JP5934453B1 - Antenna device - Google Patents
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Abstract
【課題】小型で、且つ災害等の緊急時においても容易に取り扱うことができ、しかもアンテナ性能を損なうことなく地上通信と衛星通信の切り替えを行うことができるアンテナ装置を提供する。【解決手段】第1のアンテナ素子50と、第1のアンテナ素子50に対して直線偏波用の給電を行う2つの直線偏波給電点61a,61bと、第1のアンテナ素子50に対して円偏波用の給電を行う2つの円偏波給電点61c,61dと、を備える。第1のアンテナ素子50は、第1の位置と第2の位置にスライド可能であって、第1の位置では、直線偏波給電点61a,61bに電気的に接続し、円偏波給電点61c,61dには電気的に接続せず、第2の位置では、円偏波給電点61c,61dに電気的に接続し、直線偏波給電点には電気的に接続しない。【選択図】図3Provided is an antenna device that is small in size and can be easily handled in an emergency such as a disaster, and can switch between ground communication and satellite communication without impairing antenna performance. A first antenna element 50, two linearly polarized wave feeding points 61a and 61b for feeding linearly polarized waves to the first antenna element 50, and the first antenna element 50 are provided. And two circularly polarized wave feeding points 61c and 61d that feed circularly polarized waves. The first antenna element 50 is slidable between the first position and the second position. In the first position, the first antenna element 50 is electrically connected to the linearly polarized wave feeding points 61a and 61b, and the circularly polarized wave feeding point. 61c and 61d are not electrically connected, and at the second position, they are electrically connected to the circularly polarized wave feeding points 61c and 61d, and are not electrically connected to the linearly polarized wave feeding point. [Selection] Figure 3
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には、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り付け、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。
また、従来のアンテナ装置には、地上通信での使用の他に衛星通信での使用も可能なものもある。さらにこの種のアンテナ装置には、通常は地上通信での使用を想定し、災害時などで通常のインフラが使用できない場合に衛星通信での使用を想定しているものがある。なお、地上通信には直線偏波の電波が使用され、衛星通信には円偏波の電波が使用される。 Further, some conventional antenna devices can be used for satellite communication in addition to ground communication. Furthermore, some antenna devices of this type are usually assumed to be used for terrestrial communications, and are assumed to be used for satellite communications when a normal infrastructure cannot be used during a disaster or the like. Note that linearly polarized radio waves are used for ground communication, and circularly polarized radio waves are used for satellite communication.
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。
また、従来のアンテナ装置で、地上通信と衛星通信の両方で使用できるものにあっては、地上通信と衛星通信の切り替えを行うためのスイッチがあるが、そのスイッチによる挿入損失によってアンテナ性能を十分に確保できないという課題があった。
Although the technique disclosed in
For conventional antenna devices that can be used for both terrestrial communications and satellite communications, there is a switch for switching between terrestrial communications and satellite communications. There was a problem that could not be secured.
本発明は、小型で、且つ災害等の緊急時においても容易に取り扱うことができ、しかもアンテナ性能を損なうことなく地上通信と衛星通信の切り替えを行うことができるアンテナ装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an antenna device that is small in size and can be easily handled in an emergency such as a disaster, and can switch between ground communication and satellite communication without impairing antenna performance. To do.
本発明のアンテナ装置は、アンテナ素子と、前記アンテナ素子に対して直線偏波用の給電を行う2つの直線偏波用給電点と、前記アンテナ素子に対して円偏波用の給電を行う2つの円偏波用給電点と、を備え、前記アンテナ素子は、第1の位置と第2の位置にスライド可能であって、前記第1の位置では、前記直線偏波用給電点に電気的に接続し、前記円偏波用給電点には電気的に接続せず、前記第2の位置では、前記円偏波用給電点に電気的に接続し、前記直線偏波用給電点には電気的に接続しない。 The antenna device according to the present invention includes an antenna element, two linearly polarized wave feeding points for feeding linearly polarized waves to the antenna element, and 2 for feeding circularly polarized waves to the antenna element. Two circularly polarized feed points, and the antenna element is slidable between a first position and a second position, and the linearly polarized feed point is electrically connected to the first position. Is connected to the circularly polarized wave feeding point, and is electrically connected to the circularly polarized wave feeding point at the second position. Do not connect electrically.
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記アンテナ素子に設けられ、装置本体内に押し込むことにより、前記アンテナ素子を前記第1の位置から前記第2の位置にスライドさせる第1の押し部と、前記アンテナ素子に設けられ、前記装置本体内に押し込むことにより、前記アンテナ素子を前記第2の位置から前記第1の位置にスライドさせる第2の押し部と、を備える。 As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, a first pressing portion that is provided in the antenna element and slides the antenna element from the first position to the second position by being pushed into the apparatus main body. And a second pressing portion that is provided in the antenna element and slides the antenna element from the second position to the first position by being pushed into the apparatus main body.
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、ケースと、前記ケースの内部に収納された収納状態と、少なくとも一部が前記ケースから突出した突出状態との少なくとも2つの状態をとるように変形可能なグランドと、前記ケースの内部に収納され、給電を受ける第1のアンテナ素子としての前記アンテナ素子と、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、を備えるアンテナ装置であって、前記トップカバーの前記ケースに対する相対位置が変動可能であり、当該相対位置が変動することにより、前記第2のアンテナ素子の前記グランドおよび前記第1のアンテナ素子に対する距離が変動する。 As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, the antenna device can be deformed to take at least two states: a case, a housed state housed in the case, and a projecting state in which at least a part projects from the case. A ground, the antenna element as a first antenna element that is housed in the case and receives power, a top cover attached to the case, and a second cover that is attached to the top cover and does not receive power An antenna element, wherein a relative position of the top cover with respect to the case is variable, and the relative position varies to change the ground of the second antenna element and the first element. The distance to the antenna element varies.
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記グランドが、前記ケースの内部に固定されたパッチグランドと、当該パッチグランドに電気的に接続されるとともに、前記ケースの内部から外部へ突出可能な可動グランドとを含む。 As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, the ground is fixed to the inside of the case, and the movable ground is electrically connected to the patch ground and can protrude from the inside of the case to the outside. Including ground.
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記可動グランドが、前記ケースの相対する2つの側面からそれぞれ突出する第1の可動グランドおよび第2の可動グランドを含む。 As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, the movable ground includes a first movable ground and a second movable ground that respectively protrude from two opposing side surfaces of the case.
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記トップカバーと前記ケースとの間に弾性部材が配置され、前記トップカバーが有する第1の係止部が、前記グランドが有する第2の係止部に固定されている時、前記弾性部材が圧縮状態となり、前記トップカバーの前記ケースに対する相対距離が小さくなった接近状態が実現され、前記第1の係止部が前記第2の係止部から解除されている時、前記弾性部材が伸長状態となり、前記トップカバーの前記ケース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。 As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, an elastic member is disposed between the top cover and the case, and the first locking portion of the top cover is the second locking portion of the ground. The elastic member is in a compressed state, and an approaching state in which the relative distance of the top cover to the case is reduced is realized, and the first locking portion is separated from the second locking portion. When released, the elastic member is in an extended state, and a separated state in which the relative distance of the top cover to the case is increased.
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記ケースが、底部材と当該底部材を覆うカバー部材とを含み、前記グランドが前記底部材と前記カバー部材との間の空間に収納され、前記第1のアンテナ素子が前記グランドに直接対向するように前記カバー部材に取り付けられ、前記第1のアンテナ素子の前記カバー部材に取り付けられた第1の面とは逆側の第2の面に前記弾性部材が取り付けられる。 As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, the case includes a bottom member and a cover member that covers the bottom member, and the ground is housed in a space between the bottom member and the cover member, The first antenna element is attached to the cover member so as to be directly opposed to the ground, and the elastic surface is provided on the second surface of the first antenna element opposite to the first surface attached to the cover member. A member is attached.
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記グランドが、前記ケースの内部に固定されたパッチグランドと、当該パッチグランドに電気的に接続されるとともに、前記ケースの内部から外部へ突出可能な可動グランドとを含み、当該可動グランドは前記第2の係止部を有する。 As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, the ground is fixed to the inside of the case, and the movable ground is electrically connected to the patch ground and can protrude from the inside of the case to the outside. And the movable ground has the second locking portion.
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記第2のアンテナ素子が、前記トップカバーの前記ケースに面する面に取り付けられたパッチアンテナ素子である。 As one aspect of the antenna device of the present invention, for example, the second antenna element is a patch antenna element attached to a surface of the top cover facing the case.
本発明のアンテナ装置は、小型で、且つ災害等の緊急時においても容易に取り扱うことができ、しかもアンテナ性能を損なうことなく地上通信と衛星通信の切り替えを行うことができる。 The antenna device of the present invention is small and can be easily handled in an emergency such as a disaster, and can switch between ground communication and satellite communication without impairing antenna performance.
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1(a)はアンテナ装置1の正面斜視図、図1(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及び図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
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
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2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
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
図3は、本実施形態のアンテナ装置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
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を覆う第1のカバー部材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、底部材12の開口部に橋渡すように配置される第2のカバー部材14と、第1のカバー部材13と第2のカバー部材14との間に配置される第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、回路が実装された略長方形状の基板61とを備える。第1のアンテナ素子50は、基板61に対向し、かつ基板61の幅方向に移動可能となっている。第1のカバー部材13には、第1のアンテナ素子50と対向する第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
グランド40は、底部材12側に配置される第1の可動グランド42と、第1のカバー部材13側に配置される第2の可動グランド43と、第1の可動グランド42と第2の可動グランド43との間に配置されるパッチグランド41とを有する。第1の可動グランド42には、基板61に設けられた給電点(給電ピン)61a〜61dを通すための2つの切欠部42d,42eが形成されている。第2の可動グランド43にも基板61の給電点61a〜61dを通すための2つの切欠部43d,43eが形成されている。第1の可動グランド42の切欠部42d,42eは、いずれも第1の可動グランド42の幅方向に形成されており、それぞれの開口部が第1の可動グランド42の左側長辺に位置する。第2の可動グランド43の切欠部43d,43eも同様に、いずれも第2の可動グランド43の幅方向に形成されており、それぞれの開口部が第2の可動グランド43の右側長辺に位置する。
The
パッチグランド41は、第1の可動グランド42及び第2の可動グランド43と同程度の大きさの略長方形状に形成されている。パッチグランド41には、基板61の給電点61a〜61dを通すための貫通孔41c〜41fが形成されている。貫通孔41c,41dと貫通孔41e,41fは、基板61の給電点61a〜61dの位置に合わせて、パッチグランド41の長手方向に離間し、かつ幅方向に対して所定距離ずらした位置に形成されている。
The
基板61の第1のアンテナ素子50と対向する面には、上述した給電点61a〜61dが設けられている。給電点61a〜61dは、第1のアンテナ素子50に給電するためのものであり、それぞれがピン状に形成されている。給電点61a,61bは、第1の可動グランド42に形成された切欠部42eと、パッチグランド41に形成された貫通孔41c,41dと、第2の可動グランド43に形成された切欠部43dとを通して第1のアンテナ素子50に接触し、給電点61c,61dは、第1の可動グランド42に形成された切欠部42dと、パッチグランド41に形成された貫通孔41e,41fと、第2の可動グランド43に形成された切欠部43eとを通して第1のアンテナ素子50に接触する。
The feeding points 61 a to 61 d described above are provided on the surface of the
給電点61a,61bは、直線偏波用の給電を行う直線偏波給電点であり、給電点61c,61dは、円偏波用の給電を行う円偏波給電点である。本実施形態のアンテナ装置1では、直線偏波使用時には給電点61a,61bのみが第1のアンテナ素子50と電気的に接続状態となり、円偏波使用時には給電点61c,61dのみが第1のアンテナ素子50と電気的に接続状態となるように構成されている。この構成の詳細については後述する。なお、以後、給電点61a,61bを直線偏波給電点と呼び、給電点61c,61dを円偏波給電点と呼ぶ。
The feeding points 61a and 61b are linear polarization feeding points that feed linearly polarized waves, and the feeding points 61c and 61d are circularly polarized feeding points that feed circularly polarized waves. In the
第2のカバー部材14は、幅が第1のアンテナ素子50の幅よりも僅かに長く形成されており、底部材12の開口部に橋渡し可能になっている。また、第2のカバー部材14は、長さが底部材12の内側の長さより僅かに短く、底部材12に収容可能になっている。また、第2のカバー部材14は、中央部が貫通しており、その貫通部14aの幅が第1のアンテナ素子50の幅よりも僅かに長く、長さが第1のアンテナ素子50の長さより短くなっている。第2のカバー部材14の貫通部14aに橋渡すようにして第1のアンテナ素子50が配置される。アンテナ装置1では、第1のアンテナ素子50を第2のカバー部材14に対して幅方向に位置を変えることで、直線偏波としての使用と円偏波としての使用を可能としている。
The
図4は直線偏波使用時における第1のアンテナ素子50を平面視した図、図5は円偏波使用時における第1のアンテナ素子50を平面視した図である。図4に示すように、第1のアンテナ素子50は、直線偏波使用時には、第2のカバー部材14に対して幅方向左側(図4に向かって見れば右側)に配置される。また、図5に示すように、第1のアンテナ素子50は、円偏波使用時には、第2のカバー部材14に対して幅方向右側(図5に向かって見れば左側)に配置される。第1のアンテナ素子50が第2のカバー部材14に対して幅方向左側(図4に向かって見れば右側)に配置されることで、基板61上の直線偏波給電点61a,61bと電気的に接続され、第2のカバー部材14に対して幅方向右側(図5に向かって見れば左側)に配置されることで、基板61上の円偏波給電点61c,61dと電気的に接続される。
4 is a plan view of the
図6(a)は、直線偏波使用時における第1のアンテナ素子50の給電状態を図4におけるA−A’の断面で模式的に示した図、図6(b)は、円偏波使用時における第1のアンテナ素子50の給電状態を図5におけるA−A’の断面で模式的に示した図である。図6(a)に示すように、第1のアンテナ素子50は、パターン50bと絶縁体50cが形成され、第2のカバー部材14に対して(図4に向かって見れば右側)に位置するときは、円偏波給電点61c、61dが絶縁体50cに接触し、直線偏波給電点61a、61bがパターン50bに接触することで、直線偏波給電点61a,61bのみと電気的に接続状態となる。一方、図6(b)に示すように、第1のアンテナ素子50は、第2のカバー部材14に対して(図5に向かって見れば左側)に位置するときは、直線偏波給電点61a、61bが絶縁体50cに接触し、円偏波給電点61c、61dがパターン50bに接触することで、円偏波給電点61c,61dのみと電気的に接続状態になる。このように、第1のアンテナ素子50が第2のカバー部材14に対して(図4に向かって見れば右側)に位置するときは直線偏波での使用ができ、第1のアンテナ素子50が第2のカバー部材14に対して幅方向右側(図5に向かって見れば左側)に位置するときは円偏波での使用ができる。なお、円偏波での使用には、基板61上の円偏波ラインL3,L4にハイブリッドカプラー15が介挿される。直線偏波での使用時は、基板61上の直線偏波ラインL1,L2がそのまま第1のアンテナ素子50のパターン50bに接続される。
FIG. 6A is a diagram schematically showing the power feeding state of the
第1のアンテナ素子50の移動はユーザーの手によって行われる。第1のアンテナ素子50にはユーザーの手による移動を可能とする手段が設けられている。図7(a)は、移動可能手段が設けられた第1のアンテナ素子50の外観を示す斜視図、図7(b)は、第1のアンテナ素子50の分解斜視図である。図7(b)に示すように、第1のアンテナ素子50には、一方の面(図では上面)側に第1のアンテナ素子50と同程度の形状で、僅かに小さい補強材16が配置され、他方の面(図では下面)側に第1のアンテナ素子50の長手方向の長さより僅かに長い板状の押し子17が配置される。第1のアンテナ素子50の長手方向の両端部分それぞれに2つの貫通孔50hが形成されている。補強材16も同様に長手方向の両端部分それぞれに2つの貫通孔16aが形成されている。
The
押し子17は、一方の端部が押し部(第1の押し部)17aとなっており、他方の端部が押し部(第2の押し部)17bとなっている。また、押し子17の押し部17aの内側と押し部17bの内側には、それぞれ2本のピン17cが押し子17の面に対して垂直方向に形成されている。これらのピン17cは、第1のアンテナ素子50の各貫通孔50hと補強材16の各貫通孔16aに挿入される。第1のアンテナ素子50と補強材16と押し子17を一体化して第1のカバー部材13と第2のカバー部材14の間に介挿する。このとき、押し子17の押し部17aが第2のカバー部材14に対して幅方向左側(図4に向かって見れば右側)に位置し、押し部17bが第2のカバー部材14に対して幅方向右側(図4に向かって見れば左側)に位置する。そして、装置本体を組み上げた後、押し子17の押し部17aを装置本体内に押し込むことにより、第1のアンテナ素子50を直線偏波使用位置(第1の位置)から円偏波使用位置(第2の位置)にスライドさせることができる。また、この状態で、押し子17の押し部17bを装置本体内に押し込むことにより、第1のアンテナ素子50を円偏波使用位置(第2の位置)から直線偏波使用位置(第1の位置)にスライドさせることができる。また、同様に図4は円偏波使用時における第1のアンテナ素子50を平面視した図、図5は直線偏波使用時における第1のアンテナ素子50を平面視した図としても同様の効果が得られる。
One end of the
図3に戻り、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2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。
Returning to FIG. 3, the
本実施形態のアンテナ装置1は、通常は地上通信の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は衛星アンテナとして使用する。衛星アンテナとして使用する場合は第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から引き出して使用する。図8〜図10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
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8参照)。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. 8). The angle can be freely set by adjusting the standing angle of the ground
次に、2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9(a)参照)、ケース10の2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9(b)参照)。
Next, the engaging
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
また、図10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。
Further, as shown in FIG. 10, it is possible to provide a plurality of
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2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
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
図11、図12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11が全体図、図12が部分拡大図である。
An example of a specific embodiment of the engaging
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、第1のカバー部材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
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、第1のカバー部材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
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12(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11(b)、図12(c)参照)。
When releasing the engaging
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
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
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、2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
なお、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。
The ground
このように、本実施形態に係るアンテナ装置1によれば、第1のアンテナ素子50を第1の位置までスライドさせることで、直線偏波給電点61a,61bにのみ電気的に接続し、第1のアンテナ素子50を第2の位置までスライドさせることで、円偏波給電点61c,61dにのみ電気的に接続するので、スイッチを使用することなく地上通信と衛星通信の切り替えを行うことができる。即ち、アンテナ性能を損なうことなく地上通信と衛星通信の切り替えを行うことができる。また、第1のアンテナ素子50をスライドするだけで衛星通信が可能となるので、災害等の緊急時においても容易に取り扱うことができる。また、地上通信と衛星通信の切り替えを行うスイッチを必要としないことと、1つの第1のアンテナ素子50を地上通信と衛星通信とで共用できることで小型化が図れるとともにコストの削減も図れる。
As described above, according to the
なお、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
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 第1のカバー部材
13a 第1の面
13b 第2の面
13c 凹部
14 第2のカバー部材
14a 貫通部
15 ハイブリッドカプラー
16 補強材
16a 貫通孔
17 押し子
17a,17b 押し部
17c ピン
20 トップカバー
30 地上通信用アンテナ素子
40 グランド
41 パッチグランド
41c〜41f 貫通孔
42 第1の可動グランド
42d,42e 切欠部
43 第2の可動グランド
43d,43e 切欠部
50 第1のアンテナ素子
50b パターン
50c 絶縁体
50h 貫通孔
55 第2のアンテナ素子
61 基板
61a,61b 直線偏波給電点
61c,61d 円偏波給電点
65 弾性部材
70 係合部
71 第1の係止部
72 第2の係止部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記アンテナ素子に対して直線偏波用の給電を行う2つの直線偏波用給電点と、
前記アンテナ素子に対して円偏波用の給電を行う2つの円偏波用給電点と、を備え、
前記アンテナ素子は、第1の位置と第2の位置にスライド可能であって、
前記第1の位置では、前記直線偏波用給電点に電気的に接続し、前記円偏波用給電点には電気的に接続せず、
前記第2の位置では、前記円偏波用給電点に電気的に接続し、前記直線偏波用給電点には電気的に接続しない、
アンテナ装置。 An antenna element;
Two linearly polarized feed points for feeding linearly polarized waves to the antenna element;
Two circularly polarized feed points for feeding circularly polarized waves to the antenna element,
The antenna element is slidable between a first position and a second position;
In the first position, electrically connected to the linearly polarized feed point, not electrically connected to the circularly polarized feed point,
In the second position, electrically connected to the circularly polarized feed point and not electrically connected to the linearly polarized feed point;
Antenna device.
前記アンテナ素子に設けられ、装置本体内に押し込むことにより、前記アンテナ素子を前記第1の位置から前記第2の位置にスライドさせる第1の押し部と、
前記アンテナ素子に設けられ、前記装置本体内に押し込むことにより、前記アンテナ素子を前記第2の位置から前記第1の位置にスライドさせる第2の押し部と、を備える、
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 1,
A first pressing portion that is provided on the antenna element and slides the antenna element from the first position to the second position by being pushed into the apparatus main body;
A second pressing portion provided on the antenna element and sliding the antenna element from the second position to the first position by being pushed into the apparatus main body.
Antenna device.
ケースと、
前記ケースの内部に収納された収納状態と、少なくとも一部が前記ケースから突出した突出状態との少なくとも2つの状態をとるように変形可能なグランドと、
前記ケースの内部に収納され、給電を受ける第1のアンテナ素子としての前記アンテナ素子と、
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、
を備えるアンテナ装置であって、
前記トップカバーの前記ケースに対する相対位置が変動可能であり、当該相対位置が変動することにより、前記第2のアンテナ素子の前記グランドおよび前記第1のアンテナ素子に対する距離が変動する、
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2,
Case and
A ground that is deformable so as to take at least two states: a storage state stored inside the case; and a protruding state in which at least a part protrudes from the case;
The antenna element as a first antenna element housed in the case and receiving power;
A top cover attached to the case;
A second antenna element attached to the top cover and receiving no power supply;
An antenna device comprising:
The relative position of the top cover with respect to the case can vary, and the relative position varies, whereby the distance of the second antenna element to the ground and the first antenna element varies.
Antenna device.
前記グランドが、前記ケースの内部に固定されたパッチグランドと、当該パッチグランドに電気的に接続されるとともに、前記ケースの内部から外部へ突出可能な可動グランドとを含む、
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 3, wherein
The ground includes a patch ground fixed inside the case, and a movable ground that is electrically connected to the patch ground and can protrude from the inside of the case to the outside.
Antenna device.
前記可動グランドが、前記ケースの相対する2つの側面からそれぞれ突出する第1の可動グランドおよび第2の可動グランドを含む、
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 4, wherein
The movable ground includes a first movable ground and a second movable ground that respectively protrude from two opposing side surfaces of the case.
Antenna device.
前記トップカバーと前記ケースとの間に弾性部材が配置され、
前記トップカバーが有する第1の係止部が、前記グランドが有する第2の係止部に固定されている時、前記弾性部材が圧縮状態となり、前記トップカバーの前記ケースに対する相対距離が小さくなった接近状態が実現され、
前記第1の係止部が前記第2の係止部から解除されている時、前記弾性部材が伸長状態となり、前記トップカバーの前記ケース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、
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 3, wherein
An elastic member is disposed between the top cover and the case,
When the first locking portion of the top cover is fixed to the second locking portion of the ground, the elastic member is in a compressed state, and the relative distance of the top cover to the case is reduced. A close approach,
When the first locking portion is released from the second locking portion, the elastic member is in an extended state, and a separated state in which the relative distance of the top cover to the case is increased.
Antenna device.
前記ケースが、底部材と当該底部材を覆うカバー部材とを含み、
前記グランドが前記底部材と前記カバー部材との間の空間に収納され、
前記第1のアンテナ素子が前記グランドに直接対向するように前記カバー部材に取り付けられ、
前記第1のアンテナ素子の前記カバー部材に取り付けられた第1の面とは逆側の第2の面に前記弾性部材が取り付けられる、
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 6, wherein
The case includes a bottom member and a cover member covering the bottom member;
The ground is housed in a space between the bottom member and the cover member;
The first antenna element is attached to the cover member so as to directly face the ground,
The elastic member is attached to a second surface opposite to the first surface attached to the cover member of the first antenna element.
Antenna device.
前記グランドが、前記ケースの内部に固定されたパッチグランドと、当該パッチグランドに電気的に接続されるとともに、前記ケースの内部から外部へ突出可能な可動グランドとを含み、
当該可動グランドは前記第2の係止部を有する、
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 7, wherein
The ground includes a patch ground fixed inside the case, and a movable ground that is electrically connected to the patch ground and can protrude from the inside of the case to the outside.
The movable ground has the second locking portion,
Antenna device.
前記第2のアンテナ素子が、前記トップカバーの前記ケースに面する面に取り付けられたパッチアンテナ素子である、
アンテナ装置。 The antenna device according to any one of claims 3 to 8,
The second antenna element is a patch antenna element attached to a surface of the top cover facing the case;
Antenna device.
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