JPH07183719A - Omnidirectional antenna - Google Patents

Omnidirectional antenna

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Publication number
JPH07183719A
JPH07183719A JP1146293A JP1146293A JPH07183719A JP H07183719 A JPH07183719 A JP H07183719A JP 1146293 A JP1146293 A JP 1146293A JP 1146293 A JP1146293 A JP 1146293A JP H07183719 A JPH07183719 A JP H07183719A
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JP
Japan
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antenna
ground body
conductor
ground
extended
Prior art date
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Pending
Application number
JP1146293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tamotsu Teshirogi
扶 手代木
Akira Okuyama
昭 奥山
Hiroya Suzuki
弘也 鈴木
Shinpei Minamidate
新平 南舘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Communications Research Laboratory
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Communications Research Laboratory
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd, Communications Research Laboratory filed Critical Japan Radio Co Ltd
Publication of JPH07183719A publication Critical patent/JPH07183719A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase the gain in the direction parallel with an antenna element by the control of the beam width in the perpendicular direction by providing the antenna element, which has an earth conductor and is formed into an approximately plane plate, and a conductive ground body extended from the earth conductor to the opposite side of the element. CONSTITUTION:A ground body 40 is extended from the earth conductor of an element 12. A micro strip antenna MSA having the element which has a radiation conductor formed on one face and has the grounding conductor formed on the other face radiates a radio wave by the magnetic current wall generally formed between both or these conductors. In this example, the current is generated along the ground body 40 extended approximately perpendicularly to the grounding conductor. The gain in the direction approximately parallel with the element 12 is increased. When this device is arranged in the place with a fine view of a vehicle, the beam width in the perpendicular direction is controlled by the ground body 40, and as the result, the directivity of a small elevation angle is improved. Consequently, the measurement performance is improved even if a sufficient number of reception satellites cannot be obtained by a conventional device because of a relatively poor satellite arrangement condition.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、GPS衛星等からの受
信や、衛星EPIRB(Emergency PositionIndicating
Radio Beacon)等の送信、並びに周回衛星との通信等
に用いる全方位指向性アンテナの改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to reception from GPS satellites and satellite EPIRB (Emergency Position Indicating).
Radio Beacon) etc., and improvement of the omnidirectional directional antenna used for communication with orbiting satellites.

【0002】[0002]

【従来の技術】GPSは、所定個数打ち上げられている
GPS衛星からの電波を受信し、移動体の操縦者等に位
置を知らせる航法システムである。すなわち、GPS衛
星からエフェメリス等のデータを受信し、表示機画面上
に現在の移動体の位置を表示する。GPS受信機が搭載
される移動体としては、船舶、自動車等が挙げられる。
2. Description of the Related Art GPS is a navigation system that receives radio waves from a predetermined number of GPS satellites launched and informs the operator of a mobile body of the position. That is, data such as ephemeris is received from GPS satellites, and the current position of the moving body is displayed on the display screen. Examples of the moving body on which the GPS receiver is mounted include ships and automobiles.

【0003】GPSによる測位アルゴリズムには、二次
元測位と三次元測位がある。所定個数のGPS衛星の内
少なくとも4個の衛星から良好に電波を受信できている
状態では、4個の衛星により三次元測位を行う。すなわ
ち、4個の衛星との擬似距離を求め、さらにクロックの
オフセットを補正して、移動体の位置を三次元的に決定
する。二次元測位の場合、不足する衛星1個のかわりに
地球を用いる。
Positioning algorithms based on GPS include two-dimensional positioning and three-dimensional positioning. In a state where radio waves can be satisfactorily received from at least four of the predetermined number of GPS satellites, three-dimensional positioning is performed by four satellites. That is, the pseudo-range with four satellites is obtained, the clock offset is further corrected, and the position of the moving body is three-dimensionally determined. In the case of two-dimensional positioning, the earth is used instead of one satellite which is in short supply.

【0004】従って、いずれの測位方式を採用する場合
でも、3乃至4個のGPS衛星からの電波を受信可能で
なければならない。
Therefore, no matter which positioning method is adopted, it is necessary to be able to receive radio waves from 3 to 4 GPS satellites.

【0005】また、衛星利用EPIRBや周回衛星を用
いた簡易な移動通信では、全方位指向性アンテナが用い
られる。これらのシステムでは、対象とする衛星との位
置関係が常に変化し、また、EPIRBや移動体の揺動
がある。そのため、アンテナは、垂直面内で広い角度範
囲に亘って必要な利得を確保しなければならない。この
ような特性を実現するアンテナとしては、従来は、4線
ヘリカルアンテナが用いられていた。
An omnidirectional directional antenna is used for simple mobile communication using satellite-based EPIRB and orbiting satellites. In these systems, the positional relationship with the target satellite is constantly changing, and the EPIRB and the moving body oscillate. Therefore, the antenna must ensure the required gain over a wide angular range in the vertical plane. Conventionally, a 4-wire helical antenna has been used as an antenna that realizes such characteristics.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のGPS
では、受信アンテナの指向性の関係で低仰角方向の利得
が低く、低仰角の衛星からの電波の受信確率が下り3乃
至4個という要請を満たすことができない場合があっ
た。
However, the conventional GPS
However, the gain in the low elevation angle direction was low due to the directivity of the receiving antenna, and there was a case where the reception probability of radio waves from a satellite with a low elevation angle could not satisfy the requirement of 3 to 4 downlinks.

【0007】また、衛星EPIRBや周回衛星を利用し
た移動通信で用いられてきたアンテナは、指向性が必ず
しも充分ではなく、またその構造も複雑で突出形状を有
している。そのため、運用上扱いにくく、送受信機との
一体化が困難であった。すなわち、低仰角方向での運用
が困難であった。
Further, the antenna used in the mobile communication utilizing the satellite EPIRB or the orbiting satellite does not always have sufficient directivity, and its structure is complicated and has a protruding shape. Therefore, it was difficult to handle in operation, and it was difficult to integrate it with the transceiver. That is, it was difficult to operate in the low elevation direction.

【0008】これらのシステムで用いられる簡易なアン
テナとしては、マイクロストリップアンテナ(以下、M
SAと略する)などの薄形平面アンテナがあるが、この
種の平面アンテナを例えば自動車の天井部に配置した場
合、特に低仰角利得が下る。
A simple antenna used in these systems is a microstrip antenna (hereinafter referred to as M
There is a thin planar antenna such as SA), but when this type of planar antenna is arranged on, for example, the ceiling of an automobile, the low elevation angle gain is reduced.

【0009】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、MSA等の平板形
状のアンテナの指向性を簡易な手段で改善し、希望する
仰角方向までの利得を確保した半球状指向性を実現する
とともに、送信機及び/又は受信機との一体化により機
器の簡易化と給電損失の低減等、電気性能の向上を図
り、上記不具合をなくすことを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and improves the directivity of a flat plate antenna such as MSA by a simple means to obtain a gain in a desired elevation angle direction. In order to eliminate the above-mentioned inconveniences, it is possible to realize a hemispherical directivity that secures the above-mentioned characteristics and to improve electrical performance such as simplification of equipment and reduction of power supply loss by integrating with a transmitter and / or a receiver. To do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のアンテナは、接地導体を有するほぼ
平板形状のアンテナ素子と、アンテナ素子の接地導体か
らアンテナ素子と逆側に伸展された導電性のグラウンド
体と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve such an object, the antenna of the present invention has a substantially flat plate-shaped antenna element having a ground conductor, and extends from the ground conductor of the antenna element to the side opposite to the antenna element. And an electrically conductive ground body.

【0011】また、本発明の請求項2は、アンテナ素子
に係る信号を処理する回路をグラウンド体の内側の空間
に配置したことを特徴とする。
A second aspect of the present invention is characterized in that a circuit for processing a signal related to the antenna element is arranged in a space inside the ground body.

【0012】本発明の請求項3は、グラウンド体内部空
間を遮蔽する遮蔽蓋を備えることを特徴とする。
A third aspect of the present invention is characterized by comprising a shielding lid for shielding the space inside the ground body.

【0013】そして、本発明の請求項4は、請求項1乃
至3記載のアンテナを自動車等の移動体に搭載し、この
アンテナにより衛星からの電波を送信及び/又は受信す
ることを特徴とする。
A fourth aspect of the present invention is characterized in that the antenna according to the first to third aspects is mounted on a moving body such as an automobile, and the antenna transmits and / or receives radio waves from a satellite. .

【0014】[0014]

【作用】本発明のアンテナにおいては、アンテナ素子の
接地導体から当該素子とは逆側に、導電性のグラウンド
体が伸展される。従って、アンテナ素子内の導体間に生
じる電流がグラウンド体に沿って変形し、素子と平行に
近い方向の利得が向上する。すなわち、グラウンド体に
よって素子の垂直方向のビーム幅が制御されるため、M
SA等、ほぼ平板形状のアンテナにおいて、全方向的指
向性が得られる。
In the antenna of the present invention, a conductive ground body is extended from the ground conductor of the antenna element to the side opposite to the element. Therefore, the current generated between the conductors in the antenna element is deformed along the ground body, and the gain in the direction close to the element is improved. That is, since the beam width of the element in the vertical direction is controlled by the ground body, M
Omnidirectional directivity can be obtained in an antenna having a substantially flat plate shape such as SA.

【0015】また、請求項2においては、アンテナ素子
に係る回路、例えば送信部、受信部等の回路が、グラウ
ンド体の内側の空間に設けられる。これにより、スペー
スが有効利用され、装置構成が簡素化し、給電損失が低
減する。また、グラウンド体が遮蔽体として機能するた
め、外部との干渉の低減にもつながる。
Further, in the present invention, a circuit related to the antenna element, for example, a circuit such as a transmitter and a receiver is provided in the space inside the ground body. Thereby, the space is effectively used, the device configuration is simplified, and the power feeding loss is reduced. Further, since the ground body functions as a shield, it also reduces interference with the outside.

【0016】請求項3においては、遮蔽蓋によりグラウ
ンド体内側の空間が遮蔽されるため、請求項2における
遮蔽作用がより顕著となる。
In the third aspect, since the space inside the ground body is shielded by the shielding lid, the shielding action in the second aspect becomes more remarkable.

【0017】そして、請求項4においては、請求項1乃
至3記載のアンテナが自動車等の移動体に搭載されるた
め、例えばGPSにおいて低仰角の衛星からの電波を好
適に受信でき、GPSによる測位が困難な状態が発生し
にくくなる。
According to the present invention, since the antenna according to any one of claims 1 to 3 is mounted on a moving body such as an automobile, radio waves from a satellite with a low elevation angle can be suitably received by GPS, and positioning by GPS is possible. It becomes difficult for a difficult state to occur.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1乃至図3には、本発明の第1実施例に
係るMSAの構成が示されている。これらの図のうち、
図1には、受信部PC板10と平行な面で切断した縦断
面が、図2(b)には図1と垂直な面で切断した縦断面
が、図2(a)には図2(b)のDD断面が、図3
(a)には図1のCC断面が、図3(c)には図1のB
B断面が、それぞれ示されている。また、図3(b)
は、MSA素子12へのプリアンプ部14の取り付け状
態を描いた図である。
1 to 3 show the structure of the MSA according to the first embodiment of the present invention. Of these figures,
1 is a vertical cross section taken along a plane parallel to the receiving PC board 10, FIG. 2B is a vertical cross section taken along a plane perpendicular to FIG. 1, and FIG. The DD cross section of (b) is shown in FIG.
1A is the CC cross section of FIG. 1, and FIG. 3C is the B cross section of FIG.
B-sections are shown respectively. In addition, FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a mounting state of the preamplifier unit 14 on the MSA element 12.

【0020】この実施例においては、MSA素子12は
円形素子である。この素子12の片方の面(図1及び図
2(b)で上側の面)には放射導体が形成され、背面に
は接地導体が形成されている(図示せず)。給電は、接
地導体側の面から行われており、接地導体側の面に設け
られたプリアンプ部14は素子12の出力を高周波(R
F)増幅する。
In this embodiment, the MSA element 12 is a circular element. A radiation conductor is formed on one surface (upper surface in FIGS. 1 and 2B) of the element 12, and a ground conductor is formed on the back surface (not shown). Power feeding is performed from the surface on the ground conductor side, and the preamplifier section 14 provided on the surface on the ground conductor side outputs the output of the element 12 to a high frequency (R
F) Amplify.

【0021】プリアンプ部14は、配線16及びコネク
タ18を介して受信部PC板10上の受信部20に接続
されている。受信部20は、RF信号を取り扱うため電
磁的にシールドされている。受信部20は、プリアンプ
部14のRF出力をコネクタ18により入力し、RF増
幅、中間周波数(IF)への変換、IF増幅等の処理を
実行する。受信部20のIF出力は、受信処理部34に
より処理された上で、ケーブル22を介して外部に出力
される。例えば本実施例を車載GPS受信用アンテナと
して使用する場合、図4に示されるように、ケーブル2
2を車室24内に導き、表示機30に接続する。表示制
御部26は、受信処理部34によりベースバンド処理等
が施された信号に基づき、小型CRT、液晶表示機等の
小型表示機30により測位結果を例えば緯度、経度の情
報として、又は地図情報に重ね合わせて表示させる。
The preamplifier section 14 is connected to the receiving section 20 on the receiving section PC board 10 via the wiring 16 and the connector 18. The receiver 20 is electromagnetically shielded for handling RF signals. The receiving unit 20 inputs the RF output of the preamplifier unit 14 via the connector 18, and executes processes such as RF amplification, conversion to an intermediate frequency (IF), and IF amplification. The IF output of the reception unit 20 is processed by the reception processing unit 34 and then output to the outside via the cable 22. For example, when this embodiment is used as an in-vehicle GPS receiving antenna, as shown in FIG.
2 is introduced into the passenger compartment 24 and connected to the display device 30. The display control unit 26 uses the small display 30 such as a small CRT or a liquid crystal display to display the positioning result as, for example, latitude or longitude information, or map information based on the signal subjected to the baseband processing or the like by the reception processing unit 34. And display it on top of.

【0022】プリアンプ部14及び受信部20は、電源
部32から電源供給を受け動作する。電源部32及び受
信処理部34は、それぞれ電源部PC板36又は受信処
理部PC板38上に搭載されており、電源部PC板36
は図中下方に、受信処理部PC板38は受信部PC板1
0と平行に配置されている。
The preamplifier section 14 and the receiving section 20 operate by receiving power supply from the power supply section 32. The power supply section 32 and the reception processing section 34 are mounted on the power supply section PC board 36 or the reception processing section PC board 38, respectively.
Is the lower part of the figure, and the reception processing unit PC board 38 is the reception unit PC board 1
It is arranged parallel to 0.

【0023】この実施例の組み立て構造についてより詳
細に説明すると、次のようになる。まず、素子12の接
地導体から放射導体とは逆の方向に円筒状の金属から形
成されるグラウンド体40が取り付けられ伸展されてい
る。このグラウンド体40は本発明の特徴に係る部材で
あり、その作用については後に説明する。素子12とグ
ラウンド体40の取り付けは、図3(a)に示されるよ
うに例えば絶縁性のリベットで行われている。
The assembly structure of this embodiment will be described in more detail as follows. First, the ground body 40 formed of a cylindrical metal is attached and extended from the ground conductor of the element 12 in the direction opposite to the radiation conductor. The ground body 40 is a member according to the features of the present invention, and its operation will be described later. The element 12 and the ground member 40 are attached by, for example, an insulating rivet as shown in FIG.

【0024】受信部PC板10及び受信処理部PC板3
8は、図1に示されるように上部固定具42によって素
子12に対し固定されている。上部固定具42は、素子
12の接地導体面側に配置されており、プリアンプ部1
4を素子12に取り付け固定できるよう中央部にほぼ方
形の孔を有している。上部固定具42は、受信部PC板
10及び受信処理部PC板38を挟持して固定してお
り、従って、これらのPC板10及び38はグラウンド
体40の内部空間に固定される。
Receiving section PC board 10 and receiving processing section PC board 3
8 is fixed to the element 12 by an upper fixture 42 as shown in FIG. The upper fixture 42 is arranged on the side of the ground conductor surface of the element 12, and the preamplifier unit 1
4 has a substantially rectangular hole in the central portion so that 4 can be attached and fixed to the element 12. The upper fixture 42 sandwiches and fixes the reception section PC board 10 and the reception processing section PC board 38, so that these PC boards 10 and 38 are fixed to the internal space of the ground body 40.

【0025】グラウンド体40の下部は、下部固定具4
4の取付座46にネジドメされ固定されている。下部固
定具44は、受信部PC板10及び受信処理部PC板3
8を挟持しており、これによりPC板10及び38の下
部が固定される。PC板10及び38の下方には、グラ
ウンド体40の内部空間を遮蔽する導体の遮蔽蓋47が
配置されている。下部固定具44は、さらに、マウント
ベース48にネジドメ固定されている。
The lower part of the ground body 40 is a lower fixing device 4.
It is fixed to the mounting seat 46 of No. 4 by screwing. The lower fixture 44 includes the reception unit PC board 10 and the reception processing unit PC board 3.
8 is sandwiched, and thereby the lower portions of the PC boards 10 and 38 are fixed. Below the PC boards 10 and 38, a conductor shielding cover 47 for shielding the internal space of the ground body 40 is arranged. The lower fixture 44 is further screwed to the mount base 48.

【0026】マウントベース48は、中央部に孔を有し
ており、この孔からケーブル22が引き出される。ケー
ブル22は、この孔に固定具50、パッキン52を介し
て挿通される。マウントベース48の下部にはマウント
用のネジアナが設けられている。また、マウントベース
48には、特に図2(b)に示されるように、電源部P
C板36がネジドメ固定されている。
The mount base 48 has a hole in the center thereof, and the cable 22 is pulled out from this hole. The cable 22 is inserted into this hole via the fixture 50 and the packing 52. At the bottom of the mount base 48, a mounting screw hole is provided. Further, as shown in FIG. 2B, the mount base 48 has a power source P
The C plate 36 is screwed and fixed.

【0027】これらの構成は、さらに、アンテナレドー
ム54により覆われている。アンテナレドーム54は、
素子12その他の構成を降雨等から保護するための部材
であり、また、衛星からの電波を透過可能な材質から形
成されている。アンテナレドーム54は、マウントベー
ス48上に篏着される。水分等の侵入を防ぐため、アン
テナレドーム54とマウントベース48の当接部、アン
テナレドーム54と下部固定具44の当接部、マウント
ベース48と下部固定具44の当接部等の箇所には、防
水部材を配置する。
These structures are further covered with an antenna radome 54. The antenna radome 54 is
It is a member for protecting the element 12 and other components from rain and the like, and is made of a material capable of transmitting radio waves from a satellite. The antenna radome 54 is fixedly mounted on the mount base 48. In order to prevent the entry of moisture or the like, the contact portion between the antenna radome 54 and the mount base 48, the contact portion between the antenna radome 54 and the lower fixing tool 44, the contact portion between the mount base 48 and the lower fixing tool 44, etc. , Place the waterproof member.

【0028】この実施例において最も大きな特徴は、素
子12の接地導体からグラウンド体40が伸展されてい
る点である。一方の面に放射導体、他方の面に接地導体
を形成した素子を有するMSAは、一般に、両導体間に
形成される磁流壁により電波を放射する。この実施例の
MSA28においては、接地導体に対してほぼ直角に伸
展されているグラウンド体40に沿って電流が生じる。
この電流により、素子12と平行に近い方向の利得が増
大する。
The most significant feature of this embodiment is that the ground body 40 extends from the ground conductor of the element 12. An MSA having an element in which a radiation conductor is formed on one surface and a ground conductor is formed on the other surface generally radiates radio waves by a magnetic current wall formed between both conductors. In the MSA 28 of this embodiment, a current is generated along the ground body 40 extending almost at right angles to the ground conductor.
This current increases the gain in the direction parallel to the element 12.

【0029】特に、図4に示されるように車載GPS受
信用アンテナとして用いる場合において、MSA28を
車両の見晴らしの良い箇所(ルーフ等)に配置し、素子
12がほぼ水平な状態で使用すると、グラウンド体40
により垂直方向のビーム幅が制御される結果、低仰角の
指向性が向上する。従って、衛星配置が比較的悪く、従
来のMSAでは十分な受信衛星数を得られなかった状況
であっても、本実施例によれば、低仰角の衛星からの電
波を十分なレベルで受信でき、測位性能が向上する。
In particular, when used as a vehicle-mounted GPS receiving antenna as shown in FIG. 4, when the MSA 28 is placed in a good vantage point (roof or the like) of the vehicle and the element 12 is used in a substantially horizontal state, Body 40
As a result of controlling the beam width in the vertical direction, the directivity at a low elevation angle is improved. Therefore, even if the satellite arrangement is relatively poor and the conventional MSA cannot obtain a sufficient number of receiving satellites, according to the present embodiment, it is possible to receive radio waves from a satellite with a low elevation angle at a sufficient level. , Positioning performance is improved.

【0030】なお、本発明は、GPSに限定されない。
すなわち、低仰角で入射する電波を受信及び/又はする
必要がある通信システム、航法システム等に適用が可能
である。
The present invention is not limited to GPS.
That is, the present invention can be applied to a communication system, a navigation system, etc. that needs to receive and / or receive a radio wave incident at a low elevation angle.

【0031】また、本発明は、グラウンド体の形状、構
造等に限定を必要とするものではない。例えば図5
(a)に示される第2実施例ではグラウンド体56の形
状が下方に開くテーパ形状であり、例えば図5(b)に
示される第3実施例では上方に開くテーパ形状である。
このような形状であっても、第1実施例と同様の利得向
上、指向性改善の効果が得られる。いずれの形状を選ぶ
かは、設計的に選択できる。また、第1実施例乃至第3
実施例では、グラウンド体が筒状導体であった。これに
代え、例えば棒状導体を約λ/10(λ:受信波長)程
度の間隔で配した籠状の構造を用いても良い。又、適当
な目の網を用いても良い。すなわち、電流を曲げる機能
を有していれば足りる。むろん、グラウンド体の断面形
状は円形に限られない。
Further, the present invention does not require the shape and structure of the ground body to be limited. For example, in FIG.
In the second embodiment shown in (a), the ground body 56 has a tapered shape that opens downward, and for example, in the third embodiment shown in FIG. 5 (b), it has a tapered shape that opens upward.
Even with such a shape, the effects of gain improvement and directivity improvement similar to those of the first embodiment can be obtained. Which shape is selected can be selected by design. In addition, the first to third embodiments
In the examples, the ground body was a tubular conductor. Instead of this, for example, a cage-like structure in which rod-shaped conductors are arranged at intervals of about λ / 10 (λ: reception wavelength) may be used. Moreover, you may use a mesh of suitable eyes. That is, it is sufficient if it has a function of bending the current. Of course, the sectional shape of the ground body is not limited to the circular shape.

【0032】さらに、本発明は、MSA素子の形状や構
造に限定されるものではない。従って、図6(a)に示
されるような従来型のMSA素子で足りる。このMSA
素子60は、円形の誘電体基板62の上面に放射導体6
4を、下面に接地導体66を、それぞれ被着形成した構
成である。誘電体基板62の比誘電率は2〜3程度でよ
いが、より高い比誘電率を有する材質を用いれば小型化
が可能である。放射導体64は、円偏波発生のための縮
退分離素子68を有しており、この縮退分離素子68と
放射導体64の中心を結ぶ直線に対し45°傾いた線上
の点70から給電を行っている。給電点70を放射導体
64の中心に設けると入力インピーダンスが0となり、
端部に設けると無限大となることから、給電点70を設
ける箇所の選択によりインピーダンスを整合させること
ができる。
Furthermore, the present invention is not limited to the shape and structure of the MSA element. Therefore, the conventional MSA element as shown in FIG. 6A is sufficient. This MSA
The element 60 includes a radiation conductor 6 on the upper surface of a circular dielectric substrate 62.
4 and the ground conductor 66 is adhered and formed on the lower surface. The dielectric substrate 62 may have a relative permittivity of about 2 to 3, but it can be downsized by using a material having a higher relative permittivity. The radiation conductor 64 has a degenerate separation element 68 for generating circularly polarized waves, and power is supplied from a point 70 on a line inclined by 45 ° with respect to a straight line connecting the degenerate separation element 68 and the center of the radiation conductor 64. ing. When the feeding point 70 is provided at the center of the radiation conductor 64, the input impedance becomes 0,
Since it becomes infinite when it is provided at the end, impedance can be matched by selecting the location at which the feeding point 70 is provided.

【0033】また、図6(b)に示されるように、給電
点70と放射導体64の中心を結ぶ直線上に整合素子7
2を設けたMSA素子74を用いても良い。整合素子7
2は、放射導体64の周縁部に設けられており、直径方
向でλ/100、幅方向でλ/10程度の大きさを有す
る導体により形成されている。このような導体の付加
は、電流の振幅や位相にはほとんど影響を与えず指向性
等には影響を与えないが、動作周波数を少し(0.1%
の桁で)ずらす。従って、この整合素子72を調整する
ことにより、インピーダンス整合を容易に得ることがで
きる。このような構造のMSA素子74は、特に、イン
ピーダンス整合を得にくい高誘電率の基板62を用いた
場合に有効である。すなわち、コスト低減しつつMSA
を小型化しようとする場合にこの整合素子が有効であ
る。
Further, as shown in FIG. 6B, the matching element 7 is placed on a straight line connecting the feeding point 70 and the center of the radiation conductor 64.
The MSA element 74 provided with 2 may be used. Matching element 7
2 is provided in the peripheral portion of the radiation conductor 64, and is formed of a conductor having a size of about λ / 100 in the diameter direction and about λ / 10 in the width direction. The addition of such a conductor has little effect on the amplitude and phase of the current and does not affect the directivity, but the operating frequency is a little (0.1%).
Shift). Therefore, the impedance matching can be easily obtained by adjusting the matching element 72. The MSA element 74 having such a structure is particularly effective when the substrate 62 having a high dielectric constant that makes it difficult to obtain impedance matching is used. That is, MSA while reducing costs
This matching element is effective when it is desired to reduce the size.

【0034】MSA素子としては、図6(a)及び
(b)に示されるような円形素子の他、図6(c)〜
(e)のような方形素子を用いることができる。さら
に、縮退分離素子は図6(d)及び(f)に示されるよ
うなものでもよい。
As the MSA element, in addition to the circular element as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), FIG.
Square elements such as (e) can be used. Further, the degenerate separation element may be as shown in FIGS. 6 (d) and 6 (f).

【0035】加えて、本発明は、MSAに限定されるも
のではない。すなわち、本発明によるアンテナは、素子
と逆側にグラウンド体が伸展された構造の接地導体を平
板状の素子により励振し、素子垂直方向のビーム幅を制
御可能にしたものであるから、MSAに限らず、ほぼ平
板形状を有する薄型のアンテナであれば適用可能であ
る。
In addition, the present invention is not limited to MSAs. That is, since the antenna according to the present invention excites the ground conductor having a structure in which the ground body is extended on the side opposite to the element by the plate-shaped element to enable control of the beam width in the element vertical direction, Not limited to this, any thin antenna having a substantially flat plate shape can be applied.

【0036】図7(a)には、本発明の第4実施例に係
るアンテナの構成が示されている。この図に示されるア
ンテナはプリントクロスダイポールアンテナであり、誘
電体76を介して上側にクロスダイポール78を、下側
に接地導体である反射板80を、配置した構成である。
反射板80からは、クロスダイポール78と逆側に円筒
状のグラウンド体82が伸展されている。
FIG. 7A shows the structure of the antenna according to the fourth embodiment of the present invention. The antenna shown in this figure is a printed cross dipole antenna, and has a configuration in which a cross dipole 78 is arranged on the upper side and a reflector 80 which is a ground conductor is arranged on the lower side through a dielectric 76.
A cylindrical ground body 82 extends from the reflection plate 80 on the side opposite to the cross dipole 78.

【0037】また、図7(b)には、本発明の第5実施
例に係るアンテナの構成が示されている。この図に示さ
れるアンテナはクロススロットアンテナであり、第4実
施例におけるクロスダイポール78をクロススロット8
4に置き換えた構成を有している。
Further, FIG. 7B shows the structure of the antenna according to the fifth embodiment of the present invention. The antenna shown in this figure is a cross slot antenna, and the cross dipole 78 in the fourth embodiment is replaced by the cross slot 8.
4 has a configuration replaced with 4.

【0038】これらいずれの構成においても、クロスダ
イポール78又はクロススロット84を励振素子として
用いて垂直方向のビーム幅を制御でき、指向性を改善で
きる。むろん、グラウンド体82内部に回路を配置した
り、遮蔽蓋を用いても構わない。周回衛星との通信のよ
うに送信及び受信をする場合、励振するアンテナ素子の
周波数帯域が狭く使用できないことがある。その場合に
は、2段スタックしたマイクロストリップアンテナや図
7(e)に示す円環パッチアンテナを励振用アンテナと
して用いることができる。なお、86及び88はそれぞ
れ第1及び第2パッチアンテナである。なお、本発明を
適用できる薄型平板状アンテナとしては、これら以外に
も、図7(c)の短ヘリカルや、図7(d)の平面スパ
イラル等をあげることができる。
In any of these structures, the beam width in the vertical direction can be controlled by using the cross dipole 78 or the cross slot 84 as an exciting element, and the directivity can be improved. Of course, a circuit may be arranged inside the ground body 82 or a shielding lid may be used. When transmitting and receiving as in communication with an orbiting satellite, the frequency band of the antenna element to be excited may be narrow and unusable. In that case, a two-stage stacked microstrip antenna or an annular patch antenna shown in FIG. 7E can be used as the excitation antenna. It should be noted that reference numerals 86 and 88 denote first and second patch antennas, respectively. Other than these, as the thin plate antenna to which the present invention can be applied, the short helical shown in FIG. 7C, the plane spiral shown in FIG. 7D, and the like can be given.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
によれば、素子の接地導体からグラウンド体を伸展させ
たため、接地導体と放射導体の間に生じる電流がグラウ
ンド体に沿って変形し、垂直方向のビーム幅の制御によ
り素子と平行に近い方向の利得が向上する。
As described above, according to the antenna of the present invention, since the ground body is extended from the ground conductor of the element, the current generated between the ground conductor and the radiation conductor is deformed along the ground body, By controlling the beam width in the vertical direction, the gain in the direction close to the element is improved.

【0040】また、請求項2によれば、素子に係る回路
(送信部、受信部等)をグラウンド体の内側の空間に設
けたため、スペースが有効利用され、装置構成が簡素化
することにより、給電損失の低減にもなる。また、グラ
ウンド体が遮蔽体として機能するため、外部回路との干
渉低減等の効果も得られる。
Further, according to the second aspect, since the circuit (transmitting unit, receiving unit, etc.) related to the element is provided in the space inside the ground body, the space is effectively used and the device configuration is simplified. It also reduces power loss. In addition, since the ground body functions as a shield, the effect of reducing interference with an external circuit can be obtained.

【0041】請求項3によれば、遮蔽蓋によりグラウン
ド体内側の空間が遮蔽されるため、請求項2における遮
蔽の効果が向上する。
According to the third aspect, since the space inside the ground body is shielded by the shielding lid, the shielding effect in the second aspect is improved.

【0042】そして、請求項4によれば、請求項1乃至
3記載のアンテナを自動車等の移動体に搭載したため、
例えばGPSにおいて低仰角の衛星からの電波を好適に
受信でき、GPSによる測位が困難な状態が発生しにく
くなる。
Further, according to claim 4, since the antenna according to claim 1 is mounted on a moving body such as an automobile,
For example, the GPS can preferably receive radio waves from a satellite with a low elevation angle, which makes it difficult to perform positioning by the GPS.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係るマイクロストリップ
アンテナの構成を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a configuration of a microstrip antenna according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2(a)はこの実施例のDD断面図、図2
(b)は図1と垂直な面での縦断面図である。
2 (a) is a DD sectional view of this embodiment, FIG.
(B) is a longitudinal sectional view taken along a plane perpendicular to FIG. 1.

【図3】図3(a)はこの実施例のCC断面図、図3
(b)はプリアンプ部の取り付け状態図、図3(c)は
BB断面図である。
FIG. 3 (a) is a sectional view taken along line CC of this embodiment.
FIG. 3B is a mounting state diagram of the preamplifier section, and FIG. 3C is a BB sectional view.

【図4】この実施例を用いたGPSの概略構成図であ
る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a GPS using this embodiment.

【図5】図5(a)は本発明の第2実施例に係るマイク
ロストリップアンテナの要部構成を示す部分縦断面図、
図5(b)は本発明の第3実施例に係るマイクロストリ
ップアンテナの要部構成を示す部分縦断面図である。
FIG. 5 (a) is a partial vertical cross-sectional view showing the configuration of a main part of a microstrip antenna according to a second embodiment of the present invention,
FIG. 5B is a partial vertical cross-sectional view showing the configuration of the main part of the microstrip antenna according to the third embodiment of the present invention.

【図6】図6(a)〜(f)はそれぞれ本発明において
用い得る素子の形状及び構造の一例を示す斜視図であ
り、図6(a)は縮退分離素子を有する従来型の円形素
子を、図6(b)及び(f)は縮退分離素子及び整合素
子を有する円形素子を、図6(c)及び(d)は縮退分
離素子及び整合素子を有する方形素子を、図6(e)は
整合素子を有する方形素子を、示す図である。
6 (a) to 6 (f) are perspective views each showing an example of the shape and structure of an element that can be used in the present invention, and FIG. 6 (a) is a conventional circular element having a degenerate separation element. 6 (b) and 6 (f) are circular elements having degenerate separation elements and matching elements, FIGS. 6 (c) and 6 (d) are square elements having degenerate separation elements and matching elements, and FIG. FIG. 3A is a diagram showing a rectangular element having a matching element.

【図7】図7(a)は本発明の第4実施例に係るプリン
トクロスダイポールアンテナの構成を、図7(b)は本
発明の第5実施例に係るクロススロットアンテナの構成
を、図7(c)は本発明の第6実施例に係る短ヘリカル
アンテナの構成を、図7(d)は本発明の第7実施例に
係る平面スパイラルアンテナの構成を、図7(e)は本
発明の第8実施例に係る円環パッチアンテナの構成を、
それぞれ示す斜視図又は断面図である。
FIG. 7 (a) is a diagram showing the configuration of a printed cross dipole antenna according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 (b) is a diagram showing the configuration of a cross slot antenna according to the fifth embodiment of the present invention. 7 (c) is a configuration of a short helical antenna according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 7 (d) is a configuration of a planar spiral antenna according to the seventh embodiment of the present invention, and FIG. The configuration of the ring patch antenna according to the eighth embodiment of the invention is
It is a perspective view or a sectional view showing respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12,60,74 マイクロストリップアンテナ素子 14 プリアンプ部 20 受信部 26 表示制御部 28 マイクロストリップアンテナ 30 表示機 32 電源部 34 受信処理部 40,56,58,82 グラウンド体 62 誘電体基板 64 放射導体 66 接地導体 68 縮退分離素子 70 給電点 78 クロスダイポール 80 反射板 84 クロススロット 12, 60, 74 Microstrip antenna element 14 Preamplifier section 20 Reception section 26 Display control section 28 Microstrip antenna 30 Display unit 32 Power supply section 34 Reception processing section 40, 56, 58, 82 Ground body 62 Dielectric substrate 64 Radiation conductor 66 Ground conductor 68 Degenerate separation element 70 Feed point 78 Cross dipole 80 Reflector 84 Cross slot

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 弘也 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 南舘 新平 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroya Suzuki 5-1-1 Shimorenjaku, Mitaka-shi, Tokyo Within Japan Radio Co., Ltd. (72) Inventor Shinpei 5-1-1 1-1 Shimorenjaku, Mitaka-shi, Tokyo Japan Radio Within the corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 接地導体を有するほぼ平板形状のアンテ
ナ素子と、 アンテナ素子の接地導体からアンテナ素子と逆側に伸展
された導電性のグラウンド体と、 を備えることを特徴とするアンテナ。
1. An antenna, comprising: a substantially flat plate-shaped antenna element having a ground conductor; and a conductive ground body extending from the ground conductor of the antenna element to the side opposite to the antenna element.
【請求項2】 請求項1記載のアンテナにおいて、 アンテナ素子に係る信号を処理する回路をグラウンド体
の内側の空間に配置したことを特徴とするアンテナ。
2. The antenna according to claim 1, wherein a circuit for processing a signal related to the antenna element is arranged in a space inside a ground body.
【請求項3】 請求項2記載のアンテナにおいて、 グラウンド体内部空間を遮蔽する遮蔽蓋を備えることを
特徴とするアンテナ。
3. The antenna according to claim 2, further comprising a shield lid that shields an inner space of the ground body.
【請求項4】 請求項1乃至3記載のアンテナにおい
て、自動車等の移動体と衛星等との間で電波を送信及び
/又は受信する装置に用いることを特徴とするアンテ
ナ。
4. The antenna according to any one of claims 1 to 3, which is used in a device for transmitting and / or receiving radio waves between a mobile body such as an automobile and a satellite.
JP1146293A 1992-01-30 1993-01-27 Omnidirectional antenna Pending JPH07183719A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997040548A1 (en) * 1996-04-25 1997-10-30 Kyocera Corporation Composite antenna
EP0821428A2 (en) * 1996-07-25 1998-01-28 Kyocera Corporation Portable radio communication apparatus
WO1998058423A1 (en) * 1997-06-18 1998-12-23 Kyocera Corporation Wide-angle circular polarization antenna
WO2006022047A1 (en) * 2004-08-26 2006-03-02 Omron Corporation Radio device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997040548A1 (en) * 1996-04-25 1997-10-30 Kyocera Corporation Composite antenna
US6005521A (en) * 1996-04-25 1999-12-21 Kyocera Corporation Composite antenna
KR100447003B1 (en) * 1996-04-25 2004-12-31 교세라 가부시키가이샤 Composite antenna
EP0821428A2 (en) * 1996-07-25 1998-01-28 Kyocera Corporation Portable radio communication apparatus
EP0821428A3 (en) * 1996-07-25 2000-02-02 Kyocera Corporation Portable radio communication apparatus
WO1998058423A1 (en) * 1997-06-18 1998-12-23 Kyocera Corporation Wide-angle circular polarization antenna
AU711511B2 (en) * 1997-06-18 1999-10-14 Kyocera Corporation Wide-angle circular polarization antenna
US6567045B2 (en) 1997-06-18 2003-05-20 Kyocera Corporation Wide-angle circular polarization antenna
WO2006022047A1 (en) * 2004-08-26 2006-03-02 Omron Corporation Radio device

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