JP2000077935A - マイクロストリップアンテナおよびマイクロストリップアンテナを備える携帯無線機 - Google Patents

マイクロストリップアンテナおよびマイクロストリップアンテナを備える携帯無線機

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JP2000077935A
JP2000077935A JP10243844A JP24384498A JP2000077935A JP 2000077935 A JP2000077935 A JP 2000077935A JP 10243844 A JP10243844 A JP 10243844A JP 24384498 A JP24384498 A JP 24384498A JP 2000077935 A JP2000077935 A JP 2000077935A
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明弘 勝呂
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隆仁 森島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロストリップアンテナの水平方向の利
得を向上する。 【解決手段】 誘電体基板10の表面に円偏波を放射す
るパッチ状の放射導体11を形成し、裏面にアース導体
13を形成する。誘電体基板10とほぼ同径の絶縁筒体
15の放射導体11に略直交する周側面に面状素子16
を形成し、誘電体基板10の裏面に絶縁筒体15を配置
する。面状素子16の上端は電気的にアース導体13に
接続される。これにより、面状素子16は等価的にアー
ス導体13の面積を広げると共に、電磁波を放射して水
平方向の利得を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯無線機に搭載
して好適な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】移動体通信を目的とした衛星通信システ
ムが種々提案されているが、衛星通信システムには静止
衛星を利用する静止移動体衛星通信システムと、非静止
衛星を用いる非静止移動体衛星通信システムがある。非
静止移動体衛星通信システムには、低・中高度軌道の衛
星を用いるシステム、長楕円軌道の衛星を用いるシステ
ム、傾斜同期軌道を用いるシステムがある。このうちの
低・中高度軌道の非静止衛星を用いるシステムには、L
EO(Low Earth Orbit)通信システムがある。このL
EO通信システムは伝搬遅延時間が小さくされており、
また、伝搬損失が小さいため、端末の送信電力を低減で
き端末の小型化・軽量化を容易とできる長所を有してい
る。
【0003】さらに、LEO通信システムには、データ
伝送のみを扱う小規模LEO(Little LEO)
と、音声伝送が可能な大規模LEO(Big LEO)
がある。大規模LEOの中には米国Iridium社が
計画を推進している国際パーソナル衛星通信システム
“イリジウム”がある。このイリジウム・システムは、
通信方式が1.6GHz帯の周波数を用いたTDMA
(Time Division MultipleAccess)方式とされており、
地球全体をカバーするよう780kmの高度に打ち上げ
られた(66+6)個の非静止衛星を用いて通信するよ
うにされている。なお、非静止衛星は、経度30度間隔
で配置される。また、イリジウム・システムには161
8.35〜1626.5MHzの周波数帯域幅が割り当
てられる。
【0004】このイリジウム・システムでは、多くの衛
星が必要ではあるものの通信の遅延時間が無視できるの
で、リアルタイムで音声やデータ等の通信が行える。さ
らに、端末の送信電力を低減できるため端末を携帯型と
することが可能である。したがって、イリジウム・シス
テム用の携帯無線機を携帯していれば、全世界の電話や
携帯電話とリアルタイムで通話やデータ伝送を行うこと
が可能となる。なお、イリジウム・システムでは携帯無
線機に好適なように円偏波(右旋)が用いられている。
【0005】このような携帯無線機においては、円偏波
を受信する必要があることからヘリカルアンテナやマイ
クロストリップアンテナが用いられる。ここで、円偏波
を送受信可能な従来のマイクロストリップアンテナの構
成を図8に示す。図8(a)は、方形マイクロストリッ
プアンテナの平面図であり、図8(b)はその側面図、
図8(c)は裏面図である。図8(a)〜(c)に示す
方形マイクロストリップアンテナ100は、所定厚みの
円筒状の誘電体基板110の表面に方形パッチ状の方形
放射導体111が形成されており、その裏面には全面に
アース導体113が形成されている。方形放射導体11
1には円偏波を送受信するために、中心から偏心した位
置に給電点112が設けられており、この給電点112
の位置には誘電体基板110を貫通するように挿通孔1
10aが設けられている。
【0006】また、誘電体基板110の裏面にはセミリ
ジッドケーブルとされた同軸ケーブル114が装着され
ており、同軸ケーブル114の中心導体114aは挿通
孔110a内に挿通されて、その先端が給電点112に
ハンダ付けされている。また、同軸ケーブル114のシ
ールド導体114bはアース導体113にハンダ付け等
により電気的かつ機械的に固着されている。このよう
に、同軸ケーブル114は給電点112の位置から導出
されるため、図8(b)に示すように誘電体基板110
の中心から偏心して導出されることになる。そして、方
形放射導体111で受信された円偏波は同軸ケーブル1
14を介して受信機に導かれ、同軸ケーブル114から
供給されたRF信号は方形放射導体111から円偏波の
電磁波として空間へ放射されるようになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図8に示す従来のマイ
クロストリップアンテナの垂直面内指向性を図9に示
す。図9において同心円状の目盛は5dBステップの目
盛とされており、図9の指向性を観察すると、従来のマ
イクロストリップアンテナでは天頂方向の利得が一番高
くされ、水平方向の指向性の利得は天頂方向の利得に比
して約12dB低くなっている。この原因は、マイクロ
ストリップアンテナの放射導体が水平面内に位置してい
ること、および、誘電体基板の面積が限られることから
アース導体の面積がアースとしての機能を十分に果たす
面積とされていないことである。すると、前記したイリ
ジウム・システム等の非静止移動体衛星通信システムに
おける携帯無線機に従来のマイクロストリップアンテナ
を搭載すると、次のような問題点が生じる。
【0008】非静止移動体衛星通信システムでは、衛星
の位置が周回軌道上を時々刻々と変化し、電波の到来方
向が変化することになる。しかしながら、従来のマイク
ロストリップアンテナの指向性は図9に示すように、天
頂方向の利得が高く水平方向の利得が低くなっているた
め、電波の到来する仰角が低くなった際に良好な通信を
行えない恐れが生じるようになる。これを解決しようと
して、衛星追尾方式の携帯無線機とすると、追尾するた
めの構成が複雑になることから、そのコストが上昇して
しまうという問題点がある。
【0009】そこで、本発明は低仰角および水平方向に
おける指向性の利得を向上するようにしたマイクロスト
リップアンテナおよびマイクロストリップアンテナを備
える携帯無線機を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のマイクロストリップアンテナは、一面に円
偏波を放射するパッチ状の放射導体が形成され、他面に
アース導体が形成された誘電体基板と、該誘電体基板の
他面から導出されると共に、中心導体が前記誘電体基板
の一面に形成された放射導体の給電点に接続され、シー
ルド導体が前記誘電体基板の他面に形成されたアース導
体に接続される給電ケーブルと、前記誘電体基板とほぼ
同径とされていると共に、前記放射導体に略直交する周
側面に放射素子が形成された絶縁筒体とを備え、前記誘
電体基板の他面に形成されているアース導体に、前記絶
縁筒体の周側面に形成された前記放射素子の上端が電気
的に接続されて、前記放射素子が水平成分および垂直成
分で励振可能とされている。
【0011】また、上記マイクロストリップアンテナに
おいて、前記放射素子が、前記誘電体基板の他面に形成
されているアース導体に、上端が電気的に接続される線
状の接続部と、該接続部の下端に形成された方形状の面
状部とからなる面状素子とされており、前記絶縁筒体の
周側面に該面状素子をほぼ等間隔で複数形成するように
してもよい。さらに、上記マイクロストリップアンテナ
において、前記放射素子が、前記誘電体基板の他面に形
成されているアース導体に、上端が電気的に接続される
線状の線状素子から構成されており、前記絶縁筒体の周
側面に該線状素子をほぼ等間隔で複数本形成するように
してもよい。さらにまた、上記マイクロストリップアン
テナにおいて、前記放射素子が、前記誘電体基板の他面
に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続さ
れる線状の接続部と、該接続部の下端に形成された方形
状の面状部とからなる面状素子と、前記誘電体基板の他
面に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続
される線状の線状素子とから構成されており、前記絶縁
筒体の周側面に該面状素子と該線状素子とをほぼ等間隔
で複数形成するようにしてもよい。
【0012】また、本発明のマイクロストリップアンテ
ナを備える携帯無線機は、一面に円偏波を放射するパッ
チ状の放射導体が形成され、他面にアース導体が形成さ
れた誘電体基板と、該誘電体基板の他面から導出される
と共に、中心導体が前記誘電体基板の一面に形成された
放射導体の給電点に接続され、シールド導体が前記誘電
体基板の他面に形成されたアース導体に接続される給電
ケーブルと、前記誘電体基板とほぼ同径とされていると
共に、前記放射導体に略直交する周側面に放射素子が形
成された絶縁筒体とを備え、前記誘電体基板の他面に形
成されているアース導体に、前記絶縁筒体の周側面に形
成された前記放射素子の上端が電気的に接続されて、前
記放射素子が水平成分および垂直成分で励振可能とされ
ているマイクロストリップアンテナが、回転対称の形状
とされたアンテナカバーケースに収納されており、該ア
ンテナカバーケースが伸縮自在に筐体に設けられてい
る。なお、上記マイクロストリップアンテナを備える携
帯無線機において、放射素子は上記したマイクロストリ
ップアンテナと同様に構成することができる。
【0013】このような本発明によれば、誘電体基板の
他面側に配置された絶縁筒体に形成されている放射素子
が、アース導体に接続されているためアース導体の面積
を等価的に大きくすることができ、アンテナの特性を向
上することができる。また、放射導体と略直交されて配
置される放射素子からも水平成分および垂直成分で励振
可能とされて、水平成分および垂直成分の電磁波を送受
信することができることから、マイクロストリップアン
テナの低仰角および水平方向の指向性の利得を向上する
ことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明のマイクロストリップアン
テナの実施の形態の第1の構成例を図1に示す。図1
(a)は、円偏波を送受信可能な本発明のマイクロスト
リップアンテナ1の一部を破断した正面図であり、図1
(b)はその側面図、図1(c)は上面図である。図1
(a)〜(c)に示すマイクロストリップアンテナ1で
は、所定厚みの円筒状とされたセラミック製等の誘電体
基板10の表面に方形のパッチ状とされた放射導体11
が設けられており、その裏面には全面に薄板状のアース
導体13が設けられている。この放射導体11とアース
導体13は、誘電体基板10に金属を蒸着することによ
り形成されたり、あるいは金属薄板を貼着することによ
り形成されている。放射導体11には円偏波を送受信す
るために、中心から偏心した位置に給電点12が設けら
れており、この給電点12の位置には誘電体基板10に
形成されたスリット10bに連通するように挿通孔10
aが設けられている。
【0015】このスリット10bの断面形状は方形状と
されており、給電点12から誘電体基板10の略中心に
至る幅で誘電体基板10に形成されており、スリット1
0bの厚みは極力薄く形成されている。また、誘電体基
板10の裏面にはセミリジッドケーブルとされた同軸ケ
ーブル14が装着されており、同軸ケーブル14の中心
導体14aはスリット10bの下端からスリット10b
内に斜めに挿通されて、スリット10bに連通する挿通
孔10a内に挿通される。そして、挿通孔10aに挿通
された中心導体14aの先端が給電点12にハンダ付け
されて、放射導体11が同軸ケーブル14により給電さ
れる。さらに、同軸ケーブル14のパイプ状のシールド
導体14bの先端はアース導体13の略中心にハンダ付
け等により電気的かつ機械的に固着される。
【0016】このように、同軸ケーブル14のパイプ状
のシールド導体14bの先端が誘電体基板10の略中心
に固着されるため、同軸ケーブル14の中心導体14a
は図1(a)に示すようにスリット10b内において斜
めに挿通されるようになる。これにより、給電点12が
偏心していても同軸ケーブル14は誘電体基板10の略
中心位置から導出されるようになる。このように構成さ
れたマイクロストリップアンテナ1は回転対称の形状と
なる。また、誘電体基板10の裏面側に円筒状の絶縁筒
体15が配置され、絶縁筒体15の周側面には複数の面
状素子16がほぼ等間隔で形成されている。この面状素
子16は、絶縁筒体15に金属を蒸着すること、あるい
は金属薄板を貼着することにより形成されている。な
お、面状素子16は放射導体11と略直交して配置され
ることになる。
【0017】この複数の面状素子16は、図1(b)に
示すように方形状の面状部16aと、この面状部16a
に下端が連接されている線状の接続部16bとから構成
されている。この接続部16bの上端はハンダ付け等に
よりアース導体13の周縁に接続されている。この面状
素子16からは水平成分および垂直成分の電磁波が放射
されるようになり、面状素子16が放射導体11に略直
交して配置されているため、マイクロストリップアンテ
ナ1の低仰角および水平方向の指向性の利得が向上され
るようになる。さらに、面状素子16はアース導体とし
ても作用するようになり、アース導体13の面積の不足
を面状素子16により補うことができる。
【0018】面状素子16についてさらに説明すると、
面状素子16の方形状の面状部16aの高さH1は約
0.06λg〜0.08λg(λgは、目的とする周波
数における絶縁筒体15の比誘電率に応じて短縮された
管内波長)とされ、その幅W1は約0.08λg〜0.
1λgとされている。また、面状素子16の線状とされ
た接続部16bの高さH2は約0.01λg〜0.02
λgとされ、その幅W2は約0.01λg〜0.04λ
gとされている。このように、面状素子16の高さH3
(=H1+H2)と幅W1はほぼ同じ寸法とされ、高さ
H3方向に励振される電流により垂直成分が放射され、
幅W1方向に励振される電流により水平成分が放射され
るようになる。
【0019】これにより、アース導体13から面状素子
16に流れる電流を利用して、マイクロストリップアン
テナ1の指向特性を図3に示すように改善することがで
きる。すなわち、図1に示す本発明のマイクロストリッ
プアンテナ1における垂直面内の指向性を図3に示す
が、同心円状の目盛は5dBステップとされ、図3の指
向性を観察すると、図9に示す従来のマイクロストリッ
プアンテナの指向特性に比して水平方向の利得が約5d
B向上されると共に、低仰角の利得も向上されているこ
とがわかる。
【0020】これにより、本発明のマイクロストリップ
アンテナ1を衛星の位置が時々刻々と変化するイリジウ
ム・システムのような非静止移動体衛星通信システムに
適用しても、良好な通信を行えるようになる。なお、ス
リット10bの幅は同軸ケーブル14の中心導体14a
が挿通できる幅とされている。上記した面状素子16
を、少なくとも3つ絶縁筒体15にほぼ等間隔で設ける
ようにすれば、図3に示す指向性と同様の指向性を得る
ことができる。また、面状素子は、図1に示す面状素子
16に替えて、図2(a)(b)に示す形状の面状素子
を用いるようにしてもよい。図2(a)に示す面状素子
41はホームベース型の面状部41aと、面状部41a
の頂部から引き出された線状の接続部41bとから構成
されている。また、図2(b)に示す面状素子42は菱
形の面状部42aと、面状部42aの頂部から引き出さ
れた線状の接続部42bとから構成されている。このよ
うな面状素子41,42を用いるようにしても、マイク
ロストリップアンテナ1の低仰角および水平方向の指向
性の利得を向上することができる。
【0021】次に、本発明のマイクロストリップアンテ
ナの実施の形態の第2の構成例を図4に示す。図4
(a)は、円偏波を送受信可能な本発明のマイクロスト
リップアンテナ2の一部を破断した正面図であり、図4
(b)はその側面図、図4(c)はその上面図である。
図4(a)〜(c)に示すマイクロストリップアンテナ
2では、所定厚みの円筒状とされたセラミック製等の誘
電体基板20の表面に方形のパッチ状とされた放射導体
21が設けられており、その裏面には全面に薄板状のア
ース導体23が設けられている。この放射導体21とア
ース導体23は、誘電体基板20に金属を蒸着すること
により形成されたり、あるいは金属薄板を貼着すること
により形成されている。放射導体21には円偏波を送受
信するために、中心から偏心した位置に給電点22が設
けられており、この給電点22の位置には誘電体基板2
0に形成されたスリット20bに連通するように挿通孔
20aが設けられている。
【0022】このスリット20bの断面形状は方形状と
されており、給電点22から誘電体基板20の略中心に
至る幅で誘電体基板20に形成されており、スリット2
0bの厚みは極力薄く形成されている。また、誘電体基
板20の裏面にはセミリジッドケーブルとされた同軸ケ
ーブル24が装着されており、同軸ケーブル24の中心
導体24aはスリット20bの下端からスリット20b
内に斜めに挿通されて、スリット20bに連通する挿通
孔20a内に挿通される。そして、挿通孔20aに挿通
された中心導体24aの先端が給電点22にハンダ付け
されて、放射導体21が同軸ケーブル24により給電さ
れる。さらに、同軸ケーブル24のパイプ状のシールド
導体24bの先端はアース導体23の略中心にハンダ付
け等により電気的かつ機械的に固着される。
【0023】このように、同軸ケーブル24のパイプ状
のシールド導体24bの先端が誘電体基板20の略中心
に固着されるため、同軸ケーブル24の中心導体24a
は図4(a)に示すようにスリット20b内において斜
めに挿通されるようになる。これにより、給電点22が
偏心していても同軸ケーブル24は誘電体基板20の略
中心位置から導出されるようになる。このように構成さ
れたマイクロストリップアンテナ2は回転対称の形状と
なる。また、誘電体基板20の裏面側に円筒状の絶縁筒
体25が配置され、絶縁筒体25の周側面には複数本の
線状素子26がほぼ等間隔で形成されている。この線状
素子26は、絶縁筒体25に金属を蒸着すること、ある
いは金属薄板を貼着することにより形成されている。な
お、線状素子26は放射導体21と略直交して配置され
ることになる。
【0024】この複数の線状素子26の上端はハンダ付
け等によりアース導体23の周縁に接続されており、線
状素子26からは主に垂直成分の電磁波が放射されるよ
うになり、線状素子26が放射導体21に略直交して配
置されているため、マイクロストリップアンテナ2の低
仰角および水平方向の指向性の利得が向上されるように
なる。さらに、線状素子26はアース導体としても作用
するようになり、アース導体23の面積の不足を線状素
子26により補うことができる。線状素子26について
さらに説明すると、線状素子26の高さH4は約0.1
λg〜0.25λg(λgは、目的とする周波数におけ
る絶縁筒体25の比誘電率に応じて短縮された管内波
長)とされ、その幅W3は約0.01λg〜0.04λ
gとされている。そして、線状素子26の高さH4方向
に励振される電流により垂直成分が主に放射されるよう
になる。
【0025】これにより、本発明のマイクロストリップ
アンテナ2の低仰角および水平方向の指向性の利得が向
上され、衛星の位置が時々刻々と変化するイリジウム・
システムのような非静止移動体衛星通信システムに適用
しても、良好な通信を行えるようになる。上記した線状
素子26を少なくとも3本、絶縁筒体25にほぼ等間隔
で設けるようにすれば、低仰角および水平方向の指向性
の利得が向上される。
【0026】次に、本発明のマイクロストリップアンテ
ナの実施の形態の第3の構成例を図5に示す。図5
(a)は、円偏波を送受信可能な本発明のマイクロスト
リップアンテナ3の一部を破断した正面図であり、図5
(b)はその側面図、図5(c)はその上面図である。
図5(a)〜(c)に示すマイクロストリップアンテナ
3では、所定厚みの円筒状とされたセラミック製等の誘
電体基板30の表面に方形のパッチ状とされた放射導体
31が設けられており、その裏面には全面に薄板状のア
ース導体33が設けられている。この放射導体21とア
ース導体33は、誘電体基板30に金属を蒸着すること
により形成されたり、あるいは金属薄板を貼着すること
により形成されている。放射導体31には円偏波を送受
信するために、中心から偏心した位置に給電点32が設
けられており、この給電点32の位置には誘電体基板3
0に形成されたスリット30bに連通するように挿通孔
30aが設けられている。
【0027】このスリット30bの断面形状は方形状と
されており、給電点32から誘電体基板30の略中心に
至る幅で誘電体基板30に形成されており、スリット3
0bの厚みは極力薄く形成されている。また、誘電体基
板30の裏面にはセミリジッドケーブルとされた同軸ケ
ーブル34が装着されており、同軸ケーブル34の中心
導体34aはスリット30bの下端からスリット30b
内に斜めに挿通されて、スリット30bに連通する挿通
孔30a内に挿通される。そして、挿通孔30aに挿通
された中心導体34aの先端が給電点32にハンダ付け
されて、放射導体31が同軸ケーブル34により給電さ
れる。さらに、同軸ケーブル34のパイプ状のシールド
導体34bの先端はアース導体33の略中心にハンダ付
け等により電気的かつ機械的に固着される。
【0028】このように、同軸ケーブル34のパイプ状
のシールド導体34bの先端が誘電体基板30の略中心
に固着されるため、同軸ケーブル34の中心導体34a
は図5(a)に示すようにスリット30b内において斜
めに挿通されるようになる。これにより、給電点32が
偏心していても同軸ケーブル34は誘電体基板30の略
中心位置から導出されるようになる。このように構成さ
れたマイクロストリップアンテナ3は回転対称の形状と
なる。また、誘電体基板30の裏面側に円筒状の絶縁筒
体35が配置され、絶縁筒体35の周側面には複数の面
状素子36と線状素子37とがほぼ等間隔で交互に形成
されている。この面状素子36と線状素子37は、絶縁
筒体35に金属を蒸着すること、あるいは金属薄板を貼
着することにより形成されている。なお、面状素子36
と線状素子37は放射導体31と略直交して配置される
ことになる。
【0029】この複数の面状素子36は、図5(b)に
示すように方形状の面状部36aと、この面状部36a
に下端が連接されている線状の接続部36bとから構成
されている。そして、接続部36bの上端はハンダ付け
等によりアース導体33の周縁に接続されていると共
に、複数の線状素子37の上端もハンダ付け等によりア
ース導体33の周縁に接続されている。この面状素子3
6および線状素子37からは水平成分および垂直成分の
電磁波が放射されるようになり、面状素子36および線
状素子37が放射導体31に対して垂直に配置されてい
るため、マイクロストリップアンテナ3の低仰角および
水平方向の指向性の利得が向上されるようになる。さら
に、面状素子36および線状素子37はアース導体とし
て作用するようになり、アース導体33の面積の不足を
面状素子36および線状素子37により補うことができ
る。
【0030】面状素子36は図1に示す第1の構成例に
おける面状素子16と同様の構成とされており、線状素
子37は図4に示す第2の構成例における線状素子26
と同様の構成とされているので、アース導体33から面
状素子36および線状素子37に流れる電流を利用し
て、マイクロストリップアンテナ3の低仰角および水平
方向の指向特性を改善することができる。これにより、
本発明のマイクロストリップアンテナ3を衛星の位置が
時々刻々と変化するイリジウム・システムのような非静
止移動体衛星通信システムに適用しても、良好な通信を
行えるようになる。なお、上記した面状素子36と線状
素子37を、少なくとも3つづつ絶縁筒体35にほぼ等
間隔で設けるようにすれば、低仰角および水平方向の指
向性の利得を向上することができる。また、面状素子
は、図5に示す面状素子36に替えて、図2(a)
(b)に示すホームベース型あるいは菱形の面状素子4
1,42を用いるようにしてもよい。
【0031】上記説明したマイクロストリップアンテナ
の第1の構成例ないし第3の構成例において、パッチ状
の放射導体の形状は方形に限らず、円形の放射導体とし
てもよい。円形の放射導体とする場合は、対向する周縁
部を一部切り取ったり、対向する周縁部に切溝を設ける
ようにして円偏波の送受信を行えるようにする。また、
上記説明したマイクロストリップアンテナの第1の構成
例ないし第3の構成例において、方形状の放射導体の頂
点の位置に面状素子あるいは線状素子を設けているが,
本発明はこれに限るものではなく面状素子および線状素
子は放射導体に対して任意の位置に設けることができ
る。なお、誘電体基板はセラミック製として説明した
が、これに限ることはなく所定の誘電率を有する一般的
な誘電材からなる誘電体基板であってもよい。さらに、
誘電体基板に形成されたスリットの断面形状は、方形状
に限らずくさび状としてもよい。この場合は、偏心され
た給電点と誘電体基板の裏面の略中心とを連通させるよ
うなスリットの形状とされる。
【0032】次に、本発明に係るマイクロストリップア
ンテナをイリジウム・システム等に適用した携帯無線機
の構成例を図6,図7に示す。図6(a)は一部を断面
図で示す携帯無線機の平面図、図6(b)は携帯無線機
の側面図、図7(a)はアンテナ部を収納した携帯無線
機を示す平面図、図7(b)は一部を断面図で示す携帯
無線機の上面図である。図6(a)(b)において、携
帯無線機50の筐体50a内には送受信回路が収納され
ており、筐体50aには各種表示を行う表示部50b
と、ダイアルしたり各種操作を行う複数のボタン50c
が設けられている。この筐体50aに対してアンテナ部
51が伸縮自在に設けられている。なお、アンテナ部5
1を筐体50aに対して伸長した状態が図6に、アンテ
ナ部51を収納した状態が図7に示されている。
【0033】アンテナ部51は、マイクロストリップア
ンテナ52と、マイクロストリップアンテナ52を収納
している上部アンテナカバーケース51aと下部アンテ
ナカバーケース51bとから構成される。マイクロスト
リップアンテナ52は、前記図1,図4,図5に示す構
成のいずれかのマイクロストリップアンテナとされる。
上部アンテナカバーケース51aには、マイクロストリ
ップアンテナ52における誘電体基板および絶縁筒体が
収納され、下部アンテナカバーケース51bにはセミリ
ジッドの同軸ケーブルが収納される。この上部アンテナ
カバーケース51aと下部アンテナカバーケース51b
は、合成樹脂製とされ、回転対称の形状とされている。
【0034】このような構成の携帯無線機50において
は、アンテナ部51の上部にマイクロストリップアンテ
ナ52が設けられているので、アンテナ部51が伸張状
態でも収納状態でも送受信可能となる。また、円偏波を
送受信可能なマイクロストリップアンテナ52の指向性
は図3に示すように水平方向においても良好な指向性と
されているため、衛星が時々刻々と移動したり通話時に
携帯無線機50が傾けられたりしても良好な通話やデー
タ伝送が可能となる。なお、携帯無線機50が待ち受け
時とされているときには、アンテナ部51を図7に示す
ように筐体50aに収納してコンパクトに携帯すること
が可能とされる。
【0035】
【発明の効果】上記説明したように本発明のマイクロス
トリップアンテナは、誘電体基板の裏面側に配置された
絶縁筒体に形成されている放射素子が、アース導体に接
続されているため、アース導体の面積を等価的に大きく
することができ、アンテナの特性を向上することができ
る。また、放射導体と略直交されて配置される放射素子
からも水平成分および垂直成分で励振可能とされて、水
平成分および垂直成分の電磁波を送受信することができ
ることから、マイクロストリップアンテナの低仰角およ
び水平方向の指向性の利得を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマイクロストリップアンテナの実施の
形態の第1の構成例を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態のマイクロストリップアン
テナにおける面状素子の変形例を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態のマイクロストリップアン
テナにおける垂直面内の指向性を示す図である。
【図4】本発明のマイクロストリップアンテナの実施の
形態の第2の構成例を示す図である。
【図5】本発明のマイクロストリップアンテナの実施の
形態の第3の構成例を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態のマイクロストリップアン
テナを携帯無線機に取り付けた構成を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態のマイクロストリップアン
テナを携帯無線機に取り付けた際に、アンテナ部を収納
した状態を示す図である。
【図8】従来のマイクロストリップアンテナの構成を示
す図である。
【図9】従来のマイクロストリップアンテナにおける垂
直面内の指向性を示す図である。
【符号の説明】
1,2,3,52 マイクロストリップアンテナ 10,20,30,110 誘電体基板 10a,20a,30a,110a 挿通孔 10b,20b,30b スリット 11,21,31 放射導体 12,22,32,112 給電点 13,23,33,113 アース導体 14,24,34,114 同軸ケーブル 14a,24a,34a,114a 中心導体 14b,24b,34b,114b シールド導体 15,25,35 絶縁筒体 16,36,41,42 面状素子 16a,36a,41a,42a 面状部 16b,36b,41b,42b 接続部 26,37 線状素子 50c ボタン 50 携帯無線機 50a 筐体 50b 表示部 51 アンテナ部 51a 上部アンテナカバーケース 51b 下部アンテナカバーケース 100 方形マイクロストリップアンテナ 111 方形放射導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01Q 1/48 H01Q 1/48 13/08 13/08 21/29 21/29 (72)発明者 森島 隆仁 滋賀県蒲生郡蒲生町川合10番地の1 京セ ラ株式会社滋賀工場内 (72)発明者 井上 仁一 埼玉県蕨市北町4丁目7番4号 日本アン テナ株式会社蕨工場内 (72)発明者 安住 健二 埼玉県蕨市北町4丁目7番4号 日本アン テナ株式会社蕨工場内 Fターム(参考) 5J021 AA05 AA08 AA13 AB06 CA01 GA01 GA08 HA05 HA07 HA10 JA06 5J045 AA05 AA21 CA04 DA10 EA07 FA02 HA06 LA01 MA04 NA01 5J046 AA04 AB03 AB13 FA08 MA08 PA07 5J047 AA04 AB03 AB13 BG08 FA09 FB11 FB12 FD01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一面に円偏波を放射するパッチ状の放射
    導体が形成され、他面にアース導体が形成された誘電体
    基板と、 該誘電体基板の他面から導出されると共に、中心導体が
    前記誘電体基板の一面に形成された放射導体の給電点に
    接続され、シールド導体が前記誘電体基板の他面に形成
    されたアース導体に接続される給電ケーブルと、 前記誘電体基板とほぼ同径とされていると共に、前記放
    射導体に略直交する周側面に放射素子が形成された絶縁
    筒体とを備え、 前記誘電体基板の他面に形成されているアース導体に、
    前記絶縁筒体の周側面に形成された前記放射素子の上端
    が電気的に接続されて、前記放射素子が水平成分および
    垂直成分で励振可能とされていることを特徴とするマイ
    クロストリップアンテナ。
  2. 【請求項2】 前記放射素子が、前記誘電体基板の他面
    に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続さ
    れる線状の接続部と、該接続部の下端に形成された方形
    状の面状部とからなる面状素子とされており、前記絶縁
    筒体の周側面に該面状素子がほぼ等間隔で複数形成され
    ていることを特徴とする請求項1記載のマイクロストリ
    ップアンテナ。
  3. 【請求項3】 前記放射素子が、前記誘電体基板の他面
    に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続さ
    れる線状の線状素子から構成されており、前記絶縁筒体
    の周側面に該線状素子がほぼ等間隔で複数本形成されて
    いることを特徴とする請求項1記載のマイクロストリッ
    プアンテナ。
  4. 【請求項4】 前記放射素子が、前記誘電体基板の他面
    に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続さ
    れる線状の接続部と、該接続部の下端に形成された方形
    状の面状部とからなる面状素子と、前記誘電体基板の他
    面に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続
    される線状の線状素子とから構成されており、前記絶縁
    筒体の周側面に該面状素子と該線状素子とがほぼ等間隔
    で複数形成されていることを特徴とする請求項1記載の
    マイクロストリップアンテナ。
  5. 【請求項5】 一面に円偏波を放射するパッチ状の放射
    導体が形成され、他面にアース導体が形成された誘電体
    基板と、該誘電体基板の他面から導出されると共に、中
    心導体が前記誘電体基板の一面に形成された放射導体の
    給電点に接続され、シールド導体が前記誘電体基板の他
    面に形成されたアース導体に接続される給電ケーブル
    と、前記誘電体基板とほぼ同径とされていると共に、前
    記放射導体に略直交する周側面に放射素子が形成された
    絶縁筒体とを備え、前記誘電体基板の他面に形成されて
    いるアース導体に、前記絶縁筒体の周側面に形成された
    前記放射素子の上端が電気的に接続されて、前記放射素
    子が水平成分および垂直成分で励振可能とされているマ
    イクロストリップアンテナが、回転対称の形状とされた
    アンテナカバーケースに収納されており、該アンテナカ
    バーケースが伸縮自在に筐体に設けられていることを特
    徴とするマイクロストリップアンテナを備える携帯無線
    機。
  6. 【請求項6】 前記放射素子が、前記誘電体基板の他面
    に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続さ
    れる線状の接続部と、該接続部の下端に形成された方形
    状の面状部とからなる面状素子とされており、前記絶縁
    筒体の周側面に該面状素子がほぼ等間隔で複数形成され
    ていることを特徴とする請求項5記載のマイクロストリ
    ップアンテナを備える携帯無線機。
  7. 【請求項7】 前記放射素子が、前記誘電体基板の他面
    に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続さ
    れる線状の線状素子から構成されており、前記絶縁筒体
    の周側面に該線状素子がほぼ等間隔で複数本形成されて
    いることを特徴とする請求項5記載のマイクロストリッ
    プアンテナを備える携帯無線機。
  8. 【請求項8】 前記放射素子が、前記誘電体基板の他面
    に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続さ
    れる線状の接続部と、該接続部の下端に形成された方形
    状の面状部とからなる面状素子と、前記誘電体基板の他
    面に形成されているアース導体に、上端が電気的に接続
    される線状の線状素子とから構成されており、前記絶縁
    筒体の周側面に該面状素子と該線状素子とがほぼ等間隔
    で複数形成されていることを特徴とする請求項5記載の
    マイクロストリップアンテナを備える携帯無線機。
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