JP2000068735A - マイクロストリップアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアンテナInfo
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- microstrip antenna
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンテナの低仰角方向から入射するマルチパ
スによる影響を受けにくくしたマイクロストリップアン
テナを提供する。 【解決手段】 誘電体板１の一方の面にグランド電極
２、他方の面にパッチ電極３をそれぞれ形成してマイク
ロストリップアンテナを構成するとともに、パッチアン
テナ３の上に頂部を接続したほぼ円錐側面形状の素子５
を設ける。これにより低仰角で入射する電波の水平偏波
成分を補強して交差偏波識別度を改善し、結果的にマル
チパスによる影響を受けにくくする。
スによる影響を受けにくくしたマイクロストリップアン
テナを提供する。 【解決手段】 誘電体板１の一方の面にグランド電極
２、他方の面にパッチ電極３をそれぞれ形成してマイク
ロストリップアンテナを構成するとともに、パッチアン
テナ３の上に頂部を接続したほぼ円錐側面形状の素子５
を設ける。これにより低仰角で入射する電波の水平偏波
成分を補強して交差偏波識別度を改善し、結果的にマル
チパスによる影響を受けにくくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、円偏波された電
波を受信または送信するマイクロストリップアンテナに
関するものである。
波を受信または送信するマイクロストリップアンテナに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通信衛星を用いた通信システムや放送衛
星を用いた放送システムにおいては、電離層を通過する
マイクロ波帯の電波が用いられ、低仰角でも運用可能な
ようにするために、また隣接するサービスエリア間での
漏洩を防止するために円偏波が用いられている。
星を用いた放送システムにおいては、電離層を通過する
マイクロ波帯の電波が用いられ、低仰角でも運用可能な
ようにするために、また隣接するサービスエリア間での
漏洩を防止するために円偏波が用いられている。
【０００３】このような円偏波された電波を受信または
送信するアンテナとして、容易に小型化できるマイクロ
ストリップアンテナが用いられている。
送信するアンテナとして、容易に小型化できるマイクロ
ストリップアンテナが用いられている。
【０００４】その例を図１１に示す。同図はマイクロス
トリップアンテナの斜視図であり、誘電体板１の一方の
面にグランド電極２を形成し、他方の面にパッチ電極３
を形成している。このパッチ電極３の所定の２点に９０
°の位相差をもたせて給電を行うことにより、円偏波さ
れた電波を正面方向（誘電体板１に対して垂直な方向）
に送信する。逆に上記２点の給電点からの信号を９０°
の位相差をもたせて合成することによって、円偏波され
た電波を受信する。
トリップアンテナの斜視図であり、誘電体板１の一方の
面にグランド電極２を形成し、他方の面にパッチ電極３
を形成している。このパッチ電極３の所定の２点に９０
°の位相差をもたせて給電を行うことにより、円偏波さ
れた電波を正面方向（誘電体板１に対して垂直な方向）
に送信する。逆に上記２点の給電点からの信号を９０°
の位相差をもたせて合成することによって、円偏波され
た電波を受信する。
【０００５】ところで、一般に、アンテナを設計する上
で、マルチパスの影響を如何に受けないようにするかが
設計上の１つのポイントとなる。
で、マルチパスの影響を如何に受けないようにするかが
設計上の１つのポイントとなる。
【０００６】図１１に示したようなマイクロストリップ
アンテナ単体では、アンテナの正面方向から入射する電
波については所望の旋回方向の円偏波に対する逆方向の
円偏波の感度の差が２０ｄＢと大きいが、アンテナの背
面から入射する電波に対しては逆旋回の円偏波に対して
−１０ｄＢ〜−１５ｄＢとかなり高い感度を有する。そ
のため、単体のマイクロストリップアンテナではマルチ
パスによる影響を受けやすい。
アンテナ単体では、アンテナの正面方向から入射する電
波については所望の旋回方向の円偏波に対する逆方向の
円偏波の感度の差が２０ｄＢと大きいが、アンテナの背
面から入射する電波に対しては逆旋回の円偏波に対して
−１０ｄＢ〜−１５ｄＢとかなり高い感度を有する。そ
のため、単体のマイクロストリップアンテナではマルチ
パスによる影響を受けやすい。
【０００７】たとえばＧＰＳ衛星から送信される１．５
ＧＨｚ帯の電波を受信して、キャリア位相をもとにした
ディファレンシャルＧＰＳ測位を行う場合、マルチパス
によって測位精度が大きく影響を受けるので、マルチパ
スをなるべく受けないようにする必要がある。
ＧＨｚ帯の電波を受信して、キャリア位相をもとにした
ディファレンシャルＧＰＳ測位を行う場合、マルチパス
によって測位精度が大きく影響を受けるので、マルチパ
スをなるべく受けないようにする必要がある。
【０００８】そこで水平面より下の地面などからの反射
波を受けないようにするために、図１３に示すようにア
ンテナの周囲に水平方向に広がるグランドプレーンを設
けたり、図１４に示すようにアンテナの周囲にチョーク
リングを設けたりしている。
波を受けないようにするために、図１３に示すようにア
ンテナの周囲に水平方向に広がるグランドプレーンを設
けたり、図１４に示すようにアンテナの周囲にチョーク
リングを設けたりしている。
【０００９】図１３および図１４において、（Ａ）はア
ンテナの斜視図、（Ｂ）はアンテナの側面図である。図
１３のように、アンテナの周囲に水平方向に広がる金属
板から成るグランドプレーンを設けることによって、ア
ンテナの背面から入射する電波が回り込むのを防止する
ことができる。
ンテナの斜視図、（Ｂ）はアンテナの側面図である。図
１３のように、アンテナの周囲に水平方向に広がる金属
板から成るグランドプレーンを設けることによって、ア
ンテナの背面から入射する電波が回り込むのを防止する
ことができる。
【００１０】また、図１４に示すように、アンテナの周
囲に水平方向に広がる金属板から成るグランドプレーン
を設けるとともに、そのグランドプレーンの上面に同心
円状の導体壁によるチョークリングを設けることによ
り、アンテナの水平方向から入射する電波を阻止するこ
とができる。
囲に水平方向に広がる金属板から成るグランドプレーン
を設けるとともに、そのグランドプレーンの上面に同心
円状の導体壁によるチョークリングを設けることによ
り、アンテナの水平方向から入射する電波を阻止するこ
とができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、以下に示す
ように発明者等の行った測定によれば、図１３に示した
ようなグランドプレーンはそれだけでは必ずしも有効で
ないことを見いだした。
ように発明者等の行った測定によれば、図１３に示した
ようなグランドプレーンはそれだけでは必ずしも有効で
ないことを見いだした。
【００１２】ここでグランドプレーンを付加したマイク
ロストリップアンテナのｄＢ表示の放射パターンの例を
図１２に示す。図において円周方向が方向角、半径方向
が放射の強さである。天空を移動する衛星からの電波を
受信する場合のように、マイクロストリップアンテナの
正面を天頂方向に向けて配置した場合、図１２の上部が
仰角９０°（天頂方向）、左右が仰角０°（水平方
向）、下部が仰角−９０°（地面方向）に対応する。図
中の実線が右旋円偏波についての放射パターン、破線が
左旋円偏波についての放射パターンであり、仰角９０°
から入射する右旋円偏波に対する放射の強さを０ｄＢと
して正規化している。アンテナ特性には可逆性が成り立
つので、この図１２に示したアンテナが受信アンテナで
ある場合、上記放射の強さは受信アンテナの感度と言う
こともできる。
ロストリップアンテナのｄＢ表示の放射パターンの例を
図１２に示す。図において円周方向が方向角、半径方向
が放射の強さである。天空を移動する衛星からの電波を
受信する場合のように、マイクロストリップアンテナの
正面を天頂方向に向けて配置した場合、図１２の上部が
仰角９０°（天頂方向）、左右が仰角０°（水平方
向）、下部が仰角−９０°（地面方向）に対応する。図
中の実線が右旋円偏波についての放射パターン、破線が
左旋円偏波についての放射パターンであり、仰角９０°
から入射する右旋円偏波に対する放射の強さを０ｄＢと
して正規化している。アンテナ特性には可逆性が成り立
つので、この図１２に示したアンテナが受信アンテナで
ある場合、上記放射の強さは受信アンテナの感度と言う
こともできる。
【００１３】円偏波された電波の反射波はその旋回方向
が反転するため、右旋円偏波の地面等での反射波は左旋
円偏波の電波としてアンテナの背面から入射されるが、
グランドプレーンを設ければ、アンテナの裏面側から入
射する反射波に対する感度は抑圧できる。しかし図１２
に示したように、同時にアンテナの正面方向から入射す
る反射波（逆旋回円偏波）に対する感度が増大してしま
う。
が反転するため、右旋円偏波の地面等での反射波は左旋
円偏波の電波としてアンテナの背面から入射されるが、
グランドプレーンを設ければ、アンテナの裏面側から入
射する反射波に対する感度は抑圧できる。しかし図１２
に示したように、同時にアンテナの正面方向から入射す
る反射波（逆旋回円偏波）に対する感度が増大してしま
う。
【００１４】一方、図１４に示したチョークリングを設
ける構造では直接波と反射波に関わらず、すなわち円偏
波の旋回方向に関わらず、低仰角からの入射電波をすべ
て阻止してしまうので、仰角が２０°程度から低い範囲
で感度が低下するという問題があった。またチョークリ
ングの構造上全体に大型化・重量化してしまうという問
題もあった。
ける構造では直接波と反射波に関わらず、すなわち円偏
波の旋回方向に関わらず、低仰角からの入射電波をすべ
て阻止してしまうので、仰角が２０°程度から低い範囲
で感度が低下するという問題があった。またチョークリ
ングの構造上全体に大型化・重量化してしまうという問
題もあった。
【００１５】この発明の目的は、上述した各種問題を解
消して、マルチパスによる影響を受けにくくしたマイク
ロストリップアンテナを提供することにある。
消して、マルチパスによる影響を受けにくくしたマイク
ロストリップアンテナを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】一般に、利用する旋回方
向の円偏波の感度に対する逆旋回の円偏波の感度の比は
交差偏波識別度Ｘとして次のように定義される。
向の円偏波の感度に対する逆旋回の円偏波の感度の比は
交差偏波識別度Ｘとして次のように定義される。
【００１７】 Ｘ＝１０Ｌｏｇ10（ＰL ／ＰR ） 〔ｄＢ〕 この例では、ＰR は利用する旋回方向の円偏波（ここで
は右旋円偏波）の放射電力、ＰL は逆旋回方向の円偏波
（左旋円偏波）の放射電力である。また、交差偏波識別
度Ｘから軸比ＡＲは次のように定義される。
は右旋円偏波）の放射電力、ＰL は逆旋回方向の円偏波
（左旋円偏波）の放射電力である。また、交差偏波識別
度Ｘから軸比ＡＲは次のように定義される。
【００１８】ＡＲ＝２０Ｌｏｇ10｛（１＋１０X/20）／
（１−１０X/20）｝ 発明者等はグランドプレーンを有するアンテナについ
て、アンテナの正面を天頂に向けた場合のアンテナに入
射する電波の仰角を変化させるとともに、軸比を測定し
たところ、仰角が低くなるほど、軸比が悪化することを
見いだした。すなわちグランドプレーンを設けることに
よるアンテナの正面方向から入射する反射波に対する感
度の増大は、低仰角における軸比の悪化に起因している
ことを究明した。
（１−１０X/20）｝ 発明者等はグランドプレーンを有するアンテナについ
て、アンテナの正面を天頂に向けた場合のアンテナに入
射する電波の仰角を変化させるとともに、軸比を測定し
たところ、仰角が低くなるほど、軸比が悪化することを
見いだした。すなわちグランドプレーンを設けることに
よるアンテナの正面方向から入射する反射波に対する感
度の増大は、低仰角における軸比の悪化に起因している
ことを究明した。
【００１９】この発明は単にグランドプレーンやチョー
クリングを設けてアンテナの指向性を変化させることに
よってマルチパス対策を行うのではなく、低仰角におけ
る軸比を改善して交差偏波識別度を高めることによって
マルチパスによる影響を受けにくくするものである。
クリングを設けてアンテナの指向性を変化させることに
よってマルチパス対策を行うのではなく、低仰角におけ
る軸比を改善して交差偏波識別度を高めることによって
マルチパスによる影響を受けにくくするものである。
【００２０】この発明は、誘電体板の一方の面にグラン
ド電極、他方の面にパッチ電極をそれぞれ形成したマイ
クロストリップアンテナにおいて、前記パッチ電極上の
給電点に対して並列に、該パッチ電極に対して平行に延
びる、または先端へ向かう程前記パッチ電極から離れる
方向に延びる、ダイポールアンテナを設ける。
ド電極、他方の面にパッチ電極をそれぞれ形成したマイ
クロストリップアンテナにおいて、前記パッチ電極上の
給電点に対して並列に、該パッチ電極に対して平行に延
びる、または先端へ向かう程前記パッチ電極から離れる
方向に延びる、ダイポールアンテナを設ける。
【００２１】発明者等の行った測定によると、グランド
プレーンの付加による低仰角時の軸比の悪化は、その水
平偏波成分の減少に起因していることが明らかとなっ
た。これを図示すれば図１５のようになる。同図は正面
（天頂）方向の水平偏波成分と垂直偏波成分の比を表し
たものである。このように、低仰角になるほど水平偏波
成分が減少する。
プレーンの付加による低仰角時の軸比の悪化は、その水
平偏波成分の減少に起因していることが明らかとなっ
た。これを図示すれば図１５のようになる。同図は正面
（天頂）方向の水平偏波成分と垂直偏波成分の比を表し
たものである。このように、低仰角になるほど水平偏波
成分が減少する。
【００２２】そこで、前述のとおり、パッチ電極に対し
てダイポールアンテナを設け、そのダイポールアンテナ
で、低仰角の入射波に対してその水平偏波成分に対する
感度の補強を行う。これにより低仰角で入射する電波に
対しても交差偏波識別度が改善されて、逆旋回の円偏波
に対する感度が低下し、マルチパスによる影響が受けに
くくなる。
てダイポールアンテナを設け、そのダイポールアンテナ
で、低仰角の入射波に対してその水平偏波成分に対する
感度の補強を行う。これにより低仰角で入射する電波に
対しても交差偏波識別度が改善されて、逆旋回の円偏波
に対する感度が低下し、マルチパスによる影響が受けに
くくなる。
【００２３】またこの発明は、誘電体板の一方の面にグ
ランド電極、他方の面にパッチ電極をそれぞれ形成した
マイクロストリップアンテナにおいて、前記パッチ電極
上に頂部を接続したほぼ円錐側面形状の素子を設ける。
発明者等の行った実験によると、上記構造により、低仰
角で入射する電波の水平偏波成分に対する感度が向上し
た。これは円錐側面形状の素子が低仰角で入射する電波
の反射板として作用し、パッチ電極による水平偏波成分
に対する感度を補強した結果であるものと推察される。
ランド電極、他方の面にパッチ電極をそれぞれ形成した
マイクロストリップアンテナにおいて、前記パッチ電極
上に頂部を接続したほぼ円錐側面形状の素子を設ける。
発明者等の行った実験によると、上記構造により、低仰
角で入射する電波の水平偏波成分に対する感度が向上し
た。これは円錐側面形状の素子が低仰角で入射する電波
の反射板として作用し、パッチ電極による水平偏波成分
に対する感度を補強した結果であるものと推察される。
【００２４】またこの発明は前記パッチ電極と共に前記
円錐側面形状の素子にも給電を行う。発明者等の行った
実験によると、上記構造により、低仰角で入射する電波
の水平偏波成分に対する感度が向上した。これは円錐側
面形状の素子が前記ダイポールアンテナを水平面に沿っ
て回転させたものと等価となって、前記円錐側面形状の
素子が低仰角からの入射波に対して水平偏波成分を補強
した結果であるものと推察される。
円錐側面形状の素子にも給電を行う。発明者等の行った
実験によると、上記構造により、低仰角で入射する電波
の水平偏波成分に対する感度が向上した。これは円錐側
面形状の素子が前記ダイポールアンテナを水平面に沿っ
て回転させたものと等価となって、前記円錐側面形状の
素子が低仰角からの入射波に対して水平偏波成分を補強
した結果であるものと推察される。
【００２５】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
マイクロストリップアンテナの構成を図１に示す。
（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は側面図である。同図にお
いて１は誘電体板であり、その下面にグランド電極２を
ほぼ全面に形成していて、上面に方形のパッチ電極３を
形成している。４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはクロスダイポ
ールアンテナの素子であり、パッチ電極３の４つの給電
点に接続している。
マイクロストリップアンテナの構成を図１に示す。
（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は側面図である。同図にお
いて１は誘電体板であり、その下面にグランド電極２を
ほぼ全面に形成していて、上面に方形のパッチ電極３を
形成している。４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはクロスダイポ
ールアンテナの素子であり、パッチ電極３の４つの給電
点に接続している。
【００２６】ただし、この例では図１の（Ｂ）に示すよ
うに、ダイポールアンテナ素子４ｄ，４ｃのパッチ電極
３に対する接続点にのみ９０°移相給電を行っている。
すなわち同図に示すように、ダイポールアンテナ素子４
ｄ，４ｃの接続点の信号を９０°の位相差で合成するハ
イブリッド回路ＨＢを介して受信回路へ導く。ダイポー
ルアンテナ素子４ａ，４ｂに対しては給電線による直接
の給電を行っていないが、パッチ電極３の中心点は０電
位であり、そこを中心として対称位置に逆位相のイメー
ジが生じるので、ダイポールアンテナ素子４ａと４ｃ間
は１８０°の位相差で給電され、４ｂと４ｄ間も１８０
°の位相差で給電される。このことによって、所望の旋
回方向（右旋）の円偏波の電波を受信することができ
る。
うに、ダイポールアンテナ素子４ｄ，４ｃのパッチ電極
３に対する接続点にのみ９０°移相給電を行っている。
すなわち同図に示すように、ダイポールアンテナ素子４
ｄ，４ｃの接続点の信号を９０°の位相差で合成するハ
イブリッド回路ＨＢを介して受信回路へ導く。ダイポー
ルアンテナ素子４ａ，４ｂに対しては給電線による直接
の給電を行っていないが、パッチ電極３の中心点は０電
位であり、そこを中心として対称位置に逆位相のイメー
ジが生じるので、ダイポールアンテナ素子４ａと４ｃ間
は１８０°の位相差で給電され、４ｂと４ｄ間も１８０
°の位相差で給電される。このことによって、所望の旋
回方向（右旋）の円偏波の電波を受信することができ
る。
【００２７】図１に示したマイクロストリップアンテナ
は、図１３に示したように、ケース内に収めるとともに
グランドプレーンを設けることによって１つのアンテナ
装置として構成する。このようにパッチ電極３に対して
平行に延びるダイポールアンテナ素子は低仰角で入射す
る円偏波の電波の水平偏波成分に感度をもち、これによ
りアンテナ全体として低仰角における水平偏波成分が補
強される。したがって低仰角での軸比が改善され、交差
偏波識別度が改善される。円偏波された電波の反射波は
旋回方向が反転するので、上記交差偏波識別度の向上に
より、低仰角からのマルチパスによる影響が抑圧でき
る。
は、図１３に示したように、ケース内に収めるとともに
グランドプレーンを設けることによって１つのアンテナ
装置として構成する。このようにパッチ電極３に対して
平行に延びるダイポールアンテナ素子は低仰角で入射す
る円偏波の電波の水平偏波成分に感度をもち、これによ
りアンテナ全体として低仰角における水平偏波成分が補
強される。したがって低仰角での軸比が改善され、交差
偏波識別度が改善される。円偏波された電波の反射波は
旋回方向が反転するので、上記交差偏波識別度の向上に
より、低仰角からのマルチパスによる影響が抑圧でき
る。
【００２８】次に第２の実施形態に係るマイクロストリ
ップアンテナの構成を図２に示す。図１に示したものと
異なり、ダイポールアンテナ素子４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄのそれぞれをパッチ電極３に対して（誘電体板１の面
に対して）、先端へ向かう程パッチ電極３から離れる方
向に所定の角度θだけ傾けて、クロスＶダイポールアン
テナを構成している。このマイクロストリップアンテナ
を、図１３に示したように、ケース内に収めるとともに
グランドプレーンを設けて１つのアンテナ装置を構成す
る。この構造によれば、比較的仰角の高い方向からの電
波に対してもダイポールアンテナが感度を持つことにな
るので、低仰角領域の広い範囲での軸比がより効果的に
改善される。実験結果では上記θを３０°前後にするこ
とによって、最も良好な結果が得られた。なお、図２に
示した例では、パッチ電極３の給電点に対して同軸ケー
ブルの中心導体を接続するようにしたが、誘電体板１の
下面側にハイブリッド回路を設けて、全体を一体化して
もよい。
ップアンテナの構成を図２に示す。図１に示したものと
異なり、ダイポールアンテナ素子４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄのそれぞれをパッチ電極３に対して（誘電体板１の面
に対して）、先端へ向かう程パッチ電極３から離れる方
向に所定の角度θだけ傾けて、クロスＶダイポールアン
テナを構成している。このマイクロストリップアンテナ
を、図１３に示したように、ケース内に収めるとともに
グランドプレーンを設けて１つのアンテナ装置を構成す
る。この構造によれば、比較的仰角の高い方向からの電
波に対してもダイポールアンテナが感度を持つことにな
るので、低仰角領域の広い範囲での軸比がより効果的に
改善される。実験結果では上記θを３０°前後にするこ
とによって、最も良好な結果が得られた。なお、図２に
示した例では、パッチ電極３の給電点に対して同軸ケー
ブルの中心導体を接続するようにしたが、誘電体板１の
下面側にハイブリッド回路を設けて、全体を一体化して
もよい。
【００２９】次に第３の実施形態に係るマイクロストリ
ップアンテナの構成を図３および図４を参照して説明す
る。図３の（Ａ）はマイクロストリップアンテナの斜視
図、（Ｂ）はその側面図である。この例では、パッチ電
極３の中心部に円錐側面形状の素子５の頂部を取り付け
ている。ここで、誘電体板１は１辺が約１５０mmの正方
形、パッチ電極３は１辺が約５０mmの正方形である。円
錐側面形状の素子５は、その母線の長さが３５mm、母線
の傾斜角θが３０°の直円錐の側面形状を成している。
ップアンテナの構成を図３および図４を参照して説明す
る。図３の（Ａ）はマイクロストリップアンテナの斜視
図、（Ｂ）はその側面図である。この例では、パッチ電
極３の中心部に円錐側面形状の素子５の頂部を取り付け
ている。ここで、誘電体板１は１辺が約１５０mmの正方
形、パッチ電極３は１辺が約５０mmの正方形である。円
錐側面形状の素子５は、その母線の長さが３５mm、母線
の傾斜角θが３０°の直円錐の側面形状を成している。
【００３０】図４は図３に示した円錐側面形状の素子を
取り付けたマイクロストリップアンテナに直径２９５mm
のグランドプレーンを設けて構成したアンテナ装置の放
射パターンの測定例である。図１２に示した特性と比較
すれば明らかなように、水平線から天頂にかけて右旋偏
波に対する左旋偏波の感度が小さくなっていて、交差偏
波識別度が向上しているのが分かる。
取り付けたマイクロストリップアンテナに直径２９５mm
のグランドプレーンを設けて構成したアンテナ装置の放
射パターンの測定例である。図１２に示した特性と比較
すれば明らかなように、水平線から天頂にかけて右旋偏
波に対する左旋偏波の感度が小さくなっていて、交差偏
波識別度が向上しているのが分かる。
【００３１】次に第４の実施形態に係るマイクロストリ
ップアンテナの構成を図５および図６をもとに説明す
る。図３に示した例では、パッチ電極上に単に円錐側面
形状の素子を取り付けて無給電状態で用いたが、この第
４の実施形態では、円錐側面形状の素子に対して２点給
電を行う。図５の（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図であ
る。（Ａ）において、Ｐａ，Ｐｂはそれぞれ給電点、Ｏ
はパッチ電極３および円錐側面形状の素子５の中心点で
ある。
ップアンテナの構成を図５および図６をもとに説明す
る。図３に示した例では、パッチ電極上に単に円錐側面
形状の素子を取り付けて無給電状態で用いたが、この第
４の実施形態では、円錐側面形状の素子に対して２点給
電を行う。図５の（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図であ
る。（Ａ）において、Ｐａ，Ｐｂはそれぞれ給電点、Ｏ
はパッチ電極３および円錐側面形状の素子５の中心点で
ある。
【００３２】図６は図５に示した２つの給電点部分を通
る断面図である。このように中心点Ｏを中心として幾何
学的に９０°を成す２点を給電点とするとともに、ハイ
ブリッド回路ＨＢにより９０°の位相差をもって信号の
合成を行うことによって、所望の旋回方向（右旋）の円
偏波の電波を受信する。なお、図５，図６に示した例で
は、同軸ケーブルの中心導体６を円錐側面形状素子５の
所定の位置に接続するようにしたが、誘電体板１の下面
側にハイブリッド回路を設けて、そのハイブリッド回路
と給電点との間を給電線で接続するようにしてもよい。
上記マイクロストリップアンテナは、図１３に示したよ
うに、ケース内に収めるとともにグランドプレーンを設
けて１つのアンテナ装置として構成する。
る断面図である。このように中心点Ｏを中心として幾何
学的に９０°を成す２点を給電点とするとともに、ハイ
ブリッド回路ＨＢにより９０°の位相差をもって信号の
合成を行うことによって、所望の旋回方向（右旋）の円
偏波の電波を受信する。なお、図５，図６に示した例で
は、同軸ケーブルの中心導体６を円錐側面形状素子５の
所定の位置に接続するようにしたが、誘電体板１の下面
側にハイブリッド回路を設けて、そのハイブリッド回路
と給電点との間を給電線で接続するようにしてもよい。
上記マイクロストリップアンテナは、図１３に示したよ
うに、ケース内に収めるとともにグランドプレーンを設
けて１つのアンテナ装置として構成する。
【００３３】次に第５の実施形態に係るマイクロストリ
ップアンテナの構成を図７〜図９を参照して説明する。
図７はマイクロストリップアンテナの正面図である。こ
の例ではＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの４点に給電を行う。
図８はその給電回路のブロック図である。中心点Ｏを中
心として幾何学的に１８０°を成す２点の信号をそれぞ
れ１８０°の位相差で合成する２つのハイブリッド回路
と、この２つのハイブリッド回路の出力を９０°の位相
差で合成するハイブリッド回路とを設けている。これに
より、隣接する２点間を９０°の位相差をもって合成
し、所望の旋回方向（右旋）の円偏波の電波を受信す
る。
ップアンテナの構成を図７〜図９を参照して説明する。
図７はマイクロストリップアンテナの正面図である。こ
の例ではＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの４点に給電を行う。
図８はその給電回路のブロック図である。中心点Ｏを中
心として幾何学的に１８０°を成す２点の信号をそれぞ
れ１８０°の位相差で合成する２つのハイブリッド回路
と、この２つのハイブリッド回路の出力を９０°の位相
差で合成するハイブリッド回路とを設けている。これに
より、隣接する２点間を９０°の位相差をもって合成
し、所望の旋回方向（右旋）の円偏波の電波を受信す
る。
【００３４】図９は上記マイクロストリップアンテナを
ケース内に収めグランドプレーンを設けて構成したアン
テナ装置の放射パターンの測定例である。無給電の場合
の図４に比較して明らかなように、水平線から天頂にか
けて、反射波である左旋の円偏波に対する感度を非常に
低く抑えることができる。
ケース内に収めグランドプレーンを設けて構成したアン
テナ装置の放射パターンの測定例である。無給電の場合
の図４に比較して明らかなように、水平線から天頂にか
けて、反射波である左旋の円偏波に対する感度を非常に
低く抑えることができる。
【００３５】なお、図４および図９に示した測定結果で
左右が非対称なのは、測定に用いたマイクロストリップ
アンテナの円錐側面形状の素子が完全な対称型になって
いないのと、パッチ電極に対する取り付け精度に起因す
るものと考えられる。従って実際の量産過程において
は、これらの寸法精度が高まって、水平面より上の全周
にわたって交差偏波識別度がさらに向上するものと予測
される。
左右が非対称なのは、測定に用いたマイクロストリップ
アンテナの円錐側面形状の素子が完全な対称型になって
いないのと、パッチ電極に対する取り付け精度に起因す
るものと考えられる。従って実際の量産過程において
は、これらの寸法精度が高まって、水平面より上の全周
にわたって交差偏波識別度がさらに向上するものと予測
される。
【００３６】以上に示した実施形態では、円錐側面形状
の素子５の頂点と底面の円周上の点とを結ぶ線分（母
線）が直線である素子を用いたが、これを例えば図１０
の（Ａ）に示すように傾きの異なる複数の面を組み合わ
せた形状としてもよい。また同図の（Ｂ）に示すように
円錐の母線に相当する線を曲線とし、この曲線をパッチ
電極３の中心を通る垂線の回りに回転させてできる回転
体形状としてもよい。
の素子５の頂点と底面の円周上の点とを結ぶ線分（母
線）が直線である素子を用いたが、これを例えば図１０
の（Ａ）に示すように傾きの異なる複数の面を組み合わ
せた形状としてもよい。また同図の（Ｂ）に示すように
円錐の母線に相当する線を曲線とし、この曲線をパッチ
電極３の中心を通る垂線の回りに回転させてできる回転
体形状としてもよい。
【００３７】
【発明の効果】請求項１〜３に係る発明によれば、水平
偏波成分に対する感度の補強が行われるので、特にグラ
ンドプレーンを付加したときに顕著となる、低仰角にお
ける交差偏波識別度が改善されて、低仰角で入射するマ
ルチパスによる影響を低減することができる。
偏波成分に対する感度の補強が行われるので、特にグラ
ンドプレーンを付加したときに顕著となる、低仰角にお
ける交差偏波識別度が改善されて、低仰角で入射するマ
ルチパスによる影響を低減することができる。
【図１】第１の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの構成を示す図
テナの構成を示す図
【図２】第２の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの構成を示す図
テナの構成を示す図
【図３】第３の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの構成を示す図
テナの構成を示す図
【図４】同アンテナの放射パターンの例を示す図
【図５】第４の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの構成を示す図
テナの構成を示す図
【図６】同アンテナの給電回路の例を示す図
【図７】第５の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの正面図
テナの正面図
【図８】同アンテナの給電回路の例を示す図
【図９】同アンテナの放射パターンの測定例
【図１０】他の実施形態に係るマイクロストリップアン
テナの側面図
テナの側面図
【図１１】従来のマイクロストリップアンテナの構成を
示す斜視図
示す斜視図
【図１２】同アンテナの放射パターンの測定例を示す図
【図１３】グランドプレーンを設けたアンテナ装置の構
成を示す図
成を示す図
【図１４】従来のチョークリングを設けたアンテナ装置
の構成例を示す図
の構成例を示す図
【図１５】従来のマイクロストリップアンテナの仰角に
よって変化する垂直水平偏波成分の例を示す図
よって変化する垂直水平偏波成分の例を示す図
１−誘電体板 ２−グランド電極 ３−パッチ電極 ４ａ〜４ｄ−ダイポールアンテナ素子 ５−円錐側面形状素子 ６−給電線（給電プローブ） Ｐａ〜Ｐｄ−給電点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA09 AB06 BA06 CA06 DB03 FA32 HA07 JA06 5J045 AA14 CA04 DA10 EA07 HA03 JA01 JA12 NA02 5J046 AA07 AB13 JA01 TA04
Claims (3)
- 【請求項１】 誘電体板の一方の面にグランド電極、他
方の面にパッチ電極をそれぞれ形成したマイクロストリ
ップアンテナにおいて、 前記パッチ電極に対して平行に延びる、または先端へ向
かう程前記パッチ電極から離れる方向に延びるダイポー
ルアンテナを、前記パッチ電極上の給電点に対して並列
に接続したことを特徴とするマイクロストリップアンテ
ナ。 - 【請求項２】 誘電体板の一方の面にグランド電極、他
方の面にパッチ電極をそれぞれ形成したマイクロストリ
ップアンテナにおいて、 前記パッチ電極上に頂部を接続した円錐側面形状の素子
を設けたことを特徴とするマイクロストリップアンテ
ナ。 - 【請求項３】 前記パッチ電極上の給電点と前記円錐側
面形状の素子上の給電点とを接続したことを特徴とする
請求項２に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 |
|---|---|---|---|
| JP10239935A JP2000068735A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10239935A JP2000068735A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068735A true JP2000068735A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=17052023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10239935A Pending JP2000068735A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000068735A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004260667A (ja) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Ntt Docomo Inc | パッチアレーアンテナおよびその励振方法 |
| JP2006179967A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Mitsubishi Electric Corp | アレイアンテナ装置 |
| KR100738453B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2007-07-11 | 주식회사 만도 | 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 절대 조향각 설정방법 |
| JP6876190B1 (ja) * | 2020-09-29 | 2021-05-26 | 株式会社ヨコオ | アンテナ、情報処理装置及び複合アンテナ装置 |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP10239935A patent/JP2000068735A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100738453B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2007-07-11 | 주식회사 만도 | 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 절대 조향각 설정방법 |
| JP2004260667A (ja) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Ntt Docomo Inc | パッチアレーアンテナおよびその励振方法 |
| JP2006179967A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Mitsubishi Electric Corp | アレイアンテナ装置 |
| JP6876190B1 (ja) * | 2020-09-29 | 2021-05-26 | 株式会社ヨコオ | アンテナ、情報処理装置及び複合アンテナ装置 |
| WO2022070968A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | 株式会社ヨコオ | アンテナ、情報処理装置及び複合アンテナ装置 |
| JP2022055542A (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-08 | 株式会社ヨコオ | アンテナ、情報処理装置及び複合アンテナ装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050223 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060921 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060926 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070206 |