JP2004120315A - Cylindrical electromagnetic coupling type n-point feeding loop antenna, and polygonal tubular electromagnetic coupling type m-point feeding loop antenna - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工衛星からの電波(以下「衛星波」とも呼ぶ。)又は地上での電波(以下「地上波」とも呼ぶ。)を受信してデジタルラジオ放送を聴取することが可能なデジタルラジオ受信機に関し、特に、デジタルラジオ受信機に用いられるループアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、人工衛星からの電波(衛星波)又は地上波を受信して、デジタルラジオ放送を聴取可能にしたデジタルラジオ受信機が開発され、米国において実用化されている。このデジタルラジオ受信機は、自動車等の移動局等に搭載され、周波数が約2.338GHzの電波を受信してラジオ放送を聴取することが可能である。尚、地上波は、衛星波を一旦、地球局で受信した後、周波数を若干シフトした後、直線偏波で再送信したものである。
【0003】
このような、約2.338GHzの周波数の電波を受信するためには、自動車の車外にアンテナを設置する必要がある。種々の構造を持つ各種アンテナが提案されているが、一般的に円筒型のアンテナが平面型(平板型)のものより使用されている。その理由は、広い指向性がアンテナを円筒型に形成することによって達成されるからである。
【0004】
円筒型アンテナの1つとしてループアンテナがこの技術分野において知られている。ループアンテナは、円筒または円柱(以下「円筒」と呼ぶ。)状部材の周りに1本の導線をループ状に巻いた構造をしている。ループ全周を1波長付近に選ぶと電流分布は正弦波状となり、軸方向に指向性をもつアンテナとなることが知られている。
【0005】
このようなループアンテナにおいては、それに給電することが必要であるが、4点で給電するのが一般的である。円偏波を受信するために、給電は互いに90°の位相差を持つ4点で行われる。このような4点で給電する型のループアンテナは4点給電ループアンテナと呼ばれる。従来の4点給電ループアンテナではループ部に対して直接給電が行われている。
【0006】
図1乃至図3を参照して、第1の従来の4点給電ループアンテナ10’について詳述する。図示の4点給電ループアンテナ10’は、後で図3を参照して詳述するような可撓性の絶縁フィルム部材20を中心軸の回りに円筒状に丸めて形成された円筒体11と、この円筒体11にその周面に沿って中心軸の回りにループ状に形成された導体よりなるループ部12と、このループ部12へ4点で給電するために、円筒体11にその周面上に形成された第1乃至第4の給電線131,132,133,134とを有する。ループ部12を構成する導体としては、例えば銅箔が使用される。また、円筒体11を構成する絶縁フィルム部材20としては、例えば、ポリイミドなどのプラスチックが使用される。円筒体11の直径は20mmである。
【0007】
第1の従来の4点給電ループアンテナ10’では、ループ部12と第1乃至第4の給電線131〜134の各々とは直接接続されている。
【0008】
尚、4点給電ループアンテナ10’において、そのループ部12で受信された電波は、第1乃至第4の給電線131〜134を介して移相器(位相シフタ)(図示せず)によって位相をシフトすることにより位相を一致させて(調整して)合成された後、低雑音増幅器(LNA)(図示せず)によって増幅され、受信機本体へ送られる。ここで、4点給電ループアンテナ10’と移相器とLNAとの組合せは、アンテナ装置と呼ばれる。
【0009】
尚、上述した第1の従来例では、ループ部12に4点で給電する場合を例に挙げて説明したが、ループ部にN(Nは2以上の整数)点で給電する場合にも拡張できる。このようなN点で給電する型のループアンテナはN点給電ループアンテナと呼ばれる。従って、従来のN点給電ループアンテナでは、ループ部とN本の給電線の各々とを直接接続することによって、ループ部に対して直接給電を行っている。
【0010】
図3を参照すると、円筒体11を形成するための絶縁フィルム部材20は、主面20pと、上辺20Uと、下辺20Lと、第1の側辺20S1と、第2の側辺20S2とを持つ実質的に矩形の形状をしている。そして、第1の側辺20S1と第2の側辺20S2とを互いに接続することにより、図1に示されるような、円筒体11が形成される。この第1の側辺20S1と第2の側辺20S2との接続は、例えば、両面接着テープや接着剤などによって行われる。
【0011】
また、ループ部12は、絶縁フィルム部材20の主面20p上に、上辺20U近傍に形成されている。絶縁フィルム部材20を丸めて円筒体11を形成する際、ループ部12の両端間が半田により電気的に接続される。
【0012】
第1乃至第4の給電線131〜134の各々は、絶縁フィルム部材20の下辺20Lからループ部12まで中心軸と平行に延在して、ループ部12に接続されている。
【0013】
絶縁フィルム部材20の主面20p上に形成されるループ部12および第1乃至第4の給電線131〜134は、同じ伝導材料(例えば、銅箔)から構成されて良い。絶縁フィルム部材20として、片面フレキシブルプリント配線板を使用している。
【0014】
一般に、4点給電ループアンテナでは、給電インピーダンスを50Ωにする必要がある。しかしながら、各給電線131〜134がループ部12に直接接続された構造を有する第1の従来の4点給電ループアンテナ10’では、各給電端子131a〜134aでのインピーダンスが250〜300Ωと高くなり過ぎていた。その為、移相器の出力端子(給電点)でインピーダンスマッチングをとることが困難であった。
【0015】
上述した第1の従来の4点給電ループアンテナ10’では、ループ部12の形状が円形をしているが、後述するような、ループ部の形状は四角形などの多角形であっても良い。
【0016】
図4及び図5を参照して、第2の従来の4点給電ループアンテナ30’について説明する。図示の4点給電ループアンテナ30’は、四角筒の形状をしているので、四角筒形4点給電ループアンテナと呼ばれる。尚、図1乃至図3を参照して前述した4点給電ループアンテナ10’は、円筒の形状をしているので、円筒形4点給電ループアンテナと呼ばれる。
【0017】
図示の従来の四角筒形4点給電ループアンテナ30’は、同一形状を持つ第1乃至第4の絶縁フィルム部材311,312,313,314を互いに側辺を接続することによって中心軸の回りに四角筒状に配置して形成された四角筒体31と、この四角筒体31にその周面に沿って中心軸の回りにループ状に形成された導体よりなるループ部32と、このループ部32へN点で給電するために、四角筒体を構成する第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の周面上にそれぞれ形成された第1乃至第4の給電線331,332,333,334(但し、333と334は図示せず。)とを有する。ループ部32を構成する導体としては、例えば銅箔が使用される。また、四角筒体31を構成する第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314としては、例えば、ポリイミドなどのプラスチックが使用される。
【0018】
従来の四角筒形4点給電ループアンテナ30’でも、上述した従来の円筒形4点給電ループアンテナ10’と同様に、ループ部32と第1乃至第4の給電線331〜334の各々とは直接接続されている。
【0019】
尚、四角筒形4点給電ループアンテナ30’において、そのループ部32で受信された電波は、第1乃至第4の給電線331〜334を介して移相器(位相シフタ)(図示せず)によって位相をシフトすることにより位相を一致させて(調整して)合成された後、低雑音増幅器(LNA)(図示せず)によって増幅され、受信機本体へ送られる。ここで、4点給電ループアンテナ30’と移相器とLNAとの組合せは、アンテナ装置と呼ばれる。
【0020】
尚、上述した第2の従来例では、ループ部32に4点で給電する場合を例に挙げて説明したが、ループ部にM(Mは3以上の整数)点で給電する場合にも拡張できる。このようなM点で給電する型のループアンテナはM点給電ループアンテナと呼ばれる。従って、従来のM点給電ループアンテナでは、ループ部とM本の給電線の各々とを直接接続することによって、ループ部に対して直接給電を行っている。
【0021】
図5を参照すると、四角筒体31を構成する第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の各々は、同一の形状(構造)を有する絶縁フィルム部材40から成るので、ここでは、それらを代表して第1の絶縁フィルム部材311についてのみ説明する。
【0022】
第1の絶縁フィルム部材311を構成する絶縁フィルム部材40は、主面40pと、上辺40Uと、下辺40Lと、第1の側辺40S1と、第2の側辺40S2とを持つ実質的に矩形の形状をしている。したがって、互いに隣接する絶縁フィルム部材311〜314の第1の側辺20S1と第2の側辺20S2とを接続することにより、図4に示されるような、四角筒体31が形成される。この第1の側辺40S1と第2の側辺40S2との接続は、例えば、両面接着テープや接着剤などによって行われる。
【0023】
また、ループ部32は、それぞれ、第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の主面上に形成された、第1乃至第4のループ片321,322,323,324(但し、323と324は図示せず。)から成る。
【0024】
図5に示されるように、第1のループ片321は、第1の絶縁フィルム部材311を構成する絶縁フィルム部材40の主面40p上に、上辺40U近傍に形成されている。第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314を互いに側辺で接続して四角筒体31を形成する際、互いに隣接するループ片321〜324の両端間が半田により電気的に接続される。
【0025】
第1の給電線331は、絶縁フィルム部材40の下辺40Lから第1のループ片321まで中心軸と平行に延在して、第1のループ片321に接続されている。
【0026】
第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の主面40p上に形成される第1乃至第4のループ片321〜324および第1乃至第4の給電線331〜334は、同じ伝導材料(例えば、銅箔)から構成されて良い。絶縁フィルム部材40として、片面プリント配線板を使用している。
【0027】
一般に、4点給電ループアンテナでは、給電インピーダンスを50Ωにする必要がある。しかしながら、各給電線331〜334が各ループ片321〜324に直接接続された構造を有する従来の四角筒形4点給電ループアンテナ30’では、各給電端子331a〜334a(但し、333aと334aは図示せず。)でのインピーダンスが250〜300Ωと高くなり過ぎていた。その為、移相器の出力端子(給電点)でインピーダンスマッチングをとることが困難であった。
【0028】
とにかく、従来の4点給電ループアンテナ10’、30’では、インピーダンスマッチングをとることが困難であった。そこで、インピーダンスマッチングを容易にとることを可能にするために、電磁結合によってループ部に給電を行うようにした、電磁結合型N点給電ループアンテナが提案されている(例えば、特願2002−230142参照。)。
【0029】
以下、この提案された電磁結合型4点給電ループアンテナについて図面を参照して詳細に説明する。
【0030】
図6乃至図8を参照して、提案された電磁結合型4点給電ループアンテナ10について説明する。
【0031】
図示の電磁結合型4点給電ループアンテナ10は、後で詳述するように可撓性の絶縁フィルム部材20を中心軸の回りに筒状に丸めて形成された円筒体11と、この円筒体11にその周面に沿って中心軸の回りにループ状に形成された導体よりなるループ部12と、このループ部12へ4点で給電するために、円筒体11にその周面上に形成された第1乃至第4の給電線131、132、133、134とを有する。ループ部12を構成する導体としては、例えば銅箔が使用される。また、円筒体11を構成する可撓性の絶縁フィルム部材20としては、例えば、ポリイミドなどのプラスチックが使用される。円筒体11の直径は20mmである。
【0032】
図示の例では、図7に示されるように、ループ部12と第1乃至第4の給電線131〜134の各々との間にはギャップ(隙間)δ1が設けられ、電磁結合によってループ部12への給電を行っている。図示の例では、ギャップδ1は、例えば、0.4mmであるが、0.2〜0.8mmの範囲にあることが好ましい。
【0033】
尚、図示はしないが、円筒体11の筒軸方向における一端は回路基板に固定されている。この回路基板の主面上には移相器(4点給電位相シフタ)が形成され、回路基板の裏面上には接地導体パターン(図示せず)が形成されている。そして、第1乃至第4の給電線131〜134の第1乃至第4の給電端子131a〜134aは4点給電位相シフタの第1乃至第4の入力端子と半田により電気的及び機械的に接続されている。
【0034】
図8を参照すると、円筒体31を形成するための絶縁フィルム部材20は、主面20pと、上辺20Uと、下辺20Lと、第1の側辺20S1と、第2の側辺20S2とを持つ実質的に矩形の形状をしている。そして、第1の側辺20S1と第2の側辺20S2とを互いに接続することにより、図6に示されるような、円筒体11が形成される。この第1の側辺20S1と第2の側辺20S2との接続は、例えば、両面接着テープや接着剤などによって行われる。
【0035】
また、ループ部12は、絶縁フィルム部材20の主面20p上に、上辺20U近傍に形成されている。絶縁フィルム部材20を丸めて円筒体11を形成する際、ループ部12の両端間が半田により電気的に接続される。
【0036】
図示の例では、第1乃至第4の給電線131〜134の各々は、絶縁フィルム部材20の下辺20Lからループ部12の近傍まで中心軸と平行に延在している。そして、ループ部12には、第1乃至第4の給電線131〜134に対して、それぞれ、ギャップδ1を空けて近接した状態でループ部12から第1乃至第4の給電線131〜134に沿って下辺20Lへ向けて延在する第1乃至第4の電磁結合線171、172、173、174が接続されている。互いに隣接する給電線131〜134と電磁結合線171〜174との間の結合長さL1を変えることによって、電磁結合型4点給電ループアンテナ10の周波数特性を変えることができる。
【0037】
絶縁フィルム部材20の主面20p上に形成されるループ部12、第1乃至第4の給電線131〜134、および第1乃至第4の電磁結合線171〜174は、同じ伝導材料(例えば、銅箔)から構成されて良い。絶縁フィルム部材20として、片面フレキシブルプリント配線板を使用している。
【0038】
一般に、4点給電ループアンテナでは、給電インピーダンスを50Ωにする必要がある。本例による電磁結合型4点給電ループアンテナ10では、各給電端子131a〜134aでのインピーダンスを15Ωまで低くすることができる。図示の例では、各給電端子131a〜134aでのインピーダンスは60Ωである。それにより、移相器(4点給電位相シフタ)の出力端子でのインピーダンスを50Ωにすることができる。すなわち、ループ部12に対し電磁結合によって給電を行うことにより、インピーダンスマッチングを容易にとることができる。尚、ギャップδ1の大きさを変えることにより、各給電端子131a〜134aでのインピーダンスを変えることができる。
【0039】
上述した電磁結合型4点給電ループアンテナ10では、ループ部12の形状が円形をしているが、後述するような、ループ部の形状は四角形などの多角形であっても良い。
【0040】
図9及び図10を参照して、ループ部の形状が四角形の電磁結合型4点給電ループアンテナ30について説明する。図示の電磁結合型4点給電ループアンテナ30は、四角筒の形状をしているので、四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナと呼ばれる。尚、図6乃至図8を参照して前述した電磁結合型4点給電ループアンテナ10は、円筒の形状をしているので、円筒形電磁結合型4点給電ループアンテナと呼ばれる。
【0041】
図示の四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナ30は、同一形状を持つ第1乃至第4の絶縁フィルム部材311,312,313,314を互いに側辺を接続することによって中心軸の回りに四角筒状に配置して形成された四角筒体31と、この四角筒体31にその周面に沿って中心軸の回りにループ状に形成された導体よりなるループ部32と、このループ部32へ4点で給電するために、四角筒体31を構成する第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の周面上にそれぞれ形成された第1乃至第4の給電線331,332,333,334(但し、332と333は図示せず。)とを有する。ループ部32を構成する導体としては、例えば銅箔が使用される。また、四角筒体31を構成する第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314としては、例えば、ポリイミドなどのプラスチックが使用される。
【0042】
図9に示されるように、ループ32と第1乃至第4の給電線331〜334の各々との間にはギャップ(隙間)δ1が設けられ、電磁結合によってループ部32への給電を行っている。図示の例では、ギャップ(隙間)δ1は、例えば、0.4mmであるが、0.2〜0.8mmの範囲にあることが好ましい。
【0043】
尚、図示はしないが、四角筒体31の筒軸方向における一端は回路基板に固定されている。この回路基板の主面上には移相器(4点給電位相シフタ)が形成され、回路基板の裏面上には接地導体パターン(図示せず)が形成されている。そして、第1乃至第4の給電線331〜334の第1乃至第4の給電端子331a〜334aは4点給電位相シフタの第1乃至第4の入力端子と半田により電気的及び機械的に接続されている。
【0044】
図10を参照すると、四角筒体31を構成する第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の各々は、同一の形状(構造)を有する絶縁フィルム部材40から成るので、ここでは、それらを代表して第1の絶縁フィルム部材311についてのみ説明する。
【0045】
第1の絶縁フィルム部材311を構成する絶縁フィルム部材40は、主面40pと、上辺40Uと、下辺40Lと、第1の側辺40S1と、第2の側辺40S2とを持つ実質的に矩形の形状をしている。したがって、互いに隣接する絶縁フィルム部材311〜314の第1の側辺20S1と第2の側辺20S2とを接続することにより、図9に示されるような、四角筒体31が形成される。互いに隣接する絶縁フィルム部材311〜314の第1の側辺40S1と第2の側辺40S2との間の接続は、例えば、両面接着テープや接着剤などによって行われる。
【0046】
また、ループ部32は、それぞれ、第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の主面上に形成された、第1乃至第4のループ片321,322,323,324(但し、322と323は図示せず。)から成る。
【0047】
図10に示されるように、第1のループ片321は、第1の絶縁フィルム部材311を構成する絶縁フィルム部材40の主面40p上に、上辺40U近傍に形成されている。第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314を互いに側辺で接続して四角筒体31を形成する際、互いに隣接するループ片321〜324の両端間が半田により電気的に接続される。
【0048】
第1の給電線331は、絶縁フィルム部材40の下辺40Lから第1のループ片321の近傍まで中心軸と平行に延在している。そして、第1のループ片321には、第1の給電線331に対してギャップδ1を空けて近接した状態で、第1のループ片321から第1の給電線331に沿って下辺40Lに向けて延在する第1の電磁結合線371が接続されている。同様に、第2乃至第4のループ片322〜324には、第2乃至第4の給電線332〜334に対して、それぞれ、ギャップδ1を空けて近接した状態で、第2乃至第4のループ片322〜324から第2乃至第4の給電線332〜324に沿って下辺40Lへ向けて延在する第2乃至第4の電磁結合線372,373,374(但し、図9では、372と373は図示せず。)が接続されている。互いに隣接する給電線331〜334と電磁結合線371〜374との間の結合長さL1を変えることによって、四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナ30の周波数特性を変えることができる。
【0049】
第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の主面40p上に形成される第1乃至第4のループ片321〜324、第1乃至第4の給電線331〜334、および第1乃至第4の電磁結合線371〜374は、同じ伝導材料(例えば、銅箔)から構成されて良い。絶縁フィルム部材40として、片面プリント配線板を使用している。
【0050】
一般に、4点給電ループアンテナでは、給電インピーダンスを50Ωにする必要がある。本例による四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナ30では、各給電端子331a〜334aでのインピーダンスを15Ωまで低くすることができる。図示の例では、各給電端子331a〜334aでのインピーダンスは60Ωである。それにより、移相器(4点給電位相シフタ)の出力端子でのインピーダンスを50Ωにすることができる。すなわち、ループ部32に対し電磁結合によって給電を行うことにより、インピーダンスマッチングを容易にとることができる。尚、ギャップδ1の大きさを変えることにより、各給電端子331a〜334aでのインピーダンスを変えることができる。
【0051】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、提案した電磁結合型4点給電ループアンテナでは、ループ部と各給電線との間にギャップを設け、ループ部への給電を電磁結合によって行うことによって、インピーダンスマッチングを容易にとっている。
【0052】
しかしながら、この提案した電磁結合型4点給電ループアンテナでは、それに使用する絶縁フィルム部材として片面フレキシブルプリント配線板や片面プリント配線板を使用しているので、導体パターンは絶縁フィルム部材の片面にしか形成することができない。そのため、前述したギャップδ1を狭くするには限界があり、最低で0.2mmが限度である。換言すれば、互いに隣接する給電線と電磁結合線とで形成されるキャパシタの容量値を余り大きくすることができず、インピーダンスマッチングの範囲を広げることが困難である。
【0053】
したがって、本発明の課題は、インピーダンスマッチングの範囲を広くすることが可能な電磁結合型N(M)点給電ループアンテナを提供することにある。
【0054】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の態様によれば、可撓性の絶縁フィルム部材を中心軸の回りに円筒状に丸めて形成された円筒体(11)と、該円筒体にその周面に沿って前記中心軸の回りにループ状に形成された導体よりなるループ部(12)と、該ループ部へN(Nは2以上の整数)点で給電するために、前記円筒体にその周面上に形成されたN本の給電線(131〜134)とを有し、前記ループ部と前記N本の給電線の各々との間にギャップを設け、電磁結合によって給電する円筒形電磁結合型N点給電ループアンテナ(10A)において、前記可撓性の絶縁フィルム部材として両面フレキシブルプリント配線板(20A)を使用し、該両面フレキシブルプリント配線板の厚さを前記ギャップ(δ2)として用いたことを特徴とする円筒形電磁結合型N点給電ループアンテナが得られる。
【0055】
上記円筒形電磁結合型N点給電ループアンテナにおいて、前記絶縁フィルム部材(20A)は、互いに対向する第1および第2の面(20b,20p)と、互いに対向する上辺(20U)および下辺(20L)と、互いに対向する第1および第2の側辺(20S1,20S2)とを持つ実質的に薄厚の直方体形状をしており、前記第1の側辺と前記第2の側辺とを互いに接続することにより前記円筒体が形成されて良い。前記ループ部(12)は、前記絶縁フィルム部材の前記第1の面(20b)上に前記上辺(20U)近傍に形成されて良い。
【0056】
また、前記N本の給電線(131〜134)の各々は、前記絶縁フィルム部材の前記第2の面(20p)上で、前記絶縁フィルム部材の上記下辺から前記ループ部の近傍まで延在しており、前記ループ部(12)には、前記絶縁フィルム部材の厚さを前記ギャップ(δ2)とするように前記N本の給電線と前記絶縁フィルム部材を間に挟んで対向した状態で、前記絶縁フィルム部材の前記第1の面(20b)上で前記ループ部から前記N本の給電線に沿って前記下辺へ向けて延在するN本の電磁結合線(171〜174)が接続されていて良い。
【0057】
例えば、前記絶縁フィルム部材の第1の面(20b)が前記円筒体(11)の内面を形成し、前記絶縁フィルム部材の第2の面(20p)が前記円筒体(11)の外面を形成して良い。
【0058】
本発明の第2の態様によれば、同一形状を持つ第1乃至第M(Mは3以上の整数)の絶縁フィルム部材(311〜314)を互いに側辺を接続することによって中心軸の回りにM角筒状に配置して形成されたM角筒体(31)と、該M角筒体にその周面に沿って前記中心軸の回りにループ状に形成された導体よりなるループ部(32)と、該ループ部へM点で給電するために、前記M角筒体を構成する前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の周面上にそれぞれ形成された第1乃至第Mの給電線(331〜334)とを有し、前記ループ部と前記第1乃至第Mの給電線の各々との間にギャップを設け、電磁結合によって給電する多角筒形電磁結合型M点給電ループアンテナ(30A)において、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の各々として両面プリント配線板(40A)を使用し、該両面プリント配線板の厚さを前記ギャップ(δ2)として用いたことを特徴とする多角筒形電磁結合型M点給電ループアンテナが得られる。
【0059】
上記多角筒形電磁結合型M点給電ループアンテナにおいて、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の各々は、互いに対向する第1および第2の面(40b,40p)と、互いに対向する上辺(40U)および下辺(40L)と、互いに対向する第1および第2の側辺(40S1,40S2)とを持つ実質的に薄厚の直方体形状をしており、互いに隣接する絶縁フィルム部材の前記第1の側辺と前記第2の側辺とを接続することにより前記M角筒体(31)が形成されて良い。そして、前記ループ部(32)は、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の前記第1の面(40b)上に前記上辺(40U)近傍に形成されて良い。
【0060】
また、前記第1乃至前記第Mの給電線(331〜334)は、それぞれ、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の前記第2の面(40p)上で、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の上記下辺から前記ループ部の近傍まで延在しており、前記ループ部(32)には、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の各々の厚さを前記ギャップ(δ2)とするように、前記第1乃至第Mの給電線と前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材を間に挟んで対向した状態で、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の前記第1の面(40b)上で前記ループ部から前記第1乃至前記第Mの給電線に沿って前記下辺へ向けて延在する第1乃至第Mの電磁結合線(371〜374)が接続されていて良い。
【0061】
例えば、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の第1の面(40b)が前記M角筒体(31)の内面を形成し、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の第2の面(40p)が前記M角筒体(31)の外面を形成して良い。
【0062】
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【0063】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0064】
図11乃至図13を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る電磁結合型N点給電ループアンテナ10Aについて説明する。図示の電磁結合型N点給電ループアンテナ10Aは、Nが4の場合、すなわち、電磁結合型4点給電ループアンテナである。
【0065】
図示の電磁結合型4点給電ループアンテナ10Aは、後で詳述するように可撓性の絶縁フィルム部材20Aを中心軸の回りに筒状に丸めて形成された円筒体11と、この円筒体11にその周面に沿って中心軸の回りにループ状に形成された導体よりなるループ部12と、このループ部12へ4点で給電するために、円筒体11にその周面上に形成された第1乃至第4の給電線131、132、133、134とを有する。ループ部12を構成する導体としては、例えば銅箔が使用される。また、円筒体11を構成する可撓性の絶縁フィルム部材20Aとしては、例えば、ポリイミドなどのプラスチックが使用される。円筒体11の直径は20mmである。
【0066】
本発明の第1の実施の形態では、絶縁フィルム部材20Aとして、両面フレキシブルプリント配線板を用いている。
【0067】
ここで、本発明では、図13に示されるように、ループ部12と第1乃至第4の給電線131〜134の各々との間には、絶縁フィルム部材20Aの厚さとして用いたギャップ(隙間)δ2が設けられ、電磁結合によってループ部12への給電を行っている。図示の例では、ギャップδ2は、例えば、30μm〜50μmの範囲に設定される。
【0068】
尚、図示はしないが、円筒体11の筒軸方向における一端は回路基板に固定されている。この回路基板の主面上には移相器(4点給電位相シフタ)が形成され、回路基板の裏面上には接地導体パターンが形成されている。そして、第1乃至第4の給電線131〜134の第1乃至第4の給電端子131a〜134aは4点給電位相シフタの第1乃至第4の入力端子と半田により電気的及び機械的に接続されている。
【0069】
図13を参照すると、円筒体11を形成するための絶縁フィルム部材20Aは、互いに対向する主面20pおよび裏面20bと、互いに対向する上辺20Uおよび下辺20Lと、互いに対向する第1の側辺20S1および第2の側辺20S2とを持つ実質的に薄厚の直方体形状をしている。ここでは、裏面20bは第1の面とも呼ばれ、主面20pは第2の面とも呼ばれる。そして、第1の側辺20S1と第2の側辺20S2とを互いに接続することにより、図11に示されるような、円筒体11が形成される。この第1の側辺20S1と第2の側辺20S2との接続は、例えば、両面接着テープや接着剤などによって行われる。
【0070】
図示の例では、絶縁フィルム部材20Aの裏面(第1の面)20bが円筒体11の内面を形成し、絶縁フィルム部材20Aの主面(第2の面)20pが円筒体11の外面を形成している。しかしながら、逆に形成しても良い。
【0071】
また、ループ部12は、絶縁フィルム部材20Aの裏面(第1の面)20b上に、上辺20U近傍に形成されている。絶縁フィルム部材20Aを丸めて円筒体11を形成する際、ループ部12の両端間が半田により電気的に接続される。
【0072】
第1の実施の形態では、第1乃至第4の給電線131〜134の各々は、絶縁フィルム部材20Aの表面(第2の面)20p上で、絶縁フィルム部材20Aの下辺20Lからループ部12の近傍まで中心軸と平行に延在している。そして、ループ部12には、絶縁フィルム部材20Aの厚さを上記ギャップδ2とするように、第1乃至第4の給電線131〜134と絶縁フィルム部材20Aを間に挟んで対向した状態で、絶縁フィルム部材20Aの裏面(第1の面)20b上で、ループ部12から第1乃至第4の給電線131〜134に沿って下辺20Lへ向けて延在する第1乃至第4の電磁結合線171、172、173、174が接続されている。互いに隣接する給電線131〜134と電磁結合線171〜174との間の結合長さL2を変えることによって、電磁結合型4点給電ループアンテナ10Aの周波数特性を変えることができる。
【0073】
絶縁フィルム部材20Aの裏面20b上に形成されるループ部12、主面20p上に形成される第1乃至第4の給電線131〜134、および裏面20b上に形成される第1乃至第4の電磁結合線171〜174は、同じ伝導材料(例えば、銅箔)から構成されて良い。
【0074】
一般に、4点給電ループアンテナでは、給電インピーダンスを50Ωにする必要がある。本実施の形態による電磁結合型4点給電ループアンテナ10Aでは、各給電端子131a〜134aでのインピーダンスを25Ωまで低くすることができる。図示の例では、各給電端子131a〜134aでのインピーダンスは60Ωである。それにより、移相器(4点給電位相シフタ)の出力端子でのインピーダンスを50Ωにすることができる。すなわち、ループ部12に対し電磁結合によって給電を行うことにより、インピーダンスマッチングを容易にとることができる。尚、各給電線131〜134および各電磁結合線171〜174の幅の大きさを変えることにより、各給電端子131a〜134aでのインピーダンスを変えることができる。
【0075】
本実施の形態では、絶縁フィルム部材20Aとして両面フレキシブルプリント配線板を使用し、互いに隣接する給電線131〜134と電磁結合線171〜174とを絶縁フィルム20A(の厚さ)を介して対向配置して、絶縁フィルム部材20Aの厚さをギャップδ2として用いているので、インピーダンスマッチングの範囲を容易に広げることができる。
【0076】
図14及び図15を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る電磁結合型M点給電ループアンテナ30Aについて説明する。図示の電磁結合型M点給電ループアンテナ30Aは、Mが4の場合、すなわち、電磁結合型4点給電ループアンテナである。
【0077】
図示の電磁結合型4点給電ループアンテナ30Aは、四角筒の形状をしているので、四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナと呼ばれる。尚、図11乃至図13を参照して前述した電磁結合型4点給電ループアンテナ10Aは、円筒の形状をしているので、円筒形電磁結合型4点給電ループアンテナと呼ばれる。
【0078】
図示の四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナ30Aは、同一形状を持つ第1乃至第4の絶縁フィルム部材311,312,313,314を互いに側辺を接続することによって中心軸の回りに四角筒状に配置して形成された四角筒体31と、この四角筒体31にその周面に沿って中心軸の回りにループ状に形成された導体よりなるループ部32と、このループ部32へ4点で給電するために、四角筒体31を構成する第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の周面上にそれぞれ形成された第1乃至第4の給電線331,332,333,334(但し、332と333は図示せず。)とを有する。ループ部32を構成する導体としては、例えば銅箔が使用される。また、四角筒体31を構成する第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314である絶縁フィルム部材40Aとしては、例えば、ポリイミドなどのプラスチックが使用される。
【0079】
本発明の第2の実施の形態では、絶縁フィルム部材40Aとして、両面プリント配線板を用いている。
【0080】
図15(c)に示されるように、ループ部32と第1乃至第4の給電線331〜334の各々との間に、絶縁フィルム部材40Aの厚さを用いて形成されたギャップ(隙間)δ2が設けられ、電磁結合によってループ部32への給電を行っている。図示の例では、ギャップ(隙間)δ2は、例えば、30μm〜50μmの範囲としている。
【0081】
尚、図示はしないが、四角筒体31の筒軸方向における一端は回路基板に固定されている。この回路基板の主面上には移相器(4点給電位相シフタ)が形成され、回路基板の裏面上には接地導体パターン(図示せず)が形成されている。そして、第1乃至第4の給電線331〜334の第1乃至第4の給電端子331a〜334aは4点給電位相シフタの第1乃至第4の入力端子と半田により電気的及び機械的に接続されている。
【0082】
図15を参照すると、四角筒体31を構成する第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の各々は、同一の形状(構造)を有する絶縁フィルム部材40Aから成るので、ここでは、それらを代表して第1の絶縁フィルム部材311についてのみ図示して説明する。
【0083】
第1の絶縁フィルム部材311を構成する絶縁フィルム部材40Aは、互いに対向する主面40pおよび裏面40bと、互いに対向する上辺40Uおよび下辺40Lと、互いに対向する第1の側辺40S1および第2の側辺40S2とを持つ実質的に薄厚の直方体形状をしている。ここでは、裏面40bは第1の面とも呼ばれ、主面40pは第2の面とも呼ばれる。したがって、互いに隣接する絶縁フィルム部材311〜314の第1の側辺20S1と第2の側辺20S2とを接続することにより、図14に示されるような、四角筒体31が形成される。互いに隣接する絶縁フィルム部材311〜314の第1の側辺40S1と第2の側辺40S2との間の接続は、例えば、両面接着テープや接着剤などによって行われる。
【0084】
図示の例では、第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の裏面(第1の面)40bが四角筒体31の内面を形成し、第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の主面(第2の面)40pが四角筒体31の外面を形成している。しかしながら、逆に形成しても良い。
【0085】
また、ループ部32は、それぞれ、第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の裏面(第1の面)40b上に形成された、第1乃至第4のループ片321,322,323,324(但し、324は図示せず。)から成る。
【0086】
図15に示されるように、第1のループ片321は、第1の絶縁フィルム部材311を構成する絶縁フィルム部材40Aの裏面40b上に、上辺40U近傍に形成されている。第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314を互いに側辺で接続して四角筒体31を形成する際、互いに隣接するループ片321〜324の両端間が半田により電気的に接続される。
【0087】
第1の給電線331は、絶縁フィルム部材40Aの主面(第2の面)40p上で、絶縁フィルム部材40Aの下辺40Lから第1のループ片321の近傍まで中心軸と平行に延在している。そして、第1のループ片321には、絶縁フィルム部材40Aの厚さをギャップδ2とするように、第1の給電線331と第1の絶縁フィルム部材311(絶縁フィルム部材40A)を間に挟んで対向した状態で、第1の絶縁フィルム部材311(絶縁フィルム部材40A)の裏面(第1の面)40b上で第1のループ片321から第1の給電線331に沿って下辺40Lに向けて延在する第1の電磁結合線371が接続されている。同様に、第2乃至第4のループ片322〜324には、それぞれ、第2乃至第4の給電線332〜334と第2乃至第4の絶縁フィルム部材312〜314(絶縁フィルム部材40A)を間に挟んで対向した状態で、第2乃至第4の絶縁フィルム部材312〜314(絶縁フィルム部材40A)の裏面(第1の面)40b上で第2乃至第4のループ片322〜324から第2乃至第4の給電線332〜324に沿って下辺40Lへ向けて延在する第2乃至第4の電磁結合線372,373,374(但し、図14では、371と375は図示せず。)が接続されている。互いに隣接する給電線331〜334と電磁結合線371〜374との間の結合長さL2を変えることによって、四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナ30の周波数特性を変えることができる。
【0088】
第1乃至第4の絶縁フィルム部材311〜314の裏面40b上に形成される第1乃至第4のループ片321〜324、主面40p上に形成される第1乃至第4の給電線331〜334、および裏面40b上に形成される第1乃至第4の電磁結合線371〜374は、同じ伝導材料(例えば、銅箔)から構成されて良い。絶縁フィルム部材40Aとして、両面プリント配線板を使用している。
【0089】
一般に、4点給電ループアンテナでは、給電インピーダンスを50Ωにする必要がある。本例による四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナ30では、各給電端子331a〜334aでのインピーダンスを25Ωまで低くすることができる。図示の例では、各給電端子331a〜334aでのインピーダンスは60Ωである。それにより、移相器(4点給電位相シフタ)の出力端子でのインピーダンスを50Ωにすることができる。すなわち、ループ部32に対し電磁結合によって給電を行うことにより、インピーダンスマッチングを容易にとることができる。尚、各給電線331〜334および各電磁結合線371〜374の幅の大きさを変えることにより、各給電端子331a〜334aでのインピーダンスを変えることができる。
【0090】
本実施の形態では、絶縁フィルム部材40Aとして両面プリント配線板を使用し、互いに隣接する給電線331〜334と電磁結合線371〜374とを絶縁フィルム40A(の厚さ)を介して対向配置して、絶縁フィルム部材40Aの厚さをギャップδ2として用いているので、インピーダンスマッチングの範囲を容易に広げることができる。
【0091】
以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上記実施の形態では、給電線131〜134、331〜334や電磁結合線171〜174、371〜374は、絶縁フィルム部材20A、40Aの下辺20Lに対して実質的に垂直な方向へ延在しているが、実質的に斜め方向へ延在しても良いのは勿論である。また、上述した第1の実施の形態では、Nが4の場合についてのみ例を挙げて説明しているが、本発明はNが2、3の場合やNが5以上の場合の円筒形電磁結合型N点給電ループアンテナにも同様に適用できるのは勿論である。同様に、上述した第2の実施の形態では、Mが4の場合についてのみ例を挙げて説明しているが、本発明はMが3の場合やMが5以上の場合の多角筒形電磁結合型M点給電ループアンテナにも同様に適用できるのは勿論である。さらに、中心軸に沿って延在するポールアンテナを更に備えても良い。
【0092】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、絶縁フィルム部材として両面(フレキシブル)プリント配線板を使用し、ループ部とN(M)本の給電線の各々との間に設けるギャップとして、絶縁フィルム部材の厚さを用いているので、インピーダンスマッチングの範囲を容易に広げることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の円筒形4点給電ループアンテナの構成を示した斜視図である。
【図2】図1に示した円筒形4点給電ループアンテナの透視斜視図である。
【図3】図1の円筒形4点給電ループアンテナの展開図である。
【図4】従来の四角筒形4点給電ループアンテナの構成を示した斜視図である。
【図5】図4に示した四角筒形4点給電ループアンテナを構成する絶縁フィルム部材を示す平面図である。
【図6】従来の円筒形電磁結合型4点給電ループアンテナの構成を示した斜視図である。
【図7】図6に示した円筒形電磁結合型4点給電ループアンテナの透視斜視図である。
【図8】図6の円筒形電磁結合型4点給電ループアンテナの展開図である。
【図9】従来の四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナの構成を示した斜視図である。
【図10】図9に示した四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナを構成する絶縁フィルム部材を示す平面図である。
【図11】本発明の第1の実施の形態に係る円筒形電磁結合型4点給電ループアンテナの構成を示した斜視図である。
【図12】図11に示した円筒形電磁結合型4点給電ループアンテナの透視斜視図である。
【図13】図11の円筒形電磁結合型4点給電ループアンテナを展開した図であって、(a)は平面図、(b)は裏面図、(c)は(a)のA−A線断面図である。
【図14】本発明の第2の実施の形態に係る四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナの構成を示した斜視図である。
【図15】図14に示した四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナを構成する絶縁フィルム部材を示す図であって、(a)は平面図、(b)は裏面図、(c)は(a)のB−B線断面図である。
【符号の説明】10A 円筒形電磁結合型4点給電ループアンテナ
11 円筒体
12 ループ部
131〜134 給電線
171〜174 電磁結合線
20A 絶縁フィルム部材(両面フレキシブルプリント配線板)
20b 裏面(第1の面)
20p 主面(第2の面)
30A 四角筒形電磁結合型4点給電ループアンテナ
31 四角筒体
311〜314 絶縁フィルム部材
32 ループ部
331,332,334 給電線
371〜374 電磁結合線
40A 絶縁フィルム部材(両面プリント配線板)
40b 裏面(第1の面)
40p 主面(第2の面)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital radio capable of receiving radio waves from artificial satellites (hereinafter, also referred to as “satellite waves”) or radio waves on the ground (hereinafter, also referred to as “terrestrial waves”) and listening to digital radio broadcasts. The present invention relates to a receiver, and particularly to a loop antenna used for a digital radio receiver.
[0002]
[Prior art]
Recently, digital radio receivers that receive radio waves (satellite waves) or terrestrial waves from artificial satellites to enable digital radio broadcasting have been developed, and have been put to practical use in the United States. The digital radio receiver is mounted on a mobile station or the like such as an automobile, and can receive radio waves having a frequency of about 2.338 GHz to listen to radio broadcasts. The terrestrial wave is a signal obtained by temporarily receiving a satellite wave at an earth station, shifting the frequency slightly, and then retransmitting the signal with linear polarization.
[0003]
In order to receive such a radio wave of a frequency of about 2.338 GHz, it is necessary to install an antenna outside the vehicle. Various antennas having various structures have been proposed, but generally, a cylindrical antenna is used rather than a flat (plate) antenna. The reason is that wide directivity is achieved by forming the antenna in a cylindrical shape.
[0004]
A loop antenna is known in the art as one of the cylindrical antennas. The loop antenna has a structure in which one conductive wire is wound in a loop around a cylindrical or cylindrical (hereinafter, referred to as “cylindrical”) member. It is known that when the entire circumference of the loop is selected near one wavelength, the current distribution becomes sinusoidal, and the antenna has directivity in the axial direction.
[0005]
In such a loop antenna, it is necessary to supply power to it, but generally power is supplied at four points. In order to receive circularly polarized waves, power is supplied at four points having a phase difference of 90 ° from each other. Such a loop antenna that feeds power at four points is called a four-point feed loop antenna. In the conventional four-point feed loop antenna, power is directly supplied to the loop portion.
[0006]
The first conventional four-point feed loop antenna 10 'will be described in detail with reference to FIGS. The illustrated four-point
[0007]
In the first conventional four-point feed loop antenna 10 ', the
[0008]
In the four-point
[0009]
In the first conventional example described above, the case where power is supplied to the
[0010]
Referring to FIG. 3, an
[0011]
Further, the
[0012]
Each of the first to fourth
[0013]
[0014]
Generally, in a four-point feeding loop antenna, the feeding impedance needs to be 50Ω. However, in the first conventional four-point feeding loop antenna 10 'having a structure in which the
[0015]
In the above-described first conventional four-point feeding loop antenna 10 ', the shape of the
[0016]
A second conventional four-point feed loop antenna 30 'will be described with reference to FIGS. The illustrated four-point
[0017]
The illustrated conventional quadrilateral four-point
[0018]
In the conventional quadrangular cylindrical four-point feeding loop antenna 30 ', similarly to the above-described conventional cylindrical four-point feeding loop antenna 10', the
[0019]
In the quadrilateral four-point
[0020]
In the second conventional example described above, the case where power is supplied to the
[0021]
Referring to FIG. 5, each of the first to fourth insulating
[0022]
The insulating
[0023]
Further, the
[0024]
As shown in FIG. 5, the
[0025]
The first
[0026]
Main surface 40 of first to fourth insulating
[0027]
Generally, in a four-point feeding loop antenna, the feeding impedance needs to be 50Ω. However, in the conventional rectangular cylindrical four-point feeding loop antenna 30 'having a structure in which the
[0028]
In any case, it has been difficult to achieve impedance matching with the conventional four-point feeding loop antennas 10 'and 30'. Therefore, in order to enable easy impedance matching, an electromagnetic coupling type N-point feeding loop antenna has been proposed in which power is supplied to the loop portion by electromagnetic coupling (for example, Japanese Patent Application No. 2002-230142). reference.).
[0029]
Hereinafter, the proposed electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna will be described in detail with reference to the drawings.
[0030]
The proposed electromagnetic coupling type four-point
[0031]
The illustrated electromagnetic coupling type four-point
[0032]
In the illustrated example, as shown in FIG. 7, a gap (gap) δ is provided between the
[0033]
Although not shown, one end of the cylindrical body 11 in the cylinder axis direction is fixed to a circuit board. A phase shifter (four-point feed phase shifter) is formed on the main surface of the circuit board, and a ground conductor pattern (not shown) is formed on the back surface of the circuit board. The first to fourth
[0034]
Referring to FIG. 8, the insulating
[0035]
Further, the
[0036]
In the illustrated example, each of the first to fourth
[0037]
Main surface 20 of insulating
[0038]
Generally, in a four-point feeding loop antenna, the feeding impedance needs to be 50Ω. In the electromagnetic coupling type four-point
[0039]
In the above-described electromagnetic coupling type four-point
[0040]
With reference to FIGS. 9 and 10, a description will be given of an electromagnetic coupling type four-point
[0041]
The illustrated quadrangular cylindrical electromagnetic coupling type four-point
[0042]
As shown in FIG. 9, a gap (gap) δ is provided between the
[0043]
Although not shown, one end of the
[0044]
Referring to FIG. 10, each of the first to fourth insulating
[0045]
The insulating
[0046]
Further, the
[0047]
As shown in FIG. 10, the
[0048]
The first
[0049]
Main surface 40 of first to fourth insulating
[0050]
Generally, in a four-point feeding loop antenna, the feeding impedance needs to be 50Ω. In the quadrangular cylindrical electromagnetic coupling type four-point
[0051]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the proposed electromagnetic coupling type four-point feed loop antenna, a gap is provided between the loop portion and each feed line, and power is supplied to the loop portion by electromagnetic coupling, thereby facilitating impedance matching. .
[0052]
However, in the proposed electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna, since a single-sided flexible printed wiring board or a single-sided printed wiring board is used as an insulating film member used for the antenna, the conductor pattern is formed only on one side of the insulating film member. Can not do it. Therefore, the aforementioned gap δ 1 There is a limit to narrowing the distance, and the minimum is 0.2 mm. In other words, the capacitance value of the capacitor formed by the power supply line and the electromagnetic coupling line adjacent to each other cannot be made too large, and it is difficult to widen the range of impedance matching.
[0053]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic coupling type N (M) point feeding loop antenna capable of expanding the range of impedance matching.
[0054]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a cylindrical body (11) formed by rolling a flexible insulating film member into a cylindrical shape around a central axis; A loop portion (12) made of a conductor formed in a loop around a central axis, and a power supply to the loop portion at N points (N is an integer of 2 or more). A cylindrical electromagnetic coupling type N point having N formed power supply lines (131 to 134), providing a gap between the loop portion and each of the N power supply lines, and supplying power by electromagnetic coupling. In the feed loop antenna (10A), a double-sided flexible printed wiring board (20A) is used as the flexible insulating film member, and the thickness of the double-sided flexible printed wiring board is set to the gap (δ). 2 And (4) a cylindrical electromagnetic coupling type N-point feeding loop antenna is obtained.
[0055]
In the cylindrical electromagnetic coupling type N-point feeding loop antenna, the insulating film member (20A) has first and second surfaces (20A) facing each other. b , 20 p ) And the upper side (20 U ) And the lower side (20 L ) And first and second sides (20 S1 , 20 S2 ), And the cylindrical body may be formed by connecting the first side and the second side to each other. The loop (12) is provided on the first surface (20) of the insulating film member. b ) On the upper side (20 U ) It may be formed in the vicinity.
[0056]
Further, each of the N power supply lines (131 to 134) is connected to the second surface (20) of the insulating film member. p ), Extends from the lower side of the insulating film member to the vicinity of the loop portion, and the loop portion (12) includes the thickness of the insulating film member in the gap (δ). 2 ), The first surface (20) of the insulating film member is opposed to the N power supply lines with the insulating film member interposed therebetween. b In the above, N electromagnetic coupling lines (171 to 174) extending from the loop portion to the lower side along the N power supply lines may be connected.
[0057]
For example, the first surface (20) of the insulating film member b ) Forms the inner surface of the cylindrical body (11), and the second surface (20) of the insulating film member. p ) May form the outer surface of said cylindrical body (11).
[0058]
According to the second aspect of the present invention, the first to M-th (M is an integer of 3 or more) insulating film members (311 to 314) having the same shape are connected to each other at the sides so as to rotate around the central axis. And a loop portion formed of a conductor formed in a loop around the central axis along the peripheral surface of the M square tube body (31). (32) and the first to Mth insulating films formed on the peripheral surfaces of the first to Mth insulating film members constituting the M square cylinder for supplying power to the loop portion at M points. And a polygonal cylindrical electromagnetic coupling type M-point power supply for supplying power by electromagnetic coupling, wherein a gap is provided between the loop portion and each of the first to Mth power supply lines. In the loop antenna (30A), the first to Mth insulating film members Use double-sided printed wiring board (40A) as s, the gap thickness of the double-sided printed circuit board ([delta] 2 ), A polygonal cylindrical electromagnetic coupling type M-point feeding loop antenna is obtained.
[0059]
In the polygonal cylindrical electromagnetic coupling type M-point feeding loop antenna, each of the first to M-th insulating film members has first and second surfaces (40) opposed to each other. b , 40 p ) And the upper sides (40 U ) And lower side (40 L ) And first and second sides (40 S1 , 40 S2 ) Having a substantially thin rectangular parallelepiped shape, and connecting the first side and the second side of the insulating film member adjacent to each other to form the M-shaped cylindrical body (31). May be formed. The loop portion (32) is provided on the first surface (40) of the first to Mth insulating film members. b ) On the upper side (40 U ) It may be formed in the vicinity.
[0060]
The first to M-th power supply lines (331 to 334) are respectively connected to the second surface (40) of the first to M-th insulating film members. p ), Extends from the lower side of the first to Mth insulating film members to the vicinity of the loop portion, and the loop portion (32) has the first to Mth insulating film members. The thickness of each of the members is determined by the gap (δ 2 ), The first to M-th power supply lines are opposed to each other with the first to M-th insulating film members interposed therebetween. The first side (40 b In the above, first to M-th electromagnetic coupling lines (371 to 374) extending from the loop portion to the lower side along the first to M-th power supply lines may be connected.
[0061]
For example, the first surface (40) of the first to Mth insulating film members b ) Forms the inner surface of the M-shaped cylindrical body (31), and the second surface (40) of the first to M-th insulating film members. p ) May form the outer surface of the M square cylinder (31).
[0062]
It is to be noted that the reference numerals in the parentheses are provided for facilitating the understanding of the present invention, are merely examples, and are not limited thereto.
[0063]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0064]
With reference to FIGS. 11 to 13, an electromagnetically coupled N-point
[0065]
The illustrated electromagnetic coupling type four-point
[0066]
In the first embodiment of the present invention, a double-sided flexible printed wiring board is used as the insulating
[0067]
Here, in the present invention, as shown in FIG. 13, the gap (the thickness used as the thickness of the insulating
[0068]
Although not shown, one end of the cylindrical body 11 in the cylinder axis direction is fixed to a circuit board. A phase shifter (four-point feed phase shifter) is formed on the main surface of the circuit board, and a ground conductor pattern is formed on the back surface of the circuit board. The first to fourth
[0069]
Referring to FIG. 13, insulating
[0070]
In the illustrated example, the back surface (first surface) 20 of the insulating
[0071]
Further, the
[0072]
In the first embodiment, each of the first to fourth
[0073]
Back surface 20 of insulating
[0074]
Generally, in a four-point feeding loop antenna, the feeding impedance needs to be 50Ω. In the electromagnetic coupling type four-point
[0075]
In the present embodiment, a double-sided flexible printed wiring board is used as the insulating
[0076]
Referring to FIGS. 14 and 15, an electromagnetic coupling type M-point
[0077]
The illustrated electromagnetically coupled four-point
[0078]
The illustrated quadrangular cylindrical electromagnetic coupling type four-point
[0079]
In the second embodiment of the present invention, a double-sided printed wiring board is used as the insulating
[0080]
As shown in FIG. 15C, a gap (gap) formed using the thickness of the insulating
[0081]
Although not shown, one end of the
[0082]
Referring to FIG. 15, each of the first to fourth insulating
[0083]
The insulating
[0084]
In the illustrated example, the back surfaces (first surfaces) 40b of the first to fourth insulating
[0085]
Further, the
[0086]
As shown in FIG. 15, the
[0087]
The first
[0088]
Back surface 40 of first to fourth insulating
[0089]
Generally, in a four-point feeding loop antenna, the feeding impedance needs to be 50Ω. In the quadrilateral cylindrical electromagnetic coupling type four-point
[0090]
In the present embodiment, a double-sided printed wiring board is used as the insulating
[0091]
As described above, the present invention has been described by the preferred embodiments, but it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, the
[0092]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, in the present invention, a double-sided (flexible) printed wiring board is used as the insulating film member, and the insulating gap is provided between the loop portion and each of the N (M) power supply lines. Since the thickness of the film member is used, there is an effect that the range of impedance matching can be easily expanded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a conventional cylindrical four-point feeding loop antenna.
FIG. 2 is a perspective view of the cylindrical four-point feeding loop antenna shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a development view of the cylindrical four-point feeding loop antenna of FIG. 1;
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a conventional quadrangular cylindrical four-point feeding loop antenna.
FIG. 5 is a plan view showing an insulating film member constituting the quadrangular cylindrical four-point feeding loop antenna shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a conventional cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna.
7 is a perspective view of the cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a developed view of the cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna of FIG. 6;
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a conventional quadrangular cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna.
FIG. 10 is a plan view showing an insulating film member constituting the quadrangular cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view of the cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna shown in FIG. 11;
13 is an expanded view of the cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna of FIG. 11, wherein (a) is a plan view, (b) is a back view, and (c) is AA of (a). It is a line sectional view.
FIG. 14 is a perspective view showing a configuration of a quadrangular cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna according to a second embodiment of the present invention.
15A and 15B are views showing an insulating film member constituting the quadrilateral cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna shown in FIG. 14, wherein FIG. 15A is a plan view, FIG. 15B is a rear view, and FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.
[Description of Signs] 10A Cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna
11 Cylindrical body
12 Loop section
131-134 feed line
171 to 174 electromagnetic coupling wire
20A Insulating film member (double-sided flexible printed wiring board)
20 b Back side (first side)
20 p Main surface (second surface)
30A square cylindrical electromagnetic coupling type four-point feeding loop antenna
31 Square cylinder
311 to 314 Insulating film member
32 loop section
331, 332, 334 feeder
371-374 Electromagnetic coupling wire
40A Insulating film member (double-sided printed wiring board)
40 b Back side (first side)
40 p Main surface (second surface)
Claims (8)
前記可撓性の絶縁フィルム部材として両面フレキシブルプリント配線板を使用し、該両面フレキシブルプリント配線板の厚さを前記ギャップとして用いたことを特徴とする円筒形電磁結合型N点給電ループアンテナ。A cylindrical body formed by rolling a flexible insulating film member into a cylindrical shape around a central axis, and a conductor formed on the cylindrical body along a peripheral surface thereof in a loop around the central axis. In order to supply power to the loop portion at N points (N is an integer of 2 or more), the cylindrical body has N power supply lines formed on a peripheral surface thereof. In a cylindrical electromagnetic coupling type N-point feeding loop antenna for providing a gap between each of the N feeding lines and feeding power by electromagnetic coupling,
A cylindrical electromagnetically coupled N-point feeding loop antenna, wherein a double-sided flexible printed wiring board is used as the flexible insulating film member, and the thickness of the double-sided flexible printed wiring board is used as the gap.
前記ループ部は、前記絶縁フィルム部材の前記第1の面上に前記上辺近傍に形成されている、請求項1に記載の円筒形電磁結合型N点給電ループアンテナ。The insulating film member has a substantially thin rectangular parallelepiped shape having first and second surfaces facing each other, upper and lower sides facing each other, and first and second sides facing each other. The cylindrical body is formed by connecting the first side and the second side to each other;
The cylindrical electromagnetic coupling type N-point feeding loop antenna according to claim 1, wherein the loop portion is formed near the upper side on the first surface of the insulating film member.
前記ループ部には、前記絶縁フィルム部材の厚さを前記ギャップとするように前記N本の給電線と前記絶縁フィルム部材を間に挟んで対向した状態で、前記絶縁フィルム部材の前記第1の面上で前記ループ部から前記N本の給電線に沿って前記下辺へ向けて延在するN本の電磁結合線が接続されていることを特徴とする、請求項2に記載の円筒形電磁結合型N点給電ループアンテナ。Each of the N power supply lines extends from the lower side of the insulating film member to the vicinity of the loop portion on the second surface of the insulating film member,
The first loop of the insulating film member in a state in which the loop portion is opposed to the N power supply lines and the insulating film member so that the thickness of the insulating film member is the gap. 3. The cylindrical electromagnetic member according to claim 2, wherein N electromagnetic coupling lines extending from the loop portion to the lower side along the N power supply lines are connected on a surface. Coupled N-point feeding loop antenna.
前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の各々として両面プリント配線板を使用し、該両面プリント配線板の厚さを前記ギャップとして用いたことを特徴とする多角筒形電磁結合型M点給電ループアンテナ。An M square tube body formed by connecting first to Mth (M is an integer of 3 or more) insulating film members having the same shape to each other and arranging them in an M square tube shape around a central axis. And a loop portion formed of a conductor formed in a loop around the central axis along the peripheral surface of the M square cylinder, and the M square cylinder for supplying power to the loop at M points. And a first to an M-th power supply line formed on a peripheral surface of each of the first to the M-th insulation film members. In a polygonal cylindrical electromagnetic coupling type M-point feeding loop antenna which provides a gap between them and supplies power by electromagnetic coupling,
A double-sided printed wiring board is used as each of the first to M-th insulating film members, and the thickness of the double-sided printed wiring board is used as the gap. Loop antenna.
前記ループ部は、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の前記第1の面上に前記上辺近傍に形成されている、請求項5記載の多角筒形電磁結合型M点給電ループアンテナ。Each of the first to Mth insulating film members substantially has first and second surfaces facing each other, upper and lower sides facing each other, and first and second sides facing each other. The M rectangular cylinder is formed by connecting the first side and the second side of the insulating film members adjacent to each other, which are thin and rectangular parallelepiped,
6. The polygonal cylindrical electromagnetic coupling type M-point feeding loop antenna according to claim 5, wherein the loop portion is formed near the upper side on the first surface of the first to Mth insulating film members.
前記ループ部には、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の各々の厚さを前記ギャップとするように、前記第1乃至第Mの給電線と前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材を間に挟んで対向した状態で、前記第1乃至前記第Mの絶縁フィルム部材の前記第1の面上で前記ループ部から前記第1乃至前記第Mの給電線に沿って前記下辺へ向けて延在する第1乃至第Mの電磁結合線が接続されていることを特徴とする、請求項6記載の多角筒形電磁結合型M点給電ループアンテナ。The first to Mth power supply lines are respectively formed on the second surface of the first to Mth insulating film members from the lower side of the first to Mth insulating film members. Extending to the vicinity of the loop,
The first to M-th power supply lines and the first to M-th insulating films are formed in the loop portion so that the thickness of each of the first to M-th insulating film members becomes the gap. From the loop portion to the lower side along the first to the Mth power supply lines on the first surface of the first to the Mth insulating film members in a state where the members face each other with the member interposed therebetween. 7. The polygonal cylindrical electromagnetic coupling type M-point feeding loop antenna according to claim 6, wherein first to Mth electromagnetic coupling lines extending toward the connection are connected.
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WO2007094122A1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Circularly polarized antenna |
CN109659698A (en) * | 2018-11-26 | 2019-04-19 | 西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所) | Cylindrical Conformal slot array antenna radiates traveling-wave phase control method between battle array |
-
2002
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WO2007094122A1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Circularly polarized antenna |
CN109659698A (en) * | 2018-11-26 | 2019-04-19 | 西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所) | Cylindrical Conformal slot array antenna radiates traveling-wave phase control method between battle array |
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