JPH06252629A - 平面アンテナ - Google Patents

平面アンテナ

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JPH06252629A
JPH06252629A JP3342593A JP3342593A JPH06252629A JP H06252629 A JPH06252629 A JP H06252629A JP 3342593 A JP3342593 A JP 3342593A JP 3342593 A JP3342593 A JP 3342593A JP H06252629 A JPH06252629 A JP H06252629A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slit
notches
radiation conductor
planar antenna
conductor
Prior art date
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Application number
JP3342593A
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English (en)
Inventor
Shinichi Kuroda
慎一 黒田
Ichiro Toriyama
一郎 鳥山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の技術による小形平面アンテナより、さ
らに小形な平面アンテナを提供することを目的とする。 【構成】 接地導体14と放射導体13とが誘電体層1
2を介して配される平面アンテナにおいて、放射導体1
3は矩形状に形成され、矩形状に形成された放射導体1
3には、少なくとも4個の第1のスリット状の切込み2
1〜28が形成され、第1のスリット状の切込み21〜
28は、放射導体13の辺から任意の辺と平行する方向
に形成されるとともに、放射導体13を90度回転させ
ても同一の形状となるような位置に形成され、第1のス
リット状の切込み21〜28の任意の部分に、各々第2
のスリット状の切込み31〜38が形成されたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、GPS用のア
ンテナに適用して好適な比較的に小形な構成となる平面
アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、衛星通信や移動体通信の分野にお
けるアンテナ系としては、通常、構成が簡単で丈夫であ
り、かつ低プロファイルの平面アンテナが広く知られて
いる。上記したような通信の分野において、主に円偏波
が使用され、また、移動体通信端末機の携帯用途が高ま
っており、通信機器の小形化の要望がある。
【0003】図7は、我々がさきに提案した特願平4−
106928の技術による平面アンテナの構成である。
この平面アンテナは、接地導体14と放射導体83とが
誘電体層12を介して配され、矩形状に形成された放射
導体83には、スリット状の切込み21〜28が形成さ
れ、スリット状の切込み21〜28は、放射導体83の
辺から任意の辺と平行する方向に形成されるとともに、
放射導体83を90度回転させても同一の形状となるよう
な位置に形成されたものである。なお、給電点40は、
放射導体83のx軸上において原点Oから適宜オフセッ
トした位置に配され、誘電体層12を貫通する導体ピン
41を通じて、給電コネクタ42の心線に接続されてい
る。給電コネクタ42のアース側は接地導体14に接続
されている。
【0004】以上のように構成することにより、円偏波
発生の機能を保持したまま、通常の標準型方形パッチア
ンテナより共振周波数が低減されて形状が小形となり、
さらに、インピーダンス整合も比較的とり易く、周波数
帯域幅の減少も小さくすることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の技術による平面アンテナでは、小形化に限界があ
り、標準型方形パッチアンテナに比し素子寸法比で65%
以下に構成することは非常に難しい。
【0006】しかしながら、通信機器の小形化の要望は
近年さらに高まっており、さらに小形なアンテナが必要
とされてきている。本発明は、かかる点に鑑みてなされ
たものであって、従来の技術による小形平面アンテナよ
り、さらに小形な平面アンテナを提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明平面アンテナは、
例えば、図1に示すように、接地導体14と放射導体1
3とが誘電体層12を介して配される平面アンテナにお
いて、放射導体13は矩形状に形成され、矩形状に形成
された放射導体13には、少なくとも4個の第1のスリ
ット状の切込み21〜28が形成され、第1のスリット
状の切込み21〜28は、放射導体13の辺から任意の
辺と平行する方向に形成されるとともに、放射導体13
を90度回転させても同一の形状となるような位置に形成
され、第1のスリット状の切込み21〜28の任意の部
分に、各々第2のスリット状の切込み31〜38が形成
されたものである。
【0008】また本発明平面アンテナは、例えば、図4
に示すように、上記放射導体13のうち、対向する1組
の頂角部に切り欠き56,57が形成された放射導体5
8を有するものである。
【0009】更に本発明平面アンテナは、例えば、図5
または図6に示すように、上記放射導体13の端部に縮
退分離素子(61,62)(68〜73)が形成された
放射導体63,67を有するものである。
【0010】
【作用】本発明による構成によれば、矩形状に形成され
た放射導体13,58,63,67に少なくとも4個の
第1のスリット状の切込み21〜28が形成され、それ
ら第1のスリット状の切込み21〜28の任意の部分
に、各々第2のスリット状の切込み31〜38が形成さ
れている。このため、従来の技術による小形平面アンテ
ナより共振周波数が低減されて形状がさらに小形とな
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明平面アンテナの一実施例につい
て図面を参照して説明する。図1Aは、本実施例による
平面アンテナ11の正面構成を示している。図1Bは、
その平面アンテナ11のA−A線断面構成を示してい
る。図1Aおよび図1Bから分かるように、平面アンテ
ナ11には、誘電体層12を介して正方形状の放射導体
13と接地導体14とが対向して配されている。この放
射導体13には、各辺から2個、合計8個の第1のスリ
ット状の切込み21〜28が、他の任意の辺と平行する
方向に形成されている。8個の第1のスリット状の切込
み21〜28には、各々さらに第2のスリット状の切込
み31〜38がL字形に形成されている。このように2
1〜28,31〜38の計16個のスリット状の切込み
が形成されることで、放射導体13の固有値が図7の従
来の放射導体83の固有値より低減され、したがって、
さらに小形化することが可能になる。
【0012】また、スリット状の切込み21〜28,3
1〜38は、上記放射導体13をX−Y軸上の原点Oを
中心に90度回転させても同一形状となる位置に形成され
ている。したがって、この平面アンテナ11では、2つ
の直交モードが維持されて、円偏波発生の機能を備えて
いることになる。実際に円偏波を発生する構成について
は後述する。
【0013】なお、第1の切込み21〜28および第2
の切込み31〜38の個数は、各辺から1個のみ形成す
る最小4個でよく、また、その4個の倍数(4,8,1
2,…)に形成してもよい。
【0014】給電点40は、インピーダンス整合をとる
ため原点Oの座標から適宜オフセットした位置(給電オ
フセット長Lf(図1B参照)の位置)に形成され、誘
電体層12を貫通する導体ピン41を通じて、給電ポー
トとしての給電コネクタ42の心線に接続されている。
給電コネクタ42のアース側は接地導体14に接続され
ている。導体ピン41に代替してスルーホールにより接
続してもよい。信号電力の入出力は、この給電コネクタ
42を通じて行われる。
【0015】図2Aおよび図2Bは、図1例に示す平面
アンテナ11の入力インピーダンス特性を示している。
この図2Aおよび図2Bでは、使用周波数2.038 GHz
で、放射導体13の辺長a、切込み21〜28,31〜
38の幅Ws、切込み長Ls1,Ls2、X軸またはY
軸との距離Os1,Os2、誘電体層12の厚みh、接
地導体14(誘電体層12)の辺長d、および誘電体層
12の比誘電体率εrが、それぞれ次のように設定され
ている。
【0016】 a=25.7 mm Ws=1.2 mm Ls1=9.
3 mm Ls2=6.1 mm Os1=1.5 mm Os2=3.
7 mm h=1.6 mm d=75 mm εr=2.6
【0017】なお、同一使用周波数で動作する切込みの
ない標準型方形パッチアンテナを形成した場合には、放
射導体の辺長aが44.2mmになるので、本発明による図
1例の平面アンテナは標準型方形パッチアンテナに比し
素子寸法比で58%の小形化が達成されていることが分か
る。また、図1例に示した平面アンテナ11の放射パタ
ーンは、方形パッチアンテナとほぼ等価な特性になるこ
とが確認されている。
【0018】図3は、本発明の他の実施例による平面ア
ンテナ51の正面構成を示している。なお、以下に参照
する図面において、図1Aおよび図1Bに示したものに
対応するものには同一の符号をつける。
【0019】この図3例による平面アンテナ51では、
放射導体13中、X軸上とY軸上の原点Oからオフセッ
トした位置に2つの給電点52,53が設けられてい
る。また、図示はしないが、誘電体層12を介して対向
して配されている接地導体上に給電コネクタが2つ設け
られている。2つの給電コネクタはそれぞれ導体ピンに
より誘電体層12を貫通して給電点52,53に接続さ
れている。
【0020】このように構成して、給電点52,53の
うち、一方に対して他方を90度位相差をもって給電する
ことにより、円偏波を発生させることができる。
【0021】図4は、本発明のさらに他の実施例による
平面アンテナ55の正面構成を示している。この図4例
では、給電点は、X軸上に単一の給電点40が設けられ
ている。ただし、放射導体13のうち、対向する1組の
頂角部に切り欠き56,57が設けられた放射導体58
を有する構成にされている。このように構成することに
より、単一の給電点40からの給電のみで、縮退分離作
用により円偏波を発生することができる。
【0022】図5は、本発明のさらに他の実施例による
平面アンテナ60の正面構成を示している。この図5例
においても、単一の給電点40が設けられている。ただ
し、放射導体13のうち、対向する1組の頂角部にスタ
ブ61,62が設けられた放射導体63を有する構成に
されている。この図5例においては、スタブ61,62
が縮退分離素子として作用するので、同様に円偏波を発
生することができる。
【0023】図6は、本発明のさらに他の実施例による
平面アンテナ65の正面構成を示している。この図6例
においても単一の給電点66が設けられている。この図
6例では、放射導体67のY軸方向の辺長bに対してX
軸方向の辺長aが縮退分離素子68〜73分だけ長くさ
れた長方形の形状にされている。また、給電点66は、
一辺の長さを辺長bとする正方形74の対角線75上、
原点Oからオフセットした位置に設けられている。この
図6例においても、同様に円偏波を発生することができ
る。また、この図6例においても、放射導体67に形成
されたスリット状の切り込みは、放射導体67を90度回
転させても同一の形状となるような位置に形成されてい
る。
【0024】このように上記した実施例によれば、例え
ば、図1に示すように、正方形状に形成された放射導体
13に8個の第1のスリット状の切込み21〜28が形
成され、それら第1のスリット状の切込み21〜28の
任意の部分に、各々第2のスリット状の切込み31〜3
8が形成されている。このため、例えば図7に示した従
来の技術による小形平面アンテナよりさらに小形化を図
ることができる。
【0025】上記した図3例〜図6例に示す正方形状あ
るいは長方形状、すなわち、矩形状の放射導体を有する
平面アンテナにおいても、同様な効果を得ることができ
る。なお、本発明は、上記した実施例に限らず、本発明
の要旨を逸脱することなく種々の構成を採りうることは
もちろんである。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
矩形状に形成された放射導体に少なくとも4個の第1の
スリット状の切込みが形成され、それら第1のスリット
状の切込みの任意の部分には、各々第2のスリット状の
切込みが形成されている。このため、従来の技術による
小形平面アンテナよりさらに小形化できるという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】A及びBは夫々本発明平面アンテナの一実施例
の構成を示す正面図及びA−A線断面図である。
【図2】図1例に示す平面アンテナの入力インピーダン
ス特性を示す線図である。
【図3】本発明平面アンテナの他の実施例の構成を示す
正面図である。
【図4】本発明平面アンテナのさらに他の実施例の構成
を示す正面図である。
【図5】本発明平面アンテナのさらに他の実施例の構成
を示す正面図である。
【図6】本発明平面アンテナのさらに他の実施例の構成
を示す正面図である。
【図7】A及びBは従来の技術による平面アンテナの構
成を示す正面図及びB−B線断面図である。
【符号の説明】
11,51,55,60,65 平面アンテナ 12 接地導体 13,58,63,67 放射導体 21〜28 第1の切込み 31〜38 第2の切込み 56,57 切り欠き 61,62 スタブ 68〜73 縮退分離素子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接地導体と放射導体とが誘電体層を介し
    て配されてなる平面アンテナにおいて、 上記放射導体は矩形状に形成され、 矩形状に形成された上記放射導体には、少なくとも4個
    の第1のスリット状の切込みが形成され、 上記第1のスリット状の切込みは、上記放射導体の辺か
    ら任意の辺と平行する方向に形成されるとともに、上記
    放射導体を90度回転させても同一の形状となるような位
    置に形成され、 上記第1のスリット状の切込みの任意の部分に、各々第
    2のスリット状の切込みが形成されたことを特徴とする
    平面アンテナ。
  2. 【請求項2】 上記放射導体のうち、対向する1組の頂
    角部に切り欠きが形成されたことを特徴とする請求項1
    記載の平面アンテナ。
  3. 【請求項3】 上記放射導体の端部に縮退分離素子が形
    成されたことを特徴とする請求項1記載の平面アンテ
    ナ。
JP3342593A 1993-02-23 1993-02-23 平面アンテナ Pending JPH06252629A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7342553B2 (en) 2002-07-15 2008-03-11 Fractus, S. A. Notched-fed antenna
KR101154375B1 (ko) * 2011-02-28 2012-06-15 국민대학교산학협력단 무선 전력전송을 위한 렉테나
CN104795639A (zh) * 2015-05-14 2015-07-22 桂林电子科技大学 一种紧凑型圆极化微带天线及其构成的天线阵
US9755314B2 (en) 2001-10-16 2017-09-05 Fractus S.A. Loaded antenna
US9761934B2 (en) 1999-09-20 2017-09-12 Fractus, S.A. Multilevel antennae
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