JPH0216804A - 一端短絡型マイクロストリツプアンテナ - 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〕 この発明は、同軸線路により給電する一端短絡型マイク
ロストリップアンテナに関し、特に短絡する方法をスル
ーホールメッキとすることで、放射導体素子の共振周波
数を任意に可変とする構造に関するものである。

〔従来の技術〕

不平衡平面回路共振器を利用した一端短絡型マイクロス
トリップアンテナは、一般に小型・軽量で低損失である
という利点を有している。

第３図（ａ）と（ｂ）は１例えば羽石、須賀「片側短絡
型マイクロストリップアンテナ」昭和６１年度電子通信
学会総合全国大会（８９−５）３−２７５から３−２７
６ページに示された従来の一端短絡型マイクロス）　Ｉ
Ｊツブアンテナの一例を示す図である。

第３図りａ）は平面図、第３図（ｂ）は断面図である。

図中、（１）は辺長ａとｂの矩形の一端短絡型平面回路
による放射導体素子、（２）は波長に比べて十分薄い誘
電体基板（比誘電率ε１．厚さｈ）、（３）は接地導体
板、（４）は入力端子の同軸線路、（６）は同軸線路の
中心導体、（５）は同軸線路（４）の中心導体（６）を
放射導体素子（１）へ接続する給電点、（７）は電波の
放射する開放周辺端、（８）は放射導体素子（１）を接
地導体板（３）に接続する短絡周辺端である。

次に動作原理について説明する。

給電点（５）からマイクロ波を給電すると、開放周辺端
（７）よシミ波が放射される。第３図（ａ）と（ｂ）に
示す一例では直線偏波として動作する。

この一端短絡型マイクロス）　ＩＪツブアンテナの基本
モードの共振周波数ｆＱは、　主として放射導体素子（
１）の辺長ａと誘電体基板（２）の比誘電率ε、により
決定される。また９周波数帯域幅は。

主として誘電体基板（２）の比誘電率ε１と厚さｈによ
υ決定され、ε１を小とし、さらにｈを大にする程広帯
域となる性質があるが、高次モードの発生を防止するた
めに厚さｈの選択範囲には限界があり、実用化されてい
る一端短絡型マイクロストリップアンテナの周波数帯域
は第４図に示すように数チ程度である。

給電点インピーダンスは、給電点（５）を開放周辺端（
７）に一致させてｃ＝０とした場合に高インピーダンス
となシ、給電点（５）を放射導体素子（１１の短絡周辺
端（８）に近づけるに従って順次給電点インピーダンス
は低下する性質があシ、同軸線路（４）とインピーダン
ス整合を図るように寸法Ｃを選定する。

また９寸法ｄは交差偏波成分の発生を防止するためｄ＝
ｂ／ｚ　　とする。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の一端短絡型マイクロストリップアンテナは以上の
ように構成されているので、インピーダンス整合、交差
偏波抑圧や共振周波数の観点から一端短絡型マイクロス
トリップアンテナの寸法。

形状や同軸線路の位置が限定されているので、多数個一
端短絡型マイクロストリップアンテナを製造して使用す
る場合、各々の電気的特性は、使用する誘電体基板の誘
電率のばらつきや工作性の公差により異なるなどの課題
があった。

また、従来の一端短絡型マイクロストリップアンテナは
本質的に狭帯域であるだめ、共振周波数の整合が困難で
ある等の課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、放射導体素子や同軸線路の位置等の寸法、形状
を変化させずに誘電体基板の誘電率のばらつきや工作性
の公差が付加されても、共振周波数の整合やインピーダ
ンス整合等の電気的特性の整合を可能とする一端短絡型
マイクロストリップアンテナを得ることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

この発明に係る一端短絡型マイクロストリップアンテナ
は、放射導体素子＋１１と接地導体板（３）間を接続す
る短絡周辺端（８）のかわシに、短絡周辺端（８）側を
任意の間隔で複数個のスルーホールメッキを配置し、こ
のスルーホールメッキ間の間隔と個数によって、この一
端短絡型マイクロストリップアンテナの共振周波数を可
変し、所望の周波数に整合をとることにしたものである
。

〔作用〕

この発明における一端短絡型マイクロストリップアンテ
ナは、放射導体素子ｆｉｌと接地導体板（３）間を開放
周辺端（７）と反対側に複数個のスルーホールメッキに
て短絡し、そのスルーホールメッキの数量と間隔を変化
することで、放射導体素子（１１の辺長ａ、または、誘
電体基板（２）の比誘電率ε、を変化させなくても一端
短絡型マイクロストリップアンテナの共振周波数を所望
の周波数に整合を図れる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図（ａ）と（ｂ）と（Ｃ）は、この発明の一実施例
を示す図であシ、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）
は断面図、第１図（ｃ）は等節回路を示す図である。図
中。

（１１から（８）は、上記従来の一端短絡型マイクロス
トリップアンテナと全く同一のものである。（９）は。

従来の一端短絡型マイクロストリップアンテナが短絡周
辺端（８）で全面に接地導体板と接続していたかわシに
１間隔ｅで穴を開は接地導体板と接続するためのスルー
ホールメッキである。

第２図は、スルーホールメッキ（９）の数を変化させた
場合の一端短絡型マイクロストリップアンテナの共振周
波数の変化を示す図である。

上記のように構成されたこの発明による一端短絡型マイ
クロストリップアンテナの一実施例の動作について説明
する。

入力端子の同軸線路（４）へ入力された高周波信号は、
中心導体（６）を経由して給電点（５）を励振し、放射
導体素子（１）の開放周辺端（７）から直線偏波の電波
が放射される。放射導体素子（＋＋に対する給電点（５
）の位置は、従来の一端短絡型マイクロストリップアン
テナと同様に、インピーダンス整合と交差偏波抑圧の観
点から定められる。一方、一端短絡型マイクロスｌ−Ｉ
Ｊツブアンテナの共振周波数ｆ、は。

放射導体素子（１）の辺長ａと誘電体基板（２）の比誘
電率ε１を変化させずに、短絡周辺端（８）に間隔ｅで
設けた複数個のスルーホールメッキ（９）で任意に設定
できる。スルーホールメッキ（９）の数量を多くし間隔
ｅを狭くすると放射導体素子（１）の辺長ａが等価的に
短くなり、共振周波数は、第２図の一点破線で示すよう
に高い周波数に移動し、スルーホールメッキ（９）の数
量を少なくし間隔ｅを広くすると放射導体素子（１）の
辺長ａが等価的に長くなり、共振周波数は、第２図の点
数で示すように低い周波数に移動する等の共振周波数の
可変ができる。

ナオ、上記実施例では、スルーホールメッキ（９）を円
形で示したが、四角形で形成してもよい。丑だ、上記実
施例では、放射導体素子（＋＋と接地導体板（３）の間
に誘電体基板（２）を１枚で説明しだが、複数枚の誘電
体基板で構成してもよく、上記実施例と同様の効果が得
られる。

さらに、上記実施例では、一端短絡型マイクロス）　Ｉ
Ｊツブアンテナの形状を矩形の放射導体素子（１）の場
合で説明したが、正方形１円形あるいは任意形状の放射
導体素子（１）でも同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば複数個のスルーホール
メッキ（９）を短絡周辺端（８）に配置し、スルーホー
ルメッキ（９）の個数と間隔を変化させることで、放射
導体素子（１）の辺長ａや誘電体基板（２）の比誘”＋
（＋：率ε、を変化させなくても共振周波数を変化させ
ることができるので、誘電体基板の比誘電率のばらつき
や工作性の公差により、共振周波数が変化してもスルー
ホールメッキ（９）の個数と間隔を変化させることで所
望の共振周波数に整合を図れる一端短絡型マイクロスト
リップアンテナが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）はこの発明の一
実施例を説明するだめの図、第２図はスルーホールメッ
キの数量と間隔を変化させた場合の一端短絡型マイクロ
ストリップアンテナの共振周波数と反射損失の特性を示
す図、第３図（ａ）　、　（＋））は従来の一端短絡型
マイクロストリップアンテナの一例を示す図、第４図は
従来の一端短絡型マイクロストリップアンテナの共振周
波数と反射損失の特性を示す図である。 図中、（１）は放射導体素子、（２）は誘電体基板、（
３）は接地導体板、（４）は同軸線路、（５）は給電点
、（６）は中心導体、（７）は開放周辺端、（８）は短
絡周辺端、（９）はスルーホールメッキである。 なお１図中、同一符号は同一あるいは相当部分を示すも
のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 波長に比べて薄い誘電体基板上に、一端を接地導体板に
   短絡した平面回路による放射導体素子を設け、対向する
   接地導体板の背面に、給電のための同軸線路を設けて構
   成される一端短絡型マイクロストリップアンテナにおい
   て、前記接地導体板と平面回路間を短絡するために使用
   するスルーホールメッキの個数と間隔によりマイクロス
   トリップアンテナの共振周波数を可変とすることを特徴
   とする一端短絡型マイクロストリップアンテナ。