JPH0629725A - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
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- JPH0629725A JPH0629725A JP3451791A JP3451791A JPH0629725A JP H0629725 A JPH0629725 A JP H0629725A JP 3451791 A JP3451791 A JP 3451791A JP 3451791 A JP3451791 A JP 3451791A JP H0629725 A JPH0629725 A JP H0629725A
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- Japan
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- line
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は給電線路面と放射素子面とを分離し
て給電線からの不要放射を防止し、これよって放射指向
性を乱さないようにし、さらにアンプや位相器などのデ
バイスを組み込むときの回路設計を容易にしてアクティ
ブアンテナ化を容易にすることを目的としている。 【構成】 放射素子９と給電線６とを分離した平面アン
テナにおいて、基板の一方の面に形成したコプレーナ線
路（給電線６）により、残りの一方の面に形成したコプ
レーナパッチ（放射素子９）あるいはスロットを励振す
ることを特徴としている。
て給電線からの不要放射を防止し、これよって放射指向
性を乱さないようにし、さらにアンプや位相器などのデ
バイスを組み込むときの回路設計を容易にしてアクティ
ブアンテナ化を容易にすることを目的としている。 【構成】 放射素子９と給電線６とを分離した平面アン
テナにおいて、基板の一方の面に形成したコプレーナ線
路（給電線６）により、残りの一方の面に形成したコプ
レーナパッチ（放射素子９）あるいはスロットを励振す
ることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波帯用送受信ア
ンテナ等として使用される平面アンテナに係わり、特に
放射素子面と給電線路面とが分離された多層構造を持つ
平面アンテナに関する。
ンテナ等として使用される平面アンテナに係わり、特に
放射素子面と給電線路面とが分離された多層構造を持つ
平面アンテナに関する。
【０００２】本発明は基板の一方の面に形成したコプレ
ーナ線路により、残りの一方の面に形成したコプレーナ
パッチあるいはスロットを励振することにより、給電線
路面と放射素子面とを分離させるとともに、給電線から
の不要放射を防止して放射指向性を乱さないようにし、
さらにアンプや位相器などのデバイスを組み込むときの
回路設計を容易にしてアクティブアンテナ化を容易にす
る。
ーナ線路により、残りの一方の面に形成したコプレーナ
パッチあるいはスロットを励振することにより、給電線
路面と放射素子面とを分離させるとともに、給電線から
の不要放射を防止して放射指向性を乱さないようにし、
さらにアンプや位相器などのデバイスを組み込むときの
回路設計を容易にしてアクティブアンテナ化を容易にす
る。
【０００３】
【従来の技術】マイクロ波帯用送受信アンテナ等として
使用される平面アンテナとして、従来、コプレーナ線路
による平面アンテナが知られている。
使用される平面アンテナとして、従来、コプレーナ線路
による平面アンテナが知られている。
【０００４】この平面アンテナは、一枚の基板の同一平
面上に給電線と放射素子（パッチ）とを配置し、送受信
機から出力される送信信号を給電線を介して放射素子に
導いて電波を放射させたり、パッチによって電波を受信
して受信信号を発生させこれを給電線を介して送受信機
に導いたりしている（JOHN W.GREISER“Coplanar Strip
line Antenna"MICROWAVE JOURNAL Oct. 1976 参照）。
面上に給電線と放射素子（パッチ）とを配置し、送受信
機から出力される送信信号を給電線を介して放射素子に
導いて電波を放射させたり、パッチによって電波を受信
して受信信号を発生させこれを給電線を介して送受信機
に導いたりしている（JOHN W.GREISER“Coplanar Strip
line Antenna"MICROWAVE JOURNAL Oct. 1976 参照）。
【０００５】また、他の平面アンテナとして、例えば、
電磁結合などを用いて放射素子面と給電線路面とを分離
した構造のアンテナも各種、提案されているが、給電線
にトリプレート線路、マイクロストリップ線路等を使用
することが多い。
電磁結合などを用いて放射素子面と給電線路面とを分離
した構造のアンテナも各種、提案されているが、給電線
にトリプレート線路、マイクロストリップ線路等を使用
することが多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の平面アンテナにおいては、次に述べるような問
題があった。
た従来の平面アンテナにおいては、次に述べるような問
題があった。
【０００７】まず、コプレーナ線路を使用した平面アン
テナにおいては、デバイス回路の構成が容易であるた
め、マイクロ波回路などで広く使用されているものの、
一枚の基板上にコプレーナ線路の延長という形で放射素
子を設けて給電線路上にアクティブデバイス等を組み込
むことが難しく、このためアクティブアンテナを作り難
いという問題があった。また、給電線からの不要放射に
より、放射指向性が乱されることが多かった。
テナにおいては、デバイス回路の構成が容易であるた
め、マイクロ波回路などで広く使用されているものの、
一枚の基板上にコプレーナ線路の延長という形で放射素
子を設けて給電線路上にアクティブデバイス等を組み込
むことが難しく、このためアクティブアンテナを作り難
いという問題があった。また、給電線からの不要放射に
より、放射指向性が乱されることが多かった。
【０００８】このような平面アンテナでは放射素子と給
電線のアースとを共通にするために、給電線にトリプレ
ート線路やマイクロストリップ線路等を使用していて、
給電線にアクティブデバイス回路を直接組み込むことが
難しいという問題があった。そこで、このような問題を
解決する方法として、放射素子と給電線とを分離してア
ンテナを多層構造化することも提案されている。
電線のアースとを共通にするために、給電線にトリプレ
ート線路やマイクロストリップ線路等を使用していて、
給電線にアクティブデバイス回路を直接組み込むことが
難しいという問題があった。そこで、このような問題を
解決する方法として、放射素子と給電線とを分離してア
ンテナを多層構造化することも提案されている。
【０００９】本発明は上記の事情に鑑み、給電線路面と
放射素子面とを分離することができるとともに、給電線
からの不要放射を防止して放射指向性を乱さないように
することができ、さらにアンプや位相器などのデバイス
を組み込むときの回路設計を容易にしてアクティブアン
テナ化を容易にすることができる平面アンテナを提供す
ることを目的としている。
放射素子面とを分離することができるとともに、給電線
からの不要放射を防止して放射指向性を乱さないように
することができ、さらにアンプや位相器などのデバイス
を組み込むときの回路設計を容易にしてアクティブアン
テナ化を容易にすることができる平面アンテナを提供す
ることを目的としている。
【００１０】［発明の構成］
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による平面アンテナは、放射素子と給電線と
を分離した平面アンテナにおいて、基板の一方の面に形
成したコプレーナ線路により、残りの一方の面に形成し
たコプレーナパッチあるいはスロットを励振することを
特徴としている。
めに本発明による平面アンテナは、放射素子と給電線と
を分離した平面アンテナにおいて、基板の一方の面に形
成したコプレーナ線路により、残りの一方の面に形成し
たコプレーナパッチあるいはスロットを励振することを
特徴としている。
【００１２】
【作用】上記の構成において、基板の一方の面に形成し
たコプレーナ線路により、残りの一方の面に形成したコ
プレーナパッチあるいはスロットを励振することによ
り、給電線路面と放射素子面とを分離させて電線からの
不要放射を防止して放射指向性を乱さないようにし、さ
らにアンプや位相器などのデバイスを組み込むときの回
路設計を容易にしてアクティブアンテナ化を容易にす
る。
たコプレーナ線路により、残りの一方の面に形成したコ
プレーナパッチあるいはスロットを励振することによ
り、給電線路面と放射素子面とを分離させて電線からの
不要放射を防止して放射指向性を乱さないようにし、さ
らにアンプや位相器などのデバイスを組み込むときの回
路設計を容易にしてアクティブアンテナ化を容易にす
る。
【００１３】
【実施例】図１は本発明による平面アンテナの第１実施
例を示す分解斜視図である。
例を示す分解斜視図である。
【００１４】この図に示す平面アンテナは給電線基板１
と、放射素子基板２と、接続基板３とを備えており、送
受信機（図示は省略する）から送信信号が供給されたと
き、給電線基板１と接続基板３とを介して前記送信信号
を放射素子基板２に供給してこの放射素子基板２から直
線偏波を放射させ、また直線偏波が到来してとき、放射
素子基板２によって直線偏波を受信させてこの受信動作
によって得られた受信信号を接続基板３と給電線基板１
とを介して前記送受信機に供給する。
と、放射素子基板２と、接続基板３とを備えており、送
受信機（図示は省略する）から送信信号が供給されたと
き、給電線基板１と接続基板３とを介して前記送信信号
を放射素子基板２に供給してこの放射素子基板２から直
線偏波を放射させ、また直線偏波が到来してとき、放射
素子基板２によって直線偏波を受信させてこの受信動作
によって得られた受信信号を接続基板３と給電線基板１
とを介して前記送受信機に供給する。
【００１５】給電線基板１は良導体によって構成された
接地板４と、長板状に形成された良導体板によって構成
され前記接地板に形成された切欠き５内に配置される給
電線６とを備えており、図２に示す如く前記切欠き５の
幅“Ｗｄ”より前記給電線６の幅“Ｗａ”が狭くされて
これらが接触しないようにされるとともに、給電線６の
インピーダンスが希望する値となるように前記各幅“Ｗ
ｄ”、“Ｗａ”の値が決められ、さらに必要に応じて給
電線６にインピーダンス整合等のためのスタブやトラン
ス等の回路が接続されている。
接地板４と、長板状に形成された良導体板によって構成
され前記接地板に形成された切欠き５内に配置される給
電線６とを備えており、図２に示す如く前記切欠き５の
幅“Ｗｄ”より前記給電線６の幅“Ｗａ”が狭くされて
これらが接触しないようにされるとともに、給電線６の
インピーダンスが希望する値となるように前記各幅“Ｗ
ｄ”、“Ｗａ”の値が決められ、さらに必要に応じて給
電線６にインピーダンス整合等のためのスタブやトラン
ス等の回路が接続されている。
【００１６】また、放射素子基板２は良導体によって構
成された接地板７と、矩形状に形成された良導体板によ
って構成され前記接地板７に形成された切り抜き穴８部
分に配置される放射素子９とを備えており、図２に示す
如く前記切り抜き穴８の寸法“Ｌｇ”、“Ｗｇ”より前
記放射素子９の寸法“Ｌｐ”、“Ｗｐ”が小さくされて
これらが接触しないようにされるとともに、放射素子９
の共振周波数が希望する値となるように前記各寸法“Ｌ
ｇ”、“Ｗｇ”、“Ｌｐ”、“Ｗｐ”の値が決られてい
る。
成された接地板７と、矩形状に形成された良導体板によ
って構成され前記接地板７に形成された切り抜き穴８部
分に配置される放射素子９とを備えており、図２に示す
如く前記切り抜き穴８の寸法“Ｌｇ”、“Ｗｇ”より前
記放射素子９の寸法“Ｌｐ”、“Ｗｐ”が小さくされて
これらが接触しないようにされるとともに、放射素子９
の共振周波数が希望する値となるように前記各寸法“Ｌ
ｇ”、“Ｗｇ”、“Ｌｐ”、“Ｗｐ”の値が決られてい
る。
【００１７】また、接続基板３は誘電率“εr1”の誘電
体によって構成される厚さ“ｈ1 ”の誘電体板１０と、
この誘電体板１０を貫通するように設けられる１つの接
続ピン１１と複数の短絡ピン１２とを備えており、図２
に示す如く前記給電線６の先端と前記放射素子９の一端
とが重なる部分に接続ピン１１が配置されるとともに、
前記接地板７の切り抜き穴８の周囲に所定の間隔で各短
絡ピン１２が配置されている。これによって、図３に示
す如く前記接続ピン１１によって前記給電線６と前記放
射素子９とが接続され、前記各短絡ピン１２によって前
記各接地板４、７が短絡されている。
体によって構成される厚さ“ｈ1 ”の誘電体板１０と、
この誘電体板１０を貫通するように設けられる１つの接
続ピン１１と複数の短絡ピン１２とを備えており、図２
に示す如く前記給電線６の先端と前記放射素子９の一端
とが重なる部分に接続ピン１１が配置されるとともに、
前記接地板７の切り抜き穴８の周囲に所定の間隔で各短
絡ピン１２が配置されている。これによって、図３に示
す如く前記接続ピン１１によって前記給電線６と前記放
射素子９とが接続され、前記各短絡ピン１２によって前
記各接地板４、７が短絡されている。
【００１８】そして、前記送受信機から送信信号が供給
されたとき、給電線基板１と接続基板３とを介して前記
送信信号を放射素子基板２に供給して前記放射素子９を
Ｙ軸方向に励振してＹ軸方向に電界成分を持つ直線偏波
を発生させこれを放射させ、また直線偏波が到来してと
き、放射素子基板９によって前記直線偏波を受信させて
この受信動作によって得られた受信信号を接続基板３と
給電線基板１とを介して前記送受信機に供給する。
されたとき、給電線基板１と接続基板３とを介して前記
送信信号を放射素子基板２に供給して前記放射素子９を
Ｙ軸方向に励振してＹ軸方向に電界成分を持つ直線偏波
を発生させこれを放射させ、また直線偏波が到来してと
き、放射素子基板９によって前記直線偏波を受信させて
この受信動作によって得られた受信信号を接続基板３と
給電線基板１とを介して前記送受信機に供給する。
【００１９】またこのとき、放射素子９を囲むように各
接地板４、７と各短絡ピン１２とが配置され、これによ
って接続点での不要な放射モードの発生が抑制され放射
素子９が効率良く励振される。
接地板４、７と各短絡ピン１２とが配置され、これによ
って接続点での不要な放射モードの発生が抑制され放射
素子９が効率良く励振される。
【００２０】このように、この実施例においては、基板
をコプレーナ線路構造にして放射素子９を励振するよう
にしたので、給電線路面と放射素子面とを分離すること
ができるとともに、給電線６からの不要放射を防止して
放射指向性を乱さないようにすることができ、さらにア
ンプや位相器などのデバイスを組み込むときの回路設計
を容易にしてアクティブアンテナ化を容易にすることが
できる。
をコプレーナ線路構造にして放射素子９を励振するよう
にしたので、給電線路面と放射素子面とを分離すること
ができるとともに、給電線６からの不要放射を防止して
放射指向性を乱さないようにすることができ、さらにア
ンプや位相器などのデバイスを組み込むときの回路設計
を容易にしてアクティブアンテナ化を容易にすることが
できる。
【００２１】図４は本発明による平面アンテナの第２実
施例を示す平面図である。なお、この図においては、図
１の各部と同じ部分には同じ符号が付してある。
施例を示す平面図である。なお、この図においては、図
１の各部と同じ部分には同じ符号が付してある。
【００２２】この図に示す平面アンテナが図１に示す平
面アンテナと異なる点は、給電線基板１を構成する接地
板４に形成された切欠き５に対して“９０度”の位相差
となる位置に切欠き１５を形成するとともに、この切欠
き１５内に給電線１６を配置し、さらに放射素子９の形
状を希望の周波数“ｆ”で共振するような寸法の方形状
にするとともに、前記給電線１６の一端と前記放射素子
９の一端とを接続ピン１７によって接続するようにした
ことである。
面アンテナと異なる点は、給電線基板１を構成する接地
板４に形成された切欠き５に対して“９０度”の位相差
となる位置に切欠き１５を形成するとともに、この切欠
き１５内に給電線１６を配置し、さらに放射素子９の形
状を希望の周波数“ｆ”で共振するような寸法の方形状
にするとともに、前記給電線１６の一端と前記放射素子
９の一端とを接続ピン１７によって接続するようにした
ことである。
【００２３】そして、各給電線６、１６を介して９０度
の位相差を持つ２つの送信信号が供給されたとき、これ
を放射素子９に給電してこの放射素子９からから円偏波
を放射させ、また円偏波が到来したとき、放射素子９に
よってこれを受信させてこの受信動作によって得られた
“９０度”の位相差を持つ２つの受信信号を各給電線
６、１６を介して送受信機に供給する。
の位相差を持つ２つの送信信号が供給されたとき、これ
を放射素子９に給電してこの放射素子９からから円偏波
を放射させ、また円偏波が到来したとき、放射素子９に
よってこれを受信させてこの受信動作によって得られた
“９０度”の位相差を持つ２つの受信信号を各給電線
６、１６を介して送受信機に供給する。
【００２４】このようにこの実施例においては、上述し
た第１実施例と同様に基板をコプレーナ線路構造にして
放射素子９を励振するようにしたので、給電線路面と放
射素子面とを分離することができるとともに、各給電線
６、１６からの不要放射を防止して放射指向性を乱さな
いようにすることができ、さらにアンプや位相器などの
デバイスを組み込むときの回路設計を容易にしてアクテ
ィブアンテナ化を容易にすることができる。
た第１実施例と同様に基板をコプレーナ線路構造にして
放射素子９を励振するようにしたので、給電線路面と放
射素子面とを分離することができるとともに、各給電線
６、１６からの不要放射を防止して放射指向性を乱さな
いようにすることができ、さらにアンプや位相器などの
デバイスを組み込むときの回路設計を容易にしてアクテ
ィブアンテナ化を容易にすることができる。
【００２５】図５は本発明による平面アンテナの第３実
施例を示す分解斜視図である。なお、この図において
は、図１の各部と同じ部分には同じ符号が付してある。
施例を示す分解斜視図である。なお、この図において
は、図１の各部と同じ部分には同じ符号が付してある。
【００２６】この図に示す平面アンテナが図１に示す平
面アンテナと異なる点は、放射素子基板２の上面にパラ
サイト素子板２０を設けたことである。
面アンテナと異なる点は、放射素子基板２の上面にパラ
サイト素子板２０を設けたことである。
【００２７】パラサイト素子板２０は前記放射素子板２
の上面に配置される誘電率“εr2”、厚さ“ｈ2 ”の誘
電体によって構成される誘電体板２１と、この誘電体板
２１上の前記放射素子９と対応する位置に設けられるパ
ラサイト素子２２とを備えており、前記パラサイト素子
２２の寸法を希望の共振周波数“ｆ”にすることによ
り、放射素子９が励振されたとき、この放射素子９と電
磁的に結合されているパラサイト素子２２が励振されて
直線偏波が放射される。
の上面に配置される誘電率“εr2”、厚さ“ｈ2 ”の誘
電体によって構成される誘電体板２１と、この誘電体板
２１上の前記放射素子９と対応する位置に設けられるパ
ラサイト素子２２とを備えており、前記パラサイト素子
２２の寸法を希望の共振周波数“ｆ”にすることによ
り、放射素子９が励振されたとき、この放射素子９と電
磁的に結合されているパラサイト素子２２が励振されて
直線偏波が放射される。
【００２８】このようにこの実施例においては、上述し
た第１、第２実施例と同様に基板をコプレーナ線路構造
にして放射素子９とパラサイト素子２２とを励振するよ
うにしたので、給電線路面と放射素子面とを分離するこ
とができるとともに、給電線６からの不要放射を防止し
て放射指向性を乱さないようにすることができ、さらに
アンプや位相器などのデバイスを組み込むときの回路設
計を容易にしてアクティブアンテナ化を容易にすること
ができる。
た第１、第２実施例と同様に基板をコプレーナ線路構造
にして放射素子９とパラサイト素子２２とを励振するよ
うにしたので、給電線路面と放射素子面とを分離するこ
とができるとともに、給電線６からの不要放射を防止し
て放射指向性を乱さないようにすることができ、さらに
アンプや位相器などのデバイスを組み込むときの回路設
計を容易にしてアクティブアンテナ化を容易にすること
ができる。
【００２９】また、この第３実施例においては、直線偏
波を送受信させるようにしているが、上述した第２実施
例と同様な手法によって円偏波を送受信させるようにし
ても良い。
波を送受信させるようにしているが、上述した第２実施
例と同様な手法によって円偏波を送受信させるようにし
ても良い。
【００３０】また、上述した各実施例においては、１層
の誘電体板１０を使用するようにしているが、誘電率と
厚さによって放射素子９の共振周波数と給電線６、１６
の特性インピーダンスとが影響を受けるため、それぞれ
の状況に応じて異なる誘電率の誘電体板を重ね合わせた
多層構造の誘電体板を使用するようにしても良い。
の誘電体板１０を使用するようにしているが、誘電率と
厚さによって放射素子９の共振周波数と給電線６、１６
の特性インピーダンスとが影響を受けるため、それぞれ
の状況に応じて異なる誘電率の誘電体板を重ね合わせた
多層構造の誘電体板を使用するようにしても良い。
【００３１】また、上述した実施例においては、棒状の
良導体によって接続ピン１１、１７や各短絡ピン１２を
構成するようにしているが、誘電体板１０にスルーホー
ルを形成してこれを接続ピン１１、１７や各短絡ピン１
２として使用するようにしても良い。
良導体によって接続ピン１１、１７や各短絡ピン１２を
構成するようにしているが、誘電体板１０にスルーホー
ルを形成してこれを接続ピン１１、１７や各短絡ピン１
２として使用するようにしても良い。
【００３２】また、上述した各実施例においては、放射
素子９によって直線偏波や円偏波を送受信させるように
しているが、接地板７に形成された切り抜き穴８を送受
信周波数に応じた寸法にしてこれをスロットとして使用
し直線偏波や円偏波を送受信させるようにしても良い。
素子９によって直線偏波や円偏波を送受信させるように
しているが、接地板７に形成された切り抜き穴８を送受
信周波数に応じた寸法にしてこれをスロットとして使用
し直線偏波や円偏波を送受信させるようにしても良い。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、給
電線路面と放射素子面とを分離することができるととも
に、給電線からの不要放射を防止して放射指向性を乱さ
ないようにすることができ、さらにアンプや位相器など
のデバイスを組み込むときの回路設計を容易にしてアク
ティブアンテナ化を容易にすることができる。
電線路面と放射素子面とを分離することができるととも
に、給電線からの不要放射を防止して放射指向性を乱さ
ないようにすることができ、さらにアンプや位相器など
のデバイスを組み込むときの回路設計を容易にしてアク
ティブアンテナ化を容易にすることができる。
【図１】本発明による平面アンテナの第１実施例を示す
分解斜視図である。
分解斜視図である。
【図２】図１に示す平面アンテナの一部を拡大した平面
図である。
図である。
【図３】図１に示す平面アンテナの断面図である。
【図４】本発明による平面アンテナの第２実施例を示す
一部拡大平面図である。
一部拡大平面図である。
【図５】本発明による平面アンテナの第３実施例を示す
分解斜視図である。
分解斜視図である。
１ 給電線基板 ２ 放射素子基板 ３ 接続基板 ６ コプレーナ線路（給電線） ９ コプレーナパッチ（放射素子） １１ コプレーナ線路（接続ピン）
Claims (1)
- 【請求項１】 放射素子と給電線とを分離した平面アン
テナにおいて、 基板の一方の面に形成したコプレーナ線路により、残り
の一方の面に形成したコプレーナパッチあるいはスロッ
トを励振すること、を特徴とする平面アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034517A JP3002277B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034517A JP3002277B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 平面アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629725A true JPH0629725A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3002277B2 JP3002277B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=12416464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3034517A Expired - Lifetime JP3002277B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3002277B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05114811A (ja) * | 1991-10-23 | 1993-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP2000188511A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Toa Corp | マイクロストリップアンテナ |
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