JPH08237025A - 複合型平面アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】見かけ上１つのアンテナで多種類の通信サービ
スに対応できる複合型平面アンテナを提供する。 【構成】円盤状の地導体板１及び装荷板２を金属製のス
ペーサ４で短絡し、その略中心にコネクタ３を介して給
電し金属装荷折り返しモノポールアンテナＡが構成して
ある。装荷板２の上面には誘電体基板７にパッチ素子８
を形成して成るパッチアンテナＢが配設してある。この
パッチアンテナＢに給電するための同軸ケーブル１２は
地導体板１と装荷板２とに設けた孔９₃ ，１０₃ を貫通
させてある。したがって、パッチアンテナＢによりＧＰ
Ｓ受信に対応した円偏波アンテナが、金属装荷折り返し
モノポールアンテアＡにより移動体通信に対応した直線
偏波アンテナが構成され、見かけ上１つのアンテナで複
数の通信サービスに対応できる低姿勢な複合型平面アン
テナが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にマルチメディア移
動体通信に用いられ、デジタル電話を初めとする移動体
通信システムの送受信用アンテナ、グローバルポジショ
ニングシステム（以下、「ＧＰＳ」と略す。）の受信用
アンテナ等を見かけ上１つの平面アンテナで実現させた
複合型平面アンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動体通信システムに用いられる
アンテナとしては、モノポールアンテナが広範囲に用い
られてきた。ところが、物理長が使用波長の約１／４以
上必要な場合が多く、特に高速の移動体に搭載する場合
や、可搬型のパーソナル用途には適さない場合があっ
た。そのため、これらの用途にはより低姿勢化が望まれ
ていた。

【０００３】さらに、セルラー、ＧＰＳ、ＶＩＣＳ（道
路交通情報通信システム）、データ通信などのサービス
の多様化が進展し、その用途毎にアンテナの設置台数が
増加し、移動体には不適であるのみならず、美観上の問
題も指摘されている。ところで、低姿勢なアンテナとし
てはモノポールアンテナの長さを短くし、円盤などのデ
ィスクを装荷したディスク装荷モノポールアンテナが以
下の文献等により公知である。 〔関根、宇野、澤谷、安達：”円盤装荷折返しモノポー
ルアンテナの理論解析”，信学論（Ｂ）、Ｊ７１−Ｂ、
１１、ｐｐ．１２４４−１２４７（１９８８−１１）〕 〔金田、近藤、安藤、後藤：”軸対称モード円環パッチ
アンテナとその給電法”，信学技報、ＡＰ８７−５３
（１９８７−０７）〕

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなディスク装荷モノポールアンテナは、単独では１
つの共振周波数にて垂直偏波を発生するだけであり、多
数の共振周波数を持たせることは困難であり、また、偏
波を多重化することも不可能である。つまり、上述のよ
うな通信サービスの多様化に適応するためには、多種類
の公知の平面アンテナを設置する必要があり、スペース
やコストがかかるという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、見かけ上１つのアンテナで多種類の通信サー
ビスに対応できる複合型平面アンテナを提供しようとす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、地導体板と金属製の装荷板とを
短絡手段により短絡して成る金属装荷折り返しモノポー
ルアンテナと、上記装荷板の上方に配置支持される１乃
至複数のアンテナと、金属装荷折り返しモノポールアン
テナを貫通して上記１乃至複数のアンテナに給電する給
電手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、内部に空洞を有する導体にて短絡手段を構成し、こ
の短絡手段の内部に給電手段を挿通して成ることを特徴
とする。請求項３の発明は、上記目的を達成するため
に、地導体板と金属製の装荷板とを短絡手段により短絡
して成る金属装荷折り返しモノポールアンテナと、上記
装荷板の上方に配置支持される１乃至複数のアンテナ素
子と、金属装荷折り返しモノポールアンテナを貫通して
上記１乃至複数のアンテナ素子に給電する給電手段とを
備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、上記給電手段を上記短絡手段の内部に貫通させたこ
とを特徴とする。請求項５の発明は、請求項１乃至４の
発明において、上記１乃至複数のアンテナの内の少なく
とも１つのアンテナの受信電力を増幅する増幅手段を上
記地導体板の下方に配設したことを特徴とする。

【０００９】請求項６の発明は、請求項３乃至５の発明
において、上記アンテナ素子を金属製の装荷板としたこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１の発明の構成では、地導体板と金属製
の装荷板とを短絡手段により短絡して成る金属装荷折り
返しモノポールアンテナと、上記装荷板の上方に配置支
持される１乃至複数のアンテナと、金属装荷折り返しモ
ノポールアンテナを貫通して上記１乃至複数のアンテナ
に給電する給電手段とを備えたので、多種類の通信サー
ビスに対応した別々のアンテナを見かけ上１つのアンテ
ナとして複合し、多数種のアンテナを別々に設置する場
合に比較して設置スペースを縮小することができるとと
もにコストダウンが図れ、設置場所の制限や美観上の問
題の改善も可能となり、アンテナ自体は低姿勢な平面ア
ンテナを実現でき、移動体の内部でも外部でも取り付け
が可能であり、マルチメディアでの移動体通信の用途に
幅広く対応できる。

【００１１】請求項２の発明の構成では、内部に空洞を
有する導体にて短絡手段を構成し、この短絡手段の内部
に給電手段を挿通して成るので、地導体板と導通する短
絡手段によって給電手段がシールドされることになり、
金属装荷折り返しモノポールアンテナへの給電手段の影
響を殆どなくすることができる。請求項３の発明の構成
では、地導体板と金属製の装荷板とを短絡手段により短
絡して成る金属装荷折り返しモノポールアンテナと、上
記装荷板の上方に配置支持される１乃至複数のアンテナ
素子と、金属装荷折り返しモノポールアンテナを貫通し
て上記１乃至複数のアンテナ素子に給電する給電手段と
を備えたので、多種類の通信サービスに対応した別々の
アンテナを見かけ上１つのアンテナとして複合し、多数
種のアンテナを別々に設置する場合に比較して設置スペ
ースを縮小することができるとともにコストダウンが図
れ、設置場所の制限や美観上の問題の改善も可能とな
り、アンテナ自体は低姿勢な平面アンテナを実現でき、
移動体の内部でも外部でも取り付けが可能であり、マル
チメディアでの移動体通信の用途に幅広く対応できる。

【００１２】請求項４の発明の構成では、上記給電手段
を上記短絡手段の内部に貫通させたので、地導体板と導
通する短絡手段によって給電手段がシールドされること
になり、金属装荷折り返しモノポールアンテナへの給電
手段の影響を殆どなくすることができる。請求項５の発
明の構成では、上記１乃至複数のアンテナの内の少なく
とも１つのアンテナの受信電力を増幅する増幅手段を上
記地導体板の下方に配設したので、接地効果の確保やシ
ールド部材の設置が容易になり、また、アンテナあるい
はアンテナ素子から増幅手段に至る経路を最短にするこ
とができ、損失の低減やＳ／Ｎの改善が図れ、信頼性の
高い複合型平面アンテナが実現できるとともに、全体の
薄型化も可能となる。

【００１３】請求項６の発明の構成では、上記アンテナ
素子を金属製の装荷板としたので、アンテナ素子である
装荷板と金属装荷折り返しモノポールアンテナの装荷板
とで別の金属装荷折り返しモノポールアンテナを構成
し、２つの金属装荷折り返しモノポールアンテナを全体
として一体に、且つ低姿勢に構成することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 （実施例１）図１は本実施例の一部省略した分解斜視図
を示し、図２は本実施例の一部省略したアンテナ構成の
断面図を示している。本実施例においては、携帯電話の
ような移動体通信システムに使用される垂直偏波の電波
を送受信するアンテナとしては低姿勢で且つ垂直偏波を
発生するアンテナが必要であることから、このようなア
ンテナとして金属装荷折り返しモノポールアンテナＡを
採用し、一方ＧＰＳなどに使用される円偏波の電波を受
信するためのパッチアンテナＢを金属装荷折り返しモノ
ポールアンテナＡに一体的に取り付けて複合し、見かけ
上１つの平面アンテナを構成している。

【００１５】金属装荷折り返しモノポールアンテナＡ
は、地導体板１と、装荷板２と、同軸線一体型Ｎコネク
タから成るコネクタ３と、短絡用支柱となる略円筒状の
スペーサ４と、ポリカーボネートなどのプラスティック
材料で形成されたボルト５及びナット６とを主要構成部
材として用いており、パッチアンテナＢは、セラミック
製の誘電体基板７と、パッチ素子８とを主要構成部材と
して用いている。

【００１６】地導体板１は市販のアルミニウム（１ｍｍ
厚さ）を略直径９０ｍｍの円盤状に打抜き加工して形成
したもので、中心を通る直線近傍に３つの孔９₁ 〜９₃
を所定間隔で開けてある。また、装荷板２は市販のアル
ミニウム（０．５ｍｍ厚さ）を略直径８０ｍｍの円盤状
に打抜き加工して形成したもので、中心を通る直線近傍
に地導体板１の孔９₁ 〜９₃ の位置と対応させて３つの
孔１０₁ 〜１０₃ を開けてある。

【００１７】地導体板１の中心位置にある真ん中の孔９
₁ には下面に固定されたコネクタ３の軸部３ａを上方に
貫通させるとともにコネクタ３と一体になった同軸線３
ｂを装荷板２の中心位置にある孔１０₁ に挿通して装荷
板２に半田などで結合してあり、装荷板２の中心位置に
ある孔１０₁ の部分が装荷板２への給電点１１となる。

【００１８】一般に金属装荷折り返しモノポールアンテ
ナでは、インピーダンスマッチングのために地導体板の
給電部分の近傍を折り返し、その折り返し部分（短絡部
分）の上部に金属製の装荷板を装荷する構成になってお
り、本実施例では、地導体板１の他方の孔９₂ に下方よ
りボルト５を貫通させるとともに、このボルト５にアル
ミニウム製のスペーサ４（長さ約１５ｍｍ、略直径６ｍ
ｍ）を被挿し、ボルト５の先端部分を装荷板２の孔１０
₂ に挿通してナット６で締め付け固定してあり、このス
ペーサ４によって上記折り返し部分を構成している。な
お、装荷板２における給電点１１とスペーサ４の固定位
置（ナット６の略中心）までの間隔は約１０ｍｍとして
ある。

【００１９】また、給電点１１に対して反対側に位置す
る残りの孔９₃ ，１０₃ と中心位置の孔９₁ ，１０₁ と
の間隔は、給電点１１とスペーサ４の固定位置までの上
記間隔（約１０ｍｍ）と等しくしてあり、これらの孔９
₃ ，１０₃ に表面が絶縁体で被覆された同軸ケーブル１
２を貫通させ、この同軸ケーブル１２の装荷板２側の先
端にパッチアンテナＢを接続するとともに、地導体板１
側の後端にはパッチアンテナＢへの給電を行なうための
給電端子１３が設けてある。なお、この給電端子１３は
地導体板１の下面に固定してある。

【００２０】パッチアンテナＢを構成するセラミック製
の誘電体基板７は比誘電率が約１０であって、その表面
に設けた円偏波用のパッチ素子８は略直径が３０ｍｍの
円形パッチに縮退分離部分を設けて形成してある。上記
のように構成した本実施例は、地導体板１と、装荷板２
と、給電用のコネクタ３と、この地導体板１と装荷板２
とを短絡するスペーサ４とで金属装荷折り返しモノポー
ルアンテナＡを構成し、その給電点１１付近において地
導体板１及び装荷板２を貫通させて配設された同軸ケー
ブル１２によって給電されるパッチアンテナＢを、装荷
板２の上面に取り付けるようにして、全体を複合した多
層の複合型平面アンテナを構成することになる。

【００２１】このようにして得られた本実施例を構成す
る金属装荷折り返しモノポールアンテナＡにおいて、給
電点１１から折り返し部分（スペーサ４の固定位置）ま
での間隔と使用される電波の波長との比と、水平面内に
おけるアンテナのゲインリップルとの関係を測定してみ
たところ、図３に示すような結果が得られた。すなわ
ち、給電点１１から０．０３λの距離（本実施例と同じ
１０ｍｍの間隔に相当）に表面を絶縁体で被覆された同
軸ケーブル１２を貫通させても、それによるゲインリッ
プルの増加は少なくアンテナ特性が殆ど変化しないの
で、同軸ケーブル１２による影響は無視できることが明
らかとなった。

【００２２】これにより、本実施例を構成する金属装荷
折り返しモノポールアンテナＡが８００ＭＨｚ帯域で水
平面内無指向性の良好な直線偏波アンテナとして動作
し、同軸ケーブル１２を介して給電されるパッチアンテ
ナＢが１．５ＧＨｚ帯域の良好な円偏波アンテナとして
動作することが確認できた。つまり、携帯電話のような
移動体通信システムと、ＧＰＳとの両方に見かけ上１つ
の複合型平面アンテナで対応することができるようにな
るのである。

【００２３】また、本実施例を構成する複合された金属
装荷折り返しモノポールアンテナＡとパッチアンテナＢ
とを、プラスティック成形により形成される平面型の図
示しないレドーム（２ｍｍ厚さ）に収納してもよい。こ
の場合、例えば自動車内（リヤウインドウの横など）に
容易に設置することができ、ＧＰＳを応用したナビゲー
ションシステムと自動車電話とに１つの複合型平面アン
テナで対応することができる。

【００２４】上述のように本実施例によれば、垂直偏波
の電波に対応した低姿勢の金属装荷折り返しモノポール
アンテナＡに、円偏波の電波に対応したパッチアンテナ
Ｂを一体的に取り付けて複合し見かけ上１つの複合型平
面アンテナを構成したため、多種類の通信サービス（本
実施例では２種類）に対応して別々にアンテナを設置す
る場合に比較し、設置スペースを縮小することができる
とともにコストダウンが図れ、設置場所の制限や美観上
の問題の改善も可能となり、アンテナ自体は低姿勢な平
面アンテナを実現でき、移動体の内部でも外部でも取り
付けが可能であり、マルチメディアでの移動体通信の用
途に幅広く対応できる。

【００２５】なお、本実施例では金属装荷折り返しアン
テナＡとパッチアンテナＢの２種類のアンテナを複合す
る場合について説明したが、３種類以上のアンテナを複
合する場合にも本発明の技術的思想は適用可能であっ
て、複数本の同軸ケーブルを使用するなど給電機構を多
重化することで容易に実現することができる。 （実施例２）図４は本実施例の一部省略した分解斜視図
を示し、図５は本実施例の一部省略したアンテナ構成の
断面図を示している。本実施例の基本構成は実施例１と
共通であるので、共通する部分には同一の符号を付して
説明は省略し、本実施例の特徴となる部分についてのみ
説明する。

【００２６】本実施例においては、金属装荷折り返しモ
ノポールアンテナＡの構造上の特徴に着目し、その折り
返し部分（スペーサ４）の少なくとも表面で短絡してい
ればその内部はアンテナの特性に無関係であることか
ら、パッチアンテナＢに給電するための同軸ケーブル１
２を略円筒状のスペーサ４内部に挿通した点に特徴を有
するものである。なお、本実施例では地導体板１と装荷
板２との固定のため、スペーサ４の近傍に約５ｍｍの間
隔をおいてプラスティック製の略円筒状の誘電体スペー
サ１４（約１５ｍｍ長さ、略直径６ｍｍ）を地導体板１
と装荷板２との間に介装し、この誘電体スペーサ１４内
部を貫通させたボルト５にナット６を締結している。

【００２７】したがって、本実施例ではパッチアンテナ
Ｂに給電するための同軸ケーブル１２を金属製のスペー
サ４内部に挿通させたことにより、同軸ケーブル１２の
影響をさらに低減することができ、これにより金属装荷
折り返しモノポールアンテナＡの指向性を実施例１の場
合に比較して約２ｄＢの変動が改善できることが実験的
に確認できた。なお、その他の性能は実施例１と略同等
の結果が得られ、円偏波に関しても実施例１と同様の良
好な発生結果が得られた。

【００２８】（実施例３）図６は本実施例の一部省略し
た分解斜視図を示し、図７は本実施例の一部省略したア
ンテナ構成の断面図を示している。ただし、金属装荷折
り返しモノポールアンテナＡの構成については上記実施
例２と共通であるので同一の符号を付して説明は省略す
る。

【００２９】上記実施例１，２では金属装荷折り返しモ
ノポールアンテナＡとパッチアンテナＢという独立した
アンテナを一体的に複合していたが、本実施例において
は、金属装荷折り返しモノポールアンテナＡを構成する
金属製の装荷板２をこれと異なる他のアンテナの地導体
板に兼用して、２種類のアンテナを全体として一体に構
成している。

【００３０】すなわち、実施例２におけるパッチアンテ
ナＢの代わりに、略直径１ｍｍの銅線を略半径３０ｍｍ
で２ターンして形成したヘリカル素子１５を使用し、ヘ
リカル素子１５のターンさせていない直線状の導線部１
５ｂを金属装荷折り返しモノポールアンテナＡを構成す
るスペーサ４の内部に貫通させ、ヘリカル素子１５の環
状部１５ａを装荷板２の上方に所定の間隔をあけて配設
してある。

【００３１】これにより、装荷板２をヘリカル素子１５
の地導体板に兼用して、ヘリカル素子１５と装荷板２と
でＧＰＳに対応した送受信アンテナを構成することがで
きる。しかも、ヘリカル素子１５の導線部１５ｂはスペ
ーサ４内部を貫通させているので、実施例２と同様にヘ
リカル素子１５が金属装荷折り返しモノポールアンテナ
Ａに影響することはほとんどないものである。また、ヘ
リカル素子１５と金属装荷折り返しモノポールアンテナ
Ａとの偏波や共振周波数が大きく異なる場合には、両者
のアイソレーション特性は良好な結果が得られ、しか
も、上記２種類のアンテナを全体として一体に構成する
ことにより、より低姿勢な複合型平面アンテナを実現す
ることができる。

【００３２】また、ヘリカル素子１５の導線部１５ｂの
下端にはアンプ回路ブロック１６が設けてある。このア
ンプ回路ブロック１６は、フィルター及び高電子移動ト
ランジスタ（ＨＥＭＴ）から成る増幅回路を略函形のシ
ールドケース１６ａ内に内蔵し、シールドケース１６ａ
の上面に設けた孔からヘリカル素子１５の導線部１５ｂ
を内部に導入し上記増幅回路に接続して構成してあっ
て、増幅回路によりヘリカル素子１５で受信したＧＰＳ
信号を増幅するようになっている。さらに、本実施例で
は、アンプ回路ブロック１６を金属装荷折り返しモノポ
ールアンテナＡを構成する地導体板１の下面に取着して
ある。

【００３３】ここで、プリアンプによってアンテナの受
信電力を増幅することは、移動体での受信にとっては非
常に重要であるが、プリアンプの不要発信防止などの信
頼性確保が重要となる。そのため、本実施例のようにプ
リアンプたる増幅回路を備えたアンプ回路ブロック１６
を地導体板１の下面に取着すると、接地効果の確保やシ
ールド部材の設置が容易になり、信頼性の高い複合型平
面アンテナが実現できる。また、アンテナを構成するヘ
リカル素子１５からアンプ回路ブロック１６に至る経路
を最短にすることができ、損失の低減やＳ／Ｎの改善を
図ることができ、さらに、全体の薄型化も可能となる。
なお、同様のアンプ回路ブロックを用い、コネクタ３を
介して金属装荷折り返しモノポールアンテナＡの受信電
力を増幅するようにすれば、金属装荷折り返しモノポー
ルアンテナＡに関しても上記と同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。

【００３４】なお、本実施例では金属装荷折り返しモノ
ポールアンテナＡにヘリカル素子１５を一体的に設ける
構成を例示したが、例えば、ヘリカル素子１の代わりに
パッチ素子を用いてもよく、金属装荷折り返しモノポー
ルアンテナＡの装荷板２を地導体板として兼用すること
ができ、金属装荷折り返しモノポールアンテナＡと異な
る特性を有するアンテナであれば、本実施例と同様の効
果を得ることができる。

【００３５】（実施例４）図８は本実施例の一部省略し
た分解斜視図を示し、図９は本実施例の一部省略したア
ンテナ構成の断面図を示している。ただし、金属装荷折
り返しモノポールアンテナＡの構成については上記実施
例２と共通であるので同一の符号を付して説明は省略す
る。

【００３６】本実施例は、実施例２におけるパッチアン
テナＢの代わりにスペーサ４内部を貫通させた同軸ケー
ブル１２の先端を金属製の装荷板１７の略中心に半田な
どで固定するとともに、装荷板１７と装荷板２との間に
略円筒状の金属製のスペーサ１８を介装させ、金属装荷
折り返しモノポールアンテナＡの下面より地導体板１，
装荷板２を貫通させたボルト５をこのスペーサ１８内部
に貫通させ、ボルト５の先端にナット６を締結すること
により、地導体板１，装荷板２，装荷板１７を一体的に
固定してある。

【００３７】装荷板１７は市販のアルミニウム（０．５
ｍｍ厚さ）を略直径５０ｍｍの円盤状に打抜き加工して
形成したもので、中心を通る直線上に２つの孔を所定間
隔で開けてあり、中心位置の孔に同軸ケーブル１２の先
端が接続されて給電され、また、他方の孔からボルト５
の先端が貫通させてある。上述のように構成した本実施
例では、地導体板１と装荷板２とを有する第１の金属装
荷折り返しモノポールアンテナＡ₁ と、この第１の金属
装荷折り返しモノポールアンテナＡ₁ を構成する装荷板
２を地導体板として兼用し装荷板２と装荷板１７とを有
する第２の金属装荷折り返しモノポールアンテナＡ₂ と
を全体として一体に構成して複合型平面アンテナを実現
している。

【００３８】ここで、２種類のアンテナは共に金属装荷
折り返しモノポールアンテナＡ₁ ，Ａ₂ であり、両方と
も垂直偏波となるが、両者の共振周波数を異ならせるこ
とによって、上側の第２の金属装荷折り返しモノポール
アンテナＡ₂ でデジタル信号によるセルラー方式（１．
５ＧＨｚ帯域、垂直偏波）の送受信を行い、下側の第１
の金属装荷折り返しモノポールアンテナＡ₁ でアナログ
信号によるセルラー方式（８００ＭＨｚ帯域、垂直偏
波）の送受信を行なうことができるのを確認できた。す
なわち、２種類の電話サービスにおける電波の送受信が
本実施例の複合型平面アンテナで可能となり、しかも、
本実施例の構成の複合型平面アンテナをレドームに収納
し自動車内に設置した場合でも良好に動作することが確
認できた。

【００３９】なお、本実施例における第２の金属装荷折
り返しモノポールアンテナＡ₂ を構成する装荷板１７の
上方に実施例１，２と同様にしてＧＰＳ受信用のパッチ
アンテナＢを取付け、全体として３種類のアンテナを一
体に構成することも可能であり、この場合には、ＧＰ
Ｓ、デジタルのセルラー方式、アナログのセルラー方式
の３つの通信サービスへの対応が可能となることが確認
できた。

【００４０】また、上記実施例１〜４において、地導体
板１の下面に実施例３と同様のアンプ回路ブロック１６
を配設し、装荷板２やパッチアンテナＢに給電するよう
にすれば受信電力のＳ／Ｎ比が改善できることが確認で
きた。さらに、パッチアンテナＢを構成する誘電体基板
７の裏面側にアンプ回路を一体に設けるようにすれば、
ＧＰＳ受信用のアンテナとしてアンプ一体型のパッチア
ンテナを構成することができ、この場合には複合型平面
アンテナとしての全体の高さは高くなるが、パッチアン
テナの単独（分離）製造が可能となり、製造歩留りを改
善することができる。すなわち、アンテナの条件に依存
することなく多種類のアンテナを複合して有効な複合型
平面アンテナを実現できることが確認できたことにな
る。

【００４１】ただし、上述の実施例１〜４における構成
以外にも種々の組み合わせで複数種のアンテナを複合す
ることが可能であり、その場合にも良好に動作すること
は言うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の発明は、地導体板と金属製の
装荷板とを短絡手段により短絡して成る金属装荷折り返
しモノポールアンテナと、上記装荷板の上方に配置支持
される１乃至複数のアンテナと、金属装荷折り返しモノ
ポールアンテナを貫通して上記１乃至複数のアンテナに
給電する給電手段とを備えたので、多種類の通信サービ
スに対応した別々のアンテナを見かけ上１つのアンテナ
に複合し、多数種のアンテナを別々に設置する場合に比
較して設置スペースを縮小することができるとともにコ
ストダウンが図れ、設置場所の制限や美観上の問題の改
善も可能となり、アンテナ自体は低姿勢な平面アンテナ
を実現でき、移動体の内部でも外部でも取り付けが可能
であり、マルチメディアでの移動体通信の用途に幅広く
対応できるという効果がある。

【００４３】請求項２の発明は、内部に空洞を有する導
体にて短絡手段を構成し、この短絡手段の内部に給電手
段を挿通して成るので、地導体板と導通する短絡手段に
よって給電手段がシールドされることになり、金属装荷
折り返しモノポールアンテナへの給電手段の影響を殆ど
なくすることができるという効果がある。請求項３の発
明は、地導体板と金属製の装荷板とを短絡手段により短
絡して成る金属装荷折り返しモノポールアンテナと、上
記装荷板の上方に配置支持される１乃至複数のアンテナ
素子と、金属装荷折り返しモノポールアンテナを貫通し
て上記１乃至複数のアンテナ素子に給電する給電手段と
を備えたので、多種類の通信サービスに対応した別々の
アンテナを見かけ上１つのアンテナに複合し、多数種の
アンテナを別々に設置する場合に比較して設置スペース
を縮小することができるとともにコストダウンが図れ、
設置場所の制限や美観上の問題の改善も可能となり、ア
ンテナ自体は低姿勢な平面アンテナを実現でき、移動体
の内部でも外部でも取り付けが可能であり、マルチメデ
ィアでの移動体通信の用途に幅広く対応できるという効
果がある。

【００４４】請求項４の発明は、上記給電手段を上記短
絡手段の内部に貫通させたので、地導体板と導通する短
絡手段によって給電手段がシールドされることになり、
金属装荷折り返しモノポールアンテナへの給電手段の影
響を殆どなくすることができるという効果がある。請求
項５の発明は、上記１乃至複数のアンテナの内の少なく
とも１つのアンテナの受信電力を増幅する増幅手段を上
記地導体板の下方に配設したので、接地効果の確保やシ
ールド部材の設置が容易になり、また、アンテナあるい
はアンテナ素子から増幅手段に至る経路を最短にするこ
とができ、損失の低減やＳ／Ｎの改善が図れ、信頼性の
高い複合型平面アンテナが実現できるとともに、全体の
薄型化も可能となるという効果がある。

【００４５】請求項６の発明は、上記アンテナ素子を金
属製の装荷板としたので、アンテナ素子である装荷板と
金属装荷折り返しモノポールアンテナの装荷板とで別の
金属装荷折り返しモノポールアンテナを構成し、２つの
金属装荷折り返しモノポールアンテナを全体として一体
に、且つ低姿勢に構成することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す一部省略した分解斜視図であ
る。

【図２】同上の断面図である。

【図３】同上の給電点から短絡位置までの距離と使用波
長との比と、水平面内のゲインリップルとの関係を示す
特性図である。

【図４】実施例２を示す一部省略した分解斜視図であ
る。

【図５】同上の断面図である。

【図６】実施例３を示す一部省略した分解斜視図であ
る。

【図７】同上の断面図である。

【図８】実施例４を示す一部省略した分解斜視図であ
る。

【図９】同上の断面図である。

【符号の説明】

Ａ 金属装荷折り返しモノポールアンテナ Ｂ パッチアンテナ １ 地導体板 ２ 装荷板 ３ コネクタ ４ スペーサ ５ ボルト ６ ナット ７ 誘電体基板 ８ パッチ素子 １２ 同軸ケーブル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年６月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、地導体板と金属製の装荷板とを
短絡手段により短絡して成る金属装荷折り返しモノポー
ルアンテナと、上記装荷板の上方に配置支持される１乃
至複数のアンテナと、金属装荷折り返しモノポールアン
テナの給電点から折り返し部分までの距離とほぼ等しい
間隔で上記給電点から隔離され金属装荷折り返しモノポ
ールアンテナを貫通して上記１乃至複数のアンテナに給
電する給電手段とを備えたことを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、内部に空洞を有する導体にて短絡手段を構成し、こ
の短絡手段の内部に給電手段を挿通して成ることを特徴
とする。請求項３の発明は、上記目的を達成するため
に、地導体板と金属製の装荷板とを短絡手段により短絡
して成る金属装荷折り返しモノポールアンテナと、上記
装荷板の上方に配置支持される１乃至複数のアンテナ素
子と、金属装荷折り返しモノポールアンテナを貫通して
上記１乃至複数のアンテナ素子に給電する給電手段とを
備え、金属装荷折り返しモノポールアンテナの上記装荷
板を上記１乃至複数のアンテナ素子の地導体板として成
ることを特徴とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【作用】請求項１の発明の構成では、地導体板と金属製
の装荷板とを短絡手段により短絡して成る金属装荷折り
返しモノポールアンテナと、上記装荷板の上方に配置支
持される１乃至複数のアンテナと、金属装荷折り返しモ
ノポールアンテナの給電点から折り返し部分までの距離
とほぼ等しい間隔で上記給電点から隔離され金属装荷折
り返しモノポールアンテナを貫通して上記１乃至複数の
アンテナに給電する給電手段とを備えたので、多種類の
通信サービスに対応した別々のアンテナを見かけ上１つ
のアンテナとして複合し、多数種のアンテナを別々に設
置する場合に比較して設置スペースを縮小することがで
きるとともにコストダウンが図れ、設置場所の制限や美
観上の問題の改善も可能となり、アンテナ自体は低姿勢
な平面アンテナを実現でき、移動体の内部でも外部でも
取り付けが可能であり、マルチメディアでの移動体通信
の用途に幅広く対応できる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】請求項２の発明の構成では、内部に空洞を
有する導体にて短絡手段を構成し、この短絡手段の内部
に給電手段を挿通して成るので、地導体板と導通する短
絡手段によって給電手段がシールドされることになり、
金属装荷折り返しモノポールアンテナへの給電手段の影
響を殆どなくすることができる。請求項３の発明の構成
では、地導体板と金属製の装荷板とを短絡手段により短
絡して成る金属装荷折り返しモノポールアンテナと、上
記装荷板の上方に配置支持される１乃至複数のアンテナ
素子と、金属装荷折り返しモノポールアンテナを貫通し
て上記１乃至複数のアンテナ素子に給電する給電手段と
を備え、金属装荷折り返しモノポールアンテナの上記装
荷板を上記１乃至複数のアンテナ素子の地導体板とした
ので、多種類の通信サービスに対応した別々のアンテナ
を見かけ上１つのアンテナとして複合し、多数種のアン
テナを別々に設置する場合に比較して設置スペースを縮
小することができるとともにコストダウンが図れ、設置
場所の制限や美観上の問題の改善も可能となり、アンテ
ナ自体は低姿勢な平面アンテナを実現でき、移動体の内
部でも外部でも取り付けが可能であり、マルチメディア
での移動体通信の用途に幅広く対応できる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】また、給電点１１に対して反対側に位置す
る残りの孔９₃ ，１０₃ と中心位置の孔９₁ ，１０₁ と
の間隔は、給電点１１とスペーサ４の固定位置までの上
記間隔（約１０ｍｍ）と等しくしてあり、これらの孔９
₃ ，１０₃ に表面が絶縁体で被覆された同軸ケーブル１
２を貫通させ、この同軸ケーブル１２の装荷板２側の先
端にパッチアンテナＢを接続するとともに、地導体板１
側の後端にはパッチアンテナＢへの給電を行なうための
給電端子１３が設けてある。すなわち、給電端子１３は
金属装荷折り返しモノポールアンテナＡの給電点１１か
ら折り返し部分（スペーサ４）までの距離とほぼ等しい
間隔で給電点１１から隔離されることになる。なお、こ
の給電端子１３は地導体板１の下面に固定してある。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】

【発明の効果】請求項１の発明は、地導体板と金属製の
装荷板とを短絡手段により短絡して成る金属装荷折り返
しモノポールアンテナと、上記装荷板の上方に配置支持
される１乃至複数のアンテナと、金属装荷折り返しモノ
ポールアンテナの給電点から折り返し部分までの距離と
ほぼ等しい間隔で上記給電点から隔離され金属装荷折り
返しモノポールアンテナを貫通して上記１乃至複数のア
ンテナに給電する給電手段とを備えたので、多種類の通
信サービスに対応した別々のアンテナを見かけ上１つの
アンテナに複合し、多数種のアンテナを別々に設置する
場合に比較して設置スペースを縮小することができると
ともにコストダウンが図れ、設置場所の制限や美観上の
問題の改善も可能となり、アンテナ自体は低姿勢な平面
アンテナを実現でき、移動体の内部でも外部でも取り付
けが可能であり、マルチメディアでの移動体通信の用途
に幅広く対応できるという効果がある。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】請求項２の発明は、内部に空洞を有する導
体にて短絡手段を構成し、この短絡手段の内部に給電手
段を挿通して成るので、地導体板と導通する短絡手段に
よって給電手段がシールドされることになり、金属装荷
折り返しモノポールアンテナへの給電手段の影響を殆ど
なくすることができるという効果がある。請求項３の発
明は、地導体板と金属製の装荷板とを短絡手段により短
絡して成る金属装荷折り返しモノポールアンテナと、上
記装荷板の上方に配置支持される１乃至複数のアンテナ
素子と、金属装荷折り返しモノポールアンテナを貫通し
て上記１乃至複数のアンテナ素子に給電する給電手段と
を備え、金属装荷折り返しモノポールアンテナの上記装
荷板を上記１乃至複数のアンテナ素子の地導体板とした
ので、多種類の通信サービスに対応した別々のアンテナ
を見かけ上１つのアンテナに複合し、多数種のアンテナ
を別々に設置する場合に比較して設置スペースを縮小す
ることができるとともにコストダウンが図れ、設置場所
の制限や美観上の問題の改善も可能となり、アンテナ自
体は低姿勢な平面アンテナを実現でき、移動体の内部で
も外部でも取り付けが可能であり、マルチメディアでの
移動体通信の用途に幅広く対応できるという効果があ
る。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地導体板と金属製の装荷板とを短絡手段
   により短絡して成る金属装荷折り返しモノポールアンテ
   ナと、上記装荷板の上方に配置支持される１乃至複数の
   アンテナと、金属装荷折り返しモノポールアンテナを貫
   通して上記１乃至複数のアンテナに給電する給電手段と
   を備えたことを特徴とする複合型平面アンテナ。
2. 【請求項２】 内部に空洞を有する導体にて短絡手段を
   構成し、この短絡手段の内部に給電手段を挿通して成る
   ことを特徴とする請求項１記載の複合型平面アンテナ。
3. 【請求項３】 地導体板と金属製の装荷板とを短絡手段
   により短絡して成る金属装荷折り返しモノポールアンテ
   ナと、上記装荷板の上方に配置支持される１乃至複数の
   アンテナ素子と、金属装荷折り返しモノポールアンテナ
   を貫通して上記１乃至複数のアンテナ素子に給電する給
   電手段とを備えたことを特徴とする複合型平面アンテ
   ナ。
4. 【請求項４】 上記給電手段を上記短絡手段の内部に貫
   通させたことを特徴とする請求項３記載の複合型平面ア
   ンテナ。
5. 【請求項５】 上記１乃至複数のアンテナの内の少なく
   とも１つのアンテナの受信電力を増幅する増幅手段を上
   記地導体板の下方に配設したことを特徴とする請求項１
   乃至４記載の複合型平面アンテナ。
6. 【請求項６】 上記アンテナ素子を金属製の装荷板とし
   たことを特徴とする請求項３乃至５記載の複合型平面ア
   ンテナ。