JP3032664B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JP3032664B2 JP3032664B2 JP5144050A JP14405093A JP3032664B2 JP 3032664 B2 JP3032664 B2 JP 3032664B2 JP 5144050 A JP5144050 A JP 5144050A JP 14405093 A JP14405093 A JP 14405093A JP 3032664 B2 JP3032664 B2 JP 3032664B2
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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、波長に比べて薄い誘電
体層あるいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接
地導体板とを互いに対向させた構造の２組のアンテナ素
子で構成されたアンテナ装置に関し、携帯無線機、特に
衛星通信用の移動無線機器に内蔵するのに適したアンテ
ナ装置に関するものである。
体層あるいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接
地導体板とを互いに対向させた構造の２組のアンテナ素
子で構成されたアンテナ装置に関し、携帯無線機、特に
衛星通信用の移動無線機器に内蔵するのに適したアンテ
ナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、両面銅張積層プリント基板
（以下、両面プリント基板と呼ぶ）を用いて形成したプ
リントアンテナが提供されている。このプリントアンテ
ナは、いわゆるマイクロストリップ形アンテナであり、
フォトエッチング技術の向上により、電気的特性の再現
性が良好となっている。しかも、このプリントアンテナ
の場合には、両面プリント基板の基材の誘電率が十分に
大きければ、波長短縮効果により、誘電体層を空気で構
成した場合に比べて小型化できるという利点もある。そ
こで、特に携帯用無線機などの内蔵アンテナとして適用
されている。
（以下、両面プリント基板と呼ぶ）を用いて形成したプ
リントアンテナが提供されている。このプリントアンテ
ナは、いわゆるマイクロストリップ形アンテナであり、
フォトエッチング技術の向上により、電気的特性の再現
性が良好となっている。しかも、このプリントアンテナ
の場合には、両面プリント基板の基材の誘電率が十分に
大きければ、波長短縮効果により、誘電体層を空気で構
成した場合に比べて小型化できるという利点もある。そ
こで、特に携帯用無線機などの内蔵アンテナとして適用
されている。
【０００３】従来、携帯無線機では垂直直線偏波が用い
られてきたが、近年では、特に移動体通信システムにお
いて、衛星を利用した円偏波が利用されるようになって
いる。この種の円偏波用プリントアンテナとしては、図
８に示すものが提案されている。この円偏波用プリント
アンテナでは、両面プリント基板１の表面導体箔を用い
て放射導体層２を形成し、裏面導体箔を用いてグランド
層３を形成してある。なお、絶縁層を誘電体層４として
用いてある。
られてきたが、近年では、特に移動体通信システムにお
いて、衛星を利用した円偏波が利用されるようになって
いる。この種の円偏波用プリントアンテナとしては、図
８に示すものが提案されている。この円偏波用プリント
アンテナでは、両面プリント基板１の表面導体箔を用い
て放射導体層２を形成し、裏面導体箔を用いてグランド
層３を形成してある。なお、絶縁層を誘電体層４として
用いてある。
【０００４】放射導体層２は、長さ１／２波長（λ／
２）の直線偏波アンテナ素子としてのダイポールからな
る放射導体素子５1 ，５2 を空間的に直交させるように
形成してある。ここで、この放射導体素子５1 ，５2 の
幅は波長に比べて細く形成してある。夫々の放射導体素
子５1 ，５2 の出力は、９０度移相合成器として動作す
る移相合成部（ハイブリッドと呼ばれることもある）６
で合成するようにしてある。なお、移相合成出力は移相
合成部６の出力端子６ａから出力される。また、この移
相合成部６には終端抵抗７を介してグランド層３と接続
してある。ここで、終端抵抗７としてはチップ抵抗を用
いてあり、終端抵抗７とグランド層３とはスルーホール
からなる導体部８で接続してある。
２）の直線偏波アンテナ素子としてのダイポールからな
る放射導体素子５1 ，５2 を空間的に直交させるように
形成してある。ここで、この放射導体素子５1 ，５2 の
幅は波長に比べて細く形成してある。夫々の放射導体素
子５1 ，５2 の出力は、９０度移相合成器として動作す
る移相合成部（ハイブリッドと呼ばれることもある）６
で合成するようにしてある。なお、移相合成出力は移相
合成部６の出力端子６ａから出力される。また、この移
相合成部６には終端抵抗７を介してグランド層３と接続
してある。ここで、終端抵抗７としてはチップ抵抗を用
いてあり、終端抵抗７とグランド層３とはスルーホール
からなる導体部８で接続してある。
【０００５】この円偏波用プリントアンテナを受信用に
用いた場合には、空間的に直交する直線偏波アンテナ素
子としての放射導体素子５1 ，５2 の出力を９０度の位
相差で合成し、円偏波を受信する。なお、例えば上記円
偏波用プリントアンテナを立設する形で配置すると、水
平偏波受信用の放射導体素子５1 の受信出力に対して、
垂直偏波受信用の放射導体素子５2 の受信出力を、移相
合成部６で９０度位相を遅らせて合成することにより、
全体として右旋円偏波信号が受信される。
用いた場合には、空間的に直交する直線偏波アンテナ素
子としての放射導体素子５1 ，５2 の出力を９０度の位
相差で合成し、円偏波を受信する。なお、例えば上記円
偏波用プリントアンテナを立設する形で配置すると、水
平偏波受信用の放射導体素子５1 の受信出力に対して、
垂直偏波受信用の放射導体素子５2 の受信出力を、移相
合成部６で９０度位相を遅らせて合成することにより、
全体として右旋円偏波信号が受信される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図８の
プリントアンテナを携帯無線機に装備しようとすると、
次のような問題がある。上記図８のプリントアンテナは
１／２波長型であるため、例えば誘電率３．５、厚さ５
mmの両面プリント基板１を用いて形成した場合、１５５
０ＭＨｚでは、両面プリント基板１として６０mm角程度
の大きさのものが必要である。また、この大きさである
と、重量も重くなる。従って、寸法的また重量的に携帯
無線機への適用が難しくなる。
プリントアンテナを携帯無線機に装備しようとすると、
次のような問題がある。上記図８のプリントアンテナは
１／２波長型であるため、例えば誘電率３．５、厚さ５
mmの両面プリント基板１を用いて形成した場合、１５５
０ＭＨｚでは、両面プリント基板１として６０mm角程度
の大きさのものが必要である。また、この大きさである
と、重量も重くなる。従って、寸法的また重量的に携帯
無線機への適用が難しくなる。
【０００７】また、移相合成部６はロ字状に形成され、
その各辺は１／４波長（λ／４）必要であり、上記放射
導体素子５1 ，５2 と同一の面に形成するには、プリン
トアンテナ全体の素子配置、及び携帯無線機への実装
（取付固定など）上の制約が増すという問題がある。本
発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的
とするところは、小型で、軽量であるアンテナ装置を提
供することにある。
その各辺は１／４波長（λ／４）必要であり、上記放射
導体素子５1 ，５2 と同一の面に形成するには、プリン
トアンテナ全体の素子配置、及び携帯無線機への実装
（取付固定など）上の制約が増すという問題がある。本
発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的
とするところは、小型で、軽量であるアンテナ装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、波長に比べて薄い誘電体層あ
るいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体
板とを互いに対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導
体板とを接続して２組の接地型アンテナ素子としての逆
Ｌ型アンテナを構成し、放射導体素子の少なくとも接地
端側の基部が同一平面上で互いに直交するように接地型
アンテナ素子を配置すると共に、２組の接地型アンテナ
素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の接地型アンテ
ナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型アンテナ
素子を非給電素子としてある。
記目的を達成するために、波長に比べて薄い誘電体層あ
るいは空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体
板とを互いに対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導
体板とを接続して２組の接地型アンテナ素子としての逆
Ｌ型アンテナを構成し、放射導体素子の少なくとも接地
端側の基部が同一平面上で互いに直交するように接地型
アンテナ素子を配置すると共に、２組の接地型アンテナ
素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の接地型アンテ
ナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型アンテナ
素子を非給電素子としてある。
【０００９】請求項１の発明において、さらに小型化す
る場合には、請求項２に示すように、上記２組の接地型
アンテナ素子の先端にインダクタ部あるいはキャパシタ
ンス部を設ければよい。請求項３の発明では、上記目的
を達成するために、波長に比べて薄い誘電体層あるいは
空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを
互いに対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板と
を接続して２組の接地型アンテナ素子としての逆Ｆ型ア
ンテナを構成し、放射導体素子を逆Ｆ型アンテナ動作主
モードにおける主電流の方向が同一平面上で互いに直交
するように接地型アンテナ素子を配置すると共に、２組
の接地型アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一
方の接地型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方
の接地型アンテナ素子を非給電素子としてある。
る場合には、請求項２に示すように、上記２組の接地型
アンテナ素子の先端にインダクタ部あるいはキャパシタ
ンス部を設ければよい。請求項３の発明では、上記目的
を達成するために、波長に比べて薄い誘電体層あるいは
空気層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを
互いに対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板と
を接続して２組の接地型アンテナ素子としての逆Ｆ型ア
ンテナを構成し、放射導体素子を逆Ｆ型アンテナ動作主
モードにおける主電流の方向が同一平面上で互いに直交
するように接地型アンテナ素子を配置すると共に、２組
の接地型アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一
方の接地型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方
の接地型アンテナ素子を非給電素子としてある。
【００１０】なお、右旋円偏波及び左旋円偏波用として
切換使用することを可能とする場合には、請求項４に示
すように、各放射導体素子に給電を行う給電部を設け、
いずれかの放射導体素子の給電部に給電を選択的に行う
切換手段を備えるようにすればよい。
切換使用することを可能とする場合には、請求項４に示
すように、各放射導体素子に給電を行う給電部を設け、
いずれかの放射導体素子の給電部に給電を選択的に行う
切換手段を備えるようにすればよい。
【００１１】
【作用】請求項１の発明では、上述のように構成するこ
とにより、２組の一方の接地型アンテナ素子を給電素子
とすると共に、他方の接地型アンテナ素子を非給電素子
とすることにより、移相合成部を不要とし、アンテナ装
置を小型，軽量化する。請求項２の発明では、インダク
タ部のインダクタ装荷効果、あるいはキャパシタンス部
の容量装荷効果により、放射導体素子をさらに小型化す
ることを可能とし、さらに小型，軽量化を図る。
とにより、２組の一方の接地型アンテナ素子を給電素子
とすると共に、他方の接地型アンテナ素子を非給電素子
とすることにより、移相合成部を不要とし、アンテナ装
置を小型，軽量化する。請求項２の発明では、インダク
タ部のインダクタ装荷効果、あるいはキャパシタンス部
の容量装荷効果により、放射導体素子をさらに小型化す
ることを可能とし、さらに小型，軽量化を図る。
【００１２】請求項３の発明では、請求項１の発明と異
なり、１／４波長離れて配置された２組のアンテナ素子
が逆Ｆ型アンテナであり、各素子の１辺の長さが、略１
／８波長となるので、アンテナ素子形状選択の自由度を
増すことができ、その結果、基板の板取りを合理化する
ことができる。請求項４の発明では、２組の接地型アン
テナ素子を給電素子及び非給電素子とに切り換え、右旋
円偏波及び左旋円偏波用として切換使用することを可能
とする。
なり、１／４波長離れて配置された２組のアンテナ素子
が逆Ｆ型アンテナであり、各素子の１辺の長さが、略１
／８波長となるので、アンテナ素子形状選択の自由度を
増すことができ、その結果、基板の板取りを合理化する
ことができる。請求項４の発明では、２組の接地型アン
テナ素子を給電素子及び非給電素子とに切り換え、右旋
円偏波及び左旋円偏波用として切換使用することを可能
とする。
【００１３】
【実施例】まず、本発明の実施例を説明する前に本発明
の対照用の従来例について説明する。本従来例は、基本
的には、図８で説明したものと同様の構造であるが、ア
ンテナ素子が１／２波長型ではなく、１／４波長型であ
る点が異なる。以下の説明は図８で示した従来例と同一
の構成には同一符号を付して説明は省略する。
の対照用の従来例について説明する。本従来例は、基本
的には、図８で説明したものと同様の構造であるが、ア
ンテナ素子が１／２波長型ではなく、１／４波長型であ
る点が異なる。以下の説明は図８で示した従来例と同一
の構成には同一符号を付して説明は省略する。
【００１４】本従来例では、放射導体素子５1 ，５2 の
一端をスルーホールからなる接地導体部９を介してグラ
ンド層３に接続している。これにより、２組の放射導体
素子は接地型アンテナ、更に具体的には逆Ｌ型アンテナ
として動作する。 これにより、放射導体部の長さを１／
４波長に短縮できるので、アンテナを構成する両面プリ
ント基板の寸法が小さくなり、安価なアンテナを実現で
きる。但し、移相合成部６の寸法は１辺が１／４波長で
あり、専有面積は変わらない。また、放射導体素子
５ 1 ，５ 2 の動作を乱さないようにする必要があるた
め、移相合成部６は放射導体素子５ 1 ，５ 2 から離して
配置する必要がある。このため、誘電率３．５、厚さ５
mmの両面プリント基板１を用いて形成した場合、１５５
０ＭＨｚ用では、５０mm角の寸法となった。
一端をスルーホールからなる接地導体部９を介してグラ
ンド層３に接続している。これにより、２組の放射導体
素子は接地型アンテナ、更に具体的には逆Ｌ型アンテナ
として動作する。 これにより、放射導体部の長さを１／
４波長に短縮できるので、アンテナを構成する両面プリ
ント基板の寸法が小さくなり、安価なアンテナを実現で
きる。但し、移相合成部６の寸法は１辺が１／４波長で
あり、専有面積は変わらない。また、放射導体素子
５ 1 ，５ 2 の動作を乱さないようにする必要があるた
め、移相合成部６は放射導体素子５ 1 ，５ 2 から離して
配置する必要がある。このため、誘電率３．５、厚さ５
mmの両面プリント基板１を用いて形成した場合、１５５
０ＭＨｚ用では、５０mm角の寸法となった。
【００１５】（実施例１） 図２（ａ），（ｂ）に本発明の実施例１を示す。本実施
例では、上述の対照用の従来例のように移相合成部６を
用いることなく、アンテナ装置を構成したものであり、
一方の放射導体素子５1 ，５2 から延出された出力端子
１０から出力を得る構造としてある。また、放射導体素
子５1 と放射導体素子５2 とは１／４波長の間隔を設け
て形成してある。このように構成した場合、放射導体素
子５1 が給電素子となり、他方の放射導体素子５2 が非
給電素子として動作する。
例では、上述の対照用の従来例のように移相合成部６を
用いることなく、アンテナ装置を構成したものであり、
一方の放射導体素子５1 ，５2 から延出された出力端子
１０から出力を得る構造としてある。また、放射導体素
子５1 と放射導体素子５2 とは１／４波長の間隔を設け
て形成してある。このように構成した場合、放射導体素
子５1 が給電素子となり、他方の放射導体素子５2 が非
給電素子として動作する。
【００１６】いま、図２（ａ）のアンテナ装置を立設し
て配置し、放射導体素子５1 から水平偏波の電波を正面
手前方向に放射した場合を考えると、放射導体素子５2
は１／４波長の距離を隔てて配置してあるので、放射導
体素子５1 から放射された電波は、９０°位相が遅れて
受信される。ここで、この放射導体素子５2 は、非給電
素子（無負荷）であるので、受信された電波は再輻射さ
れる。すなわち、放射導体素子５1 から輻射された電波
と、ほぼ振幅が等しく、９０度位相の遅れた垂直偏波の
電波が、放射導体素子５2 から再輻射される。よって、
正面方向の遠方から電波を観測すると、本実施例のアン
テナ装置からは右旋円偏波が発射されていることにな
る。
て配置し、放射導体素子５1 から水平偏波の電波を正面
手前方向に放射した場合を考えると、放射導体素子５2
は１／４波長の距離を隔てて配置してあるので、放射導
体素子５1 から放射された電波は、９０°位相が遅れて
受信される。ここで、この放射導体素子５2 は、非給電
素子（無負荷）であるので、受信された電波は再輻射さ
れる。すなわち、放射導体素子５1 から輻射された電波
と、ほぼ振幅が等しく、９０度位相の遅れた垂直偏波の
電波が、放射導体素子５2 から再輻射される。よって、
正面方向の遠方から電波を観測すると、本実施例のアン
テナ装置からは右旋円偏波が発射されていることにな
る。
【００１７】なお、以上の説明は送信アンテナとして動
作させた場合の説明であったが、アンテナ可逆性の原理
から、右旋円偏波送信アンテナは右旋円偏波受信アンテ
ナとしても有効に動作することは明らかである。なお、
左旋円偏波用とする場合には、出力端子１０を放射導体
素子５2 側に形成し、放射導体素子５2 を給電素子と
し、放射導体素子５1 を非給電素子とすればよい。図２
（ｂ）は同図（ａ）の両面プリント基板１の断面を示し
ており、９は放射導体素子５ 1 あるいは５ 2 の一端をグ
ランド層３に接地するためのスルーホールを示してい
る。
作させた場合の説明であったが、アンテナ可逆性の原理
から、右旋円偏波送信アンテナは右旋円偏波受信アンテ
ナとしても有効に動作することは明らかである。なお、
左旋円偏波用とする場合には、出力端子１０を放射導体
素子５2 側に形成し、放射導体素子５2 を給電素子と
し、放射導体素子５1 を非給電素子とすればよい。図２
（ｂ）は同図（ａ）の両面プリント基板１の断面を示し
ており、９は放射導体素子５ 1 あるいは５ 2 の一端をグ
ランド層３に接地するためのスルーホールを示してい
る。
【００１８】本実施例のプリントアンテナは、移相合成
部６を設けずに済み、円偏波アンテナの形状を小型化す
ることが可能である。なお、図２（ｃ）は、同図（ａ）
の両面プリント基板１を斜めに切除したもので、給電は
グランド層３側から行うようにしてある。このようにす
れば、誘電率３．５、厚さ５mmの両面プリント基板１を
用いて形成した場合、１５５０ＭＨｚでは、両面プリン
ト基板１として、約５０×３０mmの寸法とすることがで
き、図８の従来のものに比べて半分以下に面積を小さく
することができる。
部６を設けずに済み、円偏波アンテナの形状を小型化す
ることが可能である。なお、図２（ｃ）は、同図（ａ）
の両面プリント基板１を斜めに切除したもので、給電は
グランド層３側から行うようにしてある。このようにす
れば、誘電率３．５、厚さ５mmの両面プリント基板１を
用いて形成した場合、１５５０ＭＨｚでは、両面プリン
ト基板１として、約５０×３０mmの寸法とすることがで
き、図８の従来のものに比べて半分以下に面積を小さく
することができる。
【００１９】ところで、本実施例では、放射導体素子５
2 の非接地端を、放射導体素子５1の接地端の近傍にな
るようにしてある。これは、９０度の位相差を保ちなが
ら、プリントアンテナを小型にする素子配置を選択した
とき、放射導体素子５1 ，５2 の結合が少なくなるよう
にするためである。図３に、図２（ａ）の構成で円偏波
アンテナを製作したときの特性を示す。ここで、図３
（ａ）は上記プリントアンテナのインピーダンス特性を
示すスミス図表であり、同調周波数（１５５０ＭＨｚ）
を図中のＦ0 で示してあり、円偏波アンテナ特有のイン
ピーダンス軌跡が得られている。なお、所望の特性を得
るためには、２つの放射導体素子５ 1 ，５ 2 間の結合量
及び移相量を適切な値とするために、各放射導体素子５
1 ，５ 2 の間隔並びに長さの微調整が必要である。
2 の非接地端を、放射導体素子５1の接地端の近傍にな
るようにしてある。これは、９０度の位相差を保ちなが
ら、プリントアンテナを小型にする素子配置を選択した
とき、放射導体素子５1 ，５2 の結合が少なくなるよう
にするためである。図３に、図２（ａ）の構成で円偏波
アンテナを製作したときの特性を示す。ここで、図３
（ａ）は上記プリントアンテナのインピーダンス特性を
示すスミス図表であり、同調周波数（１５５０ＭＨｚ）
を図中のＦ0 で示してあり、円偏波アンテナ特有のイン
ピーダンス軌跡が得られている。なお、所望の特性を得
るためには、２つの放射導体素子５ 1 ，５ 2 間の結合量
及び移相量を適切な値とするために、各放射導体素子５
1 ，５ 2 の間隔並びに長さの微調整が必要である。
【００２０】図３（ｂ），（ｃ）は、同図（ｄ）に示す
ように本実施例のプリントアンテナＡに対してＸ，Ｙ，
Ｚ軸を設定した場合におけるＸＺ面及びＹＺ面の受信指
向特性を夫々示す。図３（ｂ），（ｃ）における一点鎖
線が右旋円偏波の受信指向特性を示し、実線が左旋円偏
波の受信指向特性を示す。ここで、指向特性はＸＺ面と
ＹＺ面で低仰角における指向特性に差があり、ＸＺ面の
方が良好である。しかし、天頂方向（Ｚ軸方向）の交差
偏波比は、約１５ｄＢ（軸比３ｄＢに相当する）であ
り、ほぼ良好な特性となっている。なお、天頂方向の右
旋円偏波信号に対する利得は＋２ｄＢｉであった。
ように本実施例のプリントアンテナＡに対してＸ，Ｙ，
Ｚ軸を設定した場合におけるＸＺ面及びＹＺ面の受信指
向特性を夫々示す。図３（ｂ），（ｃ）における一点鎖
線が右旋円偏波の受信指向特性を示し、実線が左旋円偏
波の受信指向特性を示す。ここで、指向特性はＸＺ面と
ＹＺ面で低仰角における指向特性に差があり、ＸＺ面の
方が良好である。しかし、天頂方向（Ｚ軸方向）の交差
偏波比は、約１５ｄＢ（軸比３ｄＢに相当する）であ
り、ほぼ良好な特性となっている。なお、天頂方向の右
旋円偏波信号に対する利得は＋２ｄＢｉであった。
【００２１】（実施例２） 図４に本発明の他の実施例を示す。本実施例のプリント
アンテナは、図２（ｃ）に示す実施例１のものを基本と
して構成されたもので、本実施例の場合には、放射導体
素子５1 ，５2 の形状に特徴がある。つまり、これら放
射導体素子５1，５2 の長さを短縮することにより、さ
らに小型化を可能としたものである。
アンテナは、図２（ｃ）に示す実施例１のものを基本と
して構成されたもので、本実施例の場合には、放射導体
素子５1 ，５2 の形状に特徴がある。つまり、これら放
射導体素子５1，５2 の長さを短縮することにより、さ
らに小型化を可能としたものである。
【００２２】具体的には、放射導体素子５1 ，５2 の接
地端に近い部分（以下、基部と呼ぶ）５ａをほぼ１／８
波長（λ／８）の長さにし、各放射導体素子５1 ，５2
の基部５ａは互いに空間的に直交するように形成してあ
る。そして、基部５ａの接地側と反対側（以下、先端と
呼ぶ）からインダクタンス成分を放射導体素子５1 ，５
2 に装荷するインダクタンス部５ｂを形成してある。こ
こで、インダクタンス部５ｂは、基部５ａの先端から基
部５ａと直交する方向に突設され、複数回折り曲げる形
で形成してある。
地端に近い部分（以下、基部と呼ぶ）５ａをほぼ１／８
波長（λ／８）の長さにし、各放射導体素子５1 ，５2
の基部５ａは互いに空間的に直交するように形成してあ
る。そして、基部５ａの接地側と反対側（以下、先端と
呼ぶ）からインダクタンス成分を放射導体素子５1 ，５
2 に装荷するインダクタンス部５ｂを形成してある。こ
こで、インダクタンス部５ｂは、基部５ａの先端から基
部５ａと直交する方向に突設され、複数回折り曲げる形
で形成してある。
【００２３】接地型アンテナでは、水平偏波指向特性
が、主として、接地端に近い部分、つまりは基部５ａに
流れる電流により支配される。そこで、その点を利用
し、放射導体素子５1 ，５2 の基部５ａのみを空間的に
直交させ、インダクタンス部５ｂのインダクタンス装荷
効果により放射導体素子５1 ，５2 の長さを短くしてあ
る。
が、主として、接地端に近い部分、つまりは基部５ａに
流れる電流により支配される。そこで、その点を利用
し、放射導体素子５1 ，５2 の基部５ａのみを空間的に
直交させ、インダクタンス部５ｂのインダクタンス装荷
効果により放射導体素子５1 ，５2 の長さを短くしてあ
る。
【００２４】図４（ｂ）は、上記放射導体素子５1 ，５
2 のインダクタンス部５ｂの代わりに、キャパシタンス
部５ｃを設けたものであり、容量装荷効果により放射導
体素子５1 ，５2 の長さを短くしてある。上記構造とす
れば、図２（ｃ）に示すプリントアンテナの長手方向の
長さ（Ｂ寸法）を約２／３に短縮することができる。な
お、この図４の場合にも、給電素子と非給電素子を入れ
換えることにより、左旋円偏波受信用とすることができ
る。
2 のインダクタンス部５ｂの代わりに、キャパシタンス
部５ｃを設けたものであり、容量装荷効果により放射導
体素子５1 ，５2 の長さを短くしてある。上記構造とす
れば、図２（ｃ）に示すプリントアンテナの長手方向の
長さ（Ｂ寸法）を約２／３に短縮することができる。な
お、この図４の場合にも、給電素子と非給電素子を入れ
換えることにより、左旋円偏波受信用とすることができ
る。
【００２５】（実施例３） さらに他の実施例を図５及び図６に基づいて説明する。
本実施例は、電子スイッチ手段により、右旋円偏波及び
左旋円偏波を切換的に受信できるようにしたものであ
る。本実施例の放射導体素子５1 ，５2 は、図５に示す
ように、ＰＩＮダイオードなどのスイッチングダイオー
ドＤ1 ，Ｄ2 及びコンデンサＣを介してアンテナ出力Ｏ
ＵＴに接続してある。ここで、スイッチングダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2は互いに逆向きで放射導体素子５1 ，５2 に
接続され、コンデンサＣに夫々接続された共通接続点に
スイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2 のバイアス電圧を印
加し、スイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2 を選択的にオ
ン，オフするようにしてある。なお、コンデンサＣは直
流カット用である。また、バイアス電圧はスイッチＳＷ
の切換によりチョークコイルＣＨを介して直流電源
Ｅ1 ，Ｅ2 から印加するようにしてあり、チョークコイ
ルＣＨは高周波カット用である。
本実施例は、電子スイッチ手段により、右旋円偏波及び
左旋円偏波を切換的に受信できるようにしたものであ
る。本実施例の放射導体素子５1 ，５2 は、図５に示す
ように、ＰＩＮダイオードなどのスイッチングダイオー
ドＤ1 ，Ｄ2 及びコンデンサＣを介してアンテナ出力Ｏ
ＵＴに接続してある。ここで、スイッチングダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2は互いに逆向きで放射導体素子５1 ，５2 に
接続され、コンデンサＣに夫々接続された共通接続点に
スイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2 のバイアス電圧を印
加し、スイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ2 を選択的にオ
ン，オフするようにしてある。なお、コンデンサＣは直
流カット用である。また、バイアス電圧はスイッチＳＷ
の切換によりチョークコイルＣＨを介して直流電源
Ｅ1 ，Ｅ2 から印加するようにしてあり、チョークコイ
ルＣＨは高周波カット用である。
【００２６】上記スイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ
2 は、図６に示すように、放射導体素子５を形成する銅
箔を部分的に切除して、その切除部１５内にランド１２
を形成し、そのランド１２と放射導体素子５との間にス
イッチングダイオードＤを実装してある。そして、上記
ランド１２はスルーホールからなる導体部１３でグラン
ド層３側に設けたランド１４に接続し、図５で説明した
後段回路に接続するようにしてある。
2 は、図６に示すように、放射導体素子５を形成する銅
箔を部分的に切除して、その切除部１５内にランド１２
を形成し、そのランド１２と放射導体素子５との間にス
イッチングダイオードＤを実装してある。そして、上記
ランド１２はスルーホールからなる導体部１３でグラン
ド層３側に設けたランド１４に接続し、図５で説明した
後段回路に接続するようにしてある。
【００２７】図５において、スイッチＳＷをａ側に切り
換えると、直流電源Ｅ1 がスイッチングダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 に印加され、スイッチングダイオードＤ1 が
導通状態となり、スイッチングダイオードＤ2 が非導通
状態となる。このため、放射導体素子５1 が給電素子と
なり、放射導体素子５2 が非給電素子となる。よって、
先に説明した実施例であれば、右旋円偏波用の受信アン
テナとして機能する。逆に、スイッチＳＷをｂ側に切り
換え、直流電源Ｅ2 がスイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ
2 に印加され、スイッチングダイオードＤ1 が非導通状
態となり、スイッチングダイオードＤ2 が導通状態とな
る。このため、放射導体素子５1 が非給電素子、放射導
体素子５2 が給電素子となり、左旋円偏波用の受信アン
テナとして機能する。本実施例は、反射の多い伝搬路に
おいて、高速で移動する場合には、円偏波ダイバーシテ
ィ受信を行うことでデータ誤り率を低減することが可能
になる。
換えると、直流電源Ｅ1 がスイッチングダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 に印加され、スイッチングダイオードＤ1 が
導通状態となり、スイッチングダイオードＤ2 が非導通
状態となる。このため、放射導体素子５1 が給電素子と
なり、放射導体素子５2 が非給電素子となる。よって、
先に説明した実施例であれば、右旋円偏波用の受信アン
テナとして機能する。逆に、スイッチＳＷをｂ側に切り
換え、直流電源Ｅ2 がスイッチングダイオードＤ1 ，Ｄ
2 に印加され、スイッチングダイオードＤ1 が非導通状
態となり、スイッチングダイオードＤ2 が導通状態とな
る。このため、放射導体素子５1 が非給電素子、放射導
体素子５2 が給電素子となり、左旋円偏波用の受信アン
テナとして機能する。本実施例は、反射の多い伝搬路に
おいて、高速で移動する場合には、円偏波ダイバーシテ
ィ受信を行うことでデータ誤り率を低減することが可能
になる。
【００２８】（実施例４） 図７にさらに別の実施例を示す。本実施例では、上記逆
Ｌ型アンテナの代わりに逆Ｆ型アンテナを用いて構成し
たものである。ここで、逆Ｌ型アンテナ及び逆Ｆ型アン
テナは共に接地型アンテナであるが、逆Ｆ型アンテナの
場合には、放射導体素子（図７の５1 ’，５2 ’）が矩
形に形成され、各辺とも約１／８波長とし、周囲長が１
／２波長になるようにする。このため、板状逆Ｌ型アン
テナとしての機能に加えて、１／２波長スロットアンテ
ナの機能を加えた動作モードで動作する。この逆Ｆ型ア
ンテナの場合には、人体による動作利得の減少が少ない
磁流アンテナとして動作し、特に携帯無線機用に用いた
場合に有効である。
Ｌ型アンテナの代わりに逆Ｆ型アンテナを用いて構成し
たものである。ここで、逆Ｌ型アンテナ及び逆Ｆ型アン
テナは共に接地型アンテナであるが、逆Ｆ型アンテナの
場合には、放射導体素子（図７の５1 ’，５2 ’）が矩
形に形成され、各辺とも約１／８波長とし、周囲長が１
／２波長になるようにする。このため、板状逆Ｌ型アン
テナとしての機能に加えて、１／２波長スロットアンテ
ナの機能を加えた動作モードで動作する。この逆Ｆ型ア
ンテナの場合には、人体による動作利得の減少が少ない
磁流アンテナとして動作し、特に携帯無線機用に用いた
場合に有効である。
【００２９】具体的には、図７に示すように、一辺が１
／８波長の矩形の放射導体素子５1’，５2 ’を形成
し、放射導体素子５1 ’の１つの角部においてスルーホ
ールからなる接地導体部９で接地してある。給電点１１
を接地端の近傍に設けてある。本実施例のプリントアン
テナにおける逆Ｆ型アンテナの主モード（逆Ｌ型アンテ
ナモード）における主電流方向が図中に矢印で示す方向
になる。つまりは、放射導体素子５1 ，５2 の接地端と
なる角部を通る対角線方向になり、夫々の電流方向は互
いに直交する方向になるようにしてある。
／８波長の矩形の放射導体素子５1’，５2 ’を形成
し、放射導体素子５1 ’の１つの角部においてスルーホ
ールからなる接地導体部９で接地してある。給電点１１
を接地端の近傍に設けてある。本実施例のプリントアン
テナにおける逆Ｆ型アンテナの主モード（逆Ｌ型アンテ
ナモード）における主電流方向が図中に矢印で示す方向
になる。つまりは、放射導体素子５1 ，５2 の接地端と
なる角部を通る対角線方向になり、夫々の電流方向は互
いに直交する方向になるようにしてある。
【００３０】但し、上記接地点を図中の×で示す位置に
設けることもできる。この場合は各放射導体素子
５1 ’，５2 ’の主電流方向が長辺に沿う方向になる。
この場合にも長辺の方向が互いに直交するように、各放
射導体素子５1 ’，５2 ’を形成すればよい。なお、以
上の説明では、アンテナ装置がプリントアンテナである
場合について説明したが、波長に比べて薄い空気層を挟
んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向
させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して
２組の接地型アンテナ素子を構成したアンテナ装置にお
いても適用できることは言うでもない。
設けることもできる。この場合は各放射導体素子
５1 ’，５2 ’の主電流方向が長辺に沿う方向になる。
この場合にも長辺の方向が互いに直交するように、各放
射導体素子５1 ’，５2 ’を形成すればよい。なお、以
上の説明では、アンテナ装置がプリントアンテナである
場合について説明したが、波長に比べて薄い空気層を挟
んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向
させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して
２組の接地型アンテナ素子を構成したアンテナ装置にお
いても適用できることは言うでもない。
【００３１】
【発明の効果】請求項１の発明は上述のように、波長に
比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟んで、２つの放
射導体素子と接地導体板とを互いに対向させ、夫々の放
射導体の一端と接地導体板とを接続して２組の接地型ア
ンテナ素子としての逆Ｌ型アンテナを構成し、放射導体
素子の少なくとも接地端側の基部が同一平面上で互いに
直交するように接地型アンテナ素子を配置すると共に、
２組の接地型アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置
し、一方の接地型アンテナ素子を給電素子とすると共
に、他方の接地型アンテナ素子を非給電素子としてある
ので、移相合成部が不要となり、小型，軽量化すること
ができる。
比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟んで、２つの放
射導体素子と接地導体板とを互いに対向させ、夫々の放
射導体の一端と接地導体板とを接続して２組の接地型ア
ンテナ素子としての逆Ｌ型アンテナを構成し、放射導体
素子の少なくとも接地端側の基部が同一平面上で互いに
直交するように接地型アンテナ素子を配置すると共に、
２組の接地型アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置
し、一方の接地型アンテナ素子を給電素子とすると共
に、他方の接地型アンテナ素子を非給電素子としてある
ので、移相合成部が不要となり、小型，軽量化すること
ができる。
【００３２】請求項２の発明では、上記２組の接地型ア
ンテナ素子の先端にインダクタ部あるいはキャパシタン
ス部を設けることにより、インダクタ部のインダクタ装
荷効果、あるいはキャパシタンス部の容量装荷効果によ
り、放射導体素子をさらに小型化することができ、さら
に小型，軽量化することができる。請求項３の発明で
は、波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟ん
で、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向さ
せ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して２
組の接地型アンテナ素子としての逆Ｆ型アンテナを構成
し、放射導体素子を逆Ｆ型アンテナ動作主モードにおけ
る主電流の方向が同一平面上で互いに直交するように接
地型アンテナ素子を配置すると共に、２組の接地型アン
テナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の接地型ア
ンテナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型アン
テナ素子を非給電素子としてあるので、移相合成部が不
要となり、また、１辺が約１／８波長の逆Ｆ型アンテナ
素子を使用するため、アンテナ外形がさらに小型，軽量
化することができる。
ンテナ素子の先端にインダクタ部あるいはキャパシタン
ス部を設けることにより、インダクタ部のインダクタ装
荷効果、あるいはキャパシタンス部の容量装荷効果によ
り、放射導体素子をさらに小型化することができ、さら
に小型，軽量化することができる。請求項３の発明で
は、波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気層を挟ん
で、２つの放射導体素子と接地導体板とを互いに対向さ
せ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接続して２
組の接地型アンテナ素子としての逆Ｆ型アンテナを構成
し、放射導体素子を逆Ｆ型アンテナ動作主モードにおけ
る主電流の方向が同一平面上で互いに直交するように接
地型アンテナ素子を配置すると共に、２組の接地型アン
テナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の接地型ア
ンテナ素子を給電素子とすると共に、他方の接地型アン
テナ素子を非給電素子としてあるので、移相合成部が不
要となり、また、１辺が約１／８波長の逆Ｆ型アンテナ
素子を使用するため、アンテナ外形がさらに小型，軽量
化することができる。
【００３３】請求項４の発明では、各放射導体素子に給
電を行う給電部を設け、いずれかの放射導体素子の給電
部に給電を選択的に行う切換手段を備えているので、２
組の接地型アンテナ素子を給電素子及び非給電素子とに
切り換えることができ、右旋円偏波及び左旋円偏波用と
して切換使用することができる。
電を行う給電部を設け、いずれかの放射導体素子の給電
部に給電を選択的に行う切換手段を備えているので、２
組の接地型アンテナ素子を給電素子及び非給電素子とに
切り換えることができ、右旋円偏波及び左旋円偏波用と
して切換使用することができる。
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の対照用の従来例を示
す正面図及び断面図である。
す正面図及び断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は実施例１の正面図、断面図、
及び放射導体素子の形成方法を変えてさらに小型化した
場合の正面図である。
及び放射導体素子の形成方法を変えてさらに小型化した
場合の正面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、実施例１のプリントアンテ
ナにおけるインピーダンス特性を示すスミス図表、ＸＺ
面における指向特性図、ＹＺ面における指向特性図、及
びプリントアンテナにおいて設定したＸ，Ｙ，Ｚ軸方向
を示す説明図である。
ナにおけるインピーダンス特性を示すスミス図表、ＸＺ
面における指向特性図、ＹＺ面における指向特性図、及
びプリントアンテナにおいて設定したＸ，Ｙ，Ｚ軸方向
を示す説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は夫々さらなる小型化を図った
実施例２の正面図である。
実施例２の正面図である。
【図５】実施例３の要部回路図である。
【図６】同上の要部構造を示す部分斜視図である。
【図７】実施例４の正面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は従来例の正面図及び断面図で
ある。
ある。
１ 両面プリント基板 ２ 放射導体層 ３ グランド層 ４ 誘電体層 ５1 ，５2 ，５1 ’，５2 ’ 放射導体素子 ５ａ 基部 ５ｂ インダクタンス部 ５ｃ キャパシタンス部 ６ 移相合成部 ９ 接地導体部 １０ 出力端子 Ｄ1 ，Ｄ2 スイッチングダイオード ＳＷ スイッチ Ｅ1 ，Ｅ2 直流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 13/08
Claims (4)
- 【請求項１】 波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気
層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互い
に対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接
続して２組の接地型アンテナ素子としての逆Ｌ型アンテ
ナを構成し、放射導体素子の少なくとも接地端側の基部
が同一平面上で互いに直交するように接地型アンテナ素
子を配置すると共に、２組の接地型アンテナ素子を１／
４波長の間隔で配置し、一方の接地型アンテナ素子を給
電素子とすると共に、他方の接地型アンテナ素子を非給
電素子として成ることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 上記２組の接地型アンテナ素子の先端に
インダクタ部あるいはキャパシタンス部を設けて成るこ
とを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 波長に比べて薄い誘電体層あるいは空気
層を挟んで、２つの放射導体素子と接地導体板とを互い
に対向させ、夫々の放射導体の一端と接地導体板とを接
続して２組の接地型アンテナ素子としての逆Ｆ型アンテ
ナを構成し、放射導体素子を逆Ｆ型アンテナ動作主モー
ドにおける主電流の方向が同一平面上で互いに直交する
ように接地型アンテナ素子を配置すると共に、２組の接
地型アンテナ素子を１／４波長の間隔で配置し、一方の
接地型アンテナ素子を給電素子とすると共に、他方の接
地型アンテナ素子を非給電素子として成ることを特徴と
するアンテナ装置。 - 【請求項４】 各放射導体素子に給電を行う給電部を設
け、いずれかの放射導体素子の給電部に給電を選択的に
行う切換手段を備えて成ることを特徴とする請求項１あ
るいは請求項３記載のアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5144050A JP3032664B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5144050A JP3032664B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077321A JPH077321A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3032664B2 true JP3032664B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=15353159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5144050A Expired - Lifetime JP3032664B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3032664B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002047202A1 (fr) * | 2000-12-08 | 2002-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif d'antenne et systeme de communication |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001345636A (ja) * | 2000-06-06 | 2001-12-14 | Ngk Insulators Ltd | アンテナ装置 |
| JP2004096341A (ja) | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Fujitsu Ltd | 共振周波数が可変な逆ｆ型アンテナを含むアンテナ装置 |
| JP2004104419A (ja) | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Hitachi Cable Ltd | 携帯無線機用アンテナ |
| JP2004242159A (ja) | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高周波アンテナモジュール |
| TW200503323A (en) | 2003-06-09 | 2005-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Antenna and electronic machine using the antenna |
| EP1744399A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-17 | Galileo Joint Undertaking | Multi-band antenna for satellite positioning system |
| CN101356686A (zh) | 2006-11-10 | 2009-01-28 | 松下电器产业株式会社 | 偏振波切换、指向性可变天线 |
| CN101542841B (zh) | 2007-04-12 | 2012-11-07 | 日本电气株式会社 | 双极化天线 |
| JP2009088625A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Dx Antenna Co Ltd | アンテナ |
| US9779780B2 (en) | 2010-06-17 | 2017-10-03 | Teradyne, Inc. | Damping vibrations within storage device testing systems |
| JP2012239117A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Tdk Corp | アンテナ装置及びこれを用いた無線通信機器 |
| JP6083141B2 (ja) * | 2012-07-25 | 2017-02-22 | 株式会社デンソーウェーブ | アンテナ装置 |
| EP2811575B1 (de) * | 2013-06-04 | 2015-08-12 | Sick Ag | Antenne |
| EP2993008A1 (de) | 2014-09-08 | 2016-03-09 | HILTI Aktiengesellschaft | Gerätesystem mit einer Funkverbindung |
| US10845410B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-11-24 | Teradyne, Inc. | Automated test system having orthogonal robots |
| US10725091B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-07-28 | Teradyne, Inc. | Automated test system having multiple stages |
| US11226390B2 (en) | 2017-08-28 | 2022-01-18 | Teradyne, Inc. | Calibration process for an automated test system |
| US10948534B2 (en) | 2017-08-28 | 2021-03-16 | Teradyne, Inc. | Automated test system employing robotics |
| US10983145B2 (en) | 2018-04-24 | 2021-04-20 | Teradyne, Inc. | System for testing devices inside of carriers |
| US10775408B2 (en) | 2018-08-20 | 2020-09-15 | Teradyne, Inc. | System for testing devices inside of carriers |
| JP7334032B2 (ja) * | 2018-10-11 | 2023-08-28 | 株式会社77Kc | Ｒｆｉｄタグリーダ・ライタ装置 |
| EP4020710A1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | Carrier Corporation | Circularly polarized antenna |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP5144050A patent/JP3032664B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002047202A1 (fr) * | 2000-12-08 | 2002-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif d'antenne et systeme de communication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH077321A (ja) | 1995-01-10 |
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