JPS5831121B2 - ル−プアンテナ - Google Patents
ル−プアンテナInfo
- Publication number
- JPS5831121B2 JPS5831121B2 JP878878A JP878878A JPS5831121B2 JP S5831121 B2 JPS5831121 B2 JP S5831121B2 JP 878878 A JP878878 A JP 878878A JP 878878 A JP878878 A JP 878878A JP S5831121 B2 JPS5831121 B2 JP S5831121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loop antenna
- loop
- microstrip
- wavelength
- amplifier
- Prior art date
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- Expired
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- Waveguide Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、小形でしかも広帯域で最大電力を受信できる
ようにしたループアンテナに関する。
ようにしたループアンテナに関する。
最近、マイクロ波搬送用として、以前のような三次元の
立体回路に代って、平面構造のストリップ線路が利用さ
れるに至っている。
立体回路に代って、平面構造のストリップ線路が利用さ
れるに至っている。
このマイクロストリップ線路は、第１図に示すように１
片面全域に接地用導体１が貼着された誘電体基板２（比
誘電率ε、）の他面に、所定幅のストリップ導体３を貼
接したもので、この構成によれば、第２図に示すように
、誘電体基板２の厚さＨと、ストリップ導体３の幅Ｗと
の比罵山により、波長短縮率を極めて大きくすることが
でき、このため、短縮された見かけ上の波長に合わせて
搬送路を形成できるので、全体を小形化することが可能
となる。
片面全域に接地用導体１が貼着された誘電体基板２（比
誘電率ε、）の他面に、所定幅のストリップ導体３を貼
接したもので、この構成によれば、第２図に示すように
、誘電体基板２の厚さＨと、ストリップ導体３の幅Ｗと
の比罵山により、波長短縮率を極めて大きくすることが
でき、このため、短縮された見かけ上の波長に合わせて
搬送路を形成できるので、全体を小形化することが可能
となる。
そこで本発明者は、このマイクロストリップ線路を使用
して、以前にループアンテナを提案した。
して、以前にループアンテナを提案した。
しかしながら、一般にＵＨＦＨＦ下では、ループアンテ
ナは、インピーダンスが非常に低く、このため多重巻や
コア材あるいはトランスを併用し、インピーダンスを高
くしなければ、能率が悪く、実用に向かない。
ナは、インピーダンスが非常に低く、このため多重巻や
コア材あるいはトランスを併用し、インピーダンスを高
くしなければ、能率が悪く、実用に向かない。
ところが、マイクロストリップ線路を利用したループア
ンテナにおいては、その小形化にメリットがあり、また
誘電体基板上に構成されるところから、一般のループア
ンテナのような対策を施すことは好ましくない。
ンテナにおいては、その小形化にメリットがあり、また
誘電体基板上に構成されるところから、一般のループア
ンテナのような対策を施すことは好ましくない。
本発明は斯る点に鑑みたもので、マイクロストリップア
ンテナに所定のインピーダンス素子を接続して、アンテ
ナの整合をとり、前記したような問題点を解決せんとす
るものである。
ンテナに所定のインピーダンス素子を接続して、アンテ
ナの整合をとり、前記したような問題点を解決せんとす
るものである。
第３図はその一実施例を示すもので、誘電体基板２の片
面周方向に接地用導体１を、他面の対応する周方向にス
トリップ導体３を、それぞれ貼接し、史にこの同一基板
２上に増幅器４を設け、ストリップ導体３の両端を増幅
器４に接続したものである。
面周方向に接地用導体１を、他面の対応する周方向にス
トリップ導体３を、それぞれ貼接し、史にこの同一基板
２上に増幅器４を設け、ストリップ導体３の両端を増幅
器４に接続したものである。
そして、使用に際しては、マイクロストリップ線路を、
電波のポインティングベクトルＳの磁界Ｈ成分と直角に
なるように配置する。
電波のポインティングベクトルＳの磁界Ｈ成分と直角に
なるように配置する。
この場合、誘電体基板２の比誘電率をε、とすると、そ
の線路上の波長λは１周波数をｆ、真空中の誘電率をε
。
の線路上の波長λは１周波数をｆ、真空中の誘電率をε
。
、真空中の誘磁率をｈとすれば、となる。
従って、空気中での波長に比べて、約１／ψ〒となるた
め、ループ長を本来の波長の約１／、τ倍とすれば、そ
の波長λ、チウ２λ／４の周波数に対して共振状態とな
る。
め、ループ長を本来の波長の約１／、τ倍とすれば、そ
の波長λ、チウ２λ／４の周波数に対して共振状態とな
る。
このため、全体を小形化できる。
次に、第３図のループアンテナのループ長が１／２波長
弱の場合についてのインピーダンス整合について説明す
る。
弱の場合についてのインピーダンス整合について説明す
る。
まず、第４図に示すような電力源Ａから増幅器Ｂに至る
伝送系モデルを考える。
伝送系モデルを考える。
電力源Ａからの電力波す、が増幅器Ｂで受信される時の
電力Ｐは。
電力Ｐは。
１ １ｂｑ１２
２１□−ｒｉ”ｒ８”。
−，１９１，、（１−ｌｒ・””）°（”）Ｐ＝−
で示される。
但し、 ｒｉｒａ：反射係数
ｂｑ二電力波
β ：伝搬定数（２π／λ）
ｌ ：線長
そして、この電力Ｐを最大にするには。
ｒ８” （ｒｉ”ｅ−ｊ２βｌ）＊・・曲（２）但し、
＊：共役複素数 なる関係があれば良い。
＊：共役複素数 なる関係があれば良い。
いま、ループの線長が半波長よりもやや短かいループア
ンテナを考え、且つ増幅器Ｂの入力アドミタンスがかな
り小さい実数Ｇａ（純抵抗）とする。
ンテナを考え、且つ増幅器Ｂの入力アドミタンスがかな
り小さい実数Ｇａ（純抵抗）とする。
この状態の反射係数をｒａとし、第５図のスミスチャー
ト上の■の点でｇａ＝ＺｏＧａで示す。
ト上の■の点でｇａ＝ＺｏＧａで示す。
なお１ｇａは基準化された入力アドミタンス、Ｚｏは特
性インピーダンス（例えば７５！２）である。
性インピーダンス（例えば７５！２）である。
そしてこの点■を一２βｌ（〈２π）だけすなわち時計
方向に２βｌだけ回転させ点■に移す。
方向に２βｌだけ回転させ点■に移す。
この点■は増幅器４の側から導いた電力源Ａの出力側の
マイクロストリップ端のアドミタンスを表わし、これを
ｇｊｘとする。
マイクロストリップ端のアドミタンスを表わし、これを
ｇｊｘとする。
そこで、この点２における整合を図るため、その点■の
共役複素数の点■に移動すると、式２の右辺を得ること
ができる。
共役複素数の点■に移動すると、式２の右辺を得ること
ができる。
故に、これによりｒｌを求めるために点■でコンダクタ
ンスｇを決定し、更に点■へ移動してサセプタンスｊｘ
を決定する。
ンスｇを決定し、更に点■へ移動してサセプタンスｊｘ
を決定する。
すなわち、電力源Ａの内部アドミッタンスとしての終端
アドミッタンスＹｉ、ｉｎを、Ｙｉ 、 ｉｎ ＝
（ｇ ＋ ｊ ｘ ） ０９００．（３）Ｏ とする。
アドミッタンスＹｉ、ｉｎを、Ｙｉ 、 ｉｎ ＝
（ｇ ＋ ｊ ｘ ） ０９００．（３）Ｏ とする。
伝搬定数βは２π／λで示される如く周波数の関数であ
るので、前記スミスチャートでの説明から明らかなよう
に１ｇもＸも周波数の関数となる。
るので、前記スミスチャートでの説明から明らかなよう
に１ｇもＸも周波数の関数となる。
従って受信周波数可変で帯域性をもたせるためには１ｇ
やＸを可変となるようにする。
やＸを可変となるようにする。
前記した第３図では、ループ長は半波長弱、また第６図
では半波長弱が２巻となっている。
では半波長弱が２巻となっている。
以上のように、増幅器４の入力アドミッタンス１
Ｙａ、ｉｎ＝ｇａ （＝ ）が固定されている場
合Ｚｏ Ｇａ は、アンテナ接続端のマイクロストリップ線路に可変容
量ダイオード及び可変抵抗素子等を接続して受信周波数
に応じてＹｉ、ｉｎ＝Ｌ（ｇ＋ｊｘ）をＯ 変化させて式２を満足させる。
合Ｚｏ Ｇａ は、アンテナ接続端のマイクロストリップ線路に可変容
量ダイオード及び可変抵抗素子等を接続して受信周波数
に応じてＹｉ、ｉｎ＝Ｌ（ｇ＋ｊｘ）をＯ 変化させて式２を満足させる。
これは受信機の選局回路の選局機構に連動させて可変容
量ダイオードへの印加電圧及び可変抵抗素子の値を変化
させることにより実現できる。
量ダイオードへの印加電圧及び可変抵抗素子の値を変化
させることにより実現できる。
これにより、ある帯域内の各々の受信周波数に対して、
整合をとり得。
整合をとり得。
最大電力で受信可能となる。
なお１以上は増幅器４の入力アドミッタンスＹａ、１ｎ
（＝−）を固定して電力源Ａの終端アトａ ミツタンスＹｉ 、 ｉｎを変化させる場合についてで
あるが、これは逆にしても良く、またＹａ、ｉｎ、Ｙｉ
。
（＝−）を固定して電力源Ａの終端アトａ ミツタンスＹｉ 、 ｉｎを変化させる場合についてで
あるが、これは逆にしても良く、またＹａ、ｉｎ、Ｙｉ
。
ｉｎの両者を変化させても良い。
以上から本発明によれば、ループアンテナを小形化でき
ると共に、受信電力を広帯域で最大電力とすることがで
きる。
ると共に、受信電力を広帯域で最大電力とすることがで
きる。
第１図はマイクロストリップ線路の断面図、第２図はそ
の線路の波長短縮率の特性図、第３図イはマイクロスト
リップアンテナの表面図１口はその裏面図、第４図は伝
送系のモデル図、第５図はスミスチャート、第６図イは
他の実施例のマイクロストリップアンテナの表面図１口
はその裏面図である。 １・・・・・・接地用導体、２・・・・・・誘電体基板
、３・・・・・・ストリップ導体、４・・・・・・増幅
器。
の線路の波長短縮率の特性図、第３図イはマイクロスト
リップアンテナの表面図１口はその裏面図、第４図は伝
送系のモデル図、第５図はスミスチャート、第６図イは
他の実施例のマイクロストリップアンテナの表面図１口
はその裏面図である。 １・・・・・・接地用導体、２・・・・・・誘電体基板
、３・・・・・・ストリップ導体、４・・・・・・増幅
器。
Claims (1)
- １ 誘電体基板の片面に接地用導体を、他面の対応部分
にストリップ導体を、それぞれループ状に形成したマイ
クロストリップのループアンテナにして、該マイクロス
トリップの両端にインピーダンス素子を接続し、その少
なくとも一方をインピーダンス整合のために変化可能と
したことを特徴とするループアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP878878A JPS5831121B2 (ja) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | ル−プアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP878878A JPS5831121B2 (ja) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | ル−プアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54102850A JPS54102850A (en) | 1979-08-13 |
| JPS5831121B2 true JPS5831121B2 (ja) | 1983-07-04 |
Family
ID=11702595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP878878A Expired JPS5831121B2 (ja) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | ル−プアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831121B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2564305B2 (ja) * | 1987-05-27 | 1996-12-18 | 株式会社日立製作所 | 携帯無線端末用アダプテイブアンテナ |
| JP2830743B2 (ja) * | 1993-06-17 | 1998-12-02 | 三菱電機株式会社 | シールドループアンテナ |
-
1978
- 1978-01-31 JP JP878878A patent/JPS5831121B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54102850A (en) | 1979-08-13 |
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