JPH01286502A - 円形マイクロストリップアンテナ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高次モード励振用の円形マイクロストリップア
ンテナに関するものである。

［従来の技術］ 従来の高次モード励振用の円形マイクロストリップアン
テナ（以下、アンテナという）としては、第４図に示す
ものがあった。第４図（Ａ）は従来のアンテナの構成を
示す斜視図、（Ｂ）は側面断面図、（Ｃ）は平面図であ
り、図において（１）は円形導体形状、（２）は反射板
、（３）は誘電体、（４）はセンターピン、（５）は同
軸コネクタ、（６）は同軸線、（７）は給電プローブ、
（８）はハイブリッド回路である。

従来のアンテナは、第４図に示すように反射板（２）の
製作上の容易さから、その形状が方形となっており、誘
電体（３）の表面に、所望のモード及び周波数に励振す
る半径Ｒの円形導体形状（１）が印刷されている。この
半径Ｒの大きさは、例えば、第２次モードであるｍ＝２
，７Ｍ２１モードの固有値Ｘ　２１　＝３．０５４　、
及び第３次モードであるｍ＝３，７Ｍ３１−１＝−ドの
固有値Ｘ　３１　＝４．２０１により決定される。

誘電体（３）の裏面には、誘電体（３）と同形状の反射
板（２）が印刷されており、また円形導体形状（１）に
は、給電を行うために同軸コネクタ（５）を介して同軸
線（６）内の給電プローブが誘電体（３）を貫いて表面
に印刷された円形導体形状（１）に接続され、円形導体
形状（１）と反射板（２）とはセンタービン（４）で接
続されている。

このアンテナにおいて円偏波を発生させるためには、第
４図（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにハイブリッド回路（８
）を用いて、円形導体形状（１）上で＋９０°或は−９
０°の位相差を有する高周波電圧を給電プローブＰ□及
びＰ２に供給する必要があり、またｍ次の高次モードの
円偏波を発生させるためには、給電プローブＰｌとＰ２
との間隔を９０°／ｍだけ離す必要がある０例えば、ｍ
＝２゜７Ｍ２１モードのときは４５°、ｍ＝３，７Ｍ３
１モードのときは３０°の間隔に離す必要がある。

これを第５図（Ａ）に示す。

また、第５図（Ｂ）はこのアンテナによる代表的な高次
モード励振時における円形導体形状（１）の電流及び電
磁界１分布を示す図である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のアンテナでは、反射板の形状が方形
となっているので、反射板の端は不連続面であり、そこ
に電磁界が集中して、電磁波が非対称に再放射されしま
い、この結果、円形導体形状上１間の電流及び電磁界の
乱れが発生し、アンテナの放射指向性や軸比を劣化させ
る原因となる。

また放射板が方形であるために、反射板の端における、
フィードＰ１励振時の回折波、およびフィードＰ２励振
時の回折波の、入射角度が各々違うことになり、各々の
回折値が異なることになる。

従ってフィードＰ１による放射指向性と、フィードＰ２
による放射指向性とが大きく異なり、これが原因して円
偏波時の軸比を大きく劣化させる原因となる。

第６図はこれを表す実験結果であり、第６図に示すよう
に７Ｍ２１モード、７Ｍ３１モードともに計算値に比べ
、放射特性及び軸比が著しく劣化している。

本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、
高次モード励振時の放射特性及び軸比の優れたアンテナ
を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかるアンテナは、反射板の形状を円形にする
こととした。

［作用］ 本発明においては、反射板の形状を円形にすることとし
たので、反射板の端が連続面となり、そこに電磁界が集
中することがなくなる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図（Ａ）は本発明によるアンテナの構成を示す斜視
図、（Ｂ）は側面断面図、（Ｃ）は平面図であり、図に
おいて第４図と同一符号は同−又は相当部分を示す。

本発明によるアンテナは第１図に示すように構成されて
おり、従来と同様に誘電体（３）の表面に所望のモード
及び周波数に励振する半径Ｒの円形導体形状（１）が印
刷されており、また誘電体（３）の裏面には、円形導体
形状（１）の外周より距離ｒだけ大きい外周を有する円
形の反射板（２）が印刷されている。

なお、半径Ｒの大きさの決定方法や、給電プローブ（７
）の構造、円形導体形状（１）の電流及び電磁界分布、
並びに円偏波を発生させるための給電プローブＰ１及び
Ｐ２の設は方等は従来のアンテナと同様であり、ここで
は省略するが、本発明によるアンテナは反射板（２）が
円形であるために反射板（２）の端は−様な連続面を取
ることができる。

従って、電磁界が部分的に集中することがなくなり、反
射板（２）から非対称な電磁波が再放射されることがな
く、円形導体形状（１）上９間の電流および電磁界に影
響を与えず、アンテナの放射指向性を安定化させ、また
軸比の改善を図ることができる。

また反射板が円形であるので、反射板の端における、フ
ィードＰ１励振時の回折波と、フィードＰ２励振時の回
折波の入射角度が同じになり、フィードＰ１による放射
指向性と、フィードＰ２による放射指向性が同様なもの
となり、円偏波時の軸比を良好なものとすることができ
る。第２図は本発明の実験結果を示す図であるが、図に
示すように計算値と比較して、７Ｍ２１モード、ＴＭ３
１モードともに理想的な放射指向性を示し、各θ［°］
において低軸比となっていることが解る。

また、第３図は本発明によるアンテナの軸比特性の実験
結果を示す図であるが、第３図から明らかなように７Ｍ
２１モード、７Ｍ３１モードともに軸比が改善されてい
る。

なお上記実施例では、円偏波を発生させる方法として２
点給電による方法を用いているが、これに限らず、例え
ばスリットを入れた円偏波マイクロストリップや１点給
電における直線偏波においても同様に実施できる。

また上記実施例では、３次モードまでのアンテナを用い
て説明しているが、これに限らず、更に高次モードにつ
いても同様に実施することができる。

［発明の効果コ 本発明は以上説明したとおり、反射板の形状を円形にす
ることにより、電磁波の端散乱を抑制し、円形導体形状
の電流および電磁界分布及び放射指向性を安定させ、各
給電プローブの回折を同様にして、軸比を優れたものに
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるアンテナの構成を示す図、第２図
は本発明の実験結果による放射指向性を示す図、第３図
は本発明の実験結果であるアンテナの軸比特性を示す図
、第４図は従来の装置の構成を示す図、第５図は高次モ
ードを説明するための図、第６図は従来の装置における
実験結果による放射指向性を示す図。 （１）は円形導体形状、（２）は反射板、（３）は誘電
体、（４）はセンタービン、（５）は同軸コネクタ、（
６）は同軸線、（７）は給電プローブ、（８）はハイブ
リッド回路、（９）は負荷、（１０）は給電点。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示鵬 軸比１ｍｄＢ］　− 泗 １、円形導体形状 ７Ｍ２１　　　　　　　　７Ｍ３） 丁Ｍ２１　　　　　　　　　７Ｍ３／ □電流 一一一一一一石鼓界 拳×電界 本　　ｆｅｅｄ −〇− 丁Ｍ３１潰ｊ定値 〆Ｏ１ ハ ／　ａ　％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 誘電体表面上に印刷された円形導体形状と、上記誘電体
   裏面に印刷された反射板と、上記円形導体形状の所定の
   位置に設けられた給電プローブとからなる円形マイクロ
   ストリップアンテナにおいて、 上記反射板の形状を上記円形導体形状の円の中心と共通
   の円の中心を有する円形にして反射板の端を連続面とす
   ることを特徴とする円形マイクロストリップアンテナ。