JPH1051233A - Two-frequency commonly used antenna - Google Patents
Two-frequency commonly used antennaInfo
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- JPH1051233A JPH1051233A JP21594396A JP21594396A JPH1051233A JP H1051233 A JPH1051233 A JP H1051233A JP 21594396 A JP21594396 A JP 21594396A JP 21594396 A JP21594396 A JP 21594396A JP H1051233 A JPH1051233 A JP H1051233A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は１つのアンテナ装置
に２つの異なる周波数で用いる２周波共用アンテナに関
し、２つの無線システム用のアンテナを共用し、かつそ
れぞれのシステムに要求されるアンテナ特性を同時に満
たすアンテナを実現することに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dual frequency antenna used for two different frequencies for one antenna device, which shares an antenna for two radio systems and simultaneously obtains antenna characteristics required for each system. It is about realizing a satisfying antenna.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来の無給電素子を用いたアンテ
ナ装置の例を示したものである［刈込、“金属円筒をか
ぶせて無給電素子としたマイクロストリップアンテ
ナ、”１９９５年電子情報通信学会通信ソサイエティ大
会、Ｂ−５１、１９９５］。ここで、２はマイクロスト
リップアンテナ、１１は金属筺体、１２は誘電体基板で
あり、１３は給電点を示している。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an example of a conventional antenna device using a parasitic element [Pruning, "Microstrip Antenna with Parasitic Element Covered with Metallic Cylinder," Electronic Information Communication 1995 Society Communication Society Conference, B-51, 1995]. Here, reference numeral 2 denotes a microstrip antenna, 11 denotes a metal housing, 12 denotes a dielectric substrate, and 13 denotes a feeding point.
【０００３】本アンテナはマイクロストリップアンテナ
（２）の周囲に円筒状の金属筺体（１１）を覆うこと
で、無給電素子として動作させアンテナ全体の広帯域化
とオムニ特性を実現するアンテナの一例を示したもので
ある。本アンテナは１つの周波数における動作特性の改
善のために無給電素子を使用したものであり、２周波で
使用することはできないという欠点があった。The present antenna is an example of an antenna which operates as a parasitic element by covering a cylindrical metal housing (11) around a microstrip antenna (2), thereby realizing a wider antenna and omni characteristics. It is a thing. This antenna uses a parasitic element to improve the operating characteristics at one frequency, and has a drawback that it cannot be used at two frequencies.
【０００４】図４は従来のモノポールアンテナ［電子情
報通信学会編、“アンテナ工学ハンドブック、”３．
１．２節、コロナ社（昭５５年）］を示している。ここ
で、４は棒状アンテナ励振源、６は棒状アンテナ地板で
あり、１４はモノポールアンテナを示している。FIG. 4 shows a conventional monopole antenna [edited by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, “Handbook of Antenna Engineering”, 3.
Section 1.2, Corona Corporation (1980)]. Here, 4 is a rod-shaped antenna excitation source, 6 is a rod-shaped antenna ground plane, and 14 is a monopole antenna.
【０００５】同図はモノポールアンテナの例を示したも
のであり、本アンテナは使用周波数の波長によりアンテ
ナ長は決まってしまうため、アンテナ給電点に整合回路
を用いることなく複数の周波数で共用することは基本的
に不可能であるという欠点がある。また整合回路を用い
て複数の周波数で共用する場合は、それぞれの周波数に
おいて独立にアンテナ指向特性を設計し、または制御す
ることはできないという欠点があった。FIG. 1 shows an example of a monopole antenna. Since the antenna length of the present antenna is determined by the wavelength of a used frequency, the antenna is shared by a plurality of frequencies without using a matching circuit at an antenna feed point. The disadvantage is that it is basically impossible. Further, when a plurality of frequencies are shared by using a matching circuit, there is a disadvantage that the antenna directivity cannot be independently designed or controlled at each frequency.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を改
善し、平面アンテナの地板をもう一つのアンテナの無給
電素子として動作させることにより、異なる２種の周波
数において筒状のアレーアンテナと筒状中心放射器によ
る無給電素子付きアンテナを共用する２周波共用アンテ
ナを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned drawbacks, and operates a ground antenna of a planar antenna as a parasitic element of another antenna to form a cylindrical array antenna and a cylindrical antenna at two different frequencies. It is an object of the present invention to provide a dual-frequency antenna that shares an antenna with a parasitic element using a center radiator.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、円筒状無給電素子を具備したアンテナ装置
において、平面アンテナを用いた円筒状又は多角形状に
構成された第一のアンテナと、第一のアンテナの筺体の
ほぼ中央部に第一のアンテナの動作周波数に比べ、低い
周波数において動作する径の小さい第二のアンテナを配
置し、第一のアンテナの地板長を第二のアンテナの動作
周波数の自由空間波長のほぼ２分の１とすることを特徴
とする。従来技術とは平面アンテナの地板を異なるアン
テナの無給電素子として用いることが異なる。According to the present invention, there is provided an antenna device having a cylindrical parasitic element, comprising: a first antenna formed in a cylindrical or polygonal shape using a planar antenna; And, a second antenna having a small diameter that operates at a lower frequency than the operating frequency of the first antenna is arranged at a substantially central portion of the casing of the first antenna, and the ground plane length of the first antenna is set to the second antenna. It is characterized in that the operating frequency of the antenna is approximately one half of the free space wavelength. The difference from the prior art is that the ground plane of the planar antenna is used as a parasitic element of a different antenna.
【０００８】または、上記アンテナ装置において、該平
面アンテナが少なくとも２素子以上の素子アンテナを同
時に給電することを特徴とする。従来技術とは異なる２
周波においてビームアンテナと棒状アンテナを組み合わ
せた点が異なる。Alternatively, in the above antenna device, the planar antenna feeds at least two or more element antennas simultaneously. 2 different from conventional technology
The difference is that a beam antenna and a rod antenna are combined in frequency.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】図１は本発明の第一の実施例を示
す図である。ここで、１はアンテナ筺体、２はマイクロ
ストリップアンテナ、３は棒状アンテナ、４は棒状アン
テナ励振源、５は平面アンテナ接続コネクタ、６は棒状
アンテナ地板、７は平面アンテナ地板接続点、８は平面
アンテナ励振源、９は平面アンテナ地板であり、１０は
平面アンテナ基板を示している。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. Here, 1 is an antenna housing, 2 is a microstrip antenna, 3 is a rod antenna, 4 is a rod antenna excitation source, 5 is a planar antenna connector, 6 is a rod antenna ground plane, 7 is a plane antenna ground plane connection point, and 8 is a plane plane. An antenna excitation source, 9 is a plane antenna ground plane, and 10 is a plane antenna substrate.
【００１０】本実施例は平面アンテナによるセクタアン
テナを構成し、かつ平面アンテナ構成に要する円筒状地
板により平面アンテナに対し低い周波数の棒状アンテナ
を実現した例を示したものである。同図（ａ）は本２周
波共用アンテナの概形を、同図（ｂ）は本アンテナ装置
を上面から見た図を示している。同図（ａ）から円筒表
面にマイクロストリップアンテナ（２）により構成され
た平面アンテナが作り込まれている。上記平面アンテナ
を構成するために必要である円筒状の地板を上記棒状ア
ンテナ（３）で使用する周波数の自由空間波長のほぼ２
分の１の長さとすることにより、無給電素子として動作
させることができる。本アンテナは平面アンテナにより
セクタアンテナやフェーズドアレーが構成でき、同時に
中心部の放射素子は無給電素子により広帯域化やビーム
成形が可能となる。これにより、比較的高い周波数を用
いるシステムにおいてはビームアンテナを実現でき、周
波数の低いシステムにおいては一般的に使用されている
オムニアンテナとなり、かつ無給電素子により広帯域化
が実現できる。This embodiment shows an example in which a sector antenna composed of a planar antenna is constructed, and a rod-shaped antenna having a lower frequency than the planar antenna is realized by a cylindrical ground plane required for the construction of the planar antenna. FIG. 1A is a schematic view of the present dual-frequency antenna, and FIG. 1B is a view of the present antenna apparatus as viewed from above. As shown in FIG. 1A, a planar antenna composed of a microstrip antenna (2) is formed on a cylindrical surface. The cylindrical ground plane required to construct the planar antenna is set to approximately 2 times the free space wavelength of the frequency used in the rod antenna (3).
By setting the length to 1/1, the device can be operated as a parasitic element. In this antenna, a sector antenna or a phased array can be configured by a planar antenna, and at the same time, the radiating element at the center can be broadened and a beam formed by a parasitic element. Accordingly, a beam antenna can be realized in a system using a relatively high frequency, and an omni antenna generally used in a low frequency system, and a wide band can be realized by a parasitic element.
【００１１】また本アンテナの平面アンテナの構成は円
筒状のみでなく多角形による構成も可能である。図２に
平面アンテナを１２角形状に組み合わせた構成例を示
す。同図（ａ）は概形を、図（ｂ）は上面から見た図を
示している。本構成における平面アンテナは１２角柱の
１辺により１セクタを構成することや、複数の辺上に存
在する平面アンテナを同時に給電することによりセクタ
アンテナを構成することも考えられる。The configuration of the planar antenna of the present antenna can be not only cylindrical but also polygonal. FIG. 2 shows a configuration example in which a planar antenna is combined in a dodecagonal shape. FIG. 1A shows a schematic shape, and FIG. 1B shows a diagram viewed from above. The planar antenna in this configuration may constitute one sector by one side of the dodecagonal prism, or may constitute a sector antenna by feeding planar antennas present on a plurality of sides simultaneously.
【００１２】以上のことから、本構成により２種の周波
数において動作するアンテナを特別作り込むことなく、
２つの用途を融合させた２周波共用アンテナを実現する
ことができる。As described above, according to the present configuration, an antenna that operates at two different frequencies is not specially built.
It is possible to realize a dual-frequency antenna combining two applications.
【００１３】[0013]
【発明の効果】本発明は、筒状無給電素子を具備したア
ンテナ装置において、平面アンテナを用いた円筒状又は
多角形状に構成された第一のアンテナと、第一のアンテ
ナの筺体のほぼ中央部に第一のアンテナの動作周波数に
比べ、低い周波数において動作する径の小さい第二のア
ンテナを配置し、第一のアンテナの地板長を第二のアン
テナの動作周波数の自由空間波長のほぼ２分の１とする
ことを特徴とする。従来技術とは平面アンテナの地板を
異なるより低い周波数で用いるアンテナの無給電素子と
して用いることが異なる。従って、円筒状に構成された
平面アンテナにより任意の指向特性が実現でき、同時に
中心導体を放射器として使用するアンテナにおいては無
給電素子として動作させることができる。これにより、
２つの周波数のアンテナを効率的に組み合わせることが
可能となり、使用周波数の異なる２種のシステムに適し
たアンテナを共用できるという効果が得られる。According to the present invention, there is provided an antenna device provided with a tubular parasitic element, wherein a first antenna having a cylindrical or polygonal shape using a planar antenna and a substantially central portion of a housing of the first antenna are provided. A second antenna having a smaller diameter that operates at a lower frequency than the operating frequency of the first antenna is disposed in the portion, and the ground plane length of the first antenna is set to approximately 2 times the free space wavelength of the operating frequency of the second antenna. It is characterized in that it is reduced to one-half. It differs from the prior art in that the ground plane of a planar antenna is used as a parasitic element of an antenna that uses a different lower frequency. Therefore, an arbitrary directional characteristic can be realized by the planar antenna having a cylindrical shape, and at the same time, the antenna using the center conductor as a radiator can be operated as a parasitic element. This allows
Antennas of two frequencies can be efficiently combined, and an effect that an antenna suitable for two types of systems having different operating frequencies can be shared can be obtained.
【００１４】さらに、上記アンテナ装置において、該平
面アンテナが少なくとも２素子以上の素子アンテナを同
時に給電することを特徴とする。従来技術とは異なる２
周波においてビームアンテナとオムニアンテナを組み合
わせた点が異なる。従って、２つのシステムにそれぞれ
対応したアンテナの組み合わせを一つのアンテナで実現
することができる。これにより、アンテナ装置の低コス
ト化を実現するという効果が得られる。Further, in the above antenna device, the planar antenna feeds at least two or more element antennas simultaneously. 2 different from conventional technology
The difference is that the beam antenna and the omni antenna are combined in frequency. Therefore, a combination of antennas respectively corresponding to two systems can be realized with one antenna. This has the effect of reducing the cost of the antenna device.
【図１】本発明の第一の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第一の実施例を追加説明する図であ
る。FIG. 2 is a diagram additionally explaining a first embodiment of the present invention.
【図３】従来の無給電素子付きアンテナの構成を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional antenna with a parasitic element.
【図４】従来の棒状アンテナの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional rod antenna.
１ アンテナ筺体 ２ マイクロストリップアンテナ ３ 棒状アンテナ ４ 棒状アンテナ励振源 ５ 平面アンテナ接続コネクタ ６ 棒状アンテナ地板 ７ 平面アンテナ地板接続点 ８ 平面アンテナ励振源 ９ 平面アンテナ地板 １０ 平面アンテナ基板 １１ 金属筺体 １２ 誘電体基板 １３ 給電点 １４ モノポールアンテナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna housing 2 Microstrip antenna 3 Rod antenna 4 Rod antenna excitation source 5 Flat antenna connection connector 6 Rod antenna ground plate 7 Flat antenna ground plate connection point 8 Flat antenna excitation source 9 Flat antenna ground plate 10 Flat antenna substrate 11 Metal housing 12 Dielectric substrate 13 feeding point 14 monopole antenna
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿子嶋 憲一 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Kenichi Kagoshima 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Claims (4)
第１のアンテナと、 該第１のアンテナの筒のほぼ中央部に第１のアンテナの
動作周波数に比べ低い周波数で動作する細長の第２のア
ンテナを筒の軸にほぼ平行に配置し、 第１のアンテナの地板長を第２のアンテナの動作周波数
の自由空間波長のほぼ１／２とし、 第１の筒型のアンテナはその動作周波数で動作すると共
に第２のアンテナに対する筒状無給電素子として動作
し、 第１のアンテナ及び第２のアンテナの動作周波数で動作
することを特徴とする２周波共用アンテナ。1. A first antenna having a cylindrical shape using a planar antenna, and an elongated elongated member which operates at a frequency lower than the operating frequency of the first antenna at a substantially central portion of a cylinder of the first antenna. The second antenna is disposed substantially parallel to the axis of the cylinder, and the ground plane length of the first antenna is set to approximately の of the free space wavelength of the operating frequency of the second antenna. A dual-frequency antenna, operating at an operating frequency, operating as a cylindrical parasitic element for the second antenna, and operating at an operating frequency of the first antenna and the second antenna.
素子アンテナを同時に給電することを特徴とする請求項
１記載の２周波共用アンテナ。2. The dual-frequency antenna according to claim 1, wherein the planar antenna feeds at least two or more element antennas simultaneously.
記載の２周波共用アンテナ。3. The first antenna according to claim 1, wherein said first antenna is cylindrical.
2. The dual-frequency antenna according to claim 1.
１記載の２周波共用アンテナ。4. The dual-frequency antenna according to claim 1, wherein the first antenna has a polygonal prism shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21594396A JP3453694B2 (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Dual frequency antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21594396A JP3453694B2 (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Dual frequency antenna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051233A true JPH1051233A (en) | 1998-02-20 |
| JP3453694B2 JP3453694B2 (en) | 2003-10-06 |
Family
ID=16680835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP21594396A Expired - Fee Related JP3453694B2 (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Dual frequency antenna |
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|---|---|
| JP (1) | JP3453694B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127987A (en) * | 1997-05-09 | 2000-10-03 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Antenna and manufacturing method therefor |
| JP2009282014A (en) * | 2008-04-08 | 2009-12-03 | Honeywell Internatl Inc | Antenna system for micro airplane |
| US10559881B2 (en) | 2017-10-12 | 2020-02-11 | Fujitsu Connected Technologies Limited | Wireless communication device |
| JP2023511048A (en) * | 2020-01-08 | 2023-03-16 | ソニーグループ株式会社 | Combined antenna device for omnidirectional coverage |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP21594396A patent/JP3453694B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127987A (en) * | 1997-05-09 | 2000-10-03 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Antenna and manufacturing method therefor |
| JP2009282014A (en) * | 2008-04-08 | 2009-12-03 | Honeywell Internatl Inc | Antenna system for micro airplane |
| US10559881B2 (en) | 2017-10-12 | 2020-02-11 | Fujitsu Connected Technologies Limited | Wireless communication device |
| JP2023511048A (en) * | 2020-01-08 | 2023-03-16 | ソニーグループ株式会社 | Combined antenna device for omnidirectional coverage |
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|---|---|
| JP3453694B2 (en) | 2003-10-06 |
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