JP2013223228A - Antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衛星通信用及び移動体通信用等に適したアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device suitable for satellite communication and mobile communication.
衛星通信用及び移動体通信用のアンテナには、省スペース及び低コスト性が求められるため、これらに用いられるアンテナとしては、構成が簡単、形状が小さく、かつ低プロファイルな平面アンテナ(マイクロストリップアンテナ、MSA:MicroStrip Antenna)が好ましい。
しかしながら、一般にMSAは狭帯域である課題がある。
Space saving and low cost are required for antennas for satellite communications and mobile communications. Therefore, the antenna used for these antennas is a flat antenna with a simple configuration, a small shape, and a low profile (microstrip antenna). MSA: MicroStrip Antenna) is preferable.
However, in general, MSA has a problem of a narrow band.
MSAの広帯域化技術の一つとして、給電ピンの内導体がL字状のものを用いたアンテナ装置が開示されている(非特許文献1参照)。
図8に、従来技術によるアンテナ装置の概略図を示す。
図8には、断面図A−A´も合わせて示してある。
図8に示すように、アンテナ装置60は、接地導体GNDの上方に導体部61を備える。
給電ピン62は、内導体62a及び外導体62bで構成され、導体部61に高周波信号を供給する。
内導体62aは、接地導体GNDを非接触に貫通して、途中でL字状に折り曲がり、導体部61と近接結合する。
また、外導体62bは、接地導体GNDと接続される。
As one of MSA wideband technologies, an antenna device using an L-shaped inner conductor of a feed pin is disclosed (see Non-Patent Document 1).
FIG. 8 shows a schematic diagram of an antenna device according to the prior art.
FIG. 8 also shows a sectional view AA ′.
As shown in FIG. 8, the
The
The
The
従来のアンテナ装置は以上のように構成されているので、アンテナの設置スペースに制限がある場合やアンテナをアレー化することためには、小形化が必要である。
しかし、上記アンテナ装置60では、給電ピン62が導体部61よりも外側に配置されるため、アンテナ全体の占有面積が大きくなる課題がある。
Since the conventional antenna device is configured as described above, it is necessary to reduce the size in order to limit the installation space of the antenna or to arrange the antenna.
However, in the
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、小形なアンテナ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a small antenna device.
本発明のアンテナ装置は、内部に第1の導体貫通部を有し、接地導体と非接触に設けられた第1の導体部を備え、第1の給電ピンの内導体は、接地導体及び第1の導体部の第1の導体貫通部を非接触に貫通して延伸し、概ね90度に折れ曲がり、第1の導体部と近接して概ね平行に配置されたものである。 The antenna device of the present invention includes a first conductor penetrating portion therein and a first conductor portion provided in a non-contact manner with the ground conductor. The inner conductor of the first feed pin includes the ground conductor and the first conductor. The first conductor portion extends through the first conductor through portion in a non-contact manner, is bent at approximately 90 degrees, and is disposed in parallel and in close proximity to the first conductor portion.
本発明によれば、第1の給電ピンの内導体が、第1の導体部の内側に配置されるため、アンテナ全体の占有面積を小さくし、従来の特性を保持しつつ、小形なアンテナ装置を提供することができる効果がある。 According to the present invention, since the inner conductor of the first feeding pin is arranged inside the first conductor portion, a small antenna device is achieved while reducing the occupied area of the entire antenna and maintaining the conventional characteristics. There is an effect that can be provided.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1によるアンテナ装置の概略図である。
図1には、断面図A−A´も合わせて示してある。
図1に示すように、アンテナ装置10は、接地導体GNDと、接地導体GNDの上方に配置された導体部(第1の導体部)11と、高周波信号を供給する給電ピン(第1の給電ピン)12を備える。
給電ピン12は、内導体12aと外導体12bで構成される。
内導体12aは、接地導体GND及び導体部11に設けられた穴(第1の導体貫通部)11aを非接触に貫通して延伸し、導体部11の上方で概ね90度に折れ曲がり、導体部11と近接して概ね平行に配置される。
また、外導体12bは、接地導体GNDと接続される。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram of an antenna device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 1 also shows a sectional view AA ′.
As shown in FIG. 1, the
The
The
The
なお、図1では、給電ピン12は、導体部11の動径方向に延伸しているが、本発明はこれに限られるものではなく、他方向であってもよい。
また、図1では、導体部11が円形であるが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、矩形状にすることもできる。
In FIG. 1, the
Moreover, in FIG. 1, although the
図1に示すアンテナ装置10の利点について、図8に示すアンテナ装置60と比較して説明する。
図2は、それぞれのアンテナ装置の反射特性のシミュレーションした結果を示す特性図である。
図2において、反射特性16a、反射特性16bは、それぞれアンテナ装置60、アンテナ装置10に対する結果である。
導体部11および導体部61の半径は共に44mm、接地導体GNDと導体部11ないし導体部61の距離は6mmとした。
給電ピン12,62の長さおよび位置は、それぞれの場合で最適化されている。
反射特性16a、反射特性16bは同等の特性を示している。
Advantages of the
FIG. 2 is a characteristic diagram showing simulation results of reflection characteristics of each antenna device.
In FIG. 2, the
The radii of the
The length and position of the
The
上述のように、本実施の形態1によれば、アンテナ装置10は、給電ピン12の内導体12aが、導体部11の内側に配置されるため、アンテナ全体の占有面積を小さくし、従来の特性を保持しつつ、小形なアンテナ装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2によるアンテナ装置の概略図である。
図3に示すように、図1のアンテナ装置10と異なり、アンテナ装置20は、給電ピン(第1の給電ピン)22の内導体22aが接地導体GNDを非接触に貫通して延伸し、概ね90度に折れ曲がり、導体部11と接地導体GNDの間であって、導体部11と近接して概ね平行に配置される。
また、外導体22bは、接地導体GNDと接続される。
図3において、上述した図1に対応する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram of an antenna device according to Embodiment 2 of the present invention.
As shown in FIG. 3, unlike the
The
3, parts corresponding to those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図3に示すアンテナ装置20の利点について、図1に示すアンテナ装置10と比較して説明する。
図4は、それぞれのアンテナ装置の反射特性をシミュレーションした結果を示す特性図である。
図4において、反射特性26bはアンテナ装置20に対する結果である。
導体部11の半径は44mm、接地導体GNDと導体部11の距離は6mmとした。
給電ピン12,22の長さおよび位置は最適化されている。
反射特性16b、反射特性26bは同等の特性を示している。
Advantages of the
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the result of simulating the reflection characteristics of each antenna device.
In FIG. 4, the
The radius of the
The length and position of the
The
上述のように、本実施の形態2によれば、アンテナ装置20は、アンテナ装置10と異なり、内導体22aが導体部11と接地導体GNDの間に配置され、アンテナ装置20の方が低姿勢となるため、従来の特性を保持しつつ、更に低姿勢なアンテナ装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, the
なお、導体部11に穴11aが設けられている場合について説明したが、穴11aが設けられていなくてもよい。
In addition, although the case where the
実施の形態3.
図5は、本発明の実施の形態3によるアンテナ装置の概略図である。
図5に示すように、アンテナ装置30は、導体部31の外周部であって導体部31の中心を基準とした際に対称となる位置に一対の切り欠き部34a,34bを備える。
図5において、上述した図1に対応する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram of an antenna device according to Embodiment 3 of the present invention.
As shown in FIG. 5, the
5, parts corresponding to those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
導体部21に高周波信号を供給すると、切り欠き部34a,34bが設けられた方向とそれに直交する径の大きさが異なるため、電流の位相差が生じ円偏波が励振される。
When a high frequency signal is supplied to the conductor portion 21, the direction in which the
上述のように、本実施の形態3によれば、アンテナ装置30は、導体部31の外周側であって導体部31の中心を基準とした際に対称となる位置に円偏波を励振させる一対の切り欠き部34a,34bを備えたので、実施の形態1及び実施の形態2の効果に加えて、円偏波を励振させることが可能となる。
As described above, according to the third embodiment, the
なお、上述では、一対の切り欠き部34a,34bを配置する場合について説明したが、一対の突起部であってもよい。
In addition, although the case where a pair of
実施の形態4.
図6は、本発明の実施の形態4によるアンテナ装置の概略図である。
図6に示すように、アンテナ装置40は、接地導体GNDと導体部11の間に、接地導体GNDと概ね平行に導体部(第2の導体部)41が配置され、給電ピン42の内導体42aは、導体部41に設けられた穴(第2の導体貫通部)41aを通過する。
また、外導体42bは、接地導体GNDと接続される。
さらに、導体部41に高周波信号を供給する給電ピン(第2の給電ピン)43が取り付けられ、内導体43aは、接地導体GNDを非接触に貫通して延伸し、導体部41に接続される。
また、外導体43bは、接地導体GNDと接続される。
図6において、上述した図1に対応する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram of an antenna device according to Embodiment 4 of the present invention.
As shown in FIG. 6, the
The
Furthermore, a power supply pin (second power supply pin) 43 for supplying a high-frequency signal to the
The
6, parts corresponding to those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
上述のように、本実施の形態4によれば、アンテナ装置40は、導体部1の他、導体部41を設け、給電ピン42により導体部1に高周波信号を供給すると共に、給電ピン43により導体部41に異なる高周波信号を供給することにより、2周波で動作する開口共用アンテナを実現できる。
As described above, according to the fourth embodiment, the
なお、上述では、接地導体GND、導体部41、導体部11の順に配置される場合について説明したが、接地導体GND、導体部11、導体部41の順であってもよい。
In the above description, the ground conductor GND, the
実施の形態5.
図7は、本発明の実施の形態5によるアンテナ装置の概略図である。
図7に示すように、アンテナ装置50は、導体部11の上方に、導体部11と概ね平行に配置された導体部(第3の導体部)51が設けられる。
導体部51は、適切にその大きさを調整して導体部11の非励振素子となるようにする。
FIG. 7 is a schematic diagram of an antenna device according to
As shown in FIG. 7, the
The
上述のように、本実施の形態5によれば、アンテナ装置50は、導体部11の上方に、導体部11の非励振素子となるように適切に大きさが調整された導体部51を設けたので、アンテナ装置50はより広帯域な特性を有することが可能となる。
As described above, according to the fifth embodiment, the
また、上記実施の形態1から上記実施の形態5に示したアンテナ装置10〜50を、適当な間隔でアレー化することができる。
これにより、高利得化が見込めると共に、ビーム制御を行うことが可能となる。
Further, the
As a result, high gain can be expected and beam control can be performed.
さらに、導体部11と接地導体GNDの間、導体部41と接地導体GNDの間、および導体部51と導体部11の間を空気として説明したが、誘電体基板であってもよい。
その場合、導体部11、導体部41、および導体部51は、基板のエッチング加工等により形成された導体箔であってもよい。
Furthermore, although the description has been made with air between the
In that case, the
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of each embodiment, any component of each embodiment can be modified, or any component can be omitted in each embodiment. .
10,20,30,40,50 アンテナ装置、11,31 導体部(第1の導体部)、11a 穴(第1の導体貫通部)、12,22,42 給電ピン(第1の給電ピン)、 12a,22a,42a,43a 内導体、12b,22b,42b,43b 外導体、16a,16b,26b 反射特性、34a,34b 切り欠き部、41 導体部(第2の導体部)、41a 穴(第2の導体貫通部)、43 給電ピン(第2の給電ピン)、51 導体部(第3の導体部)、GND 接地導体。 10, 20, 30, 40, 50 Antenna device, 11, 31 Conductor part (first conductor part), 11a Hole (first conductor through part), 12, 22, 42 Feed pin (first feed pin) 12a, 22a, 42a, 43a Inner conductor, 12b, 22b, 42b, 43b Outer conductor, 16a, 16b, 26b Reflective characteristics, 34a, 34b Notch, 41 Conductor (second conductor), 41a Hole ( 2nd conductor penetration part), 43 Feeding pin (2nd feeding pin), 51 Conductor part (3rd conductor part), GND Grounding conductor.
Claims (6)
上記第1の導体部に第1の高周波信号を供給する第1の給電ピンとを備え、
上記第1の給電ピンの内導体は、上記接地導体及び上記第1の導体部の上記第1の導体貫通部を非接触に貫通して延伸し、概ね90度に折れ曲がり、該第1の導体部と近接して概ね平行に配置され、
上記第1の給電ピンの外導体は、上記接地導体と電気的に接続されたことを特徴とするアンテナ装置。 A first conductor portion having a first conductor penetration inside and provided in non-contact with the ground conductor;
A first power supply pin for supplying a first high-frequency signal to the first conductor portion,
The inner conductor of the first power feed pin extends through the ground conductor and the first conductor penetrating portion of the first conductor portion in a non-contact manner, and is bent at approximately 90 degrees. Is arranged in parallel and close to the part,
An antenna device, wherein an outer conductor of the first power supply pin is electrically connected to the ground conductor.
上記第1の導体部に第1の高周波信号を供給する第1の給電ピンとを備え、
上記第1の給電ピンの内導体は、上記接地導体を非接触に貫通して延伸し、概ね90度に折れ曲がり、上記第1の導体部と上記接地導体の間であって該第1の導体部に近接して概ね平行に配置され、
上記第1の給電ピンの外導体は、上記接地導体と電気的に接続されたことを特徴とするアンテナ装置。 A first conductor portion provided in non-contact with the ground conductor;
A first power supply pin for supplying a first high-frequency signal to the first conductor portion,
The inner conductor of the first power feed pin extends through the ground conductor in a non-contact manner and bends approximately 90 degrees, and is between the first conductor portion and the ground conductor, and the first conductor Is arranged in parallel and close to the part,
An antenna device, wherein an outer conductor of the first power supply pin is electrically connected to the ground conductor.
該第1の導体部の中心を基準として対称な位置に一対の切り欠き部を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2記載のアンテナ装置。 The first conductor portion is
3. The antenna device according to claim 1, further comprising a pair of cutout portions at symmetrical positions with respect to the center of the first conductor portion.
上記第2の導体部に第2の高周波信号を供給する第2の給電ピンとを備え、
第1の給電ピンの内導体は、上記第2の導体部の上記第2の導体貫通部を非接触に貫通して延伸することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のアンテナ装置。 A second conductor portion having a second conductor penetrating portion therein and disposed substantially in parallel with the ground conductor at a position substantially intermediate between the ground conductor and the first conductor portion;
A second power supply pin for supplying a second high-frequency signal to the second conductor portion,
The inner conductor of the first power feed pin extends through the second conductor penetrating portion of the second conductor portion in a non-contact manner, according to any one of claims 1 to 3. The antenna device according to claim 1.
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JP2020036221A (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Tdk株式会社 | antenna |
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2012
- 2012-04-19 JP JP2012095662A patent/JP2013223228A/en active Pending
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