JPH05160631A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH05160631A JPH05160631A JP3348576A JP34857691A JPH05160631A JP H05160631 A JPH05160631 A JP H05160631A JP 3348576 A JP3348576 A JP 3348576A JP 34857691 A JP34857691 A JP 34857691A JP H05160631 A JPH05160631 A JP H05160631A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- antenna element
- pair
- antenna elements
- band
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 広帯域かつ帯域内での特性変化が緩やかで、
アンテナ利得が高く、さらに設置面積が小さい、特に携
帯用スペクトラム拡散無線通信機用として好適なアンテ
ナ装置を提供する。 【構成】 無線機筐体１の同一面１ａに所定の間隔で平
行に立設された、実質的に同一の特性を有する一対のア
ンテナ素子２，３と、これら一対のアンテナ素子の受信
信号を合成する合成手段４と、前記合成に先立って一方
のアンテナ素子２の受信信号を他方のアンテナ素子３の
受信信号より所定の位相だけ遅延させる移相手段５，６
とを具備する。
アンテナ利得が高く、さらに設置面積が小さい、特に携
帯用スペクトラム拡散無線通信機用として好適なアンテ
ナ装置を提供する。 【構成】 無線機筐体１の同一面１ａに所定の間隔で平
行に立設された、実質的に同一の特性を有する一対のア
ンテナ素子２，３と、これら一対のアンテナ素子の受信
信号を合成する合成手段４と、前記合成に先立って一方
のアンテナ素子２の受信信号を他方のアンテナ素子３の
受信信号より所定の位相だけ遅延させる移相手段５，６
とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スペクトラム拡散通信
等、比較的広帯域の信号を用いて無線通信するためのア
ンテナ装置に関する。
等、比較的広帯域の信号を用いて無線通信するためのア
ンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、秘話性の高い通信装置として、い
わゆるスペクトラム拡散（ＳＳ）通信装置が使用されて
いる。このようなスペクトラム拡散通信装置は、通信速
度や秘話性を高くしようとすればする程、通信に広帯域
を要する。本発明者等が先に提案したスペクトラム拡散
無線通信装置（例えば特開平２−１７４３２７号参照）
においては、例えば２５０ＭＨｚ±３０ＭＨｚ、すなわ
ち中心周波数の２４％程度の通信帯域が必要であった。
わゆるスペクトラム拡散（ＳＳ）通信装置が使用されて
いる。このようなスペクトラム拡散通信装置は、通信速
度や秘話性を高くしようとすればする程、通信に広帯域
を要する。本発明者等が先に提案したスペクトラム拡散
無線通信装置（例えば特開平２−１７４３２７号参照）
においては、例えば２５０ＭＨｚ±３０ＭＨｚ、すなわ
ち中心周波数の２４％程度の通信帯域が必要であった。
【０００３】一方、ＶＨＦ帯またはＵＨＦ帯の携帯無線
機においては、一般に、電気的等価長がλ／４またはｎ
λ／２（但し、λは使用する電波の波長、ｎは整数）の
モノポールアンテナが用いられている。このようなモノ
ポールアンテナの帯域幅は中心周波数の１０％程度、す
なわち中心周波数が２５０ＭＨｚであれば、２５ＭＨｚ
程度である。送信機はミスマッチング等によるアンテナ
出力不足をアンテナへの供給電力を大きくすることでカ
バーできるため、広帯域通信においてもこのような従来
形のアンテナを使用することはできる。しかし、受信機
の感度不足はアンテナの他でカバーすることが難しいた
め、従来形のアンテナは特にこのような広帯域通信用の
受信機に使用するには適さない。
機においては、一般に、電気的等価長がλ／４またはｎ
λ／２（但し、λは使用する電波の波長、ｎは整数）の
モノポールアンテナが用いられている。このようなモノ
ポールアンテナの帯域幅は中心周波数の１０％程度、す
なわち中心周波数が２５０ＭＨｚであれば、２５ＭＨｚ
程度である。送信機はミスマッチング等によるアンテナ
出力不足をアンテナへの供給電力を大きくすることでカ
バーできるため、広帯域通信においてもこのような従来
形のアンテナを使用することはできる。しかし、受信機
の感度不足はアンテナの他でカバーすることが難しいた
め、従来形のアンテナは特にこのような広帯域通信用の
受信機に使用するには適さない。
【０００４】広帯域アンテナとしては特開昭６１−１４
２８０７号に開示されたものが知られている。しかし、
この広帯域アンテナは共振周波数が異なる複数個のアン
テナ素子を用いたものであるため、特性が多峰的で上記
±３０ＭＨｚ、すなわち６０ＭＨｚ幅またはそれ以上の
帯域で見た場合、帯域内での特性変化が激しく、１つの
チャンネルで広帯域を必要とするスペクトラム拡散通信
用としては適切でない。
２８０７号に開示されたものが知られている。しかし、
この広帯域アンテナは共振周波数が異なる複数個のアン
テナ素子を用いたものであるため、特性が多峰的で上記
±３０ＭＨｚ、すなわち６０ＭＨｚ幅またはそれ以上の
帯域で見た場合、帯域内での特性変化が激しく、１つの
チャンネルで広帯域を必要とするスペクトラム拡散通信
用としては適切でない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、広帯
域かつ帯域内での特性変化が緩やかで、アンテナ利得が
高く、さらに設置面積が小さい、特に携帯用スペクトラ
ム拡散無線通信機用として好適なアンテナ装置を提供す
ることにある。
域かつ帯域内での特性変化が緩やかで、アンテナ利得が
高く、さらに設置面積が小さい、特に携帯用スペクトラ
ム拡散無線通信機用として好適なアンテナ装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のアンテナ装置は、無線機筐体の同一面に所
定の間隔で平行に立設された、実質的に同一の特性を有
する一対のアンテナ素子と、これら一対のアンテナ素子
の受信信号を合成する合成手段と、前記合成に先立って
一方のアンテナ素子の受信信号を他方のアンテナ素子の
受信信号より所定の位相だけ遅延させる移相手段とを具
備することを特徴とする。
め、本発明のアンテナ装置は、無線機筐体の同一面に所
定の間隔で平行に立設された、実質的に同一の特性を有
する一対のアンテナ素子と、これら一対のアンテナ素子
の受信信号を合成する合成手段と、前記合成に先立って
一方のアンテナ素子の受信信号を他方のアンテナ素子の
受信信号より所定の位相だけ遅延させる移相手段とを具
備することを特徴とする。
【０００７】本発明の好ましい実施例においては、前記
一対のアンテナ素子の間隔をλ／８強（但し、λは使用
する電波の波長である）とし、各アンテナ素子と前記合
成手段とを接続する同軸ケーブルの長さを異ならせるこ
とによって前記一方のアンテナ素子の受信信号を位相で
π／２だけ余計に遅延させている。また、各アンテナの
同軸ケーブルの長さは、２つのアンテナ素子の受信信号
を合成する点から前記アンテナ素子側を見たインピーダ
ンスのリアクタンス成分がいずれのアンテナ素子につい
てもゼロとならないように設定し、各アンテナ系のリア
クタンス成分を互いに打ち消させることによって、アン
テナ装置のインピーダンスの変化を少なくしている。
一対のアンテナ素子の間隔をλ／８強（但し、λは使用
する電波の波長である）とし、各アンテナ素子と前記合
成手段とを接続する同軸ケーブルの長さを異ならせるこ
とによって前記一方のアンテナ素子の受信信号を位相で
π／２だけ余計に遅延させている。また、各アンテナの
同軸ケーブルの長さは、２つのアンテナ素子の受信信号
を合成する点から前記アンテナ素子側を見たインピーダ
ンスのリアクタンス成分がいずれのアンテナ素子につい
てもゼロとならないように設定し、各アンテナ系のリア
クタンス成分を互いに打ち消させることによって、アン
テナ装置のインピーダンスの変化を少なくしている。
【０００８】
【作用】本発明によれば、特性が実質同一の一対のアン
テナ素子で受信した信号を位相をずらして合成すること
により、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）およびインピーダン
スから評価して単一のアンテナ素子の場合よりも通信帯
域幅が広がる。また、アンテナ素子として無指向性のモ
ノポール垂直アンテナを一対用いた場合、アンテナ装置
全体として指向性が現われ、単一のアンテナ素子を用い
た場合よりアンテナ利得が向上する。
テナ素子で受信した信号を位相をずらして合成すること
により、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）およびインピーダン
スから評価して単一のアンテナ素子の場合よりも通信帯
域幅が広がる。また、アンテナ素子として無指向性のモ
ノポール垂直アンテナを一対用いた場合、アンテナ装置
全体として指向性が現われ、単一のアンテナ素子を用い
た場合よりアンテナ利得が向上する。
【０００９】本発明において、前記一対のアンテナ素子
の間隔は、アンテナ素子としてモノポール垂直アンテナ
を用いる場合、このアンテナ装置が取り付けられる無線
機で使用する電波の波長をλとしてλ／１６以上λ／４
未満であることが好ましい。λ／４以上では３００ＭＨ
ｚ帯でもその設置間隔が２５ｃｍ以上となるので、アン
テナ素子を取り付けるための無線機筐体が大型化し、携
帯用無線機として不適である。λ／１６未満では指向性
が弱くなり、アンテナ利得の有意な向上が期待できな
い。アンテナ素子の間隔の特に好ましい範囲は０．１２
５λ〜０．１５λである。２つのアンテナ素子の受信信
号の位相差は、前記アンテナの間隔をａとして２πａ／
λ以上２πａ／λ＋π／２以下であることが好ましい。
２πａ／λ未満および２πａ／λ＋π／２超では指向性
が双峰的となり、アンテナ利得向上効果が薄れる。
の間隔は、アンテナ素子としてモノポール垂直アンテナ
を用いる場合、このアンテナ装置が取り付けられる無線
機で使用する電波の波長をλとしてλ／１６以上λ／４
未満であることが好ましい。λ／４以上では３００ＭＨ
ｚ帯でもその設置間隔が２５ｃｍ以上となるので、アン
テナ素子を取り付けるための無線機筐体が大型化し、携
帯用無線機として不適である。λ／１６未満では指向性
が弱くなり、アンテナ利得の有意な向上が期待できな
い。アンテナ素子の間隔の特に好ましい範囲は０．１２
５λ〜０．１５λである。２つのアンテナ素子の受信信
号の位相差は、前記アンテナの間隔をａとして２πａ／
λ以上２πａ／λ＋π／２以下であることが好ましい。
２πａ／λ未満および２πａ／λ＋π／２超では指向性
が双峰的となり、アンテナ利得向上効果が薄れる。
【００１０】なお、同一特性のアンテナ素子を複数個用
いるアンテナ装置としては、ダイバーシティアンテナや
特開昭５４−１４１５４３号に開示されたアンテナ装置
が知られている。しかしながら、ダイバーシティアンテ
ナは、複数個のアンテナ素子のうち最も受信状態の良い
素子を選択して用いるもので、一時に用いる素子は一つ
である。また、特開昭５４−１４１５４３号に開示され
たアンテナ装置は、一対のアンテナ素子の受信信号を帯
域分割した後各帯域ごとに各受信信号の位相差を調整し
て合成し、その指向方向を可変するものである。いずれ
も、本発明のように、一対のアンテナ素子の受信信号を
合成することにより広帯域化を図るものではない。
いるアンテナ装置としては、ダイバーシティアンテナや
特開昭５４−１４１５４３号に開示されたアンテナ装置
が知られている。しかしながら、ダイバーシティアンテ
ナは、複数個のアンテナ素子のうち最も受信状態の良い
素子を選択して用いるもので、一時に用いる素子は一つ
である。また、特開昭５４−１４１５４３号に開示され
たアンテナ装置は、一対のアンテナ素子の受信信号を帯
域分割した後各帯域ごとに各受信信号の位相差を調整し
て合成し、その指向方向を可変するものである。いずれ
も、本発明のように、一対のアンテナ素子の受信信号を
合成することにより広帯域化を図るものではない。
【００１１】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１２】図１は、本発明の一実施例に係るアンテナ
装置の構成を示す。このアンテナ装置は、中心周波数２
８８．５ＭＨｚ、帯域±３３ＭＨｚのスペクトラム拡散
無線信号を受信する携帯無線受信機に組み込まれたもの
である。図１において、１は無線機筐体で、寸法は高さ
１００ｍｍ、幅１７０ｍｍ、奥行き５０ｍｍである。筐
体１の上面１ａに一対のアンテナ素子２，３が垂直に立
設されている。アンテナ素子２と３の間隔は１５０ｍｍ
である。筐体１の内部にはアンテナ素子２と３の受信信
号を合成する合成器（分配器）４、およびこの合成器４
の出力信号を増幅、検波およびデコード等する図示しな
い受信回路が格納されている。５，６はそれぞれアンテ
ナ素子２，３と合成器４とを接続する同軸ケーブルで、
それぞれケーブル長２９４ｍｍと１２０ｍｍに設定され
ている。これらのケーブル長は、計算上、周波数２８
８．５ＭＨｚにおける合成器４からアンテナ素子２側を
見たリアクタンス成分とアンテナ素子３側を見たリアク
タンス成分とが打ち消し合う関係となる長さである。ま
た、同軸ケーブル５と６のケーブル長差１７４ｍｍは周
波数２８８．５ＭＨｚの信号を９０°遅延させる長さで
ある。７，８は合成器４と前記受信回路とを接続するた
めの同軸ケーブルおよびプラグである。同軸ケーブル７
のケーブル長は１７０ｍｍに設定されている。
装置の構成を示す。このアンテナ装置は、中心周波数２
８８．５ＭＨｚ、帯域±３３ＭＨｚのスペクトラム拡散
無線信号を受信する携帯無線受信機に組み込まれたもの
である。図１において、１は無線機筐体で、寸法は高さ
１００ｍｍ、幅１７０ｍｍ、奥行き５０ｍｍである。筐
体１の上面１ａに一対のアンテナ素子２，３が垂直に立
設されている。アンテナ素子２と３の間隔は１５０ｍｍ
である。筐体１の内部にはアンテナ素子２と３の受信信
号を合成する合成器（分配器）４、およびこの合成器４
の出力信号を増幅、検波およびデコード等する図示しな
い受信回路が格納されている。５，６はそれぞれアンテ
ナ素子２，３と合成器４とを接続する同軸ケーブルで、
それぞれケーブル長２９４ｍｍと１２０ｍｍに設定され
ている。これらのケーブル長は、計算上、周波数２８
８．５ＭＨｚにおける合成器４からアンテナ素子２側を
見たリアクタンス成分とアンテナ素子３側を見たリアク
タンス成分とが打ち消し合う関係となる長さである。ま
た、同軸ケーブル５と６のケーブル長差１７４ｍｍは周
波数２８８．５ＭＨｚの信号を９０°遅延させる長さで
ある。７，８は合成器４と前記受信回路とを接続するた
めの同軸ケーブルおよびプラグである。同軸ケーブル７
のケーブル長は１７０ｍｍに設定されている。
【００１３】アンテナ素子２，３、合成器４、同軸ケー
ブル５，６，７およびプラグ８が本発明の特徴とするア
ンテナ装置を構成している。
ブル５，６，７およびプラグ８が本発明の特徴とするア
ンテナ装置を構成している。
【００１４】図２〜図４はそれぞれ図１に示すアンテナ
装置の指向特性、定在波比特性およびインピーダンス特
性を示す。アンテナ素子としてはいわゆる短縮ホイップ
アンテナ（短縮型λ／４モノポールアンテナ、例えば特
公昭６１−２２４８３号参照）を用いた。
装置の指向特性、定在波比特性およびインピーダンス特
性を示す。アンテナ素子としてはいわゆる短縮ホイップ
アンテナ（短縮型λ／４モノポールアンテナ、例えば特
公昭６１−２２４８３号参照）を用いた。
【００１５】図５〜図７は、前記短縮ホイップアンテナ
単独の図２〜図４と同様の特性を示す。
単独の図２〜図４と同様の特性を示す。
【００１６】図２〜７を参照して明らかなように、アン
テナ利得、定在波比および特性インピーダンスを総合的
に判断した帯域幅が、単独素子の場合の約３倍に広がっ
た。
テナ利得、定在波比および特性インピーダンスを総合的
に判断した帯域幅が、単独素子の場合の約３倍に広がっ
た。
【００１７】
【他の実施例】アンテナ素子として、通常のホイップア
ンテナ（λ／４モノポールアンテナ）、λ／２フルサイ
ズアンテナ（λ／２モノポールアンテナ）および特公昭
６１−２２４８３号に開示されたいわゆるλ／２短縮ア
ンテナを用いた他は上記実施例と同様のアンテナ装置を
構成した。いずれも、上記実施例とほぼ同様の結果が得
られた。
ンテナ（λ／４モノポールアンテナ）、λ／２フルサイ
ズアンテナ（λ／２モノポールアンテナ）および特公昭
６１−２２４８３号に開示されたいわゆるλ／２短縮ア
ンテナを用いた他は上記実施例と同様のアンテナ装置を
構成した。いずれも、上記実施例とほぼ同様の結果が得
られた。
【００１８】なお、上述においては、本発明のアンテナ
装置を無線受信機に用いた例を示したが、本発明のアン
テナ装置は、送信用としても勿論使用することができ
る。
装置を無線受信機に用いた例を示したが、本発明のアン
テナ装置は、送信用としても勿論使用することができ
る。
【００１９】
【効果】以上説明したように、本発明によれば、小型で
帯域が広く、かつ帯域内での特性変化が緩やかで、利得
の向上した、特にスペクトラム拡散通信用無線機用とし
て好適なアンテナ装置を実現することができる。本発明
は、感度不足をアンテナ以外ではカバーし難い受信機用
として特に有用である。
帯域が広く、かつ帯域内での特性変化が緩やかで、利得
の向上した、特にスペクトラム拡散通信用無線機用とし
て好適なアンテナ装置を実現することができる。本発明
は、感度不足をアンテナ以外ではカバーし難い受信機用
として特に有用である。
【図１】 本発明の一実施例に係るアンテナ装置の構成
図である。
図である。
【図２】 図１のアンテナ装置の指向特性図（水平面）
である。
である。
【図３】 図１のアンテナ装置の定在波比特性図であ
る。
る。
【図４】 図１のアンテナ装置のインピーダンス特性図
（スミスチャート）である。
（スミスチャート）である。
【図５】 図１におけるアンテナ素子単独の指向特性図
である。
である。
【図６】 図１におけるアンテナ素子単独の定在波比特
性図である。
性図である。
【図７】 図１におけるアンテナ素子単独のインピーダ
ンス特性図である。
ンス特性図である。
１：無線機筐体、１ａ：アンテナ素子取り付け面、２，
３：アンテナ素子、４：合成器４、５，６，７：同軸ケ
ーブル。
３：アンテナ素子、４：合成器４、５，６，７：同軸ケ
ーブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 邦夫 埼玉県大宮市宮ヶ谷塔４丁目72番地アンテ ナ技研株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 無線機筐体の同一面に所定の間隔で平行
に立設された、実質的に同一の特性を有する一対のアン
テナ素子と、これら一対のアンテナ素子の受信信号を合
成する合成手段と、前記合成に先立って一方のアンテナ
素子の受信信号を他方のアンテナ素子の受信信号より所
定の位相だけ遅延させる移相手段とを具備することを特
徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 前記移相手段が、前記一対のアンテナ素
子と前記合成手段とを接続する同軸ケーブルの長さを異
ならせることによって実現したものである請求項１記載
のアンテナ装置。 - 【請求項３】 前記合成を、そこから前記アンテナ素子
側を見たインピーダンスのリアクタンス成分がいずれの
アンテナ素子についてもゼロでない点で行なう請求項１
記載のアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348576A JPH05160631A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348576A JPH05160631A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160631A true JPH05160631A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18397947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3348576A Pending JPH05160631A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05160631A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000138518A (ja) * | 1998-11-02 | 2000-05-16 | Yokowo Co Ltd | アンテナ |
| JP2006304064A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置 |
| WO2011083712A1 (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-14 | ソニー株式会社 | アンテナ装置及び通信装置 |
| JP2012160998A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Sony Corp | アンテナ装置並びに通信装置 |
| JP2012169814A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Sony Corp | アンテナ装置並びに通信装置 |
| JP2012213031A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Sony Corp | 通信装置および通信方法 |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP3348576A patent/JPH05160631A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000138518A (ja) * | 1998-11-02 | 2000-05-16 | Yokowo Co Ltd | アンテナ |
| JP2006304064A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置 |
| WO2006115070A1 (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | アンテナ装置 |
| WO2011083712A1 (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-14 | ソニー株式会社 | アンテナ装置及び通信装置 |
| CN102341962A (zh) * | 2010-01-05 | 2012-02-01 | 索尼公司 | 天线设备和通信设备 |
| US8462065B2 (en) | 2010-01-05 | 2013-06-11 | Sony Corporation | Antenna apparatus and communication apparatus |
| TWI452764B (zh) * | 2010-01-05 | 2014-09-11 | Sony Corp | Antenna device and communication device |
| JP2012160998A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Sony Corp | アンテナ装置並びに通信装置 |
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