[发明专利]多频带阵列天线

说明书

提供一种能够进行相邻的多频带天线元件的间隔的最佳化、且能够进行基于分配电路的适当的功率分配的多频带阵列天线。多频带阵列天线(100)包括在p个频带中操作的m个第一天线元件(10)、在q个频带中操作的n个第二天线元件(12)、威尔金森型功率分配器(14)、滤波器(16)和匹配电路(18)。m和n是满足m＝n+1和n＝m+1和m＝n中的任一个和m+n≥3的正整数，p和q是满足p≥1、q≥2、q＞p的正整数。m个第一天线元件和n个第二天线元件交替配置。匹配电路(18)在滤波器(16)的衰减频带中进行滤波器(16)和功率分配器(14)之间的阻抗匹配。串联连接电路单元构成为在衰减频带中功率分配器(14)的分支单元成为开路端。

技术领域

本发明涉及能够搭载于建筑机械、车辆、自动售货机等的多频带阵列天线(Multiband array antenna)。

背景技术

移动通信的发展不仅限于以智能手机或平板为代表的、声音或者数据传输的消费者利用领域，还扩展到作为专用系统而构筑的遥测领域。近年来，推进了使用低价格且小型的无线模块的M2M(机器间通信(Machine to Machine))的利用。与消费者利用的业务不同，在M2M中发生定期且少的信息量的业务。

面向M2M的无线模块(以下，也简称为无线模块)由无线发送接收机和外部天线构成。例如，已知被设计为在2GHz带和800MHz带中适当地操作的无线发送接收机和将2GHz带和800MHz带的双方作为操作频率而具有的外部设置环形天线(loop antenna)。无线发送接收机例如内置在手持式终端(handy terminal)或自动售货机中。外部天线连接到无线发送接收机的天线端子，例如，作为手持式终端的天线而设置或者设置在自动售货机的上部。在无线模块中，一般不需要将无线发送接收机和外部天线作为一体化而设置。这样，与面向消费者的智能手机、平板或者便携电话机不同，无线模块具有自由度高的安装方式。

作为外部天线，提供各种产品(例如，参照非专利文献1)。将2GHz带和800MHz带的双方作为操作频率而具有的上述的环形天线具有外形尺寸150mm×40mm×60mm、2GHz带增益-8dBd以上、800MHz带增益-7dBd以上、重量220g的规格。此外，也已知将印刷了天线图案的印刷电路板内置于塑料外壳内的天线，电性特性与环形天线是相同程度。

作为现有的面向M2M的无线模块的一例，已知如上所述那样在2GHz带和800MHz带的双方中操作的例。由于面向携带电话的频带的增加，认为在无线模块中能够利用的频带也增加。此外，由于无线模块的特性，利用于无线通信的频带未必一定为面向携带电话的频带，存在在特定小功率设备中使用的频带、RFID等的频带、无线LAN的频带等满足一定的技术基准的前提条件，但考虑各种频带的利用。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：株式会社NTT都科摩、无处不在的模块天线(屋顶天线02)、[online]、[2016年4月21日检索]、互联网〈URL:http://www.docomo.biz/img/module/pdf/members/option/manual_rt-ant_02.pdf〉

发明内容

发明要解决的课题

作为面向M2M的无线模块用天线，期望在多个频带中操作的天线元件(以下，称为多频带天线元件)的结构。虽然能够使用覆盖操作频带的全部的宽带天线，但在一般的宽带天线中不能得到充分的增益。此外，宽带天线还会接收不使用的频带的信号。

作为提高天线的增益的方法，已知配置多个天线元件而构成阵列天线的方法。为了实现在多个频带中操作的高增益天线，由多频带天线元件构成阵列天线即可。