JPH0720962Y2 - ループアンテナ回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ページャー等に使用されるループアンテナ回
路に関するものである。

（従来の技術） 第２図はページャー等に使用されている従来の機器内蔵
形ループアンテナの実装を示す外観図であり、第３図は
その回路図である。第２図および第３図において、1aは
ループアンテナの下側部分、1bはループアンテナの上側
部分、３はコンデンサ、４は可変コンデンサである。コ
ンデンサ３と可変コンデンサ４でループアンテナの下側
部分1aとループアンテナの上側部1bのインダクタンスを
打ち消して同調をとるものである。５はインピーダンス
マッチング用のコンデンサ、６は受信信号増幅用のトラ
ンジスタ、７はトランジスタ６にバイアス電流を供給す
るためのチョークコイル、２は上記各部品および受信機
等の電子回路を搭載するプリント基板である。

ループアンテナ1a,1bは、電波を受信する場合、磁界の
みをとらえるので、第４図に示すようないわゆる８の字
特性の指向性を持つ。従って、通常使用される垂直偏波
で考えた場合、第２図に示すように配置されたループア
ンテナ1a,1bは紙面の左右方向の磁界に最大感度を示す
ので、紙面を貫いて前面から背面へ、または、背面から
前面へ進行する電波に最大の感度を示すものであった。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記ループアンテナは、第２図で紙面の
左右方向に進行する電波をとらえにくく、ページャー等
では、この方向の感度が極めて悪くなるという欠点を有
していた。

実際には、第３図に示すループアンテナの下側部分1aと
ループアンテナの上側部分1bとが上記電波に対し微小垂
直アンテナとして働くので、第４図に示すように全く感
度が無くなるわけではなく、第５図に破線で示すように
20〜30dB感度が落ちるという現象になるが、やはりペー
ジャー等では実用上問題となっていた。なお、第５図に
示した数字の単位はdBμV/mで、各方向の感度を表わ
す。

本考案は、上記欠点を除去するためになされたものであ
って、簡単な構成により、特定方向で感度が低下するこ
とを防止するループアンテナ回路を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記目的を達成するために、Ｕ字形導体の一端
とアースとの間および他端とアースとの間にそれぞれコ
ンデンサを接続した機器内蔵形ループアンテナのほぼ中
央の部分とアースとの間に、前記ループアンテナを垂直
アンテナとして働かせた場合のキャパシティブ成分を打
消すインダクタンスを接続したものである。

（作用） 機器内蔵形ループアンテナは、そのループ周囲長が使用
波長に比べて著しく短いためにインダクティブとなる
が、前記ループアンテナの各端とアース間に設けたコン
デンサが上記インダクティブ成分を打ち消している。ま
た、上記ループアンテナは、微小垂直アンテナとして動
作する場合にはキャパシティブとなるが、前記ループア
ンテナのほぼ中央の部分とアースとの間に設けたインダ
クタンスが上記キャパシティブ成分を打ち消している。
この場合、ループアンテナの中央部はアースに対して平
衡点になるように設定されているので、上記インダクタ
ンスはループアンテナとしての動作に影響を与えない。
従って、上記ループアンテナは各方向に感度を有する指
向性を持つことができる。

（実施例） 第１図は本考案の実施例を示す回路図であって、第３図
と同じ番号を付けたものはそれと同等のものであり、８
はループアンテナ1a,1bのほぼ中央の部分とアースとの
間に接続されたコイルである。

次に、本実施例の動作について説明する。ページャー等
に使用される機器内蔵形ループアンテナは、収容スペー
スの関係からそのループ周囲長が使用波長に比べて著し
く短いのでインダクティブとなる（例えば、「NATIONAL
TECHNICAL REPORT」19〔２〕松下テクノリサーチ（197
3-4）P.147）。従って、このインダクティブ成分を打ち
消す必要がある。本実施例では、ループアンテナの下側
部分1aの先端とアースとの間にコンデンサ３を、ループ
アンテナの上側部分1bの先端とアースとの間に可変コン
デンサ４をそれぞれ接続して、上記インダクティブ成分
を打ち消している。

一方、第３図に示すループアンテナを微小垂直アンテナ
として考えた場合、その等価回路は第６図に示すように
なる。すなわち、ループアンテナ1a,1bは共通となり、
コンデンサ３および可変コンデンサ４は並列となる。上
記微小垂直アンテナは、長さ（高さと考えることもでき
る）が使用波長に比べて著しく短いので、良く知られて
いるように（例えば、遠藤敬二，佐藤源貞，永井淳「ア
ンテナ工学」（昭和44-9-30）日刊工業新聞社P.81）、
キャパシティブとなる。従って、このキャパシティブ成
分を打ち消さなければならない。このキャパシティブ成
分を打ち消すためにはインダクタンスを用いればよい
が、コンデンサ３および可変コンデンサ４に接続するわ
けにはいかない。コンデンサ３および可変コンデンサ４
ループアンテナ1a,1bのインダクタンス成分を打ち消す
ために設けたものであり、ここにインダクタンスを接続
するとループアンテナとしての動作に支障を来たすこと
になるからである。

ところで、第１図に示すループアンテナの下側部分1aと
コンデンサ３とからなる回路およびループアンテナの上
側部分1bと可変コンデンサ４とからなる回路は対称な動
作をするように設定することができる。このように設定
すると、ループアンテナ1a,1bの中央部はアースに対し
て平衡点となり、この中央部とアースとの間に何かを接
続してもループアンテナとしての動作にほとんど影響が
無い。従って、このループアンテナの中央部とアースと
の間に微小垂直アンテナのキャパシティブ成分を打ち消
すインダクタンス（コイル８）を接続すれば、ループア
ンテナとしての動作に影響を与えることなく、微小垂直
アンテナを動作させることができる。

第７図は第１の実施例について、微小垂直アンテナとし
ての等価回路を示すものである。

また、第５図における実線は、本実施例に基づくループ
アンテナの指向性の実測例であって、ループの大きさが
10m/m×58m/mで、測定周波数が280MHz帯の場合である。
なお、測定は「移動業務用無線機の測定法に関する調査
報告書」（昭61-10）日本電子機械工業会P3-126〜P3-13
2に記載されている測定法に準じて行なったものであ
る。第５図から明らかなように、本実施例によるループ
アンテナの90°,270°の方向における感度は、破線で示
す従来のループアンテナに比べて15〜20dB程度改善され
ており、０°,180°の方向における感度はほとんど変ら
ない。

このように、本実施例によれば、ループアンテナとして
の感度をそこなうことなく微小垂直アンテナとしての感
度を向上させることができ、ページャー等に適した指向
性を得ることができる。

なお、第１図に示すコンデンサ３と可変コンデンサ４の
位置を入れかえても本実施例と同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。

また、ループアンテナ1a,1bは、ひとつづきの部材で構
成しても良く、あるいは、２以上の部材で構成しても良
く、いずれの場合にも電気的特性に変りは無いことは説
明するまでもない。

（考案の効果） 以上、詳細に説明したように本考案によれば、ループア
ンテナのほぼ中央の部分とアースとの間にインダクタン
スを接続するという極めて簡単な構成によりループアン
テナの指向性を改善することができ、実用上の効果は極
めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の回路図、第２図は従来のルー
プアンテナ回路の外観図、第３図は従来のループアンテ
ナ回路の回路図、第４図はループアンテナの指向性を示
す図、第５図は本実施例の指向性を示す図、第６図は第
３図の垂直アンテナとしての等価回路の回路図、第７図
は第１図の垂直アンテナとしての等価回路の回路図であ
る。 1a……ループアンテナの下側部分、1b……ループアンテ
ナの上側部分、２……プリント基板、３……コンデン
サ、４……可変コンデンサ、５……コンデンサ、６……
トランジスタ、７……チョークコイル、８……コイル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１又は２以上の導体からなるＵ字形導体の
   一端とアースとの間および他端とアースとの間にそれぞ
   れコンデンサを接続した機器内蔵形ループアンテナのほ
   ぼ中央の部分とアースとの間に、前記ループアンテナを
   垂直アンテナとして働かせた場合のキャパシティブ成分
   を打消すインダクタンスを接続してなることを特徴とす
   るループアンテナ回路。