JPS5912601A - 円偏波アンテナ - Google Patents
円偏波アンテナInfo
- Publication number
- JPS5912601A JPS5912601A JP12100682A JP12100682A JPS5912601A JP S5912601 A JPS5912601 A JP S5912601A JP 12100682 A JP12100682 A JP 12100682A JP 12100682 A JP12100682 A JP 12100682A JP S5912601 A JPS5912601 A JP S5912601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dipole
- antenna
- loop
- circularly polarized
- antenna conductor
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、円偏波アンテナに関する〇
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来の円偏波アンテナとしては、交さダイポールに90
°の位相差をもたせた等振幅の電流を給電することによ
って円偏波を放射するものが知りれている。このような
アンテナは、360゜の全方向に均等な円偏波を放射す
ることは出来ず、また2つの交ささせたダイ、)t!−
ルに90°の位相差を付けて給電するのに、移相器等を
含む特別な給電回路が必要である。そして従来、1つの
アンテナで特別な給電回路を伴なわずに360°の全方
向に対して円偏波を放射するアンテナは、実現されてい
ないのが実情であった。
°の位相差をもたせた等振幅の電流を給電することによ
って円偏波を放射するものが知りれている。このような
アンテナは、360゜の全方向に均等な円偏波を放射す
ることは出来ず、また2つの交ささせたダイ、)t!−
ルに90°の位相差を付けて給電するのに、移相器等を
含む特別な給電回路が必要である。そして従来、1つの
アンテナで特別な給電回路を伴なわずに360°の全方
向に対して円偏波を放射するアンテナは、実現されてい
ないのが実情であった。
しかし、近年、移動体通信、衛星通信等において■F帯
、UHF帯等で円偏波を利用する場合が増大し、360
°の全方向性の指向性を要求されることが多くなってい
る。
、UHF帯等で円偏波を利用する場合が増大し、360
°の全方向性の指向性を要求されることが多くなってい
る。
本発明の目的は、特別な給電回路を必要とせず、ただ1
組の給電点から給電を行なうだけで360°にわたって
円偏波を放射する全方向性の円偏波アンテナを提供する
ことである。
組の給電点から給電を行なうだけで360°にわたって
円偏波を放射する全方向性の円偏波アンテナを提供する
ことである。
本発明に係る円偏波アンテナは、最大長041波長以下
のループ状をなすアンテナ導体の両端側をループ面に対
し直角に互いに逆方向にグイポール状に延ばし、このダ
イポール状部の両先端に導体板を相対向させて固定し、
これらの導体板間の静電容量とアンテナ導体のインダク
タンスとで使用周波数に共振する共振回路を形成すると
ともに、アンテナ導体のループ状部及びダイポール状部
からの両放射電界が等しくなるようにループ状部の囲む
面積及びダイポール状部の全長を設定し、アンテナ導体
上のループ状部の2点を給電点としたものである。
のループ状をなすアンテナ導体の両端側をループ面に対
し直角に互いに逆方向にグイポール状に延ばし、このダ
イポール状部の両先端に導体板を相対向させて固定し、
これらの導体板間の静電容量とアンテナ導体のインダク
タンスとで使用周波数に共振する共振回路を形成すると
ともに、アンテナ導体のループ状部及びダイポール状部
からの両放射電界が等しくなるようにループ状部の囲む
面積及びダイポール状部の全長を設定し、アンテナ導体
上のループ状部の2点を給電点としたものである。
本発明によれば、アンテナ導体のループ状部にある給電
点より給電を行なうと、ルーツ状部及びダイポール状部
からの放射電界が等振幅かつ90°の位相差を持つこと
により、3600の全方向に円偏波が放射される。すな
わち、90°移相器等を含んだ特別な給電回路を用いる
ことなく安価な構成により、全方向性の指向性を有する
円偏波アンテナを得ることができる。
点より給電を行なうと、ルーツ状部及びダイポール状部
からの放射電界が等振幅かつ90°の位相差を持つこと
により、3600の全方向に円偏波が放射される。すな
わち、90°移相器等を含んだ特別な給電回路を用いる
ことなく安価な構成により、全方向性の指向性を有する
円偏波アンテナを得ることができる。
第1図は本発明の一実施例に係る円偏波アンテナのjt
4成を示すもので、(a)は斜視図、(b)は平面図、
(C)は側面図である。図において、1はアンテナ導体
であり、ループ状部2とダイポール状部3とからなって
いる。ループ状部2の最大直径は0.1波長以下としで
ある。このようにする理由は、アンテナ導体1を流れる
電流をどの位置でも一定にするためである。なお、この
ように最大直径を0.1波長以下としたループアンテナ
は小形ループアンテナとして知られている。
4成を示すもので、(a)は斜視図、(b)は平面図、
(C)は側面図である。図において、1はアンテナ導体
であり、ループ状部2とダイポール状部3とからなって
いる。ループ状部2の最大直径は0.1波長以下としで
ある。このようにする理由は、アンテナ導体1を流れる
電流をどの位置でも一定にするためである。なお、この
ように最大直径を0.1波長以下としたループアンテナ
は小形ループアンテナとして知られている。
一方、ダイポール状部3h、3bはルーツ状部2の両端
側をループ面(ルーツ状部2によって囲まれる平面)に
対し直角かつ互いに逆方向に延ばしたものである。そし
て、このダイポール状部3m、3bの両先端に円形の導
体板41L。
側をループ面(ルーツ状部2によって囲まれる平面)に
対し直角かつ互いに逆方向に延ばしたものである。そし
て、このダイポール状部3m、3bの両先端に円形の導
体板41L。
4b −−’−が互い
に対向するように固定されている。導体板4h。
4b間は静電容量Cを持ち、これとアンテナ導体1全体
のインダクタンスLとで共振回路が形成されている。
のインダクタンスLとで共振回路が形成されている。
この円偏波アンテナの給電点はアンテナ導体1上のルー
プ状部2の任意の2点5m、5bに設定され、この例で
はここに給電用電送路の一部をなす導体片(以下整合片
という)6m。
プ状部2の任意の2点5m、5bに設定され、この例で
はここに給電用電送路の一部をなす導体片(以下整合片
という)6m。
6bが接続されており、これらの整合片に*、6bの各
先端をこのアンテナの給電端としている。
先端をこのアンテナの給電端としている。
このように構成された円偏波アンテナの作用を説明する
。第1図(b)において、アンテナ導体1のループ状部
2で囲まれる面積、つまりループ面積をAとし、ダイポ
ール状部Ja 、3bの先端間の全長をtとしたとき、
このアンテナにおいてはこれらAとtとの関係をある後
述の拘束された値にすることが必要である。しかしなが
ら、Aとtをそのある値に拘束しても、導体板4*、4
bの直径りとアンテナ導体1の導体径及びループ周囲長
は、Aおよびtとは独立に相当の変化範囲で調整できる
ので、容量値CとインダクタンスLは変えられる。その
ためAとtの値を拘束しても、所望の使用周波数f。に
ア −ンテナを共振させることが可能である。
。第1図(b)において、アンテナ導体1のループ状部
2で囲まれる面積、つまりループ面積をAとし、ダイポ
ール状部Ja 、3bの先端間の全長をtとしたとき、
このアンテナにおいてはこれらAとtとの関係をある後
述の拘束された値にすることが必要である。しかしなが
ら、Aとtをそのある値に拘束しても、導体板4*、4
bの直径りとアンテナ導体1の導体径及びループ周囲長
は、Aおよびtとは独立に相当の変化範囲で調整できる
ので、容量値CとインダクタンスLは変えられる。その
ためAとtの値を拘束しても、所望の使用周波数f。に
ア −ンテナを共振させることが可能である。
この場合、使用周波数4に同調をとっただけでは円偏波
アンテナとはならず、Aとtの関係並びに共振の関係が
同時に満足されなければならない。
アンテナとはならず、Aとtの関係並びに共振の関係が
同時に満足されなければならない。
このアンテナは、前述のように波長に対して小さいアン
テナであるから、アンテナ導体1を流れる電流はどこで
も等しく、その電流はCとLとで共振している。このア
ンテナが円偏波放射を行なう動作を分かり易く解析する
には、アンテナをループ状部2とダイポール状部3とに
分解してそれぞれの放射特性を解析し、実アンテナにお
いてはそれぞれの放射特性が同時に存在すると考えれば
よい。
テナであるから、アンテナ導体1を流れる電流はどこで
も等しく、その電流はCとLとで共振している。このア
ンテナが円偏波放射を行なう動作を分かり易く解析する
には、アンテナをループ状部2とダイポール状部3とに
分解してそれぞれの放射特性を解析し、実アンテナにお
いてはそれぞれの放射特性が同時に存在すると考えれば
よい。
そこで、先ず周波数f。に共振した励振電流1が流れて
いる面積Aのループ状部2が、第2図(a)のように1
7面上に置かれているとすると、距l!ilrだけ離れ
た遠方の点P(r、θ、φ)での電界はφ方向成分だけ
となり、次式で与えられる。
いる面積Aのループ状部2が、第2図(a)のように1
7面上に置かれているとすると、距l!ilrだけ離れ
た遠方の点P(r、θ、φ)での電界はφ方向成分だけ
となり、次式で与えられる。
コノ式(1)より、ループ状部2からの電界の放射指向
性はθ方向に対しては8の字形の指向性、φ方向に対し
ては全方向性となる。
性はθ方向に対しては8の字形の指向性、φ方向に対し
ては全方向性となる。
一方、全長tのダイポール状部3 a + 3 b L
i第2図(b)のように2軸に沿って置かれることにな
り、第2図(、)と同じ励振電流iが流れている。
i第2図(b)のように2軸に沿って置かれることにな
り、第2図(、)と同じ励振電流iが流れている。
そのため、第2図(b)における遠方の点P (r、θ
。
。
φ)での電界はθ方向成分だけとなり、次式で与えられ
る。
る。
ここに、εは誘電率である。
式(2)より、ダイポール状部3a、3bからの電界の
放射指向性もθ方向に対しては8の字形状の指向性、φ
方向に対しては全方向性となる。
放射指向性もθ方向に対しては8の字形状の指向性、φ
方向に対しては全方向性となる。
したがって、ループ状部2からの放射電界とダイポール
状部Ja * 3bからの放射電界は、共にその振幅の
立体指向性は同じ形であり、また、位相指向性はダイポ
ール状部3a、3bによる位相指向性の方がループ状部
2によるそれより90°進んでいる。この場合、放射さ
れる電波は右旋偏波となる。
状部Ja * 3bからの放射電界は、共にその振幅の
立体指向性は同じ形であり、また、位相指向性はダイポ
ール状部3a、3bによる位相指向性の方がループ状部
2によるそれより90°進んでいる。この場合、放射さ
れる電波は右旋偏波となる。
ダイポール状部、9 a 、 3 bによる位相指向性
を他方に対し90’遅らせるには、第2図の111の部
分を第2図(b)の12bに接続し、第2図(、)の1
1bの部分を第2図(b)の12mに接続すればよい。
を他方に対し90’遅らせるには、第2図の111の部
分を第2図(b)の12bに接続し、第2図(、)の1
1bの部分を第2図(b)の12mに接続すればよい。
このようにすれば第2図(b)の励振電流Iの向きが1
80°異なり、グイポール状部Ja 、 Jbによる位
相指向性の力がループ状部2よシタ0°遅れるので、放
射される電波は左旋偏波となる。これに対し、第2図(
、)と(b)の11&と12h、11bとllb とが
それぞれ接続された場合が右旋偏波となる。
80°異なり、グイポール状部Ja 、 Jbによる位
相指向性の力がループ状部2よシタ0°遅れるので、放
射される電波は左旋偏波となる。これに対し、第2図(
、)と(b)の11&と12h、11bとllb とが
それぞれ接続された場合が右旋偏波となる。
このように、ループ状部2からの放射電界に対するダイ
ポール状部J a + 3 bからの放射電界の位相は
90°進ませることも遅らせることも第2図(a)の1
1g、11bと第2図(b)の12a。
ポール状部J a + 3 bからの放射電界の位相は
90°進ませることも遅らせることも第2図(a)の1
1g、11bと第2図(b)の12a。
12bとの接続関係を変えることによって実現可能であ
ることが分かる。しかし、上述の右旋および左旋の電波
が円偏波となる条件はこれらの放射電界の振幅が等しく
なければならない。
ることが分かる。しかし、上述の右旋および左旋の電波
が円偏波となる条件はこれらの放射電界の振幅が等しく
なければならない。
そこで、長さtと面積Aを調整することによって、式(
1) 、 (2)で与えられる同形の立体指向性の振幅
を一致させることを考える。
1) 、 (2)で与えられる同形の立体指向性の振幅
を一致させることを考える。
すなわち、式(1)t (2)から両振幅を等しくする
には なる条件を満たせばよい。
には なる条件を満たせばよい。
光速Vは
τ=h= −ニー ・・・(4)k p賞
− の関係で他の変数と結ばれているので、式(4)より の関係にある。そこで式(5)を式(3)に代入して整
理すると t=kA ・・・(6) の関係が得られる。この関係を満足させることによって
、両振幅は等しくなるので全方向性の円偏波アンテナと
なる。
− の関係で他の変数と結ばれているので、式(4)より の関係にある。そこで式(5)を式(3)に代入して整
理すると t=kA ・・・(6) の関係が得られる。この関係を満足させることによって
、両振幅は等しくなるので全方向性の円偏波アンテナと
なる。
以上の説明から分かるように、本発明によれば1組の給
電点から単純に給電するだけで、すなわち特別な給電回
路や90@移相器をなんら用いることなく、単純な構成
によって、全方向に円偏波を放射するアンテナを実現す
ることができ、移動体通信や衛生通信において極めて有
効である。
電点から単純に給電するだけで、すなわち特別な給電回
路や90@移相器をなんら用いることなく、単純な構成
によって、全方向に円偏波を放射するアンテナを実現す
ることができ、移動体通信や衛生通信において極めて有
効である。
なお、本発明においてアンテナ導体のループ状部の形状
は円形である必要はなく任意の形状でよい。また、アン
テナ導体としては部分部分によって異なる導体径のもの
を用いることも出来、更にアンテナ導体の断面は円形で
なくても、例えば板状のものであってもよい。静電容量
を形成する導体板の形状も円形に限定されず、方彫状等
でもよい。さらに、ダイポール状部の導体形状は単純な
線状でなく、例えばヘリカル状に形成することも可能で
ある。その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができるも
は円形である必要はなく任意の形状でよい。また、アン
テナ導体としては部分部分によって異なる導体径のもの
を用いることも出来、更にアンテナ導体の断面は円形で
なくても、例えば板状のものであってもよい。静電容量
を形成する導体板の形状も円形に限定されず、方彫状等
でもよい。さらに、ダイポール状部の導体形状は単純な
線状でなく、例えばヘリカル状に形成することも可能で
ある。その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができるも
第1図は本発明の一実施例を示すもので、(a)は斜視
図、(b)は平面図、(c)は側面図、第2図(a)。 (b)は同実施例におけるループ状部およびグイポール
状部の動作をそれぞれ説明するための分解図である。 1・・・アンテナ導体、2・・・ループ状部、3m、3
b・・・グイポール状部、4 & * 4 b・・・導
体板J5 a 、 6 b・・・給電点、6m、6b・
・・整合片 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 (c) 第2図
図、(b)は平面図、(c)は側面図、第2図(a)。 (b)は同実施例におけるループ状部およびグイポール
状部の動作をそれぞれ説明するための分解図である。 1・・・アンテナ導体、2・・・ループ状部、3m、3
b・・・グイポール状部、4 & * 4 b・・・導
体板J5 a 、 6 b・・・給電点、6m、6b・
・・整合片 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 (c) 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 最大長0.1波長以下のループ状をなすアンテナ導体の
両端側をループ面に対し直角に互いに逆方向にダイポ−
ル状部 ル状部の画先端に導体板を相対向させて固定し、これら
の導体板間の静電容量と前記アンテナ導体のインダクタ
ンスとで使用周波数に共振する共振回路を形成するとと
もに、前記アンテナ導体のループ状部及びダイポール状
部からの両放射電界の振幅が等しくなるようにループ状
部の囲む面積及びダイポール状部の全長を設定し、前記
アンテナ導体上のループ状部の2点を給電点としたこと
を特徴とする円偏波アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12100682A JPS5912601A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 円偏波アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12100682A JPS5912601A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 円偏波アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5912601A true JPS5912601A (ja) | 1984-01-23 |
| JPH0324807B2 JPH0324807B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=14800450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12100682A Granted JPS5912601A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 円偏波アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5912601A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04214002A (ja) * | 1990-03-05 | 1992-08-05 | Eka Nobel Ab | 二酸化塩素を製造する方法 |
| US6414647B1 (en) | 2001-06-20 | 2002-07-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Slender omni-directional, broad-band, high efficiency, dual-polarized slot/dipole antenna element |
| JP2015070587A (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-13 | セイコーエプソン株式会社 | アンテナ及び電子装置 |
| JP2015089054A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | セイコーエプソン株式会社 | アンテナ、通信装置および電子機器 |
| US9837705B2 (en) | 2014-08-13 | 2017-12-05 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus |
| WO2019196383A1 (zh) * | 2018-04-11 | 2019-10-17 | 南京邮电大学 | 一种宽波束平面背射及双向圆极化天线 |
| JP2022021604A (ja) * | 2020-07-22 | 2022-02-03 | Dxアンテナ株式会社 | アンテナ装置 |
-
1982
- 1982-07-12 JP JP12100682A patent/JPS5912601A/ja active Granted
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04214002A (ja) * | 1990-03-05 | 1992-08-05 | Eka Nobel Ab | 二酸化塩素を製造する方法 |
| US6414647B1 (en) | 2001-06-20 | 2002-07-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Slender omni-directional, broad-band, high efficiency, dual-polarized slot/dipole antenna element |
| JP2015070587A (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-13 | セイコーエプソン株式会社 | アンテナ及び電子装置 |
| CN104518277A (zh) * | 2013-10-01 | 2015-04-15 | 精工爱普生株式会社 | 天线以及电子装置 |
| US10153552B2 (en) | 2013-10-01 | 2018-12-11 | Seiko Epson Corporation | Antenna and electronic apparatus |
| JP2015089054A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | セイコーエプソン株式会社 | アンテナ、通信装置および電子機器 |
| US9837705B2 (en) | 2014-08-13 | 2017-12-05 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus |
| US10218060B2 (en) | 2014-08-13 | 2019-02-26 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus |
| US10424833B2 (en) | 2014-08-13 | 2019-09-24 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus |
| US10651547B2 (en) | 2014-08-13 | 2020-05-12 | Seiko Epson Corporation | Electronic apparatus |
| WO2019196383A1 (zh) * | 2018-04-11 | 2019-10-17 | 南京邮电大学 | 一种宽波束平面背射及双向圆极化天线 |
| JP2022021604A (ja) * | 2020-07-22 | 2022-02-03 | Dxアンテナ株式会社 | アンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0324807B2 (ja) | 1991-04-04 |
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