JPH077321A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH077321A JPH077321A JP14405093A JP14405093A JPH077321A JP H077321 A JPH077321 A JP H077321A JP 14405093 A JP14405093 A JP 14405093A JP 14405093 A JP14405093 A JP 14405093A JP H077321 A JPH077321 A JP H077321A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】小型，軽量化する。
【構成】両面プリント基板１の表面導体箔を用いて放射
導体素子５1 ，５2 を互いに直交させて形成する。両面
プリント基板１の裏面導体箔を用いてグランド層３を形
成する。放射導体素子５1 ，５2 の一端をスルーホール
からなる接地導体部９を介してグランド層３に接続し、
放射導体素子５1 ，５2 を接地する。これにより、両面
プリント基板１を用いて形成された２組のアンテナ素子
を、接地型逆Ｌアンテナとして形成する。直線偏波アン
テナ素子としての放射導体素子５1，５2 の出力を９０
度の位相差で移相合成部６で合成し、円偏波を受信す
る。２組のアンテナ素子を接地型アンテナとし、放射導
体素子５1 ，５2 を小型にし、アンテナ装置を小型，軽
量化する。
導体素子５1 ，５2 を互いに直交させて形成する。両面
プリント基板１の裏面導体箔を用いてグランド層３を形
成する。放射導体素子５1 ，５2 の一端をスルーホール
からなる接地導体部９を介してグランド層３に接続し、
放射導体素子５1 ，５2 を接地する。これにより、両面
プリント基板１を用いて形成された２組のアンテナ素子
を、接地型逆Ｌアンテナとして形成する。直線偏波アン
テナ素子としての放射導体素子５1，５2 の出力を９０
度の位相差で移相合成部６で合成し、円偏波を受信す
る。２組のアンテナ素子を接地型アンテナとし、放射導
体素子５1 ，５2 を小型にし、アンテナ装置を小型，軽
量化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、波長に比べて薄い誘電
体層あるいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接
地導体板とを互いに対向させた構造の２組のアンテナ素
子で構成されたアンテナ装置に関し、携帯無線機、特に
衛星通信用の移動無線機器に内蔵するのに適したアンテ
ナ装置に関するものである。
体層あるいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接
地導体板とを互いに対向させた構造の２組のアンテナ素
子で構成されたアンテナ装置に関し、携帯無線機、特に
衛星通信用の移動無線機器に内蔵するのに適したアンテ
ナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、両面銅張積層プリント基板
（以下、両面プリント基板と呼ぶ）を用いて形成したプ
リントアンテナが提供されている。このプリントアンテ
ナは、いわゆるマイクロストリップ形アンテナであり、
フォトエッチング技術の向上により、電気的特性の再現
性が良好となっている。しかも、このプリントアンテナ
の場合には、両面プリント基板の基材の誘電率が十分に
大きければ、波長短縮効果により、誘電体層を空気で構
成した場合に比べて小型化できるという利点もある。そ
こで、特に携帯用無線機などの内蔵アンテナとして適用
されている。
（以下、両面プリント基板と呼ぶ）を用いて形成したプ
リントアンテナが提供されている。このプリントアンテ
ナは、いわゆるマイクロストリップ形アンテナであり、
フォトエッチング技術の向上により、電気的特性の再現
性が良好となっている。しかも、このプリントアンテナ
の場合には、両面プリント基板の基材の誘電率が十分に
大きければ、波長短縮効果により、誘電体層を空気で構
成した場合に比べて小型化できるという利点もある。そ
こで、特に携帯用無線機などの内蔵アンテナとして適用
されている。
【０００３】従来、携帯無線機では垂直直線偏波が用い
られてきたが、近年では、特に移動体通信システムにお
いて、衛星を利用した円偏波が利用されるようになって
いる。この種の円偏波用プリントアンテナとしては、図
８に示すものが提案されている。この円偏波用プリント
アンテナでは、両面プリント基板１の表面導体箔を用い
て放射導体層２を形成し、裏面導体箔を用いてグランド
層３を形成してある。なお、絶縁層を誘電体層４として
用いてある。
られてきたが、近年では、特に移動体通信システムにお
いて、衛星を利用した円偏波が利用されるようになって
いる。この種の円偏波用プリントアンテナとしては、図
８に示すものが提案されている。この円偏波用プリント
アンテナでは、両面プリント基板１の表面導体箔を用い
て放射導体層２を形成し、裏面導体箔を用いてグランド
層３を形成してある。なお、絶縁層を誘電体層４として
用いてある。
【０００４】放射導体層２は、長さ１／２波長（λ／
２）の直線偏波アンテナ素子としてのダイポールからな
る放射導体素子５1 ，５2 を空間的に直交させるように
形成してある。ここで、この放射導体素子５1 ，５2 の
幅は波長に比べて細く形成してある。夫々の放射導体素
子５1 ，５2 の出力は、９０度移相合成器として動作す
る移相合成部（ハイブリッドと呼ばれることもある）６
で合成するようにしてある。なお、移相合成出力は移相
合成部６の出力端子６ａから出力される。また、この移
相合成部６には終端抵抗７を介してグランド層３と接続
してある。ここで、終端抵抗７としてはチップ抵抗を用
いてあり、終端抵抗７とグランド層３とはスルーホール
からなる導体部８で接続してある。
２）の直線偏波アンテナ素子としてのダイポールからな
る放射導体素子５1 ，５2 を空間的に直交させるように
形成してある。ここで、この放射導体素子５1 ，５2 の
幅は波長に比べて細く形成してある。夫々の放射導体素
子５1 ，５2 の出力は、９０度移相合成器として動作す
る移相合成部（ハイブリッドと呼ばれることもある）６
で合成するようにしてある。なお、移相合成出力は移相
合成部６の出力端子６ａから出力される。また、この移
相合成部６には終端抵抗７を介してグランド層３と接続
してある。ここで、終端抵抗７としてはチップ抵抗を用
いてあり、終端抵抗７とグランド層３とはスルーホール
からなる導体部８で接続してある。
【０００５】この円偏波用プリントアンテナを受信用に
用いた場合には、空間的に直交する直線偏波アンテナ素
子としての放射導体素子５1 ，５2 の出力を９０度の位
相差で合成し、円偏波を受信する。なお、例えば上記円
偏波用プリントアンテナを立設する形で配置すると、水
平偏波受信用の放射導体素子５1 の受信出力に対して、
垂直偏波受信用の放射導体素子５2 の受信出力を、位相
合成部６で９０度位相を遅らせて合成することにより、
全体として右旋円偏波信号が受信される。
用いた場合には、空間的に直交する直線偏波アンテナ素
子としての放射導体素子５1 ，５2 の出力を９０度の位
相差で合成し、円偏波を受信する。なお、例えば上記円
偏波用プリントアンテナを立設する形で配置すると、水
平偏波受信用の放射導体素子５1 の受信出力に対して、
垂直偏波受信用の放射導体素子５2 の受信出力を、位相
合成部６で９０度位相を遅らせて合成することにより、
全体として右旋円偏波信号が受信される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図８の
プリントアンテナを携帯無線機に装備しようとすると、
次のような問題がある。上記図８のプリントアンテナは
１／２波長型であるため、例えば誘電率３．５、厚さ５
mmの両面プリント基板１を用いて形成した場合、１５５
０ＭＨｚでは、両面プリント基板１として６０mm角程度
の大きさのものが必要である。また、この大きさである
と、重量も重くなる。従って、寸法的また重量的に携帯
無線機への適用が難しくなる。
プリントアンテナを携帯無線機に装備しようとすると、
次のような問題がある。上記図８のプリントアンテナは
１／２波長型であるため、例えば誘電率３．５、厚さ５
mmの両面プリント基板１を用いて形成した場合、１５５
０ＭＨｚでは、両面プリント基板１として６０mm角程度
の大きさのものが必要である。また、この大きさである
と、重量も重くなる。従って、寸法的また重量的に携帯
無線機への適用が難しくなる。
【０００７】また、位相合成部６はロ字状に形成され、
その各辺は１／４波長（λ／４）必要であり、上記放射
導体素子５1 ，５2 と同一の面に形成するには、プリン
トアンテナ全体の素子配置、及び携帯無線機への実装
（取付固定など）上の制約が増すという問題がある。本
発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的
とするところは、小型で、軽量であるアンテナ装置を提
供することにある。
その各辺は１／４波長（λ／４）必要であり、上記放射
導体素子５1 ，５2 と同一の面に形成するには、プリン
トアンテナ全体の素子配置、及び携帯無線機への実装
（取付固定など）上の制約が増すという問題がある。本
発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的
とするところは、小型で、軽量であるアンテナ装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、波長に比べて薄い誘電体層あ
るいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体
板とを互いに対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導
体板とを接続して２組の接地型アンテナ素子を構成し、
放射導体素子の少なくとも接地端側の基部が同一平面上
で互いに直交するように接地型アンテナ素子を配置し、
夫々の接地型アンテナ素子の出力を９０度の位相差で合
成する移相合成手段を備えている。
記目的を達成するために、波長に比べて薄い誘電体層あ
るいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体
板とを互いに対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導
体板とを接続して２組の接地型アンテナ素子を構成し、
放射導体素子の少なくとも接地端側の基部が同一平面上
で互いに直交するように接地型アンテナ素子を配置し、
夫々の接地型アンテナ素子の出力を９０度の位相差で合
成する移相合成手段を備えている。
【０００９】請求項２の発明では、上記目的を達成する
ために、波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟
んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向
させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して
２組の逆Ｌ型アンテナとしての接地型アンテナ素子を構
成し、放射導体素子の少なくとも接地端側の基部が同一
平面上で互いに直交するように接地型アンテナ素子を配
置すると共に、２組の接地型アンテナ素子を１／４波長
の間隔で配置し、一方の接地型アンテナ素子を給電素子
とすると共に、他方の接地型アンテナ素子を非給電素子
としてある。
ために、波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟
んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向
させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して
２組の逆Ｌ型アンテナとしての接地型アンテナ素子を構
成し、放射導体素子の少なくとも接地端側の基部が同一
平面上で互いに直交するように接地型アンテナ素子を配
置すると共に、２組の接地型アンテナ素子を１／４波長
の間隔で配置し、一方の接地型アンテナ素子を給電素子
とすると共に、他方の接地型アンテナ素子を非給電素子
としてある。
【００１０】請求項２の発明において、さらに小型化す
る場合には、請求項３に示すように、上記２組の接地型
アンテナ素子の先端にインダクタ部あるいはキャパシタ
ンス部を設ければよい。請求項４の発明では、上記目的
を達成するために、波長に比べて薄い誘電体層あるいは
空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを
互いに対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板と
を接続して２組の逆Ｆ型アンテナとしての接地型アンテ
ナ素子を構成し、放射導体素子を逆Ｌ型アンテナ動作モ
ードにおける主電流の方向が同一平面上で互いに直交す
るように接地型アンテナ素子を配置すると共に、２組の
接地型アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方
の接地型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方の
接地型アンテナ素子を非給電素子としてある。
る場合には、請求項３に示すように、上記２組の接地型
アンテナ素子の先端にインダクタ部あるいはキャパシタ
ンス部を設ければよい。請求項４の発明では、上記目的
を達成するために、波長に比べて薄い誘電体層あるいは
空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを
互いに対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板と
を接続して２組の逆Ｆ型アンテナとしての接地型アンテ
ナ素子を構成し、放射導体素子を逆Ｌ型アンテナ動作モ
ードにおける主電流の方向が同一平面上で互いに直交す
るように接地型アンテナ素子を配置すると共に、２組の
接地型アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方
の接地型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方の
接地型アンテナ素子を非給電素子としてある。
【００１１】なお、右旋円偏波及び左旋円偏波用として
切換使用することを可能とする場合には、請求項５に示
すように、各放射導体素子に給電を行う給電部を設け、
いずれかの放射導体素子の給電部に給電を選択的に行う
切換手段を備えるようにすればよい。
切換使用することを可能とする場合には、請求項５に示
すように、各放射導体素子に給電を行う給電部を設け、
いずれかの放射導体素子の給電部に給電を選択的に行う
切換手段を備えるようにすればよい。
【００１２】
【作用】請求項１の発明では、上述のように構成するこ
とにより、２組のアンテナ素子を接地型アンテナとし、
放射導体素子を小型にすることを可能とし、アンテナ装
置を小型，軽量化する。請求項２の発明では、２組の一
方の接地型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方
の接地型アンテナ素子を非給電素子とすることにより、
移相合成部を不要とし、アンテナ装置をさらに小型，軽
量化する。
とにより、２組のアンテナ素子を接地型アンテナとし、
放射導体素子を小型にすることを可能とし、アンテナ装
置を小型，軽量化する。請求項２の発明では、２組の一
方の接地型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方
の接地型アンテナ素子を非給電素子とすることにより、
移相合成部を不要とし、アンテナ装置をさらに小型，軽
量化する。
【００１３】請求項３の発明では、インダクタ部のイン
ダクタ装荷効果、あるいはキャパシタンス部の容量装荷
効果により、放射導体素子をさらに小型化することを可
能とし、さらに小型，軽量化を図る。請求項４の発明で
は、請求項２の発明と同様に、２組の一方の接地型アン
テナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型アンテ
ナ素子を非給電素子とすることにより、移相合成部を不
要とし、アンテナ装置をさらに小型，軽量化する。
ダクタ装荷効果、あるいはキャパシタンス部の容量装荷
効果により、放射導体素子をさらに小型化することを可
能とし、さらに小型，軽量化を図る。請求項４の発明で
は、請求項２の発明と同様に、２組の一方の接地型アン
テナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型アンテ
ナ素子を非給電素子とすることにより、移相合成部を不
要とし、アンテナ装置をさらに小型，軽量化する。
【００１４】請求項５の発明では、２組の接地型アンテ
ナ素子を給電素子及び非給電素子とに切り換え、右旋円
偏波及び左旋円偏波用として切換使用することを可能と
する。
ナ素子を給電素子及び非給電素子とに切り換え、右旋円
偏波及び左旋円偏波用として切換使用することを可能と
する。
【００１５】
【実施例】（実施例１）図１に本発明の一実施例を示
す。本実施例は、基本的には、図８で説明した同様の構
造であるので、以下の説明は本実施例の特徴とする点に
ついてのみ行い、同一の構成には同一符号を付して説明
は省略する。
す。本実施例は、基本的には、図８で説明した同様の構
造であるので、以下の説明は本実施例の特徴とする点に
ついてのみ行い、同一の構成には同一符号を付して説明
は省略する。
【００１６】本実施例では、放射導体素子５1 ，５2 の
一端をスルーホールからなる接地導体部９を介してグラ
ンド層３に接続し、放射導体素子５1 ，５2 を接地して
ある。このように放射導体素子５1 ，５2 をグランド層
３に接地することで、両面プリント基板１を用いて構成
される２組のアンテナ素子が、夫々接地型アンテナ、さ
らに具体的には接地型逆Ｌアンテナとして機能する。
一端をスルーホールからなる接地導体部９を介してグラ
ンド層３に接続し、放射導体素子５1 ，５2 を接地して
ある。このように放射導体素子５1 ，５2 をグランド層
３に接地することで、両面プリント基板１を用いて構成
される２組のアンテナ素子が、夫々接地型アンテナ、さ
らに具体的には接地型逆Ｌアンテナとして機能する。
【００１７】接地型アンテナでは、グランド層３が使用
波長に比べて十分に大きくないときには、接地型逆Ｌ型
アンテナであっても、グランド層３に対向する放射導体
素子５1 ，５2 からの水平偏波輻射成分が支配的にな
る。このため放射導体素子５1，５2 は１／４波長とす
ることができる。従って、放射導体素子５1 ，５2 の小
型化により、アンテナ装置を構成する両面プリント基板
１の寸法を小さくして、小型，軽量化することができ
る。
波長に比べて十分に大きくないときには、接地型逆Ｌ型
アンテナであっても、グランド層３に対向する放射導体
素子５1 ，５2 からの水平偏波輻射成分が支配的にな
る。このため放射導体素子５1，５2 は１／４波長とす
ることができる。従って、放射導体素子５1 ，５2 の小
型化により、アンテナ装置を構成する両面プリント基板
１の寸法を小さくして、小型，軽量化することができ
る。
【００１８】但し、本実施例の場合、位相合成部６の形
状は図８の場合と同じく、１辺が１／４波長の寸法にな
っており、この位相合成部６の占有面積は変わらない。
また、放射導体素子５1 ，５2 の動作を乱さないように
するためには、放射導体素子５1 ，５2 は移相合成部６
から遠ざける必要がある。このため、本実施例の場合に
は、例えば誘電率３．５、厚さ５mmの両面プリント基板
１を用いて形成した場合、１５５０ＭＨｚでは、両面プ
リント基板１として５０mm角程度の大きさとなる。
状は図８の場合と同じく、１辺が１／４波長の寸法にな
っており、この位相合成部６の占有面積は変わらない。
また、放射導体素子５1 ，５2 の動作を乱さないように
するためには、放射導体素子５1 ，５2 は移相合成部６
から遠ざける必要がある。このため、本実施例の場合に
は、例えば誘電率３．５、厚さ５mmの両面プリント基板
１を用いて形成した場合、１５５０ＭＨｚでは、両面プ
リント基板１として５０mm角程度の大きさとなる。
【００１９】（実施例２）図２（ａ），（ｂ）に本発明
の他の実施例を示す。本実施例では、移相合成部６を用
いることなく、アンテナ装置を構成したものであり、一
方の放射導体素子５1 ，５2 から延出された出力端子１
０から出力を得る構造としてある。また、放射導体素子
５1 と放射導体素子５2 とは１／４波長の間隔を設けて
形成してある。このように構成した場合、放射導体素子
５1 が給電素子となり、他方の放射導体素子５2 が非給
電素子として動作する。
の他の実施例を示す。本実施例では、移相合成部６を用
いることなく、アンテナ装置を構成したものであり、一
方の放射導体素子５1 ，５2 から延出された出力端子１
０から出力を得る構造としてある。また、放射導体素子
５1 と放射導体素子５2 とは１／４波長の間隔を設けて
形成してある。このように構成した場合、放射導体素子
５1 が給電素子となり、他方の放射導体素子５2 が非給
電素子として動作する。
【００２０】いま、図２（ａ）のアンテナ装置を立設し
て配置し、放射導体素子５1 から水平偏波の電波を正面
手前方向に放射した場合を考えると、放射導体素子５2
は１／４波長の距離を隔てて配置してあるので、放射導
体素子５1 から放射された電波は、９０°位相が遅れて
受信される。ここで、この放射導体素子５2 は、非給電
素子（無負荷）であるので、受信された電波は再輻射さ
れる。すなわち、放射導体素子５1 から輻射された電波
と、ほぼ振幅が等しく、９０度位相の遅れた垂直偏波の
電波が、放射導体素子５2 から再輻射される。よって、
正面方向の遠方から電波を観測すると、本実施例のアン
テナ装置からは右旋円偏波が発射されていることにな
る。
て配置し、放射導体素子５1 から水平偏波の電波を正面
手前方向に放射した場合を考えると、放射導体素子５2
は１／４波長の距離を隔てて配置してあるので、放射導
体素子５1 から放射された電波は、９０°位相が遅れて
受信される。ここで、この放射導体素子５2 は、非給電
素子（無負荷）であるので、受信された電波は再輻射さ
れる。すなわち、放射導体素子５1 から輻射された電波
と、ほぼ振幅が等しく、９０度位相の遅れた垂直偏波の
電波が、放射導体素子５2 から再輻射される。よって、
正面方向の遠方から電波を観測すると、本実施例のアン
テナ装置からは右旋円偏波が発射されていることにな
る。
【００２１】なお、以上の説明は送信アンテナとして動
作させた場合の説明であったが、アンテナ可逆性の原理
から、右旋円偏波送信アンテナは右旋円偏波受信アンテ
ナとしても有効に動作することは明らかである。なお、
左旋円偏波用とする場合には、出力端子１０を放射導体
素子５2 側に形成し、放射導体素子５2 を給電素子と
し、放射導体素子５1 を非給電素子とすればよい。
作させた場合の説明であったが、アンテナ可逆性の原理
から、右旋円偏波送信アンテナは右旋円偏波受信アンテ
ナとしても有効に動作することは明らかである。なお、
左旋円偏波用とする場合には、出力端子１０を放射導体
素子５2 側に形成し、放射導体素子５2 を給電素子と
し、放射導体素子５1 を非給電素子とすればよい。
【００２２】本実施例のプリントアンテナは、移相合成
部６を設けずに済むため、さらに形状を小型化すること
が可能である。なお、図２（ｃ）は、同図（ａ）の両面
プリント基板１を斜めに切除したもので、給電はグラン
ド層３側から行うようにしてある。このようにすれば、
誘電率３．５、厚さ５mmの両面プリント基板１を用いて
形成した場合、１５５０ＭＨｚでは、両面プリント基板
１として、約５０×３０mmの寸法とすることができ、図
８の従来のものに比べて半分以下に面積を小さくするこ
とができる。
部６を設けずに済むため、さらに形状を小型化すること
が可能である。なお、図２（ｃ）は、同図（ａ）の両面
プリント基板１を斜めに切除したもので、給電はグラン
ド層３側から行うようにしてある。このようにすれば、
誘電率３．５、厚さ５mmの両面プリント基板１を用いて
形成した場合、１５５０ＭＨｚでは、両面プリント基板
１として、約５０×３０mmの寸法とすることができ、図
８の従来のものに比べて半分以下に面積を小さくするこ
とができる。
【００２３】ところで、本実施例では、放射導体素子５
2 の非接地端を、放射導体素子５1の接地端の近傍にな
るようにしてある。これは、９０度の位相差を保ちなが
ら、プリントアンテナを小型にする素子配置を選択した
とき、放射導体素子５1 ，５ 2 の結合が少なくなるよう
にするためである。図３に、図２（ａ）の構成で円偏波
アンテナを製作したときの特性を示す。ここで、図３
（ａ）は上記プリントアンテナのインピーダンス特性を
示すスミス図表であり、同調周波数（１５５０ＭＨｚ）
を図中のＦ0 で示してあり、円偏波アンテナ特有のイン
ピーダンス軌跡が得られている。
2 の非接地端を、放射導体素子５1の接地端の近傍にな
るようにしてある。これは、９０度の位相差を保ちなが
ら、プリントアンテナを小型にする素子配置を選択した
とき、放射導体素子５1 ，５ 2 の結合が少なくなるよう
にするためである。図３に、図２（ａ）の構成で円偏波
アンテナを製作したときの特性を示す。ここで、図３
（ａ）は上記プリントアンテナのインピーダンス特性を
示すスミス図表であり、同調周波数（１５５０ＭＨｚ）
を図中のＦ0 で示してあり、円偏波アンテナ特有のイン
ピーダンス軌跡が得られている。
【００２４】図３（ｂ），（ｃ）は、同図（ｄ）に示す
ようにプリントアンテナＡに対してＸ，Ｙ，Ｚ軸を設定
した場合におけるＸＺ面及びＹＺ面の受信指向特性を夫
々示す。図３（ｂ），（ｃ）における一点左旋が右旋円
偏波の受信指向特性を示し、実線が左旋円偏波の受信指
向特性を示す。ここで、指向特性はＸＺ面とＹＺ面で低
仰角における指向特性に差があり、ＸＺ面の方が良好で
ある。しかし、天頂方向（Ｚ軸方向）の交差偏波比は、
約１５ｄＢ（軸比３ｄＢに相当する）であり、ほぼ良好
な特性となっている。なお、天頂方向の右旋円偏波信号
に対する利得は＋２ｄＢｉであった。
ようにプリントアンテナＡに対してＸ，Ｙ，Ｚ軸を設定
した場合におけるＸＺ面及びＹＺ面の受信指向特性を夫
々示す。図３（ｂ），（ｃ）における一点左旋が右旋円
偏波の受信指向特性を示し、実線が左旋円偏波の受信指
向特性を示す。ここで、指向特性はＸＺ面とＹＺ面で低
仰角における指向特性に差があり、ＸＺ面の方が良好で
ある。しかし、天頂方向（Ｚ軸方向）の交差偏波比は、
約１５ｄＢ（軸比３ｄＢに相当する）であり、ほぼ良好
な特性となっている。なお、天頂方向の右旋円偏波信号
に対する利得は＋２ｄＢｉであった。
【００２５】（実施例３）図４に本発明のさらに他の実
施例を示す。本実施例のプリントアンテナは、図２
（ｃ）に示す実施例２のものを基本として構成されたも
ので、本実施例の場合には、放射導体素子５1 ，５2 の
形状に特徴がある。つまり、これら放射導体素子５1 ，
５2 の長さを短縮することにより、さらに小型化を可能
としたものである。
施例を示す。本実施例のプリントアンテナは、図２
（ｃ）に示す実施例２のものを基本として構成されたも
ので、本実施例の場合には、放射導体素子５1 ，５2 の
形状に特徴がある。つまり、これら放射導体素子５1 ，
５2 の長さを短縮することにより、さらに小型化を可能
としたものである。
【００２６】具体的には、放射導体素子５1 ，５2 の接
地端に近い部分（以下、基部と呼ぶ）５ａをほぼ１／８
波長（λ／８）の長さにし、各放射導体素子５1 ，５2
の基部５ａは互いに空間的に直交するように形成してあ
る。そして、基部５ａの接地側と反対側（以下、先端と
呼ぶ）からインダクタンス成分を放射導体素子５1 ，５
2 に装荷するインダクタンス部５ｂを形成してある。こ
こで、インダクタンス部５ｂは、基部５ａの先端から基
部５ａと直交する方向に突設され、複数回折り曲げる形
で形成してある。
地端に近い部分（以下、基部と呼ぶ）５ａをほぼ１／８
波長（λ／８）の長さにし、各放射導体素子５1 ，５2
の基部５ａは互いに空間的に直交するように形成してあ
る。そして、基部５ａの接地側と反対側（以下、先端と
呼ぶ）からインダクタンス成分を放射導体素子５1 ，５
2 に装荷するインダクタンス部５ｂを形成してある。こ
こで、インダクタンス部５ｂは、基部５ａの先端から基
部５ａと直交する方向に突設され、複数回折り曲げる形
で形成してある。
【００２７】接地型アンテナでは、水平偏波指向特性
が、主として、接地端に近い部分、つまりは基部５ａに
流れる電流により支配される。そこで、その点を利用
し、放射導体素子５1 ，５2 の基部５ａのみを空間的に
直交させ、インダクタンス部５ｂのインダクタンス装荷
効果により放射導体素子５1 ，５2 の長さを短くしてあ
る。
が、主として、接地端に近い部分、つまりは基部５ａに
流れる電流により支配される。そこで、その点を利用
し、放射導体素子５1 ，５2 の基部５ａのみを空間的に
直交させ、インダクタンス部５ｂのインダクタンス装荷
効果により放射導体素子５1 ，５2 の長さを短くしてあ
る。
【００２８】図４（ｂ）は、上記放射導体素子５1 ，５
2 のインダクタンス部５ｂの代わりに、キャパシタンス
部５ｃを設けたものであり、容量装荷効果により放射導
体素子５1 ，５2 の長さを短くしてある。上記構造とす
れば、図２（ｃ）に示すプリントアンテナの長手方向の
長さ（Ｂ寸法）を約２／３に短縮することができる。な
お、この図４の場合にも、給電素子と非給電素子を入れ
換えることにより、左旋円偏波受信用とすることができ
る。
2 のインダクタンス部５ｂの代わりに、キャパシタンス
部５ｃを設けたものであり、容量装荷効果により放射導
体素子５1 ，５2 の長さを短くしてある。上記構造とす
れば、図２（ｃ）に示すプリントアンテナの長手方向の
長さ（Ｂ寸法）を約２／３に短縮することができる。な
お、この図４の場合にも、給電素子と非給電素子を入れ
換えることにより、左旋円偏波受信用とすることができ
る。
【００２９】（実施例４）さらに他の実施例を図５及び
図６に基づいて説明する。本実施例は、電子スイッチ手
段により、右旋円偏波及び左旋円偏波を切換的に受信で
きるようにしたものである。本実施例の放射導体素子５
1 ，５2 は、図５に示すように、ＰＩＮダイオードなど
のスイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2 及びコンデンサＣ
を介してアンテナ出力ＯＵＴに接続してある。ここで、
スイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2は互いに逆向きで放
射導体素子５1 ，５2 に接続され、コンデンサＣに夫々
接続された共通接続点にスイッチングダイオードＤ1 ，
Ｄ2 のバイアス電圧を印加し、スイッチングダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 を選択的にオン，オフするようにしてある。
なお、コンデンサＣは直流カット用である。また、バイ
アス電圧はスイッチＳＷの切換によりチョークコイルＣ
Ｈを介して直流電源Ｅ1 ，Ｅ2 から印加するようにして
あり、チョークコイルＣＨは高周波カット用である。
図６に基づいて説明する。本実施例は、電子スイッチ手
段により、右旋円偏波及び左旋円偏波を切換的に受信で
きるようにしたものである。本実施例の放射導体素子５
1 ，５2 は、図５に示すように、ＰＩＮダイオードなど
のスイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2 及びコンデンサＣ
を介してアンテナ出力ＯＵＴに接続してある。ここで、
スイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2は互いに逆向きで放
射導体素子５1 ，５2 に接続され、コンデンサＣに夫々
接続された共通接続点にスイッチングダイオードＤ1 ，
Ｄ2 のバイアス電圧を印加し、スイッチングダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 を選択的にオン，オフするようにしてある。
なお、コンデンサＣは直流カット用である。また、バイ
アス電圧はスイッチＳＷの切換によりチョークコイルＣ
Ｈを介して直流電源Ｅ1 ，Ｅ2 から印加するようにして
あり、チョークコイルＣＨは高周波カット用である。
【００３０】上記スイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ
2 は、図６に示すように、放射導体素子５を形成する銅
箔を部分的に切除して、その切除部１５内にランド１２
を形成し、そのランド１２と放射導体素子５との間にス
イッチングダイオードＤを実装してある。そして、上記
ランド１２はスルーホールからなる導体部１３でグラン
ド層３側に設けたランド１４に接続し、図５で説明した
後段回路に接続するようにしてある。
2 は、図６に示すように、放射導体素子５を形成する銅
箔を部分的に切除して、その切除部１５内にランド１２
を形成し、そのランド１２と放射導体素子５との間にス
イッチングダイオードＤを実装してある。そして、上記
ランド１２はスルーホールからなる導体部１３でグラン
ド層３側に設けたランド１４に接続し、図５で説明した
後段回路に接続するようにしてある。
【００３１】図５において、スイッチＳＷをａ側に切り
換えると、直流電源Ｅ1 がスイッチングダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 に印加され、スイッチングダイオードＤ1 が
導通状態となり、スイッチングダイオードＤ2 が非導通
状態となる。このため、放射導体素子５1 が給電素子と
なり、放射導体素子５2 が非給電素子となる。よって、
先に説明した実施例であれば、右旋円偏波用の受信アン
テナとして機能する。
換えると、直流電源Ｅ1 がスイッチングダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 に印加され、スイッチングダイオードＤ1 が
導通状態となり、スイッチングダイオードＤ2 が非導通
状態となる。このため、放射導体素子５1 が給電素子と
なり、放射導体素子５2 が非給電素子となる。よって、
先に説明した実施例であれば、右旋円偏波用の受信アン
テナとして機能する。
【００３２】逆に、スイッチＳＷをｂ側に切り換え、直
流電源Ｅ2 がスイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2 に印加
され、スイッチングダイオードＤ1 が非導通状態とな
り、スイッチングダイオードＤ2 が導通状態となる。こ
のため、放射導体素子５1 が非給電素子、放射導体素子
５2 が給電素子となり、左旋円偏波用の受信アンテナと
して機能する。本実施例は、反射の多い伝搬路において
ダイバーシティ受信を行う場合に適用できる。
流電源Ｅ2 がスイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2 に印加
され、スイッチングダイオードＤ1 が非導通状態とな
り、スイッチングダイオードＤ2 が導通状態となる。こ
のため、放射導体素子５1 が非給電素子、放射導体素子
５2 が給電素子となり、左旋円偏波用の受信アンテナと
して機能する。本実施例は、反射の多い伝搬路において
ダイバーシティ受信を行う場合に適用できる。
【００３３】（実施例５）図７にさらに別の実施例を示
す。本実施例では、上記逆Ｌ型アンテナの代わりに逆Ｆ
型アンテナを用いて構成したものである。ここで、逆Ｌ
型アンテナ及び逆Ｆ型アンテナは共に接地型アンテナで
あるが、逆Ｆ型アンテナの場合には、放射導体素子（図
７の５1 ’，５2 ’）が矩形に形成され、各辺とも約１
／８波長とし、周囲長が１／２波長になるようにする。
このため、板状逆Ｌ型アンテナとしての機能に加えて、
１／２波長スロットアンテナの機能を加えた動作モード
で動作する。この逆Ｆ型アンテナの場合には、人体によ
る動作利得の減少が少ない磁流アンテナとして動作し、
特に携帯無線機用に用いた場合に有効である。
す。本実施例では、上記逆Ｌ型アンテナの代わりに逆Ｆ
型アンテナを用いて構成したものである。ここで、逆Ｌ
型アンテナ及び逆Ｆ型アンテナは共に接地型アンテナで
あるが、逆Ｆ型アンテナの場合には、放射導体素子（図
７の５1 ’，５2 ’）が矩形に形成され、各辺とも約１
／８波長とし、周囲長が１／２波長になるようにする。
このため、板状逆Ｌ型アンテナとしての機能に加えて、
１／２波長スロットアンテナの機能を加えた動作モード
で動作する。この逆Ｆ型アンテナの場合には、人体によ
る動作利得の減少が少ない磁流アンテナとして動作し、
特に携帯無線機用に用いた場合に有効である。
【００３４】具体的には、図７に示すように、一辺が１
／８波長の矩形の放射導体素子５1’，５2 ’を形成
し、放射導体素子５1 ’の１つの角部においてスルーホ
ールからなる接地導体部９で接地してある。給電点１１
を接地端の近傍に設けてある。本実施例のプリントアン
テナにおける逆Ｆ型アンテナの逆Ｌ型アンテナモードに
おける主電流方向が図中に矢印で示す方向になる。つま
りは、放射導体素子５ 1 ，５2 の接地端となる角部を通
る対角線方向になり、夫々の電流方向は互いに直交する
方向になるようにしてある。
／８波長の矩形の放射導体素子５1’，５2 ’を形成
し、放射導体素子５1 ’の１つの角部においてスルーホ
ールからなる接地導体部９で接地してある。給電点１１
を接地端の近傍に設けてある。本実施例のプリントアン
テナにおける逆Ｆ型アンテナの逆Ｌ型アンテナモードに
おける主電流方向が図中に矢印で示す方向になる。つま
りは、放射導体素子５ 1 ，５2 の接地端となる角部を通
る対角線方向になり、夫々の電流方向は互いに直交する
方向になるようにしてある。
【００３５】但し、上記接地点を図中の×で示す位置に
設けることもできる。この場合は各放射導体素子
５1 ’，５2 ’の主電流方向が長辺に沿う方向になる。
この場合にも長辺の方向が互いに直交するように、各放
射導体素子５1 ’，５2 ’を形成すればよい。なお、以
上の説明では、アンテナ装置がプリントアンテナである
場合について説明したが、波長に比べて薄い空気層を挟
んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向
させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して
２組の接地型アンテナ素子を構成したアンテナ装置にお
いても適用できることは言うでもない。
設けることもできる。この場合は各放射導体素子
５1 ’，５2 ’の主電流方向が長辺に沿う方向になる。
この場合にも長辺の方向が互いに直交するように、各放
射導体素子５1 ’，５2 ’を形成すればよい。なお、以
上の説明では、アンテナ装置がプリントアンテナである
場合について説明したが、波長に比べて薄い空気層を挟
んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向
させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して
２組の接地型アンテナ素子を構成したアンテナ装置にお
いても適用できることは言うでもない。
【００３６】
【発明の効果】請求項１の発明は上述のように、波長に
比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟んで、２つの放
射導体素子と接地導体板とを互いに対向させ、夫々の放
射導体の一端と接地導体板とを接続して２組の接地型ア
ンテナ素子を構成し、放射導体素子の少なくとも接地端
側の基部が同一平面上で互いに直交するように接地型ア
ンテナ素子を配置し、夫々の接地型アンテナ素子の出力
を９０度の位相差で合成する移相合成手段を備えている
ので、２組のアンテナ素子を接地型アンテナとし、放射
導体素子を小型にすることができ、アンテナ装置を小
型，軽量化することができる。
比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟んで、２つの放
射導体素子と接地導体板とを互いに対向させ、夫々の放
射導体の一端と接地導体板とを接続して２組の接地型ア
ンテナ素子を構成し、放射導体素子の少なくとも接地端
側の基部が同一平面上で互いに直交するように接地型ア
ンテナ素子を配置し、夫々の接地型アンテナ素子の出力
を９０度の位相差で合成する移相合成手段を備えている
ので、２組のアンテナ素子を接地型アンテナとし、放射
導体素子を小型にすることができ、アンテナ装置を小
型，軽量化することができる。
【００３７】請求項２の発明では、波長に比べて薄い誘
電体層あるいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と
接地導体板とを互いに対向させ、夫々の放射導体の一端
と接地導体板とを接続して２組の逆Ｌ型アンテナとして
の接地型アンテナ素子を構成し、放射導体素子の少なく
とも接地端側の基部が同一平面上で互いに直交するよう
に接地型アンテナ素子を配置すると共に、２組の接地型
アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の接地
型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型
アンテナ素子を非給電素子としてあるので、移相合成部
が不要となり、さらに小型，軽量化することができる。
電体層あるいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と
接地導体板とを互いに対向させ、夫々の放射導体の一端
と接地導体板とを接続して２組の逆Ｌ型アンテナとして
の接地型アンテナ素子を構成し、放射導体素子の少なく
とも接地端側の基部が同一平面上で互いに直交するよう
に接地型アンテナ素子を配置すると共に、２組の接地型
アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の接地
型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型
アンテナ素子を非給電素子としてあるので、移相合成部
が不要となり、さらに小型，軽量化することができる。
【００３８】請求項３の発明では、上記２組の接地型ア
ンテナ素子の先端にインダクタ部あるいはキャパシタン
ス部を設けることにより、インダクタ部のインダクタ装
荷効果、あるいはキャパシタンス部の容量装荷効果によ
り、放射導体素子をさらに小型化することができ、さら
に小型，軽量化することができる。請求項４の発明で
は、波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟ん
で、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向さ
せ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して２
組の逆Ｆ型アンテナとしての接地型アンテナ素子を構成
し、放射導体素子を逆Ｌ型アンテナ動作モードにおける
主電流の方向が同一平面上で互いに直交するように接地
型アンテナ素子を配置すると共に、２組の接地型アンテ
ナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の接地型アン
テナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型アンテ
ナ素子を非給電素子としてあるので、移相合成部が不要
となり、さらに小型，軽量化することができる。
ンテナ素子の先端にインダクタ部あるいはキャパシタン
ス部を設けることにより、インダクタ部のインダクタ装
荷効果、あるいはキャパシタンス部の容量装荷効果によ
り、放射導体素子をさらに小型化することができ、さら
に小型，軽量化することができる。請求項４の発明で
は、波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟ん
で、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向さ
せ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して２
組の逆Ｆ型アンテナとしての接地型アンテナ素子を構成
し、放射導体素子を逆Ｌ型アンテナ動作モードにおける
主電流の方向が同一平面上で互いに直交するように接地
型アンテナ素子を配置すると共に、２組の接地型アンテ
ナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の接地型アン
テナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型アンテ
ナ素子を非給電素子としてあるので、移相合成部が不要
となり、さらに小型，軽量化することができる。
【００３９】請求項５の発明では、各放射導体素子に給
電を行う給電部を設け、いずれかの放射導体素子の給電
部に給電を選択的に行う切換手段を備えているので、２
組の接地型アンテナ素子を給電素子及び非給電素子とに
切り換えることができ、右旋円偏波及び左旋円偏波用と
して切換使用することができる。
電を行う給電部を設け、いずれかの放射導体素子の給電
部に給電を選択的に行う切換手段を備えているので、２
組の接地型アンテナ素子を給電素子及び非給電素子とに
切り換えることができ、右旋円偏波及び左旋円偏波用と
して切換使用することができる。
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例の正面図及
び断面図である。
び断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は他の実施例の正面図、断面
図、及び放射導体素子の形成方法を変えてさらに小型化
した場合の正面図である。
図、及び放射導体素子の形成方法を変えてさらに小型化
した場合の正面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）のプリントアン
テナにおけるインピーダンス特性を示すスミス図表、Ｘ
Ｚ面における指向特性図、ＹＺ面における指向特性図、
及びプリントアンテナにおいて設定したＸ，Ｙ，Ｚ軸方
向を示す説明図である。
テナにおけるインピーダンス特性を示すスミス図表、Ｘ
Ｚ面における指向特性図、ＹＺ面における指向特性図、
及びプリントアンテナにおいて設定したＸ，Ｙ，Ｚ軸方
向を示す説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は夫々さらなる小型化を図った
さらに他の実施例の正面図である。
さらに他の実施例の正面図である。
【図５】さらに別の実施例の要部回路図である。
【図６】同上の要部構造を示す部分斜視図である。
【図７】さらに別の実施例の正面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は従来例の正面図及び断面図で
ある。
ある。
１ 両面プリント基板 ２ 放射導体層 ３ グランド層 ４ 誘電体層 ５1 ，５2 ，５1 ’，５2 ’ 放射導体素子 ５ａ 基部 ５ｂ インダクタンス部 ５ｃ キャパシタンス部 ６ 移相合成部 ９ 接地導体部 １０ 出力端子 Ｄ1 ，Ｄ2 スイッチングダイオード ＳＷ スイッチ Ｅ1 ，Ｅ2 直流電源
Claims (5)
- 【請求項１】 波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気
層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互い
に対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接
続して２組の接地型アンテナ素子を構成し、放射導体素
子の少なくとも接地端側の基部が同一平面上で互いに直
交するように接地型アンテナ素子を配置し、夫々の接地
型アンテナ素子の出力を９０度の位相差で合成する移相
合成手段を備えて成ることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気
層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互い
に対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接
続して２組の逆Ｌ型アンテナとしての接地型アンテナ素
子を構成し、放射導体素子の少なくとも接地端側の基部
が同一平面上で互いに直交するように接地型アンテナ素
子を配置すると共に、２組の接地型アンテナ素子を１／
４波長の間隔で配置し、一方の接地型アンテナ素子を給
電素子とすると共に、他方の接地型アンテナ素子を非給
電素子として成ることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項３】 上記２組の接地型アンテナ素子の先端に
インダクタ部あるいはキャパシタンス部を設けて成るこ
とを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のアンテ
ナ装置。 - 【請求項４】 波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気
層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互い
に対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接
続して２組の逆Ｆ型アンテナとしての接地型アンテナ素
子を構成し、放射導体素子を逆Ｌ型アンテナ動作モード
における主電流の方向が同一平面上で互いに直交するよ
うに接地型アンテナ素子を配置すると共に、２組の接地
型アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の接
地型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地
型アンテナ素子を非給電素子として成ることを特徴とす
るアンテナ装置。 - 【請求項５】 各放射導体素子に給電を行う給電部を設
け、いずれかの放射導体素子の給電部に給電を選択的に
行う切換手段を備えて成ることを特徴とする請求項２あ
るいは請求項４記載のアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5144050A JP3032664B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5144050A JP3032664B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077321A true JPH077321A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3032664B2 JP3032664B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=15353159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5144050A Expired - Lifetime JP3032664B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3032664B2 (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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