JPH061849B2 - 金属棒装荷小型マイクロストリップアンテナ - Google Patents
金属棒装荷小型マイクロストリップアンテナInfo
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- JPH061849B2 JPH061849B2 JP60207463A JP20746385A JPH061849B2 JP H061849 B2 JPH061849 B2 JP H061849B2 JP 60207463 A JP60207463 A JP 60207463A JP 20746385 A JP20746385 A JP 20746385A JP H061849 B2 JPH061849 B2 JP H061849B2
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- Japan
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- conductor
- metal rod
- microstrip antenna
- center conductor
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- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 24
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 75
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、円板型中心導体を有する小型マイクロストリ
ップアンテナの構造に関する。
ップアンテナの構造に関する。
本発明は、超高周波以上の周波数帯域で用いるアレイア
ンテナの構成素子アンテナあるいは反射鏡付きアンテナ
の給電素子に利用される。
ンテナの構成素子アンテナあるいは反射鏡付きアンテナ
の給電素子に利用される。
本発明は互いに平行に配置された平板状の地導体と円板
型の中央導体とからなるマイクロストリップアンテナに
おいて、 この地導体と中心導体との間に、これら二つの導体のい
ずれかに電気的に接続された１または複数の金属棒を配
置することによって、 単体として使用する場合には、小型でしかも一定の電圧
定在波比のもとで使用周波数帯域が広く、素子として使
用する場合には必要面積の小さいアレイアンテナが構成
できるものである。
型の中央導体とからなるマイクロストリップアンテナに
おいて、 この地導体と中心導体との間に、これら二つの導体のい
ずれかに電気的に接続された１または複数の金属棒を配
置することによって、 単体として使用する場合には、小型でしかも一定の電圧
定在波比のもとで使用周波数帯域が広く、素子として使
用する場合には必要面積の小さいアレイアンテナが構成
できるものである。
従来のこの種のアンテナとしては、例えば第８図に示す
米国特許第3,921,177号（1975年11月18日）「マイクロ
ストリップアンテナの構造とアレイ」のように、地導体
１と誘電体２および中心導体板３′より構成され中心導
体板３′の一辺の長さは誘電体２の比誘電率をεｒと
し使用波長をλとすると、 とする必要があった。
米国特許第3,921,177号（1975年11月18日）「マイクロ
ストリップアンテナの構造とアレイ」のように、地導体
１と誘電体２および中心導体板３′より構成され中心導
体板３′の一辺の長さは誘電体２の比誘電率をεｒと
し使用波長をλとすると、 とする必要があった。
また、第９図は従来の他のマイクロスイリップアンテナ
の縦断面図を示したもので、本図のものは中心導体３が
円板型であることおよび給電線４が地導体１の下側の小
孔を通り中心導体３へ接続されているものである。この
場合中心導体３の直径は第８図のとほぼ同程度とする
必要があった。
の縦断面図を示したもので、本図のものは中心導体３が
円板型であることおよび給電線４が地導体１の下側の小
孔を通り中心導体３へ接続されているものである。この
場合中心導体３の直径は第８図のとほぼ同程度とする
必要があった。
一方反射鏡を付加し、上記のマイクロストリップアンテ
ナを複数個給電素子として用いた反射鏡付きアンテナに
おいてマルチビームを生成しかつ各ビーム間隔を任意の
値としたいとき、ビーム間隔の大小に応じ、給電素子間
隔もそれぞれ大または小とする必要がある。
ナを複数個給電素子として用いた反射鏡付きアンテナに
おいてマルチビームを生成しかつ各ビーム間隔を任意の
値としたいとき、ビーム間隔の大小に応じ、給電素子間
隔もそれぞれ大または小とする必要がある。
しかし給電素子としてのマイクロストリップアンテナに
は上記の式のように使用波長により寸法が制限を受
け、逆に誘導体の比誘電率εｒ大きくすると放射効率が
低下するためビーム間隔をある値以下に挟めることがで
きない欠点があった。
は上記の式のように使用波長により寸法が制限を受
け、逆に誘導体の比誘電率εｒ大きくすると放射効率が
低下するためビーム間隔をある値以下に挟めることがで
きない欠点があった。
本発明はこの欠点を解決し、アレイアンテナの素子アン
テナとして使用してアレイアンテナを小型化でき、さら
に反射鏡付きアンテナに素子アンテナとして使用して任
意のビーム間隔のとれるマルチビームアンテナを構成で
きる金属棒装荷小型マイクロストリップアンテナを提供
することを目的とする。
テナとして使用してアレイアンテナを小型化でき、さら
に反射鏡付きアンテナに素子アンテナとして使用して任
意のビーム間隔のとれるマルチビームアンテナを構成で
きる金属棒装荷小型マイクロストリップアンテナを提供
することを目的とする。
本発明による金属棒装荷小型マイクロストリップアンテ
ナは地導体、円板型の中心導体、金属棒および同軸型給
電部とを有し、上記金属棒により地導体と円板型中心導
体との間にリアクタンス分を装荷する手段を有すること
を特徴とする。
ナは地導体、円板型の中心導体、金属棒および同軸型給
電部とを有し、上記金属棒により地導体と円板型中心導
体との間にリアクタンス分を装荷する手段を有すること
を特徴とする。
すなわち本発明は、平板状の地導体と、円板型の中心導
体とがそれぞれ平行に配置され、この中心導体が給電線
に接続されたマイクロストリップアンテナにおいて、 １または複数の金属棒が上記地導体と上記中心導体との
間隙であって円板の中心点と給電点とを結ぶ線上に配置
され、上記金属棒はそれぞれ上記地導体または中心導体
のいずれかに電気的に接続されたことを特徴とする。
体とがそれぞれ平行に配置され、この中心導体が給電線
に接続されたマイクロストリップアンテナにおいて、 １または複数の金属棒が上記地導体と上記中心導体との
間隙であって円板の中心点と給電点とを結ぶ線上に配置
され、上記金属棒はそれぞれ上記地導体または中心導体
のいずれかに電気的に接続されたことを特徴とする。
マイクロストリップアンテナの使用波長を一定とすれ
ば、中心導体の寸法は中心導体と地導体との間の誘電体
の比誘電率の平方根に逆比例するが、中心導体を小型化
するため比誘電率を増大させるとアンテナの放射効率が
低下する。そこで中心導体と地導体の間隙に金属棒を配
置してリアクタンス分を与えることによって、中心導体
を小型化することができる。
ば、中心導体の寸法は中心導体と地導体との間の誘電体
の比誘電率の平方根に逆比例するが、中心導体を小型化
するため比誘電率を増大させるとアンテナの放射効率が
低下する。そこで中心導体と地導体の間隙に金属棒を配
置してリアクタンス分を与えることによって、中心導体
を小型化することができる。
次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１図
は本発明の第一実施例の縦断面図であり、第２図はその
上面図である。
は本発明の第一実施例の縦断面図であり、第２図はその
上面図である。
両図において地導体１は誘電体２を介して円板型の中心
導体３と平行に配置され、一端が中心導体３に接続され
ている線状導体４で図外の同軸線路の中心導体に接続さ
れる。
導体３と平行に配置され、一端が中心導体３に接続され
ている線状導体４で図外の同軸線路の中心導体に接続さ
れる。
ここに本発明の特徴とするところは、一方の端面が地導
体１に接続されている１または複数の金属棒５が誘電体
２の中に配置されたことにある。
体１に接続されている１または複数の金属棒５が誘電体
２の中に配置されたことにある。
図には一例として４本の金属棒５が配置された場合を示
してある。
してある。
第１図において、誘電体の比誘電率がほぼ１である誘電
体を用い金属棒５のない場合で円板型の中心導体３の直
角を１０cmとし、地導体１と中心導体３の間隔を７mmと
したときの最適放射可能な周波数は実験によれば、１．
５７GHzであった。
体を用い金属棒５のない場合で円板型の中心導体３の直
角を１０cmとし、地導体１と中心導体３の間隔を７mmと
したときの最適放射可能な周波数は実験によれば、１．
５７GHzであった。
つぎに中心導体３の直径を８cmとし、４本の金属棒５を
均１／１６λの間隔に配置した場合、中心導体３とこれ
に近い金属棒５の間にリアクタンス成分が装荷されるた
め放射可能最適周波数が１．６０GHzとなることが実験
により確認された。
均１／１６λの間隔に配置した場合、中心導体３とこれ
に近い金属棒５の間にリアクタンス成分が装荷されるた
め放射可能最適周波数が１．６０GHzとなることが実験
により確認された。
すなわち、希望使用周波数に対して金属棒５を装荷する
ことにより約２０％直径の小さい中心導体を用いて送受
信することが実現可能となる。
ことにより約２０％直径の小さい中心導体を用いて送受
信することが実現可能となる。
また、一定の電圧定在波比に対する周波数帯域幅広に関
してはおよそ２０％程度広帯域になることも同様に実験
により確認された。
してはおよそ２０％程度広帯域になることも同様に実験
により確認された。
第３図は本発明の第二の実施例の縦断面図であり、第４
図はその上面図である。第１図の実施例とは金属棒５の
一端が中心導体３に接続されている点が異なるが、第１
図と同様にリアクタンス成分を装荷することにより、中
心導体の直径を縮小すると共に広帯域化を図ることがで
きる。
図はその上面図である。第１図の実施例とは金属棒５の
一端が中心導体３に接続されている点が異なるが、第１
図と同様にリアクタンス成分を装荷することにより、中
心導体の直径を縮小すると共に広帯域化を図ることがで
きる。
第５図は本発明の第三の実施例の縦断面図であり、第６
図はその上面図である。第５図は第１図における中心導
体３を支持する導体棒６を中心導体３の中心軸上に沿つ
て地導体１と接続したもので、この位置は高周波電界の
節の部分にあたるため電気的にはほとんど悪影響はな
い。また、第７図は金属棒５を90°間隔で配置したその
他の実施例の円偏波アンテナの上面図であり、金属棒５
と線状導体４の位置関係により他のタイプの円偏波アン
テナを構成することもできる。
図はその上面図である。第５図は第１図における中心導
体３を支持する導体棒６を中心導体３の中心軸上に沿つ
て地導体１と接続したもので、この位置は高周波電界の
節の部分にあたるため電気的にはほとんど悪影響はな
い。また、第７図は金属棒５を90°間隔で配置したその
他の実施例の円偏波アンテナの上面図であり、金属棒５
と線状導体４の位置関係により他のタイプの円偏波アン
テナを構成することもできる。
さらに第１図に示す第一実施例と第３図に示す第二実施
例とにおいては、複数の金属棒は地導体または中心導体
のいずれかに電気的に接続しているが、この複数の金属
棒の一部を地導体に、残りの金属棒は中心導体に接続す
る形態をとることもできる。
例とにおいては、複数の金属棒は地導体または中心導体
のいずれかに電気的に接続しているが、この複数の金属
棒の一部を地導体に、残りの金属棒は中心導体に接続す
る形態をとることもできる。
本発明は実施例の各実施例に限定されるものではなく、
例えば円板型の中心導体の外周部に部分的に切欠きを設
けたマイクロストリップアンテナにも適用できることは
明らかである。
例えば円板型の中心導体の外周部に部分的に切欠きを設
けたマイクロストリップアンテナにも適用できることは
明らかである。
以上説明したように、第発明の金属棒装荷マイクロスト
リップアンテナは金属棒を設けることにより円板型の中
心導体の直径を従来のものにくらべて縮小することがで
きるので、同一地導体上に中心導体を従来のものに比べ
て接近して多数配列することが可能となる。
リップアンテナは金属棒を設けることにより円板型の中
心導体の直径を従来のものにくらべて縮小することがで
きるので、同一地導体上に中心導体を従来のものに比べ
て接近して多数配列することが可能となる。
したがって、本発明のものを複数個給電素子として反射
鏡と組合せたマルチビームアンテナでは、各ビーム間隔
を従来のアンテナに比べて狭くすることがてきる。ま
た、反射鏡を用いず１個の定まった地導体の上に複数の
円板型の中心導体を従来のものより多数個配置できるの
で従来より小型で同一性能を有するアレインアンテナが
構成できる。さらに、一方では一定の電圧定在波比に対
する周波数の広帯域化が図れるため従来狭帯域であるた
めに用いられることのない単体のマイクロストリツプア
ンテナも実際に使用可能となる効果がある。
鏡と組合せたマルチビームアンテナでは、各ビーム間隔
を従来のアンテナに比べて狭くすることがてきる。ま
た、反射鏡を用いず１個の定まった地導体の上に複数の
円板型の中心導体を従来のものより多数個配置できるの
で従来より小型で同一性能を有するアレインアンテナが
構成できる。さらに、一方では一定の電圧定在波比に対
する周波数の広帯域化が図れるため従来狭帯域であるた
めに用いられることのない単体のマイクロストリツプア
ンテナも実際に使用可能となる効果がある。
第１図は本発明第一実施例の縦断面図。 第２図は上記実施例の上面図。 第３図は本発明第二実施例の縦断面図。 第４図は上記実施例の上面図。 第５図は本発明第三実施例の縦断面図。 第６図は上記実施例の上面図。 第７図は本発明の他の実施例の正面図。 第８図は従来例の斜視図。 第９図は他の従来例の縦断面図。 １…地導体、２…誘導体、３…円板型の中心導体、３′
…長方形の中心導体、４…線状導体、５…金属棒、６…
地導体と中心導体とを結ぶ線状導体。
…長方形の中心導体、４…線状導体、５…金属棒、６…
地導体と中心導体とを結ぶ線状導体。
Claims (1)
- 【請求項１】平板状の地導体と、 円板型の中心導体と がそれぞれ平行に配置され、 この中心導体が給電線に接続された マイクロストリップアンテナにおいて、 １または複数の金属棒が上記地導体と上記中心導体との
間隙であって円板の中心点と給電点とを結ぶ線上に配置
され、 上記金属棒はそれぞれ上記地導体または中心導体のいず
れかに電気的に接続されたことを特徴とする 金属棒装荷小型マイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207463A JPH061849B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 金属棒装荷小型マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207463A JPH061849B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 金属棒装荷小型マイクロストリップアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266704A JPS6266704A (ja) | 1987-03-26 |
| JPH061849B2 true JPH061849B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=16540183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207463A Expired - Lifetime JPH061849B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 金属棒装荷小型マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061849B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5006859A (en) * | 1990-03-28 | 1991-04-09 | Hughes Aircraft Company | Patch antenna with polarization uniformity control |
| FR2869727B1 (fr) * | 2004-04-30 | 2007-04-06 | Get Enst Bretagne Etablissemen | Antenne planaire a plots conducteurs s'etendant a partir du plan de masse et/ou d'au moins un element rayonnant, et procede de fabrication correspondant |
| US8446322B2 (en) | 2007-11-29 | 2013-05-21 | Topcon Gps, Llc | Patch antenna with capacitive elements |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51103343U (ja) * | 1975-02-17 | 1976-08-19 |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP60207463A patent/JPH061849B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 昭和５７年電子通信学会総合全国大会６４８ |
| 昭和６０年電子通信学会総合全国大会Ｓ５−２ |
| 電子通信学会論文誌１９８４年５月号Ｖｏｌ．Ｊ６７−ＢＮｏ．５ｐ５２９−ｐ５３６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266704A (ja) | 1987-03-26 |
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