JP2001127531A - 直線・円偏波共用の面型アンテナ - Google Patents
直線・円偏波共用の面型アンテナInfo
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- JP2001127531A JP2001127531A JP30738399A JP30738399A JP2001127531A JP 2001127531 A JP2001127531 A JP 2001127531A JP 30738399 A JP30738399 A JP 30738399A JP 30738399 A JP30738399 A JP 30738399A JP 2001127531 A JP2001127531 A JP 2001127531A
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- antenna
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- linear
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンテナ構造を簡素化し、さらに指向性を改
善する。 【解決手段】 内側アンテナ素子１４は、摂動パターン
を有し、円偏波用である。外側アンテナ素子１６は直線
偏波用である。給電点２０は内側アンテナ素子１４に設
けられる。外側アンテナ素子１６は、電磁結合により内
側アンテナ素子１４から給電される。少ない給電点で直
線偏波および円偏波を受信できる。また、外側アンテナ
素子１６において、内側アンテナ素子１４を受け入れる
開口３６と反対側の端部３８で接地されている。外側ア
ンテナ素子１６が小さくなり、内側アンテナの共振周波
数において外側アンテナ素子１６に誘起される電流を低
減でき、アンテナ指向性の改善が図れる。
善する。 【解決手段】 内側アンテナ素子１４は、摂動パターン
を有し、円偏波用である。外側アンテナ素子１６は直線
偏波用である。給電点２０は内側アンテナ素子１４に設
けられる。外側アンテナ素子１６は、電磁結合により内
側アンテナ素子１４から給電される。少ない給電点で直
線偏波および円偏波を受信できる。また、外側アンテナ
素子１６において、内側アンテナ素子１４を受け入れる
開口３６と反対側の端部３８で接地されている。外側ア
ンテナ素子１６が小さくなり、内側アンテナの共振周波
数において外側アンテナ素子１６に誘起される電流を低
減でき、アンテナ指向性の改善が図れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直線・円偏波共用
の面型アンテナに関し、特に、アンテナ構造の簡素化に
関し、さらにはアンテナ性能向上および小型化に関す
る。
の面型アンテナに関し、特に、アンテナ構造の簡素化に
関し、さらにはアンテナ性能向上および小型化に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】直線・円偏波共用の面型アンテナは、１
つのアンテナで直線偏波と円偏波の両方を送信または受
信できる複合アンテナである。この種のアンテナは、例
えば車両において２種類の電波を受信するための小型ア
ンテナとして用いられる。周知のように、アンテナの技
術分野では、送信用と受信用のアンテナは同一の構成を
有し、それらの区別がない。この観点の下で、本発明は
主として受信用のアンテナを例示するが、本発明は受信
用または送信用のアンテナに限定されなくてよい。
つのアンテナで直線偏波と円偏波の両方を送信または受
信できる複合アンテナである。この種のアンテナは、例
えば車両において２種類の電波を受信するための小型ア
ンテナとして用いられる。周知のように、アンテナの技
術分野では、送信用と受信用のアンテナは同一の構成を
有し、それらの区別がない。この観点の下で、本発明は
主として受信用のアンテナを例示するが、本発明は受信
用または送信用のアンテナに限定されなくてよい。
【０００３】例えば特開平５−２９１８１６号に開示の
直線・円偏波共用平面アンテナにおいては、共振周波数
の異なる２つのアンテナ素子（円形パッチとリング形パ
ッチ）が同心円状に配置され、外側のリング形パッチに
円偏波発生のための摂動パターンが設けられる。そして
内側の円形パッチが直線偏波を受信し、外側のリング形
パッチが円偏波を受信する。
直線・円偏波共用平面アンテナにおいては、共振周波数
の異なる２つのアンテナ素子（円形パッチとリング形パ
ッチ）が同心円状に配置され、外側のリング形パッチに
円偏波発生のための摂動パターンが設けられる。そして
内側の円形パッチが直線偏波を受信し、外側のリング形
パッチが円偏波を受信する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−２９１８１６号公報では、２つのアンテナ素子
のそれぞれに給電点が設定され、それらの給電点に給電
線が接続されている。すなわち、各素子に各々給電する
構造が採用されており、素子数と同じ数（共用する電波
の数と同数）の給電点が必要であり、その分だけ構造が
複雑である。これに対して、給電点の数を減らすことが
できれば、直進・円偏波共用アンテナの構造を簡素化す
ることができると考えられる。
開平５−２９１８１６号公報では、２つのアンテナ素子
のそれぞれに給電点が設定され、それらの給電点に給電
線が接続されている。すなわち、各素子に各々給電する
構造が採用されており、素子数と同じ数（共用する電波
の数と同数）の給電点が必要であり、その分だけ構造が
複雑である。これに対して、給電点の数を減らすことが
できれば、直進・円偏波共用アンテナの構造を簡素化す
ることができると考えられる。
【０００５】別の従来例では、方形パッチとそれを取り
囲む略コの字形パッチが設けられ、両パッチの共振周波
数が異なって設定される。給電線はコの字形パッチにの
み接続されている。方形パッチは、コの字形パッチに近
接配置され、電磁結合により給電される。この従来例
は、両方のパッチが直線偏波を受信するので、直線・円
偏波共用アンテナとしては用いられない。
囲む略コの字形パッチが設けられ、両パッチの共振周波
数が異なって設定される。給電線はコの字形パッチにの
み接続されている。方形パッチは、コの字形パッチに近
接配置され、電磁結合により給電される。この従来例
は、両方のパッチが直線偏波を受信するので、直線・円
偏波共用アンテナとしては用いられない。
【０００６】そこで、本発明の目的は、少ない給電点の
数で直線偏波と円偏波を受信可能とし、アンテナ構造の
簡素化を図ることにある。
数で直線偏波と円偏波を受信可能とし、アンテナ構造の
簡素化を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の直線・円偏波共用のアンテナは、面上に並
べられた複数のアンテナ素子を含み、前記複数のアンテ
ナ素子の少なくとも一つに円偏波用の摂動パターンが設
けられ、前記複数のアンテナ素子のうちの所定の素子に
給電点が設けられ、さらに前記複数のアンテナ素子が、
互いに電磁結合を形成する所定の隙間をあけて近接配置
され、給電点を設けたアンテナ素子から残りのアンテナ
素子に電磁結合により給電される。
め、本発明の直線・円偏波共用のアンテナは、面上に並
べられた複数のアンテナ素子を含み、前記複数のアンテ
ナ素子の少なくとも一つに円偏波用の摂動パターンが設
けられ、前記複数のアンテナ素子のうちの所定の素子に
給電点が設けられ、さらに前記複数のアンテナ素子が、
互いに電磁結合を形成する所定の隙間をあけて近接配置
され、給電点を設けたアンテナ素子から残りのアンテナ
素子に電磁結合により給電される。
【０００８】したがって本発明によれば、複数のアンテ
ナ素子の少なくとも一つに摂動パターンが設けられるの
で、直線偏波と円偏波の両方に用いられる。そして、一
部の素子に給電点を設け、残りの素子は電磁結合により
給電する。したがって、少ない給電点にて直線偏波と円
偏波の両方に用いるアンテナを構成でき、アンテナ構造
の簡素化が図れる。
ナ素子の少なくとも一つに摂動パターンが設けられるの
で、直線偏波と円偏波の両方に用いられる。そして、一
部の素子に給電点を設け、残りの素子は電磁結合により
給電する。したがって、少ない給電点にて直線偏波と円
偏波の両方に用いるアンテナを構成でき、アンテナ構造
の簡素化が図れる。
【０００９】好ましくは、前記複数のアンテナ素子は、
内側アンテナ素子および該内側アンテナ素子の三方を取
り囲んで近接する外側アンテナ素子を含み、前記円偏波
用の摂動パターンは内側アンテナ素子に設けられ、外側
アンテナ素子が直線偏波用に用いられる。例えば内側ア
ンテナは「４角形（正方形など）」であり、外側アンテ
ナは「略コの字形」を有する。
内側アンテナ素子および該内側アンテナ素子の三方を取
り囲んで近接する外側アンテナ素子を含み、前記円偏波
用の摂動パターンは内側アンテナ素子に設けられ、外側
アンテナ素子が直線偏波用に用いられる。例えば内側ア
ンテナは「４角形（正方形など）」であり、外側アンテ
ナは「略コの字形」を有する。
【００１０】本発明の好適な一態様において、前記外側
アンテナ素子は、前記内側アンテナ素子を取り囲む開口
部が設けられた端部とその反対側の端部との間の距離が
電気長で１／４波長に設定され、前記反対側の端部が接
地されている。
アンテナ素子は、前記内側アンテナ素子を取り囲む開口
部が設けられた端部とその反対側の端部との間の距離が
電気長で１／４波長に設定され、前記反対側の端部が接
地されている。
【００１１】この態様によれば、内側アンテナ素子の共
振周波数での動作において、外側アンテナ素子が地板に
接地されていることから外側アンテナ素子上での不要な
電流の誘起が抑制され、通常の１／２波長アンテナ素子
に比べて指向特性の乱れなどが低減される。さらに、外
側アンテナ素子の小型化により、上記の指向性改善に加
えて、アンテナを小型化でき、したがって小型化と性能
向上の両立を図れる。
振周波数での動作において、外側アンテナ素子が地板に
接地されていることから外側アンテナ素子上での不要な
電流の誘起が抑制され、通常の１／２波長アンテナ素子
に比べて指向特性の乱れなどが低減される。さらに、外
側アンテナ素子の小型化により、上記の指向性改善に加
えて、アンテナを小型化でき、したがって小型化と性能
向上の両立を図れる。
【００１２】また好ましくは、前記給電点が前記内側ア
ンテナ素子に設けられる。外側アンテナ素子に片側短絡
型アンテナを用いる構成において、外側アンテナ素子に
給電点を設けると、内側アンテナ素子の共振周波数にお
ける動作において、給電側アンテナ（外側アンテナ）が
短絡されていることから内側アンテナを効率よく励振で
きない可能性がある。本発明では、給電点を内側アンテ
ナに設けたので、このようなアンテナ特性の低下を回避
でき、良好な特性が得られるように図ることができる。
ンテナ素子に設けられる。外側アンテナ素子に片側短絡
型アンテナを用いる構成において、外側アンテナ素子に
給電点を設けると、内側アンテナ素子の共振周波数にお
ける動作において、給電側アンテナ（外側アンテナ）が
短絡されていることから内側アンテナを効率よく励振で
きない可能性がある。本発明では、給電点を内側アンテ
ナに設けたので、このようなアンテナ特性の低下を回避
でき、良好な特性が得られるように図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明
する。
（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明
する。
【００１４】図１は、本実施形態の直線・円偏波共用平
面アンテナの斜視図であり、図２は平面図であり、図３
は図２のＡ−Ａ断面図である。
面アンテナの斜視図であり、図２は平面図であり、図３
は図２のＡ−Ａ断面図である。
【００１５】図示されるように、接地導体としての地板
１０の上に誘電体基板１２が重ねられている。誘電体基
板１２の上には、金属等の薄い導体からなる内側アンテ
ナ素子１４と外側アンテナ素子１６が並んで配置されて
いる。
１０の上に誘電体基板１２が重ねられている。誘電体基
板１２の上には、金属等の薄い導体からなる内側アンテ
ナ素子１４と外側アンテナ素子１６が並んで配置されて
いる。
【００１６】内側アンテナ素子１４は略正方形のパッチ
であり、摂動パターン１８を有する。本実施形態におい
て、摂動パターン１８は切欠き部であり、２つの対向す
る角部に設けられる。摂動パターン１８を設けたことに
より、内側アンテナ素子１４は円偏波用マイクロストリ
ップアンテナを構成する。
であり、摂動パターン１８を有する。本実施形態におい
て、摂動パターン１８は切欠き部であり、２つの対向す
る角部に設けられる。摂動パターン１８を設けたことに
より、内側アンテナ素子１４は円偏波用マイクロストリ
ップアンテナを構成する。
【００１７】内側アンテナ素子１４には給電点２０が設
けられ、この給電点２０に給電線２２がはんだ付けされ
ている（２４）。給電線２２は、誘電体基板１２および
地板１０を通り抜けて下方へ延び、図示しない受信回路
へと達している。給電線２２と地板１０は間隙２６によ
り絶縁されている。給電線２２と同軸に端子部品２８が
設けられ、この部品２８は地板１０（基板）にはんだ付
けされている（３０）。
けられ、この給電点２０に給電線２２がはんだ付けされ
ている（２４）。給電線２２は、誘電体基板１２および
地板１０を通り抜けて下方へ延び、図示しない受信回路
へと達している。給電線２２と地板１０は間隙２６によ
り絶縁されている。給電線２２と同軸に端子部品２８が
設けられ、この部品２８は地板１０（基板）にはんだ付
けされている（３０）。
【００１８】なお、周知のように、１点給電式の平面ア
ンテナの技術に従い、摂動パターン（縮退分離素子）１
８の形状および位置、給電点２０の位置に関しては当業
者により種々の変形が可能であり、変形した構成も本発
明に含まれる。
ンテナの技術に従い、摂動パターン（縮退分離素子）１
８の形状および位置、給電点２０の位置に関しては当業
者により種々の変形が可能であり、変形した構成も本発
明に含まれる。
【００１９】一方、外側アンテナ素子１６は、略コの字
型であり、内側アンテナ素子１４の三方を取り囲んでい
る。この外側アンテナ素子１６は、直線偏波用マイクロ
ストリップアンテナを構成する。
型であり、内側アンテナ素子１４の三方を取り囲んでい
る。この外側アンテナ素子１６は、直線偏波用マイクロ
ストリップアンテナを構成する。
【００２０】外側アンテナ素子１６と内側アンテナ素子
１４の隙間ａ１、ａ２、ａ３は微小である。隙間ａ１
は、内側アンテナ素子１４から外側アンテナ素子１６を
見たときに右側の側方隙間であり、隙間ａ３は同じく左
側の側方隙間であり、隙間ａ２は、同じく前後方向（奥
行き方向）隙間である。これらの隙間は、外側アンテナ
素子１６と内側アンテナ素子１４の間に電磁結合が形成
される大きさに設定されている。
１４の隙間ａ１、ａ２、ａ３は微小である。隙間ａ１
は、内側アンテナ素子１４から外側アンテナ素子１６を
見たときに右側の側方隙間であり、隙間ａ３は同じく左
側の側方隙間であり、隙間ａ２は、同じく前後方向（奥
行き方向）隙間である。これらの隙間は、外側アンテナ
素子１６と内側アンテナ素子１４の間に電磁結合が形成
される大きさに設定されている。
【００２１】この電磁結合により、外側アンテナ素子１
６は内側アンテナ素子１４を経由して給電点２０から給
電される。すなわち、１つの給電点２０により、内側ア
ンテナ素子１４と外側アンテナ素子１６との２つのアン
テナが給電される。少ない給電点にて、２つの異なる周
波数で直線偏波と円偏波の両方を発生するアンテナを構
成でき、構造の簡素化が図れる。
６は内側アンテナ素子１４を経由して給電点２０から給
電される。すなわち、１つの給電点２０により、内側ア
ンテナ素子１４と外側アンテナ素子１６との２つのアン
テナが給電される。少ない給電点にて、２つの異なる周
波数で直線偏波と円偏波の両方を発生するアンテナを構
成でき、構造の簡素化が図れる。
【００２２】さらに、本実施形態では、外側アンテナ素
子１６は、内側アンテナ素子１４と反対側の一端でショ
ートピン３２により接地されている。図２において、端
部３４は、内側アンテナ素子１４を受け入れる（取り囲
む）ための開口部３６が設けられた端部である。この端
部３４に対向する反対側の端部３８は、端部３４から電
気長が１／４波長の位置にある。そして端部３８にて、
すなわち端部３４から電気長が１／４波長相当の距離の
位置で外側アンテナ素子１６が接地されている。要する
に実質的なアンテナ長さ（幅）（端部３４から端部３８
（接地点））は電気長で１／４波長である。
子１６は、内側アンテナ素子１４と反対側の一端でショ
ートピン３２により接地されている。図２において、端
部３４は、内側アンテナ素子１４を受け入れる（取り囲
む）ための開口部３６が設けられた端部である。この端
部３４に対向する反対側の端部３８は、端部３４から電
気長が１／４波長の位置にある。そして端部３８にて、
すなわち端部３４から電気長が１／４波長相当の距離の
位置で外側アンテナ素子１６が接地されている。要する
に実質的なアンテナ長さ（幅）（端部３４から端部３８
（接地点））は電気長で１／４波長である。
【００２３】外側アンテナ素子１６を接地する複数のシ
ョートピン３２は間隔をあけて配置されている。各ショ
ートピン３２は誘電体基板１２を貫通しており、外側ア
ンテナ素子１６および地板１０にはんだ付けされている
（４０）。適当な間隔をあけて複数のショートピン３２
を配置したことにより金属板で短絡させたものと同等の
効果がある。
ョートピン３２は間隔をあけて配置されている。各ショ
ートピン３２は誘電体基板１２を貫通しており、外側ア
ンテナ素子１６および地板１０にはんだ付けされている
（４０）。適当な間隔をあけて複数のショートピン３２
を配置したことにより金属板で短絡させたものと同等の
効果がある。
【００２４】上記の外側アンテナ素子１６の構成は、い
わゆる片側短絡型ＭＳＡ（マイクロストリップアンテ
ナ）に相当する。本実施形態では、このような構成を採
用したことにより、以下に説明するように、アンテナの
指向性が改善される。
わゆる片側短絡型ＭＳＡ（マイクロストリップアンテ
ナ）に相当する。本実施形態では、このような構成を採
用したことにより、以下に説明するように、アンテナの
指向性が改善される。
【００２５】本実施形態のアンテナでは、内側アンテナ
素子が外側アンテナ素子に取り囲まれており、内側アン
テナ素子のパッチが外側アンテナ素子より小さい。内側
アンテナ素子が高い周波数の電波に用いられ、外側アン
テナ素子が低い周波数の電波に用いられる。
素子が外側アンテナ素子に取り囲まれており、内側アン
テナ素子のパッチが外側アンテナ素子より小さい。内側
アンテナ素子が高い周波数の電波に用いられ、外側アン
テナ素子が低い周波数の電波に用いられる。
【００２６】ここで仮に本実施形態を適用しないとす
る。この場合、アンテナ素子サイズは１／４波長ではな
く通常の１／２波長に相当し、外側アンテナ素子１６の
面積が大きくなる。この１／２波長アンテナ素子は接地
されておらず、電気的に浮いているため、内側アンテナ
の共振周波数において不要な電流が誘起されやすく、指
向性に影響を及ぼす。
る。この場合、アンテナ素子サイズは１／４波長ではな
く通常の１／２波長に相当し、外側アンテナ素子１６の
面積が大きくなる。この１／２波長アンテナ素子は接地
されておらず、電気的に浮いているため、内側アンテナ
の共振周波数において不要な電流が誘起されやすく、指
向性に影響を及ぼす。
【００２７】一方、本実施形態によれば、アンテナ素子
サイズは電気長で１／４波長に相当し、したがってアン
テナ面積が大幅に縮小される。しかも、外側アンテナ素
子の一端を接地しているので、内側アンテナ素子の共振
周波数において、外側アンテナ素子１６に誘起される電
流が低減され、その結果アンテナ指向性が改善される。
言い換えれば、指向性に影響を与える外側パッチ上の余
計な電流が低減する。
サイズは電気長で１／４波長に相当し、したがってアン
テナ面積が大幅に縮小される。しかも、外側アンテナ素
子の一端を接地しているので、内側アンテナ素子の共振
周波数において、外側アンテナ素子１６に誘起される電
流が低減され、その結果アンテナ指向性が改善される。
言い換えれば、指向性に影響を与える外側パッチ上の余
計な電流が低減する。
【００２８】さらに本実施形態では、外側アンテナ素子
１６を小型化したので、上記の指向性改善に加えて、ア
ンテナ全体を小型化できる。したがって小型化と性能向
上の両立が可能となる。
１６を小型化したので、上記の指向性改善に加えて、ア
ンテナ全体を小型化できる。したがって小型化と性能向
上の両立が可能となる。
【００２９】なお、本発明では、外側アンテナ素子１６
が片側短絡型アンテナであることが必要であり、これに
より基本的に上記の効果が得られる。内側アンテナ側の
一端から電気長が１／４波長の点での接地を条件とし
て、本実施形態は本発明の範囲内で変形可能であり、例
えば外側アンテナ素子１６のパッチ形状が異なっていて
もよい。パッチが接地位置を越えてある程度広がってい
てもよい。
が片側短絡型アンテナであることが必要であり、これに
より基本的に上記の効果が得られる。内側アンテナ側の
一端から電気長が１／４波長の点での接地を条件とし
て、本実施形態は本発明の範囲内で変形可能であり、例
えば外側アンテナ素子１６のパッチ形状が異なっていて
もよい。パッチが接地位置を越えてある程度広がってい
てもよい。
【００３０】さらに本実施形態では、給電点が内側アン
テナ素子１４に設けられているので、良好なアンテナ性
能が得られるという作用効果がある。この点に関して以
下に説明する。本実施形態では、外側アンテナ素子１６
を片側短絡型アンテナとしている。これにより外側アン
テナ素子１６が小型化されている。この狭い外側アンテ
ナ素子部分に給電点を設けた場合、給電側アンテナ（外
側アンテナ）が接地されているため、内側アンテナを効
率よく励振できない可能性がある。本実施形態では、こ
のような問題を回避するため、給電点を内側アンテナ素
子１４に設けており、これにより良好なアンテナ性能が
得られる。
テナ素子１４に設けられているので、良好なアンテナ性
能が得られるという作用効果がある。この点に関して以
下に説明する。本実施形態では、外側アンテナ素子１６
を片側短絡型アンテナとしている。これにより外側アン
テナ素子１６が小型化されている。この狭い外側アンテ
ナ素子部分に給電点を設けた場合、給電側アンテナ（外
側アンテナ）が接地されているため、内側アンテナを効
率よく励振できない可能性がある。本実施形態では、こ
のような問題を回避するため、給電点を内側アンテナ素
子１４に設けており、これにより良好なアンテナ性能が
得られる。
【００３１】本実施形態は、例えば車両用機器のアンテ
ナに好適に適用される。内側アンテナ素子１４は、例え
ば、ＥＴＣ用の円偏波（５．８ＧＨｚ）を受信するのに
適した形状およびサイズを有する。一方、外側アンテナ
素子１６は、ＶＩＣＳ用の直線偏波（２．５ＧＨｚ）を
受信するのに適した形状およびサイズを有する。ＥＴＣ
(Electoric Toll Collection system) は自動的に有料
道路の通行料金を収受するシステム（ノンストップ自動
料金収受システム）である。ＶＩＣＳ(VihcleInformati
on and Comunication System)は、外部から車両に通信
で渋滞等の情報を提供するシステムである。
ナに好適に適用される。内側アンテナ素子１４は、例え
ば、ＥＴＣ用の円偏波（５．８ＧＨｚ）を受信するのに
適した形状およびサイズを有する。一方、外側アンテナ
素子１６は、ＶＩＣＳ用の直線偏波（２．５ＧＨｚ）を
受信するのに適した形状およびサイズを有する。ＥＴＣ
(Electoric Toll Collection system) は自動的に有料
道路の通行料金を収受するシステム（ノンストップ自動
料金収受システム）である。ＶＩＣＳ(VihcleInformati
on and Comunication System)は、外部から車両に通信
で渋滞等の情報を提供するシステムである。
【００３２】図４および図５は、本実施形態のアンテナ
の特性を示している。図４は電磁界シミュレータを用い
た計算結果を示しており、図５は試作アンテナを用いた
実測結果を示している。両図のスミスチャートに示され
るように、内側アンテナ素子と外側アンテナ素子が、そ
れぞれ円偏波用マイクロストリップアンテナおよび直線
偏波用マイクロストリップアンテナとして良好に機能す
る。そして、両図のリターンロス曲線（下側、Ｓ１１パ
ラメータ）に示されるように、両アンテナに、異なる周
波数の電波を受信する特性が与えられる。
の特性を示している。図４は電磁界シミュレータを用い
た計算結果を示しており、図５は試作アンテナを用いた
実測結果を示している。両図のスミスチャートに示され
るように、内側アンテナ素子と外側アンテナ素子が、そ
れぞれ円偏波用マイクロストリップアンテナおよび直線
偏波用マイクロストリップアンテナとして良好に機能す
る。そして、両図のリターンロス曲線（下側、Ｓ１１パ
ラメータ）に示されるように、両アンテナに、異なる周
波数の電波を受信する特性が与えられる。
【００３３】図６は、本実施形態のアンテナの特性設定
について示している。図６において、内側アンテナ素子
（ＥＴＣ）と外側アンテナ素子（ＶＩＣＳ）との隙間を
ａとする。この隙間ａは、前述のように、素子間に電磁
結合を形成できる範囲の大きさに設定される。隙間ａの
幅を変えると、外側アンテナ素子（ＶＩＣＳ）のインピ
ーダンスが変化する（図７，図８参照）。
について示している。図６において、内側アンテナ素子
（ＥＴＣ）と外側アンテナ素子（ＶＩＣＳ）との隙間を
ａとする。この隙間ａは、前述のように、素子間に電磁
結合を形成できる範囲の大きさに設定される。隙間ａの
幅を変えると、外側アンテナ素子（ＶＩＣＳ）のインピ
ーダンスが変化する（図７，図８参照）。
【００３４】また図６において、内側アンテナ素子の中
心点と外側アンテナ素子の端部（内側アンテナ素子から
遠い側）の距離をｂとする。距離ｂは、素子同士の重な
りの大きさを表し、距離ｂが小さいほど重なりが大き
い。図９，１０に示すように、距離ｂを変化させると、
外側アンテナ素子（ＶＩＣＳ）のインピーダンスおよび
内側アンテナ素子（ＥＴＣ）の縮退分離素子の効果が変
わる。
心点と外側アンテナ素子の端部（内側アンテナ素子から
遠い側）の距離をｂとする。距離ｂは、素子同士の重な
りの大きさを表し、距離ｂが小さいほど重なりが大き
い。図９，１０に示すように、距離ｂを変化させると、
外側アンテナ素子（ＶＩＣＳ）のインピーダンスおよび
内側アンテナ素子（ＥＴＣ）の縮退分離素子の効果が変
わる。
【００３５】本実施形態によれば、これらの寸法ａ、ｂ
の調整により所望のアンテナ特性を得ることができる。
の調整により所望のアンテナ特性を得ることができる。
【００３６】以上に本実施形態の平面アンテナについて
説明した。本実施形態では、１つの円偏波用のアンテナ
素子と１つの直線偏波用のアンテナ素子との合計２つの
アンテナ素子が設けられた。しかし、アンテナ素子の数
は２つに限定されず、３つ以上でもよく、そして、円偏
波用と直線偏波用の素子数の配分は任意である。
説明した。本実施形態では、１つの円偏波用のアンテナ
素子と１つの直線偏波用のアンテナ素子との合計２つの
アンテナ素子が設けられた。しかし、アンテナ素子の数
は２つに限定されず、３つ以上でもよく、そして、円偏
波用と直線偏波用の素子数の配分は任意である。
【００３７】また、前述したように、アンテナの技術分
野では、送信用と受信用のアンテナは同一の構成を有
し、それらの区別がないことは当業者に周知である。こ
の観点の下で、本発明は、上記に例示した受信用のアン
テナには限定されず、送信用のアンテナに適用されても
よく、また送信および受信用のアンテナに適用されても
よい。
野では、送信用と受信用のアンテナは同一の構成を有
し、それらの区別がないことは当業者に周知である。こ
の観点の下で、本発明は、上記に例示した受信用のアン
テナには限定されず、送信用のアンテナに適用されても
よく、また送信および受信用のアンテナに適用されても
よい。
【００３８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、少ない給電点数にて直線偏波と円偏波の両方に用い
るアンテナを構成でき、アンテナ構造の簡素化が図れ
る。
ば、少ない給電点数にて直線偏波と円偏波の両方に用い
るアンテナを構成でき、アンテナ構造の簡素化が図れ
る。
【００３９】また、内側アンテナ素子を三方から取り囲
む外側アンテナ素子を、片側短絡型アンテナとしたの
で、内側アンテナの共振周波数において外側アンテナ素
子上に誘起される電流が指向性におよぼす影響を低減
し、指向性の改善が図れる。それと同時にアンテナの小
型化も可能となる。
む外側アンテナ素子を、片側短絡型アンテナとしたの
で、内側アンテナの共振周波数において外側アンテナ素
子上に誘起される電流が指向性におよぼす影響を低減
し、指向性の改善が図れる。それと同時にアンテナの小
型化も可能となる。
【図１】 本発明の実施形態のアンテナの斜視図であ
る。
る。
【図２】 図１のアンテナの平面図である。
【図３】 図２のアンテナのＡ−Ａ断面図である。
【図４】 図１に示したアンテナの特性を求めるシミュ
レーションの結果を示す図である。
レーションの結果を示す図である。
【図５】 図１に示したアンテナの試作品を用いた特性
測定試験の結果を示す図である。
測定試験の結果を示す図である。
【図６】 図１のアンテナの形状および特性設定を説明
する図である。
する図である。
【図７】 図６の設定によるアンテナ特性の変化を示す
第１の図である。
第１の図である。
【図８】 図６の設定によるアンテナ特性の変化を示す
第２の図である。
第２の図である。
【図９】 図６の設定によるアンテナ特性の変化を示す
第３の図である。
第３の図である。
【図１０】 図６の設定によるアンテナ特性の変化を示
す第４の図である。
す第４の図である。
１０ 地板、１２ 誘電体基板、１４ 内側アンテナ素
子、１６ 外側アンテナ素子、１８ 摂動パターン、２
０ 給電点、２２ 給電線、３２ ショートピン、３
４，３８ 端部、３６ 開口部。
子、１６ 外側アンテナ素子、１８ 摂動パターン、２
０ 給電点、２２ 給電線、３２ ショートピン、３
４，３８ 端部、３６ 開口部。
Claims (6)
- 【請求項１】 面上に並べられた複数のアンテナ素子を
含み、 前記複数のアンテナ素子の少なくとも一つに円偏波用の
摂動パターンが設けられ、前記複数のアンテナ素子のう
ちの所定の素子に給電点が設けられ、さらに前記複数の
アンテナ素子が、互いに電磁結合を形成する所定の隙間
をあけて近接配置され、給電点を設けたアンテナ素子か
ら残りのアンテナ素子に電磁結合により給電されること
を特徴とする直線・円偏波共用の面型アンテナ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のアンテナにおいて、 前記複数のアンテナ素子は、内側アンテナ素子および該
内側アンテナ素子の三方を取り囲んで近接する外側アン
テナ素子を含み、 前記円偏波用の摂動パターンは内側アンテナ素子に設け
られ、外側アンテナ素子が直線偏波用に用いられること
を特徴とする直線・円偏波共用の面型アンテナ。 - 【請求項３】 請求項２に記載のアンテナにおいて、 前記外側アンテナ素子は、素子の一辺が接地された片側
短絡型アンテナ素子であることを特徴とする直線・円偏
波共用の面型アンテナ。 - 【請求項４】 請求項３に記載のアンテナにおいて、 前記外側アンテナ素子では、前記内側アンテナ素子を取
り囲む開口部が設けられた端部とその反対側の端部との
間の距離が電気長で１／４波長に設定され、前記反対側
の端部が接地されていることを特徴とする直線・円偏波
共用の面型アンテナ。 - 【請求項５】 請求項３または４に記載のアンテナにお
いて、 前記給電点が前記内側アンテナ素子に設けられているこ
とを特徴とする直線・円偏波共用の面型アンテナ。 - 【請求項６】 接地導体と、 前記接地導体の上に基板を介して配置され、円偏波発生
のための摂動パターンを有する内側アンテナ素子と、 前記内側アンテナ素子に設けられた給電線と、 前記内側アンテナ素子の三方を取り囲んで配置された直
線偏波のための外側アンテナ素子と、 を含み、前記外側アンテナ素子は、前記内側アンテナ素
子と電磁結合を形成する所定の隙間をあけて前記内側ア
ンテナ素子に近接して並べられ、電磁結合により前記内
側アンテナ素子から給電され、 さらに、前記外側アンテナ素子は、前記内側アンテナ素
子を取り囲むために前記内側アンテナ素子を受け入れる
開口と反対側の端部にて接地されていることを特徴とす
る直線・円偏波共用の面型アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30738399A JP2001127531A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 直線・円偏波共用の面型アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30738399A JP2001127531A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 直線・円偏波共用の面型アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001127531A true JP2001127531A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17968402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30738399A Pending JP2001127531A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 直線・円偏波共用の面型アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001127531A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006333403A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Hitachi Ltd | 無線ｉｃタグ、及び無線ｉｃタグの製造方法 |
-
1999
- 1999-10-28 JP JP30738399A patent/JP2001127531A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006333403A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Hitachi Ltd | 無線ｉｃタグ、及び無線ｉｃタグの製造方法 |
| JP4500214B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2010-07-14 | 株式会社日立製作所 | 無線ｉｃタグ、及び無線ｉｃタグの製造方法 |
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