JPH06120729A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平面内に円偏波無指向性を持つアンテナを
得ることを目的とする。 【構成】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体と概
略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、上記
第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に放射
状に形成され、一端が面状体の縁部まで及ぶ開放端とさ
れた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第二の面
状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、上記複
数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振し、上記
複数のスロットの開放端から同相で電波を放射させるよ
うに配置されたストリップ導体とから成る水平面内に水
平偏波を放射するアンテナと水平面内に垂直偏波を放射
するアンテナを組み合わせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ノッチアンテナの面
内に円偏波を放射・受信するアンテナ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図２３は例えば電子通信学会編「アンテ
ナ工学ハンドブック」（昭和５５年１０月３０日発
行）、７３ページに開示されたヘリカルアンテナであ
る。図において、１は放射導体、２は同軸線路、３は地
板である。

【０００３】図２３に示すヘリカルアンテナにおいて、
ヘリカル導体である放射導体１の全長が波長に対して短
く、ヘリカルの直径をＤ、ヘリックス線路の間隔Ｓ、波
長λとした時に２Ｓλ＝（πＤ）２なる関係を満たすと
き（Ｗｈｅｅｌｅｒ ｈｅｌｉｘ）ヘリカル部に定在波
電流が流れ、地板を含む水平面内に円偏波を放射する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
ヘリカル導体の全長が波長に対して短く構成されている
ので、周波数帯域が非常に狭くかつアンテナ効率が低い
という問題点があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、アンテナ効率が高く周波数帯域
も広く水平面内に方向性を持たない円偏波放射特性を持
つアンテナを得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１においては、第
一の面状導体と、上記第一の面状導体と概略平行に対向
させて配置された第二の面状導体と、上記第一の面状導
体と第二の面状導体の対応する位置に放射状に形成さ
れ、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放端とされた複数
のスロットと、上記第一の面状導体と第二の面状導体の
間に、それぞれの面状導体と絶縁され、上記複数のスロ
ットのそれぞれを電磁結合により励振し、上記複数のス
ロットの開放端から同相で電波を放射させるように配置
されたストリップ導体とを備えた第一のアンテナと、上
記第一のアンテナの放射する電波の偏波方向と略直交す
る偏波方向の電波を上記第一のアンテナの存在する面内
に放射するよう配置された第二のアンテナとを備え、上
記第一のアンテナと第二のアンテナを上記面内に円偏波
を形成する概略９０度の位相差で励振するものである。

【０００７】請求項２においては、第一の面状導体と、
上記第一の面状導体と概略平行に対向させて配置された
第二の面状導体と、上記第一の面状導体と第二の面状導
体の対応する位置に放射状に形成され、一端が面状導体
の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のスロットと、上記
第一の面状導体と第二の面状導体の間に、それぞれの面
状導体と絶縁され、上記複数のスロットのそれぞれを電
磁結合により励振し、上記複数のスロットの開放端から
同相で電波を放射させるように配置されたストリップ導
体とを備えた第一のアンテナと、上記第一のアンテナの
放射する電波の偏波方向と略直交する偏波方向の電波を
上記第一のアンテナの存在する面内に放射する放射部が
上記複数のスロットのそれぞれの開放端の近くに配置さ
れた複数の第二のアンテナとを備え、上記第一のアンテ
ナと第二のアンテナを上記面内に円偏波を形成する概略
９０度の位相差で励振するものである。

【０００８】請求項３においては、第一の面状導体と、
上記第一の面状導体と概略平行に対向させて配置された
第二の面状導体と、上記第一の面状導体と第二の面状導
体の対応する位置に放射状に形成され、一端が面状導体
の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のスロットと、上記
第一の面状導体と第二の面状導体の間に、それぞれの面
状導体と絶縁され、上記複数のスロットのそれぞれを電
磁結合により励振し、上記複数のスロットの開放端から
同相で電波を放射させるように配置されたストリップ導
体とを備えた第一のアンテナと、上記第一の面状導体と
概略平行に対向させて配置された第三の面状導体と、上
記第一の面状導体を地導体として形成され、上記第一の
アンテナの放射する電波の偏波方向と略直交する偏波方
向の電波を上記第一のアンテナの存在する面内に放射す
るマイクロストリップアンテナである第二のアンテナと
を備え、上記第一のアンテナと第二のアンテナを上記面
内に円偏波を形成する概略９０度の位相差で励振するも
のである。

【０００９】請求項４においては、第一の面状導体と、
上記第一の面状導体と概略平行に対向させて配置された
第二の面状導体と、上記第一の面状導体と第二の面状導
体の対応する位置に放射状に形成され、一端が面状導体
の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のスロットと、上記
第一の面状導体と第二の面状導体の間に、それぞれの面
状導体と絶縁され、上記複数のスロットのそれぞれを電
磁結合により励振し、上記複数のスロットの開放端から
同相で電波を放射させるように配置されたストリップ導
体とを備えた第一のアンテナと、上記第一のアンテナの
放射する電波の偏波方向と略直交する偏波方向の電波を
上記第一のアンテナの存在する面内に放射するよう上記
ストリップ導体の設けられた面に対して対称に配置され
た複数の第二のアンテナとを備え、上記第一のアンテナ
と第二のアンテナを上記面内に円偏波を形成する概略９
０度の位相差で励振するものである。

【００１０】請求項５においては、第一の面状導体と、
上記第一の面状導体と概略平行に対向させて配置された
第二の面状導体と、上記第一の面状導体と第二の面状導
体の対応する位置に放射状に形成され、一端が面状導体
の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のスロットと、上記
第一の面状導体と第二の面状導体の間に、それぞれの面
状導体と絶縁され、上記複数のスロットのそれぞれを電
磁結合により励振し、上記複数のスロットの開放端から
同相で電波を放射させるように配置されたストリップ導
体とを備え、互いに概略平行に配置された２台の第一の
アンテナと、上記第一のアンテナの放射する電波の偏波
方向と略直交する偏波方向の電波を上記第一のアンテナ
の存在する面に概略平行な面内に放射するよう上記２台
の第一のアンテナの間に配置された第二のアンテナとを
備え、上記第一のアンテナと第二のアンテナを上記面内
に円偏波を形成する概略９０度の位相差で励振するもの
である。

【００１１】請求項６においては、第一の面状導体と、
上記第一の面状導体と概略平行に対向させて配置された
第二の面状導体と、上記第一の面状導体と第二の面状導
体の対応する位置に放射状に形成され、一端が面状導体
の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のスロットと、上記
第一の面状導体と第二の面状導体の間に、それぞれの面
状導体と絶縁され、上記複数のスロットのそれぞれを電
磁結合により励振し、上記複数のスロットの開放端から
同相で電波を放射させるように配置されたストリップ導
体とを備えた第一のアンテナと、上記第一の面状導体と
第二の面状導体間に電界を励振させる励振手段を有し、
上記第一のアンテナの放射する電波の偏波方向と略直交
する偏波方向の電波を上記第一のアンテナの存在する面
内に放射するマイクロストリップアンテナである第二の
アンテナとを備え、上記第一のアンテナと第二のアンテ
ナを上記面内に円偏波を形成する概略９０度の位相差で
励振するものである。

【００１２】請求項７においては、第一の面状導体と、
上記第一の面状導体と概略平行に対向させて配置された
第二の面状導体と、上記第一の面状導体と第二の面状導
体の対応する位置に放射状に形成され、一端が面状導体
の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のスロットと、上記
第一の面状導体と第二の面状導体の間に、それぞれの面
状導体と絶縁され、上記複数のスロットのそれぞれを電
磁結合により励振し、上記複数のスロットの開放端から
同相で電波を放射させるように配置されたストリップ導
体とを備えた第一のアンテナにおいて、上記第一の面状
導体と第二の面状導体を異なる電位に設定し、上記電波
の偏波方向と略直交する偏波方向成分の電波を上記第一
のアンテナの存在する面内に放射させ、上記面内に円偏
波を形成するものである。

【００１３】請求項８においては、第一の面状導体と、
上記第一の面状導体と概略平行に対向させて配置された
第二の面状導体と、上記第一の面状導体と第二の面状導
体の対応する位置に放射状に形成され、一端が面状導体
の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のスロットと、上記
第一の面状導体と第二の面状導体の間に、それぞれの面
状導体と絶縁され、上記複数のスロットのそれぞれを電
磁結合により励振し、上記複数のスロットの開放端から
同相で電波を放射させるように配置されたストリップ導
体とを備えた第一のアンテナにおいて、上記ストリップ
導体に対して上記第一の面状導体側構成と第二の面状導
体側構成を非対称とし、上記ストリップ導体による上記
第一の面状導体と第二の面状導体のスロットの励振条件
を異ならせ、上記電波の偏波方向と略直交する偏波方向
成分の電波を上記第一のアンテナの存在する面内に放射
させ、上記面内に円偏波を形成するものである。

【００１４】請求項９においては、第一の面状導体と、
上記第一の面状導体と概略平行に対向させて配置された
第二の面状導体と、上記第一の面状導体と第二の面状導
体の対応する位置に放射状に形成され、一端が面状導体
の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のスロットと、上記
第一の面状導体と第二の面状導体の間に、それぞれの面
状導体と絶縁され、上記複数のスロットのそれぞれを電
磁結合により励振し、上記複数のスロットの開放端から
同相で電波を放射させるように配置されたストリップ導
体とを備えた第一のアンテナと、上記第一の面状導体の
上記第二の面状導体が配置されていない側に配置された
モノポールと、上記第二の面状導体の上記第一の面状導
体が配置されていない側から上記モノポールアンテナへ
給電するように配置された給電線路と、上記給電線路の
グランド側導体の上記第二の面状導体へ至る手前の位置
に設けられ、上記グランド側導体から引き続き上記給電
線路の内導体と反対側に折り返され、電気的な長さを概
略１／４波長とする位置で開放終端する導体とを備え、
上記第一のアンテナの放射する電波の偏波方向と略直交
する偏波方向の電波を上記第一のアンテナの存在する面
内に放射するよう配置された第二のアンテナとを備え、
上記第一のアンテナと第二のアンテナを上記面内に円偏
波を形成する概略９０度の位相差で励振するものであ
る。

【００１５】

【作用】請求項１のアンテナ装置においては、放射状に
形成された一端開放の複数のスロットを有し、対称に形
成されたノッチアンテナから成る第一のアンテナと、上
記第一のアンテナの放射する電波の偏波方向と略直交す
る偏波方向の電波をノッチアンテナの面内に放射するよ
う配置された第二のアンテナとを備え、上記第一のアン
テナと第二のアンテナを上記面内に円偏波を形成する概
略９０度の位相差で励振するので、ノッチアンテナの面
内に方向性を持たない円偏波放射特性を持つアンテナ装
置を得られる。

【００１６】請求項２のアンテナ装置においては、放射
状に形成された一端開放の複数のスロットを有し、対称
に形成されたノッチアンテナから成る第一のアンテナ
と、上記第一のアンテナの放射する電波の偏波方向と略
直交する偏波方向の電波をノッチアンテナの面内に放射
する放射部が上記複数のスロットのそれぞれの開放端の
近くに配置された複数の第二のアンテナとを備え、上記
第一のアンテナと第二のアンテナを上記面内に円偏波を
形成する概略９０度の位相差で励振するので、ノッチア
ンテナの面に直交する面内での設定位相のずれを低減で
き、ノッチアンテナの面に直交する面内での円偏波放射
特性の劣化が低減されたアンテナ装置を得られる。

【００１７】請求項３のアンテナ装置においては、放射
状に形成された一端開放の複数のスロットを有し、対称
に形成されたノッチアンテナから成る第一のアンテナ
と、第一のアンテナの第一の面状導体と概略平行に対向
させて配置された第三の面状導体と、上記第一の面状導
体を地導体として形成され、上記第一のアンテナの放射
する電波の偏波方向と略直交する偏波方向の電波を上記
第一のアンテナの存在する面内に放射するマイクロスト
リップアンテナである第二のアンテナとを備え、上記第
一のアンテナと第二のアンテナを上記面内に円偏波を形
成する概略９０度の位相差で励振するので、ノッチアン
テナの面内に方向性を持たない円偏波放射特性を持つ平
板なアンテナ装置を得られる。

【００１８】請求項４のアンテナ装置においては、第一
の面状導体と、上記第一の面状導体と概略平行に対向さ
せて配置された第二の面状導体と、上記第一の面状導体
と第二の面状導体の対応する位置に放射状に形成され、
一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のス
ロットと、上記第一の面状導体と第二の面状導体の間
に、それぞれの面状導体と絶縁され、上記複数のスロッ
トのそれぞれを電磁結合により励振し、上記複数のスロ
ットの開放端から同相で電波を放射させるように配置さ
れたストリップ導体とを備えた第一のアンテナと、上記
第一のアンテナの放射する電波の偏波方向と略直交する
偏波方向の電波を上記第一のアンテナの存在する面内に
放射するよう上記ストリップ導体の設けられた面に対し
て対称に配置された複数の第二のアンテナとを備え、上
記第一のアンテナと第二のアンテナを上記面内に円偏波
を形成する概略９０度の位相差で励振するので、第一の
アンテナの面に直交する面内の放射特性の良い円偏波放
射特性を持つアンテナ装置を得られる。

【００１９】請求項５のアンテナ装置においては、放射
状に形成された一端開放の複数のスロットを有し、対称
に形成されたノッチアンテナから成り、互いに概略平行
に配置された２台の第一のアンテナと、上記第一のアン
テナの放射する電波の偏波方向と略直交する偏波方向の
電波を上記第一のアンテナの存在する面に概略平行な面
内に放射するよう上記２台の第一のアンテナの間に配置
された第二のアンテナとを備え、上記第一のアンテナと
第二のアンテナを上記面内に円偏波を形成する概略９０
度の位相差で励振するので、第一のアンテナの面に直交
する面内の放射特性の良い円偏波放射特性を持つアンテ
ナ装置を得られる。

【００２０】請求項６のアンテナ装置においては、第一
のアンテナと、上記第一のアンテナの第一の面状導体と
第二の面状導体間に電界を励振させる励振手段を有し、
上記第一のアンテナの放射する電波の偏波方向と略直交
する偏波方向の電波を上記第一のアンテナの存在する面
内に放射するマイクロストリップアンテナである第二の
アンテナとを備え、上記第一のアンテナと第二のアンテ
ナを上記面内に円偏波を形成する概略９０度の位相差で
励振するので、第一のアンテナと第二のアンテナを共通
の構造で形成でき、小形の平板なアンテナ装置を得られ
る。

【００２１】請求項７のアンテナ装置においては、放射
状に形成された一端開放の複数のスロットを有し、対称
に形成されたノッチアンテナから成る第一のアンテナに
おいて、上記第一の面状導体と第二の面状導体を異なる
電位に設定し、上記電波の偏波方向と略直交する偏波方
向成分の電波を上記第一のアンテナの存在する面内に放
射させ、上記面内に円偏波を形成するので、第一のアン
テナのみでその面内に方向性を持たない円偏波放射特性
を持つアンテナ装置を得られる。

【００２２】請求項８のアンテナ装置においては、第一
の面状導体と、上記第一の面状導体と概略平行に対向さ
せて配置された第二の面状導体と、上記第一の面状導体
と第二の面状導体の対応する位置に放射状に形成され、
一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のス
ロットと、上記第一の面状導体と第二の面状導体の間
に、それぞれの面状導体と絶縁され、上記複数のスロッ
トのそれぞれを電磁結合により励振し、上記複数のスロ
ットの開放端から同相で電波を放射させるように配置さ
れたストリップ導体とを備えた第一のアンテナにおい
て、上記ストリップ導体に対して上記第一の面状導体側
構成と第二の面状導体側構成を非対称とし、上記ストリ
ップ導体による上記第一の面状導体と第二の面状導体の
スロットの励振条件を異ならせ、上記電波の偏波方向と
略直交する偏波方向成分の電波を上記第一のアンテナの
存在する面内に放射させ、上記面内に円偏波を形成する
ので、第一のアンテナのみでその面内に方向性を持たな
い円偏波放射特性を持つアンテナ装置を得ることができ
る。

【００２３】請求項９のアンテナ装置においては、第一
の面状導体と、上記第一の面状導体と概略平行に対向さ
せて配置された第二の面状導体と、上記第一の面状導体
と第二の面状導体の対応する位置に放射状に形成され、
一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放端とされた複数のス
ロットと、上記第一の面状導体と第二の面状導体の間
に、それぞれの面状導体と絶縁され、上記複数のスロッ
トのそれぞれを電磁結合により励振し、上記複数のスロ
ットの開放端から同相で電波を放射させるように配置さ
れたストリップ導体とを備えた第一のアンテナと、上記
第一の面状導体の上記第二の面状導体が配置されていな
い側に配置されたモノポールと、上記第二の面状導体の
上記第一の面状導体が配置されていない側から上記モノ
ポールアンテナへ給電するように配置された給電線路
と、上記給電線路のグランド側導体の上記第二の面状導
体へ至る手前の位置に設けられ、上記グランド側導体か
ら引き続き上記給電線路の内導体と反対側に折り返さ
れ、電気的な長さを概略１／４波長とする位置で開放終
端する導体とを備え、上記第一のアンテナの放射する電
波の偏波方向と略直交する偏波方向の電波を上記第一の
アンテナの存在する面内に放射するよう配置された第二
のアンテナとを備え、上記第一のアンテナと第二のアン
テナを上記面内に円偏波を形成する概略９０度の位相差
で励振するので、第一のアンテナの面に直交する面内の
放射特性の良い円偏波放射特性を持つアンテナ装置を得
られる。

【００２４】

【実施例】実施例１ 以下、この発明に係わるアンテナ装置の一実施例を図に
よって説明する。図１はアンテナ装置の斜視図である。
図２は図１のＡ−Ａにおける断面図である。図３はアン
テナ装置の構成を示すための分解図である。図において
４は第二のアンテナであるモノポールアンテナであり、
以下は第一のアンテナである。５は上面にある第一の導
体、６ａ〜６ｄは導体の各辺上にある一端を導体端部ま
で延長し開放端にするとともに一端を短絡したスロッ
ト、７は誘電体、８は誘電体、９は下面にある第二の導
体、１０は同軸線路で給電するときの同軸線路をトリプ
レート線路に変換するために第一の導体と第二の導体を
同電位にするための導体、１１ａ〜１１ｄは下面の導体
９の各辺上にある一端を導体端部まで延長し開放端にす
るとともに一端を短絡したスロット、１２ａ〜１２ｄは
スロット６ａ〜６ｄ，１１ａ〜１１ｄに給電するストリ
ップ線路、１３はストリップ線路の給電点である。

【００２５】図４は同軸線路で給電する時の構成を示す
図であり、図１のＢ−Ｂにおける断面図である。図４に
おいて１４はモノポールアンテナに給電するための同軸
線路、１５は内導体、１６はモノポールアンテナの給電
点である。１７はストリップ線路を給電するための同軸
線路、１８は内導体である。３７は同軸線路１４，１７
に電力を分配する分配器、３８はこのアンテナ装置に電
力を供給する同軸線路である。誘電体７の一面に第一の
導体５があり、他の面にストリップ線路１２ａ〜１２ｄ
が設けられ、ストリップ線路１２ａ〜１２ｄは誘電体８
の一面にあり、誘電体８の他の面には第二の導体９が設
けられていて第一の導体５と第二の導体９は同じ形状を
していてかつ、概略平行に配置されている。また、スロ
ット６ａ〜６ｄ，１１ａ〜１１ｄは対向して設けられて
いる。

【００２６】次に動作について説明する。このアンテナ
装置は第一のアンテナが第一の導体５、第二の導体９、
スロット６ａ〜６ｄおよび１１ａ〜１１ｄ、ストリップ
線路１２ａ〜１２ｄ及び、誘電体７，８より構成されて
おりトリプレート構造となっている。したがって同軸線
路３８から分配器３７により分配された電力はストリッ
プ線路１２ａ〜１２ｄを介してスロット６ａ〜６ｄ，１
１ａ〜１１ｄ々へ電磁結合されスロット間に電界を生じ
スロット６ａ〜６ｄ，１１ａ〜１１ｄが設けられている
水平面内へ放射される。ストリップ線路１２ａ〜１２ｄ
の線路長は等しい。これより、各結合点において同相と
なり上記水平面内において無指向性の水平偏波を生じ
る。第二のアンテナであるモノポールアンテナ４は同軸
線路３８から分配器３７により分配された電力を上記水
平面内へ放射し無指向性の垂直偏波を生じる。したがっ
て、上記ストリップ線路１２ａ〜１２ｄの長さを調整し
て上記第一のアンテナと上記第二のアンテナから放射す
る電波の位相に９０度の差をつけることにより水平面内
に無指向性の円偏波特性を生じる。

【００２７】実施例２ 図５はこの発明に係るアンテナ装置の他の実施例であ
り、図６は同軸線路で給電する時の構成を示す図であ
り、図５のＣ−Ｃ断面図である。図中、１９ａ〜１９ｄ
はモノポールアンテナ、２０は反射板、２１はモノポー
ルアンテナ１９ｄを給電するための同軸線路、２２は内
導体、２３は給電点、２４はモノポールアンテナ１９ｂ
を給電するための同軸線路、２５は内導体、２６は給電
点である。上記実施例１の第二のアンテナモノポールア
ンテナとしてモノポールアンテナ１９ａ〜１９ｄ及び、
反射板２０を用いた実施例である。図において同記号は
同じものを示す。また、第一のアンテナの構造は実施例
１と同じである。

【００２８】次に動作について説明する。第二の導体９
の中心はストリップ線路１２ａ〜１２ｄの給電点１３が
あるため実施例１のようにモノポールアンテナ４を給電
すると水平面において対称性がくずれる。そのためモノ
ポールアンテナ１９ａ〜１９ｄ及び、反射板２０を設け
ることにより水平面内において無指向性の垂直偏波を生
じる。他は実施例１と同じである。

【００２９】実施例３ 図７はこの発明に係るアンテナ装置の他の実施例であ
り、図８は同軸線路で給電する時の構成を示す図であ
り、図７のＤ−Ｄ断面図である。図中、２７は誘電体、
２８は上記第一の面状導体の上側に概略平行に配置され
た第三の導体、２９は第三の導体をＴＭ０１モードを励
振するための給電線路である同軸線路、３０は内導体、
３１は給電点である。図において同記号は同じものを示
す。また、第一のアンテナの構造は実施例１と同じであ
り、第一の導体５と第二の導体９はスロットの設けられ
た導体であり、第三の導体２９は第二のアンテナとする
ためのマイクロストリップアンテナである。

【００３０】第一のアンテナの動作は実施例１と同じで
ある。第二のアンテナは第一の導体５を地板とし導体２
８を放射導体とするマイクロストリップアンテナとして
動作させＴＭ０１モードで励振するため、上記第一のア
ンテナの交差偏波である垂直偏波を水平面内に生じ、実
施例１と同じように位相差を９０度つけることにより水
平面内に無指向性の円偏波を生じる。

【００３１】実施例４ 図９はこの発明に係るアンテナ装置の他の実施例であ
り、図１０はアンテナ装置の構成を示す図、図１１は図
９のＥ−Ｅ断面図である。図中、２９ａ，２９ｂは第二
のアンテナであるモノポールアンテナ、３０は給電線
路、３１ａはモノポールアンテナ２９ａを給電する給電
線路、３１ｂはモノポールアンテナ２９ｂを給電する給
電線路である。図において同記号は同じものを示す。ま
た、第一のアンテナの構造は実施例１と同じである。

【００３２】次に動作について説明する。給電点１３に
おいて給電線路３０からの電流が６分配されストリップ
線路１２ａ〜１２ｄと給電線路３１ａ，３１ｂにわか
れ、ストリップ線路１２ａ〜１２ｄはスロット６ａ〜６
ｄ，１１ａ〜１１ｄへ電磁結合されスロット間に電界を
生じ水平偏波を水平面内に放射する。また、給電線路３
１ａ，３１ｂはそれぞれモノポールアンテナ２９ａ，２
９ｂを励振し、第一のアンテナと交差する垂直偏波を水
平面内に放射し、また垂直面内に対称性良く放射する。
ストリップ線路１２ａ〜１２ｄを用いて第二のアンテナ
と位相差を９０度付けることにより無指向性の円偏波が
得られる。

【００３３】上記の実施例では、第二、第三のアンテナ
としてモノポールアンテナを用いたが、他のアンテナ例
えば、マイクロストリップアンテナ、ディスコーンアン
テナを用いても同じである。

【００３４】実施例５ 図１２はこの発明に係るアンテナ装置の他の実施例であ
り、アンテナの構成を示す図である。図中、３２は第一
のアンテナと第二のアンテナの間に配置されたモノポー
ルアンテナである。図において同記号は同じものを示
す。また、第一と第二のアンテナの構造は実施例１と同
じである。

【００３５】次に動作について説明する。第一、第二の
アンテナの動作は実施例１と同じである。第一、第二の
アンテナ間にあるモノポールアンテナが第一、第二のア
ンテナの交差偏波を放射するため位相差を９０度付ける
ことにより無指向性の円偏波が得られる。

【００３６】実施例６ 図１３はこの発明に係るアンテナ装置の他の実施例であ
り、アンテナの構成を示す斜視図であり、図１４は一本
の同軸線路で給電する時の構成を示す図で図１３のＦ−
Ｆ断面図であり、３３は第一の導体５の給電点である。
図１５は二本の同軸線路で給電する時の構成を示す図で
図１３のＦ−Ｆ断面図であり、３４は同軸線路、３５は
第一の面状導体の給電線路である。図において同記号は
同じものを示す。

【００３７】次に動作について説明する。第一のアンテ
ナは実施例１と同じである。第一の導体５は中央で給電
されるため第二の導体９と第一の導体５から成るアンテ
ナは第二の導体９を地導体とし第一の導体５を放射導体
とするマイクロストリップアンテナとして動作しＴＭ０
１モード励振により第一のアンテナに対して交差偏波を
生じる。したがって、実施例１と同じくストリップ線路
１２ａ〜１２ｄの長さを調整して垂直、水平偏波の位相
に９０度の差をつけることにより水平面内に無指向性の
円偏波特性を生じる。

【００３８】実施例７ 図１６はこの発明に係るアンテナ装置の他の実施例であ
り、アンテナの構成を示す斜視図であり、図１７は同軸
線路で給電する時の構成を示す図で図１６のＧ−Ｇ断面
図である。図において同記号は同じものを示す。また、
実施例１の第一のアンテナの導体１０の無い形状であ
る。

【００３９】次に動作について説明する。このアンテナ
装置は第一の導体５、第二の導体９、スロット６ａ〜６
ｄ，１１ａ〜１１ｄ、ストリップ線路１２ａ〜１２ｄ及
び、誘電体７，８より構成されており、ストリップ線路
１２ａ〜１２ｄを介してスロット６ａ〜６ｄ，１１ａ〜
１１ｄへ電磁結合によりスロット間に電界を生じ水平面
内に水平偏波を放射する。ストリップ線路１２ａ〜１２
ｄの線路長は等しく、これより各スロットから放射する
電波は同相となり水平面内において無指向性の水平偏波
を生じる。また上記第一、第二の導体間は同電位とする
手段を備えていないので電位差が生じるため垂直偏波が
生じる。したがって、実施例１と同じくストリップ線路
１２ａ〜１２ｄの長さを調整することにより水平偏波と
垂直偏波に位相差を９０度つけることにより円偏波特性
が得られる。

【００４０】実施例８ 図１８はこの発明に係るアンテナ装置の他の実施例であ
り、アンテナの構成を示す斜視図である。この実施例は
誘電体７，８の厚さが等しい実施例７に対して誘電体
７，８の厚さが異なる例である。図１９は同軸線路で給
電する時の構成を示す図で図１８のＨ−Ｈ断面図であ
る。図において同記号は同じものを示す。

【００４１】次に動作について説明する。水平偏波の動
作原理は実施例７と同じである。誘電体７，８の厚さが
異なるため垂直偏波を生じる。したがって、実施例１と
同じくストリップ線路１２ａ〜１２ｄの長さを調整する
ことにより水平偏波と垂直偏波に位相差を９０度つける
ことにより円偏波特性が得られる。

【００４２】実施例９ 図２０はこの発明に係るアンテナ装置の他の実施例であ
り、アンテナの構成を示す斜視図である。３６ａ〜３６
ｄは第一の導体５に設けた円形の切り取り穴である。図
において同記号は同じものを示す。

【００４３】次に動作について説明する。第一の導体５
と第二の導体９の形状が非対称であるため垂直偏波を生
じる。したがって、実施例１と同じくストリップ線路１
２ａ〜１２ｄの長さを調整することにより水平偏波と垂
直偏波に位相差を９度つけることにより円偏波特性が得
られる。ここでは円形の切り取り穴の例を示したが、他
の形状でも同じである。

【００４４】実施例１０ 図２１はこの発明に係るアンテナ装置の他の実施例であ
り、アンテナの構成を示す斜視図、図２２は図２１のＩ
−Ｉ断面図である。図中、３９は同軸励振電流モノポー
ルアンテナ、４０は概略１／４波長のスカート、４１は
同軸励振電流モノポールアンテナ３９を給電する同軸線
路である。４２は内導体、４３はストリップ線路を給電
するための同軸線路、４４は内導体、４５は同軸線路４
１，４３に電力を分配する分配器、４６はこのアンテナ
装置に電力を供給する同軸線路である。図において同記
号は同じものを示す。また、第一のアンテナの構造は実
施例１と同じである。

【００４５】次に動作について説明する。同軸線路４６
から分配器４５により同軸線路４３に分配された電力に
より第一のアンテナは動作する。第一のアンテナの動作
は実施例１と同じである。第二のアンテナであるスカー
ト４０付同軸励振電流モノポールアンテナ３９は同軸線
路４６から分配器４５により同軸線路４１に分配された
電力を第一のアンテナと交差する垂直偏波として水平面
内に放射する。また、第一のアンテナの第一の面状導体
と第二の面状導体で分けられた空間の一方に同軸励振電
流モノポールアンテナ３９を配置し、他方の空間に上記
同軸励振電流モノポールアンテナ３９に対称性良くスカ
ート４０を設けているため垂直面内に対称性良く放射す
る。ストリップ線路１２ａ〜１２ｄを用いて第二のアン
テナと位相差を９０度付けることにより無指向性の円偏
波が得られる。なお、ここでは円筒状のスカートを示し
たが、これに限らず複数個の線状導体を用いても上記同
様の効果が得られる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１のアンテナ装置によれば、第一
のアンテナの面内に方向性を持たない円偏波放射特性を
持つアンテナ装置を得られる効果がある。

【００４７】請求項２のアンテナ装置によれば、第一の
アンテナの面に直交する面内での円偏波放射特性の劣化
が低減されたアンテナ装置を得られる効果がある。

【００４８】請求項３のアンテナ装置によれば、第一の
アンテナの面内に方向性を持たない円偏波放射特性を持
つ平板なアンテナ装置を得られる効果がある。

【００４９】請求項４のアンテナ装置によれば、第一の
アンテナの面に直交する面内の放射特性の良い円偏波放
射特性を持つアンテナ装置を得られる効果がある。

【００５０】請求項５のアンテナ装置によれば、第一の
アンテナの面に直交する面内の放射特性の良い円偏波放
射特性を持つアンテナ装置を得られる効果がある。

【００５１】請求項６のアンテナ装置によれば、第一の
アンテナと第二のアンテナを共通の構造で形成でき、小
形の平板なアンテナ装置を得られる効果がある。

【００５２】請求項７のアンテナ装置によれば、第一の
アンテナのみでその面内に方向性を持たない円偏波放射
特性を持つアンテナ装置を得られる効果がある。

【００５３】請求項８のアンテナ装置によれば、第一の
アンテナのみでその面内に方向性を持たない円偏波放射
特性を持つアンテナ装置を得られる効果がある。

【００５４】請求項９のアンテナ装置によれば、第一の
アンテナの面に直交する面内の対称性が良く放射特性の
良い円偏波放射特性を持つアンテナ装置を得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるアンテナ装置の一実施例を示
す斜視図である。

【図２】図１の実施例のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の実施例のアンテナ装置の構造を示すため
の分解図である。

【図４】図１の同軸線路で給電する例を示すためのＢ−
Ｂ断面図である。

【図５】この発明に係わるアンテナ装置の他の実施例を
示す斜視図である。

【図６】図５の同軸線路で給電する例を示すためのＣ−
Ｃ断面図である。

【図７】この発明に係わるアンテナ装置の他の実施例を
示す斜視図である。

【図８】図８の同軸線路で給電する例を示すためのＤ−
Ｄ断面図である。

【図９】この発明に係わるアンテナ装置の他の実施例を
示す斜視図である。

【図１０】図９の実施例のアンテナ装置の構造を示すた
めの分解図である。

【図１１】図９のＥ−Ｅ断面図である。

【図１２】この発明に係わるアンテナ装置の他の実施例
を示す斜視図である。

【図１３】この発明に係わるアンテナ装置の他の実施例
を示す斜視図である。

【図１４】図１３の実施例の一本の同軸線路で給電する
場合を示すためのＦ−Ｆ断面図である。

【図１５】図１３の実施例の二本の同軸線路で給電する
場合を示すためのＦ−Ｆ断面図である。

【図１６】この発明に係わるアンテナ装置の他の実施例
を示す斜視図である。

【図１７】図１６の同軸線路で給電する例を示すための
Ｇ−Ｇ断面図である。

【図１８】この発明に係わるアンテナ装置の他の実施例
を示す斜視図である。

【図１９】図１８の同軸線路で給電する例を示すための
Ｈ−Ｈ断面図である。

【図２０】この発明に係わるアンテナ装置の他の実施例
を示す斜視図である。

【図２１】この発明に係わるアンテナ装置の他の実施例
を示す斜視図である。

【図２２】図２１の実施例のＩ−Ｉ断面図である。

【図２３】従来のアンテナ装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 放射導体 ２ 同軸線路 ３ 地板 ４ モノポールアンテナ ５ 第一の導体 ６ａ スロット線路 ６ｂ スロット線路 ６ｃ スロット線路 ６ｄ スロット線路 ７ 誘電体 ８ 誘電体 ９ 第二の導体 １０ 導体 １１ａ スロット線路 １１ｂ スロット線路 １１ｃ スロット線路 １１ｄ スロット線路 １２ａ ストリップ線路 １２ｂ ストリップ線路 １２ｃ ストリップ線路 １２ｄ ストリップ線路 １３ 給電点 １４ 同軸線路 １５ 内導体 １６ 給電点 １７ 同軸線路 １８ 内導体 １９ａ モノポールアンテナ １９ｂ モノポールアンテナ １９ｃ モノポールアンテナ １９ｄ モノポールアンテナ ２０ 反射板 ２１ 同軸線路 ２２ 内導体 ２３ 給電点 ２４ 同軸線路 ２５ 内導体 ２６ 給電点 ２７ 誘電体 ２８ 第三の導体 ２９ａ モノポールアンテナ ２９ｂ モノポールアンテナ ３０ 給電線路 ３１ａ 給電線 ３１ｂ 給電線 ３２ 支持 ３３ 給電点 ３４ 同軸線路 ３５ 給電線 ３６ａ 切り取り穴 ３６ｂ 切り取り穴 ３６ｃ 切り取り穴 ３６ｄ 切り取り穴 ３７ 分配器 ３８ 同軸線路 ３９ 同軸励振電流モノポールアンテナ ４０ 概略１／４波長のスカート ４１ 同軸線路 ４２ 内導体 ４３ 同軸線路 ４４ 内導体 ４５ 分配器 ４６ 同軸線路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大嶺 裕幸 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内 (72)発明者 片木 孝至 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体
   と概略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、
   上記第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に
   放射状に形成され、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放
   端とされた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第
   二の面状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、
   上記複数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振
   し、上記複数のスロットの開放端から同相で電波を放射
   させるように配置されたストリップ導体とを備えた第一
   のアンテナと、上記第一のアンテナの放射する電波の偏
   波方向と略直交する偏波方向の電波を上記第一のアンテ
   ナの存在する面内に放射するよう配置された第二のアン
   テナとを備え、上記第一のアンテナと第二のアンテナを
   上記面内に円偏波を形成する概略９０度の位相差で励振
   することを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体
   と概略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、
   上記第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に
   放射状に形成され、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放
   端とされた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第
   二の面状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、
   上記複数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振
   し、上記複数のスロットの開放端から同相で電波を放射
   させるように配置されたストリップ導体とを備えた第一
   のアンテナと、上記第一のアンテナの放射する電波の偏
   波方向と略直交する偏波方向の電波を上記第一のアンテ
   ナの存在する面内に放射する放射部が上記複数のスロッ
   トのそれぞれの開放端の近くに配置された複数の第二の
   アンテナとを備え、上記第一のアンテナと第二のアンテ
   ナを上記面内に円偏波を形成する概略９０度の位相差で
   励振することを特徴とするアンテナ装置。
3. 【請求項３】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体
   と概略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、
   上記第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に
   放射状に形成され、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放
   端とされた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第
   二の面状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、
   上記複数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振
   し、上記複数のスロットの開放端から同相で電波を放射
   させるように配置されたストリップ導体とを備えた第一
   のアンテナと、上記第一の面状導体と概略平行に配置さ
   れた第三の面状導体と、上記第一の面状導体を地導体と
   して形成され、上記第一のアンテナの放射する電波の偏
   波方向と略直交する偏波方向の電波を上記第一のアンテ
   ナの存在する面内に放射するマイクロストリップアンテ
   ナである第二のアンテナとを備え、上記第一のアンテナ
   と第二のアンテナを上記面内に円偏波を形成する概略９
   ０度の位相差で励振することを特徴とするアンテナ装
   置。
4. 【請求項４】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体
   と概略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、
   上記第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に
   放射状に形成され、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放
   端とされた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第
   二の面状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、
   上記複数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振
   し、上記複数のスロットの開放端から同相で電波を放射
   させるように配置されたストリップ導体とを備えた第一
   のアンテナと、上記第一のアンテナの放射する電波の偏
   波方向と略直交する偏波方向の電波を上記第一のアンテ
   ナの存在する面内に放射するよう上記ストリップ導体の
   設けられた面に対して対称に配置された複数の第二のア
   ンテナとを備え、上記第一のアンテナと第二のアンテナ
   を上記面内に円偏波を形成する概略９０度の位相差で励
   振することを特徴とするアンテナ装置。
5. 【請求項５】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体
   と概略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、
   上記第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に
   放射状に形成され、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放
   端とされた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第
   二の面状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、
   上記複数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振
   し、上記複数のスロットの開放端から同相で電波を放射
   させるように配置されたストリップ導体とを備え、互い
   に概略平行に配置された２台の第一のアンテナと、上記
   第一のアンテナの放射する電波の偏波方向と略直交する
   偏波方向の電波を上記第一のアンテナの存在する面に概
   略平行な面内に放射するよう上記２台の第一のアンテナ
   の間に配置された第二のアンテナとを備え、上記第一の
   アンテナと第二のアンテナを上記面内に円偏波を形成す
   る概略９０度の位相差で励振することを特徴とするアン
   テナ装置。
6. 【請求項６】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体
   と概略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、
   上記第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に
   放射状に形成され、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放
   端とされた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第
   二の面状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、
   上記複数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振
   し、上記複数のスロットの開放端から同相で電波を放射
   させるように配置されたストリップ導体とを備えた第一
   のアンテナと、上記第一の面状導体と第二の面状導体間
   に電界を励振させる励振手段を有し、上記第一のアンテ
   ナの放射する電波の偏波方向と略直交する偏波方向の電
   波を上記第一のアンテナの存在する面内に放射するマイ
   クロストリップアンテナである第二のアンテナとを備
   え、上記第一のアンテナと第二のアンテナを上記面内に
   円偏波を形成する概略９０度の位相差で励振することを
   特徴とするアンテナ装置。
7. 【請求項７】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体
   と概略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、
   上記第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に
   放射状に形成され、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放
   端とされた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第
   二の面状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、
   上記複数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振
   し、上記複数のスロットの開放端から同相で電波を放射
   させるように配置されたストリップ導体とを備えた第一
   のアンテナにおいて、上記第一の面状導体と第二の面状
   導体を異なる電位に設定し、上記電波の偏波方向と略直
   交する偏波方向成分の電波を上記第一のアンテナの存在
   する面内に放射させ、上記面内に円偏波を形成すること
   を特徴とするアンテナ装置。
8. 【請求項８】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体
   と概略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、
   上記第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に
   放射状に形成され、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放
   端とされた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第
   二の面状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、
   上記複数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振
   し、上記複数のスロットの開放端から同相で電波を放射
   させるように配置されたストリップ導体とを備えた第一
   のアンテナにおいて、上記ストリップ導体に対して上記
   第一の面状導体側構成と第二の面状導体側構成を非対称
   とし、上記ストリップ導体による上記第一の面状導体と
   第二の面状導体のスロットの励振条件を異ならせ、上記
   電波の偏波方向と略直交する偏波方向成分の電波を上記
   第一のアンテナの存在する面内に放射させ、上記面内に
   円偏波を形成することを特徴とするアンテナ装置。
9. 【請求項９】 第一の面状導体と、上記第一の面状導体
   と概略平行に対向させて配置された第二の面状導体と、
   上記第一の面状導体と第二の面状導体の対応する位置に
   放射状に形成され、一端が面状導体の縁部まで及ぶ開放
   端とされた複数のスロットと、上記第一の面状導体と第
   二の面状導体の間に、それぞれの面状導体と絶縁され、
   上記複数のスロットのそれぞれを電磁結合により励振
   し、上記複数のスロットの開放端から同相で電波を放射
   させるように配置されたストリップ導体とを備えた第一
   のアンテナと、上記第一の面状導体の上記第二の面状導
   体が配置されていない側に配置されたモノポールと、上
   記第二の面状導体の上記第一の面状導体が配置されてい
   ない側から上記モノポールアンテナへ給電するように配
   置された給電線路と、上記給電線路のグランド側導体の
   上記第二の面状導体へ至る手前の位置に設けられ、上記
   グランド側導体から引き続き上記給電線路の内導体と反
   対側に折り返され、電気的な長さを概略１／４波長とす
   る位置で開放終端する導体とを備え、上記第一のアンテ
   ナの放射する電波の偏波方向と略直交する偏波方向の電
   波を上記第一のアンテナの存在する面内に放射するよう
   配置された第二のアンテナとを備え、上記第一のアンテ
   ナと第二のアンテナを上記面内に円偏波を形成する概略
   ９０度の位相差で励振することを特徴とするアンテナ装
   置。