(57)【要約】【課題】天頂方向から低仰角方向まで広い角度範囲にわたって良好な受信感度をもつクロスダイポールアンテナを提供すること。【解決手段】軸心から放射状に延在した４つの板部１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂをもつように互いに結合された誘電体製の第１及び第２の板体１，２を有する。第１の板体の端面に沿って金属製の第１のアンテナパターン５がのびている。第２の板体の端面に沿って金属製の第２のアンテナパターン６が第１のアンテナパターンと立体交差してのびている。第１の板体の表面には、第１のアンテナパターンに接続された金属製の第１の線路パターン７が形成されている。第２の板体の表面には、第２のアンテナパターンに接続された金属製の第２の線路パターン８が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心から放射状に延在した４つの板部をもつように互いに結合された誘電体製の第１及び第２の板体と、前記第１の板体の端面に沿ってのびた金属製の第１のアンテナパターンと、前記第２の板体の端面に沿って前記第１のアンテナパターンと立体交差してのびた金属製の第２のアンテナパターンと、前記第１の板体の表面に形成されかつ前記第１のアンテナパターンに接続された金属製の第１の線路パターンと、前記第２の板体の表面に形成されかつ前記第２のアンテナパターンに接続された金属製の第２の線路パターンとを有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１の板体は前記軸心に沿ってのびたスリットを有し、前記第２の板体は前記スリットに挿入されている、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１の板体及び前記第２の板体はいずれも矩形板である、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記スリットは前記第１の板体の一方の軸方向端面からこれに対向した他方の軸方向端面の近くまでのびており、前記他方の軸方向端面及びこれに隣接した二つの端面に前記第１のアンテナパターンが形成されており、前記第２の板体の前記一方の軸方向端面に近い端面及びこれに隣接した二つの端面に前記第２のアンテナパターンが形成されている、請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１及び前記第２のアンテナパターンは、前記第１及び前記第２の板体に貼付された金属テープよりなる、請求項１乃至４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
互いに結合されかつ放射状に延在した誘電体製の４つの板部と、各板部の端面に付加された金属製のアンテナパターンと、前記４つの板部のうち少なくとも一つ板部の表面に形成されかつ前記アンテナパターンに接続された金属製の線路パターンとを有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
前記４つの板部のうち周方向で隣接したものは互いに直角をなしている、請求項１乃至６に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
ＬＮＡ回路と前記第１及び第２の線路パターンとの間にλ／４移相回路を接続し、さらに偏波切替スイッチ回路を接続して左右両円偏波に対応可能な請求項１乃至７に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星ラジオ放送を受信するためのアンテナ装置に関し、特にクロスダイポールアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばレーダ装置などに使用されるアンテナとしてクロスダイポールアンテナが特許文献１に開示されている。そのクロスダイポールアンテナは、誘電体基板の表面に複数の薄膜導体を形成した構造を有している。この構造のアンテナは、誘電体基板に直交する方向に強い指向性をもつので、一般的には誘電体基板を水平に設置して天頂方向に指向性をもつ状態で使用される。その使用状態では、天頂方向からの信号を受信する場合に良好な受信感度を期待できる。
【０００３】
しかし、誘電体基板を水平に設置した状態では、天頂方向以外からの信号を受信する場合に良好な受信感度を期待できない。例えば、自動車において衛星ラジオ放送を受信するには低仰角方向に指向性をもつアンテナを必要とするため、誘電体基板の設置角度を変える必要がある。また特に、刻々と移動する可能性のある自動車又はその他のポータブル機器に搭載する場合には誘電体基板の設置角度を調節する機構を備えることが必要となる。そのため、特許文献１に開示されたクロスダイポールアンテナは、指向性をもつ方向に変化が求められる場合には適さない。
【特許文献１】特開平６−６７７６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それ故に本発明の課題は、天頂方向から低仰角方向まで広い角度範囲にわたって良好な受信感度をもつクロスダイポール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】
本発明に一態様によれば、軸心から放射状に延在した４つの板部（１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ）をもつように互いに結合された誘電体製の第１及び第２の板体（１，２）と、前記第１の板体の端面に沿ってのびた金属製の第１のアンテナパターン（５）と、前記第２の板体の端面に沿って前記第１のアンテナパターンと立体交差してのびた金属製の第２のアンテナパターン（６）と、前記第１の板体の表面に形成されかつ前記第１のアンテナパターンに接続された金属製の第１の線路パターン（７）と、前記第２の板体の表面に形成されかつ前記第２のアンテナパターンに接続された金属製の第２の線路パターン（８）とを有することを特徴とするアンテナ装置が得られる。
【０００６】
前記第１の板体は前記軸心に沿ってのびたスリット（３）を有し、前記第２の板体は前記スリットに挿入されていてもよい。
【０００７】
前記第１の板体及び前記第２の板体はいずれも矩形板であってもよい。
【０００８】
前記スリットは前記第１の板体の一方の軸方向端面（１−４）からこれに対向した他方の軸方向端面（１−４）の近くまでのびており、前記他方の軸方向端面（１−４）及びこれに隣接した二つの端面（１−２，１−３）に前記第１のアンテナパターンが形成されており、前記第２の板体の前記一方の軸方向端面に近い端面（２−１）及びこれに隣接した二つの端面（２−２，２−３）に前記第２のアンテナパターンが形成されていてもよい。
【０００９】
前記第１及び前記第２のアンテナパターンは、前記第１及び前記第２の板体に貼付された金属テープよりなるものでもよい。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、互いに結合されかつ放射状に延在した誘電体製の４つの板部（１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ）と、各板部の端面に付加された金属製のアンテナパターン（５，６）と、前記４つの板部のうち少なくとも一つ板部の表面に形成されかつ前記アンテナパターンに接続された金属製の線路パターン（７，８）とを有することを特徴とするアンテナ装置が得られる。
【００１１】
いずれの場合であっても、前記４つの板部のうち周方向で隣接したものは互いに直角をなしていてもよい。
【００１２】
ＬＮＡ回路（１１）と前記第１及び第２の線路パターンとの間にλ／４移相回路（１２）を接続し、さらに偏波切替スイッチ回路（１３）を接続して左右両円偏波に対応可能なように構成してもよい。
【００１３】
上記括弧内の符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アンテナパターンを板部の端面に沿って延長形成するという極めて簡単な構成により、天頂方向から低仰角方向まで広い角度範囲にわたって良好な受信感度をもつクロスダイポールアンテナを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１〜図３を参照して、本発明の実施例に係るダイポールアンテナについて説明する。
【００１６】
図示のダイポールアンテナは、互いに十字状に交差してしっかりと固定結合された第１の板体１及び第２の板体２を含んでいる。第１の板体１はＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から作られた誘電体製の矩形板であり、端面１−１、１−２、１−３、１−４を有している。第２の板体２もＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から作られた誘電体製の矩形板であり、端面２−１、２−２、２−３、２−４を有している。
【００１７】
第１の板体１は十字の中心にある軸心に沿ってのびたスリット３を有している。スリット３は第２の板体２の厚みとほぼ同等な幅を有し、第１の板体１の一方の軸方向端面１−４からこれに対向した他方の軸方向端面１−１の近くまでのびている。第２の板体２はスリット３に挿入されかつ第１の板体１に固定されている。こうして、軸心から放射状に延在した４つの板部１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは周方向で隣接したものが互いに直角をなした状態で位置を固定されている。
【００１８】
第１の板体１には、他方の軸方向端面１−１からこれに隣接した二つの端面１−２、１−３にそれぞれ連続してのびた金属製の第１のアンテナパターン５が形成されている。第１の板体１の残りの端面１−４にはアンテナパターンは形成されていない。一方、第２の板体２には、第１の板体１の一方の軸方向端面１−１に近い端面２−１からこれに隣接した二つの端面２−２、２−３にそれぞれ連続してのびた金属製の第２のアンテナパターン６が形成されている。第２の板体２の残りの端面２−４にはアンテナパターンは形成されていない。第１及び第２のアンテナパターン５、６は互いに立体交差してのびている。第１及び第２のアンテナパターン５、６は、後述するように互いに協働して所謂クロスダイポールドロップ方式のアンテナエレメントとして働くものである。なお、第１及び第２のアンテナパターン５、６は、第１及び第２の板体１、２に貼付された銅テープなどの金属テープにより形成されたものである。
【００１９】
さらに、第１の板体１の板部１ａの表面には、第１のアンテナパターン５に接続された金属製の第１の線路パターン７が形成されている。また、第２の板体２の板部２ａの表面には、第２のアンテナパターン６に接続された金属製の第２の線路パターン８が形成されている。第１及び第２の線路パターン７、８はいずれも軸心と平行にのびたものである。なお、第１及び第２の線路パターン７、８も、第１及び第２の板体１、２に貼付された銅テープなどの金属テープよりなる。
【００２０】
上述したダイポールアンテナによると、アンテナパターンを板部の端面に沿って延長形成するという極めて簡単な構成により、受信感度を天頂方向から低仰角方向まで広い角度範囲にわたって良好な状態に保つことができる。
【００２１】
また、上述では第1及び第２のアンテナパターン５，６及び第1及び第２の線路パターン７，８は金属テープより構成されているが、エッチング等により上記パターンを形成しても同等な効果が得られることは言うまでもない。
【００２２】
次に、図４を参照して、図１〜図３に示すダイポールアンテナをクロスダイポールドロップ方式のアンテナエレメント１０として使用したアンテナ装置について説明する。
【００２３】
図４のアンテナ装置は一個の筐体に組み付けられるものであり、アンテナ励振部として働くＬＮＡ回路１１とアンテナエレメント１０の第１及び第２の線路パターン７、８との間にλ／４移相回路１２を接続し、さらに偏波切替スイッチ回路１３を接続して左右両円偏波に対応できるようにしている。なお、１４はＲＦ出力及びＤＣ入力に対処するための端子である。
【００２４】
図４のアンテナ装置によると、優れた受信パターン若しくは放射パターンを得ることができる。図５は１．４７２ＧＨｚにおける放射パターンを示し、０は天頂を表す。図５から、天頂方向から約±５０°の広い角度範囲にわたって良好な放射パターンが得られることが分かる。したがって、図４のアンテナ装置は、自動車に搭載するアンテナ装置のように天頂方向に対して±４０°のビーム半値角を必要とする場合にも対処できる。
【００２５】
因みに、一般的なループアンテナを用いたアンテナ装置にあっては、図６に示すように、天頂方向から約±３０°の範囲を外れると良好な放射パターンが得られなくなるのがわかる。
【００２６】
なお、第１及び第２の板体１、２の各々としては、矩形板に限らず、様々な形状の板体の使用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によるアンテナは、衛星ラジオ放送を受信するために自動車に搭載されるアンテナとして適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例に係るダイポールアンテナの斜視図である。
【図２】図１のダイポールアンテナの平面図である。
【図３】図１のダイポールアンテナの正面図である。
【図４】図１のダイポールアンテナをクロスダイポールドロップ方式のアンテナエレメントとして使用したアンテナ装置の説明図である。
【図５】図４のアンテナ装置による放射パターンを示す図である。
【図６】一般的なループアンテナを用いたアンテナ装置による放射パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  第１の板体
１−１、１−２、１−３、１−４  第１の板体の端面
１ａ、１ｂ  板部
２  第２の板体
２−１、２−２、２−３、２−４  第２の板体の端面
２ａ、２ｂ  板部
３  スリット
５  第１のアンテナパターン
６  第２のアンテナパターン
７  第１の線路パターン
８  第２の線路パターン
１０  アンテナエレメント
１１  ＬＮＡ回路
１２  λ／４移相回路
１３  偏波切替スイッチ回路
１４  端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005051575.tif 000006
【図５】
2005051575.tif 000007
【図６】
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