JP7031986B2 - Antenna unit - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナユニットに関する。 The present invention relates to an antenna unit.
従来、アンテナユニットとして、例えば、特許文献1には、ETCから送信される電波を受信するパッチアンテナを備えたアンテナユニットが開示されている。
Conventionally, as an antenna unit, for example,
ところで、上述の特許文献1に記載のアンテナユニットは、例えば、ETC電波受信用のパッチアンテナに加えてさらに他の電波を受信するアンテナを設ける場合、当該アンテナユニットが大型化するおそれがあり、この点で更なる改善の余地がある。
By the way, in the antenna unit described in
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大型化を抑制することができるアンテナユニットを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an antenna unit capable of suppressing an increase in size.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアンテナユニットは、シート状に形成された基材と、第1右旋円偏波又は第1左旋円偏波のいずれか一方の1波長に相当する長さから成り円弧状に形成された第1外側導体、及び、前記第1外側導体の内側に設けられ前記第1右旋円偏波又は前記第1左旋円偏波のいずれか他方の1波長に基づく長さから成り円弧状に形成され前記第1右旋円偏波又は前記第1左旋円偏波のいずれか他方の円偏波の干渉を抑制する第1内側導体、を含んで構成され、前記第1外側導体の一端と前記第1内側導体の一端とが接続された第1アンテナと、第2右旋円偏波又は第2左旋円偏波のいずれか一方の1波長に相当する長さから成り円弧状に形成された第2外側導体、及び、前記第2外側導体の内側に設けられ前記第2右旋円偏波又は前記第2左旋円偏波のいずれか他方の1波長に基づく長さから成り円弧状に形成され前記第2右旋円偏波又は前記第2左旋円偏波のいずれか他方の円偏波の干渉を抑制する第2内側導体、を含んで構成され、前記第2外側導体の一端と前記第2内側導体の一端とが接続された第2アンテナと、を備え、前記第1アンテナは、前記基材の一方側の面に設けられ、前記第2アンテナは、前記基材の他方側の面に設けられ、前記第1外側導体及び前記第2外側導体は、中心軸線を中心とした同心円弧状であり、前記第1外側導体及び前記第2内側導体は、前記中心軸線を中心とした同心円弧状であり且つ前記中心軸線に沿った軸方向から視てそれぞれが重なることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the antenna unit according to the present invention has a base material formed in a sheet shape and either a first right-handed circular polarization or a first left-handed circular polarization. The first outer conductor formed in an arc shape having a length corresponding to one wavelength of the above, and the first right-handed circular polarization or the first left-handed circular polarization provided inside the first outer conductor. A first inner conductor that consists of a length based on one of the other wavelengths and is formed in an arc shape to suppress interference between the circular polarization of either the first right-handed circular polarization or the first left-handed circular polarization. , A first antenna to which one end of the first outer conductor and one end of the first inner conductor are connected, and either a second right-handed circular polarization or a second left-handed circular polarization. A second outer conductor having a length corresponding to one wavelength of the above and formed in an arc shape, and the second right-handed circularly polarized wave or the second left-handed circularly polarized wave provided inside the second outer conductor. A second inner conductor that consists of a length based on one of the other wavelengths and is formed in an arc shape to suppress interference between the circular polarization of either the second right-handed circular polarization or the second left-handed circular polarization. The second antenna is configured to include, and one end of the second outer conductor and one end of the second inner conductor are connected to each other, and the first antenna is provided on one surface of the base material. The second antenna is provided on the other side surface of the base material, and the first outer conductor and the second outer conductor have a concentric arc shape centered on the central axis, and the first outer conductor is provided. The second inner conductor is concentric arcuate with the central axis as the center, and is characterized in that the second inner conductors overlap each other when viewed from the axial direction along the central axis.
上記アンテナユニットにおいて、前記第2内側導体の長さは、前記第1外側導体の長さをLとしたとき、13/18L~14/18Lの範囲である。 In the antenna unit, the length of the second inner conductor is in the range of 13 / 18L to 14 / 18L, where L is the length of the first outer conductor.
上記アンテナユニットにおいて、前記第1内側導体の他端は、非接続状態で前記第1外側導体の内側に位置し、前記第2内側導体の他端は、非接続状態で前記第2外側導体の内側に位置する。 In the antenna unit, the other end of the first inner conductor is located inside the first outer conductor in a disconnected state, and the other end of the second inner conductor is of the second outer conductor in a disconnected state. Located inside.
上記アンテナユニットにおいて、前記第1外側導体は、電流が前記第1外側導体の一端と前記第1外側導体の他端との間で流れ、前記第1内側導体は、前記軸方向から視て、電流が前記第1内側導体の一端と前記第1内側導体の他端との間で前記第1外側導体とは逆向きに流れ、前記第2外側導体は、電流が前記第2外側導体の一端と前記第2外側導体の他端との間で流れ、前記第2内側導体は、前記軸方向から視て、電流が前記第2内側導体の一端と前記第2内側導体の他端との間で前記第2外側導体とは逆向きに流れる。 In the antenna unit, in the first outer conductor, a current flows between one end of the first outer conductor and the other end of the first outer conductor, and the first inner conductor is viewed from the axial direction. A current flows between one end of the first inner conductor and the other end of the first inner conductor in the direction opposite to that of the first outer conductor, and the second outer conductor has a current flowing through one end of the second outer conductor. And the other end of the second outer conductor, the second inner conductor has a current between one end of the second inner conductor and the other end of the second inner conductor when viewed from the axial direction. Flows in the direction opposite to that of the second outer conductor.
本発明に係るアンテナユニットは、第1及び第2アンテナがそれぞれ基材の一方側又は他方側の面に設けられ、第1及び第2外側導体が同心円弧状であり、第1外側導体及び第2内側導体が同心円弧状であり且つそれぞれが重なる。この構成により、アンテナユニットは、2つの異なる電波を受信可能な状態で、第1及び第2アンテナをそれぞれ基材の表裏に重ねて配置することができるのでアンテナユニットの大型化を抑制することができる。 In the antenna unit according to the present invention, the first and second antennas are provided on one side or the other side of the base material, respectively, and the first and second outer conductors have a concentric arc shape, and the first outer conductor and the second outer conductor are formed. The inner conductors are concentric arcs and overlap each other. With this configuration, the antenna unit can be arranged so that the first and second antennas can be placed on the front and back of the base material in a state where two different radio waves can be received, so that the increase in size of the antenna unit can be suppressed. can.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions or changes of the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
〔実施形態〕
実施形態に係るアンテナユニット100について説明する。アンテナユニット100は、複数の電波を受信するものであり、例えば、ETC(Electronic Toll Collection System)の右旋円偏波(第1右旋円偏波)、及び、GPS(Global Positioning System)の右旋円偏波(第2右旋円偏波)を受信する。GPSの右旋円偏波は、例えば、周波数が1.575GHzである。ETCの右旋円偏波は、例えば、周波数が5.8GHzである。アンテナユニット100は、例えば、車両に搭載され、当該車両のルーフ内部、フロントガラス、インストルメントパネル(樹脂部材)等の誘電体の設置面に設けられる。なお、アンテナユニット100は、車両以外に搭載されてもよい。以下、アンテナユニット100について詳細に説明する。
[Embodiment]
The
アンテナユニット100は、例えば、図1に示すように、ETCアンテナ1Aと、GPSアンテナ1Bと、フィルム2とを備える。フィルム2は、シート状に形成された絶縁部材である。フィルム2は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)により形成され、厚みが0.25mm程度である。フィルム2の表面2aには、ETCアンテナ1Aが設けられ、フィルム2の裏面2bには、GPSアンテナ1Bが設けられている。フィルム2は、例えば、表面2aが電波到来方向を向いた状態で車両のフロントガラス等の設置面に設けられる。
As shown in FIG. 1, the
ETCアンテナ1Aは、ETCの右旋円偏波を受信するアンテナである。ETCアンテナ1Aは、例えば、銀ペースト等の導体がフィルム2の表面2aに印刷されて形成されている。なお、ETCアンテナ1Aは、銀ペースト等の印刷に限定されず、導電性インク、導体薄膜等により形成してもよい。ETCアンテナ1Aは、図1に示すように、外側導体10と、給電線21L、21Rと、内側導体30とを備える。外側導体10は、ETCの右旋円偏波を受信するアンテナである。外側導体10は、第1外側導体の他端としての給電点11Lと、第1外側導体の一端としての給電点11Rと、外側本体部12とを含んで構成される。本実施形態では、例えば、給電点11Lが正極であり、給電点11Rが負極である。外側本体部12は、第1外側導線が給電点11Lから給電点11Rに渡って円弧状(円形状)に形成された部分である。外側本体部12は、ETCの右旋円偏波の1波長に相当する長さから成る。外側本体部12は、周方向において給電点11Lと給電点11Rとの間に隙間を有する。
The
外側導体10は、電流が外側本体部12の周方向に沿って給電点11Lと給電点11Rとの間で流れる。本実施形態では、外側導体10は、ETCの右旋円偏波を受信するので、フィルム2の表面2aを視て、電流が給電点11Lと給電点11Rとの間で時計回りに流れる。すなわち、外側導体10は、ETCの右旋円偏波を受信時に、電流が正極の給電点11Lから負極の給電点11Rに向けて流れる。
In the
給電線21L、21Rは、外側本体部12で受電した電流が流れる導電線である。給電線21Lは、一端が外側導体10の給電点11Lに接続され、他端が図示しない受信回路に接続される。給電線21Rは、一端が外側導体10の給電点11Rに接続され、他端が受信回路に接続される。給電線21L、21Rは、外側本体部12で受電した電流を受信回路に流す。
The
内側導体30は、ETCアンテナ1Aが左旋円偏波を受信することを抑制する部分である。すなわち、内側導体30は、ETCの左旋円偏波がETCの右旋円偏波に干渉することを抑制する部分である。内側導体30は、外側導体10の内側に設けられ、内側本体部31と、連結部32とを含んで構成される。内側本体部31及び連結部32は、第1内側導線から形成され、ETCの左旋円偏波の1波長に基づく長さから成る。内側本体部31は、第1内側導線の内側一端31Rが連結部32を介して負極の給電点11Rに接続され、第1内側導線の内側他端31Lが非接続状態で外側導体10の内側に位置する。内側本体部31は、内側一端31Rから内側他端31Lに渡って円弧状(円形状)に形成されている。内側本体部31は、周方向において内側一端31Rと内側他端31Lとの間に隙間を有する。
The
内側導体30は、軸方向から視て、電流が内側一端31Rと内側他端31Lとの間で外側導体10とは逆向きに流れる。内側導体30は、例えば、電流が内側本体部31の周方向に沿って内側一端31Rから内側他端31Lに向けて流れる。すなわち、内側導体30は、フィルム2の表面2aを視て、電流が内側一端31Rから非接続状態の内側他端31Lに向けて反時計回りに流れる。
When viewed from the axial direction of the
連結部32は、内側本体部31の内側一端31Rと外側導体10の給電点11Rとを接続する部分である。連結部32は、外側導体10の径方向に沿って延在する。連結部32では、内側本体部31の内側一端31Rと外側導体10の給電点11Rとの間で電流が流れる。
The connecting
GPSアンテナ1Bは、GPSの右旋円偏波(第2右旋円偏波)を受信するアンテナである。GPSアンテナ1Bは、例えば、銀ペースト等の導体がフィルム2の裏面2bに印刷されて形成されている。なお、GPSアンテナ1Bは、銀ペースト等の印刷に限定されず、導電性インク、導体薄膜等により形成してもよい。GPSアンテナ1Bは、図2に示すように、外側導体40と、給電線51L、51Rと、内側導体60とを備える。外側導体40は、GPSの右旋円偏波を受信するアンテナである。外側導体40は、第2外側導体の他端としての給電点41Lと、第2外側導体の一端としての給電点41Rと、外側本体部42とを含んで構成される。本実施形態では、例えば、給電点41Lが正極であり、給電点41Rが負極である。外側本体部42は、第2外側導線が給電点41Lから給電点41Rに渡って円弧状(円形状)に形成された部分である。外側本体部42は、GPSの右旋円偏波の1波長に相当する長さから成る。外側本体部42は、その半径がETCアンテナ1Aの外側本体部12の半径と異なる。外側本体部42は、中心軸線を中心としてETCアンテナ1Aの外側本体部12と同心円弧状(同心円状)に形成される。すなわち、外側本体部42は、ETCアンテナ1Aの外側本体部12と中心を共有する。外側本体部42は、周方向において給電点41Lと給電点41Rとの間に隙間を有する。
The
外側導体40は、電流が外側本体部42の周方向に沿って給電点41Lと給電点41Rとの間で流れる。本実施形態では、外側導体40は、GPSの右旋円偏波を受信するので、フィルム2の裏面2bを視て、電流が給電点41Lと給電点41Rとの間で時計回りに流れる。すなわち、外側導体40は、右旋円偏波を受信時に、電流が正極の給電点41Lから負極の給電点41Rに向けて流れる。
In the
給電線51L、51Rは、外側本体部42で受電した電流が流れる導電線である。給電線51Lは、一端が外側導体40の給電点41Lに接続され、他端が図示しない受信回路に接続される。給電線51Rは、一端が外側導体40の給電点41Rに接続され、他端が受信回路に接続される。給電線51L、51Rは、外側本体部42で受電した電流を受信回路に流す。
The
内側導体60は、GPSアンテナ1Bが左旋円偏波を受信することを抑制する部分である。すなわち、内側導体60は、GPSの左旋円偏波がGPSの右旋円偏波に干渉することを抑制する部分である。内側導体60は、外側導体40の内側に設けられ、内側本体部61と、連結部62とを含んで構成される。内側本体部61及び連結部62は、第2内側導線から形成され、GPSの左旋円偏波の1波長に基づく長さから成る。内側本体部61は、第2内側導線の内側一端61Rが連結部62を介して負極の給電点41Rに接続され、第2内側導線の内側他端61Lが非接続状態で外側導体40の内側に位置する。内側本体部61は、内側一端61Rから内側他端61Lに渡って円弧状に形成されている。内側本体部61は、その半径がETCアンテナ1Aの外側本体部12の半径と同等である。内側本体部61は、中心軸線を中心としてETCアンテナ1Aの外側本体部12と同心円弧状に形成される。すなわち、内側本体部61は、ETCアンテナ1Aの外側本体部12と中心を共有する。これにより、内側本体部61は、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の中心軸線に沿った軸方向から視て当該外側本体部12と重なる。内側本体部61は、例えば、軸方向から視て内側本体部61の全ての部分が外側本体部12の一部と重なる。すなわち、内側本体部61は、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の軸方向に沿って、フィルム2を介して外側本体部12に積層されている。言い換えれば、内側本体部61は、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の軸方向に沿って、フィルム2を介して外側本体部12に対向している。内側本体部61の長さは、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の長さをLとしたとき、例えば、3/4Lである。すなわち、内側本体部61の長さは、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の外周において、270°の円弧部に相当する長さである。内側本体部61は、内側一端61Rと内側他端61Lとの間に所定の間隔を有する。
The
内側導体60は、軸方向から視て、電流が内側一端61Rと内側他端61Lとの間で外側導体40とは逆向きに流れる。内側導体60は、例えば、電流が内側本体部61の周方向に沿って内側一端61Rから内側他端61Lに向けて流れる。すなわち、内側導体60は、フィルム2の裏面2bを視て、電流が内側一端61Rから非接続状態の内側他端61Lに向けて反時計回りに流れる。
When viewed from the axial direction of the
連結部62は、内側本体部61の内側一端61Rと外側導体40の給電点41Rとを接続する部分である。連結部62は、外側導体40の径方向に沿って延在する。連結部62は、例えば、ETCアンテナ1Aの連結部32と同じ方向に沿って延在する。連結部62は、外側本体部42の軸方向から視てフィルム2を介してETCアンテナ1Aの給電線21Lの一部と重なっている。連結部62では、内側本体部61の内側一端61Rと外側導体40の給電点41Rとの間で電流が流れる。
The connecting
次に、実施形態のアンテナユニット100のシミュレーション結果について説明する。本実施形態では、シミュレーションにおけるアンテナユニット100の構成として、厚みが0.25mmのフィルム2に、厚みが0.01mmの銀ペーストによりETCアンテナ1A及びGPSアンテナ1Bのパターンを印刷し、その上下を0.1mmの厚みのPETフィルムにより挟む構成とした。フィルム2の誘電率は、「3」とした。
Next, the simulation result of the
図3は、アンテナユニット100の利得を示す図であり、縦軸が利得(dB)を表し、横軸が周波数(GHz)を表している。図3には、ETCアンテナ1Aにおける右旋円偏波の利得及び左旋円偏波の利得、並びに、GPSアンテナ1Bにおける右旋円偏波及び左旋円偏波の利得が図示されている。図3に示すシミュレーション結果によれば、ETCアンテナ1Aは、右旋円偏波の利得が-2.0dB程度(図中P1)であり、左旋円偏波の利得が-18.0dB程度(図中P2)である。これにより、ETCアンテナ1Aは、左旋円偏波の受信を抑制した上で、右旋円偏波を良好に受信できることが分かる。GPSアンテナ1Bは、右旋円偏波の利得が0dB程度(図中P3)であり、左旋円偏波の利得が-8.0dB程度(図中P4)である。これにより、GPSアンテナ1Bは、左旋円偏波の受信を抑制した上で、右旋円偏波を良好に受信できることが分かる。
FIG. 3 is a diagram showing the gain of the
図4は、アンテナユニット100のVSWR(電圧定在波比;Voltage Standing Wave Ratio)を示す図であり、縦軸がVSWRを表し、横軸が周波数(GHz)を表す。図4に示すシミュレーション結果によれば、ETCアンテナ1Aは、VSWRが1.8程度(図中P5)であり電力効率が相対的によいことが分かる。GPSアンテナ1Bは、VSWRが2.0程度(図中P6)であり電力効率が相対的によいことが分かる。
FIG. 4 is a diagram showing VSWR (voltage standing wave ratio; Voltage Standing Wave Ratio) of the
図5は、ETCアンテナ1Aのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図5に示すシミュレーション結果によれば、反射の大きさが0.29程度であり、位相が131程度であり(図中P7)、反射が相対的に小さいことが分かる。
FIG. 5 is a Smith chart showing the impedance characteristics of the
図6は、GPSアンテナ1Bのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図6に示すシミュレーション結果によれば、反射の大きさが0.07程度であり、位相が69程度であり(図中P8)、反射が相対的に小さいことが分かる。
FIG. 6 is a Smith chart showing the impedance characteristics of the
図7は、アンテナユニット100の軸比(AR;Axial Ratio)を示す図であり、縦軸が軸比を表し、横軸が周波数(GHz)を表す。図7に示すシミュレーション結果によれば、ETCアンテナ1Aは、軸比が1.4dB程度(図中P9)であり軸比が相対的に良好であることが分かる。GPSアンテナ1Bは、軸比が2.3dB程度(図中P10)であり軸比が相対的に良好であることが分かる。
FIG. 7 is a diagram showing an axial ratio (AR; Axial Radio) of the
図8は、ETCアンテナ1Aの指向特性を示す図である。図8に示すシミュレーション結果によれば、ETCアンテナ1Aは、-30°~150°の範囲で相対的に高い利得が得られることが分かる。
FIG. 8 is a diagram showing the directivity characteristics of the
図9は、GPSアンテナ1Bの指向特性を示す図である。図9に示すシミュレーション結果によれば、GPSアンテナ1Bは、-15°~15°の範囲で相対的に高い利得が得られることが分かる。
FIG. 9 is a diagram showing the directivity characteristics of the
以上の説明では、GPSアンテナ1Bの内側本体部61の長さは、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の外周において、270°の円弧部に相当する長さである例について説明したが、これに限定されない。GPSアンテナ1Bの内側本体部61の長さは、例えば、図10に示すように、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の外周において、280°の円弧部に相当する長さであってもよい。また、GPSアンテナ1Bの内側本体部61の長さは、例えば、図11に示すように、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の外周において、260°の円弧部に相当する長さであってもよい。すなわち、GPSアンテナ1Bの内側本体部61の長さは、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の外周において、260°~280°の円弧部に相当する長さであればよい。言い換えれば、GPSアンテナ1Bの内側本体部61の長さは、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の長さをLとしたとき、13/18L~14/18Lの範囲であればよい。
In the above description, an example in which the length of the inner
図12は、変形例に係るアンテナユニット100のVSWRを示す図であり、縦軸がVSWRを表し、横軸が周波数(GHz)を表す。図12では、GPSアンテナ1Bの内側本体部61の長さが、ETCアンテナ1Aの外側本体部12の外周において、260°~280°の円弧部に相当する長さにおけるそれぞれのVSWRを図示している。図12に示すシミュレーション結果によれば、ETCアンテナ1Aは、各VSWRが1.6程度~1.8程度(図中P11)であり電力効率が相対的によいことが分かる。GPSアンテナ1Bは、各VSWRが1.8程度(図中P12)であり電力効率が相対的によいことが分かる。
FIG. 12 is a diagram showing VSWR of the
図13は、変形例に係るアンテナユニット100の利得を示す図であり、縦軸が利得(dB)を表し、横軸が周波数(GHz)を表す。図13に示すシミュレーション結果によれば、ETCアンテナ1Aは、右旋円偏波の利得が-3.0dB~-2.0dB程度(図中P13)であり、右旋円偏波を良好に受信できることが分かる。GPSアンテナ1Bは、右旋円偏波の利得が-1.0dB~0dB程度(図中P14)であり、右旋円偏波を良好に受信できることが分かる。
FIG. 13 is a diagram showing the gain of the
以上のように、実施形態に係るアンテナユニット100は、フィルム2と、ETCアンテナ1Aと、GPSアンテナ1Bとを備える。フィルム2は、シート状に形成されている。ETCアンテナ1Aの外側導体10は、ETCの右旋円偏波の1波長に相当する長さから成り、円弧状に形成されている。ETCアンテナ1Aの内側導体30は、外側導体10の内側に設けられ、ETCの左旋円偏波の1波長に基づく長さから成る。この内側導体30は、円弧状に形成され、GPSの左旋円偏波の干渉を抑制する。ETCアンテナ1Aは、外側導体10の給電点11Rと内側導体30の内側一端31Rとが接続されている。GPSアンテナ1Bの外側導体40は、GPSの右旋円偏波の1波長に相当する長さから成り、円弧状に形成されている。GPSアンテナ1Bの内側導体60は、外側導体40の内側に設けられ、GPSの左旋円偏波の1波長に基づく長さから成る。この内側導体60は、円弧状に形成され、GPSの左旋円偏波の干渉を抑制する。GPSアンテナ1Bは、外側導体40の給電点41Rと内側導体60の内側一端61Rとが接続されている。ETCアンテナ1Aは、フィルム2の表面2aに設けられている。GPSアンテナ1Bは、フィルム2の裏面2bに設けられている。ETCアンテナ1Aの外側導体10及びGPSアンテナ1Bの外側導体40は、中心軸線を中心とした同心円弧状である。ETCアンテナ1Aの外側導体10及びGPSアンテナ1Bの内側導体60は、中心軸線を中心とした同心円弧状であり且つ中心軸線に沿った軸方向から視てそれぞれが重なる。
As described above, the
この構成により、アンテナユニット100は、ETCの右旋円偏波及びGPSの右旋円偏波を受信可能な状態で、ETCアンテナ1A及びGPSアンテナ1Bをそれぞれフィルム2の表裏に重ねて配置することができる。従って、アンテナユニット100は、1つのアンテナを配置する領域に2つのアンテナを配置することができるので大型化を抑制することができる。また、アンテナユニット100は、ETCアンテナ1A及びGPSアンテナ1Bをパターン印刷によりフィルム2に形成するので、当該アンテナユニット100の厚みを薄くすることができる。この結果、アンテナユニット100は、当該アンテナユニット100を設置するスペースの省スペース化を実現できる。
With this configuration, the
また、アンテナユニット100は、ETCアンテナ1Aの外側導体10及びGPSアンテナ1Bの外側導体40が同心円弧状であるので、外側導体10と外側導体40との間の円弧間の距離を同等にすることができ、当該円弧間の静電結合の量を同等にすることができる。これにより、アンテナユニット100は、インピーダンス管理を容易に行うことができる。また、アンテナユニット100は、右旋円偏波と左旋円偏波とのレベル差の低下を抑制でき、円偏波の真円度の悪化を抑制することができる。
Further, in the
また、アンテナユニット100は、ETCアンテナ1Aの外側導体10及びGPSアンテナ1Bの内側導体60が同心円弧状であり且つそれぞれが重なるので、GPSアンテナ1Bの内側に円弧状の電流分布を適正に形成することができ、円偏波の真円度の悪化を抑制することができる。また、アンテナユニット100は、ETCアンテナ1Aの外側に円弧状の電流分布を適正に形成することができ、円偏波の真円度の悪化を抑制することができる。
Further, in the
上記アンテナユニット100において、GPSアンテナ1Bの内側導体60の長さは、ETCアンテナ1Aの外側導体10の長さをLとしたとき、13/18L~14/18Lの範囲である。この構成により、アンテナユニット100は、ETCの左旋円偏波及びGPSの左旋円偏波の干渉を抑制することができ、ETCの右旋円偏波及びGPSの右旋円偏波を適正に受信することができる。
In the
上記アンテナユニット100において、ETCアンテナ1Aの内側導体30の内側他端31Lは、非接続状態でETCアンテナ1Aの外側導体10の内側に位置する。また、GPSアンテナ1Bの内側導体60の内側他端61Lは、非接続状態でGPSアンテナ1Bの外側導体40の内側に位置する。この構成により、アンテナユニット100は、ETCの左旋円偏波及びGPSの左旋円偏波の干渉を抑制することができ、ETCの右旋円偏波及びGPSの右旋円偏波を適正に受信することができる。
In the
上記アンテナユニット100において、ETCアンテナ1Aの外側導体10は、電流が当該外側導体10の給電点11Rと給電点11Lとの間で流れる。ETCアンテナ1Aの内側導体30は、軸方向から視て、電流が当該内側導体30の内側一端31Rと内側他端31Lとの間で外側導体10とは逆向きに流れる。GPSアンテナ1Bの外側導体40は、電流が当該外側導体40の給電点41Rと給電点41Lとの間で流れる。GPSアンテナ1Bの内側導体60は、軸方向から視て、電流が当該内側導体60の内側一端61Rと内側他端61Lとの間で外側導体40とは逆向きに流れる。この構成により、アンテナユニット100は、ETCの左旋円偏波及びGPSの左旋円偏波の干渉を抑制することができ、ETCの右旋円偏波及びGPSの右旋円偏波を適正に受信することができる。
In the
なお、上記説明において、アンテナユニット100は、ETCアンテナ1Aを表面2aに設け、GPSアンテナ1Bを裏面2bに設ける例について説明したが、これに限定されない。アンテナユニット100は、例えば、GPSアンテナ1Bを表面2aに設け、ETCアンテナ1Aを裏面2bに設けてもよい。
In the above description, the
また、アンテナユニット100は、GPS及びETCの電波を受信する例について説明したが、これに限定されず、衛星放送等のその他の電波を受信してもよい。
Further, the
また、アンテナユニット100は、右旋円偏波を受信する例について説明したが、これに限定されず、左旋円偏波を受信するようにしてもよい。
Further, the
2 フィルム(基材)
11L 給電点(第1外側導体の他端)
11R 給電点(第1外側導体の一端)
10 外側導体(第1外側導体)
30 内側導体(第1内側導体)
31R 内側一端(第1内側導体の一端)
31L 内側他端(第1内側導体の他端)
1A ETCアンテナ(第1アンテナ)
41L 給電点(第2外側導体の他端)
41R 給電点(第2外側導体の一端)
40 外側導体(第2外側導体)
60 内側導体(第2内側導体)
61R 内側一端(第2内側導体の一端)
61L 内側他端(第2内側導体の他端)
1B GPSアンテナ(第2アンテナ)
2a 表面(一方側の面)
2b 裏面(他方側の面)
100 アンテナユニット
2 film (base material)
11L feeding point (the other end of the first outer conductor)
11R Feed point (one end of the first outer conductor)
10 Outer conductor (first outer conductor)
30 Inner conductor (1st inner conductor)
31R Inner end (one end of the first inner conductor)
31L inner other end (the other end of the first inner conductor)
1A ETC antenna (1st antenna)
41L feeding point (the other end of the second outer conductor)
41R Feed point (one end of the second outer conductor)
40 Outer conductor (second outer conductor)
60 Inner conductor (second inner conductor)
61R Inner end (one end of the second inner conductor)
61L inner other end (the other end of the second inner conductor)
1B GPS antenna (second antenna)
2a surface (one side surface)
2b Back side (the other side)
100 antenna unit
Claims (4)
第1右旋円偏波又は第1左旋円偏波のいずれか一方の1波長に相当する長さから成り円弧状に形成された第1外側導体、及び、前記第1外側導体の内側に設けられ前記第1右旋円偏波又は前記第1左旋円偏波のいずれか他方の1波長に基づく長さから成り円弧状に形成され前記第1右旋円偏波又は前記第1左旋円偏波のいずれか他方の円偏波の干渉を抑制する第1内側導体、を含んで構成され、前記第1外側導体の一端と前記第1内側導体の一端とが接続された第1アンテナと、
第2右旋円偏波又は第2左旋円偏波のいずれか一方の1波長に相当する長さから成り円弧状に形成された第2外側導体、及び、前記第2外側導体の内側に設けられ前記第2右旋円偏波又は前記第2左旋円偏波のいずれか他方の1波長に基づく長さから成り円弧状に形成され前記第2右旋円偏波又は前記第2左旋円偏波のいずれか他方の円偏波の干渉を抑制する第2内側導体、を含んで構成され、前記第2外側導体の一端と前記第2内側導体の一端とが接続された第2アンテナと、を備え、
前記第1アンテナは、前記基材の一方側の面に設けられ、
前記第2アンテナは、前記基材の他方側の面に設けられ、
前記第1外側導体及び前記第2外側導体は、中心軸線を中心とした同心円弧状であり、
前記第1外側導体及び前記第2内側導体は、前記中心軸線を中心とした同心円弧状であり且つ前記中心軸線に沿った軸方向から視てそれぞれが重なることを特徴とするアンテナユニット。 A sheet-shaped base material and
A first outer conductor having a length corresponding to one wavelength of either the first right-handed circular polarization or the first left-handed circular polarization and formed in an arc shape, and provided inside the first outer conductor. The first right-handed circular polarization or the first left-handed circular polarization is formed in an arc shape having a length based on one wavelength of the other, the first right-handed circular polarization or the first left-handed circular polarization. A first antenna configured to include a first inner conductor that suppresses interference of the circular polarization of either one of the waves, to which one end of the first outer conductor and one end of the first inner conductor are connected.
A second outer conductor having a length corresponding to one wavelength of either the second right-handed circular polarization or the second left-handed circular polarization and formed in an arc shape, and provided inside the second outer conductor. The second right-handed circular polarization or the second left-handed circular polarization is formed in an arc shape having a length based on one wavelength of the other, the second right-handed circular polarization or the second left-handed circular polarization. A second antenna configured to include a second inner conductor that suppresses interference of the circular polarization of either one of the waves, to which one end of the second outer conductor and one end of the second inner conductor are connected. Equipped with
The first antenna is provided on one surface of the base material and is provided.
The second antenna is provided on the other side surface of the base material and is provided.
The first outer conductor and the second outer conductor have a concentric arc shape centered on the central axis.
The antenna unit is characterized in that the first outer conductor and the second inner conductor have a concentric arc shape centered on the central axis and overlap each other when viewed from an axial direction along the central axis.
前記第2内側導体の他端は、非接続状態で前記第2外側導体の内側に位置する請求項1又は2に記載のアンテナユニット。 The other end of the first inner conductor is located inside the first outer conductor in a disconnected state.
The antenna unit according to claim 1 or 2, wherein the other end of the second inner conductor is located inside the second outer conductor in a disconnected state.
前記第1内側導体は、前記軸方向から視て、電流が前記第1内側導体の一端と前記第1内側導体の他端との間で前記第1外側導体とは逆向きに流れ、
前記第2外側導体は、電流が前記第2外側導体の一端と前記第2外側導体の他端との間で流れ、
前記第2内側導体は、前記軸方向から視て、電流が前記第2内側導体の一端と前記第2内側導体の他端との間で前記第2外側導体とは逆向きに流れる請求項1~3のいずれか1項に記載のアンテナユニット。 In the first outer conductor, a current flows between one end of the first outer conductor and the other end of the first outer conductor.
In the first inner conductor, a current flows between one end of the first inner conductor and the other end of the first inner conductor in the direction opposite to that of the first outer conductor when viewed from the axial direction.
In the second outer conductor, a current flows between one end of the second outer conductor and the other end of the second outer conductor.
Claim 1 of the second inner conductor, when viewed from the axial direction, a current flows between one end of the second inner conductor and the other end of the second inner conductor in the direction opposite to that of the second outer conductor. The antenna unit according to any one of 3 to 3.
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JP2018102934A JP7031986B2 (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Antenna unit |
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JP2014212383A (en) | 2013-04-17 | 2014-11-13 | 日本電信電話株式会社 | Reverse phase double-loop antenna |
WO2017086083A1 (en) | 2015-11-19 | 2017-05-26 | 株式会社村田製作所 | Antenna device for power transmission, electronic device and power transmission system |
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