JP4012414B2 - Dual frequency shared sleeve antenna - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,無線LANなどの送受信に用いられる2周波共用スリーブアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
無線LANなどに用いられる2周波共用送受信用スリーブアンテナの概略図を図7(A)(B)に示す。図に示すように,2周波共用スリーブアンテナは,第一の周波数に対応した長さ略λ/4の先端が開放された円筒状のスリーブ素子3の基部に,同軸給電線1の中心導体1aが接続されている。また,長さ略λ/4の先端が開放された円筒状のスリーブ素子5の基部に,上記同軸給電線1の外部導体1bが接続されている。さらに,上記第一の周波数より高い第二の周波数に対応した長さ略λ/4の先端が開放された円筒状のスリーブ素子4の基部に,上記同軸給電線1の中心導体1aが接続され,上記円筒状のスリーブ素子3と同心円状になるように接続されている。また,上記第二の周波数に対応した長さ略λ/4の先端が開放された円筒状のスリーブ素子6の基部に,上記同軸給電線1の外部導体1bが接続され,上記円筒状のスリーブ素子5と同心円状になるように接続して構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の2周波共用スリーブアンテナによると,円筒状スリーブ素子3,4,5,6が同心円状に構成されているので,1周波のスリーブアンテナよりスリーブ外周の径が太くなるため,1周波のスリーブアンテナのレドームに収納できなくなる。そのため,2周波用のレドームが新規に必要となり,部品の共用ができないためコストが高くなる問題点があった。また,同軸給電線路長が25λH(λHは第二の周波数に対応した波長)と長いため,2周波の内,第二の周波数帯域の信号が外部導体に誘起され,第二の周波数帯域のアンテナの指向性が劣化する影響を与えている。
本発明は,上記の問題点1に鑑みてなされたもので,その目的とするところは上記問題を解決するために,小型の2周波共用スリーブアンテナの構造を提供することである。
他の目的は,既存の1周波スリーブアンテナのレドームを共用化し,製造コストの低い2周波共用スリーブアンテナの構造を提供することである。
他の目的は,特に第二の周波数帯域の指向性を向上させた2周波共用スリーブアンテナの構造を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため,請求項1の発明は2周波共用スリーブアンテナにおいて,同軸給電線先端部の外部導体を取り除いて形成した放射素子の基部と端部の間にインダクタンス素子を有し,さらに,スリーブ素子の基部と端部の間にインダクタンス素子を設け,スリーブ素子は,同軸給電線の周囲にこの同軸給電線と平行に配置された複数の導電性の板体と,複数の導電性の板体を放射素子側で連結すると共に,同軸給電線の外部導体に接続する連結部と,を備え,導電性の板体は,連結部に接続された基部側板体と,基部側板体の連結部とは反対側に配置された端部側板体と,基部側板体と端部側板体とを接続し,インダクタンス素子を形成する板体と,からなり,放射素子及びスリーブ素子に形成されたインダクタンス素子は,2つの送受信周波数のうちの1つの送受信周波数の電流が各端部に流れることを阻止するように形成されたことを特徴とする。
【0005】
請求項2の発明は,請求項1の発明において,スリーブアンテナに接続された同軸給電線の外部導体に,送受信周波数に対応する波長の略λ/4に相当する長さの先端開放の折り返し部を設けて構成される。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下に,本発明を具体化した実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は,本発明に係る2周波共用スリーブアンテナ7の一例を示す説明図であり,1は同軸給電線,8aは第一および第二の周波数送受信用の放射素子,8bは第一の周波数送受信用の放射素子,9はインダクタンス素子,10a,10cは第一および第二の周波数送受信用のスリーブを構成する導電性板体,10b,10dは第一の周波数送受信用のスリーブを構成する導電性板体,11a,11bはインダクタンス素子を構成する導電性板体であり,同軸給電線1及び放射素子8a,8bは直線状に配置されている。
【0007】
ここで,本願の実施例について詳細に説明する。図1,図2に示すように,放射素子8a,8bは,同軸給電線1の外部導体を除いた中心導体と,その周囲を覆う誘電体とで構成されている。第一の周波数の波長をλL,第二の周波数の波長をλHとすると,放射素子の直径W1は0.002〜0.05λL ,放射素子8bの長さL1は0.05〜0.1λL,放射素子8aの長さL2は0.25〜0.35λHである。また,スリーブ素子は同軸給電線1に平行かつ対象軸に対向配置した2組の導電性板体10a,10b,10c,10d,11a,11bからなり,双方は互いに直交配置されて上部で十字状に互いに連結されている。導電性板体10a,10b,10c,10d,11a,11bの寸法について,導電性板体10a,10cの長さL3は0.06〜0.15λL,導電性板体11a,11bの長さL4は0.08〜0.3λH,導電性板体10b,10dの長さL5は0.03〜0.11λH,導電性板体10a,10b,10c,10dの横幅W2は0.02〜0.06λL,導電性板体11a,11bの横幅W3は0.008〜0.03λHで形成され,連結部12は中央に円形の挿通孔12cが形成され,導電性材料で形成された連結部材13が装着され,同軸給電線1の外部導体と接続されている。尚,導電性板体10b,11a,10d,11bの部分に関しては,対向配置した1組だけでもよい。
【0008】
更に,上記スリーブアンテナ7の下部の同軸給電線上には,上記と同様に第二の周波数の受信電波の波長λHに対応した第二のスリーブ素子が配置され,その第二のスリーブ素子は同軸給電線1に平行かつ対象軸に対向配置した2組の導電性板体12a,12bから成り,双方は互いに直交配置されて上部で十字状に互いに連結されている。導電性板体12a,12bの長さL6は0.1〜0.25λH,導電性板体12a,12bの横幅W4は0.05〜0.13λHで形成されている。また,導電性板体10a,10cと導電性板体12a,12bの間の長さL7は0.6〜0.8λHで形成されている。尚,導電性板体10aの面と導電性板体12aの面および,導電性板体10cの面と導電性板体12bの面を各々同一面に配置したが,導電性板体12a,12bを同軸給電線1の軸線に対して任意の角度(例えば45度)だけ回転して取付けても良い。また,図3(A)に示すように,2周波共用スリーブアンテナ7はレドーム20(詳しくは20a,20b)に収納されている。
【0009】
尚,レドーム20には,アンテナスタンド21と一体形成されたヒンジ部21aと嵌合するヒンジ受部20cが,レドーム20aに一体形成されている。レドーム20,アンテナスタンド21は,合成樹脂材料で形成されている。また,レドーム20は,電波の透過性の良い材質が用いられている。
2周波共用スリーブアンテナ7を収納したレドーム20をアンテナスタンド21に取付けた状態では,図3(B)に示すように,レドーム20(換言すれば2周波共用スリーブアンテナ7)を矢印22の方向に可動させることができ,2周波共用スリーブアンテナの指向性23を目標物方向に調整することができるようになっている。
以上,詳述したように,同軸給電線先端部の外部導体を取り除いて形成した放射素子の基部と端部の間にインダクタンス素子を有し,さらにスリーブ素子の基部と端部の間にインダクタンス素子を設けたので,図7に示すような同心円状のスリーブ4,6が不要となり,アンテナの小型化が可能となる。
【0010】
次に,2周波共用スリーブアンテナ7の動作について述べる。上記スリーブアンテナ7が接続されている同軸給電線1の他方の端部には,記載しない同軸コネクターが接続されている。この同軸コネクターを記載しない送受信機の共用アンテナ端子に接続することにより,2周波のうち,第一の周波数の送信電波は8b〜10b間全体で放射され,第二の周波数の受信電波はインダクタンス素子9,導電性板体11a,11bにて構成されるインダクタンス素子でインピーダンスが高くなり,そこから先端へは伝送されず8a〜10a間で放射される。尚,第二のスリーブ素子を設けたので,同軸給電線1の外部導体から伝送されてくる第二の周波数帯の不要信号は抑制され,指向特性が向上する。
【0011】
次に,指向特性の向上について詳述する。図4〜図6は,放射素子を軸とした垂直面の指向特性を表したものである。図4は,第二のスリーブ素子を設ける前のデータであり指向特性に乱れが生じているが,第二のスリーブ素子を設けた場合は,図5に示すように指向特性が向上していることが分かる。図6は,第二のスリーブ素子を設けた場合の第一の周波数における指向性を表しており,2周波に渡って良好な指向特性が得られていることがわかる。尚,本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく,以下に例示するように,本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して実施することも可能である。本実施例では,放射素子は同軸給電線1の中心導体および中心導体を絶縁するための誘電体で形成したが,誘電体を全て除去しても良いし,誘電体の一部を除去しても良い。ただし,この場合は2周波の指向性,利得,定在波比が規定値に入るようにL1〜L7,W1〜W4の値を最適化する必要がある。
【0012】
【発明の効果】
以上詳述したように,請求項1の発明によれば,1周波のスリーブアンテナの寸法で2周波の電波を放射できるため,1周波のスリーブアンテナのレドームに収納ができるので,部品の共用が可能となり新規の金型費用などが不要になり,コストを安くすることができる。
【0013】
請求項2の発明によれば,同軸給電線の外部導体からの影響を抑圧することができ,指向特性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の2周波共用スリーブアンテナの斜視図。
【図2】図1に示す2周波共用スリーブアンテナの寸法図。
【図3】(A)2周波共用スリーブアンテナをレドームに収納する場合の説明図。(B)アンテナ部の回動動作と指向性の関係を示す説明図。
【図4】第二のスリーブ素子を設けない場合の,第二の周波数における垂直面指向性を示す特性図。
【図5】第二のスリーブ素子を設けた場合の,第二の周波数における垂直面指向性を示す特性図。
【図6】第二のスリーブ素子を設けた場合の,第一の周波数における垂直面指向性を示す特性図
【図7】(A)従来の2周波共用スリーブアンテナを示す部分斜視図。(B)図7(A)のAA線矢視断面図。
【符号の説明】
1…同軸給電線,7…2周波共用スリーブアンテナ,8a,8b…放射素子,9…インダクタンス素子,10a,10b,10c,10d…導電性板体,11a,11b…導電性板体,12a,12b…導電性板体,12c…挿通孔,13…連結部材,20a,20b…レドーム,20c…ヒンジ受部,21…アンテナスタンド,21a…ヒンジ部,23…指向性を説明する補助線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dual frequency shared sleeve antenna used for transmission / reception of a wireless LAN or the like.
[0002]
[Prior art]
7A and 7B are schematic views of a dual-frequency shared transmission / reception sleeve antenna used for a wireless LAN or the like. As shown in the figure, the dual-frequency shared sleeve antenna has a central conductor 1a of the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional dual-frequency shared sleeve antenna, the
The present invention has been made in view of the above-mentioned
Another object is to share the existing radome of the single frequency sleeve antenna and provide a dual frequency common sleeve antenna structure with low manufacturing cost.
Another object is to provide a structure of a dual-frequency sleeve antenna that improves the directivity of the second frequency band.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
[0005]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the open-ended folded portion having a length corresponding to approximately λ / 4 of the wavelength corresponding to the transmission / reception frequency is provided on the outer conductor of the coaxial feeder connected to the sleeve antenna. Is provided.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a dual frequency shared
[0007]
Here, the embodiment of the present application will be described in detail. As shown in FIGS. 1 and 2, the radiating elements 8a and 8b are constituted by a central conductor excluding the outer conductor of the
[0008]
Further, a second sleeve element corresponding to the wavelength λH of the received radio wave having the second frequency is arranged on the coaxial feed line below the
[0009]
The
When the
As described above, the inductance element is provided between the base and end of the radiating element formed by removing the outer conductor at the tip of the coaxial feeder, and the inductance element is further provided between the base and end of the sleeve element. Therefore, the
[0010]
Next, the operation of the dual frequency shared
[0011]
Next, the improvement of directivity will be described in detail. 4 to 6 show the directivity characteristics of the vertical plane with the radiating element as an axis. Figure 4 is disturbed directional characteristics are the data before providing the second sleeve element has occurred, the case of providing a second sleeve element, improves the directional characteristics as shown in FIG. 5 I understand that Figure 6 represents the directivity of the first frequency obtained when a second sleeve element, it can be seen that a good directivity across the two-frequency is obtained. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the spirit of the present invention, as exemplified below. In this embodiment, the radiating element is formed of the central conductor of the
[0012]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the invention of
[0013]
According to the second aspect of the present invention, the influence from the outer conductor of the coaxial feeder can be suppressed, and the directivity can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a dual frequency shared sleeve antenna of the present invention.
FIG. 2 is a dimensional diagram of the dual-frequency shared sleeve antenna shown in FIG.
FIG. 3A is an explanatory diagram when the dual-frequency shared sleeve antenna is housed in a radome. (B) Explanatory drawing which shows the relationship between the rotation operation of an antenna part, and directivity.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing directivity on a vertical plane at a second frequency when a second sleeve element is not provided.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing directivity on a vertical plane at a second frequency when a second sleeve element is provided.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the directivity on the vertical plane at the first frequency when the second sleeve element is provided. FIG. 7A is a partial perspective view showing a conventional dual-frequency shared sleeve antenna. (B) Sectional view taken along line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
同軸給電線先端部の外部導体を取り除いて形成した放射素子の基部と端部の間にインダクタンス素子を有し,さらにスリーブ素子の基部と端部の間にインダクタンス素子を設け,
前記スリーブ素子は,
前記同軸給電線の周囲に該同軸給電線と平行に配置された複数の導電性の板体と,
該複数の導電性の板体を前記放射素子側で連結すると共に,前記同軸給電線の外部導体に接続する連結部と,
を備え,
前記導電性の板体は,前記連結部に接続された基部側板体と,該基部側板体の前記連結部とは反対側に配置された端部側板体と,前記基部側板体と前記端部側板体とを接続し,前記インダクタンス素子を形成する板体と,からなり,
前記放射素子及び前記スリーブ素子に形成されたインダクタンス素子は,2つの送受信周波数のうちの1つの送受信周波数の電流が前記各端部に流れることを阻止するように形成されたことを特徴とする,直線偏波用2周波共用スリーブアンテナ。In a dual-frequency sleeve antenna using a coaxial feeder as a radiating element,
An inductance element is provided between the base and end of the radiating element formed by removing the outer conductor at the tip of the coaxial feeder, and an inductance element is provided between the base and end of the sleeve element.
The sleeve element is
A plurality of conductive plates disposed around the coaxial feed line in parallel with the coaxial feed line ;
Connecting the plurality of conductive plates on the radiating element side, and connecting to an outer conductor of the coaxial feeder;
With
The conductive plate includes a base side plate connected to the connecting portion, an end side plate disposed on the side opposite to the connecting portion of the base side plate, the base side plate and the end A side plate, and a plate that forms the inductance element.
The inductance element formed on the radiating element and the sleeve element is formed so as to prevent a current of one transmission / reception frequency of two transmission / reception frequencies from flowing to each end , Dual-frequency sleeve antenna for linear polarization.
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