(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラウンドプレーン上にループ素子をグラウンドプレーンと平行に配置し、グラウンドプレーンとループ素子との間に給電導体を配置し、給電導体からループ素子へ電磁結合により給電するループアンテナであって、
グラウンドプレーン上に給電導体支持台を設置し、給電導体支持台の上方に周長１波長のループ素子を配置するとともに、前記給電導体支持台は、1/4波長の長さを有する給電導体をループ素子の周方向に沿って平行に位置決めし、且つ給電導体が給電導体支持台の上面より上へ突出しないように形成した溝または凹部を備えていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
上記給電導体支持台上に誘電体スペーサを積層し、誘電体スペーサ上にループ素子を装着した請求項１記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アンテナ装置に関するものであり、特に、小型化と組立の容易化を図ったアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４にしたがって従来の技術を説明する。図４は直線偏波用ループアンテナ１を示し、方形ループ素子２の両端は、平衡給電線３を通じて平衡／不平衡変換及びインピーダンス変換回路４の平衡線路接続端子に接続され、他方の不平衡線路接続端子と受信または送信のためのＲＦ回路（図示せず）とを同軸ケーブル５によって接続する。同図に示すように、ループ素子２の水平素子部に給電点を設けた場合は水平偏波用アンテナとなり、同図の姿勢から９０°回転させて給電点を垂直素子部に位置させれば垂直偏波用アンテナとなる。
【０００３】
また、図示は省略するが、ループ素子２に摂動素子を設ければ円偏波用ループアンテナになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアンテナ装置は、平衡／不平衡変換及びインピーダンス変換回路を要するので、部品点数並びに組立工数が多く、コストが上昇するとともに外形寸法が大型化するという問題がある。そこで、アンテナ装置の部品点数と組立工数の削減並びに小型化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、グラウンドプレーン上にループ素子をグラウンドプレーンと平行に配置し、グラウンドプレーンとループ素子との間に給電導体を配置し、給電導体からループ素子へ電磁結合により給電するループアンテナであって、グラウンドプレーン上に給電導体支持台を設置し、給電導体支持台の上方に周長１波長のループ素子を配置するとともに、前記給電導体支持台は、1/4波長の長さを有する給電導体をループ素子の周方向に沿って平行に位置決めし、且つ給電導体が給電導体支持台の上面より上へ突出しないように形成した溝または凹部を備えていることを特徴とするアンテナ装置、並びに、上記給電導体支持台上に誘電体スペーサを積層し、誘電体スペーサ上にループ素子を装着したアンテナ装置を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図に従って説明する。図１はアンテナ装置１１を示し、上面が全面グラウンドプレーン１２ａの両面印刷配線板１２上に、給電導体支持台１３と誘電体スペーサ１４とを積層し、誘電体スペーサ１４上に方形ループ素子１５が設けられている。両面印刷配線板１２の下面にはＲＦ回路パターン１２ｂが印刷されていて、ＲＦ回路パターン１２ｂに種々の電子部品（図示せず）を搭載してＲＦ回路が形成されている。
【０００７】
給電導体支持台１３に支持されている逆Ｌ字形放射素子である給電導体１６，１７は、ループ素子１５の素子配列方向と平行に配置され、垂直下方に折り曲げた部分１６ａ，１７ａは、給電導体支持台１３の貫通穴１８，１９及び両面印刷配線板１２に設けた非スルーホールである貫通穴２０，２１を通じて裏面へ貫通し、裏面のアンテナ切換え回路に接続されている。ループ素子１５は給電導体１６または１７から電磁結合により給電され、ループ素子１５を介して無線周波の受信または送信を行う。
【０００８】
図２に示すように、樹脂等の絶縁体である給電導体支持台１３の上面の周縁部には、給電導体１６，１７を位置決めするための凹部２２，２３または溝部を成形してあり、給電導体１６，１７の垂直部分を凹部２２，２３に設けた貫通穴１８，１９に挿入すれば、給電導体１６，１７はループ素子１５と平行になるように位置決めされ、且つ、給電導体１６，１７の上面は給電導体支持台１３の上面以上には突出しない。
【０００９】
図１に示すように、給電導体１６，１７を装着した給電導体支持台１３の上面には、高分子合成樹脂、或いはセラミック等の誘電体スペーサ１４が接着され、誘電体スペーサ１４の上面に、印刷または接着によって方形のループ素子１５が設けられている。ループ素子１５は周囲長Ｃ（約１波長）であり、一つの角部とこの角部に対向する角部に、円偏波を発生させるための摂動素子部１５ａ，１５ｂが設けられている。摂動素子部１５ａ，１５ｂは、ループ素子の正面からみて水平給電導体１６の給電点から＋４５°と−１３５°に位置し、垂直給電導体１７からは−４５°と＋１３５°に位置している。
【００１０】
図３は、ループ素子１５と給電導体１６，１７及びグラウンドプレーン１２ａの空間的位置関係を示し、各部の寸法の一例としては、正方形ループ素子１２の周囲長Ｃ、摂動素子部１４ａ，１４ｂの素子長ΔＬ、グラウンドプレーン１５ａからのループ素子１５の高さｈ、Ｌ字形給電導体１３の長さＬＶ＋ＬＨとして、Ｃ＝１．０３２λ1.472 ，ΔＬ＝０．０２９λ1.472 ，ｈ＝０．０４９１λ1.472 ，ＬＶ＝０．０１４λ1.472 ，ＬＨ＝０．２３６λ1.472 である。但し、λ1.472 は、設計周波数１．４７２ＧHzにおける自由空間波長である。
【００１１】
上記のアンテナ装置１１において、水平給電導体１６から給電すれば、摂動素子部１５ａ，１５ｂによりループ素子１５から＋Ｚ方向へ右旋円偏波が放射される。また、垂直給電導体１７から給電すれば、ループ素子１５から＋Ｚ方向へ左旋円偏波が放射される。したがって、水平給電導体１６と垂直給電導体１７をスイッチすることにより、左旋円偏波と右旋円偏波を送受信することができる。
【００１２】
また、図示は省略するが、ループ素子１５から摂動素子部１５ａ，１５ｂを取除けば、水平偏波と垂直偏波とを切り換えて送受信できる直線偏波用ループアンテナとなる。
【００１３】
このように、グラウンドプレーン１２ａとループ素子１５との間に給電導体１６，１７を配置し、給電導体１６，１７からループ素子１５へ電磁結合によって給電するので、平衡／不平衡変換回路が不要になり、給電導体１６，１７とループ素子１５との間に誘電体スペーサ１４を介装しているので、ループ素子を空中に配置した場合よりも小型に形成できる。
【００１４】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のループアンテナは、1/4波長の長さを有する給電導体を、1波長のループ素子の下、且つ周方向に沿って平行に配置した構成により、天頂方向への利得が大きく取れ、高感度アンテナが実現できる。また、グラウンドプレーン上で給電導体を支持する台は、給電導体を所定の位置へ位置決めする溝または凹部を備えているので、給電導体の組付けが容易となり、組立工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナ装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】給電導体支持台を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図３】図１のアンテナ装置の構成解説図。
【図４】従来例を示し、直線偏波用ループアンテナの正面図である。
【符号の説明】
１１            アンテナ装置
１２            両面印刷配線板
１２ａ          グラウンドプレーン
１２ｂ          ＲＦ回路パターン
１３            給電導体支持台
１４            誘電体スペーサ
１５            ループ素子
１５ａ，１５ｂ  摂動素子部
１６，１７      給電導体
１８，１９      貫通穴
２０，２１      貫通穴
２２，２３      凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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