JP5026568B2 - antenna - Google Patents

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Description

本発明は、アンテナに関し、より特定的には、平面型のスロットアンテナに関する。   The present invention relates to an antenna, and more particularly to a planar slot antenna.

従来の八木式アンテナを屋根の上に設置する場合、家屋の景観が悪くなる、および設置時に屋根を損傷する恐れがあることから、たとえば、壁面やベランダに取付可能な平面タイプのアンテナ等、より景観に配慮した簡易な構成のアンテナが求められている。   When installing a conventional Yagi-type antenna on the roof, the landscape of the house will be worse, and the roof may be damaged at the time of installation, for example, a flat type antenna that can be attached to a wall surface or a veranda, etc. There is a need for an antenna with a simple configuration that takes landscape into consideration.

従来の平面タイプのアンテナとして、たとえば双ループタイプのアンテナが挙げられる。しかしながら、双ループタイプのアンテナでは、利得を上げるために双ループタイプの放射器を複数設ける必要があることから、給電方法および構造が複雑になるという欠点があった。   As a conventional planar type antenna, for example, a double loop type antenna can be cited. However, the double-loop type antenna has a drawback that a feeding method and a structure are complicated because it is necessary to provide a plurality of double-loop type radiators in order to increase the gain.

一方、平面タイプのアンテナとして、スロットアンテナが挙げられる。一般的なスロットアンテナは、たとえば長方形の平面導体の中央においてスリットすなわち細いスロット状の孔を設け、このスリットを挟んで対向する2つの位置に給電がなされる(非特許文献1参照)。スロットアンテナでは、給電部を1ヶ所のみ設ければよいため、双ループタイプのアンテナと比べて給電方法および構造を簡易にすることができる。   On the other hand, a slot antenna is an example of a planar type antenna. In a general slot antenna, for example, a slit, that is, a thin slot-shaped hole is provided in the center of a rectangular flat conductor, and power is supplied to two positions facing each other across the slit (see Non-Patent Document 1). In the slot antenna, it is only necessary to provide one feeding portion, so that the feeding method and structure can be simplified as compared with the double loop type antenna.

スロットアンテナの一例として、たとえば、特開2002−84130号公報(特許文献1)には、以下のようなアンテナが開示されている。すなわち、電波放射面を構成する略四角形の放射導体と、該放射導体と略同一形状で放射導体の背部に平行に配置した反射導体とから成るUHFアンテナであって、上記放射導体は、中央部に上下方向に伸びた開口窓を有し、該開口窓の中心部左右壁部に給電点を設けている。   As an example of the slot antenna, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-84130 (Patent Document 1) discloses the following antenna. That is, a UHF antenna comprising a substantially rectangular radiating conductor constituting a radio wave radiating surface and a reflecting conductor having substantially the same shape as the radiating conductor and arranged in parallel with the back of the radiating conductor, the radiating conductor having a central portion Has an opening window extending in the vertical direction, and a feeding point is provided on the left and right walls of the central portion of the opening window.

また、特開2003−332834号公報(特許文献2)には、以下のようなアンテナが開示されている。すなわち、正面板と、該正面板に対して略直交するよう両側に折曲されている側板からなる断面コ字状の導電板と、該導電板における上記正面板の一縁部から略垂直方向に形成されているスリットにより構成されている水平偏波用アンテナと、上記正面板と、該正面板の両側に形成されている側板とに略水平方向に形成されているスロットにより構成されている垂直偏波用アンテナとを備える。   Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332834 (Patent Document 2) discloses the following antenna. That is, a conductive plate having a U-shaped cross section composed of a front plate, side plates bent on both sides so as to be substantially orthogonal to the front plate, and a substantially vertical direction from one edge of the front plate in the conductive plate It is comprised by the slot formed in the substantially horizontal direction in the antenna for horizontal polarization comprised by the slit currently formed in the above, the said front board, and the side board formed in the both sides of this front board And a vertically polarized antenna.

特開2002−84130号公報JP 2002-84130 A 特開2003−332834号公報JP 2003-332834 A

電子情報通信学会,「アンテナ工学ハンドブック(第2版)」,オーム社The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, “Antenna Engineering Handbook (Second Edition)”, Ohmsha

近年、地上波デジタル放送の開始により、アナログ放送に比べて比較的簡易な構成のアンテナでテレビジョン放送を良好に受信することが可能となっており、上記のような平面タイプのスロットアンテナを用いることが検討され、実用化されつつある。   In recent years, with the start of terrestrial digital broadcasting, it has become possible to satisfactorily receive television broadcasting with an antenna having a relatively simple configuration compared to analog broadcasting, and the above-described planar type slot antenna is used. Are being studied and put into practical use.

平面タイプのスロットアンテナは、従来の八木式アンテナのように必ずしも屋根の上に設置する必要はなく、家屋の壁面やベランダの柵等に容易に設置することができるという利点があり、それに伴ってアンテナ本体の小型化,薄型化が要求されている。   The flat type slot antenna does not necessarily have to be installed on the roof like a conventional Yagi type antenna, and has the advantage that it can be easily installed on the wall of a house or a veranda fence, etc. There is a demand for smaller and thinner antenna bodies.

一方で、アンテナの使用周波数帯域は、アンテナ本体の導体部の寸法に関連しており、アンテナを小型化することによって、使用周波数帯域におけるアンテナ特性が低下することが懸念される。そのため、アンテナ特性の低下を防止あるいはアンテナ特性を向上させつつ、アンテナの小型化を実現することが望まれている。   On the other hand, the use frequency band of the antenna is related to the size of the conductor portion of the antenna body, and there is a concern that the antenna characteristics in the use frequency band may be reduced by downsizing the antenna. Therefore, it is desired to reduce the size of the antenna while preventing deterioration of the antenna characteristics or improving the antenna characteristics.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、平面型のスロットアンテナにおいて、アンテナの大型化を防止しつつアンテナ特性を向上させることである。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to improve antenna characteristics while preventing an increase in size of a planar slot antenna.

本発明によるアンテナは、放射器と、導波器とを備える。放射器は、略長方形状を有する導電体の第1の本体部を含み第1の本体部の長方形内部にスリットが形成されるとともに給電部を有し、電波の送信および受信の少なくとも一方を行なう。導波器は、放射器と距離を隔てて対向し、略長方形状を有する導電体の第2の本体部を含み、第2の本体部の長方形内部にスリットが形成される。   The antenna according to the present invention comprises a radiator and a director. The radiator includes a first body portion of a conductor having a substantially rectangular shape, a slit is formed inside the rectangle of the first body portion and a power feeding portion, and performs at least one of transmission and reception of radio waves. . The director includes a second body portion of a conductor that is opposed to the radiator at a distance and has a substantially rectangular shape, and a slit is formed inside the rectangle of the second body portion.

好ましくは、第2の本体部の各短辺は、第1の本体部の各短辺よりも短くなるように形成される。   Preferably, each short side of the second main body is formed to be shorter than each short side of the first main body.

好ましくは、第2の本体部の各長辺の長さは、第1の本体部の各長辺の長さの60〜100%の範囲に設定される。

好ましくは、第2の本体部の各長辺は、第1の本体部の各長辺と等しい長さに設定される。
Preferably, the length of each long side of the second main body is set in a range of 60 to 100% of the length of each long side of the first main body.

Preferably, each long side of the second main body is set to a length equal to each long side of the first main body.

好ましくは、放射器は、第1の屈曲部と、第1のサイドフィンとをさらに含む。第1の屈曲部は、第1の本体部の各長辺の端部において、導波器と対抗する面とは逆の面側に折れ曲がるとともに短辺方向に突出する。第1のサイドフィンは、各第1の屈曲部の長辺方向の略中央から、短辺方向に突出する。導波器は、第2の屈曲部と、第2のサイドフィンとをさらに含む。第2の屈曲部は、第2の本体部の各長辺の端部において、放射器と対抗する面側に第1の屈曲部と略平行となるように折れ曲がるとともに、短辺方向に突出する。第2サイドフィンは、各第2の屈曲部の長辺方向の略中央から、短辺方向に突出する。   Preferably, the radiator further includes a first bent portion and a first side fin. The first bent portion bends toward the surface opposite to the surface facing the director at the end of each long side of the first main body and protrudes in the short side direction. The first side fin protrudes in the short side direction from the approximate center in the long side direction of each first bent portion. The director further includes a second bent portion and a second side fin. The second bent portion is bent at the end of each long side of the second main body portion so as to be substantially parallel to the first bent portion on the side facing the radiator, and protrudes in the short side direction. . The second side fin protrudes in the short side direction from the approximate center in the long side direction of each second bent portion.

好ましくは、放射器は、第1の本体部の各短辺の端部において、導波器と対抗する面とは逆の面側に略直角に折れ曲がる第3の屈曲部をさらに含む。導波器は、第2の本体部の各短辺の端部において、放射器と対抗する面側に略直角に折れ曲がる第4の屈曲部をさらに含む。   Preferably, the radiator further includes a third bent portion that is bent at a substantially right angle to a surface opposite to the surface facing the waveguide at the end of each short side of the first main body. The director further includes a fourth bent portion that bends at a substantially right angle to the side facing the radiator at the end of each short side of the second main body portion.

好ましくは、アンテナの使用周波数帯の中心波長をλとすると、放射器と導波器との間の距離は、λ/20以下に設定される。   Preferably, when the center wavelength of the frequency band used for the antenna is λ, the distance between the radiator and the director is set to λ / 20 or less.

好ましくは、アンテナの使用周波数帯の中心波長をλとすると、第2の本体部の各短辺の長さは、いずれもλ/2よりも小さく設定される。   Preferably, the length of each short side of the second main body portion is set to be smaller than λ / 2, where λ is the center wavelength of the frequency band used for the antenna.

好ましくは、第2の本体部の各短辺の長さは、0.25λ〜0.35λの範囲に設定される。   Preferably, the length of each short side of the second main body is set in the range of 0.25λ to 0.35λ.

好ましくは、アンテナは、放射器の導波器と対向する面とは逆の面に距離を隔てて対向して配置された反射器をさらに備える。   Preferably, the antenna further includes a reflector disposed opposite to the surface of the radiator opposite to the surface facing the director at a distance.

好ましくは、アンテナの使用周波数帯の中心波長をλとすると、放射器と反射器との間の距離は、λ/10以下に設定される。   Preferably, when the center wavelength of the use frequency band of the antenna is λ, the distance between the radiator and the reflector is set to λ / 10 or less.

好ましくは、電波は、UHF(Ultrahigh Frequency)帯の電波である。   Preferably, the radio wave is a UHF (Ultrahigh Frequency) band radio wave.

本発明によれば、平面型のスロットアンテナにおいて、アンテナの大型化を防止しつつアンテナ特性を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a planar slot antenna, antenna characteristics can be improved, preventing the enlargement of an antenna.

本実施の形態に従う平面型スロットアンテナの斜視図である。It is a perspective view of the planar slot antenna according to this Embodiment. 図1の平面型スロットアンテナの分解図である。FIG. 2 is an exploded view of the planar slot antenna of FIG. 1. 図1の平面型スロットアンテナの三面図であり、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図を示す。It is a three-plane figure of the planar slot antenna of FIG. 1, (a) is a top view, (b) is a front view, (c) shows a side view. 平面型スロットアンテナの第1の比較例の斜視図である。It is a perspective view of the 1st comparative example of a planar slot antenna. 平面型スロットアンテナの第2の比較例の斜視図である。It is a perspective view of the 2nd comparative example of a planar slot antenna. 平面型スロットアンテナの第3の比較例の斜視図である。It is a perspective view of the 3rd comparative example of a plane type slot antenna. 平面型スロットアンテナの第4の比較例の斜視図である。It is a perspective view of the 4th comparative example of a planar slot antenna. 比較試験における、各アンテナの利得と周波数との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the gain and frequency of each antenna in a comparative test. 本実施の形態に従う平面型スロットアンテナにおける他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example in the planar slot antenna according to this Embodiment. 本実施の形態に従う平面型スロットアンテナにおけるさらに他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the further another example in the planar slot antenna according to this Embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、本実施の形態に従う平面型スロットアンテナ100の斜視図である。また、図2は図1で示した平面型スロットアンテナ100の分解図である。本実施の形態においては、アンテナ100は、UHF(Ultrahigh Frequency)帯の電波を送信、あるいは受信するためのアンテナを例として説明するが、電波の周波数帯はこれに限られず、たとえば、VHF(Very High Frequency)帯の電波であってもよい。   FIG. 1 is a perspective view of planar slot antenna 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is an exploded view of the planar slot antenna 100 shown in FIG. In the present embodiment, antenna 100 is described as an example of an antenna for transmitting or receiving a UHF (Ultrahigh Frequency) band radio wave. However, the frequency band of the radio wave is not limited to this, for example, VHF (Very High frequency band radio waves may be used.

図1および図2を参照して、アンテナ100は、給電素子である放射器130と、無給電素子である導波器110および反射器150とを備える。   Referring to FIGS. 1 and 2, antenna 100 includes a radiator 130 that is a feeding element, and a waveguide 110 and a reflector 150 that are parasitic elements.

放射器130は、本体部30と、屈曲部32,33,36,37と、サイドフィン34,35とを含む。   Radiator 130 includes a main body portion 30, bent portions 32, 33, 36 and 37, and side fins 34 and 35.

本体部30は、上面から見た形状が略長方形状の導電体であり、その長方形内部に長辺方向(図2のY方向)に延伸するスリット31が形成される。スリット31は、本体部30を長辺方向に二分する、すなわち本体部30の各短辺のほぼ中点を通る直線に沿って、本体部30の各辺から距離を隔てて矩形状に形成される。   The main body 30 is a conductor having a substantially rectangular shape as viewed from above, and a slit 31 extending in the long side direction (Y direction in FIG. 2) is formed inside the rectangle. The slit 31 is formed in a rectangular shape with a distance from each side of the main body 30 along a straight line that bisects the main body 30 in the long side direction, that is, along a substantially midpoint of each short side of the main body 30. The

また、本体部30には、長辺方向のほぼ中央付近のスリット31を挟んで対向する位置に、給電部38が設けられている。給電部38には、図示しない同軸ケーブルが接続される。また、給電部38と同軸ケーブルとの間には、いずれも図示しないが、たとえば、インピーダンスを調整するためのコンデンサや整合器が設けられる場合がある。   Further, the main body portion 30 is provided with a power feeding portion 38 at a position opposed to the main body portion 30 with the slit 31 near the center in the long side direction. A coaxial cable (not shown) is connected to the power supply unit 38. Moreover, although not shown in figure between the electric power feeding part 38 and a coaxial cable, the capacitor | condenser and matching device for adjusting an impedance may be provided, for example.

本体部30の2つの長辺の端部には、長辺方向に延伸するとともに短辺方向(図2のX方向)に突出した、導電体の屈曲部32,33が設けられる。屈曲部32,33は反射器150側に折り曲げられる。また、屈曲部32,33には、屈曲部32,33における本体部30の長辺方向の中央部から短辺方向に突出した導電体のサイドフィン34,35がそれぞれ設けられる。サイドフィン34,35の形状は、たとえば矩形状に形成される。このサイドフィン34,35は、特に使用周波数帯域の中域周波数の利得を改善する効果がある。   The ends of the two long sides of the main body 30 are provided with conductor bent portions 32 and 33 that extend in the long side direction and project in the short side direction (X direction in FIG. 2). The bent portions 32 and 33 are bent toward the reflector 150 side. The bent portions 32 and 33 are provided with side fins 34 and 35 of conductors protruding in the short side direction from the central portion in the long side direction of the main body 30 in the bent portions 32 and 33, respectively. The shape of the side fins 34 and 35 is formed in a rectangular shape, for example. The side fins 34 and 35 are particularly effective in improving the gain of the mid frequency in the used frequency band.

本体部30の2つの短辺の端部には、短辺方向に延伸するとともに長辺方向に突出した、導電体の屈曲部36,37が設けられる。屈曲部36,37は反射器150側に折り曲げられる。   At the ends of the two short sides of the main body 30, conductor bent portions 36 and 37 are provided that extend in the short side direction and project in the long side direction. The bent portions 36 and 37 are bent toward the reflector 150 side.

これらの屈曲部32,33,36,37は、放射器130の長辺方向および短辺方向に延伸する全体の長さを確保しつつ、実質的な長辺方向および短辺方向の長さを短くすることができ、アンテナ100を筐体(図示せず)に収納した場合のアンテナ全体の小型化、薄型化に寄与する。   These bent portions 32, 33, 36, and 37 have substantial lengths in the long-side direction and short-side direction while ensuring the overall length of the radiator 130 extending in the long-side direction and short-side direction. The antenna 100 can be shortened and contributes to the reduction in size and thickness of the entire antenna when the antenna 100 is housed in a housing (not shown).

導波器110は、放射器130に類似した形状に形成され、本体部10と、屈曲部12,13,16,17と、サイドフィン14,15とを含む。導波器110は、放射器130に対向する位置に配置される。   The director 110 is formed in a shape similar to the radiator 130, and includes a main body 10, bent portions 12, 13, 16, and 17, and side fins 14 and 15. The director 110 is disposed at a position facing the radiator 130.

本体部10は、上面から見た形状が略長方形状の導電体であり、その長方形内部に長辺方向(図2のY方向)に延伸するスリット11が形成される。スリット11は、本体部10を長辺方向に二分する、すなわち本体部10の各短辺のほぼ中点を通る直線に沿って、本体部10の各辺から距離を隔てて矩形状に形成される。   The main body 10 is a conductor having a substantially rectangular shape as viewed from above, and a slit 11 extending in the long side direction (Y direction in FIG. 2) is formed inside the rectangle. The slit 11 is formed in a rectangular shape with a distance from each side of the main body 10 along a straight line that bisects the main body 10 in the long side direction, that is, along a substantially middle point of each short side of the main body 10. The

本体部10の2つの長辺の端部には、長辺方向に延伸するとともに短辺方向(図2のX方向)に突出した、導電体の屈曲部12,13が設けられる。屈曲部12,13は放射器130側に、放射器130の屈曲部32,33にそれぞれ略平行となるように折り曲げられる。また、屈曲部12,13には、屈曲部12,13における本体部10の長辺方向の中央部から短辺方向に突出した導電体のサイドフィン14,15がそれぞれ設けられる。サイドフィン14,15の形状は、たとえば矩形状に形成される。   At the ends of the two long sides of the main body 10, conductor bent portions 12 and 13 are provided that extend in the long side direction and project in the short side direction (X direction in FIG. 2). The bent portions 12 and 13 are bent toward the radiator 130 so as to be substantially parallel to the bent portions 32 and 33 of the radiator 130, respectively. The bent portions 12 and 13 are provided with side fins 14 and 15 of conductors protruding in the short side direction from the central portion of the main body portion 10 in the bent portions 12 and 13 in the long side direction, respectively. The shape of the side fins 14 and 15 is formed in a rectangular shape, for example.

本体部10の2つの短辺の端部には、短辺方向に延伸するとともに長辺方向に突出した、導電体の屈曲部16,17が設けられる。屈曲部16,17は放射器130側に折り曲げられる。   The ends of the two short sides of the main body 10 are provided with bent portions 16 and 17 of a conductor that extend in the short side direction and project in the long side direction. The bent portions 16 and 17 are bent toward the radiator 130 side.

反射器150は、放射器130が導波器110に対向する面とは逆側の面に対向するように配置される導電体である。反射器150の長辺方向の端部の各々は、放射器130側に折り曲げられた形状となっている。このような構成とすることによって、反射器150の短辺方向の長さを短くすることができ、アンテナ100の全体の大きさを小さくすることができる。   The reflector 150 is a conductor that is disposed so that the radiator 130 faces the surface opposite to the surface facing the waveguide 110. Each of the ends in the long side direction of the reflector 150 has a shape bent toward the radiator 130 side. With such a configuration, the length of the reflector 150 in the short side direction can be shortened, and the overall size of the antenna 100 can be reduced.

図3は、アンテナ100を組み立てた時の三面図であり、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図を示す。   3A and 3B are three views when the antenna 100 is assembled. FIG. 3A is a top view, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a side view.

図3(a)を参照して、放射器130の長辺方向の長さは、およそアンテナ100の使用周波数帯域の中心波長をλとすると、特定の実施形態においてはおよそ1.2λに設定される。また、放射器130の短辺方向の長さは、およそλ/2に設定される。   Referring to FIG. 3A, the length in the long side direction of radiator 130 is set to approximately 1.2λ in a specific embodiment, where λ is the center wavelength of the used frequency band of antenna 100. The Further, the length of the radiator 130 in the short side direction is set to approximately λ / 2.

導波器110は、その長辺方向の長さが、放射器130の長辺方向の長さの60〜100%の範囲となるように設定される。あるいは、好ましくは、導波器110の長辺方向の長さは、放射器130と等しく設定される。   The director 110 is set such that the length in the long side direction is in the range of 60 to 100% of the length in the long side direction of the radiator 130. Alternatively, preferably, the length of the waveguide 110 in the long side direction is set equal to that of the radiator 130.

一方、導波器110の短辺方向の長さは放射器130よりも短く、すなわちλ/2よりも短く設定される。好ましくは、導波器110の短辺方向の長さは、0.25λ〜0.35λの範囲内に設定され、特定の実施形態においては、およそ0.3λに設定される。   On the other hand, the length in the short side direction of the director 110 is set shorter than the radiator 130, that is, shorter than λ / 2. Preferably, the length in the short side direction of the director 110 is set in the range of 0.25λ to 0.35λ, and in a specific embodiment, is set to approximately 0.3λ.

一般的に、アンテナの良好な特性を得るためには、放射器と反射器との距離、および放射器と導波器との距離は、それぞれおよそλ/4に設定することが必要とされる。しかしながら、上述のように、長辺方向すなわちスリットの延伸方向における放射器の長さを長くすることによって、放射器と反射器との距離、および放射器と導波器との距離をλ/4よりも短くしても広帯域性を実現することが可能となる。すなわち、アンテナ100の特性としては、たとえば、アンテナ100の利得、定在波比(一般にSWR(Standard Wave Ratio)またはVSWR(Voltage Standard Wave Ratio)と呼ばれる)および前後比等になり、これらのアンテナ特性において良好な特性が得られ、帯域を広げることができる。   In general, in order to obtain good antenna characteristics, the distance between the radiator and the reflector, and the distance between the radiator and the director are required to be set to approximately λ / 4, respectively. . However, as described above, by increasing the length of the radiator in the long side direction, that is, the extending direction of the slit, the distance between the radiator and the reflector and the distance between the radiator and the director are set to λ / 4. Even if it is shorter than this, it is possible to realize wide bandwidth. That is, the characteristics of the antenna 100 include, for example, the gain of the antenna 100, the standing wave ratio (generally referred to as SWR (Standard Wave Ratio) or VSWR (Voltage Standard Wave Ratio)), the front-to-back ratio, and the like. Good characteristics can be obtained and the band can be widened.

本実施の形態においては、図3(b)のように、たとえば、放射器130と反射器150との間の距離はおよそλ/10に設定され、放射器130と導波器110との間の距離はおよそλ/20に設定される。このようにすることによって、アンテナ100の薄型化を図ることができる。なお、放射器と反射器との距離および放射器と導波器との距離は、図3(b)に示した距離には限定されず、所望の特性および許容されるアンテナ寸法に応じて適宜設定される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, for example, the distance between the radiator 130 and the reflector 150 is set to approximately λ / 10, and the distance between the radiator 130 and the waveguide 110 is set. Is set to approximately λ / 20. By doing so, the antenna 100 can be thinned. Note that the distance between the radiator and the reflector and the distance between the radiator and the director are not limited to the distance shown in FIG. 3B, and are appropriately determined according to the desired characteristics and the allowable antenna dimensions. Is set.

また、上述のアンテナ100においては、導波器110、放射器130および反射器150が略長方形状を有する場合を例として説明したが、たとえば、一部が面取りされた形状であってもよいし、長方形以外の多角形であってもよい。また、導波器110のスリット11および放射器130のスリット31も、それぞれの本体部の長辺方向に延伸する形状であれば矩形状に限定されない。   In the antenna 100 described above, the case where the director 110, the radiator 130, and the reflector 150 have a substantially rectangular shape has been described as an example. However, for example, a part of the antenna 100 may be chamfered. Polygons other than rectangles may be used. Further, the slit 11 of the waveguide 110 and the slit 31 of the radiator 130 are not limited to a rectangular shape as long as the shape extends in the long side direction of each main body.

次に、本実施の形態のアンテナ100の特性を理解するために、導波器を用いない場合、および形状の異なるいくつかの導波器を用いた場合についての比較試験を行なった結果について説明する。   Next, in order to understand the characteristics of the antenna 100 of the present embodiment, a description will be given of the results of comparative tests in the case of not using a waveguide and in the case of using several waveguides having different shapes. To do.

図4〜図7は、比較試験に用いたアンテナの構成を示す概略図である。
図4に示すアンテナ101は、図1で示した本実施の形態のアンテナ100において導波器110のない場合、すなわち放射器130および反射器150のみで構成されるアンテナである。
4 to 7 are schematic views showing the configuration of the antenna used in the comparative test.
An antenna 101 shown in FIG. 4 is an antenna configured without the director 110 in the antenna 100 according to the present embodiment shown in FIG.

図5に示すアンテナ102は、アンテナ100の導波器110に代えて、4つの小型の矩形状の導波器120,121,123,124を、放射器130の長辺方向に距離を隔てて並列の配置したアンテナである。   In the antenna 102 shown in FIG. 5, instead of the director 110 of the antenna 100, four small rectangular waveguides 120, 121, 123, and 124 are spaced apart in the long side direction of the radiator 130. The antennas are arranged in parallel.

図6に示すアンテナ103は、アンテナ100における導波器110に代えて、外径は導波器110と同じであるがスリット11のない場合の導波器125を用いたアンテナである。   An antenna 103 illustrated in FIG. 6 is an antenna using a director 125 in the case where the outer diameter is the same as that of the director 110 but the slit 11 is not provided, instead of the director 110 in the antenna 100.

図7に示すアンテナ104は、アンテナ100における導波器110に代えて、導波器110のサイドフィン14,15のない場合の導波器126を用いたアンテナである。   An antenna 104 shown in FIG. 7 is an antenna that uses a director 126 when the side fins 14 and 15 of the director 110 are not provided, instead of the director 110 in the antenna 100.

図8は、これらのアンテナを用いた比較試験における、各アンテナの利得と周波数との関係の一例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the gain and frequency of each antenna in a comparative test using these antennas.

図8を参照して、曲線W1は図4で示した導波器を有しないアンテナ101の特性であり、曲線W2は図1で示した本実施の形態のアンテナ100の特性を示す。また、曲線W3は図7で示したサイドフィンのない導波器を有するアンテナ104、曲線W4は図6で示したスリットのない導波器を有するアンテナ103、曲線W5は図5で示した小型の導波器を有するアンテナ102の特性を示す。   Referring to FIG. 8, curve W1 represents the characteristics of antenna 101 that does not include the director illustrated in FIG. 4, and curve W2 represents the characteristics of antenna 100 of the present embodiment illustrated in FIG. Further, the curve W3 is the antenna 104 having the waveguide without side fins shown in FIG. 7, the curve W4 is the antenna 103 having the waveguide without slits shown in FIG. 6, and the curve W5 is the small size shown in FIG. The characteristics of the antenna 102 having the above-described waveguide are shown.

これらの特性から、本実施の形態のアンテナを用いた場合(曲線W2)は、特に470〜700MHzの周波数帯域においては、他のアンテナよりも改善した利得が得られている。現在使用されている地上デジタル放送で使用されている周波数は、710MHz以下であるので、本実施の形態の導波器を用いることにより、従来の導波器を用いない平面型アンテナよりも良好な利得特性を実現することができる。   From these characteristics, when the antenna of this embodiment is used (curve W2), an improved gain is obtained over other antennas, particularly in the frequency band of 470 to 700 MHz. Since the frequency currently used in the terrestrial digital broadcasting currently used is 710 MHz or less, it is better than the conventional planar antenna that does not use the director by using the director of the present embodiment. Gain characteristics can be realized.

他の異なる形状の導波器を用いた場合については、スリットを有するがサイドフィンを有しないアンテナ104(曲線W3)では、本実施の形態のアンテナよりもやや利得は低いものの、470〜700MHzの周波数帯域においては従来の導波器のないアンテナよりも良好な利得特性が得られている。   In the case of using a waveguide having another different shape, the antenna 104 (curve W3) having the slit but not having the side fin has a slightly lower gain than the antenna of the present embodiment, but is 470 to 700 MHz. In the frequency band, a better gain characteristic is obtained than the conventional antenna without a director.

サイドフィンは有するがスリットのないアンテナ103(曲線W4)では、470〜800MHzの全ての周波数において、導波器のない従来のアンテナよりも低い利得となっている。   The antenna 103 (curve W4) having side fins but no slit has a lower gain than a conventional antenna without a director at all frequencies of 470 to 800 MHz.

また、小型の導波器を有するアンテナ101(曲線W5)の場合は、470〜650MHzの周波数帯域では、従来のアンテナと同程度の利得となっているものの、より高い周波数においては、著しく利得が低下する結果となっている。   In the case of the antenna 101 (curve W5) having a small waveguide, the gain is about the same as that of the conventional antenna in the frequency band of 470 to 650 MHz, but the gain is remarkably increased at a higher frequency. The result is a decline.

以上のように、本実施の形態に係るアンテナでは、スリットおよびサイドフィンを有する導波器を用いることによって、アンテナの大型化を抑制して薄型化を維持しつつ、従来よりも良好な利得特性を得ることが可能となる。   As described above, in the antenna according to the present embodiment, by using a director having slits and side fins, the gain of the antenna is better than the conventional one while suppressing the increase in size of the antenna and maintaining the thickness reduction. Can be obtained.

なお、本発明の他の実施の形態に係るアンテナの例を、図9および図10に示す。
図9のアンテナ100Aにおいては、スリットを有するが、サイドフィンのない放射器130Aおよび導波器110Aを用いた場合の例である。また、図10のアンテナ100Bにおいては、スリットを有するが、サイドフィンおよび長辺方向の屈曲部がない放射器130Bおよび導波器110Bを用いた場合の例である。
Examples of antennas according to other embodiments of the present invention are shown in FIGS.
The antenna 100A in FIG. 9 is an example in which a radiator 130A and a director 110A having slits but no side fins are used. In addition, the antenna 100B in FIG. 10 is an example in which the radiator 130B and the waveguide 110B that have slits but do not have side fins and bent portions in the long side direction are used.

図9および図10のいずれも、放射器および導波器が類似の形状をしている場合の例であり、たとえば、導波器を有しない既存のアンテナに導波器を追加する場合には、このような形状の導波器を用いることも可能である。   Both FIG. 9 and FIG. 10 are examples in which the radiator and the director have similar shapes. For example, when adding a director to an existing antenna that does not have a director It is also possible to use a waveguide having such a shape.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

10,30 本体部、11,31 スリット、12,13,16,17,32,33,36,37 屈曲部、14,15,34,35 サイドフィン、38 給電部、100,100A,100B,101,102,103,104 アンテナ、110,110A,110B,120,121,123,124,125,126 導波器、130,130A,130B 放射器。   10, 30 Body part, 11, 31 Slit, 12, 13, 16, 17, 32, 33, 36, 37 Bending part, 14, 15, 34, 35 Side fin, 38 Power feeding part, 100, 100A, 100B, 101 , 102, 103, 104 Antenna, 110, 110A, 110B, 120, 121, 123, 124, 125, 126 Waveguide, 130, 130A, 130B Radiator.

Claims (11)

電波の送信および受信の少なくとも一方を行なうためのアンテナであって、
略長方形状を有する導電体の第1の本体部を含み、前記第1の本体部の長方形内部にスリットが形成されるとともに給電部を有する放射器と、
前記放射器と距離を隔てて対向し、略長方形状を有する導電体の第2の本体部を含み、前記第2の本体部の長方形内部にスリットが形成される導波器とを備え、
前記放射器は、
前記第1の本体部の各短辺の端部において、前記導波器と対抗する面とは逆の面側に略直角に折れ曲がる第3の屈曲部をさらに含み、
前記導波器は、
前記第2の本体部の各短辺の端部において、前記放射器と対抗する面側に略直角に折れ曲がる第4の屈曲部をさらに含む、アンテナ。
An antenna for transmitting and / or receiving radio waves,
A radiator including a first body portion of a conductor having a substantially rectangular shape, wherein a slit is formed inside the rectangle of the first body portion and having a power feeding portion;
Wherein separating the radiator and the distance to face includes a second body portion of the conductor having a substantially rectangular shape, Bei example a waveguide in which the second rectangle inside the slit of the main body portion is formed,
The radiator is
A third bent portion that bends at a substantially right angle to the surface opposite to the surface facing the waveguide at the end of each short side of the first main body;
The director is
The antenna further comprising a fourth bent portion that bends at a substantially right angle to a surface facing the radiator at an end of each short side of the second main body .
前記第2の本体部の各短辺の長さは、前記第1の本体部の各短辺の長さよりも短くなるように設定される、請求項1に記載のアンテナ。   The antenna according to claim 1, wherein the length of each short side of the second main body is set to be shorter than the length of each short side of the first main body. 前記第2の本体部の各長辺の長さは、前記第1の本体部の各長辺の長さの60〜100%の範囲に設定される、請求項1または2に記載のアンテナ。   The length of each long side of the said 2nd main-body part is an antenna of Claim 1 or 2 set to the range of 60 to 100% of the length of each long-side of the said 1st main-body part. 前記第2の本体部の各長辺は、前記第1の本体部の各長辺と等しい長さに設定される、請求項3に記載のアンテナ。   4. The antenna according to claim 3, wherein each long side of the second main body is set to a length equal to each long side of the first main body. 前記放射器は、
前記第1の本体部の各長辺の端部において、前記導波器と対抗する面とは逆の面側に折れ曲がるとともに短辺方向に突出する第1の屈曲部と、
各前記第1の屈曲部の長辺方向の略中央から、短辺方向に突出する第1のサイドフィンとをさらに含み、
前記導波器は、
前記第2の本体部の各長辺の端部において、前記放射器と対抗する面側に前記第1の屈曲部と略平行となるように折れ曲がるとともに短辺方向に突出する第2の屈曲部と、
各前記第2の屈曲部の長辺方向の略中央から、短辺方向に突出する第2のサイドフィンとをさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のアンテナ。
The radiator is
A first bent portion that bends to the opposite side of the surface facing the waveguide and protrudes in the short side direction at the end of each long side of the first body portion;
A first side fin that protrudes in the short side direction from the approximate center in the long side direction of each of the first bent portions;
The director is
A second bent portion that is bent at the end of each long side of the second main body portion so as to be substantially parallel to the first bent portion on the side facing the radiator and protrudes in the short side direction. When,
The antenna according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second side fin protruding in a short side direction from a substantially center in a long side direction of each of the second bent portions.
前記アンテナの使用周波数帯の中心波長をλとすると、
前記放射器と前記導波器との間の距離は、λ/20以下に設定される、請求項1〜5のいずれか1項に記載のアンテナ。
If the center wavelength of the frequency band used for the antenna is λ,
The antenna according to claim 1, wherein a distance between the radiator and the director is set to λ / 20 or less.
前記アンテナの使用周波数帯の中心波長をλとすると、
前記第2の本体部の各短辺の長さは、λ/2よりも小さく設定される、請求項1〜6のいずれか1項に記載のアンテナ。
If the center wavelength of the frequency band used for the antenna is λ,
The antenna according to claim 1, wherein the length of each short side of the second main body is set to be smaller than λ / 2.
前記第2の本体部の各短辺の長さは、0.25λ〜0.35λの範囲に設定される、請求項7に記載のアンテナ。   The antenna according to claim 7, wherein a length of each short side of the second main body is set in a range of 0.25λ to 0.35λ. 前記放射器の前記導波器と対向する面とは逆の面に距離を隔てて対向して配置された反射器をさらに備える、請求項1〜8のいずれか1項に記載のアンテナ。   The antenna of any one of Claims 1-8 further provided with the reflector arrange | positioned facing the surface opposite to the surface facing the said director of the radiator at a distance. 前記アンテナの使用周波数帯の中心波長をλとすると、
前記放射器と前記反射器との間の距離は、λ/10以下に設定される、請求項9に記載のアンテナ。
If the center wavelength of the frequency band used for the antenna is λ,
The antenna according to claim 9, wherein a distance between the radiator and the reflector is set to λ / 10 or less.
前記電波は、UHF(Ultrahigh Frequency)帯の電波である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のアンテナ。   The antenna according to any one of claims 1 to 10, wherein the radio wave is a radio wave in a UHF (Ultra High Frequency) band.
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