JPH05327345A - 無指向性マイクロストリップアンテナ - Google Patents
無指向性マイクロストリップアンテナInfo
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Abstract
域幅の広い無指向性マイクロストリップアンテナを実現
する。 【構成】誘電体基板1にパッチアンテナより成る一次放
射素子2と給電回路を形成する導体4を設けてある。使
用波長のほぼ1/2 の軸長を有する筒状金属体より成る二
次放射素子3が一次放射素子2の全表面を覆うように、
二次放射素子3を誘電体基板1の周りに設けてある。一
次放射素子2の長手方向の中心線が二次放射素子3の中
心軸線からずれるように、一次放射素子2の誘電体基板
1上の位置を選んである。
Description
システム等に用いられるコリニアアンテナの基本放射素
子に好適な無指向性マイクロストリップアンテナに関す
るものである。
て無指向性のアンテナの一例を示す斜視図で、21は誘電
体基板、22及び23はパッチアンテナより成る一次放射素
子で、各長手方向の中心線が誘電体基板21の長手方向の
中心線に一致するように設けてある。24及び25は筒状金
属体より成る二次放射素子で、一次放射素子22及び23の
各表面全域を各別に覆うように誘電体基板21の周りに設
けてある。26はマイクロストリップ線路より成る給電回
路、27は給電端子である。(特願昭63−31090 号) このアンテナの動作は、次のとおりである。給電端子27
から入力された電気信号は、給電回路26を介して一次放
射素子22及び23を励振する。一次放射素子22及び23から
放射された電磁波によって筒状金属体より成る二次放射
素子24及び25が励振され、二次放射素子24及び25の各外
表面に高周波電流が誘起される。この誘起電流は、筒状
金属体の各中心軸に平行な方向に流れ、各円周方向に一
様な振幅を有する。
電磁波は、筒状金属体の中心軸に垂直な面、すなわち、
水平面内において極めて変動の少ない無指向性パタ−ン
を呈する。(第1の特長) また、パッチアンテナより成る一次放射素子22及び23自
体は、放射Qが大きいが、筒状金属体より成る二次放射
素子24及び25は、放射Qが小さいために、全体としては
放射Qが小となって、帯域幅の広いアンテナとなる。
(第2の特長) 図5には、一次及び二次放射素子を縦方向に2段配列し
た場合を示してあるが、3段以上の多段構成とすること
が可能で、何れの場合にも各段の一次放射素子への分配
給電回路を誘電体基板上に設けた並列給電回路で形成す
ることができるから、一次及び二次放射素子の段数に関
係なく、励振振幅及び位相を正確に設定することができ
る。(第3の特長)
した従来のアンテナにおいては、その外径を小さくしよ
うとする場合には、二次放射素子24及び25として外径の
小なる筒状金属体より成る二次放射素子を用いると共
に、誘電体基板21として幅の狭い誘電体基板を用いる必
要があるから、一次放射素子22及び23の各幅を狭くする
と共に、給電回路26を形成するマイクロストリップ線路
として幅の狭い線路を用いなければ誘電体基板上への配
設が不可能となる。マイクロストリップ線路の幅は誘電
体基板の厚さと比例関係にあるので、幅の狭いマイクロ
ストリップ線路を設けるためには、薄い誘電体基板を用
いる必要がある。薄い誘電体基板を用いた場合には、一
次放射素子の放射効率が低下し、その結果、二次放射素
子を十分に励振することができなくなり、したがって、
二次放射素子の放射Qが小さいという利点を十分に生か
すことができず、一次放射素子の放射Qが大きいことの
影響が強く現れ、全体としての放射Qが大きくなり、所
要の帯域幅を保持させることが困難となる。
表面に設けたパッチアンテナより成る一次放射素子の長
手方向の中心線が、二次放射素子を形成する筒状金属体
の中心軸線からずれた位置に在るように構成することに
よって、図5に示した従来のアンテナの長所を失うこと
なく、その欠点を除くことのできるアンテナを実現しよ
うとするものである。
体より成る二次放射素子の中心軸線からずれた位置に在
るように構成することによって、一次放射素子の一部と
二次放射素子の一部との間隔が狭くなり、この間におけ
る電磁結合が密になる。給電回路を形成するマイクロス
トリップ線路の幅を狭くするために薄い誘電体基板を用
い、その結果、一次放射素子の放射効率が低下しても、
一次放射素子の一部と二次放射素子の一部との間の電磁
結合が密であるから、二次放射素子に誘起する電流の振
幅が十分に大となり、広い帯域幅を保持することとな
る。
1は誘電体基板、2はパッチアンテナより成る一次放射
素子、3は筒状金属体より成る二次放射素子、4は線路
形成用の導体で、図には現れていないが誘電体基板1の
裏面に設けた接地導体と共にマイクロストリップ線路よ
り成る給電回路を形成する。5は給電端子である。そし
て本発明においては、一次放射素子2の長手方向の中心
線を、従来のアンテナのように二次放射素子3の中心軸
線に一致させることなく、二次放射素子3の中心軸線、
したがってまた、誘電体基板1の長手方向の中心線から
左右何れかの側、例えば図示のように、図面に向って左
側へ適宜ずれた個所に一次放射素子2の長手方向の中心
線が位置するように構成してある。また、図には誘電体
基板1の長手方向の中心線から左側へ適宜ずれた個所に
一次放射素子2を設けると共に、誘電体基板1の下端縁
のうち、誘電体基板1の長手方向の中心線から右側へ適
宜ずれた個所に給電端子5を取付け、給電端子5と一次
放射素子2の下端縁における給電点との間を屈曲した給
電回路で接続した場合を例示してあるが、これは図4に
ついて後述するように、一次及び二次放射素子を2段以
上の多段に設け、誘電体基板1の表面を有効に利用して
並列分配給電回路を設ける場合に特に好都合となるもの
で、図1に示すように、一次及び二次放射素子を1段の
み設ける場合には、給電端子5を一次放射素子2と同
様、誘電体基板1の長手方向の中心線から左側へ適宜ず
れた個所に取付け、一次放射素子2の給電点と給電端子
5との間を直線状の給電回路で接続するように形成して
も本発明を実施することができる。
誘電体基板1の裏面に設けた接地導体は、例えばエッチ
ング法によるプリント配線手法によって誘電体基板1の
表裏面に付着させた金属薄層で形成する。二次放射素子
3を形成する筒状金属体は、その中心軸長を使用波長の
ほぼ1/2に選び、二次放射素子3が一次放射素子2の全
表面を覆うような関係位置に配設し、また、この筒状金
属体の内径を誘電体基板1の幅とほぼ等しく形成し、筒
状金属体内へ誘電体基板1を嵌入し、必要に応じて両者
間を適当な接着剤等を用いて固着するか、筒状金属体の
内径を誘電体基板1の幅に比し適宜大にし、両者間に適
当な絶縁体より成る支持体を介在させて両者を一体に結
合してもよい。
2の長手方向の中心線を二次放射素子3の中心軸線、し
たがってまた、誘電体基板1の長手方向の中心線に一致
させることなく、誘電体基板1の長手方向の中心線から
左右何れかの方向、例えば左側に適宜ずれた個所に一次
放射素子2を設けてあるので、一次放射素子2の左側の
部分と二次放射素子3との間隔が狭くなり、この間にお
ける電磁結合が密なものとなる。したがって、給電回路
を形成するマイクロストリップ線路の形成導体4の幅を
狭くするために、誘電体基板1として薄い基板を用い、
その結果、一次放射素子2の放射効率が低下した場合に
おいても、一次放射素子2の一部と二次放射素子3の一
部との間の電磁結合が密であるため、二次放射素子3に
誘起する電流の振幅が十分に大きなものとなり、広い帯
域幅を保持することとなる。
ンス特性を、図5に示した従来のアンテナの入力インピ
−ダンス特性と比較して示す図で、曲線6は従来のアン
テナの特性の一例を示し、曲線7は本発明アンテナの特
性の一例を示す。曲線7の一部に小さな輪を生じている
のは、一次放射素子2の長手方向の中心線を二次放射素
子3の中心軸線からずれた個所に設けた結果、一次放射
素子2の一部と二次放射素子3の一部との間の電磁結合
が密になっていることを示すものである。図3は、本発
明アンテナにおけるリタ−ンロスを、図5に示した従来
のアンテナにおけるリタ−ンロスと比較して示す図で、
横軸は周波数、縦軸はリタ−ンロス(dB)、fOは中心周波
数、曲線8は従来のアンテナのリタ−ンロスで、入力電
圧定在波比(VSWR)が1.5 以下となる帯域幅は3.3 %であ
る。曲線9は本発明アンテナのリタ−ンロスで、入力電
圧定在波比(VSWR)が1.5 以下となる帯域幅が7.8 %で、
従来のアンテナに比し遥かに広帯域化されていることを
示している。
で、10は共通の誘電体基板、11ないし14はそれぞれパッ
チアンテナより成る一次放射素子で、誘電体基板10の長
手方向に互いに適宜間隔を隔てて設けてある。15ないし
18はそれぞれ筒状金属体より成る二次放射素子で、各軸
長を使用波長のほぼ1/2 に選び、各二次放射素子が対応
する一次放射素子の各全表面を覆うように設けると共
に、一次放射素子11ないし14の各長手方向の中心線が、
各対応する二次放射素子15ないし18の中心軸線、したが
ってまた、共通の誘電体基板10の長手方向の中心線から
ずれた箇所に位置するように構成すること前実施例と同
様で、また、二次放射素子15ないし18の各内径と共通の
誘電体基板10の幅との関係及び二次放射素子15ないし18
と共通の誘電体基板10との機械的結合手段もまた前実施
例と同様である。19は線路形成用の導体で、図には現れ
ていないが共通の誘電体基板10の裏面に設けた接地導体
と共にマイクロストリップ線路より成る給電回路を形成
する。20は給電端子である。一次放射素子11ないし14、
線路形成用の導体19及び共通の誘電体基板10の裏面に設
けた接地導体を、例えばエッチング法によるプリント配
線手法によって共通の誘電体基板10の表裏面に付着させ
た金属薄層で形成することも前実施例と同様である。
し14を共通の誘電体基板10に設けるに当って、二次放射
素子15ないし18を形成する筒状金属体の各中心軸線、し
たがってまた、共通の誘電体基板10の長手方向の中心線
から、例えば左側へずれた個所に各一次放射素子11ない
し14を設けてあるため、共通の誘電体基板10の幅を狭く
形成した場合においても共通の誘電体基板10の長手方向
の中心線の右側における空き個所に線路形成用の導体19
を設けることができる。図4には、一次及び二次放射素
子を縦方向に4段設けた場合を例示してあるが、この段
数を適宜増減して本発明を実施することができ、また、
図4には、一次放射素子11ないし14をすべて二次放射素
子15ないし18の中心軸線から同じ方向にずれた個所に設
けた場合を例示してあるが、一部の一次放射素子を中心
軸線の一方の側に、他の一次放射素子を中心軸線の反対
側にそれぞれずれた箇所に設けるようにしても本発明を
実施することができる。
は15ないし18を形成する筒状金属体の中心軸に垂直な
面、すなわち、水平面内において無指向性で、誘電体基
板1または10の幅を狭く形成した場合においても、一次
放射素子2または11ないし14を二次放射素子3または15
ないし18の各中心軸線、したがってまた、誘電体基板1
または10の長手方向の中心線から左右何れかへずれた個
所に設け、中心線の反対側に給電回路を設けるので、一
次放射素子2または11ないし14の励振振幅及び位相を正
確に設定することができる。また、一次放射素子2また
は11ないし14の各長手方向の中心線と二次放射素子3ま
たは15ないし18の各中心軸線とのずれの程度を適当に定
めることによって、一次放射素子2または11ないし14と
二次放射素子3または15ないし18との電磁結合度を自在
に調整することができるから、誘電体基板1または10の
幅及び二次放射素子3または15ないし18を形成する筒状
金属体の内径を小さくすると共に、線路形成用の導体4
または19の幅を狭くするために誘電体基板1または10と
して薄い基板を用いてアンテナ全体の外径を細く形成し
ようとする場合、一次放射素子2または11ないし14の放
射効率の低下を招くこととなるが、一次放射素子2また
は11ないし14と二次放射素子3または15ないし18との部
分的電磁結合度を調整して密にすることが可能であるか
ら、二次放射素子3または15ないし18に誘起する電流の
振幅を十分大にすることができ、その結果、一次放射素
子2または11ないし14の放射Qの大きいことの影響を抑
えてアンテナ全体の放射Qを小さくして帯域幅が広く、
垂直面内における指向性がよく制御されたアンテナとし
て作動させることができる。
ンピ−ダンス特性を示す図である。
ンロスを示す図である。
曲線 7 本発明アンテナの入力インピ−ダンス特性を示す
曲線 8 従来のアンテナのリタ−ンロスを示す曲線 9 本発明アンテナのリタ−ンロスを示す曲線 10 共通の誘電体基板 11 一次放射素子 12 一次放射素子 13 一次放射素子 14 一次放射素子 15 二次放射素子 16 二次放射素子 17 二次放射素子 18 二次放射素子 19 線路形成用導体 20 給電端子 21 誘電体基板 22 一次放射素子 23 一次放射素子 24 二次放射素子 25 二次放射素子 26 マイクロストリップ線路より成る給電回路 27 給電端子
Claims (2)
- 【請求項1】誘電体基板の表面に設けた金属薄層より成
る一次放射素子と、 前記誘電体基板の表面に設けられ、前記一次放射素子に
接続された金属薄層と前記誘電体基板の裏面に設けた金
属薄層より成る接地導体とによって形成される給電回路
と、 前記一次放射素子の全表面を覆い、使用波長のほぼ1/2
の軸長を有する筒状金属体より成る二次放射素子とを備
えると共に、 前記一次放射素子の長手方向の中心線が、前記二次放射
素子の中心軸線からずれるように構成したことを特徴と
する無指向性マイクロストリップアンテナ。 - 【請求項2】誘電体基板の表面に、長手方向に適宜間隔
を隔てて設けた金属薄層より成る複数個の一次放射素子
と、 前記誘電体基板の表面に設けられ、前記複数個の一次放
射素子の各々に接続された金属薄層と前記誘電体基板の
裏面に設けた金属薄層より成る接地導体とによって形成
される給電回路と、 前記複数個の一次放射素子の各々の全表面を各別に覆
い、各々使用波長のほぼ1/2 の軸長を有する筒状金属体
より成る複数個の二次放射素子とを備えると共に、 前記複数個の一次放射素子の各長手方向の中心線が、前
記複数個の二次放射素子の各中心軸線からずれるように
構成したことを特徴とする無指向性マイクロストリップ
アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15430792A JPH0773164B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 無指向性マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15430792A JPH0773164B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 無指向性マイクロストリップアンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05327345A true JPH05327345A (ja) | 1993-12-10 |
JPH0773164B2 JPH0773164B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=15581262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15430792A Expired - Lifetime JPH0773164B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 無指向性マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0773164B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102122759A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-07-13 | 广东盛路通信科技股份有限公司 | 组合式小直径双频全向天线 |
WO2012065421A1 (zh) * | 2010-11-16 | 2012-05-24 | 广东盛路通信科技股份有限公司 | 高性能宽频、双频全向天线 |
-
1992
- 1992-05-21 JP JP15430792A patent/JPH0773164B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102122759A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-07-13 | 广东盛路通信科技股份有限公司 | 组合式小直径双频全向天线 |
WO2012065420A1 (zh) * | 2010-11-16 | 2012-05-24 | 广东盛路通信科技股份有限公司 | 组合式小直径双频全向天线 |
WO2012065421A1 (zh) * | 2010-11-16 | 2012-05-24 | 广东盛路通信科技股份有限公司 | 高性能宽频、双频全向天线 |
JP3188799U (ja) * | 2010-11-16 | 2014-02-13 | 広東盛路通信科技股▲ふん▼有限公司Guangdong Shenglu Telecommunication Tech.Co.,Ltd. | 組合式小径二重周波数全方向アンテナ |
CN102122759B (zh) * | 2010-11-16 | 2015-09-23 | 广东盛路通信科技股份有限公司 | 组合式小直径双频全向天线 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0773164B2 (ja) | 1995-08-02 |
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