JP3501757B2 - 平面アンテナ - Google Patents
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- JP3501757B2 JP3501757B2 JP2000399458A JP2000399458A JP3501757B2 JP 3501757 B2 JP3501757 B2 JP 3501757B2 JP 2000399458 A JP2000399458 A JP 2000399458A JP 2000399458 A JP2000399458 A JP 2000399458A JP 3501757 B2 JP3501757 B2 JP 3501757B2
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- feeding
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- 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
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
- H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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- H01Q9/285—Planar dipole
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は平面アンテナに係
り、詳しくはPCB(printed circuit board)が一体に成さ
れた小型平面アンテナに関する。
り、詳しくはPCB(printed circuit board)が一体に成さ
れた小型平面アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】このアンテナは伝播される偏波(polariz
ation)の特性に応じて直線偏波(linearly polarized wa
ve；垂直又は水平偏波)アンテナと、円偏波アンテナと
に大別できる。
ation)の特性に応じて直線偏波(linearly polarized wa
ve；垂直又は水平偏波)アンテナと、円偏波アンテナと
に大別できる。
【０００３】前記直線偏波は一つの面にのみ伝播される
偏波で偏波損失性を有する。一方、円偏波は二つの電波
面が同じサイズを有してお互いに垂直に交差しながら伝
播される偏波で偏波損失が最小化できるため異種機器の
間の干渉を排除させ得る。即ち、円偏波アンテナは水平
偏波と垂直偏波との二つ電波特性を全て有しているの
で、送信側又は受信側アンテナの位置及び姿勢が変わっ
ても、電波の送受信が可能で全ての方向へ一定の感度を
有し得るという長所がある。
偏波で偏波損失性を有する。一方、円偏波は二つの電波
面が同じサイズを有してお互いに垂直に交差しながら伝
播される偏波で偏波損失が最小化できるため異種機器の
間の干渉を排除させ得る。即ち、円偏波アンテナは水平
偏波と垂直偏波との二つ電波特性を全て有しているの
で、送信側又は受信側アンテナの位置及び姿勢が変わっ
ても、電波の送受信が可能で全ての方向へ一定の感度を
有し得るという長所がある。
【０００４】最近に入って無線データ通信が発展するこ
とによりPC、ノート型パソコン、プリンター、携帯電話
等を無線ネットワークに連結する方式のブルーツースピ
コネット(Bluetooth PICO Net；以下‘BPN’)用アンテ
ナが求められている。このようなBPN用アンテナとして
は無指向性を有し、全ての方向へ一定の送受信感度を得
られる円偏波アンテナ又は複数の偏波が放射できる構造
のアンテナ等が適している。
とによりPC、ノート型パソコン、プリンター、携帯電話
等を無線ネットワークに連結する方式のブルーツースピ
コネット(Bluetooth PICO Net；以下‘BPN’)用アンテ
ナが求められている。このようなBPN用アンテナとして
は無指向性を有し、全ての方向へ一定の送受信感度を得
られる円偏波アンテナ又は複数の偏波が放射できる構造
のアンテナ等が適している。
【０００５】一方、従来の円偏波アンテナはｘ方向へ配
列したｘ方向アンテナと、このｘ方向アンテナに対して
直交するように配列したｙ方向アンテナを含む。ここ
で、ｘ，ｙ方向アンテナの各々は半波長ダイポール(dip
ole)アンテナである。図１を参照すれば、ｘ方向アンテ
ナから放射されたｘ−方向の水平偏波１の波長がｙ方向
アンテナから放射されたｙ−方向の垂直偏波２の波長に
対して９０度の位相差を有する。だから、ｘ方向アンテ
ナとｙ方向アンテナとに順次に給電することにより円偏
波を得られる。このようにｘ−ｙアンテナに９０度の位
相差に給電するためにはアンテナのRF回路モジュールで
フィーディングされるRF信号を遅延させ得る位相遅延信
号(Phase Shifter)を別途に備えなければならない短所
がある。又、その構造が複雑のため小型化が難しいとい
う短所がある。
列したｘ方向アンテナと、このｘ方向アンテナに対して
直交するように配列したｙ方向アンテナを含む。ここ
で、ｘ，ｙ方向アンテナの各々は半波長ダイポール(dip
ole)アンテナである。図１を参照すれば、ｘ方向アンテ
ナから放射されたｘ−方向の水平偏波１の波長がｙ方向
アンテナから放射されたｙ−方向の垂直偏波２の波長に
対して９０度の位相差を有する。だから、ｘ方向アンテ
ナとｙ方向アンテナとに順次に給電することにより円偏
波を得られる。このようにｘ−ｙアンテナに９０度の位
相差に給電するためにはアンテナのRF回路モジュールで
フィーディングされるRF信号を遅延させ得る位相遅延信
号(Phase Shifter)を別途に備えなければならない短所
がある。又、その構造が複雑のため小型化が難しいとい
う短所がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は全ての
方向に対して一定の送受信感度を有し、小型化が可能な
平面アンテナを提供することにある。
方向に対して一定の送受信感度を有し、小型化が可能な
平面アンテナを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明に係る平面アンテナは、所定厚さを有する誘
電体層と、前記誘電体層の上部面と下部面との各々に相
互対応するように形成された第１及び第２接地層と、前
記第１及び第２接地層各々の一側面で所定パターンで延
設され、給電時第１偏波を放射する第１アンテナ部と、
前記第１及び第２接地層各々の一側面で所定パターンで
延設され、給電時前記第１偏波に垂直に交差する第２偏
波を放射する第２アンテナ部と、前記第１及び第２アン
テナ部の間に設けられ、前記第１及び第２アンテナ部に
給電するフィーディング線路とを含み、前記第１及び第
２アンテナ部の各々で独立して電波が放射できることを
特徴とする。
めに本発明に係る平面アンテナは、所定厚さを有する誘
電体層と、前記誘電体層の上部面と下部面との各々に相
互対応するように形成された第１及び第２接地層と、前
記第１及び第２接地層各々の一側面で所定パターンで延
設され、給電時第１偏波を放射する第１アンテナ部と、
前記第１及び第２接地層各々の一側面で所定パターンで
延設され、給電時前記第１偏波に垂直に交差する第２偏
波を放射する第２アンテナ部と、前記第１及び第２アン
テナ部の間に設けられ、前記第１及び第２アンテナ部に
給電するフィーディング線路とを含み、前記第１及び第
２アンテナ部の各々で独立して電波が放射できることを
特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。図２及び図
３を参照すれば、本発明の第１実施形態による平面アン
テナは所定厚さを有する平面形の誘電体層１０と、前記
誘電体層１０の上下に各々備えられた第１及び第２接地
層２１,２３と、前記第１及び第２接地層２１,２３各々
の一側面で所定パターンで延設された第１及び第２アン
テナ部３０,４０及び所定電圧を前記第１及び第２アン
テナ部３０,４０に給電できるように前記第１及び第２
アンテナ部３０,４０の間に設けられるフィーディング
線路５０を備える。
発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。図２及び図
３を参照すれば、本発明の第１実施形態による平面アン
テナは所定厚さを有する平面形の誘電体層１０と、前記
誘電体層１０の上下に各々備えられた第１及び第２接地
層２１,２３と、前記第１及び第２接地層２１,２３各々
の一側面で所定パターンで延設された第１及び第２アン
テナ部３０,４０及び所定電圧を前記第１及び第２アン
テナ部３０,４０に給電できるように前記第１及び第２
アンテナ部３０,４０の間に設けられるフィーディング
線路５０を備える。
【０００９】前記誘電体層１０として本発明に係る平面
アンテナを採用する機器の回路基板を用いることが望ま
しい。即ち、平面アンテナを回路基板と一体に形成でき
る。この場合、前記第１及び第２接地層２１,２３と、
第１及び第２アンテナ部３０,４０は前記回路基板の上
面及び下面に直接備えられる。
アンテナを採用する機器の回路基板を用いることが望ま
しい。即ち、平面アンテナを回路基板と一体に形成でき
る。この場合、前記第１及び第２接地層２１,２３と、
第１及び第２アンテナ部３０,４０は前記回路基板の上
面及び下面に直接備えられる。
【００１０】前記第１接地層２１は前記誘電体層１０の
上部面１１の所定部分を覆うように所定広さを有しなが
ら実装される。そして、前記第２接地層２３は前記誘電
体層１０の下部面１２の所定部分を覆うように所定広さ
を有しながら前記第１接地層２１に対応するように実装
される。ここで、前記誘電体層１０はカップリング(Cou
pling)効果により前記第１及び第２接地層２１,２３の
間で電力を相互給電されるように十分に薄膜を有するの
が望ましい。
上部面１１の所定部分を覆うように所定広さを有しなが
ら実装される。そして、前記第２接地層２３は前記誘電
体層１０の下部面１２の所定部分を覆うように所定広さ
を有しながら前記第１接地層２１に対応するように実装
される。ここで、前記誘電体層１０はカップリング(Cou
pling)効果により前記第１及び第２接地層２１,２３の
間で電力を相互給電されるように十分に薄膜を有するの
が望ましい。
【００１１】前記第１アンテナ部３０は所定第１偏波を
放射することであり、誘電体層１０の上部面１１に所定
パターンで形成された第１上部放射パターン３１と、こ
の第１上部放射パターン３１に対称されるように下部面
１２に所定パターンで形成された第１下部放射パターン
３５とを備える。前記第１上部放射パターン３１は第１
上部スタブライン(stub line)３２と、第１上部放射部
３３とを備える。前記第１上部スタブライン３２は所定
幅を有し、第１接地層２１の縁部から−ｙ方向へ所定長
さL１程延設される。ここで、長さL１はλ／４の長さを
有するのが望ましい。又、前記第１上部放射部３３は第
１上部スタブライン３２の端部で−ｘ方向へ延設され
る。従って、前記第１上部放射部３３と第１上部スタブ
ライン３２とはｘ−ｙ平面上でお互いに直交するように
配置される。この第１上部放射部３３は給電された電流
を電波エネルギー形態で空間上へ放射する部分であり、
その端部３３aでのイメージ(image)効果が発生される。
従って、本実施形態では前記第１上部放射部の端部３３
aでのイメージ効果を勘案してその長さL２がL１より短
い値即ち、λ／４の長さより短い長さを有するのが望ま
しい。
放射することであり、誘電体層１０の上部面１１に所定
パターンで形成された第１上部放射パターン３１と、こ
の第１上部放射パターン３１に対称されるように下部面
１２に所定パターンで形成された第１下部放射パターン
３５とを備える。前記第１上部放射パターン３１は第１
上部スタブライン(stub line)３２と、第１上部放射部
３３とを備える。前記第１上部スタブライン３２は所定
幅を有し、第１接地層２１の縁部から−ｙ方向へ所定長
さL１程延設される。ここで、長さL１はλ／４の長さを
有するのが望ましい。又、前記第１上部放射部３３は第
１上部スタブライン３２の端部で−ｘ方向へ延設され
る。従って、前記第１上部放射部３３と第１上部スタブ
ライン３２とはｘ−ｙ平面上でお互いに直交するように
配置される。この第１上部放射部３３は給電された電流
を電波エネルギー形態で空間上へ放射する部分であり、
その端部３３aでのイメージ(image)効果が発生される。
従って、本実施形態では前記第１上部放射部の端部３３
aでのイメージ効果を勘案してその長さL２がL１より短
い値即ち、λ／４の長さより短い長さを有するのが望ま
しい。
【００１２】前記第１下部放射パターン３５は前記第１
上部スタブライン３２に対応するように形成された第１
下部スタブライン３６と、前記第１下部スタブライン３
６の端部でｘ軸方向へ延設された第１下部放射部３７と
を備える。即ち、前記第１下部スタブライン３６は第２
接地層２３の縁部から第１上部スタブライン３２と同一
な長さ及び方向へ延設される。又、前記第１下部放射部
３７は第１上部放射部３３と同一な長さを有する。この
ようにｙ軸を基準に誘電体層１０の上部及び下部各々に
対応するように設けられる第１上部及び第１下部放射パ
ターン３１,３５は半波長アンテナを成して給電時第１
偏波１(図６A参照)を放射する。
上部スタブライン３２に対応するように形成された第１
下部スタブライン３６と、前記第１下部スタブライン３
６の端部でｘ軸方向へ延設された第１下部放射部３７と
を備える。即ち、前記第１下部スタブライン３６は第２
接地層２３の縁部から第１上部スタブライン３２と同一
な長さ及び方向へ延設される。又、前記第１下部放射部
３７は第１上部放射部３３と同一な長さを有する。この
ようにｙ軸を基準に誘電体層１０の上部及び下部各々に
対応するように設けられる第１上部及び第１下部放射パ
ターン３１,３５は半波長アンテナを成して給電時第１
偏波１(図６A参照)を放射する。
【００１３】一方、前記第２アンテナ部４０は第１アン
テナ部３０のパターン形成に対して相互直交するように
パターン形成されて前記第１偏波１に直交する第２偏波
２(図６B参照)を放射する。このような第２アンテナ部
４０は前記誘電体層１０の上部面１１に所定パターンで
形成された第２上部放射パターン４１と、この第２上部
放射パターン４１に対称されるように下部面１２に所定
パターンで形成された第２下部放射パターン４５とを備
える。
テナ部３０のパターン形成に対して相互直交するように
パターン形成されて前記第１偏波１に直交する第２偏波
２(図６B参照)を放射する。このような第２アンテナ部
４０は前記誘電体層１０の上部面１１に所定パターンで
形成された第２上部放射パターン４１と、この第２上部
放射パターン４１に対称されるように下部面１２に所定
パターンで形成された第２下部放射パターン４５とを備
える。
【００１４】前記第２上部放射パターン４１は上部面１
１に第１接地層２１と同一平面上で備えられる第２上部
スタブライン４２と、第２上部放射部４３とを備える。
前記第２上部スタブライン４２は第１接地層２１の縁部
から第１上部スタブライン３２に直交するようにーｘ方
向へ延設され、λ／４の長さL３を有する。前記第２上
部放射部４３は第２上部スタブライン４２の端部から−
ｙ方向へ延設される。そして、第２上部放射部４３の長
さL４は端部４３aでのイメージ効果を勘案してL３より
短い長さ即ち、λ／４より短いことが望ましい。
１に第１接地層２１と同一平面上で備えられる第２上部
スタブライン４２と、第２上部放射部４３とを備える。
前記第２上部スタブライン４２は第１接地層２１の縁部
から第１上部スタブライン３２に直交するようにーｘ方
向へ延設され、λ／４の長さL３を有する。前記第２上
部放射部４３は第２上部スタブライン４２の端部から−
ｙ方向へ延設される。そして、第２上部放射部４３の長
さL４は端部４３aでのイメージ効果を勘案してL３より
短い長さ即ち、λ／４より短いことが望ましい。
【００１５】前記第２下部放射パターン４５は第２接地
層２３から−ｘ方向へ延設された第２下部スタブライン
４６と、第２下部スタブライン４６の端部からｙ方向へ
λ／４未満の長さで延設された第２下部放射部４７とを
備える。このように構成された上部及び下部放射パター
ン４１,４５は給電時半波長アンテナの機能をしなが
ら、前記第２偏波２を放射する。
層２３から−ｘ方向へ延設された第２下部スタブライン
４６と、第２下部スタブライン４６の端部からｙ方向へ
λ／４未満の長さで延設された第２下部放射部４７とを
備える。このように構成された上部及び下部放射パター
ン４１,４５は給電時半波長アンテナの機能をしなが
ら、前記第２偏波２を放射する。
【００１６】前記フィーディング線路５０は前記第１及
び第２アンテナ部３０,４０に電力を給電するためのこ
とであり、前記誘電体層１０の内部に実装される。又、
フィーディング線路５０は給電点(feeding point)５０a
を有して所定長さを有する給電部５１と、前記給電部５
１の他端から分岐された第１分岐部５３と第２分岐部５
５とを備える。前記給電部５１は第１及び第２接地層２
１,２３の間に位置される。前記給電点５０aは所定RF(R
adio Frequency)回路モジュール(図示せず)から電力即
ち、RF信号Sを給電されることができるように誘電体層
１０の外部へ露出される。前記第１分岐部５３は第１上
部及び第１下部スタブライン３２,３６の間に位置さ
れ、その端部５３aでは第１下部放射部３７へ電力を給
電する。又第２分岐部５５は第２上部及び第２下部スタ
ブライン４２,４６の間に位置され、その端部５５aでは
第２下部放射部４７へ電力を給電する。このような第１
及び第２分岐部５３,５５は同一平面上で相互直交する
ように給電部５１から分岐され、各放射部３７,４７へ
同一な電力を位相差なく給電できるように同一長さを有
する。一方、本実施形態では給電部５１と第１分岐部５
３とがｙ方向へ一致するように連結されているので、給
電部５１へ給電された電力の大部分が第１分岐部５３へ
伝達され、第２分岐部５５は方向が変換されることによ
り相対的に少ない電力が伝達される。従って、第１分岐
部５３から給電されて第１アンテナ部３０から放射され
る第１偏波１のパワーが第２アンテナ部４０から放射さ
れる第２偏波２のパワーより大きくなる。
び第２アンテナ部３０,４０に電力を給電するためのこ
とであり、前記誘電体層１０の内部に実装される。又、
フィーディング線路５０は給電点(feeding point)５０a
を有して所定長さを有する給電部５１と、前記給電部５
１の他端から分岐された第１分岐部５３と第２分岐部５
５とを備える。前記給電部５１は第１及び第２接地層２
１,２３の間に位置される。前記給電点５０aは所定RF(R
adio Frequency)回路モジュール(図示せず)から電力即
ち、RF信号Sを給電されることができるように誘電体層
１０の外部へ露出される。前記第１分岐部５３は第１上
部及び第１下部スタブライン３２,３６の間に位置さ
れ、その端部５３aでは第１下部放射部３７へ電力を給
電する。又第２分岐部５５は第２上部及び第２下部スタ
ブライン４２,４６の間に位置され、その端部５５aでは
第２下部放射部４７へ電力を給電する。このような第１
及び第２分岐部５３,５５は同一平面上で相互直交する
ように給電部５１から分岐され、各放射部３７,４７へ
同一な電力を位相差なく給電できるように同一長さを有
する。一方、本実施形態では給電部５１と第１分岐部５
３とがｙ方向へ一致するように連結されているので、給
電部５１へ給電された電力の大部分が第１分岐部５３へ
伝達され、第２分岐部５５は方向が変換されることによ
り相対的に少ない電力が伝達される。従って、第１分岐
部５３から給電されて第１アンテナ部３０から放射され
る第１偏波１のパワーが第２アンテナ部４０から放射さ
れる第２偏波２のパワーより大きくなる。
【００１７】前記のような構成を有する本発明の実施形
態による平板アンテナの動作を図２乃至図５を参照して
説明すれば次の通りである。
態による平板アンテナの動作を図２乃至図５を参照して
説明すれば次の通りである。
【００１８】前記フィーディング線路５０の給電点５０
aで所定RF回路モジュールから電力即ち、RF信号Sが給電
される。給電された電力は給電部５１を経て第１分岐部
５３と第２分岐部５５へ分岐されて伝達される。第１分
岐部５３へ分岐された電力は図３及び図４に示されたよ
うに、カップリング効果により第１下部放射部３７へ伝
達され、第１下部放射部３７で電波エネルギーに変換さ
れて空中へ放射される。この際、放射されず第１下部放
射部３７の端部３７aから反射される一部電力は第１下
部スタブライン３６を通じて第２接地層２３へリターン
される。そして、このリターンされた電力はカップリン
グ効果により第１接地層２１へ伝達され、第１上部スタ
ブライン３２を経て第１上部放射部３３で電波エネルギ
ーに変換されて空中へ放射される。そして、この第１上
部放射部３３の端部３３aから反射された電力は再び逆
方向へ伝達されて第１下部放射部３７へ伝達されて放射
される。このように、前記第１分岐部５３で給電された
電力は第１上部及び第１下部放射部３３,３７を反復的
に往復しながら電波エネルギーに変換される。この際、
第１上部及び第１下部放射部３３,３７は一連の半波長
アンテナの機能を有することにより図６aに示されたよ
うに所定ｙ−ｚ平面に平行な第１偏波１を電波する。
aで所定RF回路モジュールから電力即ち、RF信号Sが給電
される。給電された電力は給電部５１を経て第１分岐部
５３と第２分岐部５５へ分岐されて伝達される。第１分
岐部５３へ分岐された電力は図３及び図４に示されたよ
うに、カップリング効果により第１下部放射部３７へ伝
達され、第１下部放射部３７で電波エネルギーに変換さ
れて空中へ放射される。この際、放射されず第１下部放
射部３７の端部３７aから反射される一部電力は第１下
部スタブライン３６を通じて第２接地層２３へリターン
される。そして、このリターンされた電力はカップリン
グ効果により第１接地層２１へ伝達され、第１上部スタ
ブライン３２を経て第１上部放射部３３で電波エネルギ
ーに変換されて空中へ放射される。そして、この第１上
部放射部３３の端部３３aから反射された電力は再び逆
方向へ伝達されて第１下部放射部３７へ伝達されて放射
される。このように、前記第１分岐部５３で給電された
電力は第１上部及び第１下部放射部３３,３７を反復的
に往復しながら電波エネルギーに変換される。この際、
第１上部及び第１下部放射部３３,３７は一連の半波長
アンテナの機能を有することにより図６aに示されたよ
うに所定ｙ−ｚ平面に平行な第１偏波１を電波する。
【００１９】一方、前記第２分岐部５５へ分岐された電
力は第２分岐部５５の端部と第２下部放射部４７とのカ
ップリング効果により第２下部放射部４７へ伝達されて
放射される。そして、放射されず第２下部放射部４７の
境界面４７aから反射される電力は第２接地層２３へリ
ターンされる。そして、このリターンされた電力はカッ
プリング効果により第１接地層２１へ伝達された後第２
上部スタブライン４２を経て第２上部放射部４３で空間
上へ放射される。そして、第２上部放射部４３の端部４
３aから反射された電力は第１及び第２接地層２１,２３
を経て第２下部放射部４７へ再び伝達されて放射され
る。このような第２分岐部５５から給電された電力を第
２上部及び第２下部放射部４３,４７を反復的に往復し
ながら放射される。従って、第２上部及び第２下部放射
部４３,４７は半波長アンテナの機能を有することによ
り図６Bに示されたように、第１偏波１に垂直に交差す
る平面即ち、ｘ−ｚ平面に平行に第２偏波２を伝播す
る。
力は第２分岐部５５の端部と第２下部放射部４７とのカ
ップリング効果により第２下部放射部４７へ伝達されて
放射される。そして、放射されず第２下部放射部４７の
境界面４７aから反射される電力は第２接地層２３へリ
ターンされる。そして、このリターンされた電力はカッ
プリング効果により第１接地層２１へ伝達された後第２
上部スタブライン４２を経て第２上部放射部４３で空間
上へ放射される。そして、第２上部放射部４３の端部４
３aから反射された電力は第１及び第２接地層２１,２３
を経て第２下部放射部４７へ再び伝達されて放射され
る。このような第２分岐部５５から給電された電力を第
２上部及び第２下部放射部４３,４７を反復的に往復し
ながら放射される。従って、第２上部及び第２下部放射
部４３,４７は半波長アンテナの機能を有することによ
り図６Bに示されたように、第１偏波１に垂直に交差す
る平面即ち、ｘ−ｚ平面に平行に第２偏波２を伝播す
る。
【００２０】ここで、第２分岐部５５を通じて給電され
た電力が第１分岐部５３を通じて給電された電力より小
さいので、第２偏波２のパワーが第１偏波１より小さい
値を有する。又、前記第１分岐部５３と第２分岐部５５
との長さが同一なので、給電された電力は同時に第１及
び第２偏波１,２へ伝播される。結果的に第１及び第２
偏波１,２は図６Cに示されたように、位相差を有せず、
そのパワーのサイズのみ異なって相互交差しながら同一
な方向へ伝播される。このように電波が伝播される形態
は丸で二つのダイポールアンテナを直交に配置したよう
な様子にお互いに直交される二重偏波の具現が可能にな
る。
た電力が第１分岐部５３を通じて給電された電力より小
さいので、第２偏波２のパワーが第１偏波１より小さい
値を有する。又、前記第１分岐部５３と第２分岐部５５
との長さが同一なので、給電された電力は同時に第１及
び第２偏波１,２へ伝播される。結果的に第１及び第２
偏波１,２は図６Cに示されたように、位相差を有せず、
そのパワーのサイズのみ異なって相互交差しながら同一
な方向へ伝播される。このように電波が伝播される形態
は丸で二つのダイポールアンテナを直交に配置したよう
な様子にお互いに直交される二重偏波の具現が可能にな
る。
【００２１】図７は前述した平面アンテナの他の実施形
態によるフィーディング線路を示したことである。図７
を参照すれば、本実施形態によるフィーディング線路は
相互直角に交差する第１分岐部５３と第２分岐部５１か
ら同一な角度で分岐されたことに特徴がある。この場
合、給電部５１へ給電されたRF信号Sは第１及び第２分
岐部５３,５５に同一なパワーで分岐される。従って、
図２の第１及び第２アンテナ部３０,４０の各々で伝播
される偏波は相互直交しながら同一なパワーを有する。
態によるフィーディング線路を示したことである。図７
を参照すれば、本実施形態によるフィーディング線路は
相互直角に交差する第１分岐部５３と第２分岐部５１か
ら同一な角度で分岐されたことに特徴がある。この場
合、給電部５１へ給電されたRF信号Sは第１及び第２分
岐部５３,５５に同一なパワーで分岐される。従って、
図２の第１及び第２アンテナ部３０,４０の各々で伝播
される偏波は相互直交しながら同一なパワーを有する。
【００２２】一方、アンテナで伝播される電波を円偏波
に具現するためには、図８に示されたように、給電部６
１から同一角度で分岐された第１分岐部６３と第２分岐
部６５とが相異なる長さを有するようにパターン形成さ
れたフィーディング線路６０を備えればよい。ここで、
前記給電部６１で第１及び第２分岐部６３,６５へ分岐
される電力は相互同一角度で分岐されて伝達されるため
同一なパワーを有し、相互垂直に交差する偏波が放射で
きる。そして、第１分岐部６３から第１アンテナ部３０
への給電が第２分岐部６５から第２アンテナ部４０へ伝
達される給電に対して９０度の位相差を置いて給電でき
るように第１分岐部６３は第２分岐部６５より長くパタ
ーン形成される。ここで、前記第１分岐部６３のパター
ン形状は第２分岐部６５と９０度の位相差を有すれば異
なる形状への変形も可能である。
に具現するためには、図８に示されたように、給電部６
１から同一角度で分岐された第１分岐部６３と第２分岐
部６５とが相異なる長さを有するようにパターン形成さ
れたフィーディング線路６０を備えればよい。ここで、
前記給電部６１で第１及び第２分岐部６３,６５へ分岐
される電力は相互同一角度で分岐されて伝達されるため
同一なパワーを有し、相互垂直に交差する偏波が放射で
きる。そして、第１分岐部６３から第１アンテナ部３０
への給電が第２分岐部６５から第２アンテナ部４０へ伝
達される給電に対して９０度の位相差を置いて給電でき
るように第１分岐部６３は第２分岐部６５より長くパタ
ーン形成される。ここで、前記第１分岐部６３のパター
ン形状は第２分岐部６５と９０度の位相差を有すれば異
なる形状への変形も可能である。
【００２３】以上で説明したように、第１及び第２分岐
部６３,６５の長さを異にして９０度の位相差を有させ
ることにより、第１及び第２アンテナ部３０,４０への
給電時にも９０度の位相差を有する。従って、前記第１
及び第２アンテナ部３０,４０から伝播される偏波は図
１に示されたように第１偏波１と第２偏波２とが９０度
の位相差を置いて伝播される。このように、第１及び第
２偏波１,２が９０度の位相差をもって伝播される場合
には円偏波の具現が可能である。従って、全ての方向に
対して一定の感度を有し、小型化が可能な平面アンテナ
が容易に製作できる。又、別途の遅延成分を設ける必要
なくフィーディング線路を所定パターンに形成すること
により給電遅延効果を得られる。ここで、前記円偏波の
場合にはその電気力線の回転方向に応じて左円偏波と右
円偏波とに大別されるが、このような円偏波は前記分岐
部６３,６５の中で、いずれか方の長さを長くして給電
を遅延させるかにより決定される。従って、アンテナの
採用製品に応じて前記第１及び第２分岐部６３,６５の
長さを適切に調節して製作することにより多様な形態の
偏波を具現するアンテナが製作できる。
部６３,６５の長さを異にして９０度の位相差を有させ
ることにより、第１及び第２アンテナ部３０,４０への
給電時にも９０度の位相差を有する。従って、前記第１
及び第２アンテナ部３０,４０から伝播される偏波は図
１に示されたように第１偏波１と第２偏波２とが９０度
の位相差を置いて伝播される。このように、第１及び第
２偏波１,２が９０度の位相差をもって伝播される場合
には円偏波の具現が可能である。従って、全ての方向に
対して一定の感度を有し、小型化が可能な平面アンテナ
が容易に製作できる。又、別途の遅延成分を設ける必要
なくフィーディング線路を所定パターンに形成すること
により給電遅延効果を得られる。ここで、前記円偏波の
場合にはその電気力線の回転方向に応じて左円偏波と右
円偏波とに大別されるが、このような円偏波は前記分岐
部６３,６５の中で、いずれか方の長さを長くして給電
を遅延させるかにより決定される。従って、アンテナの
採用製品に応じて前記第１及び第２分岐部６３,６５の
長さを適切に調節して製作することにより多様な形態の
偏波を具現するアンテナが製作できる。
【００２４】図９は本発明の他の実施形態による平面形
アンテナを示した分離斜視図である。ここで、前記図２
に示された図面の参照符号と同一な参照符号は同一機能
を有する同一部材である。
アンテナを示した分離斜視図である。ここで、前記図２
に示された図面の参照符号と同一な参照符号は同一機能
を有する同一部材である。
【００２５】図面を参照すれば、誘電体層１０には第１
分岐部５３の端部から第１アンテナ部３５への給電のた
めの第１ビアホール１３と、第２分岐部５５の端部から
第２アンテナ部４５への給電のための第２ビアホール１
４とが形成されている。このような第１及び第２ビアホ
ール１３,１４はカップリング効果により給電させるこ
とより高給電効率を得るため備えられたことであり、そ
の内部は導電性物質で充填される。従って、第１ビアホ
ール１３は第１分岐部５３の端部から第１下部放射部３
７と第１下部スタブライン３６との境界を電気的に連結
させる。又、第２ビアホール１４は第２分岐部５５の端
部から第２下部放射部４７と第２下部スタブライン４６
との境界を電気的に連結させる役割を果たす。
分岐部５３の端部から第１アンテナ部３５への給電のた
めの第１ビアホール１３と、第２分岐部５５の端部から
第２アンテナ部４５への給電のための第２ビアホール１
４とが形成されている。このような第１及び第２ビアホ
ール１３,１４はカップリング効果により給電させるこ
とより高給電効率を得るため備えられたことであり、そ
の内部は導電性物質で充填される。従って、第１ビアホ
ール１３は第１分岐部５３の端部から第１下部放射部３
７と第１下部スタブライン３６との境界を電気的に連結
させる。又、第２ビアホール１４は第２分岐部５５の端
部から第２下部放射部４７と第２下部スタブライン４６
との境界を電気的に連結させる役割を果たす。
【００２６】又、前記誘電体層１０には上部面１１と下
部面１２とに貫通するように形成されたリターンビアホ
ール１５がさらに備えられる。このリターンビアホール
１５は第１及び第２接地層２１,２３の間での電力を相
互直接的にリターン可能にするためのことであり、伝導
性物質で充填される。そして、このリターンビアホール
１５は第１及び第２接地層２１,２３に対応するように
複数個を備えられる。
部面１２とに貫通するように形成されたリターンビアホ
ール１５がさらに備えられる。このリターンビアホール
１５は第１及び第２接地層２１,２３の間での電力を相
互直接的にリターン可能にするためのことであり、伝導
性物質で充填される。そして、このリターンビアホール
１５は第１及び第２接地層２１,２３に対応するように
複数個を備えられる。
【００２７】又、図１０及び図１１に示された本発明の
さらに他の実施形態による平面アンテナは第１上部及び
第１下部放射部３３,３７と第２上部及び第２下部放射
部４３,４７との各々の端部から直交する方向に所定距
離延設された第１上部及び第１下部延設部３４,３８と
第２上部及び第２下部延設部４４,４８とがさらに備え
られている。この第１上部及び第１下部延設部３４,３
８と第２上部及び第２下部延設部４４,４８との各々の
長さはλ／２５乃至λ／３０の値を有することが望まし
い。このように第１上部及び第１下部延設部３４,３８
と第２上部及び第２下部延設部４４,４８とを備えるこ
とによりアンテナの放射効率を向上させる利点を得られ
る。
さらに他の実施形態による平面アンテナは第１上部及び
第１下部放射部３３,３７と第２上部及び第２下部放射
部４３,４７との各々の端部から直交する方向に所定距
離延設された第１上部及び第１下部延設部３４,３８と
第２上部及び第２下部延設部４４,４８とがさらに備え
られている。この第１上部及び第１下部延設部３４,３
８と第２上部及び第２下部延設部４４,４８との各々の
長さはλ／２５乃至λ／３０の値を有することが望まし
い。このように第１上部及び第１下部延設部３４,３８
と第２上部及び第２下部延設部４４,４８とを備えるこ
とによりアンテナの放射効率を向上させる利点を得られ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上で説明したような本発明に係る平面
アンテナによると、平面型のアンテナとしてPCB一体型
に製作が可能であり、アンテナとRF回路モジュールとを
同一平面上に設けて小型化させ得るだけでなく、製品内
部に内蔵させることが容易である。
アンテナによると、平面型のアンテナとしてPCB一体型
に製作が可能であり、アンテナとRF回路モジュールとを
同一平面上に設けて小型化させ得るだけでなく、製品内
部に内蔵させることが容易である。
【００２９】又、本発明に係る平面アンテナは簡単な構
造により二重偏波アンテナ又は円偏波及び楕円偏波の具
現が全て可能であるという利点がある。従って、ブルー
ツースピコネット用アンテナとして非常に適しており、
この際異種端末機又はサーバ間の干渉を最小化できると
いう長所がある。
造により二重偏波アンテナ又は円偏波及び楕円偏波の具
現が全て可能であるという利点がある。従って、ブルー
ツースピコネット用アンテナとして非常に適しており、
この際異種端末機又はサーバ間の干渉を最小化できると
いう長所がある。
【００３０】又、従来とは違って円偏波の具現のためRF
回路モジュールに別途の遅延成分が不要になるので、そ
のRF回路モジュールのコストを低減させ得るため全体的
な製品の単価を低下させ得るという長所がある。
回路モジュールに別途の遅延成分が不要になるので、そ
のRF回路モジュールのコストを低減させ得るため全体的
な製品の単価を低下させ得るという長所がある。
【図１】 二つの偏波が９０度の位相差をもって直交し
て伝播される状態を説明するための図面である。
て伝播される状態を説明するための図面である。
【図２】 本発明の一実施形態による平面アンテナを
示した概略的な分離斜視図である。
示した概略的な分離斜視図である。
【図３】 図２の平面図である。
【図４】 図３のIV−IV線に沿って切開して示した断面
図である。
図である。
【図５】 図３のＶ−Ｖ線に沿って切開して示した断面
図である。
図である。
【図６】 図６Aは、図３の第１アンテナから伝播され
る第１偏波の状態を示した概略的な図面であり、図６B
は、図３の第２アンテナから伝播される第２偏波の状態
を示した概略的な図面であり、図６Cは、図６Aと図６B
との各々に示された第１及び第２偏波の合成状態を示し
た概略的な図面である。
る第１偏波の状態を示した概略的な図面であり、図６B
は、図３の第２アンテナから伝播される第２偏波の状態
を示した概略的な図面であり、図６Cは、図６Aと図６B
との各々に示された第１及び第２偏波の合成状態を示し
た概略的な図面である。
【図７】 本発明に係る平面アンテナの他の実施形態に
よるフィーディング線路を示した概略的な平面図であ
る。
よるフィーディング線路を示した概略的な平面図であ
る。
【図８】 本発明に係る平面アンテナのさらに他の実施
形態によるフィーディング線路を示した概略的な平面図
である。
形態によるフィーディング線路を示した概略的な平面図
である。
【図９】 本発明の他の実施形態による平面アンテナを
示した分離斜視図である。
示した分離斜視図である。
【図１０】 本発明のさらに他の実施形態による平面ア
ンテナを示した平面図である。
ンテナを示した平面図である。
【図１１】 本発明のさらに他の実施形態による平面ア
ンテナを示した背面図である。
ンテナを示した背面図である。
１,２ 第１及び第２偏波
１０ 誘電体層
１１ 上部面
１２ 下部面
２１,２３ 第１及び第２接地層
３０,４０ 第１及び第２アンテナ部
３１,３５ 第１上部及び第１下部放射パターン
３２,３６ 第１上部及び第１下部スタブライン
３３,３７ 第１上部及び第１下部放射部
３３a,３７a,４３a,５５a 端部
４１,４５ 第２上部及び第２下部放射パターン
４２,４６ 第２上部及び第２下部スタブライン
４３,４７ 第２上部及び第２下部放射部
４７a 境界面
５０ フィーディング線路
５０a 給電点
５１ 給電部
５３,５５ 第１及び第２分岐部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01Q 1/38
H01Q 9/16
H01Q 9/44
H01Q 21/24
Claims (16)
- 【請求項１】 所定厚さを有する誘電体層と、 前記誘電体層の上部面と下部面との各々に相互対応する
ように形成された第１及び第２接地層と、 前記第１及び第２接地層各々の一側面で所定パターンに
延設され、給電時第１偏波を放射する第１アンテナ部
と、 前記第１及び第２接地層各々の一側面で所定パターンに
延設され、給電時前記第１偏波に垂直に交差する第２偏
波を放射する第２アンテナ部と、 前記第１及び第２アンテナ部の間に設けられ、前記第１
及び第２アンテナ部に給電するフィーディング線路とを
含み、 前記第１及び第２アンテナ部の各々で独立して電波が放
射できることを特徴とする平面アンテナ。 - 【請求項２】 前記第１アンテナ部は、 前記第１接地層の縁部から１／４の長さで延びた第１上
部スタブラインと、前記第１上部スタブラインの長手方
向に対して直交するように前記第１上部スタブラインの
端部で延設されて電波を放射する第１上部放射部を有す
る第１上部放射パターンと、 前記第１上部スタブラインと対応するように前記第２接
地層の縁部からλ／４の長さで延びた第１下部スタブラ
インと、前記第１上部放射部とは逆方向 へ前記第１下
部スタブラインの端部で延設された第１下部放射部を有
する第１下部放射パターンとを含むことを特徴とする請
求項１に記載の平面アンテナ。 - 【請求項３】 前記第１上部及び第１下部放射部各々は
λ／４未満の長さを有することを特徴する請求項２に記
載の平面アンテナ。 - 【請求項４】 前記第１上部及び第１下部放射部各々の
端部には前記第１上部及び第１下部スタブラインと並
び、前記第１及び第２接地層に接近する方向へ所定距離
延設された第１上部及び第１下部延設部が備えられたこ
とを特徴とする請求項２に記載の平面アンテナ。 - 【請求項５】 前記第１上部及び第１下部延設部の各々
はλ／２５乃至λ／３０の間の長さを有することを特徴
とする請求項４に記載の平面アンテナ。 - 【請求項６】 前記第２アンテナ部は、 前記第１接地層の縁部からλ／４の長さで延びた第２上
部スタブラインと、前記第２上部スタブラインの長手方
向に対して直交するように前記第２上部スタブラインの
端部で延設されて電波を放射する第２上部放射部を有す
る第２上部放射パターンと、 前記第２上部スタブラインと対応するように前記第２接
地層の縁部からλ／４の長さで延びた第２下部スタブラ
インと、前記第２上部放射部とは逆方向へ前記第２下部
スタブラインの端部で延設された第２下部放射部を有す
る第２下部放射パターンとを含むことを特徴とする請求
項１に記載の平面アンテナ。 - 【請求項７】 前記第２上部及び第２下部放射部の各々
はλ／４未満の長さを有することを特徴とする請求項６
に記載の平面アンテナ。 - 【請求項８】 前記第２上部及び第２下部放射部の各々
の端部には前記第２上部及び第２下部スタブラインと並
び、前記第１及び第２接地層に接近する方向へ所定距離
延設された第２上部及び第２下部延設部が備えられたこ
とを特徴とする請求項６に記載の平面アンテナ。 - 【請求項９】 前記第２上部及び第２下部延設部の各々
はλ／２５乃至λ／３０の間の長さを有することを特徴
とする請求項８に記載の平面アンテナ。 - 【請求項１０】 前記フィーディング線路は、前記第１
及び第２アンテナ部の各々に給電できるように分岐され
た第１及び第２分岐部と、 前記第１及び第２接地層の間に設けられて所定RF回路モ
ジュールから電力を印加されて前記第１及び第２分岐部
に伝達する給電部とを含むことを特徴とする請求項１に
記載の平面アンテナ。 - 【請求項１１】 前記第１及び第２分岐部は前記第１及
び第２接地層と並んだ一平面上で相互垂直に交差するよ
うに形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の平
面アンテナ。 - 【請求項１２】 前記給電部は、 前記第１分岐部と並んで前記第２分岐部と垂直に交差す
る第１位置と前記第２分岐部と並んで前記第１分岐部と
垂直に交差する第２位置の間に位置されることを特徴と
する請求項１０に記載の平面アンテナ。 - 【請求項１３】 前記第１分岐部と前記給電部との角度
と、前記第２分岐部と前記給電部との角度が同一なよう
に配置され、前記第１及び第２偏波の偏波面が直交する
ように成されたことを特徴とする請求項１２に記載の平
面アンテナ。 - 【請求項１４】 前記第１及び第２分岐部は９０度の位
相差を置いて前記第１及び第２アンテナ部への給電を遅
延させ得るように相異なる長さにパターン形成され、前
記第１及び第２アンテナ部から円偏波が放射できるよう
に成されたことを特徴とする請求項１０に記載の平面ア
ンテナ。 - 【請求項１５】 前記誘電体層には前記第１分岐部の端
部から前記第１アンテナ部への給電のための第１ビアホ
ールと、前記第２分岐部の端部から前記第２アンテナ部
への給電のための第２ビアホールとが形成されたことを
特徴とする請求項１０に記載の平面アンテナ。 - 【請求項１６】 前記誘電体層には前記第１接地層と第
２接地層との間での電流をリターンさせるための少なく
とも一つのリターンビアホールが形成されたことを特徴
とする請求項１に記載の平面アンテナ。
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|---|---|---|---|
| KR1020000029567A KR100677093B1 (ko) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 평면 안테나 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3501757B2 true JP3501757B2 (ja) | 2004-03-02 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP1160916B1 (ja) |
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| SG (1) | SG88810A1 (ja) |
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| US7095382B2 (en) * | 2003-11-24 | 2006-08-22 | Sandbridge Technologies, Inc. | Modified printed dipole antennas for wireless multi-band communications systems |
| US7034769B2 (en) * | 2003-11-24 | 2006-04-25 | Sandbridge Technologies, Inc. | Modified printed dipole antennas for wireless multi-band communication systems |
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