体に接続され、平面導体板21および32は、同軸ケーブルの外部導体に接続されている。
Referring to FIG. 18,
また、平面導体板21,32は、各々の主表面が平面導体PCDと略平行に配置され、かつ平板状に形成されている。
Further, the
平面導体板32は、平面導体板21とともに給電線路LN1〜LN4を挟むように平面導体PCDに対して平面導体板21と反対側に設けられている。すなわち、平面導体板32は給電線路LN1〜LN4に対して平面導体板21と反対側に設けられ、かつ給電線路LN1〜LN4と対向している。なお、平面導体板21,32は、誘電体基板上の導体薄膜により形成してもよい。
The
平面導体板21は、X方向において放射素子11,12に近い側に位置する端部21aと、X方向において放射素子11,12に遠い側に位置する端部21bとを含む。端部21aは電気的に開放され、端部21bは図示しない同軸ケーブルの外部導体に接続されている。平面導体板21と給電線路LN1〜LN4との間の最短距離はd3である。
The
平面導体板32は、1枚の導体板を折返す、すなわち1枚の導体板を直角方向に2回折り曲げることにより形成されている。平面導体板32は、板状部43および44と、接続部46とを含む。
The
板状部43は、平面導体PCDの主表面に対して略平行に配置されるとともに、X方向において放射素子11および放射素子12に近い側に位置する端部43aと、X方向において放射素子11および放射素子12に遠い側に位置する端部43bとを有する。端部43bは図示しない同軸ケーブルの外部導体に接続されている。
The plate-
板状部44は、平面導体PCDの主表面に対して略平行に配置されるとともに、X方向において放射素子11および放射素子12に近い側に位置する端部44aと、X方向において放射素子11および放射素子12に遠い側に位置する端部44bとを有する。端部44bは電気的に開放されている。
The plate-
接続部46は、板状部43の端部43aおよび板状部44の端部44aを接続している。
The connecting
平面導体板32と給電線路LN1〜LN4との間の最短距離はd4である。また、平面導体板32と反射器4との間の最短距離d1は、アンテナ102の性能が良好となるように所定の長さに設定されている。
The shortest distance between the
反射器4は、導体板(平板状の導体)により形成され、平面導体板32に対して平面導体PCDの反対側に設けられている。放射素子11,12と反射器4との距離d2は、アンテナ102の共振波長λすなわちアンテナ102が受信すべき無線信号の波長の1/4未満に設定されている。また、X方向における反射器4の両端は、放射器51側へ90度折り曲げられている。なお、反射器4の両端は90度以外の角度にて放射器51側へ折り曲げられていてもよい。
The
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係るアンテナと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the antenna according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
本発明の第2の実施の形態に係るアンテナが有する以上のような構成であっても、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと同様に、平面形状を有することにより小型化を図り、かつ良好な特性を実現することができる。 Even if the antenna according to the second embodiment of the present invention has the above-described configuration, the antenna can be reduced in size by having a planar shape like the antenna according to the first embodiment of the present invention. And good characteristics can be realized.
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第3の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係るアンテナと比べて放射器の構成を変更したアンテナに関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係るアンテナと同様である。
<Third Embodiment>
The present embodiment relates to an antenna in which the configuration of the radiator is changed as compared with the antenna according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the antenna according to the first embodiment.
図19は、本発明の第3の実施の形態に係るアンテナの斜視図である。図20は、本発明の第3の実施の形態に係るアンテナの側面図である。図20は、図19に示すY方向からアンテナ103を見た状態を示している。
FIG. 19 is a perspective view of an antenna according to the third embodiment of the present invention. FIG. 20 is a side view of an antenna according to the third embodiment of the present invention. FIG. 20 shows a state where the
図19を参照して、アンテナ103は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと比べて、放射器2の代わりに放射器52を備える。
Referring to FIG. 19,
放射器52は、放射素子11,12と、給電線路LN1〜LN4と、平面導体板31,22とを含む。平面導体板31は、給電線路LN1に対応するスリーブ導体と、給電線路LN2に対応するスリーブ導体とを一体的に形成したものである。また、平面導体板31は、給電線路LN3およびLN4に対向するインピーダンス調整用導体としての機能も有している。このように、2つのスリーブ導体および1つのインピーダンス調整用導体を一体化することにより、アンテナを容易に作製することができる。
図20を参照して、放射器52は図示しない同軸ケーブルに接続されている。具体的には、給電線路LN4が同軸ケーブルの内部導体に接続され、平面導体板31および22は同軸ケーブルの外部導体に接続されている。
Referring to FIG. 20,
また、平面導体板31,22は、各々の主表面が平面導体PCDと略平行に配置され、かつ平板状に形成されている。
Further, the
平面導体板22は、平面導体板31とともに給電線路LN1〜LN4を挟むように平面導体PCDに対して平面導体板31と反対側に設けられている。すなわち、平面導体板22は給電線路LN1〜LN4に対して平面導体板31と反対側に設けられ、かつ給電線路LN1〜LN4と対向している。なお、平面導体板31,22は、誘電体基板上の導体薄膜により形成してもよい。
The
平面導体板22は、X方向において放射素子11,12に近い側に位置する端部22aと、X方向において放射素子11,12に遠い側に位置する端部22bとを含む。端部22aは電気的に開放され、端部22bは図示しない同軸ケーブルの外部導体に接続されている。平面導体板22と給電線路LN1〜LN4との間の最短距離はd4である。
The
平面導体板31は、1枚の導体板を折返す、すなわち1枚の導体板を直角方向に2回折り曲げることにより形成されている。平面導体板31は、板状部41および42と、接続部45とを含む。
The
板状部41は、平面導体PCDの主表面に対して略平行に配置されるとともに、X方向において放射素子11および放射素子12に近い側に位置する端部41aと、X方向において放射素子11および放射素子12に遠い側に位置する端部41bとを有する。端部41bは図示しない同軸ケーブルの外部導体に接続されている。
The plate-
板状部42は、平面導体PCDの主表面に対して略平行に配置されるとともに、X方向において放射素子11および放射素子12に近い側に位置する端部42aと、X方向において放射素子11および放射素子12に遠い側に位置する端部42bとを有する。端部42bは電気的に開放されている。
The plate-
接続部45は、板状部41の端部41aおよび板状部42の端部42aを接続している。
The connecting
平面導体板31と給電線路LN1〜LN4との間の最短距離はd3である。また、平面導体板22と反射器4との間の最短距離d1は、アンテナ103の性能が良好となるように所定の長さに設定されている。
The shortest distance between the
反射器4は、導体板(平板状の導体)により形成され、平面導体板22に対して平面導体PCDの反対側に設けられている。放射素子11,12と反射器4との距離d2は、アンテナ103の共振波長λすなわちアンテナ103が受信すべき無線信号の波長の1/4未満、好ましくは約0.056λから約0.067λの範囲に設定されている。距離d2は、たとえば35mm〜40mmである。このような構成により、アンテナ103の小型化を図ることができる。また、X方向における反射器4の両端は、放射器52側へ90度折り曲げられている。なお、反射器4の両端は90度以外の角度にて放射器52側へ折り曲げられていてもよい。
The
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係るアンテナと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the antenna according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
本発明の第3の実施の形態に係るアンテナが有する以上のような構成であっても、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと同様に、平面形状を有することにより小型化を図り、かつ良好な特性を実現することができる。 Even if the antenna according to the third embodiment of the present invention has the above-described configuration, the antenna can be reduced in size by having a planar shape like the antenna according to the first embodiment of the present invention. And good characteristics can be realized.
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第4の実施の形態>
本実施の形態は、第3の実施の形態に係るアンテナと比べて放射器の構成を変更したアンテナに関する。以下で説明する内容以外は第3の実施の形態に係るアンテナと同様である。
<Fourth embodiment>
The present embodiment relates to an antenna in which the configuration of the radiator is changed as compared with the antenna according to the third embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the antenna according to the third embodiment.
図21は、本発明の第4の実施の形態に係るアンテナの斜視図である。図22は、本発明の第4の実施の形態に係るアンテナの側面図である。図22は、図21に示すY方向からアンテナ104を見た状態を示している。
FIG. 21 is a perspective view of an antenna according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 22 is a side view of an antenna according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 22 shows a state where the
図21を参照して、アンテナ104は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと比べて、放射器2の代わりに放射器53を備える。
Referring to FIG. 21,
放射器53は、放射素子11,12と、給電線路LN1〜LN4と、平面導体板31,32とを含む。平面導体板32は、給電線路LN1に対応するスリーブ導体と、給電線路LN2に対応するスリーブ導体とを一体的に形成したものである。また、平面導体板32は、給電線路LN3およびLN4に対向するインピーダンス調整用導体としての機能も有している。このように、2つのスリーブ導体および1つのインピーダンス調整用導体を一体化することにより、アンテナを容易に作製することができる。
図22を参照して、放射器53は図示しない同軸ケーブルに接続されている。具体的には、給電線路LN4が同軸ケーブルの内部導体に接続され、平面導体板31および32は、同軸ケーブルの外部導体に接続されている。
Referring to FIG. 22,
また、平面導体板31,32は、各々の主表面が平面導体PCDと略平行に配置され、かつ平板状に形成されている。
Each of the
平面導体板32は、平面導体板31とともに給電線路LN1〜LN4を挟むように平面導体PCDに対して平面導体板31と反対側に設けられている。すなわち、平面導体板32は給電線路LN1〜LN4に対して平面導体板31と反対側に設けられ、かつ給電線路LN1〜LN4と対向している。なお、平面導体板31,32は、誘電体基板上の導体薄膜により形成してもよい。
The
平面導体板32は、1枚の導体板を折返す、すなわち1枚の導体板を直角方向に2回折り曲げることにより形成されている。平面導体板32は、板状部43および44と、接続部46とを含む。
The
板状部43は、平面導体PCDの主表面に対して略平行に配置されるとともに、X方向において放射素子11および放射素子12に近い側に位置する端部43aと、X方向において放射素子11および放射素子12に遠い側に位置する端部43bとを有する。端部43bは図示しない同軸ケーブルの外部導体に接続されている。
The plate-
板状部44は、平面導体PCDの主表面に対して略平行に配置されるとともに、X方向において放射素子11および放射素子12に近い側に位置する端部44aと、X方向において放射素子11および放射素子12に遠い側に位置する端部44bとを有する。端部44bは電気的に開放されている。
The plate-
接続部46は、板状部43の端部43aおよび板状部44の端部44aを接続している。
The connecting
平面導体板32と給電線路LN1〜LN4との間の最短距離はd4である。また、平面導体板32と反射器4との間の最短距離d1は、アンテナ104の性能が良好となるように所定の長さに設定されている。
The shortest distance between the
反射器4は、導体板(平板状の導体)により形成され、平面導体板32に対して平面導体PCDの反対側に設けられている。放射素子11,12と反射器4との距離d2は、アンテナ104の共振波長λすなわちアンテナ104が受信すべき無線信号の波長の1/4未満、好ましくは約0.056λから約0.067λの範囲に設定されている。距離d2は、たとえば35mm〜40mmである。このような構成により、アンテナ104の小型化を図ることができる。また、X方向における反射器4の両端は、放射器53側へ90度折り曲げられている。なお、反射器4の両端は90度以外の角度にて放射器53側へ折り曲げられていてもよい。
The
その他の構成および動作は第3の実施の形態に係るアンテナと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the antenna according to the third embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
本発明の第4の実施の形態に係るアンテナが有する以上のような構成であっても、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと同様に、平面形状を有することにより小型化を図り、かつ良好な特性を実現することができる。 Even if the antenna according to the fourth embodiment of the present invention has the above-described configuration, the antenna can be reduced in size by having a planar shape like the antenna according to the first embodiment of the present invention. And good characteristics can be realized.
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第5の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係るアンテナと比べて放射器の構成を変更したアンテナに関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係るアンテナと同様である。また、X方向、Y方向およびZ方向の定義は、本発明の第1の実施の形態と同様である。
<Fifth embodiment>
The present embodiment relates to an antenna in which the configuration of the radiator is changed as compared with the antenna according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the antenna according to the first embodiment. The definitions of the X direction, the Y direction, and the Z direction are the same as those in the first embodiment of the present invention.
図23は、本発明の第5の実施の形態に係るアンテナの平面図である。図23は、Z方向の反対方向からアンテナ105を見た状態を示している。図24は、スリーブ導体板63,64と、インピーダンス調整用導体板67とを取り除いた場合における図23と同じ方向から見た本発明の第5の実施の形態に係るアンテナの平面図である。図25は、本発明の第5の実施の形態に係るアンテナの側面図である。図25は、図23および図24に示すY方向からアンテナ105を見た状態を示している。
FIG. 23 is a plan view of an antenna according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 23 shows a state where the
図23〜図25を参照して、アンテナ105は、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと比べて、放射器2の代わりに放射器54を備える。
23 to 25, the
本発明の第1の実施の形態に係るアンテナは、給電線路LN1に対応するスリーブ導体および給電線路LN2に対応するスリーブ導体を一体的に形成した平面導体板21と、給電線路LN1に対応するスリーブ導体および給電線路LN2に対応するスリーブ導体を一体的に形成した平面導体板22とを備え、また、平面導体板21および22は給電線路LN3およびLN4に対向するインピーダンス調整用導体としての機能も有している構成であるとしたが、これに限定するものではない。
The antenna according to the first embodiment of the present invention includes a
すなわち、放射器54は、放射素子11,12と、給電線路LN1〜LN4と、スリーブ導体板63〜66と、インピーダンス調整用導体板67,68とを含む。各スリーブ導体板および各インピーダンス調整用導体板は別々に設けられている。
That is,
図23に示すように、スリーブ導体板63は、給電線路LN1の幅よりも大きい幅を有する導体板により形成され、平面導体PCDの主表面のうち給電線路LN1が形成された領域に対向している。
As shown in FIG. 23, the
スリーブ導体板64は、平面導体PCDに対してスリーブ導体板63と同じ側に設けられ、給電線路LN2の幅よりも大きい幅を有する導体板により形成され、平面導体PCDの主表面のうち給電線路LN2が形成された領域に対向している。
The
スリーブ導体板63および64とインピーダンス調整用導体板67とは、配線等により電気的に接続されている。
The
図24に示すように、スリーブ導体板65は、給電線路LN1の幅よりも大きい幅を有する導体板により形成され、スリーブ導体板63とともに給電線路LN1を挟むように平面導体PCDに対してスリーブ導体板63と反対側に設けられている。
As shown in FIG. 24, the
スリーブ導体板66は、給電線路LN2の幅よりも大きい幅を有する導体板により形成され、スリーブ導体板64とともに給電線路LN2を挟むように平面導体PCDに対してスリーブ導体板64と反対側に設けられている。
The
スリーブ導体板65および66とインピーダンス調整用導体板68とは、配線等により電気的に接続されている。
The
前述のように、図25は、図23および図24に示すY方向からアンテナ105を見た状態を示している。このため、図25では、スリーブ導体板63,65は図示されていないが、これらの構造および位置はスリーブ導体板64,66と同様であるため、以下ではスリーブ導体板64,66と同様に説明を行なう。
As described above, FIG. 25 illustrates a state where the
図25を参照して、放射器54は同軸ケーブル7に接続されている。具体的には、給電線路LN4が同軸ケーブル7の内部導体8に接続され、インピーダンス調整用導体板67および68が同軸ケーブル7の外部導体9に接続されている。
Referring to FIG. 25,
また、スリーブ導体板63〜66およびインピーダンス調整用導体板67,68は、各々の主表面が平面導体PCDと略平行に配置され、かつ平板状に形成されている。
In addition, the
スリーブ導体板65,66は給電線路LN1〜LN4に対してスリーブ導体板63,64と反対側に設けられ、かつ給電線路LN1〜LN4と対向している。なお、スリーブ導体板63〜66およびインピーダンス調整用導体板67,68は、誘電体基板上の導体薄膜により形成してもよい。
The
スリーブ導体板64(63)は、X方向において放射素子11,12に近い側に位置する端部64a(63a)を含む。インピーダンス調整用導体板67は、X方向において放射素子11,12に遠い側に位置する端部67bを含む。端部64a(63a)は電気的に開放され、端部67bは同軸ケーブル7の外部導体9に接続されている。スリーブ導体板63,64およびインピーダンス調整用導体板67と給電線路LN1〜LN4との間の最短距離はd3である。
The sleeve conductor plate 64 (63) includes an
スリーブ導体板66(65)は、X方向において放射素子11,12に近い側に位置する端部66a(65a)を含む。インピーダンス調整用導体板68は、X方向において放射素子11,12に遠い側に位置する端部68bを含む。端部66a(65a)は電気的に開放され、端部68bは同軸ケーブル7の外部導体9に接続されている。スリーブ導体板65,66およびインピーダンス調整用導体板68と給電線路LN1〜LN4との間の最短距離はd4である。また、スリーブ導体板65,66およびインピーダンス調整用導体板68と反射器4との間の最短距離d1は、アンテナ105の性能が良好となるように所定の長さに設定されている。
The sleeve conductor plate 66 (65) includes an
反射器4は、導体板(平板状の導体)により形成され、スリーブ導体板65,66およびインピーダンス調整用導体板68に対して平面導体PCDの反対側に設けられている。放射素子11,12と反射器4との距離d2は、アンテナ105の共振波長λすなわちアンテナ105が受信すべき無線信号の波長の1/4未満、好ましくは約0.056λから約0.067λの範囲に設定されている。距離d2は、たとえば35mm〜40mmである。このような構成により、アンテナ105の小型化を図ることができる。また、X方向における反射器4の両端は、放射器54側へ90度折り曲げられている。なお、反射器4の両端は90度以外の角度にて放射器54側へ折り曲げられていてもよい。
The
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係るアンテナと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the antenna according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
本発明の第5の実施の形態に係るアンテナが有する以上のような構成であっても、本発明の第1の実施の形態に係るアンテナと同様に、平面形状を有することにより小型化を図り、かつ良好な特性を実現することができる。 Even if the antenna according to the fifth embodiment of the present invention has the above-described configuration, the antenna can be downsized by having a planar shape as in the antenna according to the first embodiment of the present invention. And good characteristics can be realized.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2,51〜54 放射器、4 反射器、5,6 電波、7 同軸ケーブル、11,12 放射素子、21,22,31,32 平面導体板、63〜66 スリーブ導体板、67,68 インピーダンス調整用導体板、101〜105 アンテナ、LN1〜LN4 給電線路、PCD 平面導体。 2,51-54 radiator, 4 reflector, 5,6 radio wave, 7 coaxial cable, 11,12 radiating element, 21,22,31,32 planar conductor plate, 63-66 sleeve conductor plate, 67,68 impedance adjustment Conductor plate, 101-105 antenna, LN1-LN4 feed line, PCD plane conductor.
Claims (13)
前記第1の放射素子と間隔を隔てて配置された第2の放射素子と、
前記第1の放射素子および前記第2の放射素子にそれぞれ接続された第1の給電線路および第2の給電線路と、
前記第1の給電線路および前記第2の給電線路を接続する第3の給電線路と、
前記第3の給電線路に接続された第1端と、前記第1端の反対側に位置する第2端とを有し、前記第1端における幅が前記第2端における幅より大きいテーパ形状を有する第4の給電線路とを備え、
前記第1の放射素子および前記第2の放射素子ならびに前記第1の給電線路ないし前記第4の給電線路は平面導体により一体的に形成され、
さらに、
前記第1の給電線路の幅よりも大きい幅を有し、前記平面導体の主表面のうち少なくとも前記第1の給電線路が形成された領域に対向する第1のスリーブ導体と、
前記平面導体に対して前記第1のスリーブ導体と同じ側に設けられ、前記第2の給電線路の幅よりも大きい幅を有し、前記平面導体の主表面のうち少なくとも前記第2の給電線路が形成された領域に対向する第2のスリーブ導体とを備えるアンテナ。 A first radiating element;
A second radiating element spaced from the first radiating element;
A first feed line and a second feed line connected to the first radiating element and the second radiating element, respectively;
A third feed line connecting the first feed line and the second feed line;
A taper shape having a first end connected to the third feed line and a second end located on the opposite side of the first end, wherein the width at the first end is larger than the width at the second end A fourth feed line having
The first radiating element, the second radiating element, and the first feed line to the fourth feed line are integrally formed by a planar conductor,
further,
A first sleeve conductor having a width larger than a width of the first feed line, and facing at least a region of the main surface of the planar conductor where the first feed line is formed;
Provided on the same side as the first sleeve conductor with respect to the planar conductor, has a width larger than the width of the second feeder line, and at least the second feeder line of the main surface of the planar conductor And a second sleeve conductor facing the region where the antenna is formed.
前記平面導体の主表面のうち前記第3の給電線路および前記第4の給電線路が形成された領域に対向している第1のインピーダンス調整用導体を含み、
前記第1のスリーブ導体、前記第2のスリーブ導体および前記第1のインピーダンス調整用導体は、前記第1の導体板により一体的に形成されている請求項2に記載のアンテナ。 The antenna further comprises:
A first impedance adjusting conductor facing a region where the third feeder line and the fourth feeder line are formed on the main surface of the planar conductor;
The antenna according to claim 2, wherein the first sleeve conductor, the second sleeve conductor, and the first impedance adjusting conductor are integrally formed by the first conductor plate.
前記第1の給電線路の幅よりも大きい幅を有し、前記第1のスリーブ導体とともに少なくとも前記第1の給電線路を挟むように前記平面導体に対して前記第1のスリーブ導体と反対側に設けられた第3のスリーブ導体と、
前記第2の給電線路の幅よりも大きい幅を有し、前記第2のスリーブ導体とともに少なくとも前記第2の給電線路を挟むように前記平面導体に対して前記第2のスリーブ導体と反対側に設けられた第4のスリーブ導体とを備える請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ。 The antenna further comprises:
The first conductor has a width greater than that of the first power supply line, and at least the first power supply line is sandwiched with the first sleeve conductor on the side opposite to the first sleeve conductor with respect to the planar conductor. A third sleeve conductor provided;
It has a width larger than the width of the second feed line, and at least opposite to the second sleeve conductor with respect to the planar conductor so as to sandwich at least the second feed line with the second sleeve conductor The antenna according to any one of claims 1 to 4, further comprising a fourth sleeve conductor provided.
前記平面導体の主表面のうち前記第3の給電線路および前記第4の給電線路が形成された領域に対向している第2のインピーダンス調整用導体を含み、
前記第3のスリーブ導体、前記第4のスリーブ導体および前記第2のインピーダンス調整用導体は、前記第2の導体板により一体的に形成されている請求項6に記載のアンテナ。 The antenna further comprises:
A second impedance adjusting conductor facing a region where the third feeder line and the fourth feeder line are formed on the main surface of the planar conductor;
The antenna according to claim 6, wherein the third sleeve conductor, the fourth sleeve conductor, and the second impedance adjusting conductor are integrally formed by the second conductor plate.
前記第1の導体板は、
各々が、前記平面導体の主表面に対して略平行に配置されるとともに、前記第1の給電線路および前記第2の給電線路の延伸方向において前記第1の放射素子および前記第2の放射素子に近い側に位置する第1の端部と、前記延伸方向において前記第1の放射素子および前記第2の放射素子に遠い側に位置する第2の端部とを有する第1および第2の板状部と、
前記第1および第2の板状部が有する前記第1の端部同士を接続する接続部とを含み、
前記第2の導体板は、
その主表面が前記平面導体と略平行に配置され、かつ平板状に形成されている請求項6から8のいずれかに記載のアンテナ。 The first feed line and the second feed line are arranged substantially in parallel,
The first conductor plate is
Each of the first radiating element and the second radiating element is disposed substantially parallel to the main surface of the planar conductor and extends in the extending direction of the first feed line and the second feed line. A first end portion located on a side close to the first end portion and a second end portion located on a side farther from the first radiating element and the second radiating element in the extending direction. A plate-shaped part;
A connecting portion that connects the first end portions of the first and second plate-shaped portions;
The second conductor plate is
The antenna according to any one of claims 6 to 8, wherein the main surface is disposed substantially parallel to the planar conductor and is formed in a flat plate shape.
前記第1の導体板および前記第2の導体板の各々は、
前記平面導体の主表面に対して略平行に配置されるとともに、前記第1の給電線路および前記第2の給電線路の延伸方向において前記第1の放射素子および前記第2の放射素子に近い側に位置する第1の端部と、前記延伸方向において前記第1の放射素子および前記第2の放射素子に遠い側に位置する第2の端部とをそれぞれ有する第1および第2の板状部と、
前記第1および第2の板状部が有する前記第1の端部同士を接続する接続部とを含む請求項6から8のいずれかに記載のアンテナ。 The first feed line and the second feed line are arranged substantially in parallel,
Each of the first conductor plate and the second conductor plate is
A side that is disposed substantially parallel to the main surface of the planar conductor and that is close to the first radiating element and the second radiating element in the extending direction of the first feed line and the second feed line First and second plate-like members each having a first end portion located on a side farther from the first radiating element and the second radiating element in the extending direction, respectively. And
The antenna according to any one of claims 6 to 8, further comprising a connecting portion that connects the first end portions of the first and second plate-like portions.
前記第1のスリーブ導体および前記第2のスリーブ導体に対して前記平面導体と反対側に設けられた反射器を備える請求項1から11のいずれかに記載のアンテナ。 The antenna further comprises:
The antenna according to any one of claims 1 to 11, further comprising a reflector provided on a side opposite to the planar conductor with respect to the first sleeve conductor and the second sleeve conductor.
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