(57)【要約】【課題】小型で車載用アンテナとして適正な多周波共用オムニアンテナを提供する。【解決手段】多周波共用モノポールアンテナ１０は、１つの給電点を有し共振周波数帯が所定の周波数帯fMに設定されたモノポールアンテナ１１と、上記給電点と同じ給電点を有し共振周波数帯が周波数帯fMより低い所定の周波数帯fLに設定された２つのモノポールアンテナ１２とを備え、２つのモノポールアンテナ１２は、モノポールアンテナ１１を挟んで互いに平行に、該モノポールアンテナ１１との間隔Ｌ１が等間隔となるように配置されている。このとき、間隔Ｌ１は、２ｍｍ以上１４ｍｍ以下に設定されている。この多周波共用モノポールアンテナ１０では、３共振し、水平面内指向性が無指向性となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの給電点を有し、共振周波数帯が所定の第１の周波数帯に設定された第１モノポールアンテナと、
前記給電点と同じ給電点を有し、共振周波数帯が、前記第１の周波数帯より低い所定の第２の周波数帯に設定された２つの第２モノポールアンテナと、
を備え、
前記２つの第２モノポールアンテナは、前記第１モノポールアンテナを挟んで互いに平行に、該第１モノポールアンテナとの間隔が等間隔となるように配置された、
ことを特徴とする多周波共用モノポールアンテナ。
【請求項２】
各第２モノポールアンテナと前記第１モノポールアンテナとの間隔が、２ｍｍ以上１４ｍｍ以下に設定されたことを特徴とする請求項１記載の多周波共用モノポールアンテナ。
【請求項３】
１つの給電点を有し、共振周波数帯が所定の第２の周波数帯に設定された第２モノポールアンテナと、
前記給電点と同じ給電点を有し、共振周波数帯が、前記第２の周波数帯より高い所定の第１の周波数帯に設定された２つの第１モノポールアンテナと、
を備え、
前記２つの第１モノポールアンテナは、前記第２モノポールアンテナを挟んで互いに平行に、該第２モノポールアンテナとの間隔が等間隔となるように配置された、
ことを特徴とする多周波共用モノポールアンテナ。
【請求項４】
各第１モノポールアンテナと前記第２モノポールアンテナとの間隔が、２ｍｍ以上２５ｍｍ以下に設定されたことを特徴とする請求項３記載の多周波共用モノポールアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば移動通信の車載用アンテナとして用いられる多周波共用モノポールアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の移動通信サービスでは、加入者容量の増加に伴い複数の周波数帯でサービスが行われている。また、複数の周波数帯をカバーするために周波数ごとにアンテナを設置するのでは、設置コストや取付けスペースが必要となるので、複数の周波数帯をカバー可能な多周波共用アンテナを用いてサービスが行われている。
【０００３】
モノポールアンテナやダイポールアンテナは構造が簡単であり、安価に作れるので様々な用途に使われている。しかし、これらのアンテナは狭い周波数帯しかカバーできないので、下記の特許文献１〜３に示すように１つの給電点で複数の周波数帯で共振するようにアンテナを分岐したり、無給電素子を用いたりといった技術が提案されている。
【特許文献１】特開平２−５７００３号公報
【特許文献２】特開昭６３−１８８０４号公報
【特許文献３】特開２００１−１８９６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の特許文献１〜３のような提案はされているものの、車載用アンテナを想定してアンテナの小型化を図る点には未だ改善の余地があり、小型で車載用アンテナとして適正な多周波共用オムニアンテナが待望されていた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、小型で車載用アンテナとして適正な多周波共用オムニアンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る多周波共用モノポールアンテナは、１つの給電点を有し、共振周波数帯が所定の第１の周波数帯に設定された第１モノポールアンテナと、前記給電点と同じ給電点を有し、共振周波数帯が、前記第１の周波数帯より低い所定の第２の周波数帯に設定された２つの第２モノポールアンテナと、を備え、前記２つの第２モノポールアンテナは、前記第１モノポールアンテナを挟んで互いに平行に、該第１モノポールアンテナとの間隔が等間隔となるように配置されたことを特徴とする。この多周波共用モノポールアンテナでは、各第２モノポールアンテナと前記第１モノポールアンテナとの間隔を２ｍｍ以上１４ｍｍ以下に設定することが望ましい。
【０００７】
また、本発明に係る多周波共用モノポールアンテナは、１つの給電点を有し、共振周波数帯が所定の第２の周波数帯に設定された第２モノポールアンテナと、前記給電点と同じ給電点を有し、共振周波数帯が、前記第２の周波数帯より高い所定の第１の周波数帯に設定された２つの第１モノポールアンテナと、を備え、前記２つの第１モノポールアンテナは、前記第２モノポールアンテナを挟んで互いに平行に、該第２モノポールアンテナとの間隔が等間隔となるように配置されたことを特徴とする。この多周波共用モノポールアンテナでは、各第１モノポールアンテナと前記第２モノポールアンテナとの間隔を２ｍｍ以上２５ｍｍ以下に設定することが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
以上のような本発明によれば、詳細なデータは後述するが、３つの周波数にて共振する、即ち、３共振することがわかる。このときの水平面内指向性は、オムニになる（すべての角度においてほぼ均一になり無指向性となる）ことから、移動通信の車載用アンテナとして小型で最適なアンテナを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第１実施形態］
第１実施形態における多周波共用モノポールアンテナの構成を図１に示す。この図１に示すように、多周波共用モノポールアンテナ１０は、１つの給電点を有し共振周波数帯が所定の周波数帯fMに設定されたモノポールアンテナ１１と、上記給電点と同じ給電点を有し共振周波数帯が周波数帯fMより低い所定の周波数帯fLに設定された２つのモノポールアンテナ１２とを備え、２つのモノポールアンテナ１２は、モノポールアンテナ１１を挟んで互いに平行に、該モノポールアンテナ１１との間隔Ｌ１が等間隔となるように配置されている。このとき、間隔Ｌ１は、２ｍｍ以上１４ｍｍ以下に設定されている。
【００１０】
このように、多周波共用モノポールアンテナ１０は、小型アンテナを実現するためにモノポールアンテナ１１、１２を使用して構成され、具体的にはプリント基盤上で製作することを想定している。
【００１１】
図２には、上記の構成の多周波共用モノポールアンテナ１０において、モノポールアンテナ１１、１２の間隔Ｌ１を変動させたときの電圧定在波比（ＶＳＷＲ：Voltage  Standing  Wave  Ratio）の変化を示している。この図２より、間隔Ｌ１を２ｍｍ以上１４ｍｍ以下に設定することで３つの周波数にて共振する、即ち、３共振することがわかる。つまり、上記の周波数帯fL、fMのうち、低い方の周波数帯fLのおよそ２倍の高い周波数帯fHについては、給電素子や無給電素子を一切配置しないで共振させることができる。
【００１２】
図３には、上記の間隔Ｌ１を５ｍｍに設定したときの、多周波共用モノポールアンテナ１０の水平面内指向性を示す。この図３より、１本のアンテナにおいて移動通信サービス（例えばＩＭＴ−２０００のサービス）を行っている８００メガＨｚ帯、１．７ギガＨｚ帯、２ギガＨｚ帯では、ほぼオムニになる（すべての角度においてほぼ均一になり無指向性となる）ことから、移動通信の車載用アンテナとして小型で最適なアンテナを実現することができる。
【００１３】
［第２実施形態］
第２実施形態における多周波共用モノポールアンテナの構成を図５に示す。この図５に示すように、多周波共用モノポールアンテナ２０は、１つの給電点を有し共振周波数帯が所定の周波数帯fLに設定されたモノポールアンテナ２１と、上記給電点と同じ給電点を有し共振周波数帯が周波数帯fLより高い所定の周波数帯fMに設定された２つのモノポールアンテナ２２とを備え、２つのモノポールアンテナ２２は、モノポールアンテナ２１を挟んで互いに平行に、該モノポールアンテナ２１との間隔Ｌ２が等間隔となるように配置されている。このとき、間隔Ｌ２は、２ｍｍ以上２５ｍｍ以下に設定されている。
【００１４】
このように、多周波共用モノポールアンテナ２０は、小型アンテナを実現するためにモノポールアンテナ２１、２２を使用して構成され、具体的にはプリント基盤上で製作することを想定している。
【００１５】
図６には、上記の構成の多周波共用モノポールアンテナ２０において、モノポールアンテナ２１、２２の間隔Ｌ２を変動させたときの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の変化を示している。この図６より、間隔Ｌ２を２ｍｍ以上２５ｍｍ以下に設定することで３つの周波数にて共振する、即ち、３共振することがわかる。つまり、上記の周波数帯fL、fMのうち、低い方の周波数帯fLのおよそ２倍の高い周波数帯fHについては、給電素子や無給電素子を一切配置しないで共振させることができる。
【００１６】
図７には、上記の間隔Ｌ２を５ｍｍに設定したときの、多周波共用モノポールアンテナ２０の水平面内指向性を示す。この図７より、１本のアンテナにおいて移動通信サービス（例えばＩＭＴ−２０００のサービス）を行っている８００メガＨｚ帯、１．７ギガＨｚ帯、２ギガＨｚ帯では、ほぼオムニになる（すべての角度においてほぼ均一になり無指向性となる）ことから、移動通信の車載用アンテナとして小型で最適なアンテナを実現することができる。
【００１７】
［第１、第２実施形態の考察］
さて、図４には、第１実施形態の多周波共用モノポールアンテナ１０においてモノポールアンテナ間の間隔Ｌ１を５ｍｍに設定したときの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の変化と、第２実施形態の多周波共用モノポールアンテナ２０においてモノポールアンテナ間の間隔Ｌ２を５ｍｍに設定したときの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の変化の両方を示している。この図４より、多周波共用モノポールアンテナ１０、２０では、ほぼ同じ周波数帯で３共振することがわかる。
【００１８】
また、１本のアンテナにおいて移動通信サービス（例えばＩＭＴ−２０００のサービス）を行っている８００メガＨｚ帯、１．７ギガＨｚ帯、２ギガＨｚ帯では、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を２．０以下に収めることができる。
【００１９】
さらに、図３と図６を比較すれば明らかなように、８００メガＨｚ帯、１．７ギガＨｚ帯、２ギガＨｚ帯では、ほぼオムニになる（すべての角度においてほぼ均一になり無指向性となる）ことがわかる。
【００２０】
以上のことから、第１、第２実施形態とも、移動通信の車載用アンテナとして小型で最適なアンテナを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態における多周波共用モノポールアンテナの構成図である。
【図２】図１のモノポールアンテナの間隔を変えたときの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の変化を示すグラフである。
【図３】図１のモノポールアンテナの間隔を５ｍｍに設定したときの多周波共用モノポールアンテナの水平面内指向性を示すグラフである。
【図４】図１の間隔Ｌ１を５ｍｍに設定したときの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の変化と、図５の間隔Ｌ２を５ｍｍに設定したときの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の変化を示すグラフである。
【図５】第２実施形態における多周波共用モノポールアンテナの構成図である。
【図６】図５のモノポールアンテナの間隔を変えたときの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の変化を示すグラフである。
【図７】図５のモノポールアンテナの間隔を５ｍｍに設定したときの多周波共用モノポールアンテナの水平面内指向性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
１０…多周波共用モノポールアンテナ、１１…モノポールアンテナ、１２…モノポールアンテナ、２０…多周波共用モノポールアンテナ、２１…モノポールアンテナ、２２…モノポールアンテナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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