JP5071904B2 - 電磁結合給電可変アンテナ - Google Patents
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Description
携帯電話などの小型無線装置では、複数のバンドの電波を送受信するためのマルチバンドアンテナが用いられる。携帯電話には、携帯に便利なサイズに上限があるにもかかわらず、GPS受信器、テレビ受像機、カメラ等の機能が追加され、また液晶画面が大型化されるなど、多様化や小形化が求められ、また搭載されるアンテナも、より一層の小型化、省スペース化が求められている。さらに、ヨーロッパ・アジア・アメリカ等の各地で使用できるマルチバンド対応の携帯電話が求められているため、アンテナ内蔵式の携帯電話を実現できるマルチバンドアンテナの実現が待たれている。
移動体通信においては、無線通信領域をそれぞれが小さい領域であるセルに分割して各セルに基地局を設置したり、基地局からみた角度で各セルを複数のセクタにさらに分割したりして、周波数資源の有効利用が図られている。セクタアンテナは、後者の方式において用いられるものである。隣接領域との干渉なしにセクタ数を増やすために、あるいは、マルチパスフェージングなどの影響を抑制するために、指向性の高いセクタアンテナが求められている。
(1)切換えに開閉スイッチのみを用いた場合は、指向性利得が約8dBiに止まり、整合もとれないことが分かる。
(2)一方、切換えにインダクタ装荷を用いた場合は、指向性利得Gdが12dBiを越え、単体状態の12.65dBiと同等のビームが形成されていることが分かる。
このことから、インダクタンス装荷により、他の導波器、反射器のみならず放射器による電気的影響を抑えられることが分かる。また、給電電極近傍の放射器も電気的透明化できることが確認できる。整合もvswr(Voltage Standing Wave Ratio:定在波比、ここでは50Ωに対するもの)が2以下となり、単体の場合のvswr=2.39より良い整合が得られている。これにより、−45°〜45°の角度範囲で10.7dBi以上の動作利でカバーすることが可能である事が分かる。
2 導波器
3 反射器
4 放射器
5 可変リアクタ
7 給電電極
8、8a、8b 給電電極
9 可変デバイス
10 絶縁体層
Claims (9)
- 少なくとも1つのアンテナ素子を含むサブアレーアンテナを複数配置したアンテナであって
上記アンテナ素子の少なくとも1つは、予め決められた周波数の電波に対して、有効になる状態と透明になる状態とを切換えるアンテナ機能切換え手段を備えた切換え手段付アンテナ素子であり、
少なくとも1つの上記サブアレーアンテナに備えられた上記切換え手段付アンテナ素子の1つに、電磁結合によって給電する共通の給電電極と、
複数の上記サブアレーアンテナから1つを選択して、選択された上記サブアレーアンテナは上記周波数の電波に対して有効である状態にし、他の上記サブアレーアンテナは上記周波数の電波に対して透明である状態にする制御器と、を備え、
上記給電電極の共振周波数は、上記の周波数とは異なる事を特徴とする電磁結合給電可変アンテナ。 - すべての上記のアンテナ素子の長手方向は、同一平面に沿って配置されたものであることを特徴とする請求項1に記載の電磁結合給電可変アンテナ。
- 上記サブアレーアンテナは、八木宇田アンテナであることを特徴とする請求項1あるいは2のいずれかに記載の電磁結合給電可変アンテナ。
- 上記八木宇田アンテナの導波器、放射器、および反射器にアンテナ機能切換え手段を設け、
さらに放射器に近接する位置に給電電極対を設け、上記給電電極対のそれぞれにあらかじめ決められた位相差の信号対を印加する事を特徴とする請求項3に記載の電磁結合給電可変アンテナ。 - 上記アンテナ機能切換え手段は、上記切換え手段付アンテナ素子のリアクタンスを変更する可変リアクタである事を特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の電磁結合給電可変アンテナ。
- 上記給電電極は、上記切換え手段付アンテナ素子の近傍に設けた平面導電体である事を特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の電磁結合給電可変アンテナ。
- 上記給電電極は、円弧状の1対の平面導電体である事を特徴とする請求項6に記載の電磁結合給電可変アンテナ。
- 多層基板上の導体で構成したことを特徴とする請求項7に記載の電磁結合給電可変アンテナ。
- 上記給電電極は、上記多層基板の表面側と裏面側の両方に同電位の電極を設けたものであることを特徴とする請求項8に記載の電磁結合給電可変アンテナ。
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