JPH06104627A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ダイポールアンテナの組合せによ
り構成されるアンテナ装置において、例えば準マイクロ
波帯等、さらに波長の短い高い周波数帯で使用する場合
でも、複雑な給電，支持構造を要することなく、所望の
指向性や利得に応じたスタック化や反射器組合せをも容
易に行なうことを目的とする。 【構成】 プリント基板１１を利用して、その正面上に
中央給電点１８から各マイクロストリップライン１３、
１６及び位相反転回路１４、１７を介して給電される２
スタック化したダイポール素子１２ａ，１２ｂ、１５
ａ，１５ｂを形成すると共に、プリント基板１１の背面
上にアース面２０を形成し、同軸接栓１９の中心導体１
９ａを上記給電点１８に、外部導体１９ｂを上記アース
面２０にそれぞれ接続し、さらに、上記給電点１８とア
ース面２０のショートピン２１とを接続する線路により
ショートスタブ２２を形成した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば準マイクロ波帯
移動体通信における基地局用アンテナとして使用され、
ダイポールアンテナの組合せにより構成されるアンテナ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のダイポールアンテナは、その給電
手段として、同軸線路の中心導体を一方のダイポール素
子に、外部導体を他方のダイポール素子に接続して構成
されるが、この場合、通常は、バラン回路を付加して不
平衡線路と平行線路との変換を図っている。

【０００３】図４は従来のダイポールアンテナの構成を
示すもので、同図（Ａ）で示すダイポールアンテナの場
合、一方のダイポール素子１ａと同軸線路の中心導体２
とが接続され、他方のダイポール素子１ｂと同軸線路の
外部導体３とが接続される。この場合、同軸線路上に流
れる不平衡電流を阻止するため、バラン４が付加され
る。

【０００４】また、図４（Ｂ）で示すダイポールアンテ
ナの場合も上記同様にして、一方のダイポール素子５ａ
と同軸線路の中心導体６とが接続され、他方のダイポー
ル素子５ｂと同軸線路の外部導体７とが接続される。そ
して、バラン８が付加される。

【０００５】ここで、上記のようなダイポールアンテナ
は、通常ＶＨＦ，ＵＨＦ帯で多用されるが、ダイポール
素子長とバラン長を除く各部の寸法は、電気的特性上、
波長に対して十分小さく構成することが要求される。

【０００６】したがって、ＵＨＦ帯を越える準マイクロ
波帯等、さらに波長の短い高い周波数帯で使用するダイ
ポールアンテナでは、その各部の構造を極めて小さくす
る必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のダイポールアンテナの構成により上記準マイクロ波
帯等、さらに波長の短い高い周波数帯で使用するダイポ
ールアンテナを製作しようとすると、極めて小さい構造
を要するため、特殊な支持構造や給電構造が必要にな
り、特に、所望の指向性や高利得を得るためにスタック
化や反射素子の組合せを図ると、さらに複雑な構造とな
り、高価になるばかりでなく電気的特性上の不安定要素
も多くなり実現困難な問題がある。

【０００８】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
例えば準マイクロ波帯等、さらに波長の短い高い周波数
帯で使用する場合でも、複雑な給電，支持構造を要する
ことなく、所望の指向性や利得に応じたスタック化や反
射器組合せを容易に行なうことが可能になるアンテナ装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係わ
るアンテナ装置は、プリント基板の正面上に形成される
ダイポール素子パターンと、このダイポール素子パター
ンと基板給電点との間に形成されるマイクロストリップ
パターンと、上記プリント基板の背面上に形成されるア
ースパターンと、上記プリント基板の背面上に設けられ
その中心導体が上記基板正面上の給電点に接続されその
外部導体が上記基板背面上のアースパターンに接続され
る同軸接栓と、上記プリント基板正面上の給電点から延
長形成されその端部が上記基板背面上のアース面に接続
されるショートスタブ回路パターンとを備えて構成した
ものである。

【００１０】

【作用】つまり、微細な給電パターンやアンテナパター
ンも容易に得られるようになり、例えば準マイクロ波帯
等、波長の短い高い周波数帯で使用する極めて小さい構
造のダイポールアンテナとしても、特殊な支持構造や給
電構造を要さず、特に、所望の指向性や高利得を得るた
めのスタック化や反射板の組合せを簡単な構造で経済的
に構成できる。

【００１１】

【実施例】以下図面により本発明の一実施例について説
明する。

【００１２】図１は本発明のアンテナ装置の一実施例に
係わるダイポールアンテナの構成を示すもので、同図
（Ａ）はその正面図、同図（Ｂ）はその側面図、同図
（Ｃ）はその背面図である。

【００１３】図１において、プリント基板１１の正面側
の中心より約１／４波長左側には、その上下方向に沿っ
てダイポール素子１２ａ，１２ｂが形成され、一方のダ
イポール素子１２ａには、プリント基板１１の中心より
左方向に延びるマクロストリップライン１３を介して給
電され、また、他方のダイポール素子１２ｂには、同マ
クロストリップライン１３及び電気長が約１／２波長の
位相反転回路１４を介して逆相給電される。

【００１４】さらに、上記ダイポール素子１２ａ，１２
ｂと約１／２波長離間して左右対称となるプリント基板
１１の正面側の中心より約１／４波長右側には、その上
下方向に沿ってダイポール素子１５ａ，１５ｂが形成さ
れ、一方のダイポール素子１５ａには、プリント基板１
１の中心より右方向に延びるマクロストリップライン１
６を介して給電され、また、他方のダイポール素子１５
ｂには、同マクロストリップライン１６及び電気長が約
１／２波長の位相反転回路１７を介して逆相給電され
る。

【００１５】ここで、上記プリント基板１１の中心、つ
まり、左側のマクロストリップライン１３と右側のマク
ロストリップライン１６との接続点を給電点１８とし、
２スタックのダイポールアンテナが構成される。

【００１６】上記給電点１８には、プリント基板１１の
背面側中央に配設した同軸接栓１９の中心導体１９ａが
貫通させて接続され、該同軸接栓１９の外部導体１９ｂ
は、プリント基板１１の背面上に十文字上に形成したア
ース面２０と接続される。

【００１７】また、上記プリント基板１１の正面側の給
電点１８から下方向に約１／４波長の線路が形成され、
その端部におけるショート点２１にて上記アース面２０
と接続され、ショートスタブ回路２２が形成される。

【００１８】このショートスタブ回路２２を設けること
により、インピーダンス特性の広帯域化と共に、同軸接
栓１９を介し接続される無線機（図示せず）に対する誘
導雷保護が図られる。

【００１９】すなわち、上記構成によるダイポールアン
テナにおいては、同軸接栓１９を介した給電により基板
正面左側のダイポール素子１２ａ，１２ｂとこれに左右
対称となる基板正面右側のダイポール素子１５ａ，１５
ｂとは、２スタックのダイポールアンテナとして動作す
るようになり、また、１／４ショートスタブ回路２２に
より不要な漏れ電流が阻止されるようになる。

【００２０】この場合、上記ダイポール素子１２ａ，１
２ｂ、１１５ａ，１５ｂを始め、マクロストリップライ
ン１３、１６や位相反転回路１４、１７、そして、ショ
ートスタブ回路２２やアース面２０は、全てプリント基
板１１に対するパターンエッチング処理を経て基板銅箔
等で形成されるので、微細なパターン加工も容易に行な
うことができ、高周波用として極めて小さな構造でも、
簡単に製作することができる。また、上記給電点１８に
は同軸接栓１９を設けて給電が図れるので、同軸線路
（図示せず）との接続も容易に行なうことができる。図
２は反射器を備えたダイポールアンテナの構成を示すも
ので、同図（Ａ）はその正面図、同図（Ｂ）はその側面
図である。図２において、前記図１におけるダイポール
アンテナと同一の構成部分については、同一の符号を付
してその説明を省略する。

【００２１】すなわち、プリント基板１１の背面には、
該プリント基板１１と略同一の寸法形状を有する反射板
２４が、長さ約０．１５波長のスペーサ２３ａ〜２３ｄ
を介して平行対面して配設されるもので、これにより、
より鋭い指向特性が得られるようになる。図３は上記反
射器を備えたダイポールアンテナの電気的特性を示すも
ので、同図（Ａ）はその定在波比特性図、同図（Ｂ）は
その指向特性図である。すなわち、上記反射板２４を備
えることで、広帯域で、しかも、単一指向性を有する簡
単な構造の２スタックダイポールアンテナが構成され
る。

【００２２】したがって、上記構成のダイポールアンテ
ナによれば、プリント基板１１を利用して、その正面上
に中央給電点１８から各マイクロストリップライン１
３、１６及び位相反転回路１４、１７を介して給電され
る２スタック化したダイポール素子１２ａ，１２ｂ、１
５ａ，１５ｂを形成すると共に、プリント基板１１の背
面上にアース面２０を形成し、同軸接栓１９の中心導体
１９ａを上記給電点１８に、外部導体１９ｂを上記アー
ス面２０にそれぞれ接続し、さらに、上記給電点１８と
アース面２０のショートピン２１とを接続する線路によ
りショートスタブ２２を形成したことにより、微細な給
電パターンやアンテナパターンも容易に得ることがで
き、例えば準マイクロ波帯等、波長の短い高い周波数帯
で使用する極めて小さい構造のダイポールアンテナとし
ても、特殊な支持構造や給電構造を要さず、特に、所望
の指向性や高利得を得るためのスタック化や反射板の組
合せを簡単な構造で経済的に構成することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、プリント
基板の正面上に形成されるダイポール素子パターンと、
このダイポール素子パターンと基板給電点との間に形成
されるマイクロストリップパターンと、上記プリント基
板の背面上に形成されるアースパターンと、上記プリン
ト基板の背面上に設けられその中心導体が上記基板正面
上の給電点に接続されその外部導体が上記基板背面上の
アースパターンに接続される同軸接栓と、上記プリント
基板正面上の給電点から延長形成されその端部が上記基
板背面上のアース面に接続されるショートスタブ回路パ
ターンとを備えて構成したので、例えば準マイクロ波帯
等、さらに波長の短い高い周波数帯で使用する場合で
も、複雑な給電，支持構造を要することなく、所望の指
向性や利得に応じたスタック化や反射器組合せをも容易
に行なうことが可能になるアンテナ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナ装置の一実施例に係わるダイ
ポールアンテナの構成を示す正面図，側面図，背面図。

【図２】反射器を備えたダイポールアンテナの構成を示
す正面図，側面図。

【図３】上記反射器を備えたダイポールアンテナの電気
的特性を示す定在波比特性図，指向特性図。

【図４】従来のダイポールアンテナの構成を示す図。

【符号の説明】 １１…プリント基板、１２ａ，１２ｂ、１５ａ，１５ｂ
…ダイポール素子、１３、１６…マイクロストリップラ
イン、１４、１７…位相反転回路、１８…給電点、１９
…同軸接栓、１９ａ…中心導体、１９ｂ…外部導体、２
０…アース面、２１…ショート点、２２…ショートスタ
ブ回路、２３…スペーサ、２４…反射板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板の正面上に形成されるダイ
   ポール素子パターンと、 このダイポール素子パターンと基板給電点との間に形成
   されるマイクロストリップパターンと、 上記プリント基板の背面上に形成されるアースパターン
   と、 上記プリント基板の背面上に設けられその中心導体が上
   記基板正面上の給電点に接続されその外部導体が上記基
   板背面上のアースパターンに接続される同軸接栓と、 上記プリント基板正面上の給電点から延長形成されその
   端部が上記基板背面上のアース面に接続されるショート
   スタブ回路パターンと、を具備したことを特徴とするア
   ンテナ装置。