WO2022102518A1 - ダイポールアンテナ、偏波共用アンテナ、および、アレーアンテナ - Google Patents
ダイポールアンテナ、偏波共用アンテナ、および、アレーアンテナ Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022102518A1 WO2022102518A1 PCT/JP2021/040665 JP2021040665W WO2022102518A1 WO 2022102518 A1 WO2022102518 A1 WO 2022102518A1 JP 2021040665 W JP2021040665 W JP 2021040665W WO 2022102518 A1 WO2022102518 A1 WO 2022102518A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- antenna
- dipole
- dielectric layer
- configuration
- signal line
- Prior art date
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005388 cross polarization Methods 0.000 description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 8
- 101150029328 SUB6 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
- H01Q21/26—Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
- H01Q5/48—Combinations of two or more dipole type antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
- H01Q9/20—Two collinear substantially straight active elements; Substantially straight single active elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/062—Two dimensional planar arrays using dipole aerials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/06—Details
- H01Q9/065—Microstrip dipole antennas
Definitions
- the present invention relates to a dipole antenna, a polarization shared antenna, and an array antenna suitable for an antenna for a mobile communication base station, and has been difficult to realize in the past especially at a frequency of 28 GHz band or higher assigned in 5G. Also related to dipole antennas, polarization shared dipole antennas, and array antennas.
- MIMO Multi Input Multi Output
- polarization MIMO uses orthogonal polarization sharing to realize MIMO.
- the mobile phone base station antenna uses a polarized wave shared antenna.
- a single polarization antenna can radiate two orthogonal polarizations, which contributes to the miniaturization of the base station antenna.
- the SUB6 band that is, the frequency band of 6 GHz or less, which is conventionally assigned, for example, a dipole antenna as described in Patent Document 2 and a polarization shared antenna as a patch antenna as described in Patent Document 1 are known. There is. On the other hand, in the 28 GHz band allocated in 5G and the millimeter wave band higher than that, a dipole antenna is difficult, so a patch antenna or the like is being studied.
- the dipole antenna needs to include a balun circuit for operation.
- the conventional balun circuit is, for example, in the form of using a dielectric substrate, and has a configuration on the premise that the substrate is self-supporting. That is, in the SUB6 band, each polarization antenna balun can be configured by a separate substrate to have a self-supporting structure.
- the wavelength is very short, and the antenna structure is small and fine, so that the substrate alone cannot stand on its own, and it is difficult to secure the same stand-alone structure as the SUB6.
- a dipole antenna as described in Patent Document 2 with a multilayer board.
- a conductor is formed by through holes in the vertical direction (direction in which a balun circuit is formed), but in a through hole, a flat plate (strip line structure) is used as in a conventional configuration example. I can't.
- a patch antenna can be realized because it is easy to design because it is usually three-dimensionalized using a multilayer board or the like. If it is a patch antenna as described in Patent Document 1, it is possible to share the polarization by using a three-dimensional circuit such as a multilayer board, but the cross-polarization characteristics and isolation characteristics are better than those of a dipole antenna. not.
- the present invention realizes a dipole antenna, a polarization shared antenna, and an array antenna suitable for the configuration of a multilayer substrate or other three-dimensional circuit (LTCC, etc.) in the 28 GHz band or higher and the high frequency band equivalent thereto.
- Another object of the present invention is to realize a dipole antenna, a polarization shared antenna, and an array antenna with a multilayer substrate or a three-dimensional circuit configuration similar thereto. Further, the present invention obtains better isolation / cross-polarization characteristics in a wider band than a patch antenna at a frequency of 28 GHz or higher allocated by 5G, thereby improving MIMO performance and beamforming performance. It is an object of the present invention to provide a suitable dipole antenna, a shared polarization antenna, and an array antenna.
- the dipole antenna according to claim 1 of the present invention is It has an antenna portion provided on the dielectric layer and has an antenna portion.
- a pseudo-coaxial line formed on the dielectric layer and connected to the antenna portion is provided.
- the pseudo-coaxial line is a dipole antenna characterized by having an outer conductor and a signal line.
- the dipole antenna according to claim 2 of the present invention is The dipole antenna according to claim 1, wherein the outer conductor and the signal line are composed of through holes.
- the dipole antenna according to claim 3 of the present invention is The dipole antenna according to claim 1 or 2, wherein the signal line is arranged so as to be surrounded by three or more outer conductors.
- the dipole antenna according to claim 4 of the present invention is The signal line is It is arranged through the gap between the two antenna elements of the antenna portion, and excites the antenna portion. It is characterized in that it faces one of the antenna elements at a distance of a predetermined distance, is connected to the other antenna element, and the other antenna element is grounded by the pseudo-coaxial circuit.
- the dipole antenna according to claim 5 of the present invention is The signal line is It is arranged through the gap between the two antenna elements of the antenna portion, and excites the antenna portion.
- the claim is characterized in that the two antenna elements of the antenna portion are opposed to each other by a predetermined distance, and the end on the side opposite to the side to which the high frequency current or the high frequency current is supplied is open.
- the dipole antenna according to claim 6 of the present invention is The dielectric layer has a first dielectric layer and a second dielectric layer. The antenna portion is provided on the second dielectric layer, and the antenna portion is provided on the second dielectric layer.
- the dipole antenna according to claim 7 of the present invention is The dipole antenna according to any one of claims 1 to 6, wherein the dielectric layer has a transmission layer having a transmission line on the side opposite to the side where the antenna portion is provided. ..
- the polarization shared antenna according to claim 8 of the present invention is A polarization shared antenna comprising two dipole antennas according to any one of claims 1 to 7, wherein the two dipole antennas are orthogonal to each other.
- the polarization shared antenna according to claim 9 of the present invention is The polarization shared antenna according to claim 8, wherein the two dipole antennas are formed on different dielectric layers.
- the array antenna according to claim 10 of the present invention is An array comprising a distribution circuit or a synthesis circuit, having a plurality of dipole antennas according to any one of claims 1 to 7, or having a plurality of polarization shared antennas according to claim 8 or 9. It is an antenna.
- the present invention can obtain wide-band electrical characteristics due to the dipole antenna. Further, since better cross-polarization discrimination characteristics and isolation characteristics can be obtained as compared with the conventional patch antenna, it is more suitable for polarization MIMO and beamforming.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the pseudo-coaxial line in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the pseudo-coaxial line in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the pseudo-coaxial line in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the dipole antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- a configuration example of the polarization shared antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- a configuration example of the polarization shared antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- a configuration example of the polarization shared antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the array antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- An example of the configuration of the array antenna in one embodiment of the present invention is shown.
- FIG. 1 shows a configuration example of the dipole antenna 100 according to an embodiment of the present invention.
- the dipole antenna 100 has an antenna portion 110 provided on the dielectric layer 300.
- a pseudo-coaxial line 200 is formed on the dielectric layer 300 and is connected to the antenna portion 110.
- the pseudo-coaxial line is connected to the antenna portion, and the “pseudo-coaxial line connected to the antenna portion” means that the outer conductor 210 is connected, and the signal line 220 is not necessarily an antenna as described later. It is not always electrically connected to the unit 110.
- the pseudo-coaxial line is connected to the antenna portion, and the “pseudo-coaxial line connected to the antenna portion” means that the pseudo-coaxial line having the outer conductor and the signal line is connected to the same antenna element. means. In this embodiment, the short balun configuration described later is used.
- FIG. 2 shows a configuration example of a pseudo-coaxial circuit according to an embodiment of the present invention.
- the pseudo-coaxial line 200 has an outer conductor 210 and a signal line 220.
- the outer conductor 210 and the signal line 220 are composed of through holes. This configuration facilitates the formation of the outer conductor 210 and the signal line 220.
- the frequency of the radio wave transmitted or received by the dipole antenna 100 is 28 GHz or higher. It may be carried out at 24.7 to 30.2 GHz, or may be 24.7 GHz or higher. With this configuration, it can also support 5G standards.
- FIG. 3 shows a configuration example of the dipole antenna 100 in one embodiment of the present invention.
- FIG. 4 shows a configuration example of the pseudo coaxial line 200 in one embodiment of the present invention.
- three or more pseudo-coaxial lines 200 are connected to the antenna unit 110.
- the signal line 220 is arranged so as to be surrounded by three or more outer conductors 210. "Around the outer conductor 210" means that, in the cross section, more than half of the vertically extending portion of the signal line 220 is arranged in the plane connecting the three or more outer conductors 210 around it. It means that it is. Therefore, in addition to the configuration shown in FIG. 4, a configuration example of the pseudo coaxial line 200 shown in FIG. 5 may be used.
- both the influence from the signal line 220 and the influence on the signal line 220 can be suppressed by the outer conductor 210, and the influence from the outside, the influence to the outside, the cross polarization discrimination degree and the isolation characteristic are improved. .. That is, by adopting the structure of the pseudo-coaxial line 200, the characteristics of the antenna and the like can be improved.
- the dipole antenna 100 has an axis of symmetry perpendicular to the center, and the outer conductor 210 and the signal line 220 can also be arranged symmetrically with respect to the axis of symmetry. In this case, the above-mentioned characteristics and the like are further improved. The same applies to the configuration shown in FIG.
- FIG. 6 shows a configuration example of the dipole antenna 100 in one embodiment of the present invention.
- four outer conductors 210 surround one signal line 220.
- the number of outer conductors 210 surrounding the signal line 220 may be five or more.
- the outer conductor 210 of 1 may be configured to belong to a plurality of pseudo coaxial lines 200 in terms of configuration. With this configuration, the influence of the signal lines 220 can be efficiently suppressed by using a small number of outer conductors 210.
- FIG. 7 schematically shows a configuration example of the circuit of the dipole antenna 100 in one embodiment of the present invention.
- a high frequency voltage or a high frequency current is supplied to the signal line 220.
- the signal line 220 is arranged through the gap G between the two antenna elements 111 of the antenna unit 110, and excites the antenna unit 110.
- the signal line 220 faces one of the two antenna elements 111 of the antenna unit 110 at a distance of a predetermined distance from the lower side of the antenna element 111, passes through the gap, and the other.
- the antenna element 111 is connected to the antenna element 111 of the above, and the other antenna element 111 is grounded by a pseudo-coaxial circuit, and has a short balun configuration.
- the end of the antenna element 111 is desirable for connecting the signal line 220 to the antenna portion 110.
- ground means not only that it is directly grounded, but also that it is connected to a grounding terminal or a conducting wire, or a terminal for connecting to a grounding terminal or a conducting wire. Including being connected to.
- a return loss of -10 dB or less can be obtained at 24.7 to 30.2 GHz.
- FIG. 8 schematically shows a configuration example of the circuit of the dipole antenna 100 in one embodiment of the present invention.
- a high frequency voltage or a high frequency current is supplied to the signal line 220.
- the signal line 220 is arranged through the gap G between the two antenna elements 111 of the antenna unit 110, and excites the antenna unit 110.
- the signal line 220 faces the two antenna elements 111 of the antenna unit 110 at a predetermined distance from the lower side of the antenna element 111, and the termination on the side opposite to the side to which the high frequency current or the high frequency current is supplied is. It is an open balun configuration that is open without being electrically connected to other circuits.
- FIG. 9 and 10 schematically show a configuration example of the dipole antenna 100.
- FIG. 9 shows a short balun configuration
- FIG. 10 shows an open balun configuration.
- the dielectric layer 300 has a first dielectric layer 301 and a second dielectric layer 302.
- the antenna portion 110 is provided on the second dielectric layer 302. Further, at least a part of the signal line 220 is provided on the first dielectric layer 301 to form the gap line 221.
- the gap line 221 supplies a necessary potential to the antenna unit 110 by arranging the signal lines 220 at a predetermined distance from the antenna unit 110.
- FIG. 11 and 12 schematically show a configuration example of the dipole antenna 100.
- FIG. 11 shows a short balun configuration
- FIG. 12 shows an open balun configuration.
- the dielectric layer 300 has a transmission layer 310 having a transmission line 230 on the side opposite to the side where the antenna portion 110 is provided.
- the circuit required for the antenna can be configured in the transmission layer 310.
- a short balun configuration having a second dielectric layer as shown in FIG. 13 or an open balun configuration having a second dielectric layer as shown in FIG. 14 may be used.
- FIG. 15 schematically shows a configuration example of the polarization shared antenna 101 according to the embodiment of the present invention.
- the polarization shared antenna 101 includes two dipole antennas 100 described above, and the two dipole antennas 100 are orthogonal to each other.
- the cross-polarization discrimination degree and the isolation characteristics between the two antenna units 110 are particularly improved, and the return loss of -10 dB at 24.7 to 30.2 GHz and 25 dB. A degree of isolation characteristics can be obtained.
- FIG. 16 and 17 schematically show a configuration example of the polarization shared antenna 101 according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 16 shows a short balun configuration
- FIG. 17 shows an open balun configuration.
- the second dielectric layer 302 is formed on the first dielectric layer 301, and the third dielectric layer 303 is formed on the second dielectric layer 302.
- the two dipole antennas 100 are formed on different dielectric layers 300. That is, one dipole antenna 100 is formed on the second dielectric layer 302, and another dipole antenna 100 orthogonal to the dipole antenna 100 is formed on the third dielectric layer 303.
- a plurality of dipole antennas 100 may be formed on the second dielectric layer 302 and the third dielectric layer 303. With this configuration, two or more dipole antennas 100 can be easily designed and formed according to the installation area, characteristics, and the like.
- FIG. 18 shows a configuration example of the array antenna 102 in one embodiment of the present invention.
- the array antenna 102 has a distribution circuit 321 or a synthesis circuit 322. In addition, it has a plurality of the above-mentioned polarization shared antennas 101.
- the distribution / synthesis unit 320 has a distribution circuit 321 and a synthesis circuit 322, and the distribution circuit 321 and the synthesis circuit 322 are connected to a plurality of polarization sharing antennas 101.
- the array antenna 102 may be configured to have a plurality of dipole antennas 100 described above.
- Dipole antenna 101 Polarized shared antenna 102 Array antenna 110 Antenna unit 111 Antenna element 200 Pseudo-coaxial line 210 Outer conductor 220 Signal line 221 Gap line 230 Transmission line 300 Dielectric layer 301 First dielectric layer 302 Second dielectric layer 303 Third dielectric layer 310 Transmission layer 320 Distribution synthesis unit 321 Distribution circuit 322 Synthesis circuit G gap
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
その対応のため、携帯電話基地局アンテナは、偏波共用アンテナを用いている。
偏波共用アンテナは 1つのアンテナで、直交する2つの偏波を放射することが可能であり、基地局アンテナの小形化に寄与する。
一方で、5Gにおいて割り当てられた28GHz帯や、それ以上のミリ波帯では、ダイポールアンテナは困難であるため、パッチアンテナなどが検討されている。
従来のバラン回路は、例えば誘電体基板を用いた形が実施されており、基板が自立することが前提とした構成となっている。
つまり、SUB6帯では、各偏波アンテナ用バランを別体の基板にて構成、自立可能な構造とできる。
しかし、28GHz帯では、波長が非常に短く、アンテナ構造が小形で微細になるため、基板単体での自立が不可能であり、SUB6と同様の自立構造の確保が困難である。
通常多層基板等を用いて立体化するため、設計のしやすさから、パッチアンテナは実現可能である。特許文献1に記載のような、パッチアンテナであれば、多層基板などの立体回路を用いて、偏波共用は可能だが、ダイポールアンテナと比較して、交差偏波特性やアイソレーション特性が良くない。
特許文献3および特許文献4に記載のようなパッチアンテナと協働する形でパッチアンテナと併用されるダイポールアンテナでも、ダイポールアンテナと比較して、交差偏波特性やアイソレーション特性が良くない。また、特許文献3に記載のアンテナでは高周波素子からの不要放射は考慮しているものの、特許文献3および特許文献4はいずれも信号線の影響を考慮しておらず、疑似同軸線路のような発想はない。
そのため、多層基板での構成を前提とすると、バラン回路含めた、新たな偏波共用ダイポールアンテナの構造を検討しなければならない。
また、本発明は、多層基板やそれに準ずる立体回路構成にて、ダイポールアンテナ、偏波共用アンテナ、および、アレーアンテナを実現することを目的とする。
また、本発明は、5Gで割り当てられた28GHz帯以上の周波数で、パッチアンテナと比較して広帯域かつ、良好なアイソレーション・交差偏波特性を得ることにより、MIMO性能やビームフォーミング性能にとってより好適となるダイポールアンテナ、偏波共用アンテナ、および、アレーアンテナを提供することを目的とする。
誘電体層上に設けられたアンテナ部を有し、
前記誘電体層に形成され、前記アンテナ部と接続される疑似同軸線路を備え、
前記疑似同軸線路は、外導体、および、信号線を有することを特徴とする、ダイポールアンテナである。
本発明の請求項2に係るダイポールアンテナは、
前記外導体および前記信号線がスルーホールにより構成されることを特徴とする、請求項1に記載のダイポールアンテナである。
本発明の請求項3に係るダイポールアンテナは、
前記信号線が3本以上の前記外導体に囲まれて配置されていることを特徴とする、請求項1または2のいずれかに記載のダイポールアンテナである。
本発明の請求項4に係るダイポールアンテナは、
前記信号線は、
前記アンテナ部の有する2つのアンテナ素子の間のギャップを通って配置されており、前記アンテナ部を励振するものであり、
一方の前記アンテナ素子に対して所定距離だけ離間して対向し、他方の前記アンテナ素子に接続されており、かつ、他方の前記アンテナ素子は前記疑似同軸回路により接地されていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のダイポールアンテナである。
本発明の請求項5に係るダイポールアンテナは、
前記信号線は、
前記アンテナ部の有する2つのアンテナ素子の間のギャップを通って配置されており、前記アンテナ部を励振するものであり、
前記アンテナ部の有する2つの前記アンテナ素子に対して所定距離だけ離間して対向し、高周波電流または高周波電流が供給される側と反対側の終端は開放されていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のダイポールアンテナである。
本発明の請求項6に係るダイポールアンテナは、
前記誘電体層は、第一誘電体層と第二誘電体層を有し、
前記アンテナ部は前記第二誘電体層上に設けられており、
前記信号線の少なくとも一部は前記第一誘電体層上に設けられ、ギャップ線路を形成することを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載のダイポールアンテナである。
本発明の請求項7に係るダイポールアンテナは、
前記誘電体層のうち、前記アンテナ部が設けられている側と反対側に、伝送線路を有する伝送層を有することを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載のダイポールアンテナである。
本発明の請求項8に係る偏波共用アンテナは、
請求項1ないし7のいずれかに記載のダイポールアンテナを2つ備え、2つの前記ダイポールアンテナは互いに直交することを特徴とする、偏波共用アンテナである。
本発明の請求項9に係る偏波共用アンテナは、
2つの前記ダイポールアンテナは異なる前記誘電体層上に形成されていることを特徴とする、請求項8に記載の偏波共用アンテナである。
本発明の請求項10に係るアレーアンテナは、
分配回路または合成回路を有し、請求項1ないし7のいずれかに記載のダイポールアンテナを複数有する、または、請求項8または9に記載の偏波共用アンテナを複数有することを特徴とする、アレーアンテナである。
また、従来のパッチアンテナと比較して、良好な交差偏波識別度特性、アイソレーション特性が得られるため、偏波MIMOやビームフォーミングに対して、より好適である。
ダイポールアンテナ100は、誘電体層300上に設けられたアンテナ部110を有する。
疑似同軸線路200が誘電体層300に形成され、アンテナ部110と接続される。なお、疑似同軸線路がアンテナ部と接続される、および「アンテナ部と接続される疑似同軸線路」とは、外導体210が接続されることを意味し、後述のように信号線220は必ずしもアンテナ部110に電気的に接続されるとは限らない。また、疑似同軸線路がアンテナ部と接続される、および、「アンテナ部と接続される疑似同軸線路」とは、外導体と信号線を有する疑似同軸線路が同一のアンテナ素子に接続されることを意味する。
本実施例では、後述のショートバラン構成となっている。
疑似同軸線路200は、外導体210、および、信号線220を有する。
本実施例において、外導体210および信号線220はスルーホールにより構成される。
本構成により、外導体210および信号線220の形成が容易となる。
本構成により、5G規格にも対応できる。
本実施例において、アンテナ部110には3本以上の疑似同軸線路200が接続される。
そして、信号線220は3本以上の外導体210に囲まれて配置されている。「外導体210に囲まれて配置されている」とは、断面において、周囲の3本以上の外導体210を結ぶ面内に、信号線220のうち垂直方向に延びる部分の半分以上が配置されていることを意味する。したがって、図4に示される構成以外に、図5に示される疑似同軸線路200の構成例などでもよい。
本構成により、信号線220からの影響および信号線220への影響の双方が外導体210により抑制でき、外部からの影響、外部への影響、交差偏波識別度やアイソレーション特性が改善される。つまり、疑似同軸線路200の構造を採用することにより、アンテナの特性などが改善できる。
信号線220を囲む外導体210は、5本以上であってもよい。
1のダイポール素子に接続される信号線220は複数であってもよい。本構成であれば、ダイポールアンテナ100の制御において精度を向上できる。
また、1の外導体210が構成上複数の疑似同軸線路200に属する構成でもよい。この構成であれば、少ない数の外導体210により、効率よく信号線220同士の影響などを抑制することができる。
信号線220には高周波電圧または高周波電流が供給される。
信号線220は、アンテナ部110の有する2つのアンテナ素子111のうち、一方のアンテナ素子111に対して、アンテナ素子111の下側から所定距離だけ離間して対向し、ギャップ間を通って、他方のアンテナ素子111に接続されており、かつ、他方のアンテナ素子111は疑似同軸回路により接地されている、ショートバラン構成である。信号線220のアンテナ部110への接続は、アンテナ素子111の端部が望ましい。
本実施例において、24.7~30.2GHzでー10dB以下のリターンロスが得られる。
信号線220には高周波電圧または高周波電流が供給される。
信号線220は、アンテナ部110の有する2つのアンテナ素子111に対してアンテナ素子111の下側から所定距離だけ離間して対向し、高周波電流または高周波電流が供給される側と反対側の終端は他の回路に電気的に接続されずに開放されている、オープンバラン構成である。
図9はショートバラン構成を、図10はオープンバラン構成を示す。
第二誘電体層302上にアンテナ部110が設けられている。
また、信号線220の少なくとも一部は第一誘電体層301上に設けられ、ギャップ線路221を形成する。ギャップ線路221は、アンテナ部110に対して信号線220が所定距離離間して配置されることにより、アンテナ部110に必要な電位を供給する。
図11はショートバラン構成を、図12はオープンバラン構成を示す。
本実施例では、誘電体層300のうち、アンテナ部110が設けられている側と反対側に、伝送線路230を有する伝送層310を有する。伝送層310においてアンテナに必要な回路を構成することができる。
図13に示されるように第二誘電体層を有するショートバラン構成や、図14に示されるように第二誘電体層を有するオープンバラン構成としてもよい。
偏波共用アンテナ101は、これまで述べたダイポールアンテナ100を2つ備え、2つのダイポールアンテナ100は互いに直交する。
疑似同軸線路200を3本以上設ける本構成では、交差偏波識別度や2つのアンテナ部110同士のアイソレーション特性が特に改善され、24.7~30.2GHzでー10dBのリターンロスと共に、25dB程度のアイソレーション特性が得られる。
図16はショートバラン構成を、図17はオープンバラン構成を示す。
2つのダイポールアンテナ100は異なる誘電体層300上に形成されている。つまり、1つのダイポールアンテナ100は第二誘電体層302上に形成され、このダイポールアンテナ100と直交するもう1つのダイポールアンテナ100は第三誘電体層303上に形成されている。
本構成により、設置面積や特性などに応じて、2以上のダイポールアンテナ100を容易に設計し形成することができる。
図19に示されるように、アレーアンテナ102は分配回路321または合成回路322を有する。また、先述の偏波共用アンテナ101を複数有する。
アレーアンテナ102はこれまで述べたダイポールアンテナ100を複数有する構成とすることもできる。
特に、多層基板などを用いることができるため、給電回路の引き回しも容易に実現できる。
さらに、パッチアンテナと比較して、交差偏波が少なくMIMOの効果が高まるのみでなく、ビーム幅を広げる、狭める、サイドローブを下げるなどの柔軟な素子指向性の変更ができ、設計の自由度が高い。
101 偏波共用アンテナ
102 アレーアンテナ
110 アンテナ部
111 アンテナ素子
200 疑似同軸線路
210 外導体
220 信号線
221 ギャップ線路
230 伝送線路
300 誘電体層
301 第一誘電体層
302 第二誘電体層
303 第三誘電体層
310 伝送層
320 分配合成部
321 分配回路
322 合成回路
G ギャップ
Claims (10)
- 誘電体層上に設けられたアンテナ部を有し、
前記誘電体層に形成され、前記アンテナ部と接続される疑似同軸線路を備え、
前記疑似同軸線路は、外導体、および、信号線を有することを特徴とする、ダイポールアンテナ。
- 前記外導体および前記信号線がスルーホールにより構成されることを特徴とする、請求項1に記載のダイポールアンテナ。
- 前記信号線が3本以上の前記外導体に囲まれて配置されていることを特徴とする、請求項1または2のいずれかに記載のダイポールアンテナ。
- 前記信号線は、
前記アンテナ部の有する2つのアンテナ素子の間のギャップを通って配置されており、前記アンテナ部を励振するものであり、
一方の前記アンテナ素子に対して所定距離だけ離間して対向し、他方の前記アンテナ素子に接続されており、かつ、他方の前記アンテナ素子は前記疑似同軸回路により接地されていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のダイポールアンテナ。
- 前記信号線は、
前記アンテナ部の有する2つのアンテナ素子の間のギャップを通って配置されており、前記アンテナ部を励振するものであり、
前記アンテナ部の有する2つの前記アンテナ素子に対して所定距離だけ離間して対向し、高周波電流または高周波電流が供給される側と反対側の終端は開放されていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のダイポールアンテナ。
- 前記誘電体層は、第一誘電体層と第二誘電体層を有し、
前記アンテナ部は前記第二誘電体層上に設けられており、
前記信号線の少なくとも一部は前記第一誘電体層上に設けられ、ギャップ線路を形成することを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載のダイポールアンテナ。
- 前記誘電体層のうち、前記アンテナ部が設けられている側と反対側に、伝送線路を有する伝送層を有することを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載のダイポールアンテナ。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載のダイポールアンテナを2つ備え、2つの前記ダイポールアンテナは互いに直交することを特徴とする、偏波共用アンテナ。
- 2つの前記ダイポールアンテナは異なる前記誘電体層上に形成されていることを特徴とする、請求項8に記載の偏波共用アンテナ。
- 分配回路または合成回路を有し、請求項1ないし7のいずれかに記載のダイポールアンテナを複数有する、または、請求項8または9に記載の偏波共用アンテナを複数有することを特徴とする、アレーアンテナ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18/036,039 US20230420847A1 (en) | 2020-11-10 | 2021-11-04 | Dipole antenna, dual polarize antenna, and array antenna |
KR1020237014592A KR20230129377A (ko) | 2020-11-10 | 2021-11-04 | 다이폴 안테나, 편파 공용 안테나, 및 어레이 안테나 |
CN202180075792.7A CN116529957A (zh) | 2020-11-10 | 2021-11-04 | 偶极子天线、极化波共用天线以及阵列天线 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020187014A JP2022076582A (ja) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | ダイポールアンテナ、偏波共用アンテナ、および、アレーアンテナ |
JP2020-187014 | 2020-11-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2022102518A1 true WO2022102518A1 (ja) | 2022-05-19 |
Family
ID=81601254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/040665 WO2022102518A1 (ja) | 2020-11-10 | 2021-11-04 | ダイポールアンテナ、偏波共用アンテナ、および、アレーアンテナ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230420847A1 (ja) |
JP (1) | JP2022076582A (ja) |
KR (1) | KR20230129377A (ja) |
CN (1) | CN116529957A (ja) |
WO (1) | WO2022102518A1 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004350046A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd | 2周波共用アンテナ |
US20120146869A1 (en) * | 2009-07-31 | 2012-06-14 | University Of Massachusetts | Planar Ultrawideband Modular Antenna Array |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5638827U (ja) | 1979-08-31 | 1981-04-11 | ||
JPS6341293U (ja) | 1986-09-02 | 1988-03-17 | ||
JP2003046326A (ja) | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Denki Kogyo Co Ltd | 偏波共用アンテナ装置 |
JP5738246B2 (ja) | 2012-08-17 | 2015-06-17 | 電気興業株式会社 | 偏波共用アンテナ |
-
2020
- 2020-11-10 JP JP2020187014A patent/JP2022076582A/ja active Pending
-
2021
- 2021-11-04 KR KR1020237014592A patent/KR20230129377A/ko unknown
- 2021-11-04 US US18/036,039 patent/US20230420847A1/en active Pending
- 2021-11-04 WO PCT/JP2021/040665 patent/WO2022102518A1/ja active Application Filing
- 2021-11-04 CN CN202180075792.7A patent/CN116529957A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004350046A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd | 2周波共用アンテナ |
US20120146869A1 (en) * | 2009-07-31 | 2012-06-14 | University Of Massachusetts | Planar Ultrawideband Modular Antenna Array |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230420847A1 (en) | 2023-12-28 |
KR20230129377A (ko) | 2023-09-08 |
JP2022076582A (ja) | 2022-05-20 |
CN116529957A (zh) | 2023-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6750738B2 (ja) | アンテナモジュールおよび通信装置 | |
US11211718B2 (en) | Radio frequency module and communication device | |
RU2622483C1 (ru) | Мобильное устройство с фазированной антенной решеткой вытекающей волны | |
CN109301472B (zh) | 双频带毫米波天线 | |
US11955738B2 (en) | Antenna | |
US11196175B2 (en) | Antenna device | |
US10003117B2 (en) | Two-port triplate-line/waveguide converter having two probes with tips extending in different directions | |
JPWO2014073355A1 (ja) | アレーアンテナ | |
KR19980063815A (ko) | 안테나 상호 결합 중화기 | |
JPWO2007060782A1 (ja) | 多周波共用マイクロストリップアンテナ | |
JP2017195589A (ja) | アンテナおよび当該アンテナを含むアンテナモジュール | |
JP2004120733A (ja) | ストリップライン並列‐直列給電型プロキシミティ結合空洞バックパッチアンテナアレイ | |
US10461417B2 (en) | Power feed circuit and antenna device | |
CN113540808B (zh) | 一种电子设备及天线装置 | |
WO2022072148A1 (en) | Base station antennas having compact dual-polarized box dipole radiating elements therein that support high band cloaking | |
US7362272B2 (en) | Circularly polarized antenna | |
JP2001144524A (ja) | 多周波共用アンテナ | |
WO2022102518A1 (ja) | ダイポールアンテナ、偏波共用アンテナ、および、アレーアンテナ | |
US11289796B2 (en) | Circuit board arrangement for signal supply to a radiator | |
WO2020253938A1 (en) | Continuous beam steering antenna structure | |
JPH10247818A (ja) | 偏波共用アンテナ | |
US20220085486A1 (en) | Antenna device | |
US12027788B2 (en) | Dual polarization connected antenna array | |
CN1701467B (zh) | 天线及使用它的电子设备 | |
JP2008244733A (ja) | 平面アレーアンテナ装置とそれを備えた無線通信装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21891764 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 18036039 Country of ref document: US |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 202180075792.7 Country of ref document: CN |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21891764 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |