JP2507935Y2 - Circularly polarized loop antenna - Google Patents

Circularly polarized loop antenna

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JP2507935Y2
JP2507935Y2 JP1990124926U JP12492690U JP2507935Y2 JP 2507935 Y2 JP2507935 Y2 JP 2507935Y2 JP 1990124926 U JP1990124926 U JP 1990124926U JP 12492690 U JP12492690 U JP 12492690U JP 2507935 Y2 JP2507935 Y2 JP 2507935Y2
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antenna
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、円偏波用アンテナに関するものであり、特
に、円偏波用ループアンテナに関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a circularly polarized wave antenna, and more particularly to a circularly polarized wave loop antenna.

従来の技術 この種の円偏波用アンテナは、円偏波を必要とする各
種通信系に使用されており、特に、自動車や飛行機等の
移動体で外部に突起物を設けてはならないような場合に
適した円偏波用アンテナとして、以前、本発明者等によ
って、添付図面の第6図および第7図に略示したような
構成の円偏波用ループアンテナが提案されている。この
ような円偏波用ループアンテナは、自動車や飛行機のよ
うな移動体以外でも、アンテナの設置スペースをあまり
とれないような場合やカード状のものにアンテナを埋め
込む必要がある場合等にも使用するに適したものであ
る。
2. Description of the Related Art Circularly polarized antennas of this type are used in various communication systems that require circularly polarized waves. In particular, it is necessary to prevent external projections from being provided on moving bodies such as automobiles and airplanes. As a circularly polarized wave antenna suitable for such a case, the present inventors have previously proposed a circularly polarized wave loop antenna having a structure as schematically shown in FIGS. 6 and 7 of the accompanying drawings. Such a circularly polarized loop antenna is also used for applications other than moving objects such as automobiles and airplanes, where there is not much space to install the antenna or when it is necessary to embed the antenna in a card. It is suitable for

第6図に示した円偏波用ループアンテナは、誘導体基
板30の裏面に接地板31を設け、その誘電体基板30の表面
にループ状導体32を設けている。ループ状導体32には、
λ/4(λ:波長)ずらした2つの位置にそれぞれ1対の
給電用端子32A、32Bおよび32C、32Dが設けられている。
一方の2つの給電用端子32A,32Bには、信号源40Aに接続
する同軸線41Aからバラン回路42Aを介して延びる平行2
線43Aの各線がそれぞれ接続され、他方の2つの給電用
端子32C、32Dには、信号源40Bに接続する同軸線41Bから
バラン回路42Bを介して延びる平行2線43Bの各線がそれ
ぞれ接続される。この第6図の従来の円偏波用ループア
ンテナは、端子32A、32Bと端子32C、32Dとの位相差を90
°とした給電により、円偏波を放射する。
In the circularly polarized loop antenna shown in FIG. 6, a ground plate 31 is provided on the back surface of the dielectric substrate 30, and a loop conductor 32 is provided on the front surface of the dielectric substrate 30. The loop conductor 32 includes
A pair of power supply terminals 32A, 32B and 32C, 32D are provided at two positions shifted by λ / 4 (λ: wavelength).
One of the two power supply terminals 32A and 32B has two parallel terminals extending from a coaxial line 41A connected to the signal source 40A via a balun circuit 42A.
Each line of the line 43A is connected, and each of the other two power supply terminals 32C and 32D is connected to each of two parallel lines 43B extending from the coaxial line 41B connected to the signal source 40B through the balun circuit 42B. . The conventional circular polarization loop antenna shown in FIG. 6 has a phase difference of 90 degrees between terminals 32A and 32B and terminals 32C and 32D.
Circularly polarized wave is radiated by the power supply set at °.

第7図に示した円偏波用ループアンテナは、誘電体基
板50の裏面に接地板51を設け、その誘電体基板50の表面
に円偏波を放射するように摂動素子53および54をもつル
ープ状導体52を設けている。ループ状導体52には、所定
位置に一対の給電用端子52A、52Bが設けられている。こ
れら2つの給電用端子52A、52Bには、信号源60に接続す
る同軸線61からバラン回路62を介して延びる平行2線63
の各線がそれぞれ接続される。この第7図の従来の円偏
波用ループアンテナは、このようにして、2つの給電用
端子52Aおよび52Bから給電することにより、円偏波を放
射する。
The circularly polarized loop antenna shown in FIG. 7 is provided with a ground plate 51 on the back surface of a dielectric substrate 50 and has perturbation elements 53 and 54 on the surface of the dielectric substrate 50 so as to radiate circularly polarized waves. A loop-shaped conductor 52 is provided. The loop conductor 52 is provided with a pair of power supply terminals 52A and 52B at predetermined positions. Parallel two lines 63 extending from the coaxial line 61 connected to the signal source 60 through the balun circuit 62 to the two power supply terminals 52A and 52B.
Are connected to each other. The conventional circular polarization loop antenna of FIG. 7 radiates circular polarization by feeding power from the two feeding terminals 52A and 52B in this manner.

考案が解決しようとする課題 前述した従来の円偏波用ループアンテナのうち、第6
図のものは、等振幅で位相差90°で2箇所から給電する
必要があり、しかも、各給電線路には、同軸線路(不平
衡回路)から平行2線路(平衡回路)へと変換するため
のバラン回路が必要である。したがって、アンテナの構
造そのものが複雑となるだけでなく、その給電のための
接続も複雑となり、全体として価格の高いものとなって
しまう。また、各給電用端子の付近には、その給電のた
めのバラン回路および平行2線を配置するためのスペー
スが必要となり、アンテナ配置のためのスペースも大き
くなってしまう。その上、理想的な円偏波の放射特性を
得ることも難しいものであった。
Problems to be Solved by the Invention Of the above-mentioned conventional circular polarization loop antennas, the sixth
In the case of the one shown in the figure, it is necessary to feed power from two locations with equal amplitude and a phase difference of 90 °. Moreover, for each feed line, a coaxial line (unbalanced circuit) is converted into two parallel lines (balanced circuit). Balun circuit is required. Therefore, not only the structure of the antenna itself becomes complicated, but also the connection for feeding the electric power becomes complicated, resulting in a high price as a whole. In addition, a space for arranging the balun circuit and the parallel two wires for the power supply is required near each power supply terminal, and the space for arranging the antenna also becomes large. Moreover, it was difficult to obtain an ideal circularly polarized radiation characteristic.

前述した従来の円偏波用ループアンテナのうち、第7
図のものは、第6図のものに比較すると、1箇所からの
給電ですむという点では簡単化されている。しかしなが
ら、ループには、給電のために2つの給電用端子を設け
る必要があり、給電線路には、依然として、バラン回路
が必要であるので、アンテナの構造が複雑となるだけで
なく、その給電のための接続も複雑となり、そのための
スペースも必要であった。また、ループに2端子を設け
ているためにその部分に間隙ができてしまうので、理想
的な放射特性を得ることも難しいものであった。
Of the above-mentioned conventional loop antennas for circular polarization,
Compared to the one shown in Fig. 6, the one shown in the figure is simplified in that power supply from only one place is required. However, the loop needs to be provided with two power supply terminals for power supply, and the power supply line still requires a balun circuit, which not only complicates the structure of the antenna but also increases the power supply of the antenna. The connection for this was complicated, and space was needed for that. Further, since the loop is provided with two terminals, a gap is created at that portion, so that it is difficult to obtain an ideal radiation characteristic.

そこで、このような従来の問題点を解消するものとし
て、本考案者は、特開平2−214304号公報に開示されて
いるような構成の円偏波用ループアンテナを開発した。
この円偏波用ループアンテナは、第8図に斜視図にて略
示するように、誘電体基板10Aの裏面に接地板11Aを施
し、誘電体基板10Aの表面に円形のループ導体12Aを施し
ているマイクロストリップ形状とされている。そして、
ループ導体12Aには、参照符号aおよびbで示す半径方
向において対向する位置に円偏波を放射しうるように摂
動素子13Aおよび14Aが設けられている。さらに、ループ
導体12Aには、参照符号cで示す位置から半径方向内側
へ、参照符号dを通り参照符号eで示す位置まで延長す
るL字形素子15Aが設けられている。ただし、参照符号
cから参照符号dまでの部分もL字形素子の一部とみな
し、L字形素子と呼ぶことにする。なお、第8図におい
て、参照符号hは、誘電体基板10Aの厚みを示し、参照
符号Lfは、L字形素子15Aの長さを示している。この円
偏波用ループアンテナにおいては、給電用の同軸線20A
の中心導体21Aは、接地板11Aおよび誘電体基板10Aに設
けた貫通穴を通してL字形素子15Aの先端dに直接的に
接続され、同軸線20Aの外部導体22Aは、接地板11Aに直
接的に接続される。
Therefore, as a solution to such a conventional problem, the present inventor has developed a circularly polarized loop antenna having a configuration as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 214304/1990.
In this circularly polarized loop antenna, a ground plate 11A is provided on the back surface of the dielectric substrate 10A and a circular loop conductor 12A is provided on the front surface of the dielectric substrate 10A, as schematically shown in the perspective view of FIG. It has a microstrip shape. And
The loop conductor 12A is provided with perturbation elements 13A and 14A so as to radiate circularly polarized waves at positions facing each other in the radial direction indicated by reference characters a and b. Further, the loop conductor 12A is provided with an L-shaped element 15A extending radially inward from the position indicated by the reference sign c to the position indicated by the reference sign e through the reference sign d. However, the portion from the reference symbol c to the reference symbol d is also regarded as a part of the L-shaped element and will be referred to as an L-shaped element. In FIG. 8, reference numeral h indicates the thickness of the dielectric substrate 10A, and reference numeral L f indicates the length of the L-shaped element 15A. In this circularly polarized loop antenna, the coaxial cable 20A for feeding
The center conductor 21A is directly connected to the tip d of the L-shaped element 15A through a through hole provided in the ground plate 11A and the dielectric substrate 10A, and the outer conductor 22A of the coaxial wire 20A is directly connected to the ground plate 11A. Connected.

この第8図の円偏波用ループアンテナは、給電用同軸
線の中心導体をL字形素子に直接的に接続し外部導体を
接地板に直接的に接続するだけで、給電することができ
るので、1箇所1端子の給電とすることができ、非常に
簡単で安価なものとすることができる。その上、ループ
導体に間隙を作らず完全なループとすることができるの
で、理想的な円偏波放射特性を容易に得ることができ
る。また、給電接続のためにバラン回路等を必要としな
いので、給電のための接続にスペースをとったりしない
ので、全体として小型にすることが可能である。しかし
ながら、このようにL字形素子15Aのストリップ幅をル
ープ導体12Aのストリップ幅と同じとした構成の円偏波
用ループアンテナでは、例えば、誘電体基板の比誘電率
を1、対象自由空間波長λを0.1mとし、接続する同軸線
20Aの特性インピーダンスを50Ωとした場合、正面軸比
1.0dBの円偏波を得るためには、L字形素子15Aおよびル
ープ導体12Aのストリップ幅Wを0.02λ、L字形素子15A
の長さLfを0.24λに設定する必要があり、このような寸
法関係において、同軸線20Aとのインピーダンスマッチ
ングをとるためには、誘電体基板10Aの厚みhを0.05λ
としなければならない。
The circularly polarized loop antenna of FIG. 8 can be fed by simply connecting the center conductor of the feeding coaxial wire to the L-shaped element and the outer conductor to the ground plate. Power can be supplied from one terminal at one location, which can be very simple and inexpensive. Moreover, since a perfect loop can be formed without forming a gap in the loop conductor, an ideal circularly polarized radiation characteristic can be easily obtained. In addition, since a balun circuit or the like is not required for power supply connection, space is not required for connection for power supply, so that the size can be reduced as a whole. However, in a circularly polarized loop antenna having such a configuration that the strip width of the L-shaped element 15A is the same as the strip width of the loop conductor 12A, for example, the relative permittivity of the dielectric substrate is 1, the target free space wavelength λ Is 0.1m, and the coaxial cable to connect
When the characteristic impedance of 20A is 50Ω, the front axis ratio
To obtain a circularly polarized wave of 1.0 dB, the strip width W of the L-shaped element 15A and the loop conductor 12A is 0.02λ, and the L-shaped element 15A
It is necessary to set the length L f of the dielectric substrate 10A to 0.24λ, and in such a dimensional relationship, in order to achieve impedance matching with the coaxial line 20A, the thickness h of the dielectric substrate 10A is set to 0.05λ.
And must be.

ところが、最近のこの種のアンテナの応用分野として
は、例えば、カード状のものに埋め込んで使用するよう
な場合があり、このような応用分野においては、カード
の厚みには限界があり、従って、アンテナ全体の厚みを
できるだけ薄くすることが望まれてきている。前述した
ように、第8図の構成の円偏波用ループアンテナでは、
対象自由空間波長λが決まると、誘電体基板10Aの厚み
hは、0.05λとしなければならず、アンテナの厚みをよ
り薄くしようとして、誘電体基板10Aの厚みhを、0.05
λより薄くすると、アンテナの入力インピーダンスが50
Ωからずれてきてしまい、同軸線20Aとのインピーダン
スマッチングがとれなくなってきてしまう。同軸線20A
とアンテナとの間のインピーダンスマッチングをとるた
めに、同軸線20Aとアンテナとの間にインピーダンス変
換器を接続することが考えられるが、これでは、インピ
ーダンス変換器を設けるスペースが別に必要となり、ア
ンテナの小型、薄型化に支障をきたしてしまうことにな
る。
However, as a recent application field of this type of antenna, for example, there is a case where it is used by being embedded in a card-shaped one, and in such an application field, there is a limit to the thickness of the card, and therefore, It has been desired to reduce the thickness of the entire antenna as much as possible. As described above, in the circularly polarized loop antenna configured as shown in FIG.
When the target free space wavelength λ is determined, the thickness h of the dielectric substrate 10A must be set to 0.05λ, and the thickness h of the dielectric substrate 10A is set to 0.05% in order to reduce the thickness of the antenna.
If it is thinner than λ, the input impedance of the antenna is 50
It will deviate from Ω and impedance matching with the coaxial line 20A will not be possible. Coaxial wire 20A
It may be possible to connect an impedance converter between the coaxial wire 20A and the antenna in order to achieve impedance matching between the antenna and the antenna, but this requires a separate space for the impedance converter, This will hinder miniaturization and thinning.

本考案の目的は、前述したような従来技術の問題点に
かんがみ、より一層の小型化、薄型化を達成できるよう
な円偏波用ループアンテナを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a circularly polarized loop antenna capable of achieving further miniaturization and thickness reduction in view of the above-mentioned problems of the prior art.

課題を解決するための手段 本考案によれば、接地板と、円偏波を放射するように
摂動素子をもつループ導体とを誘電体を挟んで対峙させ
てなり、前記ループ導体の所定位置からループ内へと前
記誘電体表面と実質的に平行に延長するストリップ部を
有するL字形素子を備え、給電用同軸線路の中心導体を
前記L字形素子に接続し、外部導体を前記接地板に接続
するようにした円偏波用ループアンテナにおいて、前記
L字形素子の前記ストリップ部は、前記ループ導体から
延長する該ループ導体の幅と同じ幅を有する第1のスト
リップ部分と、該第1のストリップ部分に続く第2のス
トリップ部分とからなり、前記第1のストリップ部分の
長さは、この第1のストリップ部分と前記第2のストリ
ップ部分との境界点から前記ループ導体を見たインピー
ダンスが純抵抗となるようなものとされており、前記第
2のストリップ部分の長さは、前記給電用同軸線路上の
伝搬波長の4分の1に等しくされており、前記給電用同
軸線路の給電点のインピーダンスをZ0とし、前記第1の
ストリップ部分と前記第2のストリップ部分との境界点
から前記ループ導体を見たインピーダンスをZ1としたと
き、前記第2のストリップ部分の幅は、この第2のスト
リップ部分による給電線路のインピーダンスが積Z0Z1
平方根に等しくなるようなものとされていることを特徴
とする。
Means for Solving the Problems According to the present invention, a ground plate and a loop conductor having a perturbation element so as to radiate a circularly polarized wave are opposed to each other with a dielectric material sandwiched therebetween. An L-shaped element having a strip portion extending into the loop substantially parallel to the dielectric surface is provided, a center conductor of a feeding coaxial line is connected to the L-shaped element, and an outer conductor is connected to the ground plate. In the circularly polarized loop antenna configured as described above, the strip portion of the L-shaped element has a first strip portion having the same width as the width of the loop conductor extending from the loop conductor, and the first strip. A second strip portion following the portion, and the length of the first strip portion is such that when the loop conductor is viewed from a boundary point between the first strip portion and the second strip portion. Impedance is a pure resistance, and the length of the second strip portion is equal to a quarter of the propagation wavelength on the feeding coaxial line. When the impedance of the feeding point is Z 0 and the impedance of the loop conductor viewed from the boundary point between the first strip portion and the second strip portion is Z 1 , the width of the second strip portion is Is characterized in that the impedance of the feed line by this second strip portion is equal to the square root of the product Z 0 Z 1 .

実施例 次に、添付図面の第1図から第5図に基づいて、本考
案の実施例について、本考案をより詳細に説明する。
Embodiments Next, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 5 of the accompanying drawings.

第1図は、本考案の一実施例としての円偏波用ループ
アンテナの構造を略示する斜視図である。この第1図に
示されるように、この実施例の円偏波用ループアンテナ
は、誘電体基板10の裏面に接地板11を施し、誘電体基板
10の表面に円形のループ導体12を施しているマイクロス
トリップ形状とされている。そして、ループ導体12に
は、参照符号aおよびbで示す半径方向において対向す
る位置に円偏波を放射しうるように摂動素子13および14
が設けられている。さらに、ループ導体12には、本考案
によって、参照符号cで示す位置から半径方向内側へ、
参照符号dを通り参照符号eで示す位置まで延長するL
字形素子15が設けられている。ただし、参照符号cから
参照符号dまでの部分もL字形素子の一部とみなし、L
字形素子と呼ぶことにする。なお、第1図において、参
照符号hは、誘電体基板10の厚みを示し、参照符号L
fは、L字形素子15の長さを示している。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the structure of a circularly polarized loop antenna as an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the circularly polarized loop antenna of this embodiment, a ground plate 11 is provided on the back surface of a dielectric substrate 10,
It has a microstrip shape in which a circular loop conductor 12 is applied to the surface of 10. The loop conductor 12 is provided with perturbation elements 13 and 14 so that circularly polarized waves can be radiated to positions facing each other in the radial direction indicated by reference signs a and b.
Is provided. Further, according to the present invention, the loop conductor 12 is radially inward from a position indicated by reference numeral c,
L that extends through the reference symbol d to the position indicated by the reference symbol e
A V-shaped element 15 is provided. However, the portion from the reference symbol c to the reference symbol d is regarded as a part of the L-shaped element, and L
We will call it a V-shaped element. In FIG. 1, reference numeral h indicates the thickness of the dielectric substrate 10, and reference numeral L
f indicates the length of the L-shaped element 15.

この実施例の円偏波用ループアンテナにおいては、給
電用の同軸線20の中心導体21は、接地板11および誘電体
基板10に設けた貫通穴を通してL字形素子15の先端dに
直接的に接続され、同軸線20の外部導体22は、接地板11
に直接的に接続されている。
In the circularly polarized loop antenna of this embodiment, the center conductor 21 of the feeding coaxial wire 20 is directly connected to the tip d of the L-shaped element 15 through the through holes provided in the ground plate 11 and the dielectric substrate 10. And the outer conductor 22 of the coaxial wire 20 is connected to the ground plate 11
Is directly connected to.

次に、このような構成の円偏波用ループアンテナの動
作および特性について、特に、第2図から第5図を参照
して説明する。
Next, the operation and characteristics of the circularly polarized loop antenna having such a configuration will be described with reference to FIGS. 2 to 5.

第2図は、第1図のアンテナを平面的に且つ模式的に
示した図であり、第3図は、第1図のアンテナを断面的
に且つ模式的に示した図である。これらの第2図および
第3図において、L字形素子15の水平部の長さは、Lf
され、ループ導体12と接地板11との間隔は、hとされて
いる。Lfは長さLf′とLf″からなり、Lf′は点dから点
c′の長さ、Lf″は点c′から点cの長さとする。ここ
で、c′はc′よりループ導体12を見たインピーダンス
が純抵抗となる点とし、長さdc′を給電線路上の伝播波
長λgの4分の1の長さにとる。さらに、点eの給電同
軸線のインピーダンスをZ0(例えば、50Ω)、点c′よ
りループ導体12を見込んだインピーダンスをZ1とすれ
ば、給電線路dc′のインピーダンスを積Z0Z1の平方根に
とる。ただし、給電線路c′cのストリップ幅はループ
導体12のストリップ幅Wと同じにする。また、給電線路
dc′のインピーダンスは、ストリップ幅W′、誘電体基
板の厚みhと比誘電率εで決まる。このとき、点eか
らL字形素子を見込んだ入力インピーダンスは純抵抗と
なり(例えば、50Ω)、Lf′=0.25λgの時、正面方向
で円偏波となり、ループ上の電流分布は、第4図に示す
ような進行波形電流分布となっている。
2 is a plan view schematically showing the antenna of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross sectional view schematically showing the antenna of FIG. 2 and 3, the length of the horizontal portion of the L-shaped element 15 is L f , and the distance between the loop conductor 12 and the ground plate 11 is h. L f is composed of lengths L f ′ and L f ″, L f ′ is the length from point d to point c ′, and L f ″ is the length from point c ′ to point c. Here, c'is a point at which the impedance of the loop conductor 12 viewed from c'is a pure resistance, and the length dc 'is set to be a quarter of the propagation wavelength λg on the feed line. Further, if the impedance of the feeding coaxial line at the point e is Z 0 (for example, 50Ω) and the impedance considering the loop conductor 12 from the point c ′ is Z 1 , the impedance of the feeding line dc ′ can be obtained by multiplying the product Z 0 Z 1 by Take the square root. However, the strip width of the feed line c'c is set to be the same as the strip width W of the loop conductor 12. Also, the power supply line
The impedance of dc ′ is determined by the strip width W ′, the thickness h of the dielectric substrate and the relative permittivity ε r . At this time, the input impedance considering the L-shaped element from the point e becomes a pure resistance (for example, 50Ω), and when L f ′ = 0.25λg, it becomes a circular polarization in the front direction, and the current distribution on the loop is the fourth. The traveling waveform current distribution is as shown in the figure.

次に、このような電流分布による放射パターンの実測
値を、第5図に示している。この第5図の放射パターン
から明らかなように、第3図におけるθ=0°、すなわ
ち、アンテナの正面方向で、電界は最大値となってい
る。
Next, the measured values of the radiation pattern based on such current distribution are shown in FIG. As is clear from the radiation pattern in FIG. 5, the electric field has the maximum value in θ = 0 ° in FIG. 3, that is, in the front direction of the antenna.

前述したことからわかるように、第1図に示したアン
テナの構成によれば、例えば、インピーダンス50Ωの給
電同軸線20からの電流は、インピーダンス変換器として
作動しているインピーダンス109ΩのL字形素子15を伝
わり、インピーダンスが整合されたままインピーダンス
237Ωのc点にたどりつき、ループ12上に分布する。こ
のとき、a点、b点の摂動素子13および14により、電流
は、第4図に示すように、振幅ほぼ一様の進行波形にな
るので、回転する電波が放射される。ループ12の円周
を、対象伝播波長λg、すなわち、使用伝播波長にほぼ
等しい長さに選んでいることから、アンテナの正面で強
まる電界パターンとなる。なお、L字形素子15による伝
送線路からの放射は、厚みhを対象自由空間波長λに対
してきわめて小さくしているので、無視できる。例え
ば、測定結果からは、誘電体基板の厚みhを対象自由空
間波長λの100分の1とすることができる。
As can be seen from the above, according to the configuration of the antenna shown in FIG. 1, for example, the current from the feeding coaxial line 20 having an impedance of 50Ω is an L-shaped element 15 having an impedance of 109Ω operating as an impedance converter. And the impedance remains matched.
It reaches the point c of 237Ω and is distributed on the loop 12. At this time, the perturbation elements 13 and 14 at the points a and b cause the current to have a traveling waveform with substantially uniform amplitude as shown in FIG. 4, so that rotating radio waves are radiated. Since the circumference of the loop 12 is selected to have a length substantially equal to the target propagation wavelength λg, that is, the used propagation wavelength, the electric field pattern becomes stronger in front of the antenna. The radiation from the transmission line by the L-shaped element 15 can be ignored because the thickness h is extremely small with respect to the target free space wavelength λ. For example, from the measurement result, the thickness h of the dielectric substrate can be set to 1/100 of the target free space wavelength λ.

さらにまた、前述した実施例は、ループ導体を円形と
したのであるが、本考案は、これに限らず、ループ導体
を角形とすることもできる。
Furthermore, although the loop conductor is circular in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and the loop conductor may be rectangular.

考案の効果 本考案の円偏波用ループアンテナは、給電用同軸線の
中心導体をL字形素子に直接的に接続し外部導体を接地
板に直接的に接続するだけで、給電することができるの
で、1箇所1端子の給電とすることができ、非常に簡単
で安価なものとすることができる。その上、ループ導体
に間隙を作らず完全なループとすることができるので、
理想的な円偏波放射特性を容易に得ることができる。ま
た、給電接続のためにバラン回路等を必要としないの
で、給電のために接続にスペースをとったりしないの
で、全体として小型にすることが可能である。さらにま
た、誘電体基板の厚みを非常に薄くしても、別個のイン
ピーダンス変換器を必要とすることなく、給電時におけ
るインピーダンスマッチングをとることができるので、
アンテナ全体の厚みをより薄くすることができ、カード
等に埋設するのに適したものとなる。
Effect of the Invention The circularly polarized loop antenna of the present invention can be fed by simply connecting the center conductor of the feeding coaxial wire to the L-shaped element and the outer conductor to the ground plate. Therefore, the power can be supplied from one terminal at one place, which is very simple and inexpensive. Moreover, since it is possible to make a perfect loop without making a gap in the loop conductor,
An ideal circularly polarized radiation characteristic can be easily obtained. Further, since a balun circuit or the like is not required for power supply connection, a space is not required for connection for power supply, so that the size can be reduced as a whole. Furthermore, even if the thickness of the dielectric substrate is made very thin, impedance matching at the time of power feeding can be achieved without the need for a separate impedance converter,
The thickness of the entire antenna can be made thinner, which is suitable for embedding in a card or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本考案の一実施例としての円偏波用ループア
ンテナの構造を略示する斜視図、第2図は、第1図のア
ンテナを平面的に且つ模式的に示した図、第3図は、第
1図のアンテナを断面的に且つ模式的に示した図、第4
図は、第1図のアンテナにおけるループ上の電流分布を
示す図、第5図は、第4図に示したような電流分布によ
る放射パターンの実測値を示す図、第6図は、従来の円
偏波用ループアンテナの一例を示す概略図、第7図は、
従来の円偏波用ループアンテナの別の例を示す概略図、
第8図は、円偏波用ループアンテナの更に別の例を示す
概略図である。 10……誘電体基板、11……接地板、12……ループ導体、
13、14……摂動素子、15……L字形素子、20……同軸
線、21……中心導体、22……外部導体。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the structure of a circularly polarized loop antenna as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view schematically showing the antenna of FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the antenna of FIG. 1, and FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a current distribution on a loop in the antenna of FIG. 1, FIG. 5 is a diagram showing measured values of a radiation pattern due to the current distribution as shown in FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a circularly polarized loop antenna,
Schematic showing another example of a conventional loop antenna for circular polarization,
FIG. 8 is a schematic diagram showing still another example of the circularly polarized loop antenna. 10 …… Dielectric substrate, 11 …… Ground plate, 12 …… Loop conductor,
13, 14 ... Perturbation element, 15 ... L-shaped element, 20 ... Coaxial wire, 21 ... Central conductor, 22 ... Outer conductor.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of utility model registration request] 【請求項1】接地板と、円偏波を放射するように摂動素
子をもつループ導体とを誘電体を挟んで対峙させてな
り、前記ループ導体の所定位置からループ内へと前記誘
電体表面と実質的に平行に延長するストリップ部を有す
るL字形素子を備え、給電用同軸線路の中心導体を前記
L字形素子に接続し、外部導体を前記接地板に接続する
ようにした円偏波用ループアンテナにおいて、前記L字
形素子の前記ストリップ部は、前記ループ導体から延長
する該ループ導体の幅と同じ幅を有する第1のストリッ
プ部分と、該第1のストリップ部分に続く第2のストリ
ップ部分とからなり、前記第1のストリップ部分の長さ
は、この第1のストリップ部分と前記第2のストリップ
部分との境界点から前記ループ導体を見たインピーダン
スが純抵抗となるようなものとされており、前記第2の
ストリップ部分の長さは、前記給電用同軸線路上の伝搬
波長の4分の1に等しくされており、前記給電用同軸線
路の給電点のインピーダンスをZ0とし、前記第1のスト
リップ部分と前記第2のストリップ部分との境界点から
前記ループ導体を見たインピーダンスをZ1としたとき、
前記第2のストリップ部分の幅は、この第2のストリッ
プ部分による給電線路のインピーダンスが積Z0Z1の平方
根に等しくなるようなものとされていることを特徴とす
る円偏波用ループアンテナ。
1. A ground plate and a loop conductor having a perturbation element so as to radiate a circularly polarized wave are opposed to each other with a dielectric interposed therebetween, and the dielectric surface extends from a predetermined position of the loop conductor into the loop. A circularly polarized wave having an L-shaped element having a strip portion extending substantially in parallel with the central conductor of the feeding coaxial line is connected to the L-shaped element, and an outer conductor is connected to the ground plate. In the loop antenna, the strip portion of the L-shaped element has a first strip portion having the same width as a width of the loop conductor extending from the loop conductor, and a second strip portion continuing from the first strip portion. The length of the first strip portion is such that the impedance of the loop conductor seen from the boundary point between the first strip portion and the second strip portion is a pure resistance. Are as such, the length of the second strip portion, said being equal to one quarter of the propagation wavelength on the feeding coaxial line, the impedance of the feeding point of the feeding coaxial line Z 0 and the impedance of the loop conductor viewed from the boundary point between the first strip portion and the second strip portion is Z 1 ,
A circularly polarized loop antenna, wherein the width of the second strip portion is such that the impedance of the feed line by the second strip portion is equal to the square root of the product Z 0 Z 1. .
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