JPH02214304A - 円偏波用ループアンテナ - Google Patents
円偏波用ループアンテナInfo
- Publication number
- JPH02214304A JPH02214304A JP3594489A JP3594489A JPH02214304A JP H02214304 A JPH02214304 A JP H02214304A JP 3594489 A JP3594489 A JP 3594489A JP 3594489 A JP3594489 A JP 3594489A JP H02214304 A JPH02214304 A JP H02214304A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loop
- circularly polarized
- conductor
- shaped element
- antenna
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、円偏波用アンテナに関するものであり、特に
、円偏波用ループアンテナに関するものである。
、円偏波用ループアンテナに関するものである。
従来の技術
この種の円偏波用アンテナは、円偏波を必要とする各種
通信系に使用されており、特に、自動車や飛行機等の移
動体で外部に突起物を設けてはならないような場合に適
した円偏波用アンテナとして、以前、本発明者等によっ
て、添付図面の第８図および第９図に略示したような構
成の円偏波用ループアンテナが提案されている。このよ
うな円偏波用ループアンテナは、自動車や飛行機のよう
な移動体以外でも、アンテナの設置スペースをあまりと
れないような場合やカード状のものにアンテナを埋め込
む必要がある場合等にも使用するに適したものである。
通信系に使用されており、特に、自動車や飛行機等の移
動体で外部に突起物を設けてはならないような場合に適
した円偏波用アンテナとして、以前、本発明者等によっ
て、添付図面の第８図および第９図に略示したような構
成の円偏波用ループアンテナが提案されている。このよ
うな円偏波用ループアンテナは、自動車や飛行機のよう
な移動体以外でも、アンテナの設置スペースをあまりと
れないような場合やカード状のものにアンテナを埋め込
む必要がある場合等にも使用するに適したものである。
第８図に示した円偏波用ループアンテナは、誘電体基板
３０の裏面に接地板３１を設け、その誘電体基板３０の
表面にループ状導体３２を設けている。ループ状導体３
２には、λ／４（λ：波長）ずらした２つの位置にそれ
ぞれ一対の給電用端子３２Ａ、３２Ｂおよび３２Ｃ，３
２Ｄが設けられている。一方の２つの給電用端子３２Ａ
、３２Ｂには、信号源４０Ａに接続する同軸線４１Ａか
らバラン回路４２Ａを介して延びる平行２線４３Ａの各
線がそれぞれ接続され、他方の２つの給電用端子３２Ｃ
，３２Ｄには、信号源４０Ｂに接続する同軸線４１Ｂか
らバラン回路４２Ｂを介して延びる平行２線４３Ｂの各
線がそれぞれ接続される。
３０の裏面に接地板３１を設け、その誘電体基板３０の
表面にループ状導体３２を設けている。ループ状導体３
２には、λ／４（λ：波長）ずらした２つの位置にそれ
ぞれ一対の給電用端子３２Ａ、３２Ｂおよび３２Ｃ，３
２Ｄが設けられている。一方の２つの給電用端子３２Ａ
、３２Ｂには、信号源４０Ａに接続する同軸線４１Ａか
らバラン回路４２Ａを介して延びる平行２線４３Ａの各
線がそれぞれ接続され、他方の２つの給電用端子３２Ｃ
，３２Ｄには、信号源４０Ｂに接続する同軸線４１Ｂか
らバラン回路４２Ｂを介して延びる平行２線４３Ｂの各
線がそれぞれ接続される。
この第８図の従来の円偏波用ループアンテナは、端子３
２Ａ、３２Ｂと端子３２Ｃ，３２Ｄとの位相差を９０°
とした給電により、円偏波を放射する。
２Ａ、３２Ｂと端子３２Ｃ，３２Ｄとの位相差を９０°
とした給電により、円偏波を放射する。
第９図に示した円偏波用ループアンテナは、誘電体基板
５０の裏面に接地板５１を設け、その誘電体基板５０の
表面に円偏波を放射するように摂動素子５３および５４
をもつループ状導体５２を設けている。ループ状導体５
２には、所定位置に。
５０の裏面に接地板５１を設け、その誘電体基板５０の
表面に円偏波を放射するように摂動素子５３および５４
をもつループ状導体５２を設けている。ループ状導体５
２には、所定位置に。
一対の給電用端子５２Ａ、５２Ｂが設けられている。こ
れら２つの給電用端子５２Ａ、５２Ｂには、信号源６０
に接続する同軸線６１からバラン回路６２を介して延び
る平行２ａ６３の各線がそれぞれ接続される。この第９
図の従来の円偏波用ループアンテナは、このようにして
、２つの給電用端子５２Δおよび５２Ｂから給電するこ
とにより、円偏波を放射する。
れら２つの給電用端子５２Ａ、５２Ｂには、信号源６０
に接続する同軸線６１からバラン回路６２を介して延び
る平行２ａ６３の各線がそれぞれ接続される。この第９
図の従来の円偏波用ループアンテナは、このようにして
、２つの給電用端子５２Δおよび５２Ｂから給電するこ
とにより、円偏波を放射する。
発明が解決しようとする課題
前述した従来の円偏波用ループアンテナのうち、第８図
のものは、等振幅で位相差９０゛で２箇所から給電する
必要があり、しかも、各給電線路には、同軸線路（不平
衡回路）から平行２線路（平衡回路）へと変換するため
のバラン回路が必要である。したがって、アンテナの構
造そのものが複雑となるだけでなく、その給電のための
接続も複雑となり、全体として価格の高いものとなって
しまう。また、各給電用端子の付近には、その給電のた
めのバラン回路および平行２線を配置するためのスペー
スが必要となり、アンテナ配置のためのスペースも大き
くなってしまう。その上、理想的な円偏波の放射特性を
得ることも難しいものであった。
のものは、等振幅で位相差９０゛で２箇所から給電する
必要があり、しかも、各給電線路には、同軸線路（不平
衡回路）から平行２線路（平衡回路）へと変換するため
のバラン回路が必要である。したがって、アンテナの構
造そのものが複雑となるだけでなく、その給電のための
接続も複雑となり、全体として価格の高いものとなって
しまう。また、各給電用端子の付近には、その給電のた
めのバラン回路および平行２線を配置するためのスペー
スが必要となり、アンテナ配置のためのスペースも大き
くなってしまう。その上、理想的な円偏波の放射特性を
得ることも難しいものであった。
前述した従来の円偏波用ループアンテナのうち、第９図
のものは、第８図のものに比較すると、１箇所からの給
電ですむという点では簡単化されている。しかしながら
、ループには、給電のために２つの給電用端子を設ける
必要があり、給電線路には、依然として、バラン回路が
必要であるので、アンテナの構造が複雑となるだけでな
く、その給電のための接続も複雑となり、そのためのス
ペースも必要であった。また、ループに２端子を設けて
いるためにその部分に間隙ができてしまうので、理想的
な放射特性を得ることも難しいものであった。
のものは、第８図のものに比較すると、１箇所からの給
電ですむという点では簡単化されている。しかしながら
、ループには、給電のために２つの給電用端子を設ける
必要があり、給電線路には、依然として、バラン回路が
必要であるので、アンテナの構造が複雑となるだけでな
く、その給電のための接続も複雑となり、そのためのス
ペースも必要であった。また、ループに２端子を設けて
いるためにその部分に間隙ができてしまうので、理想的
な放射特性を得ることも難しいものであった。
本発明の目的は、前述したような従来技術の問題点を解
消しうる円偏波用ループアンテナを提供することである
。
消しうる円偏波用ループアンテナを提供することである
。
課題を解決するための手段
本発明によれば、接地板と、円偏波を放射するように摂
動素子をもつループ導体とを誘電体を挟んで対峙させて
なる円偏波用ループアンテナにおいて、前記ループ導体
の所定位置からループ内に所定距離に亘って延長するＬ
字形素子を備え、給電用同軸線路の中心導体を前記り字
形素子に接続し、外部導体を前記接地板に接続するよう
にしたことを特徴とする。
動素子をもつループ導体とを誘電体を挟んで対峙させて
なる円偏波用ループアンテナにおいて、前記ループ導体
の所定位置からループ内に所定距離に亘って延長するＬ
字形素子を備え、給電用同軸線路の中心導体を前記り字
形素子に接続し、外部導体を前記接地板に接続するよう
にしたことを特徴とする。
実施例
次に、添付図面の第１図から第７図に基づいて、本発明
の実施例について、本発明をより詳細に説明する。
の実施例について、本発明をより詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例としての円偏波用ループア
ンテナの構造を略示する斜視図である。
ンテナの構造を略示する斜視図である。
この第１図に示されるように、この実施例の円偏波用ル
ープアンテナは、誘電体基板１０の裏面に接地板１１を
施し、誘電体基板１０の表面に円形のループ導体１２を
施しているマイクロストリップ形状とされている。そし
て、ループ導体１２には、参照符号ａおよびｂで示す半
径方向において対向する位置に円偏波を放射しつるよう
に摂動素子１３および１４が設けられている。さらに、
ループ導体１２には、本発明によって、参照符号Ｃで示
す位置から半径方向内側へ、参照符号ｄで示す位置まで
延長するＬ字形素子１５が設けられている。なお、第１
図において、参照符号りは、誘電体基板１０の厚みを示
し、参照符号Ｌｒは、Ｌ字形素子１５の長さを示してい
る。
ープアンテナは、誘電体基板１０の裏面に接地板１１を
施し、誘電体基板１０の表面に円形のループ導体１２を
施しているマイクロストリップ形状とされている。そし
て、ループ導体１２には、参照符号ａおよびｂで示す半
径方向において対向する位置に円偏波を放射しつるよう
に摂動素子１３および１４が設けられている。さらに、
ループ導体１２には、本発明によって、参照符号Ｃで示
す位置から半径方向内側へ、参照符号ｄで示す位置まで
延長するＬ字形素子１５が設けられている。なお、第１
図において、参照符号りは、誘電体基板１０の厚みを示
し、参照符号Ｌｒは、Ｌ字形素子１５の長さを示してい
る。
この実施例の円偏波用ループアンテナにおいては、給電
用の同軸線２０の中心導体２１は、接地板１１および誘
電体基板１０に設けた貫通穴を通してＬ字形素子１５の
先端ｄに直接的に接続され、同軸線２０の外部導体２２
は、接地板１１に直接的に接続される。
用の同軸線２０の中心導体２１は、接地板１１および誘
電体基板１０に設けた貫通穴を通してＬ字形素子１５の
先端ｄに直接的に接続され、同軸線２０の外部導体２２
は、接地板１１に直接的に接続される。
次に、このような構成の円偏波用ループアンテナの動作
および特性について、特に、第２図から第７図を参照し
て説明する。
および特性について、特に、第２図から第７図を参照し
て説明する。
第２図は、第１図のアンテナを平面的に且つ模式的に示
した図であり、第３図は、第１図のアンテナを断面的に
且つ模式的に示した図である。これらの第２図および第
３図において、Ｌ字形素子１５の水平部の長さは、Ｌｒ
とされ、ループ導体１２と接地板１１との間隔は、ｈと
されている。
した図であり、第３図は、第１図のアンテナを断面的に
且つ模式的に示した図である。これらの第２図および第
３図において、Ｌ字形素子１５の水平部の長さは、Ｌｒ
とされ、ループ導体１２と接地板１１との間隔は、ｈと
されている。
ここで、このアンテナの動作特性を種々考察するために
、対象波長λを０．１ ｍとし、ｈを０．０５λ、Ｌ字
形素子１５およびループ導体１２のストリップ幅Ｗを約
０．０２λに固定して、Ｌ字形素子１５の長さＬｒを変
化させて、まず、入力インピーダンスの変化を測定して
みた。その測定結果を第４図に示している。この第４図
のグラフかられかるように、Ｌ、が長くなるにつれてリ
アクタンスは、容量性から誘導性へと変化する。Ｌｒ＝
０．２４λのとき、入力インピーダンスは、４６Ωの純
抵抗となる。
、対象波長λを０．１ ｍとし、ｈを０．０５λ、Ｌ字
形素子１５およびループ導体１２のストリップ幅Ｗを約
０．０２λに固定して、Ｌ字形素子１５の長さＬｒを変
化させて、まず、入力インピーダンスの変化を測定して
みた。その測定結果を第４図に示している。この第４図
のグラフかられかるように、Ｌ、が長くなるにつれてリ
アクタンスは、容量性から誘導性へと変化する。Ｌｒ＝
０．２４λのとき、入力インピーダンスは、４６Ωの純
抵抗となる。
次に、Ｌｆを変化させて、円偏波率、すなわち、長軸電
界／短軸電界である軸比の変化を測定してみた。その測
定結果を第５図に示している。この第５図のグラフから
れかるように、Ｌｒ＝０．２４λの時、正面軸比１．０
ｄＢの円偏波となる。このときのループ１２上の電流分
布を測定した結果を、第６図に示している。この第６図
のループ上の電流分布は、進行波形電流分布となってい
る。
界／短軸電界である軸比の変化を測定してみた。その測
定結果を第５図に示している。この第５図のグラフから
れかるように、Ｌｒ＝０．２４λの時、正面軸比１．０
ｄＢの円偏波となる。このときのループ１２上の電流分
布を測定した結果を、第６図に示している。この第６図
のループ上の電流分布は、進行波形電流分布となってい
る。
次に、このような電流分布による放射パターンの実測値
を、第７図に示している。この第７図の放射パターンか
ら明らかなように、第３図におけるθ＝０°、すなわち
、アンテナの正面方向で、電界は最大値となってい７る
。
を、第７図に示している。この第７図の放射パターンか
ら明らかなように、第３図におけるθ＝０°、すなわち
、アンテナの正面方向で、電界は最大値となってい７る
。
前述したことかられかるように、第１図に示したアンテ
ナの構成によれば、給電同軸線２０からの電流は、伝送
路として作動しているＬ字形素子１５を伝わり、Ｃ点に
たどりつき、ループ１２上に分布する。このとき、ａ点
、ｂ点の摂動素子１３および１４により、電流は、第６
図に示すように、振幅はぼ一様の進行波形になるので、
回転する電波が放射される。ループ１２の円周を、対象
波長λ、すなわち、使用波長にほぼ等しい長さに選んで
いることから、アンテナの正面で強まる電界パターンと
なる。なお、Ｌ字形素子１５による伝送線路からの放射
は、厚みｈを対象波長λに対してきわめて小さくしてい
るので、無視できる。
ナの構成によれば、給電同軸線２０からの電流は、伝送
路として作動しているＬ字形素子１５を伝わり、Ｃ点に
たどりつき、ループ１２上に分布する。このとき、ａ点
、ｂ点の摂動素子１３および１４により、電流は、第６
図に示すように、振幅はぼ一様の進行波形になるので、
回転する電波が放射される。ループ１２の円周を、対象
波長λ、すなわち、使用波長にほぼ等しい長さに選んで
いることから、アンテナの正面で強まる電界パターンと
なる。なお、Ｌ字形素子１５による伝送線路からの放射
は、厚みｈを対象波長λに対してきわめて小さくしてい
るので、無視できる。
また、Ｌ字形素子１５の長さＬｒを調整することにより
、点ｅよりアンテナ側を見込んだインピーダンスを純抵
抗にすることもできる。すなわち、前述の測定結果から
は、誘電体基板の厚みｈを対象波長λの２０分の１とし
た場合、Ｌ字形素子１５の長さしｆを、対象波長λの約
４分の１とすればよい。また、前述の測定結果は、誘電
体基板１０の誘電率を１、すなわち誘電体が空気である
とした場合であるが、誘電率が１より高い誘電体基板を
使用すると、波長がその誘電体により短縮されるので、
アンテナをより小型なものとすることができる。
、点ｅよりアンテナ側を見込んだインピーダンスを純抵
抗にすることもできる。すなわち、前述の測定結果から
は、誘電体基板の厚みｈを対象波長λの２０分の１とし
た場合、Ｌ字形素子１５の長さしｆを、対象波長λの約
４分の１とすればよい。また、前述の測定結果は、誘電
体基板１０の誘電率を１、すなわち誘電体が空気である
とした場合であるが、誘電率が１より高い誘電体基板を
使用すると、波長がその誘電体により短縮されるので、
アンテナをより小型なものとすることができる。
さらにまた、前述した実施例は、ループ導体を円形とし
たのであるが、本発明は、これに限らず、ループ導体を
角形とすることもできる。
たのであるが、本発明は、これに限らず、ループ導体を
角形とすることもできる。
発明の効果
本発明の円偏波用ループアンテナは、給電用同軸線の中
心導体をＬ字形素子に直接的に接続し外部導体を接地板
に直接的に接続するだけで、給電することができるので
、１箇所１端子の給電とすることができ、非常に簡単で
安価なものとすることができる。その上、ループ導体に
間隙を作らず完全なループとすることができるので、理
想的な円偏波放射特性を容易に得ることができる。また
、給電接続のためにバラン回路等を必要としないので、
給電のための接続にスペースをとったりしないので、全
体として小型にすることが可能である。
心導体をＬ字形素子に直接的に接続し外部導体を接地板
に直接的に接続するだけで、給電することができるので
、１箇所１端子の給電とすることができ、非常に簡単で
安価なものとすることができる。その上、ループ導体に
間隙を作らず完全なループとすることができるので、理
想的な円偏波放射特性を容易に得ることができる。また
、給電接続のためにバラン回路等を必要としないので、
給電のための接続にスペースをとったりしないので、全
体として小型にすることが可能である。
第１図は、本発明の一実施例としての円偏波用ループア
ンテナの構造を略示する斜視図、第２図は、第１図のア
ンテナを平面的に且つ模式的に示した図、第３図は、第
１図のアンテナを断面的に且つ模式的に示した図、第４
図は、第１図のアンテナにおけるＬ字形素子の長さと入
力インピーダンスとの関係を示す図、第５図は、第１図
のアンテナにおけるＬ字形素子の長さと軸比との関係を
示す図、第６図は、第１図のアンテナにおけるループ上
の電流分布を示す図、第７図は、第６図に示したような
電流分布による放射パターンの実測値を示す図、第８図
は、従来の円偏波用ループアンテナの一例を示す概略図
、第９図は、従来の円偏波用ループアンテナの別の例を
示す概略図である。 ＩＯ・・・・・・誘電体基板、１１・・・・・・接地板
、１２・・・・・・ループ導体、１３．１４・・・・・
・摂動素子、１５・・・・・・Ｌ字形素子、２０・・・
・・・同軸線、２１・・・・・・中心導体、２２・・・
・・・外部導体。 第１図 第２図 第 図 第 図 第 図 第 図
ンテナの構造を略示する斜視図、第２図は、第１図のア
ンテナを平面的に且つ模式的に示した図、第３図は、第
１図のアンテナを断面的に且つ模式的に示した図、第４
図は、第１図のアンテナにおけるＬ字形素子の長さと入
力インピーダンスとの関係を示す図、第５図は、第１図
のアンテナにおけるＬ字形素子の長さと軸比との関係を
示す図、第６図は、第１図のアンテナにおけるループ上
の電流分布を示す図、第７図は、第６図に示したような
電流分布による放射パターンの実測値を示す図、第８図
は、従来の円偏波用ループアンテナの一例を示す概略図
、第９図は、従来の円偏波用ループアンテナの別の例を
示す概略図である。 ＩＯ・・・・・・誘電体基板、１１・・・・・・接地板
、１２・・・・・・ループ導体、１３．１４・・・・・
・摂動素子、１５・・・・・・Ｌ字形素子、２０・・・
・・・同軸線、２１・・・・・・中心導体、２２・・・
・・・外部導体。 第１図 第２図 第 図 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- 接地板と、円偏波を放射するように摂動素子をもつルー
プ導体とを誘電体を挟んで対峙させてなる円偏波用ルー
プアンテナにおいて、前記ループ導体の所定位置からル
ープ内に所定距離に亘って延長するＬ字形素子を備え、
給電用同軸線路の中心導体を前記Ｌ字形素子に接続し、
外部導体を前記接地板に接続するようにしたことを特徴
とする円偏波用ループアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3594489A JPH02214304A (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 円偏波用ループアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3594489A JPH02214304A (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 円偏波用ループアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02214304A true JPH02214304A (ja) | 1990-08-27 |
| JPH0467363B2 JPH0467363B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=12456106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3594489A Granted JPH02214304A (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 円偏波用ループアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02214304A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0480114U (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-13 | ||
| JPH05110334A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-30 | Hirose Electric Co Ltd | 電磁界結合形円偏波用ループアンテナ |
| WO1996022618A1 (en) * | 1995-01-18 | 1996-07-25 | Nippon Antena Kabushiki Kaisya | Loop antenna for circularly polarized wave |
| US6891508B2 (en) | 2001-11-28 | 2005-05-10 | Nippon Antena Kabushiki Kaisha | Composite antenna |
| US6927737B2 (en) | 2001-11-16 | 2005-08-09 | Nippon Antena Kabushiki Kaisha | Composite antenna |
| JP2012518370A (ja) * | 2009-02-18 | 2012-08-09 | ハリス コーポレイション | 多重偏光機能を有する平面アンテナ及び関連する方法 |
| CN102969559A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-03-13 | 深圳桑菲消费通信有限公司 | 一种手机的gps天线结构 |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP3594489A patent/JPH02214304A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0480114U (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-13 | ||
| JPH05110334A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-30 | Hirose Electric Co Ltd | 電磁界結合形円偏波用ループアンテナ |
| WO1996022618A1 (en) * | 1995-01-18 | 1996-07-25 | Nippon Antena Kabushiki Kaisya | Loop antenna for circularly polarized wave |
| US5838283A (en) * | 1995-01-18 | 1998-11-17 | Nippon Antenna Kabushiki Kaishya | Loop antenna for radiating circularly polarized waves |
| US6927737B2 (en) | 2001-11-16 | 2005-08-09 | Nippon Antena Kabushiki Kaisha | Composite antenna |
| US6891508B2 (en) | 2001-11-28 | 2005-05-10 | Nippon Antena Kabushiki Kaisha | Composite antenna |
| JP2012518370A (ja) * | 2009-02-18 | 2012-08-09 | ハリス コーポレイション | 多重偏光機能を有する平面アンテナ及び関連する方法 |
| CN102969559A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-03-13 | 深圳桑菲消费通信有限公司 | 一种手机的gps天线结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0467363B2 (ja) | 1992-10-28 |
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