JP5527584B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、平面状となる一対のアンテナエレメントを有しているアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device having a pair of planar antenna elements.
上記のように構成されたアンテナ装置として特許文献1には、スロットとして形成される間隙を挟んで同じ大きさの相似形となる放射板(本発明のアンテナエレメント)を配置し、間隙を挟んで対向する位置に給電部を形成することにより広帯域に対応するものが示されている。この特許文献1のアンテナ装置では、放射板(本発明のアンテナエレメント)として複数種の形状が示されているが、基本的には、間隙が中央部において放射板同士が接近するように滑らかな円弧形状となり、外形が丸みを帯びた形状に成形される。
As an antenna device configured as described above, in
上記のように構成されたアンテナ装置として特許文献2には、第一放射板(本発明のアンテナエレメント)と、これとは大きさが異なる相似形の第二放射板(本発明のアンテナエレメント)とを同一平面において間隙を隔てて配置し、この間隙を挟んで対向する位置に給電部を形成したものが示されている。この特許文献2のアンテナ装置では、異なる大きさの放射板を用いることにより同一形状の放射板を用いたものより共振点の数を増大させて広帯域化を実現している。
As an antenna device configured as described above,
地上デジタル放送が開始されたことにより、車輌全般において地上デジタル放送を受信できるアンテナ装置が必要とされ、また、携帯電話機に使用可能なアンテナ装置を車輌に備えることも考えられている。車輌においては車車間通信の必要性が高まっており、水平方向で均一の送受信性能のアンテナが要望されているのが現状である。 With the start of terrestrial digital broadcasting, an antenna device capable of receiving terrestrial digital broadcasting is required in all vehicles, and it is also considered that a vehicle is provided with an antenna device that can be used for a mobile phone. In vehicles, the necessity of inter-vehicle communication is increasing, and the present situation is that an antenna having uniform transmission / reception performance in the horizontal direction is desired.
また、同じサイズのアンテナエレメントに給電を行う場合にはフィーダ線を用いて平衡給電を行うことも考えられるが、車輌に備えられるアンテナ装置では、車輌の電気機器類から発生するノイズの影響を受けやすい。このような理由からノイズの影響を受け難い同軸ケーブルを用いることになるが同軸ケーブルでは不平衡給電にならざるを得ず不平衡給電にも対応できるアンテナ装置が求められている。 In addition, when feeding power to antenna elements of the same size, it is conceivable to perform balanced feeding using feeder wires. However, the antenna device provided in the vehicle is affected by noise generated from the electrical equipment of the vehicle. Cheap. For this reason, a coaxial cable that is not easily affected by noise is used. However, the coaxial cable is inevitably unbalanced and there is a demand for an antenna device that can handle unbalanced feeding.
尚、不平衡給電を実現するためには、バラントランスを備えることが有効であるが、バラントランスを備えるものでは部品点数が増大してコストの上昇を招く点において改善の余地がある。 In order to realize unbalanced power feeding, it is effective to provide a balun transformer. However, in the case of providing a balun transformer, there is room for improvement in that the number of parts increases and the cost increases.
この点について特許文献2に記載されるアンテナ装置のように異なるサイズのアンテナエレメントを用いることで不平衡給電を実現することも考えられる。しかしながら、異なるサイズのアンテナエレメントを用いる場合には、水平方向での放射特性が不均衡になりやすい傾向にある。
In this regard, it is also conceivable to realize unbalanced feeding by using antenna elements of different sizes as in the antenna device described in
本発明の目的は、水平方向での指向性に偏りがなく、広帯域に対応したアンテナ装置を合理的に構成する点にある。 An object of the present invention is to rationally configure an antenna device that has no bias in horizontal directivity and supports a wide band.
本発明の特徴は、平面状の一対のアンテナエレメントが同一平面上においてギャップ部を挟んで離間配置されると共に、
前記ギャップ部が、このギャップ部の長さ方向での一方の端部から一定間隔となる平行領域と、このギャップ部の長さ方向での他方の端部ほど間隔が単調に拡大する拡大領域とを備えて構成され、
前記一対のアンテナエレメントのうち、前記平行領域を挟む位置に給電ポイントが設定され、
前記一対のアンテナエレメントの夫々に、前記ギャップ部の長さ方向の前記一方の端部と当該一方の端部から前記一対のアンテナエレメントにおいて最も遠い位置となる最遠点とを結ぶ線を横切る開口部が形成されている点にある。
A feature of the present invention is that a pair of planar antenna elements are spaced apart with a gap portion on the same plane,
The gap portion is a parallel region having a constant interval from one end portion in the length direction of the gap portion, and an enlarged region in which the interval monotonously increases toward the other end portion in the length direction of the gap portion. Configured with
Among the pair of antenna elements, a feeding point is set at a position sandwiching the parallel region ,
Each of the pair of antenna elements has an opening crossing a line connecting the one end portion in the length direction of the gap portion and the farthest point that is the farthest position in the pair of antenna elements from the one end portion. The point is that the part is formed .
この構成のアンテナ装置において、ギャップ部の平行領域における幅の設定によりVSWR値を低減し、ギャップ部の拡大領域を大きく設定することにより帯域を拡大することが実験により確認されている。
前述した拡大領域は、ホーンの内部にダブルリッジを備えたダブルリッジ・ホーン・アンテナにおいてダブルリッジ部分と類似する形状である。このアンテナは一種の導波管であり、この導波管自体が遮断周波数を超える周波数において周波数特性は均等と考えられることから、この導波管の励振に相当する作動が行われていると思われる。また、平行領域を挟む位置に給電ポイントを設定することにより不平衡給電が実現することも確認されている。尚、単調に拡大する、とは長さ方向での任意の位置におけるギャップ部の間隔と比較して、この基準の位置より長さ方向で他方の端部に近い位置におけるギャップ部の間隔が広いことを意味する。
このように水平方向での指向性に偏りがなく広帯域に対応したアンテナ装置が構成された。
In the antenna device having this configuration, it has been experimentally confirmed that the VSWR value is reduced by setting the width in the parallel region of the gap part, and the band is enlarged by setting the enlarged region of the gap part large.
The aforementioned enlarged region has a shape similar to the double ridge portion in the double ridge horn antenna having a double ridge inside the horn. This antenna is a kind of waveguide, and the frequency characteristics of the waveguide itself are considered to be equal at frequencies exceeding the cut-off frequency. Therefore, it seems that the operation corresponding to the excitation of this waveguide is performed. It is. It has also been confirmed that unbalanced feeding can be realized by setting feeding points at positions sandwiching the parallel region. Note that “monotonically expanding” means that the gap portion at a position closer to the other end in the length direction than the reference position is wider than the gap portion at an arbitrary position in the length direction. Means that.
Thus, an antenna device corresponding to a wide band with no bias in the directivity in the horizontal direction was configured.
また、この構成によると、ギャップ部の長さ方向の一方の端部と最遠点とを結ぶ線に基づくアンテナ長を変更することができる。したがって、利用する意図がある周波数帯に応じたアンテナ長に容易に設定することが可能となる。また、このようなアンテナ長の設定によれば、アンテナエレメントのサイズが大きくなることがないので、コンパクトにアンテナ装置を実現することができる。Further, according to this configuration, the antenna length based on a line connecting one end portion in the length direction of the gap portion and the farthest point can be changed. Therefore, it is possible to easily set the antenna length according to the frequency band intended to be used. Further, according to such setting of the antenna length, the size of the antenna element does not increase, and thus the antenna device can be realized in a compact manner.
また、本発明の特徴は、平面状の一対のアンテナエレメントが同一平面上においてギャップ部を挟んで離間配置されると共に、In addition, a feature of the present invention is that a pair of planar antenna elements are spaced apart with a gap portion on the same plane,
前記ギャップ部が、このギャップ部の長さ方向での一方の端部から一定間隔となる平行領域と、このギャップ部の長さ方向での他方の端部ほど間隔が単調に拡大する拡大領域とを備えて構成され、The gap portion is a parallel region having a constant interval from one end portion in the length direction of the gap portion, and an enlarged region in which the interval monotonously increases toward the other end portion in the length direction of the gap portion. Configured with
前記一対のアンテナエレメントのうち、前記平行領域を挟む位置に給電ポイントが設定され、Among the pair of antenna elements, a feeding point is set at a position sandwiching the parallel region,
前記一対のアンテナエレメントの夫々に、前記ギャップ部の長さ方向の前記一方の端部を基準とする前記アンテナエレメントの対角線を横切る開口部が形成されている点にある。Each of the pair of antenna elements is formed with an opening crossing a diagonal of the antenna element with respect to the one end in the length direction of the gap.
このような構成とすれば、上述した構成と同様に、水平方向での指向性に偏りがなく広帯域に対応したアンテナ装置を構成することができる。With such a configuration, similarly to the above-described configuration, it is possible to configure an antenna device corresponding to a wide band with no bias in directivity in the horizontal direction.
また、この構成によると、アンテナエレメントの対角線長に基づくアンテナ長を変更することができる。したがって、利用する意図がある周波数帯に応じたアンテナ長に容易に設定することが可能となる。また、このようなアンテナ長の設定によれば、アンテナエレメントのサイズが大きくなることがないので、コンパクトにアンテナ装置を実現することができる。According to this configuration, the antenna length based on the diagonal length of the antenna element can be changed. Therefore, it is possible to easily set the antenna length according to the frequency band intended to be used. Further, according to such setting of the antenna length, the size of the antenna element does not increase, and thus the antenna device can be realized in a compact manner.
本発明は、前記給電ポイントが、前記一方の端部を基準にして、前記ギャップ部の長さ方向での寸法の1/6の位置に設定されても良い。In the present invention, the feeding point may be set at a position of 1/6 of a dimension in the length direction of the gap portion with respect to the one end portion.
一対のアンテナエレメントに同軸ケーブルを接続する形態として、同軸ケーブルの芯線を、アンテナエレメントのうち平行領域を挟んで対向する一方に、同軸ケーブルの網線を他方に接続する実験を行った。これによると、平行領域のうち一方の端部(反拡大領域側の端部)より内方側で、一方の端部を基準にしてギャップ部の長さ方向での寸法の1/6の位置においてVSWR値が最も低下し不平衡給電を行う状況であっても良好な給電が実現する。このように、不平衡給電を行っても良好なVSWR値を得ることが可能になった。As a form of connecting a coaxial cable to a pair of antenna elements, an experiment was conducted in which the core wire of the coaxial cable was opposed to one side of the antenna element across the parallel region, and the mesh line of the coaxial cable was connected to the other. According to this, the position of 1/6 of the dimension in the length direction of the gap portion on the inner side from one end portion (end portion on the anti-enlargement region side) of the parallel region with reference to one end portion. In the situation where the VSWR value is the lowest and unbalanced power feeding is performed, good power feeding is realized. As described above, it is possible to obtain a good VSWR value even when unbalanced power feeding is performed.
本発明は、平行領域の長さ方向での寸法が前記ギャップ部の長さ方向での寸法の40パーセント以上に設定されても良い。In the present invention, the dimension in the length direction of the parallel region may be set to 40% or more of the dimension in the length direction of the gap portion.
ギャップ部は、平行領域と拡大領域とが一連に形成されるものとなるが、ギャップ部の長さ方向での寸法に対する平行領域の長さの寸法の比率を設定する際に、この平行領域の寸法がギャップ部の長さ方向での寸法の40パーセントを超える値である場合に不平衡給電に対する平衡を取りやすくする。これにより平行領域の寸法がギャップ部の寸法との比率の設定により良好な平衡性能を現出するものとなった。In the gap portion, a parallel region and an enlarged region are formed in a series. When setting the ratio of the dimension of the length of the parallel region to the dimension in the length direction of the gap portion, When the dimension is a value exceeding 40% of the dimension in the length direction of the gap portion, it is easy to balance the unbalanced power supply. As a result, a good balance performance was obtained by setting the ratio of the dimension of the parallel region to the dimension of the gap portion.
本発明は、基板上において長辺と短辺との比が2:1となる矩形の金属箔で成る導電体の長辺の中央における導電体を取り除くことで前記ギャップ部を形成すると共に、このギャップ部を挟む位置に一対の前記アンテナエレメントを形成しても良い。The present invention forms the gap portion by removing the conductor at the center of the long side of the conductor made of a rectangular metal foil having a ratio of the long side to the short side of 2: 1 on the substrate. You may form a pair of said antenna element in the position which pinches | interposes a gap part.
この構成によると、銅箔等の金属箔で成る導電体が形成された基板から一部の導電体を取り除いてギャップ部を形成するだけでアンテナエレメントを構成することが可能となる。また基板に形成された導電体の長辺と短辺との長さの比を2:1に設定することにより、一対のアンテナエレメントが略正方形となり、例えば、アンテナエレメントを長方形に設定したものと比較して、1辺の寸法の増大を招くことなくアンテナエレメントの面積を大きくして有効に利用できる。これにより導電体が形成された基板を用いてアンテナ装置が構成された。According to this configuration, the antenna element can be configured only by removing a part of the conductor from the substrate on which the conductor made of a metal foil such as a copper foil is formed to form a gap portion. Also, by setting the ratio of the length between the long side and the short side of the conductor formed on the substrate to 2: 1, the pair of antenna elements becomes substantially square, for example, the antenna element is set to be rectangular In comparison, the area of the antenna element can be increased and used effectively without causing an increase in the size of one side. Thus, the antenna device was configured using the substrate on which the conductor was formed.
本発明は、前記平行領域が、前記短辺に対して平行姿勢で形成されても良い。In the present invention, the parallel region may be formed in a parallel posture with respect to the short side.
この構成によると、アンテナエレメントを構成する導電体が平行領域を挟んで対称となる形状に成形される。According to this structure, the conductor which comprises an antenna element is shape | molded by the symmetrical shape on both sides of a parallel area | region.
本発明は、前記平行領域が、前記短辺に対して所定角度傾斜する姿勢で形成されても良い。In the present invention, the parallel region may be formed so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the short side.
この構成によると、アンテナエレメントを構成する導電体が平行領域を挟んで非対称となる形状に成形される。According to this configuration, the conductor constituting the antenna element is formed into an asymmetric shape across the parallel region.
本発明は、使用する下限の波長をλとして、前記矩形の導電体の対角線長がλ/4に設定されても良い。In the present invention, the lower limit wavelength to be used may be λ, and the diagonal length of the rectangular conductor may be set to λ / 4.
この構成によると、アンテナエレメントの対角線長を、使用する波長λの1/4に設定することにより、このアンテナエレメントの共振を利用して性能の良いアンテナ装置を構成できる。According to this configuration, by setting the diagonal length of the antenna element to ¼ of the wavelength λ to be used, a high-performance antenna device can be configured using the resonance of the antenna element.
本発明は、前記開口部が、前記アンテナエレメントの前記拡大領域を形成する端縁から延設されていても良い。 In the present invention, the opening may be extended from an edge that forms the enlarged region of the antenna element.
この構成によると、アンテナ長は、開口部が形成されていない端部側に沿って設定されるので、アンテナ長をより長く設定することができる。したがって、開口部がアンテナエレメントの拡大領域を形成する端縁から延設されていない場合に比べて、より低い周波数帯での利用が可能となる。また、コンパクトなアンテナエレメントを用いた場合であってもアンテナ長を長く設定することができるので、アンテナ装置をコンパクトに実現できる。 According to this configuration, the antenna length is set along the end side where the opening is not formed, so that the antenna length can be set longer. Therefore, use in a lower frequency band is possible as compared with the case where the opening is not extended from the edge forming the enlarged region of the antenna element. Moreover, even when a compact antenna element is used, the antenna length can be set long, so that the antenna device can be realized in a compact manner.
本発明は、前記開口部が、前記拡大領域を形成する端縁から夫々のアンテナエレメントの中央側に延設する第1部分と、前記第1部分を仮想的に延長した線よりも前記ギャップ部の長さ方向の前記一方の端部側に曲げられた第2部分と、を有して形成されていても良い。 In the present invention, the opening portion extends from the edge forming the enlarged region to the center side of each antenna element, and the gap portion is more than a line virtually extending the first portion. And a second portion bent toward the one end in the length direction.
この構成によると、ギャップ部の長さ方向での一方の端部から第1部分と第2部分とが連接する点までの長さと、当該連接する点から第2部分を回り込んでアンテナエレメントにおけるギャップ部の長さ方向での一方の端部からの最遠点までの長さとによりアンテナ長を設定することができる。したがって、コンパクトなアンテナエレメントを用いた場合であってもアンテナ長を長く設定することが可能となる。 According to this configuration, the length from the one end portion in the length direction of the gap portion to the point where the first portion and the second portion are connected to each other, and the second portion from the connecting point to the second portion, The antenna length can be set by the length from one end portion to the farthest point in the length direction of the gap portion. Therefore, the antenna length can be set long even when a compact antenna element is used.
本発明は、前記開口部が、前記一対のアンテナエレメントの上辺又は下辺に平行な前記第1部分と、当該第1部分から曲げられた前記第2部分とを有するL字形状で形成されていても良い。 In the present invention, the opening is formed in an L shape having the first portion parallel to the upper side or the lower side of the pair of antenna elements and the second portion bent from the first portion. Also good.
この構成によると、容易にアンテナ長を長く設定することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to easily set the antenna length to be long.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1〜図3に示すように、ガラスエポキシ等の絶縁性の基板1の一方の表面に対し、銅箔等の金属性の導電体2で成る一対のアンテナエレメントAをギャップ部Gを挟んで配置し、一対のアンテナエレメントAに給電ポイントPを形成する。これにより、平面状で対称形となるアンテナエレメントAを同一平面上に配置したダイポール型のアンテナ装置が構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
As shown in FIGS. 1 to 3, a pair of antenna elements A made of a
このアンテナ装置は、広帯域で、水平方向で指向性に偏りがなく(無指向性に近く)、不平衡給電が可能に構成されたものである。このアンテナ装置では対象とする周波数帯として470〜710MHzの地上デジタルテレビ放送の殆どの帯域をカバーし、800MHz帯の携帯電話機の通信もカバーする性能を有しており、具体的な寸法関係や比率を以下に説明する。このアンテナ装置はどのような姿勢でも使用可能であるが、図1に示す上方を上側として各部の説明を行う。 This antenna device has a wide bandwidth, is not biased in directivity in the horizontal direction (close to omnidirectionality), and is configured to be capable of unbalanced feeding. This antenna device covers most of 470-710 MHz terrestrial digital television broadcasts as a target frequency band, and also covers communication of 800 MHz band mobile phones, and has specific dimensional relationships and ratios. Is described below. Although this antenna device can be used in any posture, each part will be described with the upper side shown in FIG.
このアンテナ装置は、全面に銅箔やアルミ箔等の金属箔で成る導電体2が形成され、かつ、横長の長辺の寸法Hと、縦長の短辺の寸法Vとの比が2:1となる矩形で厚さ1.6mmの基板1が用いられている。長辺のうち下側のものを下辺Bと称し、上側のものを上辺Tと称する。
In this antenna device, the
この基板1の導電体2をエッチング等の処理によって取り除くことで縦長姿勢となる前記ギャップ部Gが形成され、ギャップ部Gを挟む位置に一対の前記アンテナエレメントAを形成される。特に、このアンテナ装置では、基板1の長辺の寸法Hが200mm、短辺の寸法Vが100mmのものが用いられている。
By removing the
尚、このアンテナ装置では、一対のアンテナエレメントAとして同じサイズのものを対称となる位置関係で配置するものを想定しているが、一対のアンテナエレメントAのサイズに僅かな差を有するものでも性能を大きく左右するものではない。導電体2の長辺と短辺と寸法の比率も正確に2:1である必要はなく、僅かな差が含まれるものでも良い。
In this antenna device, it is assumed that a pair of antenna elements A having the same size are arranged in a symmetrical positional relationship, but even a pair of antenna elements A having a slight difference in performance Is not a big influence. The ratio of the long side, the short side, and the dimension of the
このアンテナ装置では、基板1のサイズが導電体より小さいものであっても良い。この場合、導電体2の外端が基板1からオーバーハングする形態となる。また、本発明のアンテナ装置では、基板1のアンテナエレメントAが形成された面と反対側の面(裏面側)に、金属箔で回路を作り、この回路にパーツ類を備えることで受信回路や送信回路等を構成する回路を形成しても良い。
In this antenna device, the size of the
ギャップ部Gは、基板1の長辺を2等分し、長辺に直交する直線状の基準ラインSに沿って形成される。つまり、ギャップ部Gは、このギャップ部Gの長さ方向で下辺B(ギャップ部Gの長さ方向での一方の端部)から上方に向かい基準ラインSに沿って一定間隔となる平行領域Gpと、この平行領域Gpに連なる位置でギャップ部Gの長さ方向で上辺T(ギャップ部Gの長さ方向での他方の端部)ほど(上辺Tに近づくほど)直線的に単調に拡大する拡大領域Geとを備えている。このように形成される平行領域Gpは、基板1の短辺に対して平行姿勢となる。
The gap portion G is formed along a straight reference line S that bisects the long side of the
本発明において、単調に拡大する、とは長さ方向での任意の位置におけるギャップ部Gの間隔(図1、図2で横方向の間隔)と比較して、この基準の位置より長さ方向で他方(図1、図2で上側)の端部に近い位置におけるギャップ部Gの間隔が広いことを意味する。また、拡大領域Geに対応する端縁(端部)2eの形状は直線だけではなく、2次曲線等のカーブや、折れ曲がった直線や、直線とカーブとを組み合わせたものが含まれる。 In the present invention, monotonously expanding means that the length direction is larger than the reference position in comparison with the gap portion G interval (interval in the horizontal direction in FIGS. 1 and 2) at an arbitrary position in the length direction. This means that the gap G is wide at a position close to the other end (upper side in FIGS. 1 and 2). The shape of the edge (end) 2e corresponding to the enlarged region Ge includes not only a straight line but also a curve such as a quadratic curve, a bent straight line, and a combination of a straight line and a curve.
つまり、一対のアンテナエレメントAを構成する導電体2のうち、平行領域Gpに対応する端縁(端部)2pは、下辺Bから上方に向けて基準ラインSと平行姿勢に形成される。また、拡大領域Geに対応する端縁2eは、上側ほど基準ラインSから離間する傾斜姿勢に形成される。
That is, of the
ギャップ部Gの平行領域Gpのスリット幅Nは1mmに設定され、この平行領域Gpは、下辺B(ギャップ部Gの長さ方向での一方の端部)からギャップ部Gの長さ方向での寸法の40パーセント以上に設定される。具体的には、下辺Bから50パーセントの位置(下辺Bから50mm)まで形成され、残りの領域に拡大領域Geが形成される。ギャップ部Gの拡大領域Geは、上辺Tの部位において、開口幅Wが20mmに設定されている。 The slit width N of the parallel region Gp of the gap portion G is set to 1 mm, and this parallel region Gp extends from the lower side B (one end portion in the length direction of the gap portion G) to the length direction of the gap portion G. Set to 40 percent or more of dimensions. Specifically, it is formed from the lower side B to a position of 50 percent (50 mm from the lower side B), and the enlarged region Ge is formed in the remaining region. In the enlarged region Ge of the gap portion G, the opening width W is set to 20 mm at the portion of the upper side T.
このような構成からアンテナエレメントAが略正方形に形成されるものとなり、対角線長Dが、対象とする帯域の下限の波長をλとした場合に、λ/4に対応する値となる。 With such a configuration, the antenna element A is formed in a substantially square shape, and the diagonal length D is a value corresponding to λ / 4, where λ is the lower limit wavelength of the target band.
尚、平行領域Gpのスリット幅Nは1mmに限るものではなく2mm以下が理想値であり、4〜5mmを超える値ではVSWR値が悪化することが確認されている。また、拡大領域Geの開口幅Wが20mm未満である場合には、帯域が狭くなり過ぎ、この開口幅Wが20mmを超えることにより帯域が広くなることが確認されている。つまり、この開口幅Wとして20mmは下限の値であり、帯域に応じて20mmを超える値が設定される。 Note that the slit width N of the parallel region Gp is not limited to 1 mm, and an ideal value is 2 mm or less, and it has been confirmed that a value exceeding 4 to 5 mm deteriorates the VSWR value. In addition, when the opening width W of the enlarged region Ge is less than 20 mm, it is confirmed that the band becomes too narrow, and that the band becomes wider when the opening width W exceeds 20 mm. That is, 20 mm is a lower limit value as the opening width W, and a value exceeding 20 mm is set according to the band.
前述した給電ポイントPは、ギャップ部Gの平行領域Gpのうち、下辺B(ギャップ部Gの長さ方向での一方の端部)を基準にして距離Cだけ離間する位置に設定されている。この距離Cは、ギャップ部Gの長さ方向で寸法(全長)の約1/6の位置(具体的には下辺Bから15mmの位置)となる。これにより給電ポイントPの一方に同軸ケーブル3の芯線3Aを接続し、他方に同軸ケーブル3の網線3Bが接続される。
The feeding point P described above is set at a position separated by a distance C with reference to the lower side B (one end portion in the length direction of the gap portion G) in the parallel region Gp of the gap portion G. This distance C is about 1/6 of the dimension (full length) in the length direction of the gap portion G (specifically, a position 15 mm from the lower side B). As a result, the
〔VSWR特性〕
図4には第1実施形態に示すアンテナ装置のVSWR特性を示し、同図のグラフでは横軸に周波数を取り、縦軸にVSWR値を取っている。また、同図に示す計測ポイントM1、M2における周波数とVSWR値とを示している。
[VSWR characteristics]
FIG. 4 shows the VSWR characteristics of the antenna device shown in the first embodiment. In the graph of FIG. 4, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents VSWR value. Further, the frequency and VSWR value at the measurement points M1 and M2 shown in FIG.
この図から、第1実施形態のアンテナ装置では、計測ポイントM1における周波数が532.38MHzでVSWR値が1.98であり、計測ポイントM2における周波数が1846.77MHzでVSWR値が1.97であり、計測ポイントM1から計測ポイントM2との周波数帯におけるVSWR値が2未満の良好な値であることが理解できる。 From this figure, in the antenna device of the first embodiment, the frequency at the measurement point M1 is 532.38 MHz and the VSWR value is 1.98, the frequency at the measurement point M2 is 1846.77 MHz and the VSWR value is 1.97. It can be understood that the VSWR value in the frequency band from the measurement point M1 to the measurement point M2 is a good value less than 2.
〔第2実施形態〕
この第2実施形態では、基板1のサイズや材質や構造は第1実施形態と基本的に変わるところはなく、ギャップ部Gの形状が第1実施形態と異なっている。尚、この第2実施形態では第1実施形態と同じ機能を有するものに第1実施形態と共通する番号・符号を付している。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the size, material, and structure of the
図5及び図6に示すように、ギャップ部Gは、長辺に傾斜する直線状の基準ラインSに沿って形成される。ギャップ部Gは、このギャップ部Gの長さ方向で下辺B(ギャップ部Gの長さ方向での一方の端部)から上方に向かい基準ラインSに沿って一定間隔となる平行領域Gpと、この平行領域Gpに連なる位置でギャップ部Gの長さ方向で上辺T(ギャップ部Gの長さ方向での他方の端部)ほど単調に拡大する拡大領域Geとを備えている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the gap portion G is formed along a linear reference line S that is inclined to the long side. The gap portion G has a parallel region Gp that is spaced upward along the reference line S from the lower side B (one end portion in the length direction of the gap portion G) upward in the length direction of the gap portion G, An enlarged region Ge that monotonously expands toward the upper side T (the other end portion in the length direction of the gap portion G) in the length direction of the gap portion G at a position continuous with the parallel region Gp is provided.
基準ラインSは、長辺に対して85度程度傾斜する姿勢に設定され、一対のアンテナエレメントAのうち拡大領域Geに対応する端縁2eのうちの一方が平行領域Gpのラインの延長上に位置する。これに対向する端縁2eは、平行領域Gpから折れ曲がる形状で基準ラインSから直線的に離間し、上辺T側ほど基準ラインSから離間する傾斜姿勢に形成される。このように形成される平行領域Gpは、基板1の短辺に対して傾斜する姿勢となる。尚、基準ラインSが長辺に対して傾斜する角度は85度程度に限るものではなく任意の角度を設定できる。
The reference line S is set to a posture inclined by about 85 degrees with respect to the long side, and one of the
ギャップ部Gの平行領域Gpのスリット幅Nは1mmに設定され、この平行領域Gpは、下辺B(ギャップ部Gの長さ方向での一方の端部)からギャップ部Gの長さ方向での寸法の40パーセント以上に設定される。具体的には、下辺Bから基準ラインSに沿う方向で50パーセントの位置(下辺Bから50mm)まで形成され、残りの領域に拡大領域Geが形成される。ギャップ部Gの拡大領域Geは、上辺Tの部位において、開口幅Wが20mmに設定されている。 The slit width N of the parallel region Gp of the gap portion G is set to 1 mm, and this parallel region Gp extends from the lower side B (one end portion in the length direction of the gap portion G) to the length direction of the gap portion G. Set to 40 percent or more of dimensions. Specifically, it is formed from the lower side B to the position of 50 percent in the direction along the reference line S (50 mm from the lower side B), and the enlarged region Ge is formed in the remaining region. In the enlarged region Ge of the gap portion G, the opening width W is set to 20 mm at the portion of the upper side T.
特に、アンテナエレメントAの上辺T側の寸法Ltは、一対のアンテナエレメントAにおいて等しい値であり、アンテナエレメントAの下辺B側の寸法Lbは、一対のアンテナエレメントAにおいて等しい値となる。また、このアンテナエレメントAにおいても、対角線長Dが、対象とする帯域の下限の波長をλとした場合に、λ/4に対応する値となる。 In particular, the dimension Lt on the upper side T of the antenna element A is equal in the pair of antenna elements A, and the dimension Lb on the lower side B of the antenna element A is equal in the pair of antenna elements A. Also in this antenna element A, the diagonal length D is a value corresponding to λ / 4, where λ is the lower limit wavelength of the target band.
この第2実施形態でも、前述した給電ポイントPは、ギャップ部Gの平行領域Gpのうち、下辺B(ギャップ部Gの長さ方向での一方の端部)を基準にして基準ラインSに沿う方向で距離Cだけ離間する位置に設定されている。この距離Cは、ギャップ部Gの長さ方向で寸法(全長)の約1/6の位置(具体的には下辺Bから15mmの位置)となる。これにより給電ポイントPの一方に同軸ケーブル3の芯線3Aを接続し、他方に同軸ケーブル3の網線3Bが接続される。
Also in the second embodiment, the above-described feeding point P is along the reference line S with reference to the lower side B (one end in the length direction of the gap portion G) of the parallel region Gp of the gap portion G. It is set at a position separated by a distance C in the direction. This distance C is about 1/6 of the dimension (full length) in the length direction of the gap portion G (specifically, a position 15 mm from the lower side B). As a result, the
〔VSWR特性〕
図7には第2実施形態に示すアンテナ装置のVSWR特性を示し、同図のグラフでは横軸に周波数を取り、縦軸にVSWR値を取っている。また、同図に示す計測ポイントM1、M2における周波数とVSWR値とを示している。
[VSWR characteristics]
FIG. 7 shows the VSWR characteristics of the antenna device shown in the second embodiment. In the graph of FIG. 7, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents VSWR value. Further, the frequency and VSWR value at the measurement points M1 and M2 shown in FIG.
この図から、第2実施形態のアンテナ装置では、計測ポイントM1における周波数が530.90MHzでVSWR値が1.96であり、計測ポイントM2における周波数が1778.04MHzでVSWR値が1.98であり、計測ポイントM1から計測ポイントM2との周波数帯におけるVSWR値が2未満の良好な値であることが理解できる。 From this figure, in the antenna device of the second embodiment, the frequency at the measurement point M1 is 530.90 MHz and the VSWR value is 1.96, the frequency at the measurement point M2 is 1778.04 MHz and the VSWR value is 1.98. It can be understood that the VSWR value in the frequency band from the measurement point M1 to the measurement point M2 is a good value less than 2.
〔第3実施形態〕
この第3実施形態では、基板1のサイズや材質や構造は第1実施形態と基本的に変わるところはなく、ギャップ部Gの形状が第1実施形態と異なっている。尚、この第3実施形態では第1実施形態と同じ機能を有するものに第1実施形態と共通する番号・符号を付している。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, the size, material, and structure of the
図8及び図9に示すように、ギャップ部Gは、基板1の長辺を2等分し、長辺に直交する直線状の基準ラインSに沿って形成される。つまり、ギャップ部Gは、このギャップ部Gの長さ方向で下辺B(ギャップ部Gの長さ方向での一方の端部)から上方に向かい基準ラインSに沿って一定間隔となる平行領域Gpと、この平行領域Gpに連なる位置でギャップ部Gの長さ方向で上辺T(ギャップ部Gの長さ方向での他方の端部)ほど円弧状に単調に拡大する拡大領域Geとを備えている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the gap portion G is formed along a straight reference line S that bisects the long side of the
一対のアンテナエレメントAを構成する導電体2のうち、平行領域Gpに対応する端縁2pは、下辺Bから上方に向けて基準ラインSと平行姿勢に形成される。また、拡大領域Geに対応する端縁2eは、上側ほど基準ラインSから円弧状となる傾斜姿勢に形成される。
Of the
ギャップ部Gの平行領域Gpのスリット幅Nは1mmに設定され、この平行領域Gpは、下辺B(ギャップ部Gの長さ方向での一方の端部)からギャップ部Gの長さ方向での寸法の40パーセント以上に設定される。具体的には、下辺Bから50パーセントの位置(下辺Bから50mm)まで形成され、残りの領域に拡大領域Geが形成される。ギャップ部Gの拡大領域Geは、上辺Tの部位において、開口幅Wが60mmに設定されている。 The slit width N of the parallel region Gp of the gap portion G is set to 1 mm, and this parallel region Gp extends from the lower side B (one end portion in the length direction of the gap portion G) to the length direction of the gap portion G. Set to 40 percent or more of dimensions. Specifically, it is formed from the lower side B to a position of 50 percent (50 mm from the lower side B), and the enlarged region Ge is formed in the remaining region. In the enlarged region Ge of the gap part G, the opening width W is set to 60 mm at the site of the upper side T.
このような構成からアンテナエレメントAが略正方形に形成されるものとなり、対角線長Dが、対象とする帯域の下限の波長をλとした場合に、λ/4に対応する値となる。 With such a configuration, the antenna element A is formed in a substantially square shape, and the diagonal length D is a value corresponding to λ / 4, where λ is the lower limit wavelength of the target band.
前述した給電ポイントPは、ギャップ部Gの平行領域Gpのうち、下辺B(ギャップ部Gの長さ方向での一方の端部)を基準にして距離Cだけ離間する位置に設定されている。この距離Cは、ギャップ部Gの長さ方向で寸法(全長)の約1/6の位置(具体的には下辺Bから15mmの位置)となる。これにより給電ポイントPの一方に同軸ケーブル3の芯線3Aを接続し、他方に同軸ケーブル3の網線3Bが接続される。
The feeding point P described above is set at a position separated by a distance C with reference to the lower side B (one end portion in the length direction of the gap portion G) in the parallel region Gp of the gap portion G. This distance C is about 1/6 of the dimension (full length) in the length direction of the gap portion G (specifically, a position 15 mm from the lower side B). As a result, the
〔VSWR特性〕
図10に第3実施形態に示すアンテナ装置のVSWR特性を示し、同図のグラフでは横軸に周波数を取り、縦軸にVSWR値を取っている。また、同図に示す計測ポイントM1、M2における周波数とVSWR値とを示している。
[VSWR characteristics]
FIG. 10 shows the VSWR characteristics of the antenna apparatus shown in the third embodiment. In the graph of FIG. 10, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents VSWR value. Further, the frequency and VSWR value at the measurement points M1 and M2 shown in FIG.
この図から、第3実施形態のアンテナ装置では、計測ポイントM1における周波数が530.90MHzでVSWR値が1.94であり、計測ポイントM2における周波数が1778.04MHzでVSWR値が1.60であり、計測ポイントM1から計測ポイントM2との周波数帯におけるVSWR値が2未満の良好な値であることが理解できる。 From this figure, in the antenna device of the third embodiment, the frequency at the measurement point M1 is 530.90 MHz and the VSWR value is 1.94, the frequency at the measurement point M2 is 1778.04 MHz and the VSWR value is 1.60. It can be understood that the VSWR value in the frequency band from the measurement point M1 to the measurement point M2 is a good value less than 2.
〔指向性〕
本発明のアンテナ装置では、第1実施形態〜第3実施形態に示したようにアンテナエレメントAの構造が僅かに異なるものであるが、基本的な構成が共通しており、前述したVSWR特性も類似していることが理解できる。図11と図12には、本発明のアンテナ装置の代表として第2実施形態のアンテナ装置において800MHz帯と、1500MHz帯との指向性を示している。尚、図13に示す方向から指向性の方向を特定できる。
[Directivity]
In the antenna device of the present invention, the structure of the antenna element A is slightly different as shown in the first to third embodiments, but the basic configuration is common and the VSWR characteristics described above are also used. It can be understood that they are similar. 11 and 12 show the directivities of the 800 MHz band and the 1500 MHz band in the antenna apparatus of the second embodiment as a representative of the antenna apparatus of the present invention. The direction of directivity can be specified from the direction shown in FIG.
これらの図11と図12とのチャートから明らかなように、Y−Z平面を水平面に対応させたものでは、アンテナの指向性を示すパターンの形状が少し歪んでいるものの、その歪み量はパターンの全体形状からすると比較的小さく、水平方向で指向性に殆ど偏りがなく、広帯域に対応していることが理解できる。 As is apparent from the charts of FIGS. 11 and 12, in the case where the YZ plane is made to correspond to the horizontal plane, the shape of the pattern indicating the directivity of the antenna is slightly distorted, but the amount of distortion is the pattern. It can be understood that the overall shape is relatively small, and there is almost no deviation in directivity in the horizontal direction, and it corresponds to a wide band.
このように、本発明のアンテナ装置は、銅箔等の導電体を有する基板からエッチング等の技術によって一部の導電体を取り除くと云う比較的簡単な構成によりギャップ部Gを挟んで一対のアンテナエレメントAを作り出している。また、本発明のアンテナ装置では、ギャップ部Gと給電ポイントPとの位置関係の設定により、バラントランスを用いることなく、同軸ケーブル3を用いた不平衡給電を実現すると共に、ギャップ部Gの形状の設定により水平方向での指向性に偏りがなく、広帯域化と良好なVSWR値とを実現している。
As described above, the antenna device of the present invention has a pair of antennas with the gap portion G sandwiched between the substrates having conductors such as copper foil by a relatively simple structure in which some conductors are removed by a technique such as etching. Element A is created. In the antenna device of the present invention, by setting the positional relationship between the gap portion G and the feeding point P, unbalanced feeding using the
特に、本発明のアンテナ装置では、導体が近接する環境であってもVSWR値に対する影響が小さく、自動車の前端や後端のバンパーリーンホースの端部に取り付けた場合にも良好に機能することが実験的によって確認できている。 In particular, the antenna device of the present invention has little influence on the VSWR value even in an environment where conductors are close to each other, and can function well even when attached to the end of a bumper lean hose at the front end or rear end of an automobile. It has been confirmed experimentally.
〔第4実施形態〕
この第4実施形態では、一対のアンテナエレメントAの夫々に開口部SLが設けられている点で上述の第1実施形態〜第3実施形態と異なっている。また、基板1のサイズや材質や構造は第1実施形態〜第3実施形態と同様に構成しても良いが、本実施形態では以下に説明するように第1実施形態〜第3実施形態と異なる場合の例として説明する。尚、この第4実施形態では第1実施形態と同じ機能を有するものに第1実施形態と共通する番号・符号を付している。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment is different from the first to third embodiments described above in that an opening SL is provided in each of the pair of antenna elements A. Further, the size, material, and structure of the
図14に第4実施形態に係るアンテナ装置の全体図を示している。このアンテナ装置は、第1実施形態と同様に、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性の基板1の一方の表面に対して、銅箔等の金属製の導電体2でなる一対のアンテナエレメントAをギャップ部Gを挟んで配置される。一対のアンテナエレメントAには、給電ポイントPが設けられる(図15参照)。
FIG. 14 shows an overall view of the antenna device according to the fourth embodiment. As in the first embodiment, this antenna device gaps a pair of antenna elements A made of a
第4実施形態に係る基板1は、長辺と短辺との比が略2:1となる矩形の金属箔からなる導電体2を配設することが可能なものが用いられる。図14に示される夫々のアンテナエレメントAは、上辺Tに接する端部のうち、ギャップ部Gから遠方側の一対の端部が当該上辺Tに対して所定角度で斜めに切り取られて形成される。以下の説明においては、長辺の寸法Hは32mm、短辺の寸法Vは15mmのものが用いられるとして説明する。基板1は、少なくともこのような導電体2を当該基板1上に設けることが可能なように、長辺の寸法H1が33mm、短辺の寸法V1が20mmのものが用いられる。なお、図14には基板1の4つの角部(矩形の4つの角部)が、所定角度で斜めに切り取られた形状で示されるが、これに限定されるわけではない。他の形状で形成された基板1を用いることも当然に可能である。
As the
図15にはアンテナエレメントAの一部拡大図が示される。図15に示されるように、ギャップ部Gは平行領域Gpと拡大領域Geとを有して構成される。平行領域Gpに対応するアンテナエレメントAの端縁2pは、下辺Bと垂直な基準ラインSに沿って平行に形成される。拡大領域Geに対応するアンテナエレメントAの端縁2eは、一端が端縁2pと連なり、他端がギャップ部Gの長さ方向で上辺Tに近づくほど一対の端縁2eの間隔が大きくなるように形成される。平行領域Gpのスリット幅Nは0.4mmに設定される。この平行領域Gpは、下辺Bから6mmの位置まで形成され、残りの領域に拡大領域Geが形成される。ギャップ部Gの拡大領域Geは、上辺Tの部位において、開口幅Wが16mmに設定されている。
FIG. 15 is a partially enlarged view of the antenna element A. As shown in FIG. 15, the gap part G is configured to have a parallel region Gp and an enlarged region Ge. The
給電ポイントPは、夫々のアンテナエレメントAにおいて、ギャップ部Gの平行領域Gpに設けられ、下辺Bを基準にした寸法Cが2.5mmに設定される。図14に示されるように、給電ポイントPの一方には同軸ケーブル3の芯線3Aが接続され、他方には同軸ケーブル3の網線3Bが接続される。
The feeding point P is provided in the parallel region Gp of the gap part G in each antenna element A, and the dimension C with respect to the lower side B is set to 2.5 mm. As shown in FIG. 14, the
一対のアンテナエレメントAの夫々には、開口部SLが形成される。この開口部SLは、ギャップ部Gの長さ方向の一方の端部を基準とするアンテナエレメントAの対角線Qを横切るように形成される。ギャップ部Gの長さ方向とは、基準ラインSに平行な方向である。また、ギャップ部Gの長さ方向の一方の端部とは、ギャップ部Gの下辺B側の端部である。すなわち、アンテナエレメントAにおいて、給電ポイントPに近い側の端部である。アンテナエレメントAの対角線Qは、アンテナエレメントAにおいて、このような給電ポイントPに近い側の端部と、当該給電ポイントPに近い側の端部から最も遠い位置(最遠点)とを結んだ線が相当する。したがって、開口部SLは、ギャップ部Gの長さ方向の一方の端部と当該一方の端部から一対のアンテナエレメントAにおいて最も遠い位置となる最遠点とを結ぶ線を横切るように形成されることになる。図14においては、対角線Qは一点鎖線で示された線が相当する。ここで、開口部SLはアンテナエレメントAを構成する導電体2を所定の幅で切り取って開口状態で形成される。したがって、対角線Qを横切るとは、対角線Qと、導電体2を切り取って開口状態で形成された開口部SLとが、少なくとも交差する状態で形成されていることを示す。
An opening SL is formed in each of the pair of antenna elements A. The opening SL is formed so as to cross the diagonal line Q of the antenna element A with one end in the length direction of the gap G as a reference. The length direction of the gap part G is a direction parallel to the reference line S. Further, the one end portion in the length direction of the gap portion G is an end portion on the lower side B side of the gap portion G. That is, in the antenna element A, it is an end portion on the side close to the feeding point P. The diagonal line Q of the antenna element A connects the end on the antenna element A side near the feeding point P and the position farthest from the end near the feeding point P (farthest point). The line corresponds. Accordingly, the opening SL is formed so as to cross a line connecting one end portion in the length direction of the gap portion G and the farthest point that is the farthest position in the pair of antenna elements A from the one end portion. Will be. In FIG. 14, the diagonal line Q corresponds to a line indicated by a one-dot chain line. Here, the opening SL is formed in an open state by cutting the
このような開口部SLは、アンテナエレメントAの拡大領域Geを形成する端縁2eから延設して形成される。図14に示される例では、開口部SLが拡大領域Geから延設されている例が示される。図14に示される例にあっては、拡大領域Geから延設する位置は下辺Bから高さR1となる位置であり10mmに設定される。また、このような開口部SLの幅SLWは、一定の幅で形成される。図14には、開口部SLの幅SLWが0.4mmで形成されている例を示している。したがって、高さR1は、下辺Bから開口部SLの幅SLWの中心までの高さで規定される。
Such an opening SL is formed to extend from the
また、開口部SLは拡大領域Geを形成する端縁2eから夫々のアンテナエレメントAの中央側に延設する第1部分SL1と、第1部分SL1を仮想的に延長した線よりもギャップ部Gの長さ方向の一方の端部側に曲げられた第2部分SL2と、を有して形成される。本実施形態に係る開口部SLは、一対のアンテナエレメントAの上辺T又は下辺Bに平行な第1部分SL1と、当該第1部分SL1から曲げられた第2部分SL2とを有するL字形状で形成される。
Further, the opening portion SL has a first portion SL1 extending from the
第1部分SL1は、拡大領域Geに対応する端縁2eからアンテナエレメントAの中央側に延設して形成される。また、第1部分SL1は、下辺Bに沿って平行に所定の長さUに亘って形成される。なお、この長さUは、開口部SLの幅SLWにおける中心を基準として22mmで設定される。図14に示される開口部SLの第1部分SL1は、下辺Bに平行に形成されるので、前記第1部分SL1を仮想的に延長した線も下辺Bに平行な線となる。
The first portion SL1 is formed to extend from the
第2部分SL2は、このような第1部分SL1を仮想的に延長した線よりもギャップGの長さ方向の一方の端部側に曲げられて形成される。図14に示される例にあっては、第2部分SL2は、第1部分SL1から下辺B側に曲げられて形成される。第2部分SL2は、折り曲げられた位置からの寸法Rが6.5mmで設定される。開口部SLは、このような第1部分SL1と第2部分SL2とからなるL字形状で形成される。 The second portion SL2 is formed by being bent toward one end in the length direction of the gap G with respect to a line obtained by virtually extending the first portion SL1. In the example shown in FIG. 14, the second portion SL2 is formed by being bent from the first portion SL1 to the lower side B side. The second portion SL2 is set with a dimension R of 6.5 mm from the bent position. The opening SL is formed in an L shape including the first portion SL1 and the second portion SL2.
このような形状で構成されたアンテナ装置は、2つの周波数帯の送受信に対応可能である。以下、これについて説明する。図16には、アンテナエレメントAの一方が示され、基板1や同軸ケーブル3は省略されている。上述のように第4実施形態に係るアンテナエレメントAにはL字形状の開口部SLが形成される。この開口部SLによりアンテナ長が決定される。
An antenna device configured in such a shape is compatible with transmission and reception in two frequency bands. This will be described below. FIG. 16 shows one of the antenna elements A, and the
上述のようにアンテナエレメントAを形成すると、図16における点31と点32との間の長さx1は14.4mmとなる。また、点32と点33との間の長さx2は6.3mmとなり、点33と点34との間の長さx3は0.4mmとなる。更に、点34と点35との間の長さx4は11.9mmとなる。したがって、x1、x2、x3及びx4の総和である33.0mmが開口部SLを介した場合のアンテナ長となる。このアンテナ長が1/4λとなる周波数は約2270MHzである。
When the antenna element A is formed as described above, the length x1 between the point 31 and the
また、点31と点36との間の長さy1は15.8mmとなる。また、点36と点37との間の長さy2は15mmとなり、点37と点38との間の長さy3は8mmとなる。更に、点38と点39との間の長さy4は11.9mmとなり、点39と点31との間の長さy5は6mmとなる。したがって、y1、y2、y3、y4及びy5の総和である56.7mmが開口部SLを介していない場合のアンテナ長となる。なお、点38と点39との間には開口部SLが形成されているが、高周波の場合にあっては、開口部SLの幅SLWが0.4mm程度であれば当該幅SLWを介して伝搬されるので無視している。
Further, the length y1 between the
このアンテナ長がλとなる周波数は約5290MHzである。なお、y2及びy3の算出にあたり、理解を容易にするために点37を直角の頂点として行っている。これはアンテナ長の演算に当たって無視できる程度のものである。このように、第4実施形態に係るアンテナ長から演算された対応可能な周波数は、約2270MHzと約5290MHzとの2つになる。
The frequency at which the antenna length is λ is about 5290 MHz. In calculating y2 and y3, the
〔VSWR特性〕
図17には第4実施形態に示すアンテナ装置のVSWR特性を示し、同図のグラフでは横軸に周波数を取り、縦軸にVSWR値を取っている。この図16から、第3実施形態のアンテナ装置では、2400MHzと4500MHz以上で良好な値であることが理解できる。なお、2400MHzにあっては、VSWR値が2を若干超えているが、実用上問題ないレベル(VSWR値が3以下)である。この結果より、上述のように第4実施形態に係るアンテナエレメントAが、2つの周波数帯に対応可能であることが明らかである。
[VSWR characteristics]
FIG. 17 shows the VSWR characteristics of the antenna apparatus shown in the fourth embodiment. In the graph of FIG. 17, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents VSWR value. From FIG. 16, it can be understood that the antenna device of the third embodiment has good values at 2400 MHz and 4500 MHz or higher. At 2400 MHz, the VSWR value is slightly higher than 2, but it is a level that does not cause a problem in practice (VSWR value is 3 or less). From this result, it is apparent that the antenna element A according to the fourth embodiment can cope with two frequency bands as described above.
〔指向性〕
図18には、第4実施形態のアンテナ装置において2450MHzにおける指向性と5200MHzにおける指向性とを示している。指向性の方向は、図19に示されるとおりである。
[Directivity]
FIG. 18 shows the directivity at 2450 MHz and the directivity at 5200 MHz in the antenna device of the fourth embodiment. The direction of directivity is as shown in FIG.
これらの図18とのチャートから明らかなように、Y−Z平面を水平面に対応させたものでは、アンテナの指向性を示すパターンの形状が少し歪んでいるものの、その歪み量はパターン全体形状からすると比較的小さく、水平方向で指向性に殆ど偏りがなく、広帯域に対応していることが理解できる。このため、第4実施形態に示されるアンテナ装置が、2つの周波数帯で適切に利用することができる。 As is apparent from these charts with FIG. 18, in the case where the YZ plane is made to correspond to the horizontal plane, the shape of the pattern indicating the directivity of the antenna is slightly distorted, but the amount of distortion is determined from the overall pattern shape. Then, it can be understood that it is relatively small, and there is almost no deviation in directivity in the horizontal direction, and it corresponds to a wide band. For this reason, the antenna device shown in the fourth embodiment can be appropriately used in two frequency bands.
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、図14に示されるように、一対のアンテナエレメントAが同形状で離間配置されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。図20に示されるように、一対のアンテナエレメントAの夫々を異なる形状で形成することも可能である。すなわち、ギャップ部Gの平行領域Gpの位置を中心からいずれかの一方のアンテナエレメントA側にオフセットして形成することも当然に可能である。このような場合には、サイズの大きい側のアンテナエレメントA側に同軸ケーブル3を沿わせて形成すると好適である。
[Other Embodiments]
In the said embodiment, as FIG. 14 showed, it demonstrated that a pair of antenna element A was spaced apart by the same shape. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 20, each of the pair of antenna elements A can be formed in different shapes. That is, it is naturally possible to form the gap region G by offsetting the position of the parallel region Gp from the center toward one of the antenna elements A. In such a case, it is preferable to form the
上記実施形態では、開口部SLが、第1部分SL1と第2部分SL2とを有するL字形状で形成されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図21に示されるように、ギャップ部Gの長さ方向に対して角度を有して形成し、拡大領域Geから直線形状のみで形成することも当然に可能である。また、図22に示されるように、ギャップ部Gの長さ方向に沿って、直線形状のみで形成することも当然に可能である。 In the embodiment described above, the opening SL is described as being formed in an L shape having the first portion SL1 and the second portion SL2. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 21, it is naturally possible to form the gap portion G with an angle with respect to the length direction and to form only the linear shape from the enlarged region Ge. Further, as shown in FIG. 22, it is naturally possible to form the gap portion G only in a straight line shape along the length direction.
上記実施形態では、一対のアンテナエレメントAの夫々に、1つずつの開口部SLが形成されるように図示した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図23に示されるように、一対のアンテナエレメントAの夫々に、複数の開口部SLを形成することも当然に可能である。 In the said embodiment, it illustrated in figure so that one opening part SL might be formed in each of a pair of antenna element A. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 23, it is naturally possible to form a plurality of openings SL in each of the pair of antenna elements A.
上記実施形態では、開口部SLが、第1部分SL1と第2部分SL2とを有するL字形状で形成されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。開口部SLを曲線形状で形成することも当然に可能である。 In the embodiment described above, the opening SL is described as being formed in an L shape having the first portion SL1 and the second portion SL2. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. Of course, it is also possible to form the opening SL in a curved shape.
上記実施形態では、一対のアンテナエレメントAが同形状で離間配置されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。図24に示されるように、本発明に係るアンテナエレメントAをモノポール系のアンテナに適用することも当然に可能である。すなわち、一対のアンテナエレメントAのうちの一方を放射エレメントとして地板4を設けることも当然に可能である。
In the embodiment described above, the pair of antenna elements A are described as being spaced apart with the same shape. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 24, it is naturally possible to apply the antenna element A according to the present invention to a monopole antenna. That is, it is naturally possible to provide the
上記実施形態では、開口部SLが拡大領域Geを形成する端縁2eから延設されて形成されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。開口部SLを、平行領域Gpを形成する端縁2pから延設して形成しても良いし、拡大領域Geを形成する端縁2eと平行領域Gpを形成する端縁2pとが交差する位置(すなわち、拡大領域Geを形成する端縁2eと平行領域Gpを形成する端縁2pとの双方)から延設して形成しても良い。
In the above-described embodiment, the opening SL has been described as extending from the
上記実施形態では、アンテナエレメントAが多角形の形状で形成されている場合の例において、開口部SLがアンテナエレメントAの対角線Qを横切るように形成されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。開口部SLは、上述のようにギャップ部Gの長さ方向の一方の端部と当該一方の端部から一対のアンテナエレメントAにおいて最も遠い位置となる最遠点とを結ぶ線を横切るように形成される。したがって、アンテナエレメントAの一部或いは全部が角部を有さない形状(例えば円弧形状)で形成されている場合には、このようにギャップ部Gの長さ方向の一方の端部と当該一方の端部からの最遠点とを結ぶ線を横切るように開口部SLを形成することが可能である。 In the above embodiment, in the example in which the antenna element A is formed in a polygonal shape, the opening SL is described as being formed so as to cross the diagonal line Q of the antenna element A. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. As described above, the opening SL crosses a line connecting one end in the length direction of the gap G and the farthest point that is the farthest position in the pair of antenna elements A from the one end. It is formed. Therefore, when part or all of the antenna element A is formed in a shape that does not have a corner (for example, an arc shape), the one end in the length direction of the gap G and the one It is possible to form the opening portion SL so as to cross a line connecting the farthest point from the end portion.
本発明は、自動車等の車輌において地上デジタル放送の受信や、車車間通信に利用することができる。また、車内で利用する通信機器においても利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for receiving terrestrial digital broadcasting and inter-vehicle communication in a vehicle such as an automobile. It can also be used in communication equipment used in a vehicle.
1:基板
2:導電体
A:アンテナエレメント
D:対角線長
G:ギャップ部
Gp:平行領域
Ge:拡大領域
P:給電ポイント
1: Substrate 2: Conductor A: Antenna element D: Diagonal length G: Gap part Gp: Parallel region Ge: Enlarged region P: Feeding point
Claims (11)
前記ギャップ部が、このギャップ部の長さ方向での一方の端部から一定間隔となる平行領域と、このギャップ部の長さ方向での他方の端部ほど間隔が単調に拡大する拡大領域とを備えて構成され、
前記一対のアンテナエレメントのうち、前記平行領域を挟む位置に給電ポイントが設定され、
前記一対のアンテナエレメントの夫々に、前記ギャップ部の長さ方向の前記一方の端部と当該一方の端部から前記一対のアンテナエレメントにおいて最も遠い位置となる最遠点とを結ぶ線を横切る開口部が形成されているアンテナ装置。 A pair of planar antenna elements are spaced apart across the gap on the same plane,
The gap portion is a parallel region having a constant interval from one end portion in the length direction of the gap portion, and an enlarged region in which the interval monotonously increases toward the other end portion in the length direction of the gap portion. Configured with
Among the pair of antenna elements, a feeding point is set at a position sandwiching the parallel region ,
Each of the pair of antenna elements has an opening crossing a line connecting the one end portion in the length direction of the gap portion and the farthest point that is the farthest position in the pair of antenna elements from the one end portion. Antenna device in which the part is formed .
前記ギャップ部が、このギャップ部の長さ方向での一方の端部から一定間隔となる平行領域と、このギャップ部の長さ方向での他方の端部ほど間隔が単調に拡大する拡大領域とを備えて構成され、
前記一対のアンテナエレメントのうち、前記平行領域を挟む位置に給電ポイントが設定され、
前記一対のアンテナエレメントの夫々に、前記ギャップ部の長さ方向の前記一方の端部を基準とする前記アンテナエレメントの対角線を横切る開口部が形成されているアンテナ装置。 A pair of planar antenna elements are spaced apart across the gap on the same plane,
The gap portion is a parallel region having a constant interval from one end portion in the length direction of the gap portion, and an enlarged region in which the interval monotonously increases toward the other end portion in the length direction of the gap portion. Configured with
Among the pair of antenna elements, a feeding point is set at a position sandwiching the parallel region,
The pair of the respective antenna elements, the antenna device in which the opening is formed across the diagonal of the antenna element relative to the said one end portion in the longitudinal direction of the gap portion.
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