JP2000183631A

JP2000183631A - 電磁界結合型ループアンテナ

Info

Publication number: JP2000183631A
Application number: JP10362250A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Masuda; 義行増田; Sakiko Sato; 咲子佐藤; Noboru Otani; 昇大谷; Hisamatsu Nakano; 久松中野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2000-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】スイッチング回路やインピーダンス整合回路
を用いず、容易に低コストで形成でき、広帯域で送受信
が可能なアンテナを提供する。【解決手段】接地板１の上面に、互いに接合された複
数のループ導体２が発泡材等の絶縁体３によって接地板
１に対して平行に保持されている。ワイヤ状の給電部導
体５が、その一部が接地板１と複数のループ導体２との
間に平行に配され、残りのワイヤ部分が接地板１とルー
プ導体２とに垂直に配され、かつ、複数のループ導体２
のうちの真ん中のループ導体の延長直下に設けられてい
る。給電用同軸線路６の中心導体７を給電部導体５に接
続し、外部導体８を接地板１に接続して、複数のループ
導体２に電磁界結合により給電がなされる。また、この
複数のループ導体２は、複数の寸法の異なる方形ループ
を同心状に同一平面上に配置し、コーナー同士を接合し
た構造となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁界結合型ルー
プアンテナに関し、より詳細には、スイッチング回路や
インピーダンス整合回路を使用せずに、小型，軽量であ
り、広帯域で送受信が可能な電磁界結合型ループアンテ
ナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アンテナの種類の一つとして幅広
く知られているループアンテナには、正方形、長方形、
三角形、円形等、様々な形状のものが考えられており、
すべて波長λの関数として設計することが可能であり、
形状や導体の太さによっても若干異なるが、これら１波
長ループアンテナの利得は１.０ｄＢ〜１.５ｄＢ程度、
１.４〜１.５波長ループで最大利得約２.４ｄＢが得ら
れる（吉村裕光編「アンテナ・ハンドブック」ＣＱ出版
ｐ.３５４〜３５５）。そして、これら１波長ループア
ンテナの近くにほぼ同一の形状のパラスティックエレメ
ントをリフレクターループやディレクターループとして
配置すると、単方向性の指向性となり、これは、キュー
ビカル・クワッド・アンテナと呼ばれるアンテナとな
る。

【０００３】このキュービカル・クワッド・アンテナの
特性は、エレメント間隔やリフレクターループの長さに
よって変化するが、理論的には最大で約６ｄＢの前方利
得が得られる（吉村裕光編「アンテナ・ハンドブック」
ＣＱ出版ｐ.３５６）。また、このようなループアンテ
ナの給電点インピーダンスは、ループ長、エレメント間
隔、リフレクターエレメントの調整点、地上高等によっ
て変化するが、他のアンテナと比較して給電は簡単に成
り、バランやマッチング部を介することなく５０Ωまた
は７５Ω同軸ケーブルでの直接給電が可能で、実用上で
は問題なく動作する。

【０００４】図１０は、この従来の技術に近い構造を有
するループアンテナの一例の斜視図である。このアンテ
ナは、接地板１の上面に、一つのループ導体２を発泡材
等の絶縁体３によって接地板１に対して平行に保持した
構造となっており、ループ導体２に接続するための平行
線路導体４を設けて、給電用同軸線路６の中心導体７を
平行線路導体４の一方に接続し、給電用同軸線路６の外
部導体８を平行線路導体４のもう一方および接地板１に
接続して給電がなされる構造となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のようなループアンテナにおいては、上述のように複
数のループを用いるキュービカル・クワッド・アンテナ
として、パラスティックディレクターループを増やして
いくと、単体のループアンテナに比べて高い利得が得ら
れる一方で、給電点インピーダンスが低くなり、帯域
（動作周波数範囲）も狭くなってくることが知られてい
る。

【０００６】また、高利得性を保ちつつ広帯域性を有す
るアンテナを達成する方法としては、一つは、図１０に
示すような各送受信周波数に対応した大きさの単体ルー
プを接地板上に配した構造のアンテナを用いて、各送受
信周波数に対応した大きさの複数のループアンテナを接
地板上に配し、スイッチングにより切り替えをする方法
が考えられるが、それぞれの単体ループの持つ帯域がそ
れほど広くない為、これらの帯域を重ねて広帯域をカバ
ーするには多数のループが必要となってしまい、重量の
増加を招いてしまうといった問題があった。

【０００７】また、別の方法としては、容量可変コンデ
ンサを含む同調回路等を用いることにより広帯域の整合
回路を形成する方法があり、アンテナシステムとして広
帯域な送受信システムを形成することが可能であるが、
アンテナ本体以外に多数の別の素子を使用することにな
り、トータルコストが高いものになってしまうといった
問題があった。

【０００８】本発明は、スイッチング回路やインピーダ
ンス整合回路を使用せずに、小型で、容易に低コストで
形成でき、広帯域で送受信が可能なアンテナを提供する
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、電磁界結合型ループアンテナに
おいて、少なくともそれぞれが非接触である接地板と給
電部導体と互いに接合された複数のループ導体とを有
し、給電用同軸線路の中心導体を前記給電部導体に接続
し、前記給電用同軸線路の外部導体を前記接地板に接続
して、前記互いに接合された複数のループ導体に電磁界
結合により給電がなされるようにしたものである。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
された電磁界結合型ループアンテナにおいて、前記互い
に接合された複数のループ導体が、同一平面内に配され
た構造を有し、給電用同軸線路の中心導体を前記給電部
導体に接続し、前記給電用同軸線路の外部導体を前記接
地板に接続して、前記互いに接合された複数のループ導
体に電磁界結合により給電がなされるようにしたもので
ある。

【００１１】請求項３の発明は、電磁界結合型ループア
ンテナにおいて、少なくともそれぞれが非接触である接
地板と給電部導体と板状のループ導体とを有し、給電用
同軸線路の中心導体を前記給電部導体に接続し、前記給
電用同軸線路の外部導体を前記接地板に接続して、前記
板状のループ導体に電磁界結合により給電がなされるよ
うにしたものである。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれ
か一項に記載された電磁界結合型ループアンテナにおい
て、少なくともそれぞれが非接触である前記接地板と前
記ループ導体とが互いに平行で、前記給電部導体の一部
が前記接地板と前記ループ導体との間に平行に配され、
前記給電部導体の残りの部分が前記接地板と前記ループ
導体とに垂直に配され、かつ、前記ループ導体の最外周
と最内周の間の延長直下に配された構造としたものであ
る。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれ
か一項に記載された電磁界結合型ループアンテナにおい
て、前記接地板と前記給電部導体との間、及び、前記給
電部導体と前記ループ導体との間に、少なくとも空気以
外の一種類以上の誘電体を使用した構造としたものであ
る。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１乃至４いずれ
か一項に記載された電磁界結合型ループアンテナにおい
て、前記給電部導体と前記ループ導体との間に、少なく
とも空気以外の誘電体を使用した構造としたものであ
る。

【００１５】請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれ
か一項に記載された電磁界結合型ループアンテナにおい
て、前記接地板と前記ループ導体とが互いに平行で、そ
の間隔が送受信電波の実効波長λ_gの５.５％〜１３％
（０.０５５λ_g〜０.１３λ_g）としたものである。ここ
で、実効波長λ_gとは、真空中あるいは空気中を伝搬す
る電波の波長をλ₀、それぞれの誘電体界面での対応す
る実効誘電率をεｅｆｆとすると、次式で表されるもの
である。 λ_g＝λ₀／√ε_eff

【００１６】請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれ
か一項に記載された電磁界結合型ループアンテナにおい
て、前記給電部導体として、送受信電波の実効波長λ_g
に対し、全長がその１８％〜３１％（０.１８λ_g〜０.
３１λ_g）のワイヤを用いたものである。

【００１７】請求項９の発明は、請求項１乃至７いずれ
か一項記載された電磁界結合型ループアンテナにおい
て、記給電部導体として、誘電体基板を用いる際の送受
信電波の実効波長λ_gに対し、全長がその１８％〜３１
％（０.１８λ_g〜０.３１λ_g）の板状導体を用いたもの
である。

【００１８】請求項１０の発明は、請求項１乃至９いず
れか一項に記載された電磁界結合型ループアンテナにお
いて、前記ループ導体を、正方形としたものである。

【００１９】請求項１１の発明は、請求項１乃至９いず
れか一項に記載された電磁界結合型ループアンテナにお
いて、前記ループ導体を、長方形としたものである。

【００２０】請求項１２の発明は、請求項１乃至９いず
れか一項に記載された電磁界結合型ループアンテナにお
いて、前記ループ導体を、三角形としたものである。

【００２１】請求項１３の発明は、請求項１乃至９いず
れか一項に記載された電磁界結合型ループアンテナにお
いて、前記ループ導体を、円形としたものである。

【００２２】請求項１４の発明は、請求項１乃至１３い
ずれか一項に記載された電磁界結合型ループアンテナに
おいて、送受信可能電波の周波数帯域幅（Ｂ．Ｗ．）
を、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が３以上となる周波数帯
域と定義する時、ＶＳＷＲ≦３となるＢ．Ｗ．が４.５
％以上の帯域としたものである。ここで、ＶＳＷＲ≦３
となる最低周波数をｆ_L、最高周波数をｆ_H、その中心周
波数をｆ₀とする時、周波数帯域は次式で表される。Ｂ．Ｗ．＝１００×（ｆ_H−ｆ_L）／ｆ₀［％］

【００２３】請求項１５の発明は、請求項１乃至１４い
ずれか一項に記載された電磁界結合型ループアンテナに
おいて、少なくとも一つの受動素子または能動素子が接
続されてなるものである。以上、本発明の電磁界結合型
ループアンテナによれば、スイッチング回路やインピー
ダンス整合回路を使用せずに、容易に低コストで形成で
き、広帯域で送受信が可能なアンテナを提供することが
可能となる。また、少なくとも一つの受動素子または能
動素子を接続したアンテナとしても使用可能であること
は言うまでもない。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は、本発明に係
る電磁界結合型ループアンテナの第１の実施例（以下、
実施例１という）の斜視図である。このアンテナは、接
地板１の上面に、互いに接合された３本のワイヤ状のル
ープ導体２を発泡材等の絶縁体３によって接地板１に対
して平行に保持した構造となっており、この点は前述し
た図１０に示した従来のループアンテナと同じである。
しかし、実施例１の電磁界結合型ループアンテナでは、
ループ導体２に接続する為の平行線路導体４を設けるの
ではなく、ワイヤ状の給電部導体５の一部が接地板１と
３本のループ導体２との間に平行に配され、給電部導体
５の残りのワイヤ部分が接地板１とループ導体２とに垂
直に配され、かつ、３本のループ導体２のうちの真ん中
のループ導体の延長直下に設けた構造を有しており、給
電用同軸線路６の中心導体７を給電部導体５に接続し、
給電用同軸線路６の外部導体８を接地板１に接続して、
３本のループ導体２に電磁界結合により給電がなされる
ようにした。また、この３本のループ導体２としては方
形ループを同一平面上に使用し、それぞれの方形ループ
のコーナー同士を接合した構造となっている。

【００２５】次に、上記実施例１のアンテナの具体例と
そのアンテナ特性について説明する。まず、本発明との
比較のため、前記従来の技術に近い構造を有するループ
アンテナ（図１０）の具体例の寸法を表１に、そのアン
テナ特性として、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特
性を測定し、本発明の各実施例の具体例の特性と共に図
６および図７に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１において、記号Ｃはループ導体２のル
ープ長を示し、記号ρはループ導体２及び平行線路導体
４のワイヤ半径を示し、記号ｈは接地板１とループ導体
２との間隔を示している。このような従来技術の具体例
について、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を測
定したところ、図６および図７に示すような特性が得ら
れ、例えば、ＶＳＷＲ≦３での周波数帯域幅（Ｂ．
Ｗ．）は、Ｂ．Ｗ．＝４.５％となっていることが分か
る。これに対して、表２は、実施例１のアンテナの具体
例を示したものであり、各記号は、図１中の参照記号に
対応している。記号Ｃ１〜Ｃ３は３本のループ導体２の
内側から順に各ループ導体の長さ、記号ｈは、接地板１
と３本のループ導体２との距離、記号ＬＶは給電部導体
５の接地板１と３本のループ導体２とに平行に配された
部分の長さ、記号ＬＨは給電部導体５の接地板１とルー
プ導体２とに垂直に配された部分の長さを示す。また、
記号ρ１は給電部導体５のワイヤ半径、記号ρ２は３本
のループ導体２のワイヤ半径を示している。

【００２８】

【表２】

【００２９】実施例１について、電圧定在波比（ＶＳＷ
Ｒ）の周波数特性を測定したところ、図６に示すような
特性が得られた。図６から、このアンテナは、従来の技
術に近い構造を有するループアンテナに比較して広い帯
域での送受信が可能であることが分かる。例えば、ＶＳ
ＷＲ≦３での帯域を比較すると、従来の技術にかかるル
ープアンテナのＢ．Ｗ．＝４.５％に対して、このアン
テナはＢ．Ｗ．＝８.０％と、広い帯域を有しているこ
とが分かる。

【００３０】（実施例２）図２は、本発明に係る電磁界
結合型ループアンテナの第２の実施例（以下、実施例２
という）の斜視図である。このアンテナは、接地板１の
上面に、互いに接合された５本のワイヤ状のループ導体
２を発泡材等の絶縁体３によって接地板１に対して平行
に保持した構造となっており、この点は前述した図１に
示した実施例１のループアンテナと同じである。しか
し、実施例２の電磁界結合型ループアンテナでは、ルー
プ導体２として３本ではなく５本の方形ループ導体を同
一平面上に使用し、それぞれの方形ループのコーナー同
士を接合した構造となっている。

【００３１】次に、上記実施例２のアンテナの具体例と
そのアンテナ特性について説明する。表３は、そのサイ
ズを示した表であり、各記号は、図２中の参照記号に対
応している。記号Ｃ１〜Ｃ５は５本のループ導体２の内
側から順に各ループ導体の長さ、記号ｈは接地板１と５
本のループ導体２との距離、記号ＬＶは給電部導体５の
接地板１と５本のループ導体２とに平行に配された部分
の長さ、記号ＬＨは給電部導体５の接地板１とループ導
体２とに垂直に配された部分の長さを示す。また、記号
ρ１は給電部導体５のワイヤ半径、記号ρ２は５本のル
ープ導体２のワイヤ半径を示している。

【００３２】

【表３】

【００３３】この実施例２について、電圧定在波比（Ｖ
ＳＷＲ）の周波数特性を測定したところ、図６に示すよ
うな特性が得られた。図６から、このアンテナは、従来
の技術に近い構造を有するループアンテナに比較してよ
り広い帯域での送受信が可能であることが分かる。例え
ば、ＶＳＷＲ≦３での帯域を比較すると、Ｂ．Ｗ．＝２
０.８％となり、はるかに広い帯域を有していることが
分かる。

【００３４】（実施例３）図３は、本発明にかかる電磁
界結合型ループアンテナの第３の実施例（以下、実施例
３という）の斜視図である。このアンテナは、接地板１
上面に、板状のループ導体９を発泡材等の絶縁体３によ
って接地板１に対して平行に保持した構造となってい
る。

【００３５】実施例３の電磁界結合型ループアンテナで
は、実施例１，２のものと同様に、ワイヤ状の給電部導
体５の一部が接地板１と板状のループ導体９との間に平
行に配され、かつ、板状ループ導体９のループの中心線
の延長直下に設けられている。そして、給電用同軸線路
６の中心導体７を給電部導体５に接続し、給電用同軸線
路６の外部導体８を接地板１に接続して、板状のループ
導体９に電磁界結合により給電がなされるようにした。

【００３６】次に、上記実施例３のアンテナの具体例と
そのアンテナ特性について説明する。表４は、そのサイ
ズ等を示した表であり、記号Ｃは板状のループ導体９の
中心ループ長、記号Ｌは板状ループ導体９の一辺の長
さ、記号Ｗは板状ループ導体９のループ幅を示し、記号
ｈは接地板１と板状ループ導体９との距離を示してい
る。また、記号ＬＶは給電部導体５の接地板１と板状ル
ープ導体９とに平行に配された部分の長さ、記号ＬＨは
給電部導体５の接地板１と板状ループ導体９とに垂直に
配された部分の長さ、記号ρは給電部導体５のワイヤ半
径を示している。

【００３７】

【表４】

【００３８】この実施例３の具体例について、電圧定在
波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を測定すると、図６に示
すような特性が得られた。図６から、このアンテナは、
従来の技術に近い構造を有するループアンテナに比較し
てより広い帯域での送受信が可能であることが分かる。
たとえば、ＶＳＷＲ≦３での帯域を比較すると、Ｂ．
Ｗ．＝２４.６％となり、はるかに広い帯域を有してい
ることが分かる。

【００３９】（実施例４）図４は、本発明にかかる電磁
界結合型ループアンテナの第４の実施例（以下、実施例
４という）の斜視図である。このアンテナは、誘電体板
１０の上面に給電部導体５として板状導体線路を形成
し、誘電体板１０の下面に接地板１を設け、また、誘電
体板１１の上面に板状のループ導体９として、ループ状
ストリップラインを形成して、これらの誘電体板１０と
誘電体板１１を重ねた構造となっている。

【００４０】実施例４の電磁界結合型ループアンテナで
は、給電部導体５としての板状導体線路の中心が、板状
ループ導体９のループ中心線の延長直下となるように配
置された構造を有しており、給電用同軸線路６の中心導
体７を給電部導体５に接続し、給電用同軸線路６の外部
導体８を接地板１に接続して、板状ループ導体９に電磁
界結合により給電がなされるようにした。

【００４１】次に、実施例４の具体例とそのアンテナ特
性について説明する。表５は、このアンテナのサイズ等
を示した表であり、記号Ｃは板状ループ導体９の中心ル
ープ長、記号Ｌは板状ループ導体９の一辺の長さ、記号
Ｗ１は板状ループ導体９のループ幅を示し、記号ε₁，
ε₂は誘電体１０，１１それぞれの比誘電率、記号Ｓは
誘電体板１０，１１の一辺の長さ、ｔ１，ｔ２は誘電体
板１０，１１それぞれの厚さを示している。また、記号
ＬＶは給電部導体５としての板状導体線路の長さ、Ｗ２
は給電部導体５としての板状導体線路の幅を示してい
る。

【００４２】

【表５】

【００４３】実施例４の具体例について、電圧定在波比
（ＶＳＷＲ）の周波数特性を測定したところ、図７に示
すような特性が得られた。図７から、この構造のアンテ
ナは、誘電体を使用しているため、実施例１，２，３に
比較してやや帯域が狭いものの、面積にして約１／４、
厚さにして約１／３〜１／４と小型であり、従来の技術
に近い構造を有するループアンテナに比較してこれだけ
の小型化がなされたにもかかわらず、同等の帯域での送
受信が可能であることが分かる。例えば、ＶＳＷＲ≦３
での帯域を比較すると、従来の技術にかかるループアン
テナのＢ．Ｗ．＝４.５％に対して、この実施例のアン
テナは、Ｂ．Ｗ．＝６.３％と、同等以上の帯域を有し
ていることが分かる。

【００４４】（実施例５）図５は、本発明にかかる電磁
界結合型ループアンテナの第５の実施例（以下、実施例
５という）の斜視図である。このアンテナは、誘電体１
１の上面に板状のループ導体９を形成し、発泡材等の絶
縁体３によって接地板１に対して平行に保持した構造と
なっている。

【００４５】実施例５の電磁界結合型ループアンテナで
は、実施例３のものと同様に、ワイヤ状の給電部導体５
の一部が接地板１と板状のループ導体９との間に平行に
配され、かつ、板状ループ導体９のループの中心線の延
長直下に設けられている。そして、給電用同軸線路６の
中心導体７を給電部導体５に接続し、給電用同軸線路６
の外部導体８を接地板１に接続して、板状のループ導体
９に電磁界結合により給電がなされるようにした。

【００４６】次に、実施例５の具体例とそのアンテナ特
性について説明する。表６は、このアンテナのサイズ等
を示した表であり、記号Ｃは板状ループ導体９の中心ル
ープ長、記号Ｌは板状ループ導体９の一辺の長さ、記号
Ｗは板状ループ導体９のループ幅、記号ｈは接地板１と
板状ループ導体９との距離を示し、記号εｒは誘電体１
１の比誘電率、記号Ｓは誘電体板１１の一辺の長さ、ｔ
は誘電体板１１の厚さを示している。また、記号ＬＶは
給電部導体５の接地板１と板状ループ導体９とに平行に
配された部分の長さ、記号ＬＨは給電部導体５の接地板
１と板状ループ導体９とに垂直に配された部分の長さ、
記号ρは給電部導体５のワイヤ半径を示している。

【００４７】

【表６】

【００４８】この実施例５の具体例について、電圧定在
波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を測定したところ、図７
に示すような特性が得られた。図７から、この構造例の
アンテナは、誘電体を使用しているため、実施例３に比
較してやや帯域が狭いものの、実施例３のループアンテ
ナと同一のサイズで、中心周波数が低周波側にシフトし
ていることが分かる。つまり、波長の長い方で送受信が
可能であるということはアンテナを小型化したことに等
しいことが分かる。例えば、ＶＳＷＲ≦３での帯域を比
較すると、従来の技術にかかるループアンテナのＢ．
Ｗ．＝４.５％に対して、この実施例のアンテナはＢ．
Ｗ．＝２０.１％と、広い帯域を示しており、また、実
施例３のアンテナに比べて帯域が低周波側になっている
ことから、小型化が可能であることが分かる。

【００４９】（実施例６）次に、実施例３に示したアン
テナ構造においての接地板１と板状のループ導体９との
距離ｈを変化させた際のアンテナ特性について説明す
る。図８は、接地板１と板状のループ導体９との距離ｈ
に対してＶＳＷＲ≦３での帯域（Ｂ．Ｗ．）をプロット
したものである。図８から、接地板１と板状のループ導
体９との距離が、送受信電波の実効波長λ_gの５.５％〜
１３％（０.０５５λ_g〜０.１３λ_g）の範囲において、
ＶＳＷＲ≦３での帯域（Ｂ．Ｗ．）が４.５％以上にな
っていることが分かる。

【００５０】（実施例７）次に、実施例３に示したアン
テナ構造においての給電部導体５の接地板１と板状ルー
プ導体９とに平行に配された部分の長さＬＶを変化さ
せ、給電部導体５の全長（ＬＶ＋ＬＨ）を変化させた際
のアンテナ特性について説明する。

【００５１】図９は、給電部導体５の全長（ＬＶ＋Ｌ
Ｈ）に対するＶＳＷＲ≦３での帯域（Ｂ．Ｗ．）をプロ
ットしたものである。図９から、給電部導体５の全長
が、送受信電波の実効波長λ_gの１８％〜３１％（０.１
８λ_g〜０.３１λ_g）の範囲において、ＶＳＷＲ≦３で
の帯域（Ｂ．Ｗ．）が４.５％以上になっていることが
分かる。また、この給電部導体の全長が波長の関数にな
っていることから、実施例４で述べたように板状導体を
給電部導体として用いることも可能である。

【００５２】以上のとおり、本発明にかかる電磁界結合
型ループアンテナは、従来技術のループアンテナに比較
して帯域が広いか、あるいは、帯域が同等なら大幅に小
型化できることが分かる。

【００５３】そして、本発明の実施例として、ループ導
体として方形のものについてのみ述べたが、吉村裕光編
「アンテナ・ハンドブック」ＣＱ出版ｐ.３５４にある
ように、ほぼ１波長のループであれば、このループ形状
に限定されるのものではない。例えば、円形の場合、給
電部導体の接地板とループに平行な部分がループの周に
平行で同心円の円弧の一部であれば、これを用いた給電
構造とすることも可能である。また、実施例の中では、
受動素子や能動素子を接続したものについては述べてい
ないが、このような素子を接続して使用することも可能
であることは言うまでもない。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明における電磁界結
合型ループアンテナは、電磁界結合給電用の導体を設
け、接合されたループ導体や板状ループ導体への給電を
電磁界結合型としたことにより、スイッチング回路やイ
ンピーダンス整合回路を使用せずに、容易に小型低コス
トで形成でき、広帯域で送受信が可能なアンテナが実現
される。また、給電部導体への給電用同軸線路の中心導
体の接続（例えば、半田付け等）による性能への影響も
小さいので、製造時におけるアンテナ性能のばらつきを
抑えることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１にかかる電磁界結合型ループ
アンテナの斜視図である。

【図２】本発明の実施例２にかかる電磁界結合型ループ
アンテナの斜視図である。

【図３】本発明の実施例３にかかる電磁界結合型ループ
アンテナの斜視図である。

【図４】本発明の実施例４にかかる電磁界結合型ループ
アンテナの斜視図である。

【図５】本発明の実施例５にかかる電磁界結合型ループ
アンテナの斜視図である。

【図６】本発明の実施例１，２，３および従来技術のル
ープアンテナの具体例における電圧定在波比ＶＳＷＲの
対周波数特性を示す図である。

【図７】本発明の実施例３，４，５および従来技術のル
ープアンテナの具体例における電圧定在波比ＶＳＷＲの
対周波数特性を示す図である。

【図８】本発明の実施例３における帯域に対するループ
導体と接地板間の距離の関係を示す図である。

【図９】本発明の実施例３における帯域に対する給電部
導体の全長の関係を示す図である。

【図１０】従来の技術にかかるループアンテナの斜視図
である。

【符号の説明】

１…接地板、２…ループ導体、３…絶縁体、４…平行線
路導体、５…給電部導体、６…給電用同軸線路、７…同
軸線路の中心導体、８…同軸線路の外部導体、９…板状
ループ導体、１０，１１…誘電体板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤咲子大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者大谷昇大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者中野久松東京都小平市上永南町４−６−７−101 Ｆターム(参考） 5J046 AA07 AA11 AA19 AB11 PA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともそれぞれが非接触である接地
板と給電部導体と互いに接合された複数のループ導体と
を有し、給電用同軸線路の中心導体を前記給電部導体に
接続し、前記給電用同軸線路の外部導体を前記接地板に
接続して、前記互いに接合された複数のループ導体に電
磁界結合により給電がなされるようにしたことを特徴と
する電磁界結合型ループアンテナ。
【請求項２】前記互いに接合された複数のループ導体
が、同一平面内に配された構造を有し、給電用同軸線路
の中心導体を前記給電部導体に接続し、前記給電用同軸
線路の外部導体を前記接地板に接続して、前記互いに接
合された複数のループ導体に電磁界結合により給電がな
されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電磁
界結合型ループアンテナ。
【請求項３】少なくともそれぞれが非接触である接地
板と給電部導体と板状のループ導体とを有し、給電用同
軸線路の中心導体を前記給電部導体に接続し、前記給電
用同軸線路の外部導体を前記接地板に接続して、前記板
状のループ導体に電磁界結合により給電がなされるよう
にしたことを特徴とする電磁界結合型ループアンテナ。
【請求項４】少なくともそれぞれが非接触である前記
接地板と前記ループ導体とが互いに平行で、前記給電部
導体の一部が前記接地板と前記ループ導体との間に平行
に配され、前記給電部導体の残りの部分が前記接地板と
前記ループ導体とに垂直に配され、かつ、前記ループ導
体の最外周と最内周の間の延長直下に配された構造であ
ることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載
の電磁界結合型ループアンテナ。
【請求項５】前記接地板と前記給電部導体との間、及
び、前記給電部導体と前記ループ導体との間に、少なく
とも空気以外の一種類以上の誘電体を使用した構造を有
することを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記
載の電磁界結合型ループアンテナ。
【請求項６】前記給電部導体と前記ループ導体との間
に、少なくとも空気以外の誘電体を使用した構造を有す
ることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載
の電磁界結合型ループアンテナ。
【請求項７】前記接地板と前記ループ導体とが互いに
平行で、その間隔が送受信電波の実効波長λ_gの５.５％
〜１３％（０.０５５λ_g〜０.１３λ_g）であることを特
徴とする請求項１乃至６いずれか一項に記載の電磁界結
合型ループアンテナ。
【請求項８】前記給電部導体として、送受信電波の実
効波長λ_gに対し、全長がその１８％〜３１％（０.１８
λ_g〜０.３１λ_g）のワイヤを用いることを特徴とする
請求項１乃至７いずれか一項に記載の電磁界結合型ルー
プアンテナ。
【請求項９】前記給電部導体として、誘電体基板を用
いる際の送受信電波の実効波長λ_gに対し、全長がその
１８％〜３１％（０.１８λ_g〜０.３１λ_g）の板状導体
を用いることを特徴とする請求項１乃至７いずれか一項
に記載の電磁界結合型ループアンテナ。
【請求項１０】前記ループ導体が、正方形であること
を特徴とする請求項１乃至９いずれか一項に記載の電磁
界結合型ループアンテナ。
【請求項１１】前記ループ導体が、長方形であること
を特徴とする請求項１乃至９いずれか一項に記載の電磁
界結合型ループアンテナ。
【請求項１２】前記ループ導体が、三角形であること
を特徴とする請求項１乃至９いずれか一項に記載の電磁
界結合型ループアンテナ。
【請求項１３】前記ループ導体が、円形であることを
特徴とする請求項１乃至９いずれか一項に記載の電磁界
結合型ループアンテナ。
【請求項１４】送受信可能電波の周波数帯域幅（Ｂ．
Ｗ．）を、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が３以上となる周
波数帯域と定義する時、ＶＳＷＲ≦３となるＢ．Ｗ．が
４.５％以上の帯域であることを特徴とする請求項１乃
至１３いずれか一項に記載の電磁界結合型ループアンテ
ナ。
【請求項１５】少なくとも一つの受動素子または能動
素子が接続されてなることを特徴とする請求項１乃至１
４いずれか一項に記載の電磁界結合型ループアンテナ。