JP2532800B2 - Planar antenna - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は移動体通信分野におけ
るアンテナに関し、特に、移動体通信用アンテナの小型
化及び強度・耐久性の向上技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna in the field of mobile communication, and more particularly to a technique for downsizing a mobile communication antenna and improving its strength and durability.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の自動車電話用の平面アンテナ（板
状アンテナ、平板アンテナ）は、天板と地板から構成さ
れ、天板の中心に給電し、数か所で天板と地板をショー
トさせることによりアンテナの性能を得ている。この平
面アンテナの共振周波数は、天板及び地板の外形、ショ
ート位置及びショートの幅を調整して目的周波数に一致
させる。2. Description of the Related Art Conventional planar antennas (plate antennas, flat plate antennas) for mobile telephones are composed of a top plate and a base plate, and power is supplied to the center of the top plate to short-circuit the top plate and the base plate at several places. By doing so, the antenna performance is obtained. The resonance frequency of the planar antenna is adjusted to the target frequency by adjusting the outer shapes of the top plate and the ground plate, the short-circuit position and the width of the short circuit.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】移動体通信の場合、そ
のアンテナを極力小さくしたいという要望がある。しか
し、従来の平面アンテナでは、共振周波数が低くなるに
従って、アンテナのサイズ、特に、径を大きくしなけれ
ばならないという問題がある。In the case of mobile communication, there is a demand to make its antenna as small as possible. However, the conventional planar antenna has a problem that the size of the antenna, especially the diameter, must be increased as the resonance frequency decreases.
【０００４】また、移動体通信用のアンテナは振動や温
度変化を受けやすく、強度及び耐久性が要求される。し
かし、従来の平面アンテナは部品数が多く、接続・接合
点が多く、強度及び耐久性が低いという問題があった。
この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、小型の移
動体通信用アンテナを提供することにある。この発明の
他の目的は、強度及び耐久性に優れた平面アンテナを提
供することにある。Further, an antenna for mobile communication is susceptible to vibration and temperature change, and is required to have strength and durability. However, the conventional planar antenna has a large number of parts, a large number of connecting / joining points, and low strength and durability.
The present invention has been made in view of the above circumstances and provides a small mobile communication antenna. Another object of the present invention is to provide a planar antenna excellent in strength and durability.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点にかかるアンテナは、導電性
の地板と、前記地板と対向して配置された導電性の天板
と、前記天板の所定位置に給電するための給電管と、前
記天板と地板を短絡するインピーダンス整合ピンとを備
えた平面アンテナにおいて、上記天板又は地板の少なく
とも一方の周縁部に、他方側に向って４５度以上の角度
で折曲げたスカートを一体に設けるとともに、上記天板
の中央部に、上記地板に向って凸となるようにプレスに
より押し出した円錐状の部分を設け、この円錐状の部分
を上記給電管として用いるようにしたことを特徴とする
ものである。この明細書で言う「スカート」とは、天板
と地板の少なくとも一方の周縁部を４５度以上の角度で
折曲げた部分であって、折曲げ位置から末端までの部位
である。前記スカートは、例えば、前記天板の周縁部を
垂直に折曲げることによって天板と一体に形成される。In order to achieve the above object, an antenna according to a first aspect of the present invention is a conductive base plate and a conductive top plate arranged to face the base plate.
A power supply tube for supplying power to a predetermined position on the top plate,
Equipped with an impedance matching pin that short-circuits the top plate and the ground plate
In the flat antenna, the angle of 45 degrees or more toward the other side is provided on the peripheral portion of at least one of the top plate and the ground plate.
It provided with integrally bent skirt in, the top plate
Press in the center of the so that it becomes convex toward the main plate.
Provide a cone-shaped part that is more extruded, and
Is used as the power supply pipe.
Things. The term "skirt" used in this specification means a top plate.
And at least one edge of the main plate at an angle of 45 degrees or more
A part that is a bent part from the bent position to the end
It is. The skirt, for example, the peripheral portion of the top plate
It is formed integrally with the top plate by bending it vertically .
【０００６】上記目的を達成するため、この発明の第２
の観点にかかるアンテナは、前記インピーダンス整合ピ
ンが前記天板と一体に形成されていることを特徴とす
る。また、給電用のケーブルを固定するクランプは前記
地板の一部を切り起こすことによって地板と一体形成さ
れてもよい。In order to achieve the above object, the second aspect of the present invention
The antenna according to the aspect, the impedance matching pin
Is formed integrally with the top plate. In addition, the clamp that fixes the power supply cable is
It may be integrally formed with the ground plate by cutting and raising a part of the ground plate .
【０００７】[0007]
【作用】この発明の第１の観点にかかるアンテナによれ
ば、天板又は地板の少なくとも一方（一般的には天板）
の周縁部を折曲げることによってスカートが一体に形成
されている。図２から理解できるように、スカートはア
ンテナの共振周波数を低下させる機能を有する。従っ
て、この発明の第１の観点にかかるアンテナによれば、
同一の体積の従来のアンテナに比して共振周波数を低減
させることができ、従来と同一共振周波数ならばアンテ
ナを小型化できる。図３から理解できるように、スカー
トの角度が４５度以下では、周波数の変化が小さいの
で、スカートを天板又は地板に直角に設けた場合に、そ
の効果は大きい。そしてこの発明では、天板の中央部に
プレスによって一体に形成された円錐状の部分を給電管
として用いるため、この給電管を兼ねる円錐状の部分に
よって天板の剛性を大幅に高めることができ、移動体通
信用として強度アップを図る上で有効であるとともに、
部品点数も削減できる。 According to the antenna of the first aspect of the present invention, at least one of a top plate and a base plate (generally a top plate).
The skirt is integrally formed by bending the peripheral edge of the skirt. As can be seen from FIG. 2, the skirt has a function of lowering the resonance frequency of the antenna. Therefore, according to the antenna of the first aspect of the present invention,
The resonance frequency can be reduced as compared with a conventional antenna having the same volume, and if the resonance frequency is the same as the conventional one, the antenna can be downsized. As can be understood from FIG. 3, when the angle of the skirt is 45 degrees or less, the change in frequency is small, so that the effect is large when the skirt is provided at right angles to the top plate or the ground plate. And in this invention, in the central part of the top plate
The conical part integrally formed by pressing the power supply tube
In order to use it as a conical part that doubles as this power supply pipe,
Therefore, the rigidity of the top plate can be significantly increased, and
It is effective in increasing the strength of trust, and
The number of parts can also be reduced.
【０００８】この発明の第２の観点にかかるアンテナに
よれば、前記給電管及び前記インピーダンス整合ピン或
いは給電用のケーブルを固定するクランプは前記天板又
は地板と一体形成される。従って、従来に比してアンテ
ナの部品数が減少すると共に溶接・半田付け箇所が少な
くなり、アンテナの強度及び耐久性が向上する。According to the antenna of the second aspect of the present invention, the clamp for fixing the power feeding tube and the impedance matching pin or the power feeding cable is integrally formed with the top plate or the ground plate. Therefore, the number of parts of the antenna is reduced and the number of welding and soldering points is reduced as compared with the conventional case, and the strength and durability of the antenna are improved.
【０００９】[0009]
【実施例】実施例の説明に先立ち、この発明が準拠する
基本概念を図面を参照して簡単に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Prior to the description of the embodiments, the basic concept to which the present invention is based will be briefly described with reference to the drawings.
【００１０】図１は天板（上側導体）１、地板（下側導
体）２、インピーダンス整合ピン（接地ピン）３、給電
ロッド（給電管）４からなる平面アンテナの天板１の周
辺部にスカート５を取り付けた状態を示す。スカート５
の長さＬ（mm) と平面アンテナの共振周波数(MHz) の関
係を図２に示す。図２から理解できるように、スカート
５の長さＬ（mm）が増加するに従って平面アンテナの共
振周波数(MHz) が減少する。換言すれば、このことは、
スカート５を形成することにより、共振周波数を所定値
に維持したまま平面アンテナの径を小さくし、小型化で
きることを意味する。FIG. 1 shows a peripheral portion of a top plate 1 of a planar antenna composed of a top plate (upper conductor) 1, a ground plate (lower conductor) 2, an impedance matching pin (ground pin) 3, and a feeding rod (feed tube) 4. The state which attached the skirt 5 is shown. Skirt 5
Fig. 2 shows the relationship between the length L (mm) and the resonance frequency (MHz) of the planar antenna. As can be seen from FIG. 2, the resonance frequency (MHz) of the planar antenna decreases as the length L (mm) of the skirt 5 increases. In other words, this is
By forming the skirt 5, it means that the diameter of the planar antenna can be reduced and the size can be reduced while maintaining the resonance frequency at a predetermined value.
【００１１】図３にスカート５の角度θと共振周波数の
関係を示す。図３に示されるように、平面アンテナの発
振周波数は角度θが４５度以下ではほとんど変化しな
い。従って、平面アンテナの体積を小さくするという観
点からはスカート５は天板１に垂直に配置することが最
も効率的である。次に、上記概念に基づいた実施例を図
４乃至図７を参照して説明する。FIG. 3 shows the relationship between the angle θ of the skirt 5 and the resonance frequency. As shown in FIG. 3, the oscillation frequency of the planar antenna hardly changes when the angle θ is 45 degrees or less. Therefore, from the viewpoint of reducing the volume of the planar antenna, it is most efficient to arrange the skirt 5 perpendicularly to the top plate 1. Next, an embodiment based on the above concept will be described with reference to FIGS.
【００１２】図４はこの実施例の自動車電話用アンテナ
の主要部の平面図、図５はこの実施例の自動車電話用ア
ンテナの断面図、図６はこの実施例の自動車電話用アン
テナの主要部の拡大断面図である。図４から図６に示さ
れる自動車電話用アンテナは、大別して、地板１１と、
天板１３、同軸ケーブル１５、樹脂ケース１７（図５）
から構成されている。FIG. 4 is a plan view of the main part of the car telephone antenna of this embodiment, FIG. 5 is a sectional view of the car phone antenna of this embodiment, and FIG. 6 is a main part of the car phone antenna of this embodiment. FIG. The car phone antennas shown in FIGS. 4 to 6 are roughly classified into a main plate 11 and
Top plate 13, coaxial cable 15, resin case 17 (Fig. 5)
It consists of
【００１３】地板１１は導電性でほぼ円盤状に形成され
る。天板１３は導電性の円盤から構成され、その中央部
は地板１１に向かって円錐状にプレスされ、給電用の中
心ピン（給電ピン）２１として機能する。天板１３には
支持体２３がプレスにより一体形成されており、支持体
２３は折り曲げられ、その先端は地板１１にねじ２５や
溶接により固定される。支持体２３は天板１３を地板１
１に固定する機能と平面アンテナの入力インピーダンス
を調整するインピーダンス整合ピンとしての機能を果た
す。天板１３の端部に天板１３に直角にスカート３１が
取り付けられている。スカート３１は、例えば、天板１
３の端部をプレスして折り曲げて形成される。The base plate 11 is electrically conductive and is formed into a substantially disc shape. The top plate 13 is composed of a conductive disk, and its central portion is pressed conically toward the base plate 11 and functions as a center pin (power supply pin) 21 for power supply. A support member 23 is integrally formed on the top plate 13 by pressing, the support member 23 is bent, and its tip is fixed to the main plate 11 by a screw 25 or welding. As for the support body 23, the top plate 13 is connected to the base plate 1
It has a function of being fixed to 1 and a function of an impedance matching pin for adjusting the input impedance of the planar antenna. A skirt 31 is attached to the end of the top plate 13 at a right angle to the top plate 13. The skirt 31 is, for example, the top plate 1.
It is formed by pressing and bending the end portion of 3.
【００１４】給電用の同軸ケーブル１５が地板１１上に
配置され、その中心導体は中心ピン２１に半田等により
接続及び固定され、網線は地板１１に半田付け等により
接続及び固定されている。同軸ケーブル１５は地板１１
に切り込みを入れ、図７に示すように、プレスで湾曲さ
せたクランプ３３を通し、クランプ３３をかしめて固定
される。A coaxial cable 15 for power supply is arranged on the base plate 11, and its center conductor is connected and fixed to the center pin 21 by soldering or the like, and the mesh wire is connected or fixed to the base plate 11 by soldering or the like. The coaxial cable 15 is the main plate 11
A notch is made, and as shown in FIG. 7, a clamp 33 bent by a press is passed through and the clamp 33 is caulked and fixed.
【００１５】上記構成のアンテナ本体は、平板状の樹脂
ケース１７に固定され、樹脂ケース１７は取り付け金具
３５により移動体、例えば、自動車のルーフ板、トラン
ク等３７に固定される。上記構成の平面アンテナの動作
は通常の平面アンテナの動作と基本的に同一である。The antenna main body having the above structure is fixed to a flat resin case 17, and the resin case 17 is fixed to a moving body, for example, a roof plate of an automobile, a trunk or the like 37 by a mounting member 35. The operation of the planar antenna configured as described above is basically the same as the operation of a normal planar antenna.
【００１６】平面アンテナを小型化する上では、見掛け
上の物理的体積を減少させつつ電気的体積を維持しなけ
ればならない。ここで、図５に示されるように、平面ア
ンテナの径をＤ、天板と地板の距離をＨ、スカートの長
さをＬとし、平面アンテナの電気的体積をＶｒとおく
と、電気的体積Ｖｒは、 Ｖｒ＝（Ｄ＋２Ｌ）2 πＨ／４λc In order to miniaturize the planar antenna, it is necessary to maintain the electrical volume while reducing the apparent physical volume. Here, as shown in FIG. 5, assuming that the diameter of the planar antenna is D, the distance between the top plate and the ground plate is H, the length of the skirt is L, and the electrical volume of the planar antenna is Vr, the electrical volume is Vr is Vr = (D + 2L) 2 πH / 4λ c
【００１７】となる。従って、図４〜図６の平面アンテ
ナの物理的体積はＤ2 πＨ／４であるが、その共振周波
数は物理的体積が（Ｄ＋２Ｌ）2 πＨ／４の平面アンテ
ナの共振周波数とほぼ同一になり、２Ｌ分アンテナを小
型化できる。## EQU1 ## Therefore, the physical volume of the planar antenna of FIG. 4 to FIG. 6 D 2 πH / 4, but its resonance frequency has a physical volume of (D + 2L) 2 Since the resonance frequency of the planar antenna is πH / 4, the antenna can be downsized by 2L.
【００１８】上記実施例によれば、インピーダンス整合
ピンとして機能する支持体２３及び給電用の中心ピン２
１を天板１３をプレス整形して、天板１３と一体に形成
している。従って、インピーダンス整合ピンや中心ピン
を天板と別個に製造して天板に溶接、半田等により固定
する場合と比較して、製造上の工程数を削減することが
できると共に品質のばらつきを低減し、強度を向上でき
る。また、同軸ケーブル１５を地板１１をプレスして形
成したクランプ３３をかしめて固定するので、同軸ケー
ブル１５を確実に固定できる。また、アンテナ全体を樹
脂カバー１７で覆い、取り付け金具３５により固定する
ようにしたので、アンテナを車外、車内の任意の場所に
設置できる。According to the above-mentioned embodiment, the support 23 functioning as an impedance matching pin and the center pin 2 for power feeding are provided.
The top plate 13 is formed by press-molding 1 and is integrally formed with the top plate 13. Therefore, compared to the case where the impedance matching pin and the center pin are manufactured separately from the top plate and fixed to the top plate by welding, soldering, etc., the number of manufacturing steps can be reduced and the quality variation can be reduced. The strength can be improved. Further, since the coaxial cable 15 is fixed by crimping the clamp 33 formed by pressing the base plate 11, the coaxial cable 15 can be securely fixed. Further, since the entire antenna is covered with the resin cover 17 and is fixed by the mounting bracket 35, the antenna can be installed outside the vehicle or anywhere inside the vehicle.
【００１９】この発明は上記実施例に限定されない、例
えば、中心ピン２１、支持体２３、スカート３１、クラ
ンプ３３はピン、管、金属箔等を地板１１或いは天板１
３に溶接又は半田付けすることにより形成されてもよ
い。また、スカート３１は、図８に示されるように、天
板１３と地板１１の両方に形成されてもよく、スカート
の取り付け角度も任意である。また、地板１１のみにス
カートを形成してもよい。中心ピン２１は円錐状である
必要はなく、任意の形状を選択すればよい。また、支持
体２３も２つに限定されない。支持体２３を３つ配置す
る場合には、例えば、ほぼ１２０度軸対象に配置し、支
持体２３を４つ配置する場合には、ほぼ９０度軸対象に
配置する。また、天板及び地板は四角形、五角形、六角
形等の多角形でもよい。The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the center pin 21, the support member 23, the skirt 31, the clamp 33 are pins, pipes, metal foils, etc., which are the base plate 11 or the top plate 1.
3 may be formed by welding or soldering. Further, as shown in FIG. 8, the skirt 31 may be formed on both the top plate 13 and the base plate 11, and the mounting angle of the skirt is also arbitrary. Further, the skirt may be formed only on the main plate 11. The center pin 21 does not have to be conical, and any shape may be selected. Further, the number of supports 23 is not limited to two. When three support bodies 23 are arranged, for example, they are arranged in an approximately 120 degree axis symmetry, and when four support bodies 23 are arranged, they are arranged in a substantially 90 degree axis symmetry. Further, the top plate and the ground plate may be polygonal shapes such as a quadrangle, a pentagon and a hexagon.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
同一体積の従来の平面アンテナに比して共振周波数を低
減させることができるため、アンテナの小型化および広
帯域化が図れると共に、天板の中央部にプレスによって
一体に形成された円錐状の部分を給電管として用いるこ
とによって天板の剛性を高めることができるから、天板
又は地板の周縁部にスカートを一体に折曲げたこととあ
いまって強度及び耐久性を向上でき、特に移動体通信用
として好ましい平面アンテナにすることができ、しかも
部品点数の削減が図れる。 As described above, according to the present invention,
Resonant frequency is lower than that of a conventional planar antenna with the same volume.
The antenna can be made smaller and wider because it can be reduced.
Banding can be achieved and by pressing on the center of the top plate
Use the integrally formed conical portion as a power supply tube.
Since the rigidity of the top plate can be increased by and
Or, the skirt should be bent integrally with the peripheral edge of the main plate.
It can improve strength and durability , especially for mobile communication.
Can be made into a preferred planar antenna, and
The number of parts can be reduced.
【図１】この発明の基本概念を説明するための平面アン
テナの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a planar antenna for explaining the basic concept of the present invention.
【図２】図１に示されるスカートの長さと共振周波数の
関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the length of the skirt shown in FIG. 1 and the resonance frequency.
【図３】図１に示されるスカートの取り付け角度と共振
周波数の関係を示すフラフである。FIG. 3 is a fluff showing the relationship between the attachment angle of the skirt shown in FIG. 1 and the resonance frequency.
【図４】この発明の一実施例にかかる平面アンテナの主
要部の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a main part of a planar antenna according to an embodiment of the present invention.
【図５】図４に示される平面アンテナの構造を示す断面
図である。5 is a cross-sectional view showing the structure of the planar antenna shown in FIG.
【図６】図５に示される平面アンテナの主要部の拡大断
面図である。6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the planar antenna shown in FIG.
【図７】同軸ケーブルを固定するクランプを説明するた
めの図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a clamp that fixes a coaxial cable.
【図８】図４に示される平面アンテナの変形例を示す断
面図である。8 is a cross-sectional view showing a modified example of the planar antenna shown in FIG.
１、１３…天板（上側導体）、２、１１…地板（下側導
体），３…インピーダンス整合ピン、４…給電ロッド、
５、３１…スカート、１５…同軸ケーブル，１７…樹脂
ケース，２１…中心ピン（給電ピン），２３…支持体
（インピーダンス整合ピン）、２５…ねじ、３３…同軸
ケーブル固定用クランプ、３５…金具。1, 13 ... Top plate (upper conductor), 2, 11 ... Ground plate (lower conductor), 3 ... Impedance matching pin, 4 ... Feed rod,
5, 31 ... Skirt, 15 ... Coaxial cable, 17 ... Resin case, 21 ... Center pin (feed pin), 23 ... Support (Impedance matching pin), 25 ... Screw, 33 ... Coaxial cable fixing clamp, 35 ... Metal fitting .
Claims (4)
された導電性の天板と、前記天板の所定位置に給電する
ための給電管と、前記天板と地板を短絡するインピーダ
ンス整合ピンとを備えた平面アンテナにおいて、上記天
板又は地板の少なくとも一方の周縁部に、他方側に向っ
て４５度以上の角度で折曲げたスカートを一体に設ける
とともに、上記天板の中央部に、上記地板に向って凸と
なるようにプレスにより押し出した円錐状の部分を設
け、この円錐状の部分を上記給電管として用いるように
したことを特徴とする平面アンテナ。1. A conductive base plate, a conductive top plate arranged to face the base plate, and power is supplied to a predetermined position of the top plate.
Power supply pipe and an impeder for short-circuiting the top plate and the ground plate
In a planar antenna provided with an impedance matching pin, the peripheral surface of at least one of the top plate and the ground plate faces the other side.
Provided integrally bent skirt 45 degrees angle Te
At the same time, in the central part of the top plate, convex toward the base plate.
The conical part extruded by the press to
Use this conical part as the power supply tube.
Planar antenna, characterized in that it has.
とも一方の周縁部を垂直に折曲げたものであることを特
徴とする請求項１記載のアンテナ。2. The antenna according to claim 1, wherein the skirt is formed by bending at least one peripheral edge of the top plate or the ground plate vertically .
一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の
アンテナ。3. The antenna according to claim 1, wherein the impedance matching pin is formed integrally with the top plate.
を固定するためのクランプを備え、このクランプは前記
地板の一部を切り起こすことにより地板と一体に形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。 4. A power supply cable connected to the power supply pipe.
Is equipped with a clamp for fixing
The antenna according to claim 1, wherein the antenna is formed integrally with the ground plate by cutting and raising a part of the ground plate .
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| JP4205017A JP2532800B2 (en) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Planar antenna |
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| JP4205017A JP2532800B2 (en) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Planar antenna |
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| JPH0653735A JPH0653735A (en) | 1994-02-25 |
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| JPH0653735A (en) | 1994-02-25 |
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