JP2009303204A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 無線回路の給電部と電気的に接続される給電点1が設けられた基材2と、給電点1に電気的に接続され基材2上に立設されたアンテナエレメント3と、基材2に設けられたグランドパターン5と、を備え、アンテナエレメント3が、基材2から立ち上がる立ち上げ部と、該立ち上げ部の上端部から基材2に対する平行面内で任意方向へ延びるエレメント部3bと、を備え、グランドパターン5が、境界7で少なくとも2つのグランド領域5A,5Bに分断されていると共にこれらグランド領域5A,5Bを局所的に電気的に接続するグランド接続部6を備え、境界7が、基材2上方からの平面視でエレメント部3bに対して交差している。
【選択図】 図1
Description
すなわち、従来のアンテナでは、様々な設置条件に変更しようとした場合、アンテナの偏波(垂直/水平偏波)は、使用条件で必要とされる主偏波に対して設計されてこれに依存するため、同一のアンテナ形状では偏波改善の対応が困難であった。このため、偏波を改善するためにアンテナ形状を設計変更する方法が考えられるが、筐体の大きさに依存するため設計変更にも限界があると共に金型作製等のコスト面からも困難な場合が多い。そのため、金属板を設置して強制的に偏波を変更する方法等も考えられるが、指向性が限られ、アンテナ特性が劣化してしまい、容易に偏波を改善することが困難であるという不都合があった。
また、上記特許文献1に記載の技術の場合、素子の長さや幅をフレキシブルケーブルに対して折り曲げることで特性を改善しているが、特性の改善は周辺環境に依存するため、偏波や指向性を向上させることができず、小型化や薄型化も困難である。以上の観点から、従来技術において設置条件を変更した場合、同一のアンテナ、基板、筐体にて偏波を改善し、高利得化、小型化、薄型化は困難であるという不都合があった。
なお、上記「境界」とは、第1のグランド領域と第2のグランド領域とが電気的に接続されていない(電気的に分断されている)部分を示すものである。すなわち、この「境界」は、第1のグランド領域の導体と第2のグランド領域の導体とが互いに繋がっていない領域や空間であって、第1のグランド領域と第2のグランド領域との間に介在する電気的な絶縁範囲を指す。
また、上記「局所的に電気的に接続するグランド接続部」を備えているとは、「境界」を乗り越えて第1のグランド領域と第2のグランド領域とを電気的に接続している箇所(グランド接続部)が存在することを指す。
本来、基材に設けられたグランドパターンは、アンテナ利得向上の観点から、サイズを大きく、一体化されることが多い。そこで、本発明では、アンテナエレメントに対して基材のグランドパターンを効率よく分断するための境界を設け、アンテナエレメント及びグランドパターンに流れる高周波電流を調整するために、効率の良い接続方法にすることで、アンテナ全体の偏波を改善することができる。
すなわち、このアンテナ装置では、第1の基材と第2の基材とが境界を挟んで設置されているので、第1のグランド領域と第2のグランド領域とを別々の基材に設けることで一方を容易に別の形状のものと交換して設置することが可能になる。例えば、一方を汎用の基材とし、他方を取り換え用の基材とすることで、多様な形態を容易に採用することが可能になる。
本発明のアンテナ装置によれば、第1のグランド領域と第2のグランド領域とを局所的に電気的に接続するグランド接続部を備え、アンテナエレメントが、第1のグランド領域から立ち上がる立ち上げ部と、該立ち上げ部の上端部から第2のグランド領域の直上へ延びるエレメント部と、を備えているので、局所的な接続位置に応じてアンテナエレメント、第1のグランド領域及び第2のグランド領域に流れる高周波電流を調整可能で、アンテナ全体の偏波を改善することができる。すなわち、設置条件を変更した場合でも、上記接続位置とアンテナエレメントとの配置関係から、アンテナエレメントを変更することなく、偏波を改善し、高利得化及び小型化等を図ることができる。したがって、本発明のアンテナ装置は、自動車等に搭載される無線通信システム、特にキーレスオペレーションシステムに使用される受信アンテナ装置、送信アンテナ装置、送受信アンテナ装置のいずれかに好適である。
また、アンテナエレメント3は、上記した導電性を有する材料(線材)の外周に絶縁層で被覆させたものでも良い。
すなわち、このアンテナエレメント3は、基材2から立ち上がる立ち上げ部3aと、該立ち上げ部3aの上端部から折り曲げられ基材2に対する平行面内で任意方向へ延びるエレメント部3bと、を備えている。本実施形態のエレメント部3bは、立ち上げ部3aの上端部から基材2に対する平行面内で一方向へ延びてから途中で屈曲又は湾曲して折り返し、前記一方向の逆方向に沿って延びた略コ字状に形成された開放エレメントである。
また、第1のグランド領域5Aと第2のグランド領域5Bとは、基材2の形状に合わせて図1に示すような形状に境界7によって分けられているが、例えば第2のグランド領域5Bを境界7により矩形状等の他の形状に分断しても構わない。
なお、上記グランド接続部6の接続位置における近傍、遠方とは、境界7上でアンテナエレメント3に電気的に接続される給電点1からの距離をいう。
なお、グランド接続部6として、可変抵抗、可変コンデンサ、可変インダクタ等を使用することで、フレキシブルな調整も可能になる。また、銅箔等のグランド接続部6を採用しても構わない。
このように、同じアンテナエレメント3に対して、グランド領域5A,5Bの接続位置のみを変更しただけで、垂直偏波、水平偏波或いは両方の偏波について利得を調整して偏波の改善が可能である。
さらに、境界7が、給電点1の近傍でグランドパターン5を分断しているので、より強く電流分布を調整することが可能になる。
また、グランド接続部6が、給電点1から最も離れた遠方位置に設けられると、主偏波を垂直偏波とする場合、より強く垂直偏波の改善効果を得ることができる。
また、グランド接続部6が、境界7の中間位置に設けられると、水平偏波及び垂直偏波の両偏波を必要とする場合、両偏波の高い改善効果を得ることができる。
このように、第2実施形態では、第1の基材22Aと第2の基材22Bとが境界27を挟んで設置されているので、第1のグランド領域25Aと第2のグランド領域25Bとを別々の基材に設けることで一方を容易に別の形状のものと交換して設置することが可能になる。例えば、一方を汎用の基材とし、他方を取り換え用の基材とすることで、多様な形態を容易に採用することが可能になる。
また、銅線等による導体線でアンテナエレメント3を形成したが、他の導体物で形成しても構わない。例えば、板金を打ち抜いて帯状(断面形状が矩形)に形成したアンテナエレメントを構成しても良い。
Claims (8)
- 無線回路の給電部と電気的に接続される給電点が設けられ導体で形成された第1のグランド領域と、
該第1のグランド領域の外周の一部を除いて該外周に沿って導体で形成された第2のグランド領域と、
前記第1のグランド領域と前記第2のグランド領域との間の境界と、
前記給電点に電気的に接続され前記第1のグランド領域上に立設されたアンテナエレメントと、
前記第1のグランド領域と前記第2のグランド領域とを局所的に電気的に接続するグランド接続部と、を備え、
前記アンテナエレメントが、前記第1のグランド領域から立ち上がる立ち上げ部と、該立ち上げ部の上端部から前記第2のグランド領域の直上へ延びるエレメント部と、を備えていることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1に記載のアンテナ装置において、
前記第1のグランド領域と前記第2のグランド領域とに分断されたグランドパターンが設けられた基材を備えていることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1に記載のアンテナ装置において、
前記第1のグランド領域が設けられた第1の基材と、
前記第2のグランド領域が設けられた第2の基材と、を備え、
前記第1の基材と前記第2の基材とが前記境界を挟んで設置されていることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記境界が、少なくとも1箇所で前記第1のグランド領域及び前記第2のグランド領域の上方からの平面視で前記エレメント部に対して直交していることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記境界が、前記給電点の近傍で前記第1のグランド領域と前記第2のグランド領域とを分断していることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記グランド接続部が、前記給電点の近傍位置に設けられていることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記グランド接続部が、前記給電点から最も離れた遠方位置に設けられていることを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記グランド接続部が、前記境界の中間位置に設けられていることを特徴とするアンテナ装置。
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