図面 (/)

技術 アンテナ

出願人 三星電子株式会社
発明者 長谷川実嶌森陸郎
出願日 2003年12月24日 (17年0ヶ月経過) 出願番号 2003-425999
公開日 2005年7月7日 (15年5ヶ月経過) 公開番号 2005-184704
状態 未登録
技術分野 アンテナの細部 線状基本アンテナ
主要キーワード ダイポール構造 折り目部分 オフセット距離 抑圧特性 クロスダイポール 主方向 調整効果 通信周波数帯域
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年7月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

広帯域特性を部分的に劣化させることができるアンテナを実現する。

解決手段

導体板からなるアンテナエレメント1を備え、アンテナエレメント1の一端部に給電を行うモノポール又はダイポール構造を有し、アンテナエレメント1が給電側へ折り曲げられたことを特徴とする。

概要

背景

広帯域特性を実現するアンテナとして円形アンテナエレメントを用いた円板モノポールアンテナ円板ダイポールアンテナが知られている。また、半円形のアンテナエレメントを用いたものや、半円形の導体板半円と同心状に半円形の切り欠きが形成されたものなどもある(例えば、特許文献1参照)。この従来の広帯域特性を有するアンテナを用いて無線通信システム構築する場合には、当該アンテナにより他システム使用周波数帯電磁波が放射されて他システムとの干渉が起こることが問題となる。このため、他システムの使用周波数帯の信号成分を抑圧する帯域抑圧フィルタをアンテナの前段に設けることにより、他システムとの干渉を防いでいる。
特許第3273463号公報

概要

広帯域特性を部分的に劣化させることができるアンテナを実現する。導体板からなるアンテナエレメント1を備え、アンテナエレメント1の一端部に給電を行うモノポール又はダイポール構造を有し、アンテナエレメント1が給電側へ折り曲げられたことを特徴とする。

目的

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、広帯域特性を部分的に劣化させることができるアンテナを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

導体板からなるアンテナエレメントを備え、前記アンテナエレメントの一端部に給電を行うモノポール又はダイポール構造を有し、前記アンテナエレメントが前記給電部側へ折り曲げられたことを特徴とするアンテナ

請求項2

前記アンテナエレメントの中心線を含む領域を折り目にして前記アンテナエレメントが折り曲げられていることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。

請求項3

前記折り目となる領域は、前記中心線の両側の範囲が調節されることを特徴とする請求項2に記載のアンテナ。

技術分野

0001

本発明は、モノポールアンテナダイポールアンテナ等のアンテナに関する。

背景技術

0002

広帯域特性を実現するアンテナとして円形アンテナエレメントを用いた円板モノポールアンテナ円板ダイポールアンテナが知られている。また、半円形のアンテナエレメントを用いたものや、半円形の導体板半円と同心状に半円形の切り欠きが形成されたものなどもある(例えば、特許文献1参照)。この従来の広帯域特性を有するアンテナを用いて無線通信システム構築する場合には、当該アンテナにより他システム使用周波数帯電磁波が放射されて他システムとの干渉が起こることが問題となる。このため、他システムの使用周波数帯の信号成分を抑圧する帯域抑圧フィルタをアンテナの前段に設けることにより、他システムとの干渉を防いでいる。
特許第3273463号公報

発明が解決しようとする課題

0003

しかし、上述した従来の広帯域特性を有するアンテナでは、特に他システムの使用周波数帯で良好なアンテナ特性を有している場合には、高性能な帯域抑圧フィルタが要求されることとなるが、これにより帯域抑圧フィルタのサイズ及びその挿入損失が増大する。この結果、無線通信システム、特に送信機能を有する無線装置が大型化し、そのコストも増大するという問題が生じる。
このような理由から、アンテナの広帯域特性を部分的に劣化させることにより、アンテナの前段に設けられる帯域抑圧フィルタに対する要求性能緩和することが要求されている。

0004

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、広帯域特性を部分的に劣化させることができるアンテナを提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

上記の課題を解決するために、請求項1に記載のアンテナは、導体板からなるアンテナエレメントを備え、前記アンテナエレメントの一端部に給電を行うモノポール又はダイポール構造を有し、前記アンテナエレメントが前記給電部側へ折り曲げられたことを特徴としている。

0006

請求項2に記載のアンテナにおいては、前記アンテナエレメントの中心線を含む領域を折り目にして前記アンテナエレメントが折り曲げられていることを特徴とする。

0007

請求項3に記載のアンテナにおいては、前記折り目となる領域は、前記中心線の両側の範囲が調節されることを特徴とする。

発明の効果

0008

本発明によれば、導体板からなるアンテナエレメントが給電部側へ折り曲げられたことにより、広帯域特性を部分的に劣化させることができる。これにより、アンテナの前段に設けられる帯域抑圧フィルタに対する要求性能を緩和することが可能となるので、帯域抑圧フィルタのサイズ及びその挿入損失の増大を防ぐことができる。この結果として、送信機能を有する無線装置等の大型化やコストアップを防止することができる。

発明を実施するための最良の形態

0009

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態を説明する。
図1図2は、本発明の一実施形態に係るアンテナの概略構成を示す図であり、図1は斜視図、図2は側面図である。本実施形態においては、円形のアンテナエレメント1を折り曲げてモノポール構造に組み立てている。

0010

アンテナエレメント1は円形の導体板からなる部材である。アンテナエレメント1は給電部2側へ折り曲げられている。給電部2はアンテナエレメント1に給電を行う部材である。給電部2はアンテナエレメント1の一端と、地板3とに接続されている。

0011

図3は、本発明に係るアンテナエレメントの折り曲げ構造を説明するための図である。アンテナエレメント1は、その直径が抑圧したい周波数波長λの略1/2となる長さである。そして、図3に示されるように、アンテナエレメント1の中心線Pを含む領域を折り目にして、アンテナエレメント1が折り曲げられる。図3では、アンテナエレメント1の中心線Pを含む幅Bの領域が折り目の領域である。このようにして給電部2側へアンテナエレメント1を折り曲げることにより、折り返された対面する2つの半円形領域では、双方の電流主方向が反対となる。これにより、周波数帯域の部分的な抑圧効果が得られる。

0012

また、該折り目となる領域は、中心線Pの両側の範囲が調節される。図3では、幅Bが増減される。これにより、折り返される範囲の長さAが変わる。折り目部分の幅Bを調節することにより、周波数帯域の抑圧特性を調整することができる。

0013

図4は、本発明による周波数帯域の抑圧効果を示すためのVSWR(Voltage Standing Wave Ratio)特性のグラフである。図4には、モノポールアンテナによるVSWRのシミュレーション結果が示されている。波形W1aが、図5(a)に示される本発明に係るアンテナのシミュレーション結果である。図5(a)のアンテナは、上記したように円形のアンテナエレメント1が給電部2側へ折り曲げられている。

0014

波形W1bは、図5(b)に示される従来の円板モノポールアンテナのシミュレーション結果である。図5(b)のアンテナは、円形のアンテナエレメント100がモノポール構造に組み立てられている。波形W1cは、図5(c)に示される従来の半円板モノポールアンテナのシミュレーション結果である。図5(c)のアンテナは、半円形のアンテナエレメント110がモノポール構造に組み立てられている。

0015

図4シミュ−レーション条件は、各アンテナエレメント1,100,110の直径が30mmである。そして、本発明に係るアンテナエレメント1は、上記図3の幅Aが14.5mm、幅Bが1mmである。

0016

本発明に係る波形W1aは、5.6GH付近VSWR特性が劣化しており、周波数帯域の部分的な抑圧効果が得られている。なお、最低共振周波数が略3GHzとなっており、図5(b)の円板モノポールアンテナの波形W1bに比べて高い周波数の方向へシフトしている。これは、アンテナエレメントの偏波方向の長さが短くなったことによる影響であり、図5(c)の半円板モノポールアンテナの波形W1cと同様の結果である。

0017

次に、図6は、本発明による周波数帯域抑圧特性調整効果を示すためのVSWR特性のグラフである。図6には、本発明に係る図5(a)のアンテナによるVSWRのシミュレーション結果が示されている。図5のシミュ−レーション条件は、アンテナエレメント1の直径が30mmである。そして、波形W2aは上記図3の幅Bが1mm(すなわち幅Aが14.5mm)、波形W2bは幅Bが3mm(すなわち幅Aが13.5mm)、波形W2cは幅Bが5mm(すなわち幅Aが12.5mm)である。

0018

幅Bが最小である波形W2aは、VSWRの劣化量が最大であり、且つ周波数の抑圧する周波数範囲が狭い。そして、幅Bが大きくなる程に、VSWRの劣化量が小さくなり、且つ周波数の抑圧する周波数範囲が広がる。このように、幅Bを調整することにより、周波数帯域抑圧特性を調整することが可能である。

0019

上記した構成によれば、導体板からなるアンテナエレメントが給電側へ折り曲げられたことにより、広帯域特性を部分的に劣化させることができる。これにより、アンテナの前段に設けられる帯域抑圧フィルタに対する要求性能を緩和することが可能となるので、帯域抑圧フィルタのサイズ及びその挿入損失の増大を防ぐことができる。この結果として、送信機能を有する無線装置等の大型化やコストアップを防止することができる。

0020

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、アンテナエレメント1は、図7(a)に示されるように地板3と垂直に設けられてもよく、あるいは図7(b)に示されるように地板3と平行に設けられてもよい。また、図7(c)に示されるように、アンテナエレメント1は、地板3に対してオフセット距離dを持って配置されていてもよい。

0021

また、アンテナエレメントに使用される導体板は、楕円形菱形であってもよく、上記した円形と同様に折り曲げることにより同様の効果が得られる。

0022

また、アンテナエレメントは誘電体上に形成されていてもよい。

0023

また、本発明はダイポールアンテナにも適用することができる。なお、ダイポールアンテナにはクロスダイポールと呼ばれるものも含まれる。図8は、本発明に係るダイポール構造のアンテナの概略構成を示す図であり、図8(a)は斜視図、図8(b)は側面図である。図8の実施例では、円形のアンテナエレメント1を折り曲げてダイポール構造に組み立てている。

0024

また、本発明に係るアンテナは、各種の無線通信システムに適用することができる。例えば、非常に広帯域通信周波数帯域を使用する無線通信システムで使用されるアンテナとして有効である。具体的には、例えば、3.1〜10.6GHz帯を使用するUWB(Ultra Wide Band)無線通信システムでは、無線LANETC等で使用される5GHz帯との干渉抑圧を行う必要がある。そのUWB無線通信システムに本発明に係るアンテナを使用することにより、該5GHz帯の抑圧能力が向上し、混信等の不具合を防止することが可能となる。

図面の簡単な説明

0025

本発明の一実施形態に係るアンテナの概略斜視図である。
同実施形態に係るアンテナの概略側面図である。
本発明に係るアンテナエレメントの折り曲げ構造を説明するための図である。
本発明による周波数帯域の抑圧効果を示すためのVSWR特性のグラフである。
図4に示す波形W1a〜cに対応するアンテナの構成を示す図である。
本発明による周波数帯域抑圧特性の調整効果を示すためのVSWR特性のグラフである。
本発明に係るアンテナエレメントの配置例を説明するための図である。
本発明に係るダイポール構造のアンテナの概略構成を示す図である。

符号の説明

0026

1…アンテナエレメント、2…給電部、3…地板。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 北京小米移動軟件有限公司の「 アンテナ及び携帯端末」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題・解決手段】携帯端末は第一金属フレームと第二金属フレームを含み、第一金属フレームの第一端部と第二金属フレームの第一端部との間に隙間が存在し、第一金属フレームの長さが所定周波数帯域波長の4分の1の... 詳細

  • 河村産業株式会社の「 透明導電回路基板及びその製造方法、使用方法並びに光学センサ」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】光やミリ波レーダの透過性に優れ、車載用光学センサの防曇用や融雪用ヒータ、電磁フィルム等の用途に好適に使用可能な透明導電回路基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】一実施形態による透明回路... 詳細

  • 富士通株式会社の「 アレイアンテナ」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】素子間相互結合を低減し放射効率を改善できること。【解決手段】アレイアンテナ100は、誘電体基板101上に複数の放射素子102を設けたマイクロストリップ構造であり、所定の比誘電率を有し、誘電体基... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ