JPH06268432A - 直線偏波用ループアンテナ - Google Patents

直線偏波用ループアンテナ

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JPH06268432A
JPH06268432A JP7620593A JP7620593A JPH06268432A JP H06268432 A JPH06268432 A JP H06268432A JP 7620593 A JP7620593 A JP 7620593A JP 7620593 A JP7620593 A JP 7620593A JP H06268432 A JPH06268432 A JP H06268432A
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JP
Japan
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line
conductor
ground plate
loop
linearly polarized
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JP7620593A
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English (en)
Inventor
Hisamatsu Nakano
久松 中野
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Yokowo Co Ltd
Original Assignee
Yokowo Co Ltd
Yokowo Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 簡単な構造で量産に好適な直線偏波用ループ
アンテナを提供する。 【構成】 接地板10に間隔を設けて信号周波数の1波
長寸法の円周を有する閉じられたループ導体12を設け
る。このループ導体12に、その中心を通過し長さ寸法
Lfの第1の線路14の一端を接続する。この第1の線
路14の他端に、接地板10を電気的導通せずに貫通す
るように設けられた間隔hの長さ寸法を有する第2の線
路16の一端を接続する。同軸ケーブル18の中心導体
を第2の線路16の他端に接続し、外部導体を接地板1
0に接続する。そして、第2の線路16の他端からみた
入力インピーダンスが純抵抗となるように、長さと接地
板との間隔を適宜に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機構的に簡単な構造を
備えた直線偏波用ループアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、図7に示すごとき、信号周波
数の1波長寸法の円周を有する導電材からなるループ導
体52を用いたループアンテナ50が知られている。こ
のループアンテナ50は、ループ導体52の一部が切り
欠かれて開かれ、その一端52aに同軸構造54の中心
導体54aが接続され、他端52bに外部導体54bが
接続される。そして、ループ導体52の軸方向で両方向
に指向性を有しており、アンテナ利得を向上させるべ
く、ループ導体52に対して軸方向の片側に間隔dを設
けた平行な面に反射板56が一般的に配設される。そし
て、ループ導体52と反射板56の間隔dは、一般的に
信号周波数の0.25〜0.3波長に設定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のループアン
テナ50にあっては、ループ導体52を反射板56から
間隔dだけ離して、L字状に屈げられた同軸構造54で
支持および給電するので、その同軸構造54の構造が複
雑であり、また同軸構造54とループ導体52の接続構
造が複雑であり、量産に適していない、という不具合が
あった。特に信号周波数がマイクロ波帯等のごとく高い
場合には、同軸構造54とループ導体52の寸法が小さ
くなり、その製造が困難となる。
【0004】また、ループ導体52が反射板56から信
号周波数の0.25〜0.3波長だけ離して設けられる
ことが必要であり、指向方向へのアンテナ高さを低くで
きないという不具合があった。特に、これらのループア
ンテナを多数用いてアレーアンテナを形成し、通信衛星
を用いたCSテレビ放送等の直線偏波を受信するための
平面アンテナを構成しようとする場合に、その厚さを充
分に薄くできない。
【0005】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、簡単な構造であり、また指向方向への高さを低く
できる直線偏波用ループアンテナを提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の直線偏波用ループアンテナは、接地板に
対して間隔を設けた平行な面に、信号周波数の1波長寸
法の円周を有する閉じられたループ導体を配設し、前記
平行な面に設けられた第1の線路の一端を前記ループ導
体に接続し、この第1の線路の他端に前記間隔の長さ寸
法で前記接地板を電気的導通せずに貫通するように設け
た第2の線路の一端を接続し、この第2の線路の他端を
給電点とし、この給電点からみた入力インピーダンスが
純抵抗となるように前記第1の線路の長さ寸法および前
記間隔を設定して構成されている。
【0007】そして、誘電体基板の表面に前記ループ導
体と第1の線路を設けるとともに裏面に前記接地板を設
け、前記第2の線路を前記誘電体基板に貫通させて構成
しても良い。
【0008】また、前記接地板を挟んで第2の誘電体基
板を積層配設し、この第2の誘電体基板の表面に給電用
マイクロストリップラインを設け、前記第2の線路の他
端を延長し、この第2の線路で前記誘電体基板と第2の
誘電体基板をともに貫通させ、前記第2の線路の延長さ
れた他端を前記給電用マイクロストリップラインに接続
して構成することもできる。
【0009】
【作 用】ループ導体を第1と第2の線路で支持および
給電し、従来例のごとくループ導体の支持等に同軸線路
を用いていないので、その構造が簡単である。また、ル
ープ導体と接地板の間隔が0.25波長以下であって
も、この間隔と第1の線路の長さ寸法を適宜に設定する
ことで、入力インピーダンスを純抵抗とすることがで
き、信号周波数を効率良く放射し得る。
【0010】そして、誘電体基板の表裏面にループ導体
と接地板をそれぞれ設けるならば、誘電体基板の誘電率
に応じてループ導体の外径および間隔が小さくなり、よ
り小型で高さの低いアンテナを実現し得る。しかも、堅
牢な構造となる。
【0011】また、誘電体基板の表裏面にループ導体と
接地板をそれぞれ設け、この接地板を挟んで第2の誘電
体基板を積層配設してその表面に給電用マイクロストリ
ップラインを設け、これと第1の線路を延長した第2の
線路で接続するならば、アレーアンテナを形成すべく誘
電体基板の表面に多数設けられるループアンテナへの給
電構造がきわめて簡単な構造となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図4を
参照して説明する。図1は、本発明の直線偏波用ループ
アンテナの一実施例の外観斜視図であり、図2は、図1
のA−A断面矢視図であり、図3は、図1に示すアンテ
ナのφ=0°における放射パターンの実測値であり、図
4は、図1に示すアンテナのφ=90°における放射パ
ターンの実測値である。
【0013】図1および図2において、導電板からなる
接地板10に対して、間隔hだけ離された平行な平面内
にループ導体12が設けられる。このループ導体12
は、放射すべき信号周波数の1波長寸法の閉じられた円
周を有する。そして、ループ導体12の1箇所に、ルー
プ導体12と同じ平面でこのループ導体12内でその中
心を通過するように設けられ、Lfの長さ寸法を有する
第1の線路14の一端が接続される。そして、この第1
の線路14の他端に、接地板10に電気的導通せずに垂
直に貫通するように設けられ、間隔hの長さ寸法を有す
る第2の線路16の一端が接続される。これらのループ
導体12および第1と第2の線路14,16は、導電材
からなるワイヤ等で形成されており、例えばループ導体
12に第1と第2の線路14,16からなるL字形素子
を接続して形成される。さらに、接地板10のループ導
体12が設けられた反対側で、同軸ケーブル18の中心
導体18aが第2の線路16の他端に接続され、外部導
体18bが接地板10に接続される。
【0014】かかる構成において、発明者の考察と実験
によれば、接地板10とループ導体12の間隔hに対し
て、第1の線路14の長さ寸法Lfを適正値に設定すれ
ば、第2の線路16の他端を給電点とし、この給電点か
らみたアンテナの入力インピーダンスが純抵抗となる。
【0015】例えば、ループ導体12と第1と第2の線
路14,16を半径0.0125波長のワイヤで形成し
た場合に、h=0.042波長とLf=0.255波長
で入力インピーダンスは約15Ωの純抵抗であり、h=
0.067波長とLf=0.223波長で入力インピー
ダンスは約40Ωの純抵抗であり、h=0.109波長
とLf=0.191波長で入力インピーダンスは約10
0Ωの純抵抗となる。そして、これらの入力インピーダ
ンスとして純抵抗が得られる条件下では、ループ導体1
2上の電流分布は、共振系電流分布となっている。
【0016】図3および図4は、h=0.067波長と
Lf=0.233波長に設定した本発明の直線偏波用ル
ープアンテナの放射パターンであり、図中で実線は電界
Eθを、破線は電界Eφをそれぞれ示す。これらの図3
および図4から明らかなように、ループ導体12の軸方
向を指向方向とする直線偏波用ループアンテナが構成さ
れている。
【0017】次に、本発明の他の実施例を図5および図
6を参照して説明する。図5は、本発明の直線偏波用ル
ープアンテナの他の実施例の外観斜視図であり、図6
は、図5のB−B断面矢視要部拡大図である。
【0018】図5および図6において、第1の誘電体基
板20の表面に、ループ導体22と、このループ導体2
2の1箇所に接続されてループ導体22内でその中心を
通りLfの長さ寸法を有する線路24が、エッチングや
蒸着や印刷等により導体薄膜で形成される。このループ
導体22は、第1の誘電体基板20の表面に設けられた
線路を放射すべき信号周波数が伝搬する際の1波長寸法
の円周を有する。また、第1の誘電体基板20の裏面に
接地板26が同様にして導体薄膜で形成される。そし
て、この接地板26を挟んで第2の誘電体基板28が積
層配設され、その表面に給電用マイクロストリップライ
ン30が同様にして導体薄膜で形成される。さらに、線
路24の遊端と給電用マイクロストリップライン30
が、第1と第2の誘電体基板20,28を貫通する導体
ピン32により電気的接続される。なお、この導体ピン
32は、接地板26を電気的接続されずに貫通する。
【0019】かかる構成にあっては、ループ導体22と
接地板26の間に第1の誘電体基板20が介装され、そ
の誘電率によりループ導体22の径は、誘電率1の自由
空間に設けるものよりも小さくなる。そこで、導体ピン
32の接地板26を貫通する位置を給電点として、この
給電点からみたアンテナのインピーダンスが純抵抗とな
るように、ループ導体22と接地板26の間隔h、すな
わち第1の誘電体基板20の厚さと、線路24の長さ寸
法Lfが適宜に設定される。
【0020】このように、第1の誘電体基板20の両面
にそれぞれループ導体22と接地板26を設けること
で、ループアンテナ自体を小さく形成できるとともに、
図1および図2に示す実施例に比較して堅牢でありまた
量産に好適である。そして、第2の誘電体基板28を設
けて給電用マイクロストリップライン30により給電す
る構造では、ループアンテナを多数配列してアレーアン
テナを形成する場合に給電構造が簡単であって好都合で
ある。
【0021】なお、図5および図6に示す線路24が、
図1および図2に示す第1の線路14に相当し、図6に
示す導体ピン32の接地板26と線路24の間が、図1
および図2に示す第2の線路16に相当し、その第2の
線路16の他端が延長されて導体ピン32となっている
ことは容易に理解できるであろう。また、図5および図
6に示す実施例において、第2の誘電体基板28と給電
用マイクロストリップライン30を省き、導体ピン32
を接地板26の位置で切断し、同軸ケーブル18により
給電するようにしても良いことは勿論である。さらに、
第1の線路14および線路24が、ループ導体12,2
2の外側に設けてあっても良い。そしてまた、上記実施
例では放射につき説明しているが、受信用のアンテナと
しても機能することは当然である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の直線偏波
用ループアンテナは構成されているので、以下のごとき
格別な効果を奏する。
【0023】請求項1記載の直線偏波用ループアンテナ
にあっては、従来のループアンテナに比較して、ループ
導体の支持および給電に、従来例のごとく同軸構造を用
いないので、その構造が簡単であり、量産に好適であ
る。特に、マイクロ波帯等の高い信号周波数のアンテナ
に対して顕著な効果が得られる。また、従来のループア
ンテナに比較して、指向方向に高さの低いアンテナを実
現できる。そこで、多数の本発明の直線偏波用ループア
ンテナを同一面に配列したアレーアンテナで、平面アン
テナを形成すれば、その厚みを薄いものとすることがで
きる。
【0024】そして、請求項2記載の直線偏波用ループ
アンテナにあっては、ループアンテナをより小型で高さ
をより低いものとすることができる。また、誘電体基板
にループ導体と接地板とが固定された構造であり、堅牢
なアンテナを実現できる。しかも、エッチングや蒸着や
印刷等により量産に好適であり、特にアレーアンテナを
形成する等の場合に優れている。
【0025】また、請求項4記載の直線偏波用ループア
ンテナにあっては、各ループアンテナへの給電構造が簡
単であり、アレーアンテナの構成に実用上有益である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の直線偏波用ループアンテナの一実施例
の外観斜視図である。
【図2】図1のA−A断面矢視図である。
【図3】図1に示すアンテナのφ=0°における放射パ
ターンの実測値である。
【図4】図1に示すアンテナのφ=90°における放射
パターンの実測値である。
【図5】本発明の直線偏波用ループアンテナの他の実施
例の外観斜視図である。
【図6】図5のB−B断面矢視要部拡大図である。
【図7】従来のループアンテナの外観斜視図である。
【符号の説明】
10,26 接地板 12,22 ループ導体 14 第1の線路 16 第2の線路 18 同軸ケーブル 18a 中心導体 18b 外部導体 20 第1の誘電体基板 24 線路 28 第2の誘電体基板 30 給電用マイクロストリップライン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接地板に対して間隔を設けた平行な面
    に、信号周波数の1波長寸法の円周を有する閉じられた
    ループ導体を配設し、前記平行な面に設けられた第1の
    線路の一端を前記ループ導体に接続し、この第1の線路
    の他端に前記間隔の長さ寸法で前記接地板を電気的導通
    せずに貫通するように設けた第2の線路の一端を接続
    し、この第2の線路の他端を給電点とし、この給電点か
    らみた入力インピーダンスが純抵抗となるように前記第
    1の線路の長さ寸法および前記間隔を設定して構成した
    ことを特徴とする直線偏波用ループアンテナ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の直線偏波用ループアンテ
    ナにおいて、誘電体基板の表面に前記ループ導体と第1
    の線路を設けるとともに裏面に前記接地板を設け、前記
    第2の線路を前記誘電体基板に貫通させて構成したこと
    を特徴とする直線偏波用ループアンテナ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の直線偏波用ルー
    プアンテナにおいて、前記第2の線路の他端の給電点
    に、同軸ケーブルの中心導体を接続し、前記接地板に前
    記同軸ケーブルの外部導体を接続して構成したことを特
    徴とする直線偏波用ループアンテナ。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の直線偏波用ループアンテ
    ナにおいて、前記接地板を挟んで第2の誘電体基板を積
    層配設し、この第2の誘電体基板の表面に給電用マイク
    ロストリップラインを設け、前記第2の線路の他端を延
    長し、この第2の線路で前記誘電体基板と第2の誘電体
    基板をともに貫通させ、前記第2の線路の延長された他
    端を前記給電用マイクロストリップラインに接続して構
    成したことを特徴とする直線偏波用ループアンテナ。
JP7620593A 1993-03-10 1993-03-10 直線偏波用ループアンテナ Pending JPH06268432A (ja)

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