JPH06224623A - 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
- JPH06224623A JPH06224623A JP5012933A JP1293393A JPH06224623A JP H06224623 A JPH06224623 A JP H06224623A JP 5012933 A JP5012933 A JP 5012933A JP 1293393 A JP1293393 A JP 1293393A JP H06224623 A JPH06224623 A JP H06224623A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation conductor
- msa
- frequency
- separation element
- degenerate separation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 円盤状の放射導体を有し、縮退分離素子を用
いて円偏波を送受信するマイクロストリップアンテナに
おいて、複数の周波数帯で送受信可能なアンテナを提供
する。 【構成】 円盤状の放射導体11の外周部であって、縮
退分離素子12aより右回りに45°,135°、左回
りに45°,135°の位置にスタブ14を設ける。こ
のスタブ14の面積を調整することにより、2次モード
の共振周波数を変更し、所望の複数の周波数帯での送受
信を可能とする。これにより、ひとつのマイクロストリ
ップアンテナにより複数周波数帯での送受信を行うこと
ができる。
いて円偏波を送受信するマイクロストリップアンテナに
おいて、複数の周波数帯で送受信可能なアンテナを提供
する。 【構成】 円盤状の放射導体11の外周部であって、縮
退分離素子12aより右回りに45°,135°、左回
りに45°,135°の位置にスタブ14を設ける。こ
のスタブ14の面積を調整することにより、2次モード
の共振周波数を変更し、所望の複数の周波数帯での送受
信を可能とする。これにより、ひとつのマイクロストリ
ップアンテナにより複数周波数帯での送受信を行うこと
ができる。
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、特に基底周波数と高次モードの複数の周波
数帯域にて送受信の行えるマイクロストリップアンテナ
に関する。
テナに関し、特に基底周波数と高次モードの複数の周波
数帯域にて送受信の行え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
るという特性のために、近年、衛星通信用やグローバル
ポジショニングシステム(GPS)用、さらには車両に
備えられた車両誘導ビーコン用などのアンテナとして利
用が図られている。この衛星通信やGPS用の電波は円
偏波が使用されており、これに合わせMSAにおいて
も、円偏波を送受信できるものが開発されている。たと
えば、円盤状の放射導体の所定位置の2点より所定位相
ずらした信号を供給し、円偏波を発生させることのでき
るMSAが知られている。
Aと略記する)は、その簡易な構造により小型化が図れ
るという特性のために、近年、衛星通信用やグローバル
ポジショニングシステム(GPS)用、さらには車両に
備えられた車両誘導ビーコン用などのアンテナとして利
用が図られている。この衛星通信やGPS用の電波は円
偏波が使用されており、これに合わせMSAにおいて
も、円偏波を送受信できるものが開発されている。たと
えば、円盤状の放射導体の所定位置の2点より所定位相
ずらした信号を供給し、円偏波を発生させることのでき
るMSAが知られている。
【0003】また、特開平3−80603号公報におい
て、円盤状の放射導体の外周上の所定位置に縮退分離素
子と呼ばれる突起部または切欠部を設け、これにより、
円偏波を発生させるMSAが示されている。そして、こ
の突起部または切欠部の大きさを変更することにより共
振周波数を調整し、送受信に使用される周波数帯域にこ
の共振周波数を適合させる技術が開示されている。これ
により、MSAを位相器などを用いずに簡易な構成と
し、基底周波数の調整を容易なものとしている。
て、円盤状の放射導体の外周上の所定位置に縮退分離素
子と呼ばれる突起部または切欠部を設け、これにより、
円偏波を発生させるMSAが示されている。そして、こ
の突起部または切欠部の大きさを変更することにより共
振周波数を調整し、送受信に使用される周波数帯域にこ
の共振周波数を適合させる技術が開示されている。これ
により、MSAを位相器などを用いずに簡易な構成と
し、基底周波数の調整を容易なものとしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
道路・交通を取り巻く情報の高度化に伴い、前述のよう
なGPSや車両誘導ビーコンなど複数の用途にMSAが
用いられるようになり、複数の周波数帯の使用が可能な
MSAが切望されている。前述の公報などに示されるM
SAはいづれも基底周波数での使用についてのみ考慮し
たものであり、単一の周波数帯での使用が前提となって
いる。したがって、前述のような複数の用途がある場合
には、その用途ごとに定まった周波数ごとに前述の公報
に示されたようなMSAを各々備える必要があった。
道路・交通を取り巻く情報の高度化に伴い、前述のよう
なGPSや車両誘導ビーコンなど複数の用途にMSAが
用いられるようになり、複数の周波数帯の使用が可能な
MSAが切望されている。前述の公報などに示されるM
SAはいづれも基底周波数での使用についてのみ考慮し
たものであり、単一の周波数帯での使用が前提となって
いる。したがって、前述のような複数の用途がある場合
には、その用途ごとに定まった周波数ごとに前述の公報
に示されたようなMSAを各々備える必要があった。
【0005】しかし、このようなMSAにおいても、2
次以上の高次モードの共振周波数を有している。そし
て、この高次モードを利用することにより一つの放射導
体で複数の周波数帯の送受信を行うMSAを構成するこ
とできる可能性がある。しかし、高次モードは基底周波
数の所定の倍率の周波数で発生するので、使用される複
数の周波数が所定の倍率の関係にあるときのみしか高次
モードを利用することができなかった。たとえば、円形
アンテナで使用される一つの周波数が1.57GHzの
場合は、2次モードの周波数は2.60GHzでありこ
の周波数の送受信のみが可能となる。したがって、送受
信のできる周波数帯の組み合わせは限られてしまい、事
実上、高次モードを利用して複数周波数帯の送受信を行
うことができないという問題があった。
次以上の高次モードの共振周波数を有している。そし
て、この高次モードを利用することにより一つの放射導
体で複数の周波数帯の送受信を行うMSAを構成するこ
とできる可能性がある。しかし、高次モードは基底周波
数の所定の倍率の周波数で発生するので、使用される複
数の周波数が所定の倍率の関係にあるときのみしか高次
モードを利用することができなかった。たとえば、円形
アンテナで使用される一つの周波数が1.57GHzの
場合は、2次モードの周波数は2.60GHzでありこ
の周波数の送受信のみが可能となる。したがって、送受
信のできる周波数帯の組み合わせは限られてしまい、事
実上、高次モードを利用して複数周波数帯の送受信を行
うことができないという問題があった。
【0006】本発明は、前述の問題点を解決するために
なされてものであり、一つの放射導体を有するMSAに
おいて、高次モード共振を利用することにより複数の周
波数帯で送受信可能なMSAを構成し、さらに高次モー
ドの周波数を基底周波数と別個に調整可能なMSAを提
供することを目的とする。
なされてものであり、一つの放射導体を有するMSAに
おいて、高次モード共振を利用することにより複数の周
波数帯で送受信可能なMSAを構成し、さらに高次モー
ドの周波数を基底周波数と別個に調整可能なMSAを提
供することを目的とする。
【0007】
【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MSAは、略円環状または略円盤
状の放射導体の中心点以外の1点から給電を行い、前記
放射導体の外周であって前記給電点より45°変位した
位置に縮退分離素子を設け円偏波を放射するMSAにお
いて、前記縮退分離素子から前記放射導体の外周に沿っ
て±45°の位置におよび/または±135°の位置に
スタブを設ける。
めに、本発明にかかるMSAは、略円環状または略円盤
状の放射導体の中心点以外の1点から給電を行い、前記
放射導体の外周であって前記給電点より45°変位した
位置に縮退分離素子を設け円偏波を放射するMSAにお
いて、前記縮退分離素子から前記放射導体の外周に沿っ
て±45°の位置におよび/または±135°の位置に
スタブを設ける。
【0008】
【作用】本発明は以上のような構成を有しており、スタ
ブの面積を調整することにより、高次モードの共振周波
数を変更することができる。
ブの面積を調整することにより、高次モードの共振周波
数を変更することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明にかかる好適な実施例を図面に
従って説明する。
従って説明する。
【0010】図1および図2には本実施例のMSAの概
略図が示されており、図1がその斜視図、図2が断面図
である。誘電体5の上面に放射導体11が配置され、ま
た誘電体5の下面には接地導体6が配置されている。ま
た、給電線7が放射導体11に接続されて誘電体5の下
方へ導かれており、さらに図示しない送受信回路に接続
されている。この給電線7は接地導体6に対して間隙を
もって導かれている。図3は前記の放射導体11の形状
の詳細を示す図である。略円盤状の放射導体11の外周
上に給電点13から45°と135°の位置に縮退分離
素子12(12a,12b)が設けられている。従来の
装置と同様縮退分離素子12によりこの放射導体11を
用いたMSAは円偏波を放射することができる。そし
て、本実施例において特徴的なことは、放射導体11の
外周上にスタブ14(14a,14b,14c,14
d)が設けられていることである。このスタブ14は給
電点13を通る直径上とこの直径に直交する直径上に配
置されている。前記縮退分離素子12aを基準にし、角
度を左回りに正(+)として説明すれば、縮退分離素子
12aから45°の位置にスタブ14a、135°の位
置にスタブ14b、また縮退分離素子12aから−45
°の位置にスタブ14c、−135°の位置にスタブ1
4dが配置される。スタブ14c,14bが給電点13
を含む直径上に配置されるスタブであり、スタブ14
a,14dがそれに直交する直径上のスタブである。
略図が示されており、図1がその斜視図、図2が断面図
である。誘電体5の上面に放射導体11が配置され、ま
た誘電体5の下面には接地導体6が配置されている。ま
た、給電線7が放射導体11に接続されて誘電体5の下
方へ導かれており、さらに図示しない送受信回路に接続
されている。この給電線7は接地導体6に対して間隙を
もって導かれている。図3は前記の放射導体11の形状
の詳細を示す図である。略円盤状の放射導体11の外周
上に給電点13から45°と135°の位置に縮退分離
素子12(12a,12b)が設けられている。従来の
装置と同様縮退分離素子12によりこの放射導体11を
用いたMSAは円偏波を放射することができる。そし
て、本実施例において特徴的なことは、放射導体11の
外周上にスタブ14(14a,14b,14c,14
d)が設けられていることである。このスタブ14は給
電点13を通る直径上とこの直径に直交する直径上に配
置されている。前記縮退分離素子12aを基準にし、角
度を左回りに正(+)として説明すれば、縮退分離素子
12aから45°の位置にスタブ14a、135°の位
置にスタブ14b、また縮退分離素子12aから−45
°の位置にスタブ14c、−135°の位置にスタブ1
4dが配置される。スタブ14c,14bが給電点13
を含む直径上に配置されるスタブであり、スタブ14
a,14dがそれに直交する直径上のスタブである。
【0011】このような放射導体11は、基底周波数に
おいて縮退分離素子12により円偏波を送受信すること
ができ、また2次モードの周波数をスタブ14により調
整することができる。
おいて縮退分離素子12により円偏波を送受信すること
ができ、また2次モードの周波数をスタブ14により調
整することができる。
【0012】図3に示す放射導体11を用いたMSAの
特性を図4に示す。図4は入力反射特性図であり、横軸
に周波数、縦軸に電圧定在波比(VSWR)がとってあ
る。この電圧定在波比が1であると供給された電力が全
て放射される、すなわち反射がないことになり、この周
波数で送受信がなされる。言い換えれば、電圧定在波比
が極小となる点が共振点であり、図4においては約1.
57GHzが基底共振周波数、約2.5GHzが2次共
振周波数である。このように、基底共振周波数から考え
て、本来約2.6GHz付近にある2次共振周波数が約
100MHz下がっていることが分かる。
特性を図4に示す。図4は入力反射特性図であり、横軸
に周波数、縦軸に電圧定在波比(VSWR)がとってあ
る。この電圧定在波比が1であると供給された電力が全
て放射される、すなわち反射がないことになり、この周
波数で送受信がなされる。言い換えれば、電圧定在波比
が極小となる点が共振点であり、図4においては約1.
57GHzが基底共振周波数、約2.5GHzが2次共
振周波数である。このように、基底共振周波数から考え
て、本来約2.6GHz付近にある2次共振周波数が約
100MHz下がっていることが分かる。
【0013】また、図5から図9は本実施例のMSAの
指向特性を示す図である。
指向特性を示す図である。
【0014】図5は1.5GHz帯の円偏波を受信した
際の垂直面指向性である。本図では0°が天頂方向を示
している。上方に対して平均的な利得特性を有してお
り、その中でも天頂方向に利得が最大である。また、図
6は1.5GHz帯の円偏波受信時の水平面指向性であ
り、全方位に対してほぼ均等の利得を有していることが
分かる。
際の垂直面指向性である。本図では0°が天頂方向を示
している。上方に対して平均的な利得特性を有してお
り、その中でも天頂方向に利得が最大である。また、図
6は1.5GHz帯の円偏波受信時の水平面指向性であ
り、全方位に対してほぼ均等の利得を有していることが
分かる。
【0015】図7は2.5GHz帯の水平偏波を受信し
た際の水平面指向性であり、0°,90°,180°,
270°の4方向に指向性を有している。また、図8は
2.5GHz帯の垂直偏波を受信した際の水平面指向性
であり、45°,135°,225°,315°の4方
向に指向性を有している。さらに、図9は図8の45°
−225°方向の直径を含む垂直面内の指向特性であ
る。また、図示しないが水平偏波の垂直面指向性もほぼ
同様の形状を示し、斜め上方、約20°から50°にか
けて最大利得を有する。
た際の水平面指向性であり、0°,90°,180°,
270°の4方向に指向性を有している。また、図8は
2.5GHz帯の垂直偏波を受信した際の水平面指向性
であり、45°,135°,225°,315°の4方
向に指向性を有している。さらに、図9は図8の45°
−225°方向の直径を含む垂直面内の指向特性であ
る。また、図示しないが水平偏波の垂直面指向性もほぼ
同様の形状を示し、斜め上方、約20°から50°にか
けて最大利得を有する。
【0016】本実施例のMSAは以上のような指向性を
有しており、車両に搭載した場合、1.5GHz帯の特
性はGPS用に適した特性であり、2.5GHz帯にお
いては車両誘導などに用いられる低仰角から放射される
電波の受信に適した特性である。
有しており、車両に搭載した場合、1.5GHz帯の特
性はGPS用に適した特性であり、2.5GHz帯にお
いては車両誘導などに用いられる低仰角から放射される
電波の受信に適した特性である。
【0017】すなわち、GPSのように人工衛星からの
電波を受信する場合は、全天空に対して平均した指向性
を有している必要がある。また、路肩の支柱などに設置
された送信機より送られる車両誘導用のビーコンなどの
電波を受信するためには、ビーコン至近領域では受信電
力が大きくアンテナ利得を低く抑えても問題ないことを
考慮すると車両前方および後方で斜め上方に(約3°か
ら50°程度の低仰角)指向性を有することが望まし
い。したがって、誘導用ビーコンが水平偏波ならば図7
の0°方向を車両前方として設置すれば、前記の指向性
を実現することができる。
電波を受信する場合は、全天空に対して平均した指向性
を有している必要がある。また、路肩の支柱などに設置
された送信機より送られる車両誘導用のビーコンなどの
電波を受信するためには、ビーコン至近領域では受信電
力が大きくアンテナ利得を低く抑えても問題ないことを
考慮すると車両前方および後方で斜め上方に(約3°か
ら50°程度の低仰角)指向性を有することが望まし
い。したがって、誘導用ビーコンが水平偏波ならば図7
の0°方向を車両前方として設置すれば、前記の指向性
を実現することができる。
【0018】図10に放射導体の他の実施例を示す。放
射導体21はひとつの縮退分離素子22を有し、この縮
退分離素子22から45°の位置に給電点23が設けら
れている。また、2次モードの共振周波数を調整するた
めのスタブ24が二つ設けられている。これらは縮退分
離素子22から±135°の位置に設けられており、前
述の実施例のスタブ14b,14dと同じ位置にある。
この放射導体21を用いたMSAの入力放射特性を図1
1に示す。2次共振周波数は2.50GHzであり、前
述の実施例と同様に、基本共振周波数1.57GHzか
ら予想される2次モードの周波数より低い値となってい
る。
射導体21はひとつの縮退分離素子22を有し、この縮
退分離素子22から45°の位置に給電点23が設けら
れている。また、2次モードの共振周波数を調整するた
めのスタブ24が二つ設けられている。これらは縮退分
離素子22から±135°の位置に設けられており、前
述の実施例のスタブ14b,14dと同じ位置にある。
この放射導体21を用いたMSAの入力放射特性を図1
1に示す。2次共振周波数は2.50GHzであり、前
述の実施例と同様に、基本共振周波数1.57GHzか
ら予想される2次モードの周波数より低い値となってい
る。
【0019】図12に放射導体のさらに他の実施例を示
す。放射導体31はひとつの縮退分離素子32を有し、
この縮退分離素子32から45°の位置に給電点33が
設けられている。また、2次モードの共振周波数を調整
するためのスタブ34がひとつ設けられている。これは
縮退分離素子32から+45°の位置に設けられてお
り、前述の実施例のスタブ14cと同じ位置にある。こ
の放射導体31を用いたMSAの入力放射特性を図13
に示す。2次共振周波数は2.5GHzであり、前述の
二つの実施例と同様に、基底共振周波数1.57GHz
から予想される2次モードの周波数より低い値となって
いる。
す。放射導体31はひとつの縮退分離素子32を有し、
この縮退分離素子32から45°の位置に給電点33が
設けられている。また、2次モードの共振周波数を調整
するためのスタブ34がひとつ設けられている。これは
縮退分離素子32から+45°の位置に設けられてお
り、前述の実施例のスタブ14cと同じ位置にある。こ
の放射導体31を用いたMSAの入力放射特性を図13
に示す。2次共振周波数は2.5GHzであり、前述の
二つの実施例と同様に、基底共振周波数1.57GHz
から予想される2次モードの周波数より低い値となって
いる。
【0020】以上、放射導体の形状は円盤の外周に縮退
分離素子およびスタブを設けた形状としたが、円盤では
なく円環状の放射導体においても同様に、スタブを設け
ることにより2次モードの共振周波数を変更することが
可能である。
分離素子およびスタブを設けた形状としたが、円盤では
なく円環状の放射導体においても同様に、スタブを設け
ることにより2次モードの共振周波数を変更することが
可能である。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スタブを
設け、その長さを調整することにより基底共振周波数と
は別個に2次モードの共振周波数を変更することができ
る。これによって、複数の周波数帯をひとつのMSAで
送受信する場合に、基底周波数とこれの所定の固定倍率
の周波数に限定されることのない、周波数帯を選定する
ことができる。言い換えれば、本発明によれば、基底周
波数とこれの所定の固定倍率ではない周波数の電波を受
信する場合においても、2次モードの共振周波数を調整
することによって、ひとつのMSAによって受信をする
ことができる。また、スタブにより2次モードの共振周
波数を調整しても基底周波数における放射パターンに影
響を及ぼすことがない。
設け、その長さを調整することにより基底共振周波数と
は別個に2次モードの共振周波数を変更することができ
る。これによって、複数の周波数帯をひとつのMSAで
送受信する場合に、基底周波数とこれの所定の固定倍率
の周波数に限定されることのない、周波数帯を選定する
ことができる。言い換えれば、本発明によれば、基底周
波数とこれの所定の固定倍率ではない周波数の電波を受
信する場合においても、2次モードの共振周波数を調整
することによって、ひとつのMSAによって受信をする
ことができる。また、スタブにより2次モードの共振周
波数を調整しても基底周波数における放射パターンに影
響を及ぼすことがない。
【図1】本発明にかかる好適な実施例の概略構成を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図2】本実施例の概略構成を示す断面図である。
【図3】本実施例の放射導体の形状の詳細を示す図であ
る。
る。
【図4】本実施例のMSAの入力放射特性を示す図であ
る。
る。
【図5】本実施例のMSAの指向特性を示す図であり、
特に1.5GHz円偏波の垂直面指向特性を示す図であ
る。
特に1.5GHz円偏波の垂直面指向特性を示す図であ
る。
【図6】本実施例のMSAの指向特性を示す図であり、
特に1.5GHz円偏波の水平面指向特性を示す図であ
る。
特に1.5GHz円偏波の水平面指向特性を示す図であ
る。
【図7】本実施例のMSAの指向特性を示す図であり、
特に2.5GHz水平偏波の水平面指向特性を示す図で
ある。
特に2.5GHz水平偏波の水平面指向特性を示す図で
ある。
【図8】本実施例のMSAの指向特性を示す図であり、
特に2.5GHz垂直偏波の水平面指向特性を示す図で
ある。
特に2.5GHz垂直偏波の水平面指向特性を示す図で
ある。
【図9】本実施例のMSAの指向特性を示す図であり、
特に2.5GHz垂直偏波の垂直面指向特性を示す図で
ある。
特に2.5GHz垂直偏波の垂直面指向特性を示す図で
ある。
【図10】他の実施例の放射導体の形状の詳細を示す図
である。
である。
【図11】図10に示す放射導体を用いたMSAの入力
放射特性を示す図である。
放射特性を示す図である。
【図12】さらに他の実施例の放射導体の形状の詳細を
示す図である。
示す図である。
【図13】図12に示す放射導体を用いたMSAの入力
放射特性を示す図である。
放射特性を示す図である。
11 放射導体 12 縮退分離素子 13 給電点 14 スタブ
Claims (1)
- 【請求項1】 略円環状または略円盤状の放射導体の中
心点以外の1点から給電を行い、前記放射導体の外周で
あって前記給電点より45°変位した位置に縮退分離素
子を設け円偏波を放射するマイクロストリップアンテナ
において、 前記縮退分離素子から前記放射導体の外周に沿っておよ
そ±45°の位置とおよそ±135°の位置の4か所の
うち少なくとも1か所にスタブを設けたことを特徴とす
るマイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5012933A JPH06224623A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5012933A JPH06224623A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224623A true JPH06224623A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11819096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5012933A Pending JPH06224623A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06224623A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005278159A (ja) * | 2004-03-01 | 2005-10-06 | Thomson Licensing | 多帯域平面アンテナ |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP5012933A patent/JPH06224623A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005278159A (ja) * | 2004-03-01 | 2005-10-06 | Thomson Licensing | 多帯域平面アンテナ |
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