２周波アンテナ
【課題】チョークコイルを必要とすることなく２周波で動作可能とする。
【解決手段】２周波で動作する２周波アンテナは、略平面上のグランド１４と、絶縁性の基板１０と、第１素子１１と、給電部１３と、スルーホール１２と、第２素子２１と、給電ライン２１ａとからなる。基板１０は、グランド１４上に立設される。第１素子１１は、基板１０の下端から上部に向けて面状に形成される。給電部１３は、第１素子１１の下端に給電するためのものである。スルーホール１２は、第１素子１１の下端近傍に配置される。第２素子２１は、基板１０の第１素子１１と重ならない上部に形成される。給電ライン２１ａは、スルーホール１２から導出され第２素子２１に給電するためのものである。
【解決手段】２周波で動作する２周波アンテナは、略平面上のグランド１４と、絶縁性の基板１０と、第１素子１１と、給電部１３と、スルーホール１２と、第２素子２１と、給電ライン２１ａとからなる。基板１０は、グランド１４上に立設される。第１素子１１は、基板１０の下端から上部に向けて面状に形成される。給電部１３は、第１素子１１の下端に給電するためのものである。スルーホール１２は、第１素子１１の下端近傍に配置される。第２素子２１は、基板１０の第１素子１１と重ならない上部に形成される。給電ライン２１ａは、スルーホール１２から導出され第２素子２１に給電するためのものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２周波で動作する小型の２周波アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用無線通信に用いるアンテナとしてはその動作原理から、車室内の乗員に対する送信時の電磁波放射が懸念されており、このため、ルーフパネル等の車両の外側にアンテナが設置されることが多くされている。しかし、法規制等により車両の外側に突出するアンテナのアンテナ高には制限があるため、低姿勢で小型なアンテナが必要とされる。
従来、所望の２つの異なる周波数帯を受信および送信するアンテナが必要な場合は、アンテナ素子の間にチョークコイルを設けることにより２共振を得るようにしたり、独立した２つのアンテナを使用して２周波の２出力を得たり、２周波の２出力を合成して出力を得るようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公開公報第２００６／００７１８５８号明細書
【特許文献２】特開２００４−２８２３２９号明細書
【特許文献３】米国特許公開公報第２００６／０１５８３８３号明細書
【特許文献４】米国特許第６３７７２２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の２周波アンテナでは、１本のアンテナとする場合はチョークコイルが必要とされるが、チョークコイルを使用するとチョークコイルの影響により低域側共振帯域が狭くなると云う問題点があった。
そこで、本発明はチョークコイルを必要とすることなく２つの異なる周波数帯で動作可能な２周波アンテナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の２周波アンテナは、略平面上のグランドと、前記グランド上に立設される絶縁性の基板と、前記基板の下端から上部に向けて面状に形成される第１素子と、前記第１素子の下端に給電するための給電部と、前記第１素子の下端近傍に配置されるスルーホールと、前記基板の前記第１素子と重ならない上部に形成される第２素子と、前記スルーホールから導出され第２素子に給電するための給電ラインと、を具備するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の２周波アンテナでは、第１素子が２つの異なる周波数帯の内の高域側で動作し、第２素子が低域側で動作するようになり、第２素子に給電する給電ラインがインダクタンスとして機能することから、チョークコイルを不要とすることができる。また、第１素子および第２素子をプリントパターンにより構成すると、プリントパターンの形状により整合を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例にかかる２周波アンテナの構成を示す正面図である。
【図２】本発明の実施例にかかる２周波アンテナの構成を示す背面図である。
【図３】本発明にかかる２周波アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図４】本発明にかかる２周波アンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【図５】本発明にかかる２周波アンテナの仰角を０°とした際のＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数の水平面内指向特性を示す図である。
【図６】本発明にかかる２周波アンテナの仰角を１０°とした際のＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数の水平面内指向特性を示す図である。
【図７】本発明にかかる２周波アンテナの仰角を２０°とした際のＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数の水平面内指向特性を示す図である。
【図８】本発明にかかる２周波アンテナの仰角を３０°とした際のＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数の水平面内指向特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施例にかかる２つの異なる周波数帯において動作する２周波アンテナ１の構成を図１および図２に示す。図１は２周波アンテナ１の構成を示す正面図であり、図２は２周波アンテナ１の構成を示す背面図である。
これらの図に示すように、２周波アンテナ１はガラスエポキシ基板等の絶縁性のプリント基板１０の表面と裏面とにプリントパターンとして形成された第１素子１１と第２素子２１とを備えている。プリント基板１０は、高さＨおよび幅Ｗの細長い矩形状とされて平面状のグランド１４上にほぼ垂直に立設されている。第１素子１１はプリント基板１０の表面の下端からほぼ幅Ｗで長さＬ１の面状のプリントパターンとして形成されており、第１素子１１の下部はテーパ部１１ｂが形成されて下端に向かって次第に幅が狭く形成されてインピーダンスが調整されている。また、第１素子１１の上縁のほぼ中央から幅がＳとされたスリット１１ａが下方へ向かって形成されている。第１素子１１は下端から給電され、その下端には給電点１３が設けられている。また、給電点１３とされるプリント基板１０の下端から高さＬ３の位置で、プリント基板１０のほぼ中央に裏面に電気的に接続されるスルーホール１２が設けられている。
【０００９】
第２素子２１は、プリント基板１０の裏面の上端から幅Ｗで長さＬ２の面状のプリントパターンとして形成されており、第２素子２１の両側は下方へ折り返された形状とされている。第２素子２１は、プリント基板１０の表面に形成されている第１素子１１と重ならないプリント基板１０の上部に形成されている。第２素子２１のほぼ中央からは、狭くされた幅Ｄの給電ライン２１ａが引き出されており、第２素子２１の折り返された両側の部位はトップローディングとして機能する。給電ライン２１ａはアンテナとしても機能しており、プリント基板１０の下端から高さＬ３の位置までほぼ垂直に形成されて、給電ライン２１ａの下端はスルーホール１２に電気的に接続されている。給電ライン２１ａは細長く形成されていることから、給電ライン２１ａに生じるインダクタンス成分により、２周波の内の低域側の信号成分に対する給電ライン２１ａのインピーダンスは高くなり、低域側の信号成分は給電ライン２１ａ上において伝送されにくくなる。このように、給電ライン２１ａは等価的にチョークコイルとして作用することから、給電点１３から第１素子１１およびスルーホール１２を介して給電ライン２１ａで伝送された低域側の信号成分が第２素子２１に給電されるようになる。また、第２素子２１の低域側の受信信号は給電ライン２１ａおよびスルーホール１２を介して第１素子１１の高域側の受信信号と合成され、給電点１３から出力されるようになる。なお、第１素子１１におけるスリット１１ａの幅Ｓは給電ライン２１ａの幅Ｄより広くされて、スリット１１ａ内に給電ライン２１ａが位置するようにされており、スリット１１ａにより第１素子１１と給電ライン２１ａとが電気的に結合することを極力防止している。
【００１０】
２周波アンテナ１を、８２４〜８９４ＭＨｚのＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Service）帯および１８５０〜１９９０ＭＨｚのＰＣＳ（Personal Communication Services）帯の２つの異なる周波数帯、あるいは、８８０〜９６０ＭＨｚのＧＳＭ（登録商標、以下同じ）（Global System for Mobile Communications）９００帯および１７１０〜１８８０ＭＨｚのＧＳＭ１８００帯の２つの異なる周波数帯において動作させることができる。このようにした際の、２周波アンテナ１の寸法の一例を次に示す。まず、プリント基板１０の幅Ｗは約１５ｍｍ、高さＨは約５０ｍｍ、厚さは約１．６ｍｍとされ、比誘電率εｒは約４．６とされている。２周波の内の高域側（ＰＣＳ／ＧＭＳ１８００）で動作する第１素子１１の長さＬ１は約３４．５ｍｍとされ１８５０ＭＨｚの波長をλ1とすると約０．２１λ1と表され、スリット１１ａの幅Ｓは約２ｍｍとされる。２周波の内の低域側（ＡＭＰＳ／ＧＭＳ９００）で動作する第２素子２１の長さＬ２は約１５ｍｍとされ８２４ＭＨｚの周波数の波長をλ2とすると約０．０４λ2と表され、スルーホール１２の高さＬ３は約１０ｍｍとされ約０．０６λ1あるいは約０．０３λ2と表される。
【００１１】
次に、上記寸法とされた２周波アンテナ１のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートを図３に示す。図３を参照すると、低域側の周波数８２４ＭＨｚにおいて抵抗分は約２５．８Ω、リアクタンス分は約−２１．５Ωとなり、周波数８９４ＭＨｚにおいて抵抗分は約４８．９Ω、リアクタンス分は約４１．４Ωとなる。また、高域側の周波数１８５０ＭＨｚにおいて抵抗分は約６２．８Ω、リアクタンス分は約０．１Ωとなり、周波数１９９０ＭＨｚにおいて抵抗分は約７４．２Ω、リアクタンス分は約−７．６Ωとなる。このように、高域側においてよりよいインピーダンス特性を示すようになる。
【００１２】
次に、上記寸法とされた２周波アンテナ１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を図４に示す。図４を参照すると、低域側の周波数８２４ＭＨｚにおいてＶＳＷＲとして約２．４１が得られ、周波数８９４ＭＨｚにおいてＶＳＷＲとして約２．２７が得られており、８２４〜８９４ＭＨｚの低域側の周波数帯域において最良のＶＳＷＲとして約１．５が得られている。また、高域側の周波数１８５０ＭＨｚにおいてＶＳＷＲとして約１．２６が得られ、周波数１９９０ＭＨｚにおいてＶＳＷＲとして約１．５１が得られており、１８５０〜１９９０ＭＨｚの高域側の周波数帯域において最良のＶＳＷＲとして１．２６が得られている。このように、高域側においてよりよいＶＳＷＲ特性を示すようになる。一般に、ＶＳＷＲは約２．５以下とされていることが求められるが、図４に示す例ではＡＭＰＳ帯における最大のＶＳＷＲは約２．４（８４０ＭＨｚ）となり、ＰＣＳ帯における最大のＶＳＷＲは約１．５（１９９０ＭＨｚ）となっており、２周波において良好なＶＳＷＲ特性が得られている。なお、整合回路を付加して給電点１３に給電することによりＶＳＷＲをより良好な値とすることができる。
【００１３】
次に、本発明にかかる２周波アンテナ１の各周波数における水平面内指向特性を図５ないし図８に示す。この場合、２周波アンテナ１の寸法は上記の通りとされると共に、直径約１ｍの円形とされたグランド１４のほぼ中央に２周波アンテナ１は立設されて、偏波は垂直偏波とされている。
図５は、本発明の２周波アンテナ１にかかるＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数において仰角が０°とされた際の水平面内指向特性である。図５を参照すると、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の下限周波数である８２４ＭＨｚにおいては、最大利得が約−１．７ｄＢｉ、最小利得が約−２．２ｄＢｉとされ、平均利得が約−２．０ｄＢｉでリップルが約０．６ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。また、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の上限周波数である８４９ＭＨｚにおいては、最大利得が約−０．８ｄＢｉ、最小利得が約−１．５ｄＢｉとされ、平均利得が約−１．２ｄＢｉでリップルが約０．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得が若干向上している。さらに、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の下限周波数である８６９ＭＨｚにおいては、最大利得が約−１．０ｄＢｉ、最小利得が約−１．７ｄＢｉとされ、平均利得が約−１．４ｄＢｉでリップルが約０．８ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。さらにまた、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の上限周波数である８９４ＭＨｚにおいては、最大利得が約−１．４ｄＢｉ、最小利得が約−２．３ｄＢｉとされ、平均利得が−１．８ｄＢｉでリップルが約１．０ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。
【００１４】
図５を参照すると、仰角が０°とされた際のＰＣＳ帯においては、送信帯域の下限周波数である１８５０ＭＨｚにおいて、最大利得が約０．５ｄＢｉ、最小利得が約−０．９ｄＢｉとされ、平均利得が約−０．２ｄＢｉでリップルが約１．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＰＣＳ帯における送信帯域の上限周波数である１９１０ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．０ｄＢｉ、最小利得が約−０．５ｄＢｉとされ、平均利得が約０．２ｄＢｉでリップルが約１．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、より高利得が得られている。さらに、ＰＣＳ帯における受信帯域の下限周波数である１９３０ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．２ｄＢｉ、最小利得が約−０．３ｄＢｉとされ、平均利得が約０．５ｄＢｉでリップルが約１．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、さらに高利得が得られている。さらにまた、ＰＣＳ帯における受信帯域の上限周波数である１９９０ＭＨｚにおいては、最大利得が約０．３ｄＢｉ、最小利得が約−１．０ｄＢｉとされ、平均利得が約−０．３ｄＢｉでリップルが約１．３ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００１５】
図６は、本発明の２周波アンテナ１にかかるＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数において仰角が１０°とされた際の水平面内指向特性である。図６を参照すると、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の下限周波数である８２４ＭＨｚにおいては、最大利得が約０．２ｄＢｉ、最小利得が約−０．４ｄＢｉとされ、平均利得が約−０．２ｄＢｉでリップルが約０．６ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得が向上している。また、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の上限周波数である８４９ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．０ｄＢｉ、最小利得が約０．５ｄＢｉとされ、平均利得が約０．７ｄＢｉでリップルが約０．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらに、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の下限周波数である８６９ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．０ｄＢｉ、最小利得が約０．４ｄＢｉとされ、平均利得が約０．８ｄＢｉでリップルが約０．６ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。さらにまた、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の上限周波数である８９４ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．０ｄＢｉ、最小利得が約０．２ｄＢｉとされ、平均利得が０．７ｄＢｉでリップルが約０．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。
【００１６】
図６を参照すると、仰角が１０°とされた際のＰＣＳ帯においては、送信帯域の下限周波数である１８５０ＭＨｚにおいて、最大利得が約４．５ｄＢｉ、最小利得が約３．４ｄＢｉとされ、平均利得が約３．９ｄＢｉでリップルが約１．１ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＰＣＳ帯における送信帯域の上限周波数である１９１０ＭＨｚにおいては、最大利得が約４．４ｄＢｉ、最小利得が約３．４ｄＢｉとされ、平均利得が約３．９ｄＢｉでリップルが約１．１ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が維持されている。さらに、ＰＣＳ帯における受信帯域の下限周波数である１９３０ＭＨｚにおいては、最大利得が約４．６ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が約４．１ｄＢｉでリップルが約１．１ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、さらに高利得が得られている。さらにまた、ＰＣＳ帯における受信帯域の上限周波数である１９９０ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．６ｄＢｉ、最小利得が約２．６ｄＢｉとされ、平均利得が約３．１ｄＢｉでリップルが約１．０ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００１７】
図７は、本発明の２周波アンテナ１にかかるＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数において仰角が２０°とされた際の水平面内指向特性である。図７を参照すると、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の下限周波数である８２４ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．８ｄＢｉ、最小利得が約１．４ｄＢｉとされ、平均利得が約１．７ｄＢｉでリップルが約０．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の上限周波数である８４９ＭＨｚにおいては、最大利得が約２．６ｄＢｉ、最小利得が約２．２ｄＢｉとされ、平均利得が約２．４ｄＢｉでリップルが約０．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらに、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の下限周波数である８６９ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．１ｄＢｉ、最小利得が約２．７ｄＢｉとされ、平均利得が約２．９ｄＢｉでリップルが約０．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらにまた、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の上限周波数である８９４ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．０ｄＢｉ、最小利得が約２．６ｄＢｉとされ、平均利得が２．８ｄＢｉでリップルが約０．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００１８】
図７を参照すると、仰角が２０°とされた際のＰＣＳ帯においては、送信帯域の下限周波数である１８５０ＭＨｚにおいて、最大利得が約６．６ｄＢｉ、最小利得が約５．８ｄＢｉとされ、平均利得が約６．１ｄＢｉでリップルが約０．８ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＰＣＳ帯における送信帯域の上限周波数である１９１０ＭＨｚにおいては、最大利得が約６．６ｄＢｉ、最小利得が約５．７ｄＢｉとされ、平均利得が約６．２ｄＢｉでリップルが約０．９ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が維持されている。さらに、ＰＣＳ帯における受信帯域の下限周波数である１９３０ＭＨｚにおいては、最大利得が約６．７ｄＢｉ、最小利得が約５．７ｄＢｉとされ、平均利得が約６．３ｄＢｉでリップルが約１．０ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、さらに高利得が得られている。さらにまた、ＰＣＳ帯における受信帯域の上限周波数である１９９０ＭＨｚにおいては、最大利得が約５．７ｄＢｉ、最小利得が約５．０ｄＢｉとされ、平均利得が約５．４ｄＢｉでリップルが約０．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００１９】
図８は、本発明の２周波アンテナ１にかかるＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数において仰角が３０°とされた際の水平面内指向特性である。図８を参照すると、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の下限周波数である８２４ＭＨｚにおいては、最大利得が約２．９ｄＢｉ、最小利得が約２．５ｄＢｉとされ、平均利得が約２．７ｄＢｉでリップルが約０．３ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の上限周波数である８４９ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．４ｄＢｉ、最小利得が約３．０ｄＢｉとされ、平均利得が約３．２ｄＢｉでリップルが約０．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらに、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の下限周波数である８６９ＭＨｚにおいては、最大利得が約４．０ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が約３．８ｄＢｉでリップルが約０．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらにまた、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の上限周波数である８９４ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．９ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が３．８ｄＢｉでリップルが約０．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００２０】
図８を参照すると、仰角が３０°とされた際のＰＣＳ帯においては、送信帯域の下限周波数である１８５０ＭＨｚにおいて、最大利得が約５．１ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が約４．５ｄＢｉでリップルが約１．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得とされている。また、ＰＣＳ帯における送信帯域の上限周波数である１９１０ＭＨｚにおいては、最大利得が約５．５ｄＢｉ、最小利得が約３．９ｄＢｉとされ、平均利得が約４．９ｄＢｉでリップルが約１．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が維持されている。さらに、ＰＣＳ帯における受信帯域の下限周波数である１９３０ＭＨｚにおいては、最大利得が約５．７ｄＢｉ、最小利得が約４．２ｄＢｉとされ、平均利得が約５．１ｄＢｉでリップルが約１．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、さらに高利得とされている。さらにまた、ＰＣＳ帯における受信帯域の上限周波数である１９９０ＭＨｚにおいては、最大利得が約４．８ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が約４．３ｄＢｉでリップルが約１．３ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００２１】
このように、本発明の２周波アンテナ１では、ＡＭＰＳ帯およびＰＣＳ帯の２つの異なる周波数帯において動作し、仰角が０°〜３０°とされてもほぼ無指向性の指向特性を得ることができるようになる。また、本発明にかかる２周波アンテナ１のＡＭＰＳ帯およびＰＣＳ帯の２つの異なる周波数帯における利得は、高域のＰＣＳ帯の利得が高い傾向を示している。この場合、ダイポールアンテナの利得は２．１５ｄＢｉであることから、仰角によっては２つの異なる周波数帯においてダイポールアンテナの利得を大きく超えた利得が得られている。また、２つの異なる周波数帯をＧＳＭ９００／ＧＳＭ１８００帯としても、本発明の２周波アンテナ１は上記と同様の電気的特性を得ることができる。従って、本発明の２周波アンテナ１は２つの異なる周波数帯において十分動作することができるアンテナとすることができる。なお、動作させる２つの異なる周波数帯が９００ＭＨｚ帯あるいは１８００ＭＨｚ帯から異なる帯域とされた場合は、その帯域に応じて第１素子１１あるいは第２素子２１の寸法を変更することにより、所望の２つの異なる周波数帯において本発明の２周波アンテナ１を動作させることができる。また、本発明にかかる２周波アンテナ１は高さが約５０ｍｍ、幅が約１５ｍｍの小型かつ低姿勢のアンテナとすることができると共に、プリント基板１０のプリントパターンにより第１素子１１および第２素子２１を形成することで構成されるため、簡易な構成の安価な２周波アンテナとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上説明した本発明にかかる２周波アンテナ１において、第２素子２１へ給電する給電ライン２１ａをメアンダ形状として２周波アンテナ１のアンテナ高さをより低く抑えるようにしてもよい。また、本発明の２周波アンテナ１を車両に搭載する際には、車両へ取り付けられるアンテナベース上に２周波アンテナ１を固着し、アンテナベースに２周波アンテナ１を覆う樹脂カバーによるレドームを取り付けるのが好適とされる。
さらに、本発明の２周波アンテナ１においては、プリント基板１０の表面に形成された第１素子１１および裏面に形成された第２素子２１のパターン形状により、２つの異なる周波数帯の整合を取ることができるため、２周波アンテナ１の小型化やローコスト化が可能となる。このため、ＡＭ／ＦＭ放送受信アンテナ、ＧＰＳ信号受信アンテナ、地上波デジタル放送受信アンテナ、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast）受信アンテナ、ＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio）受信アンテナ等との複合化を容易とすることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ ２周波アンテナ
１０ プリント基板
１１ 第１素子
１１ａ スリット
１１ｂ テーパ部
１２ スルーホール
１３ 給電点
１４ グランド
２１ 第２素子
２１ａ 給電ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２周波で動作する小型の２周波アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用無線通信に用いるアンテナとしてはその動作原理から、車室内の乗員に対する送信時の電磁波放射が懸念されており、このため、ルーフパネル等の車両の外側にアンテナが設置されることが多くされている。しかし、法規制等により車両の外側に突出するアンテナのアンテナ高には制限があるため、低姿勢で小型なアンテナが必要とされる。
従来、所望の２つの異なる周波数帯を受信および送信するアンテナが必要な場合は、アンテナ素子の間にチョークコイルを設けることにより２共振を得るようにしたり、独立した２つのアンテナを使用して２周波の２出力を得たり、２周波の２出力を合成して出力を得るようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公開公報第２００６／００７１８５８号明細書
【特許文献２】特開２００４−２８２３２９号明細書
【特許文献３】米国特許公開公報第２００６／０１５８３８３号明細書
【特許文献４】米国特許第６３７７２２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の２周波アンテナでは、１本のアンテナとする場合はチョークコイルが必要とされるが、チョークコイルを使用するとチョークコイルの影響により低域側共振帯域が狭くなると云う問題点があった。
そこで、本発明はチョークコイルを必要とすることなく２つの異なる周波数帯で動作可能な２周波アンテナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の２周波アンテナは、略平面上のグランドと、前記グランド上に立設される絶縁性の基板と、前記基板の下端から上部に向けて面状に形成される第１素子と、前記第１素子の下端に給電するための給電部と、前記第１素子の下端近傍に配置されるスルーホールと、前記基板の前記第１素子と重ならない上部に形成される第２素子と、前記スルーホールから導出され第２素子に給電するための給電ラインと、を具備するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の２周波アンテナでは、第１素子が２つの異なる周波数帯の内の高域側で動作し、第２素子が低域側で動作するようになり、第２素子に給電する給電ラインがインダクタンスとして機能することから、チョークコイルを不要とすることができる。また、第１素子および第２素子をプリントパターンにより構成すると、プリントパターンの形状により整合を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例にかかる２周波アンテナの構成を示す正面図である。
【図２】本発明の実施例にかかる２周波アンテナの構成を示す背面図である。
【図３】本発明にかかる２周波アンテナのインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図４】本発明にかかる２周波アンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【図５】本発明にかかる２周波アンテナの仰角を０°とした際のＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数の水平面内指向特性を示す図である。
【図６】本発明にかかる２周波アンテナの仰角を１０°とした際のＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数の水平面内指向特性を示す図である。
【図７】本発明にかかる２周波アンテナの仰角を２０°とした際のＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数の水平面内指向特性を示す図である。
【図８】本発明にかかる２周波アンテナの仰角を３０°とした際のＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数の水平面内指向特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施例にかかる２つの異なる周波数帯において動作する２周波アンテナ１の構成を図１および図２に示す。図１は２周波アンテナ１の構成を示す正面図であり、図２は２周波アンテナ１の構成を示す背面図である。
これらの図に示すように、２周波アンテナ１はガラスエポキシ基板等の絶縁性のプリント基板１０の表面と裏面とにプリントパターンとして形成された第１素子１１と第２素子２１とを備えている。プリント基板１０は、高さＨおよび幅Ｗの細長い矩形状とされて平面状のグランド１４上にほぼ垂直に立設されている。第１素子１１はプリント基板１０の表面の下端からほぼ幅Ｗで長さＬ１の面状のプリントパターンとして形成されており、第１素子１１の下部はテーパ部１１ｂが形成されて下端に向かって次第に幅が狭く形成されてインピーダンスが調整されている。また、第１素子１１の上縁のほぼ中央から幅がＳとされたスリット１１ａが下方へ向かって形成されている。第１素子１１は下端から給電され、その下端には給電点１３が設けられている。また、給電点１３とされるプリント基板１０の下端から高さＬ３の位置で、プリント基板１０のほぼ中央に裏面に電気的に接続されるスルーホール１２が設けられている。
【０００９】
第２素子２１は、プリント基板１０の裏面の上端から幅Ｗで長さＬ２の面状のプリントパターンとして形成されており、第２素子２１の両側は下方へ折り返された形状とされている。第２素子２１は、プリント基板１０の表面に形成されている第１素子１１と重ならないプリント基板１０の上部に形成されている。第２素子２１のほぼ中央からは、狭くされた幅Ｄの給電ライン２１ａが引き出されており、第２素子２１の折り返された両側の部位はトップローディングとして機能する。給電ライン２１ａはアンテナとしても機能しており、プリント基板１０の下端から高さＬ３の位置までほぼ垂直に形成されて、給電ライン２１ａの下端はスルーホール１２に電気的に接続されている。給電ライン２１ａは細長く形成されていることから、給電ライン２１ａに生じるインダクタンス成分により、２周波の内の低域側の信号成分に対する給電ライン２１ａのインピーダンスは高くなり、低域側の信号成分は給電ライン２１ａ上において伝送されにくくなる。このように、給電ライン２１ａは等価的にチョークコイルとして作用することから、給電点１３から第１素子１１およびスルーホール１２を介して給電ライン２１ａで伝送された低域側の信号成分が第２素子２１に給電されるようになる。また、第２素子２１の低域側の受信信号は給電ライン２１ａおよびスルーホール１２を介して第１素子１１の高域側の受信信号と合成され、給電点１３から出力されるようになる。なお、第１素子１１におけるスリット１１ａの幅Ｓは給電ライン２１ａの幅Ｄより広くされて、スリット１１ａ内に給電ライン２１ａが位置するようにされており、スリット１１ａにより第１素子１１と給電ライン２１ａとが電気的に結合することを極力防止している。
【００１０】
２周波アンテナ１を、８２４〜８９４ＭＨｚのＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Service）帯および１８５０〜１９９０ＭＨｚのＰＣＳ（Personal Communication Services）帯の２つの異なる周波数帯、あるいは、８８０〜９６０ＭＨｚのＧＳＭ（登録商標、以下同じ）（Global System for Mobile Communications）９００帯および１７１０〜１８８０ＭＨｚのＧＳＭ１８００帯の２つの異なる周波数帯において動作させることができる。このようにした際の、２周波アンテナ１の寸法の一例を次に示す。まず、プリント基板１０の幅Ｗは約１５ｍｍ、高さＨは約５０ｍｍ、厚さは約１．６ｍｍとされ、比誘電率εｒは約４．６とされている。２周波の内の高域側（ＰＣＳ／ＧＭＳ１８００）で動作する第１素子１１の長さＬ１は約３４．５ｍｍとされ１８５０ＭＨｚの波長をλ1とすると約０．２１λ1と表され、スリット１１ａの幅Ｓは約２ｍｍとされる。２周波の内の低域側（ＡＭＰＳ／ＧＭＳ９００）で動作する第２素子２１の長さＬ２は約１５ｍｍとされ８２４ＭＨｚの周波数の波長をλ2とすると約０．０４λ2と表され、スルーホール１２の高さＬ３は約１０ｍｍとされ約０．０６λ1あるいは約０．０３λ2と表される。
【００１１】
次に、上記寸法とされた２周波アンテナ１のインピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートを図３に示す。図３を参照すると、低域側の周波数８２４ＭＨｚにおいて抵抗分は約２５．８Ω、リアクタンス分は約−２１．５Ωとなり、周波数８９４ＭＨｚにおいて抵抗分は約４８．９Ω、リアクタンス分は約４１．４Ωとなる。また、高域側の周波数１８５０ＭＨｚにおいて抵抗分は約６２．８Ω、リアクタンス分は約０．１Ωとなり、周波数１９９０ＭＨｚにおいて抵抗分は約７４．２Ω、リアクタンス分は約−７．６Ωとなる。このように、高域側においてよりよいインピーダンス特性を示すようになる。
【００１２】
次に、上記寸法とされた２周波アンテナ１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を図４に示す。図４を参照すると、低域側の周波数８２４ＭＨｚにおいてＶＳＷＲとして約２．４１が得られ、周波数８９４ＭＨｚにおいてＶＳＷＲとして約２．２７が得られており、８２４〜８９４ＭＨｚの低域側の周波数帯域において最良のＶＳＷＲとして約１．５が得られている。また、高域側の周波数１８５０ＭＨｚにおいてＶＳＷＲとして約１．２６が得られ、周波数１９９０ＭＨｚにおいてＶＳＷＲとして約１．５１が得られており、１８５０〜１９９０ＭＨｚの高域側の周波数帯域において最良のＶＳＷＲとして１．２６が得られている。このように、高域側においてよりよいＶＳＷＲ特性を示すようになる。一般に、ＶＳＷＲは約２．５以下とされていることが求められるが、図４に示す例ではＡＭＰＳ帯における最大のＶＳＷＲは約２．４（８４０ＭＨｚ）となり、ＰＣＳ帯における最大のＶＳＷＲは約１．５（１９９０ＭＨｚ）となっており、２周波において良好なＶＳＷＲ特性が得られている。なお、整合回路を付加して給電点１３に給電することによりＶＳＷＲをより良好な値とすることができる。
【００１３】
次に、本発明にかかる２周波アンテナ１の各周波数における水平面内指向特性を図５ないし図８に示す。この場合、２周波アンテナ１の寸法は上記の通りとされると共に、直径約１ｍの円形とされたグランド１４のほぼ中央に２周波アンテナ１は立設されて、偏波は垂直偏波とされている。
図５は、本発明の２周波アンテナ１にかかるＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数において仰角が０°とされた際の水平面内指向特性である。図５を参照すると、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の下限周波数である８２４ＭＨｚにおいては、最大利得が約−１．７ｄＢｉ、最小利得が約−２．２ｄＢｉとされ、平均利得が約−２．０ｄＢｉでリップルが約０．６ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。また、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の上限周波数である８４９ＭＨｚにおいては、最大利得が約−０．８ｄＢｉ、最小利得が約−１．５ｄＢｉとされ、平均利得が約−１．２ｄＢｉでリップルが約０．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得が若干向上している。さらに、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の下限周波数である８６９ＭＨｚにおいては、最大利得が約−１．０ｄＢｉ、最小利得が約−１．７ｄＢｉとされ、平均利得が約−１．４ｄＢｉでリップルが約０．８ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。さらにまた、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の上限周波数である８９４ＭＨｚにおいては、最大利得が約−１．４ｄＢｉ、最小利得が約−２．３ｄＢｉとされ、平均利得が−１．８ｄＢｉでリップルが約１．０ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。
【００１４】
図５を参照すると、仰角が０°とされた際のＰＣＳ帯においては、送信帯域の下限周波数である１８５０ＭＨｚにおいて、最大利得が約０．５ｄＢｉ、最小利得が約−０．９ｄＢｉとされ、平均利得が約−０．２ｄＢｉでリップルが約１．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＰＣＳ帯における送信帯域の上限周波数である１９１０ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．０ｄＢｉ、最小利得が約−０．５ｄＢｉとされ、平均利得が約０．２ｄＢｉでリップルが約１．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、より高利得が得られている。さらに、ＰＣＳ帯における受信帯域の下限周波数である１９３０ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．２ｄＢｉ、最小利得が約−０．３ｄＢｉとされ、平均利得が約０．５ｄＢｉでリップルが約１．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、さらに高利得が得られている。さらにまた、ＰＣＳ帯における受信帯域の上限周波数である１９９０ＭＨｚにおいては、最大利得が約０．３ｄＢｉ、最小利得が約−１．０ｄＢｉとされ、平均利得が約−０．３ｄＢｉでリップルが約１．３ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００１５】
図６は、本発明の２周波アンテナ１にかかるＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数において仰角が１０°とされた際の水平面内指向特性である。図６を参照すると、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の下限周波数である８２４ＭＨｚにおいては、最大利得が約０．２ｄＢｉ、最小利得が約−０．４ｄＢｉとされ、平均利得が約−０．２ｄＢｉでリップルが約０．６ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得が向上している。また、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の上限周波数である８４９ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．０ｄＢｉ、最小利得が約０．５ｄＢｉとされ、平均利得が約０．７ｄＢｉでリップルが約０．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらに、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の下限周波数である８６９ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．０ｄＢｉ、最小利得が約０．４ｄＢｉとされ、平均利得が約０．８ｄＢｉでリップルが約０．６ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。さらにまた、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の上限周波数である８９４ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．０ｄＢｉ、最小利得が約０．２ｄＢｉとされ、平均利得が０．７ｄＢｉでリップルが約０．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされている。
【００１６】
図６を参照すると、仰角が１０°とされた際のＰＣＳ帯においては、送信帯域の下限周波数である１８５０ＭＨｚにおいて、最大利得が約４．５ｄＢｉ、最小利得が約３．４ｄＢｉとされ、平均利得が約３．９ｄＢｉでリップルが約１．１ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＰＣＳ帯における送信帯域の上限周波数である１９１０ＭＨｚにおいては、最大利得が約４．４ｄＢｉ、最小利得が約３．４ｄＢｉとされ、平均利得が約３．９ｄＢｉでリップルが約１．１ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が維持されている。さらに、ＰＣＳ帯における受信帯域の下限周波数である１９３０ＭＨｚにおいては、最大利得が約４．６ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が約４．１ｄＢｉでリップルが約１．１ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、さらに高利得が得られている。さらにまた、ＰＣＳ帯における受信帯域の上限周波数である１９９０ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．６ｄＢｉ、最小利得が約２．６ｄＢｉとされ、平均利得が約３．１ｄＢｉでリップルが約１．０ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００１７】
図７は、本発明の２周波アンテナ１にかかるＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数において仰角が２０°とされた際の水平面内指向特性である。図７を参照すると、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の下限周波数である８２４ＭＨｚにおいては、最大利得が約１．８ｄＢｉ、最小利得が約１．４ｄＢｉとされ、平均利得が約１．７ｄＢｉでリップルが約０．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の上限周波数である８４９ＭＨｚにおいては、最大利得が約２．６ｄＢｉ、最小利得が約２．２ｄＢｉとされ、平均利得が約２．４ｄＢｉでリップルが約０．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらに、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の下限周波数である８６９ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．１ｄＢｉ、最小利得が約２．７ｄＢｉとされ、平均利得が約２．９ｄＢｉでリップルが約０．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらにまた、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の上限周波数である８９４ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．０ｄＢｉ、最小利得が約２．６ｄＢｉとされ、平均利得が２．８ｄＢｉでリップルが約０．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００１８】
図７を参照すると、仰角が２０°とされた際のＰＣＳ帯においては、送信帯域の下限周波数である１８５０ＭＨｚにおいて、最大利得が約６．６ｄＢｉ、最小利得が約５．８ｄＢｉとされ、平均利得が約６．１ｄＢｉでリップルが約０．８ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＰＣＳ帯における送信帯域の上限周波数である１９１０ＭＨｚにおいては、最大利得が約６．６ｄＢｉ、最小利得が約５．７ｄＢｉとされ、平均利得が約６．２ｄＢｉでリップルが約０．９ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が維持されている。さらに、ＰＣＳ帯における受信帯域の下限周波数である１９３０ＭＨｚにおいては、最大利得が約６．７ｄＢｉ、最小利得が約５．７ｄＢｉとされ、平均利得が約６．３ｄＢｉでリップルが約１．０ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、さらに高利得が得られている。さらにまた、ＰＣＳ帯における受信帯域の上限周波数である１９９０ＭＨｚにおいては、最大利得が約５．７ｄＢｉ、最小利得が約５．０ｄＢｉとされ、平均利得が約５．４ｄＢｉでリップルが約０．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００１９】
図８は、本発明の２周波アンテナ１にかかるＡＭＰＳ帯とＰＣＳ帯の各周波数において仰角が３０°とされた際の水平面内指向特性である。図８を参照すると、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の下限周波数である８２４ＭＨｚにおいては、最大利得が約２．９ｄＢｉ、最小利得が約２．５ｄＢｉとされ、平均利得が約２．７ｄＢｉでリップルが約０．３ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。また、ＡＭＰＳ帯における送信帯域の上限周波数である８４９ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．４ｄＢｉ、最小利得が約３．０ｄＢｉとされ、平均利得が約３．２ｄＢｉでリップルが約０．４ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらに、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の下限周波数である８６９ＭＨｚにおいては、最大利得が約４．０ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が約３．８ｄＢｉでリップルが約０．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、利得がさらに向上している。さらにまた、ＡＭＰＳ帯における受信帯域の上限周波数である８９４ＭＨｚにおいては、最大利得が約３．９ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が３．８ｄＢｉでリップルが約０．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００２０】
図８を参照すると、仰角が３０°とされた際のＰＣＳ帯においては、送信帯域の下限周波数である１８５０ＭＨｚにおいて、最大利得が約５．１ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が約４．５ｄＢｉでリップルが約１．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得とされている。また、ＰＣＳ帯における送信帯域の上限周波数である１９１０ＭＨｚにおいては、最大利得が約５．５ｄＢｉ、最小利得が約３．９ｄＢｉとされ、平均利得が約４．９ｄＢｉでリップルが約１．７ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が維持されている。さらに、ＰＣＳ帯における受信帯域の下限周波数である１９３０ＭＨｚにおいては、最大利得が約５．７ｄＢｉ、最小利得が約４．２ｄＢｉとされ、平均利得が約５．１ｄＢｉでリップルが約１．５ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、さらに高利得とされている。さらにまた、ＰＣＳ帯における受信帯域の上限周波数である１９９０ＭＨｚにおいては、最大利得が約４．８ｄＢｉ、最小利得が約３．５ｄＢｉとされ、平均利得が約４．３ｄＢｉでリップルが約１．３ｄＢのほぼ無指向性の良好な指向特性とされ、高利得が得られている。
【００２１】
このように、本発明の２周波アンテナ１では、ＡＭＰＳ帯およびＰＣＳ帯の２つの異なる周波数帯において動作し、仰角が０°〜３０°とされてもほぼ無指向性の指向特性を得ることができるようになる。また、本発明にかかる２周波アンテナ１のＡＭＰＳ帯およびＰＣＳ帯の２つの異なる周波数帯における利得は、高域のＰＣＳ帯の利得が高い傾向を示している。この場合、ダイポールアンテナの利得は２．１５ｄＢｉであることから、仰角によっては２つの異なる周波数帯においてダイポールアンテナの利得を大きく超えた利得が得られている。また、２つの異なる周波数帯をＧＳＭ９００／ＧＳＭ１８００帯としても、本発明の２周波アンテナ１は上記と同様の電気的特性を得ることができる。従って、本発明の２周波アンテナ１は２つの異なる周波数帯において十分動作することができるアンテナとすることができる。なお、動作させる２つの異なる周波数帯が９００ＭＨｚ帯あるいは１８００ＭＨｚ帯から異なる帯域とされた場合は、その帯域に応じて第１素子１１あるいは第２素子２１の寸法を変更することにより、所望の２つの異なる周波数帯において本発明の２周波アンテナ１を動作させることができる。また、本発明にかかる２周波アンテナ１は高さが約５０ｍｍ、幅が約１５ｍｍの小型かつ低姿勢のアンテナとすることができると共に、プリント基板１０のプリントパターンにより第１素子１１および第２素子２１を形成することで構成されるため、簡易な構成の安価な２周波アンテナとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上説明した本発明にかかる２周波アンテナ１において、第２素子２１へ給電する給電ライン２１ａをメアンダ形状として２周波アンテナ１のアンテナ高さをより低く抑えるようにしてもよい。また、本発明の２周波アンテナ１を車両に搭載する際には、車両へ取り付けられるアンテナベース上に２周波アンテナ１を固着し、アンテナベースに２周波アンテナ１を覆う樹脂カバーによるレドームを取り付けるのが好適とされる。
さらに、本発明の２周波アンテナ１においては、プリント基板１０の表面に形成された第１素子１１および裏面に形成された第２素子２１のパターン形状により、２つの異なる周波数帯の整合を取ることができるため、２周波アンテナ１の小型化やローコスト化が可能となる。このため、ＡＭ／ＦＭ放送受信アンテナ、ＧＰＳ信号受信アンテナ、地上波デジタル放送受信アンテナ、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast）受信アンテナ、ＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio）受信アンテナ等との複合化を容易とすることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ ２周波アンテナ
１０ プリント基板
１１ 第１素子
１１ａ スリット
１１ｂ テーパ部
１２ スルーホール
１３ 給電点
１４ グランド
２１ 第２素子
２１ａ 給電ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２周波で動作する２周波アンテナであって、該２周波アンテナは、
略平面上のグランドと、
前記グランド上に立設される絶縁性の基板と、
前記基板の下端から上部に向けて面状に形成される第１素子と、
前記第１素子の下端に給電するための給電部と、
前記第１素子の下端近傍に配置されるスルーホールと、
前記基板の前記第１素子と重ならない上部に形成される第２素子と、
前記スルーホールから導出され第２素子に給電するための給電ラインと、
を具備することを特徴とする２周波アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載の２周波アンテナにおいて、前記第１素子の中途から下端に向かってテーパ部が形成されていることを特徴とする２周波アンテナ。
【請求項３】
請求項１に記載の２周波アンテナにおいて、前記第２素子の両側が第２素子の給電ラインが導出される部位から下方へ折り返されている形状とされており、前記給電ラインが前記第２素子のほぼ中央から引き出されていることを特徴とする２周波アンテナ。
【請求項４】
請求項１に記載の２周波アンテナにおいて、前記第１素子および前記第２素子が、前記基板上に形成されたプリントパターンにより構成されていることを特徴とする２周波アンテナ。
【請求項１】
２周波で動作する２周波アンテナであって、該２周波アンテナは、
略平面上のグランドと、
前記グランド上に立設される絶縁性の基板と、
前記基板の下端から上部に向けて面状に形成される第１素子と、
前記第１素子の下端に給電するための給電部と、
前記第１素子の下端近傍に配置されるスルーホールと、
前記基板の前記第１素子と重ならない上部に形成される第２素子と、
前記スルーホールから導出され第２素子に給電するための給電ラインと、
を具備することを特徴とする２周波アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載の２周波アンテナにおいて、前記第１素子の中途から下端に向かってテーパ部が形成されていることを特徴とする２周波アンテナ。
【請求項３】
請求項１に記載の２周波アンテナにおいて、前記第２素子の両側が第２素子の給電ラインが導出される部位から下方へ折り返されている形状とされており、前記給電ラインが前記第２素子のほぼ中央から引き出されていることを特徴とする２周波アンテナ。
【請求項４】
請求項１に記載の２周波アンテナにおいて、前記第１素子および前記第２素子が、前記基板上に形成されたプリントパターンにより構成されていることを特徴とする２周波アンテナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８５３０８（Ｐ２０１３−８５３０８Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−２５８７５（Ｐ２０１３−２５８７５）
【出願日】平成２５年２月１３日（２０１３．２．１３）
【分割の表示】特願２００８−１３３９２２（Ｐ２００８−１３３９２２）の分割
【原出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（０００１６５８４８）原田工業株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年２月１３日（２０１３．２．１３）
【分割の表示】特願２００８−１３３９２２（Ｐ２００８−１３３９２２）の分割
【原出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（０００１６５８４８）原田工業株式会社 (78)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]