JP6002439B2 - Mimoアンテナ構造 - Google Patents

Mimoアンテナ構造 Download PDF

Info

Publication number
JP6002439B2
JP6002439B2 JP2012115523A JP2012115523A JP6002439B2 JP 6002439 B2 JP6002439 B2 JP 6002439B2 JP 2012115523 A JP2012115523 A JP 2012115523A JP 2012115523 A JP2012115523 A JP 2012115523A JP 6002439 B2 JP6002439 B2 JP 6002439B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
peripheral surface
conductor
antenna structure
antennas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012115523A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013243523A (ja
Inventor
正雄 作間
正雄 作間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sakuma Antenna Co., Ltd.
Original Assignee
Sakuma Antenna Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sakuma Antenna Co., Ltd. filed Critical Sakuma Antenna Co., Ltd.
Priority to JP2012115523A priority Critical patent/JP6002439B2/ja
Publication of JP2013243523A publication Critical patent/JP2013243523A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6002439B2 publication Critical patent/JP6002439B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

本発明は、MIMO通信方式において送受信局の双方向に複数のアンテナを装備し、同一周波数で異なる信号系統の同時空間多重化伝送による情報伝送を可能とする通信に利用するMIMOアンテナ構造に関する。
所定長さの第1導波部と、第1導波部につながる所定長さの第2導波部とを備え、第1導波部が同軸ケーブルの芯線と芯線を包被する第1絶縁体とから形成され、第2導波部が同軸ケーブルの第2絶縁体に固定された第1導体管とその第1導体管に摺動可能に取り付けられた第2導体管とから形成されたアンテナがある(特許文献1参照)。このアンテナは、第1導体管に対して第2導体管をそれらの長さ方向へ移動させることで、通信周波数におけるアンテナの効率が高くなるように第2導波部の長さを調節することができる。
特開2002−100921号公報
前記特許文献1に開示のアンテナは、第2導体管をその長さ方向へ移動させることで、共振周波数を変えることができるが、その使用周波数帯域(被周波数帯域)がアンテナとして使用可能な周波数帯域のうちの10%程度をカバーしているに過ぎず、使用周波数帯域を広げることが難しく、広い帯域(ワイドバンド)における使用ができない。また、このアンテナは、その使用周波数帯域を高い方へ移動させることや使用周波数帯域を低い方へ移動させることができない。
ところで、無線通信技術として注目されているWiMAXやLTE(Long term evolution)、Wi−Fiでは、MIMO(Multiple Input Multiple Output)通信方式が採用される。MIMO通信方式では、複数本の通信アンテナと複数本の受信アンテナとを設置し、それら複数の送信アンテナから同じ周波数帯域で異なる別の通信系列で空間多重を行う信号を同時に送信し、それら複数の受信アンテナで通信信号列を同時に受信する。それにより、周波数帯域の利用効率を高くすることができ、信号の符号化によって信頼性または多様性を向上させることができる。
本発明の目的は、広い帯域において使用することができ、使用周波数帯域の高低を自由に調節することができるMIMOアンテナ構造を提供することにある。本発明の他の目的は、MIMO通信方式において利用することができ、広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができるMIMOアンテナ構造を提供することにある。
本発明にかかるMIMOアンテナ構造の第1の特徴は、横方向へ所定寸法離間して並ぶ少なくとも2本のアンテナと、それらアンテナどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナどうしを電気的に接続する導電性の第1接続部材とから形成され、それらアンテナが、不平衡給電材と、不平衡給電材の外周面の外側に配置された導体管とを備え、第1接続部材が、横方向に隣接するアンテナどうしの間に位置する第1軸と、後端部が第1軸に旋回可能に連結されて第1軸から長さ方向前方へ延びる一対の第1および第2エレメントと、それらエレメントの前端部に位置する第2軸と、第2軸に旋回可能に連結されてアンテナのグラウンド用導体管の外周面に着脱可能に固定された継手とから形成され、不平衡給電材が、横方向と交差する長さ方向へ延びる給電部と、給電部につながって前記長さ方向へ延びる無給電部とを有し、導体管が、不平衡給電材の給電部の外側に位置してその給電部を覆う所定長さの共振用導体管と、不平衡給電材の無給電部の外側に位置してその無給電部を覆う所定長さのグランド用導体管とから形成され、それら導体管と不平衡給電材とが、所定の固定手段を介して電気的に固定され、不平衡給電線の給電部が、共振用導体管から長さ方向前方へ所定寸法露出する露出部分を有し、MIMOアンテナ構造では、グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する第1接続部材の継手の固定位置を調節可能であるとともに、横方向に隣接するアンテナどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナどうしの横方向の離間寸法を第1接続部材の第1および第2エレメントを介して調節可能であることにある
前記第1の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例として、横方向へ隣接するアンテナでは、グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する継手の固定位置が同一である。
本発明にかかるMIMOアンテナ構造の第2の特徴は、横方向へ所定寸法離間して並ぶ少なくとも2本のアンテナと、それらアンテナどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナどうしを電気的に接続する導電性の第1接続部材とから形成され、それらアンテナが、不平衡給電材と、不平衡給電材の外周面の外側に配置された導体管とを備え、第1接続部材が、横方向に隣接するアンテナのうちの一方のアンテナに接続されて他方のアンテナに向かって長さ方向後方へ傾斜して延びる第1エレメントと、横方向に隣接するアンテナのうちの他方のアンテナに接続されて一方のアンテナに向かって長さ方向後方へ傾斜して延びる第2エレメントとから形成され、不平衡給電材が、横方向と交差する長さ方向へ延びる給電部と、給電部につながって長さ方向へ延びる無給電部とを有し、導体管が、不平衡給電材の給電部の外側に位置してその給電部を覆う所定長さの共振用導体管と、不平衡給電材の無給電部の外側に位置してその無給電部を覆う所定長さのグランド用導体管とから形成され、それら導体管と不平衡給電材とが、所定の固定手段を介して電気的に固定され、不平衡給電線の給電部が、共振用導体管から長さ方向前方へ所定寸法露出する露出部分を有し、第1接続部材の第1および第2エレメントが、アンテナのグラウンド用導体管の外周面に固定された前端部と、それらエレメントどうしがつながる後端部とを有することにある
前記第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例として、横方向へ隣接するアンテナでは、グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する第1および第2エレメントの前端部の固定位置が同一である。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例として、MIMOアンテナ構造では、不平衡給電材の無給電部とグランド用導体管とが導電性の第2接続部材を介して電気的に接続されている。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例としては、アンテナが、グランド用導体管の後端開口に取り付けられて無給電部の外周面を包被し、グランド用導体管の内部空間に対する無給電部の位置を内部空間の中心に保持する合成樹脂製の位置決め管材を有する。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例としては、第1接続部材が第1および第2エレメントに電気的に接続されてそれらエレメントの後端部から長さ方向後方へ延びる導電性の第3エレメントを有する。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例としては、グランド用導体管の内周面から不平衡給電材の無給電部の外周面までの離間距離がλ/58〜λ/23の範囲にある。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例としては、共振用導体管の内周面から不平衡給電材の給電部の中心までの離間距離がλ/116〜λ/29の範囲にある。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例としては、グランド用導体管の内周面から不平衡給電材の無給電部の外周面までの離間距離が共振用導体管の内周面から不平衡給電材の給電部の中心までの離間距離よりも大きい。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例としては、不平衡給電材が、第1導体と、第1導体の外周面を包被する第1絶縁体と、第1絶縁体の外周面を包被する第2導体と、第2導体の外周面を包被する第2絶縁体とのうちの少なくとも第1および第2導体と第1絶縁体とから作られ、不平衡給電材の給電部が、第1導体と第1絶縁体とから形成され、不平衡給電材の無給電部が、第1および第2導体と第1および第2絶縁体とのうちの少なくとも第1および第2導体と第1絶縁体とから形成されている。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例として、不平衡給電材の給電部では、第1導体が第1絶縁体からその長さ方向外方へ所定長さ露出している。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例として、給電部において第1絶縁体から露出する第1導体には、所定長さの第3導体が電気的に固定されている。
前記第1および第2の特徴を有するMIMOアンテナ構造の他の一例として、給電部において第1絶縁体から露出する第1導体には、所定長さの第3絶縁体が固定されている。
本発明にかかるMIMOアンテナ構造によれば、少なくとも2本のアンテナが横方向へ所定寸法離間して並んだ状態で導電性の第1接続部材を介して電気的に接続されているから、複数本のアンテナでデータを同時伝送し、各アンテナがそれぞれ異なるデータを同時に送受信するMIMO通信方式において利用することができるのみならず、各アンテナの給電部とそれを覆う共振用導体管とが管内共振するとともに、無給電部とそれを覆うグランド用導体管とが共振して複数の共振周波数を得ることが可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、MIMO通信方式において各アンテナにおける使用周波数帯域を広げることができる。MIMOアンテナ構造は、それらアンテナにおける使用周波数帯域が広く、使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。MIMOアンテナ構造は、各アンテナの共振用導体管の給電部を覆う寸法を自由に設定することができるとともに、グランド用導体管の無給電部を覆う寸法を自由に設定することができるから、共振用導体管の給電部を覆う寸法のみを変更することができ、グランド用導体管の無給電部を覆う寸法のみを変更することができることはもちろん、それら寸法の両者を変更することができる。MIMOアンテナ構造は、各アンテナの共振用導体管の給電部を覆う寸法とグランド用導体管の無給電部を覆う寸法とのうちの少なくとも一方の寸法を変更することで、その使用周波数帯域を高い方と低い方とのいずれかへ移動させることができ、MIMO通信方式において使用周波数帯域の高低を自由に調節することができる。
MIMOアンテナ構造は、グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する継手の固定位置を調節可能であるとともに、横方向に隣接するアンテナどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナどうしの横方向の離間寸法を第1および第2エレメントを介して調節可能であり、グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する継手の固定位置を調節することで、それらアンテナのその使用周波数帯域を高い方と低い方とのいずれかへ移動させることができ、MIMO通信方式において使用周波数帯域の高低を自由に調節することができる。MIMOアンテナ構造は、各アンテナどうしがそれらエレメントを介して電気的に接続されており、アンテナどうしを近づけたとしても、アンテナどうしが結合することはなく、アンテナどうしの横方向の離間寸法を第1および第2エレメントを介してたとえばλ/4より近づけることができ、MIMOアンテナ構造の横方向の寸法を小さくすることができる。MIMOアンテナ構造は、第1接続部材が第2軸から長さ方向後方へ延びる一対の第1および第2エレメントを有するから、それらアンテナの結合度の減衰量を大きくすることができる。また、それらアンテナどうしの結合を少なくすることができる。
横方向へ隣接するアンテナにおいて、グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する継手の固定位置が同一であるMIMOアンテナ構造は、MIMO通信方式において使用周波数帯域におけるアンテナ間の結合を除去し、その周波数の高低を自由に調節することができるのみならず、グラウンド用導体管の長さ方向に対する継手の固定位置を同一とすることで、それらアンテナの使用周波数帯域の結合量を小さくすることができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
MIMOアンテナ構造は、第1接続部材が長さ方向後方へ傾斜して延びる第1および第2エレメントから形成され、第1および第2エレメントがグラウンド用導体管の外周面に固定された前端部とそれらエレメントどうしがつながる後端部とを有し、各アンテナどうしがそれらエレメントを介して電気的に接続されており、アンテナどうしを近づけたとしても、アンテナどうしが結合を強くすることはなく、アンテナどうしの横方向の離間寸法をたとえばλ/4より近づけることができ、MIMOアンテナ構造の横方向の寸法を小さくすることができる。MIMOアンテナ構造は、第1接続部材が長さ方向後方へ傾斜して延びる第1および第2エレメントから形成されているから、それらアンテナの結合度の減衰量を大きくすることができる。
横方向へ隣接する前記アンテナにおいて、グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する第1および第2エレメントの前端部の固定位置が同一であるMIMOアンテナ構造は、グラウンド用導体管の長さ方向に対する第1および第2エレメントの前端部の固定位置を同一とすることで、それらアンテナの使用周波数帯域を同一としつつ、それらアンテナにおける使用周波数帯域を広げることができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
アンテナの不平衡給電材の無給電部とグランド用導体管とがそれらの長さ方向後方において導電性の第2接続部材を介して電気的に接続されているMIMOアンテナ構造は、無給電部とグランド用導体管とを電気的に接続することにより、無給電部およびグランド用導体管の表面を流れる直流成分をグラウンドに落とすことができ、MIMO通信方式においてアンテナのVSWRを下げることができるとともに、各アンテナにおける放射特性を向上させることができる。
グランド用導体管の後端開口に取り付けられて無給電部の外周面を包被し、グランド用導体管の内部空間に対する無給電部の位置を内部空間の中心に保持する合成樹脂製の位置決め管材を有するMIMOアンテナ構造は、その管材によって無給電部の位置がグランド用導体管の内部空間の中心に保持されるから、無給電部とそれを覆うグランド用導体管とが確実に共振して複数の共振周波数を得ることが可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、MIMO通信方式において各アンテナにおける使用周波数帯域を広げることができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
第1接続部材が第1および第2エレメントに電気的に接続されてそれらエレメントの後端部から長さ方向後方へ延びる導電性の第3エレメントを有するMIMOアンテナ構造は、それらエレメントの後端部から長さ方向後方へ延びる第3エレメントを第1接続部材に設置することにより、第1および第2エレメントのみの場合と比較し、それらアンテナの結合度の減衰量を一層大きくすることができ、それらアンテナどうしの結合を確実になくすことができる。
グランド用導体管の内周面から不平衡給電材の無給電部の外周面までの離間距離がλ/58〜λ/23の範囲にあるMIMOアンテナ構造は、離間距離をその範囲にすることで、アンテナの無給電部とそれを覆うグランド用導体管との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、無給電部とグランド用導体管とを効率よく共振させることができる。MIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部と共振用導体管とが効率よく共振するとともに、無給電部とグランド用導体管とが効率よく共振することで、複数の共振周波数を得ることが可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、それらアンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。MIMOアンテナ構造は、それらアンテナにおける使用周波数帯域が広く、使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
共振用導体管の内周面から不平衡給電材の給電部の中心までの離間距離がλ/116〜λ/29の範囲にあるMIMOアンテナ構造は、離間距離をその範囲にすることで、アンテナの給電部とそれを覆う共振用導体管との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、給電部と共振用導体管とを効率よく共振させることができる。MIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部と共振用導体管とが効率よく共振するとともに、無給電部とグランド用導体管とが効率よく共振することで、複数の共振周波数を得ることが可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、それらアンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。MIMOアンテナ構造は、それらアンテナにおける使用周波数帯域が広く、使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
グランド用導体管の内周面から不平衡給電材の無給電部の外周面までの離間距離が共振用導体管の内周面から不平衡給電材の給電部の中心までの離間距離よりも大きいMIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部と共振用導体管との電波の反射効率(共振効率)や無給電部とグランド用導体管との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、給電部と共振用導体管とを効率よく共振させることができるとともに、無給電部とグランド用導体管とを効率よく共振させることができる。MIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部と共振用導体管とが効率よく共振するとともに、無給電部とグランド用導体管とが効率よく共振することで、複数の共振周波数を得ることが可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。MIMOアンテナ構造は、それらアンテナにおける使用周波数帯域が広く、使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
不平衡給電材の給電部が第1導体と第1絶縁体とから形成され、不平衡給電材の無給電部が第1および第2導体と第1および第2絶縁体とのうちの少なくとも第1および第2導体と第1絶縁体とから形成されたMIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部とそれを覆う共振用導体管とが確実に共振するとともに、無給電部とそれを覆うグランド用導体管とが確実に共振して複数の共振周波数を得ることが可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、アンテナにおける使用周波数帯域を広げることができる。MIMOアンテナ構造は、それらアンテナにおける使用周波数帯域が広く、使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
アンテナの不平衡給電材の給電部において、第1導体が第1絶縁体からその長さ方向外方へ所定長さ露出しているMIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部と共振用導体管との共振点を高い方へ移動させることができ、それによってアンテナの使用周波数帯域を高い方へ移動させることができる。MIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部における第1導体の露出長さを変更することで、使用周波数帯域の高低を自由に調節することができる。MIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部とそれを覆う共振用導体管とが確実に共振するとともに、無給電部とそれを覆うグランド用導体管とが確実に共振して複数の共振周波数を得ることは可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、アンテナにおける使用周波数帯域を広げることができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
アンテナの給電部において第1絶縁体から露出する第1導体に所定長さの第3導体が電気的に固定されているMIMOアンテナ構造は、アンテナの使用周波数帯域内でVSWR(電圧定在波比)を高い周波数において最適化することができるとともに、給電部と共振用導体管との共振点を高い方へ移動させることができ、それによってアンテナの使用周波数帯域を高い方へ移動させることができる。
MIMOアンテナ構造は、アンテナの第1導体に固定する第3導体の長さを変更することで、使用周波数帯域の高低を自由に調節することができる。MIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部とそれを覆う共振用導体管とが確実に共振するとともに、無給電部とそれを覆うグランド用導体管とが確実に共振して複数の共振周波数を得ることは可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、アンテナにおける使用周波数帯域を広げることができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
アンテナの給電部において第1絶縁体から露出する第1導体に所定長さの第3絶縁体が固定されているMIMOアンテナ構造は、アンテナの使用周波数帯域内でVSWR(電圧定在波比)を低い周波数において最適化することができるとともに、給電部と共振用導体管との管内共振の共振波長を長くすることができ、それによって使用周波数帯域を低い方へ移動させることができる。MIMOアンテナ構造は、アンテナの第1導体に固定する第3絶縁体の長さを変更することで、使用周波数帯域の高低を自由に調節することができる。MIMOアンテナ構造は、アンテナの給電部とそれを覆う共振用導体管とが確実に共振するとともに、無給電部とそれを覆うグランド用導体管とが確実に共振して複数の共振周波数を得ることは可能であり、それによってそれによって複数の使用周波数が隣り合い、アンテナにおける使用周波数帯域を広げることができ、1つのMIMOアンテナ構造によって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
一例として示すMIMOアンテナ構造の斜視図。固定手段の他の一例を示す図である。図8は、離間距離L3,L4と使用周波数帯域との相関関係を示す図 グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する継手の固定位置を長さ方向後方へ移動させた状態のMIMOアンテナ構造の斜視図。 グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する継手40の固定位置を長さ方向前方へ移動させるとともに、アンテナどうしの横方向の離間寸法を小さくした状態のMIMOアンテナ構造の斜視図。 グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する継手の固定位置を長さ方向後方へ移動させるとともに、アンテナどうしの横方向の離間寸法を小さくした状態のMIMOアンテナ構造の斜視図。 一例として示すアンテナの斜視図。 図5の6−6線矢視断面図。 固定手段の一例を示す図。 固定手段の他の一例を示す図。 第1接続部材の斜視図。 離間距離と使用周波数帯域との相関関係を示す図。 他の一例として示すアンテナの斜視図。 図11の12−12線矢視断面図。 図11のアンテナの接続用導体ガイドの箇所の部分拡大図。 他の一例として示すアンテナの斜視図。 図14の15−15線矢視断面図。 図14のアンテナの接続用導体ガイドの箇所の部分拡大図。 一例として示す給電部の斜視図。 他の一例として示す給電部の斜視図。 他の一例として示す給電部の斜視図。 VSWR(電圧定在波比)と使用帯域との相関関係を示す図。 アンテナの周り方向において計測した電波強度の放射パターンを示す図。 アンテナの周り方向において計測した電波強度の放射パターンを示す図。 MIMOアンテナ構造のアンテナどうしの結合度を示す図。 他の一例として示すMIMOアンテナ構造の斜視図。 他の一例として示すMIMOアンテナ構造の斜視図。 MIMOアンテナ構造のアンテナどうしの結合度を示す図。 他の一例として示すMIMOアンテナ構造の斜視図。
一例として示すMIMOアンテナ構造10Aの斜視図である図1等の添付の図面を参照し、本発明にかかるMIMOアンテナ構造の詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図2は、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する継手40の固定位置を長さ方向前方へ移動させた状態のMIMOアンテナ構造10Aの斜視図であり、図3は、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する継手40の固定位置を長さ方向前方へ移動させるとともに、アンテナ11Aどうしの横方向の離間寸法を小さくした状態のMIMOアンテナ構造10Aの斜視図である。図4は、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する継手40の固定位置を長さ方向後方へ移動させるとともに、アンテナ11Aどうしの横方向の離間寸法を小さくした状態のMIMOアンテナ構造10Aの斜視図であり、図5は、一例として示すアンテナ11Aの斜視図である。図6は、図5の6−6線矢視断面図であり、図7は、固定手段の一例を示す図である。図8は、固定手段の他の一例を示す図であり、図9は、第1接続部材12の斜視図である。図10は、離間距離L3,L4と使用周波数帯域との相関関係を示す図である。
図1,6では、長さ方向を矢印A、横方向を矢印B(図1のみ)で示し、径方向を矢印C(図6のみ)で示す。図1では、長さ方向前方を矢印A1で示し、長さ方向後方を矢印Aで示す。図5,6では、固定手段の図示を省略し、図6では、不平衡給電材13を切断しない状態で示す。
MIMOアンテナ構造10Aは、横方向へ所定寸法離間して並ぶ2本のアンテナ11A(スリーブアンテナ)と、それらアンテナ11Aどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナ11Aどうしを電気的に接続する導電性の第1接続部材12とから形成されている。なお、MIMOアンテナ構造10Aでは、図1に示すアンテナ11Aのみならず、後記する図11や図14に示すいずれかのアンテナ11B,11Cを使用することもできる。
それらアンテナ11Aは、長さ方向へ延びる不平衡給電材13(同軸ケーブルまたはセミリジットケーブル)と、不平衡給電材13の外周面の外側に配置された導体管14(スリーブ)と、接続用導体ガイド15(接続用導体管)と、位置決め管材16および導電性の第2接続部材17とから形成されている。導体管14は、共振用導体管18とグランド用導体管19とから形成されている。共振用導体管18およびグランド用導体管19は、不平衡給電材13の外周面の外側に配置され、長さ方向へ延びている。
不平衡給電材13は、第1導体20(中心金属導体)と、第1導体20の外周面を包被する第1絶縁体21と、第1絶縁体21の外周面を包被する第2導体22(外側金属導体)とから作られている。不平衡給電材13では、第1導体20の外周面と第1絶縁体21の内周面とが固着され、第1絶縁体21の外周面と第2導体22の内周面とが固着されている。不平衡給電材13は、約λ/4の長さに設定された給電部23Aと、給電部23Aにつながる所定長さの無給電部24とを有する。給電部23Aは、第1導体20と第1絶縁体21とから形成され、無給電部24は、第1導体20と第1絶縁体21と第2導体22とから形成されている。
なお、不平衡給電材13は、第1導体20や第1絶縁体21、第2導体22に加え、第2導体22の外周面を包被する第2絶縁体(図示せず)を備えていてもよい。この場合、第2導体22の外周面と第2絶縁体の内周面とが固着され、無給電部24が第1導体20と第1絶縁体21と第2導体22と第2絶縁体とから形成される。第1および第2導体20,22には、アルミニウムや銅等の導電性金属を使用することができ、第1および第2絶縁体21には、熱可塑性合成樹脂(特にプラスチック系の誘電率を有するフッ素樹脂)を使用することができる。
共振用導体管18は、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られ、円筒状に成型されている。共振用導体管18は、不平衡給電材13の給電部23Aの外周面の外側に位置し、給電部23Aの外周面を覆っている。共振用導体管18の内側には、不平衡給電材13の給電部23Aが挿通されている。給電部23Aは、共振用導体管18から導体管18の長さ方向外方(長さ方向前方)へ所定寸法露出した露出部分25と、共振用導体管18の内側に延びていて全体が導体管18に包囲された所定寸法の非露出部分26とに区分される。
グランド用導体管19は、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られ、円筒状に成型されている。グランド用導体管19は、不平衡給電材13の無給電部24の外周面の外側に位置し、無給電部24の外周面を覆っている。グランド用導体管19の内側には、無給電部24が挿通されている。無給電部24は、グランド用導体管19から導体管19の長さ方向外方(長さ方向後方)へ所定寸法露出した露出部分27と、グランド用導体管19の内側に延びていて全体が導体管19に包囲された所定寸法の非露出部分28とに区分される。グランド用導体管19から露出する露出部分27の後端には、コネクタ29が取り付けられている。
接続用導体ガイド15は、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られ、円筒状に成型されている。接続用導体ガイド15は、不平衡給電材13と共振用導体管18との間に介在するとともに、不平衡給電材13とグランド用導体管19との間に介在している。接続用導体ガイド15は、その内周面が不平衡給電材13の外周面(第2導体22の外周面)に固定手段を介して電気的に固定され、その外周面が共振用導体管18の内周面に固定手段を介して電気的に固定され、さらに、その外周面がグランド用導体管19の内周面に固定手段を介して電気的に固定されている。
固定手段の一例としては、図7に示すように、ビス30を利用することができる。共振用導体管18やグランド用導体管19、接続用導体ガイド15には、それらの径方向へ貫通するビス孔31が作られている。ビス孔31には、ビス30の螺子山が嵌合する螺子溝(図示せず)が作られている。ビス30をビス孔31にねじ込むと、ビス30の螺子山がビス孔31の螺子溝に嵌合しつつ、ビス30がそれら導体管18,19やガイド15のビス孔31に次第に進入する。ビス30がビス孔31に進入すると、ビス30によってそれら導体管18,19とガイド15とが連結され、ビス30がガイド15を不平衡給電材13の外周面(第2導体22の外周面)に押し当て、ガイド15と不平衡給電材13とが固定され、それら導体管18,19とガイド15とが固定される。ビス30を利用してそれらを固定すると、不平衡給電材13とそれら導体管18,19とがガイド15を介して電気的に接続され、給電材13と導体管18,19とが導通する。
固定手段の他の一例としては、図8に示すように、銀粉や銅粉等の導電性フィラーまたはカーボンファイバーを含む導電性接着剤32を利用することができる。接続用導体ガイド15の内周面と不平衡給電材13の外周面(第2導体22の外周面)とが導電性接着剤32によって固定され、ガイド15の外周面と共振用導体管18の内周面とが導電性接着剤32によって固定され、ガイド15の外周面とグランド用導体管19の内周面とが導電性接着剤32によって固定される。導電性接着剤32を利用してそれらを固定すると、不平衡給電材13とそれら導体管18,19とがガイド15を介して電気的に接続され、給電材13と導体管18,19とが導通する。
位置決め管材16は、熱可塑性合成樹脂から作られ、円筒状に成形されている。位置決め管材16は、グランド用導体管19の後端開口33に取り付けられている。位置決め管材16は、その挿通孔に無給電部24が挿通され、無給電部24の外周面全域を包被している。位置決め管材16は、後端開口33からグランド用導体管19の内部空間に挿入された円筒状の挿入管部34と、後端開口33からグランド用導体管19の外部に露出する円筒状の露出管部35とから形成されている。位置決め管材16の挿入管部34は、その外周面全域がグランド用導体管19の内周面に当接し、接着剤(図示せず)を介してグランド用導体管19に固着されている。位置決め管材16は、グランド用導体管19の断面円形の内部空間(スペース45)に対する無給電部24の位置を内部空間の中心に保持する。
第2接続部材17は、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られ、板状に成型されている。第2接続部材17は、グランド用導体管19の後端開口33近傍における導体管19の長さ方向後方に配置されている。第2接続部材17は、不平衡給電材13とグランド用導体管19とを電気的に接続する。第2接続部材17は、その一端部が不平衡給電材13の無給電部24の外周面(第2導体22の外周面)に溶接(または半田付け)によって固定され、その他端部がグランド用導体管19の内周面に当接している。不平衡給電材13の無給電部24とグランド用導体管19とは、それらの長さ方向後方において第2接続部材17を介して電気的に接続されている。
第1接続部材12は、図9に示すように、第1および第2軸36,37と、一対の第1および第2エレメント38,39と、一対の継手40とから形成されている。第1軸36は、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られて棒状に成型され、その周面に螺子山が作られている。第1軸36は、それらアンテナ11Aどうしの間に位置し、第1および第2エレメント38,39の後端部42に穿孔された軸孔に挿通されている。第1軸36には、ナット43が螺着されている。第2軸37は、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られて棒状に成型され、その周面に螺子山が作られている。第2軸37は、第1および第2エレメント38,39の前端部41に位置し、それらエレメント38,39の前端部41に穿孔された軸孔に挿通されている。第2軸37には、ナット44が螺着されている。
第1および第2エレメント38,39は、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られ、長さ方向へ長い板状に成型されている。第1および第2エレメント38,39は、同形同大であり、その長さ方向の寸法が同一である。第1および第2エレメント38,39は、その後端部42が第1軸36に旋回可能に連結され、第1軸36から長さ方向前方へ末広がりに傾斜して延びている。換言すれば、第2軸37から長さ方向後方へ向かって互いの離間寸法が次第に近づくように傾斜して延びている。
第1および第2エレメント38,39は、第1軸36およびナット43に挟まれた状態で第1軸36に固定されている。第1および第2エレメント38,39は、第1軸36から長さ方向前方へ向かってV字状を呈する。第1および第2エレメント38,39は、ナット43を反時計回りに回転させて第1軸36に対する固定を解除した後、第1軸36を中心に旋回させることができる。
それら継手40は、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られ、グラウンド用導体管19の外周面を包被するリング状に成型されている。継手40は、それに穿孔された挿通孔に第2軸37が挿通されている。継手40は、第2軸37およびナット44に挟まれた状態でそれらエレメント38,39に固定され、さらに、グラウンド用導体管19の外周面に固定されている。それら継手40では、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する固定位置が同一である。継手40は、ナット44を反時計回りに回転させてそれらエレメント38,39に対する固定を解除した後、第2軸37を中心に旋回させることができるとともに、グラウンド用導体管19の外周面に対する固定を解除した後、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向前方と後方とに移動させることができる。
MIMOアンテナ構造10Aでは、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する継手40の固定位置を調節可能である。具体的には、ナット44を反時計方向へ回転させ、グラウンド用導体管19の外周面に対する継手40の固定を解除した後、グラウンド用導体管19の外周面において継手40を図2,3に示すように長さ方向前方に移動させる。または、継手40を図4に示すように長さ方向後方に移動させる。継手40のグラウンド用導体管19の外周面に対する固定位置を決めた後、ナット44を時計回りに回転させ、継手40をグラウンド用導体管19の外周面に再び固定する。
MIMOアンテナ構造10Aでは、横方向に隣接するアンテナ11Aどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナ11Aどうしの横方向の離間寸法を調節可能である。具体的には、ナット43を反時計方向へ回転させ、第1軸36に対する第1および第2エレメント38,39の固定を解除するとともに、ナット44を反時計方向へ回転させ、第2軸37に対する第1および第2エレメント38,39の固定を解除した後、それらアンテナ11Aを図3,4に示すように横方向内方へ移動させる。または、それらアンテナ11Aを横方向外方へ移動させる。それらアンテナ11Aを横方向へ移動させると、第1および第2軸36,37を中心に第1および第2エレメント38,39が旋回する。それらアンテナ11Aの横方向の離間寸法を決めた後、ナット43,44を時計回りに回転させ、第1および第2軸36,37に対して第1および第2エレメント38,39を再び固定する。
それらアンテナ11Aは、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1(図6参照)やグランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2(図6参照)を自由に設定することができる。アンテナ11Aでは、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1のみを変更することができ、グランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2のみを変更することができることはもちろん、それら寸法L1,L2の両者を変更することができる。
共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1の変更には、共振用導体管18の長さ寸法を変更する場合、共振用導体管18のガイド15に対する固定位置を長さ方向前方または後方へ移動させる場合、または、それらの両者を併用する場合がある。グランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2の変更には、グランド用導体管19の長さ寸法を変更する場合、グランド用導体管19のガイド15に対する固定位置を長さ方向前方または後方へ移動させる場合、または、それらの両者を併用する場合がある。
それらアンテナ11Aでは、グランド用導体管19の内周面と不平衡給電材13の無給電部24の外周面(第2導体22の外周面)との間に所定のスペース45が形成され、共振用導体管18の内周面と不平衡給電材13の給電部23Aの外周面(第1絶縁体21の外周面)との間に所定のスペース46が形成されている。グランド用導体管19の内周面から不平衡給電材13の無給電部24の外周面(第2導体22の外周面)までの離間距離L3は、λ/58〜λ/23の範囲にある。
それらアンテナ11Aは、離間距離L3をλ/58〜λ/23の範囲にすることで、グランド用導体管19と不平衡給電材13の無給電部24との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、グランド用導体管19と無給電部24とを効率よく共振させることができる。なお、不平衡給電材13の無給電部24が第1および第2導体20,22と第1および第2絶縁体21とから形成される場合、離間距離L3は、グランド用導体管19の内周面から第2導体22の外周面までの寸法となる。
離間距離L3がλ/58未満では、グランド用導体管19と不平衡給電材13の無給電部24との共振が不十分になり、複数の共振周波数を得ることができず、アンテナ11Aにおける周波数帯域を広げることができない。離間距離L3がλ/23を超過すると、アンテナ11Aにおける周波数帯域が最も広い状態で飽和し、それ以上アンテナ11Aの周波数帯域を広げることができないのみならず、離間距離L3を大きくし過ぎると、グランド用導体管19と不平衡給電材13の無給電部24とを共振させることができない場合がある。
共振用導体管18の内周面から不平衡給電材13の給電部23Aの中心(第1導体20の中心)までの離間距離L4は、λ/116〜λ/29の範囲にある。それらアンテナ11Aは、離間距離L4をλ/116〜λ/29の範囲にすることで、共振用導体管18と不平衡給電材13の給電部23Aとの電波の反射効率(共振効率)が最適となり、共振用導体管18と給電部23Aとを効率よく共振させることができる。
離間距離L4がλ/116未満では、共振用導体管18と不平衡給電材13の給電部23Aとの共振が不十分になり、複数の共振周波数を得ることができず、アンテナ11Aにおける周波数帯域を広げることができない。離間距離L4がλ/29を超過すると、アンテナ11Aにおける周波数帯域が最も広い状態で飽和し、それ以上アンテナ11Aの周波数帯域を広げることができないのみならず、離間距離L4を大きくし過ぎると、共振用導体管18と不平衡給電材13の給電部23Aとを管内共振させることができない場合がある。
それらアンテナ11Aは、図10に示すように、離間距離L3が略0.2mm(a点)から大きくなるにつれて使用周波数帯域幅が急勾配に広がり、離間距離L3が略10mm(b点)で使用周波数帯域幅が最も広い状態となり、離間距離L3がそれ以上大きくなったとしても、アンテナ11Aの使用周波数帯域幅は略一定となる。また、離間距離L4が略0.2mm(a点)から大きくなるにつれて使用周波数帯域幅が急勾配に広がり、離間距離L4が略8mm(b点)で使用周波数帯域幅が最も広い状態となり、離間距離L4がそれ以上大きくなったとしても、アンテナ11Aの使用周波数帯域幅は略一定となる。
それらアンテナ11Aは、離間距離L3がλ/58〜λ/23の範囲にあるとともに、離間距離L4がλ/116〜λ/29の範囲にあり、給電部23Aとそれを覆う共振用導体管18とが確実に管内共振するとともに、無給電部24とそれを覆うグランド用導体管19とが確実に共振して複数の共振周波数を得ることは可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、アンテナ11Aにおける使用周波数帯域幅を広げることができる。アンテナ11Aは、使用可能な周波数帯域幅のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、広い帯域幅(ワイドバンド)における使用が可能である。アンテナ11Aは、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1とグランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2とのうちの少なくとも一方の寸法L1,L2を変更することで、その使用周波数帯域幅を高い方と低い方とへ自由に移動させることができる。
たとえば、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1を図示のそれよりも長くすると、給電部23Aと共振用導体管18との共振点が高い方へ移動し、それによってアンテナ11Aの使用周波数帯域を高い方へ移動させることができる。共振用導体管18から露出している第1絶縁体21の導体の長さを長くすると、低い周波数に共振させることができる。逆に共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1を図示のそれよりも短くすると、給電部23Aと共振用導体管18との管内共振の波長が長くなり、アンテナ11Aの使用周波数帯域を低い方へ移動させることができる。共振用導体管18が長くなると、第1絶縁体21の露出長さが短くなり、高い周波数に共振させることができる。また、グランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2を図示のそれよりも長くすると、無給電部24とグランド用導体管19との共振波長が長くなり、アンテナ11Aの使用周波数帯域を低い方へ移動させることができる。逆にグランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2を図示のそれよりも短くすると、無給電部24とグランド用導体管19との共振点が高い方へ移動し、それによってアンテナ11Aの使用周波数帯域を高い方へ移動させることができる。
図11は、他の一例として示すアンテナ11Bの斜視図であり、図12は、図11の12−12線矢視断面図である。図13は、図11のアンテナの接続用導体ガイド15の箇所の部分拡大図である。図12では、長さ方向を矢印Aで示し、径方向を矢印Cで示す。図11〜13では、固定手段(ビス30や導電性接着剤32)の図示を省略している。図12では、不平衡給電材13を切断しない状態で示す。
アンテナ11B(スリーブアンテナ)は、長さ方向へ延びる不平衡給電材13(同軸ケーブルまたはセミリジットケーブル)と、不平衡給電材13の外周面の外側に配置された導体管14(スリーブ)と、接続用導体ガイド15(接続用導体管)と、位置決め管材16および導電性の第2接続部材17とから形成されている。導体管14は、共振用導体管18とグランド用導体管19とから形成されている。
アンテナ11Bが図5のそれと異なるところは接続用導体ガイド15の径方向の厚み寸法L5,L6に差が形成されている点にあり、その他の構成は図5のアンテナ11Aのそれらと同一であるから、図5のアンテナ11Aの説明を援用するとともに、図5と同一の符号を付すことで、このアンテナ11Bのその他の構成の説明は省略する。
アンテナ11Bでは、グランド用導体管19の内周面と不平衡給電材13の無給電部24の外周面(第2導体22の外周面)との間に所定のスペース45が形成され、共振用導体管18の内周面と不平衡給電材13の給電部23Aの外周面(第1絶縁体21の外周面)との間に所定のスペース46が形成されている。接続用導体ガイド15は、共振用導体管18を固定する前部47の径方向の厚み寸法L5がグランド用導体管19を固定する後部48の径方向の厚み寸法L6よりも小さい。ゆえに、アンテナ11Bでは、グランド用導体管19の内周面から不平衡給電材13の無給電部24の外周面(第2導体22の外周面)までの離間距離L3が共振用導体管18の内周面から不平衡給電材13の給電部23Aの中心(第1導体20の中心)までの離間距離L4よりも大きくなっている。
共振用導体管18のガイド15への固定やグランド用導体管19のガイド15への固定は、ビス30(または半田付け)を利用した図7の固定手段または導電性接着剤32を利用した図8の固定手段が用いられる。グランド用導体管19の内周面から不平衡給電材13の無給電部24の外周面(第2導体22の外周面)までの離間距離L3は、λ/58〜λ/23λの範囲にある。共振用導体管18の内周面から不平衡給電材13の給電部23Aの中心(第1導体20の中心)までの離間距離L4は、λ/116〜λ/29の範囲にある。
アンテナ11Bは、離間距離L3をλ/58〜λ/23λの範囲にすることで、無給電部24とグランド用導体管19との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、無給電部24とグランド用導体管19とを効率よく共振させることができる。また、離間距離L4をλ/116〜λ/29の範囲にすることで、給電部23Aと共振用導体管18との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、給電部23Aと共振用導体管18とを効率よく共振させることができる。
なお、不平衡給電材13の無給電部24が第1および第2導体20,22と第1および第2絶縁体21とから形成される場合、離間距離L3は、グランド用導体管19の内周面から第2導体22の外周面までの寸法となる。離間距離L3,L4を前記範囲にする理由は、図5のアンテナ11Aのそれと同一である。離間距離L3,L4と使用周波数帯域との相関関係は、図10を援用することで、その説明は省略する。
アンテナ11Bは、図5のアンテナ11Aと同様に、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1やグランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2を自由に設定することができる。アンテナ11Bでは、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1のみを変更することができ、グランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2のみを変更することができることはもちろん、それら寸法L1,L2の両者を変更することができる。アンテナ11Bは、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1とグランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2とのうちの少なくとも一方の寸法L1,L2を変更することで、その使用周波数帯域を高い方と低い方とへ自由に移動させることができる。
アンテナ11Bは、図5のそれが有する効果に加え、以下の効果を有する。アンテナ11Bは、グランド用導体管19の内周面から不平衡給電材13の無給電部24の外周面までの離間距離L3を共振用導体管18の内周面から不平衡給電材13の給電部23Aの中心(第1導体20の中心)までの離間距離L4よりも大きくすることで、給電部23Aと共振用導体管18との電波の反射効率(共振効率)や無給電部24とグランド用導体管19との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、給電部23Aと共振用導体管18とを効率よく共振させることができるとともに、無給電部24とグランド用導体管19とを効率よく共振させることができる。
アンテナ11Bは、離間距離L3がλ/58〜λ/23の範囲にあるとともに、離間距離L4がλ/116〜λ/29の範囲にあり、給電部23Aとそれを覆う共振用導体管18とが確実に共振するとともに、無給電部24とそれを覆うグランド用導体管19とが確実に共振して複数の共振周波数を得ることが可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、アンテナ11Bにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、広い帯域(ワイドバンド)における使用が可能である。
図14は、他の一例として示すアンテナ11Cの斜視図であり、図15は、図14の15−15線矢視断面図である。図16は、アンテナ11Cの接続用導体ガイド15の箇所の部分拡大図である。図15では、長さ方向を矢印Aで示し、径方向を矢印Cで示す。図14〜16では、固定手段(ビス30や導電性接着剤32、半田付け)の図示を省略している。図15では、不平衡給電材13を切断しない状態で示す。
アンテナ11C(スリーブアンテナ)は、長さ方向へ延びる不平衡給電材13(同軸ケーブルまたはセミリジットケーブル)と、不平衡給電材13の外周面の外側に配置された導体管14(スリーブ)と、接続用導体ガイド15(接続用導体管)と、位置決め管材16および導電性の第2接続部材17とから形成されている。導体管14は、共振用導体管18とグランド用導体管19とから形成されている。
アンテナ11Cが図5のそれと異なるところは共振用導体管18のガイド15に固定される部分49の径方向の厚み寸法L7がグランド用導体管19のガイド15に固定される部分50の径方向の厚み寸法L8よりも小さい点にあり、その他の構成は図5のアンテナ11Aのそれらと同一であるから、図5のアンテナ11Aの説明を援用するとともに、図5と同一の符号を付すことで、このアンテナ11Cのその他の構成の説明は省略する。
アンテナ11Cでは、グランド用導体管19の内周面と不平衡給電材13の無給電部24の外周面(第2導体22の外周面)との間に所定のスペース45が形成され、共振用導体管18の内周面と不平衡給電材13の給電部23Aの外周面(第1絶縁体21の外周面)との間に所定のスペース46が形成されている。共振用導体管18は、ガイド15に固定される部分49の径方向の厚み寸法L7がグランド用導体管19のガイド15に固定される部分50の径方向の厚み寸法L8よりも小さい。ゆえに、アンテナ11Cでは、グランド用導体管19の内周面から不平衡給電材13の無給電部24の外周面(第2導体22の外周面)までの離間距離L3が共振用導体管18の内周面から不平衡給電材13の給電部23Aの中心(第1導体20の中心)までの離間距離L4よりも大きくなっている。
共振用導体管18のガイド15への固定やグランド用導体管19のガイド15への固定は、ビス30(または半田付け)を利用した図7の固定手段または導電性接着剤32(または半田付け)を利用した図8の固定手段が用いられる。グランド用導体管19の内周面から不平衡給電材13の無給電部24の外周面(第2導体22の外周面)までの離間距離L3は、λ/58〜λ/23の範囲にある。共振用導体管18の内周面から不平衡給電材13の給電部23Aの中心(第1導体20の中心)までの離間距離L4は、λ/116〜λ/29の範囲にある。
アンテナ11Cは、離間距離L3をλ/58〜λ/23の範囲にすることで、無給電部24とグランド用導体管19との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、無給電部24とグランド用導体管19とを効率よく共振させることができる。また、離間距離L4をλ/116〜λ/29の範囲にすることで、給電部23Aと共振用導体管18との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、給電部23Aと共振用導体管18とを効率よく共振させることができる。離間距離L3,L4を前記範囲にする理由は、図5や図11のアンテナ11A,11Bのそれと同一である。離間距離L3,L4と使用周波数帯域との相関関係は、図10を援用することで、その説明は省略する。
アンテナ11Cは、図5のアンテナ11Aと同様に、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1やグランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2を自由に設定することができる。アンテナ11Cでは、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1のみを変更することができ、グランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2のみを変更することができることはもちろん、それら寸法L1,L2の両者を変更することができる。アンテナ11Cは、共振用導体管18の給電部23Aを覆う寸法L1とグランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2とのうちの少なくとも一方の寸法L1,L2を変更することで、その使用周波数帯域を高い方と低い方とへ自由に移動させることができる。
アンテナ11Cは、図5のそれが有する効果に加え、以下の効果を有する。アンテナ11Cは、グランド用導体管19の内周面から不平衡給電材13の無給電部24の外周面までの離間距離L3を共振用導体管18の内周面から不平衡給電材13の給電部23Aの中心(第1導体20の中心)までの離間距離L4よりも大きくすることで、給電部23Aと共振用導体管18との電波の反射効率(共振効率)や無給電部24とグランド用導体管19との電波の反射効率(共振効率)が最適となり、給電部23Aと共振用導体管18とを効率よく共振させることができるとともに、無給電部24とグランド用導体管19とを効率よく共振させることができる。さらに、グランド用導体管19を適切な長さにすることによって不平衡給電材13からコネクタ29に高周波電流が流れることを防ぐことができる。
アンテナ11Cは、離間距離L3がλ/58〜λ/23の範囲にあるとともに、離間距離L4がλ/116〜λ/29の範囲にあり、給電部23Aとそれを覆う共振用導体管18とが確実に共振するとともに、無給電部24とそれを覆うグランド用導体管19とが確実に共振して複数の共振周波数を得ることが可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、アンテナ11Cにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、広い帯域(ワイドバンド)における使用が可能である。
図17は、一例として示す給電部23Bの斜視図である。図13では、給電部23Bおよび共振用導体管18の一部のみを示し、その他の図示を省略している。図17において給電部23Bのうちの共振用導体管18から長さ方向外方(前方)へ露出する露出部分25は、第1導体20が第1絶縁体21からその長さ方向外方へ所定長さ露出した第1導体20のみの前方部位51と、第1導体20と第1絶縁体21とから形成され後方部位52とを有し、前方部位51(第1導体20)の長さ寸法が図5,図11,図14のアンテナ11A〜11Cのそれよりも長い。なお、図5,図11,図14のアンテナ11A〜11Cにこの給電部23Bを使用することができる。
図17の給電部23Bを有するアンテナ11A〜11Cは、給電部の全体が第1導体20と第1絶縁体21とから形成された場合と比較し、給電部23Bと共振用導体管18との共振点が高い方へ移動する(図5,図11,図14のアンテナ11A〜11Cの給電部23Aも同様)。なお、給電部23Bにおける第1導体20の露出長さL9を大きくすると、共振点の高位への移動を大きくすることができ、給電部23Bにおける第1導体20の露出長さL9を小さくすると、共振点の低位への移動を小さくすることができる。
給電部23Bを有するアンテナ11A〜11Cは、給電部23Bにおいて第1導体20を所定長さ露出させることで、共振点を高い方へ移動させることができ、それによってアンテナ11A〜11Cの使用周波数帯域を高い方へ移動させることができる。アンテナ11A〜11Cは、給電部23Bにおける第1導体20の露出長さL9を変更することで、使用周波数帯域の高低を自由に調節することができる。
図18は、他の一例として示す給電部23Cの斜視図である。図18では、給電部23Cおよび共振用導体管18の一部のみを示し、その他の図示を省略している。給電部23Cのうちの共振用導体管18から長さ方向外方(前方)へ露出する露出部分25は、第1導体20が第1絶縁体21からその長さ方向外方へ所定長さ露出した第1導体20のみの前方部位51と、第1導体20と第1絶縁体21とから形成され後方部位52とを有する。前方部位51(第1絶縁体21から露出する第1導体20)には、所定長さの金属導体管53(第3導体)が電気的に固定されている。金属導体管53は、アルミニウムや銅等から作られている。なお、図5,図11,図14のアンテナ11A〜11Cにこの給電部23Cを使用することができる。
図18の給電部23Cを有するアンテナ11A〜11Cは、露出部分25が第1導体20と第1絶縁体21とから形成された場合に比較し、給電部23Cと共振用導体管18との管内共振点が高い方へ移動する。なお、前方部位51(第1導体20)に固定する金属導体管53の長さ寸法L10を大きくすると、使用帯域内において高い周波数部分のVSWRを最適化することができる。
給電部23Cを有するアンテナ11A〜11Cは、給電部23Cにおいて第1導体20を露出させるとともに、第1導体20の露出した前方部位51(第1導体20の先端部)に金属導体管53(第3導体)を固定することで、給電部23Cと共振用導体管18との共振点を高い方へ移動させることができ、それによってアンテナ11A〜11Cの使用周波数帯域幅を高い方へ移動させることができるとともに、使用帯域内において高い周波数部分のVSWRを最適化することができる。アンテナ11A〜11Cは、前方部位51(第1導体20)に固定する金属導体管53の長さL10を変更することで、使用周波数帯域のVSWRを自由に調節することができる。
図19は、他の一例として示す給電部23Dの斜視図である。図15では、給電部23Dおよび共振用導体管18の一部のみを示し、その他の図示を省略している。給電部23Dのうちの共振用導体管18から長さ方向外方(前方)へ露出する露出部分25は、第1導体20が第1絶縁体21からその長さ方向外方へ所定長さ露出した第1導体20のみの前方部位51と、第1導体20と第1絶縁体21とから形成され後方部位52とを有する。前方部位51(第1絶縁体21から露出する第1導体20)には、所定長さの合成樹脂絶縁管54(第3絶縁体)が固定されている。合成樹脂絶縁管54は、熱可塑性合成樹脂(特にプラスチック系の誘電率を有するフッ素樹脂)から作られている。なお、図5,図11,図14のアンテナ11A〜11Cにこの給電部23Dを使用することができる。
図19の給電部23Dを有するアンテナ11A〜11Cは、露出部分25が第1導体20と第1絶縁体21とから形成された場合に比較し、給電部23Dと共振用導体管18との管内共振波長が長くなる。なお、前方部位51(第1導体20)に固定する合成樹脂絶縁管54の長さ寸法L11を大きくすると、共振波長の長さをより長くすることができ、前方部位51(第1導体20)に固定する合成樹脂絶縁管54の長さ寸法L11を小さくすると、共振波長の長さを短くすることができる。
給電部23Dを有するアンテナ11A〜11Cは、給電部23Dにおいて第1導体20を露出させるとともに、第1導体20の露出した前方部位51(第1導体20の先端部)に合成樹脂絶縁管54(第3絶縁体)を固定することで、給電部23Dと共振用導体管18との管内共振波長を長くすることができ、それによって使用周波数帯域内において低い周波数部分のVSWRを最適化することができる。アンテナ11A〜11Cは、前方部位51(第1導体20)に固定する合成樹脂絶縁管54の長さ寸法L11を変更することで、使用周波数帯域のVSWRを自由に調節することができる。
図20は、VSWR(電圧定在波比)と使用帯域との相関関係を示す図であり、図21,22は、アンテナの3平面(XY面、YZ面、ZX面)の周り方向において計測した電波強度の放射パターンを示す図である。図23は、MIMOアンテナ構造10Aのアンテナ11A〜11Cどうしの結合度を示す図である。図20,22では、不平衡給電材13の無給電部24とグランド用導体管19とが電気的に接続されていない場合を点線で示し、不平衡給電材13の無給電部24とグランド用導体管19とが第2接続部材17によって電気的に接続されている場合を実線で示す。
図21は、XY面アンテナ特性の周り方向(0°〜360°)の電波強度の放射パターン計測結果を示し、図22は、YZ面またはZX面アンテナ特性の周り方向(0°〜360°)の電波強度の放射パターン計測結果を示す。図23では、アンテナ11A〜11Cが第1接続部材12によって電気的に接続されていない場合の結合度を点線で示し、アンテナ11A〜11Cが第1接続部材12によって電気的に接続されている場合の結合度を実線で示す。
それら図示のアンテナ11A〜11Cは、不平衡給電材13の無給電部24とグランド用導体管19とがそれらの長さ方向後方において第2接続部材17を介して電気的に接続されており、それによって、無給電部24およびグランド用導体管19の表面(無給電部24の外周面、グランド用導体管19の内周面)を流れる直流成分がグラウンドに落ちる。それらアンテナ11A〜11Cは、図20に実線で示すように、不平衡給電材13の無給電部24とグランド用導体管19とが電気的に接続されていない場合と比較し、MIMO通信方式においてアンテナ結合度を下げることができ、使用周波数が約2.0GHz〜約6.0GHzにおいてVSWR(電圧定在波比)が2以下(約1.2〜1.5)であり、低いVSWR(電圧定在波比)を維持した状態で、広い使用周波数帯域を持っていることが分かる。
それらアンテナ11A〜11Cは、図21に示すように、XY面アンテナ特性の周り方向(0°〜360°)の電波放射強度が略真円を画き、図22に示すように、YZ面またはZX面アンテナ特性の周り方向(0°〜360°)の電波放射強度がバタフライ型を画いており、それらアンテナ11A〜11Cが良好な指向性を有する。また、それらアンテナ11A〜11Cは、図22に実線で示すように、不平衡給電材13の無給電部24とグランド用導体管19とが電気的に接続されていない場合と比較し、電波強度が下方に大きく張り出し、無線通信方式において各アンテナ11A〜11Cにおける放射特性を向上させることができる。
MIMOアンテナ構造10Aは、横方向へ所定寸法離間して並ぶ2本のアンテナ11A〜11Cが導電性の第1接続部材12によって電気的に接続され、第1接合部材12が第2軸37から長さ方向後方へ延びる第1および第2エレメント38,39を有するから、図23に実線で示すように、それらアンテナ11A〜11Cの結合度を減衰させることができ、それらアンテナ11A〜11Cが第1接続部材12によって電気的に接続されていない場合と比較し、アンテナ11A〜11Cどうしを近づけたとしても、アンテナ11A〜11Cどうしが結合するレベルが小さくなる。
MIMOアンテナ構造10Aは、2本のアンテナ11A〜11Cが横方向へ所定寸法離間して並んだ状態で導電性の第1接続部材12を介して電気的に接続されているから、複数本のアンテナ11A〜11Cでデータを同時伝送し、各アンテナ11A〜11Cがそれぞれ異なるデータを同時に送受信するMIMO通信方式において利用することができるのみならず、各アンテナ11A〜11Cの給電部23A〜23Dとそれを覆う共振用導体管18とが管内共振するとともに、無給電部24とそれを覆うグランド用導体管19とが共振して複数の共振周波数を得ることが可能であり、それによって複数の使用周波数が隣り合い、無線通信方式において各アンテナ11A〜11Cにおける使用周波数帯域を広げることができる。MIMOアンテナ構造10Aは、それらアンテナ11A〜11Cにおける使用周波数帯域が広く、使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、1つのMIMOアンテナ構造10Aによって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
MIMOアンテナ構造10Aは、各アンテナ11A〜11Cの給電部23A〜23Dを覆う共振用導体管18の寸法L1を自由に設定することができるとともに、無給電部24を覆うグランド用導体管19の寸法L2を自由に設定することができるから、共振用導体管18の給電部23A〜23Dを覆う寸法L1のみを変更することができ、グランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2のみを変更することができることはもちろん、それら寸法L1,L2の両者を変更することができる。MIMOアンテナ構造10Aは、各アンテナ11A〜11Cの共振用導体管18の給電部23A〜23Dを覆う寸法L1とグランド用導体管19の無給電部24を覆う寸法L2とのうちの少なくとも一方の寸法を変更することで、その使用周波数帯域を高い方と低い方とのいずれかへ移動させることができ、MIMO通信方式において使用周波数帯域の高低を自由に調節することができる。
MIMOアンテナ構造10Aは、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する継手40の固定位置を調節することで、それらアンテナ11A〜11Cのその使用周波数帯域を高い方と低い方とのいずれかへ移動させることができ、MIMO通信方式において使用するアンテナ間のけ結合周波数帯域の高低を自由に調節することができる。MIMOアンテナ構造10Aは、各アンテナ11A〜11Cどうしが第1接続部材12を介して電気的に接続されており、アンテナ11A〜11Cどうしを近づけたとしても、アンテナ11A〜11Cどうしが結合する量が少なく、アンテナ11A〜11Cどうしの横方向の離間寸法を第1および第2エレメント38,39を介してλ/4より近づけることができ、MIMOアンテナ構造10Aの横方向の寸法を小さくすることができる。MIMOアンテナ構造10Aは、第1接続部材12が第2軸37から長さ方向後方へ延びる一対の第1および第2エレメント38,39を有するから、それらアンテナの11A〜11C結合度の減衰量を大きくすることができ、それらアンテナ11A〜11Cどうしの結合を少なくすることができる。
図24は、他の一例として示すMIMOアンテナ構造10Bの斜視図である。図24に示すMIMOアンテナ構造10Bが図1のそれと異なるところは、第1接続部材12に替えて、あらかじめV字状に成型された導電性の第1接続部材55を使用している点にあり、その他の構成は図1のMIMOアンテナ構造10Aのそれらと同一であるから、図1の説明を援用するとともに、図1と同一の符号を付すことで、このMIMOアンテナ構造10Bにおけるその他の構成の説明は省略する。なお、このMIMOアンテナ構造10Bでは、図5に示すアンテナ11Aのみならず,図11,図14に示すいずれかのアンテナ11B,11Cを使用することもできる。
第1接続部材55は、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られ、長さ方向へ長い板状に成型されている。第1接続部材55は、横方向に隣接するアンテナ11Aのうちの一方のアンテナ11Aに接続されて他方のアンテナ11Aに向かって長さ方向後方へ傾斜して延びる第1エレメント56と、横方向に隣接するアンテナ11Aのうちの他方のアンテナ11Aに接続されて一方のアンテナ11Aに向かって長さ方向後方へ傾斜して延びる第2エレメント57とから形成されている。第1および第2エレメント56,57は、アンテナ11Aのグラウンド用導体管19の外周面に固定された前端部58と、それらエレメント55,56どうしがつながる後端部59とを有する。第1および第2エレメント55,56は、同形同大であり、その長さ方向の寸法が同一である。
グラウンド用導体管19の外周面と第1および第2エレメント55,56の前端部57との固定は、図示はしていないが、ビスや導電性接着剤、溶接、半田付けのいずれかの方法によって行われる。なお、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する第1および第2エレメント55,56の前端部57の固定位置は同一である。MIMOアンテナ構造10Bでは、それらアンテナ11Aの平行状態が保持された状態で、それらアンテナ11Aが第1接続部材55を介して電気的に接続されている。
このMIMOアンテナ構造10Bでは、第1および第2エレメント55,56の前端部57がグラウンド用導体管19の外周面に固定されているから、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する第1および第2エレメント55,56の前端部57の固定位置を事後に可変にすることはできない。ただし、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する第1および第2エレメント55,56の前端部57の位置を変えて前端部57を固定することで、前端部57の固定位置を変えることができる。
また、第1および第2エレメント55,56がそれらの後端部59でつながっているから、アンテナ11Aどうしの横方向の離間寸法を可変にすることはできない。ただし、第1および第2エレメント55,56の後端部59における角度を広くすることで、アンテナ11Aどうしの横方向の離間寸法を変えることができる。
MIMOアンテナ構造10Bは、アンテナ11A(アンテナ11B,11Cを含む)における使用周波数帯域が広く、使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、1つのMIMOアンテナ構造10Bによって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。MIMOアンテナ構造10Bは、横方向へ所定寸法離間して並ぶ2本のアンテナ11Aが導電性の第1接続部材55によって電気的に接続されているから、それらアンテナの結合度を減衰させることができ、それらアンテナどうしの結合を確実に少なくすることができる。
図25は、他の一例として示すMIMOアンテナ構造10Cの斜視図であり、図26は、MIMOアンテナ構造10Cのアンテナ11Aどうしの結合度を示す図である。図25に示すMIMOアンテナ構造10Cが図24のそれと異なるところは、第1接続部材が導電性の第3エレメント60を有する点にあり、その他の構成は図24のMIMOアンテナ構造10Bのそれらと同一であるから、図1や図24の説明を援用するとともに、図1や図24と同一の符号を付すことで、このMIMOアンテナ構造10Cにおけるその他の構成の説明は省略する。なお、このMIMOアンテナ構造10Cでは、図5に示すアンテナ11Aのみならず,図11,図14に示すいずれかのアンテナ11B,11Cを使用することもできる。
第3エレメント60は、第1および第2エレメント56,57と同様に、導電性金属(アルミニウムや銅等)から作られ、長さ方向へ長い板状に成型されている。第3エレメント60は、その中心軸がそれらアンテナ11Aの軸(第1導体20)と平行し、第1および第2エレメント56,57の後端部59から長さ方向後方へ延びている。なお、第3エレメント60の長さ寸法や幅寸法に特に限定はなく、長さ寸法や幅寸法を任意に設定することができる。
グラウンド用導体管19の外周面と第1および第2エレメント55,56の前端部57との固定は、図示はしていないが、ビスや導電性接着剤、溶接、半田付けのいずれかの方法によって行われる。なお、MIMOアンテナ構造10Bと同様に、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する第1および第2エレメント55,56の前端部57の固定位置は同一である。MIMOアンテナ構造10Cでは、それらアンテナ11Aの平行状態が保持された状態で、それらアンテナ11Aが第1接続部材55を介して電気的に接続されている。
MIMOアンテナ構造10Cは、アンテナ11A(アンテナ11B,11Cを含む)における使用周波数帯域が広く、使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、1つのMIMOアンテナ構造10Cによって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
MIMOアンテナ構造10Cは、横方向へ所定寸法離間して並ぶ2本のアンテナ11Aが導電性の第1接続部材55によって電気的に接続され、第1接合部材55が第1および第2エレメント56,57の後端部59から長さ方向後方へ延びる第3エレメント60を有するから、図26に実線で示すように、それらアンテナ11Aの結合度を減衰させることができ、アンテナ11Aどうしを近づけたとしても、アンテナ11Aどうしが結合することが少ない。MIMOアンテナ構造11Cは、長さ方向へ延びる第3エレメント60を第1接続部材55に設定することにより、第1および第2エレメント56,57のみの場合と比較し、それらアンテナ11Aの結合度の減衰量を一層大きくすることができ、それらアンテナ11Aどうしの結合を確実になくすことができる。
図27は、他の一例として示すMIMOアンテナ構造10Dの斜視図である。図27に示すMIMOアンテナ構造10Dが図1のそれと異なるところは、4本のアンテナ11Aが横方向へ並んだ状態で、それらアンテナ11Aどうしが第1接続部材12を介して電気的に接続されている点にあり、その他の構成は図1のMIMOアンテナ構造10Aのそれらと同一であるから、図1の説明を援用するとともに、図1と同一の符号を付すことで、このMIMOアンテナ構造10Dにおけるその他の構成の説明は省略する。なお、このMIMOアンテナ構造10Dでは、図5に示すアンテナ11Aのみならず,図11,図14に示すいずれかのアンテナ11B,11Cを使用することもできる。
MIMOアンテナ構造10Dは、図1のそれと同様に、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する継手40の固定位置を調節可能である。また、横方向に隣接するアンテナ11Aどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナ11Aどうしの横方向の離間寸法を調節可能である。なお、それら継手40では、グラウンド用導体管19の外周面の長さ方向に対する固定位置が同一である。MIMOアンテナ構造10Dでは、それらアンテナ11Aの平行状態が保持された状態で、それらアンテナ11Aが第1接続部材12を介して電気的に接続されている。
MIMOアンテナ構造10Dは、アンテナ11A(アンテナ11B,11Cを含む)における使用周波数帯域が広く、使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、1つのMIMOアンテナ構造10Dによって広い帯域(ワイドバンド)でのMIMO通信方式を実現することができる。
それら図示のMIMOアンテナ構造10A〜10Dは、2本または4本のアンテナ11Aが横方向へ並んだ状態で第1接続部材12や第1連結部材55を介して電気的に接続されているが、横方向へ並ぶアンテナ11A(アンテナ11B,11Cを含む)を本数に特に限定はなく、3本のアンテナ11Aが横方向へ並んだ状態で、それらアンテナ11Aどうしが第1接続部材12や第1連結部材55を介して電気的に接続されていてもよく、5本以上のアンテナ11Aが横方向へ並んだ状態で、それらアンテナ11Aどうしが第1接続部材12や第1連結部材55を介して電気的に接続されていてもよい。なお、MIMOアンテナ構造10A,10Dにおける第1接続部材12に第3エレメント60が設置されていてもよい。この場合、第3エレメント60が第1軸36に固定される。
10A MIMOアンテナ構造
10B MIMOアンテナ構造
10C MIMOアンテナ構造
10D MIMOアンテナ構造
11A アンテナ
11B アンテナ
11C アンテナ
12 第1接続部材
13 不平衡給電材
14 導体管
15 接続用導体ガイド
16 位置決め管材
17 第2接続部材
18 共振用導体管
19 グランド用導体管
20 第1導体
21 第1絶縁体
22 第2導体
23A 給電部
23B 給電部
23C 給電部
23D 給電部
24 無給電部
25 露出部分
26 非露出部分
27 露出部分
28 非露出部分
30 ビス(固定手段)
32 導電性接着剤(固定手段)
36 第1軸
37 第2軸
38 第1エレメント
39 第2エレメント
40 継手
41 前端部
42 後端部
45 スペース(内部空間)
46 スペース(内部空間)
47 前部
48 後部
49 部分
50 部分
51 前方部位
52 後方部位
53 金属導体管(第3導体)
54 合成樹脂絶縁管(第3絶縁体)
55 第1接続部材
56 第1エレメント
57 第2エレメント
58 前端部
59 後端部
60 第3エレメント
L1 寸法
L2 寸法
L3 離間距離
L4 離間距離
L5 厚み寸法
L6 厚み寸法
L7 厚み寸法
L8 厚み寸法
L9 露出長さ
L10 長さ寸法
L11 長さ寸法

Claims (14)

  1. 横方向へ所定寸法離間して並ぶ少なくとも2本のアンテナと、それらアンテナどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナどうしを電気的に接続する導電性の第1接続部材とから形成され、それらアンテナが、不平衡給電材と、前記不平衡給電材の外周面の外側に配置された導体管とを備え、
    前記第1接続部材が、前記横方向に隣接するアンテナどうしの間に位置する第1軸と、後端部が前記第1軸に旋回可能に連結されて該第1軸から長さ方向前方へ延びる一対の第1および第2エレメントと、それらエレメントの前端部に位置する第2軸と、前記第2軸に旋回可能に連結されて前記アンテナのグラウンド用導体管の外周面に着脱可能に固定された継手とから形成され、
    前記不平衡給電材が、前記横方向と交差する長さ方向へ延びる給電部と、前記給電部につながって前記長さ方向へ延びる無給電部とを有し、前記導体管が、前記不平衡給電材の給電部の外側に位置してその給電部を覆う所定長さの共振用導体管と、前記不平衡給電材の無給電部の外側に位置してその無給電部を覆う所定長さのグランド用導体管とから形成され、それら導体管と前記不平衡給電材とが、所定の固定手段を介して電気的に固定され、前記不平衡給電線の給電部が、前記共振用導体管から長さ方向前方へ所定寸法露出する露出部分を有し、
    前記MIMOアンテナ構造では、前記グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する前記第1接続部材の継手の固定位置を調節可能であるとともに、前記横方向に隣接するアンテナどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナどうしの該横方向の離間寸法を前記第1接続部材の第1および第2エレメントを介して調節可能であることを特徴とするMIMOアンテナ構造。
  2. 前記横方向へ隣接する前記アンテナでは、前記グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する前記継手の固定位置が同一である請求項1に記載のMIMOアンテナ構造。
  3. 横方向へ所定寸法離間して並ぶ少なくとも2本のアンテナと、それらアンテナどうしの平行状態を保持しつつそれらアンテナどうしを電気的に接続する導電性の第1接続部材とから形成され、それらアンテナが、不平衡給電材と、前記不平衡給電材の外周面の外側に配置された導体管とを備え、
    前記第1接続部材が、前記横方向に隣接するアンテナのうちの一方のアンテナに接続されて他方のアンテナに向かって長さ方向後方へ傾斜して延びる第1エレメントと、前記横方向に隣接するアンテナのうちの他方のアンテナに接続されて一方のアンテナに向かって長さ方向後方へ傾斜して延びる第2エレメントとから形成され、
    前記不平衡給電材が、前記横方向と交差する長さ方向へ延びる給電部と、前記給電部につながって前記長さ方向へ延びる無給電部とを有し、前記導体管が、前記不平衡給電材の給電部の外側に位置してその給電部を覆う所定長さの共振用導体管と、前記不平衡給電材の無給電部の外側に位置してその無給電部を覆う所定長さのグランド用導体管とから形成され、それら導体管と前記不平衡給電材とが、所定の固定手段を介して電気的に固定され、前記不平衡給電線の給電部が、前記共振用導体管から長さ方向前方へ所定寸法露出する露出部分を有し、前記第1接続部材の第1および第2エレメントが、前記アンテナのグラウンド用導体管の外周面に固定された前端部と、それらエレメントどうしがつながる後端部とを有することを特徴とするMIMOアンテナ構造。
  4. 前記横方向へ隣接する前記アンテナでは、前記グラウンド用導体管の外周面の長さ方向に対する前記第1および第2エレメントの前端部の固定位置が同一である請求項3に記載のMIMOアンテナ構造。
  5. 前記MIMOアンテナ構造では、前記不平衡給電材の無給電部と前記グランド用導体管とが導電性の第2接続部材を介して電気的に接続されている請求項1ないし請求項4いずれかに記載のMIMOアンテナ構造。
  6. 前記アンテナが、前記グランド用導体管の後端開口に取り付けられて前記無給電部の外周面を包被し、前記グランド用導体管の内部空間に対する前記無給電部の位置を該内部空間の中心に保持する合成樹脂製の位置決め管材を有する請求項1ないし請求項5いずれかに記載のMIMOアンテナ構造。
  7. 前記第1接続部材が、前記第1および第2エレメントに電気的に接続されてそれらエレメントの後端部から長さ方向後方へ延びる導電性の第3エレメントを有する請求項1ないし請求項6いずれかに記載のMIMOアンテナ構造。
  8. 前記グランド用導体管の内周面から前記不平衡給電材の無給電部の外周面までの離間距離が、λ/58〜λ/23の範囲にある請求項1ないし請求項7いずれかに記載のMIMOアンテナ構造。
  9. 前記共振用導体管の内周面から前記不平衡給電材の給電部の中心までの離間距離が、λ/116〜λ/29の範囲にある請求項1ないし請求項8いずれかに記載のMIMOアンテナ構造。
  10. 前記グランド用導体管の内周面から前記不平衡給電材の無給電部の外周面までの離間距離が、前記共振用導体管の内周面から前記不平衡給電材の給電部の中心までの離間距離よりも大きい請求項9に記載のMIMOアンテナ構造。
  11. 前記不平衡給電材が、第1導体と、前記第1導体の外周面を包被する第1絶縁体と、前記第1絶縁体の外周面を包被する第2導体と、前記第2導体の外周面を包被する第2絶縁体とのうちの少なくとも第1および第2導体と第1絶縁体とから作られ、前記不平衡給電材の給電部が、前記第1導体と前記第1絶縁体とから形成され、前記不平衡給電材の無給電部が、前記第1および第2導体と前記第1および第2絶縁体とのうちの少なくとも第1および第2導体と第1絶縁体とから形成されている請求項1ないし請求項10いずれかに記載のMIMOアンテナ構造。
  12. 前記不平衡給電材の給電部では、前記第1導体が前記第1絶縁体からその長さ方向外方へ所定長さ露出している請求項11に記載のMIMOアンテナ構造。
  13. 前記給電部において第1絶縁体から露出する前記第1導体には、所定長さの第3導体が電気的に固定されている請求項12に記載のMIMOアンテナ構造。
  14. 前記給電部において第1絶縁体から露出する前記第1導体には、所定長さの第3絶縁体が固定されている請求項12に記載のMIMOアンテナ構造。
JP2012115523A 2012-05-21 2012-05-21 Mimoアンテナ構造 Active JP6002439B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012115523A JP6002439B2 (ja) 2012-05-21 2012-05-21 Mimoアンテナ構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012115523A JP6002439B2 (ja) 2012-05-21 2012-05-21 Mimoアンテナ構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013243523A JP2013243523A (ja) 2013-12-05
JP6002439B2 true JP6002439B2 (ja) 2016-10-05

Family

ID=49844008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012115523A Active JP6002439B2 (ja) 2012-05-21 2012-05-21 Mimoアンテナ構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6002439B2 (ja)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5570105A (en) * 1978-11-22 1980-05-27 Yokowo Mfg Co Ltd Car antenna for uhf band
JP4718211B2 (ja) * 2004-12-03 2011-07-06 三菱電機株式会社 アンテナ装置
JP2009239874A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Maspro Denkoh Corp 中継用パッシブアンテナシステム
JP5697496B2 (ja) * 2010-03-12 2015-04-08 正雄 作間 アンテナ
EP2571101A1 (en) * 2010-05-13 2013-03-20 Panasonic Corporation Antenna device and mobile wireless terminal equipped with same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013243523A (ja) 2013-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109891672B (zh) 包括天线元件的装置
JP6258045B2 (ja) アンテナ
JP2022176279A (ja) 車載用アンテナ装置
CN110808452A (zh) 双频天线以及无人飞行器
JP2011082951A (ja) 逆l型アンテナ
US20200335865A1 (en) Compressed Closed Circuit Circularly Polarized Omni-Directional Antenna
US10965012B2 (en) Multi-filar helical antenna
JP5712962B2 (ja) 電磁波放射同軸ケーブル及び通信システム
CN111370858B (zh) 定向uhf天线及电子设备
JP5697496B2 (ja) アンテナ
JP6002439B2 (ja) Mimoアンテナ構造
JP4808007B2 (ja) アンテナ
US7538743B1 (en) Balanced and shortened antennas
JP6299505B2 (ja) アンテナ装置
JP5677150B2 (ja) アンテナ
WO2011158854A1 (ja) アンテナ
US11442130B2 (en) Rotationally phased directional antenna
JP5690707B2 (ja) アンテナ及び通信システム
CN110854519B (zh) 一种共形体天线装置
JP2015080010A (ja) アンテナ及びダイバーシチ通信システム
JP5769063B2 (ja) アンテナ
JP2013258674A (ja) アンテナ接続端子、及びアンテナ装置
US9559420B2 (en) Antenna system with interlocking loops and vehicle comprising such an antenna system
JP5782661B2 (ja) アンテナ
FI125655B (fi) Yhdistelmäantenni

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150520

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160303

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160603

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160816

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160905

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6002439

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250