JP2001292024A - アンテナ - Google Patents

アンテナ

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JP2001292024A
JP2001292024A JP2000107086A JP2000107086A JP2001292024A JP 2001292024 A JP2001292024 A JP 2001292024A JP 2000107086 A JP2000107086 A JP 2000107086A JP 2000107086 A JP2000107086 A JP 2000107086A JP 2001292024 A JP2001292024 A JP 2001292024A
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JP
Japan
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spiral
spiral element
conductor lines
antenna
supplied
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JP2000107086A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Mitsui
勉 満井
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Samsung R&D Institute Japan Co Ltd
Original Assignee
Samsung Yokohama Research Institute
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い周波数帯域で動作可能なアンテナを提供
する。 【解決手段】 アンテナ10は、約1/2・λ(λ=送
受信波長)の距離を隔てて上下にほぼ同軸上に配置され
た2つのスパイラル素子11a,11bから構成されて
いる。スパイラル素子11a,11bは、各々、90°
ずらした中心部に位置する起点から平行な状態を保ちつ
つ、スパイラル状にほぼ同一平面上に巻回され、外周側
まで延長する4本の導体線路12a〜12d、および導
体線路14a〜14dからなる。導体線路12a〜12
dおよび導体線路14a〜14dには、各々、互いに9
0°位相が異なる電流が供給されるとともに、スパイラ
ル素子11aとスパイラル素子11bとで、90°位相
の異なるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に移動体通信機
器に用いて好適な小型かつ広帯域のアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、衛星電話で使用されるアンテナと
して、例えば、特開平11−74720公報に記載され
ているように、円偏波を輻射させる広ビーム幅のヘリカ
ルアンテナが知られている。ここで、図3は、上記公報
におけるヘリカルアンテナの略構成を示す斜視図であ
る。円柱状部材1は、絶縁材(誘電体)から構成されて
おり、該円柱状部材1には、送受信波長より十分小さい
半径で、アンテナ素子2が螺旋状にN回巻き付けられて
いる。アンテナ素子2の上部端は開放させらており、下
部端に設けられている給電部3から給電することで、同
振幅で位相差が90°になるような回路構成となってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によるアンテナは、動作帯域が狭く、また、動作帯域
を広げるのが難しいため、移動体通信のように広い周波
数帯域が割り当てられている通信システムに適用するこ
とが難しいという問題点があった。
【0004】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、広い周波数帯域で動作させることができるアン
テナを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、請求項1記載の発明では、同一面上に配置さ
れるほぼ同心とされたスパイラル状の複数本の導体線路
からなる第1のスパイラル素子と、同一面上に配置され
るほぼ同心とされたスパイラル状の複数本の導体線路か
らなる第2のスパイラル素子とを具備し、前記第1のス
パイラル素子と前記第2のスパイラル素子とは、1/2
・λ(λ=送受信波長)の距離を隔てて上下に同軸上に
配置されていることを特徴とする。
【0006】また、請求項2記載の発明では、請求項1
記載のアンテナにおいて、前記第1のスパイラル素子お
よび前記第2のスパイラル素子は、各々、2π/n(n
=2,3,4,…)ずつ角度をずらして配置されたn本
のスパイラル状の導体線路から形成されることを特徴と
する。
【0007】また、請求項3記載の発明では、請求項2
記載のアンテナにおいて、前記第1のスパイラル素子を
形成する前記複数の導体線路、および前記第2のスパイ
ラル素子を形成する前記複数の導体線路には、各々、互
いに位相が2π/n(n=2,3,4,…)異なる電流
が給電されるとともに、前記第1のスパイラル素子と前
記第2のスパイラル素子とには、位相が2π/n(n=
2,3,4,…)異なる電流が給電されることを特徴と
する。
【0008】また、請求項4記載の発明では、請求項1
記載のアンテナにおいて、前記第1のスパイラル素子お
よび前記第2のスパイラル素子は、各々、90°ずらし
て配置された4本のスパイラル状の導体線路から形成さ
れることを特徴とする。
【0009】また、請求項5記載の発明では、請求項4
記載のアンテナにおいて、前記第1のスパイラル素子を
形成する前記複数の導体線路、および前記第2のスパイ
ラル素子を形成する前記複数の導体線路には、各々、互
いに位相が90°異なる電流が給電されるとともに、前
記第1のスパイラル素子と前記第2のスパイラル素子と
には、位相が90°異なる電流が給電されることを特徴
とする。
【0010】この発明では、同一面上に配置されるほぼ
同心とされたスパイラル状の複数本の導体線路からなる
第1のスパイラル素子と、同一面上に配置されるほぼ同
心とされたスパイラル状の複数本の導体線路からなる第
2のスパイラル素子とを、1/2・λ(λ=送受信波
長)の距離を隔てて上下に同軸上に配置する。そして、
前記第1のスパイラル素子を形成する前記複数の導体線
路、および前記第2のスパイラル素子を形成する前記複
数の導体線路に、各々、互いに位相が2π/n(n=
2,3,4,…)異なる電流を給電する。この際、前記
第1のスパイラル素子と前記第2のスパイラル素子とに
は、位相が2π/n(n=2,3,4,…)異なる電流
を給電する。したがって、広帯域で動作させることが可
能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図1は、本発明の実施形態によるア
ンテナの略構成を示す斜視図である。図において、アン
テナ10は、ほぼ同一平面上にスパイラル状に巻回され
た複数の導体線路からなる2つのスパイラル素子11
a,11bから構成されている。該スパイラス素子11
a,11bは、約1/2・λ(λ=送受信波長)の距離
を隔てて上下に同軸上に配置されている。スパイラル素
子11a,11b間には、図示しない絶縁部材(誘電
体)を挿入することが可能であり、該絶縁部材の電気特
性に応じて、スパイラル素子11a,11bを所望の大
きさ、すなわち所望の直径に形成することが可能となっ
ている。
【0012】次に、図2は、上述したスパイラル素子1
1a,11bのより詳細な構造を示す略平面図である。
図示するように、スパイラル素子11a,11bは、各
々、4本(n本)の導体線路12a,12b,12c,
12d、および導体線路14a,14b,14c,14
dからなる。導体線路12a,12b,12c,12d
は、各々、90°ずらした中心部に位置する起点から平
行な状態を保ちつつ、スパイラル状にほぼ同一平面上に
巻回され、外周側まで延長する。同様に、導体線路14
a,14b,14c,14dは、各々、90°ずらした
中心部に位置する起点から平行な状態を保ちつつ、スパ
イラル状にほぼ同一平面上に巻回され、外周側まで延長
する。そして、上記スパイラル素子11aの各起点に
は、給電部13a,13b,13c,13dが設けられ
ている。同様に、上記スパイラル素子11bの各起点に
は、給電部15a,15b,15c,15dが設けられ
ている。
【0013】上記給電部13a,13b,13c,13
dには、互いに90°位相が異なる電流が供給される。
同様に、給電部15a,15b,15c,15dにも、
同様に、互いに90°位相が異なる電流が供給される。
但し、上側のスパイラル素子11aの各給電部13a,
13b,13c,13dに供給される電流を、それぞれ
I1,I2,I3,I4とした場合、下側のスパイラル
素子11bの各給電部部15a,15b,15c,15
dには、それぞれI2,I3,I4,I1が供給される
ようになっている。すなわち、上側のスパイラル素子1
1aと下側のスパイラル素子11bとは、互いに、電気
的に90°回転させた構造となっている。
【0014】次に、各スパイラル素子11a,11bに
おいて、それぞれの中心部B1,B2からそれぞれのス
パイラル状の導体線路12a,12b,12c,12
d、およびスパイラル状の導体線路14a,14b,1
4c,14dまでの半径rは、次式のように表される。 r=as・φw ……(1) r=r0・exp(as・φw) ……(2) ただし、(1)式及び(2)式においてasはスパイラ
ル定数であり、φwは巻き始め角φsから巻き終わり角φ
eまでの巻き角度を示している。
【0015】上述した構成において、スパイラル素子1
1a,11bは、周波数−インピーダンス特性が一定で
あるという特徴がある。したがって、周波数−インピー
ダンス特性が一定であるスパイラル素子11a,11b
を約1/2・λ(λ=送受信波長)の距離を隔てて上下
にほぼ同軸上に配置し、各スパイラル素子11a,11
bに90°位相が異なる電流を給電するようにしたの
で、広帯域で動作させることができるアンテナとするこ
とができる。
【0016】なお、上述した本実施形態によるアンテナ
においては、約1/2・λ(λ=送受信波長)の距離を
隔てて上下にほぼ同軸上に配置したスパイラル素子11
a,11bを構成する導体線路を4本としたが、これに
限定されることなく、n本(n=2,3,4,…)であ
ってもよい。この場合、各導体線路は、2π/nずらし
た中心部に位置する起点から巻回されることになる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同一面上に配置されるほぼ同心とされたスパイラル状の
複数本の導体線路からなる第1のスパイラル素子と、同
一面上に配置されるほぼ同心とされたスパイラル状の複
数本の導体線路からなる第2のスパイラル素子とを、1
/2・λの距離を隔てて上下に同軸上に配置し、前記第
1のスパイラル素子を形成する前記複数の導体線路、お
よび前記第2のスパイラル素子を形成する前記複数の導
体線路に、各々、互いに位相が2π/n(n=2,3,
4,…)異なる電流を給電するとともに、前記第1のス
パイラル素子と前記第2のスパイラル素子とで、位相が
2π/n(n=2,3,4,…)異なるようにしたの
で、一定の周波数−インピーダンス特性で動作させるこ
とができ、広い周波数帯域で動作させることができると
いう利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態によるアンテナの略構成を
示す斜視図である。
【図2】 スパイラル素子のより詳細な構造を示す略平
面図である。
【図3】 従来のヘリカルアンテナの略構成を示す斜視
図である。
【符号の説明】
10 アンテナ 11a スパイラル素子(第1のスパイラル素子) 11b スパイラル素子(第2のスパイラル素子) 12a,12b,12c,12d 導体線路(複数本の
導体線路) 13a,13b,13c,13d 給電部 14a,14b,14c,14d 導体線路(複数本の
導体線路) 15a,15b,15c,15d 給電部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一面上に配置されるほぼ同心とされた
    スパイラル状の複数本の導体線路からなる第1のスパイ
    ラル素子と、 同一面上に配置されるほぼ同心とされたスパイラル状の
    複数本の導体線路からなる第2のスパイラル素子とを具
    備し、 前記第1のスパイラル素子と前記第2のスパイラル素子
    とは、1/2・λ(λ=送受信波長)の距離を隔てて上
    下に同軸上に配置されていることを特徴とするアンテ
    ナ。
  2. 【請求項2】 前記第1のスパイラル素子および前記第
    2のスパイラル素子は、各々、2π/n(n=2,3,
    4,…)ずつ角度をずらして配置されたn本のスパイラ
    ル状の導体線路から形成されることを特徴とする請求項
    1記載のアンテナ。
  3. 【請求項3】 前記第1のスパイラル素子を形成する前
    記複数の導体線路、および前記第2のスパイラル素子を
    形成する前記複数の導体線路には、各々、互いに位相が
    2π/n(n=2,3,4,…)異なる電流が給電され
    るとともに、 前記第1のスパイラル素子と前記第2のスパイラル素子
    とには、位相が2π/n(n=2,3,4,…)異なる
    電流が給電されることを特徴とする請求項2記載のアン
    テナ。
  4. 【請求項4】 前記第1のスパイラル素子および前記第
    2のスパイラル素子は、各々、90°ずらして配置され
    た4本のスパイラル状の導体線路から形成されることを
    特徴とする請求項1記載のアンテナ。
  5. 【請求項5】 前記第1のスパイラル素子を形成する前
    記複数の導体線路、および前記第2のスパイラル素子を
    形成する前記複数の導体線路には、各々、互いに位相が
    90°異なる電流が給電されるとともに、 前記第1のスパイラル素子と前記第2のスパイラル素子
    とには、位相が90°異なる電流が給電されることを特
    徴とする請求項4記載のアンテナ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007517483A (ja) * 2003-10-29 2007-06-28 ユニバーシティ オブ ピッツバーグ オブ ザ コモンウェルス システム オブ ハイヤー エデュケーション エネルギー獲得回路
WO2020046000A3 (ko) * 2018-08-30 2020-04-23 삼성전자 주식회사 안테나 구조물을 포함하는 전자 장치

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