JP3548294B2 - Diversity antenna - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイバーシチアンテナに関し、特に偏波保存性の少ない多重偏波環境となる狭い室内などに設置される小型平面構造のダイバーシチアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、簡易型携帯電話などの移動体通信用に適するアンテナとして例えば特開平5−102897号公報に開示されているように、偏波保存性の少ない多重偏波環境となる狭い室内などに設置される小型平面構造のダイバーシチアンテナにおいて、垂直偏波用整合ピン付き容量装荷型モノポールアンテナと、その周辺に軸心を中心として120度ピッチで点対称に水平偏波用ノッチアンテナを配置した小型平面構造のダイバーシチアンテナがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の整合ピン付き容量装荷型モノポールアンテナとノッチアンテナとの組み合わせでは、ノッチアンテナの帯域を広くしようとすると、整合ピン付き容量装荷型モノポールアンテナに設計上の制限があり、ノッチアンテナの帯域を広くすることが困難であるという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、水平偏波用ノッチアンテナを配置した小型平面構造のダイバーシチアンテナにおけるノッチアンテナの帯域を好適に広くし得るダイバーシチアンテナを実現するために、本発明に於いては、円形絶縁基板の一方の面に積層された導体層の一部をその外周縁に所定の幅をもって開口するように半径方向に切り込まれかつ周方向に略等ピッチ間隔で設けられた複数のノッチ部と、前記各ノッチ部を励振するべく前記円形絶縁基板の他方の面に形成された給電路とにより構成された水平偏波用のノッチアンテナと、前記円形絶縁基板のほぼ中心にて立設したワイヤ状導体をその軸線に対して略点対称に分岐しかつ前記円形絶縁基板に平行に延出した後前記円形絶縁基板の周縁部に垂下して前記導体層に接続してなる垂直偏波用のループアンテナとからなるもの、あるいは、円形絶縁基板の一方の面に積層された導体層の一部をその外周縁に所定の幅をもって開口するように半径方向に切り込まれかつ周方向に略等ピッチ間隔で設けられた複数のノッチ部と、前記各ノッチ部を励振するべく前記円形絶縁基板の他方の面に形成された給電路とにより構成された水平偏波用のノッチアンテナと、前記円形絶縁基板の前記一方の面側に間隔をあけて平行に位置しかつループアンテナ用導体層を積層された円形地板を配設すると共に、前記円形地板のほぼ中心にて前記円形絶縁基板を貫通して立設下ワイヤ状導体をその軸線に対して略点対称に分岐しかつ前記円形絶縁基板に平行に延出した後前記円形絶縁基板の周縁部を貫通するべく垂下して前記円形地板の前記ループアンテナ用導体層に接続してなる垂直偏波用のループアンテナとからなるものとした。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0006】
図1は、本発明が適用された小型平面構造のダイバーシチアンテナの第1の例を示す斜視図である。本ダイバーシチアンテナ1は、水平偏波用ノッチアンテナ2と垂直偏波用ループアンテナ3とからなる。
【0007】
図2の上面図及び図3の側断面図に併せて示されるように、発砲スチロールなどの絶縁性の薄板状ドーナツ形支持体の上に同軸的に固着された円形絶縁基板(円形誘電体基板)4の一方の面(図では下面)には、例えば銅箔であって良い導体層5が下面全面を覆うように積層されており、その一部が外周縁に周方向に所定の幅をもって開口するように半径方向に切り込まれて、扇形のノッチ部6が形成されている。なお、ノッチ部6は、周方向に略等ピッチ間隔(図では120度ピッチ)で3箇所に設けられている。
【0008】
また、円形絶縁基板4の中心には、ノッチアンテナ用給電コネクタ7が円形絶縁基板4の下面に固着されており、そのコネクタ7の同軸ピン7aが導体層5に対しては絶縁状態にて円形絶縁基板4の他方の面(図では上面)側に突出している。その同軸ピン7aには、円形絶縁基板4の上面に形成された細幅導体からなる3本の給電路8の基端がまとめられて電気的に接続されている。その3本の給電路8は、図1及び図2に良く示されるように、同軸ピン7aから円形絶縁基板4の外周に向けて互いに点対称に延出し、ノッチ部6の側方側を迂回してノッチ部6の開口部を横切るように折曲形成されている。
【0009】
このようにして形成されたノッチ部6と給電路8とにより構成されるノッチアンテナ2にあっては、給電路8に給電されると、同相励振されるため水平方向に水平偏波の一様指向性を得ることができる。
【0010】
円形絶縁基板4の中心近傍には、ループアンテナ用給電コネクタ9が円形絶縁基板4の下面にノッチアンテナ用給電コネクタ7と並列に固着されている。そのループアンテナ用給電コネクタ9に同軸的に接続されたワイヤ状導体としての銅線10が、導体層5に対しては絶縁状態にされて円形絶縁基板4の上面側に所定の長さ突出するように立設し、その上端から立設部分の軸線に対して点対称に3方向に(周方向に120度ピッチ)分岐すると共にそれぞれ円形絶縁基板4の上面に対して平行にかつ周縁部に向けて一部曲折されて延出して、周縁部近傍に対応する位置にて円形絶縁基板4側に向けて直角に折り曲げられて垂下して導体層5に接続されている。なお、本ループアンテナ3にあっては、銅線10の3方向に分岐した各中間でそれぞれ2本に分岐されており、計6本の垂下部10aが設けられているが、この中間部での分岐は入力インピーダンスの調整のために設けられている。
【0011】
このように、本ループアンテナ3にあっては、アンテナ素子の高さが0.1λ、長さが0.3λの縦型ループアンテナ3素子で構成されている。本図示例では中央近傍に設けたループアンテナ用給電コネクタ9による1点給電であるが、周縁部側の3点同相給電であっても良い。いずれの場合も、3つのループが同相で励振されるため、アンテナの水平部分(円形絶縁基板4と平行する部分)からの放射は導体層5に流れる映像電流により打ち消され、垂直部分のみが放射に寄与する。
【0012】
また本図示例では、ノッチアンテナ用給電コネクタ7による給電位置を円形絶縁基板4の中心に設け、ループアンテナ用給電コネクタ9による給電位置が中心から若干ずれて設けられているが、このずれを、ループアンテナ3の水平部分を図に示されるように折り曲げたり、折り曲げ位置を半径方向にずらすことにより吸収している。反対に、ループアンテナ3の給電位置を円形絶縁基板4の中心に設け、ノッチアンテナ2の給電位置を中心から若干ずれて設けた場合には、そのずれをノッチアンテナ2の給電路8を調節することにより吸収する。
【0013】
次に図4乃至図6に、本発明が適用されたダイバーシチアンテナの第2の例を示す。なお、前記実施例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0014】
このダイバーシチアンテナ11にあっては、前記図示例と同様にノッチアンテナ2を形成した円形絶縁基板4の図における下面側に所定の間隔をあけて平行する円形地板12が配設されている。なお図示例では、円形絶縁基板4と円形地板12とは、発砲スチロールなどの絶縁性の薄板状ドーナツ形支持体を挟持して配設されている。
【0015】
ノッチアンテナ用給電コネクタ7は円形絶縁基板4の下面に前記図示例と同様に固着されているが、ループアンテナ用給電コネクタ9は円形地板12の下面に固着されている。なお、円形地板12の下面には例えば銅箔であって良いループアンテナ用導体層13が全面を覆うように積層されている。
【0016】
そして、前記図示例と同様にループアンテナ用給電コネクタ9に同軸的に接続されたワイヤ状導体としての銅線14が、ループアンテナ用導体層13に対して絶縁状態にされると共に導体層5に対しても絶縁状態にされて円形絶縁基板4を貫通して、円形絶縁基板4の上面側に所定の長さ突出するように立設し、その上端から立設部分の軸線に対して点対称に3方向に(周方向に120度ピッチ)分岐すると共にそれぞれ円形絶縁基板4の上面に対して平行にかつ周縁部に向けて一部曲折されて延出して、周縁部近傍に対応する位置にて円形絶縁基板4側に向けて直角に折り曲げられ、円形絶縁基板4をその導体層5に対して絶縁状体にされて貫通するように垂下してループアンテナ用導体層13に接続されている。この第2例のダイバーシチアンテナ11にあっては、計3本の垂下部14aが配設されている。
【0017】
本ダイバーシチアンテナ11にあっては、上記したように円形地板12を設けたことにより、設置場所周辺の影響を受け難くなる。また、円形地板12は、ノッチアンテナ2及びループアンテナ3の入力インピーダンスに影響を与えるため、整合器としても利用できる。
【0018】
なお、各図示例ではノッチアンテナ2及びループアンテナ3の数を周方向に120度ピッチの点対称位置に3個配設したが、3個に限定されるものではなく、一様な水平面指向性が得られるものであれば何個であっても良い。また、ノッチアンテナ2を形成する導体層5を円形絶縁基板4の下面でなくとも良く、上面に形成し、下面に給電路8を形成しても良い。
【0019】
【発明の効果】
このように本発明によれば、ループアンテナの設計の自由度が大きく、そのためノッチアンテナの帯域を広くすることができる。また、ノッチアンテナとループアンテナとを独立して給電する構造のため、アイソレーションが大きいという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されたダイバーシチアンテナの第1の例を示す斜視図。
【図2】図1のダイバーシチアンテナの上面図。
【図3】図2の矢印II−II線に沿って見た側断面図。
【図4】本発明が適用されたダイバーシチアンテナの第2の例を示す斜視図。
【図5】図4のダイバーシチアンテナの上面図。
【図6】図5の矢印VI−VI線に沿って見た側断面図。
【符号の説明】
1 ダイバーシチアンテナ
2 ノッチアンテナ
3 ループアンテナ
4 円形絶縁基板
5 導体層
6 ノッチ部
7 ノッチアンテナ用給電コネクタ
7a 同軸ピン
8 給電路
9 ループアンテナ用給電コネクタ
10 銅線
10a 垂下部
11 ダイバーシチアンテナ
12 円形地板
13 ループアンテナ用導体層
14 銅線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a diversity antenna, and more particularly to a small-sized planar structure diversity antenna that is installed in a narrow room or the like where a multiple polarization environment with little polarization preservation is obtained.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an antenna suitable for mobile communication such as a simplified mobile phone, for example, as disclosed in JP-A-5-102897, the antenna is installed in a narrow room where a multi-polarization environment with little polarization preservation is provided. A compact planar diversity antenna with a capacitance-loaded monopole antenna with matching pins for vertical polarization and a notch antenna for horizontal polarization arranged around the axis symmetrically at a 120-degree pitch about the axis with a 120-degree pitch. There was a diversity antenna with a structure.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional combination of a capacitance-loaded monopole antenna with a matching pin and a notch antenna, in order to widen the band of the notch antenna, there is a design limitation on the capacitance-loading monopole antenna with a matching pin. However, there is a problem that it is difficult to widen the band.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem and realize a diversity antenna capable of suitably widening the band of the notch antenna in a small-sized planar structure diversity antenna in which the notch antenna for horizontal polarization is arranged, in the present invention, A plurality of notches which are cut in the radial direction so that a part of the conductor layer laminated on one surface of the circular insulating substrate is opened at a predetermined width on the outer peripheral edge thereof and are provided at substantially equal pitch intervals in the circumferential direction. And a notch antenna for horizontal polarization composed of a power supply line formed on the other surface of the circular insulating substrate to excite each of the notch portions, and an erect antenna standing substantially at the center of the circular insulating substrate. The wire-shaped conductor is branched approximately symmetrically with respect to the axis thereof, extends in parallel with the circular insulating substrate, and then hangs down on the periphery of the circular insulating substrate to be connected to the conductor layer. A wave loop antenna, or a part of a conductor layer laminated on one surface of a circular insulating substrate is cut in a radial direction so as to open with a predetermined width on an outer peripheral edge thereof and is formed in a circumferential direction. A plurality of notch portions provided at substantially equal pitch intervals, and a notch antenna for horizontal polarization configured by a feed path formed on the other surface of the circular insulating substrate to excite each of the notch portions, A circular ground plate disposed parallel to the one surface side of the circular insulating substrate at an interval and laminated with a conductor layer for loop antenna, and the circular insulating substrate is disposed substantially at the center of the circular ground plate. The vertical wire-like conductor penetrates through the wire-like conductor, branches approximately symmetrically with respect to the axis thereof, extends in parallel with the circular insulating substrate, and then hangs down to penetrate the periphery of the circular insulating substrate. The root of the main plate It consisted of a loop antenna for vertically polarized waves formed by connecting the conductor layer for the antenna.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
[0006]
FIG. 1 is a perspective view showing a first example of a small size diversity antenna to which the present invention is applied. The
[0007]
As shown in the top view of FIG. 2 and the sectional side view of FIG. 3, a circular insulating substrate (circular dielectric substrate) coaxially fixed on an insulating thin plate-like donut-shaped support such as foamed styrene. On one surface (lower surface in the figure) of 4, a
[0008]
At the center of the circular insulating substrate 4, a notch antenna
[0009]
In the
[0010]
In the vicinity of the center of the circular insulating substrate 4, a loop antenna
[0011]
As described above, the
[0012]
In the illustrated example, the power supply position by the notch antenna
[0013]
4 to 6 show a second example of a diversity antenna to which the present invention is applied. The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0014]
In the
[0015]
The notch antenna
[0016]
The
[0017]
In the
[0018]
In each of the illustrated examples, three
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the degree of freedom in designing the loop antenna is large, and therefore, the band of the notch antenna can be widened. In addition, since the notch antenna and the loop antenna are independently supplied with power, there is an advantage that isolation is large.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first example of a diversity antenna to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a top view of the diversity antenna of FIG.
FIG. 3 is a side sectional view taken along the line II-II in FIG. 2;
FIG. 4 is a perspective view showing a second example of the diversity antenna to which the present invention is applied.
5 is a top view of the diversity antenna of FIG.
FIG. 6 is a side sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記各ノッチ部を励振するべく前記円形絶縁基板の他方の面に形成された給電路とにより構成された水平偏波用のノッチアンテナと、前記円形絶縁基板のほぼ中心にて立設したワイヤ状導体をその軸線に対して略点対称に分岐しかつ前記円形絶縁基板に平行に延出した後前記円形絶縁基板の周縁部に垂下して前記導体層に接続してなる垂直偏波用のループアンテナとからなることを特徴とするダイバーシチアンテナ。A plurality of notches which are cut in the radial direction so that a part of the conductor layer laminated on one surface of the circular insulating substrate is opened at a predetermined width on the outer peripheral edge thereof and are provided at substantially equal pitch intervals in the circumferential direction. Department and
A notch antenna for horizontal polarization constituted by a feed line formed on the other surface of the circular insulating substrate so as to excite the respective notches, and a wire-like antenna standing substantially at the center of the circular insulating substrate A vertically polarized loop formed by branching a conductor substantially point-symmetrically with respect to its axis and extending parallel to the circular insulating substrate, and then hanging down to a peripheral portion of the circular insulating substrate and connecting to the conductor layer. A diversity antenna comprising an antenna.
前記円形絶縁基板の前記一方の面側に間隔をあけて平行に位置しかつループアンテナ用導体層を積層された円形地板を配設すると共に、前記円形地板のほぼ中心にて前記円形絶縁基板を貫通して立設下ワイヤ状導体をその軸線に対して略点対称に分岐しかつ前記円形絶縁基板に平行に延出した後前記円形絶縁基板の周縁部を貫通するべく垂下して前記円形地板の前記ループアンテナ用導体層に接続してなる垂直偏波用のループアンテナとからなることを特徴とするダイバーシチアンテナ。A plurality of notches which are cut in the radial direction so that a part of the conductor layer laminated on one surface of the circular insulating substrate is opened at a predetermined width on the outer peripheral edge thereof and are provided at substantially equal pitch intervals in the circumferential direction. And a notch antenna for horizontal polarization constituted by a feed line formed on the other surface of the circular insulating substrate to excite each notch portion,
A circular ground plane is disposed parallel to the one side of the circular insulating board at an interval and a conductor layer for a loop antenna is laminated, and the circular insulating board is disposed substantially at the center of the circular ground plane. The standing wire-shaped conductor penetrates and branches approximately symmetrically with respect to the axis thereof, extends parallel to the circular insulating substrate, and then hangs down to penetrate the peripheral edge of the circular insulating substrate. A vertical polarization loop antenna connected to the loop antenna conductor layer.
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