JP2005130348A - 反射板つきアレー形ループアンテナ及びその構成方法並びに無線lan - Google Patents
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Abstract
【要 約】
【課 題】 公知発明(特開2002−271128号)の長所を損なうことなく改良し
て、そのアンテナ利得を一層向上させる。
【解決手段】 鎖線で囲んで示した符号Ag,Bgの構成部分は、それぞれ公知発明の構成と類似である。本発明は「第1ループアンテナ素子1Aと第1λ/4励振器2Aとから成るAgのループアンテナ」および「第2ループアンテナ素子1Bと第2λ/4励振器2Bとから成るBgのループアンテナ」をX軸方向に配列してアレーを組む。これら2つのループアンテナ素子に給電するため、電気的長さλの伝送線路(ストリップライン5)を設けて、その中央の点aに同軸ケーブル7を接続する。上記電気的長さλのストリップライン5は2分されて電気的長さλ/2の伝送線路が形成され、ループアンテナ素子の給電回路のインピーダンスが整合される。
【選択図】 図1
【課 題】 公知発明(特開2002−271128号)の長所を損なうことなく改良し
て、そのアンテナ利得を一層向上させる。
【解決手段】 鎖線で囲んで示した符号Ag,Bgの構成部分は、それぞれ公知発明の構成と類似である。本発明は「第1ループアンテナ素子1Aと第1λ/4励振器2Aとから成るAgのループアンテナ」および「第2ループアンテナ素子1Bと第2λ/4励振器2Bとから成るBgのループアンテナ」をX軸方向に配列してアレーを組む。これら2つのループアンテナ素子に給電するため、電気的長さλの伝送線路(ストリップライン5)を設けて、その中央の点aに同軸ケーブル7を接続する。上記電気的長さλのストリップライン5は2分されて電気的長さλ/2の伝送線路が形成され、ループアンテナ素子の給電回路のインピーダンスが整合される。
【選択図】 図1
Description
本発明は,数ギガヘルツの電波を送受信するに好適なように創作したアンテナに係り、特に、無線LANの基地局用として最適である。
ギガヘルツ帯の電波を送受信するに適したアンテナとして、特開2002−271128号に記載された{簡易型高利得平面アンテナおよびその構成方法並びに無線LAN」が有る(以下、公知発明という)。
上記の公知発明は、波長λに共振するループアンテナと、波長λ/4に共振する励振器と、反射板とによって構成され、構造が簡単で製造コストが安く、アンテナ利得が高くて
同調周波数帯が広い上に小形軽量であるという、極めて優れたものであり、
しかも、例えば同軸ケーブルのような不平衡回路によって簡単に給電することができるので、現に多数のユーザーによって賞用されている。
特開2002−271128号公報
上記の公知発明は、波長λに共振するループアンテナと、波長λ/4に共振する励振器と、反射板とによって構成され、構造が簡単で製造コストが安く、アンテナ利得が高くて
同調周波数帯が広い上に小形軽量であるという、極めて優れたものであり、
しかも、例えば同軸ケーブルのような不平衡回路によって簡単に給電することができるので、現に多数のユーザーによって賞用されている。
前記の公知発明に係るアンテナは、小形軽量,低コスト、高利得,広帯域性という優れた特性を有していて、しかも同軸ケーブルによって給電できるので、無線LANの子局用としては今日なお、その右に出るものが無い。
しかし、無線LANの基地局ないし簡易基地局用のアンテナとして用いるには、前記公知発明における小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の
高利得が望まれる。
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、
前記公知発明(特開2002−271128号)を更に改良して、小型軽量,低コスト、広帯域といった長所を著しく損なうことなく、そのアンテナ利得を格段に向上せしめ、
かつ、工業的生産に適した構成を創作するにある。
しかし、無線LANの基地局ないし簡易基地局用のアンテナとして用いるには、前記公知発明における小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の
高利得が望まれる。
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、
前記公知発明(特開2002−271128号)を更に改良して、小型軽量,低コスト、広帯域といった長所を著しく損なうことなく、そのアンテナ利得を格段に向上せしめ、
かつ、工業的生産に適した構成を創作するにある。
上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的原理を、その1実施例に相当する
図2(A)を参照して略述すると次のとおりである。
仮想線で囲んで符号Agを付した構成部分は、前記の公知発明(特開2002−271128号)と類似の構造であって、全周の電気的長さλの第1ループアンテナ素子1Aと
電気的長さλ/4の第1λ/4励振器2Aとが結合静電要領Ccを介して電磁的に結合され、かつ、上記の第1ループアンテナ素子1Aと平行に反射板6が設けられている。
本発明においては、上記の仮想線で囲んだ構成部分Agと同様な構成部分Bg(仮想線で囲んで示す)をX軸方向に配列してアレーを組む。
図2(A)を参照して略述すると次のとおりである。
仮想線で囲んで符号Agを付した構成部分は、前記の公知発明(特開2002−271128号)と類似の構造であって、全周の電気的長さλの第1ループアンテナ素子1Aと
電気的長さλ/4の第1λ/4励振器2Aとが結合静電要領Ccを介して電磁的に結合され、かつ、上記の第1ループアンテナ素子1Aと平行に反射板6が設けられている。
本発明においては、上記の仮想線で囲んだ構成部分Agと同様な構成部分Bg(仮想線で囲んで示す)をX軸方向に配列してアレーを組む。
同様なアンテナ素子を配列してアレーを組むというだけであれば公知の手法に過ぎないが、本発明においては、アレーアンテナ全体としてコンパクトに構成され、かつ、それぞれのアンテナ素子が協働して高性能を発揮するよう、後述のごとく伝送線路まわりに格別の配慮を加えてある。
以下に述べる本発明の構成要件を検討されるに当たっては、単に理論的にどのように作用するかといった実験質的な考察に留まらず、工業的生産における精度確保の難易や、製品歩留まり率や、大量生産における製品品質の均一性確保の難易といった実用面の効果を
御理解いただきたい。
以下に述べる本発明の構成要件を検討されるに当たっては、単に理論的にどのように作用するかといった実験質的な考察に留まらず、工業的生産における精度確保の難易や、製品歩留まり率や、大量生産における製品品質の均一性確保の難易といった実用面の効果を
御理解いただきたい。
以上に説明した原理に基づいて請求項1に係る発明方法の構成は、波長λの電波を送受信するアンテナを構成する方法において(図1参照)、
直交3軸X,Y,Zを想定し、
X−Y面に平行な面Pに沿って反射板(6)を設けるとともに、
上記反射板(6)に対し直流的に絶縁して、電気的長さλの伝送線路(5)をX軸方向に設け、
上記電気的長さλの伝送線路(図1において、ストリップライン5で構成されている)の中央の点aを給電点として、同軸ケーブル(7)の中心導体を接続導通せしめ、
さらに、前記の面Pと平行な面Qに揃えて、2個の「全周の電気的長さがλであるループアンテナ素子(1A,1B)」を、X軸方向に配列するとともに、
それぞれのループアンテナ素子に対し「電気的長さλ/4の励振器(2A,2B)」を対向離間せしめて、結合静電容量Ccを形成せしめ、
かつ前記伝送線路(5)の両端の点b、cのそれぞれを、前記励振器(2A,2B,)
に接続導通することを特徴とする。
直交3軸X,Y,Zを想定し、
X−Y面に平行な面Pに沿って反射板(6)を設けるとともに、
上記反射板(6)に対し直流的に絶縁して、電気的長さλの伝送線路(5)をX軸方向に設け、
上記電気的長さλの伝送線路(図1において、ストリップライン5で構成されている)の中央の点aを給電点として、同軸ケーブル(7)の中心導体を接続導通せしめ、
さらに、前記の面Pと平行な面Qに揃えて、2個の「全周の電気的長さがλであるループアンテナ素子(1A,1B)」を、X軸方向に配列するとともに、
それぞれのループアンテナ素子に対し「電気的長さλ/4の励振器(2A,2B)」を対向離間せしめて、結合静電容量Ccを形成せしめ、
かつ前記伝送線路(5)の両端の点b、cのそれぞれを、前記励振器(2A,2B,)
に接続導通することを特徴とする。
以上に説明した請求項1の発明方法によると、公知発明における小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の高利得が得られる。特に、電気的長さλの伝送線路(図1においてストリップライン5)の中央の点aが給電点になっているので、該伝送線路の両端それぞれに接続された励振器は電気的長さλ/2の伝送線路によって給電されることになる。
このため、伝送線路の原理的特性によって、励振器の給電点b,cのインピーダンスが
(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点aのインピーダンスと同値になる。
一方、前記の給電点aに同軸ケーブル(7)の中心導体が接続導通されているので、該
同軸ケーブルのインピーダンス値(50Ω)が励振器給電点のインピーダンス値となる。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
上述のごとく、2個の励振器それぞれに給電する伝送線路の電気的長さをλ/2としたところに本発明のポイントが有る。
このため、伝送線路の原理的特性によって、励振器の給電点b,cのインピーダンスが
(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点aのインピーダンスと同値になる。
一方、前記の給電点aに同軸ケーブル(7)の中心導体が接続導通されているので、該
同軸ケーブルのインピーダンス値(50Ω)が励振器給電点のインピーダンス値となる。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
上述のごとく、2個の励振器それぞれに給電する伝送線路の電気的長さをλ/2としたところに本発明のポイントが有る。
請求項2に係る発明方法の構成は、(図3参照)波長λの電波を送受信するアンテナを構成する方法において、
直交3軸X,Y,Zを想定し、
全周の電気的長さがλである4個のループアンテナ素子(1A,1B,1C,1D)を
X−Y面と平行な面Pに揃えて、X軸方向に配列するとともに、
上記4個のループアンテナ素子のそれぞれに対向離間せしめて、各1個の「電気的長さλ/4の励振器(2A,2B,2C,2D)」を配置して相互の間に結合静電容量Ccを形成せしめ、
かつ、前記の面Pと平行に反射板6を設けるとともに、
電気的長さλの2本の伝送線路(5AB,5CD)をX軸方向に配列して、それぞれの中央の点a,eを給電点とし、
上記2個の給電点a,eのそれぞれに対し「電気的長さ2λのX軸方向の伝送線路10」の両端それぞれを接続導通して、4個のループアンテナ素子(1A,1B,1C,1D)から成る反射板つきアレー形ループアンテナを構成し、
要すれば、上記4個のループアンテナ素子から成るアレー構造をX軸方向に配列することによって、2のn乗個のループアンテナ素子から成る反射板つきアレー形ループアンテナを構成することを特徴とする。
直交3軸X,Y,Zを想定し、
全周の電気的長さがλである4個のループアンテナ素子(1A,1B,1C,1D)を
X−Y面と平行な面Pに揃えて、X軸方向に配列するとともに、
上記4個のループアンテナ素子のそれぞれに対向離間せしめて、各1個の「電気的長さλ/4の励振器(2A,2B,2C,2D)」を配置して相互の間に結合静電容量Ccを形成せしめ、
かつ、前記の面Pと平行に反射板6を設けるとともに、
電気的長さλの2本の伝送線路(5AB,5CD)をX軸方向に配列して、それぞれの中央の点a,eを給電点とし、
上記2個の給電点a,eのそれぞれに対し「電気的長さ2λのX軸方向の伝送線路10」の両端それぞれを接続導通して、4個のループアンテナ素子(1A,1B,1C,1D)から成る反射板つきアレー形ループアンテナを構成し、
要すれば、上記4個のループアンテナ素子から成るアレー構造をX軸方向に配列することによって、2のn乗個のループアンテナ素子から成る反射板つきアレー形ループアンテナを構成することを特徴とする。
以上に説明した請求項2の発明方法によると、公知発明における小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の高利得が得られる。特に、電気的長さλの2本の伝送線路(5AB,5CD)それぞれの中央の点a,eが給電点になっているので、該2本の伝送線路の両端それぞれに接続された励振器は電気的長さλ/2の伝送線路によって給電されることになる(図3に、電気的長さλ/2の部分を1箇所だけ寸法線で例示してある)。
このため、伝送線路の原理的特性によって、2個の励振器の給電点それぞれのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点a,eのインピーダンスと同値になる。
さらに、前記の給電点a,eに「電気的長さ2λの伝送線路(10)」の両端が接続導通されるとともに、該伝送線路(10)の中央の点dが、「電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続されているので、前記4個のループアンテナ(1A,1B,1C,1D)の給電回路全体が整合される。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
上述のごとく、2個の励振器それぞれに給電する伝送線路の電気的長さをλ/2としたところに本発明のポイントが有る。
このため、伝送線路の原理的特性によって、2個の励振器の給電点それぞれのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点a,eのインピーダンスと同値になる。
さらに、前記の給電点a,eに「電気的長さ2λの伝送線路(10)」の両端が接続導通されるとともに、該伝送線路(10)の中央の点dが、「電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続されているので、前記4個のループアンテナ(1A,1B,1C,1D)の給電回路全体が整合される。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
上述のごとく、2個の励振器それぞれに給電する伝送線路の電気的長さをλ/2としたところに本発明のポイントが有る。
請求項3に係る発明方法の構成は、前記請求項1または請求項2の発明方法の構成要件に加えて、(図4(B)参照)前記反射板(6)に密着させて電気絶縁板(12)を配設するとともに、
上記電気絶縁板(12)が反射板(6)に接している面の反対側の面に密着せしめて、
PC線製の伝送線路(13)を配置することを特徴とする。
上記電気絶縁板(12)が反射板(6)に接している面の反対側の面に密着せしめて、
PC線製の伝送線路(13)を配置することを特徴とする。
以上に説明した請求項3の発明方法によると、伝送線路を反射板に対して電気的に絶縁する部材(電気絶縁板12)の材質を任意に選定することができる。
こうした利点を活用して、該電気絶縁板(12)をABSで構成すると、比較的に高い周波数(例えば2GHz以上)でも損失が少ない。
さらに、伝送線路を構成するPC線(銅で被覆された鋼線)は、高周波電流に対する電気抵抗が小さくて所謂オーム損が少なく、しかも鋼芯の作用で剛性が高く、反射板に対してループアンテナ素子や励振器を機械的に支持する能力が大きい。
こうした利点を活用して、該電気絶縁板(12)をABSで構成すると、比較的に高い周波数(例えば2GHz以上)でも損失が少ない。
さらに、伝送線路を構成するPC線(銅で被覆された鋼線)は、高周波電流に対する電気抵抗が小さくて所謂オーム損が少なく、しかも鋼芯の作用で剛性が高く、反射板に対してループアンテナ素子や励振器を機械的に支持する能力が大きい。
請求項4に係る発明方法の構成は、前記請求項1または請求項2の発明方法の構成要件に加えて、(図4(A)参照)前記反射板(6)に密着せしめてプリント基板(4)を配置し、
上記プリント基板(4)に、導通パターンから成るストリップラインを形成し、このイリップラインによって前記の伝送線路(5)を構成することを特徴とする
上記プリント基板(4)に、導通パターンから成るストリップラインを形成し、このイリップラインによって前記の伝送線路(5)を構成することを特徴とする
以上に説明した請求項4の発明方法によると、プリント基板の導通パターンよって伝送線路を構成することにより、該伝送線路を反射板(6)に対して自然に絶縁できる。
しかも、基板のプリント配線技術を適用して正確な形状寸法の伝送線路を低コストで大量生産することができ、製品品質の均一性が保証される。
しかも、基板のプリント配線技術を適用して正確な形状寸法の伝送線路を低コストで大量生産することができ、製品品質の均一性が保証される。
請求項5の発明に係るアレーアンテナの構成は、(図1参照)波長λの電波を送受信するアンテナにおいて、
直交3軸X,Y,Z、および、X−Y面に平行な2面P,Qを想定し、
面Pに沿って反射板(6)が設けられるとともに、面Qに沿って2個の「全周の電気的長さがλであるループアンテナ素子(1A,1B)」が、X軸方向に配列されており、
かつ、2個の「電気的長さがλ/4である励振器(2A,2B)」のそれぞれが、上記2個のループアンテナ素子のそれぞれに対向離間して、相互の間に結合静電容量Ccを形成していて、
さらに、前記反射板に対し直流的に絶縁して「電気的長さλの伝送線路(5)」がX軸方向に設けられるとともに、該伝送線路の両端がそれぞれ前記励振器に接続導通され、
かつ、前記伝送線路(5)の中央の点aを給電点として、
同軸ケーブル(7)の中心導体が前記の給電点aに接続されるとともに、外部導体が前記反射板(6)に接続されていることを特徴とする。
直交3軸X,Y,Z、および、X−Y面に平行な2面P,Qを想定し、
面Pに沿って反射板(6)が設けられるとともに、面Qに沿って2個の「全周の電気的長さがλであるループアンテナ素子(1A,1B)」が、X軸方向に配列されており、
かつ、2個の「電気的長さがλ/4である励振器(2A,2B)」のそれぞれが、上記2個のループアンテナ素子のそれぞれに対向離間して、相互の間に結合静電容量Ccを形成していて、
さらに、前記反射板に対し直流的に絶縁して「電気的長さλの伝送線路(5)」がX軸方向に設けられるとともに、該伝送線路の両端がそれぞれ前記励振器に接続導通され、
かつ、前記伝送線路(5)の中央の点aを給電点として、
同軸ケーブル(7)の中心導体が前記の給電点aに接続されるとともに、外部導体が前記反射板(6)に接続されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項5の発明によると、公知発明に係る非アレー形反射板つきループアンテナにおける小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の高利得が得られる。特に、電気的長さλの伝送線路(図1においてストリップライン5)の中央の点aが給電点になっているので、該伝送線路の両端それぞれに接続された励振器は電気的長さλ/2の伝送線路によって給電されることになる。
このため、伝送線路の原理的特性によって、励振器の給電点b,cのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点aのインピーダンスと同値になる。
一方、前記の給電点aに同軸ケーブル(7)の中心導体が接続導通されているので、該
同軸ケーブルのインピーダンス値(50Ω)が励振器給電点のインピーダンス値となる。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
このため、伝送線路の原理的特性によって、励振器の給電点b,cのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点aのインピーダンスと同値になる。
一方、前記の給電点aに同軸ケーブル(7)の中心導体が接続導通されているので、該
同軸ケーブルのインピーダンス値(50Ω)が励振器給電点のインピーダンス値となる。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
請求項6の発明に係るアレーアンテナの構成は、(図3参照)波長λの電波を送受信するアンテナにおいて、
直交3軸X,Y,Z、および、X−Y面に平行な2面P,Qを想定し、
面Pに沿って反射板(6)が設けられるとともに、面Qに沿って4個の「全周の電気的長さがλであるループアンテナ素子(1A,1B1C,1D)」が、X軸方向に配列されていて、
かつ、4個の「電気的長さがλ/4である励振器(2A,2B2C,2D)」のそれぞれが、上記4個のループアンテナ素子のそれぞれに対向離間して、相互の間に結合静電容量Ccを形成しており、
さらに、前記反射板に対し直流的に絶縁して2本の「電気的長さλの伝送線路(5AB,5CD)」がX軸方向に設けられるとともに、これら2本の伝送線路それぞれの両端が前記4個の励振器に接続導通されており、
かつ、前記2本の伝送線路(5AB,5CD)それぞれの中央の点a,eを給電点として、電気的長さ2λの伝送線路(10)の両端それぞれが、前記2個の給電点a,bに接続導通されるとともに、該2λ伝送線路(10)の中央の点dが、電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続導通され得るようになっていることを特徴とする。
直交3軸X,Y,Z、および、X−Y面に平行な2面P,Qを想定し、
面Pに沿って反射板(6)が設けられるとともに、面Qに沿って4個の「全周の電気的長さがλであるループアンテナ素子(1A,1B1C,1D)」が、X軸方向に配列されていて、
かつ、4個の「電気的長さがλ/4である励振器(2A,2B2C,2D)」のそれぞれが、上記4個のループアンテナ素子のそれぞれに対向離間して、相互の間に結合静電容量Ccを形成しており、
さらに、前記反射板に対し直流的に絶縁して2本の「電気的長さλの伝送線路(5AB,5CD)」がX軸方向に設けられるとともに、これら2本の伝送線路それぞれの両端が前記4個の励振器に接続導通されており、
かつ、前記2本の伝送線路(5AB,5CD)それぞれの中央の点a,eを給電点として、電気的長さ2λの伝送線路(10)の両端それぞれが、前記2個の給電点a,bに接続導通されるとともに、該2λ伝送線路(10)の中央の点dが、電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続導通され得るようになっていることを特徴とする。
以上に説明した請求項6の発明によると、公知発明における小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の高利得が得られる。特に、電気的長さλの2本の伝送線路(5AB,5CD)それぞれの中央の点a,eが給電点になっているので、 該2本の伝送線路の両端それぞれに接続された励振器は電気的長さλ/2の伝送線路によって給電されることになる(図3に、電気的長さλ/2の部分を1箇所だけ寸法線で例示してある)。
このため、伝送線路の原理的特性によって、2個の励振器の給電点それぞれのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点a,eのインピーダンスと同値になる。
さらに、前記の給電点a,eに「電気的長さ2λの伝送線路(10)」の両端が接続導通されるとともに、該伝送線路(10)の中央の点dが、「電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続されているので、前記4個のループアンテナ(1A,1B,1C,1D)の給電回路全体が整合される。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
上述のごとく、2個の励振器それぞれに給電する伝送線路の電気的長さをλ/2としたところに本発明のポイントが有る。
このため、伝送線路の原理的特性によって、2個の励振器の給電点それぞれのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点a,eのインピーダンスと同値になる。
さらに、前記の給電点a,eに「電気的長さ2λの伝送線路(10)」の両端が接続導通されるとともに、該伝送線路(10)の中央の点dが、「電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続されているので、前記4個のループアンテナ(1A,1B,1C,1D)の給電回路全体が整合される。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
上述のごとく、2個の励振器それぞれに給電する伝送線路の電気的長さをλ/2としたところに本発明のポイントが有る。
請求項7に係る発明の構成は、前記請求項5または請求項6の発明の構成要件に加えて(図5(B)参照)前記のループアンテナ素子(1A,1B)と励振器(2A,2B)とが別体に構成されるとともに、これらの部材が電気絶縁板(14)に取り付けて支持されており、
かつ、上記電気絶縁板が面Qに沿うように支持されていることを特徴とする。
かつ、上記電気絶縁板が面Qに沿うように支持されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項7の発明によると、ループアンテナ素子と励振器とが別体に構成されて、これらの部材が電気絶縁板に取り付けて支持される構造であるから、該ループアンテナ素子と励振器との位置関係や設置個数を任意に設定することができる。
すなわち、励振器をループアンテナ素子の外側に位置せしめることもでき、内側に位置せしめることもできる。このように、設計的自由度が大きく、ユーザーの各種要請に即応し易い。
さらに、ループアンテナ素子と励振器との対偶を1組設けて公知例の反射板つきアンテナを生産することもでき、この対偶を2組設けてアレーに組むこともできる。このように
設計的自由度が大きいのみならず、異なった型式のアンテナ間の部品互換性が大きい。
すなわち、励振器をループアンテナ素子の外側に位置せしめることもでき、内側に位置せしめることもできる。このように、設計的自由度が大きく、ユーザーの各種要請に即応し易い。
さらに、ループアンテナ素子と励振器との対偶を1組設けて公知例の反射板つきアンテナを生産することもでき、この対偶を2組設けてアレーに組むこともできる。このように
設計的自由度が大きいのみならず、異なった型式のアンテナ間の部品互換性が大きい。
請求項8に係る発明の構成は、前記請求項5または請求項6の発明の構成要件に加えて(図5(A)参照)面Qに沿ってプリント基板(3)が配置されるとともに、
前記のループアンテナ素子(1A,1B)および励振器(2A,2B)が、上記プリント基板上に、導通パターンによって構成されていることを特徴とする。
前記のループアンテナ素子(1A,1B)および励振器(2A,2B)が、上記プリント基板上に、導通パターンによって構成されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項8の発明によると、ループアンテナ素子および励振器がプリント基板の導通パターンで形成されているので、大量生産に適している。
すなわち、1個ないし数個の試作品を作る場合には高価であるが、基板のプリント配線技術を適用して数千個,数万個の製品を量産すれば1個あたりの生産コストは著しく安価になり、しかも均一な品質で高精度の製品が得られる。
上記のように部品コストも安いが、組み立てコストも非常に安価である。その上、製品を使用している間にループアンテナ素子と励振器との位置関係に狂いを生じる虞れが無く、信頼性,耐久性に優れている。
すなわち、1個ないし数個の試作品を作る場合には高価であるが、基板のプリント配線技術を適用して数千個,数万個の製品を量産すれば1個あたりの生産コストは著しく安価になり、しかも均一な品質で高精度の製品が得られる。
上記のように部品コストも安いが、組み立てコストも非常に安価である。その上、製品を使用している間にループアンテナ素子と励振器との位置関係に狂いを生じる虞れが無く、信頼性,耐久性に優れている。
請求項9に係る発明の構成は、前記請求項5ないし請求項8の発明の構成要件に加えて(図4(A)参照)前記の反射板(6)と平行に両面プリント基板(4)が設置されていて、上記両面プリント基板の片方の面に形成されたグランド板が前記反射板に密着せしめられており、
かつ、該両面プリント基板の他方の面に形成されたストリップラインによって、前記の
伝送線路が構成されていることを特徴とする。
かつ、該両面プリント基板の他方の面に形成されたストリップラインによって、前記の
伝送線路が構成されていることを特徴とする。
以上に説明した請求項9の発明によると、ストリップラインで構成された伝送線路が両面プリント基板の片方の面に形成されているので、該伝送線路が自然に(別段の支持部材を設ける必要無く)、反射板に対して平行に支持され、しかも双方の部材の電気的絶縁が
確保される。
その上、伝送線路は細い線状の部材であるが、本請求項9を適用して導通パターンで構成してあるので、支持状態が強固であり、特に耐振性に優れている。
しかも、基板のプリント配線技術を適用して、多数の製品を高精度、低コストで工業的に生産することができる。
確保される。
その上、伝送線路は細い線状の部材であるが、本請求項9を適用して導通パターンで構成してあるので、支持状態が強固であり、特に耐振性に優れている。
しかも、基板のプリント配線技術を適用して、多数の製品を高精度、低コストで工業的に生産することができる。
請求項10に係る発明の構成は、前記請求項5ないし請求項8の発明の構成要件に加えて、(図4(B)参照)前記反射板(6)に、電気絶縁材料(望ましくはABS)製の板状部材(12)が密着固定されているとともに、
PC線で構成された「電気的長さλの伝送線路(13)」が、上記電気絶縁板(12)に取り付けられており、
かつ、上記電気的長さλのPC線製伝送線路(13)の両端が、電気的長さλ/4だけ延長されて、この延長部分がλ/4励振器(2A,2B)として機能するようになっていることを特徴とする。
PC線で構成された「電気的長さλの伝送線路(13)」が、上記電気絶縁板(12)に取り付けられており、
かつ、上記電気的長さλのPC線製伝送線路(13)の両端が、電気的長さλ/4だけ延長されて、この延長部分がλ/4励振器(2A,2B)として機能するようになっていることを特徴とする。
以上に説明した請求項10の発明によると、伝送線路が反射板に対して平行に、かつ、電気的に絶縁されて強固に支持される。
しかも、電気絶縁材の種類を任意に選択できるので、所望の誘電率を有し、価格が適当な材料(例えばABS)を用いることができる。
誘電率の高い絶縁材料を用いれば、伝送線路の電気的長さに比して機械的寸法が短縮される(誘電率の平方根に反比例)。このため、複数のループアンテナ素子相互の配置間隔を短くでき、結果としてアレーアンテナ全体の輪郭寸法が短縮される。
さらに、PC線は高周波電流に対する電気抵抗が小さく、かつ、機械的強度が大きいので、小型軽量,高性能で,低コストのアレーアンテナを構成することができる。
しかも、電気絶縁材の種類を任意に選択できるので、所望の誘電率を有し、価格が適当な材料(例えばABS)を用いることができる。
誘電率の高い絶縁材料を用いれば、伝送線路の電気的長さに比して機械的寸法が短縮される(誘電率の平方根に反比例)。このため、複数のループアンテナ素子相互の配置間隔を短くでき、結果としてアレーアンテナ全体の輪郭寸法が短縮される。
さらに、PC線は高周波電流に対する電気抵抗が小さく、かつ、機械的強度が大きいので、小型軽量,高性能で,低コストのアレーアンテナを構成することができる。
請求項11の発明に係る無線LANの構成は、前記請求項5ないし請求項8の何れか一つに係る反射板つきアレー形ループアンテナが、簡易基地局のアンテナとして用いられていることを特徴とする
以上に説明した請求項11の発明に係る無線LANは、その基地局のアンテナが小型軽量、低コストであり、しかも高利得,広帯域性と指向性とを有しているので、無線LAN装置全体を高性能ならしめ得る。
請求項1の発明方法によると、公知発明における小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の高利得が得られる。特に、電気的長さλの伝送線路の中央の点aが給電点になっているので、該伝送線路の両端それぞれに接続された励振器は電気的長さλ/2の伝送線路によって給電されることになる。
このため、伝送線路の原理的特性によって、励振器の給電点b,cのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点aのインピーダンスと同値になる。
一方、前記の給電点aに同軸ケーブル(7)の中心導体が接続導通されているので、該
同軸ケーブルのインピーダンス値(50Ω)が励振器給電点のインピーダンス値となる。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
このため、伝送線路の原理的特性によって、励振器の給電点b,cのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点aのインピーダンスと同値になる。
一方、前記の給電点aに同軸ケーブル(7)の中心導体が接続導通されているので、該
同軸ケーブルのインピーダンス値(50Ω)が励振器給電点のインピーダンス値となる。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
請求項2に係る発明方法によると、公知発明における小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の高利得が得られる。特に、電気的長さλの2本の伝送線路(5AB,5CD)それぞれの中央の点a,eが給電点になっているので、該2本の伝送線路の両端それぞれに接続された励振器は電気的長さλ/2の伝送線路によって給電されることになる。
このため、伝送線路の原理的特性によって、2個の励振器の給電点それぞれのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点a,eのインピーダンスと同値になる。
さらに、前記の給電点a,eに「電気的長さ2λの伝送線路(10)」の両端が接続導通されるとともに、該伝送線路(10)の中央の点dが、「電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続されているので、前記4個のループアンテナ(1A,1B,1C,1D)の給電回路全体が整合される。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
このため、伝送線路の原理的特性によって、2個の励振器の給電点それぞれのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点a,eのインピーダンスと同値になる。
さらに、前記の給電点a,eに「電気的長さ2λの伝送線路(10)」の両端が接続導通されるとともに、該伝送線路(10)の中央の点dが、「電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続されているので、前記4個のループアンテナ(1A,1B,1C,1D)の給電回路全体が整合される。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
請求項3の発明方法によると、伝送線路を反射板に対して電気的に絶縁する部材(電気絶縁板12)の材質を任意に選定することができる。
こうした利点を活用して、該電気絶縁板(12)をABSで構成すると、比較的に高い周波数(例えば2GHz以上)でも損失が少ない。
さらに、伝送線路を構成するPC線(銅で被覆された鋼線)は、高周波電流に対する電気抵抗が小さくて所謂オーム損が少なく、しかも鋼芯の作用で剛性が高く、反射板に対してループアンテナ素子や励振器を機械的に支持する能力が大きい。
こうした利点を活用して、該電気絶縁板(12)をABSで構成すると、比較的に高い周波数(例えば2GHz以上)でも損失が少ない。
さらに、伝送線路を構成するPC線(銅で被覆された鋼線)は、高周波電流に対する電気抵抗が小さくて所謂オーム損が少なく、しかも鋼芯の作用で剛性が高く、反射板に対してループアンテナ素子や励振器を機械的に支持する能力が大きい。
請求項4の発明方法によると、プリント基板の導通パターンよって伝送線路を構成することにより、該伝送線路を反射板(6)に対して本来的に絶縁できる。
しかも、基板のプリント配線技術を適用して正確な形状寸法の伝送線路を低コストで大量生産することができ、製品品質の均一性が保証される。
しかも、基板のプリント配線技術を適用して正確な形状寸法の伝送線路を低コストで大量生産することができ、製品品質の均一性が保証される。
請求項5の発明によると、公知発明に係る非アレー形反射板つきループアンテナにおける小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の高利得が得られる。特に、電気的長さλの伝送線路(図1においてストリップライン5)の中央の点aが給電点になっているので、該伝送線路の両端それぞれに接続された励振器は電気的長さλ/2の伝送線路によって給電されることになる。
このため、伝送線路の原理的特性によって、励振器の給電点b,cのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点aのインピーダンスと同値になる。
一方、前記の給電点aに同軸ケーブル(7)の中心導体が接続導通されているので、該
同軸ケーブルのインピーダンス値(50Ω)が励振器給電点のインピーダンス値となる。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
このため、伝送線路の原理的特性によって、励振器の給電点b,cのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点aのインピーダンスと同値になる。
一方、前記の給電点aに同軸ケーブル(7)の中心導体が接続導通されているので、該
同軸ケーブルのインピーダンス値(50Ω)が励振器給電点のインピーダンス値となる。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
請求項6の発明によると、公知発明における小型軽量,低コスト、広帯域性といった長所を損なうことなく、一層の高利得が得られる。特に、電気的長さλの2本の伝送線路(5AB,5CD)それぞれの中央の点a,eが給電点になっているので、 該2本の伝送線路の両端それぞれに接続された励振器は電気的長さλ/2の伝送線路によって給電されることになる。
このため、伝送線路の原理的特性によって、2個の励振器の給電点それぞれのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点a,eのインピーダンスと同値になる。
さらに、前記の給電点a,eに「電気的長さ2λの伝送線路(10)」の両端が接続導通されるとともに、該伝送線路(10)の中央の点dが、「電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続されているので、前記4個のループアンテナ(1A,1B,1C,1D)の給電回路全体が整合される。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
このため、伝送線路の原理的特性によって、2個の励振器の給電点それぞれのインピーダンスが(伝送線路の特性インピーダンスに関係すること無く)それぞれ給電点a,eのインピーダンスと同値になる。
さらに、前記の給電点a,eに「電気的長さ2λの伝送線路(10)」の両端が接続導通されるとともに、該伝送線路(10)の中央の点dが、「電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続されているので、前記4個のループアンテナ(1A,1B,1C,1D)の給電回路全体が整合される。
いま仮に、本発明を適用せずに、1本の同軸ケーブル(7)で2個の励振器(2A,2B)のそれぞれに給電しようとすれば、該同軸ケーブル(インピーダンス50Ω)が給電点aで分岐されるので、2箇所の給電点a、b間の特性インピーダンスを100Ωに構成しなければならない。しかし、工業的生産において伝送線路の特性インピーダンスを特定の値に構成することは非常に難しく、作業員に高度の知識と熟練を要し、かつ多大の時間と労力と費やす。これに比して、本請求項を適用して伝送線路の電気的長さをλならしめることは、設計的にも製作実技に関しても格段に容易であり、高精度・高品質が容易に確保される。
請求項7の発明によると、ループアンテナ素子と励振器とが別体に構成されて、これらの部材が電気絶縁板に取り付けて支持される構造であるから、該ループアンテナ素子と励振器との位置関係や設置個数を任意に設定することができる。
すなわち、励振器をループアンテナ素子の外側に位置せしめることもでき、内側に位置せしめることもできる。このように、設計的自由度が大きく、ユーザーの各種要請に即応し易い。
さらに、ループアンテナ素子と励振器との対偶を1組設けて公知例の反射板つきアンテナを生産することもでき、この対偶を2組設けてアレーに組むこともできる。このように
設計的自由度が大きいのみならず、異なった型式のアンテナ間の部品互換性が大きい。
すなわち、励振器をループアンテナ素子の外側に位置せしめることもでき、内側に位置せしめることもできる。このように、設計的自由度が大きく、ユーザーの各種要請に即応し易い。
さらに、ループアンテナ素子と励振器との対偶を1組設けて公知例の反射板つきアンテナを生産することもでき、この対偶を2組設けてアレーに組むこともできる。このように
設計的自由度が大きいのみならず、異なった型式のアンテナ間の部品互換性が大きい。
請求項8の発明によると、ループアンテナ素子および励振器がプリント基板の導通パターンで形成されているので、大量生産に適している。
すなわち、1個ないし数個の試作品を作る場合には高価であるが、基板のプリント配線技術を適用して数千個,数万個の製品を量産すれば1個あたりの生産コストは著しく安価になり、しかも均一な品質で高精度の製品が得られる。
上記のように部品コストも安いが、組み立てコストも非常に安価である。その上、製品を使用している間にループアンテナ素子と励振器との位置関係に狂いを生じる虞れが無く、信頼性,耐久性に優れている。
すなわち、1個ないし数個の試作品を作る場合には高価であるが、基板のプリント配線技術を適用して数千個,数万個の製品を量産すれば1個あたりの生産コストは著しく安価になり、しかも均一な品質で高精度の製品が得られる。
上記のように部品コストも安いが、組み立てコストも非常に安価である。その上、製品を使用している間にループアンテナ素子と励振器との位置関係に狂いを生じる虞れが無く、信頼性,耐久性に優れている。
請求項9の発明によると、ストリップラインで構成された伝送線路が両面プリント基板の片方の面に形成されているので、該伝送線路が自然に(別段の支持部材を設ける必要無く)、反射板に対して平行に支持され、しかも双方の部材の電気的絶縁が確保される。
その上、伝送線路は細い線状の部材であるが、本請求項9を適用して導通パターンで構成してあるので、支持状態が強固であり、特に耐振性に優れている。
しかも、基板のプリント配線技術を適用して、多数の製品を高精度、低コストで工業的に生産することができる。
その上、伝送線路は細い線状の部材であるが、本請求項9を適用して導通パターンで構成してあるので、支持状態が強固であり、特に耐振性に優れている。
しかも、基板のプリント配線技術を適用して、多数の製品を高精度、低コストで工業的に生産することができる。
請求項10の発明によると、伝送線路が反射板に対して平行に、かつ、電気的に絶縁されて強固に支持される。
しかも、電気絶縁材の種類を任意に選択できるので、誘電率が高く、加工が容易で、強度が大きく、価格が適当な材料(例えばABS)を用いることができる。
誘電率の高い絶縁材料を用いれば、伝送線路の電気的長さに比して機械的寸法が短縮される(誘電率の平方根に反比例)。このため、複数のループアンテナ素子相互の配置間隔を短くでき、結果としてアレーアンテナ全体の輪郭寸法が短縮される。
さらに、PC線は高周波電流に対する電気抵抗が小さく、かつ、機械的強度が大きいので、小型軽量,高性能で,低コストのアレーアンテナを構成することができる。
しかも、電気絶縁材の種類を任意に選択できるので、誘電率が高く、加工が容易で、強度が大きく、価格が適当な材料(例えばABS)を用いることができる。
誘電率の高い絶縁材料を用いれば、伝送線路の電気的長さに比して機械的寸法が短縮される(誘電率の平方根に反比例)。このため、複数のループアンテナ素子相互の配置間隔を短くでき、結果としてアレーアンテナ全体の輪郭寸法が短縮される。
さらに、PC線は高周波電流に対する電気抵抗が小さく、かつ、機械的強度が大きいので、小型軽量,高性能で,低コストのアレーアンテナを構成することができる。
請求項11の発明に係る無線LANは、その基地局のアンテナが小型軽量、低コストであり、しかも高利得,広帯域製と指向性とを有しているので、無線LAN装置全体を高性能ならしめ得る。
本発明の実施例に共通する事項について、図1を参照して説明する。
3次元空間に直交3軸X,Y,Zを想定する。ただし本発明に係るアレーアンテナは、どのような姿勢でも使用できるから、X軸,Y軸は必ずしも水平軸ではなく、またZ軸は必ずしも垂直軸ではない。これらの3軸X,Y,Zは相互に変換することができる。
ただし説明の便宜上、図面の上下に従って「上、下」を呼称し、図面の左右に従って「左,右」を呼称する。
X−Y面に平行な2面P,Qを想定する。これら2面の間隔寸法はアンテナ性能に関係
するので規制されるが、詳しいことは実施例について後述する。
3次元空間に直交3軸X,Y,Zを想定する。ただし本発明に係るアレーアンテナは、どのような姿勢でも使用できるから、X軸,Y軸は必ずしも水平軸ではなく、またZ軸は必ずしも垂直軸ではない。これらの3軸X,Y,Zは相互に変換することができる。
ただし説明の便宜上、図面の上下に従って「上、下」を呼称し、図面の左右に従って「左,右」を呼称する。
X−Y面に平行な2面P,Qを想定する。これら2面の間隔寸法はアンテナ性能に関係
するので規制されるが、詳しいことは実施例について後述する。
図1は本発明の第1実施例を示す模式的な斜視図である。
面Pに沿って、導電材料製の反射板6が設けらるとともに、面Qに沿ってプリント基板3が設けられている。
該プリント基板3に、第1ループアンテナ素子1Aと第2ループアンテナ素子1Bとが導通パターンで形成され、X軸方向に配列されている。両者の間隔は約λである。
上記2個のループアンテナ素子1A,1Bのそれぞれに対向離間せしめて、第1λ/4励振器2Aと第2λ/4励振器2Bとが導通パターンで構成されており、双方の間に静電容量Ccが形成されている。
面Pに沿って、導電材料製の反射板6が設けらるとともに、面Qに沿ってプリント基板3が設けられている。
該プリント基板3に、第1ループアンテナ素子1Aと第2ループアンテナ素子1Bとが導通パターンで形成され、X軸方向に配列されている。両者の間隔は約λである。
上記2個のループアンテナ素子1A,1Bのそれぞれに対向離間せしめて、第1λ/4励振器2Aと第2λ/4励振器2Bとが導通パターンで構成されており、双方の間に静電容量Ccが形成されている。
一方、前記反射板6の上に密着させて両面プリント基板4が配置されていて、その上方の面に、電気的長さλのストリップライン5がX軸方向に形成されている。
上記ストリップライン5の中央の点aを給電点として、同軸ケーブル7の中心導体が接続導通されるとともに、その外部導体は反射板6に接続導通されている。
そして、前記の電気的長さλのストリップライン5の両端それぞれに第1ループアンテナ素子1Aおよび第2ループアンテナ素子1Bが接続導通されている。
図示の点bは第1λ/4励振器2Aの給電点であり、点cは第2ループアンテナ素子1Bの給電点である。
上記ストリップライン5の中央の点aを給電点として、同軸ケーブル7の中心導体が接続導通されるとともに、その外部導体は反射板6に接続導通されている。
そして、前記の電気的長さλのストリップライン5の両端それぞれに第1ループアンテナ素子1Aおよび第2ループアンテナ素子1Bが接続導通されている。
図示の点bは第1λ/4励振器2Aの給電点であり、点cは第2ループアンテナ素子1Bの給電点である。
前記同軸ケーブル7の中心導体がストリップライン5の中央の点aに接続導通されているので、2点ab間、および、2点ac間の電気的長さはそれぞれλ/2である。
伝送線路の原理的特性として、電気的長さλ/2の伝送線路の両端のインピーダンスが等しくなる。前記給電点aは同軸ケーブル7に接続導通されてインピーダンスが50Ωであるから、これが点aで2分岐されて、第1λ/4励振器2Aの給電点bのインピーダンスも、第2ループアンテナ素子1Bの給電点cのインピーダンスも、それぞれ100Ωとなり、本実施例1(図1)における給電回路のインピーダンスが整合される(インピーダンス整合の詳細については図2(B)を参照して後に説明する)。
伝送線路の原理的特性として、電気的長さλ/2の伝送線路の両端のインピーダンスが等しくなる。前記給電点aは同軸ケーブル7に接続導通されてインピーダンスが50Ωであるから、これが点aで2分岐されて、第1λ/4励振器2Aの給電点bのインピーダンスも、第2ループアンテナ素子1Bの給電点cのインピーダンスも、それぞれ100Ωとなり、本実施例1(図1)における給電回路のインピーダンスが整合される(インピーダンス整合の詳細については図2(B)を参照して後に説明する)。
図2は上記実施例1の作用を説明するために示したもので、(A)は模式的な斜視図、
(B)は模式的に描いた展開図である。両図ともに図の左右がX軸である。(A)図のY,Z軸は図示のとおりである。(B)図は展開して描いてあるからY軸方向とZ軸方向とが特定されない。
図2(A)は前掲の図1とほとんど同じである。仮想線で囲んで示したAgおよびBgは、それぞれ公知発明の構成と類似である。これら2組の構成部分をアレーに組んであるから、該公知発明に比してアンテナ利得が高い(理論的には3dBの向上が可能である)
(B)は模式的に描いた展開図である。両図ともに図の左右がX軸である。(A)図のY,Z軸は図示のとおりである。(B)図は展開して描いてあるからY軸方向とZ軸方向とが特定されない。
図2(A)は前掲の図1とほとんど同じである。仮想線で囲んで示したAgおよびBgは、それぞれ公知発明の構成と類似である。これら2組の構成部分をアレーに組んであるから、該公知発明に比してアンテナ利得が高い(理論的には3dBの向上が可能である)
(図2(B)参照)符号9は信号源の高周波回路(インピーダンス50Ω)である。
伝送線路が点aで2分岐されてそれぞれ100Ωとなる。
上記の点aとの間を「電気的長さλ/2の伝送線路」で結ばれている2点b,cのインピーダンスもそれぞれ100Ωとなる。
上記のように給電回路のインピーダンスが整合されて、第1ループアンテナ素子1Aと
第2ループアンテナ素子1Bとは送受信電波に対して同位相となる。すなわち、これらの
ループアンテナ素子にが波長λの電波に同調して定在波が乗ったとき、図示した2個のループアンテナ素子に付記した矢印のように同じ状態になって、約2倍(3dB)の高利得
が得られる。
伝送線路が点aで2分岐されてそれぞれ100Ωとなる。
上記の点aとの間を「電気的長さλ/2の伝送線路」で結ばれている2点b,cのインピーダンスもそれぞれ100Ωとなる。
上記のように給電回路のインピーダンスが整合されて、第1ループアンテナ素子1Aと
第2ループアンテナ素子1Bとは送受信電波に対して同位相となる。すなわち、これらの
ループアンテナ素子にが波長λの電波に同調して定在波が乗ったとき、図示した2個のループアンテナ素子に付記した矢印のように同じ状態になって、約2倍(3dB)の高利得
が得られる。
図3は実施例2を展開して描いた模式図であって、実施例1を描いた図1に対応する。
本図3において「第1ループアンテナ素子1Aと第1λ/4励振器2Aとから成るAグループの素子群」と「第2ループアンテナ素子1Bと第2λ/4励振器2Bとから成るBグループの素子群」とが、電気的長さλの伝送線路5ABで結ばれているのは、前掲の図2
に示した構成部分に対応している。
また、「第3ループアンテナ素子1Cと第3λ/4励振器2Cとから成るCグループ
の素子群」と「第4ループアンテナ素子1Dと第4λ/4励振器2Dとから成るDグループの素子群」とが電気的長さλの伝送線路5CDで結ばれた構成部分も、前記A,Bグループと同様に、前掲の図2に示した構成部分に対応している。要するに、図2の構成の2組がX軸方向に配列されている。
本図3において「第1ループアンテナ素子1Aと第1λ/4励振器2Aとから成るAグループの素子群」と「第2ループアンテナ素子1Bと第2λ/4励振器2Bとから成るBグループの素子群」とが、電気的長さλの伝送線路5ABで結ばれているのは、前掲の図2
に示した構成部分に対応している。
また、「第3ループアンテナ素子1Cと第3λ/4励振器2Cとから成るCグループ
の素子群」と「第4ループアンテナ素子1Dと第4λ/4励振器2Dとから成るDグループの素子群」とが電気的長さλの伝送線路5CDで結ばれた構成部分も、前記A,Bグループと同様に、前掲の図2に示した構成部分に対応している。要するに、図2の構成の2組がX軸方向に配列されている。
A,B両グループのアレーと、C,D両グループのアレーとをX軸方向に配列するためには、これら2組のアレーの給電回路のインピーダンスを整合しなければならない。
A,B両グループのアレーの給電点aと、C,D両グループのアレーの給電点eとを、
「X軸方向に配列された、電気的長さ2λの伝送線路10」で接続する。
伝送線路10の左端が給電点aでインピーダンス100Ωの伝送線路5ABに接続合流されているので、該伝送線路10の左端のインピーダンスは50Ωになる。同様に、この
伝送線路10の右端(給電点e)のインピーダンスも50Ωになる。
上記電気的長さ2λの伝送線路10の中央の点dは「電気的長さλ/4の伝送線路11」を介して高周波回路9に接続導通されている。このようにして4個のループアンテナ素子から成るアレーが構成されている。この技術を適用して8個のループアンテナ素子から成るアレーを組むこともでき、2のn乗個のループアンテナ素子から成るアレーを構成することができる。
A,B両グループのアレーの給電点aと、C,D両グループのアレーの給電点eとを、
「X軸方向に配列された、電気的長さ2λの伝送線路10」で接続する。
伝送線路10の左端が給電点aでインピーダンス100Ωの伝送線路5ABに接続合流されているので、該伝送線路10の左端のインピーダンスは50Ωになる。同様に、この
伝送線路10の右端(給電点e)のインピーダンスも50Ωになる。
上記電気的長さ2λの伝送線路10の中央の点dは「電気的長さλ/4の伝送線路11」を介して高周波回路9に接続導通されている。このようにして4個のループアンテナ素子から成るアレーが構成されている。この技術を適用して8個のループアンテナ素子から成るアレーを組むこともでき、2のn乗個のループアンテナ素子から成るアレーを構成することができる。
図4は、電気的長さλの中心点aを給電点とした伝送線路の模式的な斜視図であって、
(A)は実施例3を示し、(B)は比較のために掲げた実施例1の給電部分である。
実施例1(図4(A))は反射板6の上に電気絶縁板12を取り付けて、その上にPC線製の伝送線路13を設置してある。PC線とは銅で被覆された鋼線であって、高周波電流に対するオーム抵抗が小さく、かつ、剛性が大きい。
図示したように、伝送線路として作用する部分の電気的長さはλで、その中心点aに同軸ケーブル7の中心導体が接続されて、2本の電気的長さλ/2の伝送線路が構成されている。
上記のPC線は電気的長さλ部分の両端を切断することなく、点b,cで直角に折り上げて、電気的長さλ/4の励振2A,2Bが形成されている。
(A)は実施例3を示し、(B)は比較のために掲げた実施例1の給電部分である。
実施例1(図4(A))は反射板6の上に電気絶縁板12を取り付けて、その上にPC線製の伝送線路13を設置してある。PC線とは銅で被覆された鋼線であって、高周波電流に対するオーム抵抗が小さく、かつ、剛性が大きい。
図示したように、伝送線路として作用する部分の電気的長さはλで、その中心点aに同軸ケーブル7の中心導体が接続されて、2本の電気的長さλ/2の伝送線路が構成されている。
上記のPC線は電気的長さλ部分の両端を切断することなく、点b,cで直角に折り上げて、電気的長さλ/4の励振2A,2Bが形成されている。
図1の実施例1においては、絶縁支柱8を設けて、反射板6に対してプリント基板3を支持する構造としたが、図4(A)のようにPC線を用いると、このPC線製伝送線路13の垂直部分を支柱として励振器部分やループアンテナ素子を支持することができる。
さらに、本図4(B)のように両面プリント基板4を用いると、平板状絶縁部材の材質が制約され、例えばABSなどは基板にできない。
実施例3(図4(A))のように、電気絶縁板12と別体にPC線製伝送線路13を設けると、基板にできない材質の絶縁材を用いることができる。
基板にできる絶縁材、例えばエポキシ樹脂は、比較的高い周波数で損失が大きいから、
2GHz以上で使用する場合には実施例3を適用してABS製の電気絶縁板12を構成することが望ましい。
さらに、本図4(B)のように両面プリント基板4を用いると、平板状絶縁部材の材質が制約され、例えばABSなどは基板にできない。
実施例3(図4(A))のように、電気絶縁板12と別体にPC線製伝送線路13を設けると、基板にできない材質の絶縁材を用いることができる。
基板にできる絶縁材、例えばエポキシ樹脂は、比較的高い周波数で損失が大きいから、
2GHz以上で使用する場合には実施例3を適用してABS製の電気絶縁板12を構成することが望ましい。
2GHz以上の高周波数の電波を送受信するためにABS製の電気絶縁板12を設けると、導通パターンから成るストリップラインを利用できないので、PC線製伝送線路13を用いざるを得ない。ということは、生産性の良いストリップライン5を用いることができなくなる。しかしその反面、PC線製伝送線路は支柱の役目(既述)を果たすという長所を発揮する。
図4(A)と(B)とに共通して、反射板6と伝送線路との間に電気絶縁材が存在すると、該伝送線路の機械的長さは電気的長さに比して誘電率εの平方根に反比例して短くなる(1/√εになる)。このため、複数個のループアンテナ素子の配置間隔が短縮され、アレーアンテナ装置全体としてX軸方向の寸法が短くなって好都合である。
図4(A)と(B)とに共通して、反射板6と伝送線路との間に電気絶縁材が存在すると、該伝送線路の機械的長さは電気的長さに比して誘電率εの平方根に反比例して短くなる(1/√εになる)。このため、複数個のループアンテナ素子の配置間隔が短縮され、アレーアンテナ装置全体としてX軸方向の寸法が短くなって好都合である。
反射板6と伝送線路との間に配置する電気絶縁材の種類について考察すると、
ABSは、誘電率が3で、2GHz以上の高周波における損失が少ないが、基板を構成できない(PC線製伝送線路の併用が必要である)。
エポキシ樹脂は、誘電率が4.8で、基板を構成することができ、価格も低廉であるが
2GHz以上の高周波においては損失が大きい。
テフロン(登録商標)は、基板を構成することができ、2GHz以上の高周波でも損失が少ないが、
誘電率が2.2でやや小さく、高価である。
上述のように実施例1と実施例2とは長短が有るから、選択に熟慮を要する。しかし、
このように熟慮選択の要が有ることは、設計的自由度が大きいという長所である。
ABSは、誘電率が3で、2GHz以上の高周波における損失が少ないが、基板を構成できない(PC線製伝送線路の併用が必要である)。
エポキシ樹脂は、誘電率が4.8で、基板を構成することができ、価格も低廉であるが
2GHz以上の高周波においては損失が大きい。
テフロン(登録商標)は、基板を構成することができ、2GHz以上の高周波でも損失が少ないが、
誘電率が2.2でやや小さく、高価である。
上述のように実施例1と実施例2とは長短が有るから、選択に熟慮を要する。しかし、
このように熟慮選択の要が有ることは、設計的自由度が大きいという長所である。
図5は,第1ループアンテナ素子1A,同1B、および第1λ/4励振器2A,同2Bから成るアンテナ素子群を示した模式図であって、
(A)は実施例4における製作工程を表した分解図である。
(B)は比較のために示したもので、図1(実施例1)の1部分の平面図である。
実施例4は、先に述べた実施例3と併せて実施するに適しており、本図5(A)に示した電気絶縁板12、PC線製伝送線路13、第1λ/4励振器2A、および第2λ/4励振器2Bは、それぞれ前掲の図4(A)に示した構成部材に対応している。
実施例1を描いた図5(B)におけるアンテナ素子が、プリント基板3の上に導通パターンで形成されているのに比して、図5(A)図においては第1ループアンテナ素子1Aおよび第2ループアンテナ素子1Bがそれぞれ実線で描いたように単品の部材として構成され、矢印J,Kのように電気絶縁板14に取り付けられて、鎖線で描いた1A,1Bの位置に設置される。
(A)は実施例4における製作工程を表した分解図である。
(B)は比較のために示したもので、図1(実施例1)の1部分の平面図である。
実施例4は、先に述べた実施例3と併せて実施するに適しており、本図5(A)に示した電気絶縁板12、PC線製伝送線路13、第1λ/4励振器2A、および第2λ/4励振器2Bは、それぞれ前掲の図4(A)に示した構成部材に対応している。
実施例1を描いた図5(B)におけるアンテナ素子が、プリント基板3の上に導通パターンで形成されているのに比して、図5(A)図においては第1ループアンテナ素子1Aおよび第2ループアンテナ素子1Bがそれぞれ実線で描いたように単品の部材として構成され、矢印J,Kのように電気絶縁板14に取り付けられて、鎖線で描いた1A,1Bの位置に設置される。
図5の(A)と(B)との比較において、(B)のようにアンテナ素子を導通パターンで構成するよりも(A)のように単品で製作する場合は、針金を切り取って折り曲げたり薄板材をプレス抜いたりして個々に作らなければならないので生産性が良くないが、
図2のような2ループ形のアレーアンテナや図3のような4ループ形のアレーアンテナ
などを多機種生産する場合、同じループアンテナ素子を各型式のアンテナに共用することができる。すなわち部品の互換性が良いので大量生産効果を享受することができ、かつ、
補給部品の在庫負担も少ない。
図2のような2ループ形のアレーアンテナや図3のような4ループ形のアレーアンテナ
などを多機種生産する場合、同じループアンテナ素子を各型式のアンテナに共用することができる。すなわち部品の互換性が良いので大量生産効果を享受することができ、かつ、
補給部品の在庫負担も少ない。
図6は、図1に示した実施例1に係るアレーアンテナのアンテナ性能を説明するための図表である。本例はプリント基板4に形成したストリップライン5で伝送線路を構成してあるので、電気絶縁板がエポキシ樹脂製であり、2GHz以上の高周波には不適である。
本例のアレーアンテナは1.9GHz用に製作したもので、図6(A)のSWR図表に見られるごとく、1.9GHz付近において広い同調周波数帯域を有している。
そして、本図6(B)に見られるように優れた一方向の指向性を有している。
本例のアレーアンテナは1.9GHz用に製作したもので、図6(A)のSWR図表に見られるごとく、1.9GHz付近において広い同調周波数帯域を有している。
そして、本図6(B)に見られるように優れた一方向の指向性を有している。
図7は、2.45GHzの電波を送受信するために構成したアレーアンテナの特性を示した図表である。
2GHz以上の高周波でも損失が少ないように、前掲の図4(A)に示した実施例3を
適用してABS製の電気絶縁板12を設けた。
図7(A)に見られるように、2.45GHz付近で広い同調周波数帯域を有しており
同図、7(B)に見られるように優れた指向性を有している。
2GHz以上の高周波でも損失が少ないように、前掲の図4(A)に示した実施例3を
適用してABS製の電気絶縁板12を設けた。
図7(A)に見られるように、2.45GHz付近で広い同調周波数帯域を有しており
同図、7(B)に見られるように優れた指向性を有している。
前掲の図7,図8に表されているように、本発明に係るアレーアンテナは一般に同調周波数帯域が広い。詳しくは次のとおりである。
(図1参照)本発明に係る総べての実施例において、反射板を配置した面Pと、ループアンテナ素子を配置した面Qとの間隔寸法を大きくすると同調周波数帯域が拡大し、該間隔寸法を小さくすると同調周波数帯域が縮小する傾向を有している。ただし、アンテナ利得その他の特性にも影響するので、この間隔寸法の拡大には限度が有る。
静電結合容量Ccを大きくして結合を密にすると同調特性が双峰性を呈し、静電結合容量を小さくして結合を疎にすると同調特性が単峰性を呈する。その中間の状態で同調特性に平坦な箇所を生じる。この状態は臨界結合と呼ばれる。
本発明を実施する場合、結合静電容量Ccを調節して臨界結合状態ならしめることにより、広い同調周波数帯域と高利得とを得ることが望ましい。
(図1参照)本発明に係る総べての実施例において、反射板を配置した面Pと、ループアンテナ素子を配置した面Qとの間隔寸法を大きくすると同調周波数帯域が拡大し、該間隔寸法を小さくすると同調周波数帯域が縮小する傾向を有している。ただし、アンテナ利得その他の特性にも影響するので、この間隔寸法の拡大には限度が有る。
静電結合容量Ccを大きくして結合を密にすると同調特性が双峰性を呈し、静電結合容量を小さくして結合を疎にすると同調特性が単峰性を呈する。その中間の状態で同調特性に平坦な箇所を生じる。この状態は臨界結合と呼ばれる。
本発明を実施する場合、結合静電容量Ccを調節して臨界結合状態ならしめることにより、広い同調周波数帯域と高利得とを得ることが望ましい。
1A…第1ループアンテナ素子
1B…第2ループアンテナ素子
1C…第3ループアンテナ素子
1D…第4ループアンテナ素子
2A…第1λ/4励振器
2B…第2λ/4励振器
2C…第3λ/4励振器
2D…第4λ/4励振器
3…プリント基板
4…両面プリント基板
5…ストリップライン
5AB,5CD…伝送線路
6…反射板
7…同軸ケーブル
8…絶縁支柱
9…高周波回路
10,11…伝送線路
12…電気絶縁板
13…PC線製伝送線路
14…電気絶縁板
Cc…結合静電容量
1B…第2ループアンテナ素子
1C…第3ループアンテナ素子
1D…第4ループアンテナ素子
2A…第1λ/4励振器
2B…第2λ/4励振器
2C…第3λ/4励振器
2D…第4λ/4励振器
3…プリント基板
4…両面プリント基板
5…ストリップライン
5AB,5CD…伝送線路
6…反射板
7…同軸ケーブル
8…絶縁支柱
9…高周波回路
10,11…伝送線路
12…電気絶縁板
13…PC線製伝送線路
14…電気絶縁板
Cc…結合静電容量
Claims (11)
- 波長λの電波を送受信するアンテナを構成する方法において、
直交3軸X,Y,Zを想定し、
X−Y面に平行な面Pに沿って反射板(6)を設けるとともに、
上記反射板(6)に対し直流的に絶縁して、電気的長さλの伝送線路(5)をX軸方向に設け、
上記電気的長さλの伝送線路(5)の中央の点aを給電点として、同軸ケーブル(7)の中心導体を接続導通せしめ、
さらに、前記の面Pと平行な面Qに揃えて、2個の「全周の電気的長さがλであるループアンテナ素子(1A,1B)」を、X軸方向に配列するとともに、
それぞれのループアンテナ素子に対し「電気的長さλ/4の励振器(2A,2B)」を
対向離間せしめて、結合静電容量Ccを形成せしめ、
かつ前記伝送線路(5)の両端の点b、cのそれぞれを、前記励振器(2A,2B,)
に接続導通することを特徴とする、反射板つきアレー形ループアンテナの構成方法。 - 波長λの電波を送受信するアンテナを構成する方法において、
直交3軸X,Y,Zを想定し、
全周の電気的長さがλである4個のループアンテナ素子(1A,1B,1C,1D)を
X−Y面と平行な面Pに揃えて、X軸方向に配列するとともに、
上記4個のループアンテナ素子のそれぞれに対向離間せしめて、各1個の「電気的長さλ/4の励振器(2A,2B,2C,2D)」を配置して相互の間に結合静電容量Ccを形成せしめ、
かつ、前記の面Pと平行に反射板6を設けるとともに、
電気的長さλの2本の伝送線路(5AB,5CD)をX軸方向に配列して、それぞれの中央の点a,eを給電点とし、
上記2個の給電点a,eのそれぞれに対し「電気的長さ2λのX軸方向の伝送線路10」の両端それぞれを接続導通して、4個のループアンテナ素子(1A,1B,1C,1D)から成る反射板つきアレー形ループアンテナを構成し、
要すれば、上記4個のループアンテナ素子から成るアレー構造をX軸方向に配列することによって、2のn乗個のループアンテナ素子から成る反射板つきアレー形ループアンテナを構成する方法。 - 前記反射板(6)に密着させて電気絶縁板(12)を配設するとともに、
上記電気絶縁板(12)が反射板(6)に接している面の反対側の面に密着せしめて、
PC線製の伝送線路(13)を配置することを特徴とする請求項1または請求項2に記載した反射板つきアレー形ループアンテナの構成方法。 - 前記反射板(6)に密着させてプリント基板(4)を配置し、
上記プリント基板(4)に、導通パターンから成るストリップラインを形成し、このストリップラインによって前記の伝送線路(5)を構成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載した反射板つきアレー形ループアンテナの構成方法。 - 波長λの電波を送受信するアンテナにおいて、
直交3軸X,Y,Z、および、X−Y面に平行な2面P,Qを想定し、
面Pに沿って反射板(6)が設けられるとともに、面Qに沿って2個の「全周の電気的長さがλであるループアンテナ素子(1A,1B)」が、X軸方向に配列されており、
かつ、2個の「電気的長さがλ/4である励振器(2A,2B)」のそれぞれが、上記2個のループアンテナ素子のそれぞれに対向離間して、相互の間に結合静電容量Ccを形成していて、
さらに、前記反射板に対し直流的に絶縁して「電気的長さλの伝送線路(5)」がX軸方向に設けられるとともに、該伝送線路の両端がそれぞれ前記励振器に接続導通され、
かつ、前記伝送線路(5)の中央の点aを給電点として、
同軸ケーブル(7)の中心導体が前記の給電点aに接続されるとともに、外部導体が前記反射板(6)に接続されていることを特徴とする反射板つきアレー形ループアンテナ。 - 波長λの電波を送受信するアンテナにおいて、
直交3軸X,Y,Z、および、X−Y面に平行な2面P,Qを想定し、
面Pに沿って反射板(6)が設けられるとともに、面Qに沿って4個の「全周の電気的長さがλであるループアンテナ素子(1A,1B1C,1D)」が、X軸方向に配列されていて、
かつ、4個の「電気的長さがλ/4である励振器(2A,2B2C,2D)」のそれぞれが、上記4個のループアンテナ素子のそれぞれに対向離間して、相互の間に結合静電容量Ccを形成しており、
さらに、前記反射板に対し直流的に絶縁して2本の「電気的長さλの伝送線路(5AB,5CD)」がX軸方向に設けられるとともに、これら2本の伝送線路それぞれの両端が前記4個の励振器に接続導通されており、
かつ、前記2本の伝送線路(5AB,5CD)それぞれの中央の点a,eを給電点として、電気的長さ2λの伝送線路(10)の両端それぞれが、前記2個の給電点a,bに接続導通されるとともに、該2λ伝送線路(10)の中央の点dが、電気的長さλ/4の伝送線路(11)を介して高周波回路(9)に接続導通され得るようになっていることを特徴とする、反射板つきアレー形ループアンテナ。 - 前記のループアンテナ素子と励振器とが別体に構成されるとともに、電気絶縁板(14)に取り付けて支持されており、
かつ、上記電気絶縁板が面Qに沿うように支持されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載した反射板つきアレー形ループアンテナ。 - 面Qに沿ってプリント基板(3)が配置されるとともに、
前記のループアンテナ素子および励振器が、上記プリント基板上に、導通パターンによって構成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載した反射板つきアレー形ループアンテナ。 - 前記の反射板(6)と平行に両面プリント基板(4)が設置されていて、上記両面プリント基板の片方の面に形成されたグランド板が前記反射板に密着しており、
かつ、該両面プリント基板の他方の面に形成されたストリップラインによって、前記の
伝送線路が構成されていることを特徴とする、請求項5ないし請求項8の何れかに記載した反射板つきアレー形ループアンテナ。 - 前記反射板(6)に、電気絶縁材料(望ましくはABS)製の板状部材(12)が密着固定されているとともに、
PC線で構成された「電気的長さλの伝送線路(13)」が、上記電気絶縁板(12)に取り付けられており、
かつ、上記電気的長さλのPC線製伝送線路(13)の両端が、電気的長さλ/4だけ延長されて、この延長部分がλ/4励振器(2A,2B)として機能するようになっていることを特徴とする請求項5ないし請求項8の何れかに記載した反射板つきアレー形ループアンテナ。 - 前記請求項5ないし請求項8の何れか一つに係る反射板つきアレー形ループアンテナが、簡易基地局のアンテナとして用いられていることを特徴とする無線LAN(ローカル エリア ネットワーク)装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003365789A JP2005130348A (ja) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | 反射板つきアレー形ループアンテナ及びその構成方法並びに無線lan |
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JP2003365789A JP2005130348A (ja) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | 反射板つきアレー形ループアンテナ及びその構成方法並びに無線lan |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008228095A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Sansei Denki Kk | 複数バンド用アンテナ |
JP2012160999A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Tokyo Denpa Co Ltd | セクタアンテナ |
-
2003
- 2003-10-27 JP JP2003365789A patent/JP2005130348A/ja active Pending
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