JP2002033618A - Antenna system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スロットを用いた
アンテナ装置に係り、特に、複数個のスロットアンテナ
の集約を可能とし、偏波ダイバーシチ機能を持ち、給電
手段の構成が簡素で、小型で、高性能で、高効率で、広
帯域特性が得られるアンテナ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna apparatus using slots, and more particularly, to an antenna apparatus using a plurality of slot antennas, having a polarization diversity function, and having a simple and small-sized power supply means. More specifically, the present invention relates to an antenna device that has high performance, high efficiency, and broadband characteristics.
【0002】[0002]
【従来の技術】誘電体板に面を重ねた導体板に、一直線
を呈する、いわゆる一文字状の切り抜き(スロット)を
形成することによりアンテナ素子を構成することができ
る。そして、信号源(ソース)からスロットに給電する
ことにより、電磁界がスロット内で共振して電波が放射
される。この種の一直線のスロットを備えたスロットア
ンテナ(アンテナ装置)は、良好な電気特性を持つた
め、広い用途範囲で使われている。2. Description of the Related Art An antenna element can be formed by forming a so-called single-character cutout (slot) on a conductor plate having a surface superposed on a dielectric plate. Then, when power is supplied from the signal source (source) to the slot, the electromagnetic field resonates in the slot and a radio wave is emitted. Such a slot antenna (antenna device) having a straight slot has excellent electric characteristics and is therefore used in a wide range of applications.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記スロット
アンテナは、機能的には単一アンテナとして用いられ、
偏波ダイバーシチアンテナとしては使用することが困難
であった。However, the slot antenna is functionally used as a single antenna,
It has been difficult to use it as a polarization diversity antenna.
【0004】また、アンテナ寸法などの制約から複数個
のスロットアンテナを互いに近付けて配置することが困
難であった。Further, it has been difficult to arrange a plurality of slot antennas close to each other due to restrictions such as antenna dimensions.
【0005】また、1個のスロットアンテナが占める程
度のスペースに複数個のスロットアンテナを配置すると
アンテナ間の電気的影響が大きくなるため、そのような
複数個のスロットアンテナを集約したアンテナは、実用
が困難であった。Further, if a plurality of slot antennas are arranged in a space occupied by one slot antenna, the electrical influence between the antennas becomes large. Was difficult.
【0006】また、複数個のスロットアンテナを集約し
たアンテナを実現する際には、給電手段の構成を簡素に
すること、小型化すること、性能や効率を向上させるこ
と、広帯域特性が得られるようにすることなどが重要と
なる。Further, when realizing an antenna in which a plurality of slot antennas are integrated, it is necessary to simplify the structure of the feeding means, to reduce the size, to improve the performance and efficiency, and to obtain wideband characteristics. Is important.
【0007】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、複数個のスロットアンテナの集約を可能とし、偏波
ダイバーシチ機能を持ち、給電手段の構成が簡素で、小
型で、高性能で、高効率で、広帯域特性が得られるアン
テナ装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to enable aggregation of a plurality of slot antennas, to have a polarization diversity function, to have a simple structure of a feeding means, to have a small size, a high performance, An object of the present invention is to provide an antenna device with high efficiency and broadband characteristics.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、誘電体板に重ねた導体板にスロットを形成
してアンテナ素子を構成したアンテナ装置において、所
定幅で直線的に伸びた2つの直線部が互いの長手方向中
央で直交する交差部を有し各直線部の各端部には前記直
線部の幅より徐々に広がる末広形部を有するスロットを
形成して一対直交するアンテナ素子を構成したものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to an antenna device having an antenna element formed by forming a slot in a conductor plate superposed on a dielectric plate. The two straight portions have crossing portions that are orthogonal at the center in the longitudinal direction of each other, and each end of each straight portion is formed with a slot having a divergent portion that gradually widens from the width of the straight portion, and is orthogonal to the pair. An antenna element is configured.
【0009】誘電体板に沿わせて一方の直線部に対し+
45°の角度をなす第一の給電線路と前記直線部に対し
−45°の角度をなす第二の給電線路とをそれぞれが前
記交差部を通るように設け、前記交差部近傍では一方の
給電線路を前記誘電体板の片面に配置し他方の給電線路
を前記誘電体板の反対面に配置してもよい。[0009] One of the straight portions along the dielectric plate +
A first feed line forming an angle of 45 ° and a second feed line forming an angle of −45 ° with respect to the linear portion are provided so as to pass through the intersection. A line may be arranged on one surface of the dielectric plate, and the other feed line may be arranged on the opposite surface of the dielectric plate.
【0010】前記誘電体板の前記導体板を重ねた面とは
反対面より所定距離を隔てて導電体からなる反射板を設
けてもよい。[0010] A reflector made of a conductor may be provided at a predetermined distance from a surface of the dielectric plate opposite to a surface on which the conductor plates are stacked.
【0011】前記導体板の前記誘電体板に重なる面とは
反対面より所定距離を隔てて導電体からなる電気特性調
整板を設けてもよい。[0011] An electric characteristic adjusting plate made of a conductor may be provided at a predetermined distance from a surface of the conductor plate opposite to a surface overlapping the dielectric plate.
【0012】前記電気特性調整板にスロットを形成して
もよい。[0012] A slot may be formed in the electric characteristic adjusting plate.
【0013】前記アンテナ素子を前記導体板に複数設け
てもよい。[0013] A plurality of the antenna elements may be provided on the conductor plate.
【0014】前記導体板に複数設けるアンテナ素子を直
列に配置してもよい。A plurality of antenna elements provided on the conductor plate may be arranged in series.
【0015】前記複数設けた各アンテナ素子に並列給電
するための給電線路を設けてもよい。[0015] A feed line for feeding power in parallel to each of the plurality of antenna elements may be provided.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0017】本発明のアンテナ装置は、図1に示したア
ンテナ素子を用いる。このアンテナ素子1は、誘電体基
板2の片面(これを前面と呼ぶ)に重ねた導体板3に、
所定幅で直線的に伸びた2つの同じ長さの直線部4c,
4dが互いの長手方向中央で直交する十文字状の交差部
4aを有し各直線部4c,4dの各端部には直線部4
c,4dの幅より徐々に広がって末広がりになった末広
形部4bを有するスロット4を形成して構成したもので
ある。The antenna device of the present invention uses the antenna element shown in FIG. The antenna element 1 is formed on a conductor plate 3 which is superimposed on one surface of a dielectric substrate 2 (this is called a front surface).
Two straight portions 4c of the same length extending linearly with a predetermined width,
4d has a cross portion 4a in the shape of a cross which is perpendicular to each other at the center in the longitudinal direction, and has a straight portion 4 at each end of each of the straight portions 4c and 4d.
A slot 4 having a divergent portion 4b which gradually expands and widens from the widths of c and 4d is formed.
【0018】詳しく形状を説明すると、誘電体基板2は
正方形であり、導体板3も同じ大きさの正方形である。
スロット4は、直線部4c,4dが誘電体基板2の各辺
と平行又は直角であって、交差部4aが誘電体基板2の
中央に位置するように設けられている。末広形部4b
は、側辺が90°の開き角を有し、外周辺が円弧であ
る。即ち、末広形部4bは、扇形に形成されている。以
下、末広形部4bを扇形部4bと呼ぶ。扇形部4bは直
線部4c,4dに繋がっている。扇形部4bの側辺が直
線部4cに対して±45°の傾斜を持つ。隣接する扇形
部4b同士を隔てる導体板部分は誘電体基板2の対角線
に位置する。To describe the shape in detail, the dielectric substrate 2 is a square, and the conductor plate 3 is also a square of the same size.
The slot 4 is provided such that the straight portions 4c and 4d are parallel or perpendicular to each side of the dielectric substrate 2, and the intersection 4a is located at the center of the dielectric substrate 2. Suehiro 4b
Has an opening angle of 90 ° on the side and an arc around the outside. That is, the divergent portion 4b is formed in a fan shape. Hereinafter, the divergent portion 4b is referred to as a sector portion 4b. The sector 4b is connected to the straight parts 4c and 4d. The side of the sector 4b has an inclination of ± 45 ° with respect to the straight part 4c. The conductor plate portion separating adjacent fan-shaped portions 4 b is located on a diagonal line of the dielectric substrate 2.
【0019】なお、この扇形部4bは扇形ではなく三角
形でもよい。The sector 4b may be a triangle instead of a sector.
【0020】図1に示したアンテナ素子を用いたアンテ
ナ装置は、図2に示されるように、一方の直線部4cに
対し+45°の角度をなす直線状の第一の給電線路5と
直線部4cに対し−45°の角度をなす直線状の第二の
給電線路6とが設けられている。これら第一、第二の給
電線路5,6は誘電体基板2の2辺に設けられた給電端
子8,9から各辺に直角に導入され、誘電体基板2の対
角線のところで、交差部4aを通るように折り曲げられ
ている。給電端子8,9には、例えば、同軸コネクタが
用いられ、同軸コネクタの内部導体を給電線路5,6に
接続し、外部導体を導体板3に接続する。As shown in FIG. 2, the antenna device using the antenna element shown in FIG. 1 has a linear first feed line 5 and a linear portion which form an angle of + 45 ° with one linear portion 4c. A second feed line 6 having a linear shape and having an angle of -45 ° with respect to 4c is provided. These first and second feeder lines 5 and 6 are introduced from feeder terminals 8 and 9 provided on two sides of the dielectric substrate 2 at right angles to the respective sides, and at a diagonal line of the dielectric substrate 2, an intersection 4 a It is bent to pass through. For example, coaxial connectors are used for the power supply terminals 8 and 9, and the inner conductor of the coaxial connector is connected to the power supply lines 5 and 6, and the outer conductor is connected to the conductor plate 3.
【0021】図3に示されるように、誘電体基板2の導
体板3を重ねた面とは反対面(これを背面と呼ぶ)には
誘電体基板2に沿わせて第一の給電線路5と第二の給電
線路6とが設けられている。第一の給電線路5は、交差
部4aの位置で給電線路5aと給電線路5bとに分断さ
れており、この分断された給電線路5a,5b間を第二
の給電線路6が通っている。誘電体基板2には、給電線
路5a,5bの分断された位置に、導電性を有する貫通
穴2a,2bが設けられていると共に、導体板3には、
貫通穴2a,2b間を渡る導電性のジャンパ5cが設け
られている。実際には、導体板3と誘電体基板2と給電
線路5a,5b,6とは密着して重なり合うので、給電
線路5a、貫通穴2a、ジャンパ5c、貫通穴2b、及
び給電線路5bが導通して一体の第一の給電線路5を構
成する。As shown in FIG. 3, a first feeder line 5 is provided along the dielectric substrate 2 on a surface (which is called a back surface) of the dielectric substrate 2 opposite to the surface on which the conductor plates 3 are stacked. And a second feed line 6 are provided. The first power supply line 5 is divided into a power supply line 5a and a power supply line 5b at the position of the intersection 4a, and a second power supply line 6 passes between the divided power supply lines 5a and 5b. The dielectric substrate 2 is provided with through holes 2a and 2b having conductivity at the divided positions of the feed lines 5a and 5b, and the conductive plate 3 has
A conductive jumper 5c is provided between the through holes 2a and 2b. Actually, since the conductor plate 3, the dielectric substrate 2, and the feed lines 5a, 5b, 6 are in close contact and overlap, the feed line 5a, the through hole 2a, the jumper 5c, the through hole 2b, and the feed line 5b conduct. To form an integrated first power supply line 5.
【0022】このアンテナ装置の具体的な製造方法は、
誘電体基板2の両面に銅やアルミニウムからなる導体板
(導体箔)3,7を形成した印刷配線用基板を使用し、
この印刷配線用基板の前面の導体箔3をエッチングする
ことにより、スロット4とジャンパ5cとを形成し、背
面の導体箔7をエッチングすることにより、第一の給電
線路5の分断された給電線路5a,5bと第二の給電線
路6とを形成し、貫通穴2a,2bをスルーホール接続
し、給電端子8,9を取り付けるというものである。A specific manufacturing method of this antenna device is as follows.
A printed wiring board is used in which conductor plates (conductor foils) 3 and 7 made of copper or aluminum are formed on both surfaces of the dielectric substrate 2,
By etching the conductor foil 3 on the front surface of the printed wiring board to form the slot 4 and the jumper 5c, and etching the conductor foil 7 on the back surface, the divided power supply line of the first power supply line 5 is separated. 5a, 5b and the second power supply line 6 are formed, the through holes 2a, 2b are connected through holes, and the power supply terminals 8, 9 are attached.
【0023】次に、このアンテナ装置の動作を説明す
る。Next, the operation of the antenna device will be described.
【0024】このアンテナ装置においては、スロット4
が十文字状の交差部4aの各端部に扇形部4bを備えた
形状をしており、このスロット形状は長い直線状のスロ
ットを2本直交させて形成した十文字状のスロットを変
形させたものであるから、互いに直交して振動する2つ
の電波を放射することができる。即ち、アンテナ素子1
は、直交する2個のスロットアンテナの働きをする。In this antenna device, slot 4
Has a shape having a fan-shaped portion 4b at each end of a cross-shaped crossing portion 4a. This slot shape is obtained by deforming a cross-shaped slot formed by making two long linear slots orthogonal to each other. Therefore, two radio waves vibrating orthogonally to each other can be emitted. That is, the antenna element 1
Act as two orthogonal slot antennas.
【0025】スロット4への給電は、誘電体基板2の対
角線に位置して交差部4aを通る第一、第二の給電線路
5,6によって行われる。これらの給電線路5,6は直
線状に形成される簡素な構成で実現できる。Power is supplied to the slot 4 by first and second power supply lines 5 and 6 which are located diagonally to the dielectric substrate 2 and pass through the intersection 4a. These feed lines 5 and 6 can be realized with a simple configuration formed in a straight line.
【0026】これらの給電線路5,6は、隣接する扇形
部4b同士を隔てる導体板部分の背面側に位置している
ので、給電線路5,6が放射電波に与える影響が少な
い。Since these feed lines 5 and 6 are located on the back side of the conductor plate portion separating the adjacent sector portions 4b from each other, the feed lines 5 and 6 have little effect on radiated radio waves.
【0027】次に他の実施形態を説明する。Next, another embodiment will be described.
【0028】給電線路5,6は、給電線路部分以外の全
面の導体箔3,7がエッチングで除去されている図3の
ようなものに限らず、導体箔3,7が除去されず、給電
線路部分が細溝によって導体箔3,7から隔離されてい
るコープライナラインによって形成してもよい。誘電体
基板2の前面に重ねた導体板3にスロット4を形成した
図1のアンテナ素子1を用い、図4に示されるように、
隣接する扇形部4b同士を隔てる導体板部分に沿わせて
コープライナライン10,11を配置することにより、
それぞれのコープライナライン10,11が交差部4a
を通るようにする。コープライナライン10は、交差部
4aにおいてコープライナライン11と接触しないよう
に、コープライナライン10a,10bに分断し、これ
らコープライナライン10a,10bを貫通穴2a,2
bに接続することにより、誘電体基板2の背面に形成し
たジャンパ10cを介して一体のコープライナライン1
0を形成する。これにより、図2と同等のアンテナ装置
が実現される。The power supply lines 5 and 6 are not limited to those shown in FIG. 3 in which the conductor foils 3 and 7 on the entire surface other than the power supply line portion are removed by etching. The line portion may be formed by a coplanar line which is separated from the conductor foils 3 and 7 by a narrow groove. Using the antenna element 1 of FIG. 1 in which a slot 4 is formed in a conductor plate 3 stacked on the front surface of a dielectric substrate 2, as shown in FIG.
By arranging the coplanar lines 10 and 11 along the conductor plate portion separating the adjacent fan-shaped portions 4b from each other,
Each of the coplanar lines 10, 11 is at the intersection 4a
Pass through. The coplanar line 10 is divided into coplanar lines 10a and 10b so as not to contact the coplanar line 11 at the intersection 4a, and the coplanar lines 10a and 10b are divided into the through holes 2a and 2b.
b through the jumper 10c formed on the back surface of the dielectric substrate 2,
0 is formed. Thereby, an antenna device equivalent to that of FIG. 2 is realized.
【0029】これら図3、図4の構造を有するアンテナ
装置では、アンテナ素子1が前面方向と背面方向とに対
称的に電波を放射する(導体板7は製造過程で大部分が
除去される)。電波を前面方向のみに放射する特性を得
たいときには、誘電体基板2の背面側に反射板を設置す
るとよい。In the antenna device having the structure shown in FIGS. 3 and 4, the antenna element 1 radiates radio waves symmetrically in the front direction and the rear direction (the conductor plate 7 is largely removed during the manufacturing process). . When it is desired to obtain the characteristic of radiating radio waves only in the front direction, a reflector may be provided on the back side of the dielectric substrate 2.
【0030】図5に示したアンテナ装置は、前述したア
ンテナ素子1の背面側に、誘電体基板2の背面より所定
間隔を隔てた位置に反射板12を設置したものである。
この反射板12は、導電板を誘電体基板2と略同一形状
に形成し、アンテナ素子1と対向するよう支柱13を介
してアンテナ素子1に取り付けることによって、反射板
として作用させることができる。In the antenna device shown in FIG. 5, a reflector 12 is provided on the back side of the above-described antenna element 1 at a position separated from the back surface of the dielectric substrate 2 by a predetermined distance.
The reflector 12 can function as a reflector by forming a conductive plate in substantially the same shape as the dielectric substrate 2 and attaching the reflector to the antenna element 1 via the support 13 so as to face the antenna element 1.
【0031】このアンテナ装置では、アンテナ素子1か
ら背面方向に放射された電波が反射板12で反射される
ので、前面方向のみの放射特性を得られると共に前面方
向に効率よく電波を放射できることになる。In this antenna device, the radio wave radiated from the antenna element 1 in the rear direction is reflected by the reflector 12, so that the radiation characteristic only in the front direction can be obtained and the radio wave can be efficiently radiated in the front direction. .
【0032】このアンテナ装置から放射される電波の帯
域を広げるためには、アンテナ素子1の前面側に電気特
性調整板を設置するとよい。図6に示したアンテナ装置
は、前述したアンテナ素子1の前面側に、導体板3の前
面より所定間隔を隔てた位置に電気特性調整板14を設
置したものである。この電気特性調整板14は、導電板
をアンテナ素子1より小さめの任意形状、例えば、円形
に形成し、矢印の方向よりスロット4に対面するよう支
柱15を介してアンテナ素子1に取り付けることによっ
て、アンテナ素子1の周波数特性を緩和させることがで
きる。In order to widen the band of the radio wave radiated from the antenna device, an electric characteristic adjusting plate is preferably provided on the front side of the antenna element 1. In the antenna device shown in FIG. 6, an electric characteristic adjusting plate 14 is provided on the front side of the above-described antenna element 1 at a position separated from the front surface of the conductor plate 3 by a predetermined distance. The electric property adjusting plate 14 is formed by forming a conductive plate into an arbitrary shape smaller than the antenna element 1, for example, a circular shape, and attaching the conductive plate to the antenna element 1 via the support 15 so as to face the slot 4 in the direction of the arrow. The frequency characteristics of the antenna element 1 can be reduced.
【0033】このアンテナ装置では、アンテナ素子1か
らの電波が前面方向に指向性をもって放射されるが、ア
ンテナ素子1の前面側に電気特性調整板14が配置され
ているので、アンテナ素子1による共振のみならず電気
特性調整板14による共振も得られるため、広帯域に亘
って効率よく電波を放射できる。In this antenna device, radio waves from the antenna element 1 are radiated in the front direction with directivity. However, since the electric characteristic adjusting plate 14 is disposed on the front side of the antenna element 1, resonance by the antenna element 1 is performed. In addition, since resonance can be obtained by the electric characteristic adjusting plate 14, radio waves can be efficiently emitted over a wide band.
【0034】図7に示したアンテナ装置は、電気特性調
整板14にスロット20を形成したものである。スロッ
ト20は、互いに延長方向に位置するか又は直交方向に
位置する4つの直線状のスロットからなり、これら4つ
のスロットがスロット4の各直線部4c,4dと平行に
なるよう配置されている。In the antenna device shown in FIG. 7, a slot 20 is formed in the electric characteristic adjusting plate 14. The slots 20 are composed of four linear slots extending in the direction of extension or orthogonal to each other, and these four slots are arranged so as to be parallel to the respective linear portions 4c and 4d of the slot 4.
【0035】このアンテナ装置では、アンテナ素子1に
よって実現されている直交する2個のスロットアンテナ
同士の間で、互いの影響を抑えることができる。In this antenna device, the mutual influence between two orthogonal slot antennas realized by the antenna element 1 can be suppressed.
【0036】ところで、携帯電話システムにおける地上
局のアンテナ装置は、送受信能力を高めるために複数の
アンテナ素子を鉛直方向に直列に並べて構成されてい
る。このような複数のアンテナ素子を持つアンテナ装置
に本発明を応用することができる。Incidentally, the antenna device of the ground station in the portable telephone system is configured by arranging a plurality of antenna elements in series in the vertical direction in order to enhance the transmission / reception capability. The present invention can be applied to such an antenna device having a plurality of antenna elements.
【0037】図8に示したアンテナ装置は、複数のアン
テナ素子分の長さを有する縦長の誘電体基板に重ねた導
体板18に、前述のようなスロット4を縦方向に複数個
並べて形成したものである。各々のスロット4がアンテ
ナ素子1を構成し、各アンテナ素子1にマイクロストリ
ップライン16,17より並列に給電することにより、
複合アンテナ素子が構成されている。マイクロストリッ
プライン16,17は、導体板18をエッチングするこ
とによって形成されている。この複合アンテナ素子の背
面側には誘電体基板2と同形の反射板19が設置されて
いる。また、各スロット4の前面側にはそれぞれ電気特
性調整板14が設置されている。The antenna device shown in FIG. 8 is formed by arranging a plurality of the above-mentioned slots 4 in a vertical direction on a conductor plate 18 which is superposed on a vertically long dielectric substrate having a length corresponding to a plurality of antenna elements. Things. Each slot 4 constitutes an antenna element 1, and by feeding each antenna element 1 in parallel from microstrip lines 16 and 17,
A composite antenna element is configured. The microstrip lines 16 and 17 are formed by etching the conductor plate 18. On the back side of this composite antenna element, a reflector 19 having the same shape as the dielectric substrate 2 is provided. On the front side of each slot 4, an electric characteristic adjusting plate 14 is provided.
【0038】このような複合アンテナ素子を縦長姿勢で
使用すれば、複数のアンテナ素子を鉛直方向に直列に並
べて配置した構造のアンテナ装置が実現される。When such a composite antenna element is used in a vertical position, an antenna device having a structure in which a plurality of antenna elements are arranged in series in a vertical direction is realized.
【0039】さらに、図9に示されるように、複数個の
複合アンテナ素子を縦長姿勢にして鉛直方向に直列に並
べて配置し、筒状のプラスチックカバー21で包囲する
ことにより多連の縦長のアンテナ装置を容易に構成する
ことができる。Further, as shown in FIG. 9, a plurality of composite antenna elements are arranged in series in a vertical direction in a vertical position, and are surrounded by a cylindrical plastic cover 21 to form a multiple longitudinal antenna. The device can be easily configured.
【0040】図1から図9までに示した実施の形態で
は、スロット4の直線部4c,4dを水平又は垂直に設
けることにより、2本の長い直線状のスロットを水平・
垂直に交差させたアンテナ装置と同じ働きをするアンテ
ナ装置を実現した。以下では、スロット4を45°回転
させた状態に形成した実施の形態を説明する。In the embodiment shown in FIGS. 1 to 9, two long linear slots are provided horizontally or vertically by providing the linear portions 4 c and 4 d of the slots 4 horizontally or vertically.
An antenna device that performs the same function as a vertically crossed antenna device has been realized. Hereinafter, an embodiment will be described in which the slot 4 is formed to be rotated by 45 °.
【0041】図10に示したアンテナ装置のアンテナ素
子31は、誘電体基板(図示せず)の前面に重ねた導体
板3に、所定幅で直線的に伸びた2つの同じ長さの直線
部4c,4dが互いの長手方向中央で直交する十文字状
の交差部4aを有し各直線部4c,4dの各端部には直
線部4c,4dの幅より徐々に広がって末広がりになっ
た扇形部4bを有するスロット4を形成して構成したも
のである。The antenna element 31 of the antenna device shown in FIG. 10 includes two linear portions of the same length, which extend linearly with a predetermined width, on a conductive plate 3 superposed on the front surface of a dielectric substrate (not shown). 4c, 4d has a cross-shaped crossing portion 4a orthogonal to each other at the center in the longitudinal direction of each other. It is formed by forming a slot 4 having a portion 4b.
【0042】誘電体基板は正方形であり、導体板3も同
じ大きさの正方形である。スロット4は、直線部4c,
4dが誘電体基板2の各辺と±45°の傾斜を持ち、交
差部4aが誘電体基板2の中央に位置するように設けら
れている。直線部4c,4dは誘電体基板2の対角線に
位置する。扇形部4bは直線部4c,4dに繋がってい
る。扇形部4bの側辺が直線部4cに対して±45°の
傾斜を持つことにより、扇形部4bは90°の開き角を
有し、外周辺が円弧である。また、一方の直線部4cに
対し+45°の角度をなす直線状の第一の給電線路(こ
こではコープライナライン10)と直線部4cに対し−
45°の角度をなす直線状の第二の給電線路(コープラ
イナライン11)とが設けられている。これら第一、第
二の給電線路10,11は誘電体基板2の2辺に設けら
れた給電端子8,9から真直ぐに導入されている。The dielectric substrate is a square, and the conductor plate 3 is also a square of the same size. The slot 4 has a straight portion 4c,
4 d has an inclination of ± 45 ° with respect to each side of the dielectric substrate 2, and the intersection 4 a is provided so as to be located at the center of the dielectric substrate 2. The straight portions 4c and 4d are located on diagonal lines of the dielectric substrate 2. The sector 4b is connected to the straight parts 4c and 4d. Since the side of the sector 4b has an inclination of ± 45 ° with respect to the straight part 4c, the sector 4b has an opening angle of 90 ° and the outer periphery is an arc. Further, the first linear feeder line (here, the coplanar line 10) at an angle of + 45 ° with respect to one of the straight portions 4c and the straight line portion 4c have a negative polarity.
A second linear feed line (coplanar line 11) having an angle of 45 ° is provided. These first and second power supply lines 10 and 11 are introduced straight from power supply terminals 8 and 9 provided on two sides of the dielectric substrate 2.
【0043】図10に示したアンテナ装置は、図5に示
したアンテナ装置とほぼ同等の動作をする。The operation of the antenna device shown in FIG. 10 is substantially the same as that of the antenna device shown in FIG.
【0044】アンテナ素子31を一つの導体板に複数配
置してもよい。図11に示されるように、複数のアンテ
ナ素子分の長さを有する縦長の誘電体基板に重ねた導体
板18に、スロット4が縦方向に複数個並べて形成され
ている。各アンテナ素子31にマイクロストリップライ
ン16,17より並列に給電することにより、複合アン
テナ素子が構成されている。この複合アンテナ素子18
の背面側には誘電体基板2と同形の反射板19が設置さ
れている。また、各スロット4の前面側にはそれぞれ電
気特性調整板14が設置されている。A plurality of antenna elements 31 may be arranged on one conductor plate. As shown in FIG. 11, a plurality of slots 4 are formed in the conductor plate 18 stacked on a vertically long dielectric substrate having a length corresponding to a plurality of antenna elements and arranged in the vertical direction. By feeding the antenna elements 31 in parallel from the microstrip lines 16 and 17, a composite antenna element is formed. This composite antenna element 18
A reflection plate 19 having the same shape as the dielectric substrate 2 is provided on the back side of the substrate. On the front side of each slot 4, an electric characteristic adjusting plate 14 is provided.
【0045】このような複合アンテナ素子を縦長姿勢で
使用すれば、複数のアンテナ素子を鉛直方向に直列に並
べて配置した構造のアンテナ装置が実現される。If such a composite antenna element is used in a vertical position, an antenna device having a structure in which a plurality of antenna elements are arranged in series in a vertical direction is realized.
【0046】さらに、図12に示されるように、複数個
の複合アンテナ素子を縦長姿勢にして鉛直方向に直列に
並べて配置し、筒状のプラスチックカバー21で包囲す
ることにより多連の縦長のアンテナ装置を容易に構成す
ることができる。Further, as shown in FIG. 12, a plurality of composite antenna elements are arranged in series in the vertical direction in a vertical position, and are surrounded by a cylindrical plastic cover 21 to form a multiple vertical antenna. The device can be easily configured.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。The present invention exhibits the following excellent effects.
【0048】(1)直線部とその端部の末広形部とから
なるスロットが十文字状に交差するスロットを形成した
ので、偏波ダイバーシチ機能を持たせることができる。(1) Since a slot consisting of a straight portion and a divergent portion at the end thereof forms a cross in a cross shape, a polarization diversity function can be provided.
【0049】(2)2つの給電線路を交差部で誘電体板
の前面・背面に配置したので、給電手段の構成が簡素に
なる。(2) Since the two feeding lines are arranged at the intersections on the front and back surfaces of the dielectric plate, the structure of the feeding means is simplified.
【0050】(3)2つの直線状のスロットアンテナを
交差させて配置したので、2個分のスロットアンテナを
同一スペースに集約したことになり、省スペース、即
ち、小型化が達成される。(3) Since two linear slot antennas are arranged so as to intersect, two slot antennas are integrated in the same space, and space saving, that is, downsizing is achieved.
【0051】(4)2つの直線状のスロットアンテナが
直交配置されたことになるので、相互の影響が小さく、
S/N比が高く、指向性が広くなるなどの性能の向上が
得られる。(4) Since the two linear slot antennas are arranged orthogonally, mutual influence is small.
Improvements in performance such as a high S / N ratio and wide directivity can be obtained.
【0052】(5)反射板を設置したので、高効率なア
ンテナが実現される。(5) Since the reflector is provided, a highly efficient antenna is realized.
【0053】(6)電気特性調整板を設置したので、広
帯域特性が得られる。(6) Since the electric characteristic adjusting plate is provided, wide band characteristics can be obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施形態を示すアンテナ素子の斜視
図である。FIG. 1 is a perspective view of an antenna element according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のアンテナ素子を用いたアンテナ装置の前
面の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a front surface of an antenna device using the antenna element of FIG. 1;
【図3】図2のアンテナ装置の分解図である。FIG. 3 is an exploded view of the antenna device of FIG. 2;
【図4】本発明の他の実施形態によるアンテナ装置の分
解図である。FIG. 4 is an exploded view of an antenna device according to another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の他の実施形態を示すアンテナ装置の斜
視図である。FIG. 5 is a perspective view of an antenna device showing another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の他の実施形態を示すアンテナ装置の斜
視図である。FIG. 6 is a perspective view of an antenna device showing another embodiment of the present invention.
【図7】本発明の他の実施形態を示すアンテナ装置の斜
視図である。FIG. 7 is a perspective view of an antenna device showing another embodiment of the present invention.
【図8】本発明の他の実施形態を示すアンテナ装置の斜
視図である。FIG. 8 is a perspective view of an antenna device showing another embodiment of the present invention.
【図9】本発明の他の実施形態を示すアンテナ装置の斜
視図である。FIG. 9 is a perspective view of an antenna device showing another embodiment of the present invention.
【図10】本発明の他の実施形態を示すアンテナ装置の
斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of an antenna device showing another embodiment of the present invention.
【図11】本発明の他の実施形態を示すアンテナ装置の
斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of an antenna device showing another embodiment of the present invention.
【図12】本発明の他の実施形態を示すアンテナ装置の
斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of an antenna device showing another embodiment of the present invention.
1 アンテナ素子 2 誘電体基板(誘電体板) 3,7,18 導体板 4,20 スロット 4a 交差部 4c,4d 直線部 4b 末広形部 5 第一の給電線路 6 第二の給電線路 8,9 給電端子 10,11 コープライナライン 12,19 反射板 14 電気特性調整板 REFERENCE SIGNS LIST 1 antenna element 2 dielectric substrate (dielectric plate) 3, 7, 18 conductor plate 4, 20 slot 4 a intersection 4 c, 4 d linear portion 4 b divergent portion 5 first feed line 6 second feed line 8, 9 Power supply terminal 10, 11 Coplanar line 12, 19 Reflector 14 Electric property adjusting plate
Claims (8)
成してアンテナ素子を構成したアンテナ装置において、
所定幅で直線的に伸びた2つの直線部が互いの長手方向
中央で直交する交差部を有し各直線部の各端部には前記
直線部の幅より徐々に広がる末広形部を有するスロット
を形成して一対直交するアンテナ素子を構成したことを
特徴とするアンテナ装置。1. An antenna device in which a slot is formed in a conductor plate superposed on a dielectric plate to form an antenna element,
A slot having two straight portions extending linearly with a predetermined width and having a crossing portion orthogonal to each other at the center in the longitudinal direction of each other, and a divergent portion gradually expanding from the width of the straight portion at each end of each straight portion. An antenna device comprising a pair of orthogonally arranged antenna elements.
+45°の角度をなす第一の給電線路と前記直線部に対
し−45°の角度をなす第二の給電線路とをそれぞれが
前記交差部を通るように設け、前記交差部近傍では一方
の給電線路を前記誘電体板の片面に配置し他方の給電線
路を前記誘電体板の反対面に配置したことを特徴とする
請求項1記載のアンテナ装置。2. A first feed line which forms an angle of + 45 ° with respect to one linear portion along a dielectric plate, and a second feed line which forms an angle of -45 ° with respect to the linear portion, respectively. Is provided so as to pass through the intersection, and near the intersection, one feed line is arranged on one surface of the dielectric plate, and the other feed line is arranged on the opposite surface of the dielectric plate. Item 2. The antenna device according to item 1.
は反対面より所定距離を隔てて導電体からなる反射板を
設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のアンテナ
装置。3. The antenna device according to claim 1, wherein a reflector made of a conductor is provided at a predetermined distance from a surface of the dielectric plate opposite to a surface on which the conductor plates are stacked. .
は反対面より所定距離を隔てて導電体からなる電気特性
調整板を設けたことを特徴とする請求項1〜3いずれか
記載のアンテナ装置。4. An electric characteristic adjusting plate made of a conductor is provided at a predetermined distance from a surface of the conductor plate opposite to a surface overlapping with the dielectric plate. Antenna device.
たことを特徴とする請求項4記載のアンテナ装置。5. The antenna device according to claim 4, wherein a slot is formed in the electric characteristic adjusting plate.
けたことを特徴とする請求項1〜5いずれか記載のアン
テナ装置。6. The antenna device according to claim 1, wherein a plurality of said antenna elements are provided on said conductor plate.
直列に配置したことを特徴とする請求項6記載のアンテ
ナ装置。7. The antenna device according to claim 6, wherein a plurality of antenna elements provided on the conductor plate are arranged in series.
電するための給電線路を設けたことを特徴とする請求項
6又は7記載のアンテナ装置。8. The antenna device according to claim 6, wherein a feed line for feeding power in parallel to each of the plurality of antenna elements is provided.
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US09/907,458 US6650299B2 (en) | 2000-07-18 | 2001-07-18 | Antenna apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2004003519A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-08 | Japan Science And Technology Agency | Infrared focusing device |
KR101471840B1 (en) * | 2013-12-30 | 2014-12-11 | 주식회사 감마누 | Broadband horizontally-polarized antenna and mimo antenna using the same |
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2000
- 2000-07-18 JP JP2000222393A patent/JP2002033618A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2004003519A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-08 | Japan Science And Technology Agency | Infrared focusing device |
US7391564B2 (en) | 2002-06-27 | 2008-06-24 | Japan Science And Technology Agency | Infrared focusing device |
KR101471840B1 (en) * | 2013-12-30 | 2014-12-11 | 주식회사 감마누 | Broadband horizontally-polarized antenna and mimo antenna using the same |
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