JPH0434841B2 - - Google Patents
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- JPH0434841B2 JPH0434841B2 JP59099919A JP9991984A JPH0434841B2 JP H0434841 B2 JPH0434841 B2 JP H0434841B2 JP 59099919 A JP59099919 A JP 59099919A JP 9991984 A JP9991984 A JP 9991984A JP H0434841 B2 JPH0434841 B2 JP H0434841B2
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 30
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/32—Vertical arrangement of element
- H01Q9/38—Vertical arrangement of element with counterpoise
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
- H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
- H01Q1/3291—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted in or on other locations inside the vehicle or vehicle body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、ユニポールとマイクロストリツプア
ンテナから成るアンテナに関する。
ンテナから成るアンテナに関する。
電波の到来する確率が一方向に偏る様な現象
は、鉄筋コンクリート建ての建物の室内へ電波が
侵入する場合や、移動体の室内に電波が侵入する
場合等にみられる。
は、鉄筋コンクリート建ての建物の室内へ電波が
侵入する場合や、移動体の室内に電波が侵入する
場合等にみられる。
従来、この様な環境下で用いるアンテナとして
は、設置場所が主に室内であるため、設置スペー
スをあまり必要としない、小形・薄形構造のマイ
クロストリツプアンテナや逆L形アンテナ等が用
いられている。
は、設置場所が主に室内であるため、設置スペー
スをあまり必要としない、小形・薄形構造のマイ
クロストリツプアンテナや逆L形アンテナ等が用
いられている。
例えば自動車の室内に用いるアンテナについて
考えると、第1図に示す様に、アンテナ1の設置
場所はスペースや設置し易さ等の点から後部座席
の後ろ側が多い。この場合の電波の到来方向は運
転席側から到来する電波2よりも後部窓側から到
来する電波3の方がかなり強い。
考えると、第1図に示す様に、アンテナ1の設置
場所はスペースや設置し易さ等の点から後部座席
の後ろ側が多い。この場合の電波の到来方向は運
転席側から到来する電波2よりも後部窓側から到
来する電波3の方がかなり強い。
この様に電波到来の確率が一方向に偏る様な環
境で用いるアンテナとしては、その指向性が天井
方向または水平の全方向に向く様な、マイクロス
トリツプアンテナや逆L形アンテナよりも電波が
到来する確率が高い方向に強い指向性を有する単
一指向性アンテナが望ましい。
境で用いるアンテナとしては、その指向性が天井
方向または水平の全方向に向く様な、マイクロス
トリツプアンテナや逆L形アンテナよりも電波が
到来する確率が高い方向に強い指向性を有する単
一指向性アンテナが望ましい。
本発明は、電波到来の確率が一方向に偏る環境
下において効果的なアンテナを提供することを目
的とする。
下において効果的なアンテナを提供することを目
的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、誘導体
の両側にそれぞれ対向して配置された接地導体板
および放射導体板と、該放射導体板と該接地導体
板を接続する接続導体板で構成されるマイクロス
トリツプアンテナと、一端が前記マイクロストリ
ツプアンテナの放射導体板に直接あるいは高周波
的に接続されたユニポールアンテナを有する事を
特徴とする。
の両側にそれぞれ対向して配置された接地導体板
および放射導体板と、該放射導体板と該接地導体
板を接続する接続導体板で構成されるマイクロス
トリツプアンテナと、一端が前記マイクロストリ
ツプアンテナの放射導体板に直接あるいは高周波
的に接続されたユニポールアンテナを有する事を
特徴とする。
以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第2図は本発明の一実施例の概略構成図であ
り、このアンテナ(以下U−MSアンテナとい
う。)は、それぞれyz方向に伸びた接地導体板4
及び放射導体板5と、xy方向に伸び、導体板4
と5を接続する接続導体板7と、導体板4と5の
間に配置された誘導体9で構成されるマイクロス
トリツプアンテナ(以下MSアンテナという。)
と、ユニポールアンテナ6を含む。
る。第2図は本発明の一実施例の概略構成図であ
り、このアンテナ(以下U−MSアンテナとい
う。)は、それぞれyz方向に伸びた接地導体板4
及び放射導体板5と、xy方向に伸び、導体板4
と5を接続する接続導体板7と、導体板4と5の
間に配置された誘導体9で構成されるマイクロス
トリツプアンテナ(以下MSアンテナという。)
と、ユニポールアンテナ6を含む。
MSアンテナ4,5,7,9において、その長
さLs(z方向)は使用周波数のほぼλ0/4に選ば
れ幅W(y方向)および厚さt(x方向)はアンテ
ナの所要比帯域幅により決定される。
さLs(z方向)は使用周波数のほぼλ0/4に選ば
れ幅W(y方向)および厚さt(x方向)はアンテ
ナの所要比帯域幅により決定される。
ユニポールアンテナ6は放射導体板5上の、両
端部(y方向)よりW/2即ち放射導体板5の対
称軸上に、かつ接続導体板7からd(z方向)だ
け離れた位置におかれる。
端部(y方向)よりW/2即ち放射導体板5の対
称軸上に、かつ接続導体板7からd(z方向)だ
け離れた位置におかれる。
給電用同軸ケーブル8は、外皮が接地導体板4
へ、また中心導体が放射導体板5にそれぞれ接続
され、アンテナとの整合がとれる様に給電位置S
(z方向)が選ばれる。
へ、また中心導体が放射導体板5にそれぞれ接続
され、アンテナとの整合がとれる様に給電位置S
(z方向)が選ばれる。
本発明のU−MSアンテナは、ユニポールアン
テナ6とMSアンテナ4,5,7,9に分解して
その動作を考える事ができる。
テナ6とMSアンテナ4,5,7,9に分解して
その動作を考える事ができる。
すなわち第3図aにおいて、Vf,Ifをそれぞれ
給電点8の電圧および電流、Vu,Iuをそれぞれ
ユニポールアンテナ6の電圧、電流、Vs,Isを
それぞれMSアンテナ4,5,7,9の電圧、電
流とし、また、今、MSアンテナ4,5,7,9
内部の電界が、幅方向(y方向)に一様で長さ方
向(z方向)に正弦波状に分布しているものと仮
定すると、本アンテナの等価回路は巻線比sin
(ks):1の理想トランス10と巻線比sin(ks):
sin(kd)の理想トランス11を用いて第3図bの
様に表わす事ができる。尚ZsはMSアンテナ4,
5,7,9のインピーダンス、Znはユニポール
アンテナ6のインピーダンス、kはMSアンテナ
4,5,7,9内部の伝搬定数で、誘電板9の誘
電率をεrとすると、k=2κ√/λ0(λ0:自由空
間波長)である。
給電点8の電圧および電流、Vu,Iuをそれぞれ
ユニポールアンテナ6の電圧、電流、Vs,Isを
それぞれMSアンテナ4,5,7,9の電圧、電
流とし、また、今、MSアンテナ4,5,7,9
内部の電界が、幅方向(y方向)に一様で長さ方
向(z方向)に正弦波状に分布しているものと仮
定すると、本アンテナの等価回路は巻線比sin
(ks):1の理想トランス10と巻線比sin(ks):
sin(kd)の理想トランス11を用いて第3図bの
様に表わす事ができる。尚ZsはMSアンテナ4,
5,7,9のインピーダンス、Znはユニポール
アンテナ6のインピーダンス、kはMSアンテナ
4,5,7,9内部の伝搬定数で、誘電板9の誘
電率をεrとすると、k=2κ√/λ0(λ0:自由空
間波長)である。
次に、今、ユニポールアンテナ6とMSアンテ
ナ4,5,7,9との間には相互結合があるが、
ここでは簡単のためにこれを無視して説明を行
う。
ナ4,5,7,9との間には相互結合があるが、
ここでは簡単のためにこれを無視して説明を行
う。
第3図に示す様にユニポールアンテナ6および
MSアンテナ4,5,7,9は各々が給電される
事になり、ユニポール電流IuはVu/Zuにより求
める事ができる。IuおよびVsよりユニポールア
ンテナ6およびMSアンテナ4,5,7,9から
の放射界が求まり、本U−MSアンテナの放射界
は両者の和により与えられる。
MSアンテナ4,5,7,9は各々が給電される
事になり、ユニポール電流IuはVu/Zuにより求
める事ができる。IuおよびVsよりユニポールア
ンテナ6およびMSアンテナ4,5,7,9から
の放射界が求まり、本U−MSアンテナの放射界
は両者の和により与えられる。
そこで第3図aの位相で給電されたものとし、
U−MSアンテナの指向性について定性的に考え
ると、第4図において、ユニポールアンテナ6お
およびMSアンテナ4,5,7,9からの放射電
界はそれぞれ12および13の位相で放射され
る。このため、zが負の方向では両者が打消し合
い、zが正の方向では強めあう。したがつてU−
MSアンテナの指向性は単一指向性となり、その
最大放射方向はzが正の方向となる。U−MSア
ンテナでは良好な単一指向性を得るためにはzが
負の方向での両放射電界の打消し合い、zが正の
方向での強め合いを効果的に行わせなければなら
ない。このため本発明のアンテナではユニポール
アンテナ6の位置を主に放射導体板5の先端部に
置き(dLs)、かつその長さは、ユニポールア
ンテナ6のリアクタンス分がほぼ0となる様、
λ0/4付近に選ばれる。さらにMSアンテナ4,
5,7,9と、ユニポールアンテナ6からの放射
電力がほぼ等しくなる様に(ZuZs)、MSアン
テナ4,5,7,9の寸法を決定する。
U−MSアンテナの指向性について定性的に考え
ると、第4図において、ユニポールアンテナ6お
およびMSアンテナ4,5,7,9からの放射電
界はそれぞれ12および13の位相で放射され
る。このため、zが負の方向では両者が打消し合
い、zが正の方向では強めあう。したがつてU−
MSアンテナの指向性は単一指向性となり、その
最大放射方向はzが正の方向となる。U−MSア
ンテナでは良好な単一指向性を得るためにはzが
負の方向での両放射電界の打消し合い、zが正の
方向での強め合いを効果的に行わせなければなら
ない。このため本発明のアンテナではユニポール
アンテナ6の位置を主に放射導体板5の先端部に
置き(dLs)、かつその長さは、ユニポールア
ンテナ6のリアクタンス分がほぼ0となる様、
λ0/4付近に選ばれる。さらにMSアンテナ4,
5,7,9と、ユニポールアンテナ6からの放射
電力がほぼ等しくなる様に(ZuZs)、MSアン
テナ4,5,7,9の寸法を決定する。
MSアンテナ4,5,7,9はその所要帯域幅
が狭ければ幅W、厚さtを小さくし、小形化でき
る特徴を有している。この様に小形化されたMS
アンテナ4,5,7,9のインピーダンスZsは
ユニポールアンテナ6のZuよりもはるかに大き
くなるため、第2図に示す様な直線状のユニポー
ルアンテナ6を用いたU−MSアンテナでは良好
な単一指向特性は得られない。この場合は、第5
図、第6図に示す実施例の様にユニポールを折り
返し構造とし、ユニポールアンテナ14,16の
インピーダンスZuを大きくする事により良好な
単一指向性を得る事ができる。
が狭ければ幅W、厚さtを小さくし、小形化でき
る特徴を有している。この様に小形化されたMS
アンテナ4,5,7,9のインピーダンスZsは
ユニポールアンテナ6のZuよりもはるかに大き
くなるため、第2図に示す様な直線状のユニポー
ルアンテナ6を用いたU−MSアンテナでは良好
な単一指向特性は得られない。この場合は、第5
図、第6図に示す実施例の様にユニポールを折り
返し構造とし、ユニポールアンテナ14,16の
インピーダンスZuを大きくする事により良好な
単一指向性を得る事ができる。
また本発明のU−MSアンテナではユニポール
アンテナの先端を折り曲げた構造とし、その高さ
を低くする事もできる。折り返し形ユニポールア
ンテナを用いたU−MSアンテナの実施例を第7
図に示す。
アンテナの先端を折り曲げた構造とし、その高さ
を低くする事もできる。折り返し形ユニポールア
ンテナを用いたU−MSアンテナの実施例を第7
図に示す。
第8図は約λ0/4のユニポールアンテナを用い
た、接地導体板が無限大時のU−MSアンテナの
指向性利得の計算例である。第8図はユニポール
アンテナとMSアンテナ間の結合を考慮して得た
計算結果である。指向性がE面(X−Z面)でθ
=0゜方向(Z軸方向)に向き、良好な単一指向性
が得られている事がわかる。
た、接地導体板が無限大時のU−MSアンテナの
指向性利得の計算例である。第8図はユニポール
アンテナとMSアンテナ間の結合を考慮して得た
計算結果である。指向性がE面(X−Z面)でθ
=0゜方向(Z軸方向)に向き、良好な単一指向性
が得られている事がわかる。
以上説明した様に、本発明のU−MSアンテナ
はその寸法を適当に選ぶ事により単一指向性を有
するアンテナとして動作する。本アンテナは所要
帯域幅が狭い時はMSアンテナの幅および厚さを
小さくできる。さらにユニポールアンテナは折り
返し構造とし、先端部を折り曲げて逆L構造とす
る事により高さをλ0/4より低くできる。このた
め本発明のU−MSアンテナは小形化も可能であ
り、室内アンテナとしてもきわめて有用である。
はその寸法を適当に選ぶ事により単一指向性を有
するアンテナとして動作する。本アンテナは所要
帯域幅が狭い時はMSアンテナの幅および厚さを
小さくできる。さらにユニポールアンテナは折り
返し構造とし、先端部を折り曲げて逆L構造とす
る事により高さをλ0/4より低くできる。このた
め本発明のU−MSアンテナは小形化も可能であ
り、室内アンテナとしてもきわめて有用である。
第1図は室内アンテナを設置した自動車の側面
断面図、第2図は本発明の第1の実施例の概略構
成図、第3図は本発明のアンテナの等価回路、第
4図は本発明のアンテナの放射電界の説明図、第
5図、第6図、第7図はそれぞれ本発明の第2、
第3および第4の実施例の概略構成図、第8図は
本発明のアンテナの指向性の計算例である。 1…室内アンテナ、2,3…電波到来方向、4
…接地導体板、5…放射導体板、6,14,16
…ユニポールアンテナ、7…接続導体板、8…給
電用同軸ケーブル、9…誘電体。
断面図、第2図は本発明の第1の実施例の概略構
成図、第3図は本発明のアンテナの等価回路、第
4図は本発明のアンテナの放射電界の説明図、第
5図、第6図、第7図はそれぞれ本発明の第2、
第3および第4の実施例の概略構成図、第8図は
本発明のアンテナの指向性の計算例である。 1…室内アンテナ、2,3…電波到来方向、4
…接地導体板、5…放射導体板、6,14,16
…ユニポールアンテナ、7…接続導体板、8…給
電用同軸ケーブル、9…誘電体。
Claims (1)
- 1 誘電体の両側にそれぞれ対向して配置された
接地導体板および放射導体板ならびに該放射導体
板と該接地導体板を接続する接続導体板で構成さ
れるλ/4共振型マイクロストリツプアンテナ
と、前記接続導体板から所定長だけ離れた前記放
射導体板の対称軸上に一端が直接あるいは高周波
的に接続されたユニポールアンテナとを有するこ
とを特徴とするアンテナ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59099919A JPS60244103A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | アンテナ |
EP85303423A EP0163454B1 (en) | 1984-05-18 | 1985-05-15 | Microstrip antenna having unipole antenna |
US06/734,686 US4644361A (en) | 1984-05-18 | 1985-05-16 | Combination microstrip and unipole antenna |
CA000481776A CA1240036A (en) | 1984-05-18 | 1985-05-17 | Microstrip antenna having unipole antenna |
AU42595/85A AU572757B2 (en) | 1984-05-18 | 1985-05-17 | Combination microstrip and unipole antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59099919A JPS60244103A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60244103A JPS60244103A (ja) | 1985-12-04 |
JPH0434841B2 true JPH0434841B2 (ja) | 1992-06-09 |
Family
ID=14260179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59099919A Granted JPS60244103A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | アンテナ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4644361A (ja) |
EP (1) | EP0163454B1 (ja) |
JP (1) | JPS60244103A (ja) |
AU (1) | AU572757B2 (ja) |
CA (1) | CA1240036A (ja) |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4821040A (en) * | 1986-12-23 | 1989-04-11 | Ball Corporation | Circular microstrip vehicular rf antenna |
US4835541A (en) * | 1986-12-29 | 1989-05-30 | Ball Corporation | Near-isotropic low-profile microstrip radiator especially suited for use as a mobile vehicle antenna |
US5099249A (en) * | 1987-10-13 | 1992-03-24 | Seavey Engineering Associates, Inc. | Microstrip antenna for vehicular satellite communications |
JPH01188107A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-27 | Yuuseishiyou Tsushin Sogo Kenkyu Shocho | 円偏波アンテナ |
FR2627330B1 (fr) * | 1988-02-12 | 1990-11-30 | Alcatel Espace | Antenne multifrequence, utilisable notamment dans le domaine des telecommunications spatiales |
JP2521123B2 (ja) * | 1988-04-25 | 1996-07-31 | 原田工業株式会社 | 非接地型極超短波アンテナ |
JPH01318406A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-22 | Nippon Jidosha Denwa Service Kk | 非接地型極超短波アンテナ |
US5165109A (en) * | 1989-01-19 | 1992-11-17 | Trimble Navigation | Microwave communication antenna |
US4980694A (en) * | 1989-04-14 | 1990-12-25 | Goldstar Products Company, Limited | Portable communication apparatus with folded-slot edge-congruent antenna |
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US5057848A (en) * | 1989-05-30 | 1991-10-15 | Holaday Industries, Inc. | Broadband frequency meter probe |
DE69015026T2 (de) * | 1989-07-06 | 1995-05-18 | Harada Ind Co Ltd | Breitbandige Antenne für bewegliche Funktelefonverbindungen. |
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JP2846482B2 (ja) * | 1991-01-28 | 1999-01-13 | 三菱電機株式会社 | フィルタ・アンテナ装置 |
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