JP6952940B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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Description
一つの通信端末親機が形成する通信エリア内に通信端末子機が分布する場合、通信端末親機は水平面内において無指向性の放射パターンが求められる。
また、通信エリアが複数ある場合、通信エリア間での利得を向上させるにあたり、それぞれの通信端末親機は互いに指向性がある放射パターンを持つ必要がある。特に、複数の通信端末親機が一列に並び通信エリアが直線状に連続して形成されるような場合を考えると、通信端末親機には、通信エリアが隣接する直線方向、つまり通信エリア内に設置された水平面内において双方向性の放射パターンが求められる。
図1は、実施の形態1に係るアンテナ装置を示す構成図である。図1において、アンテナ装置は、地導体1と、導体板(第1の導体板)2、第1の線状導体3、第2の線状導体4、第1の孔5、第2の孔6と第3の線状導体7を備えている。
図1のC−C断面図を図4に示す。なお、図1と同一符号は、同一または、相当部分を示している。23は、第3の線状導体7の他端と接続する給電点(第3の給電点)である。図1では、第3の線状導体7の一端と導体板2の接続箇所が導体板2の中心に一致しているが、第3の線状導体7と導体板2との間で、所望のインピーダンス整合が得られれば、第3の線状導体7の一端と導体板2の接続箇所は、必ずしも導体板2の中心に一致している必要はない。
実施の形態1では、地導体1の主面に対して平行に配置された導体板2との間を空気の層で構成した場合について説明した。本実施の形態では、地導体1と導体板2との間に誘電体を挟んで構成した場合について述べる。
図8は、本実施の形態に係るアンテナ装置を示す構成図である。図8において、実施の形態1と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態に係るアンテナ装置と、実施の形態1との相違点は、地導体1と導体板2の間に誘電体板8が新たに配置された点である。
また、図8では地導体1が誘電体板8の一方の平面全体に一致するように同一形状として表されているが、上述のように、誘電体板8の一方の面の一部分にのみ地導体1が形成されていても良い。
一方、誘電体板8において、垂直導体3cと垂直導体4cが配置される部分には孔(図示しない)を形成することで、これらの導体を誘電体板8に貫通させることができる。
実施の形態1では、ひとつのアンテナ装置内で、水平面内無指向性の放射パターンと水平面内双方向性の放射パターンの両方が得られるアンテナ装置について述べた。本実施の形態では、更に水平面内無指向性の放射パターンを有する場合について述べる。
図9は、本実施の形態に係るアンテナ装置を示す構成図である。図9において、図1と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態に係るアンテナ装置と、実施の形態1との相違点は、導体板2に第3の孔10を新たに設け、第4の線状導体9を新たに配置した点である。
実施の形態1では、水平面内双方向性の放射パターンをアンテナ素子として、地導体1に対して垂直に配置されたループアンテナを用いる構成について述べた。本実施の形態では、よりアンテナ構成の対称性が良く水平面内放射パターンの対称性が良好となるアンテナ構成について述べる。
したがって、第1の線状導体3に印加される電圧と第2の線状導体4に印加される電圧の位相差φを180°とすると、垂直導体3dを流れる電流から放射される電波と垂直導体4dを流れる電流から放射される電波は互いに打ち消しあい、+y、−y方向へ放射しなくなる。
一方、x軸上の観測点においては垂直導体3dと垂直導体4dの距離差があるため、垂直導体3dと垂直導体4dの間隔に応じた位相差が生じるため、+x、−x方向において第1の線状導体3から放射される電波と第2の線状導体4から放射される電波が強めあう。したがって、地導体1と第1の線状導体3と第2の線状導体4によって、±y方向への放射を抑え、±x方向に放射する水平面内双方向性アンテナが得られる。
なお、第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して互いに反対側となるように配置される場合について説明したが、第1の線状導体3と第2の線状導体4は、導体板2の中心に対して点対称であることが望ましい。
Claims (8)
- 平板状の地導体と、
該地導体と平行に配置され、第1の孔、第2の孔が設けられた平板状の第1の導体板と、
前記地導体と平行に配置された第1の水平導体、前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第1の水平導体の第1の端と接続する第1の垂直導体及び前記第1の導体板と空間を有するように前記第1の孔に垂直に挿入され、第1の端が前記第1の水平導体の第2の端と接続し、第2の端が第1の給電点と接続する第2の垂直導体を有する第1の線状導体と、
前記地導体と平行に配置された第2の水平導体、前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第2の水平導体の第1の端と接続する第3の垂直導体及び前記第1の導体板と空間を有するように前記第2の孔に垂直に挿入され、第1の端が前記第2の水平導体の第2の端と接続し、第2の端が第2の給電点と接続する第4の垂直導体からなる第2の線状導体と、
前記第1の導体板と垂直に配置され、第1の端が前記第1の導体板と接続し、第2の端が前記地導体側の第3の給電点と接続する第3の線状導体と、
を備えたアンテナ装置。 - 前記第1の水平導体と前記第2の水平導体は互いに平行であり、かつ、前記第1の導体板の中心軸に対し互いに点対称となる位置に配置された、請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記第1の導体板の平面形状は点対称である請求項2に記載のアンテナ装置。
- 前記第1の線状導体と前記第2の線状導体は前記第1の導体板の中心に対して点対称である請求項3に記載のアンテナ装置。
- 前記地導体と前記第1の導体板の間に誘電体を備えた請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
- 前記第1の導体板は中央に第3の孔を有し、
前記第1の導体板と空間を有するように前記第3の孔に垂直に挿入され、前記地導体側の一端が第4の給電点に接続された第4の線状導体を備えた請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 - 前記第1の導体板が前記地導体と対向する面とは反対の面に平行に配置され、前記第4の線状導体の他端と電気的に接続する第2の導体板を備えた請求項6に記載のアンテナ装置。
- 平板状の地導体と、
該地導体と平行に配置され、第1の孔及び第2の孔が設けられた平板状の第1の導体板と、
前記地導体と平行に配置された第1の水平導体、前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第1の水平導体の第1の端と接続する第1の垂直導体及び前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第1の水平導体の第2の端と接続する第2の垂直導体及び前記第1の導体板と空間を有するように前記第1の孔に垂直に挿入され、第1の端が前記第1の水平導体の第1の端と第2の端の間で接続し、第2の端が第1の給電点と接続する第3の垂直導体を有する第1の線状導体と、
前記地導体と平行に配置された第2の水平導体、前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第1の水平導体の第1の端と接続する第4の垂直導体及び前記第1の導体板と電気的に接続するように垂直に交差し、第1の端が前記地導体と接続し、第2の端が前記第2の水平導体の第2の端と接続する第5の垂直導体及び前記第1の導体板と空間を有するように前記第2の孔に垂直に挿入され、第1の端が前記第2の水平導体の第1の端と第2の端の間で接続し、第2の端が第2の給電点と接続する第6の垂直導体からなる第2の線状導体と、
前記第1の導体板と垂直に配置され、第1の端が前記第1の導体板と接続し、第2の端が前記地導体側の第3の給電点と接続する第3の線状導体と、
を備えたアンテナ装置。
Applications Claiming Priority (3)
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