JP4287492B1 - Antenna device - Google Patents

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    • H01Q9/04Resonant antennas
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    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40Element having extended radiating surface

Abstract

【課題】広帯域を利用した無線通信において、小型かつ簡易な構成で干渉等による影響を低減させる。
【解決手段】円環状の無給電電極3とグランド電極1との間は、接続素子4a〜4dにより等間隔に接続される。接続素子4a〜4dそれぞれの途中には、スタブ7a〜7dが設けられる。複数のスタブ7a〜7dは、動作帯域の一部であって該スタブ7a〜7dの電気長に対応する周波数に阻止帯域を生じさせるものである。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to reduce the influence of interference or the like with a small and simple configuration in wireless communication using a wide band.
An annular parasitic electrode 3 and a ground electrode 1 are connected at equal intervals by connecting elements 4a to 4d. Stubs 7a to 7d are provided in the middle of the connection elements 4a to 4d. The plurality of stubs 7a to 7d is a part of the operation band, and generates a stop band at a frequency corresponding to the electrical length of the stubs 7a to 7d.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、阻止帯域を有するアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device having a stop band.

UWB(Ultra Wide Band)のように広い周波数帯を利用した高速無線通信システムが実用化されつつあり、この通信方式の全帯域に対応するアンテナ装置の研究・開発が進められている。その一方、UWBの周波数帯の一部を使用する他の通信(例えば5GHz帯無線LAN)との干渉により、UWBの通信速度が低下する場合がある。   A high-speed wireless communication system using a wide frequency band such as UWB (Ultra Wide Band) is being put into practical use, and research and development of an antenna device corresponding to the entire band of this communication method is underway. On the other hand, the communication speed of the UWB may decrease due to interference with other communications (for example, a 5 GHz band wireless LAN) using a part of the UWB frequency band.

従来の広帯域アンテナ装置を使用した場合、他の通信との干渉を低減し、通信速度低下を抑制するためには、無線機側に他の通信で使用する周波数帯の急峻な帯域阻止フィルタを必要としていた。   When a conventional broadband antenna device is used, in order to reduce interference with other communications and suppress a reduction in communication speed, a radio frequency band steep band rejection filter used for other communications is required on the radio side. I was trying.

なお、本願に関連する公知文献として、例えば次のようなものが知られている(非特許文献1〜4及び特許文献1を参照。)。
藤田静憲、若生伊市、小沢正彦、岩岡英明、中野久松,「低姿勢広帯域アンテナ」2006年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会,講演論文集BS−1−11,pS-16 藤田静憲、若生伊市、小沢正彦、中野久松,「低姿勢広帯域アンテナ 第2報」2007年電子情報通信学会総合大会,講演論文集B−1−81,p81 田中健、若生伊市、藤田静憲、中野久松,「低姿勢広帯域アンテナ 第3報」2007年電子情報通信学会ソサイエティ大会,講演論文集B−1−93,p93 岩岡英明、山内潤治、中野久松,「超広帯域PSPアンテナ」2006年電子情報通信学会総合大会,講演論文集B−1−100,p100 特開2007−97115公報
In addition, as a well-known document relevant to the present application, for example, the following is known (see Non-Patent Documents 1 to 4 and Patent Document 1).
Shigenori Fujita, Iichi Wakasei, Masahiko Ozawa, Hideaki Iwaoka, Hisamatsu Nakano, “Low-Bandwidth Wideband Antenna” 2006 IEICE Communication Society Conference, Proceedings BS-1-11, pS-16 Shigenori Fujita, Itaichi Wakasei, Masahiko Ozawa, Hisamatsu Nakano, "Low Profile Wideband Antenna 2nd Report" 2007 IEICE General Conference, Proceedings B-1-81, p81 Takeshi Tanaka, Itaichi Wakao, Shizunori Fujita, Hisamatsu Nakano, "Low-Bandwidth Wideband Antenna 3rd Report" 2007 IEICE Society Conference, Proceedings B-1-93, p93 Hideaki Iwaoka, Junji Yamauchi, Hisamatsu Nakano, “Ultra Wideband PSP Antenna” 2006 IEICE General Conference, Proceedings B-1-100, p100 JP 2007-97115 A

上述したように、従来の広帯域アンテナを用いた場合、外部からの干渉波のみを遮断する急峻な帯域阻止フィルタを必要とし、フィルタを構成するパターンにより基板が大きくなったり、リターンロスが増加する可能性がある。   As described above, when a conventional broadband antenna is used, a steep band rejection filter that blocks only external interference waves is required, and the substrate can be enlarged or return loss can be increased depending on the pattern constituting the filter. There is sex.

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、広帯域を利用した無線通信において、小型かつ簡易な構成で干渉等による影響を低減させることができるアンテナ装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an antenna device capable of reducing the influence of interference or the like with a small and simple configuration in wireless communication using a wide band. There is.

上記目的を達成するためにこの発明に係るアンテナ装置の第1の態様は、導体板と、前記導体板に直交する軸に対して対称構造を有し、前記導体板に対向して配置される放射素子と、前記導体板と前記放射素子との間を動作帯域の最低周波数における波長の1/16から1/10に相当する距離で接続する複数の接続素子と、前記複数の接続素子それぞれの途中に設けられる複数のオープンスタブとを具備し、前記複数のオープンスタブは、それぞれの接続素子から前記軸に向かって所定の間隔だけ立ち上がり、前記放射素子のある方向に接続素子に這わせるとともに途中で屈曲させて前記放射素子に這わせて設けられ、前記距離よりも長い該電気長を有し、動作帯域の一部であって電気長に対応する周波数に阻止帯域を生じさせるものである。 In order to achieve the above object, a first aspect of an antenna device according to the present invention has a symmetric structure with respect to a conductor plate and an axis orthogonal to the conductor plate, and is disposed to face the conductor plate. A radiating element, a plurality of connecting elements that connect the conductor plate and the radiating element at a distance corresponding to 1/16 to 1/10 of the wavelength at the lowest frequency of the operating band, and each of the plurality of connecting elements and a plurality of open stubs provided on the way, the plurality of open stubs, rise by a predetermined distance toward the shaft from the respective connecting element, causes laid to connecting elements in the direction of the radiating element middle in is bent provided by crawl to the radiating element has a longer electrical patiently than the distance, a part of the operating band as it causes the stop band to a frequency corresponding to the electrical length That.

また、この発明に係るアンテナ装置の第2の態様は、上記第1の態様のアンテナ装置において、前記放射素子は、前記接続素子と同数の複数の線路により放射状に形成され、該放射状中心部に給電部を形成するとともに、前記軸を中心として該放射状の辺縁部に当接する環状素子を有する。 According to a second aspect of the antenna device of the present invention, in the antenna device according to the first aspect, the radiating element is formed radially by the same number of lines as the connection element, and the radiating element is formed at the radial central portion. An annular element is formed which forms a power feeding portion and abuts on the radial edge portion around the axis.

さらに、この発明に係るアンテナ装置の第3の態様は、上記第2の態様のアンテナ装置において、前記導体板に設けられる給電点から前記給電部に向かって拡幅した形状の給電路を具備する。
Furthermore, a third aspect of the antenna device according to the present invention is the antenna device according to the second aspect , further comprising a feeding path having a shape widened from a feeding point provided on the conductor plate toward the feeding portion.

上記構成によるアンテナ装置では、接続素子それぞれに阻止帯域発生手段となるスタブを設けることで、小型かつ簡易な構成でアンテナ装置の動作帯域の一部の周波数帯を使用する他の通信(例えば5GHz帯無線LAN)等との干渉を低減することが可能となる。   In the antenna device having the above-described configuration, a stub serving as a stop band generating unit is provided in each connection element, so that other communication using a part of the operating band of the antenna device with a small and simple configuration (for example, 5 GHz band) It is possible to reduce interference with a wireless LAN).

したがってこの発明によれば、広帯域を利用した無線通信において、小型かつ簡易な構成で干渉等による影響を低減させることができるアンテナ装置を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an antenna device capable of reducing the influence of interference or the like with a small and simple configuration in wireless communication using a wide band.

以下、図面を参照してこの発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、数値は一例であり、その数値を含む所定の範囲内で許容されるものである。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るパッチアンテナの基本構造を模式的に示す斜視図である。また、図2Aは同アンテナの平面図、図2Bは図2AのA−A線矢視断面図である。
図1及び図2Aに示すように、第1実施形態に係るパッチアンテナは、グランド電極1と、グランド電極1上に設けられた放射電極2と、放射電極2を取り囲むようにグランド電極1上に設けられたリング状の無給電電極3と、接続電極4a〜4dと、給電点5と、この給電点5と放射電極2とを接続する給電路6と、接続電極4a〜4dに併設されるスタブ7a〜7dを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, a numerical value is an example and is accept | permitted within the predetermined range containing the numerical value.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the basic structure of the patch antenna according to the first embodiment of the present invention. 2A is a plan view of the antenna, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2A.
As shown in FIGS. 1 and 2A, the patch antenna according to the first embodiment is provided on the ground electrode 1 so as to surround the ground electrode 1, the radiation electrode 2 provided on the ground electrode 1, and the radiation electrode 2. The ring-shaped passive electrode 3 provided, the connection electrodes 4a to 4d, the feeding point 5, the feeding path 6 that connects the feeding point 5 and the radiation electrode 2, and the connection electrodes 4a to 4d are provided. Stubs 7a to 7d are provided.

グランド電極1は、所定のxy平面上に形成された円盤状の導電性の平面板であり、少なくとも無給電電極3の外径Dout_ringよりも大きな直径DGPを有する。グランド電極1の面積は大きいほど指向性の面で好ましいが、実用上は無給電電極3の外側の直径の3〜4倍程度あればよい。 The ground electrode 1 is a disk-shaped conductive flat plate formed on a predetermined xy plane, and has a diameter D GP larger than at least the outer diameter Dout_ring of the parasitic electrode 3. A larger area of the ground electrode 1 is preferable in terms of directivity, but in practice it may be about 3 to 4 times the outside diameter of the parasitic electrode 3.

放射電極2は、グランド電極1から距離H離れたxy平面上に形成された円盤状の導電性の平面板であり、グランド電極1と同じ中心軸を有し、無給電電極3の外径Dout_ring若しくは平均径の0.2〜0.5倍程度の直径DRを有する。距離(高さ)Hは、外径Dout_ringの0.3〜0.5倍程度である。 The radiation electrode 2 is a disk-shaped conductive flat plate formed on an xy plane that is a distance H away from the ground electrode 1, has the same central axis as the ground electrode 1, and has an outer diameter Dout_ring of the parasitic electrode 3. or having 0.2 to 0.5 times the diameter D R of the average diameter. The distance (height) H is about 0.3 to 0.5 times the outer diameter Dout_ring.

無給電電極3は、放射電極2を取り囲むように、放射電極2と同一平面かつ同一中心軸上に設けられた円環状の導電性の平面板であり、外径Dout_ringを有する。Dout_ringは、基本的には、無給電電極3の外周長が、本アンテナの使用周波数帯における最低周波数の波長λLに概ね一致するように設定され、UWBに使用する場合も周波数帯域を適切にカバーするように設定される。   The parasitic electrode 3 is an annular conductive flat plate provided on the same plane and the same central axis as the radiation electrode 2 so as to surround the radiation electrode 2 and has an outer diameter Dout_ring. Dout_ring is basically set so that the outer perimeter of the parasitic electrode 3 substantially matches the wavelength λL of the lowest frequency in the use frequency band of this antenna, and appropriately covers the frequency band even when used for UWB. Set to do.

また円環の内径Din_ringは、基本的には、無給電電極3の内周長が、前記波長λの半分程度になるよう(即ちDout_ringの1/2に)設定され、無給電電極3と放射電極2の間には所定の空隙が生じる。無給電電極3は、コニカルビームの形成に本質的に作用すると共に、放射電極2に対するインピーダンス整合を容易にする。   The inner diameter Din_ring of the ring is basically set so that the inner peripheral length of the parasitic electrode 3 is about half of the wavelength λ (that is, ½ of Dout_ring). A predetermined gap is generated between the electrodes 2. The parasitic electrode 3 essentially acts on the formation of a conical beam and facilitates impedance matching to the radiation electrode 2.

接続電極4a〜4dは、無給電電極3の外周端を、その直下のグランド電極1にそれぞれ接続する。接続電極4a〜4dの一端は、外周端を4等分した箇所にそれぞれ接続される。これにより、周波数帯域が拡大するという効果が得られる。   The connection electrodes 4a to 4d connect the outer peripheral end of the parasitic electrode 3 to the ground electrode 1 directly below the connection electrode 4a to 4d. One end of each of the connection electrodes 4a to 4d is connected to a part obtained by dividing the outer peripheral end into four equal parts. Thereby, the effect that a frequency band is expanded is acquired.

給電点5は、グランド電極1の中心付近に設けられ、同軸ケーブル等の給電ライン(図示せず)からの給電を受ける。図2Bに示すように、給電ラインがグランド電極1の背面にある場合、グランド電極1の背面中央部に同軸コネクタ12が装着され、この同軸コネクタ12に給電ラインが接続される。同軸コネクタ12は、外導体13及び中心導体14を備える。外導体13はグランド電極1に電気的に接続される。中心導体14は、グランド電極1の中央部に設けられた貫通穴を通り、給電路6の下側に位置する指数関数曲線の頂部に半田付け等により接続される。   The feed point 5 is provided near the center of the ground electrode 1 and receives power from a feed line (not shown) such as a coaxial cable. As shown in FIG. 2B, when the power supply line is on the back surface of the ground electrode 1, the coaxial connector 12 is attached to the center of the back surface of the ground electrode 1, and the power supply line is connected to the coaxial connector 12. The coaxial connector 12 includes an outer conductor 13 and a center conductor 14. The outer conductor 13 is electrically connected to the ground electrode 1. The central conductor 14 passes through a through hole provided in the central portion of the ground electrode 1 and is connected to the top of the exponential function curve located below the power supply path 6 by soldering or the like.

給電路6は、紡錘形を2分したようなカップ形状の導体であり、放射電極2等と同一中心軸上に設けられ、カップの底部(紡錘の先端)を給電点とし、カップの上端は放射電極2と同じ直径を有して放射電極2と接合し、一体化している。この紡錘形状は、不均一分布定数線路を用いたλ/4トランス(例えば特開昭59−146201)や、テーパード・スロットアンテナなどと同様、指数関数的にするのが一般的であり、給電路6の広帯域化に貢献している。   The feeding path 6 is a cup-shaped conductor that divides the spindle shape into two, and is provided on the same central axis as the radiation electrode 2 and the like. The bottom of the cup (the tip of the spindle) serves as a feeding point, and the upper end of the cup radiates. It has the same diameter as the electrode 2 and is joined and integrated with the radiation electrode 2. The spindle shape is generally exponentially similar to a λ / 4 transformer using a nonuniformly distributed constant line (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-146201) or a tapered slot antenna. 6 contributes to widening the bandwidth.

図3は、給電路6の側面図である。給電路6の外周面は、下式によって求められる母線を鉛直軸回りに回転させることによって得られる。   FIG. 3 is a side view of the power feeding path 6. The outer peripheral surface of the power feeding path 6 is obtained by rotating a bus obtained by the following formula around a vertical axis.

x=−[exp{−a(z−z1)}−1]+x1
但し、図3に示すように給電路6の上側における(x,z)座標位置を(x1,z1)、下側頂点の(x,z)座標位置を(0,z2)とする。また、aは定数である。
x =-[exp {-a (z-z1)}-1] + x1
However, as shown in FIG. 3, the (x, z) coordinate position on the upper side of the feeding path 6 is (x1, z1), and the (x, z) coordinate position on the lower vertex is (0, z2). A is a constant.

ここで、阻止帯域発生手段となるスタブ7a〜7dについて説明する。
スタブ7aは、図1及び図2Bに示すように、その一端が接続電極4aの途中の箇所に接続され、そこからZ軸に向かって(接続電極4aと垂直に)間隔Sだけ立ち上がり、その後Z軸方向(無給電電極3のある方向)に長さhだけ伸び、その先端は無給電電極3と接触することなく開放になっている。間隔Sは阻止帯域の幅に作用する。またスタブ長h(若しくは間隔Sとスタブ長hの和)は、阻止帯域の中心周波数における波長λの約1/4とする。従って、接続電極4aの高さHは少なくともhより大きくなければならない。スタブ7b〜7dも同様である。このスタブ7a〜7dの電気長を調整することで動作帯域の一部の任意の周波数帯に阻止帯域を生じさせることが可能となる。
Here, the stubs 7a to 7d serving as stop band generating means will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2B, one end of the stub 7a is connected to a position in the middle of the connection electrode 4a, and rises from there toward the Z axis (perpendicular to the connection electrode 4a) by an interval S, and then Z It extends in the axial direction (the direction in which the parasitic electrode 3 is present) by a length h, and its tip is open without contacting the parasitic electrode 3. The spacing S affects the width of the stop band. The stub length h (or the sum of the interval S and the stub length h) is about ¼ of the wavelength λ S at the center frequency of the stop band. Therefore, the height H of the connection electrode 4a must be at least larger than h. The same applies to the stubs 7b to 7d. By adjusting the electrical length of the stubs 7a to 7d, a stop band can be generated in an arbitrary frequency band of a part of the operation band.

この第1実施形態のパッチアンテナは、全体としてZ軸を中心軸とする4回(90度)回転対称構造になっており、接続電極4とスタブ7を除けば、完全な軸対象(任意の回転対称)になっている。なお、デザイン等の理由で、接続電極4とスタブ7以外の要素も、4回もしくはそれ以上(90度もしくはそれ以下)の回転対称構造(例えば6角形状)にすることもできる。またグランド電極1からZ軸方向に高さHだけ任意の誘電体を詰めてもよい(すなわち誘電体円板の各面にグランド電極1や放射電極2等を設けても良い)。その際、高さHは比誘電率に応じて薄くなる。   The patch antenna according to the first embodiment as a whole has a four-fold (90 degrees) rotationally symmetric structure with the Z axis as the central axis. (Rotational symmetry). For reasons such as design, the elements other than the connection electrode 4 and the stub 7 can also have a rotationally symmetric structure (for example, a hexagonal shape) four times or more (90 degrees or less). Further, an arbitrary dielectric material may be filled from the ground electrode 1 in the Z-axis direction by a height H (that is, the ground electrode 1 and the radiation electrode 2 may be provided on each surface of the dielectric disk). At that time, the height H becomes thinner in accordance with the relative dielectric constant.

図4は、第1実施形態によるパッチアンテナのVSWR(Voltage Standing Wave Ratio)の周波数特性である。
グランド電極1の直径DGP=約137mm、Dout_ring=約40mm、放射電極2の直径DR=約7mm、H=約15mm、h=約13mmとして、Sを1.67mm、1.25mm及び0.83mmと変化させた。VSWR>10となる阻止帯域(ストップバンド)が、無線LANの5GHz帯に形成されると共に、それ以外の周波数では2〜10GHz超に亘ってVSWR<2が得られることが確認できる。また、Sを小さくするほど阻止帯域が狭くなり、その中心周波数が若干高周波側にシフトする傾向がある。S=0.83mmの時、阻止帯域幅(比帯域)は8%程度となる。
FIG. 4 shows frequency characteristics of the VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) of the patch antenna according to the first embodiment.
Assuming that the diameter D GP of the ground electrode 1 is about 137 mm, Dout_ring = about 40 mm, the diameter D R of the radiation electrode 2 is about 7 mm, H = about 15 mm, h = about 13 mm, S is 1.67 mm, 1.25 mm, and. It was changed to 83 mm. It can be confirmed that a stop band (stop band) satisfying VSWR> 10 is formed in the 5 GHz band of the wireless LAN, and VSWR <2 is obtained over 2 to 10 GHz at other frequencies. Further, the smaller the S, the narrower the stop band, and the center frequency tends to shift slightly to the high frequency side. When S = 0.83 mm, the stop bandwidth (specific bandwidth) is about 8%.

図5は、第1実施形態によるパッチアンテナの放射パターンである。阻止帯域外である3GHz(図5(a)(b))及び10.6GHz(図5(c)(d))において、z−x平面でのコニカル指向性や、x−y平面での無指向性が確認できる。   FIG. 5 is a radiation pattern of the patch antenna according to the first embodiment. At 3 GHz (FIGS. 5A and 5B) and 10.6 GHz outside the stopband (FIGS. 5C and 5D), there is no conical directivity in the z-x plane and no in the xy plane. Directivity can be confirmed.

以上述べたように、上記第1実施形態では、円環状の無給電電極3とグランド電極1との間は、接続素子4a〜4dにより等間隔に接続され、接続素子4a〜4dそれぞれの途中には、阻止帯域発生手段となるスタブ7a〜7dが設けられる。このスタブ7a〜7dは、動作帯域の一部であって該スタブ7a〜7dの電気長に対応する周波数に阻止帯域を生じさせる。   As described above, in the first embodiment, the annular parasitic electrode 3 and the ground electrode 1 are connected at equal intervals by the connection elements 4a to 4d, and in the middle of each of the connection elements 4a to 4d. Are provided with stubs 7a to 7d serving as stop band generating means. The stubs 7a to 7d are part of the operation band and generate a stop band at a frequency corresponding to the electrical length of the stubs 7a to 7d.

したがって、上記第1実施形態によれば、スタブ7a〜7dの電気長に対応する任意の周波数帯に阻止帯域を生じさせることが可能となる。これにより、既存の無線通信(例えば5GHz帯無線LAN)等の使用周波数に阻止帯域を発生させることが可能となり、干渉を低減することが可能となる。また、従来、既存の通信システムとの干渉を低減させるために設けられていた急峻な帯域阻止フィルタが不要となるため、小型かつ簡易な構成で実現できる。   Therefore, according to the first embodiment, a stop band can be generated in an arbitrary frequency band corresponding to the electrical length of the stubs 7a to 7d. Thereby, it becomes possible to generate a stop band at a frequency used for existing wireless communication (for example, 5 GHz band wireless LAN), and to reduce interference. In addition, since a steep band elimination filter that has been conventionally provided to reduce interference with an existing communication system is not necessary, it can be realized with a small and simple configuration.

(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態に係るアンテナ装置の基本構成を示す斜視図である。図7は図6のA−A線矢視断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a perspective view showing a basic configuration of an antenna apparatus according to the second embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

図6及び図7において、導体板11は例えば正方形状の接地板で形成され、その一辺の長さW1は約0.5λ以上(λLは使用周波数帯における最低周波数の波長)に設定される。 6 and 7, the conductor plate 11 is formed of, for example, a square ground plate, and the length W1 of one side thereof is set to about 0.5λ L or more (λ L is the wavelength of the lowest frequency in the used frequency band). The

上記導体板11の下面中央部には、給電端子として例えばNJ型の同軸コネクタ12が装着される。この同軸コネクタ12には、図示しないが無線装置のアンテナ入力回路からの給電用同軸ケーブルが接続される。上記同軸コネクタ12は、外導体13及び中心導体14を備える。外導体13は導体板11に電気的に接続される。中心導体14は、導体板11の中央部に設けられた透孔内を通り、導体板11と絶縁した状態で上方に所定長さ突出して設けられ、給電路として使用される。   For example, an NJ type coaxial connector 12 is attached to the lower surface center portion of the conductor plate 11 as a power supply terminal. Although not shown, the coaxial connector 12 is connected with a power feeding coaxial cable from an antenna input circuit of the wireless device. The coaxial connector 12 includes an outer conductor 13 and a center conductor 14. The outer conductor 13 is electrically connected to the conductor plate 11. The center conductor 14 passes through a through hole provided in the central portion of the conductor plate 11, is provided to protrude upward by a predetermined length in a state of being insulated from the conductor plate 11, and is used as a power feeding path.

そして、上記導体板11の上側にはアンテナ素子15が設けられる。このアンテナ素子15は、2本以上例えば4本の放射素子16a〜16dを有する。放射素子16a〜16dは等角度または略等角度で放射状に設けられ、放射状中心部すなわち放射素子16a〜16dの始端側に給電点18が設けられる。アンテナ素子15が4本の放射素子16a〜16dを有する場合、各素子の配置角度は90°となり、十字形状に形成される。上記放射素子16a〜16dは、例えば幅W2、長さLの板状素子を用いて形成したもので、幅W2は約0.055λLに設定される。また、放射素子16a〜16dの長さLは、基本的には約λL/4に設定されるが、好ましくは約λL/4より10%程度長い0.275λL程度に設定される。 An antenna element 15 is provided above the conductor plate 11. The antenna element 15 has two or more, for example, four radiating elements 16a to 16d. The radiating elements 16a to 16d are provided radially at an equal angle or substantially the same angle, and a feeding point 18 is provided at the radial center, that is, the starting end side of the radiating elements 16a to 16d. When the antenna element 15 includes four radiating elements 16a to 16d, the arrangement angle of each element is 90 ° and is formed in a cross shape. The radiating element 16a~16d, for example a width W2, which was formed by using a plate-shaped element of length L, a width W2 is set to about 0.055λ L. The length L of the radiating element 16a~16d is basically set to about lambda L / 4, and preferably about lambda L / 4 from the set to 10% of long 0.275λ about L.

また、放射素子16a〜16dの各終端には、例えば板状の短絡素子17a〜17dが導体板11に対して垂直となるように設けられる。上記短絡素子17a〜17dは、例えば放射素子16a〜16dの終端を下方に直角に折り曲げる等の手段により形成したもので、図6では放射素子16a〜16dの幅W2と同じ幅を有している。但し、これらの幅は必ずしも同一に設定する必要はない。上記短絡素子17a〜17dは、先端が導体板11に溶着あるいはネジ止め等によって接続され、その高さHは約λL/10〜λL/16程
度に設定される。
Further, for example, plate-like short-circuit elements 17 a to 17 d are provided at the respective ends of the radiation elements 16 a to 16 d so as to be perpendicular to the conductor plate 11. The short-circuit elements 17a to 17d are formed, for example, by means such as bending the ends of the radiating elements 16a to 16d downward at right angles, and in FIG. 6, have the same width as the width W2 of the radiating elements 16a to 16d. . However, these widths are not necessarily set to be the same. The short-circuit elements 17a to 17d are connected to the conductor plate 11 by welding or screwing, and the height H thereof is set to about λ L / 10 to λ L / 16.

上記のように放射素子16a〜16dは、導体板11と対向して、より詳しくは平行に設けられ、給電点18に上記同軸コネクタ12の中心導体14がネジ止め、あるいは半田付け等によって接続される。この場合、放射素子16a〜16dは、短絡素子17a〜17d側の先端部を例えば導体板11の各角部(四隅)に対応して設け、導体板11をなるべく小さく形成できるようにしている。   As described above, the radiating elements 16a to 16d are provided in parallel with the conductor plate 11 in more detail, and the central conductor 14 of the coaxial connector 12 is connected to the feeding point 18 by screwing or soldering. The In this case, the radiation elements 16a to 16d are provided with tip portions on the short-circuit elements 17a to 17d side corresponding to, for example, the respective corners (four corners) of the conductor plate 11 so that the conductor plate 11 can be formed as small as possible.

また本実施形態の特徴として、図7に示すように、スタブ21a〜21dが、短絡素子17a〜17dの中間部に設けられる。図7においてスタブ21a〜21dは、第1実施形態に示したスタブ7a〜7dと同様に導体板11とアンテナ素子15との間の空間に、Z軸方向に伸びているが、λ/4の電気長を有して実質的にオープンスタブとなれば、どのように設けても良く、例えば同軸コネクタ12のある中心部に向けて伸ばしても良い。あるいは、図8に示すように途中で屈曲させて、所定の間隔を保って放射素子15もしくは短絡素子17に這わせてもよい。スタブ21a〜21dを短絡素子17a〜17dに接続する箇所は、アンテナの特性を損なわず、かつ阻止帯域におけるVSWRが大きくなるよう、試行により決定すればよい。 In addition, as a feature of the present embodiment, as shown in FIG. 7, stubs 21a to 21d are provided in the middle part of the short-circuit elements 17a to 17d. In FIG. 7, the stubs 21a to 21d extend in the Z-axis direction into the space between the conductor plate 11 and the antenna element 15 in the same manner as the stubs 7a to 7d shown in the first embodiment, but λ S / 4 As long as it is substantially an open stub having an electrical length, it may be provided in any manner, for example, it may be extended toward the center of the coaxial connector 12. Alternatively, as shown in FIG. 8, it may be bent halfway and placed over the radiating element 15 or the short-circuiting element 17 with a predetermined interval. The locations where the stubs 21a to 21d are connected to the short-circuit elements 17a to 17d may be determined by trial so that the characteristics of the antenna are not impaired and the VSWR in the stop band is increased.

上記アンテナ素子15の具体的な寸法例としては、例えば使用周波数帯における最低周波数を仮に470MHzとした場合、導体板11の一辺の長さW1が300〜400mm、放射素子16a〜16dの幅W2が約35mm、高さHが約40mmに設定される。   Specific examples of dimensions of the antenna element 15 include, for example, when the minimum frequency in the use frequency band is 470 MHz, the length W1 of one side of the conductor plate 11 is 300 to 400 mm, and the width W2 of the radiating elements 16a to 16d is About 35 mm and height H are set to about 40 mm.

上記のように構成されたアンテナ装置は、カバーしたい通信エリアの広がる面に、x−y平面を平行にして用いるとよく、通常は地面に平行に設置する。一例としてテレビ局など建物の天井に設置する場合には、アンテナ素子15を下側、導体板11を上側にして数十mの間隔で複数設置される。この場合、アンテナ装置には、アンテナ素子15を保護する保護カバー(レドーム)が必要に応じて設けられる。そして、テレビカメラから送信されたUWBの映像信号を受信したり、ビューファインダに映すためのリターン映像信号をテレビカメラに向けて送信したりする。   The antenna device configured as described above is preferably used with the xy plane parallel to the surface of the communication area to be covered, and is usually installed parallel to the ground. As an example, when installed on the ceiling of a building such as a television station, a plurality of antenna elements 15 are installed at intervals of several tens of meters with the antenna element 15 on the lower side and the conductor plate 11 on the upper side. In this case, the antenna device is provided with a protective cover (radome) for protecting the antenna element 15 as necessary. Then, a UWB video signal transmitted from the television camera is received, or a return video signal to be displayed on the viewfinder is transmitted to the television camera.

あるいは他の例として、ビデオプロジェクタのような可搬型(携帯)機器に内蔵されたアンテナであって、卓上に設置され、その周囲(真横でも良い)にあるパソコンから送信されたUWB映像信号を受信する。本アンテナ装置では、水平面指向性に関してはほぼ無指向が得られる。また垂直指向性に関しては、Z軸方向の指向性が最も弱く、Z軸を0度として45〜90度(90度の時はx−y平面方向と同じ)の範囲でほぼ一定の最大利得が得られる。   Alternatively, as another example, an antenna built in a portable (portable) device such as a video projector, which is installed on a desktop and receives a UWB video signal transmitted from a personal computer around it (may be right next to it). To do. In this antenna device, the omnidirectionality is obtained with respect to the horizontal plane directivity. Regarding the vertical directivity, the directivity in the Z-axis direction is the weakest, and a substantially constant maximum gain is obtained in the range of 45 to 90 degrees (the same as the xy plane direction at 90 degrees) with the Z-axis being 0 degrees. can get.

通信可能エリアを広くするには、単純に利得が高い(指向性の強い)ことよりも、むしろ遠くの通信対象に対して利得が高くなるようなビームパターンが望まれる。そして広帯域に亘りVSWR、及びアンテナ自体による損失(誘電損)が抑えられている必要がある。第2実施形態によれば、そのような理想に近いアンテナ装置を実現することができる。   In order to widen the communicable area, a beam pattern is desired in which the gain is high with respect to a distant communication target rather than simply having a high gain (strong directivity). The loss (dielectric loss) due to the VSWR and the antenna itself needs to be suppressed over a wide band. According to the second embodiment, it is possible to realize an antenna device close to such ideal.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係るアンテナ装置について説明する。
図9は第3実施形態に係るアンテナ装置の斜視図、図10は同アンテナ装置の無給電素子部分を示す斜視図である。本実施形態は、上記第2実施形態に係るアンテナ装置の放射素子16a〜16dそれぞれの隣り合う端部間を接続する線路をさらに備えた点などで第2実施形態と異なる。放射素子16a〜16dの上部に例えば円形のリング型素子25を導体板11と平行に設け、より広帯域に亘って良好なインピーダンス特性を得られるようにしたものである。
(Third embodiment)
Next, an antenna device according to a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a perspective view of an antenna device according to the third embodiment, and FIG. 10 is a perspective view showing a parasitic element portion of the antenna device. The present embodiment is different from the second embodiment in that it further includes a line connecting between adjacent ends of the radiation elements 16a to 16d of the antenna device according to the second embodiment. For example, a circular ring-shaped element 25 is provided in parallel with the conductor plate 11 above the radiating elements 16a to 16d so that good impedance characteristics can be obtained over a wider band.

なお第3実施形態では、上記第2実施形態で示した短絡素子17a〜17dに代えてショートピン19a〜19dを使用している。このショートピン19a〜19dの直径は、例えば放射素子16a〜16dの幅W2の約1/2に設定される。上記ショートピン19a〜19dは、ネジ止めあるいは溶着等によって放射素子16a〜16dと導体板11との間に設けられる。上記短絡素子17a〜17dとショートピン19a〜19dは、電気的に同等の作用を有しているので、何れを使用しても良い。   In the third embodiment, short pins 19a to 19d are used in place of the short-circuit elements 17a to 17d shown in the second embodiment. The diameters of the short pins 19a to 19d are set to about ½ of the width W2 of the radiating elements 16a to 16d, for example. The short pins 19a to 19d are provided between the radiation elements 16a to 16d and the conductor plate 11 by screwing or welding. The short-circuit elements 17a to 17d and the short pins 19a to 19d have an electrically equivalent action, and any of them may be used.

上記リング型素子25は、放射素子16a〜16dの上側に配置され、例えばショートピン19a〜19dの上端部分において、ネジ止めあるいは溶着等によって固着される。その他の構成は、第2実施形態と同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   The ring-shaped element 25 is disposed on the upper side of the radiating elements 16a to 16d, and is fixed to the upper end portions of the short pins 19a to 19d, for example, by screwing or welding. Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

上記リング型素子25は、金属板を使用してリング状に形成したもので、その寸法は例えば内径が約0.303λL、外径が約0.359λLに設定される。リング型素子25の幅は、放射素子16a〜16dの幅W2と同じ、または略同じ値に設定される。 The ring-type element 25 is formed in a ring shape using a metal plate, and its dimensions are set, for example, to an inner diameter of about 0.303λ L and an outer diameter of about 0.359λ L. The width of the ring-type element 25 is set to the same or substantially the same value as the width W2 of the radiating elements 16a to 16d.

さらに、この第3実施形態は、給電部、すなわち導体板11上に突出させた同軸コネクタ12の中心導体14を中心として、その同心円上に1個以上例えば4個の整合用の無給電素子22a〜22dを等間隔(等角度)に設ける。   Further, in the third embodiment, one or more, for example, four matching parasitic elements 22a are arranged on the concentric circle with the feeding portion, that is, the central conductor 14 of the coaxial connector 12 protruding on the conductor plate 11 as the center. To 22d are provided at equal intervals (equal angles).

無給電素子22a〜22dを中心導体14の近傍に配置することで、無給電素子22a〜22dの垂直部分と中心導体14との間が電磁結合される。また、上記無給電素子22a〜22dは、水平部23a〜23dを備えている。水平部23a〜23dは、放射素子16a〜16dそれぞれの短絡箇所と給電点18とを結ぶ線路に容量結合されるように、各線路上またはその近傍に形成される。例えば、図10に示すように、水平部23a〜23dは、金属板を使用して上部を外側方向、すなわち、中心導体14とは反対方向に約90°折り返して逆L字状に形成したものである。   By arranging the parasitic elements 22a to 22d in the vicinity of the central conductor 14, the vertical portions of the parasitic elements 22a to 22d and the central conductor 14 are electromagnetically coupled. The parasitic elements 22a to 22d include horizontal portions 23a to 23d. The horizontal portions 23a to 23d are formed on or near each line so as to be capacitively coupled to the line connecting the short-circuited portions of the radiating elements 16a to 16d and the feeding point 18. For example, as shown in FIG. 10, the horizontal portions 23 a to 23 d are formed in an inverted L shape by folding the upper portion about 90 ° in the outward direction, that is, in the direction opposite to the center conductor 14 using a metal plate. It is.

この無給電素子22a〜22dは、例えば中心からの間隔SDが約0.026λ、幅SWが0.019λ、高さSHが約0.055λ、水平部23a〜23dの長さSLが約0.023λに設定される。上記無給電素子22a〜22dは、同心円上であれば回転した位置に設置しても問題はなく、任意の位置に設置することができる。無給電素子22a〜22dは、その設置位置によって特性を微調整することが可能である。 The parasitic elements 22a to 22d have, for example, an interval SD from the center of about 0.026λ L , a width SW of 0.019λ L , a height SH of about 0.055λ L , and a length SL of the horizontal portions 23a to 23d. It is set to about 0.023λ L. The parasitic elements 22a to 22d can be installed at arbitrary positions without any problem even if they are installed at a rotated position as long as they are concentric. The characteristics of the parasitic elements 22a to 22d can be finely adjusted according to their installation positions.

上記無給電素子22a〜22dの具体的な寸法例としては、例えば使用周波数帯における最低周波数が470MHzの場合、中心からの間隔SDが約17mm、幅SWが12mm、高さSHが約36mm、水平部の長さSLが約15mmに設定される。   As specific dimensions of the parasitic elements 22a to 22d, for example, when the lowest frequency in the use frequency band is 470 MHz, the distance SD from the center is about 17 mm, the width SW is 12 mm, the height SH is about 36 mm, and the horizontal The length SL of the part is set to about 15 mm.

この第3実施形態に係るアンテナ装置では、無給電素子22a〜22dがスタブとして作用する。すなわち、無給電素子22a〜22dを設けることで、水平部23a〜23dと放射素子を流れる電流線路と容量結合させることができる。また、無給電素子22a〜22dを中心導体14の近傍に配置することで、無給電素子22a〜22dの垂直部分と中心導体14とを電磁結合させることができる。これにより、インピーダンス特性を決定する設定パラメータの数が増加することとなり、広帯域に亘って安定した状態に保持することが可能となる。   In the antenna device according to the third embodiment, the parasitic elements 22a to 22d act as stubs. That is, by providing the parasitic elements 22a to 22d, the horizontal portions 23a to 23d and the current line flowing through the radiating element can be capacitively coupled. Further, by arranging the parasitic elements 22a to 22d in the vicinity of the central conductor 14, the vertical portions of the parasitic elements 22a to 22d and the central conductor 14 can be electromagnetically coupled. As a result, the number of setting parameters for determining the impedance characteristics increases, and it is possible to maintain a stable state over a wide band.

なお、上記第3実施形態では、リング型素子25を円形に形成した場合について示したが、その他、方形や多角形等、任意の形状に形成し得るものである。また、無給電素子22a〜22dの水平部23a〜23dを方形状に形成した場合について示したが、例えば三角形、扇形等、他の形状に形成しても良い。また、無給電素子22a〜22dは、例えばT字状に形成しても良い。   In the third embodiment, the ring type element 25 is formed in a circular shape. However, the ring type element 25 can be formed in an arbitrary shape such as a square or a polygon. In addition, although the case where the horizontal portions 23a to 23d of the parasitic elements 22a to 22d are formed in a square shape has been shown, other shapes such as a triangle and a sector may be formed. The parasitic elements 22a to 22d may be formed in a T shape, for example.

以上述べたように、上記第3実施形態に係るアンテナ装置の構成においても、上記第2実施形態同様の効果を得ることができ、さらに、インピーダンス特性を決定する設定パラメータの数が増加することとなり、広帯域に亘って安定した状態に保持することが可能となる。   As described above, also in the configuration of the antenna device according to the third embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained, and further, the number of setting parameters for determining impedance characteristics increases. It is possible to maintain a stable state over a wide band.

(第4実施形態)
本発明の第4実施形態に係るアンテナ装置について説明する。
図11は第4実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。このアンテナ装置は、上記各実施形態、例えば第2実施形態で図6に示したアンテナ装置において、各放射素子16a〜16dを導体板11側に傾斜させて配置し、その先端を導体板11に直接接続して短絡素子17a〜17dを省略するようにしたものである。さらに本実施形態の特徴として、阻止帯域発生手段であるスタブ21a〜21dを、放射素子16a〜16dの幅方向と同一面に設ける。その他の構成は上記各実施形態と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。
(Fourth embodiment)
An antenna device according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a perspective view of an antenna device according to the fourth embodiment. In the antenna device described above, for example, in the antenna device shown in FIG. 6 in the second embodiment, each of the radiating elements 16a to 16d is inclined to the conductor plate 11 side, and the tip of the antenna device is placed on the conductor plate 11. The short-circuit elements 17a to 17d are omitted by direct connection. Further, as a feature of the present embodiment, stubs 21a to 21d as stop band generating means are provided on the same plane as the width direction of the radiating elements 16a to 16d. Since other configurations are the same as those in the above-described embodiments, detailed description thereof is omitted.

このようにスタブ21a〜21dの配置は給電側方向に限定されない。また、各放射素子の両側に同一形状もしくは異なる素子周波数用のスタブを追加して設けてもよい。   Thus, arrangement | positioning of the stubs 21a-21d is not limited to the electric power feeding side direction. Further, stubs for the same shape or different element frequencies may be additionally provided on both sides of each radiating element.

また、上記第2実施形態ないし第4実施形態に、第1実施形態で用いた給電路6を適用することができる。第1実施形態では、給電路6として、外周面を指数関数曲線形成したものを示したが、それに限らず、例えば半楕円形状に構成してもよい。あるいは、図12に示すように、直径の異なる円形の板状部材30a、30b、…を複数枚重ねて外周面が指数関数曲線または半楕円形状に近似した(下端31Baよりも上端31Bbを拡幅させた)形状の給電路31Bを形成することもできる。さらに、給電路6として、図13に示すように、外周面を指数関数の曲線に形成した、別言すれば下端31Caよりも上端31Cbを拡幅した複数枚例えば4枚の金属板32a〜32dからなる給電路31Cを使用してもよい。図12及び図13のように構成しても、上記第1実施形態に示したアンテナ装置と略同様の特性を得ることができる。   In addition, the power supply path 6 used in the first embodiment can be applied to the second to fourth embodiments. In the first embodiment, the power supply path 6 has an outer peripheral surface formed with an exponential function curve, but is not limited thereto, and may be configured in a semi-elliptical shape, for example. Alternatively, as shown in FIG. 12, a plurality of circular plate-like members 30a, 30b,... Having different diameters are overlapped so that the outer peripheral surface approximates an exponential function curve or a semi-elliptical shape (the upper end 31Bb is wider than the lower end 31Ba). It is also possible to form a feeding path 31B having a shape. Furthermore, as shown in FIG. 13, as the power feeding path 6, an outer peripheral surface is formed as an exponential function curve. In other words, from a plurality of, for example, four metal plates 32 a to 32 d with the upper end 31 Cb wider than the lower end 31 Ca. A feeding path 31C may be used. Even when configured as in FIGS. 12 and 13, substantially the same characteristics as those of the antenna device shown in the first embodiment can be obtained.

すなわち、給電路6は、給電点5(同軸コネクタ12)側の端部に比して放射電極2の側の端部が拡幅された形状であれば、上述した形状以外の他の形状であっても良い。図14及び図15は給電路6のその他の構成例を示す斜視図であり、図14(a)は給電路6を円錐状(側面視三角形状)に形成した場合、同図(b)は給電路6を半球状(側面視半円状)、同図(c)は拡幅部と垂直部を組み合わせて側面視が略五角形状となるように形成した場合である。   That is, the feeding path 6 has a shape other than the above-described shape as long as the end on the side of the radiation electrode 2 is wider than the end on the side of the feeding point 5 (coaxial connector 12). May be. 14 and 15 are perspective views showing other configuration examples of the power feeding path 6. FIG. 14 (a) shows a case where the power feeding path 6 is formed in a conical shape (triangular shape in a side view). The feeding path 6 is hemispherical (semicircular in side view), and FIG. 10C shows a case where the widened portion and the vertical portion are combined so that the side view is substantially pentagonal.

図15は、給電路6を上面視が多角形となるような多角錐に形成した場合の形状例を示す図であり、(a)は上面視三角形状(三角錐形状)、(b)は上面視三角形状(四角錐形状)に形成した場合である。図15の給電路6は、給電端子側の端部に比して放射電極2の側の端部が拡幅された形状に形成するが、例えば下端から上端までの間の一部の幅が狭くなっていても良い。   FIG. 15 is a diagram illustrating a shape example in the case where the feeding path 6 is formed in a polygonal pyramid such that the top view is a polygonal shape. FIG. 15A is a triangular shape (triangular pyramid shape) when viewed from above, and FIG. This is a case of forming a triangular shape (quadrangular pyramid shape) when viewed from above. The feed path 6 in FIG. 15 is formed in a shape in which the end on the radiation electrode 2 side is widened compared to the end on the feed terminal side. For example, a part of the width from the lower end to the upper end is narrow. It may be.

図15の(a)もしくは(b)に示した給電路6を用いた場合、放射素子12の数は3本もしくは4本とするとよい。すなわち、図15(a)の三角錐形状の給電路6を用いた場合は3本の放射素子12を設け、図15(b)の四角錐形状の給電路6を用いた場合は4本の放射素子を設けると、水平面指向性の対称性(無指向性)が良くなる。より一般的に言えば、多角錐の角数と同数の放射素子12を設け、中心軸(Z軸)に対し、多角錐の角と放射素子の配置が同じ、もしくは互い違いの位置に配置し、多角錐と同じ回転対称性が保たれるようにする。但し、放射素子の本数と給電路の角数は、必ずしも一致させる必要はない。   When the feeding path 6 shown in (a) or (b) of FIG. 15 is used, the number of the radiating elements 12 may be three or four. That is, three radiating elements 12 are provided when the triangular pyramid-shaped feed path 6 of FIG. 15A is used, and four radiating elements 12 are provided when the quadrangular pyramid-shaped feed path 6 of FIG. When the radiation element is provided, the symmetry (omnidirectionality) of the horizontal plane directivity is improved. More generally speaking, the same number of radiating elements 12 as the number of polygonal pyramids are provided, and the polygonal pyramid corners and the radiating elements are arranged at the same or staggered positions with respect to the central axis (Z axis). Keep the same rotational symmetry as the polygonal pyramid. However, the number of radiating elements and the number of corners of the feeding path do not necessarily need to match.

なお、この発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in each embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

第1実施形態に係るパッチアンテナの基本構造を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the basic structure of the patch antenna which concerns on 1st Embodiment. 同実施形態に係るアンテナ装置の平面図。The top view of the antenna device which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るアンテナ装置の側面図。The side view of the antenna apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るアンテナ装置の給電路の側面図。The side view of the feed path of the antenna apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るパッチアンテナのVSWRの周波数特性図。The frequency characteristic figure of VSWR of the patch antenna which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るパッチアンテナの放射パターンを示す図。The figure which shows the radiation pattern of the patch antenna which concerns on the same embodiment. 第2実施形態に係るアンテナ装置の斜視図。The perspective view of the antenna device which concerns on 2nd Embodiment. 同実施形態に係るアンテナ装置の側面図。The side view of the antenna apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るアンテナ装置のスタブの他の構成例の側面図。The side view of the other structural example of the stub of the antenna apparatus which concerns on the same embodiment. 第3実施形態に係るアンテナ装置の斜視図。The perspective view of the antenna device which concerns on 3rd Embodiment. 同実施形態に係るアンテナ装置の無給電素子部分の配置構成を示す斜視図。The perspective view which shows the arrangement configuration of the parasitic element part of the antenna device which concerns on the same embodiment. 第4実施形態に係るアンテナ装置の斜視図。The perspective view of the antenna device which concerns on 4th Embodiment. 給電路6の他の構成例の斜視図および側面図。The perspective view and side view of the other structural example of the electric power feeding path. 給電路6の他の構成例の斜視図。The perspective view of the other structural example of the electric power feeding path. 給電路6の他の構成例の斜視図。The perspective view of the other structural example of the electric power feeding path. 給電路6の他の構成例の下面図および斜視図。The bottom view and perspective view of the other structural example of the electric power feeding path.

符号の説明Explanation of symbols

1…グランド電極、2…放射電極、3…無給電電極、4a〜4d…接続電極、5…給電点、6…給電路、7a〜7d…スタブ、12…同軸コネクタ、13…外導体、14…中心導体、11…導体板、15…アンテナ素子、16a〜16d…放射素子、17a〜17d…短絡素子、18…給電点、21a〜21d…スタブ、19a〜19d…ショートピン、22a〜22d…無給電素子、25…リング形素子、31B、31C…給電路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ground electrode, 2 ... Radiation electrode, 3 ... Parasitic electrode, 4a-4d ... Connection electrode, 5 ... Feeding point, 6 ... Feeding path, 7a-7d ... Stub, 12 ... Coaxial connector, 13 ... Outer conductor, 14 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Center conductor, 11 ... Conductor plate, 15 ... Antenna element, 16a-16d ... Radiation element, 17a-17d ... Short-circuit element, 18 ... Feed point, 21a-21d ... Stub, 19a-19d ... Short pin, 22a-22d ... Parasitic element, 25 ... ring-shaped element, 31B, 31C ... feeding path.

Claims (3)

導体板と、
前記導体板に直交する軸に対して対称構造を有し、前記導体板に対向して配置される放射素子と、
前記導体板と前記放射素子との間を動作帯域の最低周波数における波長の1/16から1/10に相当する距離で接続する複数の接続素子と、
前記複数の接続素子それぞれの途中に設けられる複数のオープンスタブと
を具備し、
前記複数のオープンスタブは、それぞれの接続素子から前記軸に向かって所定の間隔だけ立ち上がり、前記放射素子のある方向に接続素子に這わせるとともに途中で屈曲させて前記放射素子に這わせて設けられ、前記距離よりも長い電気長を有し、動作帯域の一部であって電気長に対応する周波数に阻止帯域を生じさせることを特徴とするアンテナ装置。
A conductor plate;
A radiating element having a symmetric structure with respect to an axis orthogonal to the conductor plate and disposed opposite the conductor plate;
A plurality of connecting elements that connect the conductor plate and the radiating element at a distance corresponding to 1/16 to 1/10 of the wavelength at the lowest frequency of the operating band ;
A plurality of open stubs provided in the middle of each of the plurality of connection elements;
The plurality of open stubs are provided so as to rise from the respective connection elements toward the axis by a predetermined interval, bend toward the connection element in a certain direction of the radiating element, and bend halfway along the radiating element. has a longer electrical length than the distance, a part of the operating band antenna apparatus characterized by causing stopband frequency corresponding to the electrical length.
前記放射素子は、前記接続素子と同数の複数の線路により放射状に形成され、該放射状中心部に給電部を形成するとともに、前記軸を中心として該放射状の辺縁部に当接する環状素子を有することを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。 The radiating element is formed radially by the same number of lines as the connection elements, and includes a ring element that forms a feeding portion at the radial center and abuts against the radial edge around the axis. The antenna device according to claim 1. 前記導体板に設けられる給電点から前記給電部に向かって拡幅した形状の給電路を具備することを特徴とする請求項記載のアンテナ装置。 3. The antenna device according to claim 2 , further comprising a feeding path having a shape widened from a feeding point provided on the conductor plate toward the feeding section.
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JP2012227689A (en) * 2011-04-19 2012-11-15 Harada Ind Co Ltd Broad band antenna
US9692136B2 (en) 2014-04-28 2017-06-27 Te Connectivity Corporation Monocone antenna
WO2021045268A1 (en) * 2019-09-05 2021-03-11 엘지전자 주식회사 Electronic device having antenna
GB2609182A (en) * 2021-03-31 2023-02-01 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle antenna with shorted conductive structure around its radiator
KR102607436B1 (en) * 2021-09-30 2023-11-29 주식회사 센서뷰 Antenna for millimeter wave

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007097115A (en) * 2005-02-25 2007-04-12 Tdk Corp Patch antenna
JP4302676B2 (en) * 2005-06-06 2009-07-29 古河電気工業株式会社 Parallel 2-wire antenna
EP2081256B1 (en) * 2006-08-24 2015-03-25 Hitachi Kokusai Yagi Solutions Inc. Antenna device

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