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JP2012129599A - Antenna device - Google Patents

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JP2012129599A
JP2012129599A JP2010276850A JP2010276850A JP2012129599A JP 2012129599 A JP2012129599 A JP 2012129599A JP 2010276850 A JP2010276850 A JP 2010276850A JP 2010276850 A JP2010276850 A JP 2010276850A JP 2012129599 A JP2012129599 A JP 2012129599A
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elements
antenna device
antenna
parasitic
feeding
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Pending
Application number
JP2010276850A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Mitsui
勉 満井
Minoru Hasegawa
実 長谷川
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Samsung R&D Institute Japan Co Ltd
Original Assignee
Samsung Yokohama Research Institute
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Publication date
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Abstract

【課題】本発明は、指向性を一次元方向に可変することができ、且つ小型化を実現することのできるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】本発明のアンテナ装置は、基板と、前記基板上に配置された複数の給電素子と、前記複数の給電素子の両端部に、それぞれ前記給電素子から離隔して配置され、二つの矩形状を交差させた形状を有する複数の無給電素子と、前記複数の無給電素子にそれぞれ接続された複数のスタブと、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
The present invention provides an antenna device that can change directivity in a one-dimensional direction and can be miniaturized.
An antenna device according to the present invention includes a substrate, a plurality of power feeding elements disposed on the substrate, and both ends of the plurality of power feeding elements, which are spaced apart from the power feeding elements. It is characterized by comprising a plurality of parasitic elements having a shape intersecting a rectangular shape, and a plurality of stubs respectively connected to the plurality of parasitic elements.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、マイクロストリップアンテナを用いたアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device using a microstrip antenna.

従来、移動体通信用基地局に用いられるアンテナ装置に対して、通信容量の増大のためMIMO(Multiple Input Multiple Output)機能や指向性可変機能が求められている。一般に、アンテナ装置の指向性可変は複数のアンテナを配置して行うが、アンテナの回路構成が複雑になる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a MIMO (Multiple Input Multiple Output) function and a directivity variable function are required for an antenna device used in a mobile communication base station in order to increase communication capacity. Generally, the directivity of an antenna device is changed by arranging a plurality of antennas, but the circuit configuration of the antenna is complicated.

さらに移動体通信用基地局には小型化に対する要求があり、アンテナ装置の小型化も望まれている。この小型化と指向性可変機能を有するアンテナ装置として、例えば、特許文献1及び2に提示されたマイクロストリップアンテナがある。特許文献1及び2に記載されたマイクロストリップアンテナは、矩形の給電素子の両端部に矩形の無給電素子(非励振素子)を配置し、無給電素子に接続されたスイッチを制御して給電素子に接続・開放可能とすることにより、指向性を可変しようとするものである。   Furthermore, there is a demand for downsizing of mobile communication base stations, and downsizing of antenna devices is also desired. As an antenna device having this downsizing and variable directivity function, for example, there is a microstrip antenna presented in Patent Documents 1 and 2. In the microstrip antennas described in Patent Documents 1 and 2, a rectangular parasitic element (non-excited element) is arranged at both ends of a rectangular feeding element, and a switch connected to the parasitic element is controlled to supply the element. It is intended to change the directivity by making it possible to connect and open.

埼玉大学 工学部 羽石 操、須賀 秀和、「可変スタブ装荷非励振素子によるマイクロストリップアンテナのビーム成形」、電子通信学会論文誌、1986年4月17日、A・P86−1Saitama University Faculty of Engineering Osamu Haneishi, Hidekazu Suga, “Beam Shaping of Microstrip Antenna with Variable Stub-Loaded Non-Excited Element”, IEICE Transactions, April 17, 1986, AP86-1 特開2007−37077号公報JP 2007-37077 A

しかしながら、特許文献1に提示されたアンテナ装置は、指向性の可変方向が限られるものであった。また、特許文献2に提示されたように、給電素子と無給電素子とを複数配置したアンテナ装置の場合には、指向性の可変方向を上下左右に切り替えることができるが、複数の無給電素子を相互干渉による影響を受けないようにするために、所定の距離だけ離隔して配置する必要があり、小型化の観点から望ましくないものであった。   However, the antenna device presented in Patent Document 1 has a limited directivity variable direction. In addition, as presented in Patent Document 2, in the case of an antenna device in which a plurality of feeding elements and parasitic elements are arranged, the directivity variable direction can be switched between up, down, left, and right. In order not to be affected by mutual interference, it is necessary to arrange them at a predetermined distance, which is undesirable from the viewpoint of miniaturization.

本発明は上記課題に鑑み、小型化を行い、MIMO、Beamforming対応を実現する指向性を可変することができるアンテナ装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an antenna device that can be miniaturized and can change the directivity for realizing MIMO and beamforming.

本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置は、基板と、前記基板上に配置された複数の給電素子と、前記複数の給電素子の両端部に、それぞれ前記給電素子から離隔して配置され、二つの矩形状を交差させた形状を有する複数の無給電素子と、前記複数の無給電素子にそれぞれ接続された複数のスタブと、を備えることを特徴とする。本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置によれば、指向性を一次元方向に可変することができ、且つ小型化を実現できる。   An antenna device according to an embodiment of the present invention is disposed on a substrate, a plurality of power feeding elements disposed on the substrate, and both ends of the plurality of power feeding elements, separated from the power feeding elements, A plurality of parasitic elements having a shape obtained by intersecting two rectangular shapes, and a plurality of stubs respectively connected to the plurality of parasitic elements. According to the antenna device according to an embodiment of the present invention, the directivity can be varied in a one-dimensional direction, and downsizing can be realized.

また、本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置は、矩形状の基板と、前記基板の四隅にそれぞれ配置され、二つの矩形状を交差させた部分に重畳部を有する略十字形状の複数の無給電素子と、前記複数の無給電素子の間に、それぞれ前記無給電素子から離隔して配置された複数の給電素子と、前記複数の無給電素子にそれぞれ接続された複数のスタブと、を備えることを特徴とする。本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置によれば、指向性を一次元方向に可変することができ、且つ小型化を実現できる。   In addition, an antenna device according to an embodiment of the present invention includes a rectangular substrate and a plurality of substantially cross-shaped elements that are arranged at four corners of the substrate and have overlapping portions at portions where two rectangular shapes intersect. A plurality of parasitic elements, a plurality of feeder elements disposed between the plurality of parasitic elements, respectively, and a plurality of stubs respectively connected to the plurality of parasitic elements. It is characterized by providing. According to the antenna device according to an embodiment of the present invention, the directivity can be varied in a one-dimensional direction, and downsizing can be realized.

さらに、本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置は、矩形状の基板と、前記基板上の辺部にそれぞれ配置された複数の給電素子と、前記複数の給電素子を挟むように、前記複数の給電素子の両端部にそれぞれ前記給電素子から所定の距離だけ離隔して配置された多角形状の複数の無給電素子と、前記複数の無給電素子にそれぞれ接続された複数のスタブと、を備えることを特徴とする。本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置によれば、指向性を一次元方向に可変することができ、且つ小型化を実現できる。   Furthermore, the antenna device according to an embodiment of the present invention includes a rectangular substrate, a plurality of feeding elements respectively disposed on the sides on the substrate, and the plurality of feeding elements so as to sandwich the plurality of feeding elements. A plurality of polygonal parasitic elements disposed at both ends of the feeding element by a predetermined distance from the feeding element, and a plurality of stubs respectively connected to the plurality of parasitic elements. It is characterized by that. According to the antenna device according to an embodiment of the present invention, the directivity can be varied in a one-dimensional direction, and downsizing can be realized.

本発明によれば、指向性を一次元方向に可変することができ、且つ小型化を実現するアンテナ装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, directivity can be changed to a one-dimensional direction, and the antenna apparatus which implement | achieves size reduction can be provided.

本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the antenna apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置の構成を説明するための図であり、(a)は、図1に示したマイクロストリップアンテナの構成を示す上面図であり、(b)は、図1に示した寄生素子基板の構成を示す上面図である。It is a figure for demonstrating the structure of the antenna apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) is a top view which shows the structure of the microstrip antenna shown in FIG. 1, (b) is It is a top view which shows the structure of the parasitic element board | substrate shown in FIG. 従来のアンテナ装置の概略構成を説明するための図であり、(a)は、従来のアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、(b)は、(a)に示したアンテナ装置のY−Z方向の放射特性を示す図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the conventional antenna apparatus, (a) is a perspective view which shows schematic structure of the conventional antenna apparatus, (b) is Y of the antenna apparatus shown to (a). It is a figure which shows the radiation characteristic of -Z direction. 図3に示したアンテナ装置の電流分布を示す図である。It is a figure which shows the electric current distribution of the antenna apparatus shown in FIG. 本発明に対する比較例1に係るアンテナ装置の概略構成を説明するための図であり、(a)は、比較例1に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、(b)は、(a)に示したアンテナ装置のY−Z方向の放射特性を示す図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the antenna apparatus which concerns on the comparative example 1 with respect to this invention, (a) is a perspective view which shows schematic structure of the antenna apparatus which concerns on the comparative example 1, (b) is ( It is a figure which shows the radiation characteristic of the YZ direction of the antenna apparatus shown to a). 図5に示したアンテナ装置の電流分布を示す図である。It is a figure which shows the electric current distribution of the antenna apparatus shown in FIG. 本発明に対する比較例2に係るアンテナ装置の概略構成を説明するための図であり、(a)は、比較例2に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、(b)は、(a)に示したアンテナ装置のY−Z方向の放射特性を示す図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the antenna device which concerns on the comparative example 2 with respect to this invention, (a) is a perspective view which shows schematic structure of the antenna device which concerns on the comparative example 2, (b) is ( It is a figure which shows the radiation characteristic of the YZ direction of the antenna apparatus shown to a). 図7に示したアンテナ装置の電流分布を示す図である。It is a figure which shows the electric current distribution of the antenna apparatus shown in FIG. 本発明に対する比較例3に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the antenna apparatus which concerns on the comparative example 3 with respect to this invention. 図9に示したアンテナ装置の電流分布を示す図である。It is a figure which shows the electric current distribution of the antenna apparatus shown in FIG. 本発明に対する比較例4に係るアンテナ装置の概略構成を説明するための図であり、(a)は、比較例4に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、(b)は、(a)に示したアンテナ装置のY−Z方向の放射特性を示す図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the antenna apparatus which concerns on the comparative example 4 with respect to this invention, (a) is a perspective view which shows schematic structure of the antenna apparatus which concerns on the comparative example 4, (b) is ( It is a figure which shows the radiation characteristic of the YZ direction of the antenna apparatus shown to a). 図11に示したアンテナ装置の一部における電流分布を示す図である。It is a figure which shows the electric current distribution in a part of antenna apparatus shown in FIG. 本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置のマイクロストリップアンテナの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing a schematic structure of a microstrip antenna of an antenna device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置の輻射パターンを説明するための図であり、(a)は、Y−Z方向の−90°〜0°の方向に指向性を可変した場合の輻射パターンを3次元に示す図であり、(b)は、(a)に示した輻射パターンにおけるY−Z方向の放射特性を示す図であり、(c)は、Y−Z方向の0°の方向に指向性を可変した場合の輻射パターンを3次元に示す図であり、(d)は、(c)に示した輻射パターンにおけるY−Z方向の放射特性を示す図であり、(e)は、Y−Z方向の0°〜90°の方向に指向性を可変した場合の輻射パターンを3次元に示す図であり、(f)は、(e)に示した輻射パターンにおけるY−Z方向の放射特性を示す図である。It is a figure for demonstrating the radiation pattern of the antenna apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) is a case where directivity is changed in the direction of -90 degree-0 degree of a YZ direction. It is a figure which shows a radiation pattern in three dimensions, (b) is a figure which shows the radiation characteristic of the YZ direction in the radiation pattern shown to (a), (c) is 0 degree of a YZ direction. (D) is a figure which shows the radiation characteristic of the YZ direction in the radiation pattern shown to (c), and (e) is a figure which shows the radiation pattern at the time of changing directivity to the direction of (e). ) Is a diagram showing the radiation pattern in a three-dimensional manner when the directivity is varied in the direction of 0 ° to 90 ° in the YZ direction, and (f) is the Y− in the radiation pattern shown in (e). It is a figure which shows the radiation characteristic of a Z direction. 本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置の輻射パターンを説明するための図であり、(a)は、図14(a)に示した輻射パターンにおけるX−Z方向の放射特性を示す図であり、(b)は、図14(a)に示した輻射パターンにおけるX−Y方向の放射特性を示す図であり、(c)は、図14(b)に示した輻射パターンにおけるX−Z方向の放射特性を示す図であり、(d)は、図14(b)に示した輻射パターンにおけるX−Y方向の放射特性を示す図であり、(e)は、図14(c)に示した輻射パターンにおけるX−Z方向の放射特性を示す図であり、(f)は、図14(c)に示した輻射パターンにおけるX−Y方向の放射特性を示す図である。It is a figure for demonstrating the radiation pattern of the antenna apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) is a figure which shows the radiation characteristic of the XZ direction in the radiation pattern shown to Fig.14 (a). (B) is a figure which shows the radiation characteristic of the XY direction in the radiation pattern shown to Fig.14 (a), (c) is X-- in the radiation pattern shown in FIG.14 (b). It is a figure which shows the radiation characteristic of a Z direction, (d) is a figure which shows the radiation characteristic of the XY direction in the radiation pattern shown in FIG.14 (b), (e) is a figure which shows FIG.14 (c). It is a figure which shows the radiation characteristic of the XZ direction in the radiation pattern shown to (f), (f) is a figure which shows the radiation characteristic of the XY direction in the radiation pattern shown in FIG.14 (c). 本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置の一部における電流分布を示す図である。It is a figure which shows the electric current distribution in a part of antenna apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明に係るアンテナ装置について説明する。但し、本発明のアンテナ装置は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, an antenna device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the antenna device of the present invention can be implemented in many different modes and should not be construed as being limited to the description of the embodiments described below.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an antenna device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<構成>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000の構成を示す斜視図である。図1において、アンテナ装置1000は、グラウンド導体120と、グラウンド導体120上に配置される第1基板110と、第1基板110上に配置される複数の給電素子101a〜101d及び複数の無給電素子102a〜102dとを備えるマイクロストリップアンテナ100を含む。また、アンテナ装置1000は、マイクロストリップアンテナ100上に、マイクロストリップアンテナ100から離隔して配置され、第2基板210上に配置される複数の無給電素子201a〜201dを含む寄生素子基板200を含んでもよい。
<Configuration>
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an antenna apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an antenna device 1000 includes a ground conductor 120, a first substrate 110 disposed on the ground conductor 120, a plurality of feeding elements 101a to 101d and a plurality of parasitic elements disposed on the first substrate 110. A microstrip antenna 100 comprising 102a-102d. The antenna device 1000 includes a parasitic element substrate 200 including a plurality of parasitic elements 201 a to 201 d disposed on the second substrate 210 and spaced apart from the microstrip antenna 100 on the microstrip antenna 100. But you can.

図1に示したマイクロストリップアンテナ100及び寄生素子基板200について、図2を参照してさらに詳細に説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000の構成を説明するための図であり、(a)は、図1に示したマイクロストリップアンテナ100の構成を示す上面図であり、(b)は、図1に示した寄生素子基板200の構成を示す上面図である。   The microstrip antenna 100 and the parasitic element substrate 200 shown in FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is a view for explaining the configuration of the antenna device 1000 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2A is a top view showing the configuration of the microstrip antenna 100 shown in FIG. (B) is a top view which shows the structure of the parasitic element board | substrate 200 shown in FIG.

図2(a)に図示したように、マイクロストリップアンテナ100は、第1基板110上に、矩形状の給電素子101a〜101dと、多角形状の無給電素子102a〜102dとが配置されたものである。なお、第1基板110は誘電体であり、図1に図示したように、第1基板110の下には第1基板110と同じ大きさのグラウンド導体120が配置されてもよい。第1基板110の大きさは、例えば、一辺が14cm〜17cm程度の正方形状であってもよく、厚みは、0.2mm以上、1.0mm以下の薄板状のものであってもよい。なお、第1基板110及びグラウンド導体120の寸法は一例であり、アンテナ装置1000に対して要求される寸法に応じて変更されてもよい。給電素子101a〜101d及び無給電素子102a〜102dは、薄膜状の金属であり、第1基板110上に金属薄膜をパターニングして各々形成してもよい。また、第1基板110上に複数の金属薄板を積層して各々形成してもよい。   As shown in FIG. 2A, the microstrip antenna 100 is configured such that rectangular power supply elements 101 a to 101 d and polygonal parasitic elements 102 a to 102 d are arranged on a first substrate 110. is there. The first substrate 110 is a dielectric, and a ground conductor 120 having the same size as that of the first substrate 110 may be disposed under the first substrate 110 as illustrated in FIG. The size of the first substrate 110 may be, for example, a square shape with one side of about 14 cm to 17 cm, and the thickness may be a thin plate shape with a thickness of 0.2 mm to 1.0 mm. In addition, the dimension of the 1st board | substrate 110 and the ground conductor 120 is an example, and may be changed according to the dimension requested | required with respect to the antenna apparatus 1000. FIG. The feed elements 101a to 101d and the passive elements 102a to 102d are thin metal, and may be formed by patterning a metal thin film on the first substrate 110, respectively. In addition, a plurality of thin metal plates may be stacked on the first substrate 110, respectively.

給電素子101a〜101dは、図2(a)に図示したように、異なる二辺の長さa1、b1が、a1>b1となる矩形状であってもよい。給電素子101a〜101dは、第1基板110の辺部に、第1基板110の縁から距離c1だけ離隔して配置され、第1基板110の縁と対向する辺の長さがb1であるように配置される。このとき、図示したように、給電素子101a〜101dが、それぞれ、第1基板110の一辺の中央を通って互いに直交する二つの軸k1、k2上に、軸対称に配置されてもよい。ここで、各寸法は、一例として、a1=53mmであり、b1=30mmであり、c1=15mmであってもよいが、これに限定されるものではない。   As illustrated in FIG. 2A, the power feeding elements 101a to 101d may have a rectangular shape in which the lengths a1 and b1 of two different sides satisfy a1> b1. The power feeding elements 101a to 101d are arranged on the side of the first substrate 110 at a distance c1 from the edge of the first substrate 110, and the length of the side facing the edge of the first substrate 110 is b1. Placed in. At this time, as shown in the drawing, the power feeding elements 101a to 101d may be arranged symmetrically on two axes k1 and k2 that are orthogonal to each other through the center of one side of the first substrate 110. Here, as an example, each dimension may be a1 = 53 mm, b1 = 30 mm, and c1 = 15 mm, but is not limited thereto.

なお、給電素子101a〜101dには、検波方向を規定する位置に、それぞれ給電点111a〜111dが配置される。この給電点111a〜111dを介して、マイクロストリップアンテナ100は、マイクロストリップアンテナ100の下に配置されたグラウンド導体120との間で給電される。給電点111a〜111dは、図示したように、矩形状の給電素子101a〜101dの中心から第1基板110の縁側に近い位置に配置されてもよいが、図示した位置に限定されず、仕様に応じて適宜変更され得る。   In addition, feed points 111a to 111d are arranged at positions that define the detection direction in the feed elements 101a to 101d, respectively. The microstrip antenna 100 is fed with power to the ground conductor 120 disposed under the microstrip antenna 100 via the feeding points 111a to 111d. The feeding points 111a to 111d may be arranged at positions close to the edge side of the first substrate 110 from the center of the rectangular feeding elements 101a to 101d as shown in the figure, but are not limited to the illustrated positions and are not limited to the specifications. It can be changed accordingly.

無給電素子102a〜102dは、図2(a)に図示したように、同じ形状の二つの矩形状を互いに直角に交差させて構成される多角形状であってもよい。例えば、給電素子101a〜101dと同形状である、二辺の長さa1、b1がa1>b1の矩形状を二つ直交させて形成される形状であってもよい。また、無給電素子102a〜102dは、二つの矩形状の中心を重ねずに、ずらして交差させた略十字形状であってもよく、このとき、無給電素子102a〜102dは、それぞれ、第1基板110の対角線を軸として、軸対称となる形状に配置してもよい。また、無給電素子102a〜102dは、第1基板110上の直交する二つの軸k1、k2に対し、軸対称となる形状に配置してもよい。なお、無給電素子102a〜102dは、図2(a)に図示したように、第1基板110の中心Oに対向する無給電素子102a〜102dの辺の長さa2と、第1基板110の角部に対向する無給電素子102a〜102dの辺の長さa3とが、a2<a3となるように、二つの矩形状が交差された形状であってもよい。一例として、無給電素子102a〜102dの寸法は、a2=14.7mmであり、a3=8.8mmであってもよいが、これに限定されるものではない。   As shown in FIG. 2A, the parasitic elements 102a to 102d may have a polygonal shape formed by intersecting two rectangular shapes having the same shape at right angles. For example, the shape which is the same shape as the power feeding elements 101a to 101d and the two sides a1 and b1 are formed by orthogonally intersecting two rectangular shapes with a1> b1. In addition, the parasitic elements 102a to 102d may have a substantially cross shape in which the centers of the two rectangular shapes are shifted and intersected without overlapping each other. At this time, the parasitic elements 102a to 102d are respectively the first The substrate 110 may be arranged in an axially symmetric shape with the diagonal line as an axis. Further, the parasitic elements 102a to 102d may be arranged in an axially symmetric shape with respect to two orthogonal axes k1 and k2 on the first substrate 110. As shown in FIG. 2A, the parasitic elements 102a to 102d include the length a2 of the sides of the parasitic elements 102a to 102d facing the center O of the first substrate 110, and the first substrate 110. The shape may be such that two rectangular shapes intersect each other so that the length a3 of the sides of the parasitic elements 102a to 102d facing the corners is a2 <a3. As an example, the dimensions of the parasitic elements 102a to 102d may be a2 = 14.7 mm and a3 = 8.8 mm, but are not limited thereto.

無給電素子102a〜102dには、それぞれ接続点112a〜112hが二つずつ配置される。接続点112a〜112hは、図示したように、無給電素子102a〜102dの二つの矩形状がクロスした交差部上に配置されてもよいが、図示した位置に限定されず、仕様に応じて適宜変更され得る。接続点112a〜112hには、図13に図示したように、スイッチ123a〜123hを介してスタブ122a〜122pが接続される。スタブ122a〜122pは、長さの異なる2つのオープンスタブであり、スイッチ123a〜123hの切換によって長短のオープンスタブのどちらかを選択するものであってもよい。なお、スタブ122a〜122pの大きさや構成は、アンテナ装置の構成に応じて適宜変更され得る。   Two connection points 112a to 112h are arranged in each of the parasitic elements 102a to 102d. As shown in the figure, the connection points 112a to 112h may be arranged on intersections where the two rectangular shapes of the parasitic elements 102a to 102d cross, but are not limited to the illustrated positions, and are appropriately determined according to specifications. Can be changed. As shown in FIG. 13, stubs 122a to 122p are connected to the connection points 112a to 112h via switches 123a to 123h. The stubs 122a to 122p are two open stubs having different lengths, and one of the long and short open stubs may be selected by switching the switches 123a to 123h. The size and configuration of the stubs 122a to 122p can be changed as appropriate according to the configuration of the antenna device.

無給電素子102a〜102dは、給電素子101a〜101dの両端部に配置される。図2(a)に図示したように、無給電素子102a〜102dは、矩形状の第1基板110の四隅に、第1基板110の縁から距離c1だけ離隔して、第1基板110の縁と対向する辺の長さがb1であるように配置されてもよい。また、無給電素子102a〜102dは、接続点112a〜112hから給電素子101a〜101dの給電点111a〜111dまでの距離が素子間隔d1となるように、それぞれ給電素子101a〜101dから所定の距離だけ離隔して配置される。本実施形態において、素子間隔d1は、d1=40.8mmである。   The parasitic elements 102a to 102d are disposed at both ends of the feeder elements 101a to 101d. As illustrated in FIG. 2A, the parasitic elements 102 a to 102 d are separated from the edge of the first substrate 110 by a distance c1 at the four corners of the rectangular first substrate 110. May be arranged such that the length of the opposite side is b1. Further, the parasitic elements 102a to 102d are only a predetermined distance from the feeding elements 101a to 101d so that the distances from the connection points 112a to 112h to the feeding points 111a to 111d of the feeding elements 101a to 101d are the element spacing d1. Spaced apart. In the present embodiment, the element interval d1 is d1 = 40.8 mm.

このような構成を有するマイクロストリップアンテナ100の上には、寄生素子基板200が、スペーサ(図示せず)等を介して配置される。図2(b)に図示したように、寄生素子基板200は、第2基板210上に寄生素子201a〜201dが配置されたものである。寄生素子201a〜201dは、給電素子101a〜101dと同じ材料を用いて、同じ形状に形成してもよく、異なる二辺の長さa1、b1が、a1>b1となる矩形状であってもよい。このとき、図1に図示したように、第2基板210上の寄生素子201a〜201dが、第1基板110上の給電素子101a〜101dと所定の間隔だけ離隔して同じ位置に重なるように配置されてもよい。   On the microstrip antenna 100 having such a configuration, the parasitic element substrate 200 is disposed via a spacer (not shown) or the like. As illustrated in FIG. 2B, the parasitic element substrate 200 is obtained by disposing parasitic elements 201 a to 201 d on the second substrate 210. The parasitic elements 201a to 201d may be formed in the same shape using the same material as the power feeding elements 101a to 101d. Even if the lengths a1 and b1 of two different sides are a1> b1. Good. At this time, as shown in FIG. 1, the parasitic elements 201a to 201d on the second substrate 210 are arranged so as to be separated from the power feeding elements 101a to 101d on the first substrate 110 by a predetermined distance and overlap at the same position. May be.

次に、上述したマイクロストリップアンテナ100を含む本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000の動作及び放射特性を説明するために、以下、従来例1及び比較例1〜4に係るアンテナ装置400〜800について説明する。なお、アンテナ装置400〜800は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000と同様の構成については、同様の材料及び製造方法を用いて製造するものとし、詳細な説明については、以下省略する。   Next, in order to explain the operation and radiation characteristics of the antenna device 1000 according to the first embodiment of the present invention including the above-described microstrip antenna 100, hereinafter, antenna devices according to Conventional Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 will be described. 400 to 800 will be described. The antenna devices 400 to 800 are manufactured using the same materials and manufacturing methods as those of the antenna device 1000 according to the first embodiment of the present invention. Omitted.

(従来例1)
図3及び図4を参照して、従来例1に係るアンテナ装置400の構成及びビームの放射特性について説明する。図3は、従来のアンテナ装置400の概略構成を説明するための図であり、(a)は、従来のアンテナ装置400の概略構成を示す斜視図であり、(b)は、(a)に示したアンテナ装置400のY−Z方向の放射特性を示す図である。図4は、図3に示したアンテナ装置400の電流分布を示す図である。
(Conventional example 1)
With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the configuration of the antenna device 400 and the radiation characteristic of the beam according to Conventional Example 1 will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining a schematic configuration of a conventional antenna device 400, (a) is a perspective view showing a schematic configuration of the conventional antenna device 400, and (b) is a diagram illustrating (a). It is a figure which shows the radiation characteristic of the YZ direction of the antenna apparatus 400 shown. FIG. 4 is a diagram showing a current distribution of the antenna device 400 shown in FIG.

図3(a)に図示したように、従来例1に係るアンテナ装置400は、基板410上に、給電素子401と、給電素子401の給電点411から素子間隔d4だけ離隔して給電素子401の両端部に配置される接続点412a、412bを有する無給電素子402a、402bとが配置される。このとき、給電素子401及び無給電素子402a、402bは、それぞれ、一辺の長さa4が、a4=50.5mmの正方形状である。このときの素子間隔d4は、d4=58mmであり、給電素子401及び無給電素子402a、402bを含むアンテナ素子全体の長さは、1.44λである。なお、以下、λは、給電素子の共振周波数の波長である。   As illustrated in FIG. 3A, the antenna device 400 according to the conventional example 1 is separated from the feeding element 401 and the feeding point 411 of the feeding element 401 by the element interval d4 on the substrate 410. Parasitic elements 402a and 402b having connection points 412a and 412b arranged at both ends are arranged. At this time, each of the power supply element 401 and the parasitic elements 402a and 402b has a square shape with a side length a4 of a4 = 50.5 mm. The element spacing d4 at this time is d4 = 58 mm, and the length of the entire antenna element including the feeding element 401 and the parasitic elements 402a and 402b is 1.44λ. In the following, λ is the wavelength of the resonance frequency of the feed element.

アンテナ装置400によれば、図3(b)に図示したように、Y−Z方向の放射特性を有する。なお、このときのアンテナ装置400の電流分布は、図4に示した通りである。図4は、無給電素子402aの接続点412aに接続されるスタブ422aの長さが長く、無給電素子402bの接続点412bに接続されるスタブ422bの長さが短い場合の電流分布を示している。   According to the antenna device 400, as shown in FIG. 3B, it has radiation characteristics in the YZ direction. The current distribution of the antenna device 400 at this time is as shown in FIG. FIG. 4 shows a current distribution when the length of the stub 422a connected to the connection point 412a of the parasitic element 402a is long and the length of the stub 422b connected to the connection point 412b of the parasitic element 402b is short. Yes.

図4において、点線で囲んで示した範囲403a、403bは、給電素子401と無給電素子402a、402bとの間にそれぞれカップリングを生じさせる部分を示したものである。図4に示した範囲403a、403bを参照すると、無給電素子402aと、無給電素子402bにおいてそれぞれカップリングが異なっていることがわかる。従って、従来のアンテナ装置400は、無給電素子402aに接続されているスタブ422aによって無給電素子402aに生じるカップリングを調整し、指向性を可変させている。   In FIG. 4, ranges 403a and 403b surrounded by dotted lines indicate portions that cause coupling between the feeding element 401 and the parasitic elements 402a and 402b, respectively. Referring to the ranges 403a and 403b shown in FIG. 4, it can be seen that the parasitic element 402a and the parasitic element 402b have different couplings. Therefore, the conventional antenna device 400 adjusts the coupling by adjusting the coupling generated in the parasitic element 402a by the stub 422a connected to the parasitic element 402a.

このように、従来例1に係るアンテナ装置400は、アンテナ素子の大きさが1.44λと大きくなるものであった。従って、アンテナ装置の小型化を実現するために、以下に述べる比較例1〜4のように、アンテナ素子の形状を変えて実験を行った。   As described above, in the antenna device 400 according to the related art example 1, the size of the antenna element is as large as 1.44λ. Therefore, in order to reduce the size of the antenna device, an experiment was performed by changing the shape of the antenna element as in Comparative Examples 1 to 4 described below.

(比較例1)
図5及び図6を参照して、本発明に対する比較例1に係るアンテナ装置500の構成及びビームの放射特性について説明する。図5は、比較例1に係るアンテナ装置500の概略構成を説明するための図であり、(a)は、比較例1に係るアンテナ装置500の概略構成を示す斜視図であり、(b)は、(a)に示したアンテナ装置500のY−Z方向の放射特性を示す図である。図6は、図5に示したアンテナ装置500の電流分布を示す図である。
(Comparative Example 1)
With reference to FIG.5 and FIG.6, the structure of the antenna apparatus 500 which concerns on the comparative example 1 with respect to this invention, and the radiation characteristic of a beam are demonstrated. FIG. 5 is a diagram for explaining a schematic configuration of the antenna device 500 according to the comparative example 1. FIG. 5A is a perspective view illustrating a schematic configuration of the antenna device 500 according to the comparative example 1. FIG. These are figures which show the radiation characteristic of the YZ direction of the antenna apparatus 500 shown to (a). FIG. 6 is a diagram showing a current distribution of the antenna device 500 shown in FIG.

図5(a)に図示したように、比較例1に係るアンテナ装置500は、基板510上に、給電素子501と、給電素子501の給電点511から素子間隔d5だけ離隔して給電素子501の両端部に配置される接続点512a、512bを有する無給電素子502a、502bとが配置される。このとき、給電素子501及び無給電素子502a、502bは、それぞれ異なる二辺の長さa5、b5が、a5=20mm、b5=51mmである矩形状である。このときの素子間隔d5は、d5=58mmであり、給電素子501及び無給電素子502a、502bを含むアンテナ素子全体の長さが、0.9λである。従って、図3(a)に示した従来例1に係るアンテナ装置400と比較して、比較例1に係るアンテナ装置500は、小型化が可能である。   As illustrated in FIG. 5A, the antenna device 500 according to the comparative example 1 is separated from the feeding element 501 and the feeding point 511 of the feeding element 501 by the element interval d5 on the substrate 510. Parasitic elements 502a and 502b having connection points 512a and 512b arranged at both ends are arranged. At this time, the feeding element 501 and the parasitic elements 502a and 502b have rectangular shapes in which the lengths a5 and b5 of two different sides are a5 = 20 mm and b5 = 51 mm, respectively. The element interval d5 at this time is d5 = 58 mm, and the length of the entire antenna element including the feeding element 501 and the parasitic elements 502a and 502b is 0.9λ. Therefore, the antenna device 500 according to Comparative Example 1 can be reduced in size as compared with the antenna device 400 according to Conventional Example 1 shown in FIG.

アンテナ装置500によれば、図5(b)に図示したように、Y−Z方向の放射特性を有する。なお、このときのアンテナ装置500の電流分布は、図6に示した通りである。図6は、無給電素子502aの接続点512aに接続されるスタブ522aの長さが長く、無給電素子502bの接続点512bに接続されるスタブ522bの長さが短い場合の電流分布を示している。   According to the antenna device 500, as shown in FIG. 5B, it has radiation characteristics in the YZ direction. Note that the current distribution of the antenna device 500 at this time is as shown in FIG. FIG. 6 shows a current distribution when the length of the stub 522a connected to the connection point 512a of the parasitic element 502a is long and the length of the stub 522b connected to the connection point 512b of the parasitic element 502b is short. Yes.

図6において、点線で囲んで示した範囲503a、503bは、給電素子501と無給電素子502a、502bとの間にそれぞれカップリングを生じさせる部分を示したものである。図6に示した範囲503a、503bの、無給電素子502aと無給電素子502bとを比較すると、いずれもカップリング量が少なく、指向性の可変量は少ないことがわかる。   In FIG. 6, ranges 503 a and 503 b surrounded by dotted lines indicate portions where coupling is generated between the feeding element 501 and the parasitic elements 502 a and 502 b, respectively. When the parasitic element 502a and the parasitic element 502b in the ranges 503a and 503b shown in FIG. 6 are compared, it can be seen that the coupling amount is small and the directivity variable amount is small.

このように、比較例1に係るアンテナ装置500は、従来例1に係るアンテナ装置400と比較して、0.9λと小型化することが可能であるが、指向性の可変量が少ないものであった。このため、アンテナ装置の小型化と、指向性の可変量を多くすることのいずれをも実現するために、以下に述べる比較例2として、アンテナ素子の形状を変化させて実験を行った。   As described above, the antenna device 500 according to the comparative example 1 can be downsized to 0.9λ as compared with the antenna device 400 according to the conventional example 1, but the amount of directivity is small. there were. For this reason, in order to realize both downsizing of the antenna device and increasing the variable amount of directivity, an experiment was performed by changing the shape of the antenna element as Comparative Example 2 described below.

(比較例2)
図7及び図8を参照して、比較例2に係るアンテナ装置600の構成及びビームの放射特性について説明する。図7は、比較例2に係るアンテナ装置600の概略構成を説明するための図であり、(a)は、比較例2に係るアンテナ装置600の概略構成を示す斜視図であり、(b)は、(a)に示したアンテナ装置600のY−Z方向の放射特性を示す図である。図8は、図7に示したアンテナ装置600の電流分布を示す図である。
(Comparative Example 2)
With reference to FIG.7 and FIG.8, the structure of the antenna apparatus 600 which concerns on the comparative example 2, and the radiation characteristic of a beam are demonstrated. FIG. 7 is a diagram for explaining a schematic configuration of the antenna device 600 according to the comparative example 2. FIG. 7A is a perspective view illustrating a schematic configuration of the antenna device 600 according to the comparative example 2. FIG. These are figures which show the radiation characteristic of the YZ direction of the antenna apparatus 600 shown to (a). FIG. 8 is a diagram showing a current distribution of the antenna device 600 shown in FIG.

図7(a)に図示したように、比較例2に係るアンテナ装置600は、基板610上に、給電素子601と、給電素子601の給電点611から素子間隔d6だけ離隔して給電素子601の両端部に配置される接続点612a、612bを有する無給電素子602a、602bとが配置される。このとき、給電素子601は、図5(a)に示した比較例1に係るアンテナ装置500の給電素子501と同じ大きさの矩形状を有する。また、無給電素子602a、602bは、比較例1に係る無給電素子502a、502bと同じ大きさの矩形状から、長さa6だけ給電素子601に向かって延び、それぞれ異なる二辺の長さa6、b6が、a6=20mm、b5=51mmである矩形状が組み合わされた形状を有する。このときの素子間隔d6は、d6=58mmであり、給電素子501及び無給電素子502a、502bを含むアンテナ素子全体の長さが、0.9λである。従って、比較例2に係るアンテナ装置600は、比較例1に係るアンテナ装置500と同様に、従来例1に係るアンテナ装置400と比較して小型化することが可能となる。   As illustrated in FIG. 7A, the antenna device 600 according to the comparative example 2 is separated from the feeding element 601 and the feeding point 611 of the feeding element 601 by the element interval d6 on the substrate 610. Parasitic elements 602a and 602b having connection points 612a and 612b arranged at both ends are arranged. At this time, the feed element 601 has a rectangular shape having the same size as that of the feed element 501 of the antenna device 500 according to the comparative example 1 illustrated in FIG. In addition, the parasitic elements 602a and 602b extend from the rectangular shape having the same size as the parasitic elements 502a and 502b according to the comparative example 1 toward the feeding element 601 by a length a6, and have different two side lengths a6. , B6 have a combined shape of rectangles where a6 = 20 mm and b5 = 51 mm. The element spacing d6 at this time is d6 = 58 mm, and the length of the entire antenna element including the feeding element 501 and the parasitic elements 502a and 502b is 0.9λ. Therefore, the antenna device 600 according to the comparative example 2 can be downsized as compared with the antenna device 400 according to the conventional example 1, similarly to the antenna device 500 according to the comparative example 1.

アンテナ装置600によれば、図7(b)に図示したように、Y−Z方向の放射特性を有する。なお、このときのアンテナ装置600の電流分布は、図8に示した通りである。図8は、無給電素子602aの接続点612aに接続されるスタブ622aの長さが長く、無給電素子602bの接続点612bに接続されるスタブ622bの長さが短い場合を示している。   The antenna device 600 has radiation characteristics in the YZ direction as illustrated in FIG. Note that the current distribution of the antenna device 600 at this time is as shown in FIG. FIG. 8 shows a case where the length of the stub 622a connected to the connection point 612a of the parasitic element 602a is long and the length of the stub 622b connected to the connection point 612b of the parasitic element 602b is short.

図8において、点線で囲んで示した範囲603a、603bは、給電素子601と無給電素子602a、602bとの間にそれぞれカップリングを生じさせる部分を示したものである。図8に示した範囲603a、603bにおいて、無給電素子602a、602bに流れる電流量は、従来例1及び比較例1と比較して増加していることがわかる。このため、アンテナ装置600は、アンテナ装置500よりも、接続したスタブ622a、622bによって指向性の可変量を多くすることが可能となる。   In FIG. 8, ranges 603a and 603b surrounded by dotted lines indicate portions where coupling is generated between the feeding element 601 and the parasitic elements 602a and 602b, respectively. In the ranges 603a and 603b shown in FIG. 8, it can be seen that the amount of current flowing through the parasitic elements 602a and 602b is increased as compared with the conventional example 1 and the comparative example 1. For this reason, the antenna device 600 can increase the variable amount of directivity by the connected stubs 622a and 622b as compared with the antenna device 500.

このように、比較例2に係るアンテナ装置600は、従来例1に係るアンテナ装置400と比較して、0.9λと小型化することが可能であるが、指向性の可変方向は限られるものであった。従って、アンテナ装置の小型化と、指向性の可変量を多くすることのいずれをも実現するために、以下に述べる比較例3として、アンテナ素子の形状を変化させて実験を行った。   As described above, the antenna device 600 according to the comparative example 2 can be reduced to 0.9λ as compared with the antenna device 400 according to the conventional example 1, but the directionality variable direction is limited. Met. Therefore, in order to realize both downsizing of the antenna device and increasing the variable amount of directivity, an experiment was performed by changing the shape of the antenna element as Comparative Example 3 described below.

(比較例3)
図9及び図10を参照して、比較例3に係るアンテナ装置700の構成及びビームの放射特性について説明する。図9は、比較例3に係るアンテナ装置700の概略構成を説明するための図である。図10は、図9に示したアンテナ装置700の電流分布を示す図である。
(Comparative Example 3)
With reference to FIG.9 and FIG.10, the structure of the antenna apparatus 700 which concerns on the comparative example 3, and the radiation characteristic of a beam are demonstrated. FIG. 9 is a diagram for explaining a schematic configuration of an antenna device 700 according to Comparative Example 3. 10 is a diagram showing a current distribution of the antenna device 700 shown in FIG.

図9に図示したように、比較例3に係るアンテナ装置700は、基板710上に、給電素子701と、給電素子701の給電点711から素子間隔d7だけ離隔して給電素子701の両端部に配置される接続点712a、712bを有する無給電素子702a、702bとが配置される。このとき、給電素子701は、図5(a)に示した比較例1に係るアンテナ装置500の給電素子501と同じ大きさの矩形状を有する。また、無給電素子702a、702bは、比較例1に係るアンテナ装置500の無給電素子502a、502bと同じ大きさの矩形状から、長さa7だけ給電素子701に向かって延び、それぞれ異なる二辺の長さa7、b7が、a7=30mm、b7=10mmである矩形状と、さらにこの矩形状から長さa8だけ給電素子701に向かって延び、それぞれ異なる二辺の長さa8、b8が、a8=7mm、b8=30mmである矩形状とが組み合わされた形状を有する。このときの素子間隔d7は、d7=58mmであり、給電素子701及び無給電素子702a、702bを含むアンテナ素子全体の長さが、0.9λである。従って、比較例3に係るアンテナ装置700は、比較例1及び2に係るアンテナ装置500、600と同様に、従来例1に係るアンテナ装置400と比較すると小型化することが可能となる。   As illustrated in FIG. 9, the antenna device 700 according to the comparative example 3 is separated from the feeding element 701 and the feeding point 711 of the feeding element 701 by an element interval d7 on the substrate 710 at both ends of the feeding element 701. Parasitic elements 702a and 702b having connection points 712a and 712b to be disposed are disposed. At this time, the feed element 701 has a rectangular shape having the same size as that of the feed element 501 of the antenna device 500 according to the comparative example 1 illustrated in FIG. Further, the parasitic elements 702a and 702b extend from the rectangular shape having the same size as the parasitic elements 502a and 502b of the antenna device 500 according to the comparative example 1 toward the feeding element 701 by a length a7, respectively. The lengths a7 and b7 of the rectangular shape with a7 = 30 mm and b7 = 10 mm, and further extending from the rectangular shape by a length a8 toward the power feeding element 701, respectively, have two different side lengths a8 and b8. The shape is a combination of a rectangular shape with a8 = 7 mm and b8 = 30 mm. The element interval d7 at this time is d7 = 58 mm, and the length of the entire antenna element including the feeding element 701 and the parasitic elements 702a and 702b is 0.9λ. Therefore, the antenna device 700 according to the comparative example 3 can be downsized as compared with the antenna device 400 according to the conventional example 1, similarly to the antenna devices 500 and 600 according to the comparative examples 1 and 2.

図10に、アンテナ装置700の電流分布を示す。図10は、無給電素子702aの接続点712aに接続されるスタブ722aの長さが長く、無給電素子702bの接続点712bに接続されるスタブ722bの長さが短い場合を示している。   FIG. 10 shows a current distribution of the antenna device 700. FIG. 10 shows a case where the length of the stub 722a connected to the connection point 712a of the parasitic element 702a is long and the length of the stub 722b connected to the connection point 712b of the parasitic element 702b is short.

図10において、点線で囲んで示した範囲703a、703bは、給電素子701と無給電素子702a、702bとの間にカップリングを生じさせる部分を示したものである。図10に示した範囲703a、703bの、無給電素子702a、702bに流れる電流量は、比較例1と比較すると増加することわかるが、比較例2と比較すると減少することがわかる。従って、比較例3に係るアンテナ装置700は、比較例2に係るアンテナ装置600と比較して、指向性を変化させることに寄与するカップリング量を減少させる構成であることがわかる。   In FIG. 10, ranges 703a and 703b surrounded by dotted lines indicate portions that cause coupling between the feeding element 701 and the parasitic elements 702a and 702b. It can be seen that the amount of current flowing through the parasitic elements 702a and 702b in the ranges 703a and 703b shown in FIG. 10 increases as compared with the comparative example 1, but decreases as compared with the comparative example 2. Therefore, it can be seen that the antenna device 700 according to the comparative example 3 is configured to reduce the amount of coupling that contributes to changing the directivity as compared with the antenna device 600 according to the comparative example 2.

このように、比較例3に係るアンテナ装置700は、無給電素子702a、702bの形状の一部を延長して給電素子701に近接させ、カップリング量を増やして指向性を可変することが、アンテナ装置700を小型化しても可能である。さらに、以下に述べる比較例4として、通信量の増大のためにMIMO化の実験を行った。   As described above, the antenna device 700 according to the comparative example 3 can extend the part of the shape of the parasitic elements 702a and 702b to be close to the feeder element 701 and increase the coupling amount to change the directivity. The antenna device 700 can be reduced in size. Further, as Comparative Example 4 described below, an experiment for MIMO was performed to increase the communication amount.

(比較例4)
図11及び図12を参照して、比較例4に係るアンテナ装置800の構成及びビームの放射特性について説明する。図11は、比較例4に係るアンテナ装置800の概略構成を説明するための図であり、(a)は、比較例4に係るアンテナ装置800の概略構成を示す斜視図であり、(b)は、(a)に示したアンテナ装置800のY−Z方向の放射特性を示す図である。図12は、図11に示したアンテナ装置800の一部における電流分布を示す図である。
(Comparative Example 4)
With reference to FIG.11 and FIG.12, the structure of the antenna apparatus 800 which concerns on the comparative example 4, and the radiation characteristic of a beam are demonstrated. FIG. 11 is a diagram for explaining a schematic configuration of an antenna apparatus 800 according to Comparative Example 4, and (a) is a perspective view illustrating a schematic configuration of the antenna apparatus 800 according to Comparative Example 4, and (b). These are the figures which show the radiation characteristic of the YZ direction of the antenna apparatus 800 shown to (a). FIG. 12 is a diagram showing a current distribution in a part of the antenna device 800 shown in FIG.

図11(a)に図示したように、比較例4に係るアンテナ装置800は、基板810上に、4つの給電素子801a〜801dと、給電素子801a〜801dの給電点811a〜811dからそれぞれ素子間隔d8だけ離隔して給電素子801a〜801dの両端部に配置される接続点812a〜812hを有する4つの無給電素子802a〜802dとが配置される。このとき、給電素子801a〜801d及び無給電素子802a〜802dは、従来例1に係る給電素子401及び無給電素子402a、402bと同じように、それぞれ、一辺がa1の正方形状を有する。なお、アンテナ装置800は、給電素子801aと、給電素子801aの両端部に配置された無給電素子802a、802bとを一つのアンテナとして、基板810の中心Oを通るZ軸を中心にアンテナを90度ずつ回転させ、基板810上に4つのアンテナを配置したものである。アンテナを90度回転させることによって、給電素子801a、801cと給電素子801b、801dのアンテナの偏波は直交することになる。無給電素子802a〜802dは重複した部分を除く。給電素子801aの無給電素子は無給電素子802a、802bであり、給電素子801bの無給電素子は無給電素子802b、802cであり、給電素子801cの無給電素子は無給電素子802c、802dであり、給電素子801dの無給電素子は無給電素子802d、802aである。このときの素子間隔d8は、d8=58mmであり、0.5λである。   As illustrated in FIG. 11A, the antenna device 800 according to the comparative example 4 includes, on the substrate 810, element spacing from four feeding elements 801a to 801d and feeding points 811a to 811d of the feeding elements 801a to 801d, respectively. Four parasitic elements 802a to 802d having connection points 812a to 812h arranged at both ends of the power feeding elements 801a to 801d separated by d8 are arranged. At this time, each of the power feeding elements 801a to 801d and the parasitic elements 802a to 802d has a square shape with one side a1 like the power feeding element 401 and the parasitic elements 402a and 402b according to Conventional Example 1. Note that the antenna device 800 uses the feeding element 801a and the parasitic elements 802a and 802b arranged at both ends of the feeding element 801a as one antenna, and the antenna is centered on the Z axis passing through the center O of the substrate 810. The antenna is rotated by four degrees and four antennas are arranged on the substrate 810. By rotating the antenna by 90 degrees, the polarizations of the antennas of the feed elements 801a and 801c and the feed elements 801b and 801d are orthogonal to each other. The parasitic elements 802a to 802d exclude overlapping portions. The parasitic elements of the feeding element 801a are parasitic elements 802a and 802b, the parasitic elements of the feeding element 801b are parasitic elements 802b and 802c, and the parasitic elements of the feeding element 801c are parasitic elements 802c and 802d. The parasitic elements of the feeding element 801d are the parasitic elements 802d and 802a. The element interval d8 at this time is d8 = 58 mm, which is 0.5λ.

図12に、アンテナ装置800の一部におけるアンテナの電流分布を示す。図12は、無給電素子802aの接続点812a、812bに接続されるスタブ822a、822bと、無給電素子802bの接続点812dに接続されるスタブ822dの長さが長く、無給電素子802bの接続点812cに接続されるスタブ822cの長さが短い場合を示している。   FIG. 12 shows an antenna current distribution in a part of the antenna device 800. In FIG. 12, the stubs 822a and 822b connected to the connection points 812a and 812b of the parasitic element 802a and the stub 822d connected to the connection point 812d of the parasitic element 802b are long and the connection of the parasitic element 802b is shown. The case where the length of the stub 822c connected to the point 812c is short is shown.

図12において、点線で囲んで示した範囲803a、803bは、給電素子801aと無給電素子802a、802bとの間にカップリングを生じさせる部分を示したものである。従来例1に係るアンテナ装置400と比較してカップリング量が少なくなっている。無給電素子802a、802bを兼用しているため、電流が無給電素子802a、802bに直交して発生していないためである。   In FIG. 12, ranges 803a and 803b surrounded by dotted lines indicate portions that cause coupling between the feeding element 801a and the parasitic elements 802a and 802b. Compared with the antenna device 400 according to the conventional example 1, the amount of coupling is small. This is because the parasitic elements 802a and 802b are also used, and current is not generated orthogonal to the parasitic elements 802a and 802b.

このように、比較例4に係るアンテナ装置800は、従来例1に係るアンテナ装置400をMIMOに対応可能とするために、コンパクトに4つのアンテナを配置したものであるが、指向性の変化はほとんど無いものである。   As described above, the antenna device 800 according to the comparative example 4 is configured by compactly arranging four antennas so that the antenna device 400 according to the conventional example 1 can support MIMO. There is almost nothing.

以上の通り、従来例1及び比較例1〜4に係るアンテナ装置400〜800は、いずれも小型化と、所望する指向性可変量を得ることはできないものであった。そこで、給電素子601と無給電素子602a、602bとの間のカップリング量が大きくなるという結果が出た比較例2に係るアンテナ装置600の構成となるように、比較例1に係るアンテナ装置500を一つのアンテナとして、アンテナ装置800の構成に基づいた配置とすることにより、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000に至った。   As described above, none of the antenna devices 400 to 800 according to the conventional example 1 and the comparative examples 1 to 4 can be downsized and obtain a desired directivity variable amount. Therefore, the antenna device 500 according to Comparative Example 1 is configured so as to have the configuration of the antenna device 600 according to Comparative Example 2 that results in an increase in the amount of coupling between the feed element 601 and the parasitic elements 602a and 602b. As an antenna, the antenna apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention is obtained by arranging the antennas based on the configuration of the antenna apparatus 800.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000の構成及び動作について、図13〜図16を参照しながらさらに詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the configuration and operation of the antenna device 1000 according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 13 to 16.

図13は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000に含まれるマイクロストリップアンテナ100の概略構成を示す斜視図である。図13に示したマイクロストリップアンテナ100は、図2に示したマイクロストリップアンテナ100と同じ構成を有する。なお、マイクロストリップアンテナ100は、比較例1に係るアンテナ装置500の構成に基づき、無給電素子102a〜102dを給電素子101a〜101dに対して凸状に矩形状を組み合わせた構成、及び、比較例4に係るアンテナ装置800の構成に基づき、複数の無給電素子102a〜102dが複数の給電素子101a〜101dを挟むように複数の給電素子101a〜101dの両端部にそれぞれ配置される構成を含むものとした。   FIG. 13 is a perspective view showing a schematic configuration of the microstrip antenna 100 included in the antenna device 1000 according to the first embodiment of the present invention. The microstrip antenna 100 shown in FIG. 13 has the same configuration as the microstrip antenna 100 shown in FIG. The microstrip antenna 100 is based on the configuration of the antenna device 500 according to the comparative example 1, and the configuration in which the parasitic elements 102a to 102d are combined in a convex shape with respect to the feeding elements 101a to 101d, and the comparative example. 4 including a configuration in which a plurality of parasitic elements 102a to 102d are arranged at both ends of a plurality of feeding elements 101a to 101d so as to sandwich the plurality of feeding elements 101a to 101d, respectively, based on the configuration of the antenna device 800 according to FIG. It was.

図13に図示したように、無給電素子102a〜102dの接続点112a〜112hにはそれぞれ、スイッチ123a〜123hを介してスタブ122a〜122pが接続される。スタブ122a〜122pは、上述したように、各々に接続されたスイッチ123a〜123hの切り替えにより、2つのオープンスタブの長さが替わるものとする。なお、図13は、スタブ122a〜122p及びスイッチ123a〜123hの概略構成を示したものであり、スタブ122a〜122p及びスイッチ123a〜123hは、それぞれ同じ大きさ及び構成であるものとする。   As illustrated in FIG. 13, stubs 122a to 122p are connected to connection points 112a to 112h of parasitic elements 102a to 102d via switches 123a to 123h, respectively. As described above, the lengths of the two open stubs of the stubs 122a to 122p are changed by switching the switches 123a to 123h connected thereto. FIG. 13 shows a schematic configuration of the stubs 122a to 122p and the switches 123a to 123h. The stubs 122a to 122p and the switches 123a to 123h are assumed to have the same size and configuration.

なお、マイクロストリップアンテナ100は、給電素子101aと、給電素子101aの両端部に配置された無給電素子102a、102bとを一つのアンテナとして、第1基板110の中心Oを通るZ軸を中心にアンテナを90度ずつ回転させて配置した形状を有しており、図示していないが、無給電素子102a〜102dは二つの矩形状が交差される部分に重畳部分を有していてもよい。また、図示したように、無給電素子102a〜102dは重畳部分を有さず、一枚の略十字形状であってもよい。このとき、マイクロストリップアンテナ100の素子間隔d1は、d1=40.8mmであり、0.35λである。従って、マイクロストリップアンテナ100は、従来例1及び比較例1〜4に係るアンテナ装置400〜800と比較して、小型化することができる。   Note that the microstrip antenna 100 has a feeding element 101a and parasitic elements 102a and 102b arranged at both ends of the feeding element 101a as one antenna, with the Z axis passing through the center O of the first substrate 110 as the center. Although it has a shape in which the antenna is rotated by 90 degrees and is not shown, the parasitic elements 102a to 102d may have an overlapping portion at a portion where two rectangular shapes intersect. Further, as shown in the figure, the parasitic elements 102a to 102d do not have an overlapping portion, and may have a single substantially cross shape. At this time, the element interval d1 of the microstrip antenna 100 is d1 = 40.8 mm, which is 0.35λ. Therefore, the microstrip antenna 100 can be reduced in size as compared with the antenna devices 400 to 800 according to Conventional Example 1 and Comparative Examples 1 to 4.

さらに、図14〜図16を参照して、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000の放射特性について説明する。   Furthermore, with reference to FIGS. 14-16, the radiation characteristic of the antenna apparatus 1000 which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

図14は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000の輻射パターンを説明するための図であり、(a)は、Y−Z方向の−90°〜0°の方向に指向性を可変した場合の輻射パターンを3次元に示す図であり、(b)は、(a)に示した輻射パターンにおけるY−Z方向の放射特性を示す図であり、(c)は、Y−Z方向の0°の方向に指向性を可変した場合の輻射パターンを3次元に示す図であり、(d)は、(c)に示した輻射パターンにおけるY−Z方向の放射特性を示す図であり、(e)は、Y−Z方向の0°〜90°の方向に指向性を可変した場合の輻射パターンを3次元に示す図であり、(f)は、(e)に示した輻射パターンにおけるY−Z方向の放射特性を示す図である。図15は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000の輻射パターンを説明するための図であり、(a)は、図14(a)に示した輻射パターンにおけるX−Z方向の放射特性を示す図であり、(b)は、図14(a)に示した輻射パターンにおけるX−Y方向の放射特性を示す図であり、(c)は、図14(b)に示した輻射パターンにおけるX−Z方向の放射特性を示す図であり、(d)は、図14(b)に示した輻射パターンにおけるX−Y方向の放射特性を示す図であり、(e)は、図14(c)に示した輻射パターンにおけるX−Z方向の放射特性を示す図であり、(f)は、図14(c)に示した輻射パターンにおけるX−Y方向の放射特性を示す図である。図16は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000の一部における電流分布を示す図である。   FIG. 14 is a diagram for explaining a radiation pattern of the antenna device 1000 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 14A shows directivity in a direction from −90 ° to 0 ° in the YZ direction. 3 is a diagram showing a radiation pattern in a three-dimensional manner when V is varied, (b) is a diagram showing radiation characteristics in the YZ direction in the radiation pattern shown in (a), and (c) is a diagram showing Y- It is a figure which shows the radiation pattern at the time of changing directivity to 0 degree direction of Z direction in three dimensions, (d) is a figure which shows the radiation characteristic of the YZ direction in the radiation pattern shown to (c). (E) is a three-dimensional diagram showing a radiation pattern when the directivity is varied in the direction of 0 ° to 90 ° in the YZ direction, and (f) is shown in (e). It is a figure which shows the radiation characteristic of the YZ direction in a radiation pattern. FIG. 15 is a diagram for explaining a radiation pattern of the antenna device 1000 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 15A is a diagram in the XZ direction in the radiation pattern shown in FIG. It is a figure which shows a radiation characteristic, (b) is a figure which shows the radiation characteristic of the XY direction in the radiation pattern shown to Fig.14 (a), (c) was shown in FIG.14 (b). It is a figure which shows the radiation characteristic of the XZ direction in a radiation pattern, (d) is a figure which shows the radiation characteristic of the XY direction in the radiation pattern shown in FIG.14 (b), (e) is It is a figure which shows the radiation characteristic of the XZ direction in the radiation pattern shown in FIG.14 (c), (f) is a figure which shows the radiation characteristic of the XY direction in the radiation pattern shown in FIG.14 (c). It is. FIG. 16 is a diagram showing a current distribution in a part of the antenna device 1000 according to the first embodiment of the present invention.

図14は、マイクロストリップアンテナ100を構成する4つのアンテナのうち、図13に図示した給電素子101a及び無給電素子102a、102bからなるアンテナを、接続されたスタブ122c〜122fをそれぞれ制御して指向性を可変した場合の輻射パターンを示している。以下、マイクロスリップアンテナ100の指向性を変化させるスタブ122a〜122pの切り替え動作について、図16を参照しながら説明する。   FIG. 14 shows the directivity of the four antennas constituting the microstrip antenna 100 by controlling the stubs 122c to 122f connected to the antenna composed of the feeding element 101a and the parasitic elements 102a and 102b shown in FIG. The radiation pattern in the case of changing the characteristics is shown. Hereinafter, the switching operation of the stubs 122a to 122p for changing the directivity of the microslip antenna 100 will be described with reference to FIG.

<動作>
まず、給電素子101aについて述べる。図14(a)及び(b)に示したY−Z方向の−90°〜0°の方向に指向性を可変する場合について、図13及び図16に示した給電素子101a及び無給電素子102a、102bを参照して説明する。図16は、無給電素子102bの接続点112b(図13参照)に接続されたスイッチ123bが長いオープンスタブ122cに、無給電素子102dの接続点112c(図13参照)に接続されたスイッチ123cが短いオープンスタブ122fに接続される状態に切り替えられた状態を示している。他のスイッチの状態は問わないものとする。
<Operation>
First, the power feeding element 101a will be described. In the case where the directivity is varied in the direction of −90 ° to 0 ° in the YZ direction shown in FIGS. 14A and 14B, the feeding element 101a and the parasitic element 102a shown in FIGS. , 102b. In FIG. 16, the switch 123b connected to the connection point 112b (see FIG. 13) of the parasitic element 102b is connected to the long open stub 122c, and the switch 123c connected to the connection point 112c (see FIG. 13) of the parasitic element 102d is connected. The state switched to the state connected to the short open stub 122f is shown. The state of other switches is not questioned.

図16において、点線で囲んで示した範囲103a、103bは、給電素子101aと無給電素子102a、102bとの間にカップリングを生じさせる部分を示したものである。図16に示した範囲103a、103bの、無給電素子102aと無給電素子102bとを比較すると、無給電素子102bの接続点112cに接続されたスイッチ123cを短いオープンスタブ122fに接続される状態に切り替えることにより、無給電素子102bに流れる電流量が、無給電素子102aに流れる電流量よりも増加することがわかる。これにより、給電素子101aと無給電素子102a、102bとの間にそれぞれ生じるカップリング量に差が生じるため、指向性をY−Z方向の−90°〜0°の方向に可変することができるようになる。   In FIG. 16, ranges 103a and 103b surrounded by dotted lines indicate portions that cause coupling between the feeding element 101a and the parasitic elements 102a and 102b. When the parasitic element 102a and the parasitic element 102b in the ranges 103a and 103b shown in FIG. 16 are compared, the switch 123c connected to the connection point 112c of the parasitic element 102b is connected to the short open stub 122f. By switching, it can be seen that the amount of current flowing through the parasitic element 102b increases more than the amount of current flowing through the parasitic element 102a. As a result, a difference occurs in the coupling amount generated between the feeding element 101a and the parasitic elements 102a and 102b, so that the directivity can be varied in the direction of −90 ° to 0 ° in the YZ direction. It becomes like this.

また、図14(e)及び(f)に示したように、マイクロストリップアンテナ100の指向性をY−Z方向の0°〜90°の方向に可変する場合には、無給電素子102aの接続点112bに接続されるスイッチ123bを短いオープンスタブ122dに接続される状態に切り替え、無給電素子102bの接続点112cに接続されるスイッチ123cを長いオープンスタブ122eに接続される状態に切り替える。これにより、無給電素子102aに流れる電流量を、無給電素子102bに流れる電流量よりも増加させることができる。従って、給電素子101aと無給電素子102a、102bとの間にそれぞれ生じるカップリング量に差を生じさせることができるため、マイクロストリップアンテナ100によれば、Y−Z方向の0°〜90°の方向に指向性を可変することができる。   As shown in FIGS. 14E and 14F, when the directivity of the microstrip antenna 100 is varied in the direction of 0 ° to 90 ° in the YZ direction, the parasitic element 102a is connected. The switch 123b connected to the point 112b is switched to a state connected to the short open stub 122d, and the switch 123c connected to the connection point 112c of the parasitic element 102b is switched to a state connected to the long open stub 122e. Thereby, the amount of current flowing through the parasitic element 102a can be made larger than the amount of current flowing through the parasitic element 102b. Therefore, since it is possible to cause a difference in the coupling amount generated between the feed element 101a and the parasitic elements 102a and 102b, according to the microstrip antenna 100, the difference between 0 ° and 90 ° in the YZ direction can be obtained. Directivity can be varied in the direction.

なお、図14(c)及び(d)に示したような中央にピークをもつ指向性にするには、双方のオープンスタブを長い方に接続すればよい。   In order to obtain directivity having a peak at the center as shown in FIGS. 14C and 14D, both open stubs may be connected to the longer side.

このように、マイクロストリップアンテナ100によれば、4つのアンテナのうち、給電素子101a及び無給電素子102a、102bからなるアンテナについて、スタブ122c〜122fをそれぞれ制御することにより、Y−Z方向の0°〜90°の方向または−90°〜0°の方向に指向性を可変することができる。また、給電素子101c及び無給電素子102c、102dからなるアンテナについても同様である。   Thus, according to the microstrip antenna 100, among the four antennas, the stubs 122c to 122f are controlled for each of the antennas including the feeding element 101a and the parasitic elements 102a and 102b, thereby reducing the 0 in the YZ direction. The directivity can be varied in the direction of ° to 90 ° or in the direction of -90 ° to 0 °. The same applies to the antenna including the feeding element 101c and the parasitic elements 102c and 102d.

給電素子101b及び無給電素子102b、102cからなるアンテナ、給電素子101d及び無給電素子102d、102aからなるアンテナについてはX−Z方向に指向性を可変することができる。   Directivity can be varied in the XZ direction for the antenna composed of the feed element 101b and the parasitic elements 102b and 102c and the antenna composed of the feed element 101d and the parasitic elements 102d and 102a.

以上のように、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置1000によれば、指向性を可変出来る無給電素子102a、102bを含むアンテナの大きさを1.13λと小型化することができる。したがって、アンテナ装置1000を搭載する移動体通信用基地局の小型化も可能とする。   As described above, according to the antenna apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention, the size of the antenna including the parasitic elements 102a and 102b that can change the directivity can be reduced to 1.13λ. . Therefore, the mobile communication base station on which the antenna device 1000 is mounted can be downsized.

1000…アンテナ装置、100…マイクロストリップアンテナ、110…第1基板、101a〜101d…給電素子、102a〜102d…無給電素子、120…グラウンド導体、122a〜122p…スタブ、123a〜123h…スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1000 ... Antenna apparatus, 100 ... Microstrip antenna, 110 ... 1st board | substrate, 101a-101d ... Feeding element, 102a-102d ... Parasitic element, 120 ... Ground conductor, 122a-122p ... Stub, 123a-123h ... Switch

Claims (10)

基板と、
前記基板上に配置された複数の給電素子と、
前記複数の給電素子の両端部に、それぞれ前記給電素子から離隔して配置され、二つの矩形状を交差させた形状を有する複数の無給電素子と、
前記複数の無給電素子にそれぞれ接続された複数のスタブと、
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
A substrate,
A plurality of power feeding elements disposed on the substrate;
A plurality of parasitic elements having a shape in which two rectangular shapes are crossed at both ends of the plurality of feeding elements, respectively, spaced from the feeding element,
A plurality of stubs respectively connected to the plurality of parasitic elements;
An antenna device comprising:
前記複数のスタブは、それぞれ複数のスイッチに接続され、
前記複数のスイッチを切り替えて前記アンテナ装置の指向性を可変することを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。
The plurality of stubs are connected to a plurality of switches, respectively.
The antenna device according to claim 1, wherein the directivity of the antenna device is varied by switching the plurality of switches.
前記複数の給電素子は矩形状であり、
前記複数の無給電素子は、それぞれ前記給電素子と同じ形状の二つの矩形状を直角に交差させた形状であることを特徴とする請求項1又は2記載のアンテナ装置。
The plurality of feeding elements are rectangular,
The antenna device according to claim 1, wherein each of the plurality of parasitic elements has a shape in which two rectangular shapes having the same shape as the feeding element intersect each other at a right angle.
前記複数の給電素子及び無給電素子は、前記基板上に金属薄膜をパターニングして各々構成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のアンテナ装置。   4. The antenna device according to claim 1, wherein the plurality of feeding elements and parasitic elements are each configured by patterning a metal thin film on the substrate. 5. 前記複数の給電素子及び無給電素子は、前記基板上に複数の金属薄板を積層して各々構成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のアンテナ装置。   4. The antenna device according to claim 1, wherein each of the plurality of feeding elements and the parasitic elements is configured by laminating a plurality of thin metal plates on the substrate. 5. 矩形状の基板と、
前記基板の四隅にそれぞれ配置され、二つの矩形状を交差させた部分に重畳部を有する略十字形状の複数の無給電素子と、
前記複数の無給電素子の間に、それぞれ前記無給電素子から離隔して配置された複数の給電素子と、
前記複数の無給電素子にそれぞれ接続された複数のスタブと、
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
A rectangular substrate;
A plurality of parasitic elements having a substantially cross shape that are arranged at the four corners of the substrate and have overlapping portions at portions where two rectangular shapes intersect,
Between the plurality of parasitic elements, a plurality of feeding elements arranged separately from the parasitic elements, and
A plurality of stubs respectively connected to the plurality of parasitic elements;
An antenna device comprising:
矩形状の基板と、
前記基板上の辺部にそれぞれ配置された複数の給電素子と、
前記複数の給電素子を挟むように、前記複数の給電素子の両端部にそれぞれ前記給電素子から所定の距離だけ離隔して配置された多角形状の複数の無給電素子と、
前記複数の無給電素子にそれぞれ接続された複数のスタブと、
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
A rectangular substrate;
A plurality of power feeding elements respectively disposed on the sides on the substrate;
A plurality of non-feeding elements in a polygonal shape that are arranged at a predetermined distance from both ends of the plurality of feeding elements so as to sandwich the plurality of feeding elements, and
A plurality of stubs respectively connected to the plurality of parasitic elements;
An antenna device comprising:
前記複数の無給電素子は、それぞれ二つの矩形状を直角に交差させた多角形状であることを特徴とする請求項7に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 7, wherein each of the plurality of parasitic elements has a polygonal shape in which two rectangular shapes intersect each other at a right angle. 前記複数の給電素子及び無給電素子は、前記基板上の直交する軸上に、それぞれ軸対象に配置されることを特徴とする請求項6乃至8の何れか一項に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to any one of claims 6 to 8, wherein the plurality of feeding elements and the parasitic elements are arranged on the axes orthogonal to each other on the substrate. 前記複数のスタブは、それぞれ複数のスイッチに接続され、
前記複数のスイッチを切り替えて、前記複数の給電素子と前記複数の無給電素子との間に発生するカップリング量をそれぞれ異ならせることにより、前記アンテナ装置の指向性を可変することを特徴とする請求項6乃至9の何れか一項に記載のアンテナ装置。
The plurality of stubs are connected to a plurality of switches, respectively.
The directivity of the antenna device is varied by switching the plurality of switches to vary the amount of coupling generated between the plurality of feeding elements and the plurality of parasitic elements. The antenna apparatus as described in any one of Claims 6 thru | or 9.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113302799A (en) * 2019-01-10 2021-08-24 株式会社村田制作所 Antenna module and communication device equipped with same
JP2022527251A (en) * 2019-03-21 2022-06-01 エイブイエックス・アンテナ・インコーポレーテッド Multimode antenna system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006237781A (en) * 2005-02-23 2006-09-07 Univ Of Tokyo Array antenna
JP2007037160A (en) * 2004-09-30 2007-02-08 Toto Ltd Microstrip antenna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007037160A (en) * 2004-09-30 2007-02-08 Toto Ltd Microstrip antenna
JP2006237781A (en) * 2005-02-23 2006-09-07 Univ Of Tokyo Array antenna

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113302799A (en) * 2019-01-10 2021-08-24 株式会社村田制作所 Antenna module and communication device equipped with same
CN113302799B (en) * 2019-01-10 2024-04-09 株式会社村田制作所 Antenna module and communication device equipped with the same
JP2022527251A (en) * 2019-03-21 2022-06-01 エイブイエックス・アンテナ・インコーポレーテッド Multimode antenna system
JP7350083B2 (en) 2019-03-21 2023-09-25 エイブイエックス・アンテナ・インコーポレーテッド Multimode antenna system

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