JP5628453B2 - アンテナ - Google Patents
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Description
3G/LTE用アンテナとして機能するアンテナ1について、図1〜図4を参照して説明する。
まず、3G/LTE用アンテナとして機能するアンテナ1の構成について、図1を参照して説明する。なお、以下に説明するアンテナ1の各部の寸法は、例示であって、これに限定されるものではない。すなわち、以下に説明するアンテナ1の各部の寸法は、材料の選択や設計方法(構成方法)などに応じて適宜変更し得るものである。
3G/LTE用アンテナとして機能するアンテナ1の特性について、図2〜図3を参照して説明する。なお、アンテナ1は、後述するアンテナ2(図5参照)及びアンテナ3(図9参照)と組み合わせて使用することを想定して設計されたものであり、以下に示す特性は、特定の組み合わせ方でアンテナ2〜3と組み合わせた状態で得られたものである。この特定の組み合わせ方については、図13を参照して後述する。
DAB用アンテナとして機能するアンテナ2について、以下、図5〜図8を参照して説明する。なお、DAB用アンテナとは、DAB向け周波数帯域の何れかにおいて動作するアンテナのことを指す。以下に説明するアンテナ2は、174MHZ以上240MHz以下の周波数帯域(以下「要求帯域」と記載)において動作するものとする。
DAB用アンテナとして機能するアンテナ2の構成について、図5を参照して説明する。図5は、アンテナ2の平面図である。なお、以下に説明するアンテナ2の各部の寸法は、例示であって、これに限定されるものではない。すなわち、以下に説明するアンテナ2の各部の寸法は、材料の選択や設計方法(構成方法)などに応じて適宜変更し得るものである。
次に、DAB用アンテナとして機能するアンテナ2の特性について、図6〜図7を参照して説明する。なお、アンテナ2は、前述したアンテナ1(図1参照)及び後述するアンテナ3(図9参照)と組み合わせて使用することを想定して設計されたものであり、以下に示す特性は、特定の組み合わせ方でアンテナ1,3と組み合わせた状態で得られたものである。この特定の組み合わせ方については、図13を参照して後述する。
GPS用アンテナとして機能するアンテナ3について、以下、図9〜図11を参照して説明する。なお、GPS用アンテナとは、GPS向け周波数の何れかにおいて動作するアンテナのことを指す。以下に説明するアンテナ3は、1575.42MHz(以下、「要求周波数」と記載)において動作するものとする。
GPS用アンテナとして機能するアンテナ3の構成について、図9を参照して説明する。図9は、アンテナ3の平面図である。なお、以下に説明するアンテナ3の各部の寸法は、例示であって、これに限定されるものではない。すなわち、以下に説明するアンテナ3の各部の寸法は、材料の選択や設計方法(構成方法)などに応じて適宜変更し得るものである。
次に、GPS用アンテナとして機能するアンテナ3の特性について、図10〜図11を参照して説明する。なお、アンテナ3は、前述したアンテナ1(図1参照)及びアンテナ2(図5参照)と組み合わせて使用することを想定して設計されたものであり、以下に示す特性は、特定の組み合わせ方でアンテナ1〜2と組み合わせた状態で得られたものである。この特定の組み合わせ方については、図13を参照して後述する。
前述した3つのアンテナ1〜3の組み合わせ方について、図13を参照して説明する。図13は、これら3つのアンテナ1〜3の組み合わせ方を示す三面図である。これら3つのアンテナ1〜3は、図13に示すように組み合わせた状態で、導体板4の近傍において使用することを想定して設計されてものである(図13において、導体板4は、正面図及び側面図においてのみ図示し、平面図においては図示を省略している)。なお、実施例として後述する統合アンテナ装置100(図16参照)においては、統合アンテナ装置100が備える金属ベース101及び/又は統合アンテナ装置100が載置される自動車のルーフが導体板4に該当する。
次に、3つのアンテナ1〜3を組み合わせた統合アンテナ装置100について、図16を参照して説明する。図16は、統合アンテナ装置100の分解斜視図である。
最後に上述したループアンテナの変形例について、図17〜図21を参照して説明する。
まず、本変形例に係るループアンテナ50の構成について、図17を参照して説明する。図17(a)は、ループアンテナ50の構成を示す平面図である。図17(b)は、ループアンテナ50が備えている無給電素子54〜55の等価回路を示す回路図である。
なお、アンテナ2(ダイポールアンテナ)は、アンテナ1(図1参照)及びアンテナ3(図9参照)と組み合わせることなく、単体で利用しても良好な特性が得られるものである。以下、アンテナ2を単体で用いた場合の特性について、図22〜図24に基づいて補足する。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
11 地板
12 放射素子
12d 分枝
13 短絡部
2 アンテナ(DAB用、ダイポールアンテナ)
21 放射素子
22 放射素子
22a1 短絡部
22a2 短絡部
22b1 接地部
22b2 接地部
3 アンテナ(GPS用、ループアンテナ)
31 放射素子
32a 短絡部
32b 短絡部
33 無給電素子
100 アンテナ装置(車載用)
101 金属ベース
102 回路基板
103 ゴムベース
104 スペーサ
105 レドーム
Claims (12)
- 閉曲線上を通る放射素子を備えたループアンテナにおいて、
上記放射素子には、該放射素子の一方の端部から上記閉曲線の内側に突出した第1突出部と、該放射素子の他方の端部から上記閉曲線の内側に突出した第2突出部と、が形成されており、上記第1突出部及び上記第2突出部には、給電点が設けられており、
上記閉曲線の中心から見て上記放射素子の両端が位置する方向を6時方向として、
上記第1突出部は、上記放射素子の端部のうち、上記閉曲線を時計周りに辿ったときに始点となる方の端部である始端部から0時方向に延伸する第1直線部と、該第1直線部の0時方向側の端部から3時方向に延伸する第2直線部とにより構成されており、
上記第2突出部は、上記放射素子の端部のうち、上記閉曲線を時計周りに辿ったときに終点となる方の端部である終端部から0時方向に延伸する第1直線部と、該第1直線部の0時方向側の端部から9時方向に延伸する第2直線部とにより構成されており、
上記第1突出部の上記第2直線部及び上記第2突出部の上記第2直線部に給電点が設けられている、
ことを特徴とするループアンテナ。 - 上記閉曲線の内部に配置された短絡部であって、上記放射素子上の2点間を短絡する短絡部を備えており、
上記閉曲線の中心から見て上記放射素子の両端が位置する方向を6時方向として、上記短絡部は、上記放射素子の端部のうち、上記閉曲線を時計周りに辿ったときに終点となる方の端部である終端部に設けられた上記第2突出部と、上記閉曲線の中心から見て3時方向に位置する上記放射素子上の点とを短絡する、
ことを特徴とする請求項1に記載のループアンテナ。 - 上記閉曲線の中心から見て3時方向から6時方向に亘って上記放射素子の外周に沿う外縁を有する無給電素子を更に備えている、
ことを特徴とする請求項2に記載のループアンテナ。 - 閉曲線上を通る放射素子を備えたループアンテナにおいて、
上記放射素子には、該放射素子の一方の端部から上記閉曲線の内側に突出した第1突出部と、該放射素子の他方の端部から上記閉曲線の内側に突出した第2突出部と、が形成されており、上記第1突出部及び上記第2突出部には、給電点が設けられており、
当該ループアンテナは、上記閉曲線の内部に配置された短絡部であって、上記放射素子上の2点間を短絡する短絡部を備えており、
上記閉曲線の中心から見て上記放射素子の両端が位置する方向を6時方向として、上記短絡部は、上記放射素子の端部のうち、上記閉曲線を時計周りに辿ったときに終点となる方の端部である終端部に設けられた上記第2突出部と、上記閉曲線の中心から見て3時方向に位置する上記放射素子上の点とを短絡し、
当該ループアンテナは、上記閉曲線の中心から見て3時方向から6時方向に亘って上記放射素子の外周に沿う外縁を有する無給電素子を更に備えている、
ことを特徴とするループアンテナ。 - 閉曲線上を通るループ部と、上記ループ部の両端から上記閉曲線の中心付近に向かって伸びる一対の給電部とにより構成された放射素子を備えたループアンテナにおいて、
上記一対の給電部の先端には、給電点が設けられており、
一方の給電部の先端には、他方の給電部側に突出した突出部が設けられており、
上記他方の給電部の先端は、上記突出部に沿うように屈曲している、
ことを特徴とするループアンテナ。 - 上記閉曲線の内部に配置された短絡部であって、上記放射素子上の2点間を短絡する短絡部を備えており、
上記閉曲線の中心から見て上記ループ部の両端が位置する方向を0時方向とし、上記放射素子の端部のうち、上記閉曲線を時計周りに辿ったときに始点となる方の端部を始端部として、上記短絡部は、上記一対の給電部のうち、上記放射素子の始端部から伸びる方の給電部の先端と、上記閉曲線の中心から見て3時方向に位置する上記放射素子上の点とを短絡する、
ことを特徴とする請求項5に記載のループアンテナ。 - 上記閉曲線の中心から見て0時方向から3時方向に亘って上記放射素子の外周に沿う外縁を有する面状導体を主要部とし、上記閉曲線の中心から見て0時方向に位置する該主要部の端部から9時方向に伸びる延長部を有する無給電素子を更に備えている、
ことを特徴とする請求項6に記載のループアンテナ。 - 上記閉曲線の中心から見て6時方向から9時方向に亘って上記ループ部の外周に沿う外縁を有する面状導体を主要部とし、上記閉曲線の中心から見て9時方向に位置する該主要部の端部から0時方向に伸びる延長部を有する他の無給電素子を更に備えており、
上記無給電素子の上記延長部の先端と上記他の無給電素子の上記延長部の先端とが容量結合している、
ことを特徴とする請求項7に記載のループアンテナ。 - 上記放射素子の端部のうち、上記閉曲線を時計周りに辿ったときに終点となる方の端部を終端部として、上記一対の給電部のうち、上記放射素子の終端部から伸びる方の給電部の先端と、上記閉曲線の中心から見て9時方向に位置する上記放射素子上の点とを短絡する他の短絡部を更に備えている、
ことを特徴とする請求項8に記載のループアンテナ。 - 閉曲線上を通るループ部と、上記ループ部の両端から上記閉曲線の中心付近に向かって伸びる一対の給電部とにより構成された放射素子を備えたループアンテナにおいて、
上記一対の給電部の先端には、給電点が設けられており、
当該ループアンテナは、上記閉曲線の内部に配置された短絡部であって、上記放射素子上の2点間を短絡する短絡部を備えており、
上記閉曲線の中心から見て上記ループ部の両端が位置する方向を0時方向とし、上記放射素子の端部のうち、上記閉曲線を時計周りに辿ったときに始点となる方の端部を始端部として、上記短絡部は、上記一対の給電部のうち、上記放射素子の始端部から伸びる方の給電部の先端と、上記閉曲線の中心から見て3時方向に位置する上記放射素子上の点とを短絡し、
当該ループアンテナは、上記閉曲線の中心から見て0時方向から3時方向に亘って上記放射素子の外周に沿う外縁を有する面状導体を主要部とし、上記閉曲線の中心から見て0時方向に位置する該主要部の端部から9時方向に伸びる延長部を有する無給電素子を更に備えている、
ことを特徴とするループアンテナ。 - 上記閉曲線は、楕円である、
ことを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載のループアンテナ。 - 上記放射素子は、メアンダ化されている、
ことを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載のループアンテナ。
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