JP2011055136A - Dual polarization antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏波共用アンテナに係わり、特に、屋内の天井などに設置する低姿勢の偏波共用アンテナに関する。 The present invention relates to a dual-polarized antenna, and more particularly to a low-profile dual-polarized antenna installed on an indoor ceiling or the like.
例えば、携帯電話機などの移動無線通信システムにおける基地局アンテナなどには、偏波共用アンテナが使用されており、１つのアンテナで水平偏波と垂直偏波を共用することにより、設備の有効性を図ることが可能である。
このような偏波共用アンテナとして、反射板上に、垂直偏波用の一対のダイポールアンテナ素子と、水平偏波用の一対のダイポールアンテナ素子を形成したものが知られている（下記、特許文献１参照）。
For example, a polarization sharing antenna is used for a base station antenna in a mobile radio communication system such as a cellular phone. By sharing a horizontal polarization and a vertical polarization with one antenna, the effectiveness of the facility is improved. It is possible to plan.
As such a dual-polarized antenna, one in which a pair of dipole antenna elements for vertical polarization and a pair of dipole antenna elements for horizontal polarization are formed on a reflection plate is known (the following patent document). 1).
近年、携帯電話サービスの進展から屋内エリアへのサービスの拡充が行われている。屋内でのアンテナ設置は天井部分が多いため、低姿勢であることが要求される一方、通信品質向上のため偏波ダイバーシチアンテナとすることが要求されている。
しかながら、従来、天井等に設置され、通路などの細長い閉空間へのサービスに対応した低姿勢で水平面内双方向の指向性を有する偏波共用アンテナは知られていない。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、天井等に設置され、通路などの細長い閉空間へのサービスに対応した低姿勢で水平面内双方向の指向性を有する偏波共用アンテナを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
In recent years, the expansion of mobile phone services has been expanded to indoor areas. Since indoor antenna installation has many ceiling parts, it is required to have a low attitude, while a polarization diversity antenna is required to improve communication quality.
However, conventionally, there is no known polarization-sharing antenna that is installed on a ceiling or the like and has a low attitude and bidirectional directivity in a horizontal plane corresponding to service to a narrow closed space such as a passage.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to be installed on a ceiling or the like and in a horizontal plane with a low attitude corresponding to service to a narrow closed space such as a passage. The object is to provide a dual-polarized antenna having bidirectional directivity.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）反射板と、前記反射板上に配置される垂直偏波素子と、前記反射板と所定の間隔をおいて配置される水平偏波素子とを有する偏波共用アンテナであって、前記水平偏波素子は、第１と第２のダイポールアンテナが形成される両端部と、前記両端部を接続する連結部とを有する第１の誘電体基板を有し、前記垂直偏波素子は、第１と第２のモノポールアンテナが形成される両端部と、前記両端部を接続する連結部とを有する第２の誘電体基板とを有し、前記第１の誘電体基板は、前記第２の誘電体基板の両端部間で、前記第２の誘電体基板の両端部よりも前記反射板に近い位置に配置される。
（２）（１）において、前記第１の誘電体基板の第１の面には導電膜が形成され、前記第１の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜には、両端から連結部の一部まで延びる第１と第２のスリットを有し、前記第１と第２のダイポールアンテナは、前記第１の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜における、前記スリットで分割された部分の導電膜で構成され、前記第１と第２のダイポールアンテナを構成する導電膜に連続する、前記第１の誘電体基板の前記連結部の第１の面に形成された導電膜は接地されており、前記第１の誘電体基板の第２の面には給電線路が形成され、前記第２の誘電体基板の第１の面には導電膜が形成され、前記第２の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜には、両端から連結部の一部まで延びる第１と第２のスリットを有し、前記第１と第２のモノポールアンテナは、前記第２の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜における、前記スリットで分割された部分の導電膜で構成され、前記第１と第２のモノポールアンテナを構成する導電膜に連続する、前記第２の誘電体基板の前記連結部の第１の面に形成された導電膜は接地されており、前記第２の誘電体基板の第２の面には給電線路が形成されており、前記第１と第２のダイポールアンテナには、逆相の励振電力が入力され、前記第１と第２のモノポールアンテナには、同相の励振電力が入力される。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1) A polarization sharing antenna having a reflecting plate, a vertical polarization element disposed on the reflection plate, and a horizontal polarization element disposed at a predetermined interval from the reflection plate, The horizontal polarization element includes a first dielectric substrate having both end portions where the first and second dipole antennas are formed and a connecting portion that connects the both end portions, and the vertical polarization element includes: A second dielectric substrate having both end portions on which the first and second monopole antennas are formed and a connecting portion connecting the both end portions; and Between the both end portions of the second dielectric substrate, it is disposed at a position closer to the reflecting plate than both end portions of the second dielectric substrate.
(2) In (1), a conductive film is formed on the first surface of the first dielectric substrate, and the conductive film formed on the first surface of the first dielectric substrate includes: The first and second dipole antennas have conductive films formed on the first surface of the first dielectric substrate, having first and second slits extending from both ends to a part of the connecting portion. The first surface of the connecting portion of the first dielectric substrate, which is composed of a portion of the conductive film divided by the slit and is continuous with the conductive film constituting the first and second dipole antennas The conductive film formed on the first dielectric substrate is grounded, a feed line is formed on the second surface of the first dielectric substrate, and a conductive film is formed on the first surface of the second dielectric substrate. In the conductive film formed on the first surface of the second dielectric substrate, from both ends to a part of the connecting portion The first and second monopole antennas are divided by the slits in the conductive film formed on the first surface of the second dielectric substrate. A conductive film formed on the first surface of the connecting portion of the second dielectric substrate, the conductive film being formed of a part of the conductive film and continuing from the conductive film constituting the first and second monopole antennas. Is grounded, a feed line is formed on the second surface of the second dielectric substrate, and excitation power of opposite phase is input to the first and second dipole antennas, In-phase excitation power is input to the first and second monopole antennas.
（３）（２）において、前記第２の誘電体基板の前記連結部を跨ぐように設けられる第３の誘電体基板を有し、前記第１の誘電体基板は、前記第３の誘電体基板上に配置され、前記第３の誘電体基板の第１の面には、前記反射板と前記第１の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜に電気的に接続される導電膜が形成され、前記第３の誘電体基板の第２の面には、前記第１の誘電体基板の前記第２の面に形成された前記給電線路に接続される給電用の線路が形成されている。
（４）（３）において、前記第２の誘電体基板の前記連結部の第１の面に形成された導電膜は、前記反射板に電気的に接続され、前記第１の誘電体基板の前記連結部の第１の面に形成された導電膜は、前記第２の誘電体基板の前記連結部の第１の面に形成された導電膜に電気的に接続されている。
(3) In (2), a third dielectric substrate is provided so as to straddle the connecting portion of the second dielectric substrate, and the first dielectric substrate is the third dielectric substrate. The first dielectric substrate is disposed on the substrate, and the first surface of the third dielectric substrate is electrically connected to the reflector and the conductive film formed on the first surface of the first dielectric substrate. A conductive line is formed on the second surface of the third dielectric substrate, and is connected to the power supply line formed on the second surface of the first dielectric substrate. Is formed.
(4) In (3), the conductive film formed on the first surface of the connecting portion of the second dielectric substrate is electrically connected to the reflector, and the first dielectric substrate The conductive film formed on the first surface of the connecting portion is electrically connected to the conductive film formed on the first surface of the connecting portion of the second dielectric substrate.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、天井等に設置され、通路などの細長い閉空間へのサービスに対応した低姿勢で水平面内双方向の指向性を有する偏波共用アンテナを提供することが可能となる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the polarization sharing antenna which is installed in the ceiling etc. and has the directivity | bidirectional directivity in a horizontal surface with the low attitude | position corresponding to the service to elongate closed spaces, such as a channel | path.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施例］
図１は、本発明の実施例の偏波共用アンテナの概略構成を示す斜視図である。
図１に示すように、本実施例の偏波共用アンテナは、反射板１上に配置される垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）と、反射板１と所定の間隔をおいて配置される水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）とを有する。
図１に示すように、垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）は、両端部に一対のモノポールアンテナが形成される誘電体基板（ＳＵＢ２）を有する。
また、水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）は、両端部に一対のダイポールアンテナが形成される誘電体基板（ＳＵＢ１）を有する。誘電体基板（ＳＵＢ１）は、誘電体基板（ＳＵＢ２）の両端部間で、誘電体基板（ＳＵＢ２）の両端部よりも反射板１に近い位置に配置される。なお、水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）は、水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）上に配置される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
[Example]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a dual-polarized antenna according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the dual-polarized antenna according to this embodiment includes a vertical polarization element (ANT-V) disposed on the reflector 1 and a horizontal disposed at a predetermined interval from the reflector 1. And a polarization element (ANT-H).
As shown in FIG. 1, the vertical polarization element (ANT-V) has a dielectric substrate (SUB2) on which a pair of monopole antennas are formed at both ends.
The horizontal polarization element (ANT-H) has a dielectric substrate (SUB1) on which a pair of dipole antennas are formed at both ends. The dielectric substrate (SUB1) is disposed at a position closer to the reflector 1 than both ends of the dielectric substrate (SUB2) between both ends of the dielectric substrate (SUB2). The horizontal polarization element (ANT-H) is disposed on the horizontal polarization feeding circuit board (SUB3).
図２−１は、図１に示す誘電体基板（ＳＵＢ１）の第１の面（表面または裏面）の構成を示す図であり、図２−２は、図１に示す誘電体基板（ＳＵＢ１）の第２の面（裏面または表面）の構成を示す図である。
図２−１、図２−２に示すように、誘電体基板（ＳＵＢ１）は、両端部（５１，５２）と、両端部（５１，５２）を連結する連結部５０とで構成される。なお、誘電体基板（ＳＵＢ１）の中央部には、後述する水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）の突起部３３が挿入される孔１５が形成されている。
図２−１に示すように、誘電体基板（ＳＵＢ１）の第１の面には、導電膜が形成され、この導電膜には、両端から連結部の一部まで延びる第１のスリット（１１−１）と第２のスリット（１１−２）が形成される。
誘電体基板（ＳＵＢ１）の一方の端部５１の第１の面には、誘電体基板（ＳＵＢ１）の第１の面に形成され、第１のスリット（１１−１）で分割された部分の導電膜で構成される放射素子（１２−１，１２−２）が形成されており、この放射素子（１３−１，１３−２）により、一方のダイポールアンテナが構成される。同様に、誘電体基板（ＳＵＢ１）の他方の端部５２の第１の面には、誘電体基板（ＳＵＢ１）の第１の面に形成され、第２のスリット（１１−２）で分割された部分の導電膜で構成される放射素子（１３−１，１３−２）が形成されており、この放射素子（１３−１，１３−２）により、他方のダイポールアンテナが構成される。誘電体基板（ＳＵＢ１）の両端部間の連結部５０の第１の面に形成される導電膜１４は接地される。
2A is a diagram illustrating a configuration of a first surface (front surface or back surface) of the dielectric substrate (SUB1) illustrated in FIG. 1, and FIG. 2-2 is a diagram illustrating the dielectric substrate (SUB1) illustrated in FIG. It is a figure which shows the structure of the 2nd surface (back surface or front surface).
As shown in FIGS. 2-1 and 2-2, the dielectric substrate (SUB1) includes both end portions (51, 52) and a connecting
As shown in FIG. 2A, a conductive film is formed on the first surface of the dielectric substrate (SUB1), and the first slit (11 extending from both ends to a part of the connecting portion is formed in the conductive film. -1) and the second slit (11-2) are formed.
The first surface of one
ここで、一対のダイポールアンテナは、Ｌ１の間隔を置いて配置される。即ち、放射素子（１２−１，１２−２）の短辺方向の中心と、放射素子（１３−１，１３−２）の短辺方向の中心とは、Ｌ１の間隔とされる。なお、λｏを、本実施例の偏波共用アンテナの設計中心周波数ｆｏの自由空間波長とするとき、Ｌ１は、０．５２λｏとされる。
一方、誘電体基板（ＳＵＢ１）の第２の面には、水平偏波用の給電線路１０が形成されている。給電線路１０と、スリット（１１−１，１１−２）が形成された導電膜１４とで、平衡・不平衡変換回路を構成する。
ここで、誘電体基板（ＳＵＢ１）の一方の端部５１の第２の面に形成される給電線路１０と、誘電体基板（ＳＵＢ１）の他方の端部５２の第２の面に形成される給電線路１０とは、異なる方向に延長しており、放射素子（１２−１，１２−２）で構成される一方のダイポールアンテナと、放射素子（１３−１，１３−２）で構成される他方のダイポールアンテナとには、逆相の励振電力が入力される。
Here, the pair of dipole antennas are arranged at an interval of L1. That is, the center in the short side direction of the radiating elements (12-1, 12-2) and the center in the short side direction of the radiating elements (13-1, 13-2) are set at an interval L1. Note that when λo is a free space wavelength of the design center frequency fo of the polarization sharing antenna of this embodiment, L1 is 0.52λo.
On the other hand, a
Here, the
図３−１は、図１に示す誘電体基板（ＳＵＢ２）の第１の面（表面または裏面）の構成を示す図であり、図３−２は、図１に示す誘電体基板（ＳＵＢ２）の第２の面（裏面または表面）の構成を示す図である。
図３−１、図３−２に示すように、誘電体基板（ＳＵＢ２）は、両端部（５１，５２）と、両端部（５１，５２）を連結する連結部５０とで構成される。
図３−１に示すように、誘電体基板（ＳＵＢ２）の第１の面には、導電膜が形成され、この導電膜には、両端から連結部の一部まで延びる第１のスリット（２１−１）と第２のスリット（２２−２）が形成される。
誘電体基板（ＳＵＢ２）の一方の端部５１の第１の面には、誘電体基板（ＳＵＢ２）の第１の面に形成され、第１のスリット（２１−１）で分割された部分の導電膜で構成されるモノポールアンテナ２２が形成されており、このモノポールアンテナ２２により、一方のモノポールアンテナが構成される。同様に、誘電体基板（ＳＵＢ２）の他方の端部５２の第１の面には、誘電体基板（ＳＵＢ２）の第１の面に形成され、第２のスリット（２１−２）で分割された部分の導電膜で構成されるモノポールアンテナ２３が形成されており、このモノポールアンテナ２３により、他方のダイポールアンテナが構成される。誘電体基板（ＳＵＢ２）の両端部間の連結部５０の第１の面に形成される導電膜２４は接地される。
ここで、一対のモノポールアンテナ（２２，２３）は、Ｌ２の間隔を置いて配置される。即ち、モノポールアンテナ２２の短辺方向の中心と、モノポールアンテナ２３の短辺方向の中心とは、Ｌ２の間隔とされる。なお、Ｌ２は、０．４５λｏとされる。
一方、誘電体基板（ＳＵＢ２）の第２の面には、垂直偏波用の給電線路２０が形成されている。給電線路２０と、スリット（２１−１，２１−２）が形成された導電膜２４とで、平衡・不平衡変換回路を構成する。
ここで、誘電体基板（ＳＵＢ２）の一方の端部５１の第２の面に形成される給電線路２０と、誘電体基板（ＳＵＢ２）の他方の端部５２の第２の面に形成される給電線路２０とは、同じ方向に延長しており、モノポールアンテナ２２と、モノポールアンテナ２３とには、同相の励振電力が入力される。
3A is a diagram illustrating a configuration of a first surface (front surface or back surface) of the dielectric substrate (SUB2) illustrated in FIG. 1, and FIG. 3-2 is a diagram illustrating the dielectric substrate (SUB2) illustrated in FIG. It is a figure which shows the structure of the 2nd surface (back surface or front surface).
As shown in FIGS. 3A and 3B, the dielectric substrate (SUB2) includes both end portions (51, 52) and a connecting
As shown in FIG. 3A, a conductive film is formed on the first surface of the dielectric substrate (SUB2), and the first slit (21 extending from both ends to a part of the connecting portion is formed in the conductive film. -1) and the second slit (22-2) are formed.
The first surface of one
Here, the pair of monopole antennas (22, 23) are arranged with an interval of L2. That is, the center in the short side direction of the
On the other hand, a
Here, the
図４−１は、図１に示す水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）の第１の面（表面または裏面）の構成を示す図であり、図４−２は、図１に示す水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）の第２の面（裏面または表面）の構成を示す図である。
図４−１、図４−２に示すように、水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）は中央部に、誘電体基板（ＳＵＢ２）が挿入される穴部３１が形成され、この穴部３１の上方には、誘電体基板（ＳＵＢ１）の孔１５に挿入される突起部３３が形成される。
図４−１に示すように、水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）の第１の面には、導電膜３２が形成されており、この導電膜３２は、反射板１に電気的に接続されて接地される。
一方、水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）の第２の面には、水平偏波用の給電線路３０が形成されており、この給電線路３０は突起部３３まで延長され、誘電体基板（ＳＵＢ１）の第２の面に形成された給電線路１０と電気的に接続される。
なお、水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）の第１の面に形成された導電膜３２は、図４−１のＡ点において半田等の手法により、誘電体基板（ＳＵＢ１）の第１の面に形成された導電膜１４と電気的に接続される。これにより、誘電体基板（ＳＵＢ１）の両端部間の連結部５０の第１の面に形成された導電膜１４は、水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）の第１の面に形成された導電膜３２を介して反射板１と電気的に接続されて接地される。
さらに、誘電体基板（ＳＵＢ２）の両端部間の連結部５０の第１の面に形成された導電膜２４は、反射板１に電気的に接続されているが、図３−１のＡ点において、水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）の第１の面に形成された導電膜３２と電気的に接続されている。
水平偏波給電用回路基板（ＳＵＢ３）の第１の面に導電膜２４を形成し、この導電膜を、反射板１、誘電体基板（ＳＵＢ１）の両端部間の連結部５０の第１の面に形成された導電膜１４、および、誘電体基板（ＳＵＢ２）の両端部間の連結部５０の第１の面に形成された導電膜２４と電気的に接続することにより、水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）と、垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）との間の結合量を低減することが可能である。
4A is a diagram illustrating a configuration of a first surface (front surface or back surface) of the horizontally polarized wave feeding circuit board (SUB3) illustrated in FIG. 1, and FIG. 4-2 is a diagram illustrating a horizontal polarization illustrated in FIG. It is a figure which shows the structure of the 2nd surface (back surface or surface) of the circuit board (SUB3) for wave electric power feeding.
As shown in FIGS. 4A and 4B, the horizontal polarization feeding circuit board (SUB3) has a
As shown in FIG. 4A, a
On the other hand, a horizontal
Note that the
Further, the
A
なお、本実施例において、図１に示すように、水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）は、反射板１からＨの高さに配置される。ここで、高さＨは、０．２５λ０とされる。また、反射板１は、直径１．０λ０の金属円板で構成されている。さらに、本実施例の水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）と、垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）は、比誘電率εｒ＝４．１５の誘電体基板上に構成されている。なお、間隔Ｌ１、Ｌ２、高さＨは一例であって、間隔Ｌ１、Ｌ２、高さＨは、求められる特性に応じて適宜変更可能である。
本実施例の水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）と、垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）は、所要形状を有する連続一体の適宜の厚さの導体板を、誘電体基板（ＳＵＢ１〜ＳＵＢ３）の両面に貼付して形成するか、あるいは、誘電体基板（ＳＵＢ１〜ＳＵＢ３）を印刷配線用の基板で形成し、前記の各導電体を印刷配線と同様の手法によって、誘電体基板（ＳＵＢ１〜ＳＵＢ３）の各面に設けた金属薄層で形成するようにしてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the horizontal polarization element (ANT-H) is disposed at a height of H from the reflector 1. Here, the height H is a 0.25 [lambda 0. Further, the reflecting plate 1 is composed of a metal disk with a diameter of 1.0λ 0. Further, the horizontal polarization element (ANT-H) and the vertical polarization element (ANT-V) of this example are configured on a dielectric substrate having a relative dielectric constant εr = 4.15. The intervals L1, L2, and the height H are examples, and the intervals L1, L2, and the height H can be appropriately changed according to required characteristics.
In the horizontal polarization element (ANT-H) and the vertical polarization element (ANT-V) of this embodiment, a conductor plate having a required shape and having an appropriate thickness is used as a dielectric substrate (SUB1 to SUB3). Or a dielectric substrate (SUB1 to SUB3) is formed of a printed wiring board, and each of the conductors is formed by a method similar to that of the printed wiring. It may be formed of a thin metal layer provided on each surface of SUB3).
図５は、本発明の実施例の偏波共用アンテナのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。図５の点線が、垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）のＶＳＷＲ特性を、図５の実線が、水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）のＶＳＷＲ特性を示す。
図５より、垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）において、ＶＳＷＲ＝２．０以下の比帯域幅は約１１．６％で、水平偏波素子におけるＶＳＷＲ＝２．０以下の比帯域幅は約１２．８％である。
図６−１は、本発明の実施例の垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）の水平面内指向性及び垂直面内指向性を示すグラフである。
図６−２は、本発明の実施例の水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）の水平面内指向性及び垂直面内指向性を示すグラフである。
図６−１、図―２とも、設計周波数ｆ０における水平面内指向性及び垂直面内指向性を示すグラフであり、実線が、水平面内指向特性を、破線が、垂直面内指向性を示す。
水平面内指向性におけるビーム幅は、垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）で約７０°、水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）で約８０°である。また、垂直面内指向性おけるビーム幅は、垂直偏波素子（ＡＮＴ−Ｖ）で約６０°、水平偏波素子（ＡＮＴ−Ｈ）で約５０°である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
FIG. 5 is a graph showing the VSWR characteristics of the dual-polarized antenna according to the embodiment of the present invention. The dotted line in FIG. 5 indicates the VSWR characteristic of the vertical polarization element (ANT-V), and the solid line in FIG. 5 indicates the VSWR characteristic of the horizontal polarization element (ANT-H).
From FIG. 5, in the vertical polarization element (ANT-V), the specific bandwidth of VSWR = 2.0 or less is about 11.6%, and the specific bandwidth of VSWR = 2.0 or less in the horizontal polarization element is about 12.8%.
FIG. 6A is a graph illustrating the horizontal plane directivity and the vertical plane directivity of the vertical polarization element (ANT-V) according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6B is a graph illustrating the horizontal plane directivity and the vertical plane directivity of the horizontal polarization element (ANT-H) according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 6A and 6B are graphs showing the horizontal plane directivity and the vertical plane directivity at the design frequency f 0. The solid line indicates the horizontal plane directivity, and the broken line indicates the vertical plane directivity. .
The beam width in the horizontal plane directivity is about 70 ° for the vertical polarization element (ANT-V) and about 80 ° for the horizontal polarization element (ANT-H). The beam width in the vertical in-plane directivity is about 60 ° for the vertical polarization element (ANT-V) and about 50 ° for the horizontal polarization element (ANT-H).
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
１ 反射板
１０，２０，３０ 給電線路
１１−１，１１−２，２１−１，２１−２ スリット
１２−１，１２−２，１３−１，１３−２ 放射素子
１４，２４，３２ 導電膜
１５ 孔
３１ 穴部
２２，２３ モノポールアンテナ
３３ 突起部
５０ 連結部
５１，５２ 端部
ＡＮＴ−Ｈ 水平偏波素子
ＡＮＴ−Ｖ 垂直偏波素子
ＳＵＢ１，ＳＵＢ２ 誘電体基板
ＳＵＢ３ 水平偏波給電用回路基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記反射板上に配置される垂直偏波素子と、
前記反射板と所定の間隔をおいて配置される水平偏波素子とを有する偏波共用アンテナであって、
前記水平偏波素子は、第１と第２のダイポールアンテナが形成される両端部と、前記両端部を接続する連結部とを有する第１の誘電体基板を有し、
前記垂直偏波素子は、第１と第２のモノポールアンテナが形成される両端部と、前記両端部を接続する連結部とを有する第２の誘電体基板とを有し、
前記第１の誘電体基板は、前記第２の誘電体基板の両端部間で、前記第２の誘電体基板の両端部よりも前記反射板に近い位置に配置されることを特徴とする偏波共用アンテナ。 A reflector,
A vertically polarized element disposed on the reflector;
A polarization sharing antenna having the reflector and a horizontal polarization element disposed at a predetermined interval,
The horizontal polarization element includes a first dielectric substrate having both end portions where the first and second dipole antennas are formed and a connecting portion connecting the both end portions,
The vertical polarization element has a second dielectric substrate having both end portions where the first and second monopole antennas are formed and a connecting portion connecting the both end portions,
The first dielectric substrate is disposed between both end portions of the second dielectric substrate at a position closer to the reflecting plate than both end portions of the second dielectric substrate. Wave sharing antenna.
前記第１の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜には、両端から連結部の一部まで延びる第１と第２のスリットを有し、
前記第１と第２のダイポールアンテナは、前記第１の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜における、前記スリットで分割された部分の導電膜で構成され、
前記第１と第２のダイポールアンテナを構成する導電膜に連続する、前記第１の誘電体基板の前記連結部の第１の面に形成された導電膜は接地されており、
前記第１の誘電体基板の第２の面には給電線路が形成され、
前記第２の誘電体基板の第１の面には導電膜が形成され、
前記第２の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜には、両端から連結部の一部まで延びる第１と第２のスリットを有し、
前記第１と第２のモノポールアンテナは、前記第２の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜における、前記スリットで分割された部分の導電膜で構成され、
前記第１と第２のモノポールアンテナを構成する導電膜に連続する、前記第２の誘電体基板の前記連結部の第１の面に形成された導電膜は接地されており、
前記第２の誘電体基板の第２の面には給電線路が形成されており、
前記第１と第２のダイポールアンテナには、逆相の励振電力が入力され、
前記第１と第２のモノポールアンテナには、同相の励振電力が入力されることを特徴とする請求項１に記載の偏波共用アンテナ。 A conductive film is formed on the first surface of the first dielectric substrate,
The conductive film formed on the first surface of the first dielectric substrate has first and second slits extending from both ends to a part of the connecting portion,
The first and second dipole antennas are composed of a portion of the conductive film formed on the first surface of the first dielectric substrate and divided by the slit,
The conductive film formed on the first surface of the connecting portion of the first dielectric substrate, which is continuous with the conductive film constituting the first and second dipole antennas, is grounded,
A feed line is formed on the second surface of the first dielectric substrate,
A conductive film is formed on the first surface of the second dielectric substrate;
The conductive film formed on the first surface of the second dielectric substrate has first and second slits extending from both ends to a part of the connecting portion,
The first and second monopole antennas are composed of a portion of the conductive film formed on the first surface of the second dielectric substrate and divided by the slit,
The conductive film formed on the first surface of the connecting portion of the second dielectric substrate, which is continuous with the conductive film constituting the first and second monopole antennas, is grounded,
A feed line is formed on the second surface of the second dielectric substrate,
The first and second dipole antennas are inputted with opposite phase excitation power,
The dual-polarized antenna according to claim 1, wherein in-phase excitation power is input to the first and second monopole antennas.
前記第１の誘電体基板は、前記第３の誘電体基板上に配置され、
前記第３の誘電体基板の第１の面には、前記反射板と前記第１の誘電体基板の前記第１の面に形成された導電膜に電気的に接続される導電膜が形成され、
前記第３の誘電体基板の第２の面には、前記第１の誘電体基板の前記第２の面に形成された前記給電線路に接続される給電用の線路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の偏波共用アンテナ。 A third dielectric substrate provided to straddle the connecting portion of the second dielectric substrate;
The first dielectric substrate is disposed on the third dielectric substrate;
A conductive film electrically connected to the reflective plate and the conductive film formed on the first surface of the first dielectric substrate is formed on the first surface of the third dielectric substrate. ,
A power supply line connected to the power supply line formed on the second surface of the first dielectric substrate is formed on the second surface of the third dielectric substrate. 3. The dual-polarized antenna according to claim 2, wherein
前記第１の誘電体基板の前記連結部の第１の面に形成された導電膜は、前記第２の誘電体基板の前記連結部の第１の面に形成された導電膜に電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の偏波共用アンテナ。 The conductive film formed on the first surface of the connecting portion of the second dielectric substrate is electrically connected to the reflector.
The conductive film formed on the first surface of the connecting portion of the first dielectric substrate is electrically connected to the conductive film formed on the first surface of the connecting portion of the second dielectric substrate. The dual-polarized antenna according to claim 3, wherein the antenna is connected.
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