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JP2002171122A - Antenna device - Google Patents

Antenna device

Info

Publication number
JP2002171122A
JP2002171122A JP2000365002A JP2000365002A JP2002171122A JP 2002171122 A JP2002171122 A JP 2002171122A JP 2000365002 A JP2000365002 A JP 2000365002A JP 2000365002 A JP2000365002 A JP 2000365002A JP 2002171122 A JP2002171122 A JP 2002171122A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radio wave
antenna
antenna device
glass plate
window glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000365002A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Aoki
幸治 青木
Nobutaka Kidera
信隆 木寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2000365002A priority Critical patent/JP2002171122A/en
Publication of JP2002171122A publication Critical patent/JP2002171122A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin type antenna device with a good gain which transmits and receives radio waves, is compact in size when installed indoors and can easily be installed. SOLUTION: An antenna device comprises a plurality of radio waves focusing and deflecting part which focus arrived radio waves 11 to increase energy density, and deflect the arrived radio waves 11; and plane antennas 18, 20 which receive the radio waves 11 focused by the radio waves focusing and deflecting part, or emit the radio waves 11 toward the radio waves focusing and deflecting part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電波の送信および
電波の受信の少なくとも一方を行うアンテナ装置に関す
るものであり、特に通信用や放送用に用いられるマイク
ロ波およびミリ波領域の電波を送受信するアンテナ装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device for transmitting and / or receiving radio waves, and more particularly to transmitting and receiving radio waves in the microwave and millimeter wave ranges used for communication and broadcasting. The present invention relates to an antenna device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、通信用アンテナや放送用アン
テナとして、パラボラ面のような反射鏡により電波を焦
点に集束させるいわゆるパラボラアンテナが知られてい
る。このパラボラアンテナは、ビル等の建築物の屋上等
の屋外に充分な太さの支柱に設置され、パラボラアンテ
ナの自重、さらには風や積雪等の気象条件を考慮して充
分な強度や耐久性が得られる頑強な重量構造物となって
いる。しかし、パラボラアンテナは屋外に設置されるた
め、老朽化を抑制するための保守を常に行う必要がある
他、ビル等の屋外に突出して設置されるため、ビル等の
全体の外観を損なうといった問題もあった。そのため、
パラボラアンテナ等を室内に設置することも考えられる
が、室内に重量構造物を設置しなければならず、しか
も、室内のスペースを大きくとるため実用的でない。
2. Description of the Related Art Heretofore, a so-called parabolic antenna has been known as a communication antenna or a broadcasting antenna in which a radio wave is focused on a focal point by a reflector such as a parabolic surface. This parabolic antenna is installed on a pillar of sufficient thickness outside, such as the roof of a building such as a building, and has sufficient strength and durability in consideration of the weight of the parabolic antenna and weather conditions such as wind and snow. It is a robust weight structure that can be obtained. However, since the parabolic antenna is installed outdoors, it is necessary to always perform maintenance to suppress aging. In addition, since the antenna is installed outside the building, the overall appearance of the building is impaired. There was also. for that reason,
Although it is conceivable to install a parabolic antenna or the like indoors, it is necessary to install a heavy structure indoors, and it is not practical because the indoor space is large.

【0003】ところで、今日、高速、大容量通信への要
求から、マイクロ波やミリ波を用いて電波を送受信する
高周波の通信が急速に拡がっている。このマイクロ波や
ミリ波は、波長が数μm〜数mmであるため、電波を集
束させるレンズ等を容易に作製することができ、このよ
うなレンズや回折格子を用い、建築物の開口部に設置し
たアンテナ装置が種々提案されている。例えば、特開1
1−150416号公報には、マイクロ波およびミリ波
領域の電波を回折する、視覚的に透明なフレネルレンズ
等の構造体を、窓の替わりに、または、窓またはその一
部と一体化して取り付けたアンテナ装置が提案されてい
る。このよううな、マイクロ波やミリ波帯域の周波数の
電波をフレネルレンズ等を用いて回折し、エネルギー密
度の増大した電波を受信する受信部には、開口面を有
し、この開口面から電波を導波するホーン型導波管を用
いた、いわゆるホーンアンテナが一般的に用いられてい
る。
[0003] Nowadays, due to the demand for high-speed, large-capacity communication, high-frequency communication for transmitting and receiving radio waves using microwaves and millimeter waves has been rapidly expanding. Since microwaves and millimeter waves have a wavelength of several μm to several mm, a lens or the like for focusing radio waves can be easily manufactured. Various installed antenna devices have been proposed. For example,
In JP-A-150416, a structure such as a visually transparent Fresnel lens or the like that diffracts radio waves in the microwave and millimeter wave ranges is attached instead of a window or integrally with a window or a part thereof. An antenna device has been proposed. Such a receiving portion that receives a radio wave having an increased energy density by diffracting a radio wave having a frequency in the microwave or millimeter wave band using a Fresnel lens or the like has an opening. A so-called horn antenna using a horn-type waveguide that guides waves is generally used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなホーンアンテナを電波の受信あるいは電波の送信の
ためのアンテナとして用いた場合、金属板等を立体的に
加工してホーン型導波管を製作するため、ホーンアンテ
ナ、さらには、このホーンアンテナを含むアンテナ装置
が大型になり重量も重くなり、アンテナ装置を支える治
具も高剛性のものが必要不可欠となってしまう。その結
果、このようなアンテナ装置を、室内の所望の場所に、
しかも場所をとらず容易に設置することは困難となって
いる。また、フレネルレンズ等を用いて集束する電波を
効率よく受信するために、ホーン型導波管全体の方位を
微調整しなければならず、方位調整も容易にできない。
また、室内に占めるアンテナ装置の占有領域を小さくす
るために、フレネルゾーンプレート等とホーンアンテナ
とを接近させると、所望の電波送受信効率あるいは所望
の利得を得ることができない。
However, when such a horn antenna is used as an antenna for receiving or transmitting radio waves, a horn-type waveguide is manufactured by three-dimensionally processing a metal plate or the like. Therefore, the horn antenna and the antenna device including the horn antenna become large in size and heavy in weight, and a jig for supporting the antenna device must have high rigidity. As a result, such an antenna device is placed at a desired place in a room,
Moreover, it is difficult to install the device easily without taking up space. In addition, in order to efficiently receive a focused radio wave using a Fresnel lens or the like, the direction of the entire horn-type waveguide must be finely adjusted, and the direction cannot be easily adjusted.
Further, if the horn antenna is brought close to the Fresnel zone plate or the like in order to reduce the area occupied by the antenna device in the room, a desired radio wave transmission / reception efficiency or a desired gain cannot be obtained.

【0005】そこで、本発明は、上記問題を解決すべ
く、電波の送信および電波の受信の少なくとも一方を行
うアンテナ装置であって、風雪による劣化の影響を受け
ず耐久性があり、建築物の外観を損なうことがなく、し
かも、場所をとらず、容易に設置できる、利得のよい薄
型のアンテナ装置を提供することを目的とする。
In order to solve the above problems, the present invention is directed to an antenna device that performs at least one of transmission and reception of radio waves, and is durable without being affected by deterioration due to wind and snow. It is an object of the present invention to provide a thin antenna device with good gain that can be easily installed without losing its appearance, taking up little space.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、到来した電波を集束させてエネルギー密
度を増大させ、あるいは、到来した電波を偏向する複数
の電波集束・偏向部と、これらの前記電波集束・偏向部
に向けて電波を放射する電波送信機能、および電波集束
・偏向部で集束された電波を受信する電波受信機能の少
なくとも一方を有するアンテナを備えることを特徴とす
るアンテナ装置を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of radio wave converging / deflecting units for converging incoming radio waves to increase energy density or deflecting incoming radio waves. And an antenna having at least one of a radio wave transmitting function of emitting a radio wave toward the radio wave focusing / deflecting unit and a radio wave receiving function of receiving the radio wave focused by the radio wave focusing / deflecting unit. An antenna device is provided.

【0007】ここで、前記アンテナは、前記複数の電波
集束・偏向部各々に対応して複数配置されてもよいし、
あるいは、前記アンテナは、前記複数の電波集束・偏向
部に対して1つ配されてもよい。
Here, a plurality of the antennas may be arranged corresponding to each of the plurality of radio wave focusing / deflecting units,
Alternatively, one antenna may be provided for the plurality of radio wave focusing / deflecting units.

【0008】さらに、前記アンテナが、前記複数の電波
集束・偏向部各々に対応して複数個配置される場合、複
数のアンテナが2次元的に配置され、アレイアンテナを
形成するのが好ましく、特に、前記複数のアンテナは、
マイクロストリップアンテナで構成されるのが好まし
い。さらに、前記複数のアンテナの電波の送受信の際の
動作特性が、隣接するアンテナに対して逆位相動作特性
であるのが好ましい。また、このようなアレイアンテナ
は、アレイアンテナを構成する各アンテナへの伝送線路
が、同一の伝送経路から分岐するのが好ましく、例えば
電波の送信の場合、同一の伝送線路から分岐して各アン
テナに給電する1点給電方式とするのがよい。
Further, when a plurality of the antennas are arranged corresponding to each of the plurality of radio wave focusing / deflecting units, it is preferable that the plurality of antennas are arranged two-dimensionally to form an array antenna. , The plurality of antennas,
Preferably, it is constituted by a microstrip antenna. Further, it is preferable that operating characteristics of the plurality of antennas when transmitting and receiving radio waves are anti-phase operating characteristics with respect to adjacent antennas. In such an array antenna, it is preferable that the transmission line to each antenna constituting the array antenna is branched from the same transmission path. For example, in the case of radio wave transmission, each antenna is branched from the same transmission line. It is preferable to use a one-point power supply system for supplying power to the power supply.

【0009】前記電波集束・偏向部は、フレネルゾーン
プレートで構成されるのが好ましい。また、上記アンテ
ナ装置の送受信する電波はマイクロ波あるいはミリ波で
あるのが好ましい。ここで、マイクロ波とは、1GHz
〜3THzの周波数の電波をいい、ミリ波は、30GH
z〜300GHzの周波数の電波をいう。従って、ミリ
波は、マイクロ波帯域の一部分を構成する。
[0009] It is preferable that the radio wave focusing / deflecting unit is constituted by a Fresnel zone plate. The radio wave transmitted and received by the antenna device is preferably a microwave or a millimeter wave. Here, the microwave is 1 GHz
Up to 3 THz radio wave, millimeter wave is 30 GHz
A radio wave having a frequency of z to 300 GHz. Thus, millimeter waves constitute part of the microwave band.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明のアンテナ装置につ
いて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an antenna device according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.

【0011】図1に示されるアンテナ装置10は、本発
明のアンテナ装置の好適実施形態であり、マイクロ波や
ミリ波の電波を窓ガラス板を用いて回折させて電波のエ
ネルギー密度を高め、このエネルギー密度の高められた
電波をアンテナで受信するとともに、アンテナ装置の送
受の可逆性を利用して、アンテナから送信(放射)され
た電波を窓ガラス板を用いて偏向させて平面波とし、所
定の方向に電波を送信するアンテナ装置である。なお、
本発明において、アンテナは、電波を送信する電波送信
機能および電波を受信する電波受信機能の両方を有する
必要はなく、電波送信機能および電波受信機能の少なく
とも一方の機能を有するものであればよい。アンテナ装
置10は、到来した電波11を回折して集束させ、ある
いは偏向する窓ガラス板12と、2つの平面アンテナ1
8、20を有する基板回路22を有して構成される。
An antenna device 10 shown in FIG. 1 is a preferred embodiment of the antenna device of the present invention, in which microwave and millimeter wave radio waves are diffracted using a window glass plate to increase the energy density of the radio waves. A radio wave whose energy density has been increased is received by the antenna, and a radio wave transmitted (emitted) from the antenna is deflected by using a window glass plate into a plane wave by using the reversibility of transmission and reception of the antenna device, and the predetermined wave is obtained. An antenna device that transmits radio waves in the direction. In addition,
In the present invention, the antenna does not need to have both the radio wave transmission function of transmitting radio waves and the radio wave reception function of receiving radio waves, and may have at least one of the radio wave transmission function and the radio wave reception function. The antenna device 10 includes a window glass plate 12 for diffracting and converging or deflecting the arriving radio wave 11 and two planar antennas 1.
It has a substrate circuit 22 having 8 and 20.

【0012】窓ガラス板12は、ビル等の建物に使用さ
れる窓ガラス板であって、室内側となる面側に、金属薄
膜または金属酸化物薄膜が形成される。なお、金属薄膜
とは金属を含む薄膜をいうことはいうまでもないが、金
属の他に金属酸化物を含む薄膜であってもよい。また、
金属酸化物薄膜とは金属酸化物を含む薄膜をいうことは
いうまでもないが、金属酸化物の他に金属を含む薄膜で
あってもよい。上記金属薄膜または金属酸化物薄膜が形
成される領域の一部である領域12a、12bに、同心
円状に所定の幅および所定の間隔で金属薄膜または金属
酸化物薄膜が除去され、到来する電波11を部分的に透
過する円状の輪帯が形成されている。すなわち、同心円
上に沿って、所定の形状で金属薄膜または金属酸化物薄
膜を除去することによって、電波を透過する円状の輪帯
を形成する電波透過部14a、16aと、電波を反射す
る電波非透過部14b、16bとを、同心円の中心から
交互に設けている。このような領域12a、12bの、
電波透過部14a、16aと電波非透過部14b、16
bの間隔や幅が、マイクロ波やミリ波の波長に対応した
寸法で設定されているので、電波透過部14a、16a
を透過した電波11は回折を起こし、位相が揃う位置に
電波11は集束しエネルギー密度が増加する。
The window glass plate 12 is a window glass plate used for a building such as a building, and a metal thin film or a metal oxide thin film is formed on a surface on the indoor side. Needless to say, the metal thin film refers to a thin film containing a metal, but may be a thin film containing a metal oxide in addition to the metal. Also,
It goes without saying that the metal oxide thin film refers to a thin film containing a metal oxide, but may be a thin film containing a metal in addition to the metal oxide. In the regions 12a and 12b, which are part of the region where the metal thin film or metal oxide thin film is formed, the metal thin film or metal oxide thin film is concentrically removed at a predetermined width and at a predetermined interval. Is formed to form a circular orbicular zone that partially transmits light. That is, by removing the metal thin film or the metal oxide thin film in a predetermined shape along the concentric circle, the radio wave transmitting portions 14a and 16a forming a circular orb through which the radio wave is transmitted, and the radio wave reflecting the radio wave The non-transmissive portions 14b and 16b are provided alternately from the center of the concentric circle. In such regions 12a and 12b,
Radio wave transmitting portions 14a, 16a and radio wave non-transmitting portions 14b, 16
Since the interval and width of b are set to dimensions corresponding to the wavelength of microwaves or millimeter waves, the radio wave transmitting portions 14a and 16a
The radio wave 11 that has passed through is diffracted, and the radio wave 11 is focused at a position where the phases are aligned, and the energy density increases.

【0013】また、窓ガラス板12の領域12a、12
bは、アンテナ装置の送受の可逆性を利用して、後述す
る平面アンテナ18、20から送信される電波を偏向さ
せて平面波として、遠方に電波を送信する。すなわち、
領域12a、12bは、本発明における電波集束・偏向
部を形成し、またいわゆるフレネルゾーンプレートとな
っている。ここで、フレネルゾーンとは、平面アンテナ
18、20等の送受信部分に至る回折した電波の位相差
が180°の整数倍、あるいは、通過する電波の伝搬路
差が半波長の整数倍となる領域をいい(「光工学入門」
小川力、若木守明著、実教出版社、26頁〜27頁)、
フレネルゾーンプレートとは、この領域を形成するよう
に電波の伝搬路に設置されるプレートをいう。
The areas 12a, 12a of the window glass plate 12
b uses the reversibility of transmission and reception of the antenna device, deflects the radio waves transmitted from the planar antennas 18 and 20 described later, and transmits the radio waves to a distant place as plane waves. That is,
The regions 12a and 12b form a radio wave focusing / deflecting portion in the present invention, and serve as a so-called Fresnel zone plate. Here, the Fresnel zone is a region where the phase difference of the diffracted radio waves reaching the transmitting / receiving portions of the planar antennas 18 and 20 is an integral multiple of 180 °, or the propagation path difference of the passing radio waves is an integral multiple of a half wavelength. Good ("Introduction to Optical Engineering"
Riki Ogawa, Moriaki Wakaki, Jikkyo Shuppan, pages 26-27),
The Fresnel zone plate refers to a plate provided on a radio wave propagation path so as to form this region.

【0014】なお、本実施形態は、窓ガラス板12の領
域12a、12bに、電波透過部14a、16aと電波
非透過部14b,16bを交互に同心円状に設けて円状
の輪帯を形成したものであるが、本発明では、電波の到
来する方向、あるいは、電波を集束させる位置に応じ
て、円状の輪帯を変形した楕円状の輪帯を形成してもよ
い。例えば、楕円状の輪帯は、電波の到来する方向が、
窓ガラス板12上に形成される電波集束・偏向部の面の
法線方向に対して傾斜している場合、この傾斜している
方向に長軸を有する楕円状の輪帯を形成するとよい。ま
た、電波を集束させる位置が、窓ガラス板12上に形成
される電波集束・偏向部の中心位置からずれている場
合、このずれている方向に長軸を有する楕円状の輪帯を
形成するとよい。
In this embodiment, radio wave transmitting portions 14a and 16a and radio wave non-transmitting portions 14b and 16b are alternately provided concentrically in regions 12a and 12b of the window glass plate 12 to form a circular orbicular zone. However, in the present invention, an elliptical orbicular zone may be formed by deforming a circular orbicular zone depending on the direction in which radio waves arrive or the position where radio waves are focused. For example, in the case of an elliptical orbicular zone,
When the radio wave focusing / deflecting portion formed on the window glass plate 12 is inclined with respect to the normal direction of the surface, it is preferable to form an elliptical ring having a long axis in the inclined direction. Further, when the position where the radio wave is focused is shifted from the center position of the radio wave focusing / deflecting portion formed on the window glass plate 12, an elliptical annular zone having a long axis in the shifted direction is formed. Good.

【0015】このような窓ガラス板12は、1例を挙げ
れば、熱線反射性を有する導電膜としてスパッタ法によ
り形成された酸化インジウム(In2 3 )導電膜に、
ガラスとの付着性を良くするためにアンダーコートと保
護層としてのオーバコートが施された熱線反射ガラス板
が用いられる。あるいは、ガラス表面に金属薄膜を形成
したものであってもよい。金属薄膜として、Cr、T
i、Ag、Au、Al、CuあるいはNi等の金属薄層
の単層構造の金属導電膜が挙げられる。また、金属薄膜
の替わりに、透明酸化錫(SnO2 )導電膜等の酸化物
半導体薄膜を用いてもよい。また、TiO2 /Ag/T
iO2 、ZnO/Ag/ZnOなどのように金属薄層を
上下から透明性誘電体層でサンドイッチ状に積層した複
数構造の金属導電膜をガラス表面に形成してもよい。上
記金属薄層や金属導電膜や酸化物半導体薄膜等の薄膜
は、電波の反射性能があればよく、導電性が低いものほ
どよい。このような薄膜の形成は、スパッタ法の他に、
スプレー法やディップ法やCVD法等で行ってもよく、
上記同心円状の円状の輪帯の形成は、熱線反射ガラス板
等の所定の部分を分解除去する方法や、マスキングやフ
ォトレジストを用いる方法によって行われる。
As an example, such a window glass plate 12 is formed on an indium oxide (In 2 O 3 ) conductive film formed by a sputtering method as a heat-reflective conductive film.
A heat ray reflective glass plate having an undercoat and an overcoat as a protective layer is used to improve adhesion to glass. Alternatively, a metal thin film may be formed on a glass surface. Cr, T as metal thin film
A metal conductive film having a single-layer structure of a thin metal layer such as i, Ag, Au, Al, Cu, or Ni may be used. Further, an oxide semiconductor thin film such as a transparent tin oxide (SnO 2 ) conductive film may be used instead of the metal thin film. In addition, TiO 2 / Ag / T
A metal conductive film having a plurality of structures, such as iO 2 , ZnO / Ag / ZnO, in which thin metal layers are stacked in a sandwich manner with transparent dielectric layers from above and below may be formed on the glass surface. The thin film such as the above-mentioned thin metal layer, metal conductive film, and oxide semiconductor thin film only needs to have radio wave reflection performance, and the lower the conductivity, the better. Such a thin film is formed by a method other than the sputtering method.
It may be performed by a spray method, a dipping method, a CVD method, or the like,
The concentric circular zone is formed by a method of decomposing and removing a predetermined portion such as a heat ray reflective glass plate, or a method of using masking or photoresist.

【0016】なお、本発明における電波集束・偏向部
は、窓ガラス板の電波非透過部20を、金属薄膜または
金属酸化物薄膜で形成したフレネルゾーンプレートに限
られず、電波を反射あるいは吸収する電波遮蔽膜を用い
てもよい。また、本実施形態の電波集束・偏向部は、窓
ガラス板に形成された金属薄膜または金属酸化物薄膜を
所定の形状にパターニングすることによって得られるも
のであるが、本発明のアンテナの装置においては、平面
基板に設けられた電波集束・偏向部であればどのような
ものであってもよい。例えば、窓ガラス板等に別体の平
板状のフレネルゾーンプレートを貼り付け、あるいは、
窓ガラス板から所定の距離を離してフレネルゾーンプレ
ートを設置固定したものであってもよい。また、窓ガラ
ス板として、合成樹脂のフィルムやアクリル樹脂等を間
に介在させて複数枚のガラスを接着した公知の合わせガ
ラス板を用い、合わせガラス板の合わせ面に、あるい
は、合わせガラス板の外側に電波集束・偏向部を設けて
もよい。
The radio wave focusing / deflecting portion in the present invention is not limited to the radio wave non-transmissive portion 20 of the window glass plate, which is not limited to a Fresnel zone plate formed of a metal thin film or a metal oxide thin film. A shielding film may be used. In addition, the radio wave focusing / deflecting unit of the present embodiment is obtained by patterning a metal thin film or a metal oxide thin film formed on a window glass plate into a predetermined shape. May be any radio wave focusing / deflecting unit provided on a flat substrate. For example, a separate flat Fresnel zone plate is attached to a window glass plate or the like, or
A Fresnel zone plate may be installed and fixed at a predetermined distance from the window glass plate. In addition, as a window glass plate, using a known laminated glass plate in which a plurality of glasses are bonded with a synthetic resin film or an acrylic resin interposed therebetween, on the bonding surface of the laminated glass plate, or on the laminated glass plate. A radio wave focusing / deflecting unit may be provided outside.

【0017】このようなフレネルゾーンプレートは、平
面アンテナ18、20等の送受信部に到来する電波の伝
搬路差を半波長の整数倍とすることによって、到来する
電波の位相差を180°の整数倍とする上記実施形態の
フレネルゾーンプレートの替わりに、フォトレジストの
塗布と露光を複数回行い、同一のフォトレジストの厚み
を有する同心円状の輪帯の領域、あるいは、同一のフォ
トレジストの厚みを有する楕円状の輪帯の領域を段階状
に複数形成し、電波の位相を段階状に変化させることに
よって、電波を集束させてエネルギー密度を増大させ、
あるいは、アンテナから送信された電波を偏向する位相
補正型フレネルゾーンプレートであってもよい。また、
上記金属薄膜や金属酸化物薄膜や電磁波遮蔽膜を有さな
い窓ガラス板を砥石等により段階状に切削加工を施し
て、同一の窓ガラス板の厚みを有する同心円状の輪帯の
領域、あるいは、同一の窓ガラス板の厚みを有する楕円
状の輪帯の領域を階段状に複数形成し、この同心円状の
輪帯の領域や楕円状の輪帯の領域によって電波の位相を
段階状に変化させる位相補正型フレネルゾーンプレート
であってもよい。また、窓ガラス板に長さの調整された
ダイポール列を形成した位相補正型フレネルゾーンプレ
ートであってもよい。
Such a Fresnel zone plate makes the phase difference of the arriving radio waves an integer of 180 ° by making the propagation path difference of the radio waves arriving at the transmission / reception units such as the planar antennas 18 and 20 an integral multiple of half a wavelength. Instead of the Fresnel zone plate of the above-described embodiment, the application and exposure of the photoresist are performed a plurality of times, and a concentric annular zone having the same photoresist thickness, or the same photoresist thickness is used. By forming a plurality of elliptical annular zones in a stepwise manner and changing the phase of the radio waves in a stepwise manner, the radio waves are focused to increase the energy density,
Alternatively, a phase correction type Fresnel zone plate that deflects a radio wave transmitted from an antenna may be used. Also,
The above-mentioned metal thin film or metal oxide thin film or window glass plate having no electromagnetic wave shielding film is subjected to stepwise cutting with a grindstone or the like, and a concentric annular zone having the same thickness of the window glass plate, or A stepwise shape of a plurality of elliptical orbicular zones having the same windowpane thickness is used, and the phase of radio waves changes stepwise according to the concentric or elliptical orbicular zones. The phase correction type Fresnel zone plate may be used. Further, it may be a phase correction type Fresnel zone plate in which a dipole row whose length is adjusted is formed on a window glass plate.

【0018】基板回路22は、図1(b)に示すよう
に、基板上に、平面アンテナ18、20の他、増幅回路
24、26と、電力分配・合成回路28と、送受信回路
30を有して構成される。増幅回路24、26は、平面
アンテナ18、20からそれぞれ送られてくる電波の受
信信号を増幅し、あるいは、入力された送信信号を増幅
して、平面アンテナ18、20に供給する部位である。
電力分配・合成回路28は、増幅回路24、26で増幅
された受信信号を合成し、あるいは、送受信機30から
供給された送信信号を所定の比率で分配する部位であ
る。送受信回路30は、電力分配・合成回路28で合成
された受信信号からIF帯域やベースバンド帯域の信号
情報を取得し、信号Sout を出力するとともに、信号S
inが供給された場合、搬送波信号を用いて送信信号を生
成して、電力分配・合成回路28に供給する部位であ
る。
As shown in FIG. 1B, the board circuit 22 has, on the board, in addition to the planar antennas 18 and 20, amplification circuits 24 and 26, a power distribution / combination circuit 28, and a transmission / reception circuit 30. It is composed. The amplifying circuits 24 and 26 are parts that amplify received signals of radio waves transmitted from the planar antennas 18 and 20 or amplify input transmission signals and supply the amplified signals to the planar antennas 18 and 20, respectively.
The power distribution / combination circuit 28 is a part that combines the reception signals amplified by the amplification circuits 24 and 26 or distributes the transmission signal supplied from the transceiver 30 at a predetermined ratio. The transmission / reception circuit 30 obtains the signal information of the IF band and the baseband from the reception signal synthesized by the power distribution / combination circuit 28, outputs the signal S out, and outputs the signal S out
When “in” is supplied, this section generates a transmission signal using the carrier signal and supplies the transmission signal to the power distribution / combination circuit 28.

【0019】また、基板回路22は、図1(c)に示す
ように、増幅回路24’からアンテナ18、20へ向か
う伝送線路が、同一の伝送経路から分岐するものであっ
てもよい。この場合、電波の送信は、同一の伝送線路か
ら分岐してアンテナ18、20に給電する1点給電方式
となる。一方、電波の受信の場合、アンテナ18、20
からの受信信号が伝送線路によって合成され、1つの受
信信号となる。このような方式では、平面アンテナ1
8、20から受信される受信信号の位相がお互いに所望
の関係となるように、給電線路の線路長が調整される。
In the substrate circuit 22, as shown in FIG. 1C, the transmission lines from the amplifier circuit 24 'to the antennas 18 and 20 may be branched from the same transmission path. In this case, the transmission of the radio wave is a one-point power supply system in which the antenna 18 and 20 are branched from the same transmission line to supply power. On the other hand, in the case of radio wave reception, the antennas 18 and 20
Are combined by the transmission line to form one received signal. In such a system, the planar antenna 1
The line length of the feed line is adjusted so that the phases of the received signals received from 8, 20 have a desired relationship with each other.

【0020】平面アンテナ18、20は、図2に示すよ
うに、パッチ放射器18a、20a、誘電体基板32お
よび接地基板34の3層構造からなる2つのマイクロス
トリップアンテナとなって、アレイマイクロストリップ
アンテナ36を形成する。このアレイマイクロストリッ
プアンテナ36のパッチ放射器18aは、窓ガラス板1
2の領域12aに設けられたフレネルゾーンプレートに
よって電波11が集束する位置(焦点位置)に設置され
るように、窓ガラス板12から所定の間隔をあけて配置
される。また、パッチ放射器20aも、窓ガラス板12
の領域12bに設けられたフレネルゾーンプレートによ
って電波11が集束する位置(焦点位置)に設置される
ように、窓ガラス板12から所定の間隔をあけて配置さ
れる。ここで、マイクロストリップアンテナとは、接地
基板付の誘電体基板上に形状が矩形状や円形状や楕円形
状等の導体性膜からなるパッチ放射器(ストリップ)を
備えるアンテナで、矩形ストリップの場合、アンテナの
長さが誘電体基板の誘電体の影響を考慮した波長の半分
の時に共振を起こし、アンテナの導体性膜の面の垂直方
向に送信あるいは受信の指向性を持つものをいう。
As shown in FIG. 2, the planar antennas 18 and 20 are two microstrip antennas having a three-layer structure of patch radiators 18a and 20a, a dielectric substrate 32 and a ground substrate 34, and are array microstrips. An antenna 36 is formed. The patch radiator 18a of this array microstrip antenna 36 is
It is arranged at a predetermined distance from the window glass plate 12 so as to be installed at a position (focal position) where the radio wave 11 is focused by the Fresnel zone plate provided in the second region 12a. The patch radiator 20a is also provided on the window glass plate 12.
Is arranged at a predetermined distance from the window glass plate 12 so as to be installed at a position (focal position) where the radio wave 11 is focused by the Fresnel zone plate provided in the region 12b. Here, the microstrip antenna is an antenna having a patch radiator (strip) made of a conductive film having a rectangular, circular, or elliptical shape on a dielectric substrate with a ground substrate. Resonance occurs when the length of the antenna is half the wavelength in consideration of the effect of the dielectric of the dielectric substrate, and has directivity of transmission or reception in a direction perpendicular to the surface of the conductive film of the antenna.

【0021】パッチ放射器18aとパッチ放射器20a
は同一の形状をしている。パッチ放射器18a(20
a)で形状を説明すると、図2に示すように、矩形状パ
ッチ18b(20b)に突出部18c、18d(20
c、20d)を設け、突出部18c、18d(20c、
20d)の中間位置から給電線路18e(20e)が引
き出されて略T字状に形成された銅箔が、誘電体基板3
2に貼り合わされている。給電線路18e、20eはそ
れぞれ、増幅回路24、26に接続される。誘電体基板
32は、樹脂材料の他、セラミックやサファイア等の材
料が用いられ、パッチ放射器18a、20aに電界エネ
ルギーを集中させる。接地基板34は、誘電体基板32
で電界が発生するように銅箔で形成され接地されてい
る。なお、上記例では、パッチ放射器18a、20aを
銅箔によって形成しているが、銀や金等からなる導電性
膜で形成してもよい。
Patch radiator 18a and patch radiator 20a
Have the same shape. The patch radiator 18a (20
The shape will be described with reference to FIG. 2A. As shown in FIG. 2, the protrusions 18c and 18d (20) are formed on the rectangular patch 18b (20b).
c, 20d), and the projections 18c, 18d (20c,
The feeder line 18e (20e) is drawn out from the intermediate position of 20d), and a copper foil formed in a substantially T shape is formed on the dielectric substrate 3.
It is attached to 2. The feed lines 18e and 20e are connected to amplifier circuits 24 and 26, respectively. The dielectric substrate 32 is made of a material such as ceramic or sapphire in addition to a resin material, and concentrates electric field energy on the patch radiators 18a and 20a. The ground substrate 34 is a dielectric substrate 32
Is formed of copper foil and grounded so that an electric field is generated. In the above example, the patch radiators 18a and 20a are formed of copper foil, but may be formed of a conductive film made of silver, gold, or the like.

【0022】アレイマイクロストリップアンテナ36
は、両面が銅箔されたプリント配線基板の片面の銅箔を
所定の形状になるように除去して形状加工し、反対面の
銅箔を接地導体とすることによって作製される。例え
ば、マイクロストリップアンテナ36のパッチ放射器1
8a、18bは、プリント配線基板に使用される銅箔を
部分的に形状加工除去して作製される。その際、プリン
ト配線基板の物理強度を向上させるためにガラス繊維織
物をエポキシ樹脂等の樹脂で固めて誘電体基板32とす
る。特に、マイクロ波やミリ波の高周波特性を向上させ
るために、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)や
ブタジエン・スチレン系の樹脂を使用するのが好まし
い。誘電体基板32がセラミック基板である場合、銀や
銀−パラジウム等の導電金属粉末、無機結合剤および有
機ビヒクルからなるペースト材を、セラミック基板上に
スクリーン印刷等の形成方法を用いて形成し、この形成
したペースト材を乾燥した後焼成することによって、銀
や銀−パラジウム等からなる導電性膜によってパッチ放
射器18a、18bが作製される。
Array microstrip antenna 36
Is manufactured by removing a copper foil on one side of a printed wiring board having copper foils on both sides so as to have a predetermined shape and processing the shape, and using the copper foil on the opposite side as a ground conductor. For example, the patch radiator 1 of the microstrip antenna 36
8a and 18b are manufactured by partially shaping and removing a copper foil used for a printed wiring board. At this time, in order to improve the physical strength of the printed wiring board, a glass fiber fabric is solidified with a resin such as an epoxy resin to form a dielectric substrate 32. In particular, it is preferable to use polytetrafluoroethylene (PTFE) or a butadiene / styrene resin in order to improve the high frequency characteristics of microwaves and millimeter waves. When the dielectric substrate 32 is a ceramic substrate, a conductive metal powder such as silver or silver-palladium, a paste material including an inorganic binder and an organic vehicle are formed on the ceramic substrate using a forming method such as screen printing, By drying and firing the formed paste material, the patch radiators 18a and 18b are made of a conductive film made of silver, silver-palladium, or the like.

【0023】さらに、アレイマイクロストリップアンテ
ナ36は、モノリシックマイクロ波集積回路(MMI
C)の技術を用いて、すなわち、ダイオードやトランジ
スタ等の能動素子やキャパシタ等の受動素子を用いて、
発信回路、変調回路、増幅回路、あるいは検波回路等が
形成された一つの半導体基板上に、一体となって形成さ
れてもよい。アレイマイクロストリップアンテナ36を
他の回路と共に1チップ化することでよりコンパクトな
構成とすることができる。
Further, the array microstrip antenna 36 is a monolithic microwave integrated circuit (MMI).
C), that is, using active elements such as diodes and transistors and passive elements such as capacitors,
The transmission circuit, the modulation circuit, the amplification circuit, the detection circuit and the like may be integrally formed on one semiconductor substrate. By forming the array microstrip antenna 36 into one chip together with other circuits, a more compact configuration can be achieved.

【0024】このような本実施形態のアンテナ装置で
は、例えば、図3(a)、(b)に示すアンテナ装置1
0では、b1 〜b11の直径を持つ同心円群B1 〜B11
よって規定される電波透過部R1 〜R6 で構成され、平
面アンテナ22が、窓ガラス板10の同心円の中心位置
から、窓ガラス板12の垂直方向に焦点距離f3 離れた
焦点位置に配置される。例えば、図3中(a)中の高さ
H=0.177m、横幅W=0.708mの0.25m
2 の窓ガラス板12に、b1 =90.2mm、b2 =1
29.0mm、b3 =159.6mm、b4 =186.
2mm、b5 =210.3mm、b6 =232.6m
m、b7 =253.7mm、b8 =273.8mm、b
9 =293.1mm、b10=311.8mm、b11=3
30.0mmとして、電波透過部R 1 〜R6 を形成した
場合、周波数22.605GHzの電波に対して、焦点
距離f3 は0.15mとなり、平面アンテナ18、20
を窓ガラス板12から0.15m離れた位置に配置する
ことができる。
In such an antenna device of the present embodiment,
Is an antenna device 1 shown in FIGS. 3A and 3B, for example.
At 0, b1~ B11Concentric circle group B having a diameter of1~ B11To
Radio wave transmission part R defined by1~ R6Consists of
The plane antenna 22 is positioned at the center of the concentric circle of the window glass plate 10.
From the focal length f in the vertical direction of the window glass plate 12.ThreeDistant
It is located at the focal position. For example, the height in FIG.
H = 0.177 m, width W = 0.208 m of 0.708 m
TwoB on the window glass plate 121= 90.2mm, bTwo= 1
29.0 mm, bThree= 159.6 mm, bFour= 186.
2mm, bFive= 210.3 mm, b6= 232.6m
m, b7= 253.7 mm, b8= 273.8 mm, b
9= 293.1 mm, bTen= 311.8 mm, b11= 3
30.0 mm, radio wave transmitting part R 1~ R6Formed
In the case, focus on radio waves of frequency 22.605 GHz
Distance fThreeIs 0.15 m, and the planar antennas 18 and 20
Is placed 0.15 m away from the window glass plate 12
be able to.

【0025】一方、同一の面積を持つ窓ガラス板100
が、図4(a)、(b)に示すb1’〜b17’の直径を
持つ同心円群B1 ’〜B17’によって規定される電波透
過部R1 ’〜R9 ’を備える電波集束・偏向部を有し、
平面アンテナ102が、この窓ガラス板100の表面か
ら焦点距離f4 離れた焦点位置に配置される場合、例え
ば、図4(a)中の高さH=0.5m、横幅W=0.5
mで面積0.25m2の窓ガラス板100に、b1 ’=
103.9mm、b2 ’=148.1mm、b 3 ’=1
82.9mm、b4 ’=212.8mm、b5 ’=23
9.8mm、b 6 ’=264.7mm、b7 ’=28
8.0mm、b8 ’=310.2mm、b 9 ’=33
1.4mm、b10’=351.8mm、b11’=37
1.6mm、b 12’=390.9mm、b13’=40
9.6mm、b14’=428.0mm、b 15’=44
6.0mm、b16’=463.6mm、b17’=48
1.0mmとして、電波透過部R1 ’〜R9 ’を形成す
ると、周波数22.605GHzの電波に対して、焦点
距離f4 は0.2mとなり、平面アンテナ102を窓ガ
ラス板100から0.2m離れて配置することになり、
その時の窓ガラス板100の電波集束・偏向部で集束さ
れる電波の利得が24dBとなる。
On the other hand, a window glass plate 100 having the same area
Is the b shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).1’-B17’Diameter
Concentric circle group B1’-B17
Excessive part R1’-R9′.
Is the planar antenna 102 on the surface of the window glass plate 100?
Focal length fFourIf placed at a distant focal point,
For example, height H = 0.5 m and width W = 0.5 in FIG.
0.25m in mTwoB on the window glass plate 1001’=
103.9 mm, bTwo'= 148.1 mm, b Three’= 1
82.9 mm, bFour'= 212.8 mm, bFive’= 23
9.8 mm, b 6'= 264.7 mm, b7’= 28
8.0 mm, b8′ = 310.2 mm, b 9’= 33
1.4 mm, bTen'= 351.8 mm, b11’= 37
1.6 mm, b 12’= 390.9 mm, b13’= 40
9.6 mm, b14'= 428.0 mm, b 15’= 44
6.0 mm, b16'= 463.6 mm, b17’= 48
1.0 mm, the radio wave transmitting part R1’-R9
Then, focus on the radio wave of frequency 22.605 GHz
Distance fFourIs 0.2 m, and the planar antenna 102 is
It will be placed 0.2 m away from the lath plate 100,
Focused by the radio wave focusing / deflecting unit of the window glass plate 100 at that time.
The gain of the received radio wave is 24 dB.

【0026】従って、図3(a)、(b)に示す本実施
形態であるアンテナ装置10では、窓ガラス板の面積が
等しく、電波集束・偏向部の面積が略等しい図4
(a)、(b)に示す1つの電波集束・偏向部を有する
アンテナ装置の場合に比べて、平面アンテナの設置位置
を窓ガラス板に近づけることができ、アンテナ装置を薄
型化することができる。しかも、窓ガラス板12の2つ
の電波集束・偏向部の各々で集束される電波の利得は2
0.5dBであり、従って2つの電波集束・偏向部で集
束される電波の利得は、26.5dBとなる。
Therefore, in the antenna device 10 of the present embodiment shown in FIGS. 3A and 3B, the area of the window glass plate is equal, and the area of the radio wave focusing / deflecting section is substantially equal.
Compared with the antenna device having one radio wave focusing / deflecting unit shown in (a) and (b), the installation position of the planar antenna can be closer to the window glass plate, and the antenna device can be made thinner. . Moreover, the gain of the radio waves focused by each of the two radio wave focusing / deflecting units of the window glass plate 12 is 2
Therefore, the gain of the radio wave focused by the two radio wave focusing / deflecting units is 26.5 dB.

【0027】このようなアンテナ装置10では、窓ガラ
ス板14に到来した電波12が、領域14aの電波透過
部18を通過するが、電波透過部18の幅や間隔が電波
の波長と略同等の寸法を持つので、回折を起こし、平面
アンテナ18、20の設置される位置でエネルギー密度
が増大する。一方、マイクロストリップアンテナ23で
は、エネルギー密度の高まった電波によって、パッチ放
射器24と接地基板28の間の誘電体基板26で電界が
形成され、それに伴った受信信号が給電線路18e、2
0eから電気的に取り出される。
In such an antenna device 10, the radio wave 12 arriving at the window glass plate 14 passes through the radio wave transmitting portion 18 in the area 14a, and the width and interval of the radio wave transmitting portion 18 are substantially equal to the wavelength of the radio wave. Due to the dimensions, diffraction occurs, and the energy density increases at the position where the planar antennas 18 and 20 are installed. On the other hand, in the microstrip antenna 23, an electric field is formed on the dielectric substrate 26 between the patch radiator 24 and the ground substrate 28 by a radio wave having an increased energy density, and a received signal accompanying the electric field is supplied to the feed lines 18e, 2e.
0e is electrically extracted.

【0028】一方、給電線路18e、20eから供給さ
れる送信信号によって、パッチ放射器24と接地基板2
8の間の誘電体基板26で電界が形成され、この電界に
伴ってパッチ放射器24から垂直方向に電波が放射され
る。放射された電波は、窓ガラス板14に向けて放射さ
れ、領域14aの電波透過部18を通過し、回折によっ
て偏向し、所望の方向に進行する平面波となる。
On the other hand, the patch radiator 24 and the ground substrate 2 are transmitted by the transmission signals supplied from the feed lines 18e and 20e.
An electric field is formed on the dielectric substrate 26 between the points 8 and 8, and a radio wave is radiated from the patch radiator 24 in the vertical direction along with the electric field. The radiated radio wave is radiated toward the window glass plate 14, passes through the radio wave transmitting portion 18 in the area 14a, is deflected by diffraction, and becomes a plane wave traveling in a desired direction.

【0029】このように、アンテナ装置10は、窓ガラ
ス板12にフレネルゾーンプレートの機能を有する複数
の電波集束・偏向部を設けるので、電波集束・偏向部の
領域が小さくなり、それに伴って、電波の集束する焦点
位置が短くなる。そのため、電波を受信し、あるいは送
信する、アレイマイクロストリップアンテナ36の設置
位置も窓ガラス板12に近づけることができ、薄型のア
ンテナ装置を構成することができる。従って、室内に場
所をとらず、容易に設置することができる。
As described above, in the antenna device 10, the window glass plate 12 is provided with a plurality of radio wave focusing / deflecting portions having the function of a Fresnel zone plate, so that the area of the radio wave focusing / deflecting portion is reduced. The focal position where the radio wave is focused becomes shorter. Therefore, the installation position of the array microstrip antenna 36 for receiving or transmitting radio waves can also be close to the window glass plate 12, and a thin antenna device can be configured. Therefore, it can be installed easily without taking up space in the room.

【0030】なお、本実施形態の平面アンテナ18、2
0は、平板面上にパッチが設けられたアレイマイクロス
トリップアンテナ36を形成するが、本発明におけるア
ンテナはこれに限定されず、誘電体基板32の誘電体の
波長短縮率を考慮した波長λ g のおよそ4分の1の長さ
の線状素子2つを直線状、あるいは一定の角度に配置し
た形状を、平板面上に銅箔等でプリントしたダイポール
アンテナをアレイアンテナ素子として2次元的に配列し
たアレイアンテナや、導波器や反射器を上記線状素子の
前後に配置して送受信効率を高め、FMラジオ放送やテ
レビ放送の受信アンテナとして周知の八木宇田アンテナ
またその変形された構成を平板面上にプリントしたqu
asi−八木宇田アンテナをアレイアンテナ素子として
2次元的に配列したアレイアンテナであってもよい。
The planar antennas 18 and 2 of the present embodiment
0 is an array microscopy with a patch on the plate surface.
Although the trip antenna 36 is formed, the antenna in the present invention is formed.
The antenna is not limited to this, and the dielectric
Wavelength λ considering wavelength shortening rate gAbout a quarter of the length of
Are arranged linearly or at a certain angle.
Dipole printed with copper foil etc. on a flat surface
Antennas are arranged two-dimensionally as array antenna elements
Array antennas, directors and reflectors
It is placed before and after to enhance transmission and reception efficiency,
Yagi Uda antenna well-known as a receiving antenna for Levi broadcasting
Also, the qu which printed the deformed configuration on a flat plate surface
asi-Yagi Uda antenna as array antenna element
An array antenna arranged two-dimensionally may be used.

【0031】このような線状素子を有するアンテナは、
マイクロ波やミリ波帯域の電波の波長が短く、高精度な
寸法精度を必要とするが、プリント配線基板から線状に
形状加工することで精度良く作製することができる。ま
た、上記ダイポールアンテナの線状素子の銅箔導体を除
去して空隙とし、この空隙周囲に銅箔等の導体を設け
た、ダイポールアンテナと相対するスロットアンテナで
あってもよい。これらのアンテナは、いずれも軽量薄型
化でき、しかも送受信効率が高い。
An antenna having such a linear element is
Microwaves and millimeter-wave radio waves have short wavelengths and require high-precision dimensional accuracy. However, they can be manufactured with high precision by linearly processing the shape from a printed wiring board. Further, a slot antenna opposed to a dipole antenna, in which a copper foil conductor of a linear element of the dipole antenna is removed to form a gap, and a conductor such as copper foil is provided around the gap, may be used. Each of these antennas can be reduced in weight and thickness and has high transmission and reception efficiency.

【0032】これらのアレイアンテナは、平板面上に銅
箔等の導体が予めプリントされた基板から所定の形状に
なるようにエッチング等によって銅箔等を削除して得ら
れるプリントアレイアンテナが作製工程の簡素さや寸法
精度の点から好ましいが、本発明において、プリントア
レイアンテナに限定されず、銅箔等の導体性膜を別個に
誘電体基板32上に設けて作製したものであってもよ
い。
These array antennas are manufactured by manufacturing a printed array antenna obtained by removing a copper foil or the like by etching or the like so that a conductor such as a copper foil or the like is printed on a flat plate surface in a predetermined shape. Although it is preferable in terms of simplicity and dimensional accuracy of the present invention, the present invention is not limited to a print array antenna, and may be one in which a conductive film such as a copper foil is separately provided on the dielectric substrate 32.

【0033】本実施形態は、平面アンテナ18、20を
窓ガラス板12の領域12a、12bに形成した2つの
電波集束・偏向部の各々に対応して、平面アンテナ1
8、および20を設けたものであるが、2つの電波集束
・偏向部の焦点位置をお互いに近づけるように電波集束
・偏向部を設定し、平面アンテナ18、20の配置位置
を近接させてもよい。平面アンテナ18、20の配置位
置を近接することで、お互いの信号を合成したり分配す
るために必要な給電線18e、20eの長さを短くする
ことができ、給電線18e、20eの伝送損失を抑える
ことができるからである。
In the present embodiment, the planar antennas 18 and 20 correspond to the two radio wave focusing / deflecting units formed in the regions 12a and 12b of the window glass plate 12, respectively.
8 and 20 are provided, but the radio wave focusing / deflecting portions are set so that the focal positions of the two radio wave focusing / deflecting portions are close to each other, and even if the arrangement positions of the planar antennas 18 and 20 are brought close to each other. Good. When the arrangement positions of the planar antennas 18 and 20 are close to each other, the lengths of the feed lines 18e and 20e required for combining and distributing signals from each other can be reduced, and the transmission loss of the feed lines 18e and 20e can be reduced. It is because it can suppress.

【0034】例えば、本発明のアンテナ装置では、図3
(c)、(d)に示すアンテナ装置10’の構成であっ
てもよい。アンテナ装置10’では、窓ガラス板12’
に設けられた電波集束・偏向部の構成と、アンテナ1
8’、20’の配置位置が異なるほかは、同じ構成、配
置を有する。アンテナ装置10’は、図3(a),
(b)に示す窓ガラス板と同一の形状で同一の面積を持
つ窓ガラス板12’上に、7つの楕円S1 〜S7 によっ
て形成された楕円状の輪帯からなる電波集束・偏向部
が、窓ガラス板12の中心線に対して線対称に2つ形成
されている。しかも、この2つの電波集束・偏向部の焦
点位置は、窓ガラス板12’の中心線を通り窓ガラス板
12’面に対して垂直な平面上に来るように設定されて
いるので、平面アンテナ18’、20’は、板ガラス窓
12’の中心位置から窓カラス板12’の面の垂直方向
に所定距離離れた位置に配置される。
For example, in the antenna device of the present invention, FIG.
The configuration of the antenna device 10 'shown in (c) and (d) may be used. In the antenna device 10 ', the window glass plate 12'
Of the radio wave focusing / deflecting unit provided in the
It has the same configuration and arrangement except that the arrangement positions of 8 'and 20' are different. The antenna device 10 'is configured as shown in FIG.
A radio wave focusing / deflecting unit composed of elliptical rings formed by seven ellipses S 1 to S 7 on a window glass plate 12 ′ having the same shape and the same area as the window glass plate shown in FIG. Are formed symmetrically with respect to the center line of the window glass plate 12. In addition, since the focal positions of these two radio wave focusing / deflecting units are set so as to pass on the plane perpendicular to the plane of the window glass plate 12 'through the center line of the window glass plate 12', the planar antenna Reference numerals 18 'and 20' are arranged at positions separated from the center position of the sheet glass window 12 'by a predetermined distance in the vertical direction of the surface of the window crow plate 12'.

【0035】すなわち、2つの電波集束・偏向部は、7
つの楕円S1 〜S7 によって形成された楕円状の輪帯か
らなる電波透過部で構成され、平面アンテナ18’、2
0’が、窓ガラス板10の同心円の中心位置から垂直方
向に焦点距離f5 離れた焦点位置近傍に配置される。例
えば、図3中(c)中の高さH=0.177m、横幅W
=0.708mの0.25m2 の窓ガラス板12’に、
図中に示すx−y座標系で示される下記式(1)で規定
される楕円を、下記表1で示されるパラメータrx 、r
y およびy0を用いて定めることによって、電波透過部
を形成すると、周波数22.605GHzの電波に対し
て、2つの電波集束・偏向部の焦点距離f5 は0.15
mとなり、焦点位置を窓ガラス板12’面側に近づける
ことができる。従って、図4に示す1つの電波集束・偏
向部の場合に比べて、平面アンテナの設置位置を窓ガラ
ス板に近づけることができる。例えば、図3(b)で示
す平面アンテナ18と平面アンテナ20の中心間距離
は、0.354mあるが、図3(d)の場合の平面アン
テナ18’と平面アンテナ20’の中心間距離を0.0
1m程度にすることができる。しかも、窓ガラス板1
2’の2つの電波集束・偏向部の各々で集束される電波
の利得は17.5dBであり、従って2つの電波集束・
偏向部で集束される電波の利得は、23.5dBとな
る。さらに、図4(a)、(b)の場合に比べて、2つ
の平面アンテナ18’、20’間が近接しているので、
平面アンテナ18’、20’で給電線路を短くすること
ができ、アンテナ装置10’における給電線路の伝送損
失を低下することができる。
That is, the two radio wave focusing / deflecting units are provided with
It comprises a radio wave transmitting portion composed of an elliptical annular zone formed by two ellipses S 1 to S 7 ,
0 'is placed in the focal position vicinity apart focal length f 5 in the vertical direction from the center position of the concentric circles of the window glass sheet 10. For example, height H = 0.177 m and width W in FIG.
= 0.708 m on a 0.25 m 2 windowpane 12 ′
An ellipse defined by the following equation (1) represented by the xy coordinate system shown in the figure is converted into parameters r x , r
When the radio wave transmitting portion is formed by using y and y 0 , the focal length f 5 of the two radio wave focusing / deflecting portions is 0.15 for the radio wave of frequency 22.605 GHz.
m, and the focal position can be made closer to the window glass plate 12 'surface side. Therefore, the installation position of the planar antenna can be closer to the window glass plate than in the case of one radio wave focusing / deflecting unit shown in FIG. For example, the center-to-center distance between the plane antenna 18 and the plane antenna 20 shown in FIG. 3B is 0.354 m, but the center-to-center distance between the plane antenna 18 ′ and the plane antenna 20 ′ in FIG. 0.0
It can be about 1 m. Moreover, the window glass plate 1
The gain of the radio wave focused by each of the two radio wave focusing / deflecting units 2 ′ is 17.5 dB, and accordingly, the two radio wave focusing / deflecting units
The gain of the radio wave focused by the deflection unit is 23.5 dB. Furthermore, compared to the case of FIGS. 4A and 4B, since the two planar antennas 18 ′ and 20 ′ are closer,
The feed lines can be shortened by the planar antennas 18 ′ and 20 ′, and the transmission loss of the feed lines in the antenna device 10 ′ can be reduced.

【0036】 x2 /rx 2 + (y−y0 2 /ry 2 = 1 (1)X 2 / r x 2 + (y−y 0 ) 2 / r y 2 = 1 (1)

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】図3(a)、(b)あるいは図3(c)、
(d)の実施形態は、平面アンテナを2つ配置したアレ
イアンテナを有するが、図3(c)、(d)に示すアン
テナ装置12’のような、2つ電波集束・偏向部の焦点
位置が略同じ位置となるような場合、図5(a)、
(b)に示すように、図3(c)、(d)と同じ窓ガラ
ス板12’と、1つの平面アンテナ21によっアンテナ
装置を構成することができる。これにより、受信信号に
合成するために必要な給電線路58を不要とし、給電線
路の伝送損失を図3(c)、(d)より抑制することが
できる。
FIG. 3A, FIG. 3B or FIG.
The embodiment of (d) has an array antenna in which two planar antennas are arranged, but the focal positions of two radio wave focusing / deflecting units such as the antenna device 12 'shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d). Are substantially at the same position, FIG.
As shown in FIG. 3B, the antenna device can be configured by the same window glass plate 12 ′ as in FIGS. 3C and 3D and one planar antenna 21. This eliminates the need for the feed line 58 necessary for combining with the received signal, and can suppress transmission loss of the feed line as compared to FIGS.

【0039】また、図3(a)〜(d)に示すように、
窓ガラス板の所定の領域に形成した2つの電波集束・偏
向部の各々に対応して、平面アンテナを設けた場合、図
1(b)に示す増幅回路24、26に接続される図2に
示す給電線路18e、20eの長さを種々変えて構成し
てもよい。すなわち、給電線路18e、20eの長さを
変えることで、アレイアンテナ素子の相互の動作位相関
係を種々変えることができ、これによって、アレイアン
テナの電波の送受信の指向性を変えることができるから
である。
As shown in FIGS. 3A to 3D,
When a planar antenna is provided corresponding to each of the two radio wave focusing / deflecting units formed in a predetermined area of the window glass plate, FIG. 2 connected to the amplifier circuits 24 and 26 shown in FIG. The lengths of the feeding lines 18e and 20e shown may be variously changed. In other words, by changing the lengths of the feed lines 18e and 20e, the mutual operation phase relationship between the array antenna elements can be variously changed, and thereby, the directivity of transmission and reception of radio waves of the array antenna can be changed. is there.

【0040】例えば、アレイアンテナ素子の動作を相互
に同相とすれば、アレイアンテナ正面方向に最も感度の
高い指向性を得ることができ、また隣り合うアレイアン
テナ素子の動作を、180度(πラジアン)ずれた位相
関係、すなわち、隣接するアレイアンテナ素子に対して
逆位相動作特性とすれば、アレイアンテナ正面方向で最
も感度が低く、正面方向からはずれた方向で感度が高い
指向性を得ることができる。このように、アレイアンテ
ナ素子の動作位相関係を変えることによって指向性を変
えることができるのは、例えば、図3(a)に示す平面
アンテナ18、20から電波が放射される場合で説明す
ると、図3(a)の平面アンテナ18から放射された電
波は主に、図3(a)の左側の電波集束・偏向部を透過
し、図3(a)の平面アンテナ20から放射された電波
は主に、図3(a)の右側の電波集束・偏向部を透過
し、それぞれの電波集束・偏向部で回折されるからであ
る。従って、アレイアンテナ素子の動作位相関係を調整
することで、アレイアンテナそれぞれの指向性を変える
ことができる。上記逆位相動作特性は、位相関係が正確
には180度であるが、上記逆位相動作特性として、位
相関係が160度以上200度以下の範囲にあればよ
く、より好ましくは、170度以上190度以下の範囲
にあるのがよい。本実施形態においては、電力分配・合
成回路28から、平面アンテナ18、20に至る伝送線
路の長さの一方を、誘電体基板32の誘電体による波長
短縮率を考慮した電波の波長の2分の1の長さの整数倍
だけ長く、あるいは短くして伝送路の長さを設けること
によって達成できる。
For example, if the operations of the array antenna elements are in phase with each other, the most sensitive directivity can be obtained in the front direction of the array antenna, and the operation of the adjacent array antenna elements can be 180 degrees (π radians). If the phase relation is shifted, that is, the anti-phase operation characteristic is set for the adjacent array antenna element, it is possible to obtain the directivity having the lowest sensitivity in the front direction of the array antenna and the high sensitivity in the direction deviating from the front direction. it can. The directivity can be changed by changing the operation phase relationship of the array antenna element in the case where radio waves are radiated from the planar antennas 18 and 20 shown in FIG. The radio wave radiated from the planar antenna 18 in FIG. 3A mainly passes through the radio wave focusing / deflecting unit on the left side in FIG. 3A, and the radio wave radiated from the planar antenna 20 in FIG. This is mainly because the light passes through the radio wave focusing / deflecting unit on the right side of FIG. 3A and is diffracted by the respective radio wave focusing / deflecting units. Therefore, the directivity of each array antenna can be changed by adjusting the operation phase relationship of the array antenna elements. The anti-phase operation characteristic has a phase relationship of exactly 180 degrees, but the anti-phase operation characteristic may have a phase relationship of 160 degrees or more and 200 degrees or less, and more preferably 170 degrees or more and 190 degrees or less. It is better to be in the range below degrees. In the present embodiment, one of the lengths of the transmission lines from the power distribution / combination circuit 28 to the planar antennas 18 and 20 is divided by two times the wavelength of the radio wave in consideration of the wavelength reduction ratio due to the dielectric of the dielectric substrate 32. It can be achieved by providing the length of the transmission path by lengthening or shortening by an integral multiple of the length of 1.

【0041】また、図3(a)、(b)および図3
(c)、(d)の実施形態は、電波集束・偏向部を2つ
設けたものであるが、電波集束・偏向部の設置個数は限
定されず、3個や4個や5個等であってもよい。
FIGS. 3A and 3B and FIG.
In the embodiments of (c) and (d), two radio wave focusing / deflecting units are provided, but the number of installed radio wave focusing / deflecting units is not limited, and three, four, five, etc. There may be.

【0042】図6(a)には、電波50に対して集束、
あるいは、偏向する5つの電波集束・偏向部52a〜5
2eと、その各々に対応した平面アンテナであるアレイ
アンテナ素子54a〜54eから構成されるアレイアン
テナ54とを有するアンテナ装置56を示している。こ
の場合、図3(c)、(d)のように、お互いの電波集
束・偏向部52a〜52eの焦点位置を近接、あるい
は、一致させることができるので、アレイアンテナ54
は、図6(b)に示すように、アレイアンテナ素子54
a〜54eの配置位置を徐々に近接し、最終的に1つの
平面アンテナ57にすることができる。このように複数
の平面アンテナを近接させ、あるいは、1つの平面アン
テナに統合することで、図3(c)、(d)や図5
(a)、(b)に示すアンテナ装置と同様に、各々の平
面アンテナで受信された受信信号を1つの受信信号に合
成するために必要な給電線路58を短くし、伝送損失を
抑制することができる。
FIG. 6A shows a case where the radio wave 50 is focused and
Alternatively, five radio wave focusing / deflecting units 52a to 52a to deflect are used.
2e shows an antenna device 56 having an array antenna 54 composed of array antenna elements 54a to 54e, which are planar antennas corresponding to each of them. In this case, as shown in FIGS. 3C and 3D, the focal positions of the radio wave focusing / deflecting units 52a to 52e can be close to each other or coincide with each other.
Is, as shown in FIG. 6B, the array antenna element 54
The arrangement positions of “a” to “54e” gradually approach each other, and finally one planar antenna 57 can be formed. As described above, by bringing a plurality of planar antennas close to each other or integrating them into one planar antenna, FIGS.
As in the antenna devices shown in FIGS. 3A and 3B, the feed line 58 required to combine the received signals received by the respective planar antennas into one received signal is shortened to suppress transmission loss. Can be.

【0043】アンテナ装置10は、平面アンテナと共に
構成される窓ガラス板は、ビル等に据えつける建築用窓
ガラス板に限定されず、車両用窓ガラス板であってもよ
い。すなわち、車両の窓ガラスを利用したアンテナ装置
であってもよい。
In the antenna device 10, the window glass plate configured with the planar antenna is not limited to a building window glass plate installed in a building or the like, and may be a vehicle window glass plate. That is, an antenna device using a window glass of a vehicle may be used.

【0044】[実施例1]本発明の実施例について図7
に基づいて説明する。アンテナとして、図7に示すマイ
クロストリップアンテナである平面アンテナ18、20
を使用した。また電波集束・偏向部として、ソレット型
(金属膜を同心円状に配置した型)フレネルゾーンプレ
ートを有する窓ガラス板12を用いた。マイクロストリ
ップアンテナである平面アンテナ18、20として使用
した基板は50mm角で、厚み0.472mmの両面銅
箔基板商品名25N( 米国ARLON 社製) を使用した。平
面アンテナ18、20の寸法は以下のとおりである。L
1=3.3mm、L2=3.9mm、L3=4.0m
m、L4=0.3mm、L5=1.0mm、L6=1.
0mm、L7=1.2mm、L8=40mm、L9=5
0mm、L10=12mm。
[Embodiment 1] FIG. 7 shows an embodiment of the present invention.
It will be described based on. As antennas, planar antennas 18 and 20 which are microstrip antennas shown in FIG.
It was used. A window glass plate 12 having a soret type (a type in which metal films are arranged concentrically) Fresnel zone plate was used as a radio wave focusing / deflecting unit. The substrates used as the planar antennas 18 and 20 as the microstrip antennas were a 50 mm square, 0.472 mm thick double-sided copper foil substrate trade name 25N (manufactured by ARLON, USA). The dimensions of the planar antennas 18, 20 are as follows. L
1 = 3.3 mm, L2 = 3.9 mm, L3 = 4.0 m
m, L4 = 0.3 mm, L5 = 1.0 mm, L6 = 1.
0 mm, L7 = 1.2 mm, L8 = 40 mm, L9 = 5
0 mm, L10 = 12 mm.

【0045】それぞれの平面アンテナ18、20には、
信号源より位相に180度( πラジアン) のずれのある
逆相の高周波の送信信号を注入した。平面アンテナ1
8、20へ送付される送信信号の位相が、180度ずれ
ているので、平面アンテナ18、20から放射される電
波の位相も180度ずれている。そのため、上述したよ
うに、隣接するアレイアンテナ素子間の動作特性が逆位
相動作特性となり、電波集束・偏向部を透過した電波
は、アンテナ正面方向で感度が低く、正面方向からはず
れた方向で感度が高い指向性を得ることになる。図8
に、このアンテナ装置での指向性の結果が示されてい
る。図8から、このアンテナ装置は、アンテナ正面方向
で感度が低く、正面方向から40〜45度はずれた方向
で感度が高い指向性を有する事がわかった。なお、図8
中の角度0度は、平面アンテナ18、20の平面に対し
て垂直方向を示す。
Each of the planar antennas 18 and 20 has
A reverse-phase high-frequency transmission signal having a phase shift of 180 degrees (π radians) was injected from the signal source. Planar antenna 1
Since the phases of the transmission signals sent to the antennas 8 and 20 are shifted by 180 degrees, the phases of the radio waves radiated from the planar antennas 18 and 20 are also shifted by 180 degrees. Therefore, as described above, the operation characteristics between adjacent array antenna elements become anti-phase operation characteristics, and the radio wave transmitted through the radio wave focusing / deflecting unit has low sensitivity in the front direction of the antenna and sensitivity in the direction deviated from the front direction. Will obtain high directivity. FIG.
FIG. 2 shows the result of the directivity of the antenna device. From FIG. 8, it was found that this antenna device has low sensitivity in the front direction of the antenna and high directivity with high sensitivity in the direction deviated from the front direction by 40 to 45 degrees. FIG.
The middle angle of 0 degree indicates a direction perpendicular to the plane of the planar antennas 18 and 20.

【0046】これより、隣接するアンテナの伝送路の長
さを、誘電体基板の誘電体による波長短縮率を考慮した
電波の波長の2分の1の長さの整数倍だけ一方を長く、
あるいは一方を短くすることで、逆位相動作特性を持た
せ、アンテナ正面方向で最も感度が低く、正面方向から
はずれた方向で感度が高い指向性を得ることができる。
さらに、隣接するアンテナ間の位相関係を伝送線路の長
さを種々変えることによって変え、所望の方向に高い指
向性を持つアンテナ装置を作製することができる。
Thus, the length of the transmission line of the adjacent antenna is increased by an integral multiple of a half of the wavelength of the radio wave in consideration of the wavelength shortening ratio due to the dielectric of the dielectric substrate.
Alternatively, by shortening one of them, anti-phase operation characteristics can be provided, and the directivity having the lowest sensitivity in the front direction of the antenna and the high sensitivity in the direction deviating from the front direction can be obtained.
Further, the phase relationship between adjacent antennas can be changed by variously changing the length of the transmission line, and an antenna device having high directivity in a desired direction can be manufactured.

【0047】そして、電波暗室内に、図1に示す平面ア
ンテナ18、20を、電波集束・偏向部を有する窓ガラ
ス板12の表面から距離200mm離して設置し、一
方、窓ガラス板12の面から1.2m離れた、平面アン
テナ18、20の設置位置の反対側の位置に、送信アン
テナとしてホーンアンテナを設置し、ホーンアンテナに
周波数22.6GHz、電力10dBmの信号を信号発
振器より導入し、22.6GHzの電波を送信した。測
定の結果、10dBの利得が得られた。
Then, the planar antennas 18 and 20 shown in FIG. 1 are installed in the anechoic chamber at a distance of 200 mm from the surface of the window glass plate 12 having the radio wave focusing / deflecting unit. A horn antenna is installed as a transmitting antenna at a position 1.2 m away from the installation positions of the planar antennas 18 and 20, and a signal having a frequency of 22.6 GHz and a power of 10 dBm is introduced from the signal oscillator to the horn antenna. A radio wave of 22.6 GHz was transmitted. As a result of the measurement, a gain of 10 dB was obtained.

【0048】[実施例2]本発明のアンテナ装置の実施
例について、図9に基づいて説明する。本発明のアンテ
ナとしてアレイマイクロストリップアンテナを使用し
た。アレイアンテナを2つのアレイアンテナ素子で構成
し、各々の素子をマイクロストリップアンテナである平
面アンテナ18’’、20’’で構成し、1 点給電方式
とした。また、電波集束・偏向部は、ソレット型( 金属
膜を同心円状に配置した型) フレネルゾーンプレートを
有する窓ガラス板12を用いた。アレイマイクロストリ
ップアンテナで使用した基板は、50mm角で、厚み
0.472mmの両面銅箔基板商品名25N( 米国ARLO
N 社製) を使用した。マイクロストリップアンテナの寸
法は以下のとおりとした。T1=3.3mm、T2=
3.9mm、T3=4.0mm、T4=0.3mm、T
5=1.0mm、T6=1.0mm、T7=1.2m
m、T8=50mm、T9=50mm、T10=2.0
mm、T11=6.0mm、T12=1.7mm。そし
て、電波暗室内に、平面アンテナ18’’、20’’
を、電波集束・偏向部を有する窓ガラス板12の表面か
ら距離400mm離して設置し、一方、窓ガラス板12
の面から1.2m離れた、平面アンテナ18’’、2
0’’の設置位置の反対側の位置に、送信アンテナとし
てホーンアンテナを設置し、ホーンアンテナに周波数2
2.6GHz、電力10dBmの信号を信号発振器より
導入し、22.6GHzの周波数の電波を送信した。測
定の結果、10dBの利得が得られた。
Embodiment 2 An embodiment of the antenna device of the present invention will be described with reference to FIG. An array microstrip antenna was used as the antenna of the present invention. The array antenna was composed of two array antenna elements, and each element was composed of planar antennas 18 ″ and 20 ″, which are microstrip antennas, to provide a one-point feeding system. As the radio wave focusing / deflecting unit, a window glass plate 12 having a soret type (a type in which metal films are arranged concentrically) having a Fresnel zone plate was used. The substrate used for the array microstrip antenna is a 50 mm square, 0.472 mm thick double-sided copper foil substrate, 25N (ARLO, USA)
N company). The dimensions of the microstrip antenna were as follows. T1 = 3.3 mm, T2 =
3.9mm, T3 = 4.0mm, T4 = 0.3mm, T
5 = 1.0 mm, T6 = 1.0 mm, T7 = 1.2 m
m, T8 = 50 mm, T9 = 50 mm, T10 = 2.0
mm, T11 = 6.0 mm, T12 = 1.7 mm. Then, in the anechoic chamber, the planar antennas 18 ″, 20 ″
Is installed at a distance of 400 mm from the surface of the window glass plate 12 having the radio wave focusing / deflecting unit.
Plane antenna 18 '', 1.2m away from the plane
A horn antenna is installed as a transmitting antenna at a position opposite to the installation position of 0 '', and a frequency 2
A signal of 2.6 GHz and power of 10 dBm was introduced from a signal oscillator, and a radio wave of a frequency of 22.6 GHz was transmitted. As a result of the measurement, a gain of 10 dB was obtained.

【0049】このように、アンテナ装置としての送受信
の利得が向上する一方、薄型のアンテナ装置を構成する
ので、室内に場所をとらずに設置できるのは明らかであ
る。
As described above, while the transmission / reception gain of the antenna device is improved, a thin antenna device is formed, so that it is apparent that the antenna device can be installed in a room without taking up space.

【0050】以上、本発明のアンテナ装置について詳細
に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良およ
び変更を行ってもよいのはもちろんである。
Although the antenna device of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
アンテナ装置は、略同一の電波集束・偏向部の面積を有
するものと同等の性能ながら薄型のアンテナ装置を構成
するので、設置場所の制約の少ない、使用環境への適合
性の高いアンテナ装置を提供することができる。
As described in detail above, the antenna device of the present invention constitutes a thin antenna device having the same performance as that of the antenna device having substantially the same area of the radio wave focusing / deflecting portion. It is possible to provide an antenna device that is less restricted and highly adaptable to a use environment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 (a)は、本発明のアンテナ装置の一実施形
態の概略斜視図であり、(b)は、(a)に示す実施形
態を構成する基板回路の一例の構成を示す構成図であ
り、(c)は、本発明の実施形態を構成する基板回路の
他の例の構成を示す構成図である。
FIG. 1A is a schematic perspective view of an embodiment of an antenna device according to the present invention, and FIG. 1B is a configuration diagram showing an example of a configuration of a substrate circuit constituting the embodiment shown in FIG. And (c) is a configuration diagram showing a configuration of another example of the substrate circuit configuring the embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示すアンテナ装置を構成する平面アン
テナの一例を示す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of a planar antenna included in the antenna device shown in FIG.

【図3】 (a)は、図1に示すアンテナ装置の窓ガラ
ス板の正面図であり、(b)は、図1に示すアンテナ装
置を上方からみた平面図であり、(c)は、本発明のア
ンテナ装置における他の実施形態のアンテナ装置の窓ガ
ラス板の正面図であり、(d)は、(c)に示されるア
ンテナ装置を上方からみた平面図である。
3A is a front view of a window glass plate of the antenna device shown in FIG. 1, FIG. 3B is a plan view of the antenna device shown in FIG. 1, viewed from above, and FIG. It is a front view of the window glass plate of the antenna device of other embodiment in the antenna device of this invention, (d) is the top view which looked at the antenna device shown to (c) from the upper part.

【図4】 (a)は、1つの電波集束・偏向部を備える
アンテナ装置における窓ガラス板の正面図であり、
(b)は、(a)に示されるアンテナ装置の平面図であ
る。
FIG. 4A is a front view of a window glass plate in an antenna device including one radio wave focusing / deflecting unit;
(B) is a plan view of the antenna device shown in (a).

【図5】 (a)は、本発明のアンテナ装置の他の実施
形態の概略斜視図であり、(b)は、(a)に示すアン
テナ装置を上方からみた平面図である。
FIG. 5A is a schematic perspective view of another embodiment of the antenna device of the present invention, and FIG. 5B is a plan view of the antenna device shown in FIG.

【図6】 (a)は、本発明のアンテナ装置の他の実施
形態の概略斜視図であり、(b)は、(a)に示すアン
テナ装置におけるアンテナを説明する図である。
FIG. 6A is a schematic perspective view of another embodiment of the antenna device of the present invention, and FIG. 6B is a diagram illustrating an antenna in the antenna device shown in FIG.

【図7】 本発明のアンテナ装置におけるアンテナの一
例であるアレイマイクロストリップアンテナを示す平面
図である。
FIG. 7 is a plan view showing an array microstrip antenna which is an example of an antenna in the antenna device of the present invention.

【図8】 図7に示すアレイマイクロストリップアンテ
ナの指向性を示す図である。
8 is a diagram showing the directivity of the array microstrip antenna shown in FIG.

【図9】 本発明のアンテナ装置におけるアンテナの他
の例であるアレイマイクロストリップアンテナを示す平
面図である。
FIG. 9 is a plan view showing an array microstrip antenna which is another example of the antenna in the antenna device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10’,100 アンテナ装置 11,50 電波 12,12’ 窓ガラス板 12a,12b,12a’,12b’ 領域 14a,16a 電波透過部 14b,16b 電波非透過部 18,20,18’,20’,18’’,20’’,1
02,21 平面アンテナ 18a,20a パッチ放射器 18b、20b 矩形状パッチ 18c,18d,20c,20d 突出部 18e,20e 給電線路 22 基板回路 24,26,24’ 増幅回路 28 電力分配・合成回路 30 送受信回路 32 誘電体基板 34 接地基板 36 マイクロストリップアンテナ 52a〜52e 電波集束・偏向部 54 アレイアンテナ 54a〜54e アレイアンテナ素子 56 アンテナ装置 57 平面アンテナ 58 給電線路
10, 10 ', 100 Antenna device 11, 50 Radio wave 12, 12' Window glass plate 12a, 12b, 12a ', 12b' Region 14a, 16a Radio wave transmitting portion 14b, 16b Radio wave non-transmitting portion 18, 20, 18 ', 20 ', 18'',20'', 1
02, 21 Planar antenna 18a, 20a Patch radiator 18b, 20b Rectangular patch 18c, 18d, 20c, 20d Projection 18e, 20e Feeding line 22 Substrate circuit 24, 26, 24 'Amplifier circuit 28 Power distribution / combination circuit 30 Transmission / reception Circuit 32 Dielectric substrate 34 Ground substrate 36 Microstrip antenna 52a to 52e Radio wave focusing / deflecting unit 54 Array antenna 54a to 54e Array antenna element 56 Antenna device 57 Planar antenna 58 Feed line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J020 AA01 BA06 BC13 CA04 DA02 5J021 AA02 AA09 AB06 BA03 GA08 HA05 JA02 5J045 AA02 AA05 DA10 EA07 FA02 HA03 NA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 5J020 AA01 BA06 BC13 CA04 DA02 5J021 AA02 AA09 AB06 BA03 GA08 HA05 JA02 5J045 AA02 AA05 DA10 EA07 FA02 HA03 NA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】到来した電波を集束させてエネルギー密度
を増大させ、あるいは、到来した電波を偏向する複数の
電波集束・偏向部と、 これらの前記電波集束・偏向部に向けて電波を放射する
電波送信機能、および前記電波集束・偏向部で集束され
た電波を受信する電波受信機能の少なくとも一方を有す
るアンテナを備えることを特徴とするアンテナ装置。
1. A plurality of radio wave converging / deflecting units for converging an incoming radio wave to increase energy density or deflecting an incoming radio wave, and radiating radio waves toward these radio wave converging / deflecting units. An antenna device comprising: an antenna having at least one of a radio wave transmitting function and a radio wave receiving function of receiving a radio wave focused by the radio wave focusing / deflecting unit.
【請求項2】前記アンテナは、前記複数の電波集束・偏
向部各々に対応して複数配置されていることを特徴とす
る請求項1に記載のアンテナ装置。
2. The antenna device according to claim 1, wherein a plurality of said antennas are arranged corresponding to each of said plurality of radio wave focusing / deflecting units.
【請求項3】前記アンテナは、前記複数の電波集束・偏
向部に対して1つ配されていることを特徴とする請求項
1に記載のアンテナ装置。
3. The antenna device according to claim 1, wherein one of the antennas is provided for the plurality of radio wave focusing / deflecting units.
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