JPH11122036A - アンテナ - Google Patents

アンテナ

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Publication number
JPH11122036A
JPH11122036A JP28631097A JP28631097A JPH11122036A JP H11122036 A JPH11122036 A JP H11122036A JP 28631097 A JP28631097 A JP 28631097A JP 28631097 A JP28631097 A JP 28631097A JP H11122036 A JPH11122036 A JP H11122036A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
patch
substrate
patch antenna
printed
Prior art date
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Pending
Application number
JP28631097A
Other languages
English (en)
Inventor
Dekuro Rohon
デクロ ロホン
Madihian Mohammad
マディヒアン モハマド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP28631097A priority Critical patent/JPH11122036A/ja
Priority to US09/174,441 priority patent/US6160512A/en
Publication of JPH11122036A publication Critical patent/JPH11122036A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のアンテナを備えたにも拘らずアンテナ
の選択が不要な小型で安価なアンテナを提供すること。 【解決手段】 ポールアンテナ1とパッチアンテナ2と
を含むアンテナ装置において、厚さと誘電率とを定めた
基板4を備える。パッチアンテナは基板にプリントされ
かつ中央に開孔3を有する。基板はパッチアンテナの開
孔に対応して貫通孔11を有する。ポールアンテナは基
板の貫通孔に挿通されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信装置のた
めのマルチモードアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】この種のアンテナを、現存の利用可能な
アンテナを基に構築したものを図7に示す。図7におい
て、携帯電話の構造体42の上部にモノポールタイプの
アンテナ(Mobile antenna Syste
ms handbook, Fujimoto and
James, Artech House 199
4, pp154−155を参照)41が結合されてい
る。さらにヘリカルアンテナ(Mobile ante
nna Systems handbook, Fuj
imoto and James, Artech H
ouse 1994, pp455−457を参照)4
3が同じ構造体42の上部にモノポールタイプのアンテ
ナアンテナ41とは距離44をおいて設けられている。
この場合のモノポールタイプのアンテナ41は、地上通
信装置(GSM等)専用であり、またヘリカルアンテナ
43は、円偏波を有し衛星通信用である。距離44は重
要であり設計に対するずれを起こさないように最適な値
を与えなければならない。
【0003】他の例を図8に示す。図8においては、携
帯電話の構造体42の後面にPIFAタイプのアンテナ
(Mobile antenna Systems h
andbook, Fujimoto and Jam
es, Artech House 1994, pp
235−239を参照)45を結合している。ヘリカル
アンテナ43は構造体42の上部にPIFAタイプのア
ンテナ45と離れて設けられている。
【0004】この場合のPIFAタイプのアンテナ45
は、地上通信装置(GSM等)専用であり、またヘリカ
ルアンテナ43は円偏波を有し衛星通信用である。各ア
ンテナの配置は最良の性能を有するように最適化なされ
なければならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図7の例は、複数のア
ンテナをアンテナ間の相互作用を考慮して離して配置し
なければならないため、小さい携帯装置に組み込むには
適さず、多くのスペースを使用する。また相互作用を綿
密に分析しなければならないため、製造を機械化する場
合のコストも増加する。
【0006】図8の例は、はかさばって扱いにくく大き
いので、移動通信には不向きである。また複数のアンテ
ナは結合されるので、呼び出しを受信した場合、ユーザ
ーはどれが使用されるべきアンテナであるかを決定しな
ければならないが、これは非常に非実用的である。
【0007】それ故に本発明の課題は、複数のアンテナ
を備えたにも拘らずアンテナの選択が不要な小型で安価
なアンテナを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、モノポ
ールアンテナがプリントパッチアンテナの中心に配置さ
れており、前記パッチアンテナはその中心にスロットを
有し、前記パッチアンテナは基板にプリントされてお
り、前記パッチアンテナの給電装置は、最良の軸率を達
成するように配置されているプローブとして規定されて
おり、前記スロットの寸法は最良の軸率を達成するよう
に決定されており、前記基板を貫通している穴にモノポ
ールアンテナを挿通しており、前記パッチアンテナの寸
法は低い軸比の周波数において円偏波を与えるように決
定されており、前記モノポールアンテナの長さは他の周
波数に一致するよう決定されており、垂直偏波が可能と
なっており、前記モノポールアンテナの給電装置は前記
パッチアンテナの給電装置の後方に配置されていること
を特徴とするアンテナが得られる。
【0009】ダイポールアンテナに合致するように作ら
れたアンテナ取付構造を前記基板に前記穴の代わりに備
え、前記モノポールアンテナ前記ダイポールアンテナに
置換してもよい。
【0010】前記アンテナ取付構造は、チューブと前記
チューブの基部となる接地面とを備え、前記モノポール
アンテナは、前記チューブの中央部に位置しているとよ
い。
【0011】前記チューブは金属あるいは複合材料から
成るとよい。
【0012】前記パッチアンテナは第1及び第2のパッ
チアンテナを含み、前記第1のパッチアンテナは背景基
板にプリントされており、前記第1のパッチアンテナの
給電装置は、最良の軸比を達成するように配置されたプ
ローブとして規定されており、最良の軸比を達成するよ
う寸法を決定されたスロットを有しており、前記第1の
パッチアンテナの寸法は、低い軸比の周波数F1におい
て円偏波を与えるように決定されており、前記第2のパ
ッチアンテナは別の基板にプリントされており、その中
心にスロットを有し、全ての寸法は、一致、円偏波の利
得、軸率をそれぞれ最小限に満たすように決められてお
り、前記両スロットには、前記モノポールアンテナを挿
通した穴が貫通していてもよい。
【0013】本発明によれば、ポールアンテナとパッチ
アンテナとを含むアンテナ装置において、厚さと誘電率
とを定めた基板を備え、前記パッチアンテナは前記基板
にプリントされかつ中央に開孔を有し、前記基板は前記
開孔に対応して貫通孔を有し、前記ポールアンテナは前
記貫通孔に挿通されていることを特徴とするアンテナ装
置が得られる。
【0014】前記貫通孔に挿通されたチューブを備え、
前記ポールアンテナは前記チューブに挿通されていても
よい。
【0015】本発明によれば、ポールアンテナとパッチ
アンテナとを含むアンテナ装置において、厚さと誘電率
とを定めた第1及び第2の基板を備え、前記パッチアン
テナは、前記第1の基板にプリントされかつ中央に開孔
を有する第1のパッチアンテナと、前記第2の基板にプ
リントされかつ前記開孔に対向した開孔を有する第2の
パッチアンテナとを含み、前記第1及び第2の基板は前
記両開孔に対応して貫通孔を有し、前記ポールアンテナ
は前記貫通孔に挿通されていることを特徴とするアンテ
ナ装置が得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1(a),(b)は本発明の実
施の一形態に係るアンテナを示す。
【0017】図1に示されているように、モノポールタ
イプのアンテナ(以下「モノポールアンテナ」と呼ぶ)
1がプリントパッチアンテナ(以下「パッチアンテナ」
と呼ぶ)2の中央部に配置されている。パッチアンテナ
2は、厚さ5が3.2mmで誘電率が3.48の背景基
板4にプリントされている。パッチアンテナ2のための
給電装置7は最良の軸比(axial ratio) を達成するよう
に配置されている直径1mmのプローブ8として規定さ
れている。パッチアンテナ2の寸法12及び13は、周
波数F1で円偏波を与えるように低い軸比をもって決定
されている。パッチアンテナ2は、具体的には、長さ1
2が38.3mm、長さ13が37.52mmで、後述
にて明らかになる動作周波数F1のためのものである。
【0018】パッチアンテナ2はその中央部に開孔又は
スロット3を有している。スロット3の寸法9及び10
は最良の軸比を達成するように決定されていり。スロッ
ト3は、具体的には、寸法9が15mmで寸法10が1
5mmである。
【0019】基板4の全体を貫通した穴(貫通孔)11
が設けらている。この穴11にはモノポールアンテナ1
が挿通される。モノポールの長さ14は周波数F2(9
00MHz)にしたがって決定されており、垂直偏波が
可能となっている。モノポールアンテナ1のための供給
装置15はパッチアンテナ2のための給電装置7の後方
に配置されている。
【0020】図2には、周波数に対するパッチアンテナ
の整合性及び利得が示されている。図2から、1780
MHzで7dBのマッチングと6dBの円形利得が得ら
れることが分かる。
【0021】図3は、仰角に対する900MHzにした
がうモノポールアンテナの空中線指向性図を示してい
る。ここで一つの区域は後ろにパッチアンテナがあり、
他の区域にはないものとする。しかし、1.2dBの最
大利得でも空中線指向性図には何も影響しないことがわ
かる。
【0022】図4は本発明の実施の他の形態に係るアン
テナを示す。図1(a),(b)と同様な部分には同じ
参照符号を付して説明を省略する。このアンテナは、あ
る一定の直径及び高さをもつチューブ17を有する。チ
ューブ17は接地面16を基部に形成されている。チュ
ーブ17は金属あるいは複合材料から成っている。モノ
ポールアンテナ1はチューブ17の中心に位置してい
る。モノポールアンテナ1はまた、ダイポールアンテナ
のような線形垂直偏波を発生させるこの種の他のタイプ
のアンテナに置換可能である。この種のアンテナは格納
式かあるいはそうでないものもでもよい。
【0023】図5(a),(b)は本発明の実施のさら
に他の形態に係るアンテナを示す。図1(a),(b)
と同様な部分には同じ参照符号を付して説明を省略す
る。このアンテナは、2層になっているパッチアンテナ
23,26を有している。これらのパッチアンテナ2
3,26の中心にはモノポールアンテナ1が配置されて
いる。
【0024】第1即ち下層のパッチアンテナ23は、厚
さ22が1.27mmでかつ誘電率が6.15の背景基
板21にプリントされる。パッチアンテナ23の寸法は
低い軸比の周波数において円偏波を与えるように決定さ
れている。パッチアンテナ23は、具体的には、長さ1
2が17.9mm、長さ13が19.4mmで、動作周
波数F1(2000MHz)のものである。
【0025】パッチアンテナ23は中央部にスロット3
を有している。スロット3の寸法9,10は最良の軸率
を達成するよう決定されている。スロット3は、具体的
には、寸法9が9mmで寸法10が9mmである。パッ
チアンテナ23のための給電装置は、最良の軸率を達成
するように配置された直径1mmのプローブ25として
規定されている。
【0026】第2即ち上層のパッチアンテナ26は、所
定厚さ28及び所定誘電率の基板27にプリントされ
る。パッチアンテナ26は長さ33が17.7mm、長
さ34が19.1mmであり、動作周波数F3(220
0MHz)のためのものである。
【0027】パッチアンテナ26は中央部にスロット3
0を有する。スロット30は寸法31が9mmで寸法3
2が9mmである。モノポールアンテナ1の長さは83
mmであり、周波数F2(900MHz)にしたがって
作られている。
【0028】図6には、周波数に対するパッチアンテナ
の整合性及び利得が示されている。図6から、2000
MHz付近で10dBのマッチングと1dBの利得が得
られ、また2200MHz付近でで5dBのマッチング
と0.5dBの利得が得られることが分かる。
【0029】さらにスロット3及びスロット30の内側
には、モノポールタイプのアンテナ1を通すことができ
る穴11が基板22,28を貫通している。この穴11
にモノポールアンテナ1を挿通させている。
【0030】また、寸法31と32のスロット30はそ
の中心に設けられており、パッチの寸法は33と34で
ある。全ての寸法は、一致、円偏波の利得、もう一つの
周波数F3における軸率をそれぞれ最小限に満たすよう
に決められている。
【0031】上述したアンテナは、中心にスロットを有
する円偏波パッチアンテナにモノポールアンテナを共働
させている。モノポールアンテナの共鳴周波数はその長
さによって決定され、その波長は所望の周波数の約1/
4の長さである。給電装置及び支持構造は、完全に一致
し、地上の受信可能範囲に対する線形偏波の周波数F1
をもって出力するように設計されている。パッチアンテ
ナそれ自体は衛星通信装置に対する円偏波を生じる。こ
のパッチアンテナは、軸比、周波数、及び周波数F2に
おける利得に適合するように最適化される。モノポール
アンテナ及び給電構造が回転式なので、双方のアンテナ
は別々に設計されてパッチの中央に配置される。それ
故、互いに影響することはない。しかしながら設計する
際、初めにモノポールアンテナを設計し、それからパッ
チアンテナを周囲に配し、相互作用を測量して最適化を
計ればより簡単に実施できる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のアンテナを備えたにも拘らずアンテナの選択が不
要な小型で安価なアンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るアンテナを示す斜
視図。
【図2】図1のアンテナに対して測定された空中線指向
性図。
【図3】図1のアンテナに対する疑似性能を表すグラ
フ。
【図4】本発明の実施の他の形態に係るアンテナを示す
斜視図。
【図5】本発明の実施のさらに他の形態に係るアンテナ
を示す斜視図。
【図6】図5のアンテナに対する疑似性能を表すグラ
フ。
【図7】従来のアンテナの一例の斜視図。
【図8】従来のアンテナの他例の斜視図。
【符号の説明】
1 モノポールタイプのアンテナ 2,23,26 プリントパッチアンテナ 3,30 開孔又はスロット 4,21,27 基板 7,15 給電装置 8,25 プローブ 11 穴(貫通孔) 16 接地面 17 チューブ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モノポールアンテナがプリントパッチア
    ンテナの中心に配置されており、前記パッチアンテナは
    その中心にスロットを有し、前記パッチアンテナは基板
    にプリントされており、前記パッチアンテナの給電装置
    は、最良の軸率を達成するように配置されているプロー
    ブとして規定されており、前記スロットの寸法は最良の
    軸率を達成するように決定されており、前記基板を貫通
    している穴にモノポールアンテナを挿通しており、前記
    パッチアンテナの寸法は低い軸比の周波数において円偏
    波を与えるように決定されており、前記モノポールアン
    テナの長さは他の周波数に一致するよう決定されてお
    り、垂直偏波が可能となっており、前記モノポールアン
    テナの給電装置は前記パッチアンテナの給電装置の後方
    に配置されていることを特徴とするアンテナ。
  2. 【請求項2】 ダイポールアンテナに合致するように作
    られたアンテナ取付構造を前記基板に前記穴の代わりに
    備え、前記モノポールアンテナ前記ダイポールアンテナ
    に置換した請求項1記載のアンテナ。
  3. 【請求項3】 前記アンテナ取付構造は、チューブと前
    記チューブの基部となる接地面とを備え、前記モノポー
    ルアンテナは、前記チューブの中央部に位置している請
    求項2記載のアンテナ。
  4. 【請求項4】 前記チューブは金属あるいは複合材料か
    ら成る請求項3記載のアンテナ。
  5. 【請求項5】 前記パッチアンテナは第1及び第2のパ
    ッチアンテナを含み、前記第1のパッチアンテナは背景
    基板にプリントされており、前記第1のパッチアンテナ
    の給電装置は、最良の軸比を達成するように配置された
    プローブとして規定されており、最良の軸比を達成する
    よう寸法を決定されたスロットを有しており、前記第1
    のパッチアンテナの寸法は、低い軸比の周波数F1にお
    いて円偏波を与えるように決定されており、前記第2の
    パッチアンテナは別の基板にプリントされており、その
    中心にスロットを有し、全ての寸法は、一致、円偏波の
    利得、軸率をそれぞれ最小限に満たすように決められて
    おり、前記両スロットには、前記モノポールアンテナを
    挿通した穴が貫通している請求項1記載のアンテナ。
  6. 【請求項6】 ポールアンテナとパッチアンテナとを含
    むアンテナ装置において、厚さと誘電率とを定めた基板
    を備え、前記パッチアンテナは前記基板にプリントされ
    かつ中央に開孔を有し、前記基板は前記開孔に対応して
    貫通孔を有し、前記ポールアンテナは前記貫通孔に挿通
    されていることを特徴とするアンテナ装置。
  7. 【請求項7】 前記貫通孔に挿通されたチューブを備
    え、前記ポールアンテナは前記チューブに挿通されてい
    る請求項6記載のアンテナ装置。
  8. 【請求項8】 ポールアンテナとパッチアンテナとを含
    むアンテナ装置において、厚さと誘電率とを定めた第1
    及び第2の基板を備え、前記パッチアンテナは、前記第
    1の基板にプリントされかつ中央に開孔を有する第1の
    パッチアンテナと、前記第2の基板にプリントされかつ
    前記開孔に対向した開孔を有する第2のパッチアンテナ
    とを含み、前記第1及び第2の基板は前記両開孔に対応
    して貫通孔を有し、前記ポールアンテナは前記貫通孔に
    挿通されていることを特徴とするアンテナ装置。
JP28631097A 1997-10-20 1997-10-20 アンテナ Pending JPH11122036A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28631097A JPH11122036A (ja) 1997-10-20 1997-10-20 アンテナ
US09/174,441 US6160512A (en) 1997-10-20 1998-10-19 Multi-mode antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28631097A JPH11122036A (ja) 1997-10-20 1997-10-20 アンテナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11122036A true JPH11122036A (ja) 1999-04-30

Family

ID=17702733

Family Applications (1)

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JP28631097A Pending JPH11122036A (ja) 1997-10-20 1997-10-20 アンテナ

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JP (1) JPH11122036A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000074172A1 (en) * 1999-05-31 2000-12-07 Allgon Ab Patch antenna and a communication device including such an antenna
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JP2021501543A (ja) * 2017-10-30 2021-01-14 ビーエイイー・システムズ・インフォメーション・アンド・エレクトロニック・システムズ・インテグレイション・インコーポレーテッド デュアルバンドgps/iffアンテナ

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Date Code Title Description
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Effective date: 20000809