(57)【要約】【課題】  誘電体基板上に導体を形成した素子アンテナが反射板を貫通するために開けられた開口部の寸法を小さくし、この開口部からの不要放射を抑圧する。【解決手段】  誘電体基板上に導体を形成した素子アンテナと、前記素子アンテナの放射する電波の一部を反射する反射板と、前記反射板に前記素子アンテナが貫通するための開口部とを具備したアンテナ装置において、２枚の金属板を用いて誘電体基板を貫通させた後に金属板を移動させることにより、反射板の開口部よりも小さな開口部を有する反射板を形成する。【選択図】        図５
2009159431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板幅の異なる部分を有した誘電体基板上に、導体を形成して成る素子アンテナと、
少なくとも２枚の導電板から構成され、当該それぞれの導電板の配置に応じて開口幅の異なる開口部が形成されるとともに、前記素子アンテナが前記開口部を貫通し、当該素子アンテナの放射する電波の一部を反射する反射板と、
を具備し、
前記反射板における幅の広い方の開口部は、前記誘電体基板よりも幅が広く、
前記反射板における幅の狭い方の開口部は、前記誘電体基板における板幅の狭い部分よりも幅が広く、かつ前記誘電体基板における板幅の広い部分よりも幅が狭い、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記反射板は、同一形状の少なくとも２枚の導電板を用いて構成されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記反射板は、２枚の導電板を相互に一方向に移動させることで、前記誘電体基板における板幅が広い部分が貫通する幅の広い方の開口部よりも、幅の狭い開口部を形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記反射板を構成する導電板は、凸型形状の開口穴を有したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記反射板は、２枚の導電板を相互に二方向に移動させることで、前記誘電体基板における板幅が広い部分が貫通する幅の広い方の開口部よりも、幅の狭い開口部を形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、素子アンテナが貫通する開口部を有した反射板付きのアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、素子アンテナを給電回路に接続した後に、素子アンテナと給電回路の間に反射板を取り付けるアンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このアンテナ装置は、素子アンテナを形成する誘電体基板の断面形状よりも、形状の大きい開口部を有した反射板を用いている。この際、反射板開口部がスロットアンテナとして動作することによる放射や、アンテナあるいは給電線路からの漏れ電波により開口部に電流が励起されて不要放射波を発生する。この不要放射波を抑圧するため、従来のアンテナ装置は、素子アンテナを形成する誘電体基板上に金属片を取付け、反射板に金属片を接触させ短絡させることで、反射板の開口部の電気長を等価的に小さくしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２４１４３（図１および図１１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この開口部を電気的に短絡させるために、誘電体基板に金属片を取り付けて反射板との導通を確保する場合には、各開口部を貫通する素子アンテナ基板毎に金属片を取り付ける必要があり、部品点数が多くなるとともに、組立て時間が掛かるという問題があった。
【０００５】
この発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、素子アンテナが貫通する反射板の開口部を簡素な構造で小さくすると共に、複数の素子アンテナに対して同時に開口部の幅を小さくすることが可能な反射板付きのアンテナ装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるアンテナ装置は、板幅の異なる部分を有した誘電体基板上に、導体を形成して成る素子アンテナと、少なくとも２枚の導電板から構成され、当該それぞれの導電板の配置に応じて開口幅の異なる開口部が形成されるとともに、前記素子アンテナが前記開口部を貫通し、当該素子アンテナの放射する電波の一部を反射する反射板と、を具備し、前記反射板における幅の広い方の開口部は、前記誘電体基板よりも幅が広く、前記反射板における幅の狭い方の開口部は、前記誘電体基板における板幅の狭い部分よりも幅が広く、かつ前記誘電体基板における板幅の広い部分よりも幅が狭いものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、素子アンテナを板幅の異なる誘電体基板で構成し、少なくとも２枚の導電板を用いて、各導電板の配置に応じて開口部の開口幅が異なるように反射板を構成することにより、反射板の開口部を素子アンテナの最大幅に比べて狭くし、不要放射を抑圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１.
図１はこの発明に係る実施の形態１のアンテナ装置を示す構成図、図２は図１における２枚の反射板の構造を示す正面図である。
図において、アンテナ装置は、誘電体基板１１上にストリップ導体１２が形成されて成る素子アンテナ１と、反射板２０とから構成される。反射板２０は、開口部３の設けられた第１の反射板２と、開口部５の設けられた第２の反射板４から構成される。第１の反射板２および第２の反射板４は、金属板や有機板の表面に導電性の金属めっきを施した板等の導電板から構成される。素子アンテナ１は第１の反射板２に設けられた開口部３と第２の反射板４に設けられた開口部５を貫通している。
なお、図中で反射板２の下方には、図示しない給電回路が配置され、この給電回路が素子アンテナ１上のストリップ導体１２の給電線路部１２２に接続される。
【０００９】
図１において、４つの素子アンテナ１が四角配列に並んでいる状態を示している。もちろん、この配列は三角形配列であっても、任意のランダム配列であっても構わない。また、配列されている素子アンテナの数も幾つであっても構わないのは言うまでもない。
素子アンテナ１の誘電体基板１１は、ストリップ導体１２とで形成される放射素子部１２１に、約半波長の導体によるダイポール素子が形成されており、誘電体基板１１の板幅が広い広幅部分１１１を有する構造となっている。また、放射素子に給電する給電線路部１２２は、誘電体基板１１に形成された並行二線となっており、並行二線の特性インピーダンスに影響を及ぼさない程度に、誘電体基板１１の板幅が広幅部分に比して細くなる狭幅部分１１２を有する構造となっている。
【００１０】
図２は、第１の反射板２と第２の反射板４の各形状をあらわす図である。第１の反射板２と第２の反射板４は外形が同一形状である。第１の反射板２および第２の反射板４には、素子アンテナ１が貫通できる開口部３および開口部５が空いている。第１の反射板２の開口部３は凸型の穴が設けられ、第２の反射板４の開口部５は矩形の穴が設けられている。第１の反射板２と第２の反射板４の外形が上下に一致するように重ねて開口部３および開口部５を上下に投影した場合、開口部３の幅の狭い穴３１が開口部５の上に重なり、反射板２０全体として開口部３の幅の狭い穴３１が上下に貫通した状態となる。またこの場合、開口部３の幅の広い穴３２が開口部５からずれた位置で重なり、反射板２０全体として開口部３の幅の狭い穴３２が塞がる状態となる。
なお、図１においては、このように塞がった、第２の反射板４における開口部５の穴形状を、反射板２に投影した点線で示している。
【００１１】
このように配列された素子アンテナ１に反射板４を取り付ける手順を説明する。
素子アンテナ１が既に図示しない給電回路に取り付けられているとする。第２の反射板４の開口部５は四角に開けられている。この状態で、素子アンテナ１に接触しないように素子アンテナ１の上部より第２の反射板４を被せ、素子アンテナ１が第２の反射板４の開口部５を貫通した位置で留まる。
【００１２】
次に、第１の反射板２を上記反射板の開口部３の幅広部を使用して、素子アンテナ１に接触しないようにアンテナ上部より被せ、素子アンテナ１が第１の反射板２の開口部３における幅の広い穴３２と第２の反射板４の開口部５を共に貫通した位置で留まる。このとき、第１の反射板２の外形は、第２の反射板４の外形に対して図の左側にずれた位置となる。
【００１３】
その後、誘電体基板１１の狭幅部分１１２の位置で、第１の反射板２の開口部３における凸部先端（幅の狭い穴３１）がはまり込むように、第１の反射板２を誘電体基板の厚さ方向（図２の右方向）に移動させて、第１の反射板２と第２の反射板４の外形を一致させる。
次いで、２枚の反射板を、図示しないねじやピンやクリップ等の締結部材や、接着剤等で固定する。
このようにして、誘電体基板１１上に導体を形成した素子アンテナ１と、素子アンテナ１の放射する電波の一部を反射する反射板２０と、反射板２０に前記素子アンテナ１が貫通するための開口部とを具備したアンテナ装置において、２枚の反射板を用いて反射板２０を構成し、誘電体基板１１を貫通させた後に、各反射板を移動させることにより、各反射板の開口部よりも小さな開口部を有する反射板２０を形成することができる。
【００１４】
かくして、誘電体基板１１が反射板２０を貫通した状態で、反射板２０の開口部の開口幅をより小さくする（幅の狭い穴３１の開口幅程度とする）ことができるので、開口部からの不要放射漏れを抑えることができる。
なお、反射板２０は少なくとも２枚の金属板または有機板の表面に導電性の金属めっきを施した導電板から構成されれば良く、上記の発明の主旨を満足すれば、その構成枚数は２枚以上であっても良いことは言うまでもない。
【００１５】
以上のように、実施の形態１によるアンテナ装置は、板幅の異なる部分を有した誘電体基板１１上に、導体を形成して成る素子アンテナ１と、少なくとも２枚の導電板から構成され、それぞれの導電板の配置に応じて開口幅の異なる開口部が形成されるとともに素子アンテナ１が前記開口部を貫通し、素子アンテナ１の放射する電波の一部を反射する反射板２０とを具備する。このとき、反射板２０における幅の広くなった状態での開口部は、誘電体基板１１よりも幅が広く、反射板２０における幅の狭くなった状態での開口部は、誘電体基板１１における板幅の狭い部分よりも幅が広く、かつ誘電体基板１１における板幅の広い部分よりも幅が狭くなるように構成したことを特徴とする。
このように、反射板付きのアンテナ装置において、反射板を少なくとも２枚の金属板で構成し、そのうちの少なくとも１枚の反射板に、誘電体基板が細くなる部分にはまり込む形状の開口部を有した反射板を用いることで、誘電体基板が貫通した状態で反射板の開口部を小さくすることができ、不要放射波を抑圧する効果が得られる。
【００１６】
また、複数の素子アンテナに同時に反射板を施すことが可能であり、アンテナ装置の組立て性を向上させ、部品点数を削減する効果も得られる。
なお、この実施の形態では、反射板として金属板を用いることが好ましいが、プラスチックのような有機基板に導体めっきを施した板であっても構わないことは前述の通りである。更に、素子アンテナにダイポールアンテナを用いたアレーアンテナを示しているが、他の素子アンテナであっても、１つの素子アンテナであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００１７】
実施の形態２．
実施の形態１においては、２枚の反射板の開口部が異なる形状となる反射板を用いたアンテナ装置について説明したが、実施の形態２では、第１、第２の反射板として、反射板の形状が同一となる２枚の導電板を用いたことを特徴とするアンテナ装置である。
【００１８】
図３はこの発明の実施の形態２におけるアンテナ構成図であり、図４は２枚の反射板の正面図である。図４において、反射板２０を構成する第１の反射板２と第２の反射板４は同一形状であるが、上下に重ねて反射板２０を構成する際、第１の反射板２と第２の反射板４におけるそれぞれの開口部３、５の位置が上下対称の形状となるように、第１の反射板２に対して、同一形状の第２の反射板４を反転させた位置関係で、上下に積層配置している。
なお、図３においては、この塞がった第２の反射板４における開口部５の穴形状を、第１の反射板２に投影した点線で示している。
【００１９】
このような同一形状の開口部を有する２枚の反射板を、実施の形態１と同様に誘電体基板で形成した素子アンテナ１に被せた後に、並行二線に直交し誘電体基板の面内方向で相反する方向に移動させることで、反射板２０の開口部の開口幅を小さくすることができる。これによって、不要放射波を抑圧する効果が得られる。
【００２０】
また、２枚の反射板を同一形状としているため、反射板の製造が容易になる効果も得られる。さらに、複数の素子アンテナに同時に反射板を施すことが可能であり、アンテナ装置の組立て性を向上させ、部品点数を削減する効果も得られる。
【００２１】
なお、この実施の形態では各反射板を金属板とするのが好ましいが、プラスチックに導体めっきを施した板であっても構わない。更に、素子アンテナにダイポールアンテナを用いたアレーアンテナを示しているが、他の素子アンテナであっても、１つの素子アンテナであっても同様の効果が得られる。
【００２２】
実施の形態３．
実施の形態２においては、同一形状となる２枚の反射板を用いたものをアンテナ装置としていたが、実施の形態３は２枚の反射板の開口部形状が凸型であることを特徴とするアンテナ装置である。
【００２３】
図５はこの発明の実施の形態３におけるアンテナ構成図であり、図６は２枚の反射板（第１、第２の反射板２、４）の正面図であり、第１の反射板２と第２の反射板４は上下に並べた状態で左右対称の形状である。
【００２４】
このような同一形状の凸型開口部を有する２枚の反射板を、実施の形態１同様に誘電体基板１１で形成した素子アンテナ１に被せた後に、誘電体基板１１の面に垂直な相反する方向に移動させる。すなわち、２枚の反射板を相互に一方向に移動させることで、反射板２０において、誘電体基板１１における板幅が広い部分が貫通する幅の広くなった状態での開口部に比して、幅の狭い開口部を形成する。
これによって、実施の形態１同様、反射板の開口部を小さくすることができ、不要放射波を抑圧する効果が得られる。
なお、図５においては、この塞がった第２の反射板４における開口部５の穴形状を、第１の反射板２に投影した点線で示している。
【００２５】
また、２枚の反射板を同一形状としているため、反射板の製造が容易になる効果も得られる。
更に、反射板における凸型開口部の先端部の幅は、反射板製造時に決定されるため、誘電体基板１１の幅と反射板２０の開口部との公差を高める効果も得られる。
また、複数の素子アンテナ１１それぞれに対応する反射板として、同一の反射板を適用することが可能であり、アンテナ装置の組立て性を向上させ、部品点数を削減する効果も得られる。
【００２６】
なお、本説明では反射板を金属板としたが、プラスチックに導体めっきを施した板であっても構わない。
更に、素子アンテナにダイポールアンテナを用いたアレーアンテナを示しているが、他の素子アンテナであっても、１つの素子アンテナであっても同様の効果が得られる。
【００２７】
実施の形態４．
実施の形態１乃至３においては、２枚の反射板を相互に一方向に移動させて反射板開口部を小さくするアンテナ装置としていた。しかし、実施の形態４のアンテナ装置では、２枚の反射板の開口部形状をＬ型とし、２方向に移動させることで反射板の開口部を小さくすることを特徴とする。
【００２８】
図７はこの発明の実施の形態３におけるアンテナ構成図であり、図８は２枚の反射板の正面図であり、第１の反射板２と第２の反射板４は回転対称の形状である。このような同一形状のＬ型開口部を有する２枚の反射板を、実施の形態１同様に誘電体基板１１で形成した素子アンテナ１に被せた後に、反射板の面内で２方向に移動させる。すなわち、２枚の反射板を相互に二方向に移動させることで、誘電体基板１１における板幅が広い部分が貫通する幅の広くなった状態での開口部に比して、幅の狭い開口部を形成するように構成する。
これによって、実施の形態１同様、反射板の開口部を小さくし不要放射波を抑圧する効果が得られる。
なお、図７においては、この塞がった第２の反射板４における開口部５の穴形状を、第１の反射板２に投影した点線で示している。
【００２９】
また、２枚の反射板を同一形状としているため反射板の製造が容易になる効果も得られる。
更に、反射板の開口部をＬ型とすることで誘電体基板の厚さ方向、幅方向共に狭められるため、反射板開口部をより小さくする効果も得られる。
【００３０】
また、複数の素子アンテナに同時に反射板を施すことが可能であり、アンテナ装置の組立て性を向上させ、部品点数を削減する効果も得られる。
【００３１】
なお、本説明では反射板を金属板としたが、プラスチックに導体めっきを施した板であっても構わない。
更に、素子アンテナにダイポールアンテナを用いたアレーアンテナを示しているが、他の素子アンテナであっても、１つの素子アンテナであっても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態１を示すアンテナ装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す２枚の反射板の構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示すアンテナ装置の構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２を示す２枚の反射板の構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３を示すアンテナ装置の構成図である。
【図６】この発明の実施の形態３を示す２枚の反射板の構成図である。
【図７】この発明の実施の形態４を示すアンテナ装置の構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４を示す２枚の反射板の構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  素子アンテナ、２  第１の反射板、３  第１の反射板２に設けられた開口部、４  第２の反射板、５  第２の反射板４に設けられた開口部、２０  反射板。
【図１】
2009159431.tif 000003
【図２】
2009159431.tif 000004
【図３】
2009159431.tif 000005
【図４】
2009159431.tif 000006
【図５】
2009159431.tif 000007
【図６】
2009159431.tif 000008
【図７】
2009159431.tif 000009
【図８】
2009159431.tif 000010