JP2710894B2 - フィルタ・アンテナ装置 - Google Patents
フィルタ・アンテナ装置Info
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- JP2710894B2 JP2710894B2 JP4128562A JP12856292A JP2710894B2 JP 2710894 B2 JP2710894 B2 JP 2710894B2 JP 4128562 A JP4128562 A JP 4128562A JP 12856292 A JP12856292 A JP 12856292A JP 2710894 B2 JP2710894 B2 JP 2710894B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主としてＶＨＦ帯，
ＵＨＦ帯，およびマイクロ波帯で用いられるフィルタ・
アンテナ装置に関するものである。
ＵＨＦ帯，およびマイクロ波帯で用いられるフィルタ・
アンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、例えば、I.Yoshida,他,“RFB
RANCHING SYSTEM FOR THE AMPS MOBILE TELEPHONE EQUI
PMENT”,29th IEEE Vehicular Technology Conference
IEEECatalog No.79CH1378-9VT, pp.178-180,1979. に示
された従来のフィルタ・アンテナ装置を示すブロック図
である。図において、１００はアンテナ、２００は帯域
通過フィルタ、３００は接続用ケーブル、４００はコネ
クタである。アンテナ１００は、接続用ケーブル３００
およびコネクタ４００を介して、帯域通過フィルタ２０
０に接続されている。
RANCHING SYSTEM FOR THE AMPS MOBILE TELEPHONE EQUI
PMENT”,29th IEEE Vehicular Technology Conference
IEEECatalog No.79CH1378-9VT, pp.178-180,1979. に示
された従来のフィルタ・アンテナ装置を示すブロック図
である。図において、１００はアンテナ、２００は帯域
通過フィルタ、３００は接続用ケーブル、４００はコネ
クタである。アンテナ１００は、接続用ケーブル３００
およびコネクタ４００を介して、帯域通過フィルタ２０
０に接続されている。
【０００３】例えば、このフィルタ・アンテナ装置を受
信用として使用する場合には、帯域通過フィルタ２００
が受信周波数帯域の波のみを通過するように設定されて
いるものとすれば、アンテナ１００で受信された受信周
波数帯域内の波は帯域通過フィルタ２００を通過して受
信装置に導かれる。一方、受信周波数帯域外の不要波は
アンテナ１００に入射した後、帯域通過フィルタ２００
で反射され受信装置へは入り込まない。また、このフィ
ルタ・アンテナ装置を送信用として使用する場合には、
受信波に対する場合と同様の動作原理により、送信周波
数帯域の波のみがアンテナ１００へ導かれ、放射され
る。このように、図１０に示すフィルタ・アンテナ装置
は、必要な周波数帯域の波のみを受信あるいは送信する
機能を有する。
信用として使用する場合には、帯域通過フィルタ２００
が受信周波数帯域の波のみを通過するように設定されて
いるものとすれば、アンテナ１００で受信された受信周
波数帯域内の波は帯域通過フィルタ２００を通過して受
信装置に導かれる。一方、受信周波数帯域外の不要波は
アンテナ１００に入射した後、帯域通過フィルタ２００
で反射され受信装置へは入り込まない。また、このフィ
ルタ・アンテナ装置を送信用として使用する場合には、
受信波に対する場合と同様の動作原理により、送信周波
数帯域の波のみがアンテナ１００へ導かれ、放射され
る。このように、図１０に示すフィルタ・アンテナ装置
は、必要な周波数帯域の波のみを受信あるいは送信する
機能を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のフィルタ・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
１００と帯域通過フィルタ２００を接続するための接続
用ケーブル３００およびコネクタ４００が必要となり、
装置が大きくなるとともに損失が増加するという問題点
があった。また、アンテナ１００と帯域通過フィルタ２
００とが独立に機能しているため、アンテナ１００のイ
ンピーダンス整合をとるための整合箇所を設ける必要が
あり、アンテナ１００が大きくなるという問題点があっ
た。さらに、アンテナ１００は１段の共振器となってい
るため、広帯域にインピーダンス整合をとることが難し
いという問題点があった。
テナ装置は以上のように構成されているので、アンテナ
１００と帯域通過フィルタ２００を接続するための接続
用ケーブル３００およびコネクタ４００が必要となり、
装置が大きくなるとともに損失が増加するという問題点
があった。また、アンテナ１００と帯域通過フィルタ２
００とが独立に機能しているため、アンテナ１００のイ
ンピーダンス整合をとるための整合箇所を設ける必要が
あり、アンテナ１００が大きくなるという問題点があっ
た。さらに、アンテナ１００は１段の共振器となってい
るため、広帯域にインピーダンス整合をとることが難し
いという問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、小形，低損失であり、かつ、広
帯域なフィルタ一体化アンテナ装置を得ることを目的と
する。
ためになされたもので、小形，低損失であり、かつ、広
帯域なフィルタ一体化アンテナ装置を得ることを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフィルタ
・アンテナ装置は、誘電体ブロックの内部に上下の面に
平行に配列された複数の内導体と、上記誘電体ブロック
の外周面に密着して形成され上記内導体の短絡端側と接
続される外導体とからなる誘電体フィルタを構成すると
ともに、上記内導体の内の一つを空中へ延長して、線状
アンテナを構成して成るフィルタ・アンテナ装置であっ
て、上記内導体と外導体と誘電体ブロックとで構成され
る１つの共振器と一体となった上記線状アンテナと，上
記内導体と外導体と誘電体ブロックとで構成される１以
上の共振器と，がそれぞれ同じ周波数で共振するように
し、かつ、上記１以上の共振器が１個の場合は、上記線
状アンテナと共振器間相互の結合量を調整することによ
り、上記１以上の共振器が複数個の場合は、複数の共振
器間相互の結合量および上記線状アンテナと複数の共振
器間相互の結合量を調整することにより、上記線状アン
テナと１以上の共振器とで多段の帯域通過フィルタを構
成して成るものである。
・アンテナ装置は、誘電体ブロックの内部に上下の面に
平行に配列された複数の内導体と、上記誘電体ブロック
の外周面に密着して形成され上記内導体の短絡端側と接
続される外導体とからなる誘電体フィルタを構成すると
ともに、上記内導体の内の一つを空中へ延長して、線状
アンテナを構成して成るフィルタ・アンテナ装置であっ
て、上記内導体と外導体と誘電体ブロックとで構成され
る１つの共振器と一体となった上記線状アンテナと，上
記内導体と外導体と誘電体ブロックとで構成される１以
上の共振器と，がそれぞれ同じ周波数で共振するように
し、かつ、上記１以上の共振器が１個の場合は、上記線
状アンテナと共振器間相互の結合量を調整することによ
り、上記１以上の共振器が複数個の場合は、複数の共振
器間相互の結合量および上記線状アンテナと複数の共振
器間相互の結合量を調整することにより、上記線状アン
テナと１以上の共振器とで多段の帯域通過フィルタを構
成して成るものである。
【０００７】上記線状アンテナとしては、最も一般的な
ロッドアンテナを用いることができるが、螺旋状のヘリ
カルアンテナを用いたり、内導体の開放端側に設けられ
た端子から遠ざかる方向に曲げられたロッドアンテナを
用いたり、また、内導体の短絡端側を空中へ延長して構
成されるアンテナと外導体間に誘電体露出部を設けたり
することも有効である。
ロッドアンテナを用いることができるが、螺旋状のヘリ
カルアンテナを用いたり、内導体の開放端側に設けられ
た端子から遠ざかる方向に曲げられたロッドアンテナを
用いたり、また、内導体の短絡端側を空中へ延長して構
成されるアンテナと外導体間に誘電体露出部を設けたり
することも有効である。
【０００８】この発明の別発明に係るフィルタ・アンテ
ナ装置は、２枚の誘電体基板と、上記２枚の誘電体基板
それぞれの一方の面に形成される外導体と、上記誘電体
基板のうち少なくとも１枚の他方の面に形成され、一端
が上記外導体に接続されて短絡端を形成する複数の内導
体とを備え、外導体，誘電体基板，内導体，誘電体基
板，外導体の順で重ねられてなる誘電体ストリップ線路
フィルタを構成するとともに、上記内導体の一つと少な
くとも上記内導体が形成されている誘電体基板を短絡端
と逆側に延長して、アンテナを構成して成るフィルタ・
アンテナ装置であって、上記内導体とこの内導体を挟む
外導体及び誘電体基板とで構成される１つの共振器と一
体となった上記アンテナと，上記内導体とこの内導体を
挟む外導体及び誘電体基板とで構成される１以上の共振
器と，がそれぞれ同じ周波数で共振するようにし、か
つ、上記１以上の共振器が１個の場合は、上記アンテナ
と共振器間相互の結合量を調整することにより、上記１
以上の共振器が複数個の場合は、複数の共振器間相互の
結合量および上記アンテナと複数の共振器間相互の結合
量を調整することにより、上記アンテナと１以上の共振
器とで多段の帯域通過フィルタを構成して成るものであ
る。
ナ装置は、２枚の誘電体基板と、上記２枚の誘電体基板
それぞれの一方の面に形成される外導体と、上記誘電体
基板のうち少なくとも１枚の他方の面に形成され、一端
が上記外導体に接続されて短絡端を形成する複数の内導
体とを備え、外導体，誘電体基板，内導体，誘電体基
板，外導体の順で重ねられてなる誘電体ストリップ線路
フィルタを構成するとともに、上記内導体の一つと少な
くとも上記内導体が形成されている誘電体基板を短絡端
と逆側に延長して、アンテナを構成して成るフィルタ・
アンテナ装置であって、上記内導体とこの内導体を挟む
外導体及び誘電体基板とで構成される１つの共振器と一
体となった上記アンテナと，上記内導体とこの内導体を
挟む外導体及び誘電体基板とで構成される１以上の共振
器と，がそれぞれ同じ周波数で共振するようにし、か
つ、上記１以上の共振器が１個の場合は、上記アンテナ
と共振器間相互の結合量を調整することにより、上記１
以上の共振器が複数個の場合は、複数の共振器間相互の
結合量および上記アンテナと複数の共振器間相互の結合
量を調整することにより、上記アンテナと１以上の共振
器とで多段の帯域通過フィルタを構成して成るものであ
る。
【０００９】また、２枚の誘電体基板と、上記２枚の誘
電体基板それぞれの一方の面に形成される外導体と、上
記誘電体基板のうち少なくとも１枚の他方の面に形成さ
れ、一端が上記外導体に接続されて短絡端を形成する複
数の内導体とを備え、外導体，誘電体基板，内導体，誘
電体基板，外導体の順で重ねられてなる誘電体ストリッ
プ線路フィルタを構成するとともに、上記内導体の一つ
と少なくとも上記内導体が形成されている誘電体基板を
短絡端と逆側に延長して、アンテナを構成して成るフィ
ルタ・アンテナ装置であって、上記内導体とこの内導体
を挟む外導体及び誘電体基板とで構成される１つの共振
器と一体となった上記アンテナと，上記内導体とこの内
導体を挟む外導体及び誘電体基板とで構成される１以上
の共振器と，がそれぞれ同じ周波数で共振するように
し、かつ、上記１以上の共振器が１個の場合は、上記ア
ンテナと共振器間相互の結合量を調整することにより、
上記１以上の共振器が複数個の場合は、複数の共振器間
相互の結合量および上記アンテナと複数の共振器間相互
の結合量を調整することにより、上記アンテナと１以上
の共振器とで多段の帯域通過フィルタを構成し、さら
に、上記延長した誘電体基板上に無給電素子を設けて成
るものである。
電体基板それぞれの一方の面に形成される外導体と、上
記誘電体基板のうち少なくとも１枚の他方の面に形成さ
れ、一端が上記外導体に接続されて短絡端を形成する複
数の内導体とを備え、外導体，誘電体基板，内導体，誘
電体基板，外導体の順で重ねられてなる誘電体ストリッ
プ線路フィルタを構成するとともに、上記内導体の一つ
と少なくとも上記内導体が形成されている誘電体基板を
短絡端と逆側に延長して、アンテナを構成して成るフィ
ルタ・アンテナ装置であって、上記内導体とこの内導体
を挟む外導体及び誘電体基板とで構成される１つの共振
器と一体となった上記アンテナと，上記内導体とこの内
導体を挟む外導体及び誘電体基板とで構成される１以上
の共振器と，がそれぞれ同じ周波数で共振するように
し、かつ、上記１以上の共振器が１個の場合は、上記ア
ンテナと共振器間相互の結合量を調整することにより、
上記１以上の共振器が複数個の場合は、複数の共振器間
相互の結合量および上記アンテナと複数の共振器間相互
の結合量を調整することにより、上記アンテナと１以上
の共振器とで多段の帯域通過フィルタを構成し、さら
に、上記延長した誘電体基板上に無給電素子を設けて成
るものである。
【００１０】
【作用】この発明においては、線状アンテナを含むすべ
ての共振器で多段の帯域通過フィルタを構成している。
すなわち、接続用ケーブルやコネクタを用いずに、線状
アンテナを含むすべての共振器が一体でインピーダンス
整合がとられていて、線状アンテナに個別のインピーダ
ンス整合回路は不要となり、また、広帯域にわたってイ
ンピーダンス整合がとれる。
ての共振器で多段の帯域通過フィルタを構成している。
すなわち、接続用ケーブルやコネクタを用いずに、線状
アンテナを含むすべての共振器が一体でインピーダンス
整合がとられていて、線状アンテナに個別のインピーダ
ンス整合回路は不要となり、また、広帯域にわたってイ
ンピーダンス整合がとれる。
【００１１】上記線状アンテナとして、一般的なロッド
アンテナを用いることにより容易に小形化が図れ、螺旋
状のヘリカルアンテナを用いることにより円偏波での送
受が可能となる。また、内導体の開放端側に設けられた
端子から遠ざかる方向に曲げられたロッドアンテナを用
いることにより端子からアンテナへの直接結合が小さく
なり、また、内導体の短絡端側を空中へ延長して構成さ
れるアンテナと外導体間に誘電体露出部を設けることに
より、アンテナ長が１／４波長の整数倍に短縮されると
ともに、端子からアンテナへの直接結合が小さくなる。
アンテナを用いることにより容易に小形化が図れ、螺旋
状のヘリカルアンテナを用いることにより円偏波での送
受が可能となる。また、内導体の開放端側に設けられた
端子から遠ざかる方向に曲げられたロッドアンテナを用
いることにより端子からアンテナへの直接結合が小さく
なり、また、内導体の短絡端側を空中へ延長して構成さ
れるアンテナと外導体間に誘電体露出部を設けることに
より、アンテナ長が１／４波長の整数倍に短縮されると
ともに、端子からアンテナへの直接結合が小さくなる。
【００１２】また、別発明のフィルタ・アンテナ装置
は、誘電体ストリップ線路フィルタを構成する内導体の
内の一つと誘電体基板を延長して、アンテナを構成した
ものであって、前記発明と同様に、アンテナを含むすべ
ての共振器で多段の帯域通過フィルタを構成している。
すなわち、接続用ケーブルやコネクタを用いずに、アン
テナを含むすべての共振器が一体でインピーダンス整合
がとられていて、線状アンテナに個別のインピーダンス
整合回路は不要となり、また、広帯域にわたってインピ
ーダンス整合がとれる。
は、誘電体ストリップ線路フィルタを構成する内導体の
内の一つと誘電体基板を延長して、アンテナを構成した
ものであって、前記発明と同様に、アンテナを含むすべ
ての共振器で多段の帯域通過フィルタを構成している。
すなわち、接続用ケーブルやコネクタを用いずに、アン
テナを含むすべての共振器が一体でインピーダンス整合
がとられていて、線状アンテナに個別のインピーダンス
整合回路は不要となり、また、広帯域にわたってインピ
ーダンス整合がとれる。
【００１３】また、アンテナの近傍に無給電素子を設け
ることで、アンテナの指向性を変化させることや広帯域
化が可能となる。
ることで、アンテナの指向性を変化させることや広帯域
化が可能となる。
【００１４】
【実施例】実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す
構成図であり、１は外導体、２は内導体、５は誘電体ブ
ロック、６は端子の内導体、７は誘電体チューブ、１２
は外導体１と内導体２と誘電体ブロック５とから構成さ
れる複数の共振器、１３は線状アンテナとしてのロッド
アンテナである。各内導体２は誘電体ブロック５の内部
に平行に設けられており、全て同じ側の一端が短絡端，
他端が開放端となっている。この内導体２は、誘電体ブ
ロック５の前後の側面に貫通し、上下の面および互いに
平行に配列された貫通孔の内周面に密着して形成されて
いる。外導体１は、誘電体ブロック５の外表面のうち内
導体２の開放端の面を除く全ての面に密着して形成され
ており、各内導体２の短絡端側と接続され、誘電体フィ
ルタ２０が構成されている。また、端子６は、初段の共
振器１２の内導体２内の開放端側に誘電体チューブ７を
介して設けられている。ロッドアンテナ１３は、最終段
の共振器１２の内導体２を開放端側に約１／２波長延長
したものである。
構成図であり、１は外導体、２は内導体、５は誘電体ブ
ロック、６は端子の内導体、７は誘電体チューブ、１２
は外導体１と内導体２と誘電体ブロック５とから構成さ
れる複数の共振器、１３は線状アンテナとしてのロッド
アンテナである。各内導体２は誘電体ブロック５の内部
に平行に設けられており、全て同じ側の一端が短絡端，
他端が開放端となっている。この内導体２は、誘電体ブ
ロック５の前後の側面に貫通し、上下の面および互いに
平行に配列された貫通孔の内周面に密着して形成されて
いる。外導体１は、誘電体ブロック５の外表面のうち内
導体２の開放端の面を除く全ての面に密着して形成され
ており、各内導体２の短絡端側と接続され、誘電体フィ
ルタ２０が構成されている。また、端子６は、初段の共
振器１２の内導体２内の開放端側に誘電体チューブ７を
介して設けられている。ロッドアンテナ１３は、最終段
の共振器１２の内導体２を開放端側に約１／２波長延長
したものである。
【００１５】次に動作について説明する。ロッドアンテ
ナ１３と共振器１２が同じ周波数ｆ0 で共振するものと
し、かつ、ロッドアンテナ１３と３つの共振器１２とで
帯域通過フィルタを構成するように、共振器１２間相互
およびロッドアンテナ１３と共振器１２間相互の結合量
を調整する。このとき、ロッドアンテナ１３へ入射した
周波数ｆ0 付近の受信波は、共振器１２を通過して受信
装置へ導かれる。一方、周波数がｆ0 と異なり上記帯域
通過フィルタの通過帯域外となる波は、ロッドアンテナ
１３で受信されても反射され、受信装置まで入り込まな
い。また、送信波に対しては、受信波の場合と同様の動
作原理により、周波数ｆ0 付近の送信波のみがロッドア
ンテナ１３から放射される。以上のように、図１のフィ
ルタ一体化アンテナ装置は必要な周波数帯域の波のみを
受信あるいは送信する機能を有する。このとき、ロッド
アンテナ１３と共振器１２とで４段の帯域通過フィルタ
を構成しているので、広帯域にインピーダンス整合がと
れ、ロッドアンテナ１３には個別の整合箇所が不要であ
る。また、ロッドアンテナ１３が帯域通過フィルタの最
終段の共振器１２と一体であるので、接続用ケーブルお
よびコネクタは不要であり、小形で低損失となる。さら
に、アンテナを含めた全体で多段フィルタとなるので、
広帯域にわたって良好なインピーダンス特性を得ること
ができる。また、本実施例では、線状アンテナとして最
も一般的なロッドアンテナを用いたので、容易に小形化
が図れる。なお、上記実施例では、ロッドアンテナ長が
１／２波長の場合について説明したが、１／２波長の整
数倍であってもよく、上記実施例と同様の動作原理およ
び効果を奏する。
ナ１３と共振器１２が同じ周波数ｆ0 で共振するものと
し、かつ、ロッドアンテナ１３と３つの共振器１２とで
帯域通過フィルタを構成するように、共振器１２間相互
およびロッドアンテナ１３と共振器１２間相互の結合量
を調整する。このとき、ロッドアンテナ１３へ入射した
周波数ｆ0 付近の受信波は、共振器１２を通過して受信
装置へ導かれる。一方、周波数がｆ0 と異なり上記帯域
通過フィルタの通過帯域外となる波は、ロッドアンテナ
１３で受信されても反射され、受信装置まで入り込まな
い。また、送信波に対しては、受信波の場合と同様の動
作原理により、周波数ｆ0 付近の送信波のみがロッドア
ンテナ１３から放射される。以上のように、図１のフィ
ルタ一体化アンテナ装置は必要な周波数帯域の波のみを
受信あるいは送信する機能を有する。このとき、ロッド
アンテナ１３と共振器１２とで４段の帯域通過フィルタ
を構成しているので、広帯域にインピーダンス整合がと
れ、ロッドアンテナ１３には個別の整合箇所が不要であ
る。また、ロッドアンテナ１３が帯域通過フィルタの最
終段の共振器１２と一体であるので、接続用ケーブルお
よびコネクタは不要であり、小形で低損失となる。さら
に、アンテナを含めた全体で多段フィルタとなるので、
広帯域にわたって良好なインピーダンス特性を得ること
ができる。また、本実施例では、線状アンテナとして最
も一般的なロッドアンテナを用いたので、容易に小形化
が図れる。なお、上記実施例では、ロッドアンテナ長が
１／２波長の場合について説明したが、１／２波長の整
数倍であってもよく、上記実施例と同様の動作原理およ
び効果を奏する。
【００１６】実施例２．図２はこの発明の他の実施例を
示すもので、１，２，５〜７，および１２は上記第一の
実施例の場合と同一であり、１４は線状アンテナとして
共振器１２と一体に構成された螺旋状のヘリカルアンテ
ナである。本実施例は、図１の実施例と同様の動作原理
および機能を有するとともに、円偏波での送受が可能で
ある。
示すもので、１，２，５〜７，および１２は上記第一の
実施例の場合と同一であり、１４は線状アンテナとして
共振器１２と一体に構成された螺旋状のヘリカルアンテ
ナである。本実施例は、図１の実施例と同様の動作原理
および機能を有するとともに、円偏波での送受が可能で
ある。
【００１７】実施例３．図３はこの発明の更に他の実施
例を示すもので、１，２，５〜７，および１２は上記第
一の実施例の場合と同一であるが、ロッドアンテナ１３
は端子６から遠ざかる方向に曲がっている。本実施例
は、図１の実施例と同様の動作原理および機能を有する
とともに、端子６からロッドアンテナ１３への直接結合
が小さいという利点を有する。
例を示すもので、１，２，５〜７，および１２は上記第
一の実施例の場合と同一であるが、ロッドアンテナ１３
は端子６から遠ざかる方向に曲がっている。本実施例
は、図１の実施例と同様の動作原理および機能を有する
とともに、端子６からロッドアンテナ１３への直接結合
が小さいという利点を有する。
【００１８】実施例４．図４はこの発明の更に他の実施
例を示すもので、１，２，５〜７，および１２は上記実
施例の場合と同一であり、８は誘電体露出部である。ロ
ッドアンテナ１３は最終段の共振器１２の内導体２を短
絡端側に延長したものである。このロッドアンテナ１３
と外導体１間に誘電体露出部８を設けることで、ロッド
アンテナ１３と外導体１を電気的に絶縁する。本実施例
は、図１の実施例と同様の動作原理および機能を有する
とともに、ロッドアンテナ長は１／４波長の整数倍でよ
く、図１の実施例の場合より短縮される。また、端子６
からロッドアンテナ１３への直接結合が小さいという利
点を有する。
例を示すもので、１，２，５〜７，および１２は上記実
施例の場合と同一であり、８は誘電体露出部である。ロ
ッドアンテナ１３は最終段の共振器１２の内導体２を短
絡端側に延長したものである。このロッドアンテナ１３
と外導体１間に誘電体露出部８を設けることで、ロッド
アンテナ１３と外導体１を電気的に絶縁する。本実施例
は、図１の実施例と同様の動作原理および機能を有する
とともに、ロッドアンテナ長は１／４波長の整数倍でよ
く、図１の実施例の場合より短縮される。また、端子６
からロッドアンテナ１３への直接結合が小さいという利
点を有する。
【００１９】実施例５．図５は他の発明の一実施例を示
す構成図であり、１ａは外導体、２ａは内導体、５ａは
誘電体基板、１２ａは外導体１ａと内導体２ａと誘電体
基板５ａとから構成される複数のトリプレート線路の共
振器、１１は初段の共振器１２ａの内導体２ａに直接接
続されたトリプレート線路の端子、１３ａはアンテナで
ある。各内導体２ａは２枚の誘電体基板５ａの間に平行
に設けられており、全て同じ側の一端が短絡端，他端が
開放端となっている。外導体１ａは、誘電体基板５ａの
表面のうち内導体２ａに接触している面の反対側の面と
短絡端に設けられており、短絡端の外導体１ａは内導体
２ａと接続され、誘電体ストリップ線路フィルタ２０ａ
が構成されている。アンテナ１３ａは、最終段の共振器
１２ａの内導体２ａと、内導体２ａが形成されている誘
電体基板５ａとを開放端側に約１／２波長延長したもの
である。内導体２ａ及びアンテナ１３ａは、薄膜あるい
は厚膜で形成され、フォトエッチング等により整形され
る。
す構成図であり、１ａは外導体、２ａは内導体、５ａは
誘電体基板、１２ａは外導体１ａと内導体２ａと誘電体
基板５ａとから構成される複数のトリプレート線路の共
振器、１１は初段の共振器１２ａの内導体２ａに直接接
続されたトリプレート線路の端子、１３ａはアンテナで
ある。各内導体２ａは２枚の誘電体基板５ａの間に平行
に設けられており、全て同じ側の一端が短絡端，他端が
開放端となっている。外導体１ａは、誘電体基板５ａの
表面のうち内導体２ａに接触している面の反対側の面と
短絡端に設けられており、短絡端の外導体１ａは内導体
２ａと接続され、誘電体ストリップ線路フィルタ２０ａ
が構成されている。アンテナ１３ａは、最終段の共振器
１２ａの内導体２ａと、内導体２ａが形成されている誘
電体基板５ａとを開放端側に約１／２波長延長したもの
である。内導体２ａ及びアンテナ１３ａは、薄膜あるい
は厚膜で形成され、フォトエッチング等により整形され
る。
【００２０】次に動作について説明する。アンテナ１３
ａと共振器１２ａが同じ周波数ｆ0 で共振するものと
し、かつ、アンテナ１３ａと３つの共振器１２ａとで帯
域通過フィルタを構成するように、共振器１２ａ間相互
およびアンテナ１３ａと共振器１２ａ間相互の結合量を
調整する。このとき、アンテナ１３ａへ入射した周波数
ｆ0 付近の受信波は、共振器１２ａを通過して受信装置
へ導かれる。一方、周波数がｆ0 と異なり上記帯域通過
フィルタの通過帯域外となる波は、アンテナ１３ａで受
信されても反射され、受信装置まで入り込まない。ま
た、送信波に対しては、受信波の場合と同様の動作原理
により、周波数ｆ0 付近の送信波のみがアンテナ１３ａ
から放射される。以上のように、図５のフィルタ一体化
アンテナ装置は必要な周波数帯域の波のみを受信あるい
は送信する機能を有する。このとき、アンテナ１３ａと
共振器１２ａとで４段の帯域通過フィルタを構成してい
るので、広帯域にインピーダンス整合がとれ、アンテナ
１３ａには個別の整合箇所が不要である。また、アンテ
ナ１３ａが帯域通過フィルタの最終段の共振器１２ａと
一体であるので、接続用ケーブルおよびコネクタは不要
であり、小形で低損失となる。さらに、アンテナを含め
た全体で多段フィルタとなるので、広帯域にわたって良
好なインピーダンス特性を得ることができる。なお、上
記実施例では、アンテナ長が１／２波長の場合について
説明したが、１／２波長の整数倍であってもよく、上記
実施例と同様の動作原理および効果を奏する。
ａと共振器１２ａが同じ周波数ｆ0 で共振するものと
し、かつ、アンテナ１３ａと３つの共振器１２ａとで帯
域通過フィルタを構成するように、共振器１２ａ間相互
およびアンテナ１３ａと共振器１２ａ間相互の結合量を
調整する。このとき、アンテナ１３ａへ入射した周波数
ｆ0 付近の受信波は、共振器１２ａを通過して受信装置
へ導かれる。一方、周波数がｆ0 と異なり上記帯域通過
フィルタの通過帯域外となる波は、アンテナ１３ａで受
信されても反射され、受信装置まで入り込まない。ま
た、送信波に対しては、受信波の場合と同様の動作原理
により、周波数ｆ0 付近の送信波のみがアンテナ１３ａ
から放射される。以上のように、図５のフィルタ一体化
アンテナ装置は必要な周波数帯域の波のみを受信あるい
は送信する機能を有する。このとき、アンテナ１３ａと
共振器１２ａとで４段の帯域通過フィルタを構成してい
るので、広帯域にインピーダンス整合がとれ、アンテナ
１３ａには個別の整合箇所が不要である。また、アンテ
ナ１３ａが帯域通過フィルタの最終段の共振器１２ａと
一体であるので、接続用ケーブルおよびコネクタは不要
であり、小形で低損失となる。さらに、アンテナを含め
た全体で多段フィルタとなるので、広帯域にわたって良
好なインピーダンス特性を得ることができる。なお、上
記実施例では、アンテナ長が１／２波長の場合について
説明したが、１／２波長の整数倍であってもよく、上記
実施例と同様の動作原理および効果を奏する。
【００２１】実施例６．図６は他の実施例を示すもの
で、２ａ，５ａ，１１，１２ａおよび１３ａは上記図５
の実施例の場合と同一であるが、延長する誘電体基板５
ａに接触している外導体１ａを、延長する誘電体基板５
ａと同様に延長している。本実施例は、図５の実施例と
同様の動作原理および機能を有するとともに、延長した
外導体１ａ側に電波の発生源や金属があった場合でもア
ンテナ１３ａに及ぼす影響が小さいという利点を有す
る。このため、他の電気回路，筐体等と近接して設置す
る場合には有効である。
で、２ａ，５ａ，１１，１２ａおよび１３ａは上記図５
の実施例の場合と同一であるが、延長する誘電体基板５
ａに接触している外導体１ａを、延長する誘電体基板５
ａと同様に延長している。本実施例は、図５の実施例と
同様の動作原理および機能を有するとともに、延長した
外導体１ａ側に電波の発生源や金属があった場合でもア
ンテナ１３ａに及ぼす影響が小さいという利点を有す
る。このため、他の電気回路，筐体等と近接して設置す
る場合には有効である。
【００２２】実施例７．図７は更に他の実施例を示すも
ので、１ａ，２ａ，１１および１２ａは上記図５の実施
例の場合と同一であるが、アンテナ１３ａは共振器１２
ａから遠ざかる方向に曲がっており、対応する誘電体基
板５ａも同じ方向に延長されている。本実施例は、図５
の実施例と同様の動作原理および機能を有するととも
に、共振器１２ａからアンテナ１３ａへの直接結合が小
さいという利点を有する。
ので、１ａ，２ａ，１１および１２ａは上記図５の実施
例の場合と同一であるが、アンテナ１３ａは共振器１２
ａから遠ざかる方向に曲がっており、対応する誘電体基
板５ａも同じ方向に延長されている。本実施例は、図５
の実施例と同様の動作原理および機能を有するととも
に、共振器１２ａからアンテナ１３ａへの直接結合が小
さいという利点を有する。
【００２３】実施例８．図８は更に他の実施例を示すも
ので、１ａ，２ａ，５ａ，１１および１２ａは上記図５
の実施例の場合と同一であり、１５は延長する誘電体基
板５ａ上に矩形状に設けられたパッチアンテナである。
本実施例は、図５の実施例と同様の動作原理および機能
を有するとともに、上記パッチアンテナ１５の形状を変
化させることでパッチアンテナ１５の指向性を調整する
ことが可能である。
ので、１ａ，２ａ，５ａ，１１および１２ａは上記図５
の実施例の場合と同一であり、１５は延長する誘電体基
板５ａ上に矩形状に設けられたパッチアンテナである。
本実施例は、図５の実施例と同様の動作原理および機能
を有するとともに、上記パッチアンテナ１５の形状を変
化させることでパッチアンテナ１５の指向性を調整する
ことが可能である。
【００２４】実施例９．図９は他の発明の一実施例を示
すもので、１ａ，２ａ，５ａ，１１，１２ａおよび１３
ａは上記図５の実施例の場合と同一である。１６はアン
テナ１３ａによって誘導される無給電素子であり、１７
はアンテナ１３ａと無給電素子１６から構成される八木
アンテナである。本実施例は、図５の実施例と同様の動
作原理および機能を有するとともに、上記無給電素子１
６の数を変化させることで八木アンテナ１７の指向性を
調整することが可能である。
すもので、１ａ，２ａ，５ａ，１１，１２ａおよび１３
ａは上記図５の実施例の場合と同一である。１６はアン
テナ１３ａによって誘導される無給電素子であり、１７
はアンテナ１３ａと無給電素子１６から構成される八木
アンテナである。本実施例は、図５の実施例と同様の動
作原理および機能を有するとともに、上記無給電素子１
６の数を変化させることで八木アンテナ１７の指向性を
調整することが可能である。
【００２５】なお、上記各実施例では、共振器１２又は
１２ａの数が４個の場合について示したが、上述したア
ンテナと一体となった共振器の他に１つ以上の共振器を
備えていればよく、上記実施例と同様の動作原理および
効果を奏する。尚、アンテナと一体となった共振器以外
に共振器が１つの場合は、アンテナと共振器間相互の結
合量を調整することにより、このアンテナと１つの共振
器とで多段（２段）の帯域通過フィルタが構成されるこ
とから、上記実施例と同様の動作原理および効果を奏す
る。
１２ａの数が４個の場合について示したが、上述したア
ンテナと一体となった共振器の他に１つ以上の共振器を
備えていればよく、上記実施例と同様の動作原理および
効果を奏する。尚、アンテナと一体となった共振器以外
に共振器が１つの場合は、アンテナと共振器間相互の結
合量を調整することにより、このアンテナと１つの共振
器とで多段（２段）の帯域通過フィルタが構成されるこ
とから、上記実施例と同様の動作原理および効果を奏す
る。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、誘電
体フィルタの内導体の内の一つを空中へ延長して線状ア
ンテナを構成し、線状アンテナを含むすべての共振器で
多段の帯域通過フィルタを構成しているので、接続用ケ
ーブルやコネクタを用いずに、線状アンテナを含むすべ
ての共振器全体でインピーダンス整合をとっており、線
状アンテナに個別のインピーダンス整合回路は不要とな
るので、小形で低損失なフィルタ一体化アンテナ装置が
得られ、また、広帯域にわたってインピーダンス整合が
とれるという効果がある。
体フィルタの内導体の内の一つを空中へ延長して線状ア
ンテナを構成し、線状アンテナを含むすべての共振器で
多段の帯域通過フィルタを構成しているので、接続用ケ
ーブルやコネクタを用いずに、線状アンテナを含むすべ
ての共振器全体でインピーダンス整合をとっており、線
状アンテナに個別のインピーダンス整合回路は不要とな
るので、小形で低損失なフィルタ一体化アンテナ装置が
得られ、また、広帯域にわたってインピーダンス整合が
とれるという効果がある。
【００２７】上記線状アンテナとして、一般的なロッド
アンテナを用いることにより容易に小形化が図れ、螺旋
状のヘリカルアンテナを用いることにより円偏波での送
受が可能となる効果がある。また、内導体の開放端側に
設けられた端子から遠ざかる方向に曲げられたロッドア
ンテナを用いることにより端子からアンテナへの直接結
合が小さくなり、また、内導体の短絡端側を空中へ延長
して構成されるアンテナと外導体間に誘電体露出部を設
けることにより、アンテナ長が１／４波長の整数倍に短
縮されるとともに、端子からアンテナへの直接結合が小
さくなる効果がある。
アンテナを用いることにより容易に小形化が図れ、螺旋
状のヘリカルアンテナを用いることにより円偏波での送
受が可能となる効果がある。また、内導体の開放端側に
設けられた端子から遠ざかる方向に曲げられたロッドア
ンテナを用いることにより端子からアンテナへの直接結
合が小さくなり、また、内導体の短絡端側を空中へ延長
して構成されるアンテナと外導体間に誘電体露出部を設
けることにより、アンテナ長が１／４波長の整数倍に短
縮されるとともに、端子からアンテナへの直接結合が小
さくなる効果がある。
【００２８】また、他の発明によれば、ストリップ線路
で構成された誘電体フィルタの内導体の一つと誘電体基
板を延長してアンテナを構成し、アンテナを含むすべて
の共振器で多段の帯域通過フィルタを構成しているの
で、接続用ケーブルやコネクタを用いずに、アンテナを
含むすべての共振器全体でインピーダンス整合をとって
おり、アンテナに個別のインピーダンス整合回路は不要
となるので、小形で低損失なフィルタ一体化アンテナ装
置が得られ、また、広帯域にわたってインピーダンス整
合がとれるという効果がある。
で構成された誘電体フィルタの内導体の一つと誘電体基
板を延長してアンテナを構成し、アンテナを含むすべて
の共振器で多段の帯域通過フィルタを構成しているの
で、接続用ケーブルやコネクタを用いずに、アンテナを
含むすべての共振器全体でインピーダンス整合をとって
おり、アンテナに個別のインピーダンス整合回路は不要
となるので、小形で低損失なフィルタ一体化アンテナ装
置が得られ、また、広帯域にわたってインピーダンス整
合がとれるという効果がある。
【００２９】また、上記延長した誘電体基板上に無給電
素子を設けたので、上記と同様な効果が得られるととも
に、上記無給電素子の数を変化させることで上記アンテ
ナの指向性を調整することが可能となる効果がある。
素子を設けたので、上記と同様な効果が得られるととも
に、上記無給電素子の数を変化させることで上記アンテ
ナの指向性を調整することが可能となる効果がある。
【図１】この発明の実施例１を示す構成図である。
【図２】この発明の実施例２を示す構成図である。
【図３】この発明の実施例３を示す構成図である。
【図４】この発明の実施例４を示す構成図である。
【図５】この発明の実施例５を示す構成図である。
【図６】この発明の実施例６を示す構成図である。
【図７】この発明の実施例７を示す構成図である。
【図８】この発明の実施例８を示す構成図である。
【図９】この発明の実施例９を示す構成図である。
【図１０】従来のフィルタ・アンテナ装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１，１ａ 外導体 ２，２ａ 内導体 ５ 誘電体ブロック ５ａ 誘電体基板 ６，１１ 端子 ７ 誘電体チューブ ８ 誘電体露出部 １２，１２ａ 共振器 １３ ロッドアンテナ（線状アンテナ） １３ａ アンテナ １４ ヘリカルアンテナ（線状アンテナ） １５ パッチアンテナ １６ 無給電素子 １７ 八木アンテナ ２０ 誘電体フィルタ ２０ａ 誘電体ストリップ線路フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｑ 9/42 Ｈ０１Ｑ 9/42 11/08 11/08 19/28 19/28 23/00 23/00 // Ｈ０１Ｐ 1/203 Ｈ０１Ｐ 1/203 1/205 1/205 Ｂ (72)発明者 長 敬三 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 佐々木 保 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 電子システム研究所内 (72)発明者 宮▲ざき▼ 守▲やす▼ 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 電子システム研究所内 (72)発明者 石田 修己 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 電子システム研究所内 (56)参考文献 特開 平１−168102（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−307301（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−186805（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−266204（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−252522（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−136601（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−112103（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−72001（ＪＰ，Ｕ)
Claims (7)
- 【請求項１】 誘電体ブロックの内部に上下の面に平行
に配列された複数の内導体と、上記誘電体ブロックの外
周面に密着して形成され上記内導体の短絡端側と接続さ
れる外導体とからなる誘電体フィルタを構成するととも
に、上記内導体の内の一つを空中へ延長して、線状アン
テナを構成して成るフィルタ・アンテナ装置であって、 上記内導体と外導体と誘電体ブロックとで構成される１
つの共振器と一体となった上記線状アンテナと，上記内
導体と外導体と誘電体ブロックとで構成される１以上の
共振器と，がそれぞれ同じ周波数で共振するようにし、
かつ、上記１以上の共振器が１個の場合は、上記線状ア
ンテナと共振器間相互の結合量を調整することにより、
上記１以上の共振器が複数個の場合は、複数の共振器間
相互の結合量および上記線状アンテナと複数の共振器間
相互の結合量を調整することにより、上記線状アンテナ
と１以上の共振器とで多段の帯域通過フィルタを構成し
て成る ことを特徴とするフィルタ・アンテナ装置。 - 【請求項２】 線状アンテナは、ロッドアンテナからな
ることを特徴とする請求項第１項記載のフィルタ・アン
テナ装置。 - 【請求項３】 線状アンテナは、螺旋状のヘリカルアン
テナからなることを特徴とする請求項第１項記載のフィ
ルタ・アンテナ装置。 - 【請求項４】 線状アンテナは、内導体の開放端側に設
けられた端子から遠ざかる方向に曲げられたロッドアン
テナからなることを特徴とする請求項第１項記載のフィ
ルタ・アンテナ装置。 - 【請求項５】 線状アンテナは、内導体の短絡端側を空
中へ延長して構成されるとともに、アンテナと外導体間
に誘電体露出部を設けたことを特徴とする請求項第１項
記載のフィルタ・アンテナ装置。 - 【請求項６】 ２枚の誘電体基板と、上記２枚の誘電体
基板それぞれの一方の面に形成される外導体と、上記誘
電体基板のうち少なくとも１枚の他方の面に形成され、
一端が上記外導体に接続されて短絡端を形成する複数の
内導体とを備え、外導体，誘電体基板，内導体，誘電体
基板，外導体の順で重ねられてなる誘電体ストリップ線
路フィルタを構成するとともに、上記内導体の一つと少
なくとも上記内導体が形成されている誘電体基板を短絡
端と逆側に延長して、アンテナを構成して成るフィルタ
・アンテナ装置であって、 上記内導体とこの内導体を挟む外導体及び誘電体基板と
で構成される１つの共振器と一体となった上記アンテナ
と，上記内導体とこの内導体を挟む外導体及び誘電体基
板とで構成される１以上の共振器と，がそれぞれ同じ周
波数で共振するようにし、かつ、上記１以上の共振器が
１個の場合は、上記アンテナと共振器間相互の結合量を
調整することにより、上記１以上の共振器が複数個の場
合は、複数の共振器間相互の結合量および上記アンテナ
と複数の共振器間相互の結合量を調整することにより、
上記アンテナと１以上の共振器とで多段の帯域通過フィ
ルタを構成して成る ことを特徴とするフィルタ・アンテ
ナ装置。 - 【請求項７】 ２枚の誘電体基板と、上記２枚の誘電体
基板それぞれの一方の面に形成される外導体と、上記誘
電体基板のうち少なくとも１枚の他方の面に形成され、
一端が上記外導体に接続されて短絡端を形成する複数の
内導体とを備え、外導体，誘電体基板，内導体，誘電体
基板，外導体の順で重ねられてなる誘電体ストリップ線
路フィルタを構成するとともに、上記内導体の一つと少
なくとも上記内導体が形成されている誘電体基板を短絡
端と逆側に延長して、アンテナを構成して成るフィルタ
・アンテナ装置であって、 上記内導体とこの内導体を挟む外導体及び誘電体基板と
で構成される１つの共振器と一体となった上記アンテナ
と，上記内導体とこの内導体を挟む外導体及び誘電体基
板とで構成される１以上の共振器と，がそれぞれ同じ周
波数で共振するようにし、かつ、上記１以上の共振器が
１個の場合は、上記アンテナと共振器間相互の結合量を
調整することにより、上記１以上の共振器が複数個の場
合は、複数の共振器間相互の結合量および上記アンテナ
と複数の共振器間相互の結合量を調整することにより、
上記アンテナと１以上の共振器とで多段の帯域通過フィ
ルタを構成し、さらに、上記 延長した誘電体基板上に無
給電素子を設けて成ることを特徴とするフィルタ・アン
テナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4128562A JP2710894B2 (ja) | 1991-06-27 | 1992-05-21 | フィルタ・アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-156684 | 1991-06-27 | ||
| JP15668491 | 1991-06-27 | ||
| JP4128562A JP2710894B2 (ja) | 1991-06-27 | 1992-05-21 | フィルタ・アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145316A JPH05145316A (ja) | 1993-06-11 |
| JP2710894B2 true JP2710894B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=26464178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4128562A Expired - Fee Related JP2710894B2 (ja) | 1991-06-27 | 1992-05-21 | フィルタ・アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP3344333B2 (ja) | 1998-10-22 | 2002-11-11 | 株式会社村田製作所 | フィルタ内蔵誘電体アンテナ、デュプレクサ内蔵誘電体アンテナおよび無線装置 |
| EP1363360A4 (en) * | 2001-02-23 | 2006-10-11 | Yokowo Seisakusho Kk | ANTENNA COMPRISING A FILTER |
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| EP2270926B1 (en) * | 2009-05-26 | 2012-04-18 | Alcatel Lucent | An active antenna element |
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| JPS61136601U (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-25 | ||
| JPH01166597A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Fujitsu Ltd | リフロー半田接合方法 |
| JPH01307301A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体フィルタ |
| JPH0272001U (ja) * | 1988-11-18 | 1990-06-01 | ||
| JPH02186805A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-23 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
-
1992
- 1992-05-21 JP JP4128562A patent/JP2710894B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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