JP2012165162A - Antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイバーシティ受信を行える2本のアンテナ素子を備えるアンテナに関するものである。 The present invention relates to an antenna including two antenna elements that can perform diversity reception.
従来、基地局から送信された電波を受信する無線機ではダイバーシティ受信によるフェージング対策が行われている。ダイバーシティとは、2本以上のアンテナで受信した2つ以上の電波を合成したり、あるいは受信するアンテナを切り換えることで、受信電波のレベルの揺れを少なくする方法である。このようなダイバーシティ受信を行うことのできる従来のアンテナの一例を図17および図18に示す。図17は従来のアンテナ100の構成を示す正面図であり、図18は従来のアンテナ100の構成を示す上面図である。
これらの図に示す従来のアンテナ100は、線条の直立して配置された左側素子110と、左側素子110と間隔L100だけ離隔してほぼ平行に直立して配置された線条の右側素子111とを有している。左側素子110と右側素子111との直径は、例えば約1.3mmとされている。
Conventionally, a radio device that receives radio waves transmitted from a base station has taken measures against fading by diversity reception. Diversity is a method of reducing fluctuations in the level of received radio waves by combining two or more radio waves received by two or more antennas or switching the receiving antennas. An example of a conventional antenna capable of performing such diversity reception is shown in FIGS. 17 is a front view showing the configuration of the conventional antenna 100, and FIG. 18 is a top view showing the configuration of the conventional antenna 100. As shown in FIG.
The conventional antenna 100 shown in these drawings includes a left element 110 arranged upright in a line, and a right element 111 in a line arranged upright in parallel and spaced from the left element 110 by a distance L100. And have. The diameter of the left element 110 and the right element 111 is, for example, about 1.3 mm.
左側素子110は、左側給電ケーブル113の芯線を延伸してL字状に折曲することにより構成されている。すなわち、左側給電ケーブル113の先端部において、左側給電ケーブル113の外被が除去されて編組線113aが露出されていると共に、その先において編組線113aが除去されて短く内部絶縁体113bが露出されている。この内部絶縁体113bが除去され露出された芯線がL字状に折曲されて左側素子110が構成されている。右側素子111においても同様に、右側給電ケーブル114の芯線を延伸してL字状に折曲することにより構成されている。すなわち、右側給電ケーブル114の先端部において、右側給電ケーブル114の外被が除去されて編組線114aが露出されていると共に、その先において編組線114aが除去されて短く内部絶縁体114bが露出されている。この内部絶縁体114bが除去され露出された芯線がL字状に折曲されて右側素子111が構成されている。また、左側給電ケーブル113と右側給電ケーブル114とはT字状に配置されており、ほぼ一直線上に配置された水平部と、ほぼ平行に近接して配置された垂直部とから構成されている。左側給電ケーブル113の水平部の先端に左側素子110が形成され、その垂直部の端部が左側給電点115とされる。また、右側給電ケーブル114の水平部の先端に右側素子111が形成され、その垂直部の端部が右側給電点116とされている。なお、左側給電ケーブル113と右側給電ケーブル114とは同軸ケーブルであり、その編組線113a、114aがアースとされている。
The left side element 110 is configured by extending the core wire of the left power supply cable 113 and bending it into an L shape. That is, at the front end portion of the left power supply cable 113, the outer cover of the left power supply cable 113 is removed to expose the
このように構成された従来のアンテナ100では、左側給電点115と右側給電点116とから得られた受信信号を合成したり、左側給電点115と右側給電点116とから得られる受信信号を切り換えることによりダイバーシティ受信を行うことができる。また、左側素子110と右側素子111の一方を送信アンテナとして用いることができる。すなわち、左側給電点115あるいは右側給電点116の一方に送信信号を供給することにより、左側素子110あるいは右側素子111を送信アンテナとして用いることができる。 In the conventional antenna 100 configured as described above, the reception signals obtained from the left feeding point 115 and the right feeding point 116 are combined, or the reception signals obtained from the left feeding point 115 and the right feeding point 116 are switched. Therefore, diversity reception can be performed. One of the left side element 110 and the right side element 111 can be used as a transmission antenna. That is, by supplying a transmission signal to one of the left feeding point 115 or the right feeding point 116, the left element 110 or the right element 111 can be used as a transmission antenna.
次に、従来のアンテナ100の電気的特性を測定する際の構成を図19に示す。測定する際には図19に示すように、右側給電ケーブル114の特性インピーダンスZ0のダミーロードで右側給電点116が終端されており、左側給電点115だけから給電されている。すなわち、左側素子110の電気的特性を測定する回路とされている。
図19に示す構成により測定したアンテナ100の左側素子110のVSWR(電圧定在波比)の周波数特性を図20に示す。図20では中心周波数f0が2.6GHzとされ、周波数fの周波数範囲はf/f0が0.98から1.02の範囲とされて、この周波数範囲のVSWRが示されている。なお、左側素子110と右側素子111の間隔L100は約170mm(中心周波数f0の波長をλとすると約1.47λ)とされている。図20を参照すると、f/f0が0.98から1.02の周波数範囲においてVSWRはほぼ一定となり、2.6GHzにおいて約1.45のVSWRが得られている。
Next, FIG. 19 shows a configuration for measuring the electrical characteristics of the conventional antenna 100. At the time of measurement, as shown in FIG. 19, the right feeding point 116 is terminated by a dummy load having the characteristic impedance Z 0 of the right feeding cable 114, and power is fed only from the left feeding point 115. In other words, the circuit is a circuit that measures the electrical characteristics of the left side element 110.
FIG. 20 shows the frequency characteristics of the VSWR (voltage standing wave ratio) of the left side element 110 of the antenna 100 measured with the configuration shown in FIG. In FIG. 20, the center frequency f 0 is 2.6 GHz, the frequency range of the frequency f is f / f 0 of 0.98 to 1.02, and the VSWR in this frequency range is shown. The distance L100 between the left element 110 and the right element 111 is about 170 mm (about 1.47λ when the wavelength of the center frequency f 0 is λ). Referring to FIG. 20, VSWR is substantially constant in a frequency range where f / f 0 is 0.98 to 1.02, and a VSWR of about 1.45 is obtained at 2.6 GHz.
また、図19に示す構成により測定したアンテナ100の左側素子110のX−Z面の指向特性を図21に示す。なお、図19に示すようにZ軸はアンテナ100の垂直方向であり、左側給電ケーブル113と右側給電ケーブル114との水平部が延伸している方向がY軸であり、この水平部が延伸する方向と直交する方向がX軸とされている。図21に示す指向特性は周波数が2.6GHzの場合であり、約2.2dBiの最大利得と約58degの半値角が得られている。この指向特性を参照すると、指向特性のパターン波形は本来ならば8の字のパターンとなるが、+30°〜+150°および −30°〜−150°の範囲の凹凸が大きくなっている。これは、左側給電ケーブル113及び右側給電ケーブル114の編組線113a、114aに流れる大きな表皮電流による放射の影響と考えられる。この表皮電流とは、左側給電点115あるいは右側給電点116から編組線113aあるいは編組線114aの内側に流れる電流が、露出された編組線113aあるいは編組線114aの先端において折り返されて編組線113aあるいは編組線114aの外側に流れる電流である。
FIG. 21 shows the directivity characteristics on the XZ plane of the left side element 110 of the antenna 100 measured with the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 19, the Z axis is the vertical direction of the antenna 100, the direction in which the horizontal portion of the left feeding cable 113 and the right feeding cable 114 extends is the Y axis, and this horizontal portion extends. The direction orthogonal to the direction is the X axis. The directivity shown in FIG. 21 is for a frequency of 2.6 GHz, and a maximum gain of about 2.2 dBi and a half-value angle of about 58 deg are obtained. Referring to this directional characteristic, the pattern waveform of the directional characteristic is originally an 8-shaped pattern, but the unevenness in the range of + 30 ° to + 150 ° and −30 ° to −150 ° is large. This is considered to be an influence of radiation by a large skin current flowing in the
上記したように、従来のアンテナは給電ケーブルに流れる表皮電流により、電気的特性が劣化するという問題点があった。
そこで、本発明は給電ケーブルに流れる表皮電流による悪影響を極力防止することができるアンテナを提供することを目的としている。
As described above, the conventional antenna has a problem in that the electrical characteristics are deteriorated due to the skin current flowing in the feeding cable.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an antenna that can prevent adverse effects caused by the skin current flowing in the power feeding cable as much as possible.
上記目的を達成するために、本発明のアンテナは、全体としてT字状に配置されており、それぞれがL字状に形成されている左側給電ケーブルと右側給電ケーブルと、前記左側給電ケーブルの先端に設けられた左側素子と、該左側素子と所定間隔離隔されて前記右側給電ケーブルの先端に設けられた右側素子と、T字状に配置された前記左側給電ケーブルと前記右側給電ケーブルとが近接して配置されている垂直部の基端にそれぞれ設けられた左側給電点と右側給電点と、T字状に配置された前記左側給電ケーブルと前記右側給電ケーブルとがほぼ一直線上に配置されている水平部に所定の間隙をおいて配置されている無給電素子とを備えることを最も主要な特徴としている。 In order to achieve the above object, the antenna of the present invention is arranged in a T-shape as a whole, and a left feeding cable and a right feeding cable each formed in an L shape, and a tip of the left feeding cable. A left side element provided in the left side, a right side element provided at a front end of the right side power supply cable spaced apart from the left side element by a predetermined distance, and the left side power supply cable and the right side power supply cable arranged in a T-shape are close to each other The left feeding point and the right feeding point respectively provided at the base end of the vertical portion arranged in the above, and the left feeding cable and the right feeding cable arranged in a T-shape are arranged substantially in a straight line. And a parasitic element arranged at a predetermined gap in the horizontal portion.
本発明のアンテナでは、T字状に配置された左側給電ケーブルと右側給電ケーブルとがほぼ一直線上に配置されている水平部に所定の間隙をおいて無給電素子を配置したことにより、左側給電ケーブルと右側給電ケーブルに流れる表皮電流を減少することができる。これにより、給電ケーブルに流れる表皮電流による悪影響を極力防止することができるようになる。 In the antenna of the present invention, the left-side feeding is achieved by arranging the parasitic element with a predetermined gap in the horizontal portion where the left-side feeding cable and the right-side feeding cable arranged in a T-shape are arranged substantially in a straight line. The skin current flowing in the cable and the right feeding cable can be reduced. As a result, adverse effects due to the skin current flowing in the power supply cable can be prevented as much as possible.
本発明の第1実施例のアンテナ1の構成を図1および図2に示す。ただし、図1は本発明の第1実施例のアンテナ1の構成を示す正面図であり、図2は本発明の第1実施例のアンテナ1の構成を示す上面図である。
これらの図に示す本発明の第1実施例にかかるアンテナ1は、直立してほぼ垂直に配置された線条の左側素子10と、左側素子10と間隔L1だけ離隔してほぼ平行に直立して配置された線条の右側素子11とを有している。左側素子10と右側素子11との直径は、例えば約1.3mmとされている。アンテナ1は、例えば2.6GHz帯において使用されるアンテナとされ、この場合の間隔L1は約170mmとされている。約170mmは、2.6GHzの自由空間の波長をλ(約115.38mm)とすると、約1.47λとなる。
The configuration of the
The
左側素子10は、左側給電ケーブル13の芯線を延伸してL字状に折曲することにより構成されている。すなわち、左側給電ケーブル13の先端部において、左側給電ケーブル13の外被が除去されて編組線13aが露出されていると共に、その先において編組線13aが除去されて短く内部絶縁体13bが露出されている。この内部絶縁体13bが除去され露出された芯線がL字状に折曲されて左側素子10が構成されている。右側素子11においても同様に、右側給電ケーブル14の芯線を延伸してL字状に折曲することにより構成されている。すなわち、右側給電ケーブル14の先端部において、右側給電ケーブル14の外被が除去されて編組線14aが露出されていると共に、その先において編組線14aが除去されて短く内部絶縁体14bが露出されている。この内部絶縁体14bが除去され露出された芯線がL字状に折曲されて右側素子11が構成されている。
The
また、左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14とは、それぞれL字状に対象に折曲されて配置されることにより、全体としてT字状に配置されている。そして、左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14とはほぼ一直線上に配置された水平部と、互いにほぼ垂直に折曲されてほぼ平行に近接して配置された垂直部とから構成されている。左側給電ケーブル13の水平部の先端に左側素子10が形成され、その垂直部の基端が左側給電点15とされる。また、右側給電ケーブル14の水平部の先端に右側素子11が形成され、その垂直部の基端が右側給電点16とされている。なお、左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14とは同軸ケーブルであり、その編組線13aおよび編組線14aがアースとされている。左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14との外径は例えば約3mmとされ、この場合は編組線13a,14aの外径は約2.5mm、内部絶縁体13b,14bの外径は約1.6mm、芯線とされる左側素子10と右側素子11の外径は約1.3mmとされる。
Further, the left power supply cable 13 and the right power supply cable 14 are arranged in a T shape as a whole by being bent and arranged in an L shape. The left power supply cable 13 and the right power supply cable 14 are composed of a horizontal portion arranged substantially on a straight line and a vertical portion bent substantially perpendicular to each other and arranged close to each other in parallel. The
左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14とがほぼ一直線上に配置された水平部から間隙D1をおいて近接して細長い矩形状の導体板からなる無給電素子12が配置されている。無給電素子12の長さはL3、幅はW1、厚みはD2とされている。第1実施例のアンテナ1が、例えば2.6GHz帯において使用される場合は、長さL3が約109mm(約0.94λ)、幅W1が約7mm(約0.06λ)、厚みD2が約0.5mm、間隙D1が約1.6mm(約0.01λ)とされる。左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14とからなる水平部に、間隙D1をおいて近接して無給電素子12を配置することにより、左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14との編組線13a、編組線14aからの放射を低減させて電気的特性の劣化を極力防止することができる。
また、第1実施例のアンテナ1では、左側給電点15と右側給電点16とから得られた受信信号を合成したり、左側給電点15と右側給電点16とから得られる受信信号を切り換えることによりダイバーシティ受信を行うことができる。また、左側素子10と右側素子11の一方を送信アンテナとして用いることができる。すなわち、左側給電点15あるいは右側給電点16の一方に送信信号を供給することにより、左側素子10あるいは右側素子11を送信アンテナとして用いることができる。
A parasitic element 12 made of an elongated rectangular conductor plate is disposed adjacent to a horizontal portion where the left feeding cable 13 and the right feeding cable 14 are arranged substantially in a straight line with a gap D1. The parasitic element 12 has a length L3, a width W1, and a thickness D2. For example, when the
Further, in the
次に、本発明の第2実施例のアンテナ2の構成を図3ないし図6に示す。ただし、図3は本発明の第2実施例のアンテナ2の構成を示す正面図であり、図4は本発明の第2実施例のアンテナ2の構成を示す上面図であり、図5は本発明の第2実施例のアンテナ2の構成を示す正面斜視図であり、図6は本発明の第2実施例のアンテナ2の構成を示す背面斜視図である。
これらの図に示す本発明の第2実施例にかかるアンテナ2は、第1実施例のアンテナ1の無給電素子12に替えて無給電素子基板20に形成された無給電素子21を用いるようにしており、他の構成は第1実施例のアンテナ1と同様とされている。第1実施例のアンテナ1と同様の構成についての説明は省略する。
Next, the configuration of the
In the
第2実施例のアンテナ2において、左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14とがほぼ一直線上に配置された水平部は細長い矩形状の無給電素子基板20の一面に密着されて配置されている。無給電素子基板20は、ベークライト基板、フィルム基板、ガラスエポキシ基板やテフロン基板等の樹脂製の基板とされている。この無給電素子基板20の厚みはD3、長さはL4、幅はW2とされ、無給電素子基板20の他面には無給電素子21の銅箔パターンが形成されている。無給電素子基板20上では、その誘電率により波長短縮されることから、無給電素子基板20に形成されている無給電素子21の長さはL3’、幅はW1’と波長短縮された長さとされている。左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14とからなる水平部に、他面に無給電素子21が形成されている無給電素子基板20の一面を密着して設けることにより、左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14との編組線13a、編組線14aからの放射を低減させて電気的特性の劣化を極力防止することができる。この場合、無給電素子21と左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14とからなる水平部との間隙は、無給電素子基板20の厚みD3となる。
In the
また、第2実施例のアンテナ2においても、左側給電点15と右側給電点16とから得られた受信信号を合成したり、左側給電点15と右側給電点16とから得られる受信信号を切り換えることによりダイバーシティ受信を行うことができる。また、左側素子10と右側素子11の一方を送信アンテナとして用いることができる。すなわち、左側給電点15あるいは右側給電点16の一方に送信信号を供給することにより、左側素子10あるいは右側素子11を送信アンテナとして用いることができる。
Also in the
第2実施例のアンテナ2が、例えば2.6GHz帯において使用される場合の寸法の一例を次に挙げる。2.6GHzの自由空間の波長をλ(約115.38mm)とするが、無給電素子基板20上においてはその比誘電率εrの影響により波長が短縮されて波長λ’となる。比誘電率εrが約3.7とされている場合は、波長λ’は約84.84mmに短縮される。なお、無給電素子基板20には片面だけにプリントされていることから、比誘電率εrの1/2の影響を受けるものとしている。
左側素子10と右側素子11との間隔L1は約170mm(約1.47λ)、左側素子10と右側素子11の長さL2は約28mm(約0.24λ)、無給電素子基板20の長さL4は約180mm(約1.56λ)、幅W2は約8mm(約0.07λ)、厚みD3は1.6mm(約0.01λ)、無給電素子21の長さL3’が約80mm(約0.94λ’)、幅W1’が約5mm(約0.06λ’)とされる。また、左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14との外径は例えば約3mmとされ、この場合は編組線13a,14aの外径は約2.5mm、内部絶縁体13b,14bの外径は約1.6mm、芯線とされる左側素子10と右側素子11の外径は約1.3mmとされる。
An example of dimensions when the
The distance L1 between the
次に、第2実施例のアンテナ2の電気的特性を測定する際の構成を図7に示す。測定する際には図7に示すように、右側給電点16は右側給電ケーブル14の特性インピーダンスZ0のダミーロードで終端されており、左側給電点15だけから給電されている。すなわち、左側素子10の電気的特性を測定する回路とされている。
第2実施例のアンテナ2の寸法を上記した通りとして、図7に示す構成により測定した左側素子10のVSWR(電圧定在波比)の周波数特性を図8に示す。図8では中心周波数f0が2.6GHzとされ、周波数fの周波数範囲はf/f0が0.98から1.02の範囲とされて、この周波数範囲のVSWRが示されている。図8を参照すると、f/f0が0.98から1.02の周波数範囲においてVSWRは約1.2以下でほぼ一定となり、2.6GHzにおいて約1.17のきわめて良好なVSWR値が得られている。
Next, FIG. 7 shows a configuration for measuring the electrical characteristics of the
FIG. 8 shows the frequency characteristics of the VSWR (voltage standing wave ratio) of the
また、同じ条件で測定した第2実施例のアンテナ2の左側素子10のX−Z面の指向特性を図21に示す。なお、図7に示すようにZ軸はアンテナ2の垂直方向であり、左側給電ケーブル13と右側給電ケーブル14との水平部が延伸している方向がY軸であり、この水平部が延伸する方向と直交する方向がX軸とされている。図9に示す指向特性において利得は0dBに正規化されており、周波数が2.6GHzの場合の最大利得は約2.0dBiが得られていると共に、約66degの半値角が得られている。この指向特性を参照すると、パターン波形は、 +30°〜+150°および −30°〜−150°の範囲の凹凸が従来のアンテナ100より小さくなっている。これは、左側給電ケーブル13及び右側給電ケーブル14の編組線13a、14aに流れる表皮電流が、近接して配置された無給電素子21の作用により減少したためと考えられる。
なお、左側給電点15を左側給電ケーブル13の特性インピーダンスZ0のダミーロードで終端し、右側給電点16だけから給電して右側素子11の電気的特性を測定した場合においても、右側素子11のVSWRの周波数特性は図8に示すようになると共に、指向特性は図9に示すようになる。
FIG. 21 shows the directional characteristics on the XZ plane of the
Even when the left
また、第2実施例のアンテナ2において無給電素子21長さL3’を0λ’〜1.8λ’まで変化させたときの左側素子10と右側素子11間のアイソレーション特性を図10に示す。図10の横軸は無給電素子21の長さL3’/λ’とされ、縦軸はアイソレーションILとされている。アイソレーションILは、例えば左側素子10から送信した場合は、その送信電力と右側素子11において受信された受信電力との比となる。すなわち、左側素子10の送信電力と右側素子11の受信電力の単位がdBとされている場合は、アイソレーションILは(受信電力−送信電力)[dB]で算出される。図10を参照すると、無給電素子21の長さL3’が約0.94λ’(約80mm)の場合にピークとなり、約−22.1dBのアイソレーションILが得られる。そして、−15dB以下のアイソレーションILが得られる無給電素子21の長さL3’の範囲は、約0.80λ’(約68mm)ないし約1.03λ’(約87mm)となる。
なお、第1実施例のアンテナ1においても図8ないし図10に示す第2実施例のアンテナ2が示す電気的特性を示すようになる。
FIG. 10 shows the isolation characteristics between the
The
次に、本発明の第3実施例のアンテナ3の構成を図11ないし図14に示す。ただし、図11は本発明の第3実施例のアンテナ3の構成を示す正面図であり、図12は本発明の第3実施例のアンテナ3の構成を示す上面図であり、図13は本発明の第3実施例のアンテナ3の構成を示す正面斜視図であり、図14は本発明の第3実施例のアンテナ3の構成を示す背面斜視図である。
これらの図に示す本発明の第3実施例にかかるアンテナ3は、直立してほぼ垂直に配置された金属製の棒を加工して作成された左側素子30と、左側素子30と離隔されてほぼ平行に直立して配置された金属製の棒を加工して作成された右側素子31とを有している。細長い矩形状の無給電素子基板37は、ベークライト基板、フィルム基板、ガラスエポキシ基板やテフロン基板等の樹脂製の基板とされている。無給電素子基板37の一面の左端部に、左側素子30の下部がハンダ付けされるランドと、L字状に形成された左側給電ケーブル33の先端に露出されている芯線33cがハンダ付けされるランドからなる第1パターン37bと、第1パターン37bの内側に左側給電ケーブル33の先端において露出されている編組線33aがハンダ付けされる第2パターン37aとが形成されている。
Next, the configuration of the
The
また、無給電素子基板37の一面の右端部に、右側素子31の基部がハンダ付けされるランドと、L字状に形成された右側給電ケーブル34の先端に露出されている芯線34cがハンダ付けされるランドからなる第3パターン37dと、第3パターン37dの内側に右側給電ケーブル34の先端において露出されている編組線34aがハンダ付けされる第4パターン37cとが形成されている。左側給電ケーブル33と右側給電ケーブル34とはL字状に対象に折曲されて、全体としてT字状に配置されている。これにより、左側給電ケーブル33と右側給電ケーブル34とのほぼ一直線上に配置された水平部が、無給電素子基板37の一面に密着されて配置され、左側給電ケーブル33と右側給電ケーブル34との中途からは近接してほぼ垂直に配置される。この垂直部の左側給電ケーブル33の基端が左側給電点35とされ、右側給電ケーブル34の基端が右側給電点36とされている。なお、左側給電ケーブル33と右側給電ケーブル34とは同軸ケーブルであり、先端部において露出されている編組線33aと芯線33cとの間および編組線34aと芯線34cとの間に短く内部絶縁体33b,34bが露出されている。
Also, a land on which the base of the right element 31 is soldered to the right end portion of one surface of the parasitic element substrate 37 and a
無給電素子基板37の他面には無給電素子38が銅箔パターンにより形成されている。無給電素子基板37上では、その誘電率により波長短縮される。左側給電ケーブル33と右側給電ケーブル34とが一直線上に配置されている水平部に、他面に無給電素子38が形成されている無給電素子基板37の一面を密着して設けることにより、左側給電ケーブル33と右側給電ケーブル34との編組線33a、編組線34aに流れる表皮電流を減少させて、電気的特性の劣化を極力防止することができる。この場合、無給電素子38と左側給電ケーブル33および右側給電ケーブル34とからなる水平部との間隙は、無給電素子基板37の厚みとなる。
また、第3実施例のアンテナ3においても、左側給電点35と右側給電点36とから得られた受信信号を合成したり、左側給電点35と右側給電点36とから得られる受信信号を切り換えることによりダイバーシティ受信を行うことができる。また、左側素子30と右側素子31の一方を送信アンテナとして用いることができる。すなわち、左側給電点35あるいは右側給電点36の一方に送信信号を供給することにより、左側素子30あるいは右側素子31を送信アンテナとして用いることができる。
On the other surface of the parasitic element substrate 37, a parasitic element 38 is formed by a copper foil pattern. On the parasitic element substrate 37, the wavelength is shortened by the dielectric constant. By providing one surface of the parasitic element substrate 37 on which the parasitic element 38 is formed on the other surface in close contact with the horizontal portion where the left feeding cable 33 and the right feeding cable 34 are arranged in a straight line, the left side By reducing the skin current flowing through the
Also in the
第3実施例のアンテナ3が、例えば2.6GHz帯において使用される場合の寸法の一例を次に挙げる。2.6GHzの自由空間の波長をλ(約115.38mm)とするが、無給電素子基板37上においてはその比誘電率εrの影響により波長が短縮されて波長λ’となる。比誘電率εrが約3.7とされている場合は、波長λ’は約84.84mmに短縮される。なお、無給電素子基板37には片面だけに無給電素子38がプリントされていることから、比誘電率εrの1/2の影響を受けるものとしている。
左側素子30と右側素子31との間隔は約170mm(約1.47λ)、左側素子30と右側素子31の長さは約28mm(約0.24λ)、無給電素子基板37の長さは約180mm(約1.56λ)、幅は約8mm(約0.07λ)、厚みは1.6mm(約0.01λ)、無給電素子38の長さが約80mm(約0.94λ’)、幅が約5mm(約0.06λ’)とされる。また、左側給電ケーブル33と右側給電ケーブル34との外径は例えば約3mmとされ、この場合は編組線33a,34aの外径は約2.5mm、内部絶縁体33b,34bの外径は約1.6mm、芯線33c,34cの外径は約1.3mmとされる。
An example of dimensions when the
The distance between the
第3実施例のアンテナ3において、左側給電ケーブル33及び右側給電ケーブル34の編組線33a、34aに流れる表皮電流が、近接して配置された無給電素子38の作用により減少するようになる。そして、上記した通りの寸法とされた際に、第3実施例のアンテナ3においても図8ないし図10に示す第2実施例のアンテナ2が示す電気的特性を示すようになる。
上記した第3実施例のアンテナ3においては、各部品を無給電素子基板37に設置するようにしたので、アンテナ3の組立性、配置精度などを向上させられることから高品質とすることができると共に、アンテナ3を低コストで量産することが可能となる。
In the
In the
左側素子30と右側素子31とは同じ構成とされているが、代表として左側素子30の詳細な構成を図15に示す。図15(a)は左側素子30の構成を示す正面図であり、図15(b)は左側素子30の構成を示す側面図であり、図15(c)は左側素子30の構成を示す下面図である。
これらの図に示す左側素子30は、金属製の棒状体を加工することにより作成されており、約上半分に断面円形の細長い棒状の素子部30aが形成され、素子部30aの下に外径がやや大きくされた長さの短い基部30bが形成され、基部30bの下にさらに外径が大きくされた鍔部30cが形成され、鍔部30cの下面から断面がD字状にカットされた固定部30dが延伸するよう形成されている。D字状にカットされた固定部30dにおける平面状の部分が、無給電素子基板37に左端部に形成されている第1パターン37bの左側にハンダ付けされる。ハンダ付けされる部位は平面状とされていることから接触面積が大きくされている。
Although the
The
次に、第3実施例のアンテナ3の変形例の構成の一部を拡大して図16に示す。変形例においては、左側素子30と右側素子31がハンダ付けに替えて無給電素子基板37にネジ止めされている。図16には右側素子31の固着部分が示されており、右側素子31の固定部には挿通孔31aが形成され、この挿通孔31aにビス39aが挿通され、無給電素子基板37を貫通したビス39aにナット39bが螺着されることにより、右側素子31が無給電素子基板37に形成されている第3パターン37dに電気的かつ機械的に固着される。左側素子30も右側素子31と同様にビスとナットにより無給電素子基板37に形成されている第1パターン37bに電気的かつ機械的に固着される。
Next, a part of the configuration of a modification of the
以上説明した本発明にかかるアンテナの使用周波数帯は2.6GHz帯に限るものではないと共に、右側素子および左側素子の長さや太さは上記した寸法に限るものではない。また、左側素子および右側素子は、ミアンダ状やコイル状などとしてもよい。また、本発明の実施例のアンテナでは、左側素子および右側素子の長さを同じ長さとしたが、異なる長さとしても良い。さらに、左側素子および右側素子を垂直に配置したが、これに限るものではなく水平に設置したり所定の傾斜角度で設置してもよい。さらにまた、右側給電ケーブルおよび左側給電ケーブルは、セミリジットケーブル、セミフレキシブルケーブル、フレキシブルケーブルなどの同軸ケーブルを使用することができ、その外径は約3mmに限るものではなく種々の外径の同軸ケーブルとすることができる。そして、その同軸ケーブルの特性インピーダンスを50Ωや75Ω、あるいはその他のインピーダンスとすることができる。 The use frequency band of the antenna according to the present invention described above is not limited to the 2.6 GHz band, and the length and thickness of the right element and the left element are not limited to the above dimensions. Further, the left side element and the right side element may have a meander shape or a coil shape. In the antenna according to the embodiment of the present invention, the left element and the right element have the same length, but may have different lengths. Furthermore, although the left side element and the right side element are arranged vertically, the present invention is not limited to this, and they may be installed horizontally or at a predetermined inclination angle. Furthermore, coaxial cables such as semi-rigid cable, semi-flexible cable, and flexible cable can be used for the right-side power supply cable and left-side power supply cable, and the outer diameter is not limited to about 3 mm, and coaxial cables with various outer diameters. It can be. The characteristic impedance of the coaxial cable can be 50Ω, 75Ω, or other impedance.
1 アンテナ、2 アンテナ、3 アンテナ、10 左側素子、11 右側素子、12 無給電素子、13 左側給電ケーブル、13a 編組線、13b 内部絶縁体、14 右側給電ケーブル、14a 編組線、14b 内部絶縁体、15 左側給電点、16 右側給電点、20 無給電素子基板、21 無給電素子、30 左側素子、30a 素子部、30b 基部、30c 鍔部、30d 固定部、31 右側素子、31a 挿通孔、33 左側給電ケーブル、33a 編組線、33b 内部絶縁体、33c 芯線、34 右側給電ケーブル、34a 編組線、34c 芯線、35 左側給電点、36 右側給電点、37 無給電素子基板、37a 第2パターン、37b 第1パターン、37c 第4パターン、37d 第3パターン、38 無給電素子、39a ビス、39b ナット、100 アンテナ、110 左側素子、111 右側素子、113 左側給電ケーブル、113a 編組線、113b 内部絶縁体、114 右側給電ケーブル、114a 編組線、114b 内部絶縁体、115 左側給電点、116 右側給電点
1 antenna, 2 antenna, 3 antenna, 10 left side element, 11 right side element, 12 parasitic element, 13 left side feed cable, 13a braided wire, 13b internal insulator, 14 right side feed cable, 14a braided wire, 14b internal insulator, 15 Left feeding point, 16 Right feeding point, 20 Parasitic element substrate, 21 Parasitic element, 30 Left element, 30a Element part, 30b Base part, 30c Hidden part, 30d Fixing part, 31 Right element, 31a Insertion hole, 33 Left side Feeding cable, 33a Braided wire, 33b Internal insulator, 33c Core wire, 34 Right feeding cable, 34a Braided wire, 34c Core wire, 35 Left feeding point, 36 Right feeding point, 37 Parasitic element substrate, 37a Second pattern, 37b
Claims (3)
前記左側給電ケーブルの先端に設けられた左側素子と、該左側素子と所定間隔離隔されて前記右側給電ケーブルの先端に設けられた右側素子と、
T字状に配置された前記左側給電ケーブルと前記右側給電ケーブルにおいて、近接して配置されている垂直部の基端にそれぞれ設けられた左側給電点と右側給電点と、
T字状に配置された前記左側給電ケーブルと前記右側給電ケーブルにおいて、ほぼ一直線上に配置されている水平部に所定の間隙をおいて配置されている無給電素子と、
を備えることを特徴とするアンテナ。 The left feeding cable and the right feeding cable, which are arranged in a T-shape as a whole, each formed in an L shape,
A left element provided at the tip of the left power supply cable, a right element provided at the tip of the right power supply cable and spaced apart from the left element by a predetermined distance;
In the left feeding cable and the right feeding cable arranged in a T-shape, a left feeding point and a right feeding point respectively provided at the proximal ends of the vertical portions arranged close to each other,
In the left feeding cable and the right feeding cable arranged in a T-shape, a parasitic element arranged with a predetermined gap in a horizontal part arranged substantially in a straight line,
An antenna comprising:
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