JP2000196337A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 効率が高く、給電線への漏洩電流が少ないア
ンテナ端子を備え、車載無線機用に適したマイクロ波周
波数帯ループアンテナを提供する。 【構成】 ループ導体３の両端が対向して容量結合さ
れ、誘電体基板２または絶縁材料で支持された導体から
なるループアンテナと、導体基部７を通り、ループ導体
３の一端と中央部を結ぶ線上に配置された給電導体８
と、導体基部７をグランドとしたアンテナ端子９とを備
え、給電導体８の一端はループ導体３の一端に容量結合
され、給電導体８の他端は直接アンテナ端子９に接続さ
せた。
ンテナ端子を備え、車載無線機用に適したマイクロ波周
波数帯ループアンテナを提供する。 【構成】 ループ導体３の両端が対向して容量結合さ
れ、誘電体基板２または絶縁材料で支持された導体から
なるループアンテナと、導体基部７を通り、ループ導体
３の一端と中央部を結ぶ線上に配置された給電導体８
と、導体基部７をグランドとしたアンテナ端子９とを備
え、給電導体８の一端はループ導体３の一端に容量結合
され、給電導体８の他端は直接アンテナ端子９に接続さ
せた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波周波数帯の
小型の移動無線機や車載無線機用として、使用するアン
テナ装置の改良に関するものである。
小型の移動無線機や車載無線機用として、使用するアン
テナ装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のアンテナ装置は、一般に無線デ
ータ通信として使用され、特に電波を利用して自動車か
ら離れた地点からドアロック操作をするキーレスエント
リーシステム用や、エンジン始動システム用として、小
型のループアンテナやヘリカルアンテナが使用される。
ータ通信として使用され、特に電波を利用して自動車か
ら離れた地点からドアロック操作をするキーレスエント
リーシステム用や、エンジン始動システム用として、小
型のループアンテナやヘリカルアンテナが使用される。
【０００３】この種の、小型のループアンテナやヘリカ
ルアンテナは、アンテナ効率と利得が非常に小さいのが
通例であった。ここで、アンテナ効率とは、ループアン
テナに加えられた全入力に対する有効放射電力をいい、
これはループで構成された共振回路の損失を直列抵抗で
表わしたとき、アンテナ効率＝放射抵抗／（直列抵抗＋
放射抵抗）で表される。また実際のアンテナの利得はア
ンテナの指向性利得からアンテナ効率分だけ、低下した
ものになる。小型のループアンテナでは、指向性は損失
によってほとんど変化せず、利得の大きさがアンテナ効
率の良さをあらわすことになる。これらループアンテナ
やヘリカルアンテナを受信機の内蔵アンテナとする場
合、基板グランド上に４分の１波長弱の長さの導体を配
置し、アンテナ導体の一端を開放端とし、他端にコンデ
ンサやインダクターからなる回路を接続して、受信機に
整合を取る方法が一般的である。
ルアンテナは、アンテナ効率と利得が非常に小さいのが
通例であった。ここで、アンテナ効率とは、ループアン
テナに加えられた全入力に対する有効放射電力をいい、
これはループで構成された共振回路の損失を直列抵抗で
表わしたとき、アンテナ効率＝放射抵抗／（直列抵抗＋
放射抵抗）で表される。また実際のアンテナの利得はア
ンテナの指向性利得からアンテナ効率分だけ、低下した
ものになる。小型のループアンテナでは、指向性は損失
によってほとんど変化せず、利得の大きさがアンテナ効
率の良さをあらわすことになる。これらループアンテナ
やヘリカルアンテナを受信機の内蔵アンテナとする場
合、基板グランド上に４分の１波長弱の長さの導体を配
置し、アンテナ導体の一端を開放端とし、他端にコンデ
ンサやインダクターからなる回路を接続して、受信機に
整合を取る方法が一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの内蔵ア
ンテナは、アースや、低周波用信号線に高周波電流が乗
りやすく、これら線路からの放射が内蔵アンテナの放射
に大きい影響を与えるという問題があった。
ンテナは、アースや、低周波用信号線に高周波電流が乗
りやすく、これら線路からの放射が内蔵アンテナの放射
に大きい影響を与えるという問題があった。
【０００５】また、マイクロ波帯のヘリカルアンテナ
は、寸法に制限があり、拡大してアンテナ効率を大きく
することが困難であった。
は、寸法に制限があり、拡大してアンテナ効率を大きく
することが困難であった。
【０００６】そこで、本発明は、マイクロ波帯のヘリカ
ルアンテナまたはループアンテナの効率を改善し、さら
にアンテナ電流が基板グランドを介して外部信号線に漏
洩することを防止してアンテナ効率を大きくするアンテ
ナ装置を提供することを課題とする。
ルアンテナまたはループアンテナの効率を改善し、さら
にアンテナ電流が基板グランドを介して外部信号線に漏
洩することを防止してアンテナ効率を大きくするアンテ
ナ装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明では、ループ導体の両端が対向して容量結合
され、誘電体基板または絶縁材料で支持された導体から
なるループアンテナと、導体基部を通り、ループ導体の
両端を結ぶ線上に配置された給電導体と、導体基部をグ
ランドとしたアンテナ端子とを備え、給電導体の一端は
ループ導体の片側に容量結合され、給電導体の他端は直
接アンテナ端子に接続させ、アンテナ共振電流の１部が
給電線グランドから外部に漏洩するのを著しく低減させ
ている。
に、本発明では、ループ導体の両端が対向して容量結合
され、誘電体基板または絶縁材料で支持された導体から
なるループアンテナと、導体基部を通り、ループ導体の
両端を結ぶ線上に配置された給電導体と、導体基部をグ
ランドとしたアンテナ端子とを備え、給電導体の一端は
ループ導体の片側に容量結合され、給電導体の他端は直
接アンテナ端子に接続させ、アンテナ共振電流の１部が
給電線グランドから外部に漏洩するのを著しく低減させ
ている。
【０００８】そして、給電導体とループ導体の間の誘電
体基板の１部を取り除くことによって、ループ導体の周
囲にできる静電容量と誘電体損失とを低減してアンテナ
効率を向上させている。
体基板の１部を取り除くことによって、ループ導体の周
囲にできる静電容量と誘電体損失とを低減してアンテナ
効率を向上させている。
【０００９】この構成によって、アンテナ共振電流の１
部が給電線グランドから外部に漏洩するのを著しく低減
させ、さらにループの導体幅を広くし、支持する基板に
は切り欠き部を設け、ループ導体の解放端近くの静電容
量を減らすことによりアンテナ効率が改善できる。
部が給電線グランドから外部に漏洩するのを著しく低減
させ、さらにループの導体幅を広くし、支持する基板に
は切り欠き部を設け、ループ導体の解放端近くの静電容
量を減らすことによりアンテナ効率が改善できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施形態を添付図面に従って
説明する。
説明する。
【００１１】図１は、本発明のアンテナ装置の構造図で
あり、アンテナ装置１は、主要部が誘電体基板２上に形
成されたループ導体３と給電導体８、さらに導体基部７
に取り付けられた同軸形式のアンテナ端子９によって形
成されている。
あり、アンテナ装置１は、主要部が誘電体基板２上に形
成されたループ導体３と給電導体８、さらに導体基部７
に取り付けられた同軸形式のアンテナ端子９によって形
成されている。
【００１２】導体端部４，５は図１のように互いにオー
バラップさせ、誘電体基板２に設けられた細長いスロッ
ト６を隔て対向させる。ループアンテナの共振周波数
は、主としてループ導体３のインダクタンスと、ループ
導体３に沿って分布する静電容量並びに対向した導体端
部４，５間の静電容量によって決定される。周波数の微
調をする場合、スロット６または導体端部４，５をトリ
ミングすればよい。
バラップさせ、誘電体基板２に設けられた細長いスロッ
ト６を隔て対向させる。ループアンテナの共振周波数
は、主としてループ導体３のインダクタンスと、ループ
導体３に沿って分布する静電容量並びに対向した導体端
部４，５間の静電容量によって決定される。周波数の微
調をする場合、スロット６または導体端部４，５をトリ
ミングすればよい。
【００１３】スロット６は、電界が最強となる基板誘電
体部分を取り除くことによって、アンテナの誘電体損失
を低減させるためのものであり、後述する切り欠き部１
３，１４にもアンテナ損失低減の役割を与える。
体部分を取り除くことによって、アンテナの誘電体損失
を低減させるためのものであり、後述する切り欠き部１
３，１４にもアンテナ損失低減の役割を与える。
【００１４】誘電体基板２は、給電導体８を中心にして
左右に切り欠き部１３，１４が形成され、この切り欠き
部１３，１４の端部に、取り付け部１５，１６が設けら
れている。このように基板の誘電体部に切り欠きを設け
ると、ループ導体３の周りの静電容量が減り、それに反
比例してアンテナ寸法を大きくすることができるため、
アンテナの放射抵抗及び効率を増加する事が可能であ
る。
左右に切り欠き部１３，１４が形成され、この切り欠き
部１３，１４の端部に、取り付け部１５，１６が設けら
れている。このように基板の誘電体部に切り欠きを設け
ると、ループ導体３の周りの静電容量が減り、それに反
比例してアンテナ寸法を大きくすることができるため、
アンテナの放射抵抗及び効率を増加する事が可能であ
る。
【００１５】また誘電体に切り欠き部を設けると、損失
が中程度の安価な誘電体材料を用いて、比較的効率の高
いマイクロ波帯のループアンテナを作ることができた。
すなわち、電導体材料として、比誘電率４．８の安価な
ガラスエポキシ基板を使用しても、比誘電率が２．５の
高価なガラス繊維強化テフロン基板を使用したときのア
ンテナ効率に匹敵する結果が得られた。
が中程度の安価な誘電体材料を用いて、比較的効率の高
いマイクロ波帯のループアンテナを作ることができた。
すなわち、電導体材料として、比誘電率４．８の安価な
ガラスエポキシ基板を使用しても、比誘電率が２．５の
高価なガラス繊維強化テフロン基板を使用したときのア
ンテナ効率に匹敵する結果が得られた。
【００１６】次に、本アンテナ装置１をループアンテナ
の特性や、実験結果のデータに基づいて説明する。
の特性や、実験結果のデータに基づいて説明する。
【００１７】ループアンテナは、両端が容量で終端され
た分布常数線路で表すことができ、電圧電流分布は、線
路の中央が電流最大・電圧最小点となる。すなわち、導
体基部７が電圧最小点であって、ループ導体３の左右の
電位は、導体基部に対して平衡している。また、導体端
部４，５から見た共振インピダンスは非常に大きく、低
インピダンスの給電線へのインピダンス変換が必要であ
る。
た分布常数線路で表すことができ、電圧電流分布は、線
路の中央が電流最大・電圧最小点となる。すなわち、導
体基部７が電圧最小点であって、ループ導体３の左右の
電位は、導体基部に対して平衡している。また、導体端
部４，５から見た共振インピダンスは非常に大きく、低
インピダンスの給電線へのインピダンス変換が必要であ
る。
【００１８】ループ開放端一方とグランド間の共振抵抗
は、導体損失と基板の誘電体損失に依存し、例えば３１
５ＭＨｚで寸法１０×５ｃｍのループアンテナの共振抵
抗は、数１０ｋΩ程度有り、これを給電線の特性インピ
ーダンス５０オームに変換するにはそのインピーダンス
比の平方根に相当する電圧比も給電点を作り、ここに５
０オーム給電線を接続すればよい。
は、導体損失と基板の誘電体損失に依存し、例えば３１
５ＭＨｚで寸法１０×５ｃｍのループアンテナの共振抵
抗は、数１０ｋΩ程度有り、これを給電線の特性インピ
ーダンス５０オームに変換するにはそのインピーダンス
比の平方根に相当する電圧比も給電点を作り、ここに５
０オーム給電線を接続すればよい。
【００１９】整合回路を形成する給電導体８は、導体基
部７と導体端部４，５の間に配置されており、一端は小
さな結合容量１０により、導体端部５に接続され、他端
はアンテナ端子９の心線と、分圧容量１１を介して導体
基部７とに接続される。ここで、結合容量１０と分圧容
量１１の容量比を適当に選び、かつそれらの容量と給電
導体８のインダクタンスによる直列リアクタンスがゼロ
になるようにすると、分圧容量１１には、所望の大きさ
の電圧が発生して、アンテナ端子９に接続された負荷に
対し、整合をとることができる。
部７と導体端部４，５の間に配置されており、一端は小
さな結合容量１０により、導体端部５に接続され、他端
はアンテナ端子９の心線と、分圧容量１１を介して導体
基部７とに接続される。ここで、結合容量１０と分圧容
量１１の容量比を適当に選び、かつそれらの容量と給電
導体８のインダクタンスによる直列リアクタンスがゼロ
になるようにすると、分圧容量１１には、所望の大きさ
の電圧が発生して、アンテナ端子９に接続された負荷に
対し、整合をとることができる。
【００２０】本整合回路の構成では、各回路素子の設定
の仕方を前記と変え、第２の調整法を用いると、コンデ
ンサー１１を省略して整合を取ることが可能である。こ
れは、ループアンテナの開放端容量の調節による一定量
の離調と、コンデンサ１０の適当な容量値との組み合わ
せを用いる方法である。
の仕方を前記と変え、第２の調整法を用いると、コンデ
ンサー１１を省略して整合を取ることが可能である。こ
れは、ループアンテナの開放端容量の調節による一定量
の離調と、コンデンサ１０の適当な容量値との組み合わ
せを用いる方法である。
【００２１】図４は、上記方法を用いた場合のアンテナ
装置４０であり、図１のアンテナ装置１に対し、コンデ
ンサー１１を省略したものである。この場合、ループア
ンテナの開放端容量の調節による一定量の離調とコンデ
ンサ１０の適当な容量値の組み合わせによって、整合を
とることができる。
装置４０であり、図１のアンテナ装置１に対し、コンデ
ンサー１１を省略したものである。この場合、ループア
ンテナの開放端容量の調節による一定量の離調とコンデ
ンサ１０の適当な容量値の組み合わせによって、整合を
とることができる。
【００２２】図２（ａ）は、ループアンテナの導体端と
グランド間からみたアンテナ等価回路を示す。アンテナ
回路は、ループ導体のインダクタンスＬ０、導体の静電
容量を含むＣ０、並びに放射と回路の損失を含む並列共
振抵抗Ｒｓｈとからなる並列共振回路で表すことができ
る。並列共振抵抗Ｒｓｈは、前記の説明の通り大きな抵
抗であるが、これを２個のリアクタンス素子の使用によ
って、小さい抵抗に変換することができる。きる。
グランド間からみたアンテナ等価回路を示す。アンテナ
回路は、ループ導体のインダクタンスＬ０、導体の静電
容量を含むＣ０、並びに放射と回路の損失を含む並列共
振抵抗Ｒｓｈとからなる並列共振回路で表すことができ
る。並列共振抵抗Ｒｓｈは、前記の説明の通り大きな抵
抗であるが、これを２個のリアクタンス素子の使用によ
って、小さい抵抗に変換することができる。きる。
【００２３】次に図２（ｂ）は、アンテナ並列共振抵抗
Ｒｓｈに対する整合回路の等価回路を示す。並列共振抵
抗Ｒｓｈに対し、並列にインダクタンス素子ΔＬを接続
してインピーダンスを低下させ、次に直列にコンデンサ
Ｃ１を接続する手段によって、合成されたインピーダン
スの実部を所望の抵抗値にすると同時に、虚数部である
リアクタンスを、整合導体８のインダクタンスＬｆから
の貢献分とともに消去させることができる。
Ｒｓｈに対する整合回路の等価回路を示す。並列共振抵
抗Ｒｓｈに対し、並列にインダクタンス素子ΔＬを接続
してインピーダンスを低下させ、次に直列にコンデンサ
Ｃ１を接続する手段によって、合成されたインピーダン
スの実部を所望の抵抗値にすると同時に、虚数部である
リアクタンスを、整合導体８のインダクタンスＬｆから
の貢献分とともに消去させることができる。
【００２４】ここで、ループアンテナ部の共振周波数を
目的の動作周波数より高い方に離調させておくと、その
離調度によって前記素子に等価的なインダクタンス素子
ΔＬを作り出すことができ、アンテナインピーダンスを
給電線の特性インピーダンスに整合させることができ
る。
目的の動作周波数より高い方に離調させておくと、その
離調度によって前記素子に等価的なインダクタンス素子
ΔＬを作り出すことができ、アンテナインピーダンスを
給電線の特性インピーダンスに整合させることができ
る。
【００２５】この方法は、利点として回路素子数も低減
できるだけでなく、コンデンサー１０が、適度な値にな
るため実施が容易である。また整合導体８の直列リアク
タンスは、周波数特性に関して、アンテナ本体の並列共
振回路のリアクタンス変化を一部相殺させ、広帯域化に
役立つよう作用する。
できるだけでなく、コンデンサー１０が、適度な値にな
るため実施が容易である。また整合導体８の直列リアク
タンスは、周波数特性に関して、アンテナ本体の並列共
振回路のリアクタンス変化を一部相殺させ、広帯域化に
役立つよう作用する。
【００２６】また別の方法として、この実施例とは逆
に、アンテナを目的の動作周波数より低い周波数に離調
させ、直列リアクタンス素子として、インダクタとして
作用する整合導体８と結合容量１０とを用いて、全直列
リアクタンスを誘導性にするか、直列リアクタンスをイ
ンダクタだけで構成しても、目的の整合を得ることがで
きる。
に、アンテナを目的の動作周波数より低い周波数に離調
させ、直列リアクタンス素子として、インダクタとして
作用する整合導体８と結合容量１０とを用いて、全直列
リアクタンスを誘導性にするか、直列リアクタンスをイ
ンダクタだけで構成しても、目的の整合を得ることがで
きる。
【００２７】これまで述べた、アンテナ並列共振周波数
の離調と直列リアクタンスによる整合方法は、ループ導
体上に選定した接続点のインピーダンスを所望の値に変
換させ、これを最小数の素子構成で実現させるものであ
る。
の離調と直列リアクタンスによる整合方法は、ループ導
体上に選定した接続点のインピーダンスを所望の値に変
換させ、これを最小数の素子構成で実現させるものであ
る。
【００２８】以上に述べた実施例では、主要部が直線上
になった給電導体をループ導体の一端と中央部を結ぶ線
上に配置させた構造として、ループ導体両端に挿入され
るアンテナ静電容量を最小にしているが、必要によって
は、給電導体の形状を直線から多少変形させてインダク
タンスの値を変えることもできる。
になった給電導体をループ導体の一端と中央部を結ぶ線
上に配置させた構造として、ループ導体両端に挿入され
るアンテナ静電容量を最小にしているが、必要によって
は、給電導体の形状を直線から多少変形させてインダク
タンスの値を変えることもできる。
【００２９】また給電導体８のインダクタンスに対し直
列に接続されるコンデンサ１０は挿入位置は任意でよい
が、ループ導体開放端に接近させた位置にすれば給電導
体のグランドに対する高周波電位が下がり、アンテナ静
電容量に低減させることができる。
列に接続されるコンデンサ１０は挿入位置は任意でよい
が、ループ導体開放端に接近させた位置にすれば給電導
体のグランドに対する高周波電位が下がり、アンテナ静
電容量に低減させることができる。
【００３０】帯域特性は、ループアンテナを構成する共
振回路の損失と共に増加するが、図２に示す共振回路の
損失を極力低減し、利得をダイポールアンテナ比−４ｄ
Ｂｄ程度に高めても３帯域幅が６ＭＨＺ以上得ることが
できた。
振回路の損失と共に増加するが、図２に示す共振回路の
損失を極力低減し、利得をダイポールアンテナ比−４ｄ
Ｂｄ程度に高めても３帯域幅が６ＭＨＺ以上得ることが
できた。
【００３１】上記構成においては、ループ導体３全体の
共振電流または共振電圧がグランドに対し、ほぼ平衡し
た分布を持つために、給電導体８には、磁界から誘導さ
れる起電力は殆ど打ち消され、結合容量１０によって、
電界結合された電流成分だけが流れる。このように、給
電導体８に流れる電流を必要最小限に抑えることによっ
て、アンテナ効率が改善されるのである。
共振電流または共振電圧がグランドに対し、ほぼ平衡し
た分布を持つために、給電導体８には、磁界から誘導さ
れる起電力は殆ど打ち消され、結合容量１０によって、
電界結合された電流成分だけが流れる。このように、給
電導体８に流れる電流を必要最小限に抑えることによっ
て、アンテナ効率が改善されるのである。
【００３２】すなわち、本実施例では、標準のダイアポ
ールアンテナに比較して５分の１程度の小型にも関わら
す、ダイポールアンテナに比較して−４ｄＢ程度と良好
な利得が得られた。
ールアンテナに比較して５分の１程度の小型にも関わら
す、ダイポールアンテナに比較して−４ｄＢ程度と良好
な利得が得られた。
【００３３】本実施例では、ループ導体３の導体幅を、
電流の分布に合わせて、導体基部７では広く、先端の導
体端部４，５では狭くして導体抵抗損失を低減した。こ
のようにループ導体幅に階段的テーパを付けると、別の
効果として、導体３の先端部の静電容量が減少し、ルー
プ面積がそれだけ拡大でき、アンテナが効率が改善され
る。
電流の分布に合わせて、導体基部７では広く、先端の導
体端部４，５では狭くして導体抵抗損失を低減した。こ
のようにループ導体幅に階段的テーパを付けると、別の
効果として、導体３の先端部の静電容量が減少し、ルー
プ面積がそれだけ拡大でき、アンテナが効率が改善され
る。
【００３４】上記実施例では、結合容量１０，分圧容量
１１を個別部品のコンデンサで構成したが、給電導体８
を変形すれば個別部品を省略することができる。この場
合、給電導体８の導体端部５と導体基部７に接した部分
の間隙及び導体幅を適当に取って、コンデンサと同じ静
電容量を各導体間容量で作ればよい。
１１を個別部品のコンデンサで構成したが、給電導体８
を変形すれば個別部品を省略することができる。この場
合、給電導体８の導体端部５と導体基部７に接した部分
の間隙及び導体幅を適当に取って、コンデンサと同じ静
電容量を各導体間容量で作ればよい。
【００３５】尚、図１の給電導体８を裏面に形成させ、
給電導体８の端部を導体端部５と導体基部７に上下にオ
ーバラップさせて対向面積で静電容量を作成することも
できる。そして、給電導体８の端部を延長すれば、導体
基部７をグランドにしたマイクロストリップ線路構造の
アンテナ端子にすることができ、同軸形式のアンテナ端
子９は省略できる。
給電導体８の端部を導体端部５と導体基部７に上下にオ
ーバラップさせて対向面積で静電容量を作成することも
できる。そして、給電導体８の端部を延長すれば、導体
基部７をグランドにしたマイクロストリップ線路構造の
アンテナ端子にすることができ、同軸形式のアンテナ端
子９は省略できる。
【００３６】上記実施例は、特に送受信機の内蔵アンテ
ナに適した構造になっているため、部品の接続箇所を減
らし、アンテナをマイクロストリップ線路給電線で送受
信機に直結することができる。
ナに適した構造になっているため、部品の接続箇所を減
らし、アンテナをマイクロストリップ線路給電線で送受
信機に直結することができる。
【００３７】図３は、本発明アンテナ装置の他の実施例
を示す構造図である。アンテナ装置２０は、ループ導体
２１の導体面がループ平面直交した配置となっており、
他の給電回路系は、図１と同様である。導体端部２３，
２４には、図のように誘電体基板２２上の接続導体２
５，２６を介して、トリマーコンデンサー２７が接続さ
れる。給電導体２８の一端と、接続導体２６との間に
は、整合調節用のトリマーコンデンサ２９が挿入され、
他端には、分圧用コンデンサ３０が、導体基部３１に接
続されたグランド接続導体３２との間に挿入される。ア
ンテナ端子３３は、外部導体がグランド接続導体３２に
接地されており、同軸心線３４が給電導体２８と接続さ
れる。誘電体基板２２は、図１で説明した、アンテナの
誘電体損失を低減する手段として、高電界が加わるルー
プ導体付近の誘電体に切り欠き部が設ける方法が適用さ
れている。すなわち、アンテナ容量の低減と基板誘導体
損失の低減は、導体２１に接する基板３２の左右の部分
を省略して幅を狭くすることで、誘電体基板の実質的な
切り欠き部が構成されている。
を示す構造図である。アンテナ装置２０は、ループ導体
２１の導体面がループ平面直交した配置となっており、
他の給電回路系は、図１と同様である。導体端部２３，
２４には、図のように誘電体基板２２上の接続導体２
５，２６を介して、トリマーコンデンサー２７が接続さ
れる。給電導体２８の一端と、接続導体２６との間に
は、整合調節用のトリマーコンデンサ２９が挿入され、
他端には、分圧用コンデンサ３０が、導体基部３１に接
続されたグランド接続導体３２との間に挿入される。ア
ンテナ端子３３は、外部導体がグランド接続導体３２に
接地されており、同軸心線３４が給電導体２８と接続さ
れる。誘電体基板２２は、図１で説明した、アンテナの
誘電体損失を低減する手段として、高電界が加わるルー
プ導体付近の誘電体に切り欠き部が設ける方法が適用さ
れている。すなわち、アンテナ容量の低減と基板誘導体
損失の低減は、導体２１に接する基板３２の左右の部分
を省略して幅を狭くすることで、誘電体基板の実質的な
切り欠き部が構成されている。
【００３８】本実施例のように、ループ面に対し導体面
を直交に配置すると、与えられたアンテナ外径に対し、
ループの有効面積を最大にすることができる。アンテナ
の高さ方向、すなわち導体幅を増加すると、ループ導体
を分布定数線路と見なしたときの特性インピダンスが低
下することから、一定の信号電圧で駆動したときのアン
テナ電流を増加させ、放射電力を増加させ、結局アンテ
ナ効率を改善することができる。
を直交に配置すると、与えられたアンテナ外径に対し、
ループの有効面積を最大にすることができる。アンテナ
の高さ方向、すなわち導体幅を増加すると、ループ導体
を分布定数線路と見なしたときの特性インピダンスが低
下することから、一定の信号電圧で駆動したときのアン
テナ電流を増加させ、放射電力を増加させ、結局アンテ
ナ効率を改善することができる。
【００３９】本実施例のトリマーコンデンサ２７，２９
は、固定のコンデンサーに置き換えることができ、さら
に図１の実施例とその応用例で述べた方法を用いると、
基板上に対向させた導体間の静電容量に置き換えること
もできる。
は、固定のコンデンサーに置き換えることができ、さら
に図１の実施例とその応用例で述べた方法を用いると、
基板上に対向させた導体間の静電容量に置き換えること
もできる。
【００４０】
【発明の効果】本発明は、マイクロ波帯小型アンテナの
設計に容易に適用できるもので、各実施例で述べたよう
に、アンテナを高効率化し、アンテナ共振電流の給電線
グランド側への漏洩量を低減させる効果があり、無線
機、特に車載無線機として用いることにより、システム
の性能向上・安定化を図ることができる。
設計に容易に適用できるもので、各実施例で述べたよう
に、アンテナを高効率化し、アンテナ共振電流の給電線
グランド側への漏洩量を低減させる効果があり、無線
機、特に車載無線機として用いることにより、システム
の性能向上・安定化を図ることができる。
【００４１】
【図１】 本発明のアンテナ装置の１実施例を示すルー
プアンテナの斜視図（ａ）及びそのＡ−Ａ線断面図
（ｂ）である。
プアンテナの斜視図（ａ）及びそのＡ−Ａ線断面図
（ｂ）である。
【図２】 ループアンテナの導体端とグランド間からみ
たアンテナ等価回路（ａ）及びアンテナの並列共振抵抗
に対する整合回路の等価回路（ｂ）である。
たアンテナ等価回路（ａ）及びアンテナの並列共振抵抗
に対する整合回路の等価回路（ｂ）である。
【図３】 本発明のアンテナ装置の他の実施例を示すル
ープアンテナの斜視図（ａ）及びそのＢ−Ｂ線断面図
（ｂ）である。
ープアンテナの斜視図（ａ）及びそのＢ−Ｂ線断面図
（ｂ）である。
【図４】 図１からコンデンサを削除した別の実施例を
示すループアンテナの斜視図（ａ）及びそのＢ−Ｂ線断
面図（ｂ）である。
示すループアンテナの斜視図（ａ）及びそのＢ−Ｂ線断
面図（ｂ）である。
１ アンテナ装置 ２ 誘電体基板 ３ ループ導体 ７ 導体基部 ８ 給電導体 ９ アンテナ端子
Claims (4)
- 【請求項１】 ループ導体の両端が対向して容量結合さ
れ、誘電体基板または絶縁材料で支持された導体からな
るループアンテナと、導体基部を通り、ループ導体の一
端と中央部を結ぶ線上に配置された給電導体と、導体基
部をグランドとしたアンテナ端子とを備え、給電導体の
一端はループ導体の一端に容量結合され、給電導体の他
端は直接アンテナ端子に接続させたことを特徴とするア
ンテナ装置。 - 【請求項２】 ループ導体を支持する誘電体基板上に給
電導体が形成され、給電導体とループ導体の間の誘電体
基板の１部を取り除くことによって、ループ導体の周囲
にできる静電容量と誘電体損失とを低減したことを特徴
とする請求項１記載のアンテナ装置 - 【請求項３】 上記ループ導体をループ面に直角に幅広
導体で構成したことを特徴とする請求項１記載のアンテ
ナ装置。 - 【請求項４】 ループ導体の両端が対向して容量結合さ
れ、誘電体基板または絶縁材料で支持された導体からな
るループアンテナと、導体基部を通り、ループ導体の一
端と中央部を結ぶ線上に配置された給電導体と、導体基
部をグランドとしたアンテナ端子とを備え、アンテナの
並列同調周波数を動作周波数に対し上下いずれかの側に
離調し、離調が上側のときは、ループ導体開放端と結合
線とを結合させる直列リアクタンス素子を結合容量また
は結合容量とインダクタを用いて容量性に、離調を下に
したときは、直列リアクタンス素子をインダクタまたは
インダクタと結合容量を用いて誘導性にしたことを特徴
とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36622998A JP3466941B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36622998A JP3466941B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000196337A true JP2000196337A (ja) | 2000-07-14 |
| JP3466941B2 JP3466941B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=18486250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36622998A Expired - Fee Related JP3466941B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3466941B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7113143B2 (en) | 2004-01-13 | 2006-09-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Loop antenna and radio communication device having the same |
| WO2012049473A3 (en) * | 2010-10-15 | 2012-12-13 | Antenova Limited | A loop antenna for mobile handset and other applications |
| KR101246576B1 (ko) | 2011-03-10 | 2013-03-25 | 주식회사 아모텍 | Ｎｆｃ 안테나 모듈 |
| JP2013197761A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Fujitsu Ltd | データ通信端末機 |
| JP2014072630A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Mitsubishi Materials Corp | アンテナ装置 |
| JP2015070478A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 東京コスモス電機株式会社 | 静電結合型アンテナ |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP36622998A patent/JP3466941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103155281A (zh) * | 2010-10-15 | 2013-06-12 | 微软公司 | 用于移动手机及其他应用的回路天线 |
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| US9543650B2 (en) | 2010-10-15 | 2017-01-10 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Loop antenna for mobile handset and other applications |
| TWI610491B (zh) * | 2010-10-15 | 2018-01-01 | 微軟技術授權有限責任公司 | 用於行動手持電話及其它應用之環形天線 |
| US9948003B2 (en) | 2010-10-15 | 2018-04-17 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Loop antenna for mobile handset and other applications |
| KR101246576B1 (ko) | 2011-03-10 | 2013-03-25 | 주식회사 아모텍 | Ｎｆｃ 안테나 모듈 |
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| JP2015070478A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 東京コスモス電機株式会社 | 静電結合型アンテナ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3466941B2 (ja) | 2003-11-17 |
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