JPH1022728A - Dual-frequency feed coupled circularly polarized antenna - Google Patents

Dual-frequency feed coupled circularly polarized antenna

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JPH1022728A
JPH1022728A JP19000796A JP19000796A JPH1022728A JP H1022728 A JPH1022728 A JP H1022728A JP 19000796 A JP19000796 A JP 19000796A JP 19000796 A JP19000796 A JP 19000796A JP H1022728 A JPH1022728 A JP H1022728A
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JP
Japan
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antenna
dual
circularly polarized
frequency
dielectric substrate
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Application number
JP19000796A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Watanabe
智之 渡辺
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】回路構成が簡単で小型化、低価格化に適し、且
つ良好な軸比特性を持った円偏波を励振することができ
る2周波共用給電結合型円偏波アンテナを提供する。 【解決手段】互いに異なる共振周波数を有する2つの平
面アンテナが誘電体基板上に形成された2周波共用平面
アンテナにおいて、2つの平面アンテナは前記誘電体基
板に対して垂直な方向で積層され、給電点における電流
分布のベクトルが同一方向となる2つ以上の給電点を結
合したことを特徴とする。
[PROBLEMS] To provide a dual-frequency feed coupling circularly polarized wave having a simple circuit configuration, suitable for miniaturization and cost reduction, and capable of exciting circularly polarized wave having good axial ratio characteristics. Provide an antenna. Kind Code: A1 Abstract: In a dual-frequency planar antenna in which two planar antennas having different resonance frequencies are formed on a dielectric substrate, the two planar antennas are stacked in a direction perpendicular to the dielectric substrate. It is characterized in that two or more feeding points in which the vector of the current distribution at the point is in the same direction are connected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は円偏波アンテナに関し、
例えば移動体衛星通信装置において利用される、異なる
共振周波数を有する2以上の平面アンテナからなる円偏
波アンテナの構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circularly polarized antenna.
For example, the present invention relates to a configuration of a circularly polarized antenna composed of two or more planar antennas having different resonance frequencies used in a mobile satellite communication device.

【0002】[0002]

【従来の技術】衛星通信のように送信周波数と受信周波
数とが異なる割り当てとなっている場合、該衛星通信に
用いれられるアンテナは送受信の各周波数に対応した共
振周波数を備える必要があり、従来より様々な2周波共
用アンテナが提案されている。これらのうち、小型化が
容易で自動車などの移動体に搭載可能な利点を有する平
面アンテナとしては、実開平2−35514号公報に開
示された多点給電型円偏波2周波共用円環アンテナや特
開平5−175727号公報に開示された2周波共用平
面アンテナがある。
2. Description of the Related Art When a transmission frequency and a reception frequency are assigned differently as in the case of satellite communication, an antenna used for the satellite communication must have a resonance frequency corresponding to each frequency of transmission and reception. Various dual frequency antennas have been proposed. Among them, a planar antenna having an advantage that it can be easily miniaturized and can be mounted on a moving body such as an automobile is disclosed in Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 2-35514. And a dual-frequency planar antenna disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-175727.

【0003】実開平2−35514号公報に開示された
2周波共用円環アンテナは、送信と受信の給電を同一の
給電線で行うとダイプレクサが必要となり、小型化が困
難になるという問題点を上げ、送信と受信の給電を別々
に設け且つ2つのアンテナ間におけるアイソレーション
を高めるために、図11(a)、(b)に示すように上
部導体板1、下部導体板2、導体地板3を一定間隔に平
行に配置し、下層導体板2と導体地板3との間に導体円
環4を配置した二層構造で、上部導体板1、下部導体板
2に夫々円偏波放射用に位相給電された電極給電線5、
6を有し、各電力給電線が4本或いはそれ以上の本数と
したものである。また、上部導体板1及び下部導体板2
に接続された各電力給電線5及び6は図12に示すよう
に電力分配器或いは電力合成器から夫々独立して設けら
れている。
[0003] The dual-frequency annular antenna disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-35514 has a problem that a diplexer is required when power is supplied for transmission and reception using the same power supply line, and miniaturization is difficult. As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the upper conductor plate 1, the lower conductor plate 2, and the conductor ground plate 3 are provided in order to separately provide power supply for transmission and reception, and to enhance isolation between the two antennas. Are arranged in parallel at regular intervals, and the conductor ring 4 is arranged between the lower conductor plate 2 and the conductor ground plate 3. The upper conductor plate 1 and the lower conductor plate 2 are each used for circularly polarized radiation. Phase-fed electrode feed line 5,
6, and each power supply line has four or more power supply lines. Further, the upper conductor plate 1 and the lower conductor plate 2
Are provided independently of the power distributor or the power combiner, as shown in FIG.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の2周波共用アンテナは電力分配用若しくは電力合成
用のハイブリッド回路が必要となり、コストが高く、且
つ小型化が困難であるという問題点があった。一方、特
開平5−175727号公報に開示されたアンテナは互
いに異なる共振周波数を有する2つの平面アンテナを互
いに所定の間隔離れて配置し、且つ2つの平面アンテナ
のアイソレーションを確保するために夫々の円形アンテ
ナパッチの給電点が相対的に所定の角度だけ回転したも
のである。また、2つの平面アンテナを誘電体基板の平
面に対して垂直な方向で重ねて設けても良い旨が示され
ている。この先行技術において2つの平面アンテナを積
層し、円偏波を放射するためにハイブリッド回路を用い
た場合の給電点の詳細についての説明は無いが、給電点
を相対的に回転させると右旋円偏波と左旋円偏波とが発
生し、軸比が悪くなると言う問題点があった。そこで本
発明は従来の2周波共用アンテナより回路構成が簡単で
小型化、低価格化に適し、且つ良好な軸比特性を持った
円偏波を励振することができる2周波共用給電結合型円
偏波アンテナを提供することを解決すべき課題とする。
However, the above-mentioned conventional dual-frequency antenna requires a hybrid circuit for power distribution or power combining, and has the problems that the cost is high and miniaturization is difficult. . On the other hand, the antenna disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 5-175727 has two planar antennas having different resonance frequencies, which are separated from each other by a predetermined distance, and the two planar antennas are isolated from each other in order to ensure isolation between the two planar antennas. The feeding point of the circular antenna patch is relatively rotated by a predetermined angle. It also shows that two planar antennas may be provided so as to overlap in a direction perpendicular to the plane of the dielectric substrate. In this prior art, two feeder antennas are stacked and a hybrid circuit is used to radiate circularly polarized waves. The details of the feed point are not described. There has been a problem that polarization and left-handed circular polarization are generated, and the axial ratio is deteriorated. Therefore, the present invention provides a dual-frequency feed-coupled circle which has a simpler circuit configuration than conventional dual-frequency antennas, is suitable for miniaturization and cost reduction, and can excite circularly polarized waves having good axial ratio characteristics. It is an object to provide a polarized antenna.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1記載の2周波共用給電結合型円偏
波アンテナは、互いに異なる共振周波数を有する2つの
平面アンテナが誘電体基板上に形成された2周波共用平
面アンテナにおいて、前記2つの平面アンテナは前記誘
電体基板に対して垂直な方向で積層され、且つ夫々の平
面アンテナの中心からアンテナ外周部へ伸びる水平方向
の同一線上の給電点を結合したことを特徴とする。本発
明の請求項2記載の2周波共用給電結合型円偏波アンテ
ナは、互いに異なる共振周波数を有する2つの平面アン
テナが誘電体基板上に形成された2周波共用平面アンテ
ナにおいて、前記2つの平面アンテナは前記誘電体基板
に対して互いに所定の間隔だけ離れて設けられ、給電点
における電流分布のベクトルが同一方向となる2つ以上
の給電点を結合結合したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a dual-frequency feed-coupled circularly polarized antenna according to a first aspect of the present invention comprises two planar antennas having different resonance frequencies from each other. In the dual-frequency planar antenna formed on the substrate, the two planar antennas are stacked in a direction perpendicular to the dielectric substrate, and extend horizontally from the center of each planar antenna to the outer periphery of the antenna. It is characterized in that the feeding points on the line are connected. The dual-frequency feed coupled circularly polarized antenna according to claim 2 of the present invention is the dual-frequency planar antenna, wherein two planar antennas having mutually different resonance frequencies are formed on a dielectric substrate. The antenna is provided at a predetermined distance from the dielectric substrate, and two or more feeding points having current distribution vectors in the same direction at the feeding points are coupled and coupled.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施例に基づ
いて本発明に係る2周波共用給電結合型円偏波アンテナ
を詳細に説明する。まず、本発明の説明に先立ち、従来
の2周波共用円偏波アンテナの軸比特性劣化について少
しく説明する。図1(a)は従来の2点給電のタイプの
2周波共用給電結合型円偏波アンテナの斜視図、(b)
は(a)に示したアンテナの断面概念図を示したもので
あり、10、11及び12は誘電体基板、13は誘電体
基板10上に設けられた円形のアンテナパッチ、14は
誘電体基板10及び11間に設けられた円環アンテナパ
ッチであり、アンテナパッチ13は給電点Q1及びQ2
により給電され、またアンテナパッチ14は給電点Q3
及びQ4を介して給電されている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a dual-frequency feed-coupled circularly polarized antenna according to the present invention. First, prior to the description of the present invention, a brief description will be given of the deterioration of the axial ratio characteristics of the conventional dual-frequency circularly polarized antenna. FIG. 1A is a perspective view of a conventional dual-frequency feed-coupled circularly polarized antenna of a two-point feed type, and FIG.
3A and 3B are conceptual cross-sectional views of the antenna shown in FIG. 3A, wherein 10, 11, and 12 are dielectric substrates, 13 is a circular antenna patch provided on the dielectric substrate 10, and 14 is a dielectric substrate. The antenna patch 13 is provided between the feed points Q1 and Q2.
And the antenna patch 14 is connected to the feeding point Q3
And Q4.

【0007】図2は前記誘電体基板12の下面に設けら
れたハイブリッド回路及び給電線の平面図であり、90
゜ハイブリッド回路15からマイクロストリップライン
(ストリップライン)を介して給電点Q1乃至Q4まで
の伝送線路が構成されている。なお、図においては伝送
線路を使用した2分配合成回路を用いている。ハイブリ
ッド回路15から給電点Q1及びQ2までの伝送線路の
長さは等しく、また、ハイブリッド回路15から給電点
Q3及びQ4までの伝送線路の長さは等しい。したがっ
て、給電点Q1とQ2に供給される信号は90゜の位相
差を有し、該給電点Q1及びQ2を介して等振幅、90
゜位相の信号をアンテナパッチ13に給電することによ
り、該アンテナパッチ13からは円偏波が励振される。
また、給電点Q3とQ4とに給電される信号の関係も上
記と同様であり、アンテナパッチ14からも円偏波が励
振される。
FIG. 2 is a plan view of a hybrid circuit and a power supply line provided on the lower surface of the dielectric substrate 12, and FIG.
(4) A transmission line from the hybrid circuit 15 to the feeding points Q1 to Q4 via the microstrip line (strip line) is configured. In the figure, a two-partitioning and combining circuit using a transmission line is used. The transmission lines from the hybrid circuit 15 to the feeding points Q1 and Q2 are equal in length, and the transmission lines from the hybrid circuit 15 to the feeding points Q3 and Q4 are equal in length. Therefore, the signals supplied to the feeding points Q1 and Q2 have a phase difference of 90 °, and have equal amplitude, 90 ° through the feeding points Q1 and Q2.
By feeding the ゜ -phase signal to the antenna patch 13, a circularly polarized wave is excited from the antenna patch 13.
The relationship between the signals fed to the feeding points Q3 and Q4 is the same as above, and the antenna patch 14 also excites circularly polarized waves.

【0008】しかしながら、このように構成したアンテ
ナの軸比特性は図3に示す如く約5dBと悪く良好な円
偏波を発生することが困難であるという問題点があっ
た。この理由は以下のように考察できる。図4(a)は
円形アンテナパッチ13の放射導体内の給電点Q1で0
度の位相で励振させた場合の基本モードの電流分布を示
し、(b)は円環アンテナパッチ14の放射導体内の給
電点Q3において0度の位相で励振させた場合の基本モ
ードの電流分布を示す図であり、この基本モードの電流
分布の考え方に基づき且つ2分配合成回路を用いない場
合の各給電点における電流成分のベクトルを表示すると
図5(a)に示すようになる。この図からも明らかなよ
うに、給電点Q1及びQ4ではEy成分のベクトルが大
きく、Hx成分のベクトルは前記Ey成分のベクトルと
比較して無視できる程度に小さいレベルであることがわ
かる。また、給電点Q2及びQ3においても、Ex成分
のベクトルが大きく、Hy成分のベクトルは小さい。
However, as shown in FIG. 3, the antenna having such a configuration has an axial ratio characteristic of about 5 dB, which makes it difficult to generate a good circularly polarized wave. The reason can be considered as follows. FIG. 4 (a) shows the case where the power supply point Q1 in the radiation conductor of the circular antenna patch 13 is zero.
9B shows a current distribution in the fundamental mode when excited at a phase of degree, and FIG. 9B shows a current distribution in the fundamental mode when excited at a phase of 0 degree at the feeding point Q3 in the radiation conductor of the annular antenna patch 14. FIG. 5 (a) shows the vector of the current component at each feeding point based on the concept of the current distribution in the basic mode and not using the two-distribution combining circuit. As is clear from this figure, at the feeding points Q1 and Q4, the vector of the Ey component is large, and the vector of the Hx component is at a level negligibly small as compared with the vector of the Ey component. Also at the feeding points Q2 and Q3, the Ex component vector is large and the Hy component vector is small.

【0009】このような電流成分のベクトルが各給電点
において生じるが、このアンテナでは伝送線路を利用し
た2分配合成回路を用いているので、図2に示した結合
点S1及びS2におけるベクトルで考慮すると図5
(b)に示すようになる。すなわち、結合点S1におい
てはEx成分とHy成分の比率が結合前よりも小さくな
り、同様に結合点S2においてもEy成分とHx成分と
の比率が結合前よりも小さくなっていることがわかる。
円偏波を発生させるためには共にz軸方向に伝搬し振幅
が等しい、x軸方向に偏波した直線偏波Exとy軸方向
に偏波した直線偏波Eyとが位相差±90度で励振され
たときに円偏波となるが、前述したようにHx若しくは
Hy成分の比率が大きくなることにより円偏波が生じに
くくなる。
Such a vector of the current component is generated at each feeding point. However, since this antenna uses a two-way splitting / combining circuit using a transmission line, it is taken into account by the vectors at the coupling points S1 and S2 shown in FIG. Then Figure 5
The result is as shown in FIG. That is, it can be seen that the ratio of the Ex component and the Hy component is smaller at the connection point S1 than before the connection, and the ratio of the Ey component and the Hx component is also smaller at the connection point S2 as well before the connection.
In order to generate a circularly polarized wave, a linearly polarized wave Ex polarized in the x-axis direction and a linearly polarized wave Ey polarized in the y-axis direction have a phase difference of ± 90 degrees, both propagating in the z-axis direction and having the same amplitude. When excited by the above, circular polarization occurs, but as described above, circular polarization is less likely to occur due to an increase in the ratio of the Hx or Hy component.

【0010】これは左旋円偏波と右旋円偏波の合成とし
て表すこともでき、これらの電界強度をそれぞれEL
(左旋円偏波電界強度)、ER(右旋円偏波電界強度)
とすると、軸比ARは下記の式で表すことができる。 AR=(|EL|+|ER|)/(|EL|−|ER|)・・・(1) 上記(1)式において、|AR|が1に近いほど完全な
円偏波となるが、結合点S1及びS2には2つの直線偏
波EとHとが存在しているため、例えば、右旋円偏波ア
ンテナとして使用した場合、交差偏波(左旋円偏波)も
上記E成分とH成分との比率と同じエネルギーで存在
し、軸比が悪くなり、例えば右旋円偏波アンテナとして
移動体通信衛星システムに使用しても、左旋円偏波を受
信する衛星や多のシステムに影響を与え、又自分自身不
要な信号を受信してシステムに影響を及ぼしてしまうと
いう問題点がある。そこで、2合成分配回路を利用しつ
つ、不要な交差偏波を生じることのない2周波共用給電
結合型円偏波アンテナとして、以下に示す如き構成をと
る。
This can be expressed as a combination of left-handed circular polarization and right-handed circular polarization.
(Left-handed circularly polarized electric field strength), ER (right-handed circularly polarized electric field strength)
Then, the axial ratio AR can be expressed by the following equation. AR = (| EL | + | ER |) / (| EL |-| ER |) (1) In the above equation (1), as | AR | Since two linearly polarized waves E and H exist at the coupling points S1 and S2, for example, when used as a right-handed circularly polarized antenna, the cross-polarized wave (left-handed circularly polarized wave) also has the E component. Exists at the same energy as the ratio of the H component and the H component, and the axial ratio deteriorates. For example, even when used as a right-handed circularly polarized antenna in a mobile communication satellite system, a satellite or other system that receives left-handed circularly polarized In addition, there is a problem that an unnecessary signal is received by itself and the system is affected. Therefore, the following configuration is adopted as a dual-frequency feed-coupled circularly-polarized antenna that uses a two-combining distribution circuit and does not generate unnecessary cross polarization.

【0011】図6は本発明に係る2周波共用給電結合型
円偏波アンテナの実施の形態例を示す図であり、図1
(a)と同一部には同一符号を付す。円形アンテナパッ
チ13は誘電体基板10の上に設けられ、給電点Q1及
びQ2から給電が行われ、また円環アンテナパッチ14
は誘電体基板10及び11との間に設けられ、給電点Q
3及びQ4から給電が行われる。更に、誘電体基板12
の下面には上記給電点Q1乃至Q4に電力を供給するた
めのマイクロストリップライン又はストリップライン等
の伝送及びハイブリッド回路が構成されている。
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a dual-frequency feed-coupled circularly polarized antenna according to the present invention.
The same parts as those in FIG. The circular antenna patch 13 is provided on the dielectric substrate 10, and power is supplied from feeding points Q 1 and Q 2.
Is provided between the dielectric substrates 10 and 11, and the feeding point Q
Power is supplied from 3 and Q4. Further, the dielectric substrate 12
A transmission and hybrid circuit such as a microstrip line or a strip line for supplying power to the feeding points Q1 to Q4 is formed on the lower surface of the power supply point Q1.

【0012】図7は誘電体基板12の下面に設けられた
マイクロストリップラインによる伝送線路及びハイブリ
ッド回路の構成を示したものであり、Oは円形及び円環
アンテナパッチの中心点に相当する位置、15は90度
ハイブリッド回路、16及び17はストリップラインに
よる伝送線路であって2分配合成回路を構成している部
分である。なお、ハイブリッド回路15から給電点Q1
までのストリップライン長とハイブリッド回路15から
給電点Q2までのストリップライン長は等しく、また同
様にハイブリッド回路15から給電点Q3までのストリ
ップライン長とハイブリッド回路15から給電点Q4ま
でのストリップライン長は等しい。更に、給電点Q1と
Q3とはアンテナの中心Oからアンテナの外周部に伸び
る同一線L1上に配置され、また給電点Q2とQ4も前
記線上L1と直交する同一線L2上に配置されている。
FIG. 7 shows the configuration of a transmission line and a hybrid circuit using microstrip lines provided on the lower surface of the dielectric substrate 12, where O is a position corresponding to the center point of the circular and annular antenna patches, Reference numeral 15 denotes a 90-degree hybrid circuit, and reference numerals 16 and 17 denote transmission lines formed by strip lines, which constitute a two-division combining circuit. Note that the power supply point Q1
And the strip line length from the hybrid circuit 15 to the feeding point Q2 is equal, and similarly, the strip line length from the hybrid circuit 15 to the feeding point Q3 and the strip line length from the hybrid circuit 15 to the feeding point Q4 are equal. Further, the feeding points Q1 and Q3 are arranged on the same line L1 extending from the center O of the antenna to the outer periphery of the antenna, and the feeding points Q2 and Q4 are also arranged on the same line L2 orthogonal to the line L1. .

【0013】このように給電点を構成した場合の結合点
S3及びS4における電流分布を検討すると、図8に示
す如く表すことができる。すなわち、給電点Q1及びQ
3における電流成分は共にEy成分が大きくHx成分は
Ey成分と比較して僅かであり、したがって、該給電点
Q1とQ3との結合点S3における電流成分のベクトル
は大きい成分であるEy成分同士が合成され、僅かなH
x成分同士が合成され、結果的にEy>>Hxとなる。ま
た給電点Q2及びQ4における電流成分も共にEx成分
が大きくHy成分は該Exと比較して僅かであり、給電
点Q2とQ4との結合点S4における電流成分のベクト
ルは大きい成分であるEx成分同士が合成され、僅かな
Hy成分同士が合成され、結果的にEx>>Hyとなる。
Considering the current distribution at the coupling points S3 and S4 when the feeding point is configured as described above, it can be expressed as shown in FIG. That is, the feeding points Q1 and Q
3 has a large Ey component and a small Hx component compared to the Ey component. Therefore, the vector of the current component at the connection point S3 between the feeding points Q1 and Q3 is a large Ey component. Synthesized, slight H
The x components are combined with each other, resulting in Ey >> Hx. The current components at the feeding points Q2 and Q4 are both large in the Ex component and the Hy component is small compared to the Ex, and the vector of the current component at the junction S4 between the feeding points Q2 and Q4 is a large Ex component. Are combined with each other, and slight Hy components are combined with each other, resulting in Ex >> Hy.

【0014】このようにハイブリッド回路15から給電
点Q1乃至Q4へ電力を供給する2分配合成回路のスト
リップパターンを構成することにより、結合点S3には
y軸方向に偏波した直線偏波Eyが存在し、結合点S4
にはx軸方向に偏波した直線偏波Exが支配的な大きさ
で存在するようになる。したがって、直線偏波EとHと
を90゜ハイブリッド回路等の外部回路を介して等振幅
で且つ90゜の位相差で給電点Q1とQ2、又はQ3と
Q4とに給電することにより、交差偏波が発生せず、良
好な軸比特性を持った円偏波を励振することができる。
このように構成した2周波共用給電結合型円偏波アンテ
ナの軸比特性を図9に示す。この測定結果からも明らか
なように、従来のような給電点及びストリップパターン
の構成によるアンテナと比較して、約4dBの改善が図
られていることがわかる。
Thus, by forming the strip pattern of the two-distribution / combination circuit for supplying power from the hybrid circuit 15 to the feeding points Q1 to Q4, a linear polarization Ey polarized in the y-axis direction is provided at the coupling point S3. Exists and joins S4
Has a linearly polarized wave Ex polarized in the x-axis direction with a dominant magnitude. Therefore, by feeding the linearly polarized waves E and H to the feeding points Q1 and Q2 or Q3 and Q4 with equal amplitude and a phase difference of 90 ° through an external circuit such as a 90 ° hybrid circuit, cross polarization is achieved. No waves are generated, and a circularly polarized wave having good axial ratio characteristics can be excited.
FIG. 9 shows the axial ratio characteristics of the dual-frequency feed coupling circularly polarized antenna configured as described above. As is clear from the measurement results, it is understood that an improvement of about 4 dB is achieved as compared with the conventional antenna having the feeding point and the strip pattern configuration.

【0015】図10は本発明に係る2周波共用給電結合
型円偏波アンテナの他の実施の形態例を示す図であり、
この形態例においては誘電体基板20上に共振周波数の
異なる2つの円形アンテナパッチ22、24を配置して
いる。また図示を省略したが、円形アンテナパッチ22
の給電点Q1と円形アンテナパッチ24の給電点Q3と
は結合点を介して同一の給電用マイクロストリップライ
ンにより結合している。同様に円形アンテナパッチ22
の給電点Q2と円形アンテナパッチ24の給電点Q4と
は結合点を介して同一の給電用マイクロストリップライ
ンにより結合している。すなわち、円形アンテナパッチ
22に設けられた給電点Q1における電流分布のベクト
ルは該Q1からアンテナの中心Oに向かっており、一
方、円形アンテナパッチ24に設けられた給電点Q3に
おける電流分布のベクトルは該Q3からアンテナの中心
Pに向かっているため、前記給電点Q1及びQ3を結合
してもH成分の直線偏波が発生しない。
FIG. 10 is a view showing another embodiment of the dual-frequency feed coupling circularly polarized antenna according to the present invention.
In this embodiment, two circular antenna patches 22 and 24 having different resonance frequencies are arranged on a dielectric substrate 20. Although not shown, the circular antenna patch 22
And the feeding point Q3 of the circular antenna patch 24 are connected by the same feeding microstrip line via the connection point. Similarly, the circular antenna patch 22
And the feeding point Q4 of the circular antenna patch 24 are connected by the same feeding microstrip line via a connection point. That is, the vector of the current distribution at the feeding point Q1 provided on the circular antenna patch 22 is directed from the Q1 toward the center O of the antenna, while the vector of the current distribution at the feeding point Q3 provided on the circular antenna patch 24 is Since the antenna extends from Q3 toward the center P of the antenna, even if the feeding points Q1 and Q3 are coupled, linear polarization of the H component does not occur.

【0016】更に、給電点Q2及びQ4における電流分
布のベクトルも等しい方向であり、両給電点Q2、Q4
を結合してもH成分の直線偏波が発生しない。したがっ
て、交差偏波が発生せず、円偏波を得ることが可能とな
る。なお、図示は省略したが、ハイブリッド回路から円
形アンテナパッチ22の給電点Q1、Q2までのマイク
ロストリップラインによる伝送線路長は等しく、またハ
イブリッド回路から円形アンテナパッチ24の給電点Q
3、Q4までのマイクロストリップラインによる伝送線
路長は等しいことは言うまでもない。
Further, the vectors of the current distribution at the feeding points Q2 and Q4 are also in the same direction.
, No linear polarization of the H component occurs. Therefore, it is possible to obtain circularly polarized waves without cross polarization. Although not shown, the transmission line length of the microstrip line from the hybrid circuit to the feeding points Q1 and Q2 of the circular antenna patch 22 is equal, and the feeding point Q of the circular antenna patch 24 from the hybrid circuit is equal.
Needless to say, the transmission line lengths of the microstrip lines up to 3, Q4 are equal.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の2
周波共用給電結合型円偏波アンテナは給電回路の結合点
における電流分布のベクトルを同方向にし、H成分の直
線偏波(交差偏波)の発生を低減することができるた
め、広角にわたって良好な軸比特性を得ることができ
る。また回路構成も簡単で安価にアンテナを提供する上
で効果を有する。また請求項2記載の2周波共用給電結
合型円偏波アンテナも給電回路の結合点における電流分
布のベクトルを同方向にし、H成分の直線偏波(交差偏
波)の発生を低減することができるため、広角にわたっ
て良好な軸比特性を得ることができる。また回路構成も
簡単で安価にアンテナを提供する上で効果を有する。
As described above, according to claim 1,
The dual-frequency feed-coupled circularly polarized antenna can make the current distribution vector at the connection point of the feed circuit in the same direction and reduce the occurrence of H-component linear polarization (cross-polarization). Axial ratio characteristics can be obtained. Further, the circuit configuration is simple and effective in providing an antenna at low cost. Also, the dual-frequency feed coupling circularly polarized antenna according to claim 2 can make the vector of the current distribution at the connection point of the feed circuit the same direction and reduce the generation of the H component linear polarization (cross polarization). Therefore, favorable axial ratio characteristics can be obtained over a wide angle. Further, the circuit configuration is simple and effective in providing an antenna at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は従来の2点給電のタイプの2周波共用
給電結合型円偏波アンテナの斜視図、(b)は従来の2
点給電タイプの2周波共用給電結合型円偏波アンテナの
断面概念図。
FIG. 1 (a) is a perspective view of a conventional dual-frequency feed-coupled circularly polarized antenna of a two-point feed type, and FIG.
FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view of a point-feed type dual-frequency feed coupled circularly polarized antenna.

【図2】従来の2点給電タイプの2周波共用給電結合型
円偏波アンテナの誘電体基板の下面に設けられたハイブ
リッド回路及び給電線の平面図。
FIG. 2 is a plan view of a hybrid circuit and a feed line provided on a lower surface of a dielectric substrate of a conventional dual-frequency feed-coupled circularly polarized antenna of a two-point feed type.

【図3】従来の2周波共用給電結合型円偏波アンテナの
軸比特性を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an axial ratio characteristic of a conventional dual-frequency feed coupled circularly polarized antenna.

【図4】(a)は円形アンテナパッチの放射導体内の給
電点Q1で0度の位相で励振させた場合の基本モードの
電流分布を示す図、(b)は円環アンテナパッチの放射
導体内の給電点Q3において0度の位相で励振させた場
合の基本モードの電流分布を示す図。
4A is a diagram showing a current distribution in a fundamental mode when excited at a feeding point Q1 in a radiation antenna of a circular antenna patch at a phase of 0 degree, and FIG. 4B is a diagram showing a radiation conductor of a circular antenna patch; FIG. 7 is a diagram showing a current distribution in a basic mode when excitation is performed at a phase of 0 degrees at a feeding point Q3 in FIG.

【図5】(a)は給電点における電流成分のベクトルを
示す図、(b)は結合点S1及びS2における電流成分
のベクトルを示す図。
5A is a diagram illustrating a current component vector at a feeding point, and FIG. 5B is a diagram illustrating a current component vector at coupling points S1 and S2.

【図6】本発明に係る2周波共用給電結合型円偏波アン
テナの実施の形態例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a dual-frequency feed coupled circularly polarized antenna according to the present invention.

【図7】本発明に係る2周波共用給電結合型円偏波アン
テナの伝送線路及びハイブリッド回路の構成を示した
図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a transmission line and a hybrid circuit of a dual-frequency feed coupling circularly polarized antenna according to the present invention.

【図8】本発明に係る2周波共用給電結合型円偏波アン
テナの結合点S3及びS4における電流分布を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing current distribution at coupling points S3 and S4 of the dual-frequency feed coupling circularly polarized antenna according to the present invention.

【図9】本発明に係る2周波共用給電結合型円偏波アン
テナの軸比特性を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an axial ratio characteristic of the dual-frequency feed coupling circularly polarized antenna according to the present invention.

【図10】本発明に係る2周波共用給電結合型円偏波ア
ンテナの他の形態例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the dual-frequency feed coupling circularly polarized antenna according to the present invention.

【図11】(a)、(b)、実開平2−35514号公
報に開示された2周波共用円環アンテナを示す図。
FIGS. 11A and 11B are views showing a dual-frequency annular antenna disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-35514.

【図12】実開平2−35514号公報に開示された2
周波共用円環アンテナを示す図。
FIG. 12 shows a structure disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 2-35514.
The figure which shows the frequency shared annular antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、11、12・・・誘電体基板、 13、22、24・・・円形アンテナパッチ、 14・・・円環アンテナパッチ、 15・・・90゜ハイブリッド回路、 16、17・・・伝送線路、 O、P・・・アンテナパッチ中心、 Q1、Q2、Q3、Q4・・・給電点、 S3、S4・・・結合点。 10, 11, 12: dielectric substrate, 13, 22, 24: circular antenna patch, 14: ring antenna patch, 15: 90 ° hybrid circuit, 16, 17: transmission line , O, P: antenna patch center, Q1, Q2, Q3, Q4: feeding point, S3, S4: coupling point.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに異なる共振周波数を有する2つの平
面アンテナが誘電体基板上に形成された2周波共用平面
アンテナにおいて、 前記2つの平面アンテナは前記誘電体基板に対して垂直
な方向で積層され、給電点における電流分布のベクトル
が同一方向となる2つ以上の給電点を結合したことを特
徴とする2周波共用給電結合型円偏波アンテナ。
1. A dual-frequency planar antenna in which two planar antennas having different resonance frequencies are formed on a dielectric substrate, wherein the two planar antennas are stacked in a direction perpendicular to the dielectric substrate. A dual-frequency feed-coupled circularly polarized antenna, wherein two or more feed points having current distribution vectors in the same direction at the feed point are coupled.
【請求項2】互いに異なる共振周波数を有する2つの平
面アンテナが誘電体基板上に形成された2周波共用平面
アンテナにおいて、 前記2つの平面アンテナは前記誘電体基板に対して互い
に所定の間隔だけ離れて設けられ、給電点における電流
分布のベクトルが同一方向となる2つ以上の給電点を結
合結合したことを特徴とする2周波共用給電結合型円偏
波アンテナ。
2. A dual-frequency planar antenna having two planar antennas having different resonance frequencies formed on a dielectric substrate, wherein the two planar antennas are separated from the dielectric substrate by a predetermined distance from each other. A dual-frequency feed-coupled circularly polarized antenna, wherein two or more feed points having current distribution vectors at the feed points in the same direction are connected and coupled.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0957534A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-17 Alcatel Circularly polarised HF wave transceiver
CN107171078A (en) * 2017-04-28 2017-09-15 华南理工大学 Circularly polarization microstrip duplexed antenna

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0957534A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-17 Alcatel Circularly polarised HF wave transceiver
FR2778802A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-19 Alsthom Cge Alcatel CIRCULARLY POLARIZED MICROWAVE TRANSMISSION AND RECEPTION DEVICE
WO1999060661A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-25 Alcatel Device for transmitting and receiving microwaves subjected to circular polarisation
AU747622B2 (en) * 1998-05-15 2002-05-16 Alcatel Device for transmitting and receiving microwaves subjected to circular polarisation
CN107171078A (en) * 2017-04-28 2017-09-15 华南理工大学 Circularly polarization microstrip duplexed antenna
CN107171078B (en) * 2017-04-28 2023-11-24 华南理工大学 Circularly polarized microstrip duplex antenna

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