JP3414324B2 - 円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置 - Google Patents
円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置Info
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- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
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- H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
- H01Q9/0435—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave using two feed points
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円偏波の電波を送
受信する円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置に
関するものである。
受信する円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１２の（ａ）には無線装置に内蔵され
る円偏波アンテナの一例が模式的に示され、図１２の
（ｂ）には図１２の（ａ）に示すａ−ａ部分の断面図が
示されている。これら図１２の（ａ）、（ｂ）に示す円
偏波アンテナ１は直方体状の誘電体２を有し、この誘電
体２の上面に円形状の放射電極３が形成されている。ま
た、誘電体２には上面から底面に貫通する貫通孔が形成
されており、該貫通孔には給電ピンＰが挿入されてい
る。この給電ピンＰには外部から電力が供給される構成
であり、外部から上記給電ピンＰを介して放電電極３に
電力が供給されると、放射電極３は例えば図１２の
（ａ）に示すａ−ａ軸方向と、ｂ−ｂ軸方向（つまり、
ａ−ａ軸方向と４５°の角度をもって交差する方向）と
の２方向に励振する。
る円偏波アンテナの一例が模式的に示され、図１２の
（ｂ）には図１２の（ａ）に示すａ−ａ部分の断面図が
示されている。これら図１２の（ａ）、（ｂ）に示す円
偏波アンテナ１は直方体状の誘電体２を有し、この誘電
体２の上面に円形状の放射電極３が形成されている。ま
た、誘電体２には上面から底面に貫通する貫通孔が形成
されており、該貫通孔には給電ピンＰが挿入されてい
る。この給電ピンＰには外部から電力が供給される構成
であり、外部から上記給電ピンＰを介して放電電極３に
電力が供給されると、放射電極３は例えば図１２の
（ａ）に示すａ−ａ軸方向と、ｂ−ｂ軸方向（つまり、
ａ−ａ軸方向と４５°の角度をもって交差する方向）と
の２方向に励振する。
【０００３】この図１２の（ａ）、（ｂ）に示す円偏波
アンテナ１は、上記のように放射電極３を励振させるこ
とにより、円偏波の電波を送受信することが可能となっ
ている。
アンテナ１は、上記のように放射電極３を励振させるこ
とにより、円偏波の電波を送受信することが可能となっ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
１２の（ａ）、（ｂ）に示す構成では、円偏波アンテナ
１の小型化、つまり、誘電体２の小型化を図るために誘
電体２の比誘電率を高めた場合に、円偏波アンテナ１を
高次モードで動作させると、軸比が悪化するという問題
が生じた。
１２の（ａ）、（ｂ）に示す構成では、円偏波アンテナ
１の小型化、つまり、誘電体２の小型化を図るために誘
電体２の比誘電率を高めた場合に、円偏波アンテナ１を
高次モードで動作させると、軸比が悪化するという問題
が生じた。
【０００５】それというのは、円偏波アンテナ１では、
上記のように、互いに４５°の角度をもって交差する２
方向に放射電極３を励振させる構成であることから、図
１２の（ａ）、（ｂ）に示すように、直方体状の誘電体
２の上面に放射電極３を形成した場合には、例えば、上
記ａ−ａ軸方向における誘電体２の輪郭外縁と放射電極
３の端縁との間隔ｄ１はｂ−ｂ軸方向における誘電体２
の輪郭外縁と放射電極３の端縁との間隔ｄ２よりも大き
いという如く、放射電極３の励振方向毎に誘電体２の輪
郭外縁と放射電極３の端縁との間隔が異なってしまう。
上記の如く、誘電体２の比誘電率が高いと、上記間隔の
違いによって縁端効果に差が生じて放射電極３における
励振の２方向の共振周波数がマッチングせず、このこと
に起因して円偏波アンテナ１を高次モードで動作させた
際に軸比が悪化するという問題が生じる。
上記のように、互いに４５°の角度をもって交差する２
方向に放射電極３を励振させる構成であることから、図
１２の（ａ）、（ｂ）に示すように、直方体状の誘電体
２の上面に放射電極３を形成した場合には、例えば、上
記ａ−ａ軸方向における誘電体２の輪郭外縁と放射電極
３の端縁との間隔ｄ１はｂ−ｂ軸方向における誘電体２
の輪郭外縁と放射電極３の端縁との間隔ｄ２よりも大き
いという如く、放射電極３の励振方向毎に誘電体２の輪
郭外縁と放射電極３の端縁との間隔が異なってしまう。
上記の如く、誘電体２の比誘電率が高いと、上記間隔の
違いによって縁端効果に差が生じて放射電極３における
励振の２方向の共振周波数がマッチングせず、このこと
に起因して円偏波アンテナ１を高次モードで動作させた
際に軸比が悪化するという問題が生じる。
【０００６】また、図１２の（ａ）、（ｂ）に示す円偏
波アンテナでは、給電ピンＰを用いて放電電極３に電力
を供給して放電電極３を励振させる構成であり、このよ
うに給電ピンＰを用いる場合には、上記放射電極３にお
ける励振の２方向の共振周波数の整合を取り難いという
問題がある。
波アンテナでは、給電ピンＰを用いて放電電極３に電力
を供給して放電電極３を励振させる構成であり、このよ
うに給電ピンＰを用いる場合には、上記放射電極３にお
ける励振の２方向の共振周波数の整合を取り難いという
問題がある。
【０００７】さらに、図１２の（ａ）、（ｂ）に示す円
偏波アンテナでは、次に示すような問題もあった。円偏
波アンテナ１を実装する回路基板には、円偏波アンテナ
１を駆動するための回路部が設けられている。その回路
部は、回路基板の小型化を図るために、円偏波アンテナ
１が実装される面とは反対側の背面に形成されることが
ある。しかしながら、上記図１２の（ａ）、（ｂ）に示
す円偏波アンテナ１では、上記給電ピンＰが誘電体２の
中心近傍に配設されるために、上記のように回路基板の
背面に回路部を設ける場合には、円偏波アンテナ１の給
電ピンＰと上記回路部を良好に導通接続させることが困
難であり、また、回路部のパターンニングが難しいとい
う問題があった。
偏波アンテナでは、次に示すような問題もあった。円偏
波アンテナ１を実装する回路基板には、円偏波アンテナ
１を駆動するための回路部が設けられている。その回路
部は、回路基板の小型化を図るために、円偏波アンテナ
１が実装される面とは反対側の背面に形成されることが
ある。しかしながら、上記図１２の（ａ）、（ｂ）に示
す円偏波アンテナ１では、上記給電ピンＰが誘電体２の
中心近傍に配設されるために、上記のように回路基板の
背面に回路部を設ける場合には、円偏波アンテナ１の給
電ピンＰと上記回路部を良好に導通接続させることが困
難であり、また、回路部のパターンニングが難しいとい
う問題があった。
【０００８】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、高次モードで動作すること
が可能な円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置を
提供することにある。
たものであり、その目的は、高次モードで動作すること
が可能な円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明の円偏波アン
テナは、誘電体に形成された放射電極により円偏波の電
波を送受信する円偏波アンテナにおいて、上記誘電体は
略円柱状と成し、この誘電体の上面には該上面の形状と
相似な略円形状の放射電極が形成されており、上記誘電
体の上面の輪郭外縁と放射電極の端縁との間隔が誘電体
の輪郭外縁の全周に亙りほぼ等しく形成されて成る高次
モードを励振する円偏波アンテナであって、上記放射電
極に対し容量結合によって電力を供給する給電電極が上
記誘電体の側面に形成されている構成をもって前記課題
を解決する手段としている。
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明の円偏波アン
テナは、誘電体に形成された放射電極により円偏波の電
波を送受信する円偏波アンテナにおいて、上記誘電体は
略円柱状と成し、この誘電体の上面には該上面の形状と
相似な略円形状の放射電極が形成されており、上記誘電
体の上面の輪郭外縁と放射電極の端縁との間隔が誘電体
の輪郭外縁の全周に亙りほぼ等しく形成されて成る高次
モードを励振する円偏波アンテナであって、上記放射電
極に対し容量結合によって電力を供給する給電電極が上
記誘電体の側面に形成されている構成をもって前記課題
を解決する手段としている。
【００１０】第２の発明の円偏波アンテナは、上記第１
の発明の構成を備え、誘電体の側面における給電電極形
成領域は平面に形成され、該平面に給電電極が形成され
ていることを特徴として構成されている。
の発明の構成を備え、誘電体の側面における給電電極形
成領域は平面に形成され、該平面に給電電極が形成され
ていることを特徴として構成されている。
【００１１】第３の発明の円偏波アンテナは、上記第１
又は第２の発明の構成を備え、放射電極の端縁は誘電体
の上面の輪郭外縁よりも内側に形成されており、誘電体
の上面には該上面の輪郭外縁と放射電極の端縁との間の
領域に給電電極が放射電極と間隔を介して形成されてい
ることを特徴として構成されている。
又は第２の発明の構成を備え、放射電極の端縁は誘電体
の上面の輪郭外縁よりも内側に形成されており、誘電体
の上面には該上面の輪郭外縁と放射電極の端縁との間の
領域に給電電極が放射電極と間隔を介して形成されてい
ることを特徴として構成されている。
【００１２】第４の発明の無線装置は、上記第１又は第
２又は第３の発明の円偏波アンテナを用いて構成されて
いることを特徴として構成されている。
２又は第３の発明の円偏波アンテナを用いて構成されて
いることを特徴として構成されている。
【００１３】上記構成の発明において、誘電体は略円柱
状と成し、この誘電体の上面に該上面の形状と相似な略
円形状の放射電極を形成し、誘電体の上面の輪郭外縁と
放射電極の端縁との間隔を誘電体の輪郭外縁の全周に亙
りほぼ等しくする。
状と成し、この誘電体の上面に該上面の形状と相似な略
円形状の放射電極を形成し、誘電体の上面の輪郭外縁と
放射電極の端縁との間隔を誘電体の輪郭外縁の全周に亙
りほぼ等しくする。
【００１４】このように、誘電体の上面の輪郭外縁と放
射電極の端縁との間隔を誘電体の輪郭外縁の全周に亙り
ほぼ等しくすることにより、高次モードで動作させよう
とする際に、縁端効果に差が生じるのを防止することが
できて放射電極における励振の２方向の共振周波数をマ
ッチングさせることができることとなり、高次モードで
円偏波の電波を送受信することができ、しかも、その高
次モードでのバンド幅を十分に広くすることができる。
射電極の端縁との間隔を誘電体の輪郭外縁の全周に亙り
ほぼ等しくすることにより、高次モードで動作させよう
とする際に、縁端効果に差が生じるのを防止することが
できて放射電極における励振の２方向の共振周波数をマ
ッチングさせることができることとなり、高次モードで
円偏波の電波を送受信することができ、しかも、その高
次モードでのバンド幅を十分に広くすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づき説明する。
例を図面に基づき説明する。
【００１６】図１には第１の実施形態例における円偏波
アンテナが斜視図により示され、図２には図１に示す円
偏波アンテナを上側、底側、前側、後側、右側、左側の
６方向からそれぞれ見た状態が示されている。
アンテナが斜視図により示され、図２には図１に示す円
偏波アンテナを上側、底側、前側、後側、右側、左側の
６方向からそれぞれ見た状態が示されている。
【００１７】これら図１、図２に示されるように、この
第１の実施形態例に示す円偏波アンテナ１は面実装タイ
プのアンテナであり、誘電体２を有している。この誘電
体２は円柱状という特有な形状を成しており、例えば、
比誘電率εｒが２１であり、厚みｔが６mmで、直径φが
２８mmの大きさを有している。
第１の実施形態例に示す円偏波アンテナ１は面実装タイ
プのアンテナであり、誘電体２を有している。この誘電
体２は円柱状という特有な形状を成しており、例えば、
比誘電率εｒが２１であり、厚みｔが６mmで、直径φが
２８mmの大きさを有している。
【００１８】この誘電体２の上面２ａには放射電極３が
印刷技術等により形成されている。この放射電極３は上
記誘電体２の上面２ａの形状と相似な円形状を成し、中
心位置を上記上面２ａの中心に一致させて形成されてい
る。
印刷技術等により形成されている。この放射電極３は上
記誘電体２の上面２ａの形状と相似な円形状を成し、中
心位置を上記上面２ａの中心に一致させて形成されてい
る。
【００１９】また、誘電体２の側面２ｂには対を成す２
個の給電電極４ａ，４ｂが印刷技術等により形成されて
いる。これら給電電極４ａ，４ｂは、給電電極４ａから
誘電体２の中心軸に向かうα方向と、給電電極４ｂから
誘電体２の中心軸に向かうβ方向とが４５°の角度をも
って交差するように、互いに間隔を介して配置されてい
る。また、これら給電電極４ａ，４ｂは、図２に示され
るように、誘電体２の側面２ｂから底面２ｃに回り込ん
で形成されている。
個の給電電極４ａ，４ｂが印刷技術等により形成されて
いる。これら給電電極４ａ，４ｂは、給電電極４ａから
誘電体２の中心軸に向かうα方向と、給電電極４ｂから
誘電体２の中心軸に向かうβ方向とが４５°の角度をも
って交差するように、互いに間隔を介して配置されてい
る。また、これら給電電極４ａ，４ｂは、図２に示され
るように、誘電体２の側面２ｂから底面２ｃに回り込ん
で形成されている。
【００２０】さらに、誘電体２の底面２ｃにはほぼ全領
域に亙り接地電極５が上記給電電極４ａ，４ｂと間隔を
介して印刷技術等により形成されている。
域に亙り接地電極５が上記給電電極４ａ，４ｂと間隔を
介して印刷技術等により形成されている。
【００２１】第１の実施形態例に示す円偏波アンテナは
上記のように構成されている。この第１の実施形態例に
示す円偏波アンテナ１では、上記誘電体２の底面２ｃが
実装面となり、円偏波アンテナ１は回路基板の所定の位
置に上記実装面２ｃを基板側にして面実装される。上記
回路基板には図３に示すような９０°ハイブリット素子
（９０°ＨＹＢ）７と発振器８と導体パターン１０が形
成されており、この回路基板に上記円偏波アンテナ１を
面実装することにより、図３に示すような回路が形成さ
れる。
上記のように構成されている。この第１の実施形態例に
示す円偏波アンテナ１では、上記誘電体２の底面２ｃが
実装面となり、円偏波アンテナ１は回路基板の所定の位
置に上記実装面２ｃを基板側にして面実装される。上記
回路基板には図３に示すような９０°ハイブリット素子
（９０°ＨＹＢ）７と発振器８と導体パターン１０が形
成されており、この回路基板に上記円偏波アンテナ１を
面実装することにより、図３に示すような回路が形成さ
れる。
【００２２】図３に示す回路において、発振器８から出
力された電力は導体パターン１０を介して９０°ハイブ
リット素子７に導入され、この電力に基づいて９０°ハ
イブリット素子７は円偏波アンテナ１の各給電電極４
ａ，４ｂに向けてそれぞれ電力を分配供給する。上記給
電電極４ａに供給される電力と給電電極４ｂに供給され
る電力とは位相が互いに９０°ずれている。
力された電力は導体パターン１０を介して９０°ハイブ
リット素子７に導入され、この電力に基づいて９０°ハ
イブリット素子７は円偏波アンテナ１の各給電電極４
ａ，４ｂに向けてそれぞれ電力を分配供給する。上記給
電電極４ａに供給される電力と給電電極４ｂに供給され
る電力とは位相が互いに９０°ずれている。
【００２３】上記円偏波アンテナ１では、上記のように
給電電極４ａ，４ｂに電力が供給されると、各給電電極
４ａ，４ｂから電力が容量結合によって放射電極３に供
給され、この電力に基づいて放射電極３は図２に示すα
方向とβ方向の２方向に励振して円偏波の電波の送受信
を行う。
給電電極４ａ，４ｂに電力が供給されると、各給電電極
４ａ，４ｂから電力が容量結合によって放射電極３に供
給され、この電力に基づいて放射電極３は図２に示すα
方向とβ方向の２方向に励振して円偏波の電波の送受信
を行う。
【００２４】この第１の実施形態例によれば、誘電体２
を円柱状とし、この誘電体２の上面２ａには該上面２ａ
の形状と相似な円形状の放射電極３が中心を上面２ａの
中心にほぼ一致させて設けられているので、上記上面２
ａの輪郭外縁と放射電極３の端縁との間の間隔は全周に
亙りほぼ等しく、高次モードでもって動作させようとす
る際に、縁端効果に差が生じるのを防止することができ
て放射電極３における励振の２方向の共振周波数をマッ
チングさせることができ、このことにより、円偏波アン
テナ１を高次モードで、しかも、満足のいくバンド幅で
もって動作させることが可能となる。
を円柱状とし、この誘電体２の上面２ａには該上面２ａ
の形状と相似な円形状の放射電極３が中心を上面２ａの
中心にほぼ一致させて設けられているので、上記上面２
ａの輪郭外縁と放射電極３の端縁との間の間隔は全周に
亙りほぼ等しく、高次モードでもって動作させようとす
る際に、縁端効果に差が生じるのを防止することができ
て放射電極３における励振の２方向の共振周波数をマッ
チングさせることができ、このことにより、円偏波アン
テナ１を高次モードで、しかも、満足のいくバンド幅で
もって動作させることが可能となる。
【００２５】また、この第１の実施形態例では、誘電体
２の側面２ｂに給電電極４ａ，４ｂが形成されているの
で、次に示すような効果を得ることができる。例えば、
誘電体２の側面２ｂに給電電極４ａ，４ｂを印刷技術に
より形成しただけでは、印刷精度の問題から、給電電極
４ａと放射電極３間の静電容量と、給電電極４ｂと放射
電極３間の静電容量とが異なる場合が多く、そのように
静電容量が違う場合にはその静電容量の違いに起因して
放射電極３における励振の２方向の共振周波数が異なっ
てしまうが、給電電極４ａ，４ｂをトリミングすること
によって、上記給電電極４ａと放射電極３間の静電容量
と、給電電極４ｂと放射電極３間の静電容量とを一致さ
せる方向に補正することができて放射電極３における励
振の２方向の共振周波数を一致させるように調整するこ
とができる。この第１の実施形態例では、上記のよう
に、給電電極４ａ，４ｂが誘電体２の側面２ｂに形成さ
れているので、上記給電電極４ａ，４ｂのトリミングを
容易に行うことができる。つまり、放射電極３における
励振の共振周波数の調整作業を簡単に行うことができ
る。
２の側面２ｂに給電電極４ａ，４ｂが形成されているの
で、次に示すような効果を得ることができる。例えば、
誘電体２の側面２ｂに給電電極４ａ，４ｂを印刷技術に
より形成しただけでは、印刷精度の問題から、給電電極
４ａと放射電極３間の静電容量と、給電電極４ｂと放射
電極３間の静電容量とが異なる場合が多く、そのように
静電容量が違う場合にはその静電容量の違いに起因して
放射電極３における励振の２方向の共振周波数が異なっ
てしまうが、給電電極４ａ，４ｂをトリミングすること
によって、上記給電電極４ａと放射電極３間の静電容量
と、給電電極４ｂと放射電極３間の静電容量とを一致さ
せる方向に補正することができて放射電極３における励
振の２方向の共振周波数を一致させるように調整するこ
とができる。この第１の実施形態例では、上記のよう
に、給電電極４ａ，４ｂが誘電体２の側面２ｂに形成さ
れているので、上記給電電極４ａ，４ｂのトリミングを
容易に行うことができる。つまり、放射電極３における
励振の共振周波数の調整作業を簡単に行うことができ
る。
【００２６】以下に、第２の実施形態例を説明する。図
４には第２の実施形態例の円偏波アンテナが斜視図によ
り示されており、図５には上記図４に示す円偏波アンテ
ナ１を上側、底側、前側、後側、右側、左側の６方向か
らそれぞれ見た状態が示されている。
４には第２の実施形態例の円偏波アンテナが斜視図によ
り示されており、図５には上記図４に示す円偏波アンテ
ナ１を上側、底側、前側、後側、右側、左側の６方向か
らそれぞれ見た状態が示されている。
【００２７】この第２の実施形態例において特徴的なこ
とは、上記図４、図５に示されるように、給電電極４
ａ，４ｂの対が２組設けられていることである。それ以
外の構成は前記第１の実施形態例と同様であり、この第
２の実施形態例では、前記第１の実施形態例と同一構成
部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省
略する。
とは、上記図４、図５に示されるように、給電電極４
ａ，４ｂの対が２組設けられていることである。それ以
外の構成は前記第１の実施形態例と同様であり、この第
２の実施形態例では、前記第１の実施形態例と同一構成
部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省
略する。
【００２８】この第２の実施形態例では、対を成す給電
電極４ａ，４ｂは、前記第１の実施形態例と同様に、各
給電電極４ａ，４ｂから誘電体２の中心軸に向かう方向
が互いに４５°の角度をもって交差するように配置さ
れ、かつ、２組の給電電極４ａ，４ｂの対は誘電体２の
中心軸を介して対向し合うように配置されている。
電極４ａ，４ｂは、前記第１の実施形態例と同様に、各
給電電極４ａ，４ｂから誘電体２の中心軸に向かう方向
が互いに４５°の角度をもって交差するように配置さ
れ、かつ、２組の給電電極４ａ，４ｂの対は誘電体２の
中心軸を介して対向し合うように配置されている。
【００２９】この第２の実施形態例に示す円偏波アンテ
ナ１は上記のように構成されており、この第２の実施形
態例に示す円偏波アンテナ１も、前記第１の実施形態例
と同様に、誘電体２の底面２ｃが実装面となり、円偏波
アンテナ１は、図６の（ａ）に示すように、その誘電体
２の底面２ｃを基板側にして回路基板１３に面実装され
る。
ナ１は上記のように構成されており、この第２の実施形
態例に示す円偏波アンテナ１も、前記第１の実施形態例
と同様に、誘電体２の底面２ｃが実装面となり、円偏波
アンテナ１は、図６の（ａ）に示すように、その誘電体
２の底面２ｃを基板側にして回路基板１３に面実装され
る。
【００３０】上記回路基板１３には円偏波アンテナ１が
実装される面とは反対側の背面に上記円偏波アンテナ１
を駆動させるための回路部が形成されている。つまり、
回路基板１３の背面には、図６の（ｂ）に示すように、
９０°ハイブリット素子（９０°ＨＹＢ）７ａ，７ｂと
発振器８と導体パターン１０と０°ハイブリット素子
（０°ＨＹＢ）１１とが形成されている。上記円偏波ア
ンテナ１の給電電極４ａ，４ｂ，４ａ，４ｂがそれぞれ
上記導体パターン１０の端部ａ、ｂ、ｃ、ｄに導通接続
するように上記円偏波アンテナ１が回路基板１３に面実
装されることにより、図７に示すような回路が構成され
る。
実装される面とは反対側の背面に上記円偏波アンテナ１
を駆動させるための回路部が形成されている。つまり、
回路基板１３の背面には、図６の（ｂ）に示すように、
９０°ハイブリット素子（９０°ＨＹＢ）７ａ，７ｂと
発振器８と導体パターン１０と０°ハイブリット素子
（０°ＨＹＢ）１１とが形成されている。上記円偏波ア
ンテナ１の給電電極４ａ，４ｂ，４ａ，４ｂがそれぞれ
上記導体パターン１０の端部ａ、ｂ、ｃ、ｄに導通接続
するように上記円偏波アンテナ１が回路基板１３に面実
装されることにより、図７に示すような回路が構成され
る。
【００３１】図７に示す回路において、発振器８から０
°ハイブリット素子１１に電力が導入されると、０°ハ
イブリット素子１１から各９０°ハイブリット素子７
ａ，７ｂにそれぞれ同相の電力が分配供給され、さら
に、各９０°ハイブリット素子７ａ，７ｂからそれぞれ
給電電極４ａ，４ｂに向けて電力が供給される。互いに
向かい合う給電電極４ａ同士、給電電極４ｂ同士には同
位相の電力が供給され、給電電極４ａに供給される電力
と給電電極４ｂに供給される電力とは位相が９０°ずれ
ている。
°ハイブリット素子１１に電力が導入されると、０°ハ
イブリット素子１１から各９０°ハイブリット素子７
ａ，７ｂにそれぞれ同相の電力が分配供給され、さら
に、各９０°ハイブリット素子７ａ，７ｂからそれぞれ
給電電極４ａ，４ｂに向けて電力が供給される。互いに
向かい合う給電電極４ａ同士、給電電極４ｂ同士には同
位相の電力が供給され、給電電極４ａに供給される電力
と給電電極４ｂに供給される電力とは位相が９０°ずれ
ている。
【００３２】この第２の実施形態例に示す円偏波アンテ
ナ１の給電電極４ａ，４ｂには上記のように電力が供給
され、前記第１の実施形態例と同様に、各給電電極４
ａ，４ｂから電力が放射電極３に容量結合により供給さ
れて、放射電極３は図５に示すα方向とβ方向の２方向
に励振して円偏波の電波を送受信する。
ナ１の給電電極４ａ，４ｂには上記のように電力が供給
され、前記第１の実施形態例と同様に、各給電電極４
ａ，４ｂから電力が放射電極３に容量結合により供給さ
れて、放射電極３は図５に示すα方向とβ方向の２方向
に励振して円偏波の電波を送受信する。
【００３３】この第２の実施形態例によれば、給電電極
４ａ，４ｂの対を２組設け、それら２組の給電電極４
ａ，４ｂの対を誘電体２の中心軸を介して対向配置した
ので、前記第１の実施形態例と同様の効果を得ることが
できる上に、誘電体２の中心軸を介して互いに向かい合
う給電電極４ａ同士、給電電極４ｂ同士にそれぞれ同相
の電力を供給することで、円偏波アンテナ１の高次モー
ドにおけるバンド幅をさらに広げることが可能となる。
４ａ，４ｂの対を２組設け、それら２組の給電電極４
ａ，４ｂの対を誘電体２の中心軸を介して対向配置した
ので、前記第１の実施形態例と同様の効果を得ることが
できる上に、誘電体２の中心軸を介して互いに向かい合
う給電電極４ａ同士、給電電極４ｂ同士にそれぞれ同相
の電力を供給することで、円偏波アンテナ１の高次モー
ドにおけるバンド幅をさらに広げることが可能となる。
【００３４】また、この第２の実施形態例では、誘電体
２の側面に給電電極４ａ，４ｂを形成するので、円偏波
アンテナ１を回路基板１３に実装する際に、円偏波アン
テナ１の給電電極４ａ，４ｂと回路基板１３の背面に形
成された回路部とを容易に導通接続させることができ
る。また、回路基板１３の端部で背面の回路部と円偏波
アンテナ１の給電電極４ａ，４ｂとが導通接続する構成
であることから、上記回路部のパターンニングが容易と
なる。
２の側面に給電電極４ａ，４ｂを形成するので、円偏波
アンテナ１を回路基板１３に実装する際に、円偏波アン
テナ１の給電電極４ａ，４ｂと回路基板１３の背面に形
成された回路部とを容易に導通接続させることができ
る。また、回路基板１３の端部で背面の回路部と円偏波
アンテナ１の給電電極４ａ，４ｂとが導通接続する構成
であることから、上記回路部のパターンニングが容易と
なる。
【００３５】以下に、第３の実施形態例を説明する。こ
の第３の実施形態例において特徴的なことは、図８、図
９に示すように、給電電極４ａ，４ｂを誘電体２の側面
２ｂから上面２ａに伸張形成したことである。それ以外
の構成は前記各実施形態例と同様であり、前記各実施形
態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分
の重複説明は省略する。
の第３の実施形態例において特徴的なことは、図８、図
９に示すように、給電電極４ａ，４ｂを誘電体２の側面
２ｂから上面２ａに伸張形成したことである。それ以外
の構成は前記各実施形態例と同様であり、前記各実施形
態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分
の重複説明は省略する。
【００３６】この第３の実施形態例では、給電電極４
ａ，４ｂは誘電体２の側面２ｂだけに設けられるのでな
く、誘電体２の上面２ａにおける輪郭外縁と放射電極３
の端縁との間の領域にも放射電極３と間隔を介して設け
られている。
ａ，４ｂは誘電体２の側面２ｂだけに設けられるのでな
く、誘電体２の上面２ａにおける輪郭外縁と放射電極３
の端縁との間の領域にも放射電極３と間隔を介して設け
られている。
【００３７】この第３の実施形態例によれば、給電電極
４ａ，４ｂの一部が誘電体２の上面２ａに形成されてい
るので、給電電極４ａ，４ｂのトリミングをより容易に
行うことができることとなり、放射電極３における励振
の２方向の共振周波数の調整をより一層簡単に行うこと
ができる。
４ａ，４ｂの一部が誘電体２の上面２ａに形成されてい
るので、給電電極４ａ，４ｂのトリミングをより容易に
行うことができることとなり、放射電極３における励振
の２方向の共振周波数の調整をより一層簡単に行うこと
ができる。
【００３８】以下に、第４の実施形態例を説明する。図
１０の（ａ）にはこの第４の実施形態例において特徴的
な円偏波アンテナが斜視図により示され、図１０の
（ｂ）には上記図１０の（ａ）に示す円偏波アンテナを
上側から見た状態が示されている。
１０の（ａ）にはこの第４の実施形態例において特徴的
な円偏波アンテナが斜視図により示され、図１０の
（ｂ）には上記図１０の（ａ）に示す円偏波アンテナを
上側から見た状態が示されている。
【００３９】この第４の実施形態例において特徴的なこ
とは、図１０の（ａ）、（ｂ）に示されるように、誘電
体２の側面２ｂにおける給電電極形成領域が平面に形成
されていることである。それ以外の構成は前記各実施形
態例と同様であり、各実施形態例に示す構成を同一構成
部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省
略する。
とは、図１０の（ａ）、（ｂ）に示されるように、誘電
体２の側面２ｂにおける給電電極形成領域が平面に形成
されていることである。それ以外の構成は前記各実施形
態例と同様であり、各実施形態例に示す構成を同一構成
部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省
略する。
【００４０】この第４の実施形態例では、上記のよう
に、誘電体２の側面２ｂにおける給電電極形成領域が平
面に形成されており、その平面に給電電極４が印刷技術
により形成されている。
に、誘電体２の側面２ｂにおける給電電極形成領域が平
面に形成されており、その平面に給電電極４が印刷技術
により形成されている。
【００４１】この第４の実施形態例によれば、誘電体２
の側面２ｂにおける給電電極形成領域が平面に形成され
ているので、給電電極４を印刷技術により形成するのが
非常に容易となるという効果を奏することができる。も
ちろん、給電電極４の幅は誘電体２の側面外周に比べて
格段に短いので、図１０の（ｂ）に示されるように、側
面２ｂの給電電極形成領域を平面に形成しても、誘電体
２はほぼ円柱状と成している。
の側面２ｂにおける給電電極形成領域が平面に形成され
ているので、給電電極４を印刷技術により形成するのが
非常に容易となるという効果を奏することができる。も
ちろん、給電電極４の幅は誘電体２の側面外周に比べて
格段に短いので、図１０の（ｂ）に示されるように、側
面２ｂの給電電極形成領域を平面に形成しても、誘電体
２はほぼ円柱状と成している。
【００４２】以下に、第５の実施形態例を説明する。こ
の第５の実施形態例では、円偏波アンテナを内蔵した無
線装置の一例を示す。図１１には第５の実施形態例の無
線装置であるディジタルオーディオ放送システムの構成
例がブロック図により示されている。この図１１に示す
無線装置２０において特徴的なことは、前記各実施形態
例に示した円偏波アンテナ１が用いられていることであ
る。なお、この第５の実施形態例では、円偏波アンテナ
１の構成は前記各実施形態例で述べているので、その重
複説明は省略する。
の第５の実施形態例では、円偏波アンテナを内蔵した無
線装置の一例を示す。図１１には第５の実施形態例の無
線装置であるディジタルオーディオ放送システムの構成
例がブロック図により示されている。この図１１に示す
無線装置２０において特徴的なことは、前記各実施形態
例に示した円偏波アンテナ１が用いられていることであ
る。なお、この第５の実施形態例では、円偏波アンテナ
１の構成は前記各実施形態例で述べているので、その重
複説明は省略する。
【００４３】図１１に示すように、無線装置２０は、上
記各実施形態例に示した円偏波アンテナ１と、受信部２
１と、信号処理部２２と、リモコン等のインターフェー
ス部２３と、ディスプレイ２４とを有して構成されてい
る。上記受信部２１は入力側が円偏波アンテナ１に接続
され、出力側が信号処理部２２に接続されており、この
信号処理部２２はインターフェース部２３とディスプレ
イ２４にそれぞれ接続されている。
記各実施形態例に示した円偏波アンテナ１と、受信部２
１と、信号処理部２２と、リモコン等のインターフェー
ス部２３と、ディスプレイ２４とを有して構成されてい
る。上記受信部２１は入力側が円偏波アンテナ１に接続
され、出力側が信号処理部２２に接続されており、この
信号処理部２２はインターフェース部２３とディスプレ
イ２４にそれぞれ接続されている。
【００４４】上記受信部２１には円偏波アンテナ１によ
って受信された電波が加えられ、この受信部２１はその
加えられた電波から所定の各種信号を取り出して信号処
理部２２に出力する。信号処理部２２はその受け取った
信号に基づいて信号処理を行ってリモコン等のインター
フェース部２３と連携してディスプレイ２４の表示制御
等を行う。
って受信された電波が加えられ、この受信部２１はその
加えられた電波から所定の各種信号を取り出して信号処
理部２２に出力する。信号処理部２２はその受け取った
信号に基づいて信号処理を行ってリモコン等のインター
フェース部２３と連携してディスプレイ２４の表示制御
等を行う。
【００４５】この第５の実施形態例によれば、前記各実
施形態例に示したような円偏波アンテナ１を用いて無線
装置２０を構成したので、より誤り率の少ない情報を取
り出すことができる。
施形態例に示したような円偏波アンテナ１を用いて無線
装置２０を構成したので、より誤り率の少ない情報を取
り出すことができる。
【００４６】なお、この発明は上記各実施形態例に限定
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、上記各実施形態例では、放射電極３は中心位置が
誘電体２の上面２ａの中心と一致するように形成されて
いたが、上記上面２ａの輪郭外縁と放射電極３の端縁と
の間隔が全周に亙りほぼ等しくなればよく、放射電極３
はその中心が誘電体２の上面２ａの中心と一致していな
くともよい。
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、上記各実施形態例では、放射電極３は中心位置が
誘電体２の上面２ａの中心と一致するように形成されて
いたが、上記上面２ａの輪郭外縁と放射電極３の端縁と
の間隔が全周に亙りほぼ等しくなればよく、放射電極３
はその中心が誘電体２の上面２ａの中心と一致していな
くともよい。
【００４７】また、上記各実施形態例では、誘電体２は
真円の円柱状であったが、略円柱状であれば、例えば、
２０角形等の多角形や楕円形の柱状でもよいし、また、
そのような柱状の周縁に一部切り欠きが設けられている
略円柱状でもよく、上面２ａの輪郭外縁と放射電極３の
端縁との間隔が誘電体の輪郭外縁の全周に亙りほぼ等し
くなればよい。さらに、給電電極４ａ，４ｂや接地電極
５のパターン形状は上記各実施形態例に示した形状に限
定されるものではなく、様々な形状を採り得る。
真円の円柱状であったが、略円柱状であれば、例えば、
２０角形等の多角形や楕円形の柱状でもよいし、また、
そのような柱状の周縁に一部切り欠きが設けられている
略円柱状でもよく、上面２ａの輪郭外縁と放射電極３の
端縁との間隔が誘電体の輪郭外縁の全周に亙りほぼ等し
くなればよい。さらに、給電電極４ａ，４ｂや接地電極
５のパターン形状は上記各実施形態例に示した形状に限
定されるものではなく、様々な形状を採り得る。
【００４８】さらに、上記第２の実施形態例では、給電
電極４ａ，４ｂの対が２組設けられている例を示した
が、給電電極４ａ，４ｂの対は３組以上設けてもよく、
給電電極４ａ，４ｂの対の数は限定されない。さらに、
上記第２の実施形態例では、回路基板１３の背面に形成
される回路部は図６の（ｂ）に示すようなパターンニン
グで形成されていたが、回路部のパターンニングは図６
の（ｂ）に限定されるものではない。
電極４ａ，４ｂの対が２組設けられている例を示した
が、給電電極４ａ，４ｂの対は３組以上設けてもよく、
給電電極４ａ，４ｂの対の数は限定されない。さらに、
上記第２の実施形態例では、回路基板１３の背面に形成
される回路部は図６の（ｂ）に示すようなパターンニン
グで形成されていたが、回路部のパターンニングは図６
の（ｂ）に限定されるものではない。
【００４９】さらに、上記第３の実施形態例では、給電
電極４ａ，４ｂは誘電体２の側面２ｂから伸張形成され
て上面２ａにも形成されていたが、給電電極４ａ，４ｂ
を誘電体２の上面２ａのみに形成してもよい。この場合
には、円偏波アンテナ１の給電電極４ａ，４ｂはペース
ト等によって回路基板の回路部と導通接続されることな
る。
電極４ａ，４ｂは誘電体２の側面２ｂから伸張形成され
て上面２ａにも形成されていたが、給電電極４ａ，４ｂ
を誘電体２の上面２ａのみに形成してもよい。この場合
には、円偏波アンテナ１の給電電極４ａ，４ｂはペース
ト等によって回路基板の回路部と導通接続されることな
る。
【００５０】さらに、上記第５の実施形態例では、上記
第１〜第４の各実施形態例に示す円偏波アンテナ１をデ
ィジタルオーディオ放送システムに組み込む例を示した
が、本発明の円偏波アンテナは様々な無線装置に組み込
むことが可能であり、このように、本発明の円偏波アン
テナを内蔵した無線装置は、より誤り率の少ない情報を
取り出すことができるという効果を得ることができるこ
ととなる。
第１〜第４の各実施形態例に示す円偏波アンテナ１をデ
ィジタルオーディオ放送システムに組み込む例を示した
が、本発明の円偏波アンテナは様々な無線装置に組み込
むことが可能であり、このように、本発明の円偏波アン
テナを内蔵した無線装置は、より誤り率の少ない情報を
取り出すことができるという効果を得ることができるこ
ととなる。
【００５１】
【発明の効果】この発明によれば、誘電体を略円柱状と
し、この誘電体の上面に該上面の形状と相似な略円形状
の放射電極を設けて誘電体の上面の輪郭外縁と放射電極
の端縁との間隔を誘電体の輪郭外縁の全周に亙りほぼ等
しくする構成としたので、円偏波アンテナを高次モード
でもって動作させようとする際に、縁端効果に差が生じ
るのを防止することができて放射電極における励振の２
方向の共振周波数をマッチングさせることができ、放射
電極により高次モードの円偏波の電波を確実に送受信す
ることが可能となり、しかも、高次モードにおける軸比
を良くすることができる。
し、この誘電体の上面に該上面の形状と相似な略円形状
の放射電極を設けて誘電体の上面の輪郭外縁と放射電極
の端縁との間隔を誘電体の輪郭外縁の全周に亙りほぼ等
しくする構成としたので、円偏波アンテナを高次モード
でもって動作させようとする際に、縁端効果に差が生じ
るのを防止することができて放射電極における励振の２
方向の共振周波数をマッチングさせることができ、放射
電極により高次モードの円偏波の電波を確実に送受信す
ることが可能となり、しかも、高次モードにおける軸比
を良くすることができる。
【００５２】給電電極を略円柱状の誘電体の側面に形成
するものや、上面に形成するものにあっては、給電電極
のトリミングが容易であり、給電電極の印刷精度に起因
した放射電極の励振の共振周波数のずれを上記給電電極
のトリミングによって簡単に補正することができる。特
に、給電電極を誘電体の上面に形成する場合には、より
一層簡単に給電電極のトリミングを行うことができる。
このように容易に給電電極のトリミングを行うことがで
きることにより、より一層精度良く放射電極における励
振の２方向の共振周波数をマッチングさせることがで
き、感度の良い円偏波アンテナを提供することができる
こととなる。
するものや、上面に形成するものにあっては、給電電極
のトリミングが容易であり、給電電極の印刷精度に起因
した放射電極の励振の共振周波数のずれを上記給電電極
のトリミングによって簡単に補正することができる。特
に、給電電極を誘電体の上面に形成する場合には、より
一層簡単に給電電極のトリミングを行うことができる。
このように容易に給電電極のトリミングを行うことがで
きることにより、より一層精度良く放射電極における励
振の２方向の共振周波数をマッチングさせることがで
き、感度の良い円偏波アンテナを提供することができる
こととなる。
【００５３】誘電体の側面における給電電極形成領域が
平面に形成され、該平面に給電電極が形成されているも
のにあっては、上記給電電極形成領域に給電電極を印刷
技術により形成し易くすることができる。
平面に形成され、該平面に給電電極が形成されているも
のにあっては、上記給電電極形成領域に給電電極を印刷
技術により形成し易くすることができる。
【００５４】本発明の円偏波アンテナを用いて構成され
た無線装置にあっては、より誤り率の少ない情報を取り
出すことができるという効果を奏することができる。
た無線装置にあっては、より誤り率の少ない情報を取り
出すことができるという効果を奏することができる。
【図１】第１の実施形態例において特徴的な円偏波アン
テナを示す説明図である。
テナを示す説明図である。
【図２】図１に示す円偏波アンテナを上側、底側、前
側、後側、右側、左側の６方向から見た状態がそれぞれ
示されている説明図である。
側、後側、右側、左側の６方向から見た状態がそれぞれ
示されている説明図である。
【図３】図１に示す円偏波アンテナを駆動するための回
路構成例を示す説明図である。
路構成例を示す説明図である。
【図４】第２の実施形態例において特徴的な円偏波アン
テナを示す説明図である。
テナを示す説明図である。
【図５】図４に示す円偏波アンテナを上側、底側、前
側、後側、右側、左側の６方向から見た状態がそれぞれ
示されている説明図である。
側、後側、右側、左側の６方向から見た状態がそれぞれ
示されている説明図である。
【図６】図４に示す円偏波アンテナを実装する回路基板
の一例およびその円偏波アンテナの実装例を示す説明図
である。
の一例およびその円偏波アンテナの実装例を示す説明図
である。
【図７】図４に示す円偏波アンテナを駆動するための回
路構成例を示す説明図である。
路構成例を示す説明図である。
【図８】第３の実施形態例において特徴的な円偏波アン
テナを示す説明図である。
テナを示す説明図である。
【図９】図８に示す円偏波アンテナを上側、底側、前
側、後側、右側、左側の６方向から見た状態がそれぞれ
示されている説明図である。
側、後側、右側、左側の６方向から見た状態がそれぞれ
示されている説明図である。
【図１０】第４の実施形態例において特徴的な円偏波ア
ンテナを示す説明図である。
ンテナを示す説明図である。
【図１１】第５の実施形態例における無線装置の主要構
成をブロック図により示す説明図である。
成をブロック図により示す説明図である。
【図１２】従来の円偏波アンテナの一例を示す説明図で
ある。
ある。
１ 円偏波アンテナ
２ 誘電体
３ 放射電極
４ 給電電極
２０ 無線装置
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−74721（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−226922（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−288422（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−341107（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01Q 13/08
H01P 1/203
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (4)
- 【請求項１】 誘電体に形成された放射電極により円偏
波の電波を送受信する円偏波アンテナにおいて、上記誘
電体は略円柱状と成し、この誘電体の上面には該上面の
形状と相似な略円形状の放射電極が形成されており、上
記誘電体の上面の輪郭外縁と放射電極の端縁との間隔が
誘電体の輪郭外縁の全周に亙りほぼ等しく形成されて成
る高次モードを励振する円偏波アンテナであって、上記
放射電極に対し容量結合によって電力を供給する給電電
極が上記誘電体の側面に形成されていることを特徴とす
る円偏波アンテナ。 - 【請求項２】 誘電体の側面における給電電極形成領域
は平面に形成され、該平面に給電電極が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。 - 【請求項３】 放射電極の端縁は誘電体の上面の輪郭外
縁よりも内側に形成されており、誘電体の上面には該上
面の輪郭外縁と放射電極の端縁との間の領域に給電電極
が放射電極と間隔を介して形成されていることを特徴と
する請求項１又は請求項２記載の円偏波アンテナ。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２又は請求項３記載
の円偏波アンテナを用いて構成されていることを特徴と
する円偏波アンテナを用いた無線装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16961399A JP3414324B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置 |
| US09/531,382 US6262683B1 (en) | 1999-06-16 | 2000-03-21 | Circularly polarized wave antenna and wireless apparatus |
| GB0006983A GB2351392B (en) | 1999-06-16 | 2000-03-22 | Circularly polarized wave antenna and wireless apparatus |
| DE10024721A DE10024721B4 (de) | 1999-06-16 | 2000-05-19 | Antenne für zirkular polarisierte Wellen und drahtlose Vorrichtung |
| KR1020000032661A KR100339305B1 (ko) | 1999-06-16 | 2000-06-14 | 원편파 안테나 및 무선장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16961399A JP3414324B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000357913A JP2000357913A (ja) | 2000-12-26 |
| JP3414324B2 true JP3414324B2 (ja) | 2003-06-09 |
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ID=15889755
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|---|---|---|---|
| JP16961399A Expired - Fee Related JP3414324B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置 |
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| KR (1) | KR100339305B1 (ja) |
| DE (1) | DE10024721B4 (ja) |
| GB (1) | GB2351392B (ja) |
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