JPH03148902A

JPH03148902A - 平面アンテナ

Info

Publication number: JPH03148902A
Application number: JP28722889A
Authority: JP
Inventors: Koji Iwami; 石見　光司
Original assignee: DX Antenna Co Ltd
Current assignee: DX Antenna Co Ltd
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1991-06-25

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、例えば衛星通信の受信等に使用する平面アン
テナに関する。

［従来の技術］上記のような平面アンテナとしては、種々の方式のアン
テナが知られているが、その中に誘電体板の一方の面に
接地導体を設け、他方の面に放射導体としてマイクロス
トリップラインを設けたマイクロストリップラインアン
テナがある。このマイクロストリップラインアンテナに
おいて、高利得化を図るためには、マイクロストリップ
ラインの終端部での反射の防止が必要である。そこて。

反射の防止手段として、従来、第７図乃至第９図に示す
ものが提案されていた。即ち、ｉｔｔａ電体板、２は接
地導体、３はマイクロストリップラインてあり、このマ
イクロストリップライン３の終端部と接地導体と同じ接
地電位にある導体ａｌＧ４との間に吸収抵抗となるチッ
プ抵抗器５をはんだ付けしである。このようにすると、
マイクロストリップライン３の終端での反射を防止する
ことがてきるが、チップ抵抗器５によって終端部に残っ
た電力を消費してしまうので、電力損失の原因となる。

このような電力損失を防止したものとして第１０図及び
第１１図に示すようなものが提案されている（特開昭６
１−１６７２０３号公報）、これは、上述したのと同様
に誘電体板ｌに接地導体２とマイクロストリップライン
３とを設け、このマイクロストリップライン３の終端部
に、インピーダンス整合されたバッチアンテナ６ａまた
は６ｂをマイクロストリップライン３と同一平面におい
て結合したもので、反射波の発生を防止した上で、終端
部に残る電力を全てバッチアンテナによって放射するも
のである。

［発明が解決しようとする課題１しかし、第１０図及び第１図に示した平面アンテナでは
、バッチアンテナ６ａまたは６ｂの軸比帯域が狭帯域で
あるので、このバッチアンテナ６ａまたは６ｂとマイク
ロストリップラインアンテナ３とを合成したとき、合成
後の帯域が狭くなるという問題点があった。即ち、第１
２図において、一点鎖線で示したのはマイクロストリッ
プラインアンテナの周波数対利得特性で、点線で示した
のはバッチアンテナ６ａまたは６ｂの周波数対利得特性
であり、実線で示したのが、マイクロストリップアンテ
ナとバッチアンテナ６ａまたは６ｂとを合成した第１０
図及び第１１図に示した平面アンテナの周波数対利得特
性であり、これからも明らかなように、バッチアンテナ
６ａまたは６ｂを付加することにより、中心周波数１゜
の利得は上っているが、帯域は終端にチップ抵抗器を接
続したマイクロストリップラインアンテナよりも狭くな
るという問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決した平面アンテナを提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、本発明ては、誘電体板の
一方の面に接地導体を設け、このｙＡ電体板の他方の面
にマイクロストリップラインを設け、このマイクロスト
リフブラインの終端部の−Ｆ方に間隔を隔ててマイクロ
ストリップラインとインピーダンス整合された放射素子
を設け、この放射素子をマイクロストリフブラインの終
端部と電磁結合させたものである。

マイクロストリップラインと放射素子とを″ＴＬ融結合
するに際して、両者の間の空気を誘電体として用いるこ
ともてきるが、両名の間に誘電体板を設けることもてき
る。

［作用］本発明によれば、放射素子とマイクロストリップライン
とはインピーダンス整合がとられているので、マイクロ
ストリップラインの終端部において反射は生じない、ま
たマイクロストリップラインの終端部に残った電力は放
射素子から放射される。このとき、放射素子はマイクロ
ストリップラインと電磁結合されているので、広帯域と
なり。

本発明による平面アンテナは利得が向上する−Ｌに広帯
域のものとなる。

［実施例］第１図乃至第５図に第１の実施例を示す、この実施例で
は、第３図に示すように、誘電体板ｌＯの一方の面に接
地導体１２が全面に亙って設けられている。ｄ電体板ｌ
Ｏの他方の面には、第１図に示すようにクランク状のマ
イクロストリップライン１４、１６が設けられている。

これらマイクロストリップライン＋４，１６は、その始
端側は共通とされているが、その終端側はそれぞれバ・
平面アンテナ１８．２０に電磁結合されている。なお、
図には１対のマイクロストリ・ンブラインアンテナ１４
．　Ｉｎか示していないが、実際にはこのような１対の
マイクロストリップライン１４．１６を複数対設けて、
マイクロストリップラインアレイアンテナに構成しであ
る。

即ち、第２図に拡大して示すように各マイクロストリッ
プライン１４．１６の終端部は、位相調整用線路２２．
２４．入、／４変成器２６．２８を介して容量結合給電
ライン：ｌＯ，３２に結合されている。これら給電ライ
ン：ｌＯ，３２の上方に誘電体板コ４を配置し、この誘
電体板３４に、給電ライン：ＩＯ，コ２と電磁結合する
ようにバッチアンテナｔａ、ｚｏを設けている。

給電ライン３０．３２は幅がＷで、長さがＬの矩形状の
もので、このＷ、Ｌはバッチアンテナ１８．２０とイン
ピーダンス整合がとれるように設計されている。また、
バツチアンテナｔａ、　ｚｏは、第４１ｆ４に示すよう
に、右旋円偏波を発生するようｑ、給電ラインから見て
、正方形状のバッチアンテナの左下及び右上の対角をカ
ットしである。また。その一辺の長さし、は、設計周波
数で共振するように選定されている。バッチアンテナ１
８．２０におけるカットする前の全面積とカットした面
積との比をカット率といい、このカット率の変化によっ
て中心周波数に多少の変動があるので、カット率とし、
どの間には相関関係がある。また。両バッチアンテナ１
８．２０は、それぞれの中心間の距離りが第２図に示す
給電ライン３０．３２の右端の中間点Ｆ間の距：ａＤと
等しくなるように誘電体板３４上に形成され、かつ両バ
ッチアンテナ１８．２０の中心が上記中間点Ｆ上に位置
するように誘電体板３４は配置されている。これは設計
の自由度を増すためである。また。各圧＠Ｄは、アレイ
アンテナとした際に、各マイクロストリツプライン１４
．　ＩＧが等ｉｉ隔になるように設定されている。

λ、／４変成器２６％２８を設けているのは次の理由に
よる。電磁結合型であるバッチアンテナ１８．２０の入
カインピーダンスが低いので、これと給電ライン３０，
３２とを整合させるためには給電ライン幅Ｗは太くなる
。この給電ラインての損失を考えると、給電ライン長し
はできるだけ短い方がよい。

また。クランク状のマイクロストリップライン１４．１
６から給電ラインＪＯ，３２までの線路も、低損失にす
るという点と設計のしやすさという点からも、細い方が
望まれる。そのため、マイクロストリツプライン１４．
１６は細い線路、例えば幅ｌ■１としである。その結果
、両者の整合をとるために入、／４変成器２６．２８を
設けている。なお、λ、は線路波長である。また。各前
マイクロストリップライン１４．１６を伝播する進行波
の位相とバッチアンテナ１８．２０の位相が揃っていな
いと、利得が最大とならないので、それぞれの位相を合
わせるために、位相調整用線路２２．２４を設けである
。

第５図において、一点鎖線で示したものは、マイクロス
トリップラインＩ４、■６のみの場合の周波数対利得特
性、点線はバッチアンテナ１８．２０の周波数対利得特
性で、実線はこの実施例の周波数対利得特性である。こ
の第５図からも分かるように、バッチアンテナ１８．２
０をマイクトストリップライン１４．１６に電磁結合さ
せることによりて全体の利得が上昇し、しかも高帯域化
されている。

第２の実施例を第６図に示す、この実施例は。

給電ライン：ＩＯ，３２とバッチアンテナ１８．２０と
の間に誘電体板３４を設けないで、空気層を誘電体とし
て使用したものである。３４ａは、バッチアンテナ１８
、２０を支持するための基板で、図示しない位置て誘電
体板１０に結合されている。このように空気層を誘電体
として使用すると、効率が若干上昇する。

カットしたが、左旋円偏波を発生させる場合には右下角
と左り角の両対角をカットすればよい、また、上記の実
施例では、円偏波を発生させる場合について説明したが
、直線偏波を発生させることもできる。さらに、バッチ
アンテナ１８．２０には正方形状のものを使用したが、
長方形状のものや円形状のものを使用することもできる
。

［発明の効果］以上説明したように、本発明では、マイクロストリップ
ラインの終端部にバッチアンテナのような放射棄子を電
磁結合させているので、全体の利得が向上し、しかも高
帯域化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による平面アンテナの第１の実施例の部
分省略平面図、第２図は同第１の実施例の主要部の拡大
平面図、第３図は同第１の実施例の主要部の縦断面図、
第４図は同第１の実施例の使用しているバッチアンテナ
の平面図、第５図は同第１の実施例の周波数対利得特性
図、第６図は同第２の実施例の主要部の縦断面図、第７
図は従来の平面アンテナの一例の部分省略平面図、第８
図は第７図の平面アンテナの主要部の拡大平面図、第９
図は第７図の平面アンテナの主要部の縦断面図、２８１
０図は従来の平面アンテナの他の例の部分省略平面図、
第１１図は従来の平面アンテナの更に別の例の部分省略
平面図、第１２図は第１０図及び第１１図の平面アンテ
ナの周波数対利得特性図てある。ｌＯ・・・・誘電体板、１２・・・・接地導体、１４．
１ト・・・−マイクロストリップライン、１８．２０・
・・・・バッチアンテナ。特許出願人　ディエックスアンテナ株式会社代　理　人
　清　水　　哲　　ほか２名第１図％２　　図晃３口　　　　　　　　　　第４回ｉ′１処５図　　　　　　　　　　リＰＪ６Ｉ！１０１ｆ＼　
　　３４ａ禿７　図第８回　　　　　　　％９１ｉｉ０第１０図！Ｓ１１　団 −Ａ″ス晃１２図ｈ　　　　　　　ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一方の面に接地導体を設けた誘電体板と、この誘
電体板の他方の面に設けたマイクロストリップラインと
、このマイクロストリップラインの終端部の上方に間隔
を隔てて設けられ上記マイクロストリップラインと電磁
結合していると共に上記マイクロストリップラインとイ
ンピーダンス整合されている放射素子とを、具備する平
面アンテナ。
（２）上記マイクロストリップアンテナの終端部と上記
放射素子との間に誘電体板を有する請求項１記載の平面
アンテナ。