JP2003309428A

JP2003309428A - 円偏波アンテナ

Info

Publication number: JP2003309428A
Application number: JP2002112493A
Authority: JP
Inventors: Akira Shigihara; 亮鴫原; Masahiko Hikasa; 昌彦日笠
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】衛星ラジオ放送や衛星通信等に好適なアンテ
ナ特性を有し、かつ、高さ寸法を大幅に短縮できて車載
用アンテナとして好適な小型化が実現できる円偏波アン
テナを提供すること。【解決手段】給電基板１０上にＮ個のアンテナ素子１
５を等間隔の配置で立設し、各アンテナ素子１５のノッ
チ１８を３６０°／Ｎの位相差で給電する。例えば、誘
電体基板１６の片面に導体層１７を設けてなるアンテナ
基板の該導体層１７を略Ｌ字形に切り欠いてノッチ１８
となし、このノッチ１８の上端を誘電体基板１６の上端
面に臨出させると共に、誘電体基板１６の他面でノッチ
１８を横切る位置に形成したマイクロストリップ線路１
９を導体層１７に接続してアンテナ素子１５を構成し、
このアンテナ素子１５を給電基板１０上に４個等間隔の
配置で立設して、各ノッチ１８を９０°の位相差で給電
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衛星ラジオ放送の
受信や静止衛星との通信を行うのに好適な小型の円偏波
アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば周波数帯域が２．３Ｇ
Ｈｚの電波を利用する衛星ラジオ放送を受信可能な小型
のアンテナとしては、図１４に示すような４線巻ヘリカ
ルアンテナが知られている。同図に示すヘリカルアンテ
ナは、反射板１上に、直径が約λｏ／５で高さが約λｏ
／２（ただしλｏは共振する電波の自由空間波長）の円
柱状または円筒状の誘電体２が立設されている。誘電体
２の外表面には４本の放射導体３が螺旋状に巻き付ける
ように形成されており、各放射導体３は図示せぬ交流電
源によって９０度の位相差で給電されるようになってい
る。

【０００３】このように構成された従来既知のヘリカル
アンテナは、天頂から低仰角に至る範囲内で、衛星ラジ
オ放送等に使用される円偏波電波を良好に受信すること
ができるため、広く採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した４線巻ヘリカ
ルアンテナにおいては、誘電体２の波長短縮作用によっ
て高さ寸法が低く抑えられてはいるが、それでも、受信
しようとする電波の周波数が２．３ＧＨｚの場合、高さ
寸法は約６７ｍｍとなってしまうので、車載用アンテナ
としては低背化が不十分であった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、衛星ラジオ放送や衛
星通信等に好適なアンテナ特性を有し、かつ、高さ寸法
を大幅に短縮できて車載用アンテナとして好適な小型化
を実現できる円偏波アンテナを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明の円偏波アンテナは、帯状に延びる無導
体部であるノッチをアンテナ基板に設け、前記ノッチの
一端を前記アンテナ基板の上端面に臨出させ他端を閉端
となすアンテナ素子と、このアンテナ素子を等間隔の配
置でＮ個（ただしＮは３以上の整数）立設してなる給電
基板と、前記ノッチを励振させるための給電手段とを備
え、前記Ｎ個のアンテナ素子の各ノッチを３６０°／Ｎ
の位相差で給電する構成にした。

【０００７】このような構成の円偏波アンテナでは、例
えばＮ＝４の場合、給電基板上に４個のアンテナ素子を
９０°ずつ向きを変えて立設し、各アンテナ素子のノッ
チを９０°の位相差で給電することにより、励振される
各ノッチの上端（開放端）からそれぞれ９０°ずつ位相
のずれた直線偏波が放射されるので、全体として円偏波
の電波が放射されることになる。また、Ｎ＝３の場合に
は、給電基板上に３個のアンテナ素子を１２０°ずつ向
きを変えて立設し、各アンテナ素子のノッチを１２０°
の位相差で給電すればよい。いずれにせよ、かかる構成
において、各ノッチの全長は共振する電波のアンテナ基
板上での波長の約４分の１でよいため、前述した４線巻
ヘリカルアンテナに比べて高さ寸法を大幅に低減した円
偏波アンテナが得られる。

【０００８】上記の構成において、各アンテナ素子のノ
ッチを、上下方向に延びて上端をアンテナ基板の上端面
に臨出させた垂直部分と、この垂直部分の下端から横方
向に延びて終端を閉端となした水平部分とを有する略Ｌ
字形に形成すると、ノッチの垂直部分の長さを短くでき
るため、各アンテナ素子の高さ寸法が一層低減でき、そ
れゆえ円偏波アンテナの低背化が促進できて好ましい。

【０００９】また、上記の構成において、アンテナ基板
をその上端面が下端面よりも短寸で該上端面に傾斜端面
が連続する形状にすると、ノッチが励振されるとアンテ
ナ基板の上端面上および傾斜端面上に強い電界が発生す
るので、最大放射方向が天頂方向から低仰角側へシフト
することになる。したがって、高緯度地域において赤道
上の静止衛星からの電波を受信する場合などに有効とな
る。

【００１０】また、上記の構成において、１枚の大基板
の長手方向一端側の略半分と他端側の略半分をそれぞれ
２個のアンテナ素子の各アンテナ基板となし、かつ、２
枚の前記大基板を中央部で直交させて組み合わせること
により、給電基板上に等間隔の配置で４個のアンテナ素
子が立設されるように構成すると、４枚の単品のアンテ
ナ素子を組み合わせる構成に比べて部品点数や組立て工
数を削減できるため、製造コストの低減が図れて好まし
い。

【００１１】例えば、具体的な一解決手段として、アン
テナ基板が誘電体基板の片面に導体層を設けてなり、か
つノッチが前記導体層を帯状に切り欠いた形状に形成さ
れていると共に、前記誘電体基板の前記片面とは逆側の
他面でノッチを横切る位置に形成されたマイクロストリ
ップ線路と、このマイクロストリップ線路の一端部を前
記導体層に接続するために前記誘電体基板に形成された
スルーホールとを備え、前記導体層と前記マイクロスト
リップ線路をそれぞれ接地導体と給電端子に接続した構
成の円偏波アンテナが好適である。この場合、誘電体基
板の前記他面でノッチの上端部と対向する領域を含む位
置に、該上端部近傍の前記導体層と対向する電極層を設
けておけば、該導体層と該電極層との間に静電容量が生
じるため、等価的に、最も高い電界強度が得られるノッ
チの上端部において静電容量を増加させたことになる。
その結果、共振周波数が低下するので、所望の周波数の
電波に共振させるうえで必要となるノッチの全長を短く
することができて、円偏波アンテナの低背化を一層促進
できる。

【００１２】また、具体的な他の解決手段として、アン
テナ基板が金属板からなり、かつノッチが前記金属板を
帯状に切り欠いた形状に形成されていると共に、ノッチ
の近傍で前記金属板に接続された給電線を備え、前記金
属板と前記給電線をそれぞれ接地導体と給電端子に接続
した構成の円偏波アンテナが好適である。このようにア
ンテナ基板として金属板を用いると、プレス加工等によ
りノッチ付きのアンテナ基板を簡単かつ安価に製造でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形
態例に係る円偏波アンテナの斜視図、図２は第１実施形
態例における１個のアンテナ素子の表裏を示す説明図、
図３は第１実施形態例における給電基板の表裏を示す説
明図である。

【００１４】図１に示す円偏波アンテナは、上面のほぼ
全面に接地導体１１が形成されている給電基板１０上
に、４個の方形板状のアンテナ素子１５を９０°ずつ向
きを変えて立設して概略構成されている。図３（ａ）に
示すように、給電基板１０の上面には接地導体１１とは
非接触の給電端子（ランド）１２が等間隔な４か所に形
成されており、各給電端子１２はスルーホール１３と接
続されている。また、図３（ｂ）に示すように、給電基
板１０の下面には、スルーホール１３と接続された所定
形状のマイクロストリップ線路１４が形成されている。
このマイクロストリップ線路１４は、特性インピーダン
スが５０Ωの幅広部１４ａと、特性インピーダンスが１
００Ωの幅狭部１４ｂとを、それぞれ所定の長さに形成
して連続させたものであり、４か所のスルーホール１３
に９０°ずつ位相のずれた高周波信号を給電できるよう
になっている。

【００１５】図２に示すように、アンテナ素子１５は方
形状の誘電体基板１６の片面に銅箔等の導体層１７を形
成してアンテナ基板となしており、導体層１７をエッチ
ング等により帯状に切り欠くことによって無導体部であ
るノッチ１８を形成している。このノッチ１８は、上下
方向に延びて上端を誘電体基板１６の上端面に臨出させ
た垂直部分と、この垂直部分の下端から横方向に延びて
終端を閉端となした水平部分とを有する略Ｌ字形に形成
されている。導体層１７の下端部は、給電基板１０の接
地導体１１に半田付けされている。また、誘電体基板１
６の他面（導体層１７が形成されていない側の面）に
は、ノッチ１８を横切る位置に短寸のマイクロストリッ
プ線路１９が形成されており、このマイクロストリップ
線路１９の上端部はスルーホール２０を介してノッチ１
８の近傍の導体層１７に接続されている。なお、マイク
ロストリップ線路１９の下端部は給電基板１０の給電端
子１２に半田付けされているので、スルーホール１３を
介してマイクロストリップ線路１４に接続されている。
また、給電点となるスルーホール２０の形成位置は、そ
の給電点におけるノッチ１８の入力抵抗とマイクロスト
リップ線路１９のインピーダンスとがマッチングする位
置を選択している。

【００１６】このように構成された円偏波アンテナは、
各アンテナ素子１５のマイクロストリップ線路１９がノ
ッチ１８を横切るように形成されているので、ノッチ１
８の幅方向に電界が発生してノッチ１８が励振される。
ノッチ１８の電界は開放端である上端で最大となるた
め、誘電体基板１６の上端面から上方へ電波が放射され
る。いま、この円偏波アンテナの使用する電波（共振さ
せる電波）の給電基板１０上での波長をλｅｆとする
と、給電基板１０に設けたマイクロストリップ線路１４
を次のように形成して９０°ずつの位相差給電を実現し
ている。−９０°は、０°に対して幅広部１４ａをλｅ
ｆ／４だけ長く形成することにより実現している。−１
８０°は、０°に対して幅狭部１４ｂをλｅｆ／２だけ
長く形成することにより実現している。また、−２７０
°は、０°に対して幅狭部１４ｂをλｅｆ／２だけ長く
形成して実現した１８０°の位相遅れと、−１８０°に
対して幅広部１４ａをλｅｆ／４だけ長く形成して実現
した９０°の位相遅れを加算することで実現している。
これにより、スルーホール１３やマイクロストリップ線
路１９を介して、４個のアンテナ素子１５の各ノッチ１
８を９０°の位相差で給電することができるので、励振
される各ノッチ１８の上端からそれぞれ９０°ずつ位相
のずれた直線偏波が放射され、全体として円偏波の電波
が放射されることになる。

【００１７】上述した円偏波アンテナでは、上端が開放
端となっている各ノッチ１８の全長が、共振させる電波
の誘電体基板１６上での波長λｅａの約４分の１でよ
く、さらに誘電体基板１６による波長短縮作用も加味さ
れるため、従来の４線巻ヘリカルアンテナに比べて高さ
寸法を大幅に低減することができる。すなわち、４線巻
ヘリカルアンテナの場合、電波の自由空間波長λｏの約
２分の１の高さ寸法が必要であるのに対し、本実施形態
例に係る円偏波アンテナは、高さ寸法をλｏの５分の１
以下に抑えることができるので、車載用アンテナとして
好適な低背化が図れる。例えば、使用する電波の周波数
が２．３ＧＨｚの場合、本実施形態例ではアンテナ素子
１５の高さ寸法を約１８ｍｍに抑えることができる。ま
た、本実施形態例に係る円偏波アンテナにおいては、ノ
ッチ１８の垂直部分と水平部分の長さの比率を変更して
も、同じ周波数の電波に共振させることができるので、
ノッチ１８のＬ字形状を適宜選択することによって、所
望の大きさの円偏波アンテナを設計しやすいという利点
がある。さらにまた、マイクロストリップ線路１９の大
きさを適宜調整することによって、インピーダンスのマ
ッチングが図りやすいという利点もある。なお、ノッチ
１８が水平部分のないＩ字形であっても、その全長を約
λｅａ／４に設定できるため、従来の４線巻ヘリカルア
ンテナに比べれば高さ寸法を低減することはできる。

【００１８】図４は本発明の第２実施形態例に係るアン
テナ素子の表裏を示す説明図、図５は第２実施形態例に
おけるアンテナ素子上の電界の最大放射方向を示す説明
図、図６は第２実施形態例における放射パターンを示す
特性図であり、図２と対応する部分には同一符号を付し
てある。

【００１９】本実施形態例は、各アンテナ素子１５の誘
電体基板１６の形状が前述した第１実施形態例と異な
る。すなわち、図４に示すように、この第２実施形態例
で使用するアンテナ素子１５は、誘電体基板１６が外向
きの傾斜端面１６ａを有する五角形状に形成してあり、
傾斜端面１６ａに連続する誘電体基板１６の上端面は下
端面よりも短くなっている。なお、本実施形態例では、
誘電体基板１６の上端面の長さＡと傾斜端面１６ａの長
さＢと短寸な側端面の長さＣの合計を、電波の自由空間
波長λｏの約４分の１に設定し、傾斜端面１６ａの傾斜
角度を約４５°に設定している。

【００２０】図５（ａ）に示すように、アンテナ素子１
５の誘電体基板１６が傾斜端面のない方形状の場合、ノ
ッチ１８の上端が臨出する誘電体基板１６の上端面上に
強い電界が発生するので、最大放射方向は天頂付近とな
り、このアンテナ素子１５を第１実施形態例のように９
０°ずつ向きを変えて４個立設してなる円偏波アンテナ
は、図６に破線で示すように天頂付近で高利得な放射パ
ターンとなる。これに対して、本実施形態例のように誘
電体基板１６のノッチ１８の存しない側が切除してある
アンテナ素子１５の場合、図５（ｂ）に示すように、誘
電体基板１６の上端面上および傾斜端面１６ａ上に強い
電界が発生するので、最大放射方向が天頂方向から低仰
角側へシフトする。その結果、図５（ｂ）に示すアンテ
ナ素子１５を第１実施形態例のように９０°ずつ向きを
変えて４個立設してなる円偏波アンテナは、図６に実線
で示すように、天頂付近から低仰角に至る広い仰角範囲
内で高利得な放射パターンとなり、例えば高緯度地域に
おいて赤道上の静止衛星からの電波を受信する場合にも
良好なアンテナ特性が期待できる。なお、図６におい
て、０°は天頂、±９０°は水平面を示している。

【００２１】図７は本発明の第３実施形態例に係るアン
テナ素子の表裏を示す説明図であり、図２や図４と対応
する部分には同一符号を付してある。

【００２２】本実施形態例では、誘電体基板１６の他面
（導体層１７が形成されていない側の面）でノッチ１８
の上端部と対向する領域を含む位置に、該上端部近傍の
導体層１７と対向する銅箔等の電極層２１が設けてあ
る。したがって、図７に示すアンテナ素子１５は、導体
層１７と電極層２１との間に生じる静電容量によって、
最も高い電界強度が得られるノッチ１８の上端部におい
て静電容量を増加させており、電極層２１を有さない場
合に比べて共振周波数が低くなっている。それゆえ、こ
のアンテナ素子１５は所望の周波数の電波に共振させる
うえで必要となるノッチ１８の全長を短くすることがで
き、円偏波アンテナの低背化が一層促進できる。なお、
前述した第２実施形態例のようにアンテナ素子１５の誘
電体基板１６が傾斜端面１６ａを有する形状の場合に
も、電極層２１を付設することによって同様の効果が得
られる。また、電極層２１はマイクロストリップ線路１
９と同じ材料で同一面に形成できるので、電極層２１を
付設しても製造工程は煩雑化しない。

【００２３】図８は本発明の第４実施形態例に係る円偏
波アンテナの斜視図、図９は第４実施形態例における２
枚の大基板を示す説明図であり、図１と対応する部分に
は同一符号を付してある。

【００２４】本実施形態例は、２個分のアンテナ素子１
５の誘電体基板を共通化した誘電体大基板２２，２３を
用いた点が、前述した第１実施形態例と異なる。すなわ
ち、図９（ａ）に示すように、誘電体大基板２２の長手
方向一端側（図示右端側）の略半分には、片面に導体層
１７やノッチ１８が形成され図示せぬ他面にマイクロス
トリップ線路が形成されているので、この誘電体大基板
２２は図示右半分ほどが１個のアンテナ素子１５の誘電
体基板と見なすことができる。また、誘電体大基板２２
の長手方向他端側（図示左端側）の略半分には、片面に
マイクロストリップ線路１９が形成され図示せぬ他面に
導体層やノッチが形成されているので、この誘電体大基
板２２は図示左半分ほどが別の１個のアンテナ素子１５
の誘電体基板と見なせ、結局、誘電体大基板２２を共通
のベース材する２個分のアンテナ素子１５が一体品とし
て形成されている。同様に、図９（ｂ）に示すように、
誘電体大基板２３の長手方向一端側の略半分と他端側の
略半分がそれぞれ、２個のアンテナ素子１５の各誘電体
基板と見なせるので、誘電体大基板２３を共通のベース
材する２個分のアンテナ素子１５が一体品として形成さ
れている。

【００２５】また、一方の誘電体大基板２２の長手方向
中央には下端を開放した切込み２２ａが形成されてお
り、他方の誘電体大基板２３の長手方向中央には上端を
開放した切込み２３ａが形成されている。そして、これ
ら２枚の誘電体大基板２２，２３を、互いの切込み２２
ａ，２３ａが上下に重なるように中央部で直交させて組
み合わせることにより、図８に示すように、給電基板１
０上に等間隔の配置で４個のアンテナ素子１５を立設し
た円偏波アンテナが得られる。

【００２６】本実施形態例ように、誘電体大基板２２，
２３を用いて円偏波アンテナを構成すると、４枚の単品
のアンテナ素子１５を組み合わせて円偏波アンテナを構
成した第１実施形態例に比べて、部品点数や組立て工数
を大幅に削減できるため、製造コストを低減することが
できる。

【００２７】図１０は本発明の第５実施形態例に係る円
偏波アンテナの斜視図、図１１は第５実施形態例におけ
る給電基板の表裏を示す説明図であり、図１や図３と対
応する部分には同一符号を付してある。

【００２８】本実施形態例は、アンテナ素子１５を３個
組み合わせて円偏波アンテナを構成するというものであ
り、各アンテナ素子１５は前述した第１実施形態例と同
じものであるが、給電基板１０のマイクロストリップ線
路１４等が第１実施形態例と異なっている。すなわち、
本実施形態例では、給電基板１０上に３個のアンテナ素
子１５を１２０°ずつ向きを変えて立設し、各アンテナ
素子１５のノッチ１８を１２０°の位相差で給電するの
で、給電基板１０の下面側のマイクロストリップ線路１
４は、図１１（ｂ）に示すような形状に形成されてい
る。同図において、マイクロストリップ線路１４は、特
性インピーダンスが５０Ωの幅広部１４ａと、特性イン
ピーダンスが８６．６Ωの幅狭部１４ｃとを、それぞれ
所定の長さに形成して連続させたものであり、３か所の
スルーホール１３に１２０°ずつ位相のずれた高周波信
号が給電できるようになっている。具体的には、使用す
る電波の給電基板１０上での波長をλｅｆとして、幅広
部１４ａをλｅｆ／３ずつ長く形成することで、１２０
°ずつの位相遅れを実現している。また、図１１（ａ）
に示すように、給電基板１０の上面には、接地導体１１
とは非接触の給電端子１２が等間隔な３か所に形成され
ており、各給電端子１２はスルーホール１３と接続され
ている。

【００２９】図１２は本発明の第６実施形態例に係る円
偏波アンテナの斜視図、図１３は第６実施形態例におけ
る２枚の大基板を示す説明図であり、図８や図９と対応
する部分には同一符号を付してある。

【００３０】本実施形態例では、それぞれが２個分のア
ンテナ素子１５のアンテナ基板として機能する金属長板
２４，２５を組み合わせて、各金属長板２４，２５を給
電基板１０の接地導体１１に半田付けすることにより、
給電基板１０上に等間隔の配置で４個のアンテナ素子１
５を立設した円偏波アンテナを構成している。各アンテ
ナ素子１５には、金属長板２４または２５の略半分に相
当する金属板製のアンテナ基板を、略Ｌ字形の帯状に切
り欠いてなるノッチ２６が形成されており、該アンテナ
基板のノッチ２６近傍にはスルーホール２７が形成され
ている。このスルーホール２７には給電線２８の一端部
が半田付けされており、給電線２８の他端部は給電基板
１０の給電端子１２に半田付けされている。また、図１
３（ａ）に示すように、一方の金属長板２４には２個分
のアンテナ素子のノッチ２６と下端を開放した切込み２
４ａとが形成されており、図１３（ｂ）に示すように、
他方の金属長板２５には２個分のアンテナ素子のノッチ
２６と上端を開放した切込み２５ａとが形成されてい
る。図１２に示す円偏波アンテナは、これら２枚の金属
長板２４，２５を、互いの切込み２４ａ，２５ａが上下
に重なるように中央部で直交させて組み合わせることに
より得られる。なお、金属長板２４，２５の材料として
は、電気抵抗が小さくて半田付けが可能な金属、例え
ば、銅や黄銅あるいはこれらにメッキ処理したもの等が
好適である。

【００３１】このようにアンテナ基板として金属板を用
いると、プレス加工等によりノッチ２６付きのアンテナ
基板を簡単かつ安価に製造できる。しかも、本実施形態
例では、４個分のアンテナ素子１５のアンテナ基板が２
枚の金属長板２４，２５からなる簡素な構成なので、部
品点数や組立て工数も削減できる。なお、複数枚の金属
製アンテナ基板を所望の配置で形成してなる一体品の金
属部材を、ダイカスト加工等により製造することも可能
であり、その場合、円偏波アンテナの製造コストを大幅
に低減できる。ただし、金属板製のアンテナ基板を採用
した場合は、誘電体基板を用いた場合と比べると、誘電
体による波長短縮作用がないため高さ寸法は若干高くな
る。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３３】給電基板上にＮ個（例えば４個）のアンテ
ナ素子を等間隔の配置で立設し、各アンテナ素子のノッ
チを３６０°／Ｎ（Ｎ＝４の場合は９０°）の位相差で
給電するように構成した円偏波アンテナなので、各ノッ
チの全長が共振する電波のアンテナ基板上での波長の約
４分の１で済み、高さ寸法を大幅に低減することができ
る。特に、各アンテナ素子のノッチを、上下方向に延び
て上端をアンテナ基板の上端面に臨出させた垂直部分
と、この垂直部分の下端から横方向に延びて終端を閉端
となした水平部分とを有する略Ｌ字形に形成すると、ノ
ッチの垂直部分の長さを短くできるため、各アンテナ素
子の高さ寸法を一層低減できて円偏波アンテナの低背化
が促進できる。

【００３４】また、アンテナ基板を、上端面が下端面よ
りも短寸で該上端面に傾斜端面が連続する形状にしてお
けば、ノッチが励振されるとアンテナ基板の上端面上お
よび傾斜端面上に強い電界が発生するので、円偏波アン
テナの最大放射方向が天頂方向から低仰角側へシフト
し、それゆえ高緯度地域において赤道上の静止衛星から
の電波を受信する場合などに有効となる。

【００３５】また、１枚の大基板の長手方向一端側の略
半分と他端側の略半分をそれぞれ２個のアンテナ素子の
各アンテナ基板となし、かつ、２枚の前記大基板を中央
部で直交させて組み合わせることにより、給電基板上に
等間隔の配置で４個のアンテナ素子が立設されるように
構成すると、４枚の単品のアンテナ素子を組み合わせた
構成に比べて部品点数や組立て工数を削減できるため、
製造コストの低減が図れる。

【００３６】また、誘電体基板の片面に導体層を設けて
アンテナ基板となし、この導体層を帯状に切り欠いた形
状のノッチと、誘電体基板の他面でノッチを横切る位置
に形成されて導体層に接続されたマイクロストリップ線
路とを備えた構成にすると、誘電体の波長短縮作用によ
って高さ寸法を一層低減でき、インピーダンスのマッチ
ングも図りやすい。この場合、誘電体基板の前記他面で
ノッチの上端部と対向する領域を含む位置に、該上端部
近傍の導体層と対向する電極層を設けておけば、最も高
い電界強度が得られるノッチの上端部において静電容量
を増加させたことになるので、所望の周波数の電波に共
振させるうえで必要となるノッチの全長を短くすること
ができ、円偏波アンテナの低背化が一層促進できる。

【００３７】また、金属板をアンテナ基板となし、この
金属板を帯状に切り欠いた形状のノッチと、ノッチの近
傍で金属板に接続された給電線とを備えた構成にする
と、プレス加工等によりノッチ付きのアンテナ基板を簡
単かつ安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態例に係る円偏波アンテナ
の斜視図である。

【図２】第１実施形態例における１個のアンテナ素子の
表裏を示す説明図である。

【図３】第１実施形態例における給電基板の表裏を示す
説明図である。

【図４】本発明の第２実施形態例に係るアンテナ素子の
表裏を示す説明図である。

【図５】第２実施形態例におけるアンテナ素子上の電界
の最大放射方向を示す説明図である。

【図６】第２実施形態例における放射パターンを示す特
性図である。

【図７】本発明の第３実施形態例に係るアンテナ素子の
表裏を示す説明図である。

【図８】本発明の第４実施形態例に係る円偏波アンテナ
の斜視図である。

【図９】第４実施形態例における２枚の大基板を示す説
明図である。

【図１０】本発明の第５実施形態例に係る円偏波アンテ
ナの斜視図である。

【図１１】第５実施形態例における給電基板の表裏を示
す説明図である。

【図１２】本発明の第６実施形態例に係る円偏波アンテ
ナの斜視図である。

【図１３】第６実施形態例における２枚の大基板を示す
説明図である。

【図１４】従来例としての４線巻ヘリカルアンテナを示
す説明図である。

【符号の説明】

１０給電基板１１接地導体１２給電端子１３，２０スルーホール１４，１９マイクロストリップ線路１５アンテナ素子１６誘電体基板１６ａ傾斜端面１７導体層１８，２６ノッチ２１電極層２２，２３誘電体大基板２４，２５金属長板（大基板）２８給電線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5J021 AA03 AA04 AA10 AA12 AB05 CA03 CA06 FA05 FA32 GA02 HA05 HA07 JA06 JA07 5J045 AA01 AA21 AB05 AB06 BA01 CA04 DA06 FA01 GA03 HA03 JA04 JA17 MA04 NA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状に延びる無導体部であるノッチをア
ンテナ基板に設け、前記ノッチの一端を前記アンテナ基
板の上端面に臨出させ他端を閉端となすアンテナ素子
と、このアンテナ素子を等間隔の配置でＮ個（ただしＮ
は３以上の整数）立設してなる給電基板と、前記ノッチ
を励振させるための給電手段とを備え、前記Ｎ個のアン
テナ素子の各ノッチを３６０°／Ｎの位相差で給電する
ことを特徴とする円偏波アンテナ。
【請求項２】請求項１の記載において、前記アンテナ
素子の前記ノッチが、上下方向に延びて上端を前記アン
テナ基板の上端面に臨出させた垂直部分と、この垂直部
分の下端から横方向に延びて終端を閉端となした水平部
分とを有する略Ｌ字形に形成されていることを特徴とす
る円偏波アンテナ。
【請求項３】請求項１または２の記載において、前記
アンテナ基板を、その上端面が下端面よりも短寸で該上
端面に傾斜端面が連続する形状にしたことを特徴とする
円偏波アンテナ。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかの記載におい
て、１枚の大基板の長手方向一端側の略半分と他端側の
略半分をそれぞれ２個の前記アンテナ素子の各アンテナ
基板となし、かつ、２枚の前記大基板を中央部で直交さ
せて組み合わせることにより、前記給電基板上に等間隔
の配置で４個の前記アンテナ素子が立設されるようにし
たことを特徴とする円偏波アンテナ。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかの記載におい
て、前記アンテナ基板が誘電体基板の片面に導体層を設
けてなり、かつ前記ノッチが前記導体層を帯状に切り欠
いた形状に形成されていると共に、前記誘電体基板の前
記片面とは逆側の他面で前記ノッチを横切る位置に形成
されたマイクロストリップ線路と、このマイクロストリ
ップ線路の一端部を前記導体層に接続するために前記誘
電体基板に形成されたスルーホールとを備え、前記導体
層と前記マイクロストリップ線路をそれぞれ接地導体と
給電端子に接続したことを特徴とする円偏波アンテナ。
【請求項６】請求項５の記載において、前記誘電体基
板の前記他面で前記ノッチの上端部と対向する領域を含
む位置に、該上端部近傍の前記導体層と対向する電極層
を設けたことを特徴とする円偏波アンテナ。
【請求項７】請求項１〜４のいずれかの記載におい
て、前記アンテナ基板が金属板からなり、かつ前記ノッ
チが前記金属板を帯状に切り欠いた形状に形成されてい
ると共に、前記ノッチの近傍で前記金属板に接続された
給電線を備え、前記金属板と前記給電線をそれぞれ接地
導体と給電端子に接続したことを特徴とする円偏波アン
テナ。