JP5250618B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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Description
加えて、板状の第1直交導体素子又は板状の第2直交導体素子により、高い周波数領域であっても水平面の利得を高く確保したまま広帯域に無指向性を有するアンテナ装置を得ることができる。若しくは、第1円板状導体素子又は第2円板状導体素子、或いは、第1円板状導体素子及び第2円板状導体素子は、円周上に導体のリブ壁を形成し、該リブ壁は前記円周上から前記給電点側(第1板状導体素子及び第2板状導体素子の先端側)に伸長させることで、電流の経路がさらに長くなるため、より低い周波数領域まで使用が可能となるアンテナ装置を得ることができる。
この発明の実施の形態1について図1〜5を用いて説明する。図1(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図1(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図1(c)はアンテナ装置のX軸方向からYZ平面を見た上面図、図2(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図2(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図3(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面透視図、図3(b)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図4(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図4(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図4(c)はアンテナ装置のX軸方向からYZ平面を見た上面図、図5(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図5(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図5(c)はアンテナ装置のX軸方向からYZ平面を見た上面図である。
この発明の実施の形態2について図6及び7を用いて説明する。実施の形態2に係るアンテナ装置は、実施の形態1に係るアンテナ装置のダイポールアンテナ素子に直交し、第1円板状導体素子1と第2円板状導体素子4との間に配置された板状の直交導体素子(板状サブ素子)を有するものである。図6(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図6(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図7は実施の形態1及び2に係るアンテナ装置の動作利得図である。図6において、11は第1板状導体素子2に直交し、第1円板状導体素子1と第2円板状導体素子4との間に配置された円形の板状の第1直交導体素子、12は第2板状導体素子5に直交し、第1円板状導体素子1と第2円板状導体素子4との間に配置された円形の板状の第2直交導体素子である。第1直交導体素子11と第2直交導体素子12とは、共にXZ平面内に配置されている。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
この発明の実施の形態3について図8〜13を用いて説明する。実施の形態3に係るアンテナ装置は、実施の形態2に係るアンテナ装置における第1円板状導体素子1又は第2円板状導体素子4、或いは、第1円板状導体素子1及び前記第2円板状導体素子4の円周上にリブ壁(円周リブ壁)を有するものである。図8(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図8(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図8(c)はアンテナ装置のX軸方向からYZ平面を見た上面図、図9、10、12は、図8(a)に記載の点線ABから下側のアンテナ装置を示す模式図、図11及び13は、図8(a)に記載の点線ABによる断面図でコネクタ7側を見た模式図である。また、図中に円周リブ壁を半透明で記している場合がある。
この発明の実施の形態4について図14〜23を用いて説明する。実施の形態4に係るアンテナ装置は、実施の形態2に係るアンテナ装置に誘電体基板を用いたものである。図14(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図14(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図15(a)(b)は導体パターン形成前の誘電体基板構成図、図15(c)(d)は導体パターン形成後の誘電体基板構成図、図16(a)は導体パターン及びスルーホール形成後の誘電体基板構成図(一方の主面)、図16(b)は導体パターン及びスルーホール形成後の誘電体基板構成図(他方の主面)、図16(c)は第1板状導体素子及び第2板状導体素子へ第1直交導体素子及び第2直交導体素子を接続する前のイメージ図、図16(d)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図(図14(b)と同じ図であるが、誘電体基板にスルーホールが形成されている。)、図17(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図17(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図18(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図18(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図19(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図19(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図である。
この発明の実施の形態5について図24〜26を用いて説明する。実施の形態5に係るアンテナ装置は、実施の形態1〜4では、円形や半円であった板状素子(第1板状導体素子2及び第2板状導体素子5)や板状サブ素子(第1直交導体素子11及び第2直交導体素子12)の別構造を適用したものである。板状素子や板状サブ素子は、四角形の板でもよいが、面積の拡大を避けつつ、効率よく電流経路を長くするためには、第1円板状導体素子1及び第2円板状導体素子4側が給電点(給電部)側よりも広い板状の素子の方がよい。図24(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図24(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図25(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図25(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図26(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図26(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図である。
この発明の実施の形態6について図27及び28を用いて説明する。実施の形態6に係る装置は、実施の形態1〜5(特に、実施の形態2〜5)に係るアンテナ装置に導波器を付加したものである。図27(a)はアンテナ装置のZ軸方向から見た側面図、図27(b)はアンテナ装置のY軸方向から見た側面図、図28は実施の形態1及び6に係るアンテナ装置の動作利得図である。図27において、18は誘電体基板16に形成された導波器である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
Claims (20)
- 第1円板状導体素子と、半円形であって、前記第1円板状導体素子の面上に半円形の直線部分が電気的に接続され、前記第1円板状導体素子に対して起立した第1板状導体素子と、この第1板状導体素子の先端に電気的に接続された第1給電線路と、前記第1円板状導体素子に対向する第2円板状導体素子と、半円形であって、前記第2円板状導体素子の面上に半円形の直線部分が電気的に接続され、先端が前記第1板状導体素子の先端と対向し、前記第2円板状導体素子に対して起立した第2板状導体素子と、この第2板状導体素子の先端に電気的に接続された第2給電線路と、前記第1板状導体素子に直交し、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子との間に配置され、前記第1板状導体素子よりも小型の板状の第1直交導体素子と、前記第2板状導体素子に直交し、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子との間に配置され、前記第2板状導体素子よりも小型の板状の第2直交導体素子とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。
- 前記第1直交導体素子及び前記第2直交導体素子は、円形である請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記第1直交導体素子の直径は、前記第1板状導体素子の半径以下であり、前記第2直交導体素子の直径は、前記第2板状導体素子の半径以下である請求項2に記載のアンテナ装置。
- 第1円板状導体素子と、三角形であって、前記第1円板状導体素子の面上に三角形の底辺が電気的に接続され、前記第1円板状導体素子に対して起立した第1板状導体素子と、この第1板状導体素子の先端に電気的に接続された第1給電線路と、前記第1円板状導体素子に対向する第2円板状導体素子と、三角形であって、前記第2円板状導体素子の面上に三角形の底辺が電気的に接続され、先端が前記第1板状導体素子の先端と対向し、前記第2円板状導体素子に対して起立した第2板状導体素子と、この第2板状導体素子の先端に電気的に接続された第2給電線路と、前記第1板状導体素子に直交し、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子との間に配置され、前記第1板状導体素子よりも小型の板状の第1直交導体素子と、前記第2板状導体素子に直交し、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子との間に配置され、前記第2板状導体素子よりも小型の板状の第2直交導体素子とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。
- 前記第1直交導体素子及び前記第2直交導体素子は、三角形である請求項4に記載のアンテナ装置。
- 前記第1円板状導体素子又は前記第2円板状導体素子、或いは、前記第1円板状導体素子及び前記第2円板状導体素子は、円周上に導体のリブ壁を有する請求項1〜5のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記リブ壁は、前記円周上から、前記第1板状導体素子及び前記第2板状導体素子の先端側に伸長した請求項6に記載のアンテナ装置。
- 第1円板状導体素子と、この第1円板状導体素子に対向する第2円板状導体素子と、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子との間に配置された板状のダイポールアンテナ素子とを備え、前記ダイポールアンテナ素子の給電点に対する反対側の端部が、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子とのそれぞれの面上に電気的に接続され、前記ダイポールアンテナ素子間の空隙が前記給電点であり、前記第1円板状導体素子又は前記第2円板状導体素子、或いは、前記第1円板状導体素子及び前記第2円板状導体素子は、円周上に導体のリブ壁を有し、該リブ壁は前記円周上から前記給電点側に伸長したことを特徴とするアンテナ装置。
- 第1円板状導体素子と、この第1円板状導体素子に対向する第2円板状導体素子と、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子との間に配置され、前記第1円板状導体素子及び前記第2円板状導体素子側が給電点側よりも広い板状のダイポールアンテナ素子とを備え、前記ダイポールアンテナ素子の給電点に対する反対側の端部が、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子とのそれぞれの面上に電気的に接続され、前記ダイポールアンテナ素子間の空隙が前記給電点であり、前記第1円板状導体素子又は前記第2円板状導体素子、或いは、前記第1円板状導体素子及び前記第2円板状導体素子は、円周上に導体のリブ壁を有し、該リブ壁は前記円周上から前記給電点側に伸長したことを特徴とするアンテナ装置。
- 前記ダイポールアンテナ素子は、半円形又は三角形である請求項8又は9に記載のアンテナ装置。
- 前記ダイポールアンテナ素子は、外形が階段状又はノッチ状である請求項8,9,10のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記ダイポールアンテナ素子に直交し、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子との間に配置された板状の直交導体素子を有する請求項8〜11のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記直交導体素子は、円形又は三角形である請求項12に記載のアンテナ装置。
- 前記直交導体素子は、外形が階段状又はノッチ状である請求項11又は12に記載のアンテナ装置。
- 前記ダイポールアンテナ素子は、前記第1円板状導体素子の面上に基端が電気的に接続され、前記第1円板状導体素子に対して起立した第1板状導体素子と、前記第2円板状導体素子の面上に基端が電気的に接続され、先端が前記第1板状導体素子の先端と対向し、前記第2円板状導体素子に対して起立した第2板状導体素子とを具備する請求項8〜14のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記ダイポールアンテナ素子は、前記第1円板状導体素子の面上に基端が電気的に接続され、前記第1円板状導体素子に対して起立した第1板状導体素子と、前記第2円板状導体素子の面上に基端が電気的に接続され、先端が前記第1板状導体素子の先端と対向し、前記第2円板状導体素子に対して起立した第2板状導体素子とを具備し、前記直交導体素子は、前記第1板状導体素子に直交し、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子との間に配置され、前記第1板状導体素子よりも小型の板状の第1直交導体素子と、前記第2板状導体素子に直交し、前記第1円板状導体素子と前記第2円板状導体素子との間に配置され、前記第2板状導体素子よりも小型の板状の第2直交導体素子となる請求項12,13,14のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記第1板状導体素子及び前記第2板状導体素子は、同一平面内に存在する請求項1〜7,15,16のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記第1円板状導体素子を頭頂側で固定し、前記第2円板状導体素子を開口側で固定するレドームを有する請求項1〜17のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記ダイポールアンテナ素子、又は、前記第1板状導体素子及び前記第2板状導体素子は、誘電体基板の表面又は誘電体基板の内部に形成された請求項1〜18のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記誘電体基板は、表面又は内部に導波器となる無給電素子が形成された請求項19に記載のアンテナ装置。
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