JP3654146B2

JP3654146B2 - Antenna device

Info

Publication number: JP3654146B2
Application number: JP2000185929A
Authority: JP
Inventors: 欣張
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: JP2002009540A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ装置に関し、特にスロットが形成された導体板からなるアンテナ素子が誘電体板に取り付けられたアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘電体板に取付けられた導体板に一文字状の切り抜き（以下「スロット」という。）を形成したアンテナ素子を有するアンテナ装置（以下「スロットアンテナ」という。）がある。このアンテナ装置のスロットに高周波電源から給電することにより、電磁界がスロット内で共振して電波を放射する。この種のスロットアンテナは良好な電気特性を有するので、多用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したスロットアンテナは、単一アンテナとして用いるのには適しているものの、偏波ダイバーシチアンテナとして用いるのは困難であった。また、アンテナ寸法等の制約で複数個のスロットアンテナを配置することは困難であった。さらに一つのスロットアンテナのスペース上に複数個のスロットアンテナを配置することによってアンテナ間の干渉が大きくなるため実用化が困難であった。
【０００４】
そこで、本発明の主な目的は、複数のアンテナ素子で偏波ダイバーシチ機能を有する小型で高効率のアンテナ装置を提供することにあり、本発明の副次的な目的は、広い帯域特性を有するアンテナ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のアンテナ装置は、スロットが形成された導体板からなるアンテナ素子が誘電体板に取り付けられたアンテナ装置において、アンテナ素子は、誘電体板の一方の面に取付けられ十字形状のスロットが形成された導体板と、誘電体板の他方の面の十字形状のスロットの交差部の位置に取付けられた交差領域電位緩和導体板と、誘電体板の他方の面の十字形状のスロットの放射部の位置に取付けられた短冊状の放射領域電位緩和導体板とを備えたものである。
【０００６】
本発明のアンテナ装置は、スロットが形成された導体板からなるアンテナ素子が誘電体板に取り付けられたアンテナ装置において、アンテナ素子は、誘電体板の一方の面に取付けられ複数の十字形状のスロットが形成された導体板と、誘電体の他方の面の各十字形状のスロットの各交差部の位置に取付けられた交差領域電位緩和導体板と、誘電体板の他方の面の各十字形状のスロットの各放射部の位置に取付けられた放射領域電位緩和導体板とを備えたものである。
【０００７】
上記構成に加え本発明のアンテナ装置は、誘電体板の他方の面に導体からなる反射板が誘電体板を覆うように支柱を介して平行に設けられているのが好ましい。
【０００８】
上記構成に加え本発明のアンテナ装置は、誘電体板の一方の面に導体からなる電気特性調整板が各十字形状のスロットの中央部を覆うように支柱を介して誘電体と平行に設けられているのが好ましい。
【０００９】
上記構成に加え本発明のアンテナ装置は、電気特性調整板に切り込みが形成されていてもよい。
【００１０】
上記構成に加え本発明のアンテナ装置の電気特性調整板は、他の誘電体板と、他の誘電体板上に取付けられた主緩和板と、他の誘電体板上の主緩和板の対向する辺と平行に取付けられた複数の短冊状の補助緩和板とで構成されていてもよい。
【００１１】
上記構成に加え本発明のアンテナ装置の主緩和板及び補助緩和板の少なくとも一方に切り込みが形成されていてもよい。
【００１２】
上記構成に加え本発明のアンテナ装置は、各スロットの放射部に並列給電されているのが好ましい。
【００１３】
本発明によれば、導体板に形成された十字形状のスロットの直交する二つの放射部に給電することで偏波ダイバーシチが行われる。このような十字形状のスロットを導体板に複数個形成し、誘電体板の各スロットの交差部の裏側に交差領域電位緩和導体板を取付け、各スロットの放射部の裏側に放射領域電位緩和導体板を取付けることにより、小型で高効率のアンテナ装置が得られる。また、誘電体の一方の面側に電気特性調整板を設けることにより、広い帯域特性を有するアンテナ装置が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図１は本発明のアンテナ装置に用いられるアンテナ素子の一実施の形態を示す正面図であり、図２は図１に示したアンテナ素子の分解斜視図である。
【００１６】
アンテナ素子１は、誘電体板２の一方の面（図２では上側の面）に十字形状のスロット４が形成された導体板３が取り付けられ、誘電体板２の他方の面（図２では下側の面）の十字形状のスロット４の交差部４ａの位置に交差領域電位緩和導体板５ａが取付けられ、誘電体板２の他方の面の十字形状のスロット４の各放射部４ｂの位置に短冊状の放射領域電位緩和導体板５ｂが取付けられたものである。
【００１７】
このアンテナ素子１は、例えば誘電体板２の両面に銅板やアルミニウム板等の導体板（箔）３を形成した印刷配線用基板を用い、一方の面側の導体板３をエッチングする等の方法により十字形状のスロット４を形成し、他方の面側をエッチングする等の方法により交差領域電位緩和導体板５ａと放射領域電位緩和導体板５ｂとを残すことにより形成される。
【００１８】
図３は図１に示したアンテナ素子に給電線路を取付けたアンテナ装置を示す正面図であり、図４は図３に示したアンテナ装置の分解斜視図である。
【００１９】
このアンテナ装置は、アンテナ素子１の導体板３のスロット４の隣接する二つの放射部４ｂ上に二つの給電素子７、８が取付けられたものである。給電素子７は、誘電体基板１１と、誘電体基板１１上に形成され導体からなる給電ライン９と、給電ライン９に電気的に接続された給電端子１３とで構成されたものである。給電素子８も同様に誘電体基板１２、給電ライン１０及び給電端子１４で構成されたものである。
【００２０】
給電ライン９、１０は、例えば誘電体基板１１（１２）の一方の面（図では上側）に銅板やアルミニウム板等の導体板（箔）を形成した印刷配線用基板を用い、導体板をエッチングする等の方法により、給電ライン９（１０）を残し、給電端子１３（１４）を印刷配線用基板の端縁部に取り付け、給電ライン９（１０）に接続することにより構成される。
【００２１】
給電素子７（８）は、給電ライン９（１０）がスロット４の放射部４ｂと交差するように取付けられ、給電端子１３（１４）から高周波電源（図示せず。）が給電されるようになっている。
【００２２】
このようなアンテナ装置によれば、スロット４は２本の一文字状のスロットを交差させた十字形状を有するため、縦方向に振動する電磁波（例えば垂直偏波）と横方向に振動する電磁波（水平偏波）を放出することができる。このアンテナ装置は、交差領域電位緩和導体５ａと、放射領域電位緩和導体板５ｂとが交差偏波成分の発生を抑制するように機能するので、主電波成分を効率よく放出することができる。
【００２３】
ところで、このアンテナ装置におけるアンテナ素子１は、誘電体板２の一方の面方向（以下「前方」とする。）と他方の面方向（以下「後方」とする。）に対称的に電波を放出する。この電波を前方にのみ放出する単一指向特性とするときには、後方に反射板を設ける構成のアンテナ装置とすればよい。
【００２４】
図５は本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【００２５】
図３に示したアンテナ装置との相違点は、電波を前方にのみ放出させるようにした点である。
【００２６】
図５に示すアンテナ装置は、図３に示したアンテナ装置の後方にアンテナ装置を覆うように導体からなる反射板１５が支柱１６を介して平行に設けられたものである。
【００２７】
このようなアンテナ装置によれば、アンテナ素子１から放出される電波が後方で反射されるので、前方に効率的に電波を放出することができる。
【００２８】
ところで、このアンテナ装置から放出される電波の帯域特性を広げるためには、アンテナ素子の一方の面方向に電気特性調整板としての周波数特性緩和板を設けるのが好ましい。
【００２９】
図６は本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す分解斜視図である。
【００３０】
図５に示したアンテナ装置との相違点は、誘電体の一方の面側に周波数特性緩和板を設けた点である。
【００３１】
このアンテナ装置は図５に示したアンテナ装置の前方に所定の間隔を隔ててスロット４と対向するように電気特性調整板としての周波数特性緩和板１７を設けた構成となっている。この周波数特性緩和板１７は、導電板によって形成され、支柱１８によってアンテナ素子１の前方に周波数特性を緩和するように作用する位置に取付けられる。
【００３２】
このアンテナ装置によれば、アンテナ素子１からの電波は、前方に指向性をもって放出されるが、周波数特性緩和板１７により広帯域特性で効率よく電波を放出することができる。
【００３３】
ここで、携帯電話システム等における地上局のアンテナ装置は、送受信能力を高めるために複数のアンテナ素子を鉛直方向に一列に並べて構成される。
【００３４】
図７は本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【００３５】
このアンテナ装置は、複数（図では４個であるが限定されない。）のアンテナ素子の大きさを有する長方形の誘電体板２ａに複数の十字形状のスロット４を長手方向に形成し、各スロット４に対応させて交差領域緩和導体板５ａと放射領域電位緩和導体板５ｂとを取付けて複合アンテナ素子２１を形成したものであり、誘電体板２ａの一方の面側に貼り付けられた導体板をエッチングすることによって形成したマイクロストリップライン２２、２３によって並列に給電するようになっている。また、この複合アンテナ素子２１の後方には反射板２４が設けられ、各スロット４の前方にはそれぞれ周波数特性緩和板１７が取付けられている。
【００３６】
このような複合アンテナ素子２１を鉛直に配置することにより、簡単な構成で複数のアンテナ素子を鉛直に並べた特性のアンテナ装置を実現することができる。
【００３７】
図８は本発明のアンテナ装置の変形例を示す外観斜視図である。
【００３８】
このアンテナ装置は、図７に示した複合アンテナ素子２１を複数段（図では３段であるが限定されない。）鉛直方向に並べて筒状のプラスチックカバー２５で包囲することにより、多連の縦長のアンテナ装置としたものである。
【００３９】
図９〜図１５は本発明のアンテナ装置の変形例を示す分解斜視図である。すなわち図９〜図１５に示したアンテナ装置は、図６に示したアンテナ装置の周波数特性緩和板の形状を変形することによってインピーダンスを調整して周波数特性を変えるようにしたものである。
【００４０】
図９に示した変形例は、導体板の外周の縁部に複数（図では４箇所であるが限定されない。）の切り込み１７ａを形成した周波数特性緩和板１７−１でインピーダンス調整を行って電波特性を変えるようにしたものである。
【００４１】
図１０に示した変形例は、周波数特性緩和板１７−２が、誘電体板１７ｅと、誘電体板１７ｅの中央に取付けられた主緩和板１７ｂと、主緩和板１７ｂの両側に取付けられた補助緩和板１７ｃ、１７ｄとで構成されたものであり、主緩和板１７ｂと補助緩和板１７ｃ、１７ｄとでインピーダンス調整を行って電波特性を変えるようになっている。
【００４２】
主緩和板１７ｂ及び補助緩和板１７ｃ、１７ｄは、一方の面に導体板が貼り付けられた誘電体板をエッチングすることにより形成される。
【００４３】
図１１に示した変形例は、図１０に示した変形例における周波数特性緩和板１７−２の中央部の主緩和板１７ｂの外周縁部に切り込み１７ｆを形成して周波数特性緩和板１７−３を用い、主緩和板１７ｂの切り込み１７ｆと、補助緩和板１７ｄとでインピーダンス調整を行って電波特性を変えるようになっている。
【００４４】
図１２に示した変形例は、図１１に示した変形例における周波数特性緩和板１７−３の補助緩和板１７ｃの主緩和板側の縁部と反対側の縁部とに切り込み１７ｇを形成した周波数特性緩和板１７−４を用いることによってインピーダンス調整を行って電波特性を変えるようになっている。
【００４５】
図１３に示した変形例は、誘電体板１７ｅ上に主緩和板１７ａの四辺に平行に補助緩和板１７ｃ、１７ｄ、１７ｉ、１７ｊを取付けた周波数特性緩和板１７−５を用いることによってインピーダンス調整を行って電波特性を変えるようになっている。この補助緩和板１７ｃ、１７ｄ、１７ｉ、１７ｊも、一方の面に導体板が貼り付けられた誘電体板の導体板をエッチングすることにより形成される。
【００４６】
図１４に示した変形例は、図１３に示した変形例の周波数特性緩和板１７−５の中央部に位置する主緩和板１７ｂの各周縁部に切り込み１７ｆを形成した周波数特性緩和板１７−６を用いて、これらの切り込み１７ｆと、補助緩和板１７ｃ、１７ｄ、１７ｉ、１７ｊとでインピーダンス調整を行って電波特性を変えるようになっている。
【００４７】
図１５に示した変形例は、図１４に示した変形例における周波数特性緩和板１７−６の各補助緩和板１７ｃ、１７ｄ、１７ｉ、１７ｊに切り込み１７ｇ、１７ｈ、１７ｍ、１７ｎを形成した周波数特性緩和板１７−７を用いることによってインピーダンス調整を行って電波特性を変えるようになっている。
【００４８】
以上において本実施の形態及び変形例では、誘電体板の他方の面に十字形状のスロットの放射部の裏側に放射領域電位緩和導体板を取付けた場合で説明したが、本発明はこれに限定されず、スロットの放射部と交差領域電位緩和導体板と放射領域電位緩和導体板とを同一平面上で４５度回転させるように構成してもよい。
【００４９】
また、本実施の形態では、給電線路にマイクロストリップラインを用いた場合で説明したが、本発明はこれに限定されず、コープライナラインを用いることにより、アンテナ構造の簡略化を図ってもよい。
【００５０】
図１６は本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す正面図である。
【００５１】
このアンテナ装置３１は、スロット４と交差領域電位緩和導体板５ａと放射領域電位緩和導体板５ｂとを同一平面上で４５度回転させ、コープライナライン２２ａ、２３ａで給電するようにしたものである。
【００５２】
図１７は本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【００５３】
このアンテナ装置４１は、一つの誘電体板２に図１６に示したアンテナ装置３１を複数（図では４個であるが限定されない。）一列（図では縦方向）に形成したものである。これらのアンテナ装置３１の各スロット４に対応させて交差領域電位緩和導体板５ａと放射領域電位緩和導体５ｂとを形成することにより複合アンテナ装置４１が構成される。複合アンテナ装置４１の各スロット４には、コープライナライン２２ａ、２３ａによって並列に給電されるようになっている。複合アンテナ装置４１の後方（図では右側）には反射板２４が設けられ、各スロット４の前方（図では左側）にはそれぞれ周波数特性緩和板１７が設けられている。
【００５４】
図１８は本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【００５５】
同図に示すアンテナ装置は、図１７に示した複合アンテナ装置４１を複数段（図では３段であるが限定されない。）鉛直方向に並べて筒状のプラスチックカバー４２で包囲することにより、多連のアンテナ装置としたものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００５７】
複数のアンテナ素子で偏波ダイバーシチ機能を有する小型で高効率のアンテナ装置の提供を実現することができ、広い帯域特性を有するアンテナ装置の提供も実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナ装置に用いられるアンテナ素子の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１に示したアンテナ素子の分解斜視図である。
【図３】図１に示したアンテナ素子に給電線路を取付けたアンテナ装置を示す正面図である。
【図４】図３に示したアンテナ装置の分解斜視図である。
【図５】本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図６】本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図７】本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図８】本発明のアンテナ装置の変形例を示す外観斜視図である。
【図９】本発明のアンテナ装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明のアンテナ装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明のアンテナ装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明のアンテナ装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明のアンテナ装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図１４】本発明のアンテナ装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図１５】本発明のアンテナ装置の変形例を示す分解斜視図である。
【図１６】本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す正面図である。
【図１７】本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図１８】本発明のアンテナ装置の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
２誘電体板
３導体
４スロット
５ａ交差領域電位緩和導体板
５ｂ放射領域電位緩和導体板
１５反射板
１７周波数特性調整板（電気特性調整板）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna device, and more particularly to an antenna device in which an antenna element made of a conductor plate in which a slot is formed is attached to a dielectric plate.
[0002]
[Prior art]
There is an antenna device (hereinafter referred to as a “slot antenna”) having an antenna element in which a single-letter cutout (hereinafter referred to as a “slot”) is formed on a conductor plate attached to a dielectric plate. By feeding power to the slot of the antenna device from a high frequency power source, the electromagnetic field resonates in the slot and radiates radio waves. This type of slot antenna is widely used because it has good electrical characteristics.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the above-described slot antenna is suitable for use as a single antenna, it has been difficult to use it as a polarization diversity antenna. In addition, it is difficult to arrange a plurality of slot antennas due to restrictions such as antenna dimensions. Furthermore, since a plurality of slot antennas are arranged in the space of one slot antenna, the interference between the antennas becomes large, so that practical application is difficult.
[0004]
Accordingly, a main object of the present invention is to provide a small and highly efficient antenna device having a polarization diversity function with a plurality of antenna elements, and a secondary object of the present invention is to have a wide band characteristic. An object is to provide an antenna device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an antenna device according to the present invention is an antenna device in which an antenna element made of a conductor plate having slots is attached to a dielectric plate. The antenna element is attached to one surface of the dielectric plate. A conductor plate formed with a cross-shaped slot, a cross-region potential relaxation conductor plate attached at the crossing position of the cross-shaped slot on the other surface of the dielectric plate, and the other surface of the dielectric plate. A strip-shaped radiation area potential relaxation conductor plate attached to the position of the radiation portion of the cross-shaped slot.
[0006]
The antenna device according to the present invention is an antenna device in which an antenna element made of a conductor plate in which a slot is formed is attached to a dielectric plate. The antenna element is attached to one surface of the dielectric plate and has a plurality of cross-shaped slots. A conductor plate formed on the other side of the dielectric, a cross-region potential relaxation conductor plate attached at each crossing position of each cross-shaped slot on the other side of the dielectric, and each cross-shaped on the other side of the dielectric plate. And a radiation area potential relaxation conductor plate attached to each radiation portion of the slot.
[0007]
In the antenna device of the present invention in addition to the above configuration, it is preferable that a reflector made of a conductor is provided on the other surface of the dielectric plate in parallel via a support so as to cover the dielectric plate.
[0008]
In the antenna device according to the present invention, in addition to the above configuration, an electrical property adjusting plate made of a conductor is provided on one surface of the dielectric plate in parallel with the dielectric via a support so as to cover the center of each cross-shaped slot. It is preferable.
[0009]
In addition to the above configuration, the antenna device of the present invention may have a cut formed in the electrical characteristic adjusting plate.
[0010]
In addition to the above configuration, the electrical characteristic adjusting plate of the antenna device according to the present invention includes another dielectric plate, a main relaxation plate mounted on the other dielectric plate, and an opposing main relaxation plate on the other dielectric plate. You may be comprised with the some strip-shaped auxiliary | assistant relaxation board attached in parallel with the edge | side to do.
[0011]
In addition to the above configuration, a cut may be formed in at least one of the main relaxation plate and the auxiliary relaxation plate of the antenna device of the present invention.
[0012]
In addition to the above configuration, the antenna device of the present invention is preferably fed in parallel to the radiating portion of each slot.
[0013]
According to the present invention, polarization diversity is performed by supplying power to two orthogonal radiating portions of a cross-shaped slot formed on a conductor plate. A plurality of such cross-shaped slots are formed in the conductor plate, a cross-region potential relaxing conductor plate is attached to the back side of the crossing portion of each slot of the dielectric plate, and a radiation region potential relaxing conductor is provided on the back side of the radiating portion of each slot. A small and highly efficient antenna device can be obtained by attaching the plate. In addition, an antenna device having a wide band characteristic can be obtained by providing an electric characteristic adjusting plate on one surface side of the dielectric.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an antenna element used in the antenna device of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the antenna element shown in FIG.
[0016]
The antenna element 1 is provided with a conductor plate 3 having a cross-shaped slot 4 formed on one surface (the upper surface in FIG. 2) of the dielectric plate 2, and the other surface of the dielectric plate 2 (in FIG. 2). The cross-region potential relaxation conductor plate 5a is attached to the position of the crossing portion 4a of the cross-shaped slot 4 on the lower surface), and the position of each radiation portion 4b of the cross-shaped slot 4 on the other surface of the dielectric plate 2 A strip-shaped radiation region potential relaxation conductor plate 5b is attached.
[0017]
The antenna element 1 uses a printed wiring board in which a conductor plate (foil) 3 such as a copper plate or an aluminum plate is formed on both surfaces of a dielectric plate 2, and a method such as etching the conductor plate 3 on one surface side. Thus, the cross-shaped slot 4 is formed, and the crossing region potential relaxation conductor plate 5a and the radiation region potential relaxation conductor plate 5b are left by a method such as etching the other surface.
[0018]
3 is a front view showing an antenna device in which a feed line is attached to the antenna element shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the antenna device shown in FIG.
[0019]
In this antenna device, two feeding elements 7 and 8 are mounted on two radiating portions 4 b adjacent to the slot 4 of the conductor plate 3 of the antenna element 1. The feed element 7 includes a dielectric substrate 11, a feed line 9 formed on the dielectric substrate 11 and made of a conductor, and a feed terminal 13 electrically connected to the feed line 9. Similarly, the power feeding element 8 includes a dielectric substrate 12, a power feeding line 10, and a power feeding terminal 14.
[0020]
For the power supply lines 9 and 10, for example, a printed wiring board in which a conductive plate (foil) such as a copper plate or an aluminum plate is formed on one surface (upper side in the figure) of the dielectric substrate 11 (12) is used to etch the conductive plate. By such a method, the power supply line 9 (10) is left, the power supply terminal 13 (14) is attached to the edge of the printed wiring board, and is connected to the power supply line 9 (10).
[0021]
The feed element 7 (8) is attached so that the feed line 9 (10) intersects the radiating portion 4b of the slot 4, and a high frequency power source (not shown) is fed from the feed terminal 13 (14). It has become.
[0022]
According to such an antenna device, since the slot 4 has a cross shape obtained by intersecting two single-letter slots, electromagnetic waves that vibrate in the vertical direction (for example, vertical polarization) and electromagnetic waves that vibrate in the horizontal direction (horizontal) (Polarization) can be emitted. In this antenna device, the crossed region potential relaxation conductor 5a and the radiation region potential relaxation conductor plate 5b function so as to suppress the generation of the cross polarization component, so that the main radio wave component can be efficiently emitted.
[0023]
By the way, the antenna element 1 in this antenna apparatus emits radio waves symmetrically in one surface direction (hereinafter referred to as “front”) of the dielectric plate 2 and in the other surface direction (hereinafter referred to as “rear”). To do. In order to achieve unidirectional characteristics in which the radio wave is emitted only forward, an antenna device having a configuration in which a reflector is provided on the rear side may be used.
[0024]
FIG. 5 is an external perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
[0025]
The difference from the antenna apparatus shown in FIG. 3 is that radio waves are emitted only forward.
[0026]
The antenna device shown in FIG. 5 is configured such that a reflector 15 made of a conductor is provided in parallel via a support column 16 so as to cover the antenna device behind the antenna device shown in FIG.
[0027]
According to such an antenna device, since the radio wave emitted from the antenna element 1 is reflected backward, the radio wave can be efficiently emitted forward.
[0028]
By the way, in order to widen the band characteristics of the radio wave emitted from the antenna device, it is preferable to provide a frequency characteristic relaxation plate as an electrical characteristic adjustment plate in one surface direction of the antenna element.
[0029]
FIG. 6 is an exploded perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
[0030]
The difference from the antenna device shown in FIG. 5 is that a frequency characteristic relaxation plate is provided on one surface side of the dielectric.
[0031]
This antenna device has a configuration in which a frequency characteristic relaxation plate 17 as an electrical property adjusting plate is provided in front of the antenna device shown in FIG. 5 so as to face the slot 4 with a predetermined interval. The frequency characteristic relaxation plate 17 is formed of a conductive plate, and is attached to a position that acts to relax the frequency characteristic in front of the antenna element 1 by the support 18.
[0032]
According to this antenna device, the radio wave from the antenna element 1 is emitted forward with directivity, but the frequency characteristic relaxation plate 17 can efficiently emit the radio wave with wideband characteristics.
[0033]
Here, an antenna device of a ground station in a mobile phone system or the like is configured by arranging a plurality of antenna elements in a line in the vertical direction in order to enhance transmission / reception capability.
[0034]
FIG. 7 is an external perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
[0035]
In this antenna device, a plurality of cross-shaped slots 4 are formed in a longitudinal direction on a rectangular dielectric plate 2a having a size of a plurality of antenna elements (four, but not limited in the figure). The composite antenna element 21 is formed by attaching the crossing region relaxation conductor plate 5a and the radiation region potential relaxation conductor plate 5b corresponding to the conductor plate, and the conductor plate attached to one surface side of the dielectric plate 2a Power is supplied in parallel by microstrip lines 22 and 23 formed by etching. In addition, a reflector 24 is provided behind the composite antenna element 21, and a frequency characteristic relaxation plate 17 is attached in front of each slot 4.
[0036]
By arranging such a composite antenna element 21 vertically, an antenna apparatus having a characteristic in which a plurality of antenna elements are arranged vertically with a simple configuration can be realized.
[0037]
FIG. 8 is an external perspective view showing a modification of the antenna device of the present invention.
[0038]
In this antenna device, a plurality of the complex antenna elements 21 shown in FIG. 7 are arranged in a plurality of stages (three stages in the figure, but not limited) in the vertical direction and surrounded by a cylindrical plastic cover 25, thereby forming a multiple vertically long This is an antenna device.
[0039]
9 to 15 are exploded perspective views showing modifications of the antenna device of the present invention. That is, the antenna apparatus shown in FIGS. 9 to 15 is configured to change the frequency characteristic by adjusting the impedance by changing the shape of the frequency characteristic relaxation plate of the antenna apparatus shown in FIG.
[0040]
In the modified example shown in FIG. 9, the impedance is adjusted by the frequency characteristic relaxation plate 17-1 in which a plurality of cuts 17a (in the figure, four places are not limited) are formed on the outer peripheral edge of the conductor plate. The characteristics are changed.
[0041]
In the modification shown in FIG. 10, the frequency characteristic relaxation plate 17-2 is attached to the dielectric plate 17e, the main relaxation plate 17b attached to the center of the dielectric plate 17e, and both sides of the main relaxation plate 17b. The auxiliary relaxation plates 17c and 17d are configured, and the radio wave characteristics are changed by adjusting impedance between the main relaxation plate 17b and the auxiliary relaxation plates 17c and 17d.
[0042]
The main relaxation plate 17b and the auxiliary relaxation plates 17c and 17d are formed by etching a dielectric plate having a conductor plate attached to one surface.
[0043]
In the modification shown in FIG. 11, the frequency characteristic relaxation plate 17-3 is formed by forming a notch 17f in the outer peripheral edge of the main relaxation plate 17b at the center of the frequency characteristic relaxation plate 17-2 in the modification shown in FIG. Is used to adjust the impedance between the notch 17f of the main relaxation plate 17b and the auxiliary relaxation plate 17d to change the radio wave characteristics.
[0044]
In the modified example shown in FIG. 12, a notch 17g is formed in the edge portion on the main relaxation plate side and the opposite edge portion of the auxiliary relaxation plate 17c of the frequency characteristic relaxation plate 17-3 in the modification example shown in FIG. By using the frequency characteristic relaxation plate 17-4, impedance adjustment is performed to change the radio wave characteristics.
[0045]
In the modification shown in FIG. 13, impedance adjustment is performed by using a frequency characteristic relaxation plate 17-5 in which auxiliary relaxation plates 17c, 17d, 17i, and 17j are mounted on a dielectric plate 17e in parallel with the four sides of the main relaxation plate 17a. To change the radio wave characteristics. The auxiliary relaxation plates 17c, 17d, 17i, and 17j are also formed by etching a dielectric plate having a conductive plate attached to one surface.
[0046]
The modification shown in FIG. 14 is a frequency characteristic relaxation plate 17- in which a cut 17f is formed in each peripheral portion of the main relaxation plate 17b located at the center of the frequency characteristic relaxation plate 17-5 of the modification shown in FIG. 6 is used to adjust the impedance between these cuts 17f and the auxiliary relaxation plates 17c, 17d, 17i, and 17j to change the radio wave characteristics.
[0047]
The modification shown in FIG. 15 is a frequency characteristic in which notches 17g, 17h, 17m, and 17n are formed in the auxiliary relaxation plates 17c, 17d, 17i, and 17j of the frequency characteristic relaxation plate 17-6 in the modification shown in FIG. By using the relaxation plate 17-7, the impedance is adjusted to change the radio wave characteristics.
[0048]
Although the present embodiment and the modification have been described in the case where the radiation region potential relaxation conductor plate is attached to the other side of the dielectric plate on the back side of the radiation portion of the cross-shaped slot, the present invention is not limited to this. Alternatively, the radiating portion of the slot, the crossing region potential relaxation conductor plate, and the radiation region potential relaxation conductor plate may be configured to rotate 45 degrees on the same plane.
[0049]
In the present embodiment, the case where a microstrip line is used as a feed line has been described. However, the present invention is not limited to this, and the antenna structure may be simplified by using a co-liner line. .
[0050]
FIG. 16 is a front view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
[0051]
In the antenna device 31, the slot 4, the crossing region potential relaxation conductor plate 5a, and the radiation region potential relaxation conductor plate 5b are rotated by 45 degrees on the same plane and are fed by the co-liner lines 22a and 23a. .
[0052]
FIG. 17 is an external perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
[0053]
In this antenna device 41, a plurality of antenna devices 31 shown in FIG. 16 (four in the figure are not limited) are formed in a single dielectric plate 2 in a row (vertical direction in the drawing). A composite antenna device 41 is configured by forming a cross region potential relaxation conductor plate 5a and a radiation region potential relaxation conductor 5b corresponding to each slot 4 of these antenna devices 31. The slots 4 of the composite antenna device 41 are fed in parallel by the co-liner lines 22a and 23a. A reflector 24 is provided behind the composite antenna device 41 (right side in the figure), and a frequency characteristic relaxation plate 17 is provided in front of each slot 4 (left side in the figure).
[0054]
FIG. 18 is an external perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
[0055]
The antenna apparatus shown in FIG. 17 includes a plurality of composite antenna apparatuses 41 shown in FIG. 17 (three stages in the figure, but not limited). The antenna apparatus is arranged in a vertical direction and surrounded by a cylindrical plastic cover 42. This is an antenna device.
[0056]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
[0057]
A small and highly efficient antenna device having a polarization diversity function with a plurality of antenna elements can be provided, and an antenna device having a wide band characteristic can also be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an antenna element used in an antenna apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the antenna element shown in FIG.
3 is a front view showing an antenna device in which a feed line is attached to the antenna element shown in FIG. 1. FIG.
4 is an exploded perspective view of the antenna device shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is an external perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 7 is an external perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 8 is an external perspective view showing a modification of the antenna device of the present invention.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a modification of the antenna device of the present invention.
FIG. 10 is an exploded perspective view showing a modification of the antenna device of the present invention.
FIG. 11 is an exploded perspective view showing a modification of the antenna device of the present invention.
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a modification of the antenna device of the present invention.
FIG. 13 is an exploded perspective view showing a modification of the antenna device of the present invention.
FIG. 14 is an exploded perspective view showing a modification of the antenna device of the present invention.
FIG. 15 is an exploded perspective view showing a modification of the antenna device of the present invention.
FIG. 16 is a front view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 17 is an external perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 18 is an external perspective view showing another embodiment of the antenna device of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Dielectric plate 3 Conductor 4 Slot 5a Crossing region potential relaxation conductor plate 5b Radiation region potential relaxation conductor plate 15 Reflecting plate 17 Frequency characteristic adjustment plate (electric characteristic adjustment plate)

Claims

An antenna device in which an antenna element made of a conductor plate in which a slot is formed is attached to a dielectric plate, wherein the antenna element is attached to one surface of the dielectric plate and a conductor plate having a cross-shaped slot The cross-region potential relaxation conductor plate attached to the position of the intersection of the cross-shaped slot on the other surface of the dielectric plate, and the radiation portion of the cross-shaped slot on the other surface of the dielectric plate. An antenna device comprising: a strip-shaped radiation area potential relaxation conductor plate attached at a position.

An antenna device in which an antenna element comprising a conductor plate in which a slot is formed is attached to a dielectric plate, wherein the antenna element is a conductor attached to one surface of the dielectric plate and having a plurality of cross-shaped slots Each of the cross-shaped slot on the other surface of the dielectric plate, the cross-region potential relaxation conductor plate attached to the position of each cross-shaped slot on the other surface of the dielectric plate, An antenna device comprising: a radiation region potential relaxation conductor plate attached at a position of the radiation part.

The antenna device according to claim 1, wherein a reflection plate made of a conductor is provided in parallel on the other surface of the dielectric plate via a support so as to cover the dielectric plate.

The electrical property adjusting plate made of a conductor is provided on one surface of the dielectric plate in parallel with the dielectric via a support so as to cover the center of each cross-shaped slot. An antenna device according to claim 1.

The antenna device according to claim 4, wherein a cut is formed in the electrical property adjusting plate.

The electrical property adjusting plate is mounted in parallel with another dielectric plate, a main relaxation plate mounted on the other dielectric plate, and opposite sides of the main relaxation plate on the other dielectric plate. The antenna device according to claim 4 or 5, comprising a plurality of strip-shaped auxiliary relaxation plates.

The antenna device according to claim 6, wherein a cut is formed in at least one of the main relaxation plate and the auxiliary relaxation plate.

The antenna device according to any one of claims 2 to 7, wherein power is supplied in parallel to the radiating portion of each slot.