JPS62122304A - Printed dipole antenna - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To attain the impedance matching at the operating frequency band through the connection of a simple stub by connecting the stub made of a microstrip line where a metallic foil forming a dipole is used as the grounding conductor to a feeder joint of the dipole. CONSTITUTION:Stubs 5, 6 are connected to a reference face A-A' near the joint between dipoles 2a, 2b and parallel 2-wires 3a, 3b in parallel. Since the admittance frequency characteristic before the stubs 5, 6 are connected is not subjected to the long feeder effect, the characteristic is smaller than the frequency characteristic at a reference face B-B' and the matching with a desired voltage standing wave ratio or below is taken by connecting the stubs 5, 6. The stubs 5, 6 are formed by a microstrip line and its ground conductor is the dipoles 2b, 2a. That is, since the structure that the two stubs are connected at the reference face A-A' is adopted, the range of the impedance with a good matching is wide in comparison with one stub.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は１ンピ一ダンス整合をとるためにマイクロス
トリップ線路構成のスタブを接続したプリント化ダイポ
ールアンテナ感こ関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a printed dipole antenna sensor having a microstrip line configuration stub connected thereto for one-pin one-dance matching.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

＠４図は例えば電子通信学会編、ア／テナ工学ハンドブ
ック、オーム社（昭５５−１０　）、ｐ４２１こ示され
た従来のプリント化ダイポールアンテナの構造図で、１
１）は誘′４体板、　　（２ａ）　、　（２ｂ）はダイ
ポール。Figure @4 is, for example, a structural diagram of a conventional printed dipole antenna shown in IEICE, A/THENA Engineering Handbook, Ohmsha (1980-10), p421.
1) is a dielectric plate, (2a) and (2b) are dipoles.

（３ａ）、　（３ｂ）は平行２？＃ａであり、ダイポー
ル（２ａ）　、　（２ｏ）および平行２線（准）、（３
ｂ）は誘電体を挾んで誘４体板（１）の両面にエツチン
グＩＣよりプリント化ざｎている。第５図は第４図で示
した従来の７−リント化ダイポールアンテナの入力アド
ミタンス測定値の一例を示すスミスチャートで、Ｙｏは
特性アドミタンス、Ｇ／Ｙｏは規格化コンダクタンス、
Ｂ／Ｙｏは規格化サセプタンスである。アドミタンス測
定の基準面は第４図のＡ−Ａ’、εよびＢ−Ｂ’で、使
用周波数帯域の中心周波数をｆＯ１下限周波数をｆＩ、
上限周波数をｆ２とした。この例では基準面Ａ　−Ａ’
からみたアドミタンスの測定値が、第４図の実線のよう
に中心周波数ｆ。で規格化コンダクタンスが１で、ブセ
プタンスが負である場合について示している。この従来
のプリント化ダイポールアンテナのインピーダンス整合
では、ダイポールとしての放射特性を崩さないように、
すなわちダイボール（２ａ）　、　（２に＋）の形状を
変えずにインピーダンス整合をとるためにまず基準面を
ｔｒＭ側で６る平行２ａｔにうａ）、　（：（ｂ３上の
１３−Ｂ’に移動する。Ｂ−Ｂ’からみたアドミタンス
は第４図の破線のように中心周波数ｆ０ではＡ−Ａ’か
らみたアドミタンスと同一であるが。Are (3a) and (3b) parallel 2? #a, dipole (2a), (2o) and parallel two lines (quasi), (3
In b), an etching IC is printed on both sides of the dielectric plate (1) with the dielectric material in between. FIG. 5 is a Smith chart showing an example of the measured input admittance of the conventional 7-lint dipole antenna shown in FIG. 4, where Yo is the characteristic admittance, G/Yo is the normalized conductance,
B/Yo is the normalized susceptance. The reference planes for admittance measurement are A-A', ε and B-B' in Figure 4, where the center frequency of the frequency band used is fO1, the lower limit frequency is fI,
The upper limit frequency was set to f2. In this example, the reference plane A −A'
The measured value of the admittance seen from the center frequency f as shown by the solid line in Fig. 4. This shows the case where the normalized conductance is 1 and the buceptance is negative. In impedance matching of this conventional printed dipole antenna, in order not to destroy the radiation characteristics as a dipole,
In other words, in order to achieve impedance matching without changing the shape of the die ball (2a), (+), first set the reference plane on the trM side, parallel to the parallel 2at a), (:(13-B' on b3). The admittance seen from B-B' is the same as the admittance seen from A-A' at the center frequency f0 as shown by the broken line in FIG.

ｆ、、ｆ２でのアドミタンスは基準面の移動Ｃζ伴う長
給１１Ｌ線効果のためにずれ、周波数特性を示すアドミ
タンス軌跡が広がっている。The admittance at f, , f2 is shifted due to the long 11L line effect accompanying the movement Cζ of the reference plane, and the admittance locus showing the frequency characteristic is widened.

〔発明が解決しようとする問題点］ 第６図は上記のような従来のプリント化ダイポールアン
テナのインピーダンス整合法を示す図で（４ａ）　、　
（４ｂ）は基準面Ｂ−Ｂ’に並列に接続した、７　＋７
ント化平行２線先端開放の容量性のスタブである。[Problems to be Solved by the Invention] Figure 6 is a diagram showing an impedance matching method for the conventional printed dipole antenna as described above (4a).
(4b) is connected in parallel to the reference plane B-B', 7 +7
This is a capacitive stub with two parallel wires and an open end.

Ｂ−Ｂ’にこのような整合スタブを接続する方法では、
長給電縄効果により周波数特性が広がっているので、使
用周波数帯域で所望の電圧定在波比以下に整合をとれな
いという問題点があった。また、この周波数特性を小さ
くして整合をとるためには整合回路であるスタブを長く
１幅を広くするなど形状を複雑にすることが必要で、所
定の誘電体板＋１）の面積内に収められないなとの問題
点もあった。In the method of connecting such a matching stub to B-B',
Since the frequency characteristics are broadened due to the long feeding rope effect, there is a problem in that it is not possible to match the voltage standing wave ratio below a desired voltage in the frequency band used. In addition, in order to reduce this frequency characteristic and achieve matching, it is necessary to make the stub, which is a matching circuit, longer and wider. There was also the problem that I couldn't do it.

この発明は上記のような問題点を解消するために０戸さ
れたもので、簡単なスタブの接続によって使用周波数帯
域でインピーダンス整合をとることができるプリント化
ダイポールアンテナを得ることを目的とする。The present invention was developed in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain a printed dipole antenna that can achieve impedance matching in the frequency band used by simple stub connections.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係るプリント化ダイポールアンテナは、ダイ
ポールの給電線接続部に、ダイポールを構成する盆属箔
を地導体に使用したマイクロストリップ線路のスタブを
接続したものである。In the printed dipole antenna according to the present invention, a stub of a microstrip line using the metal foil constituting the dipole as a ground conductor is connected to the feed line connection portion of the dipole.

〔作　用］ この発明に２けるマイクロストリング線路のスタブはダ
イポールに最も近い部分に接続されるから、長給電線効
果によるアドミタンス周波数特性の広がりの影響か無く
なる。[Function] Since the stub of the microstring line according to the second aspect of the present invention is connected to the part closest to the dipole, the influence of the spread of admittance frequency characteristics due to the long feed line effect is eliminated.

〔実施例］ 以下、この発明の一実施例を説明する。ｉｔ図に２いて
、Ｃ１）は＃電体板、（２ａ）　、　（２ｂ）はダイポ
ール、（謳）、（３ｂ）は平行２線、　（５）、　（６
）はマイクロスリップ線路構成の先端開放の容量性スタ
ブである。第２図はこの発明による第１図の１す／ト化
ダイポールアンテナの入力アドミタンスを示す図で、測
定基準面はＡ−Ａ’である。[Example] An example of the present invention will be described below. In the IT diagram 2, C1) is # electric board, (2a), (2b) are dipoles, (single), (3b) are two parallel lines, (5), (6
) is an open-ended capacitive stub with a microslip line configuration. FIG. 2 is a diagram showing the input admittance of the single-tooth dipole antenna of FIG. 1 according to the present invention, and the measurement reference plane is AA'.

このプリント化ダイポールアンテナでは、ダイボー１に
、　（２ａ）　、　（２ｏ）と平行２ｍ（３ａ）、（コ
ｔ）の接続部付近の基準面Ａ−Ａ’にスタブ（５）　、
　（６）を並列に接続している・従って、スタブ１ｆｉ
ｌ　ｅ　（６）を接続する前のアドミタンス周波数特性
は、長給電線効果を受けていないので、基準面Ｂ−Ｂ’
でみた周波数特性よりも小さく、第２図で示したように
スタブ１５）　、　（６）を接続して所望の電圧定在波
比以下墨こ整合をとることができる。スタブ（５１およ
び（６）はマイクロストリップ線路で構成されて２つ、
その地導体はダイポール（２ｆｉ）ｇよび（２ａ）であ
る。すなわち基準Ｉ＠Ａ　−Ａ’に２個のスタブを接続
できる構造になっているので、１個の場合に比べて整合
のとれるインピーダンスの範囲が広いという利点もある
。In this printed dipole antenna, a stub (5) is attached to the reference plane A-A' near the connection point of (2a), (2o) and 2m (3a) parallel to (2o).
(6) are connected in parallel・Therefore, stub 1fi
The admittance frequency characteristic before connecting l e (6) is not affected by the long feed line effect, so the reference plane B-B'
As shown in FIG. 2, the stubs 15) and (6) can be connected to achieve black-black matching below the desired voltage standing wave ratio. Two stubs (51 and (6) are composed of microstrip lines,
The ground conductors are dipoles (2fi)g and (2a). That is, since the structure is such that two stubs can be connected to the reference I@A-A', there is an advantage that the range of impedance that can be matched is wider than in the case of one stub.

第３図はこの発明の他の実施例を示す図であり。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the invention.

（１）は誘電体板、　（２ａ）　、　（２ｂ）はダイボ
ーＡ／、＜：ｈ）、　（３ｂ）は平行２線、１５１　、
　（６）はスタブ、（７）は反射板である。(1) is a dielectric plate, (2a), (2b) is Daibo A/, <:h), (3b) is two parallel lines, 151,
(6) is a stub, and (7) is a reflector.

このプリント化ダイポールアンテナは反射板（７）をダ
イネール（２ａ）、　（２ｆｉ）の後方に取り付けて片
面放射としたもので、この場合にも第１図で示したプリ
ント化ダイポールアンテナと同様に、使用周波数帯域で
インピーダンス整合をとることができる。This printed dipole antenna has a reflector (7) attached to the rear of the dynare (2a), (2fi) to emit radiation from one side. In this case, as well as the printed dipole antenna shown in Fig. 1, Impedance matching can be achieved in the frequency band used.

な３１以上はスタブとして先端開放のものを接続する場
合について説明したが、先端短絡のスタブを用いる場合
についても全く同様にして実施できる。また、スタフは
ダイポ−ル部分だけの場合について説明したが、ダイポ
ール部分に加えて、平行２　ｍ、あるいはざら−〇電源
側の給′ＪＩＲ上にスタブを設けてもよい。31 and above have been described for the case where a stub with an open end is connected, but it can be carried out in exactly the same way even when a stub with a short-circuited end is used. In addition, although the case where the stub is provided only at the dipole portion has been described, in addition to the dipole portion, a stub may be provided 2 m in parallel or on the supply JIR on the side of the power source.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば１ンビ一ダンス
整合用のスタブをダイポール部分にプリント化して構成
できるから、整合回路を簡単番こ。As explained above, according to the present invention, the stub for 1-ambidance matching can be printed on the dipole portion, thereby simplifying the construction of the matching circuit.

狭い面積で得られ、プリント化ダイポールアンテナの小
形化の点で大きな効果がある。It can be obtained in a small area and has a great effect in reducing the size of printed dipole antennas.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明によるプリント化ダイポールアンテナ
の構造図、第２図は入力アドミタンスの特性図、第３図
４この発明の他の実施例を示す構造図、第４図は従来の
プリント化ダイポールアンテナの構造図、第５図は入力
アドミタンスの特性図、第６図は従来のプリント化ダイ
ポールアンテナの整合用スタブの接続構造図である。 図番こ２いて、（１）は誘電体板、　　（２ａ）、　（
２ｂ）はダイポール、（３ａ）　、　（３ｂ）は平行２
綴、＋５１　、　（６）はｘｐプである。 な８、図中同一、又は相当部分易こは同一符号を付しで
ある。Figure 1 is a structural diagram of a printed dipole antenna according to the present invention, Figure 2 is a characteristic diagram of input admittance, Figure 3 is a structural diagram showing another embodiment of the present invention, and Figure 4 is a conventional printed dipole antenna. FIG. 5 is a diagram of the structure of the antenna, FIG. 5 is a characteristic diagram of input admittance, and FIG. 6 is a diagram of the connection structure of a matching stub of a conventional printed dipole antenna. The figure numbers are 2, (1) is a dielectric plate, (2a), (
2b) is a dipole, (3a) and (3b) are parallel 2
Tsuzuri, +51, (6) is xppu. 8. Identical or equivalent parts in the figures are designated by the same reference numerals.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 誘電体板の両方の面に、給電部である平行２線と、それ
に続く放射部である板状ダイポールとをプリント化した
プリント化ダイポールアンテナにおいて、上記平行２線
と上記ダイポールの接続部の近傍に、上記ダイポールを
地導体としたマイクロストリップ線路で構成した先端開
放、又は先端短絡のスタブを接続してインピーダンスの
整合をとったことを特徴とするプリント化ダイポールア
ンテナ。In a printed dipole antenna in which two parallel wires as a power feeding section and a plate-shaped dipole as a radiating section are printed on both sides of a dielectric plate, near the connection between the two parallel wires and the dipole. A printed dipole antenna characterized in that impedance matching is achieved by connecting a stub with an open end or a short-circuit end formed of a microstrip line using the dipole as a ground conductor.