JPH0669122B2 - 広帯域伝送線路アンテナ - Google Patents
広帯域伝送線路アンテナInfo
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- JPH0669122B2 JPH0669122B2 JP16269084A JP16269084A JPH0669122B2 JP H0669122 B2 JPH0669122 B2 JP H0669122B2 JP 16269084 A JP16269084 A JP 16269084A JP 16269084 A JP16269084 A JP 16269084A JP H0669122 B2 JPH0669122 B2 JP H0669122B2
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- conductor
- conductor element
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
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- Waveguide Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、伝送線路アンテナに関し、特に小形広帯域な
伝送線路アンテナの構造に関する。
伝送線路アンテナの構造に関する。
従来技術 従来の伝送線路アンテナは、第７図（Ａ）に示すような
逆Ｌ形アンテナ、または同図（Ｂ）に示すような変形逆
Ｌ形アンテナ（アンテナ形状から逆Ｆ形アンテナと称す
る）等が一般に知られている（Ronold King,C.W.Harris
on, and D.H.Denton“Transmission-Line Missile Ante
nnas",IRE Trans.,Ant. ＆ Propa.,Jan.,90-93（1960）
参照）。同図（Ａ）は、１／４波長ホイツプアンテナを
折曲げたものであり、線状の放射導体素子２が接地導体
板１上に平行に配置され、その基部を折曲げて同軸給電
線３に接続する。このアンテナの共振周波数は、放射導
体素子２の長さと、接地導体板１との間隔によってほぼ
決定されるため、アンテナを小形に形成することが困難
であるという欠点がある。同図（Ｂ）は、放射導体素子
２の端部を短絡ピン４によつて接地し、給電線のインピ
ーダンスと接合する点に同軸給電線３を接続してオフセ
ット終電するようにしたものである。この場合も共振周
波数は放射導体素子２の長さと接地導体板１との距離に
よつてほぼ決定されるから、前述と同様の欠点を有す
る。
逆Ｌ形アンテナ、または同図（Ｂ）に示すような変形逆
Ｌ形アンテナ（アンテナ形状から逆Ｆ形アンテナと称す
る）等が一般に知られている（Ronold King,C.W.Harris
on, and D.H.Denton“Transmission-Line Missile Ante
nnas",IRE Trans.,Ant. ＆ Propa.,Jan.,90-93（1960）
参照）。同図（Ａ）は、１／４波長ホイツプアンテナを
折曲げたものであり、線状の放射導体素子２が接地導体
板１上に平行に配置され、その基部を折曲げて同軸給電
線３に接続する。このアンテナの共振周波数は、放射導
体素子２の長さと、接地導体板１との間隔によってほぼ
決定されるため、アンテナを小形に形成することが困難
であるという欠点がある。同図（Ｂ）は、放射導体素子
２の端部を短絡ピン４によつて接地し、給電線のインピ
ーダンスと接合する点に同軸給電線３を接続してオフセ
ット終電するようにしたものである。この場合も共振周
波数は放射導体素子２の長さと接地導体板１との距離に
よつてほぼ決定されるから、前述と同様の欠点を有す
る。
第８図は、放射導体素子２′をl1×l2の板状の導体で構
成し、これを支持台11によつて接地導体板１状に高さｈ
に保持したアンテナがあり、l1＋l2λ／４（λは波
長）で共振するようにしたものである。これは、放射導
体素子２′の長さを小とすることが可能で、小形化が容
易であり、低姿勢で実用性の高いものである。しかし、
このアンテナの帯域幅は、放射導体素子２′と接地導体
板１との距離ｈに比例するため、広帯域なアンテナを実
現するためには、放射導体素子２′と接地導体板１の距
離（アンテナ高ｈ）を大きくする必要があり、低姿勢な
アンテナであるという利点が損なわれる欠点がある。
成し、これを支持台11によつて接地導体板１状に高さｈ
に保持したアンテナがあり、l1＋l2λ／４（λは波
長）で共振するようにしたものである。これは、放射導
体素子２′の長さを小とすることが可能で、小形化が容
易であり、低姿勢で実用性の高いものである。しかし、
このアンテナの帯域幅は、放射導体素子２′と接地導体
板１との距離ｈに比例するため、広帯域なアンテナを実
現するためには、放射導体素子２′と接地導体板１の距
離（アンテナ高ｈ）を大きくする必要があり、低姿勢な
アンテナであるという利点が損なわれる欠点がある。
この欠点を補うため、第９図に示すような、複共振形の
アンテナが使用される。これは、２枚の板状放射導体素
子12と12′を誘電体板６を介して平行に対向させて接地
導体板１状に配置し、その一端部を短絡ピン４によつて
接地導体板１に短絡し、板状放射導体素子12と12′の一
辺を短絡板５によつて短絡し、該短絡板５上の給電点に
同軸給電線３の給電線７を接続して給電するようにして
いる。このアンテナは、２つの板状放射導体素子12と1
2′によつて複共振形のアンテナとして動作し、等価的
に広帯域なアンテナを提供することが可能である。この
アンテナは、板状放射導体素子12,12′と接地導体板１
との間隔が波長に比して非常に小さいため、給電線７に
よる微少モノポールモードと、板状放射導体素子12また
は12′と接地導体板１とで形成されるスロツトモードが
存在すると考えられるが、板状放射導体素子12′と接地
導体板１とのスロツトモードの開口面の１部が、短絡板
５によつて閉じられているため、板状放射導体素子12に
よる放射特性と、板状放射導体素子12′による放射特性
のアンテナ利得に差が生じるという重大な欠点がある。
従つて、複共振特性によつてインピーダンス的には広帯
域アンテナとして動作することができるが、放射特性と
しては、広帯域アンテナとして充分に動作することがで
きないという欠点がある。
アンテナが使用される。これは、２枚の板状放射導体素
子12と12′を誘電体板６を介して平行に対向させて接地
導体板１状に配置し、その一端部を短絡ピン４によつて
接地導体板１に短絡し、板状放射導体素子12と12′の一
辺を短絡板５によつて短絡し、該短絡板５上の給電点に
同軸給電線３の給電線７を接続して給電するようにして
いる。このアンテナは、２つの板状放射導体素子12と1
2′によつて複共振形のアンテナとして動作し、等価的
に広帯域なアンテナを提供することが可能である。この
アンテナは、板状放射導体素子12,12′と接地導体板１
との間隔が波長に比して非常に小さいため、給電線７に
よる微少モノポールモードと、板状放射導体素子12また
は12′と接地導体板１とで形成されるスロツトモードが
存在すると考えられるが、板状放射導体素子12′と接地
導体板１とのスロツトモードの開口面の１部が、短絡板
５によつて閉じられているため、板状放射導体素子12に
よる放射特性と、板状放射導体素子12′による放射特性
のアンテナ利得に差が生じるという重大な欠点がある。
従つて、複共振特性によつてインピーダンス的には広帯
域アンテナとして動作することができるが、放射特性と
しては、広帯域アンテナとして充分に動作することがで
きないという欠点がある。
発明の目的 本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、小形低姿
勢の広帯域伝送線路アンテナを提供することにある。
勢の広帯域伝送線路アンテナを提供することにある。
発明の構成 本発明の広帯域伝送線路アンテナは、接地導体板に一定
間隔で対向して配置された板状放射導体素子と、該板状
放射導体素子の周辺部の一点を接地導体に接続する短絡
ピンを備え、前記放射導体素子に一定間隔で対向して配
置された付加導体板と、該付加導体板の周辺部の１点を
対向する前記板状放射導体素子の１点に接続する短絡導
体とを備えて、前記板状放射導体素子または付加導体板
のいずれか一方に給電するように構成したことを特徴と
する。
間隔で対向して配置された板状放射導体素子と、該板状
放射導体素子の周辺部の一点を接地導体に接続する短絡
ピンを備え、前記放射導体素子に一定間隔で対向して配
置された付加導体板と、該付加導体板の周辺部の１点を
対向する前記板状放射導体素子の１点に接続する短絡導
体とを備えて、前記板状放射導体素子または付加導体板
のいずれか一方に給電するように構成したことを特徴と
する。
発明の実施例 次に、本発明について、図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の第１の実施例を示す斜視図である。
すなわち、接地導体板１に一定間隔h1で平行に配置され
た板状放射導体素子12と、板状放射導体素子12の周辺部
の一点（図では角部）を接地導体１に接続する短絡ピン
４と、板状放射導体素子12の給電点８に接続された給電
線３と、前記放射導体素子12に一定間隔で対向して配置
された付加導体板９と、該付加導体板９の周辺部の１点
を対向する板状放射導体素子12の１点に接続する短絡導
体10とから構成される。
すなわち、接地導体板１に一定間隔h1で平行に配置され
た板状放射導体素子12と、板状放射導体素子12の周辺部
の一点（図では角部）を接地導体１に接続する短絡ピン
４と、板状放射導体素子12の給電点８に接続された給電
線３と、前記放射導体素子12に一定間隔で対向して配置
された付加導体板９と、該付加導体板９の周辺部の１点
を対向する板状放射導体素子12の１点に接続する短絡導
体10とから構成される。
次に、本実施例の動作について説明する。先ず同軸給電
線３から板状放射導体素子12の給電点８に給電されて板
状放射導体素子12が励振されて板状放射導体素子２の周
縁部に電流が流れ、周縁部上の１点の電位より短絡導体
10を介してさらに付加導体板９に給電され、付加導体板
９も放射素子として動作する。これにより付加導体板９
と板状放射導体素子12がスタガ的に動作してインピーダ
ンス特性の広帯域化を図ることができる。ここで、短絡
ピンおよび短絡導体および給電点の位置は、アンテナの
インピーダンスと給電線のインピーダンスが整合するよ
う決定する。第２図の曲線13は、板状放射導体素子12の
大きさをl1×l2＝30mm×47.5mmとし接地導体板１からの
高さh1を5mmとし、付加導体板９の大きさをl3×l4＝30m
m×41.5mmとし、高さh2＝10mmとした場合のリターンロ
ス特性を示す。同図に破線14によつて示した特性は、付
加導体板９のない（第８図のような）従来のアンテナを
高さｈ＝10mmとした場合のリターンロス特性である。図
中横軸は、中心周波数f0に対する測定周波数の比率を示
す。曲線13と14を比較すれば、本実施例は広い範囲に亘
って充分大きなリターンロスが得られることが理解され
る。
線３から板状放射導体素子12の給電点８に給電されて板
状放射導体素子12が励振されて板状放射導体素子２の周
縁部に電流が流れ、周縁部上の１点の電位より短絡導体
10を介してさらに付加導体板９に給電され、付加導体板
９も放射素子として動作する。これにより付加導体板９
と板状放射導体素子12がスタガ的に動作してインピーダ
ンス特性の広帯域化を図ることができる。ここで、短絡
ピンおよび短絡導体および給電点の位置は、アンテナの
インピーダンスと給電線のインピーダンスが整合するよ
う決定する。第２図の曲線13は、板状放射導体素子12の
大きさをl1×l2＝30mm×47.5mmとし接地導体板１からの
高さh1を5mmとし、付加導体板９の大きさをl3×l4＝30m
m×41.5mmとし、高さh2＝10mmとした場合のリターンロ
ス特性を示す。同図に破線14によつて示した特性は、付
加導体板９のない（第８図のような）従来のアンテナを
高さｈ＝10mmとした場合のリターンロス特性である。図
中横軸は、中心周波数f0に対する測定周波数の比率を示
す。曲線13と14を比較すれば、本実施例は広い範囲に亘
って充分大きなリターンロスが得られることが理解され
る。
第３図の曲線15は、本実施例の利得周波数特性を示す。
点線の曲線16は、付加導体板９を持たない（第８図に示
すような）板状伝送線路アンテナの利得特性であり、曲
線17は、第９図に示すような従来のアンテナの利得特性
を示す。同図において、縦軸は、ダイポールアンテナを
基準アンテナとした場合の相対利得（dB）を示し、横軸
は、中心周波数f0で規格化した周波数で示している。本
実施例のアンテナは、従来のいずれの形のアンテナより
も広帯域に亘る高利得特性を有する。
点線の曲線16は、付加導体板９を持たない（第８図に示
すような）板状伝送線路アンテナの利得特性であり、曲
線17は、第９図に示すような従来のアンテナの利得特性
を示す。同図において、縦軸は、ダイポールアンテナを
基準アンテナとした場合の相対利得（dB）を示し、横軸
は、中心周波数f0で規格化した周波数で示している。本
実施例のアンテナは、従来のいずれの形のアンテナより
も広帯域に亘る高利得特性を有する。
本実施例は、短絡導体10の構造寸法が小さく、付加導体
板９によるスロツトモードの開口面の大きさを、板状放
射導体素子12と接地導体板１で形成されるスロツトモー
ドの開口面の大きさと同等にすることができるため、上
述のように、放射特性の広帯域化が容易に達成されると
いう効果がある。
板９によるスロツトモードの開口面の大きさを、板状放
射導体素子12と接地導体板１で形成されるスロツトモー
ドの開口面の大きさと同等にすることができるため、上
述のように、放射特性の広帯域化が容易に達成されると
いう効果がある。
第４図は、本発明の第２の実施例を示す斜視図である。
この場合は、付加導体板9,板状放射導体素子12と接地導
体板１等の間に誘電体18を介在させることによつて、ア
ンテナ寸法を短縮している。同図（Ａ）は、付加導体板
９と板状放射導体素子12の間に誘電体18を充填したもの
であり、同図（Ｂ）は、板状放射導体素子12と接地導体
板１の間に誘電体18を介在させたものであり、同図
（Ｃ）は、いずれの間にも誘電体18を充填したものであ
る。誘電体充填によつてアンテナ上の波長を短くし、ア
ンテナ寸法が短縮されると共に、付加導体板9,板状放射
導体素子12等を強固に接地導体板１に固定することがで
きるという効果がある。
この場合は、付加導体板9,板状放射導体素子12と接地導
体板１等の間に誘電体18を介在させることによつて、ア
ンテナ寸法を短縮している。同図（Ａ）は、付加導体板
９と板状放射導体素子12の間に誘電体18を充填したもの
であり、同図（Ｂ）は、板状放射導体素子12と接地導体
板１の間に誘電体18を介在させたものであり、同図
（Ｃ）は、いずれの間にも誘電体18を充填したものであ
る。誘電体充填によつてアンテナ上の波長を短くし、ア
ンテナ寸法が短縮されると共に、付加導体板9,板状放射
導体素子12等を強固に接地導体板１に固定することがで
きるという効果がある。
第５図は、本発明の第３の実施例を示す斜視図で、付加
導体板9,板状放射導体素子12等に切込みを入れて、これ
らの導体板の周波長を増加させることによつてアンテナ
寸法を短縮したものである。同図（Ａ）は、付加導体板
９のみに切込みを入れたアンテナを示し、同図（Ｂ）は
板状放射導体素子12のみに切込みを入れたものを示す。
双方に切込みを入れてもよいことは勿論である。
導体板9,板状放射導体素子12等に切込みを入れて、これ
らの導体板の周波長を増加させることによつてアンテナ
寸法を短縮したものである。同図（Ａ）は、付加導体板
９のみに切込みを入れたアンテナを示し、同図（Ｂ）は
板状放射導体素子12のみに切込みを入れたものを示す。
双方に切込みを入れてもよいことは勿論である。
第６図は、本発明の第４の実施例を示す斜視図である。
この場合は、付加導体板９および板状放射導体素子12の
角部に切込みを入れ、その切込み部を曲折して短絡導体
10または短絡ピン４としたものである。製造および組立
てが容易で、付加導体板９および板状放射導体素子12の
保持強度が増大するという利点がある。
この場合は、付加導体板９および板状放射導体素子12の
角部に切込みを入れ、その切込み部を曲折して短絡導体
10または短絡ピン４としたものである。製造および組立
てが容易で、付加導体板９および板状放射導体素子12の
保持強度が増大するという利点がある。
なお、上記いずれの実施例においても、無線機等の金属
製筐体を接地導体板として使用することができることは
いうまでもない。また、上記いずれの実施例において
も、板状放射素子ではなく付加導体板に給電しても、短
絡導体を介して板状導体素子に給電されるから、同様の
効果が得られることはいうまでもない。
製筐体を接地導体板として使用することができることは
いうまでもない。また、上記いずれの実施例において
も、板状放射素子ではなく付加導体板に給電しても、短
絡導体を介して板状導体素子に給電されるから、同様の
効果が得られることはいうまでもない。
発明の効果 以上のように、本発明においては、付加導体板と板状放
射導体素子を一定間隔で接地導体板に平行に配置し、板
状放射導体素子の周辺部の一点を短絡ピンによつて接地
し、板状放射導体素子（または付加導体板）の周縁部の
１点に給電し、板状放射導体素子（または付加導体板）
の周縁部の１点から短絡導体を介して付加導体板（また
は板状放射導体素子）に間接的に給電するように構成し
たから、付加導体板のスロツトモードの開口面を閉じな
いで、広帯域特性が得られるという効果がある。小形、
かつ低姿勢な広帯域伝送線路アンテナを必要とする携帯
無線機、例えば800MHz帯自動車電話方式等における着脱
自在な携帯形移動無線機等のアンテナとして使用すれば
極めて有効である。
射導体素子を一定間隔で接地導体板に平行に配置し、板
状放射導体素子の周辺部の一点を短絡ピンによつて接地
し、板状放射導体素子（または付加導体板）の周縁部の
１点に給電し、板状放射導体素子（または付加導体板）
の周縁部の１点から短絡導体を介して付加導体板（また
は板状放射導体素子）に間接的に給電するように構成し
たから、付加導体板のスロツトモードの開口面を閉じな
いで、広帯域特性が得られるという効果がある。小形、
かつ低姿勢な広帯域伝送線路アンテナを必要とする携帯
無線機、例えば800MHz帯自動車電話方式等における着脱
自在な携帯形移動無線機等のアンテナとして使用すれば
極めて有効である。
第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図、第２図は
上記実施例のリターンロス特性を示す図、第３図は上記
実施例の利得特性を示す図、第４図は本発明の第２の実
施例を示す斜視図、第５図は本発明の第３の実施例を示
す斜視図、第６図は本発明の第４の実施例を示す斜視
図、第７図〜第９図はそれぞれ従来の伝送線路アンテナ
の一例を示す斜視図である。 図において、1:接地導体板、2:放射導体素子、3:同軸給
電線、4:短絡ピン、5:短絡板、6:誘電体板、7:給電線、
8:給電点、9:付加導体板、10:短絡導体、11:支持台、1
2:板状放射導体素子、13〜17:曲線、18:誘電体。
上記実施例のリターンロス特性を示す図、第３図は上記
実施例の利得特性を示す図、第４図は本発明の第２の実
施例を示す斜視図、第５図は本発明の第３の実施例を示
す斜視図、第６図は本発明の第４の実施例を示す斜視
図、第７図〜第９図はそれぞれ従来の伝送線路アンテナ
の一例を示す斜視図である。 図において、1:接地導体板、2:放射導体素子、3:同軸給
電線、4:短絡ピン、5:短絡板、6:誘電体板、7:給電線、
8:給電点、9:付加導体板、10:短絡導体、11:支持台、1
2:板状放射導体素子、13〜17:曲線、18:誘電体。
Claims (4)
- 【請求項１】接地導体板に一定間隔で対向して配置され
た板状放射導体素子と、該板状放射導体素子の周辺部の
一点を接地導体に接続する短絡ピンを備え、前記板状放
射導体素子に一定間隔で対向して配置された付加導体板
と、該付加導体板の周辺部の１点を対向する前記板状放
射導体素子の１点に接続する短絡導体とを備えて、前記
板状放射導体素子または付加導体板のいずれか一方に給
電するように構成したことを特徴とする広帯域伝送線路
アンテナ。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の広帯域伝送線
路アンテナにおいて、前記板状放射導体素子と接地導体
板の間および又は前記付加導体板との間に誘電体を介在
させたことを特徴とするもの。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項記載の
広帯域伝送線路アンテナにおいて、前記付加導体板およ
び又は前記板状放射導体素子には、１つ以上の切込みが
形成されたことを特徴とするもの。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項〜第３項いずれか記
載の広帯域伝送線路アンテナにおいて、前記板状放射導
体素子を接地導体板に接続する短絡ピンは、前記板状放
射導体素子の角部に切込みを入れて該切込み部を曲折し
て形成され、前記付加導体板と板状放射導体素子を接続
する短絡導体は前記付加導体板の角部に切込みを入れ該
切込み部を曲折して形成されたことを特徴とするもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16269084A JPH0669122B2 (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 広帯域伝送線路アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16269084A JPH0669122B2 (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 広帯域伝送線路アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6141205A JPS6141205A (ja) | 1986-02-27 |
| JPH0669122B2 true JPH0669122B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=15759445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16269084A Expired - Lifetime JPH0669122B2 (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 広帯域伝送線路アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669122B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102800928A (zh) * | 2011-05-27 | 2012-11-28 | 三星电子株式会社 | 天线结构及包括该天线结构的电子装置 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1263745A (en) * | 1985-12-03 | 1989-12-05 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Shorted microstrip antenna |
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