JPS63181505A - 小形スロツトアンテナ - Google Patents
小形スロツトアンテナInfo
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- JPS63181505A JPS63181505A JP1219987A JP1219987A JPS63181505A JP S63181505 A JPS63181505 A JP S63181505A JP 1219987 A JP1219987 A JP 1219987A JP 1219987 A JP1219987 A JP 1219987A JP S63181505 A JPS63181505 A JP S63181505A
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- Japan
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 150000003278 haem Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スロットアンテナに関するもので、特に二つ
の共振点をもつ空胴共振器付スロットアンテナに係る。
の共振点をもつ空胴共振器付スロットアンテナに係る。
従来の空胴共振器付スロットアンテナは金属製直方体の
箱の一面にスロットを直線状に切り、インビーグンス整
合がとれるようにそのスロットの適当な点より給電する
構造であった。
箱の一面にスロットを直線状に切り、インビーグンス整
合がとれるようにそのスロットの適当な点より給電する
構造であった。
ｆｉＳ１図は従来の空胴共振器付スロットアンテナのＭ
ｔ造を示す図であり、１はスロット （細い溝）よりな
る放射素子、２．２′は給電点、３は給電線、４は金属
製空胴共振器、５，６はスロットのそれ゛ぞれ長さ、幅
であり、７，８゜９はそれぞれ空胴共振器の縦、横、高
さを示している。
ｔ造を示す図であり、１はスロット （細い溝）よりな
る放射素子、２．２′は給電点、３は給電線、４は金属
製空胴共振器、５，６はスロットのそれ゛ぞれ長さ、幅
であり、７，８゜９はそれぞれ空胴共振器の縦、横、高
さを示している。
このアンテナは、空胴共振器の高さ９が共振周波数の０
．２５波長程度と十分高い場合は、スロットの長さ５は
０．５波長程度となるが、高さ９を ０．２５波長以
下に低くした、すなわち空胴共振器を薄くした場合は、
共振周波数・帯域幅は簡単には決まらず、各パラメータ
が複雑に関連する。−例として、約ＩＧＨｚに共振させ
るには、空胴共振器のＲ７が１０ｃｍ（０゜３３波民）
、′ＷＬ８が３６ｃｍ（１，２波長）、高さ９が１．２
７ｃｍ （０，Ｏ’４波長）の場合、スロット線の長さ
５は３０ｃｍ（１，０波長）、幅６は０゜４ｃｍ（０，
０１波長）で、帯域幅は５％程度になる。
．２５波長程度と十分高い場合は、スロットの長さ５は
０．５波長程度となるが、高さ９を ０．２５波長以
下に低くした、すなわち空胴共振器を薄くした場合は、
共振周波数・帯域幅は簡単には決まらず、各パラメータ
が複雑に関連する。−例として、約ＩＧＨｚに共振させ
るには、空胴共振器のＲ７が１０ｃｍ（０゜３３波民）
、′ＷＬ８が３６ｃｍ（１，２波長）、高さ９が１．２
７ｃｍ （０，Ｏ’４波長）の場合、スロット線の長さ
５は３０ｃｍ（１，０波長）、幅６は０゜４ｃｍ（０，
０１波長）で、帯域幅は５％程度になる。
上述したように、従来の空胴共振器付スロットアンテナ
は大きな空胴共振器を必要とするため、逆Ｆ形アンテナ
等の小形アンテナに比べて大形なものであった。さらに
、共振器を持つアンテナであるため帯域幅が狭いという
欠点を有していた。
は大きな空胴共振器を必要とするため、逆Ｆ形アンテナ
等の小形アンテナに比べて大形なものであった。さらに
、共振器を持つアンテナであるため帯域幅が狭いという
欠点を有していた。
本発明は、このような従来の欠点に鑑み、小形でかつ二
つの共振、αをもつ空胴共振器付スロットアンテナを提
供することを目的としている。
つの共振、αをもつ空胴共振器付スロットアンテナを提
供することを目的としている。
本発明によれば上述の目的は、前記特許請求の範囲に記
載した手段により達成される。
載した手段により達成される。
すなわち、本発明は辺の長さがそれぞれ、０゜８波長〜
０．４波長、０．５波長〜０．２波長、および０．２５
波長未満の金属材からなる直方体の箱の一辺が０．５波
投〜０．２波民、もう一辺が０．８波長〜０．４波長の
面に、全長が０゜８波長以上で少なくとも一箇所以上で
祈り曲げられているスロット （細いｍ）を有し、その
スロットの中央部付近より給電し、給電点から見た左右
のスロ□ットの先端までの長さの差が ０゜０１波長以
上、０．２以下とした構造を持つことを特徴とする。
０．４波長、０．５波長〜０．２波長、および０．２５
波長未満の金属材からなる直方体の箱の一辺が０．５波
投〜０．２波民、もう一辺が０．８波長〜０．４波長の
面に、全長が０゜８波長以上で少なくとも一箇所以上で
祈り曲げられているスロット （細いｍ）を有し、その
スロットの中央部付近より給電し、給電点から見た左右
のスロ□ットの先端までの長さの差が ０゜０１波長以
上、０．２以下とした構造を持つことを特徴とする。
従来の技術とは、空胴共振器を含めたアンテナ全体を小
形に構成できること、二つの共振点を持っていることが
異なる。
形に構成できること、二つの共振点を持っていることが
異なる。
ｆｉＳ２図は、本発明の一実施例を示す図であって、１
０は折り曲げ形スロット放射素子、１１およ１１１′は
給電点、１２は給電線、１３は４を属製空胴共振器、１
４．１５は左右それぞれの給電点からスロットの先端ま
での長さ、１６．１７．１８はそれぞれ空胴共振器の縦
、横、高さを示している。
０は折り曲げ形スロット放射素子、１１およ１１１′は
給電点、１２は給電線、１３は４を属製空胴共振器、１
４．１５は左右それぞれの給電点からスロットの先端ま
での長さ、１６．１７．１８はそれぞれ空胴共振器の縦
、横、高さを示している。
本実施例は、［１６が８ｃｍ（０，２４波長）、横１７
が１８ｃ＋ａ （０，５４波長）、高さ１８が１．５ｃ
ｍ （０，０４５波民）の空胴共振器上に全要約３５ｃ
ｍ（１，０５波長）のＳ字形に祈り曲げたスロットを切
られていて、給電、αから見た左右のスロット艮１４．
１５の差は１．Ｏｃｍ（０，０３波りとしてあり、共振
周波数は９０３ＭＨｚおよび９４２ＭＨｚである。
が１８ｃ＋ａ （０，５４波長）、高さ１８が１．５ｃ
ｍ （０，０４５波民）の空胴共振器上に全要約３５ｃ
ｍ（１，０５波長）のＳ字形に祈り曲げたスロットを切
られていて、給電、αから見た左右のスロット艮１４．
１５の差は１．Ｏｃｍ（０，０３波りとしてあり、共振
周波数は９０３ＭＨｚおよび９４２ＭＨｚである。
なお実験によれば、辺の長さは横が０．４波長から０．
８波長程度、縦が０．２波長から ０゜５波長程度が好
ましい。この面の大きさは所要のスロットの全長を確保
でさる値が必要であろが、それ以上ならこの面積の相異
は特性への影響は少ない高さは小形化の観、αからでさ
る限り小さいことが望ましいが、０．０３波長から０゜
２５波長程度がよい。
８波長程度、縦が０．２波長から ０゜５波長程度が好
ましい。この面の大きさは所要のスロットの全長を確保
でさる値が必要であろが、それ以上ならこの面積の相異
は特性への影響は少ない高さは小形化の観、αからでさ
る限り小さいことが望ましいが、０．０３波長から０゜
２５波長程度がよい。
またスロットの全長は、スロットの幅を小さくし祈り返
しを多くとれば相当長くできるが、対向するスロットの
１７Ｉ］隔をあまり小さくすると相互作用により特性が
劣化し、また給電点からみたインピーダンスが小さくな
って整合性も悪くなるので、実用的な値上限までは２波
長程度であり、これを面内でほぼ均一な間隔で折り返し
てスロットを構成するのが最も望ましい。
しを多くとれば相当長くできるが、対向するスロットの
１７Ｉ］隔をあまり小さくすると相互作用により特性が
劣化し、また給電点からみたインピーダンスが小さくな
って整合性も悪くなるので、実用的な値上限までは２波
長程度であり、これを面内でほぼ均一な間隔で折り返し
てスロットを構成するのが最も望ましい。
辺の長さがそれぞれ、０．８波長、０．５波長、０．２
５波長未満のように波長に比べて小さな空胴ノζ振器は
、イングクティブな特性を持つためその上に構成される
アンテナを直接給電することは難しい。そこで、本発明
ではアンテナ素子長（スロット艮）を ０．８波長以上
とすることによりアンテナ素子自体にキャパシティブな
特性を持たせ、空胴共振器のイングクティブな特性と相
殺させて、整合回路を用いなくとも直接給電できるよう
にした。この場合、少なくとも一箇所以上でスロットを
折り曲げなくては、小形空胴共振器上に構成できない。
５波長未満のように波長に比べて小さな空胴ノζ振器は
、イングクティブな特性を持つためその上に構成される
アンテナを直接給電することは難しい。そこで、本発明
ではアンテナ素子長（スロット艮）を ０．８波長以上
とすることによりアンテナ素子自体にキャパシティブな
特性を持たせ、空胴共振器のイングクティブな特性と相
殺させて、整合回路を用いなくとも直接給電できるよう
にした。この場合、少なくとも一箇所以上でスロットを
折り曲げなくては、小形空胴共振器上に構成できない。
この構成において、給電点からみた左右のスロット先端
までの長さ１４．１５に適当な差があるように給電点を
設定することにより、第３図に示すように左右のスロッ
トの長さ１４．１５に対応して共振するような２共振特
性が得られる。
までの長さ１４．１５に適当な差があるように給電点を
設定することにより、第３図に示すように左右のスロッ
トの長さ１４．１５に対応して共振するような２共振特
性が得られる。
同図において（ａ）は インピーダンス特性、（ｂ）は
リターンロス特性を示している。
リターンロス特性を示している。
このような２共振特性はスロットアンテナを補討横遺の
ダイポールアンテナと考え、非対称ダイポールアンテナ
の入力インピーダンス近似法として、 Ｍ ｅａｎ −
ｖａｌｕｅ −ｆｏｒａ＋ｕｌａ″ （ＪＳＡＫ、Ｈ：
“Ａ ｎｔｃｎｎａ Ｅ Ｂｉｎｅｃｒｉｎｇ Ｈａｎ
ｄ−ｂｏｏｋ”、 ｃｌ＋ｐ３ 、 ＭｃＧ ｒｏｅ
−Ｈｉｌｌ ） という考え方を用いることにより理解
できる。
ダイポールアンテナと考え、非対称ダイポールアンテナ
の入力インピーダンス近似法として、 Ｍ ｅａｎ −
ｖａｌｕｅ −ｆｏｒａ＋ｕｌａ″ （ＪＳＡＫ、Ｈ：
“Ａ ｎｔｃｎｎａ Ｅ Ｂｉｎｅｃｒｉｎｇ Ｈａｎ
ｄ−ｂｏｏｋ”、 ｃｌ＋ｐ３ 、 ＭｃＧ ｒｏｅ
−Ｈｉｌｌ ） という考え方を用いることにより理解
できる。
この近似法は、非対称なダイポールアンテナの長短それ
ぞれのモノボールアンテナの２倍の長さを考え、２個の
独立したダイポールアンテナをつくる。この２個のダイ
ポールアンテナの１ 人力インピーダンスをそ
れぞれＺｌ、Ｚ２とすると、この非対称なダイポールア
ンテナの入力インピーダンスは近似的に、 （Ｚｌ
＋２２）／２で計算されるというものである。
ぞれのモノボールアンテナの２倍の長さを考え、２個の
独立したダイポールアンテナをつくる。この２個のダイ
ポールアンテナの１ 人力インピーダンスをそ
れぞれＺｌ、Ｚ２とすると、この非対称なダイポールア
ンテナの入力インピーダンスは近似的に、 （Ｚｌ
＋２２）／２で計算されるというものである。
すなわち、非対称ダイポールアンテナの等価回路を共振
点の異なる２個の共振回路の並列接続と考えるものであ
る。本スロットアンテナの場合は、給電点からみた左右
のスロット先端までの長さに適当な差をもたせて、左右
の素子の共振周波数を異ならせである。ゆえに、等価回
路を２個の共振回路の並列接続と考えれば、２共振特性
が得られることがわかる。
点の異なる２個の共振回路の並列接続と考えるものであ
る。本スロットアンテナの場合は、給電点からみた左右
のスロット先端までの長さに適当な差をもたせて、左右
の素子の共振周波数を異ならせである。ゆえに、等価回
路を２個の共振回路の並列接続と考えれば、２共振特性
が得られることがわかる。
ただし、給電点からみだ左右のスロット先端までの長さ
が０．２波長以上と大きく違う場合、短い方のスロット
が共振しない、または共振しても欠損周波数が高すぎて
実効的に２共振特性とならない。
が０．２波長以上と大きく違う場合、短い方のスロット
が共振しない、または共振しても欠損周波数が高すぎて
実効的に２共振特性とならない。
本発明では長いスロットを折り曲げることによりインピ
ーダンスを低下させて、スロットの中央付近で給電を可
能とした。実験によると、スロットの中央より ０．０
５波長ずれた。αでのインピーダンスは、直線状 ０．
５波長スロツトで約５００Ω、Ｓ字形に折り曲げた１波
長スロツトで約９０Ωであった。
ーダンスを低下させて、スロットの中央付近で給電を可
能とした。実験によると、スロットの中央より ０．０
５波長ずれた。αでのインピーダンスは、直線状 ０．
５波長スロツトで約５００Ω、Ｓ字形に折り曲げた１波
長スロツトで約９０Ωであった。
また、Ｐｒ５４図（、）に本スロットアンテナの放射バ
タンを示す。 これは（ｂ）に示すように本発明による
スロットアンテナ１９の背面に５８Ｘ２１０Ｘ８５ｎｕ
ｏの金属製の箱２０を取り付けた場合の垂直偏波バタン
を示している。
タンを示す。 これは（ｂ）に示すように本発明による
スロットアンテナ１９の背面に５８Ｘ２１０Ｘ８５ｎｕ
ｏの金属製の箱２０を取り付けた場合の垂直偏波バタン
を示している。
角度は図中に示したようにとったもので、放射特性は極
座標で示してあり、半径方向がアンテナの相対ゲイン、
角度方向が指向性を示す。
座標で示してあり、半径方向がアンテナの相対ゲイン、
角度方向が指向性を示す。
スロットを切った面およびその背面の方向にその他の方
向よりも強い放射をしていることがわかる。
向よりも強い放射をしていることがわかる。
〔発明の効果〕
以上説明したよう一二本発明は、辺の長さがそれぞれ、
０．８波長〜０．４波長、 ０．５波長〜０．２波長、
および０．２５波長未満の金属材からなる直方体の箱の
一面に、全長が０．８波長以上で少なくとも一笛所以上
で折り曲げられているスロット（ｌａい溝）を切り、そ
のスロットの中央部付近より給電し、給電、αから見た
左右消フｎ、・・ｌ−消↓渇よｐ泊巳へめ工端Ｃ００１
÷虚艮以上、０．２波長以下であるような構造としたも
ので、空胴共振器を含めたアンテナ全体を小形に構成で
きるとともに、二つの共振点を持たせることができる。
０．８波長〜０．４波長、 ０．５波長〜０．２波長、
および０．２５波長未満の金属材からなる直方体の箱の
一面に、全長が０．８波長以上で少なくとも一笛所以上
で折り曲げられているスロット（ｌａい溝）を切り、そ
のスロットの中央部付近より給電し、給電、αから見た
左右消フｎ、・・ｌ−消↓渇よｐ泊巳へめ工端Ｃ００１
÷虚艮以上、０．２波長以下であるような構造としたも
ので、空胴共振器を含めたアンテナ全体を小形に構成で
きるとともに、二つの共振点を持たせることができる。
これにより、従来スロットアンテナが取り付けられなか
った小形無線機にも一スロットアンテナを取り付けるこ
とが可能となり、また、放射バタンに指向性を持たせる
ことができる。
った小形無線機にも一スロットアンテナを取り付けるこ
とが可能となり、また、放射バタンに指向性を持たせる
ことができる。
さらに、自動車電話方式のように送・受信帯域が離れて
いるような場合でも、二共振特性をもっているので、そ
れぞれの共振点を送・受信帯域に合わせることにより一
つの小形なアンテナで送・受人用がでさる利点がある。
いるような場合でも、二共振特性をもっているので、そ
れぞれの共振点を送・受信帯域に合わせることにより一
つの小形なアンテナで送・受人用がでさる利点がある。
ｆ５１図は従来の空胴共振器付スロットアンテナの構造
を示す図、ｆ５２図は本発明の一実施例を示す図、第３
図は実施例におけるリターンロス特性とスミスチャート
上に図示したインピーダンス特性を示す図、ｆｆ１４図
は実施例における放射バタンを示す図である。 １ ・・・・・・直線状スロットアンテナ素子、２．２
′ ・・・・・・給電点、 ３ ・・・・・・給電線
、４ ・・・・・・空胴共振器、 ５・・・・・・直
線状スロットアンテナ素子の長さ、 ６ ・・・・
・・直線状スロットアンテナ素子の幅、 ７ ・・
・・・・空胴共振器の縦の長さ、 ８ ・・・・・
・空胴共振器の横の長さ、 ９ ・・・・・・空胴共振
器の高さ、 １０・・・・・・折り曲げ形スロットア
ンテナ放射素子、１１．１１’ ・・・・・・給電点
、 １２ ・・・・・・給電線、 １３ ・・・・
・・空胴共振器、 １４ ・・・・・・給電点から左側
のスロット先端までの長さ、１５ ・・・・・・給電点
から右側のスロット先端までの氏さ、 １６ ・・・
・・・空胴共振器の縦の長さ、１７ ・・・・・・空胴
共振器の横の長さ、 １８ ・・・・・・空胴共振器
の高さ、 １９ ・・・・・・ スロットアンテナ、
２０ ・・・・・・金属製の箱代理人 弁理士
本 間 崇察 １ 図 第２ 図
を示す図、ｆ５２図は本発明の一実施例を示す図、第３
図は実施例におけるリターンロス特性とスミスチャート
上に図示したインピーダンス特性を示す図、ｆｆ１４図
は実施例における放射バタンを示す図である。 １ ・・・・・・直線状スロットアンテナ素子、２．２
′ ・・・・・・給電点、 ３ ・・・・・・給電線
、４ ・・・・・・空胴共振器、 ５・・・・・・直
線状スロットアンテナ素子の長さ、 ６ ・・・・
・・直線状スロットアンテナ素子の幅、 ７ ・・
・・・・空胴共振器の縦の長さ、 ８ ・・・・・
・空胴共振器の横の長さ、 ９ ・・・・・・空胴共振
器の高さ、 １０・・・・・・折り曲げ形スロットア
ンテナ放射素子、１１．１１’ ・・・・・・給電点
、 １２ ・・・・・・給電線、 １３ ・・・・
・・空胴共振器、 １４ ・・・・・・給電点から左側
のスロット先端までの長さ、１５ ・・・・・・給電点
から右側のスロット先端までの氏さ、 １６ ・・・
・・・空胴共振器の縦の長さ、１７ ・・・・・・空胴
共振器の横の長さ、 １８ ・・・・・・空胴共振器
の高さ、 １９ ・・・・・・ スロットアンテナ、
２０ ・・・・・・金属製の箱代理人 弁理士
本 間 崇察 １ 図 第２ 図
Claims (1)
- 各面が金属板で形成され、各辺の長さがそれぞれ、０．
８波長〜０．４波長と、０．５波長〜０．２波長と、０
．２５波長未満である直方体の箱の、一辺が０．８波長
〜０．４波長で他の一辺が０．５波長〜０．２波長であ
る二つの面の内の一方の面に、全長が０．８波長以上で
少なくとも一箇所以上で祈り曲げられた形状を有する帯
状の欠切部からなるスロットを設け、該スロットの幅方
向の縁部の対向する二点を給電点となし、給電点から両
方向のスロットの先端までの長さの差を０．０１波長以
上、０．２以下としたことを特徴とする小形スロットア
ンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219987A JPS63181505A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 小形スロツトアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219987A JPS63181505A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 小形スロツトアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63181505A true JPS63181505A (ja) | 1988-07-26 |
Family
ID=11798735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1219987A Pending JPS63181505A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 小形スロツトアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63181505A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US11121472B2 (en) | 2019-03-14 | 2021-09-14 | Motorola Mobility Llc | Front-shielded, coplanar waveguide, direct-fed, cavity-backed slot antenna |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP1219987A patent/JPS63181505A/ja active Pending
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