JPH09167916A

JPH09167916A - アンテナ装置用デバイス

Info

Publication number: JPH09167916A
Application number: JP8259741A
Authority: JP
Inventors: Christer Andersson; アンダーソンクリスター
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1997-06-24
Also published as: SE505074C2; US5796367A; SE9503391L; EP0766334A1; SE9503391D0

Abstract

(57)【要約】【課題】アンテナ装置の所定の部品からの放射を制限
する、アンテナ装置用デバイスを与える。【解決手段】電磁信号のそれぞれ送信および受信用の
１個または複数個の放射要素（４）から成るアンテナ装
置（１）用デバイス。アンテナ装置（１）は、異なる所
定の接地面距離に２つの接地面を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、請求項１の前文
に従うアンテナ装置用デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁信号用で接地面を備えるアンテナの
設計の分野では、アンテナの放射要素と接地面との距離
は、アンテナのゲインと帯域幅に関して決定的である。
さらに、アンテナの各放射要素からの放射電力は放射要
素の寸法に依存する。放射要素に給電するために、コネ
クタを備える給電網が各放射要素まで設けられている。
水平および垂直の分極用のアンテナでは別個の給電網が
設けられ、したがってより多くのコネクタが放射要素に
接続される。コネクタの唯一の目的はアンテナに供給さ
れる電磁エネルギーを分配することであるが、コネクタ
は放射線をいくらか出すので、電力損失を生じまたアン
テナの放射線図に負の影響を与える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来給電網の物理的な
長さは、放射要素の給電点の間の距離より大きくなるよ
う設計する必要があった。その理由は、各放射要素には
或る位相で給電しなければならず、またコネクタ幅が異
なると信号は異なる位相速度を持つからである。これま
では、給電網からの放射を制限するには問題があった。
その理由は、放射要素の場合と同様に、給電網を大きく
すると放射出力電力も増加するからである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、アン
テナ装置の所定の部品からの放射を制限する、アンテナ
装置用デバイスを与えることである。

【０００５】前記目的は、この発明のアンテナ装置用デ
バイスにより達成される。その機能は、請求項１から明
らかになる。

【０００６】この発明では異なる接地面をアンテナ装置
の異なる部分に設け、アンテナ装置の選択された部分か
ら出る好ましくない放射を減らす。

【０００７】

【発明の実施の形態】

【実施例】図１および図２は第１実施態様の、支持構造
２から成る電磁放射用のアンテナ装置の略図である。こ
れは、電気的な絶縁材料の板状の支持部３、たとえば比
較的硬い材料、たとえばグラスファイバの積層材料また
は重合体材料の板を備える。支持部３は、回路パターン
を形成する電気伝導層、たとえば銅の積層板をエッチン
グして形成した、たとえばＰＣ板型の板すなわちプリン
ト回路板を支持する。絶縁板３は複数の放射要素４を支
持する。放射要素４は平らで、すなわち板状に延び、た
とえば移動電話の分野のマイクロ基地局用のマイクロス
トリップアンテナ型である。したがって図の例示のアン
テナは、マイクロ波の領域たとえばほぼ１ＧＨｚ以上で
動作する。さらに、同じ技術を用いたアンテナ要素用の
供給コネクタ５を設ける。たとえば放射された出力信号
は水平または垂直に分極し、または両方向に分極する。

【０００８】さらに、支持構造２は電気伝導部６を備え
る。電気伝導部６は囲いとして設計され、機械的な保護
要素であると同時に電気シールドを形成する。シールド
機能とは、電気伝導部６を第１接地面７とすることでも
ある。第１接地面７はアンテナ装置１の一部を形成し、
また放射要素４の主平面８に平行に、すなわち支持積層
板３の平面に実質的に平行に延びる。接地面７について
は後で詳細に説明する。面７の広がりは、基礎部１３か
ら突出して放射要素４の支持部３を支持する２つの側面
部１３’により限られる。

【０００９】アンテナ装置１は、１つの型だけの分極用
にも、または送信および受信信号に関する異なる分極用
にもすることができる。図示の例では、アンテナは水平
および垂直の両分極用に設計されており、たとえば水平
分極用の上述の給電網５の他に、垂直分極用の第２給電
網２２もある。各放射要素４には或る位相で供給される
ので、給電網の電気的長さは正しく設計しなければなら
ない。詳しく言うと、電気的長さは各放射要素４の給電
点２３と２４の間の波長に等しくしなければならない。
このためと、給電網の好ましくない放射を減らすため
に、コネクタの物理的な長さはできるだけ短く、好まし
くは図１の例のように直線の導体にすることが望まし
い。

【００１０】この発明では、アンテナ装置の所定の部
分、放射要素４ではなくたとえばいくつかの給電網また
は少なくとも給電網５を形成する部分、に向かい合って
第２接地面７’を設けることによりこれを解決する。第
２接地面７’は、接地面距離がＡ１より小さいＡ２にな
るように選択する。こうすると給電網内の位相速度が減
少し、給電網の物理的長さを短くすることができる。給
電網からの電磁界は短い接地面距離に一層強く接続さ
れ、したがって給電網から出る放射をさらに減少させ、
またアンテナの放射線図の乱れを減少させる。

【００１１】第１実施態様に概略を示す基本設計では、
２つの接地面７と７’を作るのに、基礎部１３の一方の
壁部１３’を変形させて一段高い基礎部２５にする。基
礎部２５は幅方向にはアンテナ装置の限られた部分まで
延びるがたとえば長さ方向には全長にわたって延びて、
壁部２６と一体になって放射要素の絶縁支持部３と給電
網を支持する。

【００１２】図３および図４はアンテナ装置１の第２実
施態様を示す。図から明らかなように、異なる接地面距
離Ａ１およびＡ２、したがって異なる接地面７および
７’を、図１および図２とは異なる方法で設計すること
ができる。

【００１３】アンテナ装置１は通常はいろいろの熱源に
曝されている。戸外に設けた場合は、たとえば放射要素
（当て板）または囲いのレードームへの太陽の放射によ
り温度が上がる。したがって、装置を良い温度条件で作
動させるには熱を除去しなければならない。さらにアン
テナ装置はエネルギーを必要とする電子要素を支持する
が、電子要素が発生する熱も除去しなければならない。

【００１４】このために、放射要素の支持部３と電気的
な伝導および支持構造６との間に空洞９を設ける。空洞
９には冷却空気を流す。このため空洞には、アンテナ装
置１の一端に入り口１０と、装置の他端に出口１１を設
ける。空洞を通る空気の流れはファンまたは自己循環に
より与える。自己循環を起こすには、アンテナ装置２を
垂直にして、たとえば入り口１０を装置の下側にし出口
１１を装置の上側にする。

【００１５】熱の放出表面を大きくするために、支持構
造６は複数の冷却フランジ１２を備えるよう設計する。
冷却フランジ１２は基礎部１３から延びて支持構造内に
後壁を形成し、長さ方向に延びる端部１４で終わり、放
射要素４の主平面８に実質的に平行に延びる。

【００１６】必要な冷却を行うため、空洞９の断面の寸
法は、たとえば空気の流れが十分大きくなるようにしな
ければならない。さもないと空気が熱を遮断する。ま
た、アンテナは高い効率と所定の帯域幅を持つことが望
ましい。これらのパラメータは、放射要素すなわちアン
テナ要素４と接地面７との距離に依存する。

【００１７】さらに、冷却を十分にしまたアンテナの電
気特性を十分にするという要求を満たすために、この発
明の冷却フランジ１２の間の中間距離をある程度に小さ
くして、端部１４すなわち冷却フランジの先端全体で接
地面７を形成し、したがって接地面が基礎部１３から面
７まで上がるようにする。フランジの先端が接地面を形
成するためには、冷却フランジの距離ｄは、０．２５λ
より小さく、たとえば約０．１λにするのが望ましい。
ただし、λはアンテナ要素４から放射する信号の波長で
ある。この条件を満たすと、１つの接地面距離は、適切
に選択された距離Ａ１に移行する。

【００１８】第３図および第４図は、アンテナ装置１の
第２実施態様を示す。これから明らかなように、同じア
ンテナ装置の中に異なる接地面距離Ａ１およびＡ２、し
たがって異なる接地面７および７’があってよい。図の
例では、これは支持構造６の一部分に沿った、端部１６
を持つ第２グループの冷却フランジ１５を設けることに
より得られる。端部１６はアンテナ面８に実質的に平行
に延びるが、放射要素４からの距離は端部１４とは異な
る。これらのフランジ１５も、フランジ１５の間の中間
距離が好ましくはｄ＜２５λ、たとえば約０．１λとい
う要件を満たす必要がある。アンテナ要素４への給電コ
ネクタ１７の背後の部分に沿った接地面距離Ａ２を小さ
くして、前記要素の放射をできるだけ小さくすることが
望ましい。

【００１９】図５は、アンテナ装置１を備え、またプリ
ント回路板などの支持部２０の上に支持される多数の電
子要素１９を支持する、電子装置１８の平面図を示す。
電子要素１９は、アンテナ要素の支持部３とたとえば押
し出し成形アルミニウムで作られている支持構造の電気
伝導およびシールド部６との間の空洞９の、背後の空所
に設ける。アンテナ装置１の環境保護要素であるレード
ーム２１は、支持構造６に接続する。またレードームは
電磁放射線を透過させる。

【００２０】普通、アンテナ装置１は送信機と受信機の
共通アンテナとして用いられる。アンテナの特性は完全
に逆である。

【００２１】この発明は上の説明と図に示した実施態様
に限られるものではなく、特許請求の範囲内で変えるこ
とができる。たとえば、各部分内の冷却フランジ１２と
１５の高さは異なってもよい。たとえば、フランジは一
つ置きに隣のフランジより長くてもよい。しかし、フラ
ンジの先端の間の空間の条件は満足しなければならな
い。同じアンテナ装置の中にフランジの高さの異なる部
分を作って、１個、２個、３個またはそれ以上の接地面
を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

この発明を、いくつかの実施態様と次の図面を参照して
詳細に説明する。

【図１】この発明の第１実施態様のアンテナ装置の斜視
図。

【図２】図１のアンテナ装置の端部の略図。

【図３】第２実施態様のアンテナ装置の斜視図。

【図４】図３のアンテナ装置の端部の略図。

【図５】この発明の第３実施態様のアンテナ装置を備え
る電子装置の端面図。

【符号の説明】

１アンテナ装置２支持機構３支持部４放射要素５給電網６電気的な伝導および支持構造１３基礎部２５一段高い基礎部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁信号のそれぞれ送信および受信用の
１個または複数個の放射要素（４）と、前記放射要素か
ら或る距離に設けられた接地面（７、７’）とを備える
アンテナ装置（１）用デバイスであって、前記アンテナ
装置（１）は異なる所定の接地面距離（Ａ１／Ａ２）に
少なくとも２つの接地面（７、７’）を設けることを特
徴とする、アンテナ装置用デバイス。
【請求項２】アンテナ装置（１）は放射要素（４）に
給電する給電コネクタを持つ少なくとも１つの給電網
（５、２２）を備えるものであって、第１接地面（７）
を放射要素（４）の背後の所定の第１接地面距離（Ａ
１）に置き、第２接地面（７’）を前記給電網（５、２
２）の少なくとも一部の背後の所定の第２接地面距離
（Ａ２）に置くことを特徴とする、請求項１記載のアン
テナ装置用デバイス。
【請求項３】複数の冷却フランジ（１２／１５）であ
って、放射要素がそれぞれ送信し受信する信号の０．２
５λより小さい中間距離（ｄ）を与え、前記放射要素
（４）へ所定の距離（Ａ１／Ａ２）延び、前記放射要素
に面する冷却フランジの端部（１４、１６）が全体で前
記接地面（７、７’）を形成する複数の冷却フランジを
特徴とする、請求項１記載のアンテナ装置用デバイス。
【請求項４】冷却フランジ（１２／１５）の間の相対
距離（ｄ）は約０．１λであることを特徴とする、請求
項３記載のアンテナ装置用デバイス。