JP2000165134A - Patch antenna - Google Patents

Patch antenna

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JP2000165134A
JP2000165134A JP10334380A JP33438098A JP2000165134A JP 2000165134 A JP2000165134 A JP 2000165134A JP 10334380 A JP10334380 A JP 10334380A JP 33438098 A JP33438098 A JP 33438098A JP 2000165134 A JP2000165134 A JP 2000165134A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circularly polarized wave patch antenna where the axial ratio and the matching behavior can be set mechanically. SOLUTION: In a patch 1 made of a conductor formed on a dielectric base 4 where a power feeding point 12 is provided, a plurality of finger-like slots 16 that are orthogonal to a concerned side and extend toward an inside of the patch 1 are formed to two adjacent sides Ed1, Ed2. The axial ratio and the matching can be optimized by optimizing a length Len of the finger slots 16, a width W and a mutual separation interval Sep. A rectangular slot 7 as an opening may be provided to the patch 1.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システム
などに使用される円偏波パッチアンテナに関し、特に、
軸比の補正を行ったパッチアンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circularly polarized patch antenna used for a mobile communication system and the like,
The present invention relates to a patch antenna whose axis ratio has been corrected.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動通信などの分野では、アンテナの小
型化を図るために、板状の誘電体の表面に導体からなる
パッチを配置したパッチアンテナが広く使用されてい
る。円偏波パッチアンテナとしては、例えば、図6に示
すように、一辺の長さがL1とL2である矩形のパッチ
51を誘電体50の表面に形成し、給電点52の位置決
めを正確に行うことにより、その使用周波数f1でのマ
ッチング(整合)と軸比の間の調整を行えるようにした
ものがある(図6は、Sharma et al., "analysis and o
ptimized design of single feed circularly polarize
d microstrip antennas", IEEE TAP 1983, vol.31, pp.
949-955に基づいたものものである)。誘電体50の裏
面側には地板53が設けられている。
2. Description of the Related Art In the field of mobile communications and the like, patch antennas in which a patch made of a conductor is arranged on the surface of a plate-shaped dielectric have been widely used in order to reduce the size of the antenna. As the circularly polarized patch antenna, for example, as shown in FIG. 6, a rectangular patch 51 having one side length of L1 and L2 is formed on the surface of the dielectric 50, and the feeding point 52 is accurately positioned. In some cases, the adjustment between the matching (matching) and the axial ratio at the used frequency f1 can be performed (see FIG. 6, Sharma et al., "Analysis and o").
ptimized design of single feed circularly polarize
d microstrip antennas ", IEEE TAP 1983, vol.31, pp.
949-955). A ground plane 53 is provided on the back side of the dielectric 50.

【0003】また、異なる2つの周波数f1,f2で使
用可能なものとして、D.Sauchez-Hernandez, G.Passiop
oulos Ian, D.Robertson, "single fed dual band circ
ularly polarized microstrip patch antennas", 26th
EuMc 9- 12, september 1996, Prague, 273-277に示さ
れるものがある。図7は、そのような異なる2周波数で
使用可能な円偏波パッチアンテナ(二重周波数アンテ
ナ)を示している。このアンテナでは、誘電体55の表
面に、給電点56から電力供給を受ける矩形のパッチ5
7が設けられており、このパッチ57は、第1の周波数
f1に一致するように構成されている。さらに、パッチ
57の4辺のうち隣接する2辺には、それぞれ、内側に
切れ込むようなスリット部58が設けられている。この
スリット部58の形状は、対応する辺に平行な部分が長
い逆L字型となっている。このスリット部58のスリッ
ト幅をWLSLとし、スリット部58のうち辺に平行な
部分の長さをLSLとすれば、このWLSLとLSLと
を調整することにより、スリット部58がフィルター効
果を有して第2の周波数f2に対して共振するようにす
ることができる。これにより、このパッチアンテナは、
2つの異なる周波数f1,f2で使用できるようにな
り、二重周波数アンテナとして機能するようになる。こ
のアンテナでは、スリット部58のサイズ、位置によっ
て、軸比を調整することができる。
[0003] Further, D. Sauchez-Hernandez, G. Passiop, which can be used at two different frequencies f1 and f2, are disclosed.
oulos Ian, D. Robertson, "single fed dual band circ
ularly polarized microstrip patch antennas ", 26th
EuMc 9-12, september 1996, Prague, 273-277. FIG. 7 shows such a circularly polarized patch antenna (dual frequency antenna) usable at two different frequencies. In this antenna, a rectangular patch 5 receiving power supply from a feed point 56 is provided on the surface of a dielectric 55.
7 are provided, and the patch 57 is configured to match the first frequency f1. Further, two adjacent sides of the four sides of the patch 57 are provided with slit portions 58 that are cut inward. The shape of the slit portion 58 is an inverted L-shape in which a portion parallel to the corresponding side is long. If the slit width of the slit portion 58 is WLSL and the length of the portion of the slit portion 58 parallel to the side is LSL, the slit portion 58 has a filter effect by adjusting the WLSL and LSL. Thus, resonance can be achieved with respect to the second frequency f2. As a result, this patch antenna
It can be used at two different frequencies f1 and f2, and functions as a dual frequency antenna. In this antenna, the axial ratio can be adjusted depending on the size and position of the slit portion 58.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図6に示したような従
来の技術のパッチアンテナが備える問題の一つは、軸比
とマッチングとの間の調整を行う必要があることに関
し、単一給電および簡単な構造を用いることから、軸比
とマッチングとを同時に最適に設定するには自由度が不
十分であるということである。
One of the problems with prior art patch antennas, such as that shown in FIG. 6, relates to the need to make adjustments between axial ratio and matching, and requires a single feed. In addition, since a simple structure is used, the degree of freedom is insufficient to set the axial ratio and the matching at the same time in an optimal manner.

【0005】また、パッチアンテナの上方にモノポール
やダイポールなどを設けたい場合には、導体パッチ内
に、正方形あるいは矩形の開口部(スロット)を設けた
いことがあるが、そのように開口部を設けた場合には、
給電点の位置の調整が簡単ではなく、給電点の位置を変
えるだけでは、マッチングに関して軸比の変動を補償す
ることはできない。
When it is desired to provide a monopole or dipole above the patch antenna, it is sometimes desirable to provide a square or rectangular opening (slot) in the conductor patch. If provided,
Adjustment of the position of the feed point is not easy, and merely changing the position of the feed point cannot compensate for variations in the axial ratio with respect to matching.

【0006】図7に示したように、逆L字型のスリット
部を設けて二重周波数モードとしたパッチアンテナで
は、パッチ内部にスロット(開口部)を設けた際の軸比
やマッチングの調節が難しく、このため、パッチアンテ
ナ上にモノポールを配するような構成とすることが困難
である。
As shown in FIG. 7, in a patch antenna provided with an inverted L-shaped slit portion to perform a dual frequency mode, adjustment of an axial ratio and matching when a slot (opening) is provided inside the patch. Therefore, it is difficult to arrange a monopole on the patch antenna.

【0007】同時に複数の作動周波数で軸比とマッチン
グとを機械的に設定するために、これまでいくつかの方
法が提案されているが、それらは、同一基板上に2個の
異なるアレイを設けるというものであり、それは多くの
スペースを必要とし、また、アンテナ構造体自体が大き
いものとなる。逆L字型のスリット部を加える方法は、
軸比とマッチングにシフトを生じることから、内部スロ
ットを設けたい場合には、その方法は、満足できるもの
とはならない。
Several methods have been proposed to mechanically set the axial ratio and the matching at a plurality of operating frequencies at the same time, but they provide two different arrays on the same substrate. This requires a lot of space and the antenna structure itself is large. To add a reverse L-shaped slit,
If internal slots are desired, the method is not satisfactory because of the shift in axial ratio and matching.

【0008】実際の通信システムには、同時に良好な軸
比およびマッチングを有する低コストで、小型の、円偏
波アンテナが必要である。実際のパッチアンテナは、良
好なマッチングまたは良好な軸比を提供するものである
が、それらは同時には満足されない。そのために、両方
の性能間の調整を行うことになる。
[0008] Practical communication systems require low cost, small, circularly polarized antennas with good axial ratio and matching at the same time. Actual patch antennas provide good matching or good axial ratio, but they are not simultaneously satisfied. To do so, an adjustment between the two performances will be made.

【0009】本発明の目的は、従来の方法の欠点を解決
し、パーソナル通信などの用途に使用されるパッチアン
テナであって、軸比およびマッチング挙動を機械的に設
定することができるパッチアンテナを提供することにあ
る。
An object of the present invention is to solve the drawbacks of the conventional method and to provide a patch antenna used for applications such as personal communication, which can mechanically set an axial ratio and a matching behavior. To provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のパッチアンテナ
は、誘電体基板と、誘電体基板上に形成され導体からな
る略矩形のパッチと、パッチに給電するための給電点と
を有し、パッチの隣接する2辺に、それぞれ、当該辺に
直交してパッチの内側に向かって延びる指状のスロット
が形成されている。
A patch antenna according to the present invention has a dielectric substrate, a substantially rectangular patch formed of a conductor formed on the dielectric substrate, and a feeding point for feeding power to the patch. Finger-like slots are formed on two adjacent sides of the patch, each of which extends perpendicularly to the side toward the inside of the patch.

【0011】平面構造体上に円偏波パッチを作製する場
合、その矩形パッチの共鳴長さによって、得られる利得
が決定される。そのため、矩形パッチでの給電点の位置
が、軸比とマッチングとの間の最適調整の位置を決定す
ることになる。一方、スロット状の開口(ホール)を設
けて内部ダイポールを設ける場合、マッチング性能と軸
比性能の間の良好な調整を行うことは比較的困難であ
る。そこで本発明では、矩形パッチの辺に対して垂直の
方向に延びる一群の指状スロットを設けることで、パッ
チアンテナの軸比性能とマッチング性能とを同時に機械
的に設定できるようにする。ここで機械的とは、アンテ
ナの計算機シミュレーションを行うことによって、最適
値をすぐに求めることができることを意味する。対象と
する周波数で全てを正確に寸法合わせすることで、平面
構造体すなわちパッチアンテナが、それの単一の給電点
のみを用いつつ、良好なマッチングと低い軸比を与える
ようになる。
When a circularly polarized patch is formed on a planar structure, the gain obtained is determined by the resonance length of the rectangular patch. Therefore, the position of the feeding point in the rectangular patch determines the position of the optimal adjustment between the axial ratio and the matching. On the other hand, when an internal dipole is provided by providing a slot-shaped opening (hole), it is relatively difficult to perform good adjustment between matching performance and axial ratio performance. Therefore, in the present invention, by providing a group of finger-like slots extending in a direction perpendicular to the sides of the rectangular patch, the axial ratio performance and the matching performance of the patch antenna can be simultaneously set mechanically. Here, “mechanical” means that an optimum value can be immediately obtained by performing computer simulation of the antenna. Accurate sizing of all at the frequency of interest allows a planar structure or patch antenna to provide good matching and a low axial ratio while using only its single feed point.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照して説明する。図1(a),(b)
は、それぞれ、本発明の第1の実施形態のパッチアンテ
ナの平面図と斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 (a), (b)
3A and 3B are a plan view and a perspective view, respectively, of the patch antenna according to the first embodiment of the present invention.

【0013】所定の寸法の矩形の導体からなるパッチ1
が、厚さTC、誘電率P1の誘電体基板4の表面に形成
されている。誘電体基板4の裏面側には、地板3が形成
されている。パッチ1の隣接する2辺の長さは、それぞ
れ、L1とL2である(ここではL1>L2とする)。
パッチ1には、隣接する2辺の長さがそれぞれD1とD
2である矩形のスロット(開口)7が設けられている。
図1(a)において、ハッチングが付されている部分は、
矩形パッチ1の一部が取り除かれて、下地にある誘電体
基板4が露出して見えていることを示している。
A patch 1 made of a rectangular conductor having a predetermined size.
Is formed on the surface of the dielectric substrate 4 having a thickness TC and a dielectric constant P1. The ground plate 3 is formed on the back surface side of the dielectric substrate 4. The lengths of two adjacent sides of the patch 1 are L1 and L2, respectively (here, L1> L2).
Patch 1 has two adjacent sides D1 and D, respectively.
2, a rectangular slot (opening) 7 is provided.
In FIG. 1 (a), the hatched portions indicate
This shows that a part of the rectangular patch 1 has been removed and the underlying dielectric substrate 4 is exposed and visible.

【0014】パッチ1の角部のうち、矩形スロットに最
も近いものを角部Cとすると、矩形スロット7の角部の
うちこの角部Cに最も近いものの位置は、パッチ1の角
部Cから長さL1の辺方向にE1、長さL2の辺方向に
E2だけ移動した位置である。パッチ1への給電点12
は、パッチ1の角部のうち角部Cの反対側にある角部D
から、辺L1方向にG1、辺L2方向にG2だけ移動し
た位置にある。そしてこの給電点12に対して、不図示
の給電線により、誘電体基板4を貫通してパッチ1の裏
面側から給電がなされる。
If the corner of the patch 1 that is closest to the rectangular slot is the corner C, the position of the corner of the rectangular slot 7 that is closest to the corner C is from the corner C of the patch 1 This is a position moved by E1 in the side direction of the length L1 and by E2 in the side direction of the length L2. Feeding point 12 to patch 1
Is a corner D of the corner of the patch 1 opposite to the corner C.
From the position G1 in the direction of the side L1 and G2 in the direction of the side L2. Then, power is supplied to the power supply point 12 from the back side of the patch 1 through the dielectric substrate 4 by a power supply line (not shown).

【0015】さらに、このパッチアンテナでは、パッチ
1の辺のうち角部Cをはさむ2辺Ed1、Ed2に、そ
れぞれ、N個の指状のスロット16が設けられている。
各スロット16は、対応するパッチ1の辺に対して直交
する方向で、パッチ1に内側に向かって延びている。こ
こで、スロット16の長さ(パッチ1の辺に直交する方
向の長さ)をLenとし、スロット16の幅をW1と
し、スロット間の分離距離をSepとする。
Further, in this patch antenna, N finger-like slots 16 are provided on each of two sides Ed1 and Ed2 sandwiching the corner C among the sides of the patch 1.
Each slot 16 extends inwardly of the patch 1 in a direction orthogonal to the side of the corresponding patch 1. Here, the length of the slot 16 (the length in the direction orthogonal to the side of the patch 1) is Len, the width of the slot 16 is W1, and the separation distance between the slots is Sep.

【0016】このパッチアンテナでは、これらのパラメ
ータLen,W及びSepを最適化することにより、第
1の周波数f1において、最適な軸比及びマッチングが
得られるようになる。なお、スロット16ごとに、その
長さLen及び幅W1を変化させてもよく、また、スロ
ット間の分離距離Sepもそれぞれ異なるようにしても
よい。
In this patch antenna, by optimizing these parameters Len, W and Sep, an optimal axial ratio and matching can be obtained at the first frequency f1. In addition, the length Len and the width W1 may be changed for each slot 16, and the separation distance Sep between the slots may be different.

【0017】以下、使用周波数として2.2GHzに適
合したパッチアンテナを構成した場合について、数値を
挙げて説明する。
Hereinafter, a case where a patch antenna adapted to 2.2 GHz as a working frequency is configured will be described with reference to numerical values.

【0018】誘電体基板4としては、厚さTCが3.2
mm、誘電率P1が10であるポリフェニレンオキサイ
ド(PPO)を用い、この誘電体基板4上に、L1が1
9.32mm、L2が18.29mmであるように、パ
ッチ1を印刷した。このパッチ1には、D1が7mm、
D2が6.726mmである矩形のスロット7が、E1
が3.5mm、E2も3.5mmとなるように形成され
ている。
The thickness TC of the dielectric substrate 4 is 3.2.
mm, a polyphenylene oxide (PPO) having a dielectric constant P1 of 10 is used.
Patch 1 was printed so that 9.32 mm and L2 was 18.29 mm. This patch 1 has a D1 of 7 mm,
The rectangular slot 7 whose D2 is 6.726 mm
Is 3.5 mm and E2 is also 3.5 mm.

【0019】給電点12は、上述のG1が8.26m
m、G2が8.1mmであるように配置した。また、パ
ッチ1の辺Ed1,Ed2には、それぞれ、3本の指状
のスロット16が設けられている。スロット16の幅W
1は0.5mmとし、長さLenは2mmとした。スロ
ット間の分離距離Sepは0.5mmとした。W1,L
en及びSepは、それぞれ、スロット16によらずに
同一とした。
The feed point 12 has a G1 of 8.26 m.
m and G2 were arranged so as to be 8.1 mm. In addition, three finger-like slots 16 are provided on the sides Ed1 and Ed2 of the patch 1, respectively. Width W of slot 16
1 was 0.5 mm, and the length Len was 2 mm. The separation distance Sep between the slots was 0.5 mm. W1, L
en and Sep were the same irrespective of the slot 16.

【0020】図2は、このようにして各部のサイズを決
定したパッチアンテナの軸比及びマッチングの周波数変
化をシミュレーションによって求めた結果を示してい
る。ここでは、マッチングは、SパラメータのうちのS
11成分(入射波に対する反射波の割合)の値として示
している。これから、周波数2.2GHzのマッチング
を中心とする軸比が示されている。この場合のマッチン
グは14dBより良好であり、軸比は1dB未満であ
る。
FIG. 2 shows the results obtained by simulation of the axial ratio and matching frequency change of the patch antenna whose sizes have been determined as described above. Here, the matching is performed by using S among the S parameters.
It is shown as a value of 11 components (the ratio of the reflected wave to the incident wave). From this, the axial ratio centering on the matching at a frequency of 2.2 GHz is shown. The matching in this case is better than 14 dB and the axial ratio is less than 1 dB.

【0021】図3は、上記のパッチアンテナの放射パタ
ーンを示してあり、4.5dBcのピック利得を示して
いる。
FIG. 3 shows a radiation pattern of the above-mentioned patch antenna, and shows a pick gain of 4.5 dBc.

【0022】図4は、パッチアンテナにおける2.2G
Hzの近傍での利得と軸比の周波数変化を詳細に示すグ
ラフである。
FIG. 4 shows a 2.2G antenna in a patch antenna.
6 is a graph showing in detail a frequency change of a gain and an axial ratio in the vicinity of Hz.

【0023】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。本発明のパッチアンテナは、誘電体を介して
2個のパッチを重ねることにより、二重周波数アンテナ
として機能する。以下、二重周波数パッチアンテナとし
て構成した例を説明する。図5(a),(b)は、それぞれ、
この第2の実施の形態のパッチアンテナの一部透視斜視
図と上面図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The patch antenna of the present invention functions as a dual-frequency antenna by stacking two patches via a dielectric. Hereinafter, an example configured as a dual frequency patch antenna will be described. FIGS. 5 (a) and 5 (b) respectively show
It is a perspective view and a top view partially showing the patch antenna of the second embodiment.

【0024】図1(a),(b)に示すパッチアンテナ上に、
厚さがTC1で誘電率がP2である誘電体層25が形成
されており、誘電体層25の表面に、導体からなる第2
のパッチ22が形成されている。第2のパッチ22の平
面形状は、図5(b)に示す通りである。すなわち、第2
のパッチ22は、隣接する辺の長さがそれぞれL11と
L12である矩形のものであって、この第2のパッチ2
2には、第1の実施の形態でのパッチ(以下、第1のパ
ッチとする)1と同様に、隣接する2辺の長さがそれぞ
れD3とD4である矩形のスロット(開口)28が形成
され、かつ、N1個の指状のスロット34が形成されて
いる。スロット28の角部は、第2のパッチ22の角部
C1からL11方向にE3、L12方向にE4だけ移動
した位置にある。指状のスロット34は、第2のパッチ
22の角部Cを挟む2辺Ed11,Ed22にそれぞれ
設けられている。スロット34は、第2のパッチ22の
対応する辺に直交して長さLen1で設けられ、その幅
はW11である。また、スロット34間の分離距離はS
ep1である。これらパラメータW11、Len1及び
Sepは、スロットごとに異なっていてもよい。この第
2のパッチ22では、パラメータW11、Len1及び
Sep1を最適化することにより、第1の周波数f1と
は異なる第2の周波数f2において、最適な軸比及びマ
ッチングが得られるようになる。
On the patch antenna shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b),
A dielectric layer 25 having a thickness of TC1 and a dielectric constant of P2 is formed, and a second conductive layer is formed on the surface of the dielectric layer 25.
Are formed. The planar shape of the second patch 22 is as shown in FIG. That is, the second
Is a rectangular patch whose adjacent sides are L11 and L12, respectively.
2, a rectangular slot (opening) 28 whose adjacent two sides are D3 and D4, respectively, like the patch (hereinafter referred to as the first patch) 1 in the first embodiment. And N1 finger-like slots 34 are formed. The corner of the slot 28 is located at a position shifted from the corner C1 of the second patch 22 by E3 in the L11 direction and by E4 in the L12 direction. The finger-like slots 34 are respectively provided on two sides Ed11 and Ed22 sandwiching the corner C of the second patch 22. The slot 34 is provided with a length Len1 orthogonal to a corresponding side of the second patch 22, and has a width of W11. The separation distance between the slots 34 is S
ep1. These parameters W11, Len1, and Sep may be different for each slot. In the second patch 22, by optimizing the parameters W11, Len1, and Sep1, an optimal axial ratio and matching can be obtained at the second frequency f2 different from the first frequency f1.

【0025】以上により、この第2の実施形態のパッチ
アンテナは、第1の周波数f1と第2の周波数f2の両
方で作動する二重周波数円偏波パッチアンテナとして機
能することになる。
As described above, the patch antenna of the second embodiment functions as a dual-frequency circularly polarized patch antenna that operates at both the first frequency f1 and the second frequency f2.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、矩形のパ
ッチの辺に対して垂直の方向に延びる一群の指状のスロ
ットをそのパッチに設けることにより、軸比性能とマッ
チング性能とを同時にかつ機械的に設定することが可能
になる、という効果がある。
As described above, according to the present invention, by providing a group of finger-like slots extending in a direction perpendicular to the sides of a rectangular patch in the patch, the axial ratio performance and the matching performance can be simultaneously achieved. In addition, there is an effect that the setting can be performed mechanically.

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

【図1】(a)は、本発明の第1の実施の形態のパッチア
ンテナを示す平面図、(b)は、このパッチアンテナの斜
視図である。
FIG. 1A is a plan view showing a patch antenna according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view of the patch antenna.

【図2】図1(a),(b)に示すパッチアンテナにおける周
波数に対するマッチングと軸比を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing matching with respect to frequency and an axial ratio in the patch antenna shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).

【図3】図1(a),(b)に示すパッチアンテナの放射パタ
ーンである。
FIG. 3 is a radiation pattern of the patch antenna shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).

【図4】図1(a),(b)に示すパッチアンテナにおける
2.2GHzの近傍での利得と軸比の周波数変化を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing a frequency change of a gain and an axial ratio in the vicinity of 2.2 GHz in the patch antenna shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).

【図5】(a)は、本発明の第2の実施の形態のパッチア
ンテナを示す一部透視斜視図、(b)はこのパッチアンテ
ナの上面図である。
FIG. 5A is a partially transparent perspective view showing a patch antenna according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a top view of the patch antenna.

【図6】従来の円偏波パッチアンテナを示す斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view showing a conventional circularly polarized patch antenna.

【図7】従来の二重周波数パッチアンテナを示す斜視図
である。
FIG. 7 is a perspective view showing a conventional dual frequency patch antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,22 パッチ 3 地板 4 誘電体基板 7,28 矩形のスロット 12 給電点 16,34 指状のスロット 25 誘電体層 1, 22 patch 3 ground plane 4 dielectric substrate 7, 28 rectangular slot 12 feeding point 16, 34 finger-like slot 25 dielectric layer

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Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体基板と、前記誘電体基板上に形成
され導体からなる略矩形のパッチと、前記パッチに給電
するための給電点とを有し、 前記パッチの隣接する2辺に、それぞれ、当該辺に直交
して前記パッチの内側に向かって延びる指状のスロット
が形成されている、パッチアンテナ。
1. A patch comprising: a dielectric substrate; a substantially rectangular patch formed on the dielectric substrate and made of a conductor; and a feeding point for feeding the patch, two adjacent sides of the patch: Patch antennas, each having a finger-like slot extending perpendicularly to the side toward the inside of the patch.
【請求項2】 前記パッチに開口として矩形のスロット
が形成されている請求項1に記載のパッチアンテナ。
2. The patch antenna according to claim 1, wherein a rectangular slot is formed as an opening in the patch.
【請求項3】 前記パッチの辺ごとにそれぞれ複数の指
状のスロットが形成されている、請求項1または2に記
載のパッチアンテナ。
3. The patch antenna according to claim 1, wherein a plurality of finger-like slots are formed on each side of the patch.
【請求項4】 前記指状のスロットの長さ及び幅が指状
のスロットごとに異なっている請求項3に記載のパッチ
アンテナ。
4. The patch antenna according to claim 3, wherein the length and width of the finger-like slots are different for each finger-like slot.
【請求項5】 前記パッチの辺ごとにそれぞれ3個以上
の指状のスロットが形成され、前記指状のスロットの長
さ及び幅が指状のスロットごとに異なり、隣接する前記
指状のスロット間の分離距離が不等である、請求項1ま
たは2に記載のパッチアンテナ。
5. A finger-like slot, wherein three or more finger-like slots are formed on each side of the patch, and the length and width of the finger-like slots are different for each finger-like slot. The patch antenna according to claim 1, wherein separation distances between the patch antennas are unequal.
【請求項6】 前記指状のスロットの長さ及び幅と、前
記指状のスロット間の分離距離を最適化して、所定の周
波数で最適な軸比及びマッチングが得られるようにし
た、請求項3乃至5いずれか1項に記載のパッチアンテ
ナ。
6. The method according to claim 1, wherein a length and a width of the finger-like slot and a separation distance between the finger-like slots are optimized so that an optimum axial ratio and matching can be obtained at a predetermined frequency. The patch antenna according to any one of claims 3 to 5.
【請求項7】 誘電体基板と、前記誘電体基板上に形成
され導体からなる略矩形の第1のパッチと、前記誘電体
基板及び前記第1のパッチを覆うように形成された誘電
体層と、前記誘電体層上に形成され導体からなる略矩形
の第2のパッチとを有し、 前記第1のパッチに開口として第1の矩形のスロットが
形成され、 前記第2のパッチに開口として第2の矩形のスロットが
形成され、 前記第1のパッチの隣接する2辺に、それぞれ、当該辺
に直交して前記第1のパッチの内側に向かって延びる第
1の指状のスロットが形成され、 前記第2のパッチの隣接する2辺に、それぞれ、当該辺
に直交して前記第2のパッチの内側に向かって延びる第
2の指状のスロットが形成されている、パッチアンテ
ナ。
7. A dielectric substrate, a first substantially rectangular patch formed of a conductor formed on the dielectric substrate, and a dielectric layer formed to cover the dielectric substrate and the first patch. And a substantially rectangular second patch formed of a conductor formed on the dielectric layer, wherein a first rectangular slot is formed as an opening in the first patch, and an opening is formed in the second patch. A first finger-like slot extending toward the inside of the first patch at right angles to the side is formed on each of two adjacent sides of the first patch. A patch antenna, wherein a second finger-like slot is formed on each of two adjacent sides of the second patch, the second finger-like slot being orthogonal to the side and extending toward the inside of the second patch.
【請求項8】 前記辺ごとにそれぞれ複数の指状のスロ
ットが形成されている、請求項7に記載のパッチアンテ
ナ。
8. The patch antenna according to claim 7, wherein a plurality of finger-like slots are formed on each side.
【請求項9】 前記指状のスロットの長さ及び幅と、前
記指状のスロット間の分離距離を最適化して、前記第1
のパッチが所定の第1の周波数で最適な軸比及びマッチ
ングが得られるようにし、前記第2のパッチが前記第1
の周波数とは異なる第2の周波数で最適な軸比及びマッ
チングが得られるようにした、請求項8に記載のパッチ
アンテナ。
9. The method according to claim 1, further comprising optimizing a length and a width of the finger-like slot and a separation distance between the finger-like slots.
In order to obtain an optimal axial ratio and matching at a predetermined first frequency, and the second patch
9. The patch antenna according to claim 8, wherein an optimum axial ratio and matching are obtained at a second frequency different from the frequency of the patch antenna.
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