JP6952940B2 - Antenna device - Google Patents

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    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

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Description

本開示は、通信端末のアンテナ装置に関するものである。 The present disclosure relates to an antenna device of a communication terminal.

無線LAN(Local Area Network)等の無線通信においては、アクセスポイントとなる通信端末親機により通信エリアを形成し、エリア内の通信端末子機との通信を行う。また、センサーネットワークでは、通信端末同士が網目状に接続され、複数の通信路を生成し、通信端末間でマルチホップ通信を行う場合もある。
一つの通信端末親機が形成する通信エリア内に通信端末子機が分布する場合、通信端末親機は水平面内において無指向性の放射パターンが求められる。
また、通信エリアが複数ある場合、通信エリア間での利得を向上させるにあたり、それぞれの通信端末親機は互いに指向性がある放射パターンを持つ必要がある。特に、複数の通信端末親機が一列に並び通信エリアが直線状に連続して形成されるような場合を考えると、通信端末親機には、通信エリアが隣接する直線方向、つまり通信エリア内に設置された水平面内において双方向性の放射パターンが求められる。
In wireless communication such as wireless LAN (Local Area Network), a communication area is formed by a communication terminal master unit serving as an access point, and communication is performed with a communication terminal slave unit in the area. Further, in a sensor network, communication terminals may be connected to each other in a mesh pattern to generate a plurality of communication paths, and multi-hop communication may be performed between the communication terminals.
When the communication terminal slave units are distributed in the communication area formed by one communication terminal master unit, the communication terminal master unit is required to have an omnidirectional radiation pattern in the horizontal plane.
Further, when there are a plurality of communication areas, in order to improve the gain between the communication areas, each communication terminal master unit needs to have a radiation pattern that is directional to each other. In particular, considering the case where a plurality of communication terminal master units are lined up in a row and the communication area is formed continuously in a straight line, the communication terminal master unit is in a linear direction in which the communication area is adjacent, that is, in the communication area. A bidirectional radiation pattern is required in the horizontal plane installed in.

特許文献1では、逆相励振型平面アンテナと伝送線路型アンテナの組み合わせを用いた偏波共用双方向性アンテナの一構成例が開示されている。矩形状の線状導体を地導体上に設けて水平面内において8の字型の双方向性の垂直偏波放射パターンを得るとともに、平板状導体の対向する2つの辺にそれぞれに切れ目(くぼみ)を設けて逆相励振型平面アンテナを構成して水平面内に双方向性の水平偏波放射パターンを得ることが開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration example of a polarization-shared bidirectional antenna using a combination of a reverse-phase excitation type planar antenna and a transmission line type antenna. A rectangular linear conductor is provided on the ground conductor to obtain a figure-eight bidirectional vertically polarized radiation pattern in the horizontal plane, and cuts (dents) are formed on the two opposite sides of the flat conductor. It is disclosed that a bidirectional horizontally polarized radiation pattern is obtained in a horizontal plane by forming a reverse-phase excitation type plane antenna.

特開2018−61195号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-61195

特許文献1の偏波共用アンテナでは水平面内双方向性の放射パターンを複数得ることはできるが、無指向性の放射パターンを得ることはできない。 With the polarization shared antenna of Patent Document 1, a plurality of bidirectional radiation patterns in the horizontal plane can be obtained, but an omnidirectional radiation pattern cannot be obtained.

無指向性の放射パターンも実現するには、それぞれの放射パターンを有するアンテナを複数用意しなければならず、端末装置が大型化したり、設置するアンテナの数が増えることによってコストが増大したりするという問題があった。 In order to realize an omnidirectional radiation pattern, it is necessary to prepare a plurality of antennas having each radiation pattern, and the cost increases due to the increase in the size of the terminal device and the number of antennas to be installed. There was a problem.

この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、水平面内無指向性のアンテナと水平面内双方向性のアンテナを一体化した小形のアンテナ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a small antenna device in which an omnidirectional antenna in a horizontal plane and a bidirectional antenna in a horizontal plane are integrated.

本開示に係るアンテナ装置は、平板状の地導体と、地導体と平行に配置され、第1の孔、第2の孔が設けられた平板状の第1の導体板と、地導体と平行に配置された第1の水平導体、第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が地導体と接続し、第2の端が第1の水平導体の第1の端と接続する第1の垂直導体及び第1の導体板と空間を有するように第1の孔に垂直に挿入され、第1の端が第1の水平導体の第2の端と接続し、第2の端が第1の給電点と接続する第2の垂直導体を有する第1の線状導体と、地導体と平行に配置された第2の水平導体、第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が地導体と接続し、第2の端が第2の水平導体の第1の端と接続する第3の垂直導体及び第1の導体板と空間を有するように第2の孔に垂直に挿入され、第1の端が第2の水平導体の第2の端と接続し、第2の端が第2の給電点と接続する第4の垂直導体からなる第2の線状導体と、第1の導体板と垂直に配置され、第1の端が第1の導体板と接続し、第2の端が地導体側の第3の給電点と接続する第3の線状導体とを設けたものである。 The antenna device according to the present disclosure includes a flat plate-shaped ground conductor, a flat plate-shaped first conductor plate arranged parallel to the ground conductor and provided with a first hole and a second hole, and parallel to the ground conductor. The first horizontal conductor, which is arranged in, intersects vertically so as to electrically connect with the first conductor plate, the first end connects with the ground conductor, and the second end of the first horizontal conductor. It is inserted vertically into the first hole so as to have space with the first vertical conductor connecting to the first end and the first conductor plate, and the first end is with the second end of the first horizontal conductor. A first linear conductor having a second vertical conductor connected and having a second end connected to a first feeding point, a second horizontal conductor arranged parallel to the ground conductor, and a first conductor plate. A third vertical conductor and a first that intersect vertically to electrically connect with, a first end connecting to the ground conductor, and a second end connecting to the first end of the second horizontal conductor. Inserted vertically into the second hole so as to have space with the conductor plate of, the first end connects to the second end of the second horizontal conductor, the second end connects to the second feeding point A second linear conductor composed of a fourth vertical conductor is arranged perpendicular to the first conductor plate, the first end is connected to the first conductor plate, and the second end is on the ground conductor side. A third linear conductor to be connected to the third feeding point is provided.

本開示によれば、水平面内無指向性のアンテナと水平面内双方向性のアンテナを一体化した小型のアンテナ装置を実現することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to realize a small antenna device in which an omnidirectional antenna in a horizontal plane and a bidirectional antenna in a horizontal plane are integrated.

実施の形態1に係るアンテナ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the antenna device which concerns on Embodiment 1. FIG. 第1の線状導体の一例を示す、図1のA−A断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 showing an example of a first linear conductor. 第2の線状導体の一例を示す、図1のB−B断面図である。It is BB sectional view of FIG. 1 which shows an example of the 2nd linear conductor. 第3の線状導体の一例を示す、図1のC−C断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 1 showing an example of a third linear conductor. アンテナ装置内に構成される短絡導体付きマイクロストリップアンテナの一例を示す、図1のC−C断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 1 showing an example of a microstrip antenna with a short-circuit conductor configured in an antenna device. 実施の形態1に係るアンテナ装置の無指向性アンテナの周波数f1における水平面内(x−y平面内)放射パターンを示したグラフである。It is a graph which showed the radiation pattern in the horizontal plane (in the xy plane) at the frequency f1 of the omnidirectional antenna of the antenna device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るアンテナ装置の双方向性アンテナの周波数f2における水平面内(x−y平面内)放射パターンを示したグラフである。It is a graph which showed the radiation pattern in the horizontal plane (in the xy plane) at the frequency f2 of the bidirectional antenna of the antenna device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係るアンテナ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the antenna device which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係るアンテナ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the antenna device which concerns on Embodiment 3. 第4の線状導体の一例を示す、図9のD−D断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 9 showing an example of a fourth linear conductor. 実施の形態3に係るアンテナ装置の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of the antenna device which concerns on Embodiment 3. FIG. 第2の導体板の一例を示す、図11のD−D断面図である。It is a DD cross-sectional view of FIG. 11 which shows an example of the 2nd conductor plate. 実施の形態4に係るアンテナ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the antenna device which concerns on Embodiment 4. FIG. 第1の線状導体の一例を示す、図13のE−E断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 13 showing an example of the first linear conductor. 第2の線状導体の一例を示す、図13のF−F断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line FF showing an example of a second linear conductor. アンテナ装置内に構成される短絡導体付きマイクロストリップアンテナの一例を示す、図13のG−G断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line GG of FIG. 13 showing an example of a microstrip antenna with a short-circuit conductor configured in an antenna device. 第1の線状導体上を流れる電流の模式図である。It is a schematic diagram of the current flowing on the 1st linear conductor. 実施の形態4のアンテナ装置の水平面内双方向性アンテナの周波数f2における水平面内(x−y平面内)放射パターンを示したグラフである。It is a graph which showed the radiation pattern in the horizontal plane (in the xy plane) at the frequency f2 of the bidirectional antenna in the horizontal plane of the antenna device of Embodiment 4. 実施の形態4に係るアンテナ装置の双方向性アンテナの周波数f2における水平面内(x−y平面内)放射パターンを示したグラフである。It is a graph which showed the radiation pattern in the horizontal plane (in the xy plane) at the frequency f2 of the bidirectional antenna of the antenna device which concerns on Embodiment 4. FIG.

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るアンテナ装置を示す構成図である。図1において、アンテナ装置は、地導体1と、導体板(第1の導体板)2、第1の線状導体3、第2の線状導体4、第1の孔5、第2の孔6と第3の線状導体7を備えている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an antenna device according to the first embodiment. In FIG. 1, the antenna device includes a ground conductor 1, a conductor plate (first conductor plate) 2, a first linear conductor 3, a second linear conductor 4, a first hole 5, and a second hole. 6 and a third linear conductor 7 are provided.

地導体1は、銅またはアルミ等の金属で構成され、アンテナ装置のグランドとして動作する。図1において、地導体1は円形の板状で示されているが、アンテナ装置のグランドとしての動作が得られれば適宜自由な形状を選択可能である。例えば、正方形でも良い。本実施の形態では、図1に示すように地導体1を円板状の導体で構成した場合を例に説明する。 The ground conductor 1 is made of a metal such as copper or aluminum and operates as a ground for an antenna device. In FIG. 1, the ground conductor 1 is shown in the shape of a circular plate, but any shape can be appropriately selected as long as the operation as the ground of the antenna device can be obtained. For example, it may be a square. In the present embodiment, a case where the ground conductor 1 is composed of a disk-shaped conductor as shown in FIG. 1 will be described as an example.

導体板2は、地導体1の主面に対して平行に配置された平板状の導体である。導体板2の平面形状は所定の周波数f1で共振するように設計されていれば任意の形状を選択可能であるが、通常、円形、正方形または多角形が用いられる。本実施の形態では、図1に示すように導体板2を円板状の導体で構成した場合を例に説明する。なお、地導体1の中心と導体板2の中心が地導体1の法線方向に対して一致するように配置するのが望ましい。 The conductor plate 2 is a flat-plate conductor arranged parallel to the main surface of the ground conductor 1. Any shape can be selected as the planar shape of the conductor plate 2 as long as it is designed to resonate at a predetermined frequency f1, but a circle, a square, or a polygon is usually used. In the present embodiment, a case where the conductor plate 2 is composed of a disk-shaped conductor as shown in FIG. 1 will be described as an example. It is desirable that the center of the ground conductor 1 and the center of the conductor plate 2 be arranged so as to coincide with the normal direction of the ground conductor 1.

第1の線状導体3は、水平導体(第1の水平導体)3aと水平導体3aの一端(第1の端)に接続する垂直導体(第1の垂直導体)3b、水平導体3aの他端(第2の端)に接続する垂直導体(第2の垂直導体)3cから構成される導体である。第1の線状導体3の全長は、水平導体3aと垂直導体3bと垂直導体3cの長さを合わせたものである。水平導体3aは、地導体1および導体板2に対して平行であり、これらが所定の間隔を設けて地導体1、導体板2、水平導体3aの順に配列される。 The first linear conductor 3 includes a horizontal conductor (first horizontal conductor) 3a, a vertical conductor (first vertical conductor) 3b connected to one end (first end) of the horizontal conductor 3a, and the horizontal conductor 3a. It is a conductor composed of a vertical conductor (second vertical conductor) 3c connected to an end (second end). The total length of the first linear conductor 3 is the sum of the lengths of the horizontal conductor 3a, the vertical conductor 3b, and the vertical conductor 3c. The horizontal conductor 3a is parallel to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, and these are arranged in the order of the ground conductor 1, the conductor plate 2, and the horizontal conductor 3a at predetermined intervals.

垂直導体3bは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が地導体1に接続され、他端(第2の端)が水平導体3aの一端(第1の端)に接続されている。垂直導体3bは、導体板2と電気的に接続するように垂直に交差している。垂直導体3cは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が水平導体3aの他端(第2の端)に接続されている。 The vertical conductor 3b is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, one end (first end) is connected to the ground conductor 1, and the other end (second end) is one end (second end) of the horizontal conductor 3a. It is connected to the first end). The vertical conductor 3b intersects the conductor plate 2 vertically so as to be electrically connected to the conductor plate 2. The vertical conductor 3c is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, and one end (first end) is connected to the other end (second end) of the horizontal conductor 3a.

垂直導体3cの他端(第2の端)は、地導体1の近傍に配置され、地導体1と垂直導体3cの他端(第2の端)との間に高周波電圧が印加される。垂直導体3cは、導体板2と空間を有するように、導体板2に設けられた第1の孔5に垂直に挿入される。図1のA−A断面図を図2に示す。なお、図1と同一符号は、同一または、相当部分を示している。21は、垂直導体3cの他端と接続する給電点(第1の給電点)である。 The other end (second end) of the vertical conductor 3c is arranged in the vicinity of the ground conductor 1, and a high frequency voltage is applied between the ground conductor 1 and the other end (second end) of the vertical conductor 3c. The vertical conductor 3c is inserted vertically into the first hole 5 provided in the conductor plate 2 so as to have a space with the conductor plate 2. A sectional view taken along the line AA of FIG. 1 is shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. Reference numeral 21 denotes a feeding point (first feeding point) connected to the other end of the vertical conductor 3c.

第2の線状導体4は、水平導体(第2の水平導体)4aと水平導体4aの一端(第1の端)に接続する垂直導体(第3の垂直導体)4b、水平導体4aの他端(第2の端)に接続する垂直導体(第4の垂直導体)4cから構成される導体である。第2の線状導体4の全長は、水平導体4aと垂直導体4bと垂直導体4cの長さを合わせたものである。水平導体4aは、地導体1および導体板2に対して平行であり、これらが所定の間隔を設けて地導体1、導体板2、水平導体4aの順に配列される。 The second linear conductor 4 includes a horizontal conductor (second horizontal conductor) 4a, a vertical conductor (third vertical conductor) 4b connected to one end (first end) of the horizontal conductor 4a, and the horizontal conductor 4a. It is a conductor composed of a vertical conductor (fourth vertical conductor) 4c connected to an end (second end). The total length of the second linear conductor 4 is the sum of the lengths of the horizontal conductor 4a, the vertical conductor 4b, and the vertical conductor 4c. The horizontal conductor 4a is parallel to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, and these are arranged in the order of the ground conductor 1, the conductor plate 2, and the horizontal conductor 4a at predetermined intervals.

垂直導体4bは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が地導体1に接続され、他端(第2の端)が水平導体4aの一端(第1の端)に接続されている。垂直導体4bは、導体板2と電気的に接続するように垂直に交差している。垂直導体4cは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が水平導体4aの他端(第2の端)に接続されている。 The vertical conductor 4b is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, one end (first end) is connected to the ground conductor 1, and the other end (second end) is one end (second end) of the horizontal conductor 4a. It is connected to the first end). The vertical conductor 4b intersects the conductor plate 2 vertically so as to be electrically connected to the conductor plate 2. The vertical conductor 4c is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, and one end (first end) is connected to the other end (second end) of the horizontal conductor 4a.

垂直導体4cの他端(第2の端)は、地導体1の近傍に配置され、地導体1と垂直導体4cの他端(第2の端)との間に高周波電圧が印加される。垂直導体4cは、導体板2と空間を有するように、導体板2に設けられた第2の孔6に垂直に挿入される。図1のB−B断面図を図3に示す。なお、図1と同一符号は、同一または、相当部分を示している。22は、垂直導体4cの他端と接続する給電点(第2の給電点)である。 The other end (second end) of the vertical conductor 4c is arranged in the vicinity of the ground conductor 1, and a high frequency voltage is applied between the ground conductor 1 and the other end (second end) of the vertical conductor 4c. The vertical conductor 4c is inserted vertically into the second hole 6 provided in the conductor plate 2 so as to have a space with the conductor plate 2. A sectional view taken along line BB of FIG. 1 is shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. Reference numeral 22 denotes a feeding point (second feeding point) connected to the other end of the vertical conductor 4c.

第1の線状導体3の全長および第2の線状導体4の全長は、第1の線状導体3および第2の線状導体4が、所定の周波数f2で共振するように設計される。なお、本実施の形態では、導体板2が共振する周波数をf1、第1の線状導体3および第2の線状導体4が共振する周波数をf2としたが、周波数f1と周波数f2は同一であっても異なっていてもよい。 The total length of the first linear conductor 3 and the total length of the second linear conductor 4 are designed so that the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 resonate at a predetermined frequency f2. .. In the present embodiment, the frequency at which the conductor plate 2 resonates is f1, and the frequency at which the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 resonate is f2, but the frequency f1 and the frequency f2 are the same. It may be different.

第1の線状導体3の水平導体3aと第2の線状導体4の水平導体4aは、所定の間隔を設けて互いに平行となるように、かつ導体板2の中心に対して互いに反対側となるように配置される。第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して180度回転対称(点対称)となるように配置されることが望ましい。また、導体板2を円形または正方形といった回転対称形とした場合、第1の線状導体3の垂直導体3b、3cおよび第2の線状導体4の垂直導体4b、4cは地導体1の中心に対して90度回転対称となる位置に配置されることが望ましい。 The horizontal conductor 3a of the first linear conductor 3 and the horizontal conductor 4a of the second linear conductor 4 are parallel to each other with a predetermined interval, and are opposite to each other with respect to the center of the conductor plate 2. It is arranged so as to be. It is desirable that the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 are arranged so as to be rotationally symmetric (point symmetric) by 180 degrees with respect to the center of the conductor plate 2. Further, when the conductor plate 2 has a rotationally symmetric shape such as a circle or a square, the vertical conductors 3b and 3c of the first linear conductor 3 and the vertical conductors 4b and 4c of the second linear conductor 4 are the centers of the ground conductor 1. It is desirable to arrange it at a position that is rotationally symmetric with respect to 90 degrees.

第3の線状導体7は、地導体1、導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が導体板2に接続された導体である。第3の線状導体7の他端(第2の端)は、地導体1の近傍に配置され、地導体1と第3の線状導体7の他端の間に高周波電圧が印加される。
図1のC−C断面図を図4に示す。なお、図1と同一符号は、同一または、相当部分を示している。23は、第3の線状導体7の他端と接続する給電点(第3の給電点)である。図1では、第3の線状導体7の一端と導体板2の接続箇所が導体板2の中心に一致しているが、第3の線状導体7と導体板2との間で、所望のインピーダンス整合が得られれば、第3の線状導体7の一端と導体板2の接続箇所は、必ずしも導体板2の中心に一致している必要はない。
The third linear conductor 7 is a conductor arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2 and having one end (first end) connected to the conductor plate 2. The other end (second end) of the third linear conductor 7 is arranged in the vicinity of the ground conductor 1, and a high frequency voltage is applied between the ground conductor 1 and the other end of the third linear conductor 7. ..
A cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 1 is shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. Reference numeral 23 denotes a feeding point (third feeding point) connected to the other end of the third linear conductor 7. In FIG. 1, one end of the third linear conductor 7 and the connection point of the conductor plate 2 coincide with the center of the conductor plate 2, but it is desired between the third linear conductor 7 and the conductor plate 2. If impedance matching is obtained, the connection point between one end of the third linear conductor 7 and the conductor plate 2 does not necessarily have to coincide with the center of the conductor plate 2.

次に、本実施の形態に係るアンテナ装置の動作について説明する。なお、送信アンテナと受信アンテナには可逆性が成り立つため、ここでは送信アンテナとしての動作について説明する。 Next, the operation of the antenna device according to the present embodiment will be described. Since the transmitting antenna and the receiving antenna are reversible, the operation as the transmitting antenna will be described here.

導体板2は、所定の周波数f1で共振するように設計されているので、給電点23に高周波電圧が印加されると、第3の線状導体7を介して導体板2と地導体1の間に高周波電圧が印加され、両者に電荷の移動が発生して交流電流が流れる。また、本実施の形態に係るアンテナ装置では、第1の線状導体3の垂直導体3bと第2の線状導体4の垂直導体4bによって、地導体1と導体板2が電気的に接続されているため、短絡導体付きマイクロストリップアンテナが構成される。 Since the conductor plate 2 is designed to resonate at a predetermined frequency f1, when a high frequency voltage is applied to the feeding point 23, the conductor plate 2 and the ground conductor 1 pass through the third linear conductor 7. A high-frequency voltage is applied between them, and electric charges move between them, causing an alternating current to flow. Further, in the antenna device according to the present embodiment, the ground conductor 1 and the conductor plate 2 are electrically connected by the vertical conductor 3b of the first linear conductor 3 and the vertical conductor 4b of the second linear conductor 4. Therefore, a microstrip antenna with a short-circuit conductor is constructed.

この短絡導体付きマイクロストリップアンテナにのみ着目した、図1のC−C断面図を図5に示す。なお、図1と同一符号は、同一または、相当部分を示している。第1の線状導体3の垂直導体3bと第2の線状導体4の垂直導体4bにより、地導体1と導体板2が電気的に接続されていることになり、導体板2には中心から外側に向かって放射状に電流が流れるため、短絡導体付き容量装荷モノポールアンテナと同様、導体板2の水平面内において無指向性の放射パターンが生じる。したがって、地導体1と導体板2によって水平面内無指向性アンテナが得られる。 FIG. 5 shows a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 1, focusing only on this microstrip antenna with a short-circuit conductor. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. The ground conductor 1 and the conductor plate 2 are electrically connected by the vertical conductor 3b of the first linear conductor 3 and the vertical conductor 4b of the second linear conductor 4, and the conductor plate 2 is centered. Since the electric current flows radially from the conductor to the outside, an omnidirectional radiation pattern is generated in the horizontal plane of the conductor plate 2 as in the capacitively loaded monopole antenna with a short-circuit conductor. Therefore, the ground conductor 1 and the conductor plate 2 provide an omnidirectional antenna in the horizontal plane.

給電点21に高周波電圧が印加されると、第1の線状導体3に交流電流が流れる。このとき、鏡像の原理により、地導体1を対称面として第1の線状導体3の鏡像を考え、第1の線状導体3は、地導体1に対して垂直に配置されたループアンテナと見なすことができる。第1の線状導体3の垂直導体3bは、地導体1だけでなく導体板2にも接続されているが、第1の線状導体3が所定の周波数f2において共振しているとき、第1の線状導体3上の定在波の節が垂直導体3b上に生じるため、垂直導体3bを導体板2に接続してもループアンテナとしての動作への影響は小さい。 When a high frequency voltage is applied to the feeding point 21, an alternating current flows through the first linear conductor 3. At this time, based on the principle of mirror image, a mirror image of the first linear conductor 3 is considered with the ground conductor 1 as a plane of symmetry, and the first linear conductor 3 is a loop antenna arranged perpendicular to the ground conductor 1. Can be seen. The vertical conductor 3b of the first linear conductor 3 is connected not only to the ground conductor 1 but also to the conductor plate 2, but when the first linear conductor 3 resonates at a predetermined frequency f2, the first is Since the stationary wave node on the linear conductor 3 of 1 is generated on the vertical conductor 3b, even if the vertical conductor 3b is connected to the conductor plate 2, the influence on the operation as a loop antenna is small.

第1の線状導体3の垂直導体3cも、導体板2を貫通するように配置されているが、導体板2に設けられた第1の孔5を通るように配置され電気的接続はなく、垂直導体3cと導体板2が容量結合しないように第1の孔5の大きさを選ぶことで、ループアンテナとしての動作への影響をなくすことができる。第2の線状導体4についても同様に考えることができる。第1の線状導体3は、地導体1に垂直に配置されたループアンテナとして動作するので、その水平面における放射指向性は8の字型となり、水平導体3aに直交する方向(図1における+x、−x方向)に指向性が生じる。第2の線状導体4も同様に、+x、−x方向で利得が最大となる8の字型の放射指向性を有する。 The vertical conductor 3c of the first linear conductor 3 is also arranged so as to penetrate the conductor plate 2, but is arranged so as to pass through the first hole 5 provided in the conductor plate 2 and has no electrical connection. By selecting the size of the first hole 5 so that the vertical conductor 3c and the conductor plate 2 are not capacitively coupled, the influence on the operation as a loop antenna can be eliminated. The same can be considered for the second linear conductor 4. Since the first linear conductor 3 operates as a loop antenna arranged perpendicular to the ground conductor 1, its radial directivity in the horizontal plane is 8-shaped, and the direction orthogonal to the horizontal conductor 3a (+ x in FIG. 1). , -X direction) directivity occurs. Similarly, the second linear conductor 4 has a figure eight-shaped radiation directivity that maximizes the gain in the + x and −x directions.

第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して互いに反対側となるように配置されているので、第1の線状導体3に印加される電圧と第2の線状導体4に印加される電圧の位相差φを180°とすると、水平面内で+x、−x方向において第1の線状導体3から放射される電波と第2の線状導体4から放射される電波が強めあう。したがって、地導体1と第1の線状導体3と第2の線状導体4によって水平面内双方向性アンテナが得られる。なお、第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して互いに反対側となるように配置される場合について説明したが、第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して点対称であることが望ましい。 Since the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 are arranged so as to be opposite to each other with respect to the center of the conductor plate 2, the voltage applied to the first linear conductor 3 Assuming that the phase difference φ of the voltage applied to the second linear conductor 4 is 180 °, the radio wave radiated from the first linear conductor 3 and the second linear conductor in the + x and −x directions in the horizontal plane. The radio waves radiated from the conductor 4 strengthen each other. Therefore, the ground conductor 1, the first linear conductor 3, and the second linear conductor 4 provide a bidirectional antenna in the horizontal plane. Although the case where the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 are arranged so as to be opposite to each other with respect to the center of the conductor plate 2 has been described, the first linear conductor 3 has been described. And the second linear conductor 4 are preferably point-symmetrical with respect to the center of the conductor plate 2.

次に、本実施の形態のアンテナ装置構成で行った電磁界シミュレーション結果を示す。図6は、本実施の形態のアンテナ装置の水平面内無指向性アンテナの周波数f1における水平面内(x−y平面内)放射パターンを示したグラフである。図中の太線がXY平面内での強度を示す。なお、本実施の形態では、地導体1と導体板2の間隔は0.024λ1、導体板2の直径は0.29λ1、第1の線状導体3の導体板2の中心からの距離を0.06λ1とした。λ1は、周波数f1に対する波長である。図6から明らかなように、地導体1および導体板2により水平面内無指向性アンテナが得られていることがわかる。 Next, the results of electromagnetic field simulation performed with the antenna device configuration of this embodiment are shown. FIG. 6 is a graph showing the emission pattern in the horizontal plane (in the xy plane) at the frequency f1 of the omnidirectional antenna in the horizontal plane of the antenna device of the present embodiment. The thick line in the figure shows the strength in the XY plane. In the present embodiment, the distance between the ground conductor 1 and the conductor plate 2 is 0.024λ1, the diameter of the conductor plate 2 is 0.29λ1, and the distance from the center of the conductor plate 2 of the first linear conductor 3 is 0. It was set to .06λ1. λ1 is a wavelength with respect to the frequency f1. As is clear from FIG. 6, it can be seen that the ground conductor 1 and the conductor plate 2 provide an omnidirectional antenna in the horizontal plane.

図7は、本実施の形態のアンテナ装置の水平面内双方向性アンテナの周波数f2における水平面内(x−y平面内)放射パターンを示したグラフである。なお、本実施の形態では、第1の線状導体3の水平導体3aの長さは0.28λ2、垂直導体3b、3cの長さは0.12λ2とした。λ2は、周波数f2に対する波長である。導体板2の中心に対して第1の線状導体3と点対称となるように第2の線状導体4を設け、第1の線状導体3と第2の線状導体4の間隔を0.28λ2とした。なお、周波数f1と周波数f2は異なる値であり、f1<f2(λ1>λ2)である。図7から明らかなように、本実施の形態に係るアンテナ装置の水平面内双方向性アンテナは、±x方向に指向性を有する双方向性の放射パターンが得られている。したがって、地導体1と第1の線状導体3と第2の線状導体4により水平面内双方向性アンテナが得られていることがわかる。 FIG. 7 is a graph showing the emission pattern in the horizontal plane (in the xy plane) at the frequency f2 of the bidirectional antenna in the horizontal plane of the antenna device of the present embodiment. In the present embodiment, the length of the horizontal conductor 3a of the first linear conductor 3 is 0.28λ2, and the length of the vertical conductors 3b and 3c is 0.12λ2. λ2 is a wavelength with respect to the frequency f2. A second linear conductor 4 is provided so as to be point-symmetrical with the center of the conductor plate 2 with respect to the first linear conductor 3, and the distance between the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 is set. It was set to 0.28λ2. The frequency f1 and the frequency f2 are different values, and f1 <f2 (λ1> λ2). As is clear from FIG. 7, the bidirectional antenna in the horizontal plane of the antenna device according to the present embodiment has a bidirectional radiation pattern having directivity in the ± x direction. Therefore, it can be seen that the bidirectional antenna in the horizontal plane is obtained by the ground conductor 1, the first linear conductor 3, and the second linear conductor 4.

以上のように、本実施の形態に係るアンテナ装置では、地導体1および導体板2により水平面内無指向性アンテナが構成され、地導体1と第1の線状導体3および第2の線状導体4により水平面双方向性アンテナが構成され、第1の線状導体3の垂直導体3bおよび第2の線状導体4の垂直導体4bを水平面内無指向性アンテナの短絡導体と共通化することで水平面内無指向性アンテナと水平面内双方向性アンテナを一体化している。これにより、アンテナの設置台数を増やすことなく水平面内無指向性と水平面内双方向性の放射パターンを実現し、設置面積が小さいアンテナ装置を得ることができる。 As described above, in the antenna device according to the present embodiment, the ground conductor 1 and the conductor plate 2 form an omnidirectional antenna in the horizontal plane, and the ground conductor 1, the first linear conductor 3, and the second linear are formed. A horizontal bidirectional antenna is formed by the conductor 4, and the vertical conductor 3b of the first linear conductor 3 and the vertical conductor 4b of the second linear conductor 4 are shared with the short-circuit conductor of the omnidirectional antenna in the horizontal plane. The omnidirectional antenna in the horizontal plane and the bidirectional antenna in the horizontal plane are integrated. As a result, it is possible to realize an omnidirectional radiation pattern in the horizontal plane and a bidirectional radiation pattern in the horizontal plane without increasing the number of installed antennas, and to obtain an antenna device having a small installation area.

実施の形態2.
実施の形態1では、地導体1の主面に対して平行に配置された導体板2との間を空気の層で構成した場合について説明した。本実施の形態では、地導体1と導体板2との間に誘電体を挟んで構成した場合について述べる。
図8は、本実施の形態に係るアンテナ装置を示す構成図である。図8において、実施の形態1と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態に係るアンテナ装置と、実施の形態1との相違点は、地導体1と導体板2の間に誘電体板8が新たに配置された点である。
Embodiment 2.
In the first embodiment, a case where an air layer is formed between the conductor plate 2 arranged parallel to the main surface of the ground conductor 1 has been described. In the present embodiment, a case where a dielectric is sandwiched between the ground conductor 1 and the conductor plate 2 will be described.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an antenna device according to the present embodiment. In FIG. 8, the same configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The difference between the antenna device according to the present embodiment and the first embodiment is that the dielectric plate 8 is newly arranged between the ground conductor 1 and the conductor plate 2.

誘電体板8は、所定の比誘電率を有する平板状の誘電体であり、一方の平面に地導体1が、他方の面に導体板2がそれぞれ形成される。本実施の形態では、図8に示すよう、誘電体板8は、所定の厚さを有する円板形状としているが、方形の板状や多角形の板状など、設計の範囲内で任意の形状を選択可能である。
また、図8では地導体1が誘電体板8の一方の平面全体に一致するように同一形状として表されているが、上述のように、誘電体板8の一方の面の一部分にのみ地導体1が形成されていても良い。
The dielectric plate 8 is a flat-plate-shaped dielectric having a predetermined relative permittivity, and a ground conductor 1 is formed on one plane and a conductor plate 2 is formed on the other surface. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the dielectric plate 8 has a disk shape having a predetermined thickness, but is arbitrary within the design range, such as a square plate shape or a polygonal plate shape. The shape can be selected.
Further, in FIG. 8, the ground conductor 1 is represented as having the same shape so as to coincide with the entire one plane of the dielectric plate 8, but as described above, the ground conductor 1 is grounded only on a part of one surface of the dielectric plate 8. The conductor 1 may be formed.

導体板2は、実施の形態1と同様、所定の周波数f1で共振するように、誘電体板8の比誘電率および厚さなどを考慮して設計されるものとする。 The conductor plate 2 is designed in consideration of the relative permittivity and the thickness of the dielectric plate 8 so as to resonate at a predetermined frequency f1 as in the first embodiment.

本実施の形態に係るアンテナ装置では、誘電体板8として、例えば両面に銅箔が貼り付けられた誘電体基板が利用できる。この場合、地導体1および導体板2は、誘電体板8の両面をエッチングすることによって所定の形状に加工することができる。また、誘電体板8において、第1の線状導体3の垂直導体3bおよび第2の線状導体4の垂直導体4bが配置される部分にスルーホール(図示しない)を形成することで、これらの導体を誘電体板8に貫通させるとともに、地導体1と導体板2の電気的接続を確保することができる。
一方、誘電体板8において、垂直導体3cと垂直導体4cが配置される部分には孔(図示しない)を形成することで、これらの導体を誘電体板8に貫通させることができる。
In the antenna device according to the present embodiment, as the dielectric plate 8, for example, a dielectric substrate in which copper foil is attached to both sides can be used. In this case, the ground conductor 1 and the conductor plate 2 can be processed into a predetermined shape by etching both sides of the dielectric plate 8. Further, in the dielectric plate 8, a through hole (not shown) is formed in a portion where the vertical conductor 3b of the first linear conductor 3 and the vertical conductor 4b of the second linear conductor 4 are arranged. Can be passed through the dielectric plate 8 and the electrical connection between the ground conductor 1 and the conductor plate 2 can be secured.
On the other hand, in the dielectric plate 8, by forming holes (not shown) in the portions where the vertical conductors 3c and the vertical conductors 4c are arranged, these conductors can be penetrated through the dielectric plate 8.

以上のように、本実施の形態に係るアンテナ装置では、地導体1と導体板2との間に誘電体板8を用いることで、誘電体基板のエッチング加工などの大量生産に適した製造方法を用いることができ、低コストでアンテナ装置を得ることができる。 As described above, in the antenna device according to the present embodiment, by using the dielectric plate 8 between the ground conductor 1 and the conductor plate 2, a manufacturing method suitable for mass production such as etching processing of the dielectric substrate Can be used, and an antenna device can be obtained at low cost.

実施の形態3.
実施の形態1では、ひとつのアンテナ装置内で、水平面内無指向性の放射パターンと水平面内双方向性の放射パターンの両方が得られるアンテナ装置について述べた。本実施の形態では、更に水平面内無指向性の放射パターンを有する場合について述べる。
図9は、本実施の形態に係るアンテナ装置を示す構成図である。図9において、図1と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態に係るアンテナ装置と、実施の形態1との相違点は、導体板2に第3の孔10を新たに設け、第4の線状導体9を新たに配置した点である。
Embodiment 3.
In the first embodiment, an antenna device capable of obtaining both an omnidirectional radiation pattern in a horizontal plane and a bidirectional radiation pattern in a horizontal plane has been described in one antenna device. In the present embodiment, a case where the radiation pattern is omnidirectional in the horizontal plane will be further described.
FIG. 9 is a configuration diagram showing an antenna device according to the present embodiment. In FIG. 9, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The difference between the antenna device according to the present embodiment and the first embodiment is that a third hole 10 is newly provided in the conductor plate 2 and a fourth linear conductor 9 is newly arranged.

第4の線状導体9は、導体板2の中心軸に沿って地導体1および導体板2に対して垂直に配置された導体である。第4の線状導体9の一端(第1の端)は、導体板2と空間を有するように導体板2に設けられた第3の孔10に垂直に挿入され、他端(第2の端)は、地導体1の近傍に配置され、地導体1と第4の線状導体9の他端との間に高周波電圧が印加される。図9のD−D断面図を図10に示す。なお、図2〜図4及び図9と同一符号は、同一または、相当部分を示している。24は、第4の線状導体9の他端と接続する給電点(第4の給電点)である。 The fourth linear conductor 9 is a conductor arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2 along the central axis of the conductor plate 2. One end (first end) of the fourth linear conductor 9 is vertically inserted into a third hole 10 provided in the conductor plate 2 so as to have a space with the conductor plate 2, and the other end (second end). The end) is arranged in the vicinity of the ground conductor 1, and a high frequency voltage is applied between the ground conductor 1 and the other end of the fourth linear conductor 9. A sectional view taken along line DD of FIG. 9 is shown in FIG. The same reference numerals as those in FIGS. 2 to 4 and 9 indicate the same or corresponding parts. Reference numeral 24 denotes a feeding point (fourth feeding point) connected to the other end of the fourth linear conductor 9.

なお、実施の形態1に係るアンテナ装置では、第3の線状導体7が導体板2の中心に配置される場合もあったが、本実施の形態に係るアンテナ装置では、第4の線状導体9が導体板2の中心に配置されるため、第3の線状導体7は、導体板2の中心から所定の距離だけ離して配置させる必要がある。なお、第3の線状導体7と導体板2の中心との距離は、所望のインピーダンス整合が得られる位置に適宜設計される。 In the antenna device according to the first embodiment, the third linear conductor 7 may be arranged at the center of the conductor plate 2, but in the antenna device according to the present embodiment, the fourth linear conductor 7 is arranged. Since the conductor 9 is arranged at the center of the conductor plate 2, the third linear conductor 7 needs to be arranged at a predetermined distance from the center of the conductor plate 2. The distance between the third linear conductor 7 and the center of the conductor plate 2 is appropriately designed at a position where desired impedance matching can be obtained.

第4の線状導体9の長さは、所定の周波数f3で共振するように設計される。ただし、周波数f3は周波数f1または周波数f2と同一であっても異なっていてもよい。このとき、給電点24に高周波電圧が印加されると、両者に電荷の移動が発生して交流電流が流れる。すなわち、第4の線状導体9は周波数f3で共振するモノポールアンテナとして動作し、水平面内無指向性の放射パターンが得られる。 The length of the fourth linear conductor 9 is designed to resonate at a predetermined frequency f3. However, the frequency f3 may be the same as or different from the frequency f1 or the frequency f2. At this time, when a high-frequency voltage is applied to the feeding point 24, electric charges move to both of them and an alternating current flows. That is, the fourth linear conductor 9 operates as a monopole antenna that resonates at the frequency f3, and an omnidirectional radiation pattern in the horizontal plane is obtained.

地導体1と導体板2から構成される水平面内無指向性アンテナ(短絡導体付きマイクロストリップアンテナ)では、構造の対称性から導体板2の中心付近で地導体1と導体板2の間に生じる電界強度が非常に小さくなる。したがって、導体板2の中心軸に沿って第4の線状導体9を新たに配置しても、地導体1と導体板2から構成される水平面内無指向性アンテナの動作には影響を及ぼすことがない。 In a horizontal in-plane omnidirectional antenna (microstrip antenna with a short-circuit conductor) composed of a ground conductor 1 and a conductor plate 2, it occurs between the ground conductor 1 and the conductor plate 2 near the center of the conductor plate 2 due to structural symmetry. The electric field strength becomes very small. Therefore, even if the fourth linear conductor 9 is newly arranged along the central axis of the conductor plate 2, it affects the operation of the omnidirectional antenna in the horizontal plane composed of the ground conductor 1 and the conductor plate 2. Never.

以上のように、本実施の形態に係るアンテナ装置では、導体板2の中心軸に沿って第4の線状導体9を設けることで、周波数f3で動作する水平面内無指向性アンテナを新たに一体構成することができ、アンテナ装置を大型化することなく多素子化することができる。 As described above, in the antenna device according to the present embodiment, by providing the fourth linear conductor 9 along the central axis of the conductor plate 2, a new in-plane omnidirectional antenna operating at the frequency f3 is provided. It can be integrally configured, and the number of elements can be increased without increasing the size of the antenna device.

なお、本実施の形態に係るアンテナ装置に、実施の形態2に記載の誘電体板8を組み合わせることも可能である。この場合、実施の形態2で説明したように大量生産に優れる製造法を用いることができ、アンテナ装置の低コスト化を図ることができる。 It is also possible to combine the dielectric plate 8 according to the second embodiment with the antenna device according to the present embodiment. In this case, as described in the second embodiment, a manufacturing method excellent in mass production can be used, and the cost of the antenna device can be reduced.

さらに、第4の線状導体9を低姿勢化するため、いわゆるトップローディングアンテナとすることも可能である。図11に、本実施の形態に係るアンテナ装置の変形例を示す。図11において、11は、第2の導体板である。なお、図8と同一符号は、同一または、相当部分を示している。図11のD−D断面図を図12に示す。なお、図2〜図4及び図9と同一符号は、同一または相当部分を示している。第2の導体板11は、第4の線状導体9の一端(第1の端)に電気的に接続されている。第2の導体板11の形状は、所定の周波数f3で共振するよう、第4の線状導体9と併せて設計されていれば、任意の形状を選択できるが、第4の線状導体9の軸方向に対して回転対称性を有する形状が望ましい。例えば、円形、正方形、正多角形などが選択される。 Further, in order to lower the posture of the fourth linear conductor 9, it is possible to use it as a so-called top-loading antenna. FIG. 11 shows a modified example of the antenna device according to the present embodiment. In FIG. 11, reference numeral 11 denotes a second conductor plate. The same reference numerals as those in FIG. 8 indicate the same or corresponding parts. A cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 11 is shown in FIG. The same reference numerals as those in FIGS. 2 to 4 and 9 indicate the same or corresponding parts. The second conductor plate 11 is electrically connected to one end (first end) of the fourth linear conductor 9. Any shape can be selected as long as the shape of the second conductor plate 11 is designed together with the fourth linear conductor 9 so as to resonate at a predetermined frequency f3, but the fourth linear conductor 9 A shape having rotational symmetry with respect to the axial direction of is desirable. For example, a circle, a square, a regular polygon, or the like is selected.

実施の形態4.
実施の形態1では、水平面内双方向性の放射パターンをアンテナ素子として、地導体1に対して垂直に配置されたループアンテナを用いる構成について述べた。本実施の形態では、よりアンテナ構成の対称性が良く水平面内放射パターンの対称性が良好となるアンテナ構成について述べる。
Embodiment 4.
In the first embodiment, a configuration using a loop antenna arranged perpendicular to the ground conductor 1 with a bidirectional radiation pattern in the horizontal plane as an antenna element has been described. In the present embodiment, an antenna configuration in which the symmetry of the antenna configuration is better and the symmetry of the radiation pattern in the horizontal plane is better will be described.

図13は、実施の形態4に係るアンテナ装置を示す構成図である。図13において、実施の形態1と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態に係るアンテナ装置と、実施の形態1との相違点は、第1の線状導体3に垂直導体(第3の垂直導体)3dが新たに設けられ、第2の線状導体4に垂直導体(第3の垂直導体)4dが設けられ、各々T字型モノポールアンテナを構成した点である。 FIG. 13 is a configuration diagram showing an antenna device according to the fourth embodiment. In FIG. 13, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The difference between the antenna device according to the present embodiment and the first embodiment is that a vertical conductor (third vertical conductor) 3d is newly provided in the first linear conductor 3, and the second linear conductor is provided. A vertical conductor (third vertical conductor) 4d is provided in No. 4, and each constitutes a T-shaped monopole antenna.

第1の線状導体3は、水平導体(第1の水平導体)3aと水平導体3aの一端(第1の端)に接続する垂直導体(第1の垂直導体)3b、水平導体3aの他端(第2の端)に接続する垂直導体(第2の垂直導体)3c、水平導体3aの中央に接続される垂直導体(第3の垂直導体)3dから構成される導体である。第1の線状導体3の形状は、垂直導体3dを含む軸に対して対称形状であることが望ましい。このとき、第1の線状導体3のアンテナとしての全長は水平導体3aの長さの半分と垂直導体3b(または垂直導体3c)の長さと垂直導体3dの長さを合わせたものである。 The first linear conductor 3 includes a horizontal conductor (first horizontal conductor) 3a, a vertical conductor (first vertical conductor) 3b connected to one end (first end) of the horizontal conductor 3a, and the horizontal conductor 3a. It is a conductor composed of a vertical conductor (second vertical conductor) 3c connected to an end (second end) and a vertical conductor (third vertical conductor) 3d connected to the center of the horizontal conductor 3a. The shape of the first linear conductor 3 is preferably symmetrical with respect to the axis including the vertical conductor 3d. At this time, the total length of the first linear conductor 3 as an antenna is a combination of half the length of the horizontal conductor 3a, the length of the vertical conductor 3b (or the vertical conductor 3c), and the length of the vertical conductor 3d.

水平導体3aは、地導体1および導体板2に対して平行であり、これらが所定の間隔を設けて地導体1、導体板2、水平導体3aの順に配列される。垂直導体3bは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が地導体1に接続され、他端(第2の端)が水平導体3aの一端(第1の端)に接続されている。このとき、垂直導体3bは導体板2と電気的に接続するように垂直に交差している。 The horizontal conductor 3a is parallel to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, and these are arranged in the order of the ground conductor 1, the conductor plate 2, and the horizontal conductor 3a at predetermined intervals. The vertical conductor 3b is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, one end (first end) is connected to the ground conductor 1, and the other end (second end) is one end (second end) of the horizontal conductor 3a. It is connected to the first end). At this time, the vertical conductor 3b intersects the conductor plate 2 vertically so as to be electrically connected to the conductor plate 2.

垂直導体3cは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が地導体1に接続され、他端(第2の端)が水平導体3aの他端(第2の端)に接続されている。このとき、垂直導体3cは導体板2と電気的に接続するように垂直に交差している。 The vertical conductor 3c is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, one end (first end) is connected to the ground conductor 1, and the other end (second end) is the other end of the horizontal conductor 3a. It is connected to (second end). At this time, the vertical conductor 3c intersects the conductor plate 2 vertically so as to be electrically connected to the conductor plate 2.

垂直導体3dは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が水平導体3aの中央に接続されている。垂直導体3dの他端(第2の端)は、地導体1の近傍に配置され、地導体1と垂直導体3dの他端(第2の端)との間に高周波電圧が印加される。このとき、垂直導体3dは、導体板2と空間を有するように、導体板2に設けられた第1の孔5に垂直に挿入される。図13のE−E断面図を図14に示す。なお、図13と同一符号は、同一または、相当部分を示している。21は、垂直導体3dの他端と接続する給電点(第1の給電点)である。 The vertical conductor 3d is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, and one end (first end) is connected to the center of the horizontal conductor 3a. The other end (second end) of the vertical conductor 3d is arranged in the vicinity of the ground conductor 1, and a high frequency voltage is applied between the ground conductor 1 and the other end (second end) of the vertical conductor 3d. At this time, the vertical conductor 3d is inserted vertically into the first hole 5 provided in the conductor plate 2 so as to have a space with the conductor plate 2. A sectional view taken along line EE of FIG. 13 is shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 13 indicate the same or corresponding parts. Reference numeral 21 denotes a feeding point (first feeding point) connected to the other end of the vertical conductor 3d.

第2の線状導体4は、水平導体(第2の水平導体)4aと水平導体4aの一端(第1の端)に接続する垂直導体(第1の垂直導体)4b、水平導体4aの他端(第2の端)に接続する垂直導体(第5の垂直導体)4c、水平導体4aの中央に接続される垂直導体(第6の垂直導体)4dから構成される導体である。第2の線状導体4の形状は、垂直導体4dを含む軸に対して対称形状であることが望ましい。このとき、第2の線状導体4のアンテナとしての全長は水平導体4aの長さの半分と垂直導体4b(または垂直導体4c)の長さと垂直導体4dの長さを合わせたものである。 The second linear conductor 4 includes a horizontal conductor (second horizontal conductor) 4a, a vertical conductor (first vertical conductor) 4b connected to one end (first end) of the horizontal conductor 4a, and the horizontal conductor 4a. It is a conductor composed of a vertical conductor (fifth vertical conductor) 4c connected to an end (second end) and a vertical conductor (sixth vertical conductor) 4d connected to the center of the horizontal conductor 4a. The shape of the second linear conductor 4 is preferably symmetrical with respect to the axis including the vertical conductor 4d. At this time, the total length of the second linear conductor 4 as an antenna is a combination of half the length of the horizontal conductor 4a, the length of the vertical conductor 4b (or the vertical conductor 4c), and the length of the vertical conductor 4d.

水平導体4aは、地導体1および導体板2に対して平行であり、これらが所定の間隔を設けて地導体1、導体板2、水平導体4aの順に配列される。垂直導体4bは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が地導体1に接続され、他端(第2の端)が水平導体4aの一端(第1の端)に接続されている。このとき垂直導体4bは、導体板2と電気的に接続するように垂直に交差している。 The horizontal conductor 4a is parallel to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, and these are arranged in the order of the ground conductor 1, the conductor plate 2, and the horizontal conductor 4a at predetermined intervals. The vertical conductor 4b is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, one end (first end) is connected to the ground conductor 1, and the other end (second end) is one end (second end) of the horizontal conductor 4a. It is connected to the first end). At this time, the vertical conductor 4b intersects the conductor plate 2 vertically so as to be electrically connected to the conductor plate 2.

垂直導体4cは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が地導体1に接続され、他端(第2の端)が水平導体4aの他端(第2の端)に接続されている。このとき垂直導体4bは、導体板2と電気的に接続するように垂直に交差している。 The vertical conductor 4c is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, one end (first end) is connected to the ground conductor 1, and the other end (second end) is the other end of the horizontal conductor 4a. It is connected to (second end). At this time, the vertical conductor 4b intersects the conductor plate 2 vertically so as to be electrically connected to the conductor plate 2.

垂直導体4dは、地導体1および導体板2に対して垂直に配置され、一端(第1の端)が水平導体4aの中央に接続されている。垂直導体4dの他端(第2の端)は、地導体1の近傍に配置され、地導体1と垂直導体4dの他端(第2の端)との間に高周波電圧が印加される。このとき、垂直導体4dは、導体板2と空間を有するように、導体板2に設けられた第2の孔6に垂直に挿入される。図13のF−F断面図を図15に示す。なお、図13と同一符号は、同一または、相当部分を示している。22は、垂直導体4dの他端と接続する給電点(第2の給電点)である。 The vertical conductor 4d is arranged perpendicular to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, and one end (first end) is connected to the center of the horizontal conductor 4a. The other end (second end) of the vertical conductor 4d is arranged in the vicinity of the ground conductor 1, and a high frequency voltage is applied between the ground conductor 1 and the other end (second end) of the vertical conductor 4d. At this time, the vertical conductor 4d is inserted vertically into the second hole 6 provided in the conductor plate 2 so as to have a space with the conductor plate 2. A sectional view taken along line FF of FIG. 13 is shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 13 indicate the same or corresponding parts. Reference numeral 22 denotes a feeding point (second feeding point) connected to the other end of the vertical conductor 4d.

第1の線状導体3の全長および第2の線状導体4の全長は、第1の線状導体3および第2の線状導体4が、所定の周波数f2で共振するように設計される。なお、本実施の形態では、導体板2が共振する周波数をf1、第1の線状導体3および第2の線状導体4が共振する周波数をf2としたが、周波数f1と周波数f2は同一であっても異なっていてもよい。 The total length of the first linear conductor 3 and the total length of the second linear conductor 4 are designed so that the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 resonate at a predetermined frequency f2. .. In the present embodiment, the frequency at which the conductor plate 2 resonates is f1, and the frequency at which the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 resonate is f2, but the frequency f1 and the frequency f2 are the same. It may be different.

第1の線状導体3の水平導体3aと第2の線状導体4の水平導体4aは、所定の間隔を設けて互いに平行となるように、かつ導体板2の中心に対して互いに反対側となるように配置される。第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して180度回転対称(点対称)となるように配置されることが望ましい。 The horizontal conductor 3a of the first linear conductor 3 and the horizontal conductor 4a of the second linear conductor 4 are parallel to each other with a predetermined interval, and are opposite to each other with respect to the center of the conductor plate 2. It is arranged so as to be. It is desirable that the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 are arranged so as to be rotationally symmetric (point symmetric) by 180 degrees with respect to the center of the conductor plate 2.

また、導体板2を円形または正方形といった回転対称形とした場合、第1の線状導体3の垂直導体3b、3c、3dおよび第2の線状導体4の垂直導体4b、4c、4dは地導体1の中心に対して90度回転対称となる位置に配置されることが望ましい。 Further, when the conductor plate 2 has a rotationally symmetric shape such as a circle or a square, the vertical conductors 3b, 3c, 3d of the first linear conductor 3 and the vertical conductors 4b, 4c, 4d of the second linear conductor 4 are ground. It is desirable that the conductor 1 is arranged at a position that is rotationally symmetric by 90 degrees with respect to the center of the conductor 1.

図13のG−G断面図を図16に示す。なお、図13と同一符号は、同一または、相当部分を示している。23は、第3の線状導体7の他端と接続する給電点(第3の給電点)である。図13では、第3の線状導体7の一端と導体板2の接続箇所が導体板2の中心に一致しているが、第3の線状導体7と導体板2との間で、所望のインピーダンス整合が得られれば、第3の線状導体7の一端と導体板2の接続箇所は、必ずしも導体板2の中心に一致している必要はない。また、図16では、給電点21、22、23が同一直線状に配列しているが、必ずしも同一直線状である必要はない。 A sectional view taken along line GG of FIG. 13 is shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 13 indicate the same or corresponding parts. Reference numeral 23 denotes a feeding point (third feeding point) connected to the other end of the third linear conductor 7. In FIG. 13, one end of the third linear conductor 7 and the connection point of the conductor plate 2 coincide with the center of the conductor plate 2, but it is desired between the third linear conductor 7 and the conductor plate 2. If impedance matching is obtained, the connection point between one end of the third linear conductor 7 and the conductor plate 2 does not necessarily have to coincide with the center of the conductor plate 2. Further, in FIG. 16, the feeding points 21, 22, and 23 are arranged in the same linear shape, but the feeding points do not necessarily have to be in the same linear shape.

以上のように構成することで、地導体1と導体板2によって短絡導体付きマイクロストリップアンテナが構成される。実施の形態1に比べて、本実施の形態では短絡導体の数が2個から4個に増えているが、接続箇所は導体板2に対して回転対称であるため、実施の形態1と同様に水平面内無指向性の放射パターンが生じ、地導体1と導体板2によって水平面内無指向性アンテナが得られる。 With the above configuration, the ground conductor 1 and the conductor plate 2 form a microstrip antenna with a short-circuit conductor. Compared to the first embodiment, the number of short-circuit conductors has increased from two to four in the present embodiment, but since the connection points are rotationally symmetric with respect to the conductor plate 2, the same as in the first embodiment. An omnidirectional radiation pattern in the horizontal plane is generated in the horizontal plane, and the omnidirectional antenna in the horizontal plane is obtained by the ground conductor 1 and the conductor plate 2.

給電点21に高周波電圧が印加されると、第1の線状導体3に交流電流が流れる。第1の線状導体3上を流れる電流の模式図を図17に示す。垂直導体3d上を流れた電流I1は、水平導体3aの中央において水平導体3aの各々の端向かって分岐する。分岐した電流をそれぞれI2、I3とすると、電流I2、I3の振幅は等しく、流れる向きは反対向きとなる。そのため、水平面内で+x、−x方向から見た場合電流I2から放射される電波と電流I3から放射される電波は互いに打ち消しあう。したがって、垂直導体3dからの放射が主となり、第1の線状導体3はT字型のモノポールアンテナと見なすことができる。 When a high frequency voltage is applied to the feeding point 21, an alternating current flows through the first linear conductor 3. A schematic diagram of the current flowing on the first linear conductor 3 is shown in FIG. The current I1 flowing on the vertical conductor 3d branches toward each end of the horizontal conductor 3a at the center of the horizontal conductor 3a. Assuming that the branched currents are I2 and I3, respectively, the amplitudes of the currents I2 and I3 are the same, and the currents flow in opposite directions. Therefore, when viewed from the + x and −x directions in the horizontal plane, the radio waves radiated from the current I2 and the radio waves radiated from the current I3 cancel each other out. Therefore, the radiation from the vertical conductor 3d is mainly emitted, and the first linear conductor 3 can be regarded as a T-shaped monopole antenna.

第1の線状導体3の垂直導体3bおよび3cは、地導体1および導体板2に接続されているが、それによる寄生容量を考慮して所定の周波数f2において第1の線状導体3が共振するように設計される。第1の線状導体3の垂直導体3dも、導体板2を貫通するように配置されているが、導体板2に設けられた第1の孔5を通るように配置され電気的接続はなく、垂直導体3cと導体板2が容量結合しないように第1の孔5の大きさを選ぶことで、モノポールアンテナとしての動作への影響をなくすことができる。第2の線状導体4についても同様に考えることができる。 The vertical conductors 3b and 3c of the first linear conductor 3 are connected to the ground conductor 1 and the conductor plate 2, but the first linear conductor 3 is connected to the ground conductor 1 and the conductor plate 2 at a predetermined frequency f2 in consideration of the parasitic capacitance caused by the vertical conductors 3b and 3c. Designed to resonate. The vertical conductor 3d of the first linear conductor 3 is also arranged so as to penetrate the conductor plate 2, but is arranged so as to pass through the first hole 5 provided in the conductor plate 2 and has no electrical connection. By selecting the size of the first hole 5 so that the vertical conductor 3c and the conductor plate 2 are not capacitively coupled, the influence on the operation as a monopole antenna can be eliminated. The same can be considered for the second linear conductor 4.

第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して互いに反対側となるように配置されているので、水平面内のy軸の観測点から第1の線状導体3の垂直導体3dまでの距離と第2の線状導体4の垂直導体4dまでの距離は等しい。
したがって、第1の線状導体3に印加される電圧と第2の線状導体4に印加される電圧の位相差φを180°とすると、垂直導体3dを流れる電流から放射される電波と垂直導体4dを流れる電流から放射される電波は互いに打ち消しあい、+y、−y方向へ放射しなくなる。
一方、x軸上の観測点においては垂直導体3dと垂直導体4dの距離差があるため、垂直導体3dと垂直導体4dの間隔に応じた位相差が生じるため、+x、−x方向において第1の線状導体3から放射される電波と第2の線状導体4から放射される電波が強めあう。したがって、地導体1と第1の線状導体3と第2の線状導体4によって、±y方向への放射を抑え、±x方向に放射する水平面内双方向性アンテナが得られる。
なお、第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して互いに反対側となるように配置される場合について説明したが、第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して点対称であることが望ましい。
Since the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 are arranged so as to be opposite to each other with respect to the center of the conductor plate 2, it is the first from the observation point on the y-axis in the horizontal plane. The distance of the linear conductor 3 to the vertical conductor 3d and the distance of the second linear conductor 4 to the vertical conductor 4d are equal.
Therefore, assuming that the phase difference φ between the voltage applied to the first linear conductor 3 and the voltage applied to the second linear conductor 4 is 180 °, it is perpendicular to the radio wave radiated from the current flowing through the vertical conductor 3d. The radio waves radiated from the current flowing through the conductor 4d cancel each other out and do not radiate in the + y and −y directions.
On the other hand, since there is a distance difference between the vertical conductor 3d and the vertical conductor 4d at the observation point on the x-axis, a phase difference occurs according to the distance between the vertical conductor 3d and the vertical conductor 4d. The radio wave radiated from the linear conductor 3 and the radio wave radiated from the second linear conductor 4 intensify each other. Therefore, the ground conductor 1, the first linear conductor 3, and the second linear conductor 4 suppress the radiation in the ± y direction, and obtain a bidirectional antenna in the horizontal plane that radiates in the ± x direction.
Although the case where the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 are arranged so as to be opposite to each other with respect to the center of the conductor plate 2 has been described, the first linear conductor 3 has been described. And the second linear conductor 4 are preferably point-symmetrical with respect to the center of the conductor plate 2.

本実施の形態のアンテナ装置では、第1の線状導体3と第2の線状導体4により水平導体の中央から給電されるモノポールアンテナを構成したので、水平面内放射指向性の対称性が向上する効果が期待できる。本実施の形態の水平面内双方向性アンテナの効果を示すため、電磁界シミュレーション結果を示す。なお、水平面内無指向性アンテナの動作については実施の形態1と同様のため、以下では説明を省略する。実使用時にはアンテナ装置はケース内に収納される場合が多い。そこで、アンテナ装置を正方形の開口を有する所定の大きさの金属ケースに収納した場合の放射パターンを示す。 In the antenna device of the present embodiment, since the monopole antenna fed from the center of the horizontal conductor is constructed by the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4, the symmetry of the radiation directivity in the horizontal plane is maintained. The effect of improvement can be expected. In order to show the effect of the bidirectional antenna in the horizontal plane of this embodiment, the electromagnetic field simulation result is shown. Since the operation of the omnidirectional antenna in the horizontal plane is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted below. In actual use, the antenna device is often housed in a case. Therefore, the radiation pattern when the antenna device is housed in a metal case having a square opening and a predetermined size is shown.

図18は、本実施の形態のアンテナ装置の水平面内双方向性アンテナの周波数f2における水平面内(x−y平面内)放射パターンを示したグラフである。なお、本実施の形態では、第1の線状導体3の水平導体3aの長さは0.28λ2、垂直導体3b、3c、3dの長さは0.09λ2とした。λ2は、周波数f2に対する波長である。導体板2の中心に対して第1の線状導体3と点対称となるように第2の線状導体4を設け、第1の線状導体3と第2の線状導体4の間隔を0.28λ2とした。 FIG. 18 is a graph showing the emission pattern in the horizontal plane (in the xy plane) at the frequency f2 of the bidirectional antenna in the horizontal plane of the antenna device of the present embodiment. In the present embodiment, the length of the horizontal conductor 3a of the first linear conductor 3 is 0.28λ2, and the length of the vertical conductors 3b, 3c, and 3d is 0.09λ2. λ2 is a wavelength with respect to the frequency f2. A second linear conductor 4 is provided so as to be point-symmetrical with the center of the conductor plate 2 with respect to the first linear conductor 3, and the distance between the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4 is set. It was set to 0.28λ2.

比較のため、実施の形態1のアンテナ装置を同様の金属ケースに収納した場合の水平面内双方向性アンテナの周波数f2における放射パターンを図19に示す。 For comparison, FIG. 19 shows a radiation pattern at a frequency f2 of the bidirectional antenna in the horizontal plane when the antenna device of the first embodiment is housed in the same metal case.

図18から明らかなように、本実施の形態に係るアンテナ装置の水平面内双方向性アンテナは、±x方向に指向性を有する双方向性の放射パターンが得られている。さらに、図19との比較から、実施の形態1の水平面内双方向性アンテナに比べて放射パターンの対称性が良く、±方向の利得が向上していることがわかる。したがって、本実施の形態の地導体1と第1の線状導体3と第2の線状導体4により、より対称性が良く高利得な水平面内双方向性アンテナが得られていることがわかる。 As is clear from FIG. 18, the bidirectional antenna in the horizontal plane of the antenna device according to the present embodiment has a bidirectional radiation pattern having directivity in the ± x direction. Further, from the comparison with FIG. 19, it can be seen that the symmetry of the radiation pattern is better and the gain in the ± direction is improved as compared with the bidirectional antenna in the horizontal plane of the first embodiment. Therefore, it can be seen that the ground conductor 1, the first linear conductor 3, and the second linear conductor 4 of the present embodiment provide a more symmetric and high-gain bidirectional antenna in the horizontal plane. ..

以上のように、本実施の形態に係るアンテナ装置では、第1の線状導体3および第2の線状導体4により中央給電のT字型モノポールアンテナを構成することで、対称性の良い放射パターンが得られる水平面内双方向性アンテナを実現し、実使用時においても利得の高いアンテナ装置を得ることができる。 As described above, in the antenna device according to the present embodiment, the centrally fed T-shaped monopole antenna is formed by the first linear conductor 3 and the second linear conductor 4, so that the symmetry is good. It is possible to realize an in-horizontal bidirectional antenna that can obtain a radiation pattern, and to obtain an antenna device with high gain even in actual use.

なお、本実施の形態に係るアンテナ装置に、実施の形態2に記載の誘電体板8を組み合わせることも可能である。この場合、実施の形態2で説明したように大量生産に優れる製造法を用いることができ、アンテナ装置の低コスト化を図ることができる。 It is also possible to combine the dielectric plate 8 according to the second embodiment with the antenna device according to the present embodiment. In this case, as described in the second embodiment, a manufacturing method excellent in mass production can be used, and the cost of the antenna device can be reduced.

さらに、本実施の形態に係るアンテナ装置に、実施の形態3に記載の第4の線状導体9を組み合わせることも可能である。この場合、実施の形態3で説明したように周波数f3で動作する水平面内無指向性アンテナを新たに一体構成することができ、アンテナ装置を大型化することなく多素子化することができる。 Further, it is also possible to combine the antenna device according to the present embodiment with the fourth linear conductor 9 according to the third embodiment. In this case, as described in the third embodiment, the omnidirectional antenna in the horizontal plane operating at the frequency f3 can be newly integrally configured, and the antenna device can be increased in number without increasing the size.

なお、この発明の実施の形態1から4において、第1の線状導体3、第2の線状導体4、第4の線状導体9、第2の導体板11は自立する導体として説明されているが、実用においては設計の範囲においてこれらの導体を支持する構造を用いたり、3次元パターニング技術等の方法により樹脂表面に所定の導体パターンを形成したりすることができる。 In the first to fourth embodiments of the present invention, the first linear conductor 3, the second linear conductor 4, the fourth linear conductor 9, and the second conductor plate 11 are described as self-supporting conductors. However, in practical use, it is possible to use a structure that supports these conductors within the scope of the design, or to form a predetermined conductor pattern on the resin surface by a method such as a three-dimensional patterning technique.

なお、各実施の形態の組み合わせまたは実施の形態のそれぞれの任意の構成要素の変形もしくは実施の形態のそれぞれにおいて任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that the combination of each embodiment, the modification of each arbitrary component of the embodiment, or the omission of any component in each of the embodiments is possible.

本開示に係るアンテナ装置は、例えば、通信端末に利用可能である。 The antenna device according to the present disclosure can be used, for example, in a communication terminal.

1 地導体、2 導体板、3 第1の線状導体、3a 水平導体、3b 垂直導体、3c 垂直導体、3d 垂直導体、4 第2の線状導体、4a 水平導体、4b 垂直導体、4c 垂直導体、4d 垂直導体、5 第1の孔、6第2の孔、7 第3の線状導体、8 誘電体板、9 第4の線状導体、10 第3の孔、11 第2の導体板、21、22、23、24 給電点。 1 ground conductor, 2 conductor plate, 3 first linear conductor, 3a horizontal conductor, 3b vertical conductor, 3c vertical conductor, 3d vertical conductor, 4 second linear conductor, 4a horizontal conductor, 4b vertical conductor, 4c vertical Conductor, 4d vertical conductor, 5 first hole, 6 second hole, 7 third linear conductor, 8 dielectric plate, 9 fourth linear conductor, 10 third hole, 11 second conductor Boards, 21, 22, 23, 24 Feed points.

Claims (8)

平板状の地導体と、
該地導体と平行に配置され、第1の孔、第2の孔が設けられた平板状の第1の導体板と、
前記地導体と平行に配置された第1の水平導体、前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第1の水平導体の第1の端と接続する第1の垂直導体及び前記第1の導体板と空間を有するように前記第1の孔に垂直に挿入され、第1の端が前記第1の水平導体の第2の端と接続し、第2の端が第1の給電点と接続する第2の垂直導体を有する第1の線状導体と、
前記地導体と平行に配置された第2の水平導体、前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第2の水平導体の第1の端と接続する第3の垂直導体及び前記第1の導体板と空間を有するように前記第2の孔に垂直に挿入され、第1の端が前記第2の水平導体の第2の端と接続し、第2の端が第2の給電点と接続する第4の垂直導体からなる第2の線状導体と、
前記第1の導体板と垂直に配置され、第1の端が前記第1の導体板と接続し、第2の端が前記地導体側の第3の給電点と接続する第3の線状導体と、
を備えたアンテナ装置。
Flat plate-shaped ground conductor and
A flat plate-shaped first conductor plate arranged parallel to the ground conductor and provided with a first hole and a second hole,
A first horizontal conductor arranged parallel to the ground conductor, vertically intersecting the first conductor plate so as to electrically connect, a first end connecting to the ground conductor, and a second end. Is inserted vertically into the first hole so as to have a space with the first vertical conductor connecting to the first end of the first horizontal conductor and the first conductor plate, and the first end is said to be said. A first linear conductor having a second vertical conductor that connects to the second end of the first horizontal conductor and the second end connects to the first feeding point.
A second horizontal conductor arranged parallel to the ground conductor, vertically intersecting the first conductor plate so as to electrically connect, a first end connecting to the ground conductor, and a second end. Is inserted vertically into the second hole so as to have a space with a third vertical conductor connecting to the first end of the second horizontal conductor and the first conductor plate, and the first end is said to be said. A second linear conductor consisting of a fourth vertical conductor that connects to the second end of the second horizontal conductor and the second end connects to the second feeding point.
A third line that is arranged perpendicular to the first conductor plate, the first end connecting to the first conductor plate, and the second end connecting to the third feeding point on the ground conductor side. With the conductor
Antenna device with.
前記第1の水平導体と前記第2の水平導体は互いに平行であり、かつ、前記第1の導体板の中心軸に対し互いに点対称となる位置に配置された、請求項1に記載のアンテナ装置。 The antenna according to claim 1, wherein the first horizontal conductor and the second horizontal conductor are arranged at positions parallel to each other and point-symmetrical to the central axis of the first conductor plate. Device. 前記第1の導体板の平面形状は点対称である請求項2に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 2, wherein the plane shape of the first conductor plate is point-symmetrical. 前記第1の線状導体と前記第2の線状導体は前記第1の導体板の中心に対して点対称である請求項3に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 3, wherein the first linear conductor and the second linear conductor are point-symmetrical with respect to the center of the first conductor plate. 前記地導体と前記第1の導体板の間に誘電体を備えた請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to any one of claims 1 to 4, wherein a dielectric is provided between the ground conductor and the first conductor plate. 前記第1の導体板は中央に第3の孔を有し、
前記第1の導体板と空間を有するように前記第3の孔に垂直に挿入され、前記地導体側の一端が第4の給電点に接続された第4の線状導体を備えた請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
The first conductor plate has a third hole in the center and has a third hole.
A claim that includes a fourth linear conductor that is vertically inserted into the third hole so as to have a space with the first conductor plate, and one end on the ground conductor side is connected to a fourth feeding point. The antenna device according to any one of claims 1 to 5.
前記第1の導体板が前記地導体と対向する面とは反対の面に平行に配置され、前記第4の線状導体の他端と電気的に接続する第2の導体板を備えた請求項6に記載のアンテナ装置。 A claim comprising a second conductor plate in which the first conductor plate is arranged parallel to a surface opposite to the surface facing the ground conductor and electrically connected to the other end of the fourth linear conductor. Item 6. The antenna device according to item 6. 平板状の地導体と、
該地導体と平行に配置され、第1の孔及び第2の孔が設けられた平板状の第1の導体板と、
前記地導体と平行に配置された第1の水平導体、前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第1の水平導体の第1の端と接続する第1の垂直導体及び前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第1の水平導体の第2の端と接続する第2の垂直導体及び前記第1の導体板と空間を有するように前記第1の孔に垂直に挿入され、第1の端が前記第1の水平導体の第1の端と第2の端の間で接続し、第2の端が第1の給電点と接続する第3の垂直導体を有する第1の線状導体と、
前記地導体と平行に配置された第2の水平導体、前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第1の水平導体の第1の端と接続する第4の垂直導体及び前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第2の水平導体の第2の端と接続する第5の垂直導体及び前記第1の導体板と空間を有するように前記第2の孔に垂直に挿入され、第1の端が前記第2の水平導体の第1の端と第2の端の間で接続し、第2の端が第2の給電点と接続する第6の垂直導体からなる第2の線状導体と、
前記第1の導体板と垂直に配置され、第1の端が前記第1の導体板と接続し、第2の端が前記地導体側の第3の給電点と接続する第3の線状導体と、
を備えたアンテナ装置。
Flat plate-shaped ground conductor and
A flat plate-shaped first conductor plate arranged parallel to the ground conductor and provided with a first hole and a second hole,
A first horizontal conductor arranged parallel to the ground conductor, vertically intersecting the first conductor plate so as to electrically connect, a first end connecting to the ground conductor, and a second end. Vertically intersects the first vertical conductor connecting to the first end of the first horizontal conductor and the first conductor plate so as to electrically connect, and the first end connects to the ground conductor. Then, it is inserted vertically into the first hole so that the second end has a space with the second vertical conductor connecting with the second end of the first horizontal conductor and the first conductor plate. A first having a third vertical conductor in which a first end connects between the first and second ends of the first horizontal conductor and the second end connects to a first feeding point. With a linear conductor,
A second horizontal conductor arranged parallel to the ground conductor, vertically intersecting the first conductor plate so as to electrically connect, a first end connecting to the ground conductor, and a second end. Vertically intersects the fourth vertical conductor connecting to the first end of the first horizontal conductor and the first conductor plate so as to electrically connect, and the first end connects to the ground conductor. Then, it is inserted vertically into the second hole so that the second end has a space with the fifth vertical conductor connecting with the second end of the second horizontal conductor and the first conductor plate. A second consisting of a sixth vertical conductor whose first end connects between the first and second ends of the second horizontal conductor and whose second end connects to a second feeding point. With a linear conductor,
A third line that is arranged perpendicular to the first conductor plate, the first end connecting to the first conductor plate, and the second end connecting to the third feeding point on the ground conductor side. With the conductor
Antenna device with.
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