JP2001298319A - パッチアンテナ - Google Patents
パッチアンテナInfo
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 小型で広帯域のパッチアンテナを提供する。
【解決手段】 アース板２の上方に、送受信しようとす
る電波のＥ面方向に所定の間隔をおいて２つのパッチア
ンテナ素子６、８を配置する。各パッチアンテナ素子
６、８の共振周波数は、異ならせてある。各パッチアン
テナ素子６、８は、Ｅ面内において折り曲げられている
パッチアンテナ素子である。
る電波のＥ面方向に所定の間隔をおいて２つのパッチア
ンテナ素子６、８を配置する。各パッチアンテナ素子
６、８の共振周波数は、異ならせてある。各パッチアン
テナ素子６、８は、Ｅ面内において折り曲げられている
パッチアンテナ素子である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッチアンテナに
関し、特に複数のパッチアンテナ素子を有するものに関
する。
関し、特に複数のパッチアンテナ素子を有するものに関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯のアンテナ
としては、八木型アンテナを使用することが多い。八木
形アンテナは、アーム上に、その長さ方向に沿って放射
器や、導波器や反射器を配置したものである。
としては、八木型アンテナを使用することが多い。八木
形アンテナは、アーム上に、その長さ方向に沿って放射
器や、導波器や反射器を配置したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような八
木形アンテナでは、導波器、放射器及び反射器を使用し
ているので、そのサイズが大型で、設置した場合に多く
のスペースが必要である。しかも、この八木形アンテナ
では、指向特性が狭く、例えばＵＨＦ帯のように広帯域
の周波数帯域の電波を１台のアンテナで送受信すること
は、かなり困難を伴う。
木形アンテナでは、導波器、放射器及び反射器を使用し
ているので、そのサイズが大型で、設置した場合に多く
のスペースが必要である。しかも、この八木形アンテナ
では、指向特性が狭く、例えばＵＨＦ帯のように広帯域
の周波数帯域の電波を１台のアンテナで送受信すること
は、かなり困難を伴う。
【０００４】本発明は、小型で広帯域のパッチアンテナ
を提供することを目的とする。
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるパッチアン
テナは、送受信しようとする電波のＥ面（電界）方向に
所定の間隔をおいて配置された複数のパッチアンテナ素
子を有している。前記各パッチアンテナ素子の共振周波
数は、送受信しようとする電波の帯域内に存在する。各
パッチアンテナ素子の少なくとも１つは、前記Ｅ面内に
おいて折り曲げられている。
テナは、送受信しようとする電波のＥ面（電界）方向に
所定の間隔をおいて配置された複数のパッチアンテナ素
子を有している。前記各パッチアンテナ素子の共振周波
数は、送受信しようとする電波の帯域内に存在する。各
パッチアンテナ素子の少なくとも１つは、前記Ｅ面内に
おいて折り曲げられている。
【０００６】このように構成したパッチアンテナでは、
複数のパッチアンテナ素子を重複させて、所定の間隔を
おいて配置しているので、いわゆるスタック化されてい
る。しかも、各パッチアンテナ素子は、共振周波数が異
ならせてあるので、広帯域となる。その上に、少なくと
も１つのパッチアンテナ素子は、折り曲げられているの
で、それの実効面積が広くなり、広帯域となる。従っ
て、このパッチアンテナは、益々広帯域となる。しか
も、パッチアンテナ素子を使用しているので、八木形ア
ンテナと比較して、スタック化したとしても小型であ
り、多くの設置スペースを必要としない。
複数のパッチアンテナ素子を重複させて、所定の間隔を
おいて配置しているので、いわゆるスタック化されてい
る。しかも、各パッチアンテナ素子は、共振周波数が異
ならせてあるので、広帯域となる。その上に、少なくと
も１つのパッチアンテナ素子は、折り曲げられているの
で、それの実効面積が広くなり、広帯域となる。従っ
て、このパッチアンテナは、益々広帯域となる。しか
も、パッチアンテナ素子を使用しているので、八木形ア
ンテナと比較して、スタック化したとしても小型であ
り、多くの設置スペースを必要としない。
【０００７】前記パッチアンテナ素子のうち、上述した
折り曲げパッチアンテナ素子以外のパッチアンテナ素子
も折り曲げることができる。この場合、各パッチアンテ
ナ素子が広帯域となるので、更に広帯域となる。
折り曲げパッチアンテナ素子以外のパッチアンテナ素子
も折り曲げることができる。この場合、各パッチアンテ
ナ素子が広帯域となるので、更に広帯域となる。
【０００８】前記各パッチアンテナ素子を、一部が非重
複となるようにずらせて配置することもできる。このよ
うに構成した場合、このパッチアンテナの指向特性がチ
ルトを持つ。従って、受信方向にアンテナを正対させる
ことができないような場所にでも取り付けることができ
る。
複となるようにずらせて配置することもできる。このよ
うに構成した場合、このパッチアンテナの指向特性がチ
ルトを持つ。従って、受信方向にアンテナを正対させる
ことができないような場所にでも取り付けることができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態のパッチ
アンテナ２は、例えばＵＨＦ帯のテレビジョン放送を受
信するためのものである。このパッチアンテナ２は、図
１（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば１辺の長さが約
３０ｃｍの正方形状のアース板４を有している。このア
ース板４の一方の面の上方に、複数、例えば２つのパッ
チアンテナ素子６、８が配置されている。
アンテナ２は、例えばＵＨＦ帯のテレビジョン放送を受
信するためのものである。このパッチアンテナ２は、図
１（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば１辺の長さが約
３０ｃｍの正方形状のアース板４を有している。このア
ース板４の一方の面の上方に、複数、例えば２つのパッ
チアンテナ素子６、８が配置されている。
【００１０】パッチアンテナ素子６は、上述したＵＨＦ
帯の約５３０ＭＨｚを中心周波数としており、その波長
をλ１（約５６．６ｃｍ）とすると、一辺の長さが約２
２ｃｍ（約０．３９λ１）で他方の辺の長さが約２１．
５ｃｍ（約０．３８λ１）の導電金属を折り曲げて形成
したものである。この長さは中心波長の約０．４λ１で
ある。この折り曲げは、２１．５ｃｍの辺側で行われて
おり、その全長が約２０ｃｍ（約０．３５λ１）となる
ように行われている。即ち、図１（ｂ）に示すようにア
ース板４から約１ｃｍ（約０．０１７λ１）の高さ位置
から水平に約２ｃｍ（約０．０３４λ１）の給電部６ａ
が形成され、次に水平方向に約２ｃｍ（約０．０３４λ
１）にわたって長さ約３ｃｍ（約０．０５３λ１）で給
電部６ａからの高さが約３ｃｍ（約０．０５３λ１）の
上昇部６ｂが形成され、この上昇部６ｂの先端から水平
方向に約１６ｃｍ（約０．２８λ１）にわたって長さが
約１６．５ｃｍ（約０．２９λ１）の下降部６ｃが給電
部分６ａの高さまで形成されている。このパッチアンテ
ナ素子６は、給電部６ａに取り付けた給電端子１０によ
ってアース板４から約１ｃｍ（約０．０１７λ１）の高
さの位置に取り付けられている。なお、給電端子１０に
よって、給電部６ａの２２ｃｍの辺方向の中央で給電部
６ａの左端から約１．５ｃｍだけ上昇部６ｂに向かった
位置で給電が行われている。
帯の約５３０ＭＨｚを中心周波数としており、その波長
をλ１（約５６．６ｃｍ）とすると、一辺の長さが約２
２ｃｍ（約０．３９λ１）で他方の辺の長さが約２１．
５ｃｍ（約０．３８λ１）の導電金属を折り曲げて形成
したものである。この長さは中心波長の約０．４λ１で
ある。この折り曲げは、２１．５ｃｍの辺側で行われて
おり、その全長が約２０ｃｍ（約０．３５λ１）となる
ように行われている。即ち、図１（ｂ）に示すようにア
ース板４から約１ｃｍ（約０．０１７λ１）の高さ位置
から水平に約２ｃｍ（約０．０３４λ１）の給電部６ａ
が形成され、次に水平方向に約２ｃｍ（約０．０３４λ
１）にわたって長さ約３ｃｍ（約０．０５３λ１）で給
電部６ａからの高さが約３ｃｍ（約０．０５３λ１）の
上昇部６ｂが形成され、この上昇部６ｂの先端から水平
方向に約１６ｃｍ（約０．２８λ１）にわたって長さが
約１６．５ｃｍ（約０．２９λ１）の下降部６ｃが給電
部分６ａの高さまで形成されている。このパッチアンテ
ナ素子６は、給電部６ａに取り付けた給電端子１０によ
ってアース板４から約１ｃｍ（約０．０１７λ１）の高
さの位置に取り付けられている。なお、給電端子１０に
よって、給電部６ａの２２ｃｍの辺方向の中央で給電部
６ａの左端から約１．５ｃｍだけ上昇部６ｂに向かった
位置で給電が行われている。
【００１１】なお、このパッチアンテナ素子６によって
送受信しようとする電波のＥ面（電界面）が、アース板
４に垂直でかつ、上昇部６ｂ及び下降部６ｃがこのＥ面
内に存在する。即ち上昇部６ｂと下降部６ｃとからなる
折り曲げ部分は、Ｅ面内において折り曲げられている。
送受信しようとする電波のＥ面（電界面）が、アース板
４に垂直でかつ、上昇部６ｂ及び下降部６ｃがこのＥ面
内に存在する。即ち上昇部６ｂと下降部６ｃとからなる
折り曲げ部分は、Ｅ面内において折り曲げられている。
【００１２】パッチアンテナ素子８は、パッチアンテナ
素子６の上方に配置されている。パッチアンテナ素子８
は、上述したＵＨＦ帯の約５９０ＭＨｚを中心周波数と
しており、その波長をλ２よすると、一辺の長さが約２
２．０ｃｍ（約０．４４λ２）で、他方の辺が約２１．
０ｃｍ（約０．４２λ２）の導電金属を折り曲げて形成
したものである。パッチアンテナ素子８は、２２．０ｃ
ｍの辺が、パッチアンテナ素子６の２２．０ｃｍの辺と
重なるように配置されている。また、２１．０ｃｍの辺
側が折り曲げられている。パッチアンテナ素子８は、水
平部８ａを有している。水平部８ａは、パッチアンテナ
素子６の上昇部６ｂと下降部６ｃとの接合部、即ち頂部
の上方に、アース板４から約５．７ｃｍ（約０．１１λ
２）の高さ（パッチアンテナ素子６の水平部６ａから約
４．７ｃｍ（約０．０９４λ２＝約０．０８３λ１）に
基端があり、ここから約１６．０ｃｍ（約０．３２
λ２）水平に進行した位置でアース板４から約５．５ｃ
ｍの（約０．１１λ２）高さ（パッチアンテナ素子６の
下降部６ｃの下端から約４．５ｃｍ（約０．０９λ２＝
約０．０７９λ１）に先端がある。この水平部８ａの先
端部から水平方向に約０．５ｃｍ（約０．０１λ２）に
わたって長さが約３ｃｍ（約０．０６λ２）の下降部８
ｂが形成されている。この下降部８ｂの先端から約２．
０ｃｍ（約０．０４λ２）の長さにわたって水平に水平
部８ｃが形成されている。このパッチアンテナ素子８
は、無給電素子として使用されている。また、図示して
いないが、適当なスペーサによってアース板４に取り付
けられている。パッチアンテナ素子６、８の間隔は、最
も離れている位置間で約０．１λ２（＝約０．０８
λ１）である。
素子６の上方に配置されている。パッチアンテナ素子８
は、上述したＵＨＦ帯の約５９０ＭＨｚを中心周波数と
しており、その波長をλ２よすると、一辺の長さが約２
２．０ｃｍ（約０．４４λ２）で、他方の辺が約２１．
０ｃｍ（約０．４２λ２）の導電金属を折り曲げて形成
したものである。パッチアンテナ素子８は、２２．０ｃ
ｍの辺が、パッチアンテナ素子６の２２．０ｃｍの辺と
重なるように配置されている。また、２１．０ｃｍの辺
側が折り曲げられている。パッチアンテナ素子８は、水
平部８ａを有している。水平部８ａは、パッチアンテナ
素子６の上昇部６ｂと下降部６ｃとの接合部、即ち頂部
の上方に、アース板４から約５．７ｃｍ（約０．１１λ
２）の高さ（パッチアンテナ素子６の水平部６ａから約
４．７ｃｍ（約０．０９４λ２＝約０．０８３λ１）に
基端があり、ここから約１６．０ｃｍ（約０．３２
λ２）水平に進行した位置でアース板４から約５．５ｃ
ｍの（約０．１１λ２）高さ（パッチアンテナ素子６の
下降部６ｃの下端から約４．５ｃｍ（約０．０９λ２＝
約０．０７９λ１）に先端がある。この水平部８ａの先
端部から水平方向に約０．５ｃｍ（約０．０１λ２）に
わたって長さが約３ｃｍ（約０．０６λ２）の下降部８
ｂが形成されている。この下降部８ｂの先端から約２．
０ｃｍ（約０．０４λ２）の長さにわたって水平に水平
部８ｃが形成されている。このパッチアンテナ素子８
は、無給電素子として使用されている。また、図示して
いないが、適当なスペーサによってアース板４に取り付
けられている。パッチアンテナ素子６、８の間隔は、最
も離れている位置間で約０．１λ２（＝約０．０８
λ１）である。
【００１３】パッチアンテナ素子８は、パッチアンテナ
素子６よりも一方の辺の長さが短く、アンテナパッチ素
子６の共振周波数よりも僅かに高い周波数（約６０ＭＨ
ｚ）上側に共振するように構成されている。また、その
水平方向の位置は、パッチアンテナ素子６よりも一部ず
れており、パッチアンテナ素子６の給電部６ａから約
４．０ｃｍ（約０．０８λ２＝約０．０７λ１）だけ給
電部６ａと反対方向にずれている。
素子６よりも一方の辺の長さが短く、アンテナパッチ素
子６の共振周波数よりも僅かに高い周波数（約６０ＭＨ
ｚ）上側に共振するように構成されている。また、その
水平方向の位置は、パッチアンテナ素子６よりも一部ず
れており、パッチアンテナ素子６の給電部６ａから約
４．０ｃｍ（約０．０８λ２＝約０．０７λ１）だけ給
電部６ａと反対方向にずれている。
【００１４】このパッチアンテナ２の反射損対周波数特
性を図２に示す。また、図３に、このパッチアンテナ２
の利得対周波数特性を示す。図３から明らかなように４
７０ＭＨｚから６２０ＭＨｚ付近まで３．５ｄＢ以上の
利得があり、広帯域アンテナとして使用することができ
る。これは、単独では比較的狭帯域であるパッチアンテ
ナ素子６、８をそれぞれ共振周波数をずらせて形成し、
かつスタック化して配置したからである。さらに、パッ
チアンテナ素子６、８をそれぞれ折り曲げパッチアンテ
ナ素子に構成してあるので、各パッチアンテナ素子６、
８それぞれ自体が広帯域になっているからである。
性を図２に示す。また、図３に、このパッチアンテナ２
の利得対周波数特性を示す。図３から明らかなように４
７０ＭＨｚから６２０ＭＨｚ付近まで３．５ｄＢ以上の
利得があり、広帯域アンテナとして使用することができ
る。これは、単独では比較的狭帯域であるパッチアンテ
ナ素子６、８をそれぞれ共振周波数をずらせて形成し、
かつスタック化して配置したからである。さらに、パッ
チアンテナ素子６、８をそれぞれ折り曲げパッチアンテ
ナ素子に構成してあるので、各パッチアンテナ素子６、
８それぞれ自体が広帯域になっているからである。
【００１５】図４に、このパッチアンテナ２の５６０Ｍ
Ｈｚでの指向特性図を示す。また、図５に６２０ＭＨｚ
における指向特性図を示す。これら指向特性図から明ら
かなように、上側のパッチアンテナ素子８を給電部６ａ
から水平方向にずらせて配置することによって指向特性
がチルトしている。このようにチルトした指向特性を持
っているので、受信方向にパッチアンテナ２を正対させ
ることができないような場所でも良好に受信することが
できる。
Ｈｚでの指向特性図を示す。また、図５に６２０ＭＨｚ
における指向特性図を示す。これら指向特性図から明ら
かなように、上側のパッチアンテナ素子８を給電部６ａ
から水平方向にずらせて配置することによって指向特性
がチルトしている。このようにチルトした指向特性を持
っているので、受信方向にパッチアンテナ２を正対させ
ることができないような場所でも良好に受信することが
できる。
【００１６】本発明の第２実施形態のパッチアンテナ２
２も、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の実施形
態のパッチアンテナ２と同様に、ＵＨＦ帯の受信用アン
テナで、一辺が約３０ｃｍの正方形状のアース板２４を
有している。このアース板２４の上方に、パッチアンテ
ナ素子２６、２８が設けられている。パッチアンテナ素
子２６は、一辺の長さが約２２ｃｍで、他方の辺が約２
３ｃｍの長方形状の導電金属板を折り曲げて形成したも
のである。同じくパッチアンテナ素子２８は、一辺の長
さが１９．５ｃｍで、他方の辺が２０ｃｍの長方形状の
導電金属板を折り曲げて形成したものである。
２も、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の実施形
態のパッチアンテナ２と同様に、ＵＨＦ帯の受信用アン
テナで、一辺が約３０ｃｍの正方形状のアース板２４を
有している。このアース板２４の上方に、パッチアンテ
ナ素子２６、２８が設けられている。パッチアンテナ素
子２６は、一辺の長さが約２２ｃｍで、他方の辺が約２
３ｃｍの長方形状の導電金属板を折り曲げて形成したも
のである。同じくパッチアンテナ素子２８は、一辺の長
さが１９．５ｃｍで、他方の辺が２０ｃｍの長方形状の
導電金属板を折り曲げて形成したものである。
【００１７】パッチアンテナ素子２６は、約２３ｃｍの
辺を折り曲げて約２０ｃｍとしたもので、中心受信周波
数を５３０ＭＨｚ、その波長をλ１とすると、上記２３
ｃｍは、０．４λ１、２０ｃｍは０．３５λ１となる。
パッチアンテナ素子２６は、アース板２４から約２ｃｍ
（約０．０３５λ１）の高さ位置に約２ｃｍ（約０．０
３５λ１）にわたって水平な給電部２６ａを有してい
る。この水平部２６ａから水平に約５ｃｍ（約０．０９
λ１）に進行し、かつアース板２４から約５．８ｃｍ
（約０．１０λ１）の位置まで上昇部２６ｂが形成され
ている。この上昇部２６ｂの先端から水平に約５ｃｍ
（約０．０９λ１）進行し、かつアース板２４からの高
さが約４．２ｃｍ（約０．０７λ１）の位置まで下降部
２６ｃが形成されている。以下、上昇部２６ｂと２６ｃ
と同一形状の上昇部２６ｄ、下降部２６ｅが形成されて
いる。この下降部２６ｅに連ねて水平に水平部２６ｆが
約１ｃｍ（約０．０１７λ１）の長さに渡って形成され
ている。給電部２６ａの２２ｃｍの辺の中央部から約
１．５ｃｍ（約０．０２８λ１）だけ上昇部２６ｂ側に
よった位置で給電端子３０によって給電が行われてい
る。
辺を折り曲げて約２０ｃｍとしたもので、中心受信周波
数を５３０ＭＨｚ、その波長をλ１とすると、上記２３
ｃｍは、０．４λ１、２０ｃｍは０．３５λ１となる。
パッチアンテナ素子２６は、アース板２４から約２ｃｍ
（約０．０３５λ１）の高さ位置に約２ｃｍ（約０．０
３５λ１）にわたって水平な給電部２６ａを有してい
る。この水平部２６ａから水平に約５ｃｍ（約０．０９
λ１）に進行し、かつアース板２４から約５．８ｃｍ
（約０．１０λ１）の位置まで上昇部２６ｂが形成され
ている。この上昇部２６ｂの先端から水平に約５ｃｍ
（約０．０９λ１）進行し、かつアース板２４からの高
さが約４．２ｃｍ（約０．０７λ１）の位置まで下降部
２６ｃが形成されている。以下、上昇部２６ｂと２６ｃ
と同一形状の上昇部２６ｄ、下降部２６ｅが形成されて
いる。この下降部２６ｅに連ねて水平に水平部２６ｆが
約１ｃｍ（約０．０１７λ１）の長さに渡って形成され
ている。給電部２６ａの２２ｃｍの辺の中央部から約
１．５ｃｍ（約０．０２８λ１）だけ上昇部２６ｂ側に
よった位置で給電端子３０によって給電が行われてい
る。
【００１８】パッチアンテナ素子２８も、中心周波数を
５９０ＭＨｚ、その波長をλ２とすると、約２０ｃｍ
（約０．４λ２）の辺を折り曲げて、約１７ｃｍ（約
０．３４λ２）としたもので、パッチアンテナ素子２６
の上昇部２６ｂと下降部２６ｃとの接合部、即ち頂部の
上方約２．８ｃｍ（約０．０５５λ２）の位置に上昇部
２８ｂと下降部２８ｃとの接合部、即ち頂部が位置する
ように上昇部２８ｂと下降部２８ｃとが配置されてい
る。同様にパッチアンテナ素子２６の下降部２６ｃと上
昇部２６ｄとの接合部、即ち谷部の上方約３．０ｃｍ
（約０．０６λ２）の位置に下降部２８ｃと上昇部２８
ｄとの接合部、即ち谷部が位置するように、下降部２８
ｃと上昇部２８ｄとが配置されている。同じくパッチア
ンテナ素子２６の上昇部２６ｄと下降部２６ｅとの接合
部、即ち頂部の上方約２．８ｃｍ（約０．０５５λ２）
の位置に上昇部２８ｄと下降部２８ｅとの接合部、即ち
頂部が位置するように、上昇部２８ｄと下降部２８ｅと
が形成されている。パッチアンテナ素子２８においても
頂部と谷部との間のアース板２２に沿う方向の距離は約
４．５ｃｍ（約０．０９λ２）であり、パッチアンテナ
素子２８の下降部２８ｂ、２８ｅの下端部と、パッチア
ンテナ素子２６の下降部２６ｂ、２６ｅの下端部との距
離は、約３．０ｃｍ（約０．０６λ２）である。なお、
パッチアンテナ素子２８の下降部２８ｂの下端部には水
平に約２ｃｍ（約０．０４λ２）に渡って水平部２８ａ
が形成されている。パッチアンテナ素子２８は無給電素
子である。このようにパッチアンテナ素子２６、２８
は、下側のパッチアンテナ素子２６の共振周波数より
も、上側のパッチアンテナ素子２６の共振周波数を約６
０ＭＨｚ程度高く設定してあり、両者の間隔は約０．０
６λ２（約０．０５λ１）である。
５９０ＭＨｚ、その波長をλ２とすると、約２０ｃｍ
（約０．４λ２）の辺を折り曲げて、約１７ｃｍ（約
０．３４λ２）としたもので、パッチアンテナ素子２６
の上昇部２６ｂと下降部２６ｃとの接合部、即ち頂部の
上方約２．８ｃｍ（約０．０５５λ２）の位置に上昇部
２８ｂと下降部２８ｃとの接合部、即ち頂部が位置する
ように上昇部２８ｂと下降部２８ｃとが配置されてい
る。同様にパッチアンテナ素子２６の下降部２６ｃと上
昇部２６ｄとの接合部、即ち谷部の上方約３．０ｃｍ
（約０．０６λ２）の位置に下降部２８ｃと上昇部２８
ｄとの接合部、即ち谷部が位置するように、下降部２８
ｃと上昇部２８ｄとが配置されている。同じくパッチア
ンテナ素子２６の上昇部２６ｄと下降部２６ｅとの接合
部、即ち頂部の上方約２．８ｃｍ（約０．０５５λ２）
の位置に上昇部２８ｄと下降部２８ｅとの接合部、即ち
頂部が位置するように、上昇部２８ｄと下降部２８ｅと
が形成されている。パッチアンテナ素子２８においても
頂部と谷部との間のアース板２２に沿う方向の距離は約
４．５ｃｍ（約０．０９λ２）であり、パッチアンテナ
素子２８の下降部２８ｂ、２８ｅの下端部と、パッチア
ンテナ素子２６の下降部２６ｂ、２６ｅの下端部との距
離は、約３．０ｃｍ（約０．０６λ２）である。なお、
パッチアンテナ素子２８の下降部２８ｂの下端部には水
平に約２ｃｍ（約０．０４λ２）に渡って水平部２８ａ
が形成されている。パッチアンテナ素子２８は無給電素
子である。このようにパッチアンテナ素子２６、２８
は、下側のパッチアンテナ素子２６の共振周波数より
も、上側のパッチアンテナ素子２６の共振周波数を約６
０ＭＨｚ程度高く設定してあり、両者の間隔は約０．０
６λ２（約０．０５λ１）である。
【００１９】図７に、このパッチアンテナ２２の反射損
対周波数特性を示す。図８に、このパッチアンテナ２２
の利得対周波数特性を示す。図８から明らかなように４
７０ＭＨｚから６２０ＭＨｚまでの広帯域に渡って４ｄ
Ｂ以上の利得が得られている。これは、単独では比較的
狭帯域であるパッチアンテナ素子２６、２８をそれぞれ
共振周波数をずらせて形成し、かつスタック化して配置
したからである。さらに、パッチアンテナ素子２６、２
８をそれぞれ折り曲げパッチアンテナ素子に構成してあ
るので、各パッチアンテナ素子２６、２８それぞれ自体
が広帯域になっているからである。
対周波数特性を示す。図８に、このパッチアンテナ２２
の利得対周波数特性を示す。図８から明らかなように４
７０ＭＨｚから６２０ＭＨｚまでの広帯域に渡って４ｄ
Ｂ以上の利得が得られている。これは、単独では比較的
狭帯域であるパッチアンテナ素子２６、２８をそれぞれ
共振周波数をずらせて形成し、かつスタック化して配置
したからである。さらに、パッチアンテナ素子２６、２
８をそれぞれ折り曲げパッチアンテナ素子に構成してあ
るので、各パッチアンテナ素子２６、２８それぞれ自体
が広帯域になっているからである。
【００２０】このパッチアンテナ２２では、第１の実施
形態のパッチアンテナ２とは異なり、折り曲げパッチア
ンテナ素子２６、２８を完全に重ねて配置しているの
で、指向特性はチルトしていない。
形態のパッチアンテナ２とは異なり、折り曲げパッチア
ンテナ素子２６、２８を完全に重ねて配置しているの
で、指向特性はチルトしていない。
【００２１】上記の２つの実施形態では、上側のパッチ
アンテナ素子８、２８も折り曲げパッチアンテナ素子と
したが、通常の平板状のパッチアンテナ素子とすること
もできる。また、上側のパッチアンテナ素子８、２８
は、無給電素子としたが、給電素子とすることもでき
る。この場合、下側のパッチアンテナ素子６、２６を無
給電素子とする。また、上記の２つの実施の形態では、
パッチアンテナ素子を２段のスタックに形成したが、さ
らに多くの段数のスタックとしてもよい。また、上記の
２つの実施形態では、上方にのみスタック化したが、こ
れに加えてアース板４、２４の長さ方向に沿って共振周
波数が異なる折り曲げパッチアンテナ素子を配列しても
よい。この場合、各折り曲げパッチアンテナ素子の間隔
は、λ／２以上とすることが望ましい。上記の２つの実
施形態では、ＵＨＦ帯のアンテナとしたが、他の周波数
帯のアンテナとして使用することもできる。
アンテナ素子８、２８も折り曲げパッチアンテナ素子と
したが、通常の平板状のパッチアンテナ素子とすること
もできる。また、上側のパッチアンテナ素子８、２８
は、無給電素子としたが、給電素子とすることもでき
る。この場合、下側のパッチアンテナ素子６、２６を無
給電素子とする。また、上記の２つの実施の形態では、
パッチアンテナ素子を２段のスタックに形成したが、さ
らに多くの段数のスタックとしてもよい。また、上記の
２つの実施形態では、上方にのみスタック化したが、こ
れに加えてアース板４、２４の長さ方向に沿って共振周
波数が異なる折り曲げパッチアンテナ素子を配列しても
よい。この場合、各折り曲げパッチアンテナ素子の間隔
は、λ／２以上とすることが望ましい。上記の２つの実
施形態では、ＵＨＦ帯のアンテナとしたが、他の周波数
帯のアンテナとして使用することもできる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、小型で
あるが狭帯域であるパッチアンテナ素子を用いて広帯域
のアンテナを得ることができる。
あるが狭帯域であるパッチアンテナ素子を用いて広帯域
のアンテナを得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態のパッチアンテナの平
面図及び側面図である。
面図及び側面図である。
【図２】図１のパッチアンテナの反射損対周波数特性図
である。
である。
【図３】図１のパッチアンテナの利得対周波数特性図で
ある。
ある。
【図４】図１のパッチアンテナの５６０ＭＨｚにおける
指向特性図である。
指向特性図である。
【図５】図１のパッチアンテナの６２０ＭＨｚにおける
指向特性図である。
指向特性図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のパッチアンテナの平
面図及び側面図である。
面図及び側面図である。
【図７】図６のパッチアンテナの反射損対周波数特性図
である。
である。
【図８】図６のパッチアンテナの利得対周波数特性図で
ある。
ある。
２ ２２ パッチアンテナ ６ ２６ パッチアンテナ素子 ８ ２８ パッチアンテナ素子
Claims (3)
- 【請求項１】 送受信しようとする電波のＥ面方向に所
定の間隔をおいて配置された複数のパッチアンテナ素子
を有し、前記各パッチアンテナ素子の共振周波数は、異
ならせてあり、前記各パッチアンテナ素子の少なくとも
１つは、前記Ｅ面内において折り曲げられているパッチ
アンテナ。 - 【請求項２】 請求項１記載のパッチアンテナにおい
て、前記パッチアンテナ素子のうち他のものも折り曲げ
られているパッチアンテナ。 - 【請求項３】 請求項１記載のパッチアンテナにおい
て、前記各パッチアンテナ素子は、一部が非重複となる
ようにずらせて配置したパッチアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000109947A JP4142842B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | パッチアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000109947A JP4142842B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | パッチアンテナ |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001298319A true JP2001298319A (ja) | 2001-10-26 |
| JP2001298319A5 JP2001298319A5 (ja) | 2007-05-17 |
| JP4142842B2 JP4142842B2 (ja) | 2008-09-03 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000109947A Expired - Fee Related JP4142842B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | パッチアンテナ |
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| JP (1) | JP4142842B2 (ja) |
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-
2000
- 2000-04-11 JP JP2000109947A patent/JP4142842B2/ja not_active Expired - Fee Related
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