JP2001111335A - マイクロストリップアレーアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアレーアンテナInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 共振周波数帯域の広い、円偏波を発生するマ
イクロストリップアレーアンテナを提供すること。 【解決手段】 一方の面に接地導体層(接地板)１１が形
成された第１の誘電体基板１２上に、直線状に延びた給
電ストリップ線路１３と、その線路１３に接続された１
０個の放射アンテナ素子14a〜14jとが形成されている。
放射アンテナ素子14a〜14jは短冊形状であり、給電スト
リップ線路１３に接続されている。その間隔ｄは、例え
ば設計周波数における給電ストリップ線路１３の管内波
長λｇであり、その長さ（接続点から開放端に向かう辺
の長さ）は管内波長λｇの約半分に設定されている。第
１放射アンテナ素子群14a〜14eのそれぞれと、第２放射
アンテナ素子群14f〜14jのそれぞれとは、例えばｄ／２
だけずらして配置される。この上に円偏波素子17a〜17j
を放射アンテナ素子の上層に設ける。
イクロストリップアレーアンテナを提供すること。 【解決手段】 一方の面に接地導体層(接地板)１１が形
成された第１の誘電体基板１２上に、直線状に延びた給
電ストリップ線路１３と、その線路１３に接続された１
０個の放射アンテナ素子14a〜14jとが形成されている。
放射アンテナ素子14a〜14jは短冊形状であり、給電スト
リップ線路１３に接続されている。その間隔ｄは、例え
ば設計周波数における給電ストリップ線路１３の管内波
長λｇであり、その長さ（接続点から開放端に向かう辺
の長さ）は管内波長λｇの約半分に設定されている。第
１放射アンテナ素子群14a〜14eのそれぞれと、第２放射
アンテナ素子群14f〜14jのそれぞれとは、例えばｄ／２
だけずらして配置される。この上に円偏波素子17a〜17j
を放射アンテナ素子の上層に設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロストリッ
プ導体を用いた、円偏波を発生する平面アレーアンテナ
に関する。
プ導体を用いた、円偏波を発生する平面アレーアンテナ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロストリップ導体を用いた
円偏波を発生する平面アレーアンテナに関して、図１７
に示すようにアンテナ素子を給電線路に対して傾斜さ
せ、且つ、両側のアンテナ素子の給電線路との成す角を
給電線路に対して±略４５度とすることで、円偏波を発
生させるようにしたアンテナが知られている。アンテナ
素子74aと74dは、マイクロストリップ線路の中心を通る
線A-Aに対して、そのアンテナ形状が対称でかつその間
隔をλg／４ずらして配置されている。ここでλgは、マ
イクロストリップ線路を伝搬する波長である。すなわ
ち、アンテナ素子74aが放射するマイクロストリップ線
路73に対して＋45度方向の電界Ｅaと、アンテナ素子74
ｄが放射するマイクロストリップ線路73に対して−45度
方向の電界Ｅｄとが９０度の位相差をもって合成される
ことによって円偏波が放射され垂直な方向に対し主ビー
ムをもつ。
円偏波を発生する平面アレーアンテナに関して、図１７
に示すようにアンテナ素子を給電線路に対して傾斜さ
せ、且つ、両側のアンテナ素子の給電線路との成す角を
給電線路に対して±略４５度とすることで、円偏波を発
生させるようにしたアンテナが知られている。アンテナ
素子74aと74dは、マイクロストリップ線路の中心を通る
線A-Aに対して、そのアンテナ形状が対称でかつその間
隔をλg／４ずらして配置されている。ここでλgは、マ
イクロストリップ線路を伝搬する波長である。すなわ
ち、アンテナ素子74aが放射するマイクロストリップ線
路73に対して＋45度方向の電界Ｅaと、アンテナ素子74
ｄが放射するマイクロストリップ線路73に対して−45度
方向の電界Ｅｄとが９０度の位相差をもって合成される
ことによって円偏波が放射され垂直な方向に対し主ビー
ムをもつ。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したマイクロスト
リップアレーアンテナは薄型でかつ生産性に優れている
という特徴を有しており、マイクロ波帯において多くの
システムに応用されている。また、ミリ波帯において
は、衝突防止やACC(Adaptive Cruise Control)のための
センサとしての車載レーダなどに応用される。
リップアレーアンテナは薄型でかつ生産性に優れている
という特徴を有しており、マイクロ波帯において多くの
システムに応用されている。また、ミリ波帯において
は、衝突防止やACC(Adaptive Cruise Control)のための
センサとしての車載レーダなどに応用される。
【０００４】ところが図１７に示すアンテナでは、良好
な軸比が得られる周波数帯域が狭く、システムとしての
要求を満たす特性を実現することが困難であった。な
お、軸比とは楕円偏波の長軸と短軸の比であり、一般的
に3dB以下が良好である。
な軸比が得られる周波数帯域が狭く、システムとしての
要求を満たす特性を実現することが困難であった。な
お、軸比とは楕円偏波の長軸と短軸の比であり、一般的
に3dB以下が良好である。
【０００５】本発明は上記した課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、共振周波数帯域を広く
することで、所要の特性を満足し、且つ寸法精度が要求
されず製造が容易な円偏波を発生するマイクロストリッ
プアレーアンテナを提供することである。また、他の目
的は、反射特性に優れ放射効率の良い円偏波を発生する
マイクロストリップアレーアンテナを提供することであ
る。
されたものであり、その目的は、共振周波数帯域を広く
することで、所要の特性を満足し、且つ寸法精度が要求
されず製造が容易な円偏波を発生するマイクロストリッ
プアレーアンテナを提供することである。また、他の目
的は、反射特性に優れ放射効率の良い円偏波を発生する
マイクロストリップアレーアンテナを提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明の構成は、背面に導体の接地板が形成
された第１の誘電体基板と、その第１の誘電体基板上に
形成された第１のストリップ導体と、第１の誘電体基板
上方に一定の間隙をおいて平行に置かれた第２の誘電体
基板と、その第２の誘電体基板上に形成された第２のス
トリップ導体とから形成されたマイクロストリップアレ
ーアンテナにおいて、第１のストリップ導体は、線状に
配設された給電ストリップ線路と、給電ストリップ線路
の両側辺のうち少なくとも一方の第１側辺に沿って所定
間隔で、その側辺から接続配列された複数の放射アンテ
ナ素子とからなり、放射アンテナ素子は、長さが予め設
定された動作周波数における給電ストリップ線路を伝搬
する波長の概１／２の整数倍であり、幅が所望の指向特
性を提供するように予め設定された各放射アンテナ素子
の励振振幅の位置に関する分布に対応した幅の分布を有
し、一端で前記給電ストリップ線路と接続され他端が開
放されたストリップ導体で構成され、第２のストリップ
導体は、第１の誘電体基板上の複数の放射アンテナ素子
の各々に対応して真上に配置された複数の無給電アンテ
ナ素子であり、無給電アンテナ素子は対応する放射アン
テナ素子との結合により円偏波を発生することを特徴と
する。
の請求項１の発明の構成は、背面に導体の接地板が形成
された第１の誘電体基板と、その第１の誘電体基板上に
形成された第１のストリップ導体と、第１の誘電体基板
上方に一定の間隙をおいて平行に置かれた第２の誘電体
基板と、その第２の誘電体基板上に形成された第２のス
トリップ導体とから形成されたマイクロストリップアレ
ーアンテナにおいて、第１のストリップ導体は、線状に
配設された給電ストリップ線路と、給電ストリップ線路
の両側辺のうち少なくとも一方の第１側辺に沿って所定
間隔で、その側辺から接続配列された複数の放射アンテ
ナ素子とからなり、放射アンテナ素子は、長さが予め設
定された動作周波数における給電ストリップ線路を伝搬
する波長の概１／２の整数倍であり、幅が所望の指向特
性を提供するように予め設定された各放射アンテナ素子
の励振振幅の位置に関する分布に対応した幅の分布を有
し、一端で前記給電ストリップ線路と接続され他端が開
放されたストリップ導体で構成され、第２のストリップ
導体は、第１の誘電体基板上の複数の放射アンテナ素子
の各々に対応して真上に配置された複数の無給電アンテ
ナ素子であり、無給電アンテナ素子は対応する放射アン
テナ素子との結合により円偏波を発生することを特徴と
する。
【０００７】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
のマイクロストリップアレーアンテナにおいて、複数の
放射アンテナ素子は、電界放射エッジ線が給電ストリッ
プ線路の長さ方向に対して０度（平行）でない角度を成
すように、第１側辺から接続配列されたことを特徴とす
る。
のマイクロストリップアレーアンテナにおいて、複数の
放射アンテナ素子は、電界放射エッジ線が給電ストリッ
プ線路の長さ方向に対して０度（平行）でない角度を成
すように、第１側辺から接続配列されたことを特徴とす
る。
【０００８】請求項３の発明は、放射アンテナ素子をそ
の幅が長さよりも小さい短冊形状としたことを特徴とす
る。
の幅が長さよりも小さい短冊形状としたことを特徴とす
る。
【０００９】請求項４の発明は、放射アンテナ素子を矩
形形状とし、その矩形形状の１つの頂角付近でのみ給電
ストリップ線路に接続したことを特徴とする。
形形状とし、その矩形形状の１つの頂角付近でのみ給電
ストリップ線路に接続したことを特徴とする。
【００１０】請求項５の発明は、放射アンテナ素子は、
幅の分布において、放射アンテナ素子の幅を狭くする領
域では、根元部から同一幅で給電ストリップ線路に接続
され幅が長さよりも小さい短冊形状をした素子とし、放
射アンテナ素子の幅を広くする領域では、頂角付近での
み給電ストリップ線路に接続された矩形形状の素子とし
たことを特徴とする。
幅の分布において、放射アンテナ素子の幅を狭くする領
域では、根元部から同一幅で給電ストリップ線路に接続
され幅が長さよりも小さい短冊形状をした素子とし、放
射アンテナ素子の幅を広くする領域では、頂角付近での
み給電ストリップ線路に接続された矩形形状の素子とし
たことを特徴とする。
【００１１】請求項６の発明は、短冊形状の放射アンテ
ナ素子は、幅の分布において、幅が設計周波数の波長に
対して略０．０７５倍よりも小さい範囲において用いら
れ、矩形形状の放射アンテナ素子は、幅の分布におい
て、幅が設計周波数の波長に対して略０．０７５倍以上
の範囲において用いられることを特徴とする。
ナ素子は、幅の分布において、幅が設計周波数の波長に
対して略０．０７５倍よりも小さい範囲において用いら
れ、矩形形状の放射アンテナ素子は、幅の分布におい
て、幅が設計周波数の波長に対して略０．０７５倍以上
の範囲において用いられることを特徴とする。
【００１２】請求項７の発明は、放射アンテナ素子を長
さと幅とが異なる矩形形状としたことを特徴とする。
さと幅とが異なる矩形形状としたことを特徴とする。
【００１３】請求項８の発明は、放射アンテナ素子の電
界エッジ線は、給電ストリップ線路の長さ方向に対し０
度でない傾きを有し、互いに平行であることを特徴とす
る。
界エッジ線は、給電ストリップ線路の長さ方向に対し０
度でない傾きを有し、互いに平行であることを特徴とす
る。
【００１４】請求項９の発明は、放射アンテナ素子の電
界エッジ線は、給電ストリップ線路の長さ方向に対し４
５度の傾きを有し、互いに平行であることを特徴とす
る。
界エッジ線は、給電ストリップ線路の長さ方向に対し４
５度の傾きを有し、互いに平行であることを特徴とす
る。
【００１５】請求項１０の発明は、放射アンテナ素子
を、給電ストリップ線路の第１側辺に沿って形成された
第１放射アンテナ素子と、その第１放射アンテナ素子と
同様に構成されて、それに略平行に前記給電ストリップ
線路の他方の側辺である第２側辺に沿って形成された第
２放射アンテナ素子とで構成したことを特徴とする。
を、給電ストリップ線路の第１側辺に沿って形成された
第１放射アンテナ素子と、その第１放射アンテナ素子と
同様に構成されて、それに略平行に前記給電ストリップ
線路の他方の側辺である第２側辺に沿って形成された第
２放射アンテナ素子とで構成したことを特徴とする。
【００１６】請求項１１の発明は、放射アンテナ素子
を、給電ストリップ線路の第１側辺に沿って形成された
第１放射アンテナ素子が放射する電界方向と、他方の側
辺である第２側辺に沿って形成された第２放射アンテナ
素子が放射する電界方向とが略平行となるようにしたこ
とを特徴とする。
を、給電ストリップ線路の第１側辺に沿って形成された
第１放射アンテナ素子が放射する電界方向と、他方の側
辺である第２側辺に沿って形成された第２放射アンテナ
素子が放射する電界方向とが略平行となるようにしたこ
とを特徴とする。
【００１７】請求項１２の発明は、第２放射アンテナ素
子のそれぞれは、第１放射アンテナ素子のそれぞれが給
電ストリップ線路に沿って配列されている間隔の略中点
に配置さるようにしたことを特徴とする。
子のそれぞれは、第１放射アンテナ素子のそれぞれが給
電ストリップ線路に沿って配列されている間隔の略中点
に配置さるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の作用及び効果】請求項１の発明では、複数の放
射アンテナ素子を、給電ストリップ線路の両側辺のうち
少なくとも一方の第１側辺に沿って所定間隔で、その側
辺に接続して配列し、各放射アンテナ素子の真上に円偏
波を発生させる無給電アンテナ素子を平行に配置し、放
射アンテナ素子の幅を給電ストリップ線路上の位置によ
って変化せることで、所望の指向性を持たせた、円偏波
を発生させることができる。
射アンテナ素子を、給電ストリップ線路の両側辺のうち
少なくとも一方の第１側辺に沿って所定間隔で、その側
辺に接続して配列し、各放射アンテナ素子の真上に円偏
波を発生させる無給電アンテナ素子を平行に配置し、放
射アンテナ素子の幅を給電ストリップ線路上の位置によ
って変化せることで、所望の指向性を持たせた、円偏波
を発生させることができる。
【００１９】請求項２の発明では、電界放射エッジ線が
給電ストリップ線路の長さ方向に対して０度（平行）で
ない角度をなすように接続配列したことで、各放射アン
テナ素子を任意の位相で励振することができる。これに
より、軸比の周波数特性を改善できる。
給電ストリップ線路の長さ方向に対して０度（平行）で
ない角度をなすように接続配列したことで、各放射アン
テナ素子を任意の位相で励振することができる。これに
より、軸比の周波数特性を改善できる。
【００２０】請求項３の発明では、放射アンテナ素子の
幅をその長さよりも小さい短冊形状としたことで、幅の
調整が容易となり、励振振幅を容易に設計することがで
きる。これは、放射アンテナ素子の幅を給電ストリップ
線路上の位置によって変化せることで、所望の指向性を
持たせることができる。
幅をその長さよりも小さい短冊形状としたことで、幅の
調整が容易となり、励振振幅を容易に設計することがで
きる。これは、放射アンテナ素子の幅を給電ストリップ
線路上の位置によって変化せることで、所望の指向性を
持たせることができる。
【００２１】請求項４の発明では、放射アンテナ素子を
矩形形状とし、その１つの頂角付近でのみ給電ストリッ
プ線路に接続した構造としたので、長さ方向の平行な両
辺の長さが略同一となり、周波数制御と励振振幅の設計
が容易となる。また、放射アンテナ素子の幅を給電スト
リップ線路上の位置によって変化せることで、所望の指
向性を持たせることができる。
矩形形状とし、その１つの頂角付近でのみ給電ストリッ
プ線路に接続した構造としたので、長さ方向の平行な両
辺の長さが略同一となり、周波数制御と励振振幅の設計
が容易となる。また、放射アンテナ素子の幅を給電スト
リップ線路上の位置によって変化せることで、所望の指
向性を持たせることができる。
【００２２】請求項５の発明によれば、指向性を持たせ
るために給電ストリップ線路に沿って要求される放射ア
ンテナ素子の幅が変化するが、即ち、幅は給電ストリッ
プ線路に沿った位置の関数で分布しているが、この要求
される幅に応じて放射アンテナ素子の形状と給電ストリ
ップ線路に対する接続形状とを変化させることで、各素
子での反射の小さなアレーアンテナが実現できる。よっ
て、放射効率又は受信感度の高いアレーアンテナ素子を
製造することができる。
るために給電ストリップ線路に沿って要求される放射ア
ンテナ素子の幅が変化するが、即ち、幅は給電ストリッ
プ線路に沿った位置の関数で分布しているが、この要求
される幅に応じて放射アンテナ素子の形状と給電ストリ
ップ線路に対する接続形状とを変化させることで、各素
子での反射の小さなアレーアンテナが実現できる。よっ
て、放射効率又は受信感度の高いアレーアンテナ素子を
製造することができる。
【００２３】請求項６の発明によれば、幅の分布におい
て、幅が設計周波数の波長に対して略０．０７５倍より
も小さい範囲においては短冊形状の放射アンテナ素子を
用い、幅が設計周波数の波長に対して略０．０７５倍以
上の範囲においては、矩形形状の放射アンテナ素子を用
いることより、反射特性の良い放射アンテナ素子とな
り、要求される様々な指向特性を達成できかつ効率の良
いアレーアンテナを製造することができる。
て、幅が設計周波数の波長に対して略０．０７５倍より
も小さい範囲においては短冊形状の放射アンテナ素子を
用い、幅が設計周波数の波長に対して略０．０７５倍以
上の範囲においては、矩形形状の放射アンテナ素子を用
いることより、反射特性の良い放射アンテナ素子とな
り、要求される様々な指向特性を達成できかつ効率の良
いアレーアンテナを製造することができる。
【００２４】請求項７の発明によれば、放射アンテナ素
子を長さと幅の異なる矩形形状、即ち、長方形とするこ
とで、円偏波に変換する前の直線偏波について、他のモ
ードの励振を一層抑圧することができ、容易に単一モー
ドの偏波を発生させることができる。
子を長さと幅の異なる矩形形状、即ち、長方形とするこ
とで、円偏波に変換する前の直線偏波について、他のモ
ードの励振を一層抑圧することができ、容易に単一モー
ドの偏波を発生させることができる。
【００２５】請求項８の発明によれば、放射アンテナ素
子の電界エッジ線は、給電ストリップ線路の長さ方向に
対し０度でない傾きを有し、互いに平行であるので、円
偏波に変換する前の直線偏波について、給電ストリップ
線路の長さ方向に対し傾斜させることができる。
子の電界エッジ線は、給電ストリップ線路の長さ方向に
対し０度でない傾きを有し、互いに平行であるので、円
偏波に変換する前の直線偏波について、給電ストリップ
線路の長さ方向に対し傾斜させることができる。
【００２６】請求項９の発明によれば、放射アンテナ素
子の電界エッジ線は、給電ストリップ線路の長さ方向に
対し４５度の傾きを有し、互いに平行であるので、円偏
波に変換する前の直線偏波について、給電ストリップ線
路の長さ方向に対し４５度傾斜させることができる。
子の電界エッジ線は、給電ストリップ線路の長さ方向に
対し４５度の傾きを有し、互いに平行であるので、円偏
波に変換する前の直線偏波について、給電ストリップ線
路の長さ方向に対し４５度傾斜させることができる。
【００２７】請求項１０の発明によれば、給電ストリッ
プ線路の両側に、長さ方向の向きを同じとする放射アン
テナ素子が配列されているので、電波の放射能力を向上
させ、受信感度を向上させることができる。又、請求項
１１の発明においても、第１放射アンテナ素子と第２放
射アンテナ素子による電波の偏波方向が同一となるた
め、電波の放射能力と受信感度とを向上させることがで
きる。
プ線路の両側に、長さ方向の向きを同じとする放射アン
テナ素子が配列されているので、電波の放射能力を向上
させ、受信感度を向上させることができる。又、請求項
１１の発明においても、第１放射アンテナ素子と第２放
射アンテナ素子による電波の偏波方向が同一となるた
め、電波の放射能力と受信感度とを向上させることがで
きる。
【００２８】請求項１２の発明によれば、両側の放射ア
ンテナ素子が給電ストリップ線路に沿って交互に等間隔
で配置されているので、効率の良い電波の放射及び受信
が可能となる。
ンテナ素子が給電ストリップ線路に沿って交互に等間隔
で配置されているので、効率の良い電波の放射及び受信
が可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００３０】〔第１実施例〕図１は請求項１に記載する
発明に関する望ましい実施態様（実施例）に係るマイク
ロストリップアレーアンテナ１０の構成を示す斜視図で
ある。マイクロストリップアレーアンテナ１０の構造を
詳述するため、図２に２つの層の平面図及び断面図を示
す。図２(a)は上部層である、無給電アンテナ素子17a〜
17jを有する第２の誘電体基板１８の平面図、図２(b)は
給電ストリップ線路１３と放射アンテナ素子14a〜14jと
を有する第１の誘電体基板１２の平面図、図２(c)は(a)
のA2-A2断面図と(b)のB2-B2断面図とを合わせて示した
図である。また、図３は、図２(a)のＣ2部、図２(b)の
Ｄ2部の拡大図である。
発明に関する望ましい実施態様（実施例）に係るマイク
ロストリップアレーアンテナ１０の構成を示す斜視図で
ある。マイクロストリップアレーアンテナ１０の構造を
詳述するため、図２に２つの層の平面図及び断面図を示
す。図２(a)は上部層である、無給電アンテナ素子17a〜
17jを有する第２の誘電体基板１８の平面図、図２(b)は
給電ストリップ線路１３と放射アンテナ素子14a〜14jと
を有する第１の誘電体基板１２の平面図、図２(c)は(a)
のA2-A2断面図と(b)のB2-B2断面図とを合わせて示した
図である。また、図３は、図２(a)のＣ2部、図２(b)の
Ｄ2部の拡大図である。
【００３１】一方の面に接地導体層(接地板)１１が形成
された第１の誘電体基板１２上に、直線状に延びた給電
ストリップ線路１３と、その線路１３に接続された１０
個の放射アンテナ素子14a〜14jとが形成されている。
された第１の誘電体基板１２上に、直線状に延びた給電
ストリップ線路１３と、その線路１３に接続された１０
個の放射アンテナ素子14a〜14jとが形成されている。
【００３２】給電ストリップ線路１３の一方の第１側辺
１３１には、第１の誘電体基板１２上において矩形形状
の第１放射アンテナ素子群14a〜14eが突設されている。
その間隔ｄは、例えば設計周波数における給電ストリッ
プ線路１３を伝搬する波長λ gであり、その長さ（接続
点から開放端に向かう辺の長さ）は伝搬する波長λgの
約半分に設定されている。突設された放射アンテナ素子
群14a〜14eの開放端の１辺はすべて平行である。さらに
給電ストリップ線路１３の他方の第２側辺１３２には、
同様に、矩形形状の第２放射アンテナ素子群14f〜14jが
第１放射アンテナ素子群14a〜14eに平行に配設されてい
る。矩形形状の第２放射アンテナ素子群14f〜14jの開放
端の１辺はすべて平行であり、第１放射アンテナ素子群
14a〜14eの開放端の１辺とは平行である。第１放射アン
テナ素子群14a〜14eのそれぞれと、第２放射アンテナ素
子群14f〜14jのそれぞれとは、例えばｄ／２だけずらし
て配置される。
１３１には、第１の誘電体基板１２上において矩形形状
の第１放射アンテナ素子群14a〜14eが突設されている。
その間隔ｄは、例えば設計周波数における給電ストリッ
プ線路１３を伝搬する波長λ gであり、その長さ（接続
点から開放端に向かう辺の長さ）は伝搬する波長λgの
約半分に設定されている。突設された放射アンテナ素子
群14a〜14eの開放端の１辺はすべて平行である。さらに
給電ストリップ線路１３の他方の第２側辺１３２には、
同様に、矩形形状の第２放射アンテナ素子群14f〜14jが
第１放射アンテナ素子群14a〜14eに平行に配設されてい
る。矩形形状の第２放射アンテナ素子群14f〜14jの開放
端の１辺はすべて平行であり、第１放射アンテナ素子群
14a〜14eの開放端の１辺とは平行である。第１放射アン
テナ素子群14a〜14eのそれぞれと、第２放射アンテナ素
子群14f〜14jのそれぞれとは、例えばｄ／２だけずらし
て配置される。
【００３３】放射アンテナ素子14a〜14jは、図３に示す
ように、給電ストリップ線路１３の側辺に接続されてい
る。
ように、給電ストリップ線路１３の側辺に接続されてい
る。
【００３４】さらに、第１の誘電体基板１２の上方に平
行に第２の誘電体基板１８が設けられており、第２の誘
電体基板１８上に、第１の誘電体基板１２に設けられた
放射アンテナ素子14a〜14jと対応して、円盤状の無給電
アンテナ素子17a〜17jが配置されている。各々の無給電
アンテナ素子17a〜17jの円周部２箇所には導体部を切除
した切り欠きが各々の無給電アンテナ素子17a〜17jの中
心を挟んで対称の位置に設けられている（図３の
（ａ））。切り欠き19a及び19bの形状は特に限定されな
いが、本実施例では矩形形状とし、その２辺が直径方向
に対し平行となるものを使用している。切り欠き19a及
び19bを有する円形の無給電アンテナ素子１７は、切り
欠き19a及び19bを通る中心線Ｄと、それに直交する中心
線Ｅに対し線対称である。また、中心線Ｄと、放射アン
テナ素子１４の延伸する方向（本図では上方向）の平行
線Ｆとの成す角αは略４５度となるように設定される。
切り欠き19a及び19bは放射アンテナ素子１４からの結合
によって励振される無給電アンテナ素子の縮退分離素子
として動作し、給電ストリップ線路１３の長さ方向に対
して直角の方向の直線偏波の電波が無給電アンテナ素子
１７に結合され、この無給電アンテナ素子１７により互
いに９０度位相がずれ且つ直交する２つの直線偏波に分
離されることにより円偏波が発生する。
行に第２の誘電体基板１８が設けられており、第２の誘
電体基板１８上に、第１の誘電体基板１２に設けられた
放射アンテナ素子14a〜14jと対応して、円盤状の無給電
アンテナ素子17a〜17jが配置されている。各々の無給電
アンテナ素子17a〜17jの円周部２箇所には導体部を切除
した切り欠きが各々の無給電アンテナ素子17a〜17jの中
心を挟んで対称の位置に設けられている（図３の
（ａ））。切り欠き19a及び19bの形状は特に限定されな
いが、本実施例では矩形形状とし、その２辺が直径方向
に対し平行となるものを使用している。切り欠き19a及
び19bを有する円形の無給電アンテナ素子１７は、切り
欠き19a及び19bを通る中心線Ｄと、それに直交する中心
線Ｅに対し線対称である。また、中心線Ｄと、放射アン
テナ素子１４の延伸する方向（本図では上方向）の平行
線Ｆとの成す角αは略４５度となるように設定される。
切り欠き19a及び19bは放射アンテナ素子１４からの結合
によって励振される無給電アンテナ素子の縮退分離素子
として動作し、給電ストリップ線路１３の長さ方向に対
して直角の方向の直線偏波の電波が無給電アンテナ素子
１７に結合され、この無給電アンテナ素子１７により互
いに９０度位相がずれ且つ直交する２つの直線偏波に分
離されることにより円偏波が発生する。
【００３５】放射アンテナ素子14a〜14jと、対応する無
給電アンテナ素子17a〜17jとは、誘電体基板１２面及び
１８面に対し垂直上方から見て、互いにその中心がおお
むね重なるように配置される。即ち、図３において、誘
電体基板１２面及び１８面は互いに平行であり、矩形形
状の放射アンテナ素子１４と切り欠き19a及び19bを設け
た円盤状の無給電アンテナ素子１７のそれぞれの中心を
結ぶ直線は誘電体基板１２面及び１８面に略垂直であ
る。
給電アンテナ素子17a〜17jとは、誘電体基板１２面及び
１８面に対し垂直上方から見て、互いにその中心がおお
むね重なるように配置される。即ち、図３において、誘
電体基板１２面及び１８面は互いに平行であり、矩形形
状の放射アンテナ素子１４と切り欠き19a及び19bを設け
た円盤状の無給電アンテナ素子１７のそれぞれの中心を
結ぶ直線は誘電体基板１２面及び１８面に略垂直であ
る。
【００３６】入力端１５から入力された電力は、その一
部が突設された放射アンテナ素子14a、14f、14b…、及
び無給電アンテナ素子17a、17f、17b、…に順次結合し
て放射され、その残された電力は進行方向（図２の右方
向）に伝播し徐々に減衰し、その残留電力が終端１６に
到達する。この動作の様子を放射アンテナ素子１４及び
無給電アンテナ素子１７の１組について、模式的にあら
わしたものを図４に示す。入力端（図中の左側）から入
力された電力は、その一部がアンテナ素子１４及び無給
電アンテナ素子１７に結合し放射され、残された電力の
大部分は出力端（図中の右側）に透過する。また、イン
ピーダンス不整合により、その一部の電力が反射され入
力端へもどる。すなわち、アンテナ素子からの放射量
は、放射量＝入力−透過量−反射量という式で表され、
放射アンテナ素子の入力に対する透過・反射量が求まれ
ば一意に求まる。なお、反射が放射や透過と比べ極めて
小さい場合は放射量≒入力−透過量となり、透過量のみ
が求まれば放射量が一意に求まる。
部が突設された放射アンテナ素子14a、14f、14b…、及
び無給電アンテナ素子17a、17f、17b、…に順次結合し
て放射され、その残された電力は進行方向（図２の右方
向）に伝播し徐々に減衰し、その残留電力が終端１６に
到達する。この動作の様子を放射アンテナ素子１４及び
無給電アンテナ素子１７の１組について、模式的にあら
わしたものを図４に示す。入力端（図中の左側）から入
力された電力は、その一部がアンテナ素子１４及び無給
電アンテナ素子１７に結合し放射され、残された電力の
大部分は出力端（図中の右側）に透過する。また、イン
ピーダンス不整合により、その一部の電力が反射され入
力端へもどる。すなわち、アンテナ素子からの放射量
は、放射量＝入力−透過量−反射量という式で表され、
放射アンテナ素子の入力に対する透過・反射量が求まれ
ば一意に求まる。なお、反射が放射や透過と比べ極めて
小さい場合は放射量≒入力−透過量となり、透過量のみ
が求まれば放射量が一意に求まる。
【００３７】ここで、本発明によるマイクロストリップ
アンテナ素子１４の横幅Wを変えたときの放射量を求め
たものを図５に示す。図の横軸はマイクロストリップア
ンテナ素子１４の横幅Wをあらわし設計周波数における
波長λで規格化した値である。また縦軸は入力電力に対
する比で表したものである。
アンテナ素子１４の横幅Wを変えたときの放射量を求め
たものを図５に示す。図の横軸はマイクロストリップア
ンテナ素子１４の横幅Wをあらわし設計周波数における
波長λで規格化した値である。また縦軸は入力電力に対
する比で表したものである。
【００３８】図５を用い、必要となるアンテナ素子の励
振振幅（放射量）に対する、アンテナ素子の幅を決定す
ることができる。例えば放射量１０％が必要とされると
き、アンテナ素子の幅を０．１３λとすればよい。図１
に示したアレーアンテナの設計では、予め決定された各
アンテナ素子の所定の励振振幅（放射量）に応じて、各
々の放射アンテナ素子の横幅を決定することにより、所
望の指向性を実現することができる。
振振幅（放射量）に対する、アンテナ素子の幅を決定す
ることができる。例えば放射量１０％が必要とされると
き、アンテナ素子の幅を０．１３λとすればよい。図１
に示したアレーアンテナの設計では、予め決定された各
アンテナ素子の所定の励振振幅（放射量）に応じて、各
々の放射アンテナ素子の横幅を決定することにより、所
望の指向性を実現することができる。
【００３９】図６には、円偏波を発生させる無給電アン
テナ素子により、軸比の周波数帯域が拡大される様子を
示す。点線は図１７に示した従来例によるアレーアンテ
ナの特性を、実線は本実施例によるアレーアンテナ１０
の特性を示す。このように、無給電アンテナ素子によ
り、良好な軸比の周波数帯域が広くなり、製造時に不必
要な高い精度が要求されず、生産性が向上する。
テナ素子により、軸比の周波数帯域が拡大される様子を
示す。点線は図１７に示した従来例によるアレーアンテ
ナの特性を、実線は本実施例によるアレーアンテナ１０
の特性を示す。このように、無給電アンテナ素子によ
り、良好な軸比の周波数帯域が広くなり、製造時に不必
要な高い精度が要求されず、生産性が向上する。
【００４０】以上のような構成により、各放射アンテナ
素子の幅Wを変えることで各素子の励振振幅（放射量）
を制御することができるため、アンテナとして要求され
る指向特性、すなわち利得やサイドローブのレベルなど
を目的（仕様）に応じたものとすることができる。ま
た、広い周波数帯域においてこの特徴を得られることか
ら、アンテナを搭載する際、周辺の物体の影響による特
性の劣化が少なく、有用性が高い。
素子の幅Wを変えることで各素子の励振振幅（放射量）
を制御することができるため、アンテナとして要求され
る指向特性、すなわち利得やサイドローブのレベルなど
を目的（仕様）に応じたものとすることができる。ま
た、広い周波数帯域においてこの特徴を得られることか
ら、アンテナを搭載する際、周辺の物体の影響による特
性の劣化が少なく、有用性が高い。
【００４１】尚、上記の実施例において、放射アンテナ
素子は給電ストリップ線路の両側に設けたが、少なくと
も一方の側に設けたものでも良い。
素子は給電ストリップ線路の両側に設けたが、少なくと
も一方の側に設けたものでも良い。
【００４２】〔第２実施例〕図７は請求項２、４、７乃
至９に記載する発明に関する望ましい実施態様（実施
例）に係るマイクロストリップアレーアンテナ２０の構
成を示す斜視図である。マイクロストリップアレーアン
テナ２０の構造を詳述するため、図８に２つの層の平面
図及び断面図を示す。図８(a)は上部層である、無給電
アンテナ素子27a〜27jを有する第２の誘電体基板２８の
平面図、図８(b)は給電ストリップ線路２３と放射アン
テナ素子24a〜24jとを有する第１の誘電体基板２２の平
面図、図８(c)は(a)のA8-A8断面図と(b)のB8-B8断面図
とを合わせて示した図である。また、図９は、図８(a)
のＣ8部、図８(b)のＤ8部の拡大図である。
至９に記載する発明に関する望ましい実施態様（実施
例）に係るマイクロストリップアレーアンテナ２０の構
成を示す斜視図である。マイクロストリップアレーアン
テナ２０の構造を詳述するため、図８に２つの層の平面
図及び断面図を示す。図８(a)は上部層である、無給電
アンテナ素子27a〜27jを有する第２の誘電体基板２８の
平面図、図８(b)は給電ストリップ線路２３と放射アン
テナ素子24a〜24jとを有する第１の誘電体基板２２の平
面図、図８(c)は(a)のA8-A8断面図と(b)のB8-B8断面図
とを合わせて示した図である。また、図９は、図８(a)
のＣ8部、図８(b)のＤ8部の拡大図である。
【００４３】一方の面に接地導体層(接地板)２１が形成
された第１の誘電体基板２２上に、直線状に延びた給電
ストリップ線路２３と、その線路２３に接続された１０
個の放射アンテナ素子24a〜24jとが形成されている。
された第１の誘電体基板２２上に、直線状に延びた給電
ストリップ線路２３と、その線路２３に接続された１０
個の放射アンテナ素子24a〜24jとが形成されている。
【００４４】給電ストリップ線路２３の一方の第１側辺
２３１には、第１の誘電体基板２２上において矩形形状
の第１放射アンテナ素子群24a〜24eが、略４５度の向き
に傾斜して突設されている。その間隔ｄは、例えば設計
周波数における給電ストリップ線路２３を伝搬する波長
λgであり、その長さ（接続点から開放端に向かう辺の
長さ）は伝搬する波長λgの約半分に設定されている。
突設された放射アンテナ素子群24a〜24eの開放端の１辺
はすべて平行である。さらに給電ストリップ線路２３の
他方の第２側辺２３２には、同様に、矩形形状の第２放
射アンテナ素子群24f〜24jが第１放射アンテナ素子群24
a〜24eに直角に配設されている。矩形形状の第２放射ア
ンテナ素子群24f〜24jの開放端の１辺はすべて平行であ
り、第１放射アンテナ素子群24a〜24eの開放端の１辺と
は直角である。第１放射アンテナ素子群24a〜24eのそれ
ぞれと、第２放射アンテナ素子群24f〜24jのそれぞれと
は、例えばｄ／４だけずらして配置される。電界放射エ
ッジ線は、各放射アンテナ素子の輪郭エッジ線の１辺で
あり、どちらが電界放射エッジ線となるかは動作周波数
により異なる。
２３１には、第１の誘電体基板２２上において矩形形状
の第１放射アンテナ素子群24a〜24eが、略４５度の向き
に傾斜して突設されている。その間隔ｄは、例えば設計
周波数における給電ストリップ線路２３を伝搬する波長
λgであり、その長さ（接続点から開放端に向かう辺の
長さ）は伝搬する波長λgの約半分に設定されている。
突設された放射アンテナ素子群24a〜24eの開放端の１辺
はすべて平行である。さらに給電ストリップ線路２３の
他方の第２側辺２３２には、同様に、矩形形状の第２放
射アンテナ素子群24f〜24jが第１放射アンテナ素子群24
a〜24eに直角に配設されている。矩形形状の第２放射ア
ンテナ素子群24f〜24jの開放端の１辺はすべて平行であ
り、第１放射アンテナ素子群24a〜24eの開放端の１辺と
は直角である。第１放射アンテナ素子群24a〜24eのそれ
ぞれと、第２放射アンテナ素子群24f〜24jのそれぞれと
は、例えばｄ／４だけずらして配置される。電界放射エ
ッジ線は、各放射アンテナ素子の輪郭エッジ線の１辺で
あり、どちらが電界放射エッジ線となるかは動作周波数
により異なる。
【００４５】放射アンテナ素子24a〜24jは、図９に示す
ように、その１つの頂角において、短辺の長さWの約１
／２以下の幅で給電ストリップ線路２３の側辺に接続さ
れている。さらに、第１の誘電体基板２２の上方に平行
に第２の誘電体基板２８が設けられており、第２の誘電
体基板２８上に、第１の誘電体基板２２に設けられた放
射アンテナ素子24a〜24jと対応して、円盤状の無給電ア
ンテナ素子27a〜27jが配置されている。各々の無給電ア
ンテナ素子27a〜27jの円周部２箇所には導体部を切除し
た切り欠きが各々の無給電アンテナ素子27a〜27jの中心
を挟んで対称の位置に設けられている（図９の
（ａ））。切り欠き29a及び29bの形状は特に限定されな
いが、本実施例では矩形形状とし、その２辺が直径方向
に対し平行となるものを使用している。切り欠き29a及
び29bを有する円形の無給電アンテナ素子２７は、切り
欠き29a及び29bを通る中心線Ｇと、それに直交する中心
線Ｈに対し線対称である。また、中心線Ｇと、放射アン
テナ素子２４の延伸する方向（本図では上方向）の平行
線Ｉとの成す角βは略４５度となるように設定される。
切り欠き29a及び29bは放射アンテナ素子２４からの結合
によって励振される無給電アンテナ素子の縮退分離素子
として動作し、給電ストリップ線路２３の長さ方向に対
して直角の方向の直線偏波の電波が無給電アンテナ素子
２７に結合され、この無給電アンテナ素子２７により互
いに９０度位相がずれ且つ直交する２つの直線偏波に分
離されることにより円偏波が発生する。
ように、その１つの頂角において、短辺の長さWの約１
／２以下の幅で給電ストリップ線路２３の側辺に接続さ
れている。さらに、第１の誘電体基板２２の上方に平行
に第２の誘電体基板２８が設けられており、第２の誘電
体基板２８上に、第１の誘電体基板２２に設けられた放
射アンテナ素子24a〜24jと対応して、円盤状の無給電ア
ンテナ素子27a〜27jが配置されている。各々の無給電ア
ンテナ素子27a〜27jの円周部２箇所には導体部を切除し
た切り欠きが各々の無給電アンテナ素子27a〜27jの中心
を挟んで対称の位置に設けられている（図９の
（ａ））。切り欠き29a及び29bの形状は特に限定されな
いが、本実施例では矩形形状とし、その２辺が直径方向
に対し平行となるものを使用している。切り欠き29a及
び29bを有する円形の無給電アンテナ素子２７は、切り
欠き29a及び29bを通る中心線Ｇと、それに直交する中心
線Ｈに対し線対称である。また、中心線Ｇと、放射アン
テナ素子２４の延伸する方向（本図では上方向）の平行
線Ｉとの成す角βは略４５度となるように設定される。
切り欠き29a及び29bは放射アンテナ素子２４からの結合
によって励振される無給電アンテナ素子の縮退分離素子
として動作し、給電ストリップ線路２３の長さ方向に対
して直角の方向の直線偏波の電波が無給電アンテナ素子
２７に結合され、この無給電アンテナ素子２７により互
いに９０度位相がずれ且つ直交する２つの直線偏波に分
離されることにより円偏波が発生する。
【００４６】放射アンテナ素子24a〜24jと、対応する無
給電アンテナ素子27a〜27jとは、誘電体基板２２面及び
２８面に対し垂直上方から見て、互いにその中心がおお
むね重なるように配置される。即ち、図９において、誘
電体基板２２面及び２８面は互いに平行であり、矩形形
状の放射アンテナ素子２４と、切り欠き29a及び29bを設
けた円盤状の無給電アンテナ素子２７とのそれぞれの中
心を結ぶ直線は誘電体基板２２面及び２８面に略垂直で
ある。
給電アンテナ素子27a〜27jとは、誘電体基板２２面及び
２８面に対し垂直上方から見て、互いにその中心がおお
むね重なるように配置される。即ち、図９において、誘
電体基板２２面及び２８面は互いに平行であり、矩形形
状の放射アンテナ素子２４と、切り欠き29a及び29bを設
けた円盤状の無給電アンテナ素子２７とのそれぞれの中
心を結ぶ直線は誘電体基板２２面及び２８面に略垂直で
ある。
【００４７】更に、第１放射アンテナ素子群24a〜24eに
対応する第１無給電アンテナ素子群27a〜27eと、第２放
射アンテナ素子群24f〜24jに対応する第２無給電アンテ
ナ素子群27f〜27jとは、それぞれに設けられた切り欠き
の位置が、相対的に略９０度異なる角度となるように配
置されている。これにより、軸比の周波数特性が改善さ
れ、広帯域にわたって優れた軸比特性を実現できる。軸
比が改善される原理を図９及び図１０を用いて説明す
る。１つの放射アンテナ素子により励振された無給電ア
ンテナ素子Ｊは、上述の第１実施例で示した如く、設計
周波数からずれた周波数では、ずれが大きくなるほど軸
比特性が劣化している。即ち、このずれた周波数特性で
は偏波が楕円偏波となっている。一方、無給電アンテナ
素子Ｋは、無給電アンテナ素子Ｊ同様、設計周波数から
ずれた周波数においては楕円偏波特性を呈するが、無給
電アンテナ素子Ｊに対し空間的及び時間的に９０度の位
相差をもって励振されているので、偏波の様子（電界ベ
クトルの様子）は図１０の破線のようになる。したがっ
て、無給電アンテナ素子Ｊ及びＫの偏波の合成ベクトル
は図１０の実線のようになり、円偏波が励振される。
対応する第１無給電アンテナ素子群27a〜27eと、第２放
射アンテナ素子群24f〜24jに対応する第２無給電アンテ
ナ素子群27f〜27jとは、それぞれに設けられた切り欠き
の位置が、相対的に略９０度異なる角度となるように配
置されている。これにより、軸比の周波数特性が改善さ
れ、広帯域にわたって優れた軸比特性を実現できる。軸
比が改善される原理を図９及び図１０を用いて説明す
る。１つの放射アンテナ素子により励振された無給電ア
ンテナ素子Ｊは、上述の第１実施例で示した如く、設計
周波数からずれた周波数では、ずれが大きくなるほど軸
比特性が劣化している。即ち、このずれた周波数特性で
は偏波が楕円偏波となっている。一方、無給電アンテナ
素子Ｋは、無給電アンテナ素子Ｊ同様、設計周波数から
ずれた周波数においては楕円偏波特性を呈するが、無給
電アンテナ素子Ｊに対し空間的及び時間的に９０度の位
相差をもって励振されているので、偏波の様子（電界ベ
クトルの様子）は図１０の破線のようになる。したがっ
て、無給電アンテナ素子Ｊ及びＫの偏波の合成ベクトル
は図１０の実線のようになり、円偏波が励振される。
【００４８】図１１に、本実施例により、特に軸比3dB
以下の周波数帯域が拡大される様子を示す。点線は図１
乃至図３に示した第１実施例のアレーアンテナ１０の特
性、実線は第２実施例のアレーアンテナ２０の特性であ
る。第２実施例の構成により良好な軸比の周波数帯域が
更に広くなり、製造時に不必要な高い精度が要求され
ず、生産性が向上する。
以下の周波数帯域が拡大される様子を示す。点線は図１
乃至図３に示した第１実施例のアレーアンテナ１０の特
性、実線は第２実施例のアレーアンテナ２０の特性であ
る。第２実施例の構成により良好な軸比の周波数帯域が
更に広くなり、製造時に不必要な高い精度が要求され
ず、生産性が向上する。
【００４９】以上のような構成により、各放射アンテナ
素子の幅Wを変えることで各素子の励振振幅（放射量）
を制御することができるため、アンテナとして要求され
る指向特性、すなわち利得やサイドローブのレベルなど
を目的（仕様）に応じたものとすることができる。ま
た、広い周波数帯域においてこの特徴を得られることか
ら、アンテナを搭載する際、周辺の物体の影響による特
性の劣化が少なく、有用性が高い。
素子の幅Wを変えることで各素子の励振振幅（放射量）
を制御することができるため、アンテナとして要求され
る指向特性、すなわち利得やサイドローブのレベルなど
を目的（仕様）に応じたものとすることができる。ま
た、広い周波数帯域においてこの特徴を得られることか
ら、アンテナを搭載する際、周辺の物体の影響による特
性の劣化が少なく、有用性が高い。
【００５０】上記第１及び第２実施例において、縮退分
離素子として、２箇所に切り欠きを設けた円盤状の無給
電アンテナ素子17a〜17j及び27a〜27jを示したが、この
ほかにも図１２に示されるような形状の無給電アンテナ
素子を設けても同じ効果が得られる。図１２（ａ）〜
（ｄ）に、具体例の一部を示す。紙面上下方向の、図１
２（ａ）〜（ｄ）各々について、紙面上下方向のＥと示
された直線偏波に対し、各々その無給電アンテナ素子の
平面図の概略と、縮退分離される方向を示している。図
１２（ａ）は、第１及び第２実施例において、２箇所に
切り欠きを設けた円盤状の無給電アンテナ素子17a〜17j
及び27a〜27jであったのに対し、矩形状の突起を設けた
円盤状としたものである。図１２（ｂ）は、Ｅと示した
直線偏波に対し、垂直及び平行な２辺で形成される正方
形の無給電アンテナ素子の向かい合う２つの頂角に、そ
れらを結ぶ対角線に垂直な方向に辺を有する矩形状の突
起を設けたものである。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）
とは逆に、正方形の無給電アンテナ素子の向かい合う２
つの頂角から、それらを結ぶ対角線に垂直な方向に辺を
有する矩形状に切り欠きを設けたものである。更に図１
２（ｄ）は、Ｅと示した直線偏波に対し、±４５度の角
度で互いに中央図で重なる矩形から成る十文字型の縮退
分離素子である。
離素子として、２箇所に切り欠きを設けた円盤状の無給
電アンテナ素子17a〜17j及び27a〜27jを示したが、この
ほかにも図１２に示されるような形状の無給電アンテナ
素子を設けても同じ効果が得られる。図１２（ａ）〜
（ｄ）に、具体例の一部を示す。紙面上下方向の、図１
２（ａ）〜（ｄ）各々について、紙面上下方向のＥと示
された直線偏波に対し、各々その無給電アンテナ素子の
平面図の概略と、縮退分離される方向を示している。図
１２（ａ）は、第１及び第２実施例において、２箇所に
切り欠きを設けた円盤状の無給電アンテナ素子17a〜17j
及び27a〜27jであったのに対し、矩形状の突起を設けた
円盤状としたものである。図１２（ｂ）は、Ｅと示した
直線偏波に対し、垂直及び平行な２辺で形成される正方
形の無給電アンテナ素子の向かい合う２つの頂角に、そ
れらを結ぶ対角線に垂直な方向に辺を有する矩形状の突
起を設けたものである。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）
とは逆に、正方形の無給電アンテナ素子の向かい合う２
つの頂角から、それらを結ぶ対角線に垂直な方向に辺を
有する矩形状に切り欠きを設けたものである。更に図１
２（ｄ）は、Ｅと示した直線偏波に対し、±４５度の角
度で互いに中央図で重なる矩形から成る十文字型の縮退
分離素子である。
【００５１】更に、以上述べた縮退分離素子としての無
給電アンテナ素子は、いずれも右旋の円偏波を発生させ
るための例であるが、縮退分離のために付加した切り欠
きや突起を、各々無給電アンテナ素子の中心に対し９０
度回転させた位置に移動させれば、左旋の円偏波を発生
させることができる。
給電アンテナ素子は、いずれも右旋の円偏波を発生させ
るための例であるが、縮退分離のために付加した切り欠
きや突起を、各々無給電アンテナ素子の中心に対し９０
度回転させた位置に移動させれば、左旋の円偏波を発生
させることができる。
【００５２】上記第１及び第２実施例において、放射ア
ンテナ素子の幅、長さ及び間隔は、給電ストリップ線路
を伝搬する波長λgとの関係において、アレーアンテナ
の特性によって決定されるものであり、上述した長さの
整数倍のものとすることもできる。また、給電ストリッ
プ線路に接続される放射アンテナ素子の数は任意であ
る。無給電アンテナ素子の大きさ並びに切り欠き或いは
突起の大きさは対応する放射アンテナ素子に応じて設計
すれば良く、任意に調整が可能である。
ンテナ素子の幅、長さ及び間隔は、給電ストリップ線路
を伝搬する波長λgとの関係において、アレーアンテナ
の特性によって決定されるものであり、上述した長さの
整数倍のものとすることもできる。また、給電ストリッ
プ線路に接続される放射アンテナ素子の数は任意であ
る。無給電アンテナ素子の大きさ並びに切り欠き或いは
突起の大きさは対応する放射アンテナ素子に応じて設計
すれば良く、任意に調整が可能である。
【００５３】或いは図１３(a)に示すように、給電スト
リップ線路の終端に残留電力を吸収するための整合終端
素子６１を設けたり、有効に電力を放射させるために、
例えばマイクロストリップアンテナ素子６２などを設け
ても良い。
リップ線路の終端に残留電力を吸収するための整合終端
素子６１を設けたり、有効に電力を放射させるために、
例えばマイクロストリップアンテナ素子６２などを設け
ても良い。
【００５４】放射アンテナ素子の変形としては次のよう
なものが考えられる。図１４は、放射アンテナ素子を全
て短冊形状としたものである（請求項３の発明に対
応）。また、図１５は、放射アンテナ素子を幅の小さい
部分では短冊形状とし、幅の大きい部分では矩形形状と
したものである（請求項５、６の発明に対応）。また、
図１６は、放射アンテナ素子を幅の最も小さい部分では
矩形形状としたうえ給電ストリップ線路と非接触で所定
間隔離して配置し、幅の小さい部分では短冊形状とし、
幅の大きい部分では矩形形状としたものである。これら
いずれの場合も、上記実施例と同様の円偏波素子を用い
ることができる。更に図１４乃至図１６のように、給電
ストリップ線路の他方の第２側辺に接続された第２の放
射素子の放射エッジ線を、第１側辺に接続された第１放
射素子の放射エッジ線と平行となるようにし（請求項１
０、１１の発明に対応）、第２の放射素子のそれぞれの
接続点が、第１の放射素子のそれぞれの接続点の中点と
なるよう配列しても良い（請求項１２に対応）。
なものが考えられる。図１４は、放射アンテナ素子を全
て短冊形状としたものである（請求項３の発明に対
応）。また、図１５は、放射アンテナ素子を幅の小さい
部分では短冊形状とし、幅の大きい部分では矩形形状と
したものである（請求項５、６の発明に対応）。また、
図１６は、放射アンテナ素子を幅の最も小さい部分では
矩形形状としたうえ給電ストリップ線路と非接触で所定
間隔離して配置し、幅の小さい部分では短冊形状とし、
幅の大きい部分では矩形形状としたものである。これら
いずれの場合も、上記実施例と同様の円偏波素子を用い
ることができる。更に図１４乃至図１６のように、給電
ストリップ線路の他方の第２側辺に接続された第２の放
射素子の放射エッジ線を、第１側辺に接続された第１放
射素子の放射エッジ線と平行となるようにし（請求項１
０、１１の発明に対応）、第２の放射素子のそれぞれの
接続点が、第１の放射素子のそれぞれの接続点の中点と
なるよう配列しても良い（請求項１２に対応）。
【図１】本発明の具体的な第１実施例に係るマイクロス
トリップアレーアンテナの構成を示した斜視図。
トリップアレーアンテナの構成を示した斜視図。
【図２】第１実施例に係るマイクロストリップアレーア
ンテナの平面図と断面図。
ンテナの平面図と断面図。
【図３】第１実施例に係るマイクロストリップアレーア
ンテナの放射アンテナ素子と無給電アンテナ素子の詳細
図。
ンテナの放射アンテナ素子と無給電アンテナ素子の詳細
図。
【図４】第１実施例に係るマイクロストリップアレーア
ンテナの放射アンテナ素子の動作を示す原理図。
ンテナの放射アンテナ素子の動作を示す原理図。
【図５】第１実施例に係るマイクロストリップアレーア
ンテナの放射アンテナ素子の放射量を表す図。
ンテナの放射アンテナ素子の放射量を表す図。
【図６】第１実施例に係るマイクロストリップアレーア
ンテナの軸比の周波数特性を示す図。
ンテナの軸比の周波数特性を示す図。
【図７】本発明の具体的な第２実施例に係るマイクロス
トリップアレーアンテナの構成を示した斜視図。
トリップアレーアンテナの構成を示した斜視図。
【図８】第２実施例に係るマイクロストリップアレーア
ンテナの平面図と断面図。
ンテナの平面図と断面図。
【図９】第２実施例に係るマイクロストリップアレーア
ンテナの放射アンテナ素子と無給電アンテナ素子の詳細
図。
ンテナの放射アンテナ素子と無給電アンテナ素子の詳細
図。
【図１０】第２実施例に係るマイクロストリップアレー
アンテナの軸比改善の効果を説明する原理図。
アンテナの軸比改善の効果を説明する原理図。
【図１１】第２実施例に係るマイクロストリップアレー
アンテナの軸比の周波数特性を示す図。
アンテナの軸比の周波数特性を示す図。
【図１２】本発明に係るマイクロストリップアレーアン
テナの無給電アンテナ素子として使うことができる他の
素子の例を示す図。
テナの無給電アンテナ素子として使うことができる他の
素子の例を示す図。
【図１３】給電ストリップ線路の終端における変形を示
した平面図。
した平面図。
【図１４】放射アンテナ素子の構成の第１の変形例を示
す斜視図。
す斜視図。
【図１５】放射アンテナ素子の構成の第２の変形例を示
す斜視図。
す斜視図。
【図１６】放射アンテナ素子の構成の第３の変形例を示
す斜視図。
す斜視図。
【図１７】従来例に係るマイクロストリップアレーアン
テナの平面図。
テナの平面図。
１０、２０…マイクロストリップアレーアンテナ １１、２１、３１、４１、５１…接地導体層(接地板) １２、１８、２２、２８、３２、４２、５２…誘電体基
板 １３、２３、３３、４３、５３…給電ストリップ線路 １４ａ〜１４ｊ、２４ａ〜２４ｊ、３４ａ〜３４ｊ、４
４ａ〜４４ｊ、５４ａ〜５４ｊ…放射アンテナ素子 １７ａ〜１７ｊ、２７ａ〜２７ｊ…円偏波発生用無給電
アンテナ素子
板 １３、２３、３３、４３、５３…給電ストリップ線路 １４ａ〜１４ｊ、２４ａ〜２４ｊ、３４ａ〜３４ｊ、４
４ａ〜４４ｊ、５４ａ〜５４ｊ…放射アンテナ素子 １７ａ〜１７ｊ、２７ａ〜２７ｊ…円偏波発生用無給電
アンテナ素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 訓利 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 渡辺 俊明 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 佐藤 和夫 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA07 AB06 CA03 HA04 HA05 HA10 JA02 JA06 JA07 5J045 AA02 AA07 AB05 AB06 CA04 DA10 DA12 EA07 FA02 HA03 LA01 MA07 NA01 NA07
Claims (12)
- 【請求項１】 背面に導体の接地板が形成された第１の
誘電体基板と、その第１の誘電体基板上に形成された第
１のストリップ導体と、前記第１の誘電体基板上方に平
行に置かれた第２の誘電体基板と、その第２の誘電体基
板上に形成された第２のストリップ導体とから形成され
たマイクロストリップアレーアンテナにおいて、 前記第１のストリップ導体は、線状に配設された給電ス
トリップ線路と、前記給電ストリップ線路の両側辺のう
ち少なくとも一方の第１側辺に沿って所定間隔で、その
側辺から接続配列された複数の放射アンテナ素子とから
なり、 前記放射アンテナ素子は、長さが予め設定された動作周
波数における前記給電ストリップ線路を伝搬する波長の
概１／２の整数倍であり、幅が所望の指向特性を提供す
るように予め設定された各放射アンテナ素子の励振振幅
の位置に関する分布に対応した幅の分布を有し、一端が
前記給電ストリップ線路と接続され他端が開放されたス
トリップ導体で構成され、 前記第２のストリップ導体は、第１の誘電体基板上の前
記複数の放射アンテナ素子の各々に対応して真上に配置
された複数の無給電アンテナ素子であり、 前記無給電アンテナ素子は対応する放射アンテナ素子と
の結合により円偏波を発生することを特徴とするマイク
ロストリップアレーアンテナ。 - 【請求項２】 前記複数の放射アンテナ素子は、電界放
射エッジ線が前記給電ストリップ線路の長さ方向に対し
て０度（平行）でない角度を成すように、前記第１側辺
から接続配列されたことを特徴とする請求項１に記載の
マイクロストリップアレーアンテナ。 - 【請求項３】 前記放射アンテナ素子は幅がその長さよ
りも小さい短冊形状であることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載のマイクロストリップアレーアンテ
ナ。 - 【請求項４】 前記放射アンテナ素子は矩形形状であ
り、その矩形形状の１つの頂角付近でのみ前記給電スト
リップ線路に接続される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レーアンテナ。 - 【請求項５】 前記放射アンテナ素子は、前記幅の分布
において、前記放射アンテナ素子の前記幅を狭くする領
域では、根元部から同一幅で前記給電ストリップ線路に
接続され前記幅が前記長さよりも小さい短冊形状をした
素子とし、前記放射アンテナ素子の前記幅を広くする領
域では、頂角付近でのみ前記給電ストリップ線路に接続
された矩形形状の素子と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レーアンテナ。 - 【請求項６】 前記短冊形状の放射アンテナ素子は、幅
の分布において、幅が設計周波数の波長に対して略０．
０７５倍よりも小さい範囲において用いられ、前記矩形
形状の放射アンテナ素子は、幅の分布において、幅が設
計周波数の波長に対して略０．０７５倍以上の範囲にお
いて用いられることを特徴とする請求項５に記載のマイ
クロストリップアレーアンテナ。 - 【請求項７】 前記放射アンテナ素子は長さと幅とが異
なる矩形形状であることを特徴とする請求項４に記載の
マイクロストリップアレーアンテナ。 - 【請求項８】 前記放射アンテナ素子の電界エッジ線
は、互いに平行であることを特徴とする請求項１乃至請
求項７のいずれか１項に記載のマイクロストリップアレ
ーアンテナ。 - 【請求項９】 前記放射アンテナ素子の電界エッジ線
は、前記給電ストリップ線路の長さ方向に対し４５度の
傾きを有し、互いに平行であることを特徴とする請求項
２乃至請求項８のいずれか１項に記載のマイクロストリ
ップアレーアンテナ。 - 【請求項１０】 前記放射アンテナ素子は、前記給電ス
トリップ線路の第１側辺に沿って形成された第１放射ア
ンテナ素子と、その第１放射アンテナ素子と同様に構成
されて、それに略平行に前記給電ストリップ線路の他方
の側辺である第２側辺に沿って形成された第２放射アン
テナ素子とから成ることを特徴とする請求項１乃至請求
項９のいずれか１項に記載のマイクロストリップアレー
アンテナ。 - 【請求項１１】 前記放射アンテナ素子は、前記給電ス
トリップ線路の第１側辺に沿って形成された第１放射ア
ンテナ素子が放射する電界方向と、他方の側辺である第
２側辺に沿って形成された第２放射アンテナ素子が放射
する電界方向とが略平行であることを特徴とする請求項
１０に記載のマイクロストリップアレーアンテナ。 - 【請求項１２】 前記第２放射アンテナ素子のそれぞれ
は、前記第１放射アンテナ素子のそれぞれが前記給電ス
トリップ線路に沿って配列されている間隔の略中点に配
置されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１
１に記載のマイクロストリップアレーアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28884799A JP2001111335A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | マイクロストリップアレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28884799A JP2001111335A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | マイクロストリップアレーアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001111335A true JP2001111335A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17735526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28884799A Pending JP2001111335A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | マイクロストリップアレーアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001111335A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003283239A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP2004120130A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc | グランド板付アンテナ及びグランド板付アレーアンテナ |
| WO2004100314A1 (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 無線ｌａｎアンテナ |
| JP2010041566A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Furuno Electric Co Ltd | クロスダイポールアンテナ |
| JP2011120240A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-16 | Korea Electronics Telecommun | 無線通信システムにおける円偏波アンテナ及びその製造方法 |
| CN102683858A (zh) * | 2011-03-09 | 2012-09-19 | 株式会社电装 | 天线 |
| JP2014090291A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Hitachi Chemical Co Ltd | 電磁結合構造を有する多層伝送線路板及びアンテナモジュール |
| US8736514B2 (en) | 2010-03-17 | 2014-05-27 | Denso Corporation | Antenna |
| CN104505601A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-04-08 | 华南理工大学 | 一种低剖面梳状网络阵列基站天线 |
| CN105789872A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-07-20 | 广东工业大学 | 一种5.8GHzISA频段的紧凑型圆极化阵列天线 |
| CN113176559A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-27 | 广东纳睿雷达科技股份有限公司 | 二维测角车载雷达系统、雷达二维测角方法及存储介质 |
| CN113490860A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-08 | 华为技术有限公司 | 一种天线、探测装置和终端 |
| CN113871860A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-12-31 | 友达光电股份有限公司 | 天线结构及阵列天线模块 |
| US11245198B2 (en) | 2014-12-05 | 2022-02-08 | Astyx Gmbh | Radar antenna and suitable method for influencing the radiation characteristics of a radar antenna |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28884799A patent/JP2001111335A/ja active Pending
Cited By (18)
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| CN113871860B (zh) * | 2021-01-05 | 2023-08-01 | 友达光电股份有限公司 | 天线结构及阵列天线模块 |
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| CN113176559B (zh) * | 2021-04-13 | 2024-03-26 | 广东纳睿雷达科技股份有限公司 | 二维测角车载雷达系统、雷达二维测角方法及存储介质 |
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