JPH06125217A

JPH06125217A - プリントダイポールアンテナ

Info

Publication number: JPH06125217A
Application number: JP22644291A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kosaka; 和弘小坂; Yoshio Ebine; 佳雄恵比根
Original assignee: Denki Kogyo Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; DKK Co Ltd
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1991-08-12
Publication date: 1994-05-06

Abstract

(57)【要約】【目的】プリントダイポールアンテナをディジタル化
自動車電話の車載用アンテナに適用するため、所要の周
波数帯域でインピーダンス特性およびアンテナ利得の改
良と小型化を図る。【構成】プリントダイポールアンテナとして、誘電体
基板４面内に平板状の反射素子３と放射素子５、６を構
成し、該反射素子及び反射素子の両端に前記誘電体基板
面に垂直な容量板７、８、９、１０を取り付け、前記反
射素子に取り付けられた容量板は直線であり、前記放射
素子に取り付けられた容量板は、先端部へ行くに従って
前記反射素子に取り付けられた容量板との間隔が小さく
なるように曲りを有し、前記・反射素子３に取り付けら
れた容量板９、１０の先端部に、前記放射素子に取り付
けられた容量板７，８に近づくように突出部１９、２０
を設けて、電気的に容量性を持たせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広帯域車載用移動局ア
ンテナに使用されるプリントダイポールアンテナに関
し、特に、ディジタル自動車電話用として使用周波数８
１０〜９６０ＭＨｚの帯域幅１５０ＭＨｚの広帯域車内
設置形移動局アンテナにおいて、小型化を図るため、プ
リントダイポールアンテナにアンテナ開口長短縮容量板
を取り付けた場合のインピーダンス特性、利得の改善に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車電話方式は９００ＭＨｚ帯を使用
しており、この時のダイポールアンテナの素子長は約１
２ｃｍとなり、乗用車内に十分、アンテナを装着でき
る。しかし、ダイポールアンテナを車内フロントガラス
付近中央部に装着すると、電子通信学会研究会資料
〔「陸上移動通信用車内設置形アンテナの検討」電子通
信学会アンテナ・伝搬研究会資料 AP85-30 1985〕に示
すように後方に電波が出にくくなる。同様に、リヤーガ
ラス付近の中央部に装着すると、前方に電波が出にくく
なる。

【０００３】従って、車内設置形アンテナを構成するた
めには、２つのアンテナを車内前後に設置する必要があ
る。このように車内アンテナを構成すると、前後のアン
テナは前方及び後方を中心に、水平面内に１８０度のビ
ーム幅を有する指向性を用いて、水平内無指向性が実現
できる。

【０００４】ここで、水平面内指向性が１８０度のビー
ム幅を有するアンテナとして、図１０に示すプリントダ
イポールアンテナがある。このアンテナは、給電端子１
０１、マイクロストリップ線路の芯線１０２、反射素子
（マイクロストリップ線路の地板）１０３、誘電体１０
４、放射素子１０５、１０６から構成されており、反射
素子１０３が放射素子１０５、１０６より若干長ければ
反射素子として動作し、二素子八木アンテナの様相を呈
するため、図１１に示すような１８０度ビーム指向性に
近くなる。但し放射素子１０５、１０６はＨ＝約１／２
波長である。

【０００５】このように、プリントダイポールアンテナ
を車内設置形アンテナとして用いることは極めて有効で
はあるが、アンテナ設置位置に関して運転者の視野を妨
げないことを考慮する必要がある。

【０００６】そこで、アンテナの取り付け位置をルーム
ミラーの後部、リヤートレーにそれぞれ取り付けること
が考えらえる。ルームミラーの後部にアンテナを取り付
け、運転手からアンテナが見えないようにするために
は、６〜７ｃｍの高さにする必要がある。また、リヤー
トレーに取り付ける場合もできるだけ低姿勢とする必要
がある。

【０００７】図１２ないし図１６に示すものは、出願人
が特願昭６０−２５４９８８号にて出願中のものであ
る。図１２は、アンテナ利得、インピーダンス特性を満
足させつつアンテナの小型化および低姿勢化を図ったプ
リントダイポールアンテナで、周波数帯を自動車電話で
使用する８６０〜９４０ＭＨｚとして、ルームミラーの
後部に装着したとき、運転者から殆どアンテナが見えな
いことを前提に設計したものである。

【０００８】図１２において、その構成は、給電端子
１、反射素子（マイクロストリップ線路の地板）３、誘
電体４、放射素子５、６、放射素子５、６にそれぞれ取
り付けられた容量板７、８、反射素子（マイクロストリ
ップ線路の地板）３に取り付けられた容量板９、１０で
ある。容量板７、８は中心部分で、角度αが約１３０度
で反射素子３側に折れ曲がっている。なお、マイクロス
トリップ線路の芯線は図示されていない。

【０００９】このときのアンテナの各寸法は、高さＨ′
は６ｃｍ、反射素子３の容量板９、１０の長さＷ１０ｃ
ｍ、放射素子５、６の容量板７、８の長さＷ′７ｃｍ、
奥行き６ｃｍであり、放射素子５、６と反射素子３の関
係は、アンテナ高さＨ′は双方共同じであるから、容量
板７、８の長さＷ′と容量板９、１０の長さＷは、Ｗ′
＋Ｈ′＜Ｗ＋Ｈ′である必要がある。ここで、Ｗ′＋
Ｈ′は約１／２波長である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１２のア
ンテナ構成におけるインピーダンス特性は図１３に示す
とおりで、V.S.W.R(電圧定在波比）＝１．５以下となる
周波数は８６０〜９４０ＭＨｚで、ディジタル化自動車
電話方式の使用帯域（８１０〜９６０ＭＨｚ）を満足し
ない欠点がある。また、図１４に示すようにアンテナ利
得についても周波数に対する変動が生じ、インピーダン
ス特性が悪化する低域周波数で利得低下が生じる欠点も
ある。

【００１１】図１５は、図１２と同様の構成であるが、
反射素子３に取り付けられた容量板９、１０の先端９
ａ、１０ａを９０度互いに対向するように折り曲げてい
る。更に、図１６は図１２と同様の構成で、反射素子
３、放射素子５、６それぞれに取り付けられた容量板
７、８、９、１０の先端７ａ、８ａ、９ａ、１０ａを９
０度互いに対向するように折り曲げている。このときの
インピーダンス特性及びアンテナ利得は図１２のものと
ほぼ同様の特性となっており、ディジタル化自動車電話
方式では使用できない。

【００１２】このため、ディジタル化自動車電話方式の
車内設置形アンテナとして適用するためには小型化、低
姿勢化を保ちつつ所要のインピーダンス特性、アンテナ
利得を広帯域化する必要がある。

【００１３】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、ディジタル化自動車電
話方式で予定されている例えば、８１０〜９６０ＭＨｚ
のような広帯域で、インピーダンス特性やアンテナ利得
の変動がなく、小型、低姿勢化を実現したプリントダイ
ポールアンテナを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、次のとおりである。（１）誘電体基板面内に平板状の反射素子と放射素子
を構成し、該反射素子及び放射素子の両端に前記誘電体
基板面に垂直な導体平板を取り付け、前記反射素子に取
り付けられた導体平板は直線であり、前記放射素子に取
り付けられた導体平板は、先端部へ行くに従って前記反
射素子に取り付けられた導体平板との間隔が小さくなる
ように当該平板内に曲りを有し、電気的に容量性を持た
せたプリントダイポールアンテナにおいて、前記反射素
子に取り付けられた導体平板の少なくともひとつの先端
部に、前記放射素子に取り付けられた導体平板に近づく
ように突出部を設けたことを特徴とする。

【００１５】（２）誘電体基板面内に平板状の反射素
子と放射素子を構成し、該反射素子及び放射素子の両端
に前記誘電体基板面に垂直な導体平板を取り付け、前記
反射素子に取り付けられた導体平板の少なくともひとつ
の先端部が折り曲げられ、前記放射素子に取り付けられ
た導体平板は、先端部へ行くに従って前記反射素子に取
り付けられた導体平板との間隔が小さくなるように当該
平板内に曲りを有し、電気的に容量性を持たせたプリン
トダイポールアンテナにおいて、前記反射素子に取り付
けられた導体平板の少なくともひとつの先端部に、前記
放射素子に取り付けられた導体平板に近づくように突出
部を設けたことを特徴とする。

【００１６】（３）前記放射素子に取り付けられる導
体平板の少なくともひとつの先端部が折り曲げられた前
記（２）のプリントダイポールアンテナであることを特
徴とする。

【００１７】

【作用】本発明は前記のように構成されているので、
前記反射素子に取り付けられた容量板としての導体平板
が先端部まで同じ幅であったものから、前記容量板の先
端部に突出部を設け、前記放射素子に取り付けられた容
量板としての導体平板に近づくような形状とすることに
より、少なくともアンテナの外形寸法を変えることな
く、広帯域でインピーダンス特性やアンテナ利得の変動
が少なくなる。すなわち、アンテナ利得の周波数特性が
ほぼ一様となっている。

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を例示的に詳しく説明する。（第１実施例）図１は本発明の第１実施例を示すプリン
トダイポールアンテナの構造図で、図１２と同一部材に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００１９】図１において、容量板９、１０は、放射素
子５、６側にそれぞれ近づくように、その先端部に突出
部１９、２０を設けている。このときのアンテナ外形寸
法は、図１２に示した従来のアンテナと同じ寸法となっ
ている。容量板７、８の長さＷ′と容量板９、１０の長
さＷとの関係は、前述のようにＷ′＜Ｗである必要があ
り、また角度αは１８０度より小さく反射素子３の容量
板９、１０に当たらない範囲において任意の角度にでき
るが、角度αを小さくするとインピーダンス特性が広帯
域となる。

【００２０】しかし、周波数に対するアンテナ利得の劣
化量は、角度α＝１３０°付近が小さくなる。容量板
９、１０の先端部に設けた突出部１９、２０は、更に広
帯域化するためのもので、容量板９、１０の長さＷを変
えることなく、特に低域周波数の特性改善を行ってい
る。

【００２１】図２は、図１のアンテナにおけるV.S.W.R.
（電圧定在波比）で、ディジタル自動車電話方式で使用
予定の８１０〜９６０ＭＨｚにおいて、１．５以下を十
分満足していることがわかる。また、図３は本実施例の
周波数に対するアンテナ利得を測定した結果で、アンテ
ナ利得の周波数特性がほとんど変動なくほぼ一様となっ
ている。

【００２２】（第２実施例）図４は本発明の第２実施例
を示すプリントダイポールアンテナの構造図で、図１２
と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

【００２３】図４において、容量板９、１０は、放射素
子５、６側にそれぞれ近づくように、その先端部に突出
部１９、２０を設けると共に、該容量板９、１０の先端
９ａ、１０ａを、前記突出部１９、２０を含んで、９０
度互いに対向するように折り曲げている。このときのア
ンテナ外形寸法は、図１５に示した従来のアンテナと同
じ寸法になっている。

【００２４】図５は、図４のアンテナにおけるV.S.W.R.
（電圧定在波比）で、ディジタル自動車電話方式で使用
予定の８１０〜９６０ＭＨｚにおいて、１．５以下を十
分満足していることがわかる。また、図６は本実施例の
周波数に対するアンテナ利得を測定した結果で、アンテ
ナ利得の周波数特性がほとんど変動なくほぼ一様となっ
ている。

【００２５】（第３実施例）図７は本発明の第３実施例
を示すプリントダイポールアンテナの構造図で、図１２
と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

【００２６】図７において、放射素子５、６と反射素子
３とに、それぞれ取り付けられた容量板７、８と、先端
部に突出部１９、２０が設けられた容量板９、１０との
それぞれの先端部７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ（９ａ、１
０ａはそれぞれ前記突出部１９、２０を含んで）を９０
度互いに対向するように折り曲げている。このときのア
ンテナ外形寸法は図１６に示した従来のアンテナと同じ
寸法でなっている。

【００２７】図８は、V.S.W.R.（電圧定在波比）で１．
５以下を十分満足していることがわかる。更に、図９は
周波数に対するアンテナ利得を測定した結果で、アンテ
ナ外形が小さくなったにもかかわず図１２の従来のアン
テナと同様なアンテナ利得を確保している。

【００２８】以上の各実施例の結果から明らかなよう
に、従来のものより更に広帯域化、アンテナ利得の周波
数特性の一様化の改善がある。また、前記のような放射
素子、反射素子に加えて、同様の構造から成る導波素子
（長さが放射素子等とは異なるだけ）を用いることによ
り、多素子八木宇田アンテナ型のプリントダイポールア
ンテナを構成することもできる。

【００２９】なお、本発明の技術は前記実施例における
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果す他の
態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構
成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
プリントダイポールアンテナによれば、前記反射素子に
取り付けられた導体平板（容量板）の先端部に突出部を
設け、前記放射素子に取り付けられた導体平板（容量
板）に近づけるようにしたので、これらの導体平板（容
量板）間に電気的に容量性を持たせることができる。

【００３１】このため、前記アンテナの外形寸法を小型
化、または低姿勢化しても、広帯域においてインピーダ
ンス特性やアンテナ利得の変動を少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリントダイポールアンテナの第１実
施例を示す構造図である。

【図２】本発明の第１実施例の周波数に対するV.S.W.R.
特性図である。

【図３】本発明の第１実施例の周波数に対する利得特性
図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す構造図である。

【図５】本発明の第２実施例の周波数に対するV.S.W.R.
特性図である。

【図６】本発明の第２実施例の周波数に対する利得特性
図である。

【図７】本発明の第３実施例を示す構造図である。

【図８】本発明の第３実施例の周波数に対するV.S.W.R.
特性図である。

【図９】本発明の第３実施例の周波数に対する利得特性
図である。

【図１０】従来のアンテナ開口長を短縮しないプリント
ダイポールアンテナの構造図である。

【図１１】従来のアンテナ開口長を短縮しないプリント
ダイポールアンテナの９００ＭＨｚ帯における水平面内
指向性図である。

【図１２】従来のアンテナ開口長を短縮したプリントダ
イポールアンテナの構造図である。

【図１３】従来のアンテナ開口長を短縮したプリントダ
イポールアンテナの周波数に対するV.S.W.R.特性図であ
る。

【図１４】従来のアンテナ開口長を短縮したプリントダ
イポールアンテナの周波数に対する利得特性図である。

【図１５】図１２の反射素子に取り付けられた容量板の
先端が９０度互いに対向するように折り曲げられている
プリントダイポールアンテナの構造図である。

【図１６】図１２の反射素子、放射素子それぞれに取り
付けられた容量板の先端が９０度互いに対向するように
折り曲げられているプリントダイポールアンテナの構造
図である。

【符号の説明】

３反射素子４誘電体５、６放射素子７、８、９、１０容量板（導体平板）７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ折り曲げ先端部１９、２０突出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体基板面内に平板状の反射素子と放
射素子を構成し、該反射素子及び放射素子の両端に前記
誘電体基板面に垂直な導体平板を取り付け、前記反射素
子に取り付けられた導体平板は直線であり、前記放射素
子に取り付けられた導体平板は、先端部へ行くに従って
前記反射素子に取り付けられた導体平板との間隔が小さ
くなるように当該平板内に曲りを有し、電気的に容量性
を持たせたプリントダイポールアンテナにおいて、前記
反射素子に取り付けられた導体平板の少なくともひとつ
の先端部に、前記放射素子に取り付けられた導体平板に
近づくように突出部を設けたことを特徴とするプリント
ダイポールアンテナ。
【請求項２】誘電体基板面内に平板状の反射素子と放
射素子を構成し、該反射素子及び放射素子の両端に前記
誘電体基板面に垂直な導体平板を取り付け、前記反射素
子に取り付けられた導体平板の少なくともひとつの先端
部が折り曲げられ、前記放射素子に取り付けられた導体
平板は、先端部へ行くに従って前記反射素子に取り付け
られた導体平板との間隔が小さくなるように当該平板内
に曲りを有し、電気的に容量性を持たせたプリントダイ
ポールアンテナにおいて、前記反射素子に取り付けられ
た導体平板の少なくともひとつの先端部に、前記放射素
子に取り付けられた導体平板に近づくように突出部を設
けたことを特徴とするプリントダイポールアンテナ。
【請求項３】前記放射素子に取り付けられる導体平板
の少なくともひとつの先端部が折り曲げられたことを特
徴とする請求項２のプリントダイポールアンテナ。