JP5723999B1 - Antenna device considering the surrounding environment - Google Patents
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Abstract
【課題】一つの偏波に対して一つのアンテナ素子を用いた周波数共用の小型なアンテナ等を提供する。【解決手段】アンテナ10は、反射板100、反射板100から予め定められた距離に設けられたダイポール素子120、反射板100から予め定められた距離に設けられた第1の無給電素子140を備えている。さらに、ダイポール素子120の素子部121a及び素子部121bの両端側に離れて設けられた第2の無給電素子150a及び第2の無給電素子150bを備えている。そしてまた、ダイポール素子120の素子部121aと素子部121bとを接続する接続部材122を備えている。ダイポール素子120により、周波数fLを中心周波数とする低周波数帯、周波数fMを中心周波数とする中間周波数帯、周波数fHを中心周波数とする高周波数帯の少なくとも3周波数帯の信号が重畳された信号が送受信される。【選択図】図2A small frequency sharing antenna using one antenna element for one polarization is provided. An antenna includes a reflector, a dipole element provided at a predetermined distance from the reflector, and a first parasitic element provided at a predetermined distance from the reflector. I have. Further, a second parasitic element 150a and a second parasitic element 150b provided apart from both ends of the element portion 121a and the element portion 121b of the dipole element 120 are provided. In addition, a connection member 122 that connects the element portion 121a and the element portion 121b of the dipole element 120 is provided. A signal obtained by superimposing signals in at least three frequency bands of a low frequency band having a frequency fL as a center frequency, an intermediate frequency band having a frequency fM as a center frequency, and a high frequency band having a frequency fH as a center frequency by the dipole element 120 is obtained. Sent and received. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、周囲環境に配慮したアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device in consideration of the surrounding environment.
都市部や繁華街等においては、地域の条例や景観への配慮から、無線通信用のアンテナを設置しづらい場所がある。このような設置場所では、条例に適合するアンテナや景観に適したアンテナに対して要求条件が異なる。よって、それぞれの設置場所に適した多種類の形状のアンテナを開発する必要がある。
また、このような設置場所では、複数の周波数帯の電波を送受信しようとしても、複数のアンテナを設けることが難しい。このため、複数の周波数帯の電波を送受信できる周波数共用のアンテナが開発されている。
In urban areas and downtown areas, there are places where it is difficult to install antennas for wireless communication because of considerations for local regulations and landscapes. In such an installation place, requirements differ for an antenna that conforms to the ordinance and an antenna that is suitable for a landscape. Therefore, it is necessary to develop various types of antennas suitable for each installation location.
Further, in such an installation place, it is difficult to provide a plurality of antennas even when trying to transmit and receive radio waves in a plurality of frequency bands. For this reason, frequency sharing antennas capable of transmitting and receiving radio waves in a plurality of frequency bands have been developed.
特許文献1には、反射板と、前記反射板の反射面上に配置されるn(n≧2)個の半波長ダイポールアンテナ素子と、前記各半波長ダイポールアンテナ素子の前記反射板と反対側に配置されるn個の無給電素子と、(n+1)個の導電板とを備え、前記各半波長ダイポールアンテナ素子は、前記(n+1)個の導電板の間に配置され、前記各導電板は、一端が、前記各半波長ダイポールアンテナ素子の先端部に対向し、他端が、前記反射板に接続され、前記多周波の中の低域側の使用中心周波数の自由空間波をλ1とするとき、隣接する各半波長ダイポールアンテナ素子の間隔は、0.25×λ1≦d<0.5×λ1を満足する多周波共用アンテナが記載されている。
ところで、周波数共用アンテナの形状が小さければ、設置場所によりアンテナに対する要求条件が例え異なっても、適用することが容易になる。そして、既設の広告用装置、照明装置、テレビ視聴用装置などに内蔵させることも容易になる。
本発明の目的は、一つの偏波に対して一つのアンテナ素子を用いた周波数共用の小型なアンテナ等を提供することにある。
By the way, if the shape of the frequency sharing antenna is small, it can be easily applied even if the requirements for the antenna differ depending on the installation location. Further, it can be easily incorporated in an existing advertising device, lighting device, television viewing device, or the like.
An object of the present invention is to provide a small frequency sharing antenna using one antenna element for one polarization.
かかる目的のもと、本発明が適用されるアンテナは、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有し、第1の周波数帯の電波に対応して形状が設定されたダイポール素子と、ダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられ、ダイポール素子との間で、第1の周波数帯より高い第2の周波数帯の電波と共振する第1の無給電素子と、ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられ、ダイポール素子との間で、第1の周波数帯より低い第3の周波数帯の電波と共振する複数の第2の無給電素子と、導電材料によりダイポール素子の一対の素子部を相互に接続するように設けられ、共振する周波数を調整する接続部材と、を備え、ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信する。
このアンテナにおいて、複数の第2の無給電素子は、それぞれの反射板から遠い側が、ダイポール素子側に折り曲げられていることを特徴とすることができる。
また、反射板、ダイポール素子、接続部材、第1の無給電素子、第2の無給電素子を収納する筐体をさらに備えたことを特徴とすることができる。
The above object, an antenna to which the present invention is applied, conductive and materials composed of a reflecting plate, a pair of element portion provided in a predetermined distance from the reflecting plate is perforated, the first frequency band a dipole element Telecommunications shape corresponding to the set of the opposite side of the reflector across the da Iporu element, provided opposite to the pair of element portions of the dipole elements, between the dipole elements, the A first parasitic element that resonates with a radio wave in a second frequency band higher than the first frequency band, and a predetermined distance from one end and the other end of the pair of element portions of the dipole element , A plurality of second parasitic elements that resonate with radio waves in a third frequency band lower than the first frequency band and a pair of element portions of the dipole element are connected to each other by an electrically conductive material. Provided and resonating Comprising a connecting member for adjusting the wavenumber, and transmitting and receiving radio waves of a plurality of frequency bands via a dipole element.
In this antenna, the plurality of second parasitic elements may be characterized in that the side far from each reflector is bent to the dipole element side.
In addition, it is possible to further include a housing that houses the reflector, the dipole element, the connection member, the first parasitic element, and the second parasitic element.
さらに、このアンテナにおいて、ダイポール素子が設けられた側において、反射板から予め定められた他の距離に、ダイポール素子の一対の素子部と交差するように他の一対の素子部が設けられ、第1の周波数帯の電波に対応して形状が設定された他のダイポール素子と、他のダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、他のダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられ、他の該ダイポール素子との間で、第2の周波数帯の電波と共振する他の第1の無給電素子と、他のダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられ、他のダイポール素子との間で、第3の周波数帯の電波と共振する複数の他の第2の無給電素子と、導電材料により他のダイポール素子の一対の素子部を相互に接続するように設けられ、共振する周波数を調整する他の接続部材と、をさらに備え、他のダイポール素子を介して、ダイポール素子が送受信する電波と異なる偏波の複数の周波数帯の電波を送受信することを特徴とすることができる。
このようにすることで、偏波共用のアレイアンテナとすることができる。
また、本発明が適用されるアンテナは、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有するダイポール素子と、ダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられた第1の無給電素子と、ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられた複数の第2の無給電素子と、導電材料で構成され、ダイポール素子の一対の素子部を相互に接続する接続部材と、ダイポール素子の側面に設けられた側面反射板と、を備え、反射板、側面反射板及び複数の第2の無給電素子は、一枚の金属板を折り曲げられて構成され、ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信する。
Further, in the antenna, on the side where the dipole element is provided, another pair of element portions is provided at a predetermined distance from the reflector so as to intersect with the pair of element portions of the dipole element . in one and the other dipole element shape is set corresponding to the radio frequency band, and the reflection plate across the other dipole element opposite provided opposite to the pair of the active element of the other dipole elements The other first parasitic element that resonates with the radio wave of the second frequency band and the other end of the pair of other dipole elements are determined in advance from the other dipole element. A plurality of other second parasitic elements that are provided at intervals and resonate with radio waves in the third frequency band between the other dipole elements, and a pair of other dipole elements by a conductive material Parts to each other It provided so as to continue, further comprising the other of the connecting member for adjusting the frequency of resonance of, through the other dipole elements, transmitting and receiving radio waves of a plurality of frequency bands of radio waves with different polarization dipole elements to send and receive It can be characterized by.
By doing in this way, it can be set as an array antenna for polarization sharing.
An antenna to which the present invention is applied includes a reflector made of a conductive material, a dipole element having a pair of element portions provided at a predetermined distance from the reflector, and a reflector sandwiching the dipole element And a first parasitic element provided opposite to the pair of element portions of the dipole element, and a predetermined interval from one end and the other end of the pair of element portions of the dipole element. A plurality of second parasitic elements, a connection member made of a conductive material and interconnecting a pair of element portions of the dipole element, and a side reflector provided on a side surface of the dipole element, The reflection plate, the side reflection plate, and the plurality of second parasitic elements are configured by bending a single metal plate, and transmit and receive radio waves in a plurality of frequency bands via the dipole elements.
他の観点から捉えると、本発明が適用される構造物は、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有し、第1の周波数帯の電波に対応して形状が設定されたダイポール素子と、ダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられ、ダイポール素子との間で、第1の周波数帯より高い第2の周波数帯の電波と共振する第1の無給電素子と、ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられ、ダイポール素子との間で、第1の周波数帯より低い第3の周波数帯の電波と共振する複数の第2の無給電素子と、導電材料によりダイポール素子の一対の素子部を相互に接続するように設けられ、共振する周波数を調整する接続部材と、を有し、ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信するアンテナを備えている。
この構成によれば、アンテナを他の機能を備える構造物に内蔵させることができる。
When regarded from another point of view, the structure of the present invention is applied, possess conductive and materials composed of a reflecting plate, a pair of element portion provided in a predetermined distance from the reflection plate, the first A dipole element having a shape corresponding to a radio wave in the frequency band of (2) and a pair of element parts of the dipole element facing the dipole element on the opposite side of the reflection plate across the dipole element. A first parasitic element that resonates with a radio wave in a second frequency band higher than the first frequency band, and a predetermined interval from one end and the other end of the pair of element portions of the dipole element. A plurality of second parasitic elements that resonate with radio waves in a third frequency band lower than the first frequency band and a pair of element portions of the dipole element are connected to each other by a conductive material. So that it resonates. It has a connecting member for adjusting the frequency, and an antenna for transmitting and receiving radio waves of a plurality of frequency bands via a dipole element.
According to this configuration, the antenna can be incorporated in a structure having other functions.
本発明によれば、一つの偏波に対して一つのアンテナ素子を用いた周波数共用の小型なアンテナ等を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a small frequency sharing antenna using one antenna element for one polarization.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態が適用される広告用装置1の一例を示す斜視図である。
図1に示す広告用装置1は、壁面から突出するように壁面に取り付けられ、表面に「○×ビル」などと表示する袖看板20と、内部にアンテナ10とを備えている。
なお、アンテナ10に電波を送受信する送受信装置を備えていてもよい。
さらに、袖看板20の内部に、照明装置を備え、夜間などにおいて、袖看板20に表示される文字を浮き出すようにしてもよい。この場合、袖看板20の照明装置に供給される電源を分岐して送受信機に供給することができる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an
An
The
Further, an illumination device may be provided inside the
図1に示す広告用装置1は、袖看板20という機能に加え、内蔵したアンテナ10により電波の送受信を行う機能を兼ね備えている。
このように構成することにより、アンテナ10が袖看板20と別個に設けられる場合に比べ、景観に与える影響が少なくなり、条例等に適合させることが容易になる。
The
By comprising in this way, compared with the case where the
図2は、第1の実施の形態が適用されるアンテナ10の一例を示す斜視図である。
アンテナ10は、周波数fL(波長λL)を中心周波数とする低周波数帯、周波数fM(波長λM)を中心周波数とする中間周波数帯、周波数fH(波長λH)を中心周波数とする高周波数帯の少なくとも3周波数帯で共振するように構成されている。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the
The
アンテナ10は、反射板100、側面反射板110、反射板100から予め定められた距離(後述する図3(b)の距離L9)に設けられたアンテナ素子の一例であるダイポール素子120、反射板100から予め定められた距離(後述する図3(b)の距離L8)に設けられた第1の無給電素子140を備えている。
さらに、アンテナ10は、ダイポール素子120の素子部121a及び素子部121bの一端及び他端から予め定められた間隔を開けて設けられた、第2の無給電素子150a及び第2の無給電素子150bを備えている。
そしてまた、ダイポール素子120は、素子部121aと素子部121bとを接続する接続部材122を備えている。
The
Furthermore, the
In addition, the
そして、アンテナ10は、上記の反射板100、側面反射板110、ダイポール素子120、第1の無給電素子140、第2の無給電素子150a、150bを覆って収容する筐体180を備えていてもよい。筐体180は、電波を透過する素材で構成されている。
図2においては、筐体180を破線で示している。
The
In FIG. 2, the
反射板100、側面反射板110は、導電材料で構成され、反射板100の外形は、四隅が切り取られた正方形である。側面反射板110は、反射板100の切り取られた四隅を除く辺に沿って設けられている。
ダイポール素子120は、導電材料で構成され、いずれも平面形状が三角形の素子部121a及び素子部121bを備えている。そして、素子部121a及び素子部121bは、三角形の頂点が対向するように配置されている。すなわち、ダイポール素子120はボウタイタイプのダイポールアンテナである。なお、ダイポール素子120の素子部121a及び素子部121bの平面形状は、三角形でなくともよく、棒状であってもよい。
そして、接続部材122も、導電材料で構成され、一端が素子部121aに接続され、他端が素子部121bに接続されている。すなわち、接続部材122は、素子部121aと素子部121bとを相互に接続している。
The
The
The
第1の無給電素子140も、導電材料で構成され、表面形状が長方形であって、ダイポール素子120上に、素子部121a及び素子部121bに沿って、ダイポール素子120から離れて配置されている。
第2の無給電素子150a、150bも、導電材料で構成され、ダイポール素子120の素子部121aと素子部121bとを結んだ線上にダイポール素子120から離れて配置されている。
The first
The second
アンテナ10は、ダイポール素子120の中央部が給電点である。周波数fLを中心周波数とする低周波数帯、周波数fMを中心周波数とする中間周波数帯、周波数fHを中心周波数とする高周波数帯の少なくとも3周波数帯の信号が重畳された信号が送受信される。
In the
以下では、アルファベットの添え字を付した部材については、添え字を省略して表示することがある。例えば素子部121a、121bは、素子部121と表記する。他についても同様である。
In the following, a member with an alphabetic suffix may be displayed with the suffix omitted. For example, the
図3は、アンテナ10の平面図及び側面図の一例を示す図である。図3(a)は平面図、図3(b)は図3(a)におけるy方向から見た側面図である。なお、図3(a)、(b)に示す平面図及び側面図は図2のx−y−z座標に合わせて表記している。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a plan view and a side view of the
ダイポール素子120は、x−y平面において、x方向から45°傾けて配置されている。すなわち、y方向を上側とすると、ダイポール素子120は、45°の偏波を送受信する。
The
なお、導電材料は、例えばAl、Cuなどの金属であればよく、反射板100、側面反射板110、ダイポール素子120、第1の無給電素子140、第2の無給電素子150、接続部材122には、金属板が適用できる。また、ダイポール素子120、第1の無給電素子140、第2の無給電素子150、接続部材122は、板状に限らず、金属棒であってもよい。さらに、ダイポール素子120、第1の無給電素子140、第2の無給電素子150、接続部材122は、ガラスエポキシなどの誘電材料で構成された基板上に設けられたAl、Cuなどの金属層によって構成されたものであってもよい。
Note that the conductive material may be a metal such as Al or Cu, for example, the
一例として、反射板100、側面反射板110、第2の無給電素子150は、一枚の金属板で構成され、折り曲げられて構成されている。このため、側面反射板110と第2の無給電素子150との間には、隙間が設けられている。
よって、反射板100と側面反射板110とは接続され、反射板100と第2の無給電素子150とも接続されている。
しかし、反射板100と側面反射板110とは接続されていなくともよく、反射板100と第2の無給電素子150とは接続されていなくともよい。
さらに、側面反射板110を備えなくともよい。
As an example, the
Therefore, the
However, the
Furthermore, the
次に、アンテナ10における寸法の一例を説明する。
図3(a)に示すように、ダイポール素子120の両端部間は長さL1、第1の無給電素子140は長さL2である。第1の無給電素子140の長さL2は、ダイポール素子120に沿った長さである。
そして、反射板100は一辺長L5である。
Next, an example of the dimensions of the
As shown in FIG. 3A, the distance between both ends of the
The
図3(b)に示すように、側面反射板110は、反射板100から高さL6である。そして、第2の無給電素子150は、反射板100から高さL7である。
ダイポール素子120は、反射板100から距離L9の位置に設けられている。そして、第1の無給電素子140は、反射板100から距離L8の位置に設けられている。
As shown in FIG. 3B, the
The
中間周波数帯の波長λMに対して、ダイポール素子120の両端部間の長さL1は、0.44〜0.49λM、第1の無給電素子140の長さL2は、0.20〜0.25λM、反射板100の一辺長L5は、0.35〜0.40λMが好ましい。
また、側面反射板110の高さL6は、0.15〜0.20λM、ダイポール素子120の反射板100からの距離L9は、0.15〜0.20λM、第1の無給電素子140の反射板100からの距離L8は、0.20〜0.25λM、第2の無給電素子150の反射板100からの高さL7は、0.25〜0.30λMが好ましい。
For the wavelength λ M in the intermediate frequency band, the length L1 between both ends of the
The height L6 of the
すなわち、ダイポール素子120の両端部間の長さL1を0.44〜0.49λM、ダイポール素子120の反射板100からの距離L9を0.15〜0.20λMとしていることから、ダイポール素子120は、中間周波数帯の周波数fM(波長λM)に合わせて設定されている。
That is, the length L1 of 0.44~0.49Ramuda M between the ends of the
そして、第1の無給電素子140を設けることで、高周波数帯の電波と共振するようにすると共に、第2の無給電素子150を設けることで、低周波数帯の電波と共振するようにしている。
このようにすることで、中間周波数帯の周波数fM(波長λM)に合わせて設定されたダイポール素子120を用いて、低周波数帯及び高周波数帯の電波の送受信ができる。
なお、後述するように、接続部材122は、ダイポール素子120と接続する位置により、インピーダンスのマッチングを調整して、共振する周波数を設定している。
Then, the first
In this way, radio waves in the low frequency band and the high frequency band can be transmitted and received using the
As will be described later, the connecting
図4は、ダイポール素子120と接続部材122との関係を示す図である。図4(a)は斜視図、図4(b)は等価回路図である。図4(a)では、ダイポール素子120を破線で示し、接続部材122が見えるように表示している。
図4(a)、(b)に示すように、接続部材122は、ダイポール素子120の素子部121a及び素子部121bの中央部に接続されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
接続部材122は、長さL10であって、接続部材122のダイポール素子120から最も離れた部分までは、距離L11である。
中間周波数帯の波長λMに対して、接続部材122の長さL10は、0.28〜0.33λM、接続部材122のダイポール素子120から最も離れた部分までの距離L11は、0.03〜0.08λMが好ましい。また、接続部材122の幅L13、L14は、波長λMに対して、十分に小さいことが望ましい。
なお、接続部材122の長さL10、接続部材122のダイポール素子120から最も離れた部分までの距離L11、すなわち、接続部材122の形状及びダイポール素子120の素子部121a、121bと接続部材122とを接続する位置は、求めようとする共振周波数に応じて設定すればよい。
The connecting
For the wavelength λ M in the intermediate frequency band, the length L10 of the connecting
The length L10 of the
図5は、第1の実施の形態が適用されるアンテナ10の変形例を示す斜視図である。
図2に示した第1の実施の形態が適用されるアンテナ10において、第2の無給電素子150の上端(反射板100から遠い側)がダイポール素子120側に折れ曲げられている。なお、筐体180の表記は省略した。
他の構成は、図2に示した第1の実施の形態が適用されるアンテナ10と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
FIG. 5 is a perspective view showing a modification of the
In the
The other configuration is the same as that of the
第2の無給電素子150の上端における折れ曲った部分は、長さL4で、中間周波数帯の波長λMに対して、0.08〜0.13λMであるのが好ましい。
第2の無給電素子150の上端(反射板100から遠い側)をダイポール素子120側に折れ曲げることにより、低周波数帯域における電波の放射特性及びリターンロス特性が改善する。
The bent portion at the upper end of the second
Bending the upper end of the second parasitic element 150 (the side far from the reflector 100) toward the
図1では、袖看板20にアンテナ10を組み込んだ広告用装置1を示した。
図6は、アンテナ10を組み込んだ照明用装置2、テレビ視聴用装置3、換気用装置4を示す図である。
照明用装置2では、照明用装置カバー30の内側にアンテナ10が設置されている。地デジ放送を受信するテレビ視聴用装置3では、テレビ視聴用装置カバー40の内側に、地デジ放送を受信する端子箱41と共にアンテナ10が設置されている。さらに、換気用装置4では、ガラリフードカバー50の内側にアンテナ10が設置されている。
In FIG. 1, the
FIG. 6 is a diagram showing the illumination device 2, the
In the illumination device 2, the
図1に示した広告用装置1と同様に、照明用装置2では、照明という本来の機能と、内蔵したアンテナ10による電波の送受信を行う機能とを兼ね備えている。
同様に、テレビ視聴用装置3では、テレビ放送波の受信という本来の機能と、内蔵したアンテナ10による電波の送受信を行う機能とを兼ね備えている。
さらに、換気用装置4では、換気という本来の機能と、内蔵したアンテナ10による電波の送受信を行う機能とを兼ね備えている。
このように構成することにより、アンテナ10が別個に設けられる場合に比べ、景観に与える影響が少なくなり、条例等に適合させることが容易になる。
また、本来の機能を果たさなくとも、これらのカバーを用いて、その内部にアンテナ10を設置することで、景観に与える影響を少なくしたり、条例等への適合を容易にしたりしてもよい。
なお、上記の照明用装置2、テレビ視聴用装置3、換気用装置4は例示であって、電波の送受信をする機能に対して他の機能を有する装置にアンテナ10が組み込まれてもよい。
Similar to the
Similarly, the
Further, the ventilation device 4 has the original function of ventilation and the function of transmitting and receiving radio waves by the built-in
By comprising in this way, compared with the case where the
Moreover, even if it does not fulfill its original function, by using these covers and installing the
Note that the illumination device 2, the
[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、アンテナ10が送受信する電波は一偏波であった。第2の実施の形態では、アンテナ10が送受信する電波を、直交する両偏波とした。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態とアンテナ10が異なり、他の部分は同様である。よって、以下では、アンテナ10を説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the radio wave transmitted and received by the
The second embodiment is different from the first embodiment in the
図7は、第2の実施の形態が適用されるアンテナ10の斜視図である。
第2の実施の形態が適用されるアンテナ10は、図2に示した第1の実施の形態が適用されるアンテナ10に、ダイポール素子130、第2の無給電素子150c、150d、接続部材132(後述する図9参照)をさらに備えている。そして、第1の無給電素子140の代わりに、形状の異なる第1の無給電素子141を備えている。
なお、第2の無給電素子150a、150b、150c、150dは、図5に示したアンテナ10と同様に、上端部がダイポール素子120、130側に折れ曲げられている。
FIG. 7 is a perspective view of the
The
Note that the second
ダイポール素子130は、ダイポール素子120と直交するように設けられている。そして、第2の無給電素子150c、150dは、ダイポール素子130の両端側に離れて設けられている。
そして、第1の無給電素子141は、ダイポール素子120及びダイポール素子130に共に沿うよう、平面形状が十字状になっている。すなわち、第1の無給電素子141は、第1の実施の形態におけるダイポール素子120に対して設けられた第1の無給電素子140と、第2の実施の形態で追加されたダイポール素子130に対して設けられる第1の無給電素子とが合成された形状をしている。
他の構成は、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
The
The planar shape of the first
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
第2の実施の形態が適用されるアンテナ10では、ダイポール素子120を介して複数の周波数帯の電波が送受信され、ダイポール素子130を介して複数の周波数帯の電波が送受信される。なお、ダイポール素子120を介して複数の周波数帯の電波と、ダイポール素子130を介して複数の周波数帯の電波とは、偏波が異なる。
例えば、図7に示すアンテナ10は、±45°の偏波を送受信する。
よって、ダイポール素子120に対しては、複数の周波数帯の信号が重畳されて送受信され、ダイポール素子130に対しては、偏波が異なる複数の周波数帯の信号が重畳されて送受信される。
In the
For example, the
Therefore, signals of a plurality of frequency bands are superimposed on the
図8は、アンテナ10の平面図及び側面図の一例を示す図である。図8(a)は平面図、図8(b)は図8(a)のy方向から見た側面図である。なお、図8(a)、(b)に示す平面図及び側面図は図7のx−y−z座標に合わせて表記している。
図8(a)、(b)では、第2の無給電素子150をそれぞれ分けないで表記している。
図8(b)では、ダイポール素子120及びダイポール素子130を反射板100から距離L9の位置に設けているが、ダイポール素子120を反射板100から距離L9と異なる距離L9′の位置に設けてもよい。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a plan view and a side view of the
In FIGS. 8A and 8B, the second
In FIG. 8B, the
図9は、ダイポール素子120、130と接続部材122、132との関係を示す斜視図である。
ダイポール素子120、130が反射板100から共に距離L9に設けられる場合、接続部材122と接続部材132とが交差する。そこで、交差部において接触しないように、接続部材122の一部及び接続部材132の一部が切り取られている。
FIG. 9 is a perspective view showing the relationship between the
When
図10は、アンテナ10の指向性の一例を示す図である。図10(a)は、低周波数帯域における周波数fLでの指向性、図10(b)は、中間周波数帯域における周波数fMでの指向性、図10(c)は、高周波数帯域における周波数fHでの指向性である。いずれも、水平面内(図7におけるx−z面内)での指向性である。
同様な指向性が、いずれの周波数においても得られている。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the directivity of the
Similar directivity is obtained at any frequency.
図11は、アンテナ10のリターンロスの一例を示す図である。図11(a)は、接続部材122、132を用いた場合、図11(b)は、接続部材122、132を用いない場合を示す。
図11(a)に示すように、接続部材122、132を用いる場合では、予め定められた3つの周波数fL、fM、fHで共振が得られるとともに、周波数fHでのリターンロスが小さい。
一方、図11(b)に示すように、接続部材122、132を用いない場合では、低周波数帯での共振周波数及び高周波数帯での共振周波数が、図11(a)の接続部材122、132を用いた場合と比較して、高い周波数側へシフトしている。また、周波数fHでのリターンロスが大きくなっている。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the return loss of the
As shown in FIG. 11 (a), in the case of using the connecting
On the other hand, as shown in FIG. 11B, when the
すなわち、接続部材122、132は、低周波数帯及び高周波数帯でのインピーダンスのマッチングに効果を有しているだけでなく、アンテナを小型化する効果も有している。
そして、第2の実施の形態におけるアンテナ10は、第1の実施の形態において説明した広告用装置1、照明用装置2、テレビ視聴用装置3、換気用装置4に適用できるとともに、電波の送受信をする機能に対して他の機能を有する装置に組み込むことができる。
That is, the
The
以上説明したように、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、中間周波数帯の中心周波数である周波数fM(波長λM)に基づいて設定されたダイポール素子120(ダイポール素子130)を用いて、低周波数帯及び高周波数帯の電波を送受信できる周波数共用のアンテナ10が実現できる。
このアンテナ10は、低周波数帯のアンテナを個別に構成した場合に比べて小型となるので、広告用装置1、照明用装置2、テレビ視聴用装置3、換気用装置4などに組み込んで使用することができる。広告用装置1、照明用装置2、テレビ視聴用装置3、換気用装置4などが、構造物の一例である。そして、構造物は、周囲環境に配慮したアンテナ装置の一例である。
これにより、景観に与える影響が少なくなり、条例等に適合させることが容易になる。
As described above, in the first embodiment and the second embodiment, the dipole element 120 (dipole element 130) set based on the frequency f M (wavelength λ M ) that is the center frequency of the intermediate frequency band. ), A
Since this
Thereby, the influence which it has on a landscape decreases and it becomes easy to adapt to the regulations.
また、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、45°又は±45°の偏波による電波を送受信するとした。水平偏波又は/及び垂直偏波を用いる時は、アンテナ10をz軸の回りに45°回転させればよい。
In the first embodiment and the second embodiment, radio waves with 45 ° or ± 45 ° polarization are transmitted and received. When using horizontal polarization and / or vertical polarization, the
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention.
1…広告用装置、2…照明用装置、3…テレビ視聴用装置、4…換気用装置、10…アンテナ、100…反射板、110…側面反射板、120、130…ダイポール素子、122、132…接続部材、140、141…第1の無給電素子、150、150a、150b、150c、150d…第2の無給電素子、180…筐体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有し、第1の周波数帯の電波に対応して形状が設定されたダイポール素子と、
前記ダイポール素子を挟んで前記反射板と反対側において、当該ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられ、当該ダイポール素子との間で、前記第1の周波数帯より高い第2の周波数帯の電波と共振する第1の無給電素子と、
前記ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられ、当該ダイポール素子との間で、前記第1の周波数帯より低い第3の周波数帯の電波と共振する複数の第2の無給電素子と、
導電材料により前記ダイポール素子の一対の素子部を相互に接続するように設けられ、共振する周波数を調整する接続部材と、を備え、
前記ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信するアンテナ。 A reflector made of a conductive material;
A dipole element have a pair of element portion provided in a predetermined distance, the shape corresponding to the radio wave of the first frequency band is set from the reflection plate,
In the opposite side to the reflecting plate across the front Symbol dipole element, provided opposite to the pair of element portions of the dipole elements, between the dipole elements, higher than said first frequency band a second frequency A first parasitic element that resonates with a radio wave of the band ;
A radio wave having a third frequency band lower than the first frequency band is provided between the dipole element and a predetermined interval from one end and the other end of the pair of element portions. A plurality of second parasitic elements that resonate ;
A connection member provided to connect the pair of element portions of the dipole element to each other by a conductive material, and to adjust a resonance frequency ;
An antenna that transmits and receives radio waves in a plurality of frequency bands through the dipole element.
前記他のダイポール素子を挟んで前記反射板と反対側において、当該他のダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられ、当該他の該ダイポール素子との間で、前記第2の周波数帯の電波と共振する他の第1の無給電素子と、
前記他のダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられ、当該他のダイポール素子との間で、前記第3の周波数帯の電波と共振する複数の他の第2の無給電素子と、
導電材料により前記他のダイポール素子の一対の素子部を相互に接続するように設けられ、共振する周波数を調整する他の接続部材と、をさらに備え、
前記他のダイポール素子を介して、前記ダイポール素子が送受信する電波と異なる偏波の複数の周波数帯の電波を送受信することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のアンテナ。 On the side where the dipole element is provided, another pair of element portions is provided at another predetermined distance from the reflector so as to intersect with the pair of element portions of the dipole element , With other dipole elements whose shape is set in response to radio waves in the frequency band ,
In the opposite side to the reflecting plate across the front SL other dipole elements, provided opposite to the pair of element portions of the other dipole element, between the other of the dipole elements, the second frequency Another first parasitic element that resonates with the radio wave of the band ;
Plural elements that are provided at predetermined intervals from one end and the other end of the pair of element portions of the other dipole element and resonate with the radio waves in the third frequency band between the other dipole elements. Other second parasitic elements,
Another connection member that adjusts the resonant frequency is provided to connect the pair of element parts of the other dipole element to each other by a conductive material ; and
The antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein radio waves in a plurality of frequency bands having different polarizations from radio waves transmitted and received by the dipole elements are transmitted and received via the other dipole elements.
前記反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有するダイポール素子と、A dipole element having a pair of element portions provided at a predetermined distance from the reflector;
前記ダイポール素子を挟んで前記反射板と反対側において、当該ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられた第1の無給電素子と、A first parasitic element provided opposite to the reflecting plate across the dipole element and facing a pair of element parts of the dipole element;
前記ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられた複数の第2の無給電素子と、A plurality of second parasitic elements respectively provided at predetermined intervals from one end and the other end of the pair of element portions of the dipole element;
導電材料で構成され、前記ダイポール素子の一対の素子部を相互に接続する接続部材と、A connection member made of a conductive material and connecting a pair of element parts of the dipole element to each other;
前記ダイポール素子の側面に設けられた側面反射板と、を備え、A side reflector provided on a side surface of the dipole element,
前記反射板、前記側面反射板及び前記複数の第2の無給電素子は、一枚の金属板を折り曲げられて構成され、The reflector, the side reflector and the plurality of second parasitic elements are configured by bending a single metal plate,
前記ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信するアンテナ。An antenna that transmits and receives radio waves in a plurality of frequency bands through the dipole element.
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