JPH04270504A - 広帯域無指向性アンテナ - Google Patents
広帯域無指向性アンテナInfo
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- JPH04270504A JPH04270504A JP5397191A JP5397191A JPH04270504A JP H04270504 A JPH04270504 A JP H04270504A JP 5397191 A JP5397191 A JP 5397191A JP 5397191 A JP5397191 A JP 5397191A JP H04270504 A JPH04270504 A JP H04270504A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 abstract description 7
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、広帯域無指向性アン
テナに関し、特にVダイポールアンテナの線上に分岐導
体を多数配列した多重スタブ装荷Vダイポールアンテナ
の改良に関するものである。 【0002】 【従来の技術】図4は電子通信情報通信学会論文誌 ’
89/11,Vol J72−B−II,No.11に
示された従来の多重スタブ装荷Vダイポールアンテナを
示す図であり、図において、1は給電点、3は例えば3
0度位の開き角2θV を有するVダイポール、4はV
ダイポールの線上に装荷されたスタブである。 【0003】次にその動作について説明する。給電点1
から入射した前進波はVダイポール3上を先端に向かっ
て進行する。ここで各々のスタブ4からわずかずつ電波
が放射することによって先端まで行く間に前進波は消滅
し、先端からの反射波は発生しない。従来の多重スタブ
装荷Vダイポールアンテナはこのような減衰性進行波を
得ることにより特性の広帯域化を図っていた。図4の多
重スタブ装荷Vダイポールアンテナを図5に示すように
、Vダイポール3を特性インピーダンスZO ,位相定
数βの伝送線路とみなし、スタブ4をその伝送線路に並
列接続された特性インピーダンスZOS,位相定数βO
S,長さlS の開放スタブとみなす。ここで開放スタ
ブの入力アドミタンスは、 【0004】 【数1】 【0005】と表わせる。ここにY1nはスタブ#1と
#nの間の自己及び相互アドミタンスである。Nはスタ
ブの結合領域を考慮する上限の数である。βe はこの
等価分布定数線路の位相定数である。また自己アドミタ
ンスは、 【0006】 【数2】 【0007】と表わせる。 【0008】今、伝送線路の一周期となるlP が波長
に比べて十分に小さいとすると、この一周期区間の等価
回路は近似的に図6のようになる。ここで8はVダイポ
ール3の単位区間の等価分布定数線路であり、9はスタ
ブ4の自己アドミタンスである。角周波数をωとすると
、【0009】 【数3】 【0010】 【数4】 【0011】の関係がある。 【0012】図7に等価一次定数の等価回路を示す。こ
こで10,11はそれぞれ等価一次定数のインダクタン
ス,キャパシタンスであり、それぞれLe,Ce とす
ると、 【0013】Le =L
…(6) 【0014】 【数5】 【0015】となる。但し、L,Sは伝送線路の一次定
数である。また等価二次定数Ze ,βe は、【00
16】 【数6】 【0017】 【数7】 【0018】となる。ここで線路導線上の位置Zによっ
て並列スタブの長さlS を変えるようにすると、スタ
ブのアドミタンスYS はZの関数となり、式(7),
式(8) から等価分布定数は不均一となる。これを表
わすため各々Ze (Z),βe (Z) とすると、
一次定数の等価直列インピーダンスZe (Z) と等
価並列アドミタンスye (Z) は、【0019】 Ze (Z) =jβe (Z) Ze (Z
) =jβZ0 =const. …(9) 【00
20】 【数8】 【0021】となる。よってこの等価線路の伝送線路方
程式は、電圧,電流をV(Z) , I(Z) とする
と、【0022】 【数9】 【0023】 【数10】 【0024】であるから、 【0025】 【数11】 【0026】 【数12】 【0027】が得られる。ここでβe (Z) を【0
028】 【数13】 【0029】とおくと、I (Z)は、【0030】 【数14】 【0031】のように求められる。これより、P1 が
実数ならば直線的に減衰する前進波電流となることがわ
かる。ここで、 【0032】 【数15】 【0033】と近似し、式(2) を式(8) に代入
すると、等価位相定数βe は、 【0034】 【数16】 【0035】 【数17】 【0036】となる。ここでβe /βの虚部が負であ
ることが前述P1 が負の実数であることに対応し、【
0037】 【数18】 【0038】のときにβe /βの虚部が負となる。但
し各スタブの放射はβs に10%の損失を与えること
により定性的に評価した。 【0039】 【発明が解決しようとする課題】従来のスタブ装荷Vダ
イポールアンテナは以上のように構成されているので、
H面を無指向性にするためにはVダイポールの開き角を
大きくしなければならず、そうすると減衰区間が短かく
なり、前進波が先端まで消滅せず反射波を生じ、広帯域
性が失われるという問題があった。 【0040】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、広帯域性を失わずに無指向性の
放射パターンを得ることができる広帯域無指向性アンテ
ナを得ることを目的とする。 【0041】 【課題を解決するための手段】この発明に係る広帯域無
指向性アンテナは、従来の多重スタブ装荷Vダイポール
アンテナの開き角を大きくするとともに、積極的に減衰
性の進行波を得るため、各スタブ間に損失性物質を装荷
すべく、誘電性基板上にアンテナを構成したものである
。 【0042】また、多重スタブ装荷傾斜モノポールアン
テナの開き角を大きくするとともに、積極的に減衰性の
進行波を得るため、各スタブ間に損失性物質を装荷すべ
く、誘電性基板上にアンテナを構成したものである。 【0043】 【作用】この発明においては、各スタブ間にコンダクタ
ンスを並列装荷することで、減衰性進行波を得るために
必要な損失分を、本来のスタブの放射によるものだけで
なく、装荷したコンダクタンスからの損失も加えること
ができ、短い区間でも減衰性進行波が得られ、広帯域性
を保つことができる。 【0044】 【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図1はこの発明の一実施例による広帯域無指向性ア
ンテナを示す。図において、1は給電点、2は例えばガ
ラス・エポキシ等で構成された誘電体基板であり、この
実施例ではその損失はtan δ=0.01のものを用
いている。3及び4はそれぞれ誘電体基板2の上に張り
付けたVダイポールとスタブであり、Vダイポール3は
例えば110〜120度の開き角となっている。 【0045】次に動作について説明する。給電点1から
入射した前進波は、Vダイポール3上を先端に向かって
進行する。ここで各々スタブ4からの放射と誘電体基板
2の損失によるコンダクタンスにより先端まで行く間に
前進波は消滅し、先端からの反射波を生じない。この結
果Vダイポール3の開き角を大きくして、Vダイポール
3上の伝送区間を短くしても、誘電体基板2の損失によ
り減衰性の進行波が得られるので、広帯域で無指向性ア
ンテナを構成できる。 【0046】なお、上記実施例ではアンテナを平衡型と
していたが、不平衡型にしてもよい。図2はこのように
構成した本発明の他の実施例を示す。図において、5は
傾斜モノポール、6は地板、4は傾斜モノポール5に装
荷するスタブ、2は誘電体基板である。この実施例は傾
斜モノポール5と地板6とのなす角度が図1の実施例の
開き角110〜120度の半分となるようにモノポール
を傾けている。この実施例はこのように構成することに
より、広帯域で無指向性の不平衡型アンテナを構成する
ことができる。 【0047】また、上記実施例ではVダイポール3を片
側に一対配置していたが、両側に二対設けてもよい。図
3はこのように構成した本発明のさらに他の実施例を示
す。図において、7は分配器、2は誘電体基板、3はV
ダイポール、4はスタブである。この実施例は分配器7
により左右に分配することで、それぞれの方向に進行波
が流れ、広帯域で無指向性のアンテナが得られる。 【0048】 【発明の効果】以上のように、この発明に係る広帯域無
指向性アンテナによれば、Vダイポールまたは傾斜モノ
ポールの各スタブ間に並列にコンダクタンスを装荷して
アンテナを構成したので、Vダイポールまたは傾斜モノ
ポールの開き角を大きくとれ、広帯域で無指向性のアン
テナが得られる効果がある。
テナに関し、特にVダイポールアンテナの線上に分岐導
体を多数配列した多重スタブ装荷Vダイポールアンテナ
の改良に関するものである。 【0002】 【従来の技術】図4は電子通信情報通信学会論文誌 ’
89/11,Vol J72−B−II,No.11に
示された従来の多重スタブ装荷Vダイポールアンテナを
示す図であり、図において、1は給電点、3は例えば3
0度位の開き角2θV を有するVダイポール、4はV
ダイポールの線上に装荷されたスタブである。 【0003】次にその動作について説明する。給電点1
から入射した前進波はVダイポール3上を先端に向かっ
て進行する。ここで各々のスタブ4からわずかずつ電波
が放射することによって先端まで行く間に前進波は消滅
し、先端からの反射波は発生しない。従来の多重スタブ
装荷Vダイポールアンテナはこのような減衰性進行波を
得ることにより特性の広帯域化を図っていた。図4の多
重スタブ装荷Vダイポールアンテナを図5に示すように
、Vダイポール3を特性インピーダンスZO ,位相定
数βの伝送線路とみなし、スタブ4をその伝送線路に並
列接続された特性インピーダンスZOS,位相定数βO
S,長さlS の開放スタブとみなす。ここで開放スタ
ブの入力アドミタンスは、 【0004】 【数1】 【0005】と表わせる。ここにY1nはスタブ#1と
#nの間の自己及び相互アドミタンスである。Nはスタ
ブの結合領域を考慮する上限の数である。βe はこの
等価分布定数線路の位相定数である。また自己アドミタ
ンスは、 【0006】 【数2】 【0007】と表わせる。 【0008】今、伝送線路の一周期となるlP が波長
に比べて十分に小さいとすると、この一周期区間の等価
回路は近似的に図6のようになる。ここで8はVダイポ
ール3の単位区間の等価分布定数線路であり、9はスタ
ブ4の自己アドミタンスである。角周波数をωとすると
、【0009】 【数3】 【0010】 【数4】 【0011】の関係がある。 【0012】図7に等価一次定数の等価回路を示す。こ
こで10,11はそれぞれ等価一次定数のインダクタン
ス,キャパシタンスであり、それぞれLe,Ce とす
ると、 【0013】Le =L
…(6) 【0014】 【数5】 【0015】となる。但し、L,Sは伝送線路の一次定
数である。また等価二次定数Ze ,βe は、【00
16】 【数6】 【0017】 【数7】 【0018】となる。ここで線路導線上の位置Zによっ
て並列スタブの長さlS を変えるようにすると、スタ
ブのアドミタンスYS はZの関数となり、式(7),
式(8) から等価分布定数は不均一となる。これを表
わすため各々Ze (Z),βe (Z) とすると、
一次定数の等価直列インピーダンスZe (Z) と等
価並列アドミタンスye (Z) は、【0019】 Ze (Z) =jβe (Z) Ze (Z
) =jβZ0 =const. …(9) 【00
20】 【数8】 【0021】となる。よってこの等価線路の伝送線路方
程式は、電圧,電流をV(Z) , I(Z) とする
と、【0022】 【数9】 【0023】 【数10】 【0024】であるから、 【0025】 【数11】 【0026】 【数12】 【0027】が得られる。ここでβe (Z) を【0
028】 【数13】 【0029】とおくと、I (Z)は、【0030】 【数14】 【0031】のように求められる。これより、P1 が
実数ならば直線的に減衰する前進波電流となることがわ
かる。ここで、 【0032】 【数15】 【0033】と近似し、式(2) を式(8) に代入
すると、等価位相定数βe は、 【0034】 【数16】 【0035】 【数17】 【0036】となる。ここでβe /βの虚部が負であ
ることが前述P1 が負の実数であることに対応し、【
0037】 【数18】 【0038】のときにβe /βの虚部が負となる。但
し各スタブの放射はβs に10%の損失を与えること
により定性的に評価した。 【0039】 【発明が解決しようとする課題】従来のスタブ装荷Vダ
イポールアンテナは以上のように構成されているので、
H面を無指向性にするためにはVダイポールの開き角を
大きくしなければならず、そうすると減衰区間が短かく
なり、前進波が先端まで消滅せず反射波を生じ、広帯域
性が失われるという問題があった。 【0040】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、広帯域性を失わずに無指向性の
放射パターンを得ることができる広帯域無指向性アンテ
ナを得ることを目的とする。 【0041】 【課題を解決するための手段】この発明に係る広帯域無
指向性アンテナは、従来の多重スタブ装荷Vダイポール
アンテナの開き角を大きくするとともに、積極的に減衰
性の進行波を得るため、各スタブ間に損失性物質を装荷
すべく、誘電性基板上にアンテナを構成したものである
。 【0042】また、多重スタブ装荷傾斜モノポールアン
テナの開き角を大きくするとともに、積極的に減衰性の
進行波を得るため、各スタブ間に損失性物質を装荷すべ
く、誘電性基板上にアンテナを構成したものである。 【0043】 【作用】この発明においては、各スタブ間にコンダクタ
ンスを並列装荷することで、減衰性進行波を得るために
必要な損失分を、本来のスタブの放射によるものだけで
なく、装荷したコンダクタンスからの損失も加えること
ができ、短い区間でも減衰性進行波が得られ、広帯域性
を保つことができる。 【0044】 【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図1はこの発明の一実施例による広帯域無指向性ア
ンテナを示す。図において、1は給電点、2は例えばガ
ラス・エポキシ等で構成された誘電体基板であり、この
実施例ではその損失はtan δ=0.01のものを用
いている。3及び4はそれぞれ誘電体基板2の上に張り
付けたVダイポールとスタブであり、Vダイポール3は
例えば110〜120度の開き角となっている。 【0045】次に動作について説明する。給電点1から
入射した前進波は、Vダイポール3上を先端に向かって
進行する。ここで各々スタブ4からの放射と誘電体基板
2の損失によるコンダクタンスにより先端まで行く間に
前進波は消滅し、先端からの反射波を生じない。この結
果Vダイポール3の開き角を大きくして、Vダイポール
3上の伝送区間を短くしても、誘電体基板2の損失によ
り減衰性の進行波が得られるので、広帯域で無指向性ア
ンテナを構成できる。 【0046】なお、上記実施例ではアンテナを平衡型と
していたが、不平衡型にしてもよい。図2はこのように
構成した本発明の他の実施例を示す。図において、5は
傾斜モノポール、6は地板、4は傾斜モノポール5に装
荷するスタブ、2は誘電体基板である。この実施例は傾
斜モノポール5と地板6とのなす角度が図1の実施例の
開き角110〜120度の半分となるようにモノポール
を傾けている。この実施例はこのように構成することに
より、広帯域で無指向性の不平衡型アンテナを構成する
ことができる。 【0047】また、上記実施例ではVダイポール3を片
側に一対配置していたが、両側に二対設けてもよい。図
3はこのように構成した本発明のさらに他の実施例を示
す。図において、7は分配器、2は誘電体基板、3はV
ダイポール、4はスタブである。この実施例は分配器7
により左右に分配することで、それぞれの方向に進行波
が流れ、広帯域で無指向性のアンテナが得られる。 【0048】 【発明の効果】以上のように、この発明に係る広帯域無
指向性アンテナによれば、Vダイポールまたは傾斜モノ
ポールの各スタブ間に並列にコンダクタンスを装荷して
アンテナを構成したので、Vダイポールまたは傾斜モノ
ポールの開き角を大きくとれ、広帯域で無指向性のアン
テナが得られる効果がある。
【図1】この発明の一実施例による広帯域無指向性アン
テナの平面図である。
テナの平面図である。
【図2】この発明の他の実施例の一部を示す斜視図であ
る。
る。
【図3】この発明のさらに他の実施例の一部を示す斜視
図である。
図である。
【図4】従来の多重スタブ装荷Vダイポールアンテナの
構成図である。
構成図である。
【図5】多重スタブ装荷Vダイポールアンテナを伝送線
路に置き換えた原理図である。
路に置き換えた原理図である。
【図6】多重スタブ装荷Vダイポールアンテナの一周期
区間の等価回路図である。
区間の等価回路図である。
【図7】多重スタブ装荷Vダイポールアンテナの等価一
次定数で示した等価回路図である。
次定数で示した等価回路図である。
1 給電点
2 誘電体基板
3 Vダイポール
4 スタブ
5 傾斜モノポール
6 地板
7 分配器
8 単位区間の等価分布定数線路9 スタ
ブの自己アドミタンス
ブの自己アドミタンス
Claims (2)
- 【請求項1】 Vダイポールアンテナの線上に、分岐
導体を多数配置した多重スタブ装荷Vダイポールアンテ
ナにおいて、Vダイポールの開き角を大きくし、かつ各
分岐導体間に並列にコンダクタンスを装荷したことを特
徴とする広帯域無指向性アンテナ。 - 【請求項2】 傾斜モノポールアンテナの線上に、分
岐導体を多数配置した多重スタブ装荷傾斜モノポールア
ンテナにおいて、傾斜モノポールの開き角を大きくし、
かつ各分岐導体間に並列にコンダクタンスを装荷したこ
とを特徴とする広帯域無指向性アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5397191A JPH04270504A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 広帯域無指向性アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5397191A JPH04270504A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 広帯域無指向性アンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04270504A true JPH04270504A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=12957543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5397191A Pending JPH04270504A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 広帯域無指向性アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04270504A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1617514A1 (en) * | 2004-07-12 | 2006-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wideband antenna and communication apparatus having the antenna |
JP2021018786A (ja) * | 2019-07-19 | 2021-02-15 | 大王製紙株式会社 | Rfidタグ、ペットボトル、及びアンテナ |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP5397191A patent/JPH04270504A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1617514A1 (en) * | 2004-07-12 | 2006-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wideband antenna and communication apparatus having the antenna |
US7176843B2 (en) | 2004-07-12 | 2007-02-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wideband antenna and communication apparatus having the antenna |
EP2184806A1 (en) * | 2004-07-12 | 2010-05-12 | Kabushi Kaisha Toshiba | Wideband antenna and communication apparatus having the antenna |
JP2021018786A (ja) * | 2019-07-19 | 2021-02-15 | 大王製紙株式会社 | Rfidタグ、ペットボトル、及びアンテナ |
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