JP4268096B2 - Balun device and antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、不平衡給電線路と平衡給電線路との間の線路変換を行うバラン装置と、上記バラン装置を用いたダイポールアンテナ又は八木宇田アンテナなどのアンテナ装置と、基板上に形成されたアンテナ装置に関する。 The present invention relates to a balun device that performs line conversion between an unbalanced feed line and a balanced feed line, an antenna device such as a dipole antenna or a Yagi-Uda antenna using the balun device, and an antenna device formed on a substrate About.
無線LANシステムやブルーツース(Bluetooth)に使用するアンテナは、低コストでの生産可能な設計を要求される。一般に利用されるアンテナとして、高誘電体を構成要素とする「誘電体アンテナ」が挙げられるが、主に小型化を重視しているため、銅などの金属板で作られたアンテナと比較すると、利得が低く性能面で劣っているものが多い。また、誘電体アンテナは、非常に高誘電率であるセラミックを材料に使用しており、その誘電率に影響を及ぼすような環境の変化により性能が大きく左右される。例えば、実際に製品に使用する場合には、筐体の影響を十分に考慮に入れ、アンテナの配置を検討し、設計し調整しなければならない。 An antenna used for a wireless LAN system or Bluetooth is required to have a design that can be produced at low cost. As a commonly used antenna, there is a `` dielectric antenna '' with a high dielectric as a component, but mainly because miniaturization is important, compared with antennas made of metal plates such as copper, Many have low gain and poor performance. In addition, the dielectric antenna uses a ceramic having a very high dielectric constant as its material, and its performance is greatly affected by environmental changes that affect the dielectric constant. For example, when it is actually used in a product, the influence of the housing must be taken into consideration, and the antenna arrangement must be studied, designed and adjusted.
これらの問題点を解決するために、基板に印刷するパターンアンテナの技術が広まっているが、一般に使用されているパターンアンテナの多くは、同軸ケーブルを接続する必要もあることから、不平衡型アンテナを導体パターンで形成したものがほとんどであり、そのアンテナの導体パターンは基板の片面に形成されている。 In order to solve these problems, the technology of pattern antennas printed on the substrate has been widespread, but since many of the pattern antennas in general use need to connect a coaxial cable, Is formed by a conductor pattern, and the conductor pattern of the antenna is formed on one side of the substrate.
例えば、不平衡給電線路である同軸ケーブルを平衡給電線路に変換するためのプリント基板用バランが特許文献1の図4(b)において開示されている。この従来技術に係るプリント基板用バランは、図9に示すように、1/4λ(λは伝送する無線信号の波長である。)の長さを持った分岐導体型バランを基本に設計しているため、バランをプリント基板の両面に印刷する必要があり、基板厚の影響を十分に考慮に入れなければならない。図9においては、2本のアンテナ素子42a,42bからなるダイポールアンテナ42に同軸ケーブル41が接続され、同軸ケーブル41の芯線導体41aが接続導線44により分岐導体用同軸ケーブル43のアンテナ側端部の芯線導体43a及び接地導体43bに接続されるとともに、同軸ケーブル43の接地導体41bが接続導線45により同軸ケーブル43の開放端側接地導体43bに接続されている。
For example, FIG. 4B of Patent Document 1 discloses a printed circuit board balun for converting a coaxial cable that is an unbalanced feed line into a balanced feed line. The printed circuit board balun according to this prior art is designed based on a branch conductor type balun having a length of ¼λ (λ is the wavelength of a radio signal to be transmitted) as shown in FIG. Therefore, it is necessary to print the balun on both sides of the printed board, and the influence of the board thickness must be fully taken into consideration. In FIG. 9, the
また、図10において、プリント配線基板50の一方の面上に形成された2本のアンテナ素子52a,52bからなるダイポールアンテナ52において、分岐導体型バランを適用する場合においては、特許文献1の図2において開示されているように、アンテナ素子52a,52bの中心側各端部に接続された分岐導体53に沿って同軸ケーブル41の接地導体41bを接続するように固定し、その同軸ケーブル41の芯線導体41aを接続導線44により分岐導体53のアンテナ52b側端部に接続する必要がある。
In FIG. 10, in the case of applying a branched conductor type balun to a
図10の従来例では、図9の同軸ケーブル43を用いずに分岐導体53を形成しているので、同軸ケーブル41とダイポールアンテナ52との間のインピーダンス整合がなされておらず、同軸ケーブル44の芯線導体41aの引き回しによる影響を十分に考慮に入れなければならないため、実用的とはいえない。
In the conventional example of FIG. 10, the
さらに、上述のように、アンテナ素子の導体パターンをプリント配線基板の片面上に形成しているが、基板厚が例えば1mm以上の厚い基板であるとき、当該基板の裏面方向への電磁波の放射が減衰してアンテナ利得が低下するという問題点があった。 Furthermore, as described above, the conductor pattern of the antenna element is formed on one side of the printed wiring board, but when the board thickness is a thick board of, for example, 1 mm or more, the radiation of electromagnetic waves toward the back side of the board is There is a problem in that the antenna gain decreases due to attenuation.
本発明の第1の目的は以上の問題点を解決し、不平衡給電線路と平衡給電線路との間の線路変換を行うバラン装置において、従来技術よりも小型・軽量であって誘電体基板上に形成でき、しかも確実にインピーダンス整合を行うことができるバラン装置及びそれを用いたアンテナ装置を提供することにある。 The first object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and in a balun device that performs line conversion between an unbalanced feed line and a balanced feed line, it is smaller and lighter than the prior art and is on a dielectric substrate. Another object of the present invention is to provide a balun device that can be formed easily and that can perform impedance matching with certainty, and an antenna device using the balun device.
また、本発明の第2の目的は以上の問題点を解決し、基板上に形成されるアンテナであっても、当該基板の裏面方向への電磁波の放射が減衰してアンテナ利得が低下することがないアンテナ装置を提供することにある。 In addition, the second object of the present invention is to solve the above-described problems, and even when an antenna is formed on a substrate, radiation of electromagnetic waves toward the back surface of the substrate is attenuated and antenna gain is reduced. An object of the present invention is to provide an antenna device without the above.
第1の発明に係るバラン装置は、基板上に形成され、不平衡側端部と平衡側端部とを有するストリップ形状の芯線導体と、
上記基板上であって上記芯線導体から所定の間隔だけ離間するように上記芯線導体の両側に形成され、不平衡側端部と平衡側端部とをそれぞれ有するストリップ形状の第1と第2の接地導体と、
上記基板上であって上記各接地導体の平衡側端部から延在してかつ上記芯線導体とは反対側に折り曲げられてその端部が開放端となり、上記各接続導体から所定の間隔だけ離間するように形成されたストリップ形状の第1と第2の折り返し導体とを備え、
上記第1の接地導体の不平衡側端部と、上記第2の接地導体の不平衡側端部とは互いに接続されて不平衡側接地端子となり、上記芯線導体の不平衡側端部が不平衡側芯線端子となり、
上記芯線導体の平衡側端部は第1の平衡側接続端子となり、上記第2の接地導体の平衡側端部は第2の平衡側接続端子となることを特徴とする。
A balun device according to a first aspect of the present invention is a strip-shaped core conductor formed on a substrate and having an unbalanced end and a balanced end,
The strip-shaped first and second strips are formed on both sides of the core conductor so as to be spaced apart from the core conductor by a predetermined distance on the substrate, and have unbalanced side ends and balanced side ends, respectively. A ground conductor;
On the substrate, extending from the balanced end of each ground conductor and bent to the opposite side of the core conductor, the end becomes an open end, and is separated from each connection conductor by a predetermined distance. Strip-shaped first and second folded conductors formed so as to
The unbalanced end of the first ground conductor and the unbalanced end of the second ground conductor are connected to each other to become an unbalanced ground terminal, and the unbalanced end of the core conductor is unbalanced. It becomes a balanced core wire terminal,
The balanced end of the core conductor is a first balanced connection terminal, and the balanced end of the second ground conductor is a second balanced connection terminal.
上記バラン装置において、上記芯線導体と、上記第1と第2の接地導体と、上記第1と第2の折り返し導体は、実質的に、伝送する無線信号の波長の1/4の奇数倍の長さを有することを特徴とする。 In the balun device, the core conductor, the first and second ground conductors, and the first and second folded conductors are substantially an odd multiple of 1/4 of the wavelength of the radio signal to be transmitted. It has a length.
第2の発明に係るアンテナ装置は、上記バラン装置と、
上記基板上に互いに所定の間隔だけ離間してかつ一直線上で形成された2本の第1のアンテナ素子からなり、上記バラン装置の第1と第2の平衡側接続端子に接続されたダイポールアンテナとを備えたことを特徴とする。
An antenna device according to a second invention includes the balun device,
A dipole antenna comprising two first antenna elements formed on a straight line and spaced apart from each other by a predetermined distance and connected to the first and second balanced connection terminals of the balun device It is characterized by comprising.
上記アンテナ装置において、上記バラン装置の芯線導体、第1と第2の接続導体及び第1と第2の折り返し導体は、上記2本の第1のアンテナ素子に対して、傾斜するように、もしくは垂直となるように形成されたことを特徴とする。 In the antenna device, the core wire conductor, the first and second connection conductors, and the first and second folded conductors of the balun device are inclined with respect to the two first antenna elements, or It is formed to be vertical.
また、上記アンテナ装置において、上記基板は互いに実質的に平行な第1と第2の面を有し、
上記2本の第1のアンテナ素子はそれぞれ、
上記基板の第1の面上に形成された第1の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第1の素子導体と対向するように形成され、上記第1の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第2の素子導体とを備えたことを特徴とする。
In the antenna device, the substrate has first and second surfaces substantially parallel to each other,
The two first antenna elements are respectively
A first element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the first element conductor and through both ends of the first element conductor in the thickness direction. And a second element conductor having both ends connected via a hole conductor.
上記アンテナ装置において、上記ダイポールアンテナと平行であって所定の間隔だけ離間して形成された第2のアンテナ素子からなり、上記ダイポールアンテナよりも長い長さを有する反射アンテナ素子をさらに備えたことを特徴とする。 The antenna apparatus further includes a reflective antenna element that is formed of a second antenna element that is parallel to the dipole antenna and spaced apart from the dipole antenna by a predetermined distance, and has a longer length than the dipole antenna. Features.
また、上記アンテナ装置において、上記基板は互いに実質的に平行な第1と第2の面を有し、
上記第2のアンテナ素子は、
上記基板の第1の面上に形成された第3の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第3の素子導体と対向するように形成され、上記第3の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第4の素子導体とを備えたことを特徴とする。
In the antenna device, the substrate has first and second surfaces substantially parallel to each other,
The second antenna element is
A third element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the third element conductor and through both ends of the third element conductor in the thickness direction. And a fourth element conductor having both ends connected via a hole conductor.
さらに、上記アンテナ装置において、上記ダイポールアンテナと平行であって所定の間隔だけ離間して形成された第3のアンテナ素子からなり、上記ダイポールアンテナよりも短い長さを有する導波アンテナ素子をさらに備えたことを特徴とする。 The antenna apparatus further includes a third antenna element that is parallel to the dipole antenna and spaced apart by a predetermined distance, and further includes a waveguide antenna element having a shorter length than the dipole antenna. It is characterized by that.
またさらに、上記アンテナ装置において、上記基板は互いに実質的に平行な第1と第2の面を有し、
上記第3のアンテナ素子は、
上記基板の第1の面上に形成された第5の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第5の素子導体と対向するように形成され、上記第5の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第6の素子導体とを備えたことを特徴とする。
Still further, in the antenna device, the substrate has first and second surfaces substantially parallel to each other,
The third antenna element is
A fifth element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the fifth element conductor, and formed at both ends of the fifth element conductor and penetrating the substrate in the thickness direction. And a sixth element conductor having both ends connected via a hole conductor.
上記アンテナ装置において、上記別のバラン装置と、
上記基板上に互いに所定の間隔だけ離間してかつ一直線上で形成された2本の第4のアンテナ素子からなり、上記別のバラン装置の第1と第2の平衡側接続端子に接続された別のダイポールアンテナとを備えたことを特徴とする。
In the antenna device, the other balun device,
It consists of two fourth antenna elements formed on a straight line and spaced apart from each other by a predetermined distance, and connected to the first and second balanced connection terminals of the other balun device. It is provided with another dipole antenna.
また、上記アンテナ装置において、上記別のバラン装置の芯線導体、第1と第2の接続導体及び第1と第2の折り返し導体は、上記2本の第4のアンテナ素子に対して、傾斜するように、もしくは垂直になるように形成されたことを特徴とする。 In the antenna device, the core wire conductor, the first and second connection conductors, and the first and second folded conductors of the other balun device are inclined with respect to the two fourth antenna elements. Or formed so as to be vertical.
さらに、上記アンテナ装置において、上記基板は互いに実質的に平行な第1と第2の面を有し、
上記2本の第4のアンテナ素子はそれぞれ、
上記基板の第1の面上に形成された第7の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第7の素子導体と対向するように形成され、上記第7の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第8の素子導体とを備えたことを特徴とする。
Further, in the antenna device, the substrate has first and second surfaces substantially parallel to each other,
Each of the two fourth antenna elements is
A seventh element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the seventh element conductor, and formed so as to penetrate both ends of the seventh element conductor in the thickness direction. And an eighth element conductor having both ends connected via a hole conductor.
またさらに、上記アンテナ装置において、上記バラン装置の不平衡側芯線端子及び不平衡側接地端子に接続された第1の不平衡線路と、上記別のバラン装置の不平衡側芯線端子及び不平衡側接地端子に接続された第2の不平衡線路とを選択的に切り替えて無線機に接続する切換手段をさらに備えたことを特徴とする。 Still further, in the antenna device, the first unbalanced line connected to the unbalanced core wire terminal and the unbalanced ground terminal of the balun device, and the unbalanced core wire terminal and the unbalanced side of the other balun device. It further comprises switching means for selectively switching the second unbalanced line connected to the ground terminal to connect to the radio.
第3の発明に係るアンテナ装置は、互いに実質的に平行な第1と第2の面を有する基板と、
上記基板の第1の面上に形成された第1の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第1の素子導体と対向するように形成され、上記第1の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第2の素子導体とを備え、
上記第1と第2の素子導体の一端を開放端とし、上記第1と第2の素子導体の他端を給電端としたことを特徴とする。
An antenna device according to a third invention comprises a substrate having first and second surfaces substantially parallel to each other;
A first element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the first element conductor and through both ends of the first element conductor in the thickness direction. A second element conductor having both ends connected via a hole conductor,
One end of the first and second element conductors is an open end, and the other end of the first and second element conductors is a feeding end.
第4の発明に係るアンテナ装置は、互いに実質的に平行な第1と第2の面を有する基板と、
上記基板上に互いに所定の間隔だけ離間してかつ一直線上で形成された2本の第1のアンテナ素子からなるダイポールアンテナとを備え、
上記2本の第1のアンテナ素子はそれぞれ、
上記基板の第1の面上に形成された第1の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第1の素子導体と対向するように形成され、上記第1の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第2の素子導体とを備えたことを特徴とする。
An antenna device according to a fourth invention comprises a substrate having first and second surfaces substantially parallel to each other;
A dipole antenna comprising two first antenna elements formed on a straight line and spaced apart from each other by a predetermined distance;
The two first antenna elements are respectively
A first element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the first element conductor and through both ends of the first element conductor in the thickness direction. And a second element conductor having both ends connected via a hole conductor.
上記アンテナ装置において、上記ダイポールアンテナと平行であって所定の間隔だけ離間して形成された第2のアンテナ素子からなり、上記ダイポールアンテナよりも長い長さを有する反射アンテナ素子をさらに備えたことを特徴とする。 The antenna apparatus further includes a reflective antenna element that is formed of a second antenna element that is parallel to the dipole antenna and spaced apart from the dipole antenna by a predetermined distance, and has a longer length than the dipole antenna. Features.
また、上記アンテナ装置において、上記第2のアンテナ素子は、
上記基板の第1の面上に形成された第3の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第3の素子導体と対向するように形成され、上記第3の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第4の素子導体とを備えたことを特徴とする。
In the antenna device, the second antenna element is
A third element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the third element conductor and through both ends of the third element conductor in the thickness direction. And a fourth element conductor having both ends connected via a hole conductor.
さらに、上記アンテナ装置において、上記ダイポールアンテナと平行であって所定の間隔だけ離間して形成された第3のアンテナ素子からなり、上記ダイポールアンテナよりも短い長さを有する導波アンテナ素子をさらに備えたことを特徴とする。 The antenna apparatus further includes a third antenna element that is parallel to the dipole antenna and spaced apart by a predetermined distance, and further includes a waveguide antenna element having a shorter length than the dipole antenna. It is characterized by that.
またさらに、上記アンテナ装置において、上記第3のアンテナ素子は、
上記基板の第1の面上に形成された第5の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第5の素子導体と対向するように形成され、上記第5の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第6の素子導体とを備えたことを特徴とする。
Furthermore, in the antenna device, the third antenna element is
A fifth element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the fifth element conductor, and formed at both ends of the fifth element conductor and penetrating the substrate in the thickness direction. And a sixth element conductor having both ends connected via a hole conductor.
またさらに、上記アンテナ装置において、上記基板上に互いに所定の間隔だけ離間してかつ一直線上で形成された2本の第4のアンテナ素子からなり、上記別のバラン装置の第1と第2の平衡側接続端子に接続された別のダイポールアンテナとを備え、
上記2本の第4のアンテナ素子はそれぞれ、
上記基板の第1の面上に形成された第7の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第7の素子導体と対向するように形成され、上記第7の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第8の素子導体とを備えたことを特徴とする。
Still further, in the antenna device, the antenna device includes two fourth antenna elements formed on a straight line and spaced apart from each other by a predetermined distance. With another dipole antenna connected to the balanced side connection terminal,
Each of the two fourth antenna elements is
A seventh element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the seventh element conductor, and formed so as to penetrate both ends of the seventh element conductor in the thickness direction. And an eighth element conductor having both ends connected via a hole conductor.
従って、本発明に係るバラン装置によれば、プリント配線基板などの基板上でその厚さと同様の厚さで導体パターンを形成することにより、バラン装置を形成できる。当該バラン装置は、不平衡給電線路と平衡給電線路との間の線路変換を行うバラン装置において、従来技術よりも小型・軽量であって基板上に形成でき、しかも確実にインピーダンス整合を行うことができる。 Therefore, according to the balun device according to the present invention, the balun device can be formed by forming a conductor pattern with a thickness similar to the thickness on a printed wiring board or the like. The balun device is a balun device that performs line conversion between an unbalanced feed line and a balanced feed line, and is smaller and lighter than the prior art, can be formed on a substrate, and can reliably perform impedance matching. it can.
また、本発明に係るバラン装置を備えたアンテナ装置によれば、プリント配線基板などの基板上でその厚さと同様の厚さで導体パターンを形成することにより、バラン装置を備えたアンテナ装置を形成できる。当該アンテナ装置は、従来技術よりも小型・軽量であって基板上に形成でき、しかも確実にインピーダンス整合を行うことができる。 Moreover, according to the antenna device provided with the balun device according to the present invention, the antenna device provided with the balun device is formed by forming a conductor pattern with a thickness similar to the thickness on a substrate such as a printed wiring board. it can. The antenna device is smaller and lighter than the prior art, can be formed on a substrate, and can reliably perform impedance matching.
さらに、本発明に係るアンテナ装置によれば、基板の両面に放射アンテナ素子を形成したので、基板の裏面方向へも電波を放射することができ、アンテナ利得を低下させることを防止できる。 Furthermore, according to the antenna device according to the present invention, since the radiating antenna elements are formed on both surfaces of the substrate, it is possible to radiate radio waves in the direction of the back surface of the substrate, and to prevent the antenna gain from being lowered.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.
第1の実施形態.
図1は本発明の第1の実施形態に係る2素子八木宇田アンテナ装置のおもて面を示す平面図であり、図2は図1の2素子八木宇田アンテナ装置の裏面を示す裏面図である。第1の実施形態に係る2素子八木宇田アンテナ装置は、ダイポールアンテナである放射アンテナ素子A1と、それに平行に形成された反射アンテナ素子A3とを備えて構成され、放射アンテナ素子A1と、不平衡給電線路である同軸ケーブル20との間に、プリント配線基板である誘電体基板10のおもて面上に形成されたバラン装置B1を挿入したことを特徴としている。ここで、バラン装置B1は、図8のシュペルトップバラン装置70をそれが構成する同軸ケーブル60の中心軸を通過する断面での導体を、誘電体基板10上に形成することにより構成したことを特徴としている。当該バランB1は、不平衡給電線路である同軸ケーブル20と、平衡アンテナのダイポールアンテナである放射アンテナ素子A1との間の線路変換機能及びインピーダンス整合機能を有している。
First embodiment.
FIG. 1 is a plan view showing the front surface of the two-element Yagi-Uda antenna device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a rear view showing the back surface of the two-element Yagi-Uda antenna device of FIG. is there. The two-element Yagi-Uda antenna device according to the first embodiment is configured to include a radiating antenna element A1 that is a dipole antenna and a reflecting antenna element A3 formed in parallel thereto, and is unbalanced with the radiating antenna element A1. A balun device B1 formed on the front surface of the
図1及び図2において、平行平板である誘電体基板10は例えばガラスエポキシ基板又はテフロン(登録商標)基板などのプリント配線基板にてなり、互いに実質的に平行なおもて面と裏面とを有する。誘電体基板10のおもて面上に、バラン装置B1と、放射アンテナ素子A1の素子導体1a及び2aと、反射アンテナ素子A3の素子導体7aとがプリント配線印刷法を用いて形成されている。一方、誘電体基板10の裏面上に、素子導体1a,2a,7aとそれぞれ誘電体基板10を介して対向するように、放射アンテナ素子A1の素子導体1b及び2bと、反射アンテナ素子A3の素子導体7bとがプリント配線印刷法を用いて形成されている。なお、誘電体基板10には、その厚さ方向に貫通する複数の取り付けネジ用孔15を形成している。
1 and 2, a
放射アンテナ素子A1において、素子導体1a,2a,1b,2aは放射する電波の実質的に1/4波長の長さを有するストリップ形状を有し、素子導体1aと2aとは、実質的に一直線上で形成され、素子導体1bと2bとは、実質的に一直線上で形成される。また、素子導体1a及び1bの両端部において、誘電体基板10を厚さ方向に貫通するスルーホールを形成し、当該スルーホールに導体を充填することにより、それぞれスルーホール導体11a,11bを形成し、これにより、素子導体1a及び1bをその両端部で接続している。さらに、素子導体2a及び2bの両端部において、誘電体基板10を厚さ方向に貫通するスルーホールを形成し、当該スルーホールに導体を充填することにより、それぞれスルーホール導体12a,12bを形成し、これにより、素子導体2a及び2bをその両端部で接続している。以上のように構成した放射アンテナ素子A1は、半波長ダイポールアンテナを形成している。
In the radiating antenna element A1, the
なお、放射アンテナ素子A1の素子導体を片面のみならず、両面に形成しているのは以下の理由による。片面のみに形成した場合、例えばガラスエポキシ基板である誘電体基板10の厚さが1mmであるとき、放射アンテナ素子A1から誘電体基板10の裏面方向への放射電波が約1dB程度減衰してアンテナ利得が低下するため、これを防止するために両面に形成している。
The element conductor of the radiating antenna element A1 is formed not only on one side but also on both sides for the following reason. When formed on only one surface, for example, when the thickness of the
反射アンテナ素子A3において、素子導体7a,7bは1/4波長よりも若干長い長さを有するストリップ形状を有し、放射アンテナ素子A1から、放射する電波の例えば1/4波長の間隔d1だけ離れて形成される。また、素子導体7a,7bの両端部において、誘電体基板10を厚さ方向に貫通するスルーホールを形成し、当該スルーホールに導体を充填することにより、それぞれスルーホール導体13a,13bを形成し、これにより、素子導体7a,7bをその両端部で接続している。以上のように構成した反射アンテナ素子A3は、放射アンテナ素子A1に対する反射器を形成している。従って、放射アンテナ素子A1と反射アンテナ素子A3とにより、2素子八木宇田アンテナ装置を構成している。
In the reflective antenna element A3, the
次いで、バラン装置B1の構成について以下に説明する。バラン装置B1は、上述のように、図8のシュペルトップバラン装置70をそれが構成する同軸ケーブル60の中心を通過する断面での導体を、それぞれ約1/4波長の長さ(誘電体基板10の短縮率を考慮し、1/4波長よりも若干短くなるが、これは設計事項であり、図8において1/4λ’と図示されている。)を有するストリップ導体3,4,5,4s,5sとして誘電体基板10上に形成することにより構成している。なお、バラン装置B1を構成する各ストリップ形状を有する導体3,4,5,4s,5sはその長手方向が放射アンテナ素子A1の長手方向に対して約60度だけ傾斜されるように形成される。これは、バラン装置B1が占有する図1の横方向の長さをできる限り短くするためであり、これにより、当該アンテナ装置全体の大きさが小さくなる。なお、第1の実施形態では、バラン装置B1を放射アンテナ素子A1に対して傾斜して形成しているが、本発明はこれに限らず、傾斜せずに、実質的に垂直な方向となるように形成してもよい。
Next, the configuration of the balun device B1 will be described below. As described above, the balun device B1 has conductors in a cross section passing through the center of the
バラン装置B1の芯線導体3は、素子導体1aのスルーホール導体11b側の端部(平衡側端部である。)に接続されかつそれから延在して形成され、その端部に矩形形状の芯線端子導体3tが連結して形成され、当該端部は不平衡側端部となる。また、芯線端子導体3tから、芯線導体3の長手方向で所定の間隔だけ離間して矩形形状の接地端子導体6が形成される。さらに、芯線導体3を挟みその両側(芯線導体3から見て外側であり、以下、外側という。)に所定の間隔だけ離れかつ芯線導体3と平行となるように接地導体4s,5sが形成される。接地導体4sの放射アンテナ素子A1側の端部は例えば曲線形状で芯線導体3から離れる方向で外側に180度折り曲げられ、接地導体4sと平行となるように延在して折り返し導体4を形成する一方、接地導体4sの他端部は接地導体4sの長手方向でそのまま延在して接地端子導体6と連結して形成され、当該他端部は不平衡側端部となる。また、接地導体5sの放射アンテナ素子A1側の端部は例えば曲線形状で芯線導体3から離れる方向で外側に180度折り曲げられ、接地導体5sと平行となるように延在して折り返し導体5を形成する一方、接地導体5sの他端部は接地導体5sの長手方向でそのまま延在して接地端子導体6と連結して形成され、当該他端部は不平衡側端部となる。また、接地導体5sの放射アンテナ素子A1側の端部(平衡側端部である。)は、スルーホール導体5aを介して誘電体基板10の裏面上に形成された接続導体8の一端に接続され、接続導体8の他端は素子導体2bのスルーホール導体12b側の端部に接続される。
The
無線送受信機(図示せず。)からの給電線路である同軸ケーブル20は、芯線導体21と、接地導体22とから構成され、芯線導体21は芯線端子導体3tで例えば半田付けにより電気的に接続され、接地導体22は接地端子導体6で例えば半田付けにより電気的に接続される。同軸ケーブル20は不平衡線路であるが、芯線端子導体3tとその両側に形成された接地導体4s,5s、並びに、芯線導体3とその両側に形成された接地導体4s,5sはそれぞれ、平衡線路であるコプレナー線路を構成している。すなわち、接地端子導体3t付近で、同軸ケーブル20からコプレナー線路への線路変換を行っている。そして、折り返し導体4,5は放射電波の波長の約1/4倍の長さで構成され、それぞれ接地導体4s,5sに対して一定の間隔を有して、折り返して配線形成され、その先端部は開放端となっており、短絡された状態と同様にインピーダンスが無限大となり、バラン装置B1は従来技術に係る図8のシュペルトップバラン装置70と同様に、インピーダンス整合機能及び線路変換機能を有する。
A
以上のように構成されたバラン装置B1を備えた2素子八木宇田アンテナ装置においては、上記無線送受信機から同軸ケーブル20を介して送信された無線信号は、バラン装置B1により不平衡線路から平衡線路への線路変換並びに、同軸ケーブル20と放射アンテナ素子A1との間のインピーダンス整合が行われた後、その無線信号の電波が放射アンテナ素子A1から放射される。ここで、放射アンテナ素子A1の素子導体1a,2a,1b2bは誘電体基板10の両面に形成されているので、その裏面からも放射される。また、反射器である反射アンテナ素子A3が形成されているので、上記無線信号の電波は、放射アンテナ素子A1の長手方向に対して垂直な方向であって、反射アンテナ素子A3とは反対側に向けて主ビームを有して放射される。
In the two-element Yagi-Uda antenna device including the balun device B1 configured as described above, a radio signal transmitted from the wireless transceiver via the
以上のように構成されたバラン装置B1は誘電体基板10上にプリント配線パターンの導体のみで形成されているので、誘電体基板10とほぼ同じ厚さでバラン装置10を形成でき、従来技術に比較して小型・軽量であり、確実に線路変換やインピーダンス整合を行うことができる。
Since the balun device B1 configured as described above is formed of only the conductor of the printed wiring pattern on the
第1の実施形態の変形例.
以上の実施形態においては、放射アンテナ素子A1と反射アンテナ素子A3とを備えた2素子八木宇田アンテナ装置を構成しているが、本発明はこれに限らず、放射アンテナ素子A1を中心として、反射アンテナ素子A3とは反対側であって、放射アンテナ素子A1から、約1/4波長離間して、放射アンテナ素子A1よりも短い長さを有し反射アンテナ素子A3と同様の構成を有する導波器のアンテナ素子を形成することにより、3素子八木宇田アンテナ装置を構成してもよい。また、反射器や導波器の数は1つに限定されず、複数であってもよい。さらに、反射アンテナ素子A3を形成せずに、半波長ダイポールアンテナ装置を形成してもよい。
Modification of the first embodiment.
In the above embodiment, a two-element Yagi-Uda antenna device including the radiating antenna element A1 and the reflecting antenna element A3 is configured. A wave guide that is opposite to the antenna element A3 and is spaced apart from the radiating antenna element A1 by about ¼ wavelength and has a length shorter than that of the radiating antenna element A1 and the same configuration as that of the reflecting antenna element A3. A three-element Yagi-Uda antenna device may be configured by forming an antenna element. Further, the number of reflectors and directors is not limited to one and may be plural. Furthermore, a half-wave dipole antenna device may be formed without forming the reflective antenna element A3.
また、当該半波長ダイポールアンテナ装置のうちの1つのアンテナ素子を用いてモノポールアンテナ装置を構成してもよい。この場合、バラン装置B1を介さず、同軸ケーブル20を直接にモノポールアンテナ装置に接続できる。
Moreover, you may comprise a monopole antenna apparatus using the antenna element of the said half-wavelength dipole antenna apparatus. In this case, the
以上実施形態においては、放射アンテナ素子A1及び反射アンテナ素子A3の各素子導体を誘電体基板10の両面に形成しているが、本発明はこれに限らず、その片面のみに形成してもよい。
In the above embodiment, the element conductors of the radiating antenna element A1 and the reflective antenna element A3 are formed on both surfaces of the
以上の実施形態において、バラン装置B1の各導体3,4,5,4s,5sの長さは約1/4波長の長さを有しているが、本発明はこれに限らず、(2n−1)/4波長(ここで、nは自然数である。)の長さを有して形成してもよい。
In the above embodiment, the length of each
第2の実施形態.
図3は本発明の第2の実施形態に係る3素子八木宇田アンテナ装置のおもて面を示す平面図であり、図4は図3の3素子八木宇田アンテナ装置の裏面を示す裏面図である。図3及び図4において、第2の実施形態に係る3素子八木宇田アンテナ装置は、図1及び図2の第1の実施形態に係る2素子八木宇田アンテナ装置に比較して、反射アンテナ素子A3を中心として、放射アンテナ素子A1とは反対側に、反射アンテナ素子A3から所定の距離d1だけ離間して、放射アンテナ素子A2及びそれに接続されたバラン装置B2がさらに形成されたことが異なる。この相違点について以下に説明する。
Second embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing the front surface of the three-element Yagi-Uda antenna device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a rear view showing the back surface of the three-element Yagi-Uda antenna device of FIG. is there. 3 and 4, the three-element Yagi-Uda antenna device according to the second embodiment is a reflective antenna element A3 as compared to the two-element Yagi-Uda antenna device according to the first embodiment of FIGS. Is different from the radiating antenna element A1 in that the radiating antenna element A2 and the balun device B2 connected to the radiating antenna element A2 are further separated from the reflecting antenna element A3 by a predetermined distance d1. This difference will be described below.
図3及び図4において、放射アンテナ素子A2は、放射アンテナ素子A1と同様に、両端がスルーホール導体111a,111bにより接続された素子導体101a,101bと、両端がスルーホール導体112a,112bにより接続された素子導体102a,102bとを備えて構成され、放射アンテナ素子A1と同様に動作するが、放射電波の主ビームの方向は放射アンテナ素子A1とは反対方向になる。
3 and 4, the radiating antenna element A2 is connected to the
また、バラン装置B2は、バラン装置B1と同様に、芯線導体103と、その両側に形成された接地導体104s,105sと、接地導体104s,105sからそれぞれ延在しかつ折り曲げられて接地導体104s,105sと平行となるように形成された折り返し導体104,105とを備えて構成され、バラン装置B1と同様に、線路変換機能及びインピーダンス整合機能を有する。ここで、芯線導体3は芯線端子導体103tに接続され、接地導体4s,5sは接地端子導体106に接続される。上記無線送受信機からの給電線路である同軸ケーブル120は、芯線導体121と、接地導体122とから構成され、芯線導体121は芯線端子導体103tで例えば半田付けにより電気的に接続され、接地導体122は接地端子導体106で例えば半田付けにより電気的に接続される。さらに、接地導体105sの放射アンテナ素子A3側の端部は、スルーホール導体105aを介して、誘電体基板10の裏面に形成された接続導体108の一端に接続され、当該接続導体108の他端は素子導体102bのスルーホール導体112b側端部に接続される。
Similarly to the balun device B1, the balun device B2 extends from the
図5は図3及び図4の放射アンテナ素子A1,A3に接続された無線送受信機装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a radio transceiver apparatus connected to the radiation antenna elements A1 and A3 of FIGS.
図5において、放射アンテナ素子A1はスイッチSWの接点aを介してサーキュレータ81に接続され、放射アンテナ素子A3はスイッチSWの接点bを介してサーキュレータ81に接続される。放射アンテナ素子A1又はA3で受信された無線信号は、スイッチSW及びサーキュレータ81を介して無線受信機回路82に入力され、高周波増幅、周波数変換、周波数増幅、復調などの処理がなされる。一方、無線送信機回路83から送信される無線信号はサーキュレータ81及びスイッチSWを介して放射アンテナ素子A1又はA3に出力されて放射される。コントローラ80は、無線受信機回路82及び無線送信機回路83の動作を制御し、例えば、放射アンテナ素子A1で受信された無線信号の信号レベルと、放射アンテナ素子A3で受信された無線信号の信号レベルとを比較して、より高い信号レベルを受信した放射アンテナ素子を選択するようにスイッチSWを切り換えて、無線信号の送受信を行う。
In FIG. 5, the radiating antenna element A1 is connected to the
以上のように構成された第2の実施形態に係るバラン装置B1,B2を備えた3素子八木宇田アンテナ装置は、誘電体基板10上にプリント配線パターンの導体のみで形成されているので、誘電体基板10とほぼ同じ厚さで形成でき、従来技術に比較して小型・軽量であり、また、バラン装置B1,B2を用いて確実に線路変換やインピーダンス整合を行うことができる。さらに、互いに異なり反対方向の主ビームを有する2つの放射アンテナ素子A1,A2を選択的に切り替えて無線信号を送受信できる。
The three-element Yagi-Uda antenna device provided with the balun devices B1 and B2 according to the second embodiment configured as described above is formed on the
第2の実施形態の変形例.
以上の実施形態においては、2本の放射アンテナ素子A1と反射アンテナ素子A3とを備えた3素子八木宇田アンテナ装置を構成しているが、本発明はこれに限らず、放射アンテナ素子A1を中心として、反射アンテナ素子A3とは反対側であって、放射アンテナ素子A1から、約1/4波長離間して、放射アンテナ素子A1よりも短い長さを有し反射アンテナ素子A3と同様の構成を有する導波器のアンテナ素子をそれぞれ形成することにより、5素子八木宇田アンテナ装置を構成してもよい。また、反射器や導波器の数はそれぞれ1つ、2つに限定されず、それ以上の複数であってもよい。さらに、反射アンテナ素子A3を形成せず、2つのダイポールアンテナ装置を形成し、スペースダイバーシチのアンテナ素子を形成してもよい。
Modified example of the second embodiment.
In the above embodiment, a three-element Yagi-Uda antenna device including two radiation antenna elements A1 and a reflection antenna element A3 is configured. However, the present invention is not limited to this, and the radiation antenna element A1 is the center. The opposite side of the reflective antenna element A3 is spaced from the radiating antenna element A1 by about ¼ wavelength and has a length shorter than that of the radiating antenna element A1, and the same configuration as that of the reflective antenna element A3. You may comprise a 5-element Yagi-Uda antenna apparatus by forming the antenna element of the waveguide which each has. Further, the number of reflectors and directors is not limited to one or two, but may be more than that. Furthermore, instead of forming the reflective antenna element A3, two dipole antenna devices may be formed to form a space diversity antenna element.
以上実施形態においては、放射アンテナ素子A1,A2及び反射アンテナ素子A3の各素子導体を誘電体基板10の両面に形成しているが、本発明はこれに限らず、その片面のみに形成してもよい。
In the above embodiment, the element conductors of the radiating antenna elements A1 and A2 and the reflective antenna element A3 are formed on both surfaces of the
以上の実施形態においては、2つの放射アンテナ素子A1,A2は互いに平行となるように形成しているが、本発明はこれに限らず、平行とならないように形成してもよい。この場合、ビーム方向又は指向特性が異なる。 In the above embodiment, the two radiating antenna elements A1 and A2 are formed so as to be parallel to each other, but the present invention is not limited to this, and may be formed so as not to be parallel. In this case, the beam direction or directivity is different.
以上の実施形態においては、反射アンテナ素子A3を2つの放射アンテナ素子A1,A2で共用しているが、本発明はこれに限らず、第1の実施形態のアンテナ装置を複数個形成しかつ、例えば互いに主ビーム方向が異なるように誘電体基板10上に形成してもよい。
In the above embodiment, the reflective antenna element A3 is shared by the two radiating antenna elements A1 and A2, but the present invention is not limited to this, and a plurality of antenna devices of the first embodiment are formed, and For example, they may be formed on the
本発明者らは、第1の実施形態において反射アンテナ素子A3が形成されておらず、中心動作周波数が5.2GHzであるダイポールアンテナ装置を試作して以下の実験を行ってその結果を得た。 The present inventors made a prototype of a dipole antenna device in which the reflective antenna element A3 is not formed in the first embodiment and the center operating frequency is 5.2 GHz, and performed the following experiment to obtain the result. .
図6(a)は第1の実施形態の変形例に係るダイポールアンテナ装置の水平面指向特性を示す特性図であり、図6(b)は第1の実施形態の変形例に係るダイポールアンテナ装置の垂直面指向特性を示す特性図である。図6から明らかなように、通常のダイポールアンテナ装置の指向特性を得ることができる。 FIG. 6A is a characteristic diagram showing the horizontal plane directivity of the dipole antenna device according to the modification of the first embodiment, and FIG. 6B is the characteristic of the dipole antenna device according to the modification of the first embodiment. It is a characteristic view which shows a vertical surface directivity characteristic. As is apparent from FIG. 6, the directivity characteristics of a normal dipole antenna device can be obtained.
図7は第1の実施形態の変形例に係るバラン装置を備えたダイポールアンテナ装置の電圧定在波比(VSWR)の周波数特性を示すグラフである。図7から明らかなように、中心動作周波数5.2GHzでVSWRが1.5以下の周波数帯域幅として約800MHzが得られている。 FIG. 7 is a graph showing the frequency characteristic of the voltage standing wave ratio (VSWR) of the dipole antenna device provided with the balun device according to the modification of the first embodiment. As is apparent from FIG. 7, about 800 MHz is obtained as a frequency bandwidth with a central operating frequency of 5.2 GHz and a VSWR of 1.5 or less.
以上のように形成された実施形態又は変形例に係るアンテナ装置は、プリント配線印刷法を用いて高精度で導体のパターンニングができるため、量産した場合であっても、周波数特性や指向特性のばらつきがきわめて小さい。また、誘電体基板10の誘電率が多少ずれた場合においてもほとんど放射特性に影響しない。
Since the antenna device according to the embodiment or the modified example formed as described above can pattern a conductor with high accuracy by using a printed wiring printing method, the frequency characteristics and directivity characteristics can be obtained even in mass production. Very little variation. Further, even when the dielectric constant of the
以上の実施形態又は変形例においては、誘電体基板10を用いているが、本発明はこれに限らず、半導体基板などの他の種類の基板、もしくは誘電体フィルムを用いてもよい。
In the above embodiment or modification, the
以上説明したように、本発明に係るバラン装置によれば、プリント配線基板などの基板上でその厚さと同様の厚さで導体パターンを形成することにより、バラン装置を形成できる。当該バラン装置は、不平衡給電線路と平衡給電線路との間の線路変換を行うバラン装置において、従来技術よりも小型・軽量であって基板上に形成でき、しかも確実にインピーダンス整合を行うことができる。 As described above, according to the balun device according to the present invention, the balun device can be formed by forming the conductor pattern with the same thickness as that of the printed circuit board on the substrate. The balun device is a balun device that performs line conversion between an unbalanced feed line and a balanced feed line, and is smaller and lighter than the prior art, can be formed on a substrate, and can reliably perform impedance matching. it can.
また、本発明に係るバラン装置を備えたアンテナ装置によれば、プリント配線基板などの基板上でその厚さと同様の厚さで導体パターンを形成することにより、バラン装置を備えたアンテナ装置を形成できる。当該アンテナ装置は、従来技術よりも小型・軽量であって基板上に形成でき、しかも確実にインピーダンス整合を行うことができる。 Moreover, according to the antenna device provided with the balun device according to the present invention, the antenna device provided with the balun device is formed by forming a conductor pattern with a thickness similar to the thickness on a substrate such as a printed wiring board. it can. The antenna device is smaller and lighter than the prior art, can be formed on a substrate, and can reliably perform impedance matching.
さらに、本発明に係るアンテナ装置によれば、基板の両面に放射アンテナ素子を形成したので、基板の裏面方向へも電波を放射することができ、アンテナ利得を低下させることを防止できる。 Furthermore, according to the antenna device according to the present invention, since the radiating antenna elements are formed on both surfaces of the substrate, it is possible to radiate radio waves in the direction of the back surface of the substrate, and to prevent the antenna gain from being lowered.
以上説明したように、バラン内蔵のパターンアンテナを使用することで、ガラスエポキシ基板やテフロン(登録商標)基板など通常の電気回路用基板への実装のみならず、フィルム状の印刷物、さらには製品筐体へ直接、金属を含む塗料で塗布することが可能となる。低コストでの製造が容易に行えると同時に、導体パターンを構成する物質の持つ誘電率による影響も少ないため、製品などにおけるアンテナの配置も比較的問題とならない。また、無給電素子パターンを配置することで、容易に指向性を持たせることも可能であるため、任意の方向への放射を行いたい場合など、使用用途は広い。例えば、無線LANシステムやブルーツース(Bluetooth)を応用した家電製品、及びその他の無線通信を利用した機器すべてに使用可能である。 As described above, by using a pattern antenna with a built-in balun, not only can it be mounted on a normal electric circuit board such as a glass epoxy board or a Teflon (registered trademark) board, but it can also be printed in film form, It can be applied directly to the body with a paint containing metal. Manufacturing at a low cost can be easily performed, and at the same time, the influence of the dielectric constant of the material constituting the conductor pattern is small, so that the arrangement of the antenna in the product or the like is relatively unproblematic. In addition, since it is possible to easily provide directivity by arranging a parasitic element pattern, the usage application is wide, for example, when radiation in an arbitrary direction is desired. For example, the present invention can be used for all home appliances using wireless LAN systems and Bluetooth, and other devices using wireless communication.
A1,A2…放射アンテナ素子、
A3…反射アンテナ素子、
B1,B2…バラン装置、
SW…スイッチ、
1a,1b,2a,2b,7a,7b,101a,101b,102a,102b…素子導体、
3,130…芯線導体、
3t,103t…芯線端子導体、
4,5,104,105…折り返し導体、
4a,5s,104s,105s…接地導体、
5a,11a,11b,12a,12b,13a,13b,105a,111a,111b,112a,112b…スルーホール導体、
6…接地端子導体、
8…接続導体、
10…誘電体基板、
15…取り付けネジ用孔、
20,120…同軸ケーブル、
21,121…芯線導体、
22,122…接地導体、
80…コントローラ、
81…サーキュレータ、
82…無線受信機回路、
83…無線送信機回路。
A1, A2 ... Radiating antenna elements,
A3: Reflective antenna element,
B1, B2 ... Balun device,
SW ... switch,
1a, 1b, 2a, 2b, 7a, 7b, 101a, 101b, 102a, 102b ... element conductors,
3,130 ... core conductor,
3t, 103t ... core wire terminal conductor,
4, 5, 104, 105 ... folded conductor,
4a, 5s, 104s, 105s ... grounding conductor,
5a, 11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, 105a, 111a, 111b, 112a, 112b ... through-hole conductors,
6 ... Ground terminal conductor,
8: Connection conductor,
10 ... dielectric substrate,
15 ... Hole for mounting screw,
20, 120 ... Coaxial cable,
21, 121 ... core wire conductor,
22, 122 ... ground conductor,
80 ... Controller,
81 ... circulator,
82 ... wireless receiver circuit,
83: Radio transmitter circuit.
Claims (12)
上記基板上であって上記芯線導体から所定の間隔だけ離間するように上記芯線導体の両側に形成され、不平衡側端部と平衡側端部とをそれぞれ有するストリップ形状の第1と第2の接地導体と、
上記基板上であって上記各接地導体の平衡側端部から延在してかつ上記芯線導体とは反対側に折り曲げられてその端部が開放端となり、上記各接続導体から所定の間隔だけ離間するように形成されたストリップ形状の第1と第2の折り返し導体とを備え、
上記第1の接地導体の不平衡側端部と、上記第2の接地導体の不平衡側端部とは互いに接続されて不平衡側接地端子となり、上記芯線導体の不平衡側端部が不平衡側芯線端子となり、
上記芯線導体の平衡側端部は第1の平衡側接続端子となり、上記第2の接地導体の平衡側端部は第2の平衡側接続端子となり、
上記芯線導体と、上記第1と第2の接地導体と、上記第1と第2の折り返し導体は、実質的に、伝送する無線信号の波長の1/4の奇数倍の長さを有することを特徴とするバラン装置。 A strip-shaped core conductor formed on a substrate and having an unbalanced end and a balanced end;
The strip-shaped first and second strips are formed on both sides of the core conductor so as to be spaced apart from the core conductor by a predetermined distance on the substrate, and have unbalanced side ends and balanced side ends, respectively. A ground conductor;
On the substrate, extending from the balanced end of each ground conductor and bent to the opposite side of the core conductor, the end becomes an open end, and is separated from each connection conductor by a predetermined distance. Strip-shaped first and second folded conductors formed so as to
The unbalanced end of the first ground conductor and the unbalanced end of the second ground conductor are connected to each other to become an unbalanced ground terminal, and the unbalanced end of the core conductor is unbalanced. It becomes a balanced core wire terminal,
Balanced side end portion of the core conductor becomes first balanced-side connection terminal, the balanced-side end of the second grounding conductor is Ri Do a second balanced-side connection terminal,
The core conductor, the first and second ground conductors, and the first and second folded conductors have a length that is substantially an odd multiple of 1/4 of the wavelength of the radio signal to be transmitted. Balun device characterized by.
上記基板上に互いに所定の間隔だけ離間してかつ一直線上で形成された2本の第1のアンテナ素子からなり、上記バラン装置の第1と第2の平衡側接続端子に接続されたダイポールアンテナとを備えたことを特徴とするアンテナ装置。 A balun device according to claim 1 ;
A dipole antenna comprising two first antenna elements formed on a straight line and spaced apart from each other by a predetermined distance and connected to the first and second balanced connection terminals of the balun device An antenna device comprising:
上記2本の第1のアンテナ素子はそれぞれ、
上記基板の第1の面上に形成された第1の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第1の素子導体と対向するように形成され、上記第1の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第2の素子導体とを備えたことを特徴とする請求項2又は3記載のアンテナ装置。 The substrate has first and second surfaces substantially parallel to each other;
The two first antenna elements are respectively
A first element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the first element conductor and through both ends of the first element conductor in the thickness direction. the antenna device according to claim 2 or 3, wherein further comprising a second element conductors having connected ends via hole conductor.
上記第2のアンテナ素子は、
上記基板の第1の面上に形成された第3の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第3の素子導体と対向するように形成され、上記第3の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第4の素子導体とを備えたことを特徴とする請求項5記載のアンテナ装置。 The substrate has first and second surfaces substantially parallel to each other;
The second antenna element is
A third element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the third element conductor and through both ends of the third element conductor in the thickness direction. 6. The antenna device according to claim 5, further comprising a fourth element conductor having both ends connected via a hole conductor.
上記第3のアンテナ素子は、
上記基板の第1の面上に形成された第5の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第5の素子導体と対向するように形成され、上記第5の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第6の素子導体とを備えたことを特徴とする請求項7記載のアンテナ装置。 The substrate has first and second surfaces substantially parallel to each other;
The third antenna element is
A fifth element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the fifth element conductor, and formed at both ends of the fifth element conductor and penetrating the substrate in the thickness direction. 8. The antenna device according to claim 7, further comprising a sixth element conductor having both ends connected via a hole conductor.
上記基板上に互いに所定の間隔だけ離間してかつ一直線上で形成された2本の第4のアンテナ素子からなり、上記別のバラン装置の第1と第2の平衡側接続端子に接続された別のダイポールアンテナとを備えたことを特徴とする請求項2乃至8のうちのいずれか1つに記載のアンテナ装置。 Another balun device according to claim 1 ;
It consists of two fourth antenna elements formed on a straight line and spaced apart from each other by a predetermined distance, and connected to the first and second balanced connection terminals of the other balun device. the antenna device according to any one of claims 2 to 8, characterized in that a separate dipole antenna.
上記2本の第4のアンテナ素子はそれぞれ、
上記基板の第1の面上に形成された第7の素子導体と、
上記基板の第2の面上であって上記第7の素子導体と対向するように形成され、上記第7の素子導体の両端とそれぞれ、上記基板を厚さ方向に貫通して形成されたスルーホール導体を介して接続された両端を有する第8の素子導体とを備えたことを特徴とする請求項9又は10記載のアンテナ装置。 The substrate has first and second surfaces substantially parallel to each other;
Each of the two fourth antenna elements is
A seventh element conductor formed on the first surface of the substrate;
A through hole formed on the second surface of the substrate so as to face the seventh element conductor, and formed so as to penetrate both ends of the seventh element conductor in the thickness direction. the antenna device according to claim 9 or 10, wherein further comprising an eighth element conductors having both ends connected through a hole conductor.
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