JPH04199903A

JPH04199903A - 平面アンテナ

Info

Publication number: JPH04199903A
Application number: JP32595190A
Authority: JP
Inventors: Itsuki Mizuno; 水野　厳; Motomiki Hirano; 平野　元幹; Masanori Saito; 斉藤　誠則; Hitoshi Tsukahara; 塚原　仁
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、平面アンテナに関し、特に埋込み型平面ア
ンテナの改良に関する。

（従来の技術）平面アンテナは、従来から例えば中心給電型円環パッチ
などが知られている。この種の中心給電型円環バッチア
ンテナについて、例えはば社団法人電子情報通信学界発
行の雑誌「信学技報ＪＡ　　−・Ｐ８７−第５３号にお
いて、金子久美子氏他３名による報告「軸対称モード円
環バッチアンテナとその給電法」　（以下、この論文を
「従来例１」という。）に、第９図に示す構造のものが
開示されている。

この従来例１に示す円環パンチアンテナは、導電体で作
られた地板２上一定の高さｈに、地板２に対して平行に
円板状のパッチ１を配置すると共に、円板状バッチ１の
センターに給電軸３を設け、さらに円板状パッチ２と地
板１とを複数のショートピン４を軸対称に短絡したもの
である。この構造の中心給電型円環バッチアンテナは、
モノポールアンテナと指向性か同しく、自動車用電話の
アンテナに適している。さらに帯域幅がモノポールアン
テナより１０％以上広いと説明している。

さらに、この従来例１の中心給電型円環パッチアンテナ
の実用性を高めるため、自動車の屋根と一体となった第
１０図に示すことき平面アンテナ、つまり埋込み型平面
アンテナが提案されている。

この埋込み型平面アンテナについては、前記社団法人電
子情報通信学界１９８８年春季全国大会での講演集ｖｏ
１．５７に掲載された近藤和彦他４名による報告Ｂ−５
７ｒ中心給電円形バッチを用いた自動車電話用埋込み型
平面アンテナ」　（以下、「従来例２」という。）中に
記載されている。すなわち、深さＨの凹部に直径りの地
板２を配し、地板２上の高さｈに円形パッチ１を埋込み
構造に配置し、パッチ１のセンタに同軸ケーブル３ａで
給電し、さらに４本のショートピン４を軸対称に配置し
、前記パッチ１および地板２を短絡した構造にしている
。

（発明か解決しようとする課題）ところか、従来例２に開示する埋込み型平面アンテナの
アンテナの周波数帯域幅は第１１図に示すように比帯域
幅がリターンロス−１０ｄ　Ｂで７〜１０％位しかなく
、周波数自動同調の手段もなかった。このため、自動車
用電話のアンテナには周波数帯域が第１１図に示す特性
が帯域幅か必要とされるのと比べると狭すぎる。さらに
、実験によれば、アンテナの上方に雨が付くと、チュー
ニング周波数が、第１２図破線に示すようにすれる傾向
かある。したかって、従来例２のようなパッチ１と地板
２間を導通ずる複数本のショートピン位置を固定した構
造の埋込み型平面アンテナでは上述した環境等で特性が
劣化するという問題がある。。

また、本発明者は平面アンテナのショートピンの位置を
変化させた時に、周波数か高い方や低い方にすれること
を実験的に発見した。

そこでこの発明は、上述した問題を解決するため、平面
アンテナのショートピン位置を可動構造にし、天候変化
検知センサによる天候変化検知情報に応じてンヨートピ
ン位置を移動できるようにし、アンテナ上方に雨か付い
てもアンテナの共振周波数のずれを解消できる平面アン
テナを提供しようとするものてるあ。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）以上の課題を達成するため、この発明の平面アンテナは
、第１図に示すように平板状パッチ１と、この平板状パ
ッチ］に対し一定の高さに平行に設けた地板２と、前記
平板状パッチ１に接続した給電軸３と、前記平板状パン
チ１と地板２とを導通ずるショートピン４と、前記平板状パッチ１に対しショートピン４位置を移動さ
せる可動手段５と、雨量の度合に応じた出力信号を発生
する雨量検知センサ６と、この雨量検知センサ６の出力
信号と前記ショートピン４の位置移動量の相関関係を予
め記憶させたメモリ７と、前記雨量検知センサの出力信
号を入力し、前記メモリ７に記憶された前記雨量検知セ
ンサ６の出力とショートピン４位置移動量の相関関係に
基づき前記可動手段５を動作させる制御手段８とを有す
ることを特徴とするものである。

（作用）以上のように、この発明の平面アンテナは雨量の度合い
を雨量検知センサ６で検知したデータと、この検知デー
タに応してショートピン４の位置を移動させる移動量の
関係を予め記憶させたメモリ７のデータと比較し、この
比較結果に基つき制御手段８により可動手段５を動作さ
せてショートピン４位置を移動制御しアンテナの周波数
同調を行うので、天候変化による周波数のずれを無くす
ることができる。

（実施例）以下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明をする。

第２図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例の（埋込み
型）平面アンテナの側面図および上面図である。

この実施例の平面アンテナは、アンテナ部Ａとして、ア
ンテナ部Ａのンヨートピン（後述する。）位置を移動さ
せて周波数同調を行われる可動二二ット部Ｂとから成っ
ている。

そしてアンテナ部Ａは、ひし形の平板バッチ１ａと、こ
の平板バッチ１ａに対し距離りを隔てて平行に矩形状の
地板２ａを、平板バッチ１ａには給電軸３を接続し、さ
らに平板バッチ１ａと地板２ａを４本のショートピン４
，４．・・、４を導通させると基に、平板バッチ］ａお
よび地板２ａ前記ショートビン４．４．・・・、４位置
を移動できるように溝穴（この溝穴を「スロット」とい
う。）９．９．・・・、９が形成されている。平板バッ
チ１ａと地板２ａは第３図に示すように、筒状リング１
０およびリンング１１ならびにコイルにより支持される
ように設けられる。

また、可動ユニット部Ｂは、第２図（ｂ）に示すように
、平板バッチ１ａに対しショートピン４゜４、・・・、
４を移動させる可動手段５と、雨量検知センサ６と、雨
量検知センサ６に生じた検知出力とショートピン４の位
置移動量とのｔ目間関係を予め記憶させたＣＤ−ＲＯＭ
７ａと、雨量検知センサ６に生した検知出力と、ＣＤ−
ＲＯ〜ｉ７ａに記憶させたショートピン位置移動量の相
関関係を比較してショートピン４の位置を移動制御する
中央処理装置（以下、ｒＣＰＵ）という。）８ａとから
成っている。

さらに、前記可動手段５は、第４図に示すように、ショ
ートピン移動装置１３と駆動モータ１４とから構成され
ており、このショートピン移動装置１３は、駆動モータ１４の回
動と共に回転する回転伝達棒１７と回転伝達棒１７と直
交方向に配設され、回転伝達棒１７の回転と共に前進、
後退（矢印Ｃて示す）回転駆動棒１８が設けられ、駆動
棒１８の先端部にはちょうつがい１９て開、閉脚自在に
設けられた双脚型駆動片２０．２０および駆動片２０．
２０先端にちょうつがい２３を中心として開、閉脚自在
に取り付けられた対の十字型駆動片２１および２２が取
り付けられ、上述した駆動棒１８の前進、後退と励記し
て十字型駆動片２１および２２か、ちょうつがい２３を
中心として開脚、閉脚自在に構成されている。

さらに、前記十字型駆動片２１および２２は、ちょうつ
がい２３を中心にして軸対称に、４本のショートピン４
，４．・・、４の固定取付は部４ａ。

４ａ、・・、４ａが設けられ、駆動棒１８の前進・後退
と連動して双脚型駆動片２０．２０か開脚、閉脚される
と共に十字型駆動片２１．２２か開、閉脚し、固定取付
は部４ａ、４ｂ、・、４ａに固定されたショートピン４
，４．・・、４は、平板バッチ１および地板上に形成し
たスロットに沿って移動される。

この実施例にかかる平面アンテナは、以上のような構成
になっているから、アンテナ部Ａを、例えば自動車の屋
根の凹部に埋込み構造に取付け、雨量検知センサ６を車
体上に配置しておけば、雨量の度合をセンサ６て検出し
、得られる検知出力を、ＣＰ０８ａに入れると共に、そ
の検知出力と、ＣＤ　−ＲＯＭ　８　ａに記憶させた、
検知出力とショートピン４を移動させる量を相関関係デ
ータとを読み出し、両者の値を比較し、センサ６の検知
出力からショートピン４の位置を自動的に動かして、雨
の影響による平面アンテナの共振周波数のずれをなくす
るようにてきるため、狭帯域の平面アンテナを車体に埋
込み構造に取付けても、雨量の影響を気にすることなく
平面アンテナを使用できる。

つぎに、本実施例により構成される平面アンテナの性能
を調べるため、第５図に示すように、長径２２４ｍｍ、
短径１１２ｍのひし形平板バッチ１ａを用い、地板２ａ
に対し距離ｈ　＝　１．４　ｍ　ｍ離して平行に配置し
た構成の平面アンテナについて、ショートピン４，４．
・、・・・を径７８ｍｍの上に沿って、それぞれｘ、ｙ
（第５図参照。）間距離を下記の表−１に示す値に相当
する位置に移動させたとき（第６図参照のこと。）の共
振周波数対リターンロース特性について調べた。

表−１測定結果を示すと、第７図のごとき共振周波数対リター
ンロス特性か得られた。この特性図から、リターンロス
特性の劣化は殆んとみられずひし形平板パッチ１９の短
径方向にショートピン位置か移動するにつれて共振周波
数が周波数の高い方に移動することが判る。すなわち、
ショートピン位置に応して共振周波数を移動させること
かできる。

したがって、従来のように（第１２図参照）、共振周波
数が低い方へずれたとしても、ショートピン位置を移動
させることにより、第１１図に示す周波数帯に強制的に
合わせることが可能である。

また、ショートピン位置と共振周波数（ギガヘルツ）対
インピーダンス関係について測定したところ、第８図に
示す特性図が得られる。ショートピン位置を移動しても
、殆んと特性に相違か認められなかった。

本実施例は、平面アンテナをひし形バッチと矩形状地板
で構成した例について説明したか、このような形状に限
定されるものではなく平板パンチ地板も円環状のもので
構成しても全く同様の結果か得られる。また、埋込み構
造にしない構造の平面アンテナとして使用できることは
いうまでもない。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、雨量検知センサにより
雨の量の変化の度合いについての情報を検出し、メモリ
内に記憶させた雨量検知センサの出力信号とショートピ
ン位置移動量の相関関係によりショートピン位置を制御
して、周波数同調させるので、平面アンテナの上方に雨
が付くような埋込み状態でも特性を劣化させることなく
使用可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の平面アンテナの基本構成を示すブロ
ック図、第２図（ａ）　、　（ｂ）はこの発明の一実施
例にかかる平面アンテナの側面図および上面図、第３図
は第２図に示すショートピンの構成を示す要部断面図、
第４図は第２図に示すショートピン移動装置の構成を示
す詳細上面図、第５図および第６図は実施例にかかる平
面アンテナのンヨートピン位置とリターン特性を調べる
ときに使用したひし形平板パッチの寸法およびショート
ピン位置円周とピン位置を示す説明図、第７図は実施例
にかかる平面アンテナにおけるショートピン位置による
共振周波数（ギカヘルツ）対リターンロス（ｄ　Ｂ）の
関係を示す特性図、第８図は実施例にかかる平面アンテ
ナにおけるショートピン位置による共振周波数（ギガヘ
ルツ）対インピーダンスの関係を示す特性図、第９図は
従来の平面アンテナの構成を示す説明図、第１０図は従
来の埋込み型平面アンテナの構成を示す説明図、第１１
図は自動車用電話のアンテナに必要な周波数帯域幅を示
す特性図、第１２図は平面アンテナに雨や雪が付いたと
きのチューニング周波数のずれ現象を示す特性図である
。１・・平板パッチ　１ａ・・ひし形平板パッチ２・・・
地板　２ａ・・矩形状地板３・・・給電軸　４・ショートピン４ａ・・・ショートピン固定位置５・　（ショートピンの）可動手段６・・雨量検知センサ７・・・メモリ　７　ａ　−ＣＤ　−ＲＯＭ８・・・（
ショートピン位置）制御手段８ａ・・・ＣＰＵ代理人　弁理士　　三　好　秀　和１、へ゛フ子第１図第３図第４図５ＴＯＰ　　　１．５００００００００４″力゛ヘルプ
第８図第９図第１０因

Claims

【特許請求の範囲】　平板状パッチと、この平板状パッチに対し一定の高さ
に平行に設けた地板と、前記平板状パッチに接続した給
電軸と、前記平板状パッチと地板とを導通するショート
ピンと、前記平板状パッチに対しショートピン位置を移動させる
可動手段と、雨量の度合に応じた出力信号を発生する雨
量検知センサと、この雨量検知センサの出力信号と前記
ショートピンの位置移動量の相関関係を予め記憶させた
メモリと、前記雨量検知センサの出力信号を入力し、前記メモリに
記憶された前記雨量検知センサの出力とショートピン位
置移動量の相関関係に基づき前記可動手段を動作させる
制御手段とを有することを特徴とする平面アンテナ。