JP5774641B2 - Loop antenna - Google Patents
Loop antenna Download PDFInfo
- Publication number
- JP5774641B2 JP5774641B2 JP2013149726A JP2013149726A JP5774641B2 JP 5774641 B2 JP5774641 B2 JP 5774641B2 JP 2013149726 A JP2013149726 A JP 2013149726A JP 2013149726 A JP2013149726 A JP 2013149726A JP 5774641 B2 JP5774641 B2 JP 5774641B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strip
- conductor
- loop antenna
- radiating element
- shaped conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
本発明は、円偏波を受信するループアンテナに関する。 The present invention relates to a loop antenna that receives circularly polarized waves.
各種通信に利用される電磁波は、電界の方向が回転しない直線偏波と、電界の方向が回転する円偏波とに分類される。円偏波は、更に、電界の回転の向きによって右旋円偏波と左旋円偏波とに分類される。GPS(Global Positioning System)やETC(Electronic Toll Collection System)では、右旋円偏波が利用されており、衛星ラジオでは、左旋円偏波も利用されている。 Electromagnetic waves used for various types of communication are classified into linearly polarized waves whose electric field direction does not rotate and circularly polarized waves whose electric field direction rotates. Circularly polarized waves are further classified into right-handed circularly polarized waves and left-handed circularly polarized waves according to the direction of rotation of the electric field. GPS (Global Positioning System) and ETC (Electronic Toll Collection System) use right-handed circularly polarized waves, and satellite radio also uses left-handed circularly polarized waves.
円偏波を受信するためには、従来、クロスダイポールアンテナを用いることが一般的であった。クロスダイポールアンテナは、(1)互いに直交する2つのダイポールアンテナと、(2)第1のダイポールアンテナにより得られた第1の信号の位相を90°シフトすると共に、位相が90°シフトされた第1の信号を第2のダイポールアンテナにより得られた第2の信号に合成する移相合成回路とにより構成される。 Conventionally, in order to receive circularly polarized waves, it has been common to use a cross dipole antenna. The cross dipole antenna has (1) two dipole antennas orthogonal to each other, and (2) the first signal obtained by the first dipole antenna is shifted by 90 ° and the phase is shifted by 90 °. And a phase shift combining circuit that combines the first signal with the second signal obtained by the second dipole antenna.
しかしながら、クロスダイポールアンテナは、2つのダイポールアンテナにより得られた信号を合成するために移相合成回路を要するので、低コスト化が困難であるという問題を抱えていた。また、クロスダイポールアンテナは、2つのダイポールアンテナ(全長λ/2)を配置するために対角線の長さがλ/2となる正方形状の領域(面積λ2/8)を要するので、小型化が困難であるという問題を抱えていた。 However, the cross dipole antenna has a problem that it is difficult to reduce the cost because a phase shift synthesis circuit is required to synthesize signals obtained by the two dipole antennas. Also, the cross dipole antenna, it takes a square-shaped area the length of the diagonal line in order to place the two dipole antennas (full length lambda / 2) is lambda / 2 (area lambda 2/8), downsizing I had the problem of being difficult.
これらの問題の解決に資するアンテナとしては、特許文献1に記載のループアンテナが知られている。特許文献1に記載のループアンテナは、移相合成回路を用いることなく円偏波を受信することができるので、低コスト化が容易である。また、特許文献1に記載のループアンテナのアンテナ導体(全長λ)は、1辺がλ/4となる正方形状の領域(面積λ2/16)に配置することができる。 As an antenna that contributes to solving these problems, a loop antenna described in Patent Document 1 is known. Since the loop antenna described in Patent Document 1 can receive circularly polarized waves without using a phase shift combining circuit, cost reduction is easy. The antenna conductor of the loop antenna described in Patent Document 1 (full length lambda) may be arranged in a square shaped region 1 side is lambda / 4 (area λ 2/16).
しかしながら、特許文献1に記載のループアンテナは、円偏波に対する受信能力を高めるために、無給電素子と環状導体とを要する。この無給電素子は、交差偏波識別度を高めるための構成であり、鈍角的に交わる2つの直線部からなるV字状の線状導体からなる。また、環状導体は、円偏波に対する受信利得を高めるための構成であり、アンテナ導体及び無給電素子を取り囲む環状の線状導体からなる。このため、アンテナ導体、無給電素子、及び環状導体を含むアンテナ全体の配置に要する領域の面積は、アンテナ導体の配置に要する領域の面積よりも著しく大きくなる。 However, the loop antenna described in Patent Document 1 requires a parasitic element and an annular conductor in order to increase the reception capability for circularly polarized waves. This parasitic element has a configuration for increasing the cross polarization discrimination degree, and is formed of a V-shaped linear conductor including two straight portions that intersect at an obtuse angle. The annular conductor is configured to increase the reception gain with respect to the circularly polarized wave, and includes an annular linear conductor that surrounds the antenna conductor and the parasitic element. For this reason, the area of the area | region required for arrangement | positioning of the whole antenna containing an antenna conductor, a parasitic element, and an annular conductor becomes remarkably larger than the area of the area | region required for arrangement | positioning of an antenna conductor.
例えば、環状導体の全長をアンテナ導体の全長の3倍(すなわち3λ)とし、環状導体の形状を隣り合う2辺の比が1:2となる長方形とした場合、アンテナ全体の配置に要する面積は、λ×λ/2=λ2/2となり、クロスダイポールアンテナの配置に要する面積(λ2/8)よりも大きくなる。このようなループアンテナを自動車のフロントガラスに貼付した場合、視界を阻害したり美観を損ねたりすることは明らかである。 For example, when the total length of the annular conductor is three times the total length of the antenna conductor (ie, 3λ) and the shape of the annular conductor is a rectangle having a ratio of two adjacent sides of 1: 2, the area required for the arrangement of the entire antenna is , λ × λ / 2 = λ 2/2 , and becomes larger than the area required for the cross dipole antenna arrangement (λ 2/8). Obviously, when such a loop antenna is attached to the windshield of an automobile, it impedes visibility or impairs aesthetics.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、円偏波に対する受信能力が高いループアンテナであって、特許文献1に記載のループアンテナよりも配置に要する領域の面積が小さいループアンテナを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is a loop antenna having a high reception capability with respect to circular polarization, and an area of a region required for arrangement as compared with the loop antenna described in Patent Document 1. Is to realize a small loop antenna.
本発明に係るループアンテナは、上記の課題を解決するために、両端が互いに近接した帯状の放射素子と、少なくとも1つのスリットが形成された第1の帯状導体であって、該スリットが形成された領域を除く内周全体が上記放射素子の外周に接することなく上記放射素子の外周の少なくとも一部に沿うように配置された第1の帯状導体と、上記第1の帯状導体の端点以外の点を始点とする第2の帯状導体であって、該始点を除く内周全体が上記第1の帯状導体の外周に接することなく上記第1の帯状導体の外周の少なくとも一部に沿うように配置された第2の帯状導体とを有する無給電素子と、を備えている、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a loop antenna according to the present invention includes a strip-shaped radiating element having both ends close to each other and a first strip-shaped conductor in which at least one slit is formed, and the slit is formed. A first belt-like conductor disposed so that the entire inner circumference except for the region does not contact the outer circumference of the radiating element, but along at least a part of the outer circumference of the radiating element; and other than the end points of the first belt-like conductor A second strip-shaped conductor starting from a point, the entire inner circumference excluding the start point being along at least a part of the outer circumference of the first strip-shaped conductor without contacting the outer circumference of the first strip-shaped conductor And a parasitic element having a second band-shaped conductor arranged.
上記の構成によれば、放射素子及び無給電素子を取り込む環状導体を用いることなく、円偏波に対する受信能力が高い(交差偏波識別度が高く、かつ、円偏波に対する受信利得が高い)ループアンテナを実現することができる。 According to said structure, the reception capability with respect to circular polarization is high, without using the annular conductor which takes in a radiation element and a parasitic element (a cross polarization discrimination degree is high and the reception gain with respect to circular polarization is high). A loop antenna can be realized.
しかも、受信能力が高いループアンテナを実現するために必要となる無給電素子は、その内周全体が放射素子の外周に沿う第1の帯状導体と、内周全体が第1の帯状導体の外周に沿う第2の帯状導体とにより構成されている。このため、上記の構成によれば、アンテナ全体の配置に要する領域の面積が、特許文献1に記載のループアンテナの配置に要する領域の面積よりも小さくなる。 In addition, the parasitic element necessary for realizing a loop antenna having a high reception capability includes a first strip-shaped conductor whose entire inner periphery extends along the outer periphery of the radiating element, and an entire inner periphery that is the outer periphery of the first strip-shaped conductor. And a second strip-shaped conductor extending along the line. For this reason, according to said structure, the area of the area | region required for arrangement | positioning of the whole antenna becomes smaller than the area of the area | region required for arrangement | positioning of the loop antenna of patent document 1. FIG.
すなわち、上記の構成によれば、円偏波に対する受信能力が高いループアンテナであって、特許文献1に記載のループアンテナよりも配置に要する領域の面積が小さいループアンテナを実現することができる。 That is, according to the above configuration, it is possible to realize a loop antenna that has a high reception capability for circularly polarized waves and that requires a smaller area for the arrangement than the loop antenna described in Patent Document 1.
なお、(1)上記第1の帯状導体は、少なくとも1つの直線部を有し、(2)上記スリットは、上記直線部の一方の端部に形成されており、(3)上記第2の帯状導体の始点は、上記直線部の他方の端部に形成されており、(4)上記第2の帯状導体の終点は、上記スリットに近接している構成を採用した場合、円偏波に対する受信能力が高いループアンテナが実現されることが実験により確かめられている。ただし、円偏波に対する受信能力が高いループアンテナを実現し得る構成は、これに限定されるものではない。 (1) The first strip-shaped conductor has at least one straight portion, (2) the slit is formed at one end of the straight portion, and (3) the second The starting point of the strip conductor is formed at the other end of the linear portion, and (4) the end point of the second strip conductor is close to the slit, the circular polarization is Experiments have confirmed that a loop antenna with high receiving ability can be realized. However, the configuration capable of realizing a loop antenna having a high reception capability for circularly polarized waves is not limited to this.
本発明に係るループアンテナは、上記放射素子の一端から上記放射素子に取り囲まれた領域の中心に向かう第1の給電路であって、当該中心に近い方の端部に第1の給電点が設けられる第1の給電路と、上記放射素子の他端から上記放射素子に取り囲まれた領域の中心に向かう第2の給電路であって、当該中心に近い方の端部に第2の給電点が設けられる第2の給電路と、を更に備えている、ことが好ましい。 The loop antenna according to the present invention is a first feeding path from one end of the radiating element to a center of a region surrounded by the radiating element, and a first feeding point is located at an end closer to the center. A first power feed path provided and a second power feed path from the other end of the radiating element to a center of a region surrounded by the radiating element, and a second power feeding at an end closer to the center It is preferable to further include a second power supply path provided with a point.
上記の構成によれば、上記放射素子に取り囲まれた領域の中心付近から同軸ケーブルをアンテナ形成面と直交する方向に引き出すことができる。同軸ケーブルを高俯角方向に引き出した場合、高仰角方向の受信利得を上昇させるという効果を奏する。逆に、同軸ケーブルを高仰角方向に引き出した場合、高俯角方向の受信利得を上昇させるという効果を奏する。 According to said structure, a coaxial cable can be pulled out in the direction orthogonal to an antenna formation surface from the center vicinity of the area | region enclosed by the said radiation | emission element. When the coaxial cable is pulled out in the high depression angle direction, there is an effect of increasing the reception gain in the high elevation angle direction. On the contrary, when the coaxial cable is pulled out in the high elevation angle direction, there is an effect of increasing the reception gain in the high depression angle direction.
本発明によれば、円偏波に対する受信能力が高いループアンテナであって、特許文献1に記載のループアンテナよりも配置に要する領域の面積が小さいループアンテナを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a loop antenna having a high reception capability with respect to circular polarization and having a smaller area required for arrangement than the loop antenna described in Patent Document 1.
本発明に係るループアンテナの一実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、本実施形態に係るループアンテナは、GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)波を受信する車載用アンテナである。ただし、本発明は、円偏波(右旋円偏波であっても左旋円偏波であってもよい)を受信するループアンテナ一般に適用することが可能であり、その用途も車載用に限定されない。 An embodiment of a loop antenna according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The loop antenna according to the present embodiment is a vehicle-mounted antenna that receives GPS (Global Positioning System) waves. However, the present invention can be applied to general loop antennas that receive circularly polarized waves (which may be right-handed circularly polarized waves or left-handed circularly polarized waves), and their uses are also limited to in-vehicle use. Not.
〔ループアンテナの構成〕
本実施形態に係るループアンテナ1の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るループアンテナ1の上面図である。
[Configuration of loop antenna]
The configuration of the loop antenna 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a top view of a loop antenna 1 according to the present embodiment.
ループアンテナ1は、図1に示すように、放射素子11と、無給電素子12と、給電路対13とを備えている。放射素子11、無給電素子12、及び給電路対13は、同一の平面(以下、「アンテナ形成面」とも記載する)、例えば、誘電体基板の表面上に形成される。
As shown in FIG. 1, the loop antenna 1 includes a
放射素子11は、一方の端部11aと他方の端部11bとが互いに近接した帯状導体、すなわち、ループを形成する帯状導体である。
The
本実施形態においては、図1に示すように、長方形のループを形成する帯状導体を放射素子11として用いている。より具体的に言うと、(1)端部11aを始点とし、第1の方向(図1におけるx軸負方向)に延伸する第1の直線部11p1と、(2)第1の直線部11p1の終点を始点とし、第1の方向に直交する方向(図1におけるy軸正方向)に延伸する第2の直線部11p2と、(3)第2の直線部11p2の終点を始点とし、第1の方向と反対方向(図1におけるx軸正方向)に延伸する第3の直線部11p3と、(4)第3の直線部11p3の終点を始点とし、第2の方向と反対方向(図1におけるy軸負方向)に延伸する第4の直線部11p4と、(5)第4の直線部11p4の終点を始点とし、第1の方向(図1におけるx軸負方向)に延伸し、端部11bを終点とする第5の直線部11p5とにより構成された帯状導体を放射素子11として用いている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a strip-like conductor forming a rectangular loop is used as the
なお、本実施形態においては、長方形のループを形成する帯状導体を放射素子11として用いているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、放射素子11が形成するループの形状は任意である。例えば、楕円形(円形を含む)のループを形成する帯状導体を放射素子11として用いることも可能である。
In the present embodiment, a strip conductor that forms a rectangular loop is used as the
無給電素子12は、2つの帯状導体121〜122により構成されている。
The
第1の帯状導体121は、その内周121aが放射素子11の外周11cに沿うように配置された帯状導体である。ここで、「第1の帯状導体121の内周121aが放射素子11の外周11cに沿う」とは、第1の帯状導体121の内周121aと放射素子11の外周11cとの間隔が、角の部分を除いて一定に保たれていることを指す。なお、第1の帯状導体121は放射素子11から孤立しており、第1の放射素子121の内周121aが放射素子11の外周11cに接することはない。
The first strip-
本実施形態においては、図1に示すように、その内周121a全体(ただし、スリット121dが形成された領域は除く)が放射素子11の外周11c全体に沿うように配置された帯状導体を第1の帯状導体121として用いている。より具体的に言うと、(1)その内周が放射素子11の第1の直線部11p1及び第5の11p5の外周に沿うように配置された第1の直線部121p1と、(2)その内周が放射素子11の第2の直線部11p2の外周に沿うように配置された第2の直線部121p2と、(3)その内周が放射素子11の第3の直線部11p3の外周に沿うように配置された第3の直線部121p3(請求項における「少なくとも1つの直線部」に対応)と、(4)その内周が放射素子11の第4の直線部11p4の外周に沿うように配置された第4の直線部121p4と、により構成された帯状導体を第1の帯状導体121として用いている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the strip-shaped conductors are arranged such that the entire
ここで、第1の直線部121p1は、第4の直線部121p4の終点を始点とし、第2の直線部121p2は、第1の直線部121p1の終点を始点とし、第4の直線部121p4は、第3の直線部121p3の終点を始点とする。一方、第3の直線部121p3は、その始点が第2の直線部121p2の終点から離隔している。すなわち、第2の直線部121p2の終点と第3の直線部121p3の始点との間(第3の直線部121p3の一方の端部)には、第1の帯状導体121を横断するスリット121dが形成されている。このようなスリット121dを設けることによって、ループアンテナ1の交差偏波識別度を高めることができる。なお、スリット121dの個数は任意である。ただし、スリット121dの個数を奇数個とした方が放射特性に優位である。
Here, the first straight line part 121p1 starts from the end point of the fourth straight line part 121p4, the second straight line part 121p2 starts from the end point of the first straight line part 121p1, and the fourth straight line part 121p4 is The end point of the third straight line part 121p3 is set as the starting point. On the other hand, the start point of the third straight line portion 121p3 is separated from the end point of the second straight line portion 121p2. That is, there is a
なお、本実施形態においては、その内周121a全体が放射素子11の外周11c全体に沿うように配置された帯状導体を第1の帯状導体121として用いているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、その内周121a全体が放射素子11の外周11cの少なくとも一部に沿うように配置された帯状導体であれば、第1の帯状導体121として用いることができる。例えば、後述する実施例においては、その内周121a全体が放射素子11の外周11cの一部(第2の直線部11p2、第3の直線部11p3、及び第4の直線部11p4の外周)に沿うように配置された帯状導体を第1の帯状導体121として用いている。
In the present embodiment, a strip conductor disposed so that the entire
第2の帯状導体122は、第1の帯状導体121上の点121cを始点とし、その内周122a全体(ただし、始点となる点121cは除く)が第1の帯状導体121の外周121bに沿うように配置された帯状導体である。ここで、「第2の帯状導体122の内周122aが第1の帯状導体121の外周121bに沿う」とは、第2の帯状導体122の内周122aと第1の帯状導体121の外周121bとの間隔が、角の部分を除いて一定に保たれていることを指す。なお、第2の帯状導体122は第1の帯状導体121から孤立しており、第2の帯状導体122の内周122aが第1の帯状導体121の外周121bに接することはない。
The
本実施形態においては、図1に示すように、第1の帯状導体121の第3の直線部121p3の終点近傍の点121c(第3の直線部121p3の他方の端部)を始点とし、その内周全体が第1の帯状導体121の第3の直線部121p3の外周に沿うように配置された帯状導体を第2の帯状導体122として用いている。したがって、第2の帯状導体122の始点(根本)122bは、第1の帯状導体121の第3の直線部121p3の終点近傍に位置し、第2の帯状導体122の終点(先端)122cは、第1の帯状導体121の第3の直線部121p3の始点近傍に位置する(換言すれば、スリット121dに近接している)。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
なお、本実施形態においては、その内周全体が第1の帯状導体121の第3の直線部121p3の外周に沿う帯状導体を第2の帯状導体122として用いているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、その内周全体が第1の帯状導体121の別の部分又は全体の外周に沿うように配置された帯状導体であっても、第2の帯状導体12として用いることが可能である。
In the present embodiment, a strip-shaped conductor whose entire inner circumference is along the outer periphery of the third straight portion 121p3 of the first strip-shaped
給電路対13は、2つの給電路131〜132により構成される。
The power supply path pair 13 includes two
第1の給電路131は、放射素子11の一方の端部11aから、放射素子11により取り囲まれた領域の中心Oに向かって延伸する帯状導体により構成される。第1の給電路131の当該中心Oに近い方の端部131aには、同軸ケーブルの外側導体が接続される第1の給電点Pが設けられる。
The
第2の給電路132は、放射素子11の他方の端部11bから、放射素子11により取り囲まれた領域の中心Oに向かって延伸する帯状導体により構成される。第2の給電路132の当該中心Oに近い方の端部132aには、同軸ケーブルの内側導体が接続される第2の給電点Qが設けられる。
The second
このような給電路13を設けることによって、放射素子11により取り囲まれた領域の内部から、同軸ケーブルをアンテナ形成面と直交する方向に引き出す構成を採用することが可能になる。
By providing such a
放射素子11により取り囲まれた領域の内部から、同軸ケーブルをz軸負方向に引き出す構成を採用した場合、高仰角方向(z軸正方向との成す角をθとしたときにθ≒0となる方向)に位置する波源から放射された円偏波(右旋円偏波及び左旋円偏波)に対する受信利得が高くなる。一方、放射素子11により取り囲まれた領域の内部から、同軸ケーブルをz軸正方向に引き出す構成を採用した場合、高俯角方向(z軸正方向との成す角をθとしたときにθ≒±180°となる方向)に位置する波源から放射された円偏波(右旋円偏波及び左旋円偏波)に対する受信利得が高くなる。本実施形態に係るループアンテナ1は、−90°≦θ≦+90°の方向に位置する波源から放射される右旋円偏波を受信するためのものなので、放射素子11により取り囲まれた領域の内部から、同軸ケーブルをz軸負方向に引き出す構成を採用することが好ましい。
When a configuration in which the coaxial cable is drawn in the negative z-axis direction from the inside of the region surrounded by the radiating
以上のように構成された、本実施形態に係るループアンテナ1は、円偏波に対する受信能力が高いループアンテナ、すなわち、交差偏波識別度が高く、かつ、円偏波に対する受信利得が高いループアンテナとなる。このことを示す実験結果については、実施例として後述する。 The loop antenna 1 according to the present embodiment configured as described above is a loop antenna having a high reception capability for circularly polarized waves, that is, a loop having a high degree of cross polarization discrimination and a high reception gain for circularly polarized waves. It becomes an antenna. An experimental result indicating this will be described later as an example.
特許文献1に記載のループアンテナにおいては、交差偏波識別度を高めるために、鈍角的に交わる2つの直線部からなるV字状の無給電素子を用いている。また、特許文献1に記載のループアンテナにおいては、円偏波に対する受信利得を高めるために、アンテナ導体及び無給電素子を取り囲む環状導体を用いている。このため、特許文献1に記載のループアンテナにおいては、アンテナ全体の配置に要する領域の面積が、アンテナ導体の配置に要する領域の面積と比べて著しく大きくなるという問題を生じる。 In the loop antenna described in Patent Document 1, a V-shaped parasitic element composed of two straight portions that intersect at an obtuse angle is used in order to increase the cross polarization discrimination. Further, in the loop antenna described in Patent Document 1, an annular conductor surrounding the antenna conductor and the parasitic element is used in order to increase the reception gain with respect to circular polarization. For this reason, in the loop antenna described in Patent Document 1, there arises a problem that the area of the area required for the arrangement of the entire antenna is significantly larger than the area of the area required for the arrangement of the antenna conductor.
一方、本実施形態に係るループアンテナ1においては、無給電素子12を用いることによって、放射素子11及び無給電素子12を取り込む環状導体を用いることなく、交差偏波識別度を高めると共に、円偏波に対する受信利得を高めることに成功している。ここで、無給電素子12は、その内周121a全体が放射素子11の外周11cに沿う第1の帯状導体121と、その内周122a全体が第1の帯状導体121の外周121bに沿う第2の帯状導体122とにより構成されている。このため、本実施形態に係るループアンテナ1においては、アンテナ全体の配置に要する領域の面積が、放射素子11の配置に要する領域の面積と比べて著しく大きくなるという問題を生じない。
On the other hand, in the loop antenna 1 according to the present embodiment, by using the
以上のように、本実施形態に係るループアンテナ1は、円偏波に対する受信能力が高いループアンテナであって、特許文献1に記載のループアンテナよりも配置に要する領域の面積が小さいループアンテナとなる。 As described above, the loop antenna 1 according to the present embodiment is a loop antenna having a high reception capability with respect to circular polarization, and has a smaller area required for arrangement than the loop antenna described in Patent Document 1. Become.
〔実施例〕
本実施形態に係るループアンテナ1の一実施例について、図2〜図3を参照して説明する。なお、本実施例に係るループアンテナ1は、GPSアンテナであり、1575.45MHz又は1580MHzの右旋円偏波の受信に好適なものである。
〔Example〕
An example of the loop antenna 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The loop antenna 1 according to the present embodiment is a GPS antenna, and is suitable for reception of 1575.45 MHz or 1580 MHz right-handed circularly polarized wave.
本実施例においては、第1の直線部11p1及び第5の直線部11p5の長さを19mmとし、第2の直線部11p2及び第4の直線部11p4の長さを36mmとし、第3の直線部11p3の長さを39mmとした。また、本実施例においては、第1の直線部11p1、第2の直線部11p3、第3の直線部11p3、第4の直線部11p4、及び第5の直線部11p5の幅を1.5mmとした。 In the present embodiment, the length of the first straight portion 11p1 and the fifth straight portion 11p5 is 19 mm, the length of the second straight portion 11p2 and the fourth straight portion 11p4 is 36 mm, and the third straight line The length of the part 11p3 was set to 39 mm. In the present embodiment, the width of the first straight portion 11p1, the second straight portion 11p3, the third straight portion 11p3, the fourth straight portion 11p4, and the fifth straight portion 11p5 is 1.5 mm. did.
また、本実施例においては、第1の帯状導体121として、幅1.5mmの帯状導体を用いた。第1の直線部121p1の長さは44.7mmとし、第2の直線部121p2の長さは43mmとし、第3の直線部121p3の長さは42.7mmとし、第4の直線部121p4の長さは42mmとした。このとき、スリット121dの幅は、0.5mmとなる。
In the present embodiment, a strip-shaped conductor having a width of 1.5 mm was used as the first strip-shaped
また、本実施例においては、第2の帯状導体122として、幅1.5mmの帯状導体を用いた。第2の帯状導体122の長さは41.8mmとした。
In this embodiment, a strip conductor having a width of 1.5 mm is used as the
また、本実施例においては、第1の給電路131の幅(端部131aを除く)を1mmとし、第2の給電路132の幅(端部132aを除く)を1mmとした。なお、第1の給電点P及び第2の給電点Qに接続された同軸ケーブルは、放射素子11により取り囲まれた領域の内部からz軸負方向に引き出した。
In the present embodiment, the width of the first power supply path 131 (excluding the
図2は、右旋円偏波(RHCP)及び左旋円偏波(LHCP)に対する利得の方向依存性を示すグラフである。 FIG. 2 is a graph showing the direction dependence of gain for right-handed circularly polarized wave (RHCP) and left-handed circularly polarized wave (LHCP).
図2に示すように、本実施例に係るループアンテナ1においては、左旋円偏波の利得が右旋円偏波の利得と比べて著しく小さくなっている。すなわち、交差偏波識別度(右旋円偏波の利得−左旋円偏波の利得)が十分に高くなっている。例えば、z軸正方向における交差偏波識別度は、20dBiを超えている。 As shown in FIG. 2, in the loop antenna 1 according to the present embodiment, the gain of the left-handed circularly polarized wave is significantly smaller than the gain of the right-handed circularly polarized wave. That is, the cross polarization discrimination (right-handed circular polarization gain—left-handed circular polarization gain) is sufficiently high. For example, the cross polarization discrimination in the z-axis positive direction exceeds 20 dBi.
また、図2に示すように、本実施例に係るループアンテナ1においては、右旋円偏波の利得自体も十分に高くなっている。例えば、z軸正方向における右旋円偏波の利得は、0dBiを超えている。 Further, as shown in FIG. 2, in the loop antenna 1 according to the present embodiment, the gain of the right-handed circularly polarized wave itself is sufficiently high. For example, the gain of right-handed circular polarization in the z-axis positive direction exceeds 0 dBi.
以上のことから、本実施例に係るループアンテナ1は、交差偏波識別度が高く、かつ、右旋円偏波に対する受信利得が高いループアンテナであると言える。すなわち、右旋円偏波に対する受信能力が高いループアンテナであると言える。 From the above, it can be said that the loop antenna 1 according to the present embodiment is a loop antenna having a high degree of cross polarization discrimination and a high reception gain with respect to right-handed circular polarization. In other words, it can be said that the loop antenna has a high reception capability for right-handed circularly polarized waves.
なお、本実施例に係るループアンテナ1からスリット121dを省略した場合、交差偏波識別度が著しく低下する。実際、本実施例に係るループアンテナ1からスリット121dを省略すると、右旋円偏波(RHCP)及び左旋円偏波(LHCP)に対する利得の方向依存性は図3に示したものとなる。このことから、無給電素子12を構成する第1の帯状導体121に形成されたスリット121dの技術的意義が明らかになる。すなわち、無給電素子12を構成する第1の帯状導体121に形成されたスリット121dは、交差偏波識別度を高めるという技術的意義を有している。
In addition, when the
〔変形例〕
本実施形態に係るループアンテナ1の一変形例について、図4を参照して説明する。なお、本変形例に係るループアンテナ1は、GPSアンテナであり、1575.45MHz又は1580MHzの右旋円偏波の受信に好適なものである。
[Modification]
A modification of the loop antenna 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that the loop antenna 1 according to this modification is a GPS antenna and is suitable for reception of 1575.45 MHz or 1580 MHz right-handed circularly polarized waves.
図4は、本変形例に係るループアンテナ1の上面図である。本変形例に係るループアンテナ1は、放射素子11と、無給電素子12(第1の帯状導体121及び第2の帯状導体122)と、給電路13(第1の給電路131及び第2の給電路132)とを備えている。
FIG. 4 is a top view of the loop antenna 1 according to this modification. The loop antenna 1 according to this modification includes a radiating
放射素子11は、第3の直線部11p3を拡幅した点を除き、図1に示したものと同様の構成とした。第1の直線部11p1及び第5の直線部11p5の長さは、19mmとし、第2の直線部11p2及び第4の直線部11p4の長さは、36mmとし、第3の直線部11p3の長さは、39mmとした。また、第1の直線部11p1、第2の直線部11p3、第4の直線部11p4、及び第5の直線部11p5の幅は、1.5mmとし、第3の直線部11p3の幅は、1.5mmとした。
The radiating
第1の帯状導体121としては、その内周が放射素子11の第2の直線部11p2の外周に沿うように配置された第2の直線部121p2と、その内周が放射素子11の第3の直線部11p3の外周に沿うように配置された第3の直線部121p3と、その内周が放射素子11の第4の直線部11p4の外周に沿うように配置された第4の直線部121p4とにより構成された幅1.5mmの帯状導体を用いた(ただし、第2の直線部121p2及び第4の直線部121p4のy軸負方向側の端部については、その幅を2mmに拡げた)。第2の直線部121p2の長さは、43mmとし、第4の直線部121p4の長さは、42mmとし、第3の直線部121p3の長さは、42.7mmとした。
As the 1st strip | belt-shaped
第2の帯状導体122は、その幅を拡幅した点を除き、図1に示したものと同様の構成とした。第2の帯状導体122の幅は、1.5mmとし、第2の帯状導体122の長さは、41.8mmとした。
The second strip-shaped
第1の給電路131及び第2の給電路132は、図1に示したものと同様の構成とした。第1の給電路131の幅は、端部131aを除き、1mmとし、第2の給電路132の幅は、端部132aを除き、1mmとした。第1の給電点P及び第2の給電点Qに接続された同軸ケーブルは、放射素子11により取り囲まれた領域の内部からz軸負方向に引き出した。
The first
なお、本変形例に係るループアンテナ1には、図4に示すように、バランス無給電素子14を付加した。このバランス無給電素子14を付加することによって、ループアンテナ1の入力インピーダンスと同軸ケーブルの出力インピーダンスとの整合を高めることができる。
In addition, as shown in FIG. 4, the balance
本変形例に係るループアンテナ1も、図1に示すループアンテナ1と同様、交差偏波識別度が高く、かつ、右旋円偏波に対する受信利得が高いループアンテナとなる。 Similarly to the loop antenna 1 shown in FIG. 1, the loop antenna 1 according to this modification is a loop antenna that has a high degree of cross polarization discrimination and a high reception gain with respect to right-handed circular polarization.
〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、円偏波を受信するループアンテナに広く適用することができる。例えば、GPS波を受信するループアンテナに好適である。 The present invention can be widely applied to loop antennas that receive circularly polarized waves. For example, it is suitable for a loop antenna that receives GPS waves.
1 ループアンテナ
11 放射素子
11a,11b 一方の端部,他方の端部(両端)
11c 外周
12 無給電素子
121 第1の帯状導体
121a 内周
121b 外周
121c 端点以外の点
121d スリット
122 第2の帯状導体
122a 内周
122b 始点
122c 終点
1
11c
Claims (4)
少なくとも1つのスリットが端点間に形成された第1の帯状導体であって、該スリットが形成された領域を除く内周全体が上記放射素子の外周に接することなく上記放射素子の外周の少なくとも一部に沿うように配置された第1の帯状導体と、上記第1の帯状導体の端点以外の点を始点とする第2の帯状導体であって、該始点を除く内周全体が上記第1の帯状導体の外周に接することなく上記第1の帯状導体の外周の少なくとも一部に沿うように配置された第2の帯状導体とを有する無給電素子と、を備えている、
ことを特徴とするループアンテナ。 A band-shaped and loop-shaped radiating element whose ends are close to each other;
A first strip-shaped conductor in which at least one slit is formed between the end points , and the entire inner periphery excluding the region where the slit is formed does not contact the outer periphery of the radiating element and is at least one A first band-shaped conductor disposed along the portion, and a second band-shaped conductor starting from a point other than the end point of the first band-shaped conductor, the entire inner circumference excluding the start point being the first A parasitic element having a second strip-shaped conductor disposed along at least a part of the outer periphery of the first strip-shaped conductor without contacting the outer periphery of the first strip-shaped conductor,
A loop antenna characterized by that.
上記スリットは、上記直線部の一方の端部に形成されており、上記第2の帯状導体の始点は、上記直線部の他方の端部に形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のループアンテナ。 The first strip conductor has at least one straight portion,
The slit is formed at one end of the linear portion, and the starting point of the second strip conductor is formed at the other end of the linear portion.
The loop antenna according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のループアンテナ。 The end point of the second strip conductor is close to the slit,
The loop antenna according to claim 2.
上記放射素子の他端から上記放射素子に取り囲まれた領域の中心に向かう第2の給電路であって、当該中心に近い方の端部に第2の給電点が設けられる第2の給電路と、を更に備えている、
ことを特徴とする請求項1から3までの何れか1項に記載のループアンテナ。 A first feeding path from one end of the radiating element toward the center of the region surrounded by the radiating element, the first feeding path having a first feeding point provided at an end portion closer to the center; ,
A second power supply path from the other end of the radiating element toward the center of the region surrounded by the radiating element, wherein a second power supply point is provided at an end portion closer to the center. And further comprising
The loop antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the loop antenna is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013149726A JP5774641B2 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Loop antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013149726A JP5774641B2 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Loop antenna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015023405A JP2015023405A (en) | 2015-02-02 |
JP5774641B2 true JP5774641B2 (en) | 2015-09-09 |
Family
ID=52487521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013149726A Expired - Fee Related JP5774641B2 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Loop antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5774641B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3452971B2 (en) * | 1994-03-08 | 2003-10-06 | 日本電業工作株式会社 | Polarization variable antenna |
JP5478206B2 (en) * | 2009-11-16 | 2014-04-23 | 株式会社ヨコオ | In-vehicle GPS antenna |
US8654022B2 (en) * | 2011-09-02 | 2014-02-18 | Dockon Ag | Multi-layered multi-band antenna |
-
2013
- 2013-07-18 JP JP2013149726A patent/JP5774641B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015023405A (en) | 2015-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5628453B2 (en) | antenna | |
JP7168752B2 (en) | slotted patch antenna | |
US11605894B2 (en) | GNSS antenna, GNSS module, and vehicle having such a GNSS module | |
TWI383540B (en) | Slot antenna | |
JP5997360B2 (en) | Integrated antenna and manufacturing method thereof | |
JP5314610B2 (en) | Compound antenna device | |
JP2013198090A (en) | Antenna device | |
JP6592829B2 (en) | Broadband circularly polarized planar antenna and antenna device | |
JP2011066713A (en) | Integrated antenna | |
JP4930947B2 (en) | Circularly polarized line antenna | |
JP5774641B2 (en) | Loop antenna | |
JP6204229B2 (en) | Loop antenna | |
JP5774642B2 (en) | Loop antenna | |
JP2009033571A (en) | Integrated antenna | |
JP4853401B2 (en) | Circularly polarized antenna | |
JP2006013878A (en) | On-vehicle antenna | |
JP2011521528A (en) | Multifunction antenna module for multiple radio frequency signal applications | |
Zhou et al. | A dual-band dual-sense circularly polarized square-ring slot antenna | |
JP2004312546A (en) | Patch antenna apparatus | |
WO2023181978A1 (en) | Low-profile composite antenna device | |
JP6925903B2 (en) | antenna | |
JP5663117B2 (en) | Inverted F type antenna | |
JP2014011692A (en) | Integrated antenna device | |
JP2010200228A (en) | Antenna |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150410 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150623 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150701 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5774641 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |