JP3306729B2 - マイクロストリップアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアンテナInfo
- Publication number
- JP3306729B2 JP3306729B2 JP33342693A JP33342693A JP3306729B2 JP 3306729 B2 JP3306729 B2 JP 3306729B2 JP 33342693 A JP33342693 A JP 33342693A JP 33342693 A JP33342693 A JP 33342693A JP 3306729 B2 JP3306729 B2 JP 3306729B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- dielectric substrate
- radiating element
- present
- strip line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Description
アンテナに関し、特に使用状態によって、アンテナの角
度が変化し、そのため、受信感度が影響を受けるような
構造の携帯無線電話機のアンテナ構造に係る。
の例を示す図である。同図において、29はホイップア
ンテナ、30は送話器、31は受話器、32はダイヤル
部、33はきょう体を表わしている。このような構造の
携帯無線電話機では、携帯無線電話機が図25に示され
るように直立状態のときにはホイップアンテナ29は垂
直偏波アンテナとして動作し、水平面内で無指向性の放
射パタンが得られる。
6に示すように人体頭部19の横に使用者の手20によ
って携帯無線電話機が保持され、アンテナが鉛直方向か
ら傾けられて使用される。従ってアンテナの偏波特性が
垂直偏波だけではなく水平偏波に対する指向性をももつ
ようになる。このため、垂直偏波を主偏波として用いて
いる陸上移動通信方式では、アンテナの傾斜に伴って実
効的な利得が低下する。
技術として有望視されているマイクロセルを用いる移動
通信システムにおいては、基地局アンテナが路上の比較
的低い位置(地上高2〜10m)に置かれ、移動局と基
地局とがほぼ見通しとなる伝搬状況の下で携帯無線電話
機が使用されることが想定される。このような見通し伝
搬路においては、交差偏波識別度が極めて高く、10〜
15dBにも達する。
線電話機では、アンテナの傾斜による偏波特性変動が大
きな実効利得の低下となって現われ、通信品質が大きく
劣化する。図27は、ホイップアンテナ系でのアンテナ
の傾斜に対する実効利得の特性を示したものである。同
図から明らかなように、アンテナ傾斜角が90度に達し
た場合、実効利得、すなわち、受信レベルは約14dB
も低下する。
効利得の低下は、アンテナの偏波特性が使用状態に応じ
て変動することに基づくものである。このような携帯無
線電話機におけるアンテナ偏波特性の人為的な変動を軽
減する方法として、図28に示すような直交偏波を用い
た偏波ダイバーシチアンテナ構成が考えられる。
う体、34はきょう体33の背面に取付けられたマイク
ロストリップアンテナの放射素子、35はアンテナ素子
34の第1のポート、36はアンテナ素子34の第2の
ポートである。マイクロストリップアンテナ素子34の
基本励振モードは互いに直交するように縮体しており、
従ってこれら縮体モードをそれぞれのダイバーシチポー
トとして用いることにより独立なアンテナブランチが得
られる(多賀他:「マイクロストリップダイバーシチア
ンテナの検討」昭和57年度電子通信学会電波部門全国
大会講演論文集S2−1参照)。
に無線機きょう体に実装した場合、きょう体33が直立
しているときにはアンテナ素子34の第1のポート35
が垂直偏波に感度を有する。きょう体33が鉛直方向か
ら傾斜するにつれて第1のポート35の受信レベルは低
下するが、逆に第2のポート36の受信レベルが上昇す
る。きょう体33の鉛直方向から傾斜角37が45°の
とき、第1のポート35の受信レベルと第2のポート3
6の受信レベルとが等しくなるが、きょう体33が直立
しているときの第1のポート35の受信レベルに比して
約3dB低下する。
には、第2のボート36の受信レベルの方が高くなる。
従って、これら2つのアンテナポート35,36の受信
レベルを常時監視していてベルの高いポートを選択する
ようにすればアンテナの傾斜による受信レベルの極端な
低下を防ぐことができる。
構成では、受信レベル検出器やレベル判定器、更にアン
テナポートの切り換えスイッチ等を必要とする上、アナ
ログ方式の場合には切り換えスイッチの切り換え雑音が
問題になるという好ましくない問題があった。また受信
レベル検出器の経年変化による検出レベルのバラツキが
大きく、必ずしも選択したアンテナポートが最適偏波と
ならない場合があるという問題があった。
ム単位でアンテナポートを切り換えればよいため、切り
換え雑音については問題とならないが、受信レベル検出
器のバラツキにより、必ずしも選択したアンテナポート
が最適偏波とならない場合があるという問題は不可避で
あった。また、電気的なアンテナポートの切り換え方式
があるため、切り換え回路が必要となり、携帯無線電話
機の小型化や低消費電力化に不利であるという問題があ
った。
力化に不利となる電気回路を必要とせず、携帯電話無線
機が傾けられた場合でもアンテナの偏波特性が初期の偏
波状態に戻るアンテナを提供し、これによってアンテナ
の実効利得の変動を抑え、通話品質に優れる携帯電話機
を実現することを目的とするものである。
題は前記特許請求の範囲に記載した手段により解決され
る。すなわち、請求項1の発明は、一方の面に金属被膜
よりなる少なくとも1つの放射素子を有する第1の誘電
体基板と、一方の面に金属被膜よりなる接地導体を有す
ると共に、他方の面に金属被膜よりなるストリップ線路
を有する第2の誘電体基板からなるマイクロストリップ
アンテナにおいて、第1の誘電体基板の放射素子と第2
の誘電体基板のストリップ線路とが電磁的な結合を保ち
つつ、第1の誘電体基板が第2の誘電体基板上でアンテ
ナ回転軸を中心に回転し得る機構を有し、前記アンテナ
回転軸は前記第1の誘電体基板上の重心を外した位置に
構成され、前記第1の誘電体基板が重力によって回転す
ることにより前記放射素子は常に垂直偏波に感度を有す
る方向へ向く、ことを特徴とするマイクロストリップア
ンテナである。
ンテナにおいて、前記第1の誘電体基板または前記放射
素子の表面ないし側面に重りを付けたことを特徴とする
マイクロストリップアンテナである。請求項3の発明
は、上記請求項1および請求項2の発明において、第1
の誘電体基板の放射素子の形状を長方形としたマイクロ
ストリップアンテナである。
3記載の発明において、アンテナ回転軸が第2の誘電体
基板上に設けたストリップ線路上から外れた位置、ある
いは、該ストリップ線路を長手方向に延長した領域の外
の位置になるように構成したマイクロストリップアンテ
ナである。請求項5の発明は、上記請求項1〜請求項4
記載の発明において、第2の誘電体基板のストリプ線路
の一端を円弧状に形成したマイクロストリップアンテナ
である。
4記載の発明において、第2の誘電体基板のストリップ
線路の一端を円弧状に形成し、円弧状に形成したストリ
ップ線路の一端に使用波長のほぼ4分の1の電気長を有
するストリップ線路を接続したマイクロストリップアン
テナである。
無線機の筐体に実装され実際に使用されるとき、携帯無
線機が傾けば、第2の誘電体基板も同時に傾く。しか
し、第1の誘電体基板は、第2の誘電体基板とは独立的
に回転し得るので、例えば、第1の誘電体基板に重りを
設けるなどし、アンテナ回転軸を第1の誘電体基板上の
重心を外した位置に構成することにより、第1の誘電体
基板がアンテナ回転軸を中心として回転し常に一定の位
置を保つようにすることができる。このとき、第1の誘
電体基板に設けられたアンテナ放射素子は第2の誘電体
基板に設けられたストリップ線路と電磁的な結合を保っ
ているのでこれにより給電される。従って、アンテナ放
射素子の偏波特性を重力を利用して常に鉛直方向に向け
ることができる。以下本発明の作用等に関し、実施例に
基づいて詳細に説明する。
する。図1は本発明の第1の実施例を示す図であって、
(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は底面図を示
しており、それぞれ一部を破砕して内部構造が見えるよ
うに描いてある。同図において、1は第1の誘電体基
板、2は第2の誘電体基板、3は第1の誘電体基板1の
表面に被着せしめた金属被膜から成る形状が長方形のア
ンテナ放射素子、
めた金属被膜より成るストリップ線路、5は第2の誘電
体基板2の背面に被着せしめた金属被膜からなる接地導
体、6はアンテナ接栓、7は第1の誘電体基板1に設け
た重り、8はアンテナ放射素子3の中心となる位置に設
けたアンテナ回路軸、9は誘電体材料から成るアンテナ
カバー、10は第2の誘電体基板2の表面に設けたアン
テナ回転軸支持部、
ンテナ回転軸支持部であり、第1の誘電体基板1に設け
たアンテナ回転軸8と第2の誘電体基板2に設けたアン
テナ回転軸支持部10とアンテナカバー9の背面に設け
たアンテナ回転軸支持部11が互いに合わされるように
第2の誘電体基板2の上に第1の誘電体基板1を重ね、
さらに第1の誘電体基板1の上にアンテナカバー9を重
ねた構成としている。
2の誘電率を勘案した共振波長のおよそ1/2の電気長
となるように素子長が設定され、マイクロストリップ線
路4の上部に配置されている。アンテナ接栓6より入力
された高周波電流はマイクロストリップ線路4を伝搬
し、マイクロストリップ線路4とアンテナ放射素子3が
重なる部分において電磁結合によりアンテナ放射素子3
へ給電され、所望の周波数帯域において共振が得られ
る。
のであり、良好な共振特性が得られていることがわか
る。図3は(a)に示すアンテナ放射素子3がアンテナ
回転軸8を中心として回転したとき、VSWRが2以下
となる周波数帯域幅の変化を(b)に示したものであ
る。アンテナ放射素子の回転角度が60°で約10MH
zの帯域幅が得られていることがわかる。
軸8を中心として回転したときの水平面内での垂直・水
平両偏波の放射指向性の変化を示すものである。(b)
に示す回転角度が60°のときでも最大約2.0dBd
(ダイポール比)の指向性利得が得られており、放射素
子3が回転しても(a)に示す回転角度が0°のときの
偏波特性が維持され、良好な放射特性が実現されてい
る。
示すように携帯無線機に実装され使用される場合、アン
テナ放射素子は重り7によって回転せしめられる。同図
において、2は本発明のアンテナの誘電体基板、4はス
トリップ線路、17は携帯無線機筐体であり、(a)は
携帯無線筐体17が直立している状態を示している。
で、重り7は重力によりアンテナ下端に位置し、これに
よりアンテナ放射素子3は垂直偏波に対して感度を持
つ。図5(b)は携帯無線機が実際の使用状態の例を示
したものであり、19は使用者の人体頭部、20は使用
者の手である。この時、携帯無線機筐体17は使用者の
頭部19の横で約60°の角度に傾けられているが、
ナ回転軸8を回転中心として回転し、同図に示すように
垂直偏波に感度を有する方向に動く。即ち、本実施例で
は、携帯無線機の傾斜角度が使用者により人為的に変動
しても、アンテナ放射素子3は常に垂直偏波に対して感
度をもつように動き、偏波特性が維持されるので、アン
テナ実効利得を一定とすることができる。
って、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は底面
図を示しており、先の図1の場合と同様にそれぞれ一部
を破砕して内部構造が見えるように描いている。図面に
おいて、1は第1の誘電体基板、2は第2の誘電体基
板、3は第1の誘電体基板1の表面に被着せしめた金属
被膜から成る形状が長方形のアンテナ放射素子、
めた金属被膜より成るストリップ線路、5は第2の誘電
体基板2の背面に被着せしめた金属被膜からなる接地導
体、6はアンテナ接栓、7は第1の誘電体基板1に設け
た重り、8はアンテナ放射素子3の中心からはずれた位
置に設けたアンテナ回転軸、9は誘電体材料から成るア
ンテナカバー、10は第2の誘電体基板2の表面に設け
たアンテナ回転軸支持部、11はアンテナカバー9の背
面に設けたアンテナ回転軸支持部であり、
軸8と第2の誘電体基板2に設けたアンテナ回転軸支持
部10とアンテナカバー9の背面に設けたアンテナ回転
軸支持部11が互いに合わされるように第2の誘電体基
板2の上に第1の誘電体基板1を重ね、さらに第1の誘
電体基板1の上にアンテナカバー9を重ねた構成として
いる。
2の誘電率を勘案した共振波長のおよそ1/2の電気長
となるように素子長が設定され、マイクロストリップ線
路4の上部に配置されている。アンテナ接栓6より入力
された高周波電流はマイクロストリップ線路4を伝搬
し、マイクロストリップ線路4とアンテナ放射素子3が
重なる部分において電磁結合によりアンテナ放射素子3
へ給電され、所望の周波数帯域において共振が得られ
る。
子3がアンテナ回転軸8を中心として回転したとき、V
SWRが2以下となる周波数帯域幅の変化を(b)に示
すものである。アンテナ放射素子3の回転角度が約80
°でも約100MHzの帯域幅が得られており、前記第
1の実施例で示したアンテナ回転軸8をアンテナ放射素
子3の重心に設置した場合に比べて、VSWRが2以下
となるアンテナ放射素子3の回転角度範囲、帯域幅とも
に格段に広がっていることがわかる。
軸8を中心として回転したときの水平面内での垂直・水
平両偏波の放射指向性の変化を示すものである。(b)
に示す回転角度が60°のときでも最大約2.0dBd
(ダイポール比)の指向性利得が得られており、放射素
子3が回転しても、(a)に示す回転角度が0°のとき
の偏波特性が維持され、良好な放射特性が実現されてい
る。
れ、使用される場合、前記第1の実施例で説明したと同
様に、誘電体基板1は重り7によって回転せしめられる
ので、アンテナ放射素子3はアンテナ回転軸8を回転中
心として回転せしめられ、常に垂直偏波に対して感度を
持つように動き、偏波特性が維持される。即ち、携帯無
線機の傾斜角度が使用者により人為的に変動しても、ア
ンテナ実効利得が一定となる携帯無線機を実現すること
ができる。
であって(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は底
面図を示している。(描画方法については先の図と同様
である)同図において、1は第1の誘電体基板、2は第
2の誘電体基板、3は第1の誘電体基板1の表面に被着
せしめた金属被膜から成り、形状が長方形のアンテナ放
射素子、4は第2の誘電体基板2の表面に被着せしめた
金属被膜より成るストリップ線路、
めた金属被膜からなる接地導体、6はアンテナ接栓、7
は第1の誘電体基板1に設けた重り、8はアンテナ放射
素子3の中心に設けたアンテナ回転軸、9は誘電体材料
から成るアンテナカバー、10は第2の誘電体基板2に
設けたストリップ線路4の長手方向を通る直線を外れた
位置となる第2の誘電体基板2の表面に設けたアンテナ
回転軸支持部、11はアンテナカバー9の背面に設けた
アンテナ回転軸支持部であり、
軸8と第2の誘電体基板2に設けたアンテナ回転軸支持
部10とアンテナカバー9の背面に設けたアンテナ回転
軸支持部11が互いに合わされるように第2の誘電体基
板2の上に第1の誘電体基板1を重ね、さらに第1の誘
電体基板1の上にアンテナカバー9を重ねた構成として
いる。
2の誘電率を勘案した共振波長のおよそ1/2の電気長
となるように素子長が設定され、マイクロストリップ線
路4の上部に配置されている。アンテナ接栓6より入力
された高周波電流はマイクロストリップ線路4を伝搬
し、マイクロストリップ線路4とアンテナ放射素子3が
重なる部分において電磁結合によりアンテナ放射素子3
へ給電され、所望の周波数帯域において共振が得られ
る。
素子3がアンナテ回転軸8を中心として回転したときの
VSWRが2以下となる周波数帯域幅の変化を(b)に
示すものである。回転角度が約75°でも約10MHz
の帯域幅が得られており、アンテナ回転軸をアンテナ放
射素子の重心となる位置に設けた前記第1の実施例に比
べて、VSWRが2以下となる回転角度範囲が広がって
いることがわかる。また、前記第2の実施例ではアンテ
ナ放射素子3の重心からはずれた位置にアンテナ回転軸
を設けていたため、
くなり、携帯機に実装する場合には携帯無線機筐体を大
きくする必要があり、携帯機の小形化には不利であっ
た。しかし、本発明のアンテナは前記第1の実施例と同
様、アンテナ回転軸をアンテナ放射素子の中心に設けて
いるためアンテナ放射素子回転時の回転半径が小さくな
り、携帯機の小形化に有利である。
転軸8を中心として回転したときの水平面内での垂直・
水平両偏波の放射指向性の変化を示すものである。
(b)に示す回転角度が60°のときでも最大約0dB
d(ダイパール比)の指向性利得が得られており、放射
素子3が回転しても(a)に示す回転角度が0°のとき
の偏波特性が維持され、良好な放射特性が実現されてい
る。
れ、使用される場合、前記第1の実施例で説明したと同
様に、誘導体基板1は重り7によって回転せしめられる
ので、アンテナ放射素子3はアンテナ回転軸8を回転中
心として回転せしめられ、常に垂直偏波に対して感度を
持つように動き、偏波特性が維持される。即ち、携帯無
線機の傾斜角度が使用者により人為的に変動しても、ア
ンテナ実効利得が一定となる携帯無線機を実現すること
ができる。
図であって、1,2は誘電体基板、3aは誘電体基板2
の表面に被着せしめた金属被膜より形成され、波長の1
/2より短い長さを有する放射素子、5は接地導体、6
はアンテナ接栓、7は重り、8はアンテナ回転軸、9は
誘電体材料からなるアンテナカバー、10は誘電体基板
1に設けたアンテナ回転軸支持部、
回転軸支持部、12,13は給電線20の端部、14,
15は給電線16の端部12,13に接続され、波長の
ほぼ1/4の電気長を有する高周波線路、誘電体基板1
はアンテナ回転軸8がアンテナ回転軸支持部に嵌入され
て回動自在なるように、誘電体基板1上に重ねられてい
る。また、アンテナ回転軸の他端はアンテナカバーの回
転支持部11に嵌入され誘電体基板1が回動自在である
ように位置決めされている。
ナ接栓6より入力された高周波は高周波線路19、給電
線16、および高周波線路14を通過して高周波線路1
4の端部で反射される。高周波線路14の電気長をほぼ
1/4波長に設定していることにより、給電線16の位
置において定在波電流の振幅がほぼ最大となる。誘電体
基板1の表面に形成されている放射素子3aは、この給
電線5の位置の上部に配置されるため、電磁結合により
給電線16上の給電電流は放射素子3a上に誘起され
る。
よび2の誘電率を勘案した共振波長(通常、波長の1/
2より短い長さとなる)に設定することにより、所望の
周波数帯において共振が得られる。図13は本実施例の
リターンロス特性を示したものであり、良好な共振特性
が得られていることがわかる。
電流が誘起され、マイクロストリップ構造の半波長ダイ
ポールアンテナ素子として動作する。図14に本実施例
のアンテナの水平面内での垂直偏波放射指向性を示す。
最大約5.6dBiの指向性利得が得られており、良好
な放射特性が実現されている。
テナ回転軸を回転中心として360°自由に回転する構
造となっているため、このアンテナが図15に示すよう
に携帯無線機に実装され、使用される場合、誘電体基板
1は重り7が回転中心の下になるように回転して一定の
位置で静止する。図15(a)において、
ょう体であり、無線機きょう体17が直立している状態
を示している。このとき、重り7は図に示すようにアン
テナの最下部に位置するようになり、その結果誘電体基
板1上の放射素子3aは垂直偏波に感度を有する方向に
向いている。同図(b)において、19は人体頭部、2
0は手であり、無線機きょう体17は人体頭部19の横
で斜めに傾いている。
を回転中心として重り7により回転せしめられ、図に示
すように放射素子3aは垂直偏波に感度を有する方向に
傾く。すなわち、本実施例では、携帯無線機きょう体の
傾きの如何にかかわらず放射素子3aは常に垂直偏波に
感度を有するように動き、偏波特性が維持される。
ているため、放射素子が回転しても一定の励振条件が保
たれ、従って図14に示した放射指向性が保たれる。ま
た、動作放射素子3aを給電線16との空間給電により
励振する構造としているため、放射素子の回転動作によ
る雑音の発生もない。
図であって、構造等は先の図12の場合とほぼ同様であ
るが放射素子3bが付加されている点が異なる。アンテ
ナ接栓6より入力された高周波は高周波線路15、給電
線16、および高周波線路14を通過して高周波線路1
4の端部で反射される。
に設定しているので、給電線16の位置において定在波
電流の振幅がほぼ最大となる。誘電体基板1の表面に形
成されている放射素子3aは、この給電線16の位置の
上部に配置されるため、電磁結合により給電線16上の
給電電流は放射素子3a上に誘起される。
よび2の誘電率を勘案した共振波長の定在波がたつ長さ
に設定することにより、所望の周波数帯において共振が
得られる。また、放射素子3bは放射素子3aと異なる
共振波長に設定されているが、その共振波長に対応する
周波数において給電線16上の給電電流は放射素子3a
を介して放射素子3b上に誘起される。すなわち、異な
る2周波において動作する放射素子を形成できる。
って、2周波において動作する放射素子を形成する他の
例を示している。同図の放射素子3c上には放射素子3
aを介してアンテナ電流が誘起される。従って、放射素
子3aの長さによって決まる共振周波数と、放射素子3
cと放射素子3aとを含む長さによって決まる共振周波
数の2周波において動作する放射素子が形成できる。
素子3aと3cを含めた放射素子には、それぞれ正弦波
状の定在波電流が誘起され、マイクロストリップ構造の
ダイポールアンテナ素子として動作し、図14に示され
る放射指向性と同様の放射指向性が得られる。
テナ回転軸を回転中心として360°自由に回転する構
造となっているため、実施例1において説明したと同様
に、放射素子3a、および3cは、重り7によって携帯
無線機きょう体の傾きに因らず常に垂直偏波に感度を有
するように動き、偏波特性が維持される。
いるため、放射素子が回転しても一定の励振条件が保た
れ、従って図14に示したと同様の放射指向性が維持さ
れる。また、放射素子3aを給電線16との空間給電に
より励振する行動としているため、放射素子の回転動作
による雑音の発生もない。
図であって、誘電体基板1および2がアンテナ回転軸と
誘電体基板2との嵌合部を中心とする円形状に構成され
た場合の例を示している。このような43となっている
ため、本アンテナは必要な機能動作を保持したまま誘電
体基板2の重量を軽量化して構成できるものである。
図であって、図18における誘電体基板1の形状を誘電
体基板の凸部12を中心点として非対象形となるよう構
成した場合の実施例を示すものである。図では、誘電体
基板1の形状をT字形にした場合を示している。このよ
うに誘電体基板1を形成することにより、誘電体基板1
そのものを振り子のように構成できるので、重り7を削
除した構造とすることができる。本実施例においても、
その動作特性は前記実施例と同様である。
図であって、8aは誘電体基板1を貫通する回転軸であ
り、9aは本発明のアンテナを収納する誘電体から成る
アンテナカバーである。アンテナカバー9aは、回転軸
8aがアンテナカバー9aに設けられたアンテナ回転軸
支持部11と誘電体基板1の表面に設けられたアンテナ
回転軸支持部Icとによって挟まれるようにして誘電体
基板1,2が重なるように固定される。
度回転し、携帯無線機きょう体に本アンテナが実装され
たとき、重り7の作用によって放射素子3aは常に一定
の偏波特性を維持するように動作する。本実施例は他の
実施例が主としてアンテナ回転軸を誘電体板1に固定的
に設けているのに対し、アンテナ回転軸上で誘電体板1
が回転し得るようにした点で他の実施例と異なる。
る図であって、誘導体基板およびアンテナカバーのアン
テナ回転軸支持部に金属製等のキャップ21を埋め込
み、このキャップ21によってアンテナ回転軸を支持す
るようにした構成を示すものである。このような構造と
することにより、アンテナ回転軸支持部の摩耗を軽減で
き、アンテナの長寿命化を図ることができる。
る図であって、誘電体基板1の中央部に設けられたアン
テナ回転軸支持部を、放射素子3aの長手方向の長さを
二分する中心線の延長線上から外れた位置に設けるよう
構成した場合の例を示すものである。放射素子3aの長
手方向の長さを二分する中心線の位置が給電線16の真
上部分からオフセットされた位置に来るように構成さ
れ、給電線16と放射素子3aとの結合状態を変化させ
ることができる。
ピーダンス特性を調節することができ、最も良好な結合
条件の下でアンテナを動作させることができる。同様に
して、放射素子3aの位置を誘電体基板1のアンテナ回
転軸支持部に対してより近づけるかあるいは遠ざけるこ
とによっても結合条件を調整できる。
る図であって、本発明において可能な放射素子の形状の
例を示したものである。同図(a)は放射素子3aが長
方形である場合であり、前記実施例において説明した。
同図(b)は放射素子3dが折れ曲がった帯状の素子形
状の場合を示したものであり、誘電体基板1,2の寸法
を変えることなくアンテナの動作周波数を下げることが
できる。
ある。また交差偏波特性が必要となる場合にも有効であ
る。同図(c)は放射素子3eが曲線的に帯状の場合を
示したものであり、希望する偏波特性・放射指向性を得
ようとする場合に有効である。これらいずれの場合にお
いても、給電性16とアンテナ素子との位置関係は実施
例10の説明で述べたごとく、最適な位置関係に配置さ
れる。
る図であって、円弧状の給電線16の一端に接続する波
長のほぼ1/4の電気長を有する高周波線路14と、円
弧状の給電線16のもう一方の端部とアンテナ接栓6と
を電気的に接続する線路15とが、誘電体基板2の背面
側に被着せしめた接地導体5の更に背面に設けられた誘
電体基板23の背面に被着せしめられ、接地導体25を
被着せしめた誘電体基板24により挟まれてトリプレー
ト構造の高周波線路として構成されている。
て誘電体基板2ならびに誘電体基板23を貫通する導体
ピン22により円弧状の給電線16に電気的に接続して
構成されている。このような構造になっているから、高
周波線路14および15と回転する放射素子3aとの間
の相互結合の影響を無くすことができ、放射素子3aが
任意のどのような位置に回転した場合でも良好な動作特
性を得ることができる。
基板2の表面に前記アンテナ回転軸を中心として円弧状
に被着せしめた金属被膜より成るマイクロストリップ線
路によって構成した実施例を示したものであるが、給電
線16のようなマイクロストリップ線路構造に換えて誘
電体基板2の表面にスロットを形成してスロット結合を
利用することによっても同様の偏波追尾アンテナが実現
可能である。
も同様である。本発明のアンテナにおける誘電体板の厚
みは、誘電体の誘電率、放射素子と給電素子が向き合う
面積などと共に、給電損失を決める一要因であり、絶対
的な制限はないが、損失を必要以上に大きくしないため
に、通常は、使用電磁波の波長以下とすることが望まし
い。
1および誘電体基板2の形状が長方形あるいは円形の場
合について説明したが、本発明の誘電体基板はこれに限
定されるものではなく、例えば、楕円や、その他の形状
のものなども、本発明に含まれることは言うまでもな
い。
体基板の放射素子がない面と、第2の誘電体基板のスト
リップ線路を有する面とが、互いに向き合った場合につ
いて説明したが、第1の誘電体基板の放射素子を有する
面と、第2の誘電体基板のストリップ線路を有する面と
が、互いに向き合った場合でも同様なアンテナ特性が得
られる。
の形状が主として長方形の場合について説明したが、本
発明のアンテナ放射素子3の形状はこれに限定されるも
のではなく、例えば、長方形の放射素子に切り込みを入
れて小形化を図ったもの、無給電素子を付加して2周波
共用化および広帯域化を図ったものなど、既存のアンテ
ナ技術を本発明のアンテナ構造に適用したものも本発明
に含まれるのは当然である。
ナカバーと誘電体基板とで保持する場合にいて説明した
が、本発明のアンテナ放射素子の回転構造はこれに限定
されるものではなく、例えば、アンテナ放射素子の表面
または誘電体基板の表面のどちらか一方にアンテナ回転
軸を設け、誘電体基板またはアンテナカバーの一方で支
持する回転構造のものなども本発明に含まれることは言
う迄もない。
に設けた場合について説明したが、本発明の重りの構成
は、これに限定されるものではなく、例えば、重りの設
置位置をアンテナ放射素子の表面や側面に設けた構造の
ものなども考えられる。
転中心で機械的に支持する部材を設けた場合について説
明しているが、これに限るものではなく特に突起状ある
いは軸状の構造物を設けることなく、例えば、アンテナ
を密閉された容器内に収め核容器内に流体を満たして、
放射素子を設けた誘電体板が回動し得るような構造とし
たものも本発明に含まれるものであることは言う迄もな
い。
無線機の傾斜角度が使用者の使用状態により人為的な変
動を受けた場合でも、アンテナの偏波特性が変動せず、
アンテナ実効利得が常に一定となる携帯無線機用アンテ
ナとして有効である。従って、見通し道路等を主な無線
ゾーンとする交差偏波識別度の高いマイクロセル方式の
移動通信システムにおいて有用な実効利得の高い携帯無
線機用アンテナを実現できる。
る。
射素子が回転したときのVSWRが2以下となる帯域幅
の変化を示す図である。
放射指向性を示す図である。
と通話状態を示す図である。
きの帯域幅の変化を示す図である。
放射指向性を示す図である。
ときの帯域幅の変化を示す図である。
の放射指向性を示す図である。
ある。
波放射指向性を示す図である。
装例と使用例を示す図である。
る。
る。
る。
る。
ある。
する図である。
ある。
の構成の例を示す図である。
部 12,13 給電線の端部 14,15 高周波線路 16 給電線 17 無線機筐体 18 アンテナ 19 人体頭部 20 使用者の手 21 金属性のキャップ 22 導体ピン
Claims (6)
- 【請求項1】 一方の面に金属被膜よりなる少なくとも
1つの放射素子を有する第1の誘電体基板と、 一方の面に金属被膜よりなる接地導体を有すると共に、
他方の面に金属被膜よりなるストリップ線路を有する第
2の誘電体基板からなるマイクロストリップアンテナに
おいて、 第1の誘電体基板の放射素子と第2の誘電体基板のスト
リップ線路とが電磁的な結合を保ちつつ、第1の誘電体
基板が第2の誘電体基板上でアンテナ回転軸を中心に回
転し得る機構を有し、 前記アンテナ回転軸は前記第1の誘電体基板上の重心を
外した位置に構成され、 前記第1の誘電体基板が重力によって回転することによ
り前記放射素子は常に垂直偏波に感度を有する方向へ向
く、 ことを特徴とするマイクロストリップアンテナ。 - 【請求項2】 前記第1の誘電体基板または前記放射素
子の表面ないし側面に重りを付けたことを特徴とする請
求項1記載のマイクロストリップアンテナ。 - 【請求項3】 第1の誘電体基板の放射素子の形状を長
方形とした請求項1および請求項2記載のマイクロスト
リップアンテナ。 - 【請求項4】 アンテナ回転軸が、第2の誘電体基板上
に設けたストリップ線路上を外れた位置、あるいは、該
ストリップ線路を長手方向に延長した領域の外の位置に
なるように構成した請求項1〜請求項3記載のマイクロ
ストリップアンテナ。 - 【請求項5】 第2の誘電体基板のストリップ線路の一
端を円弧状に形成した請求項1〜請求項4記載のマイク
ロストリップアンテナ。 - 【請求項6】 第2の誘電体基板のストリップ線路の一
端を円弧状に形成し、円弧状に形成したストリップ線路
の一端に使用波長のほぼ4分の1の電気長を有するスト
リップ線路を接続した請求項1〜請求項4記載のマイク
ロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33342693A JP3306729B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-12-27 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP370693 | 1993-01-13 | ||
JP5-3706 | 1993-01-13 | ||
JP33342693A JP3306729B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-12-27 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06318814A JPH06318814A (ja) | 1994-11-15 |
JP3306729B2 true JP3306729B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=26337339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33342693A Expired - Fee Related JP3306729B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-12-27 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3306729B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2891299B2 (ja) * | 1997-05-02 | 1999-05-17 | 日本電気株式会社 | 半導体マイクロ波増幅器 |
US6677907B2 (en) | 2000-10-31 | 2004-01-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Antenna device and portable terminal |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33342693A patent/JP3306729B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06318814A (ja) | 1994-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3580654B2 (ja) | 共用アンテナおよびこれを用いた携帯無線機 | |
JP3442389B2 (ja) | 携帯型通信装置用アンテナ | |
US6424300B1 (en) | Notch antennas and wireless communicators incorporating same | |
US6759990B2 (en) | Compact antenna with circular polarization | |
KR100447003B1 (ko) | 복합안테나 | |
US6295030B1 (en) | Antenna apparatus and portable radio communication apparatus | |
US6373436B1 (en) | Dual strip antenna with periodic mesh pattern | |
US7079079B2 (en) | Low profile compact multi-band meanderline loaded antenna | |
US6236368B1 (en) | Loop antenna assembly for telecommunication devices | |
US6992627B1 (en) | Single and multiband quarter wave resonator | |
US6707431B2 (en) | Dual antenna capable of controlling radiation characteristics in a mobile communication terminal | |
RU2160946C2 (ru) | Портативное устройство радиосвязи | |
US6859174B2 (en) | Antenna device and communications system | |
US7095371B2 (en) | Antenna assembly | |
KR20010075014A (ko) | 원형 편파 유전체 공진기 안테나 | |
JP2007510362A (ja) | 浮遊非励振素子を含むマルチバンド平板逆fアンテナと、それを組み込んだ無線端末 | |
JP2008503941A (ja) | 無線アプリケーション用低背型スマートアンテナおよびその関連方法 | |
KR20010075231A (ko) | 용량성으로 튜닝된 광대역 안테나 구조 | |
JP2005027278A (ja) | 通信装置 | |
JP2001244715A (ja) | アンテナ装置 | |
JP3481783B2 (ja) | 携帯無線機 | |
JP2004147327A (ja) | 多重帯域アンテナ | |
JP3306729B2 (ja) | マイクロストリップアンテナ | |
WO2000030207A1 (fr) | Dispositif terminal portatif a embase reflechissante | |
JP3472421B2 (ja) | 共用アンテナ装置およびこれを用いた携帯無線機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090517 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090517 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100517 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100517 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110517 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120517 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |