JPH0219005A - 一端短絡型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〕 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金属
の棒とすることで、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０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（Ｓ　９−５　）３−２７５から３−
２７６　　ページに示された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である。第３図（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ｇｒ、厚さｈ　）　、　＋３１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
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）より電波が放射
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トリップアンテナの基本モー
ドの共振周波数ｆｏ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ｔｒによシ決定さ
れる。また１周波数帯域幅は、主として誘電体基板＋２
１の比誘電率Ｍｙ　と厚さｈ４Ｃより決定され、　　６
１　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　＝　Ｏとした場合に高インピーダ
ンスとなり、給電点（５）を放射導体素子（１）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り、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１寸法
ｄは交差偏波成分の発生を防止するためｄ＝ｂ／２とす
る６ 〔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）　ＩＪツブアンテナは以
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型造して使用す
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ため、共振周波数の整合が困難で
ある等の問題点があった。

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（展層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
。

〔課題を解決するための手段〕

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（１）と接地導体板（３）間を接続する
短絡周辺端（８１のかわりに、短絡周辺端（８）側を任
意の間隔で複数個の金属の棒を配置し、この金属の棒の
間隔と個数によって、この一端短絡整マイクロストリッ
プアンテナの共振周波数を可変し、所望の周波数に整合
をとることにし念ものである。

〔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（１）と接地導体板（３）間を開放
周辺端（７）と反対側に複数個の金属の棒にで短絡し、
その金属の棒の数乗と間隔を変化することで、放射導体
素子（１）の辺長ａ、または、誘電体基板（ｂ）の比誘
電率Ｂ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）は等価回路を示す図である。図
中。

（１）から（８１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（８１
の短絡周辺端で全面に接地導体板と接続していたかわり
に６間隔ｅで穴を開は接地導体板と接続するための金属
の棒である。

第２図は、金属の棒（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ｔｌ＋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（１）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トリッ
プアンテナの共振周波数Ｔｏは。

放射導体素子（１）の辺長ａと誘電体基板（２１の比誘
電率ｔｌ　を変化させずに、短絡周辺端（８）に間隔ｅ
で設けた複数個の金属の棒（９）で任意に設定できる。

金属ネジ（９）の数量を多くし間隔ｅが狭くすると放射
導体素子（１）の辺長ａが等価的に短かくなり共振周波
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、金属の棒（９）の数量を少くし間隔ｅを広くすると
放射導体素子ｔｌ＋の辺長ａが等価的に長くなり共振周
波数は、第２図の点線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。

なお、上記実施例では、金属の棒（９）を円形で示した
が四角形で形成してもよい。また、上記実施例では、放
射導体素子（１）と接地導体板（３）の間に誘電体基板
＋２１　ｆｔ−１枚で説明したが、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トリッ
プアンテナの形状を矩形の放射導体素子＋１１の場合で
説明したが、正方形０円形あるいは任意形状の放射導体
素子＋１１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金属ネジ（９
）を短絡周辺端（８）に配置し、金属の棒（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）の比誘電率６ｒ　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ゃ工作性の公差によシ、共振
周波数が変化しても金属の棒（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ｌ−ＩＪツブ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
例を示す図、第２図は金属の棒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）　ＩＪツブアンテ
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、イ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）は金属の棒である。 なお８図中、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。 第　　１　　図 艮叶１０） ２　澗寛体↓藷、 ３　ａル↓体板

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
   する金属の棒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。