JPH0213841B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0213841B2 JPH0213841B2 JP19093581A JP19093581A JPH0213841B2 JP H0213841 B2 JPH0213841 B2 JP H0213841B2 JP 19093581 A JP19093581 A JP 19093581A JP 19093581 A JP19093581 A JP 19093581A JP H0213841 B2 JPH0213841 B2 JP H0213841B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- phase
- directivity
- loop antenna
- loop
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ヌルポイント可変型のアンテナ装置
に関するものである。
に関するものである。
従来の斯かるアンテナ装置は、第１図に示すよ
うに、アンテナａ、ｂのような複数のアンテナを
同一平面内に置いて位相差給電型アンテナとして
構成されている。このため、アンテナ間の位相差
が角度によつて大きく変化することが必要であ
る。この位相差は送信点Ｘから各アンテナまでの
距離の差ｄに比例するので、このｄを大きくする
ためにアンテナ間の間隔ｌを１波長程度にするこ
とが行われている。このため、構造が大きくな
り、室内で用いることができなかつた。上記間隔
は200MHzの場合で1.5ｍと大きくなる。
うに、アンテナａ、ｂのような複数のアンテナを
同一平面内に置いて位相差給電型アンテナとして
構成されている。このため、アンテナ間の位相差
が角度によつて大きく変化することが必要であ
る。この位相差は送信点Ｘから各アンテナまでの
距離の差ｄに比例するので、このｄを大きくする
ためにアンテナ間の間隔ｌを１波長程度にするこ
とが行われている。このため、構造が大きくな
り、室内で用いることができなかつた。上記間隔
は200MHzの場合で1.5ｍと大きくなる。
また、従来のアンテナ装置では、各アンテナに
指向性をもつたアンテナ素子を用いていて、最大
感度の得られる方向の範囲が±30゜程度と限られ
ているため、複数の局を受信しようとすると、ア
ンテナ装置の方向を変えなければならない場合が
あつた。
指向性をもつたアンテナ素子を用いていて、最大
感度の得られる方向の範囲が±30゜程度と限られ
ているため、複数の局を受信しようとすると、ア
ンテナ装置の方向を変えなければならない場合が
あつた。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、機械的に方向を変える
ことなくヌルポイント方向及び最大感度の得られ
る方向を360゜変化することのできる小型のアンテ
ナ装置を提供することにある。
その目的とするところは、機械的に方向を変える
ことなくヌルポイント方向及び最大感度の得られ
る方向を360゜変化することのできる小型のアンテ
ナ装置を提供することにある。
このために成されたアンテナ装置は、給電点が
互に反対側に位置決めされ、かつ共に平行に配置
されると共に、各々のループの半径ｒと受信波波
長λとの関係が2πr＜λとなされた一対のループ
アンテナ素子と、少なくとも一方のループアンテ
ナ素子の出力に接続された可変移相器と、この移
相器の出力と他方のループアンテナの出力とを加
算する加算器とを備えることを特徴とする。
互に反対側に位置決めされ、かつ共に平行に配置
されると共に、各々のループの半径ｒと受信波波
長λとの関係が2πr＜λとなされた一対のループ
アンテナ素子と、少なくとも一方のループアンテ
ナ素子の出力に接続された可変移相器と、この移
相器の出力と他方のループアンテナの出力とを加
算する加算器とを備えることを特徴とする。
以下、本発明を第２図以降を参照して詳細に説
明する。
明する。
第２図は本発明によるアンテナ装置の一実施例
を示すブロツク図であり、図中１０，１０′はそ
れぞれの給電点１０ａ，１０a′が互に反対側に位
置決めされ、かつ互に平行でしかも共に水平に配
置された一対のループアンテナ素子である。
を示すブロツク図であり、図中１０，１０′はそ
れぞれの給電点１０ａ，１０a′が互に反対側に位
置決めされ、かつ互に平行でしかも共に水平に配
置された一対のループアンテナ素子である。
今半径ｒのループアンテナ素子のレベル指向
性、位相指向性について考えてみると、半径ｒが
受信波波長λとλ＝2πrなる関係にあるときには、
水平面内のレベル指向性は第３図ａに示すような
８の字指向性となり、位相指向性は第４図にイで
示すような形になる。この特性はダイポールアン
テナ素子のものと等しい。次にループの周囲長
2πrがλより小さくなると、第３図ｂに示すよう
なまゆ形指向性となり、位相指向性は第４図にロ
で示すようになる。更に、ループ長2πrが更に短
かくなり、λ／５以下になると、指向性は第３図
ｃのような無指向性に近づき、位相指向性も第４
図にハで示すように変化量が少なくなる。
性、位相指向性について考えてみると、半径ｒが
受信波波長λとλ＝2πrなる関係にあるときには、
水平面内のレベル指向性は第３図ａに示すような
８の字指向性となり、位相指向性は第４図にイで
示すような形になる。この特性はダイポールアン
テナ素子のものと等しい。次にループの周囲長
2πrがλより小さくなると、第３図ｂに示すよう
なまゆ形指向性となり、位相指向性は第４図にロ
で示すようになる。更に、ループ長2πrが更に短
かくなり、λ／５以下になると、指向性は第３図
ｃのような無指向性に近づき、位相指向性も第４
図にハで示すように変化量が少なくなる。
ところで、ヌルポイントを360゜回転させるアン
テナ装置を構成するためには、アンテナ素子１
０，１０′は無指向性でなければならない。また、
合成後の感度低下を避けるにはアンテナ素子１
０，１０′は水平方向の角度に対する相互の位相
差の変化が大きいことが望ましい。
テナ装置を構成するためには、アンテナ素子１
０，１０′は無指向性でなければならない。また、
合成後の感度低下を避けるにはアンテナ素子１
０，１０′は水平方向の角度に対する相互の位相
差の変化が大きいことが望ましい。
従つて、上記一対のループアンテナ素子１０，
１０′としては、第３図ｂに示すような無指向性
に近いレベル指向特性を有し、かつ第４図にロで
示すような位相指向性を有するよう、2πr＜λな
る半径のループアンテナ素子が適している。この
ようなループアンテナ素子を使用した場合、図示
の矢印方向を0゜（アンテナ素子１０で受信したい
位相を0゜）として基準化したループアンテナ素子
１０，１０′の位相指向性は第５図のようになる。
１０′としては、第３図ｂに示すような無指向性
に近いレベル指向特性を有し、かつ第４図にロで
示すような位相指向性を有するよう、2πr＜λな
る半径のループアンテナ素子が適している。この
ようなループアンテナ素子を使用した場合、図示
の矢印方向を0゜（アンテナ素子１０で受信したい
位相を0゜）として基準化したループアンテナ素子
１０，１０′の位相指向性は第５図のようになる。
上述のように配置されたループアンテナ素子１
０，１０′のそれぞれの給電点１０ａ，１０a′は、
インピーダンス変換と平衡・不平衡変換を行う変
換器１１，１１′にそれぞれ接続されている。そ
して、変換器１１，１１′の出力は高周波（RF）
アンプ１２，１２′で増幅されるようになつてい
る。上記変換器１１，１１′の一方１１の出力は
可変移相器１３を介して加算器１３の一方の入力
に接続されているのに対し、他方１１′の出力は
直接加算器１４の他方の入力に接続されている。
上記可変移相器１３は、制御回路１５から加えら
れる制御電圧によつて移相量が変えられるように
なつている。加算器１４の出力には、位相の変え
られたRF信号とアンプ１２′の出力との加算した
ものが出力され、これが図示しない受信機のフロ
ントエンドに送出される。
０，１０′のそれぞれの給電点１０ａ，１０a′は、
インピーダンス変換と平衡・不平衡変換を行う変
換器１１，１１′にそれぞれ接続されている。そ
して、変換器１１，１１′の出力は高周波（RF）
アンプ１２，１２′で増幅されるようになつてい
る。上記変換器１１，１１′の一方１１の出力は
可変移相器１３を介して加算器１３の一方の入力
に接続されているのに対し、他方１１′の出力は
直接加算器１４の他方の入力に接続されている。
上記可変移相器１３は、制御回路１５から加えら
れる制御電圧によつて移相量が変えられるように
なつている。加算器１４の出力には、位相の変え
られたRF信号とアンプ１２′の出力との加算した
ものが出力され、これが図示しない受信機のフロ
ントエンドに送出される。
上述した構成において、今ループアンテナ素子
１０の出力を移相差１３で180゜移相すると、第６
図ａに示すような位相指向性が得られ、RFアン
プ１２′の出力と可変移相器１３の出力は90゜及び
270゜方向で180゜の位相差を持つようになるため、
加算器１４の出力には出力が現われない。この結
果、第６図ｂに示すように90゜及び270゜方向にヌ
ルポイントを有する指向性が得られる。
１０の出力を移相差１３で180゜移相すると、第６
図ａに示すような位相指向性が得られ、RFアン
プ１２′の出力と可変移相器１３の出力は90゜及び
270゜方向で180゜の位相差を持つようになるため、
加算器１４の出力には出力が現われない。この結
果、第６図ｂに示すように90゜及び270゜方向にヌ
ルポイントを有する指向性が得られる。
次に移相器１３による移相量を180゜−θとする
と、第７図ａに示すような位相指向性が得られ、
RFアンプ１２′の出力と可変移相器１３の出力は
0゜の方向で180゜の位相差を持つようになるため、
この点で加算器１４の出力には出力が現われな
い。この結果、第７図ｂに示すように0゜方向にヌ
ルポイントを有する指向性が得られる。
と、第７図ａに示すような位相指向性が得られ、
RFアンプ１２′の出力と可変移相器１３の出力は
0゜の方向で180゜の位相差を持つようになるため、
この点で加算器１４の出力には出力が現われな
い。この結果、第７図ｂに示すように0゜方向にヌ
ルポイントを有する指向性が得られる。
最後に、移相器１３による移相量を180゜＋θ゜と
すると、第８図ａに示すような位相指向性が得ら
れ、RFアンプ１２′の出力と移相器１３の出力は
180゜の方向で180゜の位相差を持つようになるた
め、この点で加算器１４の出力には出力が現われ
ず、このときの指向性は第８図ｂに示すように
180゜の方向にヌルポイントを有するものとなる。
すると、第８図ａに示すような位相指向性が得ら
れ、RFアンプ１２′の出力と移相器１３の出力は
180゜の方向で180゜の位相差を持つようになるた
め、この点で加算器１４の出力には出力が現われ
ず、このときの指向性は第８図ｂに示すように
180゜の方向にヌルポイントを有するものとなる。
上述したことから明らかなように、移相器１３
の移相量を連続的に変化させれば、ヌルポイント
の方向も連続的に変化する。このように、ループ
アンテナを第２図に示すように配置することによ
つて、少なくとも１つのヌルポイントをもつた小
型の指向性可変アンテナ装置が実現できる。
の移相量を連続的に変化させれば、ヌルポイント
の方向も連続的に変化する。このように、ループ
アンテナを第２図に示すように配置することによ
つて、少なくとも１つのヌルポイントをもつた小
型の指向性可変アンテナ装置が実現できる。
また、上述したように、使用帯域での位相指向
性が0゜方向と180゜方向で90゜以上変化するようなル
ープを用いているため、両アンテナの位相差が最
大で180゜以上となり、一ケ所にヌルポイントを作
つた場合の水平面内最大放射方向の感度が１つの
アンテナの感度よりも3dB以上低下することはな
い。
性が0゜方向と180゜方向で90゜以上変化するようなル
ープを用いているため、両アンテナの位相差が最
大で180゜以上となり、一ケ所にヌルポイントを作
つた場合の水平面内最大放射方向の感度が１つの
アンテナの感度よりも3dB以上低下することはな
い。
本発明は上述したように、一対のループアンテ
ナ素子をそれらの給電点が互に反対側に位置決め
し、かつ共に平行になるように配置し、少なくと
も一方のループアンテナ素子の出力に可変移相器
を接続し、この移相器の出力と他方のループアン
テナの出力とを加算器で加算して出力するように
したものである。
ナ素子をそれらの給電点が互に反対側に位置決め
し、かつ共に平行になるように配置し、少なくと
も一方のループアンテナ素子の出力に可変移相器
を接続し、この移相器の出力と他方のループアン
テナの出力とを加算器で加算して出力するように
したものである。
従つて、可変移相器の移相量を連続的に変えて
一方のループアンテナ素子の出力を移相すること
で、加算器の出力には移相量に応じた角度方向か
らの受信電波についての信号成分が弱められた出
力が得られるようになり、またループアンテナ素
子の使用により第９図に斜視図で示すように小型
になるため、室内でも使用可能なヌルポイント可
変型のアンテナ装置が実現できる。
一方のループアンテナ素子の出力を移相すること
で、加算器の出力には移相量に応じた角度方向か
らの受信電波についての信号成分が弱められた出
力が得られるようになり、またループアンテナ素
子の使用により第９図に斜視図で示すように小型
になるため、室内でも使用可能なヌルポイント可
変型のアンテナ装置が実現できる。
また、移相器の移相量の可変を電気的操作で変
えることによりヌルポイント方向及び最大感度方
向を360゜変化できるため、アンテナ装置の方向を
機械的に変えることが一切必要なくなり、受信機
との組み合せによる指向性の変化の自動化が容易
になる。
えることによりヌルポイント方向及び最大感度方
向を360゜変化できるため、アンテナ装置の方向を
機械的に変えることが一切必要なくなり、受信機
との組み合せによる指向性の変化の自動化が容易
になる。
更に、実施例のように特定の範囲内にある径の
ループアンテナ素子を使用した場合には、少なく
とも１つのヌルポイントができるため、FMのマ
ルチパス妨害やTVのゴースト障害の原因となる
妨害電波を有効に排除することができる。
ループアンテナ素子を使用した場合には、少なく
とも１つのヌルポイントができるため、FMのマ
ルチパス妨害やTVのゴースト障害の原因となる
妨害電波を有効に排除することができる。
加うるに、ループアンテナをアクテイブ化した
場合には、受信波のＳ／Ｎが改善できると共に、
アンテナのインピーダンスの安定化（例えば75
Ω）ができ、またインピーダンスの安定化によつ
て移相器、加算器などが作り易くなつている。
場合には、受信波のＳ／Ｎが改善できると共に、
アンテナのインピーダンスの安定化（例えば75
Ω）ができ、またインピーダンスの安定化によつ
て移相器、加算器などが作り易くなつている。
第１図は従来のヌルポイント可変型のアンテナ
装置の一例を示す斜視図、第２図は本発明による
アンテナ装置の一実施例を示すブロツク図、第３
図ａ乃至ｃは径の異なるループアンテナ素子につ
いての指向性を示す図、第４図は第３図ａ乃至ｃ
の指向特性に対応する位相指向性を示す図、第５
図は第３図ｂに示す特性を有するループアンテナ
素子を用いて構成した本発明のアンテナ装置の位
相指向性の一例を示す図、第６図ａ、第７図ａ及
び第８図ａは異なる移相量についての位相指向性
を示す図、第６図ｂ、第７図ｂ及び第８図ｂは第
６図ａ、第７図ａ及び第８図ａの特性のときの指
向性をそれぞれ示す図、第９図は本発明のアンテ
ナ装置の一実施例を示す斜視図である。 １０，１０′……ループアンテナ素子、１０ａ，
１０a′……給電点、１３……可変移相器、１４…
…加算器。
装置の一例を示す斜視図、第２図は本発明による
アンテナ装置の一実施例を示すブロツク図、第３
図ａ乃至ｃは径の異なるループアンテナ素子につ
いての指向性を示す図、第４図は第３図ａ乃至ｃ
の指向特性に対応する位相指向性を示す図、第５
図は第３図ｂに示す特性を有するループアンテナ
素子を用いて構成した本発明のアンテナ装置の位
相指向性の一例を示す図、第６図ａ、第７図ａ及
び第８図ａは異なる移相量についての位相指向性
を示す図、第６図ｂ、第７図ｂ及び第８図ｂは第
６図ａ、第７図ａ及び第８図ａの特性のときの指
向性をそれぞれ示す図、第９図は本発明のアンテ
ナ装置の一実施例を示す斜視図である。 １０，１０′……ループアンテナ素子、１０ａ，
１０a′……給電点、１３……可変移相器、１４…
…加算器。
Claims (1)
- １ 給電点が互に反対側に位置決めされ、かつ共
に平行に配置されると共に、各々のループの半径
ｒと受信波波長λとの関係が2πr＜λとなされた
一対のループアンテナ素子と、少なくとも一方の
ループアンテナ素子の出力に接続された可変移相
器と、この移相器の出力と他方のループアンテナ
素子の出力とを加算する加算器とを備えることを
特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19093581A JPS5894203A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19093581A JPS5894203A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5894203A JPS5894203A (ja) | 1983-06-04 |
| JPH0213841B2 true JPH0213841B2 (ja) | 1990-04-05 |
Family
ID=16266126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19093581A Granted JPS5894203A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5894203A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8802204D0 (en) * | 1988-02-02 | 1988-03-02 | Hately M C | Twin feeder crossed field antenna systems |
| JP5367408B2 (ja) * | 2008-11-26 | 2013-12-11 | 京セラ株式会社 | 携帯電話機 |
| JP7133532B2 (ja) * | 2019-10-30 | 2022-09-08 | 株式会社東芝 | アンテナ装置及び探索装置 |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19093581A patent/JPS5894203A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5894203A (ja) | 1983-06-04 |
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