JPH0239123B2 - - Google Patents

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JPH0239123B2
JPH0239123B2 JP62260032A JP26003287A JPH0239123B2 JP H0239123 B2 JPH0239123 B2 JP H0239123B2 JP 62260032 A JP62260032 A JP 62260032A JP 26003287 A JP26003287 A JP 26003287A JP H0239123 B2 JPH0239123 B2 JP H0239123B2
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radiating
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circuit
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dielectric layer
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Yasuhiro Fujii
Toshio Abiko
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0075—Stripline fed arrays
    • H01Q21/0081—Stripline fed arrays using suspended striplines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

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  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は円偏波用の平面アンテナに関するもの
である。
［背景技術］ 従来の円偏波用の平面アンテナとしては、パツ
チ素子に直接給電するタイプのものや、マイクロ
ストリツプラインをクランク状に折り曲げたもの
が考えられてきた。ところが、これらのものは帯
域が300MHz以下であり、使用帯域が狭いという
欠点があつた。この使用帯域を広帯域化するた
め、従来では２つのパツチ素子に位相差をつけて
給電を行う方法が試みられた。しかし、この場合
には帯域は広くすることができるが、給電線損失
が大きくなり、高い利得を得ることが困難である
という問題があつた。
［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであ
り、その目的とするところは、高効率でかつ広帯
域な円偏波用の平面アンテナを提供することにあ
る。
［発明の開示］ （構成） 本発明は、環状スロツト内にパツチ素子を有す
る放射素子が形成された放射回路と、上記パツチ
素子と電磁気的にカツプリング結合して給電を行
う給電線が形成された給電回路とを、夫々誘電体
層を介して地導体上に積層した円偏波用の平面ア
ンテナであつて、上記放射素子の２つを組にし、
一方の放射素子を他方の放射素子から90゜回転さ
せて形成するとともに、上記組になつた放射素子
を、互いに類似形で、かつ寸法を異ならせて成
り、上記給電線にて組になつた夫々の放射素子に
90゜の位相差をつけて給電して成るものであり、
90゜の位置関係で組になつた放射素子に90゜の位相
差をつけて給電することにより広帯域化を図り、
また組になつた放射素子を、互いに類似形で、か
つ寸法を異ならせることにより、軸比の低い帯域
を広くし、さらに放射回路と給電回路と地導体と
を間に誘電体層を設けて積層することにより、給
電損失を低減し、これにより高効率でかつ広帯域
な円偏波用の平面アンテナを得ることができるよ
うにしたものである。
（実施例） 第１図乃至第４図に本発明の一実施例を示す。
本実施例の平面アンテナは、第２図に示すよう
に、複数個の放射素子５が形成された放射回路１
と、この放射回路１の放射素子５と電磁気的にカ
ツプリング結合する給電線８が形成された給電回
路２とを、夫々誘電体層４を介して地導体３上に
積層したものである。放射素子５は、第３図に示
すように、長方形の環状スロツト６内に、正方形
の対角方向の一対の角を切り取つたパツチ素子７
を有する形状に形成してある。そして、上記放射
素子５を２素子ずつ組とし、第１図に示すよう
に、互いに位相差を持つように形成してあり、か
つ夫々の放射素子５，５′の大きさは異ならせて
ある。ここで、放射素子５，５′は、互いに類似
形とし、異形を含まない。即ち、放射素子５，
５′の寸法は異ならせるが、相似形のように、一
方の素子の形状を他方の素子の形状を維持したま
まで寸法のみを変えるのである。なお、本実施例
においては、第１図に示すように、組になつた放
射素子５，５′の内で円偏波の偏波面の回転方向
において位相の遅れた放射素子５を、進んだ放射
素子５′よりも小さく形成してある。
上述のような平面アンテナで組になつた放射素
子５，５′の寸法が同じ場合と、異なる場合との
周波数に対する軸比を測定した結果を第４図に示
す。第４図中のイは組になつた放射素子５，５′
の大きさを同じにした場合、ロは寸法が１％異な
る場合、ハは４％、ニは７％異ならせた場合の測
定結果を示す。図から明らかなように組になつた
放射素子５，５′の寸法を異ならせると、軸比が
小さくなる（軸比が小さいということは、円偏波
性能にすぐれるということを意味する。）帯域が
広くなることが分かつた。さらに、上述のように
放射回路１，給電回路２、地導体３の間の誘電体
層４を、誘電材料の発泡体からなるスペーサや空
気層とすると、給電損失を１〜2dBm程度低くす
ることができ、かつ広帯域化が可能となる。な
お、組になつた放射素子５，５′の寸法は一方を
他方より１〜10％大きくあるいは小さく設計する
ことが好ましく、組になつた放射素子５，５′の
大きさを最適化することにより、800MHzの帯域
にわたりゲイン変動±0.3dB、軸比の変動±
0.5dBとすることが可能となることが実験的に明
らかとなつた。
（具体例 １） 放射回路１は市販のフレキシブルプリント板に
て形成してあり、一辺が夫々15mm，13mmの長方形
の環状スロツト６内に、一辺８mmの正方形の一対
の対角方向の角を２mmを残して切り取つたパツチ
素子７を設けた組となる一方の放射素子５をフレ
キシブルプリント板にエツチングにより形成する
と共に、他方の放射素子５′を第１図に示すよう
に上記放射素子５から90゜回転し、且つ大きさを
５％大きくして形成してある。そして、この放射
回路１では、上記放射素子５，５′のペアを128組
フレキシブルプリント板上に形成してある。ま
た、給電回路２も市販のフレキシブルプリント板
で形成してあり、上記放射素子５，５′の夫々の
パツチ素子７，７′と電磁気的にカツプリング結
合する給電線８をエツチングによりフレキシブル
プリント板に形成してある。なお、この給電線８
は夫々のパツチ素子７，７′に90゜異なる方向から
給電するように形成してある。地導体３としては
市販のアルミ板（２mm厚）を用い、この地導体３
上に誘電体層４としての発泡ポリエチレンシート
（２mm厚）を介して上記放射回路１及び給電回路
２を積層して平面アンテナを形成する。このよう
に形成された平面アンテナは、11.7〜12.2GHzの
帯域でゲインが31.5±0.2dBi、軸比が0.9±0.4dB
であつた。
（具体例 ２） 上述の第１の具体例の誘電体層４としての発泡
ポリエチレンシートをハニカム状もしくは格子状
に打ち抜いた場合、帯域が11.6〜12.4GHzに広が
つた。
（具体例 ３） 上述の第１の具体例の発泡ポリエチレンシート
の代わりに、金属フレームに放射回路１及び給電
回路２を接着して地導体３上に載置した、所謂サ
スペンデイド構造とした。なお、この場合、誘電
体層４が空気層となる。この平面アンテナにおい
ても上述の第２の具体例と同等の効果が得られ
た。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、環状スロツト内にパツ
チ素子を有する放射素子が形成された放射回路
と、上記パツチ素子と電磁気的にカツプリング結
合して給電を行う給電線が形成された給電回路と
を、夫々誘電体層を介して地導体上に積層した円
偏波用の平面アンテナであつて、上記放射素子の
２つを組にし、一方の放射素子を他方の放射素子
から90゜回転させて形成するとともに、上記組に
なつた放射素子を、互いに類似形で、かつ寸法を
異ならせて成り、上記給電線にて組になつた夫々
の放射素子に90゜の位相差をつけて給電して成る
ものであり、90゜の位置関係で組になつた放射素
子に90゜の位相差をつけて給電することにより使
用帯域を広帯域化することができ、しかも組にな
つた放射素子を、互いに類似形で、かつ寸法を異
ならせることにより、軸比の低い帯域を広くする
ことができ、かつ放射回路と給電回路と地導体と
を間に誘電体層を設けて積層することにより、給
電損失を低減させることができ、これにより高効
率でかつ広帯域な円偏波用の平面アンテナを得る
ことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の組になつた放射素
子を示す平面図、第２図は同上を備えた平面アン
テナの断面図、第３図は同上の放射素子単体の平
面図、第４図は同上の組になつた放射素子の寸法
を異ならせた場合の軸比の測定結果を示す説明図
である。 １は放射回路、２は給電回路、３は地導体、４
は誘電体層、５，５′は放射素子、６，６′は環状
スロツト、７，７′はパツチ素子、８は給電線で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 環状スロツト内にパツチ素子を有する放射素
    子が形成された放射回路と、上記パツチ素子と電
    磁気的にカツプリング結合して給電を行う給電線
    が形成された給電回路とを、夫々誘電体層を介し
    て地導体上に積層した円偏波用のアンテナであつ
    て、上記放射素子の２つを組にし、一方の放射素
    子を他方の放射素子から90゜回転させて形成する
    とともに、上記組になつた放射素子を、互いに類
    似形で、かつ寸法を異ならせて成り、上記給電線
    にて組になつた夫々の放射素子に90゜の位相差を
    つけて給電して成ることを特徴とする平面アンテ
    ナ。
JP62260032A 1987-10-15 1987-10-15 平面アンテナ Granted JPH01103006A (ja)

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