JPH11312920A - 複合アンテナ装置 - Google Patents

複合アンテナ装置

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JPH11312920A
JPH11312920A JP10129677A JP12967798A JPH11312920A JP H11312920 A JPH11312920 A JP H11312920A JP 10129677 A JP10129677 A JP 10129677A JP 12967798 A JP12967798 A JP 12967798A JP H11312920 A JPH11312920 A JP H11312920A
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JP
Japan
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antenna
patch
shaped
gps
composite
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JP10129677A
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English (en)
Inventor
Jinichi Inoue
仁一 井上
Teruya Makino
光弥 牧野
Takayoshi Shinkai
崇嘉 新海
Koichi Seki
浩一 関
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Nippon Antenna Co Ltd
Original Assignee
Nippon Antenna Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】小型化された低姿勢の複合アンテナとする。 【解決手段】逆F形アンテナ1の平面部2−1にシール
ド用凹部2−2を設け、この凹部2−2内にGPSアン
テナ1を取り付ける。これにより、GPSアンテナ1の
下部が凹部2−2によりシールドされる。GPSアンテ
ナ1の下部にはLNA回路用基板5−1が取り付けられ
ており、このLNA回路5がシールドされる。パッチア
ンテナと逆F形アンテナとで構成されているので、小型
かつ低姿勢となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、2つの通信システ
ムにそれぞれ使用する2つのアンテナを備える複合アン
テナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近GPS(Global Positioning Syste
m )を用いたカーナビゲーションシステムや携帯無線電
話が普及しつつあり、カーナビゲーションシステムでは
GPSアンテナが、携帯無線電話では携帯無線電話用ア
ンテナが必要となる。さらに、ドアのロックやアンロッ
クをワイヤレスで遠隔操作するキーレスエントリシステ
ムが備えられている場合は、キーレスエントリ用アンテ
ナが必要となる。ところで、このような各種の通信シス
テムを車両において使用する際には、それぞれの通信シ
ステムのアンテナを車体に設置する必要があった。しか
しながら、複数のアンテナを車体に設置すると、見栄え
が悪いと共に、メンテナンス、取付作業等が煩雑になる
ことから、1つのアンテナ装置で携帯無線電話帯、FM
ラジオ帯、AMラジオ帯、GPS帯、およびキーレスエ
ントリ帯を受信する複合アンテナが提案されている。
【0003】この種の複合されたアンテナ装置の例とし
て、特開平6−132714号に記載されているアンテ
ナ装置の構成を図7に示す。図7において、伸縮自在な
ロッドアンテナ101は、携帯無線電話帯、FMラジオ
帯、AMラジオ帯を受信可能な3波共用アンテナであ
り、平面状放射体102はGPS信号を受信するGPS
用のアンテナであり、ループ放射体103はキーレスエ
ントリー信号を受信するキーレスエントリー用のアンテ
ナである。これらの各アンテナは本体100の上面に設
置されているが、本体100の上部には金属製のプレー
ト104が設けられており、プレート104上に誘電体
層を介して平面放射体102とループ放射体103とが
形成されている。このプレート104がグランドプレー
ンになるため、平面放射体102とループ放射体103
とはマイクロストリップアンテナとして動作する。な
お、平面放射体102とループ放射体103の上には保
護カバー105が形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の複合アンテナでは、自動車電話用のアンテナと
してホイップアンテナを用いているため、その筐体が大
きくなるとともに、低姿勢にしにくいという問題点があ
った。
【0005】そこで、本発明は2つの通信システムにそ
れぞれ専用に使用される2つのアンテナを複合しても低
姿勢で小型化できるようにした複合アンテナ装置を提供
することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の複合アンテナ装置は、パッチアンテナと逆
F形アンテナとを備える複合アンテナ装置において、平
面部と、平面部の端部から延伸されたショートスタブと
を備え、前記平面部に凹部が形成された逆F形アンテナ
と、誘電体基板と、該誘電体基板上に形成されたパッチ
状の導体からなるパッチアンテナとを備え、該パッチア
ンテナの下部が、前記F形アンテナの前記凹部内に収納
されて、前記F形アンテナと一体化されている。
【0007】上記目的を達成することのできる本発明の
他の複合アンテナ装置は、パッチアンテナと逆F形アン
テナとを備える複合アンテナ装置において、平面部と、
平面部の端部から延伸されたショートスタブとを備え、
前記平面部に凹部が形成された逆F形アンテナと、誘電
体基板と、該誘電体基板上に形成されたパッチ状の導体
と、前記誘電体基板の裏側に配置された高周波回路が形
成されている回路基板とからなるパッチアンテナとを備
え、該パッチアンテナの下部が、前記F形アンテナの前
記凹部内に収納されて、前記F形アンテナと一体化され
ると共に、前記凹部により前記回路基板がシールドされ
ている。また、上記複合アンテナにおいて、前記パッチ
アンテナがGPSアンテナとされていてもよい。
【0008】このような本発明によれば、パッチアンテ
ナを逆F形アンテナの平面部に形成した凹部内に取り付
けるようにしたため、全体として小型化を達成すること
ができる。また、低姿勢のアンテナ装置とすることがで
きる。さらに、パッチアンテナの裏側に回路基板が設け
られている場合は、逆F形アンテナの凹部によりシール
ドされることになり、パッチアンテナにシールド部を設
ける必要をなくすことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の複合アンテナ装置の実施
の形態の一構成例を図1(a)に示す。図1(a)は、
本発明の実施の形態にかかる複合アンテナ装置の斜視図
であり、GPS(Global Positioning System)アンテ
ナ1と、セルラーシステムやパーソナル無線等の移動通
信システムに用いられる逆F形アンテナ2から、複合ア
ンテナ装置は構成されている。この複合アンテナの攻勢
を詳細に説明すると、GPSアンテナ1は所定の誘電率
を有する誘電体基板1−2と、この誘電体基板1−2の
表面に形成された方形のパッチ状導体1−1から構成さ
れている。また、逆F形アンテナ2は、方形状の平面部
2−1と、平面部2−1から垂直に折り曲げられて延伸
するよう形成されているショートスタブ2−3から構成
されている。また、平面部2−1の中央部にはシールド
用凹部2−2が形成されている。
【0010】そして、導電性のグランドプレーン3に逆
F形アンテナ2の平面部2−1が対向するように、逆F
形アンテナ2がグランドプレーン3に取り付けられる。
この際に、ショートスタブ2−3の下端がグランドプレ
ーン3に電気的に接続される。また、グランドプレーン
3の裏面から導出された逆F形アンテナケーブル4−1
の芯線が延伸されて平面部2−1の逆F形アンテナ給電
点2−3に電気的に接続される。なお、逆F形アンテナ
ケーブル4−1の外被導体はグランドプレーン3に電気
的に接続される。一方、GPSアンテナ1は、図1
(b)に示すように誘電体基板1−2の裏側にLNA
(Low Noise Amp)回路用基板5−1が配置されてお
り、このLNA回路用基板5−1にはLNA回路部5が
形成されている。また、LNA回路用基板5−1からは
GPS信号を出力するGPSアンテナケーブル4−1が
導出されている。
【0011】そして、このGPSアンテナ1が逆F形ア
ンテナ2の平面部2−1に形成されているシールド用凹
部2−2内に取り付けられる。この際に、GPSアンテ
ナ1の下部に設けられているLNA回路用基板5−1と
LNA回路部5とがシールド用凹部2−2内に収納され
るようになる。また、GPSアンテナケーブル4−2が
シールド用凹部2−2の側面に形成されているケーブル
引出孔から引き出されて、さらに、グランドプレーン3
に形成されているケーブル挿通孔に挿通されて導出され
るようになる。これにより、LNA回路部5がシールド
用凹部2−2によりシールドされるようになり、GPS
アンテナ1にシールド手段を設けることなく、GPSア
ンテナ1は安定して動作するようになる。
【0012】このような構成の本発明にかかる複合アン
テナ装置の上面図を図2(a)に示す。また、その正面
図を図2(b)に、その右側面図を図3(a)に示す。
これらの図に示すように、GPSアンテナ1におけるパ
ッチ状導体の所定個所にはパッチアンテナ給電点1−3
が設けられており、このGPSアンテナ1のほぼ半分
が、逆F形アンテナ2に形成されたシールド用凹部2−
2内に嵌入されている。このため、GPSアンテナ1の
動作に支障を与えることなく、LNA回路部5がシール
ド用凹部2−2によりシールドされる。また、逆F形ア
ンテナ1の平面部1にシールド用凹部2−2を形成し
て、このシールド用凹部2−2内にパッチアンテナから
なるGPSアンテナ1を設けるようにしても、逆F形ア
ンテナ1の動作に影響を与えることはない。
【0013】さらに、グランドプレーン3の構成を図3
(b)に示すが、グランドプレーン3は方形とされてお
り、逆F形アンテナケーブル4−1が導出される挿通孔
3−2と、GPSアンテナ1ケーブル4−2の挿通孔3
−3とが形成されている。また、グランドプレーン3
に、ショートスタブ2−3の下端が嵌合されるショート
スタブ嵌合孔(図1(a)参照)3−1を形成するよう
にしてもよい。なお、グランドプレーン3は方形に限ら
ず、円形、楕円形や長方形としてもよい。
【0014】さらにまた、GPSアンテナ1におけるパ
ッチアンテナの構成例を図4に示す。図4(a)は、円
形パッチアンテナ10の構成例を示しており、方形の誘
電体基板11上に円形の導電性の円形パッチ12が形成
されて円形パッチアンテナ10とされている。この場
合、円形パッチ12は、誘電体基板11上に金属を蒸着
したり、薄い金属板を貼着することにより形成されてい
る。また、図4(b)は、方形パッチアンテナ20の構
成例を示しており、方形の誘電体基板21上に方形の導
電性の方形パッチ22が形成されて方形パッチアンテナ
20とされている。この場合、方形パッチ22は、誘電
体基板21上に金属を蒸着したり、薄い金属板を貼着す
ることにより形成されている。
【0015】本発明の複合アンテナ装置において、上記
の説明ではパッチアンテナはGPSアンテナとして説明
したが、パッチアンテナを2.5GHz帯の電波ビーコ
ン受信用のアンテナとしたり、1.5GHz帯のセルラ
ーアンテナとして使用することができる。この場合、L
NA回路基板は必要な場合だけ設けるようにする。ま
た、逆F形アンテナは、800MHz帯や900MHz
帯を使用するPDC(Personal Digital Cellular)方
式やGSM(Global System for Mobile communication
s)方式のセルラーシステム用の送受信アンテナとして
使用することができると共に、900MHz帯のMCA
(Multi Channel Access)システム、900MHz帯の
パーソナル無線、400MHz帯の業務用無線(タクシ
ー、警察、消防・・・無線)に使用することができる。
したがって、これらの2つの通信システムの組み合わせ
た種種の組み合わせシステムにおいて、本発明の複合ア
ンテナ装置を使用することが可能となる。
【0016】次に、パッチアンテナをGPSアンテナと
して使用し、逆F形アンテナをセルラーシステム(GS
M)に使用した際のVSWR(Voltage Standing Wave
Ratio)特性を図5および図6に示す。図5は、GPS
アンテナのVSWR特性であり、使用周波数(1.57
542GHz)において良好なVSWR値が得られてい
る。また、図6は、セルラーシステム用の逆F形アンテ
ナのVSWR特性であり、870MHz〜960MHz
の周波数帯域において実用的なVSWR値が得られてい
る。
【0017】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、パッチア
ンテナを逆F形アンテナの平面部に形成した凹部内に取
り付けるようにしたため、全体として小型化の複合アン
テナとすることができる。また、2つのアンテナを有し
ているにもかかわらず、低姿勢の複合アンテナ装置とす
ることができる。さらに、パッチアンテナの裏側に回路
基板が設けられている場合は、逆F形アンテナの凹部に
よりシールドされることになり、パッチアンテナにシー
ルド部を設ける必要をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合アンテナ装置の実施の形態の構成
例を示す斜視図、および、GPSアンテナの正面図であ
る。
【図2】本発明の実施の形態にかかる複合アンテナ装置
の構成を示す上面図、および、正面図である。
【図3】本発明の実施の形態にかかる複合アンテナ装置
の構成を示す右側面図、および、グランドプレーンの構
成を示す図である。
【図4】本発明の複合アンテナ装置にかかるパッチアン
テナの構成例を示す図である。
【図5】本発明の複合アンテナ装置にかかるGPSアン
テナのVSWR特性を示す図である。
【図6】本発明の複合アンテナ装置にかかる逆F形アン
テナのVSWR特性を示す図である。
【図7】従来の複合アンテナの構成を示す図である。
【符号の説明】
1 GPSアンテナ 1−1 パッチ状導体 1−2 誘電体基板 1−3 GPSアンテナ給電点 2 逆F形アンテナ 2−1 平面部 2−2 シールド用凹部 2−3 逆F形アンテナ給電点 3 グランドプレーン 3−1 ショートスタブ嵌合孔 3−2,3−3 挿通孔 4−1 逆F形アンテナケーブル 4−2 GPSアンテナケーブル 5 LNA回路部 5−1 LNA回路用基板 10 円形パッチアンテナ 11 誘電体基板 12 円形パッチ 20 方形パッチアンテナ 21 誘電体基板 22 方形パッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 浩一 埼玉県蕨市北町4丁目7番4号 日本アン テナ株式会社蕨工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パッチアンテナと逆F形アンテナとを備
    える複合アンテナ装置において、 平面部と、平面部の端部から延伸されたショートスタブ
    とを備え、前記平面部に凹部が形成された逆F形アンテ
    ナと、 誘電体基板と、該誘電体基板上に形成されたパッチ状の
    導体からなるパッチアンテナとを備え、 該パッチアンテナの下部が、前記F形アンテナの前記凹
    部内に収納されて、前記F形アンテナと一体化されるこ
    とを特徴とする複合アンテナ装置。
  2. 【請求項2】 パッチアンテナと逆F形アンテナとを備
    える複合アンテナ装置において、 平面部と、平面部の端部から延伸されたショートスタブ
    とを備え、前記平面部に凹部が形成された逆F形アンテ
    ナと、 誘電体基板と、該誘電体基板上に形成されたパッチ状の
    導体と、前記誘電体基板の裏側に配置された高周波回路
    が形成されている回路基板とからなるパッチアンテナと
    を備え、 該パッチアンテナの下部が、前記F形アンテナの前記凹
    部内に収納されて、前記F形アンテナと一体化されると
    共に、前記凹部により前記回路基板がシールドされるこ
    とを特徴とする複合アンテナ装置。
  3. 【請求項3】 前記パッチアンテナがGPSアンテナと
    されていることを特徴とする請求項2記載の複合アンテ
    ナ装置。
JP10129677A 1998-04-24 1998-04-24 複合アンテナ装置 Pending JPH11312920A (ja)

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