JPH09307342A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH09307342A JPH09307342A JP8119395A JP11939596A JPH09307342A JP H09307342 A JPH09307342 A JP H09307342A JP 8119395 A JP8119395 A JP 8119395A JP 11939596 A JP11939596 A JP 11939596A JP H09307342 A JPH09307342 A JP H09307342A
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- antenna device
- radiation conductor
- feeding
- dielectric layer
- dielectric
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンテナ装置の比誘電率を大きく放射素子を
小さくして低仰角方向への放射レベルを上げても、アン
テナ装置を厚くして動作帯域を確保しなければならず、
必要以上にアンテナ装置の厚さが厚くなってしまう課題
があった。 【解決手段】 地板１０と主放射導体９との間に比誘電
率εr1〜εrnのｎ層の誘電体層が積層されたアンテナ装
置の各誘電体層の厚さｔ1 〜ｔn を、所望のビーム幅か
ら定まるアンテナの比誘電率εreff，およびεreffにお
いて所望の動作帯域と低反射損失を確保できる誘電体層
の厚さの最低値ｔmin に対して、（ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔ
n ）／（ｔ1 ／εr1＋ｔ2 ／εr2＋…＋ｔn ／εrn）＝
εreffおよびｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ＝ｔmin を概ね満た
すように定めた。
小さくして低仰角方向への放射レベルを上げても、アン
テナ装置を厚くして動作帯域を確保しなければならず、
必要以上にアンテナ装置の厚さが厚くなってしまう課題
があった。 【解決手段】 地板１０と主放射導体９との間に比誘電
率εr1〜εrnのｎ層の誘電体層が積層されたアンテナ装
置の各誘電体層の厚さｔ1 〜ｔn を、所望のビーム幅か
ら定まるアンテナの比誘電率εreff，およびεreffにお
いて所望の動作帯域と低反射損失を確保できる誘電体層
の厚さの最低値ｔmin に対して、（ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔ
n ）／（ｔ1 ／εr1＋ｔ2 ／εr2＋…＋ｔn ／εrn）＝
εreffおよびｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ＝ｔmin を概ね満た
すように定めた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は人工衛星を利用し
た自動車電話等において用いられるアンテナ装置など、
低仰角方向の放射レベルが要求されるアンテナ装置に関
するものである。
た自動車電話等において用いられるアンテナ装置など、
低仰角方向の放射レベルが要求されるアンテナ装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は例えば特開平２−２１９３０６号
公報に示された従来のアンテナ装置の構成図であり、
（ａ）はアンテナ装置の断面図、（ｂ）は（ａ）におい
てＡ側から見た誘電体基板４の正面図、（ｃ）は（ａ）
においてＢ側から見た誘電体基板３の正面図である。図
において、１は給電放射素子、２は無給電放射素子、
３，４は誘電体基板であり、５は地板、６は空気層、７
は給電線、８は給電コネクタである。空気層６はスペー
サ等、誘電体基板３と４の間隔を概ね一定に保つ機構に
より維持される。
公報に示された従来のアンテナ装置の構成図であり、
（ａ）はアンテナ装置の断面図、（ｂ）は（ａ）におい
てＡ側から見た誘電体基板４の正面図、（ｃ）は（ａ）
においてＢ側から見た誘電体基板３の正面図である。図
において、１は給電放射素子、２は無給電放射素子、
３，４は誘電体基板であり、５は地板、６は空気層、７
は給電線、８は給電コネクタである。空気層６はスペー
サ等、誘電体基板３と４の間隔を概ね一定に保つ機構に
より維持される。
【０００３】次に動作について説明する。給電コネクタ
８、給電線７を通して給電された電波により、給電放射
素子１が励振される。励振された給電放射素子１から放
射された電波は無給電放射素子２に電磁気的に結合し、
無給電放射素子２を励振する。励振された無給電放射素
子２は電波を空間に放射する。
８、給電線７を通して給電された電波により、給電放射
素子１が励振される。励振された給電放射素子１から放
射された電波は無給電放射素子２に電磁気的に結合し、
無給電放射素子２を励振する。励振された無給電放射素
子２は電波を空間に放射する。
【０００４】このような従来のアンテナ装置において、
図８に示した厚み寸法ｔc1、ｔc2はアンテナ装置に要求
する動作帯域と反射損失から決められていた。一般に
は、所望の反射損失の上限が決まれば、地板５と給電放
射素子１の間隔ｔc1や地板５と無給電放射素子２の間隔
ｔc1＋ｔc2を大きくすることにより動作帯域を広くする
ことができる。このため従来のアンテナ装置では、所望
の動作帯域と低反射損失を実現できる中で最も薄い寸法
でアンテナを作ることが多かった。
図８に示した厚み寸法ｔc1、ｔc2はアンテナ装置に要求
する動作帯域と反射損失から決められていた。一般に
は、所望の反射損失の上限が決まれば、地板５と給電放
射素子１の間隔ｔc1や地板５と無給電放射素子２の間隔
ｔc1＋ｔc2を大きくすることにより動作帯域を広くする
ことができる。このため従来のアンテナ装置では、所望
の動作帯域と低反射損失を実現できる中で最も薄い寸法
でアンテナを作ることが多かった。
【０００５】また、アンテナ内部の比誘電率が小さいほ
どアンテナＱが小さくなるので、より薄い厚さで所望の
動作帯域が得られ、また放射素子の設計も大きくなるた
めアンテナの正面方向の放射が強くなる。このため、誘
電体基板３などアンテナの内部にある誘電体を発泡材等
の比誘電率が低い材料で構成したり、誘電体基板３の厚
さｔc1に対して空気層６の厚さｔc2の割合を大きくして
構成することもよく行われている。
どアンテナＱが小さくなるので、より薄い厚さで所望の
動作帯域が得られ、また放射素子の設計も大きくなるた
めアンテナの正面方向の放射が強くなる。このため、誘
電体基板３などアンテナの内部にある誘電体を発泡材等
の比誘電率が低い材料で構成したり、誘電体基板３の厚
さｔc1に対して空気層６の厚さｔc2の割合を大きくして
構成することもよく行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
以上のように構成されているので、通常の設計において
は動作帯域や正面方向の放射レベルのみを考慮してお
り、低仰角方向への所望の放射レベルを達成できない課
題があった。また、移動体衛星通信の自動車搭載用アン
テナ装置のように正面ではなく低仰角方向に強い放射を
要求されるアンテナ装置においては、アンテナ装置内部
の比誘電率を大きく放射素子を小さくして低仰角方向へ
の所望の放射レベルを達成しても、アンテナＱが大きく
なり動作帯域が狭くなるため、アンテナ装置の厚さを厚
くして動作帯域を確保しなければならず、この際に必要
以上にアンテナ装置の厚さが厚くなってしまうなどの課
題があった。
以上のように構成されているので、通常の設計において
は動作帯域や正面方向の放射レベルのみを考慮してお
り、低仰角方向への所望の放射レベルを達成できない課
題があった。また、移動体衛星通信の自動車搭載用アン
テナ装置のように正面ではなく低仰角方向に強い放射を
要求されるアンテナ装置においては、アンテナ装置内部
の比誘電率を大きく放射素子を小さくして低仰角方向へ
の所望の放射レベルを達成しても、アンテナＱが大きく
なり動作帯域が狭くなるため、アンテナ装置の厚さを厚
くして動作帯域を確保しなければならず、この際に必要
以上にアンテナ装置の厚さが厚くなってしまうなどの課
題があった。
【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、低仰角方向への所望の放射レベル
と、所望の動作帯域、低反射損失を確保することができ
る最も薄いアンテナ装置を得ることを目的とする。ま
た、より軽量なアンテナ装置、構造の厚さ精度の高いア
ンテナ装置、より低コストなアンテナ装置を得ることを
目的とする。
めになされたもので、低仰角方向への所望の放射レベル
と、所望の動作帯域、低反射損失を確保することができ
る最も薄いアンテナ装置を得ることを目的とする。ま
た、より軽量なアンテナ装置、構造の厚さ精度の高いア
ンテナ装置、より低コストなアンテナ装置を得ることを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るアンテナ装置は、主放射導体と地板の間に、前記地板
側から順にそれぞれの厚さがｔ1 〜ｔn 、それぞれの比
誘電率がεr1〜εrnのｎ層の誘電体層が積層されたアン
テナ装置において、所望のビーム幅から定まるアンテナ
の比誘電率εreffに対して、（ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ）
／（ｔ1 ／εr1＋ｔ2 ／εr2＋…＋ｔn ／εrn）＝ε
reffを概ね満たすように、かつ、前記比誘電率εreffに
おいて所望の動作帯域と低反射損失を確保できる放射導
体−地板間の厚さの最低値ｔmin に対して、ｔ1 ＋ｔ2
＋…＋ｔn ＝ｔmin を概ね満たすように、前記ｎ層の誘
電体層の各厚さｔ1 〜ｔn を定めたものである。
るアンテナ装置は、主放射導体と地板の間に、前記地板
側から順にそれぞれの厚さがｔ1 〜ｔn 、それぞれの比
誘電率がεr1〜εrnのｎ層の誘電体層が積層されたアン
テナ装置において、所望のビーム幅から定まるアンテナ
の比誘電率εreffに対して、（ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ）
／（ｔ1 ／εr1＋ｔ2 ／εr2＋…＋ｔn ／εrn）＝ε
reffを概ね満たすように、かつ、前記比誘電率εreffに
おいて所望の動作帯域と低反射損失を確保できる放射導
体−地板間の厚さの最低値ｔmin に対して、ｔ1 ＋ｔ2
＋…＋ｔn ＝ｔmin を概ね満たすように、前記ｎ層の誘
電体層の各厚さｔ1 〜ｔn を定めたものである。
【０００９】請求項２記載の発明に係るアンテナ装置
は、主放射導体が給電放射導体であるアンテナ装置にお
いて、ｎ層の誘電体層の各厚さｔ1 〜ｔn を請求項１記
載のように定めたものである。
は、主放射導体が給電放射導体であるアンテナ装置にお
いて、ｎ層の誘電体層の各厚さｔ1 〜ｔn を請求項１記
載のように定めたものである。
【００１０】請求項３記載の発明に係るアンテナ装置
は、第ｎ層以外の誘電体層上に、給電されない主放射導
体を励振するための給電放射導体およびこの給電放射導
体に給電する給電回路を設けたものである。
は、第ｎ層以外の誘電体層上に、給電されない主放射導
体を励振するための給電放射導体およびこの給電放射導
体に給電する給電回路を設けたものである。
【００１１】請求項４記載の発明に係るアンテナ装置
は、給電放射導体および給電回路をフィルム基板により
構成して剛性の誘電体層上に配置し、前記フィルム基板
上に緩衝材を配置し、この緩衝材上に剛性の誘電体層を
配置したものである。
は、給電放射導体および給電回路をフィルム基板により
構成して剛性の誘電体層上に配置し、前記フィルム基板
上に緩衝材を配置し、この緩衝材上に剛性の誘電体層を
配置したものである。
【００１２】請求項５記載の発明に係るアンテナ装置
は、請求項４記載の構成において、剛性の誘電体層の緩
衝材と接触する部分を残し、前記部分より主放射導体側
の誘電体層を、主放射導体および給電放射導体の周囲を
除いて取り除いたものである。
は、請求項４記載の構成において、剛性の誘電体層の緩
衝材と接触する部分を残し、前記部分より主放射導体側
の誘電体層を、主放射導体および給電放射導体の周囲を
除いて取り除いたものである。
【００１３】請求項６記載の発明に係るアンテナ装置
は、請求項３記載の構成において、主放射導体および給
電放射導体の周囲を除いて、給電放射導体および給電回
路より前記主放射導体側の誘電体層の全てもしくは一部
を取り除いたものである。
は、請求項３記載の構成において、主放射導体および給
電放射導体の周囲を除いて、給電放射導体および給電回
路より前記主放射導体側の誘電体層の全てもしくは一部
を取り除いたものである。
【００１４】請求項７記載の発明に係るアンテナ装置
は、請求項２記載の構成において、主放射導体の周囲を
除いて、誘電体層の全てもしくは一部を取り除いたもの
である。
は、請求項２記載の構成において、主放射導体の周囲を
除いて、誘電体層の全てもしくは一部を取り除いたもの
である。
【００１５】請求項８記載の発明に係るアンテナ装置
は、第ｎ層以外の誘電体層のうちのいずれかに配置した
硬度の低い誘電体層の厚さを概ね一定に保つ厚さ保持機
構を設けたものである。
は、第ｎ層以外の誘電体層のうちのいずれかに配置した
硬度の低い誘電体層の厚さを概ね一定に保つ厚さ保持機
構を設けたものである。
【００１６】請求項９記載の発明に係るアンテナ装置
は、給電放射導体への給電回路にロータリジョイントを
接続し、前記給電回路と前記ロータリジョイントの接続
点に重ならないように複数の給電放射導体を設けたもの
である。
は、給電放射導体への給電回路にロータリジョイントを
接続し、前記給電回路と前記ロータリジョイントの接続
点に重ならないように複数の給電放射導体を設けたもの
である。
【００１７】
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるア
ンテナ装置の構造を示す断面図であり、図において、９
は放射素子（給電された主放射導体）である。アンテナ
装置の主放射導体としては、給電された放射導体を用い
る場合と、給電されない放射導体を用いる場合がある
が、この実施の形態１においては説明の便宜上一例とし
て、主放射導体としての放射素子９が給電回路等の給電
手段を有する給電された放射導体である場合について説
明する。１０はアルミ板等による導体地板（地板）、１
１は第１の誘電体層（誘電体層）、１２は第２の誘電体
層（誘電体層）、１３は第ｎの誘電体層（誘電体層）で
ある。誘電体層は全部でｎ層であり、放射素子９と導体
地板１０の間に積層されている。各誘電体層の厚さはｔ
1 ，ｔ2 ，〜ｔn 、比誘電率はεr1，εr2，〜εrnであ
る。なお、各層は積層の後、ネジ止め、パッキング等の
方法により密着固定されている。
ンテナ装置の構造を示す断面図であり、図において、９
は放射素子（給電された主放射導体）である。アンテナ
装置の主放射導体としては、給電された放射導体を用い
る場合と、給電されない放射導体を用いる場合がある
が、この実施の形態１においては説明の便宜上一例とし
て、主放射導体としての放射素子９が給電回路等の給電
手段を有する給電された放射導体である場合について説
明する。１０はアルミ板等による導体地板（地板）、１
１は第１の誘電体層（誘電体層）、１２は第２の誘電体
層（誘電体層）、１３は第ｎの誘電体層（誘電体層）で
ある。誘電体層は全部でｎ層であり、放射素子９と導体
地板１０の間に積層されている。各誘電体層の厚さはｔ
1 ，ｔ2 ，〜ｔn 、比誘電率はεr1，εr2，〜εrnであ
る。なお、各層は積層の後、ネジ止め、パッキング等の
方法により密着固定されている。
【００１８】次に動作について説明する。給電回路等の
給電手段を通して給電された電波により放射素子９が励
振され、励振された放射素子９は電波を空間に放射す
る。この際に、以下に示すように、最小の厚さで構成さ
れたアンテナ装置において、低仰角方向への所望の放射
レベルと、所望の反射特性、動作帯域を確保した放射が
行われる。
給電手段を通して給電された電波により放射素子９が励
振され、励振された放射素子９は電波を空間に放射す
る。この際に、以下に示すように、最小の厚さで構成さ
れたアンテナ装置において、低仰角方向への所望の放射
レベルと、所望の反射特性、動作帯域を確保した放射が
行われる。
【００１９】このアンテナ装置の各誘電体層の厚さｔ
1 ，ｔ2 ，〜ｔn は以下のようにして定める。まずアン
テナの比誘電率εreffについて説明する。一般にアンテ
ナの比誘電率とは放射素子９と導体地板１０の間に１層
だけの誘電体層があると見なした場合の、その誘電体層
の誘電率である。図１のように複数層の誘電体層がある
場合、放射素子９と導体地板１０の間隔、放射素子９の
大きさ、及び放射素子９の動作周波数を変えないように
この複数層の誘電体層を単一の誘電体層に置き換える
と、この単一の誘電体層の比誘電率εreffは式（１）で
近似される。
1 ，ｔ2 ，〜ｔn は以下のようにして定める。まずアン
テナの比誘電率εreffについて説明する。一般にアンテ
ナの比誘電率とは放射素子９と導体地板１０の間に１層
だけの誘電体層があると見なした場合の、その誘電体層
の誘電率である。図１のように複数層の誘電体層がある
場合、放射素子９と導体地板１０の間隔、放射素子９の
大きさ、及び放射素子９の動作周波数を変えないように
この複数層の誘電体層を単一の誘電体層に置き換える
と、この単一の誘電体層の比誘電率εreffは式（１）で
近似される。
【００２０】 εreff＝（ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ）／（ｔ1 ／εr1＋ｔ2 ／εr2＋…＋ｔn ／ εrn） ・・・（１）
【００２１】一方、放射素子９の放射パターンはアンテ
ナの比誘電率εreffと放射素子９の形状で決まる。従っ
て、放射素子９の形状を予め決めれば、低仰角方向への
所望の放射レベルが確保できる所望のビーム幅（ビーム
の広がり）を得るために必要なアンテナの比誘電率ε
reffが定まる。
ナの比誘電率εreffと放射素子９の形状で決まる。従っ
て、放射素子９の形状を予め決めれば、低仰角方向への
所望の放射レベルが確保できる所望のビーム幅（ビーム
の広がり）を得るために必要なアンテナの比誘電率ε
reffが定まる。
【００２２】次に、放射素子９の動作帯域と反射損失に
ついて考える。反射損失の指数であるＶＳＷＲがｓ以下
になる放射素子９の動作帯域ＢＷは式（２）で表され
る。
ついて考える。反射損失の指数であるＶＳＷＲがｓ以下
になる放射素子９の動作帯域ＢＷは式（２）で表され
る。
【００２３】 ＢＷ＝（ｓ−１）／（ＱT ・√ｓ） ・・・（２）
【００２４】なおここで、ＱT は放射素子９のクオリテ
ィーファクターである。ＱT は主としてアンテナの比誘
電率εreffと放射素子９の形状及び放射素子９と導体地
板１０の間隔で決まる。従って、放射素子９の形状を予
め決めれば、アンテナの比誘電率εreffにより、所望の
動作帯域と反射特性を得るために必要な、放射素子９と
導体地板１０の最小の間隔ｔmin が定まる。
ィーファクターである。ＱT は主としてアンテナの比誘
電率εreffと放射素子９の形状及び放射素子９と導体地
板１０の間隔で決まる。従って、放射素子９の形状を予
め決めれば、アンテナの比誘電率εreffにより、所望の
動作帯域と反射特性を得るために必要な、放射素子９と
導体地板１０の最小の間隔ｔmin が定まる。
【００２５】以上のようにして、所望のビーム幅を得る
ために必要なアンテナの比誘電率εreffと、所望の動作
帯域と反射特性を得るために必要な放射素子９と導体地
板１０の最小の間隔ｔmin が一意に定まる。従って、以
下の式（２）と式（３）を満たすように各誘電体層の厚
さｔ1 〜ｔn を定めれば、所望の特性を確保できる最も
薄いアンテナを得ることができる。
ために必要なアンテナの比誘電率εreffと、所望の動作
帯域と反射特性を得るために必要な放射素子９と導体地
板１０の最小の間隔ｔmin が一意に定まる。従って、以
下の式（２）と式（３）を満たすように各誘電体層の厚
さｔ1 〜ｔn を定めれば、所望の特性を確保できる最も
薄いアンテナを得ることができる。
【００２６】 （ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ）／（ｔ1 ／εr1＋ｔ2 ／εr2＋…＋ｔn ／εrn）＝ εreff ・・・（３） ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ＝ｔmin ・・・（４）
【００２７】なおここで、εreffは所望のビーム幅から
定まるアンテナの比誘電率であり、ｔmin はこの比誘電
率εreffにおいて所望の動作帯域と反射特性を確保でき
る放射素子９と導体地板１０の間の最小の間隔である。
定まるアンテナの比誘電率であり、ｔmin はこの比誘電
率εreffにおいて所望の動作帯域と反射特性を確保でき
る放射素子９と導体地板１０の間の最小の間隔である。
【００２８】なお、仮に所望の比誘電率εreff、所望の
厚さｔmin の誘電体がある場合には、上記誘電体層を１
層で実現することが可能であるが、都合の良い材料が入
手できない場合、この実施の形態１のように、比誘電率
の異なる複数の入手可能な誘電体を組み合わせて使用す
ることにより目的のアンテナを構成することができる。
厚さｔmin の誘電体がある場合には、上記誘電体層を１
層で実現することが可能であるが、都合の良い材料が入
手できない場合、この実施の形態１のように、比誘電率
の異なる複数の入手可能な誘電体を組み合わせて使用す
ることにより目的のアンテナを構成することができる。
【００２９】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、低仰角方向への所望の放射レベルと、所望の反射特
性、動作帯域を確保することができる最も薄いアンテナ
装置を得ることができる。
ば、低仰角方向への所望の放射レベルと、所望の反射特
性、動作帯域を確保することができる最も薄いアンテナ
装置を得ることができる。
【００３０】なお、従来例等のように、アンテナ装置の
主放射導体がこの実施の形態１のように給電放射素子で
なく、給電放射素子により励振される無給電放射素子で
ある場合には、無給電放射素子と導体地板１０との間に
上記手法を適用すればよく、同様に、所望の特性を確保
した最も薄いアンテナ装置を得ることができる。
主放射導体がこの実施の形態１のように給電放射素子で
なく、給電放射素子により励振される無給電放射素子で
ある場合には、無給電放射素子と導体地板１０との間に
上記手法を適用すればよく、同様に、所望の特性を確保
した最も薄いアンテナ装置を得ることができる。
【００３１】また、複数の誘電体層のうちのいくつかが
従来例のように空気層である構成ももちろん可能であ
り、空気の誘電率と空気層の厚さを用いて計算に導入す
ればよい。
従来例のように空気層である構成ももちろん可能であ
り、空気の誘電率と空気層の厚さを用いて計算に導入す
ればよい。
【００３２】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２によるアンテナ装置の構造を示す断面図であり、図
において、１は後述のフィルム基板１７上に形成された
銅、アルミ等による給電放射素子（給電放射導体）、２
は無給電放射素子（給電されない主放射導体）である。
１４は第１の誘電体平板（剛性の誘電体層）、１５は第
２の誘電体平板（剛性の誘電体層）であり、例えばテフ
ロンや低損失のＰＰＯ（ポリ・フェニレン・オキサイ
ド）等の材質により形成されている。１６は例えば発泡
ポリエチレン等の発泡材による発泡材平板（誘電体層、
緩衝材）、１７は給電放射素子１や給電回路をエッチン
グで構成したフィルム基板である。各層は積層の後、ネ
ジ止め、パッキング等の方法により密着固定されてい
る。なお、図１および図８に示した部分と同一または相
当の部分については同一符号を付して重複説明を省略す
る。
態２によるアンテナ装置の構造を示す断面図であり、図
において、１は後述のフィルム基板１７上に形成された
銅、アルミ等による給電放射素子（給電放射導体）、２
は無給電放射素子（給電されない主放射導体）である。
１４は第１の誘電体平板（剛性の誘電体層）、１５は第
２の誘電体平板（剛性の誘電体層）であり、例えばテフ
ロンや低損失のＰＰＯ（ポリ・フェニレン・オキサイ
ド）等の材質により形成されている。１６は例えば発泡
ポリエチレン等の発泡材による発泡材平板（誘電体層、
緩衝材）、１７は給電放射素子１や給電回路をエッチン
グで構成したフィルム基板である。各層は積層の後、ネ
ジ止め、パッキング等の方法により密着固定されてい
る。なお、図１および図８に示した部分と同一または相
当の部分については同一符号を付して重複説明を省略す
る。
【００３３】このアンテナ装置において、誘電体は第１
の誘電体平板１４、第２の誘電体平板１５および発泡材
平板１６により構成されており、給電放射素子１および
給電回路はフィルム基板１７により構成されている。こ
のフィルム基板１７は柔軟であるため、第２の誘電体平
板１５により緩衝材としての発泡材平板１６を介してフ
ィルム基板１７を第１の誘電体平板１４側に押圧して密
着させ、これにより、フィルム基板１７の平面形状およ
び配置精度を保つ構成としている。また、無給電放射素
子２は、第２の誘電体平板１５に例えば銅箔テープ等の
導体箔を接着して構成している。
の誘電体平板１４、第２の誘電体平板１５および発泡材
平板１６により構成されており、給電放射素子１および
給電回路はフィルム基板１７により構成されている。こ
のフィルム基板１７は柔軟であるため、第２の誘電体平
板１５により緩衝材としての発泡材平板１６を介してフ
ィルム基板１７を第１の誘電体平板１４側に押圧して密
着させ、これにより、フィルム基板１７の平面形状およ
び配置精度を保つ構成としている。また、無給電放射素
子２は、第２の誘電体平板１５に例えば銅箔テープ等の
導体箔を接着して構成している。
【００３４】次に動作について説明する。この実施の形
態２のアンテナ装置の動作は従来例と同様であり、給電
回路を通して給電された電波により給電放射素子１が励
振され、励振された給電放射素子１から放射された電波
が無給電放射素子２に電磁気的に結合し、無給電放射素
子２を励振する。励振された無給電放射素子２は電波を
空間に放射する。
態２のアンテナ装置の動作は従来例と同様であり、給電
回路を通して給電された電波により給電放射素子１が励
振され、励振された給電放射素子１から放射された電波
が無給電放射素子２に電磁気的に結合し、無給電放射素
子２を励振する。励振された無給電放射素子２は電波を
空間に放射する。
【００３５】第１の誘電体平板１４、第２の誘電体平板
１５、発泡材平板１６の厚さは、前記実施の形態１で示
したと同様にして、所望のビーム幅、所望の動作帯域と
反射特性から決定する。この場合、フィルム基板１７は
薄いため無視するが、フィルム基板１７の比誘電率を用
いて計算に導入することもできる。このような誘電体層
の厚さの設定により、低仰角方向への所望の放射レベル
と、所望の動作帯域、低反射損失を確保した最も薄いア
ンテナ装置を得ることができる。
１５、発泡材平板１６の厚さは、前記実施の形態１で示
したと同様にして、所望のビーム幅、所望の動作帯域と
反射特性から決定する。この場合、フィルム基板１７は
薄いため無視するが、フィルム基板１７の比誘電率を用
いて計算に導入することもできる。このような誘電体層
の厚さの設定により、低仰角方向への所望の放射レベル
と、所望の動作帯域、低反射損失を確保した最も薄いア
ンテナ装置を得ることができる。
【００３６】また、一般に従来例や実施の形態１等のア
ンテナ装置において、放射素子や給電回路は導体膜張誘
電体基板をエッチングして構成することが多いが、導体
膜張誘電体基板は高価で製造コストが高くなる。これに
対して、この実施の形態２のアンテナ装置では、フィル
ム基板１７を用いているため、製造コストを低く抑える
ことができる。
ンテナ装置において、放射素子や給電回路は導体膜張誘
電体基板をエッチングして構成することが多いが、導体
膜張誘電体基板は高価で製造コストが高くなる。これに
対して、この実施の形態２のアンテナ装置では、フィル
ム基板１７を用いているため、製造コストを低く抑える
ことができる。
【００３７】さらに、フィルム基板１７は柔軟であるた
め配置精度を保ちにくいが、この実施の形態２のアンテ
ナ装置においては、剛性の第１の誘電体平板１４上にフ
ィルム基板１７を配置し、フィルム基板１７上に緩衝材
としての発泡材平板１６を配置し、その上に剛性の第２
の誘電体平板１５を配置してフィルム基板１７を押圧し
ているため、フィルム基板１７中の給電放射素子１の平
面形状および配置精度を高い精度で保つことができ、所
望のモードの励振を高い精度で行えるようにアンテナ装
置の性能を確保している。また、誘電体層としての軽量
な発泡材平板１６の使用により、アンテナ装置の軽量化
を図っている。
め配置精度を保ちにくいが、この実施の形態２のアンテ
ナ装置においては、剛性の第１の誘電体平板１４上にフ
ィルム基板１７を配置し、フィルム基板１７上に緩衝材
としての発泡材平板１６を配置し、その上に剛性の第２
の誘電体平板１５を配置してフィルム基板１７を押圧し
ているため、フィルム基板１７中の給電放射素子１の平
面形状および配置精度を高い精度で保つことができ、所
望のモードの励振を高い精度で行えるようにアンテナ装
置の性能を確保している。また、誘電体層としての軽量
な発泡材平板１６の使用により、アンテナ装置の軽量化
を図っている。
【００３８】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３によるアンテナ装置の構造を示す断面図であり、図
において、１は給電放射素子、２は無給電放射素子、１
８は第１の誘電体層１１の上に形成され、給電放射素子
１に給電を行う給電回路である。なお、図１または図２
に示した部分と同一または相当の部分については同一符
号を付して重複説明を省略する。
態３によるアンテナ装置の構造を示す断面図であり、図
において、１は給電放射素子、２は無給電放射素子、１
８は第１の誘電体層１１の上に形成され、給電放射素子
１に給電を行う給電回路である。なお、図１または図２
に示した部分と同一または相当の部分については同一符
号を付して重複説明を省略する。
【００３９】前記実施の形態１で述べたように、各誘電
体層の厚さｔ1 〜ｔn は放射素子に要求される特性のみ
で定まる。給電回路１８を形成する上で第２から第ｎま
での誘電体層は不要であり、また、各誘電体層の厚さが
問題になるのは給電放射素子１および無給電放射素子２
の周囲のみであり、その他の部分では電気的には各誘電
体層は必要ない。そのため、この実施の形態３では、給
電放射素子１および無給電放射素子２の周囲を除いて第
２から第ｎまでの誘電体層を除去している。
体層の厚さｔ1 〜ｔn は放射素子に要求される特性のみ
で定まる。給電回路１８を形成する上で第２から第ｎま
での誘電体層は不要であり、また、各誘電体層の厚さが
問題になるのは給電放射素子１および無給電放射素子２
の周囲のみであり、その他の部分では電気的には各誘電
体層は必要ない。そのため、この実施の形態３では、給
電放射素子１および無給電放射素子２の周囲を除いて第
２から第ｎまでの誘電体層を除去している。
【００４０】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、給電放射素子１および無給電放射素子２の周囲を除
いて第２から第ｎまでの誘電体層を除去したため、前記
実施の形態１と比較して軽量化を図ることができる。
ば、給電放射素子１および無給電放射素子２の周囲を除
いて第２から第ｎまでの誘電体層を除去したため、前記
実施の形態１と比較して軽量化を図ることができる。
【００４１】なお、上記においては、主放射導体が給電
されない無給電放射素子２である場合を示したが、前記
実施の形態１のように主放射導体が給電された放射導体
である場合にも、同様に、主放射導体の周囲を除いて誘
電体層の全てもしくは一部を取り除いた構成とすること
が可能であり、同様に軽量化を図ることができる。
されない無給電放射素子２である場合を示したが、前記
実施の形態１のように主放射導体が給電された放射導体
である場合にも、同様に、主放射導体の周囲を除いて誘
電体層の全てもしくは一部を取り除いた構成とすること
が可能であり、同様に軽量化を図ることができる。
【００４２】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４によるアンテナ装置の構造を示す断面図である。な
お、図２に示した部分と同一または相当の部分について
は同一符号を付して重複説明を省略する。この実施の形
態４は、前記実施の形態２の構造における第２の誘電体
平板１５の厚さを無給電放射素子２の周囲を除いて薄く
形成したものである。
態４によるアンテナ装置の構造を示す断面図である。な
お、図２に示した部分と同一または相当の部分について
は同一符号を付して重複説明を省略する。この実施の形
態４は、前記実施の形態２の構造における第２の誘電体
平板１５の厚さを無給電放射素子２の周囲を除いて薄く
形成したものである。
【００４３】前記実施の形態３で述べたように、各誘電
体層の厚さが問題になるのは給電放射素子１および無給
電放射素子２の周囲のみであり、その他の部分では、電
気的には第２の誘電体平板１５、発泡材平板１６等の誘
電体層は必要ない。この実施の形態４では、第２の誘電
体平板１５および発泡材平板１６はフィルム基板１７を
上から押圧して第１の誘電体平板１４に密着させる役割
を果たしているため、全てを削除せず、第２の誘電体平
板１５を薄くするのに止めている。
体層の厚さが問題になるのは給電放射素子１および無給
電放射素子２の周囲のみであり、その他の部分では、電
気的には第２の誘電体平板１５、発泡材平板１６等の誘
電体層は必要ない。この実施の形態４では、第２の誘電
体平板１５および発泡材平板１６はフィルム基板１７を
上から押圧して第１の誘電体平板１４に密着させる役割
を果たしているため、全てを削除せず、第２の誘電体平
板１５を薄くするのに止めている。
【００４４】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、無給電放射素子２の周囲を除いて第２の誘電体平板
１５の厚さを薄く形成したので、前記実施の形態２と同
様の効果が得られるのに加え、前記実施の形態２と比較
してより軽量なアンテナ装置とすることができる。
ば、無給電放射素子２の周囲を除いて第２の誘電体平板
１５の厚さを薄く形成したので、前記実施の形態２と同
様の効果が得られるのに加え、前記実施の形態２と比較
してより軽量なアンテナ装置とすることができる。
【００４５】実施の形態５．図５はこの発明の実施の形
態５によるアンテナ装置の構造を示す断面図であり、図
において、１９は第３の誘電体層（誘電体層）、２０は
第１の誘電体層１１と第３の誘電体層１９の間に設置さ
れたスペーサ（厚さ保持機構）である。なお、図１に示
した部分と同一または相当の部分については同一符号を
付して重複説明を省略する。なおここで、第１の誘電体
層１１と第３の誘電体層１９は硬度の高い材質により構
成されており、第２の誘電体層１２は発泡材平板等の硬
度の低い材質により構成されているものとする。スペー
サ２０の設置方法には、例えば、第２の誘電体層１２の
積層の際に、第２の誘電体層１２に形成した孔にスペー
サ２０を挿入する等の方法を用いることができる。
態５によるアンテナ装置の構造を示す断面図であり、図
において、１９は第３の誘電体層（誘電体層）、２０は
第１の誘電体層１１と第３の誘電体層１９の間に設置さ
れたスペーサ（厚さ保持機構）である。なお、図１に示
した部分と同一または相当の部分については同一符号を
付して重複説明を省略する。なおここで、第１の誘電体
層１１と第３の誘電体層１９は硬度の高い材質により構
成されており、第２の誘電体層１２は発泡材平板等の硬
度の低い材質により構成されているものとする。スペー
サ２０の設置方法には、例えば、第２の誘電体層１２の
積層の際に、第２の誘電体層１２に形成した孔にスペー
サ２０を挿入する等の方法を用いることができる。
【００４６】例えば図５に示した第２の誘電体層１２の
ように、誘電体損を少なくする目的やフィルム基板等の
柔軟部材を押圧する目的で発泡材平板等の硬度の低い材
質を用いる場合があるが、このような場合、硬度の低い
誘電体層が変形を起こして厚さ精度が維持されないと、
所望の特性を確保できなくなる。このため、この実施の
形態５においては、第１の誘電体層１１と第３の誘電体
層１９の間にスペーサ２０を設置している。これによ
り、硬度の低い第２の誘電体層１２の厚さ精度が維持さ
れる。
ように、誘電体損を少なくする目的やフィルム基板等の
柔軟部材を押圧する目的で発泡材平板等の硬度の低い材
質を用いる場合があるが、このような場合、硬度の低い
誘電体層が変形を起こして厚さ精度が維持されないと、
所望の特性を確保できなくなる。このため、この実施の
形態５においては、第１の誘電体層１１と第３の誘電体
層１９の間にスペーサ２０を設置している。これによ
り、硬度の低い第２の誘電体層１２の厚さ精度が維持さ
れる。
【００４７】なお、スペーサ２０に金属を用いた場合に
放射素子９の電界分布の形および共振周波数が変わる程
度にスペーサ２０の設置個所が放射素子９に近い場合
は、スペーサ２０の材質として金属を用いず誘電体を用
いるのがよい。
放射素子９の電界分布の形および共振周波数が変わる程
度にスペーサ２０の設置個所が放射素子９に近い場合
は、スペーサ２０の材質として金属を用いず誘電体を用
いるのがよい。
【００４８】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、発泡材平板等の硬度の低い材料により構成された第
２の誘電体層１２の厚さ精度を維持することができ、こ
れにより、発泡材平板等の硬度の低い材質の誘電体層を
用いた場合にもアンテナ装置の性能を維持することが可
能となる。
ば、発泡材平板等の硬度の低い材料により構成された第
２の誘電体層１２の厚さ精度を維持することができ、こ
れにより、発泡材平板等の硬度の低い材質の誘電体層を
用いた場合にもアンテナ装置の性能を維持することが可
能となる。
【００４９】実施の形態６．図６はこの発明の実施の形
態６によるアンテナ装置の構造を示す断面図であり、図
において、２１は導体地板１０に設けられたカシメナッ
ト（厚さ保持機構）、２２はこのカシメナット２１に螺
合するねじ（厚さ保持機構）である。なお、図２に示し
た部分と同一または相当の部分については同一符号を付
して重複説明を省略する。
態６によるアンテナ装置の構造を示す断面図であり、図
において、２１は導体地板１０に設けられたカシメナッ
ト（厚さ保持機構）、２２はこのカシメナット２１に螺
合するねじ（厚さ保持機構）である。なお、図２に示し
た部分と同一または相当の部分については同一符号を付
して重複説明を省略する。
【００５０】この実施の形態６は、前記実施の形態２の
構造において、導体地板１０にカシメナット２１を設置
し、カシメナット２１の頭部を第２の誘電体平板１５に
接触させ、かつ第２の誘電体平板１５に設けた穴を通し
たねじ２２で第２の誘電体平板１５とカシメナット２１
を固定したものである。なお、カシメナット２１および
ねじ２２に金属を用いた場合に給電放射素子１および無
給電放射素子２による電界分布の形および共振周波数が
変わる程度にスペーサ２０の設置個所が給電放射素子１
および無給電放射素子２に近い場合は、カシメナット２
１およびねじ２２の材質として金属ではなく誘電体を用
いるのがよい。
構造において、導体地板１０にカシメナット２１を設置
し、カシメナット２１の頭部を第２の誘電体平板１５に
接触させ、かつ第２の誘電体平板１５に設けた穴を通し
たねじ２２で第２の誘電体平板１５とカシメナット２１
を固定したものである。なお、カシメナット２１および
ねじ２２に金属を用いた場合に給電放射素子１および無
給電放射素子２による電界分布の形および共振周波数が
変わる程度にスペーサ２０の設置個所が給電放射素子１
および無給電放射素子２に近い場合は、カシメナット２
１およびねじ２２の材質として金属ではなく誘電体を用
いるのがよい。
【００５１】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、カシメナット２１を介することにより、導体地板１
０と第２の誘電体平板１５の間隔の精度を保つことがで
き、かつ第１の誘電体平板１４の厚さ精度に応じて、給
電放射素子１および給電回路が形成されたフィルム基板
１７の配置精度、および誘電体層としての発泡材平板１
６の厚み精度を保つことができ、アンテナ装置の性能を
維持することができる。
ば、カシメナット２１を介することにより、導体地板１
０と第２の誘電体平板１５の間隔の精度を保つことがで
き、かつ第１の誘電体平板１４の厚さ精度に応じて、給
電放射素子１および給電回路が形成されたフィルム基板
１７の配置精度、および誘電体層としての発泡材平板１
６の厚み精度を保つことができ、アンテナ装置の性能を
維持することができる。
【００５２】実施の形態７．図７はこの発明の実施の形
態７によるアンテナ装置の構成図であり、図７（ａ）は
縦断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ´断面図で
ある。図において、２３はロータリジョイント、２４は
フィルム基板１７上に設けられた給電回路、２５はロー
タリジョイント２３と給電回路２４の接続点である。ロ
ータリジョイント２３は接点を保ったままその図中上部
が図中下部に対して回動自在となっている継手であり、
この実施の形態７においては、ロータリジョイント２３
の図中上部がアンテナ装置の他の部分に対して固定さ
れ、共に回動するように構成されている。なお、図２に
示した部分と同一または相当の部分については同一符号
を付して重複説明を省略する。
態７によるアンテナ装置の構成図であり、図７（ａ）は
縦断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ´断面図で
ある。図において、２３はロータリジョイント、２４は
フィルム基板１７上に設けられた給電回路、２５はロー
タリジョイント２３と給電回路２４の接続点である。ロ
ータリジョイント２３は接点を保ったままその図中上部
が図中下部に対して回動自在となっている継手であり、
この実施の形態７においては、ロータリジョイント２３
の図中上部がアンテナ装置の他の部分に対して固定さ
れ、共に回動するように構成されている。なお、図２に
示した部分と同一または相当の部分については同一符号
を付して重複説明を省略する。
【００５３】この実施の形態７は、前記実施の形態２の
アンテナ装置をアレーアンテナ化し、かつ、ロータリジ
ョイント２３により給電するようにしたものである。ロ
ータリジョイント２３には、図中上部を回動させるため
のモータ等の回動手段が適宜設けられる。なお、図７
（ｂ）に示したように、ロータリジョイント２３と給電
回路２４の接続点２５上には、他の給電放射素子１への
有効な給電が行われるようにするため給電放射素子１を
設けない構造としている。この場合、各給電放射素子１
の中心に給電放射素子１を設ける構成の方が、所望の放
射パターンを得ることが容易であるが、接続点２５の上
方に給電放射素子１を設けるような素子配列にすると、
給電回路２４と給電放射素子１を別層に構成しなければ
ならず、部品点数が増加してアンテナ装置の製造コスト
が上昇するため、そのような素子配列はとっていない。
アンテナ装置をアレーアンテナ化し、かつ、ロータリジ
ョイント２３により給電するようにしたものである。ロ
ータリジョイント２３には、図中上部を回動させるため
のモータ等の回動手段が適宜設けられる。なお、図７
（ｂ）に示したように、ロータリジョイント２３と給電
回路２４の接続点２５上には、他の給電放射素子１への
有効な給電が行われるようにするため給電放射素子１を
設けない構造としている。この場合、各給電放射素子１
の中心に給電放射素子１を設ける構成の方が、所望の放
射パターンを得ることが容易であるが、接続点２５の上
方に給電放射素子１を設けるような素子配列にすると、
給電回路２４と給電放射素子１を別層に構成しなければ
ならず、部品点数が増加してアンテナ装置の製造コスト
が上昇するため、そのような素子配列はとっていない。
【００５４】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、ロータリジョイント２３を備える構成としてアンテ
ナ装置を機械的に回動自在としたため、放射方向を自由
に回動させることができ、移動体衛星通信の自動車搭載
用等に利用が可能なアンテナ装置とすることができる。
また、ロータリジョイント２３との接続の際に、接続点
２５上に給電放射素子１を設けない構成としたため、給
電回路２４と給電放射素子１を別層に設けたり給電回路
２４との接続点が回転中心以外にある特殊なロータリジ
ョイントを使用したりする必要がなく低コストにより製
造でき、各給電放射素子１に有効に給電を行える回動自
在なアレーアンテナを構成することができる。
ば、ロータリジョイント２３を備える構成としてアンテ
ナ装置を機械的に回動自在としたため、放射方向を自由
に回動させることができ、移動体衛星通信の自動車搭載
用等に利用が可能なアンテナ装置とすることができる。
また、ロータリジョイント２３との接続の際に、接続点
２５上に給電放射素子１を設けない構成としたため、給
電回路２４と給電放射素子１を別層に設けたり給電回路
２４との接続点が回転中心以外にある特殊なロータリジ
ョイントを使用したりする必要がなく低コストにより製
造でき、各給電放射素子１に有効に給電を行える回動自
在なアレーアンテナを構成することができる。
【００５５】なお上記においては、給電放射素子１と無
給電放射素子２とを備え、無給電放射素子２を主放射導
体としたアンテナ装置に、ロータリジョイント２３を適
用した例を示したが、主放射導体が給電放射導体である
アンテナ装置に適用することも可能であり、この場合
は、主放射導体に給電する給電回路にロータリジョイン
ト２３を上記と同様に接続すれば、同様な効果が得られ
る。
給電放射素子２とを備え、無給電放射素子２を主放射導
体としたアンテナ装置に、ロータリジョイント２３を適
用した例を示したが、主放射導体が給電放射導体である
アンテナ装置に適用することも可能であり、この場合
は、主放射導体に給電する給電回路にロータリジョイン
ト２３を上記と同様に接続すれば、同様な効果が得られ
る。
【００５６】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、主放射導体と地板の間に、前記地板側から順にそ
れぞれの厚さがｔ1 〜ｔn 、それぞれの比誘電率がεr1
〜εrnのｎ層の誘電体層が積層されたアンテナ装置にお
いて、所望のビーム幅から定まるアンテナの比誘電率ε
reffに対して、（ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ）／（ｔ1 ／ε
r1＋ｔ2 ／εr2＋…＋ｔn ／εrn）＝εreffを概ね満た
すように、かつ、前記比誘電率εreffにおいて所望の動
作帯域と低反射損失を確保できる放射導体−地板間の厚
さの最低値ｔmin に対して、ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ＝ｔ
min を概ね満たすように、前記ｎ層の誘電体層の各厚さ
ｔ1 〜ｔn を定めるように構成したので、低仰角方向へ
所望の放射レベルと、所望の動作帯域、低反射損失を確
保した最も薄いアンテナ装置を得ることができる効果が
ある。
れば、主放射導体と地板の間に、前記地板側から順にそ
れぞれの厚さがｔ1 〜ｔn 、それぞれの比誘電率がεr1
〜εrnのｎ層の誘電体層が積層されたアンテナ装置にお
いて、所望のビーム幅から定まるアンテナの比誘電率ε
reffに対して、（ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ）／（ｔ1 ／ε
r1＋ｔ2 ／εr2＋…＋ｔn ／εrn）＝εreffを概ね満た
すように、かつ、前記比誘電率εreffにおいて所望の動
作帯域と低反射損失を確保できる放射導体−地板間の厚
さの最低値ｔmin に対して、ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ＝ｔ
min を概ね満たすように、前記ｎ層の誘電体層の各厚さ
ｔ1 〜ｔn を定めるように構成したので、低仰角方向へ
所望の放射レベルと、所望の動作帯域、低反射損失を確
保した最も薄いアンテナ装置を得ることができる効果が
ある。
【００５７】請求項２記載の発明によれば、主放射導体
が給電放射導体であるアンテナ装置において、ｎ層の誘
電体層の各厚さｔ1 〜ｔn を請求項１記載のように定め
るように構成したので、主放射導体が給電放射導体であ
るアンテナ装置において、低仰角方向へ所望の放射レベ
ルと、所望の動作帯域、低反射損失を確保した最も薄い
アンテナ装置を得ることができる効果がある。
が給電放射導体であるアンテナ装置において、ｎ層の誘
電体層の各厚さｔ1 〜ｔn を請求項１記載のように定め
るように構成したので、主放射導体が給電放射導体であ
るアンテナ装置において、低仰角方向へ所望の放射レベ
ルと、所望の動作帯域、低反射損失を確保した最も薄い
アンテナ装置を得ることができる効果がある。
【００５８】請求項３記載の発明によれば、第ｎ層以外
の誘電体層上に、給電されない主放射導体を励振するた
めの給電放射導体およびこの給電放射導体に給電する給
電回路を設けるように構成したので、主放射導体が無給
電放射導体であるアンテナ装置において、低仰角方向へ
所望の放射レベルと、所望の動作帯域、低反射損失を確
保できる最も薄いアンテナ装置を得ることができる効果
がある。
の誘電体層上に、給電されない主放射導体を励振するた
めの給電放射導体およびこの給電放射導体に給電する給
電回路を設けるように構成したので、主放射導体が無給
電放射導体であるアンテナ装置において、低仰角方向へ
所望の放射レベルと、所望の動作帯域、低反射損失を確
保できる最も薄いアンテナ装置を得ることができる効果
がある。
【００５９】請求項４記載の発明によれば、給電放射導
体および給電回路をフィルム基板により構成して剛性の
誘電体層上に配置し、前記フィルム基板上に緩衝材を配
置し、この緩衝材上に剛性の誘電体層を配置するように
構成したので、給電放射導体および給電回路を導体膜張
誘電体基板のエッチング等により構成する場合と比較し
て製造コストを低く抑えることができるとともに、緩衝
材を介した剛性の誘電体層への押圧により、柔軟なフィ
ルム基板中の給電放射導体の平面形状および配置精度を
高い精度で保つことができ、所望のモードの励振を高い
精度で行えるようにアンテナ装置の性能を確保すること
ができる効果がある。
体および給電回路をフィルム基板により構成して剛性の
誘電体層上に配置し、前記フィルム基板上に緩衝材を配
置し、この緩衝材上に剛性の誘電体層を配置するように
構成したので、給電放射導体および給電回路を導体膜張
誘電体基板のエッチング等により構成する場合と比較し
て製造コストを低く抑えることができるとともに、緩衝
材を介した剛性の誘電体層への押圧により、柔軟なフィ
ルム基板中の給電放射導体の平面形状および配置精度を
高い精度で保つことができ、所望のモードの励振を高い
精度で行えるようにアンテナ装置の性能を確保すること
ができる効果がある。
【００６０】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の構成において、剛性の誘電体層の緩衝材と接触する
部分を残し、前記部分より主放射導体側の誘電体層を、
主放射導体および給電放射導体の周囲を除いて取り除く
ように構成したので、緩衝材を介した剛性の誘電体層へ
の押圧による給電放射導体の平面形状および配置精度を
確保してアンテナ装置の性能を確保しながら、誘電体厚
さが必要な部分以外の誘電体の除去により、アンテナ装
置の軽量化を図ることができる効果がある。
載の構成において、剛性の誘電体層の緩衝材と接触する
部分を残し、前記部分より主放射導体側の誘電体層を、
主放射導体および給電放射導体の周囲を除いて取り除く
ように構成したので、緩衝材を介した剛性の誘電体層へ
の押圧による給電放射導体の平面形状および配置精度を
確保してアンテナ装置の性能を確保しながら、誘電体厚
さが必要な部分以外の誘電体の除去により、アンテナ装
置の軽量化を図ることができる効果がある。
【００６１】請求項６記載の発明によれば、請求項３記
載の構成において、主放射導体および給電放射導体の周
囲を除いて、給電放射導体および給電回路より前記主放
射導体側の誘電体層の全てもしくは一部を取り除くよう
に構成したので、誘電体厚さが必要な部分以外の誘電体
の除去により、より軽量なアンテナ装置とすることがで
きる効果がある。
載の構成において、主放射導体および給電放射導体の周
囲を除いて、給電放射導体および給電回路より前記主放
射導体側の誘電体層の全てもしくは一部を取り除くよう
に構成したので、誘電体厚さが必要な部分以外の誘電体
の除去により、より軽量なアンテナ装置とすることがで
きる効果がある。
【００６２】請求項７記載の発明によれば、請求項２記
載の構成において、主放射導体の周囲を除いて、誘電体
層の全てもしくは一部を取り除くように構成したので、
誘電体厚さが必要な部分以外の誘電体の除去により、よ
り軽量なアンテナ装置とすることができる効果がある。
載の構成において、主放射導体の周囲を除いて、誘電体
層の全てもしくは一部を取り除くように構成したので、
誘電体厚さが必要な部分以外の誘電体の除去により、よ
り軽量なアンテナ装置とすることができる効果がある。
【００６３】請求項８記載の発明によれば、第ｎ層以外
の誘電体層のうちのいずれかに配置した硬度の低い誘電
体層の厚さを概ね一定に保つ厚さ保持機構を設けるよう
に構成したので、誘電体損を少なくする目的やフィルム
基板等の柔軟部材を押圧する目的で発泡材平板等の硬度
の低い材質の誘電体層を用いた場合にも、硬度の低い誘
電体層の厚さ精度を維持してアンテナ装置の性能を維持
することができる効果がある。
の誘電体層のうちのいずれかに配置した硬度の低い誘電
体層の厚さを概ね一定に保つ厚さ保持機構を設けるよう
に構成したので、誘電体損を少なくする目的やフィルム
基板等の柔軟部材を押圧する目的で発泡材平板等の硬度
の低い材質の誘電体層を用いた場合にも、硬度の低い誘
電体層の厚さ精度を維持してアンテナ装置の性能を維持
することができる効果がある。
【００６４】請求項９記載の発明によれば、給電放射導
体への給電回路にロータリジョイントを接続し、前記給
電回路と前記ロータリジョイントの接続点に重ならない
ように複数の給電放射導体を設けるように構成したの
で、アンテナ装置を機械的に回動自在として放射方向を
自由に回動させることができるため、移動体衛星通信の
自動車搭載用等に利用が可能なアンテナ装置とすること
ができる効果がある。また、複数の給電放射導体を接続
点に重ならないように配置したため、単純な構成により
複数の給電放射導体への有効な給電を可能として、回動
自在なアレーアンテナを低コストにより構成することが
可能となる効果がある。
体への給電回路にロータリジョイントを接続し、前記給
電回路と前記ロータリジョイントの接続点に重ならない
ように複数の給電放射導体を設けるように構成したの
で、アンテナ装置を機械的に回動自在として放射方向を
自由に回動させることができるため、移動体衛星通信の
自動車搭載用等に利用が可能なアンテナ装置とすること
ができる効果がある。また、複数の給電放射導体を接続
点に重ならないように配置したため、単純な構成により
複数の給電放射導体への有効な給電を可能として、回動
自在なアレーアンテナを低コストにより構成することが
可能となる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１によるアンテナ装置
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態２によるアンテナ装置
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態３によるアンテナ装置
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態４によるアンテナ装置
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態５によるアンテナ装置
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態６によるアンテナ装置
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態７によるアンテナ装置
のの構成図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ−Ａ´断面図である。
のの構成図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ−Ａ´断面図である。
【図８】 従来のアンテナ装置の構成図であり、（ａ）
は断面図、（ｂ）は（ａ）においてＡ側から見た誘電体
基板４の正面図、（ｃ）は（ａ）においてＢ側から見た
誘電体基板３の正面図である。
は断面図、（ｂ）は（ａ）においてＡ側から見た誘電体
基板４の正面図、（ｃ）は（ａ）においてＢ側から見た
誘電体基板３の正面図である。
１ 給電放射素子（給電放射導体）、２ 無給電放射素
子（給電されない主放射導体）、９ 放射素子（給電さ
れた主放射導体）、１０ 導体地板（地板）、１１ 第
１の誘電体層（誘電体層）、１２ 第２の誘電体層（誘
電体層）、１３第ｎの誘電体層（誘電体層）、１４ 第
１の誘電体平板（剛性の誘電体層）、１５ 第２の誘電
体平板（剛性の誘電体層）、１６ 発泡材平板（誘電体
層、緩衝材）、１７ フィルム基板、１８，２４ 給電
回路、１９ 第３の誘電体層（誘電体層）、２０ スペ
ーサ（厚さ保持機構）、２１ カシメナット（厚さ保持
機構）、２２ ねじ（厚さ保持機構）、２３ ロータリ
ジョイント、２５ 接続点。
子（給電されない主放射導体）、９ 放射素子（給電さ
れた主放射導体）、１０ 導体地板（地板）、１１ 第
１の誘電体層（誘電体層）、１２ 第２の誘電体層（誘
電体層）、１３第ｎの誘電体層（誘電体層）、１４ 第
１の誘電体平板（剛性の誘電体層）、１５ 第２の誘電
体平板（剛性の誘電体層）、１６ 発泡材平板（誘電体
層、緩衝材）、１７ フィルム基板、１８，２４ 給電
回路、１９ 第３の誘電体層（誘電体層）、２０ スペ
ーサ（厚さ保持機構）、２１ カシメナット（厚さ保持
機構）、２２ ねじ（厚さ保持機構）、２３ ロータリ
ジョイント、２５ 接続点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 新太郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 主放射導体と地板の間に、前記地板側か
ら順にそれぞれの厚さがｔ1 〜ｔn 、それぞれの比誘電
率がεr1〜εrnのｎ層の誘電体層が積層されたアンテナ
装置において、 所望のビーム幅から定まるアンテナの比誘電率εreffに
対して、 （ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ）／（ｔ1 ／εr1＋ｔ2 ／εr2
＋…＋ｔn ／εrn）＝εreff を概ね満たすように、かつ、前記比誘電率εreffにおい
て所望の動作帯域と低反射損失を確保できる放射導体−
地板間の厚さの最低値ｔmin に対して、 ｔ1 ＋ｔ2 ＋…＋ｔn ＝ｔmin を概ね満たすように、前記ｎ層の誘電体層の各厚さｔ1
〜ｔnを定めたことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 主放射導体は給電された給電放射導体で
あることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 第ｎ層以外の誘電体層上に、給電されな
い主放射導体を励振するための給電放射導体およびこの
給電放射導体に給電する給電回路を設けたことを特徴と
する請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項４】 給電放射導体および給電回路をフィルム
基板により構成して剛性の誘電体層上に配置し、前記フ
ィルム基板上に緩衝材を配置し、この緩衝材上に剛性の
誘電体層を配置したことを特徴とする請求項３記載のア
ンテナ装置。 - 【請求項５】 剛性の誘電体層の緩衝材と接触する部分
を残し、前記部分より主放射導体側の誘電体層を、主放
射導体および給電放射導体の周囲を除いて取り除いたこ
とを特徴とする請求項４記載のアンテナ装置。 - 【請求項６】 主放射導体および給電放射導体の周囲を
除いて、給電放射導体および給電回路より前記主放射導
体側の誘電体層の全てもしくは一部を取り除いたことを
特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。 - 【請求項７】 主放射導体の周囲を除いて、誘電体層の
全てもしくは一部を取り除いたことを特徴とする請求項
２記載のアンテナ装置。 - 【請求項８】 第ｎ層以外の誘電体層のうちのいずれか
に配置した硬度の低い誘電体層の厚さを概ね一定に保つ
厚さ保持機構を設けたこと特徴とする請求項１記載のア
ンテナ装置。 - 【請求項９】 給電放射導体への給電回路にロータリジ
ョイントを接続し、前記給電回路と前記ロータリジョイ
ントの接続点に重ならないように複数の給電放射導体を
設けたことを特徴とする請求項２または請求項３記載の
アンテナ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119395A JPH09307342A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | アンテナ装置 |
| CA002204326A CA2204326C (en) | 1996-05-14 | 1997-05-02 | Antenna apparatus |
| US08/852,599 US5926136A (en) | 1996-05-14 | 1997-05-07 | Antenna apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119395A JPH09307342A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09307342A true JPH09307342A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14760444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8119395A Pending JPH09307342A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | アンテナ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5926136A (ja) |
| JP (1) | JPH09307342A (ja) |
| CA (1) | CA2204326C (ja) |
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| JP2002217638A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP2002271119A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-20 | Ngk Insulators Ltd | アンテナ |
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| JP2005198335A (ja) * | 2005-02-08 | 2005-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複共振型誘電体アンテナ及び車載無線装置 |
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| KR20170142732A (ko) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 엘에스엠트론 주식회사 | 차량용 안테나 |
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| RU2484559C2 (ru) * | 2010-06-08 | 2013-06-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" | Печатная плата с подвешенной подложкой |
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| KR102730107B1 (ko) | 2020-02-06 | 2024-11-14 | 삼성전자주식회사 | 유전 시트가 부착된 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치 |
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1996
- 1996-05-14 JP JP8119395A patent/JPH09307342A/ja active Pending
-
1997
- 1997-05-02 CA CA002204326A patent/CA2204326C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-07 US US08/852,599 patent/US5926136A/en not_active Expired - Lifetime
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| CA2204326C (en) | 2000-11-28 |
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