JPH08195617A - 円偏波ループアンテナ - Google Patents
円偏波ループアンテナInfo
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- JPH08195617A JPH08195617A JP7022362A JP2236295A JPH08195617A JP H08195617 A JPH08195617 A JP H08195617A JP 7022362 A JP7022362 A JP 7022362A JP 2236295 A JP2236295 A JP 2236295A JP H08195617 A JPH08195617 A JP H08195617A
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- loop antenna
- antenna
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q11/12—Resonant antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q11/12—Resonant antennas
- H01Q11/14—Resonant antennas with parts bent, folded, shaped or screened or with phasing impedances, to obtain desired phase relation of radiation from selected sections of the antenna or to obtain desired polarisation effect
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造を簡単にできると共に、広帯域動作を可
能とする。 【構成】 同軸ライン４および給電導体７を介して給電
点５に給電された、放射されるべき電力は、Ｉ字形導体
２を伝播してＣ型ループ素子１に給電されるが、このＣ
型ループ素子１に設けられた切断部６の作用によりＣ型
ループ素子１からは円偏波が放射されるようになる。Ｉ
字形導体２と切断部６との角は３５°〜４５°が好適で
ある。
能とする。 【構成】 同軸ライン４および給電導体７を介して給電
点５に給電された、放射されるべき電力は、Ｉ字形導体
２を伝播してＣ型ループ素子１に給電されるが、このＣ
型ループ素子１に設けられた切断部６の作用によりＣ型
ループ素子１からは円偏波が放射されるようになる。Ｉ
字形導体２と切断部６との角は３５°〜４５°が好適で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円偏波用ループアンテ
ナに関するものであり、特に円偏波モード通信システム
の端末機器用アンテナに適用して好適なものである。
ナに関するものであり、特に円偏波モード通信システム
の端末機器用アンテナに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】円偏波アンテナのうち、厚みが薄く構成
された低姿勢の円偏波アンテナは、アンテナを設置した
ために生じる突出部を目立たなくすることができるた
め、自動車や飛行機等の移動体に設置されるアンテナと
して好適なアンテナであり、各種の円偏波アンテナが提
案されているが、その一例として １９９４年電子情報
通信学会春季大会 「Ｂ−１０４ 無給電素子付きルー
プアンテナ」 中野久松外３名著 ２−１０４ページ
に記載されている円偏波用ループアンテナを図５から図
７に示すが、図６には第１の例であるＣ１−ＴＹＰＥの
円偏波用ループアンテナを示し、図７には第２の例であ
るＣ２−ＴＹＰＥの円偏波用ループアンテナを示してい
る。
された低姿勢の円偏波アンテナは、アンテナを設置した
ために生じる突出部を目立たなくすることができるた
め、自動車や飛行機等の移動体に設置されるアンテナと
して好適なアンテナであり、各種の円偏波アンテナが提
案されているが、その一例として １９９４年電子情報
通信学会春季大会 「Ｂ−１０４ 無給電素子付きルー
プアンテナ」 中野久松外３名著 ２−１０４ページ
に記載されている円偏波用ループアンテナを図５から図
７に示すが、図６には第１の例であるＣ１−ＴＹＰＥの
円偏波用ループアンテナを示し、図７には第２の例であ
るＣ２−ＴＹＰＥの円偏波用ループアンテナを示してい
る。
【０００３】そして、図５は円偏波用ループアンテナの
正面図であり、図６はＣ１−ＴＹＰＥの円偏波ループア
ンテナの上面図である。このＣ１−ＴＹＰＥの円偏波ル
ープアンテナは、同軸給電ループ素子１００がグランド
プレーン１０５に対向して平行に配置されており、同軸
給電ループ素子１００上に同心の関係を保ちながらより
大きな径の無給電ループ素子１０１が平行に配置されて
いる。なお、グランドプレーン１０５と同軸給電ループ
素子１００との間隔はＨ1 とされ、グランドプレーン１
０５と無給電ループ素子１０１との間隔はＨP とされて
いる。
正面図であり、図６はＣ１−ＴＹＰＥの円偏波ループア
ンテナの上面図である。このＣ１−ＴＹＰＥの円偏波ル
ープアンテナは、同軸給電ループ素子１００がグランド
プレーン１０５に対向して平行に配置されており、同軸
給電ループ素子１００上に同心の関係を保ちながらより
大きな径の無給電ループ素子１０１が平行に配置されて
いる。なお、グランドプレーン１０５と同軸給電ループ
素子１００との間隔はＨ1 とされ、グランドプレーン１
０５と無給電ループ素子１０１との間隔はＨP とされて
いる。
【０００４】このように構成された円偏波用ループアン
テナにおいては、給電導体１０６は、図６に示す一端が
同軸給電ループ素子１００に接続されているＩ字形導体
１０４の他端に接続されることにより、同軸給電ループ
素子１００が給電されている。なお、給電導体１０６は
図５に示すように、同軸ライン１０２の中芯導体に接続
されている。また、無給電ループ素子１０１には切断部
１０３が１カ所設けられており、この切断部１０３とＩ
字形導体１０４とのなす角がΦP 、切断部１０３の長さ
がΔｇとされている。
テナにおいては、給電導体１０６は、図６に示す一端が
同軸給電ループ素子１００に接続されているＩ字形導体
１０４の他端に接続されることにより、同軸給電ループ
素子１００が給電されている。なお、給電導体１０６は
図５に示すように、同軸ライン１０２の中芯導体に接続
されている。また、無給電ループ素子１０１には切断部
１０３が１カ所設けられており、この切断部１０３とＩ
字形導体１０４とのなす角がΦP 、切断部１０３の長さ
がΔｇとされている。
【０００５】この場合、角ΦP が＋４５°あるいは−１
３５°付近とされると、切断部１０３の作用により左旋
円偏波が放射され、角ΦP が−４５°あるいは＋１３５
°付近とされると、切断部１０３の作用により右旋円偏
波が放射されるようになる。この時、同軸給電ループ素
子１００と無給電ループ素子１０１には、電流が進行波
に近い状態で流れるようになる。また、自然空間波長を
λとした時、同軸給電ループ素子１００の円周長Ｃ1 ＝
１λ、無給電ループ素子１０１の円周長Ｃ2 ＝１．２５
λ、Ｈ1 ＝０．０６６７λ、ＨP ＝０．０７９２λ、Δ
ｇ＝０．０１０４λ、ΦP ＝±４２°あるいは１３９°
とした場合、このＣ１−ＴＹＰＥの円偏波ループアンテ
ナの利得対周波数特性は図３のｂに示すようになり、円
偏波軸比対周波数特性は図４のｂに示すようになる。
３５°付近とされると、切断部１０３の作用により左旋
円偏波が放射され、角ΦP が−４５°あるいは＋１３５
°付近とされると、切断部１０３の作用により右旋円偏
波が放射されるようになる。この時、同軸給電ループ素
子１００と無給電ループ素子１０１には、電流が進行波
に近い状態で流れるようになる。また、自然空間波長を
λとした時、同軸給電ループ素子１００の円周長Ｃ1 ＝
１λ、無給電ループ素子１０１の円周長Ｃ2 ＝１．２５
λ、Ｈ1 ＝０．０６６７λ、ＨP ＝０．０７９２λ、Δ
ｇ＝０．０１０４λ、ΦP ＝±４２°あるいは１３９°
とした場合、このＣ１−ＴＹＰＥの円偏波ループアンテ
ナの利得対周波数特性は図３のｂに示すようになり、円
偏波軸比対周波数特性は図４のｂに示すようになる。
【０００６】そして、図７はＣ２−ＴＹＰＥの円偏波ル
ープアンテナにおける上面図を示しており、このＣ２−
ＴＹＰＥの円偏波ループアンテナは、同軸給電ループ素
子１００がグランドプレーン１０５に対向して平行に配
置されており、同軸給電ループ素子１００上に同心の関
係を保ちながらより大きな径の無給電ループ素子１０１
が平行に配置されている。なお、グランドプレーン１０
５と同軸給電ループ素子１００との間隔はＨ1 とされ、
グランドプレーン１０５と無給電ループ素子１０１との
間隔はＨP とされている。
ープアンテナにおける上面図を示しており、このＣ２−
ＴＹＰＥの円偏波ループアンテナは、同軸給電ループ素
子１００がグランドプレーン１０５に対向して平行に配
置されており、同軸給電ループ素子１００上に同心の関
係を保ちながらより大きな径の無給電ループ素子１０１
が平行に配置されている。なお、グランドプレーン１０
５と同軸給電ループ素子１００との間隔はＨ1 とされ、
グランドプレーン１０５と無給電ループ素子１０１との
間隔はＨP とされている。
【０００７】このように構成されたＣ２−ＴＹＰＥの円
偏波ループアンテナにおいては、給電導体１０６は、図
７に示す一端が同軸給電ループ素子１００に接続されて
いるＩ字形導体１０４の他端に接続されることにより、
同軸給電ループ素子１００が給電されている。なお、給
電導体１０６は図５に示すように、同軸ライン１０２の
中芯導体に接続されている。また、無給電ループ素子１
０１には切断部１０３が２カ所対向する位置に設けられ
ており、この切断部１０３とＩ字形導体１０４の軸線と
のなす角がΦP 、切断部１０３の長さがΔｇとされてい
る。
偏波ループアンテナにおいては、給電導体１０６は、図
７に示す一端が同軸給電ループ素子１００に接続されて
いるＩ字形導体１０４の他端に接続されることにより、
同軸給電ループ素子１００が給電されている。なお、給
電導体１０６は図５に示すように、同軸ライン１０２の
中芯導体に接続されている。また、無給電ループ素子１
０１には切断部１０３が２カ所対向する位置に設けられ
ており、この切断部１０３とＩ字形導体１０４の軸線と
のなす角がΦP 、切断部１０３の長さがΔｇとされてい
る。
【０００８】この場合、角ΦP が＋４５°および−１３
５°付近とされると、切断部１０３の作用により左旋円
偏波が放射され、角ΦP が−４５°および＋１３５°付
近とされると、切断部１０３の作用により右旋円偏波が
放射されるようになる。この時、同軸給電ループ素子１
００には、電流が進行波に近い状態で流れるようにな
り、無給電ループ素子１０１に流れる電流は定在波形と
なる。また、自由空間波長をλとした時、同軸給電ルー
プ素子１００の円周長Ｃ1 ＝１λ、無給電ループ素子１
０１の円周長Ｃ2 ＝１．２５λ、Ｈ1 ＝０．０６６７
λ、ＨP ＝０．１λ、Δｇ＝０．１０４２λ、ΦP ＝＋
２３°，−１１３°あるいは−２３°，＋１１３°とし
た場合、利得対周波数特性は図３のｃに示すようにな
り、円偏波軸比対周波数特性は図４のｃに示すようにな
る。
５°付近とされると、切断部１０３の作用により左旋円
偏波が放射され、角ΦP が−４５°および＋１３５°付
近とされると、切断部１０３の作用により右旋円偏波が
放射されるようになる。この時、同軸給電ループ素子１
００には、電流が進行波に近い状態で流れるようにな
り、無給電ループ素子１０１に流れる電流は定在波形と
なる。また、自由空間波長をλとした時、同軸給電ルー
プ素子１００の円周長Ｃ1 ＝１λ、無給電ループ素子１
０１の円周長Ｃ2 ＝１．２５λ、Ｈ1 ＝０．０６６７
λ、ＨP ＝０．１λ、Δｇ＝０．１０４２λ、ΦP ＝＋
２３°，−１１３°あるいは−２３°，＋１１３°とし
た場合、利得対周波数特性は図３のｃに示すようにな
り、円偏波軸比対周波数特性は図４のｃに示すようにな
る。
【０００９】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３
および図４に示す従来の円偏波ループアンテナにおいて
は所定の利得の得られる周波数帯域が狭いと共に、３．
０ｄＢ以内の円偏波軸比の得られる周波数帯域が約１．
２％と狭帯域であるという問題点があった。また、同軸
給電ループ素子と無給電ループ素子の２つのループ素子
を必要とし、構造が複雑になるという問題点があった。
そこで、本発明は所定の利得の得られる周波数帯域を広
くできると共に、円偏波軸比対周波数特性の周波数帯域
を広くすることができ、さらに、構造の簡単な円偏波ル
ープアンテナを提供することを目的としている。
および図４に示す従来の円偏波ループアンテナにおいて
は所定の利得の得られる周波数帯域が狭いと共に、３．
０ｄＢ以内の円偏波軸比の得られる周波数帯域が約１．
２％と狭帯域であるという問題点があった。また、同軸
給電ループ素子と無給電ループ素子の２つのループ素子
を必要とし、構造が複雑になるという問題点があった。
そこで、本発明は所定の利得の得られる周波数帯域を広
くできると共に、円偏波軸比対周波数特性の周波数帯域
を広くすることができ、さらに、構造の簡単な円偏波ル
ープアンテナを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の円偏波ループアンテナは、切断部を有する
Ｃ型ループ素子と、該Ｃ型ループ素子に一端が接続され
ていると共に、他端が給電点とされており、かつ、上記
ループ素子の半径方向に延伸するＩ字形導体とを備え、
上記Ｃ型ループ素子が、所定間隔を介してグランドプレ
ーンに対向配置されるようにしたものである。
に、本発明の円偏波ループアンテナは、切断部を有する
Ｃ型ループ素子と、該Ｃ型ループ素子に一端が接続され
ていると共に、他端が給電点とされており、かつ、上記
ループ素子の半径方向に延伸するＩ字形導体とを備え、
上記Ｃ型ループ素子が、所定間隔を介してグランドプレ
ーンに対向配置されるようにしたものである。
【００１１】また上記円偏波ループアンテナにおいて、
上記Ｃ型ループ素子に設けられている上記切断部と、上
記Ｉ字形導体とのなす角度を略±３５°〜±４５°ある
いは略±１３５°〜±１４５°とするようにしたもので
あり、自由空間波長をλとする時、前記Ｃ型ループ素子
の円周長を、略１．０λ〜１．５λとしたものであり、
上記Ｃ型ループ素子と上記グランドプレーンとの間隔
を、略０．０５λ〜０．２６λとしたものであり、上記
Ｉ字形導体長を、略０λ〜０．４７λとするようにした
ものである。
上記Ｃ型ループ素子に設けられている上記切断部と、上
記Ｉ字形導体とのなす角度を略±３５°〜±４５°ある
いは略±１３５°〜±１４５°とするようにしたもので
あり、自由空間波長をλとする時、前記Ｃ型ループ素子
の円周長を、略１．０λ〜１．５λとしたものであり、
上記Ｃ型ループ素子と上記グランドプレーンとの間隔
を、略０．０５λ〜０．２６λとしたものであり、上記
Ｉ字形導体長を、略０λ〜０．４７λとするようにした
ものである。
【００１２】
【作用】本発明によれば、一つのループ素子により円偏
波ループアンテナを構成することができるため、構造を
簡単にすることができると共に、小型・低姿勢の円偏波
ループアンテナとすることができ、移動体等に搭載する
ＢＳアンテナやＧＰＳアンテナとして好適なアンテナと
することができる。また、同軸給電線による給電を行う
ことができるため、給電線損失が小さくすることができ
ると共に、給電線の周囲環境の影響を受けにくくするこ
とができる。
波ループアンテナを構成することができるため、構造を
簡単にすることができると共に、小型・低姿勢の円偏波
ループアンテナとすることができ、移動体等に搭載する
ＢＳアンテナやＧＰＳアンテナとして好適なアンテナと
することができる。また、同軸給電線による給電を行う
ことができるため、給電線損失が小さくすることができ
ると共に、給電線の周囲環境の影響を受けにくくするこ
とができる。
【００１３】さらに、円偏波軸比対周波数特性を広帯域
とすることができると共に、利得対周波数特性を広帯域
・高利得とすることができるため、本発明の円偏波ルー
プアンテナは、複数の周波数の異なる円偏波モードの通
信システムにおける共用アンテナとして用いることもで
きるようになる。また、アンテナ入力インピーダンス対
周波数特性を広帯域化することができるため、容易に製
造を行うことができ、コストダウンを図ることができ
る。
とすることができると共に、利得対周波数特性を広帯域
・高利得とすることができるため、本発明の円偏波ルー
プアンテナは、複数の周波数の異なる円偏波モードの通
信システムにおける共用アンテナとして用いることもで
きるようになる。また、アンテナ入力インピーダンス対
周波数特性を広帯域化することができるため、容易に製
造を行うことができ、コストダウンを図ることができ
る。
【００１４】
【実施例】本発明の円偏波ループアンテナの一実施例の
構成を示す斜視図を図１に示す。この図において、１は
切断部６が形成されているＣ型ループ素子、２はＣ型ル
ープ素子１に一端が接続され、他端が給電点５とされる
Ｉ字形導体、３はＣ型ループ素子１に平行に配置されて
いるグランドプレーン、４はＣ型ループ素子に給電する
電力を伝播するための同軸ライン、７は同軸ライン４の
他端が中芯導体に接続され、一端が給電点５に接続され
た給電導体である。
構成を示す斜視図を図１に示す。この図において、１は
切断部６が形成されているＣ型ループ素子、２はＣ型ル
ープ素子１に一端が接続され、他端が給電点５とされる
Ｉ字形導体、３はＣ型ループ素子１に平行に配置されて
いるグランドプレーン、４はＣ型ループ素子に給電する
電力を伝播するための同軸ライン、７は同軸ライン４の
他端が中芯導体に接続され、一端が給電点５に接続され
た給電導体である。
【００１５】また、この円偏波ループアンテナの上面図
を図２（ａ）に、その正面図を同図（ｂ）に示す。この
図２に示すように、給電導体７の先端は、Ｉ字形導体２
の他端の給電点５に接続されることにより、同軸ライン
４を介してＣ型ループ素子１が給電されている。なお、
給電導体７の他端は同軸ライン４の中芯導体に接続され
ている。このようにＣ型ループ素子１が給電されると、
切断部６の作用により、Ｃ型ループ素子１からは円偏波
が放射されるようになる。ところで、グランドプレーン
３とＣ型ループ素子１との間隔はｈとされ、Ｉ字形導体
２の軸線と切断部６とのなす角がΦa とされ、切断部６
の長さがΔｇとされ、Ｉ字形導体の長さがｌとされ、図
示されていないがＣ型ループ素子１の円周長がＣとされ
ている。
を図２（ａ）に、その正面図を同図（ｂ）に示す。この
図２に示すように、給電導体７の先端は、Ｉ字形導体２
の他端の給電点５に接続されることにより、同軸ライン
４を介してＣ型ループ素子１が給電されている。なお、
給電導体７の他端は同軸ライン４の中芯導体に接続され
ている。このようにＣ型ループ素子１が給電されると、
切断部６の作用により、Ｃ型ループ素子１からは円偏波
が放射されるようになる。ところで、グランドプレーン
３とＣ型ループ素子１との間隔はｈとされ、Ｉ字形導体
２の軸線と切断部６とのなす角がΦa とされ、切断部６
の長さがΔｇとされ、Ｉ字形導体の長さがｌとされ、図
示されていないがＣ型ループ素子１の円周長がＣとされ
ている。
【００１６】次に、例えば周波数ｆが１１．８５［ＧＨ
ｚ］、その自由空間波長をλとした時、例えばＣ＝１．
３１λ，ｈ＝０．１５λ，Φa ＝３２０°，ｌ＝０．２
０８λ，Δｇ＝０．０１８λとされた時の利得対周波数
特性を図３に示し、円偏波軸比対周波数特性を図４に示
す。この図３において、本発明の円偏波ループアンテナ
の利得特性はａとして示されており、８％もの広帯域に
わたって約８．６［ｄＢｉ］の高利得が得られている。
また、図４において本発明の円偏波ループアンテナの軸
比特性はａとして示されており、３．０ｄＢ以下の円偏
波軸比の得られる周波数帯域が約６．１％もの広帯域と
されている。
ｚ］、その自由空間波長をλとした時、例えばＣ＝１．
３１λ，ｈ＝０．１５λ，Φa ＝３２０°，ｌ＝０．２
０８λ，Δｇ＝０．０１８λとされた時の利得対周波数
特性を図３に示し、円偏波軸比対周波数特性を図４に示
す。この図３において、本発明の円偏波ループアンテナ
の利得特性はａとして示されており、８％もの広帯域に
わたって約８．６［ｄＢｉ］の高利得が得られている。
また、図４において本発明の円偏波ループアンテナの軸
比特性はａとして示されており、３．０ｄＢ以下の円偏
波軸比の得られる周波数帯域が約６．１％もの広帯域と
されている。
【００１７】このように、３．０ｄＢ以内の円偏波軸比
の得られる周波数帯域を従来に比べて約５倍とすること
ができると共に、図３に示すように広帯域かつ高利得と
することができるため、例えばＬバンド以上の周波数に
おける円偏波モードの周波数の異なる複数の通信システ
ムのアンテナを、本発明の円偏波ループアンテナ一つで
共用することができるようになる。特に、本発明の円偏
波ループアンテナは小型かつ低姿勢とされるため、移動
体に搭載されるＧＰＳアンテナやＢＳアンテナに適用す
るのが好適である。
の得られる周波数帯域を従来に比べて約５倍とすること
ができると共に、図３に示すように広帯域かつ高利得と
することができるため、例えばＬバンド以上の周波数に
おける円偏波モードの周波数の異なる複数の通信システ
ムのアンテナを、本発明の円偏波ループアンテナ一つで
共用することができるようになる。特に、本発明の円偏
波ループアンテナは小型かつ低姿勢とされるため、移動
体に搭載されるＧＰＳアンテナやＢＳアンテナに適用す
るのが好適である。
【００１８】また、グランドプレーン３とＣ型ループ素
子１との間隔ｈは略０．０５λ〜０．２６λの範囲とす
ることができ、Ｉ字形導体２の軸線と切断部６とのなす
角Φa は略３１５°〜３２５°の範囲とすることがで
き、切断部６の長さΔｇは略０．０１λ〜０．０２λの
範囲とすることができ、Ｉ字形導体の長さｌは略０λ〜
０．４７λの範囲とすることができ、Ｃ型ループ素子１
の円周長Ｃは略１．０λ〜１．５λの範囲とすることが
できる。
子１との間隔ｈは略０．０５λ〜０．２６λの範囲とす
ることができ、Ｉ字形導体２の軸線と切断部６とのなす
角Φa は略３１５°〜３２５°の範囲とすることがで
き、切断部６の長さΔｇは略０．０１λ〜０．０２λの
範囲とすることができ、Ｉ字形導体の長さｌは略０λ〜
０．４７λの範囲とすることができ、Ｃ型ループ素子１
の円周長Ｃは略１．０λ〜１．５λの範囲とすることが
できる。
【００１９】なお、上記の説明においては角Φa を略３
１５°〜３２５°としたが、これと対角の略１３５°〜
１４５°の位置に切断部６を設けるようにしても、前記
した特性の円偏波ループアンテナとすることができる。
また、逆旋回モードの円偏波ループアンテナとするに
は、Ｃ型ループ素子１に形成した切断部６のなす角Φa
を略３５°〜４５°（２１５°〜２２５°）とすれば良
い。すなわち、本発明の円偏波ループアンテナにおいて
は、角Φa を±３５°〜±４５°あるいは略±１３５°
〜±１４５°となるようにすればよい。また、本発明の
円偏波ループアンテナのアンテナ入力インピーダンス対
周波数特性は、従来のものに比較して少なくとも１．５
倍以上広帯域となるため、製造上の寸法許容範囲および
使用材料の性能のバラツキの許容範囲を広くすることが
できる。従って、容易に製造をすることができコストダ
ウンを図ることができる。
１５°〜３２５°としたが、これと対角の略１３５°〜
１４５°の位置に切断部６を設けるようにしても、前記
した特性の円偏波ループアンテナとすることができる。
また、逆旋回モードの円偏波ループアンテナとするに
は、Ｃ型ループ素子１に形成した切断部６のなす角Φa
を略３５°〜４５°（２１５°〜２２５°）とすれば良
い。すなわち、本発明の円偏波ループアンテナにおいて
は、角Φa を±３５°〜±４５°あるいは略±１３５°
〜±１４５°となるようにすればよい。また、本発明の
円偏波ループアンテナのアンテナ入力インピーダンス対
周波数特性は、従来のものに比較して少なくとも１．５
倍以上広帯域となるため、製造上の寸法許容範囲および
使用材料の性能のバラツキの許容範囲を広くすることが
できる。従って、容易に製造をすることができコストダ
ウンを図ることができる。
【００２０】また、前記図１及び図２に示す本発明の円
偏波ループアンテナは同軸ライン４により給電されてい
るため、同軸ライン４の給電損失を小さくすることがで
きると共に、同軸ライン４の周囲環境の影響を受けにく
くすることができ、円偏波ループアンテナ本来の性能を
維持することができる。なお、Ｃ型ループ素子１を誘電
体基板上にマイクロストリップラインにより形成して円
偏波ループアンテナを構成することができるが、誘電体
を誘電体の機能をほとんど奏しない発泡体に置き換えて
構成することもできる。
偏波ループアンテナは同軸ライン４により給電されてい
るため、同軸ライン４の給電損失を小さくすることがで
きると共に、同軸ライン４の周囲環境の影響を受けにく
くすることができ、円偏波ループアンテナ本来の性能を
維持することができる。なお、Ｃ型ループ素子１を誘電
体基板上にマイクロストリップラインにより形成して円
偏波ループアンテナを構成することができるが、誘電体
を誘電体の機能をほとんど奏しない発泡体に置き換えて
構成することもできる。
【００２１】さらに、円筒形キャビティあるいは直状の
導波管に、その長手方向に沿って小さい穴を複数形成
し、この穴のそれぞれに本発明の円偏波ループアンテナ
の給電導体を挿入するようにして、複数の円偏波ループ
アンテナに給電を行うことができる。この構成により、
アレーアンテナを構成することができ、より高利得のア
ンテナとすることができる。また、ラジアル導波管上に
本発明の円偏波ループアンテナを多数配設することによ
り、高利得の得られる平面型のアレーアンテナを構成す
ることもできる。
導波管に、その長手方向に沿って小さい穴を複数形成
し、この穴のそれぞれに本発明の円偏波ループアンテナ
の給電導体を挿入するようにして、複数の円偏波ループ
アンテナに給電を行うことができる。この構成により、
アレーアンテナを構成することができ、より高利得のア
ンテナとすることができる。また、ラジアル導波管上に
本発明の円偏波ループアンテナを多数配設することによ
り、高利得の得られる平面型のアレーアンテナを構成す
ることもできる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、一つのル
ープ素子により円偏波ループアンテナを構成することが
できるため、構造を簡単にすることができると共に、小
型・低姿勢の円偏波ループアンテナとすることができ、
移動体等に搭載するＢＳアンテナやＧＰＳアンテナとし
て好適なアンテナとすることができる。また、同軸給電
ラインによる給電を行うことができるため、給電線損失
を小さくすることができると共に、給電線の周囲環境の
影響を受けにくくすることができ、アンテナ本来の性能
を維持することができる。
ープ素子により円偏波ループアンテナを構成することが
できるため、構造を簡単にすることができると共に、小
型・低姿勢の円偏波ループアンテナとすることができ、
移動体等に搭載するＢＳアンテナやＧＰＳアンテナとし
て好適なアンテナとすることができる。また、同軸給電
ラインによる給電を行うことができるため、給電線損失
を小さくすることができると共に、給電線の周囲環境の
影響を受けにくくすることができ、アンテナ本来の性能
を維持することができる。
【００２３】さらに、円偏波軸比対周波数特性を広帯域
とすることができると共に、利得対周波数特性を広帯域
・高利得とすることができるため、複数の周波数の異な
る円偏波モードの通信システムにおける共用アンテナと
して、本発明の円偏波ループアンテナを使用することが
できる。また、アンテナ入力インピーダンス対周波数特
性を広帯域化することができるため、容易に製造を行う
ことができコストダウンを図ることができる。
とすることができると共に、利得対周波数特性を広帯域
・高利得とすることができるため、複数の周波数の異な
る円偏波モードの通信システムにおける共用アンテナと
して、本発明の円偏波ループアンテナを使用することが
できる。また、アンテナ入力インピーダンス対周波数特
性を広帯域化することができるため、容易に製造を行う
ことができコストダウンを図ることができる。
【図１】本発明の円偏波ループアンテナの一実施例の構
成を示す斜視図である。
成を示す斜視図である。
【図２】本発明の円偏波ループアンテナの一実施例の構
成を示す正面図及び上面図である。
成を示す正面図及び上面図である。
【図３】本発明及び従来の円偏波ループアンテナの利得
対周波数特性を示す図である。
対周波数特性を示す図である。
【図４】本発明及び従来の円偏波ループアンテナの円偏
波軸比対周波数特性を示す図である。
波軸比対周波数特性を示す図である。
【図５】従来の円偏波ループアンテナの構成の一例を示
す正面図である。
す正面図である。
【図６】従来の円偏波ループアンテナの構成の一例を示
す上面図である。
す上面図である。
【図７】従来の円偏波ループアンテナの構成の他の例を
示す上面図である。
示す上面図である。
１ Ｃ型ループ素子 ２ Ｉ字形導体 ３ グランドプレーン ４ 同軸ライン ５ 給電点 ６ 切断部 ７ 給電導体
Claims (5)
- 【請求項１】 切断部を有するＣ型ループ素子と、 該Ｃ型ループ素子に一端が接続されていると共に、他端
が給電点とされており、かつ、上記ループ素子の半径方
向に延伸するＩ字形導体とを備え、 上記Ｃ型ループ素子が、所定間隔を介してグランドプレ
ーンに対向配置されていることを特徴とする円偏波ルー
プアンテナ。 - 【請求項２】 上記Ｃ型ループ素子に設けられている
上記切断部と、上記Ｉ字形導体とのなす角度が略±３５
°〜±４５°あるいは略±１３５°〜±１４５°とされ
ていることを特徴とする請求項１記載の円偏波ループア
ンテナ。 - 【請求項３】 自由空間波長をλとする時、前記Ｃ型
ループ素子の円周長が、略１．０λ〜１．５λとされて
いることを特徴とする請求項１あるいは２記載の円偏波
ループアンテナ。 - 【請求項４】 自由空間波長をλとする時、上記Ｃ型
ループ素子と上記グランドプレーンとの間隔が、略０．
０５λ〜０．２６λとされていることを特徴とする請求
項１ないし３のいずれかに記載の円偏波ループアンテ
ナ。 - 【請求項５】 自由空間波長をλとする時、上記Ｉ字
形導体長が、略０λ〜０．４７λとされていることを特
徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の円偏波ル
ープアンテナ。
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| JP2015198357A (ja) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 株式会社デンソーウェーブ | アンテナ装置、および通信装置 |
| JP6145785B1 (ja) * | 2017-01-25 | 2017-06-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アンテナ装置 |
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| US20130201070A1 (en) | 2012-02-02 | 2013-08-08 | Harris Corporation | Wireless communications device having loop waveguide transducer with spaced apart coupling points and associated methods |
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1996
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- 1996-01-18 WO PCT/JP1996/000071 patent/WO1996022618A1/ja active IP Right Grant
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