JP5563537B2 - antenna - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナに関する。 The present invention relates to an antenna.
ビルの各室内や地下街でも携帯電話やPHSが使えるように、屋外の携帯電話の電波を引き込み、屋内の小出力アンテナで中継するシステムが各所で導入されている。
従来、このシステム用の上記小出力アンテナとしては、屋内の通話エリア設計のため、アンテナには無指向性の特性が要求されることから、ダイポールアンテナやモノポールアンテナが使用されてきた(特許文献1参照)。
In order to be able to use mobile phones and PHS in the buildings and underground malls, systems that introduce radio waves from outdoor mobile phones and relay them using small indoor antennas have been introduced in various places.
Conventionally, as the small output antenna for this system, a dipole antenna or a monopole antenna has been used because the antenna is required to have omnidirectional characteristics for designing an indoor conversation area (Patent Document) 1).
しかし、特許文献1記載のアンテナは、無指向性の特性を得るために立体形状とならざるを得ず、天井等にアンテナを設置する場合、天井からアンテナが突出し、見栄えが悪くなるという欠点があった。そこで、平面状で無指向性のループアンテナが提案され、その一例としては、複数の線状ループを備えたクローバ形アンテナがあった(特許文献2参照)。
However, the antenna described in
しかし、従来のクローバ形アンテナは、線状ループで構成されているため、単一の周波数帯にしか対応できず、所定のVSWR値が得られる周波数域は狭帯域に限定されていた。従って、従来のクローバ形アンテナでは、携帯電話の周波数分割複信(FDD;Frequency Division Duplex)における複数の周波数全体を、ひとつのアンテナでカバーすることが困難であった。 However, since the conventional crowbar type antenna is configured by a linear loop, it can only deal with a single frequency band, and the frequency range where a predetermined VSWR value can be obtained is limited to a narrow band. Therefore, with the conventional crowbar type antenna, it is difficult to cover all of a plurality of frequencies in a frequency division duplex (FDD) of a mobile phone with a single antenna.
また、従来のクローバ形アンテナに於て、線状ループの周長を設計変更することで整合周波数の調整が可能であったが、整合周波数を低周波側へシフトさせようとする場合には、線状ループの周長を大きくする必要があるため、アンテナ全体の大型化が避けられないという欠点があった。 In addition, in the conventional crowbar type antenna, it was possible to adjust the matching frequency by changing the circumference of the linear loop, but when trying to shift the matching frequency to the low frequency side, Since it is necessary to increase the circumference of the linear loop, there is a disadvantage that the overall size of the antenna cannot be avoided.
そこで、本発明は、広い周波数帯域にて、優れたVSWR(電圧定在波比)特性を示し、かつ、広範囲に亘って均一に電波を放射することのできる良好な指向性を発揮すると共に、整合周波数の調整を柔軟に行うことが可能なアンテナを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention exhibits excellent VSWR (voltage standing wave ratio) characteristics in a wide frequency band, and exhibits good directivity capable of radiating radio waves uniformly over a wide range, An object of the present invention is to provide an antenna capable of flexibly adjusting a matching frequency.
本発明に係るアンテナは、3個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子を一点廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部をもって相互に近接して配設し、上記薄片面状アンテナ素子は、上記一点から最も離れた箇所に最外角部を備えると共に、上記一点から上記最外角部へ向かうラジアルスリットを有し、該ラジアルスリットの内端は、上記微小間隙部の内端に連続して形成し、上記一点を上記3個以上のアンテナ素子の共通の第1給電点とすると共に、上記ラジアルスリットの内端と上記微小間隙部の内端とが連続する内角部に第2給電点を配設し、さらに、上記微小間隙部のラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子の外周縁部に外側スリットを切欠形成したものである。 In the antenna according to the present invention, the thin-sided antenna element is formed by arranging three or more thin-sided antenna elements made of a conductive material in rotational symmetry around one point and close to each other with a minute gap. Has an outermost corner portion at a position farthest from the one point and has a radial slit from the one point to the outermost corner portion, and the inner end of the radial slit is continuous with the inner end of the minute gap portion. The one point is used as a common first feeding point for the three or more antenna elements, and a second feeding point is provided at an inner corner where the inner end of the radial slit and the inner end of the minute gap portion are continuous. arranged to further at a radial intermediate position of the small gap portion is obtained by the outer slit notch formed in the outer peripheral edge of the antenna elements.
また、3個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子を一点廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部をもって相互に近接して配設し、上記薄片面状アンテナ素子は、上記一点から最も離れた箇所に最外角部を備えると共に、上記一点から上記最外角部へ向かうラジアルスリットを有し、該ラジアルスリットの内端は、上記微小間隙部の内端に連続して形成し、上記一点を上記3個以上のアンテナ素子の共通の第1給電点とすると共に、上記ラジアルスリットの内端と上記微小間隙部の内端とが連続する内角部に第2給電点を配設し、さらに、上記ラジアルスリットのラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子の内周縁部に内側スリットを切欠形成したものである。 Further, the thin single-sided antenna elements made of three or more conductive materials are arranged rotationally symmetrical around one point and close to each other with a minute gap, and the thin single-sided antenna elements are arranged from the single point. with farthest point to comprise a Saigaikaku portion has a radial slit extending from a point above the said outermost portion, an inner end of the radial slit, formed continuously to the inner end of the minute gap, the One point is used as a common first feeding point for the three or more antenna elements, and a second feeding point is disposed at an inner corner where the inner end of the radial slit and the inner end of the minute gap portion are continuous, Further, an inner slit is cut out at the inner peripheral edge of the antenna element at a radial intermediate position of the radial slit .
本発明のアンテナによれば、無指向性の特性を損なうことなく、周波数域の異なる複数の電波に対応可能(広帯域化)となり、複数の中継アンテナを、ひとつのアンテナに統合することができる。よって、少ない設置数で、効率よく広い範囲に均一に電波を放射することができる。また、現状のアンテナのサイズを維持したまま、整合周波数を低周波側へと調整することができる。即ち、小型のアンテナで低い周波数の電波に対応でき、コンパクトに設計することができる。また、双方向無線通信等に於て、2種類の電波に対応する整合周波数を、各々個別に制御することができる。 According to the antenna of the present invention, it becomes possible to cope with a plurality of radio waves having different frequency ranges without impairing the omnidirectional characteristics (broadband), and a plurality of relay antennas can be integrated into one antenna. Therefore, it is possible to radiate radio waves efficiently and uniformly over a wide range with a small number of installations. In addition, the matching frequency can be adjusted to the low frequency side while maintaining the current antenna size. That is, a small antenna can cope with a low frequency radio wave and can be designed compactly. Further, in two-way wireless communication or the like, matching frequencies corresponding to two types of radio waves can be individually controlled.
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図1〜図6に示すように、本発明に係るアンテナAの第1の実施形態〜第6の実施形態の全てに共通する構成を説明すると、3個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子1を一点C廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部3をもって相互に近接して配設している。薄片面状アンテナ素子1は、一点Cから最も離れた箇所に最外角部10を備えると共に、一点Cから最外角部10へ向かうラジアルスリット2を有している。ラジアルスリット2の内端は、微小間隙部3の内端に連続して形成している。
また、アンテナAは、一点Cを、3個以上のアンテナ素子1の共通の第1給電点E1とし、ラジアルスリット2の内端と微小間隙部3の内端とが連続する内角部12に第2給電点E2を配設している。アンテナAには、第1給電点E1から第2給電点E2に通電するように図示省略の導線が接続されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments.
As shown in FIGS. 1 to 6, the configuration common to all of the first to sixth embodiments of the antenna A according to the present invention will be described. The
In the antenna A, one point C is set as a common first feeding point E 1 for three or
図1,図2,図3に於て、本発明の第1の実施形態、第2の実施形態、第3の実施形態を示すアンテナAは、微小間隙部3のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子1の外周縁部13に(凹状に切り込む)外側スリット4を切欠形成している。このようにして、外側スリット4は、微小間隙部3に直交して十文字を成す。
また、図4,図5,図6に於て、本発明の第4の実施形態、第5の実施形態、第6の実施形態を示すアンテナAは、ラジアルスリット2のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子1の内周縁部14に(凹状に切り込む)内側スリット5を切欠形成している。このようにして、内側スリット5は、ラジアルスリット2に直交して十文字を成す。
なお、外側スリット4は、微小間隙部3の外端部を形成する薄片面状アンテナ素子1の近接角部11と一点Cとの中点近傍に設けるのが好ましく、内側スリット5は、最外角部10と一点Cとの中点近傍に設けるのが好ましい。
1, 2, and 3, the antenna A showing the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment of the present invention is located at the intermediate position in the radial direction of the
4, 5, and 6, the antenna A showing the fourth embodiment, the fifth embodiment, and the sixth embodiment of the present invention is located at an intermediate position in the radial direction of the
The
薄片面状アンテナ素子1は、望ましくは、一枚の金属薄板をもって構成する。具体的には、アンテナ素子1は、略正方形状に形成され、アンテナA全体としても略正方形状になるように、4個が放射状に配設されている。アンテナAの四角に配設された最外角部10は、直角かつ尖鋭状に形成されている。アンテナAは、第1給電点E1(一点C)を有する中央連結部によって4個の薄片面状アンテナ素子1を一体に連結している。アンテナ素子1は、Cu,Al,Ag,Au等の金属薄板(金属箔)を用いることができ、ガラス、樹脂シート及び樹脂フィルム、電子基板等に貼着して使用できる。
また、金属膜、透明導電膜及び導電塗料膜を、直接ガラス及び電子基板等に成膜して使用したり、一旦樹脂シート、樹脂フィルム等に成膜したものを更にガラス及び電子基板に貼設して使用することもできる。
Desirably, the
In addition, a metal film, a transparent conductive film, and a conductive paint film can be directly formed on glass and an electronic substrate, or a film once formed on a resin sheet, a resin film, etc. is further attached to the glass and the electronic substrate. Can also be used.
金属膜としては、Au,Ag,Cu,Al,Pd,Ptやこれらを含む合金を使用でき、透明導電膜としては、ITO,酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化物を使用でき、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ、電着等で製造できる。
導電塗料膜としては、金属ペーストやカーボンペーストを使用でき、スクリーン印刷、ロールコーティング、転写等で製造することができる。
窓ガラス等のガラス面に張設して使用するときは、可視光線の透過率を70%以上にすることが望ましく、このような透明性を求められる用途では金属メッシュ型、極めて薄い(例えば0.05μmの)金属箔、あるいは、透明導電膜や金属半透明膜から構成することが好ましい。金属半透明膜としては、Ag−Cu,Ag−Pd,Ni−Au等を使用することができる。
なお、貼設又は貼着とは、ガラス面の外面に接着剤や粘着剤等で貼ったり、あるいは、焼付けて積層したり、それ以外にもガラス層の間に挟設・挟着させる場合も本発明では包含する。
As the metal film, Au, Ag, Cu, Al, Pd, Pt and alloys containing them can be used. As the transparent conductive film, metal oxides such as ITO, zinc oxide and tin oxide can be used. It can be manufactured by sputtering, plating, electrodeposition or the like.
As the conductive paint film, a metal paste or a carbon paste can be used, and it can be manufactured by screen printing, roll coating, transfer or the like.
When it is used while being stretched on a glass surface such as a window glass, it is desirable that the visible light transmittance is 70% or more. In applications where such transparency is required, a metal mesh type, extremely thin (for example, 0) (.05 μm) metal foil, or a transparent conductive film or metal translucent film. As the metal translucent film, Ag-Cu, Ag-Pd, Ni-Au, or the like can be used.
In addition, pasting or pasting may be pasted on the outer surface of the glass surface with an adhesive or adhesive, or baked and laminated, or may be sandwiched or sandwiched between glass layers. In the present invention, it is included.
また、各々のアンテナ素子1に於て、第1給電点E1と第2給電点E2とをアンテナ素子1の外周縁部13に沿って結んだ仮想の経路を外周ループ18とすると、外周ループ18の外周経路長寸法L18が、所要周波数帯域の下限周波数FLに対応する電気的波長λeLの約2倍の長さ寸法になるように構成している。なお、外周経路長寸法L18は電気的波長λeLの1.8倍〜2.2倍に設定されるのが好ましく、さらに詳しくは、1.9倍〜2.1倍に設定するのがより好ましい。一方、第1給電点E1と第2給電点E2とをアンテナ素子1の内周縁部14に沿って結んだ仮想の経路を内周ループ19とすると、内周ループ19の内周経路長寸法L19が、所要周波数帯域の上限周波数FHに対応する電気的波長λeHの約1.5倍の長さ寸法になるように構成している。なお、内周経路長寸法L19は電気的波長λeHの1.3倍〜1.7倍に設定されるのが好ましく、さらに詳しくは、1.4倍〜1.6倍に設定するのがより好ましい。これにより、複数種類の電波の周波数域に対応したVSWR特性が得られる。
Further, in each
言い換えると、本発明の第1の実施形態、第2の実施形態、第3の実施形態のアンテナAに於て、下限周波数FLに対応する外周ループ18の外周経路長寸法L18は、外側スリット4の長さ寸法L4を適宜設定することにより調整が可能である。つまり、本発明のアンテナAは、外側スリット4により、薄片面状アンテナ素子1の最外角部10,10間の長さ寸法L0を維持したまま外周ループ18の外周経路長寸法L18を延長するように構成している。
また、本発明の第4の実施形態、第5の実施形態、第6の実施形態のアンテナAに於て、上限周波数FHに対応する内周ループ19の内周経路長寸法L19は、内側スリット5の長さ寸法L5を適宜設定することにより調整が可能である。つまり、本発明のアンテナAは、内側スリット5により、薄片面状アンテナ素子1の最外角部10,10間の長さ寸法L0を維持したまま内周ループ19の内周経路長寸法L19を延長するように構成している。
ここで、アンテナ素子1に於て、外周縁部13とは、アンテナ素子1の輪郭のうちラジアルスリット2を除いた範囲を意味し、内周縁部14とは、アンテナ素子1の輪郭のうちラジアルスリット2の範囲を意味している。
また、電気的波長λeとは、周波数Fの電流が波長短縮率Kを有するアンテナ素子1を流れる状態での波長であって、次式で表される。
λe=(300/F)*K
In other words, the first embodiment of the present invention, the second embodiment, At a antenna A of the third embodiment, the outer peripheral path length dimension L 18 of the
In the antenna A of the fourth embodiment, the fifth embodiment, and the sixth embodiment of the present invention, the inner circumference path length dimension L 19 of the
Here, in the
The electrical wavelength λe is a wavelength in a state where the current of the frequency F flows through the
λe = (300 / F) * K
なお、外周ループ18の外周経路長寸法L18は、外側スリット4の幅寸法W4を適宜設定することにより調整が可能である。また、外周ループ18の外周経路長寸法L18は、微小間隙部3の外端部を形成する薄片面状アンテナ素子1の近接角部11,11を、円弧状に面取りし、円弧の曲率半径R11を適宜設定することによっても調整が可能である。
そして、内周ループ19の内周経路長寸法L19は、内側スリット5の幅寸法W5を適宜設定することにより調整が可能である。また、内周ループ19の内周経路長寸法L19は、ラジアルスリット2の内端から外端までの長さ寸法L2を適宜設定することによっても調整可能である。
なお、最外角部10は、ラジアルスリット2の外端との間に、0.5mm〜2.0mmの残部を残して形成されている。最外角部10は、適当な曲率半径を有していても良く、例えば、曲率半径が0.5mmとなるように形成すれば良い。
また、ラジアルスリット2の幅寸法W2は1.0mm〜5.0mm、微小間隙部3の間隙寸法W3は0.5mm〜2.0mmに設定されるのが望ましい。ラジアルスリット2の外端は、テーパー状に形成されている場合を図示しているが、適当な曲率半径を有していれば良く、尖っていても良い。ラジアルスリット2の内端は、テーパー状に形成され微小間隙部3の内端と同じ幅員に減少し、微小間隙部3の内端に連続している。ラジアルスリット2と微小間隙部3とが連続する箇所は、弯曲状とし、円弧状の内角部12を形成している。
The outer peripheral path length dimension L 18 of the outer
The inner circumferential path length dimension L 19 of the inner
The
Further, the width W 2 of the
上述した本発明のアンテナの使用方法(作用)について説明する。
図7に示すように、本発明のアンテナAは、携帯電話の電波を室内に引き込むための屋内中継用アンテナ30に接続され、屋外の電波をビルの室内31や地下街32等の閉じた室内空間に、電波が及ぶように中継する。アンテナAは、ビルの室内31や地下街32の室内空間の天井に、突出することなく設置される。
アンテナAは、携帯電話等の双方向無線通信に於て、例えば、周波数分割複信(FDD)の受信電波(周波数:1.94GHz〜1.96GHz)及び送信電波(周波数:2.13GHz〜2.15GHz)の両方に対応する。
A method (action) of using the antenna of the present invention described above will be described.
As shown in FIG. 7, the antenna A of the present invention is connected to an
The antenna A is, for example, a frequency division duplex (FDD) reception radio wave (frequency: 1.94 GHz to 1.96 GHz) and a transmission radio wave (frequency: 2.13 GHz to 2) in bidirectional wireless communication such as a cellular phone. .15 GHz).
図8に示すように、ビルの室内31等の室内空間の天井に、複数のアンテナA…を所定の等間隔をもって配設し、夫々のアンテナAが補うサービスエリアSを相互に重ね合わせて、室内空間に通信電波の及ばない地域ができるだけ少なくなるように設計する。アンテナAは、均一に電波を放射・吸収する無指向性の特性を有し、平面視略円形状にサービスエリアSを発生させる。つまり、無指向性のアンテナAは、少ない設置数で、効率よく広い範囲にサービスエリアSを形成する。また、周波数分割複信(FDD)を、ひとつのアンテナAで対応するため、より一層、設置数が少なく済む。
As shown in FIG. 8, a plurality of antennas A are arranged at predetermined equal intervals on the ceiling of an indoor space such as the
図10に示すグラフ図は、図1〜図3に示した本発明の第1の実施形態、第2の実施形態、第3の実施形態のアンテナAであって、薄片面状アンテナ素子1の材質がCu,厚さ寸法35μm,最外角部10,10間の長さ寸法L0を100mm,ラジアルスリット2の幅寸法W2を3.0mm,微小間隙部3の間隙寸法W3を1.0mmとし、ラジアルスリット2の長さ寸法L2を65mm,近接角部11の曲率半径R11を7.5mmとし、1.6mm厚のエポキシガラス基板(波長短縮率K=62%)に形成したときの実験データを図示している。第1の実施形態のアンテナAは、外側スリット4の長さ寸法L4を、2.0mmに設定している。また、第2の実施形態のアンテナAは、外側スリット4の長さ寸法L4を、4.5mmに設定し、第3の実施形態のアンテナAは、外側スリット4の長さ寸法L4を、7.0mmに設定している。なお、図10に示すグラフ図は、横軸に周波数(GHz),縦軸にVSWR値(電圧定在波比)をとっている。
The graph shown in FIG. 10 is the antenna A of the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment of the present invention shown in FIGS. The material is Cu, the thickness dimension is 35 μm, the length dimension L 0 between the
図10に於て、測定グラフ線(i) は、第1の実施形態のアンテナから得たVSWR特性を示している。測定グラフ線(ii)は、第2の実施形態のアンテナから得たVSWR特性を示し、測定グラフ線(iii) は、第3の実施形態のアンテナから得たVSWR特性を示している。
第1の実施形態、第2の実施形態、第3の実施形態のアンテナAは、送信電波の周波数(2.15GHz)の近傍に1つのピークを有し、受信電波の周波数(1.94GHz)よりも低い周波数帯域に夫々が異なるもう一つのピークを分布している。即ち、本発明のアンテナAは、十分に広い周波数帯域にて、2つのピークが存在する双峰的な軌跡を描き、周波数分割複信(FDD)の2種類の電波の周波数に対応する広帯域にわたって、有効なVSWR特性を得たことが判る。
なお、図示省略するが、本発明のアンテナAは、無指向性の特性を有していることが確認されている。即ち、周波数分割複信(FDD)に対応する受信電波・送信電波の両方の周波数域に於て、均一に電波を放射しており、無指向特性を有している。
In FIG. 10, the measurement graph line (i) shows the VSWR characteristic obtained from the antenna of the first embodiment. The measurement graph line (ii) shows the VSWR characteristic obtained from the antenna of the second embodiment, and the measurement graph line (iii) shows the VSWR characteristic obtained from the antenna of the third embodiment.
The antenna A of the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment has one peak in the vicinity of the frequency (2.15 GHz) of the transmission radio wave, and the frequency of the reception radio wave (1.94 GHz). Another different peak is distributed in the lower frequency band. That is, the antenna A of the present invention draws a bimodal trajectory in which two peaks exist in a sufficiently wide frequency band, and covers a wide band corresponding to two types of frequency of frequency division duplex (FDD). It can be seen that an effective VSWR characteristic was obtained.
Although not shown, it has been confirmed that the antenna A of the present invention has non-directional characteristics. In other words, radio waves are radiated uniformly in both frequency bands of received radio waves and transmitted radio waves corresponding to frequency division duplex (FDD), and have omnidirectional characteristics.
ここで、本発明のアンテナAの作用効果を説明するための比較例として、図9に示すように、4個の略正方形状薄片面状アンテナ素子1を一点C廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部3をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子1は、一点Cから最も離れた箇所に最外角部10を備えると共に、一点Cから最外角部10へ向かうラジアルスリット2を有し、ラジアルスリット2の内端を微小間隙部3の内端に連続して形成しているアンテナA´であって、外側スリット4及び内側スリット5を有していないものを作製し、その実験データのVSWR特性を、図10に於て、測定グラフ線(iv)として示している。
Here, as a comparative example for explaining the function and effect of the antenna A of the present invention, as shown in FIG. 9, four substantially square-shaped flank-shaped
図10のグラフ図に示すように、比較例のアンテナA´(図9参照)は、所定周波数(1.94GHz)近傍に、起点最深部P0を有している。外側スリット4を有する第1の実施形態のアンテナA(図1参照)は、起点最深部P0よりも低周波側に第1最深部P1を有している。また、第1の実施形態よりも長さ寸法L4の大きい外側スリット4を有する第2の実施形態のアンテナA(図2参照)は、第1最深部P1よりも低周波側に第2最深部P2を有し、より長さ寸法L4の大きい外側スリット4を有する第3の実施形態のアンテナA(図3参照)は、第2最深部P2よりも低周波側に第3最深部P3を有している。つまり、本発明のアンテナAに於て、外側スリット4の長さ寸法L4が大きくなるにつれて(外周ループ18の外周経路長寸法L18が長くなるにつれて)、VSWR特性を示すグラフの低域側の整合周波数(第1最深部P1、第2最深部P2、第3最深部P3)が低周波数側にシフトすることが判る。
As shown in the graph of FIG. 10, the antenna A ′ (see FIG. 9) of the comparative example has the deepest point P 0 in the vicinity of a predetermined frequency (1.94 GHz). Antenna A of the first embodiment having an outer slit 4 (see FIG. 1) includes a first deepest P 1 to a lower frequency than the origin deepest portion P 0. The antenna A according to the second embodiment having a larger
次に、図11に示すグラフ図は、図4〜図6に示した本発明の第4の実施形態、第5の実施形態、第6の実施形態のアンテナから得たVSWR特性を示している。測定グラフ線(v) は、第4の実施形態のアンテナから得たVSWR特性を示している。測定グラフ線(vi)は、第5の実施形態のアンテナから得たVSWR特性を示し、測定グラフ線(vii)は、第6の実施形態のアンテナから得たVSWR特性を示している。なお、測定グラフ線(viii)は、比較例のアンテナから得たVSWR特性を示している。
第4の実施形態のアンテナAは、内側スリット5の長さ寸法L5を、8.5mmに設定している。また、第5の実施形態のアンテナAは、内側スリット5の長さ寸法L5を、13.5mmに設定し、第6の実施形態のアンテナAは、内側スリット5の長さ寸法L5を、18.5mmに設定している。その他の構成及び条件は、上述の実施形態と同様であるため説明を省略する。
Next, the graph shown in FIG. 11 shows the VSWR characteristics obtained from the antennas of the fourth, fifth, and sixth embodiments of the present invention shown in FIGS. . The measurement graph line (v) shows the VSWR characteristic obtained from the antenna of the fourth embodiment. The measurement graph line (vi) shows the VSWR characteristic obtained from the antenna of the fifth embodiment, and the measurement graph line (vii) shows the VSWR characteristic obtained from the antenna of the sixth embodiment. The measurement graph line (viii) indicates the VSWR characteristics obtained from the antenna of the comparative example.
Antenna A of the fourth embodiment, the length L 5 of the
図11のグラフ図に示すように、比較例のアンテナA´(図9参照)は、所定周波数(2.15GHz)近傍に、起点最深部P0´を有している。内側スリット5を有する第4の実施形態のアンテナA(図4参照)は、起点最深部P0´よりも低周波側に第4最深部P4を有している。また、第4の実施形態よりも長さ寸法L5の大きい内側スリット5を有する第5の実施形態のアンテナA(図5参照)は、第4最深部P4よりも低周波側に第5最深部P5を有し、より長さ寸法L5の大きい内側スリット5を有する第6の実施形態のアンテナA(図6参照)は、第5最深部P5よりも低周波側に第6最深部P6を有している。つまり、本発明のアンテナAに於て、内側スリット5の長さ寸法L5が大きくなるにつれて(内周ループ19の内周経路長寸法L19が長くなるにつれて)、VSWR特性を示すグラフの高域側の整合周波数(第4最深部P4、第5最深部P5、第6最深部P6)が低周波数側にシフトすることが判る。
As shown in the graph of FIG. 11, the antenna A ′ (see FIG. 9) of the comparative example has a deepest point P 0 ′ in the vicinity of a predetermined frequency (2.15 GHz). Antenna A of the fourth embodiment having an inner slit 5 (see FIG. 4) has a fourth deepest P 4 to a lower frequency than the origin deepest portion P 0 '. The antenna A according to the fifth embodiment has a larger
次に、図12と図13に示す本発明の第7,第8の実施形態のように、薄片面状アンテナ素子1が、3個の略四角形状であって、全体が略正三角形状に成形されているものであって良い。図12では、微小間隙部3のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子1の外周縁部13に(凹状に切り込む)外側スリット4を切欠形成している。また、図13では、ラジアルスリット2のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子1の内周縁部14に(凹状に切り込む)内側スリット5を切欠形成している。この図12と図13の場合、最外角部10は、角度60°かつ尖鋭状に形成され、第1給電点E1(一点C)を有する中央連結部によって3個の薄片面状アンテナ素子1を一体に連結している。
また、図14と図15に示す本発明の第9,第10の実施形態のように、3個の略正六角形状薄片面状アンテナ素子1を備え、全体が三叉状に形成されているものでも良い。図14では、微小間隙部3のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子1の外周縁部13に(凹状に切り込む)外側スリット4を切欠形成している。また、図15では、ラジアルスリット2のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子1の内周縁部14に(凹状に切り込む)内側スリット5を切欠形成している。3個の薄片面状アンテナ素子1は、夫々の最外角部10を角度120°かつ尖鋭状に形成され、第1給電点E1(一点C)を有する中央連結部によって一体状に連結されている。
Next, as in the seventh and eighth embodiments of the present invention shown in FIGS. 12 and 13, the thin-
Further, as in the ninth and tenth embodiments of the present invention shown in FIGS. 14 and 15, three substantially regular hexagonal
なお、本発明は、設計変更可能であって、上述の第1〜第10の各実施形態に於て、薄片面状アンテナ素子1は、外周縁部13に凹状に切り込む外側スリット4を切欠形成し、かつ、内周縁部14に凹状に切り込む内側スリット5を切欠形成したものであって良い(図示省略)。この構成により、アンテナの整合周波数を低周波側に移動させて規定のサイズを小型化することができ、アンテナの設置スペースが制限される屋内用中継システムに於て、コンパクトなアンテナでのエリア設計が可能となり、非常に実用的である。
The present invention can be modified in design, and in each of the above-described first to tenth embodiments, the thin single-
以上のように、本発明に係るアンテナは、3個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子1を一点C廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部3をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子1は、一点Cから最も離れた箇所に最外角部10を備えると共に、一点Cから最外角部10へ向かうラジアルスリット2を有し、ラジアルスリット2の内端は、微小間隙部3の内端に連続して形成し、さらに、微小間隙部3のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子1の外周縁部13に外側スリット4を切欠形成したので、無指向性の特性を損なうことなく、周波数域の異なる複数の電波に対応可能(広帯域化)となり、複数の中継アンテナを、ひとつのアンテナに統合することができる。よって、少ない設置数で、効率よく広い範囲に均一に電波を放射することができる。また、現状のアンテナのサイズを維持したまま、整合周波数を低周波側へと調整することができる。即ち、小型のアンテナで低い周波数の電波に対応でき、コンパクトに設計することができる。また、双方向無線通信等に於て、受信用電波に対応する整合周波数を、個別に制御することができる。また、平面状であるため、天井等から突出することがなく、目立つことなく設置することができ、実用性が向上する。
As described above, the antenna according to the present invention is arranged so that the thin-
また、3個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子1を一点C廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部3をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子1は、一点Cから最も離れた箇所に最外角部10を備えると共に、一点Cから最外角部10へ向かうラジアルスリット2を有し、ラジアルスリット2の内端は、微小間隙部3の内端に連続して形成し、さらに、ラジアルスリット2のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子1の内周縁部14に内側スリット5を切欠形成したので、無指向性の特性を損なうことなく、周波数域の異なる複数の電波に対応可能(広帯域化)となり、複数の中継アンテナを、ひとつのアンテナに統合することができる。よって、少ない設置数で、効率よく広い範囲に均一に電波を放射することができる。また、現状のアンテナのサイズを維持したまま、整合周波数を低周波側へと調整することができる。即ち、小型のアンテナで低い周波数の電波に対応でき、コンパクトに設計することができる。また、双方向無線通信等に於て、送信用電波に対応する整合周波数を、個別に制御することができ、外周ループの大きさの制限を受けることもない。
In addition, the thin single-
また、一点Cを3個以上のアンテナ素子1の共通の第1給電点E1とすると共に、ラジアルスリット2の内端と微小間隙部3の内端とが連続する内角部12に第2給電点E2を配設したので、全体を小型化でき、かつ、無指向性を損なうことなく広帯域化した性能の高いアンテナを得ることができる。
Further, one point C is set as a common first feeding point E 1 for three or
1 薄片面状アンテナ素子
2 ラジアルスリット
3 微小間隙部
4 外側スリット
5 内側スリット
10 最外角部
12 内角部
13 外周縁部
14 内周縁部
C 一点
E1 第1給電点
E2 第2給電点
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記薄片面状アンテナ素子(1)は、上記一点(C)から最も離れた箇所に最外角部(10)を備えると共に、上記一点(C)から上記最外角部(10)へ向かうラジアルスリット(2)を有し、該ラジアルスリット(2)の内端は、上記微小間隙部(3)の内端に連続して形成し、上記一点(C)を上記3個以上のアンテナ素子(1)の共通の第1給電点(E 1 )とすると共に、上記ラジアルスリット(2)の内端と上記微小間隙部(3)の内端とが連続する内角部(12)に第2給電点(E 2 )を配設し、
さらに、上記微小間隙部(3)のラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子(1)の外周縁部(13)に外側スリット(4)を切欠形成したことを特徴とするアンテナ。 Three thin plane antenna elements (1) made of three or more conductive materials are arranged rotationally symmetrical around one point (C) and close to each other with a minute gap (3),
The flaky antenna element (1) includes an outermost corner (10) at a position farthest from the one point (C) and a radial slit (10) from the one point (C) toward the outermost corner (10). 2), the inner end of the radial slit (2) is formed continuously with the inner end of the minute gap (3), and the one point (C) is defined as the three or more antenna elements (1). with a common first feed point (E 1), the inner end and the minute gap of the radial slit (2) (3) of the inner interior angle portion where the end and are continuous (12) to the second feed point ( E 2 ),
Further, the antenna is characterized in that an outer slit (4) is formed in the outer peripheral edge (13) of the antenna element (1) at a radial intermediate position of the minute gap (3).
上記薄片面状アンテナ素子(1)は、上記一点(C)から最も離れた箇所に最外角部(10)を備えると共に、上記一点(C)から上記最外角部(10)へ向かうラジアルスリット(2)を有し、該ラジアルスリット(2)の内端は、上記微小間隙部(3)の内端に連続して形成し、上記一点(C)を上記3個以上のアンテナ素子(1)の共通の第1給電点(E 1 )とすると共に、上記ラジアルスリット(2)の内端と上記微小間隙部(3)の内端とが連続する内角部(12)に第2給電点(E 2 )を配設し、
さらに、上記ラジアルスリット(2)のラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子(1)の内周縁部(14)に内側スリット(5)を切欠形成したことを特徴とするアンテナ。 Three thin plane antenna elements (1) made of three or more conductive materials are arranged rotationally symmetrical around one point (C) and close to each other with a minute gap (3),
The flaky antenna element (1) includes an outermost corner (10) at a position farthest from the one point (C) and a radial slit (10) from the one point (C) toward the outermost corner (10). 2), the inner end of the radial slit (2) is formed continuously with the inner end of the minute gap (3), and the one point (C) is defined as the three or more antenna elements (1). with a common first feed point (E 1), the inner end and the minute gap of the radial slit (2) (3) of the inner interior angle portion where the end and are continuous (12) to the second feed point ( E 2 ),
Further, the antenna is characterized in that an inner slit (5) is formed in the inner peripheral edge (14) of the antenna element (1) at a radial intermediate position of the radial slit (2).
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