JP7078123B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7078123B2 JP7078123B2 JP2020548242A JP2020548242A JP7078123B2 JP 7078123 B2 JP7078123 B2 JP 7078123B2 JP 2020548242 A JP2020548242 A JP 2020548242A JP 2020548242 A JP2020548242 A JP 2020548242A JP 7078123 B2 JP7078123 B2 JP 7078123B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric member
- radiating element
- antenna device
- reference value
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0075—Stripline fed arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
Description
基板に設けられた放射素子及びグランド導体を含むパッチアンテナと、
平面視において前記放射素子と重なるように配置され、前記放射素子から見て前記グランド導体とは反対側に配置された均質な誘電体部材と
を有し、
前記放射素子の法線方向を高さ方向とし、前記高さ方向に対して垂直な仮想平面を基準面としたとき、前記誘電体部材は前記基準面に対して傾斜した側面、前記放射素子側を向く底面、及び底面とは反対側を向く上面を有し、
前記放射素子の励振方向に関する寸法を前記誘電体部材の比誘電率の平方根で除した値を基準値としたとき、
前記誘電体部材の上面の面積が前記基準値の1.8倍の直径を持つ円の面積以上、かつ3.8倍の直径を持つ円の面積以下であるという特徴、
前記誘電体部材の底面の面積が前記基準値の35倍の直径を持つ円の面積以下であるという特徴、
前記誘電体部材の底面の面積が前記基準値の6.3倍の直径を持つ円の面積以上であるという特徴、
前記誘電体部材の高さが前記基準値の3.2倍以下という特徴、及び
前記誘電体部材の高さが前記基準値の1.5倍以上という特徴
からなる群より選択された少なくとも一つの特徴を備えたアンテナ装置が提供される。
基板に設けられた放射素子及びグランド導体を含むパッチアンテナと、
平面視において前記放射素子と重なるように配置され、前記放射素子から見て前記グランド導体とは反対側に配置された誘電体部材と
を有し、
前記放射素子の法線方向を高さ方向とし、前記高さ方向に対して垂直な仮想平面を基準面としたとき、前記誘電体部材は前記基準面に対して傾斜した側面を、前記放射素子側を向く底面、及び底面とは反対側を向く上面を有し、
前記誘電体部材は、前記高さ方向に平行に入射する電波に対して焦点を持たず、
前記誘電体部材の底面の中心、上面の中心、及び前記放射素子の中心が、平面視において一致するアンテナ装置が提供される。
図1から図4までの図面を参照して、第1実施例によるアンテナ装置について説明する。
図1は、第1実施例によるアンテナ装置の斜視図である。誘電体からなる基板10の一方の面である上面に放射素子11が配置されており、内層にグランド導体15が配置されている。放射素子11とグランド導体15とがパッチアンテナを構成する。放射素子11は正方形の平面形状を持つ。なお、放射素子11の平面形状を長方形、円形等にしてもよい。
本願の発明者らが行ったシミュレーションによると、第1実施例によるアンテナ装置は、従来の直方体の誘電体部材を配置する場合と比べて広帯域化を図ることが可能になることが確認された。広帯域化されるのは、放射素子11(図1)から放射された電波が誘電体部材20の中で反射して複共振が生じるためと考えられる。
誘電体部材20の高さ、底面及び上面の寸法を変化させて、50GHzから70GHzまでの周波数域においてリターンロスS11を求めた。放射素子11の一辺の長さLを0.8mmとした。放射素子11の厚さT1及びグランド導体15の厚さT2を、共に15μmとした。基板10の厚さT3、T4(図2)を、それぞれ100μm、65μmとした。誘電体部材20及び基板10の比誘電率εrを6.4とした。
次に、図5及び図6を参照して第2実施例によるアンテナ装置について説明する。以下、第1実施例によるアンテナ装置(図1、図2)と共通の構成については説明を省略する。
次に、図7、図8A、及び図8Bを参照して第3実施例によるアンテナ装置について説明する。以下、第1実施例によるアンテナ装置(図1、図2)と共通の構成については説明を省略する。
次に、図9Aを参照して第4実施例によるアンテナ装置について説明する。以下、第1実施例によるアンテナ装置(図1、図2)と共通の構成については説明を省略する。
次に、図10を参照して第5実施例による通信装置について説明する。
図10は、第5実施例による通信装置の部分斜視図である。第5実施例による通信装置は、筐体30、及び筐体30に収容されたアンテナ装置32を含む。なお、図10では、筐体30の一部分のみを示している。アンテナ装置32として、第3実施例によるアンテナ装置(図7)が用いられる。
第5実施例では、放射素子11から放射された電波が、金属等の筐体30で遮蔽されることなく、開口31を通って筐体30の外側の空間に放射される。電波を筐体30の外に効率的に放射させるために、開口31は、対応する放射素子11の3dBビーム幅の範囲を包含する大きさとすることが好ましい。さらに、放射素子11に対応して配置された開口31の他に、放射素子11に対応する部分以外にも開口31を設けてもよい。これにより、法線方向から傾斜した方向でのアンテナゲインの低下が抑制されるという効果が得られる。
第5実施例では、開口31の形状を円形にしているが、他の形状としてもよい。なお、特定の面内でビームフォーミングを行う場合、開口31の形状を、ビームフォーミングを行う面と平行な方向に長い形状、例えば楕円やレーストラック型の形状にしてもよい。この場合、ビームフォーミングを行う面に平行な方向に並ぶ複数の放射素子11に対して、1つの開口31を設けてもよい。
11 放射素子
12 給電線
13 ビア導体
15 グランド導体
17 接着剤層
20 誘電体部材
25 構成単位
30 筐体
31 開口
32 アンテナ装置
Claims (6)
- 基板に設けられた放射素子及びグランド導体を含むパッチアンテナと、
平面視において前記放射素子と重なるように配置され、前記放射素子から見て前記グランド導体とは反対側に配置された均質な誘電体部材と
を有し、
前記放射素子の法線方向を高さ方向とし、前記高さ方向に対して垂直な仮想平面を基準面としたとき、前記誘電体部材は前記基準面に対して傾斜した側面、前記放射素子側を向く底面、及び底面とは反対側を向く上面を有し、
前記放射素子の励振方向に関する寸法を前記誘電体部材の比誘電率の平方根で除した値を基準値としたとき、
前記誘電体部材の上面の面積が前記基準値の1.8倍の直径を持つ円の面積以上、かつ3.8倍の直径を持つ円の面積以下であるという特徴、
前記誘電体部材の底面の面積が前記基準値の35倍の直径を持つ円の面積以下であるという特徴、
前記誘電体部材の底面の面積が前記基準値の6.3倍の直径を持つ円の面積以上であるという特徴、
前記誘電体部材の高さが前記基準値の3.2倍以下という特徴、及び
前記誘電体部材の高さが前記基準値の1.5倍以上という特徴
からなる群より選択された少なくとも一つの特徴を備えたアンテナ装置。 - 前記誘電体部材は、前記高さ方向に平行に入射する電波に対して焦点を持たない請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記誘電体部材の形状は、円錐、円錘台、角錘、または角錘台である請求項1または2に記載のアンテナ装置。
- 前記誘電体部材は、前記高さ方向に平行な軸を回転中心として回転対称性を持つ請求項1乃至3のいずれか1項に記載のアンテナ装置。
- 1つの前記放射素子及び1つの前記誘電体部材が1つの構成単位となり、複数の前記構成単位が前記基板に設けられてアレイアンテナが構成されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載のアンテナ装置。
- 基板に設けられた放射素子及びグランド導体を含むパッチアンテナと、
平面視において前記放射素子と重なるように配置され、前記放射素子から見て前記グランド導体とは反対側に配置された誘電体部材と
を有し、
前記放射素子の法線方向を高さ方向とし、前記高さ方向に対して垂直な仮想平面を基準面としたとき、前記誘電体部材は前記基準面に対して傾斜した側面を、前記放射素子側を向く底面、及び底面とは反対側を向く上面を有し、
前記誘電体部材は、前記高さ方向に平行に入射する電波に対して焦点を持たず、
前記誘電体部材の底面の中心、上面の中心、及び前記放射素子の中心が、平面視において一致するアンテナ装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018181165 | 2018-09-27 | ||
JP2018181165 | 2018-09-27 | ||
PCT/JP2019/033975 WO2020066451A1 (ja) | 2018-09-27 | 2019-08-29 | アンテナ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020066451A1 JPWO2020066451A1 (ja) | 2021-08-30 |
JP7078123B2 true JP7078123B2 (ja) | 2022-05-31 |
Family
ID=69952675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020548242A Active JP7078123B2 (ja) | 2018-09-27 | 2019-08-29 | アンテナ装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11721912B2 (ja) |
JP (1) | JP7078123B2 (ja) |
CN (1) | CN112771726B (ja) |
WO (1) | WO2020066451A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005130464A (ja) | 2003-09-11 | 2005-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体アンテナおよびそれを用いた無線装置 |
WO2014125716A1 (ja) | 2013-02-13 | 2014-08-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ミリ波誘電体レンズアンテナおよびそれを用いた速度センサ |
WO2017003374A1 (en) | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Matsing Pte Ltd | Dual polarized radiator for lens antennas |
WO2018115372A1 (en) | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | High-resolution 3d radar wave imaging device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0280379A3 (en) | 1987-02-27 | 1990-04-25 | Yoshihiko Sugio | Dielectric or magnetic medium loaded antenna |
JPS63224507A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Yoshihiko Sugio | ビ−ム偏位高能率高利得誘電体等装荷アンテナ |
JP2719592B2 (ja) * | 1988-03-24 | 1998-02-25 | 社団法人関西電子工業振興センター | 誘電体装荷アレイアンテナ |
JPH0680975B2 (ja) * | 1989-10-25 | 1994-10-12 | デイエツクスアンテナ株式会社 | 誘電体装荷アレイアンテナ |
US7088290B2 (en) * | 2002-08-30 | 2006-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric loaded antenna apparatus with inclined radiation surface and array antenna apparatus including the dielectric loaded antenna apparatus |
US7161555B2 (en) * | 2003-09-11 | 2007-01-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric antenna and radio device using the same |
JP4862883B2 (ja) * | 2008-12-11 | 2012-01-25 | 株式会社デンソー | 誘電体装荷アンテナ |
-
2019
- 2019-08-29 JP JP2020548242A patent/JP7078123B2/ja active Active
- 2019-08-29 CN CN201980063633.8A patent/CN112771726B/zh active Active
- 2019-08-29 WO PCT/JP2019/033975 patent/WO2020066451A1/ja active Application Filing
-
2021
- 2021-03-26 US US17/213,245 patent/US11721912B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005130464A (ja) | 2003-09-11 | 2005-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体アンテナおよびそれを用いた無線装置 |
WO2014125716A1 (ja) | 2013-02-13 | 2014-08-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ミリ波誘電体レンズアンテナおよびそれを用いた速度センサ |
WO2017003374A1 (en) | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Matsing Pte Ltd | Dual polarized radiator for lens antennas |
WO2018115372A1 (en) | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | High-resolution 3d radar wave imaging device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112771726B (zh) | 2023-08-18 |
CN112771726A (zh) | 2021-05-07 |
WO2020066451A1 (ja) | 2020-04-02 |
US20210226345A1 (en) | 2021-07-22 |
US11721912B2 (en) | 2023-08-08 |
JPWO2020066451A1 (ja) | 2021-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11699858B2 (en) | Lens arrays configurations for improved signal performance | |
JP3867713B2 (ja) | 電波レンズアンテナ装置 | |
US6919854B2 (en) | Variable inclination continuous transverse stub array | |
WO2019161116A9 (en) | Antenna modules for phased array antennas | |
EP3038206B1 (en) | Augmented e-plane taper techniques in variable inclination continuous transverse stub antenna arrays | |
WO2020066453A1 (ja) | アンテナ装置及び通信装置 | |
JP6638866B2 (ja) | 誘電体レンズ | |
US20220102855A1 (en) | Antenna assembly and electronic device | |
JP7151776B2 (ja) | アンテナ装置 | |
JP7078123B2 (ja) | アンテナ装置 | |
US10454165B2 (en) | Stacked-disk antenna element with shaped wings | |
KR20200029756A (ko) | 광역 빔 조정 위상 배열 안테나 시스템 | |
WO2000076028A1 (en) | Hemispheroidally shaped lens and antenna system employing same | |
KR20200132170A (ko) | 한정된 빔 조향을 형성하며 모노펄스가 가능한 위상배열 안테나 | |
JP6337171B1 (ja) | アンテナ装置 | |
JP3882370B2 (ja) | アンテナ装置 | |
JP2014120867A (ja) | 水平偏波無指向性アンテナ | |
CN107634339B (zh) | 基于超表面的高定向性伞状凸面共形反射面天线 | |
JP2015171085A (ja) | 無指向性アンテナ | |
US11862851B2 (en) | Antenna device | |
US11973279B2 (en) | Antenna device and communication apparatus | |
US11424546B2 (en) | Modified ground planes to increase gains in element patterns of geodesic antennas | |
US20240014568A1 (en) | Metal-only flat metasurface antenna | |
JP7283584B2 (ja) | アンテナ装置及び通信装置 | |
WO2023286610A1 (ja) | アンテナ装置及び通信モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210316 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210316 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220419 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220502 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7078123 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |