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JP3586915B2 - Vehicle antenna device - Google Patents

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JP3586915B2
JP3586915B2 JP03843395A JP3843395A JP3586915B2 JP 3586915 B2 JP3586915 B2 JP 3586915B2 JP 03843395 A JP03843395 A JP 03843395A JP 3843395 A JP3843395 A JP 3843395A JP 3586915 B2 JP3586915 B2 JP 3586915B2
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和之 松本
進郎 鳥居
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Denso Corp
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば自動車電話用に用いられる準マイクロ波通信用のアンテナ装置に係るものであり、特に自動車に搭載して効果的なシングルバンド及びマルチバンド対応の車両用アンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車電話等が普及するに伴い、これら準マイクロ波用のアンテナが種々開発されているが、特に車載用として用いる場合には、限られた空間内に収納する必要性から小型化が要求され、さらに低姿勢化が要求されるものであり、これらの要求が満足される状態で、さらに性能的には高利得で且つ無指向性であることが要求される。
【0003】
この様な車載用としての要求から、例えば特開平4−369902号公報で示すような低姿勢型の車載アンテナが提案されている。ここで提案されている低姿勢型の車載アンテナによれば、例えば高さが52mm程度まで低姿勢化が可能であるが、より十分な低姿勢型とすることが困難である。
【0004】
また、例えば文献「移動体通信用変形伝送線路型アンテナ」(電子情報通信学会 AP91−82:1991年9月10日)において、二重構造ループアンテナが紹介され、このループアンテナによれば高さ30mmと低姿勢で且つ小型化される。しかし、ここで紹介されているループアンテナは線材によって構成されているものであるため、その構造上から加工を容易化することが困難であって、大幅なコストアップにつながって、実用化に至っていない。
【0005】
一方、近年、車載用の通信システムとして、自動車電話(800MHz、1500MHz)、GPS、VICS、PHS等の多くのメディアが存在しているが、それぞれのメディアは周波数が異なるため、各メディア毎に別々のアンテナが必要となる。
【0006】
ここで問題となるのは、搭載アンテナの数が多くなることに起因して様々な問題が発生してしまうことである。
つまり、単純にはメディアの数だけ必要であるから、1台の車両に複数のアンテナを設置するため、外観または内装デザイン上(美観)、搭載スペース上の問題が発生し、コスト的にも問題である。
【0007】
一方、従来より2周波共用のアンテナ装置として、実開平5−41211号公報に2周波共用アンテナが開示されている。
すなわち、この2周波共用アンテナは、第1および第2の誘電体層と、上記第1の誘電体層の第2の誘電体層と接する面とは反対面に設けられた第1の直線部装荷リング状パッチアンテナと、上記第1の誘電体層と第2の誘電体層との間に有し、直線部が上記第1の直線部装荷リング状パッチアンテナの直線部と直交するように設けられた第2の直線部装荷リング状パッチアンテナと、上記第2の誘電体層の第1の誘電体層と接する面とは反対面に設けられた地導体と、上記第1、第2の直線部装荷リング状パッチアンテナにそれぞれ接続された給電ラインとを具備してなることを特徴としている。
【0008】
しかしながら、この従来技術(実開平5−41211号公報)では、電波の指向性が車載電話用のアンテナ装置には不向きであると共に、高周波用誘電体を使うのでコスト高であるという問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、特にシングルバンド用に適するように十分に低姿勢化が可能とされて、限られた空間内に収納可能とされるように小型化されると共に、性能的にも高利得で且つ無指向性である要求が満足されるようにする、例えば自動車電話用等の効果的に応用できるようにしたシングルバンド対応の車両用アンテナ装置を提供しようとするものである。
【0010】
また、この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、特にマルチバンド用に適するように十分に低姿勢化が可能とされて、限られた空間内に収納可能とされるように小型化されると共に、性能的にも高利得で且つ無指向性である要求が満足されるようにする、例えば自動車電話用等の効果的に応用できるようにしたマルチバンド対応の車両用アンテナ装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明の一態様による車両用アンテナ装置は、接地導体板の上方に所定の間隔を設定して、それぞれ前記接地導体板と平行に導電性板材をループ形状にして構成した第1およぴ第2の平行ループ部を配置しこの第1および第2の平行ループ部それぞれ共通に接続されるように垂直給電部を設ける。前記接地導体板の上に絶縁部を配置し、この絶縁部に前記垂直給電部が固定されている。さらに、前記第1および第2の平行ループ部それぞれに対して前記垂直給電部の位置と対称とされる位置に前記接地導体板と接続する第1およぴ第2の垂直短絡部を設け、前記第1の平行ループ部、垂直給電部、第1の垂直短絡部および接地導体板によって第1のループアンテナが構成され、前記第2の平行ループ部、垂直給電部、第2の垂直短絡部および接地導体板によって第2のループアンテナが構成されるようにしている。
【0012】
また、この発明の別の態様による車両用アンテナ装置は、接地導体板の上方に所定の間隔を設定して、それぞれ前記接地導体板と平行に導電性板材をループ形状にして構成した第1、第2および第3の平行ループ部を配置し、この第1、第2および第3の平行ループ部それぞれ共通に接続されるように垂直給電部を設ける。前記接地導体板の上に絶縁部を配置し、この絶縁部に前記垂直給電部が固定されている。さらに、前記第1、第2および第3の平行ループ部それぞれに対して前記垂直給電部の位置と対称とされる位置に前記接地導体板と接続する第1、第2および第3の垂直短絡部を設け、前記第1の平行ループ部、垂直給電部、第1の垂直短絡部および接地導体板によって第1のループアンテナが構成され、前記第2の平行ループ部、垂直給電部、第2の垂直短絡部および接地導体板によって第2のループアンテナが構成され、前記第3の平行ループ部、垂直給電部、第3の垂直短絡部および接地導体板によって第3のループアンテナが構成されるようにしている。
【0013】
【作用】
以上のように構成される一態様の車両用アンテナ装置にあっては、板状化された第1のループアンテナの中に第2のループアンテナが入れられるような二重構造とされるものであり、小型化と共に製造が簡易化される。この際、各ループアンテナが垂直給電部(絶縁部を介して)と、垂直給電部と反対側(対称の位置)に位置する短絡部によって、接地導体板上に支持されているため、各ループアンテナの支持が2点となり、アンテナを強固に支持することが可能となる。また、接地導体板上に絶縁部を配置し、垂直給電部の下端部を絶縁部に固定する構成となっているため、垂直給電部と短絡部とのショートを防止でき、アンテナとして機能させることができる。このような板状化されたアンテナ装置においては、第1およぴ第2のループアンテナにおいて異なる種々の電流経路が生じて定在波比が抑えられ、帯域幅を十分に広くすることができる。したがって、低姿勢化と共に限られた空間内に収納可能とされるように小型化され、性能的にも無指向性で且つ高利得が得られて、例えばシングルバンド対応の自動車電話用として十分な機能が発揮される。
【0014】
また、以上のように構成される別の態様の車両用アンテナ装置にあっては、板状化された第1のループアンテナの中に第2のループアンテナが入れられると共に、第2のループアンテナの中に第3のループアンテナが入れられるような三重構造とされるものであり、小型化と共に製造が簡易化される。この際、各ループアンテナが垂直給電部(絶縁部を介して)と、垂直給電部と反対側(対称の位置)に位置する短絡部によって、接地導体板上に支持されているため、各ループアンテナの支持が2点となり、アンテナを強固に支持することが可能となる。また、接地導体板上に絶縁部を配置し、垂直給電部の下端部を絶縁部に固定する構成となっているため、垂直給電部と短絡部とのショートを防止でき、アンテナとして機能させることができる。この様な板状化されたアンテナ装置においては、第1、第2および第3のループアンテナにおいて異なる種々の電流経路が生じて定在波比が仰えられ、帯域幅を十分に広くすることができる。したがって、低姿勢化と共に限られた空間内に収納可能とされるように小型化され、性能的にも無指向性で且つ高利得が得られて、例えばマルチバンド対応の自動車電話用として十分な機能が発揮される。
【0015】
【実施例】
以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明する。
図1は第1実施例の構成を示しているもので、この第1実施例によるアンテナ装置はシングルバンド例えば800MHz帯自動車電話用に用いられ、板状化された第1の共振周波数によって決まる電気長を持った第1のループアンテナ11の中に、同じく板状化された第2の共振周波数によって決まる電気長を持った第2のループアンテナ12を入れた二重構造とされている。
【0016】
この第1および第2のループアンテナ11および12は、共通の接地導体板13を備えて構成される。第1のループアンテナ11は、接地導体板13の上方に所定の間隔をおいて配置される第1の平行ループ平板111を備えるもので、この第1の平行ループ平板111は金属板を長方形ループに切り出すことによって構成される。この第1の平行ループ平板111の1つの辺の中央部には、この平行ループ平板111の面と直角の方向に延びるように垂直給電平板14が設けられ、さらにこの垂直給電平板14の取り付け位置と対称とされる位置に、接地導体板13と接続されるように第1の垂直短絡平板112が設けられる。
【0017】
ここで、垂直給電平板14の端部は、接地導体板13に一体的に取り付けられた、例えば絶縁板18部分において固定され、垂直給電平板14と接地導体板13とは絶縁されるようにしている。
【0018】
また第2のループアンテナ12は、同じく板材を長方形ループに切り出すことによって構成した第2の平行ループ平板121を備え、この平行ループ平板121にはその1つの辺の中央部に位置して、第1の平行ループ平板111と共通にされる垂直給電平板14が接続され、さらにこの垂直給電平板14の取り付け位置と対称とされる位置に、接地導体板13と接続されるように第2の垂直短絡平板122が設けられる。
【0019】
第1のループアンテナ11の放射素子は、接地導体板13と、その上に所定の間隔L1を隔てて面平行に配置される垂直短絡平板112と垂直給電平板14、さらに第1の平行ループ平板111により構成される。同様に第2のループアンテナの放射素子は、接地導体板13と、その上に所定の間隔L2を隔てて面平行に配置される垂直短絡平板122と垂直給電平板14、さらに第2の平行ループ平板121によって構成される。そして、この第1および第2のループアンテナ11および12は、同軸ケーブル15の接続される同じ給電点16を有して、同一の垂直給電平板14を共有する構成となっている。
【0020】
ここで給電部の構成は、低姿勢化のために同軸ケーブル15を接地導体板13上に配置し、この同軸ケーブル15の外部導体を接地導体板14に接続すると共に、中心導体を垂直給電平板14の下端の給電点16に電気的に接続されるようにしている。接地導体板13には、複数の貫通孔171,172,…が形成されているが、この貫通孔171,172,…は、このアンテナ装置をアンテナケース(図示せず)に収納するに際して、位置決めのために適宜用いられるもので、その位置は各放射素子間に流れる電流経路に影響の少ない位置に選定される。
【0021】
現在の日本における自動車電話の利用周波数は、受信のために810〜885[MHz]、送信のために898〜956[MHz]の2つの周波数帯に分かれている。このため、この実施例で示したアンテナ装置にあっては、その送受信の個別の共振周波数を有する第1および第2のループアンテナ11および12に分かれて構成され、これらの第1および第2のループアンテナ11および12が並列に接続されて、1つのアンテナとしてまとめられた2周波共用の低姿勢二重構造ループアンテナを構成している。
【0022】
この二重構造ループのアンテナ装置は板状化された構造体によって構成されているもので、同軸ケーブル15から第1のループアンテナ11および第2のループアンテナ12に共通の垂直給電平板14に対して高周波電流Iが供給される。この高周波電流Iは、第1および第2の平行ループ平板111および121と共に、垂直短絡平板112および122に流れる。
【0023】
ここで、このアンテナ装置におけるアンテナ素子は、放射に寄与する素子部とインピーダンスに寄与する素子部とに分けられるもので、放射に寄与する素子部では、第1および第2のループアンテナ11および12の同一給電部である垂直給電平板14と、アンテナ11および12それぞれの短絡部である垂直短絡平板112および122によって垂直偏波を放射する。このとき、第1および第2のループアンテナ11および12の共通の垂直給電平板14に供給される高周波電流Iは、同位相となって先端開放型アンテナに比較して利得が増加し、さらには第1および第2のループアンテナ11および12のそれぞれ垂直短絡平板112および122に流れる高周波電流Iは、その各々の垂直給電平板14と垂直短絡平板112および122それぞれとの距離L1およびL2により増減する。
【0024】
一方、インピーダンスに寄与する素子としては、第1および第2の平行ループ平板111および121がある。これは、接地導体板13上にできるイメージ線路と共に伝送線路を形成することから、伝送経路理論よりその高さH1およびH2によってインピーダンスが制御され、その高さが小さいときにインピーダンスが低くなり高さが大きいときにインピーダンスが高くなる。
【0025】
このように構成した二重構造ループアンテナにあっては、3本の放射素子である垂直給電平板14、垂直短絡平板112および122によって利得が増すようになり、アンテナに給電を行う給電線とのインピーダンス整合を容易化して、その共振周波数f はアンテナ長と形状パラメータを変更することで所望の特性が得られるようになり、その設計は容易とされる。
【0026】
さらに、各素子が平板構造体によって板状化されることにより、この板状の各素子にはそれぞれ異なる種々の電流経路が生じ、電圧定在波比(VSWR)が抑えられる。図2はこの板状素子の効果を示したもので、(A)は線状体によってループアンテナを構成した場合、(B)は実施例のように板状体によってループアンテナを構成した場合をそれぞれ示し、縦軸に電圧定在波比(VSWR)をとり、横軸に周波数(MHz)をとっている。
【0027】
一般的に、電圧定在波比(VSWR)は1.9以下が要求されるもので、その範囲が利用周波数帯域幅ΔW[MHz]であって、(A)図で示した直径4mmの線状体によって構成した場合には“ΔW=ΔW1+ΔW2”であり、その帯域幅ΔWはほぼ90MHzである。これに対して、幅6mm×厚さ0.6mmの板状体によって構成した(B)図の場合には、電圧定在波比(VSWR)は抑えられて利用周波数帯域幅ΔWはほぼ200MHzと広帯域化される。
【0028】
このように構成されるアンテナ装置にあっては、板材によって構成されるものであるため、1枚の板材をプレス加工によって製作することができ、これを線材によって構成した場合に比較して、十分に加工の簡易化が図れて、コストの低減にも大きな効果が発揮される。また、この様に板材によって作成されたループアンテナは、接続部も少なく構成できるものであるため、機械的な強度を確実に向上させることができ、さらにはんだ等を用いて接続する箇所も少ないものであるため、電気的な導通性も良好に保つことができる。そして、さらに重要なことは、板状体において種々の電流経路が設定できるものであるため、電圧定在波比(VSWR)が効果的に抑圧できて、比帯域“ΔW/f (%)”を確実に広く確保できる。
【0029】
上記実施例においては板状体を加工することで第1および第2の平行ループ平板111および121を構成したが、これは図3で示すようにループ平板と同じ形状に構成した絶縁プリント基板211および221のそれぞれ表面に、導体薄膜を印刷してループ状にエッチング加工したループ212および222によって、第1および第2の平行ループ平板111および121を構成するようにしてもよい。この様にプリント基板211および221を用いれば、この平行ループ平板111および121の機械的な強度がさらに向上される。
【0030】
さらに、これまでの実施例では第1および第2の平行ループ平板111,121のそれぞれのループの形状を4辺形によって構成するようにしたが、図4で示すようにこれらの平行ループ平板111および121を共に円形状で構成することもできる。この場合、垂直給電平板14さらに垂直短絡平板112,122は、この円を2分割する位置に取り付けられるようにする。この様な平行ループ平板111,121の形状は、さらに楕円等、デザイン面を考慮して任意設計することができるもので、この様に平行ループ平板の形状を変えることで、自由度の高いアンテナ装置の設計が可能とされる。
【0031】
また、板状体から平行ループ平板を含むアンテナ素子を切り出し構成する場合において、図5の(B)で示すように1枚の金属板より第1および第2の平行ループ平板111,121、垂直給電平板14、垂直短絡平板112,122と共に、接地導体板13の形状を一体的に連続されるように切り出し、これを折曲することによって(A)図で示すように折曲して組み立てて、所定の二重構造ループアンテナを構成することもできる。
【0032】
ここで、(B)図において第1の平行ループ平板111と接地導体板13とは垂直給電平板14によって結合されているものであるが、この金属板を切り出して折曲して(A)図のようにアンテナ装置を組み立てた後に接続片141を切り離し、垂直給電平板14と接地導体板13とが電気的に接続されないようにする。
【0033】
このような構造のアンテナ装置をさらに小型化可能とするために、図6で示すように第1および第2の誘電体基板25および26を使用することが考えられる。すなわち、第1および第2の平行ループ111と、121との間隔に対応する厚さの第1の誘電体基板25を、接地導体板13と第2の平行ループ平板121との間隔に相当する厚さの第2の誘電体基板26に重ね、この第2の誘電体基板26を接地導体板13の上に配置するようにした積層構造体とする。そして、第1および第2の誘電体基板25および26のそれぞれ表面に、導電薄膜を形成してエッチングすることにより、第1および第2のループ251および261が形成されるようにして、第1および第2の平行ループ平板111および121が構成されるようにする。
【0034】
ここで、接地導体板13の上に重ねられる第1および第2の誘電体基板25および26は、この重ねられた状態が保持されるように固定片271および272によって固定されている。なお詳細は図示していないが、固定片271および272によって接地導体板13とループ251および261それぞれと電気的に接続されることがないようにしているもので、さらに垂直給電板および垂直短絡平板がループ251および261に接続されるようにして設けられる。
【0035】
すなわち、第1の平行ループ平板111を構成する第1のループ251が高周波特性の良好な誘電率εを持った誘電体基板25の表面に形成され、さらにこの誘電体基板25の下に同等の誘電率を持つ誘電体基板26が設置されて、その表面に第2のループ261が形成されることにより、第1および第2のループ251および262を含む各素子の電気長1/εが短縮することができて、効果的に小型化が可能され、また機械的な構造も確実に強固なものとすることができる。
【0036】
なお、これまでの説明においては、その構成及び動作作用の説明において特に使用周波数800MHz帯を意図していたが、これは単なる1例であって、例えば1.5GHz帯はもとより、他のあらゆる周波数帯においても適用可能である。
【0037】
次に、図7を参照して本発明による第2実施例として、3つのループアンテナで2周波数帯(800MHz帯自動車電話、1500MHz帯自動車電話)を扱うマルチバンド対応としたアンテナ装置について説明する。
【0038】
先に説明した図1と同様に構成される部分についてはそれらと同一符号を付した図7に示すように、この第2実施例によるアンテナ装置は、接地導体板13と、この接地導体板13の上に所定の間隔を設定して、この接地導体板13と平行に設けられた導電性板材をループ形状にして構成した第1の平行ループ平板111とを有する。
【0039】
また、このアンテナ装置は前記第1の平行ループ平板111に接続され、この平行ループ板111に垂直に設定された垂直給電平板14と、前記第1の平行ループ平板111に対して前記垂直給電平板14の位置と対称とされる位置に接続され、この平行ループ平板111に垂直に設定されて、この平行ループ平板111と前記接地導電体13とを接続する第1の垂直短絡板112と、前記接地導電体板13の上に、この接地導体板13と前記の平行ループ平板111との間に位置して前記接地導体板13と平行に設けられ、導体性板材をループ形状にして、前記垂直給電平板14が前記第1の平行ループ平板111と共通に接続されるようにした第2の平行ループ平板121とを有する。
【0040】
さらに、このアンテナ装置は前記第2の平行ループ平板121に対して前記垂直給電平板14の位置と対称とされる位置に接続され、この第2の平行ループ平板121に垂直に設定されて、この第2の平行ループ平板121と前記接地導体板13とを接続する第2の垂直短絡平板122と、前記接地導体板13の上に前記第1の平行ループ平板111と、前記第2の平行ループ平板121との間に位置して、前記接地導体板13と平行に設けられ、導電性板材をループ形状にして、前記垂直給電平板14が第1、第2の平行ループ平板111,121と共通に接続されるようにした第3の平行ループ平板131とを有する。
【0041】
また、このアンテナ装置は前記第3の平行ループ平板131に対して前記垂直給電平板14の位置と対称とされる位置に接続され、この第3の平行ループ平板131に垂直に設定されて、この第3の平行ループ平板131と前記接地導体板13とを接続する第3の垂直短絡平板132を有する。
【0042】
そして、このアンテナ装置は前記平行ループ平板111、垂直給電平板14、接地導体板13および第1の垂直短絡平板112によって第1のループアンテナ11が構成され、前記第2の平行ループ平板121、垂直短絡平板14、接地導体板13および第2の垂直短絡平板122によって第2のループアンテナ12が構成され、前記第3の平行ループ平板131、垂直給電平板14、接地導体板13及び第3の垂直短絡平板132によって第3のループアンテナ10が構成される。
【0043】
ここで、第3のループアンテナ10は、1500MHz帯用のものである。
また、第1のループアンテナ11と第2のループアンテナ12から成る2つのループアンテナは、800MHz帯用のものであり、この800MHz帯用ループアンテナについては、第1実施例に説明したものと全く同一のものである。
【0044】
そして、上記1500MHz帯の第3のループアンテナ10の動作原理は第1実施例で説明した800MHz帯アンテナと同じであるため、説明を省くものとするが、そのアンテナ特性は図8に示すように、800MHz帯では帯域幅:ΔW1=170MHzが得られ、1500MHz帯では帯域幅:ΔW2=90MHzが得られることにより、この2周波数帯のいずれでも使用可能なマルチバンド対応の車両用アンテナ装置を実現することが可能となる。
【0045】
そして、この実施例で用いられるアンテナ素子も図7のように平板形状の材料でよいため生産性が良い。
なお、図7の説明では3つのループアンテナのうち、2つを使って800MHz帯の広帯域化を行ない、1つを使って比較的狭い1500MHz帯用とする場合であったが、比較的狭い、2つの帯域に対応する場合では、図9に示すように2つのループアンテナでマルチバンド化するようにしてもよい。
【0046】
すわわち、図9では図7から第2のループアンテナ12及びその関連構成部を取り除いた以外は図7と全く同様であり、第1のループアンテナ11と第3のループアンテナ10との2つのループアンテナでマルチバンド化を図った例である。
【0047】
以上のように、第2実施例のアンテナ装置によれば、例えば比較的、比帯域が広く必要な800MHz帯と、周波数の高い1500MHz帯の自動車電話用としてマルチバンド化が達成でき、しかも、低姿勢型アンテナであると共に、平板形状アンテナ素子により生産性が高い。
【0048】
なお、第2実施例の説明ではアンテナ素子を平板で構成していたが、丸棒をはじめとする他の形状でもよいと共に、第1実施例の変形例を示す図3乃至図6の構成を第2実施例においても適宜に採用するようにしてもよい。
【0049】
【発明の効果】
従って、以上詳述したようにこの発明に係る車両用アンテナ装置によれば、分に低姿勢化が可能とされて、限られた空間内に収納可能とされるように小型化して構成することができるものであり、さらに性能的にも高利得で且つ無指向性である要求が満足されるようになって、例えばシングルバンド及びマルチバンド対応の自動車電話用等効果的に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の第1実施例に係る車両用アンテナ装置を示す斜視図、(B)は同じく側面図。
【図2】定在波比特性を示す図で、(A)は線材を用いて構成した場合を示し、(B)は第1実施例で示したような板材を使用して構成した場合を示す。
【図3】この発明の第1実施例の変形例に係るアンテナ装置を示す斜視図。
【図4】この発明の第1実施例の変形例に係るアンテナ装置を示す斜視図。
【図5】(A)は第1実施例の変形例に係るアンテナ装置を示す斜視図、(B)はこのアンテナ装置を展開して示す図。
【図6】第1実施例の変形例に係るアンテナ装置を示す斜視図。
【図7】(A)はこの発明の第2実施例に係るアンテナ装置を示す斜視図、(B)は同じく側面図。
【図8】第1実施例のアンテナ特性を示す図。
【図9】(A)は第2実施例の変形例に係るアンテナ装置を示す斜視図、(B)は同じく側面図。
【符号の説明】
11,12…第1および第2のループアンテナ、111,121…第1および第2の平行ループ平板、112,122…垂直短絡平板、13…接地導体板、14…垂直給電平板、15…同軸ケーブル、16…給電点、211,221…プリント基板、212,222,251,261…ループ、25,26…第1および第2の誘電体基板、10…第3のループアンテナ、131…第3の平行ループ平板、132…垂直短絡平板
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an antenna device for quasi-microwave communication used for, for example, a mobile phone, and more particularly to a single-band and multi-band vehicle antenna device which is effectively mounted on an automobile.
[0002]
[Prior art]
With the spread of automobile telephones and the like, various antennas for these quasi-microwaves have been developed, but especially when used for in-vehicle use, downsizing is required due to the necessity of housing in a limited space, Further, it is required to reduce the attitude, and in a state where these requirements are satisfied, it is required to have high gain and omnidirectionality in terms of performance.
[0003]
In response to such demands for in-vehicle use, for example, a low-profile in-vehicle antenna as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-369902 has been proposed. According to the low-profile vehicle-mounted antenna proposed here, the height can be reduced to, for example, about 52 mm in height, but it is difficult to achieve a sufficiently low profile.
[0004]
Also, for example, in the document “Modified transmission line antenna for mobile communication” (IEICE AP91-82: September 10, 1991), a double-structure loop antenna is introduced, and according to this loop antenna, the height is increased. It is as low as 30 mm and downsized. However, since the loop antenna introduced here is made of wire, it is difficult to easily process it because of its structure, leading to a significant cost increase, leading to practical use. Not in.
[0005]
On the other hand, in recent years, there have been many media such as a car phone (800 MHz, 1500 MHz), GPS, VICS, PHS, etc. as in-vehicle communication systems. Antenna is required.
[0006]
The problem here is that various problems occur due to the increase in the number of mounted antennas.
In other words, simply as many media as required, multiple antennas are installed in one vehicle, which causes problems in appearance or interior design (aesthetics), mounting space, and cost. It is.
[0007]
On the other hand, as a conventional dual-frequency antenna device, Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-41211 discloses a dual-frequency antenna.
That is, the dual-frequency antenna includes a first linear portion provided on a surface of the first and second dielectric layers opposite to a surface of the first dielectric layer which is in contact with the second dielectric layer. A ring-shaped patch antenna loaded, and between the first dielectric layer and the second dielectric layer, so that a linear portion is orthogonal to the linear portion of the first linear portion-loaded ring-shaped patch antenna. A second linear portion-loaded ring-shaped patch antenna provided, a ground conductor provided on a surface of the second dielectric layer opposite to a surface in contact with the first dielectric layer; And a feed line connected to each of the ring patch antennas loaded with the linear portion.
[0008]
However, this conventional technique (Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-41211) has a problem that the directivity of radio waves is not suitable for an antenna device for a vehicle-mounted telephone and the cost is high because a high-frequency dielectric is used.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described points, and has been downsized so as to be capable of being sufficiently lowered to be particularly suitable for a single band and to be able to be stored in a limited space. In addition, the present invention provides a single-band compatible vehicle antenna apparatus which can satisfy the requirements of high gain and omnidirectionality in terms of performance, and can be effectively applied to, for example, an automobile telephone. It is assumed that.
[0010]
In addition, the present invention has been made in view of the above points, and is particularly small in size so that it can be sufficiently lowered to be suitable for multi-band use and can be stored in a limited space. And a multi-band vehicular antenna device that can be effectively applied to, for example, a car telephone so as to satisfy the requirement of high gain and omnidirectionality in terms of performance. It is what we are going to offer.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle antenna device according to one aspect of the present invention has a first and a second configuration in which a predetermined interval is set above a ground conductor plate, and a conductive plate material is formed in a loop shape in parallel with the ground conductor plate. Two parallel loop portions are arranged, and a vertical feed portion is provided so as to be commonly connected to each of the first and second parallel loop portions. An insulating part is arranged on the ground conductor plate, and the vertical power supply part is fixed to the insulating part. Further, first and second vertical short-circuit portions connected to the ground conductor plate are provided at positions symmetrical to the positions of the vertical power supply portions with respect to the first and second parallel loop portions, respectively. The first parallel loop portion, the vertical feed portion, the first vertical short-circuit portion, and the ground conductor plate constitute a first loop antenna, and the second parallel loop portion, the vertical feed portion, and the second vertical short-circuit portion And a ground conductor plate to constitute a second loop antenna.
[0012]
Further, a vehicle antenna device according to another aspect of the present invention is configured such that a predetermined interval is set above a ground conductor plate, and a conductive plate material is formed in a loop shape in parallel with the ground conductor plate. The second and third parallel loop portions are arranged, and a vertical power supply portion is provided so as to be commonly connected to each of the first, second, and third parallel loop portions. An insulating part is arranged on the ground conductor plate, and the vertical power supply part is fixed to the insulating part. Furthermore, first, second, and third vertical short-circuits connected to the ground conductor plate at positions symmetrical with respect to the first, second, and third parallel loop portions with respect to the position of the vertical feed portion. A first loop antenna is formed by the first parallel loop portion, the vertical feed portion, the first vertical short-circuit portion, and the ground conductor plate, and the second parallel loop portion, the vertical feed portion, and the second A second loop antenna is constituted by the vertical short-circuit portion and the ground conductor plate, and a third loop antenna is constituted by the third parallel loop portion, the vertical feed portion, the third vertical short-circuit portion and the ground conductor plate. Like that.
[0013]
[Action]
In the vehicle antenna device according to one aspect configured as described above, the vehicle antenna device has a double structure in which the second loop antenna is inserted into the first loop antenna formed into a plate shape. Yes, manufacturing is simplified as well as miniaturization. At this time, since each loop antenna is supported on the ground conductor plate by the vertical feeding section (via the insulating section) and the short-circuit section located on the opposite side (symmetric position) to the vertical feeding section, The antenna is supported at two points, and the antenna can be firmly supported. In addition, since the insulating part is arranged on the ground conductor plate and the lower end of the vertical feeding part is fixed to the insulating part, short circuit between the vertical feeding part and the short-circuit part can be prevented, and it can function as an antenna. Can be. In such a plate-shaped antenna device, different current paths are generated in the first and second loop antennas, the standing wave ratio is suppressed, and the bandwidth can be sufficiently widened. . Therefore, it is miniaturized so as to be able to be stored in a limited space with a low attitude, omnidirectional and high gain is obtained in terms of performance, and is sufficient for a single-band compatible mobile phone, for example. Function is exhibited.
[0014]
Further, in the vehicle antenna device according to another aspect configured as described above, the second loop antenna is inserted into the first loop antenna formed into a plate shape, and the second loop antenna is inserted into the first loop antenna. Has a triple structure in which the third loop antenna can be inserted, thereby simplifying manufacturing as well as miniaturization. At this time, since each loop antenna is supported on the ground conductor plate by the vertical feeding section (via the insulating section) and the short-circuit section located on the opposite side (symmetric position) to the vertical feeding section, The antenna is supported at two points, and the antenna can be firmly supported. In addition, since the insulating part is arranged on the ground conductor plate and the lower end of the vertical feeding part is fixed to the insulating part, short circuit between the vertical feeding part and the short-circuit part can be prevented, and it can function as an antenna. Can be. In such a plate-shaped antenna device, different current paths are generated in the first, second, and third loop antennas, the standing wave ratio is raised, and the bandwidth is sufficiently widened. Can be. Therefore, it is miniaturized so as to be able to be stored in a limited space together with a low attitude, omnidirectional and high gain is obtained in terms of performance, and is sufficient for, for example, a multi-band compatible mobile phone. Function is exhibited.
[0015]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment. The antenna device according to the first embodiment is used for a single band, for example, an 800 MHz band automobile telephone, and is an electric device determined by a plate-shaped first resonance frequency. It has a double structure in which a first loop antenna 11 having a length and a second loop antenna 12 having an electrical length determined by a second resonance frequency also formed in a plate shape are inserted.
[0016]
The first and second loop antennas 11 and 12 are provided with a common ground conductor plate 13. The first loop antenna 11 includes a first parallel loop flat plate 111 which is disposed above the ground conductor plate 13 at a predetermined interval. It is constituted by cutting out. At the center of one side of the first parallel loop flat plate 111, a vertical feed flat plate 14 is provided so as to extend in a direction perpendicular to the plane of the parallel loop flat plate 111. A first vertical short-circuited flat plate 112 is provided at a position symmetrical with the ground conductor plate 13 so as to be connected to the ground conductive plate 13.
[0017]
Here, the end of the vertical power supply plate 14 is fixed to, for example, an insulating plate 18 integrally attached to the ground conductor plate 13 so that the vertical power supply plate 14 and the ground conductor plate 13 are insulated. I have.
[0018]
Further, the second loop antenna 12 includes a second parallel loop flat plate 121 similarly formed by cutting a plate material into a rectangular loop, and the parallel loop flat plate 121 is located at the center of one side thereof, The vertical feeder plate 14 which is shared with the one parallel loop flat plate 111 is connected, and a second vertical feeder plate 14 is connected to the ground conductor plate 13 at a position symmetrical to the mounting position of the vertical feeder plate 14. A short-circuit plate 122 is provided.
[0019]
The radiating element of the first loop antenna 11 includes a ground conductor plate 13, a vertical short-circuiting plate 112 and a vertical feeding plate 14, which are disposed on the ground conductor plate 13 at a predetermined interval L1 in plane parallel, and a first parallel loop plate. 111. Similarly, the radiating element of the second loop antenna includes a ground conductor plate 13, a vertical short-circuiting plate 122 and a vertical feeding plate 14, which are disposed on the grounding conductor plate 13 at a predetermined interval L2 in a plane-parallel manner, and a second parallel loop. It is constituted by a flat plate 121. The first and second loop antennas 11 and 12 have the same feed point 16 to which the coaxial cable 15 is connected, and share the same vertical feed plate 14.
[0020]
Here, the configuration of the power supply unit is such that the coaxial cable 15 is disposed on the grounding conductor plate 13 for lowering the posture, the outer conductor of the coaxial cable 15 is connected to the grounding conductor plate 14, and the center conductor is connected to the vertical power supply plate. The lower end 14 is electrically connected to a feeding point 16. Are formed in the ground conductor plate 13. The through holes 171, 172,... Are positioned when the antenna device is housed in an antenna case (not shown). The position is selected so as not to affect the current path flowing between the radiating elements.
[0021]
Currently, the frequency of use of a mobile phone in Japan is divided into two frequency bands of 810 to 885 [MHz] for reception and 898 to 956 [MHz] for transmission. For this reason, the antenna apparatus shown in this embodiment is divided into first and second loop antennas 11 and 12 having individual resonance frequencies for transmission and reception. The loop antennas 11 and 12 are connected in parallel to form a low-profile dual-structure loop antenna shared by two frequencies and integrated as one antenna.
[0022]
This double-structured loop antenna device is constituted by a plate-shaped structure, and a coaxial cable 15 is connected to a vertical feed plate 14 common to the first loop antenna 11 and the second loop antenna 12. The high frequency current I is supplied. This high-frequency current I flows to the vertical short-circuiting plates 112 and 122 together with the first and second parallel loop plates 111 and 121.
[0023]
Here, the antenna element in this antenna device is divided into an element part contributing to radiation and an element part contributing to impedance. In the element part contributing to radiation, first and second loop antennas 11 and 12 are used. Vertically polarized waves are radiated by the vertical feeding flat plate 14 which is the same feeding portion and the vertical short-circuiting plates 112 and 122 which are short-circuit portions of the antennas 11 and 12, respectively. At this time, the high-frequency current I supplied to the common vertical feeder plate 14 of the first and second loop antennas 11 and 12 has the same phase, and the gain increases compared to the open-ended antenna, and furthermore, The high-frequency current I flowing through the vertical short-circuiting plates 112 and 122 of the first and second loop antennas 11 and 12 respectively increases and decreases according to the distances L1 and L2 between the vertical feeding plate 14 and the vertical short-circuiting plates 112 and 122, respectively. .
[0024]
On the other hand, as elements that contribute to impedance, there are first and second parallel loop flat plates 111 and 121. Since the transmission line is formed together with the image line formed on the ground conductor plate 13, the impedance is controlled by the heights H1 and H2 according to the transmission path theory. When the height is small, the impedance becomes low and the height becomes low. Is large, the impedance is high.
[0025]
In the double-structured loop antenna configured as described above, the gain is increased by the three radiating elements, ie, the vertical feeding plate 14 and the vertical short-circuiting plates 112 and 122. The impedance matching is facilitated and its resonance frequency f 0 The desired characteristics can be obtained by changing the antenna length and the shape parameters, and the design is facilitated.
[0026]
Further, since each element is formed into a plate shape by the flat plate structure, various current paths different from each other are generated in each of the plate-shaped elements, and a voltage standing wave ratio (VSWR) is suppressed. 2A and 2B show the effect of the plate element. FIG. 2A shows a case where a loop antenna is formed by a linear body, and FIG. 2B shows a case where a loop antenna is formed by a plate body as in the embodiment. The vertical axis indicates the voltage standing wave ratio (VSWR), and the horizontal axis indicates the frequency (MHz).
[0027]
In general, the voltage standing wave ratio (VSWR) is required to be 1.9 or less, the range is a use frequency bandwidth ΔW [MHz], and the line having a diameter of 4 mm shown in FIG. In the case of the configuration using the shape, “ΔW = ΔW1 + ΔW2”, and the bandwidth ΔW is approximately 90 MHz. On the other hand, in the case of FIG. 6B constituted by a plate-like body having a width of 6 mm and a thickness of 0.6 mm, the voltage standing wave ratio (VSWR) is suppressed and the used frequency bandwidth ΔW is approximately 200 MHz. The band is widened.
[0028]
In the antenna device configured as described above, since the antenna device is configured by a plate material, one plate material can be manufactured by press working, which is sufficiently compared with a case where the antenna device is configured by a wire material. In addition, the processing can be simplified, and a great effect can be exerted on cost reduction. In addition, since the loop antenna made of the plate material can be configured with a small number of connection portions, the mechanical strength can be reliably improved, and further, there are few connection portions using solder or the like. Therefore, good electrical conductivity can be maintained. More importantly, since various current paths can be set in the plate-like body, the voltage standing wave ratio (VSWR) can be effectively suppressed, and the ratio band “ΔW / f” 0 (%) ”Can be ensured widely.
[0029]
In the above embodiment, the first and second parallel loop flat plates 111 and 121 are formed by processing a plate-like body. However, as shown in FIG. 3, the first and second parallel loop flat plates 111 and 121 have the same shape as the loop flat plate. The first and second parallel loop flat plates 111 and 121 may be constituted by loops 212 and 222 formed by printing a conductive thin film on the surfaces of the first and second parallel plates 221 and 221, respectively. By using the printed boards 211 and 221, the mechanical strength of the parallel loop flat plates 111 and 121 is further improved.
[0030]
Further, in each of the embodiments described above, each of the loops of the first and second parallel loop flat plates 111 and 121 is formed by a quadrilateral. However, as shown in FIG. And 121 may both be configured in a circular shape. In this case, the vertical feeding plate 14 and the vertical short-circuiting plates 112 and 122 are attached at positions where the circle is divided into two. The shape of the parallel loop flat plates 111 and 121 can be arbitrarily designed in consideration of a design surface such as an ellipse. By changing the shape of the parallel loop flat plates, an antenna having a high degree of freedom can be obtained. The design of the device is made possible.
[0031]
In the case where an antenna element including a parallel loop flat plate is cut out from a plate-like body, as shown in FIG. 5B, the first and second parallel loop flat plates 111 and 121 are vertically separated from one metal plate. The shape of the ground conductor plate 13 is cut out together with the feed plate 14 and the vertical short-circuit plates 112 and 122 so as to be integrally continuous, and then bent to be assembled as shown in FIG. , A predetermined double-structured loop antenna can be formed.
[0032]
Here, in FIG. 3B, the first parallel loop flat plate 111 and the ground conductor plate 13 are connected by the vertical feed plate 14, but this metal plate is cut out and bent. After the antenna device is assembled as described above, the connecting piece 141 is cut off so that the vertical feed plate 14 and the ground conductor plate 13 are not electrically connected.
[0033]
In order to further reduce the size of the antenna device having such a structure, it is conceivable to use first and second dielectric substrates 25 and 26 as shown in FIG. That is, the first dielectric substrate 25 having a thickness corresponding to the distance between the first and second parallel loops 111 and 121 corresponds to the distance between the ground conductor plate 13 and the second parallel loop flat plate 121. A laminated structure is formed in which the second dielectric substrate 26 is stacked on the second dielectric substrate 26 having a thickness, and the second dielectric substrate 26 is disposed on the ground conductor plate 13. Then, by forming and etching a conductive thin film on the surfaces of the first and second dielectric substrates 25 and 26, respectively, the first and second loops 251 and 261 are formed. And the second parallel loop flat plates 111 and 121 are configured.
[0034]
Here, the first and second dielectric substrates 25 and 26 superimposed on the ground conductor plate 13 are fixed by fixing pieces 271 and 272 so that the superposed state is maintained. Although not shown in detail, the grounding conductor plate 13 and the loops 251 and 261 are not electrically connected to each other by the fixing pieces 271 and 272, respectively. Are provided so as to be connected to the loops 251 and 261.
[0035]
That is, the first loop 251 constituting the first parallel loop flat plate 111 is formed on the surface of the dielectric substrate 25 having a high frequency characteristic and a good dielectric constant ε, A dielectric substrate 26 having a dielectric constant is provided, and a second loop 261 is formed on the surface of the dielectric substrate 26, thereby reducing the electrical length 1 / ε of each element including the first and second loops 251 and 262. Therefore, the size can be effectively reduced, and the mechanical structure can be surely strengthened.
[0036]
In the above description, the description of the configuration and the operation and operation is intended especially for the 800 MHz band, but this is merely an example, and for example, not only the 1.5 GHz band, but also all other frequencies. It is also applicable to belts.
[0037]
Next, with reference to FIG. 7, as a second embodiment according to the present invention, an antenna device which is compatible with a multi-band and handles two frequency bands (800 MHz band mobile phone and 1500 MHz band mobile phone) with three loop antennas will be described.
[0038]
As shown in FIG. 7 where the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 1 described above, the antenna device according to the second embodiment includes a ground conductor plate 13 and a ground conductor plate 13. And a first parallel loop flat plate 111 formed by forming a conductive plate material provided in parallel with the ground conductor plate 13 at a predetermined interval.
[0039]
Further, the antenna device is connected to the first parallel loop plate 111, and a vertical feed plate 14 set perpendicular to the parallel loop plate 111, and the vertical feed plate with respect to the first parallel loop plate 111. A first vertical short-circuiting plate 112 which is connected to a position symmetrical to the position 14 and is set perpendicular to the parallel loop plate 111 and connects the parallel loop plate 111 to the ground conductor 13; On the grounding conductor plate 13, provided between the grounding conductor plate 13 and the parallel loop flat plate 111 and in parallel with the grounding conductor plate 13, the conductive plate material is formed into a loop shape and the vertical The power supply plate 14 has a second parallel loop plate 121 that is commonly connected to the first parallel loop plate 111.
[0040]
Further, this antenna device is connected to a position symmetrical to the position of the vertical feed plate 14 with respect to the second parallel loop plate 121, and is set to be perpendicular to the second parallel loop plate 121. A second vertical short-circuit flat plate 122 connecting the second parallel loop flat plate 121 and the ground conductor plate 13, the first parallel loop flat plate 111 on the ground conductive plate 13, and the second parallel loop The vertical feeding plate 14 is provided between the flat plate 121 and the ground conductor plate 13 in parallel with the ground conductor plate 13. , And a third parallel loop flat plate 131.
[0041]
Further, this antenna device is connected to a position symmetrical to the position of the vertical feed plate 14 with respect to the third parallel loop plate 131, and is set perpendicular to the third parallel loop plate 131. There is provided a third vertical short-circuiting plate 132 for connecting the third parallel loop plate 131 to the ground conductor plate 13.
[0042]
In this antenna device, the first loop antenna 11 is constituted by the parallel loop flat plate 111, the vertical feeding flat plate 14, the ground conductor plate 13, and the first vertical short-circuit flat plate 112, and the second parallel loop flat plate 121, the vertical The second loop antenna 12 is constituted by the short-circuiting plate 14, the ground conductor plate 13, and the second vertical short-circuiting plate 122. The third parallel loop plate 131, the vertical feeding plate 14, the grounding conductor plate 13, and the third vertical antenna plate 13. The third loop antenna 10 is configured by the short-circuiting plate 132.
[0043]
Here, the third loop antenna 10 is for the 1500 MHz band.
Further, the two loop antennas composed of the first loop antenna 11 and the second loop antenna 12 are for the 800 MHz band, and the loop antenna for the 800 MHz band is completely the same as that described in the first embodiment. They are the same.
[0044]
The operation principle of the third loop antenna 10 of the 1500 MHz band is the same as that of the 800 MHz band antenna described in the first embodiment, and therefore description thereof will be omitted. However, the antenna characteristics are as shown in FIG. In the 800 MHz band, a bandwidth: ΔW1 = 170 MHz is obtained, and in the 1500 MHz band, a bandwidth: ΔW2 = 90 MHz is obtained, thereby realizing a multi-band compatible vehicle antenna apparatus usable in any of these two frequency bands. It becomes possible.
[0045]
The antenna element used in this embodiment may be made of a flat plate-shaped material as shown in FIG.
In the description of FIG. 7, the 800 MHz band is widened using two of the three loop antennas, and the relatively narrow 1500 MHz band is used using one. In the case where two bands are supported, multi-banding may be performed using two loop antennas as shown in FIG.
[0046]
That is, FIG. 9 is exactly the same as FIG. 7 except that the second loop antenna 12 and its related components are removed from FIG. 7, and the two loop antennas of the first loop antenna 11 and the third loop antenna 10 are used. This is an example in which a multi-band is achieved with one loop antenna.
[0047]
As described above, according to the antenna apparatus of the second embodiment, for example, a multi-band can be achieved for an 800 MHz band that requires a relatively wide fractional band and a 1500 MHz band having a high frequency. It is a posture type antenna and has high productivity due to a flat antenna element.
[0048]
In the description of the second embodiment, the antenna element is formed of a flat plate. However, other shapes such as a round bar may be used, and the configurations of FIGS. 3 to 6 showing modifications of the first embodiment may be used. The second embodiment may be adopted as appropriate.
[0049]
【The invention's effect】
Therefore, according to the vehicle antenna device according to the present invention as described in detail above, Ten It can be configured to be small enough to be able to be housed in a limited space by making it possible to lower the position, and it is also high gain and omnidirectional in terms of performance. When the requirements are satisfied, for example, for single-band and multi-band mobile phones To Can be applied effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a perspective view showing a vehicle antenna device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view thereof.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing standing wave ratio characteristics, in which FIG. 2A shows a case using a wire, and FIG. 2B shows a case using a plate as shown in the first embodiment. Show.
FIG. 3 is a perspective view showing an antenna device according to a modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an antenna device according to a modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a perspective view showing an antenna device according to a modification of the first embodiment, and FIG. 5B is a diagram showing the antenna device in an unfolded state.
FIG. 6 is a perspective view showing an antenna device according to a modification of the first embodiment.
FIG. 7A is a perspective view showing an antenna device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a side view thereof.
FIG. 8 is a diagram showing antenna characteristics of the first embodiment.
FIG. 9A is a perspective view showing an antenna device according to a modification of the second embodiment, and FIG. 9B is a side view of the same.
[Explanation of symbols]
11, 12: first and second loop antennas, 111, 121: first and second parallel loop plates, 112, 122: vertical short-circuit plate, 13: ground conductor plate, 14: vertical feed plate, 15: coaxial Cable, 16: feeding point, 211, 221: printed circuit board, 212, 222, 251, 261: loop, 25, 26: first and second dielectric substrates, 10: third loop antenna, 131: third Parallel loop plate, 132 ... vertical short circuit plate

Claims (6)

板状の導電性部材からなる接地導体板と、
この接地導体板と所定の隙間を介して平行に設けられ、ループ形状の導電性部材からなる第1の平行ループ部と、
前記接地導体板の上に配置されている絶縁部と、
この絶縁部に固定され、一端が前記第1の平行ループ部に接続され、他端が前記絶縁部を介して前記接地導体板と絶縁された導電性部材からなる垂直給電部と、
前記第1の平行ループ部に対して前記垂直給電の位置と対称とされる位置に一端が接続され、他端が前記接地導体板に接続された導電性部材からなる第1の短絡部と、
前記接地導体板と前記第1の平行ループ部との間の位置で、一部が前記垂直給電部に接続され、前記接地導体板と平行に設けられた、ループ形状の導電性部材からなる第2の平行ループ部と、
この第2の平行ループ部に対して前記垂直給電部の位置と対称とされる位置に一端が接続され、他端が前記接地導体板に接続された導電性部材からなる第2の短絡部とを具備し、 前記第1の平行ループ部、垂直給電部、接地導体板および第1の短絡部によって第1のループアンテナが構成され、前記第2の平行ループ部、垂直給電部、接地導体板および第2の短絡部によって第2のループアンテナが構成され、前記第1のループアンテナおよび第2のループアンテナが互いに異なる2つの周波数に共振することを特徴とする車両用アンテナ装置。
A ground conductor plate made of a plate-shaped conductive member,
A first parallel loop portion provided in parallel with the ground conductor plate with a predetermined gap therebetween and made of a loop-shaped conductive member;
An insulating portion disposed on the ground conductor plate,
This is fixed to the insulating portion, one end connected to the first parallel loop portion, and the vertical feeding portion to which the other end made of a conductive member which is insulated from the ground conductor plate via the insulating section,
A first short-circuit portion made of a conductive member having one end connected to a position symmetrical to the position of the vertical power supply portion with respect to the first parallel loop portion and the other end connected to the ground conductor plate ; ,
At a position between the ground conductor plate and the first parallel loop portion, a part is connected to the vertical power supply portion and is provided in parallel with the ground conductor plate, and is formed of a loop-shaped conductive member. Two parallel loops,
A second short-circuit portion made of a conductive member having one end connected to a position symmetrical to the position of the vertical power supply portion and the other end connected to the ground conductor plate with respect to the second parallel loop portion; A first loop antenna is formed by the first parallel loop portion, the vertical feed portion, the ground conductor plate, and the first short-circuit portion, and the second parallel loop portion, the vertical feed portion, and the ground conductor plate are provided. A second loop antenna is constituted by the second short-circuit portion and the second short-circuit portion, and the first loop antenna and the second loop antenna resonate at two different frequencies.
前記第1および第2のループアンテナのうちの少なくとも1つが、前記接地導体板と共に1枚の導電性板材により一体で構成されている請求項1記載の車両用アンテナ装置。 At least one, the ground conductor vehicular antenna apparatus Motomeko 1, wherein configured integrally by a single conductive plate with plate of said first and second loop antennas. 前記接地導体板上に沿って配置されている同軸ケーブルをさらに具備し、この同軸ケーブルの中心導体が前記垂直給電部の下端部に電気的に接続され、外部導体が前記接地導体板に電気的に接続されている請求項1記載の車両用アンテナ装置。The ground conductor plate further includes a coaxial cable disposed along the ground conductor plate, a center conductor of the coaxial cable is electrically connected to a lower end of the vertical power supply unit, and an external conductor is electrically connected to the ground conductor plate. The vehicle antenna device according to claim 1, wherein the vehicle antenna device is connected to a vehicle. 接地導体板と、A ground conductor plate,
この接地導体板の上方に所定の間隔を設定してこの接地導体板と平行に設けられた、導電性材をループ形状にして構成した第1の平行ループ部と、A first parallel loop portion provided in parallel with the ground conductor plate at a predetermined interval above the ground conductor plate and formed of a conductive material in a loop shape;
前記接地導体板の上に配置されている絶縁部と、An insulating portion disposed on the ground conductor plate,
この絶縁部に固定され、一端が前記第1の平行ループ部に接続され、他端が前記絶縁部を介して前記接地導体板と絶縁された導電性部材からなる垂直給電部と、A vertical power supply unit fixed to the insulation unit, one end of which is connected to the first parallel loop unit, and the other end of which is a conductive member insulated from the ground conductor plate via the insulation unit;
前記第1の平行ループ部に対して前記垂直給電部の位置と対称とされる位置に接続され、この第1の平行ループ部に垂直に設定されてこの第1の平行ループ部と前記接地導体板とを接続する第1の垂直短絡部と、The first parallel loop portion is connected to a position symmetrical with respect to the position of the vertical power supply portion with respect to the first parallel loop portion, and is set perpendicular to the first parallel loop portion so that the first parallel loop portion and the ground conductor A first vertical short circuit connecting the plate,
前記接地導体板の上方に、この接地導体板と前記第1の平行ループ部との間に位置して前記接地導体板と平行に設けられ、導電性材をループ形状にして前記垂直給電部が前記第1の平行ループ部と共通に接続されるようにした第2の平行ループ部と、Above the ground conductor plate, provided between the ground conductor plate and the first parallel loop portion and in parallel with the ground conductor plate, the conductive member is formed into a loop shape, and the vertical power supply portion is provided. A second parallel loop portion commonly connected to the first parallel loop portion;
この第2の平行ループ部に対して前記垂直給電部の位置と対称とされる位置に接続され、この平行ループ部に垂直に設定されてこの平行ループ部と前記接地導体板とを接続する第2の垂直短絡部と、The second parallel loop portion is connected to a position symmetrical to the position of the vertical feeding portion, and is set to be perpendicular to the parallel loop portion and connects the parallel loop portion to the ground conductor plate. 2 vertical shorts,
前記接地導体板の上に前記第1の平行ループ部と、前記第2の平行ループ部との間に位置して、前記接地導体板と平行に設けられ、導電性材をループ形状にして、前記垂直給電部が第1及び第2の平行ループ部と共通に接続されるようにした第3の平行ループ部と、 この第3の平行ループ部に対して前記垂直給電部の位置と対称とされる位置に接続され、この第3の平行ループ部に垂直に設定されて、この第3の平行ループ部と前記接地導体板とを接続する第3の垂直短絡部を具備し、On the ground conductor plate, the first parallel loop portion, located between the second parallel loop portion, provided in parallel with the ground conductor plate, the conductive material into a loop shape, A third parallel loop portion in which the vertical power supply portion is commonly connected to the first and second parallel loop portions; and a position and symmetry of the vertical power supply portion with respect to the third parallel loop portion. A third vertical short-circuit portion which is connected to a position where the third parallel loop portion is set perpendicular to the third parallel loop portion and connects the third parallel loop portion to the ground conductor plate.
前記第1の平行ループ部、垂直給電部、接地導体板および第1の垂直短絡部によって第The first parallel loop section, the vertical feed section, the ground conductor plate, and the first vertical short-circuit section 1のループアンテナが構成され、前記第2の平行ループ部、垂直給電部、接地導体板および第2の垂直短絡部によって第2のループアンテナが構成され、前記第3の平行ループ部、垂直給電部、接地導体板及び第3の垂直短絡部によって第3のループアンテナが構成されるようにしたことを特徴とする車両用アンテナ装置。A second loop antenna is formed by the second parallel loop portion, the vertical feed portion, the ground conductor plate, and the second vertical short-circuit portion, and the third parallel loop portion, the vertical feed portion A third loop antenna configured by the first portion, the ground conductor plate, and the third vertical short-circuit portion.
前記第1、第2および第3のループアンテナのうちの少なくとも1つが、前記接地導体板と共に1枚の導電性板材により一体で構成されている請求項4記載の車両用アンテナ装置。The vehicle antenna device according to claim 4, wherein at least one of the first, second, and third loop antennas is formed integrally with the ground conductor plate by one conductive plate material. 前記接地導体板上に沿って配置されている同軸ケーブルをさらに具備し、この同軸ケーブルの中心導体が前記垂直給電部の下端部に電気的に接続され、外部導体が前記接地導体板に電気的に接続されている請求項4記載の車両用アンテナ装置。The ground conductor plate further includes a coaxial cable disposed along the ground conductor plate, a center conductor of the coaxial cable is electrically connected to a lower end of the vertical power supply unit, and an external conductor is electrically connected to the ground conductor plate. The vehicle antenna device according to claim 4, wherein the vehicle antenna device is connected to a vehicle.
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