JP2001284952A

JP2001284952A - 円偏波アンテナおよびそれを用いた通信装置

Info

Publication number: JP2001284952A
Application number: JP2000094051A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kawabata; 一也川端; Moichi Ito; 茂一伊藤; Atsushi Yuasa; 敦之湯浅; Hisashi Akiyama; 恒秋山
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-12
Also published as: US20010048392A1; US6392602B2; EP1143560A3; EP1143560A2

Abstract

(57)【要約】【課題】基本モードと高次モードの良好な円偏波特性
が得られ、かつ、小型な円偏波アンテナを提供する。【解決手段】略円柱状の誘電体基体２の上面２ａに略
円形状の放射電極３を形成する。誘電体基体２の側周面
２ｃには基本モード用の給電電極４と高次モード用の給
電電極５を形成し、各給電電極４，５からそれぞれ放射
電極３に容量結合によって電力を供給する構成とする。
放射電極３は基本モード用と高次モード用を兼用するこ
とから、円偏波アンテナ１の小型化が図れる。また、上
記の如く容量給電の方式であるので、基本モードと高次
モードの各共振周波数を設定の周波数に簡単に調整設定
でき、また、基本モードと高次モードの各円偏波特性を
良好にすることが容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円偏波の電波を送
受信する円偏波アンテナおよびそれを用いた通信装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６（ａ）には無線装置に内蔵される円
偏波アンテナの一例が模式的な斜視図により示され、図
６（ｂ）には図６（ａ）に示すａ−ａ部分の断面図が示
されている。これら図６（ａ）、（ｂ）に示す円偏波ア
ンテナ３０は、特公平７−４６７６２号公報に記載され
ている円偏波マイクロストリップアンテナである。この
円偏波アンテナ３０は、異なる複数の周波数帯の電波の
送受信を可能にしたものであり、ＧＰＳ（Global Posit
ioning System）とＳ−ＤＡＢ（Ｓ帯を用いたＤＡＢ（D
igital Audio Broadcast））というような異なる複数の
システムに対応できる。

【０００３】この円偏波アンテナ３０は、図６（ａ）、
（ｂ）に示されるように、高次モード励振用のＭＳＡ
（マイクロストリップアンテナ）３１の上面に、基本モ
ード（主モード）励振用のＭＳＡ３２を共軸上に密着装
荷しめた二重構造を有している。

【０００４】上記高次モード励振用ＭＳＡ３１は、直方
体状の誘電体基体３３の表面に円形状の放射電極３４が
形成されている構成を有し、上記放射電極３４に電力を
供給するための給電ピン（高次モード用プローブ）Ｇ
１，Ｇ１’，Ｇ２，Ｇ２’が上記誘電体基体３３に貫通
形成されている。また、上記基本モード励振用ＭＳＡ３
２は円柱状の誘電体基体３７の上面に円形状の放射電極
３８が形成されている構成を有し、上記放射電極３８に
電力を供給するための給電ピン（基本モード用プロー
ブ）Ｆ１，Ｆ２が貫通形成されている。

【０００５】上記給電ピンＦ１，Ｆ２に外部から電力を
供給することによって、放射電極３８が励振して基本モ
ードの円偏波の電波の送受信が可能となる。また、給電
ピンＧ１と給電ピンＧ１’、給電ピンＧ２と給電ピンＧ
２’にはそれぞれ同相の電力が、かつ、給電ピンＧ１と
給電ピンＧ２には互いに９０°位相差がつくように、上
記給電ピンＧ１，Ｇ１’，Ｇ２，Ｇ２’にそれぞれ外部
から電力を供給することによって、放射電極３４が励振
して高次モードの円偏波の電波の送受信が可能となる。

【０００６】なお、この明細書では、設定されている複
数の励振（共振）モードのうち、最低の共振周波数を持
つモードを基本モードと定義し、また、それよりも高い
共振周波数を持つモードを高次モードと定義している。
また、図６（ａ）、（ｂ）に示される符号４０は基本モ
ードと高次モードの対称性を補償するためのセンターピ
ンを表している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の円偏波アン
テナ３０では、上記のように、異なる複数の周波数帯の
電波の送受信が可能であるけれども、誘電体基体３３，
３７を複数段に重ね合わせるので、大型化してしまうと
いう問題がある。また、この円偏波アンテナ３０では、
給電ピンを利用して放射電極に直接的に給電する構成で
あり、この構成では、構造が複雑になるという問題があ
る。さらに、基本モードの共振周波数と、高次モードの
共振周波数との間の間隔を調整設定するのが難しいとい
う問題があった。

【０００８】さらに、上記円偏波アンテナ３０には次に
示すような問題もあった。上記円偏波アンテナ３０を実
装する回路基板には、円偏波アンテナ３０を駆動するた
めの回路が設けられている。その回路は、回路基板の小
型化を図るために、アンテナが実装される面とは反対側
の背面に形成されることがある。しかしながら、上記円
偏波アンテナ３０では、給電ピンが誘電体基体３１の中
心近傍に配設されるために、上記のように回路基板の背
面に回路を設ける場合には、上記給電ピンと上記回路を
良好に導通接続させることが困難であり、また、回路の
パターンニングが難しいという問題があった。

【０００９】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その第１の目的は、基本モードと高次モ
ードの両方のモードの円偏波の電波の送受信を可能にす
ると共に、小型で、かつ、良好な円偏波特性が得られ易
くすることであり、第２の目的は、基本モードと高次モ
ードの各共振周波数間の間隔の調整設定が簡単な円偏波
アンテナおよびそれを用いた通信装置を提供することに
ある。

【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、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明の円偏波アン
テナは、略円柱状の誘電体基体を有し、この誘電体基体
の上面には円偏波の電波の送受信を行う放射電極が形成
されており、この放射電極に電力を供給して該放射電極
を基本モードで励振させる基本モード用の給電電極と、
上記放射電極に電力を供給して該放射電極を高次モード
で励振させる高次モード用の給電電極とが上記誘電体基
体の側周面に形成されており、これら基本モード用と高
次モード用の各給電電極は容量結合によって電力を上記
放射電極に供給する構成をもって前記課題を解決する手
段としている。

【００１１】第２の発明の円偏波アンテナは、上記第１
の発明の構成を備え、放射電極は略円形状と成し、この
放射電極は該放射電極の中心をほぼ誘電体基体の中心軸
上に位置させて誘電体基体の上面に設けられていること
を特徴として構成されている。

【００１２】第３の発明の円偏波アンテナは、上記第１
の発明の構成を備え、放射電極は縮退分離する形態と成
していることを特徴として構成されている。

【００１３】第４の発明の円偏波アンテナは、上記第１
の発明の構成を備え、放射電極は略リング形状と成し、
この放射電極は該放射電極のリング中心をほぼ誘電体基
体の中心軸上に位置させて誘電体基体の上面に設けられ
ており、この略リング形状の放射電極に囲まれた非電極
部は上記放射電極の基本モードの共振周波数と高次モー
ドの共振周波数との間隔を調整設定する周波数設定部と
成していることを特徴として構成されている。

【００１４】第５の発明の円偏波アンテナは、上記第４
の発明の構成を備え、誘電体基体には、略リング形状の
放射電極によって囲まれた非電極部に、凹部又は貫通孔
が形成されていることを特徴として構成されている。

【００１５】第６の発明の通信装置は、上記第１〜第５
の発明の何れか１つの発明の円偏波アンテナを備えてい
ることを特徴として構成されている。

【００１６】上記構成の発明において、略円柱状の誘電
体基体の側周面に形成された基本モード用の給電電極か
ら、上記誘電体基体の上面に形成された放射電極に、容
量結合によって電力が供給されると、上記放射電極は基
本モードでもって励振して基本モードの円偏波の電波の
送受信が可能となる。また、高次モード用の給電電極か
ら上記放射電極に容量結合によって電力が供給される
と、上記放射電極は高次モードでもって励振して高次モ
ードの円偏波の電波の送受信が可能となる。

【００１７】上記放射電極は基本モード用の放射電極と
しての機能と、高次モード用の放射電極としての機能と
を兼用する放射電極であることから、基本モード用の放
射電極と高次モード用の放射電極を別個に設ける場合に
比べて、アンテナの大型化を抑制することができて、円
偏波アンテナの小型化を促進させることができる。

【００１８】また、給電電極から放射電極に、容量結合
によって、電力が供給される構成であることから、給電
ピンを用いた直接給電とは異なり、基本モードと高次モ
ードのそれぞれにおいて、良好な円偏波特性を得ること
が容易となる。

【００１９】さらに、放射電極を略リング形状として、
この放射電極に囲まれる非電極部を設けたものや、誘電
体基体の上記非電極部に凹部又は貫通孔が形成されてい
るものにあっては、上記非電極部の大きさや、凹部又は
貫通孔の大きさを可変することにより、基本モードの共
振周波数と高次モードの共振周波数との間の間隔を容易
に可変させることができることから、その基本モードと
高次モードの各共振周波数間の間隔の調整設定が簡単に
できて、仕様等により定められる所定の間隔とすること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づいて説明する。

【００２１】図１（ａ）には本発明に係る円偏波アンテ
ナの第１実施形態例が斜視図により模式的に示され、ま
た、図１（ｂ）には上記図１（ａ）に示す円偏波アンテ
ナを上下左右前後の６方向からそれぞれ見た平面図が示
されている。

【００２２】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この円
偏波アンテナ１は円柱状の誘電体基体２を有し、この誘
電体基体２の上面２ａには円形状の放射電極３が形成さ
れている。この放射電極３は該放射電極３の中心が誘電
体基体２の中心軸上に位置するように誘電体基体２の上
面２ａに形成されており、誘電体基体２の上面２ａの外
縁と放射電極３の端縁との間隔ｄが誘電体基体２の輪郭
外縁の全周に亙りほぼ等幅となっている。

【００２３】誘電体基体２の側周面２ｃには、帯状の基
本モード用の給電電極４（４Ａ，４Ｂ）と高次モード用
の給電電極５（５Ａ，５Ｂ）が底面２ｂ側から上面２ａ
側に向けて伸長形成されている。これら各給電電極４
Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂの上端は前記放射電極３と間隔を
介して配置され、また、下端側は誘電体基体２の底面２
ｂに回り込んでいる。誘電体基体２の底面２ｂには、ほ
ぼ全面にグランド電極６が上記各給電電極４Ａ，４Ｂ，
５Ａ，５Ｂの下端部と間隔を介して形成されている。

【００２４】図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、上記基
本モード用の給電電極４Ａと誘電体基体２の中心軸とを
結ぶ直線Ｋと、基本モード用の給電電極４Ｂと誘電体基
体２の中心軸とを結ぶ直線Ｌとが成す角度αはほぼ９０
°となっており、また、上記高次モード用の給電電極５
Ａと誘電体基体２の中心軸とを結ぶ直線Ｍと、高次モー
ド用の給電電極５Ｂと誘電体基体２の中心軸とを結ぶ直
線Ｎとが成す角度βはほぼ４５°となっている。さら
に、上記基本モード用の給電電極４Ａと高次モード用の
給電電極５Ａは誘電体基体２の中心軸を介して対向配置
されている。

【００２５】なお、図１（ｂ）に示す例では、高次モー
ド用の給電電極５Ａの右側に高次モード用の給電電極５
Ｂが配置されていたが、上記高次モード用の給電電極５
Ａに対する給電電極５Ｂの配置位置は、例えば仕様によ
り定められる円偏波の回転向き等の条件に応じて適宜設
定されるものであり、例えば、高次モード用の給電電極
５Ａの左側に上記給電電極５Ｂを配置してもよい。この
場合にも、上記同様に、上記高次モード用の給電電極５
Ａと誘電体基体２の中心軸とを結ぶ直線と、高次モード
用の給電電極５Ｂと誘電体基体２の中心軸とを結ぶ直線
とが成す角度βはほぼ４５°とする。また、基本モード
用の給電電極４Ａ，４Ｂに関しても同様に、基本モード
用の給電電極４Ａに対する給電電極４Ｂの配置位置は、
例えば仕様により定められる円偏波の回転向き等の条件
に応じて適宜設定されるものである。

【００２６】この第１実施形態例に示す円偏波アンテナ
１は上記のように構成されている。このような誘電体基
体２は底面２ｂを実装面として回路基板に実装される。
その回路基板には、図１（ｂ）の点線に示すような基本
モード用の９０°ハイブリット手段（９０°ＨＹＢ）７
と高次モード用の９０°ハイブリット手段（９０°ＨＹ
Ｂ）８等が形成されており、円偏波アンテナ１を上記回
路基板の所定の位置に実装することにより、基本モード
用の給電電極４Ａ，４Ｂはそれぞれ上記基本モード用の
９０°ハイブリット手段７に導通接続し、また、高次モ
ード用の給電電極５Ａ，５Ｂはそれぞれ上記高次モード
用の９０°ハイブリット手段８に導通接続した状態とな
る。

【００２７】なお、上記基本モード用の９０°ハイブリ
ット手段７は基本モードの円偏波の電波を利用する例え
ばＧＰＳのシステム（図示せず）に接続され、上記高次
モード用の９０°ハイブリット手段８は高次モードの円
偏波の電波を利用する例えばＳ−ＤＡＢのシステム（図
示せず）に接続される。

【００２８】上記のように円偏波アンテナ１が回路基板
に実装されている状態で、例えば、上記基本モード用の
９０°ハイブリット手段７から各基本モード用の給電電
極４Ａ，４Ｂにそれぞれ互いに位相が９０°異なる電力
が供給されると、各基本モード用の給電電極４Ａ，４Ｂ
はそれぞれ上記供給された電力を容量結合によって放射
電極３に伝達する。また、同様に、高次モード用の９０
°ハイブリット手段８から各高次モード用の給電電極５
Ａ，５Ｂにそれぞれ互いに９０°位相が異なる電力が供
給されると、各高次モード用の給電電極５Ａ，５Ｂはそ
れぞれ上記供給された電力を容量結合によって放射電極
３に伝達する。

【００２９】上記の如く、基本モード用の給電電極４
Ａ，４Ｂから放射電極３に容量結合により電力が供給さ
れた場合には、放射電極３は基本モードでもって励振し
て円偏波の電波の送受信を行う。また、高次モード用の
給電電極５Ａ，５Ｂから放射電極３に容量結合によって
電力が供給された場合には、放射電極３は高次モードで
もって励振して円偏波の電波の送受信を行う。

【００３０】この第１実施形態例によれば、誘電体基体
２の側周面２ｃに基本モード用の給電電極４Ａ，４Ｂと
高次モード用の給電電極５Ａ，５Ｂを形成し、上記基本
モード用の給電電極４Ａ，４Ｂから放射電極３に容量結
合によって電力を供給することで、上記放射電極３を基
本モードでもって励振させて円偏波の電波の送受信を行
わせ、また、高次モード用の給電電極５Ａ，５Ｂから放
射電極３に容量結合によって電力を供給することで、放
射電極３を高次モードでもって励振させて円偏波の電波
の送受信を行わせる構成としたので、１つの放射電極３
で基本モードと高次モードの２つのモードの円偏波電波
の送受信を行うことができ、これにより、円偏波アンテ
ナの構造を簡単にすることができ、かつ、基本モード用
の放射電極と、高次モードの放射電極とをそれぞれ別個
に設ける場合に比べて、円偏波アンテナ１の小型化を図
ることができる。

【００３１】また、従来では、給電ピンを利用した直接
給電によって放射電極に電力を供給していたために、基
本モードと高次モードの各共振周波数の調整設定が難し
かったという問題があった。これに対して、この第１実
施形態例では、誘電体基体２の側周面２ｃに基本モード
用と高次モード用の各給電電極４，５を設けて、それら
給電電極４，５から放射電極３に容量結合によって電力
を供給する構成であるので、基本モードと高次モードの
各共振周波数の調整設定が容易となる。

【００３２】さらに、この第１実施形態例では、従来例
の如く給電ピンを誘電体基体２の中心部に形成するので
はなく、基本モード用と高次モード用の各給電電極４，
５を誘電体基体２の側周面２ｃに形成したので、前記基
本モード用の９０°ハイブリット手段７と上記基本モー
ド用の給電電極４の導通接続、および、高次モード用の
９０°ハイブリット手段８と高次モード用の給電電極５
の導通接続が容易となる上に、上記９０°ハイブリット
手段７，８を含む回路のパターンニングが簡単になると
いう効果を奏することができる。

【００３３】以下に、第２実施形態例を説明する。この
第２実施形態例において特徴的なことは、図２に示すよ
うに、放射電極３をリング形状として、この放射電極３
によって囲まれる円形状の非電極部１０を設けたことで
ある。それ以外の構成は前記第１実施形態例と同様であ
り、この第２実施形態例の説明において、前記第１実施
形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部
分の重複説明は省略する。

【００３４】この第２実施形態例では、リング形状の放
射電極３はそのリング中心を誘電体基体２の中心軸上に
位置させて設けられている。

【００３５】この第２実施形態例によれば、前記第１実
施形態例と同様な構成を備えているので、前記第１実施
形態例と同様な優れた効果を奏することができるのはも
ちろんのこと、この第２実施形態例では、放射電極３を
リング形状として非電極部１０を設けたので、基本モー
ドと高次モードの各共振周波数間の間隔の調整設定が容
易となるという効果を奏することができる。それという
のは、基本モード時と高次モード時では、放射電極３内
における電流通電経路および電流分布に違いがあり、こ
の違いによって、上記非電極部１０の大きさの変化量に
対する基本モードの共振周波数の変化量と高次モードの
共振周波数の変化量とに差違が生じる。これにより、非
電極部１０の大きさに応じて、基本モードと高次モード
の各共振周波数間の間隔を可変設定することができる。

【００３６】具体的には、非電極部１０の大きさ（径
φ）が大きくなるに従って、基本モードと高次モードの
各共振周波数は共に低周波数側に変動するが、その基本
モードの共振周波数の変動量は高次モードの共振周波数
の変動量よりも大きく、非電極部１０の大きさの変化量
が大きくなるに従って、基本モードの共振周波数は、高
次モードの共振周波数よりも、より大きく低周波数側に
変動して、基本モードと高次モードの各共振周波数間の
間隔を広げることができる。

【００３７】このように、非電極部１０の大きさ（径
φ）を適宜設定することによって、基本モードと高次モ
ードの各共振周波数間の間隔を、仕様等により定められ
ている所望の間隔に調整設定することができる。このよ
うに、非電極部１０の大きさの調整設定によって、基本
モードと高次モードの各共振周波数間の間隔の調整設定
を行うことができるので、大きな設計変更を行うことな
く、基本モードと高次モードの各共振周波数間の間隔の
調整設定が可能であり、例えば、基本モードあるいは高
次モードの共振周波数の仕様変更等にも、面倒な手間を
掛けることなく、スピーディーに対応することができ
る。また、これにより、円偏波アンテナ１のコスト低減
を図ることが可能となる。

【００３８】以下に、第３実施形態例を説明する。な
お、この第３実施形態例の説明において、前記第２実施
形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部
分の重複説明は省略する。

【００３９】この第３実施形態例は前記第２実施形態例
とほぼ同様な構成を備えているが、異なる特徴的なこと
は、図３（ａ）に示すように誘電体基体２の非電極部１
０に貫通孔１２が、又は、図３（ｂ）に示すように誘電
体基体２の非電極部１０に凹部１３が形成されているこ
とである。

【００４０】この第３実施形態例では、図３（ａ）、
（ｂ）に示すように、誘電体基体２を上面２ａと平行な
面で切ったときの貫通孔１２又は凹部１３の断面形状は
上記非電極部１０と同様の円形状と成し、その貫通孔１
２又は凹部１３の円形状の断面中心は誘電体基体２の中
心軸上に位置し、かつ、その貫通孔１２又は凹部１３の
円形状の断面の大きさは上記円形状の非電極部１０の大
きさと同様となっており、貫通孔１２又は凹部１３の端
縁は非電極部１０の端縁にほぼ重なっている。

【００４１】この第３実施形態例によれば、上記第２実
施形態例と同様に、放射電極３をリング形状として、該
放射電極３によって囲まれる非電極部１０を設けたの
で、この非電極部１０の大きさを調整設定することによ
り、基本モードと高次モードの各共振周波数間の間隔を
容易に調整設定することが可能となる。

【００４２】特に、この第３実施形態例では、誘電体基
体２の上記非電極部１０に貫通孔１２又は凹部１３を設
けたので、その貫通孔１２又は凹部１３の径φや深さを
可変することによっても、基本モードと高次モードの各
共振周波数間の間隔を調整設定することができることと
なる。これにより、上記非電極部１０の大きさだけでな
く、上記貫通孔１２又は凹部１３の大きさをも調整し
て、基本モードと高次モードの各共振周波数間の間隔を
調整設定できるので、基本モードと高次モードの各共振
周波数間の間隔の調整設定することが可能な制御範囲を
拡大することができ、また、基本モードと高次モードの
各共振周波数間の間隔をより精密に調整設定することが
可能となる。

【００４３】さらに、貫通孔１２又は凹部１３を設ける
ことによって、誘電体基体２が軽くなり、これにより、
円偏波アンテナ１の軽量化を図ることができる。

【００４４】以下に、第４実施形態例を説明する。この
第４実施形態例では、円偏波アンテナを搭載した通信装
置の一例を示す。この第４実施形態例に示す通信装置
は、図４に示すように、円偏波アンテナ１と第１システ
ム部１５と第２システム部１６を有して構成されてお
り、上記第１システム部１５は送受信部１７と信号処理
部１８を有して構成され、上記第２システム部１６は送
受信部２０と信号処理部２１を有して構成されている。

【００４５】この第４実施形態例において特徴的なこと
は、上記円偏波アンテナ１として、上記各実施形態例に
示した円偏波アンテナ１のうちの１つが搭載されている
ことである。なお、この第４実施形態例では、その通信
装置に搭載される円偏波アンテナ１の説明は前記各実施
形態例で前述したので省略する。

【００４６】上記第１システム部１５は基本モードの円
偏波の電波を利用するシステムであり、例えば、ＧＰＳ
のシステムとなっており、また、第２システム部１６は
高次モードの円偏波の電波を利用するシステムであり、
例えば、Ｓ−ＤＡＢのシステムとなっている。つまり、
第１システム部１５の送受信部１７には円偏波アンテナ
１により受信された基本モードの円偏波の電波に基づい
た受信信号が加えられ、この送受信部１７はその受信信
号から所定の各種信号を取り出して信号処理部１８に送
出する。信号処理部１８は、その加えられた信号を処理
して通信装置の動作を制御する。

【００４７】また、信号処理部１８から外部送出用の信
号が送受信部１７に加えられると、送受信部１７はその
加えられた信号を送信用の基本モードの信号に変換して
円偏波アンテナ１に供給する。これにより、円偏波アン
テナ１は基本モードでもって励振して円偏波の電波の送
信を行う。

【００４８】前記第２システム部１６の送受信部２０に
は円偏波アンテナ１により受信された高次モードの周波
数帯の電波に基づいた受信信号が加えられ、この送受信
部２０は、上記第１システム部１６の送受信部１７と同
様に、その受信信号から所定の各種信号を取り出して信
号処理部２１に送出する。信号処理部２１はその加えら
れた信号を処理して通信装置の動作を制御する。また、
信号処理部２１から外部送出用の信号が送受信部２０に
加えられたときには、送受信部２０はその加えられた信
号を送信用の高次モードの信号に変換して円偏波アンテ
ナ１に供給する。これにより、円偏波アンテナ１は高次
モードでもって励振して高次モードの円偏波の電波の送
信を行う。

【００４９】この第４実施形態例によれば、上記各実施
形態例に示した円偏波アンテナ１が搭載されているの
で、搭載されている円偏波アンテナ１は良好な円偏波特
性を持っており、このことにより、通信装置のアンテナ
特性の信頼性を向上させることができる。また、基本モ
ードと高次モードの各共振周波数が仕様により定められ
ている設定の周波数となっているので、非常に安定した
通信を行うことができて通信装置の動作が安定すること
から、通信装置の性能の信頼性を高めることができるこ
ととなる。

【００５０】なお、この発明は上記各実施形態例に限定
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、上記各実施形態例では、放射電極３は円形状であ
ったが、放射電極３は略円形状であればよく、例えば２
０角形等の多角形や、楕円形等であってもよい。また、
誘電体基体２は円柱状であったが、誘電体基体２は略円
柱状であればよく、例えば、２０角柱状等の多角形柱状
や、楕円柱状等としてもよい。

【００５１】さらに、上記各実施形態例では、放射電極
３は略円形状と成し、基本モード用の２個の給電電極４
Ａ，４Ｂが設けられていたが、例えば、図５に示すよう
に、放射電極３に切り欠き２３，２４を設けて縮退分離
する形状に形成し、基本モード用の給電電極として給電
電極４のみを設ける構成としてもよい。なお、このよう
に放射電極３を図５に示すような縮退分離する形状とし
た場合においても、高次モード用の給電電極５Ａ，５Ｂ
は上記各実施形態例と同様に設けられる。

【００５２】この図５に示す例では、上記放射電極３の
切り欠き２３，２４は誘電体基体２の中心軸を介して対
向配置されており、これら切り欠き２３，２４と誘電体
基体２の中心軸とを通る直線と、上記基本モード用の給
電電極４と誘電体基体２の中心軸とを通る直線とが成す
角度γはほぼ４５°となっている。また、上記基本モー
ド用の給電電極４は誘電体基体２の中心軸を介して高次
モード用の給電電極５Ａと対向配置されている。

【００５３】この図５に示す円偏波アンテナ１において
も、上記各実施形態例と同様に、基本モード用の給電電
極４と高次モード用の給電電極５Ａ，５Ｂは誘電体基体
２の側周面２ｃに形成されて、容量結合によって電力を
放射電極３に供給する構成と成しており、上記各実施形
態例と同様に、円偏波アンテナ１の小型化を図ることが
容易であるという効果や、基本モードと高次モードの各
共振周波数の調整設定が容易になる等の効果を奏するこ
とができる。

【００５４】さらに、上記図５に示すような縮退分離形
状の放射電極３の中心部に、上記第２実施形態例に示し
たと同様な非電極部１０を設けてもよく、この場合に
は、上記第２実施形態例と同様に、上記非電極部１０の
大きさを調整することによって、基本モードと高次モー
ドの各共振周波数間の間隔を簡単に調整設定することが
できるという効果を奏することができる。さらに、上記
第３実施形態例と同様に、その誘電体基体２の非電極部
１０に凹部又は貫通孔を設けてもよく、この場合には、
上記基本モードと高次モードの各共振周波数間の間隔を
より一層容易に調整設定することができることとなり、
また、円偏波アンテナ１の軽量化を図ることができる。

【００５５】なお、上記放射電極３の切り欠き２３，２
４の形成位置や、給電電極４，５Ａ，５Ｂの形成位置
は、それぞれ、仕様等により定められる円偏波の回転方
向等によって適宜設定されるものであり、図５に示す形
成位置に限定されるものではない。

【００５６】さらに、上記各実施形態例では、誘電体基
体２の側周面２ｃ、つまり、曲面に基本モード用の給電
電極４や高次モード用の給電電極５が形成されていた
が、例えば、誘電体基体２の側周面２ｃにおける給電電
極形成領域部分を平坦面とし、この平坦面に上記基本モ
ード用の給電電極４や高次モード用の給電電極５を形成
する構成としてもよい。この場合には、上記給電電極
４，５のパターンを形成し易くなるという効果を得るこ
とができる。

【００５７】さらに、上記各実施形態例に示す基本モー
ド用と高次モード用の各給電電極４，５の上端側をさら
に伸長形成して、上面２ａに回り込んだ形態としてもよ
い。もちろん、この場合にも、上記各給電電極４，５の
上面２ａ上に形成された各端部は放射電極３と間隔を介
して配置され、各給電電極４，５は放射電極３と容量結
合する構成とする。

【００５８】さらに、上記第２、第３実施形態例では、
リング形状の放射電極３の外縁形状や、内縁形状（非電
極部１０の端縁形状）は円形であったが、例えば、２０
角形状等の多角形状や、楕円形状であってもよい。

【００５９】さらに、上記第３実施形態例では、貫通孔
１２又は凹部１３の径は非電極部１０の径φと同様であ
ったが、非電極部１０よりも小さくてもよく、基本モー
ドと高次モードの各設定の共振周波数に応じて、適宜に
調整設定されるものである。

【００６０】

【発明の効果】この発明によれば、略円柱状の誘電体基
体の上面に例えば略円柱状や縮退分離の形状の放射電極
を形成し、上記誘電体基体の側周面に基本モード用の給
電電極と高次モード用の給電電極を設けて、それら基本
モードと高次モードの各給電電極から容量結合によって
上記放射電極に電力を供給する構成としたので、上記放
射電極は上記基本モード用の給電電極からの電力を受け
ることによって基本モードの円偏波の電波の送受信を行
い、また、高次モード用の給電電極からの電力を受けて
いるときには高次モードの円偏波の電波の送受信を行う
こととなり、上記放射電極は基本モードの放射電極とし
ての機能と高次モードの放射電極としての機能とを兼用
することとなり、円偏波アンテナの構造を簡単にするこ
とができるし、また、基本モードの放射電極と高次モー
ドの放射電極とをそれぞれ別個に設ける場合に比べて、
円偏波アンテナの小型化を図ることができる。

【００６１】また、従来の如く給電ピンを利用して直接
的に放射電極に電力を供給する直接給電ではなく、本発
明では、誘電体基体の側周面に形成した基本モード用あ
るいは高次モード用の各給電電極から容量結合によって
放射電極に電力を供給する容量給電の方式としたので、
基本モードと高次モードの各共振周波数を設定の周波数
に精度良く設定することが容易となる。また、基本モー
ドと高次モードの両方共に、良好な円偏波特性を容易に
得ることができる。

【００６２】さらに、上記の如く、基本モード用と高次
モード用の各給電電極を誘電体基体の側周面に形成する
ので、給電電極の形成が容易となり、また、上記各給電
電極をアンテナ駆動用の回路に導通接続させることが簡
単となる。

【００６３】放射電極が略リング形状と成し、この放射
電極に囲まれた非電極部が形成されているものにあって
は、その非電極部の大きさを可変することにより、基本
モードと高次モードの各共振周波数間の間隔を可変する
ことができるので、大きな設計変更を行うことなく、上
記非電極部の大きさを調整することで、基本モードと高
次モードの各共振周波数間の間隔を設定の間隔に調整設
定することができ、基本モードと高次モードの各共振周
波数間の間隔の調整設定を容易にすることができる。

【００６４】誘電体基体の上記非電極部に凹部又は貫通
孔が形成されているものにあっては、その凹部又は貫通
孔の大きさを可変することによって、基本モードと高次
モードの各共振周波数間の間隔を可変することができる
ので、上記非電極部の大きさだけでなく、上記凹部又は
貫通孔の大きさをも調整して、基本モードと高次モード
の各共振周波数間の間隔を設定の間隔に調整設定するこ
とができることとなり、基本モードと高次モードの各共
振周波数間の間隔をより一層容易に調整設定することが
できる。また、基本モードと高次モードの各共振周波数
間の間隔の調整可能な範囲を拡大することができ、さら
に、その基本モードと高次モードの各共振周波数間の間
隔を精度良く設定の間隔に制御することができる。

【００６５】さらに、誘電体基体に凹部又は貫通孔を設
けるので、円偏波アンテナの軽量化を図ることができ
る。

【００６６】この発明において特徴的な構成を備えた円
偏波アンテナを設けた通信装置にあっては、良好な円偏
波特性を持つ円偏波アンテナが搭載されるので、通信装
置のアンテナ特性の信頼性を高めることができる。ま
た、安定した通信ができることとなるので、通信装置の
動作を安定化させることができ、通信装置の性能の信頼
性を向上させることができる。さらに、上記円偏波アン
テナの小型化に伴って通信装置の小型化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る円偏波アンテナの第１実施形態例
を示す説明図である。

【図２】円偏波アンテナの第２実施形態例を示す説明図
である。

【図３】円偏波アンテナの第３実施形態例を示す説明図
である。

【図４】本発明に係る通信装置の一実施形態例を示す説
明図である。

【図５】その他の実施形態例を示す説明図である。

【図６】従来の円偏波アンテナの一例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１円偏波アンテナ２誘電体基体３放射電極４基本モード用の給電電極５高次モード用の給電電極１０非電極部１２貫通孔１３凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者湯浅敦之京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者秋山恒京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内Ｆターム(参考） 5J045 AA03 AB01 AB05 AB06 BA04 CA04 DA10 EA07 JA12 LA01 NA01 5J046 AA07 AA19 AB13 PA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略円柱状の誘電体基体を有し、この誘電
体基体の上面には円偏波の電波の送受信を行う放射電極
が形成されており、この放射電極に電力を供給して該放
射電極を基本モードで励振させる基本モード用の給電電
極と、上記放射電極に電力を供給して該放射電極を高次
モードで励振させる高次モード用の給電電極とが上記誘
電体基体の側周面に形成されており、これら基本モード
用と高次モード用の各給電電極は容量結合によって電力
を上記放射電極に供給する構成としたことを特徴とする
円偏波アンテナ。
【請求項２】放射電極は略円形状と成し、この放射電
極は該放射電極の中心をほぼ誘電体基体の中心軸上に位
置させて誘電体基体の上面に設けられていることを特徴
とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【請求項３】放射電極は縮退分離する形態と成してい
ることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテナ。
【請求項４】放射電極は略リング形状と成し、この放
射電極は該放射電極のリング中心をほぼ誘電体基体の中
心軸上に位置させて誘電体基体の上面に設けられてお
り、この略リング形状の放射電極に囲まれた非電極部は
上記放射電極の基本モードの共振周波数と高次モードの
共振周波数との間隔を調整設定する周波数設定部と成し
ていることを特徴とする請求項１記載の円偏波アンテ
ナ。
【請求項５】誘電体基体には、略リング形状の放射電
極によって囲まれた非電極部に、凹部又は貫通孔が形成
されていることを特徴とする請求項４記載の円偏波アン
テナ。
【請求項６】請求項１乃至請求項５の何れか１つに記
載の円偏波アンテナを備えていることを特徴とした通信
装置。