JPH11122029A - 駆動反射板付平面スパイラルアンテナ - Google Patents
駆動反射板付平面スパイラルアンテナInfo
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- JPH11122029A JPH11122029A JP32399697A JP32399697A JPH11122029A JP H11122029 A JPH11122029 A JP H11122029A JP 32399697 A JP32399697 A JP 32399697A JP 32399697 A JP32399697 A JP 32399697A JP H11122029 A JPH11122029 A JP H11122029A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、従来の反射板付平面スパイラルア
ンテナがスパイラル導体パターンを形成する誘電体基板
と金属反射板との間隔h が使用周波数によってλ/4、ま
たは、λ/4の奇数倍から変化してアンテナ利得が劣化す
る問題を解決するためになされたもので、広帯域な動作
周波数において利得劣化のない反射板付平面スパイラル
アンテナを提供することを目的とする。 【解決手段】 表面にスパイラル導体パターンを配置し
た誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に配置した金属
反射板とから成るスパイラルアンテナであって、使用周
波数の波長λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射
板との間隔がλ/4、または、λ/4の奇数倍となるように
前記金属反射板の位置を移動するための駆動手段を具備
したことを特徴とする駆動反射板付平面スパイラルアン
テナである。
ンテナがスパイラル導体パターンを形成する誘電体基板
と金属反射板との間隔h が使用周波数によってλ/4、ま
たは、λ/4の奇数倍から変化してアンテナ利得が劣化す
る問題を解決するためになされたもので、広帯域な動作
周波数において利得劣化のない反射板付平面スパイラル
アンテナを提供することを目的とする。 【解決手段】 表面にスパイラル導体パターンを配置し
た誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に配置した金属
反射板とから成るスパイラルアンテナであって、使用周
波数の波長λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射
板との間隔がλ/4、または、λ/4の奇数倍となるように
前記金属反射板の位置を移動するための駆動手段を具備
したことを特徴とする駆動反射板付平面スパイラルアン
テナである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は駆動反射板付平面ス
パイラルアンテナに関する。
パイラルアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動体通信は広く社会に普及して
利用されており、さらに、将来のマルチメディア通信サ
ービスを含む多くのシステムが提案されているので、今
後は移動体通信において種々の周波数が使用されると思
われる。従って、このような移動体通信に用いるアンテ
ナには、種々の周波数を用いるシステムに対応できる広
帯域周波数特性が要求される。スパイラルアンテナは、
広帯域周波数特性を持つアンテナとしてよく知られてお
り、この動作原理の詳細は、電子情報通信学会編、" ア
ンテナ工学ハンドブック" 、pp.79-81、1989年、オーム
社、に記述されているので、ここでは簡単に説明する。
図3 は等角平面スパイラルアンテナの構造例を説明する
平面図、図4 は等角立体スパイラルアンテナの構造例を
説明する斜視図である。図3 に示す等角平面スパイラル
アンテナは、同一平面上に2 つの導体31、32を等角度に
渦巻( スパイラル) 状に配置したものであり、導体31、
32と導体以外の部分31a 、32a とが周波数に無関係に一
定にみえる自己相似型であると共に導体長さではなく渦
巻角度により構造が決定されるため、アンテナ特性は周
波数に無関係に一定となり、従って、広帯域周波数特性
が実現される。平面スパイラルアンテナは、通常、誘電
体基板を用いて構成されるため、フォトエッジング技術
により容易に大量生産できる利点がある。しかし、その
平面構造により誘電体基板の両面にエネルギーを放射す
る放射指向性を有するため、後述する立体スパイラルア
ンテナに比べて放射エネルギーが分散し易く、従って、
アンテナ利得が低くなる欠点がある。実際の平面等角ス
パイラルアンテナの利得は、ダイポールアンテナと同じ
2dBi程度であることが知られている。
利用されており、さらに、将来のマルチメディア通信サ
ービスを含む多くのシステムが提案されているので、今
後は移動体通信において種々の周波数が使用されると思
われる。従って、このような移動体通信に用いるアンテ
ナには、種々の周波数を用いるシステムに対応できる広
帯域周波数特性が要求される。スパイラルアンテナは、
広帯域周波数特性を持つアンテナとしてよく知られてお
り、この動作原理の詳細は、電子情報通信学会編、" ア
ンテナ工学ハンドブック" 、pp.79-81、1989年、オーム
社、に記述されているので、ここでは簡単に説明する。
図3 は等角平面スパイラルアンテナの構造例を説明する
平面図、図4 は等角立体スパイラルアンテナの構造例を
説明する斜視図である。図3 に示す等角平面スパイラル
アンテナは、同一平面上に2 つの導体31、32を等角度に
渦巻( スパイラル) 状に配置したものであり、導体31、
32と導体以外の部分31a 、32a とが周波数に無関係に一
定にみえる自己相似型であると共に導体長さではなく渦
巻角度により構造が決定されるため、アンテナ特性は周
波数に無関係に一定となり、従って、広帯域周波数特性
が実現される。平面スパイラルアンテナは、通常、誘電
体基板を用いて構成されるため、フォトエッジング技術
により容易に大量生産できる利点がある。しかし、その
平面構造により誘電体基板の両面にエネルギーを放射す
る放射指向性を有するため、後述する立体スパイラルア
ンテナに比べて放射エネルギーが分散し易く、従って、
アンテナ利得が低くなる欠点がある。実際の平面等角ス
パイラルアンテナの利得は、ダイポールアンテナと同じ
2dBi程度であることが知られている。
【０００３】一方、図4 に示す等角立体スパイラルアン
テナは、上述した等角平面スパイラルアンテナの放射指
向性を改善するために考案されたもので、円錐形33上に
2 つの渦巻導体34、35を上述した等角平面スパイラルア
ンテナと同様に自己相似形に配置して、導体34、35上に
励振される電流が天頂から立体的に分布するように構成
される。従って、動作原理は上述した平面スパイラルア
ンテナと同様であるから広帯域周波数特性を有すると共
に、立体的な励振電流分布により円錐形の天頂から底面
への垂線方向にヘリカルアンテナと同様な単一の放射指
向性をもち、放射エネルギーは一方向に集中してアンテ
ナ利得は平面スパイラルアンテナよりも高くなる。しか
し、立体構造であるため製作が容易でなく、量産が難し
い等の欠点を有する。そこで、上述した大量生産に適し
た平面スパイラルアンテナの放射指向性を単一特性にし
てアンテナ利得を改善するため、誘電体基板の下側に金
属反射板を備えた反射板付平面スパイラルアンテナが提
案されている。図5 は、反射板付等角平面スパイラルア
ンテナの構造例を示す斜視図である。この例に示す反射
板付等角平面スパイラルアンテナは、図3 に示したアン
テナと同様に誘電体基板41上に2 つの導体42、43を自己
相似形を形成するように等角度に渦巻( スパイラル) 状
に配置する。さらに、前記誘電体基板41の後方に長さh
の第1 の誘電体スペーサ44を介して金属反射板45を配置
する。アンテナへの給電は、筐体46に取り付けられた同
軸コネクタ47よりマイクロストリップ線路より成る平衡
/ 不平衡変換部48を介して前記渦巻導体42、43の中心点
に接続することにより行い、また、前記金属反射板45を
第2 の誘電体スペーサ49により前記筐体46上に保持す
る。ここで、渦巻導体42、43、或いは、平衡系のスパイ
ラルアンテナと不平衡系の同軸線路( 同軸コネクタ) と
を整合させるための平衡/ 不平衡変換部48等の具体的寸
法例は、本願発明者らによる論文、竹村他、"UHF帯にお
ける等角スパイラルの検討" 、電子情報通信学会、アン
テナ・ 伝搬研究会資料( 信学技報) 、10月17日発表予
定、に記述されるので詳細な説明は省略する。この反射
板付平面スパイラルアンテナは、コネクタ47に入力する
高周波電力が平衡/ 不平衡変換部48を経由して渦巻導体
42、43の中心点に給電され、スパイラルアンテナを励振
する。渦巻導体42、43が形成される誘電体基板41と金属
反射板45との間隔をh に設定すると、鏡像理論によって
等価的に2 つの誘電体基板41が2hの間隔で配置されたも
のとして動作する。
テナは、上述した等角平面スパイラルアンテナの放射指
向性を改善するために考案されたもので、円錐形33上に
2 つの渦巻導体34、35を上述した等角平面スパイラルア
ンテナと同様に自己相似形に配置して、導体34、35上に
励振される電流が天頂から立体的に分布するように構成
される。従って、動作原理は上述した平面スパイラルア
ンテナと同様であるから広帯域周波数特性を有すると共
に、立体的な励振電流分布により円錐形の天頂から底面
への垂線方向にヘリカルアンテナと同様な単一の放射指
向性をもち、放射エネルギーは一方向に集中してアンテ
ナ利得は平面スパイラルアンテナよりも高くなる。しか
し、立体構造であるため製作が容易でなく、量産が難し
い等の欠点を有する。そこで、上述した大量生産に適し
た平面スパイラルアンテナの放射指向性を単一特性にし
てアンテナ利得を改善するため、誘電体基板の下側に金
属反射板を備えた反射板付平面スパイラルアンテナが提
案されている。図5 は、反射板付等角平面スパイラルア
ンテナの構造例を示す斜視図である。この例に示す反射
板付等角平面スパイラルアンテナは、図3 に示したアン
テナと同様に誘電体基板41上に2 つの導体42、43を自己
相似形を形成するように等角度に渦巻( スパイラル) 状
に配置する。さらに、前記誘電体基板41の後方に長さh
の第1 の誘電体スペーサ44を介して金属反射板45を配置
する。アンテナへの給電は、筐体46に取り付けられた同
軸コネクタ47よりマイクロストリップ線路より成る平衡
/ 不平衡変換部48を介して前記渦巻導体42、43の中心点
に接続することにより行い、また、前記金属反射板45を
第2 の誘電体スペーサ49により前記筐体46上に保持す
る。ここで、渦巻導体42、43、或いは、平衡系のスパイ
ラルアンテナと不平衡系の同軸線路( 同軸コネクタ) と
を整合させるための平衡/ 不平衡変換部48等の具体的寸
法例は、本願発明者らによる論文、竹村他、"UHF帯にお
ける等角スパイラルの検討" 、電子情報通信学会、アン
テナ・ 伝搬研究会資料( 信学技報) 、10月17日発表予
定、に記述されるので詳細な説明は省略する。この反射
板付平面スパイラルアンテナは、コネクタ47に入力する
高周波電力が平衡/ 不平衡変換部48を経由して渦巻導体
42、43の中心点に給電され、スパイラルアンテナを励振
する。渦巻導体42、43が形成される誘電体基板41と金属
反射板45との間隔をh に設定すると、鏡像理論によって
等価的に2 つの誘電体基板41が2hの間隔で配置されたも
のとして動作する。
【０００４】図6 は、図5 に示した反射板付平面スパイ
ラルアンテナの利得特性の実測値である。ただし、設計
周波数を568MHz( 長λ) に設定し、h=132mm=λ/4とし
た。図6 より、反射板付平面スパイラルアンテナのアン
テナ利得を最大( 極大) にするためには、誘電体基板41
と金属反射板45との距離h を設計周波数のλ/4、また
は、λ/4の奇数倍の距離にすればよいことがわかる。即
ち、設計周波数の568MHz(h= λ/4=0.25 λ) 、または、
1700MHz(h=0.75λ) においてアンテナ利得は約5dBi〜10
dBi と極大となり、上述した反射板の無い平面スパイラ
ルアンテナの利得2dBiを改善している。これは、渦巻導
体42、43から直接放射された電波とこの電波が金属反射
板45によって反射された電波とが同位相で合成されるた
めと思われる。なお、誘電体基板41と金属反射板45との
距離h をλ/4の偶数倍にすれば、渦巻導体42、43から直
接放射された電波とこの電波が金属反射板45によって反
射された電波とが逆位相で合成されると思われるので、
アンテナ利得は理論上ヌルになる。実際に、図6 に示し
た利得特性は周波数1200MHz(h=0.5 λ) 、または、2200
MHz(h=1 λ) において、アンテナ利得は-10dBi以下とな
り急激に劣化する。
ラルアンテナの利得特性の実測値である。ただし、設計
周波数を568MHz( 長λ) に設定し、h=132mm=λ/4とし
た。図6 より、反射板付平面スパイラルアンテナのアン
テナ利得を最大( 極大) にするためには、誘電体基板41
と金属反射板45との距離h を設計周波数のλ/4、また
は、λ/4の奇数倍の距離にすればよいことがわかる。即
ち、設計周波数の568MHz(h= λ/4=0.25 λ) 、または、
1700MHz(h=0.75λ) においてアンテナ利得は約5dBi〜10
dBi と極大となり、上述した反射板の無い平面スパイラ
ルアンテナの利得2dBiを改善している。これは、渦巻導
体42、43から直接放射された電波とこの電波が金属反射
板45によって反射された電波とが同位相で合成されるた
めと思われる。なお、誘電体基板41と金属反射板45との
距離h をλ/4の偶数倍にすれば、渦巻導体42、43から直
接放射された電波とこの電波が金属反射板45によって反
射された電波とが逆位相で合成されると思われるので、
アンテナ利得は理論上ヌルになる。実際に、図6 に示し
た利得特性は周波数1200MHz(h=0.5 λ) 、または、2200
MHz(h=1 λ) において、アンテナ利得は-10dBi以下とな
り急激に劣化する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来の反射板付平面スパイラルアンテナにおいて
は以下に示すような問題点があった。つまり、将来の移
動体通信などの広帯域な周波数帯域幅において反射板付
平面スパイラルアンテナを動作させる必要がある場合、
渦巻導体パターンが形成される誘電体基板と金属反射板
との間隔h が使用周波数によってλ/4、または、λ/4の
奇数倍から変化してアンテナ利得が劣化するなど問題と
なる。例えば、図6 に示した利得特性によれば、使用周
波数が1200MHz 或いは2200MHz 付近のとき、利得は急激
に劣化するので通信が不能になるなど問題である。本発
明は、上述した従来の反射板付平面スパイラルアンテナ
に関する問題を解決するためになされたもので、広帯域
な動作周波数において利得劣化のない反射板付平面スパ
イラルアンテナを提供することを目的とする。
ような従来の反射板付平面スパイラルアンテナにおいて
は以下に示すような問題点があった。つまり、将来の移
動体通信などの広帯域な周波数帯域幅において反射板付
平面スパイラルアンテナを動作させる必要がある場合、
渦巻導体パターンが形成される誘電体基板と金属反射板
との間隔h が使用周波数によってλ/4、または、λ/4の
奇数倍から変化してアンテナ利得が劣化するなど問題と
なる。例えば、図6 に示した利得特性によれば、使用周
波数が1200MHz 或いは2200MHz 付近のとき、利得は急激
に劣化するので通信が不能になるなど問題である。本発
明は、上述した従来の反射板付平面スパイラルアンテナ
に関する問題を解決するためになされたもので、広帯域
な動作周波数において利得劣化のない反射板付平面スパ
イラル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】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラルアンテ
ナの請求項1 記載の発明は、表面にスパイラル導体パタ
ーンを配置した誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に
配置した金属反射板とから成るスパイラルアンテナであ
って、使用周波数の波長λに応じて、前記誘電体基板と
前記金属反射板との間隔がλ/4、または、λ/4の奇数倍
となるように前記金属反射板の位置を移動するための駆
動手段を具備するように構成する。本発明に係わる駆動
反射板付平面スパイラルアンテナの請求項2 記載の発明
は、表面にスパイラル導体パターンを配置した誘電体基
板と、前記誘電体基板の後方に配置した金属反射板とか
ら成るスパイラルアンテナであって、使用周波数の波長
λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射板との間隔
がλ/4、または、λ/4の奇数倍となるように前記誘電体
基板の位置を移動するための駆動手段を具備するように
構成する。本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラル
アンテナの請求項3 記載の発明は、請求項1 または請求
項2 記載の駆動反射板付平面スパイラルアンテナにおい
て、アンテナに接続した送受信機からの周波数情報に基
づき前記駆動手段を制御する駆動制御部を設けるように
構成する。
に、本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラルアンテ
ナの請求項1 記載の発明は、表面にスパイラル導体パタ
ーンを配置した誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に
配置した金属反射板とから成るスパイラルアンテナであ
って、使用周波数の波長λに応じて、前記誘電体基板と
前記金属反射板との間隔がλ/4、または、λ/4の奇数倍
となるように前記金属反射板の位置を移動するための駆
動手段を具備するように構成する。本発明に係わる駆動
反射板付平面スパイラルアンテナの請求項2 記載の発明
は、表面にスパイラル導体パターンを配置した誘電体基
板と、前記誘電体基板の後方に配置した金属反射板とか
ら成るスパイラルアンテナであって、使用周波数の波長
λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射板との間隔
がλ/4、または、λ/4の奇数倍となるように前記誘電体
基板の位置を移動するための駆動手段を具備するように
構成する。本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラル
アンテナの請求項3 記載の発明は、請求項1 または請求
項2 記載の駆動反射板付平面スパイラルアンテナにおい
て、アンテナに接続した送受信機からの周波数情報に基
づき前記駆動手段を制御する駆動制御部を設けるように
構成する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態例に基
づいて本発明を詳細に説明する。図1 は本発明に係わる
駆動反射板付平面スパイラルアンテナの実施の形態例を
示す構造断面図である。この例に示す駆動反射板付平面
スパイラルアンテナ20は、渦巻( パイラル) 導体1 、2
を上面に配置した誘電体基板3 と、該誘電体基板3 の後
方に間隔h の距離を隔てて配置した金属反射板4 と、該
金属反射板4 の四隅に設けた貫通穴5 を経由して前記誘
電体基板3 を支持する誘電体スペーサ6 と、前記金属反
射板4 に固定したラック7 と、駆動軸8aに前記ラック7
に勘合したピニオン9 を有するステップモータ8 と、筐
体10上に配置した前記ステップモータ8 を設置するモー
タ配置台11と、前記誘電体基板3 に設けた貫通穴3aを経
由して前記渦巻導体1 、2 に接続した平衡線路12と、後
述する送受信機21に接続する同軸線路( 不平衡線路)13
と、前記平衡線路12と同軸線路( 不平衡線路)13 とを整
合させるバラン14とから構成する。なお、バラン14の代
わりに図5 に示した平衡/ 不平衡変換部48を用いるよう
にしてもよい。
づいて本発明を詳細に説明する。図1 は本発明に係わる
駆動反射板付平面スパイラルアンテナの実施の形態例を
示す構造断面図である。この例に示す駆動反射板付平面
スパイラルアンテナ20は、渦巻( パイラル) 導体1 、2
を上面に配置した誘電体基板3 と、該誘電体基板3 の後
方に間隔h の距離を隔てて配置した金属反射板4 と、該
金属反射板4 の四隅に設けた貫通穴5 を経由して前記誘
電体基板3 を支持する誘電体スペーサ6 と、前記金属反
射板4 に固定したラック7 と、駆動軸8aに前記ラック7
に勘合したピニオン9 を有するステップモータ8 と、筐
体10上に配置した前記ステップモータ8 を設置するモー
タ配置台11と、前記誘電体基板3 に設けた貫通穴3aを経
由して前記渦巻導体1 、2 に接続した平衡線路12と、後
述する送受信機21に接続する同軸線路( 不平衡線路)13
と、前記平衡線路12と同軸線路( 不平衡線路)13 とを整
合させるバラン14とから構成する。なお、バラン14の代
わりに図5 に示した平衡/ 不平衡変換部48を用いるよう
にしてもよい。
【０００８】また、図2 は本発明に係わる駆動反射板付
平面スパイラルアンテナの動作例を説明するための機能
ブロック図である。この例に示す機能ブロック図は、駆
動反射板付平面スパイラルアンテナ20と、RF信号20a が
入出力し前記駆動反射板付平面スパイラルアンテナ20に
接続した送受信機21と、該送受信機21からの使用周波数
情報信号21a が入力し反射板駆動位置情報信号22a を前
記駆動反射板付平面スパイラルアンテナ20に出力する反
射板駆動制御部22とから構成される。以下、図2 を参照
しつつ図1 に示した駆動反射板付平面スパイラルアンテ
ナの動作について詳しく説明する。本発明に係わる駆動
反射板付平面スパイラルアンテナ20が到来信号23を受信
すると、これをRF信号20a として送受信機21に伝送す
る。送受信機21がRF信号20a を復調すると共にRF信号20
a の周波数成分を検出し、この検出した周波数情報を周
波数情報信号21a として反射板駆動制御部22に送ると、
反射板駆動制御部22は周波数情報信号21a に基づいて現
在使用されている周波数の波長λにおけるλ/4の距離を
算出し、これを反射板駆動位置情報信号22a として駆動
反射板付平面スパイラルアンテナ20に送る。すると、駆
動反射板付平面スパイラルアンテナ20において、反射板
駆動位置情報信号22a に基づいてステップモータ8 が所
定の回転を駆動軸8aに与えると、駆動軸8aに取り付けた
ピニオン9 が回転するので、ピニオン9 に勘合したラッ
ク7がラックアンドピニオン方式により上下動作を行
い、誘電体基板3 と金属反射板4 との距離h がλ/4とな
るように金属反射板4 が所定の距離だけ移動する。
平面スパイラルアンテナの動作例を説明するための機能
ブロック図である。この例に示す機能ブロック図は、駆
動反射板付平面スパイラルアンテナ20と、RF信号20a が
入出力し前記駆動反射板付平面スパイラルアンテナ20に
接続した送受信機21と、該送受信機21からの使用周波数
情報信号21a が入力し反射板駆動位置情報信号22a を前
記駆動反射板付平面スパイラルアンテナ20に出力する反
射板駆動制御部22とから構成される。以下、図2 を参照
しつつ図1 に示した駆動反射板付平面スパイラルアンテ
ナの動作について詳しく説明する。本発明に係わる駆動
反射板付平面スパイラルアンテナ20が到来信号23を受信
すると、これをRF信号20a として送受信機21に伝送す
る。送受信機21がRF信号20a を復調すると共にRF信号20
a の周波数成分を検出し、この検出した周波数情報を周
波数情報信号21a として反射板駆動制御部22に送ると、
反射板駆動制御部22は周波数情報信号21a に基づいて現
在使用されている周波数の波長λにおけるλ/4の距離を
算出し、これを反射板駆動位置情報信号22a として駆動
反射板付平面スパイラルアンテナ20に送る。すると、駆
動反射板付平面スパイラルアンテナ20において、反射板
駆動位置情報信号22a に基づいてステップモータ8 が所
定の回転を駆動軸8aに与えると、駆動軸8aに取り付けた
ピニオン9 が回転するので、ピニオン9 に勘合したラッ
ク7がラックアンドピニオン方式により上下動作を行
い、誘電体基板3 と金属反射板4 との距離h がλ/4とな
るように金属反射板4 が所定の距離だけ移動する。
【０００９】本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラ
ルアンテナ20は、以上説明したように動作するので、使
用周波数が変化しても、使用周波数を自動的に検出して
誘電体基板3 と金属反射板4 との距離h を常に使用周波
数においてλ/4となるように金属反射板4 を制御するこ
とができるから、使用周波数にかかわらずアンテナ利得
を最大( 極大) に保つことができる。以上、誘電体基板
3 と金属反射板4 との距離h をλ/4にする例について説
明したが、従来技術において記述したように距離h はλ
/4の奇数倍に設定してもλ/4と同一効果を得ることがで
きるので、距離h をλ/4の奇数倍となるように金属反射
板4 の位置を制御するようにしてもよい。
ルアンテナ20は、以上説明したように動作するので、使
用周波数が変化しても、使用周波数を自動的に検出して
誘電体基板3 と金属反射板4 との距離h を常に使用周波
数においてλ/4となるように金属反射板4 を制御するこ
とができるから、使用周波数にかかわらずアンテナ利得
を最大( 極大) に保つことができる。以上、誘電体基板
3 と金属反射板4 との距離h をλ/4にする例について説
明したが、従来技術において記述したように距離h はλ
/4の奇数倍に設定してもλ/4と同一効果を得ることがで
きるので、距離h をλ/4の奇数倍となるように金属反射
板4 の位置を制御するようにしてもよい。
【００１０】以上の説明においては、到来信号23を受信
する例について説明したが、送受信機21からRF信号を送
信する場合は、使用周波数が既知であるから、この周波
数情報を周波数情報信号21a として反射板駆動制御部22
に伝送するようにして、上述した受信の場合と同様に距
離h を使用周波数のλ/4、または、λ/4の奇数倍となる
ように金属反射板4 の位置を制御することができる。な
お、以上説明した本発明の実施の形態例においては、金
属反射板4 を駆動する構成としたが、本発明の実施にあ
ってはこの例に限らず、例えば、誘電体スペーサ6 を上
述した駆動手段等により駆動させて誘電体基板3 の位置
を制御するように構成してもよい。
する例について説明したが、送受信機21からRF信号を送
信する場合は、使用周波数が既知であるから、この周波
数情報を周波数情報信号21a として反射板駆動制御部22
に伝送するようにして、上述した受信の場合と同様に距
離h を使用周波数のλ/4、または、λ/4の奇数倍となる
ように金属反射板4 の位置を制御することができる。な
お、以上説明した本発明の実施の形態例においては、金
属反射板4 を駆動する構成としたが、本発明の実施にあ
ってはこの例に限らず、例えば、誘電体スペーサ6 を上
述した駆動手段等により駆動させて誘電体基板3 の位置
を制御するように構成してもよい。
【００１１】
【発明の効果】本発明は以上説明したように渦巻導体を
配置した誘電体基板と金属反射板との距離h が使用周波
数( 波長λ) ごとにλ/4、または、λ/4の奇数倍となる
ように金属反射板の位置を可変するように構成したの
で、広帯域な動作周波数において利得劣化のない反射板
付平面スパイラルアンテナを実現する上で著効を奏す。
配置した誘電体基板と金属反射板との距離h が使用周波
数( 波長λ) ごとにλ/4、または、λ/4の奇数倍となる
ように金属反射板の位置を可変するように構成したの
で、広帯域な動作周波数において利得劣化のない反射板
付平面スパイラルアンテナを実現する上で著効を奏す。
【図1 】本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラルア
ンテナの実施の形態例を説明する構造断面図。
ンテナの実施の形態例を説明する構造断面図。
【図2 】本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラルア
ンテナの動作例を説明するための機能ブロック図。
ンテナの動作例を説明するための機能ブロック図。
【図3 】従来の等角平面スパイラルアンテナの構造例を
説明する平面図。
説明する平面図。
【図4 】従来の等角立体スパイラルアンテナの構造例を
説明する斜視図。
説明する斜視図。
【図5 】従来の反射板付平面スパイラルアンテナの構造
例を説明する斜視図。
例を説明する斜視図。
【図6 】従来の反射板付平面スパイラルアンテナの利得
特性を示す図。
特性を示す図。
1 、2・・ 渦巻( スパイラル) 導体、 3・・ 誘電体基板、
3a・・誘電体基板に設けた貫通穴、 4・・ 金属反射板、
5・・ 金属反射板に設けた貫通穴、 6・・ 誘電体スペー
サ、 7・・ ラック、 8・・ ステップモータ、 8a・・ステ
ップモータ駆動軸、 9・・ ピニオン、 10・・筐体、 11
・・モータ配置台、 12・・平衡線路、 13・・同軸線路( 不
平衡線路) 、 14・・バラン、 20・・駆動反射板付平面ス
パイラルアンテナ、 20a・・RF 信号、 21・・送受信機、
21a・・ 周波数情報信号、 22・・反射板駆動制御部、
22a・・ 反射板駆動位置情報信号、 23・・到来信号
3a・・誘電体基板に設けた貫通穴、 4・・ 金属反射板、
5・・ 金属反射板に設けた貫通穴、 6・・ 誘電体スペー
サ、 7・・ ラック、 8・・ ステップモータ、 8a・・ステ
ップモータ駆動軸、 9・・ ピニオン、 10・・筐体、 11
・・モータ配置台、 12・・平衡線路、 13・・同軸線路( 不
平衡線路) 、 14・・バラン、 20・・駆動反射板付平面ス
パイラルアンテナ、 20a・・RF 信号、 21・・送受信機、
21a・・ 周波数情報信号、 22・・反射板駆動制御部、
22a・・ 反射板駆動位置情報信号、 23・・到来信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 輝夫 神奈川県高座郡寒川町小谷二丁目１番１号 東洋通信機株式会社内 (72)発明者 内藤 行雄 神奈川県高座郡寒川町小谷二丁目１番１号 東洋通信機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 表面にスパイラル導体パターンを配置し
た誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に配置した金属
反射板とから成るスパイラルアンテナであって、使用周
波数の波長λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射
板との間隔がλ/4、または、λ/4の奇数倍となるように
前記金属反射板の位置を移動するための駆動手段を具備
したことを特徴とする駆動反射板付平面スパイラルアン
テナ。 - 【請求項２】 表面にスパイラル導体パターンを配置し
た誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に配置した金属
反射板とから成るスパイラルアンテナであって、使用周
波数の波長λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射
板との間隔がλ/4、または、λ/4の奇数倍となるように
前記誘電体基板の位置を移動するための駆動手段を具備
したことを特徴とする駆動反射板付平面スパイラルアン
テナ。 - 【請求項３】 アンテナに接続した送受信機からの周波
数情報に基づき前記駆動手段を制御する駆動制御部を設
けたことを特徴とする請求項1 または請求項2 記載の駆
動反射板付平面スパイラルアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32399697A JP3501206B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 駆動反射板付平面スパイラルアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32399697A JP3501206B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 駆動反射板付平面スパイラルアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122029A true JPH11122029A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3501206B2 JP3501206B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=18160967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32399697A Expired - Fee Related JP3501206B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 駆動反射板付平面スパイラルアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3501206B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1130677A2 (en) * | 2000-02-29 | 2001-09-05 | Lucent Technologies Inc. | Patch antenna with finite ground plane |
| WO2009009373A1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | X-Ether, Inc | Planar antenna |
| WO2009067472A1 (en) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | X-Ether, Inc. | Balanced antenna |
| CN114696075A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-07-01 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 增益可调的介质谐振器天线及电子设备 |
-
1997
- 1997-10-14 JP JP32399697A patent/JP3501206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1130677A2 (en) * | 2000-02-29 | 2001-09-05 | Lucent Technologies Inc. | Patch antenna with finite ground plane |
| EP1130677A3 (en) * | 2000-02-29 | 2003-10-15 | Lucent Technologies Inc. | Patch antenna with finite ground plane |
| WO2009009373A1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | X-Ether, Inc | Planar antenna |
| WO2009067472A1 (en) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | X-Ether, Inc. | Balanced antenna |
| CN114696075A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-07-01 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 增益可调的介质谐振器天线及电子设备 |
| CN114696075B (zh) * | 2022-03-11 | 2023-08-11 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 增益可调的介质谐振器天线及电子设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3501206B2 (ja) | 2004-03-02 |
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