JPH05315828A - マイクロストリップアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアンテナInfo
- Publication number
- JPH05315828A JPH05315828A JP11474092A JP11474092A JPH05315828A JP H05315828 A JPH05315828 A JP H05315828A JP 11474092 A JP11474092 A JP 11474092A JP 11474092 A JP11474092 A JP 11474092A JP H05315828 A JPH05315828 A JP H05315828A
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- JP
- Japan
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- radiation conductor
- conductor
- radiation
- ring
- substrate
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- Pending
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】近接した複数の周波数を受信できるマイクロス
トリップアンテナを小型、簡易な構造にて実現する。 【構成】円環形状を有する第１放射導体２２の円環内部
に、円環の一部を切り欠いたオープンリング形状を有す
る第２放射導体２４を配置する。第２放射導体２４をオ
ープンリング形状としたことにより、同一の内径・外径
を有する円環に対して共振周波数をほぼ１／２まで下げ
ることが可能となり、第１放射導体２２の共振周波数に
それだけ接近させることが可能となる。
トリップアンテナを小型、簡易な構造にて実現する。 【構成】円環形状を有する第１放射導体２２の円環内部
に、円環の一部を切り欠いたオープンリング形状を有す
る第２放射導体２４を配置する。第２放射導体２４をオ
ープンリング形状としたことにより、同一の内径・外径
を有する円環に対して共振周波数をほぼ１／２まで下げ
ることが可能となり、第１放射導体２２の共振周波数に
それだけ接近させることが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロストリップアン
テナに関し、特に異なる複数の周波数で作動するマイク
ロストリップアンテナに関する。
テナに関し、特に異なる複数の周波数で作動するマイク
ロストリップアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロストリップアンテナ（以下ＭＳ
Ａと略記する）は、その簡易な構造により小型化が図れ
るという特性により近年、衛生通信用やグローバルポジ
ショニングシステム（ＧＰＳ）用のアンテナなどとして
利用が図られている。さらに、複数の目的に使用するた
めに使用用途に応じた複数の周波数特性を有するＭＳＡ
が開発されている。
Ａと略記する）は、その簡易な構造により小型化が図れ
るという特性により近年、衛生通信用やグローバルポジ
ショニングシステム（ＧＰＳ）用のアンテナなどとして
利用が図られている。さらに、複数の目的に使用するた
めに使用用途に応じた複数の周波数特性を有するＭＳＡ
が開発されている。
【０００３】そのひとつには図６に示すようなＭＳＡを
積層化する方法がある。誘電体により形成される基板１
１の表面に第１放射導体１２が設けられ、この第１放射
導体１２にさらに誘電体１３，第２放射導体１４が設け
られている。また、基板１１の裏面には接地導体板１５
が設けられている。これらふたつの放射導体１２，１４
の各々の周波数は異なる周波数に設定され、各々にマイ
クロ波を供給することにより異なる共振周波数を有する
ＭＳＡが得られる。しかしながら、このＭＳＡにおいて
は、ふたつの放射導体を積層するために構造が複雑とな
る。
積層化する方法がある。誘電体により形成される基板１
１の表面に第１放射導体１２が設けられ、この第１放射
導体１２にさらに誘電体１３，第２放射導体１４が設け
られている。また、基板１１の裏面には接地導体板１５
が設けられている。これらふたつの放射導体１２，１４
の各々の周波数は異なる周波数に設定され、各々にマイ
クロ波を供給することにより異なる共振周波数を有する
ＭＳＡが得られる。しかしながら、このＭＳＡにおいて
は、ふたつの放射導体を積層するために構造が複雑とな
る。
【０００４】また、第２放射導体１４が第１放射導体１
２の一部を覆い隠すために第１放射導体１２の指向性・
出力などの特性に影響を及ぼす場合がある。この影響を
小さくするため、第２放射導体１４は第１放射導体１２
に対してある程度以上の大きさを採ることができない。
したがって、その放射導体の寸法に依存する周波数は、
ふたつの放射導体の間で、ある程度以上離れた値にしか
設定できない。つまり、このような積層型のＭＳＡにお
いては、近接した周波数を送信または受信することがで
きないという問題がある。
２の一部を覆い隠すために第１放射導体１２の指向性・
出力などの特性に影響を及ぼす場合がある。この影響を
小さくするため、第２放射導体１４は第１放射導体１２
に対してある程度以上の大きさを採ることができない。
したがって、その放射導体の寸法に依存する周波数は、
ふたつの放射導体の間で、ある程度以上離れた値にしか
設定できない。つまり、このような積層型のＭＳＡにお
いては、近接した周波数を送信または受信することがで
きないという問題がある。
【０００５】また、複数の周波数特性を有するＭＳＡと
して図７、図８に示すスタブ１２ａやショートピン１６
を用い、付加的に複数の共振周波数を得る方法がある。
しかしながら、新たに設けられたスタブ１２ａやショー
トピン１６が本来の基本共振モードに影響を与え、共振
周波数や指向性などの放射特性、軸比などを乱す原因と
なる場合がある。また、放射導体の形状が複雑化するた
めに電磁気的共振モードの解析が非常に複雑化し、設計
段階でその性能を予測することが困難である。したがっ
て、周波数の設定などの決定を試験に頼らざるをえず、
また量産された場合においてもその精度管理などの問題
を包合することになる。
して図７、図８に示すスタブ１２ａやショートピン１６
を用い、付加的に複数の共振周波数を得る方法がある。
しかしながら、新たに設けられたスタブ１２ａやショー
トピン１６が本来の基本共振モードに影響を与え、共振
周波数や指向性などの放射特性、軸比などを乱す原因と
なる場合がある。また、放射導体の形状が複雑化するた
めに電磁気的共振モードの解析が非常に複雑化し、設計
段階でその性能を予測することが困難である。したがっ
て、周波数の設定などの決定を試験に頼らざるをえず、
また量産された場合においてもその精度管理などの問題
を包合することになる。
【０００６】以上のような方法に対して、円環形状の放
射導体の穴の部分に別の放射導体を設け各々の周波数の
設定を変えることにより、複数周波数の受信が可能なＭ
ＳＡを得る方法が、特開平１−１８９２０８号公報に開
示されている。図９に示すように円環形状の第１放射導
体１７と、この第１放射導体１７の内側に円形の第２放
射導体１８が設けられている。各々の放射導体はその形
状・大きさが異なるので、これらを選択することにより
複数の周波数が設定でき、かつ簡易な構造とすることが
可能である。
射導体の穴の部分に別の放射導体を設け各々の周波数の
設定を変えることにより、複数周波数の受信が可能なＭ
ＳＡを得る方法が、特開平１−１８９２０８号公報に開
示されている。図９に示すように円環形状の第１放射導
体１７と、この第１放射導体１７の内側に円形の第２放
射導体１８が設けられている。各々の放射導体はその形
状・大きさが異なるので、これらを選択することにより
複数の周波数が設定でき、かつ簡易な構造とすることが
可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
円環状の放射導体の内側に他のパッチを設ける方法にお
いては、ふたつの放射導体の各々の周波数設定に以下に
述べるような制約があり、設計の自由度が低いという問
題があった。
円環状の放射導体の内側に他のパッチを設ける方法にお
いては、ふたつの放射導体の各々の周波数設定に以下に
述べるような制約があり、設計の自由度が低いという問
題があった。
【０００８】第１放射導体１７は基本共振モードのイン
ピーダンスを給電回路のインピーダンスと揃える必要が
あり、これが定められてしまうとその円環の内径が決定
してしまう。したがって、円環の内側に設けられる第２
放射導体１８は円環内径以下の大きさに設定せざるをえ
ない。したがって、第２放射導体１８の共振周波数は第
１放射導体１７のそれに対し、かなり高くなってしま
う。ショートピンを用いてインピーダンスを整合させた
まま円環内径を大きくすることも可能であるが、前述の
ようにショートピンの設定に関しては設計が容易でな
く、また結局構造が複雑化してしまう。また、第１放射
導体の共振モードをＴＭ21モードにすることにより、Ｔ
Ｍ11モードの場合に比して円環を大きくすることができ
るがこの場合、円環外径が約２倍となってしまい装置が
大型化してしまう。
ピーダンスを給電回路のインピーダンスと揃える必要が
あり、これが定められてしまうとその円環の内径が決定
してしまう。したがって、円環の内側に設けられる第２
放射導体１８は円環内径以下の大きさに設定せざるをえ
ない。したがって、第２放射導体１８の共振周波数は第
１放射導体１７のそれに対し、かなり高くなってしま
う。ショートピンを用いてインピーダンスを整合させた
まま円環内径を大きくすることも可能であるが、前述の
ようにショートピンの設定に関しては設計が容易でな
く、また結局構造が複雑化してしまう。また、第１放射
導体の共振モードをＴＭ21モードにすることにより、Ｔ
Ｍ11モードの場合に比して円環を大きくすることができ
るがこの場合、円環外径が約２倍となってしまい装置が
大型化してしまう。
【０００９】以上のように、従来の装置は放射導体の周
波数設定に対し自由度が低く、特にふたつの設定すべき
周波数が接近している場合、これを簡易な構造にて実現
することができないという問題があった。
波数設定に対し自由度が低く、特にふたつの設定すべき
周波数が接近している場合、これを簡易な構造にて実現
することができないという問題があった。
【００１０】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、ふたつの周波数を有するＭＳＡを小
型で簡易な構造により実現し、これを提供することを目
的とする。
されたものであり、ふたつの周波数を有するＭＳＡを小
型で簡易な構造により実現し、これを提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかるマイクロストリップアンテナは、
誘電体により形成された基板と、前記基板の裏面に形成
された接地導体板と、前記基板の表面に設けられた円環
形状を有する第１放射導体と、前記基板の表面であって
前記第１放射導体により囲まれた部分に設けられ円環の
一部を切り欠いた形状を有する第２放射導体と、前記ふ
たつの放射導体に電力を供給する給電回路とを有する。
めに、本発明にかかるマイクロストリップアンテナは、
誘電体により形成された基板と、前記基板の裏面に形成
された接地導体板と、前記基板の表面に設けられた円環
形状を有する第１放射導体と、前記基板の表面であって
前記第１放射導体により囲まれた部分に設けられ円環の
一部を切り欠いた形状を有する第２放射導体と、前記ふ
たつの放射導体に電力を供給する給電回路とを有する。
【００１２】
【作用】本発明は以上のような構成を有しており、第１
放射導体と第２放射導体の設定周波数を別個に設定する
ことができ、特に第２放射導体を円環の一部を切り欠い
た形状としたことにより、第２放射導体の周波数をより
低く、第１放射導体の周波数に近い周波数に設定するこ
とができる。
放射導体と第２放射導体の設定周波数を別個に設定する
ことができ、特に第２放射導体を円環の一部を切り欠い
た形状としたことにより、第２放射導体の周波数をより
低く、第１放射導体の周波数に近い周波数に設定するこ
とができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面に従って本発明にかかるＭＳＡの
好適な実施例を説明する。図１は実施例の構成を示す図
であり、図２は一部を破断した斜視図である。誘電体に
より形成された基板２１の表面の一部に第１放射導体２
２と第２放射導体２４とが設けられている。すなわち基
板２１の面積はふたつの放射導体２２，２４の合計した
面積よりも大きくなっている。また、この基板２１の裏
面、すなわち放射導体２２，２４の設けられた面の半体
側の面には接地導体２０が設けられている。この接地導
体２０は、基板２１の裏面全体を覆っており、その一部
に給電ピン２５が貫通する貫通口２０ａが設けられてい
る。第１放射導体２２は円環形状を有しており、その２
か所に２本の給電ピン２５が接続され、互いに９０°の
位相差をもって分波器２６を介し、第１給電器２７によ
り電力が供給されている。これによって第１放射導体２
２は円偏波を放射することができる。第２放射導体２４
は円環の一部に切欠き部２４ａを有する形状であり、切
欠き部２４ａに対向する位置に給電ピン２８が設けら
れ、第２給電器２９により電力が供給されている。
好適な実施例を説明する。図１は実施例の構成を示す図
であり、図２は一部を破断した斜視図である。誘電体に
より形成された基板２１の表面の一部に第１放射導体２
２と第２放射導体２４とが設けられている。すなわち基
板２１の面積はふたつの放射導体２２，２４の合計した
面積よりも大きくなっている。また、この基板２１の裏
面、すなわち放射導体２２，２４の設けられた面の半体
側の面には接地導体２０が設けられている。この接地導
体２０は、基板２１の裏面全体を覆っており、その一部
に給電ピン２５が貫通する貫通口２０ａが設けられてい
る。第１放射導体２２は円環形状を有しており、その２
か所に２本の給電ピン２５が接続され、互いに９０°の
位相差をもって分波器２６を介し、第１給電器２７によ
り電力が供給されている。これによって第１放射導体２
２は円偏波を放射することができる。第２放射導体２４
は円環の一部に切欠き部２４ａを有する形状であり、切
欠き部２４ａに対向する位置に給電ピン２８が設けら
れ、第２給電器２９により電力が供給されている。
【００１４】この第１放射導体の内径は、利用したい共
振モードにおけるインピーダンスを給電回路のインピー
ダンスに合わせる必要があるため、決まった値を採るこ
ととなり設計の自由度としては非常に低い。この第１放
射導体２２の内側に配置される第２放射導体２４におい
ても、その外径を制約され設計自由度が低いものとな
る。そこで本発明においては第２放射導体２４を、円環
の一部を切り欠いたオープンリング形状としている。こ
れによって、同一の外径・内径を有する円環形状を有す
るアンテナに対し、より低い共振周波数を得ることが可
能となる。例えば、図３に示すように、中心角がαrad
であるオープンリング形状の放射導体のＴＭ11モードに
おける共振周波数ｆは、同一の外径・内径を有する円環
形状の放射導体の共振周波数ｆc と次式に示すような関
係がある。 ｆ＝（π／α）ｆc
振モードにおけるインピーダンスを給電回路のインピー
ダンスに合わせる必要があるため、決まった値を採るこ
ととなり設計の自由度としては非常に低い。この第１放
射導体２２の内側に配置される第２放射導体２４におい
ても、その外径を制約され設計自由度が低いものとな
る。そこで本発明においては第２放射導体２４を、円環
の一部を切り欠いたオープンリング形状としている。こ
れによって、同一の外径・内径を有する円環形状を有す
るアンテナに対し、より低い共振周波数を得ることが可
能となる。例えば、図３に示すように、中心角がαrad
であるオープンリング形状の放射導体のＴＭ11モードに
おける共振周波数ｆは、同一の外径・内径を有する円環
形状の放射導体の共振周波数ｆc と次式に示すような関
係がある。 ｆ＝（π／α）ｆc
【００１５】このため、図３に示すような中心角αが２
πに近いオープンリング型にすると共振周波数を約１／
２にすることができる。すなわち、形状が大きいことか
ら第２放射導体２４のより低い共振周波数を有する第１
放射導体２２の共振周波数により近い共振周波数を設定
することが可能となる。
πに近いオープンリング型にすると共振周波数を約１／
２にすることができる。すなわち、形状が大きいことか
ら第２放射導体２４のより低い共振周波数を有する第１
放射導体２２の共振周波数により近い共振周波数を設定
することが可能となる。
【００１６】また、このようなオープンリング型放射導
体の指向特性は、図４に示すように切欠き部２４ａの反
対側の図中矢印Ａの方向となる。このような指向特性を
有することから、このオープンリング型のアンテナは、
特に道路沿いに設置されたサインポストからの電波を受
信したり、ビーコンを受信したりするのに適している。
一方、第１放射導体２２はＴＭ11モードの場合は天頂方
向に最大利得を有し、比較的広い指向特性を持つため
に、例えばＧＰＳなどの衛星用アンテナに適するもので
ある。
体の指向特性は、図４に示すように切欠き部２４ａの反
対側の図中矢印Ａの方向となる。このような指向特性を
有することから、このオープンリング型のアンテナは、
特に道路沿いに設置されたサインポストからの電波を受
信したり、ビーコンを受信したりするのに適している。
一方、第１放射導体２２はＴＭ11モードの場合は天頂方
向に最大利得を有し、比較的広い指向特性を持つため
に、例えばＧＰＳなどの衛星用アンテナに適するもので
ある。
【００１７】このような特性から本実施例に示されるＭ
ＳＡは第１放射導体２２により１．５ＧHzのＧＰＳの受
信を行い、第２放射導体２４により道路沿いに設置され
た２．５ＧHzのビーコンの受信を行うことができる。こ
のようにふたつの受信すべき周波数が比較的接近してい
る場合でも第２放射導体をオープンリング型とすること
により第１放射導体の内側に配置することができ小型か
つ簡易な構造の複数の受信周波数を有するＭＳＡが実現
できる。
ＳＡは第１放射導体２２により１．５ＧHzのＧＰＳの受
信を行い、第２放射導体２４により道路沿いに設置され
た２．５ＧHzのビーコンの受信を行うことができる。こ
のようにふたつの受信すべき周波数が比較的接近してい
る場合でも第２放射導体をオープンリング型とすること
により第１放射導体の内側に配置することができ小型か
つ簡易な構造の複数の受信周波数を有するＭＳＡが実現
できる。
【００１８】次に、第２の実施例を図５を用いて説明す
る。本実施例が第１実施例に対し異なるのは、第１放射
導体３１が縮退分離素子３１ａを有し、さらに給電ピン
３２は縮退分離素子３１ａから４５°離れた位置に設け
られている。そして、給電器２７よりこの給電ピン３２
を介して第１放射導体に電力を供給する。これにより第
１実施例と同様に第１放射導体３１は円偏波を送受信す
ることができる。また、第２放射導体３３をふたつ設
け、各々に給電ピン３４を介して給電器３６から分配器
３５により分配された電力がふたつの第２放射導体に各
々供給され、１方向の指向特性ではなく、図中において
上下の方向に指向特性を有するＭＳＡを構成することが
できる。
る。本実施例が第１実施例に対し異なるのは、第１放射
導体３１が縮退分離素子３１ａを有し、さらに給電ピン
３２は縮退分離素子３１ａから４５°離れた位置に設け
られている。そして、給電器２７よりこの給電ピン３２
を介して第１放射導体に電力を供給する。これにより第
１実施例と同様に第１放射導体３１は円偏波を送受信す
ることができる。また、第２放射導体３３をふたつ設
け、各々に給電ピン３４を介して給電器３６から分配器
３５により分配された電力がふたつの第２放射導体に各
々供給され、１方向の指向特性ではなく、図中において
上下の方向に指向特性を有するＭＳＡを構成することが
できる。
【００１９】また、以上の実施例においては給電を給電
ピンにより行う方法について示したがもちろん電磁結合
を利用した給電を行うことも可能である。
ピンにより行う方法について示したがもちろん電磁結合
を利用した給電を行うことも可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、円環形状のＭＳＡの内側
にオープンリング型のＭＳＡを配置することにより比較
的近い共振周波数を有するふたつの放射導体を小さくま
とめて配置することができ、簡易な構造で小型のＭＳＡ
を構成することができる。
にオープンリング型のＭＳＡを配置することにより比較
的近い共振周波数を有するふたつの放射導体を小さくま
とめて配置することができ、簡易な構造で小型のＭＳＡ
を構成することができる。
【図１】本発明にかかるマイクロストリップアンテナの
実施例の構成を示す図である。
実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明にかかるマイクロストリップアンテナの
実施例を示す図であり、特に一部破断斜視図である。
実施例を示す図であり、特に一部破断斜視図である。
【図３】オープンリング型マイクロストリップアンテナ
の特性を説明するための図である。
の特性を説明するための図である。
【図４】オープンリング型マイクロストリップアンテナ
の指向特性を示した図である。
の指向特性を示した図である。
【図５】本発明にかかる第２の実施例の構成を示す図で
ある。
ある。
【図６】従来のマイクロストリップアンテナであり、特
に積層型アンテナを示している。
に積層型アンテナを示している。
【図７】従来のマイクロストリップアンテナであり、特
にスタブを用いたアンテナを示している。
にスタブを用いたアンテナを示している。
【図８】従来のマイクロストリップアンテナであり、特
にショートピンを用いたアンテナを示している。
にショートピンを用いたアンテナを示している。
【図９】従来のマイクロストリップアンテナであり、特
に円環形状の第１放射導体の内側に第２の放射導体を配
置したアンテナを示している。
に円環形状の第１放射導体の内側に第２の放射導体を配
置したアンテナを示している。
２１ 基板 ２２ 第１放射導体 ２４ 第２放射導体
Claims (1)
- 【請求項１】 誘電体により形成された基板と、 前記基板の裏面に形成された接地導体板と、 前記基板の表面に設けられた円環形状を有する第１放射
導体と、 前記基板の表面であって前記第１放射導体により囲まれ
た部分に設けられ、円環の一部を切り欠いた形状を有す
る第２放射導体と、 前記ふたつの放射導体に電力を供給する給電回路と、 を有するマイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11474092A JPH05315828A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11474092A JPH05315828A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315828A true JPH05315828A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14645466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11474092A Pending JPH05315828A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05315828A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105009365A (zh) * | 2013-02-20 | 2015-10-28 | Nec平台株式会社 | 天线装置及其设计方法 |
| KR20190051689A (ko) * | 2017-11-07 | 2019-05-15 | 주식회사 이엠따블유 | 메탈 케이스 안테나 및 이를 구비한 모바일 단말기 |
-
1992
- 1992-05-07 JP JP11474092A patent/JPH05315828A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105009365A (zh) * | 2013-02-20 | 2015-10-28 | Nec平台株式会社 | 天线装置及其设计方法 |
| US9748641B2 (en) | 2013-02-20 | 2017-08-29 | Nec Platforms, Ltd. | Antenna device and method for designing same |
| CN105009365B (zh) * | 2013-02-20 | 2017-12-12 | Nec平台株式会社 | 天线装置及其设计方法 |
| KR20190051689A (ko) * | 2017-11-07 | 2019-05-15 | 주식회사 이엠따블유 | 메탈 케이스 안테나 및 이를 구비한 모바일 단말기 |
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