JPH11103204A - ストリップ線路およびそれを用いたアンテナ装置 - Google Patents

ストリップ線路およびそれを用いたアンテナ装置

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JPH11103204A
JPH11103204A JP9262533A JP26253397A JPH11103204A JP H11103204 A JPH11103204 A JP H11103204A JP 9262533 A JP9262533 A JP 9262533A JP 26253397 A JP26253397 A JP 26253397A JP H11103204 A JPH11103204 A JP H11103204A
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JP
Japan
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dielectric
strip
conductor
protrusion
thin film
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Application number
JP9262533A
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English (en)
Inventor
Tamami Maruyama
珠美 丸山
Kenichi Kagoshima
憲一 鹿子嶋
Kazuhiro Uehara
一浩 上原
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非常に厚い突起部を有する誘電体を用いた場
合であっても、マイクロ波の反射およびロスを少なくす
ることができ、また、製造工程を簡単にすることができ
るストリップ線路およびそれを用いたアンテナ装置を得
ること。 【解決手段】 本発明は、その表面30bに上方へ延び
る突出部30aが横方向に突出形成されてなり、その付
け根の中央部分に横方向に貫通穴30cが形成された誘
電体30と、誘電体30の表面30bの全体、および突
出部30aの全体に導体が薄膜形成されてなる地板31
と、誘電体30の裏面30dに縦方向に導体が薄膜形成
されてなるストリップ導体33とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元コーナリフ
レクタアンテナ、モノポールアンテナ、地板付きモノポ
ール八木・宇田アンテナのごとき、地板および反射板を
有する各種アンテナに用いて好適なストリップ線路およ
びそれを用いたアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図11(a)は、従来のストリップ線路
の構成を示す斜視図であり、図11(b)は、従来のス
トリップ線路の構成を示す側面図である。図11
(a)、(b)において、1は、厚さがd1となるよう
に形成された板状の誘電体である。この誘電体1の比誘
電率は、εrとされている。2は、誘電体1の表面に薄
膜形成された帯状のストリップ導体であり、その幅は、
W1とされている。3は、誘電体1の裏面全体に薄膜形
成された地板であり、ストリップ導体2のグランド面と
して作用する。
【0003】上記構成において、ストリップ線路の特性
インピーダンスZは、準TEM波で近似し、かつ誘電体
1の透磁率をμ、誘電体1の比誘電率をεr、真空中の
誘電率をε0、誘電体1の厚さをd1、ストリップ導体2
の幅をWとすると、次の(1)式で表される。 Z=((μ/εr・ε0))・(d1/W1) [Ω]・・・・・・・(1) なお、図11(a)および(b)に示すストリップ線路
の詳細については、内藤喜之著、情報伝送入門 pp.
195−199を参照されたい。
【0004】ここで、図12(a)、(b)および
(c)を参照して、厚さが一様でない誘電体が上述した
特性インピーダンスZに与える影響について説明する。
図12(a)において、4は、厚さがd1の部分と厚さ
がd2の部分とを有する誘電体であり、その裏面に突出
部4aが突出形成されている。
【0005】すなわち、誘電体4は、突出部4aの厚さ
がd2、突出部4a以外の部分の厚さがd1となるように
形成されている。5は、誘電体4の表面に薄膜形成され
た帯状のストリップ導体であり、突出部4aに対応する
部分の幅がW2とされており、かつ該幅W2以外の部分の
幅がW1(<W2)となるように形成されている。6は、
誘電体4の裏面全体に薄膜形成された地板である。
【0006】ここで、誘電体4およびストリップ導体5
は、d1/W1=d2/W2なる関係を有するように各々形
成されており、上記関係を満たす場合には、上述した
(1)式を満たす特性インピーダンスZがストリップ線
路の全体において得られる。ただし、図12(a)に示
すストリップ線路においては、誘電体4の厚さがd1か
らd2に急激に変化しているため、伝送媒体たるマイク
ロ波の反射およびロスが生じる。
【0007】そこで、上述したマイクロ波の反射および
ロスを低減するためには、図12(b)に示すストリッ
プ線路が用いられる。図12(b)において、7は、厚
さがd1の部分と厚さがd2の部分とを有する誘電体であ
り、その裏面に突出部7aがテーパ状に突出形成されて
いる。すなわち、誘電体7は、突出部7aの厚さが、突
出部7a以外の部分の厚さd2から緩やかにd1となるよ
うに形成されている。
【0008】8は、誘電体7の表面に薄膜形成された帯
状のストリップ導体であり、突出部7aに対応する部分
の幅がW2とされており、かつ該幅W2以外の部分の幅が
W2から緩やかにW1(<W2)となるようにテーパ状に
形成されている。9は、誘電体7の裏面全体に薄膜形成
された地板である。
【0009】上記構成においては、誘電体7およびスト
リップ導体8が共にテーパ状に形成されているので、突
出部7a部分においてマイクロ波の反射およびロスが低
減される。
【0010】ここで、図12(c)を参照して、図12
(a)に示す誘電体4の突起部4aの厚さd2が非常に
厚い場合において、特性インピーダンスZが受ける影響
について説明する。図12(c)において、10は、厚
さがd1の部分と厚さがd2の部分とを有する誘電体であ
り、その裏面に突出部10aが突出形成されている。こ
こで、図12(c)に示す厚さd2は、図12(a)に
示す厚さd2の比して非常に大きい値とされている。1
1は、誘電体10の表面に薄膜形成された帯状のストリ
ップ導体であり、突出部10aに対応する部分の幅がW
2とされており、かつ該幅W2以外の部分の幅がW1(<
W2)となるように形成されている。ここで、図12
(c)に示す幅W2は、図12(a)に示す幅W2に比し
て非常に大きい値とされている。12は、誘電体10の
裏面全体に薄膜形成された地板である。
【0011】上記構成において、ストリップ導体11に
おける幅W2の部分では、厚さd2が非常に大きい値であ
るため、該幅W2の部分に対向する地板12がグランド
面として作用しなくなる。従って、図12(c)に示す
ストリップ線路においては、準TEM波で近似できる、
という仮定が崩れてしまうことから、ストリップ線路の
全体において一様な特性インピーダンスZが得られな
い。このことから、図12(c)に示すストリップ線路
においては、図12(a)に示すストリップ線路に比し
て、マイクロ波の反射およびロスが非常に大きくなる。
【0012】図13(a)および(b)は、従来のスト
リップ線路を用いたアンテナ装置の構成を示す側断面図
である。図13(a)および(b)に示すアンテナ装置
は、モノポール八木・宇田アンテナとして作用する。図
13(a)において、13は、その表面に突出部13a
が形成された板状の誘電体である。14は、誘電体13
(突出部13a)の表面全体に導体が薄膜形成されてな
る地板であり、後述するアンテナ素子17のグランド面
として作用する。また、突出部13aと該突出部13a
の表面に薄膜形成された地板14とは、アンテナ素子1
7の反射板15として作用する。
【0013】16は、誘電体13の内部に地板14に沿
うように埋設されたストリップ導体である。アンテナ素
子17は、反射板15の前方(同図では右方)に配置さ
れており、その下端部がストリップ導体16の端部に電
気的に接続され、かつ誘電体13に垂設されている。1
8、18、・・・は、アンテナ素子17の前方(同図では
右方)に直線状に各々配置された複数の導波器である。
19は、誘電体13の裏面全体に導体が薄膜形成されて
なる地板であり、ストリップ導体16のグランド面とし
て作用する。
【0014】ここで、図13(a)においては、反射板
15部分が図12(c)を参照して説明したように、地
板として作用しないため、ストリップ導体16に対して
地板19が、一方、アンテナ素子17に対して地板14
が各々設けられているという、トリプレート構造とされ
ている。
【0015】次に、図13(b)を参照して、従来のス
トリップ線路を用いたアンテナ装置の別の構成例につい
て説明する。図13(b)においては、図13(a)の
各部に対応する部分には、同一の符号を付けその説明を
省略する。図13(b)においては、図13(a)に示
すストリップ導体16、アンテナ素子17および地板1
9に代えて、ストリップ導体20、アンテナ素子21お
よび地板22が設けられている。
【0016】ストリップ導体20は、誘電体13の裏面
であって、かつ反射板15の下方に導体が薄膜形成され
てなる。アンテナ素子21は、反射板15の前方に配置
されており、その下端部がストリップ導体20の端部に
電気的に接続され、かつ誘電体13に垂設されている。
地板22は、誘電体13の内部に地板14に沿うように
全体的に埋設されている。
【0017】すなわち、図13(a)においては、スト
リップ導体16の下方に地板19が位置しているのに対
して、図13(b)においては、ストリップ導体20の
上方に地板22が位置している。ここで、図13(b)
においては、反射板15部分が図13(a)の場合と同
様にして、地板として作用しないため、ストリップ導体
20に対して地板22が、一方、アンテナ素子21に対
して地板14が各々設けられているという、トリプレー
ト構造とされている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のスト
リップ線路においては、図12(c)に示すように誘電
体10の突出部10aの厚さが非常に大きい場合には、
ストリップ導体11に対して突出部10a部分の地板1
2がグランド面として作用しないという欠点があった。
このことから、従来において突出部を有する誘電体を用
いた場合には、突出部の厚さが非常に大きく、かつマイ
クロ波の反射およびロスが非常に少ないストリップ線路
を製作することが困難であった。
【0019】また、従来のストリップ線路を用いたアン
テナ装置においては、図13(a)および(b)を参照
して説明したように、非常に厚みのある突出部13aを
有する誘電体13を用いた場合、上述した理由からトリ
プレート構造にしなければならない。従って、従来のス
トリップ線路を用いたアンテナ装置においては、これを
製造する金型が複数必要となり、ひいては製造工程が複
雑となるという問題があった。
【0020】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、非常に厚い突起部を有する誘電体を用いた場合で
あっても、マイクロ波の反射およびロスを少なくするこ
とができ、また、製造工程を簡単にすることができるス
トリップ線路およびそれを用いたアンテナ装置を提供す
ることを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、その表面に略板状の突出部を有し、かつ前記突出部
の根元部分に第1の幅の横幅の貫通穴が形成されてな
り、前記貫通穴の下面と前記表面が同一平面とされた略
板状の誘電体と、前記誘電体の前記表面の全体および前
記貫通穴の前記下面に導体が薄膜形成されてなる地板
と、前記貫通穴の下方に位置するように、前記誘電体の
裏面に導体が、その第2の幅が前記第1の幅より小とな
るように薄膜形成されてなる帯状のストリップ導体とを
具備することを特徴とする。また、請求項2に記載の発
明は、その表面に略板状の突出部を有し、かつ前記突出
部に所定間隔をおいて複数のスリットが形成された略板
状の誘電体と、前記誘電体の前記表面の全体および前記
突出部の表面に導体が薄膜形成されてなる地板と、前記
突出部の下方に位置するように、前記誘電体の裏面に導
体が薄膜形成されてなる帯状のストリップ導体とを具備
することを特徴とする。また、請求項3に記載の発明
は、その表面に略板状の突出部を有し、かつ前記突出部
の根元部分に第1の幅の横幅の貫通穴が形成されてな
り、前記貫通穴の下面と前記表面が同一平面とされた略
板状の誘電体と、前記誘電体の前記表面の全体および前
記貫通穴の前記下面に導体が薄膜形成されてなる地板
と、前記貫通穴の下方に位置するように、前記誘電体の
裏面に導体が、その第2の幅が前記第1の幅より小とな
るように薄膜形成されてなる帯状のストリップ導体と、
前記突出部の前方に位置するように前記誘電体に垂設さ
れ、かつその下端部が前記ストリップ導体に電気的に接
続されたアンテナ素子とを具備するとを特徴とする。ま
た、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のストリ
ップ線路を用いたアンテナ装置において、前記貫通穴
は、前記アンテナ素子から放射される電波の最大放射方
向と逆方向と重ならない位置に形成されていることを特
徴とする。また、請求項5に記載の発明は、その表面に
略板状の突出部を有し、かつ前記突出部に所定間隔をお
いて複数のスリットが形成された略板状の誘電体と、前
記誘電体の前記表面の全体および前記突出部の表面に導
体が薄膜形成されてなる地板と、前記突出部の下方に位
置するように、前記誘電体の裏面に導体が薄膜形成され
てなる帯状のストリップ導体と、前記突出部の前方に位
置するように前記誘電体に垂設され、かつその下端部が
前記ストリップ導体に電気的に接続されたアンテナ素子
とを具備することを特徴とする。また、請求項6に記載
の発明は、請求項5に記載のストリップ線路を用いたア
ンテナ装置において、前記複数のスリットは、前記アン
テナ素子から放射される電波の最大放射方向と逆方向と
重ならない位置のみに各々形成されていることを特徴と
する。また、請求項7に記載の発明は、その表面に厚肉
円筒状の突出部を有し、かつ前記突出部の根元部分に第
1の幅の横幅の複数の貫通穴が円周等分複数箇所に各々
形成されてなり、前記貫通穴の下面とその表面が同一平
面とされた略板状の誘電体と、前記誘電体の表面および
前記突出部の表面に導体が薄膜形成されてなる地板と、
前記複数の貫通穴の下方に各々位置し、かつ前記誘電体
の中心から放射状に半径方向に延びるように、前記誘電
体の裏面に導体が、その第2の幅が前記第1の幅より小
となるように各々薄膜形成されてなる帯状の複数のスト
リップ導体と、前記突出部の前方に各々位置するように
前記誘電体に各々垂設され、かつ各下端部が前記複数の
ストリップ導体に電気的に各々接続された複数のアンテ
ナ素子とを具備することを特徴とする。また、請求項8
に記載の発明は、請求項7に記載のストリップ線路を用
いたアンテナ装置において、前記複数のストリップ導体
と前記複数のアンテナ素子との間に各々介挿された複数
の1/4波長整合回路とを具備することを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、請求項7または8に記
載のストリップ線路を用いたアンテナ装置において、前
記複数の貫通穴は、前記複数のアンテナ素子から各々放
射される電波の最大放射方向と逆方向と重ならない位置
に各々形成されていることを特徴とする。また、請求項
10に記載の発明は、その表面に厚肉円筒状の突出部を
有し、かつ前記突出部の根元部分に周方向に複数のスリ
ットが円周等分複数箇所に各々形成された略板状の誘電
体と、前記誘電体の表面および前記突出部の表面に導体
が薄膜形成されてなる地板と、前記各複数のスリットの
下方に各々位置し、かつ前記誘電体の中心から放射状に
半径方向に延びるように、前記誘電体の裏面に導体が各
々薄膜形成されてなる帯状の帯状のストリップ導体と、
前記突出部の前方に各々位置するように前記誘電体に垂
設され、かつ各下端部が前記複数のストリップ導体に電
気的に各々接続された複数のアンテナ素子とを具備する
ことを特徴とする。また、請求項11に記載の発明は、
請求項10に記載のストリップ線路を用いたアンテナ装
置において、前記複数のストリップ導体と前記複数のア
ンテナ素子との間に各々介挿された複数の1/4波長整
合回路とを具備することを特徴とする。また、請求項1
2に記載の発明は、請求項10または11に記載のスト
リップ線路を用いたアンテナ装置において、前記各複数
のスリットは、前記複数のアンテナ素子から各々放射さ
れる電波の最大放射方向の逆方向と重ならない位置に各
々形成されていることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>以下、図面を参照して本発明の実施形
態について説明する。図1は本発明の第1実施形態によ
るストリップ線路の構成を示す斜視図である。この図に
おいて、30は、板状の誘電体であり、その厚さがd1
となるように形成されている。また、誘電体30の表面
30bには、上方へ延びる突出部30aが同図横方向に
突出形成されている。
【0023】30cは、突出部30aの付け根の中央部
分に同図横方向に形成された貫通穴であり、突出部30
aの表面から裏面までを貫通している。この貫通穴30
cの下面と誘電体30の表面30bとは、同一平面とさ
れている。また、誘電体30の表面30bから貫通穴3
0cの上辺までの距離、言い換えれば、貫通穴30cの
高さは、hとされている。この高さhは、伝送媒体たる
マイクロ波の波長の0.1倍、望ましくは0.05倍と
されている。なお、上記高さhは、設計変更等に応じて
適宜変更される。
【0024】31は、誘電体30の表面30bの全体、
および突出部30aの全体に導体が薄膜形成されてなる
地板であり、後述するストリップ導体33のグランド面
として作用する。ここで、同図においては、誘電体30
の厚さd1に地板31の厚さも含んで図示されている
が、ここでは、地板31の厚さをゼロとみなす。なお、
地板31は、誘電体30の表面30bにおける貫通穴3
0c部分にも形成されている。また、ストリップ線路が
アンテナ装置の一部として用いられる場合、突出部30
aおよび該突出部30aの全体に薄膜形成された地板3
1は、反射板32として利用される。
【0025】ストリップ導体33は、誘電体30の裏面
30dに同図縦方向に導体が薄膜形成されてなり、その
幅Wは、貫通穴30cの幅より小とされている。また、
ストリップ導体33の幅Wは、同図手前から後方まで一
定値とされており、かつストリップ導体33は、その上
方に貫通穴30cが位置するように誘電体30の裏面3
0dに薄膜形成されている。
【0026】上記構成において、ストリップ導体33か
ら見た誘電体30の厚さは、同図手前から後方までの全
領域においてd1である。すなわち、突出部30aに貫
通穴30cを形成したことにより、この貫通穴30c部
分におけるストリップ導体33から見た誘電体30の実
効的な厚さが、厚さd1と同値たるd2であることから、
ストリップ導体33から見た誘電体30の厚さは、全領
域に亘ってd1と見なすことができるのである。
【0027】従って、上述した第1実施形態によるスト
リップ線路によれば、前述した図12(c)に示すよう
な、非常に厚みのある突出部30aが存在する誘電体3
0であっても、ストリップ導体33の幅Wを一定にした
ままで、全領域に亘って特性インピーダンスZを一定に
することができる。このことから、上述した第1実施形
態によるストリップ線路によれば、非常に厚みのある突
出部30aが誘電体30に存在する場合であっても、伝
送媒体たるマイクロ波の反射およびロスを低減すること
ができる。
【0028】<第2実施形態>次に、本発明の第2実施
形態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成
について図2(a)および(b)を参照して説明する。
図2(a)は、第2実施形態によるストリップ線路を用
いたアンテナ装置の構成を示す斜視図であり、図2
(b)は、図2(a)に示すA−A線視断面図である。
図2(a)および(b)においては、図1の各部に対応
する部分には同一の符号を付けその説明を省略する。
【0029】図2(a)においては、地板31に開口穴
31aが形成されており、かつアンテナ素子34が新た
に設けられている。また、図2(b)に示すストリップ
導体33は、図1に示すストリップ導体33の長さより
短くなるように誘電体30の裏面30dに形成されてお
り、その幅は、全領域に亘ってWとされている。
【0030】図2(b)に示すアンテナ素子34は、地
板31の開口穴31aから上方に突出するようにして、
誘電体30に垂設されており、その下端部は、ストリッ
プ導体33の端部33aに電気的に接続されている。こ
の場合、前述したように図2(a)に示す誘電体30の
厚さd1が全領域に亘って電気的に一定とみなすことが
できるので、図2(b)に示す地板31は、アンテナ素
子34およびストリップ導体33の共通のグランド面と
して作用する。
【0031】上記構成において、誘電体30、地板31
およびストリップ導体33から構成されるストリップ線
路にマイクロ波が給電されると、該マイクロ波は、アン
テナ素子34から放射される。このとき、放射されたマ
イクロ波は、反射板32により、プラスX軸方向の指向
性を有する。
【0032】以上説明したように、本発明の第2実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置によれ
ば、地板31をストリップ導体33およびアンテナ素子
34の共通のグランド面として用いることができるの
で、従来のトリプレート構造のアンテナ装置に比して、
金型成形で製造した場合であっても少ない型数で、容易
に製造することができる。
【0033】<第3実施形態>次に、本発明の第3実施
形態によるストリップ線路の構成について図3を参照し
て説明する。図3は、第3実施形態によるストリップ線
路の構成を示す斜視図である。図3において、40は、
板状の誘電体であり、その表面40bには、上方へ延び
る突出部40aが同図横方向に突出形成されている。こ
の突出部40aには、一定間隔をおいてスリット幅Ws
の複数のスリット40c、40c、・・・が下端から上端
まで形成されている。上記スリット幅Wsは、伝送媒体
たるマイクロ波の波長の0.1倍、望ましくは0.05
倍とされている。なお、上記スリット幅Wsは、設計変
更等により適宜変更される。
【0034】41は、誘電体40の表面40bの全体、
およびスリット40c、40c、・・が形成された突出部
40aの全体に導体が薄膜形成されてなる地板であり、
後述するストリップ導体43のグランド面として作用す
る。また、ストリップ線路がアンテナ装置の一部として
用いられる場合、突出部40aおよび該突出部40aの
全体に薄膜形成された地板41は、反射板42として作
用する。ストリップ導体43は、誘電体40の裏面40
dに同図縦方向に導体が薄膜形成されてなり、その幅W
は、同図手前から後方まで一定値とされている。
【0035】上記構成によれば、誘電体40の突出部4
0aに複数のスリット40c、40c、・・・が形成され
ているので、ストリップ導体43からみた誘電体40の
厚さを同図手前から後方まで一定とみなすことができ
る。従って、上述した第3実施形態によるストリップ線
路によれば、前述した図12(c)に示すような、非常
の厚みのある突出部40aが存在する誘電体40であっ
ても、ストリップ導体43の幅Wを一定にしたままで、
全領域に亘って特性インピーダンスZを一定にすること
ができる。
【0036】このことから、上述した第3実施形態によ
るストリップ線路によれば、非常に厚みのある突出部4
0aが誘電体40に存在する場合であっても、伝送媒体
たるマイクロ波の反射およびロスを低減することができ
る。さらに、上述した第3実施形態によるストリップ線
路によれば、製造工程において金型を用いて一方向に抜
ける構造とされているので、1つの金型で容易に製造す
ることができる。
【0037】<第4実施形態>次に、本発明の第4実施
形態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成
について図4(a)および(b)を参照して説明する。
図4(a)は、第4実施形態によるストリップ線路を用
いたアンテナ装置の構成を示す斜視図であり、図4
(b)は、図4(a)に示すB−B線視断面図である。
図4(a)および(b)において、図3の各部に対応す
る部分には同一の符号を付けその説明を省略する。図4
(a)および(b)においては、地板41に開口穴41
aが形成されており、かつアンテナ素子44および導波
器45が新たに設けられている。
【0038】図4(b)に示すアンテナ素子44は、地
板41の開口穴41aから上方に突出するようにして、
誘電体40に垂設されており、その下端部は、ストリッ
プ導体43の端部43aに電気的に接続されている。こ
の場合、前述したように図4(a)に示す誘電体40の
厚さを、全領域に亘って電気的に一定とみなすことがで
きるので、図4(b)に示す地板41は、アンテナ素子
44およびストリップ導体43の共通のグランド面とし
て作用する。導波器45は、アンテナ素子44の前方に
設けられている。
【0039】上記構成において、誘電体40、地板41
およびストリップ導体43から構成されるストリップ線
路にマイクロ波が給電されると、該マイクロ波は、アン
テナ素子44から放射される。このとき、放射されたマ
イクロ波は、反射板42および導波器45により、プラ
スX軸方向の指向性を有する。また、上記構成において
は、スリット40c、40c、・・・のスリット幅Wsがマ
イクロ波の波長の0.1倍とされているので、反射板4
2を、スリットが形成されていない反射板と電気的にみ
なすことができる。
【0040】以上説明したように、本発明の第3実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置によれ
ば、地板41をストリップ導体43およびアンテナ素子
44の共通のグランド面として用いることができるの
で、従来のトリプレート構造のアンテナ装置に比して、
金型成形で製造した場合であっても少ない型数で、容易
に製造することができる。
【0041】<第5実施形態>次に、本発明の第5実施
形態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成
について図5を参照して説明する。図5は、第5実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成を
示す斜視図であり、この図においては、図4(a)の各
部に対応する部分には同一の符号を付けその説明を省略
する。図5においては、図4(a)に示す誘電体40の
突出部40aにおけるスリット40c、40c、・・・の
形成箇所、数が異なっており、かつストリップ導体43
の形成位置が異なっている。また、図5においては、図
4(a)に示す導波器45の図示が省略されている。
【0042】すなわち、図5において、突出部40aに
は、同図左側面近傍にのみ4本のスリット40c、40
c、・・・が各々形成されており、その他の部分にスリッ
ト40cが形成されていない。すなわち、突出部40a
においては、アンテナ素子44から放射されるマイクロ
波の最大放射方向Rと逆方向に位置する部分、言い換え
れば、アンテナ素子44の同図後方に位置する部分にス
リット40c、40cが形成されていない。
【0043】また、ストリップ導体43は、スリット4
0c、40c、・・・の下方に位置するように、誘電体4
0の裏面40dに薄膜形成されている。すなわち、スト
リップ導体43は、マイクロ波の最大放射方向Rに対し
て斜めに位置するように薄膜形成されている。
【0044】上記構成によれば、マイクロ波の最大放射
方向Rと逆方向に位置する突出部40aの部分にスリッ
ト40c、40c、・・・を形成しない構成としたので、
スリット40c、40c、・・・がアンテナ特性に与える
影響を第4実施形態によるストリップ線路を用いたアン
テナ装置に比して低減することができる。
【0045】<第6実施形態>次に、本発明の第6実施
形態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成
について図6を参照して説明する。図6は、第6実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成を
示す斜視図であり、この図において、図2(a)の各部
に対応する部分には同一の符号を付けその説明を省略す
る。図6においては、図2(a)に示す貫通穴30cに
代えて、貫通穴30eが突出部30aに形成されてお
り、かつストリップ導体33の形成位置が異なってい
る。
【0046】すなわち、図6に示す貫通穴30eは、突
出部30aの同図左側面近傍に形成されており、該形成
位置は、マイクロ波の最大放射方向Rと逆方向からずれ
た位置とされている。また、ストリップ導体33は、貫
通穴30eの下方に位置するように、誘電体30の裏面
30dに薄膜形成されている。すなわち、ストリップ導
体33は、マイクロ波の最大放射方向Rに対して斜めに
位置するように薄膜形成されている。また、ストリップ
導体33は、その幅Wが貫通穴30eの幅より小となる
ように形成されている。
【0047】上記構成によれば、マイクロ波の最大放射
方向Rと逆方向に位置する突出部30aの部分に貫通穴
30eを形成しない構成としたので、貫通穴30eがア
ンテナ特性に与える影響を第2実施形態によるストリッ
プ線路を用いたアンテナ装置に比して低減することがで
きる。
【0048】<第7実施形態>次に、本発明の第7実施
形態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成
について図7を参照して説明する。図7は、第7実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成を
示す裏面図である。図7において、50は、円板形状の
誘電体であり、その表面(同図紙面の裏側)には、中心
Oを中心として厚肉円筒状の突出部50aが形成されて
いる。この突出部50aは、図2(a)に示す突出部3
0aまたは図4(a)に示す突出部40aが円筒形状に
形成されたものと同一構成とされている。
【0049】また、突出部50aにおいては、その付け
根部分に図2(a)に示す貫通穴30cと同様の貫通穴
(図示略)が円周等分12箇所に形成されている。すな
わち、上記複数の貫通穴は、後述する複数のストリップ
導体53、53、・・・に各々対応して設けられている。
【0050】51は、誘電体50の表面および突出部5
0aの表面に導体が薄膜形成されてなる地板である。ま
た、突出部50aおよび該突出部50aに薄膜形成され
た地板51は、図2(a)に示す反射板32と同様にし
て反射板52として作用する。ストリップ導体53、5
3、・・・は、中心Oから放射状に半径方向に延びるよう
に、誘電体50の裏面(同図紙面の表側)に導体が薄膜
形成されてなる。
【0051】これらのストリップ導体53、53、・・・
の幅は、突出部50aに形成されている複数の貫通穴の
幅より小とされている。54、54、・・・は、その上端
部が誘電体50の表面から突出するように、ストリップ
導体53、53、・・・に対応する位置に各々垂設された
複数のアンテナ素子である。また、これらのアンテナ素
子54、54、・・・の各下端部は、ストリップ導体5
3、53、・・・の各一端部に各々電気的に接続されてい
る。
【0052】ここで、地板51は、図2(a)に示す地
板31と同様にして、ストリップ導体53、53、・・・
およびアンテナ素子54、54、・・・の共通のグランド
面として作用する。55は、アンテナ素子54、54、
・・・に対する給電を切り替え制御するセクタスイッチで
ある。
【0053】なお、上述した第7実施形態によるストリ
ップ線路を用いたアンテナ装置の動作は、セクタスイッ
チ55によりアンテナ素子54、54、・・・に対する給
電状態が切り替え制御される点を除いては、図2(a)
に示すストリップ線路を用いたアンテナ装置の動作と同
様であるためその説明を省略する。
【0054】以上説明したように、本発明の第7実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置によれ
ば、地板51をストリップ導体53、53、・・・および
アンテナ素子54、54、・・・の共通のグランド面とし
て用いることができるので、従来のトリプレート構造の
アンテナ装置に比して、金型成形で製造した場合であっ
ても少ない型数で、容易に製造することができる。
【0055】なお、上述した第7実施形態によるストリ
ップ線路を用いたアンテナ装置においては、図7に示す
突出部50aに複数の貫通穴を形成した例について説明
したが、これに限定されることなく、図4(a)に示す
突出部40aと同様にして、突出部50aの複数箇所
に、に周回するように複数のスリットを形成してもよ
い。この場合には、図4(a)に示すストリップ線路を
用いたアンテナ装置と同様の効果が得られる。
【0056】<第8実施形態>次に、本発明の第8実施
形態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成
について図8を参照して説明する。図8は、第8実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成を
示す裏面図である。図8においては、図7の各部に対応
する部分には同一の符号を付けその説明を省略する。こ
の図においては、図7に示すストリップ導体53、5
3、・・・、アンテナ素子54、54、・・・に代えてストリ
ップ線路56、56、・・・、1/4波長整合回路57、
57、・・・およびアンテナ素子58、58、・・・が設けら
れている。
【0057】図8に示すストリップ線路56、56、・・
・は、中心Oから放射状に半径方向に延びるように、誘
電体50の裏面(同図紙面の表側)に導体が薄膜形成さ
れてなる。これらのストリップ導体56、56、・・・
は、その幅が突出部50aに形成されている複数の貫通
穴の幅より小とされており、かつその長さが図7に示す
ストリップ導体53、53、・・・より小とされている。
【0058】1/4波長整合回路57、57、・・・は、
ストリップ線路56、56、・・・を延長するように、誘
電体50の裏面に各々形成されている。58、58、・・
・は、各上端部が誘電体50の表面から突出するよう
に、1/4波長整合回路57、57、・・・に対応する位
置に各々垂設されたアンテナ素子である。また、アンテ
ナ素子58、58、・・・の各下端部は、1/4波長整合
回路57、57、・・・の各一端部に各々電気的に接続さ
れている。また、地板51は、ストリップ線路56、5
6、・・・、1/4波長整合回路57、57、・・・、アンテ
ナ素子58、58、・・・の共通のグランド面として作用
する。
【0059】なお、上述した第8実施形態によるストリ
ップ線路を用いたアンテナ装置の基本的な動作は、上述
した第7実施形態によるストリップ線路を用いたアンテ
ナ装置の基本的な動作とほぼ同様であるためその説明を
省略する。
【0060】以上説明したように、本発明の第8実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置によれ
ば、地板51を、ストリップ線路56、56、・・・、1
/4波長整合回路57、57、・・・、アンテナ素子5
8、58、・・・の共通のグランド面として用いることが
できるので、従来のトリプレート構造のアンテナ装置に
比して、金型成形で製造した場合であっても少ない型数
で、容易に製造することができる。
【0061】なお、上述した第8実施形態によるストリ
ップ線路を用いたアンテナ装置においては、第7実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置と同様に
して、複数の貫通穴に代えて、突出部50aの複数箇所
に、に周回するように複数のスリットを形成してもよ
い。この場合には、図4(a)に示すストリップ線路を
用いたアンテナ装置と同様の効果が得られる。
【0062】<第9実施形態>次に、本発明の第9実施
形態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成
について図9(a)および(b)を参照して説明する。
図9(a)および(b)は、第9実施形態によるストリ
ップ線路を用いたアンテナ装置の構成を示す裏面図であ
り、図9(a)および(b)においては、図7に対応す
る部分には同一の符号を付けその説明を省略する。図9
(a)および(b)においては、突出部50aにおける
貫通穴(またはスリット)およびストリップ導体53、
53、・・・の形成位置等が図7に比して異なっている。
【0063】すなわち、図9(a)および(b)におい
ては、図5または図6に示すストリップ線路を用いたア
ンテナ装置と同様にして、マイクロ波の最大放射方向R
と逆方向に位置しない突出部50aの部分に、スリット
または複数の貫通穴が各々形成されている。
【0064】また、図9(a)においては、図7に示す
セクタスイッチ55のスイッチ端子(ストリップ導体5
3の他端部近傍)およびストリップ導体53、53、・・
・を共に同図反時計周りに所定角度分傾けるようにし
て、上記各スイッチ端子およびストリップ導体53、5
3、・・・が各々薄膜形成されている。また、図9(b)
においては、図7に示すセクタスイッチ55のスイッチ
端子(ストリップ導体53の他端部近傍)の位置を変え
ずに、ストリップ導体53、53、・・・のみを同図反時
計周りに所定角度分傾けるようにして、ストリップ導体
53、53、・・・が各々薄膜形成されている。
【0065】以上説明したように、本発明の第9実施形
態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置によれ
ば、マイクロ波の最大放射方向Rと逆方向に位置する突
出部50aの部分に貫通穴(またはスリット)を形成し
ない構成としたので、該貫通穴(またはスリット)がア
ンテナ特性に与える影響を第7実施形態によるストリッ
プ線路を用いたアンテナ装置に比して低減することがで
きる。
【0066】<第10実施形態>次に、本発明の第10
実施形態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置の
構成について図10(a)および(b)を参照して説明
する。図10(a)および(b)は、第10実施形態に
よるストリップ線路を用いたアンテナ装置の構成を示す
裏面図であり、図10(a)および(b)においては、
図8に対応する部分には同一の符号を付けその説明を省
略する。図10(a)および(b)においては、突出部
50aにおける貫通穴(またはスリット)およびストリ
ップ線路56、1/4波長整合回路57の形成位置等が
図8に比して異なっている。
【0067】すなわち、図10(a)および(b)にお
いては、図5または図6に示すストリップ線路を用いた
アンテナ装置と同様にして、マイクロ波の最大放射方向
Rと逆方向に位置しない突出部50aの部分に、スリッ
トまたは複数の貫通穴が各々形成されている。
【0068】また、図10(a)においては、図8に示
すセクタスイッチ55のスイッチ端子(ストリップ導体
56の他端部近傍)、ストリップ線路56、56、・・・・
・・およびアンテナ素子58、58、・・・を共に同図反時
計周りに所定角度分傾けるようにして、上記各スイッチ
端子、ストリップ線路56、56、・・・および1/4波
長整合回路57、57、・・・が各々薄膜形成されてい
る。また、図10(b)においては、図8に示すセクタ
スイッチ55のスイッチ端子(ストリップ導体56の他
端部近傍)の位置を変えずに、ストリップ線路56、5
6、・・・、1/4波長整合回路57、57、・・・のみを同
図反時計周りに所定角度分傾けるようにして、ストリッ
プ線路56、56、・・・および1/4波長整合回路5
7、57、・・・が各々薄膜形成されている。
【0069】以上説明したように、本発明の第10実施
形態によるストリップ線路を用いたアンテナ装置によれ
ば、マイクロ波の最大放射方向Rと逆方向に位置する突
出部50aの部分に貫通穴(またはスリット)を形成し
ない構成としたので、該貫通穴(またはスリット)がア
ンテナ特性に与える影響を第8実施形態によるストリッ
プ線路を用いたアンテナ装置に比して低減することがで
きる。
【0070】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、突出部に貫通穴を形成したことにより、
ストリップ導体から見た誘電体の厚さを全領域に亙って
一定とみなすことができることから、全領域に亘って特
性インピーダンスを一定にすることができる。従って、
請求項1に記載の発明によれば、非常に厚みのある突出
部が誘電体に存在する場合であっても、伝送媒体たる電
磁波の反射およびロスを低減することができる。また、
請求項2に記載の発明によれば、突出部に複数のスリッ
トを形成したことにより、ストリップ導体から見た誘電
体の厚さを全領域に亙って一定とみなすことができるこ
とから、全領域に亘って特性インピーダンスを一定にす
ることができる。従って、請求項2に記載の発明によれ
ば、非常に厚みのある突出部が誘電体に存在する場合で
あっても、伝送媒体たる電磁波の反射およびロスを低減
することができる。また、請求項3、7、8に記載の発
明によれば、誘電体の厚さを全領域に亘って電気的に一
定とみなすことができるので、地板は、アンテナ素子お
よびストリップ導体の共通のグランド面として作用す
る。従って、請求項3、7、8に記載の発明によれば、
従来のトリプレート構造のアンテナ装置に比して、金型
成形で製造した場合であっても少ない型数で、容易に製
造することができる。また、請求項4、9に記載の発明
によれば、貫通穴がアンテナ素子から放射される電波の
最大放射方向と逆方向と重ならない位置に形成されてい
るので、貫通穴がアンテナ特性に与える影響を低減する
ことができる。また、請求項5、10、11に記載の発
明によれば、突出部に複数のスリットを形成したことに
より、ストリップ導体から見た誘電体の厚さを全領域に
亙って一定とみなすことができることから、全領域に亘
って特性インピーダンスを一定にすることができる。従
って、請求項5、10、11に記載の発明によれば、ス
リットを設けた構成としたので非常に厚みのある突出部
が誘電体に存在する場合であっても、伝送媒体たる電磁
波の反射およびロスを低減することができる。また、請
求項6、12に記載の発明によれば、スリットがアンテ
ナ素子から放射される電波の最大放射方向と逆方向と重
ならない位置に形成されているので、スリットがアンテ
ナ特性に与える影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態によるストリップ線路
の構成を示す斜視図である。
【図2】 同第2実施形態によるストリップ線路を用い
たアンテナ装置の構成を示す図である。
【図3】 同第3実施形態によるストリップ線路の構成
を示す斜視図である。
【図4】 同第4実施形態によるストリップ線路を用い
たアンテナ装置の構成を示す図である。
【図5】 同第5実施形態によるストリップ線路を用い
たアンテナ装置の構成を示す図である。
【図6】 同第6実施形態によるストリップ線路を用い
たアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図7】 同第7実施形態によるストリップ線路を用い
たアンテナ装置の構成を示す裏面図である。
【図8】 同第8実施形態によるストリップ線路を用い
たアンテナ装置の構成を示す裏面図である。
【図9】 同第9実施形態によるストリップ線路を用い
たアンテナ装置の構成を示す裏面図である。
【図10】 同第10実施形態によるストリップ線路を
用いたアンテナ装置の構成を示す裏面図である。
【図11】 従来のストリップ線路の構成を示す図であ
る。
【図12】 従来のストリップ線路の構成を示す図であ
る。
【図13】 従来のストリップ線路を用いたアンテナ装
置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
30 誘電体 30a 突出部 30b 表面 30c 貫通穴 30d 裏面 30e 貫通穴 31 地板 31a 開口穴 32 反射板 33 ストリップ導体 34 アンテナ素子 40 誘電体 40a 突出部 40b 表面 40c スリット 40d 裏面 41 地板 42 反射板 43 ストリップ導体 44 アンテナ素子 45 導波器 50 誘電体 50a 突出部 51 地板 52 反射板 53 ストリップ導体 54 アンテナ素子 55 セクタスイッチ 56 ストリップ線路 57 1/4波長整合回路 58 アンテナ素子

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その表面に略板状の突出部を有し、かつ
    前記突出部の根元部分に第1の幅の横幅の貫通穴が形成
    されてなり、前記貫通穴の下面と前記表面が同一平面と
    された略板状の誘電体と、 前記誘電体の前記表面の全体および前記貫通穴の前記下
    面に導体が薄膜形成されてなる地板と、 前記貫通穴の下方に位置するように、前記誘電体の裏面
    に導体が、その第2の幅が前記第1の幅より小となるよ
    うに薄膜形成されてなる帯状のストリップ導体と、 を具備することを特徴とするストリップ線路。
  2. 【請求項2】 その表面に略板状の突出部を有し、かつ
    前記突出部に所定間隔をおいて複数のスリットが形成さ
    れた略板状の誘電体と、 前記誘電体の前記表面の全体および前記突出部の表面に
    導体が薄膜形成されてなる地板と、 前記突出部の下方に位置するように、前記誘電体の裏面
    に導体が薄膜形成されてなる帯状のストリップ導体と、 を具備することを特徴とするストリップ線路。
  3. 【請求項3】 その表面に略板状の突出部を有し、かつ
    前記突出部の根元部分に第1の幅の横幅の貫通穴が形成
    されてなり、前記貫通穴の下面と前記表面が同一平面と
    された略板状の誘電体と、 前記誘電体の前記表面の全体および前記貫通穴の前記下
    面に導体が薄膜形成されてなる地板と、 前記貫通穴の下方に位置するように、前記誘電体の裏面
    に導体が、その第2の幅が前記第1の幅より小となるよ
    うに薄膜形成されてなる帯状のストリップ導体と、 前記突出部の前方に位置するように前記誘電体に垂設さ
    れ、かつその下端部が前記ストリップ導体に電気的に接
    続されたアンテナ素子とを具備するとを特徴とするスト
    リップ線路を用いたアンテナ装置。
  4. 【請求項4】 前記貫通穴は、前記アンテナ素子から放
    射される電波の最大放射方向と逆方向と重ならない位置
    に形成されていることを特徴とする請求項3に記載のス
    トリップ線路を用いたアンテナ装置。
  5. 【請求項5】 その表面に略板状の突出部を有し、かつ
    前記突出部に所定間隔をおいて複数のスリットが形成さ
    れた略板状の誘電体と、 前記誘電体の前記表面の全体および前記突出部の表面に
    導体が薄膜形成されてなる地板と、 前記突出部の下方に位置するように、前記誘電体の裏面
    に導体が薄膜形成されてなる帯状のストリップ導体と、 前記突出部の前方に位置するように前記誘電体に垂設さ
    れ、かつその下端部が前記ストリップ導体に電気的に接
    続されたアンテナ素子とを具備することを特徴とするス
    トリップ線路を用いたアンテナ装置。
  6. 【請求項6】 前記複数のスリットは、前記アンテナ素
    子から放射される電波の最大放射方向と逆方向と重なら
    ない位置のみに各々形成されていること、 を特徴とする請求項5に記載のストリップ線路を用いた
    アンテナ装置。
  7. 【請求項7】 その表面に厚肉円筒状の突出部を有し、
    かつ前記突出部の根元部分に第1の幅の横幅の複数の貫
    通穴が円周等分複数箇所に各々形成されてなり、前記貫
    通穴の下面とその表面が同一平面とされた略板状の誘電
    体と、 前記誘電体の表面および前記突出部の表面に導体が薄膜
    形成されてなる地板と、 前記複数の貫通穴の下方に各々位置し、かつ前記誘電体
    の中心から放射状に半径方向に延びるように、前記誘電
    体の裏面に導体が、その第2の幅が前記第1の幅より小
    となるように各々薄膜形成されてなる帯状の複数のスト
    リップ導体と、 前記突出部の前方に各々位置するように前記誘電体に各
    々垂設され、かつ各下端部が前記複数のストリップ導体
    に電気的に各々接続された複数のアンテナ素子とを具備
    することを特徴とするストリップ線路を用いたアンテナ
    装置。
  8. 【請求項8】 前記複数のストリップ導体と前記複数の
    アンテナ素子との間に各々介挿された複数の1/4波長
    整合回路とを具備することを特徴とする請求項7に記載
    のストリップ線路を用いたアンテナ装置。
  9. 【請求項9】 前記複数の貫通穴は、前記複数のアンテ
    ナ素子から各々放射される電波の最大放射方向と逆方向
    と重ならない位置に各々形成されていることを特徴とす
    る請求項7または8に記載のストリップ線路を用いたア
    ンテナ装置。
  10. 【請求項10】 その表面に厚肉円筒状の突出部を有
    し、かつ前記突出部の根元部分に周方向に複数のスリッ
    トが円周等分複数箇所に各々形成された略板状の誘電体
    と、 前記誘電体の表面および前記突出部の表面に導体が薄膜
    形成されてなる地板と、 前記各複数のスリットの下方に各々位置し、かつ前記誘
    電体の中心から放射状に半径方向に延びるように、前記
    誘電体の裏面に導体が各々薄膜形成されてなる帯状の帯
    状のストリップ導体と、 前記突出部の前方に各々位置するように前記誘電体に垂
    設され、かつ各下端部が前記複数のストリップ導体に電
    気的に各々接続された複数のアンテナ素子とを具備する
    ことを特徴とするストリップ線路を用いたアンテナ装
    置。
  11. 【請求項11】 前記複数のストリップ導体と前記複数
    のアンテナ素子との間に各々介挿された複数の1/4波
    長整合回路とを具備することを特徴とする請求項10に
    記載のストリップ線路を用いたアンテナ装置。
  12. 【請求項12】 前記各複数のスリットは、前記複数の
    アンテナ素子から各々放射される電波の最大放射方向の
    逆方向と重ならない位置に各々形成されていることを特
    徴とする請求項10または11に記載のストリップ線路
    を用いたアンテナ装置。
JP9262533A 1997-05-09 1997-09-26 ストリップ線路およびそれを用いたアンテナ装置 Pending JPH11103204A (ja)

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EP3096396A1 (en) * 2015-05-22 2016-11-23 Ciena Corporation Multi-width waveguides
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