(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板付きモノポールアンテナの先端に、上記地板と平行に平板状導体が装着され、上記モノポールアンテナのほぼ中間部と上記地板とを短絡するインピーダンス整合用導体が設けられ、第１周波数で共振するアンテナ装置において、
上記地板と反対側において正方形状とされた上記平板状導体とほぼ平行し、これと一部において短絡され、上記モノポールアンテナを中心として上記平板状導体の各辺に対して各辺が角度的にほぼ４５度になるように回転して互いに対向して正方形状のループ状導体片が設けられ、上記第１周波数より低い第２周波数でも共振が生じるようにされていることを特徴とする周波数共用アンテナ。
【請求項２】
上記導体片と上記導体板との間に誘電体板が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の周波数共用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は例えば移動通信における不感地対策用の天井などに取付けられる対移動局用アンテナとして利用され、特に全体として平面状の形状をしていながら２周波数に共振する、つまり２周波数帯に共用される周波数共用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において天井などに取付けられ、対移動局用アンテナとして平面形状ものが用いられていた。即ち、図７に示すように、方形地板１１の中心部にモノポールアンテナ１２が立てられ、モノポールアンテナ１２の突出端上に方形導体板１３が地板１１と平行に、その中心で装着され、モノポールアンテナ１２の中間部はインピーダンス整合用導体１４で地板１１に短絡され、地板１１のモノポールアンテナ１２と反対側に給電部１５が取付けられている。なお地板１１の形状寸法は使用波長に対し、十分大きい。
【０００３】
このように導体板１３を取付けることにより容量成分が装荷され、モノポールアンテナ１２の長さを４分の１使用波長よりも短かくすることができ、例えばモノポールアンテナ１２を７０％に短縮することができ、全体としての高さを低くし、かつ平面状アンテナとすることができる。例えば地板１１を室内の天井側として取付けられ、天井よりの突出が目立たないようにされる。なお、このように低姿勢形状としたことにより、インピーダンスが数Ωと小さくなるため、少なくとも１本、好ましくは２本のインピーダンス整合用導体１４、いわゆるトラップ回路を設けることにより、給電線の５０Ωとインピーダンス整合するようにされている。
【０００４】
この平面状アンテナを２．０ＧＨｚ帯で使用する場合は、方形導体板１３の各辺の長さＷ１  とＷ２  を共に０．１１λ（λは２．０ＧＨｚの波長）、モノポールアンテナ１２の高さＨ１  を０．１０λとして、無指向性アンテナが実現される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来において、移動無線の不感地対策のために二つの周波数帯が用いられ、この場合のアンテナとしては図８に示すように、第１周波数帯用の図７に示した平面状アンテナ２１と、第２周波数帯用の図７に示した平面状アンテナ２２とが地板１１を共通にして設けたものが用いられている。
このようなアンテナ装置は、設置空間が大きくなる欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、従来の第１周波数に共振する平面状アンテナに対し、その地板と反対側において、平板状導体とほぼ平行し、これと一部が短絡された導体片が設けられ、第１周波数より低い第２周波数でも共振が生じるように構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１にこの発明の実施例を示し、図７と対応する部分に同一番号を付けて重複説明を省略する。つまり図７に示した第１周波数に共振する平面状アンテナに対し、その地板１１と反対側において、地板１１と平行した導体片３１として方形ループ導体片がその一部を導体板１３と短絡して設けられる。方形ループ導体片３１はこの例ではほぼ正方形状であり、かつ、モノポールアンテナ１２の中心線を中心として、正方形状導体板１３に対し、角度的にほぼ４５度回転されて、互いに対向されている。またループ導体片３１の一辺の中点が正方形状導体板１３の１つのコーナ部の近くに接続導体３２にて接続されると共にループ導体片３１が導体板１３に支持される。
【０００８】
この構成によれば、モノポールアンテナ１２及び導体板１３により決る共振周波数ｆ１  で従来と同様にアンテナとして動作すると共に、モノポールアンテナ１２及びループ導体片３１により決る共振周波数ｆ２  でアンテナとして動作し、つまり２周波共振アンテナとして動作する。この場合、ループ導体片３１が導体板１３と結合すると２周波共振アンテナとして動作しない点から、これらの結合を小さくする必要がある。この点から導体片３１は平板導体でもよいが、ループ導体が好ましく、またこの方が、アンテナ全体としての高さ、つまりモノポールアンテナ１２の延長方向の長さを小さくする点からも好ましい。更に導体片３１と導体板１３は結合を小とする点からは互いに対向しないように、地板１１と平行な方向においてずらした方がよいが、全体としてのアンテナ面積を小さくする点からは導体片３１を方形ループ導体片とし、かつ、図１に示したように、導体板１３と対向するようにした方がよく、この場合結合を小さくする点から、角度的にずらした方がよい。
【０００９】
以下に具体例を示す。導体板１３を各辺Ｗ１  ＝Ｗ２  を０．１１λ１、導体板１３の地板１１より高さＨ１を０．１０λ１  （λ１  は２．０ＧＨｚの波長）とし、ループ導体片３１の外側辺Ｗ３  ＝Ｗ５  を０．１７λ２  、内側辺Ｗ４  を０．１５λ２  、Ｗ６  を０．１２λ２  、導体片３１の地板１１よりの高さＨ２  を０．１５λ２  （λ２  は１．５ＧＨｚの波長）とした。この場合のリターンロス周波数特性は図２に示すようになった、これより１．４９２ＧＨｚで−２５．０４ｄＢ、２．１２７ＧＨｚで−１９．８８ｄＢとほぼ１．５ＧＨｚと２．０ＧＨｚで共振現象が生じた。つまりこのアンテナは２周波共用アンテナとして動作することが確認された。また１．４９２ＧＨｚにおける水平面内指向特性を図３に、垂直面内指向特性を図４に、２．１２７ＧＨｚにおける水平面内指向特性を図５に、垂直面内指向特性を図６にそれぞれ示す。これらより、１．４９２ＧＨｚ、２．１２７ＧＨｚでの水平面内指向特性は共にほぼ無指向性であり、垂直面内指向特性は８字特性であるがその半値幅が共に広いものであることが確認できた。
【００１０】
なお、導体板１３の高さＨ１  を固定して、ループ導体片３１を導体板１３に近づけると、１．５ＧＨｚ付近の共振特性が鋭くなるが、２．０ＧＨｚ付近の共振特性は弱くなり、逆に導体片３１を導体板１３から離すと、１．５ＧＨｚ付近の共振特性が弱くなり、２．０ＧＨｚ付近の共振特性が強くなる。
また導体片３１の面積を大きくすると、低い方の共振周波数が低下し、導体板１３の面積を小さくすると高い方の共振周波数が高くなる。導体片３１と導体板１３との接続点は導体板１３の任意の点でよい。導体板１３と導体片３１との間に高周波損失が小さい誘電体板３３を介在させ、誘導体板３３により導体片３１を導体板１３上に支持させることもできる。
【００１１】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、２つの周波数帯に使用できる平面状アンテナを、狭い面積、つまり小形に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示し、Ａは平面図、Ｂは正面図である。
【図２】この発明の実施例のリターンロス特性を示す図。
【図３】上記実施例の１．５ＧＨｚ帯での水平面内指向特性を示す図。
【図４】上記実施例の１．５ＧＨｚ帯での垂直面内指向特性を示す図。
【図５】上記実施例の２．０ＧＨｚ帯での水平面内指向特性を示す図。
【図６】上記実施例の２．０ＧＨｚ帯での垂直面内指向特性を示す図。
【図７】従来の単一共振平面形アンテナを示し、Ａは平面図、Ｂは正面図である。
【図８】従来の平面形アンテナを用いた２周波共用アンテナを示す斜視図。
【図１】
0003621620.tif 000002
【図２】
0003621620.tif 000003
【図３】
0003621620.tif 000004
【図４】
0003621620.tif 000005
【図５】
0003621620.tif 000006
【図６】
0003621620.tif 000007
【図７】
0003621620.tif 000008
【図８】
0003621620.tif 000009