JPS6281103A - マイクロストリツプアンテナ - Google Patents
マイクロストリツプアンテナInfo
- Publication number
- JPS6281103A JPS6281103A JP60220622A JP22062285A JPS6281103A JP S6281103 A JPS6281103 A JP S6281103A JP 60220622 A JP60220622 A JP 60220622A JP 22062285 A JP22062285 A JP 22062285A JP S6281103 A JPS6281103 A JP S6281103A
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- Japan
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- radiation
- microstrip antenna
- microstrip
- radiation conductor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、直線偏波動作するマイクロストリップアン
テナに関し、特にインピーダンス特性の周波数特性に対
して導体素子を設けることによって広帯域化を図るマイ
クロストリップアンテナに関する。
テナに関し、特にインピーダンス特性の周波数特性に対
して導体素子を設けることによって広帯域化を図るマイ
クロストリップアンテナに関する。
不平衡平面回路共振器を利用したマイクロストリップア
ンテナは、一般に小型・ｅｌ！で、かつ低姿勢である等
、多くの利点を有している反面、インピーダンス特性等
で、その周波数特性が広くとれないという難点を有して
いる。
ンテナは、一般に小型・ｅｌ！で、かつ低姿勢である等
、多くの利点を有している反面、インピーダンス特性等
で、その周波数特性が広くとれないという難点を有して
いる。
そのうち、第４図は、従来の円形マイクロストリップア
ンテナの一例を示す斜視図である。
ンテナの一例を示す斜視図である。
図中、（１）は円形の開放形平面回路による放射導体素
子、（２）は波長に比べて十分薄い誘電体基板（比誘電
率εｒ、厚さｈ）であり、（３）は接地導体板、（４）
はマイクロストリップ線路（５）より放射導体素子（１
）を給電する給電点である。
子、（２）は波長に比べて十分薄い誘電体基板（比誘電
率εｒ、厚さｈ）であり、（３）は接地導体板、（４）
はマイクロストリップ線路（５）より放射導体素子（１
）を給電する給電点である。
次に動作について説明する。マイクロストリツプ線路（
５）より入力し給電点（４）より給電すると、開放周辺
端（６）より電波が放射され、第４図に示す一例では直
線偏波として動作する。
５）より入力し給電点（４）より給電すると、開放周辺
端（６）より電波が放射され、第４図に示す一例では直
線偏波として動作する。
この共振器の基本モードの共振周波数ｆ、は。
き、マイクロストリップアンテナの帯域ＢＷは一般に、
ｎｗ＝（Ｓ−１）／ ＱＪＴ−（ｓは定在波比）と
して与えられるから、帯域ＢＷはｑＷにより決定される
。ここで、マイクロストリップアンテナのＱ餉は、誘電
体基板（２）のε、に比例し、その基板厚さＩＩ Ｋ反
比例する。ｖｊ電体基叡（２）の誘電率ｅ１が高くなる
とエネルギーが円形マイクロストリップアンテナの内部
にトラップされ、Ｑ値が高くなり、放射効率が低下する
。したがって、放射効率を高め、＠域を広くするために
は、低ａｍ率基叡を用いて、かつ基板厚さを厚くするこ
とが知られている。ところで、従来のように基板の厚さ
を厚くしたり、誘電率を低くしたりするなどしてマイク
ロストリップアンテナを広帯域化していった場合、マイ
クロストリップ線路（５）よりの放射する富力が増大し
てしまい、直線偏波を得る場合には。
ｎｗ＝（Ｓ−１）／ ＱＪＴ−（ｓは定在波比）と
して与えられるから、帯域ＢＷはｑＷにより決定される
。ここで、マイクロストリップアンテナのＱ餉は、誘電
体基板（２）のε、に比例し、その基板厚さＩＩ Ｋ反
比例する。ｖｊ電体基叡（２）の誘電率ｅ１が高くなる
とエネルギーが円形マイクロストリップアンテナの内部
にトラップされ、Ｑ値が高くなり、放射効率が低下する
。したがって、放射効率を高め、＠域を広くするために
は、低ａｍ率基叡を用いて、かつ基板厚さを厚くするこ
とが知られている。ところで、従来のように基板の厚さ
を厚くしたり、誘電率を低くしたりするなどしてマイク
ロストリップアンテナを広帯域化していった場合、マイ
クロストリップ線路（５）よりの放射する富力が増大し
てしまい、直線偏波を得る場合には。
指向性等が劣化するというような不都合が生じる。
又、公課通信等においては、双方向通信が一般的であり
、所要帯域は通常８９６〜１５％必要とされている。し
かし、基板の厚さを厚くしたりハニカム基板等を用いて
等価誘電率を１．１〜１．３ 程度と低くして広帯域
化を図った場合でも所要帯域８％以上にわたって定在波
比が１，５以下になる特性は得られていない。
、所要帯域は通常８９６〜１５％必要とされている。し
かし、基板の厚さを厚くしたりハニカム基板等を用いて
等価誘電率を１．１〜１．３ 程度と低くして広帯域
化を図った場合でも所要帯域８％以上にわたって定在波
比が１，５以下になる特性は得られていない。
従来のマイクロストリップアンテナは９以上のようにＩ
ｌｌ改されているので、公衆通１等のような所望帯域が
８９６以上にわたって＠線偏波動作するアンテナとして
用いるには、インピーダンス特性の周波数特性の点で実
用上９反射特性が劣化するなどの問題点があった。また
、基板の厚さを犀（しなければならず、マイクロストリ
ップ線路からの放射電力が増大するため、指向性等の特
性が劣化するなどの問題点があった、 この発明は、上２のような問題点を解消するためになさ
れたもので、所望帯域が８９６以上にわたっても反射特
性を低くすることができるとともに。
ｌｌ改されているので、公衆通１等のような所望帯域が
８９６以上にわたって＠線偏波動作するアンテナとして
用いるには、インピーダンス特性の周波数特性の点で実
用上９反射特性が劣化するなどの問題点があった。また
、基板の厚さを犀（しなければならず、マイクロストリ
ップ線路からの放射電力が増大するため、指向性等の特
性が劣化するなどの問題点があった、 この発明は、上２のような問題点を解消するためになさ
れたもので、所望帯域が８９６以上にわたっても反射特
性を低くすることができるとともに。
マイクロス） ＩＪツブ線路からの放射電力を低く押え
ることのできる直線偏波動作のマイクロストリップアン
テナを得ることを目的とする。
ることのできる直線偏波動作のマイクロストリップアン
テナを得ることを目的とする。
この発明に係るマイクロストリップアンテナは。
放射導体素子と接地導体板の間に放射導体素子に平行な
導体素子を配置し、マイクロストリップ線路により導体
素子を給電し、給電線により導体素子と放射導体素子を
接続したものである。
導体素子を配置し、マイクロストリップ線路により導体
素子を給電し、給電線により導体素子と放射導体素子を
接続したものである。
この発明に係るマイクロストリップアンテナは。
導体素子がりアクタンス補償回路素子として作用し、所
望帯域が８９６以上でも反射特性を低くすることができ
、マイクロストリップアンテナの広帯域化が図れる。
望帯域が８９６以上でも反射特性を低くすることができ
、マイクロストリップアンテナの広帯域化が図れる。
又、マイクロストリップ線路を放射導体素子と接地導体
板のＭｊに選定できるからマイクロストリップ線路の有
効基板厚さを薄くすることができ。
板のＭｊに選定できるからマイクロストリップ線路の有
効基板厚さを薄くすることができ。
マイクロストリップ線路からの放射電力を低く押えるこ
とができる。
とができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ）及び（ｂｌはこの発明の一実施例を示す図であ
り、第１図（励は斜視図、第１図（ｂ）は断面図を示す
。
図（ａ）及び（ｂｌはこの発明の一実施例を示す図であ
り、第１図（励は斜視図、第１図（ｂ）は断面図を示す
。
図中、 ＋１１． ＋３１及び（６１は第４図に示す従
来の円形マイクロストリップアンテナの一例と全く同じ
ものであり、 （１１１は、波長に比べて十分薄い第一
の誘電体基＆（比誘電率ε、１．厚さり、 ）で、 円
形の開放形平面回路による放射導体素子＋１１がエツチ
ング等により構成されている。ｆｉ３は、波長に比べて
十分薄い第２の誘電体基＆（比誘１率εｒ２１厚さｈ２
）であり、−面には接地導体板（３）が設けられて２つ
、他面の放射導体素子（１）側には９円形の導体素子α
Ｊとマイクロストリップ線路Ｉが同様にエツチング等に
より構成されてｋす、給電、１１ｉ！Ｑ５により導体素
子０と放射導体素子（！）が給電点ａθの位置で接続し
ている、 第一の誘電体基板（１１１と第二の誘電体基板（１３は
適当な手段により接着されており、一実施例では比誘電
率εｒ１ｔ εｒ２は２．２として設定し、又厚さは
ｈ１＋ｈ２： ０．０７λ０（λ０は中心周波数におけ
る自由空間波長）として設定し、厚さｈ２はマイクロス
トリップ線路より放射する電力を抑制できるよう適宜、
薄くして設定して用いた例を示している。
来の円形マイクロストリップアンテナの一例と全く同じ
ものであり、 （１１１は、波長に比べて十分薄い第一
の誘電体基＆（比誘電率ε、１．厚さり、 ）で、 円
形の開放形平面回路による放射導体素子＋１１がエツチ
ング等により構成されている。ｆｉ３は、波長に比べて
十分薄い第２の誘電体基＆（比誘１率εｒ２１厚さｈ２
）であり、−面には接地導体板（３）が設けられて２つ
、他面の放射導体素子（１）側には９円形の導体素子α
Ｊとマイクロストリップ線路Ｉが同様にエツチング等に
より構成されてｋす、給電、１１ｉ！Ｑ５により導体素
子０と放射導体素子（！）が給電点ａθの位置で接続し
ている、 第一の誘電体基板（１１１と第二の誘電体基板（１３は
適当な手段により接着されており、一実施例では比誘電
率εｒ１ｔ εｒ２は２．２として設定し、又厚さは
ｈ１＋ｈ２： ０．０７λ０（λ０は中心周波数におけ
る自由空間波長）として設定し、厚さｈ２はマイクロス
トリップ線路より放射する電力を抑制できるよう適宜、
薄くして設定して用いた例を示している。
上記のように構成されたこの発明によるマイクロス）
ＩＪツブアンテナの一実施例の動作について説明する。
ＩＪツブアンテナの一実施例の動作について説明する。
第２図は、この発明によるマイクロストリップアンテナ
の動作を説明するための図であり、第１図（ａｌ及び（
ｂｌに示すこの発明によるマイクロストリップアンテナ
の一例を示す図において。
の動作を説明するための図であり、第１図（ａｌ及び（
ｂｌに示すこの発明によるマイクロストリップアンテナ
の一例を示す図において。
導体素子ａ３を装荷しない場合に、給電点ａｅを放射導
体素子＋１１の開放周辺端（６）から直線偏波の動径方
向にオフセットした距離ｄの効果をスミスチャート上に
示したものである。上記、距離ｄを放射導体素子（１）
の中心方向に近づけるに従って、インピーダンス特性の
周波数特性は少くなり、第一〇誘電体基板ａ１＋と第二
の誘電体基板ａＺの厚さを適宜設定することにより、は
ぼ、誘導性サセプタンスの動作と同様な作用になること
が実験的にわかった。
体素子＋１１の開放周辺端（６）から直線偏波の動径方
向にオフセットした距離ｄの効果をスミスチャート上に
示したものである。上記、距離ｄを放射導体素子（１）
の中心方向に近づけるに従って、インピーダンス特性の
周波数特性は少くなり、第一〇誘電体基板ａ１＋と第二
の誘電体基板ａＺの厚さを適宜設定することにより、は
ぼ、誘導性サセプタンスの動作と同様な作用になること
が実験的にわかった。
第３図は、この発明によるマイクロストリップアンテナ
の動作を説明するための図であり、Ｗ、１図（ａ） ｆ
６よび（ｂ）に示すこの発明の一実施例を示す図におい
て、給電点Ｉを適宜に設定し、導体素子０の効果をスミ
スチャート上に示したものである。
の動作を説明するための図であり、Ｗ、１図（ａ） ｆ
６よび（ｂ）に示すこの発明の一実施例を示す図におい
て、給電点Ｉを適宜に設定し、導体素子０の効果をスミ
スチャート上に示したものである。
（イ）は導体素子ａ３を装荷しないマイクロストリップ
アンテナの特性、（ロ）は導体素子へ３を装荷したマイ
クロストリップアンテナの特性を示している、これらを
比較すれば、明らかに導体素子０を給電線αりを介して
放射導体素子（１）に接続して給電することにより、導
体素子ａ３かりアクタンス補償回路素子として作用し、
マイクロストリップアンテナの広帯域化が図れるもので
あり、帯域１３％にわたり定在波比１．５以下が実験的
に得られている。
アンテナの特性、（ロ）は導体素子へ３を装荷したマイ
クロストリップアンテナの特性を示している、これらを
比較すれば、明らかに導体素子０を給電線αりを介して
放射導体素子（１）に接続して給電することにより、導
体素子ａ３かりアクタンス補償回路素子として作用し、
マイクロストリップアンテナの広帯域化が図れるもので
あり、帯域１３％にわたり定在波比１．５以下が実験的
に得られている。
又、従来はマイクロストリップ線路Ｉを放射導体素子（
１）と（１一平面上に構成していたが、この発明による
とマイクロストリップ線路Ｉを第二〇誘電体基板α２上
に配設できるから、マイクロストリップ線路α少を構成
する有効基版淳さを薄くすることができ、マイクロスト
リップ線路０からの放射電力を低く押えることができる
。
１）と（１一平面上に構成していたが、この発明による
とマイクロストリップ線路Ｉを第二〇誘電体基板α２上
に配設できるから、マイクロストリップ線路α少を構成
する有効基版淳さを薄くすることができ、マイクロスト
リップ線路０からの放射電力を低く押えることができる
。
なお、上官ｅ実施例では導体素子０を円形として示した
が特に形状に限定されるものでなく、方形又は正方形等
リアクタンス補償回路素子として作用すれは任意形状で
もよい。
が特に形状に限定されるものでなく、方形又は正方形等
リアクタンス補償回路素子として作用すれは任意形状で
もよい。
また、上記実施例では、導体素子αｊを１個として説明
したが、上記導体素子０に加えて、導体素子ａ３と放射
導体素子＋１１との間に空気層又は誘電体層を挾んで過
当な間隔で平行に複数個装荷してもよく、上記実施例の
効果がさらに改善できることが推測される。
したが、上記導体素子０に加えて、導体素子ａ３と放射
導体素子＋１１との間に空気層又は誘電体層を挾んで過
当な間隔で平行に複数個装荷してもよく、上記実施例の
効果がさらに改善できることが推測される。
また、上記実施例では、＠電体の厚さを０．０７λ。。
比誘電率を２．２としたが、特に限定されるものでな（
、誘電体基板としてハニカム基板等を用いても同１様の
効果が得られる。
、誘電体基板としてハニカム基板等を用いても同１様の
効果が得られる。
さらに、上記実施例では９円形の放射導体素子の場合に
ついて説明したが、だ円形の放射導体素子でも同様の効
果が得られる。
ついて説明したが、だ円形の放射導体素子でも同様の効
果が得られる。
以上のように、この発明によれば導体素子を放射導体素
子と接地導体板の間に平行に配置し、マイクロストリッ
プ線路により導体素子を給電し。
子と接地導体板の間に平行に配置し、マイクロストリッ
プ線路により導体素子を給電し。
給電線により導体素子と放射導体素子を接続して構成し
たので、小型・軽量、かつ低姿勢であるという利点を損
うことな（、帯域の拡大を図ること ゛ができるので反
射特性のすぐれたものが得られる。
たので、小型・軽量、かつ低姿勢であるという利点を損
うことな（、帯域の拡大を図ること ゛ができるので反
射特性のすぐれたものが得られる。
また、指向特性等の特性で安定した直線偏波動作のもの
が得られる効果がある。
が得られる効果がある。
第１図（ａｌ及び（ｂｌはこの発明の一実施例を示す図
。 第２図と第３図はこの発明の一実施例の動作をスミスチ
ャートで説明するための図、第４図は従来の円形マイク
ロストリップアンテナの一例を示す斜視図である。 図において、（１）は放射導体素子、（３１は接地導体
板、（６）は開放周辺端、 ａｌｌは第一の誘電体基板
、鰺は第二の誘電体基板、 （１３は導体素子、 （１
４１はマイクロス） ＩＪツブ線路、ａ！３は給電線、
ａｅは給電点である、 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
。 第２図と第３図はこの発明の一実施例の動作をスミスチ
ャートで説明するための図、第４図は従来の円形マイク
ロストリップアンテナの一例を示す斜視図である。 図において、（１）は放射導体素子、（３１は接地導体
板、（６）は開放周辺端、 ａｌｌは第一の誘電体基板
、鰺は第二の誘電体基板、 （１３は導体素子、 （１
４１はマイクロス） ＩＪツブ線路、ａ！３は給電線、
ａｅは給電点である、 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）波長に比べて薄い誘電体基板上に、円形又はだ円
形の開放形平面回路による放射導体素子を設け、上記放
射導体素子をマイクロストリップ線路により給電して構
成されるマイクロストリップアンテナにおいて、放射導
体素子と接地導体板の間に、放射導体素子に平行な導体
素子を配置し、マイクロストリップ線路により導体素子
を給電し、給電線により導体素子と放射導体素子とを接
続して構成したことを特徴とするマイクロストリップア
ンテナ。 - （２）前記放射導体素子に平行な導体素子に加えて、一
個あるいは複数個の導体素子を空気層もしくは誘電体層
を挾んで配設されたものである特許請求の範囲第（１）
項記載のマイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60220622A JPS6281103A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | マイクロストリツプアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60220622A JPS6281103A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | マイクロストリツプアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281103A true JPS6281103A (ja) | 1987-04-14 |
Family
ID=16753856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60220622A Pending JPS6281103A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | マイクロストリツプアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281103A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6455605A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Nippon Denso Co | State output device for control system |
| JPH0286206U (ja) * | 1988-12-20 | 1990-07-09 | ||
| US5659337A (en) * | 1991-09-19 | 1997-08-19 | Fanuc Ltd. | Message display system for programmable controller |
| JP2011233965A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Kantatsu Co Ltd | パッチアンテナ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5593305A (en) * | 1979-01-09 | 1980-07-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Microstrip antenna |
| JPS56715A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Antenna for automobile |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP60220622A patent/JPS6281103A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5593305A (en) * | 1979-01-09 | 1980-07-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Microstrip antenna |
| JPS56715A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Antenna for automobile |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6455605A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Nippon Denso Co | State output device for control system |
| JPH0286206U (ja) * | 1988-12-20 | 1990-07-09 | ||
| US5659337A (en) * | 1991-09-19 | 1997-08-19 | Fanuc Ltd. | Message display system for programmable controller |
| JP2011233965A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Kantatsu Co Ltd | パッチアンテナ |
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