JPH09270636A

JPH09270636A - 二段式アンテナ

Info

Publication number: JPH09270636A
Application number: JP10361996A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Inoue; 信敬井上
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 1996-03-30
Filing date: 1996-03-30
Publication date: 1997-10-14
Anticipated expiration: 2016-03-30
Also published as: JP3808934B2

Abstract

(57)【要約】【目的】性能に優れ、而も安価な移動通信用二段式アン
テナを提供する。【構成】縦長に形成された誘電体基板３の表裏両面に、
幅広の放射素子４ａと幅狭の給電素子４ｂとが長手方向
に沿って交互に設けられると共に、表面と裏面では該放
射素子４ａと該給電素子４ｂが互いに対抗するように配
置されて成る上段アンテナ１と下段アンテナ２におい
て、前記上段アンテナ１に接続された同軸ケーブル６
を、下段アンテナ２における誘電体基板３の片面に形成
された前記放射素子４ａ及び給電素子４ｂの表面中央を
縦断するよう配置して、その同軸ケーブル６における縦
断部分の外部導体６ａと下段アンテナ２の前記放射素子
４ａ及び給電素子４ｂとの電気的接続を図り、その縦断
部分の上下に各々、漏洩電流阻止部５，９を介在させ、
前記同軸ケーブル６と下段アンテナ２に接続された同軸
ケーブル１１の各先端にコネクタ１０，１２を接続す
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、垂直軸に沿って上
下二段にアンテナを配置して一体的に形成し、それら上
下二つのアンテナを使い分け可能とした二段式アンテナ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動通信分野では、双方向の通信品質を
補償するために、独立した二つのアンテナを使用して電
界強度のハイトパターンの影響を軽減するために、上下
に配置された二つのアンテナを使い分けてダイバシティ
受信、或いは送信をしたりしている。しかし独立した二
本のアンテナを個々に設置すると設置場所が二倍必要で
あるし、取り付ける手間もそれだけ多くかかる。そこで
従来において、例えば特公平１−５１２０４号公報に記
載の如く、上下二段重ねのスリーブアンテナが提案され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のスリーブア
ンテナは、円筒状の導体を幾重にも同軸配置した複雑な
構造であって、特殊なケーブルや導体を使用しなければ
製造できないためコストアップは避けられず、又製作も
しずらい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、構造が簡単
で、上段アンテナと下段アンテナがそれぞれ有する性能
を充分に発揮させる二段式アンテナの提供を目的として
開発されたもので、その構成は、縦長に形成された誘電
体基板の表裏両面に、幅広の放射素子と幅狭の給電素子
とが長手方向に沿って交互に設けられると共に、表面と
裏面では該放射素子と該給電素子が互いに対抗するよう
に配置されて成る上段アンテナと下段アンテナにおい
て、前記上段アンテナに接続された同軸ケーブルを、下
段アンテナにおける誘電体基板の片面に形成された前記
放射素子及び給電素子の表面中央を縦断するよう配置し
て、その同軸ケーブルにおける縦断部分の外部導体と下
段アンテナの前記放射素子及び給電素子との電気的接続
を図り、その縦断部分の上下に、各々漏洩電流阻止部を
介在させたことにある。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に係わる二段式アンテナの
実施例を図面に基づいて説明する。図１乃至図４は分解
図、図５は図１のＶ−Ｖ線端面図、図６は組立図を示
し、１は上段アンテナ、２は下段アンテナを示す。これ
らは夫々長尺に形成されたガラス、布、ガラス不織布基
材エポキシ樹脂等の誘電体基板３の表裏両面に、銅箔等
の導体箔４を添設させたものである。導体箔４におい
て、幅広の部分はアンテナの放射素子４ａであり、幅狭
の部分は給電素子４ｂとなっている。Ｐ，Ｐ・・・は放
射素子４ａと給電素子４ｂとの境界部分であって、表面
の放射素子４ａには裏面の給電素子４ｂが、また表面の
給電素子４ｂには裏面の放射素子４ａが、夫々対向する
ようにして各素子が配置されて、所謂コリニア・アンテ
ナを成している。放射素子４ａや給電素子４ｂの素子の
長尺方向の長さは、使用する電波の２分の１波長に、誘
電体基板３の材質により決まる波長短縮率を乗じた長さ
になっている。本例では、１．９ＧＨｚ帯用のアンテナ
であって、各素子の長尺方向の長さは約４０ｍｍであ
る。また給電素子４ｂの幅は、前全段の放射素子４ａか
ら後段のそれへ効率よく信号を引き渡すことができるよ
うな所望のインピーダンス値を備えるように決められて
おり、本例の場合では約４.５ｍｍにしてある。放射素
子４ａの幅は、放射を効率よく行わせるために、給電素
子４ｂよりも大きい所定の値が選ばれ、本例では約１９
ｍｍである。そして表側素子と裏側素子との間隔、即ち
誘電体基板３の厚み寸法は１．６ｍｍであり、前記放射
素子４ａと給電素子４ｂを構成する導体箔４の厚みは３
５ミクロンである。

【０００６】次に上段アンテナ１について説明する。上
段アンテナ１の表面下端部には、下段アンテナ２から上
段アンテナ１側に電流が漏れ込むのを防止するために、
上段表側漏洩電流阻止部５が設けられている。この上段
表側漏洩電流阻止部５は、導体箔４により形成された先
端開放４分の１波長分岐線５ａと上段給電素子延長部５
ｂ、そして後述の上段アンテナ１への給電用の同軸ケー
ブル６の先端部に設けられた漏洩電流阻止区間Ａとによ
り形成されている。この同軸ケーブル６の先端部は段剥
きされており、外部導体６ａと中心導体６ｂが露出して
いる。漏洩電流阻止区間Ａの外部導体６aは、前記給電
素子延長部５ｂに沿わせてその全体を半田付けしてあっ
て、広範囲の電気的接続が図られている。そして同軸ケ
ーブル６の中心導体６ｂは、放射素子４ａと半田付けさ
れており、１ａと１ｂが上段アンテナ１の給電点とな
る。一方、上段アンテナ１の裏側下端部には、上段アン
テナ１から下段アンテナ２側へ電流が漏れ出すのを防止
するため、上段裏側漏洩電流阻止部７が設けられてい
る。上段裏側漏洩電流阻止部７には、導体箔４により成
る先端開放４分の１波長分岐線７ａと上段給電素子延長
部７ｂとが設けられている。分岐線７ａは、表側の分岐
線５ａと向きを逆にして設けてある。前記給電素子延長
部５ｂと７ｂとは互いにスルーホール４ｄによって電気
的導通が図られている。

【０００７】次に下段アンテナ２の詳細について説明す
る。下段アンテナ２の表側下端部には、上段アンテナ１
と同様に、下段アンテナ２から給電用コネクタ１０側に
電流が漏れ出すのを防止するために、下段表側漏洩電流
阻止部８が設けられている。この下段表側漏洩電流阻止
部８は、導体箔４により形成された先端開放４分の１波
長分岐線８ａと、下段給電素子延長部８ｂ、そして後述
の下段アンテナ２給電用の同軸ケーブル１１の先端部に
設けられた漏洩電流阻止区間Ｂとにより形成されてい
る。この同軸ケーブル１１の先端部は段剥きされてお
り、外部導体１１ａと中心導体１１ｂが露出している。
漏洩電流阻止区間Ｂの外部導体１１ａは、前記給電素子
延長部８ｂに沿わせてその全体を半田付けしてあって、
広範囲の電気的接続が図られている。一方下段アンテナ
２の裏側には、ビニル被覆を剥離して外部導体６ａを露
出させた前述の同軸ケーブル６が導体箔４の中央を縦断
して下段アンテナ２の下方へ延びるように配置されてい
る。同軸ケーブル６の外部導体６ａにおいて、Ｃは給電
素子区間を示し、下段アンテナ２の裏側の給電素子４ｂ
に対応した部分を示している。又Ｄは放射素子区間を示
し、下段アンテナ２の裏側の放射素子４ａに対応した部
分を示している。これら同軸ケーブルの各給電素子区間
Ｃは、その全区間にわたって自体に接する給電素子４ｂ
と半田１７付けにより接続してあり、また各放射区間Ｄ
もその全区間にわたり自体に接する放射素子４ａと半田
１７付けにより接続してある。

【０００８】次に下段アンテナ２の裏側下端部に設けら
れた下段裏側漏洩電流阻止部９について説明する。下段
裏側漏洩電流阻止部９は下段アンテナ２から給電用コネ
クタ１２側へ漏れ出すのを阻止するもので、導体箔４に
より形成した４分の１波長分岐線９ａと給電素子延長部
９ｂと、外部導体６ａの漏洩電流阻止区間Ｅとにより成
る。漏洩電流阻止区間Ｅの外部導体６ａは、自体に対応
する給電素子延長部９ｂに沿わせてその全体を半田付け
している。尚、同軸ケーブル６の外部導体６ａの外径は
３.５ｍｍである。前記上段及び下段の各アンテナ１,２
は、高周波損失の少ない合成樹脂で形成された筒状の樹
脂製カバー１３に内蔵され、同軸ケーブル６,１１は夫
々樹脂製カバー１３の基端部に設けられたケーブル取出
口１４から導出される。又、樹脂製カバー１３と上下各
アンテナ１，２の相互間には、発泡ゴム製の保持部材１
５が介在され、各アンテナ１，２は樹脂製カバー１３の
中心に保持される。尚１６はアンテナＦの取付部であ
る。

【０００９】上記のように形成された二段式アンテナＦ
を例えば送信用アンテナとして使用する場合の信号の流
れについて説明する。給電用コネクタ１２からの送信信
号は上段アンテナ１の給電点１ａ，1ｂに加わる。この
信号は、漏洩電流阻止部７の働きにより、下段アンテナ
２の方向へ電流が漏洩することなく、その信号の総てが
上段アンテナ１の表面、裏面、夫々の放射素子４ａによ
って効率よく放射される。一方、給電用コネクタ１０か
らの送信信号は、下段アンテナ２の給電点２ａ，２ｂに
加わる。この信号は、漏洩電流阻止部８，９，及び５の
働きによって、漏洩電流阻止部８により給電用コネクタ
１０の方向へ、漏洩電流阻止部９により給電用コネクタ
１２の方向へ、また、漏洩電流阻止部５により上段アン
テナ１の方向へ、夫々電流が漏れることなく、その信号
の総てが下段アンテナ２の放射素子４ａによって効率よ
く放射される。このとき、下段アンテナ２の裏面の中央
を縦断する同軸ケーブル６の外部導体６ａは、下段アン
テナ２の各放射素子４ａ及び各給電素子４ｂと電気的に
接続されて一体となっているから、電波の放射を遮るこ
となく、むしろ放射素子４ａと共働して電波を効率よく
放射するのに寄与している。上記実施例のアンテナの指
向特性を図７の（ａ）乃至（ｄ）に示す。図に明示され
ているように、上段アンテナ１、下段アンテナ２の各々
が垂直方向に対しては鋭く、水平方向に対しては均一し
た指向特性を示すと共に、両アンテナ相互間の３０ｄＢ
以上といった高いアイソレーションの確保も可能となっ
た。

【００１０】前記実施例は基地局に設置した場合、及び
移動体に設置した場合であっても、電界強度のハイトパ
ターンに応じて切り換えられるダイバシティ受信（送信
も含む）用としても好適に利用できることは勿論であ
る。上下各アンテナは、誘電体基板に両面からプレス成
形された金属板を接着することによって形成したり、両
面プリント基板を採用するなど適宜変更できる。又、同
軸ケーブルの外部導体に導電性のパイプ状のものを利用
することによって量産時の性能の安定化を図ることもで
きる。更に、同軸ケーブル６の導出部分は、樹脂製カバ
ーの側方から引き出すばかりでなく、樹脂製カバーの下
端面から引き出してもかまわないし、導出部分は樹脂製
カバーに直付けしたコネクタに接続するようにしても差
し支えない。又、実施例では、同軸ケーブル６の外部導
体６ａを各放射素子４ａ及び各給電素子４ｂとの電気
的接続に半田付けを例示したが、その他に導電性接着剤
を用いて接続してもよいし、断面Ω字状の金具を用いて
接続してもよい。更に、上段アンテナと下段アンテナと
は９０度の位相差を持たせることなく両アンテナ面が連
続するように組み付けることもできる。本発明で使用さ
れる樹脂製カバーは、断面円形以外、例えば多角形に形
成することもでき、可撓性のある樹脂製カバーの採用に
より屈曲可能となって、破損防止効果が期待できるし、
プリント基板で構成されたアンテナを縦列接続したシン
プルな構造であるから、製造も容易である。尚、本発明
において上段アンテナと下段アンテナとは、上段アンテ
ナが必ずしも上部に配置されることを意味するものでは
ないのであって、因みに実施例の二段式アンテナは、電
柱の腕木へ上下逆の垂下状態にて取り付け使用される。

【００１１】次に二段式アンテナに用いられる誘電体基
板の異なる実施例を説明する。図８は上段アンテナ１と
下段アンテナ２とを合体して一枚の基板で構成した例を
示すものである。前例と同一あるいは均等の機能をする
部材には同一の符号にアルファベットのｅを付して示
し、重複した説明は省略する。この基板を用いると、よ
り簡単に二段式アンテナの組立ができる。

【００１２】

【発明の効果】以上のように本発明にあっては、構造が
簡単で上段アンテナと下段アンテナがそれぞれ有する性
能を充分に発揮させる二段式アンテナが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の二段式アンテナを分解して上段アンテ
ナ及び下段アンテナの表側を示す説明図である。

【図２】実施例の二段式アンテナを分解して上段アンテ
ナ及び下段アンテナの裏側を示す説明図である。

【図３】同軸ケーブルを分離した上段アンテナで、
（イ）は表面を、（ロ）は裏面をそれぞれ示す説明図で
ある。

【図４】同軸ケーブルを分離した下段アンテナで、
（イ）は表面を、（ロ）は裏面をそれぞれ示す説明図で
ある。

【図５】図１のＶ−Ｖ線切断部の端面を示す説明図であ
る。

【図６】二段式アンテナの組立説明図である。

【図７】上下各アンテナの指向特性を示す説明図であ
る。

【図８】同軸ケーブルを分離した上段アンテナと下段ア
ンテナを一体に成形した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・上段アンテナ、２・・下段アンテナ、３・・誘電
体基板、４・・導電箔、４ａ・・放射素子、４ｂ・・給
電素子、５・・上段表側漏洩電流阻止部、６・・同軸ケ
ーブル、７・・上段裏側漏洩電流阻止部、８・・下段表
革漏洩電流阻止部、９・・下段裏側漏洩電流阻止部、１
０・・コネクタ、１１・・同軸ケーブル１２・・コネクタ、１３・・樹脂製カバー。

【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図５】

【図８】

【図３】

【図４】

【図６】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縦長に形成された誘電体基板の表裏両面
に、幅広の放射素子と幅狭の給電素子とが長手方向に沿
って交互に設けられると共に、表面と裏面では該放射素
子と該給電素子が互いに対抗するように配置されて成る
上段アンテナと下段アンテナにおいて、前記上段アンテ
ナに接続された同軸ケーブルを、下段アンテナにおける
誘電体基板の片面に形成された前記放射素子及び給電素
子の表面中央を縦断するよう配置して、その同軸ケーブ
ルにおける縦断部分の外部導体と下段アンテナの前記放
射素子及び給電素子との電気的接続を図り、その縦断部
分の上下に、各々漏洩電流阻止部を介在させたことを特
徴とする二段式アンテナ。