JPH06232627A - 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

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JPH06232627A
JPH06232627A JP5278809A JP27880993A JPH06232627A JP H06232627 A JPH06232627 A JP H06232627A JP 5278809 A JP5278809 A JP 5278809A JP 27880993 A JP27880993 A JP 27880993A JP H06232627 A JPH06232627 A JP H06232627A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】楕円偏波率およびリターンロスともによい特性
が得られる周波数帯域を一致させて円偏波用マイクロス
トリップアンテナの広帯域化を図る。 【構成】このマイクロストリップアンテナは、マイクロ
ストリップ導体3bから給電される円形状の放射導体3
aを含む給電パッチ3と、給電パッチ3に対向する方形
状導体板の無給電パッチ1とを含む。給電パッチ3は放
射導体3aの円周上に設けた一対の凹部3c,3dの効
果により、右円偏波電磁界を生じる。無給電パッチ1
は、方形導体の互いに対向する頂点の一対に凹部1a,
1bを設けている。これら凹部1a,1bは給電パッチ
対称軸7から反時計方向に角度βだけ回転された無給電
パッチ対称軸8上にあり、この角度βは、スペーサ2,
凹部1a,1b等の寸法パラメータ等によって異る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は円偏波用のマイクロスト
リップアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種のマイクロストリップアンテ
ナが公開特許公報(発明の名称:マイクロストリップア
ンテナ,特許出願公開:平3−145305,公開:平
成3年(1991)6月20日)に開示されえいる。開
示されたマイクロストリップアンテナはマイクロストリ
ップ線路またはスロットラインから給電されている。図
20は、この公報の明細書内容に従って本願発明者が製
作したマイクロストリップアンテナの構成図である。こ
こで、(a)図は正面図、(b)図は(a)図のZ1−
Z2断面図、(c)図は詳細な分解斜視図である。
【0003】図20のマイクロストリップアンテナは、
給電ライン57とサペーサ56とスロット55aを構成
するスロット板55とを含むスロット線路から円形状導
体板の給電パッチ53に直線偏波状の高周波電磁界を供
給する。給電パッチ53は、導体板円周上に設けた一対
の凹部(円形状導体板の一部欠損部)53a,53bお
よび一対の凸部(円形状導体板の面積増加部)53c,
53dの効果により、供給された高周波電磁界から右円
偏波電磁界を生じる。即ち、上記直線偏波状高周波電磁
界の放射電界方向58から(a)図の時計まわり方向4
5°の位置に凹部53a,53bを設け(以下、この両
凹部53aと53bを結ぶ線を給電パッチ対称軸59と
する)、放射電界方向58から反時計まわり方向45°
の円周上の位置(即ち、給電パッチ対称軸59に直交)
に凸部53c,53dを設けると、この給電パッチ53
は、対向する円形状の無給電パッチ51の一面方向に円
偏波電磁界を放射する。無給電パッチ51は、一面に上
記円偏波電磁界を受けて他面から円偏波電磁界を再放射
する。このマイクロストリップアンテナでは、この無給
電パッチ51にも、給電パッチ53と同様に、凹部53
a,53bのほぼ対応位置に凹部51a,51bを設
け、凸部53c,53dのほぼ対応位置に凸部51c,
51dを設け、楕円偏波率(Axial Ratio)
の広帯域化を図っている。
【0004】図20のマイクロストリップアンテナは、
無給電パッチ51,給電パッチ53,スロット55aお
よび給電ライン57をそれぞれ薄いポリエステル銅張積
層板からなるPETフィルム511,531,55およ
び571に形成しており、また、これらPETフィルム
511と531との間、PETフィルム531と55と
の間、およびPETフィルム55と571との間には、
それぞれ比誘電率≒1.1の発泡ポリエチレンシートか
らなるスペーサ52,54および56を配置している。
さらに、このマイクロストリップアンテナは、PETフ
ィルム511(従って無給電パッチ51)を誘電体物質
からなるレドーム61で覆い、PETフィルム571を
上述と同様のスペーサ62を会してグランド板63で覆
い、このアンテナの機能要素を保護している。
【0005】楕円偏波率およびリターンロスを測定する
ために製作した図20のマイクロストリップアンテナ
は、給電パッチ53の円半径が37.5mm,凹部53
aおよび53bそれぞれの最大切込深さが円周線から
5.8mm,切込幅が19.2mm,凸部51aおよび
51bそれぞれの最小突出高さが円周線から5.8m
m,突出幅が19.2mmである。また、無給電パッチ
51の円半径が34.5mm,凹部51aおよび51b
それぞれの最大切込深さが円周線から6.8mm,切込
幅が13.7mmである。なお、このアンテナでは、楕
円偏波率およびリターンロスを改善するため、無給電パ
ッチ53の円半径を給電パッチ51のそれより僅かに小
さくしている。スペーサ52および54の厚さは、それ
ぞれ10mmおよび3mmである。
【0006】図21は、図20のマイクロストリップア
ンテナの楕円偏波率およびリターンロスの測定結果を示
す図である。
【0007】このマイクロストリップアンテナは、最良
の楕円偏波率を示す周波数がほぼ1.68GHz,最良
のリターンロスを示す周波数がほぼ1.57GHzであ
り、両者にはほぼ7%のずれがある。円偏波マイクロス
トリップアンテナの実際使用上に必要な特性を楕円偏波
率4dB以下,リターンロース12dB(ミスマッチロ
ス0.3dB)以下とすると、このアンテナは、楕円偏
波率およびリターンロス個個では必要特性を満足する周
波数帯域をそれぞれ80MHz程度有しているにもかか
わらず、両者の最良特性を示す周波数がずれているた
め、アンテナの必要特性を両者ともに満たす帯域を持た
ない。この楕円偏波率とリターンロスとの周波数特性の
ずれは、この種のパッチアンテナで一般に見られる特性
である。
【0008】なお、この種のマイクロストリップアンテ
ナにおいて、アンテナへの給電方法の違いは、上記楕円
偏波率およびリターンロスの周波数特性に有意性のある
違いを表わさないと考えられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述のとおり、従来の
マイクロストリップアンテナは、最良の楕円偏波率を示
す周波数と最良のリターンロス(VSWR)を示す周波
数とがずれているため、所要のアンテナ損失および放射
特性を共に満たす周波数帯域を広くとれず、実質的に使
用できるアンテナ帯域が狭いという問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の円偏波用のマイ
クロストリップアンテナは、高周波電力の供給を受けて
円形状の導体板の一面から円偏波電磁界を放射する給電
パッチと、前記給電パッチに前記高周波電力を供給する
給電手段と、前記給電パッチから前記円偏波電磁界を一
面に受けこの円偏波電磁界を他面から再放射する無給電
パッチとを備える円偏波用のマイクロストリップアンテ
ナにおいて、前記給電パッチが、前記円形状導体板の円
周上に、前記高周波電力の給電端と前記円形状導体板の
中心とを結ぶ直線の方向に関して、時計まわりまたは反
時計まわりいずれかのほぼ45°の位置に形成された一
対の凹部、または同上の凸部、または時計まわりおよび
反時計まわりのほぼ45°の位置にそれぞれ形成された
一対の凹部と一対の凸部の一対の、いずれかをを有して
おり、前記無給電パッチが、前記円形状導体板の一面に
対向して設けられた方形状の導体板であり、前記方形状
導体板が、互いに対向する頂点の一対に形成された一対
の凹部、またな同上の一対の凸部、または互いに対向す
る頂点の二つの対にそれぞれ形成された一対の凹部と一
対の凸部のいずれかを有し、前記給電パッチの凹部が前
記無給電パッチの凹部に対応し、前記給電パッチの凸部
が前記無給電パッチの凸部に対応している。
【0011】このマイクロストリップアンテナにおい
て、前記給電パッチの放射する円偏波電磁界が右円偏波
電磁界であるときには、前記方形状導体板の前記凸部ま
たは凹部の一対を結ぶ無給電パッチ対称軸が、前記給電
パッチの凹部または凸部の一対を結ぶ給電パッチ対称軸
を基準として反時計方向に回転されており、前記給電パ
ッチの放射する円偏波電磁界が左円偏波電磁界であると
きには、前記方形状導体板の前記凸部または凹部の一対
を結ぶ無給電パッチ対称軸が、前記給電パッチの凹部ま
たは凸部の一対を結ぶ給電パッチ対称軸を基準として時
計方向に回転されている。
【0012】また、前記マイクロストリップアンテナに
おける給電パッチおよび無給電パッチの一態様は、前記
給電パッチが、前記円形状導体板の円周上に、前記高周
波電力の給電端と前記円形状導体板の中心とを結ぶ直線
の方向に関して時計まわりまたは反時計まわりいずれか
のほぼ45°の位置に形成された一対の凹部と、前記一
対の凹部を結ぶ給電パッチ対称線に垂直でありしかもア
ンテナ中心を通る線上に形成された一対の凸部とを有
し、前記無給電パッチが、前記円形状導体板の一面に対
向して設けられた方形上の導体板であり、前記方形状導
体板が、前記給電パッチの一対の凹部に対応して互いに
対向する頂点の一対に形成した一対の凹部と、前記給電
パッチの一対の凸部に対応して互いに対向する頂点の別
の一対に形成した一対の凸部とを有している。
【0013】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0014】図1は本発明の第1の実施例の構成図であ
り、(a)図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X
2断面図、(c)は分解斜視図である。
【0015】このマイクロストイップアンテナは、給電
パッチ3に含まれるマイクロストリップ導体3bとスペ
ーサ4とグランド板5とからなるマイクロストリップ線
路から給電パッチ3に含まれる円形状導体板の放射導体
3aに直線偏波状の高周波電磁界を供給する。給電パッ
チ3は、放射導体3aの導体円周上に設けた一対の凹部
3c,3dの効果により、供給された高周波電磁界から
右施円偏波電磁界を生じる。即ち、給電パッチ3には上
記直線偏波状高周波電磁界の放射電界方向6から時計ま
わり方向45°の位置(角度α)に図20の凹部53
a,53bと同様の凹部3c,3dを設け(以下この両
凹部3cと3dと給電パッチ3および無給電パッチ1の
中心であるアンテナ中心9とを結ぶ線を給電パッチ対称
軸7とする)ており、この給電パッチ3は、上記発泡ポ
リエチレンシート遠からなる誘電体のスペーサ2を介
し、対向する方形状導体板からなる無給電パッチ1の一
面方向に円偏波電磁界を放射する。この発明の特徴をな
す構成要素である無給電パッチ1は、一面に上記円偏波
電磁界を受けて他面から円偏波電磁界を再放射する。
【0016】このマイクロストリップアンテナでは、無
給電パッチ1の方形導体の互いに対向する頂点の一対に
上記頂点の一部導体の欠損させた凹部1a,1bを設
け、楕円偏波率の広帯域化、およびリターンロスの最良
周波数とこの楕円偏波率の最良周波数の一致を図ってい
る。この凹部1a,1bは、給電パッチの凹部3c,3
dに対応しており、この凹部1a,1bの位置は給電パ
ッチ対称軸7から反時計方向に角度βだけ回転された無
給電パッチ対称軸8上にある。この給電パッチ対称軸7
と無給電パッチ対称軸8とのなす角度βは、スペーサ
2,凹部1a,1b等の寸法パラメータ等によって異
る。一例としてスペーサ2の厚さが大きくなるにつれて
角度βを大きくする必要がある。逆に、スペーサ2の厚
さが0に近ければ角度βも殆ど0でよい。
【0017】なお、図1は右円偏波用のマイクロストリ
ップアンテナであり、左施円偏波用にするには、周知の
とおり、給電パッチ対称軸7がこの図において放射電界
方向6の反対側になるように凹部3cおよび3dを形成
する。従って、無給電パッチ1の凹部1aおよび1bも
凹部3cおよび3dと同じ側に形成する。このとき、無
給電パッチ対称軸8は、給電パッチ対称軸7から時計方
向に回転される。
【0018】さらに、このマイクロストリップアンテナ
の構成要素は、それぞれ別の部品で構成されてもよく、
(c)図に示されるように無給電パッチ1とスペーサ2
とを一体の誘電体基板,また給電パッチ3とスペーサ4
とグランド5とを別の一体の基板で構成してもよい。
【0019】図2は本発明の第2の実施例の構成図であ
り、(a)図は正面図、(b)図は(a)図のY1−Y
2断面図である。また、図3はこの実施例をさらに詳細
に示す分解斜視図である。
【0020】図2および図3を参照すると、このマイク
ロストリップンアンテナは、無給電パッチ21を除き、
図20のマイクロストリップアンテナにほぼ対応してい
る。
【0021】即ち、この実施例のアンテナの構成要素で
あるスペーサ22,24,26,スロット板25,給電
ライン27,レドーム31,スペーサ32およびグラン
ド板33が、それぞれスペーサ52,54,56,スロ
ット板55,給電ライン27,レドーム31,スペーサ
32およびグランド板33と同じであり、放射電界方向
28および給電パッチ対称軸29も放射電界方向58お
よび給電パッチ対称軸59と同じ意味を表わしている。
ここで、給電パッチ23の寸法は、導体板の円半径を給
電パッチ53のそれとほぼ同じにしているが、凹部23
aおよび23bそれぞれの最大切込深さを円周線から
8.8mm,切込幅を17.6mm,凸部21aおよび
21bそれぞれの最小突出高さを演出線から8.8m
m,突出幅を17.6mmに変えている。しかし、この
給電パッチ23による円偏波電磁界の発生動作は、図2
0の従来技術によるマイクロストリップアンテナとほぼ
同じと考えてよい。
【0022】無給電パッチ21は、給電パッチ23の一
面から円偏波電磁界を一面に受ける方形状の導体板であ
り、給電パッチ23の凹部23aおよび23bに対応し
て上記方形状導体板の互いに対向する頂点の一対に凹部
21aおよび21bを形成している(この凹部21aと
21bとアンテナ中心31とを結ぶ線を無給電パッチ対
称軸30とする)。また、無給電パッチ21は、無給電
パッチ対称軸30に直交する軸上にある方形導体板の頂
点の別の一対に凸部(頂点部の導体面積増加部)21c
および21dを形成している。
【0023】図2および図3のマイクロストリップアン
テナにおいても、凹部21a,21bの位置は給電パッ
チ対応軸29から反時計方向に角度7だけ回転された無
給電パッチ対称軸30上にある。この給電パッチ対称軸
29と無給電パッチ対称軸30とのなす角度γも、スペ
ーサ22,凹部21a,21b等の寸法パラメータ等に
よって異る。この角度γの変化の様子も、円偏波電磁界
の向きによる無給電パッチ対称軸30の回転方向も図1
の実施例と同様である。
【0024】さらに、このマイクロストリップアンテナ
の構成要素は、図3に示すようにそれぞれ別の部品で構
成されてもよく、また無給電パッチ21とスペーサ22
とを,給電パッチ23とスペーサ24とを,スロット板
25とスペーサ26とグランド5とをそれぞれ別の一体
の基板で構成してもよいのは勿論である。
【0025】図4は、図2および図3に示した第2の実
施例について、楕円偏波率およびリターンロスを測定し
た結果を示す図である。なお、この測定に供したマイク
ロストリップアンテナは、無給電パッチ23は方形状導
体板の一辺が61mmであり,凹部21aおよび21b
は方形状導体の頂点からそれぞれ14mm隔てた2つ点
を結んで上記導体板を欠損させており、凸部21cおよ
び21dは上記導体板を頂点から幅16.2mmだけ広
げたものである。また、無給電パッチ対称軸30の給電
パッチ対称軸29に対する回転角度γを30°にしてい
る。
【0026】この測定マイクロストリップアンテナは、
最良の楕円偏波率を示す周波数がほぼ1.59GHz,
よいリターンロスを示す周波数の中心もほぼ同じ周波数
となっており、両周波数がほぼ一致している。また、楕
円偏波率4dB以下の周波数帯域は約90MHz,リタ
ーンロス−12dB以下の周波数帯域は、これより広い
180MHzが得られている。従って、このアンテナの
必要特性を満足する周波数帯域は、楕円偏波率4dB以
下を満足する周波数帯域でほぼ決定され、従来技術によ
るマイクロストリップアンテナのようにリターンロスの
制限による使用帯域の制限がない。
【0027】図5は本発明の第3の実施例であり、
(a)正面図、(b)はX1−X2の断面図、(c)は
分解斜視図である。このマイクロストリップアンテナの
構成は、第1の実施例と同じである。しかし7の給電パ
ッチ対称軸に8の無給電パッチ対称軸が重なっており、
ピン10による給電手段を取っている。マイクロストリ
ップ線路3bとスペーサ4とグランド板5からなるマイ
クロストリップ線路からピン10を通り給電パッチに高
周波電磁界が供給される。
【0028】図6は本発明の第4の実施例であり、
(a)は正面図、(b)はX1−X2の断面図、(c)
は分解斜視図である。このマイクロストリップアンテナ
の構成は第1の実施例と同じである。しかし給電方法
が、ピン10による給電である。
【0029】図7は本発明の第5の実施例であり、
(a)は正面図、(b)はX1−X2の断面図、(c)
は分解斜視図である。このマイクロストリップアンテナ
の構成は第1の実施例と同じである。しかし給電方法は
スロット11によるものである。
【0030】図8は本発明の第6の実施例の分解斜視図
である。このマイクロストリップアンテナは第5の実施
例と同じである。アンテナの素材にフィルム及びスペー
サを用いている。
【0031】図9は本発明の第7の実施例の分解斜視図
である。このマイクロストリップアンテナは第6の実施
例と同じであるが給電方法がスロット板25,スペーサ
26,給電ライン27,スペーサ32,グランド板33
を使ったトリプレート構造になっており、アンテナを保
護するためにレドーム31を使用している。
【0032】図10は本発明の第8の実施例であり
(a)は正面図、(b)はX1−X2の断面図、(c)
は分解斜視図である。このマイクロストリップアンテナ
の構成は第2の実施例と同じである。しかし、ピン10
による給電手段を取っている。得られる電気特性等は実
施例2と同等である。
【0033】図11は本発明の第9の実施例であり
(a)は正面図、(b)はX1−X2の断面図、(c)
は分解斜視図である。このマイクロストリップアンテナ
は、給電パッチ3に含まれるマイクロストリップ導体3
bとスペーサ4とグランド板5からなるマイクロストリ
ップ線路から給電パッチ3に含まれる第1の方形状導体
板の放射導体3aに直線偏波上の高周波電磁界を供給す
る。給電パッチ3は放射導体3aの導体外周上に設けた
一対の凹部3c,3dの効果により、供給された高周波
電磁界から右旋円偏波電磁界を生じる。すなわち給電パ
ッチ3に上記直線偏波状高周波電磁界の放射電界方向6
から時計まわり方向45°の位置(角度α)に図20の
凹部53a,53bと同様の凹部3c,3dを設け(以
下、この両凹部3cと3dと給電パッチ3および無給電
パッチ1の中心であるアンテナ中心9とを結ぶ線を給電
パッチ対称軸7とする)ており、この給電パッチ3は上
記発泡ポリエチレンシート等から成る誘電体のスペーサ
2を介し対向する第2の方形状導体板からなる無給電パ
ッチ1の一方向に円偏波電磁界を放射する。無給電パッ
チ1は一面に上記円偏波電磁界を受けて他面から円偏波
電磁界を再放射する。
【0034】このマイクロストリップアンテナでは、無
給電パッチ1の方形導体の互いに対向する頂点の一対に
上記頂点の一部導体を欠損させた凹部1a,1bを設け
楕円偏波率の広帯域化およびリターンロスの最良周波数
とこの楕円偏波率の最良周波数の一致を図っている。こ
の凹部1a,1bは給電パッチの凹部3c,3dに対応
しており、この凹部1a,1bの位置は給電パッチ対称
軸7から反時計方向に過度βだけ回転された無給電パッ
チ対称軸8上にある。この給電パッチ対称軸7と無給電
パッチ対称軸8とのなす角度βは、スペーサ2、凹部1
a,1b等の寸法パラメータによって異る。一例として
スペーサ2,の厚さが大きくなるにつれて角度βを大き
くする必要がある。逆にスペーサ2の厚さが0に近けれ
ば角度もほとんど0でよい。
【0035】なお、図11は右旋円偏波用のマイクロス
トリップアンテナであり、左旋円偏波用にするには、周
知のとおり給電パッチ対称軸7がこの図において放射電
界方向6と反対側になるように凹部3cおよび3dを形
成する。従って無給電パッチ1の凹部1aおよび1bも
凹部3cおよび3dと同じ側に形成する。このとき無給
電パッチ対称軸8は給電パッチ対称軸7から時計方向に
回転される。さらにこのマイクロストリップアンテナの
構成要素はそれぞれ別の部品で構成されてもよく、
(c)図に示されるように無給電パッチ1とスペーサ2
とを一体の誘電体基板,また給電パッチ3とスペーサ4
とグランド5とを別の一体の基板で構成しても良い。
【0036】図12は本発明の第10の実施例の構成図
であり、(a)は正面図,(b)は(a)図のY1−Y
2断面図である。また図13はこの実施例をさらに詳細
に示す分解斜視図である。図12および図13を参照す
ると、このマイクロストリップアンテナは給電パッチ2
3を除き図2のマイクロストリップアンテナにほぼ対応
している。すなわち、この実施例のアンテナの構成要素
であるスペーサ22,24,26,スロット板25,給
電ライン27,レドーム31,スペーサ32およびグラ
ンド板33がそれぞれ図2の構成とまったく同じであ
り、放射電界方向28および給電パッチ対称軸29も図
2と同様の意味を表している。
【0037】ここで給電パッチ23の寸法は方形上導体
板の一辺が68.5mmであり、凹部23aおよび23
bは方形上導体の頂点からそれぞれ17.95隔てた2
つ点を結んで上記導体板を欠損させており、凸部23c
および23dは上記導体板を頂点から幅23.7mmだ
け拡げたものである。しかしこの給電パッチ23による
円偏波電磁界の発生動作は、図20の従来技術によるマ
イクロストリップアンテナとほぼ同じと考えて良い。無
給電パッチは構成,給電パッチとの位置関係,形状各部
の寸法等図2のものと同じである。さらにこのマイクロ
ストリップアンテナの構成要素は、図13に示すように
それぞれ別の部品で構成されても良い。
【0038】図12に示した第10の実施例についての
楕円偏波率およびリターンロスの測定結果は、図4に示
した結果とまったく同様で最良の楕円偏波率を示す周波
数帯域とよいリターンロスを示す周波数の帯域が一致す
る。
【0039】図14は本発明の第11の実施例であり
(a)正面図,(b)はX1−X2の断面図,(c)は
分解斜視図である。このマイクロストリップアンテナの
構成は第9の実施例と同じであるしかし7の給電パッチ
対称軸8が重なっており、ピン10による給電手段を取
っている。
【0040】図15は本発明の第12の実施例であり、
(a)は正面図,(b)はX1−X2の断面図,(c)
は分解斜視図である。このマイクロストリップアンテナ
の構成は第9の実施例と同じである。しかし給電方法が
ピン10による給電である。
【0041】図16は本発明の第13の実施例であり、
(a)は正面図,(b)はX1−X2の断面図,(c)
は分解斜視図である。このマイクロストリップアンテナ
の構成は第9の実施例と同じである。しかし給電方法は
スロット11によるものである。
【0042】図17は本発明の第14の実施例の分解斜
視図である。このマイクロストリップアンテナは第13
の実施例と同じである。アンテナの素材にフィルム及び
スペーサを用いている。
【0043】図18は本発明の第15の実施例の分解斜
視図である。このマイクロストリップアンテナは第14
実施例と同じであるが給電方法がスロット板25,スペ
ーサ26,給電ライン27,スペーサ32,グランドバ
ン33を使ったトリプレート構造になっており、アンテ
ナ表面を保護するためにレドーム31を使用している。
【0044】図19は本発明の第16の実施例であり
(a)は正面図,(b)はX1−X2の断面図,(c)
は分解斜視図である。このマイクロストリップアンテナ
の構成は第10の実施例と同じであるしかしピン10に
よる給電手段を取っている。得られる電気特性等は第2
の実施例と同様である。
【0045】
【発明の効果】上述したように本発明は、無給電パッチ
を用いることよって楕円偏波率の広帯域化を図る円偏波
用のマイクロストリップアンテナにおいて、上記無給電
パッツチとして、給電パッチの凹部や凸部に対応させて
頂点に凹部や凸部を形成した方形状の導体板を用い、ま
た、このアンテナのパラメータに応じて上記給電パッチ
の対称軸と無給電パッチの対称軸との角度を回転させて
いるので、楕円偏波率およびリターンロスノ各各の周波
数帯域を広帯域にできるのみならず、上記楕円偏波率お
よびリターンロスのよい特性が得られる周波数帯域を一
致させることができ、この結果、実用的に広帯域なマイ
クロストリップアンテナを提供できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成図であり、(a)
図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断面図、
(c)図は分解斜視図である。
【図2】本発明の第2の実施例の構成図であり、(a)
図は正面図、(b)図は(a)図のY1−Y2断面図で
ある。
【図3】図2の実施例をさらに詳細に示す分解斜視図で
ある。
【図4】第2の実施例の楕円偏波率およびリターンロス
の測定結果を示す図である。
【図5】本発明の第3の実施例の構成図であり、(a)
図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断面図、
(c)図は分解斜視図である。
【図6】本発明の第4の実施例の構成図であり、(a)
図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断面図、
(c)図は分解斜視図である。
【図7】本発明の第5の実施例の構成図であり、(a)
図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断面図、
(c)図は分解斜視図である。
【図8】本発明の第6の実施例の分解斜視図である。
【図9】本発明の第7の実施例の分解斜視図である。
【図10】本発明の第8の実施例の構成図であり、
(a)図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断
面図、(c)図は分解斜視図である。
【図11】本発明の第9の実施例の構成図であり、
(a)図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断
面図、(c)図は分解斜視図である。
【図12】本発明の第10の実施例の構成図であり、
(a)図は正面図、(b)図は(a)図のY1−Y2断
面図である。
【図13】図12の実施例をさらに詳細に示す分解斜視
図である。
【図14】本発明の第11の実施例の構成図であり、
(a)図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断
面図、(c)図は分解斜視図である。
【図15】本発明の第12の実施例の構成図であり、
(a)図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断
面図、(c)図は分解斜視図である。
【図16】本発明の第13の実施例の構成図であり、
(a)図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断
面図、(c)図は分解斜視図である。
【図17】本発明の第14の実施例の分解斜視図であ
る。
【図18】本発明の第15の実施例の分解斜視図であ
る。
【図19】本発明の第16の実施例の構成図であり、
(a)図は正面図、(b)図は(a)図のX1−X2断
面図、(c)図は分解斜視図である。
【図20】従来技術によるマイクロストリップアンテナ
の構成図であり、(a)図は正面図、(b)図は(a)
図のZ1−Z2断面図、(c)図は詳細な分解斜視図で
ある。
【図21】図20のマイクロストリップアンテの楕円偏
波率およびリターンロスの測定結果を示す図である。
【符号の説明】
1,21,51 無給電パッチ 1a,1b,21a,21b,51a,51b 凹部 21c,21d,51c,51d 凸部 2,4,22,24,26,32,52,54,56,
62 スペーサ 3,23,53 給電パッチ 3a 放射導体 3b マイクロストリップ導体 3c,3d,21a,21b,53a,53b 凹部 23c,23d,53c,53d 凸部 5,33,63 グランド板 6,28,58 放射電界方向 7.29,59 給電パッチ対称軸 8,30 無給電パッチ 9,30 アンテナ中心 25 スロット板 25a スロット 31,61 レドーム 211,231,271,511,531,571
PETフィルム 10 ピン 10a 給電点 11 スロット

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波電力の供給を受けて円形状の導体
    板の一面から円偏波電磁界を放射する給電パッチと、前
    記給電パッチに前記高周波電力を供給する給電手段と、
    前記給電パッチから前記円偏波電磁界を一面に受けこの
    円偏波電磁界を他面から再放射する無給電パッチとを備
    える円偏波用のマイクロストリップアンテナにおいて、 前記給電パッチが、前記円形状導体板の円周上に、前記
    高周波電力の給電端と前記円形状導体板の中心とを結ぶ
    直線の方向に関して、時計まわりまたは反時計まわりい
    ずれかのほぼ45°の位置に形成された一対の凹部、ま
    たは同上の凸部を有しており、 前記無給電パッチが、前記円形状導体板の一面に対向し
    て設けられた方形状の導体板であり、前記方形状導体板
    が、互いに対向する頂点の一対に形成された一対の凹
    部、またな同上の一対の凸部のいずれかを有し、 前記給電パッチの凹部が前記無給電パッチの凹部に対応
    し、または前記給電パッチの凸部が前記無給電パッチの
    凸部に対応していることを特徴とする円偏波用のマイク
    ロストリップアンテナ。
  2. 【請求項2】 前記給電パッチの放射する円偏波電磁界
    が右施円偏波電磁界であるときには、前記方形状導体板
    の前記凸部または凹部の一対を結ぶ無給電パッチ対称軸
    が、前記給電パッチの凹部または凸部の一対を結ぶ給電
    パッチ対称軸を基準として反時計方向に回転されてお
    り、 前記給電パッチの放射する円偏波電磁界が左施円偏波電
    磁界であるときには、前記方形状導体板の前記凸部また
    は凹部の一対を結ぶ無給電パッチ対称軸が、前記給電パ
    ッチの凹部または凸部の一対を結ぶ給電パッチ対称軸を
    基準として時計方向に回転されていることを特徴とする
    請求項1記載のマイクロストリップアンテナ。
  3. 【請求項3】 前記給電手段が、前記給電パッチの円形
    状導体板に接続されたマイクロストリップ路線であるこ
    とを特徴とする請求項2記載のマイクロストリップアン
    テナ。
  4. 【請求項4】 前記給電手段が、前記円形状導体板の他
    面に電磁的に接続されたスロット線路であることを特徴
    とする請求項2記載のマイクロストリップアンテナ。
  5. 【請求項5】 前記給電パッチおよび無給電パッチおよ
    び前記スロット線路のスロット周囲導体が、誘電体フィ
    ルム上に形成されていることを特徴とする請求項4記載
    のマイクロストリップアンテナ。
  6. 【請求項6】 前記スロット線路が、誘電体物質を介し
    て接地板で覆われていることを特徴とする請求項5記載
    のマイクロストリップアンテナ。
  7. 【請求項7】 高周波電力の給電を受けて円形状の導体
    板の一面から円偏波電磁界を放射する給電パッチと、前
    記給電パッチに前記高周波電力を供給する給電手段と、
    前記給電パッチから前記円偏波電磁界を一面に受けこの
    円偏波電磁界を他面から再放射する無給電パッチとを備
    える円偏波用のマイクロストリップアンテナにおいて、 前記給電パッチが、前記円形状導体板の円周上に、前記
    高周波電力の給電端と前記円形状導体板の中心とを結ぶ
    直線の方向に関して時計まわりまたは反時計まわりいず
    れかのほぼ45°の位置に形成された一対の凹部と、前
    記一対の凹部を結ぶ給電パッチ対称線に垂直でありしか
    もアンテナ中心を通る線上に形成された一対の凸部とを
    有し、 前記無給電パッチが、前記円形状導体板の一面に対向し
    て設けられた方形上の導体板であり、前記方形状導体板
    が、前記給電パッチの一対の凹部に対応して互いに対向
    する頂点の一対に形成した一対の凹部と、前記給電パッ
    チの一対の凸部に対応して互いに対向する頂点の別の一
    対に形成した一対の凸部とを有し、 前記給電パッチの放射する円偏波電磁界が右円偏波電磁
    界であるときには、前記方形状導体板の前記凸部または
    凹部の一対を結ぶ無給電パッチ対称軸が、前記給電パッ
    チの凹部または凸部の一対を結ぶ給電パッチ対称軸を基
    準として反時計方向に回転されており、 前記給電パッチの放射する円偏波電磁界が左施円偏波電
    磁界であるときには、前記方形状導体板の前記凸部また
    は凹部の一対を結ぶ無給電パッチ対称軸が、前記給電パ
    ッチの凹部または凸部の一対を結ぶ給電パッチ対称軸を
    基準として時計方向に回転されていることを特徴とする
    線偏波用のマイクロストリップアンテナ。
  8. 【請求項8】 前記給電手段が、前記円形状導体板の他
    面に電磁的に接続されるスロット線路であり、 前記給電パッチおよび無給電パッチおよび前記スロット
    線路のスロット周囲導体が、誘電体フィルム上に形成さ
    れていることを特徴とする請求項7記載のマイクロスト
    リップアンテナ。
  9. 【請求項9】 高周波電力の給電を受けて第1の方形状
    の導体板の一面から円偏波電磁界を放射する給電パッチ
    と、前記給電パッチに前記高周波電力を供給する給電手
    段と前記給電パッチから前記円偏波電磁界を一面に受け
    この円偏波電磁界を他面から再放射する無給電パッチと
    を備える円偏波用のマイクロストリップアンテナにおい
    て、 前記給電パッチが互いに対向する頂点の一対に形成され
    た一対の凹部または一対の凸部のいずれかを有し、 前記無給電パッチが前記第1の方形状導体板であり前記
    第2の方形状導体板が互いに対向する頂点の一対に形成
    された一対の凹部または同上の一対の凸部のいずれかっ
    を有し、 前記給電パッチの凹部が前記無給電パッチの凹部に対応
    しまたは前記給電パッチの凸部が前記無給電パッチの凸
    部に対応していることを特徴とする円偏波用のマイクロ
    ストリップアンテナ。
  10. 【請求項10】 前記給電パッチの放射する円偏波電磁
    界が右旋円偏波電磁界であるときには、前記第2の方形
    状導体板の前記凸部または凹部の一対を結ぶ無給電パッ
    チ対称軸が、前記無給電パッチの凹部または凸部の一対
    を結ぶ給電パッチ対称軸を基準として反時計方向に回転
    されており、 前記給電パッチの放射する円偏波電磁界が左旋円偏波電
    磁界であるときには、前記第2の方形状導体板の前記凸
    部または凹部の一対を結ぶ無給電パッチ対称軸が、前記
    給電パッチの凹部または凸部の一対を結ぶ給電パッチ対
    称軸を基準として時計方向に回転されていることを特徴
    とする請求項9記載のマイクロストリップアンテナ。
  11. 【請求項11】 前記給電手段が、前記給電パッチの第
    1の方形状導体板に接続されたマイクロストリップ線路
    であることを特徴とする請求項10記載のマイクロスト
    リップアンテナ。
  12. 【請求項12】 前記給電手段が前記第1の方形状導体
    板の他面に電磁的に接続されたスロット線路であること
    を特徴とする請求項10記載のマイクロストリップアン
    テナ。
  13. 【請求項13】 前記給電パッチおよび無給電パッチお
    よび前記スロット線路のスロット周囲導体が誘電体フィ
    ルム上に形成されていることを特徴とする請求項12記
    載のマイクロストリップアンテナ。
  14. 【請求項14】 前記スロット線路が、誘電体物質を介
    して接地板で覆われていることを特徴とする請求項13
    記載のマイクロストリップアンテナ。
  15. 【請求項15】 高周波電力の給電を受けて第1の方形
    状の導体板の一面から円偏波電磁界を放射する給電パッ
    チと、前記給電パッチに前記高周波電力を供給する給電
    手段と、前記給電パッチから前記円偏波電磁界を一面に
    受け、この円偏波電磁界を他面から再放射する無給電パ
    ッチとを備える円偏波用のマイクロスオリップアンテナ
    において、 前記給電パッチが、互いに対向する頂点の一対に形成し
    た一対の凹部と、もう一つの頂点の一対に形成した一対
    の凸部とを有し、 前記無給電パッチが前記第1の方形状導体板の一面に対
    向して設けられた第2の方形状の導体板であり、前記第
    2の方形状導体板が、前記給電パッチ一対の凹部に対応
    して互いに対向する頂点の一対に形成した一対の凹部と
    前記給電パッチの一対の凸部に対応して互いに対向する
    頂点の別の一対に形成した一対の凸部とを有し、前記給
    電パッチの放射する円偏波電磁界が右旋円偏波電磁界で
    あるときには、前記第2の方形状導体板の前記凸部また
    は凹部の一対を結ぶ無給電パッチ対称軸が前記給電パッ
    チの凹部または凸部の一対を結ぶ給電パッチ対称軸を基
    準として反時計方向に回転されており、 前記給電パッチの放射するえ偏波電磁界が左旋円偏波電
    磁界であるときには、前記第2の方形状導体板の前記凸
    部または凹部の一対を結ぶ無給電パッチ対称軸が、前記
    給電パッチの凹部または凸部の一対を結ぶ給電パッチ対
    称軸を基準として時計方向に回転されていることを特徴
    とする円偏波用のマイクロストリップアンテナ。
  16. 【請求項16】 前記給電手段が、前記第1の方形状導
    体板の他面に電磁的に接続されるスロット線路であり、 前記給電パッチおよび無給電パッチおよび前記スロット
    線路のスロット周囲導体が、誘電体フィルム上に形成さ
    れていることを特徴とする請求項15記載のマイクロス
    トリップアンテナ。
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