JPH09139625A - 複合アンテナ - Google Patents

複合アンテナ

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JPH09139625A
JPH09139625A JP7295392A JP29539295A JPH09139625A JP H09139625 A JPH09139625 A JP H09139625A JP 7295392 A JP7295392 A JP 7295392A JP 29539295 A JP29539295 A JP 29539295A JP H09139625 A JPH09139625 A JP H09139625A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
antenna element
vics
dielectric board
gps
Prior art date
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Pending
Application number
JP7295392A
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English (en)
Inventor
Michiro Arai
道郎 新井
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Yokowo Co Ltd
Original Assignee
Yokowo Co Ltd
Yokowo Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2以上の周波数帯の情報を小さな1つのアン
テナで受信し、1本の伝送線に合体して一系統の受信機
で受信することができる複合アンテナを提供する。 【解決手段】 1枚の誘電体基板3上に少なくとも2種
類の周波数帯の情報をそれぞれ受信し得る第1および第
2のアンテナエレメント1、2が並置して設けられ、該
アンテナエレメントのそれぞれに接続された給電ピンが
1本の伝送線5に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2以上の周波数帯
域を受信できるように誘電体基板上に平板状のアンテナ
エレメントが複数個設けられた複合アンテナに関する。
さらに詳しくは、2以上の周波数帯の信号、たとえばカ
ーナビゲーション用の衛星からの車の位置などの情報を
受け取るGPS用アンテナの信号と地上の交通情報を受
け取るVICS用アンテナの信号とを合成し、一系統の
信号として処理し得る複合アンテナに関する。
【0002】ここにGPSとは、グローバル ポジショ
ニング システム(GLOBAL POSITIONING SYSTEM)であ
り、1575.42MHzの周波数(以下、1.5GHz
帯という)の円偏波で衛星から車などの位置情報などを
送信するシステムを意味し、VICSとは、ブィークル
インフォメーション コミュニケーション システム
(VICLE INFORMATION COMUNICATION SYSTEM)であり、
2499.7MHzの周波数(以下、2.5GHz帯とい
う)の直線偏波で地上から道路の渋滞状況などを送信す
るシステムを意味する。
【0003】
【従来の技術】従来、車を運転する場合に、自分の車の
位置や近くの道路地図の情報などが衛星から送られるの
を受けて道路案内とするカーナビゲーションが利用され
ている。この衛星からの情報は、たとえばGPSにより
提供され、周波数が1.5GHz帯の円偏波で送られて
いる。この情報を受け取るには、図3(a)に示される
ような誘電体基板30上に銅や銀などの薄膜からなるア
ンテナエレメント31が一定の面積で設けられた平板状
のいわゆるパッチアンテナが一般に用いられている。こ
のパッチアンテナのアンテナエレメント31は、1.5
GHz帯の円偏波を受けられるように、25mm×25
mm程度の大きさに形成され、その一部に接続された給
電ピンが誘電体基板を貫通して誘電体基板の裏面側に導
出され、ケーブル33を介して受信機側に接続される。
【0004】一方、衛星からの情報とは別に、最近では
道路の主要交差点や高速道路のインターチェンジなどで
主要道路の渋滞状況や工事情報などを知らせる地上から
の道路案内サービスも行われている。この地上での道路
案内サービスは、たとえばVICSにより提供され、周
波数が2.5GHz帯の直線偏波で情報が送られてい
る。したがって、この情報も得るためには、図3(b)
に示されるようなVICS用アンテナを設ける必要があ
る。このVICS用アンテナはGPS用アンテナと同様
に誘電体基板30上に銅や銀などの薄膜からなるアンテ
ナエレメント32が設けられたパッチアンテナで、この
アンテナエレメント32の大きさは2.5GHz帯の直
線偏波を受けるため、25mm×10mm程度の大きさ
に形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のカーナビゲーシ
ョンにおいては、上述のように、衛星からの情報と地上
での情報の両方を利用しようとすると、衛星からの信号
は小さく増幅しないと地上の信号と同等には取り扱え
ず、GPS用アンテナおよびVICS用アンテナの2つ
のアンテナと、それぞれに接続される2本のケーブルお
よび受信機を別々に設置しなければならない。最近の自
動車内での電話、テレビ、ファクシミリなどの多様化に
ともない、自動車に積載されるアンテナの数は非常に多
くなり、カーナビゲーションで2つのアンテナと受信機
とをそれぞれ別々に配設することはスペースを多く必要
とするとともに、設備が高価になるという問題がある。
【0006】従来、誘電体基板35、37上に薄膜3
6、38が設けられたパッチアンテナで、周波数帯の異
なるアンテナを図3(c)に示されるように、上下2段
に重ねた例はあるが、たとえば自動車のカーナビゲーシ
ョン用のアンテナは自動車の外に配設する必要があり、
風圧も強いため、高さを高くすることは好ましくない。
また、電気的特性をチェックしながらアンテナエレメン
トの大きさを調整する場合、2段に重ねていると調整を
しにくいという問題がある。しかも、従来はアンテナを
2段重ねにしてもそれぞれのアンテナエレメントに接続
される給電ピン39、40は別々のケーブルを介して受
信機側に送られている。これは、周波数帯域の異なる2
つの受信信号を一系統にまとめようとすると、2つのア
ンテナが近接している場合相互にカップリングをし、増
幅器を介して発振し、アンテナとして機能しないからで
ある。
【0007】本発明は、このような問題を解決し、2以
上の周波数帯の情報を小さな1つのアンテナで受信し、
1本の伝送線に合体して一系統の受信機で受信すること
ができる複合アンテナを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による複合アンテ
ナは、1枚の誘電体基板上に少なくとも2種類の周波数
帯の情報をそれぞれ受信し得る第1および第2のアンテ
ナエレメントが並置して設けられ、該アンテナエレメン
トのそれぞれに接続された給電ピンが1本の伝送線に接
続されている。
【0009】少なくとも前記第1のアンテナエレメント
に接続された給電ピンと前記伝送線との間に増幅器が接
続され、該第1のアンテナエレメントと異なる他のアン
テナエレメントに接続される給電ピンと前記1本のケー
ブルとの間に前記第1のアンテナエレメントが受信する
周波数帯を通さないフィルタが接続されていることが、
両アンテナエレメント間でカップリングをして発振する
ことなく確実に受信をすることができるため好ましい。
【0010】前記第1のアンテナエレメントがGPS用
アンテナの一部を構成し、前記第2のアンテナエレメン
トがVICS用アンテナの一部を構成することが、自動
車に積載してカーナビゲーションに利用するのに都合が
よい。
【0011】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の複合アンテナを
図面を参照しながら説明する。図1は本発明の複合アン
テナの一実施形態の斜視説明図、図2はその増幅部の等
価回路図である。
【0012】図1において、1は誘電体基板3上に蒸着
またはスパッタリングなどにより銅や銀などの金属膜が
付着されて形成されたGPS用アンテナエレメント、2
は同様に形成されたVICS用アンテナエレメントであ
る。このアンテナエレメント1、2は、たとえば銅や銀
などの同じ金属膜を誘電体基板3上に成膜したのち、マ
スキングおよびエッチングをすることにより同時に形成
される。このパターニングにより、GPS用アンテナエ
レメント1は1.5GHz帯の円偏波を受信するため、
25mm×25mm程度の大きさに形成され、VICS
用アンテナエレメント2は2.5GHz帯の直線偏波を
受信するため、25mm×10mm程度の大きさに形成
されている。誘電体基板3は、セラミックスなどからな
る高誘電率の誘電体基板が用いられ、その裏面側には図
示しない銅や銀などの金属膜が被膜されたり、金属板が
設けられてアースと接続されている。
【0013】誘電体基板3として高誘電率の誘電体が用
いられるのは、アンテナを小形化するためである。1a
および2aは図示しない給電ピンがそれぞれ接続された
給電点で、給電ピンは誘電体基板3に設けられた図示し
ない貫通孔を介して誘電体基板3の裏面側に延び、増幅
部4の入力端に接続されている。5は伝送線であるケー
ブル、6は受信機と接続される接続コネクタである。
【0014】GPS用アンテナエレメント1、誘電体基
板3および図示しない裏面側の導電板(アース板)と給
電ピンによりGPS用アンテナ10(図2参照)が形成
され、VICS用アンテナエレメント2、誘電体基板3
および図示しない裏面側の導電板(アース板)と給電ピ
ンによりVICS用アンテナ20(図2参照)が形成さ
れている。増幅部4は、たとえば図2にその等価回路図
が示されているような構成になっている。
【0015】GPS用アンテナ10で受信した信号は、
第1の増幅器11、GPS用の1.5GHz帯を通過さ
せるGPS用フィルタ12、第2の増幅器13、および
電源などの直流成分をカットする第1のキャパシタ14
を経て1本のケーブル5に接続されている。また、VI
CS用アンテナ20で受信した信号はVICS用の2.
5GHz帯を通過させるVICS用フィルタ21および
直流成分カット用の第2のキャパシタ22を経て1本の
ケーブル5に接続されている。
【0016】GPS用アンテナ10は、衛星から送られ
てくる情報の電波を受けるもので、非常に微小な電波に
なっている。そのため、GPS用アンテナ10側のライ
ン15においては、まず受けた電波を第1の増幅器11
により増幅し、さらにノイズを除去するため、GPS用
フィルタ12を通し、VICS用アンテナ20で得られ
る信号と同程度の大きさの信号になるように、再度第2
の増幅器13により増幅する。また、VICS用アンテ
ナ20側のライン25には、VICSの周波数帯を通過
させ、GPSの周波数帯を通過させないVICS用フィ
ルタ21を介し、第2のキャパシタ22を経て1本のケ
ーブル5に接続されている。
【0017】本発明では、VICS用アンテナ20側の
ライン25にVICSの周波数帯を通過させ、GPSの
周波数帯を通過させないVICS用フィルタ21が挿入
されていることに特徴がある。すなわち、1つのアンテ
ナ(たとえばGPS用アンテナ10)のライン(たとえ
ば15)に増幅器(たとえば11、13)が挿入されて
いる場合に、そのライン以外のライン(たとえば25)
に前記増幅器が挿入されているライン(たとえば15)
の周波数帯を通過させないバンドパスフィルタ(たとえ
ばVICS用フィルタ21)が挿入されていることに特
徴がある。このようにすることにより、2つのアンテナ
エレメント1、2を近接して配設しながら、2つの給電
ピンを1本のケ−ブル5に接続しても異常をきたすこと
なく、両方の信号を受信することができる。
【0018】すなわち、受信信号を増幅したものを合体
させてアンテナエレメントを近接して配設すると、両ア
ンテナ間でカップリングし、増幅した信号が再度アンテ
ナエレメントに回り込み、発振をする。しかし、相手方
のラインにバンドパスフィルタを挿入することにより、
その回り込みを遮断することができるため、アンテナエ
レメントを近接して配設しても発振させることなく、受
信信号を一系統にまとめることができる。
【0019】図1に示される例は、GPS用と、VIC
S用の2つの周波数帯のアンテナを複合したものである
が、3個以上を複合することもできる。この場合、増幅
器を挿入するラインA以外のラインB、C・・・に、増
幅器を挿入するラインAの周波数帯を通過させず、その
ラインB、C・・・の周波数帯を通過させるバンドパス
フィルタを挿入すればよい。なお、すべてのアンテナエ
レメントで受ける受信信号が同じ強さで、周波数帯域に
余り差がなく1つの増幅器で両方の信号を増幅すること
ができる場合には、両信号を合体させてから増幅すれば
よいため、両信号の合体後に増幅器を挿入することがで
きる。しかし、2以上のラインで増幅率を変える場合な
ど、増幅器を別々に挿入する場合や一方にのみ増幅器を
挿入する場合には、その増幅器を挿入したラインAと異
なる相手方のラインB、C・・・においてラインAの周
波数帯を遮断するバンドパスフィルタを相手方のライン
B、C・・・に挿入することにより、本発明の1枚の誘
電体基板上にアンテナエレメントが並置される複合アン
テナとすることができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、異
なる周波数帯の信号をそれぞれ受信する複数のアンテナ
エレメントが1枚の誘電体基板上に並置して設けられて
いるため、1枚の薄くてコンパクトなパッチアンテナと
することができ、しかも受信機側に接続されるケーブル
は1本ですむため、取り扱いが容易になる。
【0021】その結果、自動車に積載した場合でも、設
置が容易で自動車の省スペース化を図ることができると
ともにに、風圧によるアンテナのはがれもなく、2種類
以上の情報、たとえばGPS情報とVICS情報とを確
実に受けとることができ、カーナビゲーションを有効に
利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合アンテナの一実施形態の斜視説明
図である。
【図2】図1の増幅部の等価回路図である。
【図3】従来のカーナビゲーションのGPSアンテナと
VICSアンテナの例を示す図、および2段重ねのアン
テナの例を示す図である。
【符号の説明】
1 GPS用アンテナエレメント 2 VICS用アンテナエレメント 3 誘電体基板 4 増幅部 5 ケーブル 10 GPS用アンテナ 11 第1の増幅器 12 GPS用フィルタ 13 第2の増幅器 20 VICS用アンテナ 21 VICS用フィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1枚の誘電体基板上に少なくとも2種類
    の周波数帯の情報をそれぞれ受信し得る第1および第2
    のアンテナエレメントが並置して設けられ、該アンテナ
    エレメントのそれぞれに接続された給電ピンが1本の伝
    送線に接続されてなる複合アンテナ。
  2. 【請求項2】 少なくとも前記第1のアンテナエレメン
    トに接続された給電ピンと前記伝送線との間に増幅器が
    接続され、該第1のアンテナエレメントと異なる他のア
    ンテナエレメントに接続される給電ピンと前記1本のケ
    ーブルとの間に前記第1のアンテナエレメントが受信す
    る周波数帯を通さないフィルタが接続されてなる請求項
    1記載の複合アンテナ。
  3. 【請求項3】 前記第1のアンテナエレメントがGPS
    用アンテナの一部を構成し、前記第2のアンテナエレメ
    ントがVICS用アンテナの一部を構成する請求項1ま
    たは2記載の複合アンテナ。
JP7295392A 1995-11-14 1995-11-14 複合アンテナ Pending JPH09139625A (ja)

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