JP2003142938A - 全長が異なる２つのスロットループを高周波用基板上で対向させたスロットループアンテナ - Google Patents
全長が異なる２つのスロットループを高周波用基板上で対向させたスロットループアンテナInfo
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- JP2003142938A JP2003142938A JP2001376483A JP2001376483A JP2003142938A JP 2003142938 A JP2003142938 A JP 2003142938A JP 2001376483 A JP2001376483 A JP 2001376483A JP 2001376483 A JP2001376483 A JP 2001376483A JP 2003142938 A JP2003142938 A JP 2003142938A
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- JP
- Japan
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- antenna
- loop
- slot
- characteristic
- circuited
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 単一的な特性しか示さない従来のスロットル
ープアンテナに、新しい共振周波数の調整方法と、放射
パターン特性の調整法を与え、市場のニーズにマッチし
た特性をもつアンテナを実現する。 【解決手段】 高周波用基板の表面と裏面に全長の異な
るスロット線路をループ状に配し、表面のループは励振
用コプレーナ線路に接続され、裏面のループは一端を短
絡し、基板の裏表を励振点付近にスルーホールで電気的
に接続した構造をもつアンテナである。このアンテナ
は、一端を短絡した方、すなわち裏面に配した方のルー
プ長を変化させることにより、アンテナの共振周波数が
広範囲に調整可能であるという特徴をもつ。さらに、一
端を短絡した方のループ長を変化させることにより、ア
ンテナの放射パターン特性を、無指向性に近い特性か
ら、鋭い指向特性まで調整が可能である。
ープアンテナに、新しい共振周波数の調整方法と、放射
パターン特性の調整法を与え、市場のニーズにマッチし
た特性をもつアンテナを実現する。 【解決手段】 高周波用基板の表面と裏面に全長の異な
るスロット線路をループ状に配し、表面のループは励振
用コプレーナ線路に接続され、裏面のループは一端を短
絡し、基板の裏表を励振点付近にスルーホールで電気的
に接続した構造をもつアンテナである。このアンテナ
は、一端を短絡した方、すなわち裏面に配した方のルー
プ長を変化させることにより、アンテナの共振周波数が
広範囲に調整可能であるという特徴をもつ。さらに、一
端を短絡した方のループ長を変化させることにより、ア
ンテナの放射パターン特性を、無指向性に近い特性か
ら、鋭い指向特性まで調整が可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波・マイクロ
波帯における無線通信等で用いられる高周波用アンテナ
に関するものである。
波帯における無線通信等で用いられる高周波用アンテナ
に関するものである。
【０００２】
【従来技術】これまで高周波用アンテナとして広く用い
られてきたマイクロストリップパッチアンテナのような
高周波基板上に作成されるアンテナでは、方形パッチの
一辺が半波長に相当する共振を基本としてアンテナ動作
を得ていることから、アンテナ寸法が適用する波長に依
存するため、アンテナの開発にあたっては設計の自由度
が低く、アンテナの大型化は否めなかった。この問題を
解決する有力なアンテナとして、高周波基板上にループ
状の線路を配してそのループ長を半波長とするような共
振を利用するスロットループアンテナがある。このアン
テナは図２に示すように、高周波用基板の表面と裏面に
全長の等しいスロット線路をループ状に配し、一方のル
ープは励振用コプレーナ線路に接続され、もう一方のル
ープは一端を短絡し、基板の裏表を図２（ａ）、（ｂ）
に示すようにスルーホールで電気的に接続した構造をも
つアンテナである。このスロットループアンテナは、マ
イクロストリップパッチアンテナに比べて面積比１／４
程度にまでアンテナを小型化できるという特徴がある。
（スロットループアンテナに関しては、例えば、北村・
堀井・下代・澤らの論文‘ＣＰＷ給電を用いたＤｕａｌ
−ｐｌａｎｅ Ｓｌｏｔ Ａｎｔｅｎｎａの特性’，電
子情報通信学会技術報告ＡＰ２０００−１８２，ｐ．６
９−７３，（２００１．１）．を参照。）
られてきたマイクロストリップパッチアンテナのような
高周波基板上に作成されるアンテナでは、方形パッチの
一辺が半波長に相当する共振を基本としてアンテナ動作
を得ていることから、アンテナ寸法が適用する波長に依
存するため、アンテナの開発にあたっては設計の自由度
が低く、アンテナの大型化は否めなかった。この問題を
解決する有力なアンテナとして、高周波基板上にループ
状の線路を配してそのループ長を半波長とするような共
振を利用するスロットループアンテナがある。このアン
テナは図２に示すように、高周波用基板の表面と裏面に
全長の等しいスロット線路をループ状に配し、一方のル
ープは励振用コプレーナ線路に接続され、もう一方のル
ープは一端を短絡し、基板の裏表を図２（ａ）、（ｂ）
に示すようにスルーホールで電気的に接続した構造をも
つアンテナである。このスロットループアンテナは、マ
イクロストリップパッチアンテナに比べて面積比１／４
程度にまでアンテナを小型化できるという特徴がある。
（スロットループアンテナに関しては、例えば、北村・
堀井・下代・澤らの論文‘ＣＰＷ給電を用いたＤｕａｌ
−ｐｌａｎｅ Ｓｌｏｔ Ａｎｔｅｎｎａの特性’，電
子情報通信学会技術報告ＡＰ２０００−１８２，ｐ．６
９−７３，（２００１．１）．を参照。）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに提案されているループ共振型のアンテナでは、共振
周波数の広範囲な調整が不可能であり、かつ放射パター
ン特性も特定のパターンしか得られないため、実用上、
アンテナの設計における自由度が低いという問題があっ
た。
でに提案されているループ共振型のアンテナでは、共振
周波数の広範囲な調整が不可能であり、かつ放射パター
ン特性も特定のパターンしか得られないため、実用上、
アンテナの設計における自由度が低いという問題があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】高周波用基板の表面と裏
面にそれぞれ全長の異なるスロット線路をループ状に配
し、一方のループは励振用コプレーナ線路に接続され、
そしてもう一方のループは一端を短絡され、前記高周波
基板の表面と裏面をスルーホールで電気的に接続した構
造をもつことを特徴とする。さらに、高周波用基板の表
面と裏面を電気的に接続したスルーホールが、ループの
一端が短絡された箇所（励振点）付近のみに配置される
ことを特徴とする。
面にそれぞれ全長の異なるスロット線路をループ状に配
し、一方のループは励振用コプレーナ線路に接続され、
そしてもう一方のループは一端を短絡され、前記高周波
基板の表面と裏面をスルーホールで電気的に接続した構
造をもつことを特徴とする。さらに、高周波用基板の表
面と裏面を電気的に接続したスルーホールが、ループの
一端が短絡された箇所（励振点）付近のみに配置される
ことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施形態】図１に本発明の基本構造を説明する
ための一実施例を示す。本発明は、高周波用基板の表面
と裏面に全長の異なるスロット線路をループ状に配し、
表面のループは図１（ａ）に示すように励振用コプレー
ナ線路に接続され、裏面のループは図１（ｂ）に示すよ
うに一端を短絡し、基板の裏表を図１（ａ），（ｂ）に
示すように励振点付近にスルーホールで電気的に接続し
た構造をもつアンテナである。このアンテナは、一端を
短絡した方、すなわち裏面に配した方のループ長を変化
させることにより、アンテナの共振周波数が広範囲に調
整可能であるという特徴をもつ。さらに、一端を短絡し
た方のループ長を変化させることにより、アンテナの放
射パターン特性を、無指向性に近い特性から、鋭い指向
特性まで調整が可能である。例えば具体例として図３
（ａ）に示すような表面のループと図３（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示すような３種類の裏面のループから
構成されるアンテナを考える。すなわち、それぞれのア
ンテナの表面は図３（ａ）に示す構造とし、裏面の構造
を（ｂ）の場合、（ｃ）の場合、（ｄ）の場合の３種類
について考えるものとする。ここで、表面のループ長を
ｌ１、裏面のループ長をｌ２とすると、以下の結果を得
ることが出来る。ただし、λ０、εｅｆｆをそれぞれ空 係があるものとする。 表面構造が図３（ａ）、裏面構造が図３（ｂ）のと
き、すなわちｌ２＝ｌ１のとき：図４より、共振周波数
２．３５５ＧＨｚ。また図５（ａ）より無指向性に近い
放射パターン特性。 図４より、共振周波数１．４６６ＧＨｚ。また図５
（ｂ）より正面方向に指向性をもつ放射パターン特性。 図４より、共振周波数１．３７７ＧＨｚ。また図５
（ｃ）より無指向性に近い放射パターン特性。このよう
に本発明は裏面に配した方のループ長を変化させること
により、アンテナの共振周波数および放射パターン特性
が広範囲に調整可能となる。最後に、本明細書では、表
面・裏面と記載しているが、これは高周波基板の２つの
面を区別するために便宜上用いたものであり、どちらの
ループを配した面が表面であっても裏面であっても良
い。
ための一実施例を示す。本発明は、高周波用基板の表面
と裏面に全長の異なるスロット線路をループ状に配し、
表面のループは図１（ａ）に示すように励振用コプレー
ナ線路に接続され、裏面のループは図１（ｂ）に示すよ
うに一端を短絡し、基板の裏表を図１（ａ），（ｂ）に
示すように励振点付近にスルーホールで電気的に接続し
た構造をもつアンテナである。このアンテナは、一端を
短絡した方、すなわち裏面に配した方のループ長を変化
させることにより、アンテナの共振周波数が広範囲に調
整可能であるという特徴をもつ。さらに、一端を短絡し
た方のループ長を変化させることにより、アンテナの放
射パターン特性を、無指向性に近い特性から、鋭い指向
特性まで調整が可能である。例えば具体例として図３
（ａ）に示すような表面のループと図３（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示すような３種類の裏面のループから
構成されるアンテナを考える。すなわち、それぞれのア
ンテナの表面は図３（ａ）に示す構造とし、裏面の構造
を（ｂ）の場合、（ｃ）の場合、（ｄ）の場合の３種類
について考えるものとする。ここで、表面のループ長を
ｌ１、裏面のループ長をｌ２とすると、以下の結果を得
ることが出来る。ただし、λ０、εｅｆｆをそれぞれ空 係があるものとする。 表面構造が図３（ａ）、裏面構造が図３（ｂ）のと
き、すなわちｌ２＝ｌ１のとき：図４より、共振周波数
２．３５５ＧＨｚ。また図５（ａ）より無指向性に近い
放射パターン特性。 図４より、共振周波数１．４６６ＧＨｚ。また図５
（ｂ）より正面方向に指向性をもつ放射パターン特性。 図４より、共振周波数１．３７７ＧＨｚ。また図５
（ｃ）より無指向性に近い放射パターン特性。このよう
に本発明は裏面に配した方のループ長を変化させること
により、アンテナの共振周波数および放射パターン特性
が広範囲に調整可能となる。最後に、本明細書では、表
面・裏面と記載しているが、これは高周波基板の２つの
面を区別するために便宜上用いたものであり、どちらの
ループを配した面が表面であっても裏面であっても良
い。
【０００６】
【発明の効果】以上、本発明によれば、一端を短絡した
方、すなわち裏面に配した方のループ長を変化させるこ
とにより、アンテナの共振周波数が広範囲に調整が可能
となり、さらに、アンテナの放射パターン特性を、無指
向性に近い特性から、鋭い指向特性まで調整が可能とな
るため、アンテナ設計上の自由度を大幅に増すことがで
きるようになる。
方、すなわち裏面に配した方のループ長を変化させるこ
とにより、アンテナの共振周波数が広範囲に調整が可能
となり、さらに、アンテナの放射パターン特性を、無指
向性に近い特性から、鋭い指向特性まで調整が可能とな
るため、アンテナ設計上の自由度を大幅に増すことがで
きるようになる。
【図１（ａ）】本発明の基本構造を説明するためのアン
テナの表面図。
テナの表面図。
【図１（ｂ）】本発明の基本構造を説明するためのアン
テナの裏面図。
テナの裏面図。
【図２（ａ）】従来例のアンテナの表面図。
【図２（ｂ）】従来例のアンテナの裏面図。
【図３（ａ）】図１の基本構造に基づく具体的な表面図
の一実施例。
の一実施例。
【図３（ｂ）】図１の基本構造に基づく具体的な裏面図
の一実施例。
の一実施例。
【図３（ｃ）】図１の基本構造に基づく具体的な裏面図
の一実施例。
の一実施例。
【図３（ｄ）】図１の基本構造に基づく具体的な裏面図
の一実施例。
の一実施例。
【図４】 図３の実施例における理論解析による共
振周波数特性
振周波数特性
【図５（ａ）】図３の実施例における理論解析によるＨ
面放射パターン特性。
面放射パターン特性。
【図５（ｂ）】図３の実施例における理論解析によるＨ
面放射パターン特性。
面放射パターン特性。
【図５（ｃ）】図３の実施例における理論解析によるＨ
面放射パターン特性。
面放射パターン特性。
Claims (2)
- 【請求項１】高周波用基板の表面と裏面にそれぞれ全長
の異なるスロット線路をループ状に配し、一方のループ
は励振用コプレーナ線路に接続され、そしてもう一方の
ループは一端を短絡され、前記高周波基板の表面と裏面
をスルーホールで電気的に接続した構造をもつことを特
徴とするアンテナ。 - 【請求項２】特許請求項第１項における高周波基板の表
面と裏面を電気的に接続したスルーホールが、ループの
一端が短絡された箇所（励振点）付近のみに配置される
ことを特徴とする、特許請求項第１項に記載されたアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001376483A JP2003142938A (ja) | 2001-11-04 | 2001-11-04 | 全長が異なる２つのスロットループを高周波用基板上で対向させたスロットループアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001376483A JP2003142938A (ja) | 2001-11-04 | 2001-11-04 | 全長が異なる２つのスロットループを高周波用基板上で対向させたスロットループアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003142938A true JP2003142938A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=19184667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001376483A Pending JP2003142938A (ja) | 2001-11-04 | 2001-11-04 | 全長が異なる２つのスロットループを高周波用基板上で対向させたスロットループアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003142938A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007073662A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 電波吸収体 |
-
2001
- 2001-11-04 JP JP2001376483A patent/JP2003142938A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007073662A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 電波吸収体 |
| JP4549265B2 (ja) * | 2005-09-06 | 2010-09-22 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 電波吸収体 |
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