JP5371391B2 - 2周波共用無指向性アンテナ - Google Patents
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Description
従来の並列給電コーリニアアンテナは、アンテナ素子を多段に設けたアンテナ基板と、上記アンテナ素子への給電信号を分配する分配基板からなり、上記アンテナ基板の下側に分配基板を連結した構成となっている。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、アンテナ基板に複数の分配器を備えることにより、独立した分配基板を設けることなく各アンテナ素子へ並列給電することができ、部品点数を減少して管理が容易となり、且つ2周波数を共用することができる2周波共用無指向性アンテナを提供することを目的とする。
図1は本発明の一実施形態に係る2周波共用無指向性アンテナの概略構成及び給電系統を示す図である。この実施形態に係る2周波共用無指向性アンテナは、例えば1.9GHzの低周波数帯fLと2.56GHzの高周波数帯fHの2周波数を共用するもので、複数例えば2つのアンテナ基板11a、11bを縦列配置している。上記低周波数帯fLと高周波数帯fHの周波数比は、約1:1.3〜1.4に設定される。
また、アンテナ基板11a、11bには、それぞれ4つの分配器が設けられる。すなわち、上段のアンテナ基板11aには、アンテナ素子124 の下側に第1の2分配器13aが設けられると共に、アンテナ素子122 、123 間に第2の2分配器13b、アンテナ素子121 、122 間に第3の2分配器13c、アンテナ素子123 、124 間に第4の分配器13dが設けられる。上記2分配器13a〜13dの入力端子は、アンテナ基板11aの裏面側に設けられる。上記第3の2分配器13cの分配出力端子は、アンテナ基板11aに設けられた給電用ストリップ線路21a、21bを介してアンテナ素子121 、122 の給電点22a、22bに接続される。第4の2分配器13dの分配出力端子は、アンテナ基板11aに設けられた給電用ストリップ線路21c、21dを介してアンテナ素子123 、124 の給電点22c、22dに接続される。
また、アンテナ基板11a、11bは、前面(アンテナ面)と裏面(アース面)を交互に反転して位置させ、その裏面側の中央に沿って給電線15、16a、16b、17a、17b、18a、18bを配線する。この場合、アンテナ基板11a、11bには、上端と下端に切欠き20を設け、この切欠き20内に給電線15、16b等が挿通できるようにする。
図3はアンテナ基板11aに設けられる第1ないし第4のアンテナ素子121 〜124 及び2分配器13a〜13dの構成例を示したもので、(a)は前面側の銅箔パターンを示し、(b)は裏面側の銅箔パターンを示している。
一方、アンテナ基板11aの裏面には、アンテナ基板11aの裏面には、中央位置に沿って所定幅のアースパターン32が形成されると共に、各アンテナ素子121 〜124 を構成する高周波数帯素子12H及び低周波数帯素子12Lの下部素子に対応させてアンテナアースパターン33が設けられる。このアンテナアースパターン33は、前面側に設けられた高周波数帯素子12H及び低周波数帯素子12Lの下部素子に複数のスルーホールにより接続される。また、裏面側のアースパターン32は、前面側のアースパターン31に複数のスルーホールにより接続される。
アンテナ素子121 、122 間に設けられる第3の2分配器13cは、アンテナ基板11aの裏面側に方形状の分配器アースパターン58が形成され、この分配器アースパターン58内に入力端子59が設けられる。この入力端子59は、分配器アースパターン58と絶縁した状態で設けられ、スルーホール60により基板前面側に導出される。この基板前面側に導出されたスルーホール60は、分配出力端子を構成し、給電用ストリップ線路21a、21bによりアンテナ素子121 、122 の給電点22a、22bに接続される。給電用ストリップ線路21a、21bは、アンテナ基板11aの前面中央に沿って形成される。上記給電用ストリップ線路21a、21bは、例えばインピーダンスを約100Ωに設定し、第3の2分配器13cの分岐出力端子であるスルーホール60における合成インピーダンスを約50Ωとしている。
上記図3、図4では、上段のアンテナ基板11aについて説明したが、下段のアンテナ基板11bにおいても同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。
図5は、4段スタック構成の2周波共用無指向性アンテナの周波数2.56GHzにおける垂直偏波垂直面指向性を示したものである。
図6は、4段スタック構成の2周波共用無指向性アンテナにおいて、アースパターン31、32を2分割せず、コンデンサ素子56a、56bを設けなかった場合の周波数2.56GHzにおける垂直偏波垂直面指向性を示したものである。図5に示す指向性は、図6に示した指向性に比較し、上方向及び下方向への不要な電波放射が少なく、利得特性も改善された特性となっている。
また、アンテナ基板11a、11bは、前面と裏面を交互に反転して配置することにより、前方向への放射特性と背面方向への放射特性を相互に補って水平面における無指向性をより良好な特性とすることができる。
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
Claims (2)
- 帯状に形成されたアンテナ基板と、前記アンテナ基板上に所定の間隔で設けられる高周波数帯素子及び低周波数帯素子からなる第1ないし第4の2周波共用アンテナ素子と、前記アンテナ基板の下端部及び前記各2周波共用アンテナ素子間に設けられる第1ないし第4の2分配器と、前記アンテナ基板の前面中央に沿って設けられ、前記対応する2分配器により分配された給電信号を前記2周波共用アンテナ素子に供給する給電用ストリップ線路と、外部から給電線により供給される給電信号を前記第1ないし第4の2分配器及び前記給電用ストリップ線路を介して前記第1ないし第4の2周波共用アンテナ素子に並列給電する給電手段と、前記アンテナ基板の前面及び裏面中央に沿って形成され、前記アンテナ基板のほぼ中央位置に設けられた2分配器の下部において上下に分割されるアースパターンと、前記アースパターンの分割部に形成されるコンデンサ素子とを具備し、
前記コンデンサ素子により前記アンテナ素子の電流漏れを防止することを特徴とする2周波共用無指向性アンテナ。 - 2つ以上の前記アンテナ基板が前面と裏面を交互に反転して縦列配置され、前記各アンテナ基板に設けられた前記2分配器により前記給電信号を分配して前記2周波共用アンテナ素子に供給する請求項1に記載の2周波共用無指向性アンテナ。
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