JP3247140B2 - スロットアンテナ - Google Patents
スロットアンテナInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアンテナに関し、特に導
体板にスロットを設けたスロットアンテナに関する。
体板にスロットを設けたスロットアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】導体板にスロットを設け、その両側の導
体に給電線を接続するスロットアンテナが知られてい
る。
体に給電線を接続するスロットアンテナが知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来のスロット
アンテナは帯域幅が使用周波数の数％程度であり狭帯域
であった。又、円偏波の放射、受信をすることが可能で
あるという確認はされていない。従って、本発明は広帯
域でかつ、円偏波の放射、受信のできるスロットアンテ
ナを提供することを目的とする。
アンテナは帯域幅が使用周波数の数％程度であり狭帯域
であった。又、円偏波の放射、受信をすることが可能で
あるという確認はされていない。従って、本発明は広帯
域でかつ、円偏波の放射、受信のできるスロットアンテ
ナを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、上記目
的を達成するためにスロットの形状を環状とし、スロッ
トを構成する導体板の一方の側に空洞を設け、ゼロイン
ピーダンスでありスロットの所定位置においてスロット
の両側の導体部を短絡する手段を設け、かつこのスロッ
トの周囲長を１．５波長に設定している。更に本発明に
よれば、円偏波の発生のために短絡する手段の位置を給
電部０°としたとき、反時計方向に９０°又は２７０°
進んだ位置に設定するか、あるいは空洞の半径、深さ、
スロットの半径、幅等のパラメータとの関係で、短絡す
る手段の位置を選定している。
的を達成するためにスロットの形状を環状とし、スロッ
トを構成する導体板の一方の側に空洞を設け、ゼロイン
ピーダンスでありスロットの所定位置においてスロット
の両側の導体部を短絡する手段を設け、かつこのスロッ
トの周囲長を１．５波長に設定している。更に本発明に
よれば、円偏波の発生のために短絡する手段の位置を給
電部０°としたとき、反時計方向に９０°又は２７０°
進んだ位置に設定するか、あるいは空洞の半径、深さ、
スロットの半径、幅等のパラメータとの関係で、短絡す
る手段の位置を選定している。
【０００５】
【実施例】以下図面と共に本発明の実施例について説明
する。図１は本発明のスロットアンテナの１実施例を示
す斜視図である。導体板１０に環状のスロット１２が設
けられている。導体板１０としては銅板やアルミ板等を
用いることができる。導体板の厚さは例えば１mm乃至１
０mmに選定することができる。スロット１２の幅Ｗは使
用波長より十分小さい寸法であればよい。通常数十分の
１波長乃至百分の１波長とする。本実施例では波長をλ
として、λ／３０とした。ただし、後述するように、円
偏波発生のために、スロット１２の幅Ｗを他のパラメー
タとの関係で選定する必要がある場合もある。図２は図
１の実施例の断面図であり、スロット１２の径より大き
い誘電体板１８を導体板１０の一方の面に接着した様子
を示している。すなわち、この誘電体板１８によってス
ロット１２の内側の導体板１０ａが外側の導体板１０ｂ
に対して固定、支持されている。もっとも後述する給電
部及び短絡部の構造によっては、内側の導体板１０ａが
十分に外側の導体板１０ｂに対して支持されるので、そ
の場合は、かかる誘電体板１８は不要である。誘電体板
１８を用いる場合は、アンテナの特性への影響を考慮
し、誘電体損失の少なく、かつできるだけ薄いものを用
いる必要がある。スロット１２を構成している導体板１
０の一方の側、すなわち図２における導体１０の下方に
はスロット１２に連通する空洞（キャビティー）１９Ａ
を構成する導体部１９Ｂが設けられている。この導体部
１９Ｂも導体板１０と同様の材料で構成することがで
き、その形状は円筒形であることが好ましい。
する。図１は本発明のスロットアンテナの１実施例を示
す斜視図である。導体板１０に環状のスロット１２が設
けられている。導体板１０としては銅板やアルミ板等を
用いることができる。導体板の厚さは例えば１mm乃至１
０mmに選定することができる。スロット１２の幅Ｗは使
用波長より十分小さい寸法であればよい。通常数十分の
１波長乃至百分の１波長とする。本実施例では波長をλ
として、λ／３０とした。ただし、後述するように、円
偏波発生のために、スロット１２の幅Ｗを他のパラメー
タとの関係で選定する必要がある場合もある。図２は図
１の実施例の断面図であり、スロット１２の径より大き
い誘電体板１８を導体板１０の一方の面に接着した様子
を示している。すなわち、この誘電体板１８によってス
ロット１２の内側の導体板１０ａが外側の導体板１０ｂ
に対して固定、支持されている。もっとも後述する給電
部及び短絡部の構造によっては、内側の導体板１０ａが
十分に外側の導体板１０ｂに対して支持されるので、そ
の場合は、かかる誘電体板１８は不要である。誘電体板
１８を用いる場合は、アンテナの特性への影響を考慮
し、誘電体損失の少なく、かつできるだけ薄いものを用
いる必要がある。スロット１２を構成している導体板１
０の一方の側、すなわち図２における導体１０の下方に
はスロット１２に連通する空洞（キャビティー）１９Ａ
を構成する導体部１９Ｂが設けられている。この導体部
１９Ｂも導体板１０と同様の材料で構成することがで
き、その形状は円筒形であることが好ましい。
【０００６】図１において１４は給電部であり、１６は
短絡部である。給電線としては、同軸ケーブルや平行２
線を用いることができる。図３は同軸ケーブル２０を用
いた場合の給電部１４の構造を示す断面図である。すな
わち、同軸ケーブル２０の中心導体とシールド導体がそ
れぞれ半田付部２０ａ，２０ｂによってスロット１２の
両側の導体１０ａ，１０ｂに接続されている。
短絡部である。給電線としては、同軸ケーブルや平行２
線を用いることができる。図３は同軸ケーブル２０を用
いた場合の給電部１４の構造を示す断面図である。すな
わち、同軸ケーブル２０の中心導体とシールド導体がそ
れぞれ半田付部２０ａ，２０ｂによってスロット１２の
両側の導体１０ａ，１０ｂに接続されている。
【０００７】図４，図５はそれぞれ短絡部１６の２つの
態様を示す斜視図である。図４は細線（ワイヤ）２２を
用いて半田付部２２ａ，２２ｂを介して２つの導体１０
ａ，１０ｂ短絡している様子を示している。又図５は細
片（ストリップ）２４を用いて半田付部２４ａ，２４ｂ
を介して２つの導体１０ａ，１０ｂを短絡している様子
を示している。なお高周波では短絡部の形状によっては
実効インピーダンスが無視できなくなることもあるの
で、細片を用いる場合、その幅は１mm乃至数mmとするこ
とが望ましい。
態様を示す斜視図である。図４は細線（ワイヤ）２２を
用いて半田付部２２ａ，２２ｂを介して２つの導体１０
ａ，１０ｂ短絡している様子を示している。又図５は細
片（ストリップ）２４を用いて半田付部２４ａ，２４ｂ
を介して２つの導体１０ａ，１０ｂを短絡している様子
を示している。なお高周波では短絡部の形状によっては
実効インピーダンスが無視できなくなることもあるの
で、細片を用いる場合、その幅は１mm乃至数mmとするこ
とが望ましい。
【０００８】図１のスロット１２は前述のように環状で
あり、好ましくは円形である。更にその円周、すなわち
スロット１２の周囲長は１．５波長に選定される。ここ
で周囲長とは図６に模式的に示すように、スロット１２
の円の中心０からスロット１２の幅の中心（図中１点鎖
線で示す）までの距離を半径ｒとしたときの２πｒに相
当する距離である。このように本発明のスロットアンテ
ナは環状スロット１２の周囲長を１．５波長に選定し、
かつスロット１２の両側の導体板１０ａ，１０ｂを所定
位置にて短絡したものであり、この構成により、従来の
スロットアンテナに比して１０％近い広帯域化を図るこ
とが可能となった。
あり、好ましくは円形である。更にその円周、すなわち
スロット１２の周囲長は１．５波長に選定される。ここ
で周囲長とは図６に模式的に示すように、スロット１２
の円の中心０からスロット１２の幅の中心（図中１点鎖
線で示す）までの距離を半径ｒとしたときの２πｒに相
当する距離である。このように本発明のスロットアンテ
ナは環状スロット１２の周囲長を１．５波長に選定し、
かつスロット１２の両側の導体板１０ａ，１０ｂを所定
位置にて短絡したものであり、この構成により、従来の
スロットアンテナに比して１０％近い広帯域化を図るこ
とが可能となった。
【０００９】図１の実施例では短絡部１６は給電部１４
に対して任意の位置に設けられているが、所定の位置に
設けることによって円偏波を放射することができる。図
７はこの様子を示す模式図である。スロット１２の中心
０が給電部１４を臨む角を０°としたとき、スロット１
２に沿って反時計方向に９０°進んだ位置２６又は同じ
く２７０°進んだ位置２８に短絡部１６を設けることが
できる。すなわち給電部１４からの進角αが９０°の位
置２６付近に短絡部１６を設けると、右旋円偏波を放射
することができ、同じく進角が２７０°の位置２８付近
に短絡部１６を設けると、左旋円偏波を放射することが
できる。なお、かかる右旋又は左旋の円偏波の放射の前
提として前述のスロット１２の周囲長が１．５波長に選
定されていることが必要である。
に対して任意の位置に設けられているが、所定の位置に
設けることによって円偏波を放射することができる。図
７はこの様子を示す模式図である。スロット１２の中心
０が給電部１４を臨む角を０°としたとき、スロット１
２に沿って反時計方向に９０°進んだ位置２６又は同じ
く２７０°進んだ位置２８に短絡部１６を設けることが
できる。すなわち給電部１４からの進角αが９０°の位
置２６付近に短絡部１６を設けると、右旋円偏波を放射
することができ、同じく進角が２７０°の位置２８付近
に短絡部１６を設けると、左旋円偏波を放射することが
できる。なお、かかる右旋又は左旋の円偏波の放射の前
提として前述のスロット１２の周囲長が１．５波長に選
定されていることが必要である。
【００１０】上述のように短絡部１６の位置をα＝９０
°又はα＝２７０°付近のいずれかに選定することによ
り右旋円偏波と左旋円偏波を任意に選ぶことができる。
しかし、図４又は図５に示すようにワイヤ２２やストリ
ップ２４を半田付で取り付けた構成では、α＝９０°と
α＝２７０°すなわち図７の位置２６と２８のいずれか
一方を任意に選択すること、すなわち、両者を切り替え
て使用することはできない。従って位置２６と２８を切
り替えて使用するためには固定的短絡ではなく、スイッ
チングによって切り替える必要がある。
°又はα＝２７０°付近のいずれかに選定することによ
り右旋円偏波と左旋円偏波を任意に選ぶことができる。
しかし、図４又は図５に示すようにワイヤ２２やストリ
ップ２４を半田付で取り付けた構成では、α＝９０°と
α＝２７０°すなわち図７の位置２６と２８のいずれか
一方を任意に選択すること、すなわち、両者を切り替え
て使用することはできない。従って位置２６と２８を切
り替えて使用するためには固定的短絡ではなく、スイッ
チングによって切り替える必要がある。
【００１１】図８はかかるα＝９０°とα＝２７０°の
切り替えを行う構成の一例を示す模式図である。すなわ
ち図７の位置２６と２８の双方にダイオードＤ1 ，Ｄ
2 、コンデンサＣ1 ，Ｃ2 、チョークコイルＬ1 ，Ｌ2
からなる短絡接続部１６ａ，１６ｂを設け、高周波阻止
用のチョークコイルＬ1 ，Ｌ2 の一端をスイッチＳＷで
選択的に電池Ｂを介して接地するようにしている。なお
コンデンサＣ1 ，Ｃ2 は直流阻止用である。従ってスイ
ッチＳＷを切り替えることによってα＝９０°とα＝２
７０°の選択が可能となり、必要に応じて短絡位置を図
７の２６と２８の一方に設定できる。
切り替えを行う構成の一例を示す模式図である。すなわ
ち図７の位置２６と２８の双方にダイオードＤ1 ，Ｄ
2 、コンデンサＣ1 ，Ｃ2 、チョークコイルＬ1 ，Ｌ2
からなる短絡接続部１６ａ，１６ｂを設け、高周波阻止
用のチョークコイルＬ1 ，Ｌ2 の一端をスイッチＳＷで
選択的に電池Ｂを介して接地するようにしている。なお
コンデンサＣ1 ，Ｃ2 は直流阻止用である。従ってスイ
ッチＳＷを切り替えることによってα＝９０°とα＝２
７０°の選択が可能となり、必要に応じて短絡位置を図
７の２６と２８の一方に設定できる。
【００１２】このように短絡部１６をα＝９０°とα＝
２７０°の一方に自由に設定できるので、例えば放送の
受信に際しては、当該放送の電波の偏波に合わせてα＝
９０°とα＝２７０°の一方を選択することができる。
図９は図１に示したスロットアンテナを２次元的にマト
リックス状に配列してアレイ化したアンテナを示す斜視
図である。例えば欧州においては国によって放送の偏波
が異なるので、隣接国の放送を受信するときには、必要
に応じて右旋、左旋の円偏波を切り替えて使用すること
ができる。
２７０°の一方に自由に設定できるので、例えば放送の
受信に際しては、当該放送の電波の偏波に合わせてα＝
９０°とα＝２７０°の一方を選択することができる。
図９は図１に示したスロットアンテナを２次元的にマト
リックス状に配列してアレイ化したアンテナを示す斜視
図である。例えば欧州においては国によって放送の偏波
が異なるので、隣接国の放送を受信するときには、必要
に応じて右旋、左旋の円偏波を切り替えて使用すること
ができる。
【００１３】上記実施例では短絡部１６をα＝９０゜又
はα＝２７０゜のいずれかに選定したが、短絡部１６は
上記２つの角度以外の位置に設けた場合であっても、図
２に示す空洞１９Ｂの半径Ｒ及び深さも、スロット１２
の半径ａ、及び幅ｂ、更に図７に示す短絡部１６の給電
部１４からの進角αを適当に選択することにより、円偏
波を発生することができる。具体的にどのように選択す
るかは、実験により各パラメータを変えてデータを集め
ることにより容易に行える。
はα＝２７０゜のいずれかに選定したが、短絡部１６は
上記２つの角度以外の位置に設けた場合であっても、図
２に示す空洞１９Ｂの半径Ｒ及び深さも、スロット１２
の半径ａ、及び幅ｂ、更に図７に示す短絡部１６の給電
部１４からの進角αを適当に選択することにより、円偏
波を発生することができる。具体的にどのように選択す
るかは、実験により各パラメータを変えてデータを集め
ることにより容易に行える。
【００１４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
るスロットアンテナでは、スロットを環状にすると共
に、スロットの周囲長を１．５波長とし、ゼロインピー
ダンスでありスロットの両側を所定位置で短絡する短絡
部を設けることにより、従来のスロットアンテナに比べ
て広帯域化される。更に、短絡部を給電部から反時計方
向に９０°の位置又は２７０°の位置に選ぶことによ
り、所望の円偏波の放射又は受信を行うことができる。
更に、短絡部の位置が上記９０°又は２７０°の位置で
なくても、空洞の半径及び深さ、スロットの半径及び
幅、更に、短絡部の給電部からの進角を適宜に選択する
ことにより、円偏波を発生することができる。
るスロットアンテナでは、スロットを環状にすると共
に、スロットの周囲長を１．５波長とし、ゼロインピー
ダンスでありスロットの両側を所定位置で短絡する短絡
部を設けることにより、従来のスロットアンテナに比べ
て広帯域化される。更に、短絡部を給電部から反時計方
向に９０°の位置又は２７０°の位置に選ぶことによ
り、所望の円偏波の放射又は受信を行うことができる。
更に、短絡部の位置が上記９０°又は２７０°の位置で
なくても、空洞の半径及び深さ、スロットの半径及び
幅、更に、短絡部の給電部からの進角を適宜に選択する
ことにより、円偏波を発生することができる。
【図１】本発明のスロットアンテナの１実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】図１の実施例の断面図である。
【図３】同軸ケーブルを用いた場合の給電部の構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】短絡部としてワイヤを用いた例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図５】短絡部としてストリップを用いた例を示す斜視
図である。
図である。
【図６】スロットの周囲長を説明するための模式図であ
る。
る。
【図７】短絡部の位置の選択を説明するための模式図で
ある。
ある。
【図８】短絡位置を切り替えるための構成を示す模式図
である。
である。
【図９】本発明のスロットアンテナを２次元マトリクス
状に配列してアレイ化した様子を示す斜視図である。
状に配列してアレイ化した様子を示す斜視図である。
１０ 導体板 １０ａ 内側の導体板 １０ｂ 外側の導体板 １２ スロット １４ 給電部 １６ 短絡部 １６ａ，１６ｂ 短絡接続部 １８ 誘電体板 １９Ａ 導体部 １９Ｂ 空洞 ２０ 同軸ケーブル ２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂ 半
田付部 ２２ 細線（ワイヤ） ２４ 細片（ストリップ） ２６ α＝９０°の位置 ２８ α＝２７０°の位置 Ｂ 電池 Ｃ1 ，Ｃ2 コンデンサ Ｄ1 ，Ｄ2 ダイオード Ｌ1 ，Ｌ2 チョークコイル ｒ スロットの半径 Ｒ 空洞の半径 ＳＷ スイッチ ｔ 空洞の深さ Ｗ スロットの幅
田付部 ２２ 細線（ワイヤ） ２４ 細片（ストリップ） ２６ α＝９０°の位置 ２８ α＝２７０°の位置 Ｂ 電池 Ｃ1 ，Ｃ2 コンデンサ Ｄ1 ，Ｄ2 ダイオード Ｌ1 ，Ｌ2 チョークコイル ｒ スロットの半径 Ｒ 空洞の半径 ＳＷ スイッチ ｔ 空洞の深さ Ｗ スロットの幅
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/16 H01Q 21/24
Claims (4)
- 【請求項１】 導体板にスロットを設け、前記スロット
の両側の導体部に給電線を接続するスロットアンテナに
おいて、前記スロットの形状を環状とし、前記導体板の
一方の側にあって前記スロットに連通する空洞を構成す
るための導体部を設け、ゼロインピーダンスであり前記
スロットの所定位置において前記スロットの両側の導体
部を短絡する手段を設け、かつ前記スロットの周囲長を
１．５波長としたことを特徴とするスロットアンテナ。 - 【請求項２】 前記スロットへ前記給電線を接続する給
電部を前記環状のスロットの中心が臨む角を０°とした
とき、前記スロットに沿って反時計方向の角度が９０°
又は２７０°の位置に前記短絡する手段を設けた請求項
１記載のスロットアンテナ。 - 【請求項３】 前記スロットへ前記給電線を接続する給
電点を前記環状のスロットの中心が臨む角を０°とした
とき、前記スロットに沿って反時計方向の角度が９０°
の位置及び２７０°の位置においてそれぞれ前記短絡す
る手段を設けると共に、これら２つの短絡する手段の一
方のみが短絡状態となり、他方が非短絡状態となるよう
に制御する短絡部選択手段を設けた請求項１記載のスロ
ットアンテナ。 - 【請求項４】 前記空洞の半径及び深さ、前記スロット
の半径及び幅、更に前記給電部の位置を円偏波が発生す
るよう選択した請求項１記載のスロットアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09333292A JP3247140B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | スロットアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09333292A JP3247140B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | スロットアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267923A JPH05267923A (ja) | 1993-10-15 |
| JP3247140B2 true JP3247140B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=14079316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09333292A Expired - Fee Related JP3247140B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | スロットアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3247140B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007122723A1 (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | アンテナ装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2866987A1 (fr) * | 2004-03-01 | 2005-09-02 | Thomson Licensing Sa | Antenne planaire multibandes |
| FR2879355A1 (fr) * | 2004-12-13 | 2006-06-16 | Thomson Licensing Sa | Antenne planaire a impedance et/ou polirasation adaptee |
| JP4177888B2 (ja) | 2007-01-24 | 2008-11-05 | 松下電器産業株式会社 | 差動給電指向性可変スロットアンテナ |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP09333292A patent/JP3247140B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007122723A1 (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | アンテナ装置 |
| JPWO2007122723A1 (ja) * | 2006-04-21 | 2009-08-27 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JP4527167B2 (ja) * | 2006-04-21 | 2010-08-18 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05267923A (ja) | 1993-10-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010925 |
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