JPS63120503A - Dual beam antenna - Google Patents
Dual beam antennaInfo
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- JPS63120503A JPS63120503A JP26645386A JP26645386A JPS63120503A JP S63120503 A JPS63120503 A JP S63120503A JP 26645386 A JP26645386 A JP 26645386A JP 26645386 A JP26645386 A JP 26645386A JP S63120503 A JPS63120503 A JP S63120503A
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Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明はデュアルビームアンテナに関し、さらに詳細
にいえば、道路交通網の予め設定された所定箇所に設け
られた路側装置と車両に搭載された車載装置との間にお
けるデータの授受を行なわせるようにした路側ビーコン
方式において特に好適に使用されるデュアルビームアン
テナに関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a dual beam antenna, and more specifically, the present invention relates to a dual beam antenna. The present invention relates to a dual beam antenna that is particularly suitably used in a roadside beacon system that allows data to be exchanged with an on-vehicle device.
〈従来の技術〉
従来から、車両に小型のコンピュータとディスプレイ装
置とを搭載し、コンパクトディスク等からなる記憶装置
に記憶させられている道路地図データを読出してディス
プレイ装置に表示させるとともに、車速センサからの車
速データ、および方位センサからの方位データを入力と
して、各時点における車両の位置の算出、および走行方
向の判定を行い、これら算出結果、および判定結果に基
いて、ディスプレイ装置に表示されている道路地図の該
当部分に車両を示す表示を付加するようにした、いわゆ
るナビゲーションシステムが提供されるようになってき
ている。<Prior Art> Conventionally, vehicles are equipped with a small computer and a display device, and road map data stored in a storage device such as a compact disk is read out and displayed on the display device, and the data is also read out from a vehicle speed sensor. The vehicle speed data and direction data from the direction sensor are input to calculate the vehicle position at each point in time and determine the running direction.Based on these calculation results and judgment results, the vehicle is displayed on the display device. 2. Description of the Related Art So-called navigation systems have come to be provided in which a display indicating a vehicle is added to a corresponding portion of a road map.
このようなナビゲーションシステムを使用すれば、車両
の現在位置、および走行方向とを視覚により簡単に識別
することができ、道に迷うことなく、確実に目的地まで
到達することができる。If such a navigation system is used, the current location and traveling direction of the vehicle can be easily identified visually, and the vehicle can be reliably reached the destination without getting lost.
しかし、」二記の構成のナビゲーションシステムにおい
ては、車速センサ、方位センサが必然的に有している誤
差が、走行距離の増加とともに累積され、走行距離が所
定距離以上になると（但し、この所定距離は各車両にお
ける車速センサ、方位センサの誤差の程度、各センサの
配設位置における雰囲気条件の変動等により定まるもの
であり、必ずしも一定の距離ではない）、ディスプレイ
装置における車両表示位置が実際の車両位置から大幅に
ずれ、本来の機能を発揮させることができなくなって、
道に迷ってしまうという状態が発生することになる。However, in the navigation system configured as described in section 2 above, errors that the vehicle speed sensor and direction sensor inevitably have accumulate as the traveling distance increases, and when the traveling distance exceeds a predetermined distance (however, this (The distance is determined by the degree of error of the vehicle speed sensor and direction sensor in each vehicle, and fluctuations in the atmospheric conditions at the location of each sensor, and is not necessarily a constant distance.) The vehicle has deviated significantly from its position and is no longer able to perform its original function.
This may lead to a situation where you get lost.
このような問題点を解決する目的で、道路交通網に、上
記累積誤差が所定値以」−になる距離よりも短い所定距
離毎に路側アンテナを配設し、この路側アンテナから位
置データ、および道路方向データを含む信号を、比較的
狭い範囲にのみ放射するとともに、車両に取付けられた
アンテナにより上記信号を受信してコンピュータに取込
み、受信信号に基いて車両の位置、および走行方向を正
しいデータに較正する、いわゆる路側ビーコン・方式の
採用が提案されている。In order to solve such problems, roadside antennas are installed in the road transportation network at predetermined distances shorter than the distance at which the cumulative error is less than or equal to a predetermined value. A signal containing road direction data is emitted only within a relatively narrow range, and an antenna attached to the vehicle receives the signal and inputs it into a computer, which calculates the correct data for the vehicle's position and driving direction based on the received signal. It has been proposed to adopt a so-called roadside beacon method that is calibrated to
このような路側ビーコン方式を採用すれば、常に誤差の
累積が所定値以下である状態で正確な位置データ、およ
び方位データに基く表示を行なわせることができるので
、ナビゲーションシステムの本来の性能を発揮させるこ
とができ、特に、鉄道線路の近く、踏切等のように方位
センサに大きな誤差を発生させ易い箇所に路側アンテナ
を設置することにより、外的要因に起因する誤差の発生
をも効果的に較正することができるという利点を有して
いる。If such a roadside beacon method is adopted, it is possible to display information based on accurate position data and direction data while the accumulated error is always below a predetermined value, thereby demonstrating the original performance of the navigation system. In particular, by installing roadside antennas in locations where large errors are likely to occur in the direction sensor, such as near railroad tracks or at railroad crossings, errors caused by external factors can be effectively eliminated. It has the advantage that it can be calibrated.
〈発明が解決しようとする問題点〉
上記の構成の路側ビーコン方式においては、がなり指向
性が高い路側アンテナにより常時位置データ、および道
路方向データを含む信号を放射しているのであり、車両
が上記放射信号によりカバーされている領域を通過する
場合にのみ信号を受信し、受信した信号に基いて必要な
較正を行なうことができるようにしているのであるから
、送信信号によりカバーされる領域を広くすれば、路側
アンテナに対する信号受信位置のずれが大きくなり、充
分な較正効果を達成することができないという問題点が
ある。<Problems to be Solved by the Invention> In the roadside beacon system with the above configuration, a signal containing position data and road direction data is constantly radiated by a roadside antenna with high directivity. Since the signal is received only when passing through the area covered by the radiated signal, and the necessary calibration can be performed based on the received signal, the area covered by the transmitted signal is If it is widened, there is a problem that the deviation of the signal reception position with respect to the roadside antenna becomes large, making it impossible to achieve a sufficient calibration effect.
さらに詳細に説明すると、路側ビーコン方式の基本機能
はあくまで位置データ、および道路方向データを含む信
号をナビゲーションシステムを搭載した車両に与えるこ
とであるが、以下の如き機能をも追加することが、路側
ビーコン方式の有効活用の」二で要求される。即ち、
■ 路側アンテナが設置されている箇所の周辺における
道路の混雑情況、工事、その他の道路使用状況等の交通
情報を追加してナビゲーションシステムに与えることに
より、車両のスムーズな運行を補助すること、
■ 路側アンテナが設置されている箇所の周辺における
住宅配置、個人名をも含む詳細な地図情報を追加して、
最終目的地への到達を容易化すること、
■ 路側アンテナが設置されている箇所を含む、ある程
度広い範囲にわたる道路地図情報を追加してナビゲーシ
ョンシステムに与えることにより、ディスプレイ装置に
より表示される道路地図を更新し、遠隔地までの運行を
スムーズに行なわせること
等の追加サービスをも行なわせることが考えられており
、このような追加サービスをも行なわせようとすれば、
路側アンテナから放射される信号による伝送帯域の拡大
、送信信号によりカバーされる領域の拡大が必須となる
。To explain in more detail, the basic function of the roadside beacon method is to provide signals containing position data and road direction data to vehicles equipped with a navigation system, but the following functions can also be added to the roadside beacon system. This is required in Section 2 of ``Effective Utilization of Beacon Method.'' In other words, ■ Assist the smooth operation of vehicles by providing the navigation system with additional traffic information such as road congestion, construction, and other road usage conditions around the location where the roadside antenna is installed. , ■ Add detailed map information, including residential locations and personal names, around the locations where roadside antennas are installed.
To make it easier to reach the final destination, ■ By adding road map information covering a fairly wide range, including the locations where roadside antennas are installed, and providing it to the navigation system, the road map displayed on the display device. It is being considered that the system will be updated to provide additional services such as smooth operation to remote areas, and if such additional services are to be provided,
It is essential to expand the transmission band of signals radiated from roadside antennas and to expand the area covered by transmitted signals.
そして、以上のように伝送領域の拡大、および＝ ６−
送信信号によりカバーされる領域の拡大が行なわれた場
合には、路側アンテナの設置位置に対する信号受信位置
のずれが大きくなり、本来の目的である車両位置の較正
が、上記ずれの影響を受けて正確には行なえないことに
なるという問題が発生するのである。As described above, when the transmission area is expanded and the area covered by the transmitted signal is expanded, the deviation of the signal reception position from the installation position of the roadside antenna increases, and the original purpose is lost. A problem arises in that the vehicle position cannot be calibrated accurately due to the influence of the above-mentioned deviation.
また、路側アンテナが設置されている位置の近傍の建築
物等の配置状態、他の車両の走行状態が、時間とともに
、或いは路側アンテナの設置位置毎に大幅に変化し、路
側アンテナから放射される信号が、第５図に示すように
、直接車載アンテナにより受信される他に、建物、路面
、他の車両等により反射された後、車載アンテナにより
受信されることになり、しかも、上記各経路を通って受
信された信号は、それぞれ振幅、位相が異なるのである
から、和動的、或いは差動的に重畳され、第８図に示す
ように、路側アンテナからの送信信号の強度分布とは大
幅に異なる強度分布の信号となる（マルチパスによるフ
ェーディング現象が発生する）ので、受信信号に基く車
両位置の較正等を行なう場合に、予期せぬ誤差が発生す
る、即ち、上記重畳信号が、路側アンテナから大幅に離
れた箇所においてレベルが高い部分を有することになり
、この部分を検出した時点で車両位置、および走行方向
の較正を行なってしまうという問題が発生することにな
る。Additionally, the arrangement of buildings near the location where the roadside antenna is installed and the driving conditions of other vehicles change significantly over time or depending on the installation location of the roadside antenna, causing radiation from the roadside antenna. As shown in Fig. 5, in addition to being directly received by the on-vehicle antenna, the signal is also received by the on-vehicle antenna after being reflected by buildings, road surfaces, other vehicles, etc. Since the signals received through the roadside antenna have different amplitudes and phases, they are summarily or differentially superimposed, and as shown in Figure 8, the intensity distribution of the transmitted signal from the roadside antenna is Since the signals have significantly different intensity distributions (fading phenomenon occurs due to multipath), unexpected errors may occur when calibrating the vehicle position based on the received signals. , there will be a portion where the level is high at a location significantly away from the roadside antenna, and a problem will occur in that the vehicle position and traveling direction will have to be calibrated at the time this portion is detected.
そして、このような問題を解消させるために、本件特許
出願人は、接地板に対して共通の短絡板を介して、接地
板と並行に、かつ互に逆方向に延びる同一形状のアンテ
ナ板を取付け、短絡板を中心として対称位置においてア
ンテナ板と接地板との間に給電点を設けてなるデュアル
ビームアンテナについて特許出願を行なっている（昭和
６１年１０月 ７日付特許出願、発明の名称「空中線」
参照）。In order to solve this problem, the applicant of this patent has created an antenna plate with the same shape that extends parallel to the ground plate and in opposite directions through a common shorting plate. A patent application has been filed for a dual beam antenna in which feeding points are provided between the antenna plate and the ground plate at symmetrical positions with respect to the installation and shorting plate (patent application dated October 7, 1986, title of the invention: "Aerial line"
reference).
第９図から第１１図は上記デュアルビームアンテナの構
成を示す図であり、接地板（３１）の所定位置に短絡板
（３２）を立設し、短絡板（３２）の上面に支承された
状態で互に逆方向に延びるアンテナ板（３３）を設けて
いる。そして、上記短絡板（３２）を中心として互に対
称位置において、接地板（３１）に同軸コネクタ（３４
）を取付け、同軸コネクタ（３４）の中心導体（３４ａ
）を上記アンテナ板（３３）の端部に連結している。し
かも、」二記接地板（３１）に対する短絡板（３２）、
およびアンテナ板（３３）の取付けは、ボルト（３５ａ
） 、およびナツト（３５ｂ）により達成されていた。Figures 9 to 11 are diagrams showing the configuration of the dual beam antenna, in which a shorting plate (32) is erected at a predetermined position of the grounding plate (31), and is supported on the upper surface of the shorting plate (32). Antenna plates (33) extending in opposite directions are provided. Then, the coaxial connector (34) is connected to the ground plate (31) at a position symmetrical to the short circuit plate (32).
) and connect the center conductor (34a) of the coaxial connector (34).
) is connected to the end of the antenna plate (33). Moreover, the shorting plate (32) for the second grounding plate (31),
And the antenna plate (33) is installed using bolts (35a).
), and Natsuto (35b).
そして、上記の構成のデュアルビームアンテナにおいて
、」二記１対の同軸コネクタ（３４）を通して互に所定
の位相関係を保持させた状態で変調信号を供給すること
により、上記位相関係に基いて定まる指向性で電波を放
射し、或は電波を受信することができる。In the dual beam antenna having the above configuration, by supplying modulated signals through the pair of coaxial connectors (34) with a predetermined phase relationship maintained, the signal is determined based on the phase relationship. It can emit radio waves or receive radio waves in a directional manner.
しかし、上記の構成のデュアルビームアンテナにおいて
は、アンテナ板（３３）が薄い場合には、所期の指向性
パターンを得ることができないという問題がある。さら
に詳細に説明すれば、アンテナ板（３３）が薄い場合に
は、強度が低下するので、アンテナ板（３３）自体に反
りが発生し易く、反りが発生すると、接地板（３１）と
の間隔が正確に設定できず、インピーダンスが変化して
しまう。この結果、給電線とのインピーダンス不整合に
起因する反射が発生し、両同軸コネクタ（３４）を通し
て同一レベルの給電を行なった場合にも励振レベルが揃
わず、デュアルビームアンテナとしての指向性パターン
が所期の指向性パターンからずれてしまうという問題が
ある。However, in the dual beam antenna having the above configuration, there is a problem in that if the antenna plate (33) is thin, it is not possible to obtain the desired directivity pattern. To explain in more detail, when the antenna plate (33) is thin, its strength decreases, so the antenna plate (33) itself is likely to warp, and when warp occurs, the gap with the ground plate (31) cannot be set accurately and the impedance changes. As a result, reflections occur due to impedance mismatch with the feed line, and even when the same level of power is fed through both coaxial connectors (34), the excitation levels are not aligned, resulting in a directivity pattern as a dual beam antenna. There is a problem that the directivity pattern deviates from the intended one.
〈発明の目的〉
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
十分なアンテナ板の強度を確保し、しかも所期の指向性
パターンを達成することができるデュアルビームアンテ
ナを提供することを目的としている。<Object of the invention> This invention was made in view of the above problems,
It is an object of the present invention to provide a dual beam antenna that can secure sufficient antenna plate strength and achieve a desired directivity pattern.
く問題を解決するための手段〉
上記の目的を達成するための、この発明のデュアルビー
ムアンテナは、接地板に対して共通の短絡板を介して、
接地板と並行に、かつ互に逆方向に延びる同一形状のア
ンテナ板が取付られ、短絡板を中心として対称位置にお
いてアンテナ板と接地板との間に給電点が設けられてな
り、しかも、接地板とアンテナ板との間に誘電体板が取
付けら＝ １０−
れであるとともに、アンテナ板、または短絡板の少なく
とも一方が誘電体板の表面に形成された導電体膜で構成
されているものである。Means for Solving the Problems> To achieve the above object, the dual beam antenna of the present invention connects the ground plate to the ground plate through a common shorting plate.
Antenna plates of the same shape extending in parallel with the ground plate and in opposite directions are attached, and feeding points are provided between the antenna plate and the ground plate at symmetrical positions with the shorting plate as the center, and the connection A dielectric plate is attached between the ground plate and the antenna plate, and at least one of the antenna plate or the shorting plate is composed of a conductive film formed on the surface of the dielectric plate. It is.
但し、上記誘電体板としては、セラミック板、ガラス板
、またはプラスチック板の何れかからなるものであって
もよく、また、」二記導電体膜としては、金属箔、金属
蒸着膜、金属メツシュ、導電性樹脂の何れかからなるも
のであってもよい。However, the above-mentioned dielectric plate may be made of a ceramic plate, a glass plate, or a plastic plate, and the conductive film mentioned above may be a metal foil, a metal vapor-deposited film, or a metal mesh. , conductive resin.
く作用〉
以上の構成のデュアルビームアンテナであれば、両給電
点に対して互に所定の位相関係を保持させた状態で信号
を給電することにより、上記位相関係に基いて定まる放
射指向性で電波を受信することができる。With the dual beam antenna with the above configuration, by feeding signals to both feeding points while maintaining a predetermined phase relationship with each other, the radiation directivity determined based on the above phase relationship can be achieved. Can receive radio waves.
特に、アンテナ板と接地板との間に誘電体板が取付けら
れているので十分な強度を持たせることができるととも
に、アンテナ板の接地板に対する相対位置を正確に制御
することができるのであるから、アンテナ板の反り等を
発生させることなく、所期の指向性パターンを得ること
ができる。In particular, since a dielectric plate is attached between the antenna plate and the ground plate, sufficient strength can be provided, and the relative position of the antenna plate to the ground plate can be accurately controlled. , it is possible to obtain the desired directivity pattern without causing warping of the antenna plate.
さらに詳細に説明すると、上記両給電点に互に同相の信
号が給電された場合には、アンテナ板と垂直な平面内に
おいて、短絡板と直角な方向に近い方向が主放射方向と
なり、アンテナ板と平行な面内においてほぼ無指向性と
なる放射指向性を得ることができる。To explain in more detail, when signals of the same phase are fed to both feeding points, the main radiation direction is a direction close to the direction perpendicular to the shorting plate in a plane perpendicular to the antenna plate, and the antenna plate It is possible to obtain radiation directivity that is almost non-directional in a plane parallel to .
逆に、上記両給電点に互に逆相の信号が給電された場合
には、アンテナ板の法線方向においてビーム状となる放
射指向性を得ることができる。Conversely, when signals of opposite phases are fed to both of the feed points, a beam-like radiation directivity can be obtained in the normal direction of the antenna plate.
したがって、互に異なる方式の変調が施された信号を、
それぞれ所定の位相関係で両給電点に対して給電するこ
とにより、互に異なる指向性で放射することができる。Therefore, signals that have been modulated using different methods,
By feeding power to both feeding points in a predetermined phase relationship, it is possible to radiate radiation with mutually different directivities.
上記デュアルビームアンテナを受信用として使用した場
合にも、同様の指向性を得ることができる。Similar directivity can be obtained when the dual beam antenna described above is used for reception.
そして、上記誘電体板が、セラミック板、ガラス板、ま
たはプラスチック板の何れかからなるものである場合に
も、或は、上記導電体膜が、金属箔、金属蒸着膜、金属
メツシュ、導電性樹脂の何＝ １２−
れかからなるものである場合にも、上記と同様の作用を
達成することができる。Even when the dielectric plate is made of a ceramic plate, a glass plate, or a plastic plate, or the conductive film is made of metal foil, metal vapor deposited film, metal mesh, or conductive The same effect as described above can be achieved even when the resin is made of any one of the following resins.
〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。<Example> Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings showing examples.
第１図はこの発明のデュアルビームアンテナの一実施例
を示す斜視図、第２図は両給電点を含む面に沿う縦断面
図であり、接地板（１）に対して所定厚みの１対の誘電
体板（７） （８）を併設している。そして、上記誘電
体板（刀（８）の、接地板（１）と反対側の表面にアン
テナ板（３） （４）を構成する導電体膜が設けられて
いるとともに、誘電体板同士の対向面に短絡板（２）を
構成する導電体膜を形成している。さらに、短絡板［２
）を中心として対称位置においてアンテナ板（３） （
４）と接地板［１）との間に給電点（５） （６）構成
する同軸コネクタを設けている。FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the dual beam antenna of the present invention, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view along a plane including both feed points. Dielectric plates (7) and (8) are also installed. A conductive film constituting the antenna plate (3) (4) is provided on the surface of the dielectric plate (sword (8)) opposite to the ground plate (1), and the dielectric plate (8) is provided with a conductive film constituting the antenna plate (3) (4). A conductive film constituting the shorting plate (2) is formed on the opposing surface.Furthermore, the shorting plate [2]
) at a symmetrical position centering on the antenna plate (3) (
4) and the grounding plate [1] are provided with coaxial connectors comprising feed points (5) and (6).
尚、上記各アンテナ板の形状は、−辺が１／４波長にほ
ぼ等しい正方形であり、しかも、各アンテナ板と接地板
〔１）との間隔、即ち、誘電体板の厚みは、波長に比し
て小さい値に設定されている。The shape of each of the above antenna plates is a square whose negative side is approximately equal to 1/4 wavelength, and the distance between each antenna plate and the ground plate [1], that is, the thickness of the dielectric plate, is equal to the wavelength. It is set to a smaller value compared to the
＝ １３−
また、上記誘電体板（７） （８）としては、使用周波
数での誘電損失が小さいものであればよく、アルミナ等
のセラミック板、ポリカーボネート等のプラスチック板
（発泡材、強化プラスチックも含む）、ガラス板等が使
用可能である。さらに、上記導電体膜としては、ある程
度の導電性を有するものであればよく、誘電体板に接着
された金属箔、金属メツシュ、導電性樹脂膜、誘電体板
に直接形成された金属蒸着膜等が使用可能である。= 13- In addition, the dielectric plates (7) and (8) may be any material as long as it has a small dielectric loss at the operating frequency, and ceramic plates such as alumina plates, plastic plates such as polycarbonate plates (foamed materials, reinforced plastics, etc.) are also suitable. ), glass plates, etc. can be used. Furthermore, the above-mentioned conductive film may be any film having a certain degree of conductivity, such as a metal foil adhered to a dielectric plate, a metal mesh, a conductive resin film, or a metal vapor deposited film directly formed on a dielectric plate. etc. are available.
第３図は上記の構成のデュアルビームアンテナにより得
られる放射指向性を示す図であり、両給電点（５） （
６）に互に同相の信号を給電した場合には、同図Ａから
Ｃに示すように、アンテナ板と垂直な面内において、短
絡板（２）と直角な方向に近い方向が主放射方向となり
、アンテナ板と平行な面内においてほぼ無指向性となる
放射指向性を得ることができる。また、両給電点（５）
（６）に互に逆相の信号を給電した場合には、同図り
、Ｅに示すように、アンテナ板の法線方向においてビー
ム状となる放射指向性を得ることができる。Figure 3 is a diagram showing the radiation directivity obtained by the dual beam antenna with the above configuration, where both feeding points (5) (
6), as shown in A to C in the same figure, the direction close to the direction perpendicular to the shorting plate (2) in the plane perpendicular to the antenna plate is the main radiation direction. Therefore, it is possible to obtain radiation directivity that is almost omnidirectional in a plane parallel to the antenna plate. Also, both feed points (5)
(6) When signals having opposite phases are fed to each other, a beam-like radiation directivity can be obtained in the normal direction of the antenna plate, as shown in E in the figure.
尚、第３図Ａ、Ｅは短絡板（２］に平行な面（第１図内
Ｙ−Ｙ線参照）内における電界強度分布を示し、同図Ｂ
、Ｄは両給電点（５） （６）を含む面（第１図内Ｘ−
Ｘ線参照）内における電界強度分布を示し、同図Ｃはア
ンテナ板と平行な面内における電界強度分布を示してい
る。また、上記の測定結果は、自動車の屋根をモデル化
した１ｍΦの金属円板上に設置した状態で測定を行なっ
たものである。In addition, Figures A and E show the electric field strength distribution in a plane parallel to the shorting plate (2) (see the Y-Y line in Figure 1), and Figure B
, D is the plane containing both feed points (5) (6) (X- in Figure 1)
Figure C shows the electric field strength distribution in a plane parallel to the antenna plate. Furthermore, the above measurement results were obtained while the device was installed on a 1 mΦ metal disk modeled after the roof of an automobile.
したがって、上記の構成のデュアルビームアンテナにお
いて、両給電点（５） ［６）に対して互に同相の第１
の信号を給電するとともに、互に逆相の第２の信号を給
電することにより、第１の信号に対しては、第３図Ａか
らＣに示す放射指向性を達成することができ、第２の信
号に対しては、第３図り。Therefore, in the dual beam antenna with the above configuration, the first
By feeding the signal and feeding the second signal of opposite phase to each other, the radiation directivity shown in FIG. 3A to C can be achieved for the first signal, and the radiation directivity shown in FIG. For the 2nd signal, the 3rd diagram.
Ｅに示す放射指向性を達成することができる。The radiation directivity shown in E can be achieved.
この結果、上記第１の信号に基く放射指向性をデータ伝
送用として使用することにより、データ伝送領域を広帯
域化することができ、上記第２の信号に基く放射指向性
をポジショニング用として使用することにより、高精度
の位置判定を行なうことができる。As a result, the data transmission area can be widened by using the radiation directivity based on the first signal for data transmission, and the radiation directivity based on the second signal is used for positioning. This makes it possible to perform highly accurate position determination.
尚、上記第１、第２の信号としては、例えば、一方を振
幅変調を施されたものとし、他方を振幅一定の変調を施
されたものとすることが、両信号同士の干渉を最少限に
抑制することができるので好ましい。As for the first and second signals, for example, one may be subjected to amplitude modulation, and the other may be subjected to constant amplitude modulation, in order to minimize interference between the two signals. This is preferable because it can suppress the
第４図はデュアルビームアンテナの他の実施例を示す斜
視図であり、上記実施例と異なる点は、各アンテナ板の
形状を半円状とし、短絡板（２）に連結された状態で両
アンテナ板が全体として円形になるようにした点のみで
ある。尚、各アンテナ板の弧状外周面の長さは約１／２
波長に設定されている。FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the dual beam antenna. The difference from the above embodiment is that each antenna plate has a semicircular shape, and both antenna plates are connected to the shorting plate (2). The only difference is that the antenna plate is circular as a whole. In addition, the length of the arcuate outer peripheral surface of each antenna plate is approximately 1/2
wavelength is set.
そして、この実施例の場合にも、両給電点に対して互に
同相の信号を給電することにより、アンテナ板と垂直な
面内において、短絡板（２）と直角な方向に近い方向が
主放射方向となり、アンテナ板と平行な面内においてほ
ぼ無指向性となる放射指向性を得ることができる。また
、両給電点に互に逆相の信号を給電することにより、ア
ンテナ板の法線方向においてビーム状となる放射指向性
を得ることができる。Also in the case of this embodiment, by feeding in-phase signals to both feeding points, the main direction in the plane perpendicular to the antenna plate is near the direction perpendicular to the shorting plate (2). It is possible to obtain radiation directivity that is substantially omnidirectional in a plane parallel to the antenna plate. Furthermore, by feeding signals of opposite phases to both feeding points, it is possible to obtain beam-like radiation directivity in the normal direction of the antenna plate.
そして、上記前れの実施例の場合にも、アンテナ板が誘
電体板により支承された状態であるから十分な機械的強
度を有しているとともに、インピーダンスのズレに起因
する指向性パターンの変化を抑制することができ、さら
には、誘電体による波長短縮効果の影響を受けてデュア
ルビームアンテナ全体としての小形化を達成することが
できる。Also in the case of the previous embodiment, since the antenna plate is supported by the dielectric plate, it has sufficient mechanical strength, and the directivity pattern changes due to impedance deviation. Furthermore, the dual beam antenna as a whole can be made smaller due to the wavelength shortening effect of the dielectric.
次いで、上記の構成のデュアルビームアンテナを路側ビ
ーコン方式における車載アンテナ（１７）として使用し
た場合について説明する。Next, a case will be described in which the dual beam antenna having the above configuration is used as a vehicle antenna (17) in a roadside beacon system.
第７図はディスプレイ装置に表示される道路地図の一例
を概略的に示す図であり、矢印Ａにより車両の現在位置
、および走行方向が表示されている。そして、路側アン
テナＰ１、Ｐ２、・・・Ｐｎが実際の設置位置に対応し
て表示されている（但し、この路側アンテナＰ１、Ｐ２
、・・・Ｐｎについては、表示されていなくても特に不
都合はない）。そして、図には表示されていないが、目
印となる建物＝ １７ −
等が表示されている。FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of a road map displayed on a display device, in which arrow A indicates the current position of the vehicle and the direction of travel. The roadside antennas P1, P2, ...Pn are displayed corresponding to their actual installation positions (however, the roadside antennas P1, P2,...
,...Pn, there is no particular inconvenience even if they are not displayed). Although not shown in the figure, landmark buildings such as = 17 - are displayed.
第６図は路側ビーコン方式を説明する概略図であり、予
め設定された地点において、道路（１８）に近接させて
位置データ、および道路方向データ等を含む信号を放射
する路側アンテナ（１９）が配置されているとともに、
上記道路（１８）を走行する車両（２０）の所定位置に
、上記信号を受信するための車載アンテナ（１７）が搭
載され、受信信号を図示しないナビゲーション装置に給
電するようにしている。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the roadside beacon system, in which a roadside antenna (19) is placed close to the road (18) at a preset point and emits a signal containing position data, road direction data, etc. Along with being placed,
An on-vehicle antenna (17) for receiving the signal is mounted at a predetermined position on the vehicle (20) traveling on the road (18), and the received signal is fed to a navigation device (not shown).
そして、上記車載アンテナ（１７）として、上記第１図
、或は第４図に示す構成のデュアルビームアンテナが使
用されている。As the vehicle-mounted antenna (17), a dual beam antenna having the configuration shown in FIG. 1 or FIG. 4 is used.
そして、上記路側アンテナ（１９）は、比較的広い範囲
（図中領域Ｒ参照）をカバーするよう、指向性が余り高
くないアンテナで構成されている。The roadside antenna (19) is constructed of an antenna that does not have very high directivity so as to cover a relatively wide range (see region R in the figure).
第５図は路側アンテナ（１９）と車載アンテナ（Ｉ７）
との関係を詳細に示す図であり、道路（１８）に近接さ
せて、支柱（１９ａ）により路側アンテナ（１９）を高
所（トラック、バス等の大型車両よりも充分に高い位置
）に支持しているとともに、車両（２０）の屋根に、第
１図、或は第４図に示す構成の車載アンテナ（１７）が
搭載されている。Figure 5 shows the roadside antenna (19) and the vehicle antenna (I7).
The roadside antenna (19) is supported at a high location (sufficiently higher than large vehicles such as trucks and buses) by a support (19a) in close proximity to the road (18). At the same time, an on-vehicle antenna (17) having the configuration shown in FIG. 1 or 4 is mounted on the roof of the vehicle (20).
そして、上記路側アンテナ（１９）は、図中Ｂで示すよ
うに余り高くない指向性を有し、垂直下方を含む全方向
に信号を送信するように支柱（］、９ａ）に取付けられ
ている。The roadside antenna (19) has not very high directivity as shown by B in the figure, and is attached to the pillar (], 9a) so as to transmit signals in all directions including vertically downward. .
したがって、一部の信号は、図中Ｃ，Ｄで示すように、
他の車両（２０）の屋根により反射されてそのまま車載
アンテナ（１７）に導かれ、或は路面により反射されて
そのまま車載アンテナ（１７）に導かれ、他の一部の信
号は、図中Ｅで示すように、直接車載アンテナ（１７）
に向けて送信され、残余の信号は、図中Ｆ、Ｇで示すよ
うに、建物（２１）により反射されてそのまま車載アン
テナ（１７）に導かれ、或は建物（２１）、および路肩
（１８ａ）により順次反射されてそのまま車載アンテナ
（１７）に導かれる。Therefore, some signals, as shown by C and D in the figure,
Some of the other signals are reflected by the roof of another vehicle (20) and guided directly to the vehicle antenna (17), or reflected by the road surface and guided directly to the vehicle antenna (17). Direct vehicle antenna (17) as shown in
The remaining signal is reflected by the building (21) and guided directly to the vehicle antenna (17), or the remaining signal is transmitted to the building (21) and the roadside (18a), as shown by F and G in the figure. ) and are guided as they are to the vehicle antenna (17).
即ち、上記信号Ｅが上方から車載アンテナ（Ｉ７）に導
かれ、上記信号Ｃ，Ｆがほぼ水平に車載アンテナ（１７
）に導かれ、上記信号り、Ｇが下方から車載アンテナ（
１７）に導かれる。That is, the signal E is guided from above to the vehicle antenna (I7), and the signals C and F are guided almost horizontally to the vehicle antenna (17).
), the above signal is guided, and G is guided from below by the vehicle antenna (
17).
以上の説明から明らかなように、車載アンテナ（１７）
は、上記各信号Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇをそれぞれ受信する
のであるが、」１記信号Ｃ，Ｄ、Ｆ、Ｇについては、車
載アンテナ（１７）の両給電点（５） ［６）に互に逆
相の信号を給電しておくことにより上向きのビーム状の
指向性を持たせておき、上記信号Ｃ２Ｄ、Ｆ、Ｇの放射
方向に対する感度を大幅に低下させることににより、殆
ど車載装置（図示せず）に対して供給されない状態とす
ることができる。As is clear from the above explanation, in-vehicle antenna (17)
receives each of the above-mentioned signals C, D, E, F, and G, respectively. Regarding the signals C, D, F, and G described in 1., both feeding points (5) [6 ) by feeding signals with opposite phases to each other to give them an upward beam-like directivity, and by greatly reducing the sensitivity to the radiation direction of the signals C2D, F, and G, it is possible to It can be in a state where it is not supplied to an on-vehicle device (not shown).
そして、上記信号Ｅについては、上記ビーム状の指向性
を有している関係上、高い感度で受信され、有効に車載
装置に対して供給することができる。Since the signal E has the beam-like directivity, it is received with high sensitivity and can be effectively supplied to the on-vehicle device.
したがって、路側アンテナ（１９）から放射された信号
は上記のように種々の経路を通って車載アンテナ（１７
）により受信されるのであるが、信号Ｅのみが高い感度
で受信され、他の信号Ｃ，Ｄ、Ｆ。Therefore, the signal radiated from the roadside antenna (19) passes through various routes as described above and reaches the vehicle antenna (17).
), but only signal E is received with high sensitivity, and the other signals C, D, F.
Ｇについては著しく低い感度でのみ受信されるのである
から、実際に車載装置に供給されるのは信号Ｅのみとな
る。そして、この信号Ｅについても、上記ビーム状の指
向性とほぼ一致する方向に放射−２０＝
される場合（車両（２０）が路側アンテナ（１９）とほ
ぼ正対する状態）においてのみ高い感度で受信されるの
であるから、」１記信号Ｅに対する受信信号レベルが所
定の基準レベルを越えた場合に、路側アンテナ（１９）
と正対する状態であると判定することができる。Since signal G is received only with extremely low sensitivity, only signal E is actually supplied to the on-vehicle device. This signal E is also received with high sensitivity only when it is radiated -20= in a direction that almost matches the beam-like directivity (when the vehicle (20) is almost directly facing the roadside antenna (19)). Therefore, if the received signal level for signal E exceeds a predetermined reference level, the roadside antenna (19)
It can be determined that the object is in a state where it is directly facing the object.
また、」１記車載アンテナ（１７）の両給電点（５）
［６）に互に同相の信号を給電しておくことにより、ア
ンテナ板と垂直な面内において、短絡板と直角な方向に
近い方向が主放射方向となり、アンテナ板と平行な面内
においてほぼ無指向性となる放射指向性を持たせておき
、上記信号Ｃ，Ｄ、Ｇの放射方向に対する感度を大幅に
低下させることにより、殆ど車載装置（図示せず）に対
して供給されない状態とすることができる。また、上記
信号Ｆの放射方向に対する感度はかなり高いのであるが
、路側アンテナ（１９）から放射される信号Ｆのレベル
自体がある程度低く、しかもかなり長い伝播距離を有し
ているのであるから、車載アンテナ（１７）による受信
レベルがかなり低くなる。そして、」二記信号Ｅについ
ては、上記路側アンテナ自体がかなり高い指向性を有し
ているとともに、伝播距離が短い関係上、高い感度で受
信され、有効に車載装置に対して供給することができる
。In addition, both feed points (5) of the vehicle-mounted antenna (17) described in 1.
[6] By feeding signals with the same phase to each other, in the plane perpendicular to the antenna plate, the direction close to the direction perpendicular to the shorting plate becomes the main radiation direction, and in the plane parallel to the antenna plate, the main radiation direction becomes approximately By providing omnidirectional radiation directivity and significantly reducing the sensitivity of the signals C, D, and G to the radiation direction, the signals are hardly supplied to the on-vehicle device (not shown). be able to. Furthermore, although the sensitivity to the radiation direction of the signal F is quite high, the level of the signal F radiated from the roadside antenna (19) itself is somewhat low and has a fairly long propagation distance. The reception level by the antenna (17) becomes considerably low. Regarding the signal E mentioned above, since the roadside antenna itself has fairly high directivity and the propagation distance is short, it is received with high sensitivity and cannot be effectively supplied to the on-vehicle device. can.
したがって、路側アンテナ（１９）から放射された信号
は上記のように種々の経路を通って車載アンテナ（１７
）により受信されるのであるが、信号Ｅのみが高い感度
で受信され、他の信号Ｃ，Ｄ、Ｆ。Therefore, the signal radiated from the roadside antenna (19) passes through various routes as described above and reaches the vehicle antenna (17).
), but only signal E is received with high sensitivity, and the other signals C, D, F.
Ｇについては著しく低い感度でのみ受信されるのである
から、実際に車載装置に供給されるのは信号Ｅのみとな
る。そして、この信号Ｅについては、車載アンテナ（１
７）が水平方向にほぼ無指向性である関係上、車両（２
０）が路側アンテナ（１９）を中心とする所定範囲内に
存在する状態において高い感度で受信されるのであるか
ら、上記信号Ｅに対する受信信号レベルが所定の基準レ
ベルを越えた場合に、路側アンテナ（１９）から放射さ
れる信号を受信して、広い範囲にわたってデータの受信
を行なうことができる。Since signal G is received only with extremely low sensitivity, only signal E is actually supplied to the on-vehicle device. Regarding this signal E, the in-vehicle antenna (1
7) is almost omnidirectional in the horizontal direction, the vehicle (2
0) is received with high sensitivity when it exists within a predetermined range centered on the roadside antenna (19). Therefore, when the received signal level for the above signal E exceeds a predetermined reference level, the roadside antenna (19), it is possible to receive data over a wide range.
この結果、車載アンテナ（１７）は、かなり強い強度で
送信される上記信号Ｅのみを高い感度で受信することが
でき、他の信号は殆ど無視し得るレベルで受信するのみ
であるから、マルチパスによるフェーディング現象を効
果的に抑制して誤差が発生する可能性が著しく低い状態
でのデータ受信、および位置判定を行なうことができる
。As a result, the in-vehicle antenna (17) can receive only the above-mentioned signal E, which is transmitted with a fairly strong intensity, with high sensitivity, and receives other signals at almost negligible levels, so multipath It is possible to effectively suppress the fading phenomenon caused by data reception and position determination in a state where the possibility of errors occurring is extremely low.
そして、位置判定が行なわれた時点で、受信信号に含ま
れている位置データ、および道路方向データに基いてナ
ビゲーション装置（図示せず）における車両表示位置、
および走行方向の較正を行なうことができ、以後のナビ
ゲーションを上記構成されたデータに基いて行なわせる
ことができる。When the position determination is performed, the vehicle display position on the navigation device (not shown) is determined based on the position data included in the received signal and the road direction data.
The travel direction can also be calibrated, and subsequent navigation can be performed based on the configured data.
尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば路側ビーコン方式以外の分野において受信アン
テナの指向性を変化させる必要がある場合に適用するこ
とにより、簡単に所望の指向性を達成することが可能で
ある他、両誘電体板に短絡板（２）を構成する導電体膜
を形成すること、アンテナ板を単に誘電体板により支承
させること、誘電体板の下面にも導電体膜を形成するこ
と等が可能であり、その他、この発明の要旨を変更しな
い範囲内において種々の設計変更を施すことが可能であ
る。Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to fields other than roadside beacon systems where it is necessary to change the directivity of the receiving antenna, thereby easily achieving the desired directivity. In addition, it is possible to achieve this by forming a conductive film constituting the shorting plate (2) on both dielectric plates, by simply supporting the antenna plate by the dielectric plate, and by also making the bottom surface of the dielectric plate conductive. It is possible to form a body membrane, etc., and various other design changes can be made without changing the gist of the present invention.
〈発明の効果〉
以上のようにこの発明は、共通の短絡板により接地板に
接続された１対のアンテナ板を誘電体板により支承させ
ているので、機械的強度を向上させ、接地板とアンテナ
板との間隔を正確に保持することにより所期の指向性パ
ターンを達成することができ、しかも部品数を減少させ
ることによる製造工程の簡素化を達成することができ、
さらに、誘電体による波長短縮効果に基いてデュアルビ
ームアンテナ全体としての小形化を達成することができ
るという特有の効果を奏する。<Effects of the Invention> As described above, in this invention, a pair of antenna plates connected to a ground plate by a common shorting plate are supported by a dielectric plate, so that the mechanical strength is improved and the pair of antenna plates connected to the ground plate are improved. By accurately maintaining the distance from the antenna plate, the desired directivity pattern can be achieved, and the manufacturing process can be simplified by reducing the number of parts.
Furthermore, it has the unique effect of being able to achieve miniaturization of the dual beam antenna as a whole based on the wavelength shortening effect of the dielectric.
第１図はこの発明のデュアルビームアンテナの一実施例
を示す斜視図、
第２図は両給電点を含む面に沿う縦断面図、第３図は放
射指向性を示す図、
第４図は他の実施例を示す斜視図、
第５図は路側アンテナと車載アンテナとの関係を示す概
略図、
第６図は路側ビーコン方式を説明する概略図、第７図は
ディスプレイ装置に表示される道路地図の一例を概略的
に示す図、
第８図は従来例による受信波形を示す図、第９図は先行
例のデュアルビームアンテナの構成を示す斜視図、
第１Ｏ図は両給電点を含む面に沿う縦断面図、第１１図
は短絡板を含む面に沿う縦断面図。
（１）・・・接地板、（２）・・・短絡板、（３） （
４）・・・アンテナ板、［５］ （６１・・・給電点、
（７］ （８１・・・誘電体板
特許出願人 住友電気工業株式会社
第４図
第７図
１Ｎ開口８Ｇ３−１２０５０３ （１２）第９図
第１０図
第１１図Fig. 1 is a perspective view showing an embodiment of the dual beam antenna of the present invention, Fig. 2 is a vertical cross-sectional view along a plane including both feed points, Fig. 3 is a diagram showing radiation directivity, and Fig. 4 is a diagram showing radiation directivity. A perspective view showing another embodiment, FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between a roadside antenna and a vehicle antenna, FIG. 6 is a schematic diagram explaining the roadside beacon system, and FIG. 7 is a road displayed on a display device. Figure 8 is a diagram schematically showing an example of a map, Figure 8 is a diagram showing a received waveform in a conventional example, Figure 9 is a perspective view showing the configuration of a dual beam antenna in a prior example, and Figure 1O is a plane including both feeding points. FIG. 11 is a longitudinal sectional view taken along a plane including a short circuit plate. (1)...Ground plate, (2)...Short circuit plate, (3) (
4)... Antenna plate, [5] (61... Feeding point,
(7) (81...Dielectric plate patent applicant Sumitomo Electric Industries, Ltd. Figure 4 Figure 7 1N opening 8G3-120503 (12) Figure 9 Figure 10 Figure 11
Claims (1)
行に、かつ互に逆方向に延び る同一形状のアンテナ板を取付け、短絡 板を中心として対称位置においてアンテ ナ板と接地板との間に給電点を設けてな るデュアルビームアンテナであって、接 地板とアンテナ板との間に誘電体板が取 付けられてあるとともに、アンテナ板、 または短絡板の少なくとも一方が誘電体 板の表面に形成された導電体膜で構成さ れていることを特徴とするデュアルビー ムアンテナ。 ２、誘電体板が、セラミック板、ガラス板、またはプラ
スチック板の何れかからなる ものである上記特許請求の範囲第１項記 載のデュアルビームアンテナ。 ３、導電体膜が、金属箔、金属蒸着膜、金 属メッシュ、導電性樹脂の何れかからな るものである上記特許請求の範囲第１項 記載のデュアルビームアンテナ。[Claims] 1. Antenna plates of the same shape extending parallel to the ground plate and in mutually opposite directions are attached to the ground plate through a common shorting plate, and placed at symmetrical positions with the shorting plate as the center. A dual beam antenna in which a feeding point is provided between an antenna plate and a grounding plate, in which a dielectric plate is attached between the grounding plate and the antenna plate, and at least one of the antenna plate or a shorting plate is provided. A dual beam antenna characterized in that the antenna is composed of a conductive film formed on the surface of a dielectric plate. 2. The dual beam antenna according to claim 1, wherein the dielectric plate is made of a ceramic plate, a glass plate, or a plastic plate. 3. The dual beam antenna according to claim 1, wherein the conductive film is made of any one of metal foil, metal vapor deposition film, metal mesh, and conductive resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26645386A JPS63120503A (en) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | Dual beam antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26645386A JPS63120503A (en) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | Dual beam antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63120503A true JPS63120503A (en) | 1988-05-24 |
Family
ID=17431145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26645386A Pending JPS63120503A (en) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | Dual beam antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63120503A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010232865A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126304A (en) * | 1983-01-10 | 1984-07-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Shared microstrip antenna for two frequency bands |
| JPS6392104A (en) * | 1986-10-07 | 1988-04-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Antenna |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP26645386A patent/JPS63120503A/en active Pending
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