JPWO2012144084A1 - Compound antenna - Google Patents

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JPWO2012144084A1
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和廣 柴田
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Abstract

【課題】使用する周波数帯域幅を拡大し、または利得を上げることができ、しかも構造が簡単で小さく薄型化でき、装着時に場所をとならない複合型アンテナを提供する。
【解決手段】導体の導電板30と、導電板30の開口部31に離間して配設される導体のロッド20と、導電板30と離間して配設され、ロッド20の上端21に接続している接続部22より下部14の外側輪郭15が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子10とを備える平面アンテナ2が、同一の絶縁基板上40に複数配設された複合型アンテナ1とした。
The present invention provides a composite antenna that can expand the frequency bandwidth to be used or increase the gain, has a simple structure, can be reduced in thickness, and does not take up space when mounted.
A conductive plate of a conductor, a conductor rod that is spaced apart from an opening of the conductive plate, and a conductor that is spaced from the conductive plate and connected to an upper end of the rod. The planar antenna 2 having a conductor plate antenna element 10 having a shape that gradually expands outward as the outer contour 15 of the lower portion 14 extends upward from the connecting portion 22 is formed on the same insulating substrate 40. A plurality of composite antennas 1 are provided.

Description

本発明は、UWB(Ultra Wide Band)通信、放送、自動車、物流、ICチップ、ミリ波次世代放送通信システム等に用いて好適な広帯域の複合型アンテナに関する。   The present invention relates to a wideband composite antenna suitable for use in UWB (Ultra Wide Band) communication, broadcasting, automobiles, logistics, IC chips, millimeter wave next-generation broadcasting communication systems, and the like.

本願出願人は、先に、下記特許文献1に示されるように、数GHzに亘る広帯域の電波を確実に受発信することが可能な3次元のアンテナを提案している。このアンテナ200は、図15に示すように、外周面上に円周方向に沿って60度間隔で幅が0.5mmのスリット202が形成されている球形状のアンテナ素子201と、円板状をなす導電円形板203と、その導電円形板203の中央に形成された開口部207に絶縁ブッシュ204を介して立設されているロッド205を備え、アンテナ素子201は、上下にそれぞれ形成される直径2.5mmの貫通孔206によって、ロッド205に串刺し状に取り付けられている。そして、ロッド205は、コネクター208により同軸ケーブル209の芯線と接続されるので、アンテナ素子201はロッド205を介して電気的に接続される。導電板203は、同軸ケーブル209のシールド線に接続されている。   The applicant of the present application has previously proposed a three-dimensional antenna capable of reliably receiving and transmitting a broadband radio wave over several GHz, as shown in Patent Document 1 below. As shown in FIG. 15, the antenna 200 includes a spherical antenna element 201 in which slits 202 having a width of 0.5 mm are formed at intervals of 60 degrees along the circumferential direction on the outer peripheral surface, And a rod 205 erected via an insulating bush 204 at an opening 207 formed at the center of the conductive circular plate 203, and the antenna elements 201 are formed vertically. The rod 205 is attached in a skewered manner by a through hole 206 having a diameter of 2.5 mm. Since the rod 205 is connected to the core wire of the coaxial cable 209 by the connector 208, the antenna element 201 is electrically connected through the rod 205. The conductive plate 203 is connected to the shield line of the coaxial cable 209.

この構成においては、アンテナ素子201はロッド205に対して摺動自在に取り付けられるので、アンテナ素子201を摺動させて導電円形板203からアンテナ素子201までの距離を変動させることができ、これによりインピーダンスが変わり、マッチング調整が可能となり、数GHzに亘る広帯域の電波を確実に受信することが可能となっている。   In this configuration, the antenna element 201 is slidably attached to the rod 205, so that the distance from the conductive circular plate 203 to the antenna element 201 can be changed by sliding the antenna element 201. Impedance changes, matching adjustment becomes possible, and it is possible to reliably receive a broadband radio wave over several GHz.

しかしながら、近年、UWB通信が脚光を浴びており、UWB通信により一層好適な広帯域のアンテナが要望されていた。また、テレビ用、携帯電話用等と用途ごとに設置する必要があるアンテナを統合し、一つのアンテナで拾GHzレベル以上の非常に広帯域をカバーできるアンテナが要望されていた。更に、広帯域のアンテナであると共に、パラボラアンテナのような反射器を使用することなく微弱な電波を受発信することができるアンテナ、微弱な電波の到達距離を長くすることのできるアンテナ、及び指向性の高いアンテナが要望されていた。また、自動車用や家電製品等に装着して使用する場合には、小さく且つ薄型であることも要望されていた。   However, in recent years, UWB communication has been attracting attention, and a broadband antenna more suitable for UWB communication has been demanded. Further, there has been a demand for an antenna that can cover a very wide band of the GHz level or more by integrating antennas that need to be installed for each application, such as for TVs and mobile phones. Furthermore, it is a broadband antenna, an antenna that can receive and transmit weak radio waves without using a reflector such as a parabolic antenna, an antenna that can increase the reach of weak radio waves, and directivity A high antenna was demanded. In addition, when used by being mounted on automobiles, home appliances, etc., it has also been demanded to be small and thin.

特許4263722Patent 4263722

本発明は、上述の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、使用することのできる周波数帯域幅が著しく広い複合型アンテナを提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a composite antenna having a remarkably wide frequency bandwidth that can be used.

更に、広帯域で、且つ微弱な電波であっても受信することができ、若しくは遠くまで発信することができる到達距離の長い複合型アンテナを提供することである。   It is another object of the present invention to provide a composite antenna having a long reach and capable of receiving even a wide band and a weak radio wave or transmitting a long distance.

更に、広帯域で、且つ指向性が高い複合型アンテナを提供することである。   Furthermore, it is to provide a composite antenna having a wide band and high directivity.

更に、広帯域で、且つ構造が簡単で容易に製造できる複合型アンテナを提供することである。   It is another object of the present invention to provide a composite antenna having a wide band and a simple structure that can be easily manufactured.

更に、広帯域で、且つ小さく且つ薄型化で、装着時に場所をとならない複合型アンテナを提供することである。   It is another object of the present invention to provide a composite antenna that has a wide band, is small and thin, and does not become a place when mounted.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に係る複合型アンテナは、導体の導電板と、前記導電板の開口部に離間して配設される導体のロッドと、前記導電板と離間して配設され、前記ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備える平面アンテナが、同一の絶縁基板上に、複数配設されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a composite antenna according to claim 1 of the present invention includes a conductive plate of a conductor, a rod of a conductor spaced apart from an opening of the conductive plate, and a gap from the conductive plate. A planar antenna element of a conductor having a shape that is gradually expanded in the outer direction as the outer contour below the connecting portion connected to the upper end of the rod is upward. However, a plurality of components are arranged on the same insulating substrate.

また、本発明の請求項2に係る複合型アンテナは、請求項1に記載の複合型アンテナにおいて、前記ロッドは、前記導電板の開口部に配設される基端部と、前記基端部の上部に接続し前記導電板より上方に突設している突設部とを有することを特徴とするものである。   The composite antenna according to claim 2 of the present invention is the composite antenna according to claim 1, wherein the rod includes a base end portion disposed in an opening of the conductive plate, and the base end portion. And a projecting portion projecting upward from the conductive plate.

また、本発明の請求項3に係る複合型アンテナは、請求項2に記載の複合型アンテナにおいて、前記ロッドは、前記突設部の幅が前記基端部の幅より広いことを特徴とするものである。   The composite antenna according to claim 3 of the present invention is the composite antenna according to claim 2, wherein the rod has a width of the projecting portion wider than a width of the base end portion. Is.

また、本発明の請求項4に係る複合型アンテナは、請求項1乃至3のいずれかに記載の複合型アンテナにおいて、少なくとも一の前記平面アンテナが備える前記板状アンテナ素子の大きさは、他の前記平面アンテナが備える前記板状アンテナ素子の大きさと異なることを特徴とするものである。   A composite antenna according to a fourth aspect of the present invention is the composite antenna according to any one of the first to third aspects, wherein the size of the plate antenna element included in at least one of the planar antennas is other. The planar antenna element has a size different from that of the plate antenna element.

また、本発明の請求項5に係る複合型アンテナは、請求項1乃至3のいずれかに記載の複合型アンテナにおいて、前記平面アンテナが備える前記板状アンテナ素子の大きさが全て同一であることを特徴とするものである。   In addition, the composite antenna according to claim 5 of the present invention is the composite antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the planar antenna elements included in the planar antenna have the same size. It is characterized by.

また、本発明の請求項6に係る複合型アンテナは、請求項4に記載の複合型アンテナにおいて、少なくとも一の前記平面アンテナは、電気的に接続されていることを特徴とするものである。   A composite antenna according to claim 6 of the present invention is the composite antenna according to claim 4, wherein at least one of the planar antennas is electrically connected.

上記目的を達成するため、本発明の請求項7に係る複合型アンテナは、基端部と前記基端部の幅より広い突設部とを有するロッドと、前記突設部の上端と接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体のアンテナ素子と、を備える立体アンテナが複数、同一の導電板の各開口部に絶縁体を介し前記ロッドの基端部が立設していることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a composite antenna according to claim 7 of the present invention is connected to a rod having a base end portion and a projecting portion wider than a width of the base end portion, and an upper end of the projecting portion. A plurality of three-dimensional antennas having a shape that gradually expands outwardly as the outer contour of the lower part of the connecting portion extends upward, and an insulator is provided in each opening of the same conductive plate And a base end portion of the rod is erected.

また、本発明の請求項8に係る複合型アンテナは、請求項7に記載の複合型アンテナにおいて、少なくとも一の前記立体アンテナが備える前記アンテナ素子の大きさは、他の前記立体アンテナが備える前記アンテナ素子の大きさと異なることを特徴とするものである。   The composite antenna according to claim 8 of the present invention is the composite antenna according to claim 7, wherein the size of the antenna element provided in at least one of the three-dimensional antennas is provided in the other three-dimensional antenna. It differs from the size of the antenna element.

また、本発明の請求項9に係る複合型アンテナは、請求項7に記載の複合型アンテナにおいて、前記立体アンテナが備える前記アンテナ素子の大きさが全て同一であることを特徴とするものである。   The composite antenna according to claim 9 of the present invention is the composite antenna according to claim 7, characterized in that all the antenna elements included in the three-dimensional antenna have the same size. .

また、本発明の請求項10に係る複合型アンテナは、請求項8に記載の複合型アンテナにおいて、少なくとも一の前記立体アンテナは、電気的に接続されていることを特徴とするものである。   According to claim 10 of the present invention, in the composite antenna according to claim 8, at least one of the three-dimensional antennas is electrically connected.

本発明は、以下の効果を奏する。   The present invention has the following effects.

すなわち、上記構成を備えた本発明に係る複合型アンテナは、各アンテナのアンテナ素子が接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有し、各アンテナが著しく広い周波数帯域を確保することができるので、複合型アンテナとしても著しく広い周波数大域を確保することができる。   In other words, the composite antenna according to the present invention having the above-described configuration has a shape in which the antenna element of each antenna gradually expands in the outer direction as the outer contour below the connection portion moves upward. Since a remarkably wide frequency band can be secured, a remarkably wide frequency band can be secured as a composite antenna.

更に、各アンテナのロッドが導電板の開口部に配設される基端部と導電板より上方に突設している突設部とを有し、アンテナ素子と導電板との間に所定の距離を確保し、しかも突設部の幅を基端部の幅より広くしているので、各アンテナが著しく広い周波数帯域を確保することができ、複合型アンテナとしても広い周波数大域を確保することができる。   Furthermore, the rod of each antenna has a base end portion disposed at the opening of the conductive plate and a protruding portion protruding above the conductive plate, and a predetermined portion is provided between the antenna element and the conductive plate. Since the distance is secured and the width of the projecting part is wider than the width of the base end part, each antenna can secure a remarkably wide frequency band, and a wide frequency band can be secured as a composite antenna. Can do.

更に、アンテナ素子の大きさが同じアンテナが複数で複合型アンテナを構成している場合には、複数のアンテナで受信するので、複合型アンテナとしては微弱な電波であっても受信でき、また、送信時には各アンテナの電波を合成し送信電力を増加することができるので、複合型アンテナとしては、微弱な電波であっても遠くまで送信することができ到達距離を伸ばすことができる。   In addition, when a plurality of antennas having the same antenna element size constitute a composite antenna, since it is received by a plurality of antennas, even a weak radio wave can be received as a composite antenna, Since the transmission power can be increased by synthesizing the radio waves of each antenna during transmission, even a weak radio wave can be transmitted far and the reach distance can be extended as a composite antenna.

また、アンテナ素子の大きさが異なるアンテナが複数で複合型アンテナを構成している場合には、アンテナ素子の大きさが異なると異なる周波数帯の電波を送受信するので、各アンテナより複合型アンテナとしては、確保できる周波数帯域を更に広げることができ、著しく広い周波数帯域を確保することができる。   In addition, when multiple antennas with different antenna element sizes constitute a composite antenna, radio waves in different frequency bands are transmitted and received with different antenna element sizes. Can further widen the frequency band that can be secured, and can secure a remarkably wide frequency band.

更に、アンテナ素子の大きさが異なるアンテナが複数で複合型アンテナを構成している場合であって、特定のアンテナを電気的に接続した状態にすると、電気的に接続されていないアンテナが電気的に接続されているアンテナの電波の利得を上げることができるので、指向性を強めることができる。   Furthermore, when a plurality of antennas having different antenna element sizes constitute a composite antenna, and a specific antenna is electrically connected, an antenna that is not electrically connected is electrically Since the gain of the radio wave of the antenna connected to can be increased, the directivity can be enhanced.

本発明の第1実施形態に係る複合型アンテナの説明図である。It is explanatory drawing of the composite type antenna which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明に係る複合型アンテナの平面アンテナが備える板状アンテナ素子の他の形状を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the other shape of the plate-shaped antenna element with which the planar antenna of the composite type antenna which concerns on this invention is provided. 本発明に係る複合型アンテナの平面アンテナが備えるロッドの他の形状を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the other shape of the rod with which the planar antenna of the composite type antenna which concerns on this invention is provided. 第1実施形態の放射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the radiation characteristic of 1st Embodiment. 第1実施形態の放射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the radiation characteristic of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態に係る複合型アンテナの説明図である。It is explanatory drawing of the composite type antenna which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る複合型アンテナの説明図である。It is explanatory drawing of the composite type antenna which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る複合型アンテナの説明図である。It is explanatory drawing of the composite type antenna which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の別の第4実施形態に係る複合型アンテナの説明図である。It is explanatory drawing of the composite type antenna which concerns on another 4th Embodiment of this invention. 本発明に係る複合型アンテナにおいて、平面アンテナの配設状態の説明図であるFIG. 4 is an explanatory diagram of a state of disposing a planar antenna in the composite antenna according to the present invention. 本発明に係る複合型アンテナにおいて、平面アンテナの配設状態の説明図であるFIG. 4 is an explanatory diagram of a state of disposing a planar antenna in the composite antenna according to the present invention. 本発明に係る複合型アンテナにおいて、平面アンテナの配設状態の説明図であるFIG. 4 is an explanatory diagram of a state of disposing a planar antenna in the composite antenna according to the present invention. 本発明の第5実施形態に係る複合型アンテナの斜視図である。It is a perspective view of the composite type antenna which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る複合型アンテナの断面図である。It is sectional drawing of the composite type antenna which concerns on 5th Embodiment of this invention. 従来の広帯域の3次元のアンテナ素子を用いたアンテナの斜視図である。It is a perspective view of the antenna using the conventional broadband three-dimensional antenna element.

以下に図面を参照して、この発明の実施の形態を例示して説明する。ただし、この発明の範囲は、特に限定的記載がない限り、この実施の形態に記載されている内容に限定する趣旨のものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not intended to be limited to the contents described in this embodiment unless otherwise specified.

第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態に係る複合型アンテナの説明図であり、図2は、平面アンテナが備える板状アンテナ素子の他の形状を説明するための説明図である。図3は、平面アンテナが備えるロッドの他の形状を説明するための説明図である。
First Embodiment FIG. 1 is an explanatory diagram of a composite antenna according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining another shape of a plate antenna element provided in a planar antenna. is there. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining another shape of the rod provided in the planar antenna.

本発明に係る複合型アンテナ1は、板状アンテナ素子10、ロッド20、導電板30を備える平面アンテナ2が2個(2A1,2A2)、テフロン(登録商標)等の絶縁体で形成されている同一の基板40上に配設されている。平面アンテナ2A1及び平面アンテナ2A2が各々備える板状アンテナ素子10、ロッド20、導電板30は、同一の構成である。即ち、同一の平面アンテナ2が2個(2A1,2A2)配設されているので、双方を纏めて説明する。   The composite antenna 1 according to the present invention includes two planar antennas 2 (2A1, 2A2) each including a plate antenna element 10, a rod 20, and a conductive plate 30, and an insulator such as Teflon (registered trademark). Arranged on the same substrate 40. The plate antenna element 10, the rod 20, and the conductive plate 30 provided in each of the planar antenna 2A1 and the planar antenna 2A2 have the same configuration. That is, since two (2A1, 2A2) identical planar antennas 2 are arranged, both will be described together.

平面アンテナ2A1及び平面アンテナ2A2は、共に電気的に接続され、絶縁基板上の同一面であって、横方向Xに並んで配設されている。   The planar antenna 2A1 and the planar antenna 2A2 are both electrically connected, and are arranged on the same surface on the insulating substrate and aligned in the lateral direction X.

板状アンテナ素子10は、板状の導体であって、銅、真鍮等の金属により形成されていて、後述する導電板30とは電気的に絶縁されている。内部11も金属等の導体で形成されているが、図2(1)に示すように、内部11は中空で、周辺部12が太い枠体13で形成されている場合であっても良い。   The plate-like antenna element 10 is a plate-like conductor, is formed of a metal such as copper or brass, and is electrically insulated from a conductive plate 30 described later. The interior 11 is also formed of a conductor such as metal, but as shown in FIG. 2A, the interior 11 may be hollow and the peripheral portion 12 may be formed of a thick frame 13.

板状アンテナ素子10の形状は、下部14の外側輪郭15が後述するロッド20の上端21と接続している接続部22より上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状となっていて、本実施形態では円形となっている。この外側輪郭15が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状としては、図2(2)に示すように、外側輪郭15が上方に向かうに従い外側方向に曲線的に漸次拡大していく形状であっても良く、また図2(3)に示すように、外側輪郭15が上方に向かうに従い外側方向に直線的に漸次拡大していく形状であっても良い。尚、板状アンテナ素子10の形状は、下部14の外側輪郭15が接続部22より上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状であることが重要であって、上部16の外側輪郭15は、図2(4)乃至(6)に示すように、平坦な形状、楕円形状、三角形状等の如何なる形状であっても良い。   The shape of the plate antenna element 10 is such that the outer contour 15 of the lower portion 14 gradually expands in the outer direction as it goes upward from the connecting portion 22 connected to the upper end 21 of the rod 20 described later. In this embodiment, it is circular. As shown in FIG. 2 (2), the shape of the outer contour 15 gradually expanding in the outer direction as it goes upward is gradually increased in a curved manner in the outer direction as the outer contour 15 goes upward. The shape may be a shape, or as shown in FIG. 2 (3), the shape may be a shape in which the outer contour 15 gradually and linearly expands outward as it goes upward. It is important that the shape of the plate-like antenna element 10 is such that the outer contour 15 of the lower portion 14 gradually expands in the outer direction as it goes upward from the connection portion 22. As shown in FIGS. 2 (4) to (6), it may have any shape such as a flat shape, an elliptical shape, and a triangular shape.

即ち、板状アンテナ素子10は、下部14の外側輪郭15が接続部22より上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状となっていることで、板状アンテナ素子10の下方に位置する給電部より電波が上方に向かって徐々に拡大するようになっている。   That is, the plate-like antenna element 10 is positioned below the plate-like antenna element 10 because the outer contour 15 of the lower portion 14 is gradually enlarged outward as the connection portion 22 moves upward. The electric wave gradually expands upward from the power supply unit.

ロッド20は、板状の導体であって、銅、真鍮等の金属により形成されていて、導電板30より上方に突設している突設部23と、導電板30の開口部31に配設されている基端部24とを有し、突設部23の幅w1が、基端部24の幅w2より広くなり、境界部25には、段付26が形成されている。尚、本実施形態では、突設部23が形成されている場合について説明したが、図3(1)に示すように突設部が形成されていないで、基端部24のみの場合であっても良い。また図3(2)に示すように突設部23が形成されているが、突設部23の幅w1が基端部24の幅w2と同じであっても良い。更に、本実施形態では、突設部23の幅w1が基端部24の幅w2より広く、境界部25に段付26が形成されている場合について説明したが、図3(3)に示すように突設部23の幅w1が徐々に狭くなり基端部24との境界部25に段付が形成されていない場合であっても良い。突設部23を形成し、しかも突設部23の幅w1を基端部24の幅w2より大きくすることで、平面アンテナ10が広い周波数帯を確保することができるようになっている。尚、w1/w2の比を最適化することで、更に広い周波数帯域を確保することが可能となる。   The rod 20 is a plate-like conductor, which is formed of a metal such as copper or brass, and is arranged in a protruding portion 23 protruding above the conductive plate 30 and an opening 31 of the conductive plate 30. The base portion 24 is provided, the width w1 of the projecting portion 23 is wider than the width w2 of the base portion 24, and a step 26 is formed at the boundary portion 25. In the present embodiment, the case where the protruding portion 23 is formed has been described. However, as shown in FIG. 3A, the protruding portion is not formed and only the base end portion 24 is used. May be. Further, as shown in FIG. 3B, the protruding portion 23 is formed, but the width w <b> 1 of the protruding portion 23 may be the same as the width w <b> 2 of the base end portion 24. Further, in the present embodiment, the case where the width w1 of the projecting portion 23 is wider than the width w2 of the base end portion 24 and the stepped portion 26 is formed at the boundary portion 25 has been described. In this way, the width w1 of the projecting portion 23 may be gradually narrowed and the stepped portion may not be formed at the boundary portion 25 with the base end portion 24. By forming the projecting portion 23 and making the width w1 of the projecting portion 23 larger than the width w2 of the base end portion 24, the planar antenna 10 can secure a wide frequency band. It is possible to secure a wider frequency band by optimizing the ratio of w1 / w2.

ロッド20は、導電板30とは電気的に絶縁されているが、突設部23の上端21で板状アンテナ素子10と電気的に接続され、基端部24の下端27で同軸ケーブル50の芯線に接続され、給電部となっている。突設部23と基端部24との境界部25が給電点となるが、突設部23は給電部としてもアンテナとしても機能している。   The rod 20 is electrically insulated from the conductive plate 30, but is electrically connected to the plate antenna element 10 at the upper end 21 of the projecting portion 23, and the coaxial cable 50 at the lower end 27 of the base end portion 24. It is connected to a core wire and serves as a power feeding unit. A boundary portion 25 between the protruding portion 23 and the base end portion 24 serves as a feeding point. The protruding portion 23 functions as both a feeding portion and an antenna.

導電板30は、板状の導体であって、銅、真鍮等の金属により形成されていて、中央には、ロッド20の基端部24を配設できるように開口部31が形成されている。導電板30はグランド板となり、図示しないが同軸ケーブルのシールド線に接続されている。導電板30は、板状アンテナ素子10及びロッド20とは間隙を有して配設されているので、電気的に絶縁された状態となっている。   The conductive plate 30 is a plate-like conductor and is formed of a metal such as copper or brass, and an opening 31 is formed at the center so that the base end portion 24 of the rod 20 can be disposed. . The conductive plate 30 is a ground plate and is connected to a shielded wire of a coaxial cable (not shown). Since the conductive plate 30 is disposed with a gap from the plate antenna element 10 and the rod 20, the conductive plate 30 is electrically insulated.

以上の通り、第1実施形態の複合型アンテナ1においては、同一の大きさの板状アンテナ素子10を備える平面アンテナ2が横方向Xに並んで2個(2A1,2A2)配設されているので、各々の平面アンテナ(2A1,2A2)が受信した電波を集め利得を上げることができるので、複合型アンテナ1としては微弱な電波でも受信することが可能となる。尚、平面アンテナ2は、板状アンテナ素子10の形状が、下部14の外側輪郭15がロッド20の上端21と接続している接続部22より上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状となっているので、広い周波数帯域を確保することが可能であり、しかも、ロッド20に突設部23が形成され、更にロッド20の突設部23の幅w1が基端部24の幅w2より広いので、より一層広い周波数帯域を確保することが可能となる。従って広い周波数帯域の平面アンテナ2が2個(2A1,2A2)集まっているので、複合型アンテナ1としても平面アンテナ2Aまたは平面アンテナ2Bと同じ広い周波数帯域のアンテナとすることが可能となる   As described above, in the composite antenna 1 according to the first embodiment, two (2A1, 2A2) flat antennas 2 each including the plate antenna element 10 having the same size are arranged in the horizontal direction X. Therefore, since the radio waves received by the respective planar antennas (2A1, 2A2) can be collected and the gain can be increased, the composite antenna 1 can receive even weak radio waves. The planar antenna 2 has a shape in which the shape of the plate-shaped antenna element 10 gradually expands outward as the outer contour 15 of the lower portion 14 moves upward from the connecting portion 22 connected to the upper end 21 of the rod 20. Therefore, it is possible to secure a wide frequency band, and the protruding portion 23 is formed on the rod 20, and the width w1 of the protruding portion 23 of the rod 20 is the width w2 of the base end portion 24. Since it is wider, a wider frequency band can be secured. Accordingly, since two planar antennas 2 (2A1, 2A2) having a wide frequency band are gathered, the composite antenna 1 can be an antenna having the same wide frequency band as the planar antenna 2A or the planar antenna 2B.

図4は、複合型アンテナ1における1000MHzでの垂直偏波水平面(X−Z面)指向性を示すものである。   FIG. 4 shows the vertical polarization horizontal plane (XZ plane) directivity at 1000 MHz in the composite antenna 1.

図5は、複合型アンテナ1における1000MHzでの垂直偏波垂直面(X−Y面)指向性を示すものである。   FIG. 5 shows the vertical polarization vertical plane (XY plane) directivity at 1000 MHz in the composite antenna 1.

第2実施形態
図6は、本発明の第2実施形態に係る複合型アンテナの説明図である。以下第1実施形態と異なる点について説明する。
Second Embodiment FIG. 6 is an explanatory diagram of a composite antenna according to a second embodiment of the present invention. Differences from the first embodiment will be described below.

本発明の第2実施形態に係る複合型アンテナ1は、同一の絶縁基板40に平面アンテナ2が4個(2A1,2A2,2A3,2A4)横方向Xに並んで配設されていて、その絶縁基板40が中央41で折れ曲がり、平面アンテナ2が2個づつ2組(M(2A1,2A2)とN(2A3,2A4))になって、斜めに向き合っている状態であり、その他は第1実施形態と同じである。即ち、平面アンテナ2A1乃至平面アンテナ2A4が各々備える板状アンテナ素子10、ロッド20、導電板30は、同一の構成である。   In the composite antenna 1 according to the second embodiment of the present invention, four planar antennas 2 (2A1, 2A2, 2A3, 2A4) are arranged in the horizontal direction X on the same insulating substrate 40, and the insulation The substrate 40 is bent at the center 41, and the two planar antennas 2 are in two pairs (M (2A1, 2A2) and N (2A3, 2A4)) and face each other diagonally. The form is the same. That is, the plate antenna element 10, the rod 20, and the conductive plate 30 included in each of the planar antennas 2A1 to 2A4 have the same configuration.

第2実施形態では、斜めに向き合った2組の平面アンテナ(M(2A1,2A2)とN(2A3,2A4))の電波が合成され送信電力が増加されるので、個々の平面アンテナ2の電波は微弱であっても複合型アンテナ1としては遠くまで送信することができ到達距離を伸ばすことができる。   In the second embodiment, radio waves from two sets of plane antennas (M (2A1, 2A2) and N (2A3, 2A4)) facing each other are combined to increase transmission power. Even if it is weak, the composite antenna 1 can transmit far and extend the reach.

第3実施形態
図7は、本発明の第3実施形態に係る複合型アンテナの説明図である。以下第1実施形態と異なる点について説明する。
Third Embodiment FIG. 7 is an explanatory diagram of a composite antenna according to a third embodiment of the present invention. Differences from the first embodiment will be described below.

本発明の第3実施形態に係る複合型アンテナ1は、平面アンテナ2Aが備えるアンテナ素子10Aの大きさ(実効高さh1)及びロッド20Aの幅(w11,w21)が、平面アンテナ2Bが備えるアンテナ素子10Bの大きさ(実効高さh2)及びロッド20Bの幅(w12,w22)と異なっているが、その他は第1実施形態と同じである。アンテナ素子10は、大きさ(実効高さh)が異なると送受信可能な電波の周波数帯域が異なり、アンテナ素子10の大きさ(実効高さh)が小さくなるほど高周波帯域に移行する。従って、大きさ(実効高さh)の異なるアンテナ素子10を備える平面アンテナを2個(2A,2B)配設した複合型アンテナ1は、異なる周波数帯域で広い周波数帯域を確保することができる平面アンテナが2個(2A,2B)配設されていることになるので、複合型アンテナ1としては、2個(2A,2B)の平面アンテナの各周波数帯域を合わせた周波数帯域とすることができ、より一層広い周波数帯域を確保することができるようになっている。尚、ロッドの幅(w1,w2)は、アンテナ素子10の大きさ(実効高さh)に比例して変化させるのが良い。   In the composite antenna 1 according to the third embodiment of the present invention, the size (effective height h1) of the antenna element 10A provided in the planar antenna 2A and the width (w11, w21) of the rod 20A are provided in the planar antenna 2B. Although it differs from the size (effective height h2) of the element 10B and the width (w12, w22) of the rod 20B, the rest is the same as in the first embodiment. When the size (effective height h) of the antenna element 10 is different, the frequency band of radio waves that can be transmitted and received is different. The smaller the size (effective height h) of the antenna element 10 is, the lower the frequency shifts to the high frequency band. Therefore, the composite antenna 1 in which two planar antennas (2A, 2B) including the antenna elements 10 having different sizes (effective heights h) are arranged can ensure a wide frequency band in different frequency bands. Since two antennas (2A, 2B) are provided, the combined antenna 1 can be a frequency band that combines the frequency bands of two (2A, 2B) planar antennas. An even wider frequency band can be secured. The rod width (w1, w2) is preferably changed in proportion to the size of the antenna element 10 (effective height h).

即ち、第3実施形態に係る複合型アンテナ1は、第1実施形態の複合型アンテナ1と同様に、平面アンテナ2は、板状アンテナ素子10の形状が、下部14の外側輪郭15がロッド20の上端21と接続している接続部22より上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状となっているので、広い周波数帯域を確保することが可能であり、しかも、ロッド20には突設部23が形成され、更にロッド20の突設部23の幅w1が基端部24の幅w2より広いので、より一層広い周波数帯域を確保することが可能となる。その上で、第1実施形態とは異なり、平面アンテナ2Aが備える板状アンテナ素子10Aの大きさ(実効高さh1)と平面アンテナ2Bが備える板状アンテナ素子10Bの大きさ(実効高さh2)とが異なり、平面アンテナ2Aと平面アンテナ2Bとでは確保できる周波数帯域が異なるので、同じ大きさ(実効高さh)の板状アンテナ素子10を備えた平面アンテナを2個配設した第1実施形態の複合型アンテナ1より更に広い周波数帯域を確保することができる複合型アンテナ1とすることが可能となる。   That is, in the composite antenna 1 according to the third embodiment, like the composite antenna 1 of the first embodiment, the planar antenna 2 has the shape of the plate antenna element 10 and the outer contour 15 of the lower portion 14 has the rod 20. Since the shape gradually expands in the outer direction as it goes upward from the connecting portion 22 connected to the upper end 21, a wide frequency band can be secured, and the rod 20 has a protruding shape. Since the projecting portion 23 is formed and the width w1 of the projecting portion 23 of the rod 20 is wider than the width w2 of the base end portion 24, a wider frequency band can be secured. In addition, unlike the first embodiment, the size (effective height h1) of the plate antenna element 10A included in the planar antenna 2A and the size (effective height h2) of the plate antenna element 10B included in the planar antenna 2B. ), The planar antenna 2A and the planar antenna 2B have different frequency bands that can be ensured. Therefore, the first planar antenna having two planar antenna elements 10 having the same size (effective height h) is provided. It becomes possible to make the composite antenna 1 capable of securing a wider frequency band than the composite antenna 1 of the embodiment.

第4実施形態
図8は、本発明の第4実施形態に係る複合型アンテナの説明図である。以下第3実施形態と異なる点について説明する。
Fourth Embodiment FIG. 8 is an explanatory diagram of a composite antenna according to a fourth embodiment of the present invention. Differences from the third embodiment will be described below.

本発明の第4実施形態に係る複合型アンテナ1は、第3実施形態と異なり、X方向に並んで配設されている2個の平面アンテナ2の中、アンテナ素子10Aの大きさ(実効高さh1)が大きい平面アンテナ2Aは、電気的に接続されているが、アンテナ素子10Bの大きさ(実効高さh2)が小さい平面アンテナ2Bは、電気的に接続されていない。   Unlike the third embodiment, the composite antenna 1 according to the fourth embodiment of the present invention is the size (effective height) of the antenna element 10A among the two planar antennas 2 arranged side by side in the X direction. The planar antenna 2A having a large length h1) is electrically connected, but the planar antenna 2B having a small size (effective height h2) of the antenna element 10B is not electrically connected.

従って、第4実施形態に係る複合型アンテナ1は、平面アンテナ2Aがいわゆる送受信器として機能し、平面アンテナ2Bがいわゆる導波器として機能するので、広い周波数帯を確保した平面アンテナ2Aの電波を、平面アンテナ2Bが導波器としてX方向に対して指向性を高めるので、複合型アンテナ1としては広い周波数帯を確保でき、且つ指向性を高めたアンテナとすることが可能となる。   Therefore, in the composite antenna 1 according to the fourth embodiment, since the planar antenna 2A functions as a so-called transmitter / receiver and the planar antenna 2B functions as a so-called director, the radio wave of the planar antenna 2A that secures a wide frequency band can be obtained. Since the planar antenna 2B increases the directivity in the X direction as a director, the composite antenna 1 can ensure a wide frequency band and can be an antenna with improved directivity.

尚、第4実施形態では、平面アンテナが2個の場合について説明したが、図9に示すように、アンテナ素子10の大きさ(実効高さh)及びロッド20の幅(w1,w2)が各々異なる平面アンテナ2が4個(2A,2B,2C,2D)配設されていて、中央の平面アンテナ2Bのみが電気的に接続されている場合でも良い。この場合には、送受信器として機能する平面アンテナ2Bに対し、平面アンテナ2Aが反射器として機能し、平面アンテナ2C及び平面アンテナ2Dが導波器として機能するので、X方向に指向性を更に高めることが可能となる。   In the fourth embodiment, the case where there are two planar antennas has been described. However, as shown in FIG. 9, the size (effective height h) of the antenna element 10 and the width (w1, w2) of the rod 20 are set. Four different planar antennas 2 (2A, 2B, 2C, 2D) may be provided, and only the central planar antenna 2B may be electrically connected. In this case, since the planar antenna 2A functions as a reflector and the planar antenna 2C and the planar antenna 2D function as a director with respect to the planar antenna 2B that functions as a transmitter / receiver, the directivity is further improved in the X direction. It becomes possible.

尚、第1実施形態、第3実施形態では、平面アンテナが2個配設された場合について説明したが、平面アンテナ2の個数はいくつであっても良く、アンテナ素子10の大きさ(実効高さh)及びロッド20の幅(w1,w2)についても、どのような場合であっても良い。即ち、図10に示すように、アンテナ素子10の大きさ(実効高さh)及びロッド20の幅(w1,w2)が全て異なる平面アンテナが3個配設されている場合であっても良い。   In the first and third embodiments, the case where two planar antennas are provided has been described. However, the number of planar antennas 2 may be any number, and the size (effective height) of the antenna element 10 may be any number. The length h) and the width (w1, w2) of the rod 20 may be any case. That is, as shown in FIG. 10, three planar antennas having different sizes (effective height h) of the antenna element 10 and widths (w1, w2) of the rod 20 may be provided. .

更に、平面アンテナ2がX方向に並んでいる場合だけでなく、図11に示すように、アンテナ素子10の大きさ(実効高さh)及びロッド20の幅(w1,w2)が同じ平面アンテナ2がX方向に3個づつ並び、Y方向にはアンテナ素子10の大きさ(実効高さh)及びロッド20の幅(w1,w2)が異なる平面アンテナ2が3個づつ並んでいる場合、または図12に示すように、アンテナ素子10の大きさ(実効高さh)及びロッド20の幅(w1,w2)が異なる平面アンテナ2がX方向に3個づつ並び、Y方向にはアンテナ素子10の大きさ(実効高さh)及びロッド20の幅(w1,w2)が同じ平面アンテナ2が3個づつ並んでいる場合であっても良い。   Further, not only when the planar antennas 2 are arranged in the X direction, but also as shown in FIG. 11, the planar antennas having the same size (effective height h) of the antenna element 10 and the widths (w1, w2) of the rods 20 are the same. 2 are arranged in three in the X direction, and three planar antennas 2 having different sizes (effective height h) of the antenna elements 10 and widths (w1, w2) of the rods 20 are arranged in the Y direction. Or, as shown in FIG. 12, three planar antennas 2 having different sizes (effective heights h) of antenna elements 10 and widths (w1, w2) of rods 20 are arranged in the X direction, and antenna elements in the Y direction. It may be a case where three planar antennas 2 having the same size (effective height h) and the same width (w1, w2) of the rod 20 are arranged three by three.

第5実施形態
図13は、本発明の第5実施形態に係る複合型アンテナの斜視図であり、図14は、その断面図である。
Fifth Embodiment FIG. 13 is a perspective view of a composite antenna according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a sectional view thereof.

本発明の第5実施形態に係る複合型アンテナ100は、上述の第1乃至第4実施形態と異なり、立体アンテナ101により複合型アンテナ100が構成されている場合である。   Unlike the above-described first to fourth embodiments, the composite antenna 100 according to the fifth embodiment of the present invention is a case where the composite antenna 100 is configured by a three-dimensional antenna 101.

本発明に係る複合型アンテナ100は、アンテナ素子110とロッド120を備える立体アンテナ101が4個(101A,101B,101C,101D)、同一の導体の導電板130に立設されている。立体アンテナ101A1乃至101Dが各々備えるアンテナ素子(110A,110B,110C,110D)及びロッド(120A,120B,120C,120D)は、アンテナ素子110の大きさ(実効高さh)及びロッド120の径(r1,r2)が順次小さくなる以外は同一の構成である。また、立体アンテナ101Bは電気的に接続されているが、その他の立体アンテナ(101A,101C,101D)は電気的に接続されていない。以下、立体アンテナ101Aを代表して共通する内容について初めに説明する。   In the composite antenna 100 according to the present invention, four three-dimensional antennas 101 (101A, 101B, 101C, 101D) each including an antenna element 110 and a rod 120 are erected on a conductive plate 130 having the same conductor. The antenna elements (110A, 110B, 110C, 110D) and the rods (120A, 120B, 120C, 120D) included in each of the three-dimensional antennas 101A1 to 101D are the size of the antenna element 110 (effective height h) and the diameter of the rod 120 ( The configuration is the same except that r1 and r2) are sequentially reduced. The three-dimensional antenna 101B is electrically connected, but the other three-dimensional antennas (101A, 101C, 101D) are not electrically connected. Hereinafter, the content common to the three-dimensional antenna 101A will be described first.

アンテナ素子110Aは、形状が後述するロッド120Aの上端121Aと接続している接続部122Aより下部114Aの外側輪郭115Aが上方に向かうに従い四方の外側方向に漸次拡大していく立体形状であり、本実施形態では球体としている。アンテナ素子110Aの内部111Aは中空とすることができ、周辺部112Aが金属(例えば銅、真鍮)等の導体で成形されている。尚、内部111Aを絶縁体で成形し、周面に金属薄膜メッキを施しても良い。アンテナ素子110Aの形状が、接続部122Aより下部114Aの外側輪郭115Aが上方に向かうに従い四方の外側方向に漸次拡大していく立体形状であるので、広い周波数帯域を確保することができるようになっている。   The antenna element 110A has a three-dimensional shape in which the outer contour 115A of the lower portion 114A gradually expands outward in four directions from the connecting portion 122A connected to the upper end 121A of the rod 120A described later. In the embodiment, a sphere is used. The interior 111A of the antenna element 110A can be hollow, and the peripheral portion 112A is formed of a conductor such as metal (for example, copper or brass). Note that the inside 111A may be formed of an insulator, and a metal thin film may be plated on the peripheral surface. Since the shape of the antenna element 110A is a three-dimensional shape that gradually expands outward in four directions as the outer contour 115A of the lower portion 114A extends upward from the connecting portion 122A, a wide frequency band can be secured. ing.

ロッド120Aは、金属(例えば銅、真鍮)の導体で成形され、突設部123Aと基端部124Aとを有している。突設部123Aの径r11は基端部124Aの径r21より太くなっていて、境界部125Aに段付126Aが形成されている。尚、突設部123Aの径r11が徐々に狭くなり基端部124Aとの境界部125Aに段付が形成されていない場合であっても良い。突設部123Aを形成し、しかも突設部123Aの径r11を基端部124Aの径r21より大きくすることで、立体アンテナ101Aが広い周波数帯を確保することができるようになっている。尚、r11/r21の比を最適化することで、更に広い周波数帯域を確保することが可能となる。   The rod 120A is formed of a metal (for example, copper or brass) conductor, and has a protruding portion 123A and a base end portion 124A. A diameter r11 of the protruding portion 123A is larger than a diameter r21 of the base end portion 124A, and a step 126A is formed at the boundary portion 125A. Note that the diameter r11 of the projecting portion 123A may be gradually narrowed, and the stepped portion may not be formed at the boundary portion 125A with the base end portion 124A. By forming the protruding portion 123A and making the diameter r11 of the protruding portion 123A larger than the diameter r21 of the base end portion 124A, the three-dimensional antenna 101A can ensure a wide frequency band. Note that it is possible to secure a wider frequency band by optimizing the ratio of r11 / r21.

導電板130は、導体から形成され、立体アンテナ101を立設するための開口部131が立体アンテナ101の数(図13では、4個)だけ開設されている。導電板130は、金属(例えば銅、真鍮)から成形されている。   The conductive plate 130 is formed of a conductor, and the opening 131 for standing the three-dimensional antenna 101 is opened by the number of the three-dimensional antennas 101 (four in FIG. 13). The conductive plate 130 is formed from a metal (for example, copper or brass).

立体アンテナ101は、導電板130の開口部131にテフロン(登録商標)等の絶縁体140を介して、ロッド120の基端部124が立設されている。導電板130はグランド板となっている。   In the three-dimensional antenna 101, a base end portion 124 of a rod 120 is erected on an opening 131 of a conductive plate 130 via an insulator 140 such as Teflon (registered trademark). The conductive plate 130 is a ground plate.

次に電気的に接続されている立体アンテナ101Bについて、立体アンテナ101Aと異なるところを主に説明する。立体アンテナ101Bのアンテナ素子110Bの大きさ(実効高さh2)は、立体アンテナ101Aのアンテナ素子110Aの大きさ(実効高さh1)より小さく形成されていて、それに伴いロッドの径(r12,r22)も立体アンテナ101Aのロッドの径(r11,r21)より細くなっている。   Next, the differences between the three-dimensional antenna 101B and the three-dimensional antenna 101A that are electrically connected will be mainly described. The size (effective height h2) of the antenna element 110B of the three-dimensional antenna 101B is formed to be smaller than the size (effective height h1) of the antenna element 110A of the three-dimensional antenna 101A, and accordingly, the rod diameter (r12, r22). ) Is also thinner than the diameter (r11, r21) of the rod of the three-dimensional antenna 101A.

立体アンテナ101Bのロッド120Bは、絶縁体140を介しているので導電板130とは電気的に絶縁されているが、基端部124Bの下端127Bで、同軸ケーブル50の芯線に接続され、電気的に接続され、給電部となっている。また、アンテナ素子110Bとは、上端121Bの接続部122Bで接続されているので、アンテナ素子110Bとロッド120Bは電気的に接続される。ロッド120Bの突設部123Bと基端部124Bとの境界部125Bが給電点となるが、突設部123Bは給電部としてもアンテナとしても機能している。導電板130には、図示しないが同軸ケーブルのシールド線が接続されている。   The rod 120B of the three-dimensional antenna 101B is electrically insulated from the conductive plate 130 through the insulator 140, but is connected to the core wire of the coaxial cable 50 at the lower end 127B of the base end portion 124B and electrically To be a power feeding unit. Further, since the antenna element 110B is connected by the connecting portion 122B of the upper end 121B, the antenna element 110B and the rod 120B are electrically connected. A boundary portion 125B between the protruding portion 123B and the base end portion 124B of the rod 120B serves as a feeding point, and the protruding portion 123B functions as both a feeding portion and an antenna. Although not shown, a shielded wire of a coaxial cable is connected to the conductive plate 130.

立体アンテナ101C、101Dは、電気的に接続されていない。立体アンテナ101Cのアンテナ素子110Cの大きさ(実効高さh3)は、立体アンテナ101Bのアンテナ素子110Bの大きさ(実効高さh2)より小さく成形されていて、それに伴いロッドの径(r13,r23)も立体アンテナ101Bのロッドの径(r12,r22)より細くなっている。また、立体アンテナ101Dのアンテナ素子110Dの大きさ(実効高さh4)は、立体アンテナ101Cのアンテナ素子110Cの大きさ(実効高さh3)より小さく成形されていて、それに伴いロッドの径(r14,r24)も立体アンテナ101Cのロッドの径(r13,r23)より細くなっている。   The three-dimensional antennas 101C and 101D are not electrically connected. The size (effective height h3) of the antenna element 110C of the three-dimensional antenna 101C is formed to be smaller than the size (effective height h2) of the antenna element 110B of the three-dimensional antenna 101B, and accordingly the rod diameter (r13, r23). ) Is also smaller than the diameter (r12, r22) of the rod of the three-dimensional antenna 101B. In addition, the size (effective height h4) of the antenna element 110D of the three-dimensional antenna 101D is smaller than the size (effective height h3) of the antenna element 110C of the three-dimensional antenna 101C, and accordingly, the rod diameter (r14). , R24) is also thinner than the rod diameter (r13, r23) of the three-dimensional antenna 101C.

上記構成の複合型アンテナ100は、立体アンテナ101Bが電気的に接続されているが、その他の立体アンテナ(101A,101C,101D)は電気的に接続されていないので、立体アンテナ101Bが送受信器として機能するのに対し、立体アンテナ101Aが反射器として、立体アンテナ101C及び立体アンテナ101Dが導波器として機能するので、立体アンテナ101C及び立体アンテナ101Dの方向、即ちX方向に指向性を高めることが可能となっている。   In the composite antenna 100 having the above configuration, the three-dimensional antenna 101B is electrically connected, but the other three-dimensional antennas (101A, 101C, 101D) are not electrically connected. In contrast, since the three-dimensional antenna 101A functions as a reflector and the three-dimensional antenna 101C and the three-dimensional antenna 101D function as a director, directivity can be increased in the direction of the three-dimensional antenna 101C and the three-dimensional antenna 101D, that is, the X direction. It is possible.

更に、立体アンテナ101Bのアンテナ素子110Bの形状は、接続部122Bより下部114Bの外側輪郭115Bが上方に向かうに従い四方の外側方向に漸次拡大していく立体形状であるので、広い周波数帯域を確保することが可能となり、更に、ロッド120Bは、突設部123Bが形成され、しかも突設部123Bの径r12が基端部124Bの径r22より大きくなっているので、広い周波数帯を確保することができるようになっているので、立体アンテナ101Bは広い周波数帯域を確保できるアンテナであり、従って、複合型アンテナ100は、広い周波数帯域を確保できる指向性の高いアンテナとすることが可能となる。   Further, the shape of the antenna element 110B of the three-dimensional antenna 101B is a three-dimensional shape that gradually expands in the outer direction of the four sides as the outer contour 115B of the lower portion 114B is directed upward from the connection portion 122B, so that a wide frequency band is secured. Further, the rod 120B has a projecting portion 123B, and the diameter r12 of the projecting portion 123B is larger than the diameter r22 of the base end portion 124B, so that a wide frequency band can be secured. Therefore, the three-dimensional antenna 101B is an antenna that can secure a wide frequency band, and thus the composite antenna 100 can be a highly directional antenna that can secure a wide frequency band.

尚、立体アンテナ101が複数同一の導電板に立設している複合型アンテナ100についても、平面アンテナ2が複数同一の絶縁基板に配設されている複合型アンテナ1と同様なバリエーションが可能である。即ち、アンテナ素子110の大きさの異なる複数の立体アンテナ101を全て電気的に接続しても良く、また、アンテナ素子110の大きさを全て同じにし、その立体アンテナ101を全て電気的に接続しても良いことは言うまでもなく、その作用効果は平面アンテナ2から構成される複合型アンテナ1と同じである。   Note that the composite antenna 100 in which a plurality of three-dimensional antennas 101 are erected on the same conductive plate can be modified in the same manner as the composite antenna 1 in which a plurality of planar antennas 2 are disposed on the same insulating substrate. is there. That is, a plurality of the three-dimensional antennas 101 having different sizes of the antenna elements 110 may be all electrically connected, or the antenna elements 110 are all the same size and all the three-dimensional antennas 101 are electrically connected. Needless to say, the function and effect are the same as those of the composite antenna 1 including the planar antenna 2.

1,100 複合型アンテナ
2(2A,2B,2C等を含む、以下同じ) 平面アンテナ
10 板状アンテナ素子
11,111 内部
12,112 周辺部
13 枠体
14,114 下部
15,115 外側輪郭
16 上部
20,120 ロッド
21,121 上端
22,122 接続部
23,123 突設部
24,124 基端部
26,125 境界部
26,126 段付
27,127 下端
30,130 導電板
31,131 開口部
40 基板
50 同軸ケーブル
101 立体アンテナ
110 アンテナ素子
140 絶縁体
h(h1,h2,h3,h4を含む) アンテナ素子の大きさ(実効高さ)
w1(w11,w12,w13,w14等を含む) 平面アンテナの突設部の幅
w2(w21,w22,w23,w24等を含む) 平面アンテナの基端部の幅
r1(r11,r12,r13,r14等を含む) 立体アンテナの突設部の径
r2(r21,r22,r23,r24等を含む) 立体アンテナの基端部の径
1,100 Composite antenna 2 (including 2A, 2B, 2C, etc.) Planar antenna 10 Plate antenna element 11, 111 Inside 12, 112 Peripheral part 13 Frame body 14, 114 Lower part 15, 115 Outer contour 16 Upper part 20, 120 Rod 21, 121 Upper end 22, 122 Connecting portion 23, 123 Projecting portion 24, 124 Base end portion 26, 125 Boundary portion 26, 126 Stepped 27, 127 Lower end 30, 130 Conductive plate 31, 131 Opening portion 40 Substrate 50 Coaxial cable 101 Three-dimensional antenna 110 Antenna element 140 Insulator h (including h1, h2, h3, h4) Size of antenna element (effective height)
w1 (including w11, w12, w13, w14, etc.) Width of the protruding portion of the planar antenna w2 (including w21, w22, w23, w24, etc.) Width of the base end portion of the planar antenna r1 (r11, r12, r13, r2 (including r14, etc.) Diameter of the protruding portion of the three-dimensional antenna r2 (including r21, r22, r23, r24, etc.) Diameter of the base end of the three-dimensional antenna

Claims (10)

導体の導電板と、
前記導電板の開口部に離間して配設される導体のロッドと、
前記導電板と離間して配設され、前記ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備える平面アンテナが、
同一の絶縁基板上に、複数配設されていることを特徴とする複合型アンテナ。
A conductive plate of conductor;
A conductor rod disposed apart from the opening of the conductive plate;
A plate-like antenna element of a conductor which is disposed apart from the conductive plate and has a shape that gradually expands outwardly as the outer contour below the connecting portion connected to the upper end of the rod is directed upward; A planar antenna comprising
A composite antenna, wherein a plurality of antennas are arranged on the same insulating substrate.
請求項1に記載の複合型アンテナにおいて、
前記ロッドは、前記導電板の開口部に配設される基端部と、前記基端部の上部に接続し前記導電板より上方に突設している突設部とを有することを特徴とする複合型アンテナ。
The composite antenna according to claim 1, wherein
The rod has a base end portion disposed in an opening of the conductive plate, and a projecting portion connected to an upper portion of the base end portion and projecting above the conductive plate. A composite antenna.
請求項2に記載の複合型アンテナにおいて、
前記ロッドは、前記突設部の幅が前記基端部の幅より広いことを特徴とする複合型アンテナ。
The composite antenna according to claim 2, wherein
The composite antenna according to claim 1, wherein a width of the protruding portion is wider than a width of the base end portion.
請求項1乃至3のいずれかに記載の複合型アンテナにおいて、
少なくとも一の前記平面アンテナが備える前記板状アンテナ素子の大きさは、他の前記平面アンテナが備える前記板状アンテナ素子の大きさと異なることを特徴とする複合型アンテナ。
The composite antenna according to any one of claims 1 to 3,
The composite antenna, wherein a size of the plate antenna element included in at least one of the planar antennas is different from a size of the plate antenna element included in the other planar antenna.
請求項1乃至3のいずれかに記載の複合型アンテナにおいて、
前記平面アンテナが備える前記板状アンテナ素子の大きさが全て同一であることを特徴とする複合型アンテナ。
The composite antenna according to any one of claims 1 to 3,
The composite antenna, wherein the planar antenna elements included in the planar antenna have the same size.
請求項4に記載の複合型アンテナにおいて、
少なくとも一の前記平面アンテナは、電気的に接続されていることを特徴とする複合型アンテナ。
The composite antenna according to claim 4, wherein
At least one of the planar antennas is electrically connected.
基端部と前記基端部の幅より広い突設部とを有するロッドと、
前記突設部の上端と接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体のアンテナ素子と、を備える立体アンテナが複数、同一の導電板の各開口部に絶縁体を介し前記ロッドの基端部が立設していることを特徴とする複合型アンテナ。
A rod having a base end portion and a protruding portion wider than the width of the base end portion;
A plurality of three-dimensional antennas having the same conductive property, and a conductor antenna element having a shape that gradually expands outwardly as the outer contour of the lower part of the connecting part connected to the upper end of the protruding part is directed upward A composite antenna, characterized in that a base end portion of the rod is erected on an opening of each plate through an insulator.
請求項7に記載の複合型アンテナにおいて、
少なくとも一の前記立体アンテナが備える前記アンテナ素子の大きさは、他の前記立体アンテナが備える前記アンテナ素子の大きさと異なることを特徴とする複合型アンテナ。
The composite antenna according to claim 7, wherein
The size of the antenna element included in at least one of the three-dimensional antennas is different from the size of the antenna element included in the other three-dimensional antenna.
請求項7に記載の複合型アンテナにおいて、
前記立体アンテナが備える前記アンテナ素子の大きさが全て同一であることを特徴とする複合型アンテナ。
The composite antenna according to claim 7, wherein
All the antenna elements with which the said three-dimensional antenna is provided are the same size, The composite type | mold antenna characterized by the above-mentioned.
請求項8に記載の複合型アンテナにおいて、
少なくとも一の前記立体アンテナは、電気的に接続されていることを特徴とする複合型アンテナ。
The composite antenna according to claim 8, wherein
The composite antenna, wherein at least one of the three-dimensional antennas is electrically connected.
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