JPH09139622A - 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

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JPH09139622A
JPH09139622A JP33243895A JP33243895A JPH09139622A JP H09139622 A JPH09139622 A JP H09139622A JP 33243895 A JP33243895 A JP 33243895A JP 33243895 A JP33243895 A JP 33243895A JP H09139622 A JPH09139622 A JP H09139622A
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JP
Japan
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antenna
metal film
loop
dielectric plate
dielectric board
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Application number
JP33243895A
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English (en)
Inventor
Sadao Ito
貞男 伊藤
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ITEC KK
Original Assignee
ITEC KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】移動通信方式における無線基地局アンテナとし
て適する、構成が簡潔で、製作容易なマイクロストリッ
プアンテナを実現する。 【構成】放射波長に比し薄い誘電体板の表面に、金属皮
膜をループ状回路に被着・形成した励振素子及び、誘電
体板の裏面に金属皮膜片によりループ状回路より発射さ
れる電磁波の一部に影響を与える様に添着・形成すると
共に、給電線及び整合線路を設けてある。 【効果】アンテナの有する特性インピーダンス、共振波
長や指向性を変更可能となり、設計・製作が容易とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無線通信システム用アン
テナ、特に移動通信システムの無線基地局アンテナとし
て使用するのに適するアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】移動通信システムの無線基地局アンテナ
としては各種のアンテナが使用されている。例えばわが
国の代表的な移動無線システムであるPHSシステム用
として、コリニアアンテナが使用されている。その他、
ブラウンアンテナ、スリーブアンテナ等も使用されてい
る。これらのアンテナは線状アンテナと呼ばれ、線状に
形成された励振素子から電磁波が送信される形式で現在
ほとんどがこの形式である。上記のアンテナは最近の良
質でかつ安価な誘電体板の出現にともない、金属皮膜を
誘電体板の表面に被着させた形式の線状アンテナ−通常
これをマイクロストリップアンテナと呼ばれる−が使用
されている。一方、ダイポールアンテナの先端を互いに
接続して、これらのダイポールのうちの一つを中央で給
電した「折り返しダイポールアンテナ」と言うアンテナ
形式がある。一般に給電部からみてアンテナ全体が閉じ
た電気回路を形成しているものはループアンテナと呼ば
れているが、「折り返しダイポールアンテナ」もこの範
疇にはいる。「折り返しダイポールアンテナ」もアマチ
ュア無線や、特殊通信等で広く使用されている。しかし
ながら、移動通信システムの無線基地局アンテナとして
は使用実績はない様である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】「折り返しダイポール
アンテナ」(以下ループアンテナと略称)が移動通信シ
ステムの無線基地局アンテナとして使用されていないの
は、次の理由からと思われる。 高い利得を有するアンテナが得にくい。 使用周波数が与えられると、それに対し共振するア
ンテナの全長が定まり、任意の値に変更することが出来
ない。 アンテナの有する形状が与えられるとその特性イン
ピーダンスが定まり、変更することが出来ない。したが
って、アンテナに給電するケーブルはケーブルの有する
特性インピーダンスがアンテナのそれと整合される様選
ばれなければならない。 アンテナの形状は通常、2次元平面に含まれる形で
なければならず、またアンテナから送出される電磁波の
指向特性は形状が定まるとそれに応じて定まるので、任
意の指向性を与えることは、他の回路・手段を用いなけ
ればならない。 上記の事項は一言で言えば使いにくいと言う事であり、
何らかの改善が望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は以上のべたルー
プアンテナ(折り返しダイポールアンテナ)の有する電
気的特性を改善するため、最近の良質でかつ安価な誘電
体板を用い、その表面に金属皮膜をループ状回路に形成
し、被着させ励振素子とすることにより、マイクロスト
リップアンテナ化した。さらにその裏面の誘電体板上に
金属皮膜片を用いて、ループ状回路から発射される電磁
波の一部に影響を与える様に添着・形成することによ
り、前記ループ状回路が本来有していた諸特性を変化可
能とした。
【0005】
【作用】本発明のアンテナにおいては、誘電体板の表面
に形成されたループ状マイクロストリップアンテナの裏
面に金属皮膜片を用いて、ループ状回路から発射される
電磁波の一部に影響を与える様に添着・形成されている
から、ループ状励振素子が本来有していた電磁波の発射
特性が変化を受けることになる。変化を受けると言うこ
とは、従来持たせ得なかった電気的な特性を、ループア
ンテナの見掛け上の物理的な寸法を変化させることなく
得ることを意味している。この変化の度合は添着される
金属皮膜片の大きさ、ループ状回路と添着される金属皮
膜片の相対位置等により種々の様相を呈する事になる。
すなわち、アンテナの有する共振波長(共振周波数)に
大きな影響を与える場所、特性インピーダンスに影響を
与える場所、指向特性に変化を与える場所、前述の二者
の双方に影響を与える場所等種々様々である。
【0006】
【実施例】図1(a)は本発明の一実施例を示す平面
図、すなわち、本発明のアンテナを垂直上方から見た
図、図1(b)〜(e)は本発明のアンテナを被着・形
成した誘電体板の裏面を示す平面図で、1は放射される
電磁波の波長に比し薄い誘電体板、2は励振素子、3は
給電線、4〜4は誘電体板の裏面に被着・形成した
金属皮膜片である。誘電体板1を例えばガラス布基材フ
ッ素樹脂銅張積層板を用いて形成する場合には、印刷手
法と同様の手法によって不要の金属皮膜を除去して誘電
体板1の表面に励振素子2、給電線3、裏面に金属皮膜
片4〜4を被着形成する。誘電体板1として単なる
誘電体板を用いる場合には、その表裏面に蒸着等の手段
によって銅等の皮膜を被着させることによって励振素子
2、給電線3、及び金属皮膜片4〜4を形成する。
これらの製作手法は、本発明アンテナのすべてに適用可
能である。
【0006】以下、本発明アンテナを試作し、その有す
る特性を測定した結果を説明する。図2(a)に示すル
ープアンテナの実際の寸法は横(誘電体板の長手方向)
5.6cm,縦1.6cm、全長14.4cmであり、
理論的計算ではループアンテナの有する特性インピーダ
ンスは約17オーム、共振波長(共振周波数)は約1
5.5cm,(約1.93GHz)程度と推定される。
図2(a)はループ状励振素子が本来有していたアンテ
ナの定在波比を示している。すなわち誘電体板の表面に
形成されたループ状マイクロストリップアンテナがあ
り、その裏面に何等金属皮膜片が存在しない場合の本来
の定在波比(SWR)特性を示す。ここで言う定在波比
とはアンテナ給電端子点における入力波と反射波の比を
示す。また、このアンテナへの給電線の有する特性イン
ピーダンスは50オームであり、アンテナのそれと一致
していない。この結果、図2(a)に示される様に定在
波比は1.9GHz(マーカ1の点)で2.8程度であ
り、不整合状態であることを示している。1.9GHz
近傍の周波数における定在波比は縦軸から読み取られる
様に1.9±0.2GHzの範囲で5.0以下である。
【0007】図2(b)は図1(a)のアンテナの裏面
に図1(b)に示される金属皮膜片を被着させた場合で
ある。なお、この金属皮膜片は接地されていない。以下
の例も同様である。図2(b)から明かな様に周波数
2.0GHzあたりで整合が取れている(2.0GHz
あたりでSWR値は1.3以下)。したがって、図1
(b)に示される金属皮膜片を被着させることにより、
ループ状励振素子が本来有していたアンテナの特性イン
ピーダンズが50オーム程度に変化し、かつ共振周波数
が2.0GHzと変化したことになる。
【0008】図2(c)は図1(a)のアンテナの裏面
に図1(c)に示される金属皮膜片を被着させた場合で
ある。図2(c)から明かな様に周波数1.9GHzあ
たりで整合が取れていることがわかる(1.9GHzあ
たりでSWR値は1.2以下)。したがって、図1
(c)に示される金属皮膜片を被着させることにより、
ループ状励振素子が本来有していたアンテナの共振周波
数はほとんど変化することなく、特性インピーダンスだ
けが50オーム程度に変化したことになる。
【0009】図2(d)は図1(a)のアンテナの裏面
に図1(d)に示される金属皮膜片を被着させた場合で
ある。図2(d)から明かな様に周波数1.7GHzあ
たりで整合が取れている(1.7GHzあたりでSWR
値は1.1以下)。したがって、図1(d)に示される
金属皮膜片を被着させることにより、ループ状励振素子
が本来有していたアンテナの特性インピーダンスが50
オーム程度に変化し、かつ共振周波数が1.7GHzと
変化したことになる。
【0010】上記の様に本発明のアンテナを用いること
により、アンテナ固有の特性インピーダンスや共振周波
数が変化可能とすることを説明したが、本発明のアンテ
ナは以下の様にアンテナの有する指向特性を変化させる
ことが可能となる。すなわち、図1(a)のアンテナの
裏面に図1(e)に示される様に金属皮膜片をループ状
励振素子の上方に被着させた場合は、アンテナの有する
主指向特性は金属皮膜片をさける方向、すなわち、下方
に変化することが実験的に確かめられた。もしも、主指
向特性を上方に向けたい場合は金属皮膜片を下方に被着
させれば良い。以上は折り返しダイポールアンテナと言
うアンテナ形式で本発明の作用を説明したが、本発明は
一般に給電部からみてアンテナ全体が閉じた電気回路を
形成しているアンテナ励振素子であれば、その近傍に金
属皮膜片を被着させることにより、その閉回路より放射
される電磁界に影響を与えるからループ状形式のアンテ
ナ全体に対して適用可能である。さらに、上記に説明し
た様な金属皮膜片を複数個用いることにより、例えば、
特性インピーダンスとアンテナの有する主指向特性とを
変化させることが出来る。
【0011】
【発明の効果】本発明アンテナはアンテナ固有の特性イ
ンピーダンスや共振周波数さらには指向性を変化させる
ことが出来るから、アンテナと給電線との整合の容易さ
をはじめ、アンテナの有する形状を従来と異なる形状に
することが出来、アンテナ設計の容易化、アンテナの小
形化等を容易に進めることが可能となる。また、アンテ
ナが小形化可能となったことで、多数のアンテナを多段
結合させることが出来、従来困難であったループアンテ
ナの高利得化が可能となる。したがって、本発明の効果
は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】本発明アンテナの諸特性を示す図である。
【符号の説明】
1 誘電体板 2 励振素子 3 給電線 4〜4 金属皮膜片

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射波長に比し薄い誘電体板の表面に被
    着させた金属皮膜をループ状回路に形成し励振素子と
    し、前記誘電体板の裏面に金属皮膜片により前記ループ
    状回路より発射される電磁波の一部に影響を与える様に
    添着・形成したことを特徴とするマイクロストリップア
    ンテナ。
  2. 【請求項2】 放射波長に比し薄い誘電体板の表面に被
    着させた金属皮膜をループ状回路に形成し励振素子と
    し、前記誘電体板の裏面に金属皮膜片により前記ループ
    状回路より発射される電磁波の一部に影響を与える様に
    添着・形成することにより、前記ループ状回路が本来有
    していた共振周波数を変更可能としたマイクロストリッ
    プアンテナ。
  3. 【請求項3】 放射波長に比し薄い誘電体板の表面に被
    着させた金属皮膜をループ状回路に形成し励振素子と
    し、前記誘電体板の裏面に金属皮膜片により前記ループ
    状回路より発射される電磁波の一部に影響を与える様に
    添着・形成することにより、前記ループ状回路が本来有
    していた特性インピーダンスを変更可能としたマイクロ
    ストリップアンテナ。
  4. 【請求項4】 放射波長に比し薄い誘電体板の表面に被
    着させた金属皮膜をループ状回路に形成し励振素子と
    し、前記誘電体板の裏面に金属皮膜片により前記ループ
    状回路より発射される電磁波の一部に影響を与える様に
    添着・形成することにより、前記ループ状回路が本来有
    していた指向特性を変更可能としたマイクロストリップ
    アンテナ。
JP33243895A 1995-11-16 1995-11-16 マイクロストリップアンテナ Pending JPH09139622A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004266500A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Nippon Plast Co Ltd アンテナ
US6856819B2 (en) 2000-03-07 2005-02-15 Nec Corporation Portable wireless unit
JP2007028168A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Hokuriku Electric Ind Co Ltd 平面アンテナ
JP2009213009A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Toray Ind Inc 平面アンテナ
JP2012160999A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Tokyo Denpa Co Ltd セクタアンテナ
US10903557B2 (en) 2018-02-13 2021-01-26 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device and electronic device

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