JP2011250108A - ダイバーシティアンテナ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空間ダイバーシティ方式のダイバーシティアンテナ10は、第1アンテナ11と第2アンテナ12の間に誘電材13が配置された構成となっている。各アンテナ11,12はいずれも、地板14上に立設された逆F型アンテナである。各アンテナ11,12間に誘電材13が配置されているため、この誘電材13による波長短縮効果によって、各アンテナ11,12間の実効長は実際の距離よりも長くなる。これにより、各アンテナ11,12間の結合を抑制でき、各アンテナ11,12の指向性を、単独の場合の指向性(無指向性)から崩れるのを抑制できる。そのため、空間ダイバーシティ方式の受信性能を十分に保持しつつ十分に小型化されたダイバーシティアンテナ10の提供が可能となる。
【選択図】図1
Description
そして、請求項6に記載のように、保持部材として誘電体を用いれば、上述した波長短縮効果をより高めることも可能となる。
[第1実施形態]
図1に示すように、本実施形態のダイバーシティアンテナ10は、車両100のルーフ上に固定して設置されており、車両100の前後方向に所定距離隔てて配置された第1アンテナ11及び第2アンテナ12の2つのアンテナを有している。そして、各アンテナ11,12は、給電用の同軸ケーブルによって車両100内部の所定位置に設けられた制御装置1と接続されている。本実施形態のダイバーシティアンテナ10は、空間ダイバーシティ方式によるダイバーシティアンテナである。
即ち、第1アンテナ11は、直方体状の第1保持用誘電体11aの表面に蒸着形成されている。具体的には、逆F型アンテナとしての第1アンテナ11のうち、当該第1アンテナ11の給電点である第1給電点15から地板14の板面に対して垂直方向に延びる薄板状の導体素子部(以下「垂直導体素子部」ともいう)が、第1保持用誘電体11aにおける車両前方側の側面に蒸着形成され、第1アンテナ11のうち地板14の板面と平行な導体素子部(以下「水平導体素子部」ともいう)が、第1保持用誘電体11aにおける上面に蒸着形成され、第1アンテナ11のうち水平導体素子部の一端と地板14との間を短絡する短絡部が、第1保持用誘電体11aにおける右側側面に蒸着形成されている。
このような構成により、各アンテナ11,12の受信電力における位相差は、第1アンテナ11と第2アンテナ12の実際の距離に相当する位相差だけでなく、誘電材13内を電波が伝搬する際の波長短縮率によってきまる位相差分が加わり、実際の距離よりも離れた関係になる。
図4(b)に示す通り、誘電体なしの構成の場合、図3(b)右側に示したように各アンテナの指向性が大きく崩れることから、第1アンテナ11による受信可能率も10.4%と低く、第2アンテナ12を含めた全体の受信可能率も15.6%と非常に低い。
更に、各アンテナ11,12は、それぞれ、該アンテナを構成する導体素子(エレメント)が保持用誘電体の表面に蒸着形成され、保持用誘電体と共に一体化された構造体として形成されている。そのため、各アンテナ11,12を確実に保持することができると共に、この保持用誘電体による波長短縮効果も加わって各アンテナ11,12間の結合をより弱めることも可能となる。
図5に、第2実施形態のダイバーシティアンテナ20の概略構成を示す。図5に示す本実施形態のダイバーシティアンテナ20は、図2に示した第1実施形態のダイバーシティアンテナ10と同様、車両100に搭載され、空間ダイバーシティ方式のアンテナとして用いられるものであり、車両100の前後方向に所定距離隔てて配置された第1アンテナ21及び第2アンテナ22の2つのアンテナを有している。
図6に、第3実施形態のダイバーシティアンテナ30の概略構成を示す。図6に示す本実施形態のダイバーシティアンテナ30は、図5に示した第2実施形態のダイバーシティアンテナ20と同様、地板34と、この地板34上において所定のアンテナ間前後方向距離dxだけ離間して配置された第1アンテナ31及び第2アンテナ32と、これら各アンテナ31,32の間に配置された誘電材33とを備えている。そして、これらが樹脂カバー37によって覆われる構成となっている。
しかも、本実施形態では、導体素子部の長い各アンテナ31,32の全体を、誘電材33の側面から上面にかけて連続して蒸着形成しているため、例えば受信周波数が低い場合などのように各アンテナ31,32の長さを長くする必要がある場合や、ダイバーシティアンテナ全体の高さをより低く抑える必要がある場合などにも、空間ダイバーシティの効果を保持しつつダイバーシティアンテナ30全体の小型化が可能となる。
図7に、第4実施形態のダイバーシティアンテナ40の概略構成を示す。図7に示す本実施形態のダイバーシティアンテナ40も、地板44と、この地板44上において所定距離隔てて配置された第1アンテナ41及び第2アンテナ42と、これら各アンテナ41,42の間に配置された誘電材43とを備えている。そして、これらが樹脂カバー47によって覆われる構成となっている。
尚、各アンテナ41,42は、地板44に対して垂直ではなく傾斜して立設されているが、その主偏波成分は垂直偏波である。逆に言えば、各アンテナ41,42の傾斜角度は、いずれも、これら各アンテナ41,42が垂直偏波を主偏波成分に持つことができる範囲内の角度に設定される。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
また、上記実施形態では、垂直偏波を主偏波成分とするダイバーシティアンテナ30を例に挙げて説明したが、主偏波成分(主偏波方向)が垂直偏波であるのはあくまでも一例である。例えば、水平偏波を主偏波方向とする複数のアンテナからなるダイバーシティアンテナを構成して水平偏波を良好に受信できるようにしてもよい。また、円偏波受信用のアンテナとして用いることもできる。
また、上記各実施形態では、各アンテナ間に配置する誘電材として、所定の比誘電率εrを有する1つの誘電体材料からなるものを用いたが、これもあくまでも一例であり、例えば、異なる誘電率の誘電体材料が前後方向に並べて配置されてなる誘電材であってもよいし、空気層が存在するような誘電材であってもよく、結果的に各アンテナ間の波長短縮効果が得られる限り、どのような形状・構成の誘電材を用いるかは適宜決めることができる。
Claims (12)
- 空間ダイバーシティ方式にて電波を受信するために用いられ、複数のアンテナが、それぞれ主偏波方向が同じになるように、地板上においてその板面と平行な方向に離間して配置されてなるダイバーシティアンテナであって、
前記複数のアンテナのうち隣接する2つのアンテナの組み合わせをアンテナ対として、少なくとも一組の前記アンテナ対は、該アンテナ対を構成する2つのアンテナである第1のアンテナと第2のアンテナの間に、誘電体材料からなる誘電体部が設けられている
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項1に記載のダイバーシティアンテナであって、
前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナは、いずれも、前記地板上に立設されたモノポール型のアンテナである
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項2に記載のダイバーシティアンテナであって、
前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナは、それぞれ、該各アンテナを構成する導体素子の少なくとも一部又は全てが前記誘電体部の表面上に形成されている
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項2に記載のダイバーシティアンテナであって、
前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナのうち少なくとも一方は、逆F型アンテナ又は逆L型アンテナである
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項3又は請求項4に記載のダイバーシティアンテナであって、
前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナのうち少なくとも一方は、絶縁性の保持部材に固定されて該保持部材と共に1つのアンテナ構造体として構成され、該アンテナ構造体が前記誘電体部の側面に固定されている
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項5に記載のダイバーシティアンテナであって、
前記保持部材は誘電体であることを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項2〜請求項6の何れか1項に記載のダイバーシティアンテナであって、
当該ダイバーシティアンテナは、少なくとも車両の前方から到来する電波を受信するために該車両に設けられ、
前記第1のアンテナと前記第2のアンテナは、該各アンテナの給電点が前記車両の前後方向に所定距離離れるように配置されている
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項7に記載のダイバーシティアンテナであって、
前記第1のアンテナと前記第2のアンテナは、該各アンテナの給電点が前記車両の左右方向に所定距離離れるように配置されている
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項7又は請求項8に記載のダイバーシティアンテナであって、
前記第1のアンテナと前記第2のアンテナは、前記車両の前後方向に垂直な面における、給電点からの立設方向が、互いに平行とならないように立設されている
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項1〜請求項9の何れか1項に記載のダイバーシティアンテナであって、
前記第1のアンテナと前記第2のアンテナの各給電点間の距離は、当該ダイバーシティアンテナの受信電波の周波数帯域内における所定の周波数に対応した波長の1/4以下である
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項1〜請求項10の何れか1項に記載のダイバーシティアンテナであって、
前記誘電体部は、前記地板上において前記第1のアンテナから前記第2のアンテナまで連続的に形成された、所定の誘電率を有する1つの前記誘電体材料により構成されている
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。 - 請求項1〜請求項11の何れか1項に記載のダイバーシティアンテナであって、
当該ダイバーシティアンテナを構成する前記アンテナの数は、2つである
ことを特徴とするダイバーシティアンテナ。
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