JP2020072389A - Antenna device - Google Patents

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Abstract

To provide a technique that prevents the gain of an antenna for far-field communication from declining due to an antenna for near-field communication.SOLUTION: An antenna device (2) includes a first antenna unit (12), a second antenna unit (26), and a signal combination circuit (18). The first antenna unit is composed of a patch antenna and has two feeding points. The second antenna unit is composed of a strip line and has one feeding point. The signal combination circuit is composed of a hybrid ring having two common ends (To1 and To2) and two distribution ends (Ti). The two distribution ends are connected with the two feeding points of the first antenna unit. The first common end (To1) is used as an input/output end (Tx) of signals for the first antenna unit and the second antenna unit. The second common end (To2) is connected with a feeding point of the second antenna unit and a termination resistor (44).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、RFタグから識別情報を読み取るアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device that reads identification information from an RF tag.

特許文献1には、RFタグから無線送信される識別情報の読み取りに使用するアンテナ装置として、パッチアンテナを用いる遠方界通信用アンテナと、メアンダライン構造のストリップラインを用いる近傍界通信用アンテナとを組み合わせたものが記載されている。   Patent Document 1 discloses a far-field communication antenna that uses a patch antenna and a near-field communication antenna that uses a stripline having a meander line structure as an antenna device used for reading identification information wirelessly transmitted from an RF tag. The combination is described.

この従来装置では、遠方界通信用アンテナの二つの給電点からの受信信号を合成するハイブリッドリングの出力端に近傍界通信用アンテナを直列接続することで、両アンテナからの受信信号を、アンテナの動作を切り替えることなく受信するように構成されている。   In this conventional device, the near-field communication antenna is connected in series to the output end of the hybrid ring that synthesizes the received signals from the two feeding points of the far-field communication antenna, so that the received signals from both antennas are connected to each other. It is configured to receive without switching the operation.

特開2017−17380号公報JP, 2017-17380, A

しかしながら、特許文献1に記載の従来装置では、遠方界通信用アンテナから見た近傍界通信用アンテナは、単なる伝送路に過ぎず、その伝送損失によって遠方界通信用アンテナのゲインを低下させてしまうという問題があった。   However, in the conventional device described in Patent Document 1, the near-field communication antenna viewed from the far-field communication antenna is merely a transmission path, and its transmission loss reduces the gain of the far-field communication antenna. There was a problem.

本開示では、近傍界通信用アンテナによる遠方界通信用アンテナのゲイン低下を抑制する技術を提供することを目的とする。   An object of the present disclosure is to provide a technique for suppressing a decrease in gain of a far field communication antenna due to a near field communication antenna.

本開示の一態様は、誘電体基板上の導電体パターンによって形成されるアンテナ装置であって、第1アンテナ部と、第2アンテナ部と、信号合成回路と、を備える。第1アンテナ部は、パッチアンテナにより構成され、二つの給電点を有する。第2アンテナ部は、ストリップラインにより構成され、一つの給電点を有する。信号合成回路は、二つの共通端および二つの分配端を有するハイブリッドリングを用いて構成され、二つの分配端に、第1アンテナ部の二つの給電点が接続され、二つの共通端のうちの一方を第1共通端、他方を第2共通端として、第1共通端が、第1アンテナ部および第2アンテナ部に対する信号の入出力端として使用され、第2共通端に、第2アンテナ部の給電点および終端抵抗が接続される。   One aspect of the present disclosure is an antenna device formed by a conductor pattern on a dielectric substrate, which includes a first antenna unit, a second antenna unit, and a signal combining circuit. The first antenna unit is composed of a patch antenna and has two feeding points. The second antenna unit is configured by a strip line and has one feeding point. The signal combining circuit is configured by using a hybrid ring having two common ends and two distribution ends, two feeding points of the first antenna unit are connected to the two distribution ends, and one of the two common ends is included. One side is used as a first common end and the other side is used as a second common end, and the first common end is used as a signal input / output end for the first antenna part and the second antenna part, and the second common end is connected to the second antenna part. Is connected to the feeding point and the terminating resistor.

この場合、信号合成回路にて合成された第1アンテナ部からの受信信号を、第2アンテナ部を介することなく直接出力することができるため、第1アンテナ部の利得を低下させることなく、第2アンテナ部を接続することができる。   In this case, since the received signal from the first antenna unit synthesized by the signal synthesizing circuit can be directly output without passing through the second antenna unit, the gain of the first antenna unit is not reduced and Two antenna parts can be connected.

また、特に本発明のアンテナ装置は、基板上に2種類のアンテナ部を構成する導電体パターンを形成することにより、シート状の平面アンテナとして構成されることから、レジ台に載置して使用することが可能となり、レジ台に容易に設置することができる。   Further, in particular, since the antenna device of the present invention is configured as a sheet-shaped planar antenna by forming conductor patterns forming two types of antenna parts on a substrate, it is used by mounting it on a cash register. And can be easily installed on the cash register.

本開示の一態様では、第2アンテナ部を構成するストリップラインは、メアンダライン構造を有してもよい。また、メアンダライン構造を形成することで隣接して配置されるストリップライン同士の間隔が、通信対象アンテナの開口面の外形の最短幅よりも短くなるように設定されてもよい。   In one aspect of the present disclosure, the strip line forming the second antenna unit may have a meander line structure. Further, the interval between the striplines arranged adjacent to each other by forming the meander line structure may be set to be shorter than the shortest width of the outer shape of the opening surface of the communication target antenna.

この場合、誘電体基板の基板表面上において、近傍界通信を実施し得る領域を拡張できるだけでなく、開口面の外形が異なる複数種類の通信対象アンテナとの近傍界通信に対処できる。   In this case, it is possible not only to expand the area where near-field communication can be performed on the substrate surface of the dielectric substrate, but also to cope with near-field communication with a plurality of types of communication target antennas having different opening surface shapes.

本開示の一態様では、第2アンテナ部は、ストリップラインの非給電端が開放された構造を有してもよい。
この場合、ストリップラインの非給電端が短絡または終端されている場合と比較して、第1アンテナ部を接続することによる第1アンテナ部の利得の低下を抑制することもができる。
In one aspect of the present disclosure, the second antenna unit may have a structure in which the non-feed end of the strip line is opened.
In this case, as compared with the case where the non-feeding end of the strip line is short-circuited or terminated, it is possible to suppress a decrease in gain of the first antenna unit due to the connection of the first antenna unit.

本開示の一態様では、誘電体基板は、一方の基板面である基板表面に、第1アンテナ部の放射器となるパッチアンテナを構成する導電体パターンが形成され、他方の基板面である基板裏面に、グランドとなる導電体パターンが形成されてもよい。パッチアンテナを構成する導電体パターンには、複数のスリットが設けられてもよい。複数のスリットは、当該スリットにて区切られる第1アンテナ部の幅が、通信対象アンテナの開口面の外形の最短幅よりも短くなるように配置されてもよい。   In one aspect of the present disclosure, the dielectric substrate has a conductor pattern that forms a patch antenna serving as a radiator of the first antenna unit formed on a substrate surface that is one substrate surface, and a substrate that is the other substrate surface. A conductor pattern serving as a ground may be formed on the back surface. A plurality of slits may be provided in the conductor pattern forming the patch antenna. The plurality of slits may be arranged such that the width of the first antenna section divided by the slits is shorter than the shortest width of the outer shape of the opening surface of the communication target antenna.

この場合、第1アンテナ部を構成する導電体パターンは、スリットで区切られた幅の狭い部分が近傍界用アンテナとして機能するため、遠方界及び近傍界兼用のアンテナとなる。   In this case, the conductor pattern forming the first antenna portion serves as a near-field and near-field antenna because the narrow portion separated by the slit functions as a near-field antenna.

本開示の一態様は、第1アンテナ部が有する二つの給電点と信号合成回路が有する二つの合成端とを接続するマイクロストリップラインからなるインピーダンス変換器を更に備えてもよい。   One aspect of the present disclosure may further include an impedance converter including a microstrip line that connects two feeding points of the first antenna unit and two combining ends of the signal combining circuit.

この場合、第1アンテナ部を構成する導電体パターンにおいて、信号合成回路の合成端と同じインピーダンスダンス特性が得られる位置に給電点を設定できなくても、これら合成端および給電点での信号の反射等を抑制し、合成端と給電点との間を好適に接続することができる。   In this case, in the conductor pattern forming the first antenna unit, even if the feeding point cannot be set at a position where the same impedance dance characteristic as the synthesizing end of the signal synthesizing circuit can be obtained, the signal at the synthesizing end and the feeding point cannot be set. It is possible to suppress reflection and the like and suitably connect the combined end and the feeding point.

本開示の一態様では、第2アンテナ部は、第1アンテナ部の周囲に配置されてもよい。
この場合、第1アンテナ部の周囲にて、通信対象アンテナとの間で近傍界通信を行うことができるため、より確実に、RFタグから識別情報を読み取ることができる。
In one aspect of the present disclosure, the second antenna unit may be arranged around the first antenna unit.
In this case, near field communication can be performed with the communication target antenna around the first antenna unit, so that the identification information can be more reliably read from the RF tag.

本開示の一態様では、信号合成回路を構成するハイブリッドリングは、誘電体基板の一つの角部に沿ってL字形状に屈曲して配置されてもよい。
この場合、ハイブリッドリングを、第1アンテナ部周囲の空き領域に形成することができ、ハイブリッドリングを形成するために誘電体基板の基板面積を広げる必要がないため、アンテナ装置の小型化を図ることができる。
In one aspect of the present disclosure, the hybrid ring forming the signal combining circuit may be bent and arranged in an L shape along one corner of the dielectric substrate.
In this case, the hybrid ring can be formed in a vacant area around the first antenna portion, and it is not necessary to increase the substrate area of the dielectric substrate to form the hybrid ring, so that the antenna device can be downsized. You can

アンテナ装置を誘電体基板の外周端縁側から見た状態を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the state which looked at the antenna device from the outer peripheral edge side of the dielectric substrate. アンテナ装置の誘電体基板の基板表面に形成された導電体パターンを表す説明図である。It is explanatory drawing showing the conductor pattern formed in the board | substrate surface of the dielectric substrate of an antenna device. アンテナ装置の信号合成回路周辺の導電体パターンおよび同軸ケーブルの接続部分の構成を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the structure of the conductor pattern of a signal synthetic | combination circuit of an antenna device, and the connection part of a coaxial cable. アンテナ装置を構成する各部の接続関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the connection relation of each part which comprises an antenna device. 比較例における信号合成回路周辺の導電体パターンを表す説明図である。It is explanatory drawing showing the electric conductor pattern of the signal synthetic | combination circuit periphery in a comparative example. 比較例における各部の接続関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the connection relation of each part in a comparative example. 第2アンテナ部の非給電端が開放である場合のアンテナ装置の利得を表す特性図である。It is a characteristic view showing the gain of the antenna device when the non-feeding end of the second antenna unit is open. 第2アンテナ部の非給電端が短絡である場合のアンテナ装置の利得を表す特性図である。It is a characteristic view showing the gain of the antenna device when the non-feeding end of the second antenna unit is short-circuited. 第2アンテナ部の非給電端が終端である場合のアンテナ装置の利得を表す特性図である。It is a characteristic view showing the gain of an antenna device when the non-feeding end of the 2nd antenna part is a termination.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[1.全体構成]
本実施形態のアンテナ装置2は、商店等のレジ台に載置されて、商品等の物品に添付されたRFタグから識別情報を読み取るのに利用されるものであり、図1に示すように、アンテナ装置本体となる誘電体で形成された基板(以下、誘電体基板)10を備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[1. overall structure]
The antenna device 2 of the present embodiment is placed on a cash register table of a store or the like and is used to read identification information from an RF tag attached to an article such as a commodity, as shown in FIG. A substrate (hereinafter referred to as a dielectric substrate) 10 formed of a dielectric that serves as an antenna device body is provided.

誘電体基板10は、一方の基板面(以下、基板表面)10aに、放射器となるパッチアンテナ等を構成する導電体パターンが形成され、他方の基板面(以下、基板裏面)10bの略全域に、グランドとなる導電体パターン(即ち、グランドパターン)が形成される。このため、誘電体基板10は、基板表面10aから電波を放射可能な平面アンテナとして機能する。   In the dielectric substrate 10, a conductor pattern forming a patch antenna or the like serving as a radiator is formed on one substrate surface (hereinafter, substrate front surface) 10a, and the other substrate surface (hereinafter, substrate rear surface) 10b is substantially entirely formed. A conductor pattern serving as a ground (that is, a ground pattern) is formed on. Therefore, the dielectric substrate 10 functions as a flat antenna that can radiate radio waves from the substrate surface 10a.

誘電体基板10は、図1の上方から見た平面形状(図2参照)は略正方形であり、4つの角部の1つには、接続部22が形成されている。接続部22には、圧着端子42を介して、送受信信号を入出力するための同軸ケーブル30が固定される。   The dielectric substrate 10 has a substantially square planar shape (see FIG. 2) as viewed from above in FIG. 1, and a connecting portion 22 is formed at one of the four corners. A coaxial cable 30 for inputting / outputting a transmission / reception signal is fixed to the connection portion 22 via a crimp terminal 42.

同軸ケーブル30の中心導体32は、基板表面10aに形成された導電体パターンの出力端に接続(半田付け)され、外部導体34は、基板表面10aの基板面の外周部分に形成されたグランドパターン28に接続(半田付け)される。   The center conductor 32 of the coaxial cable 30 is connected (soldered) to the output end of the conductor pattern formed on the substrate surface 10a, and the outer conductor 34 is a ground pattern formed on the outer peripheral portion of the substrate surface of the substrate surface 10a. 28 (soldering).

誘電体基板10において、接続部22には、基板表面10a側から、シート状の衝撃吸収材52が被せられる。更に、誘電体基板10全体は、合成樹脂製の保護シート50で被覆される。   In the dielectric substrate 10, the connection portion 22 is covered with a sheet-shaped shock absorbing material 52 from the substrate surface 10a side. Further, the entire dielectric substrate 10 is covered with a synthetic resin protective sheet 50.

衝撃吸収材52には、高機能ウレタンフォーム(マイクロセルポリマーシート)が用いられ、保護シート50には、塩化ビニールシートが用いられる。
保護シート50は、2枚のシート材にて誘電体基板10を両面側から覆い、誘電体基板10の外周部分で、2枚のシート材を圧着することにより、誘電体基板10全体を収納して保護する。
High-performance urethane foam (microcell polymer sheet) is used for the shock absorbing material 52, and a vinyl chloride sheet is used for the protective sheet 50.
The protective sheet 50 covers the dielectric substrate 10 from both sides with two sheets of material, and presses the two sheets of material together at the outer peripheral portion of the dielectric substrate 10 to store the entire dielectric substrate 10. Protect.

2枚のシート材を圧着する際、一方のシート材を基板裏面10bに沿って配置し、他方のシート材を基板表面10a側から被せることで、圧着部分が、誘電体基板10の厚み方向の中心よりも下方に位置するようにされている。   When two sheet materials are pressure-bonded, one sheet material is arranged along the substrate back surface 10b, and the other sheet material is covered from the substrate front surface 10a side, so that the pressure-bonded portion is in the thickness direction of the dielectric substrate 10. It is designed to be located below the center.

これは、アンテナ装置2をレジ台に載置した際に、保護シート50の圧着部分がレジ台の板面に沿うようにするためである。これによって、レジ台で作業者が商品を移動させる際に、保護シート50の圧着部分が邪魔になることを防止する。   This is because when the antenna device 2 is placed on the cash register, the pressure-bonded portion of the protective sheet 50 is along the plate surface of the cash register. This prevents the pressure-bonded portion of the protective sheet 50 from becoming an obstacle when an operator moves a product on the cash register.

[2.基板表面の導電体パターン]
次に、誘電体基板10の基板表面10aに形成される導電体パターンについて説明する。
[2. Conductor pattern on the substrate surface]
Next, the conductor pattern formed on the substrate surface 10a of the dielectric substrate 10 will be described.

図2に示すように、誘電体基板10の基板表面10aには、略中央に、第1アンテナ部12が形成されている。第1アンテナ部12は、パッチアンテナの放射器となる、外形が略正方形の導電体パターンである。   As shown in FIG. 2, the first antenna portion 12 is formed on the substrate surface 10 a of the dielectric substrate 10 at approximately the center. The first antenna unit 12 is a conductor pattern having a substantially square outer shape, which serves as a radiator of the patch antenna.

第1アンテナ部12は、その中心部分に、第1アンテナ部12と相似な矩形状に、導電体パターンを除去した中央パターン除去部13が形成されている。これは、パッチアンテナにおいて、放射器を構成するパッチの中心部分は、パターンを除去しても、アンテナ特性に与える影響が少ないからである。   The first antenna section 12 has a central pattern removal section 13 in which a conductor pattern is removed, which is formed in a rectangular shape similar to the first antenna section 12 in a central portion thereof. This is because in the patch antenna, the central portion of the patch forming the radiator has a small influence on the antenna characteristics even if the pattern is removed.

また、第1アンテナ部12において、第1アンテナ部12の外周と中央パターン除去部13との間には、第1アンテナ部12の外周と相似な形状を有する2重のリング状スリット14a,14bが形成されている。   In addition, in the first antenna unit 12, between the outer periphery of the first antenna unit 12 and the central pattern removal unit 13, double ring-shaped slits 14a and 14b having a shape similar to the outer periphery of the first antenna unit 12 are formed. Are formed.

これにより、第1アンテナ部12は、二つのリング状スリット14a,14bにて区切られた3重のリング状の導体パターン(以下、リング状パターン)を有する。なお、リング状スリット14a,14bは、リング状パターンの幅Lが、RFタグに設けられた通信対象アンテナの開口面の外形の最短幅よりも短くなるように、所定の間隔を空けて配置される。   As a result, the first antenna unit 12 has a triple ring-shaped conductor pattern (hereinafter, ring-shaped pattern) divided by the two ring-shaped slits 14a and 14b. The ring-shaped slits 14a and 14b are arranged at predetermined intervals so that the width L of the ring-shaped pattern is shorter than the shortest width of the outer shape of the opening surface of the communication target antenna provided in the RF tag. It

また、各リング状スリット14a,14bは、第1アンテナ部12の縦方向及び横方向の中央にてそれぞれ分断されている。つまり、各リング状スリット14a,14bは、それぞれ、第1アンテナ部12の外周の角部の2辺に沿ってL字状の形状を有した4つのスリットで構成される。また、第1アンテナ部12における3重のリング状パターンは、リング状スリット14a,14bの分断箇所で互いに導通する。以下では、リング状スリット14a,14bを分断し、3重のリング状パターンを導通させる縦方向及び横方向に横切る十字形状の導体パターンをクロスパターンという。   The ring-shaped slits 14a and 14b are divided at the centers of the first antenna unit 12 in the vertical direction and the horizontal direction, respectively. That is, each of the ring-shaped slits 14 a and 14 b is composed of four slits each having an L-shape along the two sides of the outer peripheral corner of the first antenna unit 12. Further, the triple ring-shaped patterns in the first antenna unit 12 are electrically connected to each other at the dividing points of the ring-shaped slits 14a and 14b. Hereinafter, a cross-shaped conductor pattern that divides the ring-shaped slits 14a and 14b and crosses the triple ring-shaped pattern in the vertical and horizontal directions is referred to as a cross pattern.

第1アンテナ部12にクロスパターンを設ける理由は、このクロスパターンを省略すると、第1アンテナ部12がループアンテナとして機能し、パッチアンテナとしては機能しなくなるためである。つまり、クロスパターンにより、パッチアンテナに必要な互いに直交する垂直方向及び水平方向の放射性能を確保している。なお、図2に示す第1アンテナ部12では、中央パターン除去部13にクロスパターンが設けられていないが、中央パターン除去部13にクロスパターンを設けてもよいことは、いうまでもない。   The reason why the cross pattern is provided in the first antenna unit 12 is that if the cross pattern is omitted, the first antenna unit 12 functions as a loop antenna and does not function as a patch antenna. That is, the cross pattern secures the radiation performance in the vertical direction and the horizontal direction, which are required for the patch antenna and are orthogonal to each other. In the first antenna unit 12 shown in FIG. 2, the central pattern removing unit 13 is not provided with the cross pattern, but it goes without saying that the central pattern removing unit 13 may be provided with the cross pattern.

このように構成された第1アンテナ部12は、基本的には、遠方界用のアンテナとして機能するが、リング状スリット14a,14bが設けられていることによって、近傍界用のアンテナとしても機能する。   The first antenna unit 12 thus configured basically functions as an antenna for the far field, but also functions as an antenna for the near field because the ring-shaped slits 14a and 14b are provided. To do.

即ち、パッチアンテナは、その全域が導電体パターンにて形成されている場合、パッチアンテナの近傍にRFタグが位置すると、RFタグに設けられている通信対象アンテナの共振周波数がずれる。すると、同軸ケーブル30を介して接続される読み取り装置(リーダライタ)側では、RFタグから識別情報を読み取ることができなくなり、近傍界用のアンテナとして機能することができない。これに対して、第1アンテナ部12のように、リング状スリット14a,14bを設けると、通信対象アンテナの共振周波数のずれが抑制されるため、読み取り装置では、RFタグから識別情報を読み取ることが可能となり、近傍界用のアンテナとして機能することになる。   That is, when the entire area of the patch antenna is formed of a conductor pattern and the RF tag is located near the patch antenna, the resonance frequency of the communication target antenna provided in the RF tag shifts. Then, the reading device (reader / writer) side connected via the coaxial cable 30 cannot read the identification information from the RF tag and cannot function as a near-field antenna. On the other hand, when the ring-shaped slits 14a and 14b are provided like the first antenna unit 12, the deviation of the resonance frequency of the communication target antenna is suppressed, and therefore the reading device reads the identification information from the RF tag. It becomes possible to function as an antenna for near field.

なお、読み取り対象となるRFタグには、大きさの異なる複数の種類が存在し、これに応じてRFタグが有する通信対象アンテナの大きさも様々に異なる。このため、リング状スリット14a,14bにて区切られる第1アンテナ部12のリング状パターンの幅Lは、大きさの異なる通信対象アンテナの中で開口面の外形の長さが最も小さいアンテナを基準として設定される。   There are a plurality of types of RF tags to be read, which have different sizes, and the sizes of the antennas to be communicated included in the RF tags also vary accordingly. Therefore, the width L of the ring-shaped pattern of the first antenna unit 12 that is divided by the ring-shaped slits 14a and 14b is based on the antenna having the smallest outer shape of the opening surface among the communication target antennas having different sizes. Is set as.

この結果、アンテナ装置2は、第1アンテナ部12によって、識別情報の読み取り対象となるRFタグに設けられた全ての通信対象アンテナとの間で遠方界通信及び近傍界通信を実施し得るアンテナ装置となる。   As a result, the antenna device 2 can perform far-field communication and near-field communication with all the communication target antennas provided in the RF tag that is the target of reading the identification information by the first antenna unit 12. Becomes

第1アンテナ部12は、当該第1アンテナ部12によって実現されるパッチアンテナが円偏波アンテナとして機能するように、第1アンテナ部12の外周で隣接する2辺の中心部のそれぞれに給電点Pが設けられている。   The first antenna unit 12 has a feeding point at each of the center portions of two adjacent sides on the outer periphery of the first antenna unit 12 so that the patch antenna realized by the first antenna unit 12 functions as a circularly polarized wave antenna. P is provided.

これは、RFタグには、通信対象アンテナとして直線偏波のアンテナが用いられており、アンテナ装置2とRFタグとの位置関係がどの様な状態であっても、アンテナ装置2は、RFタグの通信対象アンテナとの間で遠方界通信ができるようにするためである。   This is because a linearly polarized antenna is used as a communication target antenna in the RF tag, and the antenna device 2 does not depend on the RF tag regardless of the positional relationship between the antenna device 2 and the RF tag. This is to enable far field communication with the communication target antenna.

第1アンテナ部12が有する二つの給電点Pは、第1アンテナ部12と同じ基板表面10aに形成された二つのインピーダンス変換器16を介して、個別に信号合成回路18に接続される。   The two feeding points P included in the first antenna unit 12 are individually connected to the signal combining circuit 18 via the two impedance converters 16 formed on the same substrate surface 10a as the first antenna unit 12.

インピーダンス変換器16は、上記各給電点Pに接続されるハイインピーダンスのマイクロストリップライン16aと、信号合成回路18に接続される特定インピーダンス(例えば50Ω)のマイクロストリップライン16cと、マイクロストリップライン16a、16c同士を接続しこれらの中間のインピーダンスを有するマイクロストリップライン16bと、により構成される。   The impedance converter 16 includes a high-impedance microstrip line 16a connected to each feeding point P, a specific impedance (for example, 50Ω) microstrip line 16c connected to the signal synthesis circuit 18, and a microstrip line 16a. 16c, and a microstrip line 16b having an impedance in between.

そして、これら各マイクロストリップライン16a〜16cの長さは、RFタグとの通信周波数(本実施形態では900MHz帯)の中心周波数の波長λに対し、4分の1の長さ(λ/4)に設定されている。なお、波長λは、波長短縮率を考慮した値である。以下、本発明・明細書で長さを規定する際に用いる波長も同様である。   The length of each of the microstrip lines 16a to 16c is a quarter (λ / 4) of the wavelength λ of the center frequency of the communication frequency with the RF tag (900 MHz band in this embodiment). Is set to. The wavelength λ is a value that takes the wavelength shortening rate into consideration. Hereinafter, the same applies to the wavelengths used when defining the length in the present invention and the specification.

信号合成回路18は、上記一対のインピーダンス変換器16(詳しくは特定インピーダンスのマイクロストリップライン16c)が接続される2つの合成端Ti,Tiと、2つの共通端To1,To2とを有するハイブリッドリングにて構成される。   The signal combining circuit 18 is a hybrid ring having two combining ends Ti, Ti to which the pair of impedance converters 16 (specifically, a microstrip line 16c having a specific impedance) are connected, and two common ends To1, To2. Consists of

信号合成回路18を構成するハイブリッドリングは、第1アンテナ部12と同じ基板表面10aに形成された導電体パターン(ここでは、マイクロストリップライン)にて形成される。この種のハイブリッドリングは、通常、矩形に形成されるが、本実施形態では、第1アンテナ部12の周囲の基板表面10aを有効利用し、且つ、誘電体基板10の角部に同軸ケーブル30の接続部22を形成するために、L字形状に変形させている。   The hybrid ring forming the signal combining circuit 18 is formed of a conductor pattern (here, a microstrip line) formed on the same substrate surface 10a as the first antenna unit 12. A hybrid ring of this type is usually formed in a rectangular shape, but in the present embodiment, the substrate surface 10a around the first antenna unit 12 is effectively used, and the coaxial cable 30 is provided at a corner of the dielectric substrate 10. In order to form the connecting portion 22 of the above, it is deformed into an L shape.

ハイブリッドリングの一方の共通端である第1共通端To1は、同軸ケーブル30の接続部22まで延設される。以下では、この接続部22まで延設され、同軸ケーブル30が接続される導電体パターンの端部を接続端Txという。   The first common end To1 that is one common end of the hybrid ring extends to the connection portion 22 of the coaxial cable 30. Hereinafter, the end portion of the conductor pattern that extends to the connection portion 22 and is connected to the coaxial cable 30 is referred to as a connection end Tx.

ハイブリッドリングの他方の共通端である第2共通端To2は、終端抵抗44を介して、誘電体基板10の基板表面10aの外周部分に形成されたグランドパターン28に接地される。グランドパターン28は、基板裏面10bに形成された導電体パターンに、スルーホールを介して接続される。また、第2共通端To2は、基板表面10aにおいて、第1アンテナ部12の周囲を囲むように形成されたマイクロストリップラインからなる第2アンテナ部26に接続されている。以下では、第2アンテナ部26の両端のうち、第2共通端To2に接続される側を給電端とよび、他方の側を非給電端とよぶ。第2アンテナ部26の非給電端は、第1共通端To1の近くに位置し、開放状態とされている。なお、第2アンテナ部26の非給電端は、短絡または終端されてもよい。   The second common end To2, which is the other common end of the hybrid ring, is grounded via the terminating resistor 44 to the ground pattern 28 formed on the outer peripheral portion of the substrate surface 10a of the dielectric substrate 10. The ground pattern 28 is connected to the conductor pattern formed on the back surface 10b of the substrate through a through hole. Further, the second common end To2 is connected to the second antenna section 26 which is a microstrip line formed so as to surround the first antenna section 12 on the substrate surface 10a. Below, of both ends of the second antenna unit 26, the side connected to the second common end To2 is referred to as the feeding end, and the other side is referred to as the non-feeding end. The non-feeding end of the second antenna unit 26 is located near the first common end To1 and is in an open state. The non-feeding end of the second antenna unit 26 may be short-circuited or terminated.

第2アンテナ部26を形成するマイクロストリップラインは、コの字状の屈曲を繰り返すメアンダライン構造を有し、屈曲することで互いに隣接するマイクロストリップライン同士の間隔が、通信対象アンテナの開口面の外形の最短幅よりも短くなるように設定されている。   The microstrip line forming the second antenna unit 26 has a meander line structure in which the U-shaped bending is repeated, and the space between the microstrip lines adjacent to each other by bending is equal to the opening surface of the communication target antenna. It is set to be shorter than the shortest width of the outer shape.

このような第2アンテナ部26を備えることにより、アンテナ装置2によれば、第1アンテナ部12だけでなく、第1アンテナ部12の周囲でも、通信対象アンテナとの間で近傍界通信を実施できる。   By including the second antenna unit 26 as described above, according to the antenna device 2, near-field communication is performed not only with the first antenna unit 12 but also with the communication target antenna not only around the first antenna unit 12. it can.

[3.接続部]
次に、誘電体基板10の角部に形成された同軸ケーブル30の接続部22について説明する。図3は、接続部22が設けられた誘電体基板10の角部を基板表面10a側から見た平面図である。
[3. Connection part]
Next, the connecting portion 22 of the coaxial cable 30 formed at the corner of the dielectric substrate 10 will be described. FIG. 3 is a plan view of a corner portion of the dielectric substrate 10 provided with the connection portion 22 as viewed from the substrate surface 10a side.

図3に示すように、誘電体基板10の角部のグランドパターン28部分には、圧着端子42を固定するための貫通孔24が形成されており、この貫通孔24には、鳩目46を介して、圧着端子42が固定される。   As shown in FIG. 3, through holes 24 for fixing the crimp terminals 42 are formed in the ground patterns 28 at the corners of the dielectric substrate 10, and through the eyelets 46 are formed in the through holes 24. Then, the crimp terminal 42 is fixed.

接続部22では、同軸ケーブル30を、圧着端子42を介して固定できるように、誘電体基板10の角部が切り欠かれていてもよい。また、誘電体基板10において、圧着端子42にて同軸ケーブル30を固定した状態で、先端の外部導体34が配置される部位には、この外部導体34を通すための切り欠きが設けられていてもよい。   In the connection portion 22, the corner portion of the dielectric substrate 10 may be cut out so that the coaxial cable 30 can be fixed via the crimp terminal 42. Further, in the dielectric substrate 10, in a state where the coaxial cable 30 is fixed by the crimp terminal 42, a notch for passing the outer conductor 34 is provided at a portion where the outer conductor 34 is arranged at the tip. Good.

誘電体基板10には、外部導体34が配置される部位を挟むようにグランドパターン28が形成されており、このグランドパターン28に、同軸ケーブル30の外部導体34は半田付けされる。   A ground pattern 28 is formed on the dielectric substrate 10 so as to sandwich a portion where the outer conductor 34 is arranged, and the outer conductor 34 of the coaxial cable 30 is soldered to the ground pattern 28.

誘電体基板10の角部に固定される同軸ケーブル30の更に先端部分には、第1共通端Toから延設されたマイクロストリップラインの先端が配置されており、そのマイクロストリップラインには、同軸ケーブル30の中心導体32が半田付けされる。   A tip end of a microstrip line extending from the first common end To is arranged at a further tip end portion of the coaxial cable 30 fixed to a corner portion of the dielectric substrate 10, and the microstrip line has a coaxial tip end. The center conductor 32 of the cable 30 is soldered.

終端抵抗44が取付けられる誘電体基板10の部位には、チップ部品にて構成された終端抵抗44を収納する凹部が形成されていてもよい。凹部は、誘電体基板10に終端抵抗44が実装されたときに、その厚みによる基板表面10aからの突出量を抑制するためのものである。なお、この構成は一例であり、凹部に代えて、終端抵抗44を収納可能な貫通孔を設けてもよい。   A recess for accommodating the terminating resistor 44 formed of a chip component may be formed in the portion of the dielectric substrate 10 to which the terminating resistor 44 is attached. The recess is for suppressing the amount of protrusion from the substrate surface 10a due to its thickness when the terminating resistor 44 is mounted on the dielectric substrate 10. Note that this configuration is an example, and a through hole capable of housing the terminating resistor 44 may be provided instead of the recess.

[4.測定]
上記のように構成された本実施形態のアンテナ装置2(以下、実施例)の周波数対ゲインの特性を測定した結果を、図7〜図9に示す。ここで、特許文献1に示されたアンテナ装置を比較例として、比較例の測定結果も示した。
[4. Measurement]
7 to 9 show the results of measurement of the frequency vs. gain characteristics of the antenna device 2 (hereinafter, referred to as an example) of the present embodiment configured as described above. Here, the measurement result of the comparative example is also shown using the antenna device shown in Patent Document 1 as a comparative example.

なお、実施例では、第1アンテナ部12と、信号合成回路18と、第2アンテナ部26と、終端抵抗44との接続関係は、図4に示す通りであり、第1共通端To1がそのまま接続端Txに接続され、第2共通端To2に、終端抵抗44と第2アンテナ部26とが接続されている。   In the embodiment, the connection relationship among the first antenna unit 12, the signal synthesizing circuit 18, the second antenna unit 26, and the terminating resistor 44 is as shown in FIG. 4, and the first common end To1 remains unchanged. The terminating resistor 44 and the second antenna unit 26 are connected to the connection end Tx, and the second common end To2.

一方、比較例では、図5及び図6に示すように、第1共通端To1に終端抵抗44が接続され、第2共通端To2に第2アンテナ部26の給電端が接続され、第2アンテナ部26の非給電端が接続端Txとされている。   On the other hand, in the comparative example, as shown in FIGS. 5 and 6, the terminating resistor 44 is connected to the first common end To1, the feeding end of the second antenna unit 26 is connected to the second common end To2, and the second antenna is connected. The non-power feeding end of the portion 26 is a connection end Tx.

つまり、実施例と比較例とでは、第2アンテナ部26を接続する位置、同軸ケーブル30が接続される接続端Txの位置が異なっている。
また、図7は、実施例において第2アンテナ部26の非給電端が開放されている場合、図8は、短絡されている場合、図9は、終端されている場合を示す。
That is, the example and the comparative example are different in the position where the second antenna portion 26 is connected and the position of the connection end Tx where the coaxial cable 30 is connected.
Further, FIG. 7 shows a case where the non-feeding end of the second antenna unit 26 is opened in the embodiment, FIG. 8 shows a case where it is short-circuited, and FIG. 9 shows a case where it is terminated.

この測定結果から、第2アンテナ部26の非給電端の状態に関わらず、いずれの場合も、少なくとも920MHz以下の周波数領域にて、比較例より、利得が1dB以上改善することが判る。   From this measurement result, it is understood that the gain is improved by 1 dB or more as compared with the comparative example in any frequency region of at least 920 MHz or less regardless of the state of the non-feeding end of the second antenna unit 26.

[5.効果]
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)アンテナ装置2では、第2アンテナ部26が、信号合成回路18において終端抵抗44が接続される第2共通端To2に接続されており、第1アンテナ部12の受信信号が、信号合成回路18の第1共通端To1から、同軸ケーブル30が接続される接続端Txに供給される。
[5. effect]
According to this embodiment described in detail above, the following effects are obtained.
(1) In the antenna device 2, the second antenna unit 26 is connected to the second common end To2 to which the terminating resistor 44 is connected in the signal combining circuit 18, and the reception signal of the first antenna unit 12 is signal combined. The first common end To1 of the circuit 18 is supplied to the connection end Tx to which the coaxial cable 30 is connected.

つまり、従来装置(即ち、比較例)とは異なり、信号合成回路18にて合成された第1アンテナ部12からの受信信号を、第2アンテナ部26を介することなく直接出力できるため、第2アンテナ部26を設けることによる第1アンテナ部12の利得の低下を抑制できる。   That is, unlike the conventional device (that is, the comparative example), the received signal from the first antenna unit 12 that is combined by the signal combining circuit 18 can be directly output without passing through the second antenna unit 26. The decrease in the gain of the first antenna unit 12 due to the provision of the antenna unit 26 can be suppressed.

(2)アンテナ装置2では、第2アンテナ部26を構成するストリップラインがメアンダライン構造を有しており、メアンダライン構造を形成することで隣接して配置されるストリップライン同士の間隔が、通信対象アンテナの開口面の外形の最短幅よりも短くなるように設定されている。このため、誘電体基板の基板表面上において、近傍界通信を実施し得る領域を拡張できるだけでなく、開口面の外形が異なる複数種類の通信対象アンテナとの近傍界通信に対処できる。   (2) In the antenna device 2, the strip lines forming the second antenna unit 26 have a meander line structure, and by forming the meander line structure, the distance between the strip lines adjacent to each other is communication. It is set to be shorter than the shortest width of the outer shape of the opening surface of the target antenna. Therefore, it is possible not only to expand the area in which near field communication can be performed on the substrate surface of the dielectric substrate, but also to cope with near field communication with a plurality of types of communication target antennas having different opening surfaces.

(3)アンテナ装置2では、第2アンテナ部26が、第1アンテナ部12の周囲に配置されているため、通信対象アンテナとの間で近傍界通信を行うことができる範囲を拡張することができる。   (3) In the antenna device 2, since the second antenna unit 26 is arranged around the first antenna unit 12, it is possible to extend the range in which near field communication can be performed with the communication target antenna. it can.

(4)アンテナ装置2では、第1アンテナ部12を構成する導電体パターンに設けられたリング状スリット14a,14bが、第1アンテナ部12に近接したRFタグの通信対象アンテナの周波数がずれることを抑制する作用を有するため、第1アンテナ部12を、近傍界用アンテナとしても機能させることができる。つまり、第1アンテナ部12を、遠方界及び近傍界兼用のアンテナとして機能させることができる。   (4) In the antenna device 2, the ring-shaped slits 14a and 14b provided in the conductor pattern forming the first antenna unit 12 have a frequency difference between the communication target antennas of the RF tag adjacent to the first antenna unit 12. Since it has the effect of suppressing the above, the first antenna unit 12 can also function as a near-field antenna. That is, the first antenna unit 12 can be made to function as an antenna for both the far field and the near field.

(5)アンテナ装置2では、第1アンテナ部12が有する二つの給電点Pと信号合成回路18が有する二つの合成端Tiとが、インピーダンス変換器16を介して接続されている。このため、第1アンテナ部12を構成する導電体パターンにおいて、信号合成回路18の合成端Tiと同じインピーダンスダンス特性が得られる位置に給電点Pを設定できなくても、これら合成端Tiおよび給電点Pでの信号の反射等を抑制し、両者の間を好適に接続することができる。   (5) In the antenna device 2, the two feeding points P included in the first antenna unit 12 and the two combining ends Ti included in the signal combining circuit 18 are connected via the impedance converter 16. Therefore, in the conductor pattern forming the first antenna unit 12, even if the feeding point P cannot be set at a position where the same impedance dance characteristic as the synthesizing end Ti of the signal synthesizing circuit 18 can be obtained, these synthesizing end Ti and the feeding The signal reflection at the point P can be suppressed, and the two can be connected appropriately.

(6)アンテナ装置2では、信号合成回路18を構成するハイブリッドリングは、誘電体基板10の一つの角部に沿ってL字形状に屈曲して配置されている。このため、信号合成回路18を、第1アンテナ部12および第2アンテナ部26の周囲における誘電体基板10上の空き領域に形成することができる。その結果、信号合成回路18を形成するために誘電体基板10の基板面積を拡張する必要がないため、アンテナ装置2の小型化を図ることができる。   (6) In the antenna device 2, the hybrid ring forming the signal combining circuit 18 is bent and arranged in an L shape along one corner of the dielectric substrate 10. Therefore, the signal synthesizing circuit 18 can be formed in the empty area on the dielectric substrate 10 around the first antenna unit 12 and the second antenna unit 26. As a result, it is not necessary to expand the substrate area of the dielectric substrate 10 to form the signal synthesizing circuit 18, so that the antenna device 2 can be downsized.

(7)アンテナ装置2では、終端抵抗44が実装される誘電体基板10の角部(同軸ケーブル30の接続部22)に、衝撃吸収材52が設けられている。従って、アンテナ装置2の使用時に、終端抵抗44や同軸ケーブル30の接続部22(特に半田付け部分)が、外部から衝撃を受けて、アンテナ装置2の特性が劣化するのを防止できる。   (7) In the antenna device 2, the shock absorbing material 52 is provided at the corner portion (the connecting portion 22 of the coaxial cable 30) of the dielectric substrate 10 on which the terminating resistor 44 is mounted. Therefore, when the antenna device 2 is used, it is possible to prevent the terminating resistor 44 and the connection portion 22 (especially the soldered portion) of the coaxial cable 30 from being externally impacted and deteriorating the characteristics of the antenna device 2.

(8)アンテナ装置2は、単一の誘電体基板10上に第1アンテナ部12および第2アンテナ部26を構成する導電体パターンを形成することにより、シート状の平面アンテナとして構成されている。従って、レジ台に設置して、商品に添付されたRFタグから識別情報を読み込むアンテナ装置として利用すれば、RFタグの位置に影響されることなく、RFタグから識別情報を読み取ることができる。   (8) The antenna device 2 is configured as a sheet-shaped planar antenna by forming the conductor pattern forming the first antenna portion 12 and the second antenna portion 26 on the single dielectric substrate 10. .. Therefore, if it is installed on the cash register and used as an antenna device for reading the identification information from the RF tag attached to the product, the identification information can be read from the RF tag without being affected by the position of the RF tag.

[6.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様をとることができる。
[6. Other Embodiments]
Although the embodiment of the present disclosure has been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiment, and various modes can be adopted without departing from the scope of the present disclosure.

(a)上記実施形態では、第1アンテナ部12と信号合成回路18とを接続するインピーダンス変換用のマイクロストリップラインの接続段数を3段に変化させているが、接続段数は、2段であっても、4段以上であってもよい。マイクロストリップラインの接続段数が多いほど、通信可能帯域幅を広くすることができる。   (A) In the above embodiment, the number of connection stages of the impedance conversion microstrip line that connects the first antenna unit 12 and the signal synthesis circuit 18 is changed to three, but the number of connection stages is two. Alternatively, it may have four or more stages. The larger the number of connected microstrip lines, the wider the communicable bandwidth.

(b)上記実施形態では、誘電体基板10の基板表面10aの周囲にグランドパターン28が設けられているが、このグランドパターン28は、基板の反りを防止するために設けたものであり、必要に応じて、省略してもよい。   (B) In the above embodiment, the ground pattern 28 is provided around the substrate surface 10a of the dielectric substrate 10. However, the ground pattern 28 is provided to prevent the warp of the substrate, and is necessary. It may be omitted depending on

(c)上記実施形態では、第2アンテナ部26を構成するマイクロストリップラインをコの字状に屈曲させているが、波形の曲線状に屈曲させてもよい。
(d)本実施形態では、第1アンテナ部12を形成する導電体パターンの外形形状は、略正方形としているが、これに限定されるものではなく、例えば、円形、長方形、楕円形、方形以外の多角形(例えば、6角形)等であってもよい。但し、何れの形状であっても、近傍界通信を実施できるようにするには、導電体パターンにリング状スリットを形成する必要はある。
(C) In the above embodiment, the microstrip line forming the second antenna unit 26 is bent in a U shape, but it may be bent in a wavy curved shape.
(D) In the present embodiment, the outer shape of the conductor pattern forming the first antenna unit 12 is a substantially square, but the shape is not limited to this, and for example, other than a circle, a rectangle, an ellipse, or a square. It may be a polygon (for example, a hexagon) or the like. However, it is necessary to form a ring-shaped slit in the conductor pattern in order to enable near-field communication regardless of the shape.

(e)上記実施形態では、リング状スリット14a,14bを、複数のL字状のスリットの組み合わせで形成したが、これに限定されるものではない。例えば、直線状のスリットの組み合わせであってもよいし、自由曲線を含む曲線状のスリットの組み合わせであってもよいし、或いは、直線と曲線とが組み合わされた任意形状のスリットの組み合わせであってもよい。   (E) In the above embodiment, the ring-shaped slits 14a and 14b are formed by combining a plurality of L-shaped slits, but the invention is not limited to this. For example, it may be a combination of linear slits, a combination of curved slits including a free curve, or a combination of slits of any shape in which a straight line and a curved line are combined. May be.

なお、第1アンテナ部12に形成する複数のスリットは、第1アンテナ部12を構成する導電体パターンの幅が通信対象アンテナの外形の最短幅よりも短くすることができれば良いので、必ずしもリングを形成するように設ける必要はない。例えば、直線状のスリット、自由曲線を含む曲線状のスリット、若しくは、直線と曲線を組み合わせた任意形状のスリットを、間隔を空けて設けるようにすればよい。また、各スリット同士は平行に配置してもよいし、任意の傾きを持たせて配置してもよい。   Note that the plurality of slits formed in the first antenna unit 12 need not necessarily be a ring because the width of the conductor pattern forming the first antenna unit 12 can be made shorter than the shortest width of the outer shape of the communication target antenna. It need not be provided to form. For example, a linear slit, a curved slit including a free curve, or a slit having an arbitrary shape in which a straight line and a curved line are combined may be provided with a space. Further, the slits may be arranged in parallel, or may be arranged with an arbitrary inclination.

(f)上記実施形態では、第1アンテナ部12を、2点給電方式の円偏波アンテナとして機能させるために、誘電体基板10上の導電体パターンにて構成されたハイブリッドリングを利用している。このハイブリッドリングは、必ずしも誘電体基板10上に導電体パターンにて形成する必要はなく、例えば、モノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)等の電子部品を用いて構成してもよい。   (F) In the above-described embodiment, in order to make the first antenna unit 12 function as a two-point feeding type circularly polarized wave antenna, a hybrid ring formed of a conductor pattern on the dielectric substrate 10 is used. There is. This hybrid ring does not necessarily have to be formed in a conductor pattern on the dielectric substrate 10, and may be configured by using an electronic component such as a monolithic microwave integrated circuit (MMIC).

(g)上記実施形態では、信号合成回路18をハイブリッドリングにより構成したが、これに代えて、例えば、90度移相器と、分配・混合器とを用いて構成してもよい。この場合、90度移相器は、誘電体基板10に形成したマイクロストリップラインにて構成することができる。また、分配・混合器としては、例えば、ウィルキンソン電力分配合成器等を利用することができる。   (G) In the above embodiment, the signal combining circuit 18 is configured by a hybrid ring, but instead of this, for example, a 90-degree phase shifter and a distributor / mixer may be used. In this case, the 90-degree phase shifter can be composed of a microstrip line formed on the dielectric substrate 10. As the distributor / mixer, for example, a Wilkinson power distributor / combiner or the like can be used.

(h)上記実施形態では、アンテナ装置2は、レジ台で使用されるものとして説明したが、アンテナ装置2は、遠方界通信と近傍界通信との両方を実施可能であることから、こうした通信特性が必要な場所であれば、レジ台に限らず、どこでも利用することができる。   (H) In the above embodiment, the antenna device 2 has been described as being used in a cash register, but since the antenna device 2 can perform both far field communication and near field communication, such communication is performed. It can be used anywhere as long as the characteristics are required, not only at the cash register.

2…アンテナ装置、10…誘電体基板、10a…基板表面、10b…基板裏面、12…第1アンテナ部、13…中央パターン除去部、14a,14b…リング状スリット、16…インピーダンス変換器、16a〜16c…マイクロストリップライン、18…信号合成回路、22…接続部、24…貫通孔、26…第2アンテナ部、28…グランドパターン、30…同軸ケーブル、32…中心導体、34…外部導体、42…圧着端子、44…終端抵抗、46…鳩目、50…保護シート、52…衝撃吸収材、P…給電点、Ti…合成端、To1…第1共通端、To2…第2共通端、Tx…接続端。   2 ... Antenna device, 10 ... Dielectric substrate, 10a ... Substrate front surface, 10b ... Substrate back surface, 12 ... First antenna part, 13 ... Central pattern removal part, 14a, 14b ... Ring slit, 16 ... Impedance converter, 16a 16c ... Microstrip line, 18 ... Signal combining circuit, 22 ... Connection part, 24 ... Through hole, 26 ... Second antenna part, 28 ... Ground pattern, 30 ... Coaxial cable, 32 ... Center conductor, 34 ... Outer conductor, 42 ... Crimping terminal, 44 ... Termination resistance, 46 ... Eyelet, 50 ... Protective sheet, 52 ... Impact absorbing material, P ... Feed point, Ti ... Composite end, To1 ... First common end, To2 ... Second common end, Tx ... the connection end.

Claims (7)

誘電体基板上の導電体パターンによって形成されるアンテナ装置であって、
パッチアンテナにより構成され、二つの給電点を有する第1アンテナ部と、
ストリップラインにより構成され、一つの給電点を有する第2アンテナ部と、
二つの共通端および二つの分配端を有するハイブリッドリングを用いて構成され、前記二つの分配端に、前記第1アンテナ部の二つの給電点が接続され、前記二つの共通端のうちの一方を第1共通端、他方を第2共通端として、前記第1共通端が、前記第1アンテナ部および第2アンテナ部に対する信号の入出力端として使用され、前記第2共通端に、前記第2アンテナ部の給電点および終端抵抗が接続される信号合成回路と、
を備えるアンテナ装置。
An antenna device formed by a conductor pattern on a dielectric substrate, comprising:
A first antenna unit having a patch antenna and having two feeding points;
A second antenna section having a single feeding point, which is configured by a strip line;
It is configured by using a hybrid ring having two common ends and two distribution ends, two feeding points of the first antenna unit are connected to the two distribution ends, and one of the two common ends is connected. A first common end and the other as a second common end, the first common end is used as a signal input / output end for the first antenna unit and the second antenna unit, and the second common end is provided with the second common end. A signal combining circuit to which the feeding point of the antenna part and the terminating resistor are connected,
An antenna device provided with.
請求項1に記載のアンテナ装置であって、
前記第2アンテナ部を構成するストリップラインは、メアンダライン構造を有し、前記メアンダライン構造を形成することで隣接して配置される前記ストリップライン同士の間隔が、通信対象アンテナの開口面の外形の最短幅よりも短くなるように設定されたアンテナ装置。
The antenna device according to claim 1, wherein
The stripline forming the second antenna unit has a meander line structure, and the interval between the striplines arranged adjacent to each other by forming the meander line structure is the outer shape of the opening surface of the communication target antenna. An antenna device set to be shorter than the shortest width of.
請求項1または請求項2に記載のアンテナ装置であって、
前記第2アンテナ部は、前記ストリップラインの非給電端が開放された構造を有する
アンテナ装置。
The antenna device according to claim 1 or 2, wherein
The second antenna unit has a structure in which a non-feed end of the strip line is opened.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のアンテナ装置であって、
前記誘電体基板は、一方の基板面である基板表面に、前記第1アンテナ部の放射器となるパッチアンテナを構成する導電体パターンが形成され、他方の基板面である基板裏面に、グランドとなる導電体パターンが形成され、
前記パッチアンテナを構成する導電体パターンには、複数のスリットが設けられ、
前記複数のスリットは、当該スリットにて区切られる前記第1アンテナ部の幅が、通信対象アンテナの開口面の外形の最短幅よりも短くなるように配置された
アンテナ装置。
The antenna device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
In the dielectric substrate, a conductor pattern that forms a patch antenna that serves as a radiator of the first antenna unit is formed on a substrate surface that is one of the substrate surfaces, and a ground surface is formed on the back surface of the substrate that is the other substrate surface. Conductor pattern is formed,
The conductor pattern forming the patch antenna is provided with a plurality of slits,
The plurality of slits are arranged such that the width of the first antenna section divided by the slits is shorter than the shortest width of the outer shape of the opening surface of the communication target antenna.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のアンテナ装置であって、
前記第1アンテナ部が有する前記二つの給電点と前記信号合成回路が有する前記二つの合成端とを接続するマイクロストリップラインからなるインピーダンス変換器を更に備える、
アンテナ装置。
The antenna device according to any one of claims 1 to 4, wherein:
An impedance converter including a microstrip line that connects the two feeding points of the first antenna unit and the two combining ends of the signal combining circuit is further provided.
Antenna device.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のアンテナ装置であって、
前記第2アンテナ部は、前記第1アンテナ部の周囲に配置された
アンテナ装置。
The antenna device according to any one of claims 1 to 5, wherein:
The second antenna unit is an antenna device arranged around the first antenna unit.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のアンテナ装置であって、
前記信号合成回路を構成する前記ハイブリッドリングは、前記誘電体基板の一つの角部に沿ってL字形状に屈曲して配置された
アンテナ装置。
The antenna device according to any one of claims 1 to 6, wherein:
The antenna device, wherein the hybrid ring forming the signal combining circuit is bent and arranged in an L shape along one corner of the dielectric substrate.
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