JP2001060824A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンテナ装置周囲の影響による不要な散乱波
による悪影響を低減できるアンテナ装置を得る。 【構成】 信号を伝送する給電回路、複数の結合孔が設
けられた接地導体、上記複数の結合孔を介して電磁的に
結合され、上記給電回路を通って伝送された信号により
それぞれ励振される複数の放射素子、及び、上記複数の
放射素子の端部を上記接地導体にそれぞれ接地する複数
の接地手段からなるアンテナ部と、上記アンテナ部の接
地導体と上記筐体との間の段差を軽減するように設けら
れ、上記アンテナ部を収納する筐体と、上記筐体の外側
の段差を緩和して散乱波を低減するテーパ状導体とを備
える。 【効果】 アンテナ装置周囲で発生する散乱波を軽減さ
せ、アンテナ装置の放射特性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、単数または複数の放
射素子を有するアンテナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３４は、特開平５−１４５３２７号公
報に示された従来のアンテナ装置の構成図である。この
種のアンテナ装置は、例えば人工衛星を利用する自動車
電話等に用いられる。このアンテナ装置は２枚の誘電体
基板から構成される。同図において、中段の図はこれら
の誘電体基板のうちの上側の１枚を、下段の図は下側の
１枚をそれぞれ示す。これらの誘電体基板が重ねられて
上段のアンテナ装置が構成される。

【０００３】同図において、１は薄板状の第１の誘電体
基板、２は同様の第２の誘電体基板である。３は誘電体
基板１の表面に形成された放射素子、４は誘電体基板２
の裏面に形成されたマイクロストリップライン、５は誘
電体基板２の表面全体に形成された接地導体板である。
６は誘電体基板２の表面に形成された接地導体板５に設
けられ、その長さが伝送波長より短いパッチである。パ
ッチ６と接地導体板５とは、無導体部７により区切られ
ている。８はパッチ６とマイクロストリップライン４を
接続する給電ピンである。

【０００４】同図の上段に示されたアンテナ装置におい
て、接地導体板５及びパッチ６は第１の誘電体基板１と
第２の誘電体基板２とによりはさまれて表面に現れな
い。これに対して、放射素子３はアンテナの表面に現
れ、マイクロストリップライン４はアンテナの裏面に現
れる。

【０００５】次に動作について説明する。図３４におい
て、マイクロストリップライン４を通ってきた信号は、
給電ピン８を通じてパッチ６を励振する。パッチ６と放
射素子３とは電磁的に結合されるので、パッチ６が励振
されることによりさらに放射素子３が励振される。この
ことにより、電波が空間に放射される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図３４に示された従来
のアンテナ装置において、パッチ６と放射素子３との接
続は電磁的結合により実現されている。このことによ
り、放射素子３とマイクロストリップライン４とを接続
する給電ピンが不要となり、給電構造の簡易化が可能に
なっている。

【０００７】しかし、一方で放射素子３の大きさが約λ
ｇ／２（λｇ：誘電体基板内波長）と大きいという問題
がある。このことは、この種のアンテナ装置を複数の放
射素子から構成されるアレ−アンテナに適用する際に不
利になることがある。また、この種のアンテナ装置に
は、効率を向上させるために高周波において損失の少な
い誘電体基板が用いられる。しかし、この種の基板は一
般に高価であり、製作費用が高くなるという問題点があ
った。さらに、誘電体基板を用いるため、誘電体損失を
免れ得ないという問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ために成されたもので、従来のアンテナ装置と比較し
て、小さな放射素子を有するアンテナ装置を得ることを
目的とする。また、より安価に製造できるアンテナ装置
を得ることを目的とする。また、より損失の少ないアン
テナ装置を得ることを目的とする。さらに、構造的に安
定なアンテナ装置を得ることを目的とする。さらに、広
い帯域の周波数において電送線路と放射素子とを容易に
整合させることができるアンテナ装置を得ることを目的
とする。さらに、アンテナ装置周囲の影響による不要な
散乱波による悪影響を低減できるアンテナ装置を得るこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るアンテナ
装置は、信号を伝送する給電回路、複数の結合孔が設け
られた接地導体、上記複数の結合孔を介して電磁的に結
合され、上記給電回路を通って伝送された信号によりそ
れぞれ励振される複数の放射素子、及び、上記複数の放
射素子の端部を上記接地導体にそれぞれ接地する複数の
接地手段からなるアンテナ部と、上記アンテナ部の接地
導体と上記筐体との間の段差を軽減するように設けら
れ、上記アンテナ部を収納する筐体と、上記筐体の外側
の段差を緩和して散乱波を低減するテーパ状導体とを備
えたものである。

【００１０】請求項２に係るアンテナ装置は、信号を伝
送する給電回路、複数の結合孔が設けられた接地導体、
上記複数の結合孔を介して電磁的に結合され、上記給電
回路を通って伝送された信号によりそれぞれ励振される
複数の放射素子、及び、上記複数の放射素子の端部を上
記接地導体にそれぞれ接地する複数の接地手段からなる
アンテナ部と、上記アンテナ部を収納する筐体と、上記
アンテナ部の接地導体と上記筐体との間を短絡して散乱
波を低減する短絡手段とを備えたものである。

【００１１】請求項３に係るアンテナ装置は、信号を伝
送する給電回路、複数の結合孔が設けられた接地導体、
上記複数の結合孔を介して電磁的に結合され、上記給電
回路を通って伝送された信号によりそれぞれ励振される
複数の放射素子、及び、上記複数の放射素子の端部を上
記接地導体にそれぞれ接地する複数の接地手段からなる
アンテナ部と、上記アンテナ部を収納する筐体と、上記
アンテナ部の接地導体と上記筐体との間に設けられ散乱
波を防止する電波吸収体とを備えたものである。

【００１２】請求項４に係るアンテナ装置は、信号を伝
送する給電回路、複数の結合孔が設けられた接地導体、
上記複数の結合孔を介して電磁的に結合され、上記給電
回路を通って伝送された信号によりそれぞれ励振される
複数の放射素子、及び、上記複数の放射素子の端部を上
記接地導体にそれぞれ接地する複数の接地手段からなる
アンテナ部と、上記アンテナ部を収納する筐体と、上記
アンテナ部の周囲に設けられ、上記複数の放射素子から
伝搬する電波の位相を遅延させて、上記アンテナの周囲
で発生する散乱波により生じる上記アンテナ部の放射パ
ターンの変化の位置を制御する伝搬遅延手段とを備えた
ものである。

【００１３】

【作用】請求項１の発明においては、アンテナ部が電波
を放射し、上記アンテナ部の接地導体との段差が軽減さ
れるように設けられた筐体が上記アンテナ部を収納し、
テーパ状導体が上記筐体の外側の段差を緩和して散乱波
を低減する。

【００１４】請求項２の発明においては、アンテナ部が
電波を放射し、筐体が上記アンテナ部を収納し、短絡手
段が上記アンテナ部の接地導体と上記筐体との間を短絡
して散乱波を低減する。

【００１５】請求項３の発明においては、アンテナ部が
電波を放射し、筐体が上記アンテナ部を収納し、上記ア
ンテナ部の接地導体と上記筐体との間に設けられた電波
吸収体が散乱波を防止する。

【００１６】請求項４の発明においては、アンテナ部が
電波を放射し、筐体が上記アンテナ部を収納し、上記ア
ンテナ部の周囲に設けられた伝搬遅延手段が、上記複数
の放射素子から伝搬する電波の位相を遅延させて、上記
アンテナの周囲で発生する散乱波により生じる上記アン
テナ部の放射パターンの変化の位置を制御する。

【００１７】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例につい
て説明する。図１は、この実施例１のアンテナ装置の構
成図である。この種のアンテナ装置は、例えば人工衛星
を利用する自動車電話等に用いられる。このアンテナ装
置は３枚の誘電体基板から構成される。同図において、
上から２段目の図はこれらの誘電体基板のうちの上側の
１枚を、上から３段目の図は中間の１枚を、上から４段
目の図は下側の１枚をそれぞれ示す。これらの誘電体基
板が重ねられて最上段のアンテナ装置が構成される。

【００１８】同図において、１は薄板状の第１の誘電体
基板、２は同様の第２の誘電体基板、９は同様の第３の
誘電体基板、３はである。３は誘電体基板１の表面に形
成された放射素子、１０は誘電体基板２の表面全体に形
成された第１の接地導体板、１１は誘電体基板の裏面全
体に形成された接地導体板である。１２は誘電体基板９
の表面に形成されたトリプレ−トライン、１３は第１の
誘電体基板１の表面に設けられた放射素子、１４は誘電
体基板１にスル−ホ−ルメッキで形成され、放射素子１
３の端と接地導体板１０とを電気的に接続するショ−ト
部である。ショート部１４は放射素子１３の一端に一列
に配置された複数の（図では４つの）スルーホールから
なる。１５は誘電体基板２、９を貫ぬくスル−ホ−ルメ
ッキで形成され、第１の接地導体板１０と第２の接地導
体板１１とを電気的に接続する接地導体板接続機構であ
る。接地導体板接続機構１５は結合孔１４の周囲に配置
された複数の（図では結合孔４の四隅に設けられた４つ
の）スルーホールからなる。１６は接地導体板１０に設
けられ、トリプレートライン１１と放射素子１３とを電
磁的に結合するための結合孔である。

【００１９】同図の上段に示されたアンテナ装置におい
て、第１の接地導体板１０、トリプレートライン１２及
び結合孔１６は、第１の誘電体基板１と第２の誘電体基
板２とによりはさまれるので、あるいは第２の誘電体基
板２と第３の誘電体基板９とによりはさまれるので、表
面に現れない。これに対して、放射素子１３はアンテナ
の表面に現れ、第２の接地導体１１はアンテナの裏面に
現れる。

【００２０】次に動作について説明する。図１におい
て、トリプレートライン１２を通ってきた信号は、結合
孔１６を介して放射素子１３を励振する。励振された放
射素子１３は信号を空間に放射する。この際、結合孔１
６の近傍において、接地導体板１０と１１の間を伝搬す
る電波であるパラレルプレ−トモ−ドが発生する。

【００２１】このとき、接地導体板接続機構１５によっ
て接地導体板１０と１１の間の電位は、結合孔１６の周
囲において強制的に０となるので、パラレルプレ−トモ
−ドの信号が接地導体板接続機構１５の外側へ伝搬する
ことは妨げられる。このように、接地導体板接続機構１
５により、パラレルプレ−トモ−ドが生じることによる
損失及び他の給電線路への不要な結合が防止できる。

【００２２】励振される放射素子１３はいわゆるショ−
トパッチアンテナを構成する。放射素子１３の一端はシ
ョート部１４により接地導体板１０と接続されている。
一方、反対の端は開放端となっている。このため、短絡
端と開放端の距離が約λｇ／４（λｇ：誘電体内波長）
のときに共振し、最大の放射効率を得る。これに対し従
来例においてショートパッチアンテナが用いられておら
ず、両端が開放端である放射素子が用いられていた。し
たがって、共振させるために放射素子の両端の距離は約
λｇ／２でなければならない。このことからわかるよう
に、この実施例１のアンテナ装置の放射素子１３の大き
さは、従来のアンテナ装置の放射素子の大きさの約半分
である。したがって、アンテナ装置全体の大きさを小さ
くすることができる。

【００２３】以上のように、この実施例１のアンテナ装
置によれば、電磁結合による簡易な給電構造を備えるア
ンテナ装置において、放射素子をショートパッチアンテ
ナで構成したので、アンテナ装置の大きさを小さくでき
る。

【００２４】なお、この実施例１において誘電体基板１
と２とを同じ材質、同じ厚さにする必要はない。他方、
トリプレ−トライン１２の動作を平衡に保つために、誘
電体基板２と９とを同じ特性のにするほうが良い。

【００２５】実施例２．上記実施例１のアンテナ装置は
トリプレート線路を備えていたが、マイクロストリップ
線路を備えるようにしてもよい。図２は、この実施例２
のアンテナ装置の構成図である。このアンテナ装置は２
枚の誘電体基板から構成される。同図において、中段の
図はこれらの誘電体基板のうちの上側の１枚を、下段の
図は下側の１枚をそれぞれ示す。これらの誘電体基板が
重ねられて上段のアンテナ装置が構成される。

【００２６】同図において、４は信号を伝送するために
第２の誘電体基板２の裏面に設けられたマイクロストリ
ップラインである。第１の誘電体基板１、第２の誘電体
基板２、第１の接地導体板１０、放射素子１３、ショー
ト部１４及び結合孔１６は、実施例１の図１に示された
ものと同じもの、あるいは相当部分である。

【００２７】同図の上段に示されたアンテナ装置におい
て、第１の接地導体板１０及び結合孔１６は、第１の誘
電体基板１と第２の誘電体基板２とによりはさまれるの
で、あるいは第２の誘電体基板２と第３の誘電体基板９
とによりはさまれるので、表面に現れない。これに対し
て、放射素子１３はアンテナの表面に現れ、マイクロス
トリップライン４はアンテナの裏面に現れる。

【００２８】次に動作について説明する。マイクロスト
リップライン４を伝搬する信号は、結合孔１６を介し
て、電磁結合により放射素子１３を励振する。励振され
た放射素子１３は信号を空間に放射する。放射素子１３
の両端の距離は約λｇ／４である。この点は実施例１の
場合と同様である。

【００２９】以上のように、この実施例２のアンテナ装
置によれば、電磁結合による簡易な給電構造を備えるア
ンテナ装置において、放射素子をショートパッチアンテ
ナで構成したので、アンテナ装置の大きさを小さくでき
る。

【００３０】なお、この実施例２において誘電体基板１
と２を同じ材質、同じ厚さにする必要はない。

【００３１】実施例３．この発明の他の実施例を図３〜
５を用いて説明する。図３は、この実施例３のアンテナ
装置の射視図、図４は、図３におけるＡ−Ａ線断面図、
図５は、図４のアンテナ装置の上面図である。

【００３２】図３〜５において、１７は板金を折り曲げ
て形成されたショ−トパッチアンテナである。ショート
パッチアンテナ１７は、信号を放射する部分（図１の放
射部１３に相当する）、この信号を放射する部分に対し
ほぼ直角に折り曲げられたショ−ト部１８及びショート
部１８に対しほぼ直角に折り曲げられた取り付け部分の
３つの部分から構成されている。

【００３３】１９は第１の接地導体板である。ショート
部１８は、ショートパッチアンテナ１７の一端を第１の
接地導体板１９に接続するとともに、ショートパッチア
ンテナ１７と第１の接地導体板１９との間隔を一定に保
持する。２０は第１の接地導体板１９に平行に設けられ
た第２の接地導体板、２１は表面にトリプレ−トライン
２３が形成されたフィルム基板、２２は、第１の接地導
体板１９と第２の接地導体板２０との間に、これらに平
行に設けられたフィルム基板２１を支える発泡誘電体、
２４は接地導体板１９に設けられた結合孔である。

【００３４】図４の断面図からわかるように、ショート
パッチアンテナ１７とトリプレートライン２３とは結合
孔２４を介して電磁的に結合される。発泡誘電体２２
は、フィルム基板２１を、その両側からサンドイッチ状
にはさむ。すなわち、発泡誘電体２２は２層ある。これ
ら発泡誘電体２２の両側に、第１の接地導体板１９及び
第２の接地導体板２０がそれぞれ設けられる。また、第
２の接地導体２０は、第２の接地導体板２０の一部が絞
られて形成され、それぞれねじ穴が設けられた４か所の
凸部を有する（図４にはそれらのうちの２つの凸部が示
されている）。これら凸部は、接地導体板１９、２０を
電気的に接続するとともに、両者の間隔を維持する接地
導体板接続機構２５である。これら接地導体板接続機構
２５に対応してフィルム基板２１及び発泡誘電体２２に
は、柱状の開口部を形成するための穴がそれぞれ設けら
れている。これら接地導体板接続機構２５は、フィルム
基板２１及び発泡誘電体２２に設けられた柱状の開口部
を通って第１の接地導体板１９に接触する。そして、４
本のねじ２６により、第１の接地導体板１９と第２の接
地導体板２０とは電気的かつ機械的に接続される。ま
た、ねじ２６のうちの２本はショートパッチアンテナ１
７の取り付け部に取りつけられ、ショートパッチアンテ
ナ１７を第１の接地導体板１９に取りつける。

【００３５】次に動作について説明する。図３〜５に示
されるアンテナ装置は、実施例１の図１に示されるアン
テナ装置と類似するが、第１の誘電体基板を備えない
点、発泡誘電体２２を備える点、接地導体板接続機構が
第２の接地導体板基板２０を絞って形成されている点等
で異なる。しかしアンテナ装置としての動作は、実施例
１の場合と同様である。

【００３６】トリプレ−トライン２３を伝搬する信号
は、結合孔２４を介して、電磁的結合によりショ−トパ
ッチアンテナ１７を励振する。励振されたショ−トパッ
チアンテナ１７は信号を空間に放射する。これらの動作
は従来例の場合と同様である。

【００３７】しかし、図３〜５のアンテナ装置は第１の
誘電体基板を備えず、ショ−トパッチアンテナ１７の内
部は空気である。したがって、ショートパッチアンテナ
１７を励振する波長λは自由空間波長λ0 である。ショ
ートパッチアンテナ１７の短絡端と開放端の距離は約λ
0 ／４となるから、ショートパッチアンテナ１７は実施
例１の放射素子よりも小さくなる。また、ショ−トパッ
チアンテナ１７の内部は空気であって誘電体が存在しな
いから、誘電体損がない。

【００３８】また、この実施例３のアンテナ装置におい
て、トリプレ−トライン２３の周囲の誘電体は発泡誘電
体２２である。発泡誘電体の誘電率はほとんど空気に近
く、誘電正接も誘電体基板に比べて低い。このため、ト
リプレートライン２３の誘電体損は、誘電体基板上に形
成された線路の誘電体損に比べて極めて小さい。また、
接地導体板接続機構２５は、絞り込みにより第２の接地
導体板２０と一体で形成されるから、製造が容易であ
る。

【００３９】この実施例３のアンテナ装置の構成部品
は、板金、発泡誘電体、フィルム基板である。これらは
誘電体基板に比べてはるかに安価である。したがって、
アンテナ装置の構成部品の価格が低下する。

【００４０】以上のように、この実施例３によれば、シ
ョートパッチアンテナの内部が空気で満たされるととも
に、構成部品が、板金、発泡誘電体、フィルム基板であ
るので、従来例のアンテナ装置よりも、さらに、放射素
子が小さくなり、損失が少なくなり、部品の費用が安価
になるという効果を奏する。

【００４１】なお、この実施例３において、ショ−トパ
ッチアンテナ１７、第１の接地導体板１９、接地導体板
接続機構２５の接続及び固定にねじ２６を用いたが、リ
ベット等、他の接続部品を使っても良い。

【００４２】実施例４．上記実施例３において、第１の
接地導体板１９と第２の接地導体板２０とを接続する接
地導体板接続機構２５は、第２の接地導体板２０が絞ら
れて形成された凸部であった。しかし、これに限らず接
地導体板接続機構２５はリングスペーサ、かしめナット
等であってもよい。

【００４３】図６〜８は、この実施例４のアンテナ装置
の接地導体板接続機構付近の断面図である。図６におい
て、接地導体板接続機構として、導体であるリングスペ
−サ２７が用いられている。第１の接地導体板１９と第
２の接地導体板２０とを接続・固定するねじ２６は、リ
ングスペーサ２７を貫通する。リングスペーサ２７は、
これら導体板１９、２０とを電気的に接続するととも
に、機械的に固定する。

【００４４】図７において、接地導体板接続機構とし
て、貫通穴にねじが切られたかしめナット２８が用いら
れている。かしめナット２８は、リングスペーサ２７と
同様の機能を有する。図８において、リングスペーサ２
７は、ネジ２６の代わりのリベット２９により接続・固
定される。図８において、リングスペーサ２７は、図６
の場合と同様に機能する。図６〜８に示されたアンテナ
装置の作用及び効果は、実施例３のアンテナ装置の作用
及び効果と同様である。

【００４５】実施例５．上記実施例３において、ショー
トパッチアンテナ１７及び第１の接地導体板１９は異な
る導体板により形成されたが、これらを一体成形するよ
うにしてもよい。図９は、この実施例５のアンテナ装置
の射視図であり、図１０は、図９におけるＢ−Ｂ線断面
図である。図９及び図１０において、ショートパッチア
ンテナ１７〜ネジ２６は実施例３の図３〜５に示された
ものと同じものあるいは相当部分である。

【００４６】この実施例５のアンテナ装置の動作と実施
例３のアンテナ装置の動作とは同じである。相違点は、
ショ−トパッチアンテナ１７ｂ、ショート部１８ｂ、接
地導体板１９ｂ、接地導体板接続機構２５ｂが、表面が
導体でメッキされた樹脂で一体化形成されたことであ
る。

【００４７】このような構成にすることで、部品点数及
び組立工数が減り、アンテナ装置がより安価になる。

【００４８】この実施例５では、ショ−トパッチアンテ
ナ１７ｂ、ショート部１８ｂ、接地導体板１９ｂ及び接
地導体板接続機構２５ｂが一体化形成された。ショ−ト
パッチアンテナ１７、ショート部１８及び接地導体板１
９のみが一体化形成され、接地導体板接続機構２５と接
地導体板２０とが一体化形成されるようにしても良い。

【００４９】実施例６．この発明にかかるアンテナ装置
の他の実施例について図１１を用いながら説明する。図
１１は、この実施例６のアンテナ装置の分解図である。
このアンテナ装置は３つの部分から構成される。同図に
おいて、上段の図はアンテナの放射素子及び第１の接地
導体板を示し、下段の図は第２の接地導体板及び第１の
接地導体板と第２の接地導体板とを接続する導体を示
し、中段の図は、上段の構成要素と下段の構成要素とに
はさまれる給電線路等を示している。この給電回路はト
リプレート線路である。

【００５０】図１１の上段において、ショートパッチア
ンテナ１７、ショート部１８、第１の接地導体板１９、
結合穴４、ねじ２６は、図３〜５に示されたものと同じ
あるいは相当部分である。

【００５１】図１１の中段において、トリプレートライ
ン２３が設けられたフィルム基板２１、発泡誘電体２２
は、図３〜５に示されたものと同様に機能するが、これ
らは形状の点で異なる。すなわち、発泡誘電体２２は、
信号を給電するためのトリプレートライン２３の部分、
及び給電線路と放射素子とを電磁的に結合させるための
結合孔２４の部分にのみ設けられている。トリプレート
ライン２３と結合孔２４とはほぼ直交しているため、発
泡誘電体２２は十字架の形状をしている。これは、結合
孔２４及びトリプレ−トライン２３の周囲が導体３０に
よって完全にシ−ルドされるように、給電回路及び結合
部が導体３０に埋め込まれるようにするためである。実
施例３のアンテナ装置において、発泡誘電体２２は板状
であり、広い面積を有していた。

【００５２】図１１の下段において、第２の接地導体板
２０は図３〜５に示されたものと同じものである。導体
３０は第１の接地導体板１９と第２の接地導体板２０と
の間に設けられ、これら接地導体板１９と２０とを電気
的に接続する。導体３０は、フィルム基板２１と発泡誘
電体２２からなる給電回路及び結合部を収納するため
に、対応する形状の開口部を有している。また、導体３
０は、第１の接地導体板１９を固定するためのねじ穴３
１を有している。

【００５３】４本のねじ２６はねじ穴３１と勘合して、
第１の接地導体板１９を導体３０に取りつけるととも
に、誘電体２２、トリプレートライン２３からなる給電
回路を第１の接地導体板１９と第２の接地導体板２０と
の間に固定する。図には示されていないが、第２の接地
導体板２０と導体壁３０もねじ等で接続・固定されてい
る。

【００５４】この実施例６のアンテナ装置の基本的な動
作は、実施例３のアンテナ装置の動作と同じである。し
かし、結合孔２４やトリプレ−トライン２３の周囲が導
体壁３０によって完全にシ−ルドされているので、実施
例１で述べられたパラレルプレ−トモ−ドがより完全に
遮断されている。このため、このアンテナ装置の損失は
さらに低くくなるとともに、他の線路への結合もさらに
少なくなる。

【００５５】以上のように、この実施例６によれば、給
電回路及び結合部を導体で完全にシールドしたので、ア
ンテナ装置の損失がさらに低下する。また、この実施例
６のアンテナ装置は、実施例３のアンテナ装置と同様
に、放射素子の小型化、製造コストの低下等の効果も奏
する。

【００５６】なお、この実施例６のアンテナ装置に、実
施例５で述べられた樹脂による一体化成形を適用するこ
とが可能である。例えば、導体壁３０と第２の接地導体
板２０、もしくは導体壁３０、第１の接地導体板１９及
びショ−トパッチアンテナ１７を樹脂で一体化形成し、
この表面を導体でメッキすれば良い。

【００５７】実施例７．実施例３のアンテナ装置の放射
素子の非接地端にスペーサを設け、構造的に安定するよ
うに構成してもよい。図１２は、この実施例６のアンテ
ナ装置の射視図である。図１３は、図１２におけるＣ−
Ｃ線断面図である。図１２及び図１３において、３２は
ショ−トパッチアンテナ１７の開放端、すなわちショー
ト部１８により接地されている端と反対側の端部、と接
地導体板１９との間隔を維持するための誘電体のスペ−
サである。ショートパッチアンテナ１７〜ねじ２６は実
施例３の図３に示されるものと同じものあるいは相当部
分である。

【００５８】この実施例７の電気的な動作は、実施例３
のアンテナ装置と同じである。ショ−トパッチアンテナ
１７の開放端は電界がもっとも強い場所である。このた
め、ショ−トパッチアンテナ１７の開放端と接地導体板
１９の間隔が変化すると、ショ−トパッチアンテナ１７
の動作特性、特に共振周波数特性、共振帯域特性は大き
な影響を受ける。したがって、上記間隔を最適な長さに
維持する構造が必要である。この実施例７は、この最適
な長さをもつ誘電体のスペ−サをショ−トパッチアンテ
ナ１７の開放端と接地導体板１９との間に設置すること
により、上記間隔を最適な長さに維持するものである。

【００５９】誘電体のスペ−サ３２の形状としては様々
なものが考えられるが可能な限り小さいものが望まし
い。誘電体のスペ−サ３２が大きくなると、ショ−トパ
ッチアンテナ１７内部における誘電体損が増加するため
である。

【００６０】この実施例７によれば、スペーサがショー
トパッチアンテナの間隔を一定に維持するので、構造上
の精度が高いアンテナ装置を得ることができるととも
に、振動などの物理的衝撃に対しても性能を維持できる
安定なアンテナ装置を得ることができる。放射素子が小
さくなること、より安価な構成となること、より低損失
となることは実施例３の場合と同じである。なお、この
実施例７のスペーサが、実施例３〜６のアンテナ装置に
適用できることはいうまでもない。

【００６１】実施例８．また、実施例３のアンテナ装置
の放射素子の位置を調整可能にしてもよい。図１４は、
この実施例８のアンテナ装置の射視図である。図１５
は、この実施例８のアンテナ装置の上面図である。図１
４及び図１５において、３３はショ−トパッチアンテナ
１７を第１の接地導体板１９に取りつけるために、その
一部が折り曲げられた折り曲げ部である。ショートパッ
チアンテナ１７は、放射素子として機能する部分、これ
に直交するショートパッチ部１８及び放射素子と平行な
折り曲げ部３３とからなる。３４はショートパッチアン
テナ１７の位置が移動可能になるように、折り曲げ部３
３に設けられた長穴である。長穴３４にねじ２６が挿入
されて、ショートパッチアンテナ１７と第１の接地導体
板１９とが電気的に接続されるとともに、機械的に固定
される。ショートパッチアンテナ１７〜ねじ２６は実施
例３の図３に示されるものと同じものあるいは相当部分
である。

【００６２】この実施例８のアンテナ装置の基本的な電
気的動作は、実施例３のアンテナ装置の動作と同じであ
る。しかし、この実施例８のアンテナ装置において、折
り曲げ部３３に長穴３４が設けられたことにより、ショ
−トパッチアンテナ１７は矢印Ｄの方向に移動可能であ
る。これによりショ−トパッチアンテナ１７と結合孔２
４との位置関係が任意に変えられるようになる。

【００６３】一般には結合孔２４がショ−トパッチアン
テナ１７のショ−ト部１８に近い位置にあるほど、ショ
−トパッチアンテナ１７とトリプレ−トライン２３はよ
り広帯域で電磁結合するようになり、より広帯域での整
合が可能になる。ただし電磁結合が極めて広帯域になる
と帯域内におけるショ−トパッチアンテナ１７の入力イ
ンピ−ダンスの変化が大きくなり、逆に整合が取りにく
くなる。したがって、この実施例８のアンテナ装置にお
いて、最も広い帯域で整合がとれるようにショ−トパッ
チアンテナ１７の位置が調整される。

【００６４】例えば、次のように調整する。ショート部
１８と結合孔４とが近いと広い帯域において結合でき
る。このとき、同時に整合がとれるようにするために
は、スミスチャートにおける特性が、スミスチャートの
中心部で所定のＶＳＷＲ（例えば、ＶＳＷＲ＝１．５）
の円内に入っていればよい。そこで、この円内に納まる
範囲において、できるだけショート部１８と結合孔４と
を近づける。

【００６５】この実施例８によれば、ショートパッチア
ンテナを第１の接地導体板に取り付けるため穴を長穴に
することにより、ショートパッチアンテナと結合孔との
位置関係が調整可能である。これにより、放射素子と給
電回路との電磁結合が調整できて、最適な状態を設定で
きる。したがって、より広帯域において容易に放射素子
と給電線路との整合がとれるアンテナ装置が得られる。
放射素子が小さくなること、より安価な構成となるこ
と、より低損失となることは実施例３の場合と同じであ
る。なお、この実施例８の構成が、実施例３〜７のアン
テナ装置に適用できることはいうまでもない。

【００６６】なお、この実施例８のアンテナ装置の給電
回路はトリプレ−トラインであったが、給電回路がマイ
クロストリップラインの場合も同様の効果が得られる。

【００６７】実施例９．この発明の他の実施例について
図１６に基づき説明する。図１６は、この実施例９のア
ンテナ装置の上面図である。同図において、３６は結合
孔２４の近傍でトリプレ−トライン２３の幅が広げられ
た部分である。線路の幅が広くなると線路の特性インピ
−ダンスは低くなるので、３６を低インピ−ダンス部と
呼ぶことにする。低インピーダンス部３６は、結合孔２
４に対してトリプレートライン２３寄りに設けられてい
る。これは低インピーダンス部３６は変成器としても機
能するからである。そして、低インピーダンス部３６の
端部は、ちょうど結合孔２４の部分に配置されている。
これは、端部にもっとも大きな電流が流れるため、端部
を結合孔２４の部分に配置することにより結合が大きく
なるためである。ショートパッチアンテナ１７〜ねじ２
６は実施例３の図３に示されるものと同じものあるいは
相当部分である。

【００６８】この実施例９のアンテナ装置の基本的な電
気的動作は、実施例３のアンテナ装置の動作と同じであ
る。この実施例９において、結合孔２４の近傍でトリプ
レ−トライン２３の幅が広げられることにより低インピ
−ダンス部３６が設けられている。特性インピ−ダンス
が低くなると線路を流れる電流が大きくなり、そのため
線路周囲の磁界が強くなる。この結果、結合孔２４はよ
り強く励振され、ショ−トパッチアンテナ１７とトリプ
レ−トライン２３はより広帯域で電磁結合するようにな
る。

【００６９】実施例８で述べたように、広帯域で電磁結
合した場合、より広帯域での整合が可能になる。一方、
電磁結合が極めて広帯域になると逆に整合が取りにくく
なる。したがって最も適当な結合量を得るよう低インピ
−ダンス部３６の幅を調整すれば良い。具体的には、実
施例８の場合と同様に、広帯域の結合と所望の整合とを
同時に実現するために、スミスチャートの特性がその中
心部で所定のＶＳＷＲ（例えば、ＶＳＷＲ＝１．５）の
円内に入る範囲において、できるだけ低インピーダンス
部３６の幅を広げる。

【００７０】なお、トリプレ−トライン２３の幅を全て
低インピ−ダンス部３６の幅と同じにすると、線路幅が
太くなる。このことは、アレ−アンテナのように給電線
路が複雑に配置されるような場合、配置上の不利とな
る。したがって低インピ−ダンス部３６は結合孔２４の
近傍にのみ設けるほうがよい。

【００７１】また、低インピ−ダンス部３６の長さａ1
をλｐ／４（λｐ：線路内波長）とし、低インピ−ダン
ス部３６の線路幅を適当に選べば、低インピーダンス部
３６はインピ−ダンス変成器となり、容易にトリプレ−
トライン２３との整合がとれる。

【００７２】この実施例９によれば、広帯域で電磁結合
するように、結合孔の近傍の給電線路の一部に低インピ
ーダンス部を設けたので、より広帯域において容易に放
射素子と給電線路との整合がとれるアンテナ装置が得ら
れる。放射素子が小さくなること、より安価な構成とな
ること、より低損失となることは実施例３の場合と同じ
である。なお、この実施例８の構成が、実施例３〜７の
アンテナ装置に適用できることはいうまでもない。

【００７３】なお、この実施例８のアンテナ装置の給電
回路はトリプレ−トラインであったが、給電回路がマイ
クロストリップラインの場合も同様の効果が得られる。

【００７４】実施例１０．上記実施例９のアンテナ装置
において、線路に設けられた低インピーダンス部により
広帯域における整合が可能になった。同様の効果は、線
路に設けられたオープンスタブによっても可能である。
図１７は、この実施例１０のアンテナ装置の上面図であ
る。同図において、３７はトリプレ−トライン２３を結
合孔２４の中心からａ２（約λｐ／４、λｐ：線路内波
長）だけ延長して構成したオ−プンスタブである。他の
構成は上記実施例９のアンテナ装置の構成と同じであ
る。

【００７５】この実施例１０のアンテナ装置の基本的な
電気的動作は、実施例３のアンテナ装置の動作と同じで
ある。この実施例１０の構成ではオ−プンスタブ３７に
より結合孔２４付近のインピ−ダンスは０に近くなる。
このため、結合孔２４付近の線路を流れる電流が大きく
なり、その線路周囲の磁界も強くなる。この結果、結合
孔２４はより強く励振され、ショ−トパッチアンテナ１
７とトリプレ−トライン２３はより広帯域で電磁結合す
るようになる。実施例９の場合と同様に、広帯域な電磁
結合により、より広帯域での整合が可能になる。一方、
電磁結合が極めて広帯域になると逆に整合が取りにくく
なる。極めて広帯域な結合になった場合はオ−プンスタ
ブ３７の長さをａ２＝λｐ／４を中心に増減することに
より、結合孔２４付近の電流量を調整すればよい。ａ２
＝λｐ／４のときに結合は最大になる。これより短いと
きリアクタンス成分が容量性に、これより長いときリア
クタンス成分が誘導性になる。最適な整合を得るため
に、長さを調整するようにしてもよい。このときの調整
方法は、実施例８あるいは９の場合と同様である。

【００７６】この実施例１０によれば、給電線路にオー
プンスタブを設けたので、より広帯域で容易に放射素子
と給電線路との整合がとれるようになる。放射素子がよ
り小さくなること、より安価な構成となること、より低
損失となることは実施例３のアンテナ装置と同じであ
る。

【００７７】なお、この実施例１０と実施例９とを併用
しても良い。また、この実施例１０ではトリプレ−トラ
インを例にとったが、マイクロストリップラインに適用
しても同じ効果を得る。

【００７８】実施例１１．上記実施例３〜１０におい
て、放射素子であるショートパッチアンテナと接地導体
板との間隔は一定であったが、ショートパッチアンテナ
の接地端における間隔と開放端の間隔とが異なってもよ
い。図１８は、この実施例１１のアンテナ装置の断面図
である。図１８は、図４と同様の断面図であるが、図１
８と図４とは、ショートパッチアンテナ１７と第１の接
地導体板１９との間隔が一定でない点で相違する。すな
わち、図１８において、ショートパッチアンテナ１７の
接地端における間隔をｘ１、接地端と反対側の開放端に
おける間隔をｘ２とすれば、ｘ１＜ｘ２である。

【００７９】この実施例１１のアンテナ装置の基本的な
電気的動作は、実施例３のアンテナ装置の動作と同じで
ある。ショ−トパッチアンテナ１７、は前述のように開
放端において電界が最大になる。さらに、一般に、ショ
−トパッチアンテナ１７と第１の接地導体板１９との間
の空間の体積が大きくなるほど、ショートパッチアンテ
ナ１７は広帯域で共振する。したがって、この実施例１
１のアンテナ装置において電界最大部の体積が大きくな
るため、実施例３のアンテナ装置のようにショ−トパッ
チアンテナ１７が接地導体板１９と平行なものに比べ
て、同じ体積でもより広帯域で共振するようになる。広
帯域での共振は、広帯域での電磁結合を起こすので、実
施例９、１０のアンテナ装置と同じく、より広帯域での
整合が可能になる。一方、電磁結合が極めて広帯域にな
り逆に整合が取りにくくなる場合は、開放端と接地導体
板１９との間隔ｘ２を縮めて調整すればよい。このとき
の調整の方法は、上記実施例８〜９と同様である。

【００８０】この実施例１１によれば、広帯域で共振す
るように放射素子と接地導体との間隔を変化させたの
で、より広帯域で容易にショ−トパッチアンテナ３８と
給電線路の整合がとれるようになる。アンテナ装置の放
射素子が小さくなること、より安価な構成となること、
より低損失となることは実施例３と同じである。

【００８１】この実施例１１ではトリプレ−トラインを
例にとったが、マイクロストリップラインに適用しても
同じ効果を得る。

【００８２】この実施例１１のショ−トパッチアンテナ
１７に実施例７のような誘電体のスペーサを設けること
により、ショ−トパッチアンテナ１７の開放端と接地導
体板１９の間隔ｘ２を維持することはもちろん可能であ
る。

【００８３】実施例１２．上記実施例１１のアンテナ装
置の他の実施例を図１９に基づき説明する。図１９は、
この実施例１２のアンテナ装置の断面図である。同図に
おいて、ショートパッチアンテナ１７の接地端における
間隔は０であり、他方、接地端と反対側の開放端におけ
る間隔はｘ３である。ここで、０＜ｘ３である。

【００８４】この実施例１２のアンテナ装置の動作及び
効果は、実施例１１のアンテナ装置の動作及び効果と同
じである。

【００８５】実施例１３．この発明のアンテナ装置の他
の実施例について図２０及び図２１に基づき説明する。
図２０は、この実施例１３のアンテナ装置の射視図であ
る。図２１は、図２０におけるＥ−Ｅ線断面図である。
図２０及び図２１において、４２はショートパッチアン
テナ１７の上側に重ねて設けられた上側ショ−トパッチ
アンテナ、４３は上側ショ−トパッチアンテナ４２のシ
ョ−ト部である。ショ−ト部４１、４３は互いに接し
て、もしくは平行に所定の間隔を持って配置されてい
る。他の構成要素は前述した実施例のアンテナ装置の構
成要素と同じである。

【００８６】この実施例１２のアンテナ装置は、２つの
ショ−トパッチアンテナ１７及び４２を備えるため、２
つの共振器が組み合わせられてＱが下がるのと同じ原理
により共振帯域が広がる。ショートパッチアンテナ１７
は、図２１の矢印Ｐに示されるように、結合孔２４を介
して給電線路と結合し、上側ショートパッチアンテナ４
２は、さらに図２１の矢印Ｑに示されるように、ショー
トパッチアンテナ１７及び４２の開口部を介して給電線
路と結合する。ショーパッチアンテナ１７及び４２はそ
れぞれひとつの共振器に相当する。

【００８７】このように、共振帯域が広がるから、実施
例１１の場合と同じようにして広帯域での整合が可能に
なる。２つのショートパッチアンテナ１７と４２との間
の結合は、これらの開放端の距離ａ３を小さくすること
により、大きくなる。電磁結合が極めて広帯域になり逆
に整合が取りにくくなる場合は、ショ−トパッチアンテ
ナ１７と４２の開放端の距離ａ3 を大きくして共振帯域
をせばめて調整すればよい。具体的な調整方法は実施例
１１の場合と同じである。

【００８８】この実施例１２によれば、ショートパッチ
アンテナを二重にしたので、アンテナ装置のショートパ
ッチアンテナは、より広帯域で容易に給電線路と整合が
とれるようになる。アンテナ装置の放射素子がより小さ
くなり、より安価な構成となること、より低損失となる
ことは実施例３と同じである。

【００８９】この実施例１２ではトリプレ−トラインを
例にとったが、マイクロストリップラインに適用しても
同じ効果を得る。

【００９０】この実施例１２のショ−トパッチアンテナ
１７、４２対して、実施例７のように、ショ−トパッチ
アンテナの開放端と接地導体板１９の間隔を維持するた
めの誘電体のスペ−サを適用することはもちろん可能で
ある。

【００９１】実施例１４．図２２は、この実施例１４の
アンテナ装置の斜視図である。図２３は、図２２のＧ−
Ｇ線断面図である。

【００９２】図２２において、４５は表面に単数もしく
は複数のショ−トパッチアンテナ４４が配置されるとと
もに、内部にショ−トパッチアンテナ４４それぞれに信
号を給電するための給電回路が内臓された接地導体板で
ある。ショートパッチアンテナ４４及び接地導体板４５
は、実施例１〜１３のショートパッチアンテナ１７及び
第１の接地導体板１０あるいは１９に相当する。また、
接地導体板４５は、図の矢印Ｆに示される方向に回転す
る。４６は接地導体板４５や後述のモ−タ−、ロ−タリ
−ジョイント等を収納する筐体である。筐体４６は、そ
の端部の高さは接地導体板４５の高さとほぼ同じであ
る。４７は筐体４６の周囲に設けられたテ−パ部、４８
は筐体４６及びテーパ部４７が設置された導体板であ
る。

【００９３】図２３において、４９はショートパッチア
ンテナ４４に信号を給電するために接地導体板４５の回
転中心に設けられたロ−タリ−ジョイント、５０は、接
地導体板４５を回転させるために、回転力をモ−タ−５
０からロ−タリ−ジョイント４９に伝達するベルト、５
２は送信機、受信機、及びその他このアンテナ装置の運
用に応じて必要な装置が組み込まれた通信ユニットであ
る。

【００９４】この実施例１４は、アンテナを水平方向に
回転させてビ−ムを任意の方向に指向させるアンテナ装
置である。このアンテナ装置の用途は、例えば移動体衛
星通信の移動体端末に用いられるアンテナである。とこ
ろで、地球の高緯度地方で静止衛星を用いて衛星通信を
行う場合、衛星が低仰角に位置するため、アンテナのビ
−ムを低仰角に向ける必要がある。この場合、低仰角方
向に放射パタ−ンを持つ素子アンテナが必要になるが、
ショ−トパッチアンテナ４４はその代表的な例である。

【００９５】ショートパッチアンテナの円偏波の放射パ
ターンを図２４及び図２５に基づき説明する。図２４は
ショートパッチアンテナ１７の上面図である。図２５は
ショートパッチアンテナ１７の全面図である。ショート
パッチアンテナ１７において、その３辺の開放端が放射
源になっている。この放射源は、図２４に示すように、
その辺に置かれた磁流と等価である。したがって、図２
５に示されるように、ショートパッチアンテナ１４は、
左方向の低い仰角のパターン１０１ａ及び右方向の低い
仰角のパターン１０１ｂをもつ。パターン１０１ａは右
旋円偏波であり、パターン１０１ｂは左旋円偏波であ
る。なお、２点給電の円形パッチアンテナのパターン１
０２は、低い仰角における利得は低い。

【００９６】また、移動体衛星通信に用いられる場合、
この実施例１４の導体板４８は自動車の屋根や船舶の甲
板に相当する。なお、このようなアンテナ装置ではレド
−ムを持つのが普通であるが、この実施例１４では特に
重要な要素ではないので割愛してある。

【００９７】このようなアンテナ装置の基本的な動作に
ついて説明する。図２３において、ショ−トパッチアン
テナ４４と接地導体板４５より構成されるアンテナは、
特定の方向にビ−ム５７を形成している。このアンテナ
をモ−タ−５１がベルト５０を通じて回転させ、所望の
方向にビ−ム５７を向けさせる。この状態でアンテナは
送受信を行う。送受信の信号はロ−タリ−ジョイント４
９を通じて通信ユニット５２に入出力されて、通信が行
われる。

【００９８】アンテナの送信特性と受信特性は同じであ
るので、以下、送信の場合を例にとり説明する。ショ−
トパッチアンテナ４４から放射された電波のうち、水平
方向に伝搬したものは筐体の端部５４で散乱される。特
に、筐体外壁が導体板４８に対してほぼ垂直あって、筐
体端部５４が直角に近いような場合（図２３の点線５
３）に、散乱波５５、５６は非常に大きくなる。散乱波
には、アンテナのビ−ム方向に散乱されたもの５５や、
散乱波が導体板４８で反射されてアンテナのビ−ム方向
に伝搬するもの５６は、アンテナ本来のビ−ム５７に多
大な影響を与える。この影響により、アンテナ本来の放
射特性は形状が歪み、所望の特性を得られなくなること
もある。アンテナを導体板４８に完全に埋め込むことに
より、このような悪影響は防止されるが、導体板４８は
自動車等の屋根板であるからこのような構成をとるのは
困難である。

【００９９】そこで、図２２及び図２３に示されるテー
パ部４７を設けれることにより、散乱波による悪影響を
防止できる。筐体４６の端部５４に設けられた導体のテ
−パ部４７は、筐体端部５４の角度を大きな鈍角にして
いる。つまり、筐体４６の端部５６は滑らかに導体板４
８に接する。このことにより、筐体端部５４における散
乱波のレベルは小さくなるので、アンテナのビ−ム５７
に影響を与える散乱波５５も小さくなる。また、テ−パ
状の導体４７により、散乱波５６は導体板４８上の反射
点を失って消滅する。このように、散乱波５５及び５６
は減少するので、アンテナの放射特性の劣化は軽減され
る。

【０１００】以上のように、この実施例１４によれば、
導体のテーパ部４７を備え、筐体４６が滑らかに導体板
４８に接するので、筐体４６の端部における散乱波を軽
減することができる。このことにより、アンテナ本来の
放射特性の劣化が軽減される。

【０１０１】テ−パ部４７のテ−パは緩やかなほど、こ
の効果は大きい。なお、筐体端部５４に、波長よりかな
り小さい丸みや、テ−パをつけても散乱波はあまり軽減
されない。

【０１０２】実施例１５．テーパ部により筐体の端部を
滑らかにすることに代えて、電波吸収体により散乱波を
低減するようにしてもよい。図２６は、この実施例１５
のアンテナ装置の斜視図である。図２５はその断面図で
ある。図２４及び図２５において、５８は筐体の端５４
に設けられた電波吸収体である。ショートパッチアンテ
ナ４４〜通信ユニット５２は、実施例１４に示されたも
のと同じものである。

【０１０３】この実施例１５のアンテナ装置において
は、ショ−トパッチアンテナ４４から放射された電波の
うち水平方向に伝搬したものは、ほとんどが、筐体の端
部５４に設置された電波吸収体５８により吸収される。
このため、筐体の端部５４における散乱波は極めて小さ
くなる。このため、アンテナのビ−ム５７への散乱波に
よる悪影響は軽減される。

【０１０４】本実施例のような構成にすることで、アン
テナ装置周囲の不要な散乱波による悪影響は軽減され
る。

【０１０５】実施例１６．実施例１４及び１５のアンテ
ナ装置は、散乱波の発生を防止使用とするものであっ
た。この実施例１６のアンテナ装置は、発生した散乱波
の位相を変化させて散乱波による放射パターンの影響を
運用上問題のない領域に限定させるものである。

【０１０６】図２８は、この実施例１６のアンテナ装置
の斜視図である。図２７はその断面図である。図２４及
び２５において、５９は接地導体板４５の端部が上に折
り曲げられた折り曲げ部である。折り曲げ部５９は、シ
ョートパッチアンテナ４４が放射した電波のうちで水平
方向に伝搬するものにとって伝送路の一部となり、この
水平方向の電波の伝搬経路を長くする働きをする。ショ
ートパッチアンテナ４４〜通信ユニット５２は、実施例
１４に示されたものと同じものである。

【０１０７】この実施例１６のアンテナ装置の基本的な
動作は、折り曲げ部５９の部分がある点を除き、実施例
１４のアンテナ装置と同じである。次に、この実施例１
６のアンテナ装置の折り曲げ部５９の動作について述べ
る。ショ−トパッチアンテナ４４から放射された電波の
うち水平方向に伝搬するものは、筐体の端部５４で散乱
される。水平方向に伝搬する電波は、折り曲げ部５９の
ためにその伝搬経路が長くなる。したがって、折り曲げ
部５９の長さａ４を変えることにより、散乱波が強くな
る方向を調整することができる。

【０１０８】このことを、図３０を用いて説明する。筐
体の端部５４において散乱が発生しないときには、放射
パターンは同図の１０４のようになる。ところが、散乱
が発生するときは、放射パターンは同図の１０３のよう
になる。つまり、散乱波の影響を受けて主ビームの一部
で利得が低下する（同図の角度θ１）。この角度θ１方
向において、アンテナ装置の特性が劣化することにな
る。一方、折り曲げ部５９を備えたアンテナ装置の特性
は、伝搬経路が長くなり、散乱波の位相が変化すること
により、同図の１０５のようになる。すなわち、利得低
下部の位置がθ１からθ２に変化する（θ１＜θ２）。
この変化量（θ２−θ１）は、位相の遅延量が大きいほ
ど、大きくなる。したがって、折り曲げ部５９の高さを
高くすればするほど、利得低下部の位置は下がる（天頂
角θは大きくなる）。

【０１０９】以上のように、折り曲げ部５９の長さａ４
を適当に選ぶことによって、所望のビ−ム方向への散乱
波を減らすことができる。

【０１１０】この実施例１６のアンテナ装置によれば、
散乱波の位相を遅延させる折り曲げ部を備えたので、ア
ンテナ装置の周囲で発生する不要な散乱波による悪影響
を、所望のビ−ム方向において軽減することができる。

【０１１１】実施例１７．図３１は、この実施例１７の
アンテナ装置の断面図である。同図において、６０はア
ンテナ装置の表面を覆うレド−ム、６１はレド−ム６０
の裏側の筐体端部５４と接する部分にメッキで設けられ
た導体壁、６２はレド−ム６０と筐体４６とを接続・固
定するねじである。ショートパッチアンテナ４４〜通信
ユニット５２は、実施例１４に示されたものと同じもの
である。

【０１１２】この実施例例１７のアンテナ装置の基本的
な動作は、上記実施例１６のアンテナ装置と同じであ
る。導体壁６１は、実施例１６の図２８及び図２９の折
り曲げ部と同様の機能を有する。

【０１１３】すなわち、ショ−トパッチアンテナ４４か
ら放射された電波のうち水平方向に伝搬するものは、導
体壁６１で散乱される。導体壁６１の長さａ５を変える
と散乱波が強くなる方向を変えることができる。したが
って、導体壁６１の長さａ５を適当に選ぶことによっ
て、所望のビ−ム方向への散乱波を減らすことができ
る。

【０１１４】この実施例１７のアンテナ装置によれば、
散乱波の位相を遅延させる導体壁を備えたので、アンテ
ナ装置の周囲で発生する不要な散乱波による悪影響を、
所望のビ−ム方向において軽減することができる。

【０１１５】なお、実施例１４〜１７は、接地導体板４
５と筐体４６とが接続されて、アンテナ自体が回転しな
いようなアンテナ装置（例えばフェ−ズドアレ−アンテ
ナ）にも応用可能である。

【０１１６】実施例１８．この発明の他の実施例に係る
アンテナ装置を、図３２及び図３３に基づき説明する。
図３２は、この実施例１８のアンテナ装置の断面図であ
る。また、図３３は、図３２のＨ−Ｈ線の矢視断面図で
ある。図３２及び図３３において、６３は、筐体４６の
内部で接地導体板４５の下側に設けられた導体の中空円
板、６４は中空円板の中心部に設けられた穴、６５は接
地導体板４５と筐体４６の間の隙間、６６は中空円板６
３の穴６４の端部である。他の構成要素は、上記実施例
の構成要素と同じものである。

【０１１７】この実施例１８のアンテナ装置の用途は実
施例１４のアンテナ装置と同じである。

【０１１８】次に、この実施例１８のアンテナ装置の動
作を述べる。ショ−トパッチアンテナ４４から電波が放
射されることによって、接地導体板４５の表面には電流
が流れる。しかし、接地導体板４５は筐体４６と電気的
に接続されていないので、両者の隙間６５は電流の不連
続部となる。この電流の不連続になったところからは電
波の放射が発生する。この放射はアンテナのビ−ム５７
に悪影響を及ぼす。

【０１１９】そこで、この実施例１６のアンテナ装置に
おいて、この隙間６５が電流の不連続部とならないよう
に構成されている。電気的に筐体４６の内部において、
接地導体板４５の下側に導体の中空円板６３が設けられ
ている。この中空円板６３の外半径ｂ２と穴半径ｂ１の
差ａ６はおおよそλ0 ／４（λ0 ：自由空間波長）の長
さになっている。また、この中空円板６３はその外周で
筐体４６と接続されている。接地導体板４５の裏面と中
空円板６３の表面は導波路を構成しており、中空円板６
３の内側の端６６はこの導波路の開放端となっている。
隙間６５からこの導波路を見ると、長さがλ0 ／４の先
端開放スタブとなるため、隙間６５におけるインピ−ダ
ンスはほとんど０となる。すなわち、隙間６５は電気的
にほとんど短絡されているように見える。このため、隙
間６５における電流の不連続は軽減され、隙間６５から
の電波の放射も軽減される。これにより、隙間６５から
の放射による、アンテナのビ−ム５７に対する影響は軽
減される。

【０１２０】この実施例１８のアンテナ装置は隙間を短
絡する短絡手段を備えたので、アンテナ装置周囲の隙間
で不要な散乱波の発生が減り、散乱波による悪影響が軽
減される。したがって、所望のビ−ム方向の放射特性が
改善される。

【０１２１】なお、筐体端部５４と中空円板６３の距離
ａ７が大きい場合には、ａ６＋ａ７が約λ0 ／４になる
ように中空円板６３の大きさを調整すれば良い。

【０１２２】この実施例１８の構造は実施例１４〜１７
にも応用可能である。

【０１２３】また、以下のように実施してもよい。接地
導体、線路及び上記接地導体と上記線路との間に設けら
れた誘電体からなる給電回路と、上記給電回路を通って
伝送された信号により励振される放射素子と、上記接地
導体に設けられ、上記給電回路と上記放射素子とを電磁
的に結合させる結合孔と、上記放射素子の端部を上記接
地導体に接続する接地手段とを備える。これにより、接
地導体、線路及び上記接地導体と上記線路との間に設け
られた誘電体からなる給電回路を通って伝送された信号
により、放射素子が励振され、上記接地導体に設けられ
た結合孔が上記給電回路と上記放射素子とを電磁的に結
合させ、接地手段が上記放射素子の端部を上記接地導体
に接続する。よって、上記放射素子が小型になり、アン
テナ装置の大きさを小さくできる。

【０１２４】また、上記放射素子を、上記接地導体に対
し予め定められた間隔を離隔して設け、上記放射素子と
上記接地導体との間に空間部を備える。これにより、上
記接地導体との間に空間部を備える上記放射素子が、低
い損失で励振される。よって、誘電損失が低下し、アン
テナ装置の効率が向上する。

【０１２５】また、上記誘電体を、発泡誘電体により構
成する。これにより、発泡誘電体を備える給電回路の損
失が少なくなる。よって、誘電損失が低下し、アンテナ
装置の効率が向上する

【０１２６】また、上記接地導体を、上記誘電体にメッ
キすることにより形成する。つまり、上記誘電体にメッ
キすることにより形成された上記接地導体が上記給電回
路を構成する。これにより、部品点数及び組立工数が減
り、アンテナ装置を安価に製造することができる。

【０１２７】また、上記放射素子と上記接地導体との間
隔を保持する保持部材を備える。これにより、保持部材
が上記放射素子と上記接地導体との間隔を保持する。よ
って、アンテナ装置の構造が安定し、物理的衝撃が加え
られたときでも性能が安定する。

【０１２８】また、上記放射素子を、上記結合孔との位
置関係が調整可能であるように構成する。これにより、
上記結合孔との位置関係が調整可能であるように構成さ
れた上記放射素子が、上記給電回路と電磁的に結合され
る。よって、上記放射素子と上記給電回路との結合状態
を容易に調整できてアンテナ装置を所望の性能に設定で
きる。

【０１２９】また、上記給電回路の線路に設けられ、電
磁的結合が強くなるように上記結合孔近傍に流れる電流
を増やす低インピーダンス部を備える。これにより、上
記給電回路の線路に設けられた低インピーダンス部が、
電磁的結合が強くなるように上記結合孔近傍に流れる電
流を増やす。よって、より広帯域において容易に上記放
射素子と上記給電回路との整合をとることができる。

【０１３０】また、上記給電回路の線路に設けられ、電
磁的結合が強くなるように上記結合孔近傍に流れる電流
を増やすスタブを備える。これにより、上記給電回路の
線路に設けられたスタブが、電磁的結合が強くなるよう
に上記結合孔近傍に流れる電流を増やす。よって、より
広帯域において容易に上記放射素子と上記給電回路との
整合をとることができる。

【０１３１】また、上記放射素子と上記接地導体との間
隔を、上記放射素子の接地端と開放端とで異ならせる。
これにより、上記放射素子と上記接地導体との間隔が接
地端と開放端とで異なる上記放射素子が、広帯域で電磁
結合する。よって、より広帯域において容易に上記放射
素子と上記給電回路との整合をとることができる。

【０１３２】また、上記放射素子を、予め定められた間
隔を離隔して設けられるとともに、互いに重ねられた複
数の放射素子から構成する。これにより、予め定められ
た間隔を離隔して設けられるとともに、互いに重ねられ
た複数の放射素子は、それぞれ共振器として作用する。
よって、より広帯域において容易に上記放射素子と上記
給電回路との整合をとることができる。

【０１３３】また、上記接地導体を、第１の接地導体と
第２の接地導体とから構成し、上記第１の接地導体に上
記結合孔を設けるとともに、上記線路を、上記第１の接
地導体と上記第２の接地導体との間に配置し、かつ、上
記結合孔の近傍で上記第１の接地導体を上記第２の接地
導体に接続する接続機構を備える。これにより、第１の
接地導体及び第２の接地導体と、上記第１の接地導体と
上記第２の接地導体との間に配置された線路と、それら
の間の誘電体はトリプレート線路として作用するととも
に、上記結合孔の近傍で上記第１の接地導体と上記第２
の接地導体とを接続する接続機構がパラレルプレートモ
ードの不要な結合を防止する。よって、他の線路への結
合を少なくできる。

【０１３４】また、上記接続機構を、上記第１の接地導
体と上記第２の接地導体との間に設けられ、上記給電回
路を電気的にシールドする導体ブロックとする。これに
より上記第１の接地導体と上記第２の接地導体との間に
設けられた導体ブロックが、上記給電回路を電気的にシ
ールドする。よって、アンテナ装置の損失をさらに低く
できる。

【０１３５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、信号を伝送す
る給電回路、複数の結合孔が設けられた接地導体、上記
複数の結合孔を介して電磁的に結合され、上記給電回路
を通って伝送された信号によりそれぞれ励振される複数
の放射素子、及び、上記複数の放射素子の端部を上記接
地導体にそれぞれ接地する複数の接地手段からなるアン
テナ部と、上記アンテナ部の接地導体と上記筐体との間
の段差を軽減するように設けられ、上記アンテナ部を収
納する筐体と、上記筐体の外側の段差を緩和して散乱波
を低減するテーパ状導体とを備えたので、アンテナ装置
周囲で発生する散乱波を軽減することができて、アンテ
ナ装置の放射特性が向上する。

【０１３６】また、請求項２の発明によれば、信号を伝
送する給電回路、複数の結合孔が設けられた接地導体、
上記複数の結合孔を介して電磁的に結合され、上記給電
回路を通って伝送された信号によりそれぞれ励振される
複数の放射素子、及び、上記複数の放射素子の端部を上
記接地導体にそれぞれ接地する複数の接地手段からなる
アンテナ部と、上記アンテナ部を収納する筐体と、上記
アンテナ部の接地導体と上記筐体との間を短絡して散乱
波を低減する短絡手段とを備えたので、アンテナ装置周
囲で発生する散乱波を軽減することができて、アンテナ
装置の放射特性が向上する。

【０１３７】また、請求項３の発明によれば、信号を伝
送する給電回路、複数の結合孔が設けられた接地導体、
上記複数の結合孔を介して電磁的に結合され、上記給電
回路を通って伝送された信号によりそれぞれ励振される
複数の放射素子、及び、上記複数の放射素子の端部を上
記接地導体にそれぞれ接地する複数の接地手段からなる
アンテナ部と、上記アンテナ部を収納する筐体と、上記
アンテナ部の接地導体と上記筐体との間に設けられ散乱
波を防止する電波吸収体とを備えたので、アンテナ装置
周囲で発生する散乱波を軽減することができて、アンテ
ナ装置の放射特性が向上する。

【０１３８】また、請求項４の発明によれば、信号を伝
送する給電回路、複数の結合孔が設けられた接地導体、
上記複数の結合孔を介して電磁的に結合され、上記給電
回路を通って伝送された信号によりそれぞれ励振される
複数の放射素子、及び、上記複数の放射素子の端部を上
記接地導体にそれぞれ接地する複数の接地手段からなる
アンテナ部と、上記アンテナ部を収納する筐体と、上記
アンテナ部の周囲に設けられ、上記複数の放射素子から
伝搬する電波の位相を遅延させて、上記アンテナの周囲
で発生する散乱波により生じる上記アンテナ部の放射パ
ターンの変化の位置を制御する伝搬遅延手段とを備えた
ので、散乱波による影響を所望の方向に限定することが
できて、散乱波が生じたときでもその影響を低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１のアンテナ装置の構成図で
ある。

【図２】 本発明の実施例２のアンテナ装置の構成図で
ある。

【図３】 本発明の実施例３のアンテナ装置の射視図で
ある。

【図４】 本発明の実施例３のアンテナ装置の断面図で
ある。

【図５】 本発明の実施例３のアンテナ装置の平面図で
ある。

【図６】 本発明の実施例４のアンテナ装置の部分断面
図である。

【図７】 本発明の実施例４のアンテナ装置の部分断面
図である。

【図８】 本発明の実施例４のアンテナ装置の部分断面
図である。

【図９】 本発明の実施例５のアンテナ装置の射視図で
ある。

【図１０】 本発明の実施例５のアンテナ装置の断面図
である。

【図１１】 本発明の実施例６のアンテナ装置の構成図
である。

【図１２】 本発明の実施例７のアンテナ装置の射視図
である。

【図１３】 本発明の実施例７のアンテナ装置の断面図
である。

【図１４】 本発明の実施例８のアンテナ装置の射視図
である。

【図１５】 本発明の実施例８のアンテナ装置の平面図
である。

【図１６】 本発明の実施例９のアンテナ装置の平面図
である。

【図１７】 本発明の実施例１０のアンテナ装置の平面
図である。

【図１８】 本発明の実施例１１のアンテナ装置の断面
図である。

【図１９】 本発明の実施例１２のアンテナ装置の断面
図である。

【図２０】 本発明の実施例１３のアンテナ装置の射視
図である。

【図２１】 本発明の実施例１３のアンテナ装置の断面
図である。

【図２２】 本発明の実施例１４のアンテナ装置の斜視
図である。

【図２３】 本発明の実施例１４のアンテナ装置の断面
図である。

【図２４】 本発明の実施例１４のショートパッチアン
テナの平面図である。

【図２５】 本発明の実施例１４のショートパッチアン
テナの放射特性を示す図である。

【図２６】 本発明の実施例１５のアンテナ装置の斜視
図である。

【図２７】 本発明の実施例１５のアンテナ装置の断面
図である。

【図２８】 本発明の実施例１６のアンテナ装置の斜視
図である。

【図２９】 本発明の実施例１６のアンテナ装置の断面
図である。

【図３０】 本発明の実施例１６のアンテナ装置の放射
特性を示す図である。

【図３１】 本発明の実施例１７のアンテナ装置の断面
図である。

【図３２】 本発明の実施例１８のアンテナ装置の断面
図である。

【図３３】 本発明の実施例１８のアンテナ装置の中空
円板の平面図である。

【図３４】 従来のアンテナ装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 第１の誘電体基板、２ 第２の誘電体基板、４ マ
イクロストリップライン、９ 第３の誘電体基板、１０
第１の接地導体板、１１ 第２の接地導体板、１２
トリプレートライン、１３ 放射素子、１４ ショート
部、１５ 接地導体板接続機構、１７ ショートパッチ
アンテナ、１８ ショート部、１９ 第１の接地導体
板、２０ 第２の接地導体板、２１ フィルム基板、２
２ 発泡誘電体、２３ トリプレートライン、２４ 結
合孔、２５ 接地導体板接続機構、２６ ねじ、２７
リングスペーサ、２８ かしめナット、２９ リベッ
ト、３０導体、３１ ねじ穴、３２ スペーサ、３３
折り曲げ部、３４ 長穴、３６低インピーダンス部、３
７ オープンスタブ、４２ 上側ショートパッチアンテ
ナ、４３ 上側ショート部、４４ ショートパッチアン
テナ、４５ 接地導体板、４６ 筐体、４７ テーパ
部、４８ 導体板、４９ ロータリジョイント、５０
ベルト、５１ モーター、５２ 通信ユニット、５８
電波吸収体、５９折り曲げ部、６０ レドーム、６１
導体壁、６２ ねじ、６３ 中空円板、６４ 中空円板
の穴、６５ 隙間、６６ 端部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 新太郎 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内 (72)発明者 松永 誠 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内 (72)発明者 小西 善彦 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号を伝送する給電回路、複数の結合孔
   が設けられた接地導体、上記複数の結合孔を介して電磁
   的に結合され、上記給電回路を通って伝送された信号に
   よりそれぞれ励振される複数の放射素子、及び、上記複
   数の放射素子の端部を上記接地導体にそれぞれ接地する
   複数の接地手段からなるアンテナ部と、上記アンテナ部
   の接地導体と上記筐体との間の段差を軽減するように設
   けられ、上記アンテナ部を収納する筐体と、上記筐体の
   外側の段差を緩和して散乱波を低減するテーパ状導体と
   を備えたアンテナ装置。
2. 【請求項２】 信号を伝送する給電回路、複数の結合孔
   が設けられた接地導体、上記複数の結合孔を介して電磁
   的に結合され、上記給電回路を通って伝送された信号に
   よりそれぞれ励振される複数の放射素子、及び、上記複
   数の放射素子の端部を上記接地導体にそれぞれ接地する
   複数の接地手段からなるアンテナ部と、上記アンテナ部
   を収納する筐体と、上記アンテナ部の接地導体と上記筐
   体との間を短絡して散乱波を低減する短絡手段とを備え
   たアンテナ装置。
3. 【請求項３】 信号を伝送する給電回路、複数の結合孔
   が設けられた接地導体、上記複数の結合孔を介して電磁
   的に結合され、上記給電回路を通って伝送された信号に
   よりそれぞれ励振される複数の放射素子、及び、上記複
   数の放射素子の端部を上記接地導体にそれぞれ接地する
   複数の接地手段からなるアンテナ部と、上記アンテナ部
   を収納する筐体と、上記アンテナ部の接地導体と上記筐
   体との間に設けられ散乱波を防止する電波吸収体とを備
   えたアンテナ装置。
4. 【請求項４】 信号を伝送する給電回路、複数の結合孔
   が設けられた接地導体、上記複数の結合孔を介して電磁
   的に結合され、上記給電回路を通って伝送された信号に
   よりそれぞれ励振される複数の放射素子、及び、上記複
   数の放射素子の端部を上記接地導体にそれぞれ接地する
   複数の接地手段からなるアンテナ部と、上記アンテナ部
   を収納する筐体と、上記アンテナ部の周囲に設けられ、
   上記複数の放射素子から伝搬する電波の位相を遅延させ
   て、上記アンテナの周囲で発生する散乱波により生じる
   上記アンテナ部の放射パターンの変化の位置を制御する
   伝搬遅延手段とを備えたアンテナ装置。