JP4532587B2 - Broadband antenna - Google Patents
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Description
本発明は、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）周波数帯用広帯域アンテナ、例えば、車載用に使用される小型かつ高性能な広帯域アンテナに関する。 The present invention relates to a UHF (Ultra High Frequency) frequency band wide-band antenna, for example, a small and high-performance wide-band antenna used for in-vehicle use.
近年、車載用、例えば、自動車窓ガラス取付用アンテナとして、ＵＨＦ帯域での広帯域伝送に対応する小型かつ高性能な広帯域アンテナが求められている。これに対して、小型化及び車両の外観の観点から、フロントガラス又はリアガラスに貼付可能なフィルムアンテナが用いられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の広帯域アンテナでは、図１４に示すように、フロントガラス又はリアガラスの視界を遮らないように、給電点１１０から延びるアンテナエレメントを小型化することを目的として、給電点１１０から折り曲げ、アンテナエレメントを菱形で上下方向の対称軸に対して線対称に形成する。
In recent years, there has been a demand for a small and high-performance broadband antenna that supports broadband transmission in the UHF band as an on-vehicle antenna, for example, an automobile window glass mounting antenna. On the other hand, a film antenna that can be attached to a windshield or rear glass is used from the viewpoint of miniaturization and the appearance of a vehicle (see, for example, Patent Document 1). In the wideband antenna of
しかしながら、特許文献１記載のアンテナは、アンテナ装置のアンテナの形状にのみ着目していることから、アンテナエレメントとそれ以外のアンプ回路などの部品が別体として形成され、部品点数が多くなり、アンテナエレメントとは別個独立に、アンテナエレメント以外の部分の小型化が必要となる。また、アンテナエレメントとアンテナエレメント以外の部分とはそれぞれ必要な寸法があることから、結果としてアンテナ全体の小型化を実現することが困難であった。
However, since the antenna described in
また、アンテナエレメント、アンテナ全体の小型化は、低放射インピーダンス化により、アンプ回路とのインピーダンス整合がし難くなる問題も生じさせる。また、所望の広帯域を実現できない問題も生じている。さらに、車体に用いられている金属とアンテナとの距離が短くなりＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）変動が大きくなるなど、周囲環境の影響を受けやすくなるという問題も生じていた。 Further, the miniaturization of the antenna element and the entire antenna also causes a problem that impedance matching with the amplifier circuit becomes difficult due to low radiation impedance. There is also a problem that a desired broadband cannot be realized. Further, there has been a problem that the distance between the metal used in the vehicle body and the antenna is shortened and the fluctuation of VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) is increased, which makes it easily affected by the surrounding environment.
そこで、本発明の目的は、部品点数の削減を可能とし、かつ、アンテナエレメント以外の部品を含むアンテナの小型化を実現できる広帯域アンテナを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a wideband antenna that can reduce the number of components and can realize downsizing of an antenna including components other than the antenna element.
以上のような目的を達成するため、本発明の広帯域アンテナは、
裏面に短辺と長辺を有する矩形状の地板を備える回路基板と、
前記回路基板の地板の端部に接続される第１アンテナエレメントと、
前記回路基板の給電部に接続される第２アンテナエレメントと、を備え、
前記第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントは、前記地板及び前記給電部への接続部分の近傍において一部が近接して設けられており、前記回路基板に接続される同軸ケーブルの接続位置と前記給電部を結ぶ線及び前記地板の長手方向の双方に対して略平行に配置されており、前記地板が前記第１アンテナエレメントの一部として機能することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the broadband antenna of the present invention is
A circuit board comprising a rectangular ground plane having a short side and a long side on the back surface;
A first antenna element connected to an end of the ground plane of the circuit board;
And a second antenna element which is connected to the feeding portion of the circuit board,
A part of the first antenna element and the second antenna element are provided close to each other in the vicinity of the connection part to the ground plane and the power feeding part, and a connection position of a coaxial cable connected to the circuit board It is arrange | positioned substantially parallel with respect to both the line which connects the said electric power feeding part, and the longitudinal direction of the said ground plane, The said ground plane functions as a part of said 1st antenna element, It is characterized by the above-mentioned.
上述した広帯域アンテナの発明によれば、回路基板の短辺と長辺を有する矩形状の地板に接続される第１アンテナエレメントと、回路基板の給電部に接続される第２アンテナエレメントとが、回路基板に接続される同軸ケーブル（給電ケーブル）の接続位置とアンテナエレメントへの給電部を結ぶ線及び地板の長手方向に対して略平行に配置されていることから、第１アンテナエレメントが接続する（回路の）地板も共振させて、アンテナとして動作させることができる。このように、回路基板の地板もアンテナとして機能させることができるため、アンテナエレメントと回路基板とを含む広帯域アンテナとして一体化が可能となる。この結果、自動車窓ガラス（フロントガラス又はリアガラス）に対して容易に取り付け可能で、小型化された、車両の外観を損なわない広帯域アンテナを実現することができる。
According to the above-described wideband antenna invention, the first antenna element connected to the rectangular ground plane having the short side and the long side of the circuit board, and the second antenna element connected to the power feeding portion of the circuit board, Since the coaxial cable (feeding cable) connected to the circuit board is arranged substantially parallel to the line connecting the connection position of the coaxial cable and the feeding portion to the antenna element and the longitudinal direction of the ground plane, the first antenna element is connected. The ground plane (of the circuit) can also resonate and operate as an antenna. Thus, since the ground plane of the circuit board can also function as an antenna, it can be integrated as a wideband antenna including the antenna element and the circuit board. As a result, it is possible to realize a wide-band antenna that can be easily attached to an automobile window glass (front glass or rear glass) and that does not impair the appearance of the vehicle.
ここで、「アンテナエレメントが同軸ケーブル（の接続方向）に対して略平行に配置される」とは、アンテナエレメントが回路から一直線上に延びて同軸ケーブルに対して平行に配置される場合に限定されず、アンテナエレメントが回路から一旦、ケーブルに対して垂直に延び、かつ直角に折り曲げられて、同軸ケーブルに対して平行に配置される」場合も含む。 Here, “the antenna element is arranged substantially parallel to the coaxial cable (connection direction thereof)” is limited to the case where the antenna element extends straight from the circuit and is arranged parallel to the coaxial cable. Not including the case where the antenna element extends from the circuit once perpendicularly to the cable and is bent at a right angle and arranged parallel to the coaxial cable.
また、本発明に係る広帯域アンテナとして、第１アンテナエレメントは回路基板に接続される同軸ケーブルの接続位置とアンテナエレメントへの給電部を結ぶ線及び地板の長手方向に対して平行な少なくとも１つの折り返し部を有することが望ましい。また、第２のアンテナエレメントが回路基板に接続される同軸ケーブルの接続位置とアンテナエレメントへの給電部を結ぶ線及び地板の長手方向に対して平行な少なくとも１つの折り返し部を有することも好ましい。
Further, as the wideband antenna according to the present invention, the first antenna element has at least one folding line parallel to the line connecting the connection position of the coaxial cable connected to the circuit board and the feeding portion to the antenna element and the longitudinal direction of the ground plane. It is desirable to have a part. It is also preferable that the second antenna element has at least one folded portion parallel to the line connecting the connection position of the coaxial cable connected to the circuit board and the feeding portion to the antenna element and the longitudinal direction of the ground plane.
上述した発明によれば、アンテナエレメントの長さを調整することにより、所望の周波数帯域に対応するアンテナを形成することができる。 According to the above-described invention, an antenna corresponding to a desired frequency band can be formed by adjusting the length of the antenna element.
また、本発明に係る広帯域アンテナとして、地板は、（第１及び第２）アンテナエレメントが配置されている方向に、長い形状である、ことが好ましい。 Moreover, as a wideband antenna which concerns on this invention, it is preferable that a ground plane is a long shape in the direction where the (1st and 2nd) antenna element is arrange | positioned.
上述した発明によれば、両アンテナエレメントに対して、地板の長手方向を一致させることにより、地板をアンテナエレメントとして最も有効に利用することが可能になり、アンテナエレメント以外の部分と一体化されたアンテナをより小型化することができる。 According to the above-described invention, by matching the longitudinal direction of the ground plane with respect to both antenna elements, the ground plane can be most effectively used as an antenna element, and is integrated with a portion other than the antenna element. The antenna can be further downsized.
なお、本発明に係る広帯域アンテナとして、第１アンテナエレメントが接続する回路はアンプ回路であることが好ましい。 Note that, as the broadband antenna according to the present invention, the circuit connected to the first antenna element is preferably an amplifier circuit.
上述した発明によれば、アンテナエレメントとアンプ回路との一体化が可能となり、モジュール化が可能となり、アンテナの小型化を実現することができる。 According to the above-described invention, the antenna element and the amplifier circuit can be integrated, modularized, and downsizing of the antenna can be realized.
本発明に係る広帯域アンテナはＵＨＦ（Ultra High Frequency）周波数帯用アンテナであることが望ましい。 The broadband antenna according to the present invention is preferably a UHF (Ultra High Frequency) frequency band antenna.
上述した発明によれば、従来、実現できなかった広帯域の周波数帯域に対して、小型化したアンテナを形成することができる。 According to the above-described invention, it is possible to form a miniaturized antenna for a wide frequency band that could not be realized conventionally.
本発明によれば、部品点数の削減を可能とし、かつ、アンテナエレメント以外の部品を含むアンテナの小型化を実現でき、かつ、周囲環境の影響を受け難くした高性能な広帯域アンテナを形成することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the number of parts, to realize a miniaturization of an antenna including parts other than the antenna element, and to form a high-performance broadband antenna that is hardly affected by the surrounding environment. Can do.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る広帯域アンテナを説明する図である。図１（Ａ）は広帯域アンテナの裏面部材を、図１（Ｂ）は広帯域アンテナの表面部材を表す図である。図２は同軸ケーブルとアンテナエレメントとの接続関係を説明するための図である。さらに、図３は同軸ケーブルとアンテナエレメントとの位置関係を説明するための図であって、（Ａ）はアンテナエレメントが同軸ケーブルから一直線上に延びた位置関係を説明する図であり、（Ｂ）はアンテナエレメントが同軸ケーブルに対して一旦垂直に延び、かつ直角に折り曲げられて、同軸ケーブルに対して平行に延びた位置関係を説明する図である。本実施形態に係る広帯域アンテナ１０は、ＵＨＦ周波数帯域用の広帯域アンテナであって、図１及び図２に示すように、グランド側（以下、ＧＮＤ側と称する）アンテナエレメントである第１アンテナエレメント１１と、給電側アンテナエレメントである第２アンテナエレメント１２と、アンプ回路１５の回路基板１３と、回路基板１３に接続する同軸ケーブル１６とを備える。アンテナエレメント１１は接続点１８を介して回路基板１３の裏面に設けられた地板１４に接続し、アンテナエレメント１２は回路基板１３に接続される同軸ケーブル１６の接続方向に対して一直線上に延びる給電回路（配線パターン）１７の給電部１９に接続する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a broadband antenna according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a diagram illustrating a back surface member of a broadband antenna, and FIG. 1B is a diagram illustrating a surface member of the broadband antenna. FIG. 2 is a diagram for explaining a connection relationship between the coaxial cable and the antenna element. 3 is a diagram for explaining the positional relationship between the coaxial cable and the antenna element, and FIG. 3A is a diagram for explaining the positional relationship in which the antenna element extends in a straight line from the coaxial cable. ) Is a diagram for explaining a positional relationship in which the antenna element extends once perpendicular to the coaxial cable and is bent at a right angle to extend parallel to the coaxial cable. A
＜アンテナエレメント１１，１２＞
第２アンテナエレメント１２は、図１から図３が示すように、給電側アンテナエレメントであり、アンプ回路１５の回路基板１３に接続する同軸ケーブル１６の接続方向に対して、一直線上に延びるように、具体的には、アンプ回路１５と給電回路１７の給電部１９から一直線上に延びるように形成されている。そして、回路から延びる方向に、第１，第２の第２アンテナエレメント折り返し部１２Ａ，１２Ｂが、同軸ケーブル１４に対して平行になるように形成されている。また、折り返し部１２Ａは表面部材上に、折り返し部１２Ｂは裏面部材上に設けられ、折り返し部１２Ａと１２Ｂとはスルーホール１２Ｃを介して電気的に接続されている。また、折り返し部１２Ｂ先端は、後述するように周波数調整部として機能する。
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The
なお、図３（Ａ）のように、第２アンテナエレメント１２は、同軸ケーブル１６に対して一直線上に回路から延びるように形成されている場合に限定されず、図３（Ｂ）のように、第２アンテナエレメントが回路から一旦、同軸ケーブル１６に対して垂直に延び、かつ直角に折り曲げられて、同軸ケーブル１６に対して平行に延びるように形成することも可能である。
As shown in FIG. 3A, the
第１アンテナエレメント１１は、図１及び図２に示すように、ＧＮＤ側アンテナエレメントであり、回路基板１３の裏面に設けられた地板１４に接続し、回路の地板１４の接続点１８から、同軸ケーブル１６に対して平行な第２アンテナエレメント１２と平行になるように形成されている。そして、回路の地板１４から延びる方向に、第１，第２，第３の第１アンテナエレメント折り返し部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが、第２アンテナエレメント１２に対して平行になるように形成されている。折り返し部１１Ａは表面部材上に、折り返し部１１Ｂ，１１Ｃは裏面部材上に設けられ、折り返し部１１Ａと１１Ｂとはスルーホール１１Ｄを介して電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第２アンテナエレメント１２が回路に接続しており、第１アンテナエレメント１１と第２アンテナエレメント１２が回路基板に接続される同軸ケーブル１４の接続位置と給電部１９及び地板１４の長手方向の双方に対して平行に延びるように配置されることから、第１アンテナエレメント１１が接続する地板１４も共振させて、アンテナとして動作させることができる。従って、アンテナエレメント１１，１２と回路地板１４とを含む広帯域アンテナとして一体化が可能となり、これにより、部品点数の削減を可能とし、かつ、アンテナエレメント以外の部品を含むアンテナの小型化が可能となる。この結果、自動車窓ガラス（フロントガラス又はリアガラス）に対して容易に取り付け可能で、小型化された、車両の外観を損なわない広域アンテナを実現できる。
The
小型化された広帯域アンテナに関して、図１に示すように、第１及び第２アンテナエレメント１１，１２に折り返し部を設け、アンテナエレメントの長さを調整することにより、所望の周波数帯域に対応することができる。ここで、図１に示したように、第１アンテナエレメント１１と第２アンテナエレメント１２の全長が異なるため、対称性が崩れており、高インピーダンス化を実現できる。従って、インピーダンス整合を取り易くできる。また、図１（Ｂ）の点線で囲んだＷで示された２つのアンテナエレメント、すなわち、回路から延びる第２アンテナエレメント１２と、回路の地板１４から延びる第１アンテナエレメント１１とは、平行伝送線路を構成しており、特性インピーダンスを調整することにより広帯域なインピーダンス整合を可能としている。またアンテナエレメント１１を延伸する代わりに裏面の地板を延伸してアンテナエレメント１２とマイクロストリップラインを構成してもインピーダンス整合は可能となる。
As shown in FIG. 1, the first and
＜回路基板１３＞
図１（Ｂ）が示すように、回路基板１３の一方の面には、給電回路（配線パターン）１７が形成され、給電回路１７にアンプ回路１５が実装されている。回路基板１３の他方の面には、接地(ＧＮＤ)となる地板１３が配置されている。同軸ケーブル１６の給電線は、回路基板上に形成される配線回路１７と接続されてアンプ回路１５と電気的に接続されており、同軸ケーブル１６の接地線は、図示しない基板回路に形成されるスルーホールを介して、地板１４に電気的に接続されている。
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As shown in FIG. 1B, a power supply circuit (wiring pattern) 17 is formed on one surface of the
＜地板１４＞
第１アンテナエレメント１１が接続する地板１３は、地板１３の長手方向に対して、第１及び第２アンテナエレメント１１，１２が平行に延びるように形成されている。従って、地板をアンテナエレメントとして最も有効に利用することが可能になり、アンテナエレメント以外の部分と一体化されたアンテナをより小型化することができる。
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The
＜周波数調整部１２Ｂ＞
周波数調整部１２Ｂは、第１アンテナエレメント１１に対して平行に形成された第２アンテナエレメント１２先端部である第２折り返し部であり、所望の共振周波数帯域に調整する。
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The
アンテナエレメントを折り返すことにより周波数調整できることを説明するため、図４から図８を用いて、給電点２０を有するダイポールアンテナを一例として説明する。図４（Ａ）は、折り返しのないアンテナエレメントを示す図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に対応するスミスチャートを、図４（Ｃ）は図４（Ａ）に対応する周波数とＶＳＷＲとの関係を示すグラフである。図５、図６、図７、図８は、図４から順にアンテナエレメントを折り返した場合を説明する図である。
In order to explain that the frequency can be adjusted by folding the antenna element, a dipole antenna having a
折り返しの無い１／４波長ダイポールアンテナは、共振時のインピーダンスがおおよそ７３Ωの純抵抗となり、スミスチャート上にインピーダンス軌跡をプロットすると、右端に虚軸を対称軸とした円として描かれる（図４）。そこで、図５（Ａ）のようにダイポールアンテナエレメントを折り返すと、図５（Ｂ）に示すように、スミスチャート上でのインピーダンスの軌跡が時計回りに回転している。そして、図６（Ａ）のように、アンテナエレメントの折り返しを大きくすることにより、図６（Ｂ）に示すように、スミスチャート上でのインピーダンスの軌跡が時計回りに回転して、内側に移動させ、広帯域化させている。さらに、小型化のために、図７（Ａ）のように、アンテナエレメントの折り返し数を増やした場合、所望の周波数帯域（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）より周波数が高くなる（図７（Ｃ））。そこで、一方のアンテナエレメントをさらに延ばして周波数調整部を形成することにより、周波数帯域を所望の周波数帯域に設定することができる（図８）。このように、折り返し部（周波数調整部を含む）の長さ、折り返し部同士の幅を調整することにより所望の周波数帯域に調整することができる。従って、折り返し部を用いて、アンテナエレメントの長さを調整することにより、所望の周波数帯域に対応するアンテナを形成することができ、広帯域化と小型化とを同時に実現することができる。また、周波数調整部により、所望の共振周波数帯域に調整することができる。 An unfolded quarter-wave dipole antenna has a pure resistance of about 73Ω at resonance, and when an impedance locus is plotted on the Smith chart, it is drawn as a circle with the imaginary axis as the symmetry axis at the right end (FIG. 4). . Therefore, when the dipole antenna element is folded back as shown in FIG. 5A, the impedance locus on the Smith chart rotates clockwise as shown in FIG. 5B. Then, as shown in FIG. 6A, by increasing the folding of the antenna element, as shown in FIG. 6B, the impedance locus on the Smith chart rotates clockwise and moves inward. To broaden the bandwidth. Further, in order to reduce the size, as shown in FIG. 7A, when the number of turns of the antenna element is increased, the frequency becomes higher than a desired frequency band (470 MHz to 770 MHz) (FIG. 7C). Therefore, the frequency band can be set to a desired frequency band by further extending one of the antenna elements to form a frequency adjusting unit (FIG. 8). Thus, it can adjust to a desired frequency band by adjusting the length of a folding | returning part (a frequency adjustment part is included) and the width | variety of folding | returning parts. Therefore, by adjusting the length of the antenna element using the folded portion, an antenna corresponding to a desired frequency band can be formed, and widening and downsizing can be realized at the same time. Moreover, it can be adjusted to a desired resonance frequency band by the frequency adjustment unit.
＜アンテナエレメントの形状パターン＞
本願発明者らは、近接金属による影響を研究した結果、アンテナエレメントの形状を折り返すことにより、近接金属による所望の周波数帯域での影響を低減させることができることを見出した。以下、図９〜図１１を用いて、近接金属による影響を説明し、図１２〜図１３を用いて、本実施形態に係る広帯域アンテナ、具体的には、ＧＮＤ側アンテナエレメントである第１アンテナエレメントの形状を調整することにより、近接金属による影響を低減させた広帯域アンテナについて説明する。
<Shape pattern of antenna element>
As a result of studying the influence of the adjacent metal, the inventors of the present application have found that the influence of the adjacent metal in a desired frequency band can be reduced by folding the shape of the antenna element. Hereinafter, the influence of the proximity metal will be described with reference to FIGS. 9 to 11, and the broadband antenna according to the present embodiment, specifically, the first antenna that is the GND side antenna element will be described with reference to FIGS. 12 to 13. A broadband antenna in which the influence of adjacent metal is reduced by adjusting the shape of the element will be described.
まず、図１の本実施形態に係る広帯域アンテナと同様の寸法で、同じ中心周波数で共振するミアンダ状のダイポールアンテナ（図９）を用いて、近接金属の有無により、定在波比（ＶＳＷＲ）の変化を観察した。図９に示すミアンダ状のダイポールアンテナは、幅２ｍｍの銅箔による周期１０ｍｍのミアンダパターンを左右対称に有するアンテナで、図９に示した寸法以外に、誘電率：１８．２、サイズ：１２０＊１３＊３ｍｍの基板を有するものである。 First, using a meander-shaped dipole antenna (FIG. 9) having the same dimensions as the broadband antenna according to the present embodiment of FIG. 1 and resonating at the same center frequency, the standing wave ratio (VSWR) is determined depending on the presence or absence of a nearby metal. The change of was observed. The meander-shaped dipole antenna shown in FIG. 9 is an antenna having a meander pattern with a 10 mm period symmetrically formed by a copper foil having a width of 2 mm. In addition to the dimensions shown in FIG. 9, the dielectric constant is 18.2 and the size is 120 *. It has a 13 * 3 mm substrate.
図１０に示すように、アンテナ７１に対して、アンテナの下方、距離ｄ（＝１０ｍｍ）の位置に、金属板７２（６４０＊４０＊１ｍｍのステンレス製金属板）を設置するか否かにより、近接金属の有無による定在波比（ＶＳＷＲ）の変化をネットワークアナライザにより観察した。なお、アンテナ７１に対して、バラン７３を設け、測定ケーブル７４を介して、ネットワークアナライザにより観察した。
As shown in FIG. 10, with respect to the
図１１は近接金属の有無による影響をＶＳＷＲにより示したグラフである。グラフ中、白丸は近接金属がある場合、黒丸は近接金属がない場合のＶＳＷＲを示している。近接金属が無い場合、ＶＳＷＲの値は約２であるのに対して、近接金属がある場合、ＶＳＷＲの値は５以上に劣化した。図１１は、近接金属の有無という周囲環境の変化に対して、アンテナ特性が敏感に反応してしまうことを示し、この結果、アンテナ設置条件が限定されることを意味する。 FIG. 11 is a graph showing the effect of the presence or absence of adjacent metals by VSWR. In the graph, white circles indicate VSWR when there is a nearby metal, and black circles indicate when there is no nearby metal. When there was no adjacent metal, the value of VSWR was about 2, whereas when there was a close metal, the value of VSWR was deteriorated to 5 or more. FIG. 11 shows that the antenna characteristics react sensitively to changes in the surrounding environment such as the presence or absence of a nearby metal, which means that the antenna installation conditions are limited.
これに対して、図１に示した本実施形態に係る広帯域アンテナ１０では、第１アンテナエレメント１１の先端に折り返し部１１Ｃを有する形状により、所望の周波数帯域１０１（地上波デジタルテレビ：４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）よりも低く、かつ、Q値の高い低周波側の共振帯域１０２と、共振帯域１０２での共振の高調波であって、所望周波数帯域１０１よりも周波数が高くQ値の高い共振帯域１０３とを有するように設定している。
On the other hand, in the
そして、図１２に示すように、アンテナ１０に対して、アンテナの下方、距離ｄ（＝１０ｍｍ）の位置に、金属板８２（６４０＊４０＊１ｍｍのステンレス製金属板）を設置するか否かにより、近接金属の有無による定在波比（ＶＳＷＲ）の変化をネットワークアナライザにより観察した。なお、アンテナ１０に対して、測定ケーブル８４を介して、ネットワークアナライザにより観察した。
Then, as shown in FIG. 12, whether or not to install a metal plate 82 (640 * 40 * 1 mm stainless steel metal plate) at a distance d (= 10 mm) below the
図１３は本実施形態に係る広帯域アンテナ１０に対する近接金属の有無による影響をＶＳＷＲにより示したグラフである。グラフ中、白丸は近接金属がある場合、黒丸は近接金属がない場合のＶＳＷＲを示している。所望の周波数帯域１０１の両端に、Q値の高い共振帯域１０２，１０３を設けた本実施形態に係る広帯域アンテナ１０は、所望の周波数帯域１０１の両端に、Q値の高い共振帯域１０２，１０３を設けないアンテナと比較して、金属近接に対してＶＳＷＲの劣化が非常に小さいことが確認できる。図１３は、近接金属の有無という周囲環境の変化に対して、アンテナ特性が安定していることを示し、この結果、近接金属などの厳しいアンテナ設置条件に対しても高性能かつ良好な電波受信が可能となる。
FIG. 13 is a graph showing, by VSWR, the effect of the presence or absence of a nearby metal on the
本実施形態に係る広帯域アンテナによれば、広帯域化と小型化と高性能化とを同時に実現できるアンテナを形成することができる。具体的には、折り返し部（周波数調整部を含む）を設けることにより、所望の共振周波数帯域に調整可能となる。さらに、第１アンテナエレメント１１の先端の折り返し部の形状により、所望の周波数帯域１０１よりも低く、かつ、Q値の高い共振帯域１０２と、周波数帯域１０１よりも高く、かつ、共振帯域１０２での共振の高調波による共振１０３とを有するように設定可能となることから、広帯域化と小型化と高性能化とを同時に実現できる。
According to the wideband antenna according to the present embodiment, it is possible to form an antenna that can simultaneously realize widening, downsizing, and high performance. Specifically, adjustment to a desired resonance frequency band is possible by providing a folded portion (including a frequency adjustment unit). Furthermore, due to the shape of the folded portion at the tip of the
１０：広帯域アンテナ
１１：第１アンテナエレメント
１２：第２アンテナエレメント
１３：回路基板
１４：地板
１６：同軸ケーブル
10: broadband antenna 11: first antenna element 12: second antenna element 13: circuit board 14: ground plane 16: coaxial cable
Claims (6)
前記回路基板の地板の端部に接続される第１アンテナエレメントと、
前記回路基板の給電部に接続される第２アンテナエレメントと、を備え、
前記第１アンテナエレメントと前記第２アンテナエレメントは、前記地板及び前記給電部への接続部分の近傍において一部が近接して設けられており、前記回路基板に接続される同軸ケーブルの接続位置と前記給電部を結ぶ線及び前記地板の長手方向の双方に対して略平行に配置されており、前記地板が前記第1アンテナエレメントの一部として機能する、
ことを特徴とする広帯域アンテナ。 A circuit board comprising a rectangular ground plane having a short side and a long side on the back surface;
A first antenna element connected to an end of the ground plane of the circuit board;
A second antenna element connected to the power feeding part of the circuit board,
A part of the first antenna element and the second antenna element are provided close to each other in the vicinity of the connection part to the ground plane and the power feeding part, and a connection position of a coaxial cable connected to the circuit board It is arranged substantially parallel to both the line connecting the power feeding portion and the longitudinal direction of the ground plane, and the ground plane functions as a part of the first antenna element.
A broadband antenna characterized by that.
ことを特徴とする請求項１に記載の広域帯アンテナ。 The first antenna element has at least one folded portion substantially parallel to the line connecting the connection position of the coaxial cable connected to the circuit board and the feeding point and the longitudinal direction of the ground plane,
The wide-band antenna according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１又は２記載の広帯域アンテナ。 The second antenna element has at least one folded portion substantially parallel to both the connection position of the coaxial cable connected to the circuit board and the line connecting the feeding point and the longitudinal direction of the ground plane,
The broadband antenna according to claim 1 or 2, characterized in that
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の広帯域アンテナ。 The ground plate has a long shape in the direction in which the antenna element is disposed.
The broadband antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the broadband antenna is provided.
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の広帯域アンテナ。 The circuit board includes an amplifier circuit,
The broadband antenna according to any one of claims 1 to 4, wherein the broadband antenna is provided.
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の広帯域アンテナ。
The broadband antenna is a UHF frequency band antenna.
The broadband antenna according to any one of claims 1 to 5, wherein:
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