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JP2000236209A - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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Publication number
JP2000236209A
JP2000236209A JP11035277A JP3527799A JP2000236209A JP 2000236209 A JP2000236209 A JP 2000236209A JP 11035277 A JP11035277 A JP 11035277A JP 3527799 A JP3527799 A JP 3527799A JP 2000236209 A JP2000236209 A JP 2000236209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
frequency
metal piece
dipole antenna
feeding point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11035277A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Seki
智弘 関
Toshikazu Hori
俊和 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP11035277A priority Critical patent/JP2000236209A/ja
Publication of JP2000236209A publication Critical patent/JP2000236209A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/06Details
    • H01Q9/065Microstrip dipole antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/06Details
    • H01Q9/14Length of element or elements adjustable

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多周波共用アンテナに関し、簡易な制御によ
って、共振周波数を切り替えることが可能で、た周波数
の影響を受けることの少ない多周波共用アンテナの実現
を目的とする。 【解決手段】 線状導体で構成したダイポールアンテナ
又はモノポールアンテナもしくは誘電体基板上に構成し
たダイポールアンテナ又はモノポールアンテナであっ
て、ダイポールアンテナの放射素子部を、それぞれ少な
くとも2個以上の金属片で構成し、各放射素子の金属片
間をダイオードスイッチ回路を介して接続し、給電点を
有する金属片については、給電点近傍において高周波信
号を遮断するフィルタ回路の一端を接続し、該フィルタ
回路の他端を制御端子に接続し、給電点を有さない金属
片については、隣接する金属片との接続点付近において
高周波信号を遮断するフィルタ回路を介して地板に短絡
して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多周波共用アンテ
ナに関するもので、制御信号に加えるバイアス電圧を変
化させるという非常に簡易な制御によって、共振周波数
を切り替えることのできる多周波共用アンテナに係る。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の多周波共用アンテナの構成
の例を示す図であって、(a)は上面図、(b)は図3
(a)のA−Aにおける断面図を示している。
【0003】同図において、数字符号9は誘電体基板、
10はスロット、11は給電線路、12は金属パッチで
あり、13は地導体を表している。この従来のアンテナ
装置は、スロット結合のマイクロストリップアンテナの
金属パッチ12を短冊状にし、各金属片の長さを変える
ことにより複数の周波数において励振可能としたもので
ある。
【0004】このようなアンテナ装置については、特願
平10−70411号に開示されている。このアンテナ
装置は、同時に複数の周波数において励振可能であるた
め、無線通信システムヘ適用する場合には、隣接の無線
通信システム等からの不要電磁波を抑圧するためのフィ
ルタ回路を設ける必要がある。
【0005】図4は従来のプリントダイポールアンテナ
を用いた構成の例を示す図である。同図において、数字
符号9は誘電体基板、11は給電線路、14はダイポー
ルアンテナ素子、15はストリップ導体を示している。
【0006】このアンテナ装置は、複数の周波数で使用
するプリントダイポールアンテナをそれぞれの共振周波
数毎に使いわけるもので、更にストリップ導体15によ
り、各プリントダイポールアンテナ間の干渉を抑えるよ
うに工夫されている。
【0007】このアンテナ装置は、一つのアンテナを複
数の周波数で共振させることができないから、複数の周
波数で用いる場合には、必要な周波数ごとに異なるアン
テナを用意する必要があるので、必然的に、アンテナ装
置全体が大型化する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、図3
に示したような従来の多周波共用アンテナ装置は、スロ
ット結合のマイクロストリップアンテナの金属パッチを
短冊状にし、各金属片の長さを変えることにより複数の
周波数において励振可能としたものであるため、無線通
信システムヘ適用する場合には、隣接する無線通信シス
テム等からの不要電磁波を抑圧するためのフィルタ回路
などを設けなければならないという課題があった。
【0009】また、図4に示すような従来のプリントダ
イポールアンテナを用いた構成のアンテナ装置は、複数
の周波数で使用するプリントダイポールアンテナをそれ
ぞれの共振周波数毎に使いわけるものであるため、一つ
のアンテナを複数の周波数で共振させることができな
い。
【0010】従って、アンテナ装置を複数の周波数で用
いる場合には、必要な周波数ごとに異なるアンテナを用
意する必要があるから、必然的にアンテナ装置全体が大
型化するという課題があった。
【0011】本発明は、このような従来の課題に鑑み、
基本的には、単一周波数において励振させ、かつ励振素
子長を制御信号により変化させることが可能であって、
これにより、異なる周波数においても使用できるアンテ
ナ装置を実現することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は、前記特許請求の範囲に記載した手段により解決
される。すなわち、請求項1の発明は、線状導体で構成
したダイポールアンテナ又はモノポールアンテナもしく
は誘電体基板上に構成したダイポールアンテナ又はモノ
ポールアンテナであって、アンテナの放射素子部を、そ
れぞれ少なくとも2個以上の金属片で構成し、各放射素
子の金属片間をダイオードスイッチ回路を介して接続
し、
【0013】給電点を有する金属片については、給電点
近傍において高周波信号を遮断するフィルタ回路の一端
を接続し、該フィルタ回路の他端を制御端子に接続し、
給電点を有さない金属片については、隣接する金属片と
の接続点付近において高周波信号を遮断するフィルタ回
路介して地板に短絡したアンテナ装置である。
【0014】請求項2の発明は、線状導体で構成したダ
イポールアンテナ又はモノポールアンテナもしくは誘電
体基板上に構成したダイポールアンテナ又はモノポール
アンテナであって、アンテナの放射素子部を、それぞれ
少なくとも2個以上の金属片で構成し、各放射素子の金
属片間をダイオードスイッチ回路を介して接続し、
【0015】給電点を有する金属片については、給電点
近傍において高周波信号を遮断するフィルタ回路の一端
を接続し、該フィルタ回路の他端を制御端子に接続し、
給電点を有さない金属片については、隣接する金属片と
の接続点付近において高周波信号を遮断するフィルタ回
路とバイアス電圧設定用抵抗器を介して地板に短絡した
アンテナ装置である。
【0016】本発明は、上述の構成によって、制御端子
から印加したバイアス電圧によってプリントダイポール
アンテナの放射素子である金属片を電気的に接続・開放
することにより、放射素子の実質的長さを変化させて、
共振周波数を変更することができる。
【0017】請求項2の発明では、給電点を有さない金
属片については、隣接する金属片との接続点付近におい
て高周波信号を遮断するフィルタ回路とバイアス電圧設
定用抵抗器を介して地板に短絡するように構成してい
る。
【0018】そのため、特に、ダイポールアンテナの片
側の放射素子を3以上の金属片に分割する構成を採った
とき、それらの金属片間に挿入したダイオードスイッチ
を、選択的に制御して容易に所望の周波数に共振させる
ことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の第1
の例を示す図である。同図において、数字符号1a〜1
dは金属片、2a〜2dはダイオードスイッチ回路、3
a〜3dは高周波カット用チヨークコイル、5は接地、
6は制御端子、7は入出力端子、8は平衡線路を表して
いる。
【0020】同図は、高周波信号入力端子に平衡信号を
入力し、左右のダイポールアンテナ素子をそれぞれ2つ
の金属片で構成し、それぞれの間にダイオードスイッチ
回路を具備したものである。なお、本例においては、ス
イッチ回路にダイオードスイッチ回路を用いた例を示し
たが、その他の半導体スイッチ回路や、リレー回路を使
用することも可能である。
【0021】また、各金属片には高周波信号遮断用チョ
ークコイルを介して短絡している。また、制御信号の入
力はダイポールアンテナの高周波信号入力端子、及びそ
の近傍に高周波信号遮断用チヨークコイルを介して接続
した制御端子から行う。
【0022】なお、不平衡信号を平衡信号に変換する変
換器を具備するプリントダイポールアンテナにおいても
使用可能である。図1において、制御端子から加える電
圧がゼロの場合ダイオードスイッチ回路2a,2bは動
作せず、励振される素子は基本の金属片のみとなり、最
も高い周波数において共振する。
【0023】また、制御端子からダイオードスイッチ回
路2a,2bが動作するバイアス電圧を加えることによ
りダイオードスイッチ回路2a,2bが導通し、左右そ
れぞれ2つの金属片までが素子長となるため、共振周波
数は低い周波数となる。
【0024】図2は本発明の実施の形態の第2の例を示
す図である。同図において、数字符号1a〜1fは金属
片、2a〜2dはダイオードスイッチ回路、3a〜3f
は高周波カット用チヨークコイル、4a〜4dは抵抗
器、5は接地、6は制御端子、7は入出力端子、8は平
衡線路を表している。
【0025】同図は、高周波信号入力端子に平衡信号を
入力し、左右のダイポールアンテナ素子をそれぞれ3つ
の金属片で構成し、それぞれの間にダイオードスイッチ
回路を具備したものである。なお、本例においては、ス
イッチ回路にダイオードスイッチ回路を用いた例を示し
たが、その他の半導体スイッチ回路や、リレー回路を使
用することも可能である。
【0026】また、各金属片には高周波信号遮断用チョ
ークコイルと動作バイアス電圧設定用抵抗器を直列に接
続した回路を介して短絡している。また、制御信号の入
力はダイポールアンテナの高周波信号入力端子、及びそ
の近傍に高周波信号遮断用チヨークコイルを介して接続
した制御端子から行う。
【0027】なお、不平衡信号を平衡信号に変換する変
換器を具備するプリントダイポールアンテナにおいても
使用可能である。図1において、制御端子から加える電
圧がゼロの場合ダイオードスイッチ回路2a,2bは動
作せず、励振される素子は基本の金属片のみとなり、最
も高い周波数において共振する。
【0028】また、制御端子からダイオードスイッチ回
路2a,2bが動作するバイアス電圧を加えることによ
りダイオードスイッチ回路2a,2bが導通し、左右そ
れぞれ2つの金属片までが素子長となるため、共振周波
数は2番目に高い周波数となる。
【0029】次に、制御端子6からダイオードスイッチ
回路2a,2b,2c,2dが動作するバイアス電圧を
引加することにより、アンテナ共振長を全ての金属片と
することができるため、最も低い周波数において共振さ
せることができる。
【0030】なお、これらはアンテナ共振長自体を変え
ているため、多周波共用アンテナであるにも関らず、他
の周波数からの干渉が起こりにくい。従って、混変調等
が懸念される無線通信システムにおいても使用できる。
【0031】上述の説明では、ダイポールアンテナの放
射素子部を少なくとも6個の金属片で構成する例につい
て示しているが、本発明はこれに限るものではなく、ダ
イポールアンテナの各放射素子部を2個以上で構成すれ
ば適用できる。
【0032】また、図1の高周波カット用チヨークコイ
ルと、抵抗器との接続点にバイアス電圧を引加しておい
て、この電圧と制御端子6から印加した電圧との関係
で、ダイオードスイッチの開閉を制御するようにしても
良いことはいうまでもない。また、上記記述では放射素
子を金属片で形成する場合について述べているが、これ
は金属膜、金属箱であっても良く、または金属以外の導
体によるものであっても良い。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
装置は、誘電体基板上に構成した平面プリントダイポー
ルアンテナ装置において、ダイポールアンテナの各放射
素子部を、それぞれ、少なくとも2個以上の金属片で構
成し、上記金属片間をスイッチ回路を介して接続する構
成を採っている。
【0034】そして更に、上記スイッチ回路を、制御端
子から印加したバイアス電圧により開閉して、ダイポー
ルアンテナの放射素子の実質的な長さを変化させて共振
周波数を変化させるようにしている。
【0035】この構成により、制御端子から印加したバ
イアス電圧を変化させるという簡易な制御によりダイポ
ールアンテナの素子長を変化させて、複数の単一周波数
に効率的に共振させることができる。
【0036】従って、本発明によれば、共振周波数の変
更を非常に容易に行うことが可能で、かつ、小型で簡潔
な構成の、他周波数からの干渉を受けにくい広帯域なプ
リントダイポールアンテナ装置を容易に実現できる利点
がある。
【0037】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1の例を示す図であ
る。
【図2】本発明の実施の形態の第2の例を示す図であ
る。
【図3】従来の多周波共用マイクロストリップアンテナ
の構成例を示す図である。
【図4】従来のプリントダイポールアンテナの構成例を
示す図である。
【符号の説明】
1a〜1f 金属片 2a〜2d ダイオードスイッチ回路 3a〜3f 高周波カット用チヨークコイル 4a〜4d 抵抗器 5 接地 6 制御端子 7 入出力端子 8 平衡線路 9 誘電体基板 10 スロット 11 給電線路 12 金属パッチ 13 地導体 14 ダイポールアンテナ素子 15 ストリップ導体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線状導体で構成したダイポールアンテナ
    又はモノポールアンテナもしくは誘電体基板上に構成し
    たダイポールアンテナ又はモノポールアンテナであっ
    て、 アンテナの放射素子部を、それぞれ少なくとも2個以上
    の金属片で構成し、 各放射素子の金属片間をダイオードスイッチ回路を介し
    て接続し、 給電点を有する金属片については、給電点近傍において
    高周波信号を遮断するフィルタ回路の一端を接続し、該
    フィルタ回路の他端を制御端子に接続し、 給電点を有さない金属片については、隣接する金属片と
    の接続点付近において高周波信号を遮断するフィルタ回
    路を介して地板に短絡したことを特徴とするアンテナ装
    置。
  2. 【請求項2】 線状導体で構成したダイポールアンテナ
    又はモノポールアンテナもしくは誘電体基板上に構成し
    たダイポールアンテナ又はモノポールアンテナであっ
    て、 アンテナの放射素子部を、それぞれ少なくとも2個以上
    の金属片で構成し、 各放射素子の金属片間をダイオードスイッチ回路を介し
    て接続し、 給電点を有する金属片については、給電点近傍において
    高周波信号を遮断するフィルタ回路の一端を接続し、該
    フィルタ回路の他端を制御端子に接続し、 給電点を有さない金属片については、隣接する金属片と
    の接続点付近において高周波信号を遮断するフィルタ回
    路とバイアス電圧設定用抵抗器を介して地板に短絡した
    ことを特徴とするアンテナ装置。
JP11035277A 1999-02-15 1999-02-15 アンテナ装置 Pending JP2000236209A (ja)

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