Die vorliegende Erfindung bezieht sich nach den Oberbegriffen der
Ansprüche 1, 5, 12 und 13 auf eine zusammengesetzte Antenne, bei der eine Antenne,
die in einem ersten Frequenzband arbeitet, und eine Antenne, die in einem zweiten
Frequenzband arbeitet, das niedriger als das erste Frequenzband ist, auf dem gleichen
Substrat ausgebildet sind.
Eine solche zusammengesetzte Antenne ist bereits aus der Veröffentlichung
JP-2001-060.823A bekannt. Aus der Veröffentlichung US-5.408.241 sind bereits
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen einer mehrfach abstrahlenden Microstripantenne
(Mikrostreifenantenne) mit eingebetteten Elementen bekannt.
Aus der Veröffentlichung EP-0.394.960 ist außerdem bereits
eine Microstripantenne bekannt.
Es ist das DSRC (Dedicated Short Range Communication – Dedizierte
Nahbereichskommunikation) genannte Nahbereichskommunikationssystem bekannt. DSRC
ist ein drahtloses Kommunikationssystem mit einem Funkwellenbereich von wenigen
Metern bis zu mehreren Dutzend Metern und wird in ETC-Systemen (in Electronic Toll
Collection Systems – in elektronischen Mauterhebungssystemen) und in ITS
(in Intelligent Transport Systems – in Intelligenten Transportsystemen) eingesetzt.
Ein ETC ist ein System, bei dem eine Kommunikation zwischen an Brücken montierten
Antennen und in Fahrzeugen eingebauter Bordausrüstung stattfindet und automatisch
Gebühren bezahlt werden, wenn Fahrzeuge Erfassungsstellen auf Schnellstraßen
und so weiter passieren. Wenn ein ETC eingesetzt wird, ist es nicht erforderlich,
an Erfassungsstellen anzuhalten, und so wird die zum Passieren von Maulbrücken
benötigte Zeit für Fahrzeuge erheblich verringert. Ein solches System
ermöglicht es daher, Verkehrsstörungen in der Umgebung der Erfassungsstellen
zu verringern und Abgase zu reduzieren.
Des Weiteren ist ein ITS ein Verkehrssystem, das ein System, das eine
größere Fahrzeugintelligenz, wie zum Beispiel Fahrzeugnavigationssysteme
(im Folgenden als 'Fahrzeugnavigationssystem' bezeichnet), mit einem System vereinigt,
das überlegene Streckenintelligenz, wie zum Beispiel Gebiets-Verkehrssteuerungssysteme,
ermöglicht. Fahrzeugnavigationssysteme umfassen zum Beispiel Systeme, die einen
Anschluss an ein VICS (Vehicle Information and Communication System – Fahrzeug-Informations-
und -Kommunikationssystem) zulassen. Wenn in einem solchen Fall ein ITS eingesetzt
wird, werden allgemeine von der Polizei eingeholte Streckeninformationen und Fernstraßeninformationen,
die durch die Tokyo Expressway Public Corporation (öffentliche Körperschaft
für Tokios Schnellstraßen) und die Japan Highway Public Corporation (öffentliche
japanische Fernstraßenkörperschaft) gesammelt werden, bearbeitet und durch
ein VICS-Center gesendet. Wenn diese Informationen dann durch ein Fahrzeugnavigationssystem
empfangen werden, kann eine Strecke, die das Vermeiden von Verkehrsstörungen
ermöglicht, gesucht und auf einem Bildschirm angezeigt werden.
Was DSRC betrifft, so werden des Weiteren auf diese Weise Informationen
von drahtlosen Kommunikationssystemen gesendet, die am Fahrbahnrand und auf Parkplätzen
und so weiter bereitgestellt werden. Es wird eine DSRC-Antenne, die das Empfangen
von von der Ausrüstung für drahtlose Kommunikation gesendeten Funkwellen
ermöglicht, in ein mit einem Fahrzeugnavigationssystem ausgestattetes Fahrzeug
eingebaut. DSRC verwendet das 5,8-GHz-Band. Es wird darüber hinaus für
ein Fahrzeugnavigationssystem eine GPS-Antenne benötigt, und daher wird eine
GPS-Antenne in das Fahrzeug eingebaut. Das GPS verwendet das 1,5-GHz-Band. Um das
Fahrzeugnavigationssystem mit dem VICS zu verbinden, ist des Weiteren eine VICS-Antenne
erforderlich, und folglich wird eine VICS-Antenne in das Fahrzeug eingebaut. Das
VICS verwendet das 2,5-GHz-Band.
Da die jeweiligen Nutzfrequenzbänder von DSRC, GPS und VICS unterschiedlich
sind, müssen folglich die entsprechenden Antennen in das Fahrzeug eingebaut
werden. Es besteht daher das Problem, dass eine Vielzahl von Antennen benötigt
wird, die eine große Montagefläche einnehmen, und dass die mit dem Montieren
einer Vielzahl von Antennen verbundene Arbeit kompliziert ist.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher, eine kleine zusammengesetzte
Antenne bereitzustellen, die in der Lage ist, in einer Vielzahl unterschiedlicher
Frequenzbänder zu arbeiten.
Dieses Ziel wird durch die Oberbegriffe der Ansprüche 1, 5, 12
und 13 erreicht.
Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst eine erste zusammengesetzte
Antenne der vorliegenden Erfindung die folgenden Elemente: eine Patch-Antenne, die
in einem ersten Frequenzband arbeitet und die im Wesentlichen in der Mitte eines
dielektrischen Substrats ausgebildet ist; und eine Loop-Antenne, die in einem zweiten
Frequenzband arbeitet, das niedriger als das erste Frequenzband ist, und die so
auf dem dielektrischen Substrat ausgebildet ist, dass sie die Patch-Antenne umgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Erdungsmuster für die Loop-Antenne
in der Unterseite des dielektrischen Substrats ausgebildet ist und eine Vertiefung
im Wesentlichen in der Mitte davon ausgebildet ist; und ein in der Bodenfläche
der Vertiefung ausgebildetes Muster bildet ein zweites Erdungsmuster
für die Patch-Antenne.
Des Weiteren ist im Fall der ersten zusammengesetzten Antenne der
vorliegenden Effindung eine Struktur möglich, bei der die Patch-Antenne und
die Loop-Antenne im Wesentlichen auf der gleichen Achse ausgebildet sind; die Patch-Antenne
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet wird, indem ein Paar einander
gegenüberliegender Entartungs-Isolierelemente auf der Patch-Antenne ausgebildet
wird; und die Loop-Antenne als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet wird,
indem ein Paar einander gegenüberliegender Störelemente auf der Loop-Antenne
ausgebildet wird.
Im Fall der zweiten zusammengesetzten Antenne der vorliegenden Erfindung
ist darüber hinaus eine Struktur möglich, bei der das dielektrische Substrat
ausgebildet wird, indem eine Vielzahl von Druck-Substraten kombiniert wird, wobei
jeweilige Muster für die Patch-Antenne und die Loop-Antenne in der oberen Fläche
eines Druck-Substrats ausgebildet sind, das am weitesten oben liegt, und das zweite
Erdungsmuster in der Unterseite dieses Substrats so ausgebildet wird, dass es der
Patch-Antenne gegenüberliegt; ein Durchgangsloch für die Ausbildung der
Vertiefung im Wesentlichen in der Mitte eines Zwischen-Druck-Substrats ausgebildet
ist und ein Speise-Muster, das elektromagnetisch an die Loop-Antenne gekoppelt ist,
in der oberen Fläche des Zwischen-Druck-Substrats ausgebildet ist; ein Durchgangsloch
für die Ausbildung der Vertiefung im Wesentlichen in der Mitte eines Druck-Substrats
ausgebildet ist, das am weitesten unten liegt und das erste Erdungsmuster in der
Unterseite dieses Substrats ausgebildet ist.
Im Fall der zweiten zusammengesetzten Antenne der vorliegenden Erfindung
ist des Weiteren eine Struktur möglich, bei der ein Muster, das das zweite
Erdungsmuster und das erste Erdungsmuster verbindet, in der Umfangswandfläche
der Vertiefung ausgebildet ist.
Als Nächstes umfasst eine zweite zusammengesetzte Antenne der
vorliegenden Erfindung, die es ermöglicht, das obige Ziel zu erreichen, die
folgenden Elemente: eine Patch-Antenne, die in einem ersten Frequenzband arbeitet
und die in der Bodenfläche einer Vertiefung ausgebildet ist, die im Wesentlichen
in der Mitte eines dielektrischen Substrats bereitgestellt wird; und eine Loop-Antenne,
die in einem zweiten Frequenzband arbeitet, das niedriger als das erste Frequenzband
ist, und die so auf dem dielektrischen Substrat ausgebildet ist, dass sie die Patch-Antenne
umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erdungsmuster in der Unterseite des dielektrischen
Substrats ausgebildet ist.
Des Weiteren ist im Fall der zweiten zusammengesetzten Antenne der
vorliegenden Erfindung eine Struktur möglich, bei der die Patch-Antenne und
die Loop-Antenne im Wesentlichen auf der gleichen Achse ausgebildet sind; die Patch-Antenne
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet wird, indem ein Paar einander
gegenüberliegender Entartungs-Isolierelemente auf der Patch-Antenne ausgebildet
wird; und die Loop-Antenne als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet wird,
indem ein Paar einander gegenüberliegender Störelemente auf der Loop-Antenne
ausgebildet wird.
Im Fall der zweiten zusammengesetzten Antenne der vorliegenden Erfindung
ist darüber hinaus eine Struktur möglich, bei der das dielektrische Substrat
ausgebildet wird, indem eine Vielzahl von Druck-Substraten kombiniert wird; ein
Durchgangsloch für die Ausbildung der Vertiefung im Wesentlichen in der Mitte
eines Druck-Substrats, das am weitesten oben liegt, ausgebildet ist, wobei ein Muster
für die Loop-Antenne in der oberen Fläche dieses Substrats ausgebildet
ist; ein Durchgangsloch für die Ausbildung der Vertiefung im Wesentlichen in
der Mitte eines Zwischen-Druck-Substrats ausgebildet ist, wobei ein Speise-Muster,
das elektromagnetisch an die Loop-Antenne gekoppelt ist, in der oberen Fläche
des Zwischen-Druck-Substrats ausgebildet ist; ein Muster für die Patch-Antenne
in der oberen Fläche eines Drucksubstrats, das am weitesten unten liegt, ausgebildet
ist, wobei das Erdungsmuster in der Unterseite dieses Substrats ausgebildet ist.
Als Nächstes umfasst eine dritte zusammengesetzte Antenne der
vorliegenden Erfindung, die es ermöglicht, das obige Ziel zu erreichen, die
folgenden Elemente: eine Patch-Antenne, die in einem ersten Frequenzband arbeitet
und die im Wesentlichen in der Bodenfläche einer ersten Vertiefung ausgebildet
ist, die im Wesentlichen in der Mitte eines dielektrischen Substrats bereitgestellt
wird; und eine Loop-Antenne, die in einem zweiten Frequenzband arbeitet, das niedriger
als das erste Frequenzband ist, und die so auf dem dielektrischen Substrat ausgebildet
ist, dass sie die Patch-Antenne umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes
Erdungsmuster für die Loop-Antenne in der Unterseite des dielektrischen Substrats
ausgebildet ist, wobei eine Vertiefung im Wesentlichen in der Mitte davon ausgebildet
ist; und ein in der Bodenfläche der zweiten Vertiefung ausgebildetes Muster
bildet ein zweites Erdungsmuster für die Patch-Antenne.
Des Weiteren ist im Fall der dritten zusammengesetzten Antenne der
vorliegenden Erfindung eine Struktur möglich, bei der die Patch-Antenne und
die Loop-Antenne im Wesentlichen auf der gleichen Achse ausgebildet sind; die Patch-Antenne
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet wird, indem ein Paar einander
gegenüberliegender Entartungs-Isolierelemente auf der Patch-Antenne
ausgebildet wird; und die Loop-Antenne als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet
wird, indem ein Paar einander gegenüberliegender Störelemente auf der
Loop-Antenne ausgebildet wird.
Im Fall der dritten zusammengesetzten Antenne der vorliegenden Erfindung
ist darüber hinaus eine Struktur möglich, bei der das dielektrische Substrat
ausgebildet wird, indem eine Vielzahl von Druck-Substraten kombiniert wird; ein
Durchgangsloch für die Ausbildung der ersten Vertiefung im Wesentlichen in
der Mitte eines Druck-Substrats, das am weitesten oben liegt, ausgebildet ist, wobei
ein Muster für die Loop-Antenne in der oberen Fläche dieses Substrats
ausgebildet ist; ein Durchgangsloch für die Ausbildung der ersten Vertiefung
im Wesentlichen in der Mitte eines Zwischen-Druck-Substrats ausgebildet ist, wobei
ein Speise-Muster, das elektromagnetisch an die Loop-Antenne gekoppelt ist, in der
oberen Fläche des ersten Zwischen-Druck-Substrats ausgebildet ist; ein Muster
für die Patch-Antenne in der oberen Fläche eines zweiten Zwischen-Druck-Substrats
ausgebildet ist, wobei das zweite Erdungsmuster so in der Unterseite dieses Substrats
ausgebildet ist, dass es gegenüber der Patch-Antenne liegt; und ein Durchgangsloch
für die Ausbildung der zweiten Vertiefung im Wesentlichen in der Mitte eines
Druck-Substrats ausgebildet ist, das am weitesten unten liegt, wobei das erste Erdungsmuster
in der Unterseite dieses Substrats ausgebildet ist.
Im Fall der dritten zusammengesetzten Antenne der vorliegenden Erfindung
ist des Weiteren eine Struktur möglich, bei der ein Muster, das das zweite
Erdungsmuster und das erste Erdungsmuster verbindet, in der Umfangswandfläche
der zweiten Vertiefung ausgebildet ist.
Im Fall der ersten bis dritten zusammengesetzten Antenne der vorliegenden
Erfindung ist darüber hinaus eine Struktur möglich, bei der eine zweite
Loop-Antenne, die in einem ersten Frequenzband arbeitet und die Störelemente
umfasst, anstelle der Patch-Antenne ausgebildet wird.
Im Fall der ersten bis dritten zusammengesetzten Antenne der vorliegenden
Erfindung ist darüber hinaus eine Struktur möglich, bei der eine Spiral-Antenne,
die in dem ersten Frequenzband arbeitet, anstelle der Patch-Antenne ausgebildet
wird.
Nach der vorliegenden Erfindung, die auf diese Weise eingerichtet
wird, kann eine kleine zusammengesetzte Antenne erzielt werden, die in zwei verschiedenen
Frequenzbändern arbeitet, weil eine Loop-Antenne, die in einem zweiten Frequenzband
arbeitet, so auf einem dielektrischen Substrat ausgebildet ist, dass sie eine Patch-Antenne
umgibt, die in einem ersten Frequenzband arbeitet. Da nach der vorliegenden Erfindung
dementsprechend ein Raum in der Loop-Antenne, die in dem zweiten Frequenzband arbeitet,
genutzt wird, um eine Patch-Antenne auszubilden, die in dem ersten Frequenzband
arbeitet, kann eine kleine zusammengesetzte Antenne erzielt werden, und deren Montagefläche
kann verringert und deren Betrieb vereinfacht werden.
Weil die Loop-Antenne und die Patch-Antenne im Wesentlichen auf der
gleichen Achse bereitgestellt werden, ist es des Weiteren möglich, den gegenseitigen
Einfluss der Antennen zu blockieren. Wenn die Patch-Antenne mit Entartungs-Isolierelementen
ausgestattet ist, kann darüber hinaus eine zirkular polarisierte DSRC-Antenne
für ein ETC und dergleichen umgesetzt werden, und durch Bereitstellen der Loop-Antenne
mit Störelementen zum Ausbilden einer zirkular polarisierten Antenne kann eine
GPS-Antenne erzeugt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt eine planare Ansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
2 stellt eine Seitenansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
3 stellt eine Rückansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
4 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Struktur
der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
5 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B der Struktur
der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Umrissstruktur
der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
7 ist eine Seitenansicht einer Umrissstruktur der zusammengesetzten
Antenne nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 stellt eine Entwicklungszeichnung dar, die dazu dient,
das Verfahren zum Herstellen der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
9 stellt einen Graphen dar, der die VSWR-Kurve
in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 stellt ein Smith-Diagramm dar, dass die Impedanzkurve
in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 stellt einen Graphen dar, der die VSWR-Kurve in
dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 stellt ein Smith-Diagramm dar, dass die Impedanzkurve
in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 0° in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach
der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 90° in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach
der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 zeigt die Richtcharakteristik in der Ebene &PHgr;
= 0° in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
16 zeigt die Richtcharakteristik in der Ebene &PHgr;
= 90° in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
17 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 0° in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach
der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 90° in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach
der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
19 zeigt die Richtcharakteristik in der Ebene &PHgr;
= 0° in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
20 zeigt die Richtcharakteristik in der Ebene &PHgr;
= 90° in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
21 stellt eine planare Ansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
22 stellt eine Seitenansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
23 stellt eine Rückansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
24 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Struktur
der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
25 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B der Struktur
der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
26 ist eine perspektivische Ansicht einer Umrissstruktur
der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
27 ist eine Seitenansicht einer Umrissstruktur der
zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
28 stellt eine Entwicklungszeichnung dar, die dazu
dient, das Verfahren zum Herstellen der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
29 stellt eine planare Ansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
30 stellt eine Seitenansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
31 stellt eine Rückansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
32 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Struktur
der zusammengesetzten Antenne nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
33 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B der Struktur
der zusammengesetzten Antenne nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
34 ist eine perspektivische Ansicht einer Umrissstruktur
der zusammengesetzten Antenne nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
35 ist eine Seitenansicht einer Umrissstruktur der
zusammengesetzten Antenne nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
36 stellt eine Entwicklungszeichnung dar, die dazu
dient, das Verfahren zum Herstellen der zusammengesetzten Antenne nach der dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
37 stellt einen Graphen dar, der die VSWR-Kurve in
dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
38 stellt ein Smith-Diagramm dar, dass die Impedanzkurve
in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
39 stellt einen Graphen dar, der die VSWR-Kurve in
dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
40 stellt ein Smith-Diagramm dar, dass die Impedanzkurve
in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
41 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 0° in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
42 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 90° in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
43 zeigt die Richtcharakteristik in der Ebene &PHgr;
= 0° in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
44 zeigt die Richtcharakteristik in der Ebene &PHgr;
= 90° in dem GPS-Band der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
45 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 0° in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
46 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 90° in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
47 zeigt die Richtcharakteristik in der Ebene &PHgr;
= 0° in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
48 zeigt die Richtcharakteristik in der Ebene &PHgr;
= 90° in dem ETC-Band der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
49 stellt eine planare Ansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach einem Beispiel dar, das der vorliegenden Anmeldung nicht entspricht;
50 stellt eine Seitenansicht der Struktur der zusammengesetzten
Antenne nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
51(a) ist eine planare Ansicht, die die Struktur eines
modifizierten Beispiels der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
51(b) ist eine planare Ansicht, die die Struktur eines
modifizierten Beispiels der zusammengesetzten Antenne nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
51(c) ist eine planare Ansicht, die die Struktur eines
modifizierten Beispiels der zusammengesetzten Antenne nach der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
DAS BESTE VERFAHREN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die Struktur der zusammengesetzten Antenne nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird in den 1 bis
7 dargestellt, wobei 1
eine planare Ansicht der zusammengesetzten Antenne nach der vorliegenden Erfindung
ist; 2 eine Seitenansicht davon ist; 3
eine Rückansicht davon ist; 4 ein Querschnitt
davon entlang der Linie A-A ist; 5 ein Querschnitt
davon entlang der Linie B-B ist; 6eine perspektivische
Ansicht ist, die eine Umrissstruktur davon darstellt; und 7
eine Seitenansicht ist, die eine Umrissstruktur davon zeigt.
Die erste in den 1 bis 7
dargestellte Antenne 1 ist eine zusammengesetzte Zweifrequenzantenne und
ist so eingerichtet, dass sie zum Beispiel als eine DSRC-Antenne im 5,8-GHz-Band
für ein ETC oder Ähnliches und als eine GPS-Antenne im
1,5-GHz-Band arbeitet. Eine erste Antenne 2 wird durch ein Druckmuster
in der oberen Fläche eines kreisförmigen dielektrischen Substrats
10 ausgebildet, das die zusammengesetzte Antenne 1 ausbildet.
Die erste Antenne 2 ist eine Loop-Antenne und wird als Folge davon, dass
sie mit einem Paar von Störelementen 2a gebildet wird, die einander
in einer Richtung nach außen gegenüberliegen, als eine zirkular polarisierte
Antenne eingerichtet. Des Weiteren wird eine zweite Antenne 3 durch ein
Druckmuster so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen so in der Mitte der ersten
Antenne 2 gelegen ist, dass sie im Wesentlichen koaxial damit liegt. Die
zweite Antenne 3 ist eine quadratische Patch-Antenne und wird als Folge
davon, dass sie mit einer Oberseite gebildet ist, die ein Paar gegenüberliegender
Entartungs-Isolierelemente 3a aufweist, als eine zirkular polarisierte
Antenne eingerichtet.
Ein erstes Erdungsmuster 11 wird über die gesamte Unterseite
des dielektrischen Substrats 10 gebildet. Des Weiteren wird eine Vertiefung
12 mit einer vorgegebenen Tiefe im Wesentlichen in der Mitte der Unterseite
des dielektrischen Substrats 10 gebildet, und dann wird ein kreisförmiges
zweites Erdungsmuster 13 in der Bodenfläche der Vertiefung
12 gebildet. Die erste Antenne 2 wird so eingerichtet, dass sie,
als Folge davon, dass sie von einem bogenförmigen Speise-Muster 4
mit Strom versorgt wird, das so angeordnet ist, dass es elektromagnetisch an diese
erste Antenne gekoppelt ist, als eine rechtshändig zirkular polarisierte Antenne
arbeitet. Dieses Speise-Muster 4 ist so angeordnet, dass es in das dielektrische
Substrat 10 eingebettet ist, wobei dieses dielektrische Substrat
10 als ein transparentes Substrat in den 6
und 7 dargestellt wird. Der Kern einer ersten Speise-Leitung
20, bei der es sich um ein Koaxialkabel handelt, ist an einen ersten Speise-Punkt
2b des Speise-Musters 4 angeschlossen, und die Abschirmung der
ersten Speise-Leitung 20 ist an das erste Erdungsmuster 11 angeschlossen.
Da sie durch das Anschließen des Kerns einer zweiten Speise-Leitung
21, bei der es sich um ein Koaxialkabel handelt, an den zweiten Speise-Punkt
3b der zweiten Antenne 3 mit Strom versorgt wird, wird die zweite
Antenne 3 des Weiteren veranlasst, als eine rechtshändig zirkular
polarisierte Antenne zu arbeiten. Des Weiteren wird die Abschirmung der zweiten
Speise-Leitung 21 an das in der Bodenfläche der Vertiefung
10 gebildete zweite Erdungsmuster 13 angeschlossen.
Die Vertiefung 12 wird in der Bodenfläche des dielektrischen
Substrats 10 bereitgestellt, um den Zwischenraum h2 zwischen der zweiten
Antenne 3 und dem zweiten Erdungsmuster 13 zu verringern. Der
Zwischenraum h2 wird auf diese Weise verringert, damit der Zwischenraum von dem
Erdungsmuster der Patch-Antenne im Vergleich zu der Loop-Antenne klein ist. Das
dielektrische Substrat 10 kann ein Teflonsubstrat oder ein weiteres Harzsubstrat
sein und kann ein Substrat sein, das eine im Wesentlichen aus Luft bestehende Schicht
umfasst, wie zum Beispiel ein Wabenkernsubstrat. Des Weiteren kann durch Verbinden
des zweiten Erdungsmusters 13 und des ersten Erdungsmusters 11
durch Bilden eines elektrisch leitfähigen Films in der Umfangswandfläche
der Vertiefung 12 eine Streuung von elektromagnetischen Wellen von der
Umfangswandfläche der Vertiefung 12 verhindert werden.
Als Nächstes wird in 8 ein Beispiel
für ein Verfahren zum Herstellen der zusammengesetzten Antenne 1 nach
der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Gemäß diesem Herstellungsverfahren wird die zusammengesetzte
Antenne 1 durch Kombinieren von drei dielektrischen Substraten hergestellt,
die durch Drucksubstrate gebildet werden, die kreisförmig sind und im Wesentlichen
den gleichen Durchmesser haben. Ein Muster für die zweite Antenne
3 wird im Wesentlichen in der Mitte der oberen Fläche A eines ersten
dielektrischen Substrats 10a ausgebildet, das am weitesten oben liegt,
und ein Muster für die erste Antenne 2 wird im Wesentlichen auf der
gleichen Achse so ausgebildet, dass es die zweite Antenne 3 umgibt. Des
Weiteren wird das kreisförmige zweite Erdungsmuster 13 im Wesentlichen
in der Mitte der Unterseite B dieses Substrats ausgebildet. Ein Durchgangsloch
14 für die Ausbildung der Vertiefung 12 wird im Wesentlichen
in der Mitte eines zweiten dielektrischen Zwischensubstrats 10b ausgebildet,
und ein bogenförmiges Speise-Muster 4, das elektromagnetisch an die
erste Antenne 2 gekoppelt ist, wird in der oberen Fläche A dieses
Zwischen-Substrats ausgebildet. Es kann ein elektrisch leitfähiger Film auf
der Umfangsseitenfläche des Durchgangslochs 14 ausgebildet werden.
Darüber hinaus wird ein Durchgangsloch 15 für die Ausbildung
der Vertiefung 12 im Wesentlichen in der Mitte eines dritten dielektrischen
Substrats 10c ausgebildet, das am weitesten unten liegt; wobei ein erstes
Erdungsmuster 11 in der Unterseite B dieses Substrats ausgebildet wird.
Es kann ein elektrisch leitfähiger Film auf der Umfangsseitenfläche des
Durchgangslochs 15 ausgebildet werden. Die erste zusammengesetzte Antenne
1 nach der vorliegenden Erfindung kann durch Ausrichten und Kombinieren
dieser drei dielektrischen Substrate 10a, 10b und 10c
hergestellt werden. Die Muster der dielektrischen Substrate 10a,
10b und 10c werden durch Beschichten der Substrate mit Kupferfolie
oder einem elektrisch leitfähigen Material oder dergleichen ausgebildet.
Die erste zusammengesetzte Antenne 1 nach der vorliegenden
Erfindung umfasst eine erste Antenne 2, bei der es sich um eine rechtshändig
zirkular polarisierte Loop-Antenne handelt, die in dem GPS-Band arbeitet und die
auf dem dielektrischen Substrat 10 ausgebildet ist. Da
diese Antenne eine Loop-Antenne ist, kann der Raum darin genutzt werden. Daher wird
im Fall der ersten zusammengesetzten Antenne 1 nach der vorliegenden Erfindung
eine zweite Antenne 3, bei der es sich um eine quadratische Patch-Antenne
handelt, die in dem ETC-Frequenzband arbeitet, so in dem Raum in der ersten Antenne
2 angeordnet, dass sie im Wesentlichen auf der gleichen Achse wie die erste
Antenne 2 liegt. Dementsprechend kann eine kleine zusammengesetzte Antenne
erzielt werden, die in der Lage ist, in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern
zu arbeiten, und die Montagefläche für die zusammengesetzte Antenne
1 kann verringert und deren Bedienung vereinfacht werden.
Hier wird eine Beschreibung mit Bezug auf die Abmessungen der zusammengesetzten
Antenne 1 nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
die in den 1 bis 8 dargestellt
wird, bereitgestellt.
Wenn die erste Antenne 2 eine GPS-Antenne ist und die Wellenlänge
für eine Frequenz von 1,57542 GHz in dem 1,5-GHz-Band &lgr;1 beträgt,
und die zweite Antenne 3 eine ETC-Antenne ist und die Wellenlänge
für eine Mittenfrequenz von 5,82 GHz in dem 5,8-GHz-Band &lgr;2
beträgt, ist der Durchmesser R des dielektrischen Substrats 10 gleich
oder größer als ungefähr 0,52 &lgr;1, und die Dicke
h1 des dielektrischen Substrats 10 beträgt ungefähr 0,07 &lgr;1.
Des Weiteren ist der Radius r des Loop-Elements der ersten Antenne 2 ungefähr
0,19 &lgr;1, die Länge L der Störelemente 2a beträgt
ungefähr 0,07 &lgr;1, und die Linienbreite W des Loop-Elements
der ersten Antenne 2 beträgt ungefähr 0,03 &lgr;1.
Darüber hinaus beträgt die Länge a eines der vertikalen und seitlichen
Ränder der zweiten Antenne 3 ungefähr 0,5 &lgr;2,
die Länge b der Entartungs-Isolierelemente 3a beträgt ungefähr
0,1 &lgr;2, der Durchmesser C des zweiten Erdungsmusters
13 beträgt ungefähr 0,7 &lgr;2 bis 1,2 &lgr;2,
und der Zwischenraum h2 zwischen der zweiten Antenne 3 und dem zweiten
Erdungsmuster 13 beträgt ungefähr 0,03 &lgr;2 bis
0,13 &lgr;2.
Die Antenneneigenschaften der zusammengesetzten Antenne
1 nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn
diese die obigen Abmessungen aufweist, werden in den 9
bis 20 dargestellt.
9 zeigt die VSWR-Kurve in dem GPS-Band der ersten Antenne
2. Mit Bezug auf 9 wird ein günstiges
VSWR von ungefähr 1,3 bei den in dem GPS-Band verwendeten 1,57542 GHz erzielt.
Des Weiteren ist 10 ein Smith-Diagramm, das die Impedanzkurve
in dem GPS-Band der ersten Antenne 2 zeigt. Es wird nun auf 10
Bezug genommen, wo eine günstige normierte Impedanz, die nahezu 1 beträgt,
bei den in dem GPS-Band verwendeten 1,57542 GHz erzielt wird. Darüber hinaus
zeigt 11 die VSWR-Kurve in dem ETC-Frequenzband der
zweiten Antenne 3. Es wird nun auf 11 Bezug
genommen, wo ein günstiges VSWR, das durch die Markierungen 1 bis
4 bezeichnet wird, von nicht mehr als ungefähr 1,45 in dem ETC-Frequenzband
erzielt wird. Des Weiteren ist 12 ein Smith-Diagramm,
das die Impedanzkurve in dem ETC-Frequenzband der zweiten Antenne 3 zeigt.
Es wird nun auf 12 Bezug genommen, wo eine günstige
normierte Impedanz, die durch die Markierungen 1 bis 4 bezeichnet
wird, von nahezu 1 in dem ETC-Frequenzband erzielt wird.
13 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 0° (wobei die Richtung von der Mitte durch die Mitte
der Störelemente 2a führt) in dem GPS-Band der ersten Antenne
2. Es wird nun auf 13 Bezug genommen, wo ein
günstiges Achsenverhältnis in den Bereichen von ungefähr 0°
bis 90° und von ungefähr 0° bis –60° erzielt wird. Des
Weiteren zeigt 14 die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 90° in dem GPS-Band der ersten Antenne 2. Es
wird nun auf 14 Bezug genommen, wo ein günstiges
Achsenverhältnis in den Bereichen von ungefähr 0° bis 60° und
von ungefähr 0° bis –80° erzielt wird. Darüber hinaus
zeigt 15 die Richtcharakteristik (GPS-Band) in der
Ebene &PHgr; = 0° für rechtshändig polarisierte Wellen der ersten
Antenne 2. Es wird nun auf 15 Bezug genommen,
wo eine günstige Richtcharakteristik innerhalb von –10 dB im Bereich
von 90° bis –90° erzielt wird. Überdies zeigt 16
die Richtcharakteristik (GPS-Band) in der Ebene &PHgr; = 90° für rechtshändig
polarisierte Wellen der ersten Antenne 2. Es wird nun auf 16
Bezug genommen, wo eine günstige Richtcharakteristik innerhalb von –10
dB im Bereich von 75° bis –90° erzielt wird.
17 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 0° in dem ETC-Frequenzband der zweiten Antenne
3. Es wird nun auf 17 Bezug genommen, wo ein
günstiges Achsenverhältnis im Bereich von 90° bis –90°
erzielt wird. Des Weiteren zeigt 18 die Charakteristik
des Achsenverhältnisses in der Ebene &PHgr; = 90° in dem ETC-Frequenzband
der zweiten Antenne 3. Es wird nun auf 18
Bezug genommen, wo ein günstiges Achsenverhältnis im Bereich von 90°
bis –90° erzielt wird. Darüber hinaus zeigt 19
die Richtcharakteristik (ETC-Band) in der Ebene &PHgr; = 0° für rechtshändig
polarisierte Wellen der zweiten Antenne 3. Es wird nun auf 19
Bezug genommen, wo eine günstige Richtcharakteristik innerhalb von –10
dB im Bereich von 80° bis –85° erzielt wird. Überdies zeigt
20 die Richtcharakteristik (ETC-Band) in der Ebene
&PHgr; = 90° für rechtshändig polarisierte Wellen der zweiten Antenne
3. Es wird nun auf 20 Bezug genommen, wo eine
günstige Richtcharakteristik innerhalb von –10 dB im Bereich von 85°
bis –90° erzielt wird.
Als Nächstes wird in den 21 bis
28 die Struktur der zusammengesetzten Antenne nach
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei
21 eine planare Ansicht einer zweiten zusammengesetzten
Antenne 100 nach der vorliegenden Erfindung ist; 22
eine Seitenansicht davon ist; 23 eine Rückansicht
davon ist; 24 ein Querschnitt davon entlang der Linie
A-A ist; 25 ein Querschnitt davon entlang der Linie
B-B ist; 26 eine perspektivische Ansicht ist, die die
Umrissstruktur davon darstellt; und 27 eine Seitenansicht
ist, die die Umrissstruktur davon zeigt.
Die zweite in den 21 bis 27
dargestellte Antenne 100 ist eine zusammengesetzte Zweifrequenzantenne
und ist so eingerichtet, dass sie zum Beispiel als eine DSRC-Antenne im 5,8-GHz-Band
für ein ETC oder Ähnliches und als eine GPS-Antenne im 1,5-GHz-Band arbeitet.
Eine erste Antenne 102 wird durch ein Druckmuster in der oberen Fläche
eines kreisförmigen dielektrischen Substrats 110 ausgebildet, das
die zusammengesetzte Antenne 100 bildet. Die erste Antenne 102
ist eine Loop-Antenne und wird als Folge davon, dass sie mit einem Paar von Störelementen
102a gebildet wird, die einander in einer Richtung nach außen gegenüberliegen,
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet.
Des Weiteren wird eine Vertiefung 112 mit einer vorgegebenen
Tiefe im Wesentlichen in der Mitte der oberen Fläche des dielektrischen Substrats
110 ausgebildet; eine zweite Antenne 103 wird durch ein Druckmuster
so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen in der Mitte der Bodenfläche der Vertiefung
112 liegt. Die zweite Antenne 103 ist eine quadratische Patch-Antenne
und wird als Folge davon, dass sie mit einer Oberseite gebildet ist, die ein Paar
gegenüberliegender Entartungs-Isolierelemente 103a aufweist, als eine
zirkular polarisierte Antenne eingerichtet. Darüber hinaus wird ein Erdungsmuster
111 über die gesamte Unterseite des dielektrischen Substrats
110 gebildet. Im Fall dieser zusammengesetzten Antenne 100 wird
die erste Antenne 102 so eingerichtet, dass sie, als Folge davon, dass
sie von einem bogenförmigen Speise-Muster 104 mit Strom versorgt wird,
das so angeordnet ist, dass es elektromagnetisch an diese erste Antenne gekoppelt
ist, als eine rechtshändig zirkular polarisierte Antenne arbeitet. Dieses Speise-Muster
104 ist so angeordnet, dass es in das dielektrische Substrat
110 eingebettet ist, wobei dieses dielektrische Substrat 110 als
ein transparentes Substrat in den 26 und
27 dargestellt wird. Der Kern einer ersten Speise-Leitung
120, bei der es sich um ein Koaxialkabel handelt, ist an einen ersten Speise-Punkt
102b des Speise-Musters 104 angeschlossen, und die Abschirmung
der ersten Speise-Leitung 120 ist an das Erdungsmuster 111 angeschlossen.
Da sie durch das Anschließen des Kerns einer zweiten Speise-Leitung
121, bei der es sich um ein Koaxialkabel handelt, an den zweiten Speise-Punkt
103b der zweiten Antenne 103 mit Strom versorgt wird, wird die
zweite Antenne 103 des Weiteren veranlasst, als eine rechtshändig
zirkular polarisierte Antenne zu arbeiten. Des Weiteren wird die Abschirmung der
zweiten Speise-Leitung 121 ebenso an das Erdungsmuster 111 angeschlossen.
Die Vertiefung 112 wird in der oberen Fläche des dielektrischen
Substrats 110 bereitgestellt, um den Zwischenraum zwischen der zweiten
Antenne 103 und dem Erdungsmuster 111 zu verringern. Der Zwischenraum
wird auf diese Weise verringert, damit der Zwischenraum von dem Erdungsmuster der
Patch-Antenne im Vergleich zu der Loop-Antenne klein ist. Das dielektrische Substrat
110 kann ein Teflonsubstrat oder ein weiteres Harzsubstrat sein und kann
ein Substrat sein, das eine im Wesentlichen aus Luft bestehende Schicht umfasst,
wie zum Beispiel ein Wabenkernsubstrat.
Ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen der zusammengesetzten
Antenne 100 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird in 28 erläutert.
Gemäß diesem Herstellungsverfahren wird die zusammengesetzte
Antenne 100 durch Kombinieren von drei dielektrischen Substraten hergestellt,
die durch Drucksubstrate gebildet werden, die kreisförmig sind und im Wesentlichen
den gleichen Durchmesser haben. Es wird ein Durchgangsloch 115 für
die Ausbildung der Vertiefung 112 im Wesentlichen in der Mitte eines ersten
dielektrischen Substrats 110a ausgebildet, das am weitesten oben liegt,
und es wird ein Muster für die erste Antenne 102 so in der oberen
Fläche A dieses Substrats ausgebildet, dass es das Durchgangsloch
115 umgibt; es wird ein Durchgangsloch 114 für die Ausbildung
der Vertiefung 112 im Wesentlichen in der Mitte eines zweiten dielektrischen
Zwischensubstrats 110b ausgebildet, wobei das bogenförmige Speise-Muster
104, das elektromagnetisch an die erste Antenne 102 gekoppelt
ist, in der oberen Fläche A dieses Substrats ausgebildet wird.
Darüber hinaus wird ein Muster für die zweite Antenne
103 im Wesentlichen in der Mitte der oberen Fläche eines dritten dielektrischen
Substrats 110c ausgebildet, das am weitesten unten liegt, und das Erdungsmuster
111 wird über die gesamte Unterseite B dieses Substrats ausgebildet.
Die zweite zusammengesetzte Antenne 100 nach der vorliegenden Erfindung
kann durch Ausrichten und Kombinieren dieser drei dielektrischen Substrate
110a, 110b und 110c hergestellt werden. Die Muster der
dielektrischen Substrate 110a, 110b und 110c werden durch Beschichten
der Substrate mit Kupferfolie oder einem elektrisch leitfähigen Material oder
dergleichen ausgebildet.
Die zweite zusammengesetzte Antenne 100 nach der vorlegenden
Erfindung umfasst eine erste Antenne 102, bei der es sich um eine rechtshändig
zirkular polarisierte Loop-Antenne handelt, die in dem GPS-Band arbeitet und die
auf dem dielektrischen Substrat 110 ausgebildet ist. Da diese Antenne eine
Loop-Antenne ist, kann der Raum darin genutzt werden. Daher wird im Fall der zweiten
zusammengesetzten Antenne 100 nach der vorliegenden Erfindung eine zweite
Antenne 103, bei der es sich um eine quadratische Patch-Antenne handelt,
die in dem ETC-Frequenzband arbeitet, so in dem Raum in der ersten Antenne
102 angeordnet, dass sie im Wesentlichen auf der gleichen Achse wie die
erste Antenne 102 liegt. Dementsprechend kann eine kleine zusammengesetzte
Antenne erzielt werden, die in der Lage ist, in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern
zu arbeiten, und die Montagefläche für die zusammengesetzte Antenne
100 kann verringert und deren Bedienung vereinfacht werden.
Hier wird eine Beschreibung mit Bezug auf die Abmessungen der zusammengesetzten
Antenne 100 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
die in den 21 bis 28 dargestellt
wird, bereitgestellt.
Wenn die erste Antenne 102 eine GPS-Antenne ist und die zweite
Antenne 103 eine ETC-Antenne ist, ist der Durchmesser des dielektrischen
Substrats 110 gleich oder größer als ungefähr 0,52 &lgr;1,
und die Dicke des dielektrischen Substrats 110 beträgt ungefähr
0,07 &lgr;1. Des Weiteren beträgt der Radius des Loop-Elements
der ersten Antenne 102 ungefähr 0,19 &lgr;1, die Länge
L der Störelemente 102a beträgt ungefähr 0,07 &lgr;1,
und die Linienbreite W des Loop-Elements der ersten Antenne 102 beträgt
ungefähr 0,03 &lgr;1, Darüber hinaus beträgt die Länge
eines der vertikalen und seitlichen Ränder der zweiten Antenne 103
ungefähr 0,5 &lgr;2, die Länge b der Entartungs-Isolierelemente
103a beträgt ungefähr 0,1 &lgr;2, und der Zwischenraum
zwischen der zweiten Antenne 103 und dem Erdungsmuster 111 beträgt
ungefähr 0,03 &lgr;2 bis 0,13 &lgr;2.
Als Nächstes wird in den 29 bis
35 die Struktur der zusammengesetzten Antenne nach
der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei
29 eine planare Ansicht einer dritten zusammengesetzten
Antenne 200 nach der vorliegenden Erfindung ist; 30
eine Seitenansicht davon ist; 31 eine Rückansicht
davon ist; 32 ein Querschnitt davon entlang der Linie
A-A ist; 33 ein Querschnitt davon entlang der Linie
B-B ist; 34 eine perspektivische Ansicht ist, die eine
Umrissstruktur davon darstellt; und 35 eine Seitenansicht
ist, die eine Umrissstruktur davon zeigt.
Die dritte in den 29 bis 35
dargestellte Antenne 200 ist eine zusammengesetzte Zweifrequenzantenne
und ist so eingerichtet, dass sie zum Beispiel als eine DSRC-Antenne im 5,8-GHz-Band
für ein ETC oder Ähnliches und als eine GPS-Antenne im 1,5-GHz-Band arbeitet.
Eine erste Antenne 202 wird durch ein Druckmuster in der oberen Fläche
eines kreisförmigen dielektrischen Substrats 210 ausgebildet, das
die zusammengesetzte Antenne 200 bildet. Die erste Antenne 202
ist eine Loop-Antenne und wird als Folge davon, dass sie mit einem Paar von Störelementen
202a gebildet wird, die einander in einer Richtung nach außen gegenüberliegen,
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet.
Des Weiteren wird eine obere Vertiefung 212 mit einer vorgegebenen
Tiefe im Wesentlichen in der Mitte der oberen Fläche des dielektrischen Substrats
210 ausgebildet; eine zweite Antenne 203 wird durch ein Druckmuster
so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen in der Mitte der Bodenfläche der oberen
Vertiefung 212 liegt. Die zweite Antenne 203 ist eine quadratische
Patch-Antenne und wird als Folge davon, dass sie mit einer Oberseite gebildet ist,
die ein Paar gegenüberliegender Entartungs-Isolierelemente 203a aufweist,
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet. Darüber hinaus wird ein
erstes Erdungsmuster 211 über die gesamte Unterseite des dielektrischen
Substrats 210 gebildet. Des Weiteren wird eine untere Vertiefung
216 mit einer vorgegebenen Tiefe im Wesentlichen in der Mitte der Unterseite
des dielektrischen Substrats 210 gebildet, und ein kreisförmiges zweites
Erdungsmuster 213 wird in der Bodenfläche der unteren Vertiefung
216 gebildet. Im Fall dieser zusammengesetzten Antenne 200 wird
die erste Antenne 202 so eingerichtet, dass sie, als Folge davon, dass
sie von einem bogenförmigen Speise-Muster 204 mit Strom versorgt wird,
das so angeordnet ist, dass es elektromagnetisch an diese erste Antenne gekoppelt
ist, als eine rechtshändig zirkular polarisierte Antenne arbeitet. Dieses Speise-Muster
204 ist so angeordnet, dass es in das dielektrische Substrat
210 eingebettet ist, wobei dieses dielektrische Substrat 210 als
ein transparentes Substrat in den 34 und
35 dargestellt wird. Der Kern einer ersten Speise-Leitung
220, bei der es sich um ein Koaxialkabel handelt, ist an einen ersten Speise-Punkt
202b des Speise-Musters 204 angeschlossen, und die Abschirmung
der ersten Speise-Leitung 220 ist an das erste Erdungsmuster
211 angeschlossen. Da sie durch das Anschließen des Kerns einer zweiten
Speise-Leitung 221, bei der es sich um ein Koaxialkabel handelt, an den
zweiten Speise-Punkt 203b der zweiten Antenne 203 mit Strom versorgt
wird, wird die zweite Antenne 203 des Weiteren veranlasst, als eine rechtshändig
zirkular polarisierte Antenne zu arbeiten. Des Weiteren wird die
Abschirmung der zweiten Speise-Leitung 221 an das zweite Erdungsmuster
213 angeschlossen.
Die obere Vertiefung 212 wird in der oberen Fläche des
dielektrischen Substrats 210 bereitgestellt, und die untere Vertiefung
216 wird in der Unterseite dieses Substrats bereitgestellt, um den Zwischenraum
zwischen der zweiten Antenne 203 und dem zweiten Erdungsmuster
213 zu verringern. Der Zwischenraum wird auf diese Weise verringert, damit
der Zwischenraum von dem Erdungsmuster der Patch-Antenne im Vergleich zu der Loop-Antenne
klein ist. Das dielektrische Substrat 210 kann ein Teflonsubstrat oder
ein weiteres Harzsubstrat sein und kann ein Substrat sein, das eine im Wesentlichen
aus Luft bestehende Schicht umfasst, wie zum Beispiel ein Wabenkernsubstrat.
Ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen der zusammengesetzten
Antenne 200 nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird in 36 erläutert.
Gemäß diesem Herstellungsverfahren wird die zusammengesetzte
Antenne 200 durch Kombinieren von vier dielektrischen Substraten hergestellt,
die durch Drucksubstrate gebildet werden, die kreisförmig sind und im Wesentlichen
den gleichen Durchmesser haben. Es wird ein Durchgangsloch 215 für
die Ausbildung der oberen Vertiefung 212 im Wesentlichen in der Mitte eines
ersten dielektrischen Substrats 210a, das am weitesten oben liegt, ausgebildet,
und es wird ein Muster für die erste Antenne 202 so in der oberen
Fläche A dieses Substrats ausgebildet, dass es das Durchgangsloch
215 umgibt; es wird ein Durchgangsloch 214 für die Ausbildung
der oberen Vertiefung 212 im Wesentlichen in der Mitte eines zweiten dielektrischen
Zwischensubstrats 210b ausgebildet, wobei das Speise-Muster 204,
das elektromagnetisch an die erste Antenne 202 gekoppelt ist, in der oberen
Fläche A dieses Substrats ausgebildet wird.
Es wird ein Muster für die zweite Antenne 203 im Wesentlichen
in der Mitte der oberen Fläche eines dritten dielektrischen Substrats
210c ausgebildet, das unter dem zweiten dielektrischen Substrat
210b angeordnet ist, und das kreisförmige zweite Erdungsmuster
213 wird im Wesentlichen in der Mitte der Unterseite B dieses Substrats
ausgebildet. Darüber hinaus wird ein Durchgangsloch 217 für die
Ausbildung der unteren Vertiefung 216 im Wesentlichen in der Mitte eines
vierten dielektrischen Substrats 210d, das am weitesten unten liegt, ausgebildet,
und das erste Erdungsmuster 211 wird über die gesamte Unterseite B
dieses Substrats ausgebildet. Des Weiteren kann ein elektrisch leitfähiger
Film auf der Umfangsseitenfläche des Durchgangslochs 217 ausgebildet
werden. Die dritte zusammengesetzte Antenne 200 nach der vorliegenden Erfindung
kann durch Ausrichten und Kombinieren dieser vier dielektrischen Substrate
210a, 210b, 210c und 210d hergestellt werden.
Die Muster der dielektrischen Substrate 210a, 210b,
210c und 210d werden durch Beschichten der Substrate mit Kupferfolie
oder einem elektrisch leitfähigen Material oder dergleichen ausgebildet.
Die dritte zusammengesetzte Antenne 200 nach der vorliegenden
Erfindung umfasst eine erste Antenne 202, bei der es sich um eine rechtshändig
zirkular polarisierte Loop-Antenne handelt, die in dem GPS-Band arbeitet und die
auf dem dielektrischen Substrat 210 ausgebildet ist. Da diese Antenne eine
Loop-Antenne ist, kann der Raum darin genutzt werden. Daher wird im Fall der dritten
zusammengesetzten Antenne 200 nach der vorliegenden Erfindung eine zweite
Antenne 203, bei der es sich um eine quadratische Patch-Antenne handelt,
die in dem ETC-Frequenzband arbeitet, so in dem Raum in der ersten Antenne
202 angeordnet, dass sie im Wesentlichen auf der gleichen Achse wie die
erste Antenne 202 liegt. Dementsprechend kann eine kleine zusammengesetzte
Antenne erzielt werden, die in der Lage ist, in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern
zu arbeiten, und die Montagefläche für die zusammengesetzte Antenne
200 kann verringert und deren Bedienung vereinfacht werden.
Hier wird eine Beschreibung mit Bezug auf die Abmessungen der zusammengesetzten
Antenne 200 nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
die in den 29 bis 36 dargestellt
wird, bereitgestellt.
Wenn die erste Antenne 202 eine GPS-Antenne ist und die zweite
Antenne 203 eine ETC-Antenne ist, ist der Durchmesser des dielektrischen
Substrats 210 gleich oder größer als ungefähr 0,52 &lgr;1,
und die Dicke des dielektrischen Substrats 210 beträgt ungefähr
0,07 &lgr;1. Des Weiteren beträgt der Radius des Loop-Elements
der ersten Antenne 202 ungefähr 0,19 &lgr;1, die Länge
L der Störelemente 202a beträgt ungefähr 0,07 &lgr;1,
und die Linienbreite W des Loop-Elements der ersten Antenne 202 beträgt
ungefähr 0,03 &lgr;1. Darüber hinaus beträgt die Länge
eines der vertikalen und seitlichen Ränder der zweiten Antenne 203
ungefähr 0,5 &lgr;2, die Länge b der Entartungs-Isolierelemente
203a beträgt ungefähr 0,1 &lgr;2, der Durchmesser
des zweiten Erdungsmusters 213 beträgt ungefähr 0,7 &lgr;2
bis 1,2 &lgr;2, und der Zwischenraum zwischen der zweiten Antenne
203 und dem zweiten Erdungsmuster 213 beträgt ungefähr
0,03 &lgr;2 bis 0,13 &lgr;2.
Die Antenneneigenschaften der zusammengesetzten Antenne
100 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind
bei den oben beschriebenen Abmessungen im Wesentlichen die gleichen
wie die Antenneneigenschaften der zusammengesetzten Antenne 200 nach der
dritten Ausführungsform. Daher werden die Antenneneigenschaften der zusammengesetzten
Antenne 100 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
wenn diese die oben beschriebenen Abmessungen aufweist, in den 37
bis 48 dargestellt.
37 zeigt die VSWR-Kurve in dem GPS-Band der ersten
Antenne 102. Es wird nun auf 37 Bezug genommen,
wo ein günstiges VSWR von ungefähr 1,25 bei den in dem GPS-Band verwendeten
1,57542 GHz erzielt wird. Des Weiteren ist 38 ein Smith-Diagramm,
das die Impedanzkurve in dem GPS-Band der ersten Antenne 102 zeigt. Es
wird nun auf 38 Bezug genommen, wo eine günstige
normierte Impedanz, die nahezu 1 beträgt, bei den in dem GPS-Band verwendeten
1,57542 GHz erzielt wird. Darüber hinaus zeigt 39
die VSWR-Kurve in dem ETC-Frequenzband der zweiten Antenne 103. Es wird
nun auf 39 Bezug genommen, wo ein günstiges VSWR,
das durch die Markierungen 1 bis 4 bezeichnet wird, von nicht
mehr als ungefähr 1,29 in dem ETC-Frequenzband erzielt wird. Des Weiteren ist
40 ein Smith-Diagramm, das die Impedanzkurve in dem
ETC-Frequenzband der zweiten Antenne 103 zeigt. Es wird nun auf
40 Bezug genommen, wo eine günstige normierte
Impedanz, die durch die Markierungen 1 bis 4 bezeichnet wird und
die im Wesentlichen 1 beträgt, in dem ETC-Frequenzband erzielt wird.
41 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 0° (wobei die Richtung von der Mitte durch die Mitte
der Störelemente 2a führt) in dem GPS-Band der ersten Antenne
102. Es wird nun auf 41 Bezug genommen, wo
ein günstiges Achsenverhältnis im Bereich von 90° bis –90°
erzielt wird. Des Weiteren zeigt 42 die Charakteristik
des Achsenverhältnisses in der Ebene &PHgr; = 90° in dem GPS-Band der
ersten Antenne 102. Es wird nun auf 42 Bezug
genommen, wo ein günstiges Achsenverhältnis im Bereich von 90° bis
–90° erzielt wird. Darüber hinaus zeigt 43
die Richtcharakteristik (GPS-Band) in der Ebene &PHgr; = 0° für rechtshändig
polarisierte Wellen der ersten Antenne 102. Es wird nun auf 43
Bezug genommen, wo eine günstige Richtcharakteristik innerhalb von –10
dB im Bereich von 90° bis –90° erzielt wird. Überdies zeigt
44 die Richtcharakteristik (GPS-Band) in der Ebene
&PHgr; = 90° für rechtshändig polarisierte Wellen der ersten Antenne
102. Es wird nun auf 44 Bezug genommen, wo
eine günstige Richtcharakteristik im Wesentlichen innerhalb von –10
dB im Bereich von 90° bis –90° erzielt wird.
45 zeigt die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 0° in dem ETC-Frequenzband der zweiten Antenne
103. Es wird nun auf 45 Bezug genommen, wo
ein günstiges Achsenverhältnis in einem Bereich von ungefähr ±25°
um 0° und in den Bereichen von ungefähr 60° bis 80° und von
ungefähr –60° bis –80° erzielt wird. Des Weiteren zeigt
46 die Charakteristik des Achsenverhältnisses
in der Ebene &PHgr; = 90° in dem ETC-Frequenzband der zweiten Antenne
103. Es wird nun auf 46 Bezug genommen, wo
ein günstiges Achsenverhältnis in einem Bereich von ungefähr ±25°
um 0° und in den Bereichen von ungefähr 60° bis 80° und von
ungefähr –60° bis –80° erzielt wird. Darüber hinaus
zeigt 47 die Richtcharakteristik (ETC-Band) in der
Ebene &PHgr; = 0° für rechtshändig polarisierte Wellen der zweiten
Antenne 103. Es wird nun auf 47 Bezug genommen,
wo eine günstige Richtcharakteristik innerhalb von –10 dB im Bereich
von 30° bis –30° erzielt wird. Überdies zeigt 48
die Richtcharakteristik (ETC-Band) in der Ebene &PHgr; = 90° für rechtshändig
polarisierte Wellen der zweiten Antenne 103. Es wird nun auf
48 Bezug genommen, wo eine günstige Richtcharakteristik
innerhalb von –10 dB im Bereich von 30° bis –30° erzielt
wird. Es wird nun auf die 45 bis 48
Bezug genommen, wo die zweite Antenne 103 günstige Antenneneigenschaften
in der Zenithrichtung aufweist. Da jedoch in einem ETC Funkwellen aus der Zenithrichtung
ankommen, können die Antenneneigenschaften als ausreichend gelten.
Als Nächstes wird die Struktur einer vierten zusammengesetzten
Antenne nicht nach der vorliegenden Erfindung in den 49
und 50 dargestellt, wobei 49
eine planare Ansicht einer vierten zusammengesetzten Antenne 300 nach der
vorliegenden Erfindung ist und 50 eine Seitenansicht
davon ist.
Die vierte in den 49 bis 50
dargestellte Antenne 300 ist eine zusammengesetzte Zweifrequenzantenne
und ist so eingerichtet, dass sie zum Beispiel als eine DSRC-Antenne im 5,8-GHz-Band
für ein ETC oder Ähnliches und als eine GPS-Antenne im 1,5-GHz-Band arbeitet.
Eine GPS-Loop-Antenne 302 wird durch ein Druckmuster in der oberen Fläche
eines kreisförmigen dielektrischen Substrats 310 ausgebildet, das
die zusammengesetzte Antenne 300 bildet. Die Loop-Antenne 302
wird als Folge davon, dass sie mit einem Paar von Störelementen 302a
gebildet wird, die einander in einer Richtung nach außen gegenüberliegen,
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet. Des Weiteren wird ein Erdungsmuster
311 über die gesamte Unterseite des dielektrischen Substrats
310 gebildet.
Des Weiteren wird eine ETC-Wendelantenne 303 im Wesentlichen
in der Mitte der oberen Fläche des dielektrischen Substrats 310 angeordnet.
Bei einer solchen zusammengesetzten Antenne 300 wird die Loop-Antenne
302 so eingerichtet, dass sie, als Folge davon, dass
sie von einem bogenförmigen Speise-Muster (nicht dargestellt) mit Strom versorgt
wird, das so angeordnet ist, dass es elektromagnetisch an diese Loop-Antenne gekoppelt
ist, als eine rechtshändig zirkular polarisierte Antenne arbeitet. Dieses Speise-Muster
wird so angeordnet, dass es, wie zuvor beschrieben, in das dielektrische Substrat
310 eingebettet ist. Eine erste Speise-Leitung 320 wird an dieses
Speise-Muster so angeschlossen, dass die Loop-Antenne 302 so eingerichtet
wird, dass sie als eine rechtshändig zirkular polarisierte Antenne arbeitet.
Des Weiteren wird die Wendelantenne 303 durch Wickeln von Drahtmaterial
in Form einer Helix in der Richtung, in der die rechtshändig zirkular polarisierte
Antenne arbeitet, ausgebildet, und diese Wendelantenne wird von einer zweiten Speise-Leitung
321 mit Strom versorgt.
Die vierte zusammengesetzte Antenne 300 nach der vorliegenden
Erfindung umfasst eine rechtshändig polarisierte Wellen-Loop-Antenne
302, die in dem GPS-Band arbeitet und die auf dem dielektrischen Substrat
310 ausgebildet ist. Da diese Antenne eine Loop-Antenne ist, kann der Raum
dann genutzt werden. Daher wird im Fall der vierten zusammengesetzten Antenne
300 nach der vorliegenden Erfindung die Wendelantenne 303, die
in dem ETC-Frequenzband arbeitet, so in dem Raum in der ersten Antenne
302angeordnet, dass sie im Wesentlichen auf der gleichen Achse wie die
Loop-Antenne 302 Liegt. Dementsprechend kann eine kleine zusammengesetzte
Antenne erzielt werden, die in der Lage ist, in zwei unterschiedlichen Frequenzbänderm
zu arbeiten, und die Montagefläche für die zusammengesetzte Antenne
300 kann verringert und deren Bedienung vereinfacht werden.
Als Nächstes werden in den 51(a),
51(b) und 51(c) modifizierte
Beispiele der oben beschriebenen ersten bis dritten zusammengesetzten Antennen
1 bis 200 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Des Weiteren
sind die 51(a), 51(b)
und 51(c) planare Ansichten der modifizierten Beispiele
der zusammengesetzten Antennen nach der vorliegenden Erfindung.
Das modifizierte Beispiel einer in 51(a)
dargestellten zusammengesetzten Antenne ist eine zusammengesetzte Zweifrequenzantenne
400, die so eingerichtet ist, dass sie zum Beispiel als eine DSRC-Antenne
im 5,8-GHz-Band für ein ETC oder Ähnliches und als eine GPS-Antenne im
1,5-GHz-Band arbeitet. Eine GPS-Loop-Antenne 402 wird durch ein Druckmuster
in der oberen Fläche eines kreisförmigen dielektrischen Substrats
410 ausgebildet, das die zusammengesetzte Antenne 400 bildet.
Die Loop-Antenne 402 wird als Folge davon, dass sie mit einem Paar von
Störelementen 402a gebildet wird, die einander in einer Richtung nach
außen gegenüberliegen, als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet.
Des Weiteren wird ein Erdungsmuster über die gesamte Unterseite des dielektrischen
Substrats 410 gebildet. Eine Spiralantenne 403, die in dem DSRC-Frequenzband
arbeitet, wird durch ein Druckmuster im Wesentlichen in der Mitte der Loop-Antenne
402 ausgebildet. Da die Spiralantenne 403, die in dem ETC-Frequenzband
arbeitet, innerhalb der Loop-Antenne 402 ausgebildet wird, die in dem GPS-Band
arbeitet und auf dem dielektrischen Substrat 410 ausgebildet wird, so dass
die Spiralantenne 403 im Wesentlichen auf der gleichen Achse wie die Loop-Antenne
402 liegt, kann dementsprechend im Fall der zusammengesetzten Antenne
400 eine kleine zusammengesetzte Antenne erzielt werden, die in der Lage
ist, in zwei verschiedenen Frequenzbändern zu arbeiten.
Das modifizierte Beispiel einer in 51(b)
dargestellten zusammengesetzten Antenne ist eine zusammengesetzte Zweifrequenzantenne
500, die so eingerichtet ist, dass sie zum Beispiel als eine DSRC-Antenne
im 5,8-GHz-Band für ein ETC oder Ähnliches und als eine GPS-Antenne im
1,5-GHz-Band arbeitet. Eine erste GPS-Loop-Antenne 502 wird durch ein Druckmuster
in der oberen Fläche eines dielektrischen Substrats 510ausgebildet,
das die zusammengesetzte Antenne 500 bildet. Die erste Loop-Antenne
502 wird als Folge davon, dass sie mit einem Paar von ersten Störelementen
502a gebildet wird, die einander in einer Richtung nach außen gegenüberliegen,
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet. Des Weiteren wird ein Erdungsmuster
über die gesamte Unterseite des dielektrischen Substrats 510 gebildet.
Eine zweite Loop-Antenne 503, die in dem DSRC-Frequenzband arbeitet, wird
durch ein Druckmuster im Wesentlichen in der Mitte der ersten Loop-Antenne
502 ausgebildet. Die zweite Loop-Antenne 503 wird als Folge davon,
dass sie mit einem Paar von zweiten Störelementen 503a gebildet wird,
die einander in einer Richtung nach außen gegenüberliegen, als eine zirkular
polarisierte Antenne eingerichtet. Da die zweite Loop-Antenne 503, die
in dem ETC-Frequenzband arbeitet, innerhalb der ersten Loop-Antenne 502
ausgebildet wird, die in dem GPS-Band arbeitet und auf dem dielektrischen Substrat
510 ausgebildet wird, so dass die zweite Loop-Antenne 503 im Wesentlichen
auf der gleichen Achse wie die erste Loop-Antenne 502 liegt, kann dementsprechend
im Fall der zusammengesetzten Antenne 500 ein kleine zusammengesetzte Antenne
erzielt werden, die in der Lage ist, in zwei verschiedenen Frequenzbändern
zu arbeiten.
Das modifizierte Beispiel einer in 51(c)
dargestellten zusammengesetzten Antenne ist eine zusammengesetzte Zweifrequenzantenne
600, die so eingerichtet ist, dass sie zum Beispiel als eine DSRC-Antenne
im 5,8-GHz-Band für ein ETC oder Ähnliches und als eine GPS-Antenne im
1,5-GHz-Band arbeitet. Eine GPS-Loop-Antenne 602 wird durch ein Druckmuster
in der oberen Fläche eines dielektrischen Substrats 610 ausgebildet,
das die zusammengesetzte Antenne 600 bildet. Die Loop-Antenne
602 wird als Folge davon, dass sie mit einem Paar von Störelementen
602a gebildet wird, die einander in einer Richtung nach außen gegenüberliegen,
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet. Des Weiteren wird ein Erdungsmuster
über die gesamte Unterseite des dielektrischen Substrats 610 gebildet.
Eine kreisförmige Patch-Antenne 603, die in dem DSRC-Frequenzband
arbeitet, wird durch ein Druckmuster im Wesentlichen in der Mitte der Loop-Antenne
602 ausgebildet. Die kreisförmige Patch-Antenne 603 wird
als eine zirkular polarisierte Antenne eingerichtet, indem ein Paar einander gegenüberliegender
Entartungs-Isolierelemente 603a auf dieser Antenne ausgebildet wird. Da
die kreisförmige Patch-Antenne 603, die in dem ETC-Frequenzband arbeitet,
innerhalb der Loop-Antenne 602 ausgebildet wird, die in dem GPS-Band arbeitet
und auf dem dielektrischen Substrat 610 ausgebildet wird, so dass die kreisförmige
Patch-Antenne 603 im Wesentlichen auf der gleichen Achse wie die Loop-Antenne
602 liegt, kann dementsprechend im Fall der zusammengesetzten Antenne
600 ein kleine zusammengesetzte Antenne erzielt werden, die in der Lage
ist, in zwei verschiedenen Frequenzbändern zu arbeiten.
In der oben beschriebenen zusammengesetzten Antenne nach der vorliegenden
Erfindung wird die Form des dielektrischen Substrats als kreisförmig beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf oder durch eine solche Form beschränkt
und kann mit einer mehrseitigen Form, wie zum Beispiel einem Dreieck, einem Rechteck,
einem Sechseck oder einem Achteck, umgesetzt werden.
Des Weiteren wurde in der obigen Beschreibung die zusammengesetzte
Antenne nach der vorliegenden Erfindung so eingerichtet, dass sie als eine DSRC-Antenne
im 5,8-GHz-Band und als eine GPS-Antenne im 1,5-GHz-Band arbeitet, sie ist aber
nicht auf eine solche Struktur beschränkt. Die äußere Loop-Antenne
könnte eine GPS-Antenne und die innere Antenne eine VICS-Antenne (Funkwellen-Beaconantenne)
für das 2,5-GHz-Band sein, und die äußere Loop-Antenne könnte
eine VICS-Antenne (Funkwellen-Beaconantenne) für das 2,5-GHz-Band und die innere
Antenne eine DSRC-Antenne für das 5,8-GHz-Band sein. Außerdem kann zusätzlich
zu einem GPS-System, einem DSRC-System und einem VICS-System und so weiter die zusammengesetzte
Antenne nach der vorliegenden Erfindung als eine Antenne für eine Vielzahl
von Systemen angewandt werden, darunter Systeme, die Satelliten-Kommunikationssysteme,
Fahrzeug-Telefonanlagen und Satelliten-Funksysteme umfassen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Da, wie oben beschrieben, nach der vorliegenden Erfindung eine Loop-Antenne,
die in einem zweiten Frequenzband arbeitet, so auf einem dielektrischen Substrat
ausgebildet ist, dass sie eine Patch-Antenne umgibt, die in einem ersten Frequenzband
arbeitet, kann eine kleine zusammengesetzte Antenne erzielt werden, die in zwei
verschiedenen Frequenzbändern arbeitet. Da nach der vorliegenden Erfindung
dementsprechend ein Raum in der Loop-Antenne, die in dem zweiten Frequenzband arbeitet,
genutzt wird, um eine Patch-Antenne auszubilden, die in dem ersten Frequenzband
arbeitet, kann eine kleine zusammengesetzte Antenne erzielt werden, und deren Montagefläche
kann verringert und deren Betrieb vereinfacht werden.
Weil die Loop-Antenne und die Patch-Antenne im Wesentlichen auf der
gleichen Achse bereitgestellt werden, ist es außerdem möglich, den gegenseitigen
Einfluss der Antennen zu blockieren. Wenn die Patch-Antenne mit Entartungs-Isolierelementen
ausgestattet ist, kann darüber hinaus eine zirkular polarisierte DSRC-Antenne
für ein ETC und dergleichen umgesetzt werden, und durch Ausstatten der Loop-Antenne
mit Störelementen zum Einrichten einer zirkular polarisierten Antenne kann
eine GPS-Antenne erzeugt werden.