JPH0575334A - 平面アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低損失給電により、アンテナの効率を更に向上
させた平面アンテナを提供するにある。 【構成】放射回路板１は０．４mm厚のアルミニウムのよ
うな金属板に直線偏波型のアパーチャ２を複数個、縦横
に等間隔に打ち抜いたものである。放射回路板１の下方
に配置される給電回路板３はフィルムベースのプリント
基板を用いて、根幹の給電線路４と、給電プローブ５、
５’とをエッチングにより形成したものである。給電プ
ローブ５は給電線路４に対して非接触で給電プローブ
５’は給電線路４に直接結合したものである。給電回路
板３の下方に配置される地導体板６は２mm厚の市販のア
ルミニウム板のような金属板からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平面アンテナに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の平面アンテナはストリップ線路を
クランク状に折り曲げて構成したものや、複数のパッチ
素子で構成するものが提案されてきた。ところが、これ
らは一般的に狭帯域のために３００〜４００ＭＨｚに亘
る放送帯域で充分な性能を持つことが困難であった。更
には給電線路からの損失も大きく効率的な改善も困難で
あった。

【０００３】そこで高効率、広帯域化の為に地導体板、
給電回路板、放射回路板からなるトリプレート型平面ア
ンテナが開発され、パラポラアンテナと同程度の受信性
能を有するに至った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、環状スロット
型の放射素子を持つ放射回路板を用いた平面アンテナは
性能的にはパラポラアンテナと同等でも、エッチングプ
ロセスのコスト高によりコスト的な問題があった。更に
は給電線路の損失のため、広帯域に亘る高効率の確保が
困難であった。

【０００５】本発明は上述の問題点に鑑みて為されたも
ので、その目的とするところは低損失給電により、アン
テナの効率を更に向上させた平面アンテナを提供するに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
地導体板、給電回路板、放射回路板からなり、放射回路
板の放射素子を形成するアパーチャと、給電回路板の給
電回路を形成する給電線路に付加した給電プローブとが
電磁気的にカプッリングする平面アンテナにおいて、上
記給電プローブを給電線路に対して非接触に形成したこ
とを特徴とするものである。

【０００７】尚請求項２記載の発明は、上記アパーチャ
を、円形若しくは正多角形の孔により形成して直線偏波
用のアンテナとしたものである。また請求項３の発明
は、上記アパーチャを、円形若しくは正多角形で中心か
ら４５度の方向で外方向に連設した切欠部分、或いは内
方向に突出した突起部分を持つ孔により形成して円偏波
用のアンテナとしたものである。

【０００８】

【作用】而して、本発明によれば、放射素子と、給電プ
ローブとのカップリングの結果生じる平行平板のモード
で、非接触の給電プローブに給電でき、結果給電線路部
分での損失が低減し、アンテナの効率を向上させること
できるのである。このアンテナの効率の向上は直線偏波
若しくは直線偏波の平面アンテナのいずれにおいても得
られる。

【０００９】

【実施例】以下本発明を実施例により説明する。 （実施例１）図１は本実施例の一部を省略した分解斜視
図を示しており、この実施例では例えば０．４mm厚のア
ルミニウムのような金属板に直線偏波型のアパーチャ２
を複数個、縦横に等間隔に打ち抜いて、放射回路板１を
形成し、この放射回路板１の下方に各アパーチャ２に電
磁気的に結合が可能なように給電プローブ５、５’を持
つ給電回路板３を一定間隔だけ隔離して配置し、更にこ
の給電回路板３の下方に市販のアルミニウム板のような
金属板からなる地導体板６を一定間隔だけ隔離して配置
してある。

【００１０】放射回路板１に形成したアパーチャ２は一
辺が１６mmの正方形の孔より構成し、本実施例の放射回
路板１では２３mm間隔で１６行１６列に打ち抜いてあ
る。給電回路板３はフィルムベースのプリント基板を用
いて、給電線路４と、給電プローブ５、５’とをエッチ
ングにより形成したもので、本実施例では給電プローブ
の半数を給電線路４に対して非接触の給電プローブ５と
し、残りの半数を給電線路４に直接結合した給電プロー
ブ５’としている。

【００１１】地導体板６は例えば２mm厚の市販のアルミ
ニウム板のような金属板を用いて形成されたものであ
る。ここで放射回路板１と給電回路板３との間、給電回
路板３と地導体板６との間には空気層からなる誘電体を
介在させたり、或いはスペーサとしての機能を持たせた
発泡プラスチックシートからなる誘電体を介在させてい
る。

【００１２】上述のように構成して得られた本実施例１
の平面アンテナのＶＳＷＲ、ゲイン、交差偏波特性を測
定したところ１１．５〜１２．５ＧＨｚの広帯域（１Ｇ
Ｈｚ）に亘り、６０％以上の効率と、２５ｄＢ以上の交
差偏波特性が得られた。尚上記アパーチャ２は正方形と
しているが、円形としても良く、この場合も同様な効果
が得られる。

【００１３】（実施例２）上記実施例１は放射回路板１
のアパーチャ２の形状を直線偏波用の正方形としたもの
であるが、本実施例は円偏波用に対応させたもので、放
射回路板１に形成するアパーチャ２を、図２に示すよう
に直径が１０mmの円と、長辺が１２mm、短辺が５mmの長
方形とを中心を共通にし且つ円の中心を通る横軸に対し
て４５度だけ長方形を傾斜させて重ねた場合の外周形状
と同形の孔により形成し、実施例１と同様な配置構成
で、複数個金属板に打ち抜いてある。

【００１４】尚その他の構成は実施例１に準ずる。本実
施例も実施例１と同様な性能が得られた。尚アパーチャ
２の基本形状である円を正方形として、円偏波型のアパ
ーチャを形成しても勿論良い。 （実施例３）ところで導波管結合する際、導波管結合の
ための部分において、給電線路を設けることができない
ため、その近辺では給電プローブを設けていなかった
が、本実施例では、この部分近辺に給電プローブを設け
たもので、図３に示すように導波管結合部分（破線で囲
まれた部分）の近辺に給電線路４に対して非接触の給電
プローブ５を設け、この給電プローブ５に対して隣接す
る接触型の給電プローブ５ａ’から平板平行のモードで
給電するようにしている。尚図中７は導波管接続プロー
ブである。

【００１５】尚上記各実施例では非接触の給電プローブ
５の数は給電プローブ全体の半数或いはその一部であっ
たが、全体を非接触としても良く、更に給電線路４、給
電プローブ５を金属板の打抜き加工で形成して、誘電体
層上に配置するようにしても良く、この場合には給電回
路板３のベースが誘電体層となる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、地導体板、給電
回路板、放射回路板からなり、放射回路板の放射素子を
形成するアパーチャと、給電回路板の給電回路を形成す
る給電線路に付加した給電プローブとが電磁気的にカプ
ッリングする平面アンテナにおいて、上記給電プローブ
を給電線路に対して非接触に形成したので、放射素子
と、給電プローブとのカップリングの結果生じる平行平
板のモードで、非接触の給電プローブに給電でき、結果
この非接触部分の給電線路部分での損失が低減し、アン
テナの効率が向上するという効果があり、しかも給電プ
ローブが給電線路に対して非接触であるため、給電線路
の簡略化が可能なり、その結果給電線路及びプローブを
金属板の打抜き加工により形成することも可能となると
いう効果があり、更に放射回路板の放射素子がアパーチ
ャであるため、放射回路板の製作には金属板の打抜き加
工を用いることができて、エッチングプロセスに比べて
大幅なコストダウンが図れるという効果がある。

【００１７】尚請求項２、３記載の発明の直線偏波若し
くは直線偏波の平面アンテナのいずれにおいても請求項
１記載の効果と同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の一部省略破断した分解斜視
図である。

【図２】本発明の実施例２の放射回路板のアパーチャの
形状説明図である。

【図３】本発明の実施例３の給電回路板の一部省略せる
要部拡大上面図である。

【符号の説明】

１ 放射回路板 ２ アパーチャ ３ 給電回路板 ４ 給電回路 ５ 給電プローブ ５’ 給電プローブ ６ 地導体板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地導体板、給電回路板、放射回路板からな
   り、放射回路板の放射素子を形成するアパーチャと、給
   電回路板の給電回路を形成する給電線路に付加した給電
   プローブとが電磁気的にカプッリングする平面アンテナ
   において、上記給電プローブを給電線路に対して非接触
   に形成したことを特徴とする平面アンテナ。
2. 【請求項２】上記アパーチャを、円形若しくは正多角形
   の孔により形成したことを特徴とする請求項１記載の平
   面アンテナ。
3. 【請求項３】上記アパーチャを、円形若しくは正多角形
   で中心から４５度の方向で外方向に連設した切欠部分、
   或いは内方向に突出した突起部分を持つ孔により形成し
   たことを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。