JP2584698B2 - 電磁界結合形円偏波用ループアンテナ - Google Patents
電磁界結合形円偏波用ループアンテナInfo
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- loop conductor
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円偏波用ループアンテ
ナに関するものである。
ナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の円偏波用ループアンテナとし
て、添付図面の図８に概略斜視図にて示すようなものが
開発されている。この円偏波用ループアンテナは、誘電
体板１の上面に、円偏波放射用の摂動素子３を持つルー
プ導体２を施し、誘電体板１の下面に、接地板４を施し
た構造となっている。そして、この円偏波用ループアン
テナでは、ループ導体２に接続するマイクロストリップ
ライン導体５を設けて、このマイクロストリップライン
導体５に給電用同軸線路６の中心導体７を接続し、給電
用同軸線路６の外部導体８を接地板４に接続するように
し、そのマイクロストリップラインをλ／４インピーダ
ンス変換器とすることにより、アンテナに給電を行える
ようにしている。
て、添付図面の図８に概略斜視図にて示すようなものが
開発されている。この円偏波用ループアンテナは、誘電
体板１の上面に、円偏波放射用の摂動素子３を持つルー
プ導体２を施し、誘電体板１の下面に、接地板４を施し
た構造となっている。そして、この円偏波用ループアン
テナでは、ループ導体２に接続するマイクロストリップ
ライン導体５を設けて、このマイクロストリップライン
導体５に給電用同軸線路６の中心導体７を接続し、給電
用同軸線路６の外部導体８を接地板４に接続するように
し、そのマイクロストリップラインをλ／４インピーダ
ンス変換器とすることにより、アンテナに給電を行える
ようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したような円偏波
用ループアンテナの構造では、アンテナを小型化してい
くと、λ／４インピーダンス変換器としたマイクロスト
リップライン給電部５が細くなりすぎて、加工できず、
給電がうまく行えなくなってしまう。また、マイクロス
トリップライン給電部５の加工寸法精度を厳しくしない
と、インピーダンス整合が正確にとれないので、製造も
容易ではなかった。このため、アンテナの小型化には限
度があった。
用ループアンテナの構造では、アンテナを小型化してい
くと、λ／４インピーダンス変換器としたマイクロスト
リップライン給電部５が細くなりすぎて、加工できず、
給電がうまく行えなくなってしまう。また、マイクロス
トリップライン給電部５の加工寸法精度を厳しくしない
と、インピーダンス整合が正確にとれないので、製造も
容易ではなかった。このため、アンテナの小型化には限
度があった。
【０００４】本発明の目的は、このような問題点を解消
しうるような電磁界結合形円偏波用ループアンテナを提
供することである。
しうるような電磁界結合形円偏波用ループアンテナを提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による電磁界結合
形円偏波用ループアンテナは、接地板と、円偏波放射用
の摂動素子を持つループ導体とを誘電体を挟んで対峙さ
せ、前記誘電体の前記ループ導体のある側の面において
且つ前記ループ導体の内側に、そのループ導体に対して
非接触の給電部導体パターンを設けており、該給電部導
体パターンは、前記ループ導体の所定の部分に対して、
そのループ導体の他の部分に対するよりも、より近接
し、前記ループ導体の前記所定の部分との非接触対向面
積がより大きくなる形状とされており、給電用同軸線路
の中心導体を前記給電部導体パターンに接続し、前記給
電用同軸線路の外部導体を前記接地板に接続して、前記
ループ導体に電磁界結合により給電がなされるようにし
たことを特徴とする。
形円偏波用ループアンテナは、接地板と、円偏波放射用
の摂動素子を持つループ導体とを誘電体を挟んで対峙さ
せ、前記誘電体の前記ループ導体のある側の面において
且つ前記ループ導体の内側に、そのループ導体に対して
非接触の給電部導体パターンを設けており、該給電部導
体パターンは、前記ループ導体の所定の部分に対して、
そのループ導体の他の部分に対するよりも、より近接
し、前記ループ導体の前記所定の部分との非接触対向面
積がより大きくなる形状とされており、給電用同軸線路
の中心導体を前記給電部導体パターンに接続し、前記給
電用同軸線路の外部導体を前記接地板に接続して、前記
ループ導体に電磁界結合により給電がなされるようにし
たことを特徴とする。
【０００６】
【実施例】次に、添付図面の図１から図７に基づいて、
本発明の実施例について本発明をより詳細に説明する。
本発明の実施例について本発明をより詳細に説明する。
【０００７】図１は、本発明の一実施例としての電磁界
結合形円偏波用ループアンテナの構造を斜視図にて概略
的に示している。この図１に示されるように、電磁界結
合形円偏波用ループアンテナは、誘電体板１の上面に、
円偏波放射用の摂動素子３を持つループ導体２を施し、
誘電体板１の下面に、接地板４を施した構造となってお
り、この点は、前述した従来の円偏波用ループアンテナ
と同じである。そして、この本発明の電磁界結合形円偏
波用ループアンテナでは、ループ導体２に接続するマイ
クロストリップライン導体５を設けるのでなく、誘電体
板１のループ導体２のある側の面において且つそのルー
プ導体２の内側に、そのループ導体２に近接しているが
そのループ導体２に対して非接触の給電部導体パターン
９を設け、給電用同軸線路６の中心導体７を給電部導体
パターン９に接続し、給電用同軸線路６の外部導体８を
接地板４に接続して、ループ導体２に電磁界結合により
給電がなされるようにしている。
結合形円偏波用ループアンテナの構造を斜視図にて概略
的に示している。この図１に示されるように、電磁界結
合形円偏波用ループアンテナは、誘電体板１の上面に、
円偏波放射用の摂動素子３を持つループ導体２を施し、
誘電体板１の下面に、接地板４を施した構造となってお
り、この点は、前述した従来の円偏波用ループアンテナ
と同じである。そして、この本発明の電磁界結合形円偏
波用ループアンテナでは、ループ導体２に接続するマイ
クロストリップライン導体５を設けるのでなく、誘電体
板１のループ導体２のある側の面において且つそのルー
プ導体２の内側に、そのループ導体２に近接しているが
そのループ導体２に対して非接触の給電部導体パターン
９を設け、給電用同軸線路６の中心導体７を給電部導体
パターン９に接続し、給電用同軸線路６の外部導体８を
接地板４に接続して、ループ導体２に電磁界結合により
給電がなされるようにしている。
【０００８】ここで、本発明の円偏波用ループアンテナ
の構造において、電磁界結合により給電の行える原理に
ついて、図２を参照して説明しておく。図２の（Ａ）
は、ループ導体２の中心に同軸給電線路の中心導体Ｆを
接続配置した場合を示しており、図２の（Ｂ）は、その
中心導体Ｆを、ループ導体２のある点Ｆ′に対してある
程度近づけた位置に接続配置した場合を示しており、図
２の（Ｃ）は、その中心導体Ｆを、ループ導体２の点
Ｆ′に対してさらに近接した位置に接続配置した場合を
示している。
の構造において、電磁界結合により給電の行える原理に
ついて、図２を参照して説明しておく。図２の（Ａ）
は、ループ導体２の中心に同軸給電線路の中心導体Ｆを
接続配置した場合を示しており、図２の（Ｂ）は、その
中心導体Ｆを、ループ導体２のある点Ｆ′に対してある
程度近づけた位置に接続配置した場合を示しており、図
２の（Ｃ）は、その中心導体Ｆを、ループ導体２の点
Ｆ′に対してさらに近接した位置に接続配置した場合を
示している。
【０００９】このように、中心導体Ｆをループ導体２の
点Ｆ′に対して近づける程、点Ｆ′には非接触であって
も、電磁界結合により高周波電力をループ導体２へ伝送
させて、ループ導体２上に電流を流すことができること
が確認されている。そして、図２の（Ｄ）に示すよう
に、ループ導体２内でこのループ導体２と非接触の給電
部導体パターン９′を設けて、中心導体Ｆを、この給電
部導体パターン９′に接続するようにし、しかも、アイ
ランドとも称されうる、その給電部導体パターン９′の
ループ導体２との非接触対向面積、すなわち、Ｇ−Ｋ−
Ｌの長さを増すような給電部導体パターン９′の形状と
することにより、ループ導体２との電磁界結合を強め
て、よりスムーズな電磁界結合として、反射損（リター
ンロス）を少なくでき、したがって、インピーダンス整
合をとることができることも確認されている。
点Ｆ′に対して近づける程、点Ｆ′には非接触であって
も、電磁界結合により高周波電力をループ導体２へ伝送
させて、ループ導体２上に電流を流すことができること
が確認されている。そして、図２の（Ｄ）に示すよう
に、ループ導体２内でこのループ導体２と非接触の給電
部導体パターン９′を設けて、中心導体Ｆを、この給電
部導体パターン９′に接続するようにし、しかも、アイ
ランドとも称されうる、その給電部導体パターン９′の
ループ導体２との非接触対向面積、すなわち、Ｇ−Ｋ−
Ｌの長さを増すような給電部導体パターン９′の形状と
することにより、ループ導体２との電磁界結合を強め
て、よりスムーズな電磁界結合として、反射損（リター
ンロス）を少なくでき、したがって、インピーダンス整
合をとることができることも確認されている。
【００１０】次に、本発明による電磁界結合形円偏波用
ループアンテナの具体的構造例とその諸アンテナ特性と
について説明する。図３は、ループアンテナの拡大平面
図であり、図４は、図３のループアンテナの拡大Ｘ軸縦
断面図である。
ループアンテナの具体的構造例とその諸アンテナ特性と
について説明する。図３は、ループアンテナの拡大平面
図であり、図４は、図３のループアンテナの拡大Ｘ軸縦
断面図である。
【００１１】図３および４において、参照符号Ｒは、ル
ープ導体２の中心半径を示し、Ｌは、給電部導体パター
ン（アイランド）９の長さを示し、Ｍは、給電部導体パ
ターン９の幅を示し、ＮＡは、摂動素子３の長さを示
し、Ｂは、誘電体板１の厚みを示し、εr は、誘電体板
１の比誘電率を示している。この構造例では、Ｒ＝7.３
mm、ＮＡ＝1.２mm、Ｌ＝７mm、Ｍ＝３mm、Ｂ＝1.３mm、
εr ＝１0.５である。
ープ導体２の中心半径を示し、Ｌは、給電部導体パター
ン（アイランド）９の長さを示し、Ｍは、給電部導体パ
ターン９の幅を示し、ＮＡは、摂動素子３の長さを示
し、Ｂは、誘電体板１の厚みを示し、εr は、誘電体板
１の比誘電率を示している。この構造例では、Ｒ＝7.３
mm、ＮＡ＝1.２mm、Ｌ＝７mm、Ｍ＝３mm、Ｂ＝1.３mm、
εr ＝１0.５である。
【００１２】このような構造例について、正面軸比とリ
ターンロスの周波数特性を測定してみたところ、図５に
示すような特性が得られた。また、このような構造例に
ついて、放射パターンを測定してみたところ、図６およ
び図７に示すような放射パターン特性が得られることが
分かった。図６は、周波数2.４５GHz でφ＝０°平面に
おける放射パターンを示しており、点線は、Ｅθの曲線
を示しており、実線は、Ｅφの曲線を示している。ま
た、図７は、周波数2.４５GHz でφ＝９０°平面におけ
る放射パーンを示しており、点線は、Ｅθの曲線を示し
ており、実線は、Ｅφの曲線を示している。
ターンロスの周波数特性を測定してみたところ、図５に
示すような特性が得られた。また、このような構造例に
ついて、放射パターンを測定してみたところ、図６およ
び図７に示すような放射パターン特性が得られることが
分かった。図６は、周波数2.４５GHz でφ＝０°平面に
おける放射パターンを示しており、点線は、Ｅθの曲線
を示しており、実線は、Ｅφの曲線を示している。ま
た、図７は、周波数2.４５GHz でφ＝９０°平面におけ
る放射パーンを示しており、点線は、Ｅθの曲線を示し
ており、実線は、Ｅφの曲線を示している。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、加工精度を必要とする従来の
λ／４インピーダンス変換器としてのマイクロストリッ
プラインを設ける代わりに、加工精度を必要としない給
電部導体パターン（アイランド）を設けて、円偏波用ル
ープアンテナへの給電を電磁界結合形としたので、高い
誘電率をもつ基板を使用しアンテナの小型化が可能とな
り、アンテナ設置スペースをあまりとれない場所にも使
用できるアンテナとすることができる。その上、給電部
導体パターンの加工精度は厳しくないので、アンテナの
製造自体も容易となり、安価なものとすることができ
る。
λ／４インピーダンス変換器としてのマイクロストリッ
プラインを設ける代わりに、加工精度を必要としない給
電部導体パターン（アイランド）を設けて、円偏波用ル
ープアンテナへの給電を電磁界結合形としたので、高い
誘電率をもつ基板を使用しアンテナの小型化が可能とな
り、アンテナ設置スペースをあまりとれない場所にも使
用できるアンテナとすることができる。その上、給電部
導体パターンの加工精度は厳しくないので、アンテナの
製造自体も容易となり、安価なものとすることができ
る。
【００１４】また、給電部導体パターンへの給電用同軸
線路の中心導体の接続（例えば、ハンダ付け）による性
能への影響も小さいので、製造時におけるアンテナ性能
のばらつきを抑えることができる。
線路の中心導体の接続（例えば、ハンダ付け）による性
能への影響も小さいので、製造時におけるアンテナ性能
のばらつきを抑えることができる。
【図１】本発明の一実施例としての電磁界結合形円偏波
用ループアンテナの構造を示す概略斜視図である。
用ループアンテナの構造を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の原理を説明するための図である。
【図３】本発明の具体的構造例を説明するための拡大平
面図である。
面図である。
【図４】図３の具体的構造例の拡大Ｘ軸縦断面図であ
る。
る。
【図５】図３および図４の具体的構造例の正面軸比およ
びリターンロスの周波数特性を示す図である。
びリターンロスの周波数特性を示す図である。
【図６】図３および図４の具体的構造例のφ＝０°平面
の放射パーンの測定例を示す図である。
の放射パーンの測定例を示す図である。
【図７】図３および図４の具体的構造例の別のφ＝９０
°平面の放射パターンの測定例を示す図である。
°平面の放射パターンの測定例を示す図である。
【図８】従来の円偏波用ループアンテナの構造例を示す
概略斜視図である。
概略斜視図である。
１ 誘電体板 ２ ループ導体 ３ 摂動素子 ４ 接地板 ６ 給電用同軸線路 ７ 中心導体 ８ 外部導体 ９ 給電部導体パターン
Claims (1)
- 【請求項１】 接地板と、円偏波放射用の摂動素子を持
つループ導体とを誘電体を挟んで対峙させ、前記誘電体
の前記ループ導体のある側の面において且つ前記ループ
導体の内側に、そのループ導体に対して非接触の給電部
導体パターンを設けており、該給電部導体パターンは、
前記ループ導体の所定の部分に対して、そのループ導体
の他の部分に対するよりも、より近接し、前記ループ導
体の前記所定の部分との非接触対向面積がより大きくな
る形状とされており、給電用同軸線路の中心導体を前記
給電部導体パターンに接続し、前記給電用同軸線路の外
部導体を前記接地板に接続して、前記ループ導体に電磁
界結合により給電がなされるようにしたことを特徴とす
る電磁界結合形円偏波用ループアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3269712A JP2584698B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 電磁界結合形円偏波用ループアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3269712A JP2584698B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 電磁界結合形円偏波用ループアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05110334A JPH05110334A (ja) | 1993-04-30 |
| JP2584698B2 true JP2584698B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=17476125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3269712A Expired - Fee Related JP2584698B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 電磁界結合形円偏波用ループアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584698B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3431045B2 (ja) * | 1995-01-18 | 2003-07-28 | 久松 中野 | 円偏波ループアンテナ |
| JP2002271128A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Sansei Denki Kk | 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 |
| JP2005340933A (ja) | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 円偏波アンテナ、及びこれを用いたレクテナ |
| US9209771B1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-12-08 | Qualcomm Incorporated | EM coupling shielding |
| CN114899595A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-08-12 | 深圳大学 | 一种低剖面圆极化辐射天线及其应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02214304A (ja) * | 1989-02-15 | 1990-08-27 | Hirose Electric Co Ltd | 円偏波用ループアンテナ |
| FR2648626B1 (fr) * | 1989-06-20 | 1991-08-23 | Alcatel Espace | Element rayonnant diplexant |
| JP2646273B2 (ja) * | 1990-02-13 | 1997-08-27 | 有限会社中村製作所 | 円偏波スロットアンテナ |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP3269712A patent/JP2584698B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05110334A (ja) | 1993-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |