JP5848847B1 - Antenna device - Google Patents

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【課題】既存の携帯端末装置等を用いて小型で容易に衛星通信が可能なアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置1は、底部材12とカバー部材13とを有するケース10とケースに取り付けられるトップカバー20と、ケースの収納されるパッチグランド41、第1の可動グランド42および第2の可動グランド43を有するグランド40と、カバー部材13に取り付けられる第1のアンテナ素子50と、トップカバー20に取り付けられる第2のアンテナ素子55と、地上通信用アンテナ素子(第3のアンテナ素子)30とを備える。地上通信用アンテナ素子30をケース10から引き出すことにより、地上通信用アンテナ素子30は、第1のアンテナ素子50および第2のアンテナ素子55の衛星に対する角度を調節しつつ、ケース10を支持可能な支持脚として機能する。【選択図】図5To provide an antenna device that is small and can easily perform satellite communication using an existing portable terminal device or the like. An antenna device 1 includes a case 10 having a bottom member 12 and a cover member 13, a top cover 20 attached to the case, a patch ground 41 in which the case is accommodated, a first movable ground 42 and a second movable ground 42. A ground 40 having a movable ground 43, a first antenna element 50 attached to the cover member 13, a second antenna element 55 attached to the top cover 20, and a ground communication antenna element (third antenna element) 30. With. By pulling out the ground communication antenna element 30 from the case 10, the ground communication antenna element 30 can support the case 10 while adjusting the angles of the first antenna element 50 and the second antenna element 55 with respect to the satellite. Functions as a support leg. [Selection] Figure 5

Description

本発明は、地上での通信のみならず、衛星を用いた衛星通信が可能なアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device capable of performing satellite communication using a satellite as well as communication on the ground.

アンテナ装置を用いて衛星通信を行う技術が知られている(特許文献1)。   A technique for performing satellite communication using an antenna device is known (Patent Document 1).

特許文献1は、平面アンテナを含むアンテナ装置と送受信機を含み移動可能な可搬型の本体装置からなり、アンテナ装置は本体装置に対して取付、取り外しが可能で、方位角と仰角の両方の角度調整可能な衛星通信地球局であり、携帯性能を低下させることなく平面アンテナの方向調整を容易にしていることが開示されている。   Patent Document 1 includes an antenna device including a planar antenna and a movable main body device including a transmitter / receiver. The antenna device can be attached to and detached from the main body device, and has both an azimuth angle and an elevation angle. It is disclosed that it is an adjustable satellite communication earth station that facilitates the direction adjustment of a planar antenna without degrading the portable performance.

特開2006−287350号公報JP 2006-287350 A

特許文献1に開示された技術は、可搬性のアンテナ装置ではあるが大型の平面アンテナが必要であり、災害等の緊急時において取扱が不便であるという課題があった。   Although the technique disclosed in Patent Document 1 is a portable antenna device, there is a problem that a large planar antenna is necessary and handling is inconvenient in an emergency such as a disaster.

本発明は、既存の携帯端末装置等を用いて小型で容易に衛星通信が可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide an antenna device that is small and can easily perform satellite communication using an existing portable terminal device or the like.

本発明のアンテナ装置は、ケースと、前記ケースの内部に収納されたグランドと、前記ケースの内部に収納され、給電部を有する第1のアンテナ素子と、前記ケースに取り付けられたトップカバーと、前記トップカバーに取り付けられ、給電を受けない第2のアンテナ素子と、前記ケースの前記トップカバーに面する面とは逆側の面において、前記ケースから引き出し可能に設けられた第3のアンテナ素子と、を備えるアンテナ装置であって、前記第3のアンテナ素子は地上通信用アンテナとして機能するとともに、前記第3のアンテナ素子が前記ケースから引き出された時、衛星通信用アンテナとして機能する前記第1のアンテナ素子および前記第2のアンテナ素子の衛星に対する角度を調節しつつ、前記ケースを支持可能な支持脚として機能する。   The antenna device of the present invention includes a case, a ground housed in the case, a first antenna element housed in the case and having a power feeding unit, a top cover attached to the case, A second antenna element that is attached to the top cover and is not supplied with power, and a third antenna element that is provided so as to be able to be pulled out from the case on a surface opposite to the surface facing the top cover of the case. The third antenna element functions as a ground communication antenna, and when the third antenna element is pulled out of the case, the third antenna element functions as a satellite communication antenna. As a support leg capable of supporting the case while adjusting the angle of the first antenna element and the second antenna element with respect to the satellite To function.

本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記第3のアンテナ素子がロッド状アンテナ素子であり、当該ロッド状アンテナ素子の一端が前記ケースに対し回動可能に取り付けられる。   As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, the third antenna element is a rod-shaped antenna element, and one end of the rod-shaped antenna element is rotatably attached to the case.

本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記第3のアンテナ素子としての2本のロッド状アンテナ素子が、前記ケースの二つの側面の各々に近い位置において、前記ケースの長手方向に沿って設けられる。   As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, two rod-shaped antenna elements as the third antenna element are provided along the longitudinal direction of the case at positions close to each of the two side surfaces of the case. It is done.

本発明のアンテナ装置は、ケースから引き出し可能に設けられた第3のアンテナ素子が地上通信用アンテナとして機能するとともに、ケースから引き出された時、衛星通信用アンテナとして機能する第1のアンテナ素子および第2のアンテナ素子の衛星に対する角度を調節しつつ、ケースを支持可能な支持脚として機能する。このため、衛星通信用のアンテナとしての利得を高めることができる。また、アンテナ装置は小型で携帯型の装置であり、簡単な操作で無線通信用として使用可能であり、持ち運びが容易であり、アンテナ装置の利便性が増すことが可能となる。   In the antenna device of the present invention, the third antenna element provided so as to be able to be pulled out from the case functions as a ground communication antenna, and the first antenna element functions as a satellite communication antenna when pulled out from the case. It functions as a support leg that can support the case while adjusting the angle of the second antenna element with respect to the satellite. For this reason, the gain as an antenna for satellite communications can be increased. The antenna device is a small and portable device, can be used for wireless communication with a simple operation, is easy to carry, and the convenience of the antenna device can be increased.

本発明に係るアンテナ装置を示し、(a)正面斜視図、(b)背面斜視図。The antenna apparatus which concerns on this invention is shown, (a) Front perspective view, (b) Back perspective view. 本発明に係るアンテナ装置を無線ルーターとしての使用状態を示す第1の実施形態の背面斜視図。The rear perspective view of 1st Embodiment which shows the use condition as a wireless router of the antenna apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るアンテナ装置の分解斜視図。1 is an exploded perspective view of an antenna device according to the present invention. 本発明に係るアンテナ装置の衛星通信用としての使用準備状態を示す正面斜視図。The front perspective view which shows the use preparation state for satellite communication of the antenna apparatus which concerns on this invention. 図4に続く使用開始の手順を示し、(a)係止部解除時の正面斜視図、(b)可動グランドの所定位置設定時の正面斜視図。FIG. 5 shows a procedure for starting use following FIG. 4, (a) a front perspective view when the locking portion is released, and (b) a front perspective view when a predetermined position of the movable ground is set. 本発明に係るアンテナ装置のトップカバーを外した状態を示し、(a)図4に対応した正面斜視図、(b)図5(b)に対応した正面斜視図。The state which removed the top cover of the antenna device which concerns on this invention is shown, (a) The front perspective view corresponding to FIG. 4, (b) The front perspective view corresponding to FIG.5 (b). 本発明に係るアンテナ装置の係止部の動作の一例を示し、(a)係止状態の断面図、(b)解除状態の断面図。An example of operation | movement of the latching | locking part of the antenna apparatus which concerns on this invention is shown, (a) Sectional drawing of a latching state, (b) Sectional drawing of a cancellation | release state. 本発明に係るアンテナ装置の係止部の動作の一例を示し、(a)係止状態の拡大部分断面図、(b)係止を解除した状態の部分拡大断面図、(c)弾性部材が伸長状態で可動グランドが引き出された状態の部分拡大断面図。An example of operation | movement of the latching | locking part of the antenna apparatus which concerns on this invention is shown, (a) The expanded partial sectional view of the latching state, (b) The partial expanded sectional view of the state which cancelled | released latching, (c) The elastic member The partial expanded sectional view of the state where the movable ground was pulled out in the extended state. 本発明に係るアンテナ装置のアンテナ回路の一例を示し、(a)ブロック図、(b)衛星信号の入力と出力位相の関係を示す表。An example of the antenna circuit of the antenna device which concerns on this invention, (a) Block diagram, (b) The table | surface which shows the relationship between the input and output phase of a satellite signal. 本発明に係るアンテナ装置の無線ルーターとしての使用状態を示す第2の実施形態の背面斜視図。The rear perspective view of 2nd Embodiment which shows the use condition as a wireless router of the antenna apparatus which concerns on this invention. 図10に基づく地上通信用アンテナ素子の引き出し状態を示し、(a)背面斜視図、(b)(a)のA部拡大図。FIG. 11 shows a state in which the antenna element for ground communication based on FIG. 10 is pulled out, (a) a rear perspective view, and (b) an enlarged view of part A in (a). 図10に基づく地上通信用アンテナ素子の起立状態を示し、(a)背面斜視図、(b)(a)のA部拡大図。The standing state of the antenna element for ground communication based on FIG. 10 is shown, (a) Back perspective view, (b) A section enlarged view of (a).

以下、本発明に係るアンテナ装置の好適な実施形態を、図1〜図9に基づいて詳述する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of an antenna device according to the invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1(a)はアンテナ装置1の正面斜視図、(b)はアンテナ装置1の背面斜視図、図2はアンテナ装置1を無線ルーターとしての使用状態を示す背面斜視図である。図1および図2を用いて、アンテナ装置1の実施形態の一例を説明する。   FIG. 1A is a front perspective view of the antenna device 1, FIG. 1B is a rear perspective view of the antenna device 1, and FIG. 2 is a rear perspective view showing the antenna device 1 in use as a wireless router. An example of an embodiment of the antenna device 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

アンテナ装置1は、ルーター、スマートフォン、タブレット、データ通信端末、携帯情報機器などの通信機能を備える通信端末装置でもある。実施形態では、アンテナ装置1の一例として無線ルーターを示している。アンテナ装置1は、略長方形状の合成樹脂等からなるケース10と、ケース10の上面を覆い合成樹脂等からなるトップカバー20と、ケース10の裏面側に設けられた半円形状の窪み部11に取り付けられる地上通信用アンテナ素子30とを有している。トップカバー20は、ケース10に後述する係合部70によって取り付けられている。   The antenna device 1 is also a communication terminal device having a communication function such as a router, a smartphone, a tablet, a data communication terminal, and a portable information device. In the embodiment, a wireless router is shown as an example of the antenna device 1. The antenna device 1 includes a case 10 made of a substantially rectangular synthetic resin, a top cover 20 that covers the upper surface of the case 10 and made of synthetic resin, and a semicircular recess 11 provided on the back side of the case 10. And a ground communication antenna element 30 attached to the ground. The top cover 20 is attached to the case 10 by an engaging portion 70 described later.

アンテナ装置1を、無線ルーターとして使用する場合は、図2の地上通信用アンテナ素子30の使用状態を示す第1の実施形態の通り、一端を固定回転軸として地上通信用アンテナ素子30を窪み部11から所定角度に起立させれば良い。地上通信用アンテナ素子30は、一対の断面略円形状でロッド状アンテナ素子であり、所謂ホイップアンテナである。また、地上通信用アンテナ素子30は、一端がケース10の窪み部11に対し回動可能に取り付けられ、ケース10の相対する二つの側面10a、10bの各々に近い位置において、ケース10の長手方向に沿って設けられている。   When the antenna device 1 is used as a wireless router, the terrestrial communication antenna element 30 is recessed with the one end as a fixed rotation axis as in the first embodiment showing the use state of the terrestrial communication antenna element 30 in FIG. 11 may be raised at a predetermined angle. The ground communication antenna element 30 is a rod-shaped antenna element having a pair of substantially circular cross sections, and is a so-called whip antenna. In addition, the ground communication antenna element 30 has one end rotatably attached to the recess 11 of the case 10, and the longitudinal direction of the case 10 at a position close to each of the two opposite side surfaces 10 a and 10 b of the case 10. It is provided along.

通信は、ブルートゥース(Bluetooth:登録商標)やUWB(Ultra Wide Band)などの近距離等の無線通信であっても良く、基地局が不要なアドホック通信であっても良い。また、低消費電力のBLE(Bluetooth Low Energy)、Wi-Fi(Wireless Fidelity)、モバイルWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、等を利用することも可能である。また、地上通信用アンテナ素子30を2本設けることで、送受信で複数のアンテナ(素子)を使うMINO(Multiple Input Multiple Output)に対応可能となる。   The communication may be short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) or UWB (Ultra Wide Band), or ad hoc communication that does not require a base station. In addition, it is possible to use low power consumption BLE (Bluetooth Low Energy), Wi-Fi (Wireless Fidelity), mobile WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), and the like. Further, by providing two ground communication antenna elements 30, it is possible to cope with MINO (Multiple Input Multiple Output) using a plurality of antennas (elements) for transmission and reception.

図3は、アンテナ装置1の分解斜視図である。図3を用いてアンテナ装置1を詳述する。   FIG. 3 is an exploded perspective view of the antenna device 1. The antenna device 1 will be described in detail with reference to FIG.

アンテナ装置1は上述の構成に加えて、ケース10を構成する底部材12と、底部材12を覆うカバー部材13とを有し、アンテナ装置1の中央部にケース10に収納されるグランド40が配置されている。また、アンテナ装置1は、カバー部材13に取り付けられる第1のアンテナ素子50と、トップカバー20に取り付けられる第2のアンテナ素子55と、底部材12に取り付けられる給電用の電池60と、回路が実装された基板61とを備える。そして、第1のアンテナ素子50は、グランド40に直接対向するようにカバー部材13に取り付けられている。また、第1のアンテナ素子50のカバー部材13に取り付けられた第1の面13aとは逆側の第2の面13bに弾性部材65が取り付けられている。   In addition to the above-described configuration, the antenna device 1 includes a bottom member 12 that constitutes the case 10 and a cover member 13 that covers the bottom member 12, and a ground 40 that is accommodated in the case 10 is provided at the center of the antenna device 1. Has been placed. The antenna device 1 includes a first antenna element 50 attached to the cover member 13, a second antenna element 55 attached to the top cover 20, a power supply battery 60 attached to the bottom member 12, and a circuit. And a mounted substrate 61. The first antenna element 50 is attached to the cover member 13 so as to directly face the ground 40. Further, an elastic member 65 is attached to the second surface 13b opposite to the first surface 13a attached to the cover member 13 of the first antenna element 50.

また、第1のアンテナ素子50は給電部51を有しており、第2のアンテナ素子55は給電を受けない無接点アンテナ素子である。そして、グランド(グランドプレーンアンテナ素子)40は、ケース10の内部に固定されたパッチグランド41と、ケース10の二つの側面10a、10bからそれぞれケース10の外部に突出する第1の可動グランド42と、第2の可動グランド43を有する。   In addition, the first antenna element 50 has a power feeding unit 51, and the second antenna element 55 is a contactless antenna element that does not receive power feeding. The ground (ground plane antenna element) 40 includes a patch ground 41 fixed inside the case 10, and a first movable ground 42 protruding from the two side surfaces 10 a and 10 b of the case 10 to the outside of the case 10. The second movable ground 43 is provided.

本実施形態のアンテナ装置1は、通常は無線ルーター等として使用するが、災害等の緊急時において第1の可動グランド42と第2の可動グランド43をケース10から引き出すことでグランド40が衛星アンテナとして機能する。図4〜図6を用いて衛星アンテナの設置手順の一例について説明する。   The antenna device 1 of the present embodiment is normally used as a wireless router or the like, but the ground 40 is a satellite antenna by pulling out the first movable ground 42 and the second movable ground 43 from the case 10 in an emergency such as a disaster. Function as. An example of the installation procedure of the satellite antenna will be described with reference to FIGS.

地上通信用アンテナ素子(第3のアンテナ素子)30を所定の角度で起立させる(図4参照)。角度は地上通信用アンテナ素子30の起立角度を調整することにより、自由に設定可能である。そして、地上通信用アンテナ素子30は、衛星に対する角度を調節しつつ、ケース10を支持可能な支持脚として機能している。   The ground communication antenna element (third antenna element) 30 is raised at a predetermined angle (see FIG. 4). The angle can be freely set by adjusting the standing angle of the ground communication antenna element 30. The ground communication antenna element 30 functions as a support leg capable of supporting the case 10 while adjusting the angle with respect to the satellite.

次に、二つの可動グランド42、43のケース10内に保持するための係合部70を解除して(図5(a)参照)、ケース10の二つの側面10a、10bから第1の可動グランド42および第2の可動グランド43を所定の位置まで引き出す(図5(b)参照)。   Next, the engaging portion 70 for holding the two movable grounds 42 and 43 in the case 10 is released (see FIG. 5A), and the first movable side 10a and 10b of the case 10 are moved to the first movable side. The ground 42 and the second movable ground 43 are pulled out to a predetermined position (see FIG. 5B).

本実施形態では、第1の可動グランド42および第2の可動グランド43の端面にそれぞれ引き出し用の把手42a、43aが設けられており、それぞれの把手42a、43aを掴んで両可動グランド42、43を引き出せる。係合部70を解除した際に、第1および第2の可動グランド42、43の側面の一部が飛び出しても良い。   In the present embodiment, pull-out handles 42a and 43a are provided on the end surfaces of the first movable ground 42 and the second movable ground 43, respectively, and both the movable grounds 42 and 43 are gripped by gripping the respective handles 42a and 43a. Can be pulled out. When the engaging portion 70 is released, part of the side surfaces of the first and second movable grounds 42 and 43 may protrude.

また、図6に示されるように、パッチグランド41上に複数の突起部41aを設けて、第1の可動グランド42および第2の可動グランド43のケース10内での静止位置を決めることも可能である。地上通信用アンテナ素子30を起立させた後、第1および第2の可動グランド42、43を引き出す手順を説明したが、第1および第2の可動グランド42、43を引き出した後、地上通信用アンテナ素子30を起立させても良い。   In addition, as shown in FIG. 6, a plurality of protrusions 41 a can be provided on the patch ground 41 to determine the stationary positions of the first movable ground 42 and the second movable ground 43 within the case 10. It is. The procedure for pulling out the first and second movable grounds 42 and 43 after raising the ground communication antenna element 30 has been described. However, after the first and second movable grounds 42 and 43 are pulled out, The antenna element 30 may be erected.

第1および第2の可動グランド42、43をケース10に収納する場合は、それぞれの把手42a、43aをケース10方向に押圧して収納し、トップカバー20をケース10に押圧して係合部70を係止状態にすれば良い。また、第1および第2の可動グランド42、43は、ケース10の内部に収納された収納状態と、ケース10から突出した突出状態との少なくとも二つの状態をとるように変形可能なグランド40である。   When the first and second movable grounds 42 and 43 are stored in the case 10, the respective grips 42 a and 43 a are pressed and stored in the direction of the case 10, and the top cover 20 is pressed against the case 10 and engaged portions. 70 may be in a locked state. The first and second movable grounds 42 and 43 are deformable grounds 40 that can be deformed so as to take at least two states, that is, a housed state housed inside the case 10 and a projecting state projecting from the case 10. is there.

第1の可動グランド42および第2の可動グランド43が所定の位置に引き出されたとき、第1の可動グランド42および第2の可動グランド43は、パッチグランド41と電気的な接続状態が維持されている。即ち、第1および第2の可動グランド42、43は、把手42a、43aおよび係合部70を有する合成樹脂製の基板42b、43bと、導電性のアンテナ部42c、43cとの積層構造であり、パッチグランド41は主に導電性部材からなる。そして、第1および第2の可動グランド42、43のそれぞれのアンテナ部42c、43cとパッチグランド41が電気的に導通状態にあり、グランド領域を拡げている。   When the first movable ground 42 and the second movable ground 43 are pulled out to predetermined positions, the first movable ground 42 and the second movable ground 43 are maintained in an electrically connected state with the patch ground 41. ing. That is, the first and second movable grounds 42 and 43 have a laminated structure of synthetic resin substrates 42b and 43b having grips 42a and 43a and engaging portions 70 and conductive antenna portions 42c and 43c. The patch ground 41 is mainly made of a conductive member. The antenna portions 42c and 43c of the first and second movable grounds 42 and 43 and the patch ground 41 are in an electrically conductive state, and the ground region is expanded.

図7、図8を用いて係合部70の具体的な実施形態の一例を説明する。図7が全体図、図8が部分拡大図である。   An example of a specific embodiment of the engaging portion 70 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an overall view, and FIG. 8 is a partially enlarged view.

係合部70は、トップカバー20の裏面側に形成されている第1の係止部71と、第1および第2の可動グランド42、43のそれぞれの先端側に形成されている第2の係止部72とを有する。実施形態では係合部70の一例として爪係合を用いている。係合部70が係止状態にあるときは、カバー部材13とトップカバー20との間に設けられている弾性部材65が押圧された圧縮状態にある。   The engaging portion 70 is a first locking portion 71 formed on the back surface side of the top cover 20 and a second end formed on the tip side of each of the first and second movable grounds 42 and 43. And a locking portion 72. In the embodiment, claw engagement is used as an example of the engagement portion 70. When the engaging portion 70 is in the locked state, the elastic member 65 provided between the cover member 13 and the top cover 20 is in a compressed state in which it is pressed.

本実施形態では、弾性部材65の一例としてバネを用いている。弾性部材65は複数設けられ、カバー部材13の第2の面13bに形成された凹部13cにその一端が載置され、他端はトップカバー20の内面側に固定されている。   In the present embodiment, a spring is used as an example of the elastic member 65. A plurality of elastic members 65 are provided, one end of which is placed in the recess 13 c formed in the second surface 13 b of the cover member 13, and the other end is fixed to the inner surface side of the top cover 20.

係合部70を解除する場合は、本実施形態では、ケース10の両側面10a、10bから指で係合部70を押圧する。押圧すると、第1および第2の可動グランド42、43がケース10内部に押し込まれ、第1の係止部71と第2の係止部72の係合が外れる(図8(b)参照)。そして、弾性部材65が伸長状態になり、トップカバー20がケース10の上方に離間し、第1および第2の可動グランド42、43をケース10の外部に引き出すことが可能となる(図7(b)、図8(c)参照)。   When releasing the engaging part 70, in this embodiment, the engaging part 70 is pressed with the finger from the both side surfaces 10a, 10b of the case 10. When pressed, the first and second movable grounds 42 and 43 are pushed into the case 10, and the engagement between the first locking portion 71 and the second locking portion 72 is released (see FIG. 8B). . And the elastic member 65 will be in the expansion | extension state, the top cover 20 will space apart above the case 10, and it will become possible to pull out the 1st and 2nd movable grounds 42 and 43 to the exterior of the case 10 (FIG. 7 ( b), see FIG. 8C).

本実施形態では、係合部70を構成する第1の係止部71と第2の係止部72の一例として爪形状を説明したが、ランスと突起、凹凸係合や嵌合等を採用しても良く、機械的係止や電気的係止が選択可能であり、本実施形態で示される係合部70の構造に限定されない。また、第1および第2の可動グランド42、43に第2の係止部72を設けた例を述べたが、第2の係止部72をケース10に形成しても良い。   In the present embodiment, the claw shape has been described as an example of the first locking portion 71 and the second locking portion 72 that constitute the engaging portion 70, but a lance and a protrusion, concave and convex engagement, fitting, and the like are adopted. Alternatively, mechanical locking or electrical locking can be selected, and the structure is not limited to the structure of the engaging portion 70 shown in the present embodiment. Moreover, although the example which provided the 2nd latching | locking part 72 in the 1st and 2nd movable grounds 42 and 43 was described, you may form the 2nd latching | locking part 72 in the case 10. FIG.

第1の係止部71と第2の係止部72が係止状態で固定されている時は、弾性部材65が圧縮状態で、トップカバー20のケース10に対する相対距離が小さくなった接近状態が実現され、アンテナ装置1の小型化を実現できる。また、第1の係止部71が第2の係止部72から解除され弾性部材65が伸長状態となりトップカバー20がケース10から離間することにより、トップカバー20のケース10に対する相対距離が大きくなった離間状態が実現される。そして、トップカバー20のケース10に対する相対位置が変動し、グランド40および第1のアンテナ素子50に対する第2のアンテナ素子55の距離が変動する。   When the first locking portion 71 and the second locking portion 72 are fixed in a locked state, the elastic member 65 is in a compressed state and the approaching state in which the relative distance of the top cover 20 to the case 10 is reduced. Thus, the antenna device 1 can be downsized. Further, when the first locking portion 71 is released from the second locking portion 72 and the elastic member 65 is extended and the top cover 20 is separated from the case 10, the relative distance of the top cover 20 to the case 10 is increased. The separated state is realized. Then, the relative position of the top cover 20 with respect to the case 10 varies, and the distance between the ground 40 and the second antenna element 55 with respect to the first antenna element 50 varies.

トップカバー20が弾性部材65の作用でケース10の上方に移動し、グランド40および第1のアンテナ素子50に対する無接点アンテナ素子である第2のアンテナ素子55との距離が相対的に大きくなり、衛星無線通信の周波数帯域が拡がる。次に、二つの可動グランド42、43を両側面10a、10bから引き出すことによりグランド40の面積が大きくなり、衛星通信用のアンテナとしての指向性が高まり、衛星通信が可能となる。これにより、本実施形態のアンテナ装置1は小型で携帯型の装置であり、簡単な操作で無線通信用として使用可能であり、持ち運びが容易であり、アンテナ装置1の利便性が増す。そして、地上通信用アンテナ素子30をケース10を支持する支持脚として利用し、アンテナ装置1、より具体的には第1のアンテナ素子50、第2のアンテナ素子55およびグランド40の衛星に対する角度を自由に設定可能となるため、これらの部材が衛星に対して利得の高い位置に設定できる。   The top cover 20 moves above the case 10 by the action of the elastic member 65, and the distance between the ground 40 and the second antenna element 55 that is a contactless antenna element with respect to the first antenna element 50 becomes relatively large. The frequency band of satellite wireless communication is expanded. Next, by pulling out the two movable grounds 42 and 43 from both side surfaces 10a and 10b, the area of the ground 40 is increased, the directivity as an antenna for satellite communication is increased, and satellite communication is possible. Thereby, the antenna device 1 of this embodiment is a small and portable device, can be used for wireless communication with a simple operation, is easy to carry, and the convenience of the antenna device 1 is increased. The ground communication antenna element 30 is used as a support leg for supporting the case 10, and the angles of the antenna device 1, more specifically, the first antenna element 50, the second antenna element 55, and the ground 40 with respect to the satellite are determined. Since it can be set freely, these members can be set at a position with high gain with respect to the satellite.

図9(a)は、アンテナ装置1のアンテナ回路の一例を示すブロック図、図9(b)は、衛星信号の入出力位相の関係を示す表である。表中Rxは受信対応、Txは送信対応を表している   FIG. 9A is a block diagram showing an example of the antenna circuit of the antenna device 1, and FIG. 9B is a table showing the relationship between the input and output phases of the satellite signals. In the table, Rx represents reception correspondence, and Tx represents transmission correspondence.

アンテナ回路80は、衛星用のパッチアンテナ素子である第1のアンテナ素子50と2本の地上通信用アンテナ素子30を有し、地上通信用アンテナ素子30は、メインアンテナ素子31とサブアンテナ素子32とを含む。第1のアンテナ素子50で受信された衛星電波は、右旋偏波(メイン)、左旋偏波(サブ)のそれぞれの位相が90°ずれたものが、それぞれの給電P1、P2に入る。ハイブリッドカプラーHCを介して右旋偏波が第1のRF81から出力し、左旋偏波が第2のRF82から出力される。   The antenna circuit 80 includes a first antenna element 50 that is a patch antenna element for a satellite and two antenna elements 30 for ground communication. The antenna element 30 for ground communication includes a main antenna element 31 and a sub antenna element 32. Including. In the satellite radio wave received by the first antenna element 50, the right-polarized wave (main) and the left-hand polarized wave (sub) whose phases are shifted by 90 ° enter the respective power feeds P1 and P2. A right-handed polarized wave is output from the first RF 81 and a left-handed polarized wave is output from the second RF 82 via the hybrid coupler HC.

また、アンテナ回路80は第1のスイッチ部S1と第2のスイッチ部S2とを有している。二つのスイッチ部S1、S2は、例えばユーザーの操作により連動することが可能であり、衛星通信、地上通信の切り替えが可能である。第1のRF81、第1のスイッチ部S1を介して送られてきた受信信号は、第1の分波器(デュプレクサ)83を介して第1の低ノイズアンプ(LNA)85で処理され、第2の分波器86を介して第1の端子T1に出力される。   The antenna circuit 80 includes a first switch unit S1 and a second switch unit S2. The two switch units S1 and S2 can be linked by, for example, user operation, and can switch between satellite communication and ground communication. The received signal transmitted via the first RF 81 and the first switch unit S1 is processed by the first low noise amplifier (LNA) 85 via the first duplexer 83, and the first The signal is output to the first terminal T1 through the second duplexer 86.

第2のRF82、第2のスイッチ部S2を介して送られてきた信号は、第2の低ノイズアンプ(LNA)87で処理されて第2の端子T2に出力される。送信時は第1の端子T1から第2の分波器86→パワーアンプ84→第1の分波器83→第1のスイッチ部S1→第1のRF81の順で信号が送られる。基本的に、送信時は第2の端子T2から第2のRF82の経路は使用しない。   The signal transmitted via the second RF 82 and the second switch unit S2 is processed by the second low noise amplifier (LNA) 87 and output to the second terminal T2. At the time of transmission, signals are transmitted from the first terminal T1 in the order of the second duplexer 86 → the power amplifier 84 → the first duplexer 83 → the first switch unit S1 → the first RF 81. Basically, the path of the second RF 82 from the second terminal T2 is not used during transmission.

地上通信では二つの地上通信用アンテナ素子30を使用するが、送受信ではメインアンテナ素子31を使用し、サブアンテナ素子32は受信のみで使用する。メインアンテナ素子31で受信された電波は信号に変換され、メインアンテナ素子31→第1のスイッチ部S1→第1の分波器83→低ノイズアンプ85→第2の分波器86→第1の端子T1の経路で伝達される。また、サブアンテナ素子32で受信された電波は信号に変換され、サブアンテナ素子32→第2のスイッチ部S2→第2の低ノイズアンプ87→第2の端子T2の経路で伝達される。一方、送信は、第1の端子T1→パワーアンプ84→第1の分波器83→第1のスイッチ部S1→メインアンテナ素子31の経路で伝達される。そして、送信時は第2の端子T2からサブアンテナ素子32の経路は使用しない。
尚、地上通信用アンテナ素子30は、図2に示す様に起立させた状態で機能するだけでなく、図1に示す様にケース10に収納された状態で機能するようにしても良い。
Two ground communication antenna elements 30 are used for ground communication, but the main antenna element 31 is used for transmission and reception, and the sub antenna element 32 is used only for reception. The radio wave received by the main antenna element 31 is converted into a signal, and the main antenna element 31 → the first switch unit S1 → the first duplexer 83 → the low noise amplifier 85 → the second duplexer 86 → the first. Is transmitted through the path of the terminal T1. The radio wave received by the sub-antenna element 32 is converted into a signal and transmitted through the path of the sub-antenna element 32 → second switch section S2 → second low noise amplifier 87 → second terminal T2. On the other hand, transmission is transmitted through a path of the first terminal T 1 → the power amplifier 84 → the first duplexer 83 → the first switch unit S 1 → the main antenna element 31. During transmission, the path from the second terminal T2 to the sub antenna element 32 is not used.
The terrestrial communication antenna element 30 may function not only in a standing state as shown in FIG. 2 but also in a state accommodated in the case 10 as shown in FIG.

図2で説明した地上通信用アンテナ素子30の使用状態の第1の実施形態に対して第2の実施形態を図10〜図12に基づいて説明する。   2nd Embodiment is described based on FIGS. 10-12 with respect to 1st Embodiment of the use condition of the antenna element 30 for ground communication demonstrated in FIG.

第2の実施形態において、地上通信用アンテナ素子30は、その一端が支持部30aに回転自在に取り付けられ、他端が露出してケース10の裏面側に設けられた挿入孔11aに引き出し自在に収納されている(図10参照)。挿入孔11aから地上通信用アンテナ素子30を引き出す方法は、露出している部分を手で引き出すまたは機械的な動作で引き出すことにより行われる(図11(a)参照)。地上通信用アンテナ素子30を挿入孔11aから引き出すと同時に支持部30aも引き出され、図示しない係止部等で支持部30aの一端が挿入孔11aの開口近傍で係止される(図11(b)参照)。   In the second embodiment, the ground communication antenna element 30 has one end rotatably attached to the support portion 30a and the other end exposed to be freely drawn out into an insertion hole 11a provided on the back side of the case 10. It is stored (see FIG. 10). The method of pulling out the ground communication antenna element 30 from the insertion hole 11a is performed by pulling out the exposed portion by hand or by mechanical operation (see FIG. 11A). At the same time as the ground communication antenna element 30 is pulled out from the insertion hole 11a, the support portion 30a is also pulled out, and one end of the support portion 30a is locked near the opening of the insertion hole 11a by a locking portion (not shown) (FIG. 11B). )reference).

ケース10の外部に引き出された地上通信用アンテナ素子30は、支持部30aを固定回転軸としてケースの裏面側から所定角度に起立させることができ(図12参照)、無線ルーターとして使用することができる。そして、図4と同様に地上通信用アンテナ素子30の起立角度を調整することにより、衛星通信用の支持脚として利用できる。
尚、地上通信用アンテナ素子30は、図12に示す様に起立させた状態で機能するだけでなく、図10に示す様にケース10に収納された状態、及び、図11に示す様にケース10から引き出された状態において機能するようにしても良い。
The ground communication antenna element 30 drawn out of the case 10 can be raised at a predetermined angle from the back side of the case with the support portion 30a as a fixed rotation shaft (see FIG. 12), and can be used as a wireless router. it can. And it can utilize as a support leg for satellite communications by adjusting the standing angle of the antenna element 30 for ground communications similarly to FIG.
The terrestrial communication antenna element 30 functions not only in a standing state as shown in FIG. 12, but also in a state of being housed in the case 10 as shown in FIG. 10 and a case as shown in FIG. It may function in the state pulled out from 10.

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimension, numerical value, form, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.

本発明に係るアンテナ装置は、無線ルーター等の携帯端末装置において緊急時や非常時に衛星通信を容易に行える通信用途に適用可能である。   The antenna device according to the present invention can be applied to communication applications that can easily perform satellite communication in an emergency or emergency in a portable terminal device such as a wireless router.

1:アンテナ装置
10:ケース
10a、10b:側面
11:窪み部
12:底部材
13:カバー部材
13a:第1の面
13b:第2の面
13c:凹部
20:トップカバー
30:地上通信用アンテナ素子(第3のアンテナ素子)
40:グランド
41:パッチグランド
42:第1の可動グランド
43:第2の可動グランド
50:第1のアンテナ素子(パッチアンテナ素子)
55:第2のアンテナ素子(無接点アンテナ素子)
65:弾性部材
70:係合部
71:第1の係止部
72:第2の係止部
80:アンテナ回路
1: Antenna device 10: Case 10a, 10b: Side surface 11: Recessed portion 12: Bottom member 13: Cover member 13a: First surface 13b: Second surface 13c: Recessed portion 20: Top cover 30: Antenna element for ground communication (Third antenna element)
40: Ground 41: Patch ground 42: First movable ground 43: Second movable ground 50: First antenna element (patch antenna element)
55: Second antenna element (contactless antenna element)
65: elastic member 70: engaging portion 71: first locking portion 72: second locking portion 80: antenna circuit

Claims (3)

ケースと、
前記ケースの内部に収納されたグランドと、
前記ケースの内部に収納され、給電部を有する第1のアンテナ素子と、
前記ケースに取り付けられたトップカバーと、
前記トップカバーに取り付けられ、給電を受けない第2のアンテナ素子と、
前記ケースの前記トップカバーに面する面とは逆側の面において、前記ケースから引き出し可能に設けられた第3のアンテナ素子と、
を備えるアンテナ装置であって、
前記第3のアンテナ素子は地上通信用アンテナとして機能するとともに、
前記第3のアンテナ素子が前記ケースから引き出された時、衛星通信用アンテナとして機能する前記第1のアンテナ素子および前記第2のアンテナ素子の衛星に対する角度を調節しつつ、前記ケースを支持可能な支持脚として機能する、
アンテナ装置。
Case and
A ground housed inside the case;
A first antenna element housed in the case and having a feeding portion;
A top cover attached to the case;
A second antenna element attached to the top cover and receiving no power supply;
A third antenna element provided on the surface opposite to the surface facing the top cover of the case so as to be able to be pulled out from the case;
An antenna device comprising:
The third antenna element functions as a ground communication antenna,
When the third antenna element is pulled out from the case, the case can be supported while adjusting the angles of the first antenna element and the second antenna element functioning as satellite communication antennas with respect to the satellite. Function as support legs,
Antenna device.
請求項1に記載のアンテナ装置であって、
前記第3のアンテナ素子がロッド状アンテナ素子であり、
当該ロッド状アンテナ素子の一端が前記ケースに対し回動可能に取り付けられた、アンテナ装置。
The antenna device according to claim 1,
The third antenna element is a rod-shaped antenna element;
An antenna device in which one end of the rod-shaped antenna element is rotatably attached to the case.
請求項2に記載のアンテナ装置であって、
前記第3のアンテナ素子としての2本のロッド状アンテナ素子が、前記ケースの二つの側面の各々に近い位置において、前記ケースの長手方向に沿って設けられた、アンテナ装置。
The antenna device according to claim 2, wherein
An antenna device in which two rod-shaped antenna elements as the third antenna element are provided along the longitudinal direction of the case at positions close to each of two side surfaces of the case.
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