JP5324233B2

JP5324233B2 - アンテナ装置

Info

Publication number: JP5324233B2
Application number: JP2009005816A
Authority: JP
Inventors: 隆久唐鎌; 勉金子
Original assignee: 日精株式会社; 株式会社フェイバライツ
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-01-14
Also published as: JP2010166227A

Description

本発明は、回路基板に、放射器、導波器および反射器を有してなる八木宇田パターンを備えたアンテナ装置に関する。

アンテナで発生した電磁波を効率良く特定の方向へ伝送するためには指向性の高いアンテナの使用が必要とされる。指向性の高いアンテナとして、放射器、導波器および反射器を有してなるいわゆる八木宇田アンテナが広く用いられている。そして、近年、アンテナのサイズの小型化を図るため、八木宇田パターンを回路基板に形成した平面アンテナが実用化されている（例えば、特許文献１、２参照）。

また、平面アンテナとして、従来、回路基板にバランを形成したものも提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００２−２４６８３９（段落番号０００９〜００１３、図１）特開２０００−３２２５４５（段落番号００２２〜００２５、図１）ＷＯ２００６／０２２０４６（段落番号００３６、図４）

しかしながら、前述した前者のものは、八木宇田パターンを回路基板に形成したものであるが、平衡不平衡変換器、すなわちバランを備えておらず、周波数帯域が比較的狭い範囲に限られるという問題があった。

一方、後者のものは、回路基板にバランを形成したものであり、周波数帯域の観点では優れたものであったが、指向性に優れたものではなく、利得の向上が望まれる。

本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、平面アンテナにあって周波数帯域および指向性の向上を図ることのできるアンテナ装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、回路基板と、この回路基板のアンテナ面に、放射器、この放射器の前後一方に配置される導波器および前記放射器を挟み前記導波器と対向する側に配置された反射器を有してなる八木宇田パターンとをプリントして備えたアンテナ装置において、前記放射器をその中間位置で分断すると共に、この中間位置に、１箇所で分断されているループ状の第１の結合部パターンからなる第１のバランをプリントし、この第１のバランの両端に設けられた端子を前記放射器の分断された中間位置と接続し、一方、前記アンテナ面と前記回路基板を挟んでなる給電面にあって前記第１の結合部パターンと対向するように形成され、１箇所で分断されているループ状の第２の結合部パターンとからなる第２のバランをプリントして設け、この第２のバランの一方の端子をグランドに接続し、他方の端子は給電点に接続し、かつ、前記第１のバランと第２のバランの分断位置が、前記回路基板に垂直な軸線を中心として１８０度回転した位置に配置されていることを特徴としている。

このように構成した本発明の請求項１に係る発明では、回路基板に放射器、導波器および反射器を有してなる八木宇田パターンを備えたものにあって、回路基板のアンテナ面および給電面に、ループ状の結合部パターンを有するバランを設けることで、従来に比べて周波数帯域が広く、かつ、指向性に優れたアンテナ装置とすることができる。

また、本発明は、前記給電面の前記第２の結合部パターンとからなるバランの前後に、前記導波器および反射器とは異なる導波器および反射器を備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明の請求項２に係る発明では、アンテナ面および給電面のそれぞれに、導波器および反射器を備えることでさらに指向性を高め、利得の向上を図ることができる。

本発明によれば、小型の平面アンテナにあって周波数帯域が広く、かつ、指向性に優れたアンテナ装置とすることで、凡庸性を高め、顧客のニーズにあった製品の提供を可能とすることができる。

本発明に係るアンテナ装置の一実施形態を示すアンテナ面の上面図である。給電面の上面図である。

以下、本発明に係るアンテナ装置の実施の形態を図に基づいて説明する。

本実施形態のアンテナ装置は、図１および図２に示すように、回路基板１が設けられるとともに、この回路基板１のアンテナ面２には、放射器３、この放射器３の前後一方に配置される複数、例えば４つの導波器４、および、放射器３を挟み導波器４と対向する側に配置される反射器５がプリントされており、かつ、アンテナ面２と回路基板１を挟んでなる給電面６には、アンテナ面２の導波器４と対向するように配置された４つ導波器７、および、アンテナ面２の反射器５と対向するように配置された反射器８がプリントされている。なお、前述した放射器３、導波器４、７および反射器５、８によりいわゆる八木宇田パターンを形成している。

また、アンテナ面２には、１箇所で分断されているループ状の第１の結合部パターンからなる第１のバラン９がプリントされている。第１のバラン９には端子９ａ、９ｂが設けられるとともに、前述した放射器３はその中間位置で分断され、端子９ａ、９ｂのそれぞれが放射器３に接続された形状となっている。さらに、給電面６には、第１の結合部パターンと対向するように形成され、１箇所で分断されているループ状の第２の結合部パターンからなる第２のバラン１０がプリントされている。第２のバラン１０には端子１０ａ、１０ｂが設けられるとともに、一方の端子、例えば端子１０ａはグラウンド接続されるとともに、他方の端子１０ｂは給電点に接続される。そして、第１のバラン９および第２のバラン１０は、それらの分断位置が、回路基板１に垂直な軸線を中心として１８０度回転した位置に配置されている。

本実施形態によれば、回路基板１に放射器３、導波器４、７および反射器５、８を有してなる八木宇田パターンを備えたものにあって、回路基板１のアンテナ面２および給電面６に、ループ状の結合部パターンを有するバラン９、１０を設けることで、周波数帯域が広く、かつ、指向性に優れたアンテナ装置とすることができる。また、給電面６にも導波器７および反射器８を備えたことでさらに指向性を高め、利得の向上を図ることができる。実際、このような構成とすることで従来の構造と比較し、４倍の利得を得ることができることが明らかとなっている。このように、小型の平面アンテナにあって周波数帯域が広く、かつ、指向性に優れたアンテナ装置とすることで、凡庸性を高め、顧客のニーズにあった製品の提供を可能とすることができる。

なお、本実施形態では、１つの面にあって４つの導波器４、７を備えたものを例としたが、その数はこれに限るものではなく、任意に設定することができる。また、給電面６にも導波器７および反射器８を備えたが、本発明はこれに限るものではなく、アンテナ面２のみに導波器および反射器を備えた構造とすることもできる。

１回路基板
２アンテナ面
３放射器
４導波器
５反射器
６給電面
７導波器
８反射器
９第１のバラン
９ａ、９ｂ端子
１０第２のバラン
１０ａ、１０ｂ端子

Claims

回路基板と、この回路基板のアンテナ面に、放射器、この放射器の前後一方に配置される導波器および前記放射器を挟み前記導波器と対向する側に配置された反射器を有してなる八木宇田パターンとをプリントして備えたアンテナ装置において、
前記放射器をその中間位置で分断すると共に、この中間位置に、１箇所で分断されているループ状の第１の結合部パターンからなる第１のバランをプリントし、この第１のバランの両端に設けられた端子を前記放射器の分断された中間位置と接続し、一方、前記アンテナ面と前記回路基板を挟んでなる給電面にあって前記第１の結合部パターンと対向するように形成され、１箇所で分断されているループ状の第２の結合部パターンとからなる第２のバランをプリントして設け、この第２のバランの一方の端子をグランドに接続し、他方の端子は給電点に接続し、かつ、前記第１のバランと第２のバランの分断位置が、前記回路基板に垂直な軸線を中心として１８０度回転した位置に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
前記給電面の前記第２の結合部パターンとからなるバランの前後に、前記導波器および反射器とは異なる導波器および反射器を備えたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。