JPH11330842A - 広帯域アンテナ - Google Patents
広帯域アンテナInfo
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- JPH11330842A JPH11330842A JP12852398A JP12852398A JPH11330842A JP H11330842 A JPH11330842 A JP H11330842A JP 12852398 A JP12852398 A JP 12852398A JP 12852398 A JP12852398 A JP 12852398A JP H11330842 A JPH11330842 A JP H11330842A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低姿勢で、かつ双方向指向特性を有し、従来
より広帯域な広帯域アンテナを提供する。 【解決手段】 接地導電体（３）と、一端部が開放端と
され、他端部が前記接地導電体と電気的に接続される第
１導電体（２1 ）と、前記第１導電体の一端部から所定
距離離れた一点と給電点（４）とを接続する給電導電体
（２2 ）とで構成される励振素子と、両端部が前記接地
導電体と電気的に接続される第２導電体（１）で構成さ
れ、前記第２導電体の一方の端部を含む第１端子部領
域、あるいは他方の端部を含む第２端子部領域が、前記
第１導電体の他端部を含む端子部領域、あるいは、前記
給電導電体と略平行に設置される無給電素子とを有す
る。
より広帯域な広帯域アンテナを提供する。 【解決手段】 接地導電体（３）と、一端部が開放端と
され、他端部が前記接地導電体と電気的に接続される第
１導電体（２1 ）と、前記第１導電体の一端部から所定
距離離れた一点と給電点（４）とを接続する給電導電体
（２2 ）とで構成される励振素子と、両端部が前記接地
導電体と電気的に接続される第２導電体（１）で構成さ
れ、前記第２導電体の一方の端部を含む第１端子部領
域、あるいは他方の端部を含む第２端子部領域が、前記
第１導電体の他端部を含む端子部領域、あるいは、前記
給電導電体と略平行に設置される無給電素子とを有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広帯域アンテナに
係わり、特に、移動通信の屋内中継装置に採用される小
型アンテナ、あるいは広帯域特性が要求される基地局用
アレイアンテナに適用して有効な技術に関する。
係わり、特に、移動通信の屋内中継装置に採用される小
型アンテナ、あるいは広帯域特性が要求される基地局用
アレイアンテナに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話等の移動通信では、電波が遮蔽
される関係上、屋内での使用が制限されている。そのた
め、駅等の公共施設の天井に中継装置を設け、屋内にお
いても携帯電話を使用可能とすることが試みられてい
る。この中継装置に使用されるアンテナとしては、低姿
勢で、かつ双方向指向特性のものが要求され、この要求
を満足するものとして、例えば、図１８に示す半ループ
アンテナがある。図１８は、従来の半ループアンテナの
概略構成を示す斜視図である。同図において、１１は放
射素子を構成する半ループ状導電体であり、半ループ状
導電体１１は、例えば、金属の線、条、管等の導電性の
あるもので構成される。この半ループ状導電体１１は、
接地導電体１２に垂直な端子部領域と、接地導電体１２
に平行な平行部領域とで構成される。半ループ状導電体
１１の一方の端子部領域は、給電点１３において接地導
電体１２の裏面側に配設される同軸接栓（図示せず）の
芯導電体と接続され、また、半ループ状導電体１１の他
方の端子部領域は、接地導電体１２と電気的に接続され
る。給電点１３から半ループ状導電体１１に沿った長さ
は、設計周波数ｆｏの約λｏ／２となるようにされる。
ここで、設計周波数ｆｏは、使用周波数帯域の中心周波
数を意味し、また、λｏは、設計周波数ｆｏにおける波
長を示す。
される関係上、屋内での使用が制限されている。そのた
め、駅等の公共施設の天井に中継装置を設け、屋内にお
いても携帯電話を使用可能とすることが試みられてい
る。この中継装置に使用されるアンテナとしては、低姿
勢で、かつ双方向指向特性のものが要求され、この要求
を満足するものとして、例えば、図１８に示す半ループ
アンテナがある。図１８は、従来の半ループアンテナの
概略構成を示す斜視図である。同図において、１１は放
射素子を構成する半ループ状導電体であり、半ループ状
導電体１１は、例えば、金属の線、条、管等の導電性の
あるもので構成される。この半ループ状導電体１１は、
接地導電体１２に垂直な端子部領域と、接地導電体１２
に平行な平行部領域とで構成される。半ループ状導電体
１１の一方の端子部領域は、給電点１３において接地導
電体１２の裏面側に配設される同軸接栓（図示せず）の
芯導電体と接続され、また、半ループ状導電体１１の他
方の端子部領域は、接地導電体１２と電気的に接続され
る。給電点１３から半ループ状導電体１１に沿った長さ
は、設計周波数ｆｏの約λｏ／２となるようにされる。
ここで、設計周波数ｆｏは、使用周波数帯域の中心周波
数を意味し、また、λｏは、設計周波数ｆｏにおける波
長を示す。
【０００３】図１９は、図１８に示す半ループアンテナ
の一例のＸ−Ｙ面の電界成分の指向特性を示すグラフで
ある。なお、図１９では、半ループ状導電体１１とし
て、断面形状が円で、その半径が０．５ｍｍの導電体を
使用し、また、半ループ状導電体１１の端子部領域の長
さ（図１８に示すＬV ）を４０ｍｍ、水平領域の長さ
（図１８に示すＬH ）を１１４ｍｍとし、さらに、接地
導電体１３を、一辺が１ｍの正方形とした場合の、図１
８に示す座標系における、Ｘ−Ｙ面の電界成分の指向特
性を示すグラフである。この図１９のグラフから分かる
ように、図１８に示す半ループアンテナは、Ｘ軸上に指
向性を有する双方向指向特性を有している。図２０は、
図１９と同一条件下での図１８に示す半ループアンテナ
の一例のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。こ
の図２０から分かるように、図１８に示す半ループアン
テナにおける、ＶＳＷＲ１．５以下の比帯域幅（規定の
値に合致する帯域幅とその帯域の中心周波数との比）は
５．４％である。
の一例のＸ−Ｙ面の電界成分の指向特性を示すグラフで
ある。なお、図１９では、半ループ状導電体１１とし
て、断面形状が円で、その半径が０．５ｍｍの導電体を
使用し、また、半ループ状導電体１１の端子部領域の長
さ（図１８に示すＬV ）を４０ｍｍ、水平領域の長さ
（図１８に示すＬH ）を１１４ｍｍとし、さらに、接地
導電体１３を、一辺が１ｍの正方形とした場合の、図１
８に示す座標系における、Ｘ−Ｙ面の電界成分の指向特
性を示すグラフである。この図１９のグラフから分かる
ように、図１８に示す半ループアンテナは、Ｘ軸上に指
向性を有する双方向指向特性を有している。図２０は、
図１９と同一条件下での図１８に示す半ループアンテナ
の一例のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。こ
の図２０から分かるように、図１８に示す半ループアン
テナにおける、ＶＳＷＲ１．５以下の比帯域幅（規定の
値に合致する帯域幅とその帯域の中心周波数との比）は
５．４％である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した如く、図１８
に示す従来の半ループアンテナは、低姿勢で、かつ双方
向指向特性を有している。しかしながら、前記従来の半
ループアンテナの帯域特性はそれほど広帯域ではなく、
前記従来の半ループアンテナは、周波数分割多重のよう
に送信帯域と受信帯域とを共用して使用する携帯電話シ
ステム、あるいは今後予想される高速大容量伝送のため
に、広帯域に渡って周波数特性の変化が少ない伝送系が
要求されるシステムに使用される中継器用アンテナには
適していないという問題点があった。
に示す従来の半ループアンテナは、低姿勢で、かつ双方
向指向特性を有している。しかしながら、前記従来の半
ループアンテナの帯域特性はそれほど広帯域ではなく、
前記従来の半ループアンテナは、周波数分割多重のよう
に送信帯域と受信帯域とを共用して使用する携帯電話シ
ステム、あるいは今後予想される高速大容量伝送のため
に、広帯域に渡って周波数特性の変化が少ない伝送系が
要求されるシステムに使用される中継器用アンテナには
適していないという問題点があった。
【０００５】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、低姿勢
で、かつ双方向指向特性を有し、従来より広帯域なアン
テナを提供することにある。
るためになされたものであり、本発明の目的は、低姿勢
で、かつ双方向指向特性を有し、従来より広帯域なアン
テナを提供することにある。
【０００６】また、本発明の他の目的は、高利得、かつ
双方向指向特性を有し、従来より広帯域なアンテナを提
供することにある。
双方向指向特性を有し、従来より広帯域なアンテナを提
供することにある。
【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【０００９】即ち、本発明の広帯域アンテナは、接地導
電体と、一端部が開放端とされ、他端部が前記接地導電
体と電気的に接続される第１導電体と、前記第１導電体
の一端部から所定距離離れた一点と給電点とを接続する
給電導電体とで構成される励振素子と、両端部が前記接
地導電体と電気的に接続される第２導電体で構成され、
前記第２導電体の第１端子部領域、あるいは第２端子部
領域が、前記第１導電体の端子部領域、あるいは、前記
給電導電体と略平行に設置される無給電素子とを有する
ことを特徴とする。
電体と、一端部が開放端とされ、他端部が前記接地導電
体と電気的に接続される第１導電体と、前記第１導電体
の一端部から所定距離離れた一点と給電点とを接続する
給電導電体とで構成される励振素子と、両端部が前記接
地導電体と電気的に接続される第２導電体で構成され、
前記第２導電体の第１端子部領域、あるいは第２端子部
領域が、前記第１導電体の端子部領域、あるいは、前記
給電導電体と略平行に設置される無給電素子とを有する
ことを特徴とする。
【００１０】また、本発明の広帯域アンテナは、前記励
振素子と前記無給電素子を、誘電体基板の表面に形成す
るとを特徴とする。
振素子と前記無給電素子を、誘電体基板の表面に形成す
るとを特徴とする。
【００１１】また、本発明の広帯域アンテナは、両端部
が開放端とされるループ状の第１導電体と、前記第１導
電体の一端部から所定距離離れた一点と給電点とを接続
する第１給電導電体と、前記第１導電体の他端部から所
定距離離れた一点と給電点とを接続する第２給電導電体
とで構成される励振素子と、一部分が、前記第１導電体
の一部分と略平行に設置されるループ状の第２導電体で
構成される無給電素子とを有することを特徴とする。
が開放端とされるループ状の第１導電体と、前記第１導
電体の一端部から所定距離離れた一点と給電点とを接続
する第１給電導電体と、前記第１導電体の他端部から所
定距離離れた一点と給電点とを接続する第２給電導電体
とで構成される励振素子と、一部分が、前記第１導電体
の一部分と略平行に設置されるループ状の第２導電体で
構成される無給電素子とを有することを特徴とする。
【００１２】また、本発明の広帯域アンテナは、ループ
状の第３導電体で構成される無給電素子と、一端部が開
放端とされ、他端部が互いに前記第３導電体に接続され
る第１導電体および第２導電体と、前記第１導電体の一
端部から所定距離離れた一点と給電点とを接続する第１
給電導電体と、前記第２導電体の一端部から所定距離離
れた一点と給電点とを接続する第２給電導電体とで構成
される励振素子とを有する広帯域アンテナであって、前
記第３導電体の一部分は、前記第１導電体および第２導
電体の一部分と略平行に設置されることを特徴とする。
状の第３導電体で構成される無給電素子と、一端部が開
放端とされ、他端部が互いに前記第３導電体に接続され
る第１導電体および第２導電体と、前記第１導電体の一
端部から所定距離離れた一点と給電点とを接続する第１
給電導電体と、前記第２導電体の一端部から所定距離離
れた一点と給電点とを接続する第２給電導電体とで構成
される励振素子とを有する広帯域アンテナであって、前
記第３導電体の一部分は、前記第１導電体および第２導
電体の一部分と略平行に設置されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１４】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
【００１５】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１の広帯域アンテナの概略構成を示す斜視図であ
る。同図において、２1 は放射素子を構成する逆Ｌ字形
状のＬ字形導電体（本発明の第１導電体）であり、この
Ｌ字形導電体２1 は、本発明の第１導電体を構成し、金
属の線、条、板、管等で構成される。Ｌ字形導電体２1
の一端部は開放端とされ、また、他端部は接地導電体３
と電気的（または高周波的）に接続される。このＬ字形
導電体２1 は、接地導電体３と略垂直に設置される他端
部を含む端子部領域と、接地導電体３と略平行に設置さ
れる一端部を含む平行部領域とで構成される。２2 は給
電導電体であり、この給電導電体２2 は、一方の端部
が、給電点４において接地導電体３の裏面側に配設され
る同軸接栓（図示せず）の芯導体と接続され、また、他
方の端部が、接地導電体３に略平行関係にあるＬ字形導
電体２1の一端部から所定距離離れた一点と接続され
る。なお、このＬ字形導電体２1 の一端部から所定距離
離れた一点は、接続される同軸線路のインピーダンス値
により選定される。この場合に、同軸接栓の芯導体を、
接地導電体３に形成された給電点４に対応する穴を貫通
させた後給電導電体２2 に接続するか、または、芯導体
をそのまま延長して、Ｌ字形導電体２1 に直接接続して
給電導電体２2 の代用としてもよい。接地導電体３は、
導電体の面であれば、格子や適宜打ち抜いた金属板（所
謂パンチメタル）を使用してもよい。前記した如く、給
電点４の背面には同軸接栓が取り付けられており、この
同軸接栓の外導体は接地導電体３に接続される。
形態１の広帯域アンテナの概略構成を示す斜視図であ
る。同図において、２1 は放射素子を構成する逆Ｌ字形
状のＬ字形導電体（本発明の第１導電体）であり、この
Ｌ字形導電体２1 は、本発明の第１導電体を構成し、金
属の線、条、板、管等で構成される。Ｌ字形導電体２1
の一端部は開放端とされ、また、他端部は接地導電体３
と電気的（または高周波的）に接続される。このＬ字形
導電体２1 は、接地導電体３と略垂直に設置される他端
部を含む端子部領域と、接地導電体３と略平行に設置さ
れる一端部を含む平行部領域とで構成される。２2 は給
電導電体であり、この給電導電体２2 は、一方の端部
が、給電点４において接地導電体３の裏面側に配設され
る同軸接栓（図示せず）の芯導体と接続され、また、他
方の端部が、接地導電体３に略平行関係にあるＬ字形導
電体２1の一端部から所定距離離れた一点と接続され
る。なお、このＬ字形導電体２1 の一端部から所定距離
離れた一点は、接続される同軸線路のインピーダンス値
により選定される。この場合に、同軸接栓の芯導体を、
接地導電体３に形成された給電点４に対応する穴を貫通
させた後給電導電体２2 に接続するか、または、芯導体
をそのまま延長して、Ｌ字形導電体２1 に直接接続して
給電導電体２2 の代用としてもよい。接地導電体３は、
導電体の面であれば、格子や適宜打ち抜いた金属板（所
謂パンチメタル）を使用してもよい。前記した如く、給
電点４の背面には同軸接栓が取り付けられており、この
同軸接栓の外導体は接地導電体３に接続される。
【００１６】本実施の形態において、給電点４からＬ字
形導電体２1 の開放端となる一端部までの長さ（図１に
示すＬA ）は使用中心周波数の略λｏ／４に選択され
る。１は枠状の半ループ状導電体（本発明の第２導電
体）であり、この半ループ状導電体１は、本発明の第２
導電体を構成する。この半ループ状導電体１は、コの字
形に形成され、半ループ状導電体１の両端部は接地導電
体３と電気的（または高周波的）に接続される。この半
ループ状導電体１は、接地導電体３と略垂直に設置され
る一端部を含む第１の端子部領域と、接地導電体３と略
垂直に設置される他端部を含む第２の端子部領域と、接
地導電体３と略平行に設置される平行部領域とで構成さ
れる。また、半ループ状導電体１の一方の端子部領域
は、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域、あるいは給電導電
体２2 と略平行に設置される。ここで、半ループ状導電
体１の長さは、使用中心周波数の略λｏ／２に選択され
る。
形導電体２1 の開放端となる一端部までの長さ（図１に
示すＬA ）は使用中心周波数の略λｏ／４に選択され
る。１は枠状の半ループ状導電体（本発明の第２導電
体）であり、この半ループ状導電体１は、本発明の第２
導電体を構成する。この半ループ状導電体１は、コの字
形に形成され、半ループ状導電体１の両端部は接地導電
体３と電気的（または高周波的）に接続される。この半
ループ状導電体１は、接地導電体３と略垂直に設置され
る一端部を含む第１の端子部領域と、接地導電体３と略
垂直に設置される他端部を含む第２の端子部領域と、接
地導電体３と略平行に設置される平行部領域とで構成さ
れる。また、半ループ状導電体１の一方の端子部領域
は、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域、あるいは給電導電
体２2 と略平行に設置される。ここで、半ループ状導電
体１の長さは、使用中心周波数の略λｏ／２に選択され
る。
【００１７】図２は、本実施の形態の広帯域アンテナの
一例のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。この
図２のグラフは、半ループ状導電体１、Ｌ字形導電体２
1 および給電導電体２2 として、断面形状が円で、その
半径が０．５ｍｍの導電体を使用し、半ループ状導電体
１の端子部領域の長さ（図１に示すＬV ）を４０ｍｍ、
水平部領域の長さ（図１に示すＬH ）を１１４ｍｍと
し、また、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域の長さ（図１
に示すＬC ）を２４ｍｍ、水平部領域の長さ（図１に示
すＬB）を１０６ｍｍとし、また、給電点４をＬ字形導
電体２1 の端子部領域と平行に４５ｍｍ離して設置し、
また、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域と半ループ状導電
体１の端子部領域の一方との間隔が２ｍｍとなるように
設置し、さらに、接地導電体１３を、一辺が１ｍの正方
形とした場合の、ＶＳＷＲの周波数特性を示すものであ
る。この図２のグラフから分かるように、本実施の形態
の広帯域アンテナでは、ＶＳＷＲが１．５以下の比帯域
幅は約１７％となっている。
一例のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。この
図２のグラフは、半ループ状導電体１、Ｌ字形導電体２
1 および給電導電体２2 として、断面形状が円で、その
半径が０．５ｍｍの導電体を使用し、半ループ状導電体
１の端子部領域の長さ（図１に示すＬV ）を４０ｍｍ、
水平部領域の長さ（図１に示すＬH ）を１１４ｍｍと
し、また、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域の長さ（図１
に示すＬC ）を２４ｍｍ、水平部領域の長さ（図１に示
すＬB）を１０６ｍｍとし、また、給電点４をＬ字形導
電体２1 の端子部領域と平行に４５ｍｍ離して設置し、
また、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域と半ループ状導電
体１の端子部領域の一方との間隔が２ｍｍとなるように
設置し、さらに、接地導電体１３を、一辺が１ｍの正方
形とした場合の、ＶＳＷＲの周波数特性を示すものであ
る。この図２のグラフから分かるように、本実施の形態
の広帯域アンテナでは、ＶＳＷＲが１．５以下の比帯域
幅は約１７％となっている。
【００１８】図３〜図５は、図２と同一条件下での本実
施の形態の広帯域アンテナの一例における、周波数が、
それぞれ８４０ＭＨｚ、９２０ＭＨｚ、および１０００
ＭＨｚのときの、図１に示す座標系における、Ｘ−Ｙ面
の電界成分の指向特性を示すグラフである。これらのグ
ラフから分かるように、本願実施の形態の広帯域アンテ
ナは、広帯域に渡りＸ軸上に指向特性を有する双方向指
向特性となっている。このように、本実施の形態の広帯
域アンテナによれば、半ループ状導電体１の端子部領域
の一方と、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域とを、電磁的
に結合させることにより、半ループ状導電体１が無給電
素子として機能し、２つの共振回路による複同調回路の
原理により広帯域特性を実現することができる。これに
より、本実施の形態の広帯域アンテナによれば、低姿勢
で、かつ双方向指向特性を有し、従来よりも帯域特性を
広帯域とすることができる。
施の形態の広帯域アンテナの一例における、周波数が、
それぞれ８４０ＭＨｚ、９２０ＭＨｚ、および１０００
ＭＨｚのときの、図１に示す座標系における、Ｘ−Ｙ面
の電界成分の指向特性を示すグラフである。これらのグ
ラフから分かるように、本願実施の形態の広帯域アンテ
ナは、広帯域に渡りＸ軸上に指向特性を有する双方向指
向特性となっている。このように、本実施の形態の広帯
域アンテナによれば、半ループ状導電体１の端子部領域
の一方と、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域とを、電磁的
に結合させることにより、半ループ状導電体１が無給電
素子として機能し、２つの共振回路による複同調回路の
原理により広帯域特性を実現することができる。これに
より、本実施の形態の広帯域アンテナによれば、低姿勢
で、かつ双方向指向特性を有し、従来よりも帯域特性を
広帯域とすることができる。
【００１９】なお、本実施の形態の広帯域アンテナにお
いて、半ループ状導電体１の形状は、コの字状に限定さ
れるものではなく、例えば、図６（ａ）に示すような円
弧状でもよく、さらに、図６（ｂ）に示すように、半ル
ープ状導電体１の端子部領域は、必ずしも接地導電体３
と垂直でなくてもよい。この場合に、半ループ状導電体
１の端子部領域の一方と、Ｌ字形導電体２1 の端子部領
域とを電磁的に結合させて、広帯域特性を実現するため
に、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域の形状もまた半ルー
プ状導電体１の形状と相似形であることが望ましい。ま
た、本実施の形態の広帯域アンテナおいて、図７（ａ）
〜（ｃ）に示すように、半ループ状導電体１の端子部領
域と、給電導電体２2 とを電磁的に結合させてもよく、
また、半ループ状導電体１の端子部領域は、どちらの領
域でも構わない。
いて、半ループ状導電体１の形状は、コの字状に限定さ
れるものではなく、例えば、図６（ａ）に示すような円
弧状でもよく、さらに、図６（ｂ）に示すように、半ル
ープ状導電体１の端子部領域は、必ずしも接地導電体３
と垂直でなくてもよい。この場合に、半ループ状導電体
１の端子部領域の一方と、Ｌ字形導電体２1 の端子部領
域とを電磁的に結合させて、広帯域特性を実現するため
に、Ｌ字形導電体２1 の端子部領域の形状もまた半ルー
プ状導電体１の形状と相似形であることが望ましい。ま
た、本実施の形態の広帯域アンテナおいて、図７（ａ）
〜（ｃ）に示すように、半ループ状導電体１の端子部領
域と、給電導電体２2 とを電磁的に結合させてもよく、
また、半ループ状導電体１の端子部領域は、どちらの領
域でも構わない。
【００２０】さらに、本実施の形態の広帯域アンテナお
いて、接地導電体３のは平面の場合について説明した
が、これに限定されず、例えば、図８（ａ）に示すよう
に、半ループ状導電体１、Ｌ字形導電体２1 および給電
導電体２2 を頂角とする優角コーナ状に折り曲げたり、
また、図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）に示す優角
の辺を弧に代えた円弧状としてもよい。接地導電体３と
して、図８（ａ）、図８（ｂ）に示す接地導電体３を使
用することにより、図９に示すように、図１に示す座標
系における、Ｘ−Ｚ面における指向特性の最大方向をＸ
軸に方向に近づけることができるため、本実施の形態の
アンテナを天井等に設置した場合の無線エリアを変化さ
せることができる。なお、図９において、３０ａは、コ
ーナ状に折り曲げられた接地導電体３ａを使用したとき
の指向特性を、また、３０ｂは、平面形状の接地導電体
３ｂを使用したときの指向特性を示す。
いて、接地導電体３のは平面の場合について説明した
が、これに限定されず、例えば、図８（ａ）に示すよう
に、半ループ状導電体１、Ｌ字形導電体２1 および給電
導電体２2 を頂角とする優角コーナ状に折り曲げたり、
また、図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）に示す優角
の辺を弧に代えた円弧状としてもよい。接地導電体３と
して、図８（ａ）、図８（ｂ）に示す接地導電体３を使
用することにより、図９に示すように、図１に示す座標
系における、Ｘ−Ｚ面における指向特性の最大方向をＸ
軸に方向に近づけることができるため、本実施の形態の
アンテナを天井等に設置した場合の無線エリアを変化さ
せることができる。なお、図９において、３０ａは、コ
ーナ状に折り曲げられた接地導電体３ａを使用したとき
の指向特性を、また、３０ｂは、平面形状の接地導電体
３ｂを使用したときの指向特性を示す。
【００２１】［実施の形態２］図１０は、本発明の実施
の形態２の広帯域アンテナの概略構成を示す斜視図であ
る。
の形態２の広帯域アンテナの概略構成を示す斜視図であ
る。
【００２２】本実施の形態の広帯域アンテナは、誘電体
基板５上に、プリント配線板による回路形成手法による
エッチングを施し、半ループ状導電体１、Ｌ字形導電体
２1および給電導電体２2 を形成した点で、前記実施の
形態１と相違する。本実施の形態の広帯域アンテナにお
いて、誘電体基板５の厚さが使用波長（λｏ）に比して
十分薄いものであれば、前記実施の形態１のアンテナの
特性と等価な特性を得ることができる。なお、図１０に
おいて、４1 は同軸接栓の芯導体を示す。
基板５上に、プリント配線板による回路形成手法による
エッチングを施し、半ループ状導電体１、Ｌ字形導電体
２1および給電導電体２2 を形成した点で、前記実施の
形態１と相違する。本実施の形態の広帯域アンテナにお
いて、誘電体基板５の厚さが使用波長（λｏ）に比して
十分薄いものであれば、前記実施の形態１のアンテナの
特性と等価な特性を得ることができる。なお、図１０に
おいて、４1 は同軸接栓の芯導体を示す。
【００２３】［実施の形態３］図１１は、本発明の実施
の形態３の広帯域アンテナの概略構成を示す図である。
の形態３の広帯域アンテナの概略構成を示す図である。
【００２４】本実施の形態の広帯域アンテナも、誘電体
基板５上に半ループ状導電体１、Ｌ字形導電体２1 、お
よび給電導電体２2 を形成したものであるが、誘電体基
板５の表面および裏面に半ループ状導電体１、Ｌ字形導
電体２1 、および給電導電体２2 を形成した点で、前記
実施の形態２と相違する。図１１（ａ）は、誘電体基板
１の表面（または裏面）を示すもので、実線は、誘電体
基板５の輪郭、および半ループ状導電体１を示し、この
半ループ状導電体１は、マイクロストリップ線路のアー
ス導電体を兼用している。また、図１１（ｂ）は、誘電
体基板１の裏面（または表面）を示すもので、実線は、
誘電体基板５の輪郭、およびＬ字形導電体２1 、給電導
電体２2 、給電のためにマイクロストリップ線路２3 、
および結合のためのマイクロストリップ線路２4 を示し
ている。なお、図１１（ａ）、図１１（ｂ）の点線は、
誘電体基板５の裏側に形成される半ループ状導電体１、
Ｌ字形導電体２1 、給電導電体２2 、給電や結合のため
のマイクロストリップ線路（２3 ，２4 ）を示してい
る。
基板５上に半ループ状導電体１、Ｌ字形導電体２1 、お
よび給電導電体２2 を形成したものであるが、誘電体基
板５の表面および裏面に半ループ状導電体１、Ｌ字形導
電体２1 、および給電導電体２2 を形成した点で、前記
実施の形態２と相違する。図１１（ａ）は、誘電体基板
１の表面（または裏面）を示すもので、実線は、誘電体
基板５の輪郭、および半ループ状導電体１を示し、この
半ループ状導電体１は、マイクロストリップ線路のアー
ス導電体を兼用している。また、図１１（ｂ）は、誘電
体基板１の裏面（または表面）を示すもので、実線は、
誘電体基板５の輪郭、およびＬ字形導電体２1 、給電導
電体２2 、給電のためにマイクロストリップ線路２3 、
および結合のためのマイクロストリップ線路２4 を示し
ている。なお、図１１（ａ）、図１１（ｂ）の点線は、
誘電体基板５の裏側に形成される半ループ状導電体１、
Ｌ字形導電体２1 、給電導電体２2 、給電や結合のため
のマイクロストリップ線路（２3 ，２4 ）を示してい
る。
【００２５】本実施の形態の広帯域アンテナにおいて、
給電のためのマイクロストリップ線路２3 に入力された
電力は、半ループ状導電体１をマイクロストリップ線路
のアース導電体とするマイクロストリップ線路２3 上を
伝送し、Ｌ字形導電体２1 、給電導電体２2 からなる所
謂逆Ｆ形アンテナを励振する。Ｌ字形導電体２1 の延長
上に接続された先端部が開放端とされるマイクロストリ
ップ線路２4 は、１／４波長結合線路を構成し、このマ
イクロストリップ線路２4 により、Ｌ字形導電体２1 の
端部と、半ループ状導電体１とが、電磁結合で高周波的
に接続される。本実施の形態のアンテナによれば、Ｌ字
形導電体２1 と接地導電体３との機械的な接続が不要と
なり、また、給電点４と半ループ状導電体１との接続点
も共通化できることから、製造が容易となる他、信頼性
を向上させることできる。
給電のためのマイクロストリップ線路２3 に入力された
電力は、半ループ状導電体１をマイクロストリップ線路
のアース導電体とするマイクロストリップ線路２3 上を
伝送し、Ｌ字形導電体２1 、給電導電体２2 からなる所
謂逆Ｆ形アンテナを励振する。Ｌ字形導電体２1 の延長
上に接続された先端部が開放端とされるマイクロストリ
ップ線路２4 は、１／４波長結合線路を構成し、このマ
イクロストリップ線路２4 により、Ｌ字形導電体２1 の
端部と、半ループ状導電体１とが、電磁結合で高周波的
に接続される。本実施の形態のアンテナによれば、Ｌ字
形導電体２1 と接地導電体３との機械的な接続が不要と
なり、また、給電点４と半ループ状導電体１との接続点
も共通化できることから、製造が容易となる他、信頼性
を向上させることできる。
【００２６】［実施の形態４］図１２は、本発明の実施
の形態４の広帯域アンテナの概略構成を示す図である。
同図において、６は同軸接栓、７は平行−不平行変換
器、２０はループ状導電体、２１は両端部が開放端とさ
れるコの字形の半ループ状導電体、２４，２５は給電導
電体である。本実施の形態の広帯域アンテナは、前記実
施の形態２に示す広帯域アンテナと、接地導電体３側の
端面について前記実施の形態２に示す広帯域アンテナと
線対称の広帯域アンテナとを、誘電体基板５に形成した
広帯域アンテナである。
の形態４の広帯域アンテナの概略構成を示す図である。
同図において、６は同軸接栓、７は平行−不平行変換
器、２０はループ状導電体、２１は両端部が開放端とさ
れるコの字形の半ループ状導電体、２４，２５は給電導
電体である。本実施の形態の広帯域アンテナは、前記実
施の形態２に示す広帯域アンテナと、接地導電体３側の
端面について前記実施の形態２に示す広帯域アンテナと
線対称の広帯域アンテナとを、誘電体基板５に形成した
広帯域アンテナである。
【００２７】本実施の形態の広帯域アンテナによれば、
誘電体基板５の面に対して鉛直な方向で強い放射を行う
ことができるので、これにより、本実施の形態の広帯域
アンテナによれば、高利得、かつ双方向指向特性を有
し、従来より帯域特性を広帯域とすることができる。し
たがって、本実施の形態の広帯域アンテナは、広帯域で
双方向に無線ゾーンを必要とするアレイアンテナのアン
テナ素子として有用であるばかりか、誘電体基板５の面
に平行となるように導電性の平面反射板、コーナ形反射
板等の反射器を適宜設けることにより、広帯域で単一方
向に無線ゾーンを必要とするアレイアンテナのアンテナ
素子として有用である。
誘電体基板５の面に対して鉛直な方向で強い放射を行う
ことができるので、これにより、本実施の形態の広帯域
アンテナによれば、高利得、かつ双方向指向特性を有
し、従来より帯域特性を広帯域とすることができる。し
たがって、本実施の形態の広帯域アンテナは、広帯域で
双方向に無線ゾーンを必要とするアレイアンテナのアン
テナ素子として有用であるばかりか、誘電体基板５の面
に平行となるように導電性の平面反射板、コーナ形反射
板等の反射器を適宜設けることにより、広帯域で単一方
向に無線ゾーンを必要とするアレイアンテナのアンテナ
素子として有用である。
【００２８】図１３は、本実施の形態の広帯域アンテナ
をアンテナ素子として利用するアレイアンテナの一例を
示す図である。図１３に示すように、図１２に示す広帯
域アンテナを配置することで、容易にアンテナの放射開
口を広げることができるため、広帯域で高利得が要求さ
れるアレイアンテナのアンテナ素子として有用である。
をアンテナ素子として利用するアレイアンテナの一例を
示す図である。図１３に示すように、図１２に示す広帯
域アンテナを配置することで、容易にアンテナの放射開
口を広げることができるため、広帯域で高利得が要求さ
れるアレイアンテナのアンテナ素子として有用である。
【００２９】図１４は、本実施の形態の広帯域アンテナ
の他の例の概略構成を示す図である。同図において、２
２，２３は一端部が開放端とされるＬ字形状のＬ字形導
電体である。図１４に示す広帯域アンテナは、Ｌ字形導
電体（２２，２３）の平行部領域が相対向するように、
Ｌ字形導電体（２２，２３）を設置し、また、Ｌ字形導
電体（２２，２３）の各他端部を、ループ状導電体２０
に接続するようにしたものである。図１４に示す広帯域
アンテナにおいても、誘電体基板５の面に対して鉛直な
方向で強い放射を行うことができる。なお、図１２、図
１３において、点線は、給電導電体（２４，２５）に給
電するための線路を示す。
の他の例の概略構成を示す図である。同図において、２
２，２３は一端部が開放端とされるＬ字形状のＬ字形導
電体である。図１４に示す広帯域アンテナは、Ｌ字形導
電体（２２，２３）の平行部領域が相対向するように、
Ｌ字形導電体（２２，２３）を設置し、また、Ｌ字形導
電体（２２，２３）の各他端部を、ループ状導電体２０
に接続するようにしたものである。図１４に示す広帯域
アンテナにおいても、誘電体基板５の面に対して鉛直な
方向で強い放射を行うことができる。なお、図１２、図
１３において、点線は、給電導電体（２４，２５）に給
電するための線路を示す。
【００３０】［実施の形態５］図１５は、本発明の実施
の形態５の広帯域アンテナの概略構成を示す斜視図であ
る。本実施の形態の広帯域アンテナは、双方向指向特性
の程度を調整するために、半ループ状導電体１とＬ字形
導電体２1 との平行部領域を、直角に曲げるようにした
点で、前記実施の形態１と相違する。図１６は、本実施
の形態の広帯域アンテナの一例の、図１５に示す座標系
における、Ｘ−Ｙ面の電界成分の指向特性を示すグラフ
である。この図１６のグラフから分かるように、本実施
の形態の広帯域アンテナによれば、指向特性の最大放射
方向が単一化されるため、無線ゾーンの規模や方向に合
わせた調整が可能となる。なお、本実施の形態の広帯域
アンテナにおいて、半ループ状導電体１とＬ字形導電体
２1 との平行部領域を直角に曲げる代わりに、図１７に
示すように、半ループ状導電体１とＬ字形導電体２1 と
の平行部領域を円弧状に形成するようにしてもよい。
の形態５の広帯域アンテナの概略構成を示す斜視図であ
る。本実施の形態の広帯域アンテナは、双方向指向特性
の程度を調整するために、半ループ状導電体１とＬ字形
導電体２1 との平行部領域を、直角に曲げるようにした
点で、前記実施の形態１と相違する。図１６は、本実施
の形態の広帯域アンテナの一例の、図１５に示す座標系
における、Ｘ−Ｙ面の電界成分の指向特性を示すグラフ
である。この図１６のグラフから分かるように、本実施
の形態の広帯域アンテナによれば、指向特性の最大放射
方向が単一化されるため、無線ゾーンの規模や方向に合
わせた調整が可能となる。なお、本実施の形態の広帯域
アンテナにおいて、半ループ状導電体１とＬ字形導電体
２1 との平行部領域を直角に曲げる代わりに、図１７に
示すように、半ループ状導電体１とＬ字形導電体２1 と
の平行部領域を円弧状に形成するようにしてもよい。
【００３１】本発明者によってなされた発明を、前記実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記
実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記
実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
【００３２】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
【００３３】（１）本発明によれば、第２導電体の端子
部領域の一方と、第１導電体の端子部領域、または給電
導電体を電磁的に結合させることにより、第２導電体を
無給電素子として機能させるようにしたので、従来より
も帯域特性を広帯域とすることができ、これにより、低
姿勢で、かつ双方向指向特性を有し、従来よりも広帯域
な広帯域アンテナを提供することが可能となる。
部領域の一方と、第１導電体の端子部領域、または給電
導電体を電磁的に結合させることにより、第２導電体を
無給電素子として機能させるようにしたので、従来より
も帯域特性を広帯域とすることができ、これにより、低
姿勢で、かつ双方向指向特性を有し、従来よりも広帯域
な広帯域アンテナを提供することが可能となる。
【００３４】（２）本発明によれば、前記低姿勢で、か
つ双方向指向特性を有する広帯域アンテナと、当該広帯
域アンテナと線対称の広帯域アンテナとを、誘電体基板
に形成するようにしたので、誘電体基板の面に対して鉛
直な方向で強い放射を行うことができ、これにより、高
利得、かつ双方向指向特性を有し、従来よりも広帯域な
広帯域アンテナを提供することが可能となる。
つ双方向指向特性を有する広帯域アンテナと、当該広帯
域アンテナと線対称の広帯域アンテナとを、誘電体基板
に形成するようにしたので、誘電体基板の面に対して鉛
直な方向で強い放射を行うことができ、これにより、高
利得、かつ双方向指向特性を有し、従来よりも広帯域な
広帯域アンテナを提供することが可能となる。
【図１】本発明の実施の形態１の広帯域アンテナの概略
構成を示す斜視図である。
構成を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態１の広帯域アンテナの一例のＶＳ
ＷＲの周波数特性を示すグラフである。
ＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図３】本実施の形態１の広帯域アンテナの一例の、周
波数が８４０ＭＨｚときのＸ−Ｙ面の電界成分の指向特
性を示すグラフである。
波数が８４０ＭＨｚときのＸ−Ｙ面の電界成分の指向特
性を示すグラフである。
【図４】本実施の形態１の広帯域アンテナの一例の、周
波数が９２０ＭＨｚのときのＸ−Ｙ面の電界成分の指向
特性を示すグラフである。
波数が９２０ＭＨｚのときのＸ−Ｙ面の電界成分の指向
特性を示すグラフである。
【図５】本実施の形態１の広帯域アンテナの一例の、周
波数が１０００ＭＨｚのときのＸ−Ｙ面の電界成分の指
向特性を示すグラフである。
波数が１０００ＭＨｚのときのＸ−Ｙ面の電界成分の指
向特性を示すグラフである。
【図６】本実施の形態１の広帯域アンテナの他の例を示
す模式図である。
す模式図である。
【図７】本実施の形態１の広帯域アンテナの他の例を示
す模式図である。
す模式図である。
【図８】本実施の形態１の広帯域アンテナにおける接地
導電体の他の例を示す模式図である。
導電体の他の例を示す模式図である。
【図９】接地導電体として、図８に示す接地導電体を使
用したときのＸ−Ｚ面における指向特性を示す模式図で
ある。
用したときのＸ−Ｚ面における指向特性を示す模式図で
ある。
【図１０】本発明の実施の形態２の広帯域アンテナの概
略構成を示す斜視図である。
略構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態３の広帯域アンテナの概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態４の広帯域アンテナの概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４の広帯域アンテナをア
ンテナ素子として利用するアレイアンテナの一例を示す
図である。
ンテナ素子として利用するアレイアンテナの一例を示す
図である。
【図１４】本発明の実施の形態４の広帯域アンテナの他
の例の概略構成を示す図である。
の例の概略構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態５の広帯域アンテナの概
略構成を示す斜視図である。
略構成を示す斜視図である。
【図１６】本実施の形態５の広帯域アンテナの一例のＸ
−Ｙ面の電界成分の指向特性を示すグラフである。
−Ｙ面の電界成分の指向特性を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施の形態５の広帯域アンテナの他
の例の概略構成を示す斜視図である。
の例の概略構成を示す斜視図である。
【図１８】従来の半ループアンテナの概略構成を示す斜
視図である。
視図である。
【図１９】図１８に示す半ループアンテナの一例のＸ−
Ｙ面の電界成分の指向特性を示すグラフである。
Ｙ面の電界成分の指向特性を示すグラフである。
【図２０】図１８に示す半ループアンテナの一例のＶＳ
ＷＲの周波数特性を示すグラフである。
ＷＲの周波数特性を示すグラフである。
１，１１，…半ループ状導電体、２1 ，２２，２３…Ｌ
字形導電体、２2 ，２４，２５…給電導電体、３，３
ａ，３ｂ，１２…接地導電体、４，１３…給電点、４1
…芯導体、５…誘電体基板、６…同軸接栓、７…平行−
不平行変換器、２０…ループ状導電体。
字形導電体、２2 ，２４，２５…給電導電体、３，３
ａ，３ｂ，１２…接地導電体、４，１３…給電点、４1
…芯導体、５…誘電体基板、６…同軸接栓、７…平行−
不平行変換器、２０…ループ状導電体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三本 圭二 東京都千代田区神田岩本町１番地 岩本町 ビル 日本電業工作株式会社内 (72)発明者 中野 雅之 東京都千代田区六番町６番地 日本移動通 信株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 接地導電体と、 一端部が開放端とされ、他端部が前記接地導電体と電気
的に接続される第１導電体と、前記第１導電体の一端部
から所定距離離れた一点と給電点とを接続する給電導電
体とで構成される励振素子と、 両端部が前記接地導電体と電気的に接続される第２導電
体で構成され、前記第２導電体の一方の端部を含む第１
端子部領域、あるいは他方の端部を含む第２端子部領域
が、前記第１導電体の他端部を含む端子部領域、あるい
は、前記給電導電体と略平行に設置される無給電素子と
を有することを特徴とする広帯域アンテナ。 - 【請求項２】 誘電体基板をさらに有し、前記励振素子
と前記無給電素子とは、前記誘電体基板の表面に形成さ
れることを特徴とする請求項１に記載の広帯域アンテ
ナ。 - 【請求項３】 接地導電体と、誘電体基板と、 前記誘電体基板の一表面に形成され、両端部が前記接地
導電体と電気的に接続される第２導電体で構成される無
給電素子と、 前記誘電体基板の一表面の反対側の面に形成され、一端
部が開放端とされ、他端部が前記第２導電体の一方の端
部を含む第１端子部領域、あるいは他方の端部を含む第
２端子部領域と高周波的に結合される第１導電体と、前
記第１導電体の一端部から所定距離離れた一点と給電点
とを接続する給電導電体とで構成される励振素子とを有
する広帯域アンテナであって、 前記給電導電体は、前記第２導電体の少なくとも一部の
投影領域内を通って、前記第２導電体の第２端子部領
域、あるいは第１端子部領域の端部に設けられた給電点
まで延長されることを特徴とする広帯域アンテナ。 - 【請求項４】 前記第１導電体は、前記接地導電体に略
垂直に設置される前記端子部領域と、前記接地導電体に
略平行に設置される前記一端部を含む平行部領域とで構
成され、また、前記給電導電体は、前記接地導電体に略
垂直に設置され、 さらに、前記第２導電体は、前記接地導電体に略垂直に
設置される前記第１端子部領域と、前記接地導電体に略
垂直に設置される前記第２端子部領域と、前記接地導電
体に略平行に設置される平行部領域とで構成されること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
記載の広帯域アンテナ。 - 【請求項５】 前記接地導電体は、第１導電体、または
第２導電体を頂角とする優角コーナ状、あるいは第１導
電体、または第２導電体の設置位置を円弧外とする円弧
状に形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項
４のいずれか１項に記載の広帯域アンテナ。 - 【請求項６】 両端部が開放端とされるループ状の第１
導電体と、前記第１導電体の一端部から所定距離離れた
一点と給電点とを接続する第１給電導電体と、前記第１
導電体の他端部から所定距離離れた一点と給電点とを接
続する第２給電導電体とで構成される励振素子と、 一部分が、前記第１導電体の一部分と略平行に設置され
るループ状の第２導電体で構成される無給電素子とを有
することを特徴とする広帯域アンテナ。 - 【請求項７】 ループ状の第３導電体で構成される無給
電素子と、 一端部が開放端とされ、他端部が互いに前記第３導電体
に接続される第１導電体および第２導電体と、前記第１
導電体の一端部から所定距離離れた一点と給電点とを接
続する第１給電導電体と、前記第２導電体の一端部から
所定距離離れた一点と給電点とを接続する第２給電導電
体とで構成される励振素子とを有する広帯域アンテナで
あって、 前記第３導電体の一部分は、前記第１導電体および第２
導電体の一部分と略平行に設置されることを特徴とする
広帯域アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12852398A JP3980172B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 広帯域アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12852398A JP3980172B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 広帯域アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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